JP4600002B2 - Inkjet printer - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェットプリンタに関するものである。 The present invention relates to an ink jet printer.
従来、記録用紙等の被記録媒体に記録を行う記録装置として、被記録媒体にインクを噴射して記録するインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタは、インクを噴射する複数のノズル穴を有し被記録媒体に対し印字を行う記録領域とパージ処理を行うパージ領域との間を移動可能である記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル穴からパージ処理で排出されるインクを受けるパージキャップを有するメンテナンスユニットとを備える。そして、前記記録領域に隣接する前記パージ領域で前記記録ヘッドのインクが噴射されるインク噴射面を前記パージキャップにて覆い、前記ノズル穴からインクを排出するパージ処理を行うようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet printer that performs recording by ejecting ink onto a recording medium is known as a recording apparatus that performs recording on a recording medium such as recording paper. Such an ink jet printer includes a recording head having a plurality of nozzle holes for ejecting ink and capable of moving between a recording area for printing on a recording medium and a purge area for purging, and the recording head. And a maintenance unit having a purge cap that receives ink discharged from the nozzle hole in the purge process. The purge area adjacent to the recording area covers the ink ejection surface on which the ink of the recording head is ejected by the purge cap, and performs a purge process for discharging ink from the nozzle hole.
インクジェットプリンタ用ヘッドにおいては、ノズルフィルムとしては、例えばポリイミドフィルムが用いられ、撥水処理が施されるのが一般的であるが、このようなノズルフィルムでは、被記録媒体面(記録用紙面)との摩擦で撥水膜、及びノズルフィルム自体が傷付くという問題がある。また、近年の高速印字の要求と共に、ノズルサイズも大きくなり、ノズルダメージの可能性が高くなりつつある。 In a head for an inkjet printer, for example, a polyimide film is used as a nozzle film, and a water repellent treatment is generally performed. In such a nozzle film, a recording medium surface (recording paper surface) is used. There is a problem that the water-repellent film and the nozzle film itself are damaged by the friction. In addition, with the recent demand for high-speed printing, the nozzle size is also increasing, and the possibility of nozzle damage is increasing.
これらの対策として、従来より、ノズル近傍まで金属製のカバープレートを設けることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このようにカバープレートを設けると、パージ処理に直後にワイパー部材でインク噴射面を拭うワイピングで、インク噴射面上の残留インクを完全に除去することができない。 When the cover plate is provided in this manner, residual ink on the ink ejection surface cannot be completely removed by wiping the ink ejection surface with the wiper member immediately after the purge process.
また、パージ処理後のパージキャップ内は、微小気泡とインク滴が混合した状態であり、ノズル近傍に付着した気泡混合インクは、パージキャップのアンキャップと同時に、記録ヘッド内負圧によってノズル穴内に引き込まれる。その結果、記録ヘッドのインク流路内に気泡が残り、印字時にアクチュエータの発生する圧力波を減衰させてしまうので、安定した吐出ができない場合が多い。 Also, the purge cap after the purge process is in a state where micro bubbles and ink droplets are mixed, and the bubble mixed ink adhering to the vicinity of the nozzle enters the nozzle hole due to the negative pressure in the recording head simultaneously with the uncap of the purge cap. Be drawn. As a result, bubbles remain in the ink flow path of the recording head, and the pressure wave generated by the actuator during printing is attenuated, so that stable ejection is often impossible.
そのため、インクは脱気状態のものを使用し混入した気泡を溶融させ、性能回復が図れるように工夫されたりしているが、印字までに所定の時間が必要となっている。 For this reason, the degassed ink is used to melt the mixed bubbles so that the performance can be recovered, but a predetermined time is required until printing.
本発明は、パージキャップでインク噴射面を覆って行うパージ処理時に発生する気泡が、アンキャップ時にノズル穴に吸い込まれるの防止することができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an ink jet printer that can prevent bubbles generated during a purging process that covers an ink ejection surface with a purge cap from being sucked into a nozzle hole during uncapping.
請求項1の発明は、インクを噴射する複数のノズル穴をインク噴射面に開口し被記録媒体に対し印字を行う記録領域とパージ処理を行うパージ位置との間を移動可能である記録ヘッドと、前記パージ位置において前記インク噴射面を覆い前記記録ヘッドのノズル穴から前記パージ処理で排出されるインクを受けるパージキャップを有するメンテナンスユニットとを備えるインクジェットプリンタにおいて、前記インク噴射面には、前記ノズル穴の前面において1または2の前記ノズル穴に対応して前記ノズル穴の開口面積よりも大きい面積を有し前記ノズル穴が開放された開放部と、その開放部に一端が連通し前記インク噴射面に沿って延び、かつ前記開放部の深さよりも浅い第1の凹部が形成され、一方、前記パージキャップは、前記インク噴射面を覆ったとき、前記インク噴射面に当接し前記開放部と対向する位置及びそれと連通する前記第1の凹部の前記開放部側の一端部を封止するキャップ面と、前記一端部より前記第1の凹部が延びる方向における前記各第1の凹部の前記一端部と反対側の他端部側に対向する位置で前記第1の凹部を相互に連通する第2の凹部と、前記第2の凹部に接続された排出穴とを備え、前記パージキャップが前記インク噴射面を覆ったとき、前記キャップ面と前記第1の凹部の前記一端部とで前記開放部を前記第1の凹部が延びる方向にのみにおいて前記第2の凹部と連通させる空隙部を形成することを特徴とする。ここで、「パージ処理」には、吸引方式のパージ処理と、加圧方式のパージ処理とが含まれる。
The invention of
このようにすれば、パージ位置でインク噴射面がパージキャップにて覆われたとき、ノズル穴と対向する位置及びそれと連通する第1の凹部の一端の開口部がキャップ面で封止されるので、第1の凹部の一端部にノズル穴毎の空隙部(小部屋状の空隙部)が形成される。その空隙部を形成する第1の凹部の他端部は第2の凹部によって相互に連通されるので、前記空隙部は第1の凹部の他端部及び第2の凹部を通じて排出穴に連通される。よって、前記ノズル穴近傍の空隙部においてパージ初期に発生した気泡はインクとともに排出される。これにより、前記ノズル穴近傍の空隙部は気泡がなくなり、インクで満たされ、その後気泡の発生はなくなる。また、ノズル穴近傍に空隙部が形成されるようにしているので、ノズル穴近傍に存在する気体体積が減少し、気泡発生の低減及びすみやかな排出を図る上で有利となる。
請求項2の発明は、前記開放部が、請求項1に記載のインクジェットプリンタにおいて、隣接する2つの前記ノズル穴に対して1つ設けられており、前記第1の凹部は、前記1つの開放部に対応する前記2つのノズル穴間の中央において前記開放部と連通していることを特徴とする。
In this way, when the ink ejection surface is covered with the purge cap at the purge position, the position facing the nozzle hole and the opening at one end of the first recess communicating with the nozzle hole are sealed with the cap surface. A gap (small chamber-like gap) for each nozzle hole is formed at one end of the first recess. Since the other end of the first recess forming the gap is communicated with the second recess, the gap is communicated with the discharge hole through the other end of the first recess and the second recess. The Therefore, bubbles generated at the beginning of the purge in the gap near the nozzle hole are discharged together with the ink. As a result, the air gap in the vicinity of the nozzle hole is free of air bubbles and filled with ink, and thereafter no air bubbles are generated. Further, since the gap is formed in the vicinity of the nozzle hole, the gas volume existing in the vicinity of the nozzle hole is reduced, which is advantageous in reducing bubble generation and prompt discharge.
According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first aspect, one opening is provided for the two adjacent nozzle holes, and the first recess is the one opening. The open portion communicates with the center between the two nozzle holes corresponding to the portion.
請求項3の発明は、請求項1または2に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク噴射面が、前記複数のノズル穴が形成されたノズル面に、前記各ノズル穴を露出する貫通穴が形成されされたカバープレートを覆って構成され、前記カバープレートに、前記第1の凹部が前記貫通穴毎に形成されている構成とする。このようにすれば、カバープレートの、ノズル穴を露出する貫通穴ごとに第1の凹部を形成しているので、各貫通穴で限定された空隙部とすることで、空隙部内での気泡の発生は少なく、生じてもすみやかに排出されてしまい、インクと置換される。 According to a third aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first or second aspect, the ink ejection surface has a through hole that exposes each nozzle hole formed on the nozzle surface on which the plurality of nozzle holes are formed. The cover plate is covered, and the first recess is formed in the cover plate for each through hole. If it does in this way, since the 1st crevice is formed for every penetration hole which exposes a nozzle hole of a cover plate, by making it a crevice limited by each penetration hole, it is the bubble of the inside in a crevice part. The occurrence is small, and even if it occurs, it is immediately discharged and replaced with ink.
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか1つに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記複数のノズル穴が、前記インク噴射面にノズル列をなして配置され、前記第1の凹部が、そのノズル列と交差する方向に延びている構成とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the inkjet printer according to any one of the first to third aspects, the plurality of nozzle holes are arranged in a row of nozzles on the ink ejection surface, and the first recess is The configuration extends in a direction intersecting with the nozzle row.
請求項5の発明は、請求項4に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記ノズル列が、複数列設けられ、前記第2の凹部が、前記各ノズル列に沿って平行に複数設けられ、前記各第2の凹部が、前記各ノズル列に対応する前記第1の凹部にのみ連通している構成とする。これにより、複数のノズル列に対して上記作用を良好に達成することができる。また、各ノズル列ごとにインク色が異なる場合、インクの混色がなくなり、パージ処理後のフラッシング(インク吐出)動作も必要なくなる。また、場合によっては、ワイパ部品やワイパ機構を廃止することも可能になるので、コスト低減を図る上で有利である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the fourth aspect, a plurality of the nozzle rows are provided, a plurality of the second recesses are provided in parallel along the nozzle rows, The two recesses communicate with only the first recess corresponding to each nozzle row. Thereby, the said effect | action can be achieved favorably with respect to a some nozzle row. Further, when the ink colors are different for each nozzle row, there is no ink color mixture, and the flushing (ink ejection) operation after the purge process is not necessary. In some cases, wiper parts and wiper mechanisms can be eliminated, which is advantageous for cost reduction.
請求項6の発明は、請求項5に記載のインクジェットプリンタにおいて、隣接する前記ノズル列に属する前記ノズル穴に対応する第1の凹部の他端部は、それぞれ互いに離れる方向に延びている構成とする。これにより、各ノズル列ごとに上記作用を良好に達成することができる。 A sixth aspect of the present invention is the ink jet printer according to the fifth aspect , wherein the other end portions of the first concave portions corresponding to the nozzle holes belonging to the adjacent nozzle rows extend in directions away from each other. To do. Thereby, the said effect | action can be achieved favorably for every nozzle row.
請求項7の発明は、請求項1〜6のいずれか1つに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク噴射面を前記パージキャップにて覆ったときに、前記第2の凹部が、前記第1の凹部の長手方向の中央付近に対向するように形成されている構成とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the ink jet printer according to any one of the first to sixth aspects, when the ink ejection surface is covered with the purge cap, the second recess is the first It is set as the structure formed so that the center vicinity of the longitudinal direction of a recessed part may be opposed.
このようにすれば、第2の凹部が第1の凹部の長手方向の中央付近に対向するように形成されているので、インク噴射面をパージキャップにて覆ったときに、第2の凹部によって各第1の凹部の他端部が確実に連通されるようにできる。In this way, the second recess is formed so as to oppose the vicinity of the center in the longitudinal direction of the first recess. Therefore, when the ink ejection surface is covered with the purge cap, the second recess The other end of each first recess can be reliably communicated.
請求項8の発明は、請求項1〜7のいずれか1つに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第2の凹部が、前記排出穴に向かって断面積が徐々に大きくなっている構成とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to any one of the first to seventh aspects, the second recess has a configuration in which a cross-sectional area gradually increases toward the discharge hole.
このようにすれば、流れるインク流量が増加するにつれて断面積が徐々に大きくなっているので、排出されたインクの量に応じたインクのスムーズな流れが確保される。In this way, since the cross-sectional area gradually increases as the flow rate of the flowing ink increases, a smooth flow of ink corresponding to the amount of discharged ink is ensured.
請求項9の発明は、請求項1〜8のいずれか1つに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記メンテナンスユニットは、前記記録ヘッドを前記パージ位置に案内するためのヘッド案内ホルダを有する構成とする。 A ninth aspect of the present invention is the ink jet printer according to any one of the first to eighth aspects, wherein the maintenance unit includes a head guide holder for guiding the recording head to the purge position.
請求項10の発明は、請求項9に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記キャップ面には位置決めピン、前記インク噴射面には、前記位置決めピンに対応する位置に位置決め穴がそれぞれ設けられ、前記記録ヘッドが、前記ヘッド案内ホルダによって案内されることで、前記位置決めピンが前記位置決め穴に係脱可能に係合し、その係合状態で前記第1の凹部の他端部に第2の凹部が連通される構成とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the ninth aspect, the cap surface is provided with a positioning pin, and the ink ejection surface is provided with a positioning hole at a position corresponding to the positioning pin, and the recording head is provided. However, by being guided by the head guide holder, the positioning pin is detachably engaged with the positioning hole, and the second recess communicates with the other end of the first recess in the engaged state. The configuration is as follows.
このようにすれば、パージ位置で、ヘッド案内ホルダによって記録ヘッドが案内され、記録ヘッド側の位置決め穴とパージキャップ側の位置決めピンとが係脱可能に係合し、その係合状態で前記ノズル穴に連通する前記第1の凹部の一端にノズル穴に連通する空隙部が確実に形成される。それとともに、その係合状態で第1の凹部の他端部に第2の凹部が確実に連通される。 In this case, the recording head is guided by the head guide holder at the purge position, and the positioning hole on the recording head side and the positioning pin on the purge cap side are detachably engaged. A gap portion communicating with the nozzle hole is reliably formed at one end of the first recess communicating with the nozzle hole. At the same time, the second recess is reliably communicated with the other end of the first recess in the engaged state.
本発明は、以上のように、パージ位置でインク噴射面がパージキャップにて覆われたとき、ノズル穴と対向する位置及びそれと連通する第1の凹部の一端の開口部がキャップ面で封止されるので、パージ初期に発生した気泡をインクとともに排出し、ノズル穴近傍の空隙部をインクで満たし、その後前記空隙部には気泡の発生がなくなるようにすることができる。よって、パージ完了後にノズル穴に気泡が吸い込まれるのを防止できる。とくに、ノズル穴近傍に空隙部が形成されるようにしているので、ノズル穴近傍に存在する気体体積を減少させることができ、気泡発生の低減を図る上で有利である。 The present invention, as described above, when the ink jetting surface in Pas chromatography di position is covered by the purge cap, opening in one end position and the first recess communicating with it facing the nozzle hole in the cap surface sealed Runode, the bubbles generated in the purge initial discharged together with the ink, satisfy the gap portion of the nozzle holes near an ink, the then the gap portion can be made to generation of bubbles is eliminated. Therefore, it is possible to prevent air bubbles from being sucked into the nozzle hole after the purge is completed. In particular, since the gap is formed in the vicinity of the nozzle hole, the volume of gas existing in the vicinity of the nozzle hole can be reduced, which is advantageous in reducing the generation of bubbles.
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係るインクジェットプリンタの主たる構成要素を示す概略構成図、図2は記録ヘッド、パージキャップ及びヘッド案内ホルダの関係を示す斜視図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing main components of an ink jet printer according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a relationship between a recording head, a purge cap, and a head guide holder.
図1及び図2に示すように、インクジェットプリンタは、インクジェット式の記録ヘッド11と、メンテナンスユニット13とを備える。記録ヘッド11は、インクを噴射する複数のノズル穴11aを有し、記録用紙(被記録媒体)に対し印字を行う記録領域S1とパージ処理を行うパージ領域S2との間を移動可能である。メンテナンスユニット13は、色毎にインクを選択的に吸引して回復処理を行うパージ処理手段12を備える。このパージ処理手段12は、記録ヘッド11のノズル穴11aからパージ処理で排出されるインクを受けるパージキャップ12aを有し、パージ領域S2に配設されている。また、記録領域S1に対してパージ領域S2と反対側にフラッシング領域S3が設けられている。このフラッシング領域S3には、記録動作中に定期的にノズル穴11aの乾燥防止のためのフラッシング(インク吐出)を行うためにインク受け部14が配設されている。記録領域S1に隣接するパージ領域S2では、記録ヘッド11のインクを噴射するインク噴射面がパージキャップ12aにて覆われ、ノズル穴11aからインクを排出するパージ処理が行われる。なお、このパージ処理は、インクの初期導入時や所定期間放置されたときに行われる。あるいは、フラッシングでは改善できない程度にインクの噴射特性が変化したときなどにも適宜パージ処理が行われる。主に、ノズルに至る流路内に存在することがある気泡や異物を排出することを目的としている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the ink jet printer includes an ink
記録ヘッド11は、具体的には図示していないが、図示しないヘッドホルダ上にバッファタンクとともに搭載されて、特定方向に搬送される記録用紙に対して、前記特定方向に直交する方向に往復移動しつつ、印字を行う記録手段15として構成される。そして、記録ヘッド11には、インクタンク(図示せず)からインク供給チューブ16a〜16dを介してインクが供給される。このインクは、前記ヘッドホルダに搭載された前記バッファタンクで一時的に貯留され、それからそのバッファタンクを経て記録ヘッド11に供給される。具体的に図示していないが、前記インクタンクは、プリンタフレーム(図示せず)に着脱可能に載置される。また、前記インクタンクは、記録ヘッド11に供給する大量のインクを貯留するもので、カラー記録のために複数のインクタンク(個別の色、即ち、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー用のインクタンク)で構成される。
Although not specifically shown, the
記録手段15(ヘッドホルダ)は、図示しない1対のガイド部材にスライド移動可能に支持されている。記録手段15の一部に、駆動プーリ16と従動プーリ17との間に巻き掛けられたエンドレスのタイミングベルト18が連結され、駆動プーリ16を回転駆動することで、タイミングベルト18を介して前記ガイド部材に沿って左右方向に往復移動する構成とされている。なお、具体的に図示しないが、周知の用紙搬送機構により、記録用紙は記録ヘッド11の下面側で記録手段15の移動方向と直交する方向に、記録可能な状態で搬送される。
The recording means 15 (head holder) is slidably supported by a pair of guide members (not shown). An
記録ヘッド11の下面(ノズル噴射面)には、図2に示すように、配列する複数のノズル穴11aからなる複数のノズル列が形成されている。具体的には、ブラックインク(BK)用のノズル穴からなるノズル列と、シアンインク(C)用のノズル穴からなるノズル列と、イエローインク(Y)用のノズル穴からなるノズル列と、マゼンタインク(M)用のノズル穴からなるノズル列とが、ヘッドホルダ12の移動方向(主走査方向)と直交する方向に長く形成されている。そして、記録用紙の上面に対向するように各ノズル穴11aが下向きにて露出している。ここで、図4及び図5を用いて、キャビティユニット21のインク噴射面側に形成された本発明に特徴的な構造について説明する。図4は、キャビティユニット21のノズル面の一部拡大図を示している。図5には、図4中にA−A線で示されたノスル穴11a付近の拡大断面図を示す。このうち、図4には、隣接する2つのノズル列が示されている。図から分かるように、各ノズル列を構成するノズル11aは、互いにノズル列の延在方向に半ピッチだけずれて形成されており、全体として千鳥配列となっている。そして、記録ヘッド11のノズル面を保護するために、前記ノズル面は、各ノズル穴11aに対向する貫通穴23aが形成されたカバープレート23にて覆われて、前記インク噴射面を構成している。また、カバープレート23には、貫通穴23a(ノズル穴11a)毎に一端が貫通穴23aに連通し前記ノズル列に対して交差する方向(本例では、ノズル列に対して直交する方向)に平行に延びる第1の凹部23bが形成されている。この第1の凹部23bは、図4にも示されているように、ノズル列の延びる方向に隣接するもの同士を見ると、その他端部がそれぞれ互いに離れる方向に延びている。本実施の形態では、各ノズル穴11aに対してそれぞれ1つの貫通穴23aが形成されている。そのため、貫通穴23aもノズル穴11aに対応して、千鳥配列となっている。さらに、図5に示されるように、カバープレート23に形成された貫通穴23aが、ノズル穴11aをほぼ中央にしてその周囲のノズル面を一部露出するように配設されている。また、貫通穴23aは、ノズル面側の開口面積よりも表面側の開口面積の方が大きく形成されている。また、このインク噴射面には、貫通穴23aの内部も含めて撥水処理が施され、撥水膜24が形成されている。これにより、例えば、記録用紙との摩擦により、ノズル穴11aやその周囲に形成された撥水膜24が受ける損傷を回避することができるようになっている。すなわち、インクの安定した噴射特性が持続的に確保されている。
On the lower surface (nozzle ejection surface) of the
次に、図7を用いて、キャビティユニット21の積層構造を説明する。この図7は、ノズル穴11aを含むキャビティユニット21の一部拡大断面図であり、図中には、インク噴射面に当接するパージキャップ12aも一点鎖線で示してある。
Next, the laminated structure of the
ノズル穴11aは、図7に示すように、キャビティユニット21を構成するノズルフィルム21A(例えばポリイミドフィルム)に形成されている。このノズルフィルム21Aの一側にカバープレート23が、他側に複数のプレートが積層されている。すなわち、1対のマニホールドプレート21B,21C、サプライプレート21Dなどがそれぞれ重ねられて接着剤にて接合されて、キャビティユニット21とされている。なお、マニホールドプレート21B,21Cには前記圧力室に連通するマニホールド穴21Ba,21Caとともにノズル穴11aに連通し前記圧力室からのインクが流れる連通穴21Bb,21Cbが形成されている。また、サプライプレート21Dにも、連通穴21Bb,21Cbに連通し前記圧力室からノズル穴11aへのインクが流れる連通穴21Daが形成されている。このようにして、キャビティユニット21内には、インクが貯留されるマニホールド穴21Bb,21Cbから圧力室を経てインクが噴射されるノズル穴11aに至るインク流路が複数形成されている。図示はしないが、圧力室には、これに対応して室内のインクに噴射エネルギーを付与するためのアクチュエータが圧力室毎に設けられており、このアクチュエータを駆動すると圧力室内のインクが対応するインク穴11aから噴射されて消費される。ここで、インクタンク内のインクを消費してしまうと、インクタンクの交換やこれに伴うパージ処理(メンテナンス)が行われることになる。
As shown in FIG. 7, the nozzle hole 11 a is formed in a
次に、インクジェットプリンタのメンテナンスについて説明する。パージ処理手段12は、記録ヘッド11のノズル穴11aからパージ処理でインクを排出させるために、パージキャップ12aにてインク噴射面を密閉できるように構成されている。つまり、パージキャップ12aは、公知のパージ処理手段と同様に上下動し、パージキャップ12aがノズル噴射面に接触して密閉するキャッピング動作と、それから離れてノズル噴射面の密閉を解除するキャッピング解除動作とを行うようになっている。具体的には、例えば、記録手段15が、記録を行わない待機位置に移動したことを位置検出センサ(記録手段15の移動経路に設けられる)によって検出されると、待機位置にある記録ヘッド11のノズル噴射面を密閉する第1の位置までパージキャップ12aを上昇させる。一方、記録ヘッド11が他の位置(待機位置以外の位置)にあるときには、前記第1の位置より下降(退避)してノズル噴射面から離隔する第2の位置に下降させることになる。また、パージキャップ12aは、公知のメンテナンスユニットと同様に吸引ポンプ(図示せず)に接続され、吸引ポンプの駆動によりノズル穴11aから増粘したインクや異物が吸引除去される。
Next, maintenance of the ink jet printer will be described. The purge processing means 12 is configured so that the ink ejection surface can be sealed with a purge cap 12a in order to discharge ink from the nozzle holes 11a of the
ここで、図3に、パージキャップ12aの一部斜視図であり、2つのノズル列に対応した部位を拡大表示する。この図3は、パージキャップ12aのキャップ面側に形成された本発明に特徴的な構造について説明している。つまり、パージキャップ12aのキャップ面には、パージ領域S2のパージ位置で前記インク噴射面がパージキャップ12aにて覆われるときに、第1の凹部23bを相互に連通する第2の凹部12cが、第1の凹部23bの長手方向の中央付近に対向するように前記ノズル列に沿って形成されている。図3に示すように、2列の隣接するノズル列に対応するために2列の第2の凹部12cが形成されている。すなわち、パージキャップ12aがノスル噴射面を覆ったとき、この2列の第2の凹部12cの間には、2列のノズル列及び各ノズル穴11aに対応して形成された第1の凹部23bの一部が挟まれることになる。また、各第2の凹部12cの一端は、インクをキャップ外に排出するための排出穴12eに連通している。なお、ノズル列が長い場合には、よりスムーズなインクの排出を行うという観点から、排出穴12eは、第2の凹部12cの両端部に形成されることが好適である。 Here, FIG. 3 is a partial perspective view of the purge cap 12a, in which the portions corresponding to the two nozzle rows are enlarged and displayed. FIG. 3 illustrates a characteristic structure of the present invention formed on the cap surface side of the purge cap 12a. In other words, the cap surface of the purge cap 12a has a second recess 12c that communicates with the first recess 23b when the ink ejection surface is covered with the purge cap 12a at the purge position in the purge region S2. The first recesses 23b are formed along the nozzle rows so as to face the vicinity of the center in the longitudinal direction. As shown in FIG. 3, two rows of second recesses 12c are formed to correspond to two rows of adjacent nozzle rows. That is, when the purge cap 12a covers the nozzle injection surface, between the two rows of the second recesses 12c, the first recesses 23b formed corresponding to the two rows of nozzle rows and the nozzle holes 11a. A part of will be sandwiched. One end of each second recess 12c communicates with a discharge hole 12e for discharging ink out of the cap. When the nozzle row is long, it is preferable that the discharge holes 12e are formed at both ends of the second recess 12c from the viewpoint of discharging ink more smoothly.
また、パージ処理手段12(メンテナンスユニット13)は、パージ領域S2において、記録ヘッド11をパージ位置に案内するためのヘッド案内ホルダ22と、前記パージ位置に記録ヘッド11を配置するための(パージキャップ12aの)キャップ面に設けられた1対の位置決めピン12dとを有する。一方、記録ヘッド11のインク噴射面には、位置決めピン12dに対応する位置に位置決め穴11bが形成され、記録ヘッド11が、ヘッド案内ホルダ22によってパージ位置に案内されることで、位置決めピン12dが位置決め穴11bに係脱可能に係合し、パージキャップ12aがノズル噴射面を所定の位置関係で覆って密閉するように構成されている。この密閉状態(係合状態)を、図6及び図7に示す。このうち、図6は、パージキャップ12aと記録ヘッド11とが係合状態にあるときの要部平面図で、2つのノズル列に対応する部位の拡大図である。図中、パージキャップ12aは、一点鎖線で示されている。また、ハッチングを施した部分は、キャップ面のインク噴射面に対する当接領域を示している。一方、図7は、図6中に示したB−B線における断面図である。図6に示すように、密閉状態(パージ位置でインク噴射面がパージキャップ12aにて覆われる状態)では、2列の第2の凹部12cで挟まれたキャップ面が、カバープレート23に当接して、2列のノズル穴11a(貫通穴23a)及びこれに連通する第1の凹部23bの開口部を封止している。そして、このキャップ面と前記インク噴射面との間に、第1の凹部23bの一端によって各ノズル穴11aに対向して相互に独立した小部屋状の空隙部が形成される。図7に示すように、この空隙部の一部は貫通穴23aで構成されている。さらに、この空隙部が、パージキャップ12a側の第2の凹部12cを通じて排気穴12eに連通される。また、上述したような第1の凹部23bと第2の凹部12cとの位置関係から、仮に、パージキャップ12aとインク噴射面とが、相対的に記録ヘッド11の移動方向に多少位置ずれして当接したとしても、確実に第1の凹部23bあるいはノズル穴11a(貫通穴23a)に対向して第2の凹部12cが配置されることになる。すなわち、本実施の形態は、記録ヘッド11の移動方向への位置ずれに対して、高い自由度を有する構造となっている。なお、この移動方向と直交する方向への位置ずれに対しては、第1の凹部23bの配列方向への広がりよりも長く第2の凹部12cを形成することで対応することができる。
The purge processing means 12 (maintenance unit 13) includes a
第2の凹部12cは、異なるインク色毎に前記ノズル列に沿って平行に複数設けられている。各第2の凹部12cは、混色を回避するために、同じインク色のノズル穴11aに対応する第1の凹部23bにのみ連通している。つまり、第2の凹部12cは4つ設けられ、各第2の凹部12cには単一のインク色のインクのみが流れる。 A plurality of second recesses 12c are provided in parallel along the nozzle row for each different ink color. Each second recess 12c communicates only with the first recess 23b corresponding to the nozzle hole 11a of the same ink color in order to avoid color mixing. That is, four second recesses 12c are provided, and only a single ink color flows in each second recess 12c.
また、第2の凹部12cは、インクが排出される下流側に向かって断面積が徐々に大きくなっているので、流れるインク流量が増加するにつれて断面積が徐々に大きくなり第2の凹部12c内での、スムーズなインクの流れが確保される。各第2の凹部12cの下流端は、各排出穴12eに連通している。 Further, since the cross-sectional area of the second recess 12c gradually increases toward the downstream side from which the ink is discharged, the cross-sectional area gradually increases as the flow rate of the flowing ink increases, and the inside of the second recess 12c. Smooth ink flow is ensured. The downstream end of each second recess 12c communicates with each discharge hole 12e.
上記のように構成すれば、まず、パージ位置で、ヘッド案内ホルダ22によって記録ヘッド11(記録手段15)を案内し、記録ヘッド11側の位置決め穴11bとパージキャップ12a側の位置決めピン12dとが係脱可能に係合して、その係合状態でノズル噴射面をパージキャップ12aにて覆い密閉とする。この密閉状態でパージキャップ12aのキャップ面とインク噴射面との間に、第1の凹部23bの一端においてノズル穴11aに連通する小部屋状の空隙部が個別に形成される。
With the above configuration, first, at the purge position, the recording head 11 (recording means 15) is guided by the
つまり、図6及び図7に示すように、パージ位置でインク噴射面がパージキャップ12aにて覆われるとき、第1の凹部23bの一端において、ノズル穴11aに連通する空隙部(第1凹部23bの壁面とパージキャップ12aのキャップ面とで囲まれる空隙部)が形成される。その空隙部が第1の凹部23bの他端部及び第2凹部12cを通じて排気穴12eに連通されるので、前記空隙部内においてパージ初期に気泡が発生したとしても、空隙部の容積が小さいので、容易にインクとともに排出される。よって、ノズル穴11a近傍の空隙部には気泡がなくなりインクで満たされるので、その後気泡の発生はなくなる。また、パージ処理の際にノズル穴11a近傍に小部屋状の空隙部を個別に形成し、ノズル穴11a近傍に存在する気体体積を減少させるようにしているので、気泡発生の低減を図る上できわめて有利である。 That is, as shown in FIGS. 6 and 7, when the ink ejection surface is covered with the purge cap 12a at the purge position, the gap (the first recess 23b) communicates with the nozzle hole 11a at one end of the first recess 23b. ) And a gap portion surrounded by the cap surface of the purge cap 12a. Since the gap is communicated with the exhaust hole 12e through the other end of the first recess 23b and the second recess 12c, even if bubbles are generated at the beginning of the purge in the gap, the volume of the gap is small. Easily discharged with ink. Therefore, since there are no air bubbles in the gap near the nozzle hole 11a and the ink is filled with ink, no air bubbles are generated thereafter. In addition, a small chamber-like gap is formed in the vicinity of the nozzle hole 11a during the purge process to reduce the gas volume existing in the vicinity of the nozzle hole 11a. Very advantageous.
また、パージキャップ12aのアンキャップ時に、ノズル穴11a近傍に付着しているインクがノズル穴11a内に引き込まれるおそれがあるが、仮に、インクの引き込みが生じたとしても、ノズル穴11a付近に残存する新鮮なインクが引き込まれるだけである。パージ処理終了時には、インクの噴射特性に影響を与えるような気泡の引き込みはない。また、排出されたインクの流路(第2の凹部12c)が色毎に分けられているので、インクの混色の問題がなくなり、パージ処理後のフラッシング動作も必要なくなる。また、場合によっては、ワイパ部品やワイパ機構を廃止することも可能になるので、コスト低減を図る上で有利である。 Further, when the purge cap 12a is uncapped, there is a possibility that the ink adhering to the vicinity of the nozzle hole 11a may be drawn into the nozzle hole 11a. However, even if the ink is drawn, it remains in the vicinity of the nozzle hole 11a It just draws in fresh ink. At the end of the purging process, there is no bubble drawing that affects the ink ejection characteristics. Further, since the flow path (second recess 12c) of the discharged ink is divided for each color, there is no problem of ink color mixing, and the flushing operation after the purge process is not necessary. In some cases, wiper parts and wiper mechanisms can be eliminated, which is advantageous for cost reduction.
特に、ノズル穴11aを千鳥配列にする場合において、配列方向に隣接するノズル穴11aに対応する第1の凹部23bの他端部は、それぞれ互いに離れる方向に延びているので、(混色を生じさせることなく)ノズル穴11aの高密度化を図ることもできる。 In particular, when the nozzle holes 11a are arranged in a staggered arrangement, the other end portions of the first recesses 23b corresponding to the nozzle holes 11a adjacent to each other in the arrangement direction extend in directions away from each other. It is also possible to increase the density of the nozzle holes 11a.
なお、前記実施の形態では、ノズル面を覆うカバープレート23に第1の凹部23bを形成しているが、カバープレートを設けない場合には、図8に示すように、ノズルフィルム21Aにエキシマレーザによる座ぐり部(深さ5〜10μm程度)として第1の凹部21Aaを設けることも可能である。
In the above embodiment, the first recess 23b is formed in the
また、前記実施の形態では、1つのノズル穴11aに対して、カバープレート23に形成された貫通穴23a及び第1の凹部23bが1つずつ対応するように形成されていた。しかし、図9に示すように、ノズル列中のノズル穴11aの間隔によっては、貫通穴23a’を隣接する2つのノズル穴11aに跨るように形成してもよい。貫通穴23a’によって形成される空隙部内で生じる気泡を速やかに排出するという観点からは、第1の凹部23b’を、延在する貫通穴23a’の中央部からノズル列と交差する方向に引き出すようにすればよい。この場合、第1の凹部23b’は、前記実施の形態と同様に、カバープレート23に形成された溝とすることが好適である。例えば、カバープレート23をハーフエッチングして形成される。
Moreover, in the said embodiment, it formed so that the through-hole 23a and the 1st recessed part 23b which were formed in the
また、この構成の変形例として、隣接する2つの貫通穴23aをハーフエッチングで形成した溝で連通するようにしても良い。これにより、パージ時に形成される空隙部の容積が小さくなり、速やかな気泡の排出に寄与する。この場合も、第1の凹部はハーフエッチングされた溝の中央部から引き出すことが好適である。 As a modification of this configuration, two adjacent through holes 23a may be communicated with each other by a groove formed by half etching. As a result, the volume of the gap formed at the time of purging is reduced, which contributes to quick bubble discharge. Also in this case, it is preferable that the first recess is pulled out from the center of the half-etched groove.
また、本発明は、上述のようにパージ処理時に発生しやすい気泡の速やかな排出とインクヘの置換を可能とするもので、インク噴射面及びパージキャップ12aのキャップ面を工夫することで実現している。具体的には、キャッピング時にノズル穴11aの周囲に個別の空隙部(小部屋)を作るものである。これにより、ノズル穴11aが開放される空間の容積が、従来の形態に比べて非常に小さなものになる。仮に、このまま放置したとすれば、対応するノズル穴11aからインク成分が空間中に蒸発するが、空間の容積が小さいことから、ほとんどインクの増粘を生じることがない。すなわち、本発明は、パージ処理ばかりでなく、記録ヘッド11をインクを貯えたままで長期間保存する場合にも有効な構成である。
In addition, the present invention enables rapid discharge of bubbles that are easily generated during the purge process and replacement with ink as described above, and is realized by devising the ink ejection surface and the cap surface of the purge cap 12a. Yes. Specifically, individual gaps (small rooms) are created around the nozzle holes 11a during capping. Thereby, the volume of the space where the nozzle hole 11a is opened becomes very small compared to the conventional form. If left as it is, the ink component evaporates from the corresponding nozzle hole 11a into the space, but since the volume of the space is small, the viscosity of the ink hardly occurs. That is, the present invention is effective not only in the purge process but also in the case where the
11 記録ヘッド
11a ノズル穴
11b 位置決め穴
12 パージ処理手段
12a パージキャップ
12c 第2の凹部
12d 位置決めピン
21Aa 第1の凹部
22 ヘッド案内ホルダ
23 カバープレート
23a 貫通穴
23b 第1の凹部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記インク噴射面には、前記ノズル穴の前面において1または2の前記ノズル穴に対応して前記ノズル穴の開口面積よりも大きい面積を有し前記ノズル穴が開放された開放部と、その開放部に一端が連通し前記インク噴射面に沿って延び、かつ前記開放部の深さよりも浅い第1の凹部が形成され、
一方、前記パージキャップは、前記インク噴射面を覆ったとき、前記インク噴射面に当接し前記開放部と対向する位置及びそれと連通する前記第1の凹部の前記開放部側の一端部を封止するキャップ面と、前記一端部より前記第1の凹部が延びる方向における前記各第1の凹部の前記一端部と反対側の他端部側に対向する位置で前記第1の凹部を相互に連通する第2の凹部と、前記第2の凹部に接続された排出穴とを備え、
前記パージキャップが前記インク噴射面を覆ったとき、前記キャップ面と前記第1の凹部の前記一端部とで前記開放部を前記第1の凹部が延びる方向にのみにおいて前記第2の凹部と連通させる空隙部を形成することを特徴とするインクジェットプリンタ。 A recording head a plurality of nozzles holes is movable between a purge position for opening recorded area and the purge process for printing against the recording medium to the ink ejection surface that ejects ink, the ink in the purge position In an inkjet printer comprising a maintenance unit that covers a jetting surface and has a purge cap that receives ink discharged from the nozzle hole of the recording head in the purge process,
The ink ejecting surface has an opening portion having an area larger than the opening area of the nozzle hole corresponding to the one or two nozzle holes on the front surface of the nozzle hole, and the opening of the nozzle hole. It extends along one end communicates the ink jetting surface in part, and a first recess shallower than the depth of the opening portion is made form,
Meanwhile, the purge cap, when said covering the ink ejection face, sealing one end portion of the opening portion side of the first recess is located and communicates with it facing the opening portion abuts against the ink ejection surface The first recesses communicate with each other at a position facing the other end side opposite to the one end portion of each first recess in the direction in which the first recess extends from the one end portion. A second concave portion and a discharge hole connected to the second concave portion,
When the purge cap covers the ink ejection surface, the open portion communicates with the second recess only in the direction in which the first recess extends in the cap surface and the one end of the first recess. An ink jet printer characterized by forming a gap to be formed.
前記第1の凹部は、前記1つの開放部に対応する前記2つのノズル穴間の中央において前記開放部と連通していることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタ。2. The ink jet printer according to claim 1, wherein the first recess communicates with the opening at a center between the two nozzle holes corresponding to the one opening.
前記カバープレートに、前記第1の凹部が前記貫通穴に連通して形成されていることを特徴とする請求項1または2記載のインクジェットプリンタ。 The ink ejection surface is configured to cover a cover plate in which a through hole that exposes each nozzle hole is formed on a nozzle surface in which the plurality of nozzle holes are formed,
3. The ink jet printer according to claim 1, wherein the first recess is formed in the cover plate so as to communicate with the through hole.
前記第2の凹部は、前記各ノズル列に沿って平行に複数設けられ、前記各第2の凹部は、前記各ノズル列に対応する前記第1の凹部にのみ連通していることを特徴とする請求項4に記載のインクジェットプリンタ。 The nozzle row is provided in a plurality of rows,
A plurality of the second recesses are provided in parallel along each nozzle row, and each second recess communicates only with the first recess corresponding to each nozzle row. The inkjet printer according to claim 4 .
前記記録ヘッドが、前記ヘッド案内ホルダによって案内されることで、前記位置決めピンが前記位置決め穴に係脱可能に係合し、その係合状態で前記第1の凹部の他端部に第2の凹部が連通されることを特徴とする請求項9に記載のインクジェットプリンタ。 The cap surface is provided with a positioning pin, and the ink ejection surface is provided with a positioning hole at a position corresponding to the positioning pin.
When the recording head is guided by the head guide holder, the positioning pin is detachably engaged with the positioning hole, and the second end portion of the first recess is engaged with the positioning pin. The ink jet printer according to claim 9 , wherein the recess is communicated.
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