JP2004351699A - Inkjet recording device and ink suction method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an inkjet recording head from being bent to a cap side in the action of decompressing a tightly closed cap space formed between a nozzle face and a cap and sucking an ink from the nozzle. <P>SOLUTION: The cap 70 is tightly contacted to the nozzle face 10A of the inkjet recording head 112 to suck an ink, a valve 90 is closed, and a pump 92 is driven. The cap space 202 and the closed space 200 are simultaneously decompressed to the same atmospheric pressure by the pump 92. When the cap space 202 is decompressed, the ink is sucked from the nozzle 10. Since the cap space 202 and the closed space 200 are always kept at the same atmospheric pressure despite the ink sucking action, no atmospheric pressure difference occurs between the cap space 202 and the closed space 200. Consequently the inkjet recording head 112 is prevented from being bent to the cap 70 side during the suction of the ink and being broken. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェッ記録装置とインク吸引方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録ヘッドは、ノズルから吐出するインク滴の吐出特性が悪化したり、不吐出が発生したりした場合等に、インクジェット記録ヘッドのノズル面にキャップを密着させ、ノズルからインクを吸引することで吐出特性を回復するインクの吸引動作を行う。
【０００３】
具体的には、図１１に示すように、キャップ３７０をインクジェット記録ヘッド３１２のノズル（図示省略）が形成されたノズル面３１０Ａに密着させ、バルブ３９０を閉じた状態でポンプ３９２を駆動させてノズル面３１０Ａとキャップ３７０との間にできる密閉されたキャップ空間３２２を減圧することにより、ノズルからインクを吸引する。
【０００４】
そして、所定のインク量を吸引後、ポンプ３９２の駆動を停止し、バルブ３９０を開け大気開放し、ノズル面３１０Ａとキャップ３７０との間にできるキャップ空間３２２を大気圧に戻した後、キャップ３７０をノズル面３１０Ａから離間する。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０５−３３８２０４号公報
【特許文献２】
特開平１０−２９６９８７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクジェット記録ヘッド３１２は、吸引動作を行う際の減圧によって、キャップ空間３２２の気圧とインクジェット記録ヘッド３１２のノズル面３１０Ａ面と反対側面との気圧差が生じ、図１１の点線Ｔで示すようにインクジェット記録ヘッド３１２がキャップ３７０側に撓む。
【０００７】
そして、このようにインクジェット記録ヘッド３１２が撓むと、インクジェット記録ヘッド３１２が破損するなどの問題が発生することがあった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、ノズル面とキャップとの間に形成される密閉されたキャップ空間を減圧し、ノズルからインクを吸引する吸引動作において、キャップ側にインクジェット記録ヘッドが撓むことを防止するインクジェット記録装置及びインク吸引方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のインクジェット記録装置は、ノズルからインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドが固着される箱形状のヘッドケースと、前記ヘッドケースの開口を閉塞し、前記インクジェット記録ヘッドとで密閉空間を構成するヘッドケース蓋と、前記ノズル面に密着するキャップと、前記ノズル面と前記キャップとの間に形成されるキャップ空間を減圧し、前記ノズルからインクを吸引する吸引手段と、前記吸引手段でインクを吸引しているとき、前記密閉空間を減圧する減圧手段と、を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載のインクジェット記録装置では、キャップをノズル面に密着させ吸引手段によってノズル面とキャップとの間に形成されるキャップ空間を減圧し、ノズルからインクを吸引すると同時に、ヘッドケースの密閉空間も減圧手段によって、例えば、キャップ空間と略同一気圧となるように調整しながら減圧する。
【００１１】
このように、吸引手段でインクを吸引しているとき、キャップ空間と密閉空間とが同時に略同一気圧に減圧されるため、キャップ空間と密閉空間とに気圧差が生じない。
【００１２】
従って、インクの吸引中にインクジェット記録ヘッドがキャップ側に撓み、破損することがない。
【００１３】
請求項２に記載のインクジェット記録装置は、請求項１に記載の構成において、前記吸引手段と前記減圧手段との駆動手段が同一であることを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１と同様の作用を奏すが、吸引手段と減圧手段とが駆動手段が同一であるので、例えば、キャップ空間と密閉空とが略同一気圧となるように調整しながら減圧する必要がない。
【００１５】
従って、低コストで簡易な構成でキャップ空間と密閉空間とを同時に略同一気圧に減圧することできる。
【００１６】
請求項３に記載のインクジェット記録装置は、請求項２に記載の構成において、前記吸引手段又は減圧手段は、インクと空気とを分離する分離手段を有することを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項２と同様の作用を奏すが、吸引手段又は減圧手段は、インクと空気とを分離する分離手段を有しているので、インクの吸引後、ノズル面とキャップとの間に形成されるキャップ空間と密閉空間とが大気圧に戻る際、密閉空間にインクが混入しない。
【００１８】
すなわち、インクの吸引後、ノズル面とキャップとの隙間等から外気を導入することで、キャップ空間と密閉空間とが大気圧に戻っていくが、このときキャップ、吸引手段、駆動手段等にあるインクが外気と一緒に減圧手段に流入し、密閉空間に到達する。このため、インクジェット記録ヘッドのノズル面と反対側面にインクが付着する。
【００１９】
しかし、吸引手段又は減圧手段は、インクと空気とを分離する分離手段を有しているので、分離手段から先には空気のみ導入され、インクは流入しない。
【００２０】
従って、インクが外気と一緒に密閉空間にインクが混入することがない。このため、インクジェット記録ヘッドのノズル面と反対側面にある、例えば、配線基板の電気接点等にインクが付着し不具合を起こすことがない。
【００２１】
請求項４に記載のインク吸引方法は、ノズルからインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面にキャップが密着し、前記ノズルからインクを吸引するインクの吸引方法において、前記ノズル面に前記キャップが密着するステップと、前記ノズル面と密着した前記キャップとで形成される密閉されたキャップ空間と、前記インクジェット記録ヘッドの前記ノズル面と反対側面を含んで構成される密閉空間と、を略同一気圧に減圧し、前記ノズルからインクを吸引するステップ、を有することを特徴している。
【００２２】
請求項４に記載のインク吸引方法によれば、キャップ空間と密閉空間とを略同一気圧に減圧にしてノズルからインクを吸引しているので、キャップ空間と密閉空間とに気圧差が生じない。
【００２３】
従って、インクの吸引中にインクジェット記録ヘッドがキャップ側に撓み、破損することがない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインクジェット記録装置１０２の第１実施形態を図１〜図６に基づき説明する。
【００２５】
図１に示すように、インクジェット記録装置１０２は、後述するインクジェット記録ヘッド１１２が固着されたヘッドケース５２を搭載するキャリッジ１０４、キャリッジ１０４を主走査方向Ｍに走査する為の主走査機構１０６、記録媒体としての記録紙Ｐを副走査方向Ｓに走査する為の副走査機構１０８、及びメンテナンスステーション１１０等を含んで構成される。
【００２６】
尚、図２以降の図には、判りやすくする為、キャリッジ１０４は図示せず省略している。
【００２７】
ヘッドケース５２は、後述するノズル１０が形成されたインクジェット記録ヘッド１１２のノズル面１０Ａ（図２等参照）が記録用紙Ｐと対向するようにキャリッジ１０４上に搭載されており、主走査機構１０６によって主走査方向Ｍに移動されながら記録用紙Ｐに対してインク滴を吐出することにより、一定のバンド領域ＢＥに対して画像の記録を行う。主走査方向への１回の移動が終了すると、副走査機構１０８によって記録用紙Ｐが副走査方向Ｓに搬送され、再びキャリッジ１０４を主走査方向Ｍに移動させながら次のバンド領域ＢＥを記録する。こうした動作を複数回繰り返すことにより、記録用紙Ｐの全面にわたって画像の記録を行うことができる。
【００２８】
メンテナンスステーション１１０はインクジェット記録ヘッド１１２の印字範囲外に設けられている。
【００２９】
また、メンテナンスステーション１１０には、図示しないダミージェット受け部、クリーニングブレード、後述するインク吸引装置５０のキャップ７０等を備えており、ダミージェット動作、クリニーニング動作、インクの吸引動作等のメンテナンス動作を行う。
【００３０】
尚、インクの吸引動作とは、ノズル１０から吐出するインク滴の吐出特性が悪化したり、不吐出が発生したりした場合等に、インクジェット記録ヘッド１１２のノズル面１０Ａにキャップ７０を密着させ、ノズル１０からインクを吸引することで吐出特性を回復する動作のことをいう。
【００３１】
具体的には図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、メンテナンスステーション１１０のキャップ７０上に搬送されたインクジェット記録ヘッド１１２のノズル面１０Ａに図示しない昇降機構によってキャップ７０を密着させ、ノズル１０面とキャップ７０とで形成されるキャップ空間２０２（後述）をポンプ９２（後述）で減圧し、ノズル１０からインクを吸引し、吐出特性の回復を行う。
【００３２】
図３に示すように、インク吸引装置５０は、浅底の箱形状をしたキャップ７０、底面にインク吸収体１５２が備えられた廃インクタンク１５０、バルブ９０、ポンプ９２を有している。
【００３３】
廃インクタンク１５０の上壁にはインク吸引チューブ７６Ａ、７６Ｂが接続され、インク吸引チューブ７６Ａはキャップ７０のインク吸引口７４に繋がっている。
【００３４】
インク吸引チューブ７６Ｂは、後述するヘッドケース蓋５６に繋がる吸引チューブ６６と分岐点Ｘで繋がり、一本の吸引チューブ８０となる。
【００３５】
吸引チューブ８０は分岐点Ｙでインク吸引チューブ８０Ａ、８０Ｂに分岐し、バルブ９０とポンプ９２とに繋がっている。そして、このバルブ９０とポンプ９２とで後述する密閉空間２００とキャップ空間２０２とを減圧、或いは、大気と同気圧にすることができる。
【００３６】
図４に示すように、箱形状のヘッドケース５２の一方の開口部には、後述するノズル面１０Ａが外側面となるようにインクジェット記録ヘッド１１２が固着され密閉されている。
【００３７】
また、ヘッドケース５２の他方の開口部はヘッドケース蓋５６が固着され密閉されている。
【００３８】
このような構成とすることで、ヘッドケース５２とヘッドケース蓋５６とインクジェット記録ヘッド１１２のノズル面１０Ａの反対側面５４とで密閉された密閉空間２００が形成される。
【００３９】
ヘッドケース５２にはインク供給口５８が備えられ、ヘッドケース５２内部にはインク供給口５８からインクジェット記録ヘッド１１２に繋がるインク経路６２が形成されている。更に、インク供給口５８には図示しないインクタンクに繋がるインクチューブ６０が接続され、インク供給口５８からインク経路６２を通り、インクジェット記録ヘッド１１２にインクが供給される。
【００４０】
ヘッドケース蓋５６はヘッドケース蓋吸引口６４を有し、このヘッドケース蓋吸引口６４には密閉空間吸引チューブ６６が繋がっている。
【００４１】
前述したように密閉空間吸引チューブ６６はインク吸引チューブ７６Ｂと分岐点Ｘで繋がって一本の吸引チューブ８０となり、更に吸引チューブ８０は分岐点Ｙでインク吸引チューブ８０Ａ、８０Ｂに分岐し、バルブ９０とポンプ９２とに繋がっている。そして、このバルブ９０とポンプ９２とで密閉空間２００とキャップ空間２０２とを減圧、或いは、大気と同気圧にすることができる。
【００４２】
また、ヘッドケース５２の側面の配線基板孔６８から後述する配線基板３８が出ており、この配線基板３８はインクジェット記録装置１０２内の図示しない電気基板に接続されている。尚、配線基板孔６８と配線基板３８との隙間は図示しない封止剤によって強固に埋められており、密閉空間２００を減圧しても、この隙間から空気が出入りすることは無い。
【００４３】
キャップ７０は図示しない昇降機構によってノズル面１０Ａに密着し、ノズル面１０Ａとキャップ７０との間に密閉されたキャップ空間２０２を形成する。
【００４４】
キャップ７０の中央部にはインク吸引口７４が開けられており、インク吸引口７４にはインク吸引チューブ７６Ａが接続されている。
【００４５】
インク吸引チューブ７６Ａは、前述したように廃インクタンク１５０の上壁に接続され密閉された中空部１５６と連通している。更に、廃インクタンク１５０の上壁には吸引チューブ７６Ｂが接続され中空部１５６と連通している。
【００４６】
前述したように、インク吸引チューブ７６Ｂは密閉空間吸引チューブ６６と分岐点Ｘで繋がり、一本の吸引チューブ８０となったのち分岐点Ｙで二つに分岐した後、バルブ９０とポンプ９２とに繋がっている。
【００４７】
図２、図５、図６に示すようにインクジェット記録ヘッド１１２は、マトリックス状に配置されたインク滴を吐出するノズル１０と、インクを加圧し連通するノズル１０からインク滴を吐出させる圧力室１２と、を備えている。更に、ノズル１０と圧力室１２とを連通するノズル連通室１６と、共通インク流路１４の開口部２０と圧力室１２とを連通するインク供給路１８とを備えている。
【００４８】
更に、圧力室１２の上面には振動板３４が接着され、振動板３４の上面には、圧電素子３６が接着され、圧電素子３６の上面にはボール半田４０を介して配線基板３８が接合されている。
【００４９】
また、共通インク流路１４は、前述したヘッドケース５２内部に形成されたインク経路６２に繋がっている。
【００５０】
次にインクジェット記録ヘッド１１２の製造方法の概要を以下に記す。
【００５１】
ノズル１０が形成されるノズルプレート２２と、ノズル連通室１６と共通インク流路１４とを形成するインクプールプレート２４、２６と、ノズル連通室１６と共通インク流路１４の開口部２０を形成するスループレート２８と、インク供給路１８が形成されたインク供給路プレート３０と、圧力室１２が形成された圧力室プレート３２とを順番に積層し接合する。
【００５２】
次にノズルプレート２２の表面に撥水コート膜を被覆すると共に、エキシマレーザにノズル１０を開ける。
【００５３】
そして、ノズル１０を形成後に圧力室プレート３２に振動板３４を接着し、振動板３４の上面に圧電素子３６を接着する
最後に圧電素子３６毎にボール半田４０を形成した配線基板３８を圧電素子３６と接合する。
【００５４】
尚、圧電素子３６の両面には電極層が形成されているので、電極層、すなわち圧電素子３６と配線基板３８とは電気的に接続されている。また、配線基板３８と振動板３４とは導電性材にて接続されている。
【００５５】
このような構成により、駆動電圧波形が圧電素子３６に印加されると、圧電素子３６と共に振動板３４がたわみ変形して圧力発生室１２のインクを加圧し、ノズル１０からインク滴が吐出する。
【００５６】
次に第１実施形態のインクジェット記録装置１０２の作用を説明する。
【００５７】
インクの吸引動作を行うため、インクジェット記録ヘッド１１２をメンテナンスステーション１１０のキャップ７０上に移動させ、キャップ７０を図示しない昇降機構によってノズル面１０Ａに密着させる。（図２参照）。
【００５８】
バルブ９０を閉じ、ポンプ９２を駆動させる。
【００５９】
ポンプ９２に接続された、吸引チューブ８０Ｂ、８０は分岐点Ｘでインク吸引チューブ７６Ｂと密閉空間吸引チューブ６６とに分岐し、密閉空間吸引チューブ６６は密閉空間２００と連通している。
【００６０】
また、インク吸引チューブ７６Ｂは廃インクタンク１５０、インク吸引チューブ７６Ａを介して、キャップ空間２０２に連通している。
【００６１】
従って、キャップ空間２０２と密閉空間２００とがポンプ９２によって同時に同気圧に減圧される。
【００６２】
キャップ空間２０２が減圧するとノズル１０からインクが吸引され、インク吸引チューブ７６Ａを通り、廃インクタンク１５０に落ち、底面に備えられたインク吸収体１５２に吸収される。尚、吸引チューブ７６Ｂは廃インクタンク１５０の上壁に接続され、中空部１５６と連通しているだけなので、吸引チューブ７６Ｂ以降にインクが流入していくことない。また、ノズル１０から吸引されるインクはインクタンクから補給される。
【００６３】
所定のインク量の吸引が終わると、ポンプ９２の駆動を止め、バルブ９０を開け大気開放し、バルブ９０から外気を導入し、キャップ空間２０２と密閉空間２００とを大気圧に戻す。尚、このようにキャップ空間２０２の気圧を大気圧に戻すことで、ノズル面１０Ａからキャップ７０を直ちに容易に離間することができる。
【００６４】
このようなインクの吸引動作を行っても、キャップ空間２０２と密閉空間２００とを常に同時に減圧及び大気開放しているので、キャップ空間２０２と密閉空間２００とは常に同一気圧になっている。このためキャップ空間２０２と密閉空間２００とに気圧差が生じない。
【００６５】
従って、インクの吸引中にインクジェット記録ヘッド１１２がキャップ７０側に撓み、破損することがない。
【００６６】
尚、特に本実施形態のインクジェット記録ヘッド１１２は、前述したように複数のプレートを接合して製造されているため、撓みが生じると接合面が剥離したり、圧電素子３６が破損したりするなど影響が大きいが、上述したように撓まないので、好適である。
【００６７】
尚、図１０に示すように、廃インクタンク１５０を分岐点Ｘとキャップ７０との間のインク吸引チューブ７６に設けない構成でも、インクジェット記録ヘッド１１２は撓まないので、インクジェット記録ヘッド１１２は破損しない。
【００６８】
しかし、このような構成とした場合、大気開放し、バルブ９０から外気を導入する際、吸引チューブ８０に残っているインクも外気と一緒に流入し、矢印Ｅで示すように密閉空間吸引チューブ６６に混入する。従って、繰り返しインクの吸引動作を行うと密閉空間２００にインクが混入する可能性がある。
【００６９】
しかし、本実施形態では、インク吸引チューブ７６Ａ、７６Ｂが上壁に接続された廃インクタンク１５０を備えているので、廃インクタンク１５０から先（インク吸引チューブ７６Ｂ以降）にはインクが混入しない。すなわち、吸引チューブ８０にはインクが存在しない。
【００７０】
従って、吸引動作を繰り返しても密閉空間２００にインクが混入することは無い。このため、例えば、配線基板３８とボール半田４０との電気接点等にインクが付着し、不具合を起こすことがない。
【００７１】
次に本発明に係るインクジェット記録装置の第２実施形態について図７に基づき説明する。尚、第１実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７２】
第１実施形態のインクジェット記録装置１０２のインク吸引装置５０では一つのバルブ９０及びポンプ９２に繋がった吸引チューブ８０が分岐し、キャップ７０とヘッドケース蓋５６とに繋がっていたが、第３実施形態のインクジェット記録装置１０３のインク吸引装置５１では、図７に示すようにバルブ９０とポンプ９２とを各二個づつ備え、それぞれが、キャップ７０とヘッドケース蓋５６とに繋がっている。従って、密閉空間吸引チューブ６６とインク吸引チューブ７６とが交わることはない。
【００７３】
次に第２実施形態のインクジェット記録装置１０３の作用を説明する。
【００７４】
インクの吸引動作において、キャップ空間２０２と密閉空間２００との気圧が略同一になるように調整及び同期をとりながら、減圧及び大気開放を行うことで第１実施形態のインクジェット記録装置１０２と同じ作用を奏す。
【００７５】
尚、インク吸引チューブ７６と密閉空間吸引チューブ６６とは繋がっておらず、別々に吸引及び大気開放を行うので、吸引動作を繰り返しても、第１実施形態のインクジェット記録装置１０２のインク吸引装置５０と同様に密閉空間２０２にインクが無く。
【００７６】
さて、吸引（減圧）と大気開放とを繰り返すとインクの吸引経路中にインクの泡が発生する。
【００７７】
このインクの泡は、第１実施形態のインクジェット記録装置１０２のインク吸引装置５０の廃インクタンク１５０の中空部１５６にも発生する。このインクの泡は、長時間の放置後は自然に消滅するが、短時間の間に何度も吸引動作を繰り返すとインクの泡の上に更にインクの泡が重なっていく。従って、廃インクタンク１５０が充分大きく、中空部１５６の空間が充分確保できていれば良いが、そうでない場合は、このインクの泡はインクチューブ７６Ｂに侵入する。
【００７８】
従って、第１実施形態のインクジェット記録装置１０２のインク吸引装置５０では、インク吸引チューブ７６Ｂのインクの泡が吸引チューブ８０に達すると、大気開放の際に分岐点Ｘから密閉空間吸引チューブ６６を介して、密閉空間２００に入り込む可能性があった。インクの泡もインクであるので、やはり、配線基板３８とボール半田４０との電気接点等に付着すると不具合を起こす。
【００７９】
しかし、図７に示す第２実施形態のインクジェット記録装置１０３のインク吸引装置５１では、インク吸引チューブ７６と密閉空間吸引チューブ６６とは繋がっていないので、インクの吸引経路中、例えば、インク吸引チューブ７６内のインクの泡も大気開放の際に密閉空間２００に入り込むことは無い。
【００８０】
従って、密閉空間２０２にはインク及びインクの泡共に混入することが無く、例えば、配線基板３８とボール半田４０との電気接点等に付着し不具合を起こすことがない。
【００８１】
次に本発明に係るインクジェット記録装置の第３実施形態について図８に基づいて説明する。尚、第１実施形態、第２実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８２】
図４に示す第１実施形態のインクジェット記録装置１０２のインク吸引装置５０では一つのバルブ９０及びポンプ９２に繋がった吸引チューブ８０が分岐し、キャップ７０とヘッドケース蓋５６とに繋がっていたが、第２実施形態のインクジェット記録装置１０１のインク吸引装置５３では、図８に示すように、密閉空間吸引チューブ６６とインク吸引チューブ７６Ｂとは繋がっておらず、密閉空間吸引チューブ６６にバルブ９０が接続し、インク吸引チューブ７６Ｂにポンプ９２が接続している。
【００８３】
更に、インクジェット記録ヘッド１１３には貫通口１１３Ａが開いており、密閉空間２００とキャップ空間２０２とを連通している。尚、貫通口１１３Ａが開いている以外は、インクジェット記録ヘッド１１２と同じである。
【００８４】
次に第３実施形態のインクジェット記録装置１０１の作用を説明する。
【００８５】
インク吸引動作において、バルブ９０を閉じ、ポンプ９２を駆動させる。
【００８６】
ポンプ９２に接続されたインク吸引チューブ７６Ｂは廃インクタンク１５０、インク吸引チューブ７６Ａを介して、キャップ空間２０２に連通している。
【００８７】
更にキャップ空間２０２と密閉空間２００とは貫通口１１３Ａによって連通している。
【００８８】
従って、キャップ空間２０２と密閉空間２００とがポンプ９２によって同時に同気圧に減圧される。このため第１実施形態、第２実施形態のインクジェット記録装置１０２、１０３と同じ作用を奏す。
【００８９】
また、所定のインク量の吸引が終わると、ポンプ９２の駆動を止め、バルブ９０を開け大気開放し、バルブ９０から外気を導入し、キャップ空間２０２と密閉空間２００とを大気圧に戻す。
【００９０】
尚、大気圧に戻す際の外気の流れは、密閉空間２００から貫通口１１３Ａを通りキャップ空間２０２に流れ、その後廃インクタンク１５０に入る。
【００９１】
従って、キャップ空間２０２やチューブ７６Ａのインクが密閉空間２００に侵入することは無い。
【００９２】
また、インク吸引チューブ７６Ｂと密閉空間吸引チューブ６６とは繋がっておらず、また、外気の流れも上述したように、密閉空間２００から貫通口１１３Ａを通りキャップ空間２０２に流れているので、廃インクタンク１５０の中空部１５６及びインク吸引チューブ７６Ｂのインクの泡が大気開放の際に密閉空間２００に入り込むことはない。
【００９３】
次に本発明に係るインクジェット記録装置の第４実施形態について図９に基づき説明する。尚、第１実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００９４】
第４実施形態のインクジェット記録装置１０５のインク吸引装置５５は、図９に示すように、密閉空間吸引チューブ６６にインク（液体）は通さずに空気（気体）のみを通す半透膜フィルター１５４を接続してある。
【００９５】
つまり、密閉空間吸引チューブ６６Ｂにインク及びインクの泡が外気と一緒に流入しても、インク及びインクの泡は半透膜フィルター１５４によってトラップされて密閉空間吸引チューブ６６Ａには進まず、外気のみが密閉空間吸引チューブ６６Ａに進む。
【００９６】
次に第４実施形態のインクジェット記録装置１０５の作用を説明する。
【００９７】
インクの吸引動作において、キャップ空間２０２と密閉空間２００との気圧が同時に減圧及び大気開放されるので第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態のインクジェット記録装置１０１、１０２、１０３と同様の作用を奏す。
【００９８】
また、密閉空間２００にインク及びインクの泡共に混入することはないので、例えば、配線基板３８とボール半田４０との電気接点等に付着し不具合を起こすことがない。
【００９９】
尚、インク及び／又はインクの泡と空気とを分離する分離手段は、第１実施形態乃至は第４実施形態に記載された分離手段に限定されない。その他の分離手段であっても良い。
【０１００】
また、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【０１０１】
例えば、上記実施の形態では圧電素子３６は、１枚の圧電素子３６のたわみ振動によって圧力室１２を加圧したが、これに限定されない。例えば、圧電素子を積層する形態であっても良いし、縦振動タイプの圧電素子であっても良い。或いは、その他形態の圧電素子であっても良い。
【０１０２】
また、本実施形態では、圧電素子の変形によって生じる圧力によってインク滴を吐出させる構成としたが、これに限定されない。例えば、静電力、磁力、沸騰現象等を利用した圧力発生手段、或いは、その他の圧力発生手段を用いて、インク滴を吐出させても良い。
【０１０３】
また、本実施形態では、複数のプレートの積層によって流路を形成しているが、プレートの構成、材質などは上記実施形態に限定されない。例えば、セラミックス、ガラス、樹脂、シリコンなどの材料を用いて、流路を一体成型したようなインクジェット記録ヘッドに対しても、本発明は同様に適用可能である。
【０１０４】
さらに、本実施形態では、記録用紙Ｐ上にインク滴を吐出して文字や画像などの記録を行うインクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置を例に挙げたが、記録用紙上への文字や画像の記録に用いられるものに限定されない。すなわち、記録媒体は紙に限定されるわけではなく、吐出する液体もインクに限定されるわけではない。
【０１０５】
例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用のカラーフィルターを作成したり、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う部品実装用のバンプの形成したりするなど、工業的に用いられる液滴噴射装置全般に対して、本発明を利用することができる。
【０１０６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係るインクジェット記録装置及びインク吸引方法によれば、ノズル面とキャップとの間に形成される密閉されたキャップ空間を減圧しノズルからインクを吸引する吸引動作において、キャップ側にインクジェット記録ヘッドが撓むことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置を示す図である。
【図２】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の印字動作中のインクジェット記録ヘッドとメンテナンスステーションを模式的に表した図である。（Ｂ）は本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の吸引動作中のインクジェット記録ヘッドとメンテナンスステーションを模式的に表した図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置のインク吸引装置を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置のインク吸引装置を模式的に表した図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置に使用したインクジェット記録ヘッドの要部を示す図である。（Ｂ）は（Ａ）のＸ部の拡大図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置に使用したインクジェット記録ヘッドの要部を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置のインク吸引装置を模式的に表した図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録装置のインク吸引装置を模式的に表した図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るインクジェット記録装置のインク吸引装置を模式的に表した図である。
【図１０】本発明のその他の実施形態に係るインクジェット記録装置のインク吸引装置を模式的に表した図である。
【図１１】従来のインクジェット記録装置のインク吸引装置を模式的に表した図である。
【符号の説明】
１０ ノズル
１０Ａ ノズル面
７０ キャップ
８０ 吸引チューブ（駆動手段）
９２ ポンプ（駆動手段）
１０２ インクジェット記録装置
１０３ インクジェット記録装置
１１２ インクジェット記録ヘッド
１５０ 廃インクタンク（分離手段）
１５４ 半透膜フィルター（分離手段）
２００ 密閉空間
２０２ キャップ空間[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus and an ink suction method.
[0002]
[Prior art]
Inkjet recording heads can be used to aspirate ink from the nozzles by bringing the cap into close contact with the nozzle surface of the inkjet recording head when the ejection characteristics of the ink droplets ejected from the nozzles deteriorate or non-ejections occur. An ink suction operation for recovering the ejection characteristics is performed.
[0003]
Specifically, as shown in FIG. 11, the cap 370 is brought into close contact with the nozzle surface 310A of the ink jet recording head 312 where the nozzle (not shown) is formed, and the pump 392 is driven with the valve 390 closed to drive the nozzle 390. By reducing the pressure in the sealed cap space 322 formed between the surface 310A and the cap 370, ink is sucked from the nozzles.
[0004]
After suctioning a predetermined amount of ink, the operation of the pump 392 is stopped, the valve 390 is opened to open to the atmosphere, and the cap space 322 formed between the nozzle surface 310A and the cap 370 is returned to the atmospheric pressure. Is separated from the nozzle surface 310A. (For example, see Patent Documents 1 and 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 05-338204 A
[Patent Document 2]
JP-A-10-296987
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the ink jet recording head 312, a pressure difference between the pressure in the cap space 322 and the pressure on the side opposite to the nozzle surface 310A of the ink jet recording head 312 occurs due to the pressure reduction during the suction operation, and as shown by the dotted line T in FIG. Then, the ink jet recording head 312 bends toward the cap 370 side.
[0007]
When the ink jet recording head 312 bends in this way, problems such as breakage of the ink jet recording head 312 may occur.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problem. In a suction operation of depressurizing a closed cap space formed between a nozzle surface and a cap and sucking ink from a nozzle, an ink jet is provided on a cap side. An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus and an ink suction method that prevent a recording head from bending.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the inkjet recording head ejects ink droplets from nozzles, a box-shaped head case to which the inkjet recording head is fixed, and an opening of the head case is closed, and the inkjet recording is performed. A head case lid that forms a closed space with the head, a cap that is in close contact with the nozzle surface, and a suction unit that depressurizes a cap space formed between the nozzle surface and the cap and suctions ink from the nozzles. And a pressure reducing means for reducing the pressure in the closed space when the ink is sucked by the suction means.
[0010]
In the ink jet recording apparatus according to the first aspect, the cap is brought into close contact with the nozzle surface, the pressure in the cap space formed between the nozzle surface and the cap is reduced by the suction means, and the ink is sucked from the nozzle, and at the same time, the head case is sealed. The space is also decompressed by the decompression means while adjusting to, for example, substantially the same pressure as the cap space.
[0011]
As described above, when ink is being suctioned by the suction means, the pressure in the cap space and the pressure in the closed space are simultaneously reduced to substantially the same pressure, so that there is no pressure difference between the cap space and the closed space.
[0012]
Therefore, the ink-jet recording head does not bend toward the cap during suction of the ink and is not damaged.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the suction unit and the decompression unit have the same driving unit.
[0014]
According to the ink jet recording apparatus of the second aspect, the same operation as that of the first aspect is obtained, but since the suction means and the pressure reducing means have the same driving means, for example, the cap space and the closed space are substantially the same. There is no need to reduce the pressure while adjusting to atmospheric pressure.
[0015]
Therefore, the cap space and the closed space can be simultaneously reduced to substantially the same pressure by a low-cost and simple configuration.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, the suction unit or the decompression unit includes a separation unit that separates ink and air.
[0017]
According to the ink jet recording apparatus of the third aspect, the same operation as that of the second aspect is achieved, but the suction means or the decompression means has a separation means for separating the ink and the air, so that the ink is sucked. Thereafter, when the cap space and the sealed space formed between the nozzle surface and the cap return to the atmospheric pressure, ink does not enter the sealed space.
[0018]
That is, after suction of ink, by introducing outside air from a gap between the nozzle surface and the cap, the cap space and the sealed space return to the atmospheric pressure. At this time, the cap, the suction means, the driving means, etc. The ink flows into the decompression means together with the outside air, and reaches the closed space. For this reason, ink adheres to the side opposite to the nozzle surface of the ink jet recording head.
[0019]
However, since the suction means or the decompression means has the separation means for separating the ink and the air, only the air is introduced first from the separation means, and the ink does not flow.
[0020]
Therefore, the ink does not enter the closed space together with the outside air. For this reason, there is no possibility that ink adheres to, for example, an electrical contact or the like of the wiring substrate on the side surface opposite to the nozzle surface of the ink jet recording head, thereby causing a problem.
[0021]
5. The ink suction method according to claim 4, wherein the cap is in close contact with a nozzle surface of the ink jet recording head that discharges ink droplets from the nozzle, where the nozzle is formed, and the ink is suctioned from the nozzle. A step of bringing the cap into close contact with the nozzle surface, a sealed cap space formed by the cap in close contact with the nozzle surface, and a sealed space including a side of the inkjet recording head opposite to the nozzle surface. And reducing the pressure to approximately the same pressure and sucking ink from the nozzles.
[0022]
According to the ink suction method of the present invention, since the pressure in the cap space and the closed space is reduced to substantially the same pressure and the ink is sucked from the nozzles, no pressure difference occurs between the cap space and the closed space.
[0023]
Therefore, the ink-jet recording head does not bend toward the cap during suction of the ink and is not damaged.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the inkjet recording apparatus 102 according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0025]
As shown in FIG. 1, the ink jet recording apparatus 102 includes a carriage 104 on which a head case 52 to which an ink jet recording head 112 described later is fixed is mounted, a main scanning mechanism 106 for scanning the carriage 104 in the main scanning direction M, It includes a sub-scanning mechanism 108 for scanning the recording paper P as a medium in the sub-scanning direction S, a maintenance station 110, and the like.
[0026]
Note that the carriage 104 is not shown in the drawings after FIG. 2 for easy understanding.
[0027]
The head case 52 is mounted on the carriage 104 such that the nozzle surface 10A (see FIG. 2 and the like) of the ink jet recording head 112 on which the nozzles 10 described later are formed faces the recording paper P. By discharging ink droplets onto the recording paper P while being moved in the main scanning direction M, an image is recorded on a fixed band area BE. When one movement in the main scanning direction is completed, the recording paper P is conveyed in the sub-scanning direction S by the sub-scanning mechanism 108, and the next band area BE is recorded while the carriage 104 is moved in the main scanning direction M again. . By repeating such an operation a plurality of times, an image can be recorded over the entire surface of the recording paper P.
[0028]
The maintenance station 110 is provided outside the printing range of the inkjet recording head 112.
[0029]
Further, the maintenance station 110 includes a dummy jet receiving portion (not shown), a cleaning blade, a cap 70 of the ink suction device 50 described later, and the like, and performs maintenance operations such as a dummy jet operation, a cleaning operation, and an ink suction operation. .
[0030]
Note that the ink suction operation is to bring the cap 70 into close contact with the nozzle surface 10A of the inkjet recording head 112 when the ejection characteristics of the ink droplets ejected from the nozzles 10 are deteriorated or non-ejection occurs. This refers to an operation of recovering ejection characteristics by sucking ink from the nozzles 10.
[0031]
Specifically, as shown in FIGS. 2A and 2B, the cap 70 is brought into close contact with the nozzle surface 10A of the inkjet recording head 112 conveyed onto the cap 70 of the maintenance station 110 by a lifting mechanism (not shown), A cap space 202 (to be described later) formed by the ten surfaces and the cap 70 is depressurized by a pump 92 (to be described later), suctions ink from the nozzles 10, and recovers ejection characteristics.
[0032]
As shown in FIG. 3, the ink suction device 50 has a cap 70 having a shallow bottom box shape, a waste ink tank 150 provided with an ink absorber 152 on the bottom surface, a valve 90, and a pump 92.
[0033]
The ink suction tubes 76A and 76B are connected to the upper wall of the waste ink tank 150, and the ink suction tube 76A is connected to the ink suction port 74 of the cap 70.
[0034]
The ink suction tube 76B is connected at a branch point X to a suction tube 66 connected to the head case lid 56 described later, and becomes one suction tube 80.
[0035]
The suction tube 80 branches to ink suction tubes 80A and 80B at a branch point Y, and is connected to a valve 90 and a pump 92. The valve 90 and the pump 92 can reduce the pressure of a sealed space 200 and a cap space 202, which will be described later, or make the pressure equal to the atmospheric pressure.
[0036]
As shown in FIG. 4, an ink jet recording head 112 is fixedly sealed in one opening of the box-shaped head case 52 so that a nozzle surface 10A described later becomes an outer surface.
[0037]
The other opening of the head case 52 is tightly sealed with a head case lid 56 fixed thereto.
[0038]
With such a configuration, a sealed space 200 is formed that is sealed by the head case 52, the head case lid 56, and the side surface 54 of the inkjet recording head 112 opposite to the nozzle surface 10A.
[0039]
The head case 52 is provided with an ink supply port 58, and an ink path 62 is formed inside the head case 52 to connect the ink supply port 58 to the inkjet recording head 112. Further, an ink tube 60 connected to an ink tank (not shown) is connected to the ink supply port 58, and ink is supplied from the ink supply port 58 to the inkjet recording head 112 through the ink path 62.
[0040]
The head case cover 56 has a head case cover suction port 64, and a closed space suction tube 66 is connected to the head case cover suction port 64.
[0041]
As described above, the closed space suction tube 66 is connected to the ink suction tube 76B at the branch point X to form a single suction tube 80. The suction tube 80 further branches at the branch point Y into the ink suction tubes 80A and 80B. And the pump 92. Then, the closed space 200 and the cap space 202 can be reduced in pressure or at the same pressure as the atmosphere by the valve 90 and the pump 92.
[0042]
A wiring board 38, which will be described later, protrudes from a wiring board hole 68 on a side surface of the head case 52. The wiring board 38 is connected to an electric board (not shown) in the ink jet recording apparatus 102. Note that the gap between the wiring board hole 68 and the wiring board 38 is firmly filled with a sealing agent (not shown), so that even if the pressure in the closed space 200 is reduced, air does not enter or leave the gap.
[0043]
The cap 70 is brought into close contact with the nozzle surface 10A by an elevating mechanism (not shown) to form a closed cap space 202 between the nozzle surface 10A and the cap 70.
[0044]
An ink suction port 74 is opened at the center of the cap 70, and the ink suction port 74 is connected to an ink suction tube 76A.
[0045]
As described above, the ink suction tube 76A is connected to the upper wall of the waste ink tank 150 and communicates with the sealed hollow portion 156. Further, a suction tube 76 </ b> B is connected to the upper wall of the waste ink tank 150 and communicates with the hollow portion 156.
[0046]
As described above, the ink suction tube 76B is connected to the closed space suction tube 66 at the branch point X, becomes a single suction tube 80, branches into two at the branch point Y, and then connects to the valve 90 and the pump 92. It is connected.
[0047]
As shown in FIG. 2, FIG. 5, and FIG. 6, the ink jet recording head 112 includes a nozzle 10 for discharging ink droplets arranged in a matrix, and a pressure chamber 12 for discharging ink droplets from the nozzles 10 that pressurize and communicate with ink. And Further, a nozzle communication chamber 16 communicating the nozzle 10 with the pressure chamber 12 and an ink supply path 18 communicating the opening 20 of the common ink flow path 14 with the pressure chamber 12 are provided.
[0048]
Further, a vibration plate 34 is bonded to the upper surface of the pressure chamber 12, a piezoelectric element 36 is bonded to the upper surface of the vibration plate 34, and a wiring board 38 is bonded to the upper surface of the piezoelectric element 36 via a ball solder 40. ing.
[0049]
The common ink flow path 14 is connected to an ink path 62 formed inside the head case 52 described above.
[0050]
Next, an outline of a method of manufacturing the ink jet recording head 112 will be described below.
[0051]
The nozzle plate 22 in which the nozzle 10 is formed, the ink pool plates 24 and 26 forming the nozzle communication chamber 16 and the common ink flow path 14, and the opening 20 of the nozzle communication chamber 16 and the common ink flow path 14 are formed. The through plate 28, the ink supply path plate 30 in which the ink supply path 18 is formed, and the pressure chamber plate 32 in which the pressure chamber 12 is formed are sequentially laminated and joined.
[0052]
Next, the surface of the nozzle plate 22 is coated with a water-repellent coating film, and the nozzle 10 is opened with an excimer laser.
[0053]
After forming the nozzle 10, the vibration plate 34 is bonded to the pressure chamber plate 32, and the piezoelectric element 36 is bonded to the upper surface of the vibration plate 34.
Finally, the wiring board 38 on which the ball solder 40 is formed for each piezoelectric element 36 is joined to the piezoelectric element 36.
[0054]
Since the electrode layers are formed on both surfaces of the piezoelectric element 36, the electrode layers, that is, the piezoelectric element 36 and the wiring board 38 are electrically connected. The wiring board 38 and the diaphragm 34 are connected by a conductive material.
[0055]
With such a configuration, when the driving voltage waveform is applied to the piezoelectric element 36, the vibration plate 34 flexes and deforms together with the piezoelectric element 36 to pressurize the ink in the pressure generating chamber 12, and the ink droplets are ejected from the nozzle 10.
[0056]
Next, the operation of the inkjet recording apparatus 102 according to the first embodiment will be described.
[0057]
In order to perform the ink suction operation, the inkjet recording head 112 is moved onto the cap 70 of the maintenance station 110, and the cap 70 is brought into close contact with the nozzle surface 10A by a lifting mechanism (not shown). (See FIG. 2).
[0058]
The valve 90 is closed, and the pump 92 is driven.
[0059]
The suction tubes 80B, 80 connected to the pump 92 branch at the branch point X into an ink suction tube 76B and a closed space suction tube 66, and the closed space suction tube 66 communicates with the closed space 200.
[0060]
In addition, the ink suction tube 76B communicates with the cap space 202 via the waste ink tank 150 and the ink suction tube 76A.
[0061]
Therefore, the cap space 202 and the closed space 200 are simultaneously reduced to the same pressure by the pump 92.
[0062]
When the pressure in the cap space 202 is reduced, the ink is sucked from the nozzle 10 and passes through the ink suction tube 76A, falls into the waste ink tank 150, and is absorbed by the ink absorber 152 provided on the bottom surface. The suction tube 76B is connected to the upper wall of the waste ink tank 150 and communicates only with the hollow portion 156, so that ink does not flow into the suction tube 76B and thereafter. The ink sucked from the nozzle 10 is supplied from the ink tank.
[0063]
When the suction of the predetermined amount of ink is completed, the operation of the pump 92 is stopped, the valve 90 is opened to open to the atmosphere, outside air is introduced from the valve 90, and the cap space 202 and the closed space 200 are returned to atmospheric pressure. By returning the pressure in the cap space 202 to the atmospheric pressure in this way, the cap 70 can be easily and immediately separated from the nozzle surface 10A.
[0064]
Even if such an ink suction operation is performed, the cap space 202 and the closed space 200 are always at the same pressure because the cap space 202 and the closed space 200 are always simultaneously depressurized and open to the atmosphere. Therefore, there is no pressure difference between the cap space 202 and the closed space 200.
[0065]
Therefore, the ink jet recording head 112 does not bend toward the cap 70 while the ink is being sucked and is not damaged.
[0066]
In particular, since the ink jet recording head 112 of the present embodiment is manufactured by bonding a plurality of plates as described above, if bending occurs, the bonding surface is separated or the piezoelectric element 36 is damaged. Although the influence is large, it is preferable because it does not bend as described above.
[0067]
As shown in FIG. 10, even when the waste ink tank 150 is not provided in the ink suction tube 76 between the branch point X and the cap 70, the ink jet recording head 112 does not bend. do not do.
[0068]
However, in such a configuration, when the air is released to the atmosphere and the outside air is introduced from the valve 90, the ink remaining in the suction tube 80 also flows in together with the outside air, and as shown by the arrow E, the closed space suction tube 66 Mixed in. Therefore, when the ink suction operation is repeatedly performed, there is a possibility that the ink is mixed into the closed space 200.
[0069]
However, in the present embodiment, since the ink suction tubes 76A and 76B are provided with the waste ink tank 150 connected to the upper wall, ink does not enter beyond the waste ink tank 150 (after the ink suction tube 76B). That is, no ink exists in the suction tube 80.
[0070]
Therefore, even if the suction operation is repeated, the ink does not enter the closed space 200. For this reason, for example, ink does not adhere to the electrical contact between the wiring board 38 and the ball solder 40, and does not cause a problem.
[0071]
Next, a second embodiment of the ink jet recording apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. The members described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0072]
In the ink suction device 50 of the ink jet recording apparatus 102 according to the first embodiment, the suction tube 80 connected to one valve 90 and the pump 92 is branched and connected to the cap 70 and the head case cover 56. As shown in FIG. 7, the ink suction device 51 of the ink jet recording device 103 includes two valves 90 and two pumps 92, each of which is connected to the cap 70 and the head case lid 56. Therefore, the closed space suction tube 66 and the ink suction tube 76 do not intersect.
[0073]
Next, the operation of the ink jet recording apparatus 103 according to the second embodiment will be described.
[0074]
In the ink suction operation, the pressure is reduced and the atmosphere is released while adjusting and synchronizing so that the pressure in the cap space 202 and the pressure in the closed space 200 become substantially the same, thereby achieving the same operation as the ink jet recording apparatus 102 of the first embodiment. Play.
[0075]
Note that the ink suction tube 76 and the closed space suction tube 66 are not connected, and suction and release to the atmosphere are performed separately. Therefore, even if the suction operation is repeated, the ink suction device 50 of the ink jet recording apparatus 102 of the first embodiment may be used. There is no ink in the closed space 202 as in.
[0076]
When suction (decompression) and opening to the atmosphere are repeated, ink bubbles are generated in the ink suction path.
[0077]
This ink bubble also occurs in the hollow portion 156 of the waste ink tank 150 of the ink suction device 50 of the ink jet recording apparatus 102 according to the first embodiment. The ink bubbles naturally disappear after being left for a long time, but if the suction operation is repeated many times in a short time, the ink bubbles further overlap the ink bubbles. Therefore, it is only necessary that the waste ink tank 150 is sufficiently large and the space of the hollow portion 156 is sufficiently ensured. However, otherwise, the ink bubbles enter the ink tube 76B.
[0078]
Therefore, in the ink suction device 50 of the ink jet recording apparatus 102 of the first embodiment, when the ink bubbles in the ink suction tube 76B reach the suction tube 80, the air is released from the branch point X through the closed space suction tube 66 at the time of opening to the atmosphere. As a result, there is a possibility of entering the closed space 200. Since the bubbles of the ink are also ink, if the ink bubbles adhere to the electrical contact between the wiring board 38 and the ball solder 40, a problem occurs.
[0079]
However, in the ink suction device 51 of the ink jet recording apparatus 103 of the second embodiment shown in FIG. 7, since the ink suction tube 76 and the closed space suction tube 66 are not connected, for example, the ink suction tube The ink bubbles in 76 do not enter the closed space 200 when the air is opened to the atmosphere.
[0080]
Therefore, neither the ink nor the bubbles of the ink are mixed into the closed space 202, and, for example, there is no possibility that the ink and the bubbles adhere to the electrical contact between the wiring board 38 and the ball solder 40 or the like.
[0081]
Next, a third embodiment of the ink jet recording apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. The members described in the first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.
[0082]
In the ink suction device 50 of the ink jet recording apparatus 102 of the first embodiment shown in FIG. 4, the suction tube 80 connected to one valve 90 and the pump 92 is branched, and is connected to the cap 70 and the head case cover 56. In the ink suction device 53 of the ink jet recording apparatus 101 of the second embodiment, as shown in FIG. 8, the closed space suction tube 66 and the ink suction tube 76B are not connected, and the valve 90 is connected to the closed space suction tube 66. Then, a pump 92 is connected to the ink suction tube 76B.
[0083]
Further, a through hole 113A is opened in the ink jet recording head 113, and the closed space 200 and the cap space 202 are communicated. It is the same as the ink jet recording head 112 except that the through hole 113A is open.
[0084]
Next, the operation of the ink jet recording apparatus 101 according to the third embodiment will be described.
[0085]
In the ink suction operation, the valve 90 is closed and the pump 92 is driven.
[0086]
The ink suction tube 76B connected to the pump 92 communicates with the cap space 202 via the waste ink tank 150 and the ink suction tube 76A.
[0087]
Further, the cap space 202 and the closed space 200 communicate with each other through the through hole 113A.
[0088]
Therefore, the cap space 202 and the closed space 200 are simultaneously reduced to the same pressure by the pump 92. For this reason, the same operations as those of the ink jet recording apparatuses 102 and 103 of the first and second embodiments are achieved.
[0089]
When the suction of the predetermined amount of ink is completed, the operation of the pump 92 is stopped, the valve 90 is opened to open to the atmosphere, outside air is introduced from the valve 90, and the cap space 202 and the closed space 200 are returned to the atmospheric pressure.
[0090]
The flow of the outside air when returning to the atmospheric pressure flows from the closed space 200 to the cap space 202 through the through-hole 113A, and then to the waste ink tank 150.
[0091]
Therefore, the ink in the cap space 202 and the tube 76A does not enter the closed space 200.
[0092]
Further, since the ink suction tube 76B and the closed space suction tube 66 are not connected, and the flow of the outside air also flows from the closed space 200 through the through hole 113A to the cap space 202 as described above, The bubbles of the ink in the hollow portion 156 of the tank 150 and the ink in the ink suction tube 76B do not enter the closed space 200 at the time of opening to the atmosphere.
[0093]
Next, a fourth embodiment of the ink jet recording apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. The members described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0094]
As shown in FIG. 9, the ink suction device 55 of the inkjet recording device 105 of the fourth embodiment includes a semipermeable membrane filter 154 that allows only air (gas) to pass through the closed space suction tube 66 without passing ink (liquid). Connected.
[0095]
That is, even if ink and ink bubbles flow into the closed space suction tube 66B together with the outside air, the ink and ink bubbles are trapped by the semi-permeable membrane filter 154 and do not proceed to the closed space suction tube 66A. Goes to the closed space suction tube 66A.
[0096]
Next, the operation of the ink jet recording apparatus 105 according to the fourth embodiment will be described.
[0097]
In the ink suction operation, the air pressure in the cap space 202 and the closed space 200 is simultaneously reduced and released to the atmosphere, which is the same as the ink jet recording apparatuses 101, 102, and 103 of the first, second, and third embodiments. Has the effect of
[0098]
In addition, since neither ink nor bubbles of ink are mixed into the closed space 200, for example, there is no possibility that the ink adheres to an electrical contact between the wiring board 38 and the ball solder 40 or the like and causes a problem.
[0099]
The separating means for separating the ink and / or the bubbles of the ink from the air is not limited to the separating means described in the first to fourth embodiments. Other separation means may be used.
[0100]
Further, the present invention is not limited to the above embodiment.
[0101]
For example, in the above embodiment, the piezoelectric element 36 pressurizes the pressure chamber 12 by the flexural vibration of one piezoelectric element 36, but is not limited thereto. For example, a form in which piezoelectric elements are stacked or a longitudinal vibration type piezoelectric element may be used. Alternatively, other types of piezoelectric elements may be used.
[0102]
Further, in the present embodiment, the configuration is such that the ink droplet is ejected by the pressure generated by the deformation of the piezoelectric element, but the present invention is not limited to this. For example, the ink droplets may be ejected using a pressure generating means using an electrostatic force, a magnetic force, a boiling phenomenon, or other pressure generating means.
[0103]
Further, in the present embodiment, the flow path is formed by laminating a plurality of plates, but the configuration, material, and the like of the plates are not limited to the above-described embodiments. For example, the present invention is similarly applicable to an ink jet recording head in which a flow path is integrally formed using a material such as ceramics, glass, resin, or silicon.
[0104]
Further, in the present embodiment, an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus for recording characters and images by ejecting ink droplets on the recording paper P have been described as an example. However, the present invention is not limited to this. That is, the recording medium is not limited to paper, and the ejected liquid is not limited to ink.
[0105]
For example, it is necessary to discharge ink on a polymer film or glass to create a color filter for display, or to form a bump for component mounting by discharging molten solder onto a substrate. The present invention can be applied to the general droplet ejecting apparatus used for the present invention.
[0106]
【The invention's effect】
As described above, according to the ink jet recording apparatus and the ink suction method according to the present invention, in the suction operation of depressurizing the sealed cap space formed between the nozzle surface and the cap and suctioning ink from the nozzles. In addition, it is possible to prevent the ink jet recording head from bending toward the cap.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an inkjet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a diagram schematically illustrating an ink jet recording head and a maintenance station during a printing operation of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2B is a diagram schematically illustrating the inkjet recording head and the maintenance station during the suction operation of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an ink suction device of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an ink suction device of the inkjet recording device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5A is a diagram illustrating a main part of an ink jet recording head used in the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. (B) is an enlarged view of the X part of (A).
FIG. 6 is a sectional view showing a main part of an ink jet recording head used in the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an ink suction device of an inkjet recording device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an ink suction device of an ink jet recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an ink suction device of an inkjet recording device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an ink suction device of an inkjet recording apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an ink suction device of a conventional inkjet recording apparatus.
[Explanation of symbols]
10 nozzles
10A nozzle surface
70 cap
80 Suction tube (drive means)
92 pump (drive means)
102 inkjet recording device
103 inkjet recording device
112 inkjet recording head
150 Waste ink tank (separation means)
154 Semi-permeable membrane filter (separation means)
200 enclosed space
202 cap space

Claims (4)

ノズルからインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドと、
前記インクジェット記録ヘッドが固着される箱形状のヘッドケースと、
前記ヘッドケースの開口を閉塞し、前記インクジェット記録ヘッドとで密閉空間を構成するヘッドケース蓋と、
前記ノズル面に密着するキャップと、
前記ノズル面と前記キャップとの間に形成されるキャップ空間を減圧し、前記ノズルからインクを吸引する吸引手段と、
前記吸引手段でインクを吸引しているとき、前記密閉空間を減圧する減圧手段と、
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。An inkjet recording head that ejects ink droplets from nozzles,
A box-shaped head case to which the inkjet recording head is fixed,
A head case lid that closes an opening of the head case and forms a sealed space with the inkjet recording head,
A cap that is in close contact with the nozzle surface,
Suction means for depressurizing a cap space formed between the nozzle surface and the cap, and sucking ink from the nozzles,
When sucking the ink by the suction means, a pressure reducing means for reducing the pressure in the closed space,
An inkjet recording apparatus comprising: 前記吸引手段と前記減圧手段との駆動手段が同一であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the driving means for the suction means and the driving means for the pressure reducing means are the same. 前記吸引手段又は前記減圧手段は、インクと空気とを分離する分離手段を有することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。3. The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the suction unit or the decompression unit includes a separation unit that separates ink and air. インクジェット記録ヘッドのノズルからインクを吸引するインク吸引方法において、
前記ノズルが形成されたノズル面と反対側に密閉空間を構成するステップと、
前記ノズル面に前記キャップを密着させるステップと、
前記ノズル面と前記キャップとで形成されたキャップ空間と、前記密閉空間と、を略同一気圧に減圧して前記ノズルからインクを吸引するステップと、
を有することを特徴とするインク吸引方法。In an ink suction method of sucking ink from nozzles of an inkjet recording head,
Configuring a closed space on the side opposite to the nozzle surface on which the nozzle is formed,
Bringing the cap into close contact with the nozzle surface;
A step of suctioning ink from the nozzles by reducing the pressure of the cap space formed by the nozzle surface and the cap and the sealed space to substantially the same pressure,
An ink suction method comprising:

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