JP2011161687A - クリーニング方法及び流体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクを噴射するノズル開口が複数設けられた流体噴射ヘッド24と、流体噴射ヘッド24側に向けてインクを供給するインク供給チューブと、インク供給チューブに設けられた開閉弁と、ノズル開口の外側の空間域Rを減圧するキャッピング装置41とを有するプリンターのクリーニング方法であり、開閉弁を閉弁状態とする閉弁工程と、閉弁工程の後に、キャッピング装置41によって空間域Rに負圧を発生させ、ノズル25からインクを膨出させる減圧工程とを備える。
【選択図】図4
Description
上記目的を達成するために、本発明の流体噴射装置は、流体を噴射するノズル開口が複数設けられた流体噴射ヘッドと、該流体噴射ヘッド側に向けて前記流体を供給する流体供給路と、該流体供給路に設けられた開閉弁と、前記ノズル開口の外側の空間域に負圧を発生させて前記ノズルから前記流体を膨出させる減圧機構とを備える。
メンテナンスユニット15は、流体噴射ヘッド24のノズル形成面24aをキャッピングするためのキャッピング装置41(図4参照)と、ノズル形成面24aをワイピングするためのワイピング装置42(図5参照)とを備えている。なお、キャッピング装置41及びワイピング装置42は流体噴射ヘッド24毎に設けてもよいし、複数の流体噴射ヘッド24を同時にキャッピングしたりワイピングしたりするようにしてもよい。
図4に示すように、減圧機構を構成するキャッピング装置41は、キャップ部材としての有底四角箱状のキャップ43と、キャップ43を昇降させる昇降機構44と、吸引手段及び負圧解消手段を構成する吸引機構45とを備えている。キャップ43の周壁の上面全体には可撓性材料からなる四角枠状のシール部材46が設けられているとともに、キャップ43の底壁には排出管47が下方に向かって突設されている。
図5に示すように、ワイピング装置42は、ワイピング機構61と、ワイピング機構61を昇降させる昇降機構62とを備えている。
プリンター11においては、インクカートリッジ26(図示しないカートリッジホルダ)がラインヘッド13よりも高い位置に設けられている。そして、プリンター11においては、ノズル25からインクが垂れ落ちることを防止するとともに、ノズル25内に凹状のメニスカスを形成して噴射動作を安定させるために、差圧弁80によって流体噴射ヘッド24内を−1kPa程度の負圧にしている。
プリンター11においては、インクカートリッジ26の交換時にインク供給チューブ27内に気泡が混入してドット抜けが生じたり、電源を切ったまま放置していたためにインクが増粘してノズル25の目詰まりが生じたりすることがある。こうしたドット抜けや目詰まりに起因する印刷品質の低下を抑制するため、プリンター11ではキャッピング装置41を用いて吸引クリーニングや加圧クリーニングを実行する。以下、このようにインクカートリッジ26内のインクを供給しつつノズル25からインクを排出するクリーニングを「インク供給クリーニング」という。
インク非供給クリーニングは、開閉弁95を閉弁状態とする閉弁工程と、閉弁工程の後に、キャッピング装置41によって空間域Rに負圧を発生させ、ノズル25からインクを膨出させる減圧工程と、空間域Rの負圧を解消する負圧解消工程とから構成される。
(1)キャッピング装置41がノズル開口25aの外側の空間域Rに負圧を発生させることで、ノズル25からインクの一部を膨出させ、そのインクの膨出部分に混入している気泡をノズル開口25aの外側となる大気側に引き出すことができる。このとき、開閉弁95は閉弁状態とされているため、インク供給チューブ27の上流側にあるインクカートリッジ26からインクが供給されることはない。したがって、インクの消費を抑制しつつ、ノズル25から気泡を排出させることができる。
・キャップ43に空間域Rを大気に連通させる負圧解消手段としての大気開放弁を設けてもよい。この場合には、減圧工程において大気開放弁を閉弁状態とし、負圧解消工程において大気開放弁を開弁状態とする。この場合には、大気開放弁を開弁状態とすることで、空間域Rの負圧を解消することができる。
・差圧弁80を設けなくてもよい。この場合には、インクカートリッジ26(図示しないカートリッジホルダ)をラインヘッド13よりも低い位置に配置することで、水頭差によって流体噴射ヘッド24内を負圧にすることができる。
・ノズル25の口径や噴射する流体を変更した場合には、摩擦抵抗や粘性等が変化するので、吸引量Vs、吸引時間Ts及び負圧解消時間Tnもそれぞれ適切な値に変更するのが好ましい。
・流体収容体は着脱式でないインクタンクを採用してもよい。
・上記実施形態では、流体噴射装置をインクジェット式プリンターに具体化したが、インク以外の他の流体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置を採用してもよく、微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用してもよい。そして、これらのうち何れか一種の噴射装置に本発明を適用することができる。
Claims (5)
- 流体を噴射するノズル開口が複数設けられた流体噴射ヘッドと、該流体噴射ヘッド側に向けて前記流体を供給する流体供給路と、該流体供給路に設けられた開閉弁と、前記ノズル開口の外側の空間域を減圧する減圧機構とを有する流体噴射装置のクリーニング方法であり、
前記開閉弁を閉弁状態とする閉弁工程と、
該閉弁工程の後に、前記減圧機構によって前記空間域に負圧を発生させ、前記ノズルから前記流体を膨出させる減圧工程とを備えることを特徴とするクリーニング方法。 - 前記減圧機構は、前記ノズルを囲うように前記流体噴射ヘッドに当接することで前記空間域を囲み形成するキャップ部材と、前記空間域を吸引する吸引手段と、前記空間域の負圧を解消する負圧解消手段とを有し、
前記減圧工程においては、前記吸引手段が前記空間域を吸引し、
前記減圧工程の後に、前記開閉弁の閉弁状態が維持されるとともに前記吸引に伴い前記ノズルから前記流体が膨出した状態において、前記負圧解消手段によって前記空間域の負圧を解消する負圧解消工程をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のクリーニング方法。 - 前記減圧機構は、前記キャップ部材に上流端が接続された可撓性を有するチューブと、該チューブを押し潰しつつ往復移動する押圧部材とを備えたチューブポンプを有し、
前記減圧工程においては、前記押圧部材が前記チューブの上流側から下流側に向かって往路移動し、
前記負圧解消工程においては、前記押圧部材が前記チューブの下流側から上流側に向かって復路移動し、
前記復路移動を行う負圧解消時間は、前記往路移動を行う減圧時間よりも長いことを特徴とする請求項2に記載のクリーニング方法。 - 前記負圧解消手段は、前記空間域を大気に連通させる大気開放弁であり、
前記減圧工程において、前記大気開放弁は閉弁状態とされ、
前記負圧解消工程において、前記大気開放弁は開弁状態とされることを特徴とする請求項2に記載のクリーニング方法。 - 流体を噴射するノズル開口が複数設けられた流体噴射ヘッドと、
該流体噴射ヘッド側に向けて前記流体を供給する流体供給路と、
該流体供給路に設けられた開閉弁と、
前記ノズル開口の外側の空間域に負圧を発生させて前記ノズルから前記流体を膨出させる減圧機構とを備えることを特徴とする流体噴射装置。
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