JP2009078514A - Fluid suction method, fluid suction apparatus, and printing inspection method - Google Patents

Fluid suction method, fluid suction apparatus, and printing inspection method Download PDF

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JP2009078514A JP2007251320A JP2007251320A JP2009078514A JP 2009078514 A JP2009078514 A JP 2009078514A JP 2007251320 A JP2007251320 A JP 2007251320A JP 2007251320 A JP2007251320 A JP 2007251320A JP 2009078514 A JP2009078514 A JP 2009078514A
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浩之 三輪
Yasuyuki Kurosawa
康幸 黒澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid suction method and a fluid suction apparatus capable of effectively discharging residual air bubbles in a fluid jet head to prevent the development of printing defects in the fluid jet head and to improve the accuracy of printing inspection including the fluid suction method. <P>SOLUTION: Negative pressure-applying operation includes: a plurality of first negative pressure-applying steps of setting the pressure in a sealed space formed by a nozzle forming surface 33A and a cap member 8 at a predetermined maximum pressure to suck the fluid in a nozzle opening 32; a second negative pressure-applying step in which the maximum pressure is lower than that in the first negative pressure-applying step and pressure changes per unit time at the time of rising and falling are steeper than those in the first negative pressure-applying step; and a third negative pressure-applying step of setting the pressure in the sealed space at the maximum pressure equal to that in the first negative pressure-applying step to suck the fluid in the nozzle opening 32. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体吸引方法、流体吸引装置、印字検査方法に関するものである。   The present invention relates to a fluid suction method, a fluid suction device, and a print inspection method.

流体噴射装置として、流体噴射ヘッド(噴射ヘッド)に形成されたノズルから記録媒体にインクを噴射するインクジェット式記録装置が知られている。このようなインクジェット式記録装置の製造過程において、ノズル開口からの流体の噴射状態を確認するため、流体噴射ヘッド単体での噴射検査(印字検査)が行われている。この噴射検査では、流体噴射ヘッドから流体を噴射させ、ノズル開口から流体が正常に吐出しているかどうかなどの流体の噴射状態を確認し、各流体噴射ヘッドの噴射特性を調整するなどしている。   As a fluid ejecting apparatus, an ink jet recording apparatus that ejects ink onto a recording medium from a nozzle formed in a fluid ejecting head (ejection head) is known. In the manufacturing process of such an ink jet recording apparatus, in order to confirm the state of fluid ejection from the nozzle opening, an ejection inspection (printing inspection) is performed with the fluid ejection head alone. In this ejection test, fluid is ejected from the fluid ejection head, the ejection state of the fluid such as whether or not the fluid is normally ejected from the nozzle opening is confirmed, and the ejection characteristics of each fluid ejection head are adjusted. .

インクジェット式記録装置としての基本的な構成は、例えば特許文献1に記載されている。
特開平10−329341号公報
A basic configuration as an ink jet recording apparatus is described in Patent Document 1, for example.
JP-A-10-329341

ところが、上記検査を行う場合、流体が入っていない初期状態の流体噴射ヘッドに流体を充填させるため流体中に多くの気泡が混入してしまう。このような気泡の混入によって、ノズル開口の目詰まりなどに起因するドット抜けが発生し、噴射検査精度が低下するという問題があった。また、気泡が多く混入してしまった場合には充填作業をやり直すことも行われていたが、気泡が全く混入しないように充填することは困難であった。   However, when the above inspection is performed, many bubbles are mixed in the fluid because the fluid ejecting head in an initial state in which no fluid is contained is filled with the fluid. Due to the mixing of bubbles, dot omission due to clogging of the nozzle opening or the like occurs, and there is a problem in that the ejection inspection accuracy decreases. In addition, when many bubbles are mixed, the filling operation is performed again, but it is difficult to fill the bubbles so that no bubbles are mixed at all.

また、特許文献1に示すように、流体噴射ヘッドの各ノズル開口に連通する流路は、圧力室やリザーバなどによって構成されるために複雑な構造となっている。そのため、流路内の段差などに引っ掛かっている気泡を排出するのは困難であった。   Moreover, as shown in Patent Document 1, the flow path communicating with each nozzle opening of the fluid ejecting head is configured by a pressure chamber, a reservoir, and the like, and thus has a complicated structure. For this reason, it is difficult to discharge bubbles caught in a step in the flow path.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、流体噴射ヘッド内の残留気泡を効果的に排出し得る流体吸引方法、流体吸引装置を提供しようとするものであり、これにより流体噴射ヘッドにおける噴射不良の発生を防止して印字検査精度を向上させることを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fluid suction method and a fluid suction device that can effectively discharge residual bubbles in a fluid ejection head. An object of the present invention is to improve the printing inspection accuracy by preventing the occurrence of ejection failure in the head.

上記目的を達成するために、本発明は、流体噴射ヘッドの複数のノズル開口から流体を吸引するための流体吸引方法であって、流体噴射ヘッドのノズル面と、該ノズル面を覆うキャップ部材と、によって形成される空間内の圧力を所定の最大圧力にしてノズル開口内の流体を吸引する第1負圧印加工程と、最大圧力が第1負圧印加工程よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、第1負圧印加工程よりも急峻である第2負圧印加工程と、空間内の圧力を、第1負圧印加工程と等しい最大圧力にしてノズル開口内の流体を吸引する第3負圧印加工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a fluid suction method for sucking fluid from a plurality of nozzle openings of a fluid ejecting head, the nozzle surface of the fluid ejecting head, and a cap member covering the nozzle surface. The first negative pressure applying step of sucking the fluid in the nozzle opening by setting the pressure in the space formed by the predetermined maximum pressure, and the maximum pressure is lower than the first negative pressure applying step, and rising and falling The pressure change per unit time is steeper than the first negative pressure application step, the second negative pressure application step, and the pressure in the space is set to the maximum pressure equal to that in the first negative pressure application step. And a third negative pressure applying step of sucking the fluid.

本発明によれば、第1負圧印加工程にて、流体噴射ヘッド内の一部の気泡(微小気泡)を排出し、第2負圧印加工程にて、流体噴射ヘッド内に残留した気泡を動かして他の気泡と一体化させ、第3負圧印加工程にて、第2負圧印加工程で一体化されて大きくなった気泡を吸引する。   According to the present invention, in the first negative pressure applying step, some bubbles (micro bubbles) in the fluid ejecting head are discharged, and in the second negative pressure applying step, the bubbles remaining in the fluid ejecting head are removed. It moves and integrates with other bubbles, and in the third negative pressure application step, the bubbles that are integrated and enlarged in the second negative pressure application step are sucked.

このように、第1から第3負圧印加工程による間欠的な吸引動作により、流体噴射ヘッド内に混入した気泡を確実に吸引することができる。気泡を吸引するにあたって、微小気泡より、ある程度大きい気泡の方が抜けやすい。また、流体の流動に変化(流動・停止)を与えた方が抜けやすい傾向があるため、負圧印加動作を第1から第3負圧印加工程に分けて間欠的に吸引する。さらに、第1負圧印加工程と第3負圧印加工程との間に、最大圧力が第1負圧印加工程よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、第1負圧印加工程よりも急峻である第2負圧印加工程を設けたため、第2負圧印加工程で微小気泡の集結成長を助長させて流体の吸引を行うことにより、流体噴射ヘッド内に混入した気泡を確実に吸引除去することができる。   As described above, the air bubbles mixed in the fluid ejecting head can be reliably sucked by the intermittent suction operation by the first to third negative pressure applying steps. When sucking bubbles, bubbles that are somewhat larger than microbubbles are easier to escape. In addition, since there is a tendency that the change (flow / stop) in the flow of the fluid is likely to be removed, the negative pressure application operation is divided into first to third negative pressure application steps and intermittently sucked. Furthermore, between the first negative pressure application step and the third negative pressure application step, the maximum pressure is lower than that of the first negative pressure application step, and the pressure change per unit time at the rise and fall is the first Since the second negative pressure application step, which is steeper than the negative pressure application step, is provided, the second negative pressure application step facilitates the concentration growth of microbubbles and sucks the fluid, thereby mixing in the fluid ejecting head. Air bubbles can be reliably removed by suction.

これにより、流体内の気泡の混入による流体噴射ヘッドのドット抜けに起因する噴射検査精度の低下を防止することができる。よって、各流体噴射ヘッドの噴射特性を効率良く確認することができ、良好な噴射機能を有する流体噴射ヘッドを製造することができる。   As a result, it is possible to prevent a decrease in ejection inspection accuracy due to missing dots of the fluid ejecting head due to mixing of bubbles in the fluid. Therefore, the ejection characteristics of each fluid ejecting head can be confirmed efficiently, and a fluid ejecting head having a satisfactory ejecting function can be manufactured.

また、リトライ率(流体噴射ヘッドへの再充填率)が減少して処理時間を短縮させることができ、これに伴って生産性(検査効率)が向上する。   In addition, the retry rate (refilling rate to the fluid ejecting head) can be reduced, and the processing time can be shortened. As a result, productivity (inspection efficiency) is improved.

また、第1負圧印加工程と第3負圧印加工程との間に、第2負圧印加工程が複数設けられることが好ましい。
本発明によれば、第1負圧印加工程と第3負圧印加工程との間に、時間的に隣接する第2負圧印加工程を複数設けることによって、流体噴射ヘッド内の気泡を効果的に吸引することができる。
Moreover, it is preferable that a plurality of second negative pressure application steps are provided between the first negative pressure application step and the third negative pressure application step.
According to the present invention, by providing a plurality of second negative pressure applying steps that are temporally adjacent between the first negative pressure applying step and the third negative pressure applying step, bubbles in the fluid ejecting head are effectively removed. Can be aspirated.

また、第3負圧印加工程の後に、第1負圧印加工程、第2負圧印加工程、及び第3負圧印加工程よりも低い最大圧力で、流体のメニスカスを形成する最終負圧印加工程を有することが好ましい。
本発明によれば、第1から第3負圧印加工程の最大圧力よりも低い最大圧力の最終負圧印加工程において流体中の気泡が吸引されたことで、良好なメニスカスを形成することができる。
In addition, after the third negative pressure application step, the first negative pressure application step, the second negative pressure application step, and the final negative pressure application step of forming a meniscus of fluid at a maximum pressure lower than the third negative pressure application step. It is preferable to have.
According to the present invention, a good meniscus can be formed by sucking bubbles in the fluid in the final negative pressure application step having a maximum pressure lower than the maximum pressure in the first to third negative pressure application steps. .

上記目的を達成するために、本発明は、流体噴射ヘッドの複数のノズル開口から流体を吸引するための流体吸引装置であって、流体噴射ヘッドのノズル面を覆うキャップ部材と、キャップ部材に接続された密閉容器と、密閉容器の内部を負圧にする負圧発生手段と、キャップ部材と密閉容器との間に介在された負圧制御バルブと、を具備し、ノズル面とキャップ部材とによって形成される空間内の圧力を所定の最大圧力にしてノズル開口内の流体を吸引する第1負圧印加動作と、最大圧力が第1負圧印加動作よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、第1負圧印加動作よりも急峻である第2負圧印加動作と、空間内の圧力を、第1負圧印加動作と等しい最大圧力にしてノズル開口内の流体を吸引する第3負圧印加動作と、を有する負圧印加動作が行われることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a fluid suction device for sucking fluid from a plurality of nozzle openings of a fluid ejecting head, the cap member covering the nozzle surface of the fluid ejecting head, and a connection to the cap member A sealed container, a negative pressure generating means for creating a negative pressure inside the sealed container, and a negative pressure control valve interposed between the cap member and the sealed container. A first negative pressure application operation in which the pressure in the space to be formed is set to a predetermined maximum pressure and the fluid in the nozzle opening is sucked, and the maximum pressure is lower than the first negative pressure application operation, and at the time of rising and falling The second negative pressure application operation in which the pressure change per unit time is steeper than that of the first negative pressure application operation, and the fluid in the nozzle opening with the pressure in the space set to the maximum pressure equal to the first negative pressure application operation. Sucking third Characterized in that the pressure application operation, the negative pressure application operation having performed.

本発明においては、負圧印加手段によって密閉容器内が負圧状態とされ、当該密閉容器とキャップ部材間に配置されている負圧制御バルブの作用によって、ノズル面とキャップ部材との間に形成される空間内を所望の負圧状態とすることができる。ノズル面とキャップ部材との間に形成される空間内が負圧状態とされたときに、各ノズル開口からキャップ部材へと流体が吸引される。第1負圧印加動作によって、流体噴射ヘッド内の一部の気泡を排出し、第2負圧印加動作によって、流体噴射ヘッド内に残留している気泡(微小気泡)を動かして他の気泡と一体化させ、第3負圧印加動作によって、一体化されて大きくなった気泡を排出する。   In the present invention, the inside of the sealed container is brought into a negative pressure state by the negative pressure applying means, and is formed between the nozzle surface and the cap member by the action of the negative pressure control valve disposed between the sealed container and the cap member. The desired space can be brought into a desired negative pressure state. When the inside of the space formed between the nozzle surface and the cap member is in a negative pressure state, fluid is sucked from each nozzle opening to the cap member. A part of bubbles in the fluid ejecting head are discharged by the first negative pressure applying operation, and the bubbles (micro bubbles) remaining in the fluid ejecting head are moved by the second negative pressure applying operation to move other bubbles. The integrated and enlarged bubbles are discharged by the third negative pressure application operation.

このように、最大圧力(印加する負圧の最大値)が異なる第1から第3負圧印加動作による間欠的な吸引動作により、流体噴射ヘッド内に混入した気泡を確実に吸引することができる。気泡を吸引するにあたって、微小気泡より、ある程度大きい気泡の方が抜けやすい。また、流体の流動に変化(流動・停止)を与えた方が抜けやすい傾向があるため、吸引動作を第1から第3負圧印加動作に分けて間欠的に吸引する。本発明では、第1負圧印加動作と第3負圧印加動作の間に、最大圧力が第1負圧印加動作よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、第1負圧印加動作よりも急峻である第2負圧印加動作を設けたため、第2負圧印加動作で微小気泡の集結成長を助長させて流体の吸引を行うことにより、流体噴射ヘッド内に混入した気泡を確実に吸引除去することができる。   As described above, the air bubbles mixed in the fluid ejecting head can be reliably sucked by the intermittent suction operations by the first to third negative pressure application operations having different maximum pressures (maximum negative pressure values to be applied). . When sucking bubbles, bubbles that are somewhat larger than microbubbles are easier to escape. In addition, since there is a tendency that a change (flow / stop) in the flow of the fluid tends to come off, the suction operation is divided into first to third negative pressure application operations, and the suction is intermittently performed. In the present invention, the maximum pressure is lower than the first negative pressure application operation between the first negative pressure application operation and the third negative pressure application operation, and the pressure change per unit time at the rise and fall is the first Since the second negative pressure application operation that is steeper than the first negative pressure application operation is provided, the second negative pressure application operation facilitates the concentration growth of microbubbles and sucks the fluid, thereby mixing in the fluid ejecting head. The removed air bubbles can be surely removed by suction.

これにより、流体内への気泡の混入によるノズル開口の目詰まりなどを防止することができる。よって、各流体噴射ヘッドの噴射特性を正確に確認することができ、良好な噴射機能を有する流体噴射ヘッドを製造することができる。   Thereby, clogging of the nozzle opening due to the mixing of bubbles into the fluid can be prevented. Therefore, the ejection characteristics of each fluid ejecting head can be confirmed accurately, and a fluid ejecting head having a good ejecting function can be manufactured.

また、リトライ率(流体噴射ヘッドへの再充填率)が減少して処理時間を短縮させることができ、これによって生産性が向上する。   Further, the retry rate (refilling rate to the fluid ejecting head) can be reduced, and the processing time can be shortened, thereby improving the productivity.

第1負圧印加動作と第3負圧印加動作との間に、第2負圧印加動作が複数設けられることが好ましい。
本発明によれば、第1負圧印加動作と第3負圧印加動作との間に、時間的に隣接する第2負圧印加動作を複数設けることによって、流体噴射ヘッド内の気泡を確実且つ迅速に吸引することができる。
It is preferable that a plurality of second negative pressure application operations are provided between the first negative pressure application operation and the third negative pressure application operation.
According to the present invention, by providing a plurality of second negative pressure application operations that are temporally adjacent between the first negative pressure application operation and the third negative pressure application operation, the bubbles in the fluid ejecting head can be reliably and It can be quickly aspirated.

また、負圧印加動作には、第3負圧印加動作の後に、第1負圧印加動作、第2負圧印加動作、及び第3負圧印加動作よりも低い最大圧力で、流体のメニスカスを形成する最終負圧印加動作が含まれることが好ましい。
本発明によれば、第1負圧印加動作、第2負圧印加動作、及び第3負圧印加動作の最大圧力よりも低い最大圧力の最終負圧印加動作において流体中の気泡が吸引されたことで、良好なメニスカスを形成することができる。
In addition, in the negative pressure application operation, after the third negative pressure application operation, the fluid meniscus is set at a maximum pressure lower than the first negative pressure application operation, the second negative pressure application operation, and the third negative pressure application operation. It is preferable that a final negative pressure application operation to be formed is included.
According to the present invention, bubbles in the fluid are sucked in the final negative pressure application operation having a maximum pressure lower than the maximum pressure of the first negative pressure application operation, the second negative pressure application operation, and the third negative pressure application operation. Thus, a good meniscus can be formed.

本発明は、流体を噴射するための複数のノズル開口を有した流体噴射ヘッドの印字検査において、上記記載の流体吸引方法を有することを特徴とする。
本発明の印字検査は、上記した流体吸引方法を有しているので、ノズル開口の目詰まりが防止されて各ノズル開口から均一な量の噴射を行うことができ、ドット抜けに起因する流体噴射ヘッドの印字検査精度の低下を防止できる。これにより、良好な噴射特性を有する流体噴射ヘッドを製造することができる。
The present invention is characterized by having the above-described fluid suction method in a print inspection of a fluid ejecting head having a plurality of nozzle openings for ejecting fluid.
Since the print inspection of the present invention has the above-described fluid suction method, clogging of the nozzle openings can be prevented, and a uniform amount of ejection can be performed from each nozzle opening, and fluid ejection caused by missing dots It is possible to prevent a decrease in print inspection accuracy of the head. Thereby, a fluid ejecting head having good ejecting characteristics can be manufactured.

以下、本発明に係る流体吸引装置の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, an embodiment of a fluid suction device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.

インクジェット式記録装置の製造過程において、ノズル開口からの流体の噴射特性を確認及び調整するため、インクジェット式記録装置に組み込む前に、流体噴射ヘッド単体での印字検査(噴射特性検査)が行われている。このような検査は、実施に使用されるインクと同様の性質を有する検査溶液を用いて行われ、検査溶液を記録用紙に噴射させることで行われる。このとき、検査溶液中に気泡が混入しているとノズル開口の目詰まりなどが発生して噴射状態が悪くなり、流体噴射ヘッドの噴射状態を正確に確認したり、噴射特性を適正に調整したりすることが困難となる。そのため、検査前の段階において流体噴射ヘッド内から気泡を排出させておく必要がある。
以下に示す流体吸引装置は、検査対象となる流体噴射ヘッドに充填された検査溶液中に混入している気泡を排出させる目的で、流体噴射ヘッドから検査溶液を吸引する機能を有するものである。
In the manufacturing process of the ink jet recording apparatus, in order to confirm and adjust the ejection characteristic of the fluid from the nozzle opening, a print inspection (ejection characteristic inspection) is performed with the fluid ejecting head alone before being incorporated into the ink jet recording apparatus. Yes. Such an inspection is performed by using an inspection solution having properties similar to those of the ink used for implementation, and is performed by ejecting the inspection solution onto a recording sheet. At this time, if air bubbles are mixed in the test solution, the nozzle opening may be clogged and the ejection state will deteriorate, and the ejection state of the fluid ejection head will be checked accurately, and the ejection characteristics will be adjusted appropriately. It becomes difficult to do. Therefore, it is necessary to discharge the bubbles from the fluid ejecting head at a stage before the inspection.
A fluid suction device described below has a function of sucking a test solution from a fluid ejecting head for the purpose of discharging bubbles mixed in a test solution filled in a fluid ejecting head to be inspected.

「流体吸引装置」
図1は、本実施形態における一実施例を示す流体吸引装置の概略構成を示す説明図である。
流体吸引装置1は、流体噴射ヘッド30のノズル形成面33Aを封止するキャップユニット2と、ノズル形成面33Aとキャップユニット2とによって形成される空間Kを負圧にする負圧発生ユニット4(負圧発生手段)と、キャップユニット2と負圧発生ユニット4との間に介在する負圧制御バルブ20と、を有している。
"Fluid suction device"
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a fluid suction device showing an example of the present embodiment.
The fluid suction device 1 includes a cap unit 2 that seals the nozzle forming surface 33A of the fluid ejecting head 30, and a negative pressure generating unit 4 that generates a negative pressure in the space K formed by the nozzle forming surface 33A and the cap unit 2 ( Negative pressure generating means), and a negative pressure control valve 20 interposed between the cap unit 2 and the negative pressure generating unit 4.

キャップユニット2は、上面が開口された長方形状のキャップケース6と、キャップケース6内に収納されたゴム材料などの可撓性物質よりなるキャップ部材8とにより構成されており、キャップ部材8は、その上縁側がキャップケース6よりも若干突出した状態に形成されている。
そして、キャップ部材8の内底部には、多孔性質材料により形成された流体吸収材10が収納されている。また、キャップケース6の底部6aには、キャップケース6及びキャップ部材8を貫通するようにして吸引口12が設けられている。そして、この吸引口12には、排出チューブ14が接続されており、その排出側に後述のデシケータ16が配置されている。
The cap unit 2 includes a rectangular cap case 6 having an open upper surface and a cap member 8 made of a flexible material such as a rubber material housed in the cap case 6. The upper edge side of the cap case 6 protrudes slightly.
A fluid absorbing material 10 made of a porous material is housed in the inner bottom portion of the cap member 8. Further, a suction port 12 is provided in the bottom portion 6 a of the cap case 6 so as to penetrate the cap case 6 and the cap member 8. A discharge tube 14 is connected to the suction port 12, and a desiccator 16 described later is disposed on the discharge side.

負圧発生ユニット4は、デシケータ16(密閉容器)と、真空ポンプ18と、を有して構成されている。デシケータ16は、排出チューブ14の排出側端部に配置され、内部に流体噴射ヘッド30から吸引した検査溶液を貯留する機能を備えている。真空ポンプ18は、デシケータ16の上方に接続されており、デシケータ16内の密閉空間を負圧にする。真空ポンプ18の接続位置は、デシケータ16内に貯留される検査溶液が吸引されない位置とする。   The negative pressure generating unit 4 includes a desiccator 16 (sealed container) and a vacuum pump 18. The desiccator 16 is disposed at the discharge side end of the discharge tube 14 and has a function of storing the test solution sucked from the fluid ejecting head 30 inside. The vacuum pump 18 is connected above the desiccator 16 and makes the sealed space in the desiccator 16 have a negative pressure. The connection position of the vacuum pump 18 is a position where the test solution stored in the desiccator 16 is not sucked.

負圧制御バルブ20は、キャップケース6の吸引口12とデシケータ16との間の排出チューブ14に配設されている。この負圧制御バルブ20には、例えば、開弁及び閉弁が電気的に制御できる電磁バルブが採用されており、該負圧制御バルブ20に対して不図示の制御部より開弁および閉弁の指令信号が供給されるように構成されている。制御部の指令信号に基づいて開弁あるいは閉弁することによって、排出チューブ14を開放あるいは閉塞し、空間Kに印加される負圧を制御している。   The negative pressure control valve 20 is disposed in the discharge tube 14 between the suction port 12 of the cap case 6 and the desiccator 16. The negative pressure control valve 20 employs, for example, an electromagnetic valve that can be electrically controlled to open and close. The negative pressure control valve 20 is opened and closed by a control unit (not shown). The command signal is supplied. By opening or closing the valve based on the command signal of the control unit, the discharge tube 14 is opened or closed, and the negative pressure applied to the space K is controlled.

また、負圧制御バルブ20に信号を供給する制御部は、後述する吸引シーケンスに基づいて、負圧制御バルブ20の開閉を制御する機能を備えているとともに、真空ポンプ18の動作及び不動作も制御する機能も備えている。   The control unit that supplies a signal to the negative pressure control valve 20 has a function of controlling the opening and closing of the negative pressure control valve 20 based on a suction sequence that will be described later, and also the operation and non-operation of the vacuum pump 18. It also has a function to control.

そして、このような構成をなす流体吸引装置1は、真空ポンプ18の作用によってデシケータ16内を一定の負圧状態(例えば、−100KPa)とし、この状態で負圧制御バルブ20を開放することによって、ノズル形成面33Aとキャップ部材8との間に形成される空間Kに負圧を印加する。すなわち、空間Kを負圧状態にして、流体噴射ヘッド30から検査溶液を強制的に排出する。
なお、負圧制御バルブ20の操作具合によって、空間K内に印加される負圧を調整することができる。
The fluid suction device 1 having such a configuration makes the inside of the desiccator 16 a constant negative pressure state (for example, −100 KPa) by the action of the vacuum pump 18, and opens the negative pressure control valve 20 in this state. A negative pressure is applied to the space K formed between the nozzle forming surface 33A and the cap member 8. That is, the test solution is forcibly discharged from the fluid ejecting head 30 with the space K in a negative pressure state.
It should be noted that the negative pressure applied in the space K can be adjusted by operating the negative pressure control valve 20.

以上の構成において、後述する流体噴射ヘッド30内の気泡を排出させるための検査溶液の吸引動作(負圧印加動作)は、キャップ部材8を流体噴射ヘッド30のノズルプレート33に密着させると共に、真空ポンプ18を作動させた状態で行われる。すなわち、この状態で負圧制御バルブ20を開弁させることで、キャップ部材8の内部(空間K)に負圧が与えられ、ノズル開口32から検査溶液とともに気泡が排出される。   In the above-described configuration, the suction operation (negative pressure application operation) of the test solution for discharging bubbles in the fluid ejecting head 30 described later causes the cap member 8 to be in close contact with the nozzle plate 33 of the fluid ejecting head 30 and the vacuum. This is performed with the pump 18 being operated. That is, by opening the negative pressure control valve 20 in this state, a negative pressure is applied to the inside (space K) of the cap member 8, and bubbles are discharged from the nozzle opening 32 together with the test solution.

〔流体噴射ヘッド〕
以下に、検査対象となる流体噴射ヘッドの構成について図2を参照して詳述する。図2は、流体噴射ヘッドの一部を示す断面図である。
流体噴射ヘッド30は、ヘッド本体34と、振動板35、流路形成基板36、及びノズルプレート33を含む流路形成ユニット37とを備えている。インクを噴射するノズル開口32はノズルプレート33に穿設され、ノズルプレート33の下面がノズル形成面33Aとされている。流路形成ユニット37は、振動板35、流路形成基板36、及びノズルプレート33を積層し、接着剤等で接合して一体にしたものである。
[Fluid ejecting head]
Hereinafter, the configuration of the fluid ejection head to be inspected will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a part of the fluid ejecting head.
The fluid ejecting head 30 includes a head body 34, a flow path forming unit 37 including a vibration plate 35, a flow path forming substrate 36, and a nozzle plate 33. The nozzle openings 32 for ejecting ink are formed in the nozzle plate 33, and the lower surface of the nozzle plate 33 is a nozzle forming surface 33A. The flow path forming unit 37 is a unit in which the vibration plate 35, the flow path forming substrate 36, and the nozzle plate 33 are laminated and joined together with an adhesive or the like.

流体噴射ヘッド30は、例えば上記流体噴射ヘッド30のノズル開口32に対応する、ヘッド本体34の内部に形成された収容空間38と、収容空間38に配置された駆動ユニット39とを備えている。駆動ユニット39は、複数の圧電素子40と、圧電素子40の上端を支持する固定部材41と、駆動信号を圧電素子40に供給する柔軟なケーブル42とを備えている。圧電素子40は、複数のノズル開口32のそれぞれに対応するように設けられている。   The fluid ejecting head 30 includes, for example, a housing space 38 formed in the head main body 34 corresponding to the nozzle opening 32 of the fluid ejecting head 30, and a drive unit 39 disposed in the housing space 38. The drive unit 39 includes a plurality of piezoelectric elements 40, a fixing member 41 that supports the upper end of the piezoelectric elements 40, and a flexible cable 42 that supplies a drive signal to the piezoelectric elements 40. The piezoelectric element 40 is provided so as to correspond to each of the plurality of nozzle openings 32.

また、ヘッド本体34の内部に形成され、インクジェット記録装置に組み込まれた際、不図示のインクカートリッジからのインクが流れるインク流路43と、流路形成ユニット37(振動板35、流路形成基板36、及びノズルプレート33を含む)によって形成されて前記インク流路43と接続されたリザーバ44と、流路形成ユニット37によって形成されてリザーバ44と接続されたインク供給口45と、流路形成ユニット37によって形成されてインク供給口45と接続された圧力室46とを備えている。圧力室46は、複数のノズル開口32に対応するように複数設けられている。複数のノズル開口32のそれぞれは、複数の圧力室46のそれぞれに接続されている。   In addition, an ink flow path 43 through which ink from an ink cartridge (not shown) flows and a flow path forming unit 37 (a vibration plate 35, a flow path forming substrate) are formed inside the head main body 34 and incorporated in an ink jet recording apparatus. 36 and the nozzle plate 33) and connected to the ink flow path 43, an ink supply port 45 formed by the flow path forming unit 37 and connected to the reservoir 44, and flow path formation. A pressure chamber 46 formed by the unit 37 and connected to the ink supply port 45 is provided. A plurality of pressure chambers 46 are provided so as to correspond to the plurality of nozzle openings 32. Each of the plurality of nozzle openings 32 is connected to each of the plurality of pressure chambers 46.

ヘッド本体34は、合成樹脂で形成されている。振動板35は、例えばステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工したものである。振動板35の圧力室に対応する部分には、圧電素子40の下端と接合される島部47が形成されている。振動板35の少なくとも一部は、圧電素子40の駆動に応じて弾性変形する。振動板35とインク流路43の下端近傍との間にはコンプライアンス部48が形成されている。   The head body 34 is made of synthetic resin. The diaphragm 35 is obtained by laminating an elastic film on a metal support plate such as stainless steel. An island portion 47 to be joined to the lower end of the piezoelectric element 40 is formed at a portion corresponding to the pressure chamber of the vibration plate 35. At least a part of the diaphragm 35 is elastically deformed in accordance with the driving of the piezoelectric element 40. A compliance portion 48 is formed between the vibration plate 35 and the vicinity of the lower end of the ink flow path 43.

流路形成基板36は、インク流路43の下端とノズル開口32とを接続するリザーバ44、インク供給口45、及び圧力室46それぞれの空間を形成するための凹部を有する。本実施形態においては、流路形成基板36は、シリコンを異方性エッチングすることで形成されている。   The flow path forming substrate 36 has recesses for forming respective spaces for the reservoir 44, the ink supply port 45, and the pressure chamber 46 that connect the lower end of the ink flow path 43 and the nozzle opening 32. In the present embodiment, the flow path forming substrate 36 is formed by anisotropically etching silicon.

ノズルプレート33は、所定方向に所定間隔(ピッチ)で形成された複数のノズル開口32を有する。本実施形態のノズルプレート33は、例えばステンレス鋼等の金属で形成された板状の部材である。   The nozzle plate 33 has a plurality of nozzle openings 32 formed at a predetermined interval (pitch) in a predetermined direction. The nozzle plate 33 of the present embodiment is a plate-like member formed of a metal such as stainless steel.

上記下流体噴射ヘッド30は、特にカラーフィルタとして用いられる場合、種類の異なる複数種類(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のインクを吐出するために、インクの種類ごとに独立したインク流路43を複数有している。図3は、ノズル形成面33Aにおけるノズル開口列49の配列例を示している。異なるインクの種類とは、見かけ上の色の違いにとどまらず、インクの構成成分の種類や比率が異なることを意味する。各ノズル開口列49は、複数のノズル開口32から構成されている。   In particular, when the lower fluid ejecting head 30 is used as a color filter, in order to eject a plurality of different types of ink (for example, yellow, magenta, cyan, and black), an independent ink flow path for each type of ink. A plurality of 43 are provided. FIG. 3 shows an arrangement example of the nozzle opening rows 49 on the nozzle forming surface 33A. Different ink types mean not only the apparent color difference, but also the types and ratios of the ink components. Each nozzle opening row 49 includes a plurality of nozzle openings 32.

また、図4は、流体噴射ヘッド30の導入針ユニット51を示している。なお、図4は、図2に示した流体噴射ヘッドをさらに簡略化して示したものである。
図4に示すように、流体噴射ヘッド30は、インク供給針50Aを立設する導入針ユニット51を有しており、インク流路43に対応してインク供給針50Aがそれぞれ設けられている。インク供給針50Aは、合成樹脂で成型された中空針状の部材であり、その内部空間は、インクジェット式記録装置として組み込まれた場合に、着脱可能に装着されるインクカートリッジ内のインクが導入される針流路53となっている。このインク供給針50Aの尖端部分には、針流路53と連通する導入孔54が開設されており、インク供給針50Aがインクカートリッジの内部に挿入されると、この導入孔54を通じてインクカートリッジ内のインクが針流路53内に導入されるようになっている。
FIG. 4 shows the introduction needle unit 51 of the fluid ejecting head 30. FIG. 4 is a simplified view of the fluid ejecting head shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the fluid ejecting head 30 has an introduction needle unit 51 that erects the ink supply needle 50 </ b> A, and the ink supply needle 50 </ b> A is provided corresponding to the ink flow path 43. The ink supply needle 50A is a hollow needle-shaped member molded from a synthetic resin, and its internal space is introduced with ink in an ink cartridge that is detachably mounted when incorporated as an ink jet recording apparatus. This is a needle flow path 53. An introduction hole 54 that communicates with the needle flow path 53 is formed at the tip of the ink supply needle 50A. When the ink supply needle 50A is inserted into the ink cartridge, the ink supply needle 50A is inserted into the ink cartridge through the introduction hole 54. The ink is introduced into the needle channel 53.

導入針ユニット51は、インク供給針50Aと同様に合成樹脂によって成型されており、その内部には、上述したようにインク供給針50Aに対応した針流路53が形成されている。この針流路53の上流端部は、導入針取り付け側に向けて漏斗状に拡径した形状とされている。そして、インク供給針50Aは、針流路53の下流側開口の位置をインク流路43の上流側開口に重合させた状態でヘッド本体34上に溶着等によって固定される。これにより、ヘッド本体34のインク流路43とインク供給針50Aの針流路53とが液密状態で連通する。   The introduction needle unit 51 is molded of a synthetic resin in the same manner as the ink supply needle 50A, and the needle channel 53 corresponding to the ink supply needle 50A is formed therein as described above. The upstream end portion of the needle channel 53 has a funnel-like diameter expanded toward the introduction needle mounting side. The ink supply needle 50 </ b> A is fixed on the head main body 34 by welding or the like in a state where the position of the downstream opening of the needle flow path 53 is overlapped with the upstream opening of the ink flow path 43. Thereby, the ink flow path 43 of the head main body 34 and the needle flow path 53 of the ink supply needle 50A communicate in a liquid-tight state.

このような構成により、インクカートリッジからのインクは、インク供給針50Aを介してインク流路43に流入する。インクの種類ごとに独立したインク流路43は、それぞれ複数の圧力室46に接続されている。各圧力室46には、複数のノズル開口32からなるノズル開口列49が接続されている。よって、圧電素子40の振動により、圧力室46から押し出されたインク滴が、ノズル開口列49のノズル開口32から吐出されるようになっている。   With such a configuration, the ink from the ink cartridge flows into the ink flow path 43 through the ink supply needle 50A. The ink flow paths 43 independent for each type of ink are connected to a plurality of pressure chambers 46, respectively. Each pressure chamber 46 is connected to a nozzle opening row 49 including a plurality of nozzle openings 32. Therefore, the ink droplets pushed out from the pressure chamber 46 by the vibration of the piezoelectric element 40 are ejected from the nozzle openings 32 of the nozzle opening row 49.

このような構成の流体噴射ヘッド30に対して行われる噴射特性検査は、上述したように、実際に使用されるインクと同様の性質を有する検査溶液が用いられる。そこで、検査前段階において、空の状態の流体噴射ヘッド30に検査溶液を充填する作業が行われる。   As described above, the ejection characteristic test performed on the fluid ejection head 30 having such a configuration uses a test solution having the same properties as the ink that is actually used. Therefore, in the pre-inspection stage, an operation of filling the empty fluid ejecting head 30 with the inspection solution is performed.

〔流体充填装置〕
図5に、流体噴射ヘッドに対して検査溶液を充填するための流体充填装置の概略構成を示す。
本実施形態の流体充填装置60は、検査溶液を貯留した液体貯留タンク61と、液体貯留タンク61から供給チューブ62を介して送られてきた検査溶液を流体噴射ヘッド30へ供給する流体供給治具63と、を有して構成されている。流体供給治具63は、流体噴射ヘッド30の各インク供給針50Aをそれぞれ装着可能とする複数の装着部64が設けられている。各装着部64の内部空間は、液体貯留タンク61からの検査溶液を一時貯留する貯留室65と、貯留室65に連通する供給口66とからなっており、供給口66内の検査溶液が、装着部64に係止されたインク供給針50Aの導入孔54(図4適宜参照)へと導入される。
[Fluid filling device]
FIG. 5 shows a schematic configuration of a fluid filling device for filling the fluid ejecting head with the test solution.
The fluid filling device 60 of the present embodiment includes a liquid storage tank 61 that stores a test solution, and a fluid supply jig that supplies the test solution sent from the liquid storage tank 61 via the supply tube 62 to the fluid ejection head 30. 63. The fluid supply jig 63 is provided with a plurality of mounting portions 64 that can mount the respective ink supply needles 50 </ b> A of the fluid ejecting head 30. The internal space of each mounting portion 64 includes a storage chamber 65 that temporarily stores the test solution from the liquid storage tank 61 and a supply port 66 that communicates with the storage chamber 65. The ink is introduced into the introduction hole 54 (refer to FIG. 4 as appropriate) of the ink supply needle 50 </ b> A locked to the mounting portion 64.

このようにして、液体貯留タンク61からの検査溶液が流体充填装置60を介して流体噴射ヘッド30へ充填される。上述したように、流体充填装置60内の検査溶液は、インク供給針50Aを介してインク流路43に流入する。各インク流路43は、それぞれ複数の圧力室46に接続されている。また、各圧力室46には、各ノズル開口列49が接続されているため、圧力室46から押し出された液滴が、ノズル開口列49のノズル開口32から吐出されることになる。   In this way, the test solution from the liquid storage tank 61 is filled into the fluid ejecting head 30 via the fluid filling device 60. As described above, the test solution in the fluid filling device 60 flows into the ink flow path 43 through the ink supply needle 50A. Each ink flow path 43 is connected to a plurality of pressure chambers 46. In addition, since each nozzle opening row 49 is connected to each pressure chamber 46, droplets pushed out from the pressure chamber 46 are ejected from the nozzle openings 32 of the nozzle opening row 49.

印字の際には、圧電素子40が伸縮動作することによって、圧力室46の容積を変化させて、圧力室46内の検査溶液に圧力変動を生じさせる。これによって、ノズル開口32から液滴が吐出される。   At the time of printing, the piezoelectric element 40 expands and contracts, thereby changing the volume of the pressure chamber 46 and causing pressure fluctuation in the test solution in the pressure chamber 46. As a result, droplets are ejected from the nozzle openings 32.

検査では、圧力室46で加圧した検査溶液をノズル開口32から液滴として記録用紙に噴射させて印字を行う関係上、流体噴射ヘッド30に充填された検査溶液中に気泡が残留していると、検査溶液の正常な流れが阻害されて、ノズル開口32から正常な検査溶液の噴射が行えないことがある。この場合には、上述した本発明に係る流体吸引装置1が用いられ、この流体吸引装置1による検査溶液(気泡)の強制排出が必要となる。   In the inspection, air bubbles remain in the inspection solution filled in the fluid ejecting head 30 because the inspection solution pressurized in the pressure chamber 46 is ejected as droplets from the nozzle openings 32 onto the recording paper for printing. In this case, the normal flow of the test solution may be hindered, and the normal test solution may not be ejected from the nozzle opening 32. In this case, the fluid suction device 1 according to the present invention described above is used, and it is necessary to forcibly discharge the test solution (bubbles) by the fluid suction device 1.

〔流体吸引動作〕
以下に、流体吸引装置1を用いた流体噴射ヘッド30の流体吸引動作(気泡排出処理)について、図6に示す流体吸引動作のフローチャート図、及び図7に示す吸引シーケンスを参照しながら説明する。図7において、縦軸に印加圧力(KPa)、横軸に時間(sec)を示す。また、説明において、図1〜図5を適宜参照する。
なお、本実施形態においては、図7の吸引シーケンスに基づいて負圧制御バルブの開閉制御を行うことにより吸引動作を行っている。
(Fluid suction operation)
Hereinafter, the fluid suction operation (bubble discharge process) of the fluid ejecting head 30 using the fluid suction device 1 will be described with reference to the flowchart of the fluid suction operation shown in FIG. 6 and the suction sequence shown in FIG. In FIG. 7, the vertical axis represents applied pressure (KPa), and the horizontal axis represents time (sec). Moreover, in description, FIGS. 1-5 is referred suitably.
In the present embodiment, the suction operation is performed by performing opening / closing control of the negative pressure control valve based on the suction sequence of FIG.

まず、ステップS1において、吸引処理の指令を受けると、流体噴射ヘッド30は、キャップユニット2上に移動し、キャップ部材8によってノズル形成面33Aが封止される。この封止状態において、ノズル形成面33Aとキャップ部材8との間に封止空間Kが形成されることになる。   First, in step S <b> 1, upon receiving a suction process command, the fluid ejecting head 30 moves onto the cap unit 2, and the nozzle forming surface 33 </ b> A is sealed by the cap member 8. In this sealed state, a sealed space K is formed between the nozzle forming surface 33 </ b> A and the cap member 8.

ステップS2において、真空ポンプ18を駆動させ、デシケータ16内を−100KPa程度の負圧状態とする。   In step S2, the vacuum pump 18 is driven to bring the desiccator 16 into a negative pressure state of about −100 KPa.

ステップS3において、制御部からの駆動信号により負圧制御バルブ20を開弁状態とし、上記封止空間Kに最大負圧が−80KPa程度の負圧を印加する(第1負圧印加工程)。負圧制御バルブ20を開弁状態とすることで、デシケータ16内に蓄積された負圧が排出チューブ14を介して封止空間Kへと印加され、その負圧が、流体噴射ヘッド30のノズル開口32からの吸引力として作用する。   In step S3, the negative pressure control valve 20 is opened by a drive signal from the control unit, and a negative pressure having a maximum negative pressure of about −80 KPa is applied to the sealed space K (first negative pressure applying step). By opening the negative pressure control valve 20, the negative pressure accumulated in the desiccator 16 is applied to the sealed space K via the discharge tube 14, and the negative pressure is applied to the nozzles of the fluid ejecting head 30. It acts as a suction force from the opening 32.

すなわち、負圧制御バルブ20の開弁によって封止空間K内が除々に減圧され、その圧力変化に応じた検査溶液が吸引される。真空ポンプ18を駆動させたまま負圧制御バルブ20を閉弁すると、封止空間K内の負圧状態が除々に解除され、それに伴い吸引量も低下していく。このようにして、流体噴射ヘッド30から検査溶液を強制的に吸引する。そして、キャップ部材8内に吸引された検査溶液は、排出チューブ14を介してデシケータ16内に排出される。   That is, the inside of the sealed space K is gradually reduced by opening the negative pressure control valve 20, and the test solution corresponding to the pressure change is sucked. If the negative pressure control valve 20 is closed while the vacuum pump 18 is driven, the negative pressure state in the sealed space K is gradually released, and the suction amount is reduced accordingly. In this way, the test solution is forcibly sucked from the fluid ejecting head 30. Then, the test solution sucked into the cap member 8 is discharged into the desiccator 16 through the discharge tube 14.

ステップS4において、制御部からの駆動信号により負圧制御バルブ20を再び開弁状態とし、上記封止空間Kに最大負圧が−60KPa程度の負圧を印加する(第2負圧印加工程)。その後すぐさま負圧制御バルブ20を閉弁状態とすることで、封止空間Kに対して、ステップS3よりも、立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が急峻な圧力変化(流動)を与えることができる。ステップS3の第1負圧印加工程では、最大負圧に到達するまでに3秒要しているのに対し、本ステップでは、負圧制御バルブ20の開閉動作が1秒以内で達成されている。これは、最大負圧(到達圧力)が第1印加工程よりも低く設定されているために瞬間的な立ち上がりが可能となっている。このような本ステップは、上記ステップS3の吸引動作では排出されずに流体噴射ヘッド30内に残存した気泡を動かすために行う。このように、検査溶液(流体)の流動に急激な変化を与えることで、微小気泡の集結成長を促す。   In step S4, the negative pressure control valve 20 is opened again by a drive signal from the control unit, and a negative pressure having a maximum negative pressure of about −60 KPa is applied to the sealed space K (second negative pressure applying step). . Immediately after that, by closing the negative pressure control valve 20, a pressure change (flow) with a sharper pressure change per unit time at the rise and fall of the sealed space K than at step S <b> 3. Can be given. In the first negative pressure application process in step S3, it takes 3 seconds to reach the maximum negative pressure, whereas in this step, the opening / closing operation of the negative pressure control valve 20 is achieved within 1 second. . This is because the maximum negative pressure (attainment pressure) is set lower than that in the first application step, so that an instantaneous rise is possible. This step is performed in order to move bubbles remaining in the fluid ejecting head 30 without being discharged in the suction operation of step S3. In this way, the rapid growth of the flow of the test solution (fluid) is promoted to promote the concentration growth of microbubbles.

ステップS5において、負圧制御バルブ20を閉弁状態としたまま所定時間保持し、封止空間Kに対して負圧非印加動作を行う(負圧非印加工程)。ここでは、ステップS4における第2負圧印加工程の動作期間と同じ期間(1秒程度)保持状態とし、検査溶液の流動を停止させる。このようにして、検査溶液中の微小気泡をさらに集結成長させる。   In step S5, the negative pressure control valve 20 is held for a predetermined time with the valve closed, and a negative pressure non-application operation is performed on the sealed space K (negative pressure non-application process). Here, the holding state is maintained for the same period (about 1 second) as the operation period of the second negative pressure applying step in step S4, and the flow of the test solution is stopped. In this way, the microbubbles in the test solution are further concentrated and grown.

続けて、再びステップS4とステップS5とを行い、第2負圧印加工程から負圧非印加工程までの一連の動作を連続して2回行う。
なお、流体噴射ヘッド30内の残留気泡が多い場合には、ステップS4からステップS5までの一連の動作を連続して2回以上行うとしてもよい。
Subsequently, Step S4 and Step S5 are performed again, and a series of operations from the second negative pressure application process to the negative pressure non-application process is performed twice in succession.
When there are many residual bubbles in the fluid ejecting head 30, the series of operations from step S4 to step S5 may be performed twice or more continuously.

すなわち、流体噴射ヘッド30内のインク流路43は、圧力室46やリザーバ44等からなっており複雑な構造となっている。そのため、インク流路43内の段差部分などに引っ掛かった気泡は、第1負圧印加工程(ステップS3)ではなかなか排出されにくい。また、検査溶液は、空の状態の流体噴射ヘッド30へ初期充填されるため、気泡がインク流路43内の壁部に張り付いた状態で残存することがあり、この気泡もまた排出されにくい。そのため、ステップS4からステップS5までの動作を複数回繰り返し行うことにより、検査溶液の流動に変化(流動・停止)を与え、これにより流体噴射ヘッド30内の検査溶液が脈動し、流体噴射ヘッド30内に残存していた気泡が他の気泡と一体となってある程度の大きさとなる。気泡を排出するにあたって、微小気泡よりある程度の大きさを有する気泡の方が抜けやすい。
なお、ステップS5には、極めて小さい気泡の自然消滅を待つ動作も含まれる。
That is, the ink flow path 43 in the fluid ejecting head 30 includes a pressure chamber 46, a reservoir 44, and the like, and has a complicated structure. For this reason, it is difficult for air bubbles caught in the stepped portion in the ink flow path 43 to be discharged in the first negative pressure applying step (step S3). Further, since the test solution is initially filled in the empty fluid ejecting head 30, bubbles may remain in a state of sticking to the wall portion in the ink flow path 43, and these bubbles are also difficult to be discharged. . Therefore, by repeating the operations from step S4 to step S5 a plurality of times, the flow of the test solution is changed (flow / stopped), thereby causing the test solution in the fluid ejecting head 30 to pulsate, and the fluid ejecting head 30. The bubbles remaining inside become a certain size together with other bubbles. When discharging bubbles, bubbles having a certain size are easier to escape than microbubbles.
Step S5 includes an operation of waiting for the spontaneous disappearance of extremely small bubbles.

ステップS6において、負圧制御バルブ20を開弁状態とし、上記封止空間Kに最大負圧が−80KPa程度の負圧を印加する(第3負圧印加工程)。ここで、封止空間K内を規定された最大負圧−80KPaで保持する期間が、ステップS3における第1負圧印加工程よりも長く確保されている。具体的には、第1負圧印加工程における最大負圧保持期間が3秒であったのに対し、第3負圧印加工程では5秒の保持期間となっている。このように、最大負圧状態をある程度保持することによって多くの検査溶液を吸引し、流体噴射ヘッド30内の残留気泡を確実に除去することができる。つまり、ステップS6は、ステップS4及びステップS5の繰り返し動作において、検査溶液に対して数回の脈動動作を与えることによって一体化した残留気泡を排出するための動作である。   In step S6, the negative pressure control valve 20 is opened, and a negative pressure having a maximum negative pressure of about −80 KPa is applied to the sealed space K (third negative pressure applying step). Here, the period during which the inside of the sealed space K is held at the specified maximum negative pressure −80 KPa is secured longer than the first negative pressure applying step in step S3. Specifically, the maximum negative pressure holding period in the first negative pressure applying process is 3 seconds, whereas the third negative pressure applying process has a holding period of 5 seconds. In this way, by maintaining the maximum negative pressure state to some extent, a large amount of test solution can be sucked and the residual bubbles in the fluid ejecting head 30 can be reliably removed. That is, step S6 is an operation for discharging the integrated residual bubbles by giving several pulsation operations to the test solution in the repeated operation of steps S4 and S5.

なお、本実施形態では、第3負圧印加工程における吸引時間(封止空間K内を規定された最大負圧−80KPaで保持する期間)を第1負圧印加工程よりも長く確保しているが、第1負圧印加工程と同じ時間としてもよい。   In the present embodiment, the suction time in the third negative pressure application step (a period during which the inside of the sealed space K is held at the specified maximum negative pressure−80 KPa) is ensured longer than that in the first negative pressure application step. However, it may be the same time as the first negative pressure applying step.

ステップS7において、封止空間Kに最大負圧−40KPaを印加する(最終負圧印加工程)。ここで、ステップS3における第1負圧印加工程よりも、封止空間K内の圧力変化の立ち上がりが急で、すぐに定常状態に移行する。また、本ステップでの最大負圧保持期間は15秒間と最も長い。このように、流体噴射ヘッド30から低い圧力で長期間吸引していくことで検査溶液が泡立つことを防止しながら、ノズル開口32に噴射準備のためのメニスカスを形成する。   In step S7, a maximum negative pressure of −40 KPa is applied to the sealed space K (final negative pressure application step). Here, the rise of the pressure change in the sealed space K is more rapid than in the first negative pressure applying step in step S3, and the state immediately shifts to the steady state. In addition, the maximum negative pressure holding period in this step is as long as 15 seconds. As described above, a meniscus for preparation for ejection is formed in the nozzle opening 32 while preventing the test solution from foaming by suctioning from the fluid ejection head 30 at a low pressure for a long period of time.

ステップS8において、吸引ポンプ18の駆動を停止し、封止空間Kを大気開放することで吸引動作が終了する。   In step S8, driving of the suction pump 18 is stopped, and the sealed space K is opened to the atmosphere, thereby completing the suction operation.

このように、負圧制御バルブ20を間欠的に操作して、第2負圧印加工程及び負圧非印加工程を複数回連続して行うことにより、流体噴射ヘッド30の検査溶液に対して脈動を与えることができ、これによって、流体噴射ヘッド30内の残留気泡を確実に排出することができる。つまり、第1負圧印加工程と第3負圧印加工程の間に、最大圧力が第1負圧印加工程よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、第1負圧印加工程よりも急峻な第2負圧印加工程(及び負圧非印加工程)を複数回設けることにより、残留気泡の集結成長を助長させて、第3負圧印加工程において気泡を排出させやすくしている。これにより、流体噴射ヘッド30内に混入した気泡を確実に吸引除去することができる。   As described above, the negative pressure control valve 20 is intermittently operated, and the second negative pressure application step and the negative pressure non-application step are continuously performed a plurality of times, thereby pulsating the test solution of the fluid ejecting head 30. Thus, residual bubbles in the fluid ejecting head 30 can be reliably discharged. That is, the maximum pressure is lower than the first negative pressure application step between the first negative pressure application step and the third negative pressure application step, and the pressure change per unit time at the rise and fall is the first negative pressure. By providing the second negative pressure application process (and the negative pressure non-application process) that is steeper than the pressure application process multiple times, the concentrating growth of residual bubbles is promoted, and it is easy to discharge the bubbles in the third negative pressure application process. is doing. Thereby, the air bubbles mixed in the fluid ejecting head 30 can be reliably sucked and removed.

また、流体吸引装置1に、検査対象となる空の状態の流体噴射ヘッド30を付け替える際、流体供給治具63内に気泡が混入してしまうことがあるが、本実施形態の流体吸引装置1によれば、流体供給治具63内の気泡も排出することができる。
このように、負圧制御バルブ20の開閉動作を迅速に行う第2負圧印加工程及び負圧非印加工程を、第1負圧印加工程と第3負圧印加工程の間で行うことにより、封止空間Kにおける負圧が脈動するように大きく変化し、その結果、流体噴射ヘッド30内における残留気泡を迅速且つ確実に排出することができる。これにより、流体噴射ヘッド30の各ノズル開口32に検査溶液を確実且つ均一に充填することができ、各ノズル開口32から所望とする噴射量で検査溶液を噴射させることが可能となる。
また、ステップS3からステップS6までの動作を何度か繰り返すようにしても良い。
In addition, when the empty fluid ejection head 30 to be inspected is replaced with the fluid suction device 1, bubbles may be mixed in the fluid supply jig 63. However, the fluid suction device 1 according to the present embodiment. Accordingly, the bubbles in the fluid supply jig 63 can also be discharged.
In this way, by performing the second negative pressure application step and the negative pressure non-application step for quickly opening and closing the negative pressure control valve 20 between the first negative pressure application step and the third negative pressure application step, The negative pressure in the sealed space K changes greatly so as to pulsate. As a result, the residual bubbles in the fluid ejecting head 30 can be discharged quickly and reliably. As a result, each nozzle opening 32 of the fluid ejecting head 30 can be reliably and uniformly filled with the test solution, and the test solution can be ejected from each nozzle opening 32 in a desired ejection amount.
Further, the operation from step S3 to step S6 may be repeated several times.

流体噴射ヘッド30の印字検査は、上記流体吸引装置1を用いた流体吸引方法を含むもので、検査溶液中の気泡が完全に排除された流体噴射ヘッド30に対して行われる。この印字検査では、流体噴射ヘッド30の各ノズル開口32から液滴が確実に噴射されているかどうかなど、流体噴射ヘッド30の噴射状態を確認することにより、適切な噴射が可能となるように噴射特性を調整したりするために行われるものである。
例えば、圧電素子40に印加する噴射パルスの電圧の変化量を設定したりすることで噴射特性を最適なものに設定するなど、様々な確認及び調整が行われる。このような検査において、検査溶液中に気泡混入のない流体噴射ヘッド30を用いることにより、検査精度が高まり、信頼性の高い流体噴射ヘッド30を提供することが可能となる。
The print inspection of the fluid ejecting head 30 includes a fluid suction method using the fluid suction device 1 and is performed on the fluid ejecting head 30 from which bubbles in the test solution are completely eliminated. In this print inspection, by checking the ejection state of the fluid ejecting head 30 such as whether or not the liquid droplets are reliably ejected from the nozzle openings 32 of the fluid ejecting head 30, the ejection is performed so that proper ejection is possible. This is done to adjust the characteristics.
For example, various confirmations and adjustments are performed, such as setting the amount of change in the voltage of the ejection pulse applied to the piezoelectric element 40 to set the ejection characteristics to be optimal. In such an inspection, by using the fluid ejecting head 30 in which bubbles are not mixed in the inspection solution, the inspection accuracy is improved and the fluid ejecting head 30 having high reliability can be provided.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもなく、上記各実施形態を組み合わせても良い。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples, and the above embodiments may be combined. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.

例えば、吸引シーケンスにおける、負圧印加強度、負圧印加時間、負圧非印加時間などは適宜変更が可能である。
また、上記流体吸引装置1は、印字検査において用いられるだけでなく、インクジェット式記録装置内に設けることも可能である。この流体吸引装置1を用いて流体噴射ヘッド30のクリーニング処理を行うことにより、ノズルの目詰まりを防止して安定した噴射が長期的に可能となり、良好な印字が可能となる。
For example, the negative pressure application intensity, the negative pressure application time, the negative pressure non-application time, and the like in the suction sequence can be appropriately changed.
The fluid suction device 1 is not only used in the print inspection, but can also be provided in the ink jet recording apparatus. By performing the cleaning process of the fluid ejecting head 30 using the fluid suction device 1, nozzle clogging can be prevented and stable ejection can be performed for a long period of time, and good printing can be performed.

本発明の一実施形態に係る流体吸引装置の概略構成を示している。1 shows a schematic configuration of a fluid suction device according to an embodiment of the present invention. 流体噴射ヘッドの一部を示している。A part of the fluid ejection head is shown. 流体噴射ヘッドのノズル形成面におけるノズル開口列の配列例を示している。An arrangement example of nozzle opening rows on the nozzle formation surface of the fluid ejecting head is shown. 流体噴射ヘッドの導入針ユニットを示している。2 shows an introduction needle unit of a fluid ejection head. 流体充填装置の概略構成を示している。1 shows a schematic configuration of a fluid filling apparatus. 本発明の一実施形態に係る流体吸引装置を用いた流体吸引動作のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the fluid suction operation using the fluid suction apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る流体吸引装置による吸引シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the suction sequence by the fluid suction apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…流体吸引装置、4…負圧発生ユニット(負圧発生手段)、8…キャップ部材、16…デシケータ(密閉容器)、20…負圧制御バルブ、30…流体噴射ヘッド、32…ノズル開口、33A…ノズル形成面(ノズル面)、K…封止(空間)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fluid suction apparatus, 4 ... Negative pressure generation unit (negative pressure generation means), 8 ... Cap member, 16 ... Desiccator (sealed container), 20 ... Negative pressure control valve, 30 ... Fluid ejection head, 32 ... Nozzle opening, 33A ... Nozzle forming surface (nozzle surface), K ... Sealing (space)

Claims (7)

流体噴射ヘッドの複数のノズル開口から流体を吸引するための流体吸引方法であって、
前記流体噴射ヘッドのノズル面と該ノズル面を覆うキャップ部材とによって形成される空間内の圧力を所定の最大圧力にして前記ノズル開口内の流体を吸引する第1負圧印加工程と、
最大圧力が前記第1負圧印加工程よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、前記第1負圧印加工程よりも急峻である第2負圧印加工程と、
前記空間内の圧力を、前記第1負圧印加工程と等しい最大圧力にして前記ノズル開口内の流体を吸引する第3負圧印加工程と、を有することを特徴とする流体吸引方法。
A fluid suction method for sucking fluid from a plurality of nozzle openings of a fluid ejection head,
A first negative pressure applying step of sucking a fluid in the nozzle opening by setting a pressure in a space formed by a nozzle surface of the fluid ejecting head and a cap member covering the nozzle surface to a predetermined maximum pressure;
A second negative pressure application step in which the maximum pressure is lower than that in the first negative pressure application step, and the pressure change per unit time at the time of rising and falling is steeper than that in the first negative pressure application step;
And a third negative pressure applying step of sucking the fluid in the nozzle opening by setting the pressure in the space to a maximum pressure equal to that of the first negative pressure applying step.
前記第1負圧印加工程と前記第3負圧印加工程との間に、前記第2負圧印加工程が複数設けられることを特徴とする請求項1記載の流体吸引方法。   The fluid suction method according to claim 1, wherein a plurality of the second negative pressure application steps are provided between the first negative pressure application step and the third negative pressure application step. 第3負圧印加工程の後に、前記第1負圧印加工程、前記第2負圧印加工程、及び前記第3負圧印加工程よりも低い最大圧力で、前記流体のメニスカスを形成する最終負圧印加工程を有することを特徴とする請求項1または2記載の流体吸引方法。   After the third negative pressure application step, a final negative pressure that forms a meniscus of the fluid at a maximum pressure lower than that of the first negative pressure application step, the second negative pressure application step, and the third negative pressure application step. The fluid suction method according to claim 1, further comprising an applying step. 流体噴射ヘッドの複数のノズル開口から流体を吸引するための流体吸引装置であって、
前記流体噴射ヘッドのノズル面を覆うキャップ部材と、
前記キャップ部材に接続された密閉容器と、
前記密閉容器の内部を負圧にする負圧発生手段と、
前記キャップ部材と前記密閉容器との間に介在された負圧制御バルブと、を具備し、
前記ノズル面と前記キャップ部材とによって形成される空間内の圧力を所定の最大圧力にして前記ノズル開口内の流体を吸引する第1負圧印加動作と、
最大圧力が前記第1負圧印加動作よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、前記第1負圧印加動作よりも急峻である第2負圧印加動作と、
前記空間内の圧力を、前記第1負圧印加動作と等しい最大圧力にして前記ノズル開口内の流体を吸引する第3負圧印加動作と、を有する負圧印加動作が行われることを特徴とする流体吸引装置。
A fluid suction device for sucking fluid from a plurality of nozzle openings of a fluid ejection head,
A cap member covering the nozzle surface of the fluid ejecting head;
A sealed container connected to the cap member;
Negative pressure generating means for making the inside of the sealed container negative,
A negative pressure control valve interposed between the cap member and the sealed container,
A first negative pressure application operation for sucking a fluid in the nozzle opening by setting a pressure in a space formed by the nozzle surface and the cap member to a predetermined maximum pressure;
A second negative pressure application operation in which the maximum pressure is lower than that of the first negative pressure application operation, and the pressure change per unit time at the time of rising and falling is steeper than that of the first negative pressure application operation;
A negative pressure application operation is performed, wherein the pressure in the space is set to a maximum pressure equal to the first negative pressure application operation, and a third negative pressure application operation for sucking the fluid in the nozzle opening is performed. Fluid suction device.
前記第1負圧印加動作と前記第3負圧印加動作との間に、前記第2負圧印加動作が複数設けられることを特徴とする請求項4記載の流体吸引装置。   The fluid suction device according to claim 4, wherein a plurality of the second negative pressure application operations are provided between the first negative pressure application operation and the third negative pressure application operation. 前記負圧印加動作には、前記第3負圧印加動作の後に、前記第1負圧印加動作、前記第2負圧印加動作、及び前記第3負圧印加動作よりも低い最大圧力で、流体のメニスカスを形成する最終負圧印加動作が含まれることを特徴とする請求項4または5に記載の流体吸引装置。   In the negative pressure application operation, after the third negative pressure application operation, the first negative pressure application operation, the second negative pressure application operation, and the maximum pressure lower than the third negative pressure application operation, The fluid suction device according to claim 4, further comprising a final negative pressure application operation for forming a meniscus. 流体を噴射するための複数のノズル開口を有した流体噴射ヘッドの印字検査方法において、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の流体吸引方法を有することを特徴とする印字検査方法。
In a print inspection method for a fluid ejecting head having a plurality of nozzle openings for ejecting fluid,
A printing inspection method comprising the fluid suction method according to claim 1.
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