JP2013252707A - Fluid injection device and control method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体噴射装置及び流体噴射装置制御方法に関する。 The present invention relates to a fluid ejection device and a fluid ejection device control method.
従来より、流体を噴射するノズルと、流体が着弾する媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、ノズルが噴射した流体の一部であって媒体に着弾せずに浮遊するミストを含む空気を吸引するミスト吸引部と、を備える流体噴射装置がある（例えば、特許文献１を参照）。 Conventionally, a nozzle that ejects fluid, a transport unit that transports a medium landed by the fluid in the transport direction, and a portion of the fluid ejected by the nozzle that sucks air containing mist that floats without landing on the medium. There is a fluid ejection device provided with a mist suction part that performs (see, for example, Patent Document 1).
流体噴射装置内で浮遊するミストが、ノズルから噴射され媒体に着弾する前のインク滴に衝突すると、画質が損なわれるおそれがある。
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、画質を向上させることを目的とする。
When the mist floating in the fluid ejecting apparatus collides with an ink droplet before ejecting from the nozzle and landing on the medium, the image quality may be impaired.
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to improve image quality.
前記目的を達成するための主たる発明は、
流体を噴射するノズルと、
前記流体が着弾する媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、
前記ノズルから噴射された前記流体が前記媒体に着弾するまでの飛行経路から、前記ノズルが噴射した前記流体の一部であって前記媒体に着弾せずに浮遊するミストの一群であるミスト群を移動させるように、前記ミスト群を含む空気を吸引するミスト吸引部と、
を備え、
前記ノズルは、前記流体を噴射する際に位置を固定されており、
前記ミスト吸引部は、ある噴射で生成された前記ミスト群を、所定時間後の次の噴射までに前記飛行経路から移動させるように、
前記ミスト吸引部は、前記ミスト群の前記ミスト吸引部方向への移動速度ｖm［ｍ／ｓ］が、前記所定時間間隔ｔn［ｓ］と、前記ノズルが噴射する前記流体の速度ｖd［ｍ／ｓ］と、前記ノズルと前記媒体との距離ｄpg［ｍ］と、前記ミスト群の半径ｒm［ｍ］と、を用いて、下式により表される関係を満たすように、前記ミスト群を含む空気を吸引することを特徴とする流体噴射装置。
The main invention for achieving the object is as follows:
A nozzle for ejecting fluid;
A transport unit that transports the medium on which the fluid lands in the transport direction;
A mist group which is a part of the fluid ejected by the nozzle and floats without landing on the medium from a flight path until the fluid ejected from the nozzle reaches the medium. A mist suction part for sucking air including the mist group so as to move;
With
The nozzle has a fixed position when ejecting the fluid,
The mist suction unit moves the mist group generated by a certain injection from the flight path until the next injection after a predetermined time,
In the mist suction section, the moving speed v m [m / s] of the mist group in the direction of the mist suction section is equal to the predetermined time interval t n [s], and the speed v d of the fluid ejected by the nozzle. Using [m / s], the distance d pg [m] between the nozzle and the medium, and the radius r m [m] of the mist group, the relationship represented by the following formula is satisfied: A fluid ejecting apparatus that sucks air including the mist group.
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。 At least the following will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
即ち、流体を噴射するノズルと、前記流体が着弾する媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、前記ノズルが前記流体を噴射する際に、前記ノズルから前記流体の前記媒体における着弾箇所までの経路上から、前記ノズルが噴射した前記流体の一部であって前記媒体に着弾せずに浮遊するミストの一群であるミスト群を移動させるように、前記ミスト群を含む空気を吸引するミスト吸引部と、を備えることを特徴とする流体噴射装置であること。
このような流体噴射装置よれば、画質を向上させることができる。
That is, a nozzle that ejects a fluid, a transport unit that transports a medium landed by the fluid in a transport direction, and a path from the nozzle to a landing position of the fluid when the nozzle ejects the fluid A mist suction unit that sucks air including the mist group so as to move a mist group that is a part of the fluid ejected by the nozzle and that floats without landing on the medium. And a fluid ejecting apparatus comprising:
According to such a fluid ejecting apparatus, the image quality can be improved.
かかる流体噴射装置であって、請求項１に記載の流体噴射装置であって、前記ミスト吸引部は、ある噴射で生成された前記ミスト群を、所定時間後の次の噴射までに前記経路上から移動させるように、前記ミスト群を含む空気を吸引すること。
このような流体噴射装置によれば、ミスト群が生成される度に直ちに該経路上から移動させることができ、もってインク滴がミスト状インクに衝突するのを回避することができる。
The fluid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the mist suction unit moves the mist group generated by a certain ejection on the path until a next ejection after a predetermined time. Sucking the air containing the mist group so as to move it.
According to such a fluid ejecting apparatus, it is possible to immediately move the mist group from the path every time a mist group is generated, so that the ink droplet can be prevented from colliding with the mist-like ink.
かかる流体噴射装置であって、前記ミスト吸引部は、前記ミスト群の前記ミスト吸引部方向への移動速度ｖm［ｍ／ｓ］が、前記所定時間間隔ｔn［ｓ］と、前記ノズルが噴射する前記流体の速度ｖd［ｍ／ｓ］と、前記ノズルと前記媒体との距離ｄpg［ｍ］と、前記ミスト群の半径ｒm［ｍ］と、を用いて、下式により表される関係を満たすように、前記ミスト群を含む空気を吸引すること。
このような流体噴射装置によれば、的確にインク滴がミスト状インクに衝突するのを回避することができる。
In the fluid ejecting apparatus, the mist suction unit has a moving speed v m [m / s] of the mist group in the direction of the mist suction unit, the predetermined time interval t n [s], and the nozzle Using the velocity v d [m / s] of the fluid to be ejected, the distance d pg [m] between the nozzle and the medium, and the radius r m [m] of the mist group, Sucking air containing the mist group so as to satisfy the relationship.
According to such a fluid ejecting apparatus, it is possible to avoid the ink droplet from colliding with the mist-like ink accurately.
かかる流体噴射装置であって、前記ミスト吸引部は、前記ノズルから見て前記搬送方向下流側に配置されること。
このような流体噴射装置によれば、搬送部が媒体を搬送する際に生じる空気の流れと相まって、ミスト吸引部がミスト群を効率的に吸引することができる。
In this fluid ejecting apparatus, the mist suction unit is disposed on the downstream side in the transport direction when viewed from the nozzle.
According to such a fluid ejecting apparatus, the mist suction unit can efficiently suck the mist group together with the air flow generated when the transport unit transports the medium.
かかる流体噴射装置であって、前記ノズルを有するヘッドと、前記ミスト吸引部と前記ヘッドとの間に設けられ、空気を供給する給気部と、を備えること。
このような流体噴射装置によれば、給気部が空気を供給することによりミスト吸引部はスムーズにミスト群を吸引することができる。すなわち、ミスト吸引部が大量の空気を吸引するとヘッドと媒体の間の空気の流れが速くなり、ノズルが噴射するインク滴の飛行経路がミスト吸引部の方向に曲がってしまうおそれがあるが、給気部から空気を供給することでインク滴の飛行経路への悪影響を防止することができる。
This fluid ejecting apparatus includes a head having the nozzle, and an air supply unit that is provided between the mist suction unit and the head and supplies air.
According to such a fluid ejecting apparatus, the mist suction unit can smoothly suck the mist group by supplying air from the air supply unit. That is, if the mist suction unit sucks a large amount of air, the air flow between the head and the medium becomes faster, and the flight path of the ink droplets ejected by the nozzle may be bent in the direction of the mist suction unit. By supplying air from the air portion, it is possible to prevent an adverse effect of ink droplets on the flight path.
また、流体を噴射するノズルと、前記流体が着弾する媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、前記ノズルが噴射した前記流体の一部であって前記媒体に着弾せずに浮遊するミストの一群であるミスト群を含む空気を吸引するミスト吸引部と、を備える流体噴射装置を準備することと、前記ノズルが前記流体を噴射する際に、前記流体が前記ノズルから噴射されてから前記媒体に着弾するまでの経路上から、前記ミスト群を移動させるように、前記ミスト吸引部を制御することと、を特徴とする流体噴射装置制御方法であること。
このような流体噴射装置制御方法によれば、画質を向上させることができる。
And a group of mists that are part of the fluid ejected by the nozzle and float without landing on the medium. And a mist suction unit that sucks air including a mist group, and when the nozzle ejects the fluid, the fluid is ejected from the nozzle and then applied to the medium. Controlling the mist suction unit so as to move the mist group along a path until landing.
According to such a fluid ejecting apparatus control method, the image quality can be improved.
＝＝＝第１の実施形態＝＝＝
＜＜インクジェットプリンターの構成＞＞
以下の第１の実施形態では、本願発明の流体噴射装置を用いたインクジェットプリンター１（以下、単に「プリンター１」と呼ぶ）の構成について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、プリンター１の全体構成を概略的に示すブロック図である。図２は、プリンター１の内部構成を示す模式図である。図３は、ノズル列を有するヘッドユニット３０を示す模式図である。図４は、ミスト吸引ユニット４０に誘導するミスト誘導部４２の構成を示す概略図である。
=== First Embodiment ===
<< Inkjet printer configuration >>
In the following first embodiment, the configuration of an ink jet printer 1 (hereinafter simply referred to as “printer 1”) using the fluid ejecting apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of the printer 1. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the internal configuration of the printer 1. FIG. 3 is a schematic diagram showing a head unit 30 having nozzle rows. FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the mist guiding portion 42 that guides the mist suction unit 40.
外部装置であるコンピューター１１０から印刷データを受信したプリンター１は、コントローラー１０により、各ユニット（紙搬送ユニット２０、ヘッドユニット３０、ミスト吸引ユニット４０）を制御し、媒体である用紙Ｓに画像を形成する。 Upon receiving print data from the computer 110 as an external device, the printer 1 controls each unit (paper transport unit 20, head unit 30, mist suction unit 40) by the controller 10, and forms an image on the paper S as a medium. To do.
コントローラー１０は、プリンター１の制御を行うための制御ユニットである。インターフェース１１は、外部装置であるコンピューター１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ１２は、プリンター１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ１３は、ＣＰＵ１２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。ＣＰＵ１２は、メモリ１３に格納されているプログラムに従ったユニット制御回路１４により各ユニットを制御する。 The controller 10 is a control unit for controlling the printer 1. The interface 11 is for transmitting and receiving data between the computer 110 as an external device and the printer 1. The CPU 12 is an arithmetic processing unit for controlling the entire printer 1. The memory 13 is for securing an area for storing the program of the CPU 12 and a work area. The CPU 12 controls each unit by a unit control circuit 14 according to a program stored in the memory 13.
紙搬送ユニット２０は、用紙Ｓを印刷可能な位置に送り込み、印刷時には搬送方向に所定の搬送量で用紙Ｓを搬送させる媒体搬送機構である。この紙搬送ユニット２０は、図２に示すように、給紙ローラ２１と、搬送ローラ２２、２３と、搬送ベルト２４とを有する。 The paper transport unit 20 is a medium transport mechanism that feeds the paper S to a printable position and transports the paper S by a predetermined transport amount in the transport direction during printing. As shown in FIG. 2, the paper transport unit 20 includes a paper feed roller 21, transport rollers 22 and 23, and a transport belt 24.
給紙ローラ２１は、回転することにより、給紙トレイ２５に積層された用紙Ｓを搬送ベルト２４上に給紙するためのローラである。搬送ローラ２２、２３は、回転することにより、輪状の搬送ベルト２４を図２に示す矢印の方向に回転させる。搬送ベルト２４は、回転することにより、用紙Ｓを支持面２４ａにて支持しながら搬送方向に搬送する。搬送ローラ２２、２３及び搬送ベルト２４によって搬送された用紙Ｓは、排紙トレイ２６上に排出される。 The paper feed roller 21 is a roller for feeding the paper S stacked on the paper feed tray 25 onto the transport belt 24 by rotating. The conveyance rollers 22 and 23 rotate to rotate the ring-shaped conveyance belt 24 in the direction of the arrow shown in FIG. The transport belt 24 rotates to transport the paper S in the transport direction while being supported by the support surface 24a. The paper S transported by the transport rollers 22 and 23 and the transport belt 24 is discharged onto the paper discharge tray 26.
ヘッドユニット３０は、搬送中の用紙Ｓに対して流体であるインクを所定の時間間隔ｔn［ｓ］で噴射することにより、用紙Ｓにドットを形成する。ヘッドユニット３０は、対向する搬送ベルト２４に支持された用紙Ｓにインクを噴射する流体噴射ヘッド（以下、単にヘッド３１と呼ぶ）を有する。このヘッド３１には、図３に示すように、インクを噴射する複数のノズル３２が一列に配列されている。 The head unit 30 forms dots on the paper S by ejecting ink, which is a fluid, onto the paper S being conveyed at a predetermined time interval t n [s]. The head unit 30 includes a fluid ejecting head (hereinafter simply referred to as a head 31) that ejects ink onto the paper S supported by the opposite conveying belt 24. In the head 31, as shown in FIG. 3, a plurality of nozzles 32 for ejecting ink are arranged in a line.
各ノズル３２には、インクが入った圧力室（不図示）と、圧力室の容量を変化させてインクを噴射させるための駆動素子（ピエゾ素子）が設けられている。なお、ノズル列３３の配列方向の幅は、用紙Ｓの配列方向の長さ（すなわち、用紙幅）よりも大きい。このため、ヘッド３１による１回のインク噴射によって、用紙Ｓの幅全域にわたってドットが形成される。 Each nozzle 32 is provided with a pressure chamber (not shown) containing ink and a drive element (piezo element) for changing the volume of the pressure chamber to eject ink. The width of the nozzle row 33 in the arrangement direction is larger than the length of the paper S in the arrangement direction (that is, the paper width). For this reason, dots are formed over the entire width of the paper S by a single ink ejection by the head 31.
ミスト吸引ユニット４０は、紙搬送ユニット２０の搬送方向下流側に配置され、ノズル３２が噴射したインクの一部であって用紙Ｓに着弾せずに浮遊するミスト状となったインク（以下、単に「ミスト」と呼ぶ）を含む空気を吸引する。具体的には、ミスト吸引ユニット４０は、内蔵するファン４３を回転させることで空気を吸引する。 The mist suction unit 40 is disposed on the downstream side in the transport direction of the paper transport unit 20 and is a part of the ink ejected by the nozzles 32 and floats without landing on the paper S (hereinafter simply referred to as “mist”). Aspirated air containing “mist”. Specifically, the mist suction unit 40 sucks air by rotating a built-in fan 43.
ミスト吸引ユニット４０は、ミストを吸引する吸引口４４と、ミストを吸引口４４に誘導する第１ミスト誘導部４１及び第２ミスト誘導部４２とを備える。図４に示すように、第１ミスト誘導部４１は、ミスト吸引ユニット４０の備える吸引口４４のノズル３２に近い側の端からヘッドユニット３０のある方へ屈曲しつつ用紙Ｓに向かって伸びる板状の部材である。また、第２ミスト誘導部４２は、ミスト吸引ユニット４０の備える吸引口４４のノズル３２に遠い側の端からヘッドユニット３０のある方へ屈曲しつつ用紙Ｓに向かって用紙Ｓ上の空気を掬い取るように伸びる板状の部材である。 The mist suction unit 40 includes a suction port 44 that sucks mist, and a first mist guide unit 41 and a second mist guide unit 42 that guide the mist to the suction port 44. As shown in FIG. 4, the first mist guiding portion 41 is a plate that extends toward the paper S while being bent from the end near the nozzle 32 of the suction port 44 provided in the mist suction unit 40 toward the head unit 30. Shaped member. The second mist guiding section 42 scoops air on the sheet S toward the sheet S while bending from the end far from the nozzle 32 of the suction port 44 of the mist suction unit 40 toward the head unit 30. It is a plate-like member that extends to take.
給気ユニット５０は、ヘッドユニット３０とミスト吸引ユニット４０の間に設けられ、用紙Ｓ上に空気を供給する。給気ユニット５０は、上下面が開口し内部が空洞の直方体部材や、ヘッドユニット３０とミスト吸引ユニット４０の間の間隙であってもよい。給気ユニット５０が供給する空気は、ミストを含む空気とともにミスト吸引ユニット４０において吸引される。 The air supply unit 50 is provided between the head unit 30 and the mist suction unit 40 and supplies air onto the paper S. The air supply unit 50 may be a rectangular parallelepiped member whose upper and lower surfaces are open and hollow inside, or a gap between the head unit 30 and the mist suction unit 40. The air supplied by the air supply unit 50 is sucked in the mist suction unit 40 together with the air containing the mist.
＜＜ミストの吸引について＞＞
まず、ミストについて説明する。
図５Ａは、ノズル３２からインクが噴射され、ミスト群６１とインク主滴６２が形成された状態を示す概念図である。また、図５Ｂは、インク主滴６２が用紙Ｓに着弾してドット６３を形成した状態を示す概念図である。
<< About mist suction >>
First, mist will be described.
FIG. 5A is a conceptual diagram showing a state in which ink is ejected from the nozzles 32 and mist groups 61 and main ink droplets 62 are formed. FIG. 5B is a conceptual diagram showing a state in which the ink main droplet 62 has landed on the paper S to form dots 63.
図５Ａに示すように、インクがノズル３２から噴射されると、インクの大半は１つの滴（以下、単に「インク主滴６２」と呼ぶ）を形成しつつ用紙Ｓに向かって飛行経路ＦＲを飛行する。そして、図５Ｂに示すように、インク主滴６２は、用紙Ｓに着弾して用紙Ｓ上にドット６３を形成する。しかし、インクの一部は、ノズル３２がインクを噴射した際にインク主滴６２から分離しミスト状の多数の極小滴（以下、単に「ミスト」と呼ぶ）となる。また、インク主滴６２が用紙Ｓに向かって飛行する際にも、インクの一部はインク主滴６２から分離してミストとなる。そして、これらのミストは飛行経路ＦＲ近傍を浮遊する。 As shown in FIG. 5A, when ink is ejected from the nozzles 32, most of the ink forms one droplet (hereinafter simply referred to as “ink main droplet 62”) and travels along the flight path FR toward the paper S. To fly. Then, as shown in FIG. 5B, the ink main droplets 62 land on the paper S to form dots 63 on the paper S. However, a part of the ink is separated from the main ink droplet 62 when the nozzle 32 ejects the ink and becomes a large number of mist-like very small droplets (hereinafter simply referred to as “mist”). Also, when the ink main droplet 62 flies toward the paper S, a part of the ink is separated from the ink main droplet 62 and becomes mist. These mists float near the flight path FR.
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、同一のインク噴射において生成されたミストの多くは、飛行経路ＦＲを中心軸とする円柱状のミスト群６１を形成する。ここで、ミスト群６１とは、ノズル３２から１度の噴射で生成されるミストのうち中心軸からの距離が標準偏差プラスマイナス１の範囲にある一群のミストである。 As shown in FIGS. 5A and 5B, most of the mist generated in the same ink ejection forms a columnar mist group 61 having the flight path FR as a central axis. Here, the mist group 61 is a group of mists in which the distance from the central axis is within the range of the standard deviation plus or minus 1 among the mists generated by one injection from the nozzle 32.
図６は、円柱の中心軸から各ミストまでの距離の分布を示すグラフである。同図に示すように、ミスト群６１のミストは、インクの粘度、ノズル径、インク噴射速度によって変動するものの、概ね所定の範囲に分布する。ミスト群６１は、同図において、−σから＋σの範囲に分布するミストの一群として示される。 FIG. 6 is a graph showing the distribution of the distance from the central axis of the cylinder to each mist. As shown in the figure, the mist of the mist group 61 varies depending on the viscosity of the ink, the nozzle diameter, and the ink ejection speed, but is generally distributed in a predetermined range. The mist group 61 is shown as a group of mists distributed in the range of -σ to + σ in the figure.
さて、インク主滴６２とミスト群６１との衝突合体を回避すべく、ミスト吸引ユニット４０は、インクがノズル３２から噴射されてから用紙Ｓに着弾するまでの飛行経路ＦＲ上にあるミスト群６１を、飛行経路ＦＲから移動させるようにミスト群６１を含む空気を吸引する。 Now, in order to avoid collision and coalescence between the main ink droplet 62 and the mist group 61, the mist suction unit 40 has the mist group 61 on the flight path FR from when the ink is ejected from the nozzle 32 until it lands on the paper S. The air including the mist group 61 is sucked so as to move from the flight path FR.
図７は、印刷時にミスト吸引ユニット４０がミスト群６１を含む空気を吸引するときの流れを示すフロー図である。同図に示すように、ノズル３２がインクを噴射する（Ｓ７０２）。この結果、インク主滴６２が用紙Ｓに着弾するとともに、そのノズル３２の近傍にミスト群６１が生成される。 FIG. 7 is a flowchart showing a flow when the mist suction unit 40 sucks air including the mist group 61 during printing. As shown in the figure, the nozzle 32 ejects ink (S702). As a result, the main ink droplet 62 lands on the paper S, and a mist group 61 is generated in the vicinity of the nozzle 32.
次に、ミスト吸引ユニット４０がミスト群６１を含む空気を吸引する（Ｓ７０４）。これにより、ミスト群６１はミスト吸引ユニット４０の方向へ移動し、飛行経路ＦＲ上には存在しなくなる。 Next, the mist suction unit 40 sucks air including the mist group 61 (S704). As a result, the mist group 61 moves toward the mist suction unit 40 and does not exist on the flight path FR.
そして、このインク噴射で印刷が終了する場合（Ｓ７０６：ＹＥＳ）には印刷を終了し、印刷を続ける場合（Ｓ７０６：ＮＯ）には、再びインクを噴射する（Ｓ７０２）。 When printing is completed by this ink ejection (S706: YES), printing is terminated, and when printing is continued (S706: NO), ink is ejected again (S702).
また、図８は、インク噴射とインク着弾の時間的流れを示す概念図である。ノズル３２がインクを噴射してから、インク主滴６２の飛行時間ｔd［ｓ］経過後に、インク主滴６２は用紙Ｓに着弾するとともに、ミストとなったインクはミスト群６１を形成する。そして、着弾から時間ｔi［ｓ］経過後に、ノズル３２は再びインクを噴射する。以後、印刷終了までこれらを繰返す。 FIG. 8 is a conceptual diagram showing the temporal flow of ink ejection and ink landing. The ink main droplet 62 lands on the sheet S after the flight time t d [s] of the ink main droplet 62 elapses after the nozzle 32 ejects the ink, and the mist ink forms a mist group 61. Then, after time t i [s] has elapsed from the landing, the nozzle 32 ejects ink again. Thereafter, these are repeated until printing is completed.
ここで、ミスト群６１を、着弾から次のインク噴射までの時間ｔi［ｓ］にミスト吸引ユニット４０の方向へ移動させる必要がある。このため、ミスト吸引ユニット４０は、ミスト群６１のミスト吸引ユニット４０方向への平均移動速度ｖm［ｍ／ｓ］が下式（１）を満たすように吸引する。
ｔn：インク噴射の時間間隔［ｓ］
ｖd：ノズル３２から噴射されるインク滴の平均速度［ｍ／ｓ］
ｄpg：ノズル３２と用紙Ｓとの距離［ｍ］
ｒm：用紙Ｓ平面方向におけるミスト群６１の半径［ｍ］
Here, it is necessary to move the mist group 61 in the direction of the mist suction unit 40 at time t i [s] from landing to the next ink ejection. For this reason, the mist suction unit 40 performs suction so that the average moving speed v m [m / s] of the mist group 61 in the direction of the mist suction unit 40 satisfies the following expression (1).
t n : ink ejection time interval [s]
v d : Average velocity of ink droplets ejected from the nozzle 32 [m / s]
d pg : distance between nozzle 32 and paper S [m]
r m : radius [m] of the mist group 61 in the sheet S plane direction
式（１）の導出方法は次の通りである。
図９Ａは、噴射されたインク主滴６２が用紙Ｓに着弾してドット６３を形成した時点におけるノズル３２とミスト群６１の位置関係を示す概念図である。また、図９Ｂは、その次のインク噴射時点におけるノズル３２とミスト群６１の位置関係を示す概念図である。図９Ａに示すように、インク主滴６２着弾時には、ミスト群６１の形状は半径ｒm［ｍ］の円柱となる。ここで形成されたミスト群６１と、次の噴射のインク主滴６２との衝突合体を回避するために、次の噴射までにミスト群６１は図９Ｂに示される位置に移動する必要がある。この移動距離は、すなわちミスト群６１の半径ｒm［ｍ］である。
The derivation method of Formula (1) is as follows.
FIG. 9A is a conceptual diagram showing the positional relationship between the nozzle 32 and the mist group 61 when the ejected ink main droplet 62 has landed on the paper S to form the dots 63. FIG. 9B is a conceptual diagram showing the positional relationship between the nozzle 32 and the mist group 61 at the time of the next ink ejection. As shown in FIG. 9A, when the ink main droplet 62 lands, the shape of the mist group 61 is a cylinder with a radius r m [m]. In order to avoid collision coalescence between the mist group 61 formed here and the ink main droplet 62 of the next ejection, it is necessary to move the mist group 61 to the position shown in FIG. 9B before the next ejection. This moving distance is the radius r m [m] of the mist group 61.
インク主滴６２着弾時から次のインク噴射までの時間ｔi［ｓ］は、図８に示すように、インク噴射の間隔が間隔ｔn［ｓ］から、インク主滴６２がノズル３２から噴射されてから用紙Ｓに着弾するまでに要する時間ｔd［ｓ］を差し引くことで求められる。ここで、インク主滴６２がノズル３２からから用紙Ｓに着弾するまでに要する時間ｔd［ｓ］は、ノズル３２と用紙Ｓとの距離ｄpg［ｍ］を、ノズル３２から噴射され用紙Ｓに着弾するインク主滴６２の平均速度ｖd［ｍ／ｓ］で除し、ｄpg／ｖd［ｓ］と求められる。よって、インク主滴６２着弾時から次のインク噴射までの時間ｔi［ｓ］は、下式（２）の通りとなる。
As shown in FIG. 8, the time t i [s] from when the main ink droplet 62 lands to the next ink ejection is such that the ink ejection interval is from the interval t n [s] and the main ink droplet 62 is ejected from the nozzle 32. It is obtained by subtracting the time t d [s] required for landing on the paper S after being applied. Here, the time t d [s] required for the ink main droplet 62 to land on the sheet S from the nozzle 32 is the distance d pg [m] between the nozzle 32 and the sheet S and is ejected from the nozzle 32 to form the sheet S. By dividing by the average velocity v d [m / s] of the ink main droplet 62 that lands on the ink, d pg / v d [s] is obtained. Therefore, the time t i [s] from the landing of the main ink droplet 62 to the next ink ejection is expressed by the following equation (2).
また、ミスト群６１の最低限必要な平均移動速度ｖs［ｍ／ｓ］は、ミスト群６１の必要移動距離ｒm［ｍ］を時間ｔi［ｓ］で除して下式（３）の通りと求められる。
そして、式（３）に式（２）を代入すると、下式（４）が得られる。
Further, the minimum required average moving speed v s [m / s] of the mist group 61 is obtained by dividing the required moving distance r m [m] of the mist group 61 by the time t i [s] as shown in the following equation (3). It is required that
Substituting equation (2) into equation (3) yields equation (4) below.
一方、ミスト群６１のミスト吸引ユニット４０方向への平均移動速度ｖm［ｍ／ｓ］は、ミスト群６１の最低限必要な平均移動速度ｖs［ｍ／ｓ］以上である必要があるので、下式（５）が与えられる。
式（５）に式（４）を代入すると、下式（６）が求められる。
On the other hand, the average moving speed v m [m / s] of the mist group 61 in the direction of the mist suction unit 40 needs to be equal to or higher than the minimum required average moving speed v s [m / s] of the mist group 61. The following equation (5) is given.
Substituting equation (4) into equation (5) yields equation (6) below.
ところで、ミスト吸引ユニット４０は、式（１）を満たすようにファン４３の回転を調整する。具体的には、様々な回転数に設定することで式（１）を満たすファン４３の回転数を求める。 By the way, the mist suction unit 40 adjusts the rotation of the fan 43 so as to satisfy the formula (1). Specifically, the rotational speed of the fan 43 that satisfies the expression (1) is determined by setting various rotational speeds.
以上の通り、本実施形態によれば、プリンター１において、噴射され用紙Ｓに着弾する前のインク主滴６２が、その直前の噴射によって生成されたミスト群６１に衝突するのを回避することができ、もって、画質を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, in the printer 1, it is possible to avoid the ink main droplet 62 before being ejected and landing on the paper S from colliding with the mist group 61 generated by the immediately preceding ejection. Therefore, the image quality can be improved.
また、ミスト吸引ユニット４０をノズル３２から見て搬送方向下流側に配置することで、ミスト吸引ユニット４０は効率よくミスト群６１を移動させることができる。すなわち、搬送ユニット４０によって用紙Ｓが搬送される際には、用紙Ｓとの摩擦により、用紙Ｓ上の空気は搬送方向に流れる。この空気の流れとミスト吸引ユニット４０の吸引とが相まって、ミスト群６１を効率よくミスト吸引ユニット４０の方向へ移動させることができる。 Moreover, the mist suction unit 40 can move the mist group 61 efficiently by arranging the mist suction unit 40 on the downstream side in the transport direction when viewed from the nozzle 32. That is, when the paper S is transported by the transport unit 40, the air on the paper S flows in the transport direction due to friction with the paper S. This air flow and the suction of the mist suction unit 40 can be combined to move the mist group 61 toward the mist suction unit 40 efficiently.
また、ヘッドユニット３０とミスト吸引ユニット４０との間に給気ユニット５０を設けることによって、ミスト吸引ユニット４０はミスト群以外のミストも効率的に吸引することができる。 Further, by providing the air supply unit 50 between the head unit 30 and the mist suction unit 40, the mist suction unit 40 can efficiently suck mist other than the mist group.
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
また、上記実施形態では、流体噴射装置の一例としてインクを噴射して画像を形成するプリンター１について説明したが、この限りではなく、インク以外の他の流体（液体、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような液状体、微細な粉の集合体である粉体を含む）を噴射する流体噴射装置に具体化することもできる。
=== Other Embodiments ===
In the above-described embodiment, the printer 1 that forms an image by ejecting ink has been described as an example of the fluid ejecting apparatus. However, the present invention is not limited to this. In other words, the present invention can be embodied in a fluid ejecting apparatus that ejects a liquid material such as a gel, a liquid material such as a gel, and a powder that is an aggregate of fine powders.
例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む流体を噴射する流体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられる試料となる流体を噴射する流体噴射装置であってもよい。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流体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）等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流体噴射装置、基板等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流体噴射装置、ジェルを噴射する流体噴射装置であってもよい。そして、これらのうち何れか一種の流体噴射装置に本発明を適用することができる。 For example, a fluid ejecting apparatus that ejects a fluid containing a material such as an electrode material or a color material used in the manufacture of a liquid crystal display, an EL (electroluminescence) display, and a surface emitting display in a dispersed or dissolved state, and a biochip. It may be a fluid ejecting apparatus that ejects a bioorganic material to be used, or a fluid ejecting apparatus that ejects a fluid that is a sample used as a precision pipette. In addition, a transparent resin liquid such as ultraviolet curable resin is used to form a fluid injection device that injects lubricating oil pinpoint onto precision machines such as watches and cameras, and micro hemispherical lenses (optical lenses) used in optical communication elements. May be a fluid ejecting apparatus that ejects a liquid onto the substrate, a fluid ejecting apparatus that ejects an etching solution such as acid or alkali to etch the substrate, or a fluid ejecting apparatus that ejects a gel. The present invention can be applied to any one of these fluid ejecting apparatuses.
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。 The above-described embodiments are for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof. In particular, the embodiments described below are also included in the present invention.
＜ヘッドユニットについて＞
第１実施形態では、圧電素子を用いてインクを噴射するヘッド３１を用いていた。しかし、流体を噴射する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
<About the head unit>
In the first embodiment, the head 31 that ejects ink using a piezoelectric element is used. However, the method of ejecting the fluid is not limited to this. For example, other methods such as a method of generating bubbles in the nozzle by heat may be used.
＜搬送ユニットについて＞
第１実施形態の紙搬送ユニット２０は、平面方向に搬送する方式のものであったが、これに限られず、ドラム式等他の方式のものでもよい。
図１０は、本願発明の流体噴射装置を用いたドラム式プリンター２の構成を示す断面図である。同図に示すように、ドラム式プリンター２は、回転ドラム２８、ヘッドユニット３０、ミスト吸引ユニット４０、給気ユニット５０を備える。
回転ドラム２７は、その周面２８に用紙Ｓを保持した状態で、回転軸２９を中心に回転する回転体である。回転軸２９は、対面して直立した一対のフレーム（不図示）によって回転可能に支持されており、駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達されると回転する。これにより、回転ドラム２７が回転軸２９を中心にして、図１０中、矢印で示す方向（図１０では、記号Ｒで示す）に一定の角速度で回転する。
なお、ヘッドユニット３０、ミスト吸引ユニット４０、給気ユニット５０は、基本的に第１実施形態と同様の構成である。
<About the transport unit>
The paper transport unit 20 of the first embodiment is of a system that transports in the plane direction, but is not limited thereto, and may be of another system such as a drum system.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the drum printer 2 using the fluid ejecting apparatus of the present invention. As shown in the figure, the drum printer 2 includes a rotating drum 28, a head unit 30, a mist suction unit 40, and an air supply unit 50.
The rotating drum 27 is a rotating body that rotates around the rotating shaft 29 while the sheet S is held on the peripheral surface 28. The rotating shaft 29 is rotatably supported by a pair of upright frames (not shown) facing each other, and rotates when a driving force is transmitted from a driving motor (not shown). As a result, the rotating drum 27 rotates around the rotating shaft 29 at a constant angular velocity in the direction indicated by the arrow in FIG. 10 (indicated by the symbol R in FIG. 10).
The head unit 30, the mist suction unit 40, and the air supply unit 50 have basically the same configuration as in the first embodiment.
＜インクについて＞
インクには、紫外線硬化型インクを用いてもよい。この場合、流体噴射装置は、紫外線硬化型インクが付着している媒体に紫外線を照射する紫外線照射ユニット（不図示）を備える。紫外線照射ユニットは、ヘッドユニット３０、ミスト吸引ユニット４０及び給気ユニット５０よりも搬送方向下流側に配置される。
<About ink>
As the ink, an ultraviolet curable ink may be used. In this case, the fluid ejecting apparatus includes an ultraviolet irradiation unit (not shown) that irradiates the medium on which the ultraviolet curable ink is adhered with ultraviolet rays. The ultraviolet irradiation unit is disposed downstream of the head unit 30, the mist suction unit 40, and the air supply unit 50 in the transport direction.
１ プリンター、２ ドラム式プリンター、１０ コントローラー、１１ インターフェース、１２ ＣＰＵ、１３ メモリ、１４ ユニット制御回路、２０ 紙搬送ユニット（搬送部）、２１ 給紙ローラ、２２ 搬送ローラ、２３ 搬送ローラ、２４ 搬送ベルト、２５ 給紙トレイ、２６ 排紙トレイ、２７ 回転ドラム、２８ 周面、２９ 回転軸、３０ ヘッドユニット、３１ ヘッド、３２ ノズル、３３ ノズル列、４０ ミスト吸引ユニット（ミスト吸引部）、４１ 第１ミスト誘導部、４２ 第２ミスト誘導部、４３ ファン、４４ 吸引口、５０ 給気ユニット（給気部）、６１ ミスト群、６２ インク主滴、６３ ドット、１１０ コンピューター。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer, 2 drum-type printer, 10 Controller, 11 Interface, 12 CPU, 13 Memory, 14 Unit control circuit, 20 Paper conveyance unit (conveyance part), 21 Paper feed roller, 22 Conveyance roller, 23 Conveyance roller, 24 Conveyance belt , 25 paper feed tray, 26 paper discharge tray, 27 rotary drum, 28 circumferential surface, 29 rotary shaft, 30 head unit, 31 head, 32 nozzle, 33 nozzle row, 40 mist suction unit (mist suction part), 41 first Mist guiding part, 42 2nd mist guiding part, 43 fan, 44 suction port, 50 air supply unit (air supply part), 61 mist group, 62 ink main droplet, 63 dots, 110 computer.
本発明の一実施形態に係る液体噴射装置は、媒体を搬送方向に搬送可能な搬送部と、前記媒体に流体を吐出可能なヘッドと、前記ヘッドが吐出した前記流体の一部であるミストを吸引可能なミスト吸引口と、前記搬送方向において前記ミスト吸引口を挟んで配置され、前記ミスト吸引口から前記搬送部によって搬送される前記媒体へ向かって伸びる第１ミスト誘導部及び第２ミスト誘導部とを有し、前記搬送方向において前記ヘッドよりも下流に位置するミスト吸引ユニットと、を備え、前記第２ミスト誘導部は、前記搬送方向において前記第１ミスト誘導部よりも下流に位置し、前記搬送部によって搬送される前記媒体と前記第２ミスト誘導部とによって形成される第２間隙は、前記搬送部によって搬送される前記媒体と前記第１ミスト誘導部とによって形成される第１間隙よりも小さいことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る液体噴射装置において、前記第２ミスト誘導部の前記搬送部によって搬送される前記媒体に近い側の端部は、前記第２ミスト誘導部の前記ミスト吸引口に近い側の端部よりも、前記搬送方向において上流に位置することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る液体噴射装置において、前記第２ミスト誘導部は、前記ミスト吸引口の前記ヘッドから遠い側の端から前記ヘッドへ向かう方へ屈曲する屈曲部を有することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る液体噴射装置において、前記第１ミスト誘導部の前記搬送部によって搬送される前記媒体に近い側の端部は、前記第１ミスト誘導部の前記ミスト吸引口に近い側の端部よりも、前記搬送方向において上流に位置することを特徴とする。
また本発明の一実施形態に係る液体噴射装置は、
流体を噴射するノズルと、前記流体が着弾する媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、
前記ノズルから噴射された前記流体が前記媒体に着弾するまでの飛行経路から、前記ノズルが噴射した前記流体の一部であって前記媒体に着弾せずに浮遊するミストの一群であるミスト群を移動させるように、前記ミスト群を含む空気を吸引するミスト吸引部と、を備え、前記ノズルは、前記流体を噴射する際に位置を固定されており、前記ミスト吸引部は、ある噴射で生成された前記ミスト群を、所定時間後の次の噴射までに前記飛行経路から移動させるように、前記ミスト吸引部は、前記ミスト群の前記ミスト吸引部方向への移動速度ｖm［ｍ／ｓ］が、前記所定時間間隔ｔn［ｓ］と、前記ノズルが噴射する前記流体の速度ｖd［ｍ／ｓ］と、前記ノズルと前記媒体との距離ｄpg［ｍ］と、前記ミスト群の半径ｒm［ｍ］と、を用いて、下式により表される関係を満たすように、前記ミスト群を含む空気を吸引することを特徴とする流体噴射装置。
A liquid ejecting apparatus according to an embodiment of the invention includes a transport unit capable of transporting a medium in a transport direction, a head capable of ejecting fluid to the medium, and a mist that is a part of the fluid ejected by the head. A mist suction port capable of sucking, and a first mist guide portion and a second mist guide which are arranged with the mist suction port sandwiched in the transport direction and extend from the mist suction port toward the medium transported by the transport unit. A mist suction unit positioned downstream of the head in the transport direction, and the second mist guide portion is positioned downstream of the first mist guide portion in the transport direction. The second gap formed by the medium transported by the transport section and the second mist guiding section is the same as the medium transported by the transport section and the first mist guide. Characterized in that less than the first gap formed by the parts.
Further, in the liquid ejecting apparatus according to the embodiment of the invention, the end of the second mist guiding unit on the side close to the medium conveyed by the conveying unit is the mist suction port of the second mist guiding unit. It is characterized by being positioned upstream in the transport direction from the end portion on the near side.
In the liquid ejecting apparatus according to the embodiment of the invention, the second mist guide portion may include a bent portion that bends toward the head from an end of the mist suction port that is far from the head. Features.
In the liquid ejecting apparatus according to the embodiment of the invention, the end of the first mist guiding unit that is close to the medium that is transported by the transporting unit is the mist suction port of the first mist guiding unit. It is characterized by being positioned upstream in the transport direction from the end portion on the near side.
A liquid ejecting apparatus according to an embodiment of the present invention includes :
A nozzle that ejects fluid, a transport unit that transports a medium landed by the fluid in a transport direction, and
A mist group which is a part of the fluid ejected by the nozzle and floats without landing on the medium from a flight path until the fluid ejected from the nozzle reaches the medium. A mist suction part for sucking air including the mist group so as to move, the nozzle is fixed in position when ejecting the fluid, and the mist suction part is generated by a certain jet The mist suction unit moves the mist group in the direction of the mist suction unit v m [m / s] so that the mist group is moved from the flight path until the next injection after a predetermined time. ], The predetermined time interval t n [s], the velocity v d [m / s] of the fluid ejected by the nozzle, the distance d pg [m] between the nozzle and the medium, and the mist group Using the radius r m [m] of A fluid ejecting apparatus that sucks air including the mist group so as to satisfy the relationship represented by the following expression.
Claims (4)
前記流体が着弾する媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、
前記ノズルから噴射された前記流体が前記媒体に着弾するまでの飛行経路から、前記ノズルが噴射した前記流体の一部であって前記媒体に着弾せずに浮遊するミストの一群であるミスト群を移動させるように、前記ミスト群を含む空気を吸引するミスト吸引部と、
を備え、
前記ノズルは、前記流体を噴射する際に位置を固定されており、
前記ミスト吸引部は、ある噴射で生成された前記ミスト群を、所定時間後の次の噴射までに前記飛行経路から移動させるように、
前記ミスト吸引部は、前記ミスト群の前記ミスト吸引部方向への移動速度ｖm［ｍ／ｓ］が、前記所定時間間隔ｔn［ｓ］と、前記ノズルが噴射する前記流体の速度ｖd［ｍ／ｓ］と、前記ノズルと前記媒体との距離ｄpg［ｍ］と、前記ミスト群の半径ｒm［ｍ］と、を用いて、下式により表される関係を満たすように、前記ミスト群を含む空気を吸引する
ことを特徴とする流体噴射装置。
A nozzle for ejecting fluid;
A transport unit that transports the medium on which the fluid lands in the transport direction;
A mist group which is a part of the fluid ejected by the nozzle and floats without landing on the medium from a flight path until the fluid ejected from the nozzle reaches the medium. A mist suction part for sucking air including the mist group so as to move;
With
The nozzle has a fixed position when ejecting the fluid,
The mist suction unit moves the mist group generated by a certain injection from the flight path until the next injection after a predetermined time,
In the mist suction section, the moving speed v m [m / s] of the mist group in the direction of the mist suction section is equal to the predetermined time interval t n [s], and the speed v d of the fluid ejected by the nozzle. Using [m / s], the distance d pg [m] between the nozzle and the medium, and the radius r m [m] of the mist group, the relationship represented by the following formula is satisfied: The fluid ejecting apparatus, wherein air including the mist group is sucked.
前記ミスト吸引部は、前記ノズルから見て前記搬送方向下流側に配置されることを特徴とする流体噴射装置。 The fluid ejection device according to claim 1,
The fluid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the mist suction unit is disposed on the downstream side in the transport direction when viewed from the nozzle.
前記ノズルを有するヘッドと、
前記ミスト吸引部と前記ヘッドとの間に設けられ、空気を供給する給気部と、
を備えることを特徴とする流体噴射装置。 The fluid ejection device according to claim 1 or 2,
A head having the nozzle;
An air supply unit that is provided between the mist suction unit and the head and supplies air;
A fluid ejecting apparatus comprising:
前記流体が着弾する媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、
前記ノズルから噴射された前記流体が前記媒体に着弾するまでの飛行経路から、前記ノズルが噴射した前記流体の一部であって前記媒体に着弾せずに浮遊するミストの一群であるミスト群を移動させるように、前記ミスト群を含む空気を吸引するミスト吸引部と、
を備え、
前記ノズルは、前記流体を噴射する際に位置を固定されており、
前記ミスト吸引部は、ある噴射で生成された前記ミスト群を、所定時間後の次の噴射までに前記飛行経路から移動させるように、
前記ミスト吸引部は、前記ミスト群の前記ミスト吸引部方向への移動速度ｖm［ｍ／ｓ］が、前記所定時間間隔ｔn［ｓ］と、前記ノズルが噴射する前記流体の速度ｖd［ｍ／ｓ］と、前記ノズルと前記媒体との距離ｄpg［ｍ］と、前記ミスト群の半径ｒm［ｍ］と、を用いて、下式により表される関係を満たすように、前記ミスト群を含む空気を吸引する流体噴射装置を準備することと、
前記ノズルが前記流体を噴射する際に、前記流体が前記ノズルから噴射されてから前記媒体に着弾するまでの経路上から、前記ミスト群を移動させるように、前記ミスト吸引部を制御することと、
を含むことを特徴とする流体噴射装置制御方法。 A nozzle for ejecting fluid;
A transport unit that transports the medium on which the fluid lands in the transport direction;
A mist group which is a part of the fluid ejected by the nozzle and floats without landing on the medium from a flight path until the fluid ejected from the nozzle reaches the medium. A mist suction part for sucking air including the mist group so as to move;
With
The nozzle has a fixed position when ejecting the fluid,
The mist suction unit moves the mist group generated by a certain injection from the flight path until the next injection after a predetermined time,
In the mist suction section, the moving speed v m [m / s] of the mist group in the direction of the mist suction section is equal to the predetermined time interval t n [s], and the speed v d of the fluid ejected by the nozzle. Using [m / s], the distance d pg [m] between the nozzle and the medium, and the radius r m [m] of the mist group, the relationship represented by the following formula is satisfied: Preparing a fluid ejecting apparatus for sucking air including the mist group;
Controlling the mist suction unit to move the mist group from a path from when the fluid is ejected from the nozzle to when it is landed on the medium when the nozzle ejects the fluid; ,
A fluid ejecting apparatus control method comprising:
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