JP2016030366A - 液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成でワイパーのメニスカスに対する接触を抑制することができる液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体噴射装置は、複数のノズル14から媒体に向けて液体を噴射することで記録を行う液体噴射部15と、複数のノズル14にそれぞれ連通する複数の圧力室33と、複数のノズル14にそれぞれ対応するように設けられる複数のアクチュエーター34と、液体供給源12の液体を液体噴射部15に供給する供給流路13と、液体噴射部15においてノズル14が開口する開口面19を移動方向Xに移動しながら払拭するワイパー22と、を備える。ワイパー22が開口面19を払拭するときに、同じ供給流路13を通じて液体が供給される複数のノズル14のうち、ワイパー22が接触しないノズル14に対応するアクチュエーター34が駆動することにより、ワイパー22が接触するノズル14に連通する圧力室33の圧力を低下させる。【選択図】図5
Description
本発明は、例えばインクジェット式プリンターなどの液体噴射装置に関する。
液体噴射装置の一例として、インクなどの液体を収容する液体供給源から供給される液体を噴射するノズルを複数有する液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドを払拭するワイパーと、を備えるインクジェット式のプリンターがある。
こうした液体噴射装置においては、ワイパーがノズル内に形成される湾曲した液面であるメニスカスと接触すると、メニスカスが壊れてノズルから液体が漏出してしまうことがある。そのため、従来、液体供給源と液体噴射ヘッドとの間にポンプを配置して、同ポンプの吸引駆動によってノズル内に形成されるメニスカスをノズル内に引き込んだ状態で、ワイパーによる払拭を行う液体噴射装置がある(例えば、特許文献1)。
上述の液体噴射装置においては、液体供給源と液体噴射ヘッドとの間に専用のポンプを設けて、このポンプを駆動することによって、液体噴射ヘッドが有する複数のノズルのメニスカスを一斉に引き込んだ状態でワイパーによる払拭を行うことにより、ワイパーがメニスカスに接触することによる液体の流出を抑制している。しかし、このように液体供給源と液体噴射ヘッドとの間にポンプを設けると、その分装置の構成が複雑化してしまう、という課題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成でワイパーのメニスカスに対する接触を抑制することができる液体噴射装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、複数のノズルから媒体に向けて液体を噴射することで記録を行う液体噴射部と、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、前記複数のノズルにそれぞれ対応するように設けられ、前記液体噴射部が前記媒体に記録を行うときに前記圧力室の圧力を変動させて前記ノズルから液体を噴射させる複数のアクチュエーターと、液体供給源の液体を前記液体噴射部に供給する供給流路と、前記液体噴射部において前記ノズルが開口する開口面を移動方向に移動しながら払拭するワイパーと、を備え、前記ワイパーが前記開口面を払拭するときに、同じ前記供給流路を通じて液体が供給される前記複数のノズルのうち、前記ワイパーが接触しないノズルに対応する前記アクチュエーターが駆動することにより、前記ワイパーが接触するノズルに連通する前記圧力室の圧力を低下させる。
この構成によれば、ワイパーが開口面を払拭するときに、ワイパーが接触しないノズルに対応するアクチュエーターが駆動することにより、ワイパーが接触するノズルに連通する圧力室の圧力が低下するので、ワイパーが接触するときにノズル内に形成されるメニスカスをノズル内に引き込んで、ワイパーとメニスカスとの接触を抑制することができる。そして、圧力室の圧力を変動させるアクチュエーターは、液体噴射部が媒体に記録を行うときに用いられるものなので、メニスカスをノズル内に引き込むために専用のアクチュエーターを備える必要がない。したがって、簡易な構成でワイパーのメニスカスに対する接触を抑制することができる。
本発明の液体噴射装置において、前記ワイパーが前記開口面を払拭するときに、同じ前記供給流路を通じて液体が供給される前記複数のノズルのうち、前記ワイパーが接触しないノズルに対応する前記アクチュエーターが駆動することにより、前記ワイパーが接触しないノズルから液体を噴射させる。
この構成によれば、ワイパーが接触しないノズルから液体を噴射させると、そのノズルに連通する圧力室に供給流路から液体が流れる結果、その流れの影響を受けて、同じ供給流路に連通する他の圧力室から供給流路に向けて液体が逆流しようとする。その結果、ワイパーが接触するノズルに連通する圧力室の圧力が低下するので、ワイパーが接触するノズルに形成されたメニスカスをノズル内奧側に引き込むことができる。
本発明の液体噴射装置において、前記供給流路は、前記液体供給源に連通する本流路と、前記複数の圧力室にそれぞれ連通する複数の分岐流路と、前記本流路と前記分岐流路の接続部分に設けられる共通液室と、を有し、前記ワイパーが前記開口面を払拭するときに、同じ前記共通液室を通じて液体が供給される前記複数のノズルのうち、前記ワイパーが接触しないノズルに対応する前記アクチュエーターが駆動することにより、前記ワイパーが接触しないノズルから液体を噴射させる。
この構成によれば、ワイパーが接触しないノズルから液体を噴射させると、そのノズルに連通する圧力室に共通液室から液体が流れる結果、その流れの影響を受けて、同じ共通液室に連通する他の圧力室から供給流路に向けて液体が逆流しようとする。その結果、ワイパーが接触するノズルの圧力室の圧力が低下するので、ワイパーが接触するノズルに形成されたメニスカスをノズル内奧側に引き込むことができる。
本発明の液体噴射装置において、前記複数のノズルは、前記移動方向に並んでノズル列を形成し、前記ワイパーが前記開口面に沿って移動するときに、前記アクチュエーターが駆動することにより、前記ノズル列のうち前記移動方向における前側に位置する前記ノズルから液体を噴射させる。
この構成によれば、アクチュエーターの駆動によってノズル列のうち移動方向における前側に位置するノズルから液体が噴射されると、移動方向における後側に位置するノズルに形成されたメニスカスをノズル内奧側に引き込むことができる。そのため、ワイパーが移動するタイミングに合わせて、ノズル列を構成する複数のノズルのメニスカスの位置を順次変化させることができる。
本発明の液体噴射装置は、前記供給流路に設けられる開閉弁を備え、前記ワイパーが前記開口面を払拭するときに、前記開閉弁が閉弁状態になることによって前記供給流路を閉塞する。
この構成によれば、ワイパーが開口面を払拭するときに開閉弁が閉弁状態になることによって供給流路を閉塞するので、ワイパーが接触しないノズルに対応するアクチュエーターが駆動して、ワイパーが接触するノズルに連通する圧力室の圧力が低下しても、圧力が低下した圧力室に対して供給流路から液体が供給されない。これにより、ワイパーが接触するノズルに連通する圧力室の圧力を効果的に低下させ、ワイパーが接触するノズルに形成されたメニスカスをより確実にノズル内奧側に引き込むことができる。一方、液体噴射部が媒体に対して記録を行うときには、開閉弁を開弁状態にしておくことによって、液体を噴射したノズルに連通する圧力室に供給流路から速やかに液体が供給されるので、液体を噴射したノズルの影響がその他のノズルに及びにくい。
本発明の液体噴射装置において、前記アクチュエーターは、前記圧力室の壁面の一部に接するように配置される圧電素子であり、駆動電圧が印加された場合に収縮して前記圧力室の容積を変化させることによって前記圧力室の圧力を変動させる。
この構成によれば、駆動電圧を印加してアクチュエーターを収縮させることによって、圧力室の容積が増加するように圧力室の壁面の一部を変形させて、圧力室の圧力を変動させることができる。
以下、液体噴射装置の実施形態について、図を参照して説明する。液体噴射装置は、例えば、用紙などの媒体に液体の一例であるインクを噴射することによって記録(印刷)を行うインクジェット式のプリンターである。
図1に示すように、液体噴射装置11は、液体供給源12から供給流路13を通じて供給される液体を複数のノズル14から噴射する液体噴射部15と、液体噴射部15のメンテナンスを行うメンテナンス機構16と、これら各構成要素の制御を行う制御部17とを備える。供給流路13には、圧力調整部51と、開閉弁18とが設けられている。
圧力調整部51は、ノズル14からの液体の噴射等によって、供給流路13の圧力調整部51よりも下流の領域の圧力が所定の負圧になった場合に、圧力調整部51よりも上流に位置する液体供給源12からの液体の供給を許容することによって、圧力調整部51からノズル14までの領域における圧力を調整する。開閉弁18は、供給流路13において圧力調整部51と液体噴射部15との間に配置され、開弁状態になることで液体の通過を許容するとともに閉弁状態になることで供給流路13を閉塞する。
メンテナンス機構16は、液体噴射部15から排出される液体を受容する液体受容部21と、液体噴射部15においてノズル14が開口する開口面19を払拭するワイパー22と、ワイパー22を開口面19に沿って移動させる移動機構23と、を備える。
移動機構23は、ワイパー22の基端部を保持するワイパーホルダー24と、ワイパーホルダー24とともにワイパー22を移動させるための駆動源25と、ワイパーホルダー24の移動を案内するガイド部26と、を備える。
ワイパー22は、例えば弾性変形可能な樹脂からなる板状部材であり、先端部が液体噴射部15の開口面19に所定の接触圧で接触した状態で、駆動源25の駆動に伴ってガイド部26に案内されながら移動方向Xに移動する。このとき、ワイパー22の先端部が開口面19を払拭することにより、液体噴射部15のメンテナンス動作の一つであるワイピングが実行される。
液体受容部21は、液体噴射部15のメンテナンス動作の一つとして、ノズル14の目詰まりを抑制または解消するためにノズル14から液体を噴射するフラッシングが行われたときに、噴射された液体を受容する。なお、液体受容部21をワイパー22の鉛直下方に配置しておけば、ワイピングの実行時にワイパー22を伝って落ちる液体を液体受容部21によって受容することができる。
図2に示すように、本実施形態の液体噴射部15は、媒体Sの幅方向(移動方向X)に対応する長さ(幅)のノズル列Nを有するいわゆるラインヘッドである。液体噴射部15に設けられた複数のノズル14は、ワイパー22の移動方向Xに並ぶノズル列Nを形成している。ノズル列Nは、液体供給源12が液体の種類(例えば、インクの色)毎に複数設けられる場合には、液体の種類に応じて複数列設けられる。
媒体Sの幅方向に対応する長さのノズル列Nは、1つの液体噴射部15に複数のノズル14を一直線に並べることによって形成することもできるが、図2に例示するように、液体噴射部15が搬送方向Y及び移動方向Xに位置を異ならせて配置された複数(本実施形態では7つ)の噴射ヘッド20を備えてもよい。この場合にも、各噴射ヘッド20において移動方向Xに並ぶ複数ノズル14によって、媒体Sの幅方向に対応する長さのノズル列を形成することができる。
液体噴射部15の各噴射ヘッド20は、ノズル列Nを構成するノズル14群に対応して設けられる複数の共通液室31を備える。共通液室31には、供給流路13を通じて液体供給源12から液体が供給される。そして、共通液室31は、供給流路13の途中で液体を貯留するとともに、貯留した液体を複数のノズル14に供給する。本実施形態において、共通液室31は、ノズル列Nの延びるノズル列方向が長手方向となる。
そして、液体噴射部15は、開閉弁18が開弁状態になっているときに、液体供給源12から供給される液体を搬送方向Yに搬送される媒体Sに向けてノズル14から噴射方向Zに噴射することによって、印刷(記録)を行う。本実施形態において、搬送方向Y、噴射方向Z及び移動方向Xは、互いに交差(好ましくは、直交)する方向である。
ワイピングの実行時において、ワイパー22は移動方向X(ノズル列方向)に移動しつつ開口面19を払拭するが、本実施形態では、搬送方向Yにおける位置が異なる2グループの噴射ヘッド20に対応して、搬送方向Yに並ぶ2つのワイパー22を設けている。
図3に示すように、圧力調整部51は、液体供給源12に連通する弁室52と、挿通孔53を介して弁室52と連通する圧力調整室54と、挿通孔53を閉塞可能な弁体55と、挿通孔53を閉塞する方向に弁体55を付勢する付勢部材56と、を備える。
圧力調整室54の壁面の一部は可撓性を有するフィルム57によって構成されている。また、供給流路13において、圧力調整室54より下流には開閉弁18が位置されている。そして、開閉弁18が開弁しているときに液体噴射部15で液体が消費されると、圧力調整室54から下流に向けて液体が流出することにより、フィルム57が圧力調整室54の容積を減少させる方向に変位して、弁体55を押圧する。すると、弁体55が付勢部材の付勢力に抗して挿通孔53を開放して、弁室52から圧力調整室54に液体が供給される。これにより圧力調整室54の圧力が所定の負圧よりも大きくなると、付勢部材56の付勢力によって弁体55が挿通孔53を閉塞する。
なお、液体噴射部15に外力が加わった場合などには、その衝撃でノズル14に形成されたメニスカス(液体がノズル14と接するときに働く付着力と液体分子間の凝集力の大小関係で生じる湾曲した液体表面)が壊れ、ノズル14から液体が漏出することがある。こうした液体の漏出を抑制するために、圧力調整部51は、付勢部材56の付勢力によってノズル14の背圧となる圧力室33内を所定の負圧に保持して、ノズル14に形成されるメニスカスの耐圧を大きくしている。また、圧力調整部51は、液体の消費量に応じて適宜液体を供給することで、圧力室33の圧力を調整する機能を備える。
供給流路13は、開閉弁18の下流において複数(本実施形態では7つだが、図3においては2つのみ図示)の分岐流路13bに分岐している。また、各分岐流路13bの下流端は、共通液室31に接続される。なお、供給流路13において、複数の分岐流路13bに分岐する前の部分を本流路13mとすると、本流路13mと分岐流路13bとの間には、本流路13m及び分岐流路13bよりも流路断面積の大きいフィルター室58が設けられている。
フィルター室58には、供給流路13を流れる液体を濾過するためのフィルター59が設けられている。そして、本流路13mを通じて液体供給源12から供給された液体は、フィルター室58でフィルター59によって濾過された後に、各分岐流路13bに供給される。
なお、供給流路13において、フィルター59は液体が流動する際の抵抗となるため、分岐流路13bに対する供給が滞らないように、フィルター室58を設けて流路断面積を拡大している。その結果、分岐流路13bに供給される液体は、フィルター室58において一時的に貯留される態様となる。
図4及び図5に示すように、液体噴射部15は、連通孔32を通じて共通液室31に連通するとともに複数のノズル14にそれぞれ連通する複数の圧力室33と、複数のノズル14にそれぞれ対応するように設けられアクチュエーター34と、を備える。アクチュエーター34は、液体噴射部15が媒体に記録を行うときに駆動して、圧力室33の圧力を変動させることによってノズル14から液体を噴射させる。
図4に示すように、共通液室31は、分岐流路13bを通じて供給された液体を一時的に貯留する。そして、分岐流路13bを本流路とするとともに連通孔32を分岐流路とすると、共通液室31は本流路としての分岐流路13bと、分岐流路としての連通孔32との接続部分に設けられている。すなわち、供給流路13は複数回にわたって分岐して、同じ液体供給源12に収容された液体を多数のノズル14に供給する。
本実施形態において、共通液室31と圧力室33とは、振動板35によって区画されているとともに、連通孔32は振動板35に形成された貫通孔である。振動板35はノズル14に個別に対応するように設けてもよいし、複数のノズル14からなるノズル群に対応するように設けてもよい。
アクチュエーター34は、振動板35を介して圧力室33と区画された収容室36に、圧力室33の壁面の一部を構成する振動板35に接するように収容されている。アクチュエーター34は、例えば駆動電圧が印加された場合に収縮して圧力室33の容積を変化させる圧電素子であり、制御部17の制御によって駆動することにより、圧力室33の圧力を変動させる。
アクチュエーター34、連通孔32及び圧力室33はノズル14に個別に対応するように複数設けられる一方、共通液室31は複数の圧力室33に連通孔32を介して連通している。すなわち、液体供給源12から供給された液体は共通液室31に一時貯留された後、共通液室31から連通孔32及び圧力室33を通じて各ノズル14に供給される。
アクチュエーター34に印加する駆動電圧を変化させると、振動板35が変形して圧力室33の容積が変化することによって、圧力室33内の液体がノズル14から液滴として噴射される。例えば、駆動電圧を印加していないときにアクチュエーター34及び振動板35が図4に実線で示す初期位置にあるとすると、駆動電圧の印加によって振動板35が図4に二点鎖線で示すように圧力室33の容積を拡大する方向に撓んで、共通液室31から圧力室33に液体を引き込む。
この状態で駆動電圧の印加を停止すると、振動板35は、アクチュエーター34の変位によって初期位置に戻る方向となる圧力室33の容積を縮小する方向に移動する。すると、圧力室33内に発生する圧縮圧力により、圧力室33を満たす液体の一部がノズル14から液滴として噴射される。すなわち、制御部17は、液体噴射部15が媒体に液体を噴射するときにアクチュエーター34を駆動させることによって、ノズル14から液体を噴射させる。
アクチュエーター34が駆動していない状態において、ノズル14内には、ノズル14の内奥側(圧力室33側)に向けてへこんだ凹状のメニスカスMが形成されている。そして、ノズル14の下流端となる開口から液滴が噴射されてノズル14内の液体が減少すると、ノズル14内にはその上流側から、ノズル14の毛管力によって圧力室33内の液体が吸引される。
ここで、ワイパー22が開口面19を払拭するときに、ワイパー22の先端がノズル14内に入り込んでメニスカスMに接触すると、メニスカスMが壊れて液体が漏出することがある。そこで、本実施形態の制御部17は、ワイパー22が開口面19を払拭するときに、同じ供給流路13を通じて液体が供給される複数のノズル14のうち、ワイパー22が接触しないノズル14に対応するアクチュエーター34を駆動させることにより、ワイパー22が接触するノズル14に連通する圧力室33の圧力を低下させる。
例えば、図5に示すように、制御部17は、ワイパー22が開口面19に沿って移動方向Xに移動しながら開口面19を払拭するときに、ノズル列において移動方向Xの前側に位置するノズル14から液体を噴射させるようにアクチュエーター34を駆動させて、ワイパー22が接触しないノズル14から液体を噴射させる。
すなわち、ワイパー22が開口面19を払拭するときに、同じ供給流路13と同じ共通液室31を通じて液体が供給される複数のノズル14のうち、ワイパー22が接触しないノズル14に対応するアクチュエーター34が駆動することにより、ワイパー22が接触しない複数のノズル14から液体を噴射させる。なお、このときノズル14から噴射された液体は、液体受容部21によって受容される。
すると、液体が噴射された複数の圧力室33に共通液室31から液体が供給されるが、このとき、共通液室31内においては液体の噴射により液体が減少した圧力室33に向かう液体の流れが生じることによって、液体が噴射されていないノズル14に連通する圧力室33の液体が、共通液室31に逆流しようとする。
その結果、アクチュエーター34が駆動されていない圧力室33内の圧力が低下して、液体が噴射されていないノズル14に形成されたメニスカスMが図4に二点鎖線で示すようにノズル14内奧側に引き込まれる。
このように、移動方向Xにおける前側半分のノズル14から一斉に液体を噴射した直後に移動方向Xにおける後側半分のノズル14の開口に接触しつつワイピングを行った後、移動方向Xにおける後側半分のノズル14から一斉に液体を噴射した直後に移動方向Xにおける前側半分のノズル14の開口に接触しつつワイピングを行う。
なお、ワイピングの際に液体を噴射するノズル14は、ワイパー22の移動に合わせて順次変更していってもよい。例えば、ワイパー22が開口面19に沿って移動する間に接触する多数のノズル14を2以上のノズル群に分けて、ワイパー22が接触するノズル群を第1ノズル群、ワイパー22が接触しない1または複数のノズル群を第2ノズル群とする。すると、ワイパー22の移動に伴って第1ノズル群の位置が変化していくことになるので、その都度、第2ノズル群に対応するアクチュエーター34を駆動することで、ワイパー22が接触する第1ノズル群に対応する圧力室33の圧力を低下させる。
また、移動方向Xに並ぶ多数のノズル14を3以上のノズル群に分割して、その分割したノズル群単位で液体の噴射を行うようにして、移動方向Xにおいて、ワイピングが行われているノズル群の前後のノズル群から液体を噴射させるようにしてもよい。あるいは、フィルター室58の下流側において分岐する分岐流路13bに連通するノズル群毎、すなわち噴射ヘッド20単位で、ワイパー22の移動に合わせて液体の噴射を行いつつ、ワイピングを行ってもよい。
なお、ワイパー22が開口面19を払拭するときに、開閉弁18は閉弁状態として供給流路13を閉塞しておくと、液体が噴射された複数の圧力室33に共通液室31から液体が供給されたときに、共通液室31に液体供給源12の液体が供給されないので、より効果的にメニスカスMをノズル14の内奧側に引き込むことが可能になる。
次に、以上のように構成された液体噴射装置11の作用を説明する。
液体噴射装置11においては、ワイパー22が開口面19を払拭するときに、制御部17がアクチュエーター34を駆動させることによってワイパー22が接触するノズル14に連通する圧力室33の圧力を低下させるので、背圧が低下したノズル14内にメニスカスMが引き込まれる。これにより、ワイパー22とメニスカスMとの接触が抑制されるので、ワイパー22がメニスカスMを破壊することによるノズル14からの液体の漏出が抑制される。
液体噴射装置11においては、ワイパー22が開口面19を払拭するときに、制御部17がアクチュエーター34を駆動させることによってワイパー22が接触するノズル14に連通する圧力室33の圧力を低下させるので、背圧が低下したノズル14内にメニスカスMが引き込まれる。これにより、ワイパー22とメニスカスMとの接触が抑制されるので、ワイパー22がメニスカスMを破壊することによるノズル14からの液体の漏出が抑制される。
また、このようにワイピングの際にメニスカスMを引き込むために動作するアクチュエーター34は、液体噴射部15が媒体Sに液体を噴射するときに駆動されるものであるため、ワイピングに伴う液体の漏出を抑制するために、専用のアクチュエーターを備える必要がない。
さらに、ワイパー22が開口面19を払拭するときに開閉弁18によって供給流路13を閉塞しておけば、ワイパー22がメニスカスMに接触したとしても、圧力室33に液体が供給されにくいので、液体の漏出量が抑制される。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)ワイパー22が開口面19を払拭するときに、ワイパー22が接触しないノズル14に対応するアクチュエーター34が駆動することにより、ワイパー22が接触するノズル14に連通する圧力室33の圧力が低下する。そのため、ワイパー22が接触するときにノズル14内に形成されるメニスカスMをノズル14内に引き込んで、ワイパー22とメニスカスMとの接触を抑制することができる。そして、圧力室33の圧力を変動させるアクチュエーター34は、液体噴射部15が媒体Sに記録を行うときに用いられるものなので、メニスカスMをノズル14内に引き込むために専用のアクチュエーターを備える必要がない。したがって、簡易な構成でワイパー22のメニスカスMに対する接触を抑制することができる。
(1)ワイパー22が開口面19を払拭するときに、ワイパー22が接触しないノズル14に対応するアクチュエーター34が駆動することにより、ワイパー22が接触するノズル14に連通する圧力室33の圧力が低下する。そのため、ワイパー22が接触するときにノズル14内に形成されるメニスカスMをノズル14内に引き込んで、ワイパー22とメニスカスMとの接触を抑制することができる。そして、圧力室33の圧力を変動させるアクチュエーター34は、液体噴射部15が媒体Sに記録を行うときに用いられるものなので、メニスカスMをノズル14内に引き込むために専用のアクチュエーターを備える必要がない。したがって、簡易な構成でワイパー22のメニスカスMに対する接触を抑制することができる。
(2)ワイパー22が接触しないノズル14から液体を噴射させると、そのノズル14に連通する圧力室33に供給流路13から液体が流れる結果、その流れの影響を受けて、同じ供給流路13に連通する他の圧力室33から供給流路13に向けて液体が逆流しようとする。その結果、ワイパー22が接触するノズル14に連通する圧力室33の圧力が低下するので、ワイパー22が接触するノズル14に形成されたメニスカスMをノズル14内奧側に引き込むことができる。
(3)ワイパー22が接触しないノズル14から液体を噴射させると、そのノズル14に連通する圧力室33に共通液室31から液体が流れる結果、その流れの影響を受けて、同じ共通液室31に連通する他の圧力室33から供給流路13に向けて液体が逆流しようとする。その結果、ワイパー22が接触するノズル14の圧力室33の圧力が低下するので、ワイパー22が接触するノズル14に形成されたメニスカスMをノズル14内奧側に引き込むことができる。
(4)アクチュエーター34の駆動によってノズル列Nのうち移動方向Xにおける前側に位置するノズル14から液体が噴射されると、移動方向Xにおける後側に位置するノズル14に形成されたメニスカスMをノズル14内奧側に引き込むことができる。そのため、ワイパー22が移動するタイミングに合わせて、ノズル列Nを構成する複数のノズル14のメニスカスMの位置を順次変化させることができる。
(5)ワイパー22が開口面19を払拭するときに開閉弁18が閉弁状態になることによって供給流路13を閉塞する。すると、ワイパー22が接触しないノズル14に対応するアクチュエーター34が駆動して、ワイパー22が接触するノズル14に連通する圧力室33の圧力が低下しても、圧力が低下した圧力室33に対して供給流路13から液体が供給されない。これにより、ワイパー22が接触するノズル14に連通する圧力室33の圧力を効果的に低下させ、ワイパー22が接触するノズル14に形成されたメニスカスMをより確実にノズル14内奧側に引き込むことができる。一方、液体噴射部15が媒体Sに対して記録を行うときには、開閉弁18を開弁状態にしておくことによって、液体を噴射したノズル14に連通する圧力室33に供給流路13から速やかに液体が供給されるので、液体を噴射したノズル14の影響がその他のノズル14に及びにくい。
(6)駆動電圧を印加してアクチュエーター34を収縮させることによって、圧力室33の容積が増加するように圧力室33の壁面の一部を変形させて、圧力室33の圧力を変動させることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図6に示す第1変更例のように、ノズル14が並ぶノズル列方向が、移動方向X及び搬送方向Yと斜めに交差してもよい。また、第1変更例において、ワイパー22はノズル列方向に延びるとともに、供給流路13は液体供給源12に連通する本流路13mと、複数(例えば、6つ)のノズル列Nにそれぞれ液体を供給する6つの分岐流路13bとを備えるものとする。なお、第1変更例において、本流路13mと分岐流路13bの間にノズル列方向に延びる共通液室を設けてもよい。
・図6に示す第1変更例のように、ノズル14が並ぶノズル列方向が、移動方向X及び搬送方向Yと斜めに交差してもよい。また、第1変更例において、ワイパー22はノズル列方向に延びるとともに、供給流路13は液体供給源12に連通する本流路13mと、複数(例えば、6つ)のノズル列Nにそれぞれ液体を供給する6つの分岐流路13bとを備えるものとする。なお、第1変更例において、本流路13mと分岐流路13bの間にノズル列方向に延びる共通液室を設けてもよい。
そして、ワイパー22が移動方向Xに移動しながら開口面19を払拭するときに、複数のノズル列Nのうち、ワイパー22が接触しないノズル列Nのノズル14から液体を噴射させるように、ノズル列N単位でアクチュエーターを駆動させて、ワイパー22が接触しないノズル列Nから液体を噴射させる。この場合にも、ワイパー22が接触するノズル列NにおいてメニスカスMをノズル14内奧側に引き込み、ワイパー22とメニスカスMとの接触を抑制することができる。
・図7に示す第2変更例のように、ワイパー22Aは、開口面19と対面する位置に張設された不織布等からなる払拭部材41と、この払拭部材41を保持する一対のローラー42と、払拭部材41を開口面19に押し付けつつ移動する移動体43と、によって構成してもよい。この場合には、ワイパー22が開口面19を払拭するときにノズル14から噴射された液体を払拭部材41が受容することができるので、液体受容部21を備えなくてもよい。
・図8に示す第3変更例のように、液体噴射装置11が複数のノズル14を有する液体噴射部15を保持して、媒体Sの幅方向(噴射方向Z及び搬送方向Yと交差する方向X)に延びるガイド軸45に沿って往復移動するキャリッジ46を備えてもよい。この場合には、幅方向において、媒体Sを支持する支持部材47と並ぶ位置に、搬送方向Yに移動するワイパー22を配置することが好ましい。
・媒体Sに向けて液体を噴射する複数のノズル14を使用ノズル群とするときに、液体噴射部15が使用ノズル群に加えて媒体Sに向けて液体を噴射しない非使用ノズル群を備え、ワイパー22が使用ノズル群の開口に接触するときに、制御部17がアクチュエーター34を駆動させて非使用ノズル群から液体を噴射させるようにしてもよい。なお、このように媒体Sに液体を噴射しない(すなわち、印刷に用いられない)ノズル14からなる非使用ノズル群には、使用ノズル群に液体を供給する一の共通液室31から液体が供給される。
非使用ノズル群は、例えば使用ノズル群よりも共通液室31の長手方向における端部に近い位置に配置され、共通液室31からの液体供給量が不足するおそれがあるために、印刷に用いられないノズル(ダミーノズル)からなる。あるいは、対応可能な媒体Sのサイズが異なる複数種類の液体噴射装置11に用いるために共通化された液体噴射部15であり、他種の液体噴射装置11では用いられるものの、別の液体噴射装置11では用いられないノズルを非使用ノズル群とすることもできる。
この構成によれば、ワイパーが使用ノズル群の開口に接触するときに、媒体に向けて液体を噴射しない非使用ノズル群から液体を噴射させるので、使用ノズル群を構成するノズルに形成されたメニスカスMとワイパーとの接触を抑制することができる。また、非使用ノズル群のノズルから液体を排出することによって、媒体に向けて液体を噴射しない非使用ノズル群の目詰まりを抑制することができる。
・上記実施形態においては、駆動電圧を印加したときにアクチュエーター34が圧力室33の容積を大きくするものとしたが、駆動電圧を印加したときにアクチュエーター34が圧力室33の容積を小さくすることによってノズル14から液体を噴射するようにしてもよい。
・アクチュエーター34は、駆動に伴ってノズル14から液滴を吐出させるものでなくてもよい。例えば、ノズル14から液滴を吐出させるアクチュエーターとして、液体を加熱する発熱体を備え、この発熱体で圧力室33内に気泡を発生させてノズル14から液滴を吐出させるようにしてもよい。
・ワイパー22が払拭を開始する前または払拭の途中に、ワイパー22に向けて液体を噴射して、ワイパー22を濡らすようにしてもよい。このようにすれば、ワイパー22が開口面19に接触するときの摩擦抵抗を低減することができるとともに、開口面19に付着した付着物(例えば、固化した液体の溶質成分や塵埃など)を濡らして、効率よく付着物を除去することができる。
・移動方向Xにおいて、ワイパー22が接触するノズル14よりも後側のノズル14から液体を噴射するようにしてもよい。この場合には、ワイパー22の移動領域を2つに分けて、2つの移動領域の境界部分から一方向及びその反対方向にワイパー22が移動するようにしてもよいし、ワイピングが終了したノズル14から液体を噴射するようにしてもよい。なお、ワイピングの際には、開口面19に付着している異物をワイパー22が引きずってノズル14内に押し込んでしまうことがあるが、ワイピングが終了したノズル14から液体を噴射することによって、押し込まれた異物をノズル14から排出して、ノズル14内のメニスカスMを整えることができる。
・ワイパー22が接触していないノズル14に対応するアクチュエーター34の駆動量を調整することによって、ノズル14から液体が噴射されないもののノズル14から液体が膨出する程度に、圧力室33の容積を変動させてもよい。この場合にも、ノズル14内に凹状をなしていたメニスカスMが凸状に膨出する分、ワイパー22が接触していないノズル14に連通する圧力室33に共通液室31から液体が流出するので、ワイパー22が接触しているノズル14と連通する圧力室33の圧力を低下させることができる。そして、この構成によれば、ワイピングに伴って消費される液体の量をより減少させることができる。
・供給流路13に開閉弁18を設けなくてもよい。
・供給流路13に圧力調整部51を設けなくてもよい。
・停止した媒体Sに対して、噴射方向Z及び移動方向Xと交差する方向Yに液体噴射部15が移動しながら印刷を行うようにしてもよい。
・供給流路13に圧力調整部51を設けなくてもよい。
・停止した媒体Sに対して、噴射方向Z及び移動方向Xと交差する方向Yに液体噴射部15が移動しながら印刷を行うようにしてもよい。
・液体噴射部15が噴射する液体は、インク以外の流体(液体や、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体、流体として流して噴射できる固体を含む)ものであってもよい。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などに用いられる電極材や色材(画素材料)などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する構成にしてもよい。
11…液体噴射装置、12…液体供給源、13…供給流路、13b…分岐流路(本流路としての分岐流路)、14…ノズル、15,15A…液体噴射部、18…開閉弁、19…開口面、22,22A…ワイパー、31…共通液室、32…分岐流路としての連通孔、33…圧力室、34…アクチュエーター、N…ノズル列、S…媒体、X…移動方向。
Claims (6)
- 複数のノズルから媒体に向けて液体を噴射することで記録を行う液体噴射部と、
前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、
前記複数のノズルにそれぞれ対応するように設けられ、前記液体噴射部が前記媒体に記録を行うときに前記圧力室の圧力を変動させて前記ノズルから液体を噴射させる複数のアクチュエーターと、
液体供給源の液体を前記液体噴射部に供給する供給流路と、
前記液体噴射部において前記ノズルが開口する開口面を移動方向に移動しながら払拭するワイパーと、
を備え、
前記ワイパーが前記開口面を払拭するときに、同じ前記供給流路を通じて液体が供給される前記複数のノズルのうち、前記ワイパーが接触しないノズルに対応する前記アクチュエーターが駆動することにより、前記ワイパーが接触するノズルに連通する前記圧力室の圧力を低下させる液体噴射装置。 - 前記ワイパーが前記開口面を払拭するときに、同じ前記供給流路を通じて液体が供給される前記複数のノズルのうち、前記ワイパーが接触しないノズルに対応する前記アクチュエーターが駆動することにより、前記ワイパーが接触しないノズルから液体を噴射させる
請求項1に記載の液体噴射装置。 - 前記供給流路は、前記液体供給源に連通する本流路と、前記複数の圧力室にそれぞれ連通する複数の分岐流路と、前記本流路と前記分岐流路の接続部分に設けられる共通液室と、を有し、
前記ワイパーが前記開口面を払拭するときに、同じ前記共通液室を通じて液体が供給される前記複数のノズルのうち、前記ワイパーが接触しないノズルに対応する前記アクチュエーターが駆動することにより、前記ワイパーが接触しないノズルから液体を噴射させる
請求項1または請求項2に記載の液体噴射装置。 - 前記複数のノズルは、前記移動方向に並んでノズル列を形成し、
前記ワイパーが前記開口面に沿って移動するときに、前記アクチュエーターが駆動することにより、前記ノズル列のうち前記移動方向における前側に位置する前記ノズルから液体を噴射させる
請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記供給流路に設けられる開閉弁を備え、
前記ワイパーが前記開口面を払拭するときに、前記開閉弁が閉弁状態になることによって前記供給流路を閉塞する
請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記アクチュエーターは、前記圧力室の壁面の一部に接するように配置される圧電素子であり、駆動電圧が印加された場合に収縮して前記圧力室の容積を変化させることによって前記圧力室の圧力を変動させる
請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
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JP2014152943A JP2016030366A (ja) | 2014-07-28 | 2014-07-28 | 液体噴射装置 |
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JP2014152943A Pending JP2016030366A (ja) | 2014-07-28 | 2014-07-28 | 液体噴射装置 |
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JP (1) | JP2016030366A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018149740A (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-27 | キヤノン株式会社 | 記録装置 |
JPWO2021065693A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 |
-
2014
- 2014-07-28 JP JP2014152943A patent/JP2016030366A/ja active Pending
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