JP2016141089A - Liquid ejecting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット式プリンター等の液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus such as an ink jet printer.
従来から、液体噴射装置の一例として、インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)から用紙等の記録媒体に液体の一例としてのインクを噴射することで、同記録媒体に印刷を行うインクジェット式プリンターが知られている。インクジェット式プリンターは、インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)が全体的に一定の電位になっていないと、インクに噴射エネルギーを付与するアクチュエータユニットの電極部分に対し、他の何れかの部位に帯電した電荷が放電し、駆動回路の回路素子等を破損する恐れがあり、これを防止する必要があった。 Conventionally, as an example of a liquid ejecting apparatus, an ink jet printer that performs printing on a recording medium by ejecting ink as an example of a liquid onto a recording medium such as paper from an ink jet head (liquid ejecting head) is known. Yes. Ink jet printers charge the charge on any other part of the electrode part of the actuator unit that imparts jet energy to ink when the ink jet head (liquid jet head) is not at a constant potential as a whole. May discharge and damage the circuit elements of the drive circuit, which must be prevented.
例えば、特許文献1には、アクチュエータユニットの電極部分を、流路ユニットを介して容易且つ確実にリザーバユニットの金属部分に導通させ、基準電位に保つことのできるインクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)が開示されている。このインクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)を備えた液体噴射装置によれば、駆動回路等の回路素子等の破損を防止することができるとされている。 For example, Patent Document 1 discloses an ink jet head (liquid ejecting head) in which an electrode portion of an actuator unit can be easily and surely connected to a metal portion of a reservoir unit via a flow path unit and kept at a reference potential. Has been. According to the liquid ejecting apparatus including the ink jet head (liquid ejecting head), it is supposed that damage to circuit elements such as a drive circuit can be prevented.
近年、ノズルをノズルプレートの所定位置に高精度に形成すべく、エッチング技術を用いて、ノズルプレートをシリコンで形成した液体噴射ヘッドが開発されている。しかしながら、このノズルプレートは非導電性であるため、特許文献1に記載の液体噴射装置では、ノズルプレートを介して液体を接地することが困難であった。帯電した液体が噴射されると、液体が接地されている場合と比べて、記録媒体に付着せずに霧化した液体(ミスト)の発生量が増加し、液体噴射装置内部に堆積すると記録媒体を汚し印字品質が低下するという課題があった。さらには、液体供給流路を流通する液体に気泡が含まれている場合、同気泡が液体噴射ヘッドに供給され、液体が所定位置に吐出されない、あるいは、液体が吐出されない等の噴射不良が発生するという課題があった。 In recent years, a liquid ejecting head in which a nozzle plate is formed of silicon using an etching technique has been developed in order to form a nozzle at a predetermined position on the nozzle plate with high accuracy. However, since this nozzle plate is non-conductive, it is difficult for the liquid ejecting apparatus described in Patent Document 1 to ground the liquid via the nozzle plate. When the charged liquid is ejected, the amount of atomized liquid (mist) generated without adhering to the recording medium increases as compared with the case where the liquid is grounded, and the recording medium accumulates inside the liquid ejecting apparatus. There is a problem that the print quality is deteriorated due to contamination. Furthermore, when the liquid flowing through the liquid supply flow path contains bubbles, the bubbles are supplied to the liquid ejecting head, and the liquid is not ejected to a predetermined position, or the ejection failure such as the liquid is not ejected occurs. There was a problem to do.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る液体噴射装置は、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドに前記液体を供給する液体供給流路と、前記液体に含有している気泡を捕捉する気泡捕捉部と、を備え、前記気泡捕捉部は、前記液体供給流路の途中に設けられ、前記気泡捕捉部に貯留されている液体は、接地されていること、を特徴とする。 Application Example 1 A liquid ejecting apparatus according to this application example captures a liquid ejecting head that ejects liquid, a liquid supply channel that supplies the liquid to the liquid ejecting head, and bubbles contained in the liquid. And the bubble trapping part is provided in the middle of the liquid supply flow path, and the liquid stored in the bubble trapping part is grounded.
本適用例によれば、液体は、気泡捕捉部で接地されるため、液体が帯電している場合と比べ、記録媒体に付着せずに霧化した液体(ミスト)の発生量を減少させることができる。これによって、液体噴射装置内部に堆積するミストが減少するため、記録媒体の汚染を防止することができる。 According to this application example, since the liquid is grounded at the bubble capturing unit, the generation amount of the atomized liquid (mist) without adhering to the recording medium is reduced as compared with the case where the liquid is charged. Can do. As a result, the mist accumulated inside the liquid ejecting apparatus is reduced, so that the recording medium can be prevented from being contaminated.
また、液体に気泡が含まれている場合であっても、同気泡は気泡捕捉部で捕捉されるので、気泡を含む液体が液体噴射ヘッドに供給されることを抑制することができる。これによって、液体噴射ヘッドに気泡が供給されることによる液体の噴射不良の発生を抑制することができる。したがって、印字品質を向上させた液体噴射装置を提供することができる。 Further, even when bubbles are included in the liquid, the bubbles are captured by the bubble capturing unit, so that the liquid containing the bubbles can be prevented from being supplied to the liquid ejecting head. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of liquid ejection failure due to the supply of bubbles to the liquid ejecting head. Therefore, it is possible to provide a liquid ejecting apparatus with improved printing quality.
[適用例2]上記適用例に記載の液体噴射装置において、前記気泡捕捉部は、前記気泡捕捉部の内部と外部とを接続する接地部を有し、前記液体は、前記接地部を介して接地されていること、が好ましい。 Application Example 2 In the liquid ejecting apparatus according to the application example, the bubble capturing unit includes a grounding unit that connects the inside and the outside of the bubble capturing unit, and the liquid passes through the grounding unit. It is preferably grounded.
本適用例によれば、液体は接地部を介して接地されるため、気泡捕捉部を導電性材料で形成する必要がなくなる。これによって、気泡捕捉部を樹脂等の加工性に優れた非導電性材料で形成することができる。 According to this application example, since the liquid is grounded via the grounding portion, it is not necessary to form the bubble capturing portion with a conductive material. Thereby, the bubble trapping portion can be formed of a nonconductive material having excellent processability such as resin.
[適用例3]上記適用例に記載の液体噴射装置において、前記気泡捕捉部は、少なくとも一部に気体透過性を有する材料を有すること、が好ましい。 Application Example 3 In the liquid ejecting apparatus according to the application example described above, it is preferable that the bubble trapping portion has a gas permeable material at least in part.
本適用例によれば、気泡捕捉部で捕捉された気泡は、気体透過性を有する材料を介して、気泡捕捉部の外に排出(脱泡)させることができる。これによって、気泡捕捉部に捕捉される気泡の量が次第に増大して、気泡が液体噴射ヘッドに流出することを抑制することができる。 According to this application example, the air bubbles captured by the air bubble capturing unit can be discharged (defoamed) out of the air bubble capturing unit via the gas permeable material. As a result, the amount of bubbles trapped by the bubble trapping portion gradually increases, and the bubbles can be prevented from flowing out to the liquid ejecting head.
[適用例4]上記適用例に記載の液体噴射装置は、前記気泡捕捉部の内部を加圧する加圧手段、および前記気泡捕捉部の外部空間を減圧する減圧手段、のうち少なくとも一方を備えていること、が好ましい。 Application Example 4 The liquid ejecting apparatus according to the application example includes at least one of a pressurizing unit that pressurizes the inside of the bubble capturing unit and a decompressing unit that decompresses the external space of the bubble capturing unit. It is preferable.
本適用例によれば、気泡捕捉部は、気泡捕捉部の内部と外部との圧力差を変更する加圧手段や減圧手段を備えているので、気泡捕捉部の内部を加圧したり気泡捕捉部の外部を減圧したりすることができる。これによって、気泡捕捉部の内部で捕捉した気泡を、気体透過性を有する材料を介して、気泡捕捉部の外部に排出(脱泡)し易くすることができる。 According to this application example, the bubble capturing unit includes a pressurizing unit and a depressurizing unit that change a pressure difference between the inside and the outside of the bubble capturing unit. It is possible to reduce the pressure of the outside. Thereby, it is possible to easily discharge (degas) the bubbles trapped inside the bubble trapping portion to the outside of the bubble trapping portion through the gas permeable material.
[適用例5]上記適用例に記載の液体噴射装置において、前記加圧手段および前記減圧手段のうち少なくとも一方を用いることで、前記気泡捕捉部は、外部空間よりも内部圧力の方が高い雰囲気を有すること、が好ましい。 Application Example 5 In the liquid ejecting apparatus according to the application example described above, by using at least one of the pressurizing unit and the decompressing unit, the bubble capturing unit has an atmosphere in which the internal pressure is higher than the external space. It is preferable to have
本適用例によれば、気泡捕捉部は、外部空間よりも内部圧力の方が高い雰囲気を有しているので、気泡捕捉部の内部で捕捉された気泡を、気体透過性を有する材料を介して、気泡捕捉部の外部に排出(脱泡)する効率をさらに高めることができる。 According to this application example, since the bubble trapping part has an atmosphere in which the internal pressure is higher than that of the external space, the bubbles trapped inside the bubble trapping part are passed through the gas permeable material. Thus, the efficiency of discharging (degassing) to the outside of the bubble trapping portion can be further increased.
[適用例6]上記適用例に記載の液体噴射装置において、前記気泡捕捉部と前記接地部とが接している接触部は、弾性部材によりシールされていること、が好ましい。 Application Example 6 In the liquid ejecting apparatus according to the application example described above, it is preferable that a contact portion where the bubble capturing unit and the grounding unit are in contact with each other is sealed by an elastic member.
本適用例によれば、気泡捕捉部と接地部との接触部は、弾性部材によりシールされているため、接触部からの液体漏れを防止することができる。 According to this application example, since the contact portion between the bubble capturing portion and the grounding portion is sealed by the elastic member, liquid leakage from the contact portion can be prevented.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each layer and each member is different from the actual scale so that each layer and each member can be recognized.
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る液体噴射装置の主要構成を示す斜視図である。図2はカートリッジの内部構成を模式的に示す図である。
まず、液体噴射装置を、記録用紙等の記録媒体に液体の一例としてのインクを噴射することで印刷を行うインクジェット式プリンターに具現化した実施形態1について、図面を参照しながら説明する。なお、図1および図3には、理解を容易にするため、相互に直交するX軸、Y軸及びZ軸が図示されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view illustrating a main configuration of the liquid ejecting apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram schematically showing the internal configuration of the cartridge.
First, Embodiment 1 in which a liquid ejecting apparatus is embodied in an ink jet printer that performs printing by ejecting ink as an example of liquid onto a recording medium such as recording paper will be described with reference to the drawings. 1 and 3 show an X axis, a Y axis, and a Z axis orthogonal to each other for easy understanding.
本実施形態における液体噴射装置100は、図1に示すように、搬送装置103と、記録媒体Pに向かって液体としてのインクを噴射する液体噴射ヘッド200を有する記録部105と、移動装置107と、液体供給部109と、インクに含有している気泡Bu(図4参照)を捕捉する気泡捕捉部60と、液体噴射ヘッド200にインクを供給する液体供給流路40と、制御部111と、を有している。
As illustrated in FIG. 1, the
搬送装置103は、記録用紙などの記録媒体Pを、図中の副走査方向に間欠的に搬送する。記録部105は、搬送装置103で搬送される記録媒体Pにインクで記録を行う。移動装置107は、記録部105を、図中の主走査方向に往復移動させる。液体供給部109は、記録部105にインクを供給する。制御部111は、上記の各構成の駆動を制御する。本実施形態では、液体噴射装置100の使用状態において、主走査方向がX軸方向に対応し、副走査方向がY軸方向に対応している。
The
搬送装置103は、図1に示すように、駆動ローラー112Aと、従動ローラー112Bと、搬送モーター113と、を有している。駆動ローラー112A及び従動ローラー112Bは、互いに外周を接し合って回転可能に構成されている。搬送モーター113は、駆動ローラー112Aを回転駆動するための動力を発生する。搬送モーター113からの動力は、伝動機構を介して駆動ローラー112Aに伝達される。そして、駆動ローラー112Aと従動ローラー112Bとの間に挟持した記録媒体Pを副走査方向に間欠的に搬送する。
As shown in FIG. 1, the
記録部105は、4つの中継ユニット115と、キャリッジ117と、液体噴射ヘッド200と、を備えている。中継ユニット115は、液体供給部109から供給されたインクを液体噴射ヘッド200に中継する。液体噴射ヘッド200は、インクを液滴として吐出して、記録媒体Pに記録を行う。キャリッジ117は、4つの中継ユニット115と、液体噴射ヘッド200とを搭載している。なお、液体噴射ヘッド200は、フレキシブルケーブル131を介して制御部111に接続されている。液体噴射ヘッド200からの液滴の吐出は、制御部111によって制御される。
The
移動装置107は、図1に示すように、タイミングベルト143と、キャリッジモーター145と、ガイド軸147と、を備えている。タイミングベルト143は、一対のプーリー141A及びプーリー141B間に張設されている。一対のプーリー141A及びプーリー141Bは、主走査方向に沿って並べられている。このため、タイミングベルト143は、主走査方向に沿って張設されている。キャリッジモーター145は、プーリー141Aを回動駆動するための動力を発生する。ガイド軸147は、主走査方向に延在している。ガイド軸147は、両端が図示しない筐体に支持されており、キャリッジ117を主走査方向にガイドする。
As shown in FIG. 1, the moving
なお、本実施形態では、主走査方向及び副走査方向によって規定される水平な面に液体噴射装置100を配置した状態が、液体噴射装置100の使用状態である。液体噴射装置100の使用状態において、副走査方向及び主走査方向の双方に直交する方向が鉛直方向である。副走査方向及び主走査方向の双方に直交する方向は、Z軸方向と表記される。液体噴射装置100の使用状態では、Z軸方向が鉛直方向となる。そして、液体噴射装置100の使用状態では、図1において、液体噴射ヘッド200から記録媒体Pに向かう向き、すなわちZ軸負方向が、鉛直下方の向きである。
In the present embodiment, the state in which the
キャリッジ117は、タイミングベルト143の一部に固定されている。キャリッジ117には、キャリッジモーター145からプーリー141A及びタイミングベルト143を介して動力が伝達される。そして、キャリッジ117は、伝達された動力によって、主走査方向に往復移動可能に構成されている。
The
液体供給部109は、図1に示すように、液体供給源の一例であるカートリッジ151と、ホルダー153と、ポンプユニット155と、を有している。なお、本実施形態では、液体供給部109は、複数の(本実施形態では4つの)カートリッジ151を含む。ホルダー153は、4つのカートリッジ151を保持する。4つのカートリッジ151は、ホルダー153に対して着脱可能に構成されている。
As illustrated in FIG. 1, the
4つのカートリッジ151は、図2に示すように、液体収容体21と、液体収容体21を格納する格納部22と、を有している。格納部22には、加圧流路24を介して格納部22の内部を加圧するポンプユニット155が接続されている。液体収容体21は可撓性を有するシートで構成され、袋状をなしている。
As shown in FIG. 2, the four
図1に示すように、4つのカートリッジ151には、相互に異なる種類のインクが収容されている。本実施形態では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)のインクが、それぞれ異なるカートリッジ151に収容されている。以下において、4つのカートリッジ151をインクの種類ごとに識別する場合に、4つのカートリッジ151は、それぞれ、カートリッジ151Y、カートリッジ151M、カートリッジ151C、及びカートリッジ151Kと表記される。カートリッジ151Yには、イエローのインクを密封した液体収容体21が収容されている。同様に、カートリッジ151Mには、マゼンタのインクを密封した液体収容体21が収容され、カートリッジ151Cには、シアンのインクを密封した液体収容体21が収容され、カートリッジ151Kには、ブラックのインクを密封した液体収容体21が収容されている。液体噴射装置100では、液体収容体21内のインクが消費されると、新たなカートリッジ151に交換される。
As shown in FIG. 1, the four
気泡捕捉部は、液体供給流路40の途中に設けられている。詳しくは、液体供給流路40は、第1の供給流路41と第2の供給流路42とを有している。第1の供給流路41の一端(上流端)は、各カートリッジ151内の液体収容体21に接続され、第1の供給流路41の他端(下流端)は、気泡捕捉部60に接続されている。第2の供給流路42の一端(上流端)は、気泡捕捉部60側に接続され、第2の供給流路42の他端(下流端)は、記録部105の中継ユニット115に接続されている。液体供給流路40は、例えばゴムや樹脂等をチューブ状に成形した部材を用いて構成することができる。
The bubble capturing unit is provided in the middle of the
ポンプユニット155は、ホルダー153に装着されたカートリッジ151内に大気を送り込むことによって、カートリッジ151の内部を加圧する。これにより、カートリッジ151内の液体収容体21が加圧される。このため、液体収容体21内のインクが第1の供給流路41を介して気泡捕捉部60に貯留され、その後、第2の供給流路42、を介して中継ユニット115に送り込まれる。これにより、カートリッジ151内のインクが中継ユニット115を介して液体噴射ヘッド200に供給される。そして、液体噴射ヘッド200に供給されたインクが、記録媒体P側に向けられたノズル203(図3参照)から液滴206(図3参照)として吐出される。なお、気泡捕捉部60に貯留されたインクは、後述する接地部90(図4参照)および接地経路91を介して接地される。
The
上記の構成を有する液体噴射装置100では、搬送モーター113の駆動が制御部111によって制御され、搬送装置103が記録媒体Pを液体噴射ヘッド200に対向させながら、副走査方向に間欠的に搬送する。このとき、制御部111は、キャリッジモーター145の駆動を制御して、キャリッジ117を主走査方向に往復移動させながら、液体噴射ヘッド200の駆動を制御するための駆動信号を生成して、所定の位置で液滴を吐出させる。このような動作によって、記録媒体Pにドットが形成され、この記録媒体Pに画像データなどの記録情報に基づく記録が行われる。
In the
図3は、液体噴射ヘッド200の内部構成を示す断面図である。
図3に示すように、液体噴射ヘッド200は、ノズルプレート202を備え、ノズルプレート202には、ノズル203が形成されている。ノズルプレート202の上側(+Z軸側)であってノズル203と相対する位置には、ノズル203と連通するキャビティー207が形成されている。そして、液体噴射ヘッド200のキャビティー207には、カートリッジ151(図1参照)に貯留されているインクが供給される。本実施形態のノズルプレート202は、シリコンで形成されている。これにより、ノズル203をノズルプレート202の所定位置に精度良く形成することができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of the
As shown in FIG. 3, the
キャビティー207の上側(+Z軸側)には、上下方向(±Z軸方向)に振動して、キャビティー207内の容積を拡大および縮小させる振動板204と、上下方向に伸縮して振動板204を振動させる圧電素子205が配設されている。圧電素子205が上下方向に伸縮して振動板204を振動し、振動板204がキャビティー207内の容積を拡大縮小させることでキャビティー207が加圧される。これにより、キャビティー207内の圧力が変動し、キャビティー207内に供給されたインクは、ノズル203を通って吐出されるようになっている。
On the upper side (+ Z-axis side) of the
液体噴射ヘッド200が、制御部111で生成された圧電素子205の駆動を制御するための駆動信号を受けると、圧電素子205が伸張して、振動板204がキャビティー207内の容積を縮小する。その結果、液体噴射ヘッド200のノズル203からは、縮小した容積分のインクが液滴206として吐出される。なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子205を用いた加圧手段を例示したが、これに限定するものではない。例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子を用いてもよい。また、圧力発生手段として、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用してもよい。さらには、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によってインクを液滴として吐出させる構成を有するヘッドであってもよい。
When the
図4は、気泡捕捉部を模式的に示す図であって、(a)は図1における4a−4a線での側断面図である。(b)は(a)における4b−4b線での正断面図である。なお、図4(a)においては、後述するフィルム部材62を透視して図示している。
次に、図4(a),(b)を参照して、気泡捕捉部60について説明する。
図4(a),(b)に示すように、気泡捕捉部60は、気泡捕捉部60の内部と外部とを接続する接地部90を有している。また、気泡捕捉部60に貯留されているインクは、接地部90を介して接地されている。詳述すると、気泡捕捉部60は、凹状をなすケース部材61と、ケース部材61の開口をシールするフィルム部材62と、ケース部材61に貫設された接地部90と、を有している。そして、本実施形態では、ケース部材61と、フィルム部材62と、接地部90とで、インクを流通する捕捉室63が形成されている。なお、ケース部材61とフィルム部材62とは、隙間なく接合されていることが望ましく、例えば、ケース部材61にフィルム部材62が溶着されていることが望ましい。また、ケース部材61と接地部90とは、隙間なく接合されていることが望ましく、例えば、ケース部材61に樹脂を用い、接地部90をインサート成型することが望ましい。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the bubble trapping part, and (a) is a side sectional view taken along
Next, the
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
接地部90は、導電性材料で形成され、捕捉空間Trの鉛直下方においてケース部材61に貫設されている。また、接地部90は、捕捉室63の外部で接地経路91の一端に接続されている。接地経路91は、導電性材料で形成され、接地部90とは反対側の他端において、接地されている。このため、接地部90は接地されている。さらに、接地部90が捕捉室63内に貯留されているインクに接触しているため、インクは接地されている。
The grounding
ケース部材61には、凹状の底部(図4(b)においては左側)に、インクを捕捉室63に導入する導入口64と、インクを捕捉室63から導出する導出口65とが貫通形成されている。さらに、捕捉室63内部の、気泡Buを捕捉するための捕捉空間Tr(後述する)よりも鉛直下方に、接地部90が貫設されている。導入口64には、第1の供給流路41の下流端が接続され、導出口65には、第2の供給流路42の上流端が接続されている。また、捕捉室63において、導出口65は、導入口64よりも鉛直上方に設けられている。なお、図4(b)は、水平方向Hと交差(直交)するとともに導入口64を通る断面を図示している。
In the
気泡捕捉部60は、少なくとも一部に気体透過性を有する材料を有する。詳述すると、フィルム部材62は、弾性を有する材料であるとともに、気体透過性を有する材料で形成されている。また、フィルム部材62は、捕捉室63においてインクの流通方向に沿う壁部を構成している。なお、捕捉室63におけるインクの流通方向は、図4(a)においては右方向、図4(b)においては奥行方向である。
The
また、フィルム部材62は、捕捉室63の内部と外気(外部)とを区画し、捕捉室63の内部と外部との圧力差に応じて変位する。詳しくは、フィルム部材62は、捕捉室63の内部の圧力が捕捉室63の外部の圧力よりも高くなる場合には、捕捉室63の容積を増大させる方向に変位する。また、フィルム部材62は、捕捉室63の内部の圧力が捕捉室63の外部の圧力よりも低くなる場合には捕捉室63の容積を減少させる方向に変位する。
Further, the
本実施形態では、液体噴射装置100は、気泡捕捉部60の内部を加圧する加圧手段、および気泡捕捉部60の外部空間を減圧する減圧手段、のうち少なくとも一方を備えている。また、前記加圧手段および前記減圧手段のうち少なくとも一方を用いることで、気泡捕捉部60は、外部空間よりも内部圧力の方が高い雰囲気を有する。詳述すると、捕捉室63の内部が導入口64及び第1の供給流路41を介してカートリッジ151内の液体収容体21(図2参照)の内部と連通しているため、ポンプユニット155(図2参照)の駆動によりカートリッジ151内の液体収容体21の内部の圧力が高くなると、捕捉室63の内部の圧力も高くなる。この点で、本実施形態では、ポンプユニット155は、捕捉室63の内部を加圧することで、同捕捉室63の内部と外部との圧力差を変更する「加圧手段」の一例に相当する。
In the present embodiment, the
また、捕捉室63は、導出口65よりも鉛直上方に気泡Buを捕捉するための捕捉空間Trを有している。捕捉室63のインクの流通方向と交差する流路断面積は、導入口64及び導出口65の流路断面積よりも大きくなっている。なお、捕捉室63の流路断面積は図4(b)においてケース部材61とフィルム部材62とで囲われた面積に相当し、導入口64及び導出口65の流路断面積は図4(a)における導入口64及び導出口65の開口面積に相当する。
Further, the trapping
さて、図4(a)に示すように、導入口64から導出口65までの鉛直方向Vにおける距離をLv(以下「鉛直距離Lv」ともいう。)とし、導入口64から導出口65までの水平方向Hにおける距離をLh(以下「水平距離Lh」ともいう。)としたとする。詳しくは、鉛直距離Lvは導入口64の鉛直下面と導出口65の鉛直上面との間をなす距離であり、水平距離Lhは水平方向Hにおいて導入口64の導出口65側の側面と導出口65の導入口64側の側面との間をなす距離である。また、鉛直距離Lvは、導入口64の形成位置を基準として、導出口65の形成位置が鉛直上方に位置している場合には正の値となり、導出口65の形成位置が鉛直下方に位置している場合には負の値となる。
4A, the distance in the vertical direction V from the
また、図4(a)に示すように、捕捉室63に導入された気泡Buの鉛直方向Vにおける移動速度をVv(以下「鉛直速度Vv」ともいう。)、捕捉室63に導入された気泡Buの水平方向Hにおける移動速度をVh(以下「水平速度Vh」ともいう。)としたとする。ここで、鉛直速度Vvは、気泡Buが鉛直上方に浮上する場合には正の値となる一方、気泡Buが鉛直下方に沈降する場合には負の値となる。
Also, as shown in FIG. 4A, the movement speed in the vertical direction V of the bubbles Bu introduced into the trapping
そして、導入口64から導入されたインクが気泡Buを含んでいる場合に、同気泡Buを導出口65から導出させないようにするためには、導入口64に導入された気泡Buが水平方向Hに水平距離Lhを移動する間に、鉛直上方に鉛直距離Lvよりも長い距離を移動させて、同気泡Buを捕捉空間Trに捕捉することが必要である。言い換えれば、気泡Buが水平距離Lhを移動するために要する時間(Lh/Vh)よりも、気泡Buが鉛直距離Lvを移動するために要する時間(Lv/Vv)の方が短くなればよいので、次の関係式を得ることができる。
Lv<(Lh/Vh)・Vv …(式1)
In order to prevent the bubble Bu from being led out from the
Lv <(Lh / Vh) · Vv (Formula 1)
ここで、気泡Buの半径を「r(m)」、インクの密度を「ρ(kg/m3)」、インクの粘度を「η(Pa・s)」、重力加速度を「g(m/s2)」とし、気泡Buの密度はインクの密度に比べて十分に小さいことから無視すると考えると、気泡Buの浮上速度uは次のストークスの式から求めることができる。
u=(2/9)・(r2・ρ・g)/η …(式2)
Here, the radius of the bubble Bu is “r (m)”, the ink density is “ρ (kg / m 3 )”, the ink viscosity is “η (Pa · s)”, and the gravitational acceleration is “g (m / m)”. s 2 ) ”, and the density of the bubbles Bu is sufficiently small compared to the density of the ink, so that it is ignored, the flying speed u of the bubbles Bu can be obtained from the following Stokes equation.
u = (2/9) · (r 2 · ρ · g) / η (Expression 2)
さらに、捕捉室63を流通するインクの流量を「Q(m3/s)」、捕捉室63の流路断面積を「A(m2)」、捕捉室63を流通するインクの流速を「v(m/s)」とすると、次の関係式を得ることができる。
v=Q/A …(式3)
ここで、捕捉室63を流通するインクの流量(Q)は、液体噴射装置100の使用時において、捕捉室63を流通するインクの流量が最大となるときの流量とすることが望ましい。一例として、液体噴射ヘッド200のノズル203の開口を含む空間を減圧することで、同ノズル203からインクを排出させる吸引クリーニングの際の捕捉室63における流量とすればよい。
Furthermore, the flow rate of the ink flowing through the trapping
v = Q / A (Formula 3)
Here, it is desirable that the flow rate (Q) of the ink flowing through the trapping
そして、捕捉室63に導入されたインクに含まれる気泡Buの鉛直速度Vvが気泡Buの浮上速度(u)である一方、捕捉室63に導入されたインクに含まれる気泡Buの水平速度Vhがインクの流速(v)と等しいとすれば、(式1)を次の関係式で表すことができる。
Lv<(Lh/v)・u …(式4)
こうして、(式1)を満たすことで、具体的には(式4)を満たすことで、気泡捕捉部60に導入された気泡Buは捕捉空間Trに捕捉されるようになる。したがって、気泡Buを捕捉するためのフィルター等の捕捉部材を設ける必要がなくなる。
The vertical velocity Vv of the bubbles Bu contained in the ink introduced into the trapping
Lv <(Lh / v) · u (Formula 4)
Thus, by satisfying (Expression 1), specifically, by satisfying (Expression 4), the bubbles Bu introduced into the
ここで、図1に示した液体噴射装置100において、気泡捕捉部60が設けられていない場合について説明する。液体噴射装置100に気泡捕捉部60が設けられていないと、帯電したインクや、気泡の含まれたインクが液体噴射ヘッド200に供給される恐れがある。
液体噴射装置100において、液体噴射ヘッド200が駆動ローラー112Aと従動ローラー112Bとの間に挟持した記録媒体Pにインクを噴射した場合に、記録媒体Pに付着せずに霧化したインク(ミスト)が発生することがある。帯電したインクが噴射されると、インクが接地されている場合と比べてミストの発生量が増加し、液体噴射装置内部に堆積すると記録媒体Pを汚し印字品質が低下する場合がある。
Here, a case where the
In the
さらに、液体噴射装置100において、液体噴射ヘッド200が駆動ローラー112Aと従動ローラー112Bとの間に挟持した記録媒体Pにインクを噴射する場合には、液体噴射ヘッド200で噴射(消費)した分のインクを同液体噴射ヘッド200に供給するために、カートリッジ151からインクが供給される。ここで、カートリッジ151から供給されるインクには、カートリッジ151を交換する際に液体収容体21と第1の供給流路41との接続部位等に混入した気泡Buが含まれている場合がある。そして、こうした気泡Buが、液体噴射ヘッド200のノズル203に入り込むと、ノズル203から正常にインクが噴射されなくなり、インクの噴射不良が生じることとなる。
Further, in the
図5は、気泡捕捉部の作用を模式的に示す図であって、(a)は図1における4a−4a線での側断面図である。(b)は(a)における5b−5b線での正断面図である。なお、図5(a)においては、後述するフィルム部材62を透視して図示している。
図5(a),(b)に示すように、第1の供給流路41を流通するインクとともに気泡Buが気泡捕捉部60に導入される場合には、同気泡Buは、鉛直速度Vv及び水平速度Vhを合成した速度で捕捉室63内を移動する。なお、図5(a),(b)では、インクの流れを実線矢印で示し、気泡Buの動きを破線矢印で示している。
FIG. 5 is a diagram schematically showing the operation of the bubble trapping part, and (a) is a side sectional view taken along
As shown in FIGS. 5A and 5B, when the bubble Bu is introduced into the
ここで、本実施形態の気泡捕捉部60は、捕捉空間Trの鉛直下方において、接地経路91を介して接地された接地部90を有しており、さらに、接地部90が捕捉室63内に貯留されているインクに接触しているため、インクは接地されている。このため、インクが帯電している場合と比べ、ミストの発生量を減少させることができる。
Here, the
また、本実施形態の気泡捕捉部60は、(式1)の関係を満たすように、導入口64及び導出口65の鉛直距離Lv及び水平距離Lhが決定されている。このため、導入口64から導入された気泡Buは、水平方向Hにおいて導出口65に達するまでに、鉛直方向Vにおいて導出口65よりも鉛直上方に浮上して、捕捉空間Trに捕捉される。すなわち、気泡Buが導出口65から導出されることが抑制される。
Further, in the
また、本実施形態では、ポンプユニット155による格納部22に対する加圧態様を変更して、液体収容体21から高い圧力でインクを圧送することにより、液体収容体21と連通する捕捉室63の内部の圧力は高くなる。捕捉室63の内部の圧力を捕捉室63の外部の圧力よりも高くすることで、フィルム部材62は捕捉室63の容積を拡大する方向に変位する。
Further, in the present embodiment, the inside of the
その結果、捕捉室63の流路断面積(A)が大きくなることで、同捕捉室63を流通するインクの流速(v)が遅くなり、(式4)がより成立し易くなる。言い換えれば、導入口64から導入された気泡Buが捕捉空間Trに捕捉され易くなる。また、気泡Buが捕捉空間Trに捕捉され易くなることで、接地部90に気泡Buが接触しにくくなるため、接地部90がより貯留されているインクに接触し易くなる。なお、捕捉室63の流路断面積(A)を大きくすることは、液体噴射ヘッド200に供給するインクに気泡Buが混入している可能性が高い場合、例えば、液体収容体21を新たな液体収容体21に交換した直後などに限ってもよい。
As a result, the flow passage cross-sectional area (A) of the trapping
また、気泡Buを捕捉する捕捉空間Trが気体透過性を有するフィルム部材62と接している一方、捕捉室63の内部が外部よりも高圧とされているため、フィルム部材62を介して、捕捉室63内の気泡Buを捕捉室63外に排出(脱泡)し易くなる。このため、捕捉空間Trに捕捉される気泡Buが次第に増大していくことが抑制される。また、捕捉空間Trに捕捉される気泡Buが次第に増大していくことが抑制されることで、接地部90にさらに気泡Buが接触しにくくなる。このため、接地部90がさらに貯留されているインクに接触し易くなる。
In addition, since the trapping space Tr for trapping the bubbles Bu is in contact with the gas
以上述べたように、本実施形態に係る液体噴射装置100によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)液体噴射装置100は、気泡捕捉部60を備え、気泡捕捉部60を構成するケース部材61の、捕捉空間Trの鉛直下方に接地部90を貫設させた。また、接地部90は接地経路91の一端に接続され、接地経路91は、接地部90とは反対側の他端において、接地されるようにした。このため、接地部90は捕捉室63内に貯留されているインクに接触し、インクは接地されるようになる。したがって、捕捉室63内に貯留されているインクは接地されているため、インクが帯電している場合と比べ、ミストの発生量を減少させることができる。これによって、液体噴射装置100内部に堆積するミストが減少するため、記録媒体Pの汚染を防止することができる。
さらに、(式1)及び(式4)を満たすように、導入口64から導出口65までの鉛直距離Lv及び水平距離Lhを決定するようにした。このため、捕捉室63内において、導入口64から導入された気泡Buは、導出口65から導出されずに、導出口65よりも鉛直上方に設けられた捕捉空間Trに捕捉されるようになる。したがって、液体供給流路40を流通するインクに気泡Buが含まれている場合であっても、同気泡Buを気泡捕捉部60で捕捉することで、気泡Buを含むインクが液体噴射ヘッド200に供給されることを抑制することができる。これによって、液体噴射ヘッド200に気泡Buが供給されることによるインクの噴射不良の発生を抑制することができる。
As described above, according to the
(1) The
Further, the vertical distance Lv and the horizontal distance Lh from the
捕捉室63内に貯留されているインクは、接地部90を介して接地されているため、気泡捕捉部60を導電性材料で形成しなくてもよくなる。これによって、気泡捕捉部60を樹脂等の加工性に優れた非導電性材料で形成することができる。
Since the ink stored in the trapping
捕捉室63の壁部の一部は、気体透過性を有するフィルム部材62で形成されているため、捕捉室63(捕捉空間Tr)内で捕捉された気泡Buは、フィルム部材62を介して、捕捉室63外に排出(脱泡)させることができる。これによって、捕捉室63に捕捉される気泡Buの量が次第に増大して、気泡Buが液体噴射ヘッド200に流出することを抑制することができる。
Since a part of the wall portion of the trapping
捕捉室63の内部を加圧することで、捕捉室63(捕捉空間Tr)の内部で捕捉された気泡Buを、フィルム部材62を介して、捕捉室63外に排出(脱泡)し易くすることができる。
By pressurizing the inside of the trapping
捕捉室63の内部の圧力を捕捉室63の外部の圧力よりも大きくすることで、捕捉室63(捕捉空間Tr)の内部で捕捉された気泡Buを、フィルム部材62を介して、捕捉室63外に排出(脱泡)する効率をさらに高めることができる。
By making the pressure inside the trapping
(式1)及び(式4)を満たすように、導入口64から導出口65までの鉛直距離Lv及び水平距離Lhが決定されているので、気泡捕捉部60にフィルターを設けることなく、液体噴射ヘッド200への気泡Buを含んだインクの供給を抑制することができる。この点で、インクの供給に伴う圧力損失の増大を抑制することができる。これによって、液体噴射ヘッド200にインクを供給する際の圧力損失の増大を抑制しつつ、そのインクに含まれる気泡Buを捕捉することができる。
Since the vertical distance Lv and the horizontal distance Lh from the
通常、インク中の気泡Buは鉛直上方に移動(浮上)するため、導出口を導入口よりも鉛直下方に設けることで、気泡Buが導出口から導出されることを抑制している。これに対し、上記実施形態によれば、(式1)を満たすように、鉛直距離Lv及び水平距離Lhを決定するため、導出口65を導入口64よりも鉛直上方に設けたとしても、気泡Buが導出口65から導出されることを抑制することができる。したがって、導出口を必ずしも導入口の鉛直下方に設ける必要がなくなるので、液体供給流路40や気泡捕捉部60の設計自由度を高くすることができる。
Usually, since the bubbles Bu in the ink move (float) vertically upward, by providing the outlet port vertically below the inlet port, the bubble Bu is prevented from being led out from the outlet port. On the other hand, according to the above embodiment, in order to determine the vertical distance Lv and the horizontal distance Lh so as to satisfy (Equation 1), even if the
カートリッジ151から液体噴射ヘッド200にインクを供給する際には、ポンプユニット155の駆動により、捕捉室63の流路断面積(A)が大きくなるようにフィルム部材62を変位させることができる。このため、捕捉室63に導入された気泡Buの水平速度Vhは小さくなるので、気泡Buを捕捉空間Trに捕捉させ易くすることができる。
When supplying ink from the
(2)カートリッジ151から液体噴射ヘッド200にインクを加圧供給するためのポンプユニット155によって、捕捉室63の内部を加圧することができるため、別途、捕捉室63の内部の圧力を変更するための構成を設ける必要がない。
(2) Since the inside of the
(実施形態2)
図6は、実施形態2に係る気泡捕捉部を模式的に示す側断面図であって、図6(a)は、液体が流通していない状態を示す図である。図6(b)は、捕捉室の圧力よりも圧力室の圧力の方が低い状態で液体が流通している場合を示す図である。
本実施形態に係る液体噴射装置について、この図を参照して説明する。なお、本実施形態における液体噴射装置は、気泡捕捉部60の構成が実施形態1と異なる。したがって、以降の説明では、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a side cross-sectional view schematically showing the bubble trapping part according to the second embodiment, and FIG. 6A is a view showing a state where no liquid is circulating. FIG. 6B is a diagram illustrating a case where the liquid is flowing in a state where the pressure in the pressure chamber is lower than the pressure in the trapping chamber.
The liquid ejecting apparatus according to the present embodiment will be described with reference to this drawing. In the liquid ejecting apparatus according to the present embodiment, the configuration of the
図6(a)に示すように、気泡捕捉部60Aは、ケース部材61と、フィルム部材62と、ケース部材61に貫設された接地部90と、フィルム部材62とで圧力室82を形成する第2のケース部材81と、圧力室82の内部を減圧する減圧部83と、圧力室82と減圧部83とを連通させる連通流路84とを備えている。第2のケース部材81は凹状をなしており、同第2のケース部材81には連通流路84の一方の端部が接続される連通孔85が貫通形成されている。ケース部材61と接地部90とは、隙間なく接合されている。
As shown in FIG. 6A, the
圧力室82は、フィルム部材62を介して捕捉室63と区画されている。このため、減圧部83の駆動により圧力室82の圧力が捕捉室63の圧力よりも低くなる場合には、フィルム部材62が圧力室82側に変位して、捕捉室63の容積が大きくなるとともに圧力室82の容積が小さくなる(図6(b)参照)。一方、減圧された圧力室82を大気開放する等して、圧力室82の圧力が捕捉室63の圧力よりも高くなる場合には、フィルム部材62が捕捉室63側に変位して、捕捉室63の容積が小さくなるとともに圧力室82の容積が大きくなる。
The
こうした点で、圧力室82は、捕捉室63の外部に相当し、減圧部83は、捕捉室63の外部(圧力室82)を減圧することで、捕捉室63の内部と外部との圧力差を変更する「減圧手段」の一例に相当する。
In this respect, the
次に、図6(b)を参照して、本実施形態の液体噴射装置の作用について説明する。 Next, the operation of the liquid ejecting apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態では、減圧部83によって圧力室82を減圧することで、捕捉室63の内部の圧力を圧力室82の内部の圧力よりも高くして、フィルム部材62を捕捉室63の容積を拡大する方向に変位させる。その結果、捕捉室63の流路断面積(A)が大きくなることで、同捕捉室63を流通するインクの流速(v)が遅くなり、(式4)がより成立し易くなる。言い換えれば、導入口64から導入された気泡Buが捕捉空間Trに捕捉され易くなる。また、気泡Buが捕捉空間Trに捕捉され易くなることで、接地部90に気泡Buが接触しにくくなるため、接地部90がより貯留されているインクに接触し易くなる。
In the present embodiment, the
また、気泡Buを捕捉する捕捉空間Trが気体透過性を有するフィルム部材62と接している一方、捕捉室63の内部が外部よりも高圧とされているため、フィルム部材62を介して、捕捉室63内の気泡Buを捕捉室63外に排出(脱泡)させ易くなる。このため、捕捉空間Trに捕捉される気泡Buが次第に増大していくことが抑制される。また、捕捉空間Trに捕捉される気泡Buが次第に増大していくことが抑制されることで、接地部90にさらに気泡Buが接触しにくくなる。このため、接地部90がさらに貯留されているインクに接触し易くなる。
また、本実施形態によれば、ポンプユニット155の駆動に伴い捕捉室63の内部を加圧する一方、減圧部83の駆動に伴い圧力室82の内部を減圧することで、捕捉室63の内部と圧力室82の内部との圧力差を増大させて、気泡Buの脱泡効果をさらに高めることもできる。
In addition, since the trapping space Tr for trapping the bubbles Bu is in contact with the gas
Further, according to the present embodiment, the inside of the
以上述べたように、本実施形態に係る液体噴射装置によれば、実施形態1の効果(1)に加えて、以下の効果を得ることができる。
減圧部83が捕捉室63の外部(圧力室82)を減圧することで、捕捉室63の内部と圧力室82の内部との圧力差を変更させるため、捕捉室63の内部を加圧する構成を設ける場合に比較して、圧力差を変更するための構成を簡素化することができる。
As described above, according to the liquid ejecting apparatus according to the present embodiment, in addition to the effect (1) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
The
(実施形態3)
図7は、実施形態3に係る気泡捕捉部を模式的に示す側断面図である。
本実施形態に係る液体噴射装置について、この図を参照して説明する。なお、本実施形態における液体噴射装置は、気泡捕捉部60の構成が実施形態1と異なる。したがって、以降の説明では、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a side cross-sectional view schematically showing the bubble trapping part according to the third embodiment.
The liquid ejecting apparatus according to the present embodiment will be described with reference to this drawing. In the liquid ejecting apparatus according to the present embodiment, the configuration of the
気泡捕捉部60Bと接地部90Aとが接している接触部は、弾性部材としてのシール部材92によりシールされている。詳述すると、図7に示すように、気泡捕捉部60Bは、ケース部材61Aと、フィルム部材62と、ケース部材61Aに貫設された接地部90Aと、ケース部材61Aと接地部90Aとの隙間をシールするシール部材92と、を有している。そして、本実施形態では、ケース部材61Aと、フィルム部材62と、接地部90Aと、シール部材92とで、インクを流通する捕捉室63が形成されている。
The contact part where the
ケース部材61Aは、凹状の底部(図7においては左側)に、気泡捕捉部の内部と外部とを接続する接地部90Aを有している。ケース部材61Aの底部を構成する面のうちフィルム部材62に対向する面は、平面をなしている。接地部90Aは、捕捉室63内部の、気泡Buを捕捉するための捕捉空間Trよりも鉛直下方に形成されている。接地部90Aの外周には雌ねじが形成されている。平面と、雌ねじの軸方向とは交差している。接地部90Aは、頭と軸とを有するボルト状の形状をなしており、その軸には雌ねじが形成されている。また、接地部90Aの軸に対向するケース部材61Aの貫通孔には、雄ねじが形成されている。
The
シール部材92は、弾性を有する材料で形成されており、円環面を有している、いわゆるオーリング(O−ring)状の防水ワッシャーである。接地部90Aは、シール部材92を介してケース部材61Aにねじ止めされ、気泡捕捉部60B(ケース部材61A)と接地部90Aとが接している接触部は、シール部材92によりシールされている。
The sealing
接地部90Aは、導電性材料で形成されている。また、接地部90Aは、捕捉室63の外部で接地経路91の一端に接続され、接地経路91は、接地部90Aとは反対側の他端において、接地されている。このため、接地部90Aは接地されている。さらに、接地部90Aが捕捉室63内に貯留されているインクに接触しているため、インクは接地されている。
The grounding
以上述べたように、本実施形態に係る液体噴射装置によれば、実施形態1の効果(1)に加えて、以下の効果を得ることができる。
ケース部材61Aと接地部90Aとの接触部が弾性部材としてのシール部材92によりシールされているため、接触部からのインク漏れを防止することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
As described above, according to the liquid ejecting apparatus according to the present embodiment, in addition to the effect (1) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
Since the contact portion between the
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. A modification will be described below. In addition, about the component same as Embodiment 1, the same number is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
(変形例1)
図8は、変形例1に係る気泡捕捉部の作用を模式的に示す側断面図である。
実施形態1、実施形態2および実施形態3において、気泡捕捉部は、気泡捕捉部の内部と外部とを接続する接地部を有し、インクは接地部を介して接地されている構成であるものとして説明したが、この構成に限定するものではない。
図8に示す気泡捕捉部60Cのように、ケース部材61Bは導電性材料で形成され、ケース部材61Bは接地経路91を介して接地されている。これによって、インクは、ケース部材61Bを介して接地される。このため、接地部を介さなくてもよくなり、部品点数を減らすことができる。
(Modification 1)
FIG. 8 is a side sectional view schematically showing the operation of the bubble trapping part according to the first modification.
In the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment, the bubble capturing unit has a grounding unit that connects the inside and the outside of the bubble capturing unit, and the ink is configured to be grounded via the grounding unit. However, the present invention is not limited to this configuration.
As in the
(変形例2)
図9は、変形例2に係る気泡捕捉部の作用を模式的に示す正断面図である。
図9に示す気泡捕捉部60Dのように、ケース部材61Cにおいて、導出口65は、導入口64よりも鉛直下方に設けられている。この場合、鉛直距離Lvが負の値になる点で、鉛直速度Vvが負の値にならない限り、上述した(式1)が成立することとなる。なお、気泡捕捉部60Dにおいて、導出口65は、導入口64と同じ高さに設けてもよい。
(Modification 2)
FIG. 9 is a front sectional view schematically showing the operation of the bubble capturing unit according to the second modification.
As in the
さらに、図9に示す気泡捕捉部60Dのように、導入口64と導出口65とを直線で結んだときに、その直線を遮るような障害部67を設けてもよい。これによれば、導入口64から捕捉室63に導入された液体は、障害部67を迂回して導出口65から導出されることとなり、気泡Buの水平速度Vhを小さくすることができる。なお、気泡捕捉部60Dに障害部67を設ける場合においては、導出口65を導入口64よりも鉛直上方に設けてもよい。
Further, as in the
以上、実施形態および変形例について具体的に説明したが、本発明は上記した実施形態および変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
例えば、気泡Buは捕捉空間Trの鉛直上方に溜まりやすいため、捕捉空間Trの鉛直上方に気体透過性を有する気体透過部(フィルム部材)を設けてもよい。これによって、捕捉空間Trの鉛直上方に気体透過性を有しない材料を設ける場合と比べて、気泡を効率よく排出(脱泡)することができる。
また、捕捉室63における液体の流量(Q)は、液体噴射装置の使用時の最大流量でなくてもよい。例えば、液体噴射装置の使用時の平均流量としてもよい。
Although the embodiment and the modified examples have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and modified examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. .
For example, since the bubbles Bu are likely to accumulate vertically above the capture space Tr, a gas permeable portion (film member) having gas permeability may be provided vertically above the capture space Tr. Thereby, it is possible to discharge (degas) the bubbles more efficiently than in the case where a material that does not have gas permeability is provided vertically above the capture space Tr.
Further, the liquid flow rate (Q) in the trapping
また、上記実施形態および変形例の気泡捕捉部60,60A,60B,60C,60Dにおいては、導入口64における液体の流通方向と、捕捉室63における液体の流通方向と、導出口65における液体の流通方向とが全て異なる方向としたが、そうでなくてもよい。例えば、これらの流通方向は全て同一方向であってもよい。これによって、液体供給流路40や気泡捕捉部60,60A,60B,60C,60Dの設計自由度を高くすることができる。
Further, in the
また、フィルム部材62は、捕捉室63における圧力変化によっては、変位しない弾性係数を有する材料であってもよい。例えば、樹脂材料であってもよいし、金属材料であってもよい。これによって、捕捉室63の容積が変化しないため、気泡捕捉部60,60A,60B,60C,60Dの体積を小さくすることができる。
The
また、捕捉室63において、液体の流通方向に沿う壁部(フィルム部材62)は、捕捉室63の流路断面積(A)を変更できればよいので、液体の流通方向と交差する壁部でなければよい。
Further, in the trapping
また、捕捉室63において、液体の流通方向に沿う壁部は、捕捉室63の流路断面積(A)を変更できるように、液体の流通方向と交差する方向に移動可能であってもよい。すなわち、フィルム部材62を弾性変形させることで捕捉室63の流路断面積(A)を変更するのではなく、捕捉室63の壁部を可動させることで捕捉室63の流路断面積(A)を変更してもよい。
Further, in the
また、捕捉空間Trに捕捉した気泡Buが、導入口64及び導出口65が形成される内底部側よりもフィルム部材62側に移動するように、ケース部材61,61A,61B,61Cの鉛直上面に傾きを設けてもよい。これによれば、捕捉空間Trにおいて、フィルム部材62に接する位置に気泡Buを捕捉することで、同気泡Buがフィルム部材62を介して排出(脱泡)し易くすることができる。
Further, the vertical upper surfaces of the
また、気泡Buの鉛直速度Vv及び水平速度Vhは他の計算式に基づいて演算してもよい。例えば、捕捉室63内における液体の流速(v)が気泡の浮上速度(u)に影響を与える場合には、(式2)に液体の流速(v)の影響を考慮する項を追加してもよい。
Further, the vertical velocity Vv and the horizontal velocity Vh of the bubble Bu may be calculated based on another calculation formula. For example, when the flow velocity (v) of the liquid in the trapping
また、気泡Buは、液面からの深さに応じてその大きさが変化するため、その大きさの変化(半径の変化)を考慮して、気泡Buの浮上速度(鉛直速度Vv)を演算してもよい。 In addition, since the size of the bubble Bu changes according to the depth from the liquid surface, the rising speed (vertical velocity Vv) of the bubble Bu is calculated in consideration of the change in the size (change in radius). May be.
また、気泡Buの鉛直速度Vv及び水平速度Vhは、捕捉室63内の気泡Buの様子を実測することで求めてもよい。例えば、捕捉室63の壁部を透明の壁部で構成し、捕捉室63内を移動する気泡Buを時間毎に撮像した画像を解析することで求めてもよい。
Further, the vertical velocity Vv and the horizontal velocity Vh of the bubble Bu may be obtained by actually measuring the state of the bubble Bu in the trapping
また、(式2)において気泡Buの浮上速度(鉛直速度Vv)を演算する際に用いられる気泡Buの半径等の変数は、浮上速度が最も遅くなると想定される場合の値を用いてもよいし、そうでなくてもよい。因みに、気泡捕捉部60における気泡Buの捕捉精度を高めるために安全率を考慮する場合、式(1)に示すように、鉛直速度Vvは遅く(小さく)見積もることが望ましい。
In addition, as a variable such as the radius of the bubble Bu used when calculating the flying speed (vertical speed Vv) of the bubble Bu in (Expression 2), a value when the flying speed is assumed to be the slowest may be used. And it doesn't have to be. Incidentally, when considering the safety factor in order to increase the accuracy of capturing the bubble Bu in the
また、(式3)において液体の流速(水平速度Vh)を演算する際に用いられる液体の流量(Q)等の変数は、液体の流速が最も速くなると想定される場合の値を用いてもよいし、そうでなくてもよい。因みに、気泡捕捉部60における気泡Buの捕捉精度を高めるために安全率を考慮する場合、(式1)に示すように、水平速度Vhは速く(大きく)見積もることが望ましい。
Further, a variable such as the liquid flow rate (Q) used when calculating the liquid flow velocity (horizontal velocity Vh) in (Equation 3) may be a value when the liquid flow velocity is assumed to be the fastest. Good or not. Incidentally, when the safety factor is taken into consideration in order to increase the accuracy of capturing the bubble Bu in the
また、液体噴射装置100は、液体噴射ヘッド200が記録媒体Pの幅方向に往復移動しつつインクを噴射するシリアルプリンターであってもよいし、液体噴射ヘッド200が記録媒体Pの幅全体と対応した長さを有し固定配置された状態でインクを噴射するラインプリンターとしてもよい。
The
また、液体噴射ヘッド200が噴射する液体はインクに限らず、例えば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などであってもよい。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して記録を行う構成にしてもよい。
The liquid ejected by the
また、記録媒体Pは用紙に限らず、プラスチックフィルムや薄い板材などでもよいし、捺染装置などに用いられる布帛であってもよい。 Further, the recording medium P is not limited to paper, and may be a plastic film, a thin plate, or the like, or a fabric used in a textile printing apparatus.
21…液体収容体、22…格納部、24…加圧流路、40…液体供給流路、41…第1の供給流路、42…第2の供給流路、60,60A,60B,60C,60D…気泡捕捉部、61,61A,61B,61C…ケース部材、62…フィルム部材、63…捕捉室、64…導入口、65…導出口、67…障害部、81…第2のケース部材、82…圧力室、83…減圧部、84…連通流路、85…連通孔、90,90A…接地部、91…接地経路、92…シール部材、100…液体噴射装置、103…搬送装置、105…記録部、107…移動装置、109…液体供給部、111…制御部、112A…駆動ローラー、112B…従動ローラー、113…搬送モーター、115…中継ユニット、117…キャリッジ、131…フレキシブルケーブル、141A,141B…プーリー、143…タイミングベルト、145…キャリッジモーター、147…ガイド軸、151,151C,151K,151M,151Y…カートリッジ、153…ホルダー、155…ポンプユニット、200…液体噴射ヘッド、202…ノズルプレート、203…ノズル、204…振動板、205…圧電素子、206…液滴、207…キャビティー、Bu…気泡、H…水平方向、V…鉛直方向、Lh…水平距離、Lv…鉛直距離、Vh…水平速度、Vv…鉛直速度、Tr…捕捉空間、P…記録媒体。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記液体噴射ヘッドに前記液体を供給する液体供給流路と、
前記液体に含有している気泡を捕捉する気泡捕捉部と、を備え、
前記気泡捕捉部は、前記液体供給流路の途中に設けられ、
前記気泡捕捉部に貯留されている液体は、接地されていること、を特徴とする液体噴射装置。 A liquid ejecting head for ejecting liquid;
A liquid supply channel for supplying the liquid to the liquid jet head;
A bubble capturing part for capturing bubbles contained in the liquid,
The bubble capturing unit is provided in the middle of the liquid supply channel,
A liquid ejecting apparatus, wherein the liquid stored in the bubble capturing unit is grounded.
前記液体は、前記接地部を介して接地されていること、を特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。 The bubble trapping part has a grounding part that connects the inside and the outside of the bubble trapping part,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid is grounded through the grounding unit.
前記気泡捕捉部は、外部空間よりも内部圧力の方が高い雰囲気を有すること、を特徴とする請求項4に記載の液体噴射装置。 By using at least one of the pressurizing means and the decompressing means,
The liquid ejecting apparatus according to claim 4, wherein the bubble capturing unit has an atmosphere in which an internal pressure is higher than an external space.
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