JP2018094734A - 液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体噴射ヘッド内の圧力を制御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11は、ノズル14及びノズル14が開口する開口面13aを有して、ノズル14から液体を噴射するように構成された液体噴射ヘッド13と、液体噴射ヘッド13に液体を供給するように配置された供給流路21と、供給流路21を開閉可能な開閉機構24と、を備える。開閉機構24は、供給流路21を閉じた状態で、その閉位置Cpを移動可能に構成される。
【選択図】図7
【解決手段】液体噴射装置11は、ノズル14及びノズル14が開口する開口面13aを有して、ノズル14から液体を噴射するように構成された液体噴射ヘッド13と、液体噴射ヘッド13に液体を供給するように配置された供給流路21と、供給流路21を開閉可能な開閉機構24と、を備える。開閉機構24は、供給流路21を閉じた状態で、その閉位置Cpを移動可能に構成される。
【選択図】図7
Description
本発明は、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、弾性変形可能なインクラインを潰すローラーがプリントヘッドの方に移動することによって、プリントヘッド内を加圧してノズルから液体を排出させるインクジェット式のプリンターがある(例えば、特許文献1)。
プリントヘッド内を加圧すると、ノズルから液体が出ることによって上昇した圧力が低下するが、圧力が低下するタイミングを制御するのは難しい。本発明の課題は、液体噴射ヘッド内の圧力を制御することができる液体噴射装置を提供することである。
上記課題を解決する液体噴射装置は、ノズル及び前記ノズルが開口する開口面を有して、前記ノズルから液体を噴射するように構成された液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドに前記液体を供給するように配置された供給流路と、前記供給流路を開閉可能な開閉機構と、を備え、前記開閉機構は、前記供給流路を閉じた状態で、その閉位置を移動可能に構成される。
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。
(第1実施形態)
図1に示すように、本実施形態の液体噴射装置11は、筐体12と、筐体12内で液体を噴射する液体噴射ヘッド13と、液体噴射ヘッド13のメンテナンスを行うメンテナンス装置31と、を備える。液体噴射ヘッド13は、ノズル14及びノズル14が開口する開口面13aを有して、ノズル14から液体を噴射するように構成される。液体噴射ヘッド13は、図1に実線で示す第1姿勢と、図1に二点鎖線で示す第2姿勢とに変位可能に構成される。図1では、鉛直下方を重力方向Zとし、水平な方向であって互いに異なる2方向を第1方向X、第2方向Yとする。
図1に示すように、本実施形態の液体噴射装置11は、筐体12と、筐体12内で液体を噴射する液体噴射ヘッド13と、液体噴射ヘッド13のメンテナンスを行うメンテナンス装置31と、を備える。液体噴射ヘッド13は、ノズル14及びノズル14が開口する開口面13aを有して、ノズル14から液体を噴射するように構成される。液体噴射ヘッド13は、図1に実線で示す第1姿勢と、図1に二点鎖線で示す第2姿勢とに変位可能に構成される。図1では、鉛直下方を重力方向Zとし、水平な方向であって互いに異なる2方向を第1方向X、第2方向Yとする。
液体噴射ヘッド13は、第1姿勢の時に媒体Sに向けて液体を噴射することで印刷を行う。本実施形態において、媒体Sが液体を受容する位置を記録位置という。メンテナンス装置31は、液体噴射ヘッド13が第2姿勢の時に、メンテナンスを行う。第1姿勢は、例えば、液体噴射ヘッド13の開口面13aが水平に対して傾く姿勢であり、第2姿勢は、開口面13aの水平に対する傾きが第1姿勢よりも小さくなる姿勢である。
本実施形態において、液体噴射ヘッド13が第2姿勢のときに開口面13aは水平になるが、必ずしも水平でなくてもよく、第1姿勢のときよりも開口面13aが水平に近くなればよい。すなわち、「開口面13aの水平に対する傾きが第1姿勢よりも小さくなる」とは、開口面13aの水平に対する傾きがゼロになって、開口面13aが水平になることを含む。
本実施形態では、記録位置において媒体Sが進む方向を搬送方向Fとし、第1姿勢になった液体噴射ヘッド13が液体を噴射する方向を噴射方向Jとする。搬送方向F及び噴射方向Jの双方と異なる方向を幅方向Wとする。また、幅方向Wの長さを「幅」ということがある。本実施形態の液体噴射ヘッド13は、幅方向Wの印刷範囲が媒体Sの幅以上になるように配置された多数のノズル14を有するラインヘッドである。
筐体12には、装着部20が設けられる。装着部20には、液体を収容する1または複数(本実施形態では4つ)の液体収容体19が装着される。液体収容体19は、着脱可能なカートリッジであってもよいし、液体を注入可能なタンクであってもよい。
液体噴射装置11は、液体噴射ヘッド13に液体を供給するように配置された供給流路21と、供給流路21内を加圧可能な加圧機構22と、加圧機構22より下流で供給流路21を開閉可能な開閉機構24と、を備える。開閉機構24を第1開閉機構24としたときに、液体噴射装置11は、加圧機構22より上流で供給流路21を開閉可能な第2開閉機構23としての開閉機構23を備えてもよい。開閉機構23,24は、例えば、供給流路21を強制的に開閉可能なバルブである。
加圧機構22は、供給流路21の途中に設けられる液室22aと、液室22aを供給流路21の外から加圧する駆動機構25と、を有する。液室22aは、大気開放弁22bを備え、大気開放弁22bを開くと液室22aの内部が大気開放される。駆動機構25は、液室22a内に気体を送るように構成される。駆動機構25は、例えば送気管25aを通じて気体を送出するポンプである。大気開放弁22bを閉じて駆動機構25が液室22a内に気体を送ると、液室22a内の液体が加圧される。大気開放弁22bを開くと、液室22a内が大気圧になり、液室22aの加圧が解除される。
液体噴射装置11は、メンテナンス装置31を第2方向Yに沿って移動させる移動機構34と、制御部100と、を備える。制御部100は、液体噴射ヘッド13、メンテナンス装置31及び開閉機構23,24の動作を制御する。
次に、メンテナンス装置31の構成について例示する。
メンテナンス装置31は、液体噴射ヘッド13に対する相対移動に伴って開口面13aを払拭可能な払拭部材32と、ノズル14から排出される液体を受容するキャップ33と、キャップ33内を吸引する吸引機構36と、を備える。吸引機構36は、キャップ33と廃液収容部37を接続する吸引流路35を備える。払拭部材32は、例えばゴム部材やエラストマーなど、弾性変形可能な板状部材から構成することが好ましいが、不織布等、液体を吸収可能な布や多孔質材などで構成してもよい。
メンテナンス装置31は、液体噴射ヘッド13に対する相対移動に伴って開口面13aを払拭可能な払拭部材32と、ノズル14から排出される液体を受容するキャップ33と、キャップ33内を吸引する吸引機構36と、を備える。吸引機構36は、キャップ33と廃液収容部37を接続する吸引流路35を備える。払拭部材32は、例えばゴム部材やエラストマーなど、弾性変形可能な板状部材から構成することが好ましいが、不織布等、液体を吸収可能な布や多孔質材などで構成してもよい。
メンテナンス装置31が行うメンテナンス動作には、フラッシング、キャッピング、クリーニング及びワイピング(払拭)がある。
フラッシングは、液体噴射ヘッド13がノズル14から液体を噴射することにより、液体を廃液として排出することをいう。
フラッシングは、液体噴射ヘッド13がノズル14から液体を噴射することにより、液体を廃液として排出することをいう。
キャッピングは、図1に二点鎖線で示すように、キャップ33が液体噴射ヘッド13の下方にあるときに実行される。キャッピングを実行する際には、キャップ33が上昇移動して、開口面13aとの間に閉空間を形成する。このように、キャップ33は、ノズル14が開口する閉空間を形成するように構成される。キャッピングを行うときのメンテナンス装置31の位置をキャッピング位置という。キャッピングは、電源オフ時を含め、液体噴射ヘッド13が液体の噴射動作を休止するときに、ノズル14の乾燥を抑制するために行われる。
クリーニングは、ノズル14から液体を出すことによって気泡等の異物を排出するメンテナンス動作であり、その種類として、吸引クリーニング、チョーククリーニング及び加圧クリーニングがある。
吸引クリーニングの実行にあたっては、まず、キャップ33が上昇移動してキャッピングを行う。キャップ33が開口面13aとの間に閉空間を形成した状態で吸引機構36が駆動すると、液体噴射ヘッド13内などにある気泡等の異物が液体とともにノズル14から排出される。
チョーククリーニングは吸引クリーニングの一種であり、キャッピングをするとともに供給流路21を閉じて吸引機構36を駆動する。例えば、第1開閉機構24を閉じて吸引機構36を駆動すると、ノズル14から第1開閉機構24までの領域が負圧になり、その領域にある気泡が拡大する。その後、供給流路21を開くと、気泡が下流に流れる。そのため、チョーククリーニングは、液体噴射ヘッド13内などに溜まった気泡を排出するのに適したクリーニングである。
加圧クリーニングでは、供給流路21内を加圧して、ノズル14から液体を排出させる。クリーニングは、キャップ33が液体噴射ヘッド13の下方にあるときに行われる。クリーニングを行うときのメンテナンス装置31の位置(図1に二点鎖線で示す位置)を受容位置という。クリーニングは、印刷処理の開始前または印刷処理の実行後などに行なわれる。
ワイピングは、払拭部材32が液体噴射ヘッド13に対して相対移動するときに、開口面13aを払拭するメンテナンス動作である。本実施形態では、払拭部材32を含むメンテナンス装置31が受容位置から第2方向Yの反対方向に移動することによって、払拭部材32の先端部分で開口面13aを払拭する。
ワイピングは、液体噴射ヘッド13に液体や塵埃などが付着したときに行うことが好ましい。例えば、クリーニング後には、開口面13aにノズル14から排出された液体が付着しているので、ワイピングを行うとよい。また、液体噴射ヘッド13が媒体Sに向けて液体を噴射していると、その噴射に伴って微細なミストが発生し、開口面13a等に付着していく。そのため、印刷処理が長時間に及ぶ場合などには、所定のタイミングで印刷処理の途中にワイピングを行うとよい。
次に、制御部100の制御によって行う加圧ワイピングについて説明する。
加圧ワイピングとは、加圧によりノズル14から液体を出して、開口面13aを濡らして行うワイピングをいう。
加圧ワイピングとは、加圧によりノズル14から液体を出して、開口面13aを濡らして行うワイピングをいう。
まず、第1開閉機構24及び第2開閉機構23が供給流路21を閉じた状態で、加圧機構22が供給流路21内を加圧する。この加圧の後、第1開閉機構24が供給流路21を開く。すると、ノズル14から加圧された液体が出る。
第1開閉機構24が供給流路21を開き、所定時間が経過して液体が出た後に、第1開閉機構24が供給流路21を再び閉じる。このように第1開閉機構24が供給流路21を閉じた後に、払拭部材32が開口面13aを払拭する。供給流路21に第2開閉機構23を設け、加圧機構22が供給流路21内を加圧するときに第2開閉機構23を閉じておくと、液体が上流に流れなくなるので、ノズル14内を効率よく加圧することができる。
加圧ワイピングの他に、第1開閉機構24が供給流路21を開き、所定時間が経過して液体が出た後に、第1開閉機構24が供給流路21を再び閉じることにより、加圧クリーニングを行うこともできる。加圧クリーニングの後には、液体の付いた開口面13aを払拭部材32で払拭することが好ましい。
加圧クリーニングと加圧ワイピングは兼用して行うこともできるが、特に加圧クリーニングを目的とする場合、加圧ワイピングとは排出する液体の量または実施するタイミングを変更するとよい。例えば、加圧クリーニングでは、加圧ワイピング時よりも加圧力を増して、液体の排出量を多くしてもよい。あるいは、長時間放置した後に印刷を再開する時には加圧クリーニングを行い、印刷の実行後には加圧ワイピングを行う、というように、実施するタイミングを異ならせてもよい。
次に、本実施形態の液体噴射装置11の作用及び効果について説明する。
第1開閉機構24を閉じて加圧した後に第1開閉機構24を開くと、第1開閉機構24を閉じずに加圧した場合よりも、ノズル14に向かう液体の流速が早くなる。
第1開閉機構24を閉じて加圧した後に第1開閉機構24を開くと、第1開閉機構24を閉じずに加圧した場合よりも、ノズル14に向かう液体の流速が早くなる。
クリーニングを行うときに、液体の流速を早くしたり、急激な圧力変動によって衝撃を与えたりすると、気泡の排出性が高まる。そのため、本実施形態によれば、ノズル14内の異物などを効率よく排出することができる。また、ノズル14が多数ある場合には、供給流路21を閉じて加圧した後に供給流路21を開くことにより、複数のノズル14に均等に加圧力を作用させることができる。
ノズル14から液体を流出させた後、所定時間経過後に開閉機構24が供給流路21を閉じると、液体の流出が止まる。この状態でワイピングを行うと、開口面13aにノズル14から出た液体が付いているので、開口面13aに傷がつきにくくなるし、固まった異物を液体に溶かして除去することができる。また、ワイピング時には供給流路21が閉じているので、ノズル14内にある液面に払拭部材32が接触したとしても、液体が不要に流出しにくい。
(第2実施形態)
次に、液体噴射装置の第2実施形態について説明する。
以降の説明において、前述の構成と同じ符号を付したものは前述の構成と同様の機能を備えるので説明を省略し、新規な構成を中心に説明を行う。また、異なる実施形態で同様の構成を備える部分については、相互に入れ替えて実施する事も可能である。
次に、液体噴射装置の第2実施形態について説明する。
以降の説明において、前述の構成と同じ符号を付したものは前述の構成と同様の機能を備えるので説明を省略し、新規な構成を中心に説明を行う。また、異なる実施形態で同様の構成を備える部分については、相互に入れ替えて実施する事も可能である。
図2に示すように、本実施形態の加圧機構22は、供給流路21の途中に設けられる液室73と、液室73を供給流路21の外から加圧する駆動機構26と、を有する。液室73の壁面の少なくとも一部は撓み変位可能な可撓膜77で構成され、駆動機構26は可撓膜77を押すことによって変位させるように構成される。
本実施形態の供給流路21には圧力調整機構70が設けられる。圧力調整機構70は、液体噴射ヘッド13に供給される液体の圧力を調整するように構成される。圧力調整機構70は加圧機構22と一部の構成(少なくとも、液室73及び可撓膜77)を共有することが好ましい。圧力調整機構70は、可撓膜77の変位に連動して供給流路21を開閉する弁体74を有する。
圧力調整機構70は、供給流路21の途中に設けられる供給室71と、供給室71と連通孔72を介して連通可能な液室73と、基端側が供給室71に収容されるとともに先端側が液室73に収容される受圧部材75と、を備える。弁体74は、受圧部材75の変位に伴って連通孔72を開閉する弾性体であり、供給室71内に位置する受圧部材75の基端部分に取り付けられる。
液室73の壁面の一部は可撓膜77により形成される。圧力調整機構70は、供給室71に収容される第1付勢部材78と、液室73に収容される第2付勢部材79と、を備える。第1付勢部材78は、受圧部材75を介して、連通孔72を閉塞する方向に弁体74を付勢する。
受圧部材75は、液室73の容積を小さくする方向に撓み変位する可撓膜77に押されることにより、変位する。可撓膜77は、ノズル14からの液体の排出に伴って液室73の内圧が低下したときに、液室73の容積を小さくする方向に撓み変位する。そして、可撓膜77の液室73側となる内側の面にかかる圧力(内圧)が可撓膜77の液室73の反対側となる外側の面にかかる圧力(外圧)より低くなり、かつ、内側の面にかかる圧力と外側の面にかかる圧力との差が所定値Pn(例えば1kPa)以上になると、受圧部材75が変位して、弁体74が閉弁状態から開弁状態となる。
ここでいう所定値Pnとは、第1付勢部材78と第2付勢部材79の付勢力、可撓膜77を変位させるために必要な力、弁体74によって連通孔72を閉塞するために必要な押圧力(シール荷重)、受圧部材75の供給室71側および弁体74の表面に作用する供給室71内の圧力及び液室73内の圧力に応じて決まる値である。つまり、第1付勢部材78と第2付勢部材79の付勢力の合計が大きいほど、所定値Pnは大きくなる。第1付勢部材78と第2付勢部材79の付勢力は、例えば、液室73内の圧力が、ノズル14における気液界面にメニスカス(凹状に湾曲した液面)を形成可能な範囲の負圧状態(例えば可撓膜77の外側の面にかかる圧力が大気圧の場合、−1kPa)となるように設定される。
連通孔72が開放されて供給室71から液室73に液体が流入すると、液室73の内圧が上昇する。そして、液室73の内圧が上述の所定値Pnに対応する−1kPa程度になると、弁体74が連通孔72を閉塞する。そのため、液室73からノズル14までの圧力は、概ね−1kPa程度に維持される。このように、弁体74は、液室73の外圧(大気圧)と液室73の内圧との差圧に応じて自律的に連通孔72を開閉する。そのため、圧力調整機構70は差圧弁(差圧弁の中でも特に減圧弁)に分類され、弁体74は液体噴射ヘッド13に供給される液体の圧力を調整するように開閉可能な圧力調整弁として機能する。
駆動機構26は、液室73の外側から可撓膜77越しに受圧部材75を押すことによって、弁体74を移動させて強制的に連通孔72を開くように構成される。このような駆動機構26の動作によって、メンテナンス時に駆動機構26が可撓膜77を液室73の内側に向けて変位させると、液室73から流出した液体によって、供給流路21内が加圧される。これにより、ノズル14から液体を出して加圧クリーニングまたは加圧ワイピングを行うことができる。
本実施形態の供給流路21の途中には、加圧機構22より上流に配置されるフィルター28と、フィルター28が配置されるフィルター室29と、を設けてもよい。フィルター室29は、フィルター28によって一次側(上流側)と二次側(下流側)に区画される。フィルター室29の一次側の上部には、気泡室29aが設けられる。フィルター28に捕集された気泡は浮力によって気泡室29aに入る。
本実施形態の供給流路21には、圧力調整機構70とフィルター28の間に、一方向弁27が配置される。一方向弁27は、下流への液体の流れを許容し、上流への液体の流れを規制する。フィルター28及びフィルター室29を設けない場合、一方向弁27は供給流路21の加圧機構22より上流に配置するとよい。
次に、本実施形態の液体噴射装置11の作用及び効果について説明する。
供給流路21に圧力調整機構70があると、弁体74が閉弁している間、液室73からノズル14までの領域は所定の負圧に維持される。これにより、ノズル14からの液だれが抑制され、また、液体の噴射動作が安定する。
供給流路21に圧力調整機構70があると、弁体74が閉弁している間、液室73からノズル14までの領域は所定の負圧に維持される。これにより、ノズル14からの液だれが抑制され、また、液体の噴射動作が安定する。
駆動機構26が圧力調整機構70の一部である可撓膜77を押すと、弁体74が強制的に開弁して、ノズル14内が加圧される。このとき、圧力調整機構70の上流に一方向弁27があると、液室73の液体は上流への流れが妨げられ、下流に向けて流れる。そのため、ノズル14内が効率よく加圧される。
供給室71及び液室73には液体が一時的に貯留されるので、気泡が溜まりやすい。液体中に気泡があると、可撓膜77を液室73の内側に変位させたときに気泡が圧縮して、液体が加圧されにくくなる。その点、圧力調整機構70の上流にフィルター28と気泡室29aを配置しておくと、供給室71及び液室73に気泡が溜まりにくくなるので、加圧力が安定する。さらに、液室73とフィルター室29の間に一方向弁27を配置すると、気泡のある気泡室29aに加圧力が及ばないので、気泡の存在による加圧力の減少が避けられる。
圧力調整機構70の液室73を加圧機構22の液室73として兼用することによって、流路抵抗の増大が抑制される。また、加圧機構22を圧力調整機構70に組み込むことによって、装置の大型化が抑制される。
本実施形態の第1変更例として、一方向弁27を開閉操作可能な開閉機構23(図1参照)に変更してもよい。この場合、開閉機構23が供給流路21を閉じてチョーククリーニングを行うことができる。開閉機構23が供給流路21を閉じて吸引機構36(図1参照)を駆動すると、ノズル14から開閉機構23までの領域に負圧が及ぶ。そのため、液体噴射ヘッド13に加えて、供給室71及び液室73に溜まった気泡も排出することができる。
本実施形態の第2変更例として、加圧機構22の下流に開閉操作可能な開閉機構24(図1参照)を配置してもよい。この場合、開閉機構24が供給流路21を閉じて行うチョーククリーニング、加圧クリーニング及び加圧ワイピングが実行可能になる。
本実施形態の第3変更例として、圧力調整機構70及び加圧機構22の下流に第1開閉機構24(図1参照)を設けるとともに圧力調整機構70及び加圧機構22の上流に一方向弁27に代えて第2開閉機構23(図1参照)を設けてもよい。この場合、前回のクリーニングからの経過時間が短い場合には第1開閉機構24を閉じてチョーククリーニングを行い、前回のクリーニングからの経過時間が長い場合には第2開閉機構23を閉じてチョーククリーニングを行うとよい。
あるいは、上流側の第2開閉機構23を閉じて1回目のチョーククリーニングを行った後、下流側の第1開閉機構24を閉じて2回目のチョーククリーニングを行ってもよい。そうすると、1回目のチョーククリーニングで圧力調整機構70から流れた気泡がノズル14の外まで至らなかったとしても、2回目のチョーククリーニングでその気泡をノズル14の外に排出することができる。このように複数種のクリーニングを組み合わせて実行すると、クリーニングで消費される液体の量を低減しつつ、効果的に気泡等の異物を排出することができる。
本実施形態の第4変更例として、圧力調整機構70の液室73の下流に加圧機構22専用の液室を別途設けてもよい。この場合、加圧機構22専用の液室の下流に第1開閉機構24(図1参照)を設けるとともに、圧力調整機構70の液室73と加圧機構22専用の液室との間に一方向弁27または第2開閉機構23(図1参照)を設けるとよい。さらにこの場合、圧力調整機構70の上流にも開閉機構を設けるとよい。
(第3実施形態)
次に、液体噴射装置の第3実施形態について説明する。
図3に示すように、第3実施形態の液体噴射装置11は、第2実施形態の液体噴射装置11と概ね同様の構成を備えるが、一方向弁27に代えて受圧部材75の基端側に取り付けられた弁体76を備える点が異なる。弁体76は、受圧部材75の基端において弁体74の反対側に設けられる。そして、弁体76は、駆動機構26が可撓膜77越しに受圧部材75を押したときに、供給室71に対する液体の流入口71aを閉じる。
次に、液体噴射装置の第3実施形態について説明する。
図3に示すように、第3実施形態の液体噴射装置11は、第2実施形態の液体噴射装置11と概ね同様の構成を備えるが、一方向弁27に代えて受圧部材75の基端側に取り付けられた弁体76を備える点が異なる。弁体76は、受圧部材75の基端において弁体74の反対側に設けられる。そして、弁体76は、駆動機構26が可撓膜77越しに受圧部材75を押したときに、供給室71に対する液体の流入口71aを閉じる。
次に、本実施形態の液体噴射装置11の作用及び効果について説明する。
本実施形態では、駆動機構26が加圧を行うタイミングで弁体76が流入口71aを閉じる。そのため、加圧に寄与する液体がフィルター室29の方に流れにくい。また、供給室71内に弁体76が収容されるので、装置の小型化が可能になる。
本実施形態では、駆動機構26が加圧を行うタイミングで弁体76が流入口71aを閉じる。そのため、加圧に寄与する液体がフィルター室29の方に流れにくい。また、供給室71内に弁体76が収容されるので、装置の小型化が可能になる。
(第4実施形態)
次に、液体噴射装置の第4実施形態について説明する。
図4に示すように、本実施形態の液体噴射装置11は、液体噴射ヘッド13と、供給流路21と、供給流路21内を加圧可能な加圧機構22と、加圧機構22より下流で供給流路21を開閉可能な開閉機構24と、払拭部材32と、液体噴射ヘッド13及び加圧機構22を制御する制御部100と、計時部101と、を備える。
次に、液体噴射装置の第4実施形態について説明する。
図4に示すように、本実施形態の液体噴射装置11は、液体噴射ヘッド13と、供給流路21と、供給流路21内を加圧可能な加圧機構22と、加圧機構22より下流で供給流路21を開閉可能な開閉機構24と、払拭部材32と、液体噴射ヘッド13及び加圧機構22を制御する制御部100と、計時部101と、を備える。
計時部101は、液体噴射ヘッド13から液体を流出させるメンテナンス動作を行ってからの経過時間を計時する。ここでいうメンテナンス動作とは、気泡の排出に効果的なメンテナンス動作をいい、例えば、第1実施形態で説明した吸引クリーニング(好ましくは、チョーククリーニング)である。本実施形態では、このメンテナンス動作を「気泡排出動作」という。
加圧機構22は、供給流路21の途中に設けられる液室73と、液室73を供給流路21の外から加圧する駆動機構26と、を有する。液室73の壁面の少なくとも一部は撓み変位可能な可撓膜77で構成され、駆動機構26は可撓膜77を変位させるように構成される。加圧機構22は、駆動機構26が可撓膜77を液室73の外から内に向けて押すことによって、供給流路21内を加圧する。
液室73内には、可撓膜77を外側に向けて付勢する付勢部材79を設けてもよい。この場合、駆動機構26が可撓膜77を押すのをやめたときに、付勢部材79の付勢力で可撓膜77を図4に二点鎖線で示す位置から元の位置(図4に実線で示す位置)に戻すことができる。
液体噴射装置11は、開閉機構24を第1開閉機構24としたときに、加圧機構22より上流で供給流路21を開閉可能な開閉機構23である第2開閉機構23を備えることが好ましい。加圧機構22が供給流路21内を加圧するときに第2開閉機構23が供給流路21を閉じると、液体が上流へ逆流しにくくなる。そのため、可撓膜77の変位に伴って生じる加圧力が下流にあるノズル14の方に集中する。
液体噴射ヘッド13は、同じ種類の液体(例えば同じ色のインク)を噴射する複数のノズル14からなるノズル群を複数(例えば4つ)有する。液体噴射ヘッド13は、ノズル14に個別に通じるキャビティ15と、複数のキャビティ15に通じる共通液室16と、を有する。共通液室16は、ノズル群毎に設けられる。
液体噴射ヘッド13内の圧力とは、キャビティ15または共通液室16の内圧でもある。キャビティ15または共通液室16のように、液体が一時的に溜まる空間では、液体が流れにくい領域が生じるので、その領域に気泡等の異物が溜まりやすい。
次に、本実施形態の加圧ワイピングについて、図5及び図6を参照して説明する。
図5では、液体噴射ヘッド13内の圧力変動をグラフ110、加圧機構22の駆動状況をグラフ111、第2開閉機構23の開閉状況をグラフ112、第1開閉機構24の開閉状況をグラフ113、払拭部材32の動作状況をグラフ114として示す。
図5では、液体噴射ヘッド13内の圧力変動をグラフ110、加圧機構22の駆動状況をグラフ111、第2開閉機構23の開閉状況をグラフ112、第1開閉機構24の開閉状況をグラフ113、払拭部材32の動作状況をグラフ114として示す。
気泡排出動作が実行されると、計時部101は経過時間Tcの計時を開始する。その後に印刷動作等が行われ、所定のタイミングで制御部100が図6に示す加圧ワイピングを実行する。
まず、ステップS11として、第1開閉機構24及び第2開閉機構23が供給流路21を閉じる。ステップS11と同時に、またはステップS11の次に、ステップS12として、駆動機構26が駆動して可撓膜77を押すことによって、加圧機構22が供給流路21内の加圧を開始する。このとき、第1開閉機構24及び第2開閉機構23が供給流路21を閉じているので、第1開閉機構24と第2開閉機構23の間の領域が加圧される。
続いて、ステップS13として、第1開閉機構24が供給流路21を開く。すると、加圧力が第1開閉機構24より下流に及び、液体噴射ヘッド13内の圧力が上昇する。このときの加圧力は、閾値Pm(図5参照)を超えるように設定される。閾値Pmは、ノズル14内がそれ以上の圧力になると、ノズル14の外に液面が突出してメニスカスが壊れる、という圧力である。メニスカスが壊れるときの圧力のピーク値をPc(図5参照)とする。
ステップS14として、制御部100は、所定時間(例えば、待機時間Tp)の間、待機する。このときの待機時間Tp(図5参照)は、加圧によりノズル14内の圧力が閾値Pmを超え、図4に二点鎖線で示すように、ノズル14の外に突出したメニスカスが壊れて開口面13aに液体が濡れひろがるのに要する時間として、設定するとよい。メニスカスが壊れてノズル14から液体が出始めると、液体噴射ヘッド13内の圧力は、ピーク値Pcから低下し始める。
その後、ステップS15として、第1開閉機構24が供給流路21を閉じる。すると、加圧力が液体噴射ヘッド13に及ばなくなり、ノズル14からの液体の漏出に伴って、液体噴射ヘッド13内の圧力が急激に低下する。そして、液体噴射ヘッド13内の圧力が大気圧に近くなると、ノズル14から液体が出なくなる。
続いて、ステップS16として、駆動機構26が駆動を停止して、加圧を停止する。また、ステップS17として、第2開閉機構23が供給流路21を開く。ステップS16,S17は、ステップS15と同時に行ってもよい。
ステップS18として、制御部100は再び待機する(第2待機)。このとき待機する時間の長さを待機時間Tw(図5参照)とする。
その後、ステップS19として、払拭部材32がワイピングを実行する。ワイピングが終了すると、ステップS20に進み、第1開閉機構24が供給流路21を開いて、処理を終了する。
その後、ステップS19として、払拭部材32がワイピングを実行する。ワイピングが終了すると、ステップS20に進み、第1開閉機構24が供給流路21を開いて、処理を終了する。
ここで、図5に実線で示すケース1は、気泡排出動作からの経過時間Tcが短く、液体噴射ヘッド13内に気泡が少ない場合の液体噴射ヘッド13内の圧力の変化を例示している。一方、図5に破線で示すケース2は、気泡排出動作からの経過時間Tcがケース1よりも長く、液体噴射ヘッド13内に気泡が多い場合の液体噴射ヘッド13内の圧力の変化を例示している。
ケース2では、気泡が加圧力で圧縮することによる容積変化が大きいので、ステップS13で第1開閉機構24が開いてメニスカスが壊れるまでの間に、ケース1よりも液体噴射ヘッド13内の圧力が上がりにくい。また、ケース2では、ステップS15で第1開閉機構24が閉じた後に圧縮されていた気泡が膨張することによる容積変化が大きいので、ケース1よりも液体噴射ヘッド13内の圧力が低下するのに時間がかかる。
液体噴射ヘッド13内の圧力が十分下がる前にワイピングを行うと、ワイピングを行った後にもノズル14から液体が出るので、開口面13aにまた液体が付いてしまう。そのため、液体噴射ヘッド13内の圧力が大気圧程度になった後にワイピングを開始することが好ましい。
一方、液体噴射ヘッド13内の圧力が大気圧程度まで下がった後、ワイピングを行うまでの時間が長いと、開口面13aに濡れひろがった液体が混ざっていく。すると、複数のノズル14が異なる種類の液体を噴射するように構成している場合、異種の液体がノズル14内に入ってしまう。例えば、異なる色のインクであれば、ノズル14内で混色して、印刷品質の低下を招くおそれがある。異種の液体が混ざった液体は、フラッシング等のメンテナンス動作で排出する必要があるため、液体の混合が進むと、混ざった液体を排出するためにより多くの液体を消費することになる。そのため、液体噴射ヘッド13内の圧力が所定の値より低くなった後には、できるだけ速やかにワイピングを開始することが好ましい。
例えば、ノズル14は口径が小さいために流路抵抗が大きいので、液体噴射ヘッド13内の圧力が大気圧より高くても、所定の閾値Pb(図5参照)より低くなれば、ノズル14から液体が出にくくなる。そのため、液体噴射ヘッド13内の圧力が閾値Pbより低くなることを目安として、ワイピングを開始するとよい。閾値Pbは、ノズル14の口径及び長さに応じて変化する値であり、液体噴射ヘッド13内がそれ以上の圧力になると、ノズル14から液体がしみ出すという圧力である。
そのため、待機時間Tp,Twは、気泡の量、すなわち、計時部101が計時した経過時間Tcに応じて変化させるとよい。例えば、経過時間Tcが短いほど、制御部100が待機時間Tp,Twを短くするとよい。
本実施形態の要点としては、制御部100は、加圧機構22が供給流路21内を加圧した後、ノズル14から適度に液体が出るだけの時間が経過してから払拭部材32による払拭を実行させればよい。そのため、制御部100は、ステップS11,S13,S15,S17,S20を省略して、加圧機構22に加圧を実行させた後、規定時間(例えば、Tp+Tw)待機した後に、払拭部材32にワイピングを実行させるようにしてもよい。この場合の「規定時間」とは、開口面13aに液体が塗れひろがるのに必要な所定時間(待機時間Tp)に加えて、加圧された液体をノズル14から排出するのに要する時間(待機時間Tw)を考慮した時間である。
ただし、第1開閉機構24が供給流路21を閉じた状態で加圧機構22が供給流路21内を加圧した後、第1開閉機構24が供給流路21を開くようにすると、加圧力を短時間に下流に及ぼすことができる。このように、加圧によって急激な圧力変化を生じさせると、気泡の排出性が高くなる。
また、気泡の量が少ない場合では、気泡の量が多い場合よりも加圧力が液体に及び易いので、より少ない加圧力で閾値Pmを超えることができる。そのため、制御部100は、経過時間Tcに応じて、加圧機構22の加圧力を変化させてもよい。例えば、制御部100は、経過時間Tcが短いほど、加圧機構22の加圧力を小さくするとよい。また、制御部100は、経過時間Tcに応じて、加圧機構22の加圧力と待機時間Tp,Twのうち少なくとも一つを変化させるようにしてもよい。その他、環境温度または液体の粘度等に応じて加圧力または待機時間Tp,Twを変化させてもよい。
本実施形態の加圧ワイピングは、他の実施形態の液体噴射装置11で行うこともできる。また、クリーニングの種類に応じて、経過時間Tcと加圧機構22の加圧力の関係、あるいは、経過時間Tcと待機時間Tp,Twの関係を変化させてもよい。例えば、通常の吸引クリーニングよりもチョーククリーニングの方が気泡の排出性が高いため、チョーククリーニング実行後の経過時間Tcについては、通常の吸引クリーニングの実行後の経過時間Tcより長くても、気泡の量が少ないと推定して、加圧力または待機時間Tp,Twを変更してもよい。
その他、チョーククリーニングを行うと気泡が排出されるので、チョーククリーニングからの経過時間に基づいて、気泡の量を推定するようにしてもよい。あるいは、図示しない圧力センサーの測定結果に基づいて、気泡の量を推定してもよい。
(第5実施形態)
次に、液体噴射装置の第5実施形態について説明する。
図7に示すように、本実施形態の液体噴射装置11は、液体噴射ヘッド13と、供給流路21と、供給流路21を開閉可能な第1開閉機構24及び第2開閉機構23と、第1開閉機構24と第2開閉機構23の間の供給流路21に設けられる圧力調整機構70と、圧力調整機構70と構成要素の一部を共有する加圧機構22と、を備える。供給流路21は、少なくとも第1開閉機構24が配置される部分が、可撓性のあるチューブ21aにより構成される。
次に、液体噴射装置の第5実施形態について説明する。
図7に示すように、本実施形態の液体噴射装置11は、液体噴射ヘッド13と、供給流路21と、供給流路21を開閉可能な第1開閉機構24及び第2開閉機構23と、第1開閉機構24と第2開閉機構23の間の供給流路21に設けられる圧力調整機構70と、圧力調整機構70と構成要素の一部を共有する加圧機構22と、を備える。供給流路21は、少なくとも第1開閉機構24が配置される部分が、可撓性のあるチューブ21aにより構成される。
本実施形態の第1開閉機構24は、チューブ21aを押し潰し可能な押圧体24aと、押圧体24aをチューブ21aに沿って移動させる移動機構24bと、を有する。押圧体24aは例えばローラー対であり、ローラー対がチューブ21aを挟んで押し潰すと供給流路21が閉じ、ローラー対が押し潰しをやめると供給流路21が開く。第1開閉機構24は、ローラー対が供給流路21を閉じた状態でチューブ21aに沿って移動することによって、その閉位置Cpを移動可能に構成される。
次に、本実施形態の加圧ワイピングについて、図8及び図9を参照して説明する。
図8では、液体噴射ヘッド13内の液体の圧力の変化をグラフ1(図8に実線で示す)で示し、液体噴射ヘッド13内の気泡のサイズの変化をグラフ2(図8に一点鎖線で示す)で示す。図9は、制御部100が行う制御である。
図8では、液体噴射ヘッド13内の液体の圧力の変化をグラフ1(図8に実線で示す)で示し、液体噴射ヘッド13内の気泡のサイズの変化をグラフ2(図8に一点鎖線で示す)で示す。図9は、制御部100が行う制御である。
まず、第4実施形態と同様に、第1開閉機構24及び第2開閉機構23が供給流路21を閉じ(ステップS11)、加圧機構22が供給流路21内の加圧を開始する(ステップS12)。
続いて、第1開閉機構24が供給流路21を開くと(ステップS13)、液体噴射ヘッド13内の圧力が上昇する。この圧力上昇に伴って、液体噴射ヘッド13内の気泡は圧縮され、サイズが縮小する。そして、所定時間(待機時間Tp)待機する間に(ステップS14)、液体噴射ヘッド13内の圧力がピーク値Pcに達すると、ノズル14のメニスカスが壊れて開口面13aに液体が濡れひろがる。ノズル14のメニスカスが壊れると、ノズル14から液体が出るので、液体噴射ヘッド13内の圧力が低下し、その中にある気泡が大きくなる。
その後、第1開閉機構24が供給流路21を閉じる(ステップ15)と、ノズル14から加圧された液体が出るのに伴って、液体噴射ヘッド13内の圧力がさらに低下する。また、液体噴射ヘッド13内の圧力低下に伴って、液体噴射ヘッド13内の気泡はさらに大きくなる。そして、気泡が大きくなる分、ノズル14から出る液体が多くなる。その後、加圧機構22が加圧を停止し(ステップS16)、第2開閉機構23が供給流路21を開く(ステップS17)。ステップS16,S17は、ステップS15と同時に行ってもよい。
続いて、第1開閉機構24が閉位置Cpを供給流路21の上流に向けて移動する(ステップS19)。そして、第1開閉機構24が移動した後に、払拭部材32が開口面13aを払拭する(ステップS21)。その後、第1開閉機構24が供給流路21を開いて(ステップS20)、処理を終了する。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態の加圧ワイピングでは、開閉機構23,24が供給流路21を閉じた状態で加圧機構22が供給流路21内を加圧した後に、第1開閉機構24が供給流路21を一旦開いて再度閉じる開閉動作を行い、そのまま第1開閉機構24が供給流路21を閉じた状態で閉位置Cpを供給流路21の上流に向けて移動させる。そしてその後、払拭部材32が開口面13aを払拭する。そのため、払拭部材32が開口面13aを払拭するときに、開口面13aにノズル14から流出した液体が付いているので、開口面13aを効率よく清掃することができる。このとき、第1開閉機構24が供給流路21を閉じているので、払拭時に液体が不要に流出したり、ノズル14内に気泡等の異物が引き込まれたりしにくい。
本実施形態の加圧ワイピングでは、開閉機構23,24が供給流路21を閉じた状態で加圧機構22が供給流路21内を加圧した後に、第1開閉機構24が供給流路21を一旦開いて再度閉じる開閉動作を行い、そのまま第1開閉機構24が供給流路21を閉じた状態で閉位置Cpを供給流路21の上流に向けて移動させる。そしてその後、払拭部材32が開口面13aを払拭する。そのため、払拭部材32が開口面13aを払拭するときに、開口面13aにノズル14から流出した液体が付いているので、開口面13aを効率よく清掃することができる。このとき、第1開閉機構24が供給流路21を閉じているので、払拭時に液体が不要に流出したり、ノズル14内に気泡等の異物が引き込まれたりしにくい。
また、本実施形態では、ステップS19で第1開閉機構24が閉位置Cpを供給流路21の上流に向けて移動させるので、ノズル14から液体が出ることなく液体噴射ヘッド13内の圧力が速やかに低下する。これにより、加圧による液体の不要な流出を抑制することができる。また、ワイピング前に液体噴射ヘッド13内の圧力低下を待つ(第4実施形態におけるステップS18の第2待機)ことをしなくて済む分、メンテナンス時間が短縮される。
なお、第1開閉機構24が閉位置Cpを上流に向けて移動させず、液体の漏出に伴って加圧を徐々に解除する場合(グラフ1に二点鎖線で示す)、加圧により圧縮されていた気泡が気泡解除に伴って徐々に大きくなる(グラフ2に二点鎖線で示す)ため、液体の漏出量が増す。
本実施形態の変更例として、供給流路21において第2開閉機構23と第1開閉機構24の間に内部が大気開放可能に構成された液室22a(図1参照)を配置して、駆動機構25が液室22a内に気体を送る事によって加圧を行うようにしてもよい。
第5実施形態及び上記変更例では、第2開閉機構23に代えて、加圧機構22より上流に一方向弁27(図2参照)を配置してもよい。
(第6実施形態)
次に、液体噴射装置の第6実施形態について説明する。
(第6実施形態)
次に、液体噴射装置の第6実施形態について説明する。
図10及び図11に示すように、本実施形態の液体噴射装置11は、供給流路21を開閉可能な開閉機構41を備える。開閉機構41は、供給流路21のうち可撓性のあるチューブ21aの部分を押し潰し可能な押圧体42と、押圧体42をチューブ21aに沿って移動させる移動機構43と、を有する。
押圧体42は、例えば偏心カムであり、移動機構43は、偏心カムである押圧体42を回動可能な回動軸43aを有する。開閉機構41は、押圧体42がチューブ21aを押し潰すことによって供給流路21を閉じる。図10及び図11に二点鎖線で示す押圧体42の位置は、供給流路21を閉じる第1閉位置であり、図11に実線で示す押圧体42の位置は、供給流路21を閉じる第2閉位置である。開閉機構41は、供給流路21を押し潰した押圧体42が第1閉位置と第2閉位置の間で図10に矢印で示す反時計方向またはその反対方向である時計方向(図11に矢印で示す方向)に回動することによって、供給流路21を閉じた状態で、閉位置Cpを移動させる。押圧体42が第1閉位置から第2閉位置に回動する方向は、供給流路21の下流に向かう方向である。
チューブ21aは楕円状の環にして、押圧体42がチューブ21aを押し潰さない退避位置(図10に実線で示す位置)に回動可能な態様に配置するとよい。液体噴射ヘッド13が媒体Sに向けて液体を噴射するときなどには、押圧体42を退避位置に配置して、供給流路21に液体を流動させる。
次に、本実施形態の加圧ワイピングについて、図10、図11及び図12を参照して説明する。図12は、制御部100が行う制御である。
まず、ステップS22として、押圧体42が退避位置から第1閉位置に回動して、供給流路21を閉じる。次に、ステップS23として、押圧体42が第1閉位置から第2閉位置に回動することによって、閉位置Cpを供給流路21の下流に移動させる。これにより、液体噴射ヘッド13内が加圧される。
まず、ステップS22として、押圧体42が退避位置から第1閉位置に回動して、供給流路21を閉じる。次に、ステップS23として、押圧体42が第1閉位置から第2閉位置に回動することによって、閉位置Cpを供給流路21の下流に移動させる。これにより、液体噴射ヘッド13内が加圧される。
このように開閉機構41が閉位置Cpを下流に移動させた後に、ステップS19として、押圧体42が第2閉位置から第1閉位置に向けて図11に矢印で示す時計方向に回動することによって、開閉機構41が閉位置Cpを供給流路21の上流に向けて移動させる。これにより、ノズル14から液体を出すことなく液体噴射ヘッド13内の圧力が低下する。その後、ステップS21として、払拭部材32が開口面13aを払拭する。そして、払拭部材32が開口面13aを払拭した後に、ステップS24として、押圧体42が第1閉位置から退避位置に向けて回動することによって開閉機構41が供給流路21を開き、処理を終了する。
本実施形態の液体噴射装置11によれば、開閉機構41が加圧を行う機能を備えるので、別途加圧機構を備えなくて済む分、構成を簡素化することができる。
なお、第4〜第6実施形態の加圧ワイピングは、加圧クリーニングとして実行する事も可能である。
なお、第4〜第6実施形態の加圧ワイピングは、加圧クリーニングとして実行する事も可能である。
(第7実施形態)
次に、液体噴射装置の第7実施形態について説明する。
第7実施形態では、第4〜第6実施形態の加圧ワイピング及び加圧クリーニングに使用可能な開閉機構の別の形態を例示する。
次に、液体噴射装置の第7実施形態について説明する。
第7実施形態では、第4〜第6実施形態の加圧ワイピング及び加圧クリーニングに使用可能な開閉機構の別の形態を例示する。
図13に示すように、本実施形態の開閉機構41は、供給流路21の一部であるチューブ21aを支える支持部44と、押圧体42の一例であるローラーと、押圧体42を回動自在に保持する保持部材45と、保持部材45と係合する案内部46と、を備える。案内部46は、重力方向に対して斜めに延びる傾斜ガイド46aを有し、保持部材45は、傾斜ガイド46aに係合する係合部45aを有する。
印刷時などには、図13に示すように、押圧体42がチューブ21aを押し潰さない位置に案内部46及び保持部材45が配置される。図13に示す位置から案内部46が下降すると、案内部46に係合する保持部材45及び保持部材45に保持される押圧体42も下降する。
図14に示すように、押圧体42がチューブ21aを押し潰す位置まで移動すると、開閉機構41が供給流路21を閉じる(図12のステップS22)。図14に示す位置から案内部46がさらに下降すると、係合部45aが傾斜ガイド46aに案内されることによって、保持部材45及び押圧体42が図15に矢印で示す第1方向に移動する。このように、押圧体42がチューブ21aを押し潰したままの状態で、図15に二点鎖線で示す第1閉位置から、図15に実線で示す第2閉位置まで押圧体42が移動することによって、閉位置Cpが下流に移動する(図12のステップS23)。
その後、案内部46が図15に示す位置から図14に示す位置に上昇移動すると、係合部45aが傾斜ガイド46aに案内されることによって、保持部材45及び押圧体42が第1方向の反対方向である第2方向に移動する。このように、押圧体42がチューブ21aを押し潰したままの状態で、図15に実線で示す第2閉位置から、図15に二点鎖線で示す第1閉位置まで押圧体42が移動することによって、閉位置Cpが上流に移動する(図12のステップS19)。
続いて、案内部46が図14に示す位置から図13に示す位置に上昇移動すると、押圧体42がチューブ21aの押し潰しをやめ、供給流路21が開く(図12のステップS24)。
(第8実施形態)
次に、液体噴射装置の第8実施形態について説明する。
第8実施形態では、第6実施形態の加圧ワイピング及び加圧クリーニングに使用可能な開閉機構の別の形態を例示する。
次に、液体噴射装置の第8実施形態について説明する。
第8実施形態では、第6実施形態の加圧ワイピング及び加圧クリーニングに使用可能な開閉機構の別の形態を例示する。
図16に示すように、本実施形態の開閉機構41は、チューブ21aを支える支持部44と、押圧体42の一例であるローラーと、押圧体42を回動自在に保持する保持部材45と、保持部材45と係合する案内軸47と、を備える。支持部44及び案内軸47は、チューブ21aに沿って延びるように配置される。
印刷時などには、図16に実線で示すように、押圧体42がチューブ21aを押し潰さない位置に保持部材45が配置される。図16に実線で示す位置から二点鎖線で示す位置まで保持部材45が下降すると、押圧体42がチューブ21aを押し潰す。これにより、開閉機構41が供給流路21を閉じる(図12のステップS22)。このときの閉位置Cpを第1閉位置という。
図16に実線で示すように押圧体42がチューブ21aを押し潰したままの状態で、保持部材45が案内軸47に沿って第1閉位置(図17に実線で示す位置)から二点鎖線で示す第2閉位置まで、図17に矢印で示す第1方向に移動すると、閉位置Cpが下流に移動する(図12のステップS23)。
押圧体42がチューブ21aを押し潰したままの状態で、保持部材45が案内軸47に沿って第2閉位置から第1閉位置まで、第1方向の反対方向となる第2方向に移動すると、閉位置Cpが上流に移動する(図12のステップS19)。その後、保持部材45が上昇して、押圧体42がチューブ21aの押し潰しをやめると、供給流路21が開く(図12のステップS24)。
(変更例)
その他、上記各実施形態は、以下に示す変更例のように変更してもよい。また、上記実施形態に含まれる構成と下記変更例に含まれる構成とを任意に組み合わせてもよいし、下記変更例に含まれる構成同士を任意に組み合わせてもよい。
その他、上記各実施形態は、以下に示す変更例のように変更してもよい。また、上記実施形態に含まれる構成と下記変更例に含まれる構成とを任意に組み合わせてもよいし、下記変更例に含まれる構成同士を任意に組み合わせてもよい。
・第6〜第8実施形態の開閉機構41は、第5実施形態の加圧ワイピング及び加圧クリーニングを行うための第1開閉機構24として使用してもよい。また、第5実施形態の第1開閉機構24は、第6〜第8実施形態の開閉機構41として使用してもよい。
・液体噴射ヘッド13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。
・媒体S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。また、媒体SはTシャツなど、任意の形状の衣類等であってもよいし、食器または文具のような任意の形状の立体物であってもよい。
以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。
[思想1]
ノズル及び前記ノズルが開口する開口面を有して、前記ノズルから液体を噴射するように構成された液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドに前記液体を供給するように配置された供給流路と、
前記供給流路を開閉可能な開閉機構と、
を備え、
前記開閉機構は、前記供給流路を閉じた状態で、その閉位置を移動可能に構成される
ことを特徴とする液体噴射装置。
[思想1]
ノズル及び前記ノズルが開口する開口面を有して、前記ノズルから液体を噴射するように構成された液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドに前記液体を供給するように配置された供給流路と、
前記供給流路を開閉可能な開閉機構と、
を備え、
前記開閉機構は、前記供給流路を閉じた状態で、その閉位置を移動可能に構成される
ことを特徴とする液体噴射装置。
上記[思想1]によれば、開閉機構が閉位置を下流に移動させることにより、閉位置より下流を加圧することができる。また、開閉機構が供給流路を閉じた閉位置を上流に移動させることにより、閉位置より下流を減圧することができる。このように閉位置を移動させることによって、液体噴射ヘッド内の圧力を制御することができる。
[思想2]
前記開閉機構は、前記閉位置を下流に移動させた後に、前記閉位置を上流に移動させる
ことを特徴とする[思想1]に記載の液体噴射装置。
前記開閉機構は、前記閉位置を下流に移動させた後に、前記閉位置を上流に移動させる
ことを特徴とする[思想1]に記載の液体噴射装置。
上記[思想2]によれば、開閉機構が閉位置を下流に移動させると、液体噴射ヘッド内が加圧されてノズルから液体が出る。その後、開閉機構が閉位置を上流に移動させることで液体噴射ヘッド内が減圧されるので、加圧による液体の不要な流出を抑制することができる。供給流路を閉じず、液体の漏出に伴って液体噴射ヘッド内の圧力を低下させる場合には、加圧により圧縮されていた気泡が圧力低下に伴って大きくなるため、液体の漏出量が増す。これに対して、開閉機構が閉位置を移動させて減圧すると、液体が漏出しにくい。
[思想3]
前記開口面を払拭可能な払拭部材を備え、
前記開閉機構が前記閉位置を前記供給流路の上流に向けて移動させた後に、前記払拭部材が前記開口面を払拭する
ことを特徴とする[思想2]に記載の液体噴射装置。
前記開口面を払拭可能な払拭部材を備え、
前記開閉機構が前記閉位置を前記供給流路の上流に向けて移動させた後に、前記払拭部材が前記開口面を払拭する
ことを特徴とする[思想2]に記載の液体噴射装置。
上記[思想3]によれば、払拭部材が開口面を払拭するときに、開口面にノズルから流出した液体が付いているので、開口面を効率よく清掃することができる。また、開口面の払拭時に供給流路が閉じているので、払拭に伴って液体が不要に流出したりノズル内に気泡等の異物が引き込まれたりしにくい。
[思想4]
前記開閉機構より上流で前記供給流路内を加圧可能な加圧機構を備え、
前記開閉機構が前記供給流路を閉じた状態で前記加圧機構が前記供給流路内を加圧した後に、前記開閉機構が前記供給流路を一旦開いて再度閉じる開閉動作を行い、その後、前記開閉機構が前記閉位置を前記供給流路の上流に向けて移動させる
ことを特徴とする[思想1]に記載の液体噴射装置。
前記開閉機構より上流で前記供給流路内を加圧可能な加圧機構を備え、
前記開閉機構が前記供給流路を閉じた状態で前記加圧機構が前記供給流路内を加圧した後に、前記開閉機構が前記供給流路を一旦開いて再度閉じる開閉動作を行い、その後、前記開閉機構が前記閉位置を前記供給流路の上流に向けて移動させる
ことを特徴とする[思想1]に記載の液体噴射装置。
上記[思想4]によれば、加圧機構が加圧した供給流路を開閉機構が開くと、ノズルから加圧された液体が出るので、液体とともに異物などを排出することができる。その後、開閉機構が閉位置を上流に移動させると、閉位置より下流が減圧されるので、ノズル内の加圧が解除される。これにより、加圧による液体の不要な流出を抑制することができる。なお、供給流路を閉じず、液体の漏出に伴って加圧を徐々に解除する場合には、加圧により圧縮されていた気泡が圧力の低下に伴って大きくなるため、液体の漏出量が増す。これに対して、開閉機構が閉位置を移動させて減圧すると、液体が漏出しにくい。
[思想5]
前記開口面を払拭可能な払拭部材を備え、
前記開閉機構が前記閉位置を前記供給流路の上流に向けて移動させた後に、前記払拭部材が前記開口面を払拭する
ことを特徴とする[思想4]に記載の液体噴射装置。
前記開口面を払拭可能な払拭部材を備え、
前記開閉機構が前記閉位置を前記供給流路の上流に向けて移動させた後に、前記払拭部材が前記開口面を払拭する
ことを特徴とする[思想4]に記載の液体噴射装置。
上記[思想5]によれば、払拭部材が開口面を払拭するときに、開口面にノズルから流出した液体が付いているので、開口面を効率よく清掃することができる。また、開口面の払拭時に供給流路が閉じているので、払拭に伴って液体が不要に流出したりノズル内に気泡等の異物が引き込まれたりしにくい。
[思想6]
前記加圧機構は、前記供給流路の途中に設けられる液室と、前記液室を前記供給流路の外から加圧する駆動機構と、を有する
ことを特徴とする[思想4]または[思想5]に記載の液体噴射装置。
前記加圧機構は、前記供給流路の途中に設けられる液室と、前記液室を前記供給流路の外から加圧する駆動機構と、を有する
ことを特徴とする[思想4]または[思想5]に記載の液体噴射装置。
上記[思想6]によれば、駆動機構が液室の外にあるので、供給流路の構造が複雑になりにくい。
[思想7]
前記液室の壁面の少なくとも一部は撓み変位可能な可撓膜で構成され、
前記駆動機構は前記可撓膜を変位させるように構成される
ことを特徴とする[思想6]に記載の液体噴射装置。
[思想7]
前記液室の壁面の少なくとも一部は撓み変位可能な可撓膜で構成され、
前記駆動機構は前記可撓膜を変位させるように構成される
ことを特徴とする[思想6]に記載の液体噴射装置。
上記[思想7]によれば、駆動機構が可撓膜を液室の内側に向けて変位させることによって、供給流路内を加圧することができる。
[思想8]
前記可撓膜の変位に連動して、前記供給流路を開閉する弁体を有する
ことを特徴とする[思想7]に記載の液体噴射装置。
[思想8]
前記可撓膜の変位に連動して、前記供給流路を開閉する弁体を有する
ことを特徴とする[思想7]に記載の液体噴射装置。
上記[思想8]によれば、加圧動作と供給流路の開閉動作を連動させることができる。
[思想9]
前記液室は、内部が大気開放可能に構成され、
前記駆動機構は、前記液室内に気体を送るように構成される
ことを特徴とする[思想6]に記載の液体噴射装置。
[思想9]
前記液室は、内部が大気開放可能に構成され、
前記駆動機構は、前記液室内に気体を送るように構成される
ことを特徴とする[思想6]に記載の液体噴射装置。
上記[思想9]によれば、駆動機構が液室内に気体を送ることによって供給流路が加圧され、液室内を大気開放することによって加圧が解除される。
[思想10]
前記開閉機構を第1開閉機構としたときに、前記加圧機構より上流で前記供給流路を開閉可能な第2開閉機構を備え、
前記第1開閉機構及び前記第2開閉機構が前記供給流路を閉じた状態で、前記加圧機構が前記供給流路内を加圧する
ことを特徴とする[思想6]から[思想9]のうちいずれか1つに記載の液体噴射装置。
[思想10]
前記開閉機構を第1開閉機構としたときに、前記加圧機構より上流で前記供給流路を開閉可能な第2開閉機構を備え、
前記第1開閉機構及び前記第2開閉機構が前記供給流路を閉じた状態で、前記加圧機構が前記供給流路内を加圧する
ことを特徴とする[思想6]から[思想9]のうちいずれか1つに記載の液体噴射装置。
上記[思想10]によれば、加圧時に液体が上流に向けて逆流しにくくなる。
[思想11]
前記加圧機構より上流に配置され、下流への前記液体の流れを許容し、上流への前記液体の流れを規制する一方向弁を備える
ことを特徴とする[思想6]から[思想9]のうちいずれか1つに記載の液体噴射装置。
[思想11]
前記加圧機構より上流に配置され、下流への前記液体の流れを許容し、上流への前記液体の流れを規制する一方向弁を備える
ことを特徴とする[思想6]から[思想9]のうちいずれか1つに記載の液体噴射装置。
上記[思想11]によれば、加圧時に液体が上流に向けて逆流しにくくなる。
[思想12]
前記供給流路の少なくとも一部は、可撓性のあるチューブにより構成され、
前記開閉機構は、前記チューブを押し潰し可能な押圧体と、前記押圧体を前記チューブに沿って移動させる移動機構と、を有する
ことを特徴とする[思想1]から[思想11]のうちいずれか1つに記載の液体噴射装置。
[思想12]
前記供給流路の少なくとも一部は、可撓性のあるチューブにより構成され、
前記開閉機構は、前記チューブを押し潰し可能な押圧体と、前記押圧体を前記チューブに沿って移動させる移動機構と、を有する
ことを特徴とする[思想1]から[思想11]のうちいずれか1つに記載の液体噴射装置。
上記[思想12]によれば、押圧体がチューブを押し潰すと、供給流路が閉じる。また、チューブを押し潰した状態の押圧体を移動機構が移動させると、閉位置が移動する。
11…液体噴射装置、12…筐体、13…液体噴射ヘッド、13a…開口面、14…ノズル、15…キャビティ、16…共通液室、19…液体収容体、20…装着部、21…供給流路、21a…チューブ、22…加圧機構、22a…液室、22b…大気開放弁、23…第2開閉機構、24…第1開閉機構、24a…押圧体、24b…移動機構、25…駆動機構、25a…送気管、26…駆動機構、27…一方向弁、28…フィルター、29…フィルター室、31…メンテナンス装置、32…払拭部材、33…キャップ、34…移動機構、35…吸引流路、36…吸引機構、37…廃液収容部、41…開閉機構、42…押圧体、43…移動機構、43a…回動軸、44…支持部、45…保持部材、45a…係合部、46…案内部、46a…傾斜ガイド、47…案内軸、70…圧力調整機構、71…供給室、71a…流入口、72…連通孔、73…液室、74…弁体(圧力調整弁)、75…受圧部材、76…弁体、77…可撓膜、78…第1付勢部材、79…第2付勢部材、100…制御部、101…計時部、F…搬送方向、J…噴射方向、S…媒体、W…幅方向、X…第1方向、Y…第2方向、Z…重力方向、Cp…閉位置。
Claims (12)
- ノズル及び前記ノズルが開口する開口面を有して、前記ノズルから液体を噴射するように構成された液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドに前記液体を供給するように配置された供給流路と、
前記供給流路を開閉可能な開閉機構と、
を備え、
前記開閉機構は、前記供給流路を閉じた状態で、その閉位置を移動可能に構成される
ことを特徴とする液体噴射装置。 - 前記開閉機構は、前記閉位置を下流に移動させた後に、前記閉位置を上流に移動させる
ことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。 - 前記開口面を払拭可能な払拭部材を備え、
前記開閉機構が前記閉位置を前記供給流路の上流に向けて移動させた後に、前記払拭部材が前記開口面を払拭する
ことを特徴とする請求項2に記載の液体噴射装置。 - 前記開閉機構より上流で前記供給流路内を加圧可能な加圧機構を備え、
前記開閉機構が前記供給流路を閉じた状態で前記加圧機構が前記供給流路内を加圧した後に、前記開閉機構が前記供給流路を一旦開いて再度閉じる開閉動作を行い、その後、前記開閉機構が前記閉位置を前記供給流路の上流に向けて移動させる
ことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。 - 前記開口面を払拭可能な払拭部材を備え、
前記開閉機構が前記閉位置を前記供給流路の上流に向けて移動させた後に、前記払拭部材が前記開口面を払拭する
ことを特徴とする請求項4に記載の液体噴射装置。 - 前記加圧機構は、前記供給流路の途中に設けられる液室と、前記液室を前記供給流路の外から加圧する駆動機構と、を有する
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の液体噴射装置。 - 前記液室の壁面の少なくとも一部は撓み変位可能な可撓膜で構成され、
前記駆動機構は前記可撓膜を変位させるように構成される
ことを特徴とする請求項6に記載の液体噴射装置。 - 前記可撓膜の変位に連動して、前記供給流路を開閉する弁体を有する
ことを特徴とする請求項7に記載の液体噴射装置。 - 前記液室は、内部が大気開放可能に構成され、
前記駆動機構は、前記液室内に気体を送るように構成される
ことを特徴とする請求項6に記載の液体噴射装置。 - 前記開閉機構を第1開閉機構としたときに、前記加圧機構より上流で前記供給流路を開閉可能な第2開閉機構を備え、
前記第1開閉機構及び前記第2開閉機構が前記供給流路を閉じた状態で、前記加圧機構が前記供給流路内を加圧する
ことを特徴とする請求項6から請求項9のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記加圧機構より上流に配置され、下流への前記液体の流れを許容し、上流への前記液体の流れを規制する一方向弁を備える
ことを特徴とする請求項6から請求項9のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記供給流路の少なくとも一部は、可撓性のあるチューブにより構成され、
前記開閉機構は、前記チューブを押し潰し可能な押圧体と、前記押圧体を前記チューブに沿って移動させる移動機構と、を有する
ことを特徴とする請求項1から請求項11のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016238820A JP2018094734A (ja) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 液体噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016238820A JP2018094734A (ja) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 液体噴射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2018094734A true JP2018094734A (ja) | 2018-06-21 |
Family
ID=62634347
Family Applications (1)
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JP2016238820A Pending JP2018094734A (ja) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 液体噴射装置 |
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JP (1) | JP2018094734A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4166341A1 (en) * | 2021-10-15 | 2023-04-19 | Seiko Epson Corporation | Tank unit and liquid ejecting apparatus |
-
2016
- 2016-12-08 JP JP2016238820A patent/JP2018094734A/ja active Pending
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