JP2019005734A - Liquid discharge device and liquid discharge method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体吐出装置および液体吐出方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejection apparatus and a liquid ejection method.
従来、例えば、特許文献1に記載の液体吐出装置は、液滴を吐出するノズルと、ノズルと連通する液室と、液室と連通する貫通孔と、貫通孔に挿通されるプランジャーとを備える。この液体吐出装置では、液室内に液体が供給された状態でプランジャーをノズルに向かって移動させることで、その慣性力によりノズルから液体が吐出される。 Conventionally, for example, a liquid ejection device described in Patent Document 1 includes a nozzle that ejects liquid droplets, a liquid chamber that communicates with the nozzle, a through-hole that communicates with the liquid chamber, and a plunger that is inserted through the through-hole. Prepare. In this liquid ejecting apparatus, the liquid is ejected from the nozzle by the inertia force by moving the plunger toward the nozzle while the liquid is supplied into the liquid chamber.
特許文献1の液体吐出装置では、液滴吐出後のプランジャーの後退移動量が固定式のストッパーによって規制されており、吐出される液滴の量を吐出動作中に調整することは考慮されていなかった。このため、液体吐出装置において液体の吐出量を吐出動作中に調整可能な技術が望まれていた。 In the liquid ejecting apparatus of Patent Document 1, the amount of backward movement of the plunger after droplet ejection is regulated by a fixed stopper, and it is considered that the amount of ejected droplet is adjusted during the ejection operation. There wasn't. Therefore, there has been a demand for a technique capable of adjusting the liquid discharge amount during the discharge operation in the liquid discharge apparatus.
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.
(1)本発明の一形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、液体を吐出するためのノズルと、前記ノズルに連通するノズル連通孔を有する液室と、前記液室に前記液体を流入させる流入路と、前記液室内で前記ノズルに向かって往復移動することにより前記ノズルから前記液体を吐出させる移動体と、前記移動体を往復運動させるアクチュエーターと、前記アクチュエーターを制御して、前記ノズル連通孔の周囲と前記移動体とを接触させることにより前記ノズルから前記液体を吐出させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記ノズル連通孔の周囲と前記移動体とが接触していない状態において、前記流入路から前記液室に流入する前記液体の量を調整することにより、前記ノズルから吐出される前記液体の量を調整する。このような形態の液体吐出装置であれば、吐出動作中に液体の吐出量を調整できる。 (1) According to one aspect of the present invention, a liquid ejection apparatus is provided. The liquid ejection apparatus includes a nozzle for ejecting liquid, a liquid chamber having a nozzle communication hole communicating with the nozzle, an inflow path through which the liquid flows into the liquid chamber, and the liquid chamber toward the nozzle. A moving body that discharges the liquid from the nozzle by reciprocating the nozzle, an actuator that reciprocates the moving body, and controlling the actuator to bring the periphery of the nozzle communication hole into contact with the moving body. And a controller that discharges the liquid from the nozzle, and the controller flows into the liquid chamber from the inflow path in a state where the periphery of the nozzle communication hole and the moving body are not in contact with each other. The amount of the liquid ejected from the nozzle is adjusted by adjusting the amount of the liquid. With such a liquid ejection device, the liquid ejection amount can be adjusted during the ejection operation.
(2)上記形態の液体吐出装置において、前記制御部は、前記液室に流入する前記液体の圧力を調整することにより、前記ノズル連通孔の周囲と前記移動体とが接触していない状態において、前記流入路から前記液室に流入する前記液体の量を調整してもよい。このような液体吐出装置であれば、液室に流入する液体の圧力を調整することにより、吐出動作中に液体の吐出量を調整できる。 (2) In the liquid ejection apparatus according to the above aspect, the control unit adjusts the pressure of the liquid flowing into the liquid chamber so that the periphery of the nozzle communication hole is not in contact with the moving body. The amount of the liquid flowing into the liquid chamber from the inflow path may be adjusted. With such a liquid discharge device, the liquid discharge amount can be adjusted during the discharge operation by adjusting the pressure of the liquid flowing into the liquid chamber.
(3)上記形態の液体吐出装置において、前記制御部は、前記ノズル連通孔の周囲と前記移動体とが接触していない時間を調整することにより、前記流入路から前記液室に流入する前記液体の量を調整してもよい。このような形態の液体吐出装置であれば、ノズル連通孔の周囲と移動体とが接触していない時間を調整することにより、吐出動作中に液体の吐出量を調整できる。 (3) In the liquid ejection device according to the above aspect, the control unit adjusts a time during which the periphery of the nozzle communication hole and the moving body are not in contact with each other to thereby flow into the liquid chamber from the inflow path. The amount of liquid may be adjusted. In the case of such a liquid ejection apparatus, the liquid ejection amount can be adjusted during the ejection operation by adjusting the time during which the periphery of the nozzle communication hole is not in contact with the moving body.
(4)本発明の他の形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、液体を吐出するためのノズルと、前記ノズルに連通するノズル連通孔を有する液室と、前記液室に前記液体を流入させる流入路と、前記液室内で前記ノズルに向かって往復移動することにより前記ノズルから前記液体を吐出させる移動体と、前記移動体を往復運動させるアクチュエーターと、前記アクチュエーターを制御して、前記ノズル連通孔の周囲と前記移動体とを接触させることにより前記ノズルから前記液体を吐出させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記ノズル連通孔の周囲から前記移動体を引き上げることに伴って、前記ノズルから前記液室内に流入する気体量を調整することにより、前記ノズルから吐出される前記液体の量を調整する。このような形態の液体吐出装置であれば、吐出動作中に液体の吐出量を調整できる。 (4) According to another aspect of the invention, a liquid ejection device is provided. The liquid ejection apparatus includes a nozzle for ejecting liquid, a liquid chamber having a nozzle communication hole communicating with the nozzle, an inflow path through which the liquid flows into the liquid chamber, and the liquid chamber toward the nozzle. A moving body that discharges the liquid from the nozzle by reciprocating the nozzle, an actuator that reciprocates the moving body, and controlling the actuator to bring the periphery of the nozzle communication hole into contact with the moving body. And a controller that discharges the liquid from the nozzle, and the controller controls the amount of gas flowing from the nozzle into the liquid chamber as the movable body is pulled up from the periphery of the nozzle communication hole. By adjusting, the amount of the liquid discharged from the nozzle is adjusted. With such a liquid ejection device, the liquid ejection amount can be adjusted during the ejection operation.
(5)上記形態の液体吐出装置において、前記制御部は、前記移動体が前記ノズルから離れる距離を調整することにより、前記ノズル連通孔の周囲から前記移動体を引き上げることに伴って、前記ノズルから前記液室内に流入する気体量を調整してもよい。このような形態の液体吐出装置であれば、移動体がノズルから離れる距離を調整することにより、吐出動作中に液体の吐出量を調整できる。 (5) In the liquid ejecting apparatus according to the above aspect, the control unit adjusts a distance that the moving body separates from the nozzle, thereby pulling up the moving body from the periphery of the nozzle communication hole. The amount of gas flowing into the liquid chamber may be adjusted. In the case of such a liquid ejection device, the liquid ejection amount can be adjusted during the ejection operation by adjusting the distance that the moving body is separated from the nozzle.
(6)上記形態の液体吐出装置において、前記制御部は、前記移動体が前記ノズルから離れる速度を調整することにより、前記ノズル連通孔の周囲から前記移動体を引き上げることに伴って、前記ノズルから前記液室内に流入する気体量を調整してもよい。このような形態の液体吐出装置であれば、移動体がノズルから離れる速度を調整することにより、吐出動作中に液体の吐出量を調整できる。 (6) In the liquid ejection device according to the above aspect, the control unit adjusts a speed at which the moving body moves away from the nozzle, thereby pulling up the moving body from the periphery of the nozzle communication hole. The amount of gas flowing into the liquid chamber may be adjusted. In the case of such a liquid ejection apparatus, the liquid ejection amount can be adjusted during the ejection operation by adjusting the speed at which the moving body moves away from the nozzle.
(7)上記形態の液体吐出装置において、複数の前記ノズルを有するとともに、それぞれの前記ノズルに対応する複数の前記移動体及び複数の前記アクチュエーターを有し、前記制御部は、前記ノズルごとに前記アクチュエーターを制御してもよい。このような形態の液体吐出装置であれば、ノズルごとに液体の吐出量を調整できる。 (7) In the liquid ejection device according to the above aspect, the liquid ejecting apparatus includes a plurality of the nozzles, a plurality of the moving bodies corresponding to each of the nozzles, and a plurality of the actuators. The actuator may be controlled. With such a liquid ejection device, the liquid ejection amount can be adjusted for each nozzle.
本発明は、上述した液体吐出装置としての形態以外にも、種々の形態で実現することが可能である。例えば、液体吐出装置によって実行される液体吐出方法や、液体吐出装置を制御するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムが記録された一時的でない有形な記録媒体等の形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms other than the form as the liquid ejection apparatus described above. For example, the present invention can be realized in the form of a liquid discharge method executed by the liquid discharge device, a computer program for controlling the liquid discharge device, a non-temporary tangible recording medium on which the computer program is recorded, and the like.
A.第1実施形態:
図1は、本発明の第1実施形態における液体吐出装置100の概略構成を示す説明図である。液体吐出装置100は、タンク10と、加圧ポンプ20と、流入路30と、ヘッド部40と、流出路50と、液体貯留部60と、負圧発生源70と、制御部80と、循環路90と、を備える。
A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a
タンク10には液体が収容されている。液体としては、例えば、所定の粘度を有するインクが収容される。所定の粘度としては、室温(25℃)にて50mPa・s以上40,000mPa・s以下が例示できる。タンク10内の液体は加圧ポンプ20により、流入路30を通じてヘッド部40に供給される。加圧ポンプ20は、例えば、10〜100気圧の圧力を液体に付与する。ヘッド部40に供給された液体は、ヘッド部40により吐出される。ヘッド部40の動作は、制御部80により制御される。
The
ヘッド部40によって吐出されなかった液体は、流出路50を通じて液体貯留部60に排出される。液体貯留部60には、各種ポンプによって構成可能な負圧発生源70が接続されている。負圧発生源70は、液体貯留部60内を負圧にすることにより、流出路50を通じてヘッド部40から液体を吸引する。加圧ポンプ20および負圧発生源70は、流入路30と流出路50とに差圧を発生させて流入路30に液体を供給する機能を有するとともに、ヘッド部40に流入する液体に一定の圧力を付与することにより、液室42(図2)内の液体の圧力を調整する機能についても有する。なお、加圧ポンプ20および負圧発生源70のいずれか一方を省略して、加圧ポンプ20または負圧発生源70のいずれか単体で液室42内の液体の圧力を調整してもよい。上記のように、本実施形態では、ヘッド部40から吐出されなかった液体がヘッド部40から流出路50に排出されるので、ヘッド部40内に液体内の沈降成分が堆積することを抑制することができる。
The liquid that has not been ejected by the
本実施形態では、液体貯留部60とタンク10とは、循環路90によって接続されている。液体貯留部60に貯留された液体は、循環路90を通じてタンク10に戻され、再び、加圧ポンプ20によってヘッド部40に供給される。循環路90には、液体貯留部60から液体を吸引するためのポンプが備えられていてもよい。なお、循環路90を省略し、液体吐出装置100を、液体を循環させない構成とすることも可能である。
In the present embodiment, the
図2は、ヘッド部40の概略構成を示す説明図である。図2の下方は重力方向下向きであるものとする。ヘッド部40は、ノズル41と、液室42と、アクチュエーター43と、シール部材48と、移動体49とを備える。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
液室42は、液体が供給される部屋である。液室42は、液体を外部に吐出するためのノズル41に連通するノズル連通孔44を有する。液室42には、液室42に液体を流入させる流路である流入路30と、液室42から液体を流出させる流路である流出路50とが接続されている。本実施形態では、ノズル41は円柱状の空間であり、液室42は略円柱状の空間である。液室42の下端部分は、下方にいくほど断面積が小さくなるテーパ形状となっている。本実施形態では、ノズル41及び液室42は、金属材料内に空間を形成することによって構成されている。
The
液室42内には、ノズル41に向かって往復運動することによりノズル41から液体を吐出させる移動体49が設けられている。本実施形態では、移動体49は、略円柱状の金属部材であり、その先端が略半球状に形成されている。液室42の上端部分には、液室42から液体が漏洩することを抑制するための円環状のシール部材48が、移動体49の周囲に配置されている。
A moving
移動体49の上端には、移動体49を往復移動させるアクチュエーター43が接続されている。本実施形態では、アクチュエーター43として、ピエゾ素子を用いる。ピエゾ素子は、複数の圧電材料が積層された構成を有しており、各圧電材料へ電圧が印加されることによって、その積層方向の長さが変化する。ピエゾ素子が伸長して最も長くなった状態では、移動体49が下方に移動し、移動体49の先端部分がノズル連通孔44の周囲である液室42の一部と接触して、ノズル41を閉塞する。一方、ピエゾ素子が伸長していない状態では、移動体49が上方に移動し、移動体49の先端部分がノズル連通孔44の周囲から離間する。移動体49が上方に移動すると、液室42内の液体がノズル41内に流れ込む。本実施形態では、移動体49が移動する距離、つまり、アクチュエーター43が伸長する長さは、例えば、50〜100μmである。
An actuator 43 that reciprocates the moving
制御部80(図1)は、CPUやメモリーを備えたコンピューターとして構成されており、メモリーに記憶された制御プログラムを実行することにより、種々の処理を実現する。例えば、制御部80は、アクチュエーター43を制御して、ノズル連通孔44の周囲と移動体49とを接触させることによりノズル41から液体を吐出させる吐出制御処理を実現する。なお、制御プログラムは、一時的でない有形な種々の記録媒体に記録されていてもよい。
The control unit 80 (FIG. 1) is configured as a computer having a CPU and a memory, and implements various processes by executing a control program stored in the memory. For example, the
図3は、吐出制御処理を示す説明図である。図3には、液体を一滴吐出する際の吐出制御処理が示されている。このため、液体を連続的に吐出する場合には、制御部80により一滴ずつの吐出量が調整されながら、吐出制御処理が連続して繰り返し行われる。図3において、上側には一滴の吐出量が小さい場合を示しており、下側には一滴の吐出量が大きい場合を示している。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the discharge control process. FIG. 3 shows an ejection control process when ejecting one drop of liquid. For this reason, when liquid is continuously discharged, the discharge control process is continuously repeated while adjusting the discharge amount of each drop by the
図3に示すように、まず、移動体49が上方に移動する直前のタイミングTa0では、制御部80がアクチュエーター43を制御することにより、移動体49が下方に移動している。このため、移動体49の先端部分がノズル連通孔44の周囲と接触することにより、ノズル41を閉塞させている。なお、タイミングTa0において、ノズル41は液体で満たされている。
As shown in FIG. 3, first, at timing Ta <b> 0 immediately before the moving
次に、制御部80がアクチュエーター43を制御することにより、移動体49が上方に移動する。このため、移動体49の先端部分がノズル連通孔44の周囲と接触していない状態となるとともに、移動体49が上昇した体積分の負圧がノズル41に生じ、ノズル41内の液体が液室42に一旦、引き上げられる。移動体49の先端部分がノズル連通孔44の周囲と接触していない状態では、加圧ポンプ20から流入路30内の液体に加えられた圧力により、流入路30内の液体が液室42内に供給される。なお、タイミングTa1は、移動体49が上方に移動し終わった直後のタイミングを示す。
Next, when the
本実施形態では、制御部80は、移動体49の先端部分がノズル連通孔44の周囲と接触していない時間を調整することにより、流入路30から液室42に流入する液体の量を調整し、ノズル41から吐出される液体の量を調整する。ノズル41から吐出される液体の一滴の吐出量が小さい場合と一滴の吐出量が大きい場合とでは、制御部80が、アクチュエーター43を制御することによって、移動体49を下方へ移動させ始めるタイミングTa2が異なる。
In the present embodiment, the
図3の紙面上側に示すように、一滴の吐出量を小さくする場合、制御部80は、タイミングTa0からタイミングTa2までの時間を短くする。このようにすることにより、タイミングTa0から、移動体49がノズル連通孔44の周囲と接触するタイミングTa3までの時間、つまり、移動体49の先端部分がノズル連通孔44の周囲と接触していない時間が短くなる。この結果として、流入路30から液室42に流入する液体の量が小さくなり、ノズル41から吐出される液体の吐出量が小さくなる。
As shown in the upper side of the drawing of FIG. 3, when reducing the discharge amount of one drop, the
一方、図3の紙面下側に示すように、一滴の吐出量を大きくする場合、制御部80は、一滴の吐出量を小さくする場合よりも、タイミングTa0からタイミングTa2までの時間を短くする。このようにすることにより、移動体49の先端部分がノズル連通孔44の周囲と接触していない時間が長くなる。この結果として、流入路30から液室42に流入する液体の量が大きくなり、ノズル41から吐出される液体の吐出量が大きくなる。
On the other hand, as shown in the lower side of the drawing in FIG. 3, when increasing the discharge amount of one drop, the
上述したように、本実施形態の液体吐出装置100によれば、ノズル連通孔44の周囲と移動体49とが接触していない状態において、流入路30から液室42に流入する液体の量を調整することにより、ノズル41から吐出される液体の量を調整することが可能となる。このため、液体吐出装置100において液体の吐出量を吐出動作中に調整することが可能となる。この結果として、液体吐出装置100によれば、吐出動作中において、段階的に吐出量を変更することや、各吐出量を微調整することや、一滴一滴の吐出量を調整することが可能となる。
As described above, according to the
B.第2実施形態:
第2実施形態は、第1実施形態と比較して、流入路30から液室42に流入する液体の量を調整する方法が異なる。第2実施形態では、制御部80は、液室42に流入する液体の圧力を調整することにより、流入路30から液室42に流入する液体の量を調整する。
B. Second embodiment:
The second embodiment differs from the first embodiment in a method for adjusting the amount of liquid flowing from the
第2実施形態では、図3の紙面上側に示すように、一滴の吐出量を小さくする場合、制御部80は、タイミングTa0からタイミングTa3までの状態、つまり、移動体49の先端部分がノズル連通孔44の周囲と接触していない状態において、液室42に流入する液体の圧力を小さくする。具体的には、制御部80は、加圧ポンプ20を制御することにより、液室42に流入する液体の圧力を小さくする。この結果として、流入路30から液室42に流入する液体の量が小さくなり、ノズル41から吐出される液体の吐出量が小さくなる。
In the second embodiment, as shown in the upper side of the drawing of FIG. 3, when the discharge amount of one drop is reduced, the
一方、図3の紙面下側に示すように、一滴の吐出量を大きくする場合、制御部80は、動体49の先端部分がノズル連通孔44の周囲と接触していない状態において、一滴の吐出量を小さくする場合よりも、液室42に流入する液体の圧力を大きくする。具体的には、制御部80は、加圧ポンプ20を制御することにより、液室42に流入する液体の圧力を大きくする。この結果として、流入路30から液室42に流入する液体の量が大きくなり、ノズル41から吐出される液体の吐出量が大きくなる。
On the other hand, as shown in the lower side of the drawing in FIG. 3, when increasing the discharge amount of one drop, the
上述したように、第2実施形態によれば、液室42に流入する液体の圧力を調整することにより、液体の吐出量を吐出動作中に調整することが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, the liquid discharge amount can be adjusted during the discharge operation by adjusting the pressure of the liquid flowing into the
C.第3実施形態:
第3実施形態は、第1実施形態と比較して、ノズル41から吐出される液体の量を調整する方法が異なる。ここで、第1実施形態及び第2実施形態では、制御部80は、流入路30から液室42に流入する液体の量を調整することにより、ノズル41から吐出される液体の量を調整している。一方、第3実施形態及び後述の第4実施形態では、制御部80は、ノズル連通孔44の周囲から移動体49を引き上げることに伴って、ノズル41から液室42内に流入する気体量を調整することにより、ノズル41から吐出される液体の量を調整する。
C. Third embodiment:
The third embodiment differs from the first embodiment in a method for adjusting the amount of liquid ejected from the
第3実施形態では、制御部80は、アクチュエーター43を制御することによって、移動体49がノズル41から離れる距離を調整することにより、液室42内に流入する気体量を調整する。
In the third embodiment, the
図4は、第3実施形態の吐出制御処理を示す説明図である。図4の紙面上側に示すように、一滴の吐出量を小さくする場合、制御部80は、アクチュエーター43を制御することによって、タイミングTa1において、移動体49がノズル41から離れる距離を大きくする。これにより、液室42内に流入する気体量が大きくなる。この結果として、移動体49を下方へ移動させ始めるタイミングTa2において、液室42内に流入している気体量が大きくなっているため、タイミングTa3において、ノズル41から吐出される液体の吐出量が小さくなる。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a discharge control process according to the third embodiment. As shown in the upper side of the drawing of FIG. 4, when reducing the ejection amount of one drop, the
一方、図4の紙面下側に示すように、一滴の吐出量を大きくする場合、制御部80は、タイミングTa1において、一滴の吐出量を小さくする場合よりも、移動体49がノズル41から離れる距離を小さくする。これにより、液室42内に流入する気体量が小さくなる。この結果として、タイミングTa2において、液室42内に流入する気体量が小さくなっているため、タイミングTa3において、ノズル41から吐出される液体の吐出量が大きくなる。
On the other hand, as shown in the lower side of the drawing in FIG. 4, when increasing the discharge amount of one drop, the
上述したように、第3実施形態によれば、ノズル連通孔44の周囲から移動体49を引き上げることに伴って、ノズル41から液室42内に流入する気体量を調整することにより、ノズル41から吐出される液体の量を調整する。このため、液体吐出装置100において液体の吐出量を吐出動作中に調整することが可能となる。
As described above, according to the third embodiment, the
D.第4実施形態:
第4実施形態は、第3実施形態と比較して、ノズル連通孔44の周囲から移動体49を引き上げることに伴って、ノズル41から液室42内に流入する気体量を調整する方法が異なる。第4実施形態では、制御部80は、移動体49がノズル41から離れる速度を調整することにより、液室42内に流入する気体量を調整する。
D. Fourth embodiment:
The fourth embodiment differs from the third embodiment in a method of adjusting the amount of gas flowing from the
図5は、第4実施形態の吐出制御処理を示す説明図である。図5の紙面上側に示すように、一滴の吐出量を小さくする場合、制御部80は、移動体49がノズル41から離れる速度を速くする。つまり、移動体49が上方に移動する直前のタイミングTa0から、移動体49が最も上方に移動し終わった直後のタイミングTa1までの時間を短くする。これにより、ノズル41に生じる負圧が大きくなり、液室42内に流入する気体量が大きくなる。このため、移動体49を下方へ移動させ始めるタイミングTa2において、液室42内に流入している気体量が大きくなり、タイミングTa3において、ノズル41から吐出される液体の吐出量が小さくなる。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a discharge control process according to the fourth embodiment. As shown on the upper side of the drawing of FIG. 5, when the discharge amount of one drop is reduced, the
一方、図5の紙面下側に示すように、一滴の吐出量を大きくする場合、制御部80は、一滴の吐出量を小さくする場合よりも、移動体49がノズル41から離れる速度を遅くする。つまり、タイミングTa0からタイミングTa1までの時間を長くする。これにより、ノズル41に生じる負圧が小さくなり、液室42内に流入する気体量が小さくなる。このため、タイミングTa2において、液室42内に流入している気体量が小さくなり、タイミングTa3において、ノズル41から吐出される液体の吐出量が大きくなる。
On the other hand, as shown in the lower side of the drawing of FIG. 5, when increasing the discharge amount of one drop, the
上述したように、第4実施形態によれば、移動体49がノズル41から離れる速度を調整することにより、ノズル連通孔44の周囲から移動体49を引き上げることに伴って、ノズル41から液室42内に流入する気体量を調整できる。このため、ノズル41から吐出される液体の量を調整することが可能となり、液体吐出装置100において液体の吐出量を吐出動作中に調整することが可能となる。
As described above, according to the fourth embodiment, the moving
E.第5実施形態:
図6は、第5実施形態のヘッド部40Aの概略構成を示す説明図である。第5実施形態は、第1実施形態と比較して、ヘッド部40Aの構成が異なるが、それ以外は同じである。第5実施形態は、複数のノズル41a,41b,41cを有するとともに、それぞれのノズル41a〜41cに対応する複数の移動体49a,49b,49c及びアクチュエーター43a,43b,43cを有する。また、第5実施形態では、制御部80は、ノズル41a〜41cごとに各アクチュエーター43a〜43cを制御する。
E. Fifth embodiment:
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a
このようにすることにより、第5実施形態によれば、ノズル41a〜41cごとに液体の吐出量を調整できる。なお、制御部80は、アクチュエーター43a〜43cを一括制御してもよい。また、第5実施形態は、流路45,46を介して、液室42a,42b,42cが並列する態様であるが、これに限られず、各液室42a,42b,42cが流入路30及び流出路50と直接つながる態様としてもよい。
By doing in this way, according to 5th Embodiment, the discharge amount of a liquid can be adjusted for every
F.その他の実施形態:
<他の実施形態1>
上記第2実施形態では、加圧ポンプ20により液体の圧力を調整するが、これに限られず、負圧発生源70により液体の圧力を調整してもよく、加圧ポンプ20と負圧発生源70により液体の圧力を調整してもよい。
F. Other embodiments:
<Other embodiment 1>
In the second embodiment, the pressure of the liquid is adjusted by the pressurizing
<他の実施形態2>
上記第1実施形態から第4実施形態では、異なる方法によりノズル41から吐出される液体の量を調整するが、これに限られず、上述の各方法を組み合わせた方法によりノズル41から吐出される液体の量を調整してもよい。例えば、第1実施形態に記載された方法と第3実施形態に記載された方法とを組み合わせた方法により、ノズルから吐出される液体の量を調整してもよい。
<Other embodiment 2>
In the first to fourth embodiments, the amount of liquid ejected from the
<他の実施形態3>
本発明は、インクを吐出する液体吐出装置に限らず、インク以外の他の液体を吐出する任意の液体吐出装置にも適用することができる。例えば、以下のような各種の液体吐出装置に本発明は適用可能である。
(1)ファクシミリ装置等の画像記録装置。
(2)液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置。
(3)有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイや、面発光ディスプレイ(Field Emission Display、FED)等の電極形成に用いられる電極材吐出装置。
(4)バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を吐出する液体吐出装置。
(5)精密ピペットとしての試料吐出装置。
(6)潤滑油の吐出装置。
(7)樹脂液の吐出装置。
(8)時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置。
(9)光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置。
(10)基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を吐出する液体吐出装置。
(11)他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置。
<Other embodiment 3>
The present invention is not limited to a liquid ejecting apparatus that ejects ink, but can be applied to any liquid ejecting apparatus that ejects liquid other than ink. For example, the present invention is applicable to the following various liquid ejection devices.
(1) An image recording apparatus such as a facsimile apparatus.
(2) A color material discharge device used for manufacturing a color filter for an image display device such as a liquid crystal display.
(3) An electrode material discharge device used for electrode formation such as an organic EL (Electro Luminescence) display and a surface emission display (Field Emission Display, FED).
(4) A liquid ejection device that ejects a liquid containing a bio-organic material used for biochip manufacture.
(5) Sample discharge device as a precision pipette.
(6) A lubricating oil discharge device.
(7) Resin liquid discharge device.
(8) A liquid ejection device that ejects lubricating oil pinpoint to precision machines such as watches and cameras.
(9) A liquid ejection apparatus that ejects a transparent resin liquid such as an ultraviolet curable resin liquid onto a substrate in order to form a micro hemispherical lens (optical lens) used for an optical communication element or the like.
(10) A liquid discharge apparatus that discharges an acidic or alkaline etchant to etch a substrate or the like.
(11) A liquid discharge apparatus including a liquid discharge head that discharges another arbitrary minute amount of liquid droplets.
なお、「液滴」とは、液体吐出装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体吐出装置が消費できるような材料であればよい。例えば、「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であれば良く、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。液体の代表的な例としてはインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体状組成物を包含するものとする。 The “droplet” refers to the state of the liquid ejected from the liquid ejecting apparatus, and includes those that are tailed in the form of particles, tears, or threads. The “liquid” here may be any material that can be consumed by the liquid ejection device. For example, the “liquid” may be a material in a state in which the substance is in a liquid phase, such as a material in a liquid state having high or low viscosity, and sol, gel water, other inorganic solvents, organic solvents, solutions, Liquid materials such as liquid resins and liquid metals (metal melts) are also included in the “liquid”. Further, “liquid” includes not only a liquid as one state of a substance but also a liquid obtained by dissolving, dispersing or mixing particles of a functional material made of a solid such as a pigment or metal particles in a solvent. Typical examples of the liquid include ink and liquid crystal. Here, the ink includes various liquid compositions such as general water-based ink and oil-based ink, gel ink, and hot-melt ink.
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be realized with various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the technical features of the embodiments corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are intended to solve part or all of the above-described problems, or part of the above-described effects. Or, in order to achieve the whole, it is possible to replace or combine as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.
10…タンク、20…加圧ポンプ、30…流入路、40,40A…ヘッド部、41,41a,41b,41c…ノズル、42,42a,42b,42c…液室、43,43a,43b,43c…アクチュエーター、44…ノズル連通孔、45…流路、48…シール部材、49,49a,49b,49c…移動体、50…流出路、60…液体貯留部、70…負圧発生源、80…制御部、90…循環路、100…液体吐出装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
液体を吐出するためのノズルと、
前記ノズルに連通するノズル連通孔を有する液室と、
前記液室に前記液体を流入させる流入路と、
前記液室内で前記ノズルに向かって往復移動することにより前記ノズルから前記液体を吐出させる移動体と、
前記移動体を往復運動させるアクチュエーターと、
前記アクチュエーターを制御して、前記ノズル連通孔の周囲と前記移動体とを接触させることにより前記ノズルから前記液体を吐出させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ノズル連通孔の周囲と前記移動体とが接触していない状態において、前記流入路から前記液室に流入する前記液体の量を調整することにより、前記ノズルから吐出される前記液体の量を調整する、液体吐出装置。 A liquid ejection device comprising:
A nozzle for discharging liquid;
A liquid chamber having a nozzle communication hole communicating with the nozzle;
An inflow path through which the liquid flows into the liquid chamber;
A moving body that discharges the liquid from the nozzle by reciprocating toward the nozzle in the liquid chamber;
An actuator for reciprocating the moving body;
A controller that controls the actuator to discharge the liquid from the nozzle by bringing the moving body into contact with the periphery of the nozzle communication hole; and
The controller is discharged from the nozzle by adjusting the amount of the liquid flowing into the liquid chamber from the inflow path in a state where the periphery of the nozzle communication hole and the moving body are not in contact with each other. A liquid ejection apparatus for adjusting the amount of the liquid.
前記制御部は、前記液室に流入する前記液体の圧力を調整することにより、前記ノズル連通孔の周囲と前記移動体とが接触していない状態において、前記流入路から前記液室に流入する前記液体の量を調整する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 1,
The controller adjusts the pressure of the liquid flowing into the liquid chamber, and flows into the liquid chamber from the inflow path in a state where the periphery of the nozzle communication hole and the moving body are not in contact with each other. A liquid ejection apparatus for adjusting the amount of the liquid.
前記制御部は、前記ノズル連通孔の周囲と前記移動体とが接触していない時間を調整することにより、前記流入路から前記液室に流入する前記液体の量を調整する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 1 or 2, wherein
The liquid ejecting apparatus, wherein the control unit adjusts an amount of the liquid flowing into the liquid chamber from the inflow path by adjusting a time during which the periphery of the nozzle communication hole is not in contact with the moving body.
液体を吐出するためのノズルと、
前記ノズルに連通するノズル連通孔を有する液室と、
前記液室に前記液体を流入させる流入路と、
前記液室内で前記ノズルに向かって往復移動することにより前記ノズルから前記液体を吐出させる移動体と、
前記移動体を往復運動させるアクチュエーターと、
前記アクチュエーターを制御して、前記ノズル連通孔の周囲と前記移動体とを接触させることにより前記ノズルから前記液体を吐出させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ノズル連通孔の周囲から前記移動体を引き上げることに伴って、前記ノズルから前記液室内に流入する気体量を調整することにより、前記ノズルから吐出される前記液体の量を調整する、液体吐出装置。 A liquid ejection device comprising:
A nozzle for discharging liquid;
A liquid chamber having a nozzle communication hole communicating with the nozzle;
An inflow path through which the liquid flows into the liquid chamber;
A moving body that discharges the liquid from the nozzle by reciprocating toward the nozzle in the liquid chamber;
An actuator for reciprocating the moving body;
A controller that controls the actuator to discharge the liquid from the nozzle by bringing the moving body into contact with the periphery of the nozzle communication hole; and
The control unit adjusts an amount of gas flowing from the nozzle into the liquid chamber as the moving body is pulled up from the periphery of the nozzle communication hole, thereby controlling the amount of the liquid discharged from the nozzle. The liquid ejection device to be adjusted.
前記制御部は、前記移動体が前記ノズルから離れる距離を調整することにより、前記ノズル連通孔の周囲から前記移動体を引き上げることに伴って、前記ノズルから前記液室内に流入する気体量を調整する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 4,
The control unit adjusts a distance that the moving body moves away from the nozzle, thereby adjusting an amount of gas flowing from the nozzle into the liquid chamber as the moving body is pulled up from the periphery of the nozzle communication hole. A liquid ejection device.
前記制御部は、前記移動体が前記ノズルから離れる速度を調整することにより、前記ノズル連通孔の周囲から前記移動体を引き上げることに伴って、前記ノズルから前記液室内に流入する気体量を調整する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 4 or 5, wherein
The controller adjusts an amount of gas flowing from the nozzle into the liquid chamber as the movable body is pulled up from the periphery of the nozzle communication hole by adjusting a speed at which the movable body is separated from the nozzle. A liquid ejection device.
複数の前記ノズルを有するとともに、それぞれの前記ノズルに対応する複数の前記移動体及び複数の前記アクチュエーターを有し、前記制御部は、前記ノズルごとに前記アクチュエーターを制御する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to any one of claims 1 to 6,
A liquid ejecting apparatus having a plurality of the nozzles, a plurality of the moving bodies corresponding to each of the nozzles, and a plurality of the actuators, wherein the control unit controls the actuator for each of the nozzles.
前記ノズルに連通するノズル連通孔を有する液室と、
前記液室に前記液体を流入させる流入路と、
前記液室内で前記ノズルに向かって往復移動することにより前記ノズルから前記液体を吐出させる移動体と、
前記移動体を往復運動させるアクチュエーターと、
前記アクチュエーターを制御して、前記ノズル連通孔の周囲と前記移動体とを接触させることにより前記ノズルから前記液体を吐出させる液体吐出装置によって実行される液体吐出方法であって、
前記ノズル連通孔の周囲と前記移動体とが接触していない状態において、前記流入路から前記液室に流入する前記液体の量を調整することにより、前記ノズルから吐出される前記液体の量を調整する、液体吐出方法。 A nozzle for discharging liquid;
A liquid chamber having a nozzle communication hole communicating with the nozzle;
An inflow path through which the liquid flows into the liquid chamber;
A moving body that discharges the liquid from the nozzle by reciprocating toward the nozzle in the liquid chamber;
An actuator for reciprocating the moving body;
A liquid discharge method executed by a liquid discharge apparatus that discharges the liquid from the nozzle by controlling the actuator to bring the periphery of the nozzle communication hole into contact with the moving body,
In a state where the periphery of the nozzle communication hole and the moving body are not in contact with each other, the amount of the liquid discharged from the nozzle is adjusted by adjusting the amount of the liquid flowing into the liquid chamber from the inflow path. The liquid ejection method to be adjusted.
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