JP2020075446A - Liquid circulation system, liquid jet recording device and control method of liquid jet head - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、液体循環システム、液体噴射記録装置および液体噴射ヘッドの制御方法に関する。 The present disclosure relates to a liquid circulation system, a liquid jet recording apparatus, and a liquid jet head control method.
液体噴射ヘッドを備えた液体噴射記録装置が様々な分野に利用されている。液体噴射ヘッドでは、圧電アクチュエータにパルス信号が印加されることにより圧力室内の容積が変化し、それにより圧力室に充填された液体が、ノズルから噴射されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。また、液体噴射ヘッドにおいては、液体の収容部と液体噴射ヘッドとの間で液体を循環させて利用する、循環式の液体噴射ヘッドが開発されている。 A liquid jet recording apparatus including a liquid jet head is used in various fields. In the liquid ejecting head, the volume inside the pressure chamber is changed by applying a pulse signal to the piezoelectric actuator, so that the liquid filled in the pressure chamber is ejected from the nozzle (for example, Patent Document 1). 1). Further, in the liquid ejecting head, a circulation type liquid ejecting head has been developed in which the liquid is circulated and used between the liquid containing portion and the liquid ejecting head.
このような液体噴射記録装置では一般に、印刷画質を向上させることが求められている。印刷画質を向上させることが可能な液体循環システム、液体噴射記録装置および液体噴射ヘッドの制御方法を提供することが望ましい。 In such a liquid jet recording apparatus, it is generally required to improve print image quality. It is desirable to provide a liquid circulation system, a liquid jet recording apparatus, and a liquid jet head control method capable of improving print image quality.
本開示の一実施の形態に係る液体循環システムは、液体を噴射する複数のノズルを有する液体噴射ヘッドと、液体を収容する収容部と、液体が流れる循環流路を含んでおり、収容部内と液体噴射ヘッド内との間で循環流路を流れる液体を循環させるための循環機構と、複数のノズル間に重力方向に沿った高低差が生じるように液体噴射ヘッドが配置されている場合に、液体噴射ヘッドの動作状況に応じて、循環流路を流れる液体の循環方向を制御する制御部とを備えたものである。 A liquid circulation system according to an embodiment of the present disclosure includes a liquid ejecting head having a plurality of nozzles for ejecting a liquid, an accommodating section for accommodating the liquid, and a circulation flow path through which the liquid flows, and A circulation mechanism for circulating the liquid flowing through the circulation flow path between the liquid ejection head and the liquid ejection head, when the liquid ejection head is arranged so that a height difference occurs along the gravity direction between the plurality of nozzles, And a control unit for controlling the circulation direction of the liquid flowing through the circulation flow path according to the operating condition of the liquid ejecting head.
本開示の一実施の形態に係る液体噴射記録装置は、上記本開示の一実施の形態に係る液体循環システムを備えたものである。 A liquid jet recording apparatus according to an embodiment of the present disclosure includes the liquid circulation system according to the embodiment of the present disclosure.
本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドの制御方法は、液体を収容する収容部内と液体噴射ヘッド内との間で、循環流路を流れる液体を循環させることと、複数のノズル間に重力方向に沿った高低差が生じるように液体噴射ヘッドが配置されている場合に、液体噴射ヘッドの動作状況に応じて、循環流路を流れる前記液体の循環方向を制御することとを含むようにしたものである。収容部内から液体噴射ヘッド内へ液体を充填させる充填動作の際には、液体噴射ヘッド内において、重力方向の上方へ向かって液体が流れるように、液体の循環方向を制御する。また、液体噴射ヘッドから液体を噴射させる吐出動作の際には、液体噴射ヘッド内において、重力方向の下方へ向かって液体が流れるように、液体の循環方向を制御する。 A control method for a liquid ejecting head according to an embodiment of the present disclosure is to circulate a liquid flowing in a circulation flow path between a containing portion that contains a liquid and an inside of the liquid ejecting head, and between a plurality of nozzles. Controlling the circulation direction of the liquid flowing through the circulation flow path according to the operating condition of the liquid ejecting head when the liquid ejecting head is arranged so as to have a height difference along the direction of gravity. It is the one. During the filling operation for filling the liquid into the liquid ejecting head from the storage portion, the circulation direction of the liquid is controlled so that the liquid flows in the liquid ejecting head upward in the gravity direction. Further, during the ejection operation for ejecting the liquid from the liquid ejecting head, the circulation direction of the liquid is controlled so that the liquid flows downward in the gravity direction in the liquid ejecting head.
本開示の一実施の形態に係る液体循環システム、液体噴射記録装置および液体噴射ヘッドの制御方法によれば、印刷画質を向上させることが可能となる。 According to the liquid circulation system, the liquid jet recording apparatus, and the liquid jet head control method according to the embodiment of the present disclosure, it is possible to improve print image quality.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態(液体噴射ヘッドの動作状況に応じて液体循環方向を制御する手法の例)
2.変形例
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The description will be given in the following order.
1. Embodiment (an example of a method of controlling a liquid circulation direction according to an operating condition of a liquid ejecting head)
2. Modification
<1.実施の形態>
[プリンタ3の構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドとしてのインクジェットヘッド1の外観構成例を、模式的に斜視図で表したものである。図2は、このインクジェットヘッド1を備えた、本開示の一実施の形態に係る液体噴射記録装置としてのプリンタ3の構成例を、模式図で表したものである。図3は、このプリンタ3の構成例をブロック図で表したものである。なお、本明細書の説明に用いられる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
<1. Embodiment>
[Configuration of Printer 3]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an external configuration example of an
また、図2では、インクジェットヘッド1における後述する複数のノズル孔Hn間に、重力方向dgに沿った高低差が生じるように、インクジェットヘッド1が配置されている場合の例を示している。具体的には、この図2では、詳細は後述するが、複数のノズル孔Hnの配列方向(X軸方向)が、水平方向dHと交差する方向(この例では、重力方向dg(垂直方向dV))となっている。
Further, FIG. 2 shows an example in which the
プリンタ3は、後述するインク9を利用して、被記録媒体(例えば記録紙)に対し、画像や文字等の記録(印刷)を行うインクジェットプリンタである。このプリンタ3は、図1〜図3に示したように、インクジェットヘッド1、インク容器2、循環機構5、情報入力部30およびプリンタ制御部31(印刷制御部)を備えている。なお、本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドの制御方法は、本実施の形態のプリンタ3において具現化されるため、以下、併せて説明する。
The
ここで、インクジェットヘッド1は、本開示における「液体噴射ヘッド」の一具体例に対応し、プリンタ3は、本開示における「液体噴射記録装置」の一具体例に対応している。インク容器2は、本開示における「収容部」の一具体例に対応し、インク9は、本開示における「液体」の一具体例に対応している。インクジェットヘッド1、インク容器2、循環機構5およびプリンタ制御部31は、本開示における「液体循環システム」の一具体例に対応し、プリンタ制御部31は、本開示における「制御部」の一具体例に対応している。
Here, the
インク容器2は、図2に示したように、インク9を内部に収容する容器である。
As shown in FIG. 2, the
(A.インクジェットヘッド1)
インクジェットヘッド1は、図1,図2中の破線の矢印で示したように、後述する複数のノズル(ノズル孔Hn)から被記録媒体に対して液滴状のインク9を噴射(吐出)して、画像や文字等の記録を行うヘッドである。このインクジェットヘッド1は、図1〜図3に示したように、ノズルプレート11、アクチュエータプレート12(圧電アクチュエータ)、インク供給・排出口14、エアダンパー15、駆動基板16、流れ方向検知部17、姿勢検知部18およびヘッド制御部19を有している。
(A. Inkjet head 1)
The
ノズルプレート11は、ポリイミド等のフィルム材または金属材料により構成されたプレートであり、図1,図2に示したように、インク9を噴射する複数のノズル孔Hnを有している。これら複数のノズル孔Hnは、X軸方向に沿って所定の間隔をおいて一直線上(1列)に並んで形成されており、円形状となっている。また、図2に示した配置例では、これら複数のノズル孔Hnは、重力方向dg(垂直方向dV)に沿って配列されている。したがって、この図2に示した配置例では、各ノズル孔Hnから水平方向dHへ向けて、インク9が噴射されるようになっている(図2中の破線の矢印参照)。
The
なお、各ノズル孔Hn(図2中に示した、後述するノズル孔Hn1,Hn2を含む)は、本開示における「ノズル」の一具体例に対応している。 Each nozzle hole Hn (including nozzle holes Hn1 and Hn2 shown in FIG. 2 to be described later) corresponds to a specific example of “nozzle” in the present disclosure.
アクチュエータプレート12は、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料により構成されたプレートである。このアクチュエータプレート12には、複数のチャネル(不図示)が設けられている。これらのチャネルは、インク9に対して圧力を印加するための圧力室として機能する部分であり、X軸方向に沿って所定の間隔をおいて互いに平行となるよう、並んで配置されている。各チャネルは、圧電体からなる駆動壁(不図示)によってそれぞれ画成されており、断面視にて凹状の溝部となっている。
The
このようなチャネルには、インク9を吐出させるための吐出チャネルと、インク9を吐出させないダミーチャネル(非吐出チャネル)とが存在している。言い換えると、吐出チャネルにはインク9が充填される一方、ダミーチャネルにはインク9が充填されないようになっている。また、各吐出チャネルは、上記したノズルプレート11におけるノズル孔Hnと連通している一方、各ダミーチャネルは、ノズル孔Hnには連通しないようになっている。これらの吐出チャネルとダミーチャネルとは、X軸方向に沿って交互に並んで配置されている。
Such channels include an ejection channel for ejecting the
上記した駆動壁における対向する内側面にはそれぞれ、駆動電極(不図示)が設けられている。この駆動電極には、吐出チャネルに面する内側面に設けられたコモン電極(共通電極)と、ダミーチャネルに面する内側面に設けられたアクティブ電極(個別電極)とが存在している。これらの駆動電極と、後述する駆動基板16における駆動回路との間は、フレキシブル基板(不図示)に形成された複数の引き出し電極(不図示)を介して、電気的に接続されている。これにより、このフレキシブル基板を介して、駆動回路から各駆動電極に対し、後述する駆動電圧Vd(パルス信号Sp)が印加されるようになっている。
A drive electrode (not shown) is provided on each of the opposing inner side surfaces of the drive wall. The drive electrode has a common electrode (common electrode) provided on the inner side surface facing the ejection channel and an active electrode (individual electrode) provided on the inner side surface facing the dummy channel. These drive electrodes and a drive circuit on the
インク供給・排出口14(図1参照)は、前述したインク容器2内からインクジェットヘッド1内にインク9が供給されると共に、インクジェットヘッド1内からインク容器2内へ向けてインク9が排出される部分である。このインク供給・排出口14には、図2に模式的に示したように、一対(2つ)の出入口部Ta,Tbが設けられている。これらの出入口部Ta,Tbはそれぞれ、詳細は後述するが、インク9の入口部Tinまたは出口部Toutとして機能するようになっている(図5)。
The ink supply / discharge port 14 (see FIG. 1) supplies the
なお、これらの出入口部Ta,Tbはそれぞれ、本開示における「入口部」または「出口部」の一具体例に対応している。また、上記した入口部Tinおよび出口部Toutはそれぞれ、本開示における「入口部」および「出口部」の一具体例に対応している。 It should be noted that these inlet / outlet portions Ta and Tb respectively correspond to specific examples of the “inlet portion” or the “outlet portion” in the present disclosure. Further, the above-described inlet portion Tin and outlet portion Tout correspond to specific examples of the “inlet portion” and the “outlet portion” in the present disclosure, respectively.
エアダンパー15は、インク供給・排出口14を介して供給または排出されるインク9が内部を通過する部分であり、上記したアクチュエータプレート12を介して各ノズル孔Hnへ向けて、インク9が供給されるようになっている。このエアダンパー15は、例えば印刷動作中のインクジェットヘッド1に物理的な衝撃が与えられた場合でも、いわゆるノズル抜けなどの不具合を発生しにくくするバッファ機能を有しており、様々な形態のものがある。
The
駆動基板16は、後述するヘッド制御部19を含む駆動回路(前述)が形成されている基板である。この駆動回路には、後述する情報入力部30から後述するプリンタ制御部31を介して、各種の情報(印刷データ等)が供給されるようになっている。そして、前述したフレキシブル基板を介して、駆動回路からアクチュエータプレート12の各駆動電極に対し、後述する駆動電圧Vd(パルス信号Sp)が印加されるようになっている。
The
流れ方向検知部17は、インクジェットヘッド1内でのインク9の流れる方向(流れ方向情報If:後述する図4中に示す、実線および破線の矢印Fc参照)を常時検知するものであり、例えばフローセンサ等を用いて構成されている。このようにして流れ方向検知部17により検知された、インク9の流れ方向情報Ifは、図3に示したように、後述するプリンタ制御部31へと随時供給されるようになっている。
The flow
姿勢検知部18は、インクジェットヘッド1の姿勢(姿勢情報Ip)を常時検知するものであり、例えば加速度センサや地磁気センサ等を用いて構成されている。この姿勢検知部18は、具体的には、複数のノズル孔Hnの配列方向(X軸方向:図1,図2参照)が、水平方向dHと平行となっているのか否かを検知するようになっている(図2参照)。このようにして姿勢検知部18により検知された、インクジェットヘッド1の姿勢情報Ipは、図3に示したように、後述するプリンタ制御部31へと随時供給されるようになっている。
The
ヘッド制御部19は、インクジェットヘッド1の各構成部品に電気的に接続されて相互に信号を送受信することで、各構成部品を包括的に制御するものである。具体的には、ヘッド制御部19は、インクジェットヘッド1における各種動作(インク9の噴射動作等)を制御するようになっている。詳細には図3に示したように、ヘッド制御部19は、後述する情報入力部30から後述するプリンタ制御部31を介して、各種情報(印刷データ等)を取得する。そしてヘッド制御部19は、アクチュエータプレート12に対して前述した駆動電圧Vd(パルス信号Sp)を出力することで、各ノズル孔Hnからのインク9の噴射動作を制御するようになっている。
The
このようなヘッド制御部19は、各種の演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)と、このCPUによって実行すべき制御プログラム等を格納するROM(Read Only Memory)と、各種データのバッファや演算処理のワークエリアとして用いられるRAM(Random Access Memory)と、を有している。
Such a
(B.循環機構5)
図4は、図2に示した循環機構5の詳細構成例を、上記したインク容器2およびインクジェットヘッド1とともに、模式的に表したものである。なお、図4中に示した、実線および破線の矢印Fa1,Fa2,Fb1,Fb2,Fcはそれぞれ、インク9の循環方向を示している。
(B. Circulation mechanism 5)
FIG. 4 schematically shows a detailed configuration example of the circulation mechanism 5 shown in FIG. 2 together with the
この循環機構5は、図4に示したように、循環流路50と、一対のインク補助タンク51a,51bと、一対の送液ポンプ52a,52bと、濾過フィルタ53と、一対の圧力制御装置54a,54bとを備えている。
As shown in FIG. 4, the circulation mechanism 5 includes a
(B−1.循環流路50)
循環流路50は、インクジェットヘッド1内とインクジェットヘッド1の外部(インク容器2内)との間を循環する流路であり、インク9がこの循環流路50を循環して流れるようになっている。循環流路50は、インク容器2とインクジェットヘッド1との間を接続する部分である、2つの流路50a,50bを有している(図4参照)。詳細は後述するが、流路50aは、インク容器2とインクジェットヘッド1との間で、インク9が双方向に流れることが可能な流路(図4中の実線および破線の矢印Fa1,Fa2参照)である。流路50bも同様に、インク容器2とインクジェットヘッド1との間で、インク9が双方向に流れることが可能な流路(図4中の実線および破線の矢印Fb1,Fb2参照)である。
(B-1. Circulation channel 50)
The
流路50aは、図4に示したように、一対の流路50a1,50a2によって構成されている。また、流路50bも同様に、図4に示したように、一対の流路50b1,50b2によって構成されている。
The
流路50a1は、インク容器2内から後述する送液ポンプ52aおよび濾過フィルタ53を経由して、後述するインク補助タンク51a内へと至るように配置されている。この流路50a1では、インク容器2内とインク補助タンク51a内との間で、インク9が双方向に流れることが可能となっている(図4中の実線および破線の矢印Fa1参照)。
The flow path 50a1 is arranged so as to reach the inside of the ink
流路50a2は、インク補助タンク51a内からインクジェットヘッド1内へと至るように配置されている。この流路50a2では、インク補助タンク51a内とインクジェットヘッド1内との間で、インク9が双方向に流れることが可能となっている(図4中の実線および破線の矢印Fa2参照)。なお、図4中に模式的に示した出入口部Ta(前述)は、循環流路50(流路50a2)を流れるインク9がインクジェットヘッド1内へと流入、あるいは、インクジェットヘッド1内から循環流路50(流路50a2)へとインク9が流出する部分である。
The flow path 50a2 is arranged so as to extend from the ink
流路50b1は、インクジェットヘッド1内から後述するインク補助タンク51b内へと至るように配置されている。この流路50b1では、インクジェットヘッド1内とインク補助タンク51b内との間で、インク9が双方向に流れることが可能となっている(図4中の実線および破線の矢印Fb1参照)。なお、図4中に模式的に示した出入口部Tb(前述)は、インクジェットヘッド1内から循環流路50(流路50b1)へとインク9が流出、あるいは、循環流路50(流路50b1)を流れるインク9がインクジェットヘッド1内へと流入する部分である。
The flow path 50b1 is arranged so as to reach from the inside of the
流路50b2は、インク補助タンク51b内から後述する送液ポンプ52bを経由して、インク容器2内へと至るように配置されている。この流路50b2では、インク補助タンク51b内とインク容器2内との間で、インク9が双方向に流れることが可能となっている(図4中の実線および破線の矢印Fb2参照)。
The flow path 50b2 is arranged so as to reach the inside of the
(B−2.インク補助タンク51a,51b)
インク補助タンク51aは、流路50a上(流路50a1,50a2の間)に挿設されている。このインク補助タンク51aは、インク9を補助的(一時的)に収容するタンクである。インク補助タンク51bは、流路50b上(流路50b1,50b2の間)に挿設されている。このインク補助タンク51bもまた、インク9を補助的に収容するタンクである。
(B-2. Ink
The ink
送液ポンプ52aは、流路50a(流路50a1)上において、インク容器2と濾過フィルタ53との間に配置されている。送液ポンプ52bは、流路50b(流路50b2)上において、インク補助タンク51bとインク容器2との間に配置されている。
The
濾過フィルタ53は、流路50a(流路50a1)上において、送液ポンプ52aとインク補助タンク51aとの間に配置されている。この濾過フィルタ53は、インク9中に含まれる不純物を除去するためのフィルタである。
The
(B−3.圧力制御装置54a,54b)
圧力制御装置54aは、インク補助タンク51aに連結されており、このインク補助タンク51a内の圧力Paを制御する装置である。具体的には、圧力制御装置54aは、インク補助タンク51a内に空気を流入させることで、このインク補助タンク51a内の圧力Paが、正圧(陽圧)となるように制御する。また、圧力制御装置54aは、インク補助タンク51a内から空気を流出させることで、このインク補助タンク51a内の圧力Paが、負圧(陰圧)となるように制御する。
(B-3.
The
圧力制御装置54bは、インク補助タンク51bに連結されており、このインク補助タンク51b内の圧力Pbを制御する装置である。具体的には、圧力制御装置54bは、インク補助タンク51b内に空気を流入させることで、このインク補助タンク51b内の圧力Pbが、正圧となるように制御する。また、圧力制御装置54bは、インク補助タンク51b内から空気を流出させることで、このインク補助タンク51b内の圧力Pbが、負圧となるように制御する。
The
ここで、詳細は後述するが、このようなインク補助タンク51a内の圧力Paとインク補助タンク51b内の圧力Pbとの圧力差ΔP(=Pa−Pb)に応じて、インク9が循環流路50内を一定の流速にて循環するようになっている。
Here, as will be described later in detail, the
(C.情報入力部30,プリンタ制御部31)
情報入力部30は、図3に示したように、インクジェットヘッド1内の前述したヘッド制御部19へ向けて、以下説明するプリンタ制御部31を介して、各種の情報(データ)を供給するものである。情報入力部30では、このような各種の情報の入力や、各種の設定および操作等が行われるようになっている。このような情報入力部30は、例えば、プリンタ3の筺体等に配設されるタッチパネルを用いて構成されている。なお、情報入力部30がプリンタ3自体に設けられるのではなく、例えば、プリンタ3に対してネットワークを介して接続された、ホストコンピュータであってもよい。
(C.
As shown in FIG. 3, the
プリンタ制御部31は、プリンタ3全体における各種制御(印刷動作等の制御)を行うものであり、プリンタ3における各種部材の制御を行うようになっている。
The
ここで、本実施の形態ではプリンタ制御部31は、詳細は後述するが、インクジェットヘッド1の動作状況に応じて、上記した循環流路50を流れるインク9の循環方向(供給方向)の制御を行う(図4中の実線および破線の矢印Fa1,Fa2,Fb1,Fb2,Fc参照)。この際にプリンタ制御部31は、インクジェットヘッド1における前述した出入口部Ta,Tb(入口部Tinまたは出口部Toutとして機能する部分)にそれぞれ印加される圧力Pa,Pbの値を制御することで、インク9の循環方向を制御するようになっている(図4参照)。
Here, in the present embodiment, the
また、プリンタ制御部31は、前述した流れ方向検知部17から供給される、インク9の流れ方向情報Ifを確認しつつ、インク9の循環方向を制御するようになっている。更に、プリンタ制御部31は、前述した姿勢検知部18から供給される、インクジェットヘッド1の姿勢情報Ipを利用して、インク9の循環方向を制御するようになっている。
Further, the
なお、プリンタ制御部31によるインク9の循環方向の制御処理の詳細については、後述する(図5,図6)。
The details of the control process of the circulation direction of the
[動作および作用・効果]
(A.プリンタ3の基本動作)
このプリンタ3では、以下のようなインクジェットヘッド1によるインク9の噴射動作を用いて、被記録媒体に対する画像や文字等の記録動作(印刷動作)が行われる。具体的には、本実施の形態のインクジェットヘッド1では、以下のようにして、せん断(シェア)モードを用いたインク9の噴射動作が行われる。
[Motion and action / effect]
(A. Basic operation of the printer 3)
In the
まず、ヘッド制御部19は、アクチュエータプレート12内の前述した駆動電極(コモン電極およびアクティブ電極)に対し、駆動電圧Vd(パルス信号Sp)を印加する(図3参照)。具体的には、ヘッド制御部19は、前述した吐出チャネルを画成する一対の駆動壁に配置された各駆動電極に対し、駆動電圧Vdを印加する。これにより、これら一対の駆動壁がそれぞれ、その吐出チャネルに隣接するダミーチャネル側へ、突出するように変形する。
First, the
このとき、駆動壁における深さ方向の中間位置を中心として、駆動壁がV字状に屈曲変形することになる。そして、このような駆動壁の屈曲変形により、吐出チャネルがあたかも膨らむように変形する。このように、一対の駆動壁での圧電厚み滑り効果による屈曲変形によって、吐出チャネルの容積が増大する。そして、吐出チャネルの容積が増大することにより、インク9が吐出チャネル内へ誘導されることになる。
At this time, the drive wall is bent and deformed into a V shape around the middle position of the drive wall in the depth direction. Then, due to such bending deformation of the drive wall, the ejection channel is deformed as if it were swollen. In this way, the volume of the discharge channel increases due to the bending deformation due to the piezoelectric thickness sliding effect on the pair of drive walls. Then, as the volume of the ejection channel increases, the
次いで、このようにして吐出チャネル内へ誘導されたインク9は、圧力波となって吐出チャネルの内部に伝播する。そして、ノズルプレート11のノズル孔Hnにこの圧力波が到達したタイミング(またはその近傍のタイミング)で、駆動電極に印加される駆動電圧Vdが、0(ゼロ)Vとなる。これにより、上記した屈曲変形の状態から駆動壁が復元する結果、一旦増大した吐出チャネルの容積が、再び元に戻ることになる。
Then, the
このようにして、吐出チャネルの容積が元に戻る過程で、吐出チャネル内部の圧力が増加し、吐出チャネル内のインク9が加圧される。その結果、液滴状のインク9が、ノズル孔Hnを通って外部へと(被記録媒体へ向けて)吐出される(図1,図2,図4参照)。このようにしてインクジェットヘッド1におけるインク9の噴射動作(吐出動作)がなされ、その結果、被記録媒体に対する画像や文字等の記録動作が行われることになる。
In this way, in the process of returning the volume of the ejection channel to the original value, the pressure inside the ejection channel increases and the
特に、本実施の形態のインクジェットヘッド1(循環式のインクジェットヘッド)では、インクジェットヘッド1内とインク容器2内との間で、循環流路50をインク9が循環して流れる(図4参照)。
Particularly, in the inkjet head 1 (circulation type inkjet head) of the present embodiment, the
ここで、非循環式のインクジェットヘッド(比較例)では、例えば乾燥性の高いインクを使用した場合、ノズル孔の近傍でのインクの乾燥に起因して、インクの局所的な高粘度化や固化が生じる結果、インク不吐出の不良が発生するおそれがある。これに対して、循環式である本実施の形態のインクジェットヘッド1では、ノズル孔Hnの近傍に常に新鮮なインク9が供給されることから、上記したようなインク不吐出の不良が回避されることになる。
Here, in the non-circulation type inkjet head (comparative example), for example, when an ink having a high drying property is used, due to the drying of the ink in the vicinity of the nozzle hole, the ink locally becomes highly viscous or solidifies. As a result, ink ejection failure may occur. On the other hand, in the
(B.プリンタ制御部31による制御動作)
次に、前述したプリンタ制御部31による制御動作(前述したインク9の循環方向の制御処理)について、詳細に説明する。
(B. Control operation by printer controller 31)
Next, the control operation by the
まず、インクジェットヘッドでは一般に、近年、特に産業用の分野において、樹脂や金属などあらゆる材質への印刷化や、印刷速度の高速化などの要求が高まっている。このため、高周波数や高温などの条件下において、多種多様なインクを使用して液滴噴射が可能な、インクジェットヘッドが製品化されている。また、画質の高精細性(高画質化)も求められるため、例えば液滴サイズの階調を増加させて吐出動作を行うことで、小液滴から大液滴までをカバーするようにした、インクジェットヘッドも開発されている。このようにしてインクジェットヘッドでは、高精細性および高生産性の双方が求められており、このことは、写真や文書などのOA(Office Automation)用途だけでなく、ダンボールや木材などの産業用途においても言えることである。 First, in the inkjet head, in recent years, particularly in the industrial field, in particular, there is an increasing demand for printing on various materials such as resin and metal and increasing the printing speed. Therefore, an inkjet head has been commercialized that can eject droplets using a wide variety of inks under conditions such as high frequency and high temperature. Further, since high definition of image quality (improvement of image quality) is also required, for example, by increasing the gradation of the droplet size and performing the ejection operation, small droplets to large droplets are covered. Inkjet heads have also been developed. In this way, inkjet heads are required to have both high definition and high productivity, which means that not only OA (Office Automation) applications such as photographs and documents, but also industrial applications such as cardboard and wood. Is also true.
ところで、特にダンボールなどの梱包物の表示に、インクジェットヘッドによる印刷(インクジェット印刷)を適用する場合、被印刷面へ向けて、インクを水平方向へ噴射させる手法が用いられる(前述した図2の例を参照)。インクジェット印刷の際には一般に、ノズル面(複数のノズル孔の配列面)が水平方向に沿って配置されるようにするが、上記のように対象物の側面に印刷する場合、水平方向以外の方向(垂直方向や斜め方向)に沿って、ノズル面を配置することになる。また、このようにして、ノズル面を水平方向以外の方向に沿って配置する手法は、工場などのラインで大量生産する際にも使用されている。 By the way, in particular, when printing with an inkjet head (inkjet printing) is applied to the display of a package such as a cardboard, a method of ejecting the ink in the horizontal direction toward the surface to be printed is used (the example of FIG. 2 described above). See). Generally, in inkjet printing, the nozzle surface (arrangement surface of a plurality of nozzle holes) is arranged along the horizontal direction. However, when printing on the side surface of the object as described above, the nozzle surface other than the horizontal direction is printed. The nozzle surface is arranged along the direction (vertical direction or diagonal direction). In addition, the method of arranging the nozzle surfaces along a direction other than the horizontal direction in this way is also used when mass-producing in a line such as a factory.
この手法(吐出方法)による利点は、印刷してから梱包できないものや、梱包の向きが変更できないものであっても、対応が可能となるということである。 The advantage of this method (discharging method) is that even if the product cannot be packaged after being printed or the orientation of the package cannot be changed, it can be handled.
ところが、ノズル面を水平方向以外の方向に沿って配置した場合、複数のノズル孔間に重力方向に沿った高低差が生じることから(図2参照)、各ノズル孔とインクの液面との間に高低差が生じるため、インクジェットヘッド本来の性能を得ることが困難となる。 However, when the nozzle surfaces are arranged along a direction other than the horizontal direction, a height difference occurs along the gravity direction between the plurality of nozzle holes (see FIG. 2), so that the nozzle holes and the liquid surface of the ink are separated from each other. Since a height difference occurs between them, it becomes difficult to obtain the original performance of the inkjet head.
(B−1.吐出動作時における水頭差hと液滴量Vとの対応関係について)
まず、インクジェットヘッド1からインク9を噴射させる吐出動作時には、後述するインク9の循環方向の制御処理を行わない場合、以下のようにして複数のノズル孔Hn間で印刷濃度のばらつきが生じ、印刷画質が低下してしまうおそれがある。
(B-1. Correspondence between Head Difference h and Droplet Volume V during Discharging Operation)
First, in the ejection operation of ejecting the
すなわち、上記したように、水平方向dH以外の方向に沿ってインクジェットヘッド1のノズル面を配置した場合、インク9の水頭差hが、各ノズル孔Hnから吐出される液滴量Vを左右することになる。具体的には、この水頭差hが大きくなるのに従って、ノズル孔Hnのメニスカスに生じる背圧が大きくなるため、インク9の吐出量が減少していくことになる。
That is, as described above, when the nozzle surface of the
ここで、通常のインクジェット印刷(各ノズル孔Hnから垂直方向dV(重力方向dg)へ向けてインク9が噴射される場合)では、各ノズル孔Hnにおいて水頭差hの値が変わらない(一定値である)ため、全てのノズル孔Hnにおいて、均一な液滴量Vとなる。これに対して、図2に示した配置例のように、複数のノズル孔Hnの配列方向が水平方向dHではなく、複数のノズル孔Hn間に重力方向dgに沿った高低差が生じるようにインクジェットヘッド1が配置されている場合、以下のようになる。すなわち、この図2の配置例では、各ノズル孔Hnから水平方向dHへ向けてインク9が噴射されるため、ノズル孔Hn間において、インク9の水頭差hの値に差異が生じる。
Here, in normal inkjet printing (when the
具体的には、図2に示した例では、重力方向dgに沿って上方側(最上端)のノズル孔Hn1では、水頭差h1となっており、重力方向dgに沿って下方側(最下端)のノズル孔Hn2では、水頭差h2(<水頭差h1)となっている。 Specifically, in the example shown in FIG. 2, the nozzle head Hn1 on the upper side (uppermost end) along the gravity direction dg has a water head difference h1, and the lower side (lowermost end) along the gravity direction dg. In the nozzle hole Hn2 of), the head difference h2 (<head difference h1).
この場合、水頭差hが相対的に大きいノズル孔Hn1(水頭差h1)では、水頭差hが相対的に小さいノズル孔Hn2(水頭差h2)と比べ、インク容器2内からインク9が供給されにくくなるため、吐出されるインク9の液滴量Vが小さくなる。すなわち、ノズル孔Hn1(水頭差h1)における液滴量V1は、ノズル孔Hn2(水頭差h2)における液滴量V2と比べ、小さくなる(液滴量V1<液滴量V2)。このため、水頭差hが相対的に大きいノズル孔Hn1(水頭差h1)では、水頭差hが相対的に小さいノズル孔Hn2(水頭差h2)と比べ、印刷濃度が小さくなることから、複素のノズル孔Hn間で、印刷濃度のばらつきが生じてしまうことになる。なお、このような水頭差h1,h2間での液滴量Vの変化量(液滴量V1,V2の差)は、一例として、4%程度である。
In this case, the
このようにして、図2に示した配置例のように、複数のノズル孔Hn間に重力方向dgに沿った高低差が生じるようにインクジェットヘッド1が配置されている場合、以下のようになる。すなわち、上記したような重力の影響(ノズル孔Hn間でのインク9の水頭差hの値の差異)による圧力勾配に起因して、複数のノズル孔Hn間において、印刷濃度のばらつきが生じてしまうおそれがある。
In this way, when the
なお、上記した水頭差h1,h2間の差異は、インクジェットヘッド1における有効印刷長に相当する(図2参照)。このため、ノズル孔Hnの数(ノズル数)が多い、いわゆる長尺タイプのインクジェットヘッドの場合に、上記した問題が特に顕著に現れると言える。ちなみに、この水頭差h1,h2間の差異(有効印刷長)は、一例として、72mm程度である。 The difference between the water head differences h1 and h2 described above corresponds to the effective print length of the inkjet head 1 (see FIG. 2). For this reason, it can be said that the above-mentioned problem becomes particularly remarkable in the case of a so-called long type ink jet head having a large number of nozzle holes Hn (nozzle number). By the way, the difference (effective print length) between the head differences h1 and h2 is about 72 mm, for example.
(B−2.充填動作時におけるインク中の気泡の滞留について)
一方、インク容器2内からインクジェットヘッド1内へとインク9を充填させる、充填動作時には、後述するインク9の循環方向の制御処理を行わない場合、以下のようなインク9中の気泡の滞留に起因して、インク9の吐出不良が発生してしまうおそれがある。
(B-2. Regarding retention of bubbles in ink during filling operation)
On the other hand, during the filling operation for filling the
具体的には、上記したように、水平方向dH以外の方向に沿ってインクジェットヘッド1のノズル面を配置した場合、上記した重力の影響(ノズル孔Hn間でのインク9の水頭差hの値の差異)によって、インクジェットヘッド1内でのインク9中に、気泡が滞留し易くなる。そして、インクジェットヘッド1内でのインク9中に気泡が滞留していくと、そのような気泡の滞留に起因して、インク9の吐出不良が発生し、印刷画質が低下してしまうおそれがある。
Specifically, as described above, when the nozzle surface of the
このようにして、水平方向dH以外の方向に沿ってインクジェットヘッド1のノズル面を配置した場合、以下詳述するインク9の循環方向の制御処理を行わないと、インク9の充填動作時および吐出動作時のいずれにおいても、印刷画質の低下を招いてしまうおそれがある。
In this way, when the nozzle surface of the
(B−3.インク9の循環方向の制御処理)
そこで、本実施の形態のインクジェットヘッド1では、以下のようにして、プリンタ制御部31によるインク9の循環方向の制御処理を行うことで、上記した印刷画質の低下を抑えるようにしている。
(B-3. Control processing of circulation direction of ink 9)
Therefore, in the
ここで、図5は、インク9の循環方向の制御処理例を、模式的に表したものである。具体的には、図5(A)は、上記したインク9の充填動作時における、インク9の循環方向の制御処理例を示している。また、図5(B)は、上記したインク9の吐出動作時における、インク9の循環方向の制御処理例を示している。なお、これら図5(A),図5(B)のいずれの動作時においても、図2の例と同様に、複数のノズル孔Hn間に重力方向dgに沿った高低差が生じるように、インクジェットヘッド1が配置されているものとする。すなわち、複数のノズル孔Hnの配列方向(X軸方向)が、水平方向dHと交差する方向(重力方向dg(垂直方向dV))になっているものとする。
Here, FIG. 5 schematically shows an example of control processing of the circulation direction of the
また、図6は、充填動作時(図6(A))および吐出動作時(図6(B))における、前述した圧力Pa,Pbと、圧力差ΔP(=Pa−Pb)と、圧力差ΔPの絶対値|ΔP|と、循環流路50を流れるインク9の流量Fとの各数値例を、表したものである。
FIG. 6 shows the pressures Pa and Pb, the pressure difference ΔP (= Pa−Pb), and the pressure difference during the filling operation (FIG. 6A) and the discharging operation (FIG. 6B). Each numerical example of the absolute value | ΔP | of ΔP and the flow rate F of the
プリンタ制御部31は、前述したように、インクジェットヘッド1の動作状況(充填動作時または吐出動作時)に応じて、循環流路50を流れるインク9の循環方向の制御を行う(図4中の実線および破線の矢印Fa1,Fa2,Fb1,Fb2,Fc参照)。この際にプリンタ制御部31は、インクジェットヘッド1における前述した出入口部Ta,Tb(入口部Tinおよび出口部Tout)にそれぞれ印加される圧力Pa,Pbの値を制御することで、インク9の循環方向を制御する(図4参照)。
As described above, the
(充填動作時)
まず、図5(A),図6(A)に示した充填動作時には、プリンタ制御部31は、インクジェットヘッド1内において、重力方向dgの上方へ向かってインク9が流れるように、インク9の循環方向を制御する。
(During filling operation)
First, during the filling operation shown in FIGS. 5A and 6A, the
具体的には、プリンタ制御部31は、入口部Tinとして機能する出入口部Taに印加される圧力Paが正圧(>0)となると共に、出口部Toutとして機能する出入口部Tbに印加される圧力Pbが負圧(<0)となるように制御する(図5(A),図6(A)参照)。このようにして、圧力Pa,Pbの圧力差ΔP(=Pa−Pb)が、正の値(>0)となることで(図6(A)参照)、インクジェットヘッド1内において、重力方向dgの上方へ向かってインク9が流れることになる(図5(A)中の実線の矢印Fc参照)。
Specifically, the
(吐出動作時)
また、図5(B),図6(B)に示した吐出動作時には、プリンタ制御部31は、インクジェットヘッド1内において、重力方向dgの下方へ向かってインク9が流れるように、インク9の循環方向を制御する。
(During discharge operation)
Further, during the ejection operation shown in FIGS. 5B and 6B, the
具体的には、プリンタ制御部31は、入口部Tinとして機能する出入口部Tbに印加される圧力Pbが正圧(>0)となると共に、出口部Toutとして機能する出入口部Taに印加される圧力Paが負圧(<0)となるように制御する(図5(B),図6(B)参照)。このようにして、圧力Pa,Pbの圧力差ΔP(=Pa−Pb)が、負の値(<0)となることで(図6(B)参照)、インクジェットヘッド1内において、重力方向dgの下方へ向かってインク9が流れることになる(図5(B)中の破線の矢印Fc参照)。
Specifically, the
このようにしてプリンタ制御部31は、充填動作時と吐出動作時とで、圧力Pa,Pb(および圧力差ΔP)における正負の値を反転させることで、これらの充填動作時と吐出動作時とで、インク9の循環方向を反転させるようにしている。なお、充填動作時においては、例えば、インクジェットヘッド1内にインク9が充填された後は、インク容器2内とインクジェットヘッド1内との間でのインク9の循環を、停止させるようにしてもよい。
In this way, the
ここで、図6(A),図6(B)にそれぞれ示した、充電動作時および吐出動作時における各数値例を比較すると、以下のようになっている。すなわち、まず、循環流路50を流れるインク9の流量Fについては、充填動作時と吐出動作時とで、ほぼ等しくなっている。これに対し、上記した圧力差ΔPの絶対値|ΔP|については、充填動作時(重力方向dgの上方へ向かってインク9が流れる)と比べ、吐出動作時(重力方向dgの下方へ向かってインク9が流れる)のほうが、小さくなっている。つまり、充填動作時と比べて吐出動作時のほうが、前述した重力の影響による圧力勾配が緩和されていることになる。したがって吐出動作の際に、そのような圧力勾配に起因した、前述した複数のノズル孔Hn間での印刷濃度のばらつきが、抑えられることになると言える。
Here, comparing each numerical example at the time of charging operation and at the time of discharging operation shown in FIG. 6 (A) and FIG. 6 (B) respectively, it is as follows. That is, first, the flow rate F of the
(C.作用・効果)
このようにしてインクジェットヘッド1では、複数のノズル孔Hn間に重力方向dgに沿った高低差が生じるようにインクジェットヘッド1が配置されている場合に、そのインクジェットヘッド1の動作状況に応じて、循環流路50を流れるインク9の循環方向が制御される。
(C. Action / effect)
In this way, in the
これにより本実施の形態では、例えば、複数のノズル孔Hnの配列方向が水平方向dHではなく、複数のノズル孔Hn間に重力方向dgに沿った高低差が生じるようにインクジェットヘッド1が配置されている場合(図2,図5参照)であっても、以下のようになる。すなわち、前述したような重力の影響(ノズル孔Hn間でのインク9の水頭差hの値の差異)に起因した、インクジェットヘッド1における吐出特性の低下が、抑えられる。その結果、本実施の形態のインクジェットヘッド1では、印刷画質を向上させることが可能となる。
As a result, in the present embodiment, for example, the
また、特に図2,図5に示したように、複数のノズル孔Hnが重力方向dgに沿って配列されている場合には、以下のようになる。すなわち、上記したインク9の循環方向の制御が行われないと、上記した重力の影響に起因したインクジェットヘッド1の吐出特性の低下が、最も大きくなってしまう。従って、上記したインク9の循環方向の制御が行われることで、インクジェットヘッド1の吐出特性低下の抑制効果が、最も大きくなる結果、印刷画質の向上効果も最も大きくすることが可能となる。
In addition, as shown in FIGS. 2 and 5, particularly when a plurality of nozzle holes Hn are arranged along the gravity direction dg, the following is performed. That is, if the control of the circulation direction of the
更に、インクジェットヘッド1内へのインク9の充填動作の際には、インクジェットヘッド1内で重力方向dgの上方へ向かってインク9が流れるように、インク9の循環方向を制御するようにしたので(図5(A)参照)、以下のようになる。すなわち、例えば前述したように、ノズル孔Hn間で高低差が生じるようにインクジェットヘッド1が配置されるような場合であっても、重力の影響(ノズル孔Hn間でのインク9の水頭差hの値の差異)によるインクジェットヘッド1内でのインク9中の気泡の滞留に起因した、インク9の吐出不良の発生が抑えられる。具体的には、インクジェットヘッド1内で重力方向dgの上方へ向かってインク9が流れるように制御されることで、上記したインク9中の気泡がインクジェットヘッド1内から取り除かれ易くなる結果、インク9の吐出不良の発生が抑えられる。よって、上記した充填動作の際のインク9の循環方向制御を利用して、印刷画質を向上させることが可能となる。
Furthermore, during the filling operation of the
加えて、インクジェットヘッド1からのインク9の吐出動作の際には、インクジェットヘッド1内で重力方向dgの下方へ向かってインク9が流れるように、インク9の循環方向を制御するようにしたので(図5(B)参照)、以下のようになる。すなわち、例えば前述したように、ノズル孔Hn間で高低差が生じるようにインクジェットヘッド1が配置されるような場合であっても、上記した重力の影響による圧力勾配に起因した、複数のノズル孔Hn間での印刷濃度のばらつきが抑えられる。具体的には、まず、重力方向dgに沿って上方側に位置する(インク容器2の液面とのインク9の水頭差h1が相対的に大きい)ノズル孔Hn(例えば図2中のノズル孔Hn1)では、以下のようになる。すなわち、重力方向dgに沿って下方側に位置する(インク9の水頭差h2が相対的に小さい)ノズル孔Hn2(例えば図2中のノズル孔Hn2)と比べ、上記した圧力勾配に起因してインク9が供給されにくくなるため、吐出される液滴量Vも小さくなる結果、印刷濃度が低下する。したがって、インクジェットヘッド1内で重力方向dgの下方へ向かってインク9が流れるように制御されることで、重力方向dgに沿った上方側のノズル孔Hnと下方側のノズル孔Hnとの間での圧力勾配が減少する結果、印刷濃度のばらつきが抑えられる。よって、上記した吐出動作の際のインク9の循環方向制御を利用して、印刷画質を向上させることが可能となる。
In addition, when the
また、インクジェットヘッド1における出入口部Ta,Tb(入口部Tinおよび出口部Tout)にそれぞれ印加される圧力Pa,Pbの値を制御することで、インク9の循環方向を制御するようにしたので、以下のようになる。すなわち、そのような圧力Pa,Pbの値の制御を利用して、インク9の循環方向を容易に制御できるようになる。よって、印刷画質を容易に向上させることが可能となる。
Further, the circulation direction of the
更に、姿勢検知部18によって検知された、インクジェットヘッド1の姿勢(姿勢情報Ip)に応じて、上記したインク9の循環方向の制御が行われることから、以下のようになる。すなわち、上記した重力の影響に起因したインクジェットヘッド1の吐出特性の低下が、より効果的に抑えられる結果、印刷画質を更に向上させることが可能となる。
Further, the above-described control of the circulation direction of the
加えて、流れ方向検知部17によって検知された、インクジェットヘッド1内でのインク9の流れる方向(流れ方向情報If)を確認しつつ、上記したインク9の循環方向の制御が行われることから、以下のようになる。すなわち、上記した重力の影響に起因したインクジェットヘッド1の吐出特性の低下が、より確実に抑えられる結果、印刷画質を更に向上させることが可能となる。
In addition, while confirming the flowing direction (flow direction information If) of the
<2.変形例>
以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
<2. Modification>
Although the present disclosure has been described above with reference to the embodiment, the present disclosure is not limited to this embodiment, and various modifications can be made.
例えば、上記実施の形態では、プリンタ3およびインクジェットヘッド1における各部材の構成例(形状、配置、個数等)を具体的に挙げて説明したが、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の形状や配置、個数等であってもよい。また、上記実施の形態で説明した各種パラメータの値や範囲、大小関係等についても、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の値や範囲、大小関係等であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the configuration example (shape, arrangement, number, etc.) of each member in the
具体的には、例えば、上記実施の形態では、1列タイプ(複数のノズル孔Hnが1列に沿って配列されているタイプ)のインクジェットヘッド1を例に挙げて説明したが、この例には限られない。すなわち、例えば、2列以上の複数列タイプのインクジェットヘッドであってもよい。また、ノズル孔Hnの形状についても、上記実施の形態で説明したような円形状には限られず、例えば、三角形状等の多角形状や、楕円形状や星型形状などであってもよい。 Specifically, for example, in the above-described embodiment, the one-row type inkjet head 1 (a type in which a plurality of nozzle holes Hn are arranged along one row) has been described as an example. Is not limited. That is, for example, an inkjet head of a type having two or more rows may be used. Also, the shape of the nozzle hole Hn is not limited to the circular shape described in the above embodiment, and may be, for example, a polygonal shape such as a triangular shape, an elliptical shape, or a star shape.
また、上記実施の形態では、循環機構5にインク補助タンク51a,51bが含まれている場合の例を挙げて説明したが、この例には限られず、これらのインク補助タンク51a,51bが設けられていないようにしてもよい。換言すると、送液ポンプ52a,52bを用いてインク9を循環させると共に、(上記実施の形態で説明したような圧力差ΔPを利用する代わりに)送液ポンプ52a,52bでの送液動作を利用して、循環流路50を流れるインク9の循環方向を制御するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the circulation mechanism 5 includes the ink
更に、インクジェットヘッド1の構造としては、各タイプのものを適用することが可能である。すなわち、例えば、アクチュエータプレート12における各吐出チャネルの延在方向の中央部からインク9を吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのインクジェットヘッド1であってもよい。あるいは、例えば、各吐出チャネルの延在方向に沿ってインク9を吐出する、いわゆるエッジシュートタイプのインクジェットヘッド1であってもよい。
Further, as the structure of the
加えて、プリンタ3の方式としても、上記実施の形態等で説明した方式には限られず、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)方式などの各種の方式を適用することが可能である。
In addition, the method of the
また、上記実施の形態では、プリンタ制御部31によるインク9の循環方向(供給方向)の制御処理例について、具体的に挙げて説明したが、上記実施の形態で挙げた例には限られず、他の手法を用いて制御するようにしてもよい。具体的には、例えば、流れ方向検知部17によって検知された流れ方向情報Ifや、姿勢検知部18によって検知された姿勢情報Ipを用いずに、インク9の循環方向の制御を行うようにしてもよい。なお、これらの流れ方向検知部17および姿勢検知部18はそれぞれ、上記実施の形態で説明したようにインクジェットヘッド1の内部に設けるのではなく、例えば、プリンタ3内におけるインクジェットヘッド1の外部に設けるようにしてもよい。また、インク9の循環方向の制御を行う際の、インクジェットヘッド1の動作状況としては、上記実施の形態で説明した、インク9の充填動作および吐出動作の状況には限られず、他の動作状況を含めたり、他の動作状況に代えたりして、循環方向の制御を行うようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example of control processing of the circulation direction (supply direction) of the
加えて、上記実施の形態で説明した一連の処理は、ハードウェア(回路)で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア(プログラム)で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、各機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。 In addition, the series of processes described in the above embodiments may be performed by hardware (circuit) or software (program). When the software is used, the software is composed of a program group for causing a computer to execute each function. Each program may be installed in the computer in advance and used, or may be installed in the computer from a network or a recording medium and used.
また、上記実施の形態では、本開示における「液体噴射記録装置」の一具体例として、プリンタ3(インクジェットプリンタ)を挙げて説明したが、この例には限られず、インクジェットプリンタ以外の他の装置にも、本開示を適用することが可能である。換言すると、本開示の「液体噴射ヘッド」(インクジェットヘッド1)を、インクジェットプリンタ以外の他の装置に適用するようにしてもよい。具体的には、例えば、ファクシミリやオンデマンド印刷機などの装置に、本開示の「液体噴射ヘッド」を適用するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the printer 3 (inkjet printer) has been described as a specific example of the “liquid jet recording apparatus” in the present disclosure, but the present invention is not limited to this example, and an apparatus other than the inkjet printer. Also, the present disclosure can be applied. In other words, the “liquid ejecting head” (inkjet head 1) of the present disclosure may be applied to a device other than the inkjet printer. Specifically, for example, the “liquid ejecting head” of the present disclosure may be applied to a device such as a facsimile or an on-demand printing machine.
更に、これまでに説明した各種の例を、任意の組み合わせで適用させるようにしてもよい。 Furthermore, the various examples described so far may be applied in an arbitrary combination.
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。 It should be noted that the effects described in this specification are merely examples and are not limited, and may have other effects.
また、本開示は、以下のような構成を取ることも可能である。
(1)
液体を噴射する複数のノズルを有する液体噴射ヘッドと、
前記液体を収容する収容部と、
前記液体が流れる循環流路を含んでおり、前記収容部内と前記液体噴射ヘッド内との間で前記循環流路を流れる前記液体を循環させるための循環機構と、
前記複数のノズル間に重力方向に沿った高低差が生じるように前記液体噴射ヘッドが配置されている場合に、前記液体噴射ヘッドの動作状況に応じて、前記循環流路を流れる前記液体の循環方向を制御する制御部と
を備えた液体循環システム。
(2)
前記制御部は、
前記液体噴射ヘッドから前記液体を噴射させる吐出動作の際には、
前記液体噴射ヘッド内において、前記重力方向の下方へ向かって前記液体が流れるように、前記液体の循環方向を制御する
上記(1)に記載の液体循環システム。
(3)
前記制御部は、
前記収容部内から前記液体噴射ヘッド内へ前記液体を充填させる充填動作の際には、
前記液体噴射ヘッド内において、前記重力方向の上方へ向かって前記液体が流れるように、前記液体の循環方向を制御する
上記(1)または(2)に記載の液体循環システム。
(4)
前記液体噴射ヘッドは、
前記循環流路を流れる前記液体が前記液体噴射ヘッド内へ流入する入口部と、
前記循環流路を流れる前記液体が前記液体噴射ヘッド内から流出する出口部と
を更に有しており、
前記制御部は、前記入口部および前記出口部にそれぞれ印加される圧力の値を制御することによって、前記液体の循環方向を制御する
上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の液体循環システム。
(5)
前記液体噴射ヘッドの姿勢を検知する姿勢検知部を更に備え、
前記制御部は、前記姿勢検知部により検知された前記液体噴射ヘッドの姿勢に応じて、前記液体の循環方向を制御する
上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の液体循環システム。
(6)
前記液体噴射ヘッド内における前記液体の流れる方向を検知する、流れ方向検知部を更に備え、
前記制御部は、前記流れ方向検知部により検知された前記液体の流れる方向を確認しつつ、前記液体の循環方向を制御する
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の液体循環システム。
(7)
前記複数のノズルが、前記重力方向に沿って配列されている
上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の液体循環システム。
(8)
請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の液体循環システムを備えた
液体噴射記録装置。
(9)
液体を噴射する複数のノズルを有する液体噴射ヘッドの制御方法であって、
前記液体を収容する収容部内と前記液体噴射ヘッド内との間で、循環流路を流れる前記液体を循環させることと、
前記複数のノズル間に重力方向に沿った高低差が生じるように前記液体噴射ヘッドが配置されている場合に、前記液体噴射ヘッドの動作状況に応じて、前記循環流路を流れる前記液体の循環方向を制御することと
を含み、
前記収容部内から前記液体噴射ヘッド内へ前記液体を充填させる充填動作の際には、前記液体噴射ヘッド内において、前記重力方向の上方へ向かって前記液体が流れるように、前記液体の循環方向を制御し、
前記液体噴射ヘッドから前記液体を噴射させる吐出動作の際には、前記液体噴射ヘッド内において、前記重力方向の下方へ向かって前記液体が流れるように、前記液体の循環方向を制御する
液体噴射ヘッドの制御方法。
Further, the present disclosure can also take the following configurations.
(1)
A liquid ejecting head having a plurality of nozzles for ejecting a liquid;
A container for containing the liquid,
A circulation mechanism that includes a circulation flow path through which the liquid flows, and a circulation mechanism that circulates the liquid that flows through the circulation flow path between the accommodation portion and the liquid ejection head.
When the liquid ejecting head is arranged so that a height difference along the direction of gravity is generated between the plurality of nozzles, the circulation of the liquid flowing through the circulation flow path is performed according to the operating condition of the liquid ejecting head. A liquid circulation system with a control unit that controls the direction.
(2)
The control unit is
During the ejection operation for ejecting the liquid from the liquid ejecting head,
The liquid circulation system according to (1), wherein the circulation direction of the liquid is controlled so that the liquid flows downward in the direction of gravity in the liquid ejecting head.
(3)
The control unit is
At the time of the filling operation for filling the liquid into the liquid ejecting head from the storage portion,
The liquid circulation system according to (1) or (2) above, wherein the circulation direction of the liquid is controlled so that the liquid flows upward in the direction of gravity in the liquid ejecting head.
(4)
The liquid jet head,
An inlet part through which the liquid flowing through the circulation flow path flows into the liquid ejecting head;
And an outlet portion through which the liquid flowing through the circulation flow path flows out of the liquid ejecting head.
The liquid circulation according to any one of (1) to (3), wherein the control unit controls the circulation direction of the liquid by controlling the value of the pressure applied to each of the inlet and the outlet. system.
(5)
Further comprising a posture detection unit that detects the posture of the liquid jet head,
The liquid circulation system according to any one of (1) to (4), wherein the control unit controls the circulation direction of the liquid according to the posture of the liquid jet head detected by the posture detection unit.
(6)
Further comprising a flow direction detection unit for detecting a flow direction of the liquid in the liquid ejecting head,
The liquid circulation system according to
(7)
The liquid circulation system according to any one of (1) to (6), wherein the plurality of nozzles are arranged along the gravity direction.
(8)
A liquid jet recording apparatus comprising the liquid circulation system according to any one of
(9)
A method for controlling a liquid ejecting head having a plurality of nozzles for ejecting a liquid, comprising:
Circulating the liquid flowing in the circulation flow path between the inside of the liquid jet head and the inside of the containing portion for containing the liquid;
When the liquid ejecting head is arranged so that a height difference occurs along the direction of gravity between the plurality of nozzles, the circulation of the liquid flowing through the circulation flow path according to the operating condition of the liquid ejecting head. Controlling the direction,
At the time of a filling operation for filling the liquid into the liquid ejecting head from the storage portion, the circulation direction of the liquid is changed in the liquid ejecting head so that the liquid flows upward in the gravity direction. Control and
During the ejection operation for ejecting the liquid from the liquid ejecting head, the liquid ejecting head controls the circulation direction of the liquid so that the liquid flows downward in the gravity direction in the liquid ejecting head. Control method.
1…インクジェットヘッド、11…ノズルプレート、12…アクチュエータプレート(圧電アクチュエータ)、14…インク供給・排出口、15…エアダンパー、16…駆動基板、17…流れ方向検知部、18…姿勢検知部、19…ヘッド制御部、2…インク容器、3…プリンタ、30…情報入力部、31…プリンタ制御部(印刷制御部)、5…循環機構、50…循環流路、50a(50a1,50a2),50b(50b1,50b2)…流路、51a,51b…インク補助タンク、52a,52b…送液ポンプ、53…濾過フィルタ、54a,54b…圧力制御装置、9…インク、Hn,Hn1,Hn2…ノズル孔、h,h1,h2…水頭差、V,V1,V2…液滴量、dH…水平方向、dV…垂直方向、dg…重力方向、Sp…パルス信号、Vd…駆動電圧、If…流れ方向情報、Ip…姿勢情報、Ta,Tb…出入口部、Tin…入口部、Tout…出口部、Pa,Pb…圧力、ΔP…圧力差、F…流量。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記液体を収容する収容部と、
前記液体が流れる循環流路を含んでおり、前記収容部内と前記液体噴射ヘッド内との間で前記循環流路を流れる前記液体を循環させるための循環機構と、
前記複数のノズル間に重力方向に沿った高低差が生じるように前記液体噴射ヘッドが配置されている場合に、前記液体噴射ヘッドの動作状況に応じて、前記循環流路を流れる前記液体の循環方向を制御する制御部と
を備えた液体循環システム。 A liquid ejecting head having a plurality of nozzles for ejecting a liquid;
A container for containing the liquid,
A circulation mechanism that includes a circulation flow path through which the liquid flows, and a circulation mechanism that circulates the liquid that flows through the circulation flow path between the accommodation portion and the liquid ejection head.
When the liquid ejecting head is arranged so that a height difference along the direction of gravity is generated between the plurality of nozzles, the circulation of the liquid flowing through the circulation flow path is performed according to the operating condition of the liquid ejecting head. A liquid circulation system with a control unit that controls the direction.
前記液体噴射ヘッドから前記液体を噴射させる吐出動作の際には、
前記液体噴射ヘッド内において、前記重力方向の下方へ向かって前記液体が流れるように、前記液体の循環方向を制御する
請求項1に記載の液体循環システム。 The control unit is
During the ejection operation for ejecting the liquid from the liquid ejecting head,
The liquid circulation system according to claim 1, wherein a circulation direction of the liquid is controlled in the liquid ejecting head so that the liquid flows downward in the gravity direction.
前記収容部内から前記液体噴射ヘッド内へ前記液体を充填させる充填動作の際には、
前記液体噴射ヘッド内において、前記重力方向の上方へ向かって前記液体が流れるように、前記液体の循環方向を制御する
請求項1または請求項2に記載の液体循環システム。 The control unit is
At the time of the filling operation for filling the liquid into the liquid ejecting head from the storage portion,
The liquid circulation system according to claim 1, wherein a circulation direction of the liquid is controlled so that the liquid flows upward in the direction of gravity in the liquid ejecting head.
前記循環流路を流れる前記液体が前記液体噴射ヘッド内へ流入する入口部と、
前記循環流路を流れる前記液体が前記液体噴射ヘッド内から流出する出口部と
を更に有しており、
前記制御部は、前記入口部および前記出口部にそれぞれ印加される圧力の値を制御することによって、前記液体の循環方向を制御する
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の液体循環システム。 The liquid jet head,
An inlet part through which the liquid flowing through the circulation flow path flows into the liquid ejecting head;
And an outlet portion through which the liquid flowing through the circulation flow path flows out of the liquid ejecting head.
The liquid according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls a circulation direction of the liquid by controlling values of pressures applied to the inlet portion and the outlet portion, respectively. Circulation system.
前記制御部は、前記姿勢検知部により検知された前記液体噴射ヘッドの姿勢に応じて、前記液体の循環方向を制御する
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の液体循環システム。 Further comprising a posture detection unit that detects the posture of the liquid jet head,
The liquid circulation system according to claim 1, wherein the control unit controls the circulation direction of the liquid according to the posture of the liquid ejecting head detected by the posture detection unit.
前記制御部は、前記流れ方向検知部により検知された前記液体の流れる方向を確認しつつ、前記液体の循環方向を制御する
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の液体循環システム。 Further comprising a flow direction detection unit for detecting a flow direction of the liquid in the liquid ejecting head,
The liquid circulation system according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit controls the circulation direction of the liquid while confirming the flowing direction of the liquid detected by the flow direction detection unit. ..
請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の液体循環システム。 The liquid circulation system according to claim 1, wherein the plurality of nozzles are arranged along the gravity direction.
液体噴射記録装置。 A liquid jet recording apparatus comprising the liquid circulation system according to any one of claims 1 to 7.
前記液体を収容する収容部内と前記液体噴射ヘッド内との間で、循環流路を流れる前記液体を循環させることと、
前記複数のノズル間に重力方向に沿った高低差が生じるように前記液体噴射ヘッドが配置されている場合に、前記液体噴射ヘッドの動作状況に応じて、前記循環流路を流れる前記液体の循環方向を制御することと
を含み、
前記収容部内から前記液体噴射ヘッド内へ前記液体を充填させる充填動作の際には、前記液体噴射ヘッド内において、前記重力方向の上方へ向かって前記液体が流れるように、前記液体の循環方向を制御し、
前記液体噴射ヘッドから前記液体を噴射させる吐出動作の際には、前記液体噴射ヘッド内において、前記重力方向の下方へ向かって前記液体が流れるように、前記液体の循環方向を制御する
液体噴射ヘッドの制御方法。 A method for controlling a liquid ejecting head having a plurality of nozzles for ejecting a liquid, comprising:
Circulating the liquid flowing in the circulation flow path between the inside of the liquid jet head and the inside of the containing portion for containing the liquid;
When the liquid ejecting head is arranged so that a height difference along the direction of gravity is generated between the plurality of nozzles, the circulation of the liquid flowing through the circulation flow path is performed according to the operating condition of the liquid ejecting head. Controlling the direction,
At the time of a filling operation for filling the liquid into the liquid ejecting head from the storage portion, the circulation direction of the liquid is changed in the liquid ejecting head so that the liquid flows upward in the gravity direction. Control and
During the ejection operation of ejecting the liquid from the liquid ejecting head, the liquid ejecting head controls the circulation direction of the liquid so that the liquid flows downward in the direction of gravity in the liquid ejecting head. Control method.
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JP2018211475A JP2020075446A (en) | 2018-11-09 | 2018-11-09 | Liquid circulation system, liquid jet recording device and control method of liquid jet head |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021245799A1 (en) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 | コニカミノルタ株式会社 | Droplet discharge device |
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2018
- 2018-11-09 JP JP2018211475A patent/JP2020075446A/en active Pending
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WO2021245799A1 (en) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 | コニカミノルタ株式会社 | Droplet discharge device |
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