JP2023000794A - Liquid discharge unit and liquid discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液体吐出ユニット、液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection unit and an apparatus for ejecting liquid.
液体を吐出する液体吐出ヘッド(以下、単に「ヘッド」ともいう。)を使用する装置として、フロースルー型ヘッドを使用して液体を循環させるものがある。 2. Description of the Related Art As an apparatus using a liquid ejection head for ejecting liquid (hereinafter also simply referred to as "head"), there is a device that uses a flow-through type head to circulate liquid.
従来、ヘッドに対して異物を除去するフィルタを介して液体を供給する供給経路と、当該供給経路のフィルタをバイパスして液体を供給するフィルタバイパス経路とを備え、フィルタに滞留する気泡を排出できるようにしたものが知られている(特許文献1)。 Conventionally, a head is provided with a supply path that supplies liquid through a filter that removes foreign matter, and a filter bypass path that bypasses the filter of the supply path and supplies liquid, so that air bubbles remaining in the filter can be discharged. The thing which did it is known (patent document 1).
ところで、液体の循環と吐出を行う装置において、白色顔料、金属粒子などを含む液体を常時循環させていると、液体に含まれる粒子がフィルタで捕捉されて濃度が低下するという課題がある。 By the way, in a device that circulates and discharges a liquid, if the liquid containing white pigments, metal particles, etc. is constantly circulated, there is a problem that the particles contained in the liquid are captured by the filter, resulting in a decrease in concentration.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体の濃度低下を抑制することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress a decrease in liquid concentration.
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ユニットは、
液体が循環する循環経路と、
前記循環経路に設けられた液体吐出ヘッドと、を備え、
前記循環経路は、
フィルタを介して前記液体を通じる第1経路と、
前記フィルタを介さないで前記液体を通じる第2経路と、
前記第1経路と前記第2経路とを切り替える切替え弁と、を有する
構成とした。
In order to solve the above problems, the liquid ejection unit according to the present invention includes:
a circulation path through which the liquid circulates;
a liquid ejection head provided in the circulation path;
The circulation route is
a first path through the liquid through a filter;
a second path through the liquid without passing through the filter;
and a switching valve for switching between the first path and the second path.
本発明によれば、液体の濃度低下を抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the density|concentration fall of a liquid can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の一例について図1及び図2を参照して説明する。図1は同印刷装置の一例の概略説明図、図2は同装置の印刷手段の部分の平面説明図である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, an example of a printing apparatus as an apparatus for ejecting liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a schematic explanatory view of one example of the same printing apparatus, and FIG. 2 is a plan view of the portion of the printing means of the same apparatus.
印刷装置1は、液体を吐出する装置であり、搬入手段10と、案内搬送手段30と、印刷手段50と、乾燥手段70と、搬出手段90などを備えている。
The
搬入手段10は、連続紙などのシート材Pを搬入する。案内搬送手段30は、搬入手段10から搬入されたシート材Pを印刷手段50に案内搬送する。印刷手段50は、シート材Pに対して液体を吐出して画像などを形成する印刷を行う。乾燥手段70は液体が付与されたシート材Pを加熱などして乾燥する。搬出手段90は、シート材Pを搬出する。
The carrying-in
シート材Pは搬入手段10の元巻きローラ11から送り出され、搬入手段10、案内搬送手段30、乾燥手段70、搬出手段90の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段90の巻取りローラ91にて巻き取られる。
The sheet material P is sent out from the main winding
シート材Pは、印刷手段50において、液体吐出ユニット51に対向して搬送され、液体吐出ユニット51から吐出される液体によって画像が形成される。
The sheet material P is conveyed facing the
液体吐出ユニット51には、例えば、搬送方向上流側から、6色分のフルライン型ヘッドアレイ501(501A~501F)が配置されている。ヘッドアレイ501は、液体吐出手段である。搬送されるシート材Pに対して、ヘッドアレイ501AはブラックK、ヘッドアレイ501BはシアンC、ヘッドアレイ501CはマゼンタM、ヘッドアレイ501DはイエローYの各液体(インク)を吐出する。ヘッドアレイ501Eは、ホワイトWの液体を吐出する。ヘッドアレイ501Fは、金色又は銀色の液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。
In the
ヘッドアレイ501は、ベース部材502に千鳥状に配置された複数のヘッド100を有する。ヘッド100はノズル面101に液体を吐出する複数のノズル102が配列されている。
A head array 501 has a plurality of
次に、本発明の第1実施形態に係る液体吐出ユニットについて図3を参照して説明する。図3は同液体吐出ユニットにおける液体循環に係る部分の模式的説明図である。 Next, a liquid ejection unit according to the first embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a portion related to liquid circulation in the same liquid ejection unit.
液体循環装置を含む液体吐出ユニット200は、液体が循環する循環経路220と、循環経路220に設けられた液体吐出ヘッド100とを備えている。
A
循環経路220は、ヘッド100から吐出する液体(インク)を一時的に貯留するサブタンク201からヘッド100に液体を供給する供給経路221と、ヘッド100からサブタンク201に液体を回収する回収経路222とを有する。サブタンク201には、液体貯留手段であるメインタンクから液体が供給される。
The
供給経路221は、フィルタ208を介して液体を通じる第1経路205と、フィルタ208をバイパスして液体を通じる第2経路206を含む。フィルタ208は例えば多孔質膜である。
The
そして、第1経路205と第2経路206とを選択的に切り替える切替え弁204が配置されている。切替え弁204は例えば三方弁である。
A
供給経路221には、サブタンク201側から送液ポンプ217、脱気装置202、ヒータ203、切替え弁204、フィルタ208を含む第1経路205及びフィルタ208をバイパスする第2経路206、加圧マニホールド210の順に配置されている。加圧マニホールド210は、複数のヘッド100に対して液体を分配する。
The
これにより、フィルタ208を含む第1経路205及びフィルタ208をバイパスする第2経路206は、液体吐出ヘッド100の上流側、すなわち、ヘッド100に対して液体を供給する側に配置される。
Accordingly, the
回収経路222には、複数のヘッド100に通じる減圧マニホールド211、回収ポンプ218が配置されている。
A
加圧マニホールド210には空気ポンプ209Aが接続され、減圧マニホールド211には空気ポンプ209Bが接続されている。空気ポンプ209(209A、209B)を駆動することにより、加圧マニホールド210、減圧マニホールド211内の圧力を調整できる。
An
ポンプ制御装置816は、空気ポンプ209によって加圧マニホールド210、減圧マニホールド211の圧力を調整する。ポンプ制御装置816は、加圧マニホールド210、減圧マニホールド211の圧力が所定の圧力から閾値以上数値が変化した時点で、圧力を増加させるよう空気ポンプ209を駆動制御する。このため、加圧マニホールド210、減圧マニホールド211には大気開放弁や圧力センサも備えている。
A
このように構成した液体吐出ユニット200においては、送液ポンプ217及び回収ポンプ218を駆動して、サブタンク201内の液体を、供給経路221を通じて加圧マニホールド210に送液して複数のヘッド100に分配供給する。そして、複数のヘッド100から液体を減圧マニホールド211に回収し、回収経路222を通じてサブタンク201に戻す。
In the
印刷を行うときには、ヘッド100から吐出される液体量よりも多い流量で循環経路220を液体が循環しており、サブタンク201内の液体量が減少した時点で、メインタンクからサブタンク201に液体が補充供給される。
During printing, the liquid circulates in the
次に、本実施形態における第1経路と第2経路の切替動作について説明する。 Next, the switching operation between the first route and the second route in this embodiment will be described.
本実施形態では、印刷装置1の状態を、「非印刷状態」(「非印刷時」とも表記する)、「印刷待機状態」(「印刷準備」とも表記する)」、「印刷状態」(「印刷中」又は「印刷」とも表記する)に区分している。
In the present embodiment, the state of the
「非印刷状態」は、一定時間印刷指示がない状態、あるいは、液体経路以外の装置の通電がない状態とする。「印刷待機状態」は、液体経路を含む装置の通電開始直後から一定時間内の状態とする。「印刷状態」は、印刷指示がある状態、あるいは、印刷が継続されている状態とする。この印刷状態は、ヘッド100から液体を吐出する動作が指示され、あるいは、吐出する動作が継続的に行われる状態である。
A "non-printing state" is a state in which there is no print instruction for a certain period of time, or a state in which there is no power supply to devices other than the liquid path. The "printing standby state" is defined as a state within a certain period of time immediately after power supply to the device including the liquid path is started. The "printing state" is a state in which there is a print instruction or a state in which printing is being continued. This printing state is a state in which an instruction to eject liquid from the
まず、印刷待機状態及び印刷状態のときには、切替え弁204を第1経路205側に切り替える。これにより、サブタンク201内の液体は、供給経路221を通じて、脱気装置202、ヒータ203、フィルタ208、加圧マニホールド210を介してヘッド100に供給される。そして、ヘッド100から回収される液体は、減圧マニホールド211から回収経路222を通じてサブタンク201に戻される。
First, in the print standby state and the print state, the switching
これにより、液体を循環経路220で循環しながら、フィルタ208によって異物を除去し、ヘッド100内に異物が混入することを防止する。
As a result, foreign substances are removed by the
一方、非印刷状態のときには、切替え弁204を第2経路206側に切り替える。これにより、サブタンク201内の液体は、供給経路221を通じて、脱気装置202、ヒータ203、加圧マニホールド210を介してヘッド100に供給される。そして、ヘッド100から回収される液体は、減圧マニホールド211から回収経路222を通じてサブタンク201に戻される。
On the other hand, in the non-printing state, the switching
これにより、非印刷状態では、フィルタ208を介さないで液体が循環し、液体中に含まれる顔料などがフィルタ208に付着するなどして濃度が低下することが防止される。
As a result, in the non-printing state, the liquid circulates without passing through the
また、液体供給開始時においても、異物混入が多くなると見込まれるため、循環開始から1時間程度は第1経路205に通液する。これにより、液体内の異物がヘッド内に混入することを防止できる。
In addition, even when the liquid supply is started, it is expected that the amount of foreign matter mixed in will increase, so the liquid is passed through the
次に、本発明の第2実施形態に係る液体吐出ユニットについて図4を参照して説明する。図4は同液体吐出ユニットにおける液体循環に係る部分の模式的説明図である。 Next, a liquid ejection unit according to a second embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of a portion related to liquid circulation in the same liquid ejection unit.
本実施形態では、供給経路221は、フィルタ208Aを介して液体を通じる第1経路205と、フィルタ208Bを介して液体を通じる第3経路207と、フィルタ208A及びフィルタ208Bをバイパスして液体を通じる第2経路206とを含む。
In this embodiment,
ここで、第3経路207のフィルタ208Bは、第1経路205のフィルタ208Aの開口径よりも大きなものを使用している。例えば、第1経路205のフィルタ208Aの代表開口径を5μmとし、第3経路207のフィルタ208Bの代表開口径を10μmとしている。
Here, the
そして、第1経路205と第2経路206と第3経路207を選択的に切り替える切替え弁204が配置されている。切替え弁204は、本実施形態では例えば四方弁である。
A switching
次に、本実施形態における第1経路、第2経路及び第3経路の切替動作について説明する。 Next, the switching operation of the first route, the second route and the third route in this embodiment will be described.
非印刷状態のときには、前記第1実施形態と同様に、切替え弁204を第2経路206側に切り替えて、フィルタ208(208A、208B)をバイパスして液体を循環する。これにより、液体内の顔料成分の濃度低下を抑制する。
In the non-printing state, the switching
印刷状態のときには、前記第1実施形態と同様に、切替え弁204を第1経路205側に切り替えて、フィルタ208Aを介して液体を循環する。これにより、液体内の異物を除去する。
In the printing state, the switching
印刷準備状態、あるいは、クリーニング実施中のときは、切替え弁204を第3経路207側に切り替え、フィルタ208Bを介して液体を循環する。これにより、印刷状態のときに使用するフィルタ208Aよりもフィルタ208Bの目が粗いので、ヘッド100内への異物混入を抑制しつつ、液体の濃度低下を抑制できる。
In the print preparation state or during cleaning, the switching
また、流量に関して、非印刷状態のときには、加圧マニホールド210及び減圧マニホールド211の圧力を流量が小さくなるように設定する。印刷状態のときには、加圧マニホールド210及び減圧マニホールド211の圧力を流量が大きくなるように設定する。印刷待機状態或いはクリーニング実施中のときには、加圧マニホールド210及び減圧マニホールド211の圧力を流量が中程度に(非印刷状態の流量よりも大きく、印刷状態の流量よりも小さく)なるように設定する。
As for the flow rate, the pressures of the
これらの流量の切替(変化)は、第1経路205、第2経路206、第3経路207の切替を行う前に行うようにしている。
These flow rate switching (changes) are performed before switching among the
例えば、印刷状態から非印刷状態に移行するとき、第1経路205から第2経路206に切り替える。このとき、フィルタ208Aを通過していた液体がフィルタ208Aを通過しないことになり、流れやすくなる。そのため、印刷状態のときの大きな流量のまま第2経路206に切り替えると、ヘッド100から液体が漏れるおそれがある。そこで、第1経路205から第2経路206に切り替えるときには、流量を小さく変化させる(減じる)ことで、ヘッド100からの液体の漏れ出しを防止する。
For example, when switching from the printing state to the non-printing state, the
一方、非印刷状態から印刷状態に移行するとき、第2経路206から第1経路205に切り替える。このとき、フィルタ208Aを通過していなかった液体がフィルタ208Aを通過することになり、流体抵抗が増加することで、流れにくくなる。そのため、非印刷状態のときの小さな流量のまま第1経路205に切り替えると、ヘッド100に対する液体の供給不足が生じるおそれがある。そこで、第2経路206から第1経路205に切り替えるときには、流量を大きく変化させる(増加する)ことで、ヘッド100に対する液体供給不足を防止する。
On the other hand, when shifting from the non-printing state to the printing state, the
このように、第1経路205、第2経路206、第3経路207の切替を行う前に、流量を変化させることで、ヘッド100からの液体の漏れ出し、或いは、印刷時のヘッド100に対する供給不足を防止することができる。
In this way, by changing the flow rate before switching among the
次に、本発明の第3実施形態について図5を参照して説明する。図5は同実施形態の説明に供する印刷装置が非印刷状態から印刷状態に移行するシーケンスのフロー図である。 Next, a third embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flow diagram of a sequence in which the printing apparatus transitions from a non-printing state to a printing state, for explaining the embodiment.
印刷装置1は、最初は非印刷状態(非印刷時)であり、モニタ電源のON/OFF、及び本体電源のON/OFF状態から印刷準備モードへ移行する。印刷準備モードにおいて、印刷画像選択を行えば、印刷モードへ移行し、ジョブが完了すると待機モードに戻る。
The
このようなシーケンスとすることで、各切替えのタイミングで供給経路の第1経路と第2経路とを切り替えることが可能となり、液体の濃度低下に伴う液体のロスを抑えることができる。 By adopting such a sequence, it is possible to switch between the first route and the second route of the supply route at each switching timing, and it is possible to suppress the loss of the liquid due to the decrease in the concentration of the liquid.
図5を参照して、非印刷状態では、モニタ電源はOFF、液体吐出ユニット200の液体循環装置(供給装置)のみ動作させて、液体循環を行っている(ステップS1、以下、単に「S1」というように表記する。)。
Referring to FIG. 5, in the non-printing state, the monitor power source is turned off, and only the liquid circulation device (supply device) of the
その後、モニタ電源の通電が開始したか否かを判別する(S2)。このとき、モニタ電源の通電が開始していなければ、ステップS1に戻る。 After that, it is determined whether or not the monitor power supply has been turned on (S2). At this time, if the supply of power to the monitor power supply has not started, the process returns to step S1.
そして、モニタ電源の通電が開始したときには、通電からの経過時間を計測し、経過時間が1時間以内か否かを判断する(S3)。このとき、通電開始からの経過時間が1時間以上であれば、非印刷モードにして、ステップS1に戻る。 Then, when the monitor power source starts to be energized, the elapsed time from the energization is measured, and it is determined whether or not the elapsed time is within one hour (S3). At this time, if the elapsed time from the start of energization is one hour or more, the non-printing mode is set and the process returns to step S1.
ここで、通電開始からの経過時間が1時間以内であれば、印刷準備モードに移行する(S4)。 Here, if the elapsed time from the start of energization is within one hour, the print preparation mode is entered (S4).
そして、印刷準備モードにおいて、印刷画像が選択されたか、クリーニング動作が選択されたかを判断する(S5)。 Then, in the print preparation mode, it is determined whether the print image is selected or the cleaning operation is selected (S5).
ここで、クリーニング動作が選択されたときには、印刷準備モードを継続し、ステップS4に戻る。 Here, when the cleaning operation is selected, the print preparation mode is continued, and the process returns to step S4.
そして、印刷画像が選択されたときには、印刷モードに移行する(S6)。 When the print image is selected, the print mode is entered (S6).
その後、ジョブが完了したときに、印刷準備モードにて待機し、待機後、非印刷モードに移行して、ステップS1に戻る。 After that, when the job is completed, the printer waits in the print preparation mode, shifts to the non-printing mode after waiting, and returns to step S1.
これらの非印刷モード、印刷準備モード、印刷モードの各モードにおいて、前記第1実施形態、あるいは、第2実施形態で説明したような切替え弁の切替動作を行って、第1経路205、第2経路206、第3経路207(第2実施形態の場合のみ)の経路切替を行う。
In each of these non-printing mode, print preparation mode, and print mode, the switching operation of the switching valve as described in the first embodiment or the second embodiment is performed to Route switching is performed between the
これにより、ヘッドへの異物混入防止と液体の濃度低下の抑制を行うことができる。 As a result, it is possible to prevent foreign matter from entering the head and suppress a decrease in liquid concentration.
次に、本発明の第4実施形態に係る液体吐出ユニットについて図6を参照して説明する。図6は同液体吐出ユニットの模式的説明図である。 Next, a liquid ejection unit according to a fourth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of the same liquid ejection unit.
本実施形態では、前記第1実施形態に係る液体吐出ユニット200に、信号発生器813、制御装置814、情報処理装置としての制御用PC815を接続している。
In this embodiment, a
これにより、切替え弁204の切替動作をユーザー或いは制御用PC815からの外部入力信号により操作できる。
Thereby, the switching operation of the switching
このような用途となるパターンとしては、特に印刷動作、液体補充動作が相当する。例えば、印刷動作について説明すると、印刷の制御は制御用PC815により、前記第3実施形態で説明したようなシーケンスで進めていく。このとき、ユーザーの操作に合わせて制御装置814より信号発生器813に指令が送信され、信号発生器813より切替え弁204に対して切替えの指示が与えられる。これにより、第1経路205又は第2経路206に切り替えられる。
Patterns for such applications include, in particular, printing operations and liquid replenishing operations. For example, the printing operation is controlled by the
このように、ユーザーが直接指示を出さなくとも、他の操作に対応して切替え弁204の切替えを行うことで、ユーザーの操作にかかる時間を軽減させつつ、液体内の顔料濃度低下を抑制できる。
By switching the switching
次に、本発明の第5実施形態について図7及び図8を参照して説明する。図7は液体内の粒子径に対する粗大粒子数の測定結果の一例を示す説明図、図8は同じくフィルタの有無と粗大粒子数と濃度低下の関係の実験結果例の説明図である。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of measurement results of the number of coarse particles with respect to the particle diameter in the liquid, and FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of experimental results of the relationship between the presence or absence of a filter, the number of coarse particles, and the decrease in concentration.
液体(インク)内の濃度の代替特性として、インク内の粒子径に対する粗大粒子数を測定した。粗大粒子数は、たとえば液体用のパーティクルカウンターを用いて測定した。図7の横軸は粒子径、縦軸は粗大粒子数である。 As a surrogate characteristic of the concentration in the liquid (ink), the number of coarse particles with respect to the particle size in the ink was measured. The number of coarse particles was measured using, for example, a particle counter for liquids. The horizontal axis of FIG. 7 is the particle size, and the vertical axis is the number of coarse particles.
この測定結果より、インク内の粒子は1μm以下のもので占められていることが分かる。 From this measurement result, it can be seen that the particles in the ink are occupied by particles of 1 μm or less.
このような粒子径分布のインクであっても、代表開口径5μmのフィルタ208(208A)を介して数千リットルのインクを循環すると、濃度が低下することが分かっている。 It has been found that even with ink having such a particle size distribution, the density decreases when thousands of liters of ink are circulated through the filter 208 (208A) with a representative opening diameter of 5 μm.
ここで、図8に示すように、インク0.1ul当たりの粗大粒子数が1250億個、500億個、250億個の3つのインクをサンプルにし、フィルタを介して循環した場合と、フィルタを介さないで循環した場合の濃度低下の有無(程度)を測定した。 Here, as shown in FIG. 8, three ink samples with 125 billion, 50 billion, and 25 billion coarse particles per 0.1 ul of ink were circulated through a filter. The presence or absence (degree) of reduction in concentration when circulating without mediation was measured.
濃度低下の指標として、OPPフイルム上にベタで塗布を行い、濃度測定器によって隠蔽率を測定し、◎、△、×のクラスに分けた。「◎」は隠蔽率低下2%未満、「△」は2以上10%以下、「×」は10%を超える隠蔽率低下とした。 As an indicator of the decrease in density, the coating was applied solidly on the OPP film, the hiding rate was measured with a density measuring instrument, and the results were divided into classes of .circleincircle., .DELTA., and x. "⊚" indicates less than 2% decrease in concealment rate, "Δ" indicates 2 to 10% decrease in concealment rate, and "×" indicates more than 10% decrease in concealment rate.
図8の結果によれば、フィルタを介して循環を行った場合、粗大粒子数が1250億個/0.1ulのとき濃度低下は「×」、粗大粒子数が500億個/0.1ulのとき「△」、粗大粒子数が250億個/0.1ulのとき「◎」であった(実験No1~3)。 According to the results of FIG. 8, when circulation is performed through a filter, the concentration decrease is "x" when the number of coarse particles is 125 billion / 0.1 ul, and the number of coarse particles is 50 billion / 0.1 ul. "Δ" when the number of coarse particles was 25 billion/0.1 ul (Experiment Nos. 1 to 3).
一方、フィルタを介さないで循環を行った場合、粗大粒子数によらず濃度低下は「◎」となった(実験No4~6)。 On the other hand, when circulation was performed without passing through a filter, the decrease in concentration was "A" regardless of the number of coarse particles (Experiment Nos. 4 to 6).
このことから、平均粒径0.5μm以上の粒子が、0.1μl中に500億個以上含まれる液体を使用するヘッド100については、非印刷状態のときにフィルタ208をバイパスする第2経路206を通じて液体を循環することにより、濃度低下を抑制できる。
Therefore, for the
これに対し、平均粒径0.5μm以上の粒子が、0.1μl中に500億個以上含まれない液体を使用するヘッド100の循環経路220については、第2経路206や切替え弁204を設けないで、非印刷状態のときもフィルタ208を介して循環させる。このようにしても、濃度低下が生じないので、構成が簡単になる。
On the other hand, the
また、平均粒径0.5μm以上の粒子の個数ではなく、例えば、粗大粒子が他の色の液体よりも相対的に多くなる白色、金色、銀色の液体を使用するヘッド100の循環経路220については第2経路206と切替え弁204を設けるようにすることもできる。この場合、YMCKの液体を使用するヘッド100の循環経路220には第2経路206や切替え弁204を設けない。これにより、濃度低下を抑制しつつ構成を簡単にできる。
Also, regarding the
次に、本発明の第6実施形態に係る液体吐出ユニットについて図9を参照して説明する。図9は同液体吐出ユニットの模式的説明図である。 Next, a liquid ejection unit according to a sixth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic explanatory diagram of the same liquid ejection unit.
本実施形態では、前記第4実施形態において、信号発生器813は、切替え弁204を切り替えるときに、ポンプ制御装置816に対して圧力制御用信号を出力する。
In this embodiment, the
信号発生器813は、切替え弁204を第1経路205側にして循環させている状態から切替え弁204を第2経路206側に切替えるとき、経路の切替え前に、ポンプ制御装置816に対して、圧力を減少させて流量を小さくする圧力制御用信号を出力する。
When switching the switching
また、信号発生器813は、切替え弁204を第2経路206側にして循環させている状態から切替え弁204を第1経路205側に切替えるとき、経路の切替え前に、ポンプ制御装置816に対して、圧力を増加させて流量を多くする圧力制御用信号を出力する。
Further, when switching the switching
つまり、第1経路205を介して循環させているときにはフィルタ208による圧力損失が生じるが、第2経路206を介して循環させるときにはフィルタ208による圧力損失が生じなくなる。
That is, pressure loss occurs due to the
そこで、フィルタ208による圧力損失が除去されて生じる圧力変動分、あるいは、フィルタ208による圧力損失が増加されて生じる圧力変動分、空気ポンプ209の圧力を調整して、加圧マニホールド210、減圧マニホールド211の圧力を、大気開放弁や圧力センサによって調整する。
Therefore, the pressure of the air pump 209 is adjusted by the pressure fluctuation caused by removing the pressure loss due to the
これにより、第1経路205と第2経路206とで間で経路を切り替えるとき、ヘッド100から液体が漏れる、あるいは、ヘッド100内に空気を引き込む現象を防止できる。
As a result, when the path is switched between the
具体的な切替え手順としては、印刷時、印刷待機状態に移行するときは、ポンプ制御装置816により、空気ポンプ209の出力を変更し、流量を印刷圧力(流量大)とした後、切替え弁204を第2経路206側から第1経路205側に切り替える。
As a specific switching procedure, during printing, when shifting to the printing standby state, the output of the air pump 209 is changed by the
また、非印刷状態に移行するときは、ポンプ制御装置816により、空気ポンプ209の出力を変更し、流量を非印刷圧力(流量小)とした後、切替え弁204を第1経路205側から第2経路206側に切り替える。
When shifting to the non-printing state, the output of the air pump 209 is changed by the
次に、本発明の第7実施形態に係る液体吐出ユニットについて図10を参照して説明する。図10は同液体吐出ユニットの模式的説明図である。 Next, a liquid ejection unit according to a seventh embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic explanatory diagram of the same liquid ejection unit.
本実施形態は、前記第2実施形態に前記第6実施形態を組み合わせている。 This embodiment combines the sixth embodiment with the second embodiment.
本実施形態では、非印刷状態のときは第2経路206を通じて、印刷待機状態のときは第3経路207を通じて、印刷状態のときは第1経路205を通じて、それぞれ液体を循環させる。
In this embodiment, the liquid is circulated through the
このとき、それぞれの流路における圧力損失に合わせて、空気ポンプ209の動作を信号発生器813からポンプ制御装置816に送信することにより、適宜最適な負圧状態をヘッド100において保つことができる。これにより、ヘッド100からの液体の漏れ、ヘッド100内への空気の引き込みを防止できる。
At this time, by transmitting the operation of the air pump 209 from the
具体的な切替え手順としては、印刷時に移行するときは、ポンプ制御装置816により、空気ポンプ209の出力を変更し、流量を印刷圧力(流量大)とした後、切替え弁204を第1経路205側に切り替える。
As a specific switching procedure, when shifting to printing, the output of the air pump 209 is changed by the
また、印刷待機状態に移行するときは、ポンプ制御装置816により、空気ポンプ209の出力を変更し、流量を印刷待機圧力(流量中)とした後、切替え弁204を第3経路207側に切り替える。
When shifting to the print standby state, the
さらに、非印刷状態に移行するときは、ポンプ制御装置816により、空気ポンプ209の出力を変更し、流量を非印刷圧力(流量小)とした後、切替え弁204を第2経路206側に切り替える。
Further, when shifting to the non-printing state, the
本願において、吐出される「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。 In the present application, the “liquid” to be ejected is not particularly limited as long as it has a viscosity and surface tension that can be ejected from the head. It is preferable that More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional-imparting materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , edible materials such as natural pigments, solutions, suspensions, emulsions, etc. These are, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, components of electronic elements and light emitting elements, and formation of electronic circuit resist patterns It can be used for applications such as liquids for liquids and material liquids for three-dimensional modeling.
「液体吐出ヘッド」には、液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子)、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。 The "liquid ejection head" includes a piezoelectric actuator (laminated piezoelectric element and thin film piezoelectric element), a thermal actuator using an electrothermal conversion element such as a heating resistor, a vibration plate, and a counter electrode as energy sources for ejecting liquid. It includes those using an electrostatic actuator made of.
「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。 The "apparatus for ejecting liquid" includes an apparatus for ejecting liquid by driving a liquid ejection head. Devices that eject liquid include not only devices that can eject liquid onto an object to which liquid can adhere, but also devices that eject liquid into air or liquid.
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。 The "liquid ejecting device" can include means for feeding, transporting, and ejecting an object to which liquid can adhere, as well as a pre-processing device, a post-processing device, and the like.
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置(三次元造形装置)がある。 For example, as a "device that ejects liquid", an image forming device that ejects ink to form an image on paper, and powder is formed in layers to form a three-dimensional object (three-dimensional object). There is a three-dimensional modeling apparatus (three-dimensional modeling apparatus) that ejects a modeling liquid onto a formed powder layer.
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。 Further, the "apparatus for ejecting liquid" is not limited to one that visualizes significant images such as characters and figures with the ejected liquid. For example, it includes those that form patterns that have no meaning per se, and those that form three-dimensional images.
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層(粉末層)、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。 The above-mentioned "substance to which a liquid can adhere" means a substance to which a liquid can adhere at least temporarily, such as a substance to which a liquid adheres and adheres, a substance which adheres and permeates, and the like. Specific examples include media such as recording media such as paper, recording paper, recording paper, film, and cloth, electronic components such as electronic substrates and piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and test cells. Yes, and unless otherwise specified, includes anything that has liquid on it.
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The material of the above-mentioned "thing to which a liquid can adhere" may be paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc., as long as the liquid can adhere even temporarily.
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。 Further, the ``device for ejecting liquid'' includes a device in which a liquid ejection head and an object to which liquid can be adhered move relatively, but is not limited to this. Specific examples include a serial type apparatus in which the liquid ejection head is moved and a line type apparatus in which the liquid ejection head is not moved.
また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。 In addition, the "apparatus for ejecting liquid" also includes a treatment liquid coating device that ejects a treatment liquid onto the paper for the purpose of modifying the surface of the paper. There is an injection granulator that granulates fine particles of the raw material by injecting a composition liquid in which raw materials are dispersed in a solution through a nozzle.
なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。 The terms used in the present application, such as image formation, recording, printing, copying, printing, and molding, are synonymous.
1 印刷装置(液体を吐出する装置)
50 印刷手段
100 液体吐出ヘッド(ヘッド)
200 液体吐出ユニット
201 サブタンク
202 脱気装置
204 切替え弁
205 第1経路
206 第2経路
207 第3経路
208 フィルタ
210 加圧マニホールド
211 減圧マニホールド
220 循環経路
221 供給経路
222 回収経路
813 信号発生器
814 制御装置
816 ポンプ制御装置
1 Printing device (a device that ejects liquid)
50 printing means 100 liquid ejection head (head)
200
Claims (7)
前記循環経路に設けられた液体吐出ヘッドと、を備え、
前記循環経路は、
フィルタを介して前記液体を通じる第1経路と、
前記フィルタを介さないで前記液体を通じる第2経路と、
前記第1経路と前記第2経路とを切り替える切替え弁と、を有する
ことを特徴とする液体吐出ユニット。 a circulation path through which the liquid circulates;
a liquid ejection head provided in the circulation path;
The circulation route is
a first path through the liquid through a filter;
a second path through the liquid without passing through the filter;
and a switching valve for switching between the first path and the second path.
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ユニット。 2. The liquid ejection unit according to claim 1, wherein the first path and the second path are arranged upstream of the liquid ejection head.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ユニット。 3. The liquid ejection unit according to claim 1, wherein the liquid ejection head switches to the second path when the liquid ejection head does not continuously eject the liquid.
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の液体吐出ユニット。 4. The liquid ejection unit according to claim 1, wherein the flow rate is changed before switching between the first path and the second path.
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の液体吐出ユニット。 5. The liquid ejection unit according to claim 1, wherein 0.1 .mu.l of said liquid contains 50 billion or more particles having an average particle diameter of 0.5 .mu.m or more.
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の液体吐出ユニット。 6. The liquid ejection unit according to claim 1, wherein the liquid is at least one of white, gold, and silver.
ことを特徴とする液体を吐出する装置。 A device for ejecting liquid, comprising the liquid ejection unit according to any one of claims 1 to 6.
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