JP5621299B2 - Fluid ejecting apparatus and fluid ejecting head maintenance method - Google Patents
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Description
本発明は、流体噴射装置及び流体噴射ヘッドのメンテナンス方法に関する。 The present invention relates to a fluid ejecting apparatus and a fluid ejecting head maintenance method.
流体を噴射する流体噴射装置として、例えば下記特許文献1に記載のインクジェット式記録装置が知られている。インクジェット式記録装置は、記録媒体(媒体)に文字や画像等を記録する装置であり、記録ヘッドに設けられたノズルから記録媒体にインクを選択的に噴射するように構成されている。この流体噴射装置では、良好な噴射特性を維持又は回復させるため、当該記録ヘッドのメンテナンス動作を定期的に行っている。
As a fluid ejecting apparatus that ejects a fluid, for example, an ink jet recording apparatus described in
このようなメンテナンス動作としては、例えば、フラッシング動作や吸引動作などが挙げられる。フラッシング動作は、記録ヘッドのノズルからインクが蒸発することによるインクの増粘や固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入などによりノズルに目詰まりを防ぎ、印刷不良を防ぐため、記録紙に対しての噴射とは別に、ノズル内のインクを強制的に排出させる動作である。吸引動作は、記録ヘッドをキャップ部材でキャッピングした後に吸引ポンプを駆動させ、各ノズルから粘性が高くなったインクや付着したゴミ等を強制吸引してメニスカスを調整し、記録ヘッドから正常にインクを噴射させる動作である。 Examples of such a maintenance operation include a flushing operation and a suction operation. The flushing operation prevents ink from clogging due to ink thickening and solidification caused by evaporation of ink from the nozzles of the recording head, dust adhesion, and air bubbles, and to prevent printing defects. This is an operation for forcibly discharging the ink in the nozzle separately from all the ejections. In the suction operation, after the recording head is capped with a cap member, the suction pump is driven to adjust the meniscus by forcibly sucking ink with high viscosity or adhering dust from each nozzle, so that ink is normally discharged from the recording head. It is an operation to inject.
しかしながら、フラッシング動作では、ある程度増粘したインクについては排出することができず、このような場合には吸引動作を行う必要が生じる。一方で、吸引動作は、フラッシング動作に比べて復帰までの時間が長く、増粘したインクを排出するだけの目的として用いるにはインクの消費量が多くなってしまう。 However, in the flushing operation, ink that has increased in viscosity to some extent cannot be discharged, and in such a case, it is necessary to perform a suction operation. On the other hand, the suction operation takes a longer time to return than the flushing operation, and the amount of ink consumed increases for the purpose of merely discharging the thickened ink.
以上のような事情に鑑み、本発明は、流体の排出量を抑えつつ流体の噴射特性を維持することができる流体噴射装置及び流体噴射ヘッドのメンテナンス方法を提供することを目的とする。 In view of the circumstances as described above, it is an object of the present invention to provide a fluid ejecting apparatus and a fluid ejecting head maintenance method capable of maintaining fluid ejecting characteristics while suppressing fluid discharge.
本発明に係る流体噴射装置は、流体を吐出する複数のノズル、及び、複数の前記ノズルのそれぞれに連通されると共に壁部を介して隣り合うように配置され前記流体を収容する複数の圧力室を有する流体噴射ヘッドと、複数の前記ノズルのうち所定のノズルから前記流体を排出させる際、前記所定のノズルに連通された第1圧力室の圧力を増加させる加圧動作と、前記第1圧力室に隣り合う第2圧力室の圧力を減少させる減圧動作とを、前記第2圧力室に隣り合う第3圧力室の圧力を変動させない状態で、同期させて行わせる制御部とを備えることを特徴とする。 A fluid ejecting apparatus according to the present invention includes a plurality of nozzles that discharge fluid, and a plurality of pressure chambers that communicate with each of the plurality of nozzles and that are arranged adjacent to each other via a wall portion and store the fluid. A fluid ejecting head, a pressurizing operation for increasing the pressure of a first pressure chamber communicated with the predetermined nozzle when discharging the fluid from the predetermined nozzle among the plurality of nozzles, and the first pressure A pressure reducing operation for reducing the pressure of the second pressure chamber adjacent to the chamber, and a controller that performs the pressure reduction operation in synchronization with the pressure of the third pressure chamber adjacent to the second pressure chamber being not changed. Features.
このような構成によれば、加圧動作により第1圧力室の壁部が第1圧力室の外側に向けて変形しようとし、減圧動作により当該壁部が第2圧力室の内側に向けて変形しようとする。当該加圧動作及び減圧動作を同期させて行うと、加圧動作のみを行う場合に比べて、壁部が第1圧力室の外側へ向けてより強い力で変形することになる。このため、第1圧力室の加圧を強くすることができ、流体の排出特性を高めることができる。これにより、吸引動作を行わなくても、流体噴射ヘッド内の例えば増粘した流体などを排出動作によって排出することができるため、流体の排出量を抑えつつ流体の噴射特性を維持することができる。 According to such a configuration, the wall portion of the first pressure chamber tends to be deformed toward the outside of the first pressure chamber by the pressurizing operation, and the wall portion is deformed toward the inside of the second pressure chamber by the decompression operation. try to. When the pressurizing operation and the depressurizing operation are performed in synchronization, the wall portion is deformed with a stronger force toward the outside of the first pressure chamber than when only the pressurizing operation is performed. For this reason, the pressurization of a 1st pressure chamber can be strengthened and the discharge characteristic of a fluid can be improved. Accordingly, for example, the thickened fluid in the fluid ejecting head can be ejected by the ejecting operation without performing the suction operation, and thus the fluid ejection characteristics can be maintained while suppressing the fluid ejection amount. .
上記流体噴射装置は、前記制御部は、複数の前記圧力室の圧力を個別に変動可能な圧力変動部を有し、前記圧力変動部は、前記圧力室ごとに設けられ電気信号により変形し当該変形によって前記圧力室の圧力を変動させる圧電素子を有し、前記流体噴射ヘッドは、複数の前記圧力室に跨って設けられ複数の前記圧力室の容積を個別に変動可能な振動板を有し、前記圧電素子は、前記振動板に設けられていることを特徴とする。
このような構成によれば、制御部が複数の圧力室の圧力を個別に変動させることができるため、ノズルごとに排出特性をそれぞれ高めることができる。
The fluid ejecting apparatus, the control unit, the pressure of a plurality of said pressure chambers have a separately variability pressure change part, the pressure fluctuation portion is deformed by an electric signal is provided for each of the pressure chamber the A piezoelectric element that varies the pressure in the pressure chamber by deformation; and the fluid ejecting head includes a diaphragm that is provided across the plurality of pressure chambers and that can individually vary the volumes of the plurality of pressure chambers. The piezoelectric element is provided on the diaphragm .
According to such a configuration, since the control unit can individually vary the pressures of the plurality of pressure chambers, the discharge characteristics can be enhanced for each nozzle.
上記流体噴射装置は、前記制御部は、前記圧力室の圧力が増加するように前記圧電素子を変形させる第1電気信号と、前記圧力室の圧力が減少するように前記圧電素子を変形させる第2電気信号と、を切り替えてそれぞれの前記圧電素子に供給する電気信号供給部を有し、前記第1電気信号は、所定の波形を有する電圧信号であり、前記第2電気信号は、前記第1電気信号の前記所定の波形に対して所定値を基準として正負を反転させると共に振幅を縮小した波形を有する電気信号であることを特徴とする。
このような構成によれば、電気信号供給部が、各圧電素子に対して第1電気信号及び第2電気信号を切り替えて供給することができるため、流体を排出するノズルを適宜切り替える場合であっても、ノズルの排出特性を高めることができ、第1電気信号が所定の波形を有する電圧信号であり、第2電気信号が第1電気信号の所定の波形に対して所定値を基準として正負を反転させると共に振幅を縮小した波形を有する電気信号であるため、加圧動作と減圧動作とをより確実に同期させることができる。
In the fluid ejecting apparatus, the control unit deforms the piezoelectric element so that the pressure in the pressure chamber increases, and the first electric signal deforms the piezoelectric element so that the pressure in the pressure chamber decreases. switch 2 electrical signals and a have a electric signal supply unit to supply to each of the piezoelectric elements, the first electrical signal is a voltage signal having a predetermined waveform, said second electrical signal, said first It is an electrical signal having a waveform in which positive and negative are inverted with respect to the predetermined waveform of one electrical signal with reference to a predetermined value and the amplitude is reduced .
According to such a configuration, since the electrical signal supply unit can switch and supply the first electrical signal and the second electrical signal to each piezoelectric element, it is a case where the nozzle for discharging the fluid is appropriately switched. However , the discharge characteristic of the nozzle can be improved , the first electric signal is a voltage signal having a predetermined waveform, and the second electric signal is positive or negative with respect to a predetermined value with respect to the predetermined waveform of the first electric signal. since an electric signal having a waveform obtained by reducing the amplitude with reversing the, Ru can be synchronized with the depressurization operation and pressurizing operation more reliably.
上記流体噴射装置は、複数の前記圧力室のうち隣り合う前記圧力室は、複数の前記ノズルのうち隣り合う前記ノズルにそれぞれ接続されていることを特徴とする。
このような構成によれば、複数の圧力室のうち隣り合う圧力室は、複数のノズルのうち隣り合うノズルにそれぞれ接続されているため、ノズルと圧力室との配置関係を判別しやすくすることができ、制御部による制御が容易となる。
The fluid ejection device, adjacent Ri fit the pressure chamber of the plurality of the pressure chamber, characterized in that it is connected to the next Ri fit the nozzle of the plurality of the nozzles.
According to this structure, adjacent Ri fit pressure chambers among the plurality of pressure chambers, because they are connected to adjacent Ri fit nozzles among the plurality of nozzles, it is easy to determine the positional relationship between the nozzle and the pressure chamber This makes it easy to control by the control unit.
上記流体噴射装置は、複数の前記ノズルは、一方向に配列されており、前記制御部は、複数の前記ノズルの配列方向に沿って順に前記流体を排出させることを特徴とする。
このような構成によれば、複数のノズルが一方向に配列されており、制御部が複数のノズルの配列方向に沿って順に流体を排出させることとしたので、複数のノズルの全体について排出動作を行わせることができる。
In the fluid ejecting apparatus, the plurality of nozzles are arranged in one direction, and the control unit discharges the fluid in order along an arrangement direction of the plurality of nozzles.
According to such a configuration, the plurality of nozzles are arranged in one direction, and the control unit causes the fluid to be discharged in order along the arrangement direction of the plurality of nozzles. Can be performed.
本発明に係る流体噴射ヘッドのメンテナンス方法は、流体を吐出する複数のノズル、及び、複数の前記ノズルのそれぞれに連通されると共に壁部を介して隣り合うように配置され前記流体を収容する複数の圧力室を有する流体噴射ヘッドのメンテナンス方法であって、複数の前記ノズルのうち所定のノズルから前記流体を排出させる際、前記所定のノズルに連通された第1圧力室の圧力を増加させる加圧動作と、前記第1圧力室に隣り合う第2圧力室の圧力を減少させる減圧動作とを同期させて行うことを特徴とする。
Maintenance method of the fluid ejecting head according to the present invention, a plurality of nozzles for ejecting a fluid, and is arranged to fit Ri next through the wall with which communicates with each of the plurality of the nozzle housing the fluid A maintenance method for a fluid ejecting head having a plurality of pressure chambers, wherein when the fluid is discharged from a predetermined nozzle among the plurality of nozzles, the pressure in a first pressure chamber communicated with the predetermined nozzle is increased. a pressurizing operation, and performs to synchronize the depressurization operation and reducing the pressure in the second pressure chamber to fit Ri next to the first pressure chamber.
このような構成によれば、加圧動作により第1圧力室の壁部が第1圧力室の外側に向けて変形しようとし、減圧動作により当該壁部が第2圧力室の内側に向けて変形しようとする。当該加圧動作及び減圧動作を同期させて行うと、加圧動作のみを行う場合に比べて、壁部が第1圧力室の外側へ向けてより強い力で変形することになる。このため、第1圧力室の加圧を強くすることができ、流体の排出特性を高めることができる。これにより、吸引動作を行わなくても、流体噴射ヘッド内の例えば増粘した流体などを排出動作によって排出することができるため、流体の排出量を抑えつつ流体の噴射特性を維持することができる。 According to such a configuration, the wall portion of the first pressure chamber tends to be deformed toward the outside of the first pressure chamber by the pressurizing operation, and the wall portion is deformed toward the inside of the second pressure chamber by the decompression operation. try to. When the pressurizing operation and the depressurizing operation are performed in synchronization, the wall portion is deformed with a stronger force toward the outside of the first pressure chamber than when only the pressurizing operation is performed. For this reason, the pressurization of a 1st pressure chamber can be strengthened and the discharge characteristic of a fluid can be improved. Accordingly, for example, the thickened fluid in the fluid ejecting head can be ejected by the ejecting operation without performing the suction operation, and thus the fluid ejection characteristics can be maintained while suppressing the fluid ejection amount. .
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本実施形態に係る印刷装置PRT(液体噴射装置)の概略構成を示す図である。本実施形態では、印刷装置PRTとして例えばインクジェット型の印刷装置を例に挙げて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a printing apparatus PRT (liquid ejecting apparatus) according to the present embodiment. In the present embodiment, for example, an ink jet type printing apparatus will be described as an example of the printing apparatus PRT.
図1に示す印刷装置PRTは、例えば、紙、プラスチックシートなどのシート状の媒体Mを搬送しつつ印刷処理を行う装置である。印刷装置PRTは、筐体PBと、媒体Mにインクを噴射するインク噴射機構IJと、インク噴射機構IJにインクを供給するインク供給機構SPと、媒体Mを搬送する搬送機構CVと、インク噴射機構IJの保全動作を行うメンテナンス機構MNと、これら各機構を制御する制御装置CONTとを備えている。 The printing apparatus PRT shown in FIG. 1 is an apparatus that performs a printing process while conveying a sheet-like medium M such as paper or a plastic sheet. The printing apparatus PRT includes a housing PB, an ink ejection mechanism IJ that ejects ink onto the medium M, an ink supply mechanism SP that supplies ink to the ink ejection mechanism IJ, a transport mechanism CV that transports the medium M, and an ink ejection. A maintenance mechanism MN that performs a maintenance operation of the mechanism IJ and a control device CONT that controls these mechanisms are provided.
以下、XYZ直交座標系を設定し、当該XYZ直交座標系を適宜参照しつつ各構成要素の位置関係を説明する。本実施形態では、例えば媒体Mの搬送方向をX方向とし、当該媒体Mの搬送面においてX方向に直交する方向をY方向とし、X軸及びY軸を含む平面に垂直な方向をZ方向と表記する。また、X軸周りの回転方向をθX方向、Y軸周りの回転方向をθY方向、Z軸周りの回転方向をθZ方向とする。 Hereinafter, an XYZ rectangular coordinate system is set, and the positional relationship of each component will be described with reference to the XYZ rectangular coordinate system as appropriate. In the present embodiment, for example, the conveyance direction of the medium M is the X direction, the direction perpendicular to the X direction on the conveyance surface of the medium M is the Y direction, and the direction perpendicular to the plane including the X axis and the Y axis is the Z direction. write. The rotation direction around the X axis is the θX direction, the rotation direction around the Y axis is the θY direction, and the rotation direction around the Z axis is the θZ direction.
筐体PBは、例えばY方向を長手とするように形成されている。筐体PBには、上記のインク噴射機構IJ、インク供給機構SP、搬送機構CV、メンテナンス機構MN及び制御装置CONTの各部が取り付けられている。筐体PBには、例えばプラテン13が設けられている。プラテン13は、媒体Mを支持する支持部材である。プラテン13は、例えば筐体PBのうちX方向の中央部に配置されている。プラテン13は、+Z方向に向けられた平坦面13aを有している。当該平坦面13aは、媒体Mを支持する支持面として用いられる。
The housing PB is formed, for example, with the Y direction as a longitudinal direction. The ink jetting mechanism IJ, the ink supply mechanism SP, the transport mechanism CV, the maintenance mechanism MN, and the control unit CONT are attached to the housing PB. For example, a
搬送機構CVは、例えば搬送ローラーや当該搬送ローラーを駆動するモーターなどを有している。搬送機構CVは、例えば筐体PBの−X側から当該筐体PBの内部に媒体Mを搬送し、当該筐体PBの+X側から当該筐体PBの外部に排出する。搬送機構CVは、筐体PBの内部において、媒体Mがプラテン13上を通過するように当該媒体Mを搬送する。搬送機構CVは、例えば制御装置CONTによって搬送のタイミングや搬送量などが制御されるようになっている。
The transport mechanism CV includes, for example, a transport roller and a motor that drives the transport roller. For example, the transport mechanism CV transports the medium M into the housing PB from the −X side of the housing PB and discharges the medium M from the + X side of the housing PB to the outside of the housing PB. The transport mechanism CV transports the medium M so that the medium M passes over the
インク噴射機構IJは、インクを噴射する噴射ヘッドHDと、当該噴射ヘッドHDを保持して移動させるヘッド移動機構ACとを有している。噴射ヘッドHDは、プラテン13上に送り出された媒体Mに向けてインクを噴射する。噴射ヘッドHDは、インクを噴射する噴射面HDaを有している。噴射面HDaは、例えば−Z方向に向けられており、例えばプラテン13の支持面13aに対向するように配置されている。
The ink ejection mechanism IJ includes an ejection head HD that ejects ink, and a head moving mechanism AC that holds and moves the ejection head HD. The ejection head HD ejects ink toward the medium M sent onto the
ヘッド移動機構ACは、キャリッジ4を有している。噴射ヘッドHDは、当該キャリッジ4に固定されている。キャリッジ4は、筐体PBの長手方向(X方向)に架けられたガイド軸8に当接されている。噴射ヘッドHD及びキャリッジ4は、例えばプラテン13の+Z方向に配置されている。
The head moving mechanism AC has a
ヘッド移動機構ACは、キャリッジ4の他、例えばパルスモーター9と、当該パルスモーター9によって回転駆動される駆動プーリー10と、駆動プーリー10とは筐体PBの幅方向の反対側に設けられた遊転プーリー11と、駆動プーリー10と遊転プーリー11との間に掛け渡されてキャリッジ4に接続されたタイミングベルト12とを有している。キャリッジ4は、当該タイミングベルト12に接続されている。キャリッジ4は、タイミングベルト12の回転に伴ってY方向に移動可能に設けられている。Y方向へ移動する際、キャリッジ4は、ガイド軸8によって案内されるようになっている。
In addition to the
インク供給機構SPは、噴射ヘッドHDにインクを供給する。インク供給機構SPには、例えば複数のインクカートリッジ6が収容されている。本実施形態の印刷装置PRTは、インクカートリッジ6が噴射ヘッドHDとは異なる位置に収容される構成(オフキャリッジ型)である。インク供給機構SPは、例えば噴射ヘッドHDとインクカートリッジ6とを接続する供給チューブTBを有している。インク供給機構SPは、当該供給チューブTBを介してインクカートリッジ6内に貯留されるインクを噴射ヘッドHDに供給する不図示のポンプ機構を有している。
The ink supply mechanism SP supplies ink to the ejection head HD. For example, a plurality of
メンテナンス機構MNは、噴射ヘッドHDのホームポジションに配置されている。このホームポジションは、例えば媒体Mに対して印刷が行われる領域から外れた領域に設定されている。本実施形態では、例えばプラテン13の+Y側にホームポジションが設定されている。ホームポジションは、例えば印刷装置PRTの電源がオフである時や、長時間に亘って記録が行われない時などに、噴射ヘッドHDが待機する場所である。
The maintenance mechanism MN is disposed at the home position of the ejection head HD. This home position is set, for example, in an area outside the area where printing is performed on the medium M. In the present embodiment, for example, the home position is set on the + Y side of the
メンテナンス機構MNは、例えば噴射ヘッドHDの噴射面HDaを覆うキャッピング機構CPや、当該噴射面HDaを払拭するワイピング機構WPなどを有している。キャッピング機構CPには、例えば吸引ポンプなどの吸引機構SCが接続されている。吸引機構SCにより、キャッピング機構CPは、例えば噴射面HDaを覆いつつ当該噴射面HDa上の空間を吸引できるようになっている。噴射ヘッドHDからメンテナンス機構MN側に排出された廃インクは、例えば廃液回収機構(不図示)において回収されるようになっている。 The maintenance mechanism MN includes, for example, a capping mechanism CP that covers the ejection surface HDa of the ejection head HD, a wiping mechanism WP that wipes the ejection surface HDa, and the like. A suction mechanism SC such as a suction pump is connected to the capping mechanism CP. By the suction mechanism SC, the capping mechanism CP can suck the space on the ejection surface HDa while covering the ejection surface HDa, for example. Waste ink discharged from the ejection head HD to the maintenance mechanism MN side is collected by, for example, a waste liquid collection mechanism (not shown).
図2は、噴射ヘッドHDの構成を示す側断面図である。図3は、噴射ヘッドHDの構成を説明する要部断面図である。
図2に示されるように、噴射ヘッドHDは、導入針ユニット17、ヘッドケース18、流路ユニット19及びアクチュエータユニット20を備えている。
FIG. 2 is a side sectional view showing the configuration of the ejection head HD. FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part for explaining the configuration of the ejection head HD.
As shown in FIG. 2, the ejection head HD includes an
導入針ユニット17の上面には、フィルタ21を介在させた状態で2本のインク導入針22が並んで取り付けられている。導入針ユニット17の内部には、各インク導入針22に対応したインク導入路23が形成されている。インク導入路23の上端は、フィルタ21を介してインク導入針22に接続されている。インク導入路23の下端は、パッキン24を介してヘッドケース18内部のケース流路25に接続されている。インク導入針22には、それぞれサブタンク2が装着されている。
Two ink introduction needles 22 are attached to the upper surface of the
サブタンク2は、例えばポリプロピレン等の樹脂製材料を用いて形成されている。サブタンク2には、インク室27が設けられている。インク室27は、例えばすり鉢状に形成された凹部27aを有している。凹部27aは、開口部27bを有している。開口部27bには、透明な弾性シート26が貼り付けられている。凹部27aの底部には、連通孔27cが形成されている。連通孔27cは、インク室27の凹部27aとインク供給室27dとの間を連通するように形成されている。インク供給室27dは、例えば供給チューブTBに接続されている。インク供給室27dのうち例えば供給チューブTBとの接続部分には、例えば不図示のフィルタなどが設けられている。
The
弾性シート26は、開口部27bを塞ぐように貼り付けられている。弾性シート26は、インク室27の圧力に応じて伸縮するようになっている。弾性シート26は、例えばインク室27の圧力が外部の圧力よりも高くなると凹部27aの外側へ向けて膨張した状態となり、インク室27の容積が増加した状態となる。インク室27の圧力が外部の圧力よりも低くなると凹部27aの内側へ向けて膨張した状態となり、インク室27の容積が減少した状態となる。
The
弾性シート26には、弁27eが取り付けられている。弁27eは、凹部27aから連通孔27cを介してインク供給室27dに接続されており、インク供給室27d側から連通孔27cを開閉するように形成されている。弁27eは、弾性シート26が膨張及び収縮に連動して連通孔27cを開閉するようになっている。具体的には、インク室27の容積を減少させる方向に弾性シート26が膨張したときに連通孔27cが開状態となり、インク室27の容積を増加させる方向に弾性シート26が膨張したときには連通孔27cが閉状態となる。弁27eには、所定の弾性力を付与する付勢部材27fが取り付けられており、連通孔27cの開閉の圧力が調整されている。
A
サブタンク2は、針接続部28に接続されている。針接続部28は、インク導入針22サブタンク2とインク導入針22とを接続する部分である。インク室27の凹部27aには、当該針接続部28に接続される接続流路29が形成されている。針接続部28の内部空間には、インク導入針22がほぼ隙間無く嵌め込まれるシール材31が設けられている。インク導入針22がシール材31に嵌め込まれることで、サブタンク2と導入針ユニット17との間がほぼ漏れの無い状態で接続されるようになっている。
The
図3に示すように、ヘッドケース18は、合成樹脂などを用いて形成されている。ヘッドケース18は、例えば中空部を有するように箱型に形成されている。ヘッドケース18は、上端側がパッキン24を介して導入針ユニット17を取り付けられている。ヘッドケース18の下端面には、流路ユニット19が接合されている。ヘッドケース18の内部に形成された中空部37内には、アクチュエータユニット20が収容されている。
As shown in FIG. 3, the
ヘッドケース18の内部には、高さ方向を貫通してケース流路25が設けられている。ケース流路25の上端は、パッキン24を介して導入針ユニット17のインク導入路23に連通されている。ケース流路25の下端は、流路ユニット19内の共通インク室44に連通されている。このため、インク導入針22から導入されたインクLは、インク導入路23及びケース流路25を通じて共通インク室44側に供給されるようになっている。
A
アクチュエータユニット20は、例えば櫛歯状に配置された複数の圧電振動子38と、当該圧電振動子38を保持する固定板39と、圧電振動子38に対して制御装置CONTからの駆動信号を供給するフレキシブルケーブル40とを有している。
The
圧電振動子38は、図中下側端部が固定板39の下端面から突出するように固定されている。このように、各圧電振動子38は、所謂片持ち梁の状態で固定板39上に取り付けられている。各圧電振動子38を支持する固定板39は、例えば厚さ1mm程度のステンレス鋼によって構成されている。固定板39のうち例えば圧電振動子38の固定された面とは異なる面が中空部37を区画するケース内壁面に接着されている。
The
流路ユニット19は、振動板41、流路基板42及びノズル基板43を有している。振動板41、流路基板42及びノズル基板43は、積層された状態で接着されている。流路ユニット19は、共通インク室44からインク供給口45、圧力室46を通り、ノズルNZに至るまでの一連のインク流路(液体流路)を構成している。圧力室46は、ノズルNZの配列方向(ノズル列方向)に対して直交する方向が長手方向となるように形成されている。
The
共通インク室44は、ケース流路25に接続されている。共通インク室44には、インク導入針22側からのインクLが導入される室である。また、共通インク室44は、インク供給口45に接続されている。共通インク室44に導入されたインクLは、当該インク供給口45を通じて各圧力室46に分配されるようになっている。
The
ノズル基板43は、流路ユニット19の底部に配置されている。ノズル基板43には、媒体Mに形成される画像などのドット形成密度に対応したピッチ(例えば180dpi)で複数のノズルNZが形成されている。ノズル基板43としては、例えばステンレス鋼などの金属製の板材が用いられる。
The
図4は、噴射ヘッドHDの噴射面HDaの一部の構成を示す図である。図4に示すように、ノズル基板43には、ノズルNZが例えば2列ずつ形成されており、当該2列のノズルNZが例えば4組形成されている。当該ノズルNZは、例えば各サブタンク2に対応する組数が形成されている。本実施形態では、図1に示すように4つのサブタンク2が設けられているため、例えば2列のノズルNZが4組、合計で8列のノズルNZが設けられている。ノズルNZの1列は、例えばX方向に配列された180個のノズルNZによって構成されている。図4には、8列×180個のノズルNZのうち、一部(2列×16個)のノズルNZが示されている。
FIG. 4 is a diagram illustrating a partial configuration of the ejection surface HDa of the ejection head HD. As shown in FIG. 4, nozzles NZ are formed on the
流路基板42は、ノズル基板43と振動板41との間に配置されている。流路基板42は、インク流路となる流路部、具体的には、共通インク室44、インク供給口45及び圧力室46となる中空部が区画形成されている。流路基板42としては、例えばシリコンウエハなどの結晶性を有する基材を用いて形成されている。本実施形態では、例えば当該シリコンウエハを異方性エッチング処理することによって作製されている。
The
振動板41は、例えばステンレス鋼等の金属板の表面に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の板状部材である。振動板41のうち圧力室46に対応する部分には、島部48が形成されている。島部48の周囲は、金属板が例えばエッチングなどによって除去されて凹部が形成されている。当該凹部には、弾性フィルムが露出して設けられている。島部48には、圧電振動子38の先端面が接合されている。島部48は、弾性フィルムを変形させるダイヤフラム部として機能する。つまり、圧電振動子38の作動に応じて、島部48が周囲の弾性フィルムを変形するように構成されている。振動板41は、流路基板42の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部49としても機能する。このコンプライアンス部49に相当する部分についてはダイヤフラム部と同様に、弾性フィルムが露出した構成となっている。
The
上記の噴射ヘッドHDにおいて、フレキシブルケーブル40を通じて駆動信号が圧電振動子38に供給されると、この圧電振動子38が長手方向(図中上下方向)に伸縮し、圧電振動子38が島部48を移動させ、弾性フィルムを変形させる。弾性フィルムが圧力室46に近接する方向或いは離隔する方向に変形すると、圧力室46の容積が変化し、圧力室46内のインクLに圧力変動が生じる。この圧力変動によってノズルNZからインク滴Dが吐出される。
In the above-described ejection head HD, when a drive signal is supplied to the
図5は、噴射ヘッドHDの流路ユニット19の構成を示す図である。
図5には、X方向に配置された複数(例えば3つ)のノズルNZ1、NZ2及びNZ3を例に挙げて示している。ノズルNZ1〜NZ3には、それぞれ圧力室46a〜46cが接続されている。各圧力室46a〜46cには、それぞれ圧力変動部である圧電振動子38a〜38cが取り付けられている。圧電振動子38a〜38cは、例えば制御装置CONTの制御により、個別に変形可能に設けられている。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the
FIG. 5 shows an example of a plurality (for example, three) of nozzles NZ1, NZ2, and NZ3 arranged in the X direction.
ノズルNZ1〜NZ3は、例えばX方向に隣接して配置されている。圧力室46a〜46cは、当該ノズルNZ1〜NZ3の配置に対応して、同様にX方向に隣接して配置されている。このようにノズルNZと圧力室46とが対応するように配置されている。圧力室46aは、例えば壁部47a及び壁部47bによって区切られている。圧力室46bは、例えば壁部47b及び壁部47cによって区切られている。圧力室46cは、例えば壁部47c及び壁部47dによって区切られている。
The nozzles NZ1 to NZ3 are arranged adjacent to each other in the X direction, for example. Corresponding to the arrangement of the nozzles NZ1 to NZ3, the
このように、図5に示す例においては、壁部47b及び壁部47cは2つの圧力室の間にそれぞれ配置されていることになる。したがって、圧力室46aは、壁部47bを介して圧力室46bに隣接して配置されることになる。また、圧力室46cは、壁部47cを介して圧力室46bに隣接して配置されることになる。
Thus, in the example shown in FIG. 5, the
図6は印刷装置PRTの電気的な構成を示すブロック図である。
印刷装置PRTは、印刷装置PRT全体の動作を制御する制御装置CONTを備えている。制御装置CONTには、印刷装置PRTの動作に関する各種情報を入力する入力装置59、印刷装置PRTの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置60、時間の計測を実行可能な計測装置61などが接続されており、上述した搬送機構CVや、ヘッド移動機構AC、メンテナンス機構MN等が接続されている。
FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of the printing apparatus PRT.
The printing device PRT includes a control device CONT that controls the operation of the entire printing device PRT. Connected to the control device CONT are an
印刷装置PRTは、それぞれの圧電振動子38に入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器62を備えている。この駆動信号発生器62は、制御装置CONTに接続されている。駆動信号発生器62には、噴射ヘッドHDの圧電振動子38に入力する吐出パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び吐出パルスの電圧を変化させるタイミングを規定するタイミング信号が入力される。駆動信号発生器62は、各圧電振動子38に対して、個別に駆動信号を供給可能に設けられている。
The printing apparatus PRT includes a
制御装置CONTは、例えば駆動信号発生器62に対して、2種類の駆動信号を生成するように制御するようになっている。このような2種類の駆動信号として、図7に示すように、具体的には、圧力室46の圧力が増加するように圧電振動子38を変形させる第1電気信号と、圧力室46の圧力が減少するように圧電振動子38を変形させる第2電気信号とが挙げられる。
For example, the control device CONT controls the
図7に示すように、第1電気信号は、例えば時刻に応じて電圧値が変化する所定の波形を有する電圧信号である。第1電気信号の出力値は、例えば時刻t0〜t1においては基準電圧値のまま推移する。圧電振動子38は、第1電気信号における最大電圧値の際に最も縮み、最小電圧値の際に変形量が最も小さくなる性質を持っている。
As shown in FIG. 7, the first electric signal is a voltage signal having a predetermined waveform whose voltage value changes according to time, for example. The output value of the first electric signal changes, for example, at the reference voltage value at time t0 to t1. The
第1電気信号においては、時刻t1〜t2にかけて出力値が増加し、時刻t2において最大電圧値となる。出力値の増加により圧電振動子38が縮み始め、第1電気信号が最大電圧値のときに圧電振動子38の当該変形量(縮み量)が最大になる。この際、圧力室46の容積が膨張する方向に変形して、インクがインク供給口45から圧力室46に供給される。そして、時刻t2〜t3の間、当該最大電圧値が維持され、圧力室46の膨張状態も維持される。
In the first electric signal, the output value increases from time t1 to time t2, and reaches the maximum voltage value at time t2. As the output value increases, the
当該第1電気信号は、時刻t3に達すると出力値が減少し始め、時刻t3〜t4にかけて出力値が減少し、時刻t4において最小電圧値となる。出力値の減少により圧電振動子38は縮んだ状態から急激に伸長する。これにより、圧力室46は膨張状態から急激に収縮され、圧力室46内のインクが加圧されてノズルNZからインクが噴出される。なお、図7では、最大電圧値と最小電圧値との差を、例えばVhとして表している。
When the first electric signal reaches time t3, the output value starts to decrease, the output value decreases from time t3 to t4, and becomes the minimum voltage value at time t4. As the output value decreases, the
当該第1電気信号においては、最小電圧値が時刻t4〜t5の間維持される。時刻t5に達すると電圧値が増加し始め、時刻t5〜t6にかけて出力値が増加し、時刻t6において基準電圧値となる。このため、一旦初期状態よりも縮んだ状態の圧電振動子38が再び初期状態の長さに戻ることになる。
In the first electric signal, the minimum voltage value is maintained between times t4 and t5. When the time t5 is reached, the voltage value starts increasing, the output value increases from time t5 to t6, and becomes the reference voltage value at time t6. For this reason, the
一方、第2電気信号は、図7に示す第1電気信号の波形に対して基準電圧値を基準として正負を反転させると共に振幅を縮小した波形を有する電気信号である。具体的には、時刻t1に達すると出力値が減少し始め、時刻t1〜t2にかけて出力値が減少し、時刻t2において最小電圧値となる。出力値の減少により圧電振動子38が伸び始め、第2電気信号が最小電圧値のときに圧電振動子38の当該変形量(伸び量)が最大になる。この圧電振動子38の変形により島部48が引っ張られ、圧力室46が減圧されることになる。時刻t2〜t3の間、当該最小電圧値が維持される。
On the other hand, the second electric signal is an electric signal having a waveform in which positive and negative are inverted with respect to the waveform of the first electric signal shown in FIG. 7 and the amplitude is reduced. Specifically, when the time t1 is reached, the output value starts to decrease, the output value decreases from time t1 to time t2, and reaches the minimum voltage value at time t2. When the output value decreases, the
当該第2電気信号は、時刻t3に達すると出力値が増加し始め、時刻t3〜t4にかけて出力値が増加し、時刻t4において最大電圧値となる。このときの最大電圧値は、例えば基準電圧値よりも高い値である。出力値の増加により圧電振動子38の縮み量が減少し、基準電圧値よりも高い値となると圧電振動子38が縮み始める。第2電気信号が最大電圧値となると圧電振動子38の変形量(縮み量)が最大になる。したがって、圧電振動子38は、このときにおいては初期状態よりも一旦縮んだ状態となる。なお、図7では、最大電圧値と最小電圧値との差を、例えばVkとして表している。第2電気信号の最大電圧値と最小電圧値との差Vkは、第1電気信号の最大電圧値と最小電圧値との差Vhよりも小さい値となる。
When the second electric signal reaches time t3, the output value starts to increase, the output value increases from time t3 to t4, and reaches the maximum voltage value at time t4. The maximum voltage value at this time is a value higher than the reference voltage value, for example. As the output value increases, the amount of contraction of the
当該第2電気信号においては、最大電圧値が時刻t4〜t5の間維持される。時刻t5に達すると電圧値が減少し始め、時刻t5〜t6にかけて出力値が減少し、時刻t6において基準電圧値となる。このため、一旦初期状態よりも縮んだ状態の圧電振動子38が再び初期状態の長さに戻ることになる。なお、第2電気信号よって変形する圧電振動子38の変形量の幅は、第1電気信号によって変形する圧電振動子38の変形量の幅よりも小さくなる。
In the second electric signal, the maximum voltage value is maintained between times t4 and t5. When the time t5 is reached, the voltage value starts decreasing, the output value decreases from time t5 to t6, and becomes the reference voltage value at time t6. For this reason, the
次に、上記のように構成された印刷装置PRTの動作を説明する。
噴射ヘッドHDによる印刷動作を行う場合、制御装置CONTは、搬送機構CVによって媒体Mを噴射ヘッドHDの−Z側に配置させる。媒体Mを配置させた後、制御装置CONTは、噴射ヘッドHDを移動させつつ、印刷する画像の画像データに基づいてノズルNZに係る駆動信号発生器62から圧電振動子38に駆動信号を入力する。
Next, the operation of the printing apparatus PRT configured as described above will be described.
When performing the printing operation by the ejection head HD, the control device CONT arranges the medium M on the −Z side of the ejection head HD by the transport mechanism CV. After arranging the medium M, the control device CONT inputs a drive signal from the
圧電振動子38に駆動信号が入力されると、圧電振動子38が伸縮する。圧電振動子38の伸縮により、圧力室46の容積が変化し、インクを収容した圧力室46の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズルNZからインクが噴射される。ノズルNZから噴射されたインクによって、媒体Mに所望の画像が形成される。なお、圧電振動子38を伸縮させる場合、上記の第1電気信号を圧電振動子38に供給しても構わない。また、第1電気信号とは異なる駆動信号を圧電振動子38に供給しても構わない。
When a drive signal is input to the
噴射ヘッドHDの内部では、時間の経過に伴って気泡が成長したりインクが増粘したりすることでインクの吐出速度や吐出量が所望の値を超えてしまい、吐出不良が生じる場合がある。そこで、噴射ヘッドHDのメンテナンス動作を例えば任意にあるいは定期的に行う。 Inside the ejection head HD, bubbles may grow or the viscosity of the ink may increase with time, causing the ink ejection speed and amount to exceed desired values, resulting in ejection failure. . Therefore, the maintenance operation of the ejection head HD is performed arbitrarily or periodically, for example.
メンテナンス動作としては、例えばフラッシング動作、キャッピング動作、クリーニング動作などが挙げられる。
例えばフラッシング動作を行う場合、制御装置CONTは、噴射ヘッドHDをホームポジションまで移動させ、噴射ヘッドHDの噴射面HDaとキャッピング機構CPとを対向させた状態とする。この状態で、制御装置CONTは、駆動信号発生器62を介して圧電振動子38を振動させる。この動作により、ノズルNZからインクが噴射されて排出される。排出されたインクは、キャッピング機構CPに収容され、不図示の廃液回収機構を介して回収される。
Examples of the maintenance operation include a flushing operation, a capping operation, and a cleaning operation.
For example, when performing the flushing operation, the control device CONT moves the ejection head HD to the home position, and sets the ejection surface HDa of the ejection head HD and the capping mechanism CP to face each other. In this state, the control device CONT vibrates the
このフラッシング動作を行う際、制御装置CONTは、図8に示すように、複数のノズルNZのうち所定のノズル(例えばノズルNZ2)からインクを排出させる際、所定のノズルNZに連通された圧力室46bの圧力を増加させる加圧動作と、圧力室46bに隣接する圧力室46a及び46cの圧力を減少させる減圧動作とを同期させて行わせる。
When performing this flushing operation, as shown in FIG. 8, the control device CONT, when discharging ink from a predetermined nozzle (for example, the nozzle NZ2) among the plurality of nozzles NZ, a pressure chamber communicated with the predetermined nozzle NZ. The pressurizing operation for increasing the pressure of 46b and the depressurizing operation for decreasing the pressure of the
具体的には、制御装置CONTは、圧力室46bの圧力を調整する圧電振動子38bに対して駆動信号発生器62から第1電気信号を供給させると共に、当該第1電気信号の供給に同期させるように、圧力室46a及び46cの圧力を調整する圧電振動子38a及び38cに対して駆動信号発生器62から第2電気信号を供給する。
Specifically, the control device CONT supplies the first electric signal from the
図8に示すように、まず加圧動作により、圧力室46bを区切る壁部47b及び47cは、当該圧力室46bの外側に向けて変形する。一方、圧力室46bに隣接する圧力室46a及び46cの減圧動作により、圧力室46a及び46cの内側に向けて変形しようとする力が壁部47b及び47cに対して作用する。
As shown in FIG. 8, first, the
したがって、加圧動作及び減圧動作を同期させて行うことにより、圧力室46bの外側へ向けて壁部47b及び47cを変形させようとする力が、壁部47b及び壁部47cを挟んだ両側から加わることになる。このため、圧力室46bの加圧動作のみを行う場合に比べて、圧力室46bが強く加圧されることになり、その分、一動作でのインクの排出体積を増加することになる。
Therefore, by performing the pressurizing operation and the depressurizing operation in synchronization, the force for deforming the
なお、例えば圧力室46bに加圧動作のみを行う場合、壁部47b及び47cが変形する。このとき、圧力室46a及び46cの天井部分(+Z側の面)のうち例えば弾性シートが露出されていない部分(振動板41のステンレス鋼が残っている部分)が、壁部47b及び47cの変形の反力により、+Z側に変形してしまうことがある。
For example, when only the pressurizing operation is performed on the
このため、例えば圧力室46a〜46cに同時に加圧動作を行う場合、当該反力の影響を相互に受けるため、島部48a〜48cの変位量が少なくなってしまい、ノズルNZ1〜NZ3からのインクの排出特性が低くなってしまうことになる。これに対して、本実施形態では、加圧動作を行う圧力室46bに隣接する圧力室46a、46cに対しては減圧動作を行わせるため、振動板41に対して作用する反力を吸収させることができる。これにより、このようなインクの排出特性の低下が回避される。
For this reason, for example, when pressure operations are simultaneously performed on the
また、本実施形態では、制御装置CONTは、複数のノズルNZについて、ノズルNZの配列方向(X方向)に沿って順にインクを排出させる。このインク排出動作について、制御装置CONTは、例えば4段階に亘ってインクの排出を行わせるようにする。具体的には、図9及び図10に示す動作A〜動作Dを行わせる。図9は、1つのノズル列の一部分におけるフラッシング動作の様子を示す図である。図10は、フラッシング動作時において圧電振動子38に供給する信号を示す図である。図9及び図10では、図4に対応させるため、ノズル列のうち16個のノズルNZを代表させて示している。
In the present embodiment, the control device CONT causes the plurality of nozzles NZ to sequentially discharge ink along the arrangement direction (X direction) of the nozzles NZ. For this ink discharging operation, the control device CONT discharges ink in, for example, four stages. Specifically, the operations A to D shown in FIGS. 9 and 10 are performed. FIG. 9 is a diagram illustrating a state of the flushing operation in a part of one nozzle row. FIG. 10 is a diagram illustrating signals supplied to the
動作Aでは、X方向に形成されたノズル列のうち例えば最も+X側のノズル(図4、図9及び図10に♯1で示されるノズル)NZと、当該ノズルNZから−X方向に3つおきに配置されたノズルNZ(同図に♯5、♯9、♯13と示される各ノズル)からインクを排出させるようにする。 In the operation A, for example, the nozzle on the most + X side (nozzle indicated by # 1 in FIGS. 4, 9 and 10) NZ among the nozzle rows formed in the X direction, and three nozzles in the −X direction from the nozzle NZ. Ink is discharged from the nozzles NZ arranged at intervals (nozzles indicated as # 5, # 9, and # 13 in the figure).
この場合、制御装置CONTは、インクを排出させるノズルNZ(♯1、♯5、♯9、♯13)に接続される圧力室46については、それぞれ加圧動作を行わせるようにする。したがって、当該圧力室46の圧電振動子38に対しては、第1電気信号を供給する。また、インクを排出させるノズルに隣接するノズルNZ(♯2、♯4、♯6、♯8、♯10、♯12、♯14)については、上記加圧動作に同期するように減圧動作を行わせる。
In this case, the control device CONT causes the
動作Bでは、図9に示すように、ノズル列のうち動作Aでインク排出を行ったノズルNZに対して1つ−X側にずれた位置に配置されるノズルNZ(♯2、♯6、♯10、♯14)からインクを排出させるようにする。この場合、制御装置CONTは、インクを排出させるノズルNZ(♯2、♯6、♯10、♯14)に接続される圧力室46については、それぞれ加圧動作を行わせるようにする。また、インクを排出させるノズルに隣接するノズルNZ(♯1、♯3、♯5、♯7、♯9、♯11、♯13、♯15)については、上記加圧動作に同期するように減圧動作を行わせる。
In operation B, as shown in FIG. 9, one nozzle NZ (# 2, # 6,...) Arranged at a position shifted to the -X side with respect to the nozzle NZ that has ejected ink in operation A in the nozzle row. Ink is discharged from # 10, # 14). In this case, the control device CONT causes the
したがって、図10に示すように、圧力室46(♯2、♯6、♯10、♯14)の圧電振動子38に対しては、第1電気信号を供給する。また、圧力室46(♯1、♯3、♯5、♯7、♯9、♯11、♯13、♯15)の圧電振動子38に対しては、第2電気信号を供給する。
Therefore, as shown in FIG. 10, the first electric signal is supplied to the
動作Cでは、図9に示すように、ノズル列のうち動作Bでインク排出を行ったノズルNZに対して1つ−X側にずれた位置に配置されるノズルNZ(♯3、♯7、♯11、♯15)からインクを排出させるようにする。この場合、制御装置CONTは、インクを排出させるノズルNZ(♯3、♯7、♯11、♯15)に接続される圧力室46については、それぞれ加圧動作を行わせるようにする。また、インクを排出させるノズルに隣接するノズルNZ(♯2、♯4、♯6、♯8、♯10、♯12、♯14)については、上記加圧動作に同期するように減圧動作を行わせる。
In the operation C, as shown in FIG. 9, one nozzle NZ (# 3, # 7,...) Arranged at a position shifted to the -X side with respect to the nozzle NZ that has ejected ink in the operation B in the nozzle row. Ink is discharged from # 11, # 15). In this case, the control device CONT causes the
したがって、図10に示すように、圧力室46(♯3、♯7、♯11、♯15)の圧電振動子38に対しては、第1電気信号を供給する。また、圧力室46(♯2、♯4、♯6、♯8、♯10、♯12、♯14)の圧電振動子38に対しては、第2電気信号を供給する。
Therefore, as shown in FIG. 10, the first electric signal is supplied to the
動作Dでは、図9に示すように、ノズル列のうち動作Cでインク排出を行ったノズルNZに対して1つ−X側にずれた位置に配置されるノズルNZ(♯4、♯8、♯12、♯16)からインクを排出させるようにする。この場合、制御装置CONTは、インクを排出させるノズルNZ(♯4、♯8、♯12、♯16)に接続される圧力室46については、それぞれ加圧動作を行わせるようにする。また、インクを排出させるノズルに隣接するノズルNZ(♯3、♯5、♯7、♯9、♯11、♯13、♯15)については、上記加圧動作に同期するように減圧動作を行わせる。
In operation D, as shown in FIG. 9, one nozzle NZ (# 4, # 8,...) Arranged at a position shifted to the -X side with respect to the nozzle NZ that has ejected ink in operation C in the nozzle row. Ink is discharged from # 12, # 16). In this case, the control device CONT causes the
したがって、図10に示すように、圧力室46(♯4、♯8、♯12、♯16)の圧電振動子38に対しては、第1電気信号を供給する。また、圧力室46(♯3、♯5、♯7、♯9、♯11、♯13、♯15)の圧電振動子38に対しては、第2電気信号を供給する。
Therefore, as shown in FIG. 10, the first electric signal is supplied to the
動作Dが終了した後、図9及び図10に示すように、動作A〜Dを再度繰り返すようにしても構わないし、動作Dの終了と共にフラッシング動作を終了させるようにしても構わない。上記の動作A〜動作Dにおいては、X方向に配列されたノズルNZのうち4つずつが交代で排出を行うこととなる。 After the operation D is completed, the operations A to D may be repeated again as illustrated in FIGS. 9 and 10, or the flushing operation may be terminated together with the completion of the operation D. In the above operations A to D, four of the nozzles NZ arranged in the X direction discharge alternately.
これら4つのノズルNZに接続されたそれぞれの圧力室46の圧電振動子38は、動作A〜動作Dの中で第1電気信号及び第2電気信号の両方が切り替わり供給されることになる。また、4つの圧電振動子38は、動作A〜動作Dの中で、第1電気信号及び第2電気信号のいずれも供給されない期間をそれぞれ有している。この期間においては、ノズルNZに形成されるインクのメニスカスが安定することになる。
The
以上がフラッシング動作の一例である。なお、フラッシング動作の他に、例えばキャッピング動作を行う場合には、制御装置CONTは、噴射ヘッドHDをホームポジションに移動させ、当該移動の後、キャッピング機構CPを+Z側へ移動させて噴射ヘッドHDの噴射面HDaを例えば密閉させる。 The above is an example of the flushing operation. In addition to the flushing operation, for example, when performing the capping operation, the control device CONT moves the ejection head HD to the home position, and after the movement, moves the capping mechanism CP to the + Z side to eject the ejection head HD. The injection surface HDa is sealed, for example.
また、クリーニング動作を行う場合には、制御装置CONTは、キャッピング機構CPによって噴射面HDaを密閉させた状態で吸引機構SCを作動させ、噴射面HDa上の空間を吸引させる。この動作により噴射面HDa上の空間が負圧になり、当該負圧によって各ノズルNZからインクを強制的に排出させる。排出されたインクは、吸引機構SCによって吸引され、不図示の廃液回収機構によって回収される。 When performing the cleaning operation, the control device CONT operates the suction mechanism SC in a state where the ejection surface HDa is sealed by the capping mechanism CP, and sucks the space on the ejection surface HDa. By this operation, the space on the ejection surface HDa becomes negative pressure, and ink is forcibly discharged from each nozzle NZ by the negative pressure. The discharged ink is sucked by the suction mechanism SC and recovered by a waste liquid recovery mechanism (not shown).
以上のように、本実施形態によれば、加圧動作により圧力室46bの壁部47b及び47cが圧力室46bの外側に向けて変形しようとし、減圧動作により当該壁部47b及び47cが圧力室46a及び46cの内側に向けて変形しようとする。当該加圧動作及び減圧動作を同期させて行うと、加圧動作のみを行う場合に比べて、壁部47b及び47cが圧力室46bの外側へ向けてより強い力で変形することになる。このため、圧力室46bの加圧を強くすることができ、インクの排出特性を高めることができる。これにより、クリーニング動作を行わなくても、噴射ヘッドHD内の例えば増粘したインクなどをフラッシング動作によって排出することができるため、インクの排出量を抑えつつインクの噴射特性を維持することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では、第2電気信号が、第1電気信号の波形に対して基準電圧値を基準として正負を反転させると共に振幅を縮小した波形を有する場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、図11に示すように、第2電気信号の出力値が時刻t2からt3において最小電圧値となった後、基準電圧値を超えること無く時刻t4において当該基準電圧値に戻るような形状であっても構わない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the case where the second electric signal has a waveform in which positive and negative are reversed with respect to the waveform of the first electric signal and the amplitude is reduced is described as an example. It is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, after the output value of the second electric signal becomes the minimum voltage value from time t2 to t3, the shape returns to the reference voltage value at time t4 without exceeding the reference voltage value. It does not matter.
また、上記実施形態においては、加圧動作と減圧動作とを同期させて行わせる例として、例えば圧電振動子38に対して第1電気信号と第2電気信号とを同じタイミングで供給する場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば第1電気信号と第2電気信号とで供給のタイミングがずれていても構わない。この場合、第1電気信号による圧電振動子38の加圧動作と、第2電気信号による圧電振動子38の減圧動作とが時間的に重なっていれば良い。
In the above embodiment, as an example in which the pressurizing operation and the depressurizing operation are performed in synchronization, for example, the case where the first electric signal and the second electric signal are supplied to the
PRT…印刷装置 M…媒体 PB…筐体 IJ…インク噴射機構 CV…搬送機構 MN…メンテナンス機構 CONT…制御装置 HD…噴射ヘッド NZ…ノズル 38(38a〜38c)…圧電振動子 46(46a〜46c)…圧力室 47a〜47d…壁部 62…駆動信号発生器
PRT ... Printer M ... Media PB ... Case IJ ... Ink ejection mechanism CV ... Conveying mechanism MN ... Maintenance mechanism CONT ... Control device HD ... Ejecting head NZ ... Nozzle 38 (38a-38c) ... Piezoelectric vibrator 46 (46a-46c) ) ...
Claims (6)
複数の前記ノズルのうち所定のノズルから前記流体を排出させる際、前記所定のノズルに連通された第1圧力室の圧力を増加させる加圧動作と、前記第1圧力室に隣り合う第2圧力室の圧力を減少させる減圧動作とを、前記第2圧力室に隣り合う第3圧力室の圧力を変動させない状態で、同期させて行わせる制御部と
を備える流体噴射装置。 A plurality of nozzles for discharging a fluid, and a fluid ejecting head having a plurality of pressure chambers that are communicated with each of the plurality of nozzles and arranged adjacent to each other via a wall, and contain the fluid;
When discharging the fluid from a predetermined nozzle among the plurality of nozzles, a pressurizing operation for increasing the pressure of the first pressure chamber communicated with the predetermined nozzle, and a second pressure adjacent to the first pressure chamber A fluid ejecting apparatus comprising: a control unit that synchronizes a pressure reducing operation for reducing the pressure of the chamber in a state where the pressure of the third pressure chamber adjacent to the second pressure chamber is not changed .
前記圧力変動部は、前記圧力室ごとに設けられ電気信号により変形し当該変形によって前記圧力室の圧力を変動させる圧電素子を有し、
前記流体噴射ヘッドは、複数の前記圧力室に跨って設けられ複数の前記圧力室の容積を個別に変動可能な振動板を有し、
前記圧電素子は、前記振動板に設けられている
請求項1に記載の流体噴射装置。 The control unit has a pressure variation unit capable of individually varying the pressures of the plurality of pressure chambers,
The pressure fluctuation section includes a piezoelectric element that is provided for each pressure chamber and deforms by an electrical signal and varies the pressure of the pressure chamber by the deformation,
The fluid ejecting head includes a diaphragm provided across a plurality of the pressure chambers and capable of individually changing the volumes of the plurality of pressure chambers,
The fluid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the piezoelectric element is provided on the diaphragm.
前記第1電気信号は、所定の波形を有する電圧信号であり、
前記第2電気信号は、前記第1電気信号の前記所定の波形に対して所定値を基準として正負を反転させると共に振幅を縮小した波形を有する電気信号である
請求項2に記載の流体噴射装置。 Wherein the control unit includes a first electric signal deforming the piezoelectric element so that the pressure in the pressure chamber increases, a second electrical signal deforming the piezoelectric element so that the pressure in the pressure chamber is decreased, the A state in which neither the first electric signal nor the second electric signal is supplied, and an electric signal supply unit that supplies each piezoelectric element by switching between
The first electric signal is a voltage signal having a predetermined waveform,
The fluid ejecting apparatus according to claim 2, wherein the second electric signal is an electric signal having a waveform obtained by inverting the positive / negative with respect to the predetermined waveform of the first electric signal with reference to a predetermined value and reducing the amplitude. .
請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。 The fluid ejection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the adjacent pressure chambers among the plurality of pressure chambers are respectively connected to the adjacent nozzles among the plurality of nozzles.
前記制御部は、複数の前記ノズルの配列方向に沿って順に前記流体を排出させる
請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。 The plurality of nozzles are arranged in one direction,
The fluid ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit discharges the fluid in order along an arrangement direction of the plurality of nozzles.
複数の前記ノズルのうち所定のノズルから前記流体を排出させる際、前記所定のノズルに連通された第1圧力室の圧力を増加させる加圧動作と、前記第1圧力室に隣り合う第2圧力室の圧力を減少させる減圧動作とを、前記第2圧力室に隣り合う第3圧力室の圧力を変動させない状態で、同期させて行う
流体噴射ヘッドのメンテナンス方法。 A maintenance method for a fluid ejecting head having a plurality of nozzles for discharging a fluid, and a plurality of pressure chambers that communicate with each of the plurality of nozzles and are arranged adjacent to each other via a wall portion There,
When discharging the fluid from a predetermined nozzle among the plurality of nozzles, a pressurizing operation for increasing the pressure of the first pressure chamber communicated with the predetermined nozzle, and a second pressure adjacent to the first pressure chamber A method of maintaining a fluid ejecting head , wherein the pressure reducing operation for reducing the pressure in the chamber is performed in a synchronized manner without changing the pressure in the third pressure chamber adjacent to the second pressure chamber .
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