JP6311285B2 - 液体噴射装置及びメンテナンス方法 - Google Patents
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Description
上記課題を解決する液体噴射装置は、液体を噴射可能なノズルが設けられた液体噴射部と、前記ノズルに液体を供給するための供給流路と、前記供給流路内の液体を加圧することによって前記ノズルから液体を排出させる加圧機構と、前記ノズルの前記供給流路側とは反対側が連通する空間を減圧することによって前記ノズルから液体を排出させる減圧機構と、を備え、前記加圧機構及び前記減圧機構のうち少なくとも一方を駆動させて前記ノズルから液体を排出させるメンテナンス動作において、前記メンテナンス動作の最後の排出動作は、前記減圧機構の駆動によって前記ノズル内に負圧を作用させた状態から、前記加圧機構を駆動させて行う。
この構成によれば、メンテナンス動作の最初の排出動作を減圧機構を駆動させて行うことによって、供給流路中にある気泡を効率よく膨張させることができる。したがって、液体の排出に伴って、気泡を効率よく排出することができる。
この構成によれば、加圧機構と減圧機構の双方を駆動させることにより、供給流路内の液体には、加圧機構の加圧によって生じる正圧と、減圧機構の減圧によって生じる負圧との差に相当する圧力が付与される。このように正圧と負圧との差圧に相当する圧力を、加圧のみ、または減圧のみによって付与する場合には、供給流路の中と外との圧力差が大きくなるために供給流路にかかる負荷が高くなり、液体の漏出や供給流路の変形などを招くおそれがある。これに対して、加圧機構と減圧機構を同時に駆動して、正圧と負圧の差圧を供給流路中の液体に作用させることで、供給流路に与える負荷を抑制しつつ、液体の流速を早くして気泡の排出性を向上させることができる。なお、「正圧」とは、大気圧より圧力が高い状態をいう。
液体噴射装置は、例えば、用紙などの媒体に液体の一例であるインクを噴射することによって印刷を行うインクジェット式のプリンターである。
供給流路14の上流端は液体を収容した液体供給源19に接続されている。液体供給源19は、液体噴射装置11に着脱可能に装着されるカートリッジであってもよいし、液体噴射装置11に設けられた液体収容タンクであってもよい。あるいは、液体供給源19が液体噴射装置11の外部に別体として設けられた液体収容容器であって、液体供給チューブ等を介して液体噴射装置11を構成する供給流路14にアダプター等を介して接続されるものであってもよい。
加圧機構15は、拡幅部となる第1フィルター室26、弁室41、圧力室42及び第2フィルター室27よりも上流となる位置に配置されたポンプ室28を有している。そして、加圧機構15は、ポンプ室28の容積を増加させることによって液体供給源19の液体をポンプ室28に吸引する吸引駆動を行う一方、ポンプ室28の容積を減少させることによってポンプ室28内の液体を拡幅部のある下流側に向けて流動させる吐出駆動を行う。
メンテナンス機構16は、液体噴射部13のノズル形成面18に対して相対移動可能なキャップ51と、廃液収容部52と、キャップ51と廃液収容部52とを接続する廃液流路53と、廃液流路53に設けられた減圧機構54と、キャップ51に付属する大気開放弁55とを備えている。
制御部17は、液体噴射部13における液体の吐出不良を予防または解消するために、加圧機構15及び減圧機構54のうち少なくとも一方を駆動させることによって、ノズル12から液体を排出させるメンテナンス動作(クリーニング動作)を行う。なお、このように、媒体に対する液体の噴射ではなく、メンテナンスのためにノズル12から排出される液体を廃液という。また、メンテナンス動作に伴ってノズル12からキャップ51内に排出された廃液は、廃液流路53を通じて廃液収容部52に収容される。
図5に示すように、ステップS11では、制御部17が減圧機構54の駆動を開始する。これにより、空間Ro内が負圧になり、ノズル12から液体が吸引排出される。また、減圧機構54の駆動によって生じる負圧が圧力室42に及ぶと、弁体44が開弁位置に移動して、弁室41内の加圧された液体が下流側に流動する。
次に、以上のように構成された液体噴射装置11及び液体噴射装置11におけるメンテナンス方法の作用について説明する。
(1)メンテナンス動作の最後に減圧機構54による液体の吸引排出を行わず、加圧機構15を駆動させて液体を加圧によって排出させるので、メンテナンス動作の終わり頃に気泡を発生させることなく、供給流路14内の気泡を下流側に押し流して、ノズル12から液体とともに排出させることができる。したがって、ノズル12から液体を排出するメンテナンスを行った後に、ノズル12に液体を供給する供給流路14中に残る気泡を少なくすることができる。
・第1排出工程D1を省略して、メンテナンス動作における最初から加圧機構15及び減圧機構54の双方を駆動してもよい。この構成によれば、供給流路14を流れる液体の流速が、気泡を排出可能な目標流速に速やかに到達するので、目標流速に達するまでに消費される液体の量を削減することができる。
・液体噴射部13が噴射する液体は、インク以外の流体(液体や、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体、流体として流して噴射できる固体を含む)ものであってもよい。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材(画素材料)などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する構成にしてもよい。
Claims (8)
- 液体を噴射可能なノズルが設けられた液体噴射部と、
前記ノズルに液体を供給する供給流路内の液体を加圧することによって前記ノズルから液体を排出させる加圧機構と、
前記ノズルの前記供給流路側とは反対側が連通する空間を減圧することによって前記ノズルから液体を排出させる減圧機構と、
を備え、
前記加圧機構及び前記減圧機構のうち少なくとも一方を駆動して前記ノズルから液体を排出させるメンテナンス動作において、
前記メンテナンス動作は、前記減圧機構の駆動によって前記ノズル内に負圧を作用させて前記ノズルから液体を排出させる排出動作を含み、
前記メンテナンス動作において、
最初の排出動作は、前記減圧機構を駆動して行い、
最後の排出動作は、前記加圧機構の駆動によって加圧されて前記ノズルにおいて正圧状態の液体を前記ノズルから排出させ、
前記最初の排出動作と前記最後の排出動作との間に行われる排出動作は、前記加圧機構及び前記減圧機構を駆動して行うことを特徴とする液体噴射装置。 - 液体を噴射可能なノズルが設けられた液体噴射部と、
前記ノズルに液体を供給する供給流路内の液体を加圧することによって前記ノズルから液体を排出させる加圧機構と、
前記ノズルの前記供給流路側とは反対側が連通する空間を減圧することによって前記ノズルから液体を排出させる減圧機構と、
前記供給流路の途中に設けられ前記液体噴射部に供給される液体の圧力を調整する圧力調整機構と、
を備え、
前記圧力調整機構は、前記供給流路の一部を形成する圧力室内の圧力が、大気圧よりも低い予め設定された圧力より小さくなった場合に開弁する弁体と、前記弁体を開弁状態に保持する規制機構と、を有し、
前記加圧機構及び前記減圧機構のうち少なくとも一方を駆動して前記ノズルから液体を排出させるメンテナンス動作において、
前記メンテナンス動作の最後の排出動作は、前記加圧機構の駆動によって加圧されて前記ノズルにおいて正圧状態の液体を前記ノズルから排出させることを特徴とする液体噴射装置。 - 前記メンテナンス動作において、前記加圧機構及び前記減圧機構を駆動して液体を排出させる間は、前記加圧機構が前記供給流路に与える正圧よりも、前記減圧機構が前記供給流路に与える負圧の方が大きいことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
- 前記供給流路の上流端は液体供給源に接続されるとともに、前記供給流路には
流路断面積が拡大する拡幅部が設けられ、
前記加圧機構は前記供給流路において前記拡幅部よりも上流となる位置に配置されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記液体噴射部に接触することにより、前記液体噴射部の前記ノズルが開口する領域を囲むことで閉空間を形成するキャッピングを行うキャップを更に備え、
前記キャップは、前記メンテナンス動作時に前記キャッピングを行い、
前記メンテナンス動作の前記最後の排出動作は、前記減圧機構を前記キャップ内が負圧にならないように駆動して行うことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記液体噴射部に接触することにより、前記液体噴射部の前記ノズルが開口する領域を囲むことで閉空間を形成するキャッピングを行うキャップを更に備え、
前記キャップは、前記メンテナンス動作時に前記キャッピングを行い、
前記メンテナンス動作の前記最後の排出動作において、前記キャップが前記液体噴射部から離間することで前記キャッピング状態の解除を行った後に前記減圧機構の駆動を行うことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記メンテナンス動作の前記最後の排出動作は、前記減圧機構を駆動せず、前記加圧機構の駆動によって加圧されて前記ノズルにおいて正圧状態の液体を前記ノズルから排出させることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の液体噴射装置。
- 液体を噴射可能なノズルが設けられた液体噴射部と、前記ノズルに液体を供給する供給流路内の液体を加圧することによって前記ノズルから液体を排出させる加圧機構と、前記ノズルの前記供給流路側とは反対側が連通する空間を減圧することによって前記ノズルに負圧を作用させて前記ノズルから液体を排出させる減圧機構と、を備える液体噴射装置において、前記加圧機構及び前記減圧機構のうち少なくとも一方を駆動して前記ノズルから液体を排出させるメンテナンス方法であって、
前記減圧機構の駆動によって前記ノズルから液体を排出させる最初の排出工程と、
前記加圧機構の駆動によって加圧されて前記ノズルにおいて正圧状態の液体を前記ノズルから排出させる最後の排出工程と、
前記加圧機構及び前記減圧機構の駆動によって前記ノズルから液体を排出させる前記最初の排出工程と前記最後の排出工程との間に行われる排出工程と、を備えるメンテナンス方法。
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