JP7107041B2 - 液滴吐出装置及び液滴吐出装置のメンテナンス方法 - Google Patents

液滴吐出装置及び液滴吐出装置のメンテナンス方法 Download PDF

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Description

本発明は、例えばインクジェット式プリンターなどの液滴吐出装置及び液滴吐出装置のメンテナンス方法に関する。
特許文献1には、液体の増粘を抑制するために、ノズルから液滴を予備的に吐出するフラッシング動作をする液滴吐出装置が記載されている。
特開2004-276544号公報
特許文献1に記載された液滴吐出装置においては、ノズルのメンテナンスとしてフラッシング動作を定期的に実行する。そのため、メンテナンスによる液体の消費が大きい。
上記課題を解決する液滴吐出装置は、液体供給源から液体供給流路を介して液体が供給される共通液室と、前記共通液室と通じる複数の圧力室と、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるアクチュエーターと、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるノズルと、前記圧力室内の前記液体を外部に排出するように前記圧力室と接続される排出流路と、を有し、前記圧力室の前記液体を前記アクチュエーターの駆動によって前記ノズルから液滴として吐出することにより、記録媒体に対して記録処理を実行する液滴吐出部と、前記排出流路と接続され、前記液体を循環させるための循環路を前記液体供給流路とともに形成する帰還流路と、を備え、前記記録処理中において前記ノズルから前記液滴が吐出されていないときに、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記排出流路を経由して前記圧力室内の前記液体を前記帰還流路に向かって排出させる第1排出動作を実行する。
上記課題を解決する液滴吐出装置のメンテナンス方法は、液体供給源から液体供給流路を介して液体が供給される共通液室と、前記共通液室と通じる複数の圧力室と、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるアクチュエーターと、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるノズルと、前記圧力室内の前記液体を外部に排出するように前記圧力室と接続される排出流路と、を有し、前記圧力室の前記液体を前記アクチュエーターの駆動によって前記ノズルから液滴として吐出することにより、記録媒体に対して記録処理を実行する液滴吐出部と、前記排出流路と接続され、前記液体を循環させるための循環路を前記液体供給流路とともに形成する帰還流路と、を備える液滴吐出装置のメンテナンス方法であって、前記記録処理中において前記ノズルから前記液滴が吐出されていないときに、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記排出流路を経由して前記圧力室内の前記液体を前記帰還流路に向かって排出させる第1排出動作を実行する。
液滴吐出装置を模式的に示す側面図。 液滴吐出装置の内部構造を模式的に示す平面図。 ワイピング機構の側面図。 開閉弁が閉弁した状態の圧力調整機構と液滴吐出部とを模式的に示す断面図。 図4における5-5線矢視断面図。 複数の圧力調整機構と圧力調整部とを模式的に示す断面図。 液滴吐出装置の電気的構成を示すブロック図。 振動板の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す図。 液体の増粘と残留振動波形の関係を説明する説明図。 気泡混入と残留振動波形の関係を説明する説明図。 メンテナンス処理の一例を示すフローチャート。 クリーニング処理の一例を示すフローチャート。 開閉弁が開弁した状態の圧力調整機構と液滴吐出部とを模式的に示す断面図。 圧力低下動作中の圧力調整機構と液滴吐出部とを模式的に示す断面図。 仕上げ払拭動作中の圧力調整機構と液滴吐出部とを模式的に示す断面図。
以下、液滴吐出装置の一実施形態について図を参照しながら説明する。液滴吐出装置は、例えば、用紙などの記録媒体に液体の一例であるインクを吐出することによって、文字、写真などの画像を記録するインクジェット式のプリンターである。
図1に示すように、液滴吐出装置11は、液滴を吐出する液滴吐出部12と、記録媒体113を支持する支持台112と、記録媒体113を搬送方向Yに搬送する搬送部114とを備える。液滴吐出部12は、液体供給源13から供給される液体を液滴として記録媒体113に吐出する。液滴吐出部12は、ノズル面18に形成される複数のノズル19から液滴を吐出する。
本実施形態の液滴吐出装置11は、走査方向Xに延びるガイド軸122及びガイド軸123と、ガイド軸122及びガイド軸123に支持されるキャリッジ124とを備える。液滴吐出装置11は、キャリッジ124をガイド軸122及びガイド軸123に沿って移動させるキャリッジモーター125を備える。走査方向Xは、搬送方向Y及び鉛直方向Zと異なる方向である。キャリッジ124は、キャリッジモーター125の駆動によって、ガイド軸122及びガイド軸123に沿って走査方向Xに往復移動する。
キャリッジ124は、液滴吐出部12を搭載する。液滴吐出部12は、キャリッジ124において鉛直方向Zの端部である下端部に取り付けられる。本実施形態においては、2つの液滴吐出部12がキャリッジ124に取り付けられる。2つの液滴吐出部12は、キャリッジ124の下端部において、走査方向Xに所定の距離だけ離れ、且つ搬送方向Yに所定の距離だけずれるように配置される。
本実施形態の液滴吐出装置11は、液滴吐出部12が走査方向Xに往復移動するシリアルタイプの装置として構成される。液滴吐出装置11は、液滴吐出部12が走査方向Xに長尺に設けられるラインタイプの装置として構成されてもよい。
支持台112は、液滴吐出部12と対向する位置に配置される。支持台112は、走査方向Xに延びるように設けられる。支持台112、搬送部114、ガイド軸122及びガイド軸123は、ハウジング、フレームなどによって構成される本体116に組み付けられる。本体116には、開閉するように構成されるカバー117が設けられる。
搬送部114は、搬送方向Yにおいて、支持台112よりも上流に位置する搬送ローラー対118と、支持台112よりも下流に位置する搬送ローラー対119とを有する。搬送部114は、搬送方向Yにおいて搬送ローラー対119よりも下流に位置し、記録媒体113を案内する案内板120を有する。搬送部114は、搬送ローラー対118及び搬送ローラー対119を回転させる搬送モーター121を有する。搬送ローラー対118及び搬送ローラー対119は、記録媒体113を挟み込む状態で、搬送モーター121の駆動により回転すると、その記録媒体113を搬送する。このとき、記録媒体113は、支持台112及び案内板120に支持されつつ、支持台112の表面及び案内板120の表面に沿って搬送される。本実施形態の搬送方向Yは、支持台112上において記録媒体113が搬送される方向である。
図2に示すように、液滴吐出装置11は、フラッシング機構130と、ワイピング機構140と、キャップ機構150とを備えてもよい。本実施形態において、フラッシング機構130と、ワイピング機構140と、キャップ機構150とは、液滴吐出装置11において、記録媒体113に対して液滴が吐出されない領域である非記録領域に設けられる。本実施形態の非記録領域は、液滴吐出部12が搬送中の記録媒体113と対峙しない領域、すなわち走査方向Xにおいて支持台112と隣り合う領域である。
フラッシング機構130は、フラッシングによって液滴吐出部12のノズル19から吐出される液体を受容する液体受容部131を有する。フラッシングとは、ノズル19の目詰まりなどを予防及び解消する目的でノズル19から記録とは関係のない液滴を吐出する動作のことである。液体受容部131は、箱形状に形成される。液体受容部131は、キャリッジ124の移動領域に向かって開口する開口132を有する。液滴吐出部12は、フラッシングを実行する際、液体受容部131の開口132に向けて液滴を吐出する。
図3に示すように、ワイピング機構140は、筐体141と、繰出ローラー142と、巻取ローラー143と、中間ローラー144とを有する。筐体141は、その上部に開口141aを有する。繰出ローラー142は、筐体141において搬送方向Yの上流寄りに位置する。巻取ローラー143は、筐体141において搬送方向Yの下流寄りに位置する。中間ローラー144は、筐体141において開口141aから露出するように位置する。
ワイピング機構140は、押付部材145と、第1ワイパー駆動部146と、第2ワイパー駆動部147とを有する。押付部材145は、中間ローラー144を筐体141の外側に向けて押し付ける。第1ワイパー駆動部146は、駆動することにより、搬送方向Yにおいて筐体141を移動させる。第2ワイパー駆動部147は、駆動することにより、鉛直方向Zにおいて筐体141を移動させる。第2ワイパー駆動部147が鉛直方向Zにおいて筐体141を移動させることにより、鉛直方向Zにおける筐体141とノズル面18との間隔が調整される。
繰出ローラー142、巻取ローラー143及び中間ローラー144は、回転するように構成され、それぞれの軸方向が同じ方向を向くように筐体141に支持される。繰出ローラー142には、液体を吸収するように構成される布ワイパー148がロール状に巻き重ねられる。繰出ローラー142が回転すると、繰出ローラー142から布ワイパー148が繰り出される。繰出ローラー142から繰り出される布ワイパー148は、中間ローラー144に巻き掛けるとともに、巻取ローラー143に巻き重ねられる。巻取ローラー143が回転すると、布ワイパー148が巻取ローラー143に巻き取られる。
ワイピング機構140は、ノズル面18をワイピングするように構成される。ワイピングとは、ノズル面18に付着する液体、塵埃などの異物を取り除くために、ノズル面18を払拭する動作のことである。ワイピング機構140は、布ワイパー148のうち中間ローラー144に巻き掛けた部分である払拭部149によってノズル面18をワイピングする。
ワイピング機構140は、ワイピング機構140の上方に液滴吐出部12が位置する状態において、ノズル面18をワイピングする。本実施形態のワイピング機構140においては、ワイピングを実行する場合、まず、第2ワイパー駆動部147の駆動により筐体141が移動することによって、払拭部149がノズル面18に接触する。その後、第1ワイパー駆動部146の駆動により筐体141が移動することによって、払拭部149がノズル面18を払拭する。このようにして、ワイピング機構140は、ノズル面18をワイピングする。
ワイピング機構140がノズル面18をワイピングする際、ワイピング機構140に対して液滴吐出部12が移動してもよいし、ワイピング機構140及び液滴吐出部12の双方が移動してもよい。ワイピング機構140がノズル面18をワイピングする際、ワイピング機構140と液滴吐出部12とが相対的に移動する。
ワイピングにより払拭部149に液体が吸収された後、巻取ローラー143を回転させると、布ワイパー148において液体を吸収した部分が巻き取られる。これにより、払拭部149は、液体を吸収した布ワイパー148から液体を未吸収の布ワイパー148に置換される。
図2に示すように、キャップ機構150は、ノズル面18をキャッピングするように構成されるキャップ151と、キャップ151を昇降させるキャップ駆動部152とを有する。キャッピングとは、キャップ151が液滴吐出部12と接触することにより、ノズル19が開口する空間を形成する動作のことである。キャップ151は、ノズル面18をキャッピングすることにより、ノズル19の開口を覆う。これにより、ノズル19内の液体が乾燥によって増粘することを抑制できる。
キャップ151は、ノズル面18をキャッピングする状態において、キャップ151内とキャップ151外とで気体及び液体などの流体の出入りが生じないように密閉された空間を形成するように構成されてもよい。こうすると、キャッピングによって、ノズル19内の液体の乾燥をより抑制できる。
キャップ機構150は、液滴吐出部12の数に対応して、複数のキャップ151を有する。本実施形態のキャップ機構150は、2つのキャップ151を有する。キャップ機構150は、2つのキャップ151に対して2つの液滴吐出部12がそれぞれ対向する状態において、2つの液滴吐出部12のノズル面18をキャッピングする。
本実施形態のキャップ機構150においては、キャッピングを実行する場合、キャップ駆動部152の駆動により2つのキャップ151が上昇する。これにより、2つの液滴吐出部12のノズル面18に対して全てのノズル19の開口を覆うように2つのキャップ151がそれぞれ接触する。この結果、液滴吐出部12のノズル面18がキャップ151によりキャッピングされる。すなわち、それぞれのキャップ151は、それぞれの液滴吐出部12のノズル面18における全てのノズル19を含む領域をキャッピングするように構成される。
キャップ151が液滴吐出部12をキャッピングする際、液滴吐出部12がキャップ機構150に対して移動してもよいし、キャップ151及び液滴吐出部12の双方が移動してもよい。キャップ151が液滴吐出部12をキャッピングする際、キャップ151と液滴吐出部12とが相対的に移動する。キャップ151は、大気開放弁を有してもよい。大気開放弁は、キャップ151がノズル面18をキャッピングする状態で、キャップ151内をキャップ151外である大気と通じさせることができる弁である。そのため、大気開放弁が開くと、キャップ151内の空間が大気に開放される。
図4に示すように、液滴吐出装置11は、液体供給源13から液滴吐出部12に液体を供給するための液体供給流路27と、液滴吐出部12から液体供給流路27に液体を帰還させるための帰還流路28とを備える。液体供給流路27は、液体供給源13と液滴吐出部12とに接続される。液体供給流路27は、液体の供給方向Aにおいて上流となる液体供給源13から下流となる液滴吐出部12に液体を供給するための流路である。
帰還流路28は、液滴吐出部12と液体供給流路27とに接続される。帰還流路28は、液体供給流路27の途中に接続される。帰還流路28は、液体を循環させるための循環路30を液体供給流路27とともに形成する。すなわち、循環路30は、液体供給流路27及び帰還流路28を含んで構成される。循環路30を流れる液体は、液滴吐出部12、液体供給流路27及び帰還流路28を循環する。帰還流路28には、液体を循環させる循環ポンプ29が設けられる。循環ポンプ29は、循環方向Bに液体を流動させる。
液体供給源13は、例えば、液体を収容するように構成される容器である。液体供給源13は、交換可能なカートリッジであってもよいし、液体を補充可能なタンクでもよい。液体供給源13、液体供給流路27及び帰還流路28は、液滴吐出部12から吐出される液体の種類に対応するように複数設けられる。本実施形態の液体供給源13、液体供給流路27及び帰還流路28は、4組設けられる。液滴吐出装置11は、液体供給源13が装着される装着部26を備えてもよい。
図4及び図5に示すように、液滴吐出部12は、液体が供給される共通液室17を備える。共通液室17には、液体供給源13から液体供給流路27を介して液体が供給される。共通液室17には、液体供給流路27が接続される。共通液室17には、供給される液体中の気泡、異物などを捕捉するフィルター16を設けてもよい。共通液室17は、フィルター16を通過する液体を貯留する。
液滴吐出部12は、共通液室17と通じる複数の圧力室20を備える。ノズル19は、複数の圧力室20に対応して設けられる。圧力室20は、共通液室17とノズル19とに通じる。圧力室20の壁面の一部は、振動板21によって形成される。共通液室17と圧力室20とは、供給側連通路22を介して互いに通じる。
液滴吐出部12は、複数の圧力室20に対応して複数設けられるアクチュエーター24を備える。アクチュエーター24は、振動板21において圧力室20と面する部分とは反対となる面に設けられる。アクチュエーター24は、共通液室17と異なる位置に配置された収容室23に収容される。液滴吐出部12は、アクチュエーター24の駆動により圧力室20の液体をノズル19から液滴として吐出する。液滴吐出部12は、記録媒体113に対してノズル19から液滴を吐出することによって、記録媒体113に記録処理を実行する。
本実施形態のアクチュエーター24は、駆動電圧が印加された場合に収縮する圧電素子によって構成される。駆動電圧の印加によるアクチュエーター24の収縮に伴って振動板21を変形させた後、アクチュエーター24への駆動電圧の印加を解除すると、容積が変化した圧力室20内の液体がノズル19から液滴として吐出される。
液滴吐出部12は、液滴吐出部12内の液体をノズル19を通過せずに外部に排出するための排出流路80を有する。排出流路80は、圧力室20内の液体を外部に排出するように圧力室20と接続される第1排出流路81を有する。第1排出流路81を流れる液体は、圧力室20からノズル19を通過することなく圧力室20の外部に排出される。
液滴吐出部12は、複数の圧力室20と第1排出流路81とに通じる排出液室83を有してもよい。この場合、第1排出流路81は、排出液室83を介して複数の圧力室20と通じる。すなわち、第1排出流路81は、圧力室20と間接的に接続される。圧力室20と排出液室83とは、排出側連通路84を介して通じる。排出液室83を設けることにより、複数の圧力室20に対して1本の第1排出流路81を設けるだけで済む。すなわち、排出液室83を設けることにより、第1排出流路81を圧力室20ごとに設ける必要がない。これにより、液滴吐出部12の構成を簡易にできる。液滴吐出部12は、複数の圧力室20に対応するように第1排出流路81を複数有してもよい。
液滴吐出部12は、圧力室20を経由せずに共通液室17内の液体を外部に排出するように共通液室17及び帰還流路28と接続される第2排出流路82を有してもよい。この場合、排出流路80は、第1排出流路81と第2排出流路82とを有する。すなわち、液滴吐出部12は、第1排出流路81及び第2排出流路82を有する。第1排出流路81は、圧力室20と接続される排出流路80である。第2排出流路82は、共通液室17と接続される排出流路80である。
帰還流路28は、第1排出流路81と接続される第1帰還流路281と、第2排出流路82と接続される第2帰還流路282とを有してもよい。本実施形態の帰還流路28は、第1帰還流路281及び第2帰還流路282が合流するように構成される。帰還流路28は、第1帰還流路281及び第2帰還流路282が合流せず、それぞれが液体供給流路27と接続されるように構成されてもよい。
本実施形態において、第1帰還流路281及び第2帰還流路282のそれぞれに循環ポンプ29が設けられる。第1帰還流路281には、循環ポンプ29として第1循環ポンプ291が設けられる。第2帰還流路282には、循環ポンプ29として第2循環ポンプ292が設けられる。
第1帰還流路281に、第1開閉弁283が設けられてもよい。第1帰還流路281において、第1開閉弁283は、第1循環ポンプ291と液滴吐出部12との間に位置する。第1開閉弁283が開いた状態で第1循環ポンプ291が駆動すると、排出液室83を通じて圧力室20から液体供給流路27に向けて第1帰還流路281を液体が流れる。
第2帰還流路282に、第2開閉弁284が設けられてもよい。第2帰還流路282において、第2開閉弁284は、第2循環ポンプ292と液滴吐出部12との間に位置する。第2開閉弁284が開いた状態で第2循環ポンプ292を駆動すると、共通液室17から液体供給流路27に向けて第2帰還流路282を液体が流れる。
第1帰還流路281及び第2帰還流路282において、循環ポンプ29は1つだけでもよい。この場合、循環ポンプ29は、帰還流路28において、第1帰還流路281と第2帰還流路282とが合流する部分と液体供給流路27に接続される部分との間に配置される。こうすると、第1開閉弁283及び第2開閉弁284を制御することによって、第1帰還流路281及び第2帰還流路282のうちの任意の流路において液体を流動させることができる。
第1帰還流路281において、液滴吐出部12と第1開閉弁283との間に第1ダンパー285が設けられてもよい。第1ダンパー285は、液体を貯留するように構成される。第1ダンパー285は、例えばその一面が可撓膜によって形成され、液体を貯留する容積が可変となるように構成される。第2帰還流路282において、液滴吐出部12と第2開閉弁284との間に、第1ダンパー285と同様の構成である第2ダンパー286が設けられてもよい。こうすると、第1ダンパー285及び第2ダンパー286の容積が変化することによって、第1帰還流路281及び第2帰還流路282を液体が流れる際の液滴吐出部12の圧力の変動を抑制できる。
図4に示すように、液体供給流路27には、加圧機構31、フィルターユニット32、スタティックミキサー33、液体貯留部34、脱気機構46及び圧力調整装置47が設けられる。液体供給流路27において、液体供給源13側となる上流側から液滴吐出部12側となる下流側に向けて順に、加圧機構31、フィルターユニット32、スタティックミキサー33、液体貯留部34、脱気機構46及び圧力調整装置47が配置される。
加圧機構31は、液体供給流路27において帰還流路28が接続される位置よりも液体供給源13側に位置する。フィルターユニット32、スタティックミキサー33、液体貯留部34、脱気機構46及び圧力調整装置47は、液体供給流路27において帰還流路28が接続される位置よりも液滴吐出部12側に位置する。
加圧機構31は、液体供給源13から供給方向Aに液体を流動させることにより、液体を液滴吐出部12に向けて供給する。加圧機構31は、容積ポンプ38と、一方向弁39と、一方向弁40とを有する。容積ポンプ38は、可撓性を有する可撓性部材37を往復運動させることにより所定量の液体を加圧するように構成される。
容積ポンプ38は、可撓性部材37によって区切られたポンプ室41と負圧室42とを有する。容積ポンプ38は、負圧室42を減圧するための減圧部43と、負圧室42内に設けられ、可撓性部材37をポンプ室41側に向けて押し付ける押付部材44とを有する。
一方向弁39は、液体供給流路27において容積ポンプ38よりも上流に位置する。一方向弁40は、液体供給流路27において容積ポンプ38よりも下流に位置する。一方向弁39及び一方向弁40は、液体供給流路27において上流から下流への液体の流動を許容し、且つ下流から上流への液体の流動を阻害するように構成される。すなわち、加圧機構31は、押付部材44が可撓性部材37を介してポンプ室41内の液体を押し付けることにより、圧力調整装置47に供給される液体を加圧可能である。このため、加圧機構31が液体を加圧する加圧力は、押付部材44の押付力により設定される。こうした点で、本実施形態では、加圧機構31は、液体供給流路27の液体を加圧可能と言える。
フィルターユニット32は、液体中の気泡、異物などを捕捉するように構成される。フィルターユニット32は、交換可能に設けられる。スタティックミキサー33は、液体の流れに方向転換、分割などの変化を起こし、液体中の濃度の偏りを低減させるように構成される。液体貯留部34は、ばね45により押し付けられた容積可変の空間に液体を貯留し、液体の圧力の変動を緩和するように構成される。
脱気機構46は、液体を一時貯留する脱気室461と、脱気膜462により脱気室461と区画された減圧室463と、減圧室463に繋がる減圧流路464と、ポンプ465とを有する。脱気膜462は、気体を通過させるが液体を通過させない性質を有する。脱気機構46は、ポンプ465の駆動により減圧流路464を通じて減圧室463を減圧することにより、脱気室461に貯留された液体に混入した気泡、溶存ガスなどを除去する。脱気機構46は、脱気室461を加圧することにより、脱気室461に貯留された液体に混入した気泡、溶存ガスなどを除去するように構成されてもよい。
次に、圧力調整装置47について説明する。
圧力調整装置47は、液体供給流路27の一部を構成する圧力調整機構35と、圧力調整機構35を押し付ける押付機構48とを有する。圧力調整機構35は、液体供給源13から液体供給流路27を介して供給される液体が流入する液体流入部50と、液体を内部に収容可能な液体流出部51とが形成された本体部52を有する。
液体供給流路27と液体流入部50とは、本体部52が有する壁53により仕切られ、壁53に形成された貫通孔54を介して通じている。貫通孔54は、フィルター部材55により覆われている。したがって、液体供給流路27の液体は、フィルター部材55に濾過され、液体流入部50に流入する。
液体流出部51は、その壁面を構成する少なくとも一部分がダイヤフラム56により構成される。このダイヤフラム56は、液体流出部51の内面となる第1の面56aで液体流出部51内の液体の圧力を受ける。ダイヤフラム56は、液体流出部51の外面となる第2の面56bで大気圧を受ける。このため、ダイヤフラム56は、液体流出部51内の圧力に応じて変位する。液体流出部51は、ダイヤフラム56が変位することで容積が変化する。液体流入部50と液体流出部51とは、連通経路57により互いに通じている。
圧力調整機構35は、連通経路57において液体流入部50と液体流出部51とを遮断する閉弁状態と、液体流入部50と液体流出部51とが通じる開弁状態とを切り替え可能な開閉弁59を有する。図4に示す開閉弁59は、閉弁状態である。開閉弁59は、連通経路57を遮断可能な弁部60と、ダイヤフラム56から圧力を受ける受圧部61とを有する。開閉弁59は、受圧部61がダイヤフラム56に押されることで移動する。すなわち、受圧部61は、液体流出部51の容積を小さくする方向へ変位するダイヤフラム56に接触した状態で移動可能な移動部材としても機能する。
液体流入部50内には上流側押付部材62が設けられる。液体流出部51内には下流側押付部材63が設けられる。上流側押付部材62と下流側押付部材63とは、いずれも開閉弁59を閉弁させる方向に押し付ける。開閉弁59は、第1の面56aにかかる圧力が第2の面56bにかかる圧力より低く且つ第1の面56aにかかる圧力と第2の面56bにかかる圧力との差が所定値以上になると、閉弁状態から開弁状態になる。この所定値とは、例えば1kPaである。
所定値は、上流側押付部材62の押付力、下流側押付部材63の押付力、ダイヤフラム56を変位させるために必要な力、弁部60によって連通経路57を遮断するために必要な押付力であるシール荷重、弁部60の表面に作用する液体流入部50内の圧力、及び液体流出部51内の圧力に応じて決まる値である。すなわち、上流側押付部材62と下流側押付部材63の押付力が大きいほど、閉弁状態から開弁状態になるための所定値も大きくなる。
上流側押付部材62及び下流側押付部材63の押付力は、液体流出部51内の圧力がノズル19における気液界面にメニスカスを形成可能な範囲の負圧状態となるように設定される。例えば、第2の面56bにかかる圧力が大気圧の場合、液体流出部51内の圧力が-1kPaとなるように、上流側押付部材62及び下流側押付部材63の押付力が設定される。この場合、気液界面とは液体と気体とが接する境界であり、メニスカスとは液体がノズル19と接してできる湾曲した液体表面である。ノズル19には、液滴の吐出に適した凹状のメニスカスが形成されることが好ましい。
本実施形態では、圧力調整機構35において開閉弁59が閉弁状態にある場合、圧力調整機構35の上流側における液体の圧力は、加圧機構31によって、通常、正圧とされる。詳しくは、開閉弁59が閉弁状態にある場合、液体流入部50及び液体流入部50よりも上流側における液体の圧力は、加圧機構31によって、通常、正圧とされる。
本実施形態では、圧力調整機構35において開閉弁59が閉弁状態にある場合、圧力調整機構35の下流側における液体の圧力は、ダイヤフラム56によって、通常、負圧とされる。詳しくは、開閉弁59が閉弁状態にある場合、液体流出部51及び液体流出部51よりも下流側における液体の圧力は、ダイヤフラム56によって、通常、負圧とされる。
液滴吐出部12が液滴を吐出すると、液体流出部51に収容された液体が液体供給流路27を介して液滴吐出部12に供給される。すると、液体流出部51内の圧力が低下する。これにより、ダイヤフラム56における第1の面56aにかかる圧力と第2の面56bにかかる圧力との差が所定値以上になると、ダイヤフラム56が液体流出部51の容積を小さくする方向へ撓み変形する。このダイヤフラム56の変形に伴って受圧部61が押し付けられることにより移動すると、開閉弁59が開弁状態となる。
開閉弁59が開弁状態となると、液体流入部50内の液体は加圧機構31により加圧されているため、液体流入部50から液体流出部51に液体が供給される。これにより、液体流出部51内の圧力が上昇する。液体流出部51内の圧力が上昇すると、ダイヤフラム56は、液体流出部51の容積を増大させるように変形する。ダイヤフラム56における第1の面56aにかかる圧力と第2の面56bにかかる圧力との差が所定値よりも小さくなると、開閉弁59は、開弁状態から閉弁状態になる。その結果、開閉弁59は、液体流入部50から液体流出部51に向かって流れる液体の流動を阻害する。
上述したように、圧力調整機構35は、ダイヤフラム56の変位により液滴吐出部12に供給される液体の圧力を調整することによって、ノズル19の背圧となる液滴吐出部12内の圧力を調整する。
押付機構48は、ダイヤフラム56の第2の面56b側に圧力調整室66を形成する膨張収縮部67と、膨張収縮部67を押さえる押さえ部材68と、圧力調整室66内の圧力を調整可能な圧力調整部69とを有する。膨張収縮部67は、例えばゴム、樹脂などにより風船状に形成される。膨張収縮部67は、圧力調整部69による圧力調整室66の圧力の調整に伴って膨張したり収縮したりする。押さえ部材68は、例えば有底の円筒形状となるように形成される。押さえ部材68は、その底部に形成された挿入孔70に膨張収縮部67の一部が挿入されるように構成される。
押さえ部材68における内側面の開口部71側の端縁部は、R面取りされることにより丸みが付けられている。押さえ部材68は、開口部71が圧力調整機構35に塞がれるように圧力調整機構35に取り付けられる。これにより、押さえ部材68は、ダイヤフラム56の第2の面56bを覆う空気室72を形成する。空気室72内の圧力は大気圧とされる。そのため、ダイヤフラム56の第2の面56bには大気圧が作用する。
圧力調整部69は、圧力調整室66内の圧力を空気室72の圧力である大気圧よりも高い圧力に調整することにより膨張収縮部67を膨張させる。押付機構48は、圧力調整部69が膨張収縮部67を膨張させることにより、ダイヤフラム56を液体流出部51の容積が小さくなる方向に押し付ける。このとき、押付機構48の膨張収縮部67は、ダイヤフラム56において受圧部61が接触する部分を押す。ダイヤフラム56において受圧部61が接触する部分の面積は、連通経路57の断面積よりも大きい。
図6に示すように、圧力調整部69は、例えば空気、水などの流体を加圧する加圧ポンプ74と、加圧ポンプ74と膨張収縮部67とを接続する接続経路75とを有する。圧力調整部69は、接続経路75内の流体の圧力を検出する圧力検出部76と、接続経路75内の流体の圧力を調整する流体圧調整部77とを有する。
接続経路75は、複数に分岐し、複数設けられた圧力調整装置47の膨張収縮部67にそれぞれ接続される。本実施形態の接続経路75は、4つに分岐し、4つ設けられた圧力調整装置47の膨張収縮部67にそれぞれ接続される。加圧ポンプ74により加圧された流体は、接続経路75を介してそれぞれの膨張収縮部67に供給される。接続経路75の複数に分岐した部分に、流路の開閉を切り替える切替弁を設けてもよい。こうすると、切替弁を制御することにより、加圧された流体を複数の膨張収縮部67に選択的に供給することが可能となる。
流体圧調整部77は、例えば安全弁によって構成される。流体圧調整部77は、接続経路75内の流体の圧力が所定の圧力よりも高くなった場合に、自動的に開弁するように構成される。流体圧調整部77が開弁すると、接続経路75内の流体が外部へ放出される。このようにして、流体圧調整部77は、接続経路75内の流体の圧力を低下させる。
次に、液滴吐出装置11の電気的構成について説明する。
図7に示すように、液滴吐出装置11は、液滴吐出装置11の構成要素を統括的に制御する制御部160と、制御部160によって制御される検出器群170とを備える。検出器群170は、圧力室20の振動波形を検出することによって、圧力室20内の状態を検出する検出部171を含む。検出器群170は、液滴吐出装置11内の状況を監視する。検出器群170は、検出結果を制御部160に出力する。
制御部160は、インターフェイス部161と、CPU162と、メモリー163と、制御回路164と、駆動回路165とを有する。インターフェイス部161は、外部装置であるコンピューター180と液滴吐出装置11との間でデータを送受信する。駆動回路165は、アクチュエーター24を駆動させる駆動信号を生成する。
CPU162は演算処理装置である。メモリー163は、CPU162のプログラムを格納する領域または作業領域等を確保する記憶装置であり、RAM、EEPROM等の記憶素子を有する。CPU162は、メモリー163に格納されているプログラムに従い、制御回路164を介して、循環ポンプ29、加圧機構31、圧力調整装置47、搬送部114、ワイピング機構140、キャップ機構150及び液滴吐出部12などを制御する。
検出器群170は、例えば、キャリッジ124の移動状況を検出するリニアエンコーダー、記録媒体113を検出する媒体検出センサー及び圧力室20の残留振動を検出する回路である検出部171を含む。制御部160は、検出部171の検出結果に基づいて、後述するノズル検査を実行する。検出部171は、アクチュエーター24を構成する圧電素子を含んでもよい。
次に、ノズル検査について説明する。
駆動回路165からの信号によりアクチュエーター24に電圧が印加されると、振動板21がたわみ変形する。これにより、圧力室20内で圧力変動が生じる。この変動により、振動板21はしばらく振動する。この振動を残留振動という。残留振動の状態から圧力室20と圧力室20に通じるノズル19との状態を検出することを、ノズル検査という。
図8は、振動板21の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す図である。
駆動回路165がアクチュエーター24に駆動信号を印加すると、アクチュエーター24は駆動信号の電圧に応じて伸縮する。振動板21はアクチュエーター24の伸縮に応じて撓む。これにより、圧力室20の容積は、拡大した後に収縮する。このとき、圧力室20内に発生する圧力により、圧力室20を満たす液体の一部が、ノズル19から液滴として吐出される。
上述した振動板21の一連の動作の際に、液体が流れる流路の形状、液体の粘度等による流路抵抗rと、流路内の液体重量によるイナータンスmと振動板21のコンプライアンスCによって決定される固有振動周波数で、振動板21が自由振動する。この振動板21の自由振動が残留振動である。
図8に示す振動板21の残留振動の計算モデルは、圧力Pと、上述のイナータンスm、コンプライアンスCおよび流路抵抗rとで表せる。図8の回路に圧力Pを与えた時のステップ応答を体積速度uについて計算すると、次式が得られる。
Figure 0007107041000001
図9は、液体の増粘と残留振動波形の関係の説明図である。図9の横軸は時間を示し、縦軸は残留振動の大きさを示す。例えばノズル19付近の液体が乾燥した場合には、液体の粘性が増加、すなわち増粘する。液体が増粘すると、流路抵抗rが増加するため、振動周期、残留振動の減衰が大きくなる。
図10は、気泡混入と残留振動波形の関係の説明図である。図10の横軸は時間を示し、縦軸は残留振動の大きさを示す。例えば、気泡が液体の流路又はノズル19の先端に混入した場合には、ノズル19の状態が正常時に比べて、気泡が混入した分だけ、液体重量であるイナータンスmが減少する。(2)式よりmが減少すると角速度ωが大きくなるため、振動周期が短くなる。すなわち、振動周波数が高くなる。
その他、ノズル19の開口付近に紙粉などの異物が固着すると、振動板21から見て圧力室20内及び染み出し分の液体が正常時よりも増えることにより、イナータンスmが増加すると考えられる。ノズル19の出口付近に付着した紙粉の繊維によって流路抵抗rが増大すると考えられる。したがって、ノズル19の開口付近に紙粉が付着した場合には、正常な吐出時に比べて周波数が低く、液体の増粘の場合よりは、残留振動の周波数が高くなる。
液体の増粘、気泡の混入または異物の固着などが生じると、ノズル19及び圧力室20内の状態が正常でなくなるため、典型的にはノズル19から液体が吐出されなくなる。このため、記録媒体113に記録した画像にドット抜けが生じる。ノズル19から液滴が吐出されたとしても、液滴の量が少量であったり、その液滴の飛行方向がずれて目的の位置に着弾しなかったりする場合もある。このような吐出不良が生じるノズル19のことを、異常ノズルという。
上述のように、異常ノズルと通じる圧力室20の残留振動は、正常なノズル19と通じる圧力室20の残留振動とは異なる。そこで、検出部171は、圧力室20の振動波形を検出することによって圧力室20内の状態を検出する。制御部160は、検出部171の検出結果に基づいて、ノズル19の検査を実行する。
制御部160は、検出部171の検出結果である圧力室20の振動波形に基づいて、圧力室20内の状態が正常であるのか、異常であるのかを推測してもよい。圧力室20内の状態が異常である場合、その圧力室20と通じるノズル19は異常ノズルと推測される。制御部160は、圧力室20の振動波形に基づいて、気泡の存在によって圧力室20内の状態が異常であるのか、液体の増粘によって圧力室20内の状態が異常であるのかを推測してもよい。制御部160は、圧力室20の振動波形に基づいて、圧力室20及びその圧力室20と通じるノズル19に存在する気泡の総容積、圧力室20及びその圧力室20と通じるノズル19の液体の増粘の程度を推測してもよい。
液体で満たされた圧力室20及びノズル19に気泡が存在する状態において検出される振動波形の周波数は、液体で満たされた圧力室20及びノズル19に気泡が存在しない状態において検出される振動波形の周波数より高くなる。圧力室20及びノズル19が空気で満たされた状態において検出される振動波形の周波数は、液体で満たされた圧力室20及びノズル19に気泡が存在する状態において検出される振動波形の周波数より高くなる。液体で満たされた圧力室20及びノズル19に存在する気泡の大きさが大きくなるほど、振動波形の周波数は高くなる。
液滴吐出装置11において、液体の流れが停滞すると、液体が増粘しやすくなったり、気泡が溜まりやすくなったりする。この場合、異常ノズルが生じやすくなる。すなわち、圧力室20内の状態が異常になりやすくなる。そのため、液滴吐出装置11は、液体の増粘を抑制したり、気泡を排出したりするために、液滴吐出部12のメンテナンスするメンテナンス動作を実行するように構成される。本実施形態の液滴吐出装置11は、液滴吐出部12のメンテナンス動作として、第1排出動作、第2排出動作、第3排出動作、第4排出動作及び第5排出動作を実行するように構成される。
液滴吐出装置11は、記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されていないときに、液滴吐出部12のメンテナンス動作として、圧力室20と接続される排出流路80を経由して圧力室20内の液体を帰還流路28に向かって排出させる第1排出動作を実行する。第1排出動作は、第1排出流路81を経由して圧力室20内の液体を帰還流路28に向かって排出させる動作である。
記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されていないときとは、例えば、キャリッジ124のリターン時、又は記録媒体113のページ間である。キャリッジ124のリターン時とは、キャリッジ124がホームポジションに戻るように移動するタイミングである。記録媒体113のページ間とは、記録媒体113に画像を記録してから次の記録媒体113が液滴吐出部12と対向する位置に到達するまでのタイミングである。液滴吐出装置11は、こうしたタイミングで、第1排出動作を実行する。
記録処理中の液滴吐出部12においては、記録に使用されるノズル19と記録に使用されないノズル19とがあらわれる。記録に使用されるノズル19とこのノズル19に通じる圧力室20とにおいては、ノズル19から液体が吐出されるため液体が増粘しにくい。記録に使用されないノズル19とこのノズル19に通じる圧力室20とにおいては、ノズル19から液体が吐出されないため、液体が停滞することによって増粘しやすい。
液体の増粘を抑制するためには、フラッシングを実行することが一般的である。記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されていないとき、すなわちキャリッジ124のリターン時又は記録媒体113のページ間にフラッシングを実行すると、液滴吐出部12内の液体の増粘を抑制できる。フラッシングを実行すると、ノズル19から液滴が吐出されるため、液体を消費する。記録処理中において液体の増粘を抑制するために逐一フラッシングを実行すると、液体の消費が大きい。
液滴吐出装置11が第1排出動作を実行すると、圧力室20と接続される排出流路80を経由して圧力室20から帰還流路28に向けて排出される液体が循環路30を流動する。液体が流動することにより、その液体の増粘が抑制される。そのため、第1排出動作により、ノズル19から液滴を吐出することなく液体の増粘を抑制できる。したがって、メンテナンスによる液体の消費を低減できる。
液滴吐出装置11は、第1排出動作において、ノズル19内の気液界面のメニスカスが維持されるように排出流路80側から圧力室20内の液体を吸引することによって、液体を帰還流路28に向かって排出させてもよい。本実施形態の液滴吐出装置11は、循環ポンプ29を駆動させることによって、第1排出動作を実行する。排出流路80側から圧力室20内の液体を吸引することにより第1排出動作を実行すると、ノズル19内の気液界面のメニスカスが圧力室20側に向けて移動する。すなわち、ノズル19内の液体が流動する。これにより、ノズル19内の液体の増粘を抑制できる。
液滴吐出装置11は、液体供給流路27側から圧力室20内の液体を加圧することによって、液体を帰還流路28に向かって排出させるように構成されてもよい。この場合、ノズル19から液体が流れ出ない程度の圧力で加圧するとよい。
液滴吐出装置11は、検出部171の検出結果に基づき、圧力室20及びノズル19に存在する気泡が設定値以上の容積を有することに起因して圧力室20内の状態が異常であると推測される場合に第1排出動作を実行してもよい。設定値は、制御部160のメモリー163に記憶されている。メモリー163は、例えば、圧力室20及びノズル19に存在する気泡が設定値となる容積を有する場合に検出部171によって検出される振動波形を記憶している。
圧力室20及びノズル19に存在する気泡は、その容積が小さい場合、時間の経過によって液体中に溶解し、消失することがある。気泡の容積が小さい場合には、例えば所定時間だけ待機することにより、第1排出動作を実行することなく圧力室20及びノズル19から気泡を除去できる。逆に、圧力室20及びノズル19に存在する気泡は、その容積が大きい場合、時間の経過によって成長するおそれがある。そのため、設定値とは、時間の経過によって気泡の消失が見込めない気泡の最小容積を示す値である。
液滴吐出装置11は、時間の経過によって気泡の消失が見込めない場合に第1排出動作を実行する。こうすると、時間の経過によって気泡の消失が見込める場合には第1排出動作を実行せずとも済むため、第1排出動作を実行する頻度を低減できる。
気泡の消失が見込めるために第1排出動作を実行しない場合、気泡が消失するまでの間、気泡を起因として異常を生じたノズル19を記録に使用できないことがある。そのため、第1排出動作を実行せずに記録処理を継続する場合には、異常を生じたノズル19から吐出されるべき液滴を、正常なノズル19から吐出する液滴で補う補完記録を実行してもよい。
例えば、同じ種類の液滴を吐出する複数のノズル19のうちの1つに異常が生じた場合には、その異常が生じたノズル19の近くにある正常なノズル19から、異常の生じたノズル19から吐出されるべき液滴よりも大きい液滴を吐出することで、ドット抜けを補完する。例えば、ブラックインクを吐出するノズル19に異常が生じた場合には、そのノズル19から吐出されるべき液滴が着弾する位置に、イエロー、シアン及びマゼンタの液滴を重ね打つことによって、ブラックインクのドッド抜けを補完する。
液滴吐出装置11は、時間間隔を挟んで検出部171が検出した圧力室20の振動波形を比較することにより圧力室20内の状態が改善されているか否かを推測し、圧力室20内の状態が改善されていないと推測される場合に、液滴吐出部12のメンテナンス動作として、ノズル19から圧力室20内の液体を外部に排出させる第2排出動作を実行してもよい。第2排出動作は、上述したフラッシングである。
液滴吐出装置11は、例えば、第1排出動作を実行しても圧力室20内の状態が改善されない場合に、その圧力室20内の液体をノズル19から外部に排出する第2排出動作を実行する。この場合、液滴吐出装置11は、検出部171の検出結果に基づき第1排出動作を実行した後に、再び検出部171により圧力室20内の状態を検出する。このとき、液滴吐出装置11は、圧力室20の振動波形に基づき、圧力室20及びノズル19において気泡の容積が大きくなっている、又は液体の増粘が進行していると推測される場合に、圧力室20内の状態が改善されていないとして第2排出動作を実行する。
第2排出動作は、圧力室20内の液体をノズル19から外部に排出させるため、排出流路80を経由して圧力室20内の液体を帰還流路28に排出させる第1排出動作と比較して、液滴吐出部12に対するメンテナンスの効果が高い動作である。このように、第1排出動作では圧力室20内の状態が改善されない場合に第2排出動作を実行することによって、液滴吐出部12を適切にメンテナンスできる。液滴吐出装置11は、例えば、圧力室20及びノズル19に存在する気泡の容積が設定値未満であることに基づき第1排出処理を実行せず、気泡が消失すると見込まれる時間が経過したにもかかわらず圧力室20内の状態が改善されない場合に、第2排出動作を実行してもよい。
液滴吐出装置11は、検出部171の検出結果に基づき、圧力室20及びノズル19に存在する気泡に起因して圧力室20内の状態が異常であると推測される圧力室20の数が設定数以上の場合に、第1排出動作を実行する前に液滴吐出部12のメンテナンス動作として、共通液室17と接続される排出流路80を経由して共通液室17内の液体を帰還流路28に向かって排出させる第3排出動作を実行してもよい。第3排出動作は、第2排出流路82を経由して共通液室17内の液体を帰還流路28に向かって排出させる動作である。設定数は、制御部160のメモリー163に記憶されている。
圧力室20及びノズル19に存在する気泡に起因して圧力室20内の状態が異常であると推測される圧力室20の数が設定数以上の場合、複数の圧力室20と通じる共通液室17に気泡が存在すると考えられる。この場合、ノズル面18において異常ノズルが連続して生じている可能性があるため、補完記録を実行することが難しい。そのため、圧力室20及びノズル19に存在する気泡に起因して圧力室20内の状態が異常であると推測される圧力室20の数が設定数以上の場合には、液滴吐出部12のメンテナンス動作として第3排出動作を実行する。これにより、気泡が存在すると考えられる共通液室17内の液体を排出できる。本実施形態において、液滴吐出部12から排出された液体中の気泡は、循環路30を循環する際に、脱気機構46によって除去される。
液滴吐出装置11は、記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されているときに、液滴吐出部12のメンテナンス動作として、圧力室20と接続される排出流路80を経由して圧力室20内の液体を第1排出動作よりも小さい流量で帰還流路28に向かって排出させる第4排出動作を実行してもよい。第4排出動作は、第1排出流路81を経由して圧力室20内の液体を第1排出動作よりも小さい流量で帰還流路28に向かって排出させる動作である。
記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されているときとは、例えば記録媒体113に画像を記録しているタイミングである。液体の増粘を抑制するために、圧力室20と接続される排出流路80を経由して圧力室20内の液体を帰還流路28に向かって排出させると、液体の流動によって圧力室20内の圧力が不安定になりやすい。記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されているときに、圧力室20内の圧力が不安定になると、液滴を吐出するノズル19の吐出精度が低下する。そのため、記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されているときには、液滴吐出部12のメンテナンス動作として第4排出動作を実行する。
第4排出動作は、第1排出動作と比較して、圧力室20から帰還流路28に向かって流れる液体の流量が小さいため、圧力室20内の圧力が大きく変動しない。すなわち、圧力室20内の圧力が不安定になりにくい。第4排出動作を実行することによって、記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されているときでも、圧力室20内の圧力の変動を抑制しつつ液体の増粘を抑制できる。第4排出動作は、特に、記録処理中において記録に使用されないノズル19内及びそのノズル19と通じる圧力室20内の液体の増粘を抑制するために有効である。液体の流量とは、単位時間当たりに流れる液体の容積である。
図5において、圧力室20内の液体が流動していないときに形成される正常なメニスカスの位置をメニスカスE、第4排出動作を実行するときに形成されるメニスカスの位置をメニスカスF、第1排出動作を実行するときに形成されるメニスカスの位置をメニスカスGとして示す。第1排出動作又は第4排出動作を実行すると、ノズル19内の気液界面のメニスカスが圧力室20側に向けて移動する。そのため、メニスカスEは、ノズル19内において、メニスカスF及びメニスカスGよりもノズル面18寄りに位置する。
第4排出動作は、第1排出動作よりも流動する液体の流量が小さいため、ノズル19内におけるメニスカスの移動量が小さい。そのため、メニスカスFは、ノズル19内においてメニスカスEとメニスカスGとの間に位置する。
液滴吐出装置11は、記録処理が実行されていないときにノズル面18をキャップ151によりキャッピングした状態で、液滴吐出部12のメンテナンス動作として、圧力室20と接続された排出流路80を経由して圧力室20内の液体を第1排出動作よりも大きい流量で帰還流路28に向かって排出させる第5排出動作を実行してもよい。第5排出動作は、記録処理が実行されていないときにノズル面18をキャップ151によりキャッピングした状態で、第1排出流路81を経由して圧力室20内の液体を第1排出動作よりも大きい流量で帰還流路28に向かって排出させる動作である。
排出流路80側から吸引することにより圧力室20から帰還流路28に向けて流れる液体の流量を大きくすると、ノズル19から外気を引き込むおそれがある。これに対し、圧力室20と接続される排出流路80を経由して圧力室20内の液体を帰還流路28に向かって排出する際に、ノズル面18をキャップ151によりキャッピングしていると、ノズル19を通じて圧力室20に外気が進入するおそれが低減される。
液体供給流路27側から加圧することにより圧力室20から帰還流路28に向けて流れる液体の流量を大きくすると、ノズル19から液体が流れ出るおそれがある。これに対し、圧力室20と接続される排出流路80を経由して圧力室20内の液体を帰還流路28に向かって排出する際に、ノズル面18をキャップ151によりキャッピングしていると、ノズル19から液体が流れ出るおそれが低減される。
上述した理由により、ノズル面18をキャップ151によりキャッピングした状態では、圧力室20と接続される排出流路80を経由して圧力室20内から帰還流路28に向かって排出される液体の流量を大きくできる。圧力室20内から帰還流路28に向かって排出される液体の流量が大きいほど、液滴吐出部12に対するメンテナンスの効果が大きい。キャッピングした状態で第5排出動作を実行することにより、液滴吐出部12に対してより効果的にメンテナンスできる。キャップ151が大気開放弁を有する場合、大気開放弁が閉じた状態で第5排出動作が実行される。
次に、液滴吐出装置11のメンテナンス方法として、液滴吐出部12のメンテナンス動作を実行するためのメンテナンス処理の一例について説明する。メンテナンス処理は、液滴吐出部12が記録処理を実行している間、繰り返し実行される。
図11に示すように、メンテナンス処理を実行する制御部160は、ステップS21において、検出部171により圧力室20内の状態を検出する。制御部160は、ステップS21において、全てのノズル19についてノズル検査を実行することにより、全ての圧力室20内の状態を検出する。ステップS21において検出部171が検出する圧力室20の振動波形は、液滴を吐出させるために駆動されたアクチュエーター24による振動波形でもよいし、液滴の吐出を伴わない程度に駆動されたアクチュエーター24による振動波形でもよい。
制御部160は、ステップS22において、キャリッジ124のリターン時であるか、又は記録媒体113のページ間であるかを判定する。換言すると、制御部160は、ステップS22において、ノズル19から液滴が吐出されているときか否かを判定する。制御部160は、ステップS22において、キャリッジ124のリターン時でない、又は記録媒体113のページ間でない場合、ステップS31に処理を移行する。制御部160は、ステップS22において、キャリッジ124のリターン時である、又は記録媒体113のページ間である場合、ステップS23に処理を移行する。
制御部160は、ステップS23において、異常ノズルが有るか否かを判定する。制御部160は、ステップS23において、ステップS21において実行したノズル検査の結果に基づき、異常ノズルが有るか否かを推測する。換言すると、制御部160は、ステップS23において、圧力室20内の状態が異常であるか否かを推測する。制御部160は、ステップS23において、異常ノズルが有ると判定した場合に、ステップS24に処理を移行する。制御部160は、ステップS23において、異常ノズルが無いと判定した場合に、メンテナンス処理を終了する。制御部160は、メンテナンス処理を終了したときに液滴吐出部12が記録処理中である場合には、再びメンテナンス処理を開始する。
制御部160は、ステップS24において、気泡を起因とする異常ノズルが有るか否かを判定する。制御部160は、ステップS24において、ステップS21において検出した圧力室20の振動波形に基づき、異常ノズルの生じた要因が気泡であるか否かを推測する。換言すると、制御部160は、ステップS24において、圧力室20内の状態が異常となる要因が気泡であるか否かを推測する。制御部160は、ステップS24において、異常ノズルの生じた要因が気泡であると判定した場合に、ステップS25に処理を移行する。制御部160は、ステップS24において、異常ノズルの生じた要因が気泡でないと判定した場合に、ステップS41に処理を移行する。
制御部160は、ステップS25において、気泡を起因とする異常ノズルの数が設定数以上であるか否かを判定する。制御部160は、ステップS25において、ステップS21において検出した圧力室20の振動波形に基づき、気泡を起因とする異常ノズルの数が設定数以上であるか否かを推測する。換言すると、制御部160は、ステップS25において、気泡を起因としてその状態が異常となる圧力室20の数が設定数以上であるか否かを推測する。制御部160は、ステップS25において、気泡を起因とする異常ノズルの数が設定数以上であると判定した場合に、ステップS26に処理を移行する。制御部160は、ステップS25において、気泡を起因とする異常ノズルの数が設定数未満であると判定した場合に、ステップS51に処理を移行する。
制御部160は、ステップS26において、第3排出動作を実行する。ステップS26においては、気泡を起因とする異常ノズルの数が設定数以上であるため、共通液室17に気泡が存在すると考えられる。そのため、第3排出動作を実行することにより、共通液室17から気泡を排出する。制御部160は、ステップS26において、所定時間にわたって第3排出動作を実行する。
制御部160は、ステップS27において、第1排出動作を実行する。ステップS26の処理を経てステップS27の処理に至る場合においては、圧力室20に気泡が存在すると考えられる。そのため、制御部160は、ステップS26の処理を終えた後、ステップS27において第1排出動作を実行することにより、圧力室20から気泡を排出する。制御部160は、ステップS27において、所定時間にわたって第1排出動作を実行する。
制御部160は、ステップS28において、圧力室20内の状態を検出する。制御部160は、ステップS28において、ステップS21と同様の処理を実行する。
制御部160は、ステップS29において、メンテナンス動作によって圧力室20内の状態が改善されたか否かを判定する。すなわち、制御部160は、ステップS29において、時間間隔を挟んでステップS21とステップS28とで検出した圧力室20の振動波形を比較することにより圧力室20内の状態が改善されたか否かを推測する。制御部160は、ステップS29において、圧力室20内の状態が改善されたと判定した場合に、メンテナンス処理を終了する。制御部160は、ステップS29において、圧力室20内の状態が改善されていないと判定した場合に、ステップS61に処理を移行する。
制御部160は、ステップS61において、第2排出動作を実行する。ステップS61においては、ステップS27において第1排出動作を実行したにもかかわらず圧力室20内の状態が改善されていないため、第1排出動作よりもメンテナンス効果の高い排出動作を実行する。そのため、制御部160は、ステップS61において、メンテナンス効果の高い第2排出動作を実行することにより、圧力室20内の状態を改善させる。制御部160は、第2排出動作を実行した後、メンテナンス処理を終了する。
制御部160は、ステップS22においてキャリッジ124のリターン時でない又は記録媒体113のページ間でない場合に、ステップS31において、第4排出動作を実行する。ステップS31においては、記録媒体113に画像を記録している最中であるため、圧力室20内の圧力を大きく変動させることは好ましくない。そのため、制御部160は、ステップS31において、第1排出動作よりも液体の流量の小さい第4排出動作を実行する。制御部160は、ステップS31において、第4排出動作を所定時間にわたって実行した後、メンテナンス処理を終了する。
制御部160は、ステップS24において異常ノズルの生じた要因が気泡でないと判定した場合に、ステップS41において、液体の増粘を起因とする異常ノズルが有るか否かを判定する。制御部160は、ステップS41において、ステップS21において検出した圧力室20の振動波形に基づき、異常ノズルの生じた要因が液体の増粘であるか否かを推測する。換言すると、制御部160は、ステップS41において、圧力室20内の状態が異常となる要因が液体の増粘であるか否かを推測する。制御部160は、ステップS41において、異常ノズルの生じた要因が液体の増粘であると判定した場合に、ステップS27に処理を移行する。制御部160は、ステップS41において、異常ノズルの生じた要因が液体の増粘でないと推測した場合に、メンテナンス処理を終了する。
ステップS41の処理を経てステップS27の処理に至る場合においては、圧力室20内の液体が増粘していると考えられる。そのため、制御部160は、ステップS41の処理を終えた後、ステップS27において第1排出動作を実行することにより、圧力室20から増粘した液体を排出する。
制御部160は、ステップS25において気泡を起因とする異常ノズルの数が設定数未満と判定した場合に、ステップS51において、圧力室20及びその圧力室20と通じるノズル19に存在する気泡の容積が設定値以上であるか否かを判定する。制御部160は、ステップS51において、圧力室20及びその圧力室20と通じるノズル19に存在する気泡の容積が設定値以上であると判定した場合、ステップS27に処理を移行する。
ステップS51を経てステップS27に至る場合においては、圧力室20に気泡が存在すると考えられる。そのため、制御部160は、ステップS51の処理を終えた後、ステップS27において第1排出動作を実行することにより、圧力室20から気泡を排出する。制御部160は、ステップS27において、所定時間にわたって第1排出動作を実行する。
制御部160は、ステップS51において、圧力室20及び圧力室20と通じるノズル19に存在する気泡の容積が設定値未満であると判定した場合、メンテナンス処理を終了する。ステップS51において、圧力室20及びその圧力室20と通じるノズル19に存在する気泡の容積が設定値未満の場合、時間の経過によって気泡が消失すると見込まれる。そのため、この場合には、制御部160は第1排出動作を実行しない。ステップS51の処理を終えた後も記録処理を継続する場合、制御部160は、上述した補完記録を実行してもよい。制御部160は、ステップS51の処理を終えた後、気泡が消失すると見込まれる時間だけ待機してもよい。
次に、液滴吐出部12のクリーニング動作について説明する。
液滴吐出装置11は、液滴吐出部12のノズル19から液体を強制的に排出させるクリーニング動作を実行するように構成される。クリーニング動作は、排出動作よりも、液滴吐出部12に対するメンテナンスの効果が大きい動作である。
本実施形態の制御部160は、液滴吐出部12内の圧力を液滴吐出部12の外部の圧力よりも大きくなるように加圧機構31により液滴吐出部12内を加圧することによって、液滴吐出部12のノズル19から液体を排出させるクリーニング動作を実行する。すなわち、制御部160は、液滴吐出部12内を加圧機構31により加圧することによって、クリーニング動作として加圧クリーニングを実行する。液滴吐出装置11は、ノズル面18をキャッピングした状態でキャップ151内を吸引することにより、ノズル19から液体を強制的に排出させる吸引クリーニングをクリーニング動作として実行するように構成されてもよい。
制御部160は、クリーニング動作を実行する際、押付機構48によりダイヤフラム56を押すことによって開閉弁59を開弁させる。制御部160は、開閉弁59が開弁する状態で、加圧機構31を駆動することによって液体を圧力調整機構35及び液滴吐出部12に供給する。これにより、制御部160は、加圧機構31によって液滴吐出部12内を加圧する。このようにして、クリーニング動作が実行される。
制御部160は、開閉弁59を開弁させる際、加圧ポンプ74を駆動することにより膨張収縮部67に加圧された流体を供給させる。流体が供給されることによって膨張収縮部67が膨張する結果、ダイヤフラム56が液体流出部51の容積を減少させる方向に変位する。これにより、開閉弁59が開弁状態となる。制御部160は、開閉弁59を閉弁させる際、圧力調整部69を制御することにより、膨張収縮部67に供給された流体を外部へ放出する。このように、制御部160は、押付機構48の駆動に基づいて、開閉弁59を開閉させる。
クリーニング動作を実行した後における液滴吐出部12内の圧力は、記録処理を実行しているときの液滴吐出部12内の圧力よりも高くなりやすい。詳述すると、記録処理を実行しているときには液滴吐出部12内の圧力が負圧となるのに対して、クリーニング動作を実行した後には液滴吐出部12内の圧力が大気圧より高い正圧となりやすい。そのため、クリーニング動作を実行した後に記録処理を実行する場合には、ノズル19からの液滴の吐出が不安定となるおそれがある。例えば、液滴吐出部12のノズル19から吐出される液滴の大きさが所望の大きさとならなかったり、液滴を吐出すべきタイミングで液滴が吐出されなかったりするおそれがある。
本実施形態の制御部160は、クリーニング動作を実行した場合には、クリーニング動作を停止するクリーニング停止動作を実行した後に、圧力低下動作を実行する。圧力低下動作とは、圧力調整機構35よりも下流側の液体供給流路27内の圧力と液滴吐出部12内の圧力とを低下させる動作である。
制御部160は、圧力低下動作を実行することにより液滴吐出部12内の圧力を低下させた状態で、液滴吐出部12のノズル面18を払拭する仕上げ払拭動作を実行する。こうすると、記録処理を実行する前に、液滴吐出部12内の圧力が適正な圧力になる。その結果、液滴吐出部12のノズル19内に、液滴の吐出に適したメニスカスが形成される。圧力低下動作では、メニスカスがノズル19内に位置するように液滴吐出部12の圧力が低下される。
クリーニング動作を長期間にわたって実行する場合、液滴吐出部12のノズル19から排出される液体の消費量が、加圧機構31により液滴吐出部12に向けて供給される液体の供給量に対して過多となることがある。この場合、液体供給流路27を流れる液体の流速が次第に低下する。液体供給流路27を流れる液体の流速が低下すると、液滴吐出部12及び液体供給流路27に存在する気泡などの異物を効率よく排出できないおそれがある。
本実施形態の制御部160は、クリーニング動作と、クリーニング動作を停止するクリーニング停止動作とを短い周期で繰り返し実行する。これにより、液体供給流路27を流れる液体の流速が次第に低下することが抑制される。液体供給流路27に存在する気泡などの異物を排出する作用が弱まることが抑制される。
次に、図12に示すフローチャートを参照して、本実施形態の制御部160が実行するクリーニング処理の一例について説明する。クリーニング処理は、クリーニング動作を含む処理である。クリーニング処理は、予め設定された制御サイクルごとに実行されてもよいし、ノズル19において液滴の吐出不良が発生していると予想される場合に限って実行されてもよい。クリーニング処理は、液滴吐出装置11のユーザー又はオペレーターの操作によって実行されてもよい。
図12に示すように、クリーニング処理を実行する制御部160は、ステップS11において、計数用の変数であるカウンターCntをリセットする。すなわち、制御部160は、ステップS11において、カウンターCntを「0」にする。
制御部160は、ステップS12において、クリーニング動作を実行する。制御部160は、ステップS12において、押付機構48の駆動を制御することにより、液体流出部51の容積が減少する方向にダイヤフラム56を変位させる。これにより、制御部160は、開閉弁59を開弁状態とする。開閉弁59が開弁状態となると、液体流出部51、液体供給流路27、共通液室17、圧力室20及びノズル19の内部に、加圧された液体が流れる。その結果、ノズル19から液体が排出される。制御部160は、ステップS12において、所定時間にわたってクリーニング動作を実行する。
制御部160は、ステップS13において、クリーニング動作を停止すべくクリーニング停止動作を実行する。制御部160は、ステップS13において、押付機構48の駆動を制御することにより、液体流出部51の容積が増大する方向にダイヤフラム56を変位させる。これにより、制御部160は、開閉弁59を閉弁状態とする。開閉弁59が閉弁状態となると、圧力調整機構35よりも下流側に加圧された液体が供給されなくなる。その結果、クリーニング動作が停止する。クリーニング動作を開始してからクリーニング停止動作を開始するまでの期間は、例えば、0.1秒~1.0秒程度の期間とすればよい。
制御部160は、ステップS14において、カウンターCntを「1」だけインクリメントする。
制御部160は、ステップS15において、カウンターCntが判定回数CntTh以上か否かを判定する。判定回数CntThとは、クリーニング動作及びクリーニング停止動作を何度繰り返して実行するかを定める判定値である。このため、判定回数CntThは、液滴吐出装置11の仕様又はユーザーの設定などに基づいて決定すればよい。液滴吐出部12の全てのノズル19においてノズル検査を実行している場合には、液滴の吐出不良が発生している異常ノズルの数に応じて、判定回数CntThを決定してもよい。
制御部160は、ステップS15においてカウンターCntが判定回数CntTh未満である場合に、ステップS12に処理を移行する。制御部160は、ステップS15においてカウンターCntが判定回数CntTh以上である場合に、ステップS16に処理を移行する。
制御部160は、ステップS16において、圧力低下動作を実行する。本実施形態の圧力低下動作は、ワイピング機構140によりノズル面18を払拭する払拭動作である。以下、この払拭動作のことを前払拭動作とも言う。前払拭動作によって、払拭部149がノズル19の外側又はノズル19の開口近傍に位置する気液界面に接触することによって、加圧状態の液体がノズル19から漏出する。これにより、液滴吐出部12内の圧力が低下される。
クリーニング処理において最後に実行されるクリーニング停止動作を実行した直後は、その直前に実行されたクリーニング動作によって液滴吐出部12のノズル19から液体の漏出が継続する場合がある。そのため、前払拭動作は、クリーニング動作による液体の漏出が停止した後に実行されることが好ましい。本実施形態では、圧力低下動作は、カウンターCntが判定回数CntTh以上である場合に実行される点で、最後に実行されたクリーニング停止動作の後に実行される動作である。
制御部160は、ステップS17において、仕上げ払拭動作を実行する。仕上げ払拭動作とは、ワイピング機構140によりノズル面18を払拭する払拭動作のことである。そのため、本実施形態の制御部160は、ステップS16及びステップS17の双方において払拭動作を実行する。仕上げ払拭動作によって、ノズル面18に付着した液体、異物が除去されるとともに、液滴を吐出するのに適したメニスカスがノズル19内に形成される。制御部160は、ステップS17の処理を終えた後、クリーニング処理を一旦終了する。
本実施形態のクリーニング処理は、クリーニング動作、クリーニング停止動作、圧力低下動作である前払拭動作及び仕上げ払拭動作を含む処理である。本実施形態のクリーニング処理は、液滴吐出部12の液滴吐出性能を回復させるための動作である。クリーニング処理は、例えば、排出動作を実行するメンテナンス処理において液滴吐出部12の液滴吐出性能の回復が見込めない場合に実行してもよい。クリーニング処理は、例えば、圧力室20内の状態が連続して改善されなかった場合に実行されてもよい。
次に、液滴吐出装置11がクリーニング処理を実行するときの作用について説明する。
液滴吐出装置11が記録処理を実行していると、液滴吐出部12に設けられる複数のノズル19のうちの一部のノズル19が、液滴の吐出不良が発生した異常ノズルとなることがある。この場合には、不良ノズルにおける液滴の吐出不良を回復するために、クリーニング処理が実行されることがある。
図13に示すように、クリーニング処理を実行する場合には、加圧ポンプ74が駆動され、膨張収縮部67に加圧された流体が供給される。すると、流体が供給された膨張収縮部67は、膨張してダイヤフラム56における受圧部61が接触する領域を押すことにより、開閉弁59を開弁状態にする。
押付機構48は、上流側押付部材62及び下流側押付部材63の押付力に抗して受圧部61を移動させることにより、開閉弁59を開弁状態にする。この場合、圧力調整部69は、複数の圧力調整装置47の膨張収縮部67に接続されているため、全ての圧力調整装置47の開閉弁59を開弁状態にする。
開閉弁59を開弁状態にする際、ダイヤフラム56は、液体流出部51の容積を小さくする方向に変形する。そのため、液体流出部51に収容されていた液体は液滴吐出部12側に押し出される。すなわち、ダイヤフラム56が液体流出部51を押す圧力が液滴吐出部12に伝わることにより、メニスカスが壊れてノズル19から液体が溢れる。押付機構48は、液体流出部51内の圧力が、少なくとも1つのメニスカスが壊れる圧力よりも高くなるように、ダイヤフラム56を押し付ける。押付機構48は、例えば、ノズル19の気液界面における液体側の圧力が気体側の圧力よりも3kPa高くなるように、ダイヤフラム56を押し付ける。
押付機構48は、ダイヤフラム56を押し付けることによって、液体流入部50内の圧力に関わらず開閉弁59を開弁状態とする。この場合、押付機構48は、加圧機構31が液体を加圧する圧力に前述の所定値を加えた圧力がダイヤフラム56に加わった場合に発生する押付力よりも大きな押付力でダイヤフラム56を押し付ける。
開閉弁59が開弁状態とされる状態において、減圧部43を定期的に駆動することにより、加圧機構31により加圧された液体が液滴吐出部12に供給される。すなわち、減圧部43の駆動に伴って負圧室42が減圧されると、可撓性部材37はポンプ室41の容積を増大させる方向に移動する。
可撓性部材37がポンプ室41の容積を増大させる方向に移動すると、液体供給源13からポンプ室41に液体が流入する。減圧部43による減圧が解除されると、可撓性部材37は、押付部材44の押付力によりポンプ室41の容積を減少させる方向に押し付けられる。すなわち、ポンプ室41内の液体は、可撓性部材37を介して押付部材44の押付力により加圧される。ポンプ室41内の液体は、下流側の一方向弁40を通過して液体供給流路27の下流側に供給される。
押付機構48がダイヤフラム56を押し付けている間は、開閉弁59の開弁状態が維持される。そのため、開閉弁59が開弁状態が維持された状態で加圧機構31が液体を加圧すると、その加圧力が液体流入部50、連通経路57、液体流出部51を介して液滴吐出部12に伝わる。これにより、ノズル19から液体が排出されるクリーニング動作である加圧クリーニングが実行される。図13に示すように、クリーニング動作が実行される場合には、液滴吐出部12が液体受容部131と対向するようにキャリッジ124を移動させて、ノズル19から排出される液体を液体受容部131に受容させてもよい。
クリーニング動作が実行された後には、クリーニング動作を停止するクリーニング停止動作が実行される。クリーニング停止動作では、押付機構48によるダイヤフラム56の押付を解除することによって開閉弁59を閉弁状態にする。これにより、圧力調整機構35の上流側と下流側とが遮断されるため、液体供給源13から加圧された液体が液滴吐出部12に向かって供給されなくなる。
本実施形態では、クリーニング動作とクリーニング停止動作とが短い周期で繰り返し実行される。これにより、クリーニング動作において、液体供給流路27及び液滴吐出部12内を流れる液体の流速が低下することが抑制され、液体供給流路27及び液滴吐出部12内から気泡などの異物を除去しやすくなる。
クリーニング停止動作を実行した直後では、圧力調整機構35よりも下流側に配置された液滴吐出部12内の圧力が高くなる。すなわち、クリーニング停止動作を実行した直後では、液滴吐出部12内が記録処理に適さない状態となる。そのため、クリーニング停止動作を実行した後、液滴吐出部12の圧力を低下させるために、圧力低下動作として前払拭動作が実行される。
クリーニング停止動作を実行した直後は、ノズル19からの液体の滴下が継続する。すなわち、クリーニング停止動作を実行した直後は、ノズル19から液体が排出する状態が継続する。ノズル19からの液体の排出は、液滴吐出部12内の圧力が低下し、ノズル19にメニスカスが形成されるまで継続される。このとき、ノズル19内又はノズル19の開口近傍に形成されるメニスカスは、記録処理を実行する場合にノズル19内に形成されるノズル19内部に向かって凸状となるメニスカスではなく、ノズル開口又はノズル19の開口近傍からノズル19外部に向かって凸状となるメニスカスである。
図14に示すように、前払拭動作では、液滴吐出部12がワイピング機構140と対向するようにキャリッジ124が移動され、ワイピング機構140により液滴吐出部12が払拭される。このため、液滴吐出部12内の圧力が正圧となることでノズル19の外側に膨出する気液界面が布ワイパー148の払拭部149に接触することにより、液滴吐出部12から液体が漏出される。
前払拭動作は、ノズル19から液体を漏出させることにより、液滴吐出部12内の圧力を低下することを目的とする。このため、図14に示すように、前払拭動作において、液滴吐出部12のノズル面18と払拭部149とが接触しない一方でノズル19から膨出する気液界面と払拭部149とが接触する状態で払拭動作を実行してもよい。前払拭動作において、液滴吐出部12のノズル面18と払拭部149とが接触した状態で払拭動作を実行してもよい。
クリーニング処理を実行する際、液滴吐出部12及び液体供給流路27から気泡を排出しきれず、液滴吐出部12及び液体供給流路27に気泡が残留することがある。クリーニング動作においては、液体の圧力が高くなるため、液体中の気泡の体積が小さくなる。クリーニング停止動作後においては、液体の圧力が低くなるため、液体中の気泡の体積が大きくなる。このため、クリーニング動作及びクリーニング停止動作において、気泡の容積が変化する。気泡の容積が変化することによって、ノズル19にメニスカスが形成されたときの液滴吐出部12及び液体供給流路27内の圧力がより高い状態になることがある。
液滴吐出部12及び液体供給流路27内の圧力がより高い状態で払拭動作を実行すると、払拭部149がノズル開口から凸状に膨出している不安定なメニスカスに接触することによって、メニスカスを壊し、ノズル面18に液体が拡がった状態になるおそれがある。すなわち、払拭動作を実行することによって、ノズル19内に形成されるメニスカスが不安定な状態になる可能性がある。よって、液滴吐出部12や圧力調整装置47よりも下流側の液体供給流路27内の圧力が安定した状態とは、液滴吐出部12及び液体供給流路27内の圧力が、ノズル19内にメニスカスが形成される程度の負圧となった状態であるとする。
前払拭動作が完了すると、液滴吐出部12及び圧力調整装置47よりも下流側の液体供給流路27内の圧力が安定した状態となる。この後、仕上げ払拭動作が実行される。
図15に示すように、仕上げ払拭動作では、布ワイパー148の払拭部149を液滴吐出部12のノズル面18に接触させた状態でワイピングが実行される。こうして、液滴吐出部12のノズル面18に付着した液体が除去され、液滴吐出部12のノズル19の内部に正常なメニスカスが形成される。
次に、本実施形態の圧力調整装置47を製造する方法について説明する。
はじめに、本実施形態の本体部52は、レーザー光を吸収して発熱する光吸収性樹脂、又は光を吸収する色素で着色された樹脂により形成される。光吸収性樹脂とは、例えばポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレートである。
ダイヤフラム56は、例えば、ポリプロピレンとポリエチレンテレフタレートなどの異なる材料を積層することにより形成される。ダイヤフラム56は、レーザー光を透過させる透過性及び可撓性を有する。
押さえ部材68は、レーザー光を透過する光透過性樹脂により形成される。光透過性樹脂とは、例えば、ポリスチレン、ポリカーボネートである。ダイヤフラム56の透明度は、本体部52の透明度よりも高く、押さえ部材68の透明度よりも低い。
図4に示すように、まず、挟持工程として、挿入孔70に膨張収縮部67の一部を挿通させた押さえ部材68と本体部52とによりダイヤフラム56を挟持させる。次に、照射工程として、押さえ部材68を介してレーザー光を照射する。すると、押さえ部材68を透過したレーザー光を本体部52が吸収して発熱する。このとき生じた熱により、本体部52、ダイヤフラム56、押さえ部材68が溶着される。したがって、押さえ部材68は、圧力調整装置47を製造する際にダイヤフラム56を押さえる治具としても機能する。
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)液滴吐出装置11は、記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されていないときに、液滴吐出部12のメンテナンス動作として、排出流路80を経由して圧力室20内の液体を帰還流路28に向かって排出させる第1排出動作を実行する。こうすると、圧力室20と接続される排出流路80を経由して圧力室20から帰還流路28に向けて排出される液体は、循環路30を流動する。液体が流動することにより、その液体の増粘が抑制される。そのため、第1排出動作により、ノズル19から液滴を吐出することなく液体の増粘を抑制できる。したがって、メンテナンスによる液体の消費を低減できる。
(2)液滴吐出装置11は、第1排出動作において、ノズル19内の気液界面のメニスカスが維持されるように排出流路80側から圧力室20内の液体を吸引することによって、液体を帰還流路28に向かって排出させる。こうすると、排出流路80側から圧力室20内の液体を吸引することにより、ノズル19内のメニスカスが圧力室20側に向けて移動する。すなわち、ノズル19内の液体が流動する。これにより、ノズル19内の液体の増粘を抑制できる。
(3)液滴吐出装置11は、検出部171の検出結果に基づき、圧力室20及びノズル19に存在する気泡が設定値以上の容積を有することに起因して圧力室20内の状態が異常であると推測される場合に第1排出動作を実行する。圧力室20及びノズル19に存在する気泡は、その容積が小さい場合、時間の経過によって液体中に溶解し、消失することがある。気泡の容積が小さい場合には、例えば所定時間だけ待機することにより、第1排出動作を実行することなく圧力室20及びノズル19から気泡を除去できる。逆に、圧力室20及びノズル19に存在する気泡は、その容積が大きい場合、時間の経過によって成長するおそれがある。そのため、本実施形態の液滴吐出装置11は、時間の経過によって気泡の消失が見込めない場合に第1排出動作を実行する。時間の経過によって気泡の消失が見込める場合には第1排出動作を実行せずとも済むため、第1排出動作を実行する頻度を低減できる。
(4)液滴吐出装置11は、時間間隔を挟んで検出部171が検出した圧力室20の振動波形を比較することにより圧力室20内の状態が改善されているか否かを推測し、圧力室20内の状態が改善されていないと推測される場合に、液滴吐出部12のメンテナンス動作として、ノズル19から圧力室20内の液体を外部に排出させる第2排出動作を実行する。すなわち、本実施形態の液滴吐出装置11は、第1排出動作を実行しても圧力室20内の状態が改善されない場合、所定時間待機しても圧力室20内の状態が改善されない場合に、その圧力室20内の液体をノズル19から外部に排出させる第2排出動作を実行する。第2排出動作は、圧力室20内の液体をノズル19から外部に排出させるため、排出流路80を経由して圧力室20内の液体を帰還流路28に排出させる第1排出動作と比較して、液滴吐出部12に対するメンテナンスの効果が高い動作となる。このように、第1排出動作では圧力室20内の状態が改善されない場合に第2排出動作を実行することによって、液滴吐出部12を適切にメンテナンスできる。
(5)液滴吐出装置11は、検出部171の検出結果に基づき、圧力室20及びノズル19に存在する気泡に起因して圧力室20内の状態が異常であると推測される圧力室20の数が設定数以上の場合に、第1排出動作を実行する前に液滴吐出部12のメンテナンス動作として、第2排出流路82を経由して共通液室17内の液体を帰還流路28に向かって排出させる第3排出動作を実行する。圧力室20及びノズル19に存在する気泡に起因して圧力室20内の状態が異常であると推測される圧力室20の数が設定数以上の場合、複数の圧力室20と通じる共通液室17内に気泡が存在すると考えられる。そのため、本実施形態の液滴吐出装置11は、圧力室20及びノズル19に存在する気泡に起因して圧力室20内の状態が異常であると推測される圧力室20の数が設定数以上の場合に、共通液室17及び帰還流路28と接続される第2排出流路82を経由して共通液室17内の液体を帰還流路28に向かって排出させる第3排出動作を実行する。これにより、気泡が存在すると考えられる共通液室17内の液体を排出できる。
(6)液滴吐出装置11は、記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されているときに、液滴吐出部12のメンテナンス動作として、排出流路80を経由して圧力室20内の液体を第1排出動作よりも小さい流量で帰還流路28に向かって排出させる第4排出動作を実行する。液体の増粘を抑制するために、圧力室20と接続される排出流路80を経由して圧力室20内の液体を帰還流路28に向かって排出させると、液体の流動によって圧力室20内の圧力が不安定になる。記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されているときに、圧力室20内の圧力が不安定になると、液滴を吐出するノズル19の吐出精度が低下する。そのため、本実施形態の液滴吐出装置11は、記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されているときに、圧力室20と接続される排出流路80を経由して圧力室20内の液体を第1排出動作よりも小さい流量で帰還流路28に向かって排出させる第4排出動作を実行する。第4排出動作は、第1排出動作と比較して流量が小さいため、圧力室20内の圧力が大きく変動しない。すなわち、第4排出動作を実行することによって、記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されているときでも、圧力室20内の圧力の変動を抑制しつつ液体の増粘を抑制できる。
(7)液滴吐出装置11は、記録処理が実行されていないときにノズル面18をキャップ151によりキャッピングした状態で、液滴吐出部12のメンテナンス動作として、排出流路80を経由して圧力室20内の液体を第1排出動作よりも大きい流量で帰還流路28に向かって排出させる第5排出動作を実行する。液体の増粘を抑制するために、圧力室20と接続される排出流路80を経由して圧力室20内の液体を帰還流路28に向かって排出させると、液体の流動によって圧力室20内の圧力が変動する。圧力室20から帰還流路28に向けて流れる液体の流量が大きいと、圧力室20内の圧力が大きく変動することにより、ノズル19から圧力室20に外気が進入したり、ノズル19から液体が流れ出たりする場合がある。これに対し、圧力室20と接続される排出流路80を経由して圧力室20内の液体を帰還流路28に向かって排出する際に、ノズル面18をキャップ151によりキャッピングしていると、圧力室20内の圧力の変動によってノズル19から圧力室20に外気が進入したり、ノズル19から液体が流れ出たりするおそれが低減される。そのため、ノズル面18をキャップ151によりキャッピングした状態では、排出流路80を経由して圧力室20内から帰還流路28に向かって排出される液体の流量を大きくできる。すなわち、キャッピングした状態で、第5排出動作を実行することにより、液滴吐出部12に対してより効果的にメンテナンスできる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第1排出動作時において、ノズル19から液体が吐出されない程度にアクチュエーター24を駆動してもよい。こうすると、第1排出動作によって、圧力室20内の液体を排出しやすくなる。この場合、全てのアクチュエーター24を駆動してもよいし、検出部171によって気泡が検出されたノズル19に対応するアクチュエーター24を駆動してもよい。気泡が検出されたノズル19に対応するアクチュエーター24を駆動する場合、検出部171により検出された振動波形の周波数でアクチュエーター24を駆動してもよい。
・第4排出動作時において、記録処理に使用されないノズル19に対応するアクチュエーター24をノズル19から液体が吐出されない程度に駆動してもよい。こうすると、記録処理に使用されないノズル19内において液体が変位するため、そのノズル19内において液体が増粘しにくくなる。
・第1排出流路81及び第2排出流路82は、少なくとも一部分が可撓性の部材で形成されるように構成されてもよい。こうすると、第1ダンパー285及び第2ダンパー286を設けずとも、液体が排出流路80を流れる際の液滴吐出部12内の圧力の変動を吸収できる。
・第1帰還流路281において第1開閉弁283より液滴吐出部12側、及び第2帰還流路282において第2開閉弁284より液滴吐出部12側のそれぞれに圧力センサーを設けてもよい。この場合、圧力センサーにより検出される圧力に基づいて、循環ポンプ29をフィードバック制御してもよい。例えば、液滴吐出部12内の圧力の変動が許容される範囲で、第1開閉弁283及び第2開閉弁284を開閉制御してもよい。こうすると、循環ポンプ29の駆動によって液体が排出流路80を流れる際に、液滴吐出部12内の圧力が大きく変動することを抑制できる。
・液体供給流路27の気泡を排出することを目的として、第3排出動作を実行してもよい。例えば、圧力調整機構35に滞留する気泡を排出するために、第3排出動作を実行してもよい。
・第2帰還流路282は、液滴吐出部12において気泡が滞留しやすい部分に接続されてもよい。例えば、第2帰還流路282は、フィルター16の近傍に接続されてもよい。
・圧力調整機構35の液体流入部50又は液体流出部51と液体供給流路27とを接続する流路を設けてもよい。こうすると、液滴吐出部12を経由することなく液体を循環させることができる。この場合、圧力調整機構35の液体流入部50又は液体流出部51と液体供給流路27とを接続する流路には、開閉弁を設けてもよい。
・液体の種別ごとに複数の液滴吐出部12を備える場合、液滴吐出部12ごとに異なる排出動作を実行してもよい。例えば、記録処理を実行している液滴吐出部12については第4排出動作を実行し、記録処理を実行していない液滴吐出部12については第1排出動作を実行してもよい。モノクロで画像を記録する場合、ブラックのインクのみを使用するため、シアン、マゼンタ、イエローのインクが使用されない。モノクロでの画像の記録が連続した場合には、記録処理に使用されないシアン、マゼンタ、イエローに対応する液滴吐出部12内では、第1排出動作を実行するといえども液体の増粘が促進するおそれがある。そのため、モノクロでの画像の記録が所定時間以上にわたって連続した場合には、第3排出動作又は第2排出動作を実行してもよい。
・第2排出動作において、記録媒体113に向けて液滴を吐出してもよい。この場合、第2排出動作によって吐出される液滴は、記録媒体113に付着した際に、ユーザーが視認できない程度の微小な液滴であるとよい。記録される画像中において目立たないように液滴を吐出してもよいし、画像に影響しない記録媒体113の縁部分に液滴を吐出してもよい。
・記録処理中においてノズル19から液滴が吐出されている間は、第4排出動作の実行を継続してもよい。
・記録処理中において、キャリッジ124のリターン時や記録媒体113のページ間のようにノズル19から液滴が吐出されていない間は、第1排出動作の実行を継続してもよい。
・液滴吐出装置11が起動している間は第4排出動作の実行を基本とし、メンテナンス処理におけるノズル検査の結果に基づき、第1排出動作、第2排出動作、第3排出動作を実行してもよい。
・液滴吐出装置11は検出部171を備えなくてもよい。この場合、記録処理中において、ノズル19から液滴が吐出されている間は第4排出動作を実行し、ノズル19から液滴が吐出されていない間は第1排出動作を実行してもよい。
・ステップS16において実行される圧力低下動作は、前払拭動作に限らない。圧力低下動作は、液滴吐出部12内から加圧された液体を排出することにより液滴吐出部12内の圧力を低下させることができる動作であればよい。
例えば、圧力低下動作は、アクチュエーター24を駆動することにより、振動板21を変位させる動作でもよい。具体的には、圧力低下動作は、振動板21を振動させる動作でもよい。こうすると、液滴吐出部12内の圧力が高く、ノズル19内の気液界面が不安定な状態において、ノズル19から液体を排出させることで液滴吐出部12内の圧力を低下させることができる。
圧力低下動作としてアクチュエーター24を駆動する場合には、アクチュエーター24に印加する電圧を低くすることにより振動板21を弱く振動させてもよい。この場合には、ノズル19に形成された不安定なメニスカスが振動板21の振動によって壊れる。その結果、ノズル19から液体が漏出する。振動板21を弱く振動させる場合の振動とは、例えば、ノズル19に正常なメニスカスが形成されているときであっても、ノズル19から液滴が吐出されない程度の振動板21の振動を言う。
圧力低下動作としてアクチュエーター24を駆動する場合には、アクチュエーター24に印加する電圧を高くすることにより振動板21を強く振動させてもよい。この場合には、ノズル19から液滴が吐出されることによって、より確かに液滴吐出部12内の圧力を低下させることができる。振動板21を強く振動させる場合の振動とは、例えば、記録処理時など、記録媒体113に向けて液滴が吐出されるときの振動板21の振動を言う。
・圧力低下動作は、前払拭動作とアクチュエーター24を駆動する動作とを組み合わせて実行してもよい。
・図12に示すフローチャートにおいて、制御部160は、仕上げ払拭動作を実行した後に、第2排出動作であるフラッシングを実行してもよい。こうすると、液滴吐出部12のノズル19内に正常なメニスカスを形成しやすくできる。
・払拭部149をノズル面18に接触させて前払拭動作を実行する場合において、前払拭動作と仕上げ払拭動作とにおけるノズル面18に対する払拭部149の接触力は適宜に変更してもよい。例えば、ノズル面18に対する払拭部149の接触力は、前払拭動作及び仕上げ払拭動作において等しくてもよいし、前払拭動作の方が弱くてもよい。
・液体受容部131は、ワイピング機構140の筐体141の鉛直上部に設けてもよい。これによれば、クリーニング動作を実行した後に、液滴吐出部12を移動させることなく、圧力低下動作を実行できる。このため、液滴吐出部12の移動中に、液滴吐出部12に作用する振動によって、加圧状態の液体が液滴吐出部12のノズル19から漏出することを抑制できる。
・液体受容部131は、液体を受容可能な可動式のベルトによって構成してもよい。この場合には、上記ベルトにおいて、液体の受容した部分を液体の受容していない部分に変更できるように、ベルトを駆動させるためのモーターなどの構成を設けることが好ましい。
・押付機構48は、膨張収縮部67を備えることなく、空気室72の圧力を調整することにより、ダイヤフラム56を押し付けてもよい。例えば、押付機構48は、空気室72の圧力を高くすることにより、ダイヤフラム56を液体流出部51の容積が小さくなる方向に変位させてもよい。押付機構48は、空気室72の圧力を低くすることにより、ダイヤフラム56を液体流出部51の容積が大きくなる方向に変位させてもよい。この構成を採用する場合には、圧力低下動作として、空気室72の圧力を大気圧未満の負圧とすることによって、液滴吐出部12内の圧力を低下させてもよい。
・圧力調整機構35と液滴吐出部12との間に、液体が流入及び流出するバッファタンクを設けてもよい。この場合、バッファタンクの壁の一部を弾性変形可能な可撓壁とするとともに、バッファタンクの容積を可変すべく可撓壁を変位させる変位機構を設けることが好ましい。これによれば、バッファタンクの容積を小さくした状態でクリーニング動作を実行した後に、バッファタンクの容積を大きくすることにより圧力低下動作を実行することができる。
・液滴吐出部12が吐出する液体はインクに限らず、例えば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などでもよい。例えば、液滴吐出部12が液晶ディスプレイ、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または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吐出してもよい。
以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。
液滴吐出装置は、液体供給源から液体供給流路を介して液体が供給される共通液室と、前記共通液室と通じる複数の圧力室と、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるアクチュエーターと、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるノズルと、前記圧力室内の前記液体を外部に排出するように前記圧力室と接続される排出流路と、を有し、前記圧力室の前記液体を前記アクチュエーターの駆動によって前記ノズルから液滴として吐出することにより、記録媒体に対して記録処理を実行する液滴吐出部と、前記排出流路と接続され、前記液体を循環させるための循環路を前記液体供給流路とともに形成する帰還流路と、を備え、前記記録処理中において前記ノズルから前記液滴が吐出されていないときに、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記排出流路を経由して前記圧力室内の前記液体を前記帰還流路に向かって排出させる第1排出動作を実行する。
この構成によれば、圧力室と接続される排出流路を経由して圧力室から帰還流路に向けて排出される液体は、循環路を流動する。液体が流動することにより、その液体の増粘が抑制される。そのため、第1排出動作により、ノズルから液滴を吐出することなく液体の増粘を抑制できる。したがって、メンテナンスによる液体の消費を低減できる。
液滴吐出装置は、前記第1排出動作において、前記ノズル内の気液界面のメニスカスが維持されるように前記排出流路側から前記圧力室内の前記液体を吸引することによって、前記液体を前記帰還流路に向かって排出させてもよい。
この構成によれば、排出流路側から圧力室内の液体を吸引すると、ノズル内のメニスカスが圧力室側に向けて移動する。すなわち、ノズル内の液体が流動する。これにより、ノズル内の液体の増粘を抑制できる。
液滴吐出装置は、前記圧力室の振動波形を検出することによって、前記圧力室内の状態を検出するように構成される検出部を備え、前記検出部の検出結果に基づき、前記圧力室及び前記ノズルに存在する気泡が設定値以上の容積を有することに起因して前記圧力室内の状態が異常であると推測される場合に第1排出動作を実行してもよい。
圧力室及びノズルに存在する気泡は、その容積が小さい場合、時間の経過によって液体中に溶解し、消失することがある。気泡の容積が小さい場合には、例えば所定時間だけ待機することにより、第1排出動作を実行することなく圧力室及びノズルから気泡を除去できる。逆に、圧力室及びノズルに存在する気泡は、その容積が大きい場合、時間の経過によって成長するおそれがある。上記構成によれば、時間の経過によって気泡の消失が見込めない場合に第1排出動作を実行する。時間の経過によって気泡の消失が見込める場合には第1排出動作を実行せずとも済むため、第1排出動作を実行する頻度を低減できる。
液滴吐出装置は、前記圧力室の振動波形を検出することによって、前記圧力室内の状態を検出するように構成される検出部を備え、時間間隔を挟んで前記検出部が検出した前記圧力室の振動波形を比較することにより前記圧力室内の状態が改善されているか否かを推測し、前記圧力室内の状態が改善されていないと推測される場合に、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記ノズルから前記圧力室内の前記液体を外部に排出させる第2排出動作を実行してもよい。
この構成によれば、例えば、第1排出動作を実行しても圧力室内の状態が改善されない場合、所定時間待機しても圧力室内の状態が改善されない場合に、その圧力室内の液体をノズルから外部に排出させる第2排出動作を実行する。第2排出動作は、圧力室内の液体をノズルから外部に排出させるため、排出流路を経由して圧力室内の液体を帰還流路に排出させる第1排出動作と比較して、液滴吐出部に対するメンテナンスの効果が高い動作となる。このように、第1排出動作では圧力室内の状態が改善されない場合に第2排出動作を実行することによって、液滴吐出部を適切にメンテナンスできる。
液滴吐出装置は、前記圧力室の振動波形を検出することによって、前記圧力室内の状態を検出するように構成される検出部を備え、前記液滴吐出部は、前記排出流路が第1排出流路である場合、前記圧力室を経由せずに前記共通液室内の前記液体を外部に排出するように前記共通液室及び前記帰還流路と接続される第2排出流路を有し、前記検出部の検出結果に基づき、前記圧力室及び前記ノズルに存在する気泡に起因して前記圧力室内の状態が異常であると推測される前記圧力室の数が設定数以上の場合に、前記第1排出動作を実行する前に前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記第2排出流路を経由して前記共通液室内の前記液体を前記帰還流路に向かって排出させる第3排出動作を実行してもよい。
圧力室及びノズルに存在する気泡に起因して圧力室内の状態が異常であると推測される圧力室の数が設定数以上の場合、複数の圧力室と通じる共通液室に気泡が存在すると考えられる。そのため、上記構成によれば、圧力室及びノズルに存在する気泡に起因して圧力室内の状態が異常であると推測される圧力室の数が設定数以上の場合に、共通液室及び帰還流路と接続される第2排出流路を経由して共通液室内の液体を帰還流路に向かって排出させる第3排出動作を実行する。これにより、気泡が存在すると考えられる共通液室内の液体を排出できる。
液滴吐出装置は、前記記録処理中において前記ノズルから液滴が吐出されているときに、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記排出流路を経由して前記圧力室内の前記液体を前記第1排出動作よりも小さい流量で前記帰還流路に向かって排出させる第4排出動作を実行してもよい。
液体の増粘を抑制するために、圧力室と接続される排出流路を経由して圧力室内の液体を帰還流路に向かって排出させると、液体の流動によって圧力室内の圧力が不安定になる。記録処理中においてノズルから液滴が吐出されているときに、圧力室内の圧力が不安定になると、液滴を吐出するノズルの吐出精度が低下する。そのため、上記構成によれば、記録処理中においてノズルから液滴が吐出されているときに、圧力室と接続される排出流路を経由して圧力室内の液体を第1排出動作よりも小さい流量で帰還流路に向かって排出させる第4排出動作を実行する。第4排出動作は、第1排出動作と比較して流量が小さいため、圧力室内の圧力が大きく変動しない。すなわち、第4排出動作を実行することによって、記録処理中においてノズルから液滴が吐出されているときでも、圧力室内の圧力の変動を抑制しつつ液体の増粘を抑制できる。
液滴吐出装置は、前記ノズルが開口するノズル面をキャッピングするように構成されるキャップを備え、前記記録処理が実行されていないときに前記ノズル面を前記キャップによりキャッピングした状態で、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記排出流路を経由して前記圧力室内の前記液体を前記第1排出動作よりも大きい流量で前記帰還流路に向かって排出させる第5排出動作を実行してもよい。
液体の増粘を抑制するために、圧力室と接続される排出流路を経由して圧力室内の液体を帰還流路に向かって排出させると、液体の流動によって圧力室内の圧力が変動する。圧力室から帰還流路に向けて流れる液体の流量が大きいと、圧力室内の圧力が大きく変動することにより、ノズルから圧力室に外気が進入したり、ノズルから液体が流れ出たりする場合がある。これに対し、圧力室と接続される排出流路を経由して圧力室内の液体を帰還流路に向かって排出する際に、ノズル面をキャップによりキャッピングしていると、圧力室内の圧力の変動によってノズルから圧力室に外気が進入したり、ノズルから液体が流れ出たりするおそれが低減される。そのため、ノズル面をキャップによりキャッピングした状態では、排出流路を経由して圧力室内から帰還流路に向かって排出される液体の流量を大きくできる。上記構成によれば、キャッピングした状態で、第5排出動作を実行することにより、液滴吐出部に対してより効果的にメンテナンスできる。
液滴吐出装置のメンテナンス方法として、液体供給源から液体供給流路を介して液体が供給される共通液室と、前記共通液室と通じる複数の圧力室と、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるアクチュエーターと、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるノズルと、前記圧力室内の前記液体を外部に排出するように前記圧力室と接続される排出流路と、を有し、前記圧力室の前記液体を前記アクチュエーターの駆動によって前記ノズルから液滴として吐出することにより、記録媒体に対して記録処理を実行する液滴吐出部と、前記排出流路と接続され、前記液体を循環させるための循環路を前記液体供給流路とともに形成する帰還流路と、を備える液滴吐出装置のメンテナンス方法であって、前記記録処理中において前記ノズルから前記液滴が吐出されていないときに、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記排出流路を経由して前記圧力室内の前記液体を前記帰還流路に向かって排出させる第1排出動作を実行する。
この方法によれば、圧力室と接続される排出流路を経由して圧力室から帰還流路に向けて排出される液体は、循環路を流動する。液体が流動することにより、その液体の増粘が抑制される。そのため、第1排出動作により、ノズルから液滴を吐出することなく液体の増粘を抑制できる。したがって、メンテナンスによる液体の消費を低減できる。
液滴吐出装置のメンテナンス方法として、前記記録処理中において前記ノズルから液滴が吐出されているときに、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記排出流路を経由して前記圧力室内の前記液体を前記第1排出動作よりも小さい流量で前記帰還流路に向かって排出させる第4排出動作を実行してもよい。
液体の増粘を抑制するために、圧力室と接続される排出流路を経由して圧力室内の液体を帰還流路に向かって排出させると、液体の流動によって圧力室内の圧力が不安定になる。記録処理中においてノズルから液滴が吐出されているときに、圧力室内の圧力が不安定になると、液滴を吐出するノズルの吐出精度が低下する。そのため、上記方法によれば、記録処理中においてノズルから液滴が吐出されているときに、圧力室と接続される排出流路を経由して圧力室内の液体を第1排出動作よりも小さい流量で帰還流路に向かって排出させる第4排出動作を実行する。第4排出動作は、第1排出動作と比較して流量が小さいため、圧力室内の圧力が大きく変動しない。すなわち、第4排出動作を実行することによって、記録処理中においてノズルから液滴が吐出されているときでも、圧力室内の圧力の変動を抑制しつつ液体の増粘を抑制できる。
液滴吐出装置のメンテナンス方法として、前記液滴吐出装置は、前記ノズルが開口するノズル面をキャッピングするように構成されるキャップを備え、前記記録処理が実行されていないときに前記ノズル面を前記キャップによりキャッピングした状態で、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記排出流路を経由して前記圧力室内の前記液体を前記第1排出動作よりも大きい流量で前記帰還流路に向かって排出させる第5排出動作を実行してもよい。
液体の増粘を抑制するために、圧力室と接続される排出流路を経由して圧力室内の液体を帰還流路に向かって排出させると、液体の流動によって圧力室内の圧力が変動する。圧力室から帰還流路に向けて流れる液体の流量が大きいと、圧力室内の圧力が大きく変動することにより、ノズルから圧力室に外気が進入したり、ノズルから液体が流れ出たりする場合がある。これに対し、圧力室と接続される排出流路を経由して圧力室内の液体を帰還流路に向かって排出する際に、ノズル面をキャップによりキャッピングしていると、圧力室内の圧力の変動によってノズルから圧力室に外気が進入したり、ノズルから液体が流れ出たりするおそれが低減される。そのため、ノズル面をキャップによりキャッピングした状態では、排出流路を経由して圧力室内から帰還流路に向かって排出される液体の流量を大きくできる。上記構成によれば、キャッピングした状態で、第5排出動作を実行することにより、液滴吐出部に対してより効果的にメンテナンスできる。
11…液滴吐出装置、12…液滴吐出部、13…液体供給源、16…フィルター、17…共通液室、18…ノズル面、19…ノズル、20…圧力室、21…振動板、22…供給側連通路、23…収容室、24…アクチュエーター、26…装着部、27…液体供給流路、28…帰還流路、29…循環ポンプ、30…循環路、31…加圧機構、32…フィルターユニット、33…スタティックミキサー、34…液体貯留部、35…圧力調整機構、37…可撓性部材、38…容積ポンプ、39…一方向弁、40…一方向弁、41…ポンプ室、42…負圧室、43…減圧部、44…押付部材、45…ばね、46…脱気機構、47…圧力調整装置、48…押付機構、50…液体流入部、51…液体流出部、52…本体部、53…壁、54…貫通孔、55…フィルター部材、56…ダイヤフラム、56a…第1の面、56b…第2の面、57…連通経路、59…開閉弁、60…弁部、61…受圧部、62…上流側押付部材、63…下流側押付部材、66…圧力調整室、67…膨張収縮部、68…押さえ部材、69…圧力調整部、70…挿入孔、71…開口部、72…空気室、74…加圧ポンプ、75…接続経路、76…圧力検出部、77…流体圧調整部、80…排出流路、81…第1排出流路、82…第2排出流路、83…排出液室、84…排出側連通路、112…支持台、113…記録媒体、114…搬送部、116…本体、117…カバー、118…搬送ローラー対、119…搬送ローラー対、120…案内板、121…搬送モーター、122…ガイド軸、123…ガイド軸、124…キャリッジ、125…キャリッジモーター、130…フラッシング機構、131…液体受容部、132…開口、140…ワイピング機構、141…筐体、141a…開口、142…繰出ローラー、143…巻取ローラー、144…中間ローラー、145…押付部材、146…第1ワイパー駆動部、147…第2ワイパー駆動部、148…布ワイパー、149…払拭部、150…キャップ機構、151…キャップ、152…キャップ駆動部、160…制御部、161…インターフェイス部、162…CPU、163…メモリー、164…制御回路、165…駆動回路、170…検出器群、171…検出部、180…コンピューター、281…第1帰還流路、282…第2帰還流路、283…第1開閉弁、284…第2開閉弁、285…第1ダンパー、286…第2ダンパー、291…第1循環ポンプ、292…第2循環ポンプ、461…脱気室、462…脱気膜、463…減圧室、464…減圧流路、465…ポンプ、A…供給方向、B…循環方向、E…メニスカス、F…メニスカス、G…メニスカス、X…走査方向、Y…搬送方向、Z…鉛直方向。

Claims (8)

  1. 液体供給源から液体供給流路を介して液体が供給される共通液室と、前記共通液室と通
    じる複数の圧力室と、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるアクチュエータ
    ーと、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるノズルと、前記圧力室内の前記
    液体を外部に排出するように前記圧力室と接続される排出流路と、を有し、前記圧力室の
    前記液体を前記アクチュエーターの駆動によって前記ノズルから液滴として吐出すること
    により、記録媒体に対して記録処理を実行する液滴吐出部と、
    前記排出流路と接続され、前記液体を循環させるための循環路を前記液体供給流路とと
    もに形成する帰還流路と、
    前記圧力室の振動波形を検出することによって、前記圧力室内の状態を検出するように
    構成される検出部と、を備え、
    前記記録処理中において、前記検出部の検出結果に基づき、前記圧力室及び前記ノズル
    に存在する気泡が設定値以上の容積を有することに起因して前記圧力室内の状態が異常で
    あると推測される場合に、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記排出流路を経
    由して前記圧力室内の前記液体を前記帰還流路に向かって排出させる第1排出動作を実行
    することを特徴とする液滴吐出装置。
  2. 前記第1排出動作において、前記ノズル内の気液界面のメニスカスが維持されるように
    前記排出流路側から前記圧力室内の前記液体を吸引することによって、前記液体を前記帰
    還流路に向かって排出させることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。
  3. 時間間隔を挟んで前記検出部が検出した前記圧力室の振動波形を比較することにより前
    記圧力室内の状態が改善されているか否かを推測し、前記圧力室内の状態が改善されてい
    ないと推測される場合に、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記ノズルから前
    記圧力室内の前記液体を外部に排出させる第2排出動作を実行することを特徴とする請求
    項1又は請求項2に記載の液滴吐出装置。
  4. 前記液滴吐出部は、前記排出流路が第1排出流路である場合、前記圧力室を経由せずに
    前記共通液室内の前記液体を外部に排出するように前記共通液室及び前記帰還流路と接続
    される第2排出流路を有し、
    前記検出部の検出結果に基づき、前記圧力室及び前記ノズルに存在する気泡に起因して
    前記圧力室内の状態が異常であると推測される前記圧力室の数が設定数以上の場合に、前
    記第1排出動作を実行する前に前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記第2排出
    流路を経由して前記共通液室内の前記液体を前記帰還流路に向かって排出させる第3排出
    動作を実行することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の液滴吐出装
    置。
  5. 液体供給源から液体供給流路を介して液体が供給される共通液室と、前記共通液室と通
    じる複数の圧力室と、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるアクチュエータ
    ーと、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるノズルと、前記圧力室内の前記
    液体を外部に排出するように前記圧力室と接続される排出流路と、を有し、前記圧力室の
    前記液体を前記アクチュエーターの駆動によって前記ノズルから液滴として吐出すること
    により、記録媒体に対して記録処理を実行する液滴吐出部と、
    前記排出流路と接続され、前記液体を循環させるための循環路を前記液体供給流路とと
    もに形成する帰還流路と、
    前記圧力室の振動波形を検出することによって、前記圧力室内の状態を検出するように
    構成される検出部と、を備え、
    前記記録処理中において前記ノズルから前記液滴が吐出されていないときに、前記液滴
    吐出部のメンテナンス動作として、前記排出流路を経由して前記圧力室内の前記液体を前
    記帰還流路に向かって排出させる第1排出動作を実行し、
    時間間隔を挟んで前記検出部が検出した前記圧力室内の状態を比較することにより前記
    圧力室内の状態が改善されているか否かを推測し、前記圧力室内の状態が改善されていな
    いと推測される場合に、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記ノズルから前記
    圧力室内の前記液体を外部に排出させる第2排出動作を実行することを特徴とする液滴吐
    出装置。
  6. 液体供給源から液体供給流路を介して液体が供給される共通液室と、前記共通液室と通
    じる複数の圧力室と、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるアクチュエータ
    ーと、複数の前記圧力室のそれぞれに対応して設けられるノズルと、前記圧力室内の前記
    液体を外部に排出するように前記圧力室と接続される排出流路と、を有し、前記圧力室の
    前記液体を前記アクチュエーターの駆動によって前記ノズルから液滴として吐出すること
    により、記録媒体に対して記録処理を実行する液滴吐出部と、
    前記排出流路と接続され、前記液体を循環させるための循環路を前記液体供給流路とと
    もに形成する帰還流路と、
    前記圧力室の振動波形を検出することによって、前記圧力室内の状態を検出するように
    構成される検出部と、を備え、
    前記液滴吐出部は、前記排出流路が第1排出流路である場合、前記圧力室を経由せずに
    前記共通液室内の前記液体を外部に排出するように前記共通液室及び前記帰還流路と接続
    される第2排出流路を有し、
    前記検出部の検出結果に基づき、前記圧力室及び前記ノズルに存在する気泡に起因して
    前記圧力室内の状態が異常であると推測される前記圧力室の数が設定数以上の場合に、前
    記第1排出流路を経由して前記圧力室内の前記液体を前記帰還流路に向かって排出させる
    第1排出動作を実行する前に、前記第2排出流路を経由して前記共通液室内の前記液体を
    前記帰還流路に向かって排出させる第3排出動作を実行することを特徴とする液滴吐出装
    置。
  7. 前記記録処理中において前記ノズルから液滴が吐出されているときに、前記液滴吐出部
    のメンテナンス動作として、前記排出流路を経由して前記圧力室内の前記液体を前記第1
    排出動作よりも小さい流量で前記帰還流路に向かって排出させる第4排出動作を実行する
    ことを特徴とする請求項1から請求項の何れか一項に記載の液滴吐出装置。
  8. 前記ノズルが開口するノズル面をキャッピングするように構成されるキャップを備え、
    前記記録処理が実行されていないときに前記ノズル面を前記キャップによりキャッピング
    した状態で、前記液滴吐出部のメンテナンス動作として、前記排出流路を経由して前記圧
    力室内の前記液体を前記第1排出動作よりも大きい流量で前記帰還流路に向かって排出さ
    せる第5排出動作を実行することを特徴とする請求項1から請求項の何れか一項に記載
    の液滴吐出装置。
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KR102655947B1 (ko) * 2020-09-03 2024-04-11 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004276366A (ja) 2003-03-14 2004-10-07 Seiko Epson Corp 液滴吐出装置及び気泡量検出方法
JP2006281532A (ja) 2005-03-31 2006-10-19 Toppan Printing Co Ltd インクジェット印刷装置
JP2008201023A (ja) 2007-02-21 2008-09-04 Sii Printek Inc ヘッドチップ、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置
JP2010069798A (ja) 2008-09-19 2010-04-02 Fujifilm Corp 液体吐出装置
JP2014188788A (ja) 2013-03-27 2014-10-06 Seiko Epson Corp ヘッドのクリーニング方法、及び、液体吐出装置
JP2015174424A (ja) 2014-03-18 2015-10-05 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、および循環流速調整方法
US20170282544A1 (en) 2016-03-31 2017-10-05 Xerox Corporation Single jet recirculation in an inkjet print head
JP2017209966A (ja) 2016-05-27 2017-11-30 コニカミノルタ株式会社 インクジェットヘッド、合流部材及びインクジェット記録装置

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100340894B1 (ko) * 1998-07-28 2002-06-20 미다라이 후지오 액체 토출 헤드, 액체 토출 방법 및 액체 토출 장치
JP4269731B2 (ja) 2003-03-18 2009-05-27 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置、及びインクジェットプリンタ
US7150513B2 (en) 2003-02-28 2006-12-19 Seiko Epson Corporation Droplet ejection apparatus and ejection failure recovery method
JP2005231085A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Canon Finetech Inc インクジェット記録装置
JP4538789B2 (ja) * 2004-07-07 2010-09-08 富士フイルム株式会社 液吐出装置及び吐出異常検出方法
JP5145748B2 (ja) 2007-03-30 2013-02-20 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置および回復動作制御方法
US20100020126A1 (en) * 2008-07-23 2010-01-28 Seiko Epson Corporation Liquid supply device and liquid ejecting apparatus
JP2011240564A (ja) 2010-05-18 2011-12-01 Seiko Epson Corp 液体吐出装置、及び、吐出検査方法
JP5686464B2 (ja) * 2010-06-29 2015-03-18 富士フイルム株式会社 液体吐出ヘッド、液体吐出装置及びインクジェット印刷装置
US8556364B2 (en) * 2010-07-01 2013-10-15 Fujifilm Dimatix, Inc. Determining whether a flow path is ready for ejecting a drop
JP5533457B2 (ja) * 2010-09-02 2014-06-25 株式会社リコー 画像形成装置
JP5560253B2 (ja) 2011-09-30 2014-07-23 富士フイルム株式会社 インクジェット記録装置及び方法並びに異常ノズル検知方法
JP5884049B2 (ja) 2011-12-05 2016-03-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 点灯装置およびそれを備えた照明器具
JP2014094449A (ja) 2012-11-07 2014-05-22 Seiko Epson Corp 液体噴射装置、クリーニング方法
JP2014094505A (ja) 2012-11-09 2014-05-22 Fuji Xerox Co Ltd 液滴吐出装置
US9340048B2 (en) 2013-08-21 2016-05-17 Palo Alto Research Center Incorporated Inkjet print head health detection
JP6603981B2 (ja) 2013-09-05 2019-11-13 株式会社リコー 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、及び画像形成装置
JP2015063109A (ja) 2013-09-26 2015-04-09 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置及び液体充填方法
JP6307894B2 (ja) 2014-01-23 2018-04-11 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、および液体吐出状態検出方法
JP6307912B2 (ja) * 2014-02-07 2018-04-11 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
JP6256078B2 (ja) 2014-02-14 2018-01-10 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、および吐出異常検査方法
JP2016020088A (ja) 2014-06-19 2016-02-04 株式会社リコー 液滴吐出装置、インクジェット記録装置、液滴吐出方法、及びプログラム
JP6421573B2 (ja) 2014-12-11 2018-11-14 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置
JP6397791B2 (ja) * 2015-04-03 2018-09-26 東芝テック株式会社 液体循環装置、液体吐出装置、および液体吐出方法
US9669620B2 (en) 2015-08-26 2017-06-06 Ricoh Company, Ltd. Liquid droplet ejecting device, image forming apparatus, and method for detecting abnormal ejection of liquid droplet ejecting head
JP6816396B2 (ja) 2015-08-26 2021-01-20 株式会社リコー 液滴吐出装置、画像形成装置、液滴吐出ヘッドの異常吐出検出方法、及びプログラム
JP2017052227A (ja) 2015-09-11 2017-03-16 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、液体吐出装置の制御ユニット、液体吐出装置に設けられるヘッドユニット、及び、液体吐出装置の制御方法
JP6606655B2 (ja) 2015-12-25 2019-11-20 キリンテクノシステム株式会社 容器搬送装置、および該容器搬送装置を備えた検査装置
JP2017209821A (ja) 2016-05-24 2017-11-30 株式会社リコー 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置
US10105944B2 (en) 2016-09-14 2018-10-23 Ricoh Company, Ltd. Liquid discharge head, liquid discharge device, and liquid discharge apparatus
JP6943040B2 (ja) 2016-09-14 2021-09-29 株式会社リコー 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置
JP2018144304A (ja) * 2017-03-03 2018-09-20 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置及び遠隔監視システム並びに液滴吐出ヘッドの交換要否判断方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004276366A (ja) 2003-03-14 2004-10-07 Seiko Epson Corp 液滴吐出装置及び気泡量検出方法
JP2006281532A (ja) 2005-03-31 2006-10-19 Toppan Printing Co Ltd インクジェット印刷装置
JP2008201023A (ja) 2007-02-21 2008-09-04 Sii Printek Inc ヘッドチップ、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置
JP2010069798A (ja) 2008-09-19 2010-04-02 Fujifilm Corp 液体吐出装置
JP2014188788A (ja) 2013-03-27 2014-10-06 Seiko Epson Corp ヘッドのクリーニング方法、及び、液体吐出装置
JP2015174424A (ja) 2014-03-18 2015-10-05 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、および循環流速調整方法
US20170282544A1 (en) 2016-03-31 2017-10-05 Xerox Corporation Single jet recirculation in an inkjet print head
JP2017185791A (ja) 2016-03-31 2017-10-12 ゼロックス コーポレイションXerox Corporation インクジェット印字ヘッド内の単一噴射再循環
JP2017209966A (ja) 2016-05-27 2017-11-30 コニカミノルタ株式会社 インクジェットヘッド、合流部材及びインクジェット記録装置

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