JP2007008157A - Droplet ejector - Google Patents
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Abstract
【課題】 パージ時に噴射ノズルから噴射されたインクがこの噴射ノズルの出射口付近に付着するのを極力防止することが可能な液滴噴射装置を提供すること。
【解決手段】 インクジェットヘッド1の流路ユニット2は、複数の噴射ノズル20の近傍部にそれぞれ形成された複数の回収ノズル25と、これら複数の回収ノズル25に連通する回収用流路28とを有し、回収ノズル25の、インク噴射面40において開口した回収口25aは、噴射ノズル20の出射口20aに近接して形成されている。そして、インクジェットプリンタ100は、キャップ65が出射口20aと回収口25aの両方を覆っている状態で、吸引ポンプ66により出射口20aからインクを噴射させ、さらに、この噴射されたインクを回収口25aから回収用流路28へ回収するように構成されている。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a droplet ejecting apparatus capable of preventing ink ejected from an ejecting nozzle at the time of purging from adhering to the vicinity of an exit port of the ejecting nozzle as much as possible.
A flow path unit 2 of an inkjet head 1 includes a plurality of recovery nozzles 25 formed in the vicinity of a plurality of ejection nozzles 20 and a recovery flow path 28 communicating with the plurality of recovery nozzles 25, respectively. The recovery port 25 a of the recovery nozzle 25 opened on the ink ejection surface 40 is formed close to the emission port 20 a of the ejection nozzle 20. The inkjet printer 100 causes the suction pump 66 to eject ink from the emission port 20a in a state where the cap 65 covers both the emission port 20a and the collection port 25a, and further, the ejected ink is ejected from the collection port 25a. To the recovery channel 28.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、ノズルから液体を噴射する液滴噴射装置に関する。 The present invention relates to a droplet ejecting apparatus that ejects liquid from a nozzle.
インクジェットヘッドは、ノズルからインクの液滴を記録用紙等の対象物に噴射するものであるが、塵や増粘インクなどによりノズルに目詰まりが生じたり、あるいは、ノズルを含むインク流路内に気泡が混入したりしたときには、そのノズルの噴射特性(液滴の噴射量や液滴の飛翔方向など)が異常になったり、さらには、ノズルからインクを全く噴射できなくなることもある。そのため、一般的なインクジェットヘッドは、ノズルから正常にインクを噴射できなくなったときに、ノズルからインクを強制的に噴出して塵や気泡等を排出して異常状態を解消する、いわゆる、パージ動作を行うための構成を備えている。 An ink jet head ejects ink droplets from nozzles onto an object such as recording paper, but the nozzles are clogged with dust or thickened ink, or in the ink flow path including the nozzles. When air bubbles are mixed in, the ejection characteristics of the nozzle (droplet ejection amount, droplet flight direction, etc.) may become abnormal, and ink may not be ejected from the nozzle at all. For this reason, when a general inkjet head cannot eject ink normally from a nozzle, the so-called purge operation that forcibly ejects ink from the nozzle and discharges dust and bubbles to eliminate the abnormal state The structure for performing is provided.
例えば、特許文献1(特開平5−220970号公報)に記載のインクジェットヘッド(印字ヘッド)は、複数のノズルの出射口を覆うようにインク噴射面に取り付けられるキャップ(キャッピング部材)と、このキャップにチューブを介して接続された吸引ポンプとを備えている。そして、インク噴射面にキャップが取り付けられた状態で、吸引ポンプにより複数のノズルからインクを吸引して、キャップ内の空間へインクを強制的に噴出させることにより、インクジェットヘッドのインク噴射の異常状態を解消することができる。 For example, an inkjet head (printing head) described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-220970) includes a cap (capping member) attached to an ink ejection surface so as to cover the emission ports of a plurality of nozzles, and the cap. And a suction pump connected via a tube. Then, with the cap attached to the ink ejection surface, the ink is sucked from a plurality of nozzles by a suction pump, and the ink is forcibly ejected into the space in the cap, thereby causing an abnormal ink ejection state of the inkjet head. Can be eliminated.
しかし、パージ動作の際には、ノズルから流出されたインクの一部が、泡立った状態でインク噴射面の出射口付近に付着しやすい。そして、インクジェットヘッドの内部は負圧に保たれているので、この泡立ったインクがノズル内に戻って気泡が混入してしまい、再びノズルから正常にインクを噴射できない状態に戻ってしまう虞がある。また、パージ動作の際に吸引ポンプにより吸引されたインクを回収して再利用するためには、可動のインクジェットヘッドに設けられたインクのサブタンクとキャップとを接続するチューブ等の複雑な機構が必要となるため、吸引されたインクは再利用されることなく、インク廃液室に廃棄されていた。 However, during the purge operation, part of the ink that has flowed out of the nozzle tends to adhere to the vicinity of the emission port of the ink ejection surface in a bubbled state. Since the inside of the ink jet head is maintained at a negative pressure, the foamed ink returns to the inside of the nozzle and bubbles are mixed therein, and there is a possibility that the ink cannot be ejected from the nozzle again. . In addition, in order to collect and reuse the ink sucked by the suction pump during the purge operation, a complicated mechanism such as a tube connecting the ink sub tank and the cap provided in the movable inkjet head is required. Therefore, the sucked ink has been discarded in the ink waste liquid chamber without being reused.
本発明の目的は、パージ時に噴射ノズルから流出したインクがこの噴射ノズルの出射口付近に付着するのを極力防止することが可能な液滴噴射装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a droplet ejecting apparatus capable of preventing as much as possible ink that has flowed out of an ejection nozzle during purging from adhering to the vicinity of the ejection opening of the ejection nozzle.
本発明の第1の態様に従えば、液滴状の液体を噴射する液滴噴射装置であって、噴射ノズル、前記噴射ノズルに連通する噴射用流路、回収ノズル、前記回収ノズルに連通する回収用流路、並びに、前記噴射ノズルの開口である出射口及び前記回収ノズルの開口である回収口が形成された液滴噴射面を有する流路ユニットと、前記噴射用流路内の液体に噴射圧力を付与する噴射圧付与機構と、前記噴射ノズルの出射口と前記回収ノズルの回収口の両方を密閉して覆うように、前記液滴噴射面に当接可能なキャップと、前記キャップが前記出射口と前記回収口の両方を覆っている状態で、前記噴射用流路内の液体に前記回収用流路へ至る流れを生じさせるパージ圧付与機構とを備え、前記パージ圧付与機構により、前記出射口から前記液体を流出させて、さらに、この液体を前記回収口から前記回収用流路へ回収する液滴噴射装置が提供される。また、前記液滴噴射面において、前記回収ノズルの回収口は、前記噴射ノズルの出射口に近接して形成されていてもよい。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a liquid droplet ejecting apparatus that ejects liquid droplets, the liquid ejecting nozzle communicating with the ejecting nozzle, the collecting nozzle, and communicating with the collecting nozzle. A recovery channel, a channel unit having a droplet ejection surface on which an ejection port that is an opening of the ejection nozzle and a recovery port that is an opening of the recovery nozzle are formed; and a liquid in the ejection channel An injection pressure applying mechanism for applying an injection pressure, a cap capable of abutting on the droplet ejection surface so as to cover and cover both the ejection port of the ejection nozzle and the recovery port of the recovery nozzle, and the cap A purge pressure applying mechanism that causes the liquid in the ejection flow path to flow to the recovery flow path in a state of covering both the emission port and the recovery port, and the purge pressure applying mechanism The liquid flows out from the outlet Thereby, further, the droplet ejection apparatus is provided for recovering the liquid from the collection port to the recovery channel. In the droplet ejection surface, the collection port of the collection nozzle may be formed close to the emission port of the injection nozzle.
本発明の第1の態様によれば、噴射圧付与機構により噴射用流路内の液体に噴射圧力が付与されたときには、噴射用流路に連通する噴射ノズルから液体が噴射される。一方、噴射ノズルの目詰まりや噴射用流路内への気泡の混入などにより、噴射ノズルからの液体の噴射が異常になったときには、キャップにより噴射ノズルの出射口を覆った状態で、パージ圧付与機構により、例えば噴射ノズルから噴射用流路内の液体をキャップと液滴噴射面との間の空間へ流出させる。 According to the first aspect of the present invention, when an injection pressure is applied to the liquid in the ejection channel by the ejection pressure application mechanism, the liquid is ejected from the ejection nozzle communicating with the ejection channel. On the other hand, when the ejection of the liquid from the ejection nozzle becomes abnormal due to clogging of the ejection nozzle or mixing of bubbles into the ejection flow path, the purge pressure is maintained with the ejection nozzle outlet covered by the cap. By the applying mechanism, for example, the liquid in the ejection channel is caused to flow out from the ejection nozzle to the space between the cap and the droplet ejection surface.
ここで、例えば、噴射ノズルの近傍部には回収ノズルが形成されており、この回収ノズルの出射口は噴射ノズルの出射口に近接して設けられていてもよい。そして、噴射ノズルのパージ時には、噴射ノズルの出射口と回収ノズルの回収口は1つのキャップにより密閉状に覆われるため、噴射ノズルから流出した液体を、キャップと液滴噴射面との間の空間から回収ノズルを介して回収用流路へ回収することができる。そのため、噴射ノズルから流出する際に泡立った液体の大部分が回収されて液滴噴射面に付着しにくくなり、液滴噴射面の出射口付近に付着する液体が少なくなる。従って、噴射ノズルから流出されたときに泡立った液体が、噴射ノズル内に戻ってその噴射ノズルに噴射異常を生じさせてしまうのを極力防止することができる。 Here, for example, a recovery nozzle is formed in the vicinity of the injection nozzle, and the exit of the recovery nozzle may be provided close to the exit of the injection nozzle. At the time of purging the ejection nozzle, the ejection port of the ejection nozzle and the recovery port of the recovery nozzle are covered with a single cap so that the liquid that has flowed out of the ejection nozzle is separated from the space between the cap and the droplet ejection surface. To the recovery channel through the recovery nozzle. For this reason, most of the liquid foamed when flowing out from the ejection nozzle is collected and hardly adheres to the droplet ejection surface, and the amount of liquid adhering to the vicinity of the ejection port of the droplet ejection surface is reduced. Therefore, it is possible to prevent as much as possible that the liquid that is foamed when flowing out from the injection nozzle returns into the injection nozzle and causes an abnormal injection in the injection nozzle.
本発明の液滴噴射装置において、前記パージ圧付与機構は、前記回収用流路側から吸引して、前記キャップと前記液滴噴射面との間に形成された空間内を減圧する吸引装置を含んでもよい。従って、吸引装置によりキャップと前記液滴噴射面との間の空間内を減圧することにより、噴射ノズルの出射口からキャップと液滴噴射面との間の空間へ液体を流出させて噴射ノズルのパージを行うとともに、流出された液体を回収ノズルから回収用流路へ回収することができる。 In the droplet ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the purge pressure applying mechanism may include a suction device that sucks from the recovery flow path side and decompresses the space formed between the cap and the droplet ejecting surface. But you can. Accordingly, by reducing the pressure in the space between the cap and the droplet ejection surface by the suction device, the liquid flows out from the ejection port of the ejection nozzle to the space between the cap and the droplet ejection surface, and the ejection nozzle While purging, the liquid that has flowed out can be recovered from the recovery nozzle to the recovery channel.
本発明の液滴噴射装置において、前記パージ圧付与機構は、前記噴射用流路内の前記液体を加圧する加圧装置をさらに含んでもよい。この構成によれば、噴射ノズルのパージ時に、加圧装置で噴射用流路内の液体を加圧することにより流出速度を高めることができるため、噴射ノズルのパージをより確実に行える。 In the liquid droplet ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the purge pressure applying mechanism may further include a pressurizing device that pressurizes the liquid in the ejection flow path. According to this configuration, when the spray nozzle is purged, the flow rate can be increased by pressurizing the liquid in the spray flow path with the pressurizing device, so that the spray nozzle can be purged more reliably.
本発明の液滴噴射装置において、前記回収ノズルは複数の個別回収ノズルを備え、前記液滴噴射面の、前記出射口に関して互いに反対側の位置に、2つの、前記個別回収ノズルの開口である個別回収口がそれぞれ配置されていてもよい。この構成では、パージ時に噴射ノズルの出射口から流出された液体は、この出射口の両側にそれぞれ配置された個別回収ノズルの回収口から確実に回収されるため、出射口付近に付着する液体をさらに少なくすることができる。 In the liquid droplet ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the recovery nozzle includes a plurality of individual recovery nozzles, and two openings of the individual recovery nozzles are provided at positions opposite to each other with respect to the emission port on the liquid droplet ejection surface. Individual recovery ports may be arranged respectively. In this configuration, the liquid that has flowed out from the outlet of the ejection nozzle during the purge is reliably recovered from the recovery ports of the individual recovery nozzles arranged on both sides of the outlet, so that the liquid adhering to the vicinity of the outlet is removed. It can be further reduced.
本発明の液滴噴射装置において、前記流路ユニットの噴射ノズルは、複数の個別噴射ノズルを有し、前記流路ユニットの回収ノズルは、複数の個別回収ノズルを有し、前記液滴噴射面には、前記個別噴射ノズルの開口である個別出射口と前記個別回収ノズルの開口である個別回収口が形成されていてもよい。流路ユニットに、複数の個別噴射ノズルと個別回収ノズルを形成することにより、一度に大量の液体を噴射し、回収することができる。 In the droplet ejecting apparatus of the present invention, the ejection nozzle of the flow path unit has a plurality of individual ejection nozzles, the recovery nozzle of the flow path unit has a plurality of individual recovery nozzles, and the droplet ejection surface In addition, an individual emission port that is an opening of the individual injection nozzle and an individual recovery port that is an opening of the individual recovery nozzle may be formed. By forming a plurality of individual ejection nozzles and individual recovery nozzles in the flow path unit, a large amount of liquid can be ejected and recovered at a time.
本発明の液滴噴射装置において、前記液滴噴射面において、前記個別出射口は所定の一方向に配列されており、前記複数の個別出射口の間に、前記個別回収口がそれぞれ配置されていてもよい。この構成では、2つの個別出射口から流出された液体を、その間に配置された個別回収口から回収でき、回収口の数を少なくすることが可能である。また、回収口を効率よく配置できるため、装置の小型化につながる。 In the droplet ejection device of the present invention, the individual ejection ports are arranged in a predetermined direction on the droplet ejection surface, and the individual recovery ports are respectively disposed between the plurality of individual ejection ports. May be. In this configuration, the liquid that has flowed out from the two individual emission ports can be collected from the individual collection ports arranged between them, and the number of collection ports can be reduced. In addition, since the collection port can be arranged efficiently, the apparatus can be downsized.
本発明の液滴噴射装置は、前記液滴噴射面において、前記個別出射口は所定の一方向に配列されており、前記液滴噴射面の前記個別出射口の列の両側において、前記個別出射口の配列方向と平行に、複数の前記個別回収口が配列されていてもよい。この構成では、個別出射口から流出した液体を、個別出射口の両側にそれぞれ配列された個別回収口から確実に液体を回収でき、個別出射口付近に付着する液体を少なくすることができる。 In the droplet ejecting apparatus of the present invention, the individual emission ports are arranged in a predetermined direction on the droplet ejection surface, and the individual emission ports are arranged on both sides of the row of the individual ejection ports on the droplet ejection surface. A plurality of the individual recovery ports may be arranged in parallel with the arrangement direction of the mouths. In this configuration, the liquid flowing out from the individual emission port can be reliably collected from the individual collection ports arranged on both sides of the individual emission port, and the liquid adhering to the vicinity of the individual emission port can be reduced.
本発明の液滴噴射装置では、前記液滴噴射面において、前記複数の個別出射口は所定の一方向に沿って所定のピッチで複数列に配列されており、隣接する2列の前記個別出射口の列に関して、一方の列に属する個別出射口は他方の列に属する個別出射口に対して前記所定の一方向に前記所定のピッチの半分だけずれて配置され、前記複数の個別回収口は、前記隣接する2列の個別出射口の列の間に、前記所定の一方向に沿って前記所定のピッチで配列され、各個別回収口は、その両側に配列された2列の個別出射口の列にそれぞれ属し、前記所定の一方向に前記所定のピッチの半分だけ互いにずれて配置された2つの個別出射口を結ぶ直線上に位置していてもよい。この構成では、パージ時に複数の個別噴射ノズルから流出した液体を、個別噴射ノズルの半分の数の個別回収ノズルにより効率よく回収することができる。従って、個別噴射ノズルを配置する領域を広く確保できるため、個別噴射ノズルを高密度に配置して、液滴噴射装置を小型化することが可能になる。 In the droplet ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the plurality of individual emission ports may be arranged in a plurality of rows at a predetermined pitch along a predetermined direction on the droplet ejection surface, and the adjacent two rows of the individual emission ports may be arranged. With respect to the row of mouths, the individual outlets belonging to one row are arranged to be shifted from the individual outlets belonging to the other row by half of the predetermined pitch in the predetermined one direction, and the plurality of individual recovery ports are The two individual outlets are arranged at the predetermined pitch along the predetermined one direction between the adjacent two rows of individual outlets, and each of the individual recovery ports is arranged on both sides thereof. May be positioned on a straight line connecting two individual emission ports arranged in a predetermined direction and shifted from each other by half of the predetermined pitch. In this configuration, the liquid that has flowed out from the plurality of individual injection nozzles at the time of purging can be efficiently recovered by the number of individual recovery nozzles that is half the number of the individual injection nozzles. Therefore, since a wide area for arranging the individual ejection nozzles can be secured, the individual ejection nozzles can be arranged at high density, and the droplet ejection apparatus can be downsized.
本発明の液滴噴射装置において、前記流路ユニットの外部で前記噴射用流路と前記回収用流路とを連通させる連通部を有してもよい。この構成によれば、パージ時に噴射ノズルから流出した液体を回収ノズルで回収してから、さらに、連通部を介して噴射用流路に戻すことができるため、液体を再利用することができる。 The liquid droplet ejecting apparatus according to the aspect of the invention may include a communication unit that communicates the ejection flow path and the recovery flow path outside the flow path unit. According to this configuration, the liquid that has flowed out of the ejection nozzle during the purge can be recovered by the recovery nozzle and then returned to the ejection flow path via the communication portion, so that the liquid can be reused.
本発明の液滴噴射装置において、前記連通部には、前記回収用流路から回収された液体に含まれる異物を除去するフィルタが設けられていてもよい。この構成によれば、回収した液体が噴射用流路に戻される前に、この液体に含まれる異物がフィルタで除去されるため、異物が噴射用流路に流れて噴射ノズルを詰まらせるのを防止できる。 In the liquid droplet ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the communication unit may be provided with a filter that removes foreign matters contained in the liquid recovered from the recovery channel. According to this configuration, since the foreign matter contained in the liquid is removed by the filter before the recovered liquid is returned to the ejection flow path, the foreign matter flows into the ejection flow path and clogs the ejection nozzle. Can be prevented.
本発明の液滴噴射装置において、前記連通部は、前記回収用流路から回収された前記液体を貯留する貯留部を有し、この貯留部内に前記フィルタが設けられていてもよい。この構成によれば、回収用流路から貯留部に流れ込んだ液体は、貯留部内のフィルタを通って異物が除去されてから、噴射用流路へ流れるため、異物が噴射用流路に流れて噴射ノズルを詰まらせるのを防止できる。 In the liquid droplet ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the communication unit may include a storage unit that stores the liquid recovered from the recovery channel, and the filter may be provided in the storage unit. According to this configuration, since the liquid that has flowed into the storage portion from the recovery channel passes through the filter in the storage portion and then flows into the ejection channel, the foreign material flows into the ejection channel. It is possible to prevent the injection nozzle from being clogged.
本発明の液滴噴射装置において、前記回収用流路から回収された液体が、前記噴射用流路を通じて前記噴射ノズルから噴射されてもよい。この場合には、回収用流路から回収された液体を循環させて再度噴射できるので、廃棄される液体の量を減らすことができる。例えば、液滴噴射装置がインクジェットプリンタである場合には、ヘッドのパージ動作時に廃棄されるインクの量を劇的に少なくできるので、インクを廃棄するための廃液室をプリンタ内部に設ける必要が無い。さらに、パージ動作時に廃棄されるインク量を予め見込んでおく必要がないため、所定枚数の印字に必要な実質的なインク量も減らすことができる。従って、インクタンクの容量を小型化できる。 In the liquid droplet ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the liquid recovered from the recovery channel may be ejected from the ejection nozzle through the ejection channel. In this case, since the liquid collected from the collection channel can be circulated and re-injected, the amount of liquid discarded can be reduced. For example, when the droplet ejecting apparatus is an ink jet printer, the amount of ink discarded when the head is purged can be drastically reduced, so there is no need to provide a waste liquid chamber for discarding ink inside the printer. . Furthermore, since it is not necessary to anticipate the amount of ink discarded during the purge operation, the substantial amount of ink necessary for printing a predetermined number of sheets can be reduced. Accordingly, the capacity of the ink tank can be reduced.
本発明の液滴噴射装置では、前記液滴噴射面において、前記出射口の周りの領域の撥液性は、前記回収口の周りの領域の撥液性よりも高くすることができる。この場合には、出射口の周りに付着する液体の量を減らすことができ、回収口の周りに付着した液体を効率よく回収することが可能となる。 In the droplet ejecting apparatus of the present invention, the liquid repellency of the region around the emission port on the droplet ejection surface can be made higher than the liquid repellency of the region around the recovery port. In this case, it is possible to reduce the amount of liquid adhering around the emission port, and it is possible to efficiently recover the liquid adhering around the recovery port.
本発明の液滴噴射装置において、前記キャップは複数の領域に区画され、前記キャップの各領域は、前記個別出射口と前記個別回収口とを独立に覆ってもよい。この場合には、個別出射口と個別回収口の配置に合わせて、キャップを複数の領域に区画することによって、効率的に液体を回収することができる。 In the liquid droplet ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the cap may be partitioned into a plurality of regions, and each region of the cap may cover the individual emission port and the individual recovery port independently. In this case, the liquid can be efficiently recovered by dividing the cap into a plurality of regions in accordance with the arrangement of the individual emission ports and the individual recovery ports.
噴射ノズル及び前記噴射ノズルに連通する噴射用流路を有する流路ユニットと、回収ノズル及び前記回収ノズルに連通する回収用流路を有し、前記流路ユニットをメンテナンスするメンテナンス機構と、前記噴射ノズルの開口である出射口及び前記回収ノズルの開口である回収口が形成された液滴噴射面とを有するヘッドと、前記噴射用流路内の液体に噴射圧力を付与する噴射圧付与機構と、前記噴射ノズルの出射口と前記回収ノズルの回収口の両方を密閉して覆うように、前記液滴噴射面に当接可能なキャップと前記回収用流路に液体連結され、前記回収流路内の液体にパージ圧を与えるパージ圧付与機構を備え、前記パージ圧付与機構により、前記出射口から前記液体を流出させて、さらに、この液体を前記回収口から前記回収用流路へ回収する液滴噴射装置が提供される。 A flow path unit having an injection nozzle and a flow path for injection communicating with the injection nozzle; a recovery nozzle and a maintenance mechanism for maintaining the flow path unit having a recovery flow path communicating with the recovery nozzle; and the injection A head having an ejection port that is an opening of a nozzle and a droplet ejection surface on which a recovery port that is an opening of the recovery nozzle is formed; and an ejection pressure application mechanism that applies an ejection pressure to the liquid in the ejection channel; The recovery flow path is liquid-coupled to the recovery flow path and a cap capable of contacting the droplet ejection surface so as to cover and cover both the ejection port of the ejection nozzle and the recovery port of the recovery nozzle. A purge pressure applying mechanism that applies a purge pressure to the liquid in the liquid, and the purge pressure applying mechanism causes the liquid to flow out from the emission port, and this liquid is further discharged from the recovery port to the recovery channel. Droplet ejection apparatus is provided to yield.
本発明の第2の態様によれば、ヘッドにメンテナンス機構が設けられており、キャップとメンテナンス機構とは一体化されていないため、液滴噴射装置のキャップが配置されている領域を小型化することができ、液滴噴射装置の設置面積を小さくすることができる。 According to the second aspect of the present invention, the maintenance mechanism is provided in the head, and the cap and the maintenance mechanism are not integrated. Therefore, the area where the cap of the droplet ejecting apparatus is disposed is reduced in size. It is possible to reduce the installation area of the droplet ejection device.
なお、本願において、用語「パージ圧」は、回収流路を通じて液体を回収するために、回収流路内の液体等に加える圧力を意味し、陰圧及び陽圧のいずれの場合も含むものとする。 In the present application, the term “purge pressure” means a pressure applied to the liquid or the like in the recovery channel in order to recover the liquid through the recovery channel, and includes both negative pressure and positive pressure.
本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、液滴噴射装置として、ノズルから記録用紙に対してインクを噴射して画像などを記録するインクジェットプリンタに本発明を適用した一例である。 An embodiment of the present invention will be described. This embodiment is an example in which the present invention is applied to an ink jet printer that records an image or the like by ejecting ink from a nozzle onto a recording sheet as a droplet ejecting apparatus.
図1に示すように、インクジェットプリンタ100は、走査方向(図1の左右方向)に移動可能なキャリッジ101と、このキャリッジ101に設けられて記録用紙Pに対してインクを吐出するシリアル式のインクジェットヘッド1と、記録用紙Pを図1の紙送り方向(前方)へ搬送する搬送ローラ102等を備えている。インクジェットヘッド1には、インクタンク60に接続されたサブタンク61からチューブ62を介してインクが供給される。そして、このインクジェットヘッド1は、キャリッジ101と一体的に走査方向へ移動しつつ、その下面のインク噴射面40(液滴噴射面)に形成された噴射ノズル20の出射口20a(図4参照)から記録用紙Pにインクを噴射して、記録用紙Pに画像等の記録を行うように構成されている。また、インクジェットヘッド1により記録された記録用紙Pは、搬送ローラ102により紙送り方向へ排出される。
As shown in FIG. 1, an
さらに、インクジェットプリンタ100は、複数の噴射ノズル20の出射口20aを覆うようにインク噴射面40に当接可能なキャップ65と、このキャップ65がインク噴射面40に当接した状態で噴射ノズル20からインクを吸引して強制的に流出させる吸引ポンプ66(吸引装置、パージ圧付与機構)を備えている。そして、インクジェットプリンタ100は、塵等の異物による噴射ノズル20の目詰まりやインクジェットヘッド1のインク流路内への気泡の混入が発生して、噴射ノズル20から正常にインクを噴射させることができないときには、インク噴射面40にキャップ65を当接させた状態で、吸引ポンプ66を作動させて、噴射ノズル20から強制的にインクを噴射させる、パージ動作を行う。
Furthermore, the
次に、インクジェットヘッド1について図2〜図7を参照して詳細に説明する。図2〜図7に示すように、インクジェットヘッド1は、圧力室14を含む個別インク流路21(図6参照)が形成された流路ユニット2と、この流路ユニット2の上面に配置された圧電アクチュエータ3(噴射圧付与機構)とを備えている。
Next, the
まず、流路ユニット2について説明する。図3、図5〜図7に示すように、流路ユニット2はキャビティプレート10、ベースプレート11、マニホールドプレート12、及びノズルプレート13を備えており、これら4枚のプレート10〜13が積層状態で接合されている。このうち、キャビティプレート10、ベースプレート11及びマニホールドプレート12はステンレス鋼製の板であり、これら3枚のプレート10〜12に、後述するマニホールド17や圧力室14等のインク流路をエッチングにより容易に形成することができる。また、ノズルプレート13は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート12の下面に接着される。あるいは、このノズルプレート13も、3枚のプレート10〜12と同様にステンレス鋼等の金属材料で形成されていてもよい。
First, the
図2、図3、及び、図5〜図7に示すように、キャビティプレート10には、平面に沿って配列された複数の圧力室14(例えば、10個)が形成されており、これら複数の圧力室14は、上方へ開口している。また、複数の圧力室14は、紙送り方向(図2の上下方向)に2列に配列されている。各圧力室14は、平面視で走査方向(図2の左右方向)に長い、略楕円形状に形成されている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5 to 7, the
ベースプレート11の、平面視で圧力室14の両端部と重なる位置には、それぞれ連通孔15,16が形成されている。また、マニホールドプレート12には、紙送り方向(図2の上下方向)に延びるマニホールド17が形成されている。また、このマニホールド17は、平面視で、左側に配列された圧力室14の左半分、及び、右側に配列された圧力室14の右半分とそれぞれ重なるように配置されている。そして、このマニホールド17は、後述の振動板30に形成されたインク供給口18に連通しており、サブタンク61(図1参照)からチューブ62及びインク供給口18を介してマニホールド17へインクが供給される。また、マニホールドプレート12の、平面視で複数の圧力室14のマニホールド17と反対側の端部と重なる位置には、それぞれ、複数の連通孔16に連なる複数の連通孔19も形成されている。
Communication holes 15 and 16 are formed at positions where the
さらに、ノズルプレート13の、平面視で複数の連通孔19にそれぞれ重なる位置には、複数の噴射ノズル(個別噴射ノズル)20が形成されている。図2、図4に示すように、複数の噴射ノズル20(複数の噴射ノズル20の出射口(個別出射口)20a)は、2列に配列された複数の圧力室14のマニホールド17と反対側の端部と重なっており、インクジェットヘッド1の左右方向略中央部において、紙送り方向(図2の上下方向)に等間隔のピッチで2列に配列されている。尚、ノズルプレート13が合成樹脂材料からなる場合には、噴射ノズル20は、エキシマレーザー加工などにより形成することができる。また、ノズルプレート13が金属材料からなる場合には、プレス加工などにより形成することができる。
Furthermore, a plurality of injection nozzles (individual injection nozzles) 20 are formed at positions where the
そして、図6に示すように、マニホールド17は連通孔15を介して圧力室14に連通し、さらに、圧力室14は、連通孔16,19を介してノズル20に連通している。このように、流路ユニット2内には、マニホールド17から圧力室14を経て噴射ノズル20に至る複数の個別インク流路21が形成されている。そして、マニホールド17及び複数の個別インク流路21により、複数の噴射ノズル20から記録用紙Pに対してインクを噴射するための噴射用流路22が構成されている。
As shown in FIG. 6, the manifold 17 communicates with the
ところで、本実施形態のインクジェットプリンタ100においては、噴射ノズル20に目詰まりが生じたり、流路ユニット2内の噴射用流路22に気泡が混入した場合には、キャップ65及び吸引ポンプ66により、噴射ノズル20からインクを強制的に流出するパージ動作が行われる。そして、流路ユニット2には、前述のマニホールド17及び複数の個別インク流路21からなる噴射用流路22とは別に、パージ動作時に噴射ノズル20から流出されたインクを回収するための、回収ノズル25及び回収用流路28を有するメンテナンス機構300が設けられている。
By the way, in the
図2、図4、図7に示すように、ノズルプレート13の噴射ノズル20の周りには、複数の回収ノズル(個別回収ノズル)25が形成されている。これら複数の回収ノズル25の、インク噴射面40における開口である回収口(個別回収口)25aは、紙送り方向(図2、図4の上下方向)に配列された複数の噴射ノズル20の出射口20aの間において、これら出射口20aに近接して配置されている。そして、これら複数の回収口25aは、複数の出射口20aと同様に紙送り方向に2列に配列されている。
As shown in FIGS. 2, 4, and 7, a plurality of recovery nozzles (individual recovery nozzles) 25 are formed around the
また、流路ユニット2内には、複数の回収ノズル25に連通する回収用流路28が形成されている。この回収用流路28は、マニホールドプレート12に形成され、複数の回収ノズル25にそれぞれ連通する個別回収流路26と、これら複数の個別回収流路26が合流して形成される合流流路27とを含んでいる。図2、図4に示すように、複数の個別回収流路26は、平面視で、2列に配列された複数の回収ノズル25からそれぞれ走査方向(左右方向)に延びて、流路ユニット2の走査方向(図2の左右方向)中央部において紙送り方向に延びる合流流路27に合流している。また、合流流路27は、その一端部(図2、図4の上端部)において折れ曲がり、キャビティプレート10に形成された接続口29から、図1に示すように、チューブ63、吸引ポンプ66及びチューブ64を介してサブタンク61に接続されている。
Further, in the
パージ動作時には、複数の噴射ノズル20の出射口20aが形成されたインクジェットヘッド1のインク噴射面40(ノズルプレート13の下面)に、噴射されたインクを受ける後述のキャップ65が、複数の出射口20aを覆うように当接される。この状態で、吸引ポンプ66(図1参照)により回収用流路28側から空気等を吸引し、キャップ65とインク噴射面40との間に形成された空間50(図3参照)を減圧することにより、噴射ノズル20からインクを強制的に流出させる。ここで、図4に示すように、複数の回収口25aは、複数の出射口20aの間に配置されているため、複数の回収口25aもこのキャップ65により覆われる。そして、噴射ノズル20の出射口20aから、キャップ65とインク噴射面40との間に形成された空間50へと流出したインクが、回収ノズル25から回収用流路28を経てサブタンク61に回収される。このパージ動作時のインク回収については後ほどさらに詳しく説明する。
During the purging operation, a later-described
次に、圧電アクチュエータ3について説明する。図2〜図7に示すように、圧電アクチュエータ3は、流路ユニット2の上面に配置された振動板30と、この振動板30の上面に形成された圧電層31と、この圧電層31の上面に複数の圧力室14にそれぞれ対応して形成された個別電極32とを備えている。
Next, the
振動板30は、平面視で略矩形状の金属材料からなる板であり、例えば、ステンレス鋼等の鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金などからなる。この振動板30は、キャビティプレート10の上面に複数の圧力室14を覆うように配設され、キャビティプレート10の上面に接合されている。また、金属製の振動板30は導電性を有しており、この振動板30と個別電極32との間に挟まれた圧電層31に電界を作用させる共通電極を兼ねている。
The
振動板30の上面には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)を主成分とする圧電層31が配置されている。図2、図3に示すように、この圧電層31は、複数の圧力室14に亙って連続的に形成されている。ここで、圧電層31は、例えば、非常に小さな圧電材料の粒子を基板に吹き付けて高速で衝突させ、基板に堆積させるエアロゾルデポジション法(AD法)を用いて形成することができる。また、スパッタ法、化学蒸着法(CVD法)、ゾルゲル法、あるいは、水熱合成法などにより形成することもできる。あるいは、PZTのグリーンシートを焼成することにより生成された圧電シートを所定の大きさに切断し、この切断された圧電シートを振動板30に貼り付けることにより圧電層31を形成してもよい。
On the upper surface of the
圧電層31の上面には、圧力室14よりも一回り小さい、平面視で楕円形の形状を有する複数の個別電極32が形成されている。これら複数の個別電極32は、平面視で、対応する圧力室14の中央部に重なる位置にそれぞれ形成されている。また、個別電極32は金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタンなどの導電性材料からなる。さらに、圧電層31の上面には、複数の個別電極32のマニホールド17側の端部から、それぞれ、個別電極32の長手方向(図2の左右方向)と平行に延びる複数の配線部35も形成されている。これら複数の個別電極32及び複数の配線部35は、例えば、スクリーン印刷、スパッタ法、あるいは、蒸着法等により形成することができる。
On the upper surface of the
複数の配線部35には、フレキシブルプリント配線板(Flexible Printed Circuit:FPC)等の可撓性を有する配線部材(図示省略)が接合され、図6に示すように、配線部材を介してドライバIC37と電気的に接続されている。そして、ドライバIC37から配線部35を介して複数の個別電極32に対して選択的に駆動電圧が供給される。
A flexible wiring member (not shown) such as a flexible printed circuit (FPC) is joined to the plurality of
次に、圧電アクチュエータ3の作用について説明する。所望の個別電極32に対してドライバIC37から選択的に駆動電圧が印加されると、駆動電圧が供給された圧電層31上側の個別電極32の電位と、グランド電位に保持されている圧電層31下側の共通電極としての振動板30の電位が異なる状態となり、個別電極32と振動板30の間に挟まれた圧電層31の部分にその厚み方向の電界が生じる。このとき、圧電層31の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層31がその分極方向である厚み方向と直交する水平方向に収縮する。このとき、この圧電層31の収縮に伴って振動板30が圧力室14側に凸となるように変形するため、圧力室14内の容積が減少して圧力室14内のインクに噴射圧力が付与され、圧力室14に連通する噴射ノズル20からインクが噴射される。
Next, the operation of the
次に、パージ動作時に使用されるキャップ65及び吸引ポンプ66について説明する。図1に示すように、キャップ65は、記録用紙Pの搬送経路よりも走査方向に関して外側(図1の左側)の、インクジェットヘッド1の退避位置の下方に配置されている。また、図3に示すように、このキャップ65は、図示しない駆動モータにより上下方向(図3の矢印方向)に移動する。そして、パージ動作を行う際には、インクジェットヘッド1が退避位置に移動した後に、キャップ65が上方へ駆動されてインク噴射面40に当接する。
Next, the
図3、図4に示すように、キャップ65は、噴射ノズル20の配列方向である紙送り方向に長い形状を有し、2列に配列された噴射ノズル20の出射口20aの全てを覆うように、インク噴射面40の走査方向(図4の左右方向)の中央部に当接可能である。ここで、前述したように、複数の回収ノズル25の回収口25aは、紙送り方向(図4の上下方向)に配列された複数の出射口20aの間にそれぞれ配置されているため、キャップ65がインク噴射面40に当接したときには、図4に示すように、複数の出射口20aと複数の回収口25aの全てがキャップ65により密閉した状態で覆われる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図1に示すように、吸引ポンプ66は、流路ユニット2に形成された回収用流路28の開口端である接続口29(図2、図4参照)とチューブ63を介して接続されている。さらに、吸引ポンプ66は、サブタンク61にチューブ64を介して接続されている。そして、パージ動作時には、図3、図4に示すように、インク噴射面40にキャップ65が当接することにより、複数の噴射ノズル20の出射口20aと複数の回収ノズル25の回収口25aとがキャップ65により密閉して覆われる。この状態で、吸引ポンプ66により、チューブ63を介して回収用流路28から空気等を吸引し、キャップ65とインク噴射面40との間の空間50を減圧する。すると、インクが、噴射ノズル20の出射口20aからこの空間50内に噴射される。ここで、インク噴射面40において、回収ノズル25の回収口25aが出射口20aに近接して配置されているため、噴射ノズル20から空間50を経て回収ノズル25(回収用流路28)に至るインクの流れが生じ、噴射ノズル20から空間50に流出されたインクの大部分が回収口25aに吸い込まれて回収用流路28に回収されるため、インク噴射面40の出射口20a付近に付着するインクが少なくなる。従って、噴射ノズル20から流出されたときに泡立ったインクが、噴射ノズル20から流路ユニット2の内部に戻って、その噴射ノズル20に噴射異常を生じさせてしまうのを極力防止することができる。
As shown in FIG. 1, the
また、吸引ポンプ66により回収口25aから回収用流路28に吸い込まれたインクは、チューブ64を介してサブタンク61(貯留部)に送られる。図8に示すように、サブタンク61は、サブタンク61の側部に設けられてインクタンク60(図1参照)と接続されるタンク接続部70と、サブタンク61の底部に設けられて流路ユニット2の噴射用流路22(インク供給口18:図2参照)と接続されるインク供給部71と、サブタンク61の上部に設けられて吸引ポンプ66を介して流路ユニット2の回収用流路28(接続口29:図2参照)と接続されるインク回収部72とを備えている。また、このサブタンク61の内部には、タンク接続部70とインク供給部71の両方に連通するインク供給空間73と、インク回収部72に連通し、インク供給空間73とは隔壁部75を介して仕切られたインク回収空間74とが形成されている。そして、隔壁部75には、インク供給空間73とインク回収空間74とを連通させる連通孔76が形成されている。そのため、回収口25aから回収用流路28へ回収されてサブタンク61内に流入したインクは、インク回収空間74から連通孔76を通ってインク供給空間73に流れて、インク供給部71から再び噴射用流路22へ供給され、再利用される。また、連通孔76には、回収用流路28から回収されたインクに含まれる異物を除去するフィルタ77が設けられている。従って、回収用流路28からサブタンク61内に流れ込んだインクは、サブタンク61内のフィルタ77により異物が除去された後に、噴射用流路22へ流れるため、異物が噴射用流路22に流れて噴射ノズル20を詰まらせてしまうのを防止できる。尚、サブタンク61及びチューブ62,63,64は、本願発明の連通部に相当し、流路ユニット2の外で噴射用流路22と回収用流路28とを連通させている。
Further, the ink sucked into the
以上説明したインクジェットプリンタ100によれば、次のような効果が得られる。インク噴射面40には、噴射ノズル20の出射口20aに近接して回収ノズル25の回収口25aが設けられており、パージ動作時には、噴射ノズル20の出射口20aと、回収ノズル25の回収口25aとが1つのキャップ65により覆われる。従って、吸引ポンプ66により回収用流路28側から吸引されて噴射ノズル20から流出するインクの大部分は、出射口20aに近接する回収口25aから回収用流路28へ回収される。そのため、噴射ノズル20から流出されたときに泡立ったインクがインク噴射面40に付着しにくくなり、また、泡立ったインクが噴射ノズル20から流路ユニット2の内部に戻って、噴射ノズル20に噴射異常を生じさせることを極力防止することができる。
According to the
また、複数の回収口25aは、紙送り方向に配列された複数の出射口20aの間にそれぞれ配置されている。そのため、2つの出射口20aから噴射されたインクを、その間に配置された1つの回収口25aから回収でき、回収口25aの数を少なくすることが可能になる。従って、回収口25aを効率よく配置でき、噴射ノズル20を高密度に配置してインクジェットヘッド1の小型化を図ることができる。
The plurality of
さらに、流路ユニット2に形成された噴射用流路22と回収用流路28は、流路ユニット2の外部で、サブタンク61及びチューブ62,63,64を介して連通している。従って、パージ動作時に噴射ノズル20から噴射された液体を回収ノズル25で回収した後に、さらに、サブタンク61及びチューブ62,63,64を介して噴射用流路22に戻すことができるため、パージ動作時に噴射されたインクを再利用することができる。そのため、インクジェットプリンタ100には、パージ動作時に回収されたインクを廃棄するための廃液室を設ける必要がなく、インクジェットプリンタ100の部品点数を減らして、大きさを小さくすることができる。また、パージ動作時に廃棄されるインクの量を予め見込んでおく必要がないため、インクタンク60の大きさを抑えることも可能となる。また、本実施形態では、キャップには、インクを吸引するための機構が設けられていない。従って、キャップとパージ機構とが一体になっている場合と比べて、プリンタ本体の設置面積を小さくすることが可能である。
Further, the
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。 Next, modified embodiments in which various modifications are made to the embodiment will be described. However, components having the same configuration as in the above embodiment are given the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.
〈第1変更形態〉
図9に示すように、紙送り方向(図9の上下方向)に配列された複数の出射口20aの、配列方向両端側の位置(図9の上下両端側の位置)にもそれぞれ回収口25aが設けられており、全ての出射口20aの各々に対して、その配列方向に関して両側(出射口20aに対して互いに反対側)の位置に2つの回収口25aが配置されていてもよい。このインクジェットヘッド1Aでは、パージ動作時に出射口20aからキャップ65Aへ流出されたインクを、この出射口20aの配列方向に関して両側に位置する2つの回収口25aから回収用流路28Aへ回収することができるため、出射口20a付近に付着するインクの量がさらに少なくなる。
<First modification>
As shown in FIG. 9, the
〈第2変更形態〉
また、図10に示すように、紙送り方向(図10の上下方向)に配列された出射口20aの列に対して、走査方向(図10の左右方向)両側の位置に、複数の回収口25aが、出射口20aの列に平行に配列されており、全ての出射口20aの各々に対して、走査方向に関して両側(出射口20aに対して互いに反対側)の位置に2つの回収口25aが配置されていてもよい。このインクジェットヘッド1Bにおいても、出射口20aからキャップ65Bへ噴射されたインクを、この出射口20aの走査方向の両側に位置する2つの回収口25aから回収用流路28Bへ回収することができるため、出射口20a付近に付着するインクの量が少なくなる。
<Second modification>
Further, as shown in FIG. 10, a plurality of recovery ports are provided at positions on both sides in the scanning direction (left-right direction in FIG. 10) with respect to the row of
〈第3変更形態〉
複数の噴射ノズル20の出射口20aが等間隔で複数列に配列され、これら複数列の出射口20aの列の間に、複数の回収口25aが配列されていてもよい。例えば、図11に示すインクジェットヘッド1Cにおいては、2列に配置された出射口20aの各列の間に、1列に配置された複数の回収ノズル25の回収口25aが、出射口20aの列に平行に配列されている。この構成では、前記実施形態及び前述の第1、第2変更形態と比べて、インク噴射面40において噴射ノズル20を配置する領域を広く確保できるため、噴射ノズル20を高密度に配置して、インクジェットヘッド1Cを小型化することが可能になる。
<Third modification>
The
また、図11のインクジェットヘッド1Cにおいては、隣接する2列の出射口20aの列に関して、一方の列に属する出射口20aが、他方の列に属する出射口20aに対して、紙送り方向(図11の上下方向)にピッチの半分だけずれて配置されている。また、複数の回収口25aは、出射口20aの列と同じピッチで配列されている。さらに、各回収口25aは、その両側に配列された2列の出射口20aの列に含まれ、且つ、配列方向である紙送り方向にピッチの半分だけずれて配置された、2つの出射口20aを結ぶ直線L上において、2つの出射口20aとの間の距離が等しくなる位置に位置している。このインクジェットヘッド1Cでは、複数の噴射ノズル20からキャップ65Cへ噴射されたインクを、少ない数(噴射ノズル20の半分の数)の回収ノズル25により効率よく回収することができる。但し、この構成によれば、前記実施形態に比べて回収口25a(回収ノズル25)の数が少なくなるため、全体的なインクの回収量も少なくなる。そこで、少ない数の回収口25aでより多くのインクを回収するために、例えば、図11に示すように、回収口25aの径を出射口20aの径に対して大きくしてもよい。
Further, in the inkjet head 1C of FIG. 11, with respect to the two adjacent rows of the
〈第4変更形態〉
図12に示すように、回収ノズル25に連通する個別回収流路26Dが、マニホールドプレート12Dではなく、ノズルプレート13Dに形成されていてもよい。
<Fourth modification>
As shown in FIG. 12, an individual
〈第5変更形態〉
図13に示すインクジェットプリンタ100Eのように、前記実施形態の吸引ポンプ66(図1参照)の代わりに、サブタンク61とインクジェットヘッド1(流路ユニット2)の噴射用流路22との間に、パージ動作時に噴射用流路22内のインクを加圧することにより噴射ノズル20からインクを流出させる、加圧ポンプ80(加圧装置)を設けてもよい。この場合にも、噴射用流路22に液体連通する回収用流路28内のインクに対して、インクを回収するためのパージ圧を付与することができる。
<Fifth modification>
Like the ink jet printer 100E shown in FIG. 13, instead of the suction pump 66 (see FIG. 1) of the above embodiment, between the
〈第6変更形態〉
さらに、図14に示すインクジェットプリンタ100Fのように、インクジェットヘッド1(流路ユニット2)の回収用流路28とサブタンク61の間に吸引ポンプ66を設けるとともに、サブタンク61と噴射用流路22との間に加圧ポンプ80を設けてもよい。この構成によれば、パージ動作時に、吸引ポンプ66により回収用流路28側から吸引するとともに、加圧ポンプ80により噴射用流路22側からインクを加圧して、噴射ノズル20からインクを噴射させるため、噴射速度をより高めることができ、噴射ノズル20のパージをより確実に行える。
<Sixth modification>
Further, as in the
また、専用のポンプを設けずに、噴射用流路22内のインクに圧力を付与する機構(圧電アクチュエータ3)を用いてパージ動作を行ってもよい。この場合、パージ動作の際にインクに付与する圧力が記録を行うときに付与する圧力よりも大きくなるようにインクに圧力を付与する機構を制御することが望ましい。この場合にも、噴射用流路22に液体連通する回収用流路28内のインクに対して、インクを回収するためのパージ圧を付与することができる。
Alternatively, the purge operation may be performed using a mechanism (piezoelectric actuator 3) that applies pressure to the ink in the
なお、噴射用流路内のインクに圧力を付与する機構は、圧電式のアクチュエータに限られるものではない。例えば、ヒータによりインクを加熱・沸騰させることでインクに圧力を付与するものや、静電力によって薄板状のアクチュエータを変形させてインクに圧力を付与するものであってもよい。 Note that the mechanism for applying pressure to the ink in the ejection flow path is not limited to the piezoelectric actuator. For example, the pressure may be applied to the ink by heating / boiling the ink with a heater, or the pressure may be applied to the ink by deforming a thin plate actuator by electrostatic force.
〈第7変更形態〉
パージ動作時にインクジェットヘッドのインク噴射面を覆うキャップの形状は、上記実施形態及び変更形態で示された形状に限らず、任意の形状にし得る。特に、キャップの内部の形状は、噴射ノズル20及び回収ノズル25の配置に合わせて任意に変更しうる。例えば、上記実施形態で示されたような、内部が区画されていないキャップを用いることができる。この場合には、キャップがインク噴射面を覆った際に、キャップの内面とインク噴射面とによって、1つの連続した空間が形成される。また、例えば、図4を参照して説明したような、列状に配置された噴射ノズル20及び回収ノズル25を備えるインクジェットヘッド1に対しては、図15に示すようなキャップ165Aを用いることができる。キャップ165Aの内部は、各ノズル列毎に区画されている。この場合には、パージ動作時に、各ノズル列の間の部分にインクが飛散することが無い。また、1つの回収ノズル当たりの吸引すべき空間の体積が小さくなるため、回収ノズルの吸引の効率を高めることができる。さらに、例えば、図10を参照して説明したような、列状に配置された噴射ノズル20の両脇に列状に配置された回収ノズル25を備えるインクジェットヘッド1Bに対しては、図16に示されるようなキャップ165Bを用いることができる。キャップ165Bの内部は、1つの噴射ノズル20とその両脇の回収ノズル25を単位とする10個の区画に分割されている。この場合にも、パージ動作時に、区画を超えてインクが飛散するおそれが無く、1つの回収ノズル当たりの吸引すべき空間の体積が非常に小さくなるため、吸引の効率を高めることができる。なお、図15及び図16においては、回収用流路が省略されている。
<Seventh modification>
The shape of the cap that covers the ink ejection surface of the ink jet head during the purging operation is not limited to the shape shown in the above-described embodiment and modification, and may be any shape. In particular, the internal shape of the cap can be arbitrarily changed according to the arrangement of the
〈第8変更形態〉
インクジェットヘッドのインク噴射面の撥液性の程度は、任意に調整することができる。例えば、図17に示すように、図4で示されたインクジェットヘッド1の噴射ノズル20及び回収ノズル25の周囲に、それぞれ高撥液性領域120と低撥液性領域125を形成することができる。このように、噴射ノズル20の周囲に高撥液性領域120を形成することによって、噴射ノズル20の周囲にインクが付着するのを防ぐことができる。また、回収ノズル25の周囲に低撥液性領域125を形成することにより、パージ動作時に、回収ノズル25の周囲に付着したインクを効率よく回収することができる。噴射ノズル20の周囲に形成される高撥液性領域120は、例えばフッ素系樹脂の膜をコーティングすることにより形成されうる。また、回収ノズル25の周囲に形成される低撥液性領域125は、例えば親水性の膜をコーティングすることにより形成されうる。あるいは、ノズルプレート13がポリイミドなどの材料で形成されている場合には、低撥液性領域125は、ノズルプレート13の表面に弱い出力のレーザー光を照射して、ノズルプレート13のレーザーが照射された領域の撥液性を下げることによっても形成されうる。また、ノズルプレート13のインク噴射面に、高撥液性領域又は低撥液性領域のいずれか一方のみを形成することもでき、そのような場合であっても、上記の効果を得ることができる。
<Eighth modification>
The degree of liquid repellency of the ink ejection surface of the inkjet head can be arbitrarily adjusted. For example, as shown in FIG. 17, a high
以上、液滴噴射装置として、記録用紙にインクを噴射して記録するインクジェットプリンタに本発明を適用した形態について説明したが、本発明を適用可能な形態はこれらの形態に限られるものではなく、インク以外の液体を様々な対象物に噴射する種々の液滴噴射装置に本発明を適用することも可能である。 As described above, the embodiment in which the present invention is applied to the ink jet printer that records by ejecting ink onto the recording paper as the liquid droplet ejecting apparatus has been described, but the form to which the present invention can be applied is not limited to these forms, The present invention can also be applied to various droplet ejecting apparatuses that eject liquid other than ink onto various objects.
1,1A,1B,1C インクジェットヘッド
2 流路ユニット
3 圧電アクチュエータ
20 噴射ノズル
22 噴射用流路
25 回収ノズル
25a 回収口
28,28A,28B 回収用流路
40 インク噴射面
50 空間
61 サブタンク
62,63,64 チューブ
65,65A,65B,65C キャップ
66 吸引ポンプ
77 フィルタ
80 加圧ポンプ
100 ,100E,100F インクジェットプリンタ
1, 1A, 1B,
Claims (16)
噴射ノズル、前記噴射ノズルに連通する噴射用流路、回収ノズル、前記回収ノズルに連通する回収用流路、並びに、前記噴射ノズルの開口である出射口及び前記回収ノズルの開口である回収口が形成された液滴噴射面を有する流路ユニットと、
前記噴射用流路内の液体に噴射圧力を付与する噴射圧付与機構と、
前記噴射ノズルの出射口と前記回収ノズルの回収口の両方を密閉して覆うように、前記液滴噴射面に当接可能なキャップと、
前記キャップが前記出射口と前記回収口の両方を覆っている状態で、前記噴射用流路内の液体に前記回収用流路へ至る流れを生じさせるパージ圧付与機構とを備え、
前記パージ圧付与機構により、前記出射口から前記液体を流出させて、さらに、この液体を前記回収口から前記回収用流路へ回収する液滴噴射装置。 A liquid droplet ejecting apparatus that ejects liquid droplets,
An ejection nozzle, an ejection channel communicating with the ejection nozzle, a recovery nozzle, a recovery channel communicating with the recovery nozzle, an emission port that is an opening of the ejection nozzle, and a recovery port that is an opening of the recovery nozzle A flow path unit having a formed droplet ejection surface;
An injection pressure applying mechanism for applying an injection pressure to the liquid in the injection flow path;
A cap capable of contacting the droplet ejection surface so as to seal and cover both the ejection port of the ejection nozzle and the recovery port of the recovery nozzle;
A purge pressure applying mechanism for causing the liquid in the ejection channel to flow to the recovery channel in a state where the cap covers both the emission port and the recovery port;
A liquid droplet ejecting apparatus that causes the liquid to flow out from the emission port by the purge pressure applying mechanism and further collects the liquid from the recovery port to the recovery channel.
前記複数の個別出射口の間に、前記個別回収口がそれぞれ配置されている請求項6に記載の液滴噴射装置。 In the droplet ejection surface, the individual emission ports are arranged in a predetermined direction,
The liquid droplet ejecting apparatus according to claim 6, wherein the individual recovery ports are respectively disposed between the plurality of individual emission ports.
前記液滴噴射面の前記個別出射口の列の両側において、前記個別出射口の配列方向と平行に、複数の前記個別回収口が配列されている請求項6に記載の液滴噴射装置。 In the droplet ejection surface, the individual emission ports are arranged in a predetermined direction,
The liquid droplet ejecting apparatus according to claim 6, wherein a plurality of the individual recovery ports are arranged in parallel to the arrangement direction of the individual emission ports on both sides of the row of the individual emission ports on the droplet ejection surface.
隣接する2列の前記個別出射口の列に関して、一方の列に属する個別出射口は他方の列に属する個別出射口に対して前記所定の一方向に前記所定のピッチの半分だけずれて配置され、
前記複数の個別回収口は、前記隣接する2列の個別出射口の列の間に、前記所定の一方向に沿って前記所定のピッチで配列され、
各個別回収口は、その両側に配列された2列の個別出射口の列にそれぞれ属し、前記所定の一方向に前記所定のピッチの半分だけ互いにずれて配置された2つの個別出射口を結ぶ直線上に位置している請求項6に記載の液滴噴射装置。 In the droplet ejection surface, the plurality of individual emission ports are arranged in a plurality of rows at a predetermined pitch along a predetermined direction,
With respect to the two rows of the individual emission ports adjacent to each other, the individual emission ports belonging to one row are arranged so as to be shifted by half the predetermined pitch in the predetermined one direction with respect to the individual emission ports belonging to the other row. ,
The plurality of individual recovery ports are arranged at the predetermined pitch along the predetermined one direction between the rows of the two adjacent individual emission ports,
Each individual recovery port belongs to a row of two individual output ports arranged on both sides of the individual recovery port, and connects two individual output ports arranged so as to be shifted from each other by half of the predetermined pitch in the predetermined direction. The droplet ejecting apparatus according to claim 6, which is located on a straight line.
噴射ノズル及び前記噴射ノズルに連通する噴射用流路を有する流路ユニットと、回収ノズル及び前記回収ノズルに連通する回収用流路を有し、前記流路ユニットをメンテナンスするメンテナンス機構と、前記噴射ノズルの開口である出射口及び前記回収ノズルの開口である回収口が形成された液滴噴射面とを有するヘッドと、
前記噴射用流路内の液体に噴射圧力を付与する噴射圧付与機構と、
前記噴射ノズルの出射口と前記回収ノズルの回収口の両方を密閉して覆うように、前記液滴噴射面に当接可能なキャップと
前記回収用流路に液体連結され、前記回収流路内の液体にパージ圧を与えるパージ圧付与機構を備え、
前記パージ圧付与機構により、前記出射口から前記液体を流出させて、さらに、この液体を前記回収口から前記回収用流路へ回収する液滴噴射装置。
A liquid droplet ejecting apparatus that ejects liquid droplets,
A flow path unit having an injection nozzle and a flow path for injection communicating with the injection nozzle; a recovery nozzle and a maintenance mechanism for maintaining the flow path unit having a recovery flow path communicating with the recovery nozzle; and the injection A head having an emission port that is an opening of a nozzle and a droplet ejection surface on which a recovery port that is an opening of the recovery nozzle is formed;
An injection pressure applying mechanism for applying an injection pressure to the liquid in the injection flow path;
A cap that can be in contact with the droplet ejection surface so as to hermetically cover and cover both the ejection port of the ejection nozzle and the recovery port of the recovery nozzle, and a liquid connection to the recovery channel, A purge pressure applying mechanism for applying a purge pressure to the liquid of
A liquid droplet ejecting apparatus that causes the liquid to flow out from the emission port by the purge pressure applying mechanism and further collects the liquid from the recovery port to the recovery channel.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009034903A (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Toshiba Tec Corp | Inkjet recording apparatus and head maintenance method |
| JP2010023241A (en) * | 2008-07-15 | 2010-02-04 | Toshiba Tec Corp | Inkjet recorder and inkjet head |
| JP2010188724A (en) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Xerox Corp | Waste phase change ink recycling |
| US8132888B2 (en) | 2007-08-01 | 2012-03-13 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Inkjet recording apparatus and head maintenance method |
| JP2014124935A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Sii Printek Inc | Liquid jet head and liquid jet device |
| JP2022541515A (en) * | 2019-07-17 | 2022-09-26 | スクロナ アクチェンゲゼルシャフト | vented print head |
| CN115676371A (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-03 | 合肥美亚光电技术股份有限公司 | Recovery nozzle, suction recovery mechanism and removing device |
-
2006
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009034903A (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Toshiba Tec Corp | Inkjet recording apparatus and head maintenance method |
| US8132888B2 (en) | 2007-08-01 | 2012-03-13 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Inkjet recording apparatus and head maintenance method |
| JP2010023241A (en) * | 2008-07-15 | 2010-02-04 | Toshiba Tec Corp | Inkjet recorder and inkjet head |
| JP2010188724A (en) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Xerox Corp | Waste phase change ink recycling |
| JP2014124935A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Sii Printek Inc | Liquid jet head and liquid jet device |
| JP2022541515A (en) * | 2019-07-17 | 2022-09-26 | スクロナ アクチェンゲゼルシャフト | vented print head |
| JP7573593B2 (en) | 2019-07-17 | 2024-10-25 | スクロナ アクチェンゲゼルシャフト | Vented print head |
| CN115676371A (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-03 | 合肥美亚光电技术股份有限公司 | Recovery nozzle, suction recovery mechanism and removing device |
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