JP2019025775A - Liquid discharge device - Google Patents
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Abstract
【課題】ノズルからの空気の侵入を抑制する技術を提供する。【解決手段】液体吐出装置は、液体を吐出するためのノズルに連通孔を介して連通する圧力室と、前記圧力室に接続され、前記圧力室に前記液体を供給する供給流路と、前記圧力室の容積を変化させて前記圧力室内を加圧することにより、前記ノズルから前記液体を吐出させる容積変更部と、前記ノズルと前記圧力室との間に形成されており、前記ノズルと前記圧力室との間の連通を遮断可能な遮断部と、前記容積変更部を制御して前記圧力室内を減圧することにより前記供給流路から前記圧力室に前記液体を流入させるとき、前記遮断部により前記圧力室と前記ノズルとの間の連通を遮断する制御を行う制御部と、を備える。【選択図】図4PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for suppressing intrusion of air from a nozzle. A liquid discharge device includes a pressure chamber that communicates with a nozzle for discharging a liquid through a communication hole, a supply flow path that is connected to the pressure chamber and supplies the liquid to the pressure chamber, and the above. A volume changing portion for discharging the liquid from the nozzle by changing the volume of the pressure chamber to pressurize the pressure chamber is formed between the nozzle and the pressure chamber, and the nozzle and the pressure are formed. When the liquid is made to flow into the pressure chamber from the supply flow path by controlling the volume changing portion to reduce the pressure in the pressure chamber and the blocking portion capable of blocking the communication with the chamber, the blocking portion causes the liquid to flow into the pressure chamber. It is provided with a control unit that controls to cut off the communication between the pressure chamber and the nozzle. [Selection diagram] FIG. 4
Description
本発明は、液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection apparatus.
特許文献1には、液滴を吐出するノズルと、ノズルに連通する圧力室とを備え、圧力室内の圧力を変化させてノズルから液体を吐出する液体吐出装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a liquid ejection apparatus that includes a nozzle that ejects droplets and a pressure chamber that communicates with the nozzle, and that ejects liquid from the nozzle by changing the pressure in the pressure chamber.
しかし、特許文献1の液体吐出装置では、ノズルから液体を吐出した後、圧力室に液体を流入させるときに、ノズルから気体が侵入する虞がある。ノズルから気体が侵入した場合、圧力室内に圧力変動が生じる虞があり、この結果として、液体の吐出量が不安定になることがある。このため、液体吐出装置においてノズルから気体が侵入することを抑制する技術が望まれていた。 However, in the liquid ejection device disclosed in Patent Document 1, when liquid is allowed to flow into the pressure chamber after the liquid is ejected from the nozzle, there is a risk that gas may enter from the nozzle. When gas enters from the nozzle, pressure fluctuation may occur in the pressure chamber, and as a result, the liquid discharge amount may become unstable. For this reason, the technique which suppresses that a gas penetrate | invades from a nozzle in a liquid discharge apparatus is desired.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
(1)本発明の一形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、液体を吐出するためのノズルに連通孔を介して連通する圧力室と、前記圧力室に接続され、前記圧力室に前記液体を供給する供給流路と、前記圧力室の容積を変化させて前記圧力室内を加圧することにより、前記ノズルから前記液体を吐出させる容積変更部と、前記ノズルと前記圧力室との間に形成されており、前記ノズルと前記圧力室との間の連通を遮断可能な遮断部と、前記容積変更部を制御して前記圧力室内を減圧することにより前記供給流路から前記圧力室に前記液体を流入させるとき、前記遮断部により前記圧力室と前記ノズルとの間の連通を遮断する制御を行う制御部と、を備える。このような形態の液体吐出装置によれば、圧力室内に液体を流入させるときに、圧力室とノズルとが遮断されているため、ノズルからの空気の侵入を抑制できる。 (1) According to one aspect of the present invention, a liquid ejection apparatus is provided. The liquid ejection apparatus includes a pressure chamber that communicates with a nozzle for ejecting liquid via a communication hole, a supply channel that is connected to the pressure chamber and supplies the liquid to the pressure chamber, By changing the volume and pressurizing the pressure chamber, a volume changing unit that discharges the liquid from the nozzle is formed between the nozzle and the pressure chamber. A blocking portion capable of blocking communication between the pressure chamber, and when the liquid is caused to flow from the supply flow path into the pressure chamber by controlling the volume changing portion to depressurize the pressure chamber, And a control unit that performs control to block communication between the nozzle and the nozzle. According to such a form of the liquid ejection device, when the liquid is allowed to flow into the pressure chamber, the pressure chamber and the nozzle are shut off, so that intrusion of air from the nozzle can be suppressed.
(2)上記形態の液体吐出装置において、さらに、前記圧力室に接続され、前記圧力室から前記液体を排出する排出流路と、前記排出流路から排出された前記液体を前記供給流路に再供給する循環流路と、を備えてもよい。このような液体吐出装置によれば、液体を効率的に利用することができる。 (2) In the liquid ejection device according to the above aspect, the discharge channel is further connected to the pressure chamber and discharges the liquid from the pressure chamber, and the liquid discharged from the discharge channel is used as the supply channel. A recirculation flow path may be provided. According to such a liquid ejecting apparatus, it is possible to efficiently use the liquid.
(3)上記形態の液体吐出装置において、前記圧力室の壁面は、前記連通孔に対してスライド移動可能なスライド部と、前記容積変更部とにより構成されており、前記遮断部は、前記スライド部を含み、前記スライド部が、前記連通孔に対してスライド移動することにより、前記圧力室と前記ノズルとの間の連通を遮断してもよい。このような形態の液体吐出装置によれば、ノズルに対してスライド部がスライド移動することにより、スライド部内に形成された圧力室内の液体を攪拌することができる。 (3) In the liquid ejection device of the above aspect, the wall surface of the pressure chamber is configured by a slide portion that is slidable with respect to the communication hole and the volume changing portion, and the blocking portion is the slide And the slide portion may be configured to block communication between the pressure chamber and the nozzle by sliding relative to the communication hole. According to the liquid ejection apparatus having such a configuration, the liquid in the pressure chamber formed in the slide portion can be agitated by the slide portion slidingly moving with respect to the nozzle.
(4)上記形態の液体吐出装置において、前記ノズルと、前記圧力室とを複数組備え、前記スライド部は、複数の前記圧力室と複数の前記ノズルとの間の連通を一括して遮断してもよい。このような形態の液体吐出装置によれば、複数の圧力室と複数のノズルとをスライド部によって一括して遮断できるため、構造を簡素化することができる。 (4) In the liquid ejection device according to the aspect described above, a plurality of sets of the nozzles and the pressure chambers are provided, and the slide portion collectively blocks communication between the plurality of pressure chambers and the plurality of nozzles. May be. According to the liquid ejecting apparatus having such a configuration, the plurality of pressure chambers and the plurality of nozzles can be collectively blocked by the slide portion, and thus the structure can be simplified.
本発明は、上述した液体吐出装置としての形態以外にも、種々の形態で実現することが可能である。例えば、液体吐出装置によって実行される液体吐出方法や、液体吐出装置を制御するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムが記録された一時的でない有形な記録媒体等の形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms other than the form as the liquid ejection apparatus described above. For example, the present invention can be realized in the form of a liquid discharge method executed by the liquid discharge device, a computer program for controlling the liquid discharge device, a non-temporary tangible recording medium on which the computer program is recorded, and the like.
A.第1実施形態:
A1.液体吐出装置の構成:
図1は、本発明の第1実施形態における液体吐出装置100の概略構成を示す説明図である。液体吐出装置100は、タンク10と、加圧ポンプ20と、供給流路30と、ヘッド部200と、制御部40と、を備える。本実施形態では、液体吐出装置100は、溶質と溶媒とを含む液体を吐出する装置である。
A. First embodiment:
A1. Configuration of liquid ejection device:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a
タンク10には液体が収容されている。液体としては、例えば、所定の粘度を有するインクが例示できる。所定の粘度としては、室温(25℃)にて50mPa・s以上40,000mPa・s以下が例示できる。タンク10内の液体は、加圧ポンプ20により供給流路30を通じてヘッド部200に供給される。加圧ポンプ20は、例えば、10kPaから10Mpaの圧力を液体に付与する。ヘッド部200に供給された液体は、ヘッド部200により吐出される。ヘッド部200の動作は、制御部40により制御される。
The
制御部40は、CPUやメモリーを備えたコンピューターとして構成されており、メモリーに記憶された制御プログラムを実行することにより、種々の処理を実現する。制御プログラムは、一時的でない有形な種々の記録媒体に記録されていてもよい。
The
図2は、ヘッド部200の概略構成を示す説明図である。ヘッド部200は、ノズル211と、圧力室210と、容積変更部220と、スライド部230とを備える。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
圧力室210は、液体が供給される部屋である。圧力室210は、液体を外部に吐出するためのノズル211に連通孔272を介して連通可能な構成となっている。圧力室210には、圧力室210に液体を供給する流路である供給流路30が接続されている。本実施形態では、供給流路30、ノズル211及び連通孔272が形成された部材のことを本体部材270という。
The
圧力室210の一壁面は、容積変更部220により構成されている。また、圧力室210の他の壁面は、連通孔272に対してスライド移動可能なスライド部230により構成されている。圧力室210から液体が漏洩することを抑制するために、容積変更部220とスライド部230との間には、円環状のシール部材215が配置されている。
One wall surface of the
容積変更部220は、圧力室210の容積を変化させて圧力室210内を加圧することにより、ノズル211から液体を吐出させる部材である。本実施形態では、容積変更部220は、振動板221と、ピエゾアクチュエーター222とを備える。ピエゾアクチュエーター222は、複数の圧電材料が積層された構成を有しており、各圧電材料へ電圧が印加されることによって、その積層方向の長さが変化する。
The
容積変更部220のピエゾアクチュエーター222は、振動板221と接しており、振動板221を変位させる。ピエゾアクチュエーター222は、制御部40により駆動される。制御部40は、ピエゾアクチュエーター222を制御することによって、振動板221を圧力室210の内部に向けて変位させることにより、圧力室210の容積を小さくし、圧力室210内の圧力を高める。そして、圧力室210内の圧力がノズル211内の液体のメニスカス耐圧を超えると、ノズル211から液体が吐出される。
The
スライド部230は、供給流路30と連通可能な第1孔231と、ノズル211と連通可能な第2孔233とを備える。スライド部230の第1孔231と第2孔233とは、いずれも断面が円形状となっており、スライド部230の第1孔231は、第2孔233に対して断面積が大きい構成となっている。
The
図3及び図4は、図2におけるIIIの方向から見たときの説明図である。つまり、図3及び図4は、圧力室210を容積変更部220側から見たときの状態を示す。図3は、圧力室210とノズル211とが連通している状態を示し、図4は、圧力室210とノズル211との間の連通が遮断されている状態を示す。なお、構成の理解を容易にする観点から、図3及び図4において、容積変更部220の記載を省略する。また、「連通」とは「流体が流通できるように連なっていること」を示す。
3 and 4 are explanatory diagrams when viewed from the direction of III in FIG. That is, FIG.3 and FIG.4 shows the state when the
スライド部230は、連通孔272に対してスライド移動させるためのアクチュエーター240と接しており、本体部材270に対してスライド移動可能な部材である。本実施形態では、アクチュエーター240は、押込機構242(紙面右側)とバネ244(紙面左側)とを備え、スライド部230は、本体部材270に対して、紙面左右方向にスライド移動する。押込機構242は、制御部40により駆動される。
The
図3では、制御部40が押込機構242を制御することによって、押込機構242を縮ませることにより、バネ244を伸ばすとともに、本体部材270に対してスライド部230を紙面右側に移動させる。これにより、圧力室210側から見たときに、スライド部230の第2孔233がノズル211に通じる流路と重なる位置となる。このため、圧力室210とノズル211とが連通する。
In FIG. 3, the
図4では、制御部40が押込機構242を制御することによって、押込機構242をスライド部230に向かって伸ばすことにより、バネ244を縮めるとともに、本体部材270に対してスライド部230を紙面左側に移動させる。これにより、圧力室210側から見たときに、スライド部230の第2孔233がノズル211に通じる流路と重ならない位置となる。このため、圧力室210とノズル211とが遮断される。
In FIG. 4, the
ここで、本体部材270とスライド部230とが、ノズル211と圧力室210との間に形成されており、圧力室210とノズル211との間の連通を遮断可能な遮断部として機能する。なお、スライド部230の第1孔231は、第2孔233に対して断面積が大きい構成となっているため、スライド部230の本体部材270に対するスライド移動の有無にかかわらず、第1孔231は、供給流路30と連通している。
Here, the
A2.液体吐出方法:
図5は、制御部40により実行される液体吐出方法の処理内容を表すタイミングチャートである。図5の横軸は、経過時間を示し、縦軸は、遮断部の開閉と、圧力室210の容積の変化とを示す。図5には、液体を一滴吐出する際の吐出制御処理が示されている。このため、液体を連続的に吐出する場合には、制御部40により、吐出制御処理が連続して繰り返し行われる。
A2. Liquid ejection method:
FIG. 5 is a timing chart showing the processing contents of the liquid ejection method executed by the
まず、図5に示す時間t0から時間t1までにおいて、制御部40は、ノズル211と圧力室210とを遮断した待機状態とする。具体的には、制御部40は、アクチュエーター240を制御することによって、本体部材270に対してスライド部230をスライド移動させることにより、ノズル211と圧力室210とを遮断した状態とする。なお、待機状態において、ノズル211には液体が満たされている。
First, from time t0 to time t1 shown in FIG. 5, the
次に、時間t1から時間t2にかけて、制御部40は、アクチュエーター240を制御することによって、本体部材270に対してスライド部230をスライド移動させる。これにより、時間t1から時間t2にかけて、制御部40は、ノズル211と圧力室210とを遮断した状態から、ノズル211と圧力室210とを連通した状態に移行させる。
Next, from time t <b> 1 to time t <b> 2, the
そして、ノズル211と圧力室210とを連通させた状態において、時間t2から時間t3にかけて、制御部40は、液体吐出制御を行う。具体的には、制御部40は、容積変更部220を制御して圧力室210の容積を小さくすることにより、圧力室210に連通したノズル211から液体を吐出させる。この液体吐出制御において、制御部40は、圧力室210の容積を急激に減少させることにより、ノズル211内の液体の圧力をメニスカス耐圧を超える圧力とし、この結果として、液体をノズル211から吐出させる。本実施形態では、圧力室210の容積を急激に減少させた後、制御部40は、容積変更部220によって圧力室210内の容積を少しだけ大きくする処理を行う。このようにすることにより、ノズル211から吐出した液滴とノズル211内に留まっている液体とを分離することができるため、確実に液滴が吐出できる。
Then, in a state where the
その後、時間t3から時間t4にかけて、制御部40は、アクチュエーター240を制御することによって、本体部材270に対してスライド部230をスライド移動させることにより、ノズル211と圧力室210とを遮断した状態にする。
Thereafter, from time t3 to time t4, the
そして、確実にノズル211と圧力室210とを遮断させるために、時間t4から時間t5において、制御部40は、待機時間を設ける。その後、時間t5から時間t6にかけて、制御部40は、容積変更部220を制御して圧力室210の容積を大きくすることによって、圧力室210内を減圧することにより、供給流路30から圧力室210に液体が流入する。本実施形態では、圧力室210とノズル211とを遮断した状態において、供給流路30から圧力室210に液体を流入させる。以上により、液体を一滴吐出する際の吐出制御処理が終了する。
In order to reliably shut off the
上述したように、第1実施形態の液体吐出装置100では、時間t5から時間t6において、供給流路30から圧力室210に液体を流入させるとき、圧力室210とノズル211とが遮断されている。このようにすることにより、ノズル211から圧力室210に気体が侵入することを抑制できる。この結果として、第1実施形態の液体吐出装置100によれば、圧力室210内に気体が侵入することによる圧力室210内の圧力変動が抑制でき、液体の吐出量を安定化させることができる。
As described above, in the
また、圧力室210とノズル211とを遮断した状態において、液体を圧力室210に流入させるため、時間t5から時間t6までの間において、圧力室210の容積を大きくすることによって生じる減圧を利用して、液体を迅速に圧力室210へ供給できる。特に、圧力室210内の液体の粘度が高い場合、ノズル211から液体を吐出するために容積変更部220が減少させる圧力室210の容積は大きくなる。この結果として、液体吐出後に、容積変更部220が増加させる圧力室210の容積についても大きくなる。このような場合においても、第1実施形態の液体吐出装置100によれば、ノズル211から圧力室210に気体が侵入することを抑制できる。
Further, in order to allow the liquid to flow into the
また、圧力室210とノズル211とを遮断した状態において、液体を圧力室210に流入させるため、ノズル211から液体が漏れ出ることを考慮しなくて済むため、供給流路30内を高圧にした状態での圧力室210への液体の充填が可能となる。このため、圧力室210への液体の充填時間を短縮することができる。
In addition, since the liquid flows into the
また、第1実施形態の液体吐出装置100によれば、圧力室210とノズル211とを遮断する際、スライド部230が連通孔272に対してスライド移動する。このため、スライド部230内に形成された圧力室210内の液体を攪拌することができる。この結果として、圧力室210内において液体の濃淡が生じている場合に、この濃淡を抑制できるとともに、圧力室210内に液体内の沈降成分が堆積することを抑制することができる。
Further, according to the
B.第2実施形態:
図6は、第2実施形態における液体吐出装置100bの概略構成を示す説明図である。液体吐出装置100bは、第1実施形態の液体吐出装置100と同様に、タンク10と、加圧ポンプ20と、供給流路30と、ヘッド部200bと、制御部40とを備える。これらに加え、液体吐出装置100bは、排出流路50と、液体貯留部60と、負圧発生源70と、循環流路80と、を備える。
B. Second embodiment:
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of the
排出流路50は、ヘッド部200bの圧力室210に接続されている。本実施形態では、圧力室210から吐出されなかった液体は、排出流路50を通じて液体貯留部60に排出される。液体貯留部60には、負圧発生源70が接続されている。負圧発生源70は、液体貯留部60内を負圧にすることにより、排出流路50を通じてヘッド部200bから液体を吸引する。負圧発生源70は、例えば、ポンプを用いて構成可能である。本実施形態において、加圧ポンプ20および負圧発生源70は、供給流路30と排出流路50とに差圧を発生させて供給流路30に液体を供給する液体供給部として機能する。なお、加圧ポンプ20および負圧発生源70のいずれか一方を省略して、加圧ポンプ20または負圧発生源70のいずれか単体で液体供給部を構成してもよい。
The
本実施形態では、液体貯留部60とタンク10とは、循環流路80によって接続されている。液体貯留部60に貯留された液体は、循環流路80を通じてタンク10に戻され、再び、加圧ポンプ20によってヘッド部200に供給される。つまり、循環流路80は、排出流路50から排出された液体を、供給流路30に再供給する機能を有する。循環流路80には、液体貯留部60から液体を吸引するためのポンプが備えられていてもよい。また、循環流路80には、異物除去フィルターや脱気モジュールが備えられていてもよい。なお、循環流路80を省略し、液体吐出装置100bを、液体を循環させない構成とすることも可能である。
In the present embodiment, the
図7は、ヘッド部200bを容積変更部220側から見た時の状態を示す説明図である。ここで、図7は、第1実施形態の図3と対応している。第2実施形態のヘッド部200bは、スライド部230の第1孔231bの断面が楕円形状となっており、スライド部230の本体部材270に対するスライド移動の有無にかかわらず、供給流路30および排出流路50が圧力室210と連通する構成となっている。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a state when the
第2実施形態の液体吐出装置100bによれば、循環流路80を備えているので、液体を効率的に利用することができる。また、本実施形態の液体吐出装置100bは、圧力室210から吐出されなかった液体を、排出流路50を通じて排出することができるので、ヘッド部200b内に液体内の沈降成分が堆積することを抑制することができる。
According to the
C.第3実施形態:
図8は、第3実施形態におけるヘッド部200cの概略構成を示す説明図である。第3実施形態は、第1実施形態と比較して、押込機構242とバネ244との間に、複数の圧力室210を備える点で異なる。第3実施形態では、スライド部230がスライド移動する方向に沿って複数の圧力室210が配置されている。
C. Third embodiment:
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
第3実施形態では、ノズル211と圧力室210とを複数組備え、スライド部230が一括して、複数の圧力室210と複数のノズル211との間の連通を遮断する。このようにすることにより、第3実施形態によれば、構造を簡素化することができる。
In the third embodiment, a plurality of sets of
第3実施形態では、全てのノズル211の吐出を同時に行う制御も可能であり、ノズル211ごとに液体の吐出の有無を制御することも可能である。以下、第3実施形態において、ノズル211ごとに液体の吐出の有無を制御する方法について説明する。
In the third embodiment, it is possible to control all the
図9は、制御部40により実行される液体吐出方法の処理内容を表すタイミングチャートである。図9の横軸は、経過時間を示し、縦軸は、遮断部の開閉と、圧力室210の容積の変化とを示す。圧力室210の容積の変化は、液体を吐出するノズル211と、液体を吐出しないノズル211についてそれぞれ示す。ここで、液体を吐出するノズル211における容積変更部220の制御は第1実施形態と同じであるため、以下では、液体を吐出しないノズル211における容積変更部220の制御について説明する。
FIG. 9 is a timing chart showing the processing contents of the liquid ejection method executed by the
液体の吐出時において、制御部40は、ノズル211から液体を排出するために容積変更部220のピエゾアクチュエーター222が振動板221を押す動作をさせる。一方、液体の非吐出時において、制御部40は、ノズル211から液体を排出させないためにピエゾアクチュエーター222が振動板221を引っ張る動作をさせる。具体的には、液体を吐出しないノズル211に対応する容積変更部220を以下のように制御する。
When discharging the liquid, the
時間t1から時間t4にかけて、制御部40は、アクチュエーター240を制御することによって、本体部材270に対してスライド部230をスライド移動させることにより、ノズル211と圧力室210とを連通した状態にする。このため、時間t1から時間t4において、液体を吐出しないノズル211に対応する圧力室210においても、一定量の液体が供給流路30から供給される。このため、時間t1から時間t5まで、制御部40は、容積変更部220を制御することにより、圧力室210の容積を徐々に大きくする。このようにすることにより、ノズル211内の液体の圧力がメニスカス耐圧を超えない圧力とすることができるため、液体がノズル211から吐出されることを、より確実に防止できる。そして、時間t5から時間t6にかけて、制御部40は、容積変更部220を制御することにより、圧力室210の容積を待機状態における容積まで小さくする。このようにすることにより、時間t1から時間t5にかけて圧力室210内に流入した液体を供給流路30に戻すことができる。但し、液体を吐出しないノズル211について、図9に示すような容積変化を行わなくてもよい。図9に示すような容積変化を行わないことにより、制御を簡便化することができる。
From time t <b> 1 to time t <b> 4, the
以上のように、第3実施形態によれば、スライド部230のスライド移動を一括制御した場合においても、ノズル211ごとに液体の吐出の有無を制御できる。
As described above, according to the third embodiment, whether or not the liquid is discharged can be controlled for each
D.第4実施形態:
図10は、第4実施形態におけるヘッド部200dの概略構成を示す説明図である。第3実施形態は、スライド移動する方向に沿って複数の圧力室210を備えるが、第4実施形態は、スライド移動する方向と交わる方向に沿って複数の圧力室210を備える点が異なる。このような形態としても、ノズル211から圧力室210に気体が侵入することを抑制できる。
D. Fourth embodiment:
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
E.その他の実施形態:
上述の実施形態におけるピエゾアクチュエーター222の代わりに、ソレノイドや磁歪素子など、種々のアクチュエーターを用いてもよい。また、アクチュエーターは、伸長する量を拡大させるために拡大変位機構を備えていてもよい。
E. Other embodiments:
Various actuators such as solenoids and magnetostrictive elements may be used instead of the
上述の実施形態では、圧力室210がスライド部230に形成されているが、本発明はこれに限らない。例えば、以下のような形態においても実施可能である。例えば、圧力室210は、本体部材270に形成されていてもよい。
In the above-described embodiment, the
図11は、他の実施形態1におけるヘッド部200eの概略構成を示す説明図である。他の実施形態1は、第1実施形態と比較して、ヘッド部200eの圧力室210eが本体部材270eに形成されており、ノズル211に連通する流路の一部がスライド部230eにより形成されている点が異なる。スライド部230eと本体部材270eとの間には、シール部材216、217が設けられている。また、他の実施形態1では、供給流路30が圧力室210eの上方に設けられている。このような構成においても、紙面奥行き方向に沿って、スライド部230eを本体部材270eに対してスライド移動させることにより、圧力室210eとノズル211とを遮断できる。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a
図12は、他の実施形態2におけるヘッド部200fの概略構成を示す説明図である。他の実施形態2は、他の実施形態1と比較して、圧力室210eとノズル211とを複数組備える点が異なる。他の実施形態2のヘッド部200fは、スライド部230eが一括して、複数の圧力室210eと複数のノズル211とを遮断する構成である。
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a
図13は、他の実施形態3におけるヘッド部200gの概略構成を示す説明図である。他の実施形態3は、他の実施形態2と比較して、排出流路50を備える点が異なる。他の実施形態3では、排出流路50は、圧力室210の上方に設けられている。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a head unit 200g according to another embodiment 3. The other embodiment 3 is different from the other embodiment 2 in that the
図14は、他の実施形態4におけるヘッド部200hの概略構成を示す説明図である。他の実施形態4は、他の実施形態1(図11)と比較して、圧力室210eからノズル211に向かう方向に沿って、容積変更部220のピエゾアクチュエーター222が伸長可能である点と、供給流路30が圧力室210eの紙面左側に設けられている点が異なる。
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a
図15は、他の実施形態5におけるヘッド部200iの概略構成を示す説明図である。他の実施形態5は、他の実施形態4と比較して、圧力室210の紙面右側に排出流路50を備える構成である。なお、他の実施形態5におけるヘッド部200iとして、紙面奥行方向に沿って、圧力室210eとノズル211とを複数組備える構成としてもよい。
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a
本発明は、インクを吐出する液体吐出装置に限らず、インク以外の他の液体を吐出する任意の液体吐出装置にも適用することができる。例えば、以下のような各種の液体吐出装置に本発明は適用可能である。
(1)ファクシミリ装置等の画像記録装置。
(2)液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置。
(3)有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイや、面発光ディスプレイ(Field Emission Display、FED)等の電極形成に用いられる電極材吐出装置。
(4)バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を吐出する液体吐出装置。
(5)精密ピペットとしての試料吐出装置。
(6)潤滑油の吐出装置。
(7)樹脂液の吐出装置。
(8)時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置。
(9)光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置。
(10)基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を吐出する液体吐出装置。
(11)他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置。
The present invention is not limited to a liquid ejecting apparatus that ejects ink, but can be applied to any liquid ejecting apparatus that ejects liquid other than ink. For example, the present invention is applicable to the following various liquid ejection devices.
(1) An image recording apparatus such as a facsimile apparatus.
(2) A color material discharge device used for manufacturing a color filter for an image display device such as a liquid crystal display.
(3) An electrode material discharge device used for electrode formation such as an organic EL (Electro Luminescence) display and a surface emission display (Field Emission Display, FED).
(4) A liquid ejection device that ejects a liquid containing a bio-organic material used for biochip manufacture.
(5) Sample discharge device as a precision pipette.
(6) A lubricating oil discharge device.
(7) Resin liquid discharge device.
(8) A liquid ejection device that ejects lubricating oil pinpoint to precision machines such as watches and cameras.
(9) A liquid ejection apparatus that ejects a transparent resin liquid such as an ultraviolet curable resin liquid onto a substrate in order to form a micro hemispherical lens (optical lens) used for an optical communication element or the like.
(10) A liquid discharge apparatus that discharges an acidic or alkaline etchant to etch a substrate or the like.
(11) A liquid discharge apparatus including a liquid discharge head that discharges another arbitrary minute amount of liquid droplets.
なお、「液滴」とは、液体吐出装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体吐出装置が消費できるような材料であればよい。例えば、「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であれば良く、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。液体の代表的な例としてはインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体状組成物を包含するものとする。 The “droplet” refers to the state of the liquid ejected from the liquid ejecting apparatus, and includes those that are tailed in the form of particles, tears, or threads. The “liquid” here may be any material that can be consumed by the liquid ejection device. For example, the “liquid” may be a material in a state in which the substance is in a liquid phase, such as a material in a liquid state having high or low viscosity, and sol, gel water, other inorganic solvents, organic solvents, solutions, Liquid materials such as liquid resins and liquid metals (metal melts) are also included in the “liquid”. Further, “liquid” includes not only a liquid as one state of a substance but also a liquid obtained by dissolving, dispersing or mixing particles of a functional material made of a solid such as a pigment or metal particles in a solvent. Typical examples of the liquid include ink and liquid crystal. Here, the ink includes various liquid compositions such as general water-based ink and oil-based ink, gel ink, and hot-melt ink.
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be realized with various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the technical features of the embodiments corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are intended to solve part or all of the above-described problems, or part of the above-described effects. Or, in order to achieve the whole, it is possible to replace or combine as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.
10…タンク、20…加圧ポンプ、30…供給流路、40…制御部、50…排出流路、60…液体貯留部、70…負圧発生源、80…循環流路、100…液体吐出装置、100b…液体吐出装置、200〜200i…ヘッド部、210…圧力室、210e…圧力室、211…ノズル、215…シール部材、216…シール部材、220…容積変更部、221…振動板、222…ピエゾアクチュエーター、230、230e…スライド部、231…第1孔、231b…第1孔、233…第2孔、240…アクチュエーター、242…押込機構、244…バネ、270…本体部材、270e…本体部材、272…連通孔
DESCRIPTION OF
Claims (4)
液体を吐出するためのノズルに連通孔を介して連通する圧力室と、
前記圧力室に接続され、前記圧力室に前記液体を供給する供給流路と、
前記圧力室の容積を変化させて前記圧力室内を加圧することにより、前記ノズルから前記液体を吐出させる容積変更部と、
前記ノズルと前記圧力室との間に形成されており、前記ノズルと前記圧力室との間の連通を遮断可能な遮断部と、
前記容積変更部を制御して前記圧力室内を減圧することにより前記供給流路から前記圧力室に前記液体を流入させるとき、前記遮断部により前記圧力室と前記ノズルとの間の連通を遮断する制御を行う制御部と、を備える液体吐出装置。 A liquid ejection device comprising:
A pressure chamber communicating with the nozzle for discharging liquid through the communication hole;
A supply channel connected to the pressure chamber and supplying the liquid to the pressure chamber;
A volume changing unit that discharges the liquid from the nozzle by changing the volume of the pressure chamber to pressurize the pressure chamber;
A blocking portion that is formed between the nozzle and the pressure chamber, and is capable of blocking communication between the nozzle and the pressure chamber;
When the liquid is caused to flow into the pressure chamber from the supply flow path by controlling the volume changing unit to reduce the pressure chamber, the blocking unit blocks communication between the pressure chamber and the nozzle. A liquid ejection apparatus comprising: a control unit that performs control.
前記圧力室に接続され、前記圧力室から前記液体を排出する排出流路と、
前記排出流路から排出された前記液体を前記供給流路に再供給する循環流路と、を備える、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 1, further comprising:
A discharge passage connected to the pressure chamber and discharging the liquid from the pressure chamber;
A liquid discharge device comprising: a circulation flow path for re-supplying the liquid discharged from the discharge flow path to the supply flow path.
前記圧力室の壁面は、前記連通孔に対してスライド移動可能なスライド部と、前記容積変更部とにより構成されており、
前記遮断部は、前記スライド部を含み、
前記スライド部が、前記連通孔に対してスライド移動することにより、前記圧力室と前記ノズルとの間の連通を遮断する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 1 or 2, wherein
The wall surface of the pressure chamber is configured by a slide part that is slidable with respect to the communication hole, and the volume changing part,
The blocking part includes the slide part,
The liquid ejecting apparatus, wherein the slide portion slides with respect to the communication hole to block communication between the pressure chamber and the nozzle.
前記ノズルと、前記圧力室とを複数組備え、
前記スライド部は、複数の前記圧力室と複数の前記ノズルとの間の連通を一括して遮断する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 3,
A plurality of sets of the nozzle and the pressure chamber;
The liquid ejecting apparatus, wherein the slide portion collectively blocks communication between the plurality of pressure chambers and the plurality of nozzles.
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