JP2010125619A - Liquid drop ejector and liquid drop ejection head unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドユニットに関する。 The present invention relates to a droplet discharge device and a droplet discharge head unit.
液滴吐出装置としては、特許文献1及び特許文献2に開示されるインクジェット記録装置が公知である。 As a droplet discharge device, an inkjet recording device disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 is known.
特許文献1に開示される記録装置10は、吐出ヘッド12とインク循環系20を有する。インク循環系20は、メインタンク14、吐出ヘッドにインクを静圧方式で供給する供給サブタンク16、補充液タンク22及び連通配管50を含む。インク循環系20のインクが循環する経路を大気から密封可能に形成する。インク循環系20の少なくとも一部分、インク循環系の内圧を調整する圧力調整体を備える。圧力調整体を可撓性を示す柔軟素材を用いて形成する。インク循環は、ヘッド内に緩いインク流を形成することにより、インクの乾燥による粘度上昇やノズル詰まりを防止することができる。
A
特許文献2に開示される記録装置では、液面センサによってインクタンク20の第2インク室32のインク液面が所定位置よりも下がったことを検知した場合には、ポート50、52のパイプ56を第2インク室32のスリットバルブ44、46に挿入する。ここで、ポンプ86を駆動することにより、第2インク室32の空気を吸引排出し、第2インク室32の負圧を増大させ、メインタンク24から第2インク室32にインクを供給させる。このように、インクの供給を負圧によって行なっているため、パイプ56がスリットバルブ46に挿入されている部分からインク漏れを生ずることを防止できる。
本発明は、循環路内の圧力変動が生じにくくすることを課題とする。 An object of the present invention is to make it difficult for pressure fluctuations in the circulation path to occur.
本発明の請求項1に係る液滴吐出装置は、移動体と、前記移動体に設けられ、前記移動体と一体に移動しながら液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記移動体に設けられ、前記液滴吐出ヘッドに供給される液体を貯留する液体貯留部と、前記移動体に設けられ、前記液滴吐出ヘッドと前記液体貯留部との間で前記液体が循環され、外力を受けて少なくとも一部が変形可能とされ、その変形により循環流が生じる循環路と、を備えた。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid droplet ejection apparatus according to a first aspect of the present invention, a movable body, a liquid droplet ejection head that is provided on the movable body and ejects liquid droplets while moving integrally with the movable body, Provided in the movable body, and the liquid is circulated between the droplet discharge head and the liquid storage unit, and receives an external force. And at least a part of which can be deformed, and a circulation path in which a circulation flow is generated by the deformation.
本発明の請求項2に係る液滴吐出装置は、請求項1の構成において、前記移動体とは別体で構成され、前記液体が循環するように前記循環路に外力を付与して前記循環路の少なくとも一部を変形させる外力付与手段を備えた。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the droplet discharge device according to the first aspect, wherein the droplet discharge device is configured separately from the moving body, and an external force is applied to the circulation path so that the liquid circulates. An external force applying means for deforming at least a part of the road is provided.
本発明の請求項3に係る液滴吐出装置は、請求項1又は請求項2の構成において、前記循環路は、外壁の少なくとも一部が前記移動体の外部へ露出する膜体で形成され、
前記外力付与手段は、前記膜体に外周が押し付けされるカムである。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the circulation path is formed of a film body in which at least a part of the outer wall is exposed to the outside of the moving body,
The external force applying means is a cam whose outer periphery is pressed against the film body.
本発明の請求項4に係る液滴吐出ヘッドユニットは、移動体に設けられ、前記移動体と一体に移動しながら液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記移動体に設けられ、前記液滴吐出ヘッドに供給される液体を貯留する液体貯留部と、前記移動体に設けられ、前記液滴吐出ヘッドと前記液体貯留部との間で液体が循環され、外力を受けて少なくとも一部が変形可能とされ、その変形により循環流が生じる循環路と、を備えた。 A droplet discharge head unit according to a fourth aspect of the present invention is provided in a movable body, and is provided in the movable body, the droplet discharge head that discharges droplets while moving integrally with the movable body, and the liquid A liquid storage section that stores liquid supplied to the droplet discharge head; and a liquid that is circulated between the liquid droplet discharge head and the liquid storage section provided at the moving body, and receives at least a part of the external force. And a circulation path in which a circulation flow is generated by the deformation.
本発明の請求項1の構成によれば、循環路が移動体の外部に引き回されて長尺化した構成に比べ、循環路内の圧力変動が生じにくい。 According to the configuration of the first aspect of the present invention, pressure fluctuations in the circulation path are less likely to occur than in a configuration in which the circulation path is extended outside the movable body.
本発明の請求項2の構成によれば、外力付与手段が移動体に設けられる構成に比べ、移動体の小型化が図れる。 According to the structure of Claim 2 of this invention, compared with the structure by which an external force provision means is provided in a moving body, size reduction of a moving body can be achieved.
本発明の請求項3の構成によれば、本構成を有していない場合に比べ、循環流を効果的に生じさせることができる。 According to the structure of Claim 3 of this invention, compared with the case where this structure is not provided, a circulating flow can be produced effectively.
本発明の請求項4の構成によれば、循環路が移動体の外部に引き回されて長尺化した構成に比べ、循環路内の圧力変動が生じにくい。 According to the configuration of claim 4 of the present invention, pressure fluctuations in the circulation path are less likely to occur than in a configuration in which the circulation path is extended to the outside of the moving body.
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。 Below, an example of an embodiment concerning the present invention is described based on a drawing.
本実施形態では、液滴を吐出する液滴吐出装置の一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置について説明する。 In this embodiment, as an example of a droplet discharge device that discharges droplets, an ink jet recording device that discharges ink droplets and records an image on a recording medium will be described.
なお、液滴吐出装置は、インクジェット記録装置に限定されるものではない。液滴吐出装置としては、例えば、フィルムやガラス上にインク等を吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置、溶解状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置、金属を含む液体を吐出して配線パターンを形成する装置及び液滴を吐出して膜を形成する各種の成膜装置であってもよく、液滴を吐出するものであればよい。 The droplet discharge device is not limited to the ink jet recording device. As a droplet discharge device, for example, a color filter manufacturing device that manufactures a color filter by discharging ink or the like onto a film or glass, a device that forms a bump for mounting components by discharging molten solder onto a substrate Further, an apparatus for forming a wiring pattern by discharging a liquid containing a metal and various film forming apparatuses for forming a film by discharging a droplet may be used as long as the apparatus discharges a droplet.
(本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成)
まず、本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を説明する。図1は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。
(Configuration of inkjet recording apparatus according to this embodiment)
First, the configuration of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an ink jet recording apparatus according to the present embodiment.
図1に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置10は、用紙等の記録媒体Pを搬送する搬送手段の一例としての搬送ロール12を備えている。
As shown in FIG. 1, an ink
また、インクジェット記録装置10は、画像が記録される記録媒体Pが収容される記録媒体収容部(図示省略)と、画像が記録された記録媒体Pが排出される記録媒体排出部(図示省略)と、を備えている。前記記録媒体収容部に収容された記録媒体Pは、搬送ロール12によって、前記記録媒体排出部に向かって搬送される。
The ink
さらに、インクジェット記録装置10は、移動する移動体の一例として、搬送ロール12が記録媒体Pを搬送する搬送方向(副走査方向、矢印A方向)と交差する主走査方向(矢印B方向)に移動可能とされたキャリッジ16を備えている。このキャリッジ16は、キャリッジ16を移動させる移動機構13によって、主走査方向に沿って往復移動するようになっている。
Furthermore, the
キャリッジ16には、液滴吐出ヘッドユニットの一例としての記録ヘッドユニット15が設けられている。記録ヘッドユニット15は、前記移動体と一体に移動しながら液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの一例として、搬送ロール12により搬送される記録媒体Pに向かって、キャリッジ16と一体に移動しながらインク滴を吐出する複数の記録ヘッド18を備えている。複数の記録ヘッド18は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各インクを吐出する構成となっている。
The
インクジェット記録装置10では、記録ヘッド18が移動機構13によってキャリッジ16と一体に主走査方向に移動しながら、記録ヘッド18から記録媒体Pへ選択的にインク滴を吐出することにより、画像データに基づく画像における主走査方向の1ラインが記録される。
In the ink
そして、主走査方向への1回の移動が終了すると、記録媒体Pは、搬送ロール12によって副走査方向に搬送され、再び記録ヘッド18が主走査方向(前述とは反対方向)に移動しながら、画像データに基づく画像における主走査方向の次の1ラインが記録される。このような動作を複数回繰り返すことによって、記録媒体Pに画像データに基づく全体画像がフルカラーで記録される。
When one movement in the main scanning direction is completed, the recording medium P is conveyed in the sub-scanning direction by the
また、記録ヘッドユニット15は、前記液滴吐出ヘッドに供給される液体を貯留する液体貯留部の一例として、各記録ヘッド18に供給されるインクを貯留する複数のインクタンク20を備えている。このインクタンク20には、記録ヘッド18の各色に対応した色のインクが貯留されている。
The
インクタンク20は、記録ヘッドユニット15の上部に配置され、記録ヘッド18は、記録ヘッドユニット15の上部に配置されており、インクタンク20は記録ヘッド18の上方側に位置している。
The
各インクタンク20及び各記録ヘッド18は、色ごとに一体化されており、一体に交換可能な単位である記録ヘッドユニット15として構成されている。この記録ヘッドユニット15は、キャリッジ16に着脱可能に設けられており、記録ヘッド18に寿命がきた場合にユニット毎交換される。新品のヘッドユニットには、インクタンク20及び記録ヘッド18に予めインクが充填されている。
Each
なお、図1は、4つの記録ヘッドユニット15のうち、2つの記録ヘッドユニット15を図示している。
FIG. 1 illustrates two
記録ヘッドユニット15の筐体21は、例えば、透湿性、気体透過性を十分に抑制できるポリプロピレンで形成されている。なお、筐体21は、その他の材料で構成されていてもよい。
The
また、記録ヘッドユニット15は、インクジェット記録装置10の主走査方向端部の停止位置(ホームポジション)に停止可能とされている。この停止位置は、具体的には、記録媒体Pへ画像記録が可能な画像記録領域から外れた位置であり、記録ヘッド18の非記録時において待機する待機位置となっている。
Further, the
インクジェット記録装置10の主走査方向端部には、記録ヘッド18とインクタンク20との間でインクを循環させるための循環ユニット55及びインクタンク20に対してインクを補充するための補充ステーション22が設けられている。循環ユニット55及び補充ステーション22は、停止位置に位置する記録ヘッドユニット15を間に挟むように、対向して配置されている。
At the end of the ink
また、インクジェット記録装置10の主走査方向端部には、記録ヘッド18のノズル36を覆うキャップ23が、停止位置に位置する記録ヘッドユニット15の記録ヘッド18のノズル36に対向するように設けられている(図2参照)。このキャップ23には、インクをノズル36から吸引するための吸引装置(図示省略)が接続されている。インクジェット記録装置10の下部には、補充ステーション22によってインクタンク20に供給されるインクを貯留するメインタンク24が配設されている。
Further, a
これらの補充ステーション22、循環ユニット55、キャップ23、前記吸引装置によって、停止位置に位置する記録ヘッド18に対して、各種の回復動作・メンテナンス動作が行われる。なお、インクの循環を含むメンテナンス動作は、この停止位置に限定されず、他の位置で行なう構成としても良い。
By the
各種の回復動作・メンテナンス動作として、例えば、キャップ23は、記録ヘッド18のノズル36を覆うことにより、乾燥によるインクの粘度の増加を抑制する。また、キャップ23は、例えば、ノズル36を覆うことで密閉空間を形成し、この状態でキャップ23に連結された吸引装置により、記録ヘッド18のノズル36からインクを吸引する。なお、補充ステーション22及び循環ユニット55の構成については、後述する。
As various recovery operations / maintenance operations, for example, the
記録ヘッド18は、図2に示すように、液滴を吐出するノズル36と、ノズル36へ充填されるインクが一時的に貯留されるヘッド液室34と、インクタンク20から供給されたインク中に含まれるゴミ、粗大粒子等が記録ヘッド18内に入らないようするためのフィルタ39と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
ヘッド液室34は、外形が、例えば、側面視にて底辺と2つの斜辺とで囲まれた三角形状をしている。ヘッド液室34には、ヘッド液室34の上部側にある斜辺部分の一方にインクの流入口34Aが形成され、他方に流出口34Bが形成されている。
The
インクタンク20からインクを供給するための供給路38は、ヘッド液室34の流入口34Aに接続され、この流入口34Aでヘッド液室34と通じている。フィルタ39は、ヘッド液室34の流入口34Aに配置されている。なお、フィルタ39は、ヘッド液室34の流出口34B側にも配置されている。
A
これにより、インクタンク20から記録ヘッド18へ供給されたインクは、フィルタ39を通過して、ヘッド液室34の流入口34Aからヘッド液室34内にインクが流入するようになっている。
As a result, the ink supplied from the
ノズル36とヘッド液室34とはノズル側流路37によって通じており、ヘッド液室34に供給されたインクが、ノズル側流路37を通じてノズル36に供給される。ノズル36からインクを吐出することによってインクが消費されると、ノズル36の毛細管力によって、ヘッド液室34からノズル36にインクが充填される。
The
インクタンク20は、図2に示すように、インクが含浸される多孔質体26が収容された第1インク室30と、インクが貯留される第2インク室32とを有している。なお、インクタンク20としては、第1インク室30及び第2インク室32のいずれか一方を備える構成であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
第1インク室30と第2インク室32は、隔壁33により仕切られており、別室で構成されている。第1インク室30と第2インク室32とを仕切る隔壁33には、スリット(隙間)35が形成されており、このスリット35によって第1インク室30と第2インク室32とは通じている。
The
また、第1インク室30には、大気に開放された大気開放口28が形成されてり、第1インク室30が大気に開放されている。第2インク室32は、密閉空間とされている。
Further, the
第1インク室30の多孔質体26は、多数の微小孔が形成され、この微小孔にインクを保持するようになっている。多孔質体26は、その微小孔による毛細管力によって、負圧を発生させる。
The
また、第1インク室30に収容される多孔質体26としては、例えば、ポリエステルフェルトが使用されている。ポリエステルフェルトは、密度の変化によって毛細管力を調整でき、また、耐インク性にも優れているので好適である。もちろん、多孔質な高分子フォーム(ポリウレタン、メラミン)等や、ポリエステル繊維以外のポリプロピレン、アクリルなどのフェルトでもよく、適度な毛細管力をインクとの間に発揮するものであればよい。
Further, as the
記録ヘッド18でインクが消費されると、第2インク室32から記録ヘッド18のヘッド液室34へインクが流入する。第2インク室32のインクが減少すると、第2インク室32内が負圧となり、多孔質体26に含浸されているインクが第1インク室30から第2インク室32に流入する。第2インク室32にインクが流入することで、第2インク室32と第1インク室30との圧力差が解消されて、第2インク室32と第1インク室30との圧力が均衡するところで、第2インク室32へのインクの供給が停止する。
When ink is consumed by the
なお、多孔質体26から第2インク室32にインクが供給されて、多孔質体26に含浸されたインクが枯渇すると、空気が、スリット35を通じて、第1インク室30の多孔質体26に到達する。
When ink is supplied from the
また、多孔質体26の毛細管力による負圧(背圧)が、第2インク室32内のインクを通じて、記録ヘッド18内のインクに作用する。これにより、記録ヘッド18のノズル36からのインク漏れを抑制し、インクのメニスカス(ノズル36内の液面)の形状が良好に維持される。
Further, the negative pressure (back pressure) due to the capillary force of the
また、第2インク室32には、第2インク室32内のインクの残量を検知するための検知センサ41が設けられている。検知センサ41は、例えば、プリズムを備えた光学式液面センサ40、42で構成されている。
The
光学式液面センサ40、42は、第2インク室32の側面に配置されたプリズムに対して発光ダイオードからの光を照射し、反射光をフォトトランジスタに入射させることによって液面検知を行なっている。
The optical
すなわち、プリズムの反射面にインクが存在するときは、入射光はインクタンク内に透過し、反射しない。一方、プリズムの反射面にインクがない場合には、反射面が入射光に対して全反射するように設計されており、反射光がフォトトランジスタに入射することによってインク液面がプリズムよりも低下したことを検知する。 That is, when ink is present on the reflecting surface of the prism, incident light is transmitted through the ink tank and is not reflected. On the other hand, when there is no ink on the reflecting surface of the prism, the reflecting surface is designed to totally reflect the incident light, and the ink liquid level is lower than that of the prism when the reflected light enters the phototransistor. Detecting that
光学式液面センサ40は、第2インク室32の側面の光学式液面センサ42よりも上方に配置されており、後述するインク補充時のインク液面の上限を検知するために用いられる。光学式液面センサ42は、第2インク室32の側面の光学式液面センサ40よりも下方に配置されており、インク補充が必要なインク液面高さまでインク残量が減少したことを検知するために用いられる。
The optical
なお、第2インク室32内のインクの残量を検知するための検知センサ41は、光学式液面センサに限られず、種々のセンサを用いることができる。
The
次に、第2インク室32に対してインクを補充するインク補充系について説明する。
Next, an ink replenishment system for replenishing ink to the
第2インク室32の側面には、後述するポート50、52がそれぞれ接続可能なスリットバルブ44、46が設けられている。スリットバルブ44、46は、ゴムなどの弾性部材を用いたスリット構造をしており、後述する補充ステーション22のパイプ56が挿入された場合にパイプ56の外周面に密着してシールしつつ開口する。パイプ56の挿入時以外は、スリットバルブ44、46のスリットは閉塞しており、第2インク室32が気密状態とされ、第2インク室32内の負圧が一定範囲に制御される。
On the side surface of the
スリットバルブ44は光学式液面センサ40よりも上方に配置されている。これは、スリットバルブ44に挿入されるポート50から空気が排出されることから、インク液面の上限よりも上方にポート50が挿入されるようにするためである。
The
また、スリットバルブ46は光学式液面センサ42よりも下方に配置されており、インク液面の下限よりも下方にポート50が挿入されるようになっている。これは、スリットバルブ46に挿入されるポート52からインク中にインクが供給されるようにするためである。
The
補充ステーション22は、第2インク室32に接続される二つのポート50、52を有する。ポート50は、図2に示すように、基台54と、基台54の内部を貫通しているパイプ56と、パイプ56に巻回されるスプリング58と、パイプ56に沿って移動可能な支持部材60と、支持部材60に支持される保護カバー62とを備えて構成されている。
The
パイプ56は、内部に図示しない通路が形成されており、先端近傍に形成された開口64によって外部と通じている。パイプ56の先端は、保護カバー62の先端に設けられた円錐状のシール部66によって外部から遮蔽され、開口64においてインクの蒸発や変性が生じないようにされている。
The
スプリング58は基台54と支持部材60との間に配設されており、支持部材60に基台54側へ(ポートの基端側、矢印C方向)の力が作用することによってスプリング58が縮み、支持部材60および保護カバー62がC方向に移動してパイプ56が外部に露出する。
The
また、ポート50のパイプ56は、大気開放される排気管84に接続されており、排気管84には排気用のポンプ86が配設されている。
The
ポート52もポート50と同様の構成であり、パイプ56はメインタンク24の底部に形成された供給口70と供給管72を介して接続されている。メインタンク24には、大気に開放された大気開放口が形成されており、メインタンク24は、大気に開放されている。
The
補充ステーション22は、アクチュエータ90によって第2インク室32の側面に対して接近離間(矢印D、C方向)可能に構成されている。補充ステーション22を第2インク室32の側面に対して接近させると、保護カバー62が側面に当たり、スプリング58が圧縮される。
The
これにより、パイプ56が保護カバー62から露出すると共に、先端(開口64)がスリットバルブ44、46から第2インク室32の内部に挿入される(図3参照)。このとき、ポート50のパイプ56は第2インク室32の空気中に挿入され、ポート52のパイプ56は第2インク室32のインク中に挿入される。
As a result, the
この状態で、アクチュエータ90の駆動を停止し、ポンプ86を駆動すると、第2インク室32内の空気が排気管84を介して外部に排出される。したがって、第2インク室32の負圧が増加し、メインタンク24から供給管72、パイプ56、開口64を介してインクが第2インク室32に供給される。
In this state, when the driving of the actuator 90 is stopped and the pump 86 is driven, the air in the
このように、本実施形態のインクジェット記録装置10では、メインタンク24からインクタンク20にインクを補充するのに、ポート50、52をインクタンク20の第2インク室32に接続させ、ポンプ86を用いてポート50から第2インク室32の空気を排出して第2インク室32の負圧を増加させることによって、メインタンク24から第2インク室32にインクを吸引する。すなわち、負圧によってインクを供給するため、ポート52のパイプ56が挿入されたスリットバルブ46からインクが漏れにくい。
Thus, in the ink
また、ポート50、52の各パイプ56がスリットバルブ44、46に挿入される際、第1インク室30の大気開放口28は、キャップ部59により閉塞されると共に、記録ヘッド18のノズル36はキャップ23によりキャッピングされる。
When the
これにより、ポンプ86の駆動による第2インク室32の負圧増大に伴って大気開放口28や記録ヘッド18のノズル36から空気が進入することが抑制される。
This suppresses air from entering from the
(記録ヘッド18とインクタンク20との間でインクを循環させるための構成)
次に、記録ヘッド18とインクタンク20との間でインクを循環させるための構成について説明する。
(Configuration for circulating ink between the
Next, a configuration for circulating ink between the
記録ヘッドユニット15には、図2、図3及び図4に示すように、第2インク室32からヘッド液室34にインクを供給するための供給路38が設けられている。供給路38は、始端部(一端部)が、第2インク室32の下部に接続され、終端部(他端部)が、フィルタ39が配置されたヘッド液室34の流入口34Aに接続されている。第2インク室32内のインクは、供給路38を流通し、フィルタ39を通過してヘッド液室34に流入するようになっている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the
また、記録ヘッドユニット15には、ヘッド液室34から第2インク室32にインクを戻すための戻し路45が形成されている。戻し路45は、始端部(一端部)が、フィルタ39が配置されたヘッド液室34の流出口34Bに接続され、終端部(他端部)が第2インク室32の下部に接続されている。ヘッド液室34内のインクは、フィルタ39を通過し、戻し路45を流通して第2インク室32に流入するようになっている。
In addition, a
この戻し路45と供給路38とによって、記録ヘッド18とインクタンク20との間でインクを循環させるための循環路80が構成されている。
The
本実施形態では、戻し路45は、ヘッド液室34側に接続される第1戻し路47と、第1戻し路47よりも通路幅広く一時的にインクを溜める溜め部49と、溜め部49と第2インク室32とに接続される第2戻し路51と、を備えて構成されている。
In the present embodiment, the
溜め部49には、外壁の少なくとも一部が外力によって変形可能な膜体53が、形成されている。この膜体53は、記録ヘッド18の外部に露出し、後述の偏心カム57の外周が接触可能な位置に配置されている。
The
第1戻し路47には、ヘッド液室34から溜め部49へのインクの流通を許容すると共に、溜め部49からヘッド液室34へのインクの流通を阻止する逆止弁61が配置されている。
The first return path 47 is provided with a
第2戻し路51には、溜め部49から第2インク室32へのインクの流通を許容すると共に、第2インク室32から溜め部49へのインクの流通を阻止する逆止弁63が配置されている。
The
なお、逆止弁61及び逆止弁63は、必須の構成ではなく、逆止弁61及び逆止弁63の両方がない構成であってもよく、また、どちらか一方が設ける構成であってもよい。
Note that the
記録ヘッドユニット15の側方に配置される循環ユニット55は、記録ヘッドユニット15に接近する方向及び記録ヘッドユニット15から離間する方向に移動可能とされている。
The
循環ユニット55には、前記液体が循環するように前記循環路に外力を付与して前記循環路の少なくとも一部を変形させる外力付与手段の一例として、膜体53に対向して配置される偏心カム57が回転可能に設けられている。なお、循環ユニット55には、大気開放口28を塞ぐためのキャップ部59が設けられている。
In the
偏心カム57は、回転中心から外周までの距離が部分的に異なり、偏心カム57の回転位置によって、偏心カム57は、膜体53に接触した状態と膜体53に対して非接触とされる状態とに状態変化する。
The
偏心カム57が膜体53に接触した状態では、膜体53は溜め部49の内側に押されて凹状にへこまされる。また、偏心カム57が膜体53に対して非接触とされた状態では、膜体53はその弾性力により、元の状態に復帰する。
In a state where the
このため、偏心カム57が膜体53に接触した状態と偏心カム57が膜体53に対して非接触とされる状態とでは、溜め部49の容積が変化する。溜め部49の容積が小さくなるように変化すると、溜め部49内からインクが押し出され、インクの流通が許容される逆止弁63を通過して第2インク室32に流れる。
For this reason, the volume of the
溜め部49の容積が小さくなった状態から大きくなるように変化すると、インクの流通が許容される逆止弁61を通過して、ヘッド液室34から溜め部49内へインクが流入する。このようにして、偏心カム57による循環流が発生し、循環路80でインクが循環する。
When the volume of the
なお、偏心カム57によって膜体53が変形すれば循環流が発生するので、偏心カム57の回転方向はどちらでも良い。
In addition, if the
このように、本実施形態では、記録ヘッドユニット15は循環路80を有するが、インクを循環させるための駆動源は、記録ヘッドユニット15とは別体である循環ユニット55に設けられている。
As described above, in this embodiment, the
また、循環路80は、その全部が、記録ヘッドユニット15に設けられており、記録ヘッドユニット15内において一続きの流路として構成されている。すなわち、循環路80は、記録ヘッドユニット15の外部を経由せず、インクは、記録ヘッドユニット15内を循環するようになっている。
Further, the
(記録ヘッド18とインクタンク20との間でインクを循環させる動作)
次に、記録ヘッド18とインクタンク20との間でインクを循環させる動作を説明する。
(Operation for circulating ink between the
Next, the operation of circulating ink between the
本実施形態に係るインクジェット記録装置10では、記録ヘッド18の非記録時において、記録ヘッドユニット15は停止位置で待機する。インクの循環動作は、停止位置に位置する記録ヘッドユニット15に対して行われる。インクの循環動作が行われるタイミングは、任意に設定され、例えば、記録ヘッドユニット15による画像記録が終了した後、記録ヘッドユニット15が停止位置に戻ってきた際に、インクの循環動作が行われる。
In the
本実施形態に係るインクの循環動作では、まず、停止位置に位置する記録ヘッドユニット15に対して循環ユニット55が接近し、偏心カム57が溜め部49の膜体53に接触可能な位置に循環ユニット55が移動する。
In the ink circulation operation according to the present embodiment, first, the
次に、偏心カム57を回転させ、偏心カム57の外周で膜体53を押してへこます。これにより、溜め部49内のインクが押し出され、インクの流通が許容される逆止弁63を通過して第2インク室32に流れる。
Next, the
さらに、偏心カム57を回転させ、偏心カム57の外周が膜体53に非接触となると、膜体53は元の形状に復帰する。これにより、インクの流通が許容される逆止弁61を通過して、ヘッド液室34から溜め部49内へインクが流入する。
Further, when the
この動作を連続的に行うことで循環路80においてインクが循環する循環流が発生し、記録ヘッド18とインクタンク20との間でインクが循環する。
By continuously performing this operation, a circulation flow in which the ink circulates in the
このとき、循環するインクは、記録ヘッドユニット15の外部を経由せず、記録ヘッドユニット15内を循環する。これにより、循環路80は、長尺化せず、簡素な構成となる。
At this time, the circulating ink circulates in the
なお、本実施形態では、戻し路45にある溜め部49の膜体53に偏心カム57を接触させて、戻し路45側で循環流を生じさせる構成であったが、供給路38側で循環流を生じさせる構成であってもよい。この構成としては、例えば、溜め部49を供給路38に形成し、溜め部49の膜体53に偏心カム57を接触させて、供給路38側で循環流を生じさせるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications, changes, and improvements can be made.
(変形例に係る記録ヘッドユニット及び循環ユニットの構成)
まず、変形例に係る記録ヘッドユニット及び循環ユニットの構成を説明する。図5は、変形例に係る記録ヘッドユニット及び循環ユニットの構成を示す概略図である。なお、記録ヘッドユニット15及び循環ユニット55と同一部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Configuration of recording head unit and circulation unit according to modification)
First, configurations of a recording head unit and a circulation unit according to a modification will be described. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the configuration of a recording head unit and a circulation unit according to a modification. Note that the same parts as those of the
変形例に係る記録ヘッドユニット115は、図5に示すように、戻し路45に替えて、ヘッド液室34から第2インク室32にインクを戻すための戻し路145を備えている。この戻し路145は、始端部(一端部)が、フィルタ39が配置されたヘッド液室34の流出口34Bに接続され、終端部(他端部)が第2インク室32の下部に接続されている。ヘッド液室34内のインクは、フィルタ39を通過し、戻し路145を流通して第2インク室32に流入するようになっている。
As shown in FIG. 5, the
戻し路145では、溜め部49がなく、通路幅が一定とされたインク流路で構成されている。この戻し路145及び供給路38によって、変形例に係る循環路180が構成される。なお、戻し路145の通路幅は、一定でなくてもよく、部分的に異なる構成であってもよい。
The
また、戻し路145は、ゴムチューブなどの弾性変形可能な流通管で構成されている。戻し路145の中間部には、後述のチューブポンプ157が外壁に接触して変形する変形部145Aが形成されている。
In addition, the
チューブポンプ157が配置された戻し路145の変形部145Aよりも上流側には、ヘッド液室34から変形部145Aへのインクの流通を許容すると共に、変形部145Aからヘッド液室34へのインクの流通を阻止する逆止弁161が配置されている。
On the upstream side of the deforming
チューブポンプ157が配置された戻し路145の変形部145Aよりも下流側には、変形部145Aから第2インク室32へのインクの流通を許容すると共に、第2インク室32から変形部145Aへのインクの流通を阻止する逆止弁163が配置されている。
On the downstream side of the deforming
なお、逆止弁161及び逆止弁163は、必須の構成ではなく、逆止弁161及び逆止弁163の両方がない構成であってもよく、また、どちらか一方が設ける構成であってもよい。
Note that the check valve 161 and the
変形例に係る循環ユニット155は、記録ヘッドユニット115に接近する方向及び記録ヘッドユニット115から離間する方向に移動可能とされている。
The
循環ユニット155には、偏心カム57に替えて、チューブポンプ157が回転可能に設けられている。チューブポンプ157は、戻し路145の変形部145Aに接触する複数のローラ157Aを備えている。このチューブポンプ157では、ローラ157Aで変形部145Aを押し潰し、ローラ157Aで変形部145Aを押し潰した状態で回転して、戻し路145内部のインクを下流側へ押し出す。ローラ157Aが移動した後、押し潰された箇所は戻し路145の復元力によって元の形状に戻る。その際に戻し路145内部は真空となり上流側のインクが吸引される。チューブポンプ157がこの動作を連続的に行うことで循環路180においてインクが循環する循環流が発生する。
In the
このように、本変形例では、記録ヘッドユニット115は循環路180を有するが、インクを循環させるための駆動源は、記録ヘッドユニット115とは別体である循環ユニット155に設けられている。
Thus, in this modification, the
また、循環路180は、その全部が、記録ヘッドユニット115に設けられており、記録ヘッドユニット115内において一続きの流路として構成されている。
The
なお、本変形例では、戻し路145側に配置されたチューブポンプ157によって、戻し路45側で循環流を生じさせる構成であったが、供給路38側で循環流を生じさせる構成であってもよい。この構成としては、例えば、チューブポンプ157を供給路38側に配置して、供給路38側で循環流を生じさせるようにしてもよい。
In the present modification, the
(参考例に係る記録ヘッドユニット及び循環ユニットの構成)
次に、参考例に係る記録ヘッドユニット及び循環ユニットの構成を説明する。図6は、参考例に係る記録ヘッドユニット及び循環ユニットの構成を示す概略図である。なお、記録ヘッドユニット15及び循環ユニット55と同一部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Configuration of recording head unit and circulation unit according to reference example)
Next, configurations of the recording head unit and the circulation unit according to the reference example will be described. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a recording head unit and a circulation unit according to a reference example. Note that the same parts as those of the
参考例に係る記録ヘッドユニット215は、図6に示すように、戻し路45に替えて、ヘッド液室34から第2インク室32にインクを戻すための流路の一部をなす第1戻し路247と、ヘッド液室34から第2インク室32にインクを戻すための流路の一部をなす第2戻し路251とを備えている。
As shown in FIG. 6, the
第1戻し路247は、始端部(一端部)が、フィルタ39が配置されたヘッド液室34の流出口34Bに接続され、終端部(他端部)が記録ヘッドユニット215の外部に露出するように配置されている。第1戻し路247の終端部には、後述のポート250が接続可能なスリットバルブ244が設けられている。このスリットバルブ244は、スリットバルブ44と同様に構成されている。
The
第1戻し路247の中間部には、ヘッド液室34から第1戻し路247の終端部へのインクの流通を許容すると共に、第1戻し路247の終端部からヘッド液室34へのインクの流通を阻止する逆止弁261が配置されている。
In the middle part of the
ヘッド液室34内のインクは、フィルタ39を通過して第1戻し路247に流入し、第1戻し路247の終端部へ流通するようになっている。
The ink in the
第2戻し路251は、始端部(一端部)が、記録ヘッドユニット215の外部に露出するように配置され、終端部(他端部)が第2インク室32の下部に接続されている。第2戻し路251の始端部には、後述のポート252が接続可能なスリットバルブ246が設けられている。このスリットバルブ246は、スリットバルブ44と同様に構成されている。
The second return path 251 is arranged such that a start end (one end) is exposed to the outside of the
第2戻し路251の中間部には、第2戻し路251の始端部から第2インク室32へのインクの流通を許容すると共に、第2インク室32から第2戻し路251の始端部へのインクの流通を阻止する逆止弁263が配置されている。
An intermediate portion of the second return path 251 allows ink to flow from the start end of the second return path 251 to the
なお、逆止弁261及び逆止弁263は、必須の構成ではなく、逆止弁261及び逆止弁263の両方がない構成であってもよく、また、どちらか一方が設ける構成であってもよい。
Note that the
第2戻し路251の始端部から流入したインクは、第2戻し路251を流通して、第2インク室32に流入するようになっている。
The ink flowing from the start end of the second return path 251 flows through the second return path 251 and flows into the
参考例に係る循環ユニット255は、ヘッド液室34から第2インク室32にインクを戻すための流路の一部をなす第3戻し路253を備えている。第3戻し路253の一端部には、ポート250が設けられ、第3戻し路253の他端部には、ポート252が設けられている。ポート250及びポート252は、ポート50と同様に構成されている。
The
ポート250がスリットバルブ244に接続され、ポート252がスリットバルブ246に接続されることにより、第1戻し路247、第2戻し路251及び第3戻し路253によって、ヘッド液室34から第2インク室32にインクを戻すための流路が形成される。
When the
この第1戻し路247、第2戻し路251及び第3戻し路253と、供給路38によって、参考例に係る循環路280が構成される。
The
また、第3戻し路253は、ゴムチューブなどの弾性変形可能な流通管で構成されている。参考例に係る循環ユニット255は、第3戻し路253を構成する流通管が巻き掛けられるチューブポンプ257を備えている。
Further, the
チューブポンプ257は、第3戻し路253の外壁に接触する複数のローラ257Aを備えている。このチューブポンプ157では、ローラ257Aで第3戻し路253を押し潰し、ローラ257Aで第3戻し路253を押し潰した状態で回転して、第3戻し路253内部のインクを下流側へ押し出す。ローラ257Aが移動した後、押し潰された箇所は第3戻し路253の復元力によって元の形状に戻る。その際に第3戻し路253内部は真空となり、上流側のインクが吸引される。チューブポンプ257がこの動作を連続的に行うことで循環路280においてインクが循環する循環流が発生する。
The
このように、参考例では、循環路280の一部及びインクを循環させるための駆動源は、記録ヘッドユニット15とは別体である循環ユニット55に設けられている。ポート250がスリットバルブ244に接続され、ポート252がスリットバルブ246に接続されることにより、循環路280が完成される。
As described above, in the reference example, a part of the
10 インクジェット記録装置(液滴吐出装置)
15 記録ヘッドユニット(液滴吐出ヘッドユニット)
16 キャリッジ(移動体)
18 記録ヘッド(液滴吐出ヘッド)
20 インクタンク(液体貯留部)
53 膜体
57 偏心カム(カム、外力付与手段)
80 循環路
115 記録ヘッドユニット(液滴吐出ヘッドユニット)
157 チューブポンプ(外力付与手段)
180 循環路
10 Inkjet recording device (droplet ejection device)
15 Recording head unit (Droplet ejection head unit)
16 Carriage (moving body)
18 Recording head (Droplet ejection head)
20 Ink tank (liquid reservoir)
53
80
157 Tube pump (external force applying means)
180 circuit
Claims (4)
前記移動体に設けられ、前記移動体と一体に移動しながら液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記移動体に設けられ、前記液滴吐出ヘッドに供給される液体を貯留する液体貯留部と、
前記移動体に設けられ、前記液滴吐出ヘッドと前記液体貯留部との間で前記液体が循環され、外力を受けて少なくとも一部が変形可能とされ、その変形により循環流が生じる循環路と、
を備えた液滴吐出装置。 A moving object,
A droplet discharge head provided on the moving body and discharging droplets while moving integrally with the moving body;
A liquid storage section that is provided in the moving body and stores liquid supplied to the droplet discharge head;
A circulation path provided in the movable body, in which the liquid is circulated between the droplet discharge head and the liquid reservoir, and at least a part thereof is deformable by receiving an external force, and a circulation flow is generated by the deformation; ,
A droplet discharge device comprising:
前記外力付与手段は、前記膜体に外周が押し付けされるカムである請求項1又は請求項2に記載の液滴吐出装置。 The circulation path is formed of a film body in which at least a part of an outer wall is exposed to the outside of the moving body,
The droplet discharge device according to claim 1, wherein the external force applying unit is a cam whose outer periphery is pressed against the film body.
前記移動体に設けられ、前記液滴吐出ヘッドに供給される液体を貯留する液体貯留部と、
前記移動体に設けられ、前記液滴吐出ヘッドと前記液体貯留部との間で液体が循環され、外力を受けて少なくとも一部が変形可能とされ、その変形により循環流が生じる循環路と、
を備えた液滴吐出ヘッドユニット。 A droplet discharge head that is provided on a moving body and discharges droplets while moving integrally with the moving body;
A liquid storage section that is provided in the moving body and stores liquid supplied to the droplet discharge head;
A circulation path provided in the movable body, in which a liquid is circulated between the droplet discharge head and the liquid storage unit, and at least a part thereof can be deformed by an external force, and a circulation flow is generated by the deformation;
A droplet discharge head unit comprising:
Priority Applications (1)
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-
2008
- 2008-11-25 JP JP2008299629A patent/JP2010125619A/en active Pending
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