JP2014144536A - 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液滴吐出装置の液体流路内の気泡を簡易な構成で排出することを目的とする。
【解決手段】インクを供給する際は、制御装置44の制御によってポンプ42を駆動して、供給路26から回収路30へインクを循環させ、インクを循環させる圧力を調整することで、バイパス40から回収路30へインクを逆流させて、ノズルからインクを排出させることで気泡をノズルから排出するように設定されたバイパス40を設ける。
【選択図】図7
【解決手段】インクを供給する際は、制御装置44の制御によってポンプ42を駆動して、供給路26から回収路30へインクを循環させ、インクを循環させる圧力を調整することで、バイパス40から回収路30へインクを逆流させて、ノズルからインクを排出させることで気泡をノズルから排出するように設定されたバイパス40を設ける。
【選択図】図7
Description
本発明は、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関する。
液滴吐出装置としては、用紙等の記録媒体を搬送ドラムによって搬送し、記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置がよく知られており、種々の技術が提案されている。
例えば、特許文献1に記載の技術では、供給側共通流路と循環側共通流路とが交互に複数配置され、供給側共通流路にそれぞれインク供給路を介して連通する複数の圧力室が設けられている。複数の圧力室はそれぞれインク循環路を介して循環側共通流路と連通し、供給側共通流路の最下流である先端部には、供給側共通流路とその隣の循環側共通流路とを繋ぎ、供給側共通流路からインクを循環側共通流路に流すバイパス用流路が設けられている。これによって、供給側共通流路に残存する気泡をインクと共にバイパス用流路を通じて循環側共通流路に流すようにしている。
また、特許文献2に記載の技術では、インク吐出口を有するインク室に、第1、第2
のインク供給口を設け、第1のインク供給口は第1のリザーバと、第2のインク供給口は第2のリザーバとそれぞれ連通して、第2のインク供給口からインク吐出口に至る流路抵抗を、第1のインク供給口からインク吐出口に至る流路抵抗より小さく構成している。また、特許文献2に記載の技術では、ポンプの正逆転によりインクの循環と気泡の排出を切り替えるようにしている。
のインク供給口を設け、第1のインク供給口は第1のリザーバと、第2のインク供給口は第2のリザーバとそれぞれ連通して、第2のインク供給口からインク吐出口に至る流路抵抗を、第1のインク供給口からインク吐出口に至る流路抵抗より小さく構成している。また、特許文献2に記載の技術では、ポンプの正逆転によりインクの循環と気泡の排出を切り替えるようにしている。
また、特許文献3に記載の技術では、ヘッドタンクのタンクケース内に、下流室と排出経路とを連通する気泡排出経路となる第1の連通路を設け、また、上流室と排出経路とを連通する気泡排出経路となる第2の連通路とを設けて、第1、第2の連通路を、第2の連通路の流体抵抗が第1の連通路の流体抵抗よりも大きくなるように形成するようにしている。
また、特許文献4に記載の技術では、ヘッドモジュールの交換等に際して、交換前と交換後とで、インクの流量変動があった場合に、背圧を予め定めた許容範囲内に維持しつつ、前記差圧ΔPを制御して、適正な流量に遷移させる制御プログラムを実行するようにしている。すなわち、ヘッドモジュールの交換があると、供給側ポンプ及び回収側ポンプの駆動状態(実際には、回転速度)を検出し、供給側及び回収側の圧力を互いに相反する方向に定量ずつ段階的に変化させながら、供給側ポンプ及び回収側ポンプの駆動状態を監視(回転速度を監視)することで、流量を適正値に制御している。
さらに、特許文献5に記載の技術では、工程において、流量1と流量2(流量1>流量2)を設定し、相対的に急激な圧力変化率で昇圧し、目標圧力到達後、相対的に緩やかな圧力変化率で降圧するようにしている。これにより、昇圧時にヘッドモジュールの貯留室の内壁に付着する気泡を剥がしテインク内を浮遊させ、その後、降圧時にヘッドモジュールのノズルから気泡を排出することができる。
本発明は、液滴吐出装置の液体流路内の気泡を簡易な構成で排出することを目的とする。
請求項1に記載の液滴吐出ヘッドは、液体をノズルへ供給する供給路と、前記供給路からノズルへ循環させた液体を回収する回収路と、前記ノズルをバイパスして前記供給路と前記回収路とを接続すると共に、前記供給路へ供給する液体の圧力に応じて前記回収路を流れる液体の流路方向が切り替わる流路抵抗に設定されたバイパス流路と、を備えている。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記バイパス流路は、前記供給路へ供給する液体の圧力がノズルから液体が流出する圧力以上の圧力時に、前記回収路を流れる液体の流路方向が切り替わる流路抵抗に設定されている。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記供給路に液体を供給する供給路全体流路と、前記回収路から液体を回収する回収路全体流路と、を更に備え、前記供給路、前記回収路、及び前記バイパス流路が、以下に示す条件を満たす流路抵抗に設定されている。
としたときに、
cx=cA−1b>0
c=[0 0 −1 0 0 0 0 0 1]
|A|≠0
なお、Viは供給側圧力、Voは回収側圧力、R1は供給路全体流路抵抗、i1は供給側全体流量、Rdiは供給路流路抵抗、idiは供給路流量、Rdoは回収路流路抵抗、idoは回収路流量、R2は回収側全体流路抵抗、i2は回収側全体流量、Rnaはノズル抵抗、inaはノズル流量、Rbはバイパス流路抵抗、iRbはバイパス流量、V’は供給側バイパス圧力、V’’は回収側バイパス圧力を示す。
cx=cA−1b>0
c=[0 0 −1 0 0 0 0 0 1]
|A|≠0
なお、Viは供給側圧力、Voは回収側圧力、R1は供給路全体流路抵抗、i1は供給側全体流量、Rdiは供給路流路抵抗、idiは供給路流量、Rdoは回収路流路抵抗、idoは回収路流量、R2は回収側全体流路抵抗、i2は回収側全体流量、Rnaはノズル抵抗、inaはノズル流量、Rbはバイパス流路抵抗、iRbはバイパス流量、V’は供給側バイパス圧力、V’’は回収側バイパス圧力を示す。
請求項4に記載の液滴吐出装置は、請求項1〜3の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッドと、前記供給路へ液体を供給すると共に、液体を供給する圧力が変更可能な供給手段と、液体を循環させる予め定めた第1の圧力から、メニスカスが破壊されてノズルから液体が流出する第2の圧力以上の第3の圧力まで加圧して、予め定めた時間前記第3の圧力を維持した後、前記第1の圧力まで減圧するように、前記供給手段を制御する制御手段と、を備えている。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、液滴をノズルから吐出させるための駆動手段を更に備え、前記制御手段が、前記第3の圧力を維持する前記予め定めた時間の間に、ノズルから液滴を吐出させるように、前記駆動手段を更に制御する。
請求項6に記載の液滴吐出装置は、請求項1〜3の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッドと、前記供給路へ液体を供給すると共に、液体を供給する圧力が変更可能な供給手段と、液体を循環させる予め定めた第1の圧力から、メニスカスが破壊されてノズルから液体が流出する第2の圧力以上の第3の圧力まで加圧して、予め定めた時間前記第3の圧力を維持した後、前記第1の圧力よりも大きく前記第2の圧力より小さい第4の圧力まで減圧して、予め定めた時間前記第4の圧力を維持した後に、前記第3の圧力への加圧、前記第3の圧力の予め定めた時間の維持、前記第4の圧力への減圧、及び前記第4の圧力の予め定めた時間の維持を複数回繰り返すように、前記供給手段を制御する制御手段と、を備えている。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、液滴をノズルから吐出させるための駆動手段を更に備え、前記制御手段が、前記第3の圧力を維持する前記予め定めた時間の間に、ノズルから液滴を吐出させるように、前記駆動手段を更に制御する。
請求項1に記載の発明によれば、インクの流れる方向が圧力に応じて切り替わるバイパスを設けない場合と比較して、インク流路内の気泡を簡易な構成で排出することができる、という効果がある。
請求項2に記載の発明によれば、ノズルからインクが流出する圧力以上の圧力時に、インクが逆流する構成を有さない場合と比較して、気泡を排出し易くなるという効果がある。
請求項3に記載の発明によれば、本構成の条件により、圧力に応じてインクの流れる方向が切り替わるバイパスを設定することができる、という効果がある。
請求項4に記載の発明によれば、本構成の制御を行わない場合と比較して、気泡を排出し易くすることができる、という効果がある。
請求項5に記載の発明によれば、ノズルからインクが流出する圧力以上に加圧している間に、ノズルからインクを吐出させるように駆動手段を制御しない場合に比較して、気泡を排出し易くすることができる、という効果がある。
請求項6に記載の発明によれば、本構成の制御を行わない場合と比較して、気泡を排出し易くすることができる、という効果がある。
請求項7に記載の発明によれば、ノズルからインクが流出する圧力以上に加圧している間に、ノズルからインクを吐出させるように駆動手段を制御しない場合に比較して、気泡を排出し易くすることができる、という効果がある。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、液滴吐出装置としてインクジェット記録装置を一例として説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドを示す図である。
インクジェット記録装置10は、図1に示すように、複数のインクジェット記録ヘッド12を備えている。本実施の形態では4つのインクジェット記録ヘッド12がドラム14上に配置されている。
各インクジェット記録ヘッド12は、ドラム14の幅方向に長尺形状とされてドラム14の周方向に沿って順に配置されている。各インクジェット記録ヘッド12は、それぞれ異なる色のインクを吐出し、ドラム14とインクジェット記録ヘッド12の間に搬送される記録媒体に対してインクを吐出して記録媒体上に画像を形成する。本実施の形態では、マゼンタ(M)色のインクを吐出するインクジェット記録ヘッド12M、ブラック(K)色のインクを吐出するインクジェット記録ヘッド12K、シアン(C)色のインクを吐出するインクジェット記録ヘッド12C、及びイエロー(Y)色のインクを吐出するインクジェット記録ヘッド12Yが、ドラム14の周方向(記録媒体の搬送方向)に沿って順に配置されている。なお、配置順は、これに限るものではない。
図2(A)は本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置における各インクジェット記録ヘッド12の記録面を示す図であり、図2(B)は各インクジェット記録ヘッドに搭載されるヘッドモジュールの一例を示す断面図であり、図3は、本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるヘッドモジュールの図2(B)の点線部分(記録面付近)の拡大断面図であり、図4は、本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるノズル付近の拡大断面図である。
インクジェット記録ヘッド12は、図2(A)に示すように、複数のノズル16がマトリクス状に配列されたヘッドモジュール18が複数配列されて構成されている。
各ヘッドモジュール18は、図2〜4に示すように、インク供給口20、インク供給室22、インク供給用共通流路24、供給路26、貯留室28、回収路30、インク回収用共通流路32、インク回収室34、及びインク回収口36を備えている。
図2(B)に示すように、インクを供給するインク供給口20からヘッドモジュール18内にインクが供給され、インク供給口20から供給されたインクが、フィルタ38が設けられたインク供給室22へ供給される。
インク供給室22に供給されたインクは、図3矢印Aで示すように、複数のノズル16で共通する流路とされたインク供給用共通流路24へ循環して、図3の矢印Dで示すように、供給路26を介して貯留室28に貯留された後に供給路26を通ってノズル16へインクが供給される。なお、図示は省略するが、貯留室28の図4の上側には、ピエゾ素子等のインクを吐出するための駆動手段46(図7参照)が設けられており、当該駆動手段46を駆動することにより、貯留室28からノズル16へ圧力を加えて、ノズル16からインクを吐出するようになっている。また、図3では、インク供給用共通流路24及びインク回収用共通流路32を同一部分として示すが、インク供給用流路24と、インク回収用共通流路32は、図3の矢印X方向に交互に配列されている。
また、図4の点線矢印Eで示すように、ノズルへ供給された残りのインクは、ノズル16の脇の回収路30を介して、インク回収用共通流路32にインクが循環される。
インク回収用共通流路32に循環したインクは、図3矢印Bで示すように、インク回収室34に循環してインク回収口36からヘッドモジュール18外に排出されるようになっている。
ところで、本実施の形態に係わるインクジェット記録ヘッド12のように、循環型のインクジェット記録ヘッドでは、回収路内に通常のインク循環では流れない気泡が残存し、残存した気泡がノズル16からのインクの吐出時に起きる逆流によって、図5(A)矢印で示すように、ノズル16近傍まで運ばれて吐出不良の原因となることがある。
インクの回収路内の気泡を取り除く方法としては、例えば、図5(B)に示すように、回収路の流れの方向の切替を複数回行って気泡を揺らすことで気泡の移動を促す方法や、回収路の流量を増加させることで気泡の移動を促す方向が有効である。
ここで、インクの流れの方向を変える方法としては、図6(A)に示すように、圧力制御装置のポンプ80の回転方向を切り替えたり、図6(B)に示すように、回収側(Out側)にも圧力制御装置を設けて、供給側及び回収側のそれぞれの圧力制御装置によってインクの流れ方法を切り替えたり、図6(C)示すように、複数のバルブとバイパスを設けてバルブの切替によってインクの循環方向を切り替えることが考えられる。
しかしながら、圧力制御装置のポンプの回転方向を切り替える場合には、回転の切替によるポンプ80の負荷があがってしまい寿命が短くなる可能性がある。また、回収側にも圧力制御装置を設ける場合や、複数のバルブとバイパスを設ける場合には、装置が大型化してしまう、という問題がある。
そこで、本実施の形態では、図5(C)に示すように、バイパス40を設けてメニスカスが破壊されるまで供給側を加圧してノズル16からインクを流出させて気泡を排出するようになっている。具体的には、図3に示すように、インク供給室22とインク回収室34との間にバイパス40が設けられている。
バイパス40によって、供給側のみに圧力制御装置を設けるだけで、ノズル16からのインクの流出前後でインクの流れの方向を切り替えることができる。
本実施の形態では、インクを供給する際には、ポンプ42(図7(C)参照)を駆動することによって、図7(A)の点線で示すように、供給路26から回収路30へインクを循環させる。そして、インクを循環させる圧力を調整することにより、図7(B)の点線で示すように、バイパス40から回収路30へインクを逆流させて、ノズル16からインクを排出させることで気泡等をノズル16から排出させる。
なお、本実施の形態では、図7(C)に示すように、インクを循環させるポンプ42を備えており、ポンプ42の駆動を制御装置44が制御することにより、インクを循環させる圧力を調整するようになっている。
ここで、気泡を排出させる回収路30の流量を増加させるためには回収路30の流路抵抗を低くする必要があるが、循環中の回収路30の流量は供給路26の流路抵抗にも依存する。供給路26の流路抵抗も一緒に下げると吐出効率が低下するため、循環状態で回収路30の流量を増加させることは難しく、単にバイパス40を設けただけでは、インクの循環方向を切り替えることができない。
本実施の形態のように、バイパス40を持つインクジェット記録ヘッドを考えると、バイパス流路と回収路の流路抵抗を両方下げておくことで、回収路30を逆流時(供給側→バイパス→回収路→ノズル)は循環時より多くのインクを流すことができる。
なお、バイパス40の位置は、本実施の形態では、インクジェット記録ヘッド12の内部に設ける例を示すが、外部に設けるようにしてもよいが、本実施の形態のように、インクジェット記録ヘッド12の内部に設けることで、インクジェット記録ヘッド12内の温調や脱気効果向上に利用することができる。
続いて、本実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッド12の各流路の設定方法について詳細に説明する。
本実施の形態では、各流路抵抗を設定するために、インクジェット記録ヘッド12の各部を等価回路として考える。
図8は、本実施の形態に係わるインクジェット記録装置10におけるインクジェット記録ヘッド12の流路を捉えた等価回路を示す図である。
本実施の形態では、図2(B)に示したインク供給口20からインク供給室22の部分における流路抵抗を供給側全体流路抵抗R1とすると共に、インク回収室34からインク回収口36における部分の流路抵抗を回収側全体流路抵抗R2とする。
また、図3矢印Cで示すバイパス40部分の流路抵抗をバイパス流路抵抗Rbとし、図3矢印Dで示す、供給路26から貯留室28を通ってノズル16までの供給路26の部分の流路抵抗を供給路流路抵抗Rdiとする。
また、ノズル16の流路抵抗をノズル流路抵抗Rnaとし、図4矢印Eで示すノズル16からインク回収用共通流路32へ接続された回収路30部分の流路抵抗を回収路流路抵抗Rdoとする。
インクジェット記録ヘッド12は、図8に示すように、供給側全体流路抵抗R1、供給路流路抵抗Rdi、回収路流路抵抗Rdo、回収側全体流路抵抗R2が順に直列接続されている。そして、供給側全体流路抵抗R1と供給路流路抵抗Rdiの間と、回収路流路抵抗Rdoと回収側全体流路抵抗R2の間にバイパス流路抵抗Rbが接続されている。また、供給路流路抵抗Rdiと回収路流路抵抗Rdoの間にインク流出時のノズル流路抵抗Rnaが接続されている。
なお、図8の等価回路では、ノズル流路抵抗Rnaの他端を0として考える。また、複数ノズルがある場合は、供給路流路抵抗Rdi、回収路流路抵抗Rdo、ノズル流路抵抗Rnaを並列接続として近似する。
上述の等価回路において、回収路流路抵抗Rdoと回収側全体流路抵抗R2の間のバイパス流路抵抗Rbの接続点の圧力をV’’(回収側バイパス圧力)とすると、バイパス40を設けて逆流を発生させるための各流路抵抗は、V’’>Vnaの条件(逆流条件)を満たす。
また、各流路の関係は、以下の式で表される。なお、供給側全体流路抵抗R1と供給路流路抵抗Rdiの間のバイパス流路抵抗Rbの接続点の圧力をV’(供給側バイパス圧力)、制御可能なインクの供給圧力をVi(供給側圧力)、インクを回収する際の回収圧力Vo(回収側圧力)、供給側全体流路抵抗R1を流れる流量をi1(供給側全体流量)、供給路流路抵抗Rdiを流れる流量をidi(供給路流量)、回収路流路抵抗Rdoを流れる流量をido(回収路流量)、回収側全体流路抵抗R2を流れる流量をi2(回収側全体流量)、ノズル抵抗Rnaを流れる流量をina(ノズル流量)、バイパス40の流路抵抗をRb(バイパス流路抵抗)、バイパス40を流れる流量をiRb(バイパス流量)として示す。
Vi−V’=R1×i1
V’−V’’=Rb×ib
V’−Vna=Rdi×idi
V’’−Vna=Rdo×ido
V’’−Vo=R2×i2
i1−ib−idi=0
Ib−Ido−i2=0
idi+ido−ina=0
Vna=Rna×ina
これらの連立方程式を行列形式で整理すると、以下に示すようになる。
V’−V’’=Rb×ib
V’−Vna=Rdi×idi
V’’−Vna=Rdo×ido
V’’−Vo=R2×i2
i1−ib−idi=0
Ib−Ido−i2=0
idi+ido−ina=0
Vna=Rna×ina
これらの連立方程式を行列形式で整理すると、以下に示すようになる。
また、上記の行列式を用いて上述した逆流条件(V’’−Vna>0)を表すと以下のようになる。
cx=cA−1b>0
C=[0 0 −1 0 0 0 0 0 1]
また、行列Aの逆行列A−1が存在する条件は以下の通りである。
C=[0 0 −1 0 0 0 0 0 1]
また、行列Aの逆行列A−1が存在する条件は以下の通りである。
|A|≠0
上記の式が成り立つようにバイパス流路抵抗Rb、供給路流路抵抗Rdi、及び回収路流路抵抗Rdoを設定することにより、供給側の圧力を調整することで、バイパス40を用いてインクを逆流させることが可能となる。
上記の式が成り立つようにバイパス流路抵抗Rb、供給路流路抵抗Rdi、及び回収路流路抵抗Rdoを設定することにより、供給側の圧力を調整することで、バイパス40を用いてインクを逆流させることが可能となる。
ここで、本実施の形態に係わるインクジェット記録装置10の圧力調整方法について説明する。図9は、本実施の形態に係わるインクジェット記録装置10の圧力調整の一例を示す図である。
本実施の形態では、図9に示すように、制御装置44が複数の圧力値を用いてポンプ42を制御することにより、インクジェット記録ヘッド12の気泡排出等を制御する。
具体的には、図9に示すように、インクを循環させる通常の状態では、通常循環圧力P1とすることにより、図7(A)に示すように、供給路26から回収路30方向へインクが循環される。なお、制御装置44が通常循環圧力P1でポンプ42を駆動するように制御すると共に、ピエゾ素子等の駆動手段46を制御することにより、インクがノズル16から吐出される。
そして、気泡等を排出する際には、制御装置44がポンプ42を制御して圧力P3まで加圧して、予め定めた時間T1の間、圧力P3となるように維持する。すなわち、メニスカスが破壊されてノズル16からインクが流出し始める圧力P2以上の圧力を加えることにより、バイパス40を介して回収路30側からノズル16へ向かってインクが逆流する。また、制御装置44がポンプ42を制御してノズル16からのインクの流出が開始される圧力P2以上の圧力P3を加えることで圧力P3が加わる期間は逆流の流量も多くなり、気泡が確実に排出される。
また、ノズル16からのインク流出が開始される圧力P2付近では、インクの流れの切り替わりが起きるので、気泡が揺らされて移動が促される。
なお、本実施の形態では、通常循環圧力P1から圧力P3へ加圧してバイパスから回収路30及びノズル16方向へインクを逆流させて、圧力P3を予め定めた時間T1の間維持した後に、通常循環圧力P1に戻すサイクルによってノズル16から気泡を排出するが、圧力のサイクルとしては、これに限るものではなく、例えば、図10に示すようにしてもよい。
すなわち、図10に示す例では、まず上記(図9)と同様に、制御装置44がポンプ42を制御して通常循環圧力P1から圧力P3まで加圧して、予め定めた時間T2(図9と同様にT1としてもよい。)の間、圧力P3となるように維持する。これによりインクが逆流してノズル16から気泡が排出される。
続いて、制御装置44がポンプ42を制御して通常循環圧力P1より大きい圧力で、メニスカスが破壊されてノズル16からインクが流出し始める圧力P2より小さい圧力P4として時間T3維持することにより、通常と正方向にインクを循環させて、再び圧力P3にする。そして、圧力P3、P4のサイクルを複数回行って、インクの正循環と逆流を繰り返し行うことにより、気泡の排出が促されてノズル16から気泡が排出される。
図10の例では、インクを逆流させる圧力P3から通常循環圧力P1まで戻さずに、通常循環圧力P1よりも大きい圧力P4にすることにより、循環方向を切り替える際に圧力変更にかかる時間を短縮して、循環方向の切替時間を短縮するようにしている。これにより、インクの循環方向の切替速度が、図9に示す圧力サイクルを繰り返すよりも早くなり、気泡が排出され易くなる。
なお、上記の実施の形態では、供給するインクの圧力を通常循環圧力から、メニスカスが破壊されてノズル16からインクが流出し始める圧力P2以上の圧力P3まで加圧することにより、ノズル16からインクを流出させることで、回収路30を流れるインクを逆流させるようにしたが、圧力P2以上にしなくても貯留室28からインクを吐出するように制御装置44がピエゾ素子等の駆動手段46を駆動することにより、ノズル16からインクを吐出させると共に、ポンプ42を制御することにより、供給するインクの圧力を調整(加圧)するようにしてもよいし、圧力P2以上の圧力P3まで加圧してメニスカスを破壊してノズル16からインクを吐出させると共に、同時に制御装置44が駆動手段46を駆動してインクの吐出を補助するようにしてもよい。例えば、図9の時間T1の間や、図10の時間T2の間に制御装置44がピエゾ素子等の駆動手段46を駆動して吐出動作を行うようにしてもよい。これにより、インクの逆流時の流量が増加して気泡が更に排出され易くなる。
10 インクジェット記録装置
12 インクジェット記録ヘッド
16 ノズル
18 ヘッドモジュール
20 インク供給口
22 インク供給室
24 インク供給用共通流路
26 供給路
28 貯留室
30 回収路
32 インク回収用共通流路
34 インク回収室
36 インク回収口
40 バイパス
42 ポンプ
44 制御装置
46 駆動手段
Vi 供給側圧力
Vo 回収側圧力
R1 供給路全体流路抵抗
i1 供給側全体流量
Rdi 供給路流路抵抗
idi 供給路流量
Rdo 回収路流路抵抗
ido 回収路流量
R2 回収側全体流路抵抗
i2 回収側全体流量
Rna ノズル抵抗
ina ノズル流量
Rb バイパス流路抵抗
iRb バイパス流量
V’ 供給側バイパス圧力
V’’ 回収側バイパス圧力
12 インクジェット記録ヘッド
16 ノズル
18 ヘッドモジュール
20 インク供給口
22 インク供給室
24 インク供給用共通流路
26 供給路
28 貯留室
30 回収路
32 インク回収用共通流路
34 インク回収室
36 インク回収口
40 バイパス
42 ポンプ
44 制御装置
46 駆動手段
Vi 供給側圧力
Vo 回収側圧力
R1 供給路全体流路抵抗
i1 供給側全体流量
Rdi 供給路流路抵抗
idi 供給路流量
Rdo 回収路流路抵抗
ido 回収路流量
R2 回収側全体流路抵抗
i2 回収側全体流量
Rna ノズル抵抗
ina ノズル流量
Rb バイパス流路抵抗
iRb バイパス流量
V’ 供給側バイパス圧力
V’’ 回収側バイパス圧力
Claims (7)
- 液体をノズルへ供給する供給路と、
前記供給路からノズルへ循環させた液体を回収する回収路と、
前記ノズルをバイパスして前記供給路と前記回収路とを接続すると共に、前記供給路へ供給する液体の圧力に応じて前記回収路を流れる液体の流路方向が切り替わる流路抵抗に設定されたバイパス流路と、
を備えた液滴吐出ヘッド。 - 前記バイパス流路は、前記供給路へ供給する液体の圧力がノズルから液体が流出する圧力以上の圧力時に、前記回収路を流れる液体の流路方向が切り替わる流路抵抗に設定されている請求項1に記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記供給路に液体を供給する供給路全体流路と、前記回収路から液体を回収する回収路全体流路と、を更に備え、
前記供給路、前記回収路、及び前記バイパス流路が、以下に示す条件を満たす流路抵抗に設定された請求項1又は請求項2に液滴吐出ヘッド。
cx=cA−1b>0
c=[0 0 −1 0 0 0 0 0 1]
|A|≠0
なお、Viは供給側圧力、Voは回収側圧力、R1は供給路全体流路抵抗、i1は供給側全体流量、Rdiは供給路流路抵抗、idiは供給路流量、Rdoは回収路流路抵抗、idoは回収路流量、R2は回収側全体流路抵抗、i2は回収側全体流量、Rnaはノズル抵抗、inaはノズル流量、Rbはバイパス流路抵抗、iRbはバイパス流量、V’は供給側バイパス圧力、V’’は回収側バイパス圧力を示す。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッドと、
前記供給路へ液体を供給すると共に、液体を供給する圧力が変更可能な供給手段と、
液体を循環させる予め定めた第1の圧力から、メニスカスが破壊されてノズルから液体が流出する第2の圧力以上の第3の圧力まで加圧して、予め定めた時間前記第3の圧力を維持した後、前記第1の圧力まで減圧するように、前記供給手段を制御する制御手段と、
を備えた液滴吐出装置。 - 液滴をノズルから吐出させるための駆動手段を更に備え、
前記制御手段が、前記第3の圧力を維持する前記予め定めた時間の間に、ノズルから液滴を吐出させるように、前記駆動手段を更に制御する請求項4に記載の液滴吐出装置。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッドと、
前記供給路へ液体を供給すると共に、液体を供給する圧力が変更可能な供給手段と、
液体を循環させる予め定めた第1の圧力から、メニスカスが破壊されてノズルから液体が流出する第2の圧力以上の第3の圧力まで加圧して、予め定めた時間前記第3の圧力を維持した後、前記第1の圧力よりも大きく前記第2の圧力より小さい第4の圧力まで減圧して、予め定めた時間前記第4の圧力を維持した後に、前記第3の圧力への加圧、前記第3の圧力の予め定めた時間の維持、前記第4の圧力への減圧、及び前記第4の圧力の予め定めた時間の維持を複数回繰り返すように、前記供給手段を制御する制御手段と、
を備えた液滴吐出装置。 - 液滴をノズルから吐出させるための駆動手段を更に備え、
前記制御手段が、前記第3の圧力を維持する前記予め定めた時間の間に、ノズルから液滴を吐出させるように、前記駆動手段を更に制御する請求項6に記載の液滴吐出装置。
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