JP2018202726A - 液体噴射装置及び液体噴射装置のメンテナンス方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体噴射部を良好にメンテナンスできる液体噴射置及び液体噴射装置のメンテナンス方法を提供する。【解決手段】液体噴射装置11は、液体を噴射するノズル19を有する液体噴射部12と、液体供給源13と液体噴射部12とに接続される液体供給流路27と、液体供給流路27の途中に設けられるポンプ室41を有して、吸引駆動と吐出駆動とを繰り返すことによって液体供給源13から液体噴射部12に向けて液体を流動させるポンプ機構31と、を備える。液体噴射装置11においては、ノズル19から液体を排出させることによって液体噴射部12をメンテナンスする前に、ポンプ室41の液体収容量が予め設定された設定値になるまで、ポンプ機構31が吸引駆動する。【選択図】図7
Description
本発明は、プリンターなどの液体噴射装置及び液体噴射装置のメンテナンス方法に関する。
液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、吸引駆動と吐出駆動とを繰り返すことによって液体噴射ヘッドに液体を供給するポンプと、を備える液体噴射装置がある(例えば、特許文献1)。
ポンプが吐出駆動して液体を供給することによって、ノズルから液体を排出させて液体噴射ヘッドをメンテナンスすることができる。この場合、ポンプが吐出駆動を始める時点のポンプ室の液体収容量が異なると、その後の吐出駆動時の液体の流れ方が一定にならない。そして、ノズルから流れる液体の量または速度が十分でないと、メンテナンスが適切に行われない。本発明の課題は、液体噴射部を良好にメンテナンスできる液体噴射置及び液体噴射装置のメンテナンス方法を提供することである。
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する液体噴射装置は、液体を噴射するノズルを有する液体噴射部と、液体供給源と前記液体噴射部とに接続される液体供給流路と、前記液体供給流路の途中に設けられるポンプ室を有して、吸引駆動と吐出駆動とを繰り返すことによって前記液体供給源から前記液体噴射部に向けて前記液体を流動させるポンプ機構と、を備え、前記ノズルから前記液体を排出させることによって前記液体噴射部をメンテナンスする前に、前記ポンプ室の液体収容量が予め設定された設定値になるまで、前記ポンプ機構が吸引駆動する。
上記課題を解決する液体噴射装置は、液体を噴射するノズルを有する液体噴射部と、液体供給源と前記液体噴射部とに接続される液体供給流路と、前記液体供給流路の途中に設けられるポンプ室を有して、吸引駆動と吐出駆動とを繰り返すことによって前記液体供給源から前記液体噴射部に向けて前記液体を流動させるポンプ機構と、を備え、前記ノズルから前記液体を排出させることによって前記液体噴射部をメンテナンスする前に、前記ポンプ室の液体収容量が予め設定された設定値になるまで、前記ポンプ機構が吸引駆動する。
この構成によれば、メンテナンスの前にポンプ機構が吸引駆動してポンプ室の液体収容量を設定値にするので、メンテナンスの際にノズルから一定量の液体が排出される。したがって、液体噴射部を良好にメンテナンスできる。
上記液体噴射装置は、前記ポンプ機構が吸引駆動して前記ポンプ室の液体収容量が前記設定値になった後に、前記ポンプ機構が吐出駆動することによって、前記ノズルから前記液体を排出させることが好ましい。
この構成によれば、ポンプ機構が吸引駆動してポンプ室の液体収容量を設定値になると、その後の吐出駆動により、ノズルから一定量の液体が排出される。したがって、メンテナンスの際に適切に液体を流動させて、液体噴射部内の異物をノズルから排出することができる。
上記液体噴射装置は、前記ポンプ室と前記液体噴射部との間で前記液体供給流路を開閉することによって前記液体噴射部内の圧力を調整する圧力調整機構を備え、前記ポンプ室の液体収容量が前記設定値となるまで前記ポンプ機構が吸引駆動した後、前記圧力調整機構が前記液体供給流路を開いて、前記ポンプ機構が吐出駆動することにより、前記液体噴射部をメンテナンスすることが好ましい。
上記構成によれば、圧力調整機構が液体供給流路を開く前にポンプ機構が吸引駆動をすると、その後の吐出駆動までの間に、液体供給流路の開閉に伴う圧力変動が起こりにくい。そのため、吐出駆動に伴って、液体噴射部内から異物を適切に排出することができる。
上記液体噴射装置において、前記圧力調整機構は、前記液体供給流路の途中に配置される液体流入部と、前記液体流入部と前記液体噴射部の間の前記液体供給流路に配置される液体流出部と、前記液体流出部の壁面の一部を構成するダイヤフラムと、前記液体流入部と前記液体流出部との間で前記液体供給流路を開閉する開閉弁と、を有し、前記ダイヤフラムの前記液体流出部内側の面を第1の面とし、前記第1の面の反対側の面を第2の面とすると、前記ダイヤフラムの前記第1の面にかかる圧力が、前記第2の面にかかる圧力よりも低くなり、かつ、前記第1の面にかかる圧力と前記第2の面にかかる圧力との差が所定値以上になると、前記開閉弁が前記液体供給流路を開くことが好ましい。
この構成によれば、液体噴射部につながる液体流出部内の圧力の変化に伴ってダイヤフラムが変位することにより、液体供給流路を開閉することができる。
上記液体噴射装置は、前記液体流出部の容積が小さくなる方向に前記ダイヤフラムを押圧することによって、前記開閉弁に前記液体供給流路を開かせる押圧機構を備えることが好ましい。
上記液体噴射装置は、前記液体流出部の容積が小さくなる方向に前記ダイヤフラムを押圧することによって、前記開閉弁に前記液体供給流路を開かせる押圧機構を備えることが好ましい。
この構成によれば、押圧機構がダイヤフラムを押すことによって、液体供給流路を強制的に開くことができる。
上記液体噴射装置において、前記押圧機構は、前記ダイヤフラムの前記第2の面側に形成される圧力調整室と、前記圧力調整室内の圧力を調整可能な圧力調整部と、を有し、前記圧力調整部が前記圧力調整室内を大気圧より高い圧力に調整することによって、前記ダイヤフラムを押圧することが好ましい。
上記液体噴射装置において、前記押圧機構は、前記ダイヤフラムの前記第2の面側に形成される圧力調整室と、前記圧力調整室内の圧力を調整可能な圧力調整部と、を有し、前記圧力調整部が前記圧力調整室内を大気圧より高い圧力に調整することによって、前記ダイヤフラムを押圧することが好ましい。
この構成によれば、圧力調整室の圧力を調整することによって、液体供給流路を強制的に開くことができる。
上記液体噴射装置において、前記ポンプ機構は、前記液体供給源と前記ポンプ室との間に設けられ、前記ポンプ室への前記液体の流入を許容するとともに前記ポンプ室からの前記液体の流出を抑制する第1の一方向弁と、前記ポンプ室と前記液体噴射部との間に設けられ、前記ポンプ室からの前記液体の流出を許容するとともに前記ポンプ室への前記液体の流入を抑制する第2の一方向弁と、前記ポンプ室の壁面の一部を構成して、前記ポンプ室の容積を変更する方向に変位可能な変位部と、前記ポンプ室の容積を増大する方向に前記変位部を変位させる変位機構と、前記ポンプ室の容積を減少させる方向に前記変位部を付勢する付勢部材と、を有することが好ましい。
上記液体噴射装置において、前記ポンプ機構は、前記液体供給源と前記ポンプ室との間に設けられ、前記ポンプ室への前記液体の流入を許容するとともに前記ポンプ室からの前記液体の流出を抑制する第1の一方向弁と、前記ポンプ室と前記液体噴射部との間に設けられ、前記ポンプ室からの前記液体の流出を許容するとともに前記ポンプ室への前記液体の流入を抑制する第2の一方向弁と、前記ポンプ室の壁面の一部を構成して、前記ポンプ室の容積を変更する方向に変位可能な変位部と、前記ポンプ室の容積を増大する方向に前記変位部を変位させる変位機構と、前記ポンプ室の容積を減少させる方向に前記変位部を付勢する付勢部材と、を有することが好ましい。
この構成によれば、ポンプ機構は、変位機構がポンプ室の容積を増大する方向に変位部を変位させることによって吸引駆動し、付勢部材が変位部を付勢することによって吐出駆動することができる。
上記液体噴射装置において、前記変位機構は、前記変位部によって前記ポンプ室と区画される減圧室を有し、前記減圧室を減圧することによって、前記ポンプ室の容積を増大する方向に前記変位部を変位させることが好ましい。
この構成によれば、減圧室内の圧力を調整することによって、変位部を変位させることができる。
上記課題を解決する液体噴射装置のメンテナンス方法は、液体を噴射するノズルを有する液体噴射部と、液体供給源と前記液体噴射部とに接続される液体供給流路と、前記液体供給流路の途中に設けられたポンプ室を有して、吸引駆動と吐出駆動とを繰り返すことによって前記液体供給源から前記液体噴射部に向けて前記液体を流動させるポンプ機構と、前記ポンプ室と前記液体噴射部との間で前記液体供給流路を開閉することによって前記液体噴射部内の圧力を調整可能な圧力調整機構と、を備える液体噴射装置のメンテナンス方法であって、前記ポンプ室の液体収容量が設定値となるまで前記ポンプ機構が吸引駆動し、前記吸引駆動の後に前記圧力調整機構が前記液体供給流路を開き、前記液体供給流路が開いた後に前記ポンプ機構が吐出駆動することにより、前記ノズルから前記液体を排出させる。
上記課題を解決する液体噴射装置のメンテナンス方法は、液体を噴射するノズルを有する液体噴射部と、液体供給源と前記液体噴射部とに接続される液体供給流路と、前記液体供給流路の途中に設けられたポンプ室を有して、吸引駆動と吐出駆動とを繰り返すことによって前記液体供給源から前記液体噴射部に向けて前記液体を流動させるポンプ機構と、前記ポンプ室と前記液体噴射部との間で前記液体供給流路を開閉することによって前記液体噴射部内の圧力を調整可能な圧力調整機構と、を備える液体噴射装置のメンテナンス方法であって、前記ポンプ室の液体収容量が設定値となるまで前記ポンプ機構が吸引駆動し、前記吸引駆動の後に前記圧力調整機構が前記液体供給流路を開き、前記液体供給流路が開いた後に前記ポンプ機構が吐出駆動することにより、前記ノズルから前記液体を排出させる。
上記構成によれば、圧力調整機構が液体供給流路を開く前にポンプ機構が吸引駆動をするので、その後の吐出駆動までの間に、液体供給流路の開閉に伴う圧力変動が起こりにくい。そのため、吐出駆動に伴って適切に液体を流動させ、液体排出部内から異物を排出することができる。これにより、液体噴射部を良好にメンテナンスできる。
以下、液体噴射装置の実施形態について、図を参照して説明する。液体噴射装置は、例えば、液体の一例であるインクを噴射することによって用紙などの媒体に印刷するインクジェット式のプリンターである。
(第1実施形態)
図1に示すように、液体噴射装置11は、液体を噴射する液体噴射部12と、液体供給源13から液体噴射部12に液体を供給する供給機構14とを備えている。さらに、液体噴射装置11は、液体噴射部12と対向する位置に配置された支持台112と、媒体113を搬送方向Yに搬送する搬送部114と、液体噴射部12を走査方向Xに移動させながら媒体113に液体を噴射することで印刷を行う印刷部115とを備えている。
図1に示すように、液体噴射装置11は、液体を噴射する液体噴射部12と、液体供給源13から液体噴射部12に液体を供給する供給機構14とを備えている。さらに、液体噴射装置11は、液体噴射部12と対向する位置に配置された支持台112と、媒体113を搬送方向Yに搬送する搬送部114と、液体噴射部12を走査方向Xに移動させながら媒体113に液体を噴射することで印刷を行う印刷部115とを備えている。
支持台112は、媒体113の搬送方向Yと直交(交差)する方向である媒体113の幅方向(走査方向X)に延在している。支持台112、搬送部114、及び印刷部115は、ハウジングやフレームなどによって構成される本体116に組み付けられている。そして、本体116には、カバー117が開閉可能に設けられている。
搬送部114は、搬送方向Yにおける支持台112の上流側及び下流側にそれぞれ配置された搬送ローラー対118,119と、搬送ローラー対119の下流側に配置されて媒体113を案内する案内板120とを備えている。そして、搬送ローラー対118,119が搬送モーター(図示略)に駆動されて媒体113を挟持しながら回転すると、媒体113は、支持台112及び案内板120に支持されつつ、支持台112の表面及び案内板120の表面に沿って搬送される。
印刷部115は、走査方向Xに沿って延設されたガイド軸122,123と、そのガイド軸122,123に案内されて走査方向Xに往復移動可能なキャリッジ124とを備えている。キャリッジ124は、キャリッジモーター(図示略)の駆動に伴って移動する。キャリッジ124における鉛直方向Z側の端部である下端部には、少なくとも1つ(本実施形態では2つ)の液体噴射部12が取り付けられている。これら2つの液体噴射部12同士は、走査方向Xに所定の距離だけ離れ、且つ搬送方向Yに所定の距離だけずれるように配置されている。液体噴射部12は、液体を液滴として噴射する複数のノズル19と、これらノズル19が開口するノズル面18と、を有する。
図2に示すように、走査方向Xにおいて液体噴射部12が搬送中の媒体113と対峙しない領域である非印刷領域には、フラッシング機構130と、ワイピング機構140と、キャップ機構150とが設けられている。
フラッシングとは、ノズル19の目詰まりなどを予防または解消する目的でノズル19から印刷とは無関係に液体を排出するメンテナンス動作のことである。フラッシング機構130は、フラッシングの際に液体噴射部12から噴射された液体を受容する液体受容部131を有している。液体受容部131は、開口132を有する箱状をなしている。
図3に示すように、ワイピング機構140は、箱状をなす筐体141と、筐体141の奥行方向(図3では左右方向)における一端側に配置される繰出ローラー142と、筐体141の奥行方向における他端側に配置される巻取ローラー143と、筐体141の開口から露出する位置に配置される中間ローラー144とを備えている。また、ワイピング機構140は、中間ローラー144を筐体141の外側に向けて付勢する付勢部材145と、筐体141を進退移動させる際に駆動される第1ワイパー駆動部146と、ノズル面18との鉛直方向Zにおける間隔を調整する際に駆動される第2ワイパー駆動部147とを備えている。
繰出ローラー142、巻取ローラー143及び中間ローラー144は、軸方向が互いに平行をなすように筐体141に回転可能に支持されている。繰出ローラー142には、媒体113を吸収したり保持したりする布ワイパー148がロール状に巻き重ねられている。繰出ローラー142から巻き解かれた布ワイパー148は、途中部分が布ワイパー148に巻き掛けられるとともに、その先端が巻取ローラー143に巻き付けられる。布ワイパー148のうち、中間ローラー144に巻き掛けられた部分を払拭部149と言う。払拭部149が相対移動しながらノズル面18を払拭するメンテナンス動作を、ワイピングと言う。巻取ローラー143は、繰出ローラー142から繰り出された布ワイパー148を巻き取るべく、回転駆動する。
ワイピング機構140の上方に液体噴射部12が位置するようにキャリッジ124を移動させた状態において、第1ワイパー駆動部146及び第2ワイパー駆動部147が駆動すると、払拭部149が液体噴射部12に対して相対移動し、ノズル面18を払拭する。また、ノズル面18の払拭に伴って払拭部149が液体を吸収すると、巻取ローラー143が回転駆動して、使用済みの払拭部149を巻取ローラー143に巻き取る。これにより布ワイパー148の未使用部分が中間ローラー144に巻き掛けられ、その未使用部分が新たに払拭部149となる。
図2に示すように、キャップ機構150は、2つの液体噴射部12が有するノズル19の開口をそれぞれ覆う2つの有底四角箱状のキャップ151と、キャップ151を昇降させるキャップ駆動部152と、キャップ151内を吸引する吸引機構153と、を備えている。2つの液体噴射部12がそれぞれ対応するキャップ151と対向する位置にキャリッジ124が移動したときに、キャップ駆動部152が2つのキャップ151を上昇させると、2つの液体噴射部12のノズル面18に対して2つのキャップ151がそれぞれ当接して、全てのノズル19を覆う。このようにキャップ151でノズル19を覆う動作を、キャッピングと言う。
キャップ151は、液体噴射部12のノズル面18における全てのノズル19を含む領域を覆うことが可能になっている。キャッピング時に吸引機構153が駆動すると、キャップ151内に生じた負圧がノズル19内に及び、液体噴射部12内が吸引される。この吸引により、液体噴射部12内の液体とともに、液体に含まれる気泡等の異物をノズル19から排出するメンテナンス動作を吸引クリーニングと言う。
次に、液体噴射部12について詳しく説明する。
図4に示すように、液体噴射部12は、液体中にある気泡等の異物を捕捉する噴射部フィルター16と、噴射部フィルター16を通過した液体を貯留する共通液室17とを備えている。液体噴射部12は、ノズル面18に開口する複数のノズル19と共通液室17との間に位置する複数の圧力室20と、圧力室20の壁面の一部を形成する振動板21と、共通液室17と圧力室20とを連通させる連通孔22と、を備えている。液体噴射部12は、振動板21における圧力室20と面する部分の反対側の面であって共通液室17と異なる位置に配置される収容室23と、収容室23に収容されたアクチュエーター24と、を備えている。
図4に示すように、液体噴射部12は、液体中にある気泡等の異物を捕捉する噴射部フィルター16と、噴射部フィルター16を通過した液体を貯留する共通液室17とを備えている。液体噴射部12は、ノズル面18に開口する複数のノズル19と共通液室17との間に位置する複数の圧力室20と、圧力室20の壁面の一部を形成する振動板21と、共通液室17と圧力室20とを連通させる連通孔22と、を備えている。液体噴射部12は、振動板21における圧力室20と面する部分の反対側の面であって共通液室17と異なる位置に配置される収容室23と、収容室23に収容されたアクチュエーター24と、を備えている。
本実施形態のアクチュエーター24は、駆動電圧が印加された場合に収縮する圧電素子によって構成されている。そして、駆動電圧の印加によるアクチュエーター24の収縮に伴って振動板21を変形させた後、アクチュエーター24への駆動電圧の印加を解除すると、容積が変化した圧力室20内の液体がノズル19から液滴として噴射される。すなわち、液体噴射部12は、アクチュエーター24を駆動してノズル19から液体を噴射する。
液体供給源13は、例えば液体を収容可能な収容容器であり、収容容器を交換することで液体を補給するカートリッジであってもよいし、装着部26に固定された収容タンクであってもよい。液体供給源13がカートリッジである場合、装着部26は液体供給源13を着脱可能に保持する。なお、液体供給源13及び供給機構14は、液体噴射部12から噴射する液体の種類ごとに少なくとも1組(本実施形態では4組)設けられている。
また、供給機構14は、液体の供給方向Aにおいて上流側となる液体供給源13から下流側となる液体噴射部12に液体を供給可能な態様で、液体供給源13と液体噴射部12とに接続される液体供給流路27を備えている。液体供給流路27の一部は、循環経路形成部28と協働して循環経路としても機能する。循環経路形成部28は、共通液室17と液体供給流路27とに接続される。循環経路形成部28には、循環経路において液体を循環方向Bに循環させる循環ポンプ29が設けられている。
液体供給流路27における循環経路形成部28が接続された位置よりも液体供給源13側には、液体供給源13から供給方向Aに液体を流動させることにより、液体を液体噴射部12に向けて加圧供給するポンプ機構31が設けられている。さらに、液体供給流路27における循環経路形成部28が接続された位置よりも下流側の循環経路としても機能する部分には、上流側から順にフィルターユニット32、スタティックミキサー33、液体貯留部34、及び圧力調整装置47が設けられている。
ポンプ機構31は、容積ポンプ38と、一方向弁39,40とを備えている。容積ポンプ38は、液体供給流路27の途中に設けられるポンプ室41と、ポンプ室41の壁面の一部を構成する変位部37と、ポンプ室41の容積を増大する方向に変位部37を変位させる変位機構30と、ポンプ室41の容積を減少させる方向に変位部37を付勢する付勢部材44と、を備えている。変位部37は、ポンプ室41の容積を変更する方向に変位可能な態様で配置される。
変位機構30は、変位部37によってポンプ室41と区画される減圧室42と、減圧室42を減圧するための減圧部43と、を備えている。変位機構30は、減圧室42の圧力を調整することによって、変位部37を変位させる。例えば、減圧部43が減圧室42を減圧することによって、ポンプ室41の容積を増大する方向に変位部37を変位させる。付勢部材44は、減圧室42内に配置するとよい。
一方向弁39は、液体供給源13とポンプ室41との間に設けられ、ポンプ室41への液体の流入を許容するとともにポンプ室41からの液体の流出を抑制する第1の一方向弁である。一方向弁40は、ポンプ室41と液体噴射部12との間に設けられ、ポンプ室41からの液体の流出を許容するとともにポンプ室41への液体の流入を抑制する第2の一方向弁である。
減圧部43が減圧室42を減圧すると、変位部37はポンプ室41の容積を増大させる方向に移動する。これにより、一方向弁39が開くとともに一方向弁40が閉じて、液体供給源13からポンプ室41に液体が流入する。これをポンプ機構31の吸引駆動と言う。吸引駆動の後に、減圧部43が減圧を解除すると、付勢部材44の付勢力によって変位部37がポンプ室41の容積を減少させる方向に変位する。これにより、一方向弁40が開くとともに一方向弁39が閉じて、ポンプ室41から液体が流出する。これをポンプ機構31の吐出駆動と言う。ポンプ機構31は、吸引駆動と吐出駆動とを繰り返すことによって、液体供給源13から液体噴射部12に向けて液体を流動させる。
ポンプ機構31は、付勢部材44が変位部37を介してポンプ室41内の液体を付勢することにより、圧力調整装置47に供給される液体を加圧する。このため、ポンプ機構31が吐出駆動により液体を加圧する加圧力は、付勢部材44の付勢力により設定される。また、こうした点で、本実施形態では、ポンプ機構31は、液体供給流路27の液体を加圧可能と言える。
フィルターユニット32は、液体供給流路27を流れる液体に含まれる気泡や異物を捕捉する。フィルターユニット32は、交換可能であることが好ましい。スタティックミキサー33は、液体の流れに方向転換や分割などの変化を起こし、液体中の濃度の偏りを低減させる。液体貯留部34は、ばね45により付勢された容積可変の空間に液体を貯留し、液体の圧力の変動を緩和する。
次に、圧力調整装置47について詳しく説明する。
図4に示すように、圧力調整装置47は、本体部52を有する圧力調整機構35と、押圧機構48とを備えている。圧力調整機構35は、ポンプ室41と液体噴射部12との間で液体供給流路27を開閉することによって、液体噴射部12内の圧力を調整する。本体部52は、液体供給流路27の途中に配置される液体流入部50と、液体流入部50と液体噴射部12の間の液体供給流路27に配置される液体流出部51と、を有する。圧力調整装置47は、液体流出部51の壁面の一部を構成するダイヤフラム56と、液体流入部50と液体流出部51との間で液体供給流路27を開閉する開閉弁59と、を有する。
図4に示すように、圧力調整装置47は、本体部52を有する圧力調整機構35と、押圧機構48とを備えている。圧力調整機構35は、ポンプ室41と液体噴射部12との間で液体供給流路27を開閉することによって、液体噴射部12内の圧力を調整する。本体部52は、液体供給流路27の途中に配置される液体流入部50と、液体流入部50と液体噴射部12の間の液体供給流路27に配置される液体流出部51と、を有する。圧力調整装置47は、液体流出部51の壁面の一部を構成するダイヤフラム56と、液体流入部50と液体流出部51との間で液体供給流路27を開閉する開閉弁59と、を有する。
液体供給流路27と液体流入部50とは、壁部53により仕切られており、壁部53に形成された貫通孔54により連通している。貫通孔54は、フィルター部材55により覆われている。したがって、液体供給流路27の液体は、フィルター部材55に濾過されて液体流入部50に流入する。
ダイヤフラム56の液体流出部51内側の面を第1の面56aとし、第1の面56aの反対側の面を第2の面56bとする。ダイヤフラム56は、第1の面56aで液体流出部51内の液体の圧力を受け、液体流出部51の外面となる第2の面56bで大気圧を受ける。このため、ダイヤフラム56は、液体流出部51内の圧力に応じて変位する。そして、液体流出部51は、ダイヤフラム56が変位することで容積が変化する。なお、液体流入部50と液体流出部51とは、液体供給流路27の一部である連通経路57により連通されている。
開閉弁59は、連通経路57において液体流入部50と液体流出部51とを非連通とする閉弁状態(図4に示す状態)と、液体流入部50と液体流出部51とを連通させる開弁状態(図7に示す状態)とを切り替え可能である。開閉弁59は、連通経路57を遮断可能な弁部60と、ダイヤフラム56から圧力を受ける受圧部61とを有し、受圧部61がダイヤフラム56に押圧されることによって、液体流出部51の容積を小さくする方向に移動する。すなわち、受圧部61は、液体流出部51の容積を小さくする方向へ変位するダイヤフラム56に接触した状態で移動可能な移動部材としても機能している。
液体流入部50内には上流側付勢部材62が設けられ、液体流出部51内には下流側付勢部材63が設けられている。上流側付勢部材62と下流側付勢部材63とは、いずれも開閉弁59を閉弁させる方向に付勢する。そして、開閉弁59は、ダイヤフラム56の第1の面56aにかかる圧力が第2の面56bにかかる圧力より低くなり、かつ、第1の面56aにかかる圧力と第2の面56bにかかる圧力との差が所定値P1(例えば、1kPa)以上になると、連通経路57を開く。
この所定値P1は、上流側付勢部材62の付勢力、下流側付勢部材63の付勢力、ダイヤフラム56を変位させるために必要な力、弁部60によって連通経路57を遮断するために必要な押圧力(シール荷重)、弁部60の表面に作用する液体流入部50内の圧力、及び液体流出部51内の圧力に応じて決まる値である。すなわち、上流側付勢部材62と下流側付勢部材63の付勢力が大きいほど所定値P1も大きくなる。
上流側付勢部材62と下流側付勢部材63の付勢力は、液体流出部51内の圧力がノズル19における気液界面にメニスカスを形成可能な範囲の負圧状態(例えば、第2の面56bにかかる圧力が大気圧の場合、−1kPa)となるように設定される。この場合、気液界面とは液体と気体とが接する境界であり、メニスカスとは液体がノズル19と接してできる湾曲した液体表面である。そして、ノズル19には、液体の噴射に適した凹状のメニスカスが形成されることが好ましい。
こうして、本実施形態では、開閉弁59が閉弁状態にある場合、液体流入部50内の液体の圧力は、ポンプ機構31によって正圧に保たれ、液体流出部51からノズル19までの液体の圧力は、圧力調整機構35によって負圧に保たれる。よって、液体噴射部12内の圧力は、印刷動作時及び待機時には、負圧なのが通常である。
そして、図4に示す状態において、液体噴射部12が液体を噴射すると、液体流出部51に収容された液体が液体供給流路27を介して液体噴射部12に供給される。これにより液体流出部51内の圧力が低下し、ダイヤフラム56における第1の面56aにかかる圧力と第2の面56bにかかる圧力との差が所定値P1以上になると、ダイヤフラム56が液体流出部51の容積を小さくする方向へ撓み変形する。変位するダイヤフラム56に押されて受圧部61が移動すると、開閉弁59が連通経路57を開く。
液体流入部50内の液体はポンプ機構31により加圧されているため、開閉弁59が連通経路57を開くと、液体流入部50から液体流出部51に液体が流れて、液体流出部51内の圧力が上昇する。これにより、ダイヤフラム56は、液体流出部51の容積を増大させる方向に変形する。そして、ダイヤフラム56における第1の面56aにかかる圧力と第2の面56bにかかる圧力との差が所定値P1よりも小さくなると、開閉弁59は連通経路57を閉じて液体の流動を阻害する。
このように、液体流出部51の内圧に応じてダイヤフラム56が変位することにより、圧力調整機構35は液体噴射部12に供給される液体の圧力を調整する。これにより、ノズル19の背圧となる液体噴射部12内の圧力が所定値P1程度の負圧に保たれる。
図4に示すように、押圧機構48は、ダイヤフラム56の第2の面56b側に圧力調整室66を形成する膨張収縮部67と、膨張収縮部67を押さえる押さえ部材68と、圧力調整室66内の圧力を調整可能な圧力調整部69とを備えている。膨張収縮部67は、例えばゴムや樹脂により風船状に形成され、圧力調整部69による圧力調整室66の圧力の調整に伴って膨張したり収縮したりする。押さえ部材68は、有底円筒形状をなしており、底部に形成された挿通孔70に膨張収縮部67の一部が挿通されている。
押さえ部材68における内側面の開口部71側の端縁部は、R面取りされて丸みが付けられている。押さえ部材68は、開口部71が圧力調整機構35に塞がれるようにして圧力調整機構35に取り付けられることにより、ダイヤフラム56の第2の面56bを覆う空気室72を形成する。空気室72内の圧力は大気圧にされ、ダイヤフラム56の第2の面56bには大気圧が作用する。
すなわち、圧力調整部69は、圧力調整室66内の圧力を空気室72の圧力である大気圧よりも高い圧力に調整することで膨張収縮部67を膨張させる。そして、押圧機構48は、圧力調整部69が膨張収縮部67を膨張させることで、ダイヤフラム56を液体流出部51の容積が小さくなる方向に押圧する。このとき、押圧機構48の膨張収縮部67は、ダイヤフラム56における受圧部61が接触する領域を押圧する。なお、ダイヤフラム56における受圧部61が接触する領域の面積は、連通経路57の断面積よりも大きくなっている。このように、押圧機構48は、液体流出部51の容積が小さくなる方向にダイヤフラム56を押圧することによって、開閉弁59に液体供給流路27の一部である連通経路57を開かせる。
図5に示すように、圧力調整部69は、例えば空気や水などの流体を加圧する加圧ポンプ74と、加圧ポンプ74と膨張収縮部67とを接続する接続経路75と、接続経路75に設けられた検出部76と、流体圧調整部77と、を備えている。流体圧調整部77は、接続経路75において、検出部76と加圧ポンプ74の間に設けられている。接続経路75は、検出部76よりも下流において複数(本実施形態では4つ)に分岐しており、その分岐した先は、それぞれ膨張収縮部67に接続されている。接続経路75の分岐数は、圧力調整装置47が備える膨張収縮部67の数(本実施形態では4つ)と一致する。なお、接続経路75の複数に分岐した流路に該流路の連通状態と非連通状態とを切替える切替弁(図示略)をそれぞれ設けてもよい。この場合、切替弁の制御によって、加圧された流体を複数の膨張収縮部67に選択的に供給することも可能である。
加圧ポンプ74により加圧された流体は、接続経路75を介して複数の膨張収縮部67に供給される。検出部76は接続経路75内の流体の圧力を検出する。流体圧調整部77は、例えば安全弁によって構成される。そして、流体圧調整部77は、接続経路75内の流体の圧力が所定の圧力よりも高くなった場合に接続経路75内の流体を外部へ放出し、接続経路75内の流体の圧力を低下させる。
図5に示すように、液体噴射装置11は、液体噴射装置11の各種の構成部材の駆動を制御する制御部160を備えている。制御部160は、CPU、ROM及びRAMなどを有するマイクロコンピューターである。
制御部160は、図1に示す搬送部114を駆動して媒体113を単位搬送量だけ搬送する搬送動作と、キャリッジ124を走査方向Xに移動させつつ液体噴射部12から媒体113に向けて液体を噴射する噴射動作とを交互に行わせることで、媒体113に文字や画像を形成する印刷動作を行わせる。
また、制御部160は、図4に示す押圧機構48において、加圧ポンプ74を駆動することで、膨張収縮部67に加圧された流体を供給させる。こうして、膨張収縮部67が膨張する結果、ダイヤフラム56が液体流出部51の容積を減少させる方向に変位し、開閉弁59が開弁状態となる。このように、制御部160は、押圧機構48の駆動に基づいて、開閉弁59の開閉制御を行う。
また、制御部160は、図4に示す液体噴射部12内の圧力(液体の圧力)を液体噴射部12の外部の圧力(例えば、大気圧)よりも大きくすることで、液体噴射部12のノズル19から加圧した液体を排出させる排出動作(以下、「加圧クリーニング」とも言う。)を行わせる。すなわち、制御部160は、排出動作を行わせる際に、押圧機構48によりダイヤフラム56を押圧させることにより開閉弁59を開弁させ、ポンプ機構31が加圧した液体を圧力調整機構35及び液体噴射部12に供給させる。
ノズル19から液体を排出させる排出動作によって液体噴射部12をメンテナンスする前には、ポンプ機構31が吸引駆動をして、ポンプ室41内に収容される液体の量が予め設定された設定値となるまで、液体を吸引することが好ましい。設定値は、例えばポンプ室41の満容量である。この場合、排出動作の前に、ポンプ機構31が、変位部37が上死点に至るまで、吸引駆動をする。このように、ポンプ機構31が吸引駆動してポンプ室41の液体収容量が設定値になった後に、ポンプ機構31が吐出駆動することによって、排出動作においてノズル19から排出される液体の流れ方を一定にすることができる。
排出動作を行った後は、液体噴射部12内の圧力が印刷動作時よりも高くなりやすい。詳しくは、印刷動作時には、液体噴射部12内の圧力が負圧とされるのに対して、排出動作を行った後には、液体噴射部12内の圧力が大気圧より高い正圧となりやすい。
このため、排出動作を行った後に、印刷動作を行う場合には、液体噴射部12のノズル19からの液体の噴射が不安定になるおそれがある。例えば、液体噴射部12のノズル19から噴射される液滴の大きさが所望の大きさにならなかったり、液体を噴射すべきタイミングで該液体が噴射されなかったりするおそれがある。
そのため、制御部160は、排出動作を行わせた場合には、該排出動作を停止する排出停止動作を行わせた後に、液体噴射部12及び圧力調整機構35よりも下流側の液体供給流路27内の圧力を低下させる圧力低下動作を行わせるとよい。さらに、制御部160は、圧力低下動作を行わせることによって液体噴射部12内の圧力を低下させた状態で、液体噴射部12のノズル面18を払拭する仕上げ払拭動作を行わせるとよい。そうすると、印刷動作を行う前に、液体噴射部12内の圧力が適正な圧力(所定の負圧)になるとともに、液体噴射部12のノズル19内において液体の噴射に適したメニスカスが形成される。なお、圧力低下動作では、ノズル19に形成されるメニスカスが該ノズル19内に位置するように、液体噴射部12内の圧力を低下させるとよい。
また、排出動作を長期間に亘って行う場合には、液体噴射部12のノズル19から排出される液体の消費量が、ポンプ機構31が液体噴射部12に向けて供給する液体の供給量に対して過多となり、液体供給流路27を流れる液体の流速が次第に低下することがある。この場合には、液体噴射部12及び液体供給流路27内に存在する気泡などの異物を効率よく排出できないおそれがある。
そこで、制御部160は、排出動作と、該排出動作を停止する排出停止動作とを短い周期で繰り返し行わせることが好ましい。これにより、液体供給流路27を流れる液体の流速が次第に低下することが抑制され、液体供給流路27内に存在する気泡などの異物を排出する作用が弱まることが抑制される。
次に、図6に示すフローチャートを参照して、本実施形態の制御部160が排出動作を含むクリーニングを行うときに実行する処理の流れについて説明する。この一連の処理は、予め設定された制御サイクル毎に実行させてもよいし、ノズル19において液体の噴射不良が発生していると予想される場合に限って実行させてもよいし、液体噴射装置11のユーザー(オペレーター)が手動で実行させてもよい。
図6に示すように、制御部160は、計数用の変数であるカウンターCntを「0(零)」にリセットする(ステップS11)。
次に、制御部160は、ポンプ機構31の減圧部43の駆動を制御して、ポンプ室41の液体収容量が設定値となるまで吸引駆動させる(ステップS12)。
次に、制御部160は、ポンプ機構31の減圧部43の駆動を制御して、ポンプ室41の液体収容量が設定値となるまで吸引駆動させる(ステップS12)。
続いて、制御部160は、押圧機構48の駆動を制御し、液体流出部51の容積が減少する方向にダイヤフラム56を押圧させることで、開閉弁59に液体供給流路27を開かせる(ステップS13)。
その後、制御部160は、減圧部43による減圧を解除させて、付勢部材44の付勢力により吐出駆動させる(ステップS14)。この吐出駆動が排出動作となる。すなわち、液体流出部51、液体供給流路27、共通液室17、圧力室20及びノズル19の内部に、加圧された液体が流れ、ノズル19から液体が排出される。なお、ステップS13の押圧動作と、ステップS14の吐出駆動とは、同時に行ってもよい。
続いて、制御部160は、排出動作を停止すべく排出停止動作を行う(ステップS15)。詳しくは、制御部160は、押圧機構48の駆動を制御し、液体流出部51の容積が増大する方向にダイヤフラム56を変位させることで、開閉弁59を閉弁状態とする。これにより、液体噴射部12に加圧された液体が供給されなくなる。なお、排出動作を終了してから排出停止動作を開始するまでの時間は、例えば、0.1秒〜1秒程度にすることができる。
そして、制御部160は、カウンターCntを「1」だけインクリメントし(ステップS16)、カウンターCntが判定回数CntTh以上となったか否かを判定する(ステップS17)。ここで、判定回数CntThとは、排出動作及び排出停止動作を何度繰り返して行うかを定める判定値である。このため、判定回数CntThは、液体噴射装置11の仕様やユーザーの設定に基づいて決定すればよい。なお、液体噴射部12の全てのノズル19において液体の噴射不良が発生しているか否かの検出を行っている場合には、液体の噴射不良が発生している不良ノズルの数に応じて、判定回数CntThを決定してもよい。
カウンターCntが判定回数CntTh未満である場合(ステップS17:NO)、制御部160は、その処理を先のステップS12に移行する一方、カウンターCntが判定回数CntTh以上である場合(ステップS17:YES)、圧力低下動作を行わせる(ステップS18)。本実施形態の圧力低下動作は、ワイピング機構140によりノズル面18を払拭する払拭動作(以下、「前払拭動作」とも言う。)である。この前払拭動作によって、払拭部149がノズル19の外側又はノズル19の開口近傍に位置する気液界面に接触することで、加圧状態の液体が漏出し、液体噴射部12内の圧力が低下する。
なお、最後に行われる圧力低下動作を行った直後は、液体噴射部12のノズル19から液体の漏出が継続する場合があるため、前払拭動作は、該液体の漏出が停止した後に行われることが好ましい。また、本実施形態では、圧力低下動作は、カウンターCntが判定回数CntTh以上である場合(ステップS17:YES)に行われる点で、最後に行われた排出停止動作の後に行われるものである。
そして、制御部160は、ワイピング機構140によりノズル面18を払拭する払拭動作(以下、「仕上げ払拭動作」とも言う。)を行わせる(ステップS19)。この仕上げ払拭動作によって、ノズル面18に付着した液体や異物が除去されるとともに、液体を噴射するのに適したメニスカスがノズル19内に形成される。その後、制御部160は、一連の処理を一旦終了する。
このように、本実施形態のクリーニングは、排出動作、排出停止動作、圧力低下動作(前払拭動作)及び仕上げ払拭動作を含む動作であって、液体噴射部12の液体噴射性能を回復させるための動作である。なお、液体噴射部12のメンテナンスとして加圧クリーニング(ステップS12,S13,S14,S15)を単独で行い、その後の圧力低下動作(ステップS18)または仕上げ払拭動作(ステップS19)を省略することもできる。加圧クリーニングの後に払拭動作をしない場合には、払拭動作に代えて、液体を噴射するのに適したメニスカスをノズル19内に形成するために、フラッシングを行ってもよい。
次に、第1実施形態において、液体噴射装置11がクリーニングを行うときの作用について説明する。
さて、液体噴射装置11が印刷動作を行っていると、液体噴射部12に設けられる複数のノズル19のうちの一部のノズル19が、液体の噴射不良が発生した不良ノズルとなることがある。この場合には、該不良ノズルの液体の噴射不良を回復するために、クリーニングが行われる。
さて、液体噴射装置11が印刷動作を行っていると、液体噴射部12に設けられる複数のノズル19のうちの一部のノズル19が、液体の噴射不良が発生した不良ノズルとなることがある。この場合には、該不良ノズルの液体の噴射不良を回復するために、クリーニングが行われる。
クリーニングを行う前には、ポンプ機構31が吸引駆動して、図7に二点鎖線で示すように、変位部37をポンプ室41の容積を増大させる方向に移動させ、ポンプ室41に設定値の液体を流入させる。このとき、一方向弁40は閉じ、一方向弁39は開く。
この状態で加圧ポンプ74が駆動すると、膨張収縮部67に加圧された流体が供給される。すると、流体が供給された膨張収縮部67は、膨張してダイヤフラム56における受圧部61が接触する領域を押圧することで、開閉弁59を開弁状態にする。
すなわち、押圧機構48は、上流側付勢部材62及び下流側付勢部材63の付勢力に抗して受圧部61を移動させることにより、開閉弁59を開弁状態にする。この場合、圧力調整部69は、複数の圧力調整装置47の膨張収縮部67に接続されているため、全ての圧力調整装置47の開閉弁59を開弁状態にする。
このとき、ダイヤフラム56は液体流出部51の容積を小さくする方向に変形するため、液体流出部51に収容されていた液体は液体噴射部12側に押し出される。すなわち、ダイヤフラム56が液体流出部51を押圧した圧力が液体噴射部12に伝わることにより、メニスカスが壊れてノズル19から液体が溢れる。つまり、押圧機構48は、液体流出部51内の圧力が、少なくとも1つのメニスカスが壊れる圧力(例えば、気液界面における液体側の圧力が気体側の圧力よりも3kPa高くなる圧力)よりも高くなるように、ダイヤフラム56を押圧する。
また、押圧機構48は、ダイヤフラム56を押圧することによって、液体流入部50内の圧力に関わらず開閉弁59を開弁状態とする。この場合、押圧機構48は、ポンプ機構31が液体を加圧する圧力に前述の所定値P1を加えた圧力がダイヤフラム56に加わった場合に発生する押圧力よりも大きな押圧力でダイヤフラム56を押圧する。
押圧機構48がダイヤフラム56を押圧している間は開閉弁59の開弁状態が維持される。この状態でポンプ機構31が吐出駆動すると、変位部37が図7に実線で示す下死点に移動する。これにより、閉じていた一方向弁40が開くとともに一方向弁39が閉じ、ポンプ室41にあった設定量に相当する液体が液体供給流路27の下流側に流出する。
この流出に伴う加圧力が液体流入部50、連通経路57、液体流出部51を介して液体噴射部12に伝わり、ノズル19から液体が排出される排出動作(加圧クリーニング)が行われる。なお、排出動作が行われる場合には、図7に示すように、液体噴射部12が液体受容部131と対向するようにキャリッジ124を移動させて、液体受容部131に排出される液体を受容させることが好ましい。
ここで、ダイヤフラム56を押圧する膨張収縮部67は、空気圧によって変位するので、開閉弁59か開弁し始めてから、開弁し終わるまでにかかる時間がばらつくことがある。開閉弁59が液体供給流路27を開き始めるとき、一方向弁40から液体流入部50までの領域(上流領域)は正圧であるとともに、液体流出部51からノズル19までの領域(下流領域)は負圧である。そのため、弁部60の移動に時間がかかると、その途中で連通経路57に徐々に液体が流れ、下流領域の圧力が上がる。そうすると、その後にポンプ機構31が吐出駆動したときに、下流領域で生じる圧力変動の変動量がばらつく。
さらに、開閉弁59が液体供給流路27を開いている途中にポンプ機構31が吐出駆動した場合には、その途中にポンプ機構31が駆動停止している場合よりも、押圧動作(ステップS14)の過程で液体流入部50から下流領域に流れる液体の量が多くなる。このように、開閉弁59の動作時間やそのときのポンプ機構31の動作状況により、押圧動作の間に液体噴射部12内の圧力が不規則に変動するおそれがある。
吐出駆動では、液体噴射部12内において、短時間に大きい圧力変動を生じさせることにより、液体噴射部12内に溜まった異物を効率よく排出することができる。また、液体噴射部12内にある異物をノズル19の外まで押し流すには、一定量以上の液体を流動させる必要がある。
そのため、吐出駆動の前に液体噴射部12内の圧力が不規則に上昇すると、吐出駆動のときに十分な液体排出量、圧力変動または単位時間あたりの流量が得られず、液体に混入した異物を十分に排出できないおそれがある。
その点、開閉弁59が開弁する前に、ポンプ機構31が吸引駆動しておくと、一方向弁40が閉じるので、押圧動作の間に上流領域の圧力が変動しにくくなる。そのため、押圧動作で開閉弁59の移動にかかる時間がばらついても、その後の吐出駆動に伴って、下流領域を効果的に加圧することができる。
また、開閉弁59が液体供給流路27を開く前の吸引駆動でポンプ室41の容積を設定値にしておくと、開閉弁59が開弁した後の吐出駆動に伴ってポンプ室41から流出する液体の量が一定になる。そのため、排出動作においてノズル19から過剰な液体が流れることがなく、液体の量が不足することもない。なお、排出動作でノズル19から流れる液体を少なくしたい場合には、上記設定値を小さくするとよい。
排出動作の後には、排出動作を停止する排出停止動作が行われる。排出停止動作では、押圧機構48によるダイヤフラム56の押圧を解除して開閉弁59を閉弁状態にする。これにより、圧力調整機構35の上流側と下流側とが連通しなくなり、液体供給源13から加圧された液体が液体噴射部12に向かって供給されなくなる。また、本実施形態では、排出動作と排出停止動作とが短い周期で繰り返し行われる。これにより、排出動作において、液体供給流路27及び液体噴射部12内を流れる液体の流速が低下することが抑制され、液体供給流路27及び液体噴射部12内から気泡などの異物を除去しやすくなる。
排出停止動作を行った直後では、圧力調整機構35よりも下流側に配置された液体噴射部12内の圧力が高く、印刷動作に適さない状態となっているため、液体噴射部12の圧力を低下させるために、前払拭動作(圧力低下動作)が行われる。
なお、排出停止動作を行った直後は、ノズル19からの液体の滴下が継続し、ノズル19から液体が排出する状態が継続する。そして、ノズル19からの液体の排出は、液体噴射部12内の圧力が低下し、ノズル19にメニスカスが形成されるまで継続される。この場合にノズル19内又はノズル19の開口近傍に形成されるメニスカスは、印刷動作を行う場合にノズル19内に形成されるノズル19内部に向かって凸状のメニスカスではなく、ノズル開口又はノズル19の開口近傍からノズル19外部に向かって凸状のメニスカスとなっている。
図8に示すように、前払拭動作では、液体噴射部12がワイピング機構140と対向するようにキャリッジ124が移動し、ワイピング機構140が液体噴射部12を払拭する。このとき、液体噴射部12内は正圧であるため、ノズル19の外側に膨出する気液界面(凸状のメニスカス)に払拭部149が接触すると、ノズル19から液体が漏出する。なお、前払拭動作は、ノズル19から液体を漏出させて、液体噴射部12内の圧力を低下させることを目的とする。このため、図8に示すように、液体噴射部12のノズル面18と払拭部149とが接触しない一方でノズル19から膨出する気液界面と払拭部149とが接触する状態で払拭動作を行ってもよいし、液体噴射部12のノズル面18と払拭部149とが接触した状態で払拭動作を行ってもよい。
ところで、クリーニングを行う場合には、排出動作において、液体噴射部12及び液体供給流路27から気泡が排出されないことがある。この場合、排出動作において、液体の圧力が高い状態では気泡の体積が小さくなるが、排出停止動作後には、液体の圧力が低くなることで気泡の体積が大きくなる。このため、排出動作及び排出停止動作における、気泡の容積変化によって、ノズル19にメニスカスが形成されたときの液体噴射部12及び液体供給流路27内の圧力がより高い状態になることがある。
この状態で払拭動作を行うと、払拭部149がノズル開口から凸状に膨出している不安定なメニスカスに接触することで、メニスカスが壊れて、ノズル19内の液体がノズル面18に拡がることがある。このように、払拭動作を行うことで、ノズル19内に形成されるメニスカスが不安定な状態になる可能性がある。これに対して、液体噴射部12内を含む下流領域の圧力が安定した状態とは、その下流領域の圧力が、ノズル19内にメニスカスが形成される程度の負圧に保たれた状態を言う。
前払拭動作が完了することで、下流領域の圧力が安定した状態となると、仕上げ払拭動作が行われる。図9に示すように、仕上げ払拭動作では、布ワイパー148の払拭部149を液体噴射部12のノズル面18に接触させた状態でワイピングが行われる。こうして、液体噴射部12のノズル面18に付着した液体が除去され、液体噴射部12のノズル19の内部に正常なメニスカスが形成される。
次に、本実施形態の圧力調整装置47を製造する方法について説明する。
はじめに、本実施形態の本体部52は、レーザー光を吸収して発熱する光吸収性樹脂(例えばポリプロピレンやポリブチレンテレフタレート)や、光を吸収する色素で着色された樹脂により形成されている。また、ダイヤフラム56は、例えばポリプロピレンとポリエチレンテレフタレートなどの異なる材料を積層して形成され、レーザー光を透過させる透過性及び可撓性を有する。そして、押さえ部材68は、レーザー光を透過する光透過性樹脂(例えばポリスチレンやポリカーボネート)により形成されている。すなわち、ダイヤフラム56の透明度は、本体部52の透明度よりも高く、押さえ部材68の透明度よりも低い。
はじめに、本実施形態の本体部52は、レーザー光を吸収して発熱する光吸収性樹脂(例えばポリプロピレンやポリブチレンテレフタレート)や、光を吸収する色素で着色された樹脂により形成されている。また、ダイヤフラム56は、例えばポリプロピレンとポリエチレンテレフタレートなどの異なる材料を積層して形成され、レーザー光を透過させる透過性及び可撓性を有する。そして、押さえ部材68は、レーザー光を透過する光透過性樹脂(例えばポリスチレンやポリカーボネート)により形成されている。すなわち、ダイヤフラム56の透明度は、本体部52の透明度よりも高く、押さえ部材68の透明度よりも低い。
さて、図4に示すように、まず挿通孔70に膨張収縮部67の一部を挿通させた押さえ部材68と本体部52とによりダイヤフラム56を挟持させる(挟持工程)。そして、押さえ部材68を介してレーザー光を照射する(照射工程)。すると、押さえ部材68を透過したレーザー光を本体部52が吸収して発熱する。このとき生じた熱により、本体部52、ダイヤフラム56、押さえ部材68が溶着される。したがって、押さえ部材68は、圧力調整装置47を製造する際にダイヤフラム56を押さえる治具としても機能する。
以上、詳述した第1実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
(1−1)メンテナンスの前にポンプ機構31が吸引駆動してポンプ室41の液体収容量を設定値にするので、メンテナンスの際にノズル19から一定量の液体が排出される。したがって、液体噴射部12を良好にメンテナンスできる。
(1−1)メンテナンスの前にポンプ機構31が吸引駆動してポンプ室41の液体収容量を設定値にするので、メンテナンスの際にノズル19から一定量の液体が排出される。したがって、液体噴射部12を良好にメンテナンスできる。
(1−2)ポンプ機構31が吸引駆動してポンプ室41の液体収容量を設定値になると、その後の吐出駆動により、ノズル19から一定量の液体が排出される。したがって、メンテナンスの際に適切に液体を流動させて、液体噴射部12内の異物をノズル19から排出することができる。
(1−3)圧力調整機構35が液体供給流路27を開く前にポンプ機構31が吸引駆動をすると、その後の吐出駆動までの間に、液体供給流路27の開閉に伴う圧力変動が起こりにくい。そのため、吐出駆動に伴って、液体噴射部12内から異物を適切に排出することができる。
(1−4)液体噴射部12につながる液体流出部51内の圧力の変化に伴ってダイヤフラム56が変位することにより、液体供給流路27を開閉することができる。
(1−5)押圧機構48がダイヤフラム56を押すことによって、液体供給流路27を強制的に開くことができる。
(1−5)押圧機構48がダイヤフラム56を押すことによって、液体供給流路27を強制的に開くことができる。
(1−6)圧力調整室66の圧力を調整することによって、液体供給流路27を強制的に開くことができる。
(1−7)ポンプ機構31は、変位機構30がポンプ室41の容積を増大する方向に変位部37を変位させることによって吸引駆動し、付勢部材44が変位部37を付勢することによって吐出駆動することができる。
(1−7)ポンプ機構31は、変位機構30がポンプ室41の容積を増大する方向に変位部37を変位させることによって吸引駆動し、付勢部材44が変位部37を付勢することによって吐出駆動することができる。
(1−8)減圧室42内の圧力を調整することによって、変位部37を変位させることができる。このように、変位機構30は、空気圧によって変位部37を変位させることができる。そのため、液体噴射装置11が、使用する液体の種類に応じて複数の変位部37を有する場合には、それら複数の変位部37を1つの減圧部43で変位させることができる。
(1−9)排出動作後に圧力低下動作(前払拭動作)を行うため、排出停止動作を行った直後よりも、液体供給流路27及び液体噴射部12の圧力が低下した状態で、仕上げ払拭動作を行うことができる。すなわち、圧力低下動作を行うことなく仕上げ払拭動作を行う場合に比較して、液体供給流路27及び液体噴射部12の圧力が安定した状態で仕上げ払拭動作を行うことができる。こうして、加圧された液体を液体噴射部12に供給することで該液体噴射部12のノズル19から液体を排出する排出動作を行った後に、ノズル19からの液体の噴射が不安定になることを抑制できる。
(1−10)圧力低下動作において、ノズル19に形成されるメニスカスが該ノズル19内に位置するように液体噴射部12内の圧力が低下されるため、仕上げ払拭動作を行うときに、メニスカスがノズル19の外側に位置することが抑制される。このため、仕上げ払拭動作を行う際に、ノズル19に形成されるメニスカスを壊すことを抑制できる。
(1−11)排出停止動作を行った後には、メニスカスがノズル19の外側又はノズル19の開口近傍に位置していることがある。この点、本実施形態では、前払拭動作を行うことで、気液界面に布ワイパー148(払拭部149)を接触させて、ノズル19から液体を排出させることができる。これにより、液体噴射部12内の圧力を低下させることができる。
(1−12)本実施形態では、液体供給流路27の途中に圧力調整機構35を設けたことで、液体噴射部12に供給する液体の圧力を調整することができる。また、押圧機構48が圧力調整機構35のダイヤフラム56を押圧するか否かによって、開閉弁59の状態を切り替えることができる。すなわち、押圧機構48によるダイヤフラム56の押圧態様を変更することで、排出動作及び排出停止動作を行うことができる。
(1−13)本実施形態では、排出動作及び排出停止動作を繰り返し行うことで、液体噴射部12及び液体供給流路27内に液体を流したり、液体の流れを停止させたりすることができる。その結果、排出動作を継続して行う場合と比較して、液体噴射部12及び液体供給流路27内を流れる液体の圧力を高く維持しやすくなる。その結果、液体噴射部12及び液体供給流路27内の液体に含まれる気泡などの異物を効果的に排出できる。
(1−14)また、排出動作、排出停止動作及び圧力低下動作を含む一連の動作を繰り返す場合と比較して、圧力低下動作が繰り返し行われない点で、一連の動作を簡素化できる。
(第2実施形態)
次に、液体噴射装置11の第2実施形態を図面にしたがって説明する。
この第2実施形態は、上記第1実施形態における圧力調整装置47を図10及び図11に示す圧力調整装置200に変更したものであり、その他の点では第1実施形態とほぼ同じであるため、同一の部材については同一符号を付すことによって重複した説明は省略する。
次に、液体噴射装置11の第2実施形態を図面にしたがって説明する。
この第2実施形態は、上記第1実施形態における圧力調整装置47を図10及び図11に示す圧力調整装置200に変更したものであり、その他の点では第1実施形態とほぼ同じであるため、同一の部材については同一符号を付すことによって重複した説明は省略する。
図10及び図11に示すように、圧力調整装置200は、空気室形成ユニット201と、圧力調整機構形成ユニット202と、底板部材203と、接続部形成ユニット204と、2つのレバーユニット205とを組み付けることによって形成される。
接続部形成ユニット204は、本体部206と、本体部206の外側面を覆うように取着された接続フィルム207とを備えている。本体部206の上面には、複数の液体供給流路27のうちの2つがそれぞれ接続される第1液体接続部208及び第2液体接続部209と、圧力調整部210が接続される圧力接続部211とが突設されている。本体部206の内側面には、第1液体接続部208、第2液体接続部209、及び圧力接続部211とそれぞれ連通する第1液体導出部212、第2液体導出部213、及び圧力供給部214が突設されている。
接続部形成ユニット204の本体部206の外側面には3つの溝(図示略)が形成されており、3つの溝と接続フィルム207とで3つの流路(図示略)が形成されている。これら3つの流路(図示略)は、第1液体接続部208、第2液体接続部209、及び圧力接続部211と、第1液体導出部212、第2液体導出部213、及び圧力供給部214とをそれぞれ接続している。
空気室形成ユニット201は、本体部215と、本体部215の両側面の全体を覆うように該両側面にそれぞれ取着される可撓性の空気室フィルム216とを備えている。本体部215における接続部形成ユニット204側の側面には、圧力供給部214が接続される空気導入部217が設けられている。本体部215の両側面における圧力調整機構形成ユニット202との境界近傍には、レバーユニット205が取り付けられる略T字状の取付部218がそれぞれ突設されている。
図10及び図12に示すように、空気室形成ユニット201の本体部215の両側面には、円形の凹部219がそれぞれ形成されている。そして、各凹部219と各空気室フィルム216とで囲まれた空間は、空気室である圧力調整室220とされている。各空気室フィルム216における凹部219と対応する円形の部分は、圧力調整室220の一部を形成する可撓壁221とされている。本実施形態では、可撓壁221によって「回動力付与部」が構成されている。
図13及び図14に示すように、空気室形成ユニット201の本体部215の両側面には溝222がそれぞれ形成され、これらの溝222同士は貫通孔223によって連通している。2つの溝222はそれぞれ反対側に位置する凹部219の中央部に貫通孔224を介して連通している。そして、これら2つの溝222と2つの空気室フィルム216とで囲まれた空間により空気流路225が形成されている。したがって、空気流路225は、本体部215の両側面にわたって延びている。なお、空気流路225は、空気導入部217と連通している。
図10に示すように、圧力調整機構形成ユニット202は、本体部226と、本体部226の両側面の全体を覆うように該両側面にそれぞれ取着される可撓性の圧力フィルム227とを備えている。本体部226における接続部形成ユニット204側の側面には、第1液体導出部212及び第2液体導出部213がそれぞれ接続される第1液体導入部228及び第2液体導入部229が設けられている。
図10及び図12に示すように、圧力調整機構形成ユニット202の本体部226の両側面には、円形の凹部230がそれぞれ形成されている。そして、各凹部230と各圧力フィルム227とで囲まれた空間は、液体流出部231とされている。各圧力フィルム227における凹部230と対応する円形の部分は、液体流出部231の一部を形成するダイヤフラム232とされている。
図10及び図14に示すように、レバーユニット205は、矩形板状のレバー233と、レバー233の係止部234に係止されたねじりばね235とを備えている。レバー233における長手方向の中央部よりもやや一端側寄りの位置には、レバーユニット205を取付部218に取り付けるための取付孔236が貫通するように形成されている。レバー233は、その一方側の面における長手方向の一端部に略円板状の押圧部237を有し、他端部に略半球状の被押圧部238を有している。
そして、レバーユニット205は、レバー233の取付孔236において取付部218に取り付けた場合に、レバー233における取付部218との接触部分である支点を回動中心として回動可能になっている。このとき、押圧部237はダイヤフラム232の中央部と対向するとともに、被押圧部238は可撓壁221の中央部に接触している。
さらにこのとき、ねじりばね235の付勢力は、押圧部237がダイヤフラム232に近づく方向にレバー233を回動させる際の抵抗力として作用するようになっている。したがって、押圧部237は、通常、ダイヤフラム232から離れている。
図15に示すように、圧力調整部210は、環状の環状管240と、環状管240の途中に設けられたポンプ241と、環状管240におけるポンプ241と反対側の位置に設けられて環状管240と圧力接続部211とを接続する接続管242とを備えている。環状管240における接続管242との接続位置とポンプ241との間には第2バルブV2が設けられ、環状管240における第2バルブV2と反対側の位置には第3バルブV3が設けられている。
環状管240における第2バルブV2とポンプ241との間には先端側が大気開放された第1分岐管243の基端側が接続され、第1分岐管243の途中位置には第1バルブV1が設けられている。環状管240における第3バルブV3とポンプ241との間には先端側が大気開放された第2分岐管244の基端側が接続され、第2分岐管244の途中位置には第4バルブV4が設けられている。
ポンプ241は、その駆動により環状管240内の空気を図15の矢印で示す一方向に流動させる。そして、圧力調整部210は、第1バルブV1及び第3バルブV3を閉弁するとともに第2バルブV2及び第4バルブV4を開弁した状態でポンプ241を駆動することで、圧力接続部211から空気を加圧供給して圧力調整室220(図11及び図12参照)を加圧する。
一方、圧力調整部210は、第1バルブV1及び第3バルブV3を開弁するとともに第2バルブV2及び第4バルブV4を閉弁した状態でポンプ241を駆動することで、圧力接続部211から空気を吸引して圧力調整室220(図11及び図12参照)を減圧する。
したがって、圧力調整部210は、圧力調整装置200の2つの圧力調整室220(図11及び図12参照)を同時に加圧したり減圧したりすることが可能な加圧減圧装置として機能する。なお、第1〜第4バルブV1〜V4は電磁バルブによって構成され、それらの開閉動作は制御部160によってそれぞれ制御される。
次に、圧力調整装置200について詳述する。
ここでは、主に図4と図16とに基づいて説明するが、図4においては圧力調整装置47を図16に示す圧力調整装置200に置き換えたものとして説明する。
ここでは、主に図4と図16とに基づいて説明するが、図4においては圧力調整装置47を図16に示す圧力調整装置200に置き換えたものとして説明する。
図4及び図16に示すように、圧力調整装置200は、液体供給流路27に設けられてこの液体供給流路27の一部を構成する圧力調整機構250と、圧力調整機構250を押圧する押圧機構251とを2つずつ備えている。したがって、圧力調整装置200は、1つで2種類の液体の圧力を調整することが可能になっている。
圧力調整機構形成ユニット202が備える圧力調整機構250は、液体供給源13から液体供給流路27を介して供給される液体が流入する液体流入部252と、液体を内部に収容可能な液体流出部231とが形成された本体部226を備えている。液体供給流路27と液体流入部252とは、壁部247により仕切られており、壁部247に形成された貫通孔248により連通している。液体供給流路27における貫通孔248の直ぐ上流側には、フィルター部材249が配置されている。したがって、液体供給流路27の液体は、フィルター部材249に濾過されて液体流入部252に流入する。
液体流出部231は、壁面の一部がダイヤフラム232により構成されている。このダイヤフラム232は、液体流出部231の内面となる第1の面232aで液体流出部231内の液体の圧力を受ける一方、液体流出部231の外面となる第2の面232bで大気圧を受ける。
このため、ダイヤフラム232は、液体流出部231内の圧力に応じて変位する。したがって、液体流出部231は、ダイヤフラム232が変位することで容積が変化する。なお、液体流入部252と液体流出部231とは、連通経路254によって連通されている。
圧力調整機構250は、連通経路254において液体流入部252と液体流出部231とを非連通とする閉弁状態(図16に示す状態)と、液体流入部252と液体流出部231とを連通させる開弁状態(図17に示す状態)とを切り替え可能な開閉弁255を備えている。
開閉弁255は、連通経路254を遮断可能な弁部256と、連通経路254に挿通されるロッド部257とを備えている。ロッド部257は、その先端がダイヤフラム232の第1の面232aの中央部に接触するように配置された略円板状の受圧部258に接触している。この場合、受圧部258は、ロッド部257の先端に固定されていてもよいし、ダイヤフラム232の第1の面232aの中央部に固定されていてもよい。
開閉弁255は、ダイヤフラム232により受圧部258を介して押圧されることで移動する。すなわち、受圧部258は、液体流出部231の容積を小さくする方向へ変位するダイヤフラム56に接触した状態で移動可能な移動部材としても機能している。
液体流入部252内には上流側付勢部材259が設けられ、液体流出部231内には下流側付勢部材260が設けられている。上流側付勢部材259は開閉弁255を閉弁させる方向に付勢し、下流側付勢部材260は、受圧部258をダイヤフラム232側に付勢する。そして、開閉弁255は、第1の面232aにかかる圧力が第2の面232bにかかる圧力より低く且つ第1の面232aにかかる圧力と第2の面232bにかかる圧力との差が所定値P2(例えば、1kPa)以上になると、閉弁状態から開弁状態になる。
この所定値P2は、上流側付勢部材259の付勢力、下流側付勢部材260の付勢力、ダイヤフラム232を変位させるために必要な力、弁部256によって連通経路254を遮断するために必要な押圧力(シール荷重)、弁部256の表面に作用する液体流入部252内の圧力、及び液体流出部231内の圧力に応じて決まる値である。すなわち、上流側付勢部材259と下流側付勢部材260の付勢力が大きいほど所定値P2も大きくなる。
上流側付勢部材259と下流側付勢部材260の付勢力は、液体流出部231内の圧力がノズル19における気液界面にメニスカスを形成可能な範囲の負圧状態(例えば、第2の面232bにかかる圧力が大気圧の場合、−1kPa)となるように設定される。この場合、気液界面とは液体と気体とが接する境界であり、メニスカスとは液体がノズル19と接してできる湾曲した液体表面である。そして、ノズル19には、液体の噴射に適した凹状のメニスカスが形成されることが好ましい。
押圧機構251は、ダイヤフラム232の第2の面232b側を押圧可能な押圧部237を有する回動可能なレバー233と、レバー233に回動力を付与する可撓壁221を有した圧力調整室220と、圧力調整室220内の圧力を調整可能な圧力調整部210(図11参照)とを備えている。可撓壁221は、圧力調整部210(図11参照)による圧力調整室220内の圧力の調整に伴って膨らんだり凹んだりする。
そして、押圧機構251は、圧力調整部210(図11参照)が圧力調整室220内の圧力を大気圧よりも高い圧力に調整することによって可撓壁221を膨らませることで、ダイヤフラム232を液体流出部231の容積が小さくなる方向にレバー233の押圧部237によって押圧することによって開閉弁255を開弁状態とする。
すなわち、可撓壁221がレバー233の被押圧部238に接触した状態で膨らむと、可撓壁221によって被押圧部238が押圧されてレバー233に回動力が付与され、この回動力によりレバー233が取付部218との接触部分である支点を回動中心として回動する。
このレバー233の回動に伴って押圧部237がダイヤフラム232の第2の面232b側を液体流出部231の容積が小さくなる方向に押圧することで、開閉弁255が閉弁状態から開弁状態にされる。このとき、押圧機構251の押圧部237は、ダイヤフラム232における受圧部258が接触する領域を押圧する。この場合、ダイヤフラム232における受圧部258が接触する領域の面積は、連通経路254の断面積よりも大きくなっている。
また、押圧機構251は、圧力調整部210(図11参照)が圧力調整室220内の圧力をレバー233の押圧部237によるダイヤフラム232の押圧時の圧力調整室220内の圧力よりも低い圧力に調整することで、レバー233の押圧部237によるダイヤフラム232の押圧を解除する。なお、レバー233に可撓壁221による回動力が付与されない状態では、押圧部237がダイヤフラム232から離れている。
次に、液体噴射部12に供給される液体の圧力を調整する圧力調整装置200の作用について説明する。
液体噴射部12が液体を噴射すると、液体流出部231に収容された液体が液体供給流路27を介して液体噴射部12に供給される。これにより液体流出部231内の圧力が低下し、ダイヤフラム232における第1の面232aにかかる圧力と第2の面232bにかかる圧力との差が所定値P2以上になると、ダイヤフラム232が液体流出部231の容積を小さくする方向へ撓み変形する。このダイヤフラム232の変形に伴って受圧部258を介して開閉弁255が押圧されて移動し、開閉弁255が開弁状態となる。
液体噴射部12が液体を噴射すると、液体流出部231に収容された液体が液体供給流路27を介して液体噴射部12に供給される。これにより液体流出部231内の圧力が低下し、ダイヤフラム232における第1の面232aにかかる圧力と第2の面232bにかかる圧力との差が所定値P2以上になると、ダイヤフラム232が液体流出部231の容積を小さくする方向へ撓み変形する。このダイヤフラム232の変形に伴って受圧部258を介して開閉弁255が押圧されて移動し、開閉弁255が開弁状態となる。
液体流入部252内の液体はポンプ機構31により加圧されているため、開閉弁255が開弁すると、液体流入部252から液体流出部231に液体が流れる。これにより液体流出部231内の圧力が上昇すると、ダイヤフラム232が液体流出部231の容積を増大させる方向に変形する。そして、ダイヤフラム232における第1の面232aにかかる圧力と第2の面232bにかかる圧力との差が所定値P2よりも小さくなると、開閉弁255が上流側付勢部材259の付勢力により移動し、開弁状態から閉弁状態になって液体の流動を阻害する。
このようにして、圧力調整機構250は、ダイヤフラム232を変位させて液体噴射部12に供給される液体の圧力を調整することで、ノズル19の背圧となる液体噴射部12内の圧力を調整する。
次に、第2実施形態において、液体噴射装置11がクリーニングを行う場合の作用について説明する。なお、第2実施形態におけるクリーニングでは、排出動作と排出停止動作とを繰り返し行わないものとする。
図15に示すように、圧力調整部210の第1バルブV1及び第3バルブV3を閉弁するとともに第2バルブV2及び第4バルブV4を開弁した状態でポンプ241を駆動すると、圧力接続部211から空気が加圧供給されて圧力調整室220(図16参照)内の圧力が大気圧よりも高い圧力に調整される。
これにより、図17に示すように、可撓壁221が膨らんでレバー233の被押圧部238を押圧し、レバー233がねじりばね235の付勢力に抗して取付部218との接触部分である支点を回動中心として回動する。
すると、レバー233の押圧部237がダイヤフラム232における受圧部258が接触する領域を下流側付勢部材260の付勢力に抗して押圧する。すると、開閉弁255もダイヤフラム232及び受圧部258越しに押圧部237による押圧力を受けて上流側付勢部材259の付勢力に抗して移動し、開閉弁255が開弁状態になる。
すなわち、押圧機構251は、上流側付勢部材259及び下流側付勢部材260の付勢力に抗して受圧部258及び開閉弁255を移動させることにより、開閉弁255を開弁状態にする。この場合、圧力調整部210は、複数の圧力調整装置200の圧力接続部211に接続されているため、全ての圧力調整装置200の開閉弁255を開弁状態にする。
このとき、ダイヤフラム232は液体流出部231の容積を小さくする方向に変形するため、液体流出部231に収容されていた液体は液体噴射部12側に押し出される。すなわち、ダイヤフラム232が液体流出部231を押圧した圧力が液体噴射部12に伝わることにより、メニスカスが壊れてノズル19から液体が溢れる。
つまり、押圧機構251は、液体流出部231内の圧力が、少なくとも1つのメニスカスが壊れる圧力(例えば、気液界面における液体側の圧力が気体側の圧力よりも3kPa高くなる圧力)よりも高くなるように、ダイヤフラム232を押圧する。
また、押圧機構251は、ダイヤフラム232を押圧することによって、液体流入部252内の圧力に関わらず開閉弁255を開弁状態にする。この場合、押圧機構251は、ポンプ機構31が液体を加圧する圧力に前述の所定値P2を加えた圧力がダイヤフラム232に加わった場合に発生する押圧力よりも大きな押圧力でダイヤフラム232を押圧する。
押圧機構251がダイヤフラム232を押圧している間は開閉弁255の開弁状態が維持される。この状態でポンプ機構31が吐出駆動してポンプ室41から液体を流出させると、その加圧力が液体流入部252、連通経路254、液体流出部231を介して液体噴射部12に伝わり、ノズル19から液体が排出(滴下)される排出動作(加圧クリーニング)が行われる。すなわち、ポンプ機構31が液体を加圧することにより、加圧状態の所定量の液体を液体噴射部12に供給してノズル19から液体受容部131に排出させる。
押圧機構251がダイヤフラム232を押圧する前には、ポンプ機構31が吸引駆動して、ポンプ室41内に収容される液体の量が予め設定された設定値となるまで、液体を吸引することが好ましい。そうすると、ポンプ機構31が吐出駆動したときに、一定量の液体を液体噴射部12に供給することができる。
そして、ノズル19から一定量(ポンプ室41内の設定値の液体分)の液体が排出されると、ノズル19からの液体の排出が止まる。すなわち、ポンプ機構31が吐出駆動して所定量の加圧された液体をノズル19から排出(滴下)させると、この液体の排出に伴って供給する液体の加圧のレベルが低下し、やがてノズル19から液体が排出されない程度の加圧レベルになる。
その後、圧力調整部210の第1バルブV1及び第3バルブV3が開弁されるとともに第2バルブV2及び第4バルブV4が閉弁されることで、圧力接続部211から空気が吸引されて圧力調整室220が減圧される。
これにより、膨らんでいた可撓壁221が萎んで凹んだ状態になる。すると、レバー233がねじりばね235の付勢力によって取付部218との接触部分である支点を回動中心として回動して元の位置に戻る。すなわち、レバー233の押圧部237がダイヤフラム232から離れた状態になる。
すると、受圧部258とともにダイヤフラム232が下流側付勢部材260の付勢力によって元の位置に戻るとともに、開閉弁255が上流側付勢部材259の付勢力によって移動して閉弁状態になる。こうして、ポンプ機構31が設けられる上流側と液体噴射部12が設けられる下流側とが開閉弁255によって連通しなくなり、加圧された液体が液体噴射部12に供給できなくなることで、排出停止動作が行われる。
排出停止動作を行った後は、液体噴射部12内の圧力が通常時よりも高くなっているため、第1実施形態と同様に、圧力低下動作が行われる。その後、仕上げ払拭動作が行われることで、液体噴射部12のノズル19において、正常なメニスカスが形成される。
以上、詳述した第2実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
(2−1)液体噴射装置11において、押圧機構251は、圧力調整部210が圧力調整室220内の圧力を調整して可撓壁221によりレバー233に回動力を付与することで、レバー233を回動させて、押圧部237によるダイヤフラム232の第2の面232b側の押圧を行う。このため、レバー233の仕様(レバー比や形状等)を変更するだけで、圧力調整室220の仕様(加圧力や大きさ等)を変更することなく押圧部237による押圧力を変更することができる。すなわち、押圧部237による必要な押圧力が変化しても、レバー233の仕様を変更するだけで、圧力調整室220の仕様を変更することなく対応することができるので、汎用性を高めることができる。
(2−1)液体噴射装置11において、押圧機構251は、圧力調整部210が圧力調整室220内の圧力を調整して可撓壁221によりレバー233に回動力を付与することで、レバー233を回動させて、押圧部237によるダイヤフラム232の第2の面232b側の押圧を行う。このため、レバー233の仕様(レバー比や形状等)を変更するだけで、圧力調整室220の仕様(加圧力や大きさ等)を変更することなく押圧部237による押圧力を変更することができる。すなわち、押圧部237による必要な押圧力が変化しても、レバー233の仕様を変更するだけで、圧力調整室220の仕様を変更することなく対応することができるので、汎用性を高めることができる。
(2−2)液体噴射装置11において、レバー233に可撓壁221による回動力が付与されない状態では、押圧部237がダイヤフラム232から離れている。このため、レバー233の押圧部237がダイヤフラム232に接触することに起因する圧力調整機構250の動作不良の発生を抑制できる。
(2−3)液体噴射装置11において、押圧機構251は、ダイヤフラム232における受圧部258が接触する領域をレバー233の押圧部237によって押圧する。このため、ダイヤフラム232における受圧部258の外側領域(周囲の領域)を液体流出部231側に変形させないように、押圧部237によってダイヤフラム232を押圧することができる。そして、押圧部237によるダイヤフラム232の押圧を解除した後には、ダイヤフラム232における受圧部258の外側領域が液体流出部231の容積が大きくなる方向に移動して押圧前の状態に復帰するので、ノズル19から気泡や液体が引き込まれることを抑制できる。
(2−4)液体噴射装置11において、押圧機構251は、圧力調整部210が圧力調整室220内の圧力を大気圧よりも高い圧力に調整することで、レバー233の押圧部237によってダイヤフラム232を押圧する。このため、圧力調整室220内の圧力を大気圧よりも高い圧力に調整するだけで、レバー233の押圧部237によってダイヤフラム232を押圧することができる。
(2−5)液体噴射装置11において、押圧機構251は、圧力調整部210が圧力調整室220内の圧力を押圧部237によるダイヤフラム232の押圧時の圧力調整室220内の圧力よりも低い圧力に調整することで、レバー233の押圧部237によるダイヤフラム232の押圧を解除する。このため、レバー233の押圧部237によるダイヤフラム232の押圧状態を容易に解除することができる。
(2−6)液体噴射装置11において、回動力付与部は、圧力調整室220の一部を形成する可撓壁221であり、レバー233に接触することによりレバー233に回動力を付与する。このため、圧力調整室220の一部を形成する可撓壁221を、レバー233に回動力を付与する回動力付与部として好適に機能させることができる。
(2−7)液体噴射装置11において、ポンプ機構31は、押圧機構251がダイヤフラム232を押圧することによる開閉弁255の開弁状態において吐出駆動することで、加圧状態の液体を液体噴射部12に対して供給する。このため、開閉弁255を強制的に開弁した状態でポンプ機構31が吐出駆動して液体を加圧することにより、加圧状態の液体を液体噴射部12に供給してノズル19から排出させる排出動作を行うことができる。
(2−8)液体噴射装置11は、ポンプ機構31の吐出駆動によって液体が加圧された状態で、押圧機構251によるダイヤフラム232の押圧を解除して開閉弁255を閉弁状態にする。このため、加圧クリーニング後にノズル19から気泡や液体が引き込まれることを抑制できる。
上記実施形態は、以下に示す変更例のように変更してもよい。上記実施形態に含まれる構成は、下記変更例に含まれる構成と任意に組み合わせることができる。下記変更例に含まれる構成同士は、任意に組み合わせることができる。
・図18に示すように、液体噴射装置11は、圧力調整機構35を備えない液体噴射装置11Aであってもよい。この液体噴射装置11Aは、液体を貯留するメインタンク301(液体供給源の一例)と、メインタンク301から供給された液体を貯留するサブタンク302と、液体を噴射する液体噴射部12とを備えている。また、液体噴射装置11Aは、メインタンク301とサブタンク302とを接続する第1流路311と、サブタンク302と液体噴射部12とを個別に接続する第2流路312及び第3流路313とを備えている。また、この液体噴射装置11Aは、第1流路311に配置され、メインタンク301からサブタンク302に向けて液体を流動させる第1供給ポンプ321と、第3流路313に配置され、サブタンク302から液体噴射部12に向けて液体を流動させる第2供給ポンプ322とを備えている。さらに、この液体噴射装置11Aは、サブタンク302に接続され、サブタンク302の内部と大気(外部)との連通状態を切り替える大気開放弁331と、第2流路312に配置され、液体の流動を許容したり規制したりする切換弁332とを備えている。
また、液体噴射装置11Aでは、サブタンク302と液体噴射部12と鉛直方向Zにおける位置関係は、サブタンク302の液面と液体噴射部12のノズル19の液面との水頭差によって、液体噴射部12内の圧力(ノズル19内の圧力)が負圧に維持できる位置関係とされている。
そして、この液体噴射装置11Aにおいて、印刷動作を行う場合には、アクチュエーター24の駆動に基づいて、液体噴射部12のノズル19から液体が噴射される。また、印刷動作時には、切換弁332が開弁状態とされることで、液体噴射部12から噴射された液体量に相当する量の液体がサブタンク302から供給される。印刷動作を継続することで、サブタンク302に貯留される液体量が減少すると、第1供給ポンプ321が駆動され、メインタンク301からサブタンク302に液体が供給される。なお、印刷動作時には、大気開放弁331が大気開放状態とされ、第2供給ポンプ322が停止される。
一方、この液体噴射装置11Aにおいて、排出動作を行う場合には、切換弁332が閉弁された状態で、第2供給ポンプ322が駆動される。このため、第2流路312を介して、液体噴射部12内に加圧された液体が供給されることにより、液体噴射部12のノズル19から液体が排出される。
・また、図19に示すように、液体噴射装置11は、圧力調整機構35を備えない液体噴射装置11Bであってもよい。この液体噴射装置11Bは、液体を貯留するメインタンク401(液体供給源の一例)と、メインタンク401から供給された液体を貯留するサブタンク402と、液体を噴射する液体噴射部12とを備えている。さらに、液体噴射装置11Bは、メインタンク401とサブタンク402とを接続する第1流路411と、サブタンク402と液体噴射部12とを接続する第2流路412と、サブタンク402の液面よりも高い位置に接続される第3流路413とを備えている。また、この液体噴射装置11Bは、第1流路411に配置され、メインタンク401からサブタンク402に向けて液体を流動させる供給ポンプ421と、第3流路413に配置され、サブタンク402内の圧力を調整する圧力調整ポンプ422と、サブタンク402内の圧力を検出する圧力検出部423とを備えている。さらに、この液体噴射装置11Bは、メインタンク401とサブタンク402との連通状態を切り替える第1切換弁431と、サブタンク402と液体噴射部12との連通状態を切り替える第2切換弁432と、サブタンク402と圧力調整ポンプ422と大気(外気)との接続状態を切り替える三方弁433とを備えている。なお、第1切換弁431は第1流路411に配置され、第2切換弁432は第2流路412に配置され、三方弁433は第3流路413に配置されている。
そして、この液体噴射装置11Bにおいて、印刷動作を行う場合には、アクチュエーター24の駆動に基づいて、液体噴射部12のノズル19から液体が噴射される。また、印刷動作時には、サブタンク402と圧力調整ポンプ422とが連通するように三方弁433が切り替えられる。また、第2切換弁432が閉弁されることで、メインタンク401とサブタンク402とが非接続状態とされる。そして、圧力検出部423の検出結果に基づいて、サブタンク402が所定の圧力となるように圧力調整ポンプ422が駆動される。こうして、印刷動作時には、液体噴射部12のノズル19内の圧力を所定の負圧に維持しつつ、液体噴射部12に液体が供給される。印刷動作を継続することで、サブタンク402に貯留される液体量が減少すると、供給ポンプ421が駆動され、メインタンク401からサブタンク402に液体が供給される。なお、サブタンク402への液体の供給時には、第1切換弁431が開弁され、第2切換弁432が閉弁され、サブタンク402内が大気に連通するように三方弁433が切り替えられる。
一方、この液体噴射装置11Bにおいて、排出動作を行う場合には、サブタンク402を大気及び圧力調整ポンプ422に連通しないように三方弁433が切り替えられる。また、第2切換弁432が開弁されることで、メインタンク401とサブタンク402とが接続状態とされる。そして、第1切換弁431が開弁された状態で、供給ポンプ421を駆動し、サブタンク402を介して液体噴射部12に加圧された液体を供給することで、液体噴射部12から液体が排出される。
なお、この液体噴射装置11Bでは、次のように排出動作を行うこともできる。すなわち、排出動作を行う場合には、サブタンク402と圧力調整ポンプ422とが連通するように三方弁433が切り替えられる。また、第1切換弁431が閉弁されることで、メインタンク401とサブタンク402とが非接続状態とされる。そして、圧力調整ポンプ422を駆動することで、サブタンク402の内部に気体を送出し、サブタンク402の内部を加圧する。こうして、液体噴射部12に加圧された液体が供給され、液体噴射部12から液体が排出される。
・圧力低下動作(ステップS16)は、液体噴射部12内から加圧された液体を排出することで液体噴射部12内の圧力を低下させることができるのであれば、前払拭動作でなくてもよい。
例えば、圧力低下動作は、アクチュエーター24を駆動して、振動板21を変位(振動)させる動作であってもよい。これによれば、液体噴射部12内の圧力が高く、ノズル19内の気液界面が不安定な状態において、ノズル19から液体を排出させることで液体噴射部12内の圧力を低下させることができる。
なお、圧力低下動作としてアクチュエーター24を駆動する場合には、アクチュエーター24(圧電素子)に印加する電圧を低くすることで振動板21を弱く振動させてもよい。この場合には、ノズル19に形成された不安定なメニスカスが振動板21の振動によって壊れ、ノズル19から液体が漏出することとなる。なお、振動板21を弱く振動させる場合の振動とは、例えば、ノズル19に正常なメニスカスが形成されているときであっても、該ノズル19から液体が噴射されない程度の振動板21の振動を言う。
一方、圧力低下動作としてアクチュエーター24を駆動する場合には、アクチュエーター24(圧電素子)に印加する電圧を高くすることで振動板21を強く振動させてもよい。この場合には、ノズル19から液体が噴射されることで、より確かに液体噴射部12内の圧力を低下させることができる。なお、振動板21を強く振動させる場合の振動とは、例えば、印刷動作時など、媒体113に向けて液体が噴射されるときの振動板21の振動を言う。
・また、圧力低下動作は、前払拭動作とアクチュエーター24を駆動する動作とを組み合わせて行ってもよい。
・図9に示すフローチャートにおいて、制御部160は、仕上げ払拭動作を行った後にフラッシングを行わせてもよい。これによれば、液体噴射部12のノズル19内に正常なメニスカスを形成しやすくできる。
・図9に示すフローチャートにおいて、制御部160は、仕上げ払拭動作を行った後にフラッシングを行わせてもよい。これによれば、液体噴射部12のノズル19内に正常なメニスカスを形成しやすくできる。
・払拭部149をノズル面18に接触させて前払拭動作を行う場合において、前払拭動作と仕上げ払拭動作とにおけるノズル面18に対する払拭部149の接触力は適宜に変更してもよい。例えば、ノズル面18に対する払拭部の接触力は、前払拭動作及び仕上げ払拭動作において等しくてもよいし、前払拭動作の方が弱くてもよい。
・液体受容部131は、ワイピング機構140の筐体141の鉛直上部に設けてもよい。これによれば、排出動作を行った後に、キャリッジ124(液体噴射部12)を移動させることなく、圧力低下動作を行うことができる。このため、キャリッジ124(液体噴射部12)の移動中に、液体噴射部12に作用する振動によって、加圧状態の液体が液体噴射部12のノズル19から漏出することを抑制できる。
・液体受容部131は、液体を受容可能な可動式のベルトによって構成してもよい。この場合には、上記ベルトにおいて、液体の受容した部分を液体の受容していない部分に変更できるように、ベルトを駆動させるためのモーターなどの構成を設けることが好ましい。
・押圧機構48は、膨張収縮部67を備えることなく、空気室72の圧力を調整することで、ダイヤフラム56を押圧してもよい。詳しくは、押圧機構48は、空気室72の圧力を高くすることでダイヤフラム56を液体流出部51の容積が小さくなる方向に変位させる一方、空気室72の圧力を低くすることでダイヤフラム56を液体流出部51の容積が大きくなる方向に変位させてもよい。なお、この構成を採用する場合には、圧力低下動作として、空気室72の圧力を大気圧未満の負圧とすることで、液体噴射部12内の圧力を低下させてもよい。
・圧力調整機構35と液体噴射部12との間に、液体が流入及び流出するバッファタンクを設けてもよい。この場合、バッファタンクの壁部の一部を弾性変形可能な可撓壁とするとともに、バッファタンクの容積を可変すべく可撓壁を変位させる変位機構を設けることが好ましい。これによれば、バッファタンクの容積を小さくした状態で排出動作を行った後に、バッファタンクの容積を大きくすることで圧力低下動作を行うことができる。
・吸引クリーニングの際に、ポンプ機構31を駆動してもよい。この場合、吸引機構153による吸引力にポンプ機構31の加圧力を加えることにより、液体を排出するときの流速を増して、気泡等の異物を効率よく排出することができる。この場合、吸引クリーニングの前に、ポンプ機構31が吸引駆動をして、ポンプ室41内に収容される液体の量が予め設定された設定値となるまで、液体を吸引するとよい。設定値は、例えばポンプ室41の満容量である。そしてその後、吸引機構153の駆動と同時に、あるいはその駆動と前後してポンプ機構31が吐出駆動する。これにより、液体を排出するための加圧力のばらつきを抑制することができる。
なお、吸引クリーニング前にポンプ機構31が吸引駆動しているか吐出駆動しているかで、上流領域の圧力が変化する。こうした液体供給流路27内の圧力の違いは、吸引機構153が駆動したときの液体の流速に変動を生じさせることがある。そのため、吸引クリーニングの際にポンプ機構31を駆動しない場合であっても、吸引クリーニングの前に、ポンプ機構31が吸引駆動をして、ポンプ室41内に収容される液体の量が予め設定された設定値となるまで、液体を吸引するとよい。
・図18の第2供給ポンプ322、図19の供給ポンプ421または圧力調整ポンプ422を吐出駆動して排出動作を行う場合、その吐出駆動の前に吸引駆動をして、そのポンプ室内に収容される液体の量を予め設定された設定値としておくとよい。これにより、排出動作における液体の排出量のばらつきを抑制することができる。
・同じ液体を噴射する複数のノズル19のグループをノズル群とする場合に、液体噴射部12が異なる液体を噴射する複数のノズル群を有してもよい。この場合、キャップ151をノズル群毎に設け、ノズル群毎に吸引クリーニングを行ってもよい。同様に、ノズル群毎に別々に加圧クリーニングを行ってもよい。ノズル群毎に加圧または吸引クリーニングを行う場合には、その前に行うポンプ機構31の吸引駆動において、ノズル群毎に個別の設定値を定めて、ポンプ室41の液体収容量を異ならせてもよい。この構成によれば、液体の種類や使用状況に応じて、適切な液体排出量、圧力変動または単位時間あたりの流量で、液体噴射部12をクリーニングすることができる。
逆に、1つのキャップ151が、異なる液体を噴射する複数のノズル群を覆う場合には、全てのノズル群に対して、吸引駆動の際の設定値を同じにすることが好ましい。そうすると、その後の吐出駆動において、全てのノズル群から同等の条件で液体が排出されるので、混ざり合った液体がノズル19に入り込むリスクが小さくなる。
・液体噴射装置11は、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置であってもよい。なお、液体噴射装置から微小量の液滴となって吐出される液体の状態としては、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体は、液体噴射装置から噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、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)のような流状体を含むものとする。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、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したような水系インク、非水系インク、油性インク、ジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物や液晶等が挙げられる。液体噴射装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置がある。また、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、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等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置であってもよい。また、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置であってもよい。
・媒体113は用紙に限らず、プラスチックフィルムまたは薄い板材などでもよいし、捺染装置などに用いられる布帛でもよい。媒体113はTシャツなど、任意の形状の衣類等でもよいし、食器または文具のような任意の形状の立体物でもよい。
11,11A,11B…液体噴射装置、12…液体噴射部、13…液体供給源、14…供給機構、16…噴射部フィルター、17…共通液室、18…ノズル面、19…ノズル、20…圧力室、21…振動板、22…連通孔、23…収容室、24…アクチュエーター、26…装着部、27…液体供給流路、28…循環経路形成部、29…循環ポンプ、30…変位機構、31…ポンプ機構、32…フィルターユニット、33…スタティックミキサー、34…液体貯留部、35…圧力調整機構、37…変位部、38…容積ポンプ、39…一方向弁(第1の一方向弁)、40…一方向弁(第2の一方向弁)、41…ポンプ室、42…減圧室、43…減圧部、44…付勢部材、45…ばね、47…圧力調整装置、48…押圧機構、50…液体流入部、51…液体流出部、52…本体部、53…壁部、54…貫通孔、55…フィルター部材、56…ダイヤフラム、56a…第1の面、56b…第2の面、57…連通経路、59…開閉弁、60…弁部、61…受圧部、62…上流側付勢部材、63…下流側付勢部材、66…圧力調整室、67…膨張収縮部、68…押さえ部材、69…圧力調整部、70…挿通孔、71…開口部、72…空気室、74…加圧ポンプ、75…接続経路、76…検出部、77…流体圧調整部、112…支持台、113…媒体、114…搬送部、115…印刷部、116…本体、117…カバー、118…搬送ローラー対、119…搬送ローラー対、120…案内板、122…ガイド軸、123…ガイド軸、124…キャリッジ、130…フラッシング機構、131…液体受容部、132…開口、140…ワイピング機構、141…筐体、142…繰出ローラー、143…巻取ローラー、144…中間ローラー、145…付勢部材、146…第1ワイパー駆動部、147…第2ワイパー駆動部、148…布ワイパー、149…払拭部、150…キャップ機構、151…キャップ、152…キャップ駆動部、160…制御部、200…圧力調整装置、201…空気室形成ユニット、202…圧力調整機構形成ユニット、203…底板部材、204…接続部形成ユニット、205…レバーユニット、206…本体部、207…接続フィルム、208…第1液体接続部、209…第2液体接続部、210…圧力調整部、211…圧力接続部、212…第1液体導出部、213…第2液体導出部、214…圧力供給部、215…本体部、216…空気室フィルム、217…空気導入部、218…取付部、219…凹部、220…圧力調整室、221…可撓壁、222…溝、223…貫通孔、224…貫通孔、225…空気流路、226…本体部、227…圧力フィルム、228…第1液体導入部、229…第2液体導入部、230…凹部、231…液体流出部、232…ダイヤフラム、232a…第1の面、232b…第2の面、233…レバー、234…係止部、235…ばね、236…取付孔、237…押圧部、238…被押圧部、240…環状管、241…ポンプ、242…接続管、243…第1分岐管、244…第2分岐管、247…壁部、248…貫通孔、249…フィルター部材、250…圧力調整機構、251…押圧機構、252…液体流入部、254…連通経路、255…開閉弁、256…弁部、257…ロッド部、258…受圧部、259…上流側付勢部材、260…下流側付勢部材、301…メインタンク、302…サブタンク、311…第1流路、312…第2流路、313…第3流路、321…第1供給ポンプ、322…第2供給ポンプ、331…大気開放弁、332…切換弁、401…メインタンク、402…サブタンク、411…第1流路、412…第2流路、413…第3流路、421…供給ポンプ、422…圧力調整ポンプ、423…圧力検出部、431…第1切換弁、432…第2切換弁、433…三方弁、A…供給方向、B…循環方向、Cnt…カウンター、CntTh…判定回数、V1…第1バルブ、V2…第2バルブ、V3…第3バルブ、V4…第4バルブ、X…走査方向、Y…搬送方向、Z…鉛直方向。
Claims (9)
- 液体を噴射するノズルを有する液体噴射部と、
液体供給源と前記液体噴射部とに接続される液体供給流路と、
前記液体供給流路の途中に設けられるポンプ室を有して、吸引駆動と吐出駆動とを繰り返すことによって前記液体供給源から前記液体噴射部に向けて前記液体を流動させるポンプ機構と、
を備え、
前記ノズルから前記液体を排出させることによって前記液体噴射部をメンテナンスする前に、前記ポンプ室の液体収容量が予め設定された設定値になるまで、前記ポンプ機構が吸引駆動する
ことを特徴とする液体噴射装置。 - 前記ポンプ機構が吸引駆動して前記ポンプ室の液体収容量が前記設定値になった後に、前記ポンプ機構が吐出駆動することによって、前記ノズルから前記液体を排出させる
ことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。 - 前記ポンプ室と前記液体噴射部との間で前記液体供給流路を開閉することによって前記液体噴射部内の圧力を調整する圧力調整機構を備え、
前記ポンプ室の液体収容量が前記設定値となるまで前記ポンプ機構が吸引駆動した後、前記圧力調整機構が前記液体供給流路を開いて、前記ポンプ機構が吐出駆動することにより、前記液体噴射部をメンテナンスする
ことを特徴とする請求項2に記載の液体噴射装置。 - 前記圧力調整機構は、
前記液体供給流路の途中に配置される液体流入部と、
前記液体流入部と前記液体噴射部の間の前記液体供給流路に配置される液体流出部と、
前記液体流出部の壁面の一部を構成するダイヤフラムと、
前記液体流入部と前記液体流出部との間で前記液体供給流路を開閉する開閉弁と、
を有し、
前記ダイヤフラムの前記液体流出部内側の面を第1の面とし、前記第1の面の反対側の面を第2の面とすると、
前記ダイヤフラムの前記第1の面にかかる圧力が、前記第2の面にかかる圧力よりも低くなり、かつ、前記第1の面にかかる圧力と前記第2の面にかかる圧力との差が所定値以上になると、前記開閉弁が前記液体供給流路を開く
ことを特徴とする請求項3に記載の液体噴射装置。 - 前記液体流出部の容積が小さくなる方向に前記ダイヤフラムを押圧することによって、前記開閉弁に前記液体供給流路を開かせる押圧機構を備える
ことを特徴とする請求項4に記載の液体噴射装置。 - 前記押圧機構は、前記ダイヤフラムの前記第2の面側に形成される圧力調整室と、前記圧力調整室内の圧力を調整可能な圧力調整部と、を有し、前記圧力調整部が前記圧力調整室内を大気圧より高い圧力に調整することによって、前記ダイヤフラムを押圧する
ことを特徴とする請求項5に記載の液体噴射装置。 - 前記ポンプ機構は、
前記液体供給源と前記ポンプ室との間に設けられ、前記ポンプ室への前記液体の流入を許容するとともに前記ポンプ室からの前記液体の流出を抑制する第1の一方向弁と、
前記ポンプ室と前記液体噴射部との間に設けられ、前記ポンプ室からの前記液体の流出を許容するとともに前記ポンプ室への前記液体の流入を抑制する第2の一方向弁と、
前記ポンプ室の壁面の一部を構成して、前記ポンプ室の容積を変更する方向に変位可能な変位部と、
前記ポンプ室の容積を増大する方向に前記変位部を変位させる変位機構と、
前記ポンプ室の容積を減少させる方向に前記変位部を付勢する付勢部材と、
を有する
ことを特徴とする請求項1から請求項6のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記変位機構は、前記変位部によって前記ポンプ室と区画される減圧室を有し、前記減圧室を減圧することによって、前記ポンプ室の容積を増大する方向に前記変位部を変位させる
ことを特徴とする請求項7に記載の液体噴射装置。 - 液体を噴射するノズルを有する液体噴射部と、液体供給源と前記液体噴射部とに接続される液体供給流路と、前記液体供給流路の途中に設けられたポンプ室を有して、吸引駆動と吐出駆動とを繰り返すことによって前記液体供給源から前記液体噴射部に向けて前記液体を流動させるポンプ機構と、前記ポンプ室と前記液体噴射部との間で前記液体供給流路を開閉することによって前記液体噴射部内の圧力を調整可能な圧力調整機構と、を備える液体噴射装置のメンテナンス方法であって、
前記ポンプ室の液体収容量が設定値となるまで前記ポンプ機構が吸引駆動し、
前記吸引駆動の後に前記圧力調整機構が前記液体供給流路を開き、
前記液体供給流路が開いた後に前記ポンプ機構が吐出駆動することにより、前記ノズルから前記液体を排出させる
ことを特徴とする液体噴射装置のメンテナンス方法。
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