JP2019051635A - 液体噴射装置、液体噴射装置の液体排出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、循環流路内の液体を効率よく排出できる液体噴射装置、及び液体噴射装置の液体排出方法を提供することにある。
上記課題を解決する液体噴射装置は、ノズルから液体を噴射する液体噴射部と、液体供給源から前記液体を前記ノズルに供給可能に設けられた供給流路と、両端が前記供給流路と接続され、該供給流路と循環流路を形成する帰還流路と、前記帰還流路に接続され、該帰還流路内と外部とを連通可能な連通流路と、前記循環流路内の流体を流動可能なポンプと、を備え、前記連通流路により前記帰還流路が外部と連通した状態で前記ポンプを駆動して、該帰還流路内の前記液体を前記供給流路側に排出する帰還流路内置換動作を行う。
この構成によれば、帰還流路内置換動作では、帰還流路が外部と連通した状態で吸引ポンプを駆動して液体噴射部内の流体を外部へ排出させる。したがって、帰還流路から供給流路に移動した液体は、液体噴射部を介して外部に排出されるため、帰還流路内置換動作及び供給流路内置換動作を効率よく行うことができる。
この構成によれば、帰還流路内置換動作では、帰還流路を外部と連通させ、供給流路の上流端を外部と非連通としてポンプを駆動する。そのため、供給流路の上流端を外部と連通させた状態でポンプを駆動する場合に比べ、帰還流路から供給流路側への液体の流動を安定させることができる。
図3に示すように、圧力調整機構70は、供給流路15の途中に設けられる供給室71と、供給室71と連通孔72を介して連通可能な圧力室73と、連通孔72を開閉可能な弁体74と、基端側が供給室71に収容されるとともに先端側が圧力室73に収容される受圧部材75と、を備える。供給室71、連通孔72、及び圧力室73は、ノズル12に液体を供給する供給流路15の一部を構成する。
図4に示すように、フィルターユニット40は、円筒状のケース43を備える。フィルター41は円筒状をなして、ケース43と中心軸が重なるようにケース43内に配置される。帰還流路35は、円筒状をなすケース43の円形状の底面及び上面に接続される。上流側フィルター室42は、ケース43とフィルター41の間に囲み形成されることにより、帰還流路35の一部を構成する。
図4に示すように、気液分離部50は、排出流路48の末端で液体を一時貯留する脱気室51と、脱気室51と脱気膜52で区画された排気室53と、排気室53を外部に連通させる排気路54と、を備える。脱気膜52は、気体を通過させるが液体を通過させない性質を有する。脱気膜52としては、例えば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を特殊延伸加工して作られるフィルムに、0.2ミクロン程度の微細な孔を多数形成したものを採用することができる。脱気室51に気体を含む液体が流入すると、気体のみが脱気膜52を通過して排気室53に入り、排気路54を通じて外部に排出される。これにより、排出流路48からの液体の排出を抑制しつつ、脱気室51に貯留された液体に混入した気泡や溶存ガスが除去される。
液体噴射装置11の使用開始前には、液体供給源14からノズル12までつながる供給流路15に気体が入っているため、その気体を排出して液体を充填する初期充填を行う。この初期充填を行うときの流体排出方法として、制御部100は、以下に説明する初期充填処理を実行する。
初期充填処理の排出工程で供給ポンプ31が駆動すると、供給流路15の上流流路15a、中間流路15b及び帰還流路35の分流流路35aにあった気体が上流側フィルター室42に入る。上流側フィルター室42に入った気体は上流側フィルター室42の上部に溜まり、その多くがフィルター41を通過することなく気液分離部50の脱気室51に入り、脱気膜52を通過する。そして、脱気膜52を通過した気体は、排気室53及び排気路54を通じて流路の外部に出る。
液体噴射装置11には、使用開始前に予め顔料などの色材を含まない液体(例えば充填液)が充填されているものもある。このような液体噴射装置11における初期充填処理では、充填液を排出してからインクなどの液体を供給流路15に初期充填する。また、初期充填を行って供給流路15及び帰還流路35にインクなどの液体が充填されている液体噴射装置11では、フィルターユニット40や循環ポンプ37などを交換する場合や、液体の種類を変更する場合に、充填されている液体を排出することがある。液体噴射装置11は、供給流路15及び帰還流路35内の液体を排出し、空気などの他の流体と置換する場合に液体排出処理を実行する。
図7に示すように、印刷時など帰還流路内置換動作を行う前の供給流路15及び帰還流路35には、液体が入っている。気体排出ユニット46は、液体噴射装置11から取り外されている。そのため、開閉弁39は閉弁し、帰還流路35は外部と非連通とされている。
(1)帰還流路内置換動作では、循環流路36を形成する帰還流路35が外部と連通した状態でポンプを駆動するため、帰還流路35に空気を取り入れながら液体を流動させ、帰還流路35内の液体を容易に空気と置換できる。したがって、循環流路36内の液体を効率よく排出できる。
・液体噴射部13が噴射する液体はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などであってもよい。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材(画素材料)などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射して記録を行う構成にしてもよい。
Claims (9)
- ノズルから液体を噴射する液体噴射部と、
液体供給源から前記液体を前記ノズルに供給可能に設けられた供給流路と、
両端が前記供給流路と接続され、該供給流路と循環流路を形成する帰還流路と、
前記帰還流路に接続され、該帰還流路内と外部とを連通可能な連通流路と、
前記循環流路内の流体を流動可能なポンプと、
を備え、
前記連通流路により前記帰還流路が外部と連通した状態で前記ポンプを駆動して、該帰還流路内の前記液体を前記供給流路側に排出する帰還流路内置換動作を行うことを特徴とする液体噴射装置。 - 前記液体噴射部に負圧を印加して該液体噴射部内の前記流体を外部へ排出させる前記ポンプとして機能する吸引ポンプを備え、
前記帰還流路内置換動作を行った後、前記帰還流路を外部と非連通としかつ前記供給流路において前記液体供給源が接続される上流端が外部と連通した状態で前記吸引ポンプを駆動して、前記供給流路内の前記液体を、前記液体噴射部を介して排出する供給流路内置換動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。 - 前記吸引ポンプを駆動して前記帰還流路内置換動作を行うことを特徴とする請求項2に記載の液体噴射装置。
- 前記供給流路の上流端を外部と非連通とした状態で前記帰還流路内置換動作を行うことを特徴とする請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
- 前記帰還流路は、第1端が前記供給流路の第1位置に接続され、前記第1端とは反対側の第2端が前記供給流路における前記第1位置よりも前記ノズル側となる第2位置に接続され、
前記ポンプとして機能する循環ポンプは、前記帰還流路において前記連通流路が接続された接続位置と前記第1位置との間に配置され、
前記帰還流路内置換動作を行った後、前記帰還流路を外部と非連通とした状態で前記循環ポンプを駆動する循環動作を行い、
前記循環動作を行った後、前記供給流路内の前記液体を外部に排出する供給流路内置換動作を行うことを特徴とする請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記循環流路に設けられ、該循環流路における流動方向への前記流体の流れを許容し、前記流動方向とは反対の方向への前記流体の流れを抑制する一方向弁を備え、
前記ポンプとして機能する循環ポンプは、前記循環流路内の前記流体を前記流動方向に流動させることを特徴とする請求項1〜請求項5のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。 - ノズルから液体を噴射する液体噴射部と、
液体供給源から前記液体を前記ノズルに供給可能に設けられた供給流路と、
両端が前記供給流路と接続され、該供給流路と循環流路を形成する帰還流路と、
前記帰還流路に接続され、該帰還流路内と外部とを連通可能な連通流路と、
を備える液体噴射装置の液体排出方法であって、
前記連通流路により前記帰還流路が外部と連通した状態で、該帰還流路内の前記液体を前記供給流路側に排出する帰還流路内置換動作を行うことを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。 - 前記帰還流路内置換動作を行った後、前記帰還流路を外部と非連通としかつ前記供給流路において前記液体供給源が接続される上流端が外部と連通した状態で、前記供給流路内の前記液体を、前記液体噴射部を介して排出する供給流路内置換動作を行うことを特徴とする請求項7に記載の液体噴射装置の液体排出方法。
- 前記帰還流路に配置され、前記循環流路内の流体を流動可能な循環ポンプを備え、
前記帰還流路内置換動作を行った後、前記帰還流路を外部と非連通とした状態で前記循環ポンプを駆動する循環動作を行い、
前記循環動作を行った後、前記供給流路内置換動作を行うことを特徴とする請求項8に記載の液体噴射装置の液体排出方法。
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