流体噴射装置
【課題】ノズルのメニスカスを維持すること。
【解決手段】移動可能に設けられ、流体を噴射する複数のノズルを有する流体噴射ヘッドと、流体噴射ヘッドの流体を供給する流体供給源と、流体供給源に設けられ、流体噴射ヘッド側から流体供給源側へ向かう流体の流通を規制する逆止弁と、逆止弁を介して流体供給源に接続された上流部、及び、複数のノズルに接続され流体噴射ヘッドの移動に伴って移動可能な下流部、を有する供給経路と、上流部に設けられ、供給経路を流通する流体の流路損失を調整する第一調整部と、下流部に設けられ、第一調整部と共に流路損失を調整する第二調整部とを備える。
【解決手段】移動可能に設けられ、流体を噴射する複数のノズルを有する流体噴射ヘッドと、流体噴射ヘッドの流体を供給する流体供給源と、流体供給源に設けられ、流体噴射ヘッド側から流体供給源側へ向かう流体の流通を規制する逆止弁と、逆止弁を介して流体供給源に接続された上流部、及び、複数のノズルに接続され流体噴射ヘッドの移動に伴って移動可能な下流部、を有する供給経路と、上流部に設けられ、供給経路を流通する流体の流路損失を調整する第一調整部と、下流部に設けられ、第一調整部と共に流路損失を調整する第二調整部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を噴射する流体噴射装置として、例えばインクジェット式プリンタ装置（以下、「プリンタ装置」と表記する）などが知られている。プリンタ装置は、記録媒体に文字や画像等を記録する装置である。プリンタ装置は、記録ヘッドに設けられたノズルから記録媒体にインクが噴射される構成になっている。記録ヘッドは例えばキャリッジなどの移動機構に搭載され、記録媒体上を移動しながらインクを噴射する構成になっている。
【０００３】
プリンタ装置にはインクカートリッジが搭載されるようになっており、当該インクカートリッジから記録ヘッドにインクが供給されるようになっている。例えばオフキャリッジ型と呼ばれるタイプのプリンタ装置は、インクカートリッジが装置のケース側に配置され、インクカートリッジから供給チューブを介して記録ヘッドにインクが供給される構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２４５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成においては、ヘッドの移動に伴って供給チューブが移動すると、供給チューブ内のインクに慣性力が働くことになる。当該慣性力により、例えばインクが供給チューブとヘッドとの間で急激に流通し、ヘッド内のメニスカスに影響を及ぼす虞がある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明は、ノズルのメニスカスを維持することが可能な流体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る流体噴射装置は、移動可能に設けられ、流体を噴射する複数のノズルを有する流体噴射ヘッドと、前記流体噴射ヘッドの前記流体を供給する流体供給源と、前記流体供給源に設けられ、前記流体噴射ヘッド側から前記流体供給源側へ向かう前記流体の流通を規制する逆止弁と、前記逆止弁を介して前記流体供給源に接続された上流部、及び、複数の前記ノズルに接続され前記流体噴射ヘッドの移動に伴って移動可能な下流部、を有する供給経路と、前記上流部に設けられ、前記供給経路を流通する前記流体の流路損失を調整する第一調整部と、前記下流部に設けられ、前記第一調整部と共に前記流路損失を調整する第二調整部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、供給経路の上流部に設けられ当該供給経路を流通する流体の流路損失を調整する第一調整部と、供給経路の下流部に設けられ第一調整部と共に流路損失を調整する第二調整部とを備えるので、供給経路の上流部及び下流部において、供給経路の流路損失を調整することができる。供給経路の流路損失を調整することで、当該流路損失によって流体の流通状態の急激な変化が吸収されることになる。これにより、流体噴射ヘッドと供給経路との間で流体が急激に流通するのを防ぐことができるので、流体噴射ヘッドに設けられるノズルのメニスカスを維持することができる。
【０００９】
上記の流体噴射装置は、前記流体供給部を保持する保持部を更に備え、前記上流部は、前記保持部内に設けられた保持部内流路を有し、前記第一調整部は、前記保持部内流路に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、第一調整部が保持部内流路に設けられていることとしたので、保持部内流路において急激な流通状態の変化を防ぐことができる。
【００１０】
上記の流体噴射装置は、前記下流部は、前記流体噴射ヘッド内に設けられたヘッド内流路を有し、前記第二調整部は、前記ヘッド内流路に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、第二調整部がヘッド内流路に設けられていることとしたので、ヘッド内流路において急激な流通状態の変化を防ぐことができる。
【００１１】
上記の流体噴射装置は、前記流体噴射ヘッドに連結され、前記前記流体噴射ヘッドの移動に伴って変形可能な連結部を更に備え、前記下流部は、前記連結部内に設けられた連結部内流路を有することを特徴とする。
本発明によれば、流体噴射ヘッドに連結され流体噴射ヘッドの移動に伴って変形可能な連結部を更に備え、下流部が当該連結部内に設けられた連結部内流路を有することとしたので、連結部内流路において急激な流通状態の変化を防ぐことができる。
【００１２】
上記の流体噴射装置は、前記第一調整部は、前記連結部内流路の上流側に設けられ、前記第二調整部は、前記連結部内流路の下流側に設けられることを特徴とする。
本発明によれば、第一調整部と第二調整部とで、連結部内流路を上流側と下流側とで挟む位置に設けられることになるため、当該連結部内流路の急激な流通状態の変化をより確実に防ぐことができる。
【００１３】
上記の流体噴射装置は、前記下流部のうち前記流体噴射ヘッドの近傍は、前記流体噴射ヘッドの移動方向に平行となるように配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、下流部のうち流体噴射ヘッドの近傍が流体噴射ヘッドの移動方向に平行となるように配置されていることとしたので、流体噴射ヘッドが移動しやすく、かつ、流体噴射ヘッドに流体が供給されやすい構成となる。
【００１４】
上記の流体噴射装置は、前記第一調整部は、前記上流部の一部を変形させる第一変形部を有することを特徴とする。
本発明によれば、第一調整部が上流部の一部を変形させる第一変形部を有するため、上流部の一部を変形させることで流路損失を調整することができる。
【００１５】
上記の流体噴射装置は、前記第二調整部は、前記下流部の一部を変形させる第二変形部を有することを特徴とする。
本発明によれば、第二調整部が下流部の一部を変形させる第二変形部を有するため、下流部の一部を変形させることで流路損失を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る印刷装置の構成を示す概略図。
【図２】本実施形態に係る供給経路の構成を示す図。
【図３】印刷装置の制御装置の構成を示すブロック図。
【図４】ヘッドの移動と供給経路の圧力の変化との関係を示すグラフ。
【図５】ヘッドの移動と供給経路の圧力の変化との関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態に係る印刷装置ＰＲＴ（液体噴射装置）の概略構成を示す図である。本実施形態では、印刷装置ＰＲＴとして例えばインクジェット型の印刷装置を例に挙げて説明する。
【００１８】
図１に示す印刷装置ＰＲＴは、例えば、紙、プラスチックシートなどのシート状の媒体Ｍを搬送しつつ印刷処理を行う装置である。印刷装置ＰＲＴは、筐体ＰＢと、媒体Ｍにインクを噴射するインクジェット機構ＩＪと、インクジェット機構ＩＪにインクを供給するインク供給機構ＳＰと、媒体Ｍを搬送する搬送機構ＣＶと、インクジェット機構ＩＪの保全動作を行うメンテナンス機構ＭＮと、これら各機構を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【００１９】
以下、ＸＹＺ直交座標系を設定し、当該ＸＹＺ直交座標系を適宜参照しつつ各構成要素の位置関係を説明する。本実施形態では、水平面上の所定の方向をＸ方向とし、当該水平面上においてＸ方向に直交する方向をＹ方向とし、当該水平面に垂直な方向をＺ方向と表記する。また、Ｘ軸周りの回転方向をθＸ方向、Ｙ軸周りの回転方向をθＹ方向、Ｚ軸周りの回転方向をθＺ方向とする。
【００２０】
筐体ＰＢは、例えばＹ方向を長手とするように形成されている。筐体ＰＢには、上記のインクジェット機構ＩＪ、インク供給機構ＳＰ、搬送機構ＣＶ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴの各部が取り付けられている。筐体ＰＢには、例えばプラテン１３が設けられている。プラテン１３は、媒体Ｍを支持する支持部材である。プラテン１３は、例えば＋Ｘ方向に向けられた平坦面１３ａを有している。当該平坦面１３ａは、媒体Ｍを支持する支持面として用いられる。
【００２１】
搬送機構ＣＶは、例えば搬送ローラーや当該搬送ローラーを駆動するモーターなどを有している。搬送機構ＣＶは、例えば筐体ＰＢの＋Ｚ側から当該筐体ＰＢの内部に媒体Ｍを搬送し、当該筐体ＰＢの＋Ｘ側、−Ｘ側あるいは＋Ｚ側から当該筐体ＰＢの外部に排出する。搬送機構ＣＶは、筐体ＰＢの内部において、媒体Ｍがプラテン１３上を通過するように当該媒体Ｍを搬送する。搬送機構ＣＶは、例えば制御装置ＣＯＮＴによって搬送のタイミングや搬送量などが制御されるようになっている。
【００２２】
インクジェット機構ＩＪは、インクを噴射するヘッドＨと、当該ヘッドＨを保持して移動させるヘッド移動機構ＡＣとを有している。ヘッドＨは、プラテン１３上に送り出された媒体Ｍに向けてインクを噴射する。ヘッドＨは、インクを噴射する噴射面Ｈａを有している。噴射面Ｈａには、インクを噴射する複数のノズルＮＺ（図２等参照）が形成されている。各ノズルＮＺにおいては、安定したインク噴射を行うため、例えばメニスカスが調整された状態になっている。
【００２３】
ヘッドＨは、噴射面Ｈａが水平面（ＸＹ平面）に対して傾斜状態となるように配置されている。ここで、傾斜状態とは、例えば水平面に対して垂直に配置された第一状態を含むものである。また、傾斜状態は、当該第位置状態に対して例えば０°より大きく２０°未満の範囲で傾いた第二状態を含むものである。本実施形態では、噴射面Ｈａが第一状態（水平方向に対して垂直）になっている場合を例に挙げて説明する。
【００２４】
噴射面Ｈａは、例えば−Ｘ方向に向けられている。噴射面Ｈａは、例えばプラテン１３の支持面１３ａに対向するように配置されている。本実施形態においては、ヘッドＨの噴射面Ｈａが−Ｘ方向に向けられた構成、すなわち、噴射面Ｈａが水平面と垂直に配置された構成となっている。なお、噴射面Ｈａが当該水平面と垂直な方向に対して０°〜２０°程度の範囲で傾けられた構成としても構わない。
【００２５】
ヘッド移動機構ＡＣは、キャリッジ４を有している。ヘッドＨは、当該キャリッジ４に固定されている。キャリッジ４は、筐体ＰＢの長手方向（Ｙ方向）に架けられたガイド軸８に当接されている。ヘッド移動機構ＡＣは、キャリッジ４の他、例えば不図示のパルスモーター、駆動プーリー、遊転プーリー、タイミングベルトなどを有している。キャリッジ４は、当該タイミングベルトに接続されている。キャリッジ４は、タイミングベルトの回転に伴ってＹ方向に移動可能に設けられている。Ｙ方向へ移動する際、キャリッジ４は、ガイド軸８によって案内されるようになっている。
【００２６】
インク供給機構ＳＰは、ヘッドＨにインクを供給する。インク供給機構ＳＰは、例えば複数のインクカートリッジＣＴＲを収容するカートリッジホルダＣＴＨが設けられている。本実施形態の印刷装置ＰＲＴは、インクカートリッジＣＴＲがヘッドＨとは異なる位置（例えば、カートリッジホルダＣＴＨ）に収容される構成（オフキャリッジ型）である。インク供給機構ＳＰは、当該供給チューブＴＢを介してヘッドＨに接続されている。
【００２７】
メンテナンス機構ＭＮは、ヘッドＨのホームポジションに配置されている。このホームポジションは、例えば媒体Ｍに対して印刷が行われる領域から外れた領域に設定されている。本実施形態では、例えばプラテン１３の＋Ｙ側にホームポジションが設定されている。ホームポジションは、例えば印刷装置ＰＲＴの電源がオフである時や、長時間に亘って記録が行われない時などに、ヘッドＨが待機する場所である。
【００２８】
メンテナンス機構ＭＮは、例えばヘッドＨの噴射面Ｈａを覆うキャッピング機構ＣＰや、当該噴射面Ｈａを払拭するワイピング機構ＷＰなどを有している。キャッピング機構ＣＰには、例えば吸引ポンプなどの吸引機構ＳＣが接続されている。吸引機構ＳＣにより、キャッピング機構ＣＰは、例えば噴射面Ｈａを覆いつつ当該噴射面Ｈａ上の空間を吸引できるようになっている。キャッピング機構ＣＰは、例えばヘッドＨの噴射面Ｈａの方向（＋Ｘ方向）に向けられている。ヘッドＨからメンテナンス機構ＭＮ側に排出された廃インクは、例えば廃液回収機構（不図示）において回収されるようになっている。
【００２９】
図２は、インクカートリッジＣＴＲからヘッドＨのノズルＮＺまでのインクの供給経路ＲＲ（上流部Ｒ１及び下流部Ｒ２）を示す図である。図２では、複数設けられたインクカートリッジＣＴＲのうち１つを代表させて示している。したがって、実際には、印刷装置ＰＲＴは、インクカートリッジＣＴＲの数だけ図２に示す構成を有していることになる。
【００３０】
図２に示すように、インクカートリッジＣＴＲは、インク貯留室２０Ａ、インク供給室２０Ｂ及び逆止弁２０Ｃを有している。インク貯留室２０Ａは、インクを貯留させておく部分である（流体供給源）。インク供給室２０Ｂは、インク貯留室２０Ａ内のインクを外部へ供給する部分である。逆止弁２０Ｃは、インク供給室２０Ｂ側からインク貯留室２０Ａ側へのインクの流通を規制する。したがって、インクは、インク貯留室２０Ａからインク供給室２０Ｂへと一方にのみ流通するようになっている。
【００３１】
インクカートリッジＣＴＲは、例えばインク供給針３１を介してカートリッジホルダＣＴＨに接続されている。カートリッジホルダＣＴＨは、内部にホルダ内流路ＲＣが形成されている。ホルダ内流路ＲＣは、上流側がインク供給針３１の内部を介してインク供給室２０Ｂに接続されている。ホルダ内流路ＲＣ及びインク供給室２０Ｂにより、供給経路の上流部Ｒ１が形成されている。ホルダ内流路ＲＣには、例えばチョークバルブＣＢが設けられている。当該チョークバルブＣＢは、例えばインクカートリッジＣＴＲのインクを所期充填する際、ホルダ内流路ＲＣの圧力を調整するために開閉するバルブである。
【００３２】
カートリッジホルダＣＴＨは、開口部ＯＰ１を有している。開口部ＯＰ１は、例えばホルダ内流路ＲＣの一部に連通されるように形成されている。また、カートリッジホルダＣＴＨには、当該開口部ＯＰ１を覆うように変形部材２１が設けられている。変形部材２１は、例えば弾性変形可能な材料によって形成された膜状部材である。変形部材２１は、開口部ＯＰ１を塞ぐようにカートリッジホルダＣＴＨの表面に例えば貼り付けられた状態になっている。
【００３３】
変形部材２１は、図中破線で示すように、例えばホルダ内流路ＲＣからの圧力により、カートリッジホルダＣＴＨの外側へ向けて変形するようになっている。変形部材２１がこのように変形することで、ホルダ内流路ＲＣの一部が変形する（膨張する）こととなる。このため、ホルダ内流路ＲＣを流れるインクは、変形した部分にも流通するようになる。インクの流通範囲が広がることで、ホルダ内流路ＲＣにおけるインクの流路損失がその分増加することになる。このように、変形部材２１は、カートリッジホルダＣＴＨの外側へ向けて変形することで、ホルダ内流路ＲＣにおけるインクの流路損失を増加させることができるようになっている。また、逆にカートリッジホルダＣＴＨの内側へ向けて変形することで、ホルダ内流路ＲＣにおけるインクの流路損失を減少させることができるようになっている。このように、変形部材２１は、ホルダ内流路ＲＣ、ひいては供給経路ＲＲの流路損失を調整可能になっており、いわゆるダンパーとして機能する。
【００３４】
ホルダ内流路ＲＣの下流側は、例えば供給チューブＴＢ内に形成されるチューブ内流路ＲＴに接続されている。供給チューブＴＢは、例えばヘッドＨの移動に伴って変形可能及び移動可能に形成されている。したがって、当該供給チューブＴＢの内部に設けられるチューブ内流路ＲＴについても、ヘッドＨの移動に伴って変形可能、移動可能な構成となっている。供給チューブＴＢのうちヘッドＨとの連結部分の近傍では、当該ヘッドＨの移動方向（Ｙ方向）に平行に配置されている。このため、ヘッドＨが移動しやすく、かつ、供給チューブＴＢからヘッドＨに対してインクが供給されやすい構成となっている。
【００３５】
ヘッドＨの内部には、ヘッド内流路ＲＨが形成されている。チューブ内流路ＲＴの下流側は、当該ヘッド内流路ＲＨに接続されている。ヘッド内流路ＲＨは、ヘッドＨの噴射面Ｈａに向けて形成されており、各ノズルＮＺに接続されている。このように、チューブ内流路ＲＴ及びヘッド内流路ＲＨにより、供給経路ＲＲの下流部Ｒ２が形成されている。
【００３６】
ヘッドＨは、開口部ＯＰ２を有している。開口部ＯＰ２は、例えばヘッドＨの＋Ｙ側の面からヘッド内流路ＲＨに向けて形成されている。開口部ＯＰ２は、ヘッド内流路ＲＨの一部とヘッドＨの外部とを連通するように形成されている。ヘッドＨの＋Ｙ側の面には、当該開口部ＯＰ２を覆うように変形部材２２が設けられている。変形部材２２は、例えば弾性変形可能な材料によって形成された膜状部材である。変形部材２２として、例えば上記の変形部材２１と同一の材料を用いても構わないし、異なる材料を用いても構わない。変形部材２２は、開口部ＯＰ２を塞ぐようにヘッドＨに貼り付けられた状態になっている。
【００３７】
変形部材２２は、図中破線で示すように、例えばヘッド内流路ＲＨからの圧力により、ヘッドＨの外側へ向けて変形するようになっている。変形部材２２がこのように変形することで、ヘッド内流路ＲＨの一部が変形（膨張する）することとなる。このため、ヘッド内流路ＲＨを流れるインクは、変形した部分にも流通するようになる。インクの流通範囲が広がることで、ヘッド内流路ＲＨにおけるインクの流路損失がその分増加することになる。このように、変形部材２２は、ヘッドＨの外側へ向けて変形することで、ヘッド内流路ＲＨにおけるインクの流路損失を増加させることができるようになっている。また、逆にヘッドＨの内側へ向けて変形することで、ヘッド内流路ＲＨにおけるインクの流路損失を減少させることができるようになっている。このように、変形部材２２は、ヘッド内流路ＲＨの流路損失を調整可能であり、ひいては、変形部材２１と共に供給経路ＲＲの流路損失を調整可能になっており、いわゆるダンパーとして機能する。
【００３８】
なお、変形部材２１はチューブ内流路ＲＴの上流側に配置されており、変形部材２２はチューブ内流路ＲＴの下流側に配置されていることになる。このため、変形部材２１と変形部材２２とは、インクの流通方向においてチューブ内流路ＲＴを挟むように配置されている。
【００３９】
図３は、印刷装置ＰＲＴの電気的な構成を示すブロック図である。
本実施形態における印刷装置ＰＲＴは、全体の動作を制御する制御装置ＣＯＮＴを備えている。制御装置ＣＯＮＴには、印刷装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を入力する入力装置５９と、印刷装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置６０とが接続されている。
【００４０】
制御装置ＣＯＮＴには、インクジェット機構ＩＪ、搬送機構ＣＲ、メンテナンス機構ＭＮなど、印刷装置ＰＲＴの各部が接続されている。印刷装置ＰＲＴは、ヘッドＨに入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器６２を備えている。駆動信号発生器６２は、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。
【００４１】
駆動信号発生器６２には、ヘッドＨに入力する吐出パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び吐出パルスの電圧を変化させるタイミングを規定するタイミング信号が入力される。駆動信号発生器６２は、入力されたデータ及びタイミング信号に基づいて吐出パルス等の駆動信号を発生する。
【００４２】
次に、上記のように構成された印刷装置ＰＲＴの動作を説明する。
ヘッドＨによる印刷動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＲによって記録媒体Ｍを上記支持面１３ａ上に配置させる。記録媒体Ｍを配置させた後、制御装置ＣＯＮＴは、印刷する画像の画像データに基づいて、ヘッドＨに駆動信号を入力する。この動作により、ヘッドＨの噴射面Ｈａに形成されたノズルＮＺからインクが−Ｘ方向に噴射され、噴射されたインクによって、記録媒体Ｍに所望の画像が形成される。
【００４３】
制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨのメンテナンス動作として、例えばキャッピング動作、ノズルＮＺ内のインクの排出（クリーニング）動作などを行わせる。キャッピング動作を行わせる場合、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨをホームポジションに移動させた状態で行う。
【００４４】
印刷動作、メンテナンス動作のそれぞれにおいて、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨをＹ方向に移動させる場合がある。ヘッドＨをＹ方向に移動させると、ヘッドＨの移動に伴って供給チューブＴＢについても移動する。例えばヘッドＨを＋Ｙ方向に加速する場合（例えば、図４のグラフ（１））、供給チューブＴＢ内のインクに対して慣性力が働く。当該慣性力により、＋Ｙ方向に移動するヘッドＨに対して、インクは相対的に−Ｙ方向に移動しようとする。このため、チューブ内流路ＲＴからヘッド内流路ＲＨへとインクが急激に流入することになる（例えば、図４のグラフ（２））。このため、ヘッド内流路ＲＨの圧力が急激に変化し、例えばノズルＮＺのメニスカスに悪影響を及ぼす場合がある。
【００４５】
これに対して、本実施形態では、供給チューブＴＢの下流側に変形部材２２が配置されている。このため、例えばヘッドＨを上記のように＋Ｙ方向に移動すると（例えば、図５のグラフ（４））、チューブ内流路ＲＴのインクが急激にヘッド内流路ＲＨに流れ込むものの、当該インクの流れの圧力によって例えばヘッド内流路ＲＨの変形部材２２がヘッドＨの外側に変形する。変形部材２２の変形により、ヘッド内流路ＲＨが変形され、当該ヘッド内流路ＲＨの流路損失が大きくなる。このため、ヘッド内流路ＲＨに流れ込むインクの勢いは、流路損失によって時間の経過と共に吸収されて小さくなる（例えば、図５のグラフ（５））。
【００４６】
一方、ヘッドＨを−Ｙ側に移動させる場合にも、供給チューブＴＢ内のインクに対して慣性力が働く。当該慣性力により、−Ｙ方向に移動するヘッドＨに対して、インクは相対的に＋Ｙ方向に移動しようとする。この挙動により、ヘッド内流路ＲＨのインクがチューブ内流路ＲＴへと急激に流出することになる。当該インクの流出により、ヘッド内流路ＲＨの圧力が急激に変化する（例えば、図４のグラフ（３））。
【００４７】
これに対して、本実施形態では、供給チューブＴＢの上流側に変形部材２１が配置されている。このため、例えばヘッドＨを上記のように−Ｙ方向に移動すると、ヘッド内流路ＲＨのインクが急激にチューブ内流路ＲＴに流れ込み、チューブ内流路ＲＴからホルダ内流路ＲＣに流れ込むものの、当該インクの流れの圧力によって例えばホルダ内流路ＲＣの変形部材２１がカートリッジホルダＣＴＨの外側に変形する。変形部材２１の変形により、ホルダ内流路ＲＣが変形され、当該ホルダ内流路ＲＣの流路損失が大きくなる。このため、ホルダ内流路ＲＣに流れ込むインクの勢い、すなわち、ヘッド内流路ＲＨから流れ出すインクの勢いは、流路損失によって時間の経過と共に吸収されて小さくなる（例えば、図５のグラフ（６））。
【００４８】
なお、上記の図４及び図５に示すグラフ（２）、（３）、（５）、（６）は、縦軸が圧力を示しており（基準値：−１０００Ｐａ）、横軸が時間を示している。また、ヘッドＨの移動を示すグラフ（１）、（４）については、縦軸が速度、横軸が時間を示している。当該グラフ（１）、（４）については、ヘッドＨの移動時刻と圧力変動の時刻とを対応させるためにそれぞれ１つのグラフ内に挿入したものである。したがって、グラフ（１）、（４）の縦軸の値は相対値である。
【００４９】
また、ヘッドＨをＹ方向に往復移動させる場合、例えば＋Ｙ方向に移動させてから−Ｙ方向に移動させる場合において、例えば＋Ｙ方向にヘッドＨを移動させるとヘッドＨの外側に変形した変形部材２２にインクが流れ込み、その後ヘッドＨを−Ｙ方向に移動させると当該変形部材２２に流れ込んだインクが流出され、当該インクが変形部材２１へと流れ込むことになる。
【００５０】
このように、変形部材２１及び変形部材２２は、両者の間でインクを往復させる。当該インクは、変形部材２１と変形部材２２とで挟まれたチューブ内流路ＲＴを往復することになる。インクが供給チューブＴＢのチューブ内流路ＲＴを往復移動すると、供給経路ＲＲ（上流部Ｒ１及び下流部Ｒ２）において流路損失が発生する。当該流路損失により、インクの流れる勢いが減殺され、供給経路ＲＲ内のインクの流通状態の急激な変動が抑制されることになる。
【００５１】
以上のように、本実施形態によれば、変形部材２１及び変形部材２２によって供給経路ＲＲの流路損失を調整することができるため、当該流路損失によってインクの流通状態の急激な変化が吸収されることになる。これにより、ヘッドＨと供給経路ＲＲとの間でインクが急激に流通するのを防ぐことができるので、ヘッドＨに設けられるノズルＮＺのメニスカスを維持することができる。
【００５２】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態においては、ヘッドＨの噴射面Ｈａが水平方向に対して垂直になるように配置された第一状態となっている構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば当該第一状態に対して、噴射面Ｈａが例えば０°より大きく２０°未満の範囲で傾いた第二状態になっている構成であっても、上記説明が可能である。また、ヘッドＨの噴射面Ｈａが水平方向に平行となるように配置された構成であっても構わない。
【００５３】
また、上記実施形態では、供給経路ＲＲ内の圧力の変動（若しくはインクの勢い）によって変形する変形部材２１及び２２を用いて供給経路ＲＲ内の流路損失を調整する構成としたが、これに限られることは無い。流路損失は、流路の長さが長くなればその分大きくなるため、これを利用することもできる。このような構成としては、例えば、供給経路ＲＲ内に経路長の異なる２つの経路を設けておき、圧力の変動に応じて経路長の長い方の経路と、経路長の短い方の経路とを切り替えてインクを流通させる構成などが挙げられる。
【００５４】
また、上述の実施形態では、本発明の流体噴射装置をインクジェット式のプリンターに適用しているが、インク以外の他の流体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に適用してもよい。すなわち、微小量の液滴を吐出する流体噴射ヘッド等を備える各種の流体噴射装置に適用可能である。なお、液滴とは、上述流体噴射装置から吐出される流体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう流体とは、流体噴射装置が噴射させることができるような材料であれよい。
【００５５】
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態、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）のような流状態、また物質の一状態としての流体のみならず、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を含む。また、流体の代表的な例としては、上述実施形態で説明したようなインクが挙げられる。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流体組成物を包含するものとする。
【００５６】
流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、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む流体を噴射する流体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を噴射する流体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。
【００５７】
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流体噴射装置、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流体噴射装置、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流体噴射装置を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
ＰＲＴ…印刷装置 Ｈ…ヘッド ＮＺ…ノズル ＣＴＲ…インクカートリッジ ＣＴＨ…カートリッジホルダ ＴＢ…供給チューブ ＲＲ…供給経路 Ｒ１…上流部 Ｒ２…下流部 ＲＣ…ホルダ内流路 ＲＴ…チューブ内流路 ＲＨ…ヘッド内流路 ２０Ａ…インク貯留室 ２０Ｂ…インク供給室 ２０Ｃ…逆止弁 ２１…変形部材 ２２…変形部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を噴射する流体噴射装置として、例えばインクジェット式プリンタ装置（以下、「プリンタ装置」と表記する）などが知られている。プリンタ装置は、記録媒体に文字や画像等を記録する装置である。プリンタ装置は、記録ヘッドに設けられたノズルから記録媒体にインクが噴射される構成になっている。記録ヘッドは例えばキャリッジなどの移動機構に搭載され、記録媒体上を移動しながらインクを噴射する構成になっている。
【０００３】
プリンタ装置にはインクカートリッジが搭載されるようになっており、当該インクカートリッジから記録ヘッドにインクが供給されるようになっている。例えばオフキャリッジ型と呼ばれるタイプのプリンタ装置は、インクカートリッジが装置のケース側に配置され、インクカートリッジから供給チューブを介して記録ヘッドにインクが供給される構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２４５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成においては、ヘッドの移動に伴って供給チューブが移動すると、供給チューブ内のインクに慣性力が働くことになる。当該慣性力により、例えばインクが供給チューブとヘッドとの間で急激に流通し、ヘッド内のメニスカスに影響を及ぼす虞がある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明は、ノズルのメニスカスを維持することが可能な流体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る流体噴射装置は、移動可能に設けられ、流体を噴射する複数のノズルを有する流体噴射ヘッドと、前記流体噴射ヘッドの前記流体を供給する流体供給源と、前記流体供給源に設けられ、前記流体噴射ヘッド側から前記流体供給源側へ向かう前記流体の流通を規制する逆止弁と、前記逆止弁を介して前記流体供給源に接続された上流部、及び、複数の前記ノズルに接続され前記流体噴射ヘッドの移動に伴って移動可能な下流部、を有する供給経路と、前記上流部に設けられ、前記供給経路を流通する前記流体の流路損失を調整する第一調整部と、前記下流部に設けられ、前記第一調整部と共に前記流路損失を調整する第二調整部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、供給経路の上流部に設けられ当該供給経路を流通する流体の流路損失を調整する第一調整部と、供給経路の下流部に設けられ第一調整部と共に流路損失を調整する第二調整部とを備えるので、供給経路の上流部及び下流部において、供給経路の流路損失を調整することができる。供給経路の流路損失を調整することで、当該流路損失によって流体の流通状態の急激な変化が吸収されることになる。これにより、流体噴射ヘッドと供給経路との間で流体が急激に流通するのを防ぐことができるので、流体噴射ヘッドに設けられるノズルのメニスカスを維持することができる。
【０００９】
上記の流体噴射装置は、前記流体供給部を保持する保持部を更に備え、前記上流部は、前記保持部内に設けられた保持部内流路を有し、前記第一調整部は、前記保持部内流路に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、第一調整部が保持部内流路に設けられていることとしたので、保持部内流路において急激な流通状態の変化を防ぐことができる。
【００１０】
上記の流体噴射装置は、前記下流部は、前記流体噴射ヘッド内に設けられたヘッド内流路を有し、前記第二調整部は、前記ヘッド内流路に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、第二調整部がヘッド内流路に設けられていることとしたので、ヘッド内流路において急激な流通状態の変化を防ぐことができる。
【００１１】
上記の流体噴射装置は、前記流体噴射ヘッドに連結され、前記前記流体噴射ヘッドの移動に伴って変形可能な連結部を更に備え、前記下流部は、前記連結部内に設けられた連結部内流路を有することを特徴とする。
本発明によれば、流体噴射ヘッドに連結され流体噴射ヘッドの移動に伴って変形可能な連結部を更に備え、下流部が当該連結部内に設けられた連結部内流路を有することとしたので、連結部内流路において急激な流通状態の変化を防ぐことができる。
【００１２】
上記の流体噴射装置は、前記第一調整部は、前記連結部内流路の上流側に設けられ、前記第二調整部は、前記連結部内流路の下流側に設けられることを特徴とする。
本発明によれば、第一調整部と第二調整部とで、連結部内流路を上流側と下流側とで挟む位置に設けられることになるため、当該連結部内流路の急激な流通状態の変化をより確実に防ぐことができる。
【００１３】
上記の流体噴射装置は、前記下流部のうち前記流体噴射ヘッドの近傍は、前記流体噴射ヘッドの移動方向に平行となるように配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、下流部のうち流体噴射ヘッドの近傍が流体噴射ヘッドの移動方向に平行となるように配置されていることとしたので、流体噴射ヘッドが移動しやすく、かつ、流体噴射ヘッドに流体が供給されやすい構成となる。
【００１４】
上記の流体噴射装置は、前記第一調整部は、前記上流部の一部を変形させる第一変形部を有することを特徴とする。
本発明によれば、第一調整部が上流部の一部を変形させる第一変形部を有するため、上流部の一部を変形させることで流路損失を調整することができる。
【００１５】
上記の流体噴射装置は、前記第二調整部は、前記下流部の一部を変形させる第二変形部を有することを特徴とする。
本発明によれば、第二調整部が下流部の一部を変形させる第二変形部を有するため、下流部の一部を変形させることで流路損失を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る印刷装置の構成を示す概略図。
【図２】本実施形態に係る供給経路の構成を示す図。
【図３】印刷装置の制御装置の構成を示すブロック図。
【図４】ヘッドの移動と供給経路の圧力の変化との関係を示すグラフ。
【図５】ヘッドの移動と供給経路の圧力の変化との関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態に係る印刷装置ＰＲＴ（液体噴射装置）の概略構成を示す図である。本実施形態では、印刷装置ＰＲＴとして例えばインクジェット型の印刷装置を例に挙げて説明する。
【００１８】
図１に示す印刷装置ＰＲＴは、例えば、紙、プラスチックシートなどのシート状の媒体Ｍを搬送しつつ印刷処理を行う装置である。印刷装置ＰＲＴは、筐体ＰＢと、媒体Ｍにインクを噴射するインクジェット機構ＩＪと、インクジェット機構ＩＪにインクを供給するインク供給機構ＳＰと、媒体Ｍを搬送する搬送機構ＣＶと、インクジェット機構ＩＪの保全動作を行うメンテナンス機構ＭＮと、これら各機構を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【００１９】
以下、ＸＹＺ直交座標系を設定し、当該ＸＹＺ直交座標系を適宜参照しつつ各構成要素の位置関係を説明する。本実施形態では、水平面上の所定の方向をＸ方向とし、当該水平面上においてＸ方向に直交する方向をＹ方向とし、当該水平面に垂直な方向をＺ方向と表記する。また、Ｘ軸周りの回転方向をθＸ方向、Ｙ軸周りの回転方向をθＹ方向、Ｚ軸周りの回転方向をθＺ方向とする。
【００２０】
筐体ＰＢは、例えばＹ方向を長手とするように形成されている。筐体ＰＢには、上記のインクジェット機構ＩＪ、インク供給機構ＳＰ、搬送機構ＣＶ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴの各部が取り付けられている。筐体ＰＢには、例えばプラテン１３が設けられている。プラテン１３は、媒体Ｍを支持する支持部材である。プラテン１３は、例えば＋Ｘ方向に向けられた平坦面１３ａを有している。当該平坦面１３ａは、媒体Ｍを支持する支持面として用いられる。
【００２１】
搬送機構ＣＶは、例えば搬送ローラーや当該搬送ローラーを駆動するモーターなどを有している。搬送機構ＣＶは、例えば筐体ＰＢの＋Ｚ側から当該筐体ＰＢの内部に媒体Ｍを搬送し、当該筐体ＰＢの＋Ｘ側、−Ｘ側あるいは＋Ｚ側から当該筐体ＰＢの外部に排出する。搬送機構ＣＶは、筐体ＰＢの内部において、媒体Ｍがプラテン１３上を通過するように当該媒体Ｍを搬送する。搬送機構ＣＶは、例えば制御装置ＣＯＮＴによって搬送のタイミングや搬送量などが制御されるようになっている。
【００２２】
インクジェット機構ＩＪは、インクを噴射するヘッドＨと、当該ヘッドＨを保持して移動させるヘッド移動機構ＡＣとを有している。ヘッドＨは、プラテン１３上に送り出された媒体Ｍに向けてインクを噴射する。ヘッドＨは、インクを噴射する噴射面Ｈａを有している。噴射面Ｈａには、インクを噴射する複数のノズルＮＺ（図２等参照）が形成されている。各ノズルＮＺにおいては、安定したインク噴射を行うため、例えばメニスカスが調整された状態になっている。
【００２３】
ヘッドＨは、噴射面Ｈａが水平面（ＸＹ平面）に対して傾斜状態となるように配置されている。ここで、傾斜状態とは、例えば水平面に対して垂直に配置された第一状態を含むものである。また、傾斜状態は、当該第位置状態に対して例えば０°より大きく２０°未満の範囲で傾いた第二状態を含むものである。本実施形態では、噴射面Ｈａが第一状態（水平方向に対して垂直）になっている場合を例に挙げて説明する。
【００２４】
噴射面Ｈａは、例えば−Ｘ方向に向けられている。噴射面Ｈａは、例えばプラテン１３の支持面１３ａに対向するように配置されている。本実施形態においては、ヘッドＨの噴射面Ｈａが−Ｘ方向に向けられた構成、すなわち、噴射面Ｈａが水平面と垂直に配置された構成となっている。なお、噴射面Ｈａが当該水平面と垂直な方向に対して０°〜２０°程度の範囲で傾けられた構成としても構わない。
【００２５】
ヘッド移動機構ＡＣは、キャリッジ４を有している。ヘッドＨは、当該キャリッジ４に固定されている。キャリッジ４は、筐体ＰＢの長手方向（Ｙ方向）に架けられたガイド軸８に当接されている。ヘッド移動機構ＡＣは、キャリッジ４の他、例えば不図示のパルスモーター、駆動プーリー、遊転プーリー、タイミングベルトなどを有している。キャリッジ４は、当該タイミングベルトに接続されている。キャリッジ４は、タイミングベルトの回転に伴ってＹ方向に移動可能に設けられている。Ｙ方向へ移動する際、キャリッジ４は、ガイド軸８によって案内されるようになっている。
【００２６】
インク供給機構ＳＰは、ヘッドＨにインクを供給する。インク供給機構ＳＰは、例えば複数のインクカートリッジＣＴＲを収容するカートリッジホルダＣＴＨが設けられている。本実施形態の印刷装置ＰＲＴは、インクカートリッジＣＴＲがヘッドＨとは異なる位置（例えば、カートリッジホルダＣＴＨ）に収容される構成（オフキャリッジ型）である。インク供給機構ＳＰは、当該供給チューブＴＢを介してヘッドＨに接続されている。
【００２７】
メンテナンス機構ＭＮは、ヘッドＨのホームポジションに配置されている。このホームポジションは、例えば媒体Ｍに対して印刷が行われる領域から外れた領域に設定されている。本実施形態では、例えばプラテン１３の＋Ｙ側にホームポジションが設定されている。ホームポジションは、例えば印刷装置ＰＲＴの電源がオフである時や、長時間に亘って記録が行われない時などに、ヘッドＨが待機する場所である。
【００２８】
メンテナンス機構ＭＮは、例えばヘッドＨの噴射面Ｈａを覆うキャッピング機構ＣＰや、当該噴射面Ｈａを払拭するワイピング機構ＷＰなどを有している。キャッピング機構ＣＰには、例えば吸引ポンプなどの吸引機構ＳＣが接続されている。吸引機構ＳＣにより、キャッピング機構ＣＰは、例えば噴射面Ｈａを覆いつつ当該噴射面Ｈａ上の空間を吸引できるようになっている。キャッピング機構ＣＰは、例えばヘッドＨの噴射面Ｈａの方向（＋Ｘ方向）に向けられている。ヘッドＨからメンテナンス機構ＭＮ側に排出された廃インクは、例えば廃液回収機構（不図示）において回収されるようになっている。
【００２９】
図２は、インクカートリッジＣＴＲからヘッドＨのノズルＮＺまでのインクの供給経路ＲＲ（上流部Ｒ１及び下流部Ｒ２）を示す図である。図２では、複数設けられたインクカートリッジＣＴＲのうち１つを代表させて示している。したがって、実際には、印刷装置ＰＲＴは、インクカートリッジＣＴＲの数だけ図２に示す構成を有していることになる。
【００３０】
図２に示すように、インクカートリッジＣＴＲは、インク貯留室２０Ａ、インク供給室２０Ｂ及び逆止弁２０Ｃを有している。インク貯留室２０Ａは、インクを貯留させておく部分である（流体供給源）。インク供給室２０Ｂは、インク貯留室２０Ａ内のインクを外部へ供給する部分である。逆止弁２０Ｃは、インク供給室２０Ｂ側からインク貯留室２０Ａ側へのインクの流通を規制する。したがって、インクは、インク貯留室２０Ａからインク供給室２０Ｂへと一方にのみ流通するようになっている。
【００３１】
インクカートリッジＣＴＲは、例えばインク供給針３１を介してカートリッジホルダＣＴＨに接続されている。カートリッジホルダＣＴＨは、内部にホルダ内流路ＲＣが形成されている。ホルダ内流路ＲＣは、上流側がインク供給針３１の内部を介してインク供給室２０Ｂに接続されている。ホルダ内流路ＲＣ及びインク供給室２０Ｂにより、供給経路の上流部Ｒ１が形成されている。ホルダ内流路ＲＣには、例えばチョークバルブＣＢが設けられている。当該チョークバルブＣＢは、例えばインクカートリッジＣＴＲのインクを所期充填する際、ホルダ内流路ＲＣの圧力を調整するために開閉するバルブである。
【００３２】
カートリッジホルダＣＴＨは、開口部ＯＰ１を有している。開口部ＯＰ１は、例えばホルダ内流路ＲＣの一部に連通されるように形成されている。また、カートリッジホルダＣＴＨには、当該開口部ＯＰ１を覆うように変形部材２１が設けられている。変形部材２１は、例えば弾性変形可能な材料によって形成された膜状部材である。変形部材２１は、開口部ＯＰ１を塞ぐようにカートリッジホルダＣＴＨの表面に例えば貼り付けられた状態になっている。
【００３３】
変形部材２１は、図中破線で示すように、例えばホルダ内流路ＲＣからの圧力により、カートリッジホルダＣＴＨの外側へ向けて変形するようになっている。変形部材２１がこのように変形することで、ホルダ内流路ＲＣの一部が変形する（膨張する）こととなる。このため、ホルダ内流路ＲＣを流れるインクは、変形した部分にも流通するようになる。インクの流通範囲が広がることで、ホルダ内流路ＲＣにおけるインクの流路損失がその分増加することになる。このように、変形部材２１は、カートリッジホルダＣＴＨの外側へ向けて変形することで、ホルダ内流路ＲＣにおけるインクの流路損失を増加させることができるようになっている。また、逆にカートリッジホルダＣＴＨの内側へ向けて変形することで、ホルダ内流路ＲＣにおけるインクの流路損失を減少させることができるようになっている。このように、変形部材２１は、ホルダ内流路ＲＣ、ひいては供給経路ＲＲの流路損失を調整可能になっており、いわゆるダンパーとして機能する。
【００３４】
ホルダ内流路ＲＣの下流側は、例えば供給チューブＴＢ内に形成されるチューブ内流路ＲＴに接続されている。供給チューブＴＢは、例えばヘッドＨの移動に伴って変形可能及び移動可能に形成されている。したがって、当該供給チューブＴＢの内部に設けられるチューブ内流路ＲＴについても、ヘッドＨの移動に伴って変形可能、移動可能な構成となっている。供給チューブＴＢのうちヘッドＨとの連結部分の近傍では、当該ヘッドＨの移動方向（Ｙ方向）に平行に配置されている。このため、ヘッドＨが移動しやすく、かつ、供給チューブＴＢからヘッドＨに対してインクが供給されやすい構成となっている。
【００３５】
ヘッドＨの内部には、ヘッド内流路ＲＨが形成されている。チューブ内流路ＲＴの下流側は、当該ヘッド内流路ＲＨに接続されている。ヘッド内流路ＲＨは、ヘッドＨの噴射面Ｈａに向けて形成されており、各ノズルＮＺに接続されている。このように、チューブ内流路ＲＴ及びヘッド内流路ＲＨにより、供給経路ＲＲの下流部Ｒ２が形成されている。
【００３６】
ヘッドＨは、開口部ＯＰ２を有している。開口部ＯＰ２は、例えばヘッドＨの＋Ｙ側の面からヘッド内流路ＲＨに向けて形成されている。開口部ＯＰ２は、ヘッド内流路ＲＨの一部とヘッドＨの外部とを連通するように形成されている。ヘッドＨの＋Ｙ側の面には、当該開口部ＯＰ２を覆うように変形部材２２が設けられている。変形部材２２は、例えば弾性変形可能な材料によって形成された膜状部材である。変形部材２２として、例えば上記の変形部材２１と同一の材料を用いても構わないし、異なる材料を用いても構わない。変形部材２２は、開口部ＯＰ２を塞ぐようにヘッドＨに貼り付けられた状態になっている。
【００３７】
変形部材２２は、図中破線で示すように、例えばヘッド内流路ＲＨからの圧力により、ヘッドＨの外側へ向けて変形するようになっている。変形部材２２がこのように変形することで、ヘッド内流路ＲＨの一部が変形（膨張する）することとなる。このため、ヘッド内流路ＲＨを流れるインクは、変形した部分にも流通するようになる。インクの流通範囲が広がることで、ヘッド内流路ＲＨにおけるインクの流路損失がその分増加することになる。このように、変形部材２２は、ヘッドＨの外側へ向けて変形することで、ヘッド内流路ＲＨにおけるインクの流路損失を増加させることができるようになっている。また、逆にヘッドＨの内側へ向けて変形することで、ヘッド内流路ＲＨにおけるインクの流路損失を減少させることができるようになっている。このように、変形部材２２は、ヘッド内流路ＲＨの流路損失を調整可能であり、ひいては、変形部材２１と共に供給経路ＲＲの流路損失を調整可能になっており、いわゆるダンパーとして機能する。
【００３８】
なお、変形部材２１はチューブ内流路ＲＴの上流側に配置されており、変形部材２２はチューブ内流路ＲＴの下流側に配置されていることになる。このため、変形部材２１と変形部材２２とは、インクの流通方向においてチューブ内流路ＲＴを挟むように配置されている。
【００３９】
図３は、印刷装置ＰＲＴの電気的な構成を示すブロック図である。
本実施形態における印刷装置ＰＲＴは、全体の動作を制御する制御装置ＣＯＮＴを備えている。制御装置ＣＯＮＴには、印刷装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を入力する入力装置５９と、印刷装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置６０とが接続されている。
【００４０】
制御装置ＣＯＮＴには、インクジェット機構ＩＪ、搬送機構ＣＲ、メンテナンス機構ＭＮなど、印刷装置ＰＲＴの各部が接続されている。印刷装置ＰＲＴは、ヘッドＨに入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器６２を備えている。駆動信号発生器６２は、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。
【００４１】
駆動信号発生器６２には、ヘッドＨに入力する吐出パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び吐出パルスの電圧を変化させるタイミングを規定するタイミング信号が入力される。駆動信号発生器６２は、入力されたデータ及びタイミング信号に基づいて吐出パルス等の駆動信号を発生する。
【００４２】
次に、上記のように構成された印刷装置ＰＲＴの動作を説明する。
ヘッドＨによる印刷動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＲによって記録媒体Ｍを上記支持面１３ａ上に配置させる。記録媒体Ｍを配置させた後、制御装置ＣＯＮＴは、印刷する画像の画像データに基づいて、ヘッドＨに駆動信号を入力する。この動作により、ヘッドＨの噴射面Ｈａに形成されたノズルＮＺからインクが−Ｘ方向に噴射され、噴射されたインクによって、記録媒体Ｍに所望の画像が形成される。
【００４３】
制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨのメンテナンス動作として、例えばキャッピング動作、ノズルＮＺ内のインクの排出（クリーニング）動作などを行わせる。キャッピング動作を行わせる場合、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨをホームポジションに移動させた状態で行う。
【００４４】
印刷動作、メンテナンス動作のそれぞれにおいて、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨをＹ方向に移動させる場合がある。ヘッドＨをＹ方向に移動させると、ヘッドＨの移動に伴って供給チューブＴＢについても移動する。例えばヘッドＨを＋Ｙ方向に加速する場合（例えば、図４のグラフ（１））、供給チューブＴＢ内のインクに対して慣性力が働く。当該慣性力により、＋Ｙ方向に移動するヘッドＨに対して、インクは相対的に−Ｙ方向に移動しようとする。このため、チューブ内流路ＲＴからヘッド内流路ＲＨへとインクが急激に流入することになる（例えば、図４のグラフ（２））。このため、ヘッド内流路ＲＨの圧力が急激に変化し、例えばノズルＮＺのメニスカスに悪影響を及ぼす場合がある。
【００４５】
これに対して、本実施形態では、供給チューブＴＢの下流側に変形部材２２が配置されている。このため、例えばヘッドＨを上記のように＋Ｙ方向に移動すると（例えば、図５のグラフ（４））、チューブ内流路ＲＴのインクが急激にヘッド内流路ＲＨに流れ込むものの、当該インクの流れの圧力によって例えばヘッド内流路ＲＨの変形部材２２がヘッドＨの外側に変形する。変形部材２２の変形により、ヘッド内流路ＲＨが変形され、当該ヘッド内流路ＲＨの流路損失が大きくなる。このため、ヘッド内流路ＲＨに流れ込むインクの勢いは、流路損失によって時間の経過と共に吸収されて小さくなる（例えば、図５のグラフ（５））。
【００４６】
一方、ヘッドＨを−Ｙ側に移動させる場合にも、供給チューブＴＢ内のインクに対して慣性力が働く。当該慣性力により、−Ｙ方向に移動するヘッドＨに対して、インクは相対的に＋Ｙ方向に移動しようとする。この挙動により、ヘッド内流路ＲＨのインクがチューブ内流路ＲＴへと急激に流出することになる。当該インクの流出により、ヘッド内流路ＲＨの圧力が急激に変化する（例えば、図４のグラフ（３））。
【００４７】
これに対して、本実施形態では、供給チューブＴＢの上流側に変形部材２１が配置されている。このため、例えばヘッドＨを上記のように−Ｙ方向に移動すると、ヘッド内流路ＲＨのインクが急激にチューブ内流路ＲＴに流れ込み、チューブ内流路ＲＴからホルダ内流路ＲＣに流れ込むものの、当該インクの流れの圧力によって例えばホルダ内流路ＲＣの変形部材２１がカートリッジホルダＣＴＨの外側に変形する。変形部材２１の変形により、ホルダ内流路ＲＣが変形され、当該ホルダ内流路ＲＣの流路損失が大きくなる。このため、ホルダ内流路ＲＣに流れ込むインクの勢い、すなわち、ヘッド内流路ＲＨから流れ出すインクの勢いは、流路損失によって時間の経過と共に吸収されて小さくなる（例えば、図５のグラフ（６））。
【００４８】
なお、上記の図４及び図５に示すグラフ（２）、（３）、（５）、（６）は、縦軸が圧力を示しており（基準値：−１０００Ｐａ）、横軸が時間を示している。また、ヘッドＨの移動を示すグラフ（１）、（４）については、縦軸が速度、横軸が時間を示している。当該グラフ（１）、（４）については、ヘッドＨの移動時刻と圧力変動の時刻とを対応させるためにそれぞれ１つのグラフ内に挿入したものである。したがって、グラフ（１）、（４）の縦軸の値は相対値である。
【００４９】
また、ヘッドＨをＹ方向に往復移動させる場合、例えば＋Ｙ方向に移動させてから−Ｙ方向に移動させる場合において、例えば＋Ｙ方向にヘッドＨを移動させるとヘッドＨの外側に変形した変形部材２２にインクが流れ込み、その後ヘッドＨを−Ｙ方向に移動させると当該変形部材２２に流れ込んだインクが流出され、当該インクが変形部材２１へと流れ込むことになる。
【００５０】
このように、変形部材２１及び変形部材２２は、両者の間でインクを往復させる。当該インクは、変形部材２１と変形部材２２とで挟まれたチューブ内流路ＲＴを往復することになる。インクが供給チューブＴＢのチューブ内流路ＲＴを往復移動すると、供給経路ＲＲ（上流部Ｒ１及び下流部Ｒ２）において流路損失が発生する。当該流路損失により、インクの流れる勢いが減殺され、供給経路ＲＲ内のインクの流通状態の急激な変動が抑制されることになる。
【００５１】
以上のように、本実施形態によれば、変形部材２１及び変形部材２２によって供給経路ＲＲの流路損失を調整することができるため、当該流路損失によってインクの流通状態の急激な変化が吸収されることになる。これにより、ヘッドＨと供給経路ＲＲとの間でインクが急激に流通するのを防ぐことができるので、ヘッドＨに設けられるノズルＮＺのメニスカスを維持することができる。
【００５２】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態においては、ヘッドＨの噴射面Ｈａが水平方向に対して垂直になるように配置された第一状態となっている構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば当該第一状態に対して、噴射面Ｈａが例えば０°より大きく２０°未満の範囲で傾いた第二状態になっている構成であっても、上記説明が可能である。また、ヘッドＨの噴射面Ｈａが水平方向に平行となるように配置された構成であっても構わない。
【００５３】
また、上記実施形態では、供給経路ＲＲ内の圧力の変動（若しくはインクの勢い）によって変形する変形部材２１及び２２を用いて供給経路ＲＲ内の流路損失を調整する構成としたが、これに限られることは無い。流路損失は、流路の長さが長くなればその分大きくなるため、これを利用することもできる。このような構成としては、例えば、供給経路ＲＲ内に経路長の異なる２つの経路を設けておき、圧力の変動に応じて経路長の長い方の経路と、経路長の短い方の経路とを切り替えてインクを流通させる構成などが挙げられる。
【００５４】
また、上述の実施形態では、本発明の流体噴射装置をインクジェット式のプリンターに適用しているが、インク以外の他の流体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に適用してもよい。すなわち、微小量の液滴を吐出する流体噴射ヘッド等を備える各種の流体噴射装置に適用可能である。なお、液滴とは、上述流体噴射装置から吐出される流体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう流体とは、流体噴射装置が噴射させることができるような材料であれよい。
【００５５】
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態、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）のような流状態、また物質の一状態としての流体のみならず、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を含む。また、流体の代表的な例としては、上述実施形態で説明したようなインクが挙げられる。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流体組成物を包含するものとする。
【００５６】
流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、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む流体を噴射する流体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を噴射する流体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。
【００５７】
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流体噴射装置、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流体噴射装置、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流体噴射装置を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
ＰＲＴ…印刷装置 Ｈ…ヘッド ＮＺ…ノズル ＣＴＲ…インクカートリッジ ＣＴＨ…カートリッジホルダ ＴＢ…供給チューブ ＲＲ…供給経路 Ｒ１…上流部 Ｒ２…下流部 ＲＣ…ホルダ内流路 ＲＴ…チューブ内流路 ＲＨ…ヘッド内流路 ２０Ａ…インク貯留室 ２０Ｂ…インク供給室 ２０Ｃ…逆止弁 ２１…変形部材 ２２…変形部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能に設けられ、流体を噴射する複数のノズルを有する流体噴射ヘッドと、
前記流体噴射ヘッドの前記流体を供給する流体供給源と、
前記流体供給源に設けられ、前記流体噴射ヘッド側から前記流体供給源側へ向かう前記流体の流通を規制する逆止弁と、
前記逆止弁を介して前記流体供給源に接続された上流部、及び、複数の前記ノズルに接続され前記流体噴射ヘッドの移動に伴って移動可能な下流部、を有する供給経路と、
前記上流部に設けられ、前記供給経路を流通する前記流体の流路損失を調整する第一調整部と、
前記下流部に設けられ、前記第一調整部と共に前記流路損失を調整する第二調整部と
を備える流体噴射装置。
【請求項２】
前記流体供給部を保持する保持部を更に備え、
前記上流部は、前記保持部内に設けられた保持部内流路を有し、
前記第一調整部は、前記保持部内流路に設けられている
請求項１に記載の流体噴射装置。
【請求項３】
前記下流部は、前記流体噴射ヘッド内に設けられたヘッド内流路を有し、
前記第二調整部は、前記ヘッド内流路に設けられている
請求項１又は請求項２に記載の流体噴射装置。
【請求項４】
前記流体噴射ヘッドに連結され、前記流体噴射ヘッドの移動に伴って変形可能な連結部を更に備え、
前記下流部は、前記連結部内に設けられた連結部内流路を有する
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項５】
前記第一調整部は、前記連結部内流路の上流側に設けられ、
前記第二調整部は、前記連結部内流路の下流側に設けられる
請求項４に記載の流体噴射装置。
【請求項６】
前記下流部のうち前記流体噴射ヘッドの近傍は、前記流体噴射ヘッドの移動方向に平行となるように配置されている
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項７】
前記第一調整部は、前記上流部の一部を変形させる第一変形部を有する
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項８】
前記第二調整部は、前記下流部の一部を変形させる第二変形部を有する
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項１】
移動可能に設けられ、流体を噴射する複数のノズルを有する流体噴射ヘッドと、
前記流体噴射ヘッドの前記流体を供給する流体供給源と、
前記流体供給源に設けられ、前記流体噴射ヘッド側から前記流体供給源側へ向かう前記流体の流通を規制する逆止弁と、
前記逆止弁を介して前記流体供給源に接続された上流部、及び、複数の前記ノズルに接続され前記流体噴射ヘッドの移動に伴って移動可能な下流部、を有する供給経路と、
前記上流部に設けられ、前記供給経路を流通する前記流体の流路損失を調整する第一調整部と、
前記下流部に設けられ、前記第一調整部と共に前記流路損失を調整する第二調整部と
を備える流体噴射装置。
【請求項２】
前記流体供給部を保持する保持部を更に備え、
前記上流部は、前記保持部内に設けられた保持部内流路を有し、
前記第一調整部は、前記保持部内流路に設けられている
請求項１に記載の流体噴射装置。
【請求項３】
前記下流部は、前記流体噴射ヘッド内に設けられたヘッド内流路を有し、
前記第二調整部は、前記ヘッド内流路に設けられている
請求項１又は請求項２に記載の流体噴射装置。
【請求項４】
前記流体噴射ヘッドに連結され、前記流体噴射ヘッドの移動に伴って変形可能な連結部を更に備え、
前記下流部は、前記連結部内に設けられた連結部内流路を有する
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項５】
前記第一調整部は、前記連結部内流路の上流側に設けられ、
前記第二調整部は、前記連結部内流路の下流側に設けられる
請求項４に記載の流体噴射装置。
【請求項６】
前記下流部のうち前記流体噴射ヘッドの近傍は、前記流体噴射ヘッドの移動方向に平行となるように配置されている
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項７】
前記第一調整部は、前記上流部の一部を変形させる第一変形部を有する
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項８】
前記第二調整部は、前記下流部の一部を変形させる第二変形部を有する
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２２４８８０（Ｐ２０１１−２２４８８０Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９７２９３（Ｐ２０１０−９７２９３）
【出願日】平成２２年４月２０日（２０１０．４．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２０日（２０１０．４．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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