JP2008132609A - Detecting device of liquid replacement ratio and printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットヘッドにおいて予め導入された導入液からインクへの置換を行ったときの置換率を検出する液体置換率検出装置及びこれを備えたプリンタに関する。 The present invention relates to a liquid replacement rate detection device that detects a replacement rate when ink is replaced from an introduction liquid introduced in advance in an inkjet head, and a printer including the same.
特許文献1には、インクジェットヘッドにインクを導入する前に導入液を充填しておき、インクジェットヘッドにカートリッジを接続し、吐出口側からの吸引、あるいはカートリッジ側からの加圧によって、導入液を排出するとともにインクを導入し、インクジェットヘッド内の導入液をインクに置換することが記載されている。そして、このようにインクジェットヘッドに予め導入液を充填しておくことで、インクジェットヘッドにインクが充填されたときに、インクジェットヘッド内に気泡が残ってしまうことを防止することが開示されている。 In Patent Document 1, an introduction liquid is filled before ink is introduced into an inkjet head, a cartridge is connected to the inkjet head, and the introduction liquid is removed by suction from the discharge port side or pressurization from the cartridge side. It is described that ink is discharged and ink is introduced, and the introduced liquid in the ink jet head is replaced with ink. In addition, it is disclosed that the introduction liquid is preliminarily filled in the ink jet head in this way to prevent bubbles from remaining in the ink jet head when the ink jet head is filled with ink.
しかしながら、導入液を排出しながらインクを導入した場合、導入液からインクへの置換がどの程度行われたのか(導入液からインクへの置換率)を知ることはできない。これにより、導入液からインクへの置換が十分になされていない状態で導入液からインクへの置換動作を終了すると、インクジェットヘッドから吐出されるインクの色が薄くなるなど、印字品質が低下してしまう。一方、導入液からインクへの置換が十分になされた後、さらに導入液からインクへの置換動作を続けた場合には、インクが無駄に消費されてしまう。 However, when the ink is introduced while discharging the introduction liquid, it is impossible to know how much the substitution from the introduction liquid to the ink has been performed (the substitution ratio from the introduction liquid to the ink). As a result, when the replacement operation from the introduction liquid to the ink is completed in a state where the replacement from the introduction liquid to the ink is not sufficiently performed, the print quality is deteriorated, for example, the color of the ink discharged from the inkjet head becomes light. End up. On the other hand, if the replacement operation from the introduction liquid to the ink is continued after the introduction liquid is sufficiently replaced with the ink, the ink is wasted.
本発明の目的は、インクジェットヘッドから予め導入された導入液を排出しながら、インクジェットヘッドにインクを導入した場合に、導入液からインクへの置換率を検出することが可能な液体置換率検出装置及びこれを備えたプリンタを提供することである。 An object of the present invention is to provide a liquid replacement rate detection device capable of detecting a replacement rate from an introduced liquid to ink when ink is introduced into the inkjet head while discharging an introduced liquid introduced in advance from the inkjet head. And a printer provided with the same.
本発明の液体置換率検出装置は、予めインクとは光透過率が異なる導入液が導入されたインクジェットヘッドから導入液を排出しながらインクジェットヘッドにインクを導入することによって、インクジェットヘッド内の液体を導入液からインクに置換する際に、導入液からインクへの置換率を検出する液体置換率検出装置であって、光透過性の壁によって画定された、液体が貯留される液体貯留室と、液体貯留室に連通し、インクジェットヘッドから排出された液体を液体貯留室に導入する液体導入流路と、液体貯留室に連通し、液体貯留室内の液体を排出する液体排出流路と、液体貯留室に向かって光を出射する発光手段と、発光手段が出射した光を液体貯留室を介して受光する受光手段と、受光手段が受光した光の光量を検出する光量検出手段と、光量検出手段が検出した光量から置換率を算出する置換率算出手段とを備えている(請求項1)。 The liquid replacement rate detection device of the present invention introduces ink into the inkjet head while discharging the introduced liquid from the inkjet head into which the introduced liquid having a light transmittance different from that of the ink is introduced in advance. A liquid replacement rate detection device that detects a replacement rate from an introduction solution to ink when replacing the introduction solution with ink, the liquid storage chamber defined by a light-transmitting wall and storing the liquid; A liquid introduction channel that communicates with the liquid storage chamber and introduces the liquid discharged from the inkjet head into the liquid storage chamber; a liquid discharge channel that communicates with the liquid storage chamber and discharges the liquid in the liquid storage chamber; A light emitting means for emitting light toward the chamber, a light receiving means for receiving the light emitted from the light emitting means through the liquid storage chamber, and a light quantity for detecting the light quantity of the light received by the light receiving means. Comprises means exits, the replacement ratio calculating means for calculating a replacement rate from the quantity of light quantity detecting means detects (claim 1).
これによると、導入液とインクとは光の透過率が異なることから、導入液がインクに置換されていくにつれて、インクジェットヘッドから排出される液体における光の透過率、モル吸光度が変化するため、光量検出手段において検出される光量も変化する。したがって、光量検出手段において検出された光量から、インクジェットヘッドにおける導入液からインクへの置換率を算出することができる。 According to this, since the introduction liquid and the ink have different light transmittances, as the introduction liquid is replaced with ink, the light transmittance and molar absorbance change in the liquid discharged from the inkjet head. The amount of light detected by the light amount detection means also changes. Therefore, it is possible to calculate the replacement rate from the introduced liquid to the ink in the ink jet head from the light amount detected by the light amount detecting means.
さらに、液体貯留室に液体導入流路及び液体排出流路が連通しているため、インクジェットヘッドから排出された液体を廃棄するための流路の途中にこのような液体置換率検出装置を設けることにより、インクジェットヘッドにおける導入液からインクへの置換率を容易に検出することができる。 Further, since the liquid introduction channel and the liquid discharge channel communicate with the liquid storage chamber, such a liquid replacement rate detection device is provided in the middle of the channel for discarding the liquid discharged from the inkjet head. Thus, the substitution rate from the introduced liquid to the ink in the ink jet head can be easily detected.
また、本発明の液体置換率検出装置においては、置換率算出手段によって算出された置換率を表示する表示手段をさらに備えていることが好ましい(請求項2)。これによると、表示手段に導入液からインクへの置換率が表示されるので、ユーザは導入液からインクへの置換率を容易に認識することができる。 In the liquid replacement rate detection device of the present invention, it is preferable that the liquid replacement rate detection device further includes display means for displaying the replacement rate calculated by the replacement rate calculation means (claim 2). According to this, since the replacement ratio from the introduction liquid to the ink is displayed on the display means, the user can easily recognize the replacement ratio from the introduction liquid to the ink.
また、本発明の液体置換率検出装置においては、置換率算出手段によって算出された置換率が、所定の値よりも大きいときに、インクジェットヘッドにおいて導入液からインクへの置換が完了したと判定する判定手段をさらに備えていることが好ましい(請求項3)。これによると、導入液からインクへの置換が完了したことを自動的に検出することができる。 Further, in the liquid replacement rate detection device of the present invention, when the replacement rate calculated by the replacement rate calculation means is larger than a predetermined value, it is determined that the replacement from the introduced liquid to the ink is completed in the inkjet head. It is preferable that a determination unit is further provided (claim 3). According to this, it is possible to automatically detect that the replacement of the introduced liquid with the ink has been completed.
また、本発明の液体置換率検出装置においては、液体排出流路が、発光手段が出射する光が液体貯留室と交差する位置よりも下流側かつ上方において液体貯留室に連通していることが好ましい(請求項4)。これによると、発光手段から出射される光と液体貯留室とが交差する位置よりも上方において、液体排出流路が液体貯留室に連通しているので、液体導入流路から液体貯留室内に液体が導入され、液体排出流路から液体貯留室内の液体が排出されているとき、発光手段から出射された光は、常に液体貯留室内の液体を通過して受光手段に到達する。したがって、導入液からインクへの置換率を検出する際に液体排出流路と液体貯留室との連通を遮断する必要がなく、導入液からインクへの置換率をリアルタイムで検出することができる。 In the liquid replacement rate detection device of the present invention, the liquid discharge channel may communicate with the liquid storage chamber downstream and above the position where the light emitted from the light emitting means intersects the liquid storage chamber. Preferred (claim 4). According to this, since the liquid discharge channel communicates with the liquid storage chamber above the position where the light emitted from the light emitting means and the liquid storage chamber intersect, the liquid is introduced into the liquid storage chamber from the liquid introduction channel. When the liquid in the liquid storage chamber is discharged from the liquid discharge channel, the light emitted from the light emitting means always passes through the liquid in the liquid storage chamber and reaches the light receiving means. Therefore, it is not necessary to block the communication between the liquid discharge channel and the liquid storage chamber when detecting the replacement rate from the introduced liquid to the ink, and the replacement rate from the introduced liquid to the ink can be detected in real time.
また、本発明の液体置換率検出装置においては、発光手段が出射する光が通過する液体貯留室の内壁面に沿って移動するワイパをさらに有し、ワイパは、液体貯留室の内壁面に当接し、内壁面に付着した異物や残留液体を除去する当接部材を有していることが好ましい(請求項5)。これによると、発光手段から出射された光が通過する液体貯留室の内壁面に以前に液体貯留室に貯留されていた異物や残留液体が付着していると、これらによって光量検出手段において検出される光量が変動してしまう虞があるが、ワイパによって液体貯留室の壁面に付着した異物や残留液体を除去することにより、このような光量の変動を防止することができる。これにより導入液からインクへの置換率を正確に検出することができる。 The liquid replacement rate detection apparatus of the present invention further includes a wiper that moves along the inner wall surface of the liquid storage chamber through which light emitted from the light emitting means passes, and the wiper hits the inner wall surface of the liquid storage chamber. It is preferable to have a contact member that contacts and removes foreign matter and residual liquid adhering to the inner wall surface. According to this, when the foreign matter or the residual liquid previously stored in the liquid storage chamber is attached to the inner wall surface of the liquid storage chamber through which the light emitted from the light emitting unit passes, the light amount detection unit detects them. However, the fluctuation of the amount of light can be prevented by removing foreign matter and residual liquid adhering to the wall surface of the liquid storage chamber with the wiper. As a result, the substitution rate from the introduced liquid to the ink can be accurately detected.
このとき、ワイパが、当接部材に関して液体貯留室に関して内壁面と反対側に配置され、当接部材が固定された基材を有し、液体貯留室は基材によって2つの領域に隔てられており、基材には、2つの領域同士を連通させる連通孔が形成されてることが好ましい(請求項6)。これによると、液体貯留室内の液体は、連通孔を介して基材によって隔てられた液体貯留室内の2つの領域間を移動することができるので、液体貯留室に液体が貯留された状態でワイパを移動させることができる。これにより、液体導入流路から液体貯留室への液体の導入及び液体貯留室から液体排出流路への液体の排出を止めることなく、液体貯留室の内壁面に付着した異物や残留液体の除去を行うことができる。すなわち、導入液からインクへの置換率の検出を行いながら、液体貯留室の壁面に付着した異物や残留液体を除去することができる。 At this time, the wiper is disposed on the opposite side of the inner wall surface with respect to the liquid storage chamber with respect to the contact member, and has a base material to which the contact member is fixed, and the liquid storage chamber is separated into two regions by the base material. In addition, it is preferable that a communication hole for communicating the two regions with each other is formed in the base material (claim 6). According to this, since the liquid in the liquid storage chamber can move between two regions in the liquid storage chamber separated by the base material via the communication hole, the wiper is stored in a state where the liquid is stored in the liquid storage chamber. Can be moved. As a result, the removal of foreign matter and residual liquid adhering to the inner wall surface of the liquid storage chamber without stopping the introduction of the liquid from the liquid introduction channel to the liquid storage chamber and the discharge of the liquid from the liquid storage chamber to the liquid discharge channel. It can be performed. That is, it is possible to remove foreign matter and residual liquid adhering to the wall surface of the liquid storage chamber while detecting the substitution rate from the introduced liquid to the ink.
また、このとき、液体貯留室に連通し、液体貯留室に液体貯留室の内壁面を洗浄するための洗浄液を導入する洗浄液導入流路をさらに備えていることが好ましい(請求項7)。これによると、液体貯留室の壁面に付着した異物や残留液体の種類によっては、ワイパのみで十分に異物や残留液体を除去できない場合があるが、液体貯留室に洗浄液を導入してからワイパを移動させることによって、液体貯留室内に付着した異物や残留液体をさらに確実に除去することができる。 Further, at this time, it is preferable to further include a cleaning liquid introduction flow path that communicates with the liquid storage chamber and introduces a cleaning liquid for cleaning the inner wall surface of the liquid storage chamber into the liquid storage chamber. According to this, depending on the type of foreign matter and residual liquid adhering to the wall surface of the liquid storage chamber, it may not be possible to remove the foreign matter and residual liquid sufficiently with only the wiper. By moving, foreign substances and residual liquid adhering to the liquid storage chamber can be more reliably removed.
このとき、液体導入流路、液体排出流路及び洗浄液導入流路には、それぞれ、液体貯留室との連通を遮断可能なバルブが設けられていることが好ましい(請求項8)。これによると、液体導入流路、液体排出流路及び洗浄液導入流路と、液体貯留室との連通を遮断するバルブが設けられているので、各動作を行う際に、液体貯留室と連通させる必要のない流路と液体貯留室との連通をバルブによって遮断しておくことにより、液体や洗浄液が関係のない流路に流れ込むのを防止することができる。 At this time, it is preferable that a valve capable of blocking communication with the liquid storage chamber is provided in each of the liquid introduction flow path, the liquid discharge flow path, and the cleaning liquid introduction flow path (Claim 8). According to this, since the valve for blocking the communication between the liquid introduction flow path, the liquid discharge flow path, the cleaning liquid introduction flow path, and the liquid storage chamber is provided, the liquid storage chamber is communicated when performing each operation. By blocking communication between the unnecessary flow path and the liquid storage chamber by the valve, it is possible to prevent the liquid or the cleaning liquid from flowing into the unrelated flow path.
また、本発明のインクジェットヘッドは、液体貯留室に連通し、液体貯留室内の洗浄液を排出する洗浄液排出流路をさらに備えていることが好ましい(請求項9)。これによると、洗浄液を液体排出流路とは別の洗浄液排出流路から排出することにより、液体排出流路に洗浄液が付着してしまうのを防止することができる。 In addition, the ink jet head of the present invention preferably further includes a cleaning liquid discharge channel that communicates with the liquid storage chamber and discharges the cleaning liquid in the liquid storage chamber. According to this, it is possible to prevent the cleaning liquid from adhering to the liquid discharge flow path by discharging the cleaning liquid from the cleaning liquid discharge flow path different from the liquid discharge flow path.
このとき、洗浄液排出流路が、液体貯留室の下端部において液体貯留室に連通していることが好ましい(請求項10)。これによると、洗浄液排出流路が液体貯留室の下端部において液体貯留室に連通しているので、洗浄液やワイパによって除去された液体が確実に排出され、液体貯留室にこれらの液体が残留してしまうのが防止される。 At this time, it is preferable that the cleaning liquid discharge channel communicates with the liquid storage chamber at the lower end portion of the liquid storage chamber. According to this, since the cleaning liquid discharge channel communicates with the liquid storage chamber at the lower end of the liquid storage chamber, the liquid removed by the cleaning liquid and the wiper is reliably discharged, and these liquids remain in the liquid storage chamber. Is prevented.
本発明のプリンタは、請求項1〜10のいずれか1項に記載の液体置換率検出装置と、
インクジェットヘッドとを備えている(請求項11)。
A printer of the present invention includes a liquid replacement rate detection device according to any one of claims 1 to 10,
And an inkjet head.
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る制御装置を含むインクジェットプリンタの概略図である。インクジェットプリンタ100は、図1に示すように、4つのインクジェットヘッド101を有している。4つのインクジェットヘッド101は、それぞれ、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインクを吐出する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram of an ink jet printer including a control device according to a first embodiment of the present invention. The
4つのインクジェットヘッド101は、各ヘッドの長手方向が用紙搬送方向(図1中左から右に向かう方向)と直交するように配向されつつ、互いに近接している。つまり、このインクジェットプリンタ1は、ライン式プリンタである。各インクジェットヘッド101下面にはインクを下方に向けて吐出するための微小径のノズルが多数並べられて形成されている。
The four
図1中左方には用紙トレイ102が、右方には排紙トレイ109が、それぞれ配置されている。インクジェットプリンタ1の内部には、用紙トレイ102から排紙トレイ109に向かって被記録媒体である用紙Pが搬送される用紙搬送経路が形成されている。用紙トレイ102の上方には、用紙トレイ102内に収納された複数の用紙のうち、最も上方に位置する用紙を送り出すピックアップローラ103が設けられている。そして、ピックアップローラ103が回転することによって、用紙Pは図1中左方から右方へ送られる。
In FIG. 1, a
用紙搬送経路の中間部には、二つのベルトローラ105と、両ベルトローラ105間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト106とが配置されている。搬送ベルト106の外周面、すなわち搬送面106aは、シリコーン処理が施されることによって粘着性を有している。搬送ベルト106によって囲まれた領域内であって4つのインクジェットヘッド101と対向する位置には、搬送ベルト106の下面と接触することによって内周側からこれを支持するほぼ直方体形状のプラテン107が配置されている。
Two
用紙トレイ102のすぐ下流側であって搬送ベルト106と対向する位置に押さえローラ104が配置されており、用紙トレイ102から送り出された用紙Pを搬送ベルト106の搬送面106aに押さえ付ける。これにより、ピックアップローラ103によって送り出された用紙Pが、搬送面106aの粘着力により保持されながら、ベルトローラ105の回転にともなって、下流側に向かって搬送する。
A
用紙搬送経路(搬送ベルト106)のすぐ下流側には、剥離部材108が配置されている。剥離部材108は、搬送ベルト106の搬送面106aに保持されている用紙を搬送面106aから剥離して、右方の排紙トレイ109へ向けて送る。
A peeling
インクジェットヘッド101の下面は、搬送ベルト106の搬送面106aと平行で、且つ搬送面106aとの間に少量の隙間が形成されるように配置されており、この隙間部分に用紙搬送経路が形成されている。この構成で、搬送ベルト106上を搬送される用紙が4つのインクジェットヘッド101のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙の上面すなわち印字面に向けてノズルから各色のインクが吐出されることで、用紙上に所望のカラー画像を形成できるようになっている。
The lower surface of the
また、インクジェットプリンタ100は、メンテナンスユニット99を有している。メンテナンスユニット99は、図1中4つのインクジェットヘッド101の左方に配置されており、図1の左右方向に移動可能となっている。メンテナンスユニット99には図示しないパージ機構や後述する廃液トレイ111(図2参照)などが配置されている。インクジェットヘッド101においてパージを行う際や、後述するようにインクジェットヘッド101に導入された導入液をインクに置換する際等には、図示しない移動機構が動作することにより、4つのインクジェットヘッド101が上方に移動するとともに、メンテナンスユニット99が4つのインクジェットヘッド101に対向する位置まで図1中右方に移動する。
The
ここで、インクジェットプリンタ100の出荷時には、インクジェットヘッド101に予めインクから色材を除いたインクよりも光透過性の高い(光透過率の異なる)導入液が導入されている。したがって、インクジェットプリンタ100を出荷した後、ユーザが始めてインクジェットプリンタを使用する際には、インクジェットヘッド101に導入された導入液をインクに置換する必要がある。また、インクジェットプリンタ100においてインクジェットヘッド101を交換する際にも、交換用のインクジェットヘッド101に導入液が導入されているため、交換用のインクジェットヘッド101に導入された導入液をインクに置換する必要がある。
Here, at the time of shipment of the
インクジェットヘッド101に導入された導入液をインクに置換する際には、インクジェットヘッド101から導入液を排出しながら、インクジェットヘッド101に図示しないインクカートリッジなどによりインクを導入することにより、インクジェットヘッド101内の液体を導入液からインクに置換する。そして、このように導入液からインクへの置換を行うことにより、インクジェットヘッド101には気泡が残ることなくインクを導入することができる。
When replacing the introduced liquid introduced into the
図2は、図1において、インクジェットヘッド101にインクを導入する際に、メンテナンスユニット99がインクジェットヘッド101に対向する位置にきたときのインクジェットヘッド101及びインクジェットヘッド101から排出された液体が流れる流路の概略を示す図である。図2に示すように、プリンタ100は、前述したものの他に、廃液トレイ111、廃液流路112、113、廃液タンク114及び液体置換率検出装置10を備えている。
2 shows a flow path through which the liquid discharged from the
廃液トレイ111は、インクジェットヘッド101において導入液からインクへの置換を行う際に、図示しないインクの吐出口が形成されたインクジェットヘッド101の下面に対向するように配置される。これにより、インクの吐出口から排出された液体は廃液トレイ111によって集められる。廃液流路112は廃液トレイ111に接続されており、廃液トレイ111によって集められた液体が廃液流路112から排出される。液体置換率検出装置10は、廃液流路112に接続されており、後述するようにインクジェットヘッド101における導入液からインクへの置換率を検出する。廃液流路113は、液体置換率検出装置10に接続されており、液体置換率検出装置10内の液体が廃液流路113へ排出される。そして、廃液流路113に流れ込んだ液体が廃液タンク114に排出される。
The
次に、液体置換率検出装置10について説明する。図3は図2の液体置換率検出装置10の側面図である。図4は図3の液体貯留室を上方から見た図である。図4においては液体導入流路11及び液体排出流路13の図示を省略している。図3、4に示すように、液体置換率検出装置10は、液体導入流路11、液体貯留室12、液体排出流路13、ワイパ14、光源(発光手段)15、受光素子16、制御装置17及び表示装置18を備えている。
Next, the liquid replacement
液体導入流路11は、両端部がそれぞれ廃液流路112及び液体貯留室12の左側の下端部に接続されており、液体導入流路11を介して廃液流路112から液体貯留室12に液体が導入される。
Both ends of the
液体貯留室12は、液体導入流路11に接続された部分から上方に延びた空間である。また、液体貯留室12を画定する略円筒形状の側壁12aは透明の石英ガラス等によって構成されており、光源15から照射されたレーザ光が側壁12aを通過することが可能となっている(光透過性を有している)。
The
液体排出流路13は、両端部がそれぞれ液体貯留室12の図3の右側の上端部付近及び廃液流路113に接続されており、液体貯留室12内の液体は液体排出流路13を介して廃液流路113に排出される。
Both ends of the
ワイパ14は、液体貯留室12内にその内壁面12bと摺動可能に配置されており、基材21、ワイピングゴム(当接部材)22、連通孔23及びハンドル24を備えている。基材21は、平面視で液体貯留室12と同じ径を有する略円形の板状体であり、液体貯留室12内(ワイピングゴム22に関して内壁面12bと反対側)に基材21が配置されることにより、液体貯留室12は基材21の上方の領域と基材21の下方の領域の2つの領域に隔てられる。
The
ワイピングゴム22は、基材21の外縁に沿って配置されており液体貯留室12の内壁面12bに当接している。連通孔23は、基材21を貫通する略円形の貫通孔であり、連通孔23を介して基材21によって隔てられた液体貯留室12の2つの領域が互いに連通している。ハンドル24は、基材21の中央部から上方に延びている。廃液流路112から流入した液体は、液体貯留室12の底部から上方に向かい、連通孔23を介して上側の領域に流入する。さらに、液体は基材21上を水平に流れて廃液流路113に排出されることになる。
The wiping
そして、ユーザがハンドル24を把持して上下方向に動かすことにより、ワイパ14は液体貯留室12内で上下方向に移動する。このとき、ワイピングゴム22が内壁面12bに当接した状態で上下方向に移動するので、内壁面12bに付着した異物や残留液体が除去される。また、基材21に連通孔23が形成され、連通孔23を介して基材21によって隔てられた液体貯留室12の2つの領域の間を液体が移動することができるので、インク貯留室12に液体が貯留されている状態でも基材21を上下方向に移動させることができる。つまり、インク貯留室12に液体が貯留された状態でも内壁面12bに付着した異物や残留液体の除去を行うことができる。
Then, when the user holds the
光源15は、液体導入流路11と液体排出流路13との間の高さに、液体貯留室12の図3における左方に配置されており、液体貯留室12に向かって水平方向にレーザ光Lを出射する。受光素子16は、光源15と同じ高さに、液体貯留室12の図3における右方に配置されており、光源15から出射され、液体貯留室12を通過したレーザ光Lを受光する。
The
ここで、光源15及び受光素子16は、液体導入流路11と液体排出流路13との間の高さに位置していることから、液体導入流路11から導入された液体は、その液面がレーザ光Lよりも高い位置にくるまで液体貯留室12内に貯留された後に液体排出流路13から排出される。すなわち、液体導入流路11から液体貯留室12に液体が導入され、液体貯留室12の液体が液体排出流路13から排出されている間、レーザ光Lは常に液体貯留室12内の液体を通過して受光素子16に達する。
Here, since the
図5は、図3の制御装置17の機能ブロック図である。制御装置17は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等により構成されており、これらが以下に説明する各部として機能する。図5に示すように、制御装置17は、光量検出部31、置換率算出部32及び判定部33を有している。
FIG. 5 is a functional block diagram of the
光量検出部31は、受光素子16を有し、この受光素子16が受光した光の光量を検出する。置換率算出部32は、光量検出部31によって検出された光量に基づいてインクジェットヘッド101における導入液からインクへの置換率を算出する。
The light
置換率算出部32によってインクジェットヘッド101における導入液からインクへの置換率を算出する方法について説明する。前述したように、導入液はインクよりも光透過性が高いことから、液体貯留室12内に導入液のみが貯留されているときに液体貯留室12内の液体の光透過率が最も大きく(モル吸光度が最も小さく)なっている。そして、導入液からインクへの置換が進み、液体貯留室12内の液体におけるインクの割合が大きくなるにつれて、液体貯留室12内の液体の光透過率が小さく(モル吸光度が大きく)なっていき、液体貯留室12内にインクのみが貯留された状態となったときに、光透過率が最も小さくなる(モル吸光度が最も大きくなる)。
A method for calculating the replacement rate from the introduced liquid to the ink in the
すなわち、受光素子16が受光する光の光量は、液体貯留室12内に導入液のみが貯留されているときが最も大きく、液体貯留室12内に貯留される液体におけるインクの割合が大きくなるにつれて小さくなっていき、液体貯留室12内にインクのみが貯留された状態となったときに最も小さくなる。
That is, the amount of light received by the
これにより、置換率算出部32は、光量検出部31によって検出される光量が、液体貯留室12内に導入液のみが貯留されているときに光量検出部31によって検出される光量である場合の置換率を0%とし、光量検出部31によって検出される光量が、液体貯留室12内にインクのみが貯留されているときに光量検出部31によって検出される光量である場合の置換率を100%として、受光素子16によって受光されるレーザ光Lの光量の大きさに応じて置換率を算出する。なお、インクの色毎にレーザ光Lの透過距離が異なる。そのため、液体貯留室12をレーザ光が横切る距離によっては、受光素子16でレーザ光Lを検知できたりできなかったりする。特にレーザ光Lが検知可能なほどにレーザ光Lの横断距離が短いときには、置換率100パーセントとする基準の光量がインク色ごとに設定されることになる。
Thereby, the replacement
ここで、前述したように、液体導入流路11から液体貯留室12に液体が導入され、液体貯留室12内の液体が液体排出流路13から排出されている間、光源15から出射されたレーザ光Lは常に液体貯留室12内に貯留された液体を通過して受光素子16に到達するため、液体導入流路11から液体貯留室12への液体の導入、及び、液体貯留室12から液体排出流路13への液体の排出を止めることなく、リアルタイムで連続的に置換率を算出することができる。
Here, as described above, the liquid is introduced from the liquid
また、内壁面12bに以前に液体貯留室12に貯留されていた異物や残留液体が付着している場合には、付着した異物や残留液体により受光素子16が受光するレーザ光Lの光量が変動してしまう虞があるが、前述したように、液体貯留室12内に液体が貯留された状態でワイパ14により内壁面12bに付着した異物や残留液体を除去することができるので、導入液からインクへの置換率を検出しながら、内壁面12bに付着した異物や残留液体の除去を行うことにより、置換率算出部32において算出される置換率を正確なものとすることができる。なお、このような内壁面12bのクリーニングは、レーザ光Lの照射前に行うことで検知結果に対する異物や残留液体の影響を抑制することができる。また、印字、パージ、フラッシングなどを行う通常使用時においても、定期的にクリーニングを施すことによって、内壁面12bを所望の清浄度に保っておくことができる。
In addition, when foreign matter or residual liquid previously stored in the
判定部33は、置換率算出部32において算出された置換率に基づいてインクジェットヘッド101において導入液からインクへの置換が完了したか否かを判定する。具体的には、置換率算出部32において算出された置換率が所定の値よりも大きくなったときに、インクジェットヘッド101において導入液からインクへの置換が完了したと判定する。
The
なお、液体貯留室12は、インクジェットヘッド101から離隔している分、インクジェットヘッド101における液体の置換状態が液体貯留室12で検知されるには時間差が生じる。つまり、インクジェットヘッド101から吐出された液体は廃液トレイ111、廃液流路112を通過して液体貯留室12に貯留されることから、インクジェットヘッド101において導入液からインクへの置換率がある値となったとき、置換率算出部32において算出される置換率はこの値よりもわずかに小さい値となる。したがって、上記所定の値はこのことを考慮して決定される。このとき、上述のように、レーザ光Lの置換率100%に対応する光量が、インクの色毎に設定されている。
Since the
表示装置18は、置換率算出部32によって算出された置換率を表示するとともに、判定部33によって、インクジェットヘッド101において導入液からインクへの置換が完了したと判定されたときにはその旨を知らせるメッセージなどを表示する。これにより、ユーザは、導入液からインクへの置換率、及び、導入液からインクへの置換が完了したことを知ることができ、導入液からインクへの置換が完了したときに速やかにインクジェットヘッド101における液体の置換のための動作を終了させることができる。
The
以上に説明した実施の形態によると、導入液はインクよりも光の透過率が高いので、導入液がインクに置換されていくにつれて、インクジェットヘッド101から排出される液体における光の透過率が小さくなり(モル吸光度が大きくなり)、これに伴って光量検出部31において検出される光量も小さくなる。したがって、置換率算出手段において、光量検出部31において検出された光量から、インクジェットヘッド101における導入液からインクへの置換率を算出することができる。
According to the embodiment described above, since the introduction liquid has a higher light transmittance than the ink, the light transmittance in the liquid discharged from the
また、液体貯留室12に液体導入流路11及び液体排出流路13が連通しているため、インクジェットヘッド101から排出された液体を廃棄するための廃液流路112と廃液流路113との間に液体置換率検出装置10を設けることにより、インクジェットヘッド101における導入液からインクへの置換率を容易に検出することができる。
Further, since the liquid
また、表示部18に導入液からインクへの置換率及び導入液からインクへの置換が完了したことを示すメッセージ等が表示されるので、ユーザはこれらを容易に確認することができる。
Further, since the
また、光源15から出射されるレーザ光Lと液体貯留室12とが交差する位置よりも上方において、液体排出流路13が液体貯留室12に連通しているので、液体導入流路11から液体貯留室12に液体が導入され、液体排出流路13から液体貯留室12の液体が排出されている間、レーザ光Lは常に液体貯留室12内に貯留された液体を通過して受光素子16に到達することになる。これにより、インクジェットヘッド101における導入液からインクへの置換率をリアルタイムで連続的に検出することができる。
In addition, since the
また、ワイパ14により内壁面12bに付着した異物や残留液体を除去することができるので、導入液からインクへの置換率を正確に検出することができる。
Moreover, since the foreign matter and residual liquid adhering to the
また、液体貯留室12内の液体は、連通孔23を介して基材21によって隔てられた液体貯留室12内の2つの領域間を移動することができるので、液体貯留室12に液体が貯留された状態でワイパ14を移動させることができる。これにより、液体導入流路11から液体貯留室12への液体の導入及び液体貯留室12から液体排出流路13への液体の排出を止めることなく、液体貯留室12の内壁面12bに付着した異物や残留液体の除去を行うことができる。つまり、導入液からインクへの置換率の検出を行いながらも、液体貯留室12の内壁面12bに付着した異物や残留液体を除去することができる。少なくとも、置換率の検出動作に先立ってこのような除去動作を加えることで、検出結果の信頼性を維持できる。
In addition, since the liquid in the
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。本実施の形態と同様の構成を有するものについては同じ符号を付し適宜その説明を省略する。 Next, modified examples in which various changes are made to the present embodiment will be described. Components having the same configuration as in the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.
変形例1では、図6に示すように、液体置換率検出装置40において、液体貯留室12の液体導入流路11が接続されている部分の近傍(本変形例では上方の部分)に、液体貯留室12に洗浄液を導入する洗浄液導入流路41が接続されており、液体貯留室12の図6の右側の下端部に、液体貯留室12内の液体を排出する洗浄液排出流路42が接続されている。さらに、大気連通路47が液体貯留室12の天井部に接続され、大気と液体貯留室12の上側領域とをバルブ48を介して連通している。また、液体導入流路11、液体排出流路13、洗浄液導入流路41及び洗浄液排出流路42には、それぞれ、液体貯留室12との連通を遮断可能なバルブ43、44、45、46が設けられている。また、ワイパ14の基材51には実施の形態のような連通孔23(図3参照)は設けられていない。
In the first modification, as shown in FIG. 6, in the liquid replacement
この変形例では、バルブ43、44を開くとともに、バルブ45、46及び48を閉じておき、実施の形態と同様にして、インクジェットヘッド101における導入液からインクへの置換率の検出を行う。置換率の検出中は、ワイパ14を液体貯留室12の上端に配置しておく。液体導入路11から流入した液体は、液体貯留室12を上昇してレーザ光Lを横切り、ワイパ14の下面に沿って水平に流れて液体排出流路13から流出する。一方、ワイパ14によって内壁面12bに付着した異物や残留液体を除去する際には、置換率の検出を停止し、バルブ43、44を閉じる。さらに、バルブ46、48を開いたところで、ワイパ14を、液体貯留室12の上端から下端に向けて下降移動させる。この間、ワイピングゴム22が内壁面12bを摺擦する。これによって、ワイパ14は、液体貯留室12内の液体を洗浄液排出流路42から排出するとともに、内壁面12bを清浄にする。
In this modification, the
その後、ワイパ14が下端に達すると、バルブ46を閉じ、ワイパ14を液体貯留室12の上端に向けて上昇移動させる。ワイパ14が、その上昇途中でバルブ45の位置に達したときに、バルブ45を開いて、洗浄液導入流路41から液体貯留室12内に洗浄液を導入する。ワイパ14が、液体貯留室12の下端からバルブ45の位置まで上昇する間、液体貯留室12の下側領域は、一時的に負圧化するが、液体導入流路11と洗浄液導入流路41とは近接して配置されているので、負圧によってワイピングゴム22の水密性が破れることはない。ワイパ14は、さらに上昇を続け、液体貯留室12の上端にまで至る。この間、大気連通路47のバルブ48は開いたままである。そして洗浄液の導入が完了した後にバルブ45を閉じる。その後、洗浄液を排出可能にするために、バルブ46を開く。ワイパ14を再び液体貯留室12の下端まで下降移動させることで、洗浄液排出流路42から洗浄液が排出される。このワイパ14の下降移動中も、バルブ48は開いたままで、液体貯留室12の上側領域を大気と連通した状態にしておく。液体貯留室12の内壁面12bの汚れ具合によっては、以上の動作を複数回繰り返してもよい。これにより、置換率算出部32によって算出される置換率が正確なものとなる。そして、洗浄液が排出された後、バルブ46を閉じるとともに、バルブ43を開く。ワイパ14は液体貯留室12の上端まで上昇させ、この移動にともなって、液体貯留室12の下側領域をインクで充填していく。ワイパ14がバルブ44の位置を通過したところで、このバルブ44を開きインクと導入液の流通を開始する。ワイパ14が液体貯留室12の上端に達したところで、バルブ48を閉じて液体貯留室12を密閉する。また、このようにして液体の流通が開始されたところで、導入液からインクへの置換率の検出を再開する。
Thereafter, when the
本変形例1では、液体導入流路11、液体排出流路13、洗浄液導入流路41、洗浄液排出流路42及び大気連通流路47にそれぞれバルブ43、44、45、46及び48が設けられている。液体の置換率の算出を行う際には、バルブ43、44を開くとともにバルブ45、46を閉じておく。換算率の検出中は、ワイパ14を液体貯留室12の上端であって、液体の流通を妨げない退避位置に配置しておく。一方、内壁面12bの洗浄を行う際には、バルブ43を閉じるとともに、ワイパ14の往復移動に合わせてバルブ44、45、46及び48を前述したように開閉する。これによって、洗浄液の導入と排出がされ,これにともない液体貯留室12の内壁面12bが清浄化されるとともに、液体や洗浄液が関係のない流路に流れ込むのを防止することができる。
In the first modification,
また、洗浄液排出流路42が液体貯留室12の下端部に接続されているので、液体貯留室12内の液体は確実に排出され、液体貯留室12に洗浄液を含む液体が残留してしまうことがない。さらに、洗浄液を液体排出流路13とは異なる洗浄液排出流路42から排出しているため、洗浄液が液体排出流路13に付着し、置換率の検出を再開したときに液体排出流路13から液体貯留室12に洗浄液が流れ込むのを防止することができる。
Further, since the cleaning
次に、本変形例1にさらに変更を加えた変形例2について、図7を用いて説明する。図7に示すように、変形例2の液体置換率検出装置40’は変形例1の液体置換率検出装置40と比べて、大気連通路47及びバルブ48に加え、バルブ44が除かれており、液体排出流路13が上端部に接続されている点で異なる。
Next, modified example 2 in which the modified example 1 is further modified will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the liquid replacement
この変形例2では、バルブ43を開くとともに、バルブ45、46を閉じておいて、変形例1と同様に置換率の検出を行う。置換率の検出中はワイパ14を液体貯留室12の上端に配置しておく。この例では、ワイパ14の厚さが、液体排出流路13の開口に比べて小さいことが特徴である。そのため、ワイパ14が液体貯留室12の上端部に位置しておれば、液体導入流路11から流入した液体の流通が可能である。一方、ワイパ14で液体貯留室12の内壁面12bを清浄化するときは、置換率の検出を中止し、まず、バルブ43を閉じる。廃液流路113内の液体が排出されるのを待って、バルブ46を開き、ワイパ14を、液体貯留室12の上端から下端に向けて下降移動させる。このワイパ14の下降動作によって、液体貯留室12内の液体が洗浄液排出流路から流出し、内壁面12bがクリーニングされる。
In the second modification, the
ワイパ14が下端に達したところで、バルブ46を閉じる。ワイパ14が上端に向かって引き返す途中で、バルブ45を開き、洗浄液導入流路41から洗浄液を導入する。洗浄液が液体貯留室12内を上昇してレーザ光Lの光路を横切ったところで、ワイパ14の上昇移動を止める。この停止点は、光路より上方であればよく、液体貯留室12の上端でもよい。
When the
この後、バルブ45を閉じ、バルブ46を開き、ワイパ14を下端まで下降移動させる。液体貯留室12の内壁面12bの汚れ具合によっては、以上の操作を複数回繰り返してもよい。これにより、置換率算出部32によって算出される置換率が正確なものとなる。洗浄液が排出された後は、バルブ46を閉じ、バルブ45を開いてインク(導入液との混合液)の流入を可能にする。さらに、ワイパ14を液体貯留室の上端に保持して、置換率の検出を再開する。
Thereafter, the
以上のように、液体排出流路13が液体貯留室12の上端部に接続されている。さらに、ワイパ14の厚さが、液体排出流路13の開口径よりも薄く構成されている。そのため、置換率の検知や、内壁面12bの洗浄化に対する流路構成やバルブ操作が簡略化され、検知動作への早い復帰及び装置の小型化が可能となる。
As described above, the
次に、本変形例1に別の変更を加えた変形例3について図8を用いて説明する。図8に示すように、変形例3の液体置換率検出装置40’’は、変形例1の液体置換率検出装置40と比べて、大気連通路47及びバルブ48に加えて、バルブ44が除かれている。さらに、ワイパ14は、連通孔23(本実施例と同様の構成)を有している点で異なる。
Next, Modification 3 in which another modification is added to Modification 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the liquid replacement
この変形例3では、バルブ43を開くとともに、バルブ45、46を閉じておいて、変形例1と同様に、置換率の検出を行う。置換率の検出中は、ワイパ14が、液体貯留室12の天井部と液体排出流路13の接続部との間の退避位置に収容される。
In the third modification, the
一方、ワイパ14で液体貯留室12の内壁面12bを清浄化するときは、置換率の検出を中止し、バルブ43を閉じ、バルブ46を開く。これによって、液体貯留室12内に液体排出流路13を介して、外気が上側領域に流入し、液体貯留室12内の液体がバルブ46を介して流出する。このとき、液面の下降に対応してワイパ14を下降移動させるが、ワイパ14は常に液体中に浸漬された状態で移動するとよい。ワイピングゴム22によって掻き取られた内壁面12b上の異物や残留液体が流出する液体とともに効果的に排出できる。なお、ワイパ14の移動範囲は、レーザ光Lの光路を含んでいればよく、必ずしも液体貯留室12の上端から下端に至るフルストロークをその移動範囲にする必要はない。これにより、ワイピングゴム22の長寿命化が図れる。
On the other hand, when the
本変形例3では、ワイパ14を液体貯留室12の下端まで移動させる。このときバルブ46を閉め、バルブ45を開き、ワイパ14の上昇を開始する。ワイパ14には、連通孔23が形成されているので、ワイパ14の下側領域(液体貯留室12の下側領域)に負圧が生じることを心配する必要はない。バルブ45を開くと、洗浄液導入流路41から洗浄液が流入してくる。洗浄液が液体貯留室12内を上昇してレーザ光Lの光路を横切ったところで、ワイパ14の上昇を止める。この停止位置は、光路より上方であればよく、液体貯留室12の上端でもよい。所定の停止位置に達したところで、ワイパ14の上昇移動を止める。また、洗浄液が所定の高さまで充填されたところで、バルブ45を閉じる。
In the third modification, the
この後、ワイパ14を再び下降移動させる。これによって、内壁面12b上の異物や残留液体が除去される。液体貯留室12の内壁面12bの汚れ具合によっては、洗浄液中でワイパ14の往復移動を複数回繰り返してもよい。これにより、置換率算出部32において算出される置換率が正確なものとなる。このときも、ワイパ14の移動範囲は、レーザ光Lの光路を含んでいればよく、必ずしもフルストロークをその移動範囲と擦る必要はない。これにより、ワイピングゴム22の長寿命化が図れる。
Thereafter, the
この後、バルブ45を閉じ、バルブ46を開き、ワイパ14を上端まで上昇移動させる。この間、使用済みの洗浄液は、バルブ46から液体貯留室12外に流出する。洗浄液が排出された後は、バルブ46を閉じ、バルブ45を開いてインク(導入液との混合液)の流入を可能にする。さらに、ワイパ14を液体貯留室12の上端(退避位置)に保持して、置換率の検出を再開する。
Thereafter, the
なお、ワイパ14で液体貯留室12の内壁面12bを清浄化するときは、バルブ43、44を閉じて液体貯留室12内を密閉状態にした後、ワイパ14の往復移動を行ってもよい。このとき、ワイパ14の連通孔23を介して液体貯留室内の液体が上下の領域間を流通する。一方、ワイパ14は内壁面12bの摺擦しながら滑らかに移動できる。液体貯留室12の内壁面12bの汚れ具合によっては、以上の操作を複数回繰り返してもよい。これにより、置換率算出部32によって算出される置換率が正確なものとなる。
When cleaning the
以上のように、ワイパ14は、液体貯留室12の上下の領域を連通する連通孔23を有している。そのため、レーザ光Lの光路を含んだ状態で液体が充填されておれば、煩雑なバルブ操作をすることなくワイパ14の往復移動を自由に繰り返すことができ、迅速な内壁面12bの清浄化と置換率の検知への復帰が可能である。
As described above, the
また、本実施の形態では、判定部33によって導入液からインクへの置換が完了したと判定されたときに表示装置にその旨を表示させ、ユーザはそれを見て、液体を置換する動作を停止させていたが、判定部33によって導入液からインクへの置換が完了したと判定されたときに、インクジェットヘッド101における液体を置換する動作が自動的に停止されるように構成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, when the
また、本実施の形態では、プリンタ100が、廃液トレイ111、廃液流路112、13、液体置換率検出装置10及び廃液タンク114を備えていたが、これらはプリンタ100とは別体となっていてもよい。
In the present embodiment, the
10 液体置換率検出装置
11 液体導入流路
12 液体貯留室
13 液体排出流路
14 ワイパ
15 光源
16 受光素子
17 制御装置
18 表示装置
31 光量検出部
32 置換率算出部
33 判定部
40 液体置換率検出装置
41 洗浄液導入流路
42 液体排出流路
43〜46 バルブ
60 液体置換率検出装置
64 バルブ
100 プリンタ
101 インクジェットヘッド
DESCRIPTION OF
Claims (11)
光透過性の壁によって画定された、液体が貯留される液体貯留室と、
前記液体貯留室に連通し、前記インクジェットヘッドから排出された液体を前記液体貯留室に導入する液体導入流路と、
前記液体貯留室に連通し、前記液体貯留室内の液体を排出する液体排出流路と、
前記液体貯留室に向かって光を出射する発光手段と、
前記発光手段が出射した光を前記液体貯留室を介して受光する受光手段と、
前記受光手段が受光した光の光量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出手段が検出した光量から前記置換率を算出する置換率算出手段とを備えていることを特徴とする液体置換率検出装置。 When replacing the liquid in the inkjet head with the ink by introducing the ink into the inkjet head while discharging the introduced liquid from the inkjet head into which the introduction liquid having a light transmittance different from that of the ink is introduced in advance. In addition, a liquid replacement rate detection device that detects a replacement rate from an introduced liquid to ink,
A liquid storage chamber in which liquid is stored, defined by a light transmissive wall;
A liquid introduction channel that communicates with the liquid storage chamber and introduces the liquid discharged from the inkjet head into the liquid storage chamber;
A liquid discharge passage communicating with the liquid storage chamber and discharging the liquid in the liquid storage chamber;
A light emitting means for emitting light toward the liquid storage chamber;
A light receiving means for receiving the light emitted from the light emitting means through the liquid storage chamber;
A light amount detecting means for detecting a light amount of light received by the light receiving means;
A liquid replacement rate detection apparatus comprising: a replacement rate calculation unit that calculates the replacement rate from the light amount detected by the light amount detection unit.
前記液体貯留室は前記基材によって2つの領域に隔てられており、
前記基材には、前記2つの領域同士を連通させる連通孔が形成されていることを特徴とする請求項5に記載の液体置換率検出装置。 The wiper is disposed on the side opposite to the inner wall surface of the liquid storage chamber with respect to the contact member, and has a base material on which the contact member is fixed;
The liquid storage chamber is separated into two regions by the substrate;
The liquid replacement rate detection device according to claim 5, wherein a communication hole that allows the two regions to communicate with each other is formed in the base material.
インクジェットヘッドとを備えていることを特徴とするプリンタ。 The liquid replacement rate detection device according to any one of claims 1 to 10,
A printer comprising an inkjet head.
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
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