JP2010058412A - Ink-jet printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はインクジェットプリンタに関し、詳しくは、記録ヘッドへのインク供給経路上において記録ヘッドよりも上方に位置して設けられ、インクを貯留しつつ記録ヘッドに供給し、吐出口の内部を所定の負圧に維持する背圧維持装置を備えたインクジェットプリンタに関する。 The present invention relates to an ink jet printer, and more specifically, is provided above the recording head on an ink supply path to the recording head, supplies ink to the recording head while storing ink, and discharges the inside of the ejection port to a predetermined negative pressure. The present invention relates to an ink jet printer including a back pressure maintaining device that maintains pressure.
吐出口から記録媒体に対してインクを吐出して記録を行うインクジェットプリンタでは、吐出口の内部の圧力(背圧)を所定の負圧に保つことで、インクの吐出を良好に維持できることが知られている。 In an inkjet printer that performs recording by ejecting ink from a discharge port to a recording medium, it is known that ink discharge can be maintained well by maintaining the pressure (back pressure) inside the discharge port at a predetermined negative pressure. It has been.
このため、従来、記録ヘッドへインクを供給するためのインク供給経路上に、インクを貯留しつつ記録ヘッドへ供給する背圧維持装置を介在させ、この背圧維持装置の圧力を制御することにより、記録ヘッドの吐出口の内部に所定の背圧をかけるように制御している。 For this reason, conventionally, a back pressure maintaining device that supplies ink to the recording head while storing ink is interposed on an ink supply path for supplying ink to the recording head, and the pressure of the back pressure maintaining device is controlled. The control is performed so that a predetermined back pressure is applied to the inside of the ejection port of the recording head.
この場合、記録ヘッドの吐出口の内部の背圧を適正に維持するためには、背圧維持装置の圧力を管理する必要があり、そのために背圧維持装置に圧力センサを設け、背圧維持装置の圧力を測定する必要がある。
インクジェットプリンタは今では様々な分野で利用されており、使用されるインクも多種に及んでいる。ここで、背圧維持装置を多種のインクへ適用することを考えた場合、次のような問題がある。 Inkjet printers are now used in various fields, and a wide variety of inks are used. Here, when considering applying the back pressure maintaining device to various types of ink, there are the following problems.
インクの中には腐食性を有するものもあり、このような腐食性を有するインクを使用して背圧維持装置内に貯留した場合、圧力センサがインクと接触することのないように、非接触で背圧維持装置内の圧力を測定できるようにする必要がある。一般に背圧維持装置は、内部を大気圧に復帰させるために、大気開放弁を有しており、この大気開放弁に連絡する通路と並列させて圧力センサを設けると、長期使用によって圧力センサ近傍や背圧維持装置内の空気がインクに溶けることによって液面が上昇し、圧力センサと接触してしまい、圧力センサの破壊を招くおそれがある。 Some inks have corrosive properties. When such corrosive inks are used and stored in the back pressure maintenance device, they are non-contact so that the pressure sensor does not come into contact with the ink. It is necessary to be able to measure the pressure in the back pressure maintenance device. In general, the back pressure maintenance device has an air release valve in order to return the inside to the atmospheric pressure, and if a pressure sensor is provided in parallel with a passage communicating with the air release valve, the back pressure maintaining device is in the vicinity of the pressure sensor by long-term use. In addition, the air in the back pressure maintaining device dissolves in the ink, so that the liquid level rises and comes into contact with the pressure sensor, which may cause destruction of the pressure sensor.
また、記録ヘッドの吐出性能を維持するために、吐出口にキャップを密着させ、キャップ内を負圧にすることによってインクを吸引するメンテナンス動作を行う場合があるが、このようなメンテナンス動作でインクの吸引を繰り返すことによって、背圧維持装置内は減圧を繰り返すこととなり、上記同様に液面が上昇して圧力センサと接触するおそれがある。このことは、更に記録ヘッドのクリーニング性能を上げるために吸引圧を上げてインクの吸引を行う場合も同様である。 In addition, in order to maintain the discharge performance of the recording head, there is a case where a maintenance operation for sucking ink is performed by bringing the cap into close contact with the discharge port and making the inside of the cap have a negative pressure. By repeating this suction, the pressure in the back pressure maintaining device is repeatedly reduced, and there is a possibility that the liquid level rises and comes into contact with the pressure sensor as described above. The same applies to the case where ink is sucked by increasing the suction pressure in order to further improve the cleaning performance of the recording head.
そこで、本発明は、圧力検知手段がインクと接触することなく背圧維持装置内の圧力を測定することが可能なインクジェットプリンタを提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an ink jet printer capable of measuring the pressure in the back pressure maintaining device without the pressure detecting means contacting the ink.
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。 Other problems of the present invention will become apparent from the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
請求項1記載の発明は、記録媒体に対して吐出口からインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドへのインク供給経路上においてインクを貯留しつつ前記記録ヘッドに供給し、前記吐出口の内部を所定の負圧に維持する背圧維持装置とを備えたインクジェットプリンタであって、前記背圧維持装置は、上部に形成された大気連通口に2方向に分岐した流路が設けられており、前記流路の一方は前記背圧維持装置内の圧力を検知するための圧力検知手段に接続された圧力検知流路とされ、他方は大気開放弁を介して大気開放口に繋がる大気開放流路とされていると共に、前記圧力検知手段が前記大気開放流路よりも高い位置に配置されていることを特徴とするインクジェットプリンタである。 According to a first aspect of the present invention, a recording head that discharges ink from a discharge port to a recording medium, and supplies the recording head while storing ink on an ink supply path to the recording head. An ink jet printer provided with a back pressure maintaining device for maintaining the inside at a predetermined negative pressure, wherein the back pressure maintaining device is provided with a flow path branched in two directions at an air communication port formed at an upper portion. One of the flow paths is a pressure detection flow path connected to a pressure detection means for detecting the pressure in the back pressure maintenance device, and the other is open to the atmosphere via an air release valve. The ink jet printer is characterized in that it is a flow path and the pressure detecting means is disposed at a position higher than the atmosphere open flow path.
請求項2記載の発明は、前記背圧維持装置は、可撓性の膜と、前記膜を膨らませる方向に付勢するばねとを有し、前記ばねの付勢力で前記膜を膨らませることによって前記吐出口の内部を所定の負圧に維持することを特徴とする請求項1記載のインクジェットプリンタである。
According to a second aspect of the present invention, the back pressure maintaining device includes a flexible membrane and a spring that urges the membrane in a direction to inflate the membrane, and the membrane is inflated by the urging force of the spring. The inkjet printer according to
請求項3記載の発明は、前記記録ヘッドは複数設けられ、前記背圧維持装置は、前記複数の記録ヘッドに対して共通にインクを供給することを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェットプリンタである。 According to a third aspect of the present invention, there are provided a plurality of the recording heads, and the back pressure maintaining device supplies ink to the plurality of recording heads in common. It is a printer.
請求項4記載の発明は、プリンタ電源投入時に、前記大気開放弁を開いて前記大気開放流路を大気開放して前記背圧維持装置のキャリブレーションを行う制御手段を有することを特徴とする請求項1、2又は3記載のインクジェットプリンタである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided control means for calibrating the back pressure maintaining device by opening the atmosphere release valve and opening the atmosphere release flow path to the atmosphere when the printer power is turned on.
請求項5記載の発明は、プリンタ電源投入後、一定時間間隔で前記大気開放弁を開いて前記大気開放流路を大気開放して前記背圧維持装置のキャリブレーションを行う制御手段を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェットプリンタである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided control means for calibrating the back pressure maintaining device by opening the atmosphere release valve at regular intervals after the printer power is turned on to release the atmosphere release flow path to the atmosphere. It is an inkjet printer in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
請求項6記載の発明は、前記記録ヘッドの前記吐出口にキャップを密着させ、該キャップ内を負圧にすることによってインク吸引を行うメンテナンス手段を有し、前記メンテナンス手段によるメンテナンス後に、前記大気開放弁を開いて前記大気開放流路を大気開放して前記背圧維持装置のキャリブレーションを行う制御手段を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のインクジェットプリンタである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided maintenance means for sucking ink by bringing a cap into close contact with the discharge port of the recording head and making the inside of the cap have a negative pressure, and after the maintenance by the maintenance means, The inkjet printer according to
本発明によれば、圧力検知手段がインクと接触することなく背圧維持装置内の圧力を測定することが可能なインクジェットプリンタを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ink jet printer which can measure the pressure in a back pressure maintenance apparatus, without a pressure detection means contacting with ink can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係るインクジェットプリンタの主要部の概略を示す構成図である。このインクジェットプリンタは、主としてインクを射出するヘッドを備え、紙、布帛、プラスチックシート等の記録媒体に対して印字を行うプリンタ本体100と、主としてヘッドに対して供給するインクを備えるインクラック200とを有して構成されている。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a main part of an ink jet printer according to the present invention. This ink jet printer mainly includes a head that ejects ink, and includes a printer
プリンタ本体100には、インクラック200からインクが供給され、不図示の印字制御部によって駆動制御されて印字を行う多数のヘッド11A〜11Cを搭載したキャリッジ1と、キャリッジ1上のヘッド11A〜11Cのメンテナンスを行うためのメンテナンス部2とを有している。
The printer
キャリッジ1上には、印字データに応じて多数の吐出口からそれぞれインクを吐出する吐出口面11aが下面を向くように配置された複数のヘッド11A〜11Cと、インクラック200から供給されたインクを一旦貯留し、各ヘッド11A〜11Cに対して所定の背圧をかけることによって、各ヘッド11A〜11Cの吐出口内を所定の負圧に維持するように機能するダンパー12を有している。ダンパー12内は、電磁弁からなる大気開放弁V3及びフィルタ13を介して大気と連通可能であると共に、背圧空圧センサSP1と連絡しており、該背圧空圧センサSP1によってダンパー12内の圧力を検出するようになっている。15A〜15Cはダンパー12と各ヘッド11A〜11Cとを繋ぐインク供給管、V4〜V6は各インク供給管15A〜15Cに設けられた電磁弁からなる開閉弁、SH4はダンパー12内の液面を検知する液面センサである。
On the
このキャリッジ1上の大気開放弁V3及び開閉弁V4〜V6は、プリンタ本体100内のCPU等からなる不図示の制御手段によって制御され、背圧空圧センサSP1及び液面センサSH4の検出信号は、上記制御手段に入力されるようになっている。
The air release valve V3 and the open / close valves V4 to V6 on the
メンテナンス部2は、各ヘッド11A〜11Cのメンテナンスを行うための本発明におけるメンテナンス手段であり、各ヘッド11A〜11Cに対応してその吐出口面を覆って密着するキャップ21A〜21Cと、吸引経路22A〜22Cを介してキャップ21A〜21C内を負圧にしてヘッド11A〜11Cの吐出口からインクを吸引するための吸引ポンプP2と、吸引された廃インクを溜める廃液タンク23を有している。V7〜V9は各キャップ21A〜21Cへの吸引経路22A〜22Cを開閉する電磁弁からなる開閉弁である。このメンテナンス部2は、ヘッド11A〜11Cのメンテナンスが必要なときに、キャリッジ1がメンテナンス部2の上方まで移動してくることによってメンテナンス動作を行うようになっている。
The maintenance unit 2 is a maintenance means in the present invention for performing maintenance of the
このメンテナンス部2における吸引ポンプP2及び開閉弁V7〜V8は、上記制御手段によって制御されるようになっている。 The suction pump P2 and the on-off valves V7 to V8 in the maintenance unit 2 are controlled by the control means.
なお、メンテナンス部2は、かかるインク吸引手段によるものに限らず、これに加えて、図示しないが、ヘッド11A〜11Cの吐出口面11aを弾性ブレードやワイピングローラ等を用いて摺擦することによって、該吐出口面11aに付着した残留インクを除去するワイピング手段等を有することができる。
The maintenance unit 2 is not limited to the ink suction unit, and in addition to this, although not shown, the
インクラック200には、インクタンク3と、該インクタンク3からプリンタ本体100のキャリッジ1へ向かうインク経路4中に、インク中の溶存気体を除去するための脱気装置5と、脱気装置5によって脱気されたインクを一旦貯留する中間タンク6とを有している。41はインクタンク3と脱気装置5との間をインク供給可能に繋ぐインク経路、42は脱気装置5と中間タンク6との間をインク供給可能に繋ぐインク経路、43は中間タンク6とキャリッジ1上のダンパー12とをインク供給可能に繋ぐインク経路である。
The in-
インク経路41には、電磁弁からなる開閉弁V0とインクタンク3内のインクを脱気装置5を経由して中間タンク6に送り込む送液ポンプP0を備えている。これら開閉弁V0及び送液ポンプP0は、プリンタ本体100内の上記制御手段によって制御される。
The
インクタンク3には、例えばフロートセンサ等からなるインク交換検知センサSH5と空検知センサSH6とが設けられている。インク交換検知センサSH5はインクタンク3内のインクが残り僅かになったことを検知した場合にプリンタ本体100内の上記制御手段に対して検知信号を発信し、インクの交換時期を知らせる。空検知センサSH6はインクタンク3内のインクが無くなったことを検知した場合にプリンタ本体100内の上記制御手段に対して検知信号を発信する。プリンタ本体100には、これら検知信号を受けて警告を発する不図示の警告手段を有しており、制御手段はこの警告手段を制御して、モニタ画面や警告ランプ等によってインクの交換時期やインク空情報を表示するようになっている。
The
また、インク経路43には、電磁弁からなる開閉弁V1と、中間タンク6内のインクをプリンタ本体100のキャリッジ1上のダンパー12へ送り込む送液ポンプP1を備えている。これら開閉弁V1及び送液ポンプP1は、プリンタ本体100内の上記制御手段によって制御される。
In addition, the
脱気装置5は、気体透過性を有する膜によって構成された脱気モジュール51と、該脱気モジュール51内を減圧するための真空ポンプP3と、該真空ポンプP3と脱気モジュール51とを繋ぐ真空経路52と、該真空経路52から分岐された分岐路53に設けられ、脱気モジュール51及び真空経路52内の真空度を検知する真空圧センサSP2とを有している。V10は真空経路52に設けられた電磁弁からなるリーク弁であり、真空ポンプP3の動作時は閉じているが、開時に真空経路52内を大気開放する。これら真空ポンプP3及びリーク弁V10は、プリンタ本体100内の上記制御手段によって制御され、真空圧センサSP2の検出信号は、上記制御手段に入力されるようになっている。
The
脱気モジュール51としては、気体透過性を有する膜の一方面をインクに接触させ、他方面側を真空ポンプP3によって真空経路52を介して減圧することによりインク中の溶存酸素を除去可能なものであれば特に問わないが、膜として多数の中空糸膜を束ねた膜モジュールを用いることが好ましい。
The
中間タンク6は可撓性の膜によって形成され、送液ポンプP0によって脱気装置5を経由してインクが送られると膨張し、送液ポンプP1によって内部のインクがダンパー12に送られると収縮する。この中間タンク6には、例えば光学式アクチュエータ等からなるインク無し検知センサSH3が設けられており、中間タンク6の膨らみを検知することでインクが無くなったか否かを検知し、プリンタ本体100内の上記制御手段に送信するようになっている。
The
図2はキャリッジ1の模式図であり、キャリッジ1上には、ここでは1つのダンパー12につき3つのヘッド11A〜11Cがインク供給管15A〜15Cによってインク供給可能に接続されている。本実施形態では、キャリッジ1上にダンパー12は8個(8色分)搭載されており、従って、キャリッジ1上には24個のヘッド11A〜11Cが搭載され、不図示の移動機構によって主走査方向に沿って往復移動し、その往復移動の過程で、印字データに応じて各ヘッド11A〜11Cの吐出口から下方に対面する記録媒体に対してインクを吐出することにより所望の印字を行う。
FIG. 2 is a schematic diagram of the
図3はキャリッジ1上の一組のダンパー12とヘッド11A〜11Cとを示す正面図、図4はダンパー12部分の断面図である。
FIG. 3 is a front view showing a set of
ダンパー12は、本発明における背圧維持装置であり、キャリッジ1上において各ヘッド11A〜11Cよりも上方に配置され、インクラック200の送液ポンプV1からインク経路43を介してキャリッジ1に対して送液されるインクを内部のインク室121に一旦貯留しつつ各ヘッド11A〜11Cに一定量ずつ供給し、当該ヘッド11A〜11Cにおける吐出口面11aに主走査方向と直交する方向に沿って多数配列されている各吐出口の内部を所定の負圧(本実施形態では約−3cmAq)に維持するようになっている。つまり、液面センサSH4で決めた液面と吐出口面11aとの高低差をh1cmとすると、ダンパー12はインク室121の内部を約−(h1+3)cmAqに維持するようになっている。
The
ダンパー12は、凹部122が形成されたケーシング部材123と、凹部122の開口部124を覆う可撓膜125と、当該可撓膜125を凹部122の外側に付勢して各ヘッド11A〜11Cの吐出口の内圧(背圧)を負圧とするバネ部材126を有している。
The
ケーシング部材123は、例えばポリプロピレンやポリエチレン等の耐腐食性を有する材料によって形成され、凹部122が主走査方向に対して垂直方向を向くようにキャリッジ1上に配設されており、下側側壁に形成された貫通口を介して凹部122内のインクをインク供給管16A〜16Cを介して各ヘッド11A〜11Cに供給する。
The
可撓膜125は、可撓性を有する膜状の部材であり、ケーシング部材123との間にインク室121を形成している。可撓膜125としては、例えばポリエチレンテレフタレート等の高分子材料によるフィルムを用いることが好ましく、インクに気体が溶解するのを極力防止する観点からは、気体を通し難くするよう、複数の素材を積層させたフィルムを用いるのが好ましい。
The
この可撓膜125は、膜面が主走査方向に対して平行となるように配置されており、このため、キャリッジ1が主走査方向に沿って移動する際の加減速による圧力変動が生じないようにしている。
The
バネ部材126は、ケーシング部材123と可撓膜125との間に介在されており、可撓膜125に対して一端部(図4に対して左側の端部)で垂直に当接している。なお、バネ部材126としては、図示するコイルバネに限らず、板バネ等、他の形状のバネでもよい。
The
インクラック200からこのダンパー12にインクを送液する送液ポンプP1は、ダンパー12の可撓膜125の変位により負圧を発生させるために、送液したインクが直接ヘッド11A〜11Cに対する圧力となるため、送液ポンプP1の一回当たりの送液量の分解能が細かい程望ましく、且つ、インクの流量(全ヘッド11A〜11Cを駆動させた際の最大吐出流量)より多いポンプを使用することが好ましい。本実施形態では、上記インクの流量が52ml/minであり、送液ポンプP1として、送液量が100ml/minのダイアフラムポンプを使用している。
The liquid feed pump P1 that feeds ink from the in-
また、本実施形態では、ダンパー12の可撓膜125をφ65mmの円形状とし、ダンパー12内のバネ部材126のバネ圧を39gf/mmとした。これにより、1ccのインクをダンパー12のインク室121内に入れると、38mmAqの圧力変動となる。すなわち、100msecだけ送液ポンプP1を駆動させて送液することにより、6.3mmAqの制御を可能としている。
In the present embodiment, the
ダンパー12のケーシング部材123の上側側壁の貫通口123a(大気連通口)には液面センサSH4を介してT字管(本発明における流路)17の一端が接続され、他の2つの端部のうち一方端は上方に向かって直線状に延びる圧力検知流路17aとされ、背圧空圧センサSP1に接続し、他方端は側方に向かって直線状に延び、間に大気開放弁V3及びフィルタ13を介して大気開放される大気開放流路17bとされている。17cは大気開放流路17bの端部に開口形成される大気開放口である。これにより、圧力検知流路17aに接続された背圧空圧センサSP1は、大気開放流路17bよりも高い位置となるように配設されている。
One end of a T-tube (flow path in the present invention) 17 is connected to the through-
この場合、背圧空圧センサSP1と大気開放流路17bの高さの基準を詳しく説明すると、背圧空圧センサSP1の受圧部の下端と、大気開放流路17bの内面の頂点(最高高さ位置)17dである。大気開放流路17bが図示するように側方に直線状に延びる場合、この頂点17dは、大気開放口17cの開口内面の上端となる。
In this case, the reference of the height of the back pressure air pressure sensor SP1 and the atmospheric
背圧空圧センサSP1の受圧部の下端は、この大気開放流路17bの内面の頂点17dよりも高い位置とすることで、大気開放流路17bが図示する直線状でなく、例えば逆U字状等に屈曲している場合でも、常に大気開放流路17bよりも高い位置とすることができる。
The lower end of the pressure receiving portion of the back pressure air pressure sensor SP1 is positioned higher than the
例えば背圧空圧センサSP1がピエゾ抵抗半導体圧力センサによって構成される場合、図5に示すように、受圧部としてシリコン基板を薄くしたダイアフラム18を有しており、このダイアフラム18が圧力検知流路17aを介して圧力を受けて撓むことで、その撓み量に応じた電気信号を発生し、ダンパー12のインク室121内の圧力を検知する。従って、この受圧部(ダイアフラム18)の下端が大気開放流路17bの内面の頂点17dよりも高い位置にある場合、万一、インク室121内のインクの液面が、ダンパー12のケーシング部材123の上側側壁の貫通口123aよりも上昇してくるようなことがあっても、背圧空圧センサSP1よりも下位の大気開放流路17bから逃がすことができ、圧力検知流路17a側に流入して背圧空圧センサSP1の受圧部(ダイアフラム18)と接触するようなことはなく、該背圧空圧センサSP1によってダンパー12のインク室121内の圧力を正常に検知することができる。
For example, when the back pressure air pressure sensor SP1 is constituted by a piezoresistive semiconductor pressure sensor, as shown in FIG. 5, it has a
また、ダンパー12のインク室121内のインクが背圧空圧センサSP1と接触することがないため、本発明はインク種を問わず使用することができ、腐食性の高いインクでも使用可能である。しかも、背圧空圧センサSP1はインクと非接触でダンパー12の内部の圧力を検知できるため、安価なセンサを使用することもでき、インクジェットプリンタのコストダウンも可能となる。
In addition, since the ink in the
この背圧空圧センサSP1の大気開放流路17bの内面の頂点17dに対する高さh2は、本発明の効果をより好ましく得るため、30mmとすることが好ましい。
The height h2 of the back pressure air pressure sensor SP1 with respect to the apex 17d on the inner surface of the
なお、本実施形態では、T字管17によって、圧力検知流路17aと大気開放流路17bとがほぼ直交するように構成されている。これによれば、大気開放弁V3を開放した大気開放時に、大気開放口17cから流出したインクは鉛直方向に落ちるため、チューブ内のインクの切れが良くなり、応答性に優れるようになるために好ましい。
In this embodiment, the T-shaped
しかし、本発明は背圧空圧センサSP1が大気開放流路17bよりも高い位置にあればよく、必ずしもこのような態様に限定されない。従って、例えば、ダンパー12のケーシング部材123の上側側壁の貫通口123aに接続される流路が、先端がY字状に分岐され、圧力検知流路17aと大気開放流路17bの両方が上方に向かって延びるように構成されるものでもよい。この場合、背圧空圧センサSP1は、その受圧部の下端が、上方に開口する大気開放流路17bの大気開放口17cよりも高い位置にあればよい。
However, the present invention is not limited to such a mode as long as the back pressure air pressure sensor SP1 is at a position higher than the atmosphere
かかるインクジェットプリンタの全体動作のフローの一例について、図6に示すフローチャートを用いて説明する。この全体動作は、プリンタ本体100内の上記制御手段に予め記憶されたプログラムに従って実行される。
An example of the overall operation flow of the ink jet printer will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This overall operation is executed in accordance with a program stored in advance in the control means in the printer
プリンタ電源ONにより、まず、インクラック200の真空ポンプP3の動作を開始した後(S1)、メンテナンス部2によるメンテナンス動作中に動作が停止した場合等でエラー復帰が必要かどうかを判断する(S2)。必要であればエラー復帰処理を行った後(S3)、脱気モジュール51の準備を開始し、真空圧センサSP2によって、脱気モジュール51内が所定の真空度(例えば−70kPa以下)であるかどうかを検知し(S4)、所定の真空度となったら、インクラック200の制御を開始する(S5)。すなわち、送液ポンプP0の駆動による脱気装置5を介した中間タンク6へのインクの送液制御、送液ポンプP1の駆動による中間タンク6からキャリッジ1上のダンパー12へのインクの送液制御等を開始する。
When the printer power is turned on, first, the operation of the vacuum pump P3 of the
その後、初期化シーケンスに移行する。初期化シーケンスでは、キャリッジ1はメンテナンス部2の上方まで移動した後、下降させ、各チャップ21A〜21Cを対応するヘッド11A〜11Cの吐出口面11aに密着させた後(S6)、ダンパー12の背圧空圧センサSP1のキャリブレーションを行う(S7)。
Thereafter, the process proceeds to an initialization sequence. In the initialization sequence, the
背圧空圧センサSP1のキャリブレーションの制御フローを図7に示す。 FIG. 7 shows a control flow of calibration of the back pressure air pressure sensor SP1.
まず、大気開放弁V3を開き、対応する各ヘッド11A〜11Cの開閉弁V4〜V6を全て閉じた後(S70)、所定時間(1sec)待機する(S71)。所定時間待機した後、ダンパー12内へインクを充填する(S72)。
First, the air release valve V3 is opened, and all the on-off valves V4 to V6 of the corresponding
ダンパー12内へのインク充填の制御フローを図8に示す。
A control flow of ink filling into the
まず、大気開放弁V3を開き、各ヘッド11A〜11Cの開閉弁V4〜V6を全て閉じた後(S720)、ダンパー12の液面センサSH4でダンパー12内のインク室121のインク液面を検出する(S721)。インク液面が検出できた場合(S721でYes)、T字管17内のインクを排出して液面を一定にするために、各ヘッド11A〜11Cの開閉弁V4〜V6を順次開いて、メンテナンス部2の吸引ポンプP2を所定時間駆動させて、各ヘッド11A〜11Cに対して1ヘッドずつ順次にインク吸引を行った後(S723)、開閉弁V4〜V6を閉じ、所定時間(例えば4sec)待機し、上記ステップS721からの処理に戻る(S724)。
First, after opening the air release valve V3 and closing all the on-off valves V4 to V6 of the
上記ステップS721において液面を検出しなかった場合(No)は、インクラック200の開閉弁V1を開とし(S725)、送液ポンプP1を駆動させて中間タンク6からインク経路43を介してダンパー12へインクを送液する(S726)。送液ポンプP1の駆動は、液面センサSH4がインクを検出するまで行われる(S727)。
When the liquid level is not detected in step S721 (No), the on-off valve V1 of the
上記ステップS727において液面センサSH4が液面を検出したら(Yes)、送液ポンプP1を停止し(S728)、大気開放弁V3を閉じる(S729)。これによりダンパー12のインク室121内に所定量のインクが充填される。
If the liquid level sensor SH4 detects the liquid level in step S727 (Yes), the liquid feed pump P1 is stopped (S728), and the atmosphere release valve V3 is closed (S729). As a result, a predetermined amount of ink is filled in the
次いで、図7のフローチャートに戻り、印字水頭圧値を設定する(S73)。印字水頭圧値の設定とは、プリンタ待機時や印刷時等に動的背圧設定を行うものである。 Next, returning to the flowchart of FIG. 7, the print head pressure value is set (S73). The setting of the print head pressure value is to perform dynamic back pressure setting during printer standby or printing.
印字水頭圧値の設定のための制御フローを図9に示す。 FIG. 9 shows a control flow for setting the print head pressure value.
まず、大気開放弁V3を閉じた後(S730)、各ヘッド11A〜11Cの開閉弁V4〜V6を順次開いて、メンテナンス部2の吸引ポンプP2を所定時間駆動させて、各ヘッド11A〜11Cに対して1ヘッドずつ順次にインク吸引を行う(S731)。ここでは、3sec吸引、4sec待機という具合に吸引ポンプP2を間欠的に駆動させ、各ヘッド11A〜11C交互に吸引を行っている。インク吸引が終了したら各ヘッド11A〜11Cの開閉弁V4〜V6は全て閉じられる。
First, after closing the air release valve V3 (S730), the opening / closing valves V4 to V6 of the
次いで、ダンパー12の背圧空圧センサSP1の検出値をDp(液面センサSH4で停止する液面の位置からノズル面11aの高さ+3cmAq)と比較する(S732)。
Next, the detection value of the back pressure air pressure sensor SP1 of the
ここで、背圧空圧センサSP1の検出値がDp−1cmAqよりも小さい場合(SP1<Dp−1)にのみ、開閉弁V1を開くと共に、所定時間(0.1sec)の送液ポンプP1の送液を開始し、検出値がDpとなるまでダンパー12内にインクを送液する(S733)。
Here, only when the detection value of the back pressure air pressure sensor SP1 is smaller than Dp-1 cmAq (SP1 <Dp-1), the on-off valve V1 is opened and the feed pump P1 feeds for a predetermined time (0.1 sec). The liquid is started, and ink is fed into the
これにより、Dp−1cmAqのヒステリシスを設けることでチャタリングを防止し、Dpの値から1cmAq以内に収めることが可能となる。 Thus, chattering can be prevented by providing a hysteresis of Dp-1 cmAq, and it can be kept within 1 cmAq from the value of Dp.
以上の処理を全ヘッド11A〜11Cに対して行った後(S734)、インクラック200の開閉弁V1を閉じ(S736)、印字水頭値の設定作業を終了する。
After the above processing is performed on all the
以上の処理により、プリンタ電源ON時に大気開放弁V3を開いて大気開放することによって背圧空圧センサSP1のキャリブレーションが実行される。これにより、ダンパー12によって安定して一定の圧力を作り出すことができ、高画質の印字が可能となる効果がある。
Through the above processing, the back pressure air pressure sensor SP1 is calibrated by opening the atmosphere release valve V3 and releasing the atmosphere when the printer power is turned on. As a result, the
図6のフローに戻り、かかる背圧空圧センサSP1のキャリブレーション(S7)の後、プリンタ電源ON時のクリーニングを開始するかどうか判断する(S8)。ここで、ユーザーの指定がある場合は、所定のシーケンスに従って各ヘッド11A〜11Cのクリーニング動作を実行し(S9)、不要である場合は、そのまま次の通常背圧設定を行う(S10)。
Returning to the flow of FIG. 6, after the calibration of the back pressure air pressure sensor SP1 (S7), it is determined whether or not to start cleaning when the printer power is turned on (S8). Here, when the user designates, the cleaning operation of each of the
通常背圧設定の制御フローを図10に示す。 A control flow for normal back pressure setting is shown in FIG.
まず、ダンパー12の背圧空圧センサSP1の圧力値を検出し、その値が所定の背圧値(Dp−1cmAq)よりも小さいかどうかを判断する(S100)。
First, the pressure value of the back pressure air pressure sensor SP1 of the
このステップS100において小さい場合(Yes)、開閉弁V0を開き(S101)、送液ポンプP1を所定時間駆動させて中間タンク6からダンパー12へインクを送液する(S102)。この処理は、背圧空圧センサSP1の圧力値が所定の背圧値(DpcmAq)よりも大きくなるまで続き(S103)、大きくなった場合(S103においてYes)、開閉弁V0を閉じ(S104)、その後、送液ポンプP1の駆動を停止し(S105)、通常背圧設定を終了する。
If it is smaller in this step S100 (Yes), the on-off valve V0 is opened (S101), and the liquid feed pump P1 is driven for a predetermined time to feed ink from the
図6のフローに戻り、かかる通常背圧設定(S10)の後、各ヘッド11A〜11Cの吐出口面11aをワイピングして残留インクを除去し(S11)、初期シーケンスを終了する。
Returning to the flow of FIG. 6, after the normal back pressure setting (S10), the ejection port surfaces 11a of the
かかる初期シーケンスの後、プリンタ動作は待機状態に入り、上記ステップS10と同様、待機状態中に通常背圧設定作業を実行し(S12)、その後、ユーザーによるメンテナンス実行の命令を受け付ける(S13)。ここで命令がある場合(Yes)、例えば各ヘッドの各種クリーニング処理、インク導入処理、ヘッド交換処理等を行い(S14)、命令がない場合(No)は、電源OFF準備とし、命令を待つ(S15)。 After such an initial sequence, the printer operation enters a standby state, and a normal back pressure setting operation is executed during the standby state (S12), and thereafter a maintenance execution command from the user is accepted (S13). If there is an instruction here (Yes), for example, various cleaning processes of each head, ink introduction process, head replacement process, etc. are performed (S14). If there is no instruction (No), the power is prepared and the instruction is waited ( S15).
上記ステップS15において電源OFF命令があった場合(Yes)、各キャップ21A〜21Cに対して各ヘッド11A〜11Cから強制的にインクを吐出するフラッシングを行い(S16)、その後、吐出口面11aの残留インクを除去するワイピングを行う(S17)。この後、ダンパー12による背圧制御は、インク供給動作を停止することによって停止され(S18)、更に、脱気装置5の真空ポンプP3を停止し(S19)、脱気装置5のリーク弁V10を例えば30secの間だけ開いて、脱気装置5内を大気圧に復帰させた後(S20)、電源をOFFとする。
If there is a power-off command in step S15 (Yes), flushing is performed to forcibly eject ink from the
以上の全体動作フローでは、背圧空圧センサSP1のキャリブレーションをプリンタ電源投入時に行うようにしたが、プリンタ電源投入後、プリンタ動作を継続している途中で、ダンパー12内のインク中に空気が溶解する等によって該ダンパー12内の液面が上昇するおそれも考えられる。このため、背圧空圧センサSP1のキャリブレーションは、プリンタ電源投入後に一定時間間隔で行うようにすることも好ましい。一定時間間隔は動作環境に応じて可変できるようにすることも好ましい。
In the overall operation flow described above, the calibration of the back pressure air pressure sensor SP1 is performed when the printer power is turned on. However, after the printer power is turned on, the air in the ink in the
また、本実施形態のように、ヘッド11A〜11Cの吐出性能を維持するために、その吐出口にキャップ21A〜21Cを密着させ、キャップ21A〜21C内を負圧にすることによってインクを吸引するメンテナンス動作を行うためのメンテナンス部2を有する場合は、プリンタ電源投入時に限らず、プリント動作中にメンテナンス動作が実行される度に、該メンテナンス後に背圧空圧センサSP1のキャリブレーションを行うようにすることも好ましい。
Further, as in the present embodiment, in order to maintain the ejection performance of the
1:キャリッジ
11A〜11C:ヘッド
11a:吐出口面
12:ダンパー
13:フィルタ
15A〜15C:インク供給路
17:T字管(流路)
17a:圧力検知流路
17b:大気開放流路
17c:大気開放口
17d:大気開放流路の内面の頂点
18:ダイアフラム(受圧部)
2:メンテナンス部
21A〜21C:キャップ
22A〜22C:吸引経路
23:廃液タンク
3:インクタンク
4、41〜43:インク経路
5:脱気装置
51:脱気モジュール
52:真空経路
53:分岐路
6:中間タンク
V0〜V2、V4〜V9:開閉弁
V3:大気開放弁
V10:リーク弁
P0、P1:送液ポンプ
P2:吸引ポンプ
SP1:背圧空圧センサ
SP2:真空圧センサ
SH3:インク無し検知センサ
SH4:液面センサ
SH5:インク交換検知センサ
SH6:インク空検知センサ
1:
17a:
2:
5: Deaeration device 51: Deaeration module 52: Vacuum path 53: Branch path 6: Intermediate tank V0 to V2, V4 to V9: Open / close valve V3: Atmospheric release valve V10: Leak valve P0, P1: Liquid feed pump P2: Suction pump SP1: Back pressure air pressure sensor SP2: Vacuum pressure sensor SH3: No ink detection sensor SH4: Liquid level sensor SH5: Ink replacement detection sensor SH6: Ink empty detection sensor
Claims (6)
前記背圧維持装置は、上部に形成された大気連通口に2方向に分岐した流路が設けられており、
前記流路の一方は前記背圧維持装置内の圧力を検知するための圧力検知手段に接続された圧力検知流路とされ、他方は大気開放弁を介して大気開放口に繋がる大気開放流路とされていると共に、前記圧力検知手段が前記大気開放流路よりも高い位置に配置されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。 A recording head that discharges ink from a discharge port to a recording medium, and supplies the recording head while storing ink on an ink supply path to the recording head, and maintains the inside of the discharge port at a predetermined negative pressure. An ink jet printer comprising a back pressure maintaining device
The back pressure maintaining device is provided with a flow path branched in two directions at an air communication port formed in the upper part,
One of the flow paths is a pressure detection flow path connected to a pressure detection means for detecting the pressure in the back pressure maintaining device, and the other is an atmospheric open flow path that is connected to an atmospheric open port via an atmospheric release valve The inkjet printer is characterized in that the pressure detection means is disposed at a position higher than the air release channel.
前記メンテナンス手段によるメンテナンス後に、前記大気開放弁を開いて前記大気開放流路を大気開放して前記背圧維持装置のキャリブレーションを行う制御手段を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。 A maintenance means for sucking ink by bringing a cap into close contact with the ejection port of the recording head and making the inside of the cap negative pressure;
6. The apparatus according to claim 1, further comprising a control unit configured to calibrate the back pressure maintaining device by opening the atmosphere release valve and opening the atmosphere release channel to the atmosphere after maintenance by the maintenance unit. An ink jet printer according to claim 1.
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