JP2011126218A - 気泡検出装置、液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体流路にある気泡を排出させるためにメンテナンス装置を作動させると、液体流路にあるインクが無駄に消費されてしまうという課題がある。
【解決手段】光を発光する発光部64と、発光部64から発光された光の経路を形成する発光経路形成部としての外周部60aと、光が気泡Bによって反射された反射光の経路を形成する反射光経路形成部としての外周部60aと、外周部60aを介して反射光を受光する受光部65と、気泡Bが排出される排出流路としての貫通孔60bと、貫通孔60bを介して気泡Bを吸引する吸引部78と、を備え、発光経路形成部と反射光経路形成部と排出流路とは、一体の部材である管状部材60から形成され、管状部材60の少なくとも一部が液体流路に備えられることを特徴とする気泡検出装置を提供する。
【選択図】図5
【解決手段】光を発光する発光部64と、発光部64から発光された光の経路を形成する発光経路形成部としての外周部60aと、光が気泡Bによって反射された反射光の経路を形成する反射光経路形成部としての外周部60aと、外周部60aを介して反射光を受光する受光部65と、気泡Bが排出される排出流路としての貫通孔60bと、貫通孔60bを介して気泡Bを吸引する吸引部78と、を備え、発光経路形成部と反射光経路形成部と排出流路とは、一体の部材である管状部材60から形成され、管状部材60の少なくとも一部が液体流路に備えられることを特徴とする気泡検出装置を提供する。
【選択図】図5
Description
本発明は、気泡検出装置、液体噴射装置に関するものである。
液体噴射装置として、液体噴射ヘッドに形成された複数のノズルから例えば紙などの記録媒体に液滴としてのインクを噴射するインクジェット式プリンターが知られている。このようなインクジェット式プリンターには、インクを貯留する液体貯留部としてのインクカートリッジが着脱可能に装着されている。このインクカートリッジと液体噴射ヘッドとを直結する液体流路を介して、インクカートリッジから液体噴射ヘッドにインクが供給され、液体噴射ヘッドからインクが記録媒体に噴射されて画像が形成される。
インクカートリッジと液体噴射ヘッドとを直結する液体流路に気泡が滞留した場合には、インクカートリッジから液体噴射ヘッドに必要な量のインクが供給されない。そのため、液体噴射ヘッドのノズルからインクが吐出されずに、記録媒体に形成される画像の品質が低下してしまうことがある。
そこで、例えば、特許文献1では、インクカートリッジと液体噴射ヘッドとを直結する液体流路に、気泡を検出する気泡検出手段と、検出された気泡のサイズを判定する手段と、ノズルからインクを吸引して排出させるクリーニングを実行するメンテナンス装置と、を備え、気泡のサイズが限界サイズ以上であると判定された場合に、メンテナンス装置によるクリーニングを許可し、液体流路内の気泡を排出させるインクジェット式プリンターが提案されている。
そこで、例えば、特許文献1では、インクカートリッジと液体噴射ヘッドとを直結する液体流路に、気泡を検出する気泡検出手段と、検出された気泡のサイズを判定する手段と、ノズルからインクを吸引して排出させるクリーニングを実行するメンテナンス装置と、を備え、気泡のサイズが限界サイズ以上であると判定された場合に、メンテナンス装置によるクリーニングを許可し、液体流路内の気泡を排出させるインクジェット式プリンターが提案されている。
しかしながら、インクカートリッジと液体噴射ヘッドとを直結する液体流路や、液体噴射ヘッド内に形成された液体流路にあるインクが、メンテナンス装置を作動させることによって、気泡とともに排出されてしまう。すなわち、液体流路にある気泡を排出させるためにメンテナンス装置を作動させると、液体流路にあるインクが無駄に消費されてしまうという課題がある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]光を発光する発光部と、前記発光部から発光された光の経路を形成する発光経路形成部と、前記光が気泡によって反射された反射光の経路を形成する反射光経路形成部と、前記反射光経路形成部を介して前記反射光を受光する受光部と、前記気泡が排出される排出流路と、前記排出流路を介して前記気泡を吸引する吸引部と、を備え、前記発光経路形成部と前記反射光経路形成部と前記排出流路とは、一体の部材から形成され、前記一体の部材の少なくとも一部が液体流路に備えられていることを特徴とする気泡検出装置。
この構成によれば、発光経路形成部と反射光経路形成部と排出流路とは、一体の部材から形成され、一体の部材の少なくとも一部が液体流路に備えられている。これにより、発光経路形成部を介して発光部から発光された光が気泡によって反射され、その反射光が反射光経路形成部を介して受光部に到達することができる。そのため、受光部によって気泡が生じていることを検出し、排出流路を介して気泡を排出することができる。従って、液体とともに気泡を排出させることを抑制できるので、液体流路内の液体が無駄に消費されてしまうことを抑制することができる。
[適用例2]前記一体の部材は、透光性を有する管状部材で形成され、前記発光経路形成部と前記反射光経路形成部とは、前記管状部材における外周部を共有することによって形成され、前記排出流路は、前記管状部材における中心軸に沿って貫通する貫通孔によって形成されていることを特徴とする上記気泡検出装置。
この構成によれば、発光経路形成部と反射光経路形成部とは、透光性を有する管状部材における外周部を共有することによって形成される。これにより、発光部からの光が管状部材における外周部を通り、気泡で反射され、その反射光が管状部材における外周部を通って受光部に到達する。また、排出流路は、管状部材における中心軸に沿って貫通する貫通孔によって形成される。そのため、気泡は、外周部の内側にある貫通孔を通って排出される。
[適用例3]前記吸引部の動作を制御する制御部と、計時を行う計時部と、を備え、前記制御部は、前記受光部が所定の光量を受光している受光期間に、前記吸引部を動作させる第1の吸引動作を行った後、前記受光期間の長さに応じて、前記吸引部の吸引動作条件を設定し、第2の吸引動作を行うことを特徴とする上記気泡検出装置。
この構成によれば、制御部は、受光部が所定の光量を受光している受光期間に、吸引部を動作させる第1の吸引動作を行った後、受光期間の長さに応じて、吸引部の吸引動作条件を設定し、第2の吸引動作を行う。これにより、第1の吸引動作において吸引された気泡の大きさに応じて、第2の吸引動作における吸引動作条件を設定することができるので、第1の吸引動作で吸引された気泡を、第2の吸引動作によって、さらに、吸引部側に吸引させることができる。
[適用例4]前記吸引動作条件は、吸引動作時間であることを特徴とする上記気泡検出装置。
この構成によれば、制御部は、受光部が所定の光量を受光している受光期間に、吸引部を動作させる第1の吸引動作を行った後、受光期間の長さに応じて、吸引部の吸引動作時間を設定し、第2の吸引動作を行う。これにより、第1の吸引動作において吸引された気泡の大きさに応じて、第2の吸引動作における吸引動作時間を設定することができるので、第1の吸引動作で吸引された気泡を、第2の吸引動作によって、さらに、吸引部側に吸引させることができる。
この構成によれば、制御部は、受光部が所定の光量を受光している受光期間に、吸引部を動作させる第1の吸引動作を行った後、受光期間の長さに応じて、吸引部の吸引動作時間を設定し、第2の吸引動作を行う。これにより、第1の吸引動作において吸引された気泡の大きさに応じて、第2の吸引動作における吸引動作時間を設定することができるので、第1の吸引動作で吸引された気泡を、第2の吸引動作によって、さらに、吸引部側に吸引させることができる。
[適用例5]前記吸引動作条件は、吸引動作圧力であることを特徴とする上記気泡検出装置。
この構成によれば、制御部は、受光部が所定の光量を受光している受光期間に、吸引部を動作させる第1の吸引動作を行った後、受光期間の長さに応じて、吸引部の吸引動作圧力を設定し、第2の吸引動作を行う。これにより、第1の吸引動作において吸引された気泡の大きさに応じて、第2の吸引動作における吸引動作圧力を設定することができるので、第1の吸引動作で吸引された気泡を、第2の吸引動作によって、さらに、吸引部側に吸引させることができる。
この構成によれば、制御部は、受光部が所定の光量を受光している受光期間に、吸引部を動作させる第1の吸引動作を行った後、受光期間の長さに応じて、吸引部の吸引動作圧力を設定し、第2の吸引動作を行う。これにより、第1の吸引動作において吸引された気泡の大きさに応じて、第2の吸引動作における吸引動作圧力を設定することができるので、第1の吸引動作で吸引された気泡を、第2の吸引動作によって、さらに、吸引部側に吸引させることができる。
[適用例6]液体を貯留する液体貯留部と連通する液体流路から供給された液体を、ノズルから噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置であって、上記の気泡検出装置を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
この構成によれば、発光経路形成部を介して発光部から発光された光が気泡によって反射され、その反射光が反射光経路形成部を介して受光部に到達することができる。そのため、液体流路に気泡が生じていることを検出し、排出流路を介して気泡を排出することができる。従って、液体とともに気泡を排出させることを抑制できるので、液体が無駄に消費されてしまうことを抑制することができる。
[適用例7]前記一体の部材の少なくとも一部が前記液体貯留部と連通する前記液体流路に備えられていることを特徴とする上記液体噴射装置。
この構成によれば、液体を貯留する液体貯留部と連通する液体流路に気泡が生じていることを検出し、排出流路を介して気泡を排出することができる。従って、液体とともに気泡を排出させることを抑制できるので、液体が無駄に消費されてしまうことを抑制することができる。
(第1実施形態)
以下、第1の実施形態について図を参照し説明する。図1は、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンター11の外観斜視図である。インクジェット式プリンター11は、略矩形箱状をなすフレーム12を備えている。フレーム12内の下部には、長手方向を主走査方向D1として、プラテン13が設けられている。プラテン13上には、フレーム12の背面下部に設けられた紙送りモーター14の駆動に基づき、図示しない紙送り機構により用紙Pが後方側から給送されるようになっている。
以下、第1の実施形態について図を参照し説明する。図1は、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンター11の外観斜視図である。インクジェット式プリンター11は、略矩形箱状をなすフレーム12を備えている。フレーム12内の下部には、長手方向を主走査方向D1として、プラテン13が設けられている。プラテン13上には、フレーム12の背面下部に設けられた紙送りモーター14の駆動に基づき、図示しない紙送り機構により用紙Pが後方側から給送されるようになっている。
また、フレーム12内におけるプラテン13の上方には、軸方向を主走査方向D1とするガイド軸15が架設されている。キャリッジ16は、主走査方向D1に貫通形成された支持孔16aにガイド軸15が挿通されることにより、ガイド軸15の軸方向に沿って往復移動自在に支持されている。
フレーム12の副走査方向D2における図面右側の壁内面において、ガイド軸15の主走査方向D1の両端部と対応する位置には、駆動プーリー17a及び従動プーリー17bが回転自在に支持されている。駆動プーリー17aにはキャリッジ16を往復移動させるための駆動源となるキャリッジモーター18の出力軸が連結されると共に、これら一対のプーリー17a,17b間には、キャリッジ16に連結された無端状のタイミングベルト17が掛装されている。従って、キャリッジ16は、ガイド軸15にガイドされながら、キャリッジモーター18の駆動力により無端状のタイミングベルト17を介して主走査方向D1に移動可能となっている。
キャリッジ16には、液体としてのマゼンタ、シアン、イエローのカラーインク、モノクロインクがそれぞれ充填された液体貯留部としてのインクカートリッジ20が備えられている。
キャリッジ16の鉛直方向D3における図面下側には、ノズル(不図示)が形成された液体噴射ヘッド(不図示)が備えられる。主走査方向D1に移動する液体噴射ヘッドのノズルから、副走査方向D2に搬送される用紙Pにインクが噴射され、用紙Pに画像が形成される。
フレーム12内の主走査方向D1における図面右端部の用紙Pが至らない非印刷領域には、液体噴射ヘッドをメンテナンスする場合にキャリッジ16を位置させるためのホームポジションが設けられている。そして、このホームポジションの下方には、液体噴射ヘッドからの用紙Pに対するインク噴射が良好に維持されるように、各種のメンテナンス動作を行うメンテナンス装置36が設けられている。
次に、メンテナンス装置36について説明する。図2は、メンテナンス装置36を説明する図である。キャリッジ16に備えられた液体噴射ヘッド28には、圧電素子35の駆動によってインクが噴射される複数のノズル34が形成されている。メンテナンス装置36は、キャリッジ16に備えられた液体噴射ヘッド28のノズル形成面28aを囲うようにして当接可能な図面上側が開口した有底四角箱状をなす合成樹脂製のキャップ37を備えている。キャップ37内には、キャップ37の内底面全体を覆うように、可撓性を有する多孔質材料からなる四角板状のインク吸収材38が敷設されている。キャップ37の上面全体には、ゴム等の可撓性部材よりなる四角枠状のシール部材39が設けられている。
キャップ37は、電磁石などによって駆動するアクチュエーター(不図示)を備えた昇降装置40によって鉛直方向D3に昇降させることができる。キャリッジ16を非印刷領域のホームポジションに移動させた状態で、キャップ37を昇降装置40によって上昇させることで、キャップ37は、シール部材39の図面上面が液体噴射ヘッド28のノズル形成面28aに密着し、各ノズル34を囲んだ状態となって液体噴射ヘッド28に当接するようになっている。この当接状態では、インク吸収材38の図面上面は、ノズル形成面28aから僅かに離間するようになっている。
キャップ37の図面下側面には、キャップ37内からキャップ37外へインクを排出させる排出通路41aを内部に有する筒状の排出部41が下側に延びるように設けられている。排出部41には、可撓性材料よりなる排出チューブ42がバルブ81に接続される。
排出チューブ82は、一端がバルブ81に接続され、一端が廃インクタンク43内に挿入されている。バルブ81は、電磁弁により、排出チューブ82と排出チューブ42を連通させるか、排出チューブ82と後述する排出チューブ80を連通させるかを選択することができる。
従って、バルブ81が、排出チューブ82と排出チューブ42を連通させるとき、キャップ37内と廃インクタンク43内は、排出チューブ42、バルブ81、排出チューブ82を介して連通されている。そして、廃インクタンク43内に流入したインクは、廃インクタンク43内に収容されたインク吸収材43Aに吸収されるようになっている。
排出チューブ82の中間部には、キャップ37内に吸引力を及ぼす際に駆動する吸引ポンプ45が配設されている。液体噴射ヘッド28のノズル形成面28aにキャップ37のシール部材39が複数のノズル34を囲うようにして密着した当接状態で吸引ポンプ45を作動させることで、ノズル34内から増粘したインクが気泡等と共に吸引され、キャップ37及び排出チューブ42、バルブ81、排出チューブ82を介して廃インクタンク43内に排出される。
次に、メンテナンス装置に備えられた吸引ポンプ45について説明する。図3(a)、(b)は吸引ポンプ45の動作を説明する図である。図3(a)に示すように、吸引ポンプ45は、ポンプフレーム451を有していて、ポンプフレーム451の内筒側に排出チューブ82の一部が配置されている。ポンプフレーム451内には、吸引ポンプ用モーター(不図示)からの動力により回動されるポンプホイル452が配置されている。ポンプホイル452には、一対のローラー支持溝453a,453bが形成されている。このローラー支持溝453a,453bは、時計回り方向に進行する程、ポンプホイル452の外径側から軸芯に近づく、渦巻き状の所定の弧長を有する形状に形成されている。また、ローラー支持溝453a,453bには、ローラー支持軸454a,454bが嵌め込まれている。ローラー支持軸454a,454bは、ローラー支持溝453a,453bに沿って、ローラー支持溝453a,453bの一端側と他端側との間を移動可能としている。
また、ローラー支持軸454a,454bは、排出チューブ82に対して回転自在となるようにローラー455a,455bを支持している。このローラー455a,455bは、ポンプホイル452に略180度間隔で、一対設けられている。
また、ポンプフレーム451のうち、排出チューブ82が存在していない部位には、略L字形状に窪んでいる係止溝456a,456bが形成されている。この係止溝456a,456bは、ローラー455a,455bの個数に対応させて2つ設けられている。また、係止溝456a,456bには、弾性部材によって形成されたガイド部材457a,457bが嵌め込まれているが、この嵌め込み状態において、ガイド部材457a,457bの先端部は、ポンプホイル452の軸芯方向に向かって突出している。
このような吸引ポンプ45では、図3(a)に示すように、ポンプホイル452を時計方向(矢印A方向)に回転させることにより、ガイド部材457a,457bはローラー455a,455bに衝突する。この衝突および排出チューブ82との摩擦によって、ローラー455a,455bは、ローラー支持溝453a,453bのそれぞれのうち、最も外径側(図3(a)では反時計回り側)の一端側に押された状態となり、ローラー455a,455bが排出チューブ82を押しつぶす状態となる。そして、ローラー455a,455bが排出チューブ82を押しつぶしながら、ポンプホイル452の回転駆動に従って回転させられ、排出チューブ82の内部の空気やインクが廃インクタンク43側に移動させられることで、排出チューブ82の内部に吸引力が生じる。
このような動作を行うと、排出チューブ82内のインクのうち、ローラー455a,455bが排出チューブ82を押しつぶしている部分から時計回り部分においては、ローラー455a,455bの時計回りの回転に伴って、インクが時計回りに移動する。また、排出チューブ82のインクのうち、ローラー455a,455bが排出チューブ82を押しつぶしている部分から反時計回り部分においては、ローラー455a,455bの時計回りの回転に伴って内部のインクが廃インクタンク43側に移行することによって負圧が生じる。それによって、キャップ37側からインクが吸引され、吸引されたインクが時計回りに移動していく。
図3(b)に示すように、ポンプホイル452が反時計方向(矢印B方向)に回転した場合、ローラー455a,455bは排出チューブ82との摩擦力およびガイド部材457a,457bの存在によって、ローラー支持溝453a,453bのうち軸芯側の他端側(図3(b)では時計回り側)に押される。それにより、ローラー455a,455bはポンプホイル452の内径側に移動し、排出チューブ82に少しだけ接するリリース状態となる。
図4は、キャリッジ16に備えられたインクカートリッジ20と液体噴射ヘッド28を主走査方向D1から見た断面図である。図4に示すように、キャリッジ16の底壁部16b上面には、先端が円錐状の鋭頭部19aを有し、内部空間から形成された液体流路19cを有する中空構造の供給針19が鉛直方向D3における図面上側を指向するように設けられている。鋭頭部19aには、供給針19内と外部とを連通するための複数(図4では2つのみ図示)の連通孔19bが形成されている。
インクカートリッジ20は、キャリッジ16に対して鉛直方向D3に移動させることによって着脱可能である。キャリッジ16上にインクカートリッジ20が装着された場合、供給針19の鋭頭部19aは、インクカートリッジ20の図面下側に形成されたインク供給口20A内に挿入される。
インクカートリッジ20のインク供給口20A内には、逆止弁として機能する弁装置20Bが設けられている。弁装置20Bは、インク供給口20Aと同一内径でインクカートリッジ20内に向けて延びるように形成された有底筒状の円筒部20Cを有しており、円筒部20Cの底部(図4では図面上側部)の中心には、円筒部20C内とインクカートリッジ20の内部とを連通する連通孔20Dが貫通形成されている。
弁装置20Bには、インク供給口20Aの開口端に配設された円環状のゴム製パッキン21と、ゴム製パッキン21に図面上側から当接可能に円筒部20C内に配設された略円盤状の弁体20Eと、弁体20Eに対して図面下側へ付勢力を付与するコイルスプリング20Fとが設けられている。
弁装置20Bにおいて、円筒部20C内を図面上下方向に摺動することになる弁体20Eの径方向外側(外周面)には、複数(図4では2つのみ図示)の流動溝20Gが上下方向に沿うように形成されている。
インクカートリッジ20がキャリッジ16上に装着されていない場合には、コイルスプリング20Fから図面下側への付勢力を付与された弁体20Eが、ゴム製パッキン21に図面上側から密接することによって、インクカートリッジ20内のインクがインク供給口20Aを介して外部に漏れ出ることが抑制される。
一方、インクカートリッジ20がキャリッジ16上に装着された場合には、キャリッジ16上の供給針19によって弁装置20Bの弁体20Eがコイルスプリング20Fによる図面下側への付勢力に抗して図面上側に押し上げられる。インクカートリッジ20内のインクは、連通孔20D及び流動溝20Gなどを介して供給針19の液体流路19c内に流入してインクカートリッジ20外に流出するようになっている。
キャリッジ16の底壁部16bには、供給針19の配置位置と対応する位置に、供給針19の基端部よりも径の大きな凹部22が形成され、凹部22内には、フィルター23が収容されている。さらに、キャリッジ16の底壁部16bには、凹部22の底面から図面下側に向けて延びる連通流路24が形成されている。
インクカートリッジ20内のインクは、開弁状態となった弁装置20B及び鋭頭部19aの各連通孔19bを介して供給針19内の液体流路19cに流入し、供給針19内の液体流路19c内を下方に流動した後、フィルター23を通過して連通流路24内に流入するようになっている。
インクカートリッジ20内から供給針19の液体流路19c内に流入したインク中に気泡Bが含まれていた場合は、インク中の気泡Bは、インクがフィルター23を通過する際にフィルター23に捕捉され、供給針19の液体流路19c内に溜まる。
インクカートリッジ20内に設けられた円筒部20C、弁装置20Bは、インクカートリッジ20内に設けられたマゼンタ、シアン、イエローの各カラーインク、モノクロインク別に区画された貯留部に対応してそれぞれ設けられる。また、キャリッジ16の底壁部16bには、インクカートリッジ20内に設けられた円筒部20C、弁装置20Bに対応する供給針19がそれぞれ設けられる。
図4に示すように、キャリッジ16の下面側には、液体噴射ヘッド28が設けられる。液体噴射ヘッド28は、キャリッジ16の下面に取着された略直方体状のケースヘッド29と、ケースヘッド29の下面に取着されたヘッドチップ30とを備えた構成とされている。ケースヘッド29には、キャリッジ16の連通流路24と連通するケース側流路31が上下方向に延びるように形成されている。ケースヘッド29において、ケース側流路31の下端には、バルブユニット32が設けられている。
ヘッドチップ30には、ケースヘッド29のケース側流路31に連通するチップ側流路33が形成されると共に、図面上端がチップ側流路33の下流端と連通すると共に図面下端がヘッドチップ30の下面に開口するノズル34とが形成されている。インクカートリッジ20内のインクは、供給針19内の液体流路19c、キャリッジ16の連通流路24、液体噴射ヘッド28のケース側流路31、チップ側流路33を順に流動してノズル34内に供給され、液体噴射ヘッド28に設けられた圧電素子35の駆動によりノズル34の開口部から噴射(吐出)されるようになっている。
このように、インクカートリッジ20内と液体噴射ヘッド28とは、供給針19内の液体流路19c、キャリッジ16に形成された連通流路24によって連通され、インクカートリッジ20から供給されたインクはノズル34から噴射される。
図4に示すように、供給針19内の液体流路19cには、ガラスや樹脂などの透光性を有する管状部材60が備えられる。管状部材60の図面左側の一部は、供給針19に挿入され、液体流路19c内に突出して備えられる。
図5(a)は、管状部材60と発光部64と受光部65とを示す斜視図で、鉛直方向D3における図1の図面上側から見た図である。図5(b)は、主走査方向D1から見た管状部材60の部分斜視図である。
管状部材60には、中心軸Sを通る貫通孔60bが形成されている。貫通孔60bにおける図面右側には、排出チューブ63が挿入されている。
管状部材60の外周部60aにおける図面右側の端面60dには、可撓性を有する光ファイバー61,62が接続されている。光ファイバー61は、光を発光する発光部64に接続される。発光部64には、例えば発光ダイオードが備えられる。
光ファイバー62は、光を受光し、光量を検出できる受光部65が備えられる。受光部65は、フォトトランジスター、ADコンバーターなどを含む回路部から構成される。
管状部材60、光ファイバー61,62、排出チューブ63、発光部64、受光部65は、キャリッジ16に設けられ、インクカートリッジ20内に設けられたマゼンタ、シアン、イエローの各カラーインク、モノクロインク別に区画された貯留部に対応する4個の供給針19ごとに、それぞれ同じ構成で設けられる。
図6は、管状部材60と吸引ポンプ45との配管経路を示す模式図である。電磁弁によって開閉可能なバルブ81は、吸引ポンプ45の作動による吸引圧力を、排出チューブ82と排出チューブ42を連通させてキャップ37側に及ぼすか、排出チューブ82と排出チューブ80を連通させてバルブユニット66、排出チューブ63を介して管状部材60側に及ぼすかを選択することができる。
図6のバルブユニット66は、4個の供給針19ごとに設けられた管状部材60に対応し、4個のバルブ66aが設けられる。バルブユニット66は、電磁弁の開閉により、吸引圧力の影響を及ぼす管状部材60を選択することができる。
バルブユニット66は、主走査方向D1に移動するキャリッジ16に備えられる。バルブ81とバルブユニット66を連通する排出チューブ80は、可塑性を有し、キャリッジ16の移動によりバルブユニット66が主走査方向D1に移動しても流路としての機能が保持される。
本実施形態では、図5(a)の管状部材60における外周部60aによって発光経路形成部と反射光経路形成部が共有されて形成される。図5(a)の発光部64から発光された光は、光ファイバー61を通り、発光経路形成部を形成する管状部材60における外周部60aを方向D4に示すように通過する。
図4の供給針19内に形成された液体流路19cに気泡Bが発生し、図5(a)の管状部材60の図面左側の端面60cの近傍に気泡Bがあると、外周部60aを方向D4に通過した光は、気泡Bによって反射され、反射光経路形成部を形成する管状部材60における外周部60aを方向D5に示すように通過する。外周部60aを方向D5に通過した光は、光ファイバー62を通過し、受光部65に照射される。
図6を用いて説明したように、バルブ81、バルブ66aの作動により、吸引ポンプ45による吸引圧力が、排出チューブ82、排出チューブ63を介して管状部材60の貫通孔60b内に作用する。これにより、気泡Bは、排出チューブ63を介して図4の液体流路19cから排出される。
図7は、電気的な構成を示すブロック構成図である。インクジェット式プリンター11は、コントローラー70に備えられた外部インターフェース(I/F)71を介して、コンピューター200から印刷データを受信する。
コントローラー70は、CPUを含んで構成される制御部73を有する。制御部73は、ROM75に記憶されたプログラムをRAM72に読み出して実行する。計時部76は、計時を行う。計時部76は、制御部73からのリセット信号により初期化され、計時を開始する。
制御部73は、内部インターフェース(I/F)74を介して、図4の液体噴射ヘッド28に備えられた圧電素子35を駆動するためのヘッド駆動回路部77、キャリッジ16を主走査方向D1に移動させるためのキャリッジモーター18、用紙Pを副走査方向D2に移動させるための紙送りモーター14をそれぞれ制御する。
また、制御部73は、アクチュエーターを含んで構成されるメンテナンス装置36の昇降装置40、発光ダイオードを有する発光部64、フォトトランジスターやADコンバーターを含む回路部から構成される受光部65、吸引ポンプ45と吸引ポンプ用モーターを含んで構成される吸引部78をそれぞれ制御する。
また、制御部73は、計時部76を用いて、時間の長さを計測することができる。例えば、受光部65が検出した光量が、所定の光量以上である期間を時間の長さとして計測する。
次に、制御部73による第1の吸引動作と第2の吸引動作を行う制御方法ついて説明する。図8は、制御部73によって吸引動作の制御を行うプログラムのフローチャートである。
ステップS100では、制御部73は、受光部65が検出した光量が所定の光量以上であるか否かを判定する。所定の光量以上であるときは(Yes)、管状部材60の端面60c付近に気泡Bがあるとして判定し、ステップS110に進む。所定の光量以上ではないときは(No)、管状部材60の端面60c付近に気泡Bがないとして判定し、ステップS100に戻る。
ステップS110では、制御部73は、計時部76にリセット信号を出力し、計時部76の計時を開始させる。
ステップS120では、制御部73は、吸引ポンプ用モーターを駆動させて吸引ポンプ45を作動させる第1の吸引動作を開始する。
ステップS130では、制御部73は、受光部65が検出した光量が所定の光量以上であるか否かを判定する。所定の光量以上であるときは(Yes)、管状部材60の端面60c付近に気泡Bがあるとして判定し、ステップS120に戻る。
所定の光量以上ではないときは(No)、管状部材60の端面60c付近に気泡Bがないとして判定し、ステップS140に進む。ステップS140では、制御部73は、第1の吸引動作を停止する。
ステップS150では、制御部73は、計時部76によって計時された時間を取得し、第1の吸引動作が行われていた吸引動作時間を取得する。ステップS110で計時部76の計時を開始し、ステップS120で第1の吸引動作を開始し、ステップS140で第1の吸引動作を停止しているので、ステップS150で取得された時間は、すなわち、第1の吸引動作が行われていた吸引動作時間である。
ステップS160では、ステップS150で取得した第1の吸引動作時間に応じて、第2の吸引動作における吸引動作時間を設定する。この第2の吸引動作における吸引動作時間は、例えば、取得した第1の吸引動作における吸引動作時間に応じて比例した値を設定する。あるいは、第1の吸引動作における吸引動作時間に応じて増加する第2の吸引動作における吸引動作時間をROM75のテーブルに設定する方法でもよい。
ステップS170では、制御部73は、吸引ポンプ用モーターをステップS160で設定した吸引動作時間だけ駆動させて吸引ポンプ45を作動させる第2の吸引動作を行う。ステップS180では、制御部73は、第2の吸引動作を停止する。
(比較例)
比較例として、図2のメンテナンス装置36を用いて気泡Bを排出する場合について説明する。図2のキャップ37を液体噴射ヘッド28のノズル形成面28aに当接し、排出チューブ42,82を介して吸引ポンプ45によって吸引し、供給針19内の液体流路19cに生じた気泡Bを排出すると、図4の液体流路19c、連通流路24、ケース側流路31、チップ側流路33などに滞留するインクが気泡Bとともにノズル34から排出されてしまう。
比較例として、図2のメンテナンス装置36を用いて気泡Bを排出する場合について説明する。図2のキャップ37を液体噴射ヘッド28のノズル形成面28aに当接し、排出チューブ42,82を介して吸引ポンプ45によって吸引し、供給針19内の液体流路19cに生じた気泡Bを排出すると、図4の液体流路19c、連通流路24、ケース側流路31、チップ側流路33などに滞留するインクが気泡Bとともにノズル34から排出されてしまう。
以上、本実施形態で説明したインクジェット式プリンター11に備えられた気泡検出装置は、光を発光する発光部64と、発光部64から発光された光の経路を形成する発光経路形成部としての外周部60aと、光が気泡Bによって反射された反射光の経路を形成する反射光経路形成部としての外周部60aと、反射光経路形成部を介して反射光を受光する受光部65と、気泡Bが排出される排出流路としての貫通孔60bと、貫通孔60bを介して気泡Bを吸引する吸引部78と、を備え、発光経路形成部と反射光経路形成部と排出流路とは、一体の部材である管状部材60から形成され、管状部材60の少なくとも一部が、インクを貯留する液体貯留部としてのインクカートリッジ20と連通する供給針19内の液体流路19cに備えられている。
この構成によれば、外周部60aを介して発光部64から発光された光が気泡Bによって反射され、その反射光が外周部60aを介して受光部65に到達することができる。そのため、受光部65によって気泡Bが生じていることを検出し、貫通孔60bを介して気泡Bを排出することができる。従って、液体としてのインクとともに気泡Bを排出させることを抑制できるので、液体流路19c内のインクが無駄に消費されてしまうことを抑制することができる。
また、一体の部材は、透光性を有する管状部材60で形成され、発光経路形成部と反射光経路形成部とは、管状部材60における外周部60aを共有することによって形成され、排出流路は、管状部材60における中心軸Sに沿って貫通する貫通孔60bによって形成されている。
この構成によれば、発光部64からの光が管状部材60における外周部60aを通り気泡Bで反射され、その反射光が管状部材60における外周部60aを通って受光部65に到達する。また、気泡Bは、外周部60aの内側にある貫通孔60bを通って排出される。
また、管状部材60は、供給針19内の液体流路19cに一部が突出して備えられる。これにより、液体流路19cに生じた気泡Bを貫通孔60bから排出できるので、液体流路19cよりノズル34側に形成された連通流路24、ケース側流路31、チップ側流路33などに滞留するインクが気泡Bとともに排出されてしまうことが抑制される。
また、吸引ポンプ45の動作を制御する制御部73と、計時を行う計時部76と、を備え、制御部73は、受光部65が所定の光量を受光している受光期間に、吸引ポンプ45を動作させる第1の吸引動作を行った後、受光期間の長さに応じて、吸引ポンプ45の吸引動作条件としての吸引動作時間を設定し、第2の吸引動作を行う気泡検出装置を備える。
この構成によれば、第1の吸引動作において吸引された気泡Bの大きさに応じて、第2の吸引動作における吸引動作時間を設定することができるので、第1の吸引動作で吸引された気泡Bを、第2の吸引動作によって、さらに、吸引ポンプ45側に吸引させることができる。
(第2実施形態)
第1実施形態では、第1の吸引動作における吸引動作時間に基づいて、第2の吸引動作における吸引動作時間を設定する方法について説明したが、第2実施形態では、第1の吸引動作における吸引動作時間に基づいて、第2の吸引動作における吸引動作圧力を設定する方法について説明する。
第1実施形態では、第1の吸引動作における吸引動作時間に基づいて、第2の吸引動作における吸引動作時間を設定する方法について説明したが、第2実施形態では、第1の吸引動作における吸引動作時間に基づいて、第2の吸引動作における吸引動作圧力を設定する方法について説明する。
第2実施形態におけるインクジェット式プリンターは、図1から図7を用いて説明したインクジェット式プリンター11の構成と同じである。
第2実施形態における制御部73が吸引部78を制御して吸引動作を行う方法について説明する。図9は、第2実施形態における制御部73によって吸引動作の制御を行うプログラムのフローチャートである。
図9のフローチャートは、第1実施形態におけるステップS160を第2実施形態におけるステップS165に置き換えたもので、第1実施形態における図8のステップS100からステップS150およびステップS170とステップS180の処理内容と同じである。
図9のフローチャートにおけるステップS165では、ステップS150で取得した第1の吸引動作時間に応じて、第2の吸引動作における吸引動作圧力を設定する。この第2の吸引動作における吸引動作圧力は、例えば、取得した第1の吸引動作における吸引動作時間に応じて比例した値を設定する。あるいは、第1の吸引動作における吸引動作時間に応じて増加する第2の吸引動作における吸引動作圧力をROM75のテーブルに設定する方法でもよい。
吸引動作圧力は、吸引ポンプ45を作動させるための吸引ポンプ用モーターの回転速度を変更することで設定される。
本実施形態におけるインクジェット式プリンター11は、吸引ポンプ45の動作を制御する制御部73と、計時を行う計時部76と、を備え、制御部73は、受光部65が所定の光量を受光している受光期間に、吸引ポンプ45を動作させる第1の吸引動作を行った後、受光期間の長さに応じて、吸引ポンプ45の吸引動作条件としての吸引動作圧力を設定し、第2の吸引動作を行う気泡検出装置を備える。
この構成によれば、第1の吸引動作において吸引された気泡Bの大きさに応じて、第2の吸引動作における吸引動作時間を設定することができるので、第1の吸引動作で吸引された気泡Bを、第2の吸引動作によって、さらに、吸引ポンプ45側に吸引させることができる。
11…インクジェット式プリンター、19c…液体流路、20…インクカートリッジ、28…液体噴射ヘッド、34…ノズル、45…吸引ポンプ、60…管状部材、60a…外周部、60b…貫通孔、64…発光部、65…受光部、73…制御部、76…計時部、78…吸引部、B…気泡、S…中心軸。
Claims (7)
- 光を発光する発光部と、
前記発光部から発光された光の経路を形成する発光経路形成部と、
前記光が気泡によって反射された反射光の経路を形成する反射光経路形成部と、
前記反射光経路形成部を介して前記反射光を受光する受光部と、
前記気泡が排出される排出流路と、
前記排出流路を介して前記気泡を吸引する吸引部と、
を備え、
前記発光経路形成部と前記反射光経路形成部と前記排出流路とは、一体の部材から形成され、前記一体の部材の少なくとも一部が液体流路に備えられていることを特徴とする気泡検出装置。 - 請求項1に記載の気泡検出装置であって、
前記一体の部材は、透光性を有する管状部材で形成され、
前記発光経路形成部と前記反射光経路形成部とは、前記管状部材における外周部を共有することによって形成され、
前記排出流路は、前記管状部材における中心軸に沿って貫通する貫通孔によって形成されていることを特徴とする気泡検出装置。 - 請求項1または請求項2に記載の気泡検出装置であって、
前記吸引部の動作を制御する制御部と、
計時を行う計時部と、を備え
前記制御部は、前記受光部が所定の光量を受光している受光期間に、前記吸引部を動作させる第1の吸引動作を行った後、前記受光期間の長さに応じて、前記吸引部の吸引動作条件を設定し、第2の吸引動作を行うことを特徴とする気泡検出装置。 - 請求項3に記載の気泡検出装置であって、
前記吸引動作条件は、吸引動作時間であることを特徴とする気泡検出装置。 - 請求項3に記載の気泡検出装置であって、
前記吸引動作条件は、吸引動作圧力であることを特徴とする気泡検出装置。 - 液体を貯留する液体貯留部と連通する液体流路から供給された液体を、ノズルから噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置であって、
請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の気泡検出装置を備えたことを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項6に記載の液体噴射装置であって、
前記一体の部材の少なくとも一部が前記液体貯留部と連通する前記液体流路に備えられていることを特徴とする液体噴射装置。
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WO2016098535A1 (ja) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | コニカミノルタ株式会社 | 脱気装置及びインクジェット記録装置 |
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