JP2013039815A - 液体供給装置及び液体吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】中間貯留部に貯留する液体に空気が残留することなくしかも液体に含まれる固形成分の沈降を防ぐとともに液体の回収が容易に行える液体供給装置及びこれを用いて印刷品質や印刷効率を高めた液体吐出装置を提供する。
【解決手段】インクジェットヘッド2のインク吐出動作が停止している間に、第1開閉弁5を開弁しインクジェットヘッド1をキャップ装置7により覆ったまま、空圧制御部11を用いて中間貯留容器9内のインク圧をインクカートリッジ2内のインク圧より上昇させて当該中間貯留容器9内のインクを第1インクチューブ4を通じてインクカートリッジ2に向って逆流させるインク逆流動作と、インクカートリッジ2から第1インクチューブ4を通じて中間貯留容器9への残量検出センサ12によりインク補給完了を検出するまでインクを補給するインク補給動作を交互に繰り返す。
【選択図】図1
【解決手段】インクジェットヘッド2のインク吐出動作が停止している間に、第1開閉弁5を開弁しインクジェットヘッド1をキャップ装置7により覆ったまま、空圧制御部11を用いて中間貯留容器9内のインク圧をインクカートリッジ2内のインク圧より上昇させて当該中間貯留容器9内のインクを第1インクチューブ4を通じてインクカートリッジ2に向って逆流させるインク逆流動作と、インクカートリッジ2から第1インクチューブ4を通じて中間貯留容器9への残量検出センサ12によりインク補給完了を検出するまでインクを補給するインク補給動作を交互に繰り返す。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えばインクジェット記録装置などのインク供給部に用いられる液体供給装置及びこれを用いた液体吐出装置に関する。
例えば、記録ヘッドに安定的にインクを供給するために、インク供給源であるインクタンクと記録ヘッドとの間にサブタンクを設け、該サブタンクにインクを一時的に貯留する装置構成が採用されている。
この記録装置には、インク初期充填時にサブタンクに残留しやすい空気を除去するため可撓性を有するサブタンクを気密室に収納して圧力調整を行うことにより、サブタンク内でインクが空気に接触することを防止し、脱気されたインクを用いて記録を行うようになっている(特許文献1参照)。
この記録装置には、インク初期充填時にサブタンクに残留しやすい空気を除去するため可撓性を有するサブタンクを気密室に収納して圧力調整を行うことにより、サブタンク内でインクが空気に接触することを防止し、脱気されたインクを用いて記録を行うようになっている(特許文献1参照)。
しかしながら、前述した特許文献1においては、サブタンク内でインクに空気が混入するのを防ぐことができるが、例えば、装置停止時間(記録待機時間)が長い場合、顔料系などの固形成分を含む沈降性を有するインクを用いた場合には、サブタンク内やインク通路に固形成分が沈降して目詰まりを起こしたり、印刷品質が低下したりする。
これを解決するため、インク消費がなされない時間帯にインクを循環させようとすると、新たなインク循環路を設定する必要があり、インク充填時に空気が抜けにくくなったり、システムが複雑になったりして製造コストが嵩む要因になる。
また、インクの種類を交換する際には、サブタンクやこれに連なるインクチューブに残留するインクを効率よく回収することができないため残留するインクを廃棄しなければならず、インクが無駄になってしまう。
これを解決するため、インク消費がなされない時間帯にインクを循環させようとすると、新たなインク循環路を設定する必要があり、インク充填時に空気が抜けにくくなったり、システムが複雑になったりして製造コストが嵩む要因になる。
また、インクの種類を交換する際には、サブタンクやこれに連なるインクチューブに残留するインクを効率よく回収することができないため残留するインクを廃棄しなければならず、インクが無駄になってしまう。
本願発明の目的は、中間貯留部に貯留する液体に空気が残留することなくしかも液体に含まれる固形成分の沈降を防ぐとともに液体の回収が容易に行える液体供給装置及びこれを用いて印刷品質や印刷効率を高めた液体吐出装置を提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、
液体を貯留する液体貯留部と、前記液体貯留部から重力方向下端側へ供給された液体を一時的に貯留する中間貯留部と、前記中間貯留部に貯留された液体を重力方向上端側から液圧を所定圧に制御して液体吐出部へ供給する液圧制御手段と、前記中間貯留部に貯留された液体の残量を検出する液体残量検出手段と、前記液体貯留部と中間貯留部との間を連結する第1通路を開閉する第1通路開閉手段と、前記中間貯留部と液体吐出部との間を連結する第2通路を開閉する第2通路開閉手段若しくは前記液体吐出部を覆うキャッピング手段のいずれかを備えた液体供給装置であって、前記液体吐出部の液体吐出動作が停止している間に、前記第1通路開閉手段を開きかつ前記第2通路開閉手段を閉じるか前記液体吐出部を前記キャッピング手段により覆ったまま、前記液圧制御手段を用いて前記中間貯留部内の液圧を前記液体貯留部内の液圧より上昇させて当該中間貯留部内の液体を前記第1通路を通じて前記液体貯留部に向って逆流させる液体逆流動作と、前記液体貯留部から前記第1通路を通じて前記中間貯留部へ前記液体残量検出手段により所定量を検出するまで液体を補給する液体補給動作と、を交互に繰り返すことを特徴とする。
液体を貯留する液体貯留部と、前記液体貯留部から重力方向下端側へ供給された液体を一時的に貯留する中間貯留部と、前記中間貯留部に貯留された液体を重力方向上端側から液圧を所定圧に制御して液体吐出部へ供給する液圧制御手段と、前記中間貯留部に貯留された液体の残量を検出する液体残量検出手段と、前記液体貯留部と中間貯留部との間を連結する第1通路を開閉する第1通路開閉手段と、前記中間貯留部と液体吐出部との間を連結する第2通路を開閉する第2通路開閉手段若しくは前記液体吐出部を覆うキャッピング手段のいずれかを備えた液体供給装置であって、前記液体吐出部の液体吐出動作が停止している間に、前記第1通路開閉手段を開きかつ前記第2通路開閉手段を閉じるか前記液体吐出部を前記キャッピング手段により覆ったまま、前記液圧制御手段を用いて前記中間貯留部内の液圧を前記液体貯留部内の液圧より上昇させて当該中間貯留部内の液体を前記第1通路を通じて前記液体貯留部に向って逆流させる液体逆流動作と、前記液体貯留部から前記第1通路を通じて前記中間貯留部へ前記液体残量検出手段により所定量を検出するまで液体を補給する液体補給動作と、を交互に繰り返すことを特徴とする。
このように、液体吐出部の液体吐出動作が停止している間に中間貯留部内に貯留された液体を第1通路を通じて液体貯留部に向って逆流させる液体逆流動作と液体貯留部に貯留された液体を第1通路を通じて中間貯留部へ充填する液体補給動作を交互に行うことで、印刷動作停止中において新たな循環路を設けることなく液体に含まれる沈降成分の沈降を防ぐことができる。また、液体の種類を交換する際に液体逆流動作を行うことで、中間貯留部やこれに連結する第1通路に残留する液体を効率よく回収することができる。尚、第2通路開閉手段に代えて液体吐出部を覆うキャッピング手段を設けられている場合には、液体逆流動作の際に第2通路を通じて液体吐出部から漏れ出た液体を回収することが可能となる。
また、本発明においては、前記第1通路が前記中間貯留部に連通する液体供給口は、前記第2通路が前記中間貯留部に連通する液体排出口よりも重力方向において下側に設けられていることを特徴とする。
これにより、液体補給動作を行って中間貯留部が液体で満たされてから液体吐出部へ液体が供給されるため、中間貯留部からエアが抜けやすく、中間貯留部内の水頭が変動し難くなる。
これにより、液体補給動作を行って中間貯留部が液体で満たされてから液体吐出部へ液体が供給されるため、中間貯留部からエアが抜けやすく、中間貯留部内の水頭が変動し難くなる。
また、本発明においては、液体吐出動作を開始した後、前記液体残量検出手段により前記中間貯留部の液体残量が所定量まで減少したことを検出すると、前記第1通路開閉手段を開いて前記液体貯留部から前記第1通路を通じて前記中間貯留容器へ液体を補給する補給動作が随時行われ、前記液体残量検出手段により前記中間貯留部への液体の補給完了を検出すると前記第1通路開閉手段を閉じて前記第1通路を遮断し前記液圧制御手段により前記中間貯留部から供給される液圧を大気圧より小さい所定負圧に維持したまま前記液体吐出部へ前記第2通路を通じて液体を供給する動作が続行されることが好ましい。
これにより、液体吐出部で消費される液量より十分に多い液量が中間貯留部に貯留されているので、印刷途中で液切れになるおそれはなく、これによって印刷媒体を無駄にすることもなくなる。また、中間貯留部の液体残量にかかわらず液圧制御手段により液体吐出部に供給される液体の液圧は所定の負圧を維持しているので、液体吐出動作を継続しつつ液体補給動作を随時行うことができる。また、液体補給動作の間を見計らって、液体貯留部を交換することにより、液体吐出動作を中断することなく液体を補給することができるため、印刷効率を高めることができる。
また、本発明においては、前記液体補給動作が行われた後、前記液体残量検出手段により液体補給完了が所定時間内に検出されない場合には、前記液体貯留部に貯留する液切れと判定して視覚的又は聴覚的に報知することが好ましい。
これにより、液体残量検出手段を中間貯留部内に貯留する液体残量を検出するのみならず液体貯留部に貯留された液体残量の検出に用いることができる。
これにより、液体残量検出手段を中間貯留部内に貯留する液体残量を検出するのみならず液体貯留部に貯留された液体残量の検出に用いることができる。
また、本発明においては、前記中間貯留部内には可撓性を有する貯留容器が気密状態で気密容器内に収納されており、前記液圧制御手段は、前記気密容器内の空気圧を加減圧制御することにより前記貯留容器から前記液体吐出部へ供給される液圧が可変制御されることが好ましい。
これにより、中間貯留部が可撓性を有する貯留容器で構成されているので、気密容器内の空気圧を加圧若しくは減圧制御することで容易に容積変化を生じて液圧を制御することができる。また、貯留容器はガスバリア性の高い容器を用いることで液体の脱気度を維持することができる。
これにより、中間貯留部が可撓性を有する貯留容器で構成されているので、気密容器内の空気圧を加圧若しくは減圧制御することで容易に容積変化を生じて液圧を制御することができる。また、貯留容器はガスバリア性の高い容器を用いることで液体の脱気度を維持することができる。
液体吐出装置においては、上述したいずれかの液体供給装置を用いて液体吐出部に液体が供給されて、当該液体吐出部の吐出面に対向する媒体に液体を吐出して印刷が行われるので、液体充填時の脱気度を維持しつつ印刷動作停止中において液体の沈降成分の沈降を防ぐことができるので、印刷時の印刷品質を高めることができる。また、中間貯留部の液残量を検出することで液体貯留部の液残量も検出することができるので、印刷動作を中断することなく液体を補充して効率の良い印刷を行うことができる。また、種類の異なる液体を交換する際には、中間貯留部が可撓性を有する貯留容器で構成されているので、気密容器内の空気圧を加圧若しくは減圧制御することで容易に容積を減少させることができ、中間貯留部に残留する液体を効率よく回収することができるため、液体を無駄に廃棄することがない。
本発明によれば、中間貯留部(サブタンク)に貯留する液体(インク)に空気が残留することなくしかも液体(インク)に含まれる固形成分の沈降を防ぐとともに液体(インク)の回収が容易に行える液体供給装置及びこれを用いて印刷品質や印刷効率を高めた液体吐出装置(インクジェット記録装置)を提供することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明に係る液体吐出装置の実施形態について詳細に説明する。以下では、液体吐出装置の一例としてインクジェット記録装置について説明する。
図1及び図2は、インクジェット記録装置のブロック構成図である。インクジェットヘッド(液体吐出部)1は制御信号に応じてノズルから対向する媒体に向かってインク(インク液滴)を吐出する。インクジェットヘッド1は例えば往復動するキャリッジに搭載され対向するステージ部(吸着プレート等)に吸着支持された印刷対象である媒体にインクを吐出する。
図1及び図2は、インクジェット記録装置のブロック構成図である。インクジェットヘッド(液体吐出部)1は制御信号に応じてノズルから対向する媒体に向かってインク(インク液滴)を吐出する。インクジェットヘッド1は例えば往復動するキャリッジに搭載され対向するステージ部(吸着プレート等)に吸着支持された印刷対象である媒体にインクを吐出する。
図1において、インクカートリッジ(液体貯留部)2は、インクジェットヘッド1に供給するインク(液体)を収容している。インクカートリッジ2とインクジェットヘッド1との間には、サブタンク3が設けられている。サブタンク3は、インクカートリッジ2から供給されるインクを一時的に貯留する。インクカートリッジ2とサブタンク3の重力方向下端部とは第1インクチューブ4(第1通路)により連結されている。また、第1インクチューブ4には、インク通路を開閉する第1開閉弁5(第1通路開閉手段)が設けられている。尚、第1開閉弁5に代えてチューブポンプ等の非駆動時にインク通路を閉状態に保持できる液体圧送手段を用いてもよい。また、サブタンク3の重力方向上端部とインクジェットヘッド1とは第2インクチューブ6(第2通路)により連結されている。インクジェットヘッド1には、インク吐出面を覆うキャップ装置7(キャッピング手段)が設けられている。
或いは、図2に示すように第2インクチューブ6には、インク通路を開閉する第2開閉弁8(第2通路開閉手段)が設けられていてもよい。
或いは、図2に示すように第2インクチューブ6には、インク通路を開閉する第2開閉弁8(第2通路開閉手段)が設けられていてもよい。
次にサブタンク3の構成について説明する。図1及び図2において、サブタンク3は、可撓性、ガスバリア性を有する中間貯留容器9を備えている。例えば、アルミ箔を中間層として外側をナイロンフィルム内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだアルミラミネートフィルムを袋状に形成して内部にインクが封入されたものが用いられる。中間貯留容器9は第1インクチューブ4が重力方向下端部に接続され、第2インクチューブ6が重力方向上端部に接続されている。これにより、インク補給動作を行って中間貯留容器9がインクで満たされてからインクジェットヘッド1へインクが供給されるため、中間貯留容器9からエアが抜けやすく、中間貯留容器9内の水頭が変動し難くなる。
また中間貯留容器9は第1インクチューブ4及び第2インクチューブ6との接続部を除いて気密状態で気密容器10内に収納されている。空圧制御部(液圧制御手段)11は気密容器10内の空気圧を加減圧制御することにより中間貯留容器9からインクジェットヘッド1へ供給されるインク圧が可変制御される。空圧制御部11は、中間貯留容器9に貯留されるインク圧を所定圧に制御してインクジェットヘッド1に供給する。空圧制御部11は、例えば、真空ポンプやコンプレッサなどを用いて気密容器10内の空気圧を減圧したり加圧したりする。
このように、サブタンク3が可撓性を有する中間貯留容器9で構成されているので、気密容器10内の空気圧を加圧若しくは減圧制御することで容易に容積変化を生じてインク圧を制御することができる。また、中間貯留容器9はガスバリア性の高い容器を用いることでインク(液体)の脱気度を維持することができる。
また、気密容器10内には、中間貯留容器9に残留する液量を検出する残量検出センサ12が設けられている。残量検出センサ12は、中間貯留容器9内にインク残量を袋の膨張収縮量に応じて変位する検出板の変位から接触若しくは非接触で検出する。残量検出センサ12の検出結果化は、例えば残量モニター13により出力表示され視覚的に報知されるようになっている。尚、残量モニター13に代えてランプを点灯、点滅させるか、或いはブザーを鳴らすなど聴覚的に報知するようにしてもよい。
次に、上述した図1及び図2に示すインク供給装置のインク供給動作について説明する。
先ず、中間貯留容器9にインクがない状態でインクカートリッジ2からインクを充填する動作について説明する。空圧制御部11は、気密容器10内の空気圧を大気圧より高めるように加圧制御する。これにより、中間貯留容器9内の空間体積を最小になるように縮小させる。
先ず、中間貯留容器9にインクがない状態でインクカートリッジ2からインクを充填する動作について説明する。空圧制御部11は、気密容器10内の空気圧を大気圧より高めるように加圧制御する。これにより、中間貯留容器9内の空間体積を最小になるように縮小させる。
次に、気密容器10内の大気圧に戻すとともに第1開閉弁5を開弁する。このとき、インクカートリッジ2と中間貯留容器9との水頭差により第1インクチューブ4を通じて中間貯留容器9へインクが充填される。尚、インクジェットヘッド1をキャップ装置7によりキャッピングしてノズルからの空気の流入を防ぎ、気密容器10内を負圧にしてインクを迅速に中間貯留容器9内に充填することも可能である。或いは第1開閉弁5に代わりにポンプ(チューブポンプ)を用い、ポンプの送液動作が停止すると流路を閉弁するのが好ましい。そして、残量検出センサ12が中間貯留容器9の満タンを検出すると、第1開閉弁5を閉弁する。
次に、空圧制御部11は、気密容器10内に圧縮空気を送り込んで加圧し、中間貯留容器9内のインクを第2インクチューブ6を通じてインクジェットヘッド1へ送液する。このとき、中間貯留容器9のインク導入口が重力方向下端側にあり、インク導出口が重力方向上端側にあるので、中間貯留容器9内に混入した気泡は、インクジェットヘッド1を経由して大気中へ排出される。所定時間経過すると、インクジェットヘッド1内にインクが充填され、ノズルまでインクが行きわたると、空圧制御部11は気密容器10内の空気圧を減圧してインクジェットヘッド1に行き渡ったインク圧を最適な負圧に調整する。このとき、ノズルを満たしたインクにはすでに界面張力によるメニスカスが形成されているので、ノズル内のインクの液圧が負圧になっても大気を吸込むことはない。以上で、インクの初期充填動作が完了する。
インクジェットヘッド1によるインク吐出動作が停止している間に、図1に示すようにインクジェットヘッド1のインク吐出面をキャップ装置7により覆ったまま、或いは図2に示すように、第2通路開閉弁8を閉弁する。この状態で、空圧制御部11は、中間貯留容器9内のインク圧をインクカートリッジ2内のインク圧より上昇させて当該中間貯留容器9内のインクを第1インクチューブ4を通じてインクカートリッジ2に向って逆流させる(インク逆流動作)。
また、インク逆流動作後に第1開閉弁5を開弁してインクカートリッジ1から第1インクチューブ4を通じて中間貯留容器9へのインクの補給完了を残量検出センサ12により検出するまでインクを補給する(インク補給動作)。以上の動作を交互に繰り返す。
また、インク逆流動作後に第1開閉弁5を開弁してインクカートリッジ1から第1インクチューブ4を通じて中間貯留容器9へのインクの補給完了を残量検出センサ12により検出するまでインクを補給する(インク補給動作)。以上の動作を交互に繰り返す。
このように、インクジェットヘッド1のインク吐出動作が停止している間に、中間貯留容器9内に貯留されたインクを第1インクチューブ4を通じてインクカートリッジ2に向って逆流させる液体逆流動作とインクカートリッジ2に貯留されたインクを第1インクチューブ4を通じて中間貯留容器9へ補給する液体補給動作を交互に行うことで、印刷動作停止中において、新たな循環路を設けることなくインクに含まれる固形成分(例えば顔料)の沈降を防ぐことができる。また、インクの種類を交換する際に液体逆流動作を行うことで、中間貯留容器9やこれに連結する第1インクチューブ5に残留するインクを効率よく回収することもできる。尚、図1に示すインクジェットヘッド1を覆うキャップ装置7を設けている場合には、インク逆流動作の際に第2インクチューブ6を通じてインクジェットヘッド1から漏れ出たインクを回収することが可能となる。
次に、印刷動作中の中間貯留容器9へのインクの補給動作について図1及び図2を参照して説明する。
インクジェットヘッド1よりインク吐出動作を開始した後、残量検出センサ12により中間貯留容器9内のインク残量が所定量まで減少したことを検出すると、第1開閉弁5を開弁する。このときインクカートリッジ2と中間貯留容器9との水頭差と、気密容器10の空気圧(負圧)とを合わせた差圧によりインクカートリッジ2から第1インクチューブ4を通じて中間貯留容器9へ所定量のインクが補給される。このとき、気密容器10内は空圧制御部11により負圧に維持されたままであり、中間貯留容器9へインクが補給されることにより容器が膨らんでも可撓性を有するため中間貯留容器9内のインク圧は所定の負圧を維持できる。よって、インクジェットヘッド1がインク吐出動作を行っていてもインクをインクカートリッジ2から中間貯留容器9へ補給することができる。
インクジェットヘッド1よりインク吐出動作を開始した後、残量検出センサ12により中間貯留容器9内のインク残量が所定量まで減少したことを検出すると、第1開閉弁5を開弁する。このときインクカートリッジ2と中間貯留容器9との水頭差と、気密容器10の空気圧(負圧)とを合わせた差圧によりインクカートリッジ2から第1インクチューブ4を通じて中間貯留容器9へ所定量のインクが補給される。このとき、気密容器10内は空圧制御部11により負圧に維持されたままであり、中間貯留容器9へインクが補給されることにより容器が膨らんでも可撓性を有するため中間貯留容器9内のインク圧は所定の負圧を維持できる。よって、インクジェットヘッド1がインク吐出動作を行っていてもインクをインクカートリッジ2から中間貯留容器9へ補給することができる。
次に、残量検出センサ12が、中間貯留容器9の満タンを検出すると、第1開閉弁5を閉弁し、インク補給動作を停止する。空圧制御部11は中間貯留容器9からインクカートリッジ2へ第2インクチューブ6を通じてインク圧を大気圧より小さい所定負圧に維持したまま供給される。
尚、残量検出センサ12は、可撓性を有する中間貯留容器9がそれ以上撓まない状態になる前に満タン検出するように変位量が設定されている。これにより、インク残量に応じた中間貯留容器9の撓み量を検出することができ、気密容器10内の空気圧を中間貯留容器9内のインク圧に反映させることができる。
尚、残量検出センサ12は、可撓性を有する中間貯留容器9がそれ以上撓まない状態になる前に満タン検出するように変位量が設定されている。これにより、インク残量に応じた中間貯留容器9の撓み量を検出することができ、気密容器10内の空気圧を中間貯留容器9内のインク圧に反映させることができる。
これにより、インクジェットヘッド1で消費されるインク量より十分に多いインク量が中間貯留容器9に常時貯留されているので、印刷途中で液切れになるおそれはなく、これによって印刷媒体を無駄にすることもなくなる。また、中間貯留容器9のインク残量にかかわらず空圧制御部11によりインクジェットヘッド1に供給されるインク圧は所定の負圧を維持しているので、インク吐出動作が行なわれていてもインク補給動作に切り替えることができる。
また、インク補給動作の間を見計らって、インクカートリッジ2を交換することにより、インク吐出動作を中断することなくインクを補給することができるため、印刷効率を高めることができる。
また、インク補給動作の間を見計らって、インクカートリッジ2を交換することにより、インク吐出動作を中断することなくインクを補給することができるため、印刷効率を高めることができる。
インク補給動作を行っても、残量検出センサ12により中間貯留容器9内にインク充填完了(満タン)を所定時間内に検出されない場合には、インクカートリッジ2に貯留するインク切れと判定して残量モニター13へアラーム表示(インクカートリッジ2の交換、インクカートリッジ2へのインクの補充等を催促)して報知する。
これにより、残量検出センサ12を中間貯留容器9内に貯留するインク残量を検出するのみならずインクカートリッジ2に貯留されたインク残量の検出にも用いることができる。
これにより、残量検出センサ12を中間貯留容器9内に貯留するインク残量を検出するのみならずインクカートリッジ2に貯留されたインク残量の検出にも用いることができる。
尚、インクジェットヘッド1は、気密容器10内の空気圧がインク吐出に最適な負圧であり、それが可撓性を有する中間貯留容器9内のインク圧に反映している限り、インクを吐出することができる。
インクの種類を交換するため、中間貯留容器9を空にする場合には、第1開閉弁5を閉弁して空圧制御部11により気密容器10内に圧縮空気を送り込んで加圧し、中間貯留容器9内のインクを強制的にインクジェットヘッド1から排出することにより行われる。
インクの種類を交換するため、中間貯留容器9を空にする場合には、第1開閉弁5を閉弁して空圧制御部11により気密容器10内に圧縮空気を送り込んで加圧し、中間貯留容器9内のインクを強制的にインクジェットヘッド1から排出することにより行われる。
また、図2に示すように、第2インクチューブ6に第2開閉弁8を設けると、中間貯留容器9からインクカートリッジ2へインクを戻すことができる。
即ち、インクの種類を変えたいときに、中間貯留容器9からインクカートリッジ2へインクを戻すことができないと、中間貯留容器9内のインクは排出するよりほかに回収方法がなく、インクが無駄になるおそれがあった。
これに対して、第1開閉弁5を開弁し、第2開閉弁8を閉弁した状態で、空圧制御部11によって、気密容器10内に圧縮空気を送り込んで中間貯留容器9を加圧することにより、容器内のインクが第1インクチューブ4を介してインクカートリッジ2へ戻すことができる。これにより、簡単な操作でインクを効率よくインクカートリッジ2へ回収して再利用することもできる。
即ち、インクの種類を変えたいときに、中間貯留容器9からインクカートリッジ2へインクを戻すことができないと、中間貯留容器9内のインクは排出するよりほかに回収方法がなく、インクが無駄になるおそれがあった。
これに対して、第1開閉弁5を開弁し、第2開閉弁8を閉弁した状態で、空圧制御部11によって、気密容器10内に圧縮空気を送り込んで中間貯留容器9を加圧することにより、容器内のインクが第1インクチューブ4を介してインクカートリッジ2へ戻すことができる。これにより、簡単な操作でインクを効率よくインクカートリッジ2へ回収して再利用することもできる。
また、例えば顔料系のインクなどのように、沈殿しやすい固形成分を含むインクについては、インク吐出動作が長時間行われない(装置停止状態が長く続く)と、中間貯留容器9やこれに連結する第1インクチューブ4内に固形成分が沈殿するおそれがある。この場合、空圧制御部11により、気密容器10内の空気圧を加減圧すると中間貯留容器9とインクカートリッジ2との間のインク圧の変化でインクが往復する流れが発生し、この流れによって沈殿した固形成分を再分散させることができる。
インクカートリッジ2内に生じたインクの固形成分の沈澱は、上記操作で足りないときにはインクカートリッジ2を外して振ることにより再分散させることができる。
また、第2開閉弁8からインクジェットヘッド1までの第2インクチューブ6内のインクに生じた固形成分の沈澱については再分散させることができないが、この区間の容積が小さいため、この区間についてはインクを排出したとしても無駄になるインク量はわずかである。
尚、インクの回収は、図2のように第2開閉弁8を用いることなく、図1に示すようにインクジェットヘッド1をキャップ装置7で塞ぐこと(閉弁と同等)によっても実現できる。
また、第2開閉弁8からインクジェットヘッド1までの第2インクチューブ6内のインクに生じた固形成分の沈澱については再分散させることができないが、この区間の容積が小さいため、この区間についてはインクを排出したとしても無駄になるインク量はわずかである。
尚、インクの回収は、図2のように第2開閉弁8を用いることなく、図1に示すようにインクジェットヘッド1をキャップ装置7で塞ぐこと(閉弁と同等)によっても実現できる。
上述したインク供給装置を用いれば、印刷動作停止中において、新たな循環路を設けることなくインクに含まれる沈降成分の沈降を防ぐことができる。また、インクの種類を交換する際にインク逆流動作を行うことで、中間貯留容器9やこれに連結する第1インクチューブ4に残留するインクを効率よくインクカートリッジ2へ回収することもできる。
また、第1インクチューブ4が中間貯留容器9に連通するインク供給口は、第2インクチューブ6が中間貯留容器9に連通するインク排出口よりも重力方向において下側に設けられているので、インク補給動作を行って中間貯留容器9がインクで満たされてからインクジェットヘッド1へインクが供給されるため、中間貯留容器9からエアが抜けやすく、中間貯留容器9内の水頭が変動し難くなる。
また、インクジェットヘッド1で消費されるインク量より十分に多いインク量が中間貯留容器9に貯留されているので、印刷途中で液切れになるおそれはなく、これによって印刷媒体を無駄にすることもなくなる。また、中間貯留容器9のインク残量にかかわらず空圧制御部11によりインクジェットヘッド1に供給されるインクのインク圧は所定の負圧を維持しているので、インク吐出動作を継続しつつインク補給動作を随時行うことができる。また、インク補給動作の間を見計らって、インクカートリッジ2を交換することにより、インク吐出動作を中断することなく液体を補充することができるため、印刷効率を高めることができる。
また、残量検出センサ12を中間貯留容器9内に貯留するインク残量を検出するのみならずインクカートリッジ2に貯留されたインク残量の検出に用いることができる。また、中間貯留容器9が可撓性を有する貯留容器で構成されているので、気密容器10内の空気圧を加圧若しくは減圧制御することで容易に容積変化を生じてインク圧を制御することができる。また、貯留容器はガスバリア性の高い容器を用いることでインク(液体)の脱気度を維持することができる。
また、インクジェット記録装置にあっては、インク充填時の脱気度を維持しつつ印刷動作停止中においてインクの沈降成分の沈降を防ぐことができるので、印刷時の印刷品質を高めることができる。また、中間貯留容器9のインク残量を検出することでインクカートリッジ2のインク残量も検出することができるので、印刷動作を中断することなくインクを補充して効率の良い印刷を行うことができる。
また、第1インクチューブ4が中間貯留容器9に連通するインク供給口は、第2インクチューブ6が中間貯留容器9に連通するインク排出口よりも重力方向において下側に設けられているので、インク補給動作を行って中間貯留容器9がインクで満たされてからインクジェットヘッド1へインクが供給されるため、中間貯留容器9からエアが抜けやすく、中間貯留容器9内の水頭が変動し難くなる。
また、インクジェットヘッド1で消費されるインク量より十分に多いインク量が中間貯留容器9に貯留されているので、印刷途中で液切れになるおそれはなく、これによって印刷媒体を無駄にすることもなくなる。また、中間貯留容器9のインク残量にかかわらず空圧制御部11によりインクジェットヘッド1に供給されるインクのインク圧は所定の負圧を維持しているので、インク吐出動作を継続しつつインク補給動作を随時行うことができる。また、インク補給動作の間を見計らって、インクカートリッジ2を交換することにより、インク吐出動作を中断することなく液体を補充することができるため、印刷効率を高めることができる。
また、残量検出センサ12を中間貯留容器9内に貯留するインク残量を検出するのみならずインクカートリッジ2に貯留されたインク残量の検出に用いることができる。また、中間貯留容器9が可撓性を有する貯留容器で構成されているので、気密容器10内の空気圧を加圧若しくは減圧制御することで容易に容積変化を生じてインク圧を制御することができる。また、貯留容器はガスバリア性の高い容器を用いることでインク(液体)の脱気度を維持することができる。
また、インクジェット記録装置にあっては、インク充填時の脱気度を維持しつつ印刷動作停止中においてインクの沈降成分の沈降を防ぐことができるので、印刷時の印刷品質を高めることができる。また、中間貯留容器9のインク残量を検出することでインクカートリッジ2のインク残量も検出することができるので、印刷動作を中断することなくインクを補充して効率の良い印刷を行うことができる。
1 インクジェットヘッド 2 インクカートリッジ 3 サブタンク 4 第1インクチューブ 5 第1開閉弁 6 第2インクチューブ 7 キャップ装置 8 第2開閉弁 9 中間貯留容器 10 気密容器 11 空圧制御部 12 残量検出センサ 13 残量モニター
Claims (6)
- 液体を貯留する液体貯留部と、
前記液体貯留部から供給された液体を一時的に貯留する中間貯留部と、
前記中間貯留部に貯留された液体を所定圧に制御して液体吐出部へ供給する液圧制御手段と、
前記中間貯留部に貯留された液体の残量を検出する液体残量検出手段と、
前記液体貯留部と中間貯留部との間を連結する第1通路を開閉する第1通路開閉手段と、
前記中間貯留部と液体吐出部との間を連結する第2通路を開閉する第2通路開閉手段若しくは前記液体吐出部を覆うキャッピング手段のいずれかを備えた液体供給装置であって、
前記液体吐出部の液体吐出動作が停止している間に、前記第1通路開閉手段を開きかつ前記第2通路開閉手段を閉じるか前記液体吐出部を前記キャッピング手段により覆ったまま、前記液圧制御手段を用いて前記中間貯留部内の液圧を前記液体貯留部内の液圧より上昇させて当該中間貯留部内の液体を前記第1通路を通じて前記液体貯留部に向って逆流させる液体逆流動作と、前記液体貯留部から前記第1通路を通じて前記中間貯留部へ前記液体残量検出手段により所定量を検出するまで液体を補給する液体補給動作と、を交互に繰り返すことを特徴とする液体供給装置。 - 前記第1通路が前記中間貯留部に連通する液体供給口は、前記第2通路が前記中間貯留部に連通する液体排出口よりも重力方向において下側に設けられている請求項1記載の液体供給装置。
- 液体吐出動作を開始した後、前記液体残量検出手段により前記中間貯留部の液体残量が所定量まで減少したことを検出すると、前記第1通路開閉手段を開き前記液体貯留部から前記第1通路を通じて前記中間貯留容器へ液体を補給する補給動作が随時行われ、前記液体残量検出手段により前記中間貯留部への液体の補給完了を検出すると前記第1通路開閉手段を閉じて前記第1通路を遮断し前記液圧制御手段により前記中間貯留部から供給される液圧を大気圧より小さい所定負圧に維持したまま前記液体吐出部へ前記第2通路を通じて液体を供給する動作が続行される請求項1又は請求項2記載の液体供給装置。
- 前記液体補給動作が行われた後、前記液体残量検出手段により液体補給完了が所定時間内に検出されない場合には、前記液体貯留部に貯留する液切れと判定して視覚的又は聴覚的に報知する請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の液体供給装置。
- 前記中間貯留部内には可撓性を有する貯留容器が気密状態で気密容器内に収納されており、前記液圧制御手段は、前記気密容器内の空気圧を加減圧制御することにより前記貯留容器から前記液体吐出部へ供給される液圧が可変制御される請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の液体供給装置。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の液体供給装置を用いて液体吐出部に液体が供給されて、当該液体吐出部の吐出面に対向する媒体に液体を吐出して印刷が行われることを特徴とする液体吐出装置。
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