JP2015074125A - Supply channel shut-off device and supply channel shut-off control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は供給流路遮断装置および供給流路遮断制御方法に関し、より具体的には、往復移動するインクジェットヘッドと、当該インクジェットヘッドの往復移動の加減速時にインク供給流路を遮断する機構とを具備する供給流路遮断装置および供給流路遮断制御方法に関する。 More specifically, the present invention relates to an inkjet head that reciprocates and a mechanism that blocks an ink supply channel during acceleration / deceleration of the reciprocating movement of the inkjet head. The present invention relates to a supply flow path cutoff device and a supply flow path cutoff control method.
インクジェット記録装置は、所定のタイミングでインクジェットヘッドからインク滴を吐出して被記録媒体表面に着滴させることによって画像形成を行う構成となっている。また、インクジェット記録装置の多くは、インクジェットヘッドを被記録媒体表面上で所定の走査方向に往復移動させる機構を備えており、その往復移動の途中でインク滴の吐出がおこなわれる構成となっている。 The ink jet recording apparatus is configured to perform image formation by ejecting ink droplets from an ink jet head at a predetermined timing and landing them on the surface of a recording medium. Many of the ink jet recording apparatuses include a mechanism for reciprocating the ink jet head on the surface of the recording medium in a predetermined scanning direction, and are configured to eject ink droplets during the reciprocating movement. .
このようにインクジェットヘッドが往復移動する構成の場合、インクジェットヘッドと、当該インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給タンクとの間を結ぶインク供給チューブ内には、往復移動に伴ってインク供給チューブ内のインクの慣性によって圧力波が発生することが知られている。インクの圧力波がインクジェットヘッドに到達すると、インク吐出に悪影響を与える。 When the inkjet head is configured to reciprocate in this way, the ink supply tube that connects the inkjet head and the ink supply tank that supplies ink to the inkjet head has a reciprocating movement within the ink supply tube. It is known that pressure waves are generated by the inertia of ink. When ink pressure waves reach the inkjet head, ink ejection is adversely affected.
そこで、従来より、この往復移動に伴う圧力波の影響を抑える機構を搭載したインクジェット記録装置が知られている。 Therefore, an ink jet recording apparatus equipped with a mechanism that suppresses the influence of pressure waves accompanying this reciprocating movement is conventionally known.
例えば、図5は、特許文献1に記載されているインクジェット記録装置の部分断面図である。図5は、インクジェットヘッドとインク供給チューブとの間に介在させた圧力緩衝器220を示しており、この圧力緩衝器220は、圧力緩衝器本体201と、圧力緩衝膜202と、圧力緩衝器本体201および圧力緩衝膜202に囲まれた領域に形成されるインク貯留部203と、インク貯留部203より上流側のインク流路に配置された電磁弁209と、インク貯留部203内の圧力を測定する圧力センサ208とを備えている(インクの流れを207で示す)。この圧力緩衝器220は、インクジェットヘッドからインクが吐出されてインク貯留部203内の圧力が低下すると、これを圧力センサ208が感知して電磁弁209を開放状態にする(図5の(a))。また、インクジェットヘッドからのインク吐出が停止すると、圧力センサ208で圧力を測定しながら一定の圧力に回復するまで電磁弁209を開放状態にし、インク貯留部203内の圧力が元に戻ると電磁弁209を閉鎖する(図5の(b))。往復移動の際に圧力波が最も大きくなる瞬間は、インク供給チューブが伸びきった状態での加速時と減速時であるが、一般的に加減速時にはインク吐出はおこなわない。このように、インクジェットヘッドがインクを吐出するときだけインク流路を連通させることで、先述の圧力波の影響を軽減する構造となっている。
For example, FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the ink jet recording apparatus described in
しかしながら、上述の特許文献1の構成は、電磁弁209を、圧力緩衝器220のインク貯留部203よりも上流側に設けている。そのため、インクジェットヘッドの往復移動に伴って圧力緩衝器220内の圧力が変動した場合には、その変動がインクジェットヘッドに伝わるという問題がある。
However, in the configuration of
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インクジェットヘッドの往復移動に伴ってインクジェットヘッドよりも上流において発生する圧力波(圧力変動)が、インクジェットヘッドに影響しない供給流路遮断装置および供給流路遮断制御方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to influence the pressure wave (pressure fluctuation) generated upstream of the ink jet head due to the reciprocation of the ink jet head on the ink jet head. An object of the present invention is to provide a supply flow path cutoff device and a supply flow path cutoff control method.
上記の課題を解決するために、本発明に係る供給流路遮断装置は、往復移動可能なインクジェットヘッドと、インク貯留部を有し、上記インクジェットヘッドに供給されるインクの圧力を当該インク貯留部において調整する圧力調整機構と、上記インク貯留部と上記インクジェットヘッドとを繋ぐインク供給流路とを備え、往復移動中のインクジェットヘッドの加減速時に上記インク供給流路を閉鎖する一方、インクジェットヘッドがインク吐出状態にあるときに上記インク供給流路を開放する弁を上記インク貯留部よりもインク流路方向の下流に備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a supply flow path blocking device according to the present invention includes an inkjet head that can reciprocate and an ink reservoir, and the pressure of the ink supplied to the inkjet head is controlled by the ink reservoir. A pressure adjusting mechanism that adjusts the ink storage section, and an ink supply channel that connects the ink reservoir and the inkjet head, and closes the ink supply channel at the time of acceleration / deceleration of the inkjet head that is reciprocating. A valve for opening the ink supply channel when in an ink ejection state is provided downstream of the ink reservoir in the ink channel direction.
上記の構成によれば、インクジェットヘッドと圧力調整機構との間にインク供給流路の開放と閉鎖をおこなう弁を備えている。これにより、インクジェットヘッドの往復移動に伴って圧力調整機構内(具体的にはインク貯留部内)の圧力が変動した場合であって、その変動がインクジェットヘッドに伝わらない。よって、往復移動によるインクジェットヘッド内のインクの圧力変動が効果的に抑制され、インクジェットヘッドを最適に負圧制御することができて、インクジェットヘッドのノズル面においてメニスカスの破壊が生じず、信頼性の高いインク吐出を実現することができる。 According to said structure, the valve which opens and closes an ink supply flow path is provided between the inkjet head and the pressure adjustment mechanism. Thereby, it is a case where the pressure in the pressure adjusting mechanism (specifically, in the ink reservoir) fluctuates with the reciprocation of the ink jet head, and the fluctuation is not transmitted to the ink jet head. Therefore, the ink pressure fluctuation in the ink jet head due to the reciprocating movement is effectively suppressed, the negative pressure control of the ink jet head can be performed optimally, the meniscus is not destroyed on the nozzle surface of the ink jet head, and the reliability is improved. High ink discharge can be realized.
本発明に係る供給流路遮断制御装置は、上記の構成に加えて、往復移動中のインクジェットヘッドの加減速時に上記インク供給流路を閉鎖し、インクジェットヘッドがインク吐出状態にあるときに上記インク供給流路を開放するように上記弁を制御する制御手段を更に備えていることが好ましい。 In addition to the above configuration, the supply flow path cutoff control device according to the present invention closes the ink supply flow path during acceleration / deceleration of the reciprocating ink jet head, and the ink is discharged when the ink jet head is in an ink ejection state. It is preferable to further include a control means for controlling the valve so as to open the supply flow path.
上記の構成によれば、制御手段によって弁を制御してインク供給流路を閉鎖と開放とを調整することができる。 According to said structure, a valve can be controlled by a control means and an ink supply flow path can be adjusted closing and open | release.
本発明に係る供給流路遮断制御装置は、上記の構成に加えて、上記弁は、電圧印加によって上記インク供給流路の開放と閉鎖をおこなう電磁弁であることが好ましい。 In the supply flow path cutoff control device according to the present invention, in addition to the above configuration, the valve is preferably an electromagnetic valve that opens and closes the ink supply flow path by applying a voltage.
上記の構成によれば、電磁弁を用いることによって、確実かつ簡易にインク供給流路の閉鎖と開放を実現することができる。 According to the above configuration, it is possible to reliably and easily close and open the ink supply channel by using the electromagnetic valve.
本発明に係る供給流路遮断制御装置は、上記の構成に加えて、上記圧力調整機構にインクを供給するインク供給部と、上記インク供給部と上記圧力調整機構とを繋ぐ上部インク供給流路とを更に備え、上記上部インク供給流路は途中で二股に分かれて環状を有していることが好ましい。 In addition to the above configuration, the supply flow path cutoff control device according to the present invention includes an ink supply section that supplies ink to the pressure adjustment mechanism, and an upper ink supply flow path that connects the ink supply section and the pressure adjustment mechanism. It is preferable that the upper ink supply flow path is bifurcated in the middle and has an annular shape.
上記の構成によれば、上部インク供給流路を環状にすることによって、圧力変動が環状流路内でキャンセルされることから、インクジェットヘッドの圧力変動をより一層効果的に抑制することができる。 According to the above configuration, since the pressure fluctuation is canceled in the annular flow path by making the upper ink supply flow path annular, the pressure fluctuation of the inkjet head can be more effectively suppressed.
また、本発明に係る供給流路遮断制御装置は、上記の構成に加えて、開閉時における圧力変動が±5/100気圧以下である電磁弁を用いることが好ましい。 In addition to the above configuration, the supply flow path cutoff control device according to the present invention preferably uses an electromagnetic valve whose pressure fluctuation during opening and closing is ± 5/100 atm or less.
上記の構成によれば、圧力変動が比較的小さい電磁弁を用いることにより、インクジェットヘッドを最適に負圧制御することができ、より一層信頼性の高いインク吐出を実現することができる。 According to the above configuration, by using the electromagnetic valve having a relatively small pressure fluctuation, it is possible to optimally control the negative pressure of the inkjet head, and it is possible to realize more reliable ink ejection.
上記の課題を解決するために、本発明に係る供給流路遮断制御方法は、往復移動可能なインクジェットヘッドと、インク貯留部を有し、上記インクジェットヘッドに供給されるインクの圧力を当該インク貯留部において調整する圧力調整機構と、上記インク貯留部と上記インクジェットヘッドとを繋ぐインク供給流路と、上記インク貯留部よりもインク流路方向の下流に設けられた、上記インク供給流路を閉鎖可能な弁とを備えた供給流路遮断装置においておこなわれる供給流路遮断制御方法であって、往復移動中のインクジェットヘッドの加減速時に上記インク供給流路が閉鎖されるよう上記弁を制御し、インクジェットヘッドがインク吐出状態にあるときに上記インク供給流路を開放するように当該弁を制御することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a supply flow path cutoff control method according to the present invention includes an inkjet head that can reciprocate and an ink reservoir, and the pressure of the ink supplied to the inkjet head is controlled by the ink reservoir. A pressure adjusting mechanism that adjusts at the ink supply section, an ink supply channel that connects the ink reservoir and the inkjet head, and the ink supply channel that is provided downstream of the ink reservoir in the ink channel direction is closed. A supply flow path cutoff control method performed in a supply flow path cutoff device provided with a valve capable of controlling the valve so that the ink supply flow path is closed during acceleration / deceleration of the inkjet head during reciprocation. The valve is controlled so as to open the ink supply channel when the ink jet head is in an ink ejection state.
上記の構成によれば、インクジェットヘッドと圧力調整機構との間にインク供給流路の開放と閉鎖をおこなう弁を備えている。これにより、インクジェットヘッドの往復移動に伴って圧力調整機構内(具体的にはインク貯留部内)の圧力が変動した場合であって、その変動がインクジェットヘッドに伝わらない。よって、往復移動によるインクジェットヘッド内のインクの圧力変動が効果的に抑制され、インクジェットヘッドを最適に負圧制御することができて、インクジェットヘッドのノズル面においてメニスカスの破壊が生じず、信頼性の高いインク吐出を実現することができる。 According to said structure, the valve which opens and closes an ink supply flow path is provided between the inkjet head and the pressure adjustment mechanism. Thereby, it is a case where the pressure in the pressure adjusting mechanism (specifically, in the ink reservoir) fluctuates with the reciprocation of the ink jet head, and the fluctuation is not transmitted to the ink jet head. Therefore, the ink pressure fluctuation in the ink jet head due to the reciprocating movement is effectively suppressed, the negative pressure control of the ink jet head can be performed optimally, the meniscus is not destroyed on the nozzle surface of the ink jet head, and the reliability is improved. High ink discharge can be realized.
本発明によれば、インクジェットヘッドの往復移動に伴ってインクジェットヘッドよりも上流において発生する圧力波(圧力変動)が、インクジェットヘッドに影響しない供給流路遮断装置および供給流路遮断制御方法を提供することができる。 According to the present invention, a supply flow path cutoff device and a supply flow path cutoff control method are provided in which pressure waves (pressure fluctuations) generated upstream of the inkjet head as the inkjet head reciprocates do not affect the inkjet head. be able to.
〔実施形態1〕
以下、本発明に係る供給流路遮断装置および供給流路遮断制御方法の一実施形態について、図1を用いて説明する。なお、本実施形態では、本発明に係る供給流路遮断装置の一例であるインクジェット記録装置に基づいて説明する。
Hereinafter, an embodiment of a supply flow path cutoff device and a supply flow path cutoff control method according to the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, description will be made based on an ink jet recording apparatus which is an example of a supply flow path blocking device according to the present invention.
図1は、本実施形態1のインクジェット記録装置1A(供給流路遮断装置)の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an ink
インクジェット記録装置1Aは、インクカートリッジ2(インク供給部)と、圧力調整機構3と、電磁弁4(弁)と、インクジェットヘッド5とを備え、この順でインクが流れる。すなわち、これらのうちのインクカートリッジ2が最も上流に在って、インクカートリッジ2と圧力調整機構3とは第一のインク供給チューブ6aによって繋がっており、圧力調整機構3とインクジェットヘッド5とを繋ぐインク供給チューブに電磁弁4が配設されている。なお、説明の便宜上、圧力調整機構3と電磁弁4との間のインク供給チューブを第二のインク供給チューブ6bと称し、電磁弁4とインクジェットヘッド5との間のインク供給チューブを第三のインク供給チューブ6cと称することとする。
The ink
インクカートリッジ2は、従来周知のインクカートリッジであり、図示しないカートリッジホルダに設置して、第一のインク供給チューブ6aを介して圧力調整機構3へインクを供給する。
The
圧力調整機構3は、インク貯留部3aを有し、第一のインク供給チューブ6aからインクカートリッジ2のインクがインク貯留部3aへ供給されて一時貯留される。
The
ここで、第一のインク供給チューブ6aは、インクジェットヘッド5の往復移動に併せてインクカートリッジ2よりも下流の構成部材が往復移動できるように十分な余長を有している。
Here, the first
圧力調整機構3は、インクジェットヘッド5に供給されたインクが、インクジェットヘッド5内において所定の圧力で保持されるために、インク貯留部3aにおいてインクの圧力を調整する。具体的には、インクジェットヘッド5からインクが吐出されない状態(非吐出状態)では、圧力調整機構3が、インクジェットヘッド5内のインクを負圧に保ち、インクジェットヘッド5からインクが漏れ出ることを防ぐ。一方、インクジェットヘッド5からインクが吐出されている状態(吐出状態)では、インクジェットヘッド5においてインクがメニスカスを形成して、外部から入手した印刷データに基づいて所定のタイミングで吐出されうように圧力を調整している。圧力調整機構3による圧力の調整は、圧力調整機構3のインク貯留部3aの容積を変化させることによって実現することができる。なお、圧力調整方法は、この方法に限定されるものではない。
The
電磁弁4は、圧力調整機構3よりもインク供給方向の下流に在って、圧力調整機構3(インク貯留部3a)とインクジェットヘッド5との間のインク供給流路(インク供給チューブ)を閉塞したり開放したりする弁である。詳細は後述するが、電磁弁4は、図示しない制御手段から弁駆動部が信号を受信し、弁駆動部が電磁弁4に電圧を印加して閉鎖と開放を制御する。
The
ここで、この制御手段としては、後述するような電磁弁4の閉鎖と開放との切り替えを実現することができれば、制御方法(供給流路遮断制御方法)に制限はない。例えば、図示しない位置センサによって往復移動するインクジェットヘッド5の位置をセンシングし、その位置センサから送出される信号が上記制御信号となって電磁弁4の閉鎖と開放との切り替えをおこなうことができる。
Here, as this control means, there is no limitation on the control method (supply flow path cutoff control method) as long as switching between closing and opening of the
ほかには、インクジェットヘッド5が往復移動を開始してからいつの時点で往復移動経路の端部に到達するかや、いつの時点およびどのくらいの期間加速するかあるいは減速するかのタイミングチャートを把握することができるので、これに基づいて、電磁弁4を閉鎖するタイミングと、閉鎖する期間と、電磁弁4を開放するタイミングを予め求めて、そのタイミングに合わせて制御信号を弁駆動部に送出して、電磁弁4への電圧印加タイミングを制御することも可能である。
In addition, grasp the timing chart of when the
更に別の態様として、圧力変動センサを、インクカートリッジ2、圧力調整機構3、インクジェットヘッド5、あるいはインク供給チューブ(第一〜第三のインク供給チューブ6a〜6c)の少なくとも一箇所に配設し、圧力変動を検知すると、圧力変動センサから制御信号が弁駆動部に送出されて、電磁弁4への電圧印加が制御されてもよい。
As yet another aspect, the pressure fluctuation sensor is disposed in at least one place of the
インクジェットヘッド5は、図示しない移動機構およびガイド手段によって、往復移動する構成となっている。例えば、インクジェットヘッド5から滴下されるインク滴の着弾対象である被記録媒体10(例えば紙やフィルムなど)を副走査方向に移動させる場合に、インクジェットヘッド5は副走査方向に直交する主走査方向に移動し、移動中にインク滴を所定のタイミングで被記録媒体表面に滴下することによって、被記録媒体表面に所望の画像を形成することができる。
The
ここで本実施形態1は、インクジェットヘッド5の移動に伴って、インクカートリッジ2よりも下流の構成部材が全てインクジェットヘッド5とともに移動する。そのため、往復移動に伴ってインク供給チューブ内のインクの慣性によって圧力波が発生する。このインクの圧力波が仮にインクジェットヘッド5に到達するとメニスカス破壊が生じ、正圧がかかるとインクジェットヘッド5のインク吐出孔から不都合にインクが漏れ出る事態となり、負圧がかかると逆にインク吐出孔からインクが引き上がってヘッド内に空気が入るなど、インク吐出に悪影響を与えてしまう。そこで、本実施形態1では、そのような悪影響を電磁弁4によって解消する。
Here, in the first embodiment, all the constituent members downstream of the
特に本実施形態1では、電磁弁4の配設位置を、圧力調整機構3(インク貯留部3a)とインクジェットヘッド5との間にすることにより、圧力調整機構3(インク貯留部3a)内で生じる圧力変動が、インクジェットヘッド5のインクに及ぶことがなく、インクジェットヘッド内のインクの圧力変動を効果的に抑制して、安定したインク吐出を実現するインクジェット記録装置1Aを提供することができる。
In particular, in the first embodiment, the
なお、本実施形態1のインクジェット記録装置1Aと、本発明の範囲外である比較構成のインクジェット記録装置とを用いてインクジェットヘッド内のインクの圧力変動の抑制効果を対比した結果を、後述する実施例および比較例に示す。比較構成のインクジェット記録装置と、本実施形態1のインクジェット記録装置1Aとの違いは、比較構成のインクジェット記録装置は、圧力調整機構も電磁弁も無い点にある。すなわち、比較構成のインクジェット記録装置は、インクカートリッジとインクジェットヘッドとが、直接、繋がっている。
The results of comparing the effect of suppressing the pressure fluctuation of the ink in the ink jet head using the ink
後述する実施例からわかるように、本実施形態1のインクジェット記録装置1Aによれば、比較構成のインクジェット記録装置に比べ、インクジェットヘッド5内の圧力変動を効果的に抑制することができていることがわかる。
As can be seen from the examples described later, according to the ink
両者に効果の違いが生じる理由は、圧力調整機構および電磁弁の配設の有無によるものである。すなわち、比較構成のインクジェット記録装置の場合、インクジェットヘッド内に圧力変動を生じさせる。これに対して、本実施形態1のインクジェット記録装置1Aによれば、圧力調整機構3を配設するだけでなく、圧力調整機構3よりも下流に電磁弁4を配設したことにより、第二のインク供給チューブ6bのインクの圧力波による影響、および、圧力調整機構3(インク貯留部3a)内に生じた圧力変動による影響が、インクジェットヘッド5の上流で遮断されて、インクジェットヘッド5に及ばないようにすることができる。
The reason for the difference in effect between the two is due to the presence or absence of the pressure adjustment mechanism and the electromagnetic valve. That is, in the case of a comparatively configured ink jet recording apparatus, pressure fluctuation is caused in the ink jet head. On the other hand, according to the ink
なお、本発明の範囲外であるが、本実施形態1のインクジェット記録装置1Aから電磁弁4だけを除いた構成であっても、先述の比較構成のインクジェット記録装置に比べ、インクジェットヘッド内の圧力変動を抑制することができる。しかしながら、本実施形態1のように圧力調整機構3とインクジェットヘッド5との間に電磁弁4を配設することによって、圧力調整機構3(インク貯留部3a)内に生じた圧力変動がインクジェットヘッド5に及ばないようにすることができる。後述の実施例に示すように本実施形態1のインクジェット記録装置1Aの構成によれば、インクジェットヘッド5の圧力変動を完全に抑えることができ、本実施形態1の構成は優位な構成であるといえる。
Although not within the scope of the present invention, the pressure in the ink jet head is higher than that of the ink jet recording apparatus having the above-described comparative structure, even if only the
本実施形態1の最後に、電磁弁4の閉鎖期間と開放期間(電磁弁4の制御方法)について説明する。電磁弁4は、インクジェットヘッド5が加減速期間中に閉鎖されるが、当該加減速期間の前後に僅かに閉鎖期間が延びている。ここで、インクジェットヘッド5は定速移動中に印字をおこななうが、定速期間中における、加速期間から定速期間に突入した直後の所定の期間、および、定速期間から減速期間に移行する直前の所定の期間は、印字をおこなわない。そこで、電磁弁4は、印字期間を除いた期間、閉鎖する。すなわち、電磁弁4が閉鎖している期間の一部には、インクジェットヘッド5が定速移動している期間が含まれる。
At the end of the first embodiment, the closing period and opening period of the electromagnetic valve 4 (control method of the electromagnetic valve 4) will be described. The
このように、加減速期間だけでなく加減速期間の前後に電磁弁4の閉鎖期間を延ばすことによって、圧力調整機構3(インク貯留部3a)および圧力調整機構3より上流に生じた圧力変動が、インクジェットヘッド5に影響することをより一層しっかり抑制することができる。
In this way, by extending the closing period of the
〔変形例〕
上記実施形態1では、圧力調整機構3とインクジェットヘッド5との間に配されているチューブの途中に電磁弁4を設けた態様を説明したが、インクジェットヘッド5の圧力変動を抑制するという本発明の目的からすると、電磁弁4の位置は、インクジェットヘッド5のインク供給口に在ってもよい。この変形例も本発明の範囲に含まれる。
[Modification]
In the first embodiment, the mode in which the
また、更なる変形例として、インクジェットヘッド5のインク供給口に電磁弁4を設け、更に、上記実施形態1のインクジェット記録装置1Aの圧力調整機構3とインクジェットヘッド5との間に配設されているインク供給チューブを使用せずに圧力調整機構3と、インク供給口に電磁弁4を設けたインクジェットヘッド5とを、直接、繋いだ構成であってもよい。この変形例もまた本発明の範囲に含まれる。
As a further modification, an
〔実施形態2〕
本発明に係る供給流路遮断装置の第2の実施形態について、図3に基づいて説明する。なお、本実施形態2において説明すること以外の構成は、上記実施形態1と同じである。また、説明の便宜上、実施形態1において各図面に示す部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
A second embodiment of the supply flow path blocking device according to the present invention will be described with reference to FIG. Configurations other than those described in the second embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings in the first embodiment are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.
図3は、本発明に係る供給流路遮断装置の第2の実施形態の一例であるインクジェット記録装置1Bの構成を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an ink jet recording apparatus 1B which is an example of a second embodiment of the supply flow path blocking device according to the present invention.
本実施形態2と実施形態1との相違点は、インクカートリッジ2と圧力調整機構3との間に配設されたインク供給チューブ(実施形態1における第一のインク供給チューブ6a)の形状にある。
The difference between
本実施形態2では、図3に示すように、インクカートリッジ2と圧力調整機構3との間に配設された第一のインク供給チューブ6a´(上部インク供給流路)が、途中において分岐して二股となって環状を有している。このように第一のインク供給チューブ6a´が環状にすることによって、圧力変動が環状流路内でキャンセルされることから、インクジェットヘッド5の圧力変動をより一層効果的に抑制することができる。
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the first
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
〔付記事項〕
本発明の一形態に係るインクジェット記録装置1A、1Bは、往復移動可能なインクジェットヘッド5と、インク貯留部3aを有し、上記インクジェットヘッド5に供給されるインクの圧力を当該インク貯留部3aにおいて調整する圧力調整機構3と、上記インク貯留部3aと上記インクジェットヘッド5とを繋ぐインク供給流路(第二のインク供給チューブ6bおよび第三のインク供給チューブ6c)とを備え、往復移動中のインクジェットヘッド5の加減速時に上記インク供給流路(第二のインク供給チューブ6bおよび第三のインク供給チューブ6c)を閉鎖する一方、インクジェットヘッドがインク吐出状態にあるときに上記インク供給流路(第二のインク供給チューブ6bおよび第三のインク供給チューブ6c)を開放する電磁弁4を上記インク貯留部3aよりもインク流路方向の下流に備えている。
[Additional Notes]
上記の構成によれば、インクジェットヘッド5と圧力調整機構3との間にインク供給流路(第二のインク供給チューブ6bおよび第三のインク供給チューブ6c)の開放と閉鎖をおこなう電磁弁4を備えている。これにより、インクジェットヘッド5の往復移動に伴って圧力調整機構3内(具体的にはインク貯留部内3a)の圧力が変動した場合であって、その変動がインクジェットヘッド5に伝わらない。よって、往復移動によるインクジェットヘッド5内のインクの圧力変動が効果的に抑制され、インクジェットヘッド5を最適に負圧制御することができて、インクジェットヘッド5のノズル面においてメニスカスの破壊が生じず、信頼性の高いインク吐出を実現することができる。
According to the above configuration, the
また、本発明の一形態に係るインクジェット記録装置1A、1Bは、上記の構成に加えて、往復移動中のインクジェットヘッド5の加減速時に上記インク供給流路(第二のインク供給チューブ6bおよび第三のインク供給チューブ6c)を閉鎖し、インクジェットヘッドがインク吐出状態にあるときに上記インク供給流路(第二のインク供給チューブ6bおよび第三のインク供給チューブ6c)を開放するように電磁弁4を制御する制御手段を更に備えている。
In addition to the above-described configuration, the ink
上記の構成によれば、制御手段によって電磁弁4を制御してインク供給流路(第二のインク供給チューブ6bおよび第三のインク供給チューブ6c)を閉鎖と開放とを調整することができる。
According to the above configuration, the
また、本発明の一形態に係るインクジェット記録装置1A、1Bは、上記の構成に加えて、上記電磁弁4は、電圧印加によって上記インク供給流路の開放と閉鎖をおこなう構成となっている。
In addition to the above configuration, the
上記の構成によれば、電磁弁を用いることによって、確実かつ簡易にインク供給流路(第二のインク供給チューブ6bおよび第三のインク供給チューブ6c)の閉鎖と開放を実現することができる。
According to the above configuration, by using the electromagnetic valve, it is possible to reliably and easily close and open the ink supply flow paths (second
また、本発明の一形態に係るインクジェット記録装置1Bは、上記の構成に加えて、上記圧力調整機構3にインクを供給するインクカートリッジ2と、上記インクカートリッジ2と上記圧力調整機構3とを繋ぐ第一のインク供給チューブ6a´とを更に備え、上記第一のインク供給チューブ6a´は途中で二股に分かれて環状を有している。
In addition to the above configuration, the ink jet recording apparatus 1B according to an aspect of the present invention connects the
上記の構成によれば、第一のインク供給チューブ6a´を環状にすることによって、圧力変動が環状流路内でキャンセルされることから、インクジェットヘッド5の圧力変動をより一層効果的に抑制することができる。
According to the above configuration, since the pressure fluctuation is canceled in the annular flow path by making the first
また、本発明の一形態に係るインクジェット記録装置1A、1Bにおいて、電磁弁4は、開閉時における圧力変動が±5/100気圧以下である。
Further, in the ink
上記の構成によれば、電磁弁4は圧力変動が比較的小さいことから、インクジェットヘッド5を最適に負圧制御することができ、より一層信頼性の高いインク吐出を実現することができる。
According to the above configuration, since the
上記の課題を解決するために、本発明に係る供給流路遮断制御方法は、往復移動可能なインクジェットヘッド5と、インク貯留部3aを有し、上記インクジェットヘッド5に供給されるインクの圧力を当該インク貯留部3aにおいて調整する圧力調整機構3と、上記インク貯留部3aと上記インクジェットヘッド5とを繋ぐインク供給流路(第二のインク供給チューブ6bおよび第三のインク供給チューブ6c)と、上記インク貯留部3aよりもインク流路方向の下流に設けられた、上記インク供給流路(第二のインク供給チューブ6bおよび第三のインク供給チューブ6c)を閉鎖可能な電磁弁4とを備えたインクジェット記録装置1A、1Bにおいておこなわれる供給流路遮断制御方法であって、往復移動中のインクジェットヘッド5の加減速時に上記インク供給流路が閉鎖されるよう上記電磁弁4を制御し、インクジェットヘッド5がインク吐出状態にあるときに上記インク供給流路を開放するように当該電磁弁4を制御する。
In order to solve the above-described problem, a supply flow path cutoff control method according to the present invention includes a
上記の構成によれば、インクジェットヘッド5と圧力調整機構3との間にインク供給流路(第二のインク供給チューブ6bおよび第三のインク供給チューブ6c)の開放と閉鎖をおこなう電磁弁4を備えている。これにより、インクジェットヘッド5の往復移動に伴って圧力調整機構3内(具体的にはインク貯留部3a内)の圧力が変動した場合であって、その変動がインクジェットヘッド5に伝わらない。よって、往復移動によるインクジェットヘッド5内のインクの圧力変動が効果的に抑制され、インクジェットヘッド5を最適に負圧制御することができて、インクジェットヘッド5のノズル面においてメニスカスの破壊が生じず、信頼性の高いインク吐出を実現することができる。
According to the above configuration, the
〔実施例1〕
図1に示すインクジェット記録装置1Aを用いてインクジェットヘッド5の圧力変動を確認した。その結果を図4に示す。図4は、インクジェットヘッド5内の圧力変動と、インクジェットヘッド5の位置との関係を示す図である。
[Example 1]
The pressure fluctuation of the
図4をみると、インクジェットヘッド5が最左端および最右端に到達した時点およびその前後わずかな期間に、電磁弁4を閉鎖することにより、電磁弁4の閉鎖期間においてインクジェットヘッド5内に大きな圧力変動は見られないことがわかる。
Referring to FIG. 4, when the
〔比較例1〕
先述した比較構成のインクジェット記録装置を本比較例のインクジェット記録装置として用いて、当該装置に具備されたインクジェットヘッド内の圧力変動を確認した。その結果を図2に示す。なお、比較例のインクジェット記録装置とは、本実施形態1のインクジェット記録装置1Aに設けられている圧力調整機構および電磁弁が無く、インクカートリッジとインクジェットヘッドとが、直接、繋がった構成のインクジェット記録装置である。
[Comparative Example 1]
The ink jet recording apparatus having the above-described comparative configuration was used as the ink jet recording apparatus of this comparative example, and the pressure fluctuation in the ink jet head provided in the apparatus was confirmed. The result is shown in FIG. The ink jet recording apparatus of the comparative example does not have the pressure adjustment mechanism and the electromagnetic valve provided in the ink
図2は、比較例のインクジェット記録装置による、インクジェットヘッド内の圧力変動と、インクジェットヘッドの位置との関係を示す図である。図2中において、実線がインクジェットヘッド内の圧力変動を示し、破線がインクジェットヘッドの位置を示す。横軸は時間(秒)を示す。インクジェットヘッドは計測開始時点で往復移動経路上の最左端に位置しており、1.5秒後に最右端へ到達し、そこから1.5秒後に最左端に戻るという往復移動を繰り返した。また、最左端および最右端に到達する前後では加速と減速とが行われた。一方、その間の直線部分はインクジェットヘッドが定速で移動していることを示す。その結果、図2に示すように、インクジェットヘッドが最左端および最右端に到達した時点およびその前後わずかな期間に、インクジェットヘッド内の圧力が変動していることがわかった。具体的には、インクジェットヘッドが最左端に到達した時点とその前後においてインクジェットヘッド内に比較的大きな正圧がかかっていることがわかった。一方、インクジェットヘッドが最右端に到達した時点とその前後においてインクジェットヘッド内に比較的大きな負圧がかかっていることがわかった。すなわち、比較例のインクジェット記録装置は、インクジェットヘッド内の圧力変動を効果的に抑制することができていないことがわかった。 FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the pressure fluctuation in the ink jet head and the position of the ink jet head by the ink jet recording apparatus of the comparative example. In FIG. 2, the solid line indicates the pressure fluctuation in the inkjet head, and the broken line indicates the position of the inkjet head. The horizontal axis indicates time (seconds). The ink jet head was positioned at the leftmost end on the reciprocating movement path at the start of measurement, and reached the rightmost end after 1.5 seconds and then reciprocated back and forth to the leftmost after 1.5 seconds. In addition, acceleration and deceleration were performed before and after reaching the leftmost end and the rightmost end. On the other hand, the straight line portion between them indicates that the inkjet head is moving at a constant speed. As a result, as shown in FIG. 2, it was found that the pressure in the inkjet head fluctuated at the time when the inkjet head reached the leftmost end and the rightmost end and for a short period before and after. Specifically, it was found that a relatively large positive pressure was applied to the ink jet head before and after the ink jet head reached the leftmost end. On the other hand, it was found that a relatively large negative pressure was applied in the ink jet head at the time when the ink jet head reached the rightmost end and before and after that time. That is, it was found that the ink jet recording apparatus of the comparative example could not effectively suppress the pressure fluctuation in the ink jet head.
なお、本発明に使用する電磁弁は、開閉動作時にノズル内でのメニスカスが破壊されないように構成する必要がある。例えば、開閉時における圧力変動が±5/100気圧(約5KPa)以下である電磁弁を用いることが好ましい。 In addition, it is necessary to comprise the solenoid valve used for this invention so that the meniscus in a nozzle may not be destroyed at the time of opening / closing operation | movement. For example, it is preferable to use an electromagnetic valve whose pressure fluctuation during opening and closing is ± 5/100 atm (about 5 KPa) or less.
以上のように、比較例のインクジェット記録装置の場合、インクジェットヘッドの往復移動に伴ってインクジェットヘッド内に圧力変動を生じさせている。これに対して、実施形態1の構成である実施例のインクジェット記録装置1Aによれば、圧力調整機構3よりも下流に電磁弁4を配設したことにより、第二のインク供給チューブ6bのインクの圧力波による影響、および、圧力調整機構3(インク貯留部3a)内に生じた圧力変動による影響が、インクジェットヘッド5の上流で遮断されてインクジェットヘッド5に及ばなかったために、比較例のインクジェット記録装置100に比べ、インクジェットヘッド5内の圧力変動を効果的に抑制することができていることが示された。
As described above, in the case of the ink jet recording apparatus of the comparative example, pressure fluctuation is generated in the ink jet head as the ink jet head reciprocates. On the other hand, according to the ink
本発明は、インクジェット記録装置に好適に利用することができる。 The present invention can be suitably used for an ink jet recording apparatus.
1A、1B インクジェット記録装置(供給流路遮断装置)
2 インクカートリッジ(インク供給部)
3 圧力調整機構
3a インク貯留部
4 電磁弁
5 インクジェットヘッド
6a 第一のインク供給チューブ
6a´ 第一のインク供給チューブ(上部インク供給流路)
6b 第二のインク供給チューブ
6c 第三のインク供給チューブ
10 被記録媒体
1A, 1B Inkjet recording device (supply channel blocking device)
2 Ink cartridge (ink supply unit)
DESCRIPTION OF
6b Second
Claims (6)
インク貯留部を有し、上記インクジェットヘッドに供給されるインクの圧力を当該インク貯留部において調整する圧力調整機構と、
上記インク貯留部と上記インクジェットヘッドとを繋ぐインク供給流路とを備え、
往復移動中のインクジェットヘッドの加減速時に上記インク供給流路を閉鎖する一方、インクジェットヘッドがインク吐出状態にあるときに上記インク供給流路を開放する弁を上記インク貯留部よりもインク流路方向の下流に備えていることを特徴とする供給流路遮断装置。 A reciprocating inkjet head;
A pressure adjusting mechanism that has an ink reservoir and adjusts the pressure of the ink supplied to the inkjet head in the ink reservoir;
An ink supply channel connecting the ink reservoir and the inkjet head;
The ink supply flow path is closed when the inkjet head is reciprocating during reciprocating movement, and a valve that opens the ink supply flow path when the inkjet head is in an ink ejection state is positioned in the direction of the ink flow path relative to the ink reservoir. The supply flow path cutoff device characterized by being provided downstream.
上記インク供給部と上記圧力調整機構とを繋ぐ上部インク供給流路とを更に備え、
上記上部インク供給流路は途中で二股に分かれて環状を有していることを特徴とする請求項1から3までの何れか1項に記載の供給流路遮断装置。 An ink supply unit for supplying ink to the pressure adjustment mechanism;
An upper ink supply channel connecting the ink supply unit and the pressure adjustment mechanism;
4. The supply flow path interrupting device according to claim 1, wherein the upper ink supply flow path is divided into two portions in the middle and has an annular shape. 5.
インク貯留部を有し、上記インクジェットヘッドに供給されるインクの圧力を当該インク貯留部において調整する圧力調整機構と、
上記インク貯留部と上記インクジェットヘッドとを繋ぐインク供給流路と、
上記インク貯留部よりもインク流路方向の下流に設けられた、上記インク供給流路を閉鎖可能な弁とを備えた供給流路遮断装置においておこなわれる供給流路遮断制御方法であって、
往復移動中のインクジェットヘッドの加減速時に上記インク供給流路が閉鎖されるよう上記弁を制御し、インクジェットヘッドがインク吐出状態にあるときに上記インク供給流路を開放するように当該弁を制御する供給流路遮断制御方法。 A reciprocating inkjet head;
A pressure adjusting mechanism that has an ink reservoir and adjusts the pressure of the ink supplied to the inkjet head in the ink reservoir;
An ink supply flow path connecting the ink reservoir and the inkjet head;
A supply flow path cutoff control method performed in a supply flow path cutoff device provided with a valve capable of closing the ink supply flow path provided downstream of the ink reservoir in the ink flow path direction,
The valve is controlled so that the ink supply channel is closed during acceleration / deceleration of the inkjet head during reciprocating movement, and the valve is controlled to open when the ink jet head is in an ink ejection state. Supply channel cutoff control method.
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