JP2017202622A - 液体除去装置、液体除去方法及び液体除去プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】流路内の残存液の効率的な除去を実現することを課題とする。【解決手段】液体除去装置は、圧力タンクと、圧力制御機構と、電磁弁と、制御部とを有する。圧力タンクは、正圧又は負圧を保持する。圧力制御機構は、正圧を保持するための圧力タンクを加圧する、又は、負圧を保持するための圧力タンクを減圧する。電磁弁は、流体の流路に配置される。制御部は、圧力制御機構と、電磁弁とを制御する。制御部は、電磁弁を閉駆動させ、圧力制御機構を制御して圧力タンクを加圧又は減圧する圧力制御動作と、電磁弁を開駆動させ、圧力タンク内の圧力を開放して流路へ通気させる圧力開放動作とを交互に繰り返し制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、液体除去装置、液体除去方法及び液体除去プログラムに関する。

従来、インクジェットの充填液交換作業では、流路内のインクを抜き、アセトン等の溶剤や洗浄液を流路内に通して洗浄し、流路内に空気を流して乾燥させる工程が実施される。これら一連の工程を実施することで、使用されたインクを取り除き、新たなインクの充填が可能となる。例えば、特許文献１（特開２００４−３５８６６７号公報）では、洗浄液に超音波振動を加え、超音波振動する洗浄液をインクジェットヘッドの流路に流通させ、気体を送って流路を乾燥させることで、インクジェットヘッドの流路内の異物を除去する技術が開示されている。

しかしながら、従来技術は、流路内の残存液の効率的な除去を実現することが困難であるという問題がある。インクジェットに使用されるインクや、上記工程で使用される洗浄液、アセトン等の溶剤は、それぞれ粘度が異なる液体である。アセトン等の溶剤が流路に残っている状態でインクを充填すると、インクの種類によってはインクが凝固する原因になり得る。このため、新たなインクを充填する場合には、流路内に空気を流して、流路内に残っている液体を押し出すとともに、流路内に残っている液体を十分に気化して乾燥させる工程が特に重要である。この点、従来技術は、洗浄液を流路に流通させた後に、気体を送って流路を乾燥させているだけであるため、実際には流路内に液体が残っていたり、流路内の液体が完全に気化されていなかったりする場合が有り得る。この結果、従来技術では、流路内の残存液の効率的な除去を実現できているとは言い難い。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、流路内の残存液の効率的な除去を実現することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る液体除去装置は、正圧又は負圧を保持するための圧力タンクと、正圧を保持するための前記圧力タンクを加圧する、又は、負圧を保持するための前記圧力タンクを減圧する圧力制御機構と、流体の流路に配置された電磁弁と、前記圧力制御機構と、前記電磁弁とを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記電磁弁を閉駆動させ、前記圧力制御機構を制御して前記圧力タンクを加圧又は減圧する圧力制御動作と、前記電磁弁を開駆動させ、前記圧力タンク内の圧力を開放して前記流路へ通気させる圧力開放動作とを交互に繰り返し制御する。

本発明の一つの様態によれば、流路内の残存液の効率的な除去を実現することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１に係る充填液交換装置の構成例を示す図である。 図２Ａは、実施の形態１に係る液滴吐出ヘッド部の本体にノズル面冶具が装着されている例を示す図である。 図２Ｂは、実施の形態１に係る液滴吐出ヘッド部の本体からノズル面冶具が取り外された例を示す図である。 図３は、実施の形態１に係る液体除去装置の構成例を示すブロック図である。 図４は、実施の形態１に係る圧力制御機構の制御例を説明する図である。 図５は、実施の形態１に係る乾燥工程におけるタイミングチャートの例を示す図である。 図６は、実施の形態１に係る乾燥工程の制御処理の流れの例を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態２に係る乾燥工程におけるタイミングチャートの例を示す図である。 図８は、実施の形態２に係る乾燥工程の制御処理の流れの例を示すフローチャートである。 図９は、実施の形態３に係る乾燥工程におけるタイミングチャートの例を示す図である。 図１０は、実施の形態３に係る乾燥工程の制御処理の流れの例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る液体除去装置、液体除去方法及び液体除去プログラムの実施の形態を説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。なお、各実施の形態は、内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることができる。

（実施の形態１）
［ヘッド洗浄工程の実施手順］
まず、充填液交換装置のヘッド洗浄工程の主な実施手順を説明する。一つの様態として、実施手順は以下の通りである。
（１）流路内のインク抜き
（２）洗浄液による流路内洗浄
（３）アセトン等の溶剤による流路内洗浄
（４）通気による流路内乾燥
（５）アセトン等の溶剤による流路内洗浄
（６）通気による流路内乾燥

上記の一連の工程を実施すると、数分から数十分の時間を要することになる。また、洗浄するヘッドの種類によっては、洗浄する経路が複数存在するため、経路をそれぞれに切り替えて実施すると、さらに時間を要することになる。ヘッドの洗浄時間を短縮することは、作業効率に関わる重要な問題である。従って、上記の一連の工程について、時間を短縮することが好ましい。

時間を短縮する方法としては、加圧ポンプや減圧ポンプ等の圧力制御機構の出力を上げて洗浄の効率を高める方法が考えられる。但し、加圧ポンプや減圧ポンプの出力を上げる場合には、ヘッドのノズル面にかかる圧力が規定の圧力を超えると、故障の要因になり得るため、加圧ポンプや減圧ポンプの出力を上限なしに上げることはできない。一般に、加圧ポンプや減圧ポンプの出力は、ヘッドのノズル面にかかる圧力について、規定の圧力を超えないように、所定の圧力を一定に保持するための制御が行なわれる。これらから、加圧ポンプや減圧ポンプの出力を上げて時間を短縮する方法は、容易に実現することが困難である。

また、時間を短縮する方法としては、上記工程のうち、何れか又はいくつかの工程を省略するという方法が考えられる。例えば、上記（１）の工程を省略し、インクが流路内に残っている状態で洗浄液を流路に送り、共洗いによって時間を短縮する方法が考えられる。また、アセトン等の溶剤による流路内洗浄や通気による流路内乾燥の工程は複数回実施されているため、上記（５）、（６）の工程を省略する方法が考えられる。これらは、流路内のインクを確実に取り除くことができれば有効な方法である。但し、上述したように工程を省略する場合には、洗浄液の使用量が増加してしまう可能性があり、また、インクが完全に取り除かれないままアセトンとインクとが反応した場合におけるインクの凝固・固着等の懸念がある。これらから、工程を省略する場合には、種々のインクや洗浄液の組み合わせについて検討することになるため、容易に実現することが困難である。

そこで、本実施の形態では、ヘッド洗浄工程の時間短縮のために、上記（４）、（６）の乾燥工程に着目し、流路内の残存液の効率的な除去を実現する。

［充填液交換装置の構成］
図１を用いて、実施の形態１に係る充填液交換装置の構成を説明する。図１は、実施の形態１に係る充填液交換装置の構成例を示す図である。

図１に示すように、充填液交換装置１００は、被試験対象である液滴吐出ヘッド部１０１を、流路継手４００、流路継手４０１及び流路継手４０２により着脱可能なように構成される。流路継手４００、流路継手４０１及び流路継手４０２は、着脱時における着脱の容易性や液垂れの防止を考慮し、チューブカップリングを採用することが好ましい。充填液交換装置１００では、主として、以下の２つの動作が行なわれる。一つ目の動作は、インクタンク１０６を流路継手４００又は流路継手４０２に接続し、流路継手４０１と電磁弁２０６との間を接続して行なわれるインク充填動作である。二つ目の動作は、電磁弁２０３と流路継手４００との間を接続し、流路継手４０１と電磁弁２０６との間を接続して行なわれるヘッド洗浄動作である。

インク充填動作では、減圧ポンプ２１１を動作させ、減圧タンク１０２内の圧力を所定の圧力に下げ、電磁弁２０６及び電磁弁２０７を開駆動させ、インクタンク１０６に貯留されたインクを液滴吐出ヘッド部１０１内へ充填させる。液滴吐出ヘッド部１０１内を通過したインクは、廃液タンク１０４に排出される。

ヘッド洗浄動作は、さらに４つの動作に分けることができる。一つ目の動作は、液滴吐出ヘッド部１０１内に充填済みの充填液を抜く充填液抜き動作である。二つ目の動作は、洗浄液タンク１０７内の洗浄液を流路に流す洗浄動作である。三つ目の動作は、洗浄液タンク１０８内の洗浄液を流路に流す洗浄動作である。四つ目の動作は、流路を乾燥させるために通気する乾燥動作である。

充填液抜き動作では、加圧ポンプ２１０を動作させ、加圧タンク１０９内の圧力を所定の圧力に上げて、電磁弁２０２、電磁弁２０３、電磁弁２０６及び電磁弁２０７を開駆動させて流路の充填液が抜かれる。また、充填液抜き動作では、加圧ポンプ２１０を動作させ、加圧タンク１０９内の圧力を所定の圧力に上げて、電磁弁２０２、電磁弁２０３、電磁弁２０５及び電磁弁２０７を開駆動させてノズル面の充填液が抜かれる。このとき、廃液は、廃液タンク１０４に排出される。

洗浄液タンク１０７を使用する洗浄動作では、加圧ポンプ２１０を動作させ、加圧タンク１０９内の圧力を所定の圧力に上げて、電磁弁２０４、電磁弁２０３、電磁弁２０６及び電磁弁２０７を開駆動させて、洗浄液タンク１０７に貯留されている洗浄液が流路に流される。また、洗浄液タンク１０７を使用する洗浄動作では、加圧ポンプ２１０を動作させ、加圧タンク１０９内の圧力を所定の圧力に上げて、電磁弁２０４、電磁弁２０３、電磁弁２０５及び電磁弁２０７を開駆動させて、洗浄液タンク１０７に貯留されている洗浄液がノズル面に流される。このとき、廃液は、廃液タンク１０４に排出される。

洗浄液タンク１０８を使用する洗浄動作では、加圧ポンプ２１０を動作させ、加圧タンク１０９内の圧力を所定の圧力に上げて、電磁弁２０１、電磁弁２０３、電磁弁２０５及び電磁弁２０８を開駆動させて、洗浄液タンク１０８に貯留されている洗浄液が流路に流される。また、洗浄液タンク１０８を使用する洗浄動作では、加圧ポンプ２１０を動作させ、加圧タンク１０９内の圧力を所定の圧力に上げて、電磁弁２０１、電磁弁２０３、電磁弁２０５及び電磁弁２０８を開駆動させて、洗浄液タンク１０８に貯留されている洗浄液がノズル面に流される。このとき、廃液は、廃液タンク１０３に排出される。

ここで、洗浄液タンク１０７を使用する洗浄動作と、洗浄液タンク１０８を使用する洗浄動作とで、洗浄液を排出する廃液タンクを分けている理由は、洗浄液タンク１０７の洗浄液や洗浄液タンク１０８の洗浄液、インクのそれぞれの液体の性質によっては混合できない場合があるためである。例えば、各液体を混合すると、凝固してしまう等の不都合が生じる可能性がある。従って、使用される洗浄液やインクの種類によっては、廃液タンクを分けなくても良い。

乾燥動作では、加圧ポンプ２１０を動作させ、加圧タンク１０９内の圧力を所定の圧力に上げて、電磁弁２０２、電磁弁２０３、電磁弁２０６及び電磁弁２０８を開駆動させて、流路の乾燥が行なわれる。特に、液滴吐出ヘッド部１０１内の流路４０５及び流路４０６（図２Ｂ参照）の乾燥が行なわれる。また、乾燥動作では、加圧ポンプ２１０を動作させ、加圧タンク１０９内の圧力を所定の圧力に上げて、電磁弁２０２、電磁弁２０３、電磁弁２０５及び電磁弁２０８を開駆動させて、ノズル面の乾燥が行なわれる。このとき、廃液は、廃液タンク１０３に排出される。

ここで、充填液抜き動作と乾燥動作とで、洗浄液を排出する廃液タンクを分けている理由は、上述した洗浄動作で廃液タンクを分けている理由と同様である。例えば、乾燥動作は、洗浄液タンク１０７を使用する洗浄動作と、洗浄液タンク１０８を使用する洗浄動作とが実施された後に行なわれるため、洗浄液とインクとの混合可否を考慮して、廃液の排出先を選択しなければならない場合がある。なお、乾燥動作は、加圧タンク１０９を使用した加圧によるものではなく、減圧タンク１０２を使用した減圧により実現されても良い。

電磁弁２００は、加圧タンク１０９の圧力を大気圧に戻す際に開駆動される。また、電磁弁２０９は、減圧タンク１０２の圧力を大気圧に戻す際に開駆動される。例えば、加圧ポンプ２１０や減圧ポンプ２１１の加減圧動作の開始前、又は開始後に圧力を大気圧に戻す。

廃液タンク１０３には、廃液の満杯状態を検知するための満杯検知センサ３０１が備えられている。また、廃液タンク１０４には、廃液の満杯状態を検知するための満杯検知センサ３０２が備えられている。各満杯検知センサによって廃液の満杯状態が検知された場合には、充填液のふきこぼれ等を防止するために、加圧ポンプ２１０の加圧動作や減圧ポンプ２１１の減圧動作が停止される。満杯検知センサは、一般にフロートセンサが使用されるが、非接触で検知できるファイバーセンサ等が使用されても良い。

圧力センサ３００は、加圧タンク１０９内の正圧を検出する。つまり、加圧タンク１０９は、正圧を保持するための圧力タンクである。また、圧力センサ３０３は、減圧タンク１０２内の負圧を検出する。つまり、減圧タンク１０２は、負圧を保持するための圧力タンクである。圧力センサ３００や圧力センサ３０３は、圧力タンク（例えば、加圧タンク１０９や減圧タンク１０２）内の圧力を検知する「圧力検知部」に対応する。

ワイピングユニット１０５は、洗浄動作において、ノズル面の洗浄（払拭）を行なう。図２Ａは、実施の形態１に係る液滴吐出ヘッド部１０１の本体にノズル面冶具が装着されている例を示す図である。ワイピング動作が行なわれる場合には、図２Ａに示す液滴吐出ヘッド部１０１の本体４０３と、着脱可能なノズル面冶具４０４を取り外し、ノズル面を露出させた状態でワイピングユニット１０５を動作させる。ワイピングの具体的方法については、本実施の形態の主眼ではないため詳細な説明を省略するが、種々の方法により実現可能である。

図２Ｂは、実施の形態１に係る液滴吐出ヘッド部１０１の本体４０３からノズル面冶具４０４が取り外された例を示す図である。図２Ｂに示す液滴吐出ヘッド部１０１の流路４０５（チューブ）及び流路４０６（チューブ）は、本体４０３から着脱可能であり、チューブ交換を容易にすることができる。本実施の形態に係る充填液交換装置１００の流路を成すチューブは、耐溶剤性能、耐薬品性能を有するチューブが使用されることが望ましい。

［液体除去装置の構成］
次に、図３を用いて、実施の形態１に係る液体除去装置５００の構成を説明する。図３は、実施の形態１に係る液体除去装置５００の構成例を示すブロック図である。

図３に示すように、液体除去装置５００は、制御部５０１と、電源部５０２と、操作部５０３と、その他のアクチュエータにより構成される。図３では、その他のアクチュエータとして、電磁弁２００〜電磁弁２０９、圧力制御機構であるポンプ（加圧ポンプ２１０、減圧ポンプ２１１）、フロートセンサ（満杯検知センサ３０１、満杯検知センサ３０２）、圧力センサ３００、圧力センサ３０３、ワイピングユニット１０５を図示している。これらのうち、制御部５０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や記憶装置、外部インタフェース等を有する。そして、制御部５０１は、記憶装置等に予め実装されたプログラムに従って、オペレータによる操作部５０３に対する操作により指定された動作を実現する。なお、操作は、外部インタフェースを介して、外部装置から行なうこともできる。

具体的には、制御部５０１は、圧力制御機構である加圧ポンプ２１０や減圧ポンプ２１１、流体（例えば、上述したインクや洗浄液等の液体、後述する圧力タンク開放による気体等）の流路に配置された電磁弁２００〜電磁弁２０９を制御する。例えば、制御部５０１は、電磁弁を閉駆動させ、圧力制御機構を制御して圧力タンク（例えば、加圧タンク１０９や減圧タンク１０２）を加圧又は減圧する圧力制御動作と、電磁弁を開駆動させ、圧力タンク内の圧力を開放して流路へ通気させる圧力開放動作とを交互に繰り返し制御する。電源部５０２は、商用交流電源又は直流電源を入力して直流電源に交換し、各部に供給する。

［圧力制御機構の制御］
次に、図４を用いて、実施の形態１に係る圧力制御機構の制御を説明する。図４は、実施の形態１に係る圧力制御機構の制御例を説明する図である。上述したように、圧力制御機構とは、加圧ポンプ２１０や減圧ポンプ２１１を指す。加圧の場合も減圧の場合も、制御方法は同一であるため、以下では加圧の場合を例に挙げて説明する。

制御部５０１には、圧力センサ３００及び圧力センサ３０３それぞれの検出信号が入力される。かかる検出信号は、アナログ信号であっても良いし、デジタル信号であっても良い。アナログ信号である場合には、信号は制御部５０１でＡＤ変換され、ＣＰＵの制御プログラムで所定の閾値と比較する工程を持つ。デジタル信号である場合には、デジタル値として制御プログラムで処理される。図４では、圧力値が閾値と比較された後の二値化された信号を入力される検出信号として説明する。閾値は、ヒステリシスを持つ。ヒステリシス幅は、「ΔＰ＝Ｐｔｈ＿ｈ−Ｐｔｈ＿ｌ」である。すなわち、入力される検出信号は、圧力ＰがＰｔｈ＿ｈ未満（又は、以上）であるときにＯＮ（Ｈｉｇｈ）となり、Ｐｔｈ＿ｈを超える（又は、以上）とＯＦＦ（Ｌｏｗ）となり、Ｐｔｈ＿ｌ以下（又は、未満）であるときに再びＯＮ（Ｈｉｇｈ）となる。

制御部５０１は、プログラムの制御に従って動作するポンプ制御の許可信号を保持する。ポンプ制御の許可信号は、ＣＰＵからアクセス可能なメモリ上のレジスタ値として保持すれば良く、ハード信号として持たなくても良い。図４では、ポンプ制御の許可信号の出力時間を制御時間Ｔｃとして表している。

図４では、ポンプ制御の許可信号は、Ｅｎａｂｌｅ状態をＨｉｇｈ「１」、Ｄｉｓａｂｌｅ状態をＬｏｗ「０」として表している。そして、プログラムの実行により、入力された検出信号と、ポンプ制御の許可信号との論理積による結果を用いて、ポンプを駆動させるためのポンプ制御の出力信号が出力される制御が行なわれる。これにより、任意の圧力による定圧力制御が可能となる。なお、本実施の形態では、ポンプの制御は全ての工程で定圧力制御としているが、後述する乾燥工程においては、ヘッドの故障の要因になる場合を除き、定圧力による制御が行なわれなくても良い。但し、制御を簡略化する観点から、定圧力による制御が行なわれることが好ましい。

［乾燥工程の制御処理１］
次に、図５を用いて、実施の形態１に係る乾燥工程におけるタイミングチャートを説明する。図５は、実施の形態１に係る乾燥工程におけるタイミングチャートの例を示す図である。なお、本実施の形態では、加圧ポンプ２１０を使用する場合を例に挙げて説明するが、減圧ポンプ２１１が使用されても良い。加圧ポンプ２１０が使用される場合には、圧力タンク内の圧力が正圧方向（基準圧力値よりも上側）に与圧されることになる。一方、減圧ポンプ２１１が使用される場合には、圧力タンク内の圧力が負圧方向（基準圧力値よりも下側）に与圧されることになる。つまり、本実施の形態において、正圧は基準圧力値よりも大きい値をとることに相当し、負圧は基準圧力値よりも小さい値をとることに相当する。

図５に示すように、ポンプ制御の許可信号がＥｎａｂｌｅ（許可）になると、加圧ポンプ２１０の動作が開始され、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が上昇する。加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」は、圧力センサ３００によって検知される。そして、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が開放圧力閾値「Ｐｏ」に達した場合に、電磁弁２０２及び電磁弁２０３等を開駆動（ＯＮ）して、加圧タンク１０９内の圧力を開放する。本実施の形態では、通電時に開き、非通電時に閉じるノーマルクローズタイプの電磁弁を使用した例を挙げているが、ノーマルオープンタイプの電磁弁を使用する構成としても良い。

ここで、開放圧力閾値とは、圧力タンク（例えば、加圧タンク１０９）内の圧力を開放して流路へ通気させる圧力開放動作を開始するための閾値である。開放圧力閾値は、任意に設定することができる。例えば、開放圧力閾値をより高く設定するほど、流路内に送る気流の流速を速くすることができるため、流路内の乾燥効率が向上する。但し、ヘッドや流路継手、チューブ等にかかる圧力が所定限度を超えてしまうと故障の原因になるため、開放圧力閾値は、所定限度を超えない範囲で決定される。

加圧タンク１０９内の圧力の開放後は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が徐々に減少する。加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」の減少に伴い、流路内に送られる気流の流速も遅くなる。このため、電磁弁２０２及び電磁弁２０３等を閉駆動させ、加圧タンク１０９へ圧力を付与する圧力制御動作を行なう。例えば、圧力タンク（例えば、加圧タンク１０９）内の圧力が、電磁弁（例えば、電磁弁２０２や電磁弁２０３）を開駆動させた状態で開放された圧力タンク内の圧力の変化が所定値未満になるときの圧力を表す基準圧力値「Ｐｓ」に達した場合に、圧力開放動作から圧力制御動作に切り替えられる。すなわち、基準圧力値は、電磁弁を開駆動した状態において、圧力タンク内の圧力がそれ以上変化しない圧力であり、理想的には大気圧と同一の圧力値になり得る。すなわち、基準圧力値のまま電磁弁を開駆動していても、流路内の乾燥を好適に実現できないため、圧力制御動作に移行させる。但し、実際にはシステム構成や圧力センサの特性等の影響によりオフセットが生じる場合がある。このため、基準圧力値は、オフセット分を考慮して設定される。

本実施の形態では、乾燥工程の間、圧力開放動作と圧力制御動作とを交互に繰り返し行なう。これにより、乾燥工程の時間内において、流路内にかかる平均圧力を高め、流路内の気流の平均流速を速くすることができるため、流路内の残存液の効率的な除去を実現することができる。

［乾燥工程の制御処理１のフロー］
次に、図６を用いて、実施の形態１に係る乾燥工程の制御処理の流れを説明する。図６は、実施の形態１に係る乾燥工程の制御処理の流れの例を示すフローチャートである。なお、図６では、圧力タンク内への与圧が正圧である場合、すなわち加圧タンク１０９内へ与圧する場合を例に挙げて説明する。

図６に示すように、制御部５０１は、電磁弁を閉駆動（ＯＦＦ）し（ステップＳ１０１）、ポンプ制御の許可信号を許可状態（Ｅｎａｂｌｅ）にする（ステップＳ１０２）。これにより、圧力タンク内への与圧が可能な状態になり、圧力制御動作が開始される。圧力センサ３００は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」を検知する（ステップＳ１０３）。制御部５０１は、圧力センサ３００によって検知された加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が、開放圧力閾値「Ｐｏ」に達したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。例えば、制御部５０１は、「Ｐｔ≧Ｐｏ」であるか否かを判定する。

このとき、制御部５０１は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が開放圧力閾値「Ｐｏ」に達した場合に（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、電磁弁を開駆動（ＯＮ）する（ステップＳ１０５）。これにより、加圧タンク１０９内の圧力が開放され、流路へ通気させる圧力開放動作が開始される。一方、制御部５０１は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が開放圧力閾値「Ｐｏ」に達していない場合に（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が基準圧力値「Ｐｓ」に達したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。例えば、制御部５０１は、「Ｐｔ≦Ｐｓ」であるか否かを判定する。加圧タンク１０９内の圧力が開放圧力閾値に達していない状態は、圧力制御動作が実施されているが未だ開放圧力閾値に達していない状態と、圧力開放動作が実施されている状態との２つの状態が有り得る。

このとき、制御部５０１は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が基準圧力値「Ｐｓ」に達した場合に（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、電磁弁を閉駆動（ＯＦＦ）する（ステップＳ１０７）。これにより、加圧タンク１０９内への与圧を要することにより、圧力開放動作から圧力制御動作に切り替えられる。一方、制御部５０１は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が基準圧力値「Ｐｓ」に達していない場合に（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０８の処理が実行される。加圧タンク１０９内の圧力が基準圧力値に達していない状態は、圧力制御動作が実施されているが未だ圧力開放閾値に達していない状態と、圧力開放動作が実施されているが未だ基準圧力値に達していない状態との２つの状態が有り得る。すなわち、圧力開放動作の実施中に基準圧力値に達していなければ圧力開放動作がそのまま継続され、圧力制御動作が実施されていれば圧力制御動作がそのまま継続される。

続いて、制御部５０１は、乾燥工程が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。例えば、乾燥工程は、予め時間が決められていても良いし、オペレータによる操作により工程が終了されても良い。乾燥工程が終了していない場合には（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１０３の処理が再度実行される。一方、乾燥工程が終了した場合に（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、制御部５０１は、ポンプ制御の許可信号を不許可状態（Ｄｉｓａｂｌｅ）にする（ステップＳ１０９）。なお、圧力タンク内への与圧が負圧である場合、すなわち減圧タンク１０２内へ与圧する場合には、上述した判定処理における不等号は逆になる。

［実施の形態１による効果］
上述したように、液体除去装置５００は、圧力制御動作と圧力開放動作とを交互に繰り返し制御するので、流路内にかかる平均圧力を高め、流路内の気流の平均流速を速くすることができるため、流路内の残存液の効率的な除去を実現することができる。また、液体除去装置５００は、圧力タンク内の圧力が基準圧力値に達した場合に、圧力開放動作から圧力制御動作に切り替えるので、無駄なく効率的に圧力タンク内に圧力を付与して、流路内の残存液の除去にかかる時間を短縮することができる。

（実施の形態２）
上記実施の形態１では、圧力タンク内の圧力が基準圧力値に達した場合に、圧力開放動作から圧力制御動作に切り替える場合を説明した。圧力開放動作から圧力制御動作への切り替えは、圧力タンク内の圧力が、基準圧力値と開放圧力閾値との間の値を表す開放停止圧力値に達した場合に行なうようにしても良い。そこで、実施の形態２では、圧力タンク内の圧力が開放停止圧力値に達した場合に、圧力開放動作から圧力制御動作に切り替える場合を説明する。

なお、実施の形態２では、実施の形態１と重複する記載はその詳細な説明を省略する場合がある。例えば、実施の形態２に係る充填液交換装置や液体除去装置の構成は、実施の形態１に係る充填液交換装置１００や液体除去装置５００の構成と同様である。実施の形態２では、実施の形態１とは異なる機能について説明する。

［乾燥工程の制御処理２］
図７を用いて、実施の形態２に係る乾燥工程におけるタイミングチャートを説明する。図７は、実施の形態２に係る乾燥工程におけるタイミングチャートの例を示す図である。なお、本実施の形態では、加圧ポンプ２１０を使用する場合を例に挙げて説明するが、減圧ポンプ２１１が使用されても良い。減圧ポンプ２１１が使用される場合には、圧力タンク内の圧力が負圧方向（基準圧力値よりも下側）に与圧されることになる。

図７に示すように、ポンプ制御の許可信号がＥｎａｂｌｅ（許可）になると、加圧ポンプ２１０の動作が開始され、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が上昇する。加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」は、圧力センサ３００によって検知される。そして、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が開放圧力閾値「Ｐｏ」に達した場合に、電磁弁２０２及び電磁弁２０３等を開駆動（ＯＮ）して、加圧タンク１０９内の圧力を開放する。

加圧タンク１０９内の圧力の開放後は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が徐々に減少する。加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」の減少に伴い、流路内に送られる気流の流速も遅くなる。このため、電磁弁２０２及び電磁弁２０３等を閉駆動させ、加圧タンク１０９へ圧力を付与する圧力制御動作を行なう。例えば、圧力タンク（例えば、加圧タンク１０９）内の圧力が、基準圧力値「Ｐｓ」と、開放圧力閾値「Ｐｏ」との間の値を表す開放停止圧力値「Ｐｃ」に達した場合に、圧力開放動作から圧力制御動作に切り替えられる。すなわち、基準圧力値「Ｐｓ」と、開放圧力閾値「Ｐｏ」との間の値を表す開放停止圧力値「Ｐｃ」を採用することで、圧力開放動作時に流路内に送られる気流の流速をより高速に維持することができ、流路内の乾燥の効率が向上する。

［乾燥工程の制御処理２のフロー］
次に、図８を用いて、実施の形態２に係る乾燥工程の制御処理の流れを説明する。図８は、実施の形態２に係る乾燥工程の制御処理の流れの例を示すフローチャートである。なお、図８では、圧力タンク内への与圧が正圧である場合、すなわち加圧タンク１０９内へ与圧する場合を例に挙げて説明する。また、図８では、実施の形態１に係る乾燥工程の制御処理と同様の処理についてはその説明を省略する。具体的には、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５の処理は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０５の処理と同様である。加えて、ステップＳ２０７〜ステップＳ２０９の処理は、ステップＳ１０７〜ステップＳ１０９の処理と同様である。

図８に示すように、制御部５０１は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が開放圧力閾値「Ｐｏ」に達していない場合に（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が開放停止圧力値「Ｐｃ」に達したか否かを判定する（ステップＳ２０６）。例えば、制御部５０１は、「Ｐｔ≦Ｐｃ」であるか否かを判定する。このとき、制御部５０１は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が開放停止圧力値「Ｐｃ」に達した場合に（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、電磁弁を閉駆動（ＯＦＦ）する（ステップＳ２０７）。これにより、加圧タンク１０９内の与圧を要することになり、圧力開放動作から圧力制御動作に切り替えられる。

一方、制御部５０１は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が開放停止圧力値「Ｐｃ」に達していない場合に（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、ステップＳ２０８の処理が実行される。加圧タンク１０９内の圧力が開放停止圧力値に達していない状態は、圧力制御動作が実施されているが未だ圧力開放閾値に達していない状態と、圧力開放動作が実施されているが未だ開放停止圧力値に達していない状態との２つの状態が有り得る。すなわち、圧力開放動作の実施中に開放停止圧力値に達していなければ圧力開放動作がそのまま継続され、圧力制御動作が実施されていれば圧力制御動作がそのまま継続される。なお、圧力タンク内への与圧が負圧である場合、すなわち減圧タンク１０２内へ与圧する場合には、上述した判定処理における不等号は逆になる。

［実施の形態２による効果］
上述したように、液体除去装置５００は、圧力タンク内の圧力が開放停止圧力値に達した場合に、圧力開放動作から圧力制御動作に切り替えるので、流路内の残存液のより効率的な除去を実現することができる。換言すると、液体除去装置５００は、圧力タンク内の圧力が、基準圧力値と開放圧力閾値との間の値である開放停止圧力値に達した場合に、圧力開放動作から圧力制御動作に切り替えるので、流路内にかかる平均圧力をより高め、流路内の気流の平均流速をより速くすることができるため、流路内の残存液の効率的な除去を実現することができる。

（実施の形態３）
上記実施の形態１や２では、乾燥工程においてはポンプ制御の許可信号をＥｎａｂｌｅ（許可）にする場合を説明した。ポンプ制御の許可信号は、圧力開放動作中はＤｉｓａｂｌｅ（不許可）にしても良い。そこで、実施の形態３では、圧力開放動作中にポンプ制御の許可信号をＤｉｓａｂｌｅ（不許可）にする場合を説明する。

なお、実施の形態３では、実施の形態１や２と重複する記載はその詳細な説明を省略する場合がある。例えば、実施の形態３に係る充填液交換装置や液体除去装置の構成は、実施の形態１に係る充填液交換装置１００や液体除去装置５００の構成と同様である。実施の形態３では、実施の形態１や２とは異なる機能について説明する。

［乾燥工程の制御処理３］
図９を用いて、実施の形態３に係る乾燥工程におけるタイミングチャートを説明する。図９は、実施の形態３に係る乾燥工程におけるタイミングチャートの例を示す図である。なお、本実施の形態では、加圧ポンプ２１０を使用する場合を例に挙げて説明するが、減圧ポンプ２１１が使用されても良い。減圧ポンプ２１１が使用される場合には、圧力タンク内の圧力が負圧方向（基準圧力値よりも下側）に与圧されることになる。

図９に示すように、ポンプ制御の許可信号がＥｎａｂｌｅ（許可）になると、加圧ポンプ２１０の動作が開始され、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が上昇する。加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」は、圧力センサ３００によって検知される。そして、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が開放圧力閾値「Ｐｏ」に達した場合に、電磁弁２０２及び電磁弁２０３等を開駆動（ＯＮ）して、加圧タンク１０９内の圧力を開放する。制御部５０１は、圧力開放動作が開始されると、ポンプ制御の許可信号をＤｉｓａｂｌｅ（不許可）にする。

加圧タンク１０９内の圧力の開放後は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が徐々に減少する。加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」の減少に伴い、流路内に送られる気流の流速も遅くなる。このため、電磁弁２０２及び電磁弁２０３等を閉駆動させ、加圧タンク１０９へ圧力を付与する圧力制御動作を行なう。制御部５０１は、圧力制御動作が開始されると、ポンプ制御の許可信号をＥｎａｂｌｅ（許可）にする。なお、図９では、実施の形態２と同様に、圧力タンク（例えば、加圧タンク１０９）内の圧力が、開放停止圧力値「Ｐｃ」に達すると、圧力開放動作から圧力制御動作に切り替えられる場合を例に挙げているが、実施の形態１と同様に、基準圧力値「Ｐｓ」を使用しても良い。

すなわち、本実施の形態では、電磁弁が開駆動され、圧力開放動作が実施されている間はポンプ制御を不許可にし、電磁弁が閉駆動され、圧力制御動作が実施されている間はポンプ制御を許可する。但し、ポンプの性能やシステムの構成によっては、ポンプ動作が開始されてから圧力タンクに与圧されるまで遅延時間が生じる場合がある。従って、ポンプ制御は、遅延時間を考慮して、電磁弁が閉駆動される前に与圧を開始する等のタイミングの調整を行なうようにしても良い。

［乾燥工程の制御処理３のフロー］
次に、図１０を用いて、実施の形態３に係る乾燥工程の制御処理の流れを説明する。図１０は、実施の形態３に係る乾燥工程の制御処理の流れの例を示すフローチャートである。なお、図１０では、圧力タンク内への与圧が正圧である場合、すなわち加圧タンク１０９内へ与圧する場合を例に挙げて説明する。また、図１０では、実施の形態２に係る乾燥工程の制御処理と同様の処理についてはその説明を省略する。具体的には、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５の処理は、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５の処理と同様である。加えて、ステップＳ３０７及びステップＳ３０８の処理は、ステップＳ２０６及びステップＳ２０７の処理と同様である。また、ステップＳ３１０及びステップＳ３１１の処理は、ステップＳ２０８及びステップＳ２０９の処理と同様である。

図１０に示すように、制御部５０１は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が開放圧力閾値「Ｐｏ」に達した場合に（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、電磁弁を開駆動（ＯＮ）する（ステップＳ３０５）。これにより、加圧タンク１０９内の圧力が開放され、流路へ通気させる圧力開放動作が開始される。そして、制御部５０１は、ポンプ制御の許可信号を不許可状態（Ｄｉｓａｂｌｅ）にする（ステップＳ３０６）。

また、制御部５０１は、加圧タンク１０９内の圧力「Ｐｔ」が開放停止圧力値「Ｐｃ」に達した場合に（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、電磁弁を閉駆動（ＯＦＦ）する（ステップＳ３０８）。これにより、加圧タンク１０９内のへの与圧を要することになり、圧力開放動作から圧力制御動作に切り替えられる。そして、制御部５０１は、ポンプ制御の許可信号を許可状態（Ｅｎａｂｌｅ）にする（ステップＳ３０９）。

［実施の形態３による効果］
上述したように、液体除去装置５００は、圧力開放動作中に、ポンプ制御の許可信号を不許可にするので、装置全体の電力消費を削減することができる。

（実施の形態４）
さて、これまで本発明に係る液体除去装置の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態以外にも種々の異なる形態にて実施されて良いものである。そこで、（１）時間に応じた動作の切り替え、（２）構成、（３）プログラム、について異なる実施の形態を説明する。

（１）時間に応じた動作の切り替え
上記実施の形態では、圧力センサ３００や圧力センサ３０３等によって検知された圧力タンク（例えば、加圧タンク１０９や減圧タンク１０２）内の圧力値と、各種閾値（例えば、開放圧力閾値や基準圧力値、開放停止圧力値等）との比較を行ない、電磁弁を開駆動又は閉駆動させ、圧力開放動作と圧力制御動作とを切り替える場合を説明した。圧力開放動作と圧力制御動作との切り替えは、時間に応じて行なわれるようにしても良い。動作切り替えのための時間は、圧力タンクの性能や大きさ、装置構成等に応じて異なるものとなる。液体除去装置５００は、圧力タンクや装置構成等に応じた切り替え時間を予め保持し、該時間に応じて、圧力開放動作と圧力制御動作とを切り替える。なお、流路内に送られる気流の流速をより高速に維持したいか否かに応じて、切り替え時間を選択できるようにしても良い。時間に応じて動作を切り替える場合には、圧力タンク内の圧力を検知するセンサは不要となる。

（２）構成
上記文書中や図面中等で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタ等を含む情報は、特記する場合を除いて任意に変更することができる。また、図示した装置の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、装置の分散又は統合の具体的形態は、図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負担や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に、分散又は統合することができる。

上記実施の形態では、圧力タンク内の圧力が基準圧力値に達したときに圧力開放動作から圧力制御動作に切り替える場合と、圧力タンク内の圧力が開放停止圧力値に達したときに圧力開放動作から圧力制御動作に切り替える場合とを説明した。圧力開放動作から圧力制御動作に切り替える際のトリガとなる、圧力タンク内の圧力の閾値は、乾燥工程において、基準圧力値が使用されても開放停止圧力値が使用されても良い（混在しても良い）。例えば、最初の閾値判定では圧力タンク内の圧力が基準圧力値に達したか否かを判定するようにして、次の判定では圧力タンク内の圧力が開放停止圧力値に達したか否かを判定するようにしても良い。

（３）プログラム
また、液体除去装置５００で実行される液体除去プログラムは、一つの様態として、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。また、液体除去装置５００で実行される液体除去プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしても良い。また、液体除去装置５００で実行される液体除去プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成しても良い。また、液体除去装置５００で実行される液体除去プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成しても良い。

液体除去装置５００で実行される液体除去プログラムは、上述した制御部５０１を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵが記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、制御部５０１が主記憶装置上にロードされ、制御部５０１が主記憶装置上に生成されるようになっている。

５００ 液体除去装置
５０１ 制御部
５０２ 電源部
５０３ 操作部
２００〜２０９ 電磁弁
２１０，２１１ ポンプ
３０１，３０２ フロートセンサ
３００，３０３ 圧力センサ
１０５ ワイピングユニット

特開２００４−３５８６６７号公報

Claims (7)

1. 正圧又は負圧を保持するための圧力タンクと、
   正圧を保持するための前記圧力タンクを加圧する、又は、負圧を保持するための前記圧力タンクを減圧する圧力制御機構と、
   流体の流路に配置された電磁弁と、
   前記圧力制御機構と、前記電磁弁とを制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記電磁弁を閉駆動させ、前記圧力制御機構を制御して前記圧力タンクを加圧又は減圧する圧力制御動作と、前記電磁弁を開駆動させ、前記圧力タンク内の圧力を開放して前記流路へ通気させる圧力開放動作とを交互に繰り返し制御する
   ことを特徴とする液体除去装置。
2. 前記圧力タンク内の圧力を検知する圧力検知部をさらに有し、
   前記制御部は、検知された前記圧力タンク内の圧力が、前記電磁弁を開駆動させた状態で開放された前記圧力タンク内の圧力の変化が所定値未満になるときの圧力を表す基準圧力値に達した場合に、前記圧力開放動作から前記圧力制御動作に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の液体除去装置。
3. 前記圧力タンク内の圧力を検知する圧力検知部をさらに有し、
   前記制御部は、検知された前記圧力タンク内の圧力が、前記圧力開放動作を開始するための閾値を表す開放圧力閾値に達した場合に、前記圧力制御動作から前記圧力開放動作に切り替え、検知された前記圧力タンク内の圧力が、前記電磁弁を開駆動させた状態で開放された前記圧力タンク内の圧力の変化が所定値未満になるときの圧力を表す基準圧力値と、前記開放圧力閾値との間の値を表す開放停止圧力値に達した場合に、前記圧力開放動作から前記圧力制御動作に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の液体除去装置。
4. 前記制御部は、前記圧力制御動作と前記圧力開放動作とを、予め定められた時間に応じて切り替えることを特徴とする請求項１に記載の液体除去装置。
5. 前記制御部は、前記圧力開放動作中に、前記圧力制御機構に対する制御信号を無効にすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の液体除去装置。
6. 正圧又は負圧を保持するための圧力タンクと、
   正圧を保持するための前記圧力タンクを加圧する、又は、負圧を保持するための前記圧力タンクを減圧する圧力制御機構と、
   流体の流路に配置された電磁弁と、を有する液体除去装置による液体除去方法であって、
   前記電磁弁を閉駆動させ、前記圧力制御機構を制御して前記圧力タンクを加圧又は減圧する圧力制御動作と、前記電磁弁を開駆動させ、前記圧力タンク内の圧力を開放して前記流路へ通気させる圧力開放動作とを交互に繰り返し制御するステップ
   を含むことを特徴とする液体除去方法。
7. 正圧又は負圧を保持するための圧力タンクと、
   正圧を保持するための前記圧力タンクを加圧する、又は、負圧を保持するための前記圧力タンクを減圧する圧力制御機構と、
   流体の流路に配置された電磁弁と、を有する液体除去装置に、
   前記電磁弁を閉駆動させ、前記圧力制御機構を制御して前記圧力タンクを加圧又は減圧する圧力制御動作と、前記電磁弁を開駆動させ、前記圧力タンク内の圧力を開放して前記流路へ通気させる圧力開放動作とを交互に繰り返し制御するステップ
   を実行させるための液体除去プログラム。

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