JP2018154068A - 液体循環装置、液体を吐出する装置 - Google Patents
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Abstract
Description
液体吐出ヘッドを介して液体が循環する循環経路を有し、
前記循環経路には、複数の液体吐出ヘッドの供給口に通じる第1マニホールドと、
前記複数の液体吐出ヘッドの排出口に通じる第2マニホールドと、を含み、
前記第1マニホールドから前記液体吐出ヘッドの供給口までの流体抵抗をRin、
前記第2マニホールドから前記液体吐出ヘッドの排出口までの流体抵抗をRout、とするとき、
Rin<Rout
の関係が成り立っている
構成とした。
液面検知手段211で第2サブタンク210の液体不足を検知すると、第2送液ポンプ203を駆動して、メインタンク201から液体経路289を介して、液面検知手段211の検知結果で液面が満タンとなるまで第2サブタンク210に液体供給を行う。
(2)第2サブタンク210−第1サブタンク220への液体フロー
第1送液ポンプ202を駆動して、第2サブタンク210から液体経路284を介して第1サブタンク220に液体を送液することができる。
第1調整装置206によって第1サブタンク220を目標圧力(例えば、加圧となる圧力)とする。一方、第2調整装置207によって第2サブタンク210を目標圧力(例えば負圧となる圧力)とする。
Pn-Pin=I×Rin
Pout-Pn=I×Rout
ここで、両辺からIを削除して、変形させると、(1)式が得られる。
液面検知手段291で第3サブタンク290の液体不足を検知すると、第3送液ポンプ209を駆動して、メインタンク201から液体経路289を介して、液面検知手段291の検知結果で液面が満タンとなるまで第3サブタンク290に液体供給を行う。
(2)第3サブタンク290−第1サブタンク220への液体フロー
第1送液ポンプ202を駆動して、第3サブタンク290から液体経路284を介して第1サブタンク220に液体を送液することができる。
(3)第2サブタンク210−第3サブタンク290への液体フロー
第2送液ポンプ203を駆動して、第2サブタンク210から液体経路283を介して第3サブタンク290にエネルギー液体を送液することができる。
圧力センサ233による検知圧力が目標圧力(例えば、加圧となる圧力)となるまで第1送液ポンプ202を駆動して第1サブタンク220に液体を供給する。また、圧力センサ243の検知圧力が目標圧力(例えば負圧となる圧力)となるまで第2送液ポンプ203を駆動して第3サブタンク290に液体を送液する。
マニホールド2の圧力:Pout
メニスカス圧力:Pm
チャンネル総数:N
供給系の流体抵抗(供給側):Rin
排出系の流体抵抗(排出側):Rout
ヘッド内流体抵抗(供給側)Rhead_in1は、ヘッド内の各個別の供給側流体抵抗部を含む供給流路及び個別液室の各流体抵抗の総和である。
ヘッド内流体抵抗(排出側):Rhead_out1
ヘッド内流体抵抗(排出側)Rhead_out1は、ヘッド内の各個別の排出側流体抵抗部を含む排出流路の各流体抵抗の総和である。
ヘッド合成流体抵抗(供給側)Rhead inは、ヘッド内流体抵抗(供給側)Rhead_in1の並列接続を合成した流体抵抗である。
ヘッド合成流体抵抗(排出側):Rhead_out=Rhead_out1/N
ヘッド合成流体抵抗(排出側)Rhead_outは、ヘッド内流体抵抗(排出側)Rhead_out1の並列接続を合成した流体抵抗である。
Rr1=Rhead_out1/Rhead_in1
ヘッド内の抵抗比Rr1は、各個別液室の供給側と排出側の流体抵抗比である。
抵抗係数αは、後述するヘッド吐出量Qhead1で吐出を行った場合に、個別液室の供給側と排出側の流体抵抗の割合に応じて、流れる流量が決まるので、その係数をαとする。なお、「*」は乗算の意味である。
抵抗係数βは、後述するヘッド吐出量Qhead1で吐出を行った場合に、個別液室の供給側と排出側の流体抵抗の割合に応じて、流れる流量が決まるので、その係数をβとする。
ヘッド合成抵抗係数β=Rhead_in/(Rhead_in*Rhead_out)
フロースルー循環量Qftは、全チャンネルに、常時、循環させるフロースルーとしての循環量である。各チャンネルに同一の循環量Qft1が流れるので、各チャンネルの総和の流量となる。
循環量(供給側)Qinは、全チャンネル分の供給側の循環量である。
循環量(排出側)Qout=Qft−β×Qhead
循環量(排出側)Qoutは、全チャンネル分の排出側の循環量である。
フロースルー循環量Qft1は、1チャンネル当たりに、常時、循環させるフロースルーとしての循環量である。
循環量(供給側)Qin1は、上記フロースルー循環量Qft1に追加して、後述するヘッド吐出量Qhead1で吐出を行った分を考慮した供給側の1チャンネル当たりの循環量である。
循環量(排出側):Qout1=Qft1-β×Qhead1
循環量(排出側)Qout1は、上記フロースルー循環量Qft1に追加して、後述するヘッド吐出量Qhead1で吐出を行った分を考慮したは排出側の1チャンネル当たりの循環量である。
ヘッド吐出流量(1ch)Qhead1
ヘッド吐出流量(1ch)Qhead1は、1チャンネル当たりの吐出流量
ヘッド合成吐出流量Qhead=N×Qhead1
ヘッド合成吐出流量Qheadは、ヘッド全体の吐出流量である。
Pin−Pa=Rin×Qinから
Pa=Pin−Rin×Qin・・・(3)
Pb−Pout=Rout×Qoutから
Pb=Pout+Rout×Qout・・・(4)
Qin1=Qfti+α×Qhead1・・・(5)
Qout1=Qfti−β×Qhead1・・・(6)
Qin1=Qout1=Qfti
となる。
Pm−Pa=Rhead_in1×Qin1
Pb―Pm=Rhead_out1×Qout1
Pm−(Pin−Rin×Qin)=Rhead_in1×Qin1・・・(7)
Pout+Rout×Qout−Pm=Rhead_out1×Qout1・・・(8)
Pm={Pout+Rout×Qout+Rr1×Qr1×(Pin−Rin×Qin)}/(1+Rr1×Qr1)・・・(9)
計算例No.1と計算例No.2の違いは、供給系の流体抵抗(供給側)Rinを、1.00E+10から1.00E+7まで小さくした点である。計算例No.1のメニスカス圧力Pmは「−2658(Pa)」となるのに対し、計算例No.2のメニスカス圧力Pmは「−993(Pa)」となり、供給系の流体抵抗(供給側)Rinを小さくすると、メニスカス負圧が小さくなることが分かる。
計算例No.3は、計算例No.1の供給系の流体抵抗(供給側)Rinと供給系の流体抵抗(排出側)Routの設定のままで、計算例No.2のメニスカス圧力Pmと同等になるように、マニホールド1の圧力Pinを変化させた計算結果である。
計算例No.4はヘッドからの吐出も考慮した計算結果である。ヘッド吐出量Qheadとヘッド合成吐出流量Qhead1に吐出流量を与えることで、循環量(供給側)Qin、循環量(排出側)Qout、循環量(供給側)Qin1、循環量(排出側)Qout1の流量が計算例No.1に比較して変化する。
計算例No.5は、計算例No.4の条件に追加して、供給系の流体抵抗(供給側)Rinを1.00E10から1.00E7まで小さくした場合に吐出を行ったときの計算結果である。
10 連続体
50 ヘッドユニット
100 液体吐出ヘッド(ヘッド)
200 液体供給装置
201 メインタンク(液体貯留手段)
202 第1送液ポンプ
203 第2送液ポンプ
209 第3送液ポンプ
210 第2サブタンク
220 第1サブタンク
230 第1マニホールド
240 第2マニホールド
260 脱気装置
290 第3サブタンク
1000 印刷装置(液体を吐出する装置)
Claims (4)
- 液体吐出ヘッドを介して液体が循環する循環経路を有し、
前記循環経路には、複数の液体吐出ヘッドの供給口に通じる第1マニホールドと、
前記複数の液体吐出ヘッドの排出口に通じる第2マニホールドと、を含み、
前記第1マニホールドから前記液体吐出ヘッドの供給口までの流体抵抗をRin、
前記第2マニホールドから前記液体吐出ヘッドの排出口までの流体抵抗をRout、とするとき、
Rin<Rout
の関係が成り立っている
ことを特徴とする液体循環装置。 - 液体吐出ヘッドを介して液体が循環する循環経路を有し、
前記循環経路には、複数の液体吐出ヘッドの供給口に通じる第1マニホールドと、
前記複数の液体吐出ヘッドの排出口に通じる第2マニホールドと、を含み、
前記第1マニホールドから前記液体吐出ヘッドの供給口までの経路の長さをLin、
前記第2マニホールドから前記液体吐出ヘッドの排出口までの経路の長さをLout、とするとき。
Lin<Lout
の関係が成り立っている
ことを特徴とする液体循環装置。 - 液体吐出ヘッドを介して液体が循環する循環経路を有し、
前記循環経路には、複数の液体吐出ヘッドの供給口に通じる第1マニホールドと、
前記複数の液体吐出ヘッドの排出口に通じる第2マニホールドと、を含み、
前記第2マニホールドは前記第1マニホールドより上方に配置され、
前記液体吐出ヘッドの供給口から前記第1マニホールドまでの高さをHin、
前記液体吐出ヘッドの排出口から前記第2マニホールドまでの高さをHout、とするとき、
Hin<Hout
の関係が成り立っている
ことを特徴とする液体循環装置。 - 複数の液体吐出ヘッドと、
請求項1ないし3のいずれかに記載の液体循環装置と、を備えている
ことを特徴とする液体を吐出する装置。
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