JP2021154514A - Ink jet printing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インク循環式のインクジェット印刷装置に関する。 The present invention relates to an ink circulation type inkjet printing apparatus.
インクジェットヘッドの上流側に配置されたタンクと、インクジェットヘッドと、その下流側に配置されたタンクとの間でインクを循環させつつ、インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷するインク循環式のインクジェット印刷装置が知られている。 Ink circulation type inkjet printing that prints by ejecting ink from the inkjet head while circulating ink between the tank arranged on the upstream side of the inkjet head, the inkjet head, and the tank arranged on the downstream side thereof. The device is known.
このようなインクジェット印刷装置として、インクジェットヘッドより高い位置に上流側のタンクを配置し、上流側のタンクとインクジェットヘッドのノズル面との間の水頭圧によりインクジェットヘッドへ上流側のタンクからインクを供給するものがある(特許文献1参照)。この構成では、ポンプを用いて上流側のタンクにインク循環のための圧力を生成する構成に比べて、ポンプの脈動によるノズル圧の脈動を抑制できるメリットがある。 As such an inkjet printing device, an upstream tank is arranged at a position higher than the inkjet head, and ink is supplied to the inkjet head from the upstream tank by the hydraulic head pressure between the upstream tank and the nozzle surface of the inkjet head. There is something to do (see Patent Document 1). This configuration has an advantage that the pulsation of the nozzle pressure due to the pulsation of the pump can be suppressed as compared with the configuration in which the pressure for ink circulation is generated in the tank on the upstream side by using the pump.
上記のような構成では、インク循環を行わない待機中は、インクジェットヘッドの上流側のタンクを密閉状態にする必要がある。上流側のタンクからインクジェットヘッドへインクが流れてノズルからインクが漏れることを防止するためである。 In the above configuration, it is necessary to seal the tank on the upstream side of the inkjet head during standby when ink circulation is not performed. This is to prevent ink from flowing from the tank on the upstream side to the inkjet head and leaking from the nozzle.
しかしながら、待機中にインクジェットヘッドの上流側のタンクを密閉状態とすると、環境温度の変化により、当該タンク内の圧力が変動することがある。そして、このタンクの圧力変動により、インクジェットヘッドのノズル圧が変動し、ノズル内のインクのメニスカスが破壊されるおそれがある。メニスカスが破壊されると、ノズルからのインク漏れが生じたり、上流側のタンクから下流側のタンクへインクが流れて下流側のタンクがオーバーフローしたりするおそれがある。 However, if the tank on the upstream side of the inkjet head is closed during standby, the pressure inside the tank may fluctuate due to a change in the environmental temperature. Then, due to the pressure fluctuation of this tank, the nozzle pressure of the inkjet head fluctuates, and the meniscus of the ink in the nozzle may be destroyed. If the meniscus is destroyed, ink may leak from the nozzle, or ink may flow from the upstream tank to the downstream tank and the downstream tank may overflow.
本発明は上記に鑑みてなされたもので、インク循環時にはインクジェットヘッドの上流側のタンクとインクジェットヘッドのノズル面との間の水頭圧によりインクジェットヘッドへ上流側のタンクからインクを供給しつつ、待機中におけるメニスカスの破壊を抑えることができるインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above. During ink circulation, the head pressure between the tank on the upstream side of the inkjet head and the nozzle surface of the inkjet head causes the ink jet head to be supplied with ink from the tank on the upstream side while standing by. It is an object of the present invention to provide an inkjet printing apparatus capable of suppressing the destruction of meniscus inside.
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット印刷装置は、インクを吐出するノズルが開口したノズル面を有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに供給するインクを貯留する第1タンクと、前記インクジェットヘッドで消費されなかったインクを受け取る第2タンクと、前記第1タンク、前記インクジェットヘッド、および前記第2タンクの間でインク循環を行うための循環経路とを備え、前記循環経路を介したインク循環時において、前記第1タンクのインクの液面が前記ノズル面より高い位置にあり、前記第1タンクと前記ノズル面との間の水頭圧により前記第1タンクから前記インクジェットヘッドにインクが供給され、インク循環を行わない待機状態において、前記第1タンクのインクの液面および前記第2タンクのインクの液面が前記ノズル面より低い位置にあり、前記第1タンクおよび前記第2タンクは大気開放されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the inkjet printing apparatus of the present invention includes an inkjet head having a nozzle surface in which a nozzle for ejecting ink is open, a first tank for storing ink to be supplied to the ink head, and the ink head. A second tank for receiving the unconsumed ink and a circulation path for circulating ink between the first tank, the inkjet head, and the second tank are provided, and when the ink is circulated through the circulation path. In the above, the liquid level of the ink in the first tank is higher than the nozzle surface, and the ink is supplied from the first tank to the inkjet head by the water head pressure between the first tank and the nozzle surface. In the standby state in which ink circulation is not performed, the liquid level of the ink in the first tank and the liquid level of the ink in the second tank are lower than the nozzle surface, and the first tank and the second tank are open to the atmosphere. It is characterized by being done.
本発明のインクジェット印刷装置によれば、インク循環時にはインクジェットヘッドの上流側のタンクとインクジェットヘッドのノズル面との間の水頭圧によりインクジェットヘッドへ上流側のタンクからインクを供給しつつ、待機中におけるメニスカスの破壊を抑えることができる。 According to the inkjet printing apparatus of the present invention, during ink circulation, ink is supplied to the inkjet head from the tank on the upstream side by the water head pressure between the tank on the upstream side of the inkjet head and the nozzle surface of the inkjet head, and the ink is in standby. The destruction of the meniscus can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or equivalent parts and components are designated by the same or equivalent reference numerals throughout the drawings.
以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 The embodiments shown below exemplify an apparatus or the like for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention includes the material, shape, structure, arrangement, etc. of each component. Is not specified as the following. The technical idea of the present invention can be modified in various ways within the scope of claims.
図1は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示すブロック図である。図2は、図1に示すインクジェット印刷装置の印刷部および圧力生成部の概略構成図である。なお、以下の説明における上下方向は鉛直方向であり、図2における紙面の上下を上下方向とする。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an inkjet printing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a printing unit and a pressure generating unit of the inkjet printing apparatus shown in FIG. In the following description, the vertical direction is the vertical direction, and the vertical direction of the paper surface in FIG. 2 is the vertical direction.
図1に示すように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置1は、4つの印刷部2と、圧力生成部3と、搬送部4と、制御部5とを備える。
As shown in FIG. 1, the inkjet printing apparatus 1 according to the present embodiment includes four
印刷部2は、インクを循環させつつ、搬送部4により搬送される用紙にインクを吐出して画像を印刷する。4つの印刷部2は、それぞれ異なる色(例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)のインクを吐出する。4つの印刷部2は、吐出するインクの色が異なる以外は、同様の構成を有する。
The
図2に示すように、印刷部2は、インクジェットヘッド11と、インク循環機構12と、インク供給部13とを備える。なお、図2に示す印刷部2の構成は1色分であり、上述のように、4つの印刷部2がそれぞれ同様の構成を有する。
As shown in FIG. 2, the
インクジェットヘッド11は、インク循環機構12により供給されるインクを吐出する。インクジェットヘッド11は、複数のヘッドモジュール16を有する。
The
ヘッドモジュール16は、インクを貯留するインクチャンバ(図示せず)と、インクを吐出する複数のノズル(図示せず)と、ノズルが開口したノズル面16aとを有する。インクチャンバ内には、ピエゾ素子(図示せず)が配置されている。ピエゾ素子の駆動により、ノズルからインクが吐出される。ノズル面16aは、搬送部4により搬送される用紙に対向するヘッドモジュール16の下面である。
The
インク循環機構12は、インクを循環させつつインクジェットヘッド11にインクを供給する。インク循環機構12は、加圧タンク(第1タンクに相当)21と、加圧タンク液面センサ22と、分配器23と、集合器24と、負圧タンク(第2タンクに相当)25と、負圧タンク液面センサ26と、インク循環管27〜29と、インク循環ポンプ(送液部に相当)30とを備える。
The
加圧タンク21は、インクジェットヘッド11に供給するインクを貯留する。加圧タンク21のインクは、インク循環管27および分配器23を介してインクジェットヘッド11に供給される。すなわち、加圧タンク21は、インクの循環方向におけるインクジェットヘッド11の上流側に配置されている。加圧タンク21内には、インクの液面21a上に空気層が形成されている。加圧タンク21は、後述の加圧連通管52を介して、後述の加圧共通気室51に接続されている。
The
加圧タンク21は、負圧タンク25から加圧タンク21へのインクの送液を行ったときの加圧タンク21の液面21aの変動量が負圧タンク25の液面25aの変動量よりも大きくなる形状に形成されている。具体的に、本実施の形態では、加圧タンク21および負圧タンク25は中空状の直方体形状に形成されており、加圧タンク21の水平面に沿った断面積が、負圧タンク25の水平面に沿った断面積より小さい。
In the
加圧タンク液面センサ22は、加圧タンク21の液面21aが、所定の加圧側循環時基準位置に到達しているか否かを検出するためのものである。加圧タンク液面センサ22は、加圧タンク21の液面21aが加圧側循環時基準位置と同じかそれより高い位置にある場合に「オン」を示す信号を出力し、液面21aが加圧側循環時基準位置より低い位置にある場合に「オフ」を示す信号を出力する。
The pressure tank
加圧側循環時基準位置は、インクジェットヘッド11のノズル面16aより高い位置にある。加圧側循環時基準位置は、加圧タンク21とノズル面16aとの間の水頭圧により、インク循環時における所定の循環流量を生成できる液面21aの高さ位置として設定されている。
The reference position during circulation on the pressurizing side is higher than the
分配器23は、インク循環管27を介して加圧タンク21から供給されるインクを、インクジェットヘッド11の各ヘッドモジュール16に分配する。
The
集合器24は、インクジェットヘッド11で消費されなかったインクを各ヘッドモジュール16から集める。集合器24により集められたインクは、インク循環管28を介して負圧タンク25へと流れる。
The
負圧タンク25は、インクジェットヘッド11で消費されなかったインクを集合器24から受け取って貯留する。すなわち、負圧タンク25は、インクの循環方向におけるインクジェットヘッド11の下流側に配置されている。負圧タンク25内には、インクの液面25a上に空気層が形成されている。負圧タンク25は、後述の負圧連通管59を介して、後述の負圧共通気室58に接続されている。
The
負圧タンク液面センサ26は、負圧タンク25の液面25aが、所定の負圧側循環時基準位置に到達しているか否かを検出するためのものである。負圧タンク液面センサ26は、負圧タンク25の液面25aが負圧側循環時基準位置と同じかそれより高い位置にある場合に「オン」を示す信号を出力し、液面25aが負圧側循環時基準位置より低い位置にある場合に「オフ」を示す信号を出力する。
The negative pressure tank
負圧側循環時基準位置は、インクジェット印刷装置1がインク循環を行わない待機状態から、負圧タンク25から加圧タンク21へインクを送液して加圧タンク21の液面21aが加圧側循環時基準位置に到達したときの負圧タンク25の液面25aの高さ位置になっている。
At the reference position during circulation on the negative pressure side, ink is sent from the
ここで、インクジェット印刷装置1の待機状態では、図2のように、加圧タンク21の液面21aおよび負圧タンク25の液面25aは、ノズル面16aより低い位置において、互いに同じ高さ位置にある。待機状態における液面21a,25aの高さ位置である待機時液面位置は、待機時のノズル圧として設定されたインクジェットヘッド11のノズル圧に応じて設定されている。
Here, in the standby state of the inkjet printing apparatus 1, as shown in FIG. 2, the
インク循環管27は、加圧タンク21と分配器23とを接続する。インク循環管28は、集合器24と負圧タンク25とを接続する。インク循環管29は、負圧タンク25と加圧タンク21とを接続する。インク循環管27〜29、分配器23、および集合器24により、加圧タンク21、インクジェットヘッド11、および負圧タンク25の間でインクの循環を行うための循環経路が構成される。
The
インク循環ポンプ30は、待機状態からインク循環状態へ移行する際、およびインク循環中において、インク循環管29を介して負圧タンク25から加圧タンク21へインクを送液する。また、インク循環ポンプ30は、インク供給部13からインク循環機構12へのインク供給時において、後述する接続管37およびインク循環管29の一部を介して後述するバッファタンク31から加圧タンク21へインクを送液する。
The
インク供給部13は、インク循環機構12にインクを供給する。インク供給部13は、バッファタンク31と、バッファタンク液面センサ32と、バッファタンク大気開放弁33と、バッファタンク大気開放管34と、エアフィルタ35と、インク供給弁36と、接続管37と、インクタンク38と、インク供給ポンプ39と、インク供給管40とを備える。
The
バッファタンク31は、インク循環機構12に供給するインクを貯留する。バッファタンク31は、インクタンク38からインクの供給を受け、供給されたインクを貯留する。バッファタンク31内には、インクの液面上に空気層が形成されている。バッファタンク31は、接続管37を介してインク循環管29に接続されている。
The
バッファタンク液面センサ32は、バッファタンク31内のインクの液面が所定のバッファタンク基準位置に到達しているか否かを検出する。バッファタンク液面センサ32は、バッファタンク31の液面がバッファタンク基準位置と同じかそれより高い位置にある場合に「オン」を示す信号を出力し、バッファタンク基準位置より低い位置にある場合に「オフ」を示す信号を出力する。
The buffer tank
バッファタンク大気開放弁33は、バッファタンク31を密閉状態(大気から遮断された状態)と大気開放状態(大気に通じた状態)との間で切り替えるために、バッファタンク大気開放管34内の空気の流路を開閉する。
The buffer tank open-
バッファタンク大気開放管34は、バッファタンク31を大気開放するための空気の流路を形成する。バッファタンク大気開放管34は、一端がバッファタンク31の空気層に接続され、他端(大気開放端)がエアフィルタ35を介して大気に通じている。
The buffer tank open-
エアフィルタ35は、それぞれバッファタンク大気開放管34への空気中のゴミ等の進入を防止する。エアフィルタ35は、バッファタンク大気開放管34の大気開放端に設置されている。
Each of the
インク供給弁36は、接続管37内のインクの流路を開閉する。
The
接続管37は、インク循環管29とバッファタンク31とを接続する。接続管37は、一端がインク循環管29の負圧タンク25とインク循環ポンプ30との間の部分に接続され、他端がバッファタンク31に接続されている。
The connecting
インクタンク38は、インクジェット11による印刷に用いられるインクを収容している。
The
インク供給ポンプ39は、インク供給管40を介してインクタンク38からバッファタンク31へインクを送液する。
The
インク供給管40は、バッファタンク31とインクタンク38とを接続する。
The
圧力生成部3は、各印刷部2の負圧タンク25にインク循環のための圧力(負圧)を生成する。また、圧力生成部3は、インクジェットヘッド11のメンテナンス時にノズルからインクを押し出すパージを行うために各印刷部2の加圧タンク21に圧力(正圧)を生成する。
The
圧力生成部3は、加圧共通気室51と、加圧連通管52と、加圧エアポンプ53と、加圧圧力生成管54と、加圧圧力調整弁55と、加圧圧力調整管56と、加圧圧力センサ57と、負圧共通気室58と、負圧連通管59と、負圧エアポンプ60と、大気連通管61と、エアフィルタ62と、負圧圧力調整弁63と、負圧圧力調整管64と、負圧圧力センサ65とを備える。
The
加圧共通気室51は、各印刷部2の加圧タンク21の圧力を等しくするための気室である。加圧共通気室51は、各印刷部2に対応する加圧連通管52を介して、各印刷部2の加圧タンク21に接続されている。これにより、各印刷部2の加圧タンク21どうしが、加圧共通気室51および加圧連通管52を介して連通されている。
The pressurized
加圧連通管52は、加圧共通気室51と加圧タンク21の空気層とを連通させる。加圧連通管52は、各印刷部2に1本ずつ対応して設けられている。加圧連通管52は、一端が加圧共通気室51に接続され、他端が加圧タンク21の空気層に接続されている。
The
加圧エアポンプ53は、メンテナンス時にパージを行うための正圧を加圧タンク21に生成するために、加圧共通気室51へ空気を送る。
The
加圧圧力生成管54は、加圧エアポンプ53により加圧共通気室51へ空気を送るための空気の流路を形成する。加圧圧力生成管54は、一端が加圧共通気室51に接続され、他端が大気連通管61の負圧エアポンプ60とエアフィルタ62との間の部分に接続されている。
The pressurized
加圧圧力調整弁55は、加圧共通気室51および加圧タンク21の圧力を調整するため、および、加圧共通気室51および加圧タンク21を密閉状態と大気開放状態との間で切り替えるために、加圧圧力調整管56内の空気の流路を開閉する。
The pressurizing
加圧圧力調整管56は、加圧共通気室51および加圧タンク21の圧力調整のため、および、加圧共通気室51および加圧タンク21を密閉状態と大気開放状態との間で切り替えるための空気の流路を形成する。加圧圧力調整管56は、一端が加圧共通気室51に接続され、他端が大気連通管61の負圧エアポンプ60とエアフィルタ62との間の部分に接続されている。
The pressurizing
加圧圧力センサ57は、加圧共通気室51内および加圧タンク21内の圧力を検出する。
The pressurizing
負圧共通気室58は、各印刷部2の負圧タンク25の圧力を等しくするための気室である。負圧共通気室58は、各印刷部2に対応する負圧連通管59を介して、各印刷部2の負圧タンク25に接続されている。これにより、各印刷部2の負圧タンク25どうしが、負圧共通気室58および負圧連通管59を介して連通されている。
The negative pressure
負圧連通管59は、負圧共通気室58と負圧タンク25の空気層とを連通させる。負圧連通管59は、各印刷部2に1本ずつ対応して設けられている。負圧連通管59は、一端が負圧共通気室58に接続され、他端が負圧タンク25の空気層に接続されている。
The negative
負圧エアポンプ60は、負圧タンク25にインク循環のための負圧を生成するために、負圧共通気室58から空気を吸引する。負圧エアポンプ60は、大気連通管61の途中に配置されている。
The negative pressure air pump 60 sucks air from the negative pressure
大気連通管61は、負圧エアポンプ60により負圧共通気室58から空気を吸引するための空気の流路を形成する。大気連通管61は、一端が負圧共通気室58に接続され、他端(大気開放端)がエアフィルタ62を介して大気に通じている。大気連通管61には、加圧圧力生成管54、加圧圧力調整管56、および負圧圧力調整管64が接続されている。これにより、加圧圧力生成管54、加圧圧力調整管56、および負圧圧力調整管64が大気に連通される。
The
エアフィルタ62は、大気連通管61への空気中のゴミ等の進入を防止する。エアフィルタ62は、大気連通管61の大気開放端に設置されている。
The
負圧圧力調整弁63は、負圧共通気室58および負圧タンク25の圧力を調整するため、および、負圧共通気室58および負圧タンク25を密閉状態と大気開放状態との間で切り替えるために、負圧圧力調整管64内の空気の流路を開閉する。
The negative
負圧圧力調整管64は、負圧共通気室58および負圧タンク25の圧力調整のため、および、負圧共通気室58および負圧タンク25を密閉状態と大気開放状態との間で切り替えるための空気の流路を形成する。負圧圧力調整管64は、一端が負圧共通気室58に接続され、他端が大気連通管61の負圧エアポンプ60とエアフィルタ62との間の部分に接続されている。
The negative
負圧圧力センサ65は、負圧共通気室58内および負圧タンク25内の圧力を検出する。
The negative
搬送部4は、給紙台(図示せず)から用紙を取り出し、その用紙を搬送経路に沿って搬送する。搬送部4は、用紙を搬送するためのローラ、ローラを駆動させるモータ(いずれも図示せず)等を有する。
The
制御部5は、インクジェット印刷装置1の各部の動作を制御する。制御部5は、CPU、RAM、ROM、ハードディスク等を備えて構成される。 The control unit 5 controls the operation of each unit of the inkjet printing device 1. The control unit 5 includes a CPU, RAM, ROM, a hard disk, and the like.
次に、インクジェット印刷装置1の動作について説明する。 Next, the operation of the inkjet printing apparatus 1 will be described.
図3は、インクジェット印刷装置1の動作を説明するためのフローチャートである。図3のフローチャートの処理は、インクジェット印刷装置1に印刷ジョブが入力されることにより開始となる。 FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the inkjet printing apparatus 1. The processing of the flowchart of FIG. 3 is started when a print job is input to the inkjet printing apparatus 1.
ここで、印刷ジョブが入力される前の待機状態のインクジェット印刷装置1では、加圧圧力調整弁55および負圧圧力調整弁63が開放されており、加圧タンク21および負圧タンク25が大気開放状態である。そして、前述のように、加圧タンク21の液面21aおよび負圧タンク25の液面25aは、待機時液面位置にある。待機時液面位置はノズル面16aより低い位置にあるため、加圧タンク21および負圧タンク25を大気開放状態としても、加圧タンク21および負圧タンク25からインクジェットヘッド11へインクが流れることが防止される。
Here, in the inkjet printing apparatus 1 in the standby state before the printing job is input, the pressurizing
また、待機状態のインクジェット印刷装置1では、バッファタンク大気開放弁33およびインク供給弁36は閉鎖されている。
Further, in the inkjet printing apparatus 1 in the standby state, the buffer tank
印刷ジョブが入力されると、図3のステップS1において、制御部5は、インク循環ポンプ30の駆動を開始させる。これにより、インク循環管29を介して負圧タンク25から加圧タンク21へインクが送液され始める。
When the print job is input, in step S1 of FIG. 3, the control unit 5 starts driving the
次いで、ステップS2において、制御部5は、加圧タンク液面センサ22がオンになったか否かを判断する。加圧タンク液面センサ22がオンになっていないと判断した場合(ステップS2:NO)、制御部5は、ステップS2を繰り返す。
Next, in step S2, the control unit 5 determines whether or not the pressure tank
加圧タンク液面センサ22がオンになったと判断した場合(ステップS2:YES)、ステップS3において、制御部5は、インク循環ポンプ30を停止させる。
When it is determined that the pressure tank
これにより、図4に示すように、加圧タンク21の液面21aが加圧側循環時基準位置にあり、負圧タンク25の液面25aが負圧側循環時基準位置にある状態となる。なお、ステップS1〜S3の処理は、各印刷部2に対して行われる。
As a result, as shown in FIG. 4, the
図3に戻り、ステップS4において、制御部5は、各印刷部2の負圧タンク25にインク循環のための圧力(負圧)を生成するよう圧力生成部3を制御する。具体的には、制御部5は、負圧圧力調整弁63を閉鎖し、負圧エアポンプ60の駆動を開始させる。これにより、各印刷部2の負圧タンク25が減圧され始める。そして、制御部5は、負圧タンク25の圧力を予め設定されたインク循環用の設定圧になるまで下降させる。
Returning to FIG. 3, in step S4, the control unit 5 controls the
これにより負圧タンク25に設定圧が生成されると、インクジェット印刷装置1の待機状態からインク循環状態への移行が終了する。
When the set pressure is generated in the
この後、制御部5は、負圧タンク25の設定圧を維持するように負圧エアポンプ60および負圧圧力調整弁63を制御する。また、インク循環状態では、制御部5は、バッファタンク大気開放弁33を開放する。
After that, the control unit 5 controls the negative pressure air pump 60 and the negative pressure
インク循環状態では、加圧タンク21とノズル面16aとの間の水頭圧により、加圧タンク21からインクジェットヘッド11へインクが供給される。また、負圧タンク25の負圧および負圧タンク25とノズル面16aとの間の水頭圧により、インクジェットヘッド11から負圧タンク25へインクが回収される。
In the ink circulation state, ink is supplied from the
また、インク循環状態では、後述の液面維持制御により、加圧タンク液面センサ22がオフで負圧タンク液面センサ26がオンの状態になると、インク循環ポンプ30が負圧タンク25から加圧タンク21へインクを送液する。このようにして、循環経路(インク循環管27〜29、分配器23、および集合器24)を介して加圧タンク21、インクジェットヘッド11、および負圧タンク25の間でインク循環が行われる。
Further, in the ink circulation state, when the pressure tank
ここで、ステップS1のインク循環ポンプ30の駆動開始時点からの、加圧タンク21とノズル面16aとの間の水頭圧、負圧タンク25とノズル面16aとの間の水頭圧、圧力生成部3による負圧タンク25の生成圧力、およびノズル圧の推移を図5に示す。なお、加圧タンク21とノズル面16aとの間の水頭圧、および負圧タンク25とノズル面16aとの間の水頭圧は、ノズル面16aを基準としている。
Here, the water head pressure between the
図5において、時刻t1は、図3のステップS3のインク循環ポンプ30を停止するタイミングである。また、時刻t2は、圧力生成部3により負圧タンク25に設定圧が生成されたタイミングである。
In FIG. 5, the time t1 is the timing at which the
図5に示すように、時刻t1でインク循環ポンプ30が停止するまでは、加圧タンク21および負圧タンク25のノズル面16aとの間の水頭圧が、加圧タンク21の液面21aの上昇、および負圧タンク25の液面25aの下降に応じて変化する。加圧タンク21の液面21aの上昇量が負圧タンク25の液面25aの下降量より大きいため、インクジェットヘッド11のノズル圧は、待機時のノズル圧からやや上昇する。
As shown in FIG. 5, until the
この後、圧力生成部3による負圧タンク25の減圧に応じてノズル圧が変化し、印刷時のノズル圧が生成される。印刷時のノズル圧は、インクジェットヘッド11からインクを吐出して印刷を行う際の適切なノズル圧として設定されたものである。
After that, the nozzle pressure changes according to the depressurization of the
図3に戻り、ステップS4で負圧タンク25に設定圧が生成されてインクジェット印刷装置1の待機状態からインク循環状態への移行が終了すると、ステップS5において、制御部5は、印刷ジョブの実行を開始する。具体的には、制御部5は、印刷ジョブに基づき、搬送部4により搬送される用紙にインクジェットヘッド11からインクを吐出させて画像を印刷させる。
Returning to FIG. 3, when the set pressure is generated in the
この印刷ジョブの実行中において、制御部5は、液面維持制御を行う。液面維持制御は、加圧タンク21、負圧タンク25、およびバッファタンク31の液面の位置を維持しつつインク循環するための制御である。液面維持制御において、制御部5は、加圧タンク21、負圧タンク25、およびバッファタンク31の液面の位置に応じて、インク循環ポンプ30、インク供給弁36、およびインク供給ポンプ39を制御する。
During the execution of this print job, the control unit 5 performs liquid level maintenance control. The liquid level maintenance control is a control for circulating ink while maintaining the positions of the liquid levels of the
具体的には、加圧タンク液面センサ22および負圧タンク液面センサ26がともにオンの状態では、制御部5は、インク循環ポンプ30をオフとし、インク供給弁36を閉鎖する。加圧タンク液面センサ22がオンで負圧タンク液面センサ26がオフの状態でも同様に、制御部5は、インク循環ポンプ30をオフとし、インク供給弁36を閉鎖する。
Specifically, when both the pressure tank
加圧タンク液面センサ22がオフで負圧タンク液面センサ26がオンの状態では、制御部5は、インク循環ポンプ30をオンとし、インク供給弁36を閉鎖する。これにより、負圧タンク25から加圧タンク21へインクが送液される。
When the pressure tank
加圧タンク液面センサ22および負圧タンク液面センサ26がともにオフの状態では、制御部5は、インク循環ポンプ30をオンとし、インク供給弁36を開放する。これにより、バッファタンク31から加圧タンク21へインクが送液される。
When both the pressure tank
また、バッファタンク液面センサ32がオフの状態では、制御部5は、インク供給ポンプ39をオンとする。これにより、インクタンク38からバッファタンク31へインクが送液される。バッファタンク液面センサ32がオンの状態では、制御部5は、インク供給ポンプ39をオフとする。
Further, when the buffer tank
印刷ジョブの実行中は、加圧タンク21からインクジェットヘッド11へインクが供給され、インクジェットヘッド11で消費されなかったインクが負圧タンク25に回収される。加圧タンク液面センサ22がオフで負圧タンク液面センサ26がオンの状態になると、上述の液面維持制御により、インク循環ポンプ30が負圧タンク25から加圧タンク21へインクを送液する。このようにしてインクが循環されつつ、印刷が行われる。
During the execution of the print job, ink is supplied from the
また、加圧タンク液面センサ22および負圧タンク液面センサ26がともにオフの状態になると、上述の液面維持制御により、インク循環ポンプ30がバッファタンク31から加圧タンク21へインクを送液する。これにより、インク循環機構12にインクが供給される。
When both the pressure tank
また、バッファタンク液面センサ32がオフの状態になると、上述の液面維持制御により、インク供給ポンプ39がインクタンク38からバッファタンク31へインクを送液する。これにより、バッファタンク31にインクが補給される。
When the buffer tank
次いで、ステップS6において、制御部5は、印刷ジョブが終了したか否かを判断する。印刷ジョブが終了していないと判断した場合(ステップS6:NO)、制御部5は、ステップS6を繰り返す。 Next, in step S6, the control unit 5 determines whether or not the print job has been completed. When it is determined that the print job has not been completed (step S6: NO), the control unit 5 repeats step S6.
印刷ジョブが終了したと判断した場合(ステップS6:YES)、ステップS7において、制御部5は、負圧タンク25を大気開放状態とする。具体的には、制御部5は、圧力生成部3により負圧タンク25の設定圧を維持する制御を終了し、負圧圧力調整弁63を開放する。また、制御部5は、バッファタンク大気開放弁33を閉鎖する。
When it is determined that the print job is completed (step S6: YES), in step S7, the control unit 5 opens the
加圧タンク21はインク循環中から大気開放状態であるため、負圧タンク25を大気開放状態とすることで、加圧タンク21および負圧タンク25が大気開放状態となる。これにより、加圧タンク21の液面21aが待機時液面位置まで下降し、負圧タンク25の液面25aが待機時液面位置まで上昇するまで、加圧タンク21からインクジェットヘッド11を介して負圧タンク25へインクが移動する。これにより、インクジェット印刷装置1が待機状態となり、一連の動作が終了となる。
Since the
以上説明したように、インクジェット印刷装置1では、インク循環時において、加圧タンク21の液面21aがノズル面16aより高い位置である加圧側循環時基準位置にあり、加圧タンク21とノズル面16aとの間の水頭圧により加圧タンク21からインクジェットヘッド11へインクが供給される。待機状態においては、加圧タンク21の液面21aおよび負圧タンク25の液面25aがノズル面16aより低い位置である待機時液面位置にあり、加圧タンク21および負圧タンク25は大気開放されている。
As described above, in the inkjet printing apparatus 1, the
ここで、待機状態において、液面21a,25aがノズル面16aより低い位置にあれば、加圧タンク21および負圧タンク25を密閉しなくても、加圧タンク21および負圧タンク25からインクジェットヘッド11へインクが流れてノズルからインクが漏れることは防止される。このため、待機状態において、加圧タンク21および負圧タンク25が大気開放可能である。
Here, if the
インクジェット印刷装置1では、上述のように、待機状態において、加圧タンク21および負圧タンク25が大気開放されているため、環境温度が変化しても、加圧タンク21および負圧タンク25の圧力の変動を回避できる。このため、インクジェットヘッド11のノズル圧の変動が抑えられるので、ノズル内のインクのメニスカスの破壊を抑えることができる。
In the inkjet printing apparatus 1, as described above, since the
したがって、インクジェット印刷装置1によれば、インク循環時には加圧タンク21とノズル面16aとの間の水頭圧によりインクジェットヘッド11へ加圧タンク21からインクを供給しつつ、待機中におけるメニスカスの破壊を抑えることができる。
Therefore, according to the inkjet printing apparatus 1, the ink is supplied from the
また、インクジェット印刷装置1では、加圧タンク21は、負圧タンク25から加圧タンク21へのインクの送液を行ったときの加圧タンク21の液面21aの変動量が負圧タンク25の液面25aの変動量よりも大きくなる形状に形成されている。
Further, in the inkjet printing apparatus 1, in the
これにより、負圧タンク25から加圧タンク21へインクを送液して液面21aを待機時液面位置から加圧側循環時基準位置へ変動させるために要するインク量が抑えられる。このため、インク循環機構12のインク量が抑えられる。また、加圧タンク21を負圧タンク25より細い形状に形成することが可能になるので、装置の小型化が可能になる。
As a result, the amount of ink required to send ink from the
また、インクジェット印刷装置1では、制御部5は、待機状態からインク循環状態へ移行する際、加圧タンク21の液面21aが加圧側循環時基準位置に到達するまでインク循環ポンプ30により負圧タンク25から加圧タンク21へインクを送液させた後、圧力生成部3によりインク循環のための負圧を負圧タンク25に生成させる。
Further, in the inkjet printing apparatus 1, when the control unit 5 shifts from the standby state to the ink circulation state, the
これにより、加圧タンク21および負圧タンク25の圧力変動要因となる負圧タンク25から加圧タンク21へのインクの送液と、負圧タンク25の圧力変動要因となる負圧タンク25の負圧生成とが時間的に分離して行われる。このため、ノズル圧変動の拡大を抑制できる。この結果、ノズル内のインクのメニスカスの破壊を抑えることができる。
As a result, the ink is sent from the
なお、上述した実施の形態では、加圧タンク21および負圧タンク25が中空状の直方体形状であるとしたがこの形状に限らない。加圧タンク21が、負圧タンク25から加圧タンク21へのインクの送液を行ったときの加圧タンク21の液面21aの変動量が負圧タンク25の液面25aの変動量よりも大きくなる形状に形成されたものであればよい。
In the above-described embodiment, the
本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and at the implementation stage, the components can be modified and embodied within a range that does not deviate from the gist thereof. In addition, various inventions can be formed by an appropriate combination of the plurality of components disclosed in the above-described embodiment. For example, some components may be removed from all the components shown in the embodiments.
[付記]
本出願は、以下の発明を開示する。
[Additional Notes]
The present application discloses the following inventions.
(付記1)
インクを吐出するノズルが開口したノズル面を有するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに供給するインクを貯留する第1タンクと、
前記インクジェットヘッドで消費されなかったインクを受け取る第2タンクと、
前記第1タンク、前記インクジェットヘッド、および前記第2タンクの間でインク循環を行うための循環経路とを備え、
前記循環経路を介したインク循環時において、前記第1タンクのインクの液面が前記ノズル面より高い位置にあり、前記第1タンクと前記ノズル面との間の水頭圧により前記第1タンクから前記インクジェットヘッドにインクが供給され、
インク循環を行わない待機状態において、前記第1タンクのインクの液面および前記第2タンクのインクの液面が前記ノズル面より低い位置にあり、前記第1タンクおよび前記第2タンクは大気開放されていることを特徴とするインクジェット印刷装置。
(Appendix 1)
An inkjet head having a nozzle surface with an open nozzle for ejecting ink,
A first tank for storing ink supplied to the inkjet head and
A second tank that receives ink that has not been consumed by the inkjet head,
A circulation path for ink circulation between the first tank, the inkjet head, and the second tank is provided.
When the ink is circulated through the circulation path, the liquid level of the ink in the first tank is higher than the nozzle surface, and the water head pressure between the first tank and the nozzle surface causes the ink from the first tank. Ink is supplied to the inkjet head,
In the standby state in which ink circulation is not performed, the liquid level of the ink in the first tank and the liquid level of the ink in the second tank are lower than the nozzle surface, and the first tank and the second tank are open to the atmosphere. An inkjet printing device characterized by being used.
(付記2)
前記第1タンクは、前記第2タンクから前記第1タンクへのインクの送液を行ったときの前記第1タンクの液面の変動量が前記第2タンクの液面の変動量よりも大きくなる形状に形成されていることを特徴とする付記1に記載のインクジェット印刷装置。
(Appendix 2)
In the first tank, the amount of fluctuation of the liquid level of the first tank when the ink is sent from the second tank to the first tank is larger than the amount of fluctuation of the liquid level of the second tank. The inkjet printing apparatus according to Appendix 1, wherein the ink jet printing apparatus is formed in such a shape.
(付記3)
前記第2タンクから前記第1タンクへインクを送液する送液部と、
前記第2タンクに負圧を生成する圧力生成部と、
待機状態からインク循環状態へ移行する際、前記第1タンクのインクの液面が、前記ノズル面より高い位置にある所定の高さ位置に到達するまで前記送液部により前記第2タンクから前記第1タンクへインクを送液させた後、前記圧力生成部によりインク循環のための負圧を前記第2タンクに生成させる制御部と
をさらに備えることを特徴とする付記1または2に記載のインクジェット印刷装置。
(Appendix 3)
A liquid feeding unit that feeds ink from the second tank to the first tank, and
A pressure generating unit that generates negative pressure in the second tank,
When shifting from the standby state to the ink circulation state, the liquid feeding unit moves the ink from the second tank until the liquid level of the ink in the first tank reaches a predetermined height position higher than the nozzle surface. The description according to
1 インクジェット印刷装置
2 印刷部
3 圧力生成部
4 搬送部
5 制御部
11 インクジェットヘッド
12 インク循環機構
13 インク供給部
16 ヘッドモジュール
16a ノズル面
21 加圧タンク
22 加圧タンク液面センサ
23 分配器
24 集合器
25 負圧タンク
26 負圧タンク液面センサ
27〜29 インク循環管
30 インク循環ポンプ
51 加圧共通気室
52 加圧連通管
53 加圧エアポンプ
54 加圧圧力生成管
55 加圧圧力調整弁
56 加圧圧力調整管
57 加圧圧力センサ
58 負圧共通気室
59 負圧連通管
60 負圧エアポンプ
62 エアフィルタ
63 負圧圧力調整弁
64 負圧圧力調整管
65 負圧圧力センサ
1
Claims (3)
前記インクジェットヘッドに供給するインクを貯留する第1タンクと、
前記インクジェットヘッドで消費されなかったインクを受け取る第2タンクと、
前記第1タンク、前記インクジェットヘッド、および前記第2タンクの間でインク循環を行うための循環経路とを備え、
前記循環経路を介したインク循環時において、前記第1タンクのインクの液面が前記ノズル面より高い位置にあり、前記第1タンクと前記ノズル面との間の水頭圧により前記第1タンクから前記インクジェットヘッドにインクが供給され、
インク循環を行わない待機状態において、前記第1タンクのインクの液面および前記第2タンクのインクの液面が前記ノズル面より低い位置にあり、前記第1タンクおよび前記第2タンクは大気開放されていることを特徴とするインクジェット印刷装置。 An inkjet head having a nozzle surface with an open nozzle for ejecting ink,
A first tank for storing ink supplied to the inkjet head and
A second tank that receives ink that has not been consumed by the inkjet head,
A circulation path for ink circulation between the first tank, the inkjet head, and the second tank is provided.
When the ink is circulated through the circulation path, the liquid level of the ink in the first tank is higher than the nozzle surface, and the water head pressure between the first tank and the nozzle surface causes the ink from the first tank. Ink is supplied to the inkjet head,
In the standby state in which ink circulation is not performed, the liquid level of the ink in the first tank and the liquid level of the ink in the second tank are lower than the nozzle surface, and the first tank and the second tank are open to the atmosphere. An inkjet printing device characterized by being used.
前記第2タンクに負圧を生成する圧力生成部と、
待機状態からインク循環状態へ移行する際、前記第1タンクのインクの液面が、前記ノズル面より高い位置にある所定の高さ位置に到達するまで前記送液部により前記第2タンクから前記第1タンクへインクを送液させた後、前記圧力生成部によりインク循環のための負圧を前記第2タンクに生成させる制御部と
をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット印刷装置。 A liquid feeding unit that feeds ink from the second tank to the first tank, and
A pressure generating unit that generates negative pressure in the second tank,
When shifting from the standby state to the ink circulation state, the liquid feeding unit moves the ink from the second tank until the liquid level of the ink in the first tank reaches a predetermined height position higher than the nozzle surface. The invention according to claim 1 or 2, further comprising a control unit that causes the pressure generating unit to generate a negative pressure for ink circulation in the second tank after the ink is sent to the first tank. Ink printing equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020054519A JP2021154514A (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Ink jet printing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020054519A JP2021154514A (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Ink jet printing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021154514A true JP2021154514A (en) | 2021-10-07 |
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Family Applications (1)
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JP2020054519A Pending JP2021154514A (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Ink jet printing device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2021154514A (en) |
-
2020
- 2020-03-25 JP JP2020054519A patent/JP2021154514A/en active Pending
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