JP6214329B2 - インクジェット記録装置およびその制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る液体吐出装置の概略斜視図である。図1に示す液体吐出装置はインクジェット記録装置であり、液体吐出ヘッド44(図2参照)と、液体供給装置5と、記録媒体搬送装置6と、回復装置16等を含む。液体吐出ヘッド44は、液体供給装置5の一部である圧力調整機構(詳細な構成については後述する)45とともに、液体吐出ヘッドユニット1(以下「ヘッドユニット1」と称する)を構成している。すなわち、ヘッドユニット1は、図2に示すように、吐出口19から液体を吐出する液体吐出ヘッド44と圧力調整機構45を含む。ヘッドユニット1は、キャリッジ10に着脱可能に取り付けられている。キャリッジ10は、キャリッジモータ11、キャリッジベルト12、およびプーリー13によって、スライド軸9に沿って往復移動可能である。従って、キャリッジ10に搭載されたヘッドユニット1は、キャリッジ10の移動に伴って、記録媒体搬送装置6のプラテン7の上方を往復移動する。記録媒体搬送装置6は、プラテン7と、ガイド14と、LFローラ群15を備えている。ロール状に巻回されてプラテン7の下方に回転自在に配置された記録媒体8は、ロールから順次引き出され、ガイド14およびLFローラ群15によってプラテン7上に間欠的に送り出される。この液体吐出装置では、ヘッドユニット1をプラテン7上で往復移動させながら、ヘッドユニット1からプラテン7上の記録媒体8に向けて液体インク等の液体を吐出する。その結果、プラテン7上の記録媒体8に連続的に記録が行われる。なお、キャリッジ10の往復移動および液体吐出と記録媒体8の搬送とを交互に行いながら記録を行うこのような液体吐出装置は、シリアル型インクジェット記録装置と呼ばれる。
次に、本実施形態の液体吐出装置の動作について、図5〜10に基づいて説明する。まず、液体タンク2からヘッドユニット1へ液体を初期充填する動作について、図5(a)〜5(d)を用いて説明する。図5(a)は液体吐出装置において液体を初期充填するために、液体タンク2を液体供給装置に装着した状態の流路配管図である。図5(b)はバッファタンク24に液体を初めて充填する状態を示す流路配管図である。図5(c)はヘッドユニット1に液体を初めて充填する状態を示す流路配管図である。図5(d)はバッファタンク24に液体を再充填する状態を示す流路配管図である。なお、各図面の開閉弁の近傍に記載された「○」は開閉弁が開いた状態を表し、開閉弁の近傍に記載された「×」は開閉弁が閉じた状態を表す。また、各図面のポンプの近傍に記載された「○」はポンプが駆動されている状態を表し、ポンプの近傍に記載された「×」はポンプが駆動されていない状態を表す。
次に、本実施形態の主な特徴である液体タンク2の内部の液体の撹拌動作について詳細に説明する。液体吐出装置の一例であるインクジェット記録装置では、顔料粒子などの固形成分が含有された液体インク、特に顔料インクを用いる場合に、長期放置時に顔料粒子成分が沈降してしまうことがある。顔料成分が沈降すると、液体タンク2の上部のインクと下部のインクに濃度差が生じ、画像品位を低下させてしまう原因となる。このような顔料粒子の沈降の問題を解消するためにインクの撹拌動作を行う。この攪拌動作の詳細を、図6〜8を参照して説明する。
液体タンク2を撹拌してから長時間経過した後に再び撹拌動作を行なう長時間放置後の撹拌動作について、図9〜10を参照して説明する。図9は本実施形態の長時間放置後の撹拌動作のフローチャートである。図10は本実施形態の長時間放置後の撹拌動作時のポンプ29と第1の開閉弁23に与える駆動電圧を示す波形図と、その撹拌動作時のバッファタンク24と液体タンク2の内部の圧力値を示すグラフである。
本実施形態の変形例における液体供給装置について図11を参照して説明する。図11に示す液体供給装置は、図2に示す液体供給装置と比べて液体タンク2の構成が異なり、液体パック65を持たず、密閉された容器20内にインクが直接収容されている構成である。そして、液体吐出動作中に液体タンク2内の液体を撹拌するために、第3の液体供給管38の途中の第1の開閉弁23と液体タンク2の間に、大気に開放するための大気連通弁51が配設されている。大気連通弁51は、第3の液体供給管38の内部の圧力が所定の圧力値以下に減圧された場合に、流路内部を大気に連通させて大気を第3の液体供給管38内に流入させて圧力を高める構成である。
図12に、本発明の第2の実施形態の液体供給装置を示している。本実施形態のインク供給装置は、第2の液体供給管28の途中に第3の逆止弁70と加圧発生機構66が配置されていることを特徴とする。第3の逆止弁は、バッファタンク24からヘッドユニット1に向かう方向に見て加圧発生機構66の上流側に配置され、バッファタンク24からヘッドユニット1に向かう方向にのみ液体を流れさせ、逆方向の流れは遮断する弁構造である。加圧発生機構66は、加圧発生室67と、バネ機構68と、位置センサ69とを含む。加圧発生室67は、例えばゴム部材などでできたジャバラ部材からなり、内部の液体容量やその液体に加わる圧力により、バネ機構68の付勢力に従って、または第2のバネ機構68の付勢力に抗して上下方向に伸縮して容積が変化する。位置センサ69は、その加圧発生室67の伸縮移動状態を検知する。これ以外の構成は、図2に示す液体吐出装置と同一であるため説明を省略する。
本実施形態における液体吐出装置の動作について、図13〜16を参照して説明する。まず、液体タンク2からヘッドユニット1へ液体を初期充填する動作について、図13(a)〜13(d)を参照して説明する。図13(a)は、液体吐出装置の液体タンク2からバッファタンク24へ液体を初期充填する状態を示す流路配管図である。図13(b)は、バッファタンク24から加圧発生機構66を介して液体吐出ヘッド44へ液体を初期充填する状態を示す流路配管図である。図13(c)は、バッファタンク24へ液体を再充填する状態を示す流路配管図である。図13(d)は、加圧発生室67への液体充填状態を示す流路配管図である。
前記した第1の実施形態では、バッファタンク24の内部の圧力値Phを圧力センサ55で検出しながら、液体吐出時に液体吐出ヘッド44へ液体を供給するために必要な範囲内に抑えつつ、液体タンク2の撹拌動作を行なう。これに対し本実施形態では、バッファタンク24の下流側に第3の逆止弁70と加圧発生機構66が配設されていることで、撹拌動作中にバッファタンク24内に生じる圧力変動が、加圧発生機構66(例えばジャバラ部材)の変形によって吸収される。その結果、バッファタンク24内に生じる圧力変動が液体吐出ヘッド44への液体供給動作に悪影響を及ぼすことを防止できる。
2 液体タンク
3 第1の液体供給管(供給流路)
23 第1の開閉弁(開閉弁)
24 バッファタンク(サブタンク)
27 液面センサ(液面検出手段)
28 第2の液体供給管(供給流路)
29 ポンプ(第1のポンプ)
38 第3の液体供給管(復帰流路)
39 第3の導入口
40 ヘッドユニット内流路
44 液体吐出ヘッド
45 圧力調整機構
46 圧力調整室
47 可撓膜
48 バネ機構(弾性部材)
50 ヘッドユニット内流路弁
51 大気連通弁
54 第2の開閉弁
55 圧力センサ(圧力検出手段)
66 加圧発生機構
70 第3の逆止弁
100 制御部
Claims (12)
- インクを吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドへ供給されるインクを収容するバッファタンクと、前記バッファタンクへ供給されるインクを収容するインクタンクと、前記インクタンクから前記バッファタンクへインクを供給するための供給流路と、前記バッファタンクから前記インクタンクへインクを戻すための復帰流路と、前記供給流路に配され前記バッファタンクの内部を加圧するポンプと、前記バッファタンクの内部の圧力を検知する検知手段と、前記復帰流路に配され前記バッファタンクと前記インクタンクとが連通した開状態と前記バッファタンクと前記インクタンクとが連通しない閉状態とに切り替え可能な開閉弁と、を備えるインクジェット記録装置であって、
前記開閉弁が前記閉状態のときに前記ポンプを駆動して前記バッファタンクの内部を加圧し前記検知手段により前記バッファタンクの内部の圧力が所定値より大きくなったことが検知されたら前記開閉弁を前記開状態に切り替える制御手段をさらに備えることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記制御手段は、前記開閉弁が前記閉状態のときに前記ポンプを駆動して前記バッファタンクの内部を加圧し前記検知手段により前記バッファタンクの内部の圧力が前記所定値より大きくなったことが検知されたら前記ポンプの駆動を停止し前記開閉弁を前記開状態に切り替えることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御手段は、前記開閉弁を前記開状態に切り替えた後、前記検知手段により前記バッファタンクの内部の圧力が第2の所定値より小さくなったことが検知されたら前記前記開閉弁を前記閉状態に切り替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記録装置。
- 前記バッファタンクを大気と連通させるための大気連通路と、前記大気連通路に配され前記バッファタンクと大気とが連通した状態と前記バッファタンクと大気とが連通しない状態とに切り替え可能な第2の開閉弁と、をさらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記バッファタンクの内部のインクの液面を検出する液面検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御手段は、前記液面検出手段の検出結果に基づいて、前記開閉弁および前記ポンプを制御することを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録装置。
- 前記復帰流路に配され前記復帰流路の内部を大気に開放するための大気連通弁をさらに備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記バッファタンクと前記吐出ヘッドとの間に配置され、前記バッファタンクから前記吐出ヘッドへ向かう方向にのみインクの流れを許容する逆止弁と、
前記逆止弁と前記吐出ヘッドとの間に配置され、前記吐出ヘッドへ供給されるインクを収容する容積変化可能な加圧発生室と、をさらに備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記吐出ヘッドに接続され該吐出ヘッドの内部の圧力を調整するための圧力調整機構をさらに備えることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記圧力調整機構は、壁の一部が可撓膜で構成された圧力調整室と、前記バッファタンクから供給されたインクが流入する流入口と、該流入口に設けられた開閉可能な流路弁と、前記可撓膜を前記圧力調整室の内側から外側に向けて付勢する付勢部材とを有し、前記流路弁は、前記圧力調整室の内部のインクの減少に伴う前記可撓膜の変形によって開くことを特徴とする請求項9に記載のインクジェット記録装置。
- インクを吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドへ供給されるインクを収容するバッファタンクと、前記バッファタンクへ供給されるインクを収容するインクタンクと、前記インクタンクから前記バッファタンクへインクを供給するための供給流路と、前記バッファタンクから前記インクタンクへインクを戻すための復帰流路と、前記供給流路に配され前記バッファタンクの内部を加圧するポンプと、前記バッファタンクの内部の圧力を検知する検知手段と、前記復帰流路に配され前記バッファタンクと前記インクタンクとが連通した開状態と前記バッファタンクと前記インクタンクとが連通しない閉状態とに切り替え可能な開閉弁と、を備えるインクジェット記録装置の制御方法であって、
前記開閉弁が前記閉状態のときに前記ポンプを駆動して前記バッファタンクの内部を加圧する加圧ステップと、
該加圧ステップにおいて前記検知手段により前記バッファタンクの内部の圧力が所定値より大きくなったことが検知されたら前記開閉弁を前記開状態に切り替える切替ステップと、を有することを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。 - 前記切替ステップにおいて、前記検知手段により前記バッファタンクの内部の圧力が前記所定値より大きくなったことが検知されたら前記ポンプの駆動を停止し前記開閉弁を前記開状態に切り替えることを特徴とする請求項11に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
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