JP6981994B2

JP6981994B2 - インクジェットプリンタ

Info

Publication number: JP6981994B2
Application number: JP2018552771A
Authority: JP
Inventors: エム．セー．ペータース，フース
Original assignee: キャノンプロダクションプリンティングホールディングべー．フェー．
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2021-12-17
Anticipated expiration: 2037-04-11
Also published as: JP2019513586A; WO2017178457A1; EP3442801A1; EP3442801B1; US10562317B2; US20190030911A1

Description

本発明は、
−複数のプリントヘッドであって、各プリントヘッドは第１のポート及び第２のポートを有する、複数のプリントヘッドと、
−インク供給ユニットと、
−ドレン管路と、
−インク供給ユニットを各プリントヘッドの第１のポートに接続する第１のマニホルドと、
−各プリントヘッドの第２のポートに接続されるとともにドレン管路に接続可能な第２のマニホルドと、
を含むインクジェットプリンタに関する。

特許文献１には上記の種類のインクジェットプリンタが記載されている。

プリンタが動作中の場合、インクは第１のマニホルドを通じてインク供給流路から各プリントヘッドの第１のポートに供給される。当該技術分野において知られているように、各プリントヘッドはプリントヘッドの入口側で第１のポートを通じてインクが供給される１つ以上の、一般に多数の圧力室を有する。各圧力室はノズルに接続され、アクチュエータ、例えば圧電アクチュエータが圧力室内に又は圧力室に隣接して配置され、電圧が印加されると圧力室内のインク中で音圧波を生成してインクの液滴をノズルから吐出することができる。

第２のマニホルドは全てのプリントヘッドの圧力室及びインク供給システム全体からインクを排出するのに用いられ得るメンテナンスマニフォルドである。各プリントヘッドの第２のポートは入口側の反対のプリントヘッドの出口側に配置されていることが好ましい。メンテナンス作業において、メンテナンスマニフォルドは、インク又はインクの代わりに供給される洗浄液によりインク供給流路から各圧力室までの流路を掃除するのに用いることができる。これは、例えば気泡又は固体不純物をインク流路から除去することを可能にする。ドレン管路は例えば吸引圧源に接続されるか又は重力の作用の下で液体を排出する。

米国特許出願公開第２０１５０４９１４５号明細書

本発明は高い印刷品質をより確実に維持できる上記の種類のインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

上記の目的を実現するために、本発明に係るインクジェットプリンタは第２のマニホルドをドレン管路との接続から切り離して第２のマニホルドをインク供給流路に接続するように構成されたバルブシステムによって特徴付けられる。

プリンタが動作中で第２のマニホルドがメンテナンスに必要ない場合、各プリントヘッドに液体インクを供給するための追加の供給経路として第２のマニホルドを用いることが可能である。これには、各プリントヘッドの圧力室へのインクの流れに対する流れ抵抗が低減され、流れ抵抗によってもたらされるインクの圧力低下が低減されるという利点がある。そのため、インクがプリントヘッドに供給されるときの圧力をノズルの誤作動又は故障を防止するために十分高い値でより確実に維持することができる。さらに、多数のノズルからの吐出が同時に行わることによってインクの需要の急激な増大が起こると、第２のマニホルドはインクの需要の重大な増加を吸収するためのインクバッファとしての役割を果たし得る。

本発明のより具体的な任意の詳細は従属請求項において示されている。

バルブシステムは手動で又は電気的に操作され、第２のマニホルドをインク供給流路又は第１のマニホルドのいずれかに直接接続させるバルブを含み得る。

図面と関連させて実施形態を以下で説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るプリンタのブロック図である。図２は、第２の実施形態に係るプリンタのブロック図である。

図１に示すように、インクジェットプリンタは複数（少なくとも１つ、本例では３つ）のプリントヘッド１０を有する。各プリントヘッドは第１のマニホルド１４に接続される第１のポート１２と、第２のマニホルド１８に接続される第２のポート１６とを有する。第１のマニホルド１４はインク供給流路２０’に接続されている。第２のマニホルド１８は開閉型ドレンバルブ２４を通じてドレン管路２２に接続可能である。供給バルブ２６は第２のマニホルド１８をインク供給ユニット２０に接続することを可能にする。インク供給ユニット２０はインク供給流路２０’と任意で第１のマニホルド１４を含む。

印刷動作の間、ドレンバルブ２４が閉じられ、供給バルブ２６が開かれるため、２つの経路を通じて液体インクが各プリントヘッド１０に供給される。２つの経路のうち、１つはインク供給流路２０’、第１のマニホルド１４及び第１のポート１２によって構成され、第２の経路はインク供給流路２０’、第２のマニホルド１８及び第２のポート１６によって形成される。そのため、インクは両側から各プリントヘッドに入る。

プリンタが動作しておらず、メンテナンス作業が行われる場合、プリントヘッド１０は、インク分配システムが空になった後で液体インク又は特殊な洗浄液で洗い流され得る。そのために、供給バルブ２６が閉じられ、ドレンバルブ２４が開かれ、インク又は洗浄液（空にする作業の場合は空気）が第１のマニホルド１４及び第１のポート１２のみを通じてプリントヘッド１０に流入し、インク又は洗浄液は第２のポート１６、第２のマニホルド１８及びドレン管路２２を通じてプリントヘッドから出る。

プリンタが動作中の場合、プリントヘッド１０のインクの需要は印刷される画像の性質に応じて実質的に変動し得る。インク供給流路２０’から各プリントヘッド１０にインクを供給するインク供給システムの導管は所定の流れ抵抗を有するため、個々のプリントヘッド１０又は全てのプリントヘッドにおけるインクの消費が急激に増加するとインク供給システムにおいて所定の圧力低下を起こし、この圧力低下が大きくなりすぎると、ノズルの故障又はノズルの誤作動がもたらされ、その結果印刷画像の品質が悪化する。しかしながら、本願で説明するプリンタにおいては、既知のプリンタにおいてメンテナンスを目的としてのみ設けられてきた第２のポート１６及び第２のマニホルド１８をプリントヘッドへのインクの供給にも用いることができるため、インク供給回路の利用可能な断面は従来技術に比べて約２倍大きく、流れ抵抗及び圧力低下も大幅に小さいため、高印刷品質でのプリンタの動作をより安定したものにすることができる。さらに、第２のマニホルド１８の体積は追加のバッファとして役割を果たし、インクの需要の変動を制動するのに役立つ。

図２は、インク供給ユニット２０がインク供給流路２０’、第１のマニホルド１４及び流体接続管路２０’’を含む変形実施形態を示す。本実施形態では、第２のマニホルド１８はインク供給ユニット２０に接続されるとともに、電子又は空気二方向弁２８を通じてドレン管路２２に接続される。プリンタが動作中の場合、バルブ２８は図２に示す位置にあり、第２のマニホルド１８はインク供給ユニット２０に接続され、ドレン管路２２はブロックされるため、インク供給流路２０’から供給されるインクは２つの経路に沿ってプリントヘッド１０に流れることができる。２つの経路のうち１つの経路は第１のマニホルド１４及び第１のポート１２により構成され、第２の経路は第１及び第２のマニホルド１４、１８及び第２のポート１６によって構成される。

インク分配システムを空にするか及び／又はメンテナンス作業を行う場合、バルブ２８は第２のマニホルド１８をドレン管路２２に接続するとともに第１のマニホルド１４への接続をブロックする位置に切り替えられる。

第１の動作モードでは、プリンタは印刷動作中であり、その間液体インクがインク供給ユニット２０及び第２のマニホルド１８の双方から各プリントヘッド１０に供給され、インク供給ユニット２０はインク供給流路２０’及び第１のマニホルド１４を含む。

第２の動作モードでは、プリンタはメンテナンス動作中であり、その間液体インクはインク供給ユニット２０のみを通じて各プリントヘッド１０に供給され、液体インクは第２のマニホルド１８を通じてプリントヘッド１０から排出される。インク供給ユニット２０はインク供給流路２０’及び第１のマニホルド１４を含む。

Claims

複数のプリントヘッドであって、各プリントヘッドは第１のポート及び第２のポートを有する、複数のプリントヘッドと、
インク供給ユニットと、
ドレン管路と、
前記インク供給ユニットを各プリントヘッドの第１のポートに接続する第１のマニホルドと、
各プリントヘッドの第２のポートに接続されるとともに前記ドレン管路に接続可能な第２のマニホルドと、
を含むインクジェットプリンタであって、
前記第２のマニホルドを前記ドレン管路との接続から切り離して前記第２のマニホルドを前記インク供給ユニットに接続するバルブシステムが設けられ、
当該インクジェットプリンタが印刷動作モードにある場合、前記インク供給ユニットから前記各プリントヘッドの第１のポート及び第２のポートに前記第１のマニホルド及び前記第２のマニホルドのそれぞれ通じてインクが供給される、
インクジェットプリンタ。
前記バルブシステムは前記第２のマニホルドを前記ドレン管路に接続する開閉型バルブと、前記第２のマニホルドを前記インク供給ユニットに接続する開閉型供給バルブとを含む、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
前記バルブシステムは１つの位置で前記第２のマニホルドを前記インク供給ユニットに接続するとともに前記ドレン管路をブロックし、別の位置で前記第２のマニホルドを前記ドレン管路に接続するとともに前記インク供給ユニットへの接続をブロックする二方向弁を含む、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
前記バルブシステムは、前記第１のマニホルド及び流体接続管路を通じて間接的に前記第２のマニホルドを前記インク供給ユニットに接続するように構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
インクジェットプリンタの操作方法であって、該インクジェットプリンタは複数のプリントヘッドであって、各プリントヘッドは第１のポート及び第２のポートを有する、複数のプリントヘッドと、インク供給ユニットと、前記インク供給ユニットを各プリントヘッドの第１のポートに接続する第１のマニホルドと、各プリントヘッドの第２のポートに接続される第２のマニホルドと、を含み、前記インクジェットプリンタが第１の動作モードにある場合は印刷動作中であり、印刷動作中は前記インク供給ユニットから前記各プリントヘッドの第１のポート及び第２のポートに前記第１のマニホルド及び前記第２のマニホルドのそれぞれを通じてインクが供給され、前記インクジェットプリンタが第２の動作モードにある場合はメンテナンス動作中であり、メンテナンス動作中はインク供給ユニットを通じてインクがプリントヘッドに供給されると同時に第２のマニホルドを通じてインクがプリントヘッドから排出される、方法。