JP7388023B2 - 液体供給装置、液体噴射装置、液体供給装置の制御方法 - Google Patents

液体供給装置、液体噴射装置、液体供給装置の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、液体供給装置、液体供給装置を備える液体噴射装置、液体供給装置の制御方法に関する。
例えば特許文献1のように、液体収容体の一例であるインクタンクから供給流路の一例である供給回路を通して供給された液体の一例であるインクを液体噴射部の一例であるヘッドから噴射して印刷する液体噴射装置の一例であるインクジェットプロッタがある。
供給回路は、二股に分岐した先部がそれぞれ異なるインクタンクに連通する。インクジェットプロッタは、第1導出流路の一例である一方の供給回路に連通するインクタンクのインクがなくなると一方の供給回路に設けられる開閉弁の一例であるバルブを閉じ、第2導出流路の一例である他方の供給回路に設けられる開閉弁の一例であるバルブを開いて他方の供給回路に連通するインクタンクからインクを供給する。これにより、一方のインクタンクを交換する間も、他方のインクタンクからインクを供給していた。
特開2002-52731号公報
液体を供給した液体収容体、及びこの液体収容体に接続される導出流路は、内部が負圧になっている。そのため、液体収容体を導出流路から切り離すと、導出流路内に空気が流入してしまう。
上記課題を解決する液体供給装置は、液体を収容する複数の液体収容体が着脱可能に装着される装着部と、前記装着部に装着された前記複数の液体収容体に上流端がそれぞれ接続される複数の導出流路と、前記複数の導出流路の下流端が接続される供給流路と、前記導出流路の連通状態を切り替え可能な切替部と、前記液体収容体に収容される前記液体の残量を検出可能な残量検出部と、前記液体収容体の前記液体に前記導出流路を介して負圧を作用させ、該液体を前記導出流路に導出可能な供給機構と、前記切替部及び前記供給機構を制御する制御部と、を備え、前記複数の導出流路のうち第1導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第1液体収容体と前記供給流路とを連通させ、前記複数の導出流路のうち第2導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第2液体収容体と前記供給流路とを連通させ、前記制御部は、前記第1液体収容体が前記供給流路と連通状態となる一方で前記第2液体収容体が前記供給流路と非連通状態となるように前記切替部を制御するとともに、前記第1液体収容体に収容される前記液体に負圧を作用させる場合に前記供給機構を駆動させ、前記第2液体収容体の前記残量より前記第1液体収容体の前記残量が少なく、前記第1液体収容体が前記装着部から外される場合、前記切替部を制御して、前記第1液体収容体が前記装着部から外される前に前記第1液体収容体及び前記第2液体収容体を互いに連通させる。
上記課題を解決する液体噴射装置は、上記構成の液体供給装置と、前記液体供給装置を通じて供給された前記液体を噴射する液体噴射部と、を備える。
上記課題を解決する液体供給装置の制御方法は、液体を収容する複数の液体収容体が着脱可能に装着される装着部と、前記装着部に装着された前記複数の液体収容体に上流端がそれぞれ接続される複数の導出流路と、前記複数の導出流路の下流端が接続される供給流路と、を備え、前記複数の導出流路のうち第1導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第1液体収容体と前記供給流路とを連通させ、前記複数の導出流路のうち第2導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第2液体収容体と前記供給流路とを連通させる液体供給装置の制御方法であって、前記第1液体収容体を前記供給流路と連通状態とする一方で前記第2液体収容体を前記供給流路と非連通状態とし、前記第1導出流路を介して前記第1液体収容体に収容される前記液体に負圧を作用させて該液体を前記第1導出流路に導出させ、前記第2液体収容体に収容される前記液体の残量より前記第1液体収容体に収容される前記液体の残量が少なく、前記第1液体収容体が前記装着部から外される場合、前記第1液体収容体が前記装着部から外される前に前記第1液体収容体及び前記第2液体収容体を互いに連通させる。
液体噴射装置の一実施形態の斜視図。 液体供給装置の模式図。 供給ルーチンを示すフローチャート。
以下、液体供給装置、液体噴射装置、液体供給装置の制御方法の一実施形態について図を参照しながら説明する。液体噴射装置は、例えば、用紙等の媒体に液体の一例であるインクを噴射して印刷するインクジェット式のプリンターである。
図面では、液体噴射装置11が水平面上に置かれているものとして重力の方向をZ軸で示し、水平面に沿う方向をX軸とY軸で示す。X軸、Y軸、及びZ軸は、互いに直交する。以下の説明では、Z軸と平行な方向を鉛直方向Zともいう。
図1に示すように、液体噴射装置11は、一対の脚部12と、脚部12上に組み付けられる筐体13と、を備えてもよい。液体噴射装置11は、ロール状に巻き重ねた媒体14を巻き解いて繰り出す繰出部15と、筐体13から排出される媒体14を案内する案内部16と、案内部16に案内される媒体14を巻き取る巻取部17と、を備えてもよい。液体噴射装置11は、巻取部17に巻き取られる媒体14にテンションを付与するテンション付与機構18を備えてもよい。
液体噴射装置11は、液体を噴射する液体噴射部20と、液体噴射部20を移動させるキャリッジ21と、を備える。キャリッジ21は、液体噴射部20をX軸に沿って往復移動させる。本実施形態の液体噴射部20は、媒体14に対して走査するシリアルタイプである。液体噴射部20は、媒体14の幅方向に亘って設けられるラインタイプとしてもよい。
液体噴射装置11は、液体噴射部20に液体を供給する液体供給装置22を備える。液体噴射部20は、液体供給装置22を通じて供給された液体を噴射して媒体14に印刷する。液体供給装置22は、液体を収容する複数の液体収容体23が着脱可能に装着される装着部24と、装着部24に装着させる液体収容体23から液体噴射部20に液体を供給する供給流路25と、を備える。
装着部24には、同じ種類の液体を収容する第1液体収容体23aと第2液体収容体23bを装着してもよい。装着部24には、第1液体収容体23a及び第2液体収容体23bを1組として、複数組の液体収容体23を装着してもよい。1組の液体収容体23は、鉛直方向Zにおいて同じ位置に、水平方向に並ぶように装着されてもよい。液体噴射部20は、1つの液体供給装置22が1組の液体収容体23と対応するように、複数の液体供給装置22を備えてもよい。
液体噴射装置11は、ユーザーによって操作される操作パネル26と、液体噴射装置11の動作を制御する制御部27と、を備える。制御部27は、例えばCPU、メモリーなどを含んで構成される。制御部27は、メモリーに記憶されるプログラムをCPUが実行することにより、液体噴射装置11及び液体供給装置22を制御する。
図2に示すように、液体噴射部20は、液体を噴射する複数のノズル29が形成されるノズル面30を有する。液体噴射部20は、ノズル29と通じる個別液室31と、振動板32により個別液室31と区画された収容部33と、収容部33に収容されたアクチュエーター34と、を備える。液体噴射部20は、供給された液体を一時貯留し、複数の個別液室31に液体を供給する共通液室35を備える。
アクチュエーター34は、例えば、駆動電圧が印加された場合に収縮する圧電素子である。アクチュエーター34の収縮に伴って振動板32を変形させた後、駆動電圧の印加を解除すると、容積が変化した個別液室31内の液体がノズル29から液滴として噴射される。
液体噴射装置11は、液体噴射部20のメンテナンスを行うメンテナンス部36を備えてもよい。メンテナンス部36は、液体噴射部20をキャッピングするキャップ37と、キャップ37内を吸引する吸引ポンプ38と、液体噴射部20から排出された廃液を回収するための廃液タンク39と、を有してもよい。キャッピングとは、キャップ37が液体噴射部20に接触し、ノズル29が開口する空間を形成する動作である。キャッピングは、ノズル29の乾燥を抑制するためなどに行われる。
キャップ37が液体噴射部20をキャッピングした状態で吸引ポンプ38を駆動すると、ノズル29に負圧が作用し、ノズル29から液体が強制的に排出される。これを吸引クリーニングという。吸引クリーニングをすると、液体噴射部20及び供給流路25内の気泡、異物などが液体とともに排出される。排出された廃液は、廃液タンク39に回収される。
メンテナンス部36は、キャップ37内の圧力を調整するレギュレーター40を備えてもよい。レギュレーター40は、キャッピング時において、キャップ37内の圧力が所定の圧力、例えば-2kPaから+2kPaとなるようにキャップ37内と大気とを通じさせる。すなわち、レギュレーター40は、キャップ37内に空気を取り入れることにより、キャップ37内の圧力が所定の圧力となるように調整する。レギュレーター40は、ノズル29に負圧を作用させる場合に閉弁し、キャップ37内と大気とを通じさせる場合に開弁する大気開放弁であってもよい。
次に、液体供給装置22について説明する。
図2に示すように、液体供給装置22は、装着部24に装着された複数の液体収容体23に上流端がそれぞれ接続される複数の導出流路42を備える。導出流路42の上流端には、複数の液体収容体23の液体が導出流路42に導出可能に液体流入口が設けられている。複数の導出流路42の下流端は、供給流路25に接続される。具体的には、複数の導出流路42のうち第1導出流路42aは、複数の液体収容体23のうち第1液体収容体23aと供給流路25とを連通させる。複数の導出流路42のうち第2導出流路42bは、複数の液体収容体23のうち第2液体収容体23bと供給流路25とを連通させる。液体供給装置22は、供給流路25の上流端、第1導出流路42aの下流端、及び第2導出流路42bの下流端を接続するコネクタ43を備えてもよい。
供給流路25と導出流路42は、例えば、弾性変形可能なチューブにより形成されてもよいし、硬質の樹脂材料からなる流路形成部材により形成されてもよいし、溝が形成された流路形成部材にフィルム部材を貼り付けて形成されてもよい。供給流路25と導出流路42は、互いに異なる部材で形成されてもよい。
本実施形態の第1導出流路42aと第2導出流路42bには、同じ機構が設けられる。そのため、以下の説明では、同一の構成に同一の符号を付して重複する説明を省略する。
液体供給装置22は、液体収容体23に接続可能な接続部44と、液体収容体23に収容される液体の残量を検出可能な残量検出部45と、導出流路42の連通状態を切替え可能な切替部46と、を備える。
接続部44は、着脱状態検出部47と、一方向弁48と、を有してもよい。着脱状態検出部47は、液体収容体23の装着部24に対する着脱状態を検出可能である。着脱状態検出部47は、液体収容体23が有する回路基板49に接続可能な図示しない接続端子を有し、接続端子が回路基板49に接続することで、装着部24に装着された液体収容体23を検出してもよい。回路基板49は、液体収容体23に収容される液体の残量を記憶する記憶部を備え、制御部27は、着脱状態検出部47が回路基板49に接続することで、残量を取得してもよい。一方向弁48は、液体収容体23から液体噴射部20に向かう液体の流れを許容し、液体噴射部20から液体収容体23に向かう液体の流れを制限する。
残量検出部45は、導出流路42の一部を構成する供給室50と、供給室50の一面を形成する可撓膜51と、可撓膜51の膨らみを検出可能なセンサー52と、を備える。液体収容体23に収容される液体と、供給室50に収容される液体には、大気圧が作用する。そのため、液体収容体23に収容される液体の液面が、供給室50より鉛直方向Zの上方に位置する場合、可撓膜51は、供給室50の容積を大きくするように膨らむ。液体収容体23に収容される液体が少なくなると、可撓膜51は、供給室50の容積を小さくするように凹む。
供給室50は、液体収容体23に対して鉛直方向Zの同じ位置に、水平方向に並んで配置されてもよいし、液体収容体23より鉛直方向Zの下方に配置されてもよい。残量検出部45は、液体収容体23に収容される液体の残量が設定された僅少値になったことを検出してもよい。すなわち、本実施形態の僅少値は、センサー52が可撓膜51の膨らみを検出できなくなる量である。
本実施形態の切替部46は、複数の導出流路42にそれぞれに配置される開閉弁である。本実施形態では、第1導出流路42aに配置される開閉弁を第1開閉弁46aといい、第2導出流路42bに設けられる開閉弁を第2開閉弁46bという。第1開閉弁46aは、第1導出流路42aにおいて供給室50と下流端との間に設けられる。第2開閉弁46bは、第2導出流路42bにおいて、供給室50と下流端との間に設けられる。
第1開閉弁46aが開弁すると、第1液体収容体23aが第1導出流路42aを介して供給流路25と連通する。第2開閉弁46bが開弁すると、第2液体収容体23bが第2導出流路42bを介して供給流路25と連通する。そのため、第1開閉弁46aと第2開閉弁46bが共に開弁すると、第1液体収容体23aと第2液体収容体23bが第1導出流路42a及び第2導出流路42bを介して互いに連通する。
液体供給装置22は、供給流路25に設けられる供給機構54、供給弁55、フィルター56、スタティックミキサー57、加圧部58、脱気機構59、及び液圧調整機構60を備えてもよい。液体供給装置22は、複数のフィルター56を備えてもよい。例えば、フィルター56は、供給弁55とスタティックミキサー57との間、脱気機構59と液圧調整機構60との間、及び液圧調整機構60と液体噴射部20との間に設けてもよい。
フィルター56は、液体中に含まれる異物を捕集する。フィルター56は、交換可能に設けてもよい。例えば、フィルター56は、断面積が供給流路25の流路断面積より大きいフィルター室に設けると、液体が通過可能な濾過面積を大きくできる。
フィルター56としては、例えば、網目状体、多孔質体、微細な貫通孔を形成した多孔板などを用いることができる。網目状体のフィルターとしては、金網、樹脂製の網、メッシュフィルター、金属繊維などがある。金属繊維のフィルターとしては、ステンレスの細線をフェルト状にしたフェルトフィルター、ステンレスの細線を圧縮焼結させた金属焼結フィルターなどがある。多孔板のフィルターとしては、エレクトロフォーミング金属フィルター、電子線加工金属フィルター、レーザービーム加工金属フィルターなどがある。複数のフィルター56を設ける場合、各フィルター56は、それぞれ種類及び形状が異なっていてもよい。
供給機構54は、液体収容体23の液体に導出流路42を介して負圧を作用させ、液体を導出流路42に導出可能である。供給機構54は、液体収容体23から導出した液体を加圧して液体噴射部20に供給する。
供給機構54は、吸引弁62、供給ポンプ63、及び吐出弁64、を有してもよい。吸引弁62は、供給流路25において供給ポンプ63よりも供給方向Aの上流に位置する。吐出弁64は、供給流路25において供給ポンプ63よりも供給方向Aの下流に位置する。吸引弁62及び吐出弁64は、供給流路25において上流から下流への液体の流動を許容し、且つ下流から上流への液体の流動を阻害する。
供給ポンプ63は、可撓性部材65によって区切られたポンプ室66及び空気室67と、空気室67を加圧及び減圧するための空気ポンプ68と、を有する。供給機構54は、空気室67を減圧してポンプ室66の容積を増大させることにより、供給流路25と連通する液体収容体23から液体を吸引する。供給機構54は、空気室67を加圧してポンプ室66の容積を減少させることにより、ポンプ室66内の液体を加圧して液体噴射部20へ向けて液体を供給する。
供給弁55は、供給流路25を開閉するように構成される。供給弁55は、供給流路25において、供給機構54より供給方向Aの下流に設けてもよい。供給弁55が開くと、供給機構54から液体噴射部20に向かう液体の流動が可能となる。供給弁55が閉じると、供給機構54から液体噴射部20に向かう液体の流動が遮断される。
スタティックミキサー57は、液体の流れる方向においてその液体の流れを分割する構成を複数備える。スタティックミキサー57は、スタティックミキサー57を流れる液体を分割したり転換したり反転したりすることによって、液体中の濃度の偏りを低減させる。
加圧部58は、液体を貯留する加圧室70と、加圧室70の壁面の一部を構成する弾性膜71と、加圧室70の容積を小さくする方向に弾性膜71を押し付けるばね72と、を有する。ばね72は、加圧室70に貯留される液体を加圧する。
加圧部58は、加圧室70に貯留される液体を、供給機構54が加圧する圧力よりも低い圧力で加圧する。供給機構54が液体を加圧する圧力は、例えば30kPaである。そのため、加圧部58は、加圧室70に貯留される液体を、例えば10kPaで加圧する。このため、液体収容体23からの液体の供給圧力が加圧部58まで低下していない場合には、ばね72の押付力に抗して、加圧室70の容積が大きくなる方向に弾性膜71が変位する。
脱気機構59は、液体を一時貯留する脱気室73と、脱気膜74により脱気室73と区画された排気室75と、排気室75を外部に通じさせる排気路76とを備える。脱気膜74は、気体を通過させるが液体を通過させない性質を有する。脱気膜74として、例えば、ポリテトラフルオロエチレンを特殊延伸加工して作られるフィルムに、0.2ミクロン程度の微細な孔を多数形成したものを採用できる。脱気室73に気体を含む液体が流入すると、気体のみが脱気膜74を通過して排気室75に入る。排気室75に入った気体は、排気路76を通じて外部に排出される。これにより、脱気室73に貯留された液体に混入する気泡、溶存ガスが除去される。
脱気機構59において、排気室75は、脱気室73よりも上方に位置してもよい。液体に混入する気泡、溶存ガスは、液体中において浮き上がり易い。そのため、排気室75が脱気室73よりも上方に位置する場合、液体に混入する気泡、溶存ガスを除去しやすくなる。
脱気機構59は、排気室75を減圧する減圧ポンプ77を備えてもよい。減圧ポンプ77は、排気路76を通じて排気室75を減圧することにより、脱気室73に貯留された液体に混入する気泡、溶存ガスを除去する。例えば、ばねなどの部材を用いることによって、脱気室73の圧力よりも排気室75の圧力を低くできる場合には、減圧ポンプ77を設けなくてもよい。本実施形態では、供給機構54の加圧により、脱気室73の圧力が排気室75の圧力よりも高くなる。
次に、液圧調整機構60について説明する。
図2に示すように、本実施形態の液圧調整機構60は、液体収容体23から供給流路25を介して供給される液体が流入する流入室79と、連通孔80を介して流入室79と通じる流出室81と、連通孔80を開閉可能な弁体82と、を備える。液圧調整機構60は、基端が流入室79に収容されると共に、先端が流出室81に収容される受圧部材83を備える。
流出室81は、液体を貯留可能とされる。流出室81の壁面の一部は、撓み変位可能なダイヤフラム84により形成される。弁体82は、例えば、流入室79内に位置する受圧部材83の基端部分に取り付けられたゴム又は樹脂などの弾性体であればよい。
液圧調整機構60は、流入室79に収容される上流押付部材85と、流出室81に収容される下流押付部材86と、を備える。上流押付部材85は、受圧部材83を介して連通孔80を閉塞する方向に弁体82を押し付ける。下流押付部材86は、ダイヤフラム84が流出室81の容積を小さくする方向に撓み変位することによって、ダイヤフラム84が受圧部材83を押したときに受圧部材83を押し返す。
流出室81の内圧が低下することによって、ダイヤフラム84が受圧部材83を押す力が上流押付部材85及び下流押付部材86の押付力を上回った場合に、弁体82は連通孔80を開放する。連通孔80が開放されて流入室79から流出室81に液体が流入すると、流出室81の内圧が上昇する。その結果、流出室81の内圧が正圧まで上昇する前に、上流押付部材85及び下流押付部材86の押付力によって弁体82が連通孔80を閉塞する。こうして、流出室81の内圧は、上流押付部材85及び下流押付部材86の押付力に応じた負圧の範囲に保持される。
流出室81の内圧は、液体噴射部20からの液体の排出に伴って低下する。弁体82は、流出室81の外圧である大気圧と流出室81の内圧との差圧に応じて自律的に連通孔80を開閉する。そのため、液圧調整機構60は差圧弁である。差圧弁は、減圧弁又は自己封止弁とも呼ばれる。液圧調整機構60は、液体噴射部20に供給される液体の圧力をノズル29から噴射可能な調整圧力に調整する。調整圧力は、例えば-1kPaである。
液体供給装置22は、強制的に連通孔80を開いて液体を液体噴射部20に供給する開弁機構87を備えてもよい。例えば、開弁機構87は、ダイヤフラム84により流出室81と区画された収容室88に収容された加圧袋89と、加圧袋89内に気体を流入させる加圧流路90と、を備える。
開弁機構87は、加圧流路90を通じて流入する気体により加圧袋89が膨張し、ダイヤフラム84を流出室81の容積を小さくする方向に撓み変位させることによって、強制的に連通孔80を開放する。液体供給装置22は、連通孔80が開放された状態で液体収容体23から液体噴射部20に液体を加圧供給することにより、液体噴射部20から液体を流出させる加圧クリーニングができる。
液体供給装置22は、減圧ポンプ77を備える場合、開弁機構87と脱気機構59とで減圧ポンプ77を共用するように構成されてもよい。例えば、加圧流路90を排気路76に接続するとともに、減圧ポンプ77を加圧と減圧の両方の駆動が可能な構成にしてもよい。この場合、排気路76に逆止弁91を設けてもよい。逆止弁91は、脱気室73から外部に向かう空気の流れを許容し、外部から脱気室73に向かう空気の流れを制限する。こうした構成において、減圧ポンプ77が加圧駆動することによって加圧袋89に気体を送出し、減圧ポンプ77が減圧駆動することによって排気室75を減圧してもよい。
次に、図3に示すフローチャートを参照し、液体供給装置22の制御方法について説明する。この供給ルーチンは、液体噴射装置11の電源が投入されたタイミングで実行される。初期状態として、第1開閉弁46a及び第2開閉弁46bは閉弁し、供給弁55は開弁している。
図3に示すように、ステップS101において、制御部27は、第1液体収容体23aに収容される液体の第1残量が、第2液体収容体23bに収容される液体の第2残量以下であるか否かを判断する。第1残量が第2残量以下である場合ステップS101がYESになり、制御部27は、処理をステップS102に移行する。
ステップS102において、制御部27は、第1開閉弁46aを開く。ステップS103において、制御部27は、供給機構54の駆動を開始する。ステップS104において、制御部27は第1残量が僅少値以下であるか否かを判断する。第1残量が僅少値より大きい場合は、ステップS104がNOになり、制御部27は、第1液体収容体23aから液体が供給され、第1残量が僅少値になるまで待機する。第1残量が僅少値以下になると、ステップS104がYESになり、制御部27は、処理をステップS105に移行する。
ステップS105において、制御部27は、第2開閉弁46bを開く。ステップS106において、制御部27は、第1液体収容体23aを交換するように報知する。ステップS107において、制御部27は、第1液体収容体23aが装着部24から取り外されたか否かを判断する。第1液体収容体23aが取り外されていない場合は、ステップS107がNOになり、制御部27は、第1液体収容体23aが取り外されるまで待機する。第1液体収容体23aが取り外されると、ステップS107がYESになり、制御部27は、処理をステップS108に移行する。ステップS108において、制御部27は、第1開閉弁46aを閉じ、処理をステップS111に移行する。
液体噴射装置11の電源が投入されたとき、第1残量より第2残量が少ない場合は、ステップS101がNOになり、制御部27は、処理をステップS109に移行する。ステップS109において、制御部27は、第2開閉弁46bを開く。ステップS110において、制御部27は、供給機構54の駆動を開始する。
ステップS111において、制御部27は第2残量が僅少値以下であるか否かを判断する。第2残量が僅少値より大きい場合は、ステップS111がNOになり、制御部27は、第2液体収容体23bから液体が供給され、第2残量が僅少値になるまで待機する。第2残量が僅少値以下になると、ステップS111がYESになり、制御部27は、処理をステップS112に移行する。
ステップS112において、制御部27は、第1開閉弁46aを開く。ステップS113において、制御部27は、第2液体収容体23bを交換するように報知する。ステップS114において、制御部27は、第2液体収容体23bが装着部24から取り外されたか否かを判断する。第2液体収容体23bが取り外されていない場合は、ステップS114がNOになり、制御部27は、第2液体収容体23bが取り外されるまで待機する。第2液体収容体23bが取り外されると、ステップS114がYESになり、制御部27は、処理をステップS115に移行する。ステップS115において、制御部27は、第2開閉弁46bを閉じ、処理をステップS104に移行する。
本実施形態の作用について説明する。
制御部27は、複数の液体収容体23のうち、残量が少ない液体収容体23から液体噴射部20に液体を供給する。すなわち、第1液体収容体23aに収容される液体の残量が、第2液体収容体23bに収容される液体の残量より少ない場合、制御部27は、切替部46及び供給機構54を制御し、第1液体収容体23aに収容される液体を液体噴射部20に供給する。
具体的には、制御部27は、第1開閉弁46aを開弁し、第2開閉弁46bを閉弁する。これにより、第1液体収容体23aが供給流路25と連通状態となる一方で第2液体収容体23bが供給流路25と非連通状態となる。この状態で制御部27が供給機構54を駆動させると、第1導出流路42aを介して第1液体収容体23aに収容される液体に負圧が作用する。第1液体収容体23aに収容される液体は、第1導出流路42aに導出され、供給流路25を介して液体噴射部20に供給される。
制御部27は、第1液体収容体23aが装着部24から外される場合、切替部46を制御して、第1液体収容体23aが装着部24から外される前に第1液体収容体23a及び第2液体収容体23bを互いに連通させる。
第1液体収容体23aに収容される液体の第1残量が少なくなると、第1液体収容体23aから液体が供給されにくくなり、第1液体収容体23a及び第1導出流路42aに蓄圧される負圧が大きくなる。そのため、制御部27は、残量検出部45により検出される第1液体収容体23aの第1残量が設定された僅少値以下である場合に、第2開閉弁46bを開弁させて第1液体収容体23a及び第2液体収容体23bを互いに連通させてもよい。これにより、第1導出流路42a及び第1液体収容体23a内の負圧が小さくなる。この状態で第1液体収容体23aが装着部24から外されると第1導出流路42aの液体流入口が大気と連通するので、第1導出流路42a内の負圧との圧力差によって第1導出流路42aに空気が流入することがあるが、負圧が大きいまま第1液体収容体23aが外される場合に比べ、第1導出流路42aに空気が流入しにくい。
制御部27は、着脱状態検出部47により第1液体収容体23aが装着部24から外されたことが検出された場合に、第1導出流路42aに配置されて開弁状態にある第1開閉弁46aを閉弁させ、第1導出流路42aを非連通状態とする。
本実施形態の効果について説明する。
(1)第2液体収容体23bと供給流路25とを非連通状態とし、第1液体収容体23aに収容される液体に負圧を作用させると、第1液体収容体23a及び第1導出流路42aの負圧は、第2液体収容体23bよりも大きくなる。その点、制御部27は、第1液体収容体23aが装着部24から外される前に、第1液体収容体23a及び第2液体収容体23bを互いに連通させる。これにより第1液体収容体23a及び第1導出流路42aの負圧を小さくすることができる。したがって、第1液体収容体23aが装着部24から外され、第1液体収容体23aが第1導出流路42aから切り離されて第1導出流路42aの上流端に設けられた液体流入口が大気と連通したとき、第1導出流路42a内への空気の流入を低減できる。
(2)液体収容体23の液体が少なくなり、液体収容体23から液体を供給しにくくなると、液体収容体23及びこの液体収容体23に接続される導出流路42内の負圧が大きくなることがある。その点、制御部27は、第1液体収容体23aの第1残量が僅少値以下である場合に、第1液体収容体23a及び第2液体収容体23bを互いに連通させる。そのため、第1液体収容体23a及び第1導出流路42aの負圧を小さくすることができ、第1液体収容体23aが装着部24から外されたとき、導出流路42に流入する空気を低減できる。
(3)切替部46は、第1開閉弁46a及び第2開閉弁46bを含んで構成される。したがって、制御部27は、第1開閉弁46a及び第2開閉弁46bを個別に開閉することで、第1導出流路42aと第2導出流路42bの連通状態を容易に切り替えることができる。
(4)第1導出流路42aに連通する第1液体収容体23aが装着部24から外されると、制御部27は、第1導出流路42aに配置させる第1開閉弁46aを閉弁させる。したがって、第1液体収容体23aが装着部24から外されたとき、第1導出流路42aに流入する空気の量をより低減できる。
(5)弾性変形可能なチューブで形成される供給流路25、第1導出流路42a、及び第2導出流路42bは、負圧によって潰れるように変形することがある。供給流路25、第1導出流路42a、及び第2導出流路42bは、潰れた状態で液体収容体23が装着部24から外されると、チューブが元の形状に戻るのに伴って液体収容体23が外された導出流路42の上流端に設けられた液体流入口から空気を吸い込んでしまう虞がある。その点、制御部27は、液体収容体23が外される前に第1開閉弁46a及び第2開閉弁46bを開弁して第1液体収容体23aと第2液体収容体23bとを連通させる。すなわち、液体収容体23が外される前にチューブの変形を緩和し、液体収容体23が外されたときに導出流路42に流入する空気を低減できる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・装着部24には、同じ種類の液体を収容する3つ以上の液体収容体23を1組として装着してもよい。この場合、収容する液体の残量が少ない液体収容体23を第1液体収容体23aとし、第1液体収容体23aを交換する間に液体噴射部20に液体を供給する液体収容体23を第2液体収容体23bとしてもよい。
・液体噴射装置11は、液体収容体23の取り外しを制限する制限部を備えてもよい。制限部は、液体収容体23に接触して移動を制限するストッパーであってもよいし、装着部24に装着される液体収容体23を覆うカバーであってもよい。制限部は、液体収容体23の取り外しを制限する制限位置と、液体収容体23の取り外しを許容する許容位置と、に移動可能に設けてもよい。ユーザーは、液体収容体23を装着部24から外すとき、制限部を許容位置に移動させる。制御部27は、制限部が許容位置に位置すると、第1液体収容体23aと第2液体収容体23bを互いに連通させてもよい。
・第1導出流路42aと第2導出流路42bは、供給流路25において上流端より下流の位置に接続されてもよい。第1導出流路42aと第2導出流路42bは、供給流路25において供給方向Aに位置をずらして接続されてもよい。この場合、第1開閉弁46aと第2開閉弁46bとが開弁すると、第1液体収容体23aと第2液体収容体23bは、第1導出流路42a、第2導出流路42b、及び供給流路25を介して互いに連通する。
・着脱状態検出部47は、装着部24に装着された液体収容体23と接触するスイッチとしてもよい。例えば、着脱状態検出部47は、装着部24に装着された液体収容体23に押されることで液体収容体23の装着を検出し、液体収容体23が離れることで液体収容体23の取り外しを検出してもよい。
・液体収容体23に設けられる回路基板49は、非接触での通信を可能にするアンテナを有してもよい。着脱状態検出部47は、回路基板49と無線通信することにより、液体収容体23の着脱状態を検出してもよい。
・制御部27は、第1開閉弁46aと第2開閉弁46bを開弁した後、第1液体収容体23aが装着部24から外される前に第1開閉弁46aを閉弁してもよい。
・切替部46は、供給流路25、第1導出流路42a、及び第2導出流路42bが接続される3方弁としてもよい。
・第1開閉弁46a、第2開閉弁46b、及び供給弁55は、例えば、ソレノイドによってバルブを開閉させる電磁弁でもよいし、電動モーターによってバルブを開閉させる電動弁でもよいし、流体圧シリンダーによってバルブを開閉させる流体圧弁でもよい。
・制御部27は、回路基板49に記憶される残量と、液体噴射装置11において消費された液体の消費量と、に基づいて、残量が僅少値以下であるかを判断してもよい。
・残量検出部45は、液体収容体23に収容される液面の位置を検出するセンサーとしてもよい。
・液体噴射装置11は、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置であってもよい。液体噴射装置から微小量の液滴となって吐出される液体の状態としては、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。ここでいう液体は、液体噴射装置から噴射させることができるような材料であればよい。例えば、液体は、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属、金属融液、のような流状体を含むものとする。液体は、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する装置がある。液体噴射装置は、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する装置、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。液体噴射装置は、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ、光学レンズ、などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する装置であってもよい。液体噴射装置は、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する装置であってもよい。
以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。
(A)液体供給装置は、液体を収容する複数の液体収容体が着脱可能に装着される装着部と、前記装着部に装着された前記複数の液体収容体に上流端がそれぞれ接続される複数の導出流路と、前記複数の導出流路の下流端が接続される供給流路と、前記導出流路の連通状態を切り替え可能な切替部と、前記液体収容体に収容される前記液体の残量を検出可能な残量検出部と、前記液体収容体の前記液体に前記導出流路を介して負圧を作用させ、該液体を前記導出流路に導出可能な供給機構と、前記切替部及び前記供給機構を制御する制御部と、を備え、前記複数の導出流路のうち第1導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第1液体収容体と前記供給流路とを連通させ、前記複数の導出流路のうち第2導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第2液体収容体と前記供給流路とを連通させ、前記制御部は、前記第1液体収容体が前記供給流路と連通状態となる一方で前記第2液体収容体が前記供給流路と非連通状態となるように前記切替部を制御するとともに、前記第1液体収容体に収容される前記液体に負圧を作用させる場合に前記供給機構を駆動させ、前記第2液体収容体の前記残量より前記第1液体収容体の前記残量が少なく、前記第1液体収容体が前記装着部から外される場合、前記切替部を制御して、前記第1液体収容体が前記装着部から外される前に前記第1液体収容体及び前記第2液体収容体を互いに連通させる。
第2液体収容体と供給流路とを非連通状態とし、第1液体収容体に収容される液体に負圧を作用させると、第1液体収容体及び第1導出流路の負圧は、第2液体収容体よりも大きくなる。その点、この構成によれば、制御部は、第1液体収容体が装着部から外される前に、第1液体収容体及び第2液体収容体を互いに連通させる。これにより第1液体収容体及び第1導出流路の負圧を小さくすることができる。したがって、第1液体収容体が装着部から外され、第1液体収容体が第1導出流路から切り離されたとき、第1導出流路内への空気の流入を低減できる。
(B)液体供給装置において、前記制御部は、前記残量検出部により検出される前記第1液体収容体の前記残量が設定された僅少値以下である場合に、前記第1液体収容体及び前記第2液体収容体を互いに連通させてもよい。
液体収容体の液体が少なくなり、液体収容体から液体を供給しにくくなると、液体収容体及びこの液体収容体に接続される導出流路内の負圧が大きくなることがある。その点、この構成によれば、制御部は、第1液体収容体の残量が僅少値以下である場合に、第1液体収容体及び第2液体収容体を互いに連通させる。そのため、第1液体収容体及び第1導出流路の負圧を小さくすることができ、第1液体収容体が装着部から外されたとき、導出流路に流入する空気を低減できる。
(C)液体供給装置において、前記切替部は、前記複数の導出流路にそれぞれ配置される開閉弁であり、前記制御部は、前記第2導出流路に配置されて閉弁状態にある前記開閉弁を開弁させて前記第1液体収容体と前記第2液体収容体とを連通させてもよい。
この構成によれば、切替部は、複数の開閉弁である。したがって、制御部は、複数の開閉弁を個別に開閉することで、第1導出流路と第2導出流路の連通状態を容易に切り替えることができる。
(D)液体供給装置は、前記液体収容体の前記装着部に対する着脱状態を検出可能な着脱状態検出部をさらに備え、前記制御部は、前記着脱状態検出部により前記第1液体収容体が前記装着部から外されたことが検出された場合に、前記第1導出流路に配置されて開弁状態にある前記開閉弁を閉弁させてもよい。
この構成によれば、第1導出流路に連通する第1液体収容体が装着部から外されると、制御部は、第1導出流路に配置させる開閉弁を閉弁させる。したがって、第1液体収容体が装着部から外されたとき、第1導出流路に流入する空気の量をより低減できる。
(E)液体噴射装置は、上記構成の液体供給装置と、前記液体供給装置を通じて供給された前記液体を噴射する液体噴射部と、を備える。この構成によれば、上記液体供給装置と同様の効果を奏することができる。
(F)液体供給装置の制御方法は、液体を収容する複数の液体収容体が着脱可能に装着される装着部と、前記装着部に装着された前記複数の液体収容体に上流端がそれぞれ接続される複数の導出流路と、前記複数の導出流路の下流端が接続される供給流路と、を備え、前記複数の導出流路のうち第1導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第1液体収容体と前記供給流路とを連通させ、前記複数の導出流路のうち第2導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第2液体収容体と前記供給流路とを連通させる液体供給装置の制御方法であって、前記第1液体収容体を前記供給流路と連通状態とする一方で前記第2液体収容体を前記供給流路と非連通状態とし、前記第1導出流路を介して前記第1液体収容体に収容される前記液体に負圧を作用させて該液体を前記第1導出流路に導出させ、前記第2液体収容体に収容される前記液体の残量より前記第1液体収容体に収容される前記液体の残量が少なく、前記第1液体収容体が前記装着部から外される場合、前記第1液体収容体が前記装着部から外される前に前記第1液体収容体及び前記第2液体収容体を互いに連通させる。この方法によれば、上記液体供給装置と同様の効果を奏することができる。
(G)液体供給装置の制御方法は、前記第1液体収容体の前記残量が設定された僅少値以下である場合に、前記第1液体収容体及び前記第2液体収容体を互いに連通させてもよい。この方法によれば、上記液体供給装置と同様の効果を奏することができる。
(H)液体供給装置の制御方法は、前記第1液体収容体が前記装着部から外された場合に、前記第1導出流路を非連通状態としてもよい。この方法によれば、上記液体供給装置と同様の効果を奏することができる。
11…液体噴射装置、12…脚部、13…筐体、14…媒体、15…繰出部、16…案内部、17…巻取部、18…テンション付与機構、20…液体噴射部、21…キャリッジ、22…液体供給装置、23…液体収容体、23a…第1液体収容体、23b…第2液体収容体、24…装着部、25…供給流路、26…操作パネル、27…制御部、29…ノズル、30…ノズル面、31…個別液室、32…振動板、33…収容部、34…アクチュエーター、35…共通液室、36…メンテナンス部、37…キャップ、38…吸引ポンプ、39…廃液タンク、40…レギュレーター、42…導出流路、42a…第1導出流路、42b…第2導出流路、43…コネクタ、44…接続部、45…残量検出部、46…切替部、46a…第1開閉弁、46b…第2開閉弁、47…着脱状態検出部、48…一方向弁、49…回路基板、50…供給室、51…可撓膜、52…センサー、54…供給機構、55…供給弁、56…フィルター、57…スタティックミキサー、58…加圧部、59…脱気機構、60…液圧調整機構、62…吸引弁、63…供給ポンプ、64…吐出弁、65…可撓性部材、66…ポンプ室、67…空気室、68…空気ポンプ、70…加圧室、71…弾性膜、72…ばね、73…脱気室、74…脱気膜、75…排気室、76…排気路、77…減圧ポンプ、79…流入室、80…連通孔、81…流出室、82…弁体、83…受圧部材、84…ダイヤフラム、85…上流押付部材、86…下流押付部材、87…開弁機構、88…収容室、89…加圧袋、90…加圧流路、91…逆止弁、A…供給方向、Z…鉛直方向。

Claims (8)

  1. 液体を収容する複数の液体収容体が着脱可能に装着される装着部と、
    前記装着部に装着された前記複数の液体収容体に上流端がそれぞれ接続される複数の導出流路と、
    前記複数の導出流路の下流端が接続される供給流路と、
    前記導出流路の連通状態を切り替え可能な切替部と、
    前記液体収容体に収容される前記液体の残量を検出可能な残量検出部と、
    前記液体収容体の前記液体に前記導出流路を介して負圧を作用させ、該液体を前記導出流路に導出可能な供給機構と、
    前記液体収容体の前記装着部に対する着脱状態を検出可能な着脱状態検出部と、
    前記切替部及び前記供給機構を制御する制御部と、
    を備え、
    前記複数の導出流路のうち第1導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第1液体収容体と前記供給流路とを連通させ、
    前記複数の導出流路のうち第2導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第2液体収容体と前記供給流路とを連通させ、
    前記制御部は、
    前記第1液体収容体が前記供給流路と連通状態となる一方で前記第2液体収容体が前記供給流路と非連通状態となるように前記切替部を制御するとともに、前記第1液体収容体に収容される前記液体に負圧を作用させる場合に前記供給機構を駆動させ、
    前記第2液体収容体の前記残量より前記第1液体収容体の前記残量が少ない場合、前記切替部を制御して、前記第1液体収容体が前記装着部から外される前に前記第1液体収容体及び前記第2液体収容体を互いに連通させ、
    前記着脱状態検出部により前記第1液体収容体が前記装着部から外されたことが検出された場合に、前記第1液体収容体が前記供給流路と非連通状態となるように前記切替部を制御することを特徴とする液体供給装置。
  2. 前記制御部は、前記残量検出部により検出される前記第1液体収容体の前記残量が設定された僅少値以下である場合に、前記第1液体収容体及び前記第2液体収容体を互いに連通させることを特徴とする請求項1に記載の液体供給装置。
  3. 前記切替部は、前記複数の導出流路にそれぞれ配置される開閉弁であり、
    前記制御部は、前記第2導出流路に配置されて閉弁状態にある前記開閉弁を開弁させて前記第1液体収容体と前記第2液体収容体とを連通させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体供給装置。
  4. 前記制御部は、前記着脱状態検出部により前記第1液体収容体が前記装着部から外されたことが検出された場合に、前記第1導出流路に配置されて開弁状態にある前記開閉弁を閉弁させることを特徴とする請求項3に記載の液体供給装置。
  5. 請求項1~請求項4のうち何れか一項に記載の液体供給装置と、
    前記液体供給装置を通じて供給された前記液体を噴射する液体噴射部と、
    を備えることを特徴とする液体噴射装置。
  6. 液体を収容する複数の液体収容体が着脱可能に装着される装着部と、
    前記装着部に装着された前記複数の液体収容体に上流端がそれぞれ接続される複数の導出流路と、
    前記複数の導出流路の下流端が接続される供給流路と、
    を備え、
    前記複数の導出流路のうち第1導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第1液体収容
    体と前記供給流路とを連通させ、
    前記複数の導出流路のうち第2導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第2液体収容体と前記供給流路とを連通させる液体供給装置の制御方法であって、
    前記第1液体収容体を前記供給流路と連通状態とする一方で前記第2液体収容体を前記供給流路と非連通状態とし、前記第1導出流路を介して前記第1液体収容体に収容される前記液体に負圧を作用させて該液体を前記第1導出流路に導出させ、
    前記第2液体収容体に収容される前記液体の残量より前記第1液体収容体に収容される前記液体の残量が少なく、前記第1液体収容体が前記装着部から外される場合、前記第1液体収容体が前記装着部から外される前に前記第1液体収容体及び前記第2液体収容体を互いに連通させ、
    前記第1液体収容体が前記装着部から外された場合に、前記第1導出流路を非連通状態とすることを特徴とする液体供給装置の制御方法。
  7. 前記第1液体収容体の前記残量が設定された僅少値以下である場合に、前記第1液体収容体及び前記第2液体収容体を互いに連通させることを特徴とする請求項6に記載の液体供給装置の制御方法。
  8. 液体を収容する複数の液体収容体が着脱可能に装着される装着部と、
    前記装着部に装着された前記複数の液体収容体に上流端がそれぞれ接続される複数の導
    出流路と、
    前記複数の導出流路の下流端が接続される供給流路と、
    前記導出流路の連通状態を切り替え可能であって、前記複数の導出流路にそれぞれ配置される開閉弁である切替部と、
    前記液体収容体に収容される前記液体の残量を検出可能な残量検出部と、
    前記液体収容体の前記液体に前記導出流路を介して負圧を作用させ、該液体を前記導出
    流路に導出可能な供給機構と、
    前記液体収容体の前記装着部に対する着脱状態を検出可能な着脱状態検出部と、
    前記切替部及び前記供給機構を制御する制御部と、
    を備え、
    前記複数の導出流路のうち第1導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第1液体収容
    体と前記供給流路とを連通させ、
    前記複数の導出流路のうち第2導出流路は、前記複数の液体収容体のうち第2液体収容
    体と前記供給流路とを連通させ、
    前記制御部は、
    前記第1液体収容体が前記供給流路と連通状態となる一方で前記第2液体収容体が前記
    供給流路と非連通状態となるように前記切替部を制御するとともに、前記第1液体収容体
    に収容される前記液体に負圧を作用させる場合に前記供給機構を駆動させ、
    前記第2液体収容体の前記残量より前記第1液体収容体の前記残量が少なく、前記第1
    液体収容体が前記装着部から外される場合、前記第1液体収容体が前記装着部から外される前に前記第2導出流路に配置されて閉弁状態にある前記開閉弁を開弁させて前記第1液体収容体及び前記第2液体収容体を互いに連通させ、
    前記着脱状態検出部により前記第1液体収容体が前記装着部から外されたことが検出された場合に、前記第1導出流路に配置されて開弁状態にある前記開閉弁を閉弁させることを特徴とする液体供給装置。」
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