WO2006075514A1

WO2006075514A1 - 流体吐出装置、インクジェットプリンタ、および流体吐出装置の制御方法

Info

Publication number: WO2006075514A1
Application number: PCT/JP2005/023790
Authority: WO
Inventors: Yoshinori Mutoh
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2006-07-20
Also published as: CN100572078C; JP3803108B2; CN101098789A; US20090122093A1; JP2006192785A

Abstract

　印字装置（１０）は、紙（２０）にインクを吐出するインクジェットヘッド（３０）と、インクをインクジェットヘッド（３０）に供給するチューブ（３２）と、チューブ（３２）に接続され、チューブ（３２）が供給するインクを貯留するインクタンク（３６）と、インクタンク（３６）を格納する収容部（３８）と、インクタンク（３６）の体積を検出する検出装置と、インクタンク（３６）と収容部（３８）との間の空間の、負圧を調節するレギュレータと、レギュレータに接続され、レギュレータが空間の負圧の調節に用いるための、一定値の負圧を発生するポンプと、インクタンク（３６）と収容部（３８）との間の空間の負圧が、検出装置が検出した体積に対応するように、レギュレータを制御するＣＰＵ（７０）とを含む。これによって、小型の装置により、貯留した流体の無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できる。

Description

明細書

流体吐出装置、インクジェットプリンタ、および流体吐出装置の制御方法技術分野

[0001] 本発明は、流体吐出装置、インクジェットプリンタ、および流体吐出装置の制御方法に関し、特に、供給系を制御する流体吐出装置、インクジェットプリンタ、および流体吐出装置の制御方法に関する。

背景技術

[0002] 特開平 4 208469号公報（特許文献 1)は、ノズノレを有する印字ヘッドと、印字へッドに供給するインクを貯蔵するためのインク収容部と、ノズルからのインクの吐出量に対応してインク収容部を上昇させるための昇降装置とを備えたプリンタ用インクジェット装置を開示する。この発明によると、インク収容部内のインク残量が減少しても鮮明に印字できる。通常、インクジェットプリンタは、インクジェットヘッドと、インクタンクとを含む。このインクジェットヘッドには、圧力が作用する。この圧力は、インクタンクとィンクジェットヘッドとの水頭差に起因する圧力である。たとえば、インクタンクがインクジエツトヘッドよりも高い位置に配置されている場合、インクジェットヘッドには水頭差に対応したプラスの圧力が作用する。インクタンクがインクジェットヘッドよりも低い位置に配置されている場合、インクジェットヘッドには水頭差に対応したマイナスの圧力が作用する。インクジェットヘッドにプラスの圧力が作用する場合、何ら対策をとらなければインクジェットヘッドのノズルの開口部力、らインクが流出することとなる。インクジヱットヘッドにマイナスの圧力が作用する場合、ノズノレの開口部からエアが吸い込まれる。特許文献 1に開示された発明において、インク収容部内のインク残量が減少しても鮮明な印字が可能な理由は、昇降装置が、ノズルからのインクの吐出量に対応してインク収容部を上昇させることにより、上述した圧力が打消される点にある。上述した圧力が打消されると鮮明な印字が可能になる理由は、ノズノレの開口部にメニスカス（インクと空気との界面）が形成される点にある。

[0003] 特開 2002— 248787号公報（特許文献 2)には、液吐出ヘッドに供給する液体を収納する液体袋を備え、液吐出ヘッドと液体袋の水頭差により液吐出ヘッド内の負圧を発生させる液体噴射装置において、液体袋の最も面積が大きな相対する二面のうち重力方向と相反する方向を向いた面の少なくとも一部を固定するとともに他の一面を自由に移動できるように液体袋を配設し、液体袋内に収納された液体の量に応じて移動する重力方向を向いた面の位置によって液体袋内の液体の残量を検出する装置を備えていることを特徴とする液体噴射装置が開示されている。

[0004] この発明によると、液体袋内の液体量の変化に伴う、液吐出ヘッド内の圧力変動を少なくできる。圧力変動を少なくできるので、キャリッジの移動速度を高めることができる。併せて、使用できない液体量を少なくすることができる。

[0005] 特開 2003— 300331号公報（特許文献 3)は、インクが吐出されるノズル部が設けられた記録ヘッドと、ノズノレ部と接続されインクが貯留されたインク袋と、インク袋を密封する密閉容器と、密閉容器とインク袋との間の空間を負圧吸引する吸引装置と、密閉容器とインク袋との間の空間の圧力を測定する負圧検出装置と、所定のパラメータのデータが格納された記憶装置と、記憶装置から読出されたデータに基づいて負圧検出装置で検出された検知負圧値を予め設定された目的負圧値となるよう吸引装置で負圧吸引を行なわせる負圧制御装置とを備えたことを特徴とする、インクジェット記録装置を開示する。

[0006] この発明によると、密封容器とインク袋との間の空間の負圧を迅速に制御できる。負圧を迅速に制御できるのは、インク残量に応じて負圧レベルの設定値または吸引する時間を予め制御するからである。インク残量に応じて設定値または時間を予め制御する理由は、インク残量によって密閉容器とインク袋との間の空間の体積が異なると、同じ時間だけ吸引しても到達する負圧レベルが異なるからである。到達する負圧レべルが異なるのは、インク残量によって密閉容器とインク袋との間の空間の体積が異なると、同じ時間だけ吸引しても、吸引量が異なるからである。

特許文献 1 :特開平 4一 208469号公報

特許文献 2：特開 2002— 248787号公報

特許文献 3 :特開 2003— 300331号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0007] し力ながら、特許文献 1に開示されたように、ヘッドからのインク吐出量に応じてィンク収容部を上昇させる昇降装置を設けた場合、装置の大型化とコストの増大とを招くという問題点がある。図 6を参照して、インクタンク 36に残留するインクの量が多い場合、インクタンク 36は縮もうとする。インクタンク 36が縮もうとすると、インクタンク 36 の中のインクにはプラスの圧力が作用する。図 7を参照して、インクタンク 36に残留するインクの量が少ない場合、インクタンク 36は、膨らもうとする。インクタンク 36が膨らもうとすると、インクタンク 36の中のインクにはマイナスの圧力が作用する。図 8は、ィンクジェットヘッドのノズルが正常にインクを吐出するために、インクタンク 36に付加すべき負圧と、インクタンク 36の中のインクの量との相関を表わす図である。図 8は、次の事実を表わす。第 1の事実は、インクの残量が多い場合（図 8の場合約 16cc以上）比較的大きな負圧が必要であるという事実である。第 2の事実は、インクの残量が少ない場合（図 8の場合約 4. 5cc以下）比較的小さな負圧が必要であるという事実である。これらにより、次の事項が明確化される。第 1の事項は、インクの残量が多い場合、インクタンク 36が縮もうとする力（ヘッドに対するプラスの圧力）に反発すべくより大きな負圧が必要となるという事項である。第 2の事項は、インクの残量が小さい場合、インクタンク 36が膨らもうとする力（ヘッドに対するマイナスの圧力）に反発すべく負圧を小さくする必要とあるという事項である。これらが必要なので (これらに対し何ら対策がなされなければ、ノズルのメニスカスが破壊されるので、インクが漏れたり、正常に吐出されなくなったりする）、従来のプリンタは、インクタンク 36に貯留するインクの量や印字に使用するインクの量を制限していた。インクの量が制限されるので、次の問題点が生じていた。第 1の問題点は、インクタンク 36の交換やインクタンク 36へのインクの補充のインターバルを必要以上に短くする必要があるという問題点である。第 2の問題点は、インクタンク 36を交換する場合、インクの残量が一定値を下回ると、インクタンク 36を交換しなければならないので、無駄なインクの消費を招くという問題点である。特許文献 1に開示された発明は、このような問題を解決するために、インク収容部の移動量を大きくとる必要がある。このこと力装置を大型化させる要因となる

[0008] 特許文献 2に開示された発明の場合、次に挙げる問題点がある。第 1の問題点は、インクの廃棄量を十分に削減できないという問題点である。第 2の問題点は、インクタンクの容量に対して印字に使用できるインク量が限られている（その分インクタンクの交換のインターバルが短くなつたりタクトタイムの増加を招いたりする）という問題点である。印字に使用できるインク量が限られているのは、インクの残量が多い場合、インクを適切に吐出させ難レ、からである。

[0009] 特許文献 3に開示された発明には、インクタンクに与える負圧を的確に制御することが困難であるという問題点がある。インクタンクに与える負圧が目的値となるように吸

§ I時の負圧や吸引の時間を制御するためである。

[0010] 本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、小型の装置により、貯留した流体の無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できる流体吐出装置、インクジェットプリンタ、および流体吐出装置の制御方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0011] 上記目的を達成するために、本発明のある局面にしたがうと、流体吐出装置は、物体に流体を吐出するための吐出部と、吐出部に接続され、流体を吐出部に供給する管と、管に接続され、管が供給する流体を、流体の貯留量に応じて弾性変形しつつ貯留する第 1の容器と、第 1の容器を格納する第 2の容器と、第 1の容器の体積を検出するための検出装置と、第 1の容器と第 2の容器との間の空間の、負圧を調節するための調節装置と、調節装置に接続され、調節装置が空間の負圧の調節に用いるための、一定値の負圧を発生するポンプと、第 1の容器と第 2の容器との間の空間の負圧が、検出装置が検出した体積に対応するように、調節装置を制御するための制御ユニットとを含む。

[0012] すなわち、第 1の容器は、管が供給する流体を、流体の貯留量に応じて弾性変形しつつ貯留する。管は、流体を吐出部に供給する。吐出部は、物体に流体を吐出する。第 2の容器は、第 1の容器を格納する。調節装置は、ポンプが発生させた一定値の負圧を用いて、第 1の容器と第 2の容器との間の空間の、負圧を調節する。検出装置は、第 1の容器の体積を検出する。制御ユニットは、第 1の容器と第 2の容器との間の空間の負圧が、検出装置が検出した体積に対応するように、調節装置を制御する。これにより、流体の貯留量に関わらず、第 1の容器の弾性変形により生じる力と調節装置が調節した負圧とによって流体が受ける圧力を調節できる。圧力が調節されるので、小型の装置により、流体が第 1の容器から力を受けることにより生じる、貯留した流体の無駄を減少させることができる。流体の無駄を減少させることができるので、流体の貯留に要するタクトタイムを短縮できる。その結果、小型の装置により、貯留した流体の無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できる流体吐出装置を提供することができる。

[0013] また、上述の調節装置は、弁の開閉により負圧を調節するための装置を含むことが望ましい。

[0014] すなわち、調節装置は、ポンプが発生させた一定値の負圧を用いて、弁の開閉により、第 1の容器と第 2の容器との間の空間の、負圧を調節する。これにより、負圧を調節するための構成を簡略化できる。その結果、簡単な構成の小型の装置により、貯留した流体の無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できる流体吐出装置を提供すること力 Sできる。

[0015] また、上述の弁の開閉により負圧を調節するための装置は、レギユレータであることが望ましい。

[0016] すなわち、レギユレータは、ポンプが発生させた一定値の負圧を用いて、第 1の容器と第 2の容器との間の空間の、負圧を調節する。これにより、流体の漏出しなどが発生しにくくなる。その結果、簡単な構成の小型の装置により、流体の漏出しなどが発生しにくぐ貯留した流体の無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できる流体吐出装置を提供することができる。

[0017] また、上述の制御ユニットは、検出装置が検出した体積に対応する値を表わす、信号を生成するための生成ユニットを含むことが望ましい。調節装置は、信号が表わす値に負圧の大きさが対応するように、負圧を調節するための装置を含むことが望ましレ、。

[0018] すなわち、生成ユニットは、検出装置が検出した体積に対応する値を表わす、信号を生成する。調節装置は、信号が表わす値に負圧の大きさが対応するように、負圧を調節する。これにより、負圧を調節するための構成を簡略化できる。その結果、簡単な構成の小型の装置により、貯留した流体の無駄を減少させ、力つタクトタイムを短縮できる流体吐出装置を提供することができる。

[0019] また、上述の流体吐出装置は、予め第 1の容器の体積と空間の負圧との相関を示した第 1のデータと、空間の負圧と制御ユニットが調節装置に出力する信号の値との相関を示した第 2のデータとを記憶するための記憶部をさらに含むことが望ましい。生成ユニットは、検出装置が検出した体積と第 1のデータとから、空間の負圧を特定するための第 1の特定部と、第 1の特定部が特定した空間の負圧と第 2のデータとから信号の値を特定するための第 2の特定部と、第 2の特定部が特定した値を表わす信号を生成する部とを含むことが望ましレ、。

[0020] すなわち、第 1の特定部は、検出装置が検出した体積と第 1のデータとから、空間の負圧を特定する。第 2の特定部は、第 1の特定部が特定した空間の負圧と第 2のデータとから信号の値を特定する。信号を生成する部は、第 2の特定部が特定した値を表わす信号を生成する。これにより、負圧を的確に調節できる。負圧が的確に調節されるので、貯留した流体の無駄を的確に減少させることができる。無駄が的確に減少するので、タクトタイムを的確に短縮できる。その結果、簡単な構成の小型の装置によつて、的確に、貯留した流体の無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できる流体吐出装置を提供することができる。

[0021] また、上述の記憶部が記憶するデータは、流体の密度に対応する、空間の負圧の補正値を示した補正データをさらに含むことが望ましい。生成ユニットは、補正データから、第 1の特定部が特定した空間の負圧を補正するための補正部をさらに含むことが望ましい。第 2の特定部は、補正部が補正した空間の負圧と第 2のデータとから信号の値を特定する部を含むことが望ましレ、。

[0022] すなわち、補正部は、補正データから、第 1の特定部が特定した空間の負圧を補正する。第 2の特定部は、補正部が補正した空間の負圧と第 2のデータとから信号の値を特定する。これにより、負圧をより的確に調節できる。その結果、簡単な構成の小型の装置によって、より的確に、貯留した流体の無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できる流体吐出装置を提供することができる。

[0023] また、上述の検出装置は、第 1の容器の体積の変化に対応するように移動する検出板と、一端が検出板に接触し、他端が第 2の容器の外に突出する検出バーと、検出バーが検出板の移動に対応して回転できるように、検出バーを支える回転軸と、第 2の容器の外で検出バーに接触し、かつ検出バーの回転量に対応するように移動する測定板と、測定板の移動量を測定するセンサとを含むことが望ましい。

[0024] すなわち、検出板は、第 1の容器の体積の変化に対応するように移動する。検出バ一は、検出板に一端が接触し、かつ回転軸に支えられているので、検出板の移動に対応するように回転する。測定板は、検出バーの端に接触しているので、検出バーが回転すると、検出バーの回転量に対応するように移動する。センサは、測定板の移動量を測定する。これにより、第 1の容器の体積を検出するための構成を簡略化できる。その結果、簡単な構成の小型の装置により、貯留した流体の無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できる流体吐出装置を提供することができる。

[0025] また、上述のポンプは、真空ポンプであることが望ましい。

また、上述のポンプは、規定の正圧を印加することにより一定値の負圧を発生させ得るェジェクタであることが望ましレ、。

[0026] また、上述の流体吐出装置は、管の途中に、流体吐出装置への電力が遮断されると閉じる閉止弁をさらに含むことが望ましい。

[0027] すなわち、閉止弁は、管の途中にあり、かつ流体吐出装置への電力が遮断されると閉じる。これにより、閉止弁がない場合に比べ、貯留した流体の無駄はより減少する。その結果、小型の装置により、貯留した流体の無駄をより減少させ、かつタクトタイムを短縮できる流体吐出装置を提供することができる。

[0028] 本発明の他の局面にしたがうと、インクジェットプリンタは、上述の流体吐出装置を含む。

[0029] すなわち、小型の装置により、貯留した流体の無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できるインクジェットプリンタを提供することができる。

[0030] 本発明の他の局面にしたがうと、流体吐出装置の制御方法は、物体に流体を吐出するための吐出部と、吐出部に接続され、流体を吐出部に供給する管と、管に接続され、管が供給する流体を、流体の貯留量に応じて弾性変形しつつ貯留する第 1の容器と、第 1の容器を格納する第 2の容器と、第 1の容器の体積を検出するための検出装置と、第 1の容器と第 2の容器との間の空間の、負圧を調節するための調節装置と、調節装置に接続され、調節装置が空間の負圧の調節に用いるための、一定値の負圧を発生するポンプと、第 1の容器と第 2の容器との間の空間の負圧が、検出装置が検出した体積に対応するように、調節装置を制御するための制御ユニットと、予め第 1の容器の体積と空間の負圧との相関を示した第 1のデータと、空間の負圧と制御ユニットが調節装置に出力する信号の値との相関を示した第 2のデータとを記憶するための記憶部とを含む流体吐出装置の制御方法である。制御方法は、制御ユニット、検出装置が検出した体積と第 1のデータとから、空間の負圧を特定する第 1の特定ステップと、制御ユニットが、第 1の特定ステップにおいて特定した空間の負圧と第 2のデータとから信号の値を特定する第 ₂の特定ステップと、第 ₂の特定ステップにおレ、て特定した値を表わす信号を生成するステップと、信号を生成するステップにおレ、て生成した信号を出力する出力ステップと、調節装置が、信号が表わす値に負圧の大きさが対応するように、第 1の容器と第 2の容器との間の空間の、負圧を調節する調節ステップとを含む。

[0031] すなわち、小型の装置により、貯留した流体の無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できる流体吐出装置の制御方法を提供することができる。

発明の効果

[0032] 本発明に係る流体吐出装置、インクジェットプリンタ、および流体吐出装置の制御方法は、小型の装置により、貯留した流体の無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できる。

図面の簡単な説明

[0033] [図 1]本発明の実施の形態に係る印字装置の全体構成図である。

[図 2]本発明の実施の形態に係るインクの密度と負圧の値との関係を表わす図である

[図 3]本発明の実施の形態に係る吸引装置の全体構成図である。

[図 4]本発明の実施の形態に係る負圧の設定処理の制御の手順を示すフローチヤ一トである。

[図 5]本発明の実施の形態に係るインクタンクに作用する負圧の大きさとコンピュータが出力した信号の値との関係を表わす図である。

[図 6]インクタンクがインクに対しプラスの圧力を与えることを表わす概念図である。

[図 7]インクタンクがインクに対しマイナスの圧力を加えることを表わす概念図である。

[図 8]インクタンクが貯留するインクの残量とインクを適切に吐出させるために付加すべき負圧の大きさを表わす図である。

符号の説明

[0034] 10 印字装置、 12 コンピュータ、 14 キャリッジ、 16 吸引装置、 20 紙、 30 ィンクジェットヘッド、 32 チューブ、 34 閉止弁、 36 インクタンク、 38 収容部、 40 検出板、 42 検出バー、 44 回転軸、 46 測定板、 48 位置センサ、 60 真空ボンプ、 62 エアチューブ、 64 レギユレータ、 70 CPU, 72 メモリ。

発明を実施するための最良の形態

[0035] 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

[0036] 図 1を参照して、本実施の形態に係る印字装置 10は、コンピュータ 12と、キャリッジ

14と、吸引装置 16とを含む。本実施の形態において、印字装置 10は、インクジェットプリンタに含まれている。コンピュータ 12は、印字装置 10の各部を制御する。コンビユータ 12は印字装置 10の制御に必要な演算を実施する装置でもある。キャリッジ 14 は、コンピュータ 12の制御に応じて紙 20の任意の位置にインクを吐出する装置である。キャリッジ 14は、図示しない駆動装置により、紙 20の記録面に沿って移動する。吸引装置 16は、キャリッジ 14が吐出するインクに対してマイナスの圧力を作用させる装置である。マイナスの圧力が作用することにより、キャリッジ 14からのインク漏れが防止されている。

[0037] キャリッジ 14は、インクジェットヘッド 30と、チューブ 32と、閉止弁 34と、インクタンク

36と、収容部 38と、検出板 40と、検出バー 42と、回転軸 44と、測定板 46と、位置センサ 48とを含む。インクジェットヘッド 30は、物体（本実施の形態の場合紙 20)に流体 (本実施の形態の場合インク）を、その量を調節しつつ吐出する。これにより、キヤリッジ 14が紙 20の任意の位置にインクを吐出することとなる。チューブ 32は、インクジエツトヘッド 30に接続され、インクをインクジェットヘッド 30に供給する管である。閉止弁 34は、印字装置 10への電力の供給が遮断されると閉じる。これにより、インクが漏出すことが防止される。閉止弁 34は、チューブ 32の途中に設けられている。本実施の形態の場合、閉止弁 34はノーマリークローズの弁である。閉止弁 34は、電力が供給されている間のみ開く。印字装置 10への電力の供給が遮断されると、閉止弁 34は閉じる。これにより、印字装置 10への電力の供給が遮断されたとき、インクの漏出が防止される。インクタンク 36は、チューブ 32に接続され、チューブ 32が供給するインクを、インクの貯留量に応じて弾性変形しつつ貯留する容器である。本実施の形態の場合、インクタンク 36は、可撓性を有する、袋状の容器である。本実施の形態の場合、インクタンク 36は、ビニール製の容器である。インクタンク 36は、インクジェットへッド 30よりも高い位置に設置されている。これにより、インクタンク 36は、水頭差 (本実施の形態の場合、水頭差は 30cmであることとする）を利用して、インクジェットヘッド 3 0にインクを供給できる。収容部 38は、インクタンク 36を格納する容器である。収容部 38は、気密性が高ぐ膨張や収縮を無視できる容器である。検出板 40は、インクタンク 36の上に載せられた薄板である。これにより、検出板 40は、インクタンク 36の体積の変化に対応するように移動することとなる。検出バー 42は、検出板 40の位置（ひいてはインクタンク 36が貯留するインクの量）を測定板 46に伝える部材である。検出バ一 42の一端は検出板 40に接触し、他端が収容部 38の外に突出している。回転軸 4 4は、検出バー 42が検出板 40の移動に対応して回転できるように、検出バー 42を支える軸である。測定板 46は、収容部 38の外に設置され、検出バー 42に接触し、かつ検出バー 42の回転量に対応するように移動する板である。位置センサ 48は、測定板 46の移動量（ひいてはインクタンク 36に貯留されたインクの量）を測定する。本実施の形態の場合、検出板 40と、検出バー 42と、回転軸 44と、測定板 46と、位置センサ 48とが、インクタンク 36の体積を検出するための、 1つの検出装置を構成している。以下の説明において、検出板 40と、検出バー 42と、回転軸 44と、測定板 46と、位置センサ 48とを含む装置を、「検出装置」と称する。

コンピュータ 12は、 CPU (Central Processing Unit) 70と、メモリ 72とを含む。 CP U70は、メモリ 72が記憶したデータをもとに、値を特定する回路である。 CPU70は、メモリ 72が記憶したデータや入力されたデータをもとに、演算する回路でもある。 CP U70は、制御のための信号 (たとえば、検出装置が検出した体積に対応する値を表わす信号)を生成する回路でもある。 CPU70は、自らが生成した信号を出力する回路でもある。これにより、印字装置 10の各部は制御されることとなる。 CPU70は、メモリ 72が記憶したデータや入力されたデータをもとに、演算する回路でもある。メモリ 72 は、インクの密度毎の作用させるべき負圧の値を記憶する。メモリ 72は、 CPU70が印字装置 10を制御するために必要なデータを記憶する記憶装置でもある。

[0039] 図 2を参照して、吸引装置 16は、真空ポンプ 60と、エアチューブ 62と、レギユレ一タ 64とを含む。真空ポンプ 60は、レギユレータ 64に接続され、レギユレータ 64が空間の負圧の調節に用いる、一定値の負圧を発生する。エアチューブ 62は、収容部 38 の中の空気を真空ポンプ 60に導くチューブである。レギユレータ 64は、弁の開閉により、インクタンク 36と収容部 38との間の空間の、負圧を調節する。本実施の形態に係るレギユレータ 64は、 CPU70が出力した信号の値に対応するようにインクタンク 3 6に作用する負圧の大きさを調節する。図 3は、インクタンク 36に作用する負圧の大きさと CPU70が出力した信号の値との関係を表わす図である。本実施の形態の場合、真空ポンプ 60がインクタンク 36に対して作用させる負圧の大きさ（入力圧力）は一 40 キロパスカルであることとする。本実施の形態の場合、レギユレータ 64の分解能は 0. 3kPaであることとする。真空ポンプ 60が作用させる負圧が異なると、飽和圧力（図 3 における折線の水平部分の配置）は変化する。但し、真空ポンプ 60が作用させる負圧の絶対値は、レギユレータ 64の仕様において定められた値以下でなくてはならなレ、。仮に負圧の絶対値が仕様により定められた値を超える場合、レギユレータ 64に加わる負圧が仕様により定められた範囲内となるように調整する必要がある。調整の方法として、真空ポンプ 60とレギユレータ 64との間に別のレギユレータを設置する方法などがある。本実施の形態の場合、レギユレータ 64は、 D/A (Digita卜 to-Analog) 変換器を内蔵する。 D/A変換器は CPU70が出力した信号 (デジタル信号)を負圧の制御に利用できるアナログ信号に変換する。

[0040] 図 4を参照して、印字装置 10で実行されるプログラムは、負圧の設定に関し、以下のような制御構造を有する。 [0041] ステップ 80 (以下、ステップを Sと略す。）にて、位置センサ 48は、測定板 46の位置を検出することにより、インクタンク 36が貯留するインクの残量を検出する。残量が検出されると、位置センサ 48は、インクの残量を表わす信号を CPU70に出力する。

[0042] S82にて、 CPU70は、インクタンク 36が貯留するインクの残量が「0」か否かを判断する。インクの残量が「0」と判断した場合には（S82にて YES)、処理は S84へと移される。もしそうでないと（S82にて NO)、処理は S86へと移される。

[0043] S84にて、 CPU70は、図示しない表示装置に対し信号を出力する。この表示装置は、 CPU70から信号を受付けると、インクタンク 36を交換すべき旨のメッセージを表示する。 CPU70は、図示しないセンサを用いて、インクタンク 36の交換が終了したか否かを検出する。インクタンク 36の交換が終了するまでの間、 CPU70は、定期的に、インクタンク 36の交換が終了したか否かを検出する。

[0044] S86にて、 CPU70は、検出装置が検出した体積 (インクタンク 36の体積）と第 1のデータ（第 1のデータとは、空間（本実施の形態において、インクタンク 36と収容部 38 との間の空間を指す）の負圧との相関を示したデータをいう。この第 1のデータは、メモリ 72に予め記憶されている。）とから、空間の負圧を特定する。負圧が特定されると、 CPU70は、補正データ（補正データとは、インクの密度に対応する、空間の負圧の補正値を示したデータをいう。この補正データも、メモリ 72に記憶されている。）から、自らが特定した空間の負圧を補正する。図 5は、補正データの内容 (インクの密度とィンクタンク 36に作用する負圧の値との関係）を表わす図である。本実施の形態の場合、コンピュータ 12は、インクの密度が増加するにつれインクに作用する負圧の絶対値が増加するように、空間の負圧を補正する。このような制御がなければ、インクに必要以上の負圧を作用させることでインクジェットヘッド 30がエアを吸込んだり、負圧が不足することでインクジェットヘッド 30からインクが漏れたりするからである。

[0045] S88にて、 CPU70は、 S86にて自らが補正した空間の負圧と第 2のデータ（第 2のデータとは、空間の負圧と CPU70がレギユレータ 64に出力する信号の値との相関を示したデータをいう。この第 2のデータも、メモリ 72に予め記憶されている）とからレギユレータ 64に出力する信号の値を特定する。

[0046] S90にて、 CPU70は、 S88において自らが特定した値を表わす信号を生成する。信号の値が特定されると、 CPU70は、レギユレータ 64に対し、生成した信号を出力する。信号が出力されると、レギユレータ 64は、その信号が表わす値に負圧の大きさが対応するように、インクタンク 36と収容部 38との間の空間の、負圧を調節する。真空ポンプ 60は、インクタンク 36に負圧を作用させる。

[0047] 以上のような構造およびフローチャートとに基づぐ印字装置 10の動作について説明する。

[0048] 位置センサ 48は、インクタンク 36が貯留したインクの残量を検出する（S80)。残量が検出されると、 CPU70は、インクの残量力 S「0」か否かを判断する（S82)。インクの残量が「0」でなければ（S82にて NO)、 CPU70は、検出装置が検出した体積と第 1 のデータとから、空間の負圧を特定する。図 8を用いて上述したように、インクの残量が多い場合、比較的大きな負圧が必要となる。インクの残量が少ない場合、比較的小さな負圧が必要となる。これらにより、インクの残量に応じてインクタンク 36と収容部 38との間の空間の負圧を制御することが必要となる。これが、負圧の大きさを特定する理由である。負圧が特定されると、 CPU70は、補正データから、自らが特定した空間の負圧を補正する（S86)。負圧が補正されると、 CPU70は、 S86にて自らが補正した空間の負圧と第 2のデータとからレギユレータ 64に出力する信号の値を特定する (S88)。信号の値が特定されると、 CPU70は、 S88において自らが特定した値を表わす信号を生成する。信号の値が特定されると、 CPU70は、レギユレータ 64に対し、生成した信号を出力する（S90)。これにより、 CPU70は、インクタンク 36と収容部 3 8との間の空間の負圧が、検出装置が検出した体積に対応するように、レギユレータ 6 4を制御することとなる。

[0049] 以上のようにして、本実施の形態に係る印字装置は、予め記憶したデータに基づき、インクタンクが貯留するインクの残量に応じてインクタンクに作用させる負圧を制御できる。負圧が制御されるので、インクタンクに貯留したインクをほぼ印字に使用することができる。インクをほぼ印字に使用できるので、インクタンクの交換やインクの充填のインターバルを延ばすことができる。インクをほぼ印字に使用できるので、インクの廃棄量を低減できる。負圧が制御されるので、ノズルからのインク漏れやノズルからのエアの吸い込みなどを回避できる。負圧が予め記憶したデータに基づき制御されるので、負圧を効率的に制御できる。本実施の形態に係る印字装置は、一定値の負圧を発生させる真空ポンプとレギユレ一タとを用いることにより、インクタンクに作用する負圧を制御する。これにより、インクタンクに作用させる負圧を、安価かつ簡便な構成の小型の装置によって、的確に制御できる。本実施の形態に係る印字装置は、位置のわずかな変動を検知できる位置センサを用いる。これにより、インクタンク内のインクの残量を正確に検出できる。インクの残量が正確に検出されるので、負圧を高精度に制御できる。本実施の形態に係る印字装置は、インクタンクに作用させる負圧を、インクの密度に応じて制御する。これにより、インク漏れやエアの吸引（これらはインクの実際の密度と想定された密度との相違により生じる）を回避できる。本実施の形態に係る閉止弁は、電力が遮断されると閉じる。これにより、インクの漏出が防止される。その結果、安価かつ簡便な構成の小型の装置により、貯留したインクの無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できるインクジェットプリンタを提供することができる。

[0050] なお、印字装置 10は、他の用途に用いる流体吐出装置であってもよい。流体吐出装置の例として、基板に回路や配線を形成する装置、基板にカラーフィルタを形成する装置、製品を塗装する装置などがある。

[0051] なお、印字装置 10は、コンピュータ 12に代えて、他の装置により負圧を調節する装置を制御してもよい。そのような装置の例として、トランジスタなどで構成された回路がある。この場合、位置センサ 48が出力した信号を単に増幅し、レギユレータ 64に出力することとなる。

[0052] また、印字装置 10は、真空ポンプ 60に代えて、規定の正圧を印加することにより一定値の負圧を発生させ得るェジヱクタを用いてもよレ、。これにより、真空ポンプ 60を用いる場合に比べ、省スペース化を図ることができる。

[0053] また、回転軸 19と、検出バー 42のうち測定板 46に接する一端との距離は、なるべく長いことが望ましい。この距離が長くなると、検出板 40の移動量に対する測定板 46 の移動量が大きくなる。測定板 46の移動量が大きくなるので、インクタンク 36の体積の変化を感度よく検出できる。これが、上述の距離を長くすべき理由である。

[0054] また、 S86にて、 CPU70は、必ずしも補正データから自らが特定した空間の負圧を補正しなくてもよい。空間の負圧が補正されない場合、 S88にて、 CPU70は、自らが特定した、補正がなされていない空間の負圧と第 2のデータとから、レギユレータ 64 に出力する信号の値を特定することとなる。

[0055] 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

産業上の利用可能性

[0056] 以上のように、この発明によれば、小型の装置により、貯留した流体の無駄を減少させ、かつタクトタイムを短縮できるので、流体を吐出させる装置の製造およびプリンタの製造などに携わる業界に有利に適用することができる。

Claims

請求の範囲

物体（20)に流体を吐出するための吐出部（30)と、

前記吐出部（30)に接続され、前記流体を前記吐出部（30)に供給する管（32)と、前記管（32)に接続され、前記管（32)が供給する流体を、前記流体の貯留量に応じて弾性変形しつつ貯留する第 1の容器（36)と、

前記第 1の容器（36)を格納する第 2の容器（38)と、

前記第 1の容器（36)の体積を検出するための検出装置と、

前記第 1の容器（36)と第 2の容器（38)との間の空間の、負圧を調節するための調節装置 (64)と、

前記調節装置 (64)に接続され、前記調節装置 (64)が空間の負圧の調節に用いるための、一定値の負圧を発生するポンプ（60)と、

前記第 1の容器（36)と第 2の容器（38)との間の空間の負圧が、前記検出装置が検出した体積に対応するように、前記調節装置（64)を制御するための制御ユニット（ 70)とを含む流体吐出装置（10)。

前記調節装置 (64)は、弁の開閉により負圧を調節するための装置を含む、請求項 1に記載の流体吐出装置（10)。

前記弁の開閉により負圧を調節するための装置は、レギユレータである、請求項 2 に記載の流体吐出装置（10)。

前記制御ユニット（70)は、

前記検出装置が検出した体積に対応する値を表わす、信号を生成するための生成ユニットを含み、

前記調節装置 (64)は、前記信号が表わす値に負圧の大きさが対応するように、前記負圧を調節するための装置を含む、請求項 1に記載の流体吐出装置（10)。

前記流体吐出装置（10)は、予め前記第 1の容器（36)の体積と空間の負圧との相関を示した第 1のデータと、前記空間の負圧と前記制御ユニット（70)が調節装置 (6 4)に出力する信号の値との相関を示した第 2のデータとを記憶するための記憶部（7 2)をさらに含み、

前記生成ユニットは、前記検出装置が検出した体積と前記第 1のデータとから、空間の負圧を特定するための第 1の特定部と、

前記第 1の特定部が特定した空間の負圧と前記第 2のデータとから前記信号の値を特定するための第 2の特定部と、

前記第 2の特定部が特定した値を表わす信号を生成する部とを含む、請求項 4に記載の流体吐出装置（10)。

前記記憶部（72)が記憶するデータは、前記流体の密度に対応する、前記空間の負圧の補正値を示した補正データをさらに含み、

前記生成ユニットは、前記補正データから、前記第 1の特定部が特定した空間の負圧を補正するための補正部をさらに含み、

前記第 2の特定部は、前記補正部が補正した空間の負圧と前記第 2のデータとから前記信号の値を特定する部を含む、請求項 5に記載の流体吐出装置（10)。

前記検出装置は、

前記第 1の容器の体積の変化に対応するように移動する検出板 (40)と、一端が前記検出板 (40)に接触し、他端が前記第 2の容器（38)の外に突出する検出バー（42)と、

前記検出バー（42)が前記検出板 (40)の移動に対応して回転できるように、前記検出バー（42)を支える回転軸 (44)と、

前記第 2の容器（38)の外で前記検出バー (42)に接触し、かつ前記検出バー (42 )の回転量に対応するように移動する測定板 (46)と、

前記測定板の移動量を測定するセンサ (48)とを含む、請求項 1に記載の流体吐出装置（10)。

前記ポンプ (60)は、真空ポンプである、請求項 1に記載の流体吐出装置（10)。前記ポンプ (60)は、規定の正圧を印加することにより一定値の負圧を発生させ得るェジェクタである、請求項 1に記載の流体吐出装置（10)。

前記流体吐出装置（10)は、前記管（32)の途中に、前記流体吐出装置（10)への電力が遮断されると閉じる閉止弁（34)をさらに含む、請求項 1に記載の流体吐出装置（10)。請求項 1に記載の流体吐出装置（10)を含む、インクジェットプリンタ。

物体（20)に流体を吐出するための吐出部（30)と、

前記第 1の容器（36)を格納する第 2の容器（38)と、

前記第 1の容器（36)の体積を検出するための検出装置と、

前記第 1の容器 (36)と第 2の容器 (38)との間の空間の負圧が、前記検出装置が検出した体積に対応するように、前記調節装置（64)を制御するための制御ユニット（ 70)と、

予め前記第 1の容器（36)の体積と空間の負圧との相関を示した第 1のデータと、前記空間の負圧と前記制御ユニット（70)が調節装置 (64)に出力する信号の値との相関を示した第 2のデータとを記憶するための記憶部（72)とを含む流体吐出装置（10 )の制御方法であって、

前記制御方法は、

前記制御ユニット（70)力 S、前記検出装置が検出した体積と前記第 1のデータとから、空間の負圧を特定する第 1の特定ステップ（S86)と、

前記制御ユニット（70)が、前記第 1の特定ステップ（S86)において特定した空間の負圧と前記第 2のデータとから前記信号の値を特定する第 2の特定ステップ（S88) と、

前記第 2の特定ステップ (S88)において特定した値を表わす信号を生成するステップ（S90)と、

前記信号を生成するステップ（S90)において生成した信号を出力する出カステツプ（S90)と、前記調節装置（64)が、前記信号が表わす値に負圧の大きさが対応するように、前記第 1の容器（36)と第 2の容器（38)との間の空間の、負圧を調節する調節ステップ (S90)とを含む、流体吐出装置の制御方法。