図面 (/)

技術 インク供給装置及びインクジェット記録装置

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 山崎健
出願日 2015年12月4日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-563650
公開日 2017年9月14日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 WO2016-093158
状態 特許登録済
技術分野 インクジェット(インク供給、その他)
主要キーワード 三方切替バルブ 保護バルブ 所定圧力範囲 清掃ローラー 残量センサー 迂回流路 廃液バルブ 負圧形成
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年9月14日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題・解決手段

負圧形成部内の圧力を調整可能であって、装置の大型化及びコストの増大が抑制されたインク供給装置を提供する。インク供給装置8は、メインタンク81と、サブタンク82と、第1インク流路811と、第1送液ポンプ814と、第1開閉弁812と、負圧形成部86と、圧力センサー866と、第2インク流路823と、第2送液ポンプ836と、第3インク流路881と、第2開閉弁882と、圧力センサー866により検知された負圧形成部86内の圧力に基づいて第1送液ポンプ814、第1開閉弁812、第2送液ポンプ836及び第2開閉弁882をそれぞれ駆動制御することで負圧形成部86内の圧力を調整する制御部9と、を備える。

概要

背景

従来、インクジェット記録装置は、インクタンクからインクジェットヘッドインクを供給し、インクジェットヘッドのノズルから記録媒体に向けて微細な液滴としてインクを吐出することにより、記録媒体上に画像を形成する。当該インクジェット記録装置には、インクタンクとインクジェットヘッドとの間に負圧形成部が設けられ、当該負圧形成部によりインクジェットヘッドのノズル内を負圧として、インク供給時にインクジェットヘッドのノズルからインクが垂れないように構成されているものがある。

負圧形成部は、インクタンクから供給されるインクを貯留し、インクの貯留量に応じて内部の圧力を調整して、インクジェットヘッド内を負圧とするように構成され、例えばダンパー等が用いられる。負圧形成部内を負圧状態とするには、大気開放状態の負圧形成部内にインクを供給して負圧形成部内がインクで満たされてから、負圧形成部を密閉した上で内部のインクを排出する。したがって、当該負圧形成部を備えるインクジェット記録装置は、負圧形成部内にインクを供給及び排出できるように構成されている必要がある。

そのような構成としては、例えば、インクを順方向及び逆方向の双方向に送液可能な双方向ポンプが負圧形成部に接続されたインクジェット記録装置が提供されている(例えば、特許文献1参照)。
また、例えば、負圧形成部に連通するインク経路上に、順方向にインクを送液するポンプと、逆方向にインクを送液するポンプとを並列に配設することで、負圧形成部内にインクを供給及び排出できるように構成されたインクジェット記録装置が提供されている(例えば、特許文献2参照)。

概要

負圧形成部内の圧力を調整可能であって、装置の大型化及びコストの増大が抑制されたインク供給装置を提供する。インク供給装置8は、メインタンク81と、サブタンク82と、第1インク流路811と、第1送液ポンプ814と、第1開閉弁812と、負圧形成部86と、圧力センサー866と、第2インク流路823と、第2送液ポンプ836と、第3インク流路881と、第2開閉弁882と、圧力センサー866により検知された負圧形成部86内の圧力に基づいて第1送液ポンプ814、第1開閉弁812、第2送液ポンプ836及び第2開閉弁882をそれぞれ駆動制御することで負圧形成部86内の圧力を調整する制御部9と、を備える。

目的

本発明の課題は、負圧形成部内の圧力を調整可能であって、装置の大型化及びコストの増大が抑制されたインク供給装置及びインクジェット記録装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

インクジェットヘッドインクを供給するインク供給装置であって、インクを貯留する第1インクタンクと、前記第1インクタンクから供給されるインクを貯留する第2インクタンクと、前記第1インクタンクと前記第2インクタンクとを連通する第1インク流路と、前記第1インク流路に設けられ、前記第1インクタンク内のインクを前記第2インクタンクに送液する第1送液ポンプと、前記第1インク流路において前記第1インクタンクと前記第1送液ポンプとの間に設けられ、前記第1インク流路を開閉する第1開閉弁と、前記第2インクタンクから供給されるインクを貯留して前記インクジェットヘッドに供給し、内部の圧力が調整されることで前記インクジェットヘッド内負圧状態とする負圧形成部と、前記負圧形成部内の圧力を検知する圧力検知部と、前記第2インクタンクと前記負圧形成部とを連通する第2インク流路と、前記第2インク流路に設けられ、前記第2インクタンク内のインクを前記負圧形成部に送液する第2送液ポンプと、前記第2インク流路における前記第2送液ポンプと前記負圧形成部との間と、前記第1インク流路における前記第1開閉弁と前記第1送液ポンプとの間と、を連通する第3インク流路と、前記第3インク流路に設けられ、前記第3インク流路を開閉する第2開閉弁と、前記圧力検知部により検知された前記負圧形成部内の圧力に基づいて、前記第1送液ポンプ、前記第1開閉弁、前記第2送液ポンプ及び前記第2開閉弁をそれぞれ駆動制御することで、前記負圧形成部内の圧力を調整する制御部と、を備えることを特徴とするインク供給装置。

請求項2

前記制御部は、前記圧力検知部により検知された前記負圧形成部内の圧力が、第1の所定値よりも高い場合、前記第1開閉弁を閉鎖するとともに前記第2開閉弁を開放し、前記第1送液ポンプによりインクを送液することで、前記負圧形成部から前記第3インク流路を介して前記第2インクタンクにインクを送液して前記負圧形成部内の圧力を調整することを特徴とする請求項1に記載のインク供給装置。

請求項3

前記制御部は、前記圧力検知部により検知された前記負圧形成部内の圧力が、前記第1の所定値よりも低い第2の所定値より更に低い場合、前記第2開閉弁を閉鎖し、前記第2送液ポンプによりインクを送液することで、前記第2インクタンクから前記第2インク流路を介して前記負圧形成部にインクを送液して前記負圧形成部内の圧力を調整することを特徴とする請求項2に記載のインク供給装置。

請求項4

前記第2インク流路において前記第2インクタンクと前記第2送液ポンプとの間に設けられ、前記第2インク流路を開閉する第3開閉弁を更に備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のインク供給装置。

請求項5

前記負圧形成部は、開口部が形成されインクを貯留する容器本体と、前記開口部を覆う可撓性のフィルム部材と、前記容器本体の内部から外側に向かって前記フィルム部材を付勢する弾性部材とを有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のインク供給装置。

請求項6

前記第2インク流路において前記第2インクタンクと前記第2送液ポンプとの間に設けられる脱気モジュールを更に備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のインク供給装置。

請求項7

請求項1から6のいずれか一項に記載のインク供給装置と、前記インク供給装置により供給されたインクを吐出するインクジェットヘッドと、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置

技術分野

0001

本発明は、インク供給装置及びインクジェット記録装置に関する。

背景技術

0002

従来、インクジェット記録装置は、インクタンクからインクジェットヘッドインクを供給し、インクジェットヘッドのノズルから記録媒体に向けて微細な液滴としてインクを吐出することにより、記録媒体上に画像を形成する。当該インクジェット記録装置には、インクタンクとインクジェットヘッドとの間に負圧形成部が設けられ、当該負圧形成部によりインクジェットヘッドのノズル内を負圧として、インク供給時にインクジェットヘッドのノズルからインクが垂れないように構成されているものがある。

0003

負圧形成部は、インクタンクから供給されるインクを貯留し、インクの貯留量に応じて内部の圧力を調整して、インクジェットヘッド内を負圧とするように構成され、例えばダンパー等が用いられる。負圧形成部内を負圧状態とするには、大気開放状態の負圧形成部内にインクを供給して負圧形成部内がインクで満たされてから、負圧形成部を密閉した上で内部のインクを排出する。したがって、当該負圧形成部を備えるインクジェット記録装置は、負圧形成部内にインクを供給及び排出できるように構成されている必要がある。

0004

そのような構成としては、例えば、インクを順方向及び逆方向の双方向に送液可能な双方向ポンプが負圧形成部に接続されたインクジェット記録装置が提供されている(例えば、特許文献1参照)。
また、例えば、負圧形成部に連通するインク経路上に、順方向にインクを送液するポンプと、逆方向にインクを送液するポンプとを並列に配設することで、負圧形成部内にインクを供給及び排出できるように構成されたインクジェット記録装置が提供されている(例えば、特許文献2参照)。

先行技術

0005

特開2007−98594号公報
特開2014−46515号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上記双方向ポンプを用いた構成にあっては、双方向ポンプが高価であるため装置コストが増大してしまうという問題があり、また、上記二つのポンプを用いた構成にあっては、部材点数が増大するため装置が大型化してしまうという問題がある。

0007

そこで、本発明の課題は、負圧形成部内の圧力を調整可能であって、装置の大型化及びコストの増大が抑制されたインク供給装置及びインクジェット記録装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0008

以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給装置であって、
インクを貯留する第1インクタンクと、
前記第1インクタンクから供給されるインクを貯留する第2インクタンクと、
前記第1インクタンクと前記第2インクタンクとを連通する第1インク流路と、
前記第1インク流路に設けられ、前記第1インクタンク内のインクを前記第2インクタンクに送液する第1送液ポンプと、
前記第1インク流路において前記第1インクタンクと前記第1送液ポンプとの間に設けられ、前記第1インク流路を開閉する第1開閉弁と、
前記第2インクタンクから供給されるインクを貯留して前記インクジェットヘッドに供給し、内部の圧力が調整されることで前記インクジェットヘッド内を負圧状態とする負圧形成部と、
前記負圧形成部内の圧力を検知する圧力検知部と、
前記第2インクタンクと前記負圧形成部とを連通する第2インク流路と、
前記第2インク流路に設けられ、前記第2インクタンク内のインクを前記負圧形成部に送液する第2送液ポンプと、
前記第2インク流路における前記第2送液ポンプと前記負圧形成部との間と、前記第1インク流路における前記第1開閉弁と前記第1送液ポンプとの間と、を連通する第3インク流路と、
前記第3インク流路に設けられ、前記第3インク流路を開閉する第2開閉弁と、
前記圧力検知部により検知された前記負圧形成部内の圧力に基づいて、前記第1送液ポンプ、前記第1開閉弁、前記第2送液ポンプ及び前記第2開閉弁をそれぞれ駆動制御することで、前記負圧形成部内の圧力を調整する制御部と、を備えることを特徴とする。

0009

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインク供給装置であって、
前記制御部は、前記圧力検知部により検知された前記負圧形成部内の圧力が、第1の所定値よりも高い場合、前記第1開閉弁を閉鎖するとともに前記第2開閉弁を開放し、前記第1送液ポンプによりインクを送液することで、前記負圧形成部から前記第3インク流路を介して前記第2インクタンクにインクを送液して前記負圧形成部内の圧力を調整することを特徴とする。

0010

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のインク供給装置であって、
前記制御部は、前記圧力検知部により検知された前記負圧形成部内の圧力が、前記第1の所定値よりも低い第2の所定値より更に低い場合、前記第2開閉弁を閉鎖し、前記第2送液ポンプによりインクを送液することで、前記第2インクタンクから前記第2インク流路を介して前記負圧形成部にインクを送液して前記負圧形成部内の圧力を調整することを特徴とする。

0011

請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載のインク供給装置であって、
前記第2インク流路において前記第2インクタンクと前記第2送液ポンプとの間に設けられ、前記第2インク流路を開閉する第3開閉弁を更に備えることを特徴とする。

0012

請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載のインク供給装置であって、
前記負圧形成部は、開口部が形成されインクを貯留する容器本体と、前記開口部を覆う可撓性のフィルム部材と、前記容器本体の内部から外側に向かって前記フィルム部材を付勢する弾性部材とを有することを特徴とする。

0013

請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載のインク供給装置であって、
前記第2インク流路において前記第2インクタンクと前記第2送液ポンプとの間に設けられる脱気モジュールを更に備えることを特徴とする。

0014

請求項7に記載の発明は、インクジェット記録装置であって、
請求項1から6のいずれか一項に記載のインク供給装置と、
前記インク供給装置により供給されたインクを吐出するインクジェットヘッドと、を備えることを特徴とする。

発明の効果

0015

本発明によれば、負圧形成部内の圧力を調整可能であって、装置の大型化及びコストの増大が抑制されたインク供給装置及びインクジェット記録装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0016

インクジェット記録装置の斜視図である。
インク供給装置の概略を示す模式図である。
インクジェット記録装置の制御系を示すブロック図である。
インク初期導入後や加圧メンテナンス後に行う負圧形成処理を示すフローチャートである。
印画動作中の負圧形成処理を示すフローチャートである。

実施例

0017

以下、本発明の実施の形態に係るインク供給装置及びインクジェット記録装置について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

0018

インクジェット記録装置1は、図1に示すように、例えば、記録媒体を水平方向に沿って搬送する搬送装置2と、搬送される記録媒体に上方からインクを吐出する複数のヘッド3(図2参照)を搭載するキャリッジ4と、キャリッジ4を記録媒体の搬送方向に直交する水平方向に沿って搬送する主走査装置5と、キャリッジ4に搭載された各ヘッド3のメンテナンスを行うメンテナンス部7と、キャリッジ4に搭載された各ヘッド3のノズルの保湿を行うノズル保湿部6と、キャリッジ4に搭載された各ヘッド3へのインク供給を行うインク供給装置8(図2参照)と、全体を支持するフレーム100とを主として備えている。
なお、以下の説明では、水平方向であって記録媒体の搬送方向に沿った方向をY軸方向、水平方向であってキャリッジ4の搬送方向に沿った方向をX軸方向又は主走査方向、鉛直方向をZ軸方向ということがある。

0019

[搬送装置]
搬送装置2は、駆動ローラー21及び従動ローラー(図示略)と、駆動モーター22と、搬送ベルト23とを備えている。
駆動ローラー21及び従動ローラーは、回転自在に軸支されており、駆動ローラー21は、主走査方向Xに延在するように配置されている。駆動モーター22は、駆動ローラー21を回転駆動するための駆動源であり、駆動ローラー21の一端側に取り付けられている。
搬送ベルト23は、無端状に形成され、駆動ローラー21と従動ローラーとの間に架け渡されている。搬送ベルト23は、駆動ローラー21が回転すると駆動ローラー21と従動ローラーとの間を周回してその上面に載置された記録媒体をY軸方向に沿った搬送方向Fに向かって搬送し、駆動ローラー21の回転が停止すると、両ローラー間での周回を停止し、記録媒体の搬送を停止する。
駆動モーター22は、ヘッド3がX軸方向に沿った片道1回分の走査が終了すると、駆動ローラー21を所定量だけ回転させて記録媒体を搬送方向Fに所定距離だけ搬送させて停止させ、ヘッド3が主走査方向Xの反対方向への走査を開始して終了すると、駆動ローラー21を再度所定量だけ回転させて記録媒体を搬送方向Fに所定距離だけ搬送させて停止させることを繰り返し、記録媒体をいわゆる間欠搬送する。
なお、記録媒体としては、紙や布帛のほか、樹脂フィルム金属類等を用いることが可能である。

0020

[フレーム]
図1に示すように、フレーム100は、X軸方向に沿って延在する矩形の本体部101と、本体部101におけるX軸方向一端部を支持する第一の土台部102と、本体部101におけるX軸方向他端部を支持する第二の土台部103とから主に構成されている。
第一の土台部102は、その内部にノズル保湿部6を格納保持しつつ本体部101の一端部を下方から支持している。また、第二の土台部103は、その内部にメンテナンス部7を格納保持しつつ本体部101の他端部を下方から支持している。
本体部101は、後述する主走査装置5の一対のキャリッジレール51,51をX軸方向に向けた状態で内側に格納保持しており、キャリッジ4は本体部101の内部でX軸方向に沿って搬送される。
また、第一の土台部102と第二の土台部103は、前述した搬送装置2を挟んでX軸方向の両側に配置され、本体部101は搬送装置2の上方に架設されている。これにより、搬送装置2による記録媒体の搬送方向に直交する方向でキャリッジ4を搬送しつつ当該キャリッジ4に搭載された各ヘッド3からインクを吐出して画像形成を行うことを可能としている。

0021

[主走査装置及びキャリッジ]
主走査装置5は、フレーム100の本体部101の内部において、X軸方向に沿って延在するように支持された棒状の一対のキャリッジレール51、51を備えている。これら一対のキャリッジレール51、51は、搬送装置2の搬送ベルト23の上方を跨ぐように設けられている。そして、キャリッジレール51、51には、箱状のキャリッジ4がX軸方向に沿って往復移動可能に支持されている。

0022

キャリッジ4は上部が開放された略矩形の筐体であり、その底板に複数のヘッド3が搭載される。キャリッジ4は、Y軸方向における両側面の上部においてY軸方向両側に向かって腕部42、42が延出されており、当該各腕部42、42がそれぞれリニアガイドを介してキャリッジレール51、51の上部に載置されており、これによってキャリッジレール51,51上をX軸方向に沿ってスライド可能となっている。
また、キャリッジレール51、51とキャリッジ4の腕部42、42との間にはリニアモーター装備されている。すなわち、各キャリッジレール51、51にはリニアモーターの固定子が装備され、キャリッジ4の各腕部42、42には可動子が装備されており、固定子側コイル電流制御によりキャリッジ4はX軸方向に沿った搬送動作が付与される。

0023

[メンテナンス部]
メンテナンス部7は、非記録動作時に各ヘッド3のメンテナンスを行う。メンテナンス部7は、搬送装置2から外れて、キャリッジレール51、51の一端部側に設けられている。すなわち、キャリッジ4がキャリッジレール51、51の一端部のメンテナンス部7との対向位置まで移動した状態でメンテナンスが実施される。
このメンテナンス部7は、各ヘッド3の汚れを拭き取る清掃装置と、メンテナンス対象となるヘッド3によるインクの吐出を行う際の受け皿となるインクトレー71(図2参照)とを備えている。
上記清掃装置は、主に、ヘッド3に摺接するX軸方向に沿った回転軸回りに回転可能な清掃ローラーと、当該清掃ローラーをY軸方向に沿って搬送するローラー搬送機構とにより構成されている、清掃ローラーは、キャリッジ4に搭載された9色のヘッド群のうちの3色分のヘッド群の拭き取りが可能となるように、X軸方向における幅が設定されており、1往復半の移動動作により全てのヘッド3の清掃を実施する。そして、これにより、インクの固化によるノズルの目詰まりを防止する。
また、メンテナンス時のインクトレー71に対するインクの吐出は、インク供給装置8のインク供給圧をもって行われ、これによりヘッド3内のインク流路の詰まりなどを解消することができる。

0024

[ノズル保湿部]
ノズル保湿部6は、搬送装置2から外れて、キャリッジレール51、51の他端部側に設けられている。すなわち、非記録動作時に、キャリッジ4がキャリッジレール51、51の他端部のノズル保湿部6との対向位置まで移動し、かかる状態で各ヘッド3のノズルの保湿を行う。

0025

[インク供給装置]
インクジェット記録装置1は、図2に示すようなインク供給装置8を各色毎に備えている。
インク供給装置8は、図2に示すように、例えば、液体としてのインクを貯留する収容容器としてのメインタンク(第1インクタンク)81と、メインタンク81からインクが供給されるサブタンク(第2インクタンク)82と、サブタンク82のインク供給方向下流側に設けられた脱気装置83と、脱気装置83のインク供給方向下流側に設けられた負圧形成部86と、各ヘッド3に対してインクを供給するために各ヘッド3の第一のポート341が並列に接続された共通流路87と、を主に備えている。

0026

メインタンク81は、大気に開放された略直方体形状の容器であり、インクを貯留する。メインタンク81は、空となった時に交換できるように、インクジェット記録装置1から着脱可能となっている。本実施の形態では、メインタンク81を略直方体形状としたが、これに限定されず、例えば、円筒形状であっても良い。
また、メインタンク81の上部には、メインタンク81内を大気圧に維持する大気開放管816が取り付けられている。この大気開放管816には、外部からの塵芥ゴミなどの侵入を防止するためのフィルター817が装着されている。
メインタンク81の底部近傍には、インクが空であるか否かを検出する残量センサー815が設けられている。

0027

なお、図示例では、メインタンク81は、一つ設けられているものとしたが、2つ設けられているものとしても良い。この場合には、一方が空になった場合及びその交換の際にも、他方のメインタンク81からインク供給が可能であるため、インクジェット記録装置1の記録動作中断を回避することが可能となる。また、このメインタンク81の搭載個体数は3つ以上であっても良い。

0028

メインタンク81とサブタンク82との間には、一端部がメインタンク81に連通しており、他端部がサブタンク82に連通する第1インク流路811が設けられている。
第1インク流路811には、メインタンク81内のインクをサブタンク82に送液する第1送液ポンプ814が設けられている。第1送液ポンプ814は、インクを一方向に送液する単方向ポンプであり、より具体的には、例えばダイヤフラムポンプを用いることができる。ダイヤフラムポンプは、送液膜耐インク性に優れるパーフルオロエラストマーを使用でき、送液時にインクにせん断荷重を発生させることもないため、インクの種類によらずに使用可能であり、更に送液量の管理も容易であるため好ましい。
また、第1インク流路811においてメインタンク81と第1送液ポンプ814との間には、第1インク流路811の開閉の状態を切り替え可能な電磁弁である第1開閉弁812が設けられている。
また、第1インク流路811においてメインタンク81と第1開閉弁812との間には、インクからゴミ、埃などの混入物を除去するためのフィルター813が設けられている。なお、フィルター813が設けられる位置はこれに限られるものではなく、後述する第2インク流路823においてサブタンク82と脱気装置83との間に設けられているものとしても良い。

0029

サブタンク82は、大気に開放された略直方体形状の容器であり、メインタンク81から供給されるインクを貯留する。
また、サブタンク82の上部には、サブタンク82内を大気圧に維持する大気開放管824が取り付けられている。この大気開放管824には、外部からの塵芥、ゴミなどの侵入を防止するためのフィルター825が装着されている。
また、サブタンク82内のインクは底部から第2インク流路823を通じて下流側に送液されるので、サブタンク82よりも下流側に供給されるインクから気泡を除去することが可能となっている。

0030

また、サブタンク82内には、インクの液面の位置を検出する第1〜第3液面センサー826〜828が設けられている。
これらの第1〜第3液面センサー826〜828はいずれも、浮き子を備えるフロート式センサーであり、浮き子の高さから液面が所定位置より上か下かを検出することができる。

0031

サブタンク82と脱気装置83との間には、一端がサブタンク82に連通しており、他端が負圧形成部86に連通する第2インク流路823が設けられている。これにより、第2インク流路823を通じてサブタンク82内のインクが負圧形成部86に供給されることが可能となっている。
第2インク流路823には、サブタンク82内のインクを負圧形成部86に送液する第2送液ポンプ836が設けられている。第2送液ポンプ836は、インクを一方向に送液する単方向ポンプであり、上記第1送液ポンプ814と同じものを用いることができる。
また、第2インク流路823においてサブタンク82と第2送液ポンプ836との間には脱気装置83が設けられている。

0032

脱気装置83は、第2インク流路823上に設けられた脱気モジュール831と、脱気モジュール831に対して真空引きを行う真空ポンプ832と、脱気モジュール831内の圧力検出を行う真空圧センサー833と、脱気モジュール831内を大気圧に開放する電磁弁である大気開放弁834とを備えている。
脱気モジュール831は、真空ポンプ832により真空引きが行われる真空容器と、真空容器内で内側又は外側にインクを通過させる中空子膜とを備える構成であって、中空糸膜の内側又は外側を真空引きすることにより、インク内の溶存気体が中空子膜を介して内側又は外側に吸い出される構造となっている。
真空圧センサー833は、真空引きの際に目標圧力まで圧力が低下されたかを測定する検出手段である。また、大気開放弁834は、インクジェット記録装置1の電源停止時において、脱気モジュール831の保守のために、当該脱気モジュール831が真空状態から大気圧状態となるように開放制御される。

0033

また、第2インク流路823において脱気装置83と第2送液ポンプ836との間には、第2インク流路823の開閉の状態を切り替え可能な電磁弁である第3開閉弁835が設けられている。

0034

また、第2インク流路823において第2送液ポンプ829と負圧形成部86との間には三方切替バルブ848が設けられている。三方切替バルブ848は、負圧形成部86を介さずにヘッド3側にインク供給を行う後述の迂回流路854とも接続されており、サブタンク82と負圧形成部86とを接続する状態と、サブタンク82とヘッド3とを迂回流路854を介して接続する状態とに切り替えることができる。
すなわち、この切替により、負圧形成部86に対するインクの供給と回収とを実行可能な状態と、ヘッド3側(厳密には、共通流路87)に対するインクの供給と回収とを実行可能な状態とに切り替えることができる。

0035

負圧形成部86は、前面に大きく開口部が形成されインクを貯留する矩形の容器本体861と、容器本体861の開口部を覆う可撓性樹脂フィルムからなるフィルム部材862と、容器本体861の内部から外側に向かってフィルム部材862の中心を付勢するバネ部材(弾性部材)863と、から主に構成されている。
また、フィルム部材862はバネにより中央部を外側に押圧されているので、略円錐状に外側に突出した形状で緊張状態となっている。

0036

また、負圧形成部86の容器本体861の上部には、当該容器本体861の内部に連通し上方へと延びた連通管864が設けられている。連通管864の容器本体861側の端部には液面センサー865が取り付けられており、連通管864の上端部には圧力センサー(圧力検知部)866が取り付けられている。そして連通管864における中間部には、一端が大気中に開放された水平に延びる分岐管867が接続され、当該分岐管867の途中には当該分岐管867を開閉する開放バルブ868と、空気を濾過するエアフィルタ869とが設けられている。

0037

これらは容器本体861内にインクを供給して内部を所定の負圧状態に調整する際に用いられる構成である。すなわち、開放バルブ868を開いた状態で液面センサー865により液面が検出されるまで容器本体861内にインクを供給する。これにより、大気圧と同じ圧力状態で容器本体861内にインクが満たされる。その後、開放バルブ868を閉じて、圧力センサー866が目標となる負圧圧力を示すまで容器本体861内からインクを回収する。これにより、負圧形成部86を通じて各ヘッド3内を所定の負圧状態とすることができる。

0038

ここで、第2インク流路823と第1インク流路811との間には、第3インク流路881が設けられている。具体的には、第3インク流路881は、第2インク流路823における第2送液ポンプ829と負圧形成部86との間(より具体的には、第2送液ポンプ829と三方切替バルブ848との間)と、第1インク流路811における第1開閉弁812と第1送液ポンプ814との間と、を連通する。
また、第3インク流路881には、第3インク流路881の開閉の状態を切り替え可能な電磁弁である第2開閉弁882が設けられている。
また、第3インク流路881において、第2インク流路823との合流点と、第2開閉弁882との間には、リリーフバルブ883が設けられている。これにより、第3インク流路881において規定の圧力を超えた場合に、インクをサブタンク82へ戻すことができる。

0039

当該第3インク流路881及び第2開閉弁882が設けられていることにより、メインタンク81内のインクをサブタンク82に送液する第1送液ポンプ814を用いて負圧形成部86内を負圧状態とすることができる。
すなわち、上記したように大気圧と同じ圧力状態で負圧形成部86の容器本体861内にインクを満たして密閉した後に、第1開閉弁812を閉鎖するとともに第2開閉弁882を開放し、第1送液ポンプ814によりインクを送液する。第1送液ポンプ814の送液動作により、メインタンク81側からではなく、第3インク流路881を介して負圧形成部86側からインクが引き込まれる。これにより、負圧形成部86内のインクを第3インク流路881を介してサブタンク82内に流入させることができ、負圧形成部86の容器本体861内からインクを回収して、容器本体861内を負圧状態とすることができる。また、第2インク流路823に設けられた第3開閉弁835が閉鎖状態にされていることで、第2インク流路823と第3インク流路881との合流点において、第3開閉弁835側から第3インク流路881へのインクの流入を防止でき、負圧形成部86内のインクを効率的に回収することができる。負圧形成部86内を負圧状態とすることで、当該負圧形成部86に共通流路87を介して接続される各ヘッド3の内部を負圧状態とすることができる。
このように、ヘッド3の内部を負圧に維持するのは、例えば、ノズル内を大気圧とするとノズルからインクが漏れやすく、またノズルの周囲にインクが付着しやすくなって吐出不良やドット径のばらつきが生じやすくなるので、これを防止するためである。
なお、負圧とする目標圧力は容器本体861内のインクの回収量を調節することで制御することが可能である。

0040

負圧形成部86と9つのヘッド3との間には、一端が負圧形成部86に連通し、他端が9つのヘッド3の全ての第一のポート341に分岐して連通する共通流路87が設けられている。
共通流路87には、共通流路87の開閉の状態を切り替え可能な電磁弁である保護バルブ871が設けられている。

0041

また、共通流路87には図示しない廃液タンクに通じる廃液流路872が接続されている。この廃液流路872には、廃液流路872の開閉の状態を切り替え可能な電磁弁である第1廃液バルブ873及び第2廃液バルブ876が設けられており、共通流路87をインクで満たす際に第1廃液バルブ873及び第2廃液バルブ876を開放して気泡を排出するためにインクを排出することができる。これにより、インクの吐出不良の原因となる気泡を除去することができ、安定的な吐出を行うことが可能となる。

0042

共通流路87は、開閉状態を切り替え可能な電磁弁である記録動作用バルブ874を介して各ヘッド3の第一のポート341に接続されている。
また、各ヘッド3の第二のポート342は、それぞれが逆止弁875を介して、廃液流路872における第1廃液バルブ873と第2廃液バルブ876との間に、並列に接続されている。所望の記録動作用バルブ874を開放し、第1廃液バルブ873を閉鎖し、更に第2廃液バルブ876を開放した状態で、インクを送液することで、所望のヘッド3内に滞留する気泡を排出することができる。

0043

第2インク流路823と共通流路87との間には、迂回流路854が設けられている。具体的には、迂回流路854は、一端が第2インク流路823における三方切替バルブ848に接続されており、他端が共通流路87における保護バルブ871と各ヘッド3との間に連通している。

0044

また、上記インク供給装置8の構成うち、第2インク流路823と第3インク流路881との合流点よりも、負圧形成部86側の部分は、キャリッジ4に搭載されている。ここで、キャリッジ4がX軸方向に走査することでインク供給装置8内のインクも移動する場合があるが、第2インク流路823には上記第3開閉弁835が設けられているため、これを閉鎖状態とすることでインク供給装置8内のインクの移動が抑制され、安定したインク吐出を行うことができる。

0045

図3は、インクジェット記録装置1の制御系を示すブロック図である。図3に記載の制御部9はインクジェット記録装置1全体の制御を行うが、ここではインク供給装置8の構成のみを図示し、他の構成については図示を省略するものとする。また、複数ある構成についてはその一つのみを図示している。
制御部9は、図3に示すように、上記インク供給装置8を構成する各部と接続されており、インク供給装置8を構成する各部を制御する。制御部9は、圧力センサー866により検知された負圧形成部86内の圧力に基づいて、第1送液ポンプ814、第1開閉弁812、第2送液ポンプ836、第2開閉弁882及び第3開閉弁835をそれぞれ駆動制御する。ここで、本発明において「駆動制御」とは、送液ポンプにあっては送液を開始又は停止させることや流量を調節することのみならず、既に送液が開始又は停止されている場合にはその状態を維持することや既に設定されている流量に維持することを含み、開閉弁にあっては開放又は閉鎖することのみならず、既に開放状態又は閉鎖状態にある場合にはその状態を維持することを含むものとする。
制御部9は、CPU91、RAM92及びROM93等を有する。CPU91は、ROM93等の記憶装置から処理内容に応じた各種のプログラムやデータ等を読み出して実行し、実行された処理内容に応じてインク供給装置8の各部の動作を制御する。RAM92は、CPU91により処理される各種のプログラムやデータ等を一時的に記憶する。ROM93は、CPU91等により読み出される各種のプログラムやデータ等を記憶する。

0046

具体的には、制御部9は、圧力センサー866により検知された負圧形成部86内の圧力が、第1の所定値よりも高い場合、第1開閉弁812を閉鎖するとともに第2開閉弁882を開放し、第1送液ポンプ814によりインクを送液することで、負圧形成部86から第3インク流路881を介してサブタンク82にインクを送液して負圧形成部86内の圧力を調整する。ここで、本発明において「開閉弁を閉鎖する」とは、開閉弁が開放状態である場合にこれを閉鎖するものであって、開閉弁が既に閉鎖状態である場合にはその状態を維持する。また、本発明において「開閉弁を開放する」とは、開閉弁が閉鎖状態である場合にこれを開放するものであって、開閉弁が既に開放状態である場合にはその状態を維持する。
このような制御は、負圧形成部86内の圧力が第1の所定値より高い、例えば大気圧状態や正圧状態等となっている場合に行う。具体的には、インクが充填されていない状態の負圧形成部86内にインクを導入(インク初期導入)し負圧形成部86内がインクで満たされた後や、ヘッド3にインクを供給して加圧メンテナンスを行った後などに行われ、負圧形成部86内のインクを排出して内部を負圧状態とする。

0047

また、制御部9は、圧力センサー866により検知された負圧形成部86内の圧力が、第1の所定値よりも低い第2所定値より更に低い場合、第2開閉弁882を閉鎖し、第2送液ポンプ836によりインクを送液することで、サブタンク82から第2インク流路823を介して負圧形成部86にインクを送液して負圧形成部86内の圧力を調整する。
このような制御は、負圧形成部86内の圧力が第2の所定値より低い、例えば高い負圧状態となっている場合に行う。具体的には、印画中には負圧形成部86内のインクが順次ヘッド3に送液され負圧形成部86内の圧力は徐々に低下していくため、印画中に負圧形成部86内の圧力が低下し過ぎたときなどに行われ、負圧形成部86内にインクを供給して内部を所定圧力以上の負圧状態とする。

0048

上記のように構成されたインク供給装置8及びインクジェット記録装置1において、制御部9により行われる負圧形成処理の一例について、図4及び図5を参照して以下説明する。
図4は、インク初期導入後や加圧メンテナンス後に正圧状態又は大気圧状態等となっている負圧形成部86内を所定の負圧状態とするために行われる負圧形成処理の一例を示すフローチャートである。図5は、印画動作中において、インク吐出により変動する負圧形成部86内の圧力を、所定圧力範囲内の負圧状態とするために行われる負圧形成処理の一例を示すフローチャートである。

0049

まず、図4を参照してインク初期導入後や加圧メンテナンス後に行われる負圧形成処理の一例について説明する。なお、図4に示す負圧形成処理を行っている間はヘッド3による印画動作は行っていないものとする。

0050

まず、制御部9は、圧力センサー866により検知された結果に基づいて、負圧形成部86内の圧力が第1の所定値より高いか否かを判定する(ステップS101)。ここで、第1の所定値としては、ヘッド3内が所望の負圧状態を形成する程度の負圧形成部86内の圧力値である。
負圧形成部86内の圧力が第1の所定値以下であると判定されると(ステップS101;NO)、負圧形成部86内は既に所定の負圧状態となっているため、制御部9は、負圧形成処理を終了する。

0051

一方、負圧形成部86内の圧力が第1の所定値より高いと判定されると(ステップS101;YES)、制御部9は、第1開閉弁812及び第3開閉弁835を閉鎖するとともに、第2開閉弁882を開放する(ステップS102)。これにより、サブタンク82と負圧形成部86とが第3インク流路881を介して接続される。また、第3開閉弁835を閉鎖することで、第2インク流路823と第3インク流路881の合流点において、第3開閉弁835側から第3インク流路881へのインクの流入を防止し、負圧形成部86側から第3インク流路881へインクを効率的に流入させることができる。

0052

次に、制御部9は、第1送液ポンプ814によるインクの送液を開始する(ステップS103)。上記ステップS102で第1開閉弁812は閉鎖されているので、メインタンク81内のインクはサブタンク82に供給されず、第3インク流路881を介して負圧形成部86内のインクがサブタンク82に供給される。これにより、負圧形成部86内のインクを回収することができ、負圧形成部86内の圧力を低下させることができる。

0053

次に、制御部9は、負圧形成部86内の圧力が第1の所定値以下であるか否かを判定する(ステップS104)。負圧形成部86内の圧力が第1の所定値より高いと判定されると(ステップS104;NO)、制御部9は、再度ステップS104の処理を行う。すなわち、制御部9は、負圧形成部86内の圧力が第1の所定値以下となるまで第1送液ポンプ814によるインクの送液を継続し、負圧形成部86内の圧力を低下させる。

0054

負圧形成部86内の圧力が第1の所定値以下であると判定されると(ステップS104;YES)、制御部9は、第1送液ポンプ814によるインクの送液を停止する(ステップS105)。このとき、制御部9は、三方切替バルブ848を切り替えて、第2インク流路823上においてサブタンク82と負圧形成部86との接続を解除する。これにより、負圧形成部86内を所望の負圧状態に保つことができる。

0055

最後に、制御部9は、第2開閉弁882を閉鎖するとともに、第3開閉弁835を開放し(ステップS106)、サブタンク82内のインクを負圧形成部86に送液可能な状態としておく。
このようにして負圧形成処理を行う。

0056

続いて、図5を参照して印画動作中に行われる負圧形成処理の一例について説明する。
なお、図5に示す負圧形成処理を行っている間、ヘッド3による印画動作を並行して行っているものとする。
また、図5に示す負圧形成処理のステップS201〜S206は、上記した図4に示す負圧形成処理のステップS101〜S106と同様の処理であるため、重複する部分についてはその説明を省略する。

0057

まず、制御部9は、ステップS201において、負圧形成部86内の圧力が第1の所定値より高いか否かを判定する(ステップS201)。ここで、第1の所定値としては、ヘッド3内が所望の負圧状態を形成する程度の負圧形成部86内の圧力値であって、その上限値である。
負圧形成部86内の圧力が第1の所定値以下であると判定されると(ステップS201;NO)、制御部9は、後述するステップS207の処理を行う。

0058

また、制御部9は、ステップS206において第2開閉弁882を閉鎖するとともに第3開閉弁835を開放した後、圧力センサー866により検知された結果に基づいて、負圧形成部86内の圧力が第2の所定値より低いか否かを判定する(ステップS207)。ここで、第2の所定値としては、ヘッド3内が所望の負圧状態を形成する程度の負圧形成部86内の圧力値であって、その下限値である。
負圧形成部86内の圧力が第2の所定値以上であると判定されると(ステップS207;NO)、制御部9は、後述するステップS211の処理を行う。

0059

一方、負圧形成部86内の圧力が第2の所定値より低いと判定されると(ステップS207;YES)、制御部9は、第2送液ポンプ836によるインクの送液を開始する(ステップS208)。ステップS206で第2開閉弁882は閉鎖され、第3開閉弁825は開放されているので、第2送液ポンプ836の送液動作によりサブタンク82内のインクは第2インク流路823を介して負圧形成部86に送液される。これにより、負圧形成部86内にインクを供給することができ、負圧形成部86内の圧力を上昇させることができる。

0060

次に、制御部9は、負圧形成部86内の圧力が第2の所定値以上であるか否かを判定する(ステップS209)。負圧形成部86内の圧力が第2の所定値よりも低いと判定されると(ステップS209;NO)、制御部9は、再度ステップS209の処理を行う。すなわち、制御部9は、負圧形成部86内の圧力が第2の所定値以上となるまで第2送液ポンプ836によるインクの送液を継続し、負圧形成部86内の圧力を上昇させる。

0061

負圧形成部86内の圧力が第2の所定値以上であると判定されると(ステップS209;YES)、制御部9は、第2送液ポンプ836によるインクの送液を停止する(ステップS210)。このとき、制御部9は、三方切替バルブ848を切り替えて、第2インク流路823上においてサブタンク82と負圧形成部86との接続を解除する。これにより、負圧形成部86内を所望の負圧状態に保つことができる。

0062

最後に、制御部9は、ヘッド3による印画動作が終了したか否かを判定する(ステップS211)。印画動作が終了していないと判定されると(ステップS211;NO)、制御部9は、再度ステップS201の処理を行う。すなわち、制御部9は、印画動作が終了するまで、ステップS201〜S211の処理を繰り返し行う。
一方、印画動作が終了したと判定されると(ステップS211;YES)、制御部9は、負圧形成処理を終了する。
このようにして負圧形成処理を行う。

0063

以上、上記した実施形態によれば、インク供給装置8が、インクを貯留するメインタンク81と、メインタンク81から供給されるインクを貯留するサブタンク82と、メインタンク81とサブタンク82とを連通する第1インク流路811と、第1インク流路811に設けられメインタンク81内のインクをサブタンク82に送液する第1送液ポンプ814と、第1インク流路811においてメインタンク81と第1送液ポンプ814との間に設けられ第1インク流路811を開閉する第1開閉弁812と、サブタンク82から供給されるインクを貯留してヘッド3に供給し内部の圧力が調整されることでヘッド3内を負圧状態とする負圧形成部86と、負圧形成部86内の圧力を検知する圧力センサー866と、サブタンク82と負圧形成部86とを連通する第2インク流路823と、第2インク流路823に設けられサブタンク82内のインクを負圧形成部86に送液する第2送液ポンプ836と、第2インク流路823における第2送液ポンプ836と負圧形成部86との間と第1インク流路811における第1開閉弁812と第1送液ポンプ814との間とを連通する第3インク流路881と、第3インク流路881に設けられ第3インク流路881を開閉する第2開閉弁882と、圧力センサー866により検知された負圧形成部86内の圧力に基づいて、第1送液ポンプ814、第1開閉弁812、第2送液ポンプ836及び第2開閉弁882をそれぞれ駆動制御することで負圧形成部86内の圧力を調整する制御部9と、を備えるので、メインタンク81内のインクをサブタンク82に送液する第1送液ポンプ814を用いて、負圧形成部86内のインクを排出し負圧形成部86内の圧力を調整することができる。このため、負圧形成部86内のインクを排出するために双方向ポンプや複数の送液ポンプを設ける必要がなく、簡易インク流路構成で負圧形成部内の圧力を調整可能であって、装置の大型化及びコストの増大を抑制することができる。

0064

また、制御部9が、圧力センサー866により検知された負圧形成部86内の圧力が、第1の所定値よりも高い場合、第1開閉弁812を閉鎖するとともに第2開閉弁882を開放し、第1送液ポンプ814によりインクを送液することで、負圧形成部86から第3インク流路881を介してサブタンク82にインクを送液して負圧形成部86内の圧力を調整するので、インク初期導入後や加圧メンテナンス後に、負圧形成部86内の圧力が所定値より高くなったとしても、負圧形成部86内を所定の負圧状態とすることができる。また、印画動作中に、負圧形成部86内の圧力が所定値より高くなったとしても、負圧形成部86内を所定の負圧状態に復帰させることができる。

0065

また、制御部9が、圧力センサー866により検知された負圧形成部86内の圧力が、第1の所定値よりも低い第2の所定値より更に低い場合、第2開閉弁882を閉鎖し、第2送液ポンプ836によりインクを送液することで、サブタンク82から第2インク流路823を介して負圧形成部86にインクを送液して負圧形成部86内の圧力を調整するので、印画動作中に、負圧形成部86内のインクがヘッド3から吐出されて、負圧形成部86内の圧力が低くなり過ぎたとしても、負圧形成部86内を所定の負圧状態に復帰させることができる。

0066

また、第2インク流路823においてサブタンク82と第2送液ポンプ836との間に設けられ第2インク流路823を開閉する第3開閉弁835を更に備えるので、当該第3開閉弁835を閉鎖状態とすることで、第2インク流路823と第3インク流路881との合流点において、負圧形成部86側からのみ第3インク流路881内にインクが引き込まれ、負圧形成部86内のインクを効率的に回収することができる。

0067

また、負圧形成部86が、開口部が形成されインクを貯留する容器本体861と、開口部を覆う可撓性のフィルム部材862と、容器本体861の内部から外側に向かってフィルム部材862を付勢するバネ部材863とを有するので、負圧形成部86を簡易な構成とすることができ、装置コストを更に抑制できる。

0068

なお、本発明の実施の形態における記述は、本発明に係るインク供給装置及びインクジェット記録装置の一例であり、これに限定されるものではない。インク供給装置及びインクジェット記録装置を構成する各機能部の細部構成及び細部動作に関しても適宜変更可能である。また、本発明のインク供給装置及びインクジェット記録装置は、記録媒体に対して印画動作を行う場合のみならず、基板に対して配線材料を吐出することで配線パターンを形成する等、その他の用途に用いることも可能である。

0069

また、上記した実施形態では、第2インク流路823に第3開閉弁835が設けられているものとしたが、第3開閉弁835は設けられていなくても良い。

0070

また、上記した実施形態では、負圧形成部86が、容器本体861、フィルム部材862及びバネ部材863を有して構成されているものとしたが、これに限られるものではない。負圧形成部86は、インクを貯留可能であって、インクが排出されることで内部の圧力を低下させることが可能に構成されていれば良い。

0071

また、上記した実施形態では、第2インク流路823に脱気モジュール831が設けられているものとしたが、脱気モジュール831は設けられていなくても良い。

0072

本発明は、インク供給装置及びインクジェット記録装置に利用することができる。

0073

1インクジェット記録装置
3ヘッド(インクジェットヘッド)
8インク供給装置
81メインタンク(第1インクタンク)
9 制御部
82サブタンク(第2インクタンク)
86負圧形成部
811 第1インク流路
812 第1開閉弁
814 第1送液ポンプ
823 第2インク流路
831脱気モジュール
835 第3開閉弁
836 第2送液ポンプ
861容器本体
862フィルム部材
863バネ部材(弾性部材)
866圧力センサー(圧力検知部)
881 第3インク流路
882 第2開閉弁

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • セイコーエプソン株式会社の「 記録装置」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】筐体の上部を開閉するスキャナーに設けられたパネルをチルトさせたままスキャナーを開くと、パネルが見え難く操作性が低下する場合がある。【解決手段】プリンター1は、パネルユニット13を第1姿勢にする... 詳細

  • セイコーエプソン株式会社の「 記録装置および記録ヘッドのエラー判定方法」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】記録ヘッドの実態に反して記録の続行が不適切と判断することを防止する。【解決手段】記録装置は、同色のインクを吐出するための複数のノズルによるノズル列を複数有する記録ヘッドと、前記ノズルのうち吐出... 詳細

  • 東芝テック株式会社の「 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】小液滴の発生を抑える。【解決手段】実施形態の液体吐出ヘッドは、液体を収容する圧力室、印加される駆動信号に応じて圧力室内の液体の圧力を変化させるアクチュエータ及び印加部を含む。印加部は、圧力室に... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ