JP2011051169A - 液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第4ポンプ50が駆動されることによりサブタンク25から第3インク供給管47を通じて複数の記録ヘッド43にインクが供給されると共に、各記録ヘッド43からインク循環管55を通じてサブタンク25にインクが還流される。第3インク供給管47は太い共通管47bと共通管47bから並列に分岐した複数本の接続管48とを有している。共通管47bの流路抵抗R1と、接続管48の流路抵抗R2と、インク循環管55の流路抵抗R3の間には、R1<R3<R2の関係がある。
【選択図】図1
Description
この発明によれば、タンク内の圧力は、減圧手段によって、循環路を還流する液体の還流流量に応じた減圧値に制御されるので、液体噴射ヘッド内の液圧を安定な値に保持できる。
この発明によれば、流路抵抗の大きい接続路は細長い流路を形成しており、接続路を介して加熱手段の熱をその内部を流れる液体に効率よく伝達することができる。よって、流路抵抗の大きな接続路を、液体噴射ヘッド内の液体供給流量と液圧とを共に安定化できる効果に加え、加熱手段による供給路内の液体を効率よく加熱することにも利用できる。
図1に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンター(以下、単に「プリンター11」と略記する。)は、液体の一例としてUV(Ultra Violet)インク(紫外線硬化型インク)を用い、図示しないターゲット(フィルムなど)に対して印刷処理を施す印刷部12を備えている。また、本実施形態のプリンター11には、印刷部12で印刷済みとなったターゲットに対して紫外線を照射し、ターゲットに着弾したUVインクを硬化させる図示しない照射部が設けられている。なお、UVインクは、分散安定性の低い顔料成分を含有すると共に、該顔料成分が沈降しやすいという性質を有している。
さて、コンピューター61は、予め設定された所定周期(例えば1〜100ミリ秒の範囲内の所定時間)毎にインク供給制御ルーチンを実行する。プリンター11の電源オフ時は、各開閉弁30,37,41,51,56は閉弁状態にある。プリンター11の電源が投入されると、コンピューター61は開閉弁30,41,51,56を開弁させると共に第3ポンプ39及び第4ポンプ50を駆動させる。この結果、第3ポンプ39による空気室25a内からの空気の排出動作により空気室25a内が負圧になり、サブタンク25内のインクの液面A2に負圧が作用することでサブタンク25内のインク圧が減圧する。この状態で第4ポンプ50が吐出駆動されることにより、サブタンク25から第3インク供給管47を通じて記録ヘッド43にインクが供給される。このとき、第4ポンプ50の吐出駆動によって、インクは第3インク供給管47を通じて例えば20N(cc/分)のインク吐出流量Qpump(=インク供給流量Qin)で供給される。
第3インク供給管47の流路抵抗Rがインク循環管55の流路抵抗R3よりも大きい(R>R3)ので、クリーニング時においても印刷時と同様に各接続管48の入口箇所でのインク圧Pinがほぼ等しく、このインク圧Pinから接続管48の流路抵抗R2分だけ下降した値が記録ヘッド43内のインク圧Pheadとなる。
上記の二式から第1クリーニング時のインク圧力Phは、記録ヘッド43の総個数N,クリーニング対象の記録ヘッド43の個数M,液頭差Hが決まれば、サブタンク圧Psubを変化させることで調整できる。そのため、本例では、上記のインク圧Phcl,Phnclを、ノズル84からインクが漏れない程度の値にするように、サブタンク圧Psubの負圧値Pdecを調整している。インクが漏れないときのインク圧をPhtrg2とし、Ph=Phtrg2とするためのサブタンク圧Psubの目標負圧値を、クリーニング対象と非クリーニング対象とでそれぞれPDcl,PDnclとおくと、PDcl,PDnclは、
PDcl=Phtrg2+(N/M)・(P1loss+P2loss−P3loss)−Ph(H)
PDncl=Phtrg2+P1loss−Ph(H)
で表される。そして、上記2式で決まるPDcl,PDnclのうち小さい方を目標負圧値PDに採用する。このため、本実施形態では、第1クリーニングのときは、サブタンク圧Psubを負圧値PDにすることにより、ノズル84からのインク漏れが回避される。
(1)第3インク供給管47(供給路)の流路抵抗R(≒R2>R1)と、インク循環管55(循環路)の流路抵抗R3とを、R<R3の関係を満たすように設定した。このため、各記録ヘッド43に供給されるインク流量を略等しくできるうえ、各記録ヘッド43間でのインク圧のばらつきを小さく抑えつつ各記録ヘッド43内のインク圧を低く保つことができる。よって、印刷中において、各記録ヘッド43のノズルからのインク漏れを抑えつつ、各記録ヘッド43内のインク圧を許容範囲内に収めて適量のインク滴を噴射できる。
(13)サブタンク25を金属に比べて熱伝導率の低い無機材料で形成したので、サブタンク25内のインクの熱がサブタンク25の壁部を介して放熱し難くすることができる。よって、サブタンク25内のインクの加熱速度を高めることに寄与する。
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・印刷開始前の待機中には、第4ポンプ50は、印刷動作中の液体供給流量より少ない供給流量で供給を行うように動作する。この場合、加減圧装置34でサブタンクに負圧を与えることでヘッドから液体が漏出しない程度の供給量とする。もしくは、加減圧装置34を駆動しない状態でもヘッドから液体が漏出しない程度の供給量で供給することとしてもよい。
・前記実施形態において、特許文献1のようにメインタンク(インクタンク)から各液体噴射ヘッドに供給路を通じて液体を供給する構成としてもよい。
・デューティー値Dに応じてサブタンク25の負圧値を可変としたが、負圧値は一定でもよい。
・ターゲットは、樹脂フィルムに限定されず、用紙、布、金属フィルムでもよい。
(イ)前記タンクから前記供給路を通じて前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給手段を更に備え、前記各流路抵抗の設定は、前記液体供給手段が、前記液体噴射ヘッドの液体噴射動作中における液体供給流量で液体を供給しているときに満たされていることを特徴とする請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
Claims (8)
- 液体を噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置において、
液体が貯留されるタンクと複数の液体噴射ヘッドとを連通すると共に前記タンクから前記各液体噴射ヘッドに液体を供給する供給路と、
前記各液体噴射ヘッドと前記タンクとを連通すると共に前記各液体噴射ヘッドから前記タンクに液体を還流させる循環路とを有し、
前記タンクから前記供給路及び前記循環路を通って前記複数の液体噴射ヘッドを経由する経路で液体を循環させながら前記複数の液体噴射ヘッドが液体を噴射する構成であり、
前記供給路の流路抵抗より前記循環路の流路抵抗の方が小さく設定されていることを特徴とする液体噴射装置。 - 前記供給路は、共通路と該共通路上の異なる位置から分岐して各液体噴射ヘッドに連通する接続路とを有しており、前記共通路の流路抵抗R1と前記接続路の流路抵抗R2と前記循環路の流路抵抗R3との関係が、R1<R3<R2に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
- 前記液体噴射ヘッドに加熱された液体を供給すべく前記タンクから前記液体噴射ヘッドのノズルまでの液体供給範囲における少なくとも一部で液体を加熱する加熱手段を有し、
前記各液体噴射ヘッドに前記各接続路を通じて供給される液体の供給流量は、前記液体噴射ヘッドの最大液体噴射流量より多く設定されていることを特徴とする請求項2に記載の液体噴射装置。 - 前記タンクを減圧する減圧手段を有し、
前記液体噴射ヘッドの噴射動作中は前記減圧手段によって前記タンクが減圧状態とされることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記減圧手段は、前記タンク内の圧力が前記循環路を還流する液体の還流流量に応じた減圧値になるように制御されることを特徴とする請求項4に記載の液体噴射装置。
- 前記加熱手段は、少なくとも前記接続路に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の液体噴射装置。
- 前記循環路に前記液体噴射ヘッド毎に設けられた複数の開閉弁と、
前記供給路に設けられて前記タンクから前記液体噴射ヘッドに液体を供給する供給ポンプとを、更に備え、
クリーニング対象の液体噴射ヘッドと対応する開閉弁を開にした状態で、前記供給ポンプを駆動することにより、前記複数の液体噴射ヘッドのうちクリーニング対象として選択された液体噴射ヘッドを通る経路で液体を循環させることでクリーニングを行うことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記タンクを加圧する加圧手段と、
前記供給路に設けられて前記タンクから前記液体噴射ヘッドへ液体が流れることを一時的に遮断可能な遮断手段とを更に備え、
前記供給路を遮断した状態かつ前記循環路上の各開閉弁を全て閉じた状態で、前記加圧手段を駆動することで前記タンクを加圧状態とした後、クリーニング対象の液体噴射ヘッドに対応する前記開閉弁を開くことで、クリーニング対象の液体噴射ヘッドのノズルから液体を排出するクリーニングを行うことを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
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