JP2019514732A - Ink delivery system for delivering ink at constant pressure to multiple print heads - Google Patents
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Abstract
インクジェットプリンタ用のインク送出システムは、制御された正インク圧力を有する正インクラインと、制御された負インク圧力を有する負インクラインと、正インクラインと負インクラインとの間に、それぞれ入口ラインと出口ラインとを介して相互接続された1つ以上のプリントモジュールとを含む。それぞれのプリントモジュールは、プリントヘッドと、プリントモジュールの入口ポートに位置し、プリントモジュールのインク圧力を制御するための制御弁と、プリントモジュールのインク圧力を感知するためのインク圧力センサと、圧力センサからフィードバックを受けて、制御弁を制御するためのコントローラとを含む。 印刷中、インク圧力センサ、コントローラ、及び制御弁が協働して、プリントヘッドの背圧を一定の背圧範囲内に制御する。【選択図】図1An ink delivery system for an inkjet printer includes a positive ink line with controlled positive ink pressure, a negative ink line with controlled negative ink pressure, and an inlet line between the positive ink line and the negative ink line, respectively. And one or more print modules interconnected via an outlet line. Each print module is located at the print head, the inlet port of the print module, a control valve for controlling the ink pressure of the print module, an ink pressure sensor for sensing the ink pressure of the print module, and a pressure sensor And a controller for controlling the control valve. During printing, the ink pressure sensor, the controller, and the control valve cooperate to control the print head back pressure within a certain back pressure range. [Selected figure] Figure 1
Description
本発明は、インクジェットプリンタのためのインク送出システムに関する。インク送出システムは、主に、複数のプリントヘッドに比較的一定圧力でインクを供給するために開発されてきた。 The present invention relates to an ink delivery system for an inkjet printer. Ink delivery systems have been developed primarily to supply ink at relatively constant pressure to multiple print heads.
Memjet(登録商標)技術を採用したインクジェットプリンタは、スモールオフィス・ホームオフィス(「SOHO」)プリンタ、ラベルプリンタ、及び大判プリンタを含む、多数の異なるプリントフォーマットで商業的に利用可能である。Memjet(登録商標)プリンタは通常、ユーザが自分で交換できる1つ以上の固定式のインクジェットプリントヘッドを具える。例えば、SOHOプリンタは、ユーザが自分で交換できる単一のマルチカラープリントヘッドを具え、高速ラベルプリンタは、ユーザが自分で交換できる複数のモノクロプリントヘッドを具え、それらのモノクロプリントヘッドは媒体の供給方向に沿って整列され、大判プリンタは、ユーザが自分で交換できる複数のプリントヘッドを具え、それらのプリントフッドは大判のページ幅にわたってカバーできるよう千鳥状のオーバーラップ配列となっている。 Inkjet printers employing Memjet® technology are commercially available in a number of different print formats, including small office home office (“SOHO”) printers, label printers, and large format printers. Memjet® printers typically include one or more stationary inkjet printheads that users can replace themselves. For example, the SOHO printer comprises a single multi-color print head which the user can replace by himself, the high speed label printer comprises a plurality of monochrome print heads which the user can replace by himself, which monochrome print head supplies the medium Aligned along the direction, the large format printer comprises a plurality of print heads that the user can replace themselves, and their print hoods are in a staggered overlapping arrangement so that they can be covered across a large page width.
プリントヘッドの数が増えるにつれ、複数のプリントヘッドにインクを供給することが問題となり得る。高いプリント品質を維持するには、それぞれのプリントヘッドが、共通のインクタンクからほぼ同じインク圧力でインクを受ける必要がある。複数のインクジェットプリントヘッドにインクを供給するためのあるシステムが米国特許第8,480,211号に記載され、その内容が参照により本明細書に組み込まれる。先行技術のシステムにおいて、圧力制御システムを取り入れる一般のアキュムレータタンク(例えば、フロート弁レギュレータ)は、インク供給ラインを介して、複数のプリントヘッドにインクを供給する。戻りのインクラインは、プリントヘッドが印刷を行っていない時に、様々なプライミング、デプライミング、及びパージング操作が可能となる。しかし、必ずしも全てのプリントヘッドが同じインク圧力を受けるわけではないことが、米国特許第8,480,211号に記載のインク送出システムにおける課題である。アキュムレータタンクから最も遠いプリントヘッドは、アキュムレータタンクにより近いプリントヘッドにまたがる圧力降下による影響を受ける。特にフルブリード印刷を行う場合、又はシステムで異なるプリントヘッドが異なるインクの要求を有する場合、プリントヘッドが異なるインク圧力を受ける傾向がある。 As the number of printheads increases, it can be a problem to supply ink to multiple printheads. In order to maintain high print quality, each print head needs to receive ink from the common ink tank with substantially the same ink pressure. One system for supplying ink to a plurality of inkjet printheads is described in US Pat. No. 8,480,211, the contents of which are incorporated herein by reference. In prior art systems, a common accumulator tank (e.g., a float valve regulator) incorporating a pressure control system supplies ink to multiple print heads via an ink supply line. The return ink line allows various priming, depriming and purging operations when the print head is not printing. However, it is an issue in the ink delivery system described in U.S. Pat. No. 8,480,211 that not all print heads receive the same ink pressure. The print head furthest from the accumulator tank is affected by the pressure drop across the print head closer to the accumulator tank. The printheads tend to experience different ink pressures, especially when performing full bleed printing, or if different printheads in the system have different ink requirements.
複数のプリントヘッドに、確実且つ高度に制御された静水のインク圧力でインクを供給するインク送出システムを提供することが望ましい。複数のプリントヘッドにインクを供給するよう適合可能な、スケーラブルなインク送出システムを提供することが更に望ましく、プリントヘッドの数はプリントシステム毎に異なり得る。 It is desirable to provide an ink delivery system that supplies ink to multiple printheads with a reliable and highly controlled hydrostatic ink pressure. It is further desirable to provide a scalable ink delivery system that can be adapted to supply ink to multiple printheads, and the number of printheads may vary from printing system to printing system.
第1の態様において、
制御された正インク圧力を有する正インクラインと、
制御された負インク圧力を有する負インクラインと、
正インクラインと負インクラインとの間に、それぞれ入口ラインと出口ラインとを介して相互接続された1つ以上のプリントモジュールと
を具え、それぞれのプリントモジュールは、
入口ラインに接続された入口ポートと、
出口ラインに接続された出口ポートと、
入口ポートと出口ポートとの間に相互接続されたプリントヘッドと、
入口ポートに位置する、プリントヘッドのインク圧力を制御するための制御弁と、
プリントモジュールのインク圧力を感知するためのインク圧力センサと、
圧力センサからフィードバックを受けて、制御弁を制御するためのコントローラと
を具え、
印刷中、インク圧力センサ、コントローラ、及び制御弁が協働して、プリントヘッドの背圧を一定の背圧範囲内に制御する、インクジェットプリンタ用のインク送出システムが提供される。
In the first aspect,
Positive ink line with controlled positive ink pressure,
Negative ink line with controlled negative ink pressure,
Between the positive and negative ink lines, one or more print modules interconnected via inlet and outlet lines respectively, each print module comprising
An inlet port connected to the inlet line,
An outlet port connected to the outlet line,
Print heads interconnected between the inlet and outlet ports;
A control valve located at the inlet port for controlling the ink pressure of the print head;
An ink pressure sensor for sensing the ink pressure of the print module;
A controller for controlling the control valve in response to feedback from the pressure sensor;
An ink delivery system for an ink jet printer is provided, wherein the ink pressure sensor, the controller, and the control valve cooperate to control the print head back pressure within a certain back pressure range during printing.
本発明は、有利なことに、システムのプリントヘッド毎に局所圧力制御を提供する。このようにすることで、プリントヘッドの数が増加しても、システム内の圧力制御の度合に影響を及ぼさない。そして、本願は、正(「高」)圧インクラインと負(「低」)圧インクラインとの間にプリントヘッドを相互接続する。このことにより、プリントヘッドの高圧側で比較的低い公差の弁を用いた圧力の局所制御が可能となり、全ての弁調節は、インク圧力センサからのフィードバックにより動的に変更される。更に、正圧ラインの使用により、印刷中にシステムの複数のプリントヘッドのいずれかにまたがる圧力降下による影響を受けずに、複数のプリントヘッドに十分なヘッド圧力を提供する。これら及び他の有利な点は、以下の詳細な説明から容易に明らかであろう。 The invention advantageously provides localized pressure control for each print head of the system. In this way, increasing the number of printheads does not affect the degree of pressure control in the system. The present application then interconnects the printheads between positive ("high") pressure ink lines and negative ("low") pressure ink lines. This allows for local control of pressure with relatively low tolerance valves on the high pressure side of the print head, and all valve adjustments are dynamically altered by feedback from the ink pressure sensor. Furthermore, the use of a positive pressure line provides sufficient head pressure for multiple printheads without being affected by pressure drop across any of the multiple printheads of the system during printing. These and other advantages will be readily apparent from the following detailed description.
好ましくは、それぞれのプリントモジュールは、入口ポート及び出口ポートを有する供給モジュールと、プリントヘッドとを具える。 Preferably, each print module comprises a supply module having an inlet port and an outlet port, and a print head.
好ましくは、プリントヘッドは、供給モジュールに対して取り外し可能に接続された交換可能なプリントヘッドカートリッジに含まれる。同様に、それぞれのプリントモジュールは、入口ポート及び出口ポートで適切な結合部を介して、入口ライン及び出口ラインから容易に切り離すことが可能な交換可能なユニットとなり得る。 Preferably, the print head is included in a replaceable print head cartridge that is removably connected to the supply module. Similarly, each print module can be a replaceable unit that can be easily disconnected from the inlet and outlet lines via appropriate connections at the inlet and outlet ports.
好ましくは、供給モジュールは、入口ポート、制御弁、及び圧力センサを有する入口モジュールと、出口ポートを有する出口モジュールとを具える。 Preferably, the feed module comprises an inlet module having an inlet port, a control valve and a pressure sensor, and an outlet module having an outlet port.
通常、供給モジュールは、プリントヘッドの操作を制御するための適切な駆動回路及び論理回路を更に具える。例えば、供給モジュールは、供給モジュールに受容された、それぞれのプリントヘッドを制御するためのプリントエンジンコントローラチップを具え得る。 Typically, the supply module further comprises appropriate drive and logic circuits to control the operation of the print head. For example, the supply module may comprise a print engine controller chip received by the supply module for controlling the respective print head.
好ましくは、入口モジュールは、プリントヘッドに空気を導入するための空気取入口と、対応する空気弁とを更に具える。空気取入口及び空気弁は、プリントヘッドカードリッジの交換が必要な場合など、プリントヘッドのデプライミングが可能となる。プリントヘッドのデプライミングを制御するための空気取入口及び空気弁の操作は、例えば、米国特許第8,845,083号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。 Preferably, the inlet module further comprises an air inlet for introducing air to the print head and a corresponding air valve. The air intake and the air valve allow for depriming of the print head, such as when it is necessary to replace the print head cartridge. The operation of the air intake and air valve to control print head depriming is described, for example, in US Pat. No. 8,845,083, the contents of which are incorporated herein by reference.
好ましくは、出口モジュールは、停止弁を具える。出口モジュールは、負インクラインと共に、プリントヘッドに背圧を提供するフローリストリクタ(例えば、オリフィス)を更に具え得る。一部の実施形態において、フローリストリクタは、停止弁に組み込まれ得る。 Preferably, the outlet module comprises a stop valve. The outlet module may further include a flow restrictor (e.g., an orifice) that provides a back pressure to the print head along with the negative ink line. In some embodiments, a flow restrictor can be incorporated into the stop valve.
出口モジュールは、例えば、インク圧力の変動を減衰させるためのコンプライアンス(例えば、エアチャンバ又は可撓性のある壁で囲まれたチャンバ)を更に具え得る。 The outlet module may further comprise, for example, a compliance (eg, an air chamber or a flexible walled chamber) to dampen ink pressure fluctuations.
好ましくは、インク送出システムは、正インクラインと負インクラインとの間に接続されたインクリザーバを更に具え、インクが、インクリザーバから、正インクラインを介してそれぞれのプリントヘッドに循環して、負インクラインを介してインクリザーバに戻る。 Preferably, the ink delivery system further comprises an ink reservoir connected between the positive ink line and the negative ink line, and the ink is circulated from the ink reservoir to the respective print head via the positive ink line. Return to the ink reservoir via the negative ink line.
好ましくは、インク送出システムは、正インクラインに接続された正ライン結合部と、負インクラインに接続された負ライン結合部と、バルクインク供給タンクへの接続のための供給結合部とを有するインク送出モジュールを更に具え、供給結合部に送られるインクは、インクリザーバに受容され、正ライン結合部と負ライン結合部とに、それぞれ正圧調整システムと負圧調整システムとを介して分散される。 Preferably, the ink delivery system comprises a positive line connection connected to the positive ink line, a negative line connection connected to the negative ink line, and a supply connection for connection to the bulk ink supply tank. The apparatus further comprises an ink delivery module, wherein the ink delivered to the supply connection is received by the ink reservoir and distributed to the positive line connection and the negative line connection via the positive pressure adjustment system and the negative pressure adjustment system, respectively. Ru.
正圧調整システム及び負圧調整システムは、有利なことに、正インクライン及び負インクラインに一定のインク圧力を設定することにより、圧力のグロス制御が可能となり、それと同時に、制御弁を用いて優れた局所圧力制御が達成される。従って、それぞれの制御弁は、高耐性で作動する必要はなく、しかも、制御弁及び圧力センサのいかなるヒステリシスも、プリントヘッドの背圧に大きく影響しない。 The positive pressure adjustment system and the negative pressure adjustment system advantageously allow for gross control of the pressure by setting a constant ink pressure on the positive and negative ink lines, at the same time using the control valve Excellent local pressure control is achieved. Thus, each control valve does not have to operate with high tolerance, yet any hysteresis of the control valve and pressure sensor does not significantly affect the back pressure of the print head.
好ましくは、正圧調整システム及び負圧調整システムは、それぞれの調整ポンプを具える。 Preferably, the positive pressure regulation system and the negative pressure regulation system comprise respective regulation pumps.
好ましくは、インク送出モジュールは、
正圧調整システム内の正インク圧力を感知するための正圧センサと、
負圧調整システム内の負インク圧力を感知するための負圧センサと、
正圧レギュレータと、
負圧レギュレータと、
圧力の変動を減衰させるためのコンプライアンスと、
インクフィルタと、
インク温度センサと、
空気弁と、
インクリザーバのインクレベルを感知するためのインクレベルセンサと、
供給結合部とインクリザーバとの間に位置するリフィルポンプと、
インク脱ガス装置と
からなる群から選択される1つ以上の構成要素を具える。
Preferably, the ink delivery module
A positive pressure sensor for sensing positive ink pressure in a positive pressure adjustment system;
A negative pressure sensor for sensing negative ink pressure in the negative pressure adjustment system;
Positive pressure regulator,
Negative pressure regulator,
Compliance to dampen pressure fluctuations,
Ink filter,
An ink temperature sensor,
With an air valve,
An ink level sensor for sensing the ink level of the ink reservoir;
A refill pump located between the supply coupling and the ink reservoir;
An ink degassing device comprising one or more components selected from the group consisting of:
好ましくは、インク送出システムは、供給結合部に接続されたバルクインク供給タンクを更に具える。インク送出モジュールは通常、バルクインク結合部と、正インクラインと、負インクラインとに接続可能な内蔵ユニットである。このようにして、プリントモジュール及びインク送出モジュールは、ユーザが、個別のニーズに適した印刷システムを構成することが可能なキットとして提供され得る。 Preferably, the ink delivery system further comprises a bulk ink supply tank connected to the supply connection. The ink delivery module is usually a built-in unit connectable to the bulk ink bond, the positive ink line and the negative ink line. In this way, the print module and the ink delivery module can be provided as a kit that allows the user to configure the printing system to suit individual needs.
一実施形態において、正インクラインの正インク圧力は、インクリザーバを含む正圧回路により制御され、負インクラインの負インク圧力は、インクリザーバを含む負圧回路により制御され、正インクラインは正圧回路に接続され、負インクラインは負圧回路に接続される。 In one embodiment, the positive ink pressure of the positive ink line is controlled by a positive pressure circuit including an ink reservoir, the negative ink pressure of the negative ink line is controlled by a negative pressure circuit including an ink reservoir, and the positive ink line is positive. The negative ink line is connected to the negative pressure circuit.
好ましくは、インク送出システムは、複数のプリントヘッド(例えば、2から50のプリントヘッド)を具え、正インクラインは、それぞれのプリントヘッドについて共通の正インクラインであり、負インクラインは、それぞれのプリントヘッドについて共通の負インクラインである。 Preferably, the ink delivery system comprises a plurality of print heads (e.g. 2 to 50 print heads), the positive ink lines being a common positive ink line for each print head and the negative ink lines being each It is a common negative ink line for the print head.
第2の態様において、制御された正インク圧力を有する正インクラインを介して、それぞれのプリントヘッドにインクを供給するステップと、
制御された負インク圧力を有する負インクラインを介して、それぞれのプリントヘッドからインクを出すステップと、
それぞれのプリントヘッドの正圧側のインクの流れを局所的に制御することにより、背圧を制御するステップと、
を具える、1つ以上のプリントヘッドの背圧を制御する方法が提供される。
In a second aspect, supplying ink to each printhead via a positive ink line having a controlled positive ink pressure;
Ejecting ink from each print head through a negative ink line having a controlled negative ink pressure;
Controlling the back pressure by locally controlling the flow of ink on the pressure side of each print head;
There is provided a method of controlling the back pressure of one or more printheads, comprising:
好ましくは、背圧は、プリントモジュールに組み込まれる制御弁を介して、それぞれのプリントヘッド毎に制御される。 Preferably, the back pressure is controlled for each print head via a control valve incorporated into the print module.
好ましくは、制御弁は、プリントモジュールのインク圧力センサからフィードバックを受けるコントローラにより制御される。 Preferably, the control valve is controlled by a controller that receives feedback from the ink pressure sensor of the print module.
好ましくは、インクは、インクリザーバから、正圧回路を介して正インクラインに供給され、インクは、負圧回路を介してそれぞれのプリントヘッドから出される。 Preferably, the ink is supplied from the ink reservoir through the positive pressure circuit to the positive ink line, and the ink is discharged from the respective print head through the negative pressure circuit.
第3の態様において、
(A)バルクインク供給部への接続のための供給結合部と、
供給結合部からのインクを受容するためのインクリザーバと、
正インクラインへの接続のための正ライン結合部と、
負インクラインへの接続のための負ライン結合部と、
インクリザーバと正ライン結合部との間のインク圧力を調整するための正圧調整システムと、
インクリザーバと正ライン結合部との間のインク圧力を調整するための正圧調整システムとを有するインク送出モジュールと、
(B)1つ以上のプリントモジュールであって、それぞれのプリントモジュールは、
入口ポートと、
出口ポートと、
入口ポートと出口ポートとの間に相互接続されたプリントヘッドと、
入口ポートに位置する、プリントヘッドのインク圧力を制御するための制御弁と、
プリントモジュールのインク圧力を感知するためのインク圧力センサと、
圧力センサからフィードバックを受けて、制御弁を制御するためのコントローラとを有するプリントモジュールと、
を具えるキットが提供される。
In the third aspect,
(A) supply coupling for connection to the bulk ink supply;
An ink reservoir for receiving ink from the supply connection;
A positive line joint for connection to a positive ink line,
Negative line joint for connection to negative ink line,
A positive pressure adjustment system for adjusting the ink pressure between the ink reservoir and the positive line connection;
An ink delivery module having a positive pressure adjustment system for adjusting the ink pressure between the ink reservoir and the positive line connection;
(B) one or more print modules, each print module being
With the entrance port,
An exit port,
Print heads interconnected between the inlet and outlet ports;
A control valve located at the inlet port for controlling the ink pressure of the print head;
An ink pressure sensor for sensing the ink pressure of the print module;
A print module having a controller for controlling the control valve in response to feedback from the pressure sensor;
A kit comprising the
添付図面を参照しながら、本発明の実施形態をほんの一例として説明する。
図1を参照すると、インク送出システム1が概略的に示され、インク送出システム1は、インク送出モジュール7に接続された正インクライン3(「正レール」)と負インクライン5(「負レール」)とを具え、インク送出モジュール7は、正インクライン及び負インクラインそれぞれのインク圧力を調整する。複数のプリントモジュール9は、正インクライン3と負インクライン5との間に、それぞれ入口ライン10と出口ライン12とを介して相互接続される。図1では3つのプリントモジュール9を示しているが、正インクライン3と負インクライン5との間には、任意の数のプリントモジュールが相互接続され得ることが理解されるだろう。プリントモジュール9は、物理的に、個々のプリントモジュールよりも広い印刷ゾーン媒体を横切って延在するように千鳥状のオーバーラップ配列で位置し得る。このようにして、約8インチ以上(例えば、少なくとも16インチ、少なくとも32インチ、又は少なくとも40インチ)の幅を有する印刷媒体上にプリントするために、複数のプリントモジュール9が採用され得る。
Referring to FIG. 1, an ink delivery system 1 is schematically illustrated, the ink delivery system 1 comprising a positive ink line 3 ("positive rail") and a negative ink line 5 ("negative rail") connected to an ink delivery module 7. And the ink delivery module 7 regulates the ink pressure of each of the positive ink line and the negative ink line. The plurality of print modules 9 are interconnected between the
図3及び4を参照すると、個々のプリントモジュール9は、供給モジュール14、及び供給モジュールに対して取り外し可能に接続されたプリントヘッドカードリッジ16からなる。プリントヘッドカードリッジ16は、印刷媒体上に印刷するためのインクジェットプリントヘッド17を具え、当分野において周知のとおり、カラー又はモノクロプリントヘッド(例えば、2色又は4色のプリントヘッド)となり得る。例えば、プリントヘッドは、「高速印刷用に構成されたモノクロインクジェットプリントヘッド(MONOCHROME INKJET PRINTHEAD CONFIGURED FOR HIGH−SPEED PRINTING)」(代理人整理番号 RRG001US)と題された、出願人の同日出願に記載のものであり得、その内容が参照により本明細書に組み込まれる。明確性の為に、本明細書では一色のインク用のインク送出システムを説明するが、複数のインク送出システムが、複数の色のインクの供給に用いられ得ることが理解されるだろう。
Referring to FIGS. 3 and 4, each print module 9 comprises a
供給モジュール14は、プリントヘッド17用に駆動回路及び論理回路(例えば、プリントエンジンコントローラチップ、駆動トランジスタ等を有する1つ以上のPCB)を受容する本体20と共に、入口モジュール22及び出口モジュール24とを具える。入口モジュール22は、入口ライン10に接続された入口ポート26を有し、出口モジュール24は、出口ライン12に接続された出口ポート28を有する。適切なプリントモジュール結合部29により、必要な場合に、プリントモジュール全体の便利な交換が可能となる。
The
プリントヘッドカードリッジ16は、プリントヘッド入口結合部30及びプリントヘッド出口結合部32により、供給モジュール14に流体的に接続される。プリントヘッド入口結合部30及びプリントヘッド出口結合部32は通常、クイックコネクト結合部であり、ユーザによる、使い切ったプリントヘッドカートリッジ16をそれぞれのプリントモジュール9から便利に取り外し、新たなプリントヘッドカートリッジに交換することが可能となる。
The
入口モジュール22は、それぞれのプリントモジュール9に対してプリントヘッド17にインク圧力の局所制御を提供するための全ての必須要素を含む。従って、それぞれのプリントモジュール9は、それぞれのプリントモジュール17にインク圧力の局所且つ独立制御を提供するため、局所インク圧力は、自動的に、且つ局所化された圧力の変動に応じて微調整され得る。
The
入口モジュール22は制御弁33を含み、制御弁33は、制御弁の下流でインク圧力を感知するインク圧力センサ35からのフィードバックに応じて、インク圧力を動的に調整する。インク圧力センサ35は、コントローラ37(例えば、マイクロプロセッサ)にフィードバックを提供し、コントローラ37は、同様にプリントヘッド17のインク圧力を所定の背圧範囲内に制御するように、制御弁33の可変位置を制御する。特に、制御弁33は、正インクライン3と負インクライン5との間に接続され、そこでは既にインク圧力のグロス制御が提供されているため、最小のヒステリシスでインク圧力の細かい制御が可能となる。よって、制御弁33の比較的大きな調節は、プリントモジュール9のインク圧力の比較的小さな変化のみもたらす。
The
更に、入口モジュール22は、空気をプリントヘッドに導入するための空気取入口40と、プリントヘッドへの空気の流れを遮断可能な対応の空気弁42とを具える。空気弁42は通常、コントローラ37により制御され得るソレノイド弁である。大抵の操作では、空気弁42は閉じている。しかし、(例えば、プリントヘッドカートリッジ17の交換のため)プリントヘッド16のデプライムが必要な場合、プリントヘッド16に空気を吸い込んでインクを除去するために、制御弁33が完全に閉じた状態で空気弁42が開かれる。
In addition, the
出口モジュール24は、必要な場合、制御弁33と協働して、プリントモジュール9を遮断するための閉止弁44を具える。閉止弁44は、オリフィス状のフローリストリクタを含み、フローリストリクタは、負インクライン5と協働して、インクの流れを制限してプリントヘッド17の背圧を制御する。
The
図3に示す実施形態において、入口モジュール22及び出口モジュール24は、それぞれ入口ポート26及び出口ポート28に隣接する、インク圧力の変動又は「スパイク(ピーク)」を減衰させるためのコンプライアンス45(例えば、エアチャンバ、又は可撓性のある壁で囲まれたチャンバ)を具える。
In the embodiment shown in FIG. 3, the
図1に戻り、インク送出モジュール7は、正圧回路52の形をした正圧調整システムを介して、正インクライン3に接続された中間インクリザーバ50を具える。同様に、中間リンクリザーバ50は、負圧回路54の形をした負圧調整システムを介して、負インクラインに接続される。中間インクリザーバは、例えば、曲がりくねった通気路(図示せず)を介して大気に解放される。正圧回路52は、正インクライン3の正インク圧力を調整し、負圧回路54は、負インクライン5の負インク圧力を調整する。印刷中、インクは中間インクリザーバ50から正インクライン3内を循環し、それぞれのプリントモジュール8を通り、負インクライン5を介して中間インクリザーバに戻る。
Returning to FIG. 1, the ink delivery module 7 comprises an
中間インクリザーバ50には、バルクインク供給タンク56から、インク送出モジュール7のリフィルポンプ58を介して、インクが補充される。中間インクリザーバ50は、低インクレベルを検出し、且つ、必要な場合にリフィルポンプ58を作動させるようフィードバックを提供するための適切なインクセンサ(図示せず)を有する。
The
インク送出モジュール7は通常、様々な外部の結合部、つまり、リフィルポンプ58をバルクインク供給タンク56に接続するための供給結合部61と、リフィルポンプをオーバーフロータンク(図示せず)に接続するためのオーバーフロー結合部63と、正インクライン3を正圧回路52に接続するための正ライン結合部65と、負インクライン5を負圧回路54に接続するための負ライン結合部67とを有する内蔵ユニットである。
The ink delivery module 7 typically has various external connections, ie,
図2に戻り、インク送出モジュール7の内部の構成要素をより詳細に示す。特に、正圧回路52は、中間インクリザーバ50から正圧レギュレータ72に向けてインクを注入する正回路ポンプ70を具える。正回路ポンプ70と正圧レギュレータ72との間のインクは調整された正圧に維持され、正インクライン3は、正圧回路52の調整された箇所75から正ライン結合部65を介してタップされる。正圧レギュレータ72の下流において、インクは圧力が調整されておらず、図4の矢印Pで示す方向で中間インクリザーバ50に戻る。
Returning to FIG. 2, the internal components of the ink delivery module 7 are shown in more detail. In particular, the
同様に、負圧回路54は、中間インクリザーバ50から負圧レギュレータ82を通り、負回路ポンプのポンプ入口にインクを注入する負回路ポンプ80を具える。負圧レギュレータ82と負回路ポンプ80との間のインクは、調整された負圧に維持され、負インクライン5は、負圧回路54の調整された箇所85から負ライン結合部67を介してタップされる。負回路ポンプ80の下流において、インクは圧力が調整されておらず、図4の矢印Nで示す方向で中間インクリザーバ50に戻る。
Similarly, the
正圧回路52及び負圧回路54において、圧力センサ91は、それぞれ正圧レギュレータ72及び負圧レギュレータ82にフィードバックを提供する。従って、それぞれの回路の調整された箇所75及び85は、それぞれ最適の正圧及び負圧に維持される。正圧回路52及び負圧回路54はそれぞれ、インクから粒を濾過するためのフィルタと、インク圧力の変動を減衰させるためのコンプライアンスとを更に具える。インク送出モジュール7は、当分野で周知のように、インクがプリントモジュール9に送られる前に、インクから気泡を除去するための脱ガス装置を具えてもよい。
In the
当然ながら、インク送出モジュール7は、別の正圧調整システムと負圧調整システムとを具えてもよいことが理解されよう。例えば、正圧回路52及び負圧回路54がなく、インク送出モジュール7が、中間インクリザーバ50と、正ライン結合部65及び負ライン結合部67との間のインク圧力のインライン調整を提供してもよい。
Of course, it will be appreciated that the ink delivery module 7 may comprise other positive and negative pressure adjustment systems. For example, without the
印刷中、調整された正圧のインクが正インクライン3に供給される。それぞれのプリントモジュール9は、正インクライン3からインクを出し、インクは、調整された負圧で、負インクライン5を介してインク送出モジュール7に送り返される。正インクライン3及び負インクライン5の相対正圧及び相対負圧の制御を維持することにより、比較的一定した背圧がそれぞれのプリントモジュール9に提供される。それぞれのプリントモジュール9の入力モジュール22の制御弁33により、それぞれのプリントモジュール17の背圧の更なる局所制御が提供される。制御弁33は、インク圧力センサ35からのフィードバックを用いて調整可能で、最適な背圧を維持する。圧力が高すぎる場合、制御弁33は多少閉じ、圧力が低すぎる場合、制御弁33は多少開く。
During printing, the adjusted positive pressure ink is supplied to the
従って本発明は、共通のインクリザーバからインクが供給された多数のプリントヘッド17における、プリントヘッドの背圧の良好な制御を提供する。インク送出モジュール7を介したバルク圧力調整と、それぞれのプリントモジュール9における制御弁33を介した局所圧力調整との組み合わせにより、それぞれのプリントヘッド17が異なるインクの要求に対して十分なインク圧力を有すること、更に、システムのそれぞれのプリントヘッドが比較的一定の背圧に維持されることを確実にする。また、インク送出システム1は、任意の数のプリントモジュール9(例えば、1から50のプリントモジュール)を伴う使用にも対応可能である。
Thus, the present invention provides good control of print head back pressure in multiple print heads 17 supplied with ink from a common ink reservoir. The combination of bulk pressure regulation via the ink delivery module 7 and local pressure regulation via the
当然ながら、本発明は例示のみにより説明され、添付の特許請求の範囲に定められた発明の範囲内で詳細の変更が行われ得ることが理解されよう。 It will of course be understood that the present invention is described by way of example only and modifications of detail may be made within the scope of the invention as defined in the appended claims.
Claims (16)
制御された負インク圧力を有する負インクラインと、
前記正インクラインと前記負インクラインとの間に、それぞれ入口ラインと出口ラインとを介して相互接続された1つ以上のプリントモジュールと、
を具え、それぞれのプリントモジュールは、
前記入口ラインに接続された入口ポートと、
前記出口ラインに接続された出口ポートと、
前記入口ポートと前記出口ポートとの間に相互接続されたプリントヘッドと、
前記入口ポートに位置する、前記プリントヘッドのインク圧力を制御するための制御弁と、
前記プリントモジュールのインク圧力を感知するためのインク圧力センサと、
前記圧力センサからフィードバックを受けて、前記制御弁を制御するためのコントローラと
を具え、
印刷中、前記インク圧力センサ、前記コントローラ、及び前記制御弁が協働して、前記プリントヘッドの背圧を一定の背圧範囲内に制御することを特徴とする、インクジェットプリンタ用のインク送出システム。 Positive ink line with controlled positive ink pressure,
Negative ink line with controlled negative ink pressure,
One or more print modules interconnected between the positive ink line and the negative ink line via an inlet line and an outlet line, respectively;
And each print module is
An inlet port connected to the inlet line;
An outlet port connected to the outlet line;
A print head interconnected between the inlet port and the outlet port;
A control valve located at the inlet port for controlling the ink pressure of the print head;
An ink pressure sensor for sensing the ink pressure of the print module;
A controller for controlling the control valve in response to feedback from the pressure sensor;
Ink delivery system for an inkjet printer, characterized in that during printing, the ink pressure sensor, the controller and the control valve cooperate to control the back pressure of the print head within a certain back pressure range. .
前記入口ポート及び前記出口ポートを有する供給モジュールと、
前記プリントヘッドと、
を具えることを特徴とするインク送出システム。 The ink delivery system according to claim 1, wherein each print module is
A supply module having the inlet port and the outlet port;
The print head;
An ink delivery system comprising:
前記入口ポート、前記制御弁、及び前記圧力センサを有する入口モジュールと、
前記出口ポートを有する出口モジュールと、
を具えることを特徴とする、インク送出システム。 The ink delivery system according to claim 2, wherein the supply module comprises
An inlet module comprising the inlet port, the control valve, and the pressure sensor;
An exit module having the exit port;
An ink delivery system comprising:
前記正圧調整システム内の正インク圧力を感知するための正圧センサと、
前記負圧調整システム内の負インク圧力を感知するための負圧センサと、
正圧レギュレータと、
負圧レギュレータと、
圧力の変動を減衰させるためのコンプライアンスと、
インクフィルタと、
インク温度センサと、
空気弁と、
前記インクリザーバのインクレベルを感知するためのインクレベルセンサと、
前記供給結合部と前記インクリザーバとの間に位置するリフィルポンプと、
インク脱ガス装置と、
からなる群から選択される1つ以上の構成要素を具えることを特徴とする、インク送出システム。 10. The ink delivery system of claim 9, wherein the ink delivery module comprises:
A positive pressure sensor for sensing positive ink pressure in the positive pressure adjustment system;
A negative pressure sensor for sensing negative ink pressure in the negative pressure adjustment system;
Positive pressure regulator,
Negative pressure regulator,
Compliance to dampen pressure fluctuations,
Ink filter,
An ink temperature sensor,
With an air valve,
An ink level sensor for sensing the ink level of the ink reservoir;
A refill pump located between the supply coupling and the ink reservoir;
An ink degassing device,
An ink delivery system comprising one or more components selected from the group consisting of
制御された正インク圧力を有する正インクラインを介して、それぞれのプリントヘッドにインクを供給するステップと、
制御された負インク圧力を有する負インクラインを介して、それぞれのプリントヘッドからインクを出すステップと、
それぞれのプリントヘッドの正圧側のインクの流れを局所的に制御することにより、それぞれのプリントヘッドの背圧を局所的に制御するステップと、
を具えることを特徴とする、方法。 A method of controlling the back pressure of one or more print heads, the method comprising:
Supplying ink to each print head via a positive ink line having a controlled positive ink pressure;
Ejecting ink from each print head through a negative ink line having a controlled negative ink pressure;
Locally controlling the back pressure of each print head by locally controlling the flow of ink on the pressure side of each print head;
A method comprising:
前記供給結合部からのインクを受容するためのインクリザーバと、
正インクラインへの接続のための正ライン結合部と、
負インクラインへの接続のための負ライン結合部と、
前記インクリザーバと前記正ライン結合部との間のインク圧力を調整するための正圧調整システムと、
前記インクリザーバと前記負ライン結合部との間のインク圧力を調整するための負圧調整システムとを有するインク送出モジュールと、
(B)1つ以上のプリントモジュールであって、それぞれのプリントモジュールは、
入口ポートと、
出口ポートと、
前記入口ポートと前記出口ポートとの間に相互接続されたプリントヘッドと、
前記入口ポートに位置する、前記プリントヘッド内のインク圧力を制御するための制御弁と、
前記プリントモジュールのインク圧力を感知するためのインク圧力センサと、
前記圧力センサからフィードバックを受けて、前記制御弁を制御するためのコントローラとを有するプリントモジュールと、
を具えることを特徴とする、キット。 (A) supply coupling for connection to the bulk ink supply;
An ink reservoir for receiving ink from the supply connection;
A positive line joint for connection to a positive ink line,
Negative line joint for connection to negative ink line,
A positive pressure adjustment system for adjusting the ink pressure between the ink reservoir and the positive line connection;
An ink delivery module having a negative pressure adjustment system for adjusting the ink pressure between the ink reservoir and the negative line connection;
(B) one or more print modules, each print module being
With the entrance port,
An exit port,
A print head interconnected between the inlet port and the outlet port;
A control valve located at the inlet port for controlling ink pressure in the print head;
An ink pressure sensor for sensing the ink pressure of the print module;
A print module having a controller for controlling the control valve in response to feedback from the pressure sensor;
A kit comprising:
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