JP6038403B2 - Image recording apparatus, liquid supply apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、画像記録装置、液体供給装置及びその制御方法に関し、特に液体吐出ヘッドに液体を供給する圧力制御技術に関する。 The present invention relates to an image recording apparatus, a liquid supply apparatus, and a control method thereof, and more particularly to a pressure control technique for supplying a liquid to a liquid discharge head.
近年、印刷業界では小部数印刷の需要が高まっている。オフセット印刷では版を作成する必要があり、小部数印刷を行う際には、時間およびコストの面で障害となっていた。この問題を解決する方法として、シングルパス方式のインクジェット記録が挙げられる。 In recent years, there has been an increasing demand for small copy printing in the printing industry. In offset printing, it is necessary to prepare a plate, and when printing a small number of copies, it has become an obstacle in terms of time and cost. As a method for solving this problem, there is a single-pass inkjet recording.
インクジェット記録装置において、インクジェットヘッドへ安定したインク供給を行い、インクジェットヘッドを安定動作させるためには、インク流路の圧力やインクジェットヘッドの内部圧力を一定に制御する必要がある。この圧力制御のために、インク流路にダンパを備え、インク流路の圧力変動やインクジェットヘッドの内部圧力の変動を抑制する技術が知られている。このダンパは、インク流路と連通する液体室と、液体室と弾性膜を挟んで対設された気体室とを含んで構成される。 In an ink jet recording apparatus, in order to stably supply ink to an ink jet head and operate the ink jet head stably, it is necessary to control the pressure of the ink flow path and the internal pressure of the ink jet head to be constant. For this pressure control, a technique is known in which a damper is provided in the ink flow path to suppress pressure fluctuations in the ink flow paths and fluctuations in the internal pressure of the ink jet head. The damper includes a liquid chamber that communicates with the ink flow path, and a gas chamber that is opposed to the liquid chamber with an elastic film interposed therebetween.
シングルパスの高速印刷では、消費インク量が多く、印刷に伴う圧力変動も大きくなるため、ダンパを大型化する必要がある。しかしながら、ダンパの大型化に伴い、温度変化による気体室の膨張、縮小も大きくなり、ダンパ性能が温度変化に敏感になるという問題点があった。 In single-pass high-speed printing, the amount of ink consumed is large, and pressure fluctuations associated with printing also increase. Therefore, it is necessary to enlarge the damper. However, along with the increase in size of the damper, the expansion and contraction of the gas chamber due to the temperature change also increase, and there is a problem that the damper performance becomes sensitive to the temperature change.
このような課題に対し、特許文献1では、ダンパの気体室に大気開放電磁弁が配設された大気開放口を設け、気体室の圧力を大気圧に調整し、周囲温度もしくはインク温度の変化による気体室の圧力変動を解消する点に言及している。
In order to deal with such a problem, in
しかしながら、特許文献1では、気体室の圧力を大気圧に調整する際のインク圧力に関して考慮されていない。調整の際のインク圧力によって、弾性膜の張り方が変化する。このため、大気開放弁の閉塞後も膜の撓みが残り、その後の圧力制御が適切にできない可能性がある。例えば、インクの圧力が負圧の状態で大気開放弁を閉塞すると弾性膜が内側に張った状態となり、好ましくない。
However,
また、特許文献1には、周囲温度やインク温度が変化した際の、気体室の圧力変動を解消するための具体的な制御の記載もない。
Further,
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、温度変化の影響を排除し、安定した圧力制御を行う画像記録装置、液体供給装置及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an image recording apparatus, a liquid supply apparatus, and a control method therefor that eliminate the influence of temperature change and perform stable pressure control.
上記目的を達成するために液体供給装置の一の態様は、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと液体を貯留する液体タンクとを連通する液体流路と、液体流路に設けられ、液体流路の液体に圧力を付与するポンプと、液体吐出ヘッドとポンプとの間に設けられた圧力調整手段であって、流通口を介して液体流路と連通する液体室と、気体が貯留される第1気体室と、液体室と第1気体室とを隔離する第1弾性膜と、第1気体室を開放した状態及び密閉した状態のいずれか一方の状態に切り換える切換手段と、を有する圧力調整手段と、液体吐出ヘッドとポンプとの間に設けられた圧力センサであって、液体流路の液体の圧力を測定する圧力センサと、第1気体室の温度を測定する温度センサと、第1気体室を開放した状態かつ液体流路の液体の圧力を第1気体室の気体の圧力と平衡させた状態から、切換手段により第1気体室を密閉した状態に切り換えることで、第1弾性膜の形状を初期化する初期化手段と、第1弾性膜の形状を初期化した際の第1気体室の温度を記憶する記憶手段と、温度センサが測定した第1気体室の温度と記憶手段に記憶された温度との差が閾値以上の場合に初期化手段を動作させる制御手段とを備えた。 In order to achieve the above object, one aspect of the liquid supply apparatus includes a liquid flow path that connects a liquid discharge head that discharges liquid from a nozzle and a liquid tank that stores liquid, and the liquid flow path. A pump that applies pressure to the liquid in the channel, and a pressure adjusting means that is provided between the liquid discharge head and the pump, the liquid chamber communicating with the liquid flow path through the flow port, and gas is stored. A pressure having a first gas chamber, a first elastic membrane that separates the liquid chamber and the first gas chamber, and switching means for switching the first gas chamber to one of an open state and a sealed state A pressure sensor provided between the adjustment means, the liquid discharge head and the pump, the pressure sensor measuring the pressure of the liquid in the liquid flow path, the temperature sensor measuring the temperature of the first gas chamber, 1 Gas chamber open and liquid flow path An initialization means for initializing the shape of the first elastic membrane by switching the state of the body from the gas pressure in the first gas chamber to the state in which the first gas chamber is sealed by the switching means; The difference between the storage means for storing the temperature of the first gas chamber when the shape of the first elastic film is initialized and the temperature of the first gas chamber measured by the temperature sensor and the temperature stored in the storage means is equal to or greater than a threshold value. Control means for operating the initialization means in this case.
第1弾性膜の形状を初期化した後に、温度の変化により気体室の膨張や縮小が発生すると、第1弾性膜の形状が初期化された状態から変化する。このように第1弾性膜の形状が初期化された状態から変化すると、圧力調整手段の圧力調整性能が変動する。本態様によれば、第1弾性膜の形状を初期化した際の温度から閾値以上の温度変化があった場合に再び第1弾性膜の形状を初期化するようにしたので、温度変化の影響を排除し、安定した圧力制御を行うことができる。 If the gas chamber expands or contracts due to a change in temperature after the initialization of the shape of the first elastic membrane, the shape of the first elastic membrane changes from the initialized state. As described above, when the shape of the first elastic film changes from the initialized state, the pressure adjustment performance of the pressure adjusting means varies. According to this aspect, since the shape of the first elastic membrane is initialized again when there is a temperature change equal to or higher than the threshold value from the temperature when the shape of the first elastic membrane is initialized, the influence of the temperature change And stable pressure control can be performed.
切換手段は、第1気体室を大気に開放した状態及び大気から遮断した状態のいずれか一方の状態に切り換え、初期化手段は、第1気体室を大気に開放した状態かつ液体流路の液体の圧力を大気圧とした状態から、切換手段により第1気体室を大気から遮断した状態に切り換えることが好ましい。これにより、第1気体室の圧力と液体流路の液体の圧力とをともに大気圧として平衡させた状態で第1弾性膜の形状を初期化することができる。 The switching means switches to one of a state where the first gas chamber is opened to the atmosphere and a state where the first gas chamber is blocked from the atmosphere, and the initialization means is a state where the first gas chamber is opened to the atmosphere and the liquid in the liquid channel It is preferable to switch from the state in which the pressure is set to atmospheric pressure to the state in which the first gas chamber is shut off from the atmosphere by the switching means. Thereby, the shape of the first elastic membrane can be initialized in a state where both the pressure of the first gas chamber and the pressure of the liquid in the liquid channel are balanced at atmospheric pressure.
また、圧力調整手段は、第1気体室と切換手段を介して連通する第2気体室であって、第2弾性膜によって大気と隔離された第2気体室をさらに備え、初期化手段は、第1気体室と第2気体室とを連通した状態かつ液体の圧力を大気圧とした状態から、切換手段により第1気体室と第2気体室とを遮断した状態に切り換えてもよい。このように第1気体室と第2気体室を制御しても、第1気体室の圧力と液体流路の液体の圧力とをともに大気圧として平衡させた状態で第1弾性膜の形状を初期化することができる。 The pressure adjusting means is a second gas chamber communicating with the first gas chamber via the switching means, further comprising a second gas chamber isolated from the atmosphere by the second elastic film, and the initialization means includes You may switch from the state which connected the 1st gas chamber and the 2nd gas chamber, and the state which made the pressure of the liquid atmospheric pressure to the state which interrupted | blocked the 1st gas chamber and the 2nd gas chamber by the switching means. Thus, even if the first gas chamber and the second gas chamber are controlled, the shape of the first elastic membrane is maintained in a state where both the pressure of the first gas chamber and the pressure of the liquid in the liquid channel are balanced at atmospheric pressure. It can be initialized.
このとき、第1気体室及び第2気体室には周囲空気より断熱性の高い気体が貯留されていることが好ましい。周囲空気より断熱性の高い気体としては、例えば窒素を用いることができる。これにより、環境温度の変化に対して第1気体室の温度変化の追従性を遅らせることができるので、第1気体室の膨張、縮小を遅らせることができる。したがって、初期化動作の頻度を減らし、装置のダウンタイムを削減することができる。 At this time, it is preferable that a gas having higher heat insulation than ambient air is stored in the first gas chamber and the second gas chamber. For example, nitrogen can be used as the gas having higher heat insulation than the ambient air. Thereby, since the followability of the temperature change of the first gas chamber can be delayed with respect to the change of the environmental temperature, the expansion and contraction of the first gas chamber can be delayed. Therefore, the frequency of the initialization operation can be reduced and the downtime of the apparatus can be reduced.
初期化手段は、液体の圧力を大気圧とした後に、切換手段により第1気体室を開放した状態に切り換えることが好ましい。これにより、適切に第1弾性膜の形状の初期化を行うことができる。 Preferably, the initialization means switches the liquid pressure to atmospheric pressure and then switches the first gas chamber to the open state by the switching means. Thereby, initialization of the shape of the 1st elastic membrane can be performed appropriately.
温度センサは、第1気体室の外部の環境温度を測定してもよい。また、第1気体室の内部の気体の温度を測定する態様も可能である。 The temperature sensor may measure an environmental temperature outside the first gas chamber. Moreover, the aspect which measures the temperature of the gas inside a 1st gas chamber is also possible.
閾値は、圧力調整手段が圧力調整可能な温度変化幅に基づいて定められた値であることが好ましい。閾値を小さくすると、温度変化に対してきめ細かい圧力制御が可能になるものの、頻繁に第1弾性膜の形状の初期化を行うことになり、装置のダウンタイムが増加するという欠点がある。適正な圧力調整を行うことが可能な温度変化幅に基づいて閾値を定めることで、第1弾性膜の形状の初期化の頻度を最小限に抑えることができる。 The threshold value is preferably a value determined based on a temperature change range in which the pressure adjusting means can adjust the pressure. If the threshold value is reduced, fine pressure control can be performed with respect to temperature change, but the shape of the first elastic membrane is frequently initialized, and there is a disadvantage that the downtime of the apparatus increases. By defining the threshold value based on the temperature change range that allows appropriate pressure adjustment, the frequency of initialization of the shape of the first elastic membrane can be minimized.
上記目的を達成するために画像記録装置の一の態様は、液体を貯留する液体タンクと、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドと液体タンクとを連通する液体流路と、液体流路に設けられ、液体流路の液体に圧力を付与するポンプと、液体吐出ヘッドとポンプとの間に設けられた圧力調整手段であって、流通口を介して液体流路と連通する液体室と、気体が貯留される第1気体室と、液体室と第1気体室とを隔離する第1弾性膜と、第1気体室を開放した状態及び密閉した状態のいずれか一方の状態に切り換える切換手段と、を有する圧力調整手段と、液体吐出ヘッドとポンプとの間に設けられた圧力センサであって、液体流路の液体の圧力を測定する圧力センサと、第1気体室の温度を測定する温度センサと、第1気体室を開放した状態かつ液体流路の液体の圧力を第1気体室の気体の圧力と平衡させた状態から切換手段により第1気体室を密閉した状態に切り換えることで、第1弾性膜の形状を初期化する初期化手段と、第1弾性膜の形状を初期化した際の第1気体室の温度を記憶する記憶手段と、温度センサが測定した第1気体室の温度と記憶手段に記憶された温度との差が閾値以上の場合に初期化手段を動作させる制御手段とを有する液体供給装置を用いた供給手段であって、液体タンクと液体吐出ヘッドとの間に配置され、液体タンクに貯留された液体を液体吐出ヘッドに供給する供給手段と、液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる移動手段と、記録媒体を相対的に移動させながら液体吐出ヘッドのノズルから液体を吐出させて記録媒体の記録面に画像を記録させる記録制御手段とを備えた。 In order to achieve the above object, one aspect of an image recording apparatus includes: a liquid tank that stores liquid; a liquid discharge head that discharges liquid from a nozzle; a liquid channel that communicates the liquid discharge head and the liquid tank; A pump that is provided in the liquid flow path and applies pressure to the liquid in the liquid flow path, and a pressure adjusting unit that is provided between the liquid discharge head and the pump, and communicates with the liquid flow path through a flow port. The liquid chamber, the first gas chamber in which gas is stored, the first elastic film that separates the liquid chamber and the first gas chamber, and the state in which the first gas chamber is opened or in a sealed state A pressure adjusting means having a switching means, a pressure sensor provided between the liquid discharge head and the pump, a pressure sensor for measuring the pressure of the liquid in the liquid flow path, and a first gas chamber A temperature sensor for measuring temperature and a first air By switching from the state in which the chamber is opened and the pressure of the liquid in the liquid channel is balanced with the pressure of the gas in the first gas chamber to the state in which the first gas chamber is sealed by the switching means, the shape of the first elastic membrane Initialization means for initializing, storage means for storing the temperature of the first gas chamber when the shape of the first elastic membrane is initialized, and the temperature of the first gas chamber measured by the temperature sensor and stored in the storage means Supply means using a liquid supply device having a control means for operating the initialization means when the difference from the measured temperature is equal to or greater than a threshold value, the liquid tank being arranged between the liquid tank and the liquid discharge head, Supply means for supplying the liquid stored in the liquid discharge head, movement means for relatively moving the liquid discharge head and the recording medium, and liquid from the nozzles of the liquid discharge head while relatively moving the recording medium. Eject the recording medium And a recording control means for recording an image on the recording surface.
本態様によれば、第1弾性膜の形状を初期化した際の温度から閾値以上の温度変化があった場合に再び初期化を行うようにしたので、温度変化の影響を排除し、液体タンクから液体吐出ヘッドへ安定した圧力で液体を供給することができる。 According to this aspect, since the initialization is performed again when there is a temperature change equal to or greater than the threshold from the temperature when the shape of the first elastic membrane is initialized, the influence of the temperature change is eliminated, and the liquid tank The liquid can be supplied to the liquid discharge head at a stable pressure.
この画像記録装置は、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと液体を貯留する液体タンクとを連通する液体流路と、液体流路に設けられ、液体流路の液体に圧力を付与するポンプと、液体吐出ヘッドとポンプとの間に設けられた圧力調整手段であって、流通口を介して液体流路と連通する液体室と、気体が貯留される第1気体室と、液体室と第1気体室とを隔離する第1弾性膜と、第1気体室を開放した状態及び密閉した状態のいずれか一方の状態に切り換える切換手段と、を有する圧力調整手段と、液体吐出ヘッドとポンプとの間に設けられた圧力センサであって、液体流路の液体の圧力を測定する圧力センサと、第1気体室の温度を測定する温度センサと、第1気体室を開放した状態かつ液体流路の液体の圧力を第1気体室の気体の圧力と平衡させた状態から第1気体室を密閉した状態にすることで、第1弾性膜の形状を初期化する初期化手段と、第1弾性膜の形状を初期化した際の第1気体室の温度を記憶する記憶手段と、温度センサが測定した第1気体室の温度と記憶手段に記憶された温度との差が閾値以上の場合に初期化手段を動作させる制御手段とを有する液体供給装置を用いた排出手段であって、液体吐出ヘッドと液体タンクとの間に配置され、液体吐出ヘッドに供給された液体を液体タンクに排出する排出手段をさらに備えてもよい。 The image recording apparatus includes a liquid flow path that communicates a liquid discharge head that discharges liquid from a nozzle and a liquid tank that stores liquid, a pump that is provided in the liquid flow path and applies pressure to the liquid in the liquid flow path. A pressure adjusting means provided between the liquid discharge head and the pump, the liquid chamber communicating with the liquid flow path through the flow port, the first gas chamber storing gas, the liquid chamber, A pressure adjusting means comprising: a first elastic membrane that isolates one gas chamber; and a switching means that switches the first gas chamber to one of an open state and a sealed state; a liquid discharge head; and a pump; A pressure sensor for measuring the pressure of the liquid in the liquid flow path, a temperature sensor for measuring the temperature of the first gas chamber, and the liquid flow in a state where the first gas chamber is opened. The pressure of the liquid in the channel Initializing means for initializing the shape of the first elastic membrane by making the first gas chamber sealed from the state balanced with the force, and the first gas when initializing the shape of the first elastic membrane Liquid having storage means for storing the temperature of the chamber, and control means for operating the initialization means when the difference between the temperature of the first gas chamber measured by the temperature sensor and the temperature stored in the storage means is equal to or greater than a threshold value Discharging means using the supply device may be further provided, which is disposed between the liquid discharge head and the liquid tank and discharges the liquid supplied to the liquid discharge head to the liquid tank.
これにより、温度変化の影響を排除し、液体吐出ヘッドから液体タンクへ安定した圧力で液体を回収することができる。 Thereby, the influence of the temperature change can be eliminated, and the liquid can be recovered from the liquid discharge head to the liquid tank at a stable pressure.
記録制御手段は、印刷ジョブ単位で記録を行い、制御手段は、印刷ジョブ間に初期化手段を動作させることが好ましい。これにより、実行中の印刷ジョブを中断させることがなく、印刷ジョブの途中で圧力制御条件が変化することで同一の印刷ジョブの中に異なる画像記録条件で記録した画像が混在することを防止することができる。 Preferably, the recording control unit performs recording in units of print jobs, and the control unit operates the initialization unit between print jobs. This prevents the print job being executed from being interrupted, and prevents the images recorded under different image recording conditions from being mixed in the same print job by changing the pressure control condition in the middle of the print job. be able to.
上記目的を達成するために液体供給装置の制御方法の一の態様は、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと液体を貯留する液体タンクとを連通する液体流路と、液体流路に設けられ、液体流路の液体に圧力を付与するポンプと、液体吐出ヘッドとポンプとの間に設けられた圧力調整手段であって、流通口を介して液体流路と連通する液体室と、気体が貯留される第1気体室と、液体室と第1気体室とを隔離する第1弾性膜と、第1気体室を開放した状態及び密閉した状態のいずれか一方の状態に切り換える切換手段と、を有する圧力調整手段と、を備えた液体供給装置の制御方法において、第1気体室の温度を測定する温度測定工程と、第1気体室を開放した状態かつ液体流路の液体の圧力を第1気体室の気体の圧力と平衡させた状態から、切換手段により第1気体室を密閉した状態に切り換えることで、第1弾性膜の形状を初期化する初期化工程と、第1弾性膜の形状を初期化した際の第1気体室の温度を記憶手段に記憶する記憶工程と、温度測定工程で測定した第1気体室の温度と記憶手段に記憶された温度との差が閾値以上の場合に初期化工程により第1弾性膜の形状を初期化させる制御工程とを備えた。 In order to achieve the above object, one aspect of a method for controlling a liquid supply apparatus is provided in a liquid flow path that connects a liquid discharge head that discharges liquid from a nozzle and a liquid tank that stores liquid, and the liquid flow path. A pump for applying pressure to the liquid in the liquid flow path, and a pressure adjusting means provided between the liquid discharge head and the pump, the liquid chamber communicating with the liquid flow path through the flow port, and the gas A first gas chamber that is stored, a first elastic membrane that separates the liquid chamber and the first gas chamber, a switching means that switches the state of the first gas chamber to one of an open state and a sealed state; A pressure adjusting means, and a temperature measuring step for measuring the temperature of the first gas chamber; and the pressure of the liquid in the liquid channel in the state where the first gas chamber is opened. Is it in equilibrium with the gas pressure in one gas chamber? The initializing step for initializing the shape of the first elastic membrane by switching the first gas chamber to the sealed state by the switching means, and the temperature of the first gas chamber when the shape of the first elastic membrane is initialized The shape of the first elastic membrane is changed by the initialization step when the difference between the storage step in which the temperature is stored in the storage unit and the temperature of the first gas chamber measured in the temperature measurement step and the temperature stored in the storage unit is greater than or equal to a threshold value. And a control step for initialization.
本発明によれば、温度変化の影響を排除し、安定した圧力制御を行うことができる。 According to the present invention, the influence of temperature change can be eliminated and stable pressure control can be performed.
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<第1の実施形態>
〔非循環型インク供給装置の全体構成〕
第1の実施形態に係るインク供給装置10(液体供給装置の一例)は、インク(液体の一例)の供給対象であるインクジェットヘッド50(液体吐出ヘッドの一例)へインクを供給し、インクジェットヘッド50の内部圧力(背圧)をインクの送液量によって制御する非循環型のインク供給装置である。<First Embodiment>
[Overall configuration of non-circulating ink supply device]
The ink supply device 10 (an example of a liquid supply device) according to the first embodiment supplies ink to an inkjet head 50 (an example of a liquid discharge head) that is a supply target of ink (an example of a liquid), and the
図1に示すように、インク供給装置10は、供給流路12、供給バルブ14、圧力センサ16、供給サブタンク18、供給ポンプ20、インクタンク52等から構成される。
As shown in FIG. 1, the
供給流路12(液体流路の一例)は、インクタンク52とインクジェットヘッド50とを、供給サブタンク18、供給バルブ14を介して連通している。
The supply channel 12 (an example of a liquid channel) communicates the
供給バルブ14は、供給流路12の連通/遮断を切り換える流路開閉手段である。供給バルブ14は、制御信号により開閉が制御されるノーマルクローズ型(または、ラッチ型)の電磁バルブが適用され、非常停止機能が作動した場合などに電源が遮断されても、インクジェットヘッド50からインクが漏れ出さないよう構成される。
The
圧力センサ16は、供給流路12の内部圧力を計測して出力する圧力計測手段である。圧力センサ16には、半導体ピエゾ抵抗方式や静電容量方式、シリコンレゾナント方式などのセンサを適用することができる。
The
供給サブタンク18(圧力調整手段の一例)は、供給流路12の内部圧力の変動を抑制するように圧力調整を行う圧力緩衝装置である。
The supply sub-tank 18 (an example of a pressure adjustment unit) is a pressure buffer device that performs pressure adjustment so as to suppress fluctuations in the internal pressure of the
供給ポンプ20は、供給流路12の内部の液体に圧力を付与する液体圧力付与手段である。供給ポンプ20には、例えばチューブポンプを適用することができる。
The
インクタンク52(液体タンクの一例)は、インクジェットヘッド50へ供給するためのインクが貯留された貯留部である。インクタンク52に貯留されたインクは、供給ポンプ20により、供給サブタンク18、供給バルブ14を介してインクジェットヘッド50へ供給される。
The ink tank 52 (an example of a liquid tank) is a storage unit that stores ink to be supplied to the
供給サブタンク18は、初期撓みを有する弾性膜22(第1弾性膜の一例)によって液室24(液体室の一例)と気室26(第1気体室の一例)とが隔離されている。弾性膜22には、柔軟で形状変形が容易な材料が用いられる。
In the
液室24には、インク流出口24A、インク流入口24B、気泡排出口27が設けられている。インク流出口24A(流通口の一例)は供給バルブ14を介してインクジェットヘッド50と連通し、インク流入口24B(流通口の一例)は、供給ポンプ20を介してインクタンク52と連通している。また、気泡排出口27は、ドレイン流路28及びドレインバルブ30を介してインクタンク52と連通している。
The
インク流入口24Bから液室24へインクが流入すると、流入したインクの体積に応じて弾性膜22が気室26側へ変形する。これにより、インク流出口24Aから流出するインクの体積は変動しない。したがって、供給流路12の圧力変動を抑制することができる。即ち、供給サブタンク18は、インクジェットヘッド50の内圧変動や、供給ポンプ20の動作による脈流による供給流路12の内部圧力の変動を抑制する圧力緩衝機能を有している。
When ink flows into the
ドレイン流路28は、液室24内のインクを強制的に排出させるための流路である。ドレインバルブ30が開かれると、液室24内のインクは、インクタンク52へ送液される。
The
また、インク供給装置10は、供給サブタンク18の圧力緩衝性能を決めるための気体弾性調整部として、エア流路32、エアコネクトバルブ34、エアタンク36、大気連通路38、及びエアバルブ40を備えている。
Further, the
供給サブタンク18の気室26には、エア流路32と連通するエア流路連通口26Bが設けられている。エアコネクトバルブ34(切換手段の一例)は、エア流路32の連通/遮断を切り換えるエア流路開閉手段であり、気室26は、エアコネクトバルブ34を介してエアタンク36と連通している。
The
また、大気連通路38には、大気連通路38の連通/遮断を切り替えるエアバルブ40が設けられており、エアタンク36は、大気連通路38を介して大気と連通している。
Further, the
エアコネクトバルブ34には、ノーマルオープン型の電磁バルブが用いられる。また、エアバルブ40には、ノーマルクローズ型の電磁バルブが適用されることで、非常停止機能が作動した場合などに電源が遮断されても、インクジェットヘッド50からインクが漏れ出さないよう構成される。
As the air connect
気室26は、エアコネクトバルブ34を開くことでエアタンク36と連通し、インク送液の圧力制御に応じて気室26の容積を増加させることができる。さらに、エアバルブ40を開くことで、エアタンク36及び気室26を大気連通させることができる。このエアタンク36は、気室26のバッファタンクとして機能する。
The
また、インク供給装置10は、気室26の温度を測定するための温度センサ42を備えている。温度センサ42は、ここでは、気室26の温度としてインク供給装置10の環境温度(第1気体室の外部の環境温度の一例)を測定しているが、気室26に直接接触して気室26の温度を測定する態様や、気室26の内部に配置され、気室26の内部の気体の温度を測定する態様も可能である。
The
〔供給サブタンクの構成〕
図2に示すように、供給サブタンク18は、弾性膜22を用いて内部を仕切られた密閉容器によって構成される。弾性膜22によって仕切られた密閉容器の一方側は液室24を構成し、他方側は気室26を構成する。インク流入口24Bからインクが流入すると、液室24の圧力と気室26内の圧力がつり合うように弾性膜22が気室26側へ変形する。したがって、供給流路12の圧力変動を抑制することができる。即ち、供給サブタンク18は、インクジェットヘッド50の内圧変動や、供給ポンプ20の動作による脈流による供給流路12の内部圧力の変動を抑制する圧力緩衝機能を有している。[Configuration of supply sub tank]
As shown in FIG. 2, the
気泡排出口27は、気泡が上部から抜け易いため一番上部に設けられており、インク流出口24Aはヘッドに気泡が流れないように気泡が流れにくい一番下部に設けられている。
The
気室26は、弾性膜22と対向する対向面26Aが曲面で構成されるドーム型形状を有している。これにより、弾性膜22が変形して対向面26Aに接触しても角が当たって弾性膜22が破損することがなく、弾性膜22の耐久性が確保されている。また、気室26の対向面26Aを構成する壁には大気連通路38(図1参照)と連通するエア流路連通口26Bが設けられている。
The
〔非循環型インク供給装置の制御系の構成〕
図3に示すように、インク供給装置10は、システム制御部70と、ポンプ制御部72と、バルブ制御部74と、表示装置75と、を具備している。システム制御部70は、制御系を統括制御する。ポンプ制御部72は、システム制御部70から送られる制御信号に基づいて供給ポンプ20の制御を行う。バルブ制御部74は、システム制御部70から送られる制御信号に基づいて、供給バルブ14、ドレインバルブ30、エアコネクトバルブ34、エアバルブ40等のバルブ類の開閉を制御する。表示装置75は、装置各部に異常が発生した場合にその旨を報知する。[Configuration of control system of non-circulating ink supply device]
As shown in FIG. 3, the
また、図3に示すパラメータ記憶部80には、インク供給装置10の制御に用いられる各種パラメータや、制御の際に参照されるデータテーブルが格納されており、プログラム格納部82には、インク供給装置10の制御に使用されるプログラムが格納されている。システム制御部70は、プログラム格納部82に格納されている各種制御プログラムを読み出して実行し、パラメータ記憶部80に格納されている各種パラメータやデータテーブルを参照して、インク供給装置10を統括して制御する。
Further, the
インク供給装置10は、圧力センサ16から得られた供給流路12(図1参照)内の圧力情報に基づいて、供給バルブ14等のバルブ類の動作を制御し、かつ、供給ポンプ20の動作を制御する。
The
具体的には、システム制御部70は、圧力センサ16の検出結果に基づいて、供給流路12の内部圧力が所定の圧力に調整されるように、供給ポンプ20の駆動を制御する。圧力センサ16から得られた圧力情報(後述する圧力上昇値)は、所定のメモリへ逐次書き込まれ、更新される。
Specifically, the
また、インク供給装置10は、タイマー(不図示)を具備し、圧力制御の切換タイミングからの経過時間や、バルブの開閉からの経過時間が計測され、当該計測結果は不図示のメモリに逐次書き込まれる。
In addition, the
インク供給装置10は、供給サブタンク18に設けられる弾性膜22の形状の初期化時(初期形状調整時)において、供給バルブ14、エアコネクトバルブ34、エアバルブ40の開閉を制御し、かつ、供給ポンプ20の回転方向の切換を行う。
The
またインク供給装置10は、温度センサ42により気室26の温度を測定することができる。温度センサ42の測定結果は、システム制御部70に入力される。
Further, the
〔弾性膜の初期形状調整〕
供給サブタンク18による圧力制御を適切に行うためには、弾性膜22の形状(変形、ひずみ)を初期化する必要がある。ここでは図4を用いて、弾性膜22の初期形状調整について説明する。[Initial shape adjustment of elastic membrane]
In order to appropriately control the pressure by the
(ステップS1)弾性膜22の初期形状調整において、まずシステム制御部70(初期化手段の一例)は、バルブ制御部74により供給バルブ14を閉じ、供給流路12とインクジェットヘッド50とを非連通とする。また、エアコネクトバルブ34及びエアバルブ40が開放されている場合には、バルブ制御部74によりエアコネクトバルブ34及びエアバルブ40を閉塞し、気室26を密閉した状態とする。
(Step S1) In the initial shape adjustment of the
(ステップS2)次に、システム制御部70は、圧力センサ16により供給流路12の圧力を確認しながらポンプ制御部72により供給ポンプ20を制御し、供給流路12の圧力、即ち液室24の圧力を大気圧と同じ圧力にする。
(Step S2) Next, the
(ステップS3)この状態を維持したまま、システム制御部70は、バルブ制御部74によりエアコネクトバルブ34及びエアバルブ40を開放する。これにより、気室26が大気に開放された状態となり、気室26の内部の圧力は大気圧となる。即ち、液室24の圧力と気室26の内部の圧力とが平衡状態となる。なお、ステップS1において、先にエアコネクトバルブ34及びエアバルブ40を開放しておいてもよい。
(Step S3) With this state maintained, the
(ステップS4)次に、システム制御部70は、バルブ制御部74によりエアコネクトバルブ34及びエアバルブ40を閉塞する。即ち、気室26は、内部の圧力が大気圧の状態で密閉される。
(Step S <b> 4) Next, the
(ステップS5)続いて、システム制御部70は、圧力センサ16の検出結果に応じて供給ポンプ20を制御し、液室24の圧力を所定の負圧に調整する。
(Step S5) Subsequently, the
(ステップS6)最後に、システム制御部70は、バルブ制御部74により供給バルブ14を開放することで、インクジェットヘッド50へインクを供給することが可能となる。
(Step S <b> 6) Finally, the
このように、システム制御部70は、気室26を大気に開放した状態(開放した状態の一例)かつ液室24の液体の圧力を大気圧とすることで気室26の気体の圧力と平衡させた状態から気室26を大気から遮断した状態(密閉した状態の一例)にすることで、弾性膜22の形状を初期化する。
Thus, the
〔インク供給装置の動作〕
次に、インク供給装置10のインク供給動作(液体供給装置の制御方法の一例)について、図5を用いて説明する。インク供給装置10は、気室26の温度が変化すると気室26の体積が変化し、気室26内部の空気の弾性率が変化し、供給サブタンク18による圧力制御が悪化する。そこで、気室26の温度が一定以上変化した時点で、弾性膜22の形状を再初期化する。[Operation of ink supply device]
Next, an ink supply operation (an example of a control method of the liquid supply device) of the
(ステップS11:初期化工程)最初に、弾性膜22の初期形状調整を行う。供給サブタンク18は、経時による温度変化やエア漏れにより弾性膜22の形状が変化する(変形やひずみが発生する)と、供給流路12の圧力制御にバラつきが生じてしまう。したがって、インク供給動作を行うたびに弾性膜22の初期形状調整を実行することで、供給サブタンク18の圧力制御のバラつきを回避する。初期形状調整処理は、図4のフローチャートを用いて説明した処理と同様に行えばよい。
(Step S11: Initialization Step) First, the initial shape of the
(ステップS12)システム制御部70は、温度センサ42により、初期形状調整を行った際の気室26の温度T0を取得する。(Step S <b> 12) The
(ステップS13:記憶工程)システム制御部70は、ステップS2において取得した温度T0をパラメータ記憶部80(記憶手段の一例)に記憶させる。(Step S13: storage step) The
(ステップS14)システム制御部70は、圧力センサ16の検出結果に基づいて、供給流路12の内部圧力が所定の圧力に調整されるように、供給ポンプ20の駆動を制御し、インクタンク52に貯留されたインクをインクジェットヘッド50へ供給する。
(Step S <b> 14) The
(ステップS15:温度測定工程)システム制御部70は、温度センサ42により定期的に気室26の温度T1を取得する。ここでは、例えば5分毎に温度T1を取得する。(Step S15: temperature measuring step) The
(ステップS16:制御工程)システム制御部70は、パラメータ記憶部80から弾性膜22の初期形状調整時の温度T0を読み出し、下記の式1から温度T0と温度T1との差の絶対値Δt1を算出する。(Step S16: Control Process) The
Δt1=|T0−T1| …(式1)
システム制御部70は、この温度T0と温度T1との差の絶対値Δt1が、予め定められた閾値Δt0以上であるか否かを判定する。閾値Δt0は、予めパラメータ記憶部80に記憶されており、システム制御部70がパラメータ記憶部80から読み出せばよい。Δt 1 = | T 0 −T 1 | (Formula 1)
The
Δt1≧Δt0である場合は、ステップS11へ移行する。即ち、図4に示した初期形状調整の処理を再度実行する。閾値Δt0は、供給サブタンク18が圧力調整可能な温度変化幅(適切な圧力調整が維持できる温度変化幅)に基づいて定められた値となっており、ここでは閾値Δt0=4℃である。気室26の温度が、前回の初期形状調整の際の温度から閾値Δt0以上変化した場合には、供給サブタンク18が適切に圧力調整を行うことが困難になるため、再度初期形状調整を行う。If Δt 1 ≧ Δt 0 , the process proceeds to step S11. That is, the initial shape adjustment process shown in FIG. 4 is executed again. The threshold value Δt 0 is a value determined based on a temperature change range in which the
また、Δt1<Δt0である場合は、ステップS17へ移行する。When Δt 1 <Δt 0 , the process proceeds to step S17.
(ステップS17)インク供給を終了するか否かを判定する。インク供給の終了とは、例えばユーザからの指示があった場合や、インクジェットヘッド50の動作を終了させるためにインクジェットヘッド50へのインクの供給が不要となる場合である。
(Step S17) It is determined whether or not to end the ink supply. The termination of ink supply is, for example, when there is an instruction from the user or when it is not necessary to supply ink to the
(ステップS18)システム制御部70は、ポンプ制御部72により供給ポンプ20を停止し、インク供給を終了する。必要があれば、供給バルブ14を閉塞してもよい。
(Step S <b> 18) The
このように、弾性膜22の初期形状調整を行ってから、供給サブタンク18が適切な圧力調整が維持できる温度変化幅よりも温度が変化した場合に、弾性膜22の初期形状調整を再度行うことで、供給サブタンク18は常に適切な圧力制御を行うことができる。
In this way, after the initial shape adjustment of the
<第2の実施形態>
〔供給装置の全体構成〕
図6を用いて、第2の実施形態に係るインク供給装置90について説明する。なお、図1に示したインク供給装置10と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。<Second Embodiment>
[Overall configuration of supply device]
An ink supply device 90 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in the
インク供給装置90は、エアタンク36の代わりにエアタンク60を備えた点がインク供給装置10と異なる。エアタンク60は、弾性膜62(第2弾性膜の一例)により第2気室64と第3気室66とに分離されている。
The ink supply device 90 is different from the
第2気室64(第2弾性膜によって大気と隔離された第2気体室の一例)は、エア流路32、エアコネクトバルブ34を介して気室26と連通する。また、第3気室66は、大気連通路38を介して大気と連通する。
The second air chamber 64 (an example of a second gas chamber isolated from the atmosphere by the second elastic film) communicates with the
弾性膜62には、柔軟で形状変形が容易な材料が用いられる。気室26、エア流路32、及び第2気室64の内部には、周囲空気より断熱性の高い気体、例えば窒素が密封されている。
The
〔インク供給装置の動作〕
インク供給装置90の供給サブタンク18の弾性膜22の初期形状調整は、図4に示したフローチャートと同様である。即ち、供給バルブ14を閉じ(ステップS1)、液室24の圧力を大気圧と同じ圧力にし(ステップS2)、エアコネクトバルブ34を開放する(ステップS3)。[Operation of ink supply device]
The initial shape adjustment of the
この状態では、第3気室66が大気に開放されており、第3気室66の内部の圧力は大気圧となる。第3気室66が大気に開放されると、第3気室66の内部の圧力と第2気室64の内部の圧力とは弾性膜62を介して平衡状態となり、第2気室64の内部の圧力は大気圧となる。ここで、エアコネクトバルブ34が開放しているため、第2気室64と気室26とは連通している。したがって、気室26の内部の圧力は大気圧となる。その結果、液室24の圧力と気室26の内部の圧力とが平衡状態となっている。
In this state, the
その後エアコネクトバルブ34を閉塞し(ステップS4)、液室24の圧力を負圧に調整し(ステップS5)、最後に供給バルブ14を開放する(ステップS6)。
Thereafter, the air connect
このように、インク供給装置90は、システム制御部70により気室26と第2気室64とを連通した状態かつ液室24の圧力を大気圧とした状態から、気室26と第2気室64とを遮断した状態にすることで、弾性膜22の形状を初期化する。
As described above, the ink supply device 90 starts from the state in which the
また、インク供給装置90のインク供給の動作についても、図4に示したフローチャート同様である。なお、気室26の内部には、周囲空気より断熱性の高い窒素が密封されているため、環境温度の変化に対して気室26の温度変化は追従性が低くなる。したがって、温度センサ42により気室26の温度T1を取得する頻度を減らすことができる。これにより、初期化動作の頻度を減らし、インク供給装置90のダウンタイムを削減することができる。Also, the ink supply operation of the ink supply device 90 is the same as the flowchart shown in FIG. In addition, since the inside of the
<第3の実施形態>
〔循環型インク供給装置の全体構成〕
第3の実施形態に係るインク供給装置100は、インクタンク52に貯留されたインクをインクの供給対象であるインクジェットヘッド50へ供給し、かつ、インクジェットヘッド50において使用されないインクをインクタンク52へ回収し、インクジェットヘッド50の内部圧力(背圧)をインクの送液量によって制御する循環型の液体供給装置である。<Third Embodiment>
[Overall configuration of circulating ink supply device]
The
図7に示すように、インク供給装置100は、インクタンク52とインクジェットヘッド50とを連通する供給流路12と、インクジェットヘッド50とインクタンク52とを連通する回収流路112(排出流路の一例)とを有している。
As shown in FIG. 7, the
供給流路12には、圧力センサ16、供給サブタンク18、供給ポンプ20等が設けられている。また、回収流路112には、圧力センサ116、回収サブタンク118、回収ポンプ120等(排出手段の一例)が設けられている。
In the
インクジェットヘッド50は、それぞれインクを吐出するための複数のノズルが設けられたn個のヘッドモジュール51‐1,51‐2,…,51‐nがつなぎ合わせられた構造を有するヘッドである。ヘッドモジュール51は、それぞれインク供給口51Aとインク排出口51Bを有している。ヘッドモジュール51‐1,51‐2,…,51‐nの各インク供給口51Aは、それぞれ供給バルブ14‐1,14‐2,…,14‐nを介して供給流路12と連通される。各インク排出口51Bは、それぞれ回収バルブ114‐1,114‐2,…,114‐nを介して回収流路112と連通される。
The
供給バルブ14は、供給流路12の連通/遮断を切り換える流路開閉手段であり、回収バルブ114は、回収流路112の連通/遮断を切り換える流路開閉手段である。
The
供給バルブ14‐1,14‐2,…,14‐nと各インク供給口51Aとの間には、それぞれダンパ15‐1,15‐2,…,15‐nが設けられており、回収バルブ114‐1,114‐2,…,114‐nと各インク排出口51Bとの間には、それぞれダンパ115‐1,115‐2,…,115‐nが設けられている。ダンパ15、115は、インクジェットヘッド50の吐出動作や供給バルブ14、回収バルブ114のバルブの開閉により発生するインクの脈動を抑制するための圧力緩衝手段である。
Dampers 15-1, 15-2,..., 15-n are respectively provided between the supply valves 14-1, 14-2,. 114-n and dampers 115-1, 115-2,..., 115-n are provided between the
圧力センサ16は、供給流路12の内部圧力を計測して出力する圧力計測手段であり、圧力センサ116は、回収流路112の内部圧力を計測して出力する圧力計測手段である。
The
供給流路12における供給サブタンク18(圧力調整手段の一例)とインクジェットヘッド50との間には、インクの一時貯留部である供給側マニホールド54が設けられており、回収流路112におけるインクジェットヘッド50と回収サブタンク118(圧力調整手段の一例)との間には、インクの一時貯留部である回収側マニホールド154が設けられている。供給側マニホールド54と回収側マニホールド154とは、バイパス流路190,192により連通され、バイパス流路190,192はそれぞれ、バイパス流路バルブ194,196が設けられている。
Between the supply sub-tank 18 (an example of pressure adjusting means) in the
供給ポンプ20は、供給流路12の内部のインクに圧力を付与する液体圧力付与手段であり、回収ポンプ120は、回収流路112の内部のインクに圧力を付与する液体圧力付与手段である。
The
供給ポンプ20は、インクタンク52からインクジェットヘッド50へインクを供給する供給流路12の圧力(送液量)を制御し、回収ポンプ120はインクジェットヘッド50からインクタンク52へインクを回収する(循環させる)回収流路112の圧力(送液量)を制御する。供給ポンプ20と回収ポンプ120は同一の性能(容量)を有するポンプを適用することができる。
The
供給ポンプ20及び回収ポンプ120は、インクジェットヘッド50が動作を停止している期間(すなわち、インクが安定して流れている期間)は、一方向にのみ回転する。インクジェットヘッド50がノズルからインクを吐出している期間に内部圧力が減少すると、供給ポンプ20は回転速度を増加させる一方、回収ポンプ120は減速又は逆転してインクジェットヘッド50の内部圧力を上昇させる。
The
即ち、供給流路12の内部圧力が回収流路112の内部圧力よりも相対的に高くなるように、かつ、インクジェットヘッド50のノズル内部のインクに所望の背圧(負圧)が付与されるように、供給ポンプ20及び回収ポンプ120の駆動が制御される。
That is, a desired back pressure (negative pressure) is applied to the ink inside the nozzles of the
供給サブタンク18、回収サブタンク118は、図1、図2に示した供給サブタンク18と同様の構成を有している。供給サブタンク18についての詳細な説明は省略する。
The
回収サブタンク118は、インクジェットヘッド50と回収ポンプ120との間に設けられ、回収流路112の内部圧力の変動を抑制するように圧力調整を行う。回収サブタンク118のインク流入口124Bは、回収バルブ114を介してインクジェットヘッド50と連通し、インク流出口124Aは、回収ポンプ120を介してインクタンク52と連通している。また、気泡排出口127は、ドレイン流路128及びドレインバルブ130を介してインクタンク52と連通している。
The
回収サブタンク118の気室126には、エア流路132と連通するエア流路連通口126Bが設けられている。エアコネクトバルブ134(切換手段の一例)は、エア流路132の連通/遮断を切り換えるエア流路開閉手段であり、気室126は、エアコネクトバルブ134を介してエアタンク136と連通している。
The
また、大気連通路138には、大気連通路138の連通/遮断を切り替えるエアバルブ140が設けられており、エアタンク136は、大気連通路138を介して大気と連通している。
Further, the air communication path 138 is provided with an
また、インク供給装置100は、供給サブタンク18の気室26、回収サブタンク118の気室126の温度を測定するための温度センサ42を備えている。なお、気室26の温度を測定する温度センサと気室126の温度を測定する温度センサとを別個に備えてもよい。
In addition, the
インク供給装置100には、インクタンク52と供給ポンプ20との間に脱気モジュール160及びインクの逆流を防止するための一方向弁162が設けられる。供給ポンプ20と供給サブタンク18の間には、フィルタ164及び熱交換器166が設けられている。インクタンク52から送り出されたインクは脱気モジュール160によって脱気処理が施され、フィルタ164によって気泡や異物が除去され、熱交換器166による温度調整処理が施された後に供給サブタンク18へ送られる。
The
また、脱気モジュール160と回収ポンプ120との間には、インクの逆流防止のための一方向弁170が設けられるとともに、フィルタ172が設けられ、インクタンク52から回収サブタンク118へインクが送られる場合にも、所定の脱気処理及びフィルタ処理が施される。
In addition, a one-
さらに、インク供給装置100は、安全弁(リリーフバルブ)174,176を備えている。インク供給装置100は、供給ポンプ20及び回収ポンプ120に異常が発生して供給流路12及び回収流路112の内部圧力が所定値よりも上昇した場合には、安全弁174,176が動作して供給流路12及び回収流路112の内部圧力を降下させる。また、供給ポンプ20及び回収ポンプ120を逆転動作させたときにインクの逆流を防止するための一方向弁178,180が設けられている。
Further, the
メインタンク56は、インクタンク52へ供給されるインクが貯留されている。インクタンク52内のインク量が減少すると、インク供給装置100は、補充ポンプ182を動作させてメインタンク56内のインクをインクタンク52へ送液する。メインタンク56は、内部にフィルタ184が設けられている。
The
以上のように構成されたインク供給装置100は、供給ポンプ20と回収ポンプ120とを動作させて、供給側マニホールド54と回収側マニホールド154との間に差圧を設けてインクを循環させる。例えば、供給バルブ14及び回収バルブ114を開いた状態で、供給ポンプ20を正転動作させて供給側マニホールド54に負圧を発生させ、一方、回収ポンプ120を逆転動作させて回収側マニホールド154に供給側より低い負圧を発生させると、供給側マニホールド54からインクジェットヘッド50を介して回収側マニホールド154へインクを流し、さらに回収流路112、回収サブタンク118等を介してインクを循環させることができる。
The
インクを循環させるときは、第2のバイパス流路192に設けられた第2のバイパス流路バルブ196を開き、供給側マニホールド54と回収側マニホールド154とを第2のバイパス流路192を介して連通させるとよい。なお、バイパス流路190,192が加圧時における圧力損失が発生しない直径を有するものであれば、いずれか一方を備えていればよい。
When the ink is circulated, the second
〔インク供給装置の動作〕
インク供給装置100の供給サブタンク18の弾性膜22の初期形状調整は、図4に示したフローチャートの処理と同様に行うことができる。また、回収サブタンク118の弾性膜122の初期形状調整についても同様に行うことができる。[Operation of ink supply device]
The initial shape adjustment of the
即ち、回収バルブ114を閉じ、回収ポンプ120を制御して液室124の圧力を大気圧に調整する。この状態でエアコネクトバルブ134及びエアバルブ140を開放する。これにより、気室126が大気に開放された状態となり、液室124の内部の圧力と気室126の内部の圧力とが平衡状態となる。その後、エアコネクトバルブ134及びエアバルブ140を閉塞すると、気室126は内部の圧力が大気圧の状態で密閉される。最後に液室124の圧力を負圧に調整した後に、回収バルブ114を開放する。
That is, the
このように、インク供給装置100は、回収サブタンク118の気室126の気体の圧力と回収流路112の液体の圧力とを平衡させた状態から気室126を密閉した状態にすることで、弾性膜122の形状を初期化することができる。
As described above, the
供給サブタンク18の弾性膜22の初期形状調整と回収サブタンク118の弾性膜122の初期形状調整とは、同時に行ってもよいし、一方ずつ行ってもよい。
The initial shape adjustment of the
また、インク供給装置100のインク供給の動作についても、図5に示したフローチャートの処理と同様に行うことができる。インク供給装置100は、供給ポンプ20と回収ポンプ120とにより、インクタンク52とインクジェットヘッド50との間でインクを循環させる。
Further, the ink supply operation of the
このとき、インク供給装置100は、初期形状調整時の温度T0と測定した環境温度T1との差の絶対値Δt1がΔt0(閾値の一例)以上の場合に、初期形状調整の処理を実行する。At this time, the
ここでは、温度センサ42によって環境温度を測定しているが、気室26の温度を測定する温度センサと気室126の温度を測定する温度センサとを別個に備えた場合には、それぞれの温度センサの測定結果に基づいて、温度差の絶対値がΔt0以上であるか否かを判定し、Δt0以上の気室の弾性膜の初期形状調整の処理を実行すればよい。Here, the environmental temperature is measured by the
<第4の実施形態>
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
次に、インク供給装置100を適用したインクジェット記録装置について説明する。図8に示すインクジェット記録装置200(画像記録装置の一例)は、ドラム210,212,214、インクジェットヘッド220M,220K,220C,220Y、インク供給装置222M,222K,222C,222Y、温度センサ224を含んで構成される。<Fourth Embodiment>
[Overall configuration of inkjet recording apparatus]
Next, an ink jet recording apparatus to which the
ドラム210,212,214(移動手段の一例)は、それぞれ回転自在に支持された円筒形状を有している。ドラム210は、給紙部(不図示)から供給された枚葉の記録媒体である用紙202を外周面に保持して搬送(移動の一例)し、ドラム212に受け渡す。ドラム212は、ドラム210から用紙202を受け取り、外周面に保持して搬送し、ドラム214に受け渡す。ドラム214は、ドラム212から用紙202を受け取り、外周面に保持して搬送し、排紙部(不図示)に受け渡す。
Each of the
インクジェットヘッド220M,220K,220C,220Yは、ドラム212によって搬送される用紙202の記録面にそれぞれマゼンタ(M)、黒(K)、シアン(C)、イエロー(Y)の4色のインクを吐出し、用紙202に記録面に画像を記録する。
The ink jet heads 220M, 220K, 220C, and 220Y eject inks of four colors, magenta (M), black (K), cyan (C), and yellow (Y), respectively, on the recording surface of the
インク供給装置222M,222K,222C,222Yは、インクジェットヘッド220M,220K,220C,220Yにそれぞれ各色インクを供給し(供給手段の一例)、またインクジェットヘッド220M,220K,220C,220Yにおいて使用されなかったインクを回収して(排出手段の一例)、インクを循環させる。インク供給装置222M,222K,222C,222Yには、それぞれインク供給装置100を適用することができる。
The
温度センサ224は、環境温度を測定するための温度測定手段である。ここでは、各インク供給装置222M,222K,222C,222Yの内部に設けられた温度センサ42(図7参照)ではなく、温度センサ224によって環境温度を測定する。
The
〔インクジェット記録装置の電気的構成〕
図9に示すように、インクジェット記録装置200は、システム制御部230、ポンプ制御部232、バルブ制御部234、記録制御部236、ジョブ入力部238を含んで構成される。[Electrical configuration of inkjet recording apparatus]
As shown in FIG. 9, the ink
システム制御部230は、インクジェット記録装置200の各構成要素を統括制御する制御手段として機能する。システム制御部230には、インク供給装置222M,222K,222C,222Yの圧力センサ16,116(図7参照)の測定結果、及び温度センサ224の測定結果が入力される。
The
ポンプ制御部232は、システム制御部230から送られる制御信号に基づいて、インク供給装置222M,222K,222C,222Yの供給ポンプ20、回収ポンプ120(図7参照)の制御を行う。
The
バルブ制御部234は、システム制御部230から送られる制御信号に基づいて、供給バルブ14、ドレインバルブ30、エアコネクトバルブ34、エアバルブ40(図7参照)等のバルブの開閉の制御を行う。
The
記録制御部236(記録制御手段の一例)は、システム制御部230から送られる制御信号に基づいて、ドラム210,212,214による用紙202の搬送制御、及びインクジェットヘッド220M,220K,220C,220Yによる画像記録制御を行う。
The recording control unit 236 (an example of a recording control unit) controls the conveyance of the
ジョブ入力部238は、ユーザが印刷ジョブを入力するための入力インターフェースである。システム制御部230は、ジョブ入力部238から入力された印刷ジョブに基づいて(印刷ジョブ単位で)、用紙202に画像を記録する。ここで、印刷ジョブとは、画像データに基づいて印刷すべき1まとまりの処理単位を指す。
The
このように構成されたインクジェット記録装置200によれば、印刷ジョブに基づいて用紙202の記録面に画像を記録することができる。
According to the ink
〔インクジェット記録装置の動作〕
次に、インクジェット記録装置200の画像記録動作について、図10を用いて説明する。[Operation of inkjet recording apparatus]
Next, an image recording operation of the
(ステップS21)最初に、ユーザがジョブ入力部238から印刷ジョブを入力する。インクジェット記録装置200は、一度に複数の印刷ジョブを入力することができる。
(Step S 21) First, the user inputs a print job from the
(ステップS22)次に、システム制御部230は、ポンプ制御部232及びバルブ制御部234により、インク供給装置222M,222K,222C,222Yの各供給サブタンク18の弾性膜22及び各回収サブタンク118の弾性膜122の初期形状調整を行う。この初期形状調整は、図4に示したフローチャートの処理と同様に行うことができる。このとき、全ての弾性膜の初期形状調整を同時に行ってもよいし、1つずつ行ってもよい。
(Step S22) Next, the
(ステップS23)システム制御部230は、温度センサ224により、初期形状調整を行った際の環境温度T0を取得する。(Step S <b> 23) The
(ステップS24)システム制御部230は、ステップS23において取得した環境温度T0を記憶する。(Step S24) The
(ステップS25)続いて、システム制御部230は、ジョブ入力部238から入力された印刷ジョブを順に実行する。即ち、システム制御部230は実行すべき印刷ジョブに基づいて記録制御部236に制御信号を出力する。記録制御部236は、システム制御部230から入力された制御信号に基づいて、ドラム210,212,214による用紙202の搬送制御、及びインクジェットヘッド220M,220K,220C,220Yによる画像記録制御を行い、用紙202に画像を記録する。
(Step S25) Subsequently, the
(ステップS26)システム制御部230は、温度センサ224により、定期的に環境温度T1を取得する。(Step S <b> 26) The
(ステップS27)システム制御部230は、ステップS24において記憶した温度T0とステップS26において測定した温度T1とから、温度T0と温度T1との差の絶対値Δt1を算出し、Δt1が予め定められた閾値Δt0以上であるか否かを判定する。Δt1がΔt0以上の場合はステップS30へ、Δt0未満の場合はステップS28へ移行する。(Step S27) The
(ステップS28)システム制御部230は、実行中の印刷ジョブが終了したか否かを判定する。終了した場合はステップS29へ移行する。一方、終了していない場合はステップS26へ移行し、同様の処理を繰り返す。
(Step S28) The
(ステップS29)Δt1がΔt0未満、かつ実行中の印刷ジョブが終了した場合は、ジョブ入力部238から入力された全ての印刷ジョブが終了したか否かを判定する。全ての印刷ジョブが終了した場合は、画像記録動作を終了する。一方、未処理の印刷ジョブがある場合は、ステップS25へ移行し、その印刷ジョブを実行する。(Step S29) If Δt 1 is less than Δt 0 and the print job being executed is completed, it is determined whether all print jobs input from the
(ステップS30)システム制御部230は、実行中の印刷ジョブが終了したか否かを判定する。終了した場合はステップS31へ移行する。一方、終了していない場合は終了するまでステップS30の判断処理を繰り返す。
(Step S30) The
(ステップS31)Δt1がΔt0以上、かつ実行中の印刷ジョブが終了した場合は、ジョブ入力部238から入力された全ての印刷ジョブが終了したか否かを判定する。全ての印刷ジョブが終了した場合は、画像記録動作を終了する。一方、未処理の印刷ジョブがある場合は、ステップS22へ移行する。即ち、インク供給装置222M,222K,222C,222Yの各供給サブタンク18の弾性膜22及び各回収サブタンク118の弾性膜122の初期形状調整を再度行い、この際の環境温度T0を取得して記憶し、残りの印刷ジョブの実行を開始する。(Step S31) If Δt 1 is equal to or greater than Δt 0 and the print job being executed is completed, it is determined whether all print jobs input from the
このように、印刷ジョブの実行中は、環境温度の変化Δt1がΔt0以上であっても、その印刷ジョブが終了するまでは弾性膜22,122の初期形状調整を行わず、印刷ジョブ間において初期形状調整を行う。したがって、印刷ジョブ中に弾性膜22,122の初期形状調整が行われることで、印刷ジョブの途中で画像記録条件が異なってしまうことを防止することができる。As described above, during the execution of the print job, even if the environmental temperature change Δt 1 is equal to or greater than Δt 0 , the initial shape adjustment of the
本実施形態では、定期的に環境温度T1を取得したが、印刷ジョブを開始する毎に取得してもよい。In the present embodiment, although regularly obtain environmental temperature T 1, it may be acquired for each starting a print job.
本発明の技術的範囲は、上記実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合せることができる。 The technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiment. The configurations and the like in the respective embodiments can be appropriately combined among the respective embodiments without departing from the spirit of the present invention.
12…供給流路、16,116…圧力センサ、18…供給サブタンク、22,122…弾性膜、24…液室、24A,124A…インク流出口、24B,124B…インク流入口、26…気室、27,127…気泡排出口、42,224…温度センサ、52…インクタンク、100,222M,222K,222C,222Y…インク供給装置、112…回収流路、118…回収サブタンク、200…画像記録装置、236…記録制御部、238…ジョブ入力部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記液体流路に設けられ、該液体流路の液体に圧力を付与するポンプと、
前記液体吐出ヘッドと前記ポンプとの間に設けられた圧力調整手段であって、流通口を介して前記液体流路と連通する液体室と、気体が貯留される第1気体室と、前記液体室と前記第1気体室とを隔離する第1弾性膜と、前記第1気体室を開放した状態及び密閉した状態のいずれか一方の状態に切り換える切換手段と、を有する圧力調整手段と、
前記液体吐出ヘッドと前記ポンプとの間に設けられた圧力センサであって、前記液体流路の液体の圧力を測定する圧力センサと、
前記第1気体室の温度を測定する温度センサと、
前記第1気体室を開放した状態かつ前記液体流路の液体の圧力を前記第1気体室の気体の圧力と平衡させた状態から、前記切換手段により前記第1気体室を密閉した状態に切り換えることにより、前記第1弾性膜の形状を初期化する初期化手段と、
前記第1弾性膜の形状を初期化した際の前記第1気体室の温度を記憶する記憶手段と、
前記温度センサが測定した前記第1気体室の温度と前記記憶手段に記憶された温度との差が閾値以上の場合に前記初期化手段を動作させる制御手段と、
を備えた液体供給装置。
A liquid flow path that connects a liquid discharge head that discharges liquid from the nozzle and a liquid tank that stores liquid;
A pump that is provided in the liquid flow path and applies pressure to the liquid in the liquid flow path;
Pressure adjusting means provided between the liquid discharge head and the pump, a liquid chamber communicating with the liquid flow path through a flow port, a first gas chamber storing gas, and the liquid A pressure adjusting means comprising: a first elastic membrane that separates the chamber from the first gas chamber; and a switching means that switches the first gas chamber to one of an opened state and a sealed state.
A pressure sensor provided between the liquid discharge head and the pump, wherein the pressure sensor measures the pressure of the liquid in the liquid channel;
A temperature sensor for measuring the temperature of the first gas chamber;
Switching from the state in which the first gas chamber is opened and the pressure of the liquid in the liquid flow path is balanced with the pressure of the gas in the first gas chamber to the state in which the first gas chamber is sealed by the switching means. Initializing means for initializing the shape of the first elastic membrane,
Storage means for storing the temperature of the first gas chamber when the shape of the first elastic membrane is initialized;
Control means for operating the initialization means when the difference between the temperature of the first gas chamber measured by the temperature sensor and the temperature stored in the storage means is greater than or equal to a threshold value;
A liquid supply apparatus comprising:
前記初期化手段は、前記第1気体室を大気に開放した状態かつ前記液体流路の液体の圧力を大気圧とした状態から、前記切換手段により前記第1気体室を大気から遮断した状態に切り換える請求項1に記載の液体供給装置。
The switching means switches the state of the first gas chamber to one of a state opened to the atmosphere and a state blocked from the atmosphere,
The initialization means changes from a state in which the first gas chamber is opened to the atmosphere and a pressure of the liquid in the liquid flow path is set to atmospheric pressure, and a state in which the first gas chamber is blocked from the atmosphere by the switching means. The liquid supply apparatus according to claim 1 to be switched.
前記初期化手段は、前記第1気体室と前記第2気体室とを連通した状態かつ前記液体の圧力を大気圧とした状態から、前記切換手段により前記第1気体室と前記第2気体室とを遮断した状態に切り換える請求項1に記載の液体供給装置。
The pressure adjusting means is a second gas chamber communicating with the first gas chamber via the switching means, further comprising a second gas chamber isolated from the atmosphere by a second elastic film,
The initialization unit is configured to switch the first gas chamber and the second gas chamber from the state in which the first gas chamber communicates with the second gas chamber and the pressure of the liquid is set to atmospheric pressure by the switching unit. The liquid supply device according to claim 1, wherein the liquid supply device is switched to a state where the power supply is shut off.
The liquid supply apparatus according to claim 3, wherein a gas having higher heat insulation than ambient air is stored in the first gas chamber and the second gas chamber.
The liquid supply apparatus according to claim 4, wherein the gas having higher heat insulation than the ambient air is nitrogen.
6. The liquid supply apparatus according to claim 1, wherein the initialization unit opens the first gas chamber after setting the pressure of the liquid to atmospheric pressure. 6.
The liquid supply device according to claim 1, wherein the temperature sensor measures an environmental temperature outside the first gas chamber.
The liquid supply apparatus according to claim 1, wherein the threshold value is a value determined based on a temperature change range in which the pressure adjusting unit can adjust the pressure.
ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
請求項1から8のいずれか1項に記載の液体供給装置を用いた供給手段であって、前記液体タンクと前記液体吐出ヘッドとの間に配置され、前記液体タンクに貯留された液体を前記液体吐出ヘッドに供給する供給手段と、
前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる移動手段と、
前記記録媒体を相対的に移動させながら前記液体吐出ヘッドのノズルから液体を吐出させて前記記録媒体の記録面に画像を記録させる記録制御手段と、
を備えた画像記録装置。
A liquid tank for storing liquid;
A liquid discharge head for discharging liquid from a nozzle;
9. A supply means using the liquid supply apparatus according to claim 1, wherein the liquid stored in the liquid tank is disposed between the liquid tank and the liquid discharge head. Supply means for supplying to the liquid discharge head;
Moving means for relatively moving the liquid ejection head and the recording medium;
Recording control means for recording an image on the recording surface of the recording medium by discharging liquid from the nozzles of the liquid discharging head while relatively moving the recording medium;
An image recording apparatus comprising:
A discharge means using the liquid supply apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the discharge means is disposed between the liquid discharge head and the liquid tank, and the liquid supplied to the liquid discharge head is discharged. The image recording apparatus according to claim 9, further comprising a discharging unit that discharges the liquid tank.
前記制御手段は、印刷ジョブ間に前記初期化手段を動作させる請求項9又は10に記載の画像記録装置。
The recording control unit performs recording for each print job,
The image recording apparatus according to claim 9, wherein the control unit operates the initialization unit between print jobs.
前記第1気体室の温度を測定する温度測定工程と、
前記第1気体室を開放した状態かつ前記液体流路の液体の圧力を前記第1気体室の気体の圧力と平衡させた状態から、前記切換手段により前記第1気体室を密閉した状態に切り換えることにより、前記第1弾性膜の形状を初期化する初期化工程と、
前記第1弾性膜の形状を初期化した際の前記第1気体室の温度を記憶手段に記憶する記憶工程と、
前記温度測定工程で測定した前記第1気体室の温度と前記記憶手段に記憶された温度との差が閾値以上の場合に前記初期化工程により前記第1弾性膜の形状を初期化させる制御工程と、
を備えた液体供給装置の制御方法。A liquid flow path that communicates a liquid discharge head that discharges liquid from a nozzle and a liquid tank that stores liquid; a pump that is provided in the liquid flow path and applies pressure to the liquid in the liquid flow path; and the liquid discharge A pressure adjusting means provided between the head and the pump, wherein the liquid chamber communicates with the liquid flow path via a flow port, a first gas chamber in which a gas is stored, the liquid chamber, and the liquid chamber. A liquid comprising: a first elastic membrane that isolates the first gas chamber; and a pressure adjusting unit that includes a switching unit that switches the first gas chamber to one of an opened state and a sealed state. In the control method of the supply device,
A temperature measuring step for measuring the temperature of the first gas chamber;
Switching from the state in which the first gas chamber is opened and the pressure of the liquid in the liquid flow path is balanced with the pressure of the gas in the first gas chamber to the state in which the first gas chamber is sealed by the switching means. An initialization step of initializing the shape of the first elastic membrane,
A storage step of storing in the storage means the temperature of the first gas chamber when the shape of the first elastic membrane is initialized;
A control step of initializing the shape of the first elastic membrane by the initialization step when the difference between the temperature of the first gas chamber measured in the temperature measurement step and the temperature stored in the storage means is greater than or equal to a threshold value When,
A method for controlling a liquid supply apparatus comprising:
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