特開2020-44656(P2020-44656A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特開2020-44656液体噴射装置、および液体噴射装置の制御方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-44656(P2020-44656A)
(43)【公開日】2020年3月26日
(54)【発明の名称】液体噴射装置、および液体噴射装置の制御方法
(51)【国際特許分類】
   B41J 2/175 20060101AFI20200303BHJP
   B41J 2/01 20060101ALI20200303BHJP
   F04B 9/129 20060101ALI20200303BHJP
   F04B 9/125 20060101ALI20200303BHJP
【FI】
   B41J2/175 501
   B41J2/01 401
   B41J2/01 451
   B41J2/175 503
   F04B9/129
   F04B9/125
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2018-172191(P2018-172191)
(22)【出願日】2018年9月14日
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100116665
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 和昭
(74)【代理人】
【識別番号】100194102
【弁理士】
【氏名又は名称】磯部 光宏
(74)【代理人】
【識別番号】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(74)【代理人】
【識別番号】100216253
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 宏紀
(72)【発明者】
【氏名】高木 亮輔
(72)【発明者】
【氏名】藤森 亮治
【テーマコード(参考)】
2C056
3H075
【Fターム(参考)】
2C056EA26
2C056EB17
2C056EB20
2C056EB36
2C056EB38
2C056EB44
2C056EB50
2C056EC17
2C056EC18
2C056EC32
2C056FA04
2C056FA10
2C056JA13
2C056JB04
2C056KA08
2C056KB10
2C056KB26
2C056KB35
2C056KB37
2C056KC01
2C056KC14
3H075AA07
3H075BB03
3H075BB14
3H075BB20
3H075BB22
3H075CC03
3H075CC40
3H075DA03
3H075DA04
3H075DB10
3H075DB43
(57)【要約】
【課題】一定の圧力で液体噴射ヘッドにインクを供給することができる液体供給装置を有する液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体噴射装置10は、制御部60と、液体供給源110と、ポンプ機構120と、液体噴射ヘッド41を備え、制御部60は、ポンプ機構120の一部である空気室145を加減圧することで、ポンプ室143の容積を増減し、液体供給源110から液体噴射ヘッド41へ液体を供給する。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体供給路に設けられたポンプ室の容積が変化するように構成される可動体を含み、
前記可動体の変位によって液体供給源に収容された液体を液体噴射ヘッドに供給するポンプと、
前記可動体の隣に配置され、減圧または加圧されることによって前記可動体を変位させる空気室と、
前記空気室の圧力を加減する圧力調整部と、を備えていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項2】
前記可動体の変位を検知可能な検知部を備え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。
【請求項3】
前記検知部の検出した前記可動体の変位に基づいて、前記液体の供給を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記圧力調整部による前記空気室の減圧動作を行い、その後、設定された時間までに前記可動体の変位を前記検知部が検知しない場合、
前記液体供給源の前記液体のエンドを判定することを特徴とする請求項2に記載の液体噴射装置。
【請求項4】
前記液体供給源の装着状態を検知する装着検知部を備え、
前記制御部は、前記液体供給源の前記液体のエンドを判定した場合において、
装着検知部により前記液体供給源が装着されていると判定された場合は、前記空気室の減圧動作を維持することを特徴とする請求項3に記載の液体噴射装置。
【請求項5】
前記液体供給源の装着状態を検知する装着検知部を備え、
前記制御部は、前記液体供給源の前記液体のエンドを判定した場合において、
装着検知部により前記液体供給源が離脱されたと判定された場合は、前記空気室の加圧動作を行うことを特徴とする請求項3に記載の液体噴射装置。
【請求項6】
前記液体供給路に第2液体供給源を備え、
前記制御部は、前記液体供給源の前記液体のエンドを判定した場合において、
前記液体の供給を、前記液体供給源から前記第2液体供給源に切り替えることを特徴とする請求項3に記載の液体噴射装置。
【請求項7】
液体供給路に設けられたポンプ室の容積が変化するように構成される可動体を含み、前記可動体の変位によって液体供給源に収容された液体を液体噴射ヘッドに供給するポンプと、前記可動体の隣に配置され、減圧または加圧されることによって前記可動体を変位させる空気室と、前記空気室の圧力を加減する圧力調整部と、前記可動体の変位を検知可能な検知部と、を備えた液体噴射装置の制御方法であって、
前記圧力調整部による前記空気室の減圧動作を行い、その後設定された時間までに前記可動体の変位を前記検知部が検知しない場合、
前記液体供給源の前記液体のエンドを判定することを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
【請求項8】
前記液体供給源の前記液体のエンドを判定した場合において、
前記液体供給源が装着されている場合は、前記空気室の減圧動作を維持することを特徴とする請求項7に記載の液体噴射装置の制御方法。
【請求項9】
前記液体供給源の前記液体のエンドを判定した場合において、
前記液体供給源が離脱された場合は、前記空気室の加圧動作を行うことを特徴とする請求項7に記載の液体噴射装置の制御方法。
【請求項10】
さらに、前記液体供給路に第2液体供給源を備え、
前記液体供給源の前記液体のエンドを判定した場合において、
前記液体の供給を、前記液体供給源から前記第2液体供給源に切り替えることを特徴とする請求項7に記載の液体噴射装置の制御方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体噴射装置、および液体噴射装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置(以下、「プリンター」という)が広く知られている。このプリンターは、インクカートリッジ(以下、「カートリッジ」という)内に収容されたインクパックなどの液体供給源から供給されるインクを液体噴射ヘッドからターゲットに噴射することにより印刷が行われる。
【0003】
このようなプリンターは、インクパック内のインクを液体噴射ヘッドに供給するためのインク供給手段を備えている。インク供給手段は、例えば、インクを供給するポンプ室の容積を可変することのできる可動体を備えている。インク供給手段は、ポンプ室の隣に配置された空気室を減圧して可動体を動作させ、ポンプ室の容積を増大させることによって、インクパックからインクを吸引する。また、インク供給手段は、可動体をバネで押圧(加圧)することによって、ポンプ室の容積を減少させ、液体噴射ヘッドにインク供給を行っている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−160912号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の液体噴射装置(プリンター)では、バネによって可動体を加圧することで液体噴射ヘッドへのインク供給を行っている。こうしたバネを用いた可動体の変位制御は、可動体の変位によってバネの押圧力(加圧力)が変化してしまい、一定の圧力で液体噴射ヘッドにインクを供給することができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願の液体噴射装置は、液体供給路に設けられたポンプ室の容積が変化するように構成される可動体を含み、前記可動体の変位によって液体供給源に収容された液体を液体噴射ヘッドに供給するポンプと、前記可動体の隣に配置され、減圧または加圧されることによって前記可動体を変位させる空気室前記空気室の圧力を加減する圧力調整部と、を備えていることを特徴とする。
【0007】
また、本願の液体噴射装置の制御方法は、液体供給路に設けられたポンプ室の容積が変化するように構成される可動体を含み、前記可動体の変位によって液体供給源に収容された液体を液体噴射ヘッドに供給するポンプと、前記可動体の隣に配置され、減圧または加圧されることによって前記可動体を変位させる空気室と、前記空気室の圧力を加減する圧力調整部と、前記可動体の変位を検知可能な検知部と、を備えた液体噴射装置の制御方法であって、前記圧力調整部による前記空気室の減圧動作を行い、その後設定された時間までに前記可動体の変位を前記検知部が検知しない場合、前記液体供給源の前記液体のエンドを判定することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】実施形態1に係る液体噴射装置の概略構成を示す斜視図。
図2】液体噴射装置の概略構成を示す側面図。
図3】液体噴射装置の概略構成を示す平面図。
図4】液体噴射装置が備える液体供給装置を示す模式図。
図5A】液体供給源内に液体が存在する場合の吸引駆動時のポンプ室を示す模式図。
図5B】液体供給源内に液体が存在しない(エンド状態)場合の吸引駆動時のポンプ室を示す模式図。
図6】液体噴射装置の概略構成を示す機能ブロック図。
図7】液体噴射装置の制御方法を示すフローチャート。
図8】実施形態2に係る液体噴射装置が備える液体供給装置の概略構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
(実施形態)
1.液体噴射装置の構成
以下、実施形態に係る液体噴射装置について図面を参照しつつ説明する。なお、実施形態に係る液体噴射装置は、用紙などの媒体に液体の一例としてのインクを噴射することで文字及び画像を印刷するインクジェットプリンターである。
【0010】
図1図2、および図3に示すように液体噴射装置10は、一対の脚部11と、脚部11上に組み付けられる筐体12と、ロール体(不図示)に巻き重ねた媒体Mを筐体12内に向けて繰り出す繰出部13と、筐体12から排出される媒体Mを案内する案内部14と、案内部14に案内される媒体Mをロール体に巻き取る巻取部15と、を備えている。また液体噴射装置10は、巻取部15に巻き取られる媒体Mにテンションを付与するテンション付与機構16と、ユーザーによって操作される操作パネル17と、を備えている。
【0011】
さらに、液体噴射装置10は、液体噴射装置10の各種構成部材の駆動や動作を制御する制御部60を備えている。ここで、制御部60は、CPU(Central Processing Unit),ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)などを有するマイクロコンピューターである。また、液体噴射装置10は、印刷部40に液体を供給する液体供給装置100を備えている。液体供給装置100は、液体供給路としての液体供給流路101を介して印刷部40に対する液体の供給源となる液体供給源110および液体供給源110を保持する装着部113を備えている。
【0012】
なお、本実施形態では、液体噴射装置10の長手方向を「幅方向」とし、液体噴射装置10の奥行方向を「前後方向」とし、脚部11の長手方向でもある液体噴射装置10の上下方向を「鉛直方向」とする。ここで、幅方向、前後方向及び鉛直方向は、互いに直交する方向である。
【0013】
図2及び図3に示すように、液体噴射装置10は、媒体Mを支持する支持台20と、媒体Mを搬送する搬送部30と、媒体Mに印刷を行う印刷部40と、印刷部40のメンテナンスを行うメンテナンス部50と、を備えている。なお、媒体Mは、前後方向に沿った搬送方向に搬送される。
【0014】
支持台20は、媒体Mの搬送方向と直交(交差)する媒体Mの幅方向に延在している。また、図2に示すように、搬送部30は、搬送方向における支持台20の両側に配置された搬送モーター(不図示)に駆動されることで、搬送ローラー対31,32に挟持された媒体Mが支持台20の表面に沿って搬送方向に搬送される。
【0015】
印刷部40は、液体を噴射する液体噴射ヘッド41、幅方向に沿って延設されたガイド軸42とそのガイド軸42に案内されて幅方向に往復移動可能なキャリッジ43と、を備えている。キャリッジ43は、キャリッジモーター(図示略)の駆動に伴い移動する。
【0016】
図4に示すように、液体噴射ヘッド41は、複数のノズル44と、ノズル44それぞれに連通する個別液室411と、個別液室411と振動板412により区画された収容部413と、収容部413に収容されたアクチュエーター414と、を備えている。また、液体噴射ヘッド41は、供給された液体を一時貯留して複数の個別液室411に液体を供給する共通液室415と、共通液室415に供給される液体をろ過するフィルター416と、を備えている。
【0017】
アクチュエーター414は、例えば、駆動電圧が印加された場合に収縮する圧電素子である。アクチュエーター414の収縮に伴って振動板412を変形させた後、駆動電圧の印加を解除すると、容積が変化した個別液室411内の液体がノズル44から液滴として噴射される。
【0018】
図3に示すように、メンテナンス部50は、幅方向において支持台20と隣り合う領域に設けられている。メンテナンス部50は、液体噴射ヘッド41を払拭する払拭部材51を有する払拭機構52と、液体噴射ヘッド41が噴射する液体を受容する液体受容部53を有するフラッシング機構54と、液体噴射ヘッド41のノズル44(図2参照)を覆うキャップ55を有するキャップ機構56と、を備えている。払拭機構52、フラッシング機構54及びキャップ機構56は、キャリッジ43の移動方向に並ぶように配置されている。
【0019】
払拭機構52は、払拭部材51を液体噴射ヘッド41と相対移動させることにより、液体噴射ヘッド41(ノズル面)を払拭するワイピングを行う。フラッシング機構54は、ノズル44の目詰まり防止又は解消を目的として、ノズル44から液滴を吐き捨てるフラッシングを行うときに、吐き捨てられた液体を液体受容部53で受容する。液体受容部53は、例えば、回転する無端状のベルトで構成することができる。また、キャップ機構56は、液体噴射ヘッド41のノズル44が開口する空間を閉空間とするためのキャッピングを行う。キャッピングは、液体噴射ヘッド41のノズル44が乾燥することを抑制するためなどに行われる。
【0020】
また、キャップ機構56は、キャップ55外に、キャップ55内を吸引する吸引ポンプをさらに有し、キャッピングを行った状態で吸引ポンプを駆動させることでキャップ55内を負圧とし、液体噴射ヘッド41のノズル44を介して強制的に液体を排出させる吸引クリーニングを実行可能としてもよい。
【0021】
次に、液体供給装置100の構成について詳細に説明する。なお、以降の説明では、液体供給装置100における液体の流れる方向に沿って上流側及び下流側と言うものとする。なお、図4では、液体の流れる方向を矢印Aで示している。
【0022】
図4に示すように、液体供給装置100は、液体供給源110、装着検知部134、装着部113、ポンプ機構120、液体貯留部102、及び液体噴射ヘッド41を備えている。なお、ここでポンプ機構120は、液体の供給方向Aにおいて上流側となる液体供給源110から下流側となる液体貯留部102に液体を供給可能な態様で、液体供給源110と液体噴射ヘッド41とに接続される液体供給路としての液体供給流路101を備えている。以下、各構成要素について順次説明する。
【0023】
液体貯留部102は、可動体160、コイルスプリング161、及び貯留室162、を備えている。液体貯留部102は、ポンプ機構120から貯留室162に液体が供給されると、コイルスプリング161によって付勢された容積可変の貯留室162に液体を貯留し、液体の圧力の変動を緩和する。液体噴射ヘッド41から液体が噴射されることによって液体貯留部102の下流側の液体の容量が減少した場合、貯留室162に貯留された液体は、コイルスプリング161が可動体160を押圧(加圧)することで液体貯留部102から液体噴射ヘッド41に液体を供給する。
【0024】
液体供給源110は、液体噴射ヘッド41へ供給される液体を貯留することが可能な収容容器であり、収容容器を交換することで液体を補給するカートリッジであってもよいし、液体を補充可能なタンクタイプとしてもよい。液体供給源110は、装着部113によって保持されている。装着部113は、液体供給源110の装着状態を検知する装着検知部134を備えている。なお、液体供給源110が装着部113に接続されているか否かは、装着検知部134で検知している。なお、液体供給源110をカートリッジタイプとする場合、装着部113は、液体供給源110を着脱可能に保持することが好ましい。また、液体供給源110を補充可能なタンクタイプとする場合、装着部113は、液体供給源110を着脱不能に保持することが好ましい。
【0025】
本実施形態の液体供給装置100は、2つの液体供給源110として第1液体供給源111及び第2液体供給源112と、それぞれの液体供給源110に一つずつ対応するポンプ機構120として第1ポンプ機構121及び第2ポンプ機構122と、を備えている。具体的に、液体供給装置100は、第1液体供給源111を装着する第1液体供給源装着部114及び第1液体供給源111から液体を吸引する第1ポンプ機構121と、第2液体供給源112を装着する第2液体供給源装着部115及び第2液体供給源112から液体を吸引する第2ポンプ機構122と、を備えている。
【0026】
なお、本実施形態の液体供給装置100は、図4に示すように第1液体供給源111及び第2液体供給源112の2つの液体供給源110を備えた形態としたが、1つの液体供給装置100に対して1つの液体供給源110を備える形態、もしくは3つ以上の液体供給源110を備える形態としてもよい。
【0027】
ポンプ機構120は、容積ポンプ140と、一方向弁141,142と、を備えている。容積ポンプ140は、液体供給流路101の途中に設けられるポンプ室143と、ポンプ室143の壁面の一部を構成する可動体144と、ポンプ室143の容積を増大及び減少する方向に可動体144を変位させる変位機構123と、を備えている。なお、可動体144は、ポンプ室143の容積を変更する方向に変位可能な態様で配置されている。また、ポンプ機構120は、図1に例示したように液体噴射装置10の本体側となる筐体12内に設けてもよいし、それに替えて装着部113側の筐体12内に設けてもよい。
【0028】
変位機構123は、可動体144によってポンプ室143と区画される空気室145を加減圧するための圧力調整部としての圧力調整機構147と連結されている。そして、変位機構123は、圧力調整機構147によって空気室145内の圧力が調整(増減)されることによって、可動体144を変位させる。例えば、圧力調整機構147が空気室145を減圧することによって、ポンプ室143の容積を増大する方向に可動体144を変位させ、空気室145を加圧することによって、ポンプ室143の容積を減少する方向に可動体144を変位させる。
【0029】
一方向弁141は、液体供給源110とポンプ室143との間に設けられ、ポンプ室143への液体の流入を許容するとともにポンプ室143からの液体の流出を抑制する第1の一方向弁である。一方向弁142は、ポンプ室143の下流に設けられ、ポンプ室143からの液体の流出を許容するとともにポンプ室143への液体の流入を抑制する第2の一方向弁である。
【0030】
圧力調整部としての圧力調整機構147により空気室145を減圧されると、可動体144はポンプ室143の容積を増大させる方向に移動する。これにより、一方向弁141が開くとともに一方向弁142が閉じて、液体供給源110からポンプ室143に液体が流入する。これをポンプ機構120の吸引駆動と言う。吸引駆動の後に、圧力調整機構147による空気室145の減圧を解除し、空気室145を加圧すると、可動体144がポンプ室143の容積を減少させる方向に変位する。これにより、一方向弁142が開くとともに一方向弁141が閉じて、ポンプ室143から液体が流出する。これをポンプ機構120の吐出駆動と言う。ポンプ機構120は、吸引駆動と吐出駆動を繰り返すことによって、液体供給源110から液体噴射ヘッド41に向けて液体を流動させる。なお、空気室145を加圧することによりポンプ室143内の液体に加えられる圧力は、液体貯留部102のコイルスプリング161が可動体160を押圧することで貯留室162内の液体に加えられる圧力よりも高く設定されている。
【0031】
また、ポンプ機構120は、可動体144の空気室145側に設けられた被検出部(遮光板)130と、空気室145の外面に設けられ、可動体144に連動して変位する被検出部(遮光板)130の変位を検知可能な検知部としての変位検知部131を備えている。検知部としての変位検知部131は、例えばフォトセンサーで構成されている。制御部60は、被検出部(遮光板)130の変位と、変位検知部131とによって、ポンプ機構120において液体の吸引動作が行われたか否かを検知し、その結果に基づいて、液体供給源110内に外部へ供給可能な液体量が存在するか否かを判断することができる。
【0032】
なお、本実施形態の液体供給装置100は、ポンプ機構120として第1ポンプ機構121及び第2ポンプ機構122の2つを設けた構成である。また、液体供給装置100は、変位検知部131として第1変位検知部132、及び第2変位検知部133を備えている。そして、第1ポンプ機構121に第1変位検知部132が備えられ、第2ポンプ機構122に第2変位検知部133が備えられている。
【0033】
詳細には、図5Aに示すように、圧力調整機構147(図4参照)によって空気室145が減圧され、可動体144及び可動体144に備えられた被検出部130がポンプ室143の容積が増大する方向に移動すると、被検出部130が変位検知部131からの射出光を遮光する。変位検知部131は、この遮光を検知することによって、可動体144がポンプ室143の容積が増大する方向に移動したことを検知する。つまり、制御部60は、ポンプ機構120において、液体供給源110から液体の吸引動作が行われ、ポンプ室143内に外部(液体貯留部102、及び液体噴射ヘッド41)へ供給可能な液体量が存在すると判定する。なお、制御部60は、図5Bに示すように圧力調整機構147による空気室145の減圧動作後に変位検知部131が被検出部130の検出を行い、設定された時間までに被検出部130が検出されなかった場合、液体供給源110内の液体がエンド状態であると判定する。
【0034】
なお、液体供給源110内の液体エンドの状態とは、ポンプ機構120によって吸引可能な液体が液体供給源110内に存在しない状態であり、例えば、液体供給源110がパックであった場合、パックの容積が減少した際に生じる皺やパックの内面同士に生じる毛細管現象等の影響によりパック内から外部へは供給不可能な若干の液体(インク)が存在している状態が含まれる。
【0035】
また、図4に示すように、ポンプ機構120において、変位検知部131により、液体供給源110内の液体のエンド(液体のエンド状態)を判定された場合であって、装着部113に設けられている装着検知部134により液体供給源110が装着部113に装着されていると判定された場合は、圧力調整機構147が空気室145の減圧動作を維持する。このように、液体供給源110から液体の吸引を継続することで液体供給源110内の液体残量を低減できる。一方、変位検知部131が液体供給源110内の液体のエンドを判定した場合において、装着検知部134により液体供給源110が装着部113に装着されていないと判定された場合は、圧力調整機構147が空気室145の加圧動作を維持する。これにより、装着部113から液体供給流路101への空気の流入を低減できる。
【0036】
図4に示すように、液体供給流路101における液体供給装置100よりも下流は、上流から順に液体貯留部102、フィルターユニット103、スタティックミキサー104、圧力調整装置105が設けられている。
【0037】
フィルターユニット103は、液体供給流路101を流れる液体に含まれる気泡や異物を捕促する。フィルターユニット103は、交換可能であることが好ましい。スタティックミキサー104は、液体の流れに方向転換や分割などの変化を起こし、液体中の濃度の偏りを低減させる。
【0038】
図6に示すように、制御部60は、搬送部30、払拭機構52、フラッシング機構54、キャップ機構56、変位検知部131、装着検知部134、圧力調整部としての圧力調整機構147、およびアクチュエーター414に接続されている。
【0039】
制御部60は、搬送部30(図2参照)を駆動して媒体Mを単位搬送量だけ搬送する搬送動作と、キャリッジ43を走査方向(幅方向)に移動させつつアクチュエーター414を動作させ、液体噴射ヘッド41から媒体Mに向けて液体を噴射する噴射動作とを交互に行わせることで、媒体Mに文字や画像を形成する印刷動作を行わせる。
【0040】
そして、制御部60は、ポンプ機構120の空気室145から気体が排出されるように圧力調整機構147を駆動することで、ポンプ機構120の空気室145を減圧し、液体供給源110に収容された液体をポンプ機構120に流入させる。また、制御部60は、ポンプ機構120の空気室145に気体が送出されるように圧力調整機構147を駆動することで、ポンプ機構120の空気室145を加圧し、ポンプ室143に収容された液体を液体噴射ヘッド41に向けて供給させる。
【0041】
また、制御部60は、第1ポンプ機構121及び第2ポンプ機構122の一方の空気室145を減圧する場合、他方の空気室145内を減圧することを制限する。すなわち制御部60は、第1液体供給源111及び第2液体供給源112の一方の液体供給源110からポンプ室143に液体を供給(補給)させる場合には、他方の液体供給源110からポンプ室143への液体の供給(補給)を制限する。
【0042】
また、制御部60は、第1ポンプ機構121及び第2ポンプ機構122の一方の空気室145を加圧する場合には、他方の空気室145内を加圧することを制限する。すなわち制御部60は、第1ポンプ機構121及び第2ポンプ機構122の一方のポンプ室143から液体噴射ヘッド41へ液体を供給する場合には、他方のポンプ室143から液体噴射ヘッド41に液体を供給することを制限する。
【0043】
また、制御部60は、第1変位検知部132、及び第2変位検知部133の検出結果に基づいて、ポンプ室143内に貯留されている液量を検知する。第1ポンプ機構121及び第2ポンプ機構122の一方のポンプ室143へ液体供給源110から液体を供給(補給)させる際に、一方のポンプ室143に供給(補給)された液量が少量である場合は、第1変位検知部132、及び第2変位検知部133のいずれかが検出する。この場合には、制御部60は、一方の液体供給源110からポンプ室143に対する液体の供給及び一方のポンプ機構120から液体噴射ヘッド41への液体の供給を停止させ、他方の液体供給源110からポンプ室143に対する液体の供給及びポンプ機構120から液体噴射ヘッド41への液体の供給を開始させる。なお、制御部60は、液体噴射ヘッド41に対する液体供給源110を切り替える場合、液体噴射ヘッド41に対する液体の供給量が低下することを抑制するために、双方の液体供給源110から液体噴射ヘッド41に液体を供給する期間を設けてもよい。
【0044】
また、制御部60は、液体噴射ヘッド41を払拭する払拭部材51を有する払拭機構52、フラッシング機構54、およびキャップ機構56を有するメンテナンス部50を制御して動作させ、液体噴射ヘッド41(ノズル面)を払拭するワイピング、ノズル44から液滴を吐き捨てるフラッシング、もしくは液体噴射ヘッド41のノズル44が開口する空間を閉空間とするキャッピングを行う。
【0045】
2.液体噴射装置の制御方法
次に、図7に示すフローチャートを参照して本実施形態の液体噴射装置10の制御方法について説明する。詳細には、本実施形態の制御部60が液体噴射ヘッド41の液体噴射動作含む液体供給源110から液体噴射ヘッド41へ液体を供給するときに実行する処理の流れを説明する。
【0046】
先ず、ステップS101において、制御部60は、第1液体供給源111に貯留されている液量である第1貯留量が、第2液体供給源112に貯留されている液量である第2貯留量以下であるかを判断する。液体供給源110内の液体貯留量は、液体噴射ヘッドから噴射された液体噴射量をカウントすることで測定を行う。
【0047】
第1貯留量が第2貯留量以下である場合(ステップS101:YES)、制御部60は、ステップS102において、第1液体供給源111を一方の液体供給源110とし、第2液体供給源112を他方の液体供給源110とする。第1貯留量が第2貯留量よりも多い場合(ステップS101:NO)、制御部60は、ステップS103において第1液体供給源111を他方の液体供給源110とし、第2液体供給源112を一方の液体供給源110とする。
【0048】
次に、ステップS104において、制御部60は、一方の液体供給源110から供給された液体が貯留される液体貯留部102内の液量が液量判定値以上であるか否かを判断する。液量判定値とは、液体噴射ヘッド41に液体を供給できる状態を保つように定められた液量である。一方の液体貯留部102の貯留量が液量判定値以上であった場合は(ステップS104:YES)、ステップS105において液体噴射ヘッド41から液体を噴射させ、ステップS106において液体吐出量をカウントする。
【0049】
ステップS107において、制御部60は、印刷終了であるか否か判断する。印刷終了と判断されなかった場合(ステップS107:NO)、制御部60は、処理をステップS104に移行し、印刷動作を継続する。
【0050】
ステップS104において、一方の液体貯留部102の貯留量が液量判定値未満であった場合(ステップS104:NO)、制御部60は、ステップS108において、一方のポンプ機構120の吸引駆動を行い、空気室145内を減圧する。そして、制御部60は、減圧動作後、ステップS109において、一方のポンプ機構120に備えられた変位検知部131が設定された時間までに被検出部130を検知したかを判断する。
【0051】
ステップS109において、被検出部130が設定された時間までに検知された場合(ステップS109:YES)、制御部60は、ステップS110において、一方のポンプ機構120の吐出駆動を行い、空気室145内を加圧することで液体貯留部102及び液体噴射ヘッド41に対して液体を供給し、ステップS104へ移行する。
【0052】
ステップS109において、被検出部130が設定した時間までに検知されず液体供給源110内の液体がエンド状態となった場合(ステップS109:NO)、制御部60は、ステップS111において液体供給源110が装着部113に装着されているかを判断する。制御部60は、図5Bに示すように、圧力調整機構147による空気室145の減圧動作後に変位検知部131が被検出部130の検出を行い、設定された時間までに被検出部130が検出されなかった場合、液体供給源110内の液体がエンド状態であると判定する。
【0053】
ステップS111において、液体供給源110が装着部113に装着されていないと判断された場合(ステップS111:NO)、制御部60は、ステップS112において、空気室145を加圧することでポンプ室143への空気流入を防ぐ。また、ステップS111において、液体供給源110が装着部113に装着されていると判断した場合(ステップS111:YES)、制御部60は、ステップS113において、空気室145を減圧することで残量液体がなるべく少量となるようにする。
【0054】
また、ステップS112及びステップS113の後、制御部60は、ステップS114において液体噴射ヘッド41に対する液体供給源110を切り替えるために、一方・他方の定義を切り替え、ステップS104に移行する。
【0055】
そして、制御部60は、ステップS107において、印刷終了と判断した場合には(S107:YES)、一連の処理を終了する。
【0056】
以上説明した実施形態の液体噴射装置10、および液体噴射装置10の制御方法によれば、以下に示す効果を得ることができる。
【0057】
(1)上記実施形態によれば、圧力調整機構147により空気室145を減圧して、ポンプ室143の容積を増大させることで液体を液体供給源110から吸引し、圧力調整機構147により空気室145を加圧して、ポンプ室143の容積を減少させることで液体を液体噴射ヘッド41に供給するため、容易な圧力調整で液体供給源110から液体噴射ヘッド41に対する液体の供給を行うことができる。
【0058】
(2)また、変位検知部131が液体供給源110内の液体のエンドを判定した場合において、装着検知部134により液体供給源110が装着部113に装着されていると判定された場合は、圧力調整機構147が空気室145の減圧動作を維持し、液体供給源110から液体の吸引を継続することで液体供給源110内の液体残量を低減できる。一方、変位検知部131が液体供給源110内の液体のエンドを判定した場合において、装着検知部134により液体供給源110が装着部113に装着されていないと判定された場合は、圧力調整機構147が空気室145の加圧動作を維持することで、装着部113から液体供給流路101への空気の流入を低減できる。
【0059】
(3)また、第1液体供給源111から第1ポンプ機構121を介して液体噴射ヘッド41に液体を供給したり、第2液体供給源112から第2ポンプ機構122を介して液体噴射ヘッド41に液体を供給したりすることができる。そのため、第1液体供給源又は第2液体供給源112の液体のエンドを変位検知部131が検出した場合、制御部60は、一方の液体供給源110からポンプ室143に対する液体の供給及び一方のポンプ機構120から液体噴射ヘッド41への液体の供給を停止させ、他方の液体供給源110からポンプ室143に対する液体の供給及びポンプ機構120から液体噴射ヘッド41への液体の供給を開始させることで液体噴射ヘッド41に対する液体の供給を連続的に行うことができる。また、一方の液体供給源110及びポンプ機構120から液体噴射ヘッド41に液体を供給している最中に、他方の液体供給源110を交換することができるため、両方の液体供給源110に貯留されている液量がともに少量となりにくい。
【0060】
(4)液体供給流路101にフィルターユニット103を設けたことで、液体噴射ヘッド41及び圧力調整装置105に異物を含む液体が供給されることを抑制できる。
【0061】
3.実施形態2
なお、上記実施形態の液体噴射装置10は、以下に図8を参照して示す実施形態2の様な構成としてもよい。なお、実施形態2に係る以下の説明では、実施形態1の液体噴射装置10と同様な構成要素は、同符号を付してその説明を省略する。
【0062】
図8に示すように、実施形態2に係る液体噴射装置10Aは、1つのポンプ機構120に対して上流側に2つの液体供給源110が設けられている。この液体噴射装置10Aは、1つのポンプ機構120の上流側に第1開閉弁150を介して第1液体供給源111、第2開閉弁151を介して第2液体供給源112が設けられている。液体噴射装置10Aの制御部60Aは、第1開閉弁150又は第2開閉弁151を駆動させることで、第1液体供給源111又は第2液体供給源112のどちらから液体をポンプ室143に吸引するかを選択する。そして、制御部60Aは、選択した第1液体供給源111又は第2液体供給源112のいずれかからポンプ室143に液体を供給することができる。
【0063】
このような実施形態2に係る液体噴射装置10Aによれば、実施形態1の液体噴射装置10と同様に、容易な圧力調整で液体供給源110から液体噴射ヘッド41に対する液体の供給を行うことができる。加えて、液体噴射装置10Aによれば、ポンプ機構120の数量を減少させることができるため、液体噴射装置10Aのコストを低減することができる。
【0064】
以下、上述した実施形態から導き出される内容を、各態様として記載する。
【0065】
[態様1]本態様に係る液体噴射装置は、液体供給路に設けられたポンプ室の容積が変化するように構成される可動体を含み、前記可動体の変位によって液体供給源に収容された液体を液体噴射ヘッドに供給するポンプと、前記可動体の隣に配置され、減圧または加圧されることによって前記可動体を変位させる空気室と、前記空気室の圧力を加減する圧力調整部と、を備えていることを特徴とする。
【0066】
本態様によれば、液体噴射装置は、圧力調整部により空気室の圧力の加減を調整することで可動体の変位を制御し、この可動体の変位によってポンプ室の容積を増大させたり減少させたりすることができる。そして、ポンプは、可動体の変位によるポンプ室の容積の増減によって液体を液体噴射ヘッドに供給することができる。このように、本構成の液体噴射装置は、圧力調整部による容易な圧力調整で液体噴射ヘッドへのインク供給が可能となる。
【0067】
[態様2]上記態様に記載の液体噴射装置において、前記可動体の変位を検知可能な検知部を備えていることとしてもよい。
【0068】
本態様によれば、検知部によって検知された可動体の変位状態に基づいて、ポンプ内の液体の収容量の状態、例えば液体の無いエンド状態、もしくは液体が満杯のフル状態などを判断することができる。
【0069】
[態様3]上記態様に記載の液体噴射装置において、前記検知部の検出した前記可動体の変位に基づいて、前記液体の供給を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記圧力調整部による前記空気室の減圧動作を行い、その後、設定された時間までに前記可動体の変位を前記検知部が検知しない場合、前記液体供給源の前記液体のエンドを判定することとしてもよい。
【0070】
本態様によれば、制御部は、検知部によって検知された可動体の変位状態に基づいて、空気室の減圧動作後、設定された時間までに可動体の変位を検知部が検知しない場合、液体供給源の液体のエンド(液体のエンド状態)を判定することができる。詳細には、ポンプが空気室を減圧する動作、即ち可動体をポンプ室の容積が増加する方向に変位させて該ポンプ室内に液体供給源となる上流側から液体を吸引する吸引駆動時において、液体供給源の液体残量がゼロになった場合、変位部材の変位量は、液体供給源の液体残量が必要十分である場合の変位量とは異なることになる。そのため、制御部は、設定された時間を超えてもその状態が続く場合、吸引駆動時におけるポンプ室内の液体残量をエンド状態であると検出できる。
【0071】
[態様4]上記態様に記載の液体噴射装置において、前記液体供給源の装着状態を検知する装着検知部を備え、前記制御部は、前記液体供給源の前記液体のエンドを判定した場合において、装着検知部により前記液体供給源が装着されていると判定された場合は、前記空気室の減圧動作を維持することとしてもよい。
【0072】
本態様によれば、制御部は、液体供給源の液体のエンドを判定した場合において、装着検知部により液体供給源が装着部に装着されていると判定された場合、圧力調整部が空気室の減圧動作を維持することで、液体供給源から液体の吸引を継続し、液体供給源内の液体残量を低減できる。
【0073】
[態様5]上記態様に記載の液体噴射装置において、前記液体供給源の装着状態を検知する装着検知部を備え、前記制御部は、前記液体供給源の前記液体のエンドを判定した場合において、装着検知部により前記液体供給源が離脱されたと判定された場合は、前記空気室の加圧動作を行うこととしてもよい。
【0074】
本態様によれば、制御部は、液体供給源内の液体のエンドを判定した場合において、装着検知部により液体供給源が装着部に装着されていないと判定された場合、圧力調整部が空気室の加圧動作を維持することで、装着部から液体供給流路への空気の流入を低減できる。
【0075】
[態様6]上記態様に記載の液体噴射装置において、前記液体供給路に第2液体供給源を備え、前記制御部は、前記液体供給源の前記液体のエンドを判定した場合において、前記液体の供給を、前記液体供給源から前記第2液体供給源に切り替えることとしてもよい。
【0076】
本態様によれば、液体供給源に加え、第2液体供給源を備えているため、二つの液体供給源からそれぞれのポンプを用いて液体噴射ヘッドに液体を供給することができる。したがって、制御部は、液体供給源(第1液体供給源)および第2液体供給源からの液体の供給を連続的に行うことができる。また、一方の液体供給源及びポンプから液体噴射ヘッドに液体を供給している最中に、他方の液体供給源を交換することができる。
【0077】
[態様7]本態様に係る液体噴射装置の制御方法は、液体供給路に設けられたポンプ室の容積が変化するように構成される可動体を含み、前記可動体の変位によって液体供給源に収容された液体を液体噴射ヘッドに供給するポンプと、前記可動体の隣に配置され、減圧または加圧されることによって前記可動体を変位させる空気室と、前記空気室の圧力を加減する圧力調整部と、前記可動体の変位を検知可能な検知部と、を備えた液体噴射装置の制御方法であって、前記圧力調整部による前記空気室の減圧動作を行い、その後設定された時間までに前記可動体の変位を前記検知部が検知しない場合、前記液体供給源の前記液体のエンドを判定することを特徴とする。
【0078】
本態様によれば、検知部によって検知された可動体の変位状態に基づいて、空気室の減圧動作後、設定された時間までに可動体の変位を検知部が検知しない場合、液体供給源の液体のエンド(液体のエンド状態)を判定することができる。詳細には、ポンプが空気室を減圧する動作、即ち可動体をポンプ室の容積が増加する方向に変位させて該ポンプ室内に液体供給源となる上流側から液体を吸引する吸引駆動時において、液体供給源の液体残量がゼロになった場合、変位部材の変位量は、液体供給源の液体残量が必要十分である場合の変位量とは異なることになる。そのため、制御部は、設定された時間を超えてもその状態が続く場合、吸引駆動時におけるポンプ室内の液体残量をエンド状態であると検出できる。
【0079】
[態様8]上記態様に記載の液体噴射装置の制御方法において、前記液体供給源の前記液体のエンドを判定した場合において、前記液体供給源が装着されている場合は、前記空気室の減圧動作を維持することとしてもよい。
【0080】
本態様によれば、液体供給源の液体のエンドを判定した場合において、装着検知部により液体供給源が装着部に装着されていると判定された場合は、圧力調整部が空気室の減圧動作を維持することで、液体供給源から液体の吸引を継続し、液体供給源内の液体残量を低減できる。
【0081】
[態様9]上記態様に記載の液体噴射装置の制御方法において、前記液体供給源の前記液体のエンドを判定した場合において、前記液体供給源が離脱された場合は、前記空気室の加圧動作を行うこととしてもよい。
【0082】
本態様によれば、液体供給源内の液体のエンドを判定した場合において、装着検知部により液体供給源が装着部に装着されていないと判定された場合は、圧力調整部が空気室の加圧動作を維持することで、装着部から液体供給路への空気の流入を低減できる。
【0083】
[態様10]上記態様に記載の液体噴射装置の制御方法において、さらに、前記液体供給路に第2液体供給源を備え、前記液体供給源の前記液体のエンドを判定した場合において、前記液体の供給を、前記液体供給源から前記第2液体供給源に切り替えることとしてもよい。
【0084】
本態様によれば、2つの液体供給源からそれぞれのポンプを用いて液体噴射ヘッドに液体を供給することができ、液体供給源(第1液体供給源)および第2液体供給源からの液体の供給を連続的に行うことができる。また、一方の液体供給源及びポンプから液体噴射ヘッドに液体を供給している最中に、他方の液体供給源を交換することができる。
【符号の説明】
【0085】
10…液体噴射装置、11…脚部、12…筐体、13…繰出部、14…案内部、15…巻取部、16…テンション付与機構、20…支持台、30…搬送部、31,32…搬送ローラー対、40…印刷部、41…液体噴射ヘッド、42…ガイド軸、43…キャリッジ、44…ノズル、50…メンテナンス部、51…払拭部材、52…払拭機構、53…液体受容部、54…フラッシング機構、55…キャップ、56…キャップ機構、60…制御部、100…液体供給装置、101…液体供給流路、102…液体貯留部、103…フィルターユニット、104…スタティックミキサー、105…圧力調整装置、110…液体供給源、111…第1液体供給源、112…第2液体供給源、113…装着部、114…第1液体供給源装着部、115…第2液体供給源装着部、120…ポンプ機構、121…第1ポンプ機構、122…第2ポンプ機構、123…変位機構、130…被検出物、131…変位検知部、132…第1変位検知部、133…第2変位検知部、134…装着検知部、140…容積ポンプ、141…一方向弁、142…一方向弁、143…ポンプ室、144…可動体、145…空気室、147…圧力調整機構、150…第1開閉弁、151…第2開閉弁、160…可動体、161…コイルスプリング、162…貯留室、411…個別液室、412…振動板、413…収容部、414…アクチュエーター、415…共通液室、416…フィルター。
図1
図2
図3
図4
図5A
図5B
図6
図7
図8