液体噴射装置
【課題】単色を複数個のインクジェットヘッドで印刷する液体噴射記録装置において、単一の液体収容体から複数個の液体噴射ヘッドへ液体を供給し、一つの液体噴射ヘッドに内蔵した圧力検知手段により、全液体噴射ヘッド内の圧力が液体吐出に最適な圧力になるよう制御する。
【解決手段】液体を貯留する収容室を備えた液体収容体５０に一端が接続される第一液体供給管５１ａの他端に接続される液体供給手段と、液体供給手段に一端が接続される第二液体供給管５１ｂの他端に接続される分岐部８０と、分岐部８０に一端が接続される複数の第三液体供給管５１ｃの他端にそれぞれ接続される複数の液体噴射ヘッド４とを備え、液体収容体５０から複数の液体噴射ヘッド４へ液体を供給する液体噴射装置において、複数の液体噴射ヘッド４の一つに圧力検知手段を配置し、圧力検知手段の圧力値に基づいて液体供給手段を制御し、複数の液体噴射ヘッドへ液体を供給する。
【解決手段】液体を貯留する収容室を備えた液体収容体５０に一端が接続される第一液体供給管５１ａの他端に接続される液体供給手段と、液体供給手段に一端が接続される第二液体供給管５１ｂの他端に接続される分岐部８０と、分岐部８０に一端が接続される複数の第三液体供給管５１ｃの他端にそれぞれ接続される複数の液体噴射ヘッド４とを備え、液体収容体５０から複数の液体噴射ヘッド４へ液体を供給する液体噴射装置において、複数の液体噴射ヘッド４の一つに圧力検知手段を配置し、圧力検知手段の圧力値に基づいて液体供給手段を制御し、複数の液体噴射ヘッドへ液体を供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を吐出して被記録媒体に画像や文字、あるいは薄膜材料を形成する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被記録媒体に液体を噴射する装置には複数の噴射口から被記録媒体に向かって液滴を噴射する液体噴射記録装置が知られている。液体噴射記録装置には、例えば液体を一滴あたり数〜数十ピコリットル程度の液滴として噴射する液体噴射ヘッドを備えたものがある。このような微小な液滴を噴射する液体噴射ヘッドは、良好な吐出を実現するために噴射口内の液体が噴射に最適な状態になるように制御されている。ここで、噴射に最適な状態とは噴射口内の液体の圧力が負圧になり噴射口内部でメニスカスが形成されていることである。このような圧力調整を行うために、液体収容体から液体噴射ヘッドまでの液体の流路の一部に液体の圧力を調整する手段が設けられた装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、液体噴射ヘッド内部の圧力を適正な値に調整するための構成を備えたインクジェット記録装置が記載されている。この液体噴射記録装置は、液体収容体から液体噴射ヘッドまでの液体供給路内部もしくは液体噴射ヘッド内部に圧力を検知する圧力検知手段と、液体供給管内部の圧力を変更する変圧手段と、圧力検知手段の検知結果に基づいて、変圧手段を制御する圧力制御手段が設けられている。
【０００４】
この液体噴射記録装置によれば、液体供給管内部もしくは液体噴射ヘッド内部の圧力を常に安定吐出に必要な値に制御することが出来、安定した液体吐出を行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２７４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の液体噴射記録装置の構成では、一つの液体噴射ヘッドに対し圧力検知手段の圧力計や変圧手段の変圧ポンプといった複数の構成要素が必要であり、液体噴射ヘッドの数が増えるほど液体噴射記録装置の要素数が増加する。また、公知の圧力検知手段を内蔵している液体噴射ヘッドを用いることが出来るが、この液体噴射ヘッドは圧力検知手段を内蔵していない液体噴射ヘッドに対して高価である。
【０００７】
大型の液体噴射記録装置の中には、従来の各色の液体を色毎に一つの液体噴射ヘッドで吐出するのではなく、各色の液体を色毎に複数の液体噴射ヘッドで吐出することで、素早く広い範囲に印刷するような液体噴射記録装置がある。このような場合では、液体噴射記録装置の要素数の増加や液体噴射ヘッドの値段の増加が大きな問題となる。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、単一の液体収容体から複数個の液体噴射ヘッドへ液体を供給し、一つの液体噴射ヘッドに内蔵された圧力検知手段によって、全ての液体噴射ヘッド内の圧力が液体の吐出に最適な圧力になるよう制御を行うことである
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の液体噴射記録装置は、液体を貯留する液体収容体と、前記液体収容体に一端が接続される第一液体供給管と、前記第一液体供給管の他端に接続される液体供給手段と、前記液体供給手段に一端が接続される第二液体供給管と、前記第二液体供給管の他端に接続される分岐部と、前記分岐部に一端が接続される複数の第三液体供給管と、前記複数の第三液体供給管の他端にそれぞれ接続される複数の液体噴射ヘッドと、を備える液体噴射装置において、前記複数の液体噴射ヘッドの一つに圧力検知手段を配置し、前記圧力検知手段の圧力値に応じて前記液体供給手段を制御する構成であって、圧力検知手段を備えた液体噴射ヘッドにより圧力を測定し、全ての液体噴射ヘッドへの液体の供給量を印刷に適した量に制御することを要旨とする。
【００１０】
かかる特徴によれば、単色を複数個の液体噴射ヘッドで印刷するような液体噴射記録装置において、液体収容体と液体噴射ヘッド間の要素数を極力少なくし、かつ液体供給路内部の圧力を検出し、液体噴射ヘッドの内圧を噴射に適した値に制御可能な液体噴射記録装置を提供することが出来る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の特徴によれば、単色を複数個の液体噴射ヘッドで印刷するような液体噴射記録装置において、液体収容体と液体噴射ヘッド間の要素数を極力少なくし、かつ一つの液体噴射ヘッドに内蔵された圧力検知手段によって、全ての液体噴射ヘッドの内圧を噴射に適した値に制御可能な液体噴射記録装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の液体噴射記録装置を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る液体噴射記録装置における圧力緩衝器を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る液体噴射記録装置におけるインク供給系を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る液体噴射記録装置における圧力変化を示すグラフである。
【図５】本発明に係る液体噴射記録装置における圧力制御のためのフローチャートである。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る液体噴射記録装置における圧力検知手段を持つ圧力緩衝器を持つ液体噴射ヘッドで吐出を行う場合のインク供給系を示す概略図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る液体噴射記録装置における圧力検知手段を持たない圧力緩衝器を持つ液体噴射ヘッドで吐出を行う場合のインク供給系を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態の液体噴射記録装置について図１から図３を参照して説明する。
図１は、液体噴射記録装置を示す斜視図である。液体噴射記録装置１は、紙等の被記録媒体ｓを搬送する一対の搬送手段２、３と、被記録媒体ｓに液体を噴射する複数の液体噴射ヘッド群４と、液体噴射ヘッド群４に液体を供給する液体供給手段５と、液体噴射ヘッド群４を被記録媒体ｓの搬送方向（主走査方向）と略直交する方向（副走査方向）に走査させる走査手段６とを備えている。以下、副走査方向をＸ方向、主走査方向をＹ方向、そしてＸ方向およびＹ方向にともに直交する方向をＺ方向として説明する。なお、図１に示す液体噴射ヘッド群４（４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｂ）は、それぞれ単一の液体噴射ヘッドではなく、それぞれ複数の液体噴射ヘッドを有する“液体噴射ヘッド群”である。詳細は、図３を用いて説明する。
【００１４】
一対の搬送手段２、３は、それぞれ副走査方向に延びて設けられたグリッドローラ２０、３０と、グリッドローラ２０、３０のそれぞれに平行に延びるピンチローラ２１、３１と、詳細は図示しないがグリッドローラ２０、３０を軸回りに回転動作させるモータ等の駆動機構とを備えている。
【００１５】
液体供給手段５は、液体が収容された液体収容体５０と、液体収容体５０と液体噴射ヘッド群４とを接続する液体供給管５１とを備えている。液体収容体５０は、複数備えられており、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液体が収容された液体収容体５０ｙ、５０ｍ、５０ｃ、５０ｂが並べて設けられている。液体タンク５０ｙ、５０ｍ、５０ｃ、５０ｂのそれぞれにはポンプモーターｍが設けられており、液体を液体供給管５１を通じて液体噴射ヘッド群４へ押圧移動できる。液体供給管５１は、液体噴射ヘッド群４（キャリッジユニット６２）の動作に対応可能な可撓性を有するフレキシブルホースからなる。
【００１６】
走査手段６は、副走査方向に延びて設けられた一対のガイドレール６０、６１と、一対のガイドレール６０、６１に沿って摺動可能なキャリッジユニット６２と、キャリッジユニット６２を副走査方向に移動させる駆動機構６３と、を備えている。駆動機構６３は、一対のガイドレール６０、６１の間に配設された一対のプーリ６４、６５と、一対のプーリ６４、６５間に巻回された無端ベルト６６と、一方のプーリ６４を回転駆動させる駆動モータ６７とを備えている。
【００１７】
一対のプーリ６４、６５は、一対のガイドレール６０、６１の両端部間にそれぞれ配設されており、副走査方向に間隔をあけて配置されている。無端ベルト６６は一対のガイドレール６０、６１間に配設されており、この無端ベルトにはキャリッジユニット６２が連結されている。キャリッジユニット６２の基端部６２ａには複数の液体噴射ヘッド群４が搭載されており、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液体に対応する液体噴射ヘッド群４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｂが任意の個数ずつ副走査方向に並んで搭載されている。図１には各種類の液体を代表する一つのヘッドを図示した。
【００１８】
図２は、液体噴射ヘッド群４を示す斜視図である。図２に示すように、液体噴射ヘッド群４は、被記録媒体ｓ（図１参照）に対して液体を噴射する噴射部７０と、噴射部７０と電気的に接続された制御回路基板８０と、噴射部７０と液体供給管５１との間に介在されて液体供給管５１から噴射部７０へ液体の圧力変動を緩衝しながら流通させる圧力緩衝器９０と、をベース４１、４２上に備える。なお、ベース４１、４２は一体成形とされていても構わない。
【００１９】
噴射部７０は、圧力緩衝器９０に接続部７２を介して接続された流路基板７１と、主走査方向に並べて配置されたセラミック製のプレート等を有し液体を液滴として被記録媒体ｓへと噴射させるアクチュエータ７３と、アクチュエータ７３と制御回路基板８０とに電気的に接続されアクチュエータ７３の圧電素子に対して駆動信号を伝送するためのフレキシブル配線７４とを備える。
【００２０】
制御回路基板８０は、液体噴射記録装置１の本体制御部１００（不図示）からのピクセルデータ等の信号に基づいてアクチュエータ７３の駆動パルスを生成する。
制御回路基板８０は、液体噴射記録装置１の本体制御部１００（不図示）からのピクセルデータ等の信号に基づいてアクチュエータ７３の駆動パルスを生成する制御手段８１と、制御回路基板８０に設けられたサブ基板８２と、を備える。また、サブ基板８２上には、圧力緩衝器９０から延びるコネクタ９５（詳細は後述）と接続されたソケット８５と、ソケット８５に電気的に接続されたセンサー回路部８３と、センサー回路部８３と本体制御部１００（不図示）とを接続するためのソケット８４と、を備える。
【００２１】
圧力緩衝器９０は、本体部９１とカバー９２とが接続されて形成されており、本体部９１がベース４２に固定可能である。また、本体部９１には、液体供給管５１に着脱可能かつ水密に取り付けられた接続部９３と噴射部７０の接続部７２と着脱可能かつ水密に取り付けられた接続部９４とが形成されている。この圧力緩衝器９０に、図３で示す第三液体供給管５１ｃが接続されている。
【００２２】
図３は、本願発明に係る液体噴射記録装置におけるインク供給系を示す概略図である。図３に示すように、本願発明の構成は、液体収容体５０と、ポンプモーターｍと、２つの液体噴射ヘッドである第一液体噴射ヘッド４ｂ−１、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２から成り立っており、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に内蔵された圧力緩衝器９０には圧力検出手段が設置されている。また、上述したように、図１には各種類の液体を代表する一つのヘッドを図示している。そのため、例えば、図１に示した液体噴射ヘッド４ｂは、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２を含んでおり、液体噴射ヘッド４ｂを複数の液体噴射ヘッド群として図３に示す。他の液体噴射ヘッド４ｃ，４ｍおよび４ｙについても同様に、それぞれが液体噴射ヘッド群を構成している。
【００２３】
なお、本実施形態においては、２つの第一液体噴射ヘッド４ｂ−１、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２が接続された場合を示したが、２つ以上の液体噴射ヘッドを接続しても構わない。図３では、この場合を想定して、分岐点８０（詳細は後述）から第二液体噴射ヘッド４ｂ−２より離れた位置に配置される第三液体噴射ヘッドを点線で記載した。もちろん、第三液体噴射ヘッドだけでなく、第四、第五と液体噴射ヘッドを増やすことは可能である。
【００２４】
その構成は、液体が収容された液体収容体５０に第一液体供給管５１ａが連通しており、液体収容体５０の水平位置における上位に位置するポンプモーターｍを用いて、液体収容体５０から第一液体供給管５１ａへ液体を排出する。ポンプモーターｍによって引き上げられた液体は、ポンプモーターｍの下流に接続される第二液体供給管５１ｂに送液される。ここで、ポンプモーターｍは公知のチューブポンプなどを用いることができる。
【００２５】
第二液体供給管５１ｂは、ポンプモーターｍから所定距離の位置において、分岐部８０に接続されている。分岐部８０は、第二液体供給管５１ｂを、下流にある第三液体供給管５１ｃ−１と第三液体供給管５１ｃ−２に分岐させる役割を担っている。なお、第三液体噴射ヘッドを用いることにより、必要があれば、図３に点線で図示する第三液体供給管を分岐点８０に接続する。この場合の第三液体供給管について、分岐点８０から第三液体噴射ヘッドまでの長さ及び径は、第三液体供給管５１ｃ−２と同じ長さである。
【００２６】
第三液体供給管５１ｃ−１は第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に連結しており、第三液体供給管５１ｃ−２は第二液体噴射ヘッド４ｂ−２に連結している。以上の通り、液体は液体収容体５０から複数の液体噴射ヘッド群４へ供給される。
【実施例１】
【００２７】
以上に説明する構成の、本実施形態の液体噴射記録装置の作用について図４から図６を参照しながら説明を行う。
図４は第一液体噴射ヘッド４ｂ−１で液体を吐出し圧力が変化したときに、もう一方の第二液体噴射ヘッド４ｂ−２内の圧力がどのように変化するかを示した図である。今、第一液体供給管５１ａと第二液体供給管５１ｂの間の圧力のやり取りはポンプモーターｍの動作のみで行う。よって、液体噴射ヘッド群４の噴射口にメニスカスが形成されている状態で、ポンプモーターｍが停止していれば、第一液体供給管５１ａと第二液体供給管５１ｂの間を閉塞されているので、ポンプモーターより下流の圧力環境は閉じた系となる。
【００２８】
いま、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１で吐出を行うと、吐出を行った第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力が低下し、パスカルの原理によって、第二液体供給路５１ｂから各液体噴射ヘッド群４間の圧力は一定になろうとする。もし、ポンプモーターｍが止まっていれば、一定時間経過後に各液体噴射ヘッド群４の圧力は等しくなる。
【００２９】
具体的に、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の吐出開始までの期間をＡ期間、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の吐出開始から吐出終了までの期間をＢ期間、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の吐出終了から所定時間までの期間をＣ期間、所定時間以降をＤ期間として検討する。
【００３０】
Ａ期間において、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１と第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力値は、同じ値に設定されている。
Ｂ期間において、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の液体吐出に伴い、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力値は低下し、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力値も低下する。第二液体噴射ヘッド４ｂ−２から第三液体供給管５１ｃ−２と、第三液体供給管５１ｃ−１と、を介して、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１へ液体が補填されたためである。
【００３１】
Ｃ期間において、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の液体吐出は終了し、圧力値はＢ期間とＣ期間の境界での値より低下しない。しかし、第三液体供給管５１ｃ−２、第三液体供給管５１ｃ−１が所定の流路体積を有していることと、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２から第一液体噴射ヘッド４ｂ−１が閉じられた系であることに起因して、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の液体吐出は終了したあとにも、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２から第一液体噴射ヘッド４ｂ−１へ所定時間まで第二液体噴射ヘッド４ｂ−２から第一液体噴射ヘッド４ｂ−１へ液体の流入が継続する。
【００３２】
Ｄ期間において、所定時間以降は、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２から第一液体噴射ヘッド４ｂ−１までの範囲で、液体の流入はされず、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１と第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力値は、同じ所定の圧力値となる。
【００３３】
第一液体噴射ヘッド４ｂ−１で吐出すると、ポンプモーターｍが動作していない限り、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１内の圧力が低下し、これに伴い第三液体供給管５１ｃ−１内の圧力も低下する。また、上述した、パスカルの原理により、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２につながった第三液体供給管５１ｃ−２および第二液体噴射ヘッド４ｂ−２内の圧力も下がる。
【００３４】
第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に内蔵した圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄによって、圧力を測定し、この値がある閾値になると、ポンプモーターｍを動作させる。ここでポンプモーターｍを動作させる閾値は、液体噴射ヘッド群４が適正にインクを吐出できる圧力領域の中央値にすることが好ましい。
【００３５】
図５は、液体噴射記録装置における内圧制御のフローチャートである。以下、図５を用い、圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄによってポンプモーターｍを制御し、圧力を適切な値に収める方法について説明する。今、液体噴射記録装置１が印刷を開始すると、同時に圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄによって、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力の測定を開始する。
【００３６】
次に、圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄで測定した圧力と閾値を比較し、測定した圧力が閾値より大きいときは、圧力を維持する。これに対し、圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄで測定した圧力が閾値より小さいときは、ポンプモーターｍにより送液を行い、再度、圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄで測定した圧力と閾値を比較する。このとき、圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄで測定した圧力が閾値より小さい場合は、加圧を行うステップまで戻り、圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄで測定した圧力が閾値より大きい場合は、圧力を維持する。
【００３７】
最後に、印刷を終了するか判定を行い、印刷を続ける場合は、上記で説明した処理をはじめから行い、終了の判定となるまで繰り返す。
【００３８】
図６は、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１で吐出を行う場合のインク供給系の詳細を示す概略図である。第三液体供給管５１ｃ−１は第三液体供給管５１ｃ−２に比べて径が太い。例えば、第三液体供給管５１ｃ−１の径は４ｍｍで、第三液体供給管５１ｃ−２の径は２ｍｍである。これは、上記で説明した方法で、一つの圧力検知手段ｄで複数の液体噴射ヘッド群４の圧力が吐出に適した値になるよう、ポンプモーターｍを制御するためには、吐出している液体噴射ヘッド群４に接続された第三液供給管５１ｃが、吐出を行っていない液体噴射ヘッド群４に接続された第三液体供給管５１ｃと比較し、圧力の損失が小さくなくてはならないためである。
【００３９】
これは、各液体噴射ヘッド４と圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄとの距離が異なると、圧力損失の違いによって圧力の低下を検出するまでの時間に遅れが生じるためである。
よって、圧力損失が小さければ良いので、第三液体供給管５１ｃ−１は第三液体供給管５１ｃ−２に比べて長さが短いか、液体供給管内の流路抵抗が小さくても良い。
【００４０】
第一液体噴射ヘッド４ｂ−１で吐出を行うと、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１内の圧力が減少する。これに伴い、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に接続された第三液体供給管５１ｃ−１の圧力が低下し、第三液体供給管５１ｃ−２と第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の内部圧力も上述したパスカルの原理によって第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力に連動して減少する。
【００４１】
今、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に内蔵した圧力緩衝器９０に圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄが設置されているので、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力が閾値まで下がると、ポンプモーターｍによって第一液体供給管５１ａから第二液体供給管５１ｂへと送液が行われる。この瞬間、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の低下は第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力低下から遅れるため、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力は閾値となる圧力値まで下がっていない。
【００４２】
送液が始まると、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に接続された第三液体供給管５１ｃ−１の圧力損失が第二液体噴射ヘッド４ｂ−２に接続された第三液体供給管５１ｃ−２の圧力損失に比べて小さいので、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に多くの液体が送液され第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力が回復する。また、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２へは第一液体噴射ヘッド４ｂ−１よりも液体が供給されないため、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力上昇は小さく、適正な圧力値の状態を保てる。よって、どのヘッドの圧力も適正な圧力領域の平均値近傍において常に適正な値内で増減するので、液体の吐出に適した圧力値を保つことができる。
【実施例２】
【００４３】
図７は、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２で吐出を行う場合のインク供給系の詳細を示す概略図である。本実施形態においては、第三液体供給管５１ｃ−２は第三液体供給管５１ｃ−１に比べて径が太い。例えば、第三液体供給管５１ｃ−１の径は２ｍｍで、第三液体供給管５１ｃ−２の径は４ｍｍである。ここで、圧力損失が小さければよいので、第三液体供給管５１ｃ−２は第三液体供給管５１ｃ−１に比べて長さが短いか、液体供給管内の流体抵抗が小さくても良い。
【００４４】
第二液体噴射ヘッド４ｂ−２で吐出を行うと、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２内の圧力が減少する。これに伴い、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２に接続された第三液体供給管５１ｃ−２の圧力が低下し、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力も上述したパスカルの原理によって第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力に連動して減少する。
【００４５】
今、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に内蔵した圧力緩衝器９０に圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄが設置されているので、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力が閾値まで下がると、ポンプモーターｍによって第一液体供給管５１ａから第二液体供給管５１ｂへと送液が行われる。この瞬間、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力低下は第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力低下より遅れるため、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力は閾値となる圧力値より低い値になる。
【００４６】
送液が始まると、今第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に接続された第三液体供給管５１ｃ−１より第二液体噴射ヘッド４ｂ−２に接続された第三液体供給管５１ｃ−２における圧力損失が小さいので、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２に多くの液体が送液され第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力が回復する。また、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１は第二液体噴射ヘッド４ｂ−２よりも液体が供給されないため、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力上昇は小さく、閾値からさほど上昇しないため、適正な圧力値の状態を保てる。よって、どのヘッドの圧力も適正な圧力領域の平均値近傍で常に適正な値内で増減するので、液体の吐出に適した圧力値を保つことが可能である。
【００４７】
上記の形態をとることで、印刷中の全ての液体噴射ヘッド群４の圧力を常に印刷に適した圧力領域内に収めることが出来る。
【００４８】
なお、第三液体供給管５１ｃは、液体噴射ヘッド群４の間で自由に取り外し及び接続が可能である。第三液体供給管５１ｃは、一端が分岐部８０に接続され、他端が液体噴射ヘッド４の圧力緩衝器９０の接続部９３に接続されている（図２参照）。取り外し及び接続について、以下に詳述する。
【００４９】
液体噴射ヘッド群４へのインク供給が上述の通り実施された場合、各液体噴射ヘッド群４の圧力値は均衡している。ここで、ポンプモーターｍにおいて第一液体供給管５１ａと第二液体供給管５１ｂの間を閉塞する。つまり、各液体噴射ヘッド群４の圧力値を均一に保ったまま、ポンプモーターｍより下流の流路系を閉じた系にする。
【００５０】
そして、接続部９３において、流路交換の対象となる液体噴射ヘッド群４の第三液体供給管５１ｃを取り外す。例えば、図６から図７への流路交換においては、第三液体供給管５１ｃ−１および第三液体供給管５１ｃ−２をそれぞれ接続部９３から取り外し交換し合う。ここで、ポンプモーターｍより下流側は閉じた系となっているため、第三液体供給管５１ｃを接続部９３から取り外した際に、インクが漏れることは無い。また、第三液体供給管５１ｃは可撓性のチューブであるため、径の大きさにかかわらず、接続部９３において容易に取り付けることができる。これによって、図６から図７への第三液体供給管５１ｃの交換が可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 液体噴射記録装置
４ 液体噴射ヘッド
５ 液体供給手段
５０ 液体収容体
５１ 液体供給管
７０ 噴射部
９０ 圧力緩衝器
８０ 分岐部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を吐出して被記録媒体に画像や文字、あるいは薄膜材料を形成する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被記録媒体に液体を噴射する装置には複数の噴射口から被記録媒体に向かって液滴を噴射する液体噴射記録装置が知られている。液体噴射記録装置には、例えば液体を一滴あたり数〜数十ピコリットル程度の液滴として噴射する液体噴射ヘッドを備えたものがある。このような微小な液滴を噴射する液体噴射ヘッドは、良好な吐出を実現するために噴射口内の液体が噴射に最適な状態になるように制御されている。ここで、噴射に最適な状態とは噴射口内の液体の圧力が負圧になり噴射口内部でメニスカスが形成されていることである。このような圧力調整を行うために、液体収容体から液体噴射ヘッドまでの液体の流路の一部に液体の圧力を調整する手段が設けられた装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、液体噴射ヘッド内部の圧力を適正な値に調整するための構成を備えたインクジェット記録装置が記載されている。この液体噴射記録装置は、液体収容体から液体噴射ヘッドまでの液体供給路内部もしくは液体噴射ヘッド内部に圧力を検知する圧力検知手段と、液体供給管内部の圧力を変更する変圧手段と、圧力検知手段の検知結果に基づいて、変圧手段を制御する圧力制御手段が設けられている。
【０００４】
この液体噴射記録装置によれば、液体供給管内部もしくは液体噴射ヘッド内部の圧力を常に安定吐出に必要な値に制御することが出来、安定した液体吐出を行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２７４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の液体噴射記録装置の構成では、一つの液体噴射ヘッドに対し圧力検知手段の圧力計や変圧手段の変圧ポンプといった複数の構成要素が必要であり、液体噴射ヘッドの数が増えるほど液体噴射記録装置の要素数が増加する。また、公知の圧力検知手段を内蔵している液体噴射ヘッドを用いることが出来るが、この液体噴射ヘッドは圧力検知手段を内蔵していない液体噴射ヘッドに対して高価である。
【０００７】
大型の液体噴射記録装置の中には、従来の各色の液体を色毎に一つの液体噴射ヘッドで吐出するのではなく、各色の液体を色毎に複数の液体噴射ヘッドで吐出することで、素早く広い範囲に印刷するような液体噴射記録装置がある。このような場合では、液体噴射記録装置の要素数の増加や液体噴射ヘッドの値段の増加が大きな問題となる。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、単一の液体収容体から複数個の液体噴射ヘッドへ液体を供給し、一つの液体噴射ヘッドに内蔵された圧力検知手段によって、全ての液体噴射ヘッド内の圧力が液体の吐出に最適な圧力になるよう制御を行うことである
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の液体噴射記録装置は、液体を貯留する液体収容体と、前記液体収容体に一端が接続される第一液体供給管と、前記第一液体供給管の他端に接続される液体供給手段と、前記液体供給手段に一端が接続される第二液体供給管と、前記第二液体供給管の他端に接続される分岐部と、前記分岐部に一端が接続される複数の第三液体供給管と、前記複数の第三液体供給管の他端にそれぞれ接続される複数の液体噴射ヘッドと、を備える液体噴射装置において、前記複数の液体噴射ヘッドの一つに圧力検知手段を配置し、前記圧力検知手段の圧力値に応じて前記液体供給手段を制御する構成であって、圧力検知手段を備えた液体噴射ヘッドにより圧力を測定し、全ての液体噴射ヘッドへの液体の供給量を印刷に適した量に制御することを要旨とする。
【００１０】
かかる特徴によれば、単色を複数個の液体噴射ヘッドで印刷するような液体噴射記録装置において、液体収容体と液体噴射ヘッド間の要素数を極力少なくし、かつ液体供給路内部の圧力を検出し、液体噴射ヘッドの内圧を噴射に適した値に制御可能な液体噴射記録装置を提供することが出来る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の特徴によれば、単色を複数個の液体噴射ヘッドで印刷するような液体噴射記録装置において、液体収容体と液体噴射ヘッド間の要素数を極力少なくし、かつ一つの液体噴射ヘッドに内蔵された圧力検知手段によって、全ての液体噴射ヘッドの内圧を噴射に適した値に制御可能な液体噴射記録装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の液体噴射記録装置を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る液体噴射記録装置における圧力緩衝器を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る液体噴射記録装置におけるインク供給系を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る液体噴射記録装置における圧力変化を示すグラフである。
【図５】本発明に係る液体噴射記録装置における圧力制御のためのフローチャートである。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る液体噴射記録装置における圧力検知手段を持つ圧力緩衝器を持つ液体噴射ヘッドで吐出を行う場合のインク供給系を示す概略図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る液体噴射記録装置における圧力検知手段を持たない圧力緩衝器を持つ液体噴射ヘッドで吐出を行う場合のインク供給系を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態の液体噴射記録装置について図１から図３を参照して説明する。
図１は、液体噴射記録装置を示す斜視図である。液体噴射記録装置１は、紙等の被記録媒体ｓを搬送する一対の搬送手段２、３と、被記録媒体ｓに液体を噴射する複数の液体噴射ヘッド群４と、液体噴射ヘッド群４に液体を供給する液体供給手段５と、液体噴射ヘッド群４を被記録媒体ｓの搬送方向（主走査方向）と略直交する方向（副走査方向）に走査させる走査手段６とを備えている。以下、副走査方向をＸ方向、主走査方向をＹ方向、そしてＸ方向およびＹ方向にともに直交する方向をＺ方向として説明する。なお、図１に示す液体噴射ヘッド群４（４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｂ）は、それぞれ単一の液体噴射ヘッドではなく、それぞれ複数の液体噴射ヘッドを有する“液体噴射ヘッド群”である。詳細は、図３を用いて説明する。
【００１４】
一対の搬送手段２、３は、それぞれ副走査方向に延びて設けられたグリッドローラ２０、３０と、グリッドローラ２０、３０のそれぞれに平行に延びるピンチローラ２１、３１と、詳細は図示しないがグリッドローラ２０、３０を軸回りに回転動作させるモータ等の駆動機構とを備えている。
【００１５】
液体供給手段５は、液体が収容された液体収容体５０と、液体収容体５０と液体噴射ヘッド群４とを接続する液体供給管５１とを備えている。液体収容体５０は、複数備えられており、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液体が収容された液体収容体５０ｙ、５０ｍ、５０ｃ、５０ｂが並べて設けられている。液体タンク５０ｙ、５０ｍ、５０ｃ、５０ｂのそれぞれにはポンプモーターｍが設けられており、液体を液体供給管５１を通じて液体噴射ヘッド群４へ押圧移動できる。液体供給管５１は、液体噴射ヘッド群４（キャリッジユニット６２）の動作に対応可能な可撓性を有するフレキシブルホースからなる。
【００１６】
走査手段６は、副走査方向に延びて設けられた一対のガイドレール６０、６１と、一対のガイドレール６０、６１に沿って摺動可能なキャリッジユニット６２と、キャリッジユニット６２を副走査方向に移動させる駆動機構６３と、を備えている。駆動機構６３は、一対のガイドレール６０、６１の間に配設された一対のプーリ６４、６５と、一対のプーリ６４、６５間に巻回された無端ベルト６６と、一方のプーリ６４を回転駆動させる駆動モータ６７とを備えている。
【００１７】
一対のプーリ６４、６５は、一対のガイドレール６０、６１の両端部間にそれぞれ配設されており、副走査方向に間隔をあけて配置されている。無端ベルト６６は一対のガイドレール６０、６１間に配設されており、この無端ベルトにはキャリッジユニット６２が連結されている。キャリッジユニット６２の基端部６２ａには複数の液体噴射ヘッド群４が搭載されており、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液体に対応する液体噴射ヘッド群４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｂが任意の個数ずつ副走査方向に並んで搭載されている。図１には各種類の液体を代表する一つのヘッドを図示した。
【００１８】
図２は、液体噴射ヘッド群４を示す斜視図である。図２に示すように、液体噴射ヘッド群４は、被記録媒体ｓ（図１参照）に対して液体を噴射する噴射部７０と、噴射部７０と電気的に接続された制御回路基板８０と、噴射部７０と液体供給管５１との間に介在されて液体供給管５１から噴射部７０へ液体の圧力変動を緩衝しながら流通させる圧力緩衝器９０と、をベース４１、４２上に備える。なお、ベース４１、４２は一体成形とされていても構わない。
【００１９】
噴射部７０は、圧力緩衝器９０に接続部７２を介して接続された流路基板７１と、主走査方向に並べて配置されたセラミック製のプレート等を有し液体を液滴として被記録媒体ｓへと噴射させるアクチュエータ７３と、アクチュエータ７３と制御回路基板８０とに電気的に接続されアクチュエータ７３の圧電素子に対して駆動信号を伝送するためのフレキシブル配線７４とを備える。
【００２０】
制御回路基板８０は、液体噴射記録装置１の本体制御部１００（不図示）からのピクセルデータ等の信号に基づいてアクチュエータ７３の駆動パルスを生成する。
制御回路基板８０は、液体噴射記録装置１の本体制御部１００（不図示）からのピクセルデータ等の信号に基づいてアクチュエータ７３の駆動パルスを生成する制御手段８１と、制御回路基板８０に設けられたサブ基板８２と、を備える。また、サブ基板８２上には、圧力緩衝器９０から延びるコネクタ９５（詳細は後述）と接続されたソケット８５と、ソケット８５に電気的に接続されたセンサー回路部８３と、センサー回路部８３と本体制御部１００（不図示）とを接続するためのソケット８４と、を備える。
【００２１】
圧力緩衝器９０は、本体部９１とカバー９２とが接続されて形成されており、本体部９１がベース４２に固定可能である。また、本体部９１には、液体供給管５１に着脱可能かつ水密に取り付けられた接続部９３と噴射部７０の接続部７２と着脱可能かつ水密に取り付けられた接続部９４とが形成されている。この圧力緩衝器９０に、図３で示す第三液体供給管５１ｃが接続されている。
【００２２】
図３は、本願発明に係る液体噴射記録装置におけるインク供給系を示す概略図である。図３に示すように、本願発明の構成は、液体収容体５０と、ポンプモーターｍと、２つの液体噴射ヘッドである第一液体噴射ヘッド４ｂ−１、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２から成り立っており、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に内蔵された圧力緩衝器９０には圧力検出手段が設置されている。また、上述したように、図１には各種類の液体を代表する一つのヘッドを図示している。そのため、例えば、図１に示した液体噴射ヘッド４ｂは、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２を含んでおり、液体噴射ヘッド４ｂを複数の液体噴射ヘッド群として図３に示す。他の液体噴射ヘッド４ｃ，４ｍおよび４ｙについても同様に、それぞれが液体噴射ヘッド群を構成している。
【００２３】
なお、本実施形態においては、２つの第一液体噴射ヘッド４ｂ−１、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２が接続された場合を示したが、２つ以上の液体噴射ヘッドを接続しても構わない。図３では、この場合を想定して、分岐点８０（詳細は後述）から第二液体噴射ヘッド４ｂ−２より離れた位置に配置される第三液体噴射ヘッドを点線で記載した。もちろん、第三液体噴射ヘッドだけでなく、第四、第五と液体噴射ヘッドを増やすことは可能である。
【００２４】
その構成は、液体が収容された液体収容体５０に第一液体供給管５１ａが連通しており、液体収容体５０の水平位置における上位に位置するポンプモーターｍを用いて、液体収容体５０から第一液体供給管５１ａへ液体を排出する。ポンプモーターｍによって引き上げられた液体は、ポンプモーターｍの下流に接続される第二液体供給管５１ｂに送液される。ここで、ポンプモーターｍは公知のチューブポンプなどを用いることができる。
【００２５】
第二液体供給管５１ｂは、ポンプモーターｍから所定距離の位置において、分岐部８０に接続されている。分岐部８０は、第二液体供給管５１ｂを、下流にある第三液体供給管５１ｃ−１と第三液体供給管５１ｃ−２に分岐させる役割を担っている。なお、第三液体噴射ヘッドを用いることにより、必要があれば、図３に点線で図示する第三液体供給管を分岐点８０に接続する。この場合の第三液体供給管について、分岐点８０から第三液体噴射ヘッドまでの長さ及び径は、第三液体供給管５１ｃ−２と同じ長さである。
【００２６】
第三液体供給管５１ｃ−１は第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に連結しており、第三液体供給管５１ｃ−２は第二液体噴射ヘッド４ｂ−２に連結している。以上の通り、液体は液体収容体５０から複数の液体噴射ヘッド群４へ供給される。
【実施例１】
【００２７】
以上に説明する構成の、本実施形態の液体噴射記録装置の作用について図４から図６を参照しながら説明を行う。
図４は第一液体噴射ヘッド４ｂ−１で液体を吐出し圧力が変化したときに、もう一方の第二液体噴射ヘッド４ｂ−２内の圧力がどのように変化するかを示した図である。今、第一液体供給管５１ａと第二液体供給管５１ｂの間の圧力のやり取りはポンプモーターｍの動作のみで行う。よって、液体噴射ヘッド群４の噴射口にメニスカスが形成されている状態で、ポンプモーターｍが停止していれば、第一液体供給管５１ａと第二液体供給管５１ｂの間を閉塞されているので、ポンプモーターより下流の圧力環境は閉じた系となる。
【００２８】
いま、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１で吐出を行うと、吐出を行った第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力が低下し、パスカルの原理によって、第二液体供給路５１ｂから各液体噴射ヘッド群４間の圧力は一定になろうとする。もし、ポンプモーターｍが止まっていれば、一定時間経過後に各液体噴射ヘッド群４の圧力は等しくなる。
【００２９】
具体的に、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の吐出開始までの期間をＡ期間、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の吐出開始から吐出終了までの期間をＢ期間、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の吐出終了から所定時間までの期間をＣ期間、所定時間以降をＤ期間として検討する。
【００３０】
Ａ期間において、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１と第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力値は、同じ値に設定されている。
Ｂ期間において、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の液体吐出に伴い、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力値は低下し、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力値も低下する。第二液体噴射ヘッド４ｂ−２から第三液体供給管５１ｃ−２と、第三液体供給管５１ｃ−１と、を介して、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１へ液体が補填されたためである。
【００３１】
Ｃ期間において、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の液体吐出は終了し、圧力値はＢ期間とＣ期間の境界での値より低下しない。しかし、第三液体供給管５１ｃ−２、第三液体供給管５１ｃ−１が所定の流路体積を有していることと、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２から第一液体噴射ヘッド４ｂ−１が閉じられた系であることに起因して、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の液体吐出は終了したあとにも、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２から第一液体噴射ヘッド４ｂ−１へ所定時間まで第二液体噴射ヘッド４ｂ−２から第一液体噴射ヘッド４ｂ−１へ液体の流入が継続する。
【００３２】
Ｄ期間において、所定時間以降は、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２から第一液体噴射ヘッド４ｂ−１までの範囲で、液体の流入はされず、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１と第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力値は、同じ所定の圧力値となる。
【００３３】
第一液体噴射ヘッド４ｂ−１で吐出すると、ポンプモーターｍが動作していない限り、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１内の圧力が低下し、これに伴い第三液体供給管５１ｃ−１内の圧力も低下する。また、上述した、パスカルの原理により、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２につながった第三液体供給管５１ｃ−２および第二液体噴射ヘッド４ｂ−２内の圧力も下がる。
【００３４】
第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に内蔵した圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄによって、圧力を測定し、この値がある閾値になると、ポンプモーターｍを動作させる。ここでポンプモーターｍを動作させる閾値は、液体噴射ヘッド群４が適正にインクを吐出できる圧力領域の中央値にすることが好ましい。
【００３５】
図５は、液体噴射記録装置における内圧制御のフローチャートである。以下、図５を用い、圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄによってポンプモーターｍを制御し、圧力を適切な値に収める方法について説明する。今、液体噴射記録装置１が印刷を開始すると、同時に圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄによって、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力の測定を開始する。
【００３６】
次に、圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄで測定した圧力と閾値を比較し、測定した圧力が閾値より大きいときは、圧力を維持する。これに対し、圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄで測定した圧力が閾値より小さいときは、ポンプモーターｍにより送液を行い、再度、圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄで測定した圧力と閾値を比較する。このとき、圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄで測定した圧力が閾値より小さい場合は、加圧を行うステップまで戻り、圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄで測定した圧力が閾値より大きい場合は、圧力を維持する。
【００３７】
最後に、印刷を終了するか判定を行い、印刷を続ける場合は、上記で説明した処理をはじめから行い、終了の判定となるまで繰り返す。
【００３８】
図６は、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１で吐出を行う場合のインク供給系の詳細を示す概略図である。第三液体供給管５１ｃ−１は第三液体供給管５１ｃ−２に比べて径が太い。例えば、第三液体供給管５１ｃ−１の径は４ｍｍで、第三液体供給管５１ｃ−２の径は２ｍｍである。これは、上記で説明した方法で、一つの圧力検知手段ｄで複数の液体噴射ヘッド群４の圧力が吐出に適した値になるよう、ポンプモーターｍを制御するためには、吐出している液体噴射ヘッド群４に接続された第三液供給管５１ｃが、吐出を行っていない液体噴射ヘッド群４に接続された第三液体供給管５１ｃと比較し、圧力の損失が小さくなくてはならないためである。
【００３９】
これは、各液体噴射ヘッド４と圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄとの距離が異なると、圧力損失の違いによって圧力の低下を検出するまでの時間に遅れが生じるためである。
よって、圧力損失が小さければ良いので、第三液体供給管５１ｃ−１は第三液体供給管５１ｃ−２に比べて長さが短いか、液体供給管内の流路抵抗が小さくても良い。
【００４０】
第一液体噴射ヘッド４ｂ−１で吐出を行うと、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１内の圧力が減少する。これに伴い、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に接続された第三液体供給管５１ｃ−１の圧力が低下し、第三液体供給管５１ｃ−２と第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の内部圧力も上述したパスカルの原理によって第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力に連動して減少する。
【００４１】
今、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に内蔵した圧力緩衝器９０に圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄが設置されているので、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力が閾値まで下がると、ポンプモーターｍによって第一液体供給管５１ａから第二液体供給管５１ｂへと送液が行われる。この瞬間、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の低下は第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力低下から遅れるため、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力は閾値となる圧力値まで下がっていない。
【００４２】
送液が始まると、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に接続された第三液体供給管５１ｃ−１の圧力損失が第二液体噴射ヘッド４ｂ−２に接続された第三液体供給管５１ｃ−２の圧力損失に比べて小さいので、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に多くの液体が送液され第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力が回復する。また、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２へは第一液体噴射ヘッド４ｂ−１よりも液体が供給されないため、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力上昇は小さく、適正な圧力値の状態を保てる。よって、どのヘッドの圧力も適正な圧力領域の平均値近傍において常に適正な値内で増減するので、液体の吐出に適した圧力値を保つことができる。
【実施例２】
【００４３】
図７は、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２で吐出を行う場合のインク供給系の詳細を示す概略図である。本実施形態においては、第三液体供給管５１ｃ−２は第三液体供給管５１ｃ−１に比べて径が太い。例えば、第三液体供給管５１ｃ−１の径は２ｍｍで、第三液体供給管５１ｃ−２の径は４ｍｍである。ここで、圧力損失が小さければよいので、第三液体供給管５１ｃ−２は第三液体供給管５１ｃ−１に比べて長さが短いか、液体供給管内の流体抵抗が小さくても良い。
【００４４】
第二液体噴射ヘッド４ｂ−２で吐出を行うと、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２内の圧力が減少する。これに伴い、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２に接続された第三液体供給管５１ｃ−２の圧力が低下し、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力も上述したパスカルの原理によって第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力に連動して減少する。
【００４５】
今、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に内蔵した圧力緩衝器９０に圧力緩衝器９０に設置された圧力検知手段ｄが設置されているので、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力が閾値まで下がると、ポンプモーターｍによって第一液体供給管５１ａから第二液体供給管５１ｂへと送液が行われる。この瞬間、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力低下は第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力低下より遅れるため、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力は閾値となる圧力値より低い値になる。
【００４６】
送液が始まると、今第一液体噴射ヘッド４ｂ−１に接続された第三液体供給管５１ｃ−１より第二液体噴射ヘッド４ｂ−２に接続された第三液体供給管５１ｃ−２における圧力損失が小さいので、第二液体噴射ヘッド４ｂ−２に多くの液体が送液され第二液体噴射ヘッド４ｂ−２の圧力が回復する。また、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１は第二液体噴射ヘッド４ｂ−２よりも液体が供給されないため、第一液体噴射ヘッド４ｂ−１の圧力上昇は小さく、閾値からさほど上昇しないため、適正な圧力値の状態を保てる。よって、どのヘッドの圧力も適正な圧力領域の平均値近傍で常に適正な値内で増減するので、液体の吐出に適した圧力値を保つことが可能である。
【００４７】
上記の形態をとることで、印刷中の全ての液体噴射ヘッド群４の圧力を常に印刷に適した圧力領域内に収めることが出来る。
【００４８】
なお、第三液体供給管５１ｃは、液体噴射ヘッド群４の間で自由に取り外し及び接続が可能である。第三液体供給管５１ｃは、一端が分岐部８０に接続され、他端が液体噴射ヘッド４の圧力緩衝器９０の接続部９３に接続されている（図２参照）。取り外し及び接続について、以下に詳述する。
【００４９】
液体噴射ヘッド群４へのインク供給が上述の通り実施された場合、各液体噴射ヘッド群４の圧力値は均衡している。ここで、ポンプモーターｍにおいて第一液体供給管５１ａと第二液体供給管５１ｂの間を閉塞する。つまり、各液体噴射ヘッド群４の圧力値を均一に保ったまま、ポンプモーターｍより下流の流路系を閉じた系にする。
【００５０】
そして、接続部９３において、流路交換の対象となる液体噴射ヘッド群４の第三液体供給管５１ｃを取り外す。例えば、図６から図７への流路交換においては、第三液体供給管５１ｃ−１および第三液体供給管５１ｃ−２をそれぞれ接続部９３から取り外し交換し合う。ここで、ポンプモーターｍより下流側は閉じた系となっているため、第三液体供給管５１ｃを接続部９３から取り外した際に、インクが漏れることは無い。また、第三液体供給管５１ｃは可撓性のチューブであるため、径の大きさにかかわらず、接続部９３において容易に取り付けることができる。これによって、図６から図７への第三液体供給管５１ｃの交換が可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 液体噴射記録装置
４ 液体噴射ヘッド
５ 液体供給手段
５０ 液体収容体
５１ 液体供給管
７０ 噴射部
９０ 圧力緩衝器
８０ 分岐部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する収容室を備えた液体収容体と、前記液体収容体に一端が接続される第一液体供給管と、前記第一液体供給管の他端に接続される液体供給手段と、前記液体供給手段に一端が接続される第二液体供給管と、前記第二液体供給管の他端に接続される分岐部と、前記分岐部に一端が接続される複数の第三液体供給管と、前記複数の第三液体供給管の他端にそれぞれ接続される複数の液体噴射ヘッドと、を備え、前記液体収容体から前記第一液体供給管、前記液体供給手段、前記第二液体供給管、前記分岐部および前記複数の第三液体供給管を介して前記複数の液体噴射ヘッドへ液体を供給する液体噴射装置において、
前記複数の液体噴射ヘッドの一つに圧力検知手段を配置し、前記圧力検知手段の圧力値に基づいて前記液体供給手段を制御し、全ての前記複数の液体噴射ヘッドへ液体を供給する液体噴射装置。
【請求項２】
前記複数の第三液体供給管のうち、前記液体の吐出を行う前記圧力検知手段を配置した液体噴射ヘッドに接続される吐出第三液体供給管は、前記液体の吐出を行わない他の液体噴射ヘッドに接続された非吐出第三液体供給管より流路抵抗が小さい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】
前記複数の第三液体供給管のうち、前記液体の吐出を行う前記圧力検知手段を配置していない液体噴射ヘッドに接続される吐出第三液体供給管は、前記液体の吐出を行わない他の液体噴射ヘッドに接続された非吐出第三液体供給管より流路抵抗が小さい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４】
前記吐出第三液体供給管は、前記非吐出第三液体供給管より管の直径が大きいことを特徴とする請求項２または３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記吐出第三液体供給管は、前記非吐出第三液体供給管より管の長さが短いことを特徴とする請求項２または３に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記吐出第三液体供給管は、前記非吐出第三液体供給管と交換可能であることを特徴とする請求項２または３に記載の液体噴射装置。
【請求項１】
液体を貯留する収容室を備えた液体収容体と、前記液体収容体に一端が接続される第一液体供給管と、前記第一液体供給管の他端に接続される液体供給手段と、前記液体供給手段に一端が接続される第二液体供給管と、前記第二液体供給管の他端に接続される分岐部と、前記分岐部に一端が接続される複数の第三液体供給管と、前記複数の第三液体供給管の他端にそれぞれ接続される複数の液体噴射ヘッドと、を備え、前記液体収容体から前記第一液体供給管、前記液体供給手段、前記第二液体供給管、前記分岐部および前記複数の第三液体供給管を介して前記複数の液体噴射ヘッドへ液体を供給する液体噴射装置において、
前記複数の液体噴射ヘッドの一つに圧力検知手段を配置し、前記圧力検知手段の圧力値に基づいて前記液体供給手段を制御し、全ての前記複数の液体噴射ヘッドへ液体を供給する液体噴射装置。
【請求項２】
前記複数の第三液体供給管のうち、前記液体の吐出を行う前記圧力検知手段を配置した液体噴射ヘッドに接続される吐出第三液体供給管は、前記液体の吐出を行わない他の液体噴射ヘッドに接続された非吐出第三液体供給管より流路抵抗が小さい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】
前記複数の第三液体供給管のうち、前記液体の吐出を行う前記圧力検知手段を配置していない液体噴射ヘッドに接続される吐出第三液体供給管は、前記液体の吐出を行わない他の液体噴射ヘッドに接続された非吐出第三液体供給管より流路抵抗が小さい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４】
前記吐出第三液体供給管は、前記非吐出第三液体供給管より管の直径が大きいことを特徴とする請求項２または３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記吐出第三液体供給管は、前記非吐出第三液体供給管より管の長さが短いことを特徴とする請求項２または３に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記吐出第三液体供給管は、前記非吐出第三液体供給管と交換可能であることを特徴とする請求項２または３に記載の液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−６３５８（Ｐ２０１３−６３５８Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４０８４９（Ｐ２０１１−１４０８４９）
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【出願人】（５０１１６７７２５）エスアイアイ・プリンテック株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【出願人】（５０１１６７７２５）エスアイアイ・プリンテック株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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