(57)【要約】【課題】噴射部から被記録媒体へ噴射される液体の圧力調整の機能を維持しつつ装置構成を簡略化することができる液体噴射記録装置を提供すること。【解決手段】液体貯留部２６とローラーチューブポンプ７の間のチューブ６に圧力センサ２２を設けてチューブ６の内部を流通する液体５ａの圧力を測定して圧力値Ｐ１を制御部１１へ送信し、制御部１１に記憶されている定義ファイルＱに記録された下限値Ｘ１、Ｘ２及び上限値Ｘ３、Ｘ４と比較して対応する駆動信号を駆動部１１ｂに送信し、駆動部１１によってローラーチューブポンプ７を正転あるいは逆転駆動させることで、噴射部１７における液体５ａの圧力を調整する。【選択図】図２
2010052360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する液体収容体と、
前記液体を被記録媒体へ噴射する噴射部と、
該噴射部と前記液体収容体とを連通させる液体管路と、
該液体管路上に配置されて前記液体管路の内部を流通する前記液体の圧力を調整する圧力調整手段と、
該圧力調整手段と前記噴射部との間の前記液体管路に介在されて一端から流入した前記液体の圧力変動を緩衝して他端へ流通させる液体貯留部と、
該液体貯留部と前記圧力調整手段との間の前記液体管路に介在されて前記液体管路の内部を流通する前記液体の圧力を測定する圧力測定手段と、
該圧力測定手段と前記圧力調整手段とのそれぞれに電気的に接続された制御部とを備え、
該制御部は前記圧力測定手段によって測定される位置から前記液体貯留部を経て前記噴射部へ至るまでの前記液体の圧力変動を示す設定部を備え、該設定部に設定された情報及び前記圧力測定手段によって測定された圧力値に基づいて前記噴射部における前記液体の圧力が所定の範囲内になるように前記圧力調整手段を制御することを特徴とする液体噴射記録装置。
【請求項２】
前記圧力調整手段と前記液体貯留部との間の前記液体管路の一部に介在された分岐管路を備え、前記圧力測定手段が前記分岐管路の先端部に接続されて前記分岐管路を介して前記液体管路に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射記録装置。
【請求項３】
前記圧力測定手段が前記液体管路の前記液体貯留部に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射記録装置。
【請求項４】
前記圧力測定手段が前記液体管路の前記圧力調整手段の近傍に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射記録装置。
【請求項５】
前記噴射部が固定支持されて前記被記録媒体上で移動可能なキャリッジを備え、該キャリッジに前記液体貯留部が固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射記録装置。
【請求項６】
前記液体収容体と、前記圧力調整手段を備える液体供給機構に前記液体貯留部が固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射記録装置。
【請求項７】
前記液体貯留部が前記液体管路の前記圧力調整手段の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射記録装置。
【請求項８】
前記設定部が前記圧力測定手段によって測定された圧力値と前記噴射部における前記液体の圧力値との関係を示すテーブルを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体噴射記録装置。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射記録装置に用いられる液体噴射ヘッドであって、前記噴射部と、前記液体貯留部と、前記圧力測定手段とを備え、前記噴射部と前記液体貯留部と前記圧力測定手段とが固定支持されていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体噴射記録装置を用いた液体噴射記録方法であって、前記圧力測定手段が示す圧力値を監視して前記液体の圧力を測定する工程と、前記液体の圧力があらかじめ設定された上限圧力と下限圧力との間にあるか否かを判定する工程と、前記液体の圧力が前記上限圧力と前記下限圧力の間にある際には前記圧力調整手段の駆動を停止させ、前記液体の圧力が前記下限圧力よりも低い際には前記圧力調整手段によって前記液体を前記噴射口側へ加圧し、前記液体の圧力が前記上限圧力よりも高い際には前記圧力調整手段によって前記液体を前記液体収容体側へ加圧する工程とを備えることを特徴とする液体噴射記録方法。
【請求項１１】
前記上限圧力値と前記下限圧力値は、前記噴射口における液体の圧力値を対象として設定されていることを特徴とする請求項１０に記載の液体噴射記録方法。
【請求項１２】
前記上限圧力値が＋０．５ｋＰａであり、前記下限圧力値が−２．０ｋＰａであることを特徴とする請求項１１に記載の液体噴射記録方法。
【請求項１３】
前記上限圧力値が−０．５ｋＰａであり、前記下限圧力値が−１．０ｋＰａであることを特徴とする請求項１１に記載の液体噴射記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射記録装置、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被記録媒体に液体を噴射するもの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、例えば一滴あたり数〜数十ピコリットル程度の液滴を被記録媒体に噴射する液体噴射ヘッドを搭載したものが知られている。このような微小な液滴を噴射する液体噴射ヘッドは、良好な液体噴射を実現するために噴射口内の液体を噴射に最適な状態になるように制御するようになっている。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ようになっていることである。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にポンプや大気弁を備えて圧力調整を図った装置が知られている。
【０００３】
ここで、特許文献１には、液体噴射ヘッドにおける噴射口内の液体を減圧させるためのポンプと、液体噴射ヘッドにおける噴射口内の液体を加圧させるための大気連通弁と、液体噴射ヘッドにおける噴射口内の液体の圧力を測定する圧力センサと、圧力センサによる測定値に基づいてポンプと大気連通弁を動作させる制御部とを備えるインクジェットプリンタが記載されている。このインクジェットプリンタによれば、液体を貯留するサブタンクから液体噴射ヘッドまでの液体流路に配置されたポンプと大気連通弁とによって噴射口内へ供給される液体の圧力が増減されるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４９９９号公報
【発明の開示】
【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に記載のインクジェットプリンタでは、噴射口内の前記液体の圧力を増減させるためのポンプと大気連通弁との両方が必要とされるため、装置構成が複雑化するという問題があった。
【０００６】
また、近年のインクジェットプリンタにおいては、ポスターや看板の表面を印刷する際に、広大な印刷範囲を印刷することができる大型印刷装置が用いられることが多く、特定の分野において装置が大型化する傾向にある。このような大型印刷装置においては、小型の印刷装置と比較して、噴射する液体を貯蔵した液体収容体から液体噴射ヘッドまでの距離が遠くなり、液体噴射ヘッドへ液体を供給する流路の流路長が長くなる。そのため大型の装置においては、液体にかかる流路圧力損失が増大し、液体噴射環境に適している圧力を保持した液体が液体噴射ヘッドへ供給されることを妨げてしまう可能性がある。そのため、液体噴射ヘッドにおける液体の圧力値を正確に設定するには、液体噴射ヘッドにおける圧力値を精度良く測定し、適正な圧力を保持した液体を供給することが必要である。
【０００７】
また、液体噴射ヘッドを具備するキャリッジが印刷範囲を走査する場合、液体収容体と液体噴射ヘッドを連通する流路が、キャリッジの移動に伴って変位を繰り返すため、流路内に存在する液体に圧力負荷がかかる。その場合、流路の下流に位置する液体噴射ヘッドにおいては、圧力負荷の影響を受けた液体が供給されることになり、液体を噴射する環境に適した圧力を保持することが困難になる。通常、このような液体にかかる圧力負荷は、圧力緩衝装置（液体貯留部）によって低減されるが、依然として、流路長の増大による圧力損失の影響が液体に与えられ、適切な印刷環境の実現を妨げてしまう。
【０００８】
さらに、上述のような印刷範囲の増大に伴って、液体噴射ヘッドを具備したキャリッジの走査範囲も増大するので、圧力緩衝装置の圧力負荷を低減する能力を超えた液体が液体噴射ヘッドへ供給される可能性があり、装置の大型化による印刷環境の悪化が見込まれる。
【０００９】
以上のとおり、印刷装置における高等な印刷環境を整えるためには、液体噴射ヘッドにおける液体の圧力を正確に測定し把握することが急務である。
【００１０】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は前記噴射部から被記録媒体へ噴射される前記液体の圧力調整の機能を維持しつつ装置構成の簡略化を図った液体噴射記録装置及び液体噴射ヘッドユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、液体を収容する液体収容体と、前記液体を被記録媒体へ噴射する噴射部と、該噴射部と前記液体収容体とを連通させる液体管路と、該液体管路の中間部に配置されて前記液体管路の内部を流通する前記液体の圧力を調整する圧力調整手段と、該圧力調整手段と前記噴射部との間の前記液体管路に介在されて一端から流入した前記液体の圧力変動を緩衝して他端へ流通させる液体貯留部と、該液体貯留部と前記圧力調整手段との間の前記液体管路に介在されて前記液体管路の内部を流通する前記液体の圧力を測定する圧力測定手段と、該圧力測定手段と前記圧力調整手段とのそれぞれに電気的に接続された制御部とを備え、該制御部は前記圧力測定手段によって測定される位置から前記液体貯留部を経て前記噴射部へ至るまでの前記液体の圧力変動を示す設定部を備え、該設定部に設定された情報及び前記圧力測定手段によって測定された圧力値に基づいて前記噴射部における前記液体の圧力が所定の範囲内になるように前記圧力調整手段を制御することを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、前記液体収容体から前記噴射部までの前記液体管路の内部を流通する前記液体の圧力は前記圧力測定手段によって測定される。前記制御部では、前記設定部に記憶された圧力値と前記圧力測定手段で測定された前記液体の圧力値を基に前記液体の圧力が前記液体管路と前記液体貯留部によって緩衝されて前記噴射部において所定の範囲になるように前記圧力調整手段へ駆動信号を発する。前記圧力調整手段は前記制御部が発した駆動信号に対応して前記液体管路の内部を流通する前記液体を前記噴射部側あるいは前記液体収容体側へ圧送して前記液体管路の内部に流通する前記液体の圧力を変化させる。
【００１３】
本発明の液体噴射記録装置は、前記圧力調整手段と前記液体貯留部との間の前記液体管路の一部に介在された分岐管路を備え、前記圧力測定手段が前記分岐管路の先端部に接続されて前記分岐管路を介して前記液体管路に接続されていることを特徴としている。
この発明によれば、前記圧力測定手段は前記分岐管路を介して前記液体管路と離間して配置されるため、前記圧力測定手段の設置の自由度が高まる。
【００１４】
本発明の液体噴射記録装置は、前記圧力測定手段が前記液体管路の前記液体貯留部の近傍に接続されていることを特徴としている。
この発明によれば、前記圧力測定手段は前記液体管路の前記液体貯留部の近傍を流通する前記液体の圧力を測定するため、前記圧力調整手段から前記液体貯留部の近傍までの前記液体管路による圧力損失及び圧力変動を反映した圧力が測定される。
【００１５】
本発明の液体噴射記録装置は、前記圧力測定手段が前記液体管路の前記圧力調整手段に接続されていることを特徴としている。
この発明によれば、前記圧力測定手段が前記液体管路に前記圧力調整手段側に配置されていることによって前記液体貯留部や前記噴射部を備えるキャリッジの走査効率を向上することができる。すなわち、前記圧力測定手段をキャリッジが具備していないことによってキャリッジの軽量化が可能になるため、キャリッジの走査に要するエネルギーの使用量を低減することができる。
【００１６】
本発明の液体噴射記録装置は、前記噴射部が固定支持されて前記被記録媒体上で移動可能なキャリッジを備え、該キャリッジに前記液体貯留部が固定されていることを特徴としている。
この発明によれば、前記液体貯留部が前記キャリッジに配置されているため、前記液体貯留部は前記キャリッジが前記被記録媒体上で移動することによって生じる前記液体の圧力変動を緩衝して前記噴射部へ前記液体を供給する。ここで、前記液体貯留部で緩衝可能な前記液体の圧力の範囲は前記制御部に記録されているため、前記噴射部に供給される前記液体の圧力は前記圧力測定手段と制御部と前記圧力調整手段によって前記液体貯留部と前記液体管路とで緩衝可能な範囲に調整される。
【００１７】
本発明の液体噴射記録装置は、前記液体収容体および前記圧力調整手段を備える液体供給機構に前記液体貯留部が固定されていることを特徴としている。
この発明によれば、前記液体貯留部が前記液体供給機構側にあることで前記噴射部を備えるキャリッジが軽量になり、前記キャリッジの走査効率を向上することができ、キャリッジの走査に要するエネルギーの使用量を低減することができる。
【００１８】
本発明の液体噴射記録装置は、前記液体貯留部が前記液体管路の前記圧力調整手段に配置されていることを特徴としている。
この発明によれば、前記液体貯留部と前記圧力測定手段はそれぞれ前記液体管路の前記圧力調整手段側の一部に配置されていることになる。ここで、前記液体貯留部と前記液体管路とで緩衝可能な前記液体の圧力の範囲は前記制御部に記録されているため、前記噴射部に供給される前記液体の圧力は前記圧力測定手段と制御部と前記圧力調整手段によって前記液体貯留部と前記液体管路とで緩衝可能な範囲に調整される。
【００１９】
本発明の液体噴射記録装置は、前記設定部が前記圧力測定手段によって測定された圧力値と前記噴射部における前記液体の圧力値との関係を示すテーブルを有することを特徴としている。
この発明によれば、前記テーブルは前記圧力測定手段によって測定された前記液体の圧力値を前記噴射部における前記液体の圧力値へ変換する。そのため、前記圧力測定手段によって測定された圧力値を基にして前記噴射部における圧力値が推定され、前記圧力調整手段は前記噴射部における前記液体の圧力を調整することができる。
【００２０】
本発明の液体噴射ヘッドユニットは、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射記録装置に用いられる液体噴射ヘッドであって、前記噴射部と、前記液体貯留部と、前記圧力測定手段とを備え、前記噴射部と前記液体貯留部と前記圧力測定手段とが近接して固定支持されていることを特徴としている。
この発明によれば、前記噴射部と前記液体貯留部と前記圧力測定手段とが高密度にユニット化されているため、圧力測定手段を装備することによる占有空間の増加が抑制される。
【００２１】
本発明の液体噴射記録方法は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体噴射記録装置を用いた液体噴射記録方法であって、前記圧力測定手段が示す圧力値を監視して前記液体の圧力を測定する工程と、前記液体の圧力があらかじめ設定された上限圧力と下限圧力との間にあるか否かを判定する工程と、前記液体の圧力が前記上限圧力と前記下限圧力の間にある際には前記圧力調整手段の駆動を停止させ、前記液体の圧力が前記下限圧力よりも低い際には前記圧力調整手段によって前記液体を前記噴射口側へ加圧し、前記液体の圧力が前記上限圧力よりも高い際には前記圧力調整手段によって前記液体を前記液体収容体側へ加圧する工程とを備えることを特徴としている。
【００２２】
この発明によれば、まず、前記圧力測定手段によって前記液体貯留部よりも前記圧力調整手段側の前記液体の圧力が測定される。すると、前記制御部によって、前記液体の圧力が前記上限圧力値と下限圧力値との間にあるかどうかが判断される。ここで、前記圧力が上限圧力値と下限圧力値の間にある際には、前記制御部は前記圧力調整手段が駆動している場合には停止させる。一方、前記液体の圧力が前記下限圧力値よりも低い際には前記圧力調整手段を駆動して前記液体を前記噴射部側へ加圧して前記噴射口に生じる負圧を低減させる。また、前記液体の圧力が前記上限圧力値よりも高い際には前記圧力調整手段を駆動して前記液体を前記液体収容体側へ加圧させる。このようにして前記制御部によって前記圧力調整手段が駆動され、前記噴射口における前記液体の圧力が適切に調整される。
【００２３】
本発明の液体噴射記録方法は、前記上限圧力値と前記下限圧力値は、前記噴射口における液体の圧力値を対象として設定されていることを特徴としている。
この発明によれば、前記噴射口における前記液体の圧力値が上限圧力値と下限圧力値の間になるように制御されるため、前記圧力測定手段が前記液体の圧力を測定する位置によらず、前記液体の圧力が前記噴射口から前記液体が良好に噴射されるように調整される。
【００２４】
本発明の液体噴射記録方法は、前記上限圧力値が＋０．５ｋＰａであり、前記下限圧力値が−２．０ｋＰａであることを特徴としている。
この発明によれば、前記上限圧力が＋０．５ｋＰａ以上の場合は前記液体が前記噴射部の噴射口から洩出するために前記液体を液滴として噴射することが困難になり、一方前記下限圧力が−２．０ｋＰａ以下の場合には前記液体が前記噴射部の噴射口に十分に供給されない。前記液体の圧力が＋０．５ｋＰａ〜−２．０ｋＰａの範囲にあるように制御されることによって、前記噴射部の噴射口の内部には前記液体によるメニスカス面が形成され、前記噴射部によって前記液体が液滴となって前記被記録媒体へ噴射されることが可能である。さらに前記液体の圧力を＋０．５ｋＰａから−２．０ｋＰａの間になるように幅を持たせて制御することで、前記制御部による加圧制御あるいは減圧制御が頻繁に反転して生じる過剰な圧力調整が抑制される。
【００２５】
本発明の液体噴射記録方法は、前記上限圧力値が−０．５ｋＰａであり、前記下限圧力値が−１．０ｋＰａであることを特徴としている。
この発明によれば、前記上限圧力値が負圧であるため、前記噴射口の内部には前記液体によるメニスカス面が形成されて前記液体を液滴として良好に噴射可能である。さらに前記下限圧力値が−１．０ｋＰａであることで前記上限圧力値と前記下限圧力値との差圧が小さく、前記液滴の形状のばらつきが抑えられることで良好な噴射結果に繋がる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る液体噴射記録装置及び液体噴射ヘッドによれば、前記液体貯留部と前記圧力調整手段の間の前記液体管路を流通する前記液体の圧力を測定して前記圧力マップに記録された圧力の範囲になるように圧力調整手段を駆動して圧力調整を行うことで、前記噴射部から被記録媒体へ噴射される前記液体の圧力調整の機能を維持しつつ装置構成を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１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、液体噴射記録装置の構成を説明するための説明図である。また、図２は、液体噴射記録装置における液体の流路を説明するための説明図である。また、図３は液体噴射記録装置における液体の圧力制御を説明するためのフローチャートである。
【００２８】
まず、本実施形態の液体噴射ヘッドが搭載された液体噴射記録装置について説明する。
図１及び図２に示すように、液体噴射記録装置１は、用紙等の被記録媒体Ｐに液体５ａを噴射する液体噴射機構２と、液体噴射機構２に液体５ａを供給する液体供給機構３と、被記録媒体Ｐを液体噴射機構２の下側で図中Ｘ方向に搬送する搬送機構２７と、前記各機構と電気的に接続された制御部１１とを架台４の内部に備える。液体供給機構３は、液体５ａを貯留する液体収容体５と、液体収容体５に一端が接続された可撓性の管状のチューブ６と、チューブ６の中間部に介在された圧力調整手段となるローラーチューブポンプ７とを備える。
【００２９】
ローラーチューブポンプ７は、図示しないモーターと、図２に示すようにモーターの駆動軸に回転中心Ｏが接続された略円柱状のホイール８と、ホイール８の外周部に回転自在に係合されたローラー９と、チューブ６が係合する円弧状の溝が形成されたケース部材１０とを備える。ローラー９はケース部材１０に係合したチューブ６の一部を押圧するようになっている。ローラー９によってチューブ６が押圧されながらホイール８が回転することによってチューブ６の内部の液体５ａがホイール８の回転方向に加圧されて液体収容体５側あるいは逆側へ送液される。本実施形態においてローラーチューブポンプ７は液体５ａの送液と加減圧との両方の動作を行うようになっている。また、モーターは制御部１１へ電気的に接続されている。
【００３０】
さらに、ローラーチューブポンプ７のケース部材１０にはチューブ６の液体噴射機構２側から分岐されて接続された圧力センサ２２が設けられている。圧力センサ２２は制御部１１に電気的に接続されている。
【００３１】
液体噴射機構２は、被記録媒体Ｐの上側に移動可能に配置されたキャリッジ１２と、キャリッジ１２に固定されて被記録媒体Ｐ側へ液体５ａを噴射するための液体噴射ヘッドユニット１３とを備える。キャリッジ１２はキャリッジ１２を被記録媒体Ｐ上で図中Ｙ方向に往復移動させる移動機構１４に保持されている。
【００３２】
また、液体噴射ヘッドユニット１３は、チューブ６に一端が接続されて液体５ａの圧力変動を緩衝する液体貯留部ユニット１５と、液体５ａを微小な液滴にして噴射する複数の噴射口が配置された噴射口面１６を有する噴射部１７と、液体貯留部ユニット１５と噴射部１７とを近接させて固定する第一支持部１８とを備える。チューブ６と液体貯留部ユニット１５と噴射部１７との内部空間は液体５ａが流通する液体管路１９になっている。
【００３３】
液体貯留部ユニット１５は、チューブ６と噴射部１７にそれぞれ接続される連通部２３、２４を有する液体貯留部ケース２５と、液体貯留部ケース２５の中間部に形成された凹部に嵌合して連通部２３、２４に接続された略袋型の液体貯留部２６とを備える。液体貯留ケース２５には凹部が形成されており、該凹部の周縁部となる液体貯留ケースのフレーム部分に、気体の透過を抑制する薄膜状の素材を熱溶着などの方法を用いて接着することによって、液体を貯留する液体貯留室を構成することで、上述の液体貯留部２６が形成されている。また液体貯留部２６内の液体貯留室は、連結部２３を介して、液体管路６に連通している。このような液体貯留ユニット１５を持つことによって、キャリッジの移動に伴う圧力の変動を吸収することができる。
【００３４】
制御部１１は、圧力センサ２２の動作を監視して圧力センサ２２から送信された圧力値Ｐ１を受信して圧力値Ｐ１を基に駆動信号Ｍを発する判定部１１ａと、判定部１１ａが発した駆動信号Ｍを受信してローラーチューブポンプ７を駆動させる駆動部１１ｂと、噴射部１７で良好な噴射を行うための圧力の目標値となる下限値Ｘ１と上限値Ｘ４とが電磁的に記録された定義ファイルＱとを備える。定義ファイルＱは制御部１１において図示しないフラッシュメモリあるいはＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発記憶回路に記憶され、必要に応じて更新可能になっている。
【００３５】
下限値Ｘ１と上限値Ｘ４とは、噴射部１７の噴射口面の内部にかかる圧力値の下限値Ｘ２（本実施形態では−１．０ｋＰａ）と上限値Ｘ３（本実施形態では−０．５ｋＰａ）に対して圧力センサ２２から噴射部１７に至るまでの液体管路１９や液体貯留部２６によって緩衝される緩衝能力を基にあらかじめ定義された値であり、液体管路１９や液体貯留部２６に固有の減衰特性を基に算出した値、あるいは噴射部１７における圧力値と圧力センサ２２の位置における圧力値を実測することによって得られた値である。
【００３６】
また、判定部１１ａは圧力制御の目標値である下限値Ｘ１と上限値Ｘ４を圧力値Ｐ１と対比させることによって圧力値Ｐ１が圧力センサ２２から噴射部１７に至るまでの間の液体管路１９で緩衝され得る範囲にあるか否かの判定をおこなうものである。
【００３７】
また、駆動部１１ｂは判定部１１ａから受信した駆動信号に対応してローラーチューブポンプ７を駆動させるものである。正転Ｍ１及び逆転Ｍ４は液体５ａの圧力変動に対する回復動作に用いられる駆動方法で、正転Ｍ１はホイール８を正転駆動させ、逆転Ｍ４はホイール８を逆転駆動させるものである。
【００３８】
なお、本明細書では、ローラーチューブポンプ７の正転はチューブ６を液体収容体５側から噴射部１７側へしごく方向、逆転はチューブ６を噴射部１７側から液体収容体５側へしごく方向として説明する。
【００３９】
以上に説明する構成の、本実施形態の液体噴射記録装置１の動作について図２及び図３を参照しながら説明する。
【００４０】
まず、操作者は液体噴射記録装置１の運転を開始するための図示しない電源スイッチを操作して電源を入れる。すると液体噴射記録装置１に係る動作の全体を統御する図示しない統御部において図示しないイニシャライズ工程が開始され、液体噴射機構２と、液体供給機構３と、搬送機構２７と、制御部１１等の各機構部が起動される。ここで、制御部１１において、判定部１１ａによって定義ファイルＱが読み込まれ、下限値Ｘ１と上限値Ｘ４とが変数Ｘ１１及び変数Ｘ１４にそれぞれ代入される。
【００４１】
次に、操作者は搬送機構２７に被記録媒体Ｐを供給し、液体噴射ヘッドユニット１３の下方に被記録媒体Ｐを位置させる。引き続いて噴射部１７から被記録媒体Ｐに向かって液体５ａが噴射されるとともに、移動機構１４によってキャリッジ１２が被記録媒体Ｐ上を往復移動され、さらに搬送機構２７によって被記録媒体Ｐが一定の間隔をもってキャリッジ１２の往復方向と直交する方向へ移動される。これにより被記録媒体Ｐの一面に液体５ａが噴射される。この時、ローラーチューブポンプ７は停止されており、ローラー９によってチューブ６は閉じられている。そのため、図２に示すように液体５ａの噴射に伴ってローラーチューブポンプ７から噴射部１７までのチューブ６の内部を流通する液体５ａの圧力が低下する。
【００４２】
圧力センサ２２は前記圧力の低下と液体噴射ヘッドユニット１３やキャリッジ１２が被記録媒体Ｐ上を移動することによる圧力変動とが合成された圧力値Ｐ１を測定して制御部１１へ継続的に送信している。制御部１１は受信した圧力値Ｐ１を判定部１１ａへ送信している。
【００４３】
判定部１１ａでは、圧力値Ｐ１が下限値Ｘ１を下回った際には、圧力値Ｐ１に対応して正転Ｍ１の駆動信号を駆動部１１ｂに送信する（駆動信号送信工程Ｓ５）。すると駆動部１１ｂはローラーチューブポンプ７を正転駆動させる。すると、チューブ６の内部を流通する液体５ａは噴射部１７側へ押圧移動される。この押圧力は噴射部１７と圧力センサ２２とに同様に伝達される。
【００４４】
逆に、圧力値Ｐ１が上限値Ｘ４を上回った際には、圧力値Ｐ１に対応して逆転Ｍ４の駆動信号を駆動部１１ｂに送信する（駆動信号送信工程Ｓ５）。すると駆動部１１ｂはローラーチューブポンプ７を逆転駆動させる。すると、チューブ６の内部を流通する液体５ａは液体収容体側へ押圧移動される。この押圧力は噴射部１７と圧力センサ２２とに同様に伝達される。
【００４５】
圧力センサ２２では継続的に圧力値Ｐ１を測定して制御部１１へ送信しているため、微小に加圧あるいは減圧された圧力値Ｐ１が制御部１１へ送信される。制御部１１では圧力測定工程Ｓ３からフィードバック工程Ｓ７に至る一連の工程を繰り返してフィードバック制御を行い、圧力値Ｐ１が下限値Ｘ１〜上限値Ｘ４の間になった際には停止Ｍ０の駆動信号を駆動部１１ｂに送信する。
【００４６】
駆動部１１ｂにおいて停止Ｍ０の駆動信号を受信すると駆動部１１ｂはローラーチューブポンプ７の駆動を停止させる。このようにして圧力値Ｐ１は下限値Ｘ１〜上限値Ｘ４の間になるように調整される。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の液体噴射記録装置１によれば、液体貯留部２６とローラーチューブポンプ７との間のチューブ６の内部を流通する液体５ａの圧力値Ｐ１を測定してローラーチューブポンプ７を駆動して圧力値Ｐ１が下限値Ｘ１から上限値Ｘ４の範囲になるように調整する。圧力値Ｐ１が下限値Ｘ１から上限値Ｘ４の間にあるとき、液体管路１９と液体貯留部２６とによって圧力が緩衝されるため、噴射部１７において噴射に最適な下限値Ｘ２から上限値Ｘ３までの間の範囲まで緩衝される。これにより前記噴射部から被記録媒体へ噴射される前記液体の圧力調整の機能を維持しつつ装置構成を簡略化することができる。
【００４８】
このような構成を持つことによって、本実施形態の液体噴射装置では、例え流路長が長尺になり、流路における圧力損失が増大したとしても、噴射口面１６における液体５ａの圧力値を測定することができるため、適正な圧力を保持した液体５ａを供給することができる。
【００４９】
さらに、液体貯留ユニット１５を備えているため、キャリッジ１２の移動に伴う液体５ａの圧力変動を低減することが可能である。また上述のとおり、液体貯留部２６とローラーチューブポンプ７との間のチューブ６の内部を流通する液体５ａの圧力を測定し、上限値Ｘ１と下限値Ｘ４とすることで、噴射部１７において噴射に最適な圧力値とすることができる。これによって、流路の長尺化による圧力損失の影響や、キャリッジの移動に伴う圧力変動の影響が残存していたとしても、噴射口面１６における液体５ａにおいて最適な圧力値の液体５ａを供給することができるため、適正な印刷環境を整えることができる。
【００５０】
また、本発明の構成による液体５ａの圧力制御方法は、チューブ６内の液体５ａをローラーチューブポンプ７で加圧あるいは減圧することによってなされる。このため従来のように液体収容体５に気体を導入させて液体５ａの圧力を制御する技術と比較して液体５ａが気体に暴露されることによる液体５ａの劣化が抑制され、良好な液体噴射を図ることができる。
【００５１】
また、本発明では液体５ａを噴射部１７から噴射させるために最適な値は一定の幅を持って設定される（本実施形態では−０．５ｋＰａ〜−１．０ｋＰａの範囲）。最適な圧力として単一の値が設定されている場合には、圧力センサ２２で最適な値が示されてから制御部１１によって圧力値が受信されてローラーチューブポンプ７が停止されるまでの微小なタイムラグの間にローラーチューブポンプ７によって液体５ａが加圧あるいは減圧されて最適な値を逆側に逸脱した際に、これら微小な圧力変動を減じるための頻繁な制御が発生することがある。本発明では最適な値に幅を持たせ、最適な値の近傍における微小な圧力変動時にはローラーチューブポンプ７を停止させる機構を採用しているため、前述したような頻繁な制御は発生しない。
【００５２】
また、本実施形態では定義ファイルＱには下限値Ｘ１及び上限値Ｘ４が電磁的に記録されて書き換え可能となっているため、液体貯留部２６や液体管路１９等を交換したことによって減衰特性が変化した際にも定義ファイルＱを適宜更新することによって噴射部１７における圧力を適切な範囲内に調整することが可能である。
【００５３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の液体噴射記録装置について図４を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第１実施形態と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。図４は、第２実施形態の液体噴射記録装置における液体の流路を説明するための説明図である。
【００５４】
本実施形態では、以下の点で第１実施形態の構成と異なっている。
まず、液体噴射ヘッドユニット３０に搭載された液体貯留部ユニット３１は周知のフィルタ式液体貯留部である。
また、本実施形態では、液体収容体５とローラーチューブポンプ７とは液体噴射記録装置１の図示しない筐体に固定されている。ローラーチューブポンプ７の液体噴射機構２側で前記筐体の一部には、緩衝しうる液体５ａの圧力の範囲が第１実施形態と同様にあらかじめ測定された液体貯留ユニット３３が固定されている。また、液体貯留部ユニット３３は、液体貯留部ケース３４と液体貯留部ケース３４の内部に格納された液体貯留部３６とを備える。
【００５５】
液体貯留部ケース３４には連通部３５、３７が設けられている。連通部３７はチューブ６と液体貯留部３６とのそれぞれが接続されていると共に分岐管路３８が形成されている。分岐管路３８の先端には圧力センサ２２が接続されている。一方、連通部３５はチューブ６ａと液体貯留部３６とのそれぞれに接続されており、液体貯留部３６から噴射部１７まで液体５ａが流通するようになっている。また、液体貯留部ユニット３３から噴射部１７までのチューブ６ａの流路の長さは５０ｍｍから６００ｍｍの範囲内になるように調整されている。
【００５６】
このような構成でも第１実施形態と同様に、液体貯留部ユニット３３とローラーチューブポンプ７との間の液体管路１９の内部を流通する液体５ａの圧力値Ｐ１を圧力センサ２２によって測定してローラーチューブポンプ７を駆動して、噴射部１７の噴射口面の内部にかかる圧力値Ｐ１が下限値Ｘ２から上限値Ｘ３の範囲になるように調整することで、前記噴射部から被記録媒体へ噴射される前記液体の圧力調整の機能を維持しつつ装置構成を簡略化することができる。
また、前記筐体に液体貯留ユニット３３及び圧力センサ２２を備えたことで、キャリッジ１２の重量増加が抑えられ、キャリッジ１２が被記録媒体Ｐ上を操作するのに要するエネルギーの使用量を低減することができる。
【００５７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態の液体噴射記録装置について図５を参照して説明する。図５は、第３実施形態の液体噴射記録装置における液体の流路を説明するための説明図である。
【００５８】
本実施形態では、図５に示すように、連通部２３に分岐管路２０が形成されており、分岐管路２０の先端部には圧力センサ２２が接続されている点で第１実施形態と構成が異なっている。すなわち、本実施形態では圧力測定手段である圧力センサ２２がキャリッジ１２と一体に移動されるようになっている。
【００５９】
また、定義ファイルＱにおいては圧力センサ２２が設けられた連通部２３から噴射部１７に至るまでの液体管路１９や液体貯留部２６によって緩衝される緩衝能力を元に下限値Ｘ１と上限値Ｘ４とが設定されている。
【００６０】
このような構成でも、圧力センサ２２から送信される液体５ａの圧力値Ｐ１は定義ファイルＱに記録された下限値Ｘ１及び上限値Ｘ４と対比されて第１実施形態と同様に制御されるので、噴射部１７の噴射口における液体５ａの圧力は下限値Ｘ２と上限値Ｘ３との間になるように制御される。
【００６１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００６２】
例えば、本発明の実施形態において、制御部１１によって制御される圧力の目標値、すなわち噴射部１７の噴射口面の内部にかかる圧力値は上限値Ｘ３〜下限値Ｘ２を−０．５ｋＰａ〜−１．０ｋＰａとするのが最適であるが、＋０．５ｋＰａ〜−２．０ｋＰａとして目標値を設定しても液体５ａの噴射精度を満足することができる。この場合、目標値の幅を広げることで圧力調整のためのローラーチューブポンプ７の駆動頻度を減らすことができる。
【００６３】
また、本発明の実施形態において、ローラーチューブポンプ７はチューブ６がホイール８の外周に沿って配置されてローラー９によって押圧される構成を採用したが、この構成に限られるものではなく、例えば可撓性の管状部材の中間部がホイールの外周の一部に沿って配置されてローラーによって押圧され、両端部が接続口として開放されている構成のローラーチューブポンプをチューブ６の中間部に介在させることも可能である。
【００６４】
また、本発明の実施形態において、チューブ６の内部の液体５ａを加圧あるいは減圧するためのポンプには二つのローラー９を有するローラーチューブポンプを備える構成を採用したが、これに限らず、ローラー９が二つ以上あるローラーチューブポンプを採用してもよいし、あるいはローラーチューブポンプ以外の他のポンプ機構によってチューブ６の内部の液体５ａを加圧あるいは減圧しても良い。
【００６５】
また、本発明の実施形態において、分岐管路２０が液体貯留部ケース２５の一部に形成されて、圧力センサ２２が分岐管路２０の先端に接続されることで圧力センサ２２が液体貯留部２６の近傍に接続された構成を採用したが、これに限らず、圧力センサ２２が液体貯留部２６とローラーチューブポンプ７との間の液体管路１９の任意の一部に介在されて液体５ａの圧力を測定する適宜の構成を採用することができる。さらに、分岐管路２０の長さは、噴射部１７から圧力センサ２２までの液体５ａの流路の長さが５０ｍｍから６００ｍｍ以内になる長さである適宜の構成を採用しても液体５ａの噴射精度を満足する圧力測定が可能である。
【００６６】
また、本発明の実施形態において、液体を収容するものとして液体収容体５を採用したが、これに限らず、例えば相対的に大量の液体を収容するメインタンクと、メインタンクに管状部材を介して接続されてメインタンクの内部に収容された液体の一部を収容するサブタンクとを備えた液体供給機構を採用することもできる。
【００６７】
また、本発明の実施形態において、定義ファイルＱはフラッシュメモリやＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発記憶回路に記憶されている構成を採用したが、これに限定されるものではなく、定義ファイルＱの情報が不揮発記憶されて読み出し可能な適宜の記録方法を採用することができる。
【００６８】
また、本発明の実施形態では制御部において定義ファイルＱには下限値Ｘ１と上限値Ｘ４とのそれぞれの値が記録されている構成を採用したが、これに限らず、下限値Ｘ２と下限値Ｘ３とのそれぞれと、下限値Ｘ２と上限値Ｘ３とから下限値Ｘ１と上限値Ｘ４を生成するための計算式とが記録され、判定部１１ａは前記計算式によって下限値Ｘ１及び上限値Ｘ４を生成するようになっている構成を採用しても良いし、定義ファイルＱが圧力センサ２２で測定された圧力値Ｐ１と噴射部１７で実際にかかる圧力値との関係が記録されたテーブルである構成を採用しても良い。
【００６９】
また、本発明の第２実施形態において、液体噴射ヘッドユニット３０にはあらかじめ周知の液体貯留部ユニット３１が搭載されている構成を採用したが、この構成において周知の液体貯留部ユニット３１は液体５ａの圧力変動を増大するものではないから本実施形態の構成によって圧力調整を行うことで液体５ａの圧力は適切に調整される。また、これに限らず、液体貯留部ユニット３１を搭載しない液体噴射ヘッドに対して本発明の液体貯留部ユニット３３及び圧力センサ２２を筐体に搭載しても本発明の効果を奏することができる。また、液体貯留ユニット３３をキャリッジ１２に搭載することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の液体噴射記録装置の構成を説明するための説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態の液体噴射記録装置における液体の流路を説明するための説明図である。
【図３】本発明の液体噴射記録装置における液体の圧力制御を説明するためのフローチャートである
【図４】本発明の第２実施形態の液体噴射記録装置における液体の流路を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第３実施形態の液体噴射記録装置における液体の流路を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  液体噴射記録装置
５  液体収容体
５ａ  液体
７  ローラーチューブポンプ（圧力調整手段）
１１  制御部
１２  キャリッジ
１３  液体噴射ヘッドユニット
１７  噴射部
１９  液体管路
２０、３８  分岐管路
２２  圧力センサ（圧力測定手段）
２６、３６  液体貯留部
Ｑ  定義ファイル（設定部）
【図１】
2010052360.tif 000003
【図２】
2010052360.tif 000004
【図３】
2010052360.tif 000005
【図４】
2010052360.tif 000006
【図５】
2010052360.tif 000007