(57)【要約】      （修正有）【課題】脱気されたインクを供給し、固体成分の沈降を防止する、インク循環制御装置及びその方法を提供する。【解決手段】インク循環制御装置１００は、インクジェットプリントヘッド１３０にインクを供給するインク供給部１１０及びインクを回収するインク回収部１２０のインク重量を測定するロードセル１１６，１２６と、重量センサーで測定されたインク供給部及びインク回収部のインク重量に応じてインク供給及び回収モードとインク復帰モードとを決め、決められたモードに応じてインク供給部及びインク回収部の圧力を調節する圧力制御部１１８，１２８と、経路上のバルブ１４２，１４４，１４６を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリントヘッドに供給するインクを貯蔵するインク供給部及び当該インクジェットプリントヘッドから吐出されていないインクを回収して収容するインク回収部のインク重量を測定する重量センサーと、
当該重量センサーで測定された前記インク供給部及び前記インク回収部のインク重量に応じて、インク供給及び回収モードとインク復帰モードとを決める中央処理部と、
当該中央処理部で決められたモードに応じて、前記インク供給部の内部及び前記インク回収部の内部の圧力を調節する圧力制御部と、
当該中央処理部で決められたモードに応じて、前記インク供給部と前記インクジェットプリントヘッドと前記インク回収部とを連結するインク経路上のバルブの開閉を制御するバルブ制御部と
を含む、インク循環制御装置。
【請求項２】
前記圧力制御部は、前記中央処理部で決められたモードが、前記インク供給及び回収モードの場合、前記インク供給部の圧力を前記インク回収部の圧力より高く調節し、前記インク復帰モードの場合、前記インク回収部の圧力を前記インク供給部の圧力より高く調節する、請求項１に記載のインク循環制御装置。
【請求項３】
前記圧力制御部は、前記中央処理部で決められたモードが、前記インク供給及び回収モードの場合、前記インク回収部の圧力を負圧状態にし、前記インク復帰モードの場合、前記インク供給部の圧力を負圧状態にする、請求項２に記載のインク循環制御装置。
【請求項４】
前記圧力制御部は、前記中央処理部で決められたモードが、前記インク供給及び回収モードの場合、前記インク供給部の高さを前記インク回収部の高さより高く調節し、前記インク復帰モードの場合、前記インク回収部の高さを前記インク供給部の高さより高く調節する、請求項２に記載のインク循環制御装置。
【請求項５】
前記バルブ制御部は、前記中央処理部で決められたモードが、前記インク供給及び回収モードの場合、前記インク回収部と前記インク供給部とを連結するインク復帰経路に設けられた第１のバルブを閉め前記インクジェットプリントヘッドと前記インク供給部とを連結するインク供給経路に設けられた第２のバルブ及び前記インクジェットプリントヘッドと前記インク回収部とを連結するインク回収経路に設けられた第３のバルブを開け、前記インク復帰モードの場合、前記第１のバルブを開け前記第２のバルブ及び前記第３のバルブを閉める、請求項１から４の何れか１項に記載のインク循環制御装置。
【請求項６】
前記インクジェットプリントヘッド内のインクの温度を測定する温度センサーと、
当該温度センサーで測定されたインクの温度が、予め設定された温度以下の場合、前記インク供給部内のインクを加熱する温度制御部と
をさらに含む、請求項１から５の何れか１項に記載のインク循環制御装置。
【請求項７】
前記重量センサーは、ロードセルである、請求項１から６の何れか１項に記載のインク循環制御装置。
【請求項８】
前記重量センサーによって測定される前記インク供給部及び前記インク回収部のインク重量が、予め設定された重量以下の場合、インク充填を警報するアラーム部をさらに含む、請求項１から７の何れか１項に記載のインク循環制御装置。
【請求項９】
前記インク供給部及び前記インク回収部のインク流動サイクルを測定するサイクルカウンターをさらに含み、
前記アラーム部は、前記サイクルカウンターで測定される前記インク流動サイクルが、予め設定されたサイクル以下の場合、インク充填を警報する、請求項８に記載のインク循環制御装置。
【請求項１０】
インクジェットプリントヘッドに供給するインクを貯蔵するインク供給部及び当該インクジェットプリントヘッドから吐出されていないインクを回収して収容するインク回収部のインク重量を測定する段階と、
当該測定された前記インク供給部及び前記インク回収部のインク重量に応じて、インク供給及び回収モードとインク復帰モードとを決める段階と、
当該決められたモードに応じて、前記インク供給部の内部及び前記インク回収部の内部の圧力を調節する段階と、
当該決められたモードに応じて、前記インク供給部と前記インクジェットプリントヘッドと前記インク回収部とを連結するインク経路上のバルブの開閉を制御する段階と
を含む、インク循環制御方法。
【請求項１１】
前記圧力を調節する段階は、前記決められたモードが、前記インク供給及び回収モードの場合、前記インク供給部の圧力を前記インク回収部の圧力より高く調節し、前記インク復帰モードの場合、前記インク回収部の圧力を前記インク供給部の圧力より高く調節する、請求項１０に記載のインク循環制御方法。
【請求項１２】
前記圧力を調節する段階は、前記決められたモードが、前記インク供給及び回収モードの場合、前記インク回収部の圧力を負圧状態にし、前記インク復帰モードの場合、前記インク供給部の圧力を負圧状態にする、請求項１１に記載のインク循環制御方法。
【請求項１３】
前記圧力を調節する段階は、前記決められたモードが、前記インク供給及び回収モードの場合、前記インク供給部の高さを前記インク回収部の高さより高く調節し、前記インク復帰モードの場合、前記インク回収部の高さを前記インク供給部の高さより高く調節する、請求項１１に記載のインク循環制御装置。
【請求項１４】
前記バルブを制御する段階は、前記決められたモードが、前記インク供給及び回収モードの場合、前記インク回収部と前記インク供給部とを連結するインク復帰経路に設けられた第１のバルブを閉め前記インクジェットプリントヘッドと前記インク供給部とを連結するインク供給経路に設けられた第２のバルブ及び前記インクジェットプリントヘッドと前記インク回収部とを連結するインク回収経路に設けられた第３のバルブを開け、前記インク復帰モードの場合、前記第１のバルブを開け前記第２のバルブ及び前記第３のバルブを閉める、請求項１０から１３の何れか１項に記載のインク循環制御方法。
【請求項１５】
前記インクジェットプリントヘッド内のインクの温度を測定する段階と、
前記測定されたインクの温度が、予め設定された温度以下の場合、前記インク供給部内のインクを加熱する段階と、
をさらに含む、請求項１０から１４の何れか１項に記載のインク循環制御方法。
【請求項１６】
前記測定された前記インク供給部及び前記インク回収部のインク重量が、予め設定された重量以下の場合、インク充填を警報する段階をさらに含む、請求項１０から１５の何れか１項に記載のインク循環制御方法。
【請求項１７】
前記インク供給部及び前記インク回収部のインク流動サイクルを測定する段階をさらに含み、
前記インク充填を警報する段階は、前記測定されたインク流動サイクルが、予め設定されたサイクル以下の場合、インク充填を警報する、請求項１６に記載のインク循環制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク循環制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンターは、インクジェットプリントヘッドを駆動させることによってインクジェットプリントヘッドからインクを吐出するものであって、インクジェットプリントヘッドの駆動時に発生する圧力変化及び温度変化によって、インクジェットプリントヘッド内に存在するインクに溶存しているマイクロエアが気泡として発生する。その結果、インクの不吐出及びインク吐出の偏差が発生して、インクの吐出後に基板等にむらができる問題点がある。
【０００３】
したがって、インクジェットプリンターは、インクジェットプリントヘッドにインクを供給する供給経路内で空気詰まりが発生する箇所を除去するように構成されたり、当該供給経路内に溶存気体を除去する脱気装置を設けてインク中に溶解されている気体を除去したインク、即ち、脱気インクをインクジェットプリントヘッドに供給するように構成される。これによって、インクジェットヘッドの駆動で発生する気泡の低減及び初期状態時に配管内に残留する気体がインクに溶解されることで発生するインクの不吐出を制御することができる。
【０００４】
しかしながら、このような脱気装置は、上記供給経路となる配管に脱気モジュールの入口と出口とが直列に接続され、脱気モジュール内を真空に維持するための真空ポンプが脱気モジュールに接続されるため、脱気インクが空気に接触されることができ、これによりインクに空気が溶解されて、すぐに空気が飽和された状態に戻されるという問題点がある。
【０００５】
なお、近年、インクジェットプリンターは、産業用に広く用いられており、例えば、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣＢ）上に金、銀等の金属を溶かして製造したインクを噴射して回路パターンを直接形成させたり、産業グラフィックや液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の製造並びに太陽電池などに用いられている。
【０００６】
この際、インク成分に金、銀等の金属のような固体微粒子を分散させているため、インクを循環させないと、固体成分が沈降することから、結局吐出不良を起こすことになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、インクジェットプリントヘッドに十分に脱気されたインクを供給し、インク内の固体成分が沈降することを防止できるように、インク循環を制御する装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置は、インクジェットプリントヘッドに供給するインクを貯蔵するインク供給部と、上記インクジェットプリントヘッドから吐出されていないインクを回収するインク回収部のインク重量を測定する重量センサーと、当該重量センサーで測定された上記インク供給部及び上記インク回収部のインク重量に応じてインク供給及び回収モードとインク復帰モードとを決める中央処理部と、当該中央処理部で決められたモードに応じて上記インク供給部及び上記インク回収部の圧力を調節する圧力制御部と、当該中央処理部で決められたモードに応じて上記インク供給部と上記インクジェットプリントヘッドと上記インク回収部とを連結するインク経路上のバルブを制御するバルブ制御部とを含むことができる。
【０００９】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環装置において、上記圧力制御部は、上記中央処理部で決められたモードが、上記インク供給及び回収モードの場合、上記インク供給部の圧力を上記インク回収部の圧力より高く調節し、上記インク復帰モードの場合、上記インク回収部の圧力を上記インク供給部の圧力より高く調節することができる。
【００１０】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置において、上記圧力制御部は、上記中央処理部で決められたモードが、上記インク供給及び回収モードの場合、上記インク回収部の圧力を負圧状態にし、上記インク復帰モードの場合、上記インク供給部の圧力を負圧状態にすることができる。
【００１１】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置において、上記圧力制御部は、上記中央処理部で決められたモードが、上記インク供給及び回収モードの場合、上記インク供給部の高さを上記インク回収部の高さより高く調節し、上記インク復帰モードの場合、上記インク回収部の高さを上記インク供給部の高さより高く調節することができる。
【００１２】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置において、上記バルブ制御部は、上記中央処理部で決められたモードが、上記インク供給及び回収モードの場合、上記インク回収部と上記インク供給部とを連結するインク復帰経路に設けられた第１のバルブを閉め上記インクジェットプリントヘッドと上記インク供給部とを連結するインク供給経路に設けられた第２のバルブ及び上記インクジェットプリントヘッドと上記インク回収部とを連結するインク回収経路に設けられた第３のバルブを開け、上記インク復帰モードの場合、上記第１のバルブを開け上記第２のバルブ及び上記第３のバルブを閉めることができる。
【００１３】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置は、上記インクジェットプリントヘッド内のインクの温度を測定する温度センサーと、当該温度センサーで測定されたインクの温度が、予め設定された温度以下の場合、上記インク供給部内のインクを加熱する温度制御部とをさらに含むことができる。
【００１４】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置において、上記重量センサーは、ロードセルであっても良い。
【００１５】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置は、上記重量センサーによって測定される上記インク供給部及び上記インク回収部のインク重量が、予め設定された重量以下の場合、インク充填を警報するアラーム部をさらに含むことができる。
【００１６】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置は、上記インク供給部及び上記インク回収部のインク流動サイクルを測定するサイクルカウンターをさらに含み、上記アラーム部は、上記サイクルカウンターで測定される上記インク流動サイクルが、予め設定されたサイクル以下の場合、インク充填を警報することができる。
【００１７】
本発明の他の側面において、本発明の一実施形態に係るインク循環制御方法は、インクジェットプリントヘッドに供給するインクを貯蔵するインク供給部及び当該インクジェットプリントヘッドから吐出されていないインクを回収するインク回収部のインク重量を測定する段階と、上記測定された上記インク供給部及び上記インク回収部のインク重量に応じてインク供給及び回収モードとインク復帰モードとを決める段階と、上記決められたモードに応じて上記インク供給部及び上記インク回収部の圧力を調節する段階と、上記決められたモードに応じて上記インク供給部と上記インクジェットプリントヘッドと上記インク回収部とを連結するインク経路上のバルブを制御する段階とを含むことができる。
【００１８】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御方法において、上記圧力を調節する段階は、上記決められたモードが、上記インク供給及び回収モードの場合、上記インク供給部の圧力を上記インク回収部の圧力より高く調節し、上記インク復帰モードの場合、上記インク回収部の圧力を上記インク供給部の圧力より高く調節することができる。
【００１９】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御方法において、上記圧力を調節する段階は、上記決められたモードが、上記インク供給及び回収モードの場合、上記インク回収部の圧力を負圧状態にし、上記インク復帰モードの場合、上記インク供給部の圧力を負圧状態にすることができる。
【００２０】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御方法において、上記圧力を調節する段階は、上記決められたモードが上記インク供給及び回収モードの場合、上記インク供給部の高さを上記インク回収部の高さより高く調節し、上記インク復帰モードの場合、上記インク回収部の高さを上記インク供給部の高さより高く調節することができる。
【００２１】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御方法において、上記バルブを制御する段階は、上記決められたモードが、上記インク供給及び回収モードの場合、上記インク回収部と上記インク供給部とを連結するインク復帰経路に設けられた第１のバルブを閉め上記インクジェットプリントヘッドと上記インク供給部とを連結するインク供給経路に設けられた第２のバルブ及び上記インクジェットプリントヘッドと上記インク回収部とを連結するインク回収経路に設けられた第３のバルブを開け、上記インク復帰モードの場合、上記第１のバルブを開け上記第２のバルブ及び上記第３のバルブを閉めることができる。
【００２２】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御方法は、上記インクジェットプリントヘッド内のインクの温度を測定する段階と、上記測定されたインクの温度が、予め設定された温度以下の場合、上記インク供給部内のインクを加熱する段階とをさらに含むことができる。
【００２３】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御方法は、上記測定された上記インク供給部及び上記インク回収部のインク重量が、予め設定された重量以下の場合、インク充填を警報する段階をさらに含むことができる。
【００２４】
また、本発明の一実施形態に係るインク循環制御方法は、上記インク供給部及び上記インク回収部のインク流動サイクルを測定する段階をさらに含み、上記インク充填を警報する段階は、上記測定されたインク流動サイクルが、予め設定されたサイクル以下の場合、インク充填を警報することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係るインク循環制御装置及び方法によると、インクジェットプリントヘッドに十分に脱気されたインクを供給し、インク内の固体成分が沈降することを防止するようにするインク循環を効率的に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を利用してインクが循環される第１の実施形態におけるインクジェットプリンタの概略的な構造を示す図面である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を利用してインクを循環させる第２の実施形態におけるインクジェットプリンタの概略的な構造を示す図面である。
【図３】本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を示すブロック図である。
【図４ａ】本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を利用してプリンティング初期にインクを循環させる経路を示す図面である。
【図４ｂ】本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を利用してプリンティング初期にインクを循環させる経路を示す図面である。
【図５ａ】図４ａ及び図４ｂのインク循環によるインク供給部のインク重量を示すグラフである。
【図５ｂ】図４ａ及び図４ｂのインク循環によるインク回収部のインク重量を示すグラフである。
【図６ａ】本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を利用してプリンティング中期にインクを循環させる経路を示す図面である。
【図６ｂ】本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を利用してプリンティング中期にインクを循環させる経路を示す図面である。
【図７ａ】図６ａ及び図６ｂのインク循環によるインク供給部のインク重量を示すグラフである。
【図７ｂ】図６ａ及び図６ｂのインク循環によるインク回収部のインク重量を示すグラフである。
【図８ａ】本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を利用してプリンティング後期にインクを循環させる経路を示す図面である。
【図８ｂ】本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を利用してプリンティング後期にインクを循環させる経路を示す図面である。
【図９ａ】図８ａ及び図８ｂのインク循環によるインク供給部のインク重量を示すグラフである。
【図９ｂ】図８ａ及び図８ｂのインク循環によるインク回収部のインク重量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の具体的な実施形態を詳述する。但し、本発明の思想は、提示される実施形態に制限されることなく、本発明の思想を理解する当業者は、同一思想の範囲内で他の構成要素の追加、変更、削除などを通じて、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施形態を容易に提案することができるが、これもまた本願発明の思想の範囲内に含まれると言えるはずである。
【００２８】
なお、各実施形態の図面に示される同一思想の範囲内の機能が同一な構成要素は、同一な参照符号を付して説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を利用してインクが循環される第１の実施形態におけるインクジェットプリンタの概略的な構造を示し、図２は、第２の実施形態におけるインクジェットプリンタの概略的な構造を示す図面であり、図３は、本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を示すブロック図である。
【００３０】
まず、図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を利用してインクが循環されるインクジェットプリンタの構造に対して詳述する。
【００３１】
図１に示されるインクジェットプリンタ１００は、インク供給部１１０と、インク回収部１２０と、インクジェットプリントヘッド１３０とを含むことができる。
【００３２】
インク供給部１１０は、インク供給路に沿ってインクジェットプリントヘッド１３０にインクを供給するものであって、十分に脱気されたインクが充填されているインク供給パック１１２と、当該インク供給パック１１２のインクを振動させる振動手段１１４と、上記インク供給パック１１２のインク重量を測定する第１のロードセル１１６及び上記インク供給部１１０の圧力を調節する第１の圧力調節部１１０とを含むことができる。
【００３３】
上記インク供給パック１１２は、空気が遮断されるように、多層構造に形成されることができる。
【００３４】
上記振動手段１１４は、インク内の金、銀等の金属のような固体成分が沈降しないように、上記インク供給パック１１２に振動を加えるものであって、圧電体又は超音波素子を利用することができる。
【００３５】
上記第１のロードセル１１６は、上記インク供給パック１１２内のインク重量を測定する装置であって、本実施形態ではロードセルを例に挙げて説明しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、通常インク重量を測定できる装置であれば用いることができることは言うまでもない。
【００３６】
第１の圧力調節部１１８は、インク供給、インク回収及びインク復帰の時、インク回収部１２０との関係においてインク供給部１１０の圧力を調節するものであって、インク吐出の微細な特性によってインク供給部１１０内の圧力を減圧、特に大気圧以下の圧力である負圧状態にする装置であることが好ましい。
【００３７】
また、インク供給部１１０は、インク供給パック１１２内のインクを一定温度に維持するために、ヒーター（図示せず）を備えることができる。
【００３８】
インク回収部１２０は、インクジェットプリントヘッド１３０から吐出されていないインクを回収するものであって、回収されるインクが満たされるインク回収パック１２２と、当該インク回収パック１２２のインク重量を測定する第２のロードセル１２６と、インク回収部１２０内の圧力を調節する第２の圧力調節部１２８とを含むことができる。
【００３９】
上記インク回収パック１２２は、空気が遮断されるように、多層構造に形成されることができる。
【００４０】
上記第２のロードセル１２６は、上記インク回収パック１２２内のインク重量を測定する装置であって、本実施形態ではロードセルを例に挙げて説明しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、通常インク重量を測定できる装置であれば用いることができるということは言うまでもない。
【００４１】
第２の圧力調節部１２８は、インク供給、インク回収及びインク復帰の時、インク供給部１１０との関係においてインク回収部１２０の圧力を調節するものであって、インク吐出の微細特性によってインク回収部１２０内の圧力を減圧、特に大気圧以下の圧力である負圧状態にする装置であることが好ましい。
【００４２】
インクジェットプリントヘッド１３０は、内部にインク流路が形成されており、アクチュエーター（図示せず）の駆動によってインク流路内の圧力又は体積の変化によりノズルへインクを吐出する装置であって、具体的な構成は一般的なインクジェットプリントヘッドと実質的に同一であるため、詳しい説明は省略することにする。
【００４３】
インク供給部１１０から供給されるインクがサブタンク１３４を介してインクジェットプリントヘッド１３０に供給され、インクジェットプリントヘッド１３０でプリンティングが行われ、プリンティングが完了すると、インクジェットプリントヘッド１３０から吐出されていないインクがサブタンク１３４を介してインク回収部１２０へ移送される。
【００４４】
上記インクジェットプリントヘッド１３０は、サブタンク１３４のインク供給経路側に、インクジェットプリントヘッド１３０の内部へ異物が入ってノズルが詰まることを防止するように、フィルター部１３６を含むことができる。当該フィルター部１３６は、インクジェットプリントヘッド１３０のノズル（図示せず）の直径より小さい隙間が形成されたメッシュ（ｍｅｓｈ）状であっても良い。
【００４５】
さらに、上記インクジェットプリントヘッド１３０は、温度センサー１３２を備えることで、インクジェットプリントヘッド１３０を介して吐出されるインクの温度を制御することができる。
【００４６】
さらに、インクジェットプリントヘッド１３０は、サブタンク１３４内の圧力を調節して、インクジェットプリントヘッド１３０内部のインクに存在できる気体を除去する第３の圧力調節部１３８を含むことができる。当該第３の圧力調節部１３８は、サブタンク１３４に連結され、サブタンク１３４内の圧力を減圧、特に大気圧以下の圧力である負圧状態にする装置であることが好ましい。例えば、第３の圧力調節部１３８は、脱気モジュールであっても良い。
【００４７】
インク供給部１１０、インク回収部１２０及びインクジェットプリントヘッド１３０は、配管によって連結されており、当該配管にバルブを設けて当該バルブを開閉することによって、インク供給経路、インク回収経路及びインク復帰経路を形成する。
【００４８】
上記配管は、インク供給経路を形成する第１の配管１５０及び第２の配管１５２と、インク回収経路を形成する第４の配管１５４及び第５の配管１５６と、インク復帰経路の一部を形成する第３の配管１５３とを含むことができる。これらの配管は、空気が遮断されるように、多層構造に形成されることができる。
【００４９】
また、上記バルブは、第１の配管１５０から分岐される第１の分岐点１５１と第５の配管１５６から分岐される第２の分岐点１５５との間に設けられる第１のバルブ１４２と、第２の配管１５２内に設けられる第２のバルブ１４４と、第４の配管１５４内に設けられる第３のバルブ１４６とを含むことができる。
【００５０】
本実施形態におけるインクジェットプリンタ１００は、第１の圧力調節部１１８及び第２の圧力調節部１２８がインク供給部１１０及びインク回収部１２０を減圧して、インク供給部１１０とインク回収部１２０との間に圧力の差を発生させることで、インクを循環させる装置であり、インク循環を制御する構成については、図３の詳細な説明で詳述する。
【００５１】
一方、図２に示される第２の実施形態におけるインクジェットプリンタは、インクの循環時、インク供給部及びインク回収部の圧力の制御を、インク供給部とインク回収部との間の高さの差を利用して行うものであって、以下では、図１に示される第１の実施形態におけるインクジェットプリンタとの相違点を中心に詳述する。
【００５２】
図２に示されるインクジェットプリンタ２００は、インク供給部２１０と、インク回収部２２０と、インクジェットプリントヘッド２３０とを含むことができる。
【００５３】
上記インクジェットプリンタ２００は、インク供給部２１０及びインク回収部２２０内の圧力を調節するために、高さ調節部２６０を備えており、当該高さ調節部２６０が、インク供給部２１０及びインク回収部２２０の高さを調節することによって、インク供給部２１０及びインク回収部２２０内の圧力を調節することができる。
【００５４】
このように、本実施形態におけるインクジェットプリンタ２００は、第１の実施形態におけるインクジェットプリンタのように、インク供給部及びインク回収部内の圧力を減圧する装置を備えるのではなく、インク供給部２１０及びインク回収部２２０の高さを調節する装置を備えることによって、インク供給部２１０及びインク回収部２２０内の圧力を調節することができる。
【００５５】
次に、図３を参照して、インク循環を制御する構成について詳述する。
【００５６】
図３に示されるインク循環制御装置１０は、インク供給部及びインク回収部のインク重量を測定する重量センサー２０と、当該重量センサー２０で測定されたインク重量に応じてインク供給及び回収モードとインク復帰モードとを決める中央処理部５０と、当該中央処理部５０で決められたモードに応じてインク供給部及びインク回収部の圧力を調節する圧力制御部６０と、当該中央処理部５０で決められたモードに応じてインク供給部とインクジェットプリントヘッドとインク回収部とを連結するインク経路上のバルブを制御するバルブ制御部７０とを含むことができる。
【００５７】
重量センサー２０は、インク供給部及びインク回収部のインク重量を測定する装置であって、図１及び図２に示されるインクジェットプリンタにおいてインク供給部のインク重量を測定する第１のロードセルと、インク回収部のインク重量を測定する第２のロードセルとを含むことができる。
【００５８】
中央処理部５０は、上記重量センサー２０で測定されたインク重量に応じてインク供給及び回収モードと、インク復帰モードとを決める。具体的には、第１のロードセルによって測定されるインク供給部のインク重量（Ｗ１）と、第２のロードセルによって測定されるインク回収部のインク重量（Ｗ２）との和（Ｗｔ）が予め設定されたインク流動範囲内でありＷ１が供給最低重量以上であれば、インク供給及び回収モードに設定し、Ｗｔが上記インク流動範囲内でありＷ１が供給最低重量以下であれば、インク回収部からインク供給部へのインク復帰モードに設定することができる。
【００５９】
圧力制御部６０は、中央処理部５０によって設定されたインク循環モードに応じて、インク供給部及びインク回収部の圧力を調節する。
【００６０】
具体的には、上記圧力制御部６０は、インク供給及び回収モードにおいて、インク供給部の圧力（Ｐ１）をインク回収部の圧力（Ｐ２）より高く（Ｐ１＞Ｐ２）してインクジェットプリントヘッドにインクを供給し、インクジェットプリントヘッドから吐出されていないインクを回収することができる。
【００６１】
一方、インク復帰モードにおいては、インク回収部の圧力をインク供給部の圧力より高く（Ｐ１＜Ｐ２）して、インク回収部からインク供給部へインクを復帰させることができる。
【００６２】
また、圧力制御部６０は、インクジェットプリントヘッドをプリンティングする間、サブタンクの圧力を負圧状態にすることによって、インクジェットプリントヘッド内におけるインクに溶けている気体を除去することもできる。
【００６３】
図１に示される第１の実施形態におけるインクジェットプリンタにおいて、上記圧力制御部は、第１の圧力調節部１１８と、第２の圧力調節部１２８と、第３の圧力調節部１３８とから構成されることができる。
【００６４】
一方、図２に示される第２の実施形態におけるインクジェットプリンタにおいて、上記圧力制御部は、インク供給部及びインク回収部の高さを調節する高さ調節部２６０と脱気モジュール２３８とから構成されることができる。
【００６５】
バルブ制御部７０は、インク供給及び回収モードにおいて、インク復帰経路上に設けられた第１のバルブを閉めインク供給経路上に設けられた第２のバルブ及びインク回収経路上に設けられた第３のバルブを開け、インク復帰モードにおいて、上記第１のバルブを開け上記第２のバルブ及び第３のバルブを閉めることができる。
【００６６】
以下、中央処理部５０によって設定されたインク循環モードによる圧力制御部６０及びバルブ制御部７０の動作を詳述する。
【００６７】
インク供給及び循環モードの場合、圧力制御部６０は、インク回収部内の圧力を減圧して負圧状態にするかインク供給部の高さをインク回収部の高さより高くすることでインク供給部の圧力（Ｐ１）をインク回収部の圧力（Ｐ２）より高くし、バルブ制御部７０は、第１のバルブを閉め第２のバルブ及び第３のバルブを開けることでインク供給部内のインクがインク供給経路（第１の配管→第２の配管）に沿ってインクジェットプリントヘッドに供給されるようにし、また、インクジェットプリントヘッドから吐出されていないインクは、インク回収経路（第４の配管→第５の配管）に沿ってインク回収部へ回収されるようにする。
【００６８】
インク復帰モードの場合、圧力制御部６０は、インク供給部内の圧力を減圧して負圧状態にするかインク回収部の高さをインク供給部より高くすることでインク回収部の圧力（Ｐ２）をインク供給部の圧力（Ｐ１）より高くし、バルブ制御部７０は、第１のバルブを開け第２のバルブ及び第３のバルブを閉めることでインク回収部内のインクがインク復帰経路（第５の配管→第３の配管→第１の配管）に沿ってインク供給部へ復帰されるようにする。
【００６９】
本実施形態において、インク循環制御装置１０は、インクジェットプリントヘッド内のインクの温度を測定する温度センサー４０と、当該温度センサー４０で測定されたインクの温度が予め設定された温度以下の場合にインク供給部内のインクを加熱する温度制御部８０とを含むことができる。
【００７０】
即ち、温度センサー４０は、インクジェットプリントヘッド内のインクの温度を実時間で測定して中央処理部５０に伝送し、中央処理部５０は、上記測定されたインクの温度が、予め設定された温度以下の場合、温度制御部８０にインク供給部を加熱することを命令することができる。
【００７１】
上記温度センサー４０は、図１及び図２に示される第１及び第２の実施形態におけるインクジェットプリンタにおける温度センサー１３２、２３２であっても良く、温度制御部８０は、ヒーターであっても良い。
【００７２】
さらに、インク循環制御装置１０は、上記重量センサー２０によって測定されるインク供給部及びインク回収部のインク重量が、予め設定された重量以下の場合、インク充填を警報するアラーム部９０を含むことができる。
【００７３】
具体的には、重量センサー２０でインク供給部のインク重量（Ｗ１）とインク回収部のインク重量（Ｗ２）とが測定されると、中央処理部５０でＷ１とＷ２との和（Ｗｔ）が、予め設定されたインク流動最低重量以下であるかを判断し、Ｗｔがインク流動最低重量以下であれば、アラーム部９０にインク充填を警報することを命令し、アラーム部９０は、使用者にインク充填を警報する。この際、中央処理部５０は、プリンティングを終了する命令をすることができる。
【００７４】
上記アラーム部９０は、使用者がインク充填を容易に認識できるように、様々な形で警報することができ、例えば、インクジェットプリンタの制御窓にインク充填を警報したり、インクジェットプリンタの状態表示灯の色を変えたり、警報音を鳴らしたりすることができる。
【００７５】
本実施形態では、重量センサー２０によって測定されるインク重量に応じてインク充填を警報する構成を説明しているが、本発明に係るインク循環制御装置１０は、インク循環サイクルを測定するサイクルカウンター３０を含むことができ、サイクルカウンター３０によって測定されるサイクルが所定時間内であれば、インク充填を警報するように構成されることができる。
【００７６】
以下では、図４から図９を参照して、本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を利用してインクが循環される第２の実施形態におけるインクジェットプリンタのインク循環制御方法を詳述する。
【００７７】
図４ａ及び図４ｂは、本発明の一実施形態に係るインク循環制御装置を利用して、プリンティング初期にインクを循環させる経路を示す図面であり、図５ａ及び図５ｂは、それに応じるインク供給部及びインク回収部のインク重量を示すグラフであり、図６ａ及び図６ｂは、プリンティング中期にインクを循環させる経路を示す図面であり、図７ａ及び図７ｂは、それに応じるインク供給部及びインク回収部のインク重量を示すグラフであり、図８ａ及び図８ｂは、プリンティング後期にインクを循環させる経路を示す図面であり、図９ａ及び図９ｂは、それに応じるインク供給部及びインク回収部のインク重量を示すグラフである。
【００７８】
図４及び図５を参照すると、プリンティング初期には、インク供給部２１０のインク供給パック２１２内は、インクが一杯に充填されており、インク回収部２２０のインク回収パック２２２は、空いている状態である。
【００７９】
本実施形態では、インク供給部２１０のインク重量（Ｗ１）とインク回収部２２０のインク重量（Ｗ２）との和（Ｗｔ）が５０〜５００ｇの場合、インク流動範囲内とすることとする。即ち、インク流動最低重量を５０ｇに設定することとする。これは、説明の便宜のためであり、要求される条件及び設計仕様に応じて変わることができることは言うまでもない。
【００８０】
プリンティング初期には、Ｗｔがインク流動範囲内であるため、中央処理部５０は、インク供給及び回収モードに設定する。
【００８１】
図４ａに示されるように、インク供給及び回収モードにおいて、高さ調節部２６０は、インク供給部２１０の高さをインク回収部２２０の高さより高く調節して、インク供給部２１０の圧力（Ｐ１）をインク回収部２２０の圧力（Ｐ２）より高くする。例えば、インク供給部２１０を上昇させインク回収部２２０を下降させることができる。
【００８２】
なお、バルブ制御部７０は、第１のバルブ２４２を閉め、第２のバルブ２４４及び第３のバルブ２４６を開ける。
【００８３】
これによって、インク供給部２１０のインク供給パック２１２内のインクは、インク供給経路（Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３）に沿ってインクジェットプリントヘッド２３０に供給され、インクジェットプリントヘッド２３０から吐出されていないインクは、インク回収経路（Ｃ４→Ｃ５→Ｃ６）に沿ってインク回収部２２０内のインク回収パック２２２内へ回収される。
【００８４】
この際、インク回収パック２２２内へ回収されるインクは、プリンティング初期に、インク供給パック２１２内のインクより重量が減少されていることはいうまでもない。例えば、プリンティング初期には、１サイクル当たりインクジェットプリントヘッド２３０から吐出されるインクの量が約５０ｇであれば、インク回収パック２２２内に回収されるインクの量は、４５０ｇ程度になるであろう。
【００８５】
インク供給部２１０のインク重量（Ｗ１）が最低重量、例えば、約３０ｇ以下であれば、中央処理部５０は、インク復帰モードに転換する。
【００８６】
図４ｂに示されるように、インク復帰モードにおいて、高さ調節部２６０は、インク回収部２２０の高さをインク供給部２１０の高さより高く調節することで、インク回収部２２０の圧力（Ｐ２）をインク供給部２１０の圧力（Ｐ１）より高くする。例えば、インク回収部２２０を上昇させインク供給部２１０を下降させることができる。
【００８７】
なお、バルブ制御部７０は、第１のバルブ２４２を開け、第２のバルブ２４４及び第３のバルブ２４６を閉める。
【００８８】
これによって、インク回収部２２０のインク回収パック２２２内のインクは、インク復帰経路（Ｄ１→Ｄ２→Ｄ３→Ｄ４→Ｄ５→Ｄ６）に沿ってインク供給部２１０内のインク供給パック２１２内へ復帰される。
【００８９】
このように、インク復帰が進行されるにつれて、インク回収部２２０のインク重量（Ｗ２）が最低重量、例えば、約３０ｇ以下となれば、中央処理部５０は、インク供給及び回収モードに転換する。
【００９０】
図５ａは、インク供給部２１０のインク重量を示し、図５ｂは、インク回収部２２０のインク重量を示すものである。図５ａにおいて、下降部はインク供給モード、上昇部はインク復帰モードであり、図５ｂにおいて、上昇部はインク回収モード、下降部はインク復帰モードである。
【００９１】
プリンティング初期には、インク供給及び回収モードとインク復帰モードとを行う１サイクルＴ１が、３００秒程度であることが分かる。
【００９２】
プリンティング中期には、図６ａに示されるように、インク供給部２１０のインク供給パック２１２内は、インクが半分程度充填されており、インク回収部２２０のインク回収パック２２２は、最低重量以下である。
【００９３】
この際、Ｗｔが、約３００ｇ程度とインク流動範囲内であるため、インク供給及び回収モードに転換され、圧力調節部２６０によってインク供給部２１０の高さがインク回収部２２０の高さより高く調節され、バルブ制御部７０によって第１のバルブ２４２が閉められ第２のバルブ２４４及び第３のバルブ２４６が開けられるにつれて、インクは、インク供給経路（Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３）に沿ってインクジェットプリントヘッド２３０に供給され、インクジェットプリントヘッド２３０から吐出されていないインクは、インク回収経路（Ｃ４→Ｃ５→Ｃ６）に沿ってインク回収部２２０内のインク回収パック２２２内へ回収される。
【００９４】
なお、Ｗ１が最低重量、例えば、３０ｇ以下であれば、中央処理部５０は、インク復帰モードに転換し、図６ｂに示されるように、圧力調節部２６０によってインク回収部２２０の高さがインク供給部２１０の高さより高く調節され、バルブ制御部７０によって第１のバルブ２４２が開けられ第２のバルブ２４４及び第３のバルブ２４６が閉められるにつれて、インクは、インク復帰経路（Ｄ１→Ｄ２→Ｄ３→Ｄ４→Ｄ５→Ｄ６）に沿ってインク供給部２１０内のインク供給パック２１２内へ復帰される。
【００９５】
図７ａは、インク供給部２１０のインク重量を示し、図７ｂは、インク回収部２２０のインク重量を示すものである。図７ａにおいて、下降部はインク供給モード、上昇部はインク復帰モードであり、図７ｂにおいて、上昇部はインク回収モード、下降部はインク復帰モードである。
【００９６】
プリンティング中期には、インク供給及び回収モードとインク復帰モードとを行う１サイクルＴ１が、約１２０秒程度であることが分かる。
【００９７】
プリンティング後期には、図８ａに示されるように、インク供給部２１０のインク供給パック２１２内は、インクが下位レベルに充填されており、インク回収部２２０のインク回収パック２２２は、最低重量以下である。
【００９８】
この際、Ｗｔが、約１５０ｇ程度とインク流動範囲内であるため、インク供給及び回収モードに転換され、圧力調節部２６０によってインク供給部２１０の高さがインク回収部２２０の高さより高く調節され、バルブ制御部７０によって第１のバルブ２４２が閉められ第２のバルブ２４４及び第３のバルブ２４６が開けられるにつれて、インクは、インク供給経路（Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３）に沿ってインクジェットプリントヘッド２３０に供給され、インクジェットプリントヘッド２３０から吐出されていないインクは、インク回収経路（Ｃ４→Ｃ５→Ｃ６）に沿ってインク回収部２２０内のインク回収パック２２２内へ回収される。
【００９９】
なお、Ｗ１が最低重量、例えば、３０ｇ以下であれば、中央処理部５０は、インク復帰モードに転換し、図８ｂに示されるように、圧力調節部２６０によってインク回収部２２０の高さがインク供給部２１０の高さより高く調節されバルブ制御部７０によって第１のバルブ２４２が開けられ第２のバルブ２４４及び第３のバルブ２４６が閉められるにつれて、インクは、インク復帰経路（Ｄ１→Ｄ２→Ｄ３→Ｄ４→Ｄ５→Ｄ６）に沿ってインク供給部２１０内のインク供給パック２１２内へ復帰される。
【０１００】
図９ａは、インク供給部２１０のインク重量を示し、図９ｂは、インク回収部２２０のインク重量を示すものである。図９ａにおいて、下降部はインク供給モード、上昇部はインク復帰モードであり、図９ｂにおいて、上昇部はインク回収モード、下降部はインク復帰モードである。
【０１０１】
プリンティング後期には、インク供給及び回収モードとインク復帰モードとを行う１サイクルＴ１が、約６０秒程度であることが分かる。
【０１０２】
このように、インク供給、インク回収及びインク復帰が１サイクルをなし、プリンティングされ続けるにつれて、インク供給部２１０及びインク回収部２２０のインク重量は徐々に減少するようになり、Ｗｔがインク流動最低重量、例えば、５０ｇ以下であれば、中央処理部５０は、アラーム部９０にインク充填を警報することを命令することができる。この際、中央処理部５０は、プリンティングを終了させることができる。
【０１０３】
なお、インク充填は、サイクルカウンター３０によって測定されるインク循環サイクルが所定時間以下の場合、例えば、約３０秒以内であれば、アラーム部９０によって警報されることもできる。
【０１０４】
上述したように、本実施形態に係るインク循環制御装置は、インクジェットプリンタにおけるインク循環時、インクが空気と接触する経路が遮断されるため、高脱気度が維持されたインクがインクジェットプリントヘッドに供給されることができる。
【０１０５】
さらに、インクジェットプリントヘッド内のインク内の気体を除去する脱気モジュールが、インク循環経路上に設けられておらず、サブタンクと連結されていることから、インクジェットプリントヘッド内のインクが空気と接触する可能性が遮断され、高脱気度の維持においてさらに効果的である。
【０１０６】
以上、本発明の好ましい実施形態を詳述したが、これらは例示的なものに過ぎず、当該分野における通常の知識を有する者であれば、これらから各種の変更及び均等な他の実施形態を想到し得るということは明らかである。したがって、本発明の技術的保護の範囲は、添付された特許請求の範囲によって決められるべきである。
【符号の説明】
【０１０７】
１０  インク循環制御装置
２０  重量センサー
３０  サイクルカウンター
４０  温度センサー
５０  中央処理部
６０  圧力制御部
７０  バルブ制御部
８０  温度制御部
９０  アラーム部
【図１】
2012086210.tif 000003
【図２】
2012086210.tif 000004
【図３】
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【図４ａ】
2012086210.tif 000006
【図４ｂ】
2012086210.tif 000007
【図５ａ】
2012086210.tif 000008
【図５ｂ】
2012086210.tif 000009
【図６ａ】
2012086210.tif 000010
【図６ｂ】
2012086210.tif 000011
【図７ａ】
2012086210.tif 000012
【図７ｂ】
2012086210.tif 000013
【図８ａ】
2012086210.tif 000014
【図８ｂ】
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【図９ａ】
2012086210.tif 000016
【図９ｂ】
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