JP2012081731A - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】印字ヘッドは上流側流路、下流側流路と、ノズルに連通する流路とを接続するノズル分岐点を備え、前記ノズル分岐点よりも上流側のインク温度を第1の温度センサ、前記ノズル分岐点よりも下流側のインク温度を第2の温度センサにより検出し、制御手段は前記第1の温度センサによって検出された温度と、第2の温度センサによって検出された温度とに基づいてノズル圧力が所定値を維持するように、第1及び第2の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを制御する。
【選択図】図1
Description
図1は、第1の実施の形態であるインク循環式のインクジェット記録装置を示すものである。
Pn0=P1・r/(1+r)+P2/(1+r)…(1)
Q=(P1−P2)/(R1+R2)となる。
Rs=(R1とR2の並列抵抗)+Rn={1/(1/R1+1/R2)}+Rn
となる。
Pn1=Pn0−qm・Rs…(2)
である。
上流側流路抵抗R1(Pa・s/m3)=d1・u(T1)、
下流側流路抵抗R2(Pa・s/m3)=d2・u(T2)である。
であるので、検出された温度T2とT1が等しくない場合は、流路抵抗比rの値が
u(T2)/u(T1)の比に従って変化する。
図3は、第2の実施の形態であるインクジェット記録装置を示す構成図である。
R11=d11・u(T1)
R12=d12・u(T2)
R22=d22・u(T2)
R21=d21・u(T2)
R1=R11+R12
R2=R22+R21
と考えて良い。
図4は、第3の実施の形態であるインクジェット記録装置を示すものである。
R11=d11・{1/(T3−T1)}・∫T1 T3u(T)dt
R21=d21・{1/(T4−T2)}・∫T2 T4u(T)dt
先の第2の実施の形態と同様に、印字ヘッド3のサイズが小さく、印字ヘッド3の中の温度分布は略一様と考えられ、かつ熱源が主に印字ヘッド3にある場合には、
R12,R22は、以下のように求める。
R22=d22・u(T2)
一方、例えば,粘度が高いインクを使う場合等には、インクタンクを加熱して使うことがあるが、そのような場合には主な熱源が印字ヘッド3に無く、印字ヘッド3内の温度分布が一様でない。
R12=d12・{1/(T1−TN)}・∫TN T1u(T)dT
R22=d22・{1/(TN−T2)}・∫T2 TNu(T)dT
さらに、望ましくは、ノズル部分でアクチュエータが発熱することに起因する推定温度上昇値KNをTNの式に追加して
TN=(T1−T2)/2+T2+KN
としても良い。
R1=R11+R12
R2=R22+R21となる。
Claims (18)
- インクを収容し、そのインクに印字ヘッドのノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」P1(Pa)を生じさせる第1の圧力源と、
この第1の圧力源と前記印字ヘッドとを接続する上流側流路と、
前記印字ヘッドに下流側流路を介して接続され、前記印字ヘッドを通過したインクを収容し、そのインクに、前記ノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」P2(Pa)を生じさせる第2の圧力源と、
この第2の圧力源と前記第1の圧力源とを接続し、循環路を構成する戻し流路と、
第1の温度センサと、
第2の温度センサと、
前記第1及び第2の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させる制御手段とを備え、
前記印字ヘッドは前記上流側流路、下流側流路と前記ノズルに連通する流路とを接続するノズル分岐点を備え、
前記第1の温度センサは前記ノズル分岐点よりも上流側のインク温度を検出可能に配置され、
前記第2の温度センサは前記ノズル分岐点よりも下流側のインク温度を検出可能に配置され、
前記制御手段は前記第1の温度センサによって検出された温度と、第2の温度センサによって検出された温度とに基づいてノズル圧力が所定値を維持するように、前記第1及び第2の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを制御することを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記制御手段は、さらにインクの温度対粘度特性に基づいてノズル圧力が所定値を維持するように制御することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1の温度センサは、前記上流側流路に沿って複数個配設され、
前記制御手段は、前記複数の第1の温度センサによって検出された各温度と、前記第2の温度センサによって検出された温度と、インクの温度対粘度特性とに基づいて、前記ノズル圧力を所定値に維持することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。 - 前記第2の温度センサは、前記下流側流路に沿って複数個配設され、
前記制御手段は、前記複数の第2の温度センサによって検出された各温度と、前記第1の温度センサによって検出された温度と、インクの温度対粘度特性とに基づいて、前記ノズル圧力を所定値に維持することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。 - 前記戻し流路に設けられた第1のポンプと、
この第1のポンプの入口側にインク量調整流路を介して接続されたメインタンクと、
前記インク量調整流路に設けられた第2のポンプと
を具備する請求項1記載のインクジェット記録装置。 - 前記第1のポンプは、前記第1の圧力源のインク液面が所定高さよりも下がるのに基づいて前記第2の圧力源のインクを前記第1の圧力源に戻し、
前記第2のポンプは、前記第2の圧力源のインク液面の高さに基づいて前記メインタンクから前記循環路にインクを補給し、或いは前記循環路から前記メインタンクにインクを戻す請求項5記載のインクジェット記録装置。 - インクを収容し、そのインクに印字ヘッドのノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」P1(Pa)を生じさせる第1の圧力源と、
この第1の圧力源と前記印字ヘッドとを接続する上流側流路と、
前記印字ヘッドに下流側流路を介して接続され、前記印字ヘッドを通過したインクを収容し、そのインクに、前記ノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」P2(Pa)を生じさせる第2の圧力源と、
この第2の圧力源と前記第1の圧力源とを接続し、循環路を構成する戻し流路と、
インクの温度分布に依存して変化する流路抵抗比rを算出する流路抵抗比算出手段と、
前記「単位体積当たりのエネルギー」P1又はP2の少なくとも一方を変化させる制御手段とを具備し、
前記上流側流路の流路抵抗R1(Pa・s/m3)、下流側流路の流路抵抗R2(Pa・s/m3)と、前記流路抵抗比rは、R1:R2=1:rの関係にあって、
前記制御手段は、
Pn=P1・r/(1+r)+P2/(1+r)
で算出されるノズル圧力Pnが所定値を維持するように、前記流路抵抗比rの変化に応じて前記「単位体積当たりのエネルギー」P1又はP2の少なくとも一方を制御するインクジェット記録装置。 - 前記流路抵抗比算出手段は、少なくとも前記印字ヘッドのノズルより上流側のインク温度と、前記印字ヘッドのノズルより下流側のインク温度と、インクの粘度特性とに基づいて、流路抵抗比rを算出する請求項7記載のインクジェット記録装置。
- 前記流路抵抗比算出手段は、前記上流側流路抵抗と下流側流路抵抗のうち少なくとも一方を複数の部分に分割した時、分割した各々の部分に互いに異なる温度を適用して流路抵抗比rを算出することを特徴とする請求項7記載のインクジェット記録装置。
- 前記戻し流路に設けられた第1のポンプと、
この第1のポンプの上流側にインク量調整流路を介して接続されたメインタンクと、
前記インク量調整流路に設けられた第2のポンプと
を具備する請求項7記載のインクジェット記録装置。 - 前記第1のポンプは、前記第1の圧力源のインク液面が所定高さよりも下がるのに基づいて前記第2の圧力源のインクを前記第1の圧力源に戻し、
前記第2のポンプは、前記第2の圧力源のインク液面の高さに基づいて前記メインタンクから前記循環路にインクを補給し、或いは前記循環路から前記メインタンクにインクを戻す請求項7記載のインクジェット記録装置。 - 第1の圧力源に収容したインクに対し、前記第1の圧力源に接続される印字ヘッドのノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」P1(Pa)を生じさせることと、
前記印字ヘッドに接続される第2の圧力源に前記印字ヘッドを通過したインクを収容し、そのインクに、前記ノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」P2(Pa)を生じさせることと、
前記第2の圧力源内のインクを前記第1の圧力源に戻して循環させることと、
前記印字ヘッドのノズルより上流側の第1のインク温度を検出することと、
前記印字ヘッドのノズルより下流側の第2のインク温度を検出することと、
前記第1及び第2のインク温度と、インクの温度対粘度特性とに基づいて前記第1及び第2の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させることと
を具備することを特徴とするインクジェット記録方法。 - 前記第1及び第2のインク温度と、インクの温度対粘度特性とに基づいてノズル圧力が所定値を維持するように前記第1及び第2の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させることを特徴とする請求項12記載のインクジェット記録方法。
- 前記ノズルの上流から前記第1の圧力源に至るまでの間で複数の第1のインク温度を検出することと、
前記複数の第1のインク温度と、前記第2のインク温度と、インクの温度対粘度特性とに基づいて前記ノズル圧力が所定値を維持するように前記第1及び第2の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させることと
を特徴とする請求項12記載のインクジェット記録方法。 - 前記ノズルの下流から前記第2の圧力源に至るまでの間で複数の第2のインク温度を検出することと、
前記複数の第2のインク温度と、前記第1のインク温度と、インクの温度対粘度特性とに基づいて前記ノズル圧力が所定値を維持するように前記第1及び第2の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させること
を具備することを特徴とする請求項12記載のインクジェット記録方法。 - 前記第1の圧力源のインク液面が所定高さよりも下がるのに基づいて前記第2の圧力源のインクを前記第1の圧力源に戻す請求項12記載のインクジェット記録方法。
- 前記第2の圧力源のインク液面の高さに基づいて前記メインタンクからインクを補給し、或いは前記メインタンクに戻す請求項12記載のインクジェット記録方法。
- 第1の圧力源に収容したインクに対し、前記第1の圧力源に接続される印字ヘッドのノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」P1(Pa)を生じさせることと、
前記印字ヘッドに接続される第2の圧力源に前記印字ヘッドを通過したインクを収容し、そのインクに、前記ノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」P2(Pa)を生じさせることと、
前記第2の圧力源内のインクを前記第1の圧力源に戻して循環させることと、
前記印字ヘッドのノズルより上流側の第1のインク温度を検出することと、
前記印字ヘッドのノズルより下流側の第2のインク温度を検出することと、
前記第1及び第2のインク温度に基づいてノズル圧力が所定値を維持するように、前記第1及び第2の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させることと
を具備することを特徴とするインクジェット記録方法。
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