JP2015080902A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
安定した文字を印字することが出来るインクジェット記録装置を提供することにある。
【解決手段】
印字対象物に印字をするためのインクが収容される主インクタンクと、前記主インクタンクに接続され、インクが吐出されるノズルと、前記ノズルから吐出されて印字に使用されるインクが帯電される帯電電極と、前記帯電電極で帯電されたインクが偏向される偏向電極と、印字に使用されないインクが回収されるガターと、を備えたインクジェット記録装置であって、前記インクタンクには複数個の液面検知センサを備え、前記複数の液面レベルセンサが取付けられ、前記複数の液面レベルセンサの各センサ間の前記インクタンク深さ方向の間隔を調整する調整部材を有することを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

本技術分野の背景技術として、特許第４６９９８３８号がある。この公報には、「主インクタンク内に溜まるインク液量を検知する液量検知手段を有し、液量検知手段は上、中、下を含む複数の液面レベルが検知でき、かつ検知する液面レベルが環境温度に応じて選択されることを特徴とする」とある。

特許第４６９９８３８号

特許文献１によると、主インクタンク内にインク粘度を制御するための複数個の液面検知センサを各々液面検知高さが異なるように配置し、この複数個のインク液面検知センサはインク温度または周囲温度に対応したインク液面検知センサが選ばれるようになっていて、インク粘度をほぼ一定に制御することにより、安定した文字を印字することが出来、また、使用環境温度を広範囲にすることが出来る効果がある。

しかし、インク自身のもつ温度と粘度の関係はインクの種類によって異なるため、インク粘度を制御するための複数個の液面検知センサを各々液面検知高さが異なるように配置した主インクタンクの複数個の液面検知センサの各々の液面検知高さは、インクの種類ごとに変更する必要がある。

本発明の目的は、安定した文字を印字することが出来るインクジェット記録装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、印字対象物に印字をするためのインクが収容されるインクタンクと、前記インクタンクに接続され、インクが吐出されるノズルと、前記ノズルから吐出されて印字に使用されるインクが帯電される帯電電極と、前記帯電電極で帯電されたインクが偏向される偏向電極と、印字に使用されないインクが回収されるガターと、を備えたインクジェット記録装置であって、前記インクタンクには複数個の液面検知センサを備え、前記複数の液面レベルセンサが取付けられ、前記複数の液面レベルセンサの各センサ間の前記インクタンク深さ方向の間隔を調整する調整部材を有することを特徴とする。

本発明によれば、安定した文字を印字することが出来るインクジェット記録装置を提供することができる。

インクジェット記録装置の本体および印字ヘッド外観を示す斜視図である。 インクジェット記録装置の主インクタンクにおける液面検知センサの配置を示す図である。 インクジェット記録装置の主インクタンクにおける液面検知センサの原理を示す図である。 第一の実施例における主インクタンク内の液面検知センサ配置図である。 第一の実施例における主インクタンク内の液面検知センサ配置図の別形態である。 第二の実施例における主インクタンク内の液面検知センサ配置図である。

以下において、本実施例につき図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

図１から図３を用いて、本実施例に懸かるインクジェット記録装置のインクタンクにおける液面検知センサの基本構成と原理についてを説明する。図１はインクジェット記録装置の本体および印字ヘッド外観を示す斜視図であり、図２はインクジェット記録装置の主インクタンクにおける液面検知センサの配置を示す図であり、図３はインクジェット記録装置の使用状態を示す斜視図である。

本実施例の構成について説明する。主インクタンク１内にインク２ａが充填されており、インク２ａと供給弁３、供給ポンプ４、メインフィルタ５、調圧弁６、噴出弁７、ノズル８は、それｚそれインク供給管９で接続されている。

またインク粒子１０を回収するためのガター１１と回収ポンプ１２、メインインクタンク１は、インク回収管１３で接続されている。

サブインク容器１４内にインク２ｂが充填されており、インク２ｂと補給弁１５、供給弁３、供給ポンプ４は、インク補給管１６で接続されている。

文字や画像の形成に使われたインクの補充は、サブインク容器１４、インク補給管１６、補給弁１５、供給ポンプ４、メインフィルタ５、調圧弁６、噴出弁７、ノズル８、ガター１１、インク回収管１３、回収ポンプ１２を介してメインインクタンク１内に行われる。このインクの補充を行う系統をインク補充手段という。

補力液タンク１７内に補力液１８が充填されており、補力液１８と補力液ポンプ１９、補力弁２０、補力液タンク１７は、それぞれ補力液補給管２１で接続されている、また主インクタンク１は、排気管２２と接続されている。

揮散した補力液（溶剤液を含む）の補充は、補力液タンク１７、補力液ポンプ１９、補力弁２０、補力液供給管２１を介して主インクタンク１内に行われる。この補力液の補充を行う系統を補力液補充手段という。

主インクタンク１のインク、および補力液の補充は、文字や画像の形成に費やされたインク粒子の総数と同量のインクと、揮散した量に見合う補力液とで賄われる。

主インクタンク１内には、低温時レベルセンサ２２、中温時レベルセンサ２３、高温時レベルセンサ２４がそれぞれ異なった高さに配置されて、導電線で制御基板（図示せず）に接続されている。この高、中、低のレベルセンサのいずれか、あるいは全てを液量検知部という。

次に、動作について説明する。主インクタンク1内のインク２ａ液面が液量検知部の中温時レベルセンサ２３の位置まで充填されたインク２ａは、噴出弁７を開くことにより、供給ポンプ４によりインク供給管９を通りメインフィルタ５で不純物が除去され、調圧弁６により任意の圧力に調圧され、ノズル８に供給される。

この供給されたインクは、ノズル８内の振動子（図示せず）の振動により液柱に腹と節を作り、ノズル８の先端より噴出し、インクの表面張力によりインク粒子１０が生成される。

このインク粒子１０は、帯電電極（図示せず）により文字情報に合った電荷力が帯電されて、偏向電極（図示せず）により偏向し、被印字物（図示せず）に印字する。また印字に使用されないインク粒子１０は、ガター１１に入り、回収ポンプ１２により主インクタンク１に回収される。

温度検知機（温度）（図示せず）により、インク温度または周囲温度が検知される。インク温度または周囲温度を含めて環境温度という。

中温度範囲２５の最下点２８よりも低い低温度範囲２６の場合は、液量検知部の低温時レベルセンサ２２が選択される。

そして、補力液ボトル１７内の補力液１８を補力ポンプ１９で補力弁２０を開いて主インクタンク１内の低温時レベルセンサ２２の位置までインク液面が到達するまで補給する。到達後は低温時レベルセンサ２２でインク液面が一定になるようにコントロールする。

また、インク温度または周囲温度が中温度範囲２５の最上点２９よりも高い高温度範囲27の場合は、液量検知部の高温時レベルセンサ２４が選択される。

そして、ガター１１からインクの混じったエアーを回収ポンプ１２で主インクタンク１に送り込むことにより、インクに含まれる補力液を揮散させて主インクタンク1内の高温時レベルセンサ２４の位置までインク液面が到達するまで補力液１８の補給はしない。

到達後は高温時レベルセンサ２４でインク液面が一定になるようにコントロールする。コントロール方法は従来と同様に、印字に使用したインクと同量のインクをサブインク容器１４内のインク２ｂを主インクタンク1内に補給し、揮散した補力液分は、補力液タンク１７内の補力液１８を主インクタンク１内に補給する。

主インクタンク１のインク、および補力液の補充は、文字や画像の形成に費やされたインク粒子の総数と同量のインクが主インクタンク１に入れられ、注入している補力液が前記液量検知部の液面レベルに達したところで注入終了にする。

安定した文字を印字する為には、インク温度の変化に対してインクの噴出速度の変化を小さくすることである。

なぜなら、安定した文字を印字するためには好適なインク粒子の作成であり、この粒子の作成には粒子化定数が影響する。この粒子化定数はインクの噴出速度の関数にある。インクの噴出速度はインクの粘度が低いと小さく粘度が高いと大きくなる。

インク温度の変化に対してもインクエンドをほぼ一定になるように制御することは、インク噴出速度もほぼ一定になり、使用温度も広範囲で安定した文字を印字することが可能のである。

次に、本実施例においてインクの種類により主インクタンクの複数個の液面検知センサの各々の液面検知高さを簡便に変更することができる手段を有したインクジェット記録装置の構成を図面を参照して説明する。

図４は本発明の第一の実施例の説明図である。図４は図２の液面レベルセンサのフタ部分に姿勢変更治具３０を取り付けた主インクタンクである。姿勢変更冶具３０は三角柱の１つの面に３本のレベルセンサが面に対して垂直に等間隔に取り付けられた構造をしている。姿勢変更治具３０は、低温時レベルセンサ２２、中温時レベルセンサ２３、高温時レベルセンサ２４のそれぞれが取り付けられて固定可能になっており、また、センサの取付面はインクタンクの底面方向に向かって傾斜した構造を有している。

図４の場合、姿勢変更治具が、低温時レベルセンサ２２から高温時レベルセンサ２４の方向に向かって傾斜がつくように取り付けられている。この場合、各液面レベルセンサの距離は図２に対して広がる為、温度変化によるレベルセンサ切替時の初期レベル距離が広がり、インク濃度を調整する体積が増加することになる。この制御を温度変化に対して粘度変化の小さいインクに対して用いると、図２に対しよりインクの粘度を高めることが出来るので、インクの粘度調整の精度を高めることができる。

図５に示す例は、姿勢変更治具３０を図４とは反対向きに取り付けたものであり、この場合、各液面レベルセンサの距離は図２に対して狭まる為、温度変化によるレベルセンサ切替時の初期レベル距離が狭まり、インク濃度を調整する体積が減少することになる。この制御を温度変化に対して粘度変化の大きいインクに対して用いることで、インクの粘度調整の精度を高めることができる。よって、本実施例に記載の本発明によれば、安定した文字を印字することが出来るインクジェット記録装置を提供することができる。

図６は本発明の第二の実施例の説明図である。図６は図２の液面レベルセンサのセンサ長を調節することのできるレベルセンサ長調整ねじ３１が接続されており、このレベルセンサ長調整ねじ３１を調整することでレベルセンサ間の距離を調整することができ、それによりインクの粘度調整の精度を高めることができる。これにより、安定した文字を印字することが出来るインクジェット記録装置を提供することができる。

１…主インクタンク、２ａ、２ｂ…インク、３…供給弁、４…供給ポンプ、５…メインフィルタ、６…調圧弁、７…噴出弁、８…ノズル、９…インク供給管、１０…インク粒子、１１…ガター、１２…回収ポンプ、１３…インク回収管、１４…サブインク容器、１５…補給弁、１６…インク補給管、１７…補力液タンク、１８…補力液、１９…補力ポンプ、２０…補力弁、２１…補力液補給管、２２…低温時レベルセンサ、２３…中温時レベルセンサ、２４…高温時レベルセンサ、２５…中温度範囲、２６…低温度範囲、２７…高温度範囲、２８…最下点、２９…最上点、３０…姿勢変更治具、３１…レベルセンサ長調整ねじ

Claims (4)

1. 印字対象物に印字をするためのインクが収容される主インクタンクと、
   前記主インクタンクに接続され、インクが吐出されるノズルと、
   前記ノズルから吐出されて印字に使用されるインクが帯電される帯電電極と、
   前記帯電電極で帯電されたインクが偏向される偏向電極と、
   印字に使用されないインクが回収されるガターと、
   を備えたインクジェット記録装置であって、
   前記インクタンクには複数個の液面検知センサを備え、
   前記複数の液面レベルセンサが取付けられ、前記複数の液面レベルセンサの各センサ間の前記インクタンク深さ方向の間隔を調整する調整部材を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１記載のインクジェット記録装置であって、
   前記調整部材は、前記複数の液面レベルセンサを取り付ける接続面を有し、前記接続面は前記インクタンクの深さ方向に傾斜していることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項２に記載のインクジェット記録装置であって、
   前記調整部の前記インクタンクへの取付姿勢を変更して、前記液面検知センサの各々の液面検知高さを変更することを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項１に記載のインクジェット記録装置であって、
   前記調整部は、液面レベルセンサの前記インクタンクの深さ方向の長さを調整する調整ネジであることを特徴とするインクジェット記録装置。

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