JP7102822B2 - インクジェット画像形成装置 - Google Patents
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Description
これを防止するために、インクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給経路上に脱気ユニットを設けてインクの脱気を行うものが提案されている(例えば特許文献1~4)。
特許文献1~4では、脱気ユニットからリークしたインクの検出や真空ポンプに対するインクの流入を防止する技術については開示されているが、恒常的に脱気ユニットからモノマーやゲルなどが流入して生じる弊害については課題として提起されておらず、この弊害に対する解決策は示されていない。
インク流路と、
前記インク流路の途中に設けられ、一方の面が前記インク流路内のインクと接触する気体透過性の脱気膜を有する脱気ユニットと、
前記脱気ユニットを真空にする真空吸引部と、
前記真空吸引部と前記脱気ユニットを結ぶ真空経路を有し、
前記真空経路は、前記脱気ユニット内で前記脱気膜のインクと接触する面側とは反対の面側で真空にするように配置され、
前記真空経路の途中で、前記脱気膜および前記真空経路に流入した流入物を貯留する貯留スペースを有し、
前記貯留スペースは、熱源による昇温保持が可能とされており、
前記真空経路は、前記脱気ユニットの上流側が、前記脱気ユニットの下流側よりも流路断面積が大きい。
前記インク流路の途中に設けられ、一方の面が前記インク流路内のインクと接触する気体透過性の脱気膜を有する脱気ユニットと、
前記脱気ユニットを真空にする真空吸引部と、
前記真空吸引部と前記脱気ユニットを結ぶ真空経路を有し、
前記真空経路は、前記脱気ユニット内で前記脱気膜のインクと接触する面側とは反対の面側で真空にするように配置され、
前記真空経路の途中で、前記脱気膜および前記真空経路に流入した流入物を貯留する貯留スペースを有し、
前記貯留スペースは、熱源による昇温保持が可能とされており、
前記貯留スペース内の圧力を解放する圧力開放弁を有し、前記圧力開放弁が開放されると、前記貯留スペース内に貯められた流入物が排出可能となっており、
前記流入物が排出される排出口を有し、前記排出口から排出された前記流入物を清掃する清掃部を有する。
図1は、紙などの記録媒体の搬送路における側面を示す図である。
インクが記録される用紙の搬送は、無端状の搬送ベルト2、ここでは、例えば、スチールベルトなどによって行われる。搬送ベルト2は、駆動ローラー3aと従動ローラー3bとの間に架け渡されて周回動作する。搬送対象の記録媒体Pは、押圧ローラー4で押圧されつつ、搬送ベルト2の外周側の面(記録媒体Pの載置面)が上向きで水平に移動する区間において、当該載置面に載置されて搬送ベルト2の周囲移動に伴って搬送される。この際に、記録媒体Pは、吸引部5の吸引によって搬送面に引きつけられて浮き上がりが防止される。
なお、各ヘッドユニットの色に応じてそれぞれ経路が構成されており、以下の説明では、各色を総称して説明するものとする。
インクが収容されるインクタンク10にはインク流路17aが接続さており、インク流路17aは、供給ポンプ11を介して第1サブタンク12に接続されている。第1サブタンク12の出力先にはインク流路17bが接続されており、インク流路17bには、脱気ユニット20が接続されている。脱気ユニット20の詳細は後述する。
また、ヘッドユニット13のアウトレット13bには、回収路17eが接続されており、バルブ13cを介して第1サブタンク12の入液側に接続されている。
キャリッジ130内には、前記脱気ユニット20が備えられている。
脱気ユニット20は、例えば、円筒状に形成されており、流入したインク中の溶存気体を除去(脱気)し、脱気されたインクを排出する。脱気ユニット20は、図3に示すように、多数の中空糸膜20aが配置されている。
中空糸膜20aは、一端が閉塞した多数の中空状の微細糸構造であり、その膜面は、気体透過性を有する。中空糸膜20aの微細糸構造の他端は、真空経路23が接続されており、真空ポンプ24で大気が吸引されることにより気圧が減圧される。この状態で、中空糸膜20aの膜面にインクが接触することで、図4に示すように、インク中の溶存気体のみが選択的に膜面を透過してインクが脱気される。中空糸膜20aを通過した溶存気体は、貯留スペース22を通過し、真空経路23を通って気体はさらに下流側に誘引される。
インクタンク10から供給ポンプ11によって汲み出されたインクは、インク流路17a、17b、17c、17dを介してヘッドユニット13に供給される。また、各ヘッドユニット13で吐出されなかったインクは、必要に応じて回収路17eに戻すことが可能な構成となっている。
インク流路17a、17b、17c、17dには、第1サブタンク12、脱気ユニット20、送液ポンプ14、逆止弁15および第2サブタンク16を備えている。ヘッドユニット13及びインク流路17a、17b、17c、17dは、ヒーターやヒーターからの熱を伝える伝熱部材等の加熱部によって加熱、保温されて、インクの温度が適切な温度に保たれるようになっているのが望ましい。
圧力開放弁25は、制御部などからの動作指令に従って真空経路23を気密状態と大気開放状態とに切り替え可能な電磁弁である。
送液ポンプ14は、脱気ユニット20のインク流出口から流出したインクを第2サブタンク16に送る。送液ポンプ14と第2サブタンク16との聞には、逆止弁15が設けられており、一度第2サブタンク16に送られたインクが逆流するのを防止している。
第2サブタンク16は、脱気ユニット20で脱気されたインクが一時的に貯留される小型のインク室である。
従来装置におけるキャリッジ140には、本実施形態と同様に脱気ユニット20を有し、脱気ユニット20内に中空糸膜20aが配置されている。中空糸膜20aの中空部側に真空経路23が接続されており、真空経路23は、そのまま真空ポンプ24に接続されている。真空経路23には、圧力開放弁25が設けられている。
この例では、脱気ユニット20において脱気を行うと、インク中の粒子径の小さいモノマーやゲルが入り込み、真空経路23を移動する。インクでは、所定の温度、例えば約80℃に加熱されているものの、真空経路23を移動するに連れて温度が低下し、真空経路を塞ぐため、脱気ユニットに十分な負圧を発生させることができず、脱気性能が低下する。これを回避するため、真空経路23の清掃や取り替えが必要になっている。
脱気ユニット20では、従来と同様に、中空糸膜20aによって脱気が行われ、脱気空気が真空経路23を通って真空ポンプ24により吸引される。本願発明では、中空糸膜20aをある程度の確率で通過してしまうモノマーやゲルは一旦真空経路23により移動するものの、貯留スペース22によって気液分離する。貯留スペース22では、熱源によって、例えば脱気ユニット20と同程度の温度に加熱保持されており、モノマーやゲルが固化することなく液状の状態を保ち、真空経路23の閉塞を防止する。また、貯留スペース22は、脱気ユニットに取り付けまたは近接して配置されるので、脱気ユニットから貯留スペースにいたるまでの経路は、貯留物であるモノマー等の粘度を低い状態で維持するために、熱源に接触もしくは近接させて配置し、高温を維持する。
ここで、本発明おける熱源とは、例えばヒーター等が挙げられる。なお、脱気ユニットもインクを溶かす必要があるため、高温になっているので、脱気ユニットを熱源としてもよく、高温のインクも熱源としても良い。加えて、近接とは、モノマー等の粘度が高くならないように熱源で加熱される配置になっていることを示す。
貯留スペース22では、次第にモノマーやゲルの貯留量が増加するので、破棄することができる。破棄に際しては、真空ポンプ24を止め、圧力開放弁25を開けて貯留スペース22内を大気に戻し、さらに、開放弁26を開くことで、貯留スペース22内に貯留されていた流入物が、排出管22aに重力により移動して排出口から外部に放出される。このとき、モノマー等は高温で維持されているため粘度が低く、容易に排出することができる。貯留物の排出後に開放弁26を閉じた後で、排出口から液滴が垂れるのを防止するために、排出口を清掃布27で清掃することができ、その際に、放出された流入物の色素などをセンサー28により検知することができる。
本実施形態によれば、煩雑な清掃作業を無くすことにより、機械のダウンタイムを削減する。
3a 駆動ローラー
3b 従動ローラー
4 押圧ローラー
5 吸引部
6 搬送ベルト
7a 駆動ローラー
8 押圧ローラー
10 インクタンク
11 供給ポンプ
13 ヘッドユニット
13Y、13M、13C、13K ヘッドユニット
13a インレッ卜
13b アウトレット
13c バルブ
14 送液ポンプ
17a、17b、17c、17d インク流路
20 脱気ユニット
20a 中空糸膜
21 ヒーター
22 貯留スペース
22a 排出管
23 真空経路
24 真空ポンプ
25 圧力開放弁
26 開放弁
27 清掃布
28 センサー
130 キャリッジ
140 キャリッジ
P 記録媒体
Claims (12)
- インク流路と、
前記インク流路の途中に設けられ、一方の面が前記インク流路内のインクと接触する気体透過性の脱気膜を有する脱気ユニットと、
前記脱気ユニットを真空にする真空吸引部と、
前記真空吸引部と前記脱気ユニットを結ぶ真空経路を有し、
前記真空経路は、前記脱気ユニット内で前記脱気膜のインクと接触する面側とは反対の面側で真空にするように配置され、
前記真空経路の途中で、前記脱気膜および前記真空経路に流入した流入物を貯留する貯留スペースを有し、
前記貯留スペースは、熱源による昇温保持が可能とされており、
前記真空経路は、前記脱気ユニットの上流側が、前記脱気ユニットの下流側よりも流路断面積が大きいインクジェット画像形成装置。 - 前記熱源は、前記貯留スペースに伝熱または輻射熱により前記貯留スペースを加熱する請求項1記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記熱源は、前記脱気ユニット内のインクを溶かすために用いられる請求項1または2に記載のインクジェット画像形成装置。
- インク流路と、
前記インク流路の途中に設けられ、一方の面が前記インク流路内のインクと接触する気体透過性の脱気膜を有する脱気ユニットと、
前記脱気ユニットを真空にする真空吸引部と、
前記真空吸引部と前記脱気ユニットを結ぶ真空経路を有し、
前記真空経路は、前記脱気ユニット内で前記脱気膜のインクと接触する面側とは反対の面側で真空にするように配置され、
前記真空経路の途中で、前記脱気膜および前記真空経路に流入した流入物を貯留する貯留スペースを有し、
前記貯留スペースは、熱源による昇温保持が可能とされており、
前記貯留スペース内の圧力を解放する圧力開放弁を有し、前記圧力開放弁が開放されると、前記貯留スペース内に貯められた流入物が排出可能となっており、
前記流入物が排出される排出口を有し、前記排出口から排出された前記流入物を清掃する清掃部を有するインクジェット画像形成装置。 - 前記流入物の排出先が前記清掃部である請求項4記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記清掃部は、インクヘッドのヘッド面に接触してヘッド面に付着したインクを清掃するものである請求項4または5に記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記清掃部は、前記ヘッド面を清掃するのに使った場所と同じ場所で前記流入物の清掃に用いられる請求項6記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記清掃部に排出された前記流入物の色素を検知するセンサーを有する請求項4~7のいずれか1項に記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記貯留スペースの内部で流入物が満タンになる期間は、前記脱気ユニットの寿命と同じかそれ以上である請求項1~8のいずれか1項に記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記脱気ユニットと前記貯留スペースとが、一体で交換可能である請求項9記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記貯留スペースは、前記脱気ユニットから着脱可能な構成である請求項1~10のいずれか1項に記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記貯留スペースに貯められた前記流入物は、インクの構成物の一つであって、インク使用温度より低い温度で粘度が上昇するものである請求項1~11のいずれか1項に記載のインクジェット画像形成装置。
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