JP7172268B2 - INKJET RECORDING DEVICE AND CONTROL METHOD OF INKJET RECORDING DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット記録装置、及び、インクジェット記録装置の制御方法に係わる。 The present invention relates to an inkjet recording apparatus and an inkjet recording apparatus control method.
インクジェット記録装置では、インクをヘッド部から射出する際にインクに気泡が存在すると、射出不良等を生じてしまう。このため、インクをヘッド部に送液する前に、インク脱気装置によってインクを脱気するインクジェット記録装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、インクタンク内でのインクと大気との接触を抑制するために、インク液面に蓋体を設けるインクジェット記録装置のインク供給装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In the ink jet recording apparatus, when ink is ejected from the head portion, if air bubbles are present in the ink, an ejection failure or the like occurs. For this reason, an inkjet recording apparatus has been proposed in which the ink is degassed by an ink degassing device before the ink is sent to the head portion (see, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100001). In addition, an ink supply device for an inkjet recording apparatus has been proposed in which a cover is provided on the liquid surface of the ink in order to suppress the contact between the ink and the air in the ink tank (see, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100002).
インクジェット記録装置では、ヘッド部でのメニスカス制御のためにヘッド部を負圧にする必要がある。このため、インクジェット記録装置では、インクを脱気するだけではなく、ヘッド部近傍においてインクと大気とを接触させて、ヘッド部における背圧制御を行うことが求められている。このような背圧制御を行うインクタンクでは、インクと大気とが接触するため、インクタンク内においてインクの脱気度が低下してしまう。 In the ink jet recording apparatus, the pressure in the head portion must be set to a negative pressure in order to control the meniscus in the head portion. Therefore, in the inkjet recording apparatus, it is required not only to deaerate the ink but also to bring the ink into contact with the atmosphere in the vicinity of the head to control the back pressure in the head. In an ink tank that performs such back pressure control, the ink comes into contact with the atmosphere, so the degassing degree of the ink in the ink tank decreases.
上述した問題の解決のため、本発明においては、インクの脱気度の低下を抑制したインクタンクの背圧制御が可能なインクジェット記録装置、及び、インクジェット記録装置の制御方法を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an inkjet recording apparatus capable of controlling the back pressure of an ink tank while suppressing a decrease in the degassing degree of ink, and a control method for the inkjet recording apparatus.
本発明のインクジェット記録装置は、インクを脱気するインク脱気装置と、インクを射出するためのヘッド部と、インク脱気装置の下流側に設けられて供給されるインクを収容する、規定範囲内のインク量をAcm3、インク量Aにおけるインクと大気との接触面積をBcm2としたときに、B≦0.5Aとなるインクタンクと、インクタンク内のインクを加熱するためのインクタンク加熱部と、インクタンク内のインクの背圧を調節する背圧調節部とを備える。 The inkjet recording apparatus of the present invention includes an ink degassing device for degassing ink, a head section for ejecting ink, and a prescribed range provided downstream of the ink degassing device to accommodate the supplied ink. and an ink tank for heating the ink in the ink tank, where B≦0.5A, where Acm 3 is the amount of ink in the ink tank, and Bcm 2 is the contact area between the ink and the air at the amount A of ink. A heating section and a back pressure adjusting section for adjusting the back pressure of the ink in the ink tank are provided.
また、本発明のインクジェット記録装置の制御方法は、インクを脱気するインク脱気装置と、インクを射出するためのヘッド部と、インク脱気装置の下流側に設けられてインクを収容するインクタンクと、インクタンク内のインクを加熱するためのインクタンク加熱部と、インクタンク内のインクの背圧を調節する背圧調節部と、を備えるインクジェット記録装置において、インクタンク内のインクの体積をAcm3、インク量Aにおけるインクと大気との接触面積をBcm2としたときに、B≦0.5Aとなるようにインクタンク内のインク量を制御する。 A control method for an ink jet recording apparatus according to the present invention comprises an ink degassing device for degassing ink, a head section for ejecting ink, and an ink degassing device provided downstream of the ink degassing device for containing ink. In an inkjet recording apparatus comprising a tank, an ink tank heating section for heating the ink in the ink tank, and a back pressure adjusting section for adjusting the back pressure of the ink in the ink tank, the amount of ink in the ink tank is is Acm 3 , and the contact area between the ink and the atmosphere at the ink amount A is Bcm 2 , the amount of ink in the ink tank is controlled so that B≦0.5A.
本発明によれば、インクの脱気度の低下を抑制したインクタンクの背圧制御が可能なインクジェット記録装置、及び、インクジェット記録装置の制御方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an inkjet recording apparatus capable of controlling the back pressure of an ink tank while suppressing a decrease in the degassing degree of ink, and a control method for the inkjet recording apparatus.
以下、本発明を実施するための形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
1.インクジェット記録装置の実施形態(第1実施形態)
2.インクジェット記録装置の実施形態(第2実施形態)
Examples of embodiments for carrying out the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
The description will be given in the following order.
1. Embodiment of Inkjet Recording Apparatus (First Embodiment)
2. Embodiment of Inkjet Recording Apparatus (Second Embodiment)
〈1.インクジェット記録装置の実施の形態〉
以下、本発明のインクジェット記録装置の第1実施形態について説明する。
図1に、インクジェット記録装置の概略構成を示す。
<1. Embodiment of Inkjet Recording Apparatus>
A first embodiment of the inkjet recording apparatus of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an inkjet recording apparatus.
[インクジェット記録装置の構成]
図1に示すインクジェット記録装置100は、ラインヘッドを有し、当該ラインヘッドに対して記録媒体を移動させながら複数色、ここでは、4色のインクを適切なタイミングで吐出することでカラー画像を形成するワンパス方式の記録装置である。
[Configuration of Inkjet Recording Apparatus]
The
インクジェット記録装置100は、媒体供給部10と、画像形成本体部20と、媒体排出部30と、インク貯留部50と、制御部40(図5参照)とを備えている。このインクジェット記録装置100では、制御部40による制御に基づいて、媒体供給部10に格納された記録媒体Pが画像形成本体部20に搬送され、画像が形成された後に媒体排出部30に排出される。
The
(媒体供給部)
媒体供給部10は、内部に格納された記録媒体Pを一枚ずつ画像形成本体部20へ送る。記録媒体Pとしては、印刷用紙のほか、セル、フィルムや布帛等、画像形成ドラム22の外周面上に湾曲して担持され得る種々のものが用いられる。
(Medium supply unit)
The
媒体供給部10は、記録媒体Pを格納する供給トレー11と、供給トレー11から画像形成本体部20へ記録媒体Pを搬送するフィーダーボード12とを有する。また、媒体供給部10は、供給トレー11上に載置された最上の記録媒体Pをベルト123上に受け渡す供給部(図示省略)を有する。
The
供給トレー11は、一又は複数の記録媒体Pを載置可能に設けられた板状の部材である。供給トレー11は、供給トレー11に載置された記録媒体Pの量に応じて上下に動くよう設けられている。
フィーダーボード12は、内側に設けられたローラー121及びローラー122と、このローラー121,122に懸架された輪状のベルト123とからなる。フィーダーボード12は、ローラー121,122を駆動することにより、供給部からベルト123上に受け渡された記録媒体Pを、ベルト123に沿わせて搬送する。
The
The
(画像形成本体部)
画像形成本体部20は、受け渡しユニット21と、画像形成ドラム22と、ヘッド部23と、照射部24と、デリバリー部25とを備える。
(Image forming main unit)
The image forming
受け渡しユニット21は、媒体供給部10から受け渡された記録媒体Pを画像形成ドラム22に受け渡す。受け渡しユニット21は、スイングアーム部211と、渡しドラム212とを有する。スイングアーム部211は、フィーダーボード12から搬送された記録媒体Pの一端を担持する。そして、受け渡しドラム212は、スイングアーム部211に担持された記録媒体Pを画像形成ドラム22に受け渡す。
The
画像形成ドラム22は、円筒状の外形を有し、円筒状部分の外周面上に記録媒体Pを担持して、円筒の中心軸での回転動作に応じて記録媒体Pを搬送する。画像形成ドラム22の外周面の近傍には、この外周面及び記録媒体Pを加熱するためのドラムヒーター221が設けられている。ドラムヒーター221は、例えば、画像形成ドラム22の回転方向において、受け渡しユニット21による画像形成ドラム22への記録媒体Pの引き渡し位置から、ヘッド部23による記録媒体Pへの画像記録位置までの間に設けられる。ドラムヒーター221による加熱動作時間や強度は、図示しない温度計測部等による画像形成ドラム22の外周面の計測温度等に基づいて、担持する記録媒体Pが適度な温度となるように制御される。これにより、インクが記録媒体P上に着弾した際の記録媒体Pへの硬化速度等が適切に保たれ、安定して高品質な画像が形成される。このドラムヒーター221には、例えば、赤外線ヒーターや通電により発熱する電熱線等が用いられる。なお、ドラムヒーター221は、画像形成ドラム22の内側に設けられ、熱伝導で外周面を加熱してもよい。
The image forming drum 22 has a cylindrical outer shape, carries the recording medium P on the outer peripheral surface of the cylindrical portion, and conveys the recording medium P according to the rotational movement about the central axis of the cylinder. A
ヘッド部23は、記録媒体Pの当該記録対象面と対向する面(ノズル面)に設けられた複数のノズル開口部を有する。ヘッド部23は、画像形成ドラム22の回転に応じて移動する記録媒体Pの記録面に対し、ノズル開口部から適切なタイミングでインクの液滴を吐出し、記録媒体Pの記録対象面上に着弾させていくことで画像を形成する。
The
図2に、ヘッド部23のノズル面の底面図を示す。ヘッド部23は、ここでは8つのインクジェットヘッド230が千鳥格子状に配置された例を示している。インクジェットヘッド230は、記録媒体Pの搬送方向と垂直な幅方向に重複を伴って配置されている。これにより、ヘッド部23を固定した状態で記録媒体Pを搬送方向に移動させることで、記録媒体Pの幅方向の全域に画像を記録する、ワンパス方式での画像記録が可能となる。
FIG. 2 shows a bottom view of the nozzle surface of the
また、図1に示すインクジェット記録装置100は、記録媒体Pの搬送方向に所定の間隔で複数のヘッド部23を備える。図1では、4色の各インクに応じた4つのヘッド部23が設けられる例を示している。4つのヘッド部23は、例えば、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)のインクをそれぞれ出力する。これらのインクとしては、例えば、常温から加熱されることによりゲル状態からゾル状態に相変化し、紫外線を照射することで硬化する各種周知のインクが用いられる。また、画像形成本体部20に供給されたインクは、図示しない加熱部によって適切な温度に保持される。
In addition, the
照射部24は、所定波長のエネルギー線、例えば、近紫外領域(波長が400nm程度)の紫外線を照射して、ヘッド部23から吐出されて記録媒体P上に着弾したインクを硬化し、インクにより形成された画像を定着させる。照射部24は、例えば、紫外線を発する発光ダイオード(LED)や水銀ランプ等を照射源として備える。照射部24は、照射駆動部74(図5参照)の駆動によって電圧が印加され、紫外線を記録媒体P上のインクに照射する。照射部24は、画像形成ドラム22の回転方向において、ヘッド部23の下流側であり、記録媒体Pがデリバリー部25に引き渡される上流側前の位置に設けられている。また、照射部24には、記録媒体Pに紫外線が照射される設定範囲の外に漏れる紫外線量を低減するために、照射源と紫外線の設定範囲とを覆う位置に遮光板241が設けられている。
The
なお、照射部24において紫外線を発する照射源の構成は、特に限定されない。また、インクが紫外線以外のエネルギー線を受けて硬化する性質を有する場合には、上述の紫外線を発する構成の代わりに、インクを硬化させる波長のエネルギー線を発する周知の照射源が設けられる。
The configuration of the irradiation source that emits ultraviolet light in the
デリバリー部25は、着弾したインクを硬化させて画像形成が終了した後の記録媒体Pを、媒体排出部30に搬送する。デリバリー部25は、円筒状の受け渡しローラー251と、複数(例えば、2本)のローラー252及びローラー253と、ローラー252,253に担持された輪状のベルト254等を有する。受け渡しローラー251は、画像形成ドラム22から記録媒体Pを受け取ってベルト254上に誘導する。デリバリー部25は、受け渡しローラー251からベルト254上へと受け渡された記録媒体Pを、ローラー252,253の回転に伴って周回移動するベルト254と共に移動させて搬送し、媒体排出部30に送り出す。
The
媒体排出部30は、デリバリー部25によって画像形成本体部20から送り出された記録媒体Pを、ユーザーに取り出されるまで格納する。媒体排出部30は、板状の排出トレー31を有し、この排出トレー31上に画像形成後の記録媒体Pが載置される。
The
制御部40(図5参照)は、媒体供給部10、画像形成本体部20、インク貯留部50及び媒体排出部30の動作を制御し、画像形成命令(ジョブ)による形成対象画像のデータ及び画像形成に係る設定に応じて記録媒体P上に画像を形成させる。
The control unit 40 (see FIG. 5) controls the operations of the
インク貯留部50は、画像の記録に用いられる各色のインクを貯え、当該インクを画像形成本体部20のヘッド部23(インクジェットヘッド230)に供給する。インク貯留部50の各構成は、特には限られないが、例えば、専用のラック等に配置されて、チューブ等の管材を介して画像形成本体部20に接続されている。
The
[インクジェット記録装置のインク供給系]
インクジェット記録装置100においてインクは、インク流路を介してインク貯留部50からヘッド部23に供給される。図3に、インクジェット記録装置100における、インク貯留部50からヘッド部23にインクを供給するためのインク供給系のブロック図を示す。
[Ink Supply System of Inkjet Recording Apparatus]
In the
図3に示すように、インクジェット記録装置100のインク供給系は、インク貯留部50、インク脱気装置29、インクタンク26、及び、ヘッド部23を備える。また、インクジェット記録装置100では、上述の複数のインク種別ごとに複数のヘッド部23が設けられて、各ヘッド部23がそれぞれ独立したインク供給系を介して、各インク種別に応じたそれぞれのインク貯留部50からインクの供給を受ける。
As shown in FIG. 3 , the ink supply system of the
さらに、インクジェット記録装置100は、インク貯留部50からインク脱気装置29にインクを送液するためのポンプ等からなる第1インク送液部51と、インク脱気装置29からインクタンク26にインクを送液するためのポンプ等からなる第2インク送液部52とを備える。なお、インクジェット記録装置100では、インク流路内のインクやエア(空気)の圧力を調節するための気体流路が設けられている。このようなインク流路と気体流路とによって、ヘッド部23にインクを供給するための第1インク送液部51と第2インク送液部52とが構成される。
Further, the
インクタンク26は、インク貯留部50よりも容量の小さいタンクであり、インク貯留部50に収容されたインクを適宜貯留する密閉容器で構成される。
インク貯留部50とインクタンク26との間にはインク脱気装置29が設けられ、インク脱気装置29は、インク貯留部50からインクタンク26に送られるインク中から気泡や溶存気体を除去する脱気処理を行う。インク脱気装置29は、例えば、多数の中空糸膜を有し、当該中空糸膜内部を真空ポンプにより真空に引きながら当該中空糸膜の外面にインクを接触させることで、インク中の空気を中空糸膜の内側に吸引する。
The
An
インクジェット記録装置100は、インクタンク26に接続された背圧調節部27を備え、背圧調節部27によってインクタンク26における背圧が制御される。背圧調節部27は、気体流路を介してインクタンク26に接続された図示しない背圧弁、エアタンク、及び、エアタンクに接続された背圧ポンプ等を備える。背圧調節部27は、例えば、背圧弁を開放することにより、インクタンク26とエアタンクとが気体流路により連通される。そして、背圧ポンプを駆動してエアタンク内の圧力(空気圧)を減圧(負圧)にすることにより、インクタンク26内の圧力(空気圧)を調整する。
The
また、インクジェット記録装置100は、脱気装置加熱部53、インクタンク加熱部54、及び、ヘッド加熱部55を備え、インク脱気装置29、インクタンク26、及び、ヘッド部23が、それぞれ脱気装置加熱部53、インクタンク加熱部54、及び、ヘッド加熱部55によって加熱され、所定の温度となるように制御されている。
The
[インクタンクの構成]
図4にインクタンク26及びその周辺の構成を示す。第2インク送液部52を介してインク脱気装置29から送られてきたインクは、インクタンク26内に収容される。インクタンク26に収容されたインクは、インクタンク加熱部54によって所定の温度に保持される。また、インクタンク26に収容されたインクは、ヘッド部23に搬送され、印刷ジョブに従ってヘッド部23から吐出される。
[Ink tank configuration]
FIG. 4 shows the configuration of the
インクタンク26内に収容されているインクの上面(インクと空気との界面)には、インクタンク26内のインク量を検知するためのインク量検知部として、液面センサー56が設けられている。液面センサー56としては、公知のセンサーを用いることができる。例えば、インクタンク26内に、インクの上限値及び下限値となる位置に、インクの有無を検出するためのレベルスイッチを配置する構成や、インクタンク26内のインク量を連続値で計測する液面計を配置する構成であってもよい。また、これらの液面センサー56としては、フロートの位置により液面を検出するフロートセンサー、液面での超音波の反射を計測する超音波式センサー、気体と液体との誘電率差によって液面を検出する誘電率静電容量式センサー、及び、タンク下部において液体の重量や圧力を検出する圧力式センサー等を用いることができる。
A
インクタンク26には、貯留されたインクの上方の空洞に、気体流路を介して背圧調節部27が接続されている。インクタンク26は、背圧調節部27の動作によって、インク上部の空洞内の圧力が制御される。これにより、ヘッド部23における背圧制御を行うことができる。例えば、ヘッド部23のノズル面において、通常時(即ち、インクを吐出させるための圧力が印加されない状態)のインク圧と大気圧との間に圧力差を生じさせて、ノズルからのインクの不要な漏出を抑制することができる。また、インクの吐出時に印加される圧力パターンに応じて適切にインクが吐出されるようにヘッド部23における背圧を調節することができる。
In the
インクタンク26は、インクタンク26に保持される規定範囲内のインク量(体積)をAcm3、インク量Aにおけるインクと大気との接触面積をBcm2としたときに、B≦0.5Aを満たすように形成されている。インクジェット記録装置を駆動する際には、インクタンク26からヘッド部23にインクが送液され、また、インク貯留部50からインクタンク26にインクが送液されることで、インクタンク26の上限値から下限値の間の一定量のインクがインクタンク26に貯留される。このため、インクタンク26における規定範囲内のインク量(体積)Acm3は、上記インクタンク26の上限から下限値までの間のインク量とすることができる。
The
インク脱気装置29の下流側に設けられたインクタンク26においては、インクと大気とが接触することにより、インクの脱気度が低下する。特に、インクジェット記録装置100が、インクタンク加熱部54のようなインクタンク26内でのインクの対流を促す構成を有する場合には、インク中に大気が溶解しやすくなり、インクの脱気度が低下しやすい。インクタンク26において、インクの脱気度の低下を抑制するためには、インクタンク26内でインクと大気とを接触させないか、又は、インクと大気との接触面積が小さくなるように制限することが好ましい。
In the
一方、インクジェット記録装置100では、インクタンク26の上方の空洞部に背圧調節部27を接続させ、空洞部内の圧力を調整することにより、ヘッド部23でのインクのメニスカスコントロールを行う必要がある。即ち、インクタンク26において背圧制御を行うために、インクタンク26内でインクと大気とを接触させる必要がある。このため、インクジェット記録装置100では、インクタンク26内においてインクと大気との接触面積を制限して接触させることで、脱気度の低下の抑制と背圧制御とを行う必要がある。
On the other hand, in the
[インクジェット記録装置の機能構成]
本実施形態のインクジェット記録装置100の機能構成を示すブロック図を図5に示す。なお、以下の説明では必要に応じて図1から図4に示す構成及び符号を、図5に示す構成及び符号と併せて用いる。
[Functional Configuration of Inkjet Recording Apparatus]
FIG. 5 is a block diagram showing the functional configuration of the
インクジェット記録装置100は、上述のように、第1インク送液部51と、第2インク送液部52と、インク脱気装置29と、背圧調節部27と、液面センサー56と、脱気装置加熱部53と、インクタンク加熱部54と、ヘッド加熱部55とを備える。また、インクジェット記録装置100は、制御部40と、搬送駆動部71と、ヘッド駆動部731と、照射駆動部74と、通信部61と、操作表示部62と、バス69とを備える。バス69は、各構成間を電気的に接続して信号のやり取りを行う経路である。
As described above, the
制御部40は、インクジェット記録装置100の全体動作を統括制御する。制御部40は、CPU41(Central Processing Unit)と、RAM42(Random Access Memory)と、ROM43(Read Only Memory)と、メモリー44とを備える。
CPU41は、ROM43から読み出されたプログラムに従って各種演算処理を行い、インクジェット記録装置100における記録媒体の搬送、各バルブの開閉動作、各ポンプによるインクの送液等の動作、インクの吐出動作等の制御を行う。また、CPU41は、ROM43から読み出されたプログラムに従って画像データ、各部のステータス信号やクロック信号等に基づく画像記録に係る種々の処理を行う。RAM42は、CPU41に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。ROM43は、制御プログラムや初期設定データ等を記憶する。また、ROM43には、上書き更新可能な不揮発性メモリー等を含み、随時設定維持される設定データ等を記憶可能とすることが出来る。メモリー44は、記録対象の画像データを一時記憶する画像メモリーである。
The
The
搬送駆動部71は、画像形成ドラム22の回転モーターや、フィーダーボード12及びデリバリー部25を駆動させるため各ローラーを、各々適切な方向及び速度で回転動作させるための駆動信号を生成する。そして、搬送駆動部71は、制御部40からの制御信号に基づいてこれら各モーターの回転方向及び回転速度に応じた駆動信号を出力する。
The
第1インク送液部51、及び、第2インク送液部52は、制御部40からの制御信号に基づいて、インク貯留部50とインクタンク26との間のインク搬送路に配置されたポンプを駆動することにより、インク貯留部50からインク脱気装置29介してインクタンク26にインクを送液する。インク貯留部50からインクタンク26にインクを送液する際に、インク脱気装置29を通ることにより、インクがインクタンク26に到達する前にインクが脱気される。このため、インクタンク26には、脱気済みのインクが収容される。
The first ink
ヘッド駆動部731は、インクジェットヘッド230の各ノズルからインクを適正に吐出させるために、圧力室(圧電素子)を変形動作させる(駆動動作を行う)ための駆動電圧信号を、生成して出力する。ヘッド駆動部731は、制御部40からの制御信号に基づいて、予め記憶された電圧波形パターンを選択して電力増幅した駆動電圧信号を生成するとともに、メモリー44から入力された画像データに応じて各圧電素子に対する駆動電圧信号の出力可否をそれぞれ切り替える。
The
インクタンク加熱部54は、インクタンク26内においてインクを適切な温度に加熱して保つことで、インクタンク26内のインクをゾル状態に維持する。また、ヘッド加熱部55は、画像形成本体部20のヘッド部23内等においてインクを適宜な温度に加熱して保つことで、吐出時のインクの粘度を適切な状態に維持する。脱気装置加熱部53は、インク脱気装置29内においてインクを適宜な温度に加熱して保つことで、脱気時のインクの粘度や温度、飽和溶存酸素濃度等を適切な状態に維持する。インク脱気装置29、ヘッド部23及びインクタンク26におけるインクの温度は、各構成内に配置された温度計測部等によって計測され、制御部40に出力される。そして、制御部40によってインクタンク加熱部54、ヘッド加熱部55、及び、脱気装置加熱部53の動作状態が制御され、インク脱気装置29、ヘッド部23及びインクタンク26におけるインクの温度が調整される。
The ink
液面センサー56は、インクタンク26内のインク量を検出して、検出信号を制御部40に出力する。液面センサー56としては、例えば、インクタンク26内におけるインクの液面の高さを計測することで、インクタンク26内のインク量を検出する。液面センサー56によって検出されたインクタンク26内のインク量に応じて、インク貯留部50からインクがインクタンク26に供給され、インクタンク26内に適切な量のインクが維持される。これにより、インクタンク26の規定範囲内のインク量(体積)をAcm3、インク量Aにおけるインクと大気との接触面積をBcm2としたときに、B≦0.5Aを満たすように、インクタンク26内に適切な量のインクが維持される。
The
また、液面センサー56は、インクタンク26内のインク量の計測結果を制御部40に出力する。制御部40は、液面センサー56からの出力によってインクタンク26内のインク量を取得する。制御部40は、取得したインクタンク26内のインク量をもとに、インク貯留部50からインクタンク26に供給されるインク量を調整する。これにより、インクタンク26内の規定範囲内のインク量(体積)をAcm3、インク量Aにおけるインクと大気との接触面積をBcm2としたときに、B≦0.5Aを満たすように、インクタンク26内にインク量を維持する制御を行うこともできる。
Further, the
背圧調節部27では、制御部40の制御信号によって背圧弁の開閉が制御される。また、制御部40の制御信号によって背圧ポンプの駆動が制御され、エアタンク内の圧力(空気圧)が、所定の圧力に(負圧)に制御される。
The
照射駆動部74は、制御部40からの制御信号に応じて照射部24の照射源に所定の電圧を印加することで電流を流し、照射源からに所定波長のエネルギー線を放射させる。
通信部61は、外部機器との間での通信動作を制御する通信インターフェイスである。通信インターフェイスとしては、例えば、LANボードやLANカード等、各種通信プロトコルに対応したものが複数含まれる。通信部61は、制御部40の制御に基づいて外部機器から記録対象の画像データや画像記録に係る設定データ(ジョブデータ)を取得し、また、外部機器に対してステータス情報等を送信する。
The
The
操作表示部62は、制御部40からの制御信号に応じてインクジェット記録装置100のステータスや操作メニュー等の表示を行うと共に、ユーザー等外部からの入力操作を受け付けて制御部40に出力する。操作表示部62は、例えば、操作受付手段としてのタッチセンサーが表示手段としての表示画面と重ねて設けられた液晶表示部を備える。制御部40は、液晶表示部にステータスやタッチセンサーによる命令受け付け用の各種メニュー等を表示させ、当該表示させたメニューの内容や位置の情報、及び、タッチセンサーにより検出されたユーザーのタッチ操作に応じた処理をインクジェット記録装置100の各部に行わせる制御動作を行う。
The
〈2.インクジェット記録装置の実施形態(第2実施形態)〉
次に、インクジェット記録装置の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態のインクジェット記録装置は、インクタンク内に配置される液面センサーの構成を除き、上述の第1実施形態と同様の構成を適用することができる。このため、以下の説明では、上述の第1実施形態と重複する説明を省略し、液面センサーが配置されるインクタンクの構成を主に説明する。
<2. Embodiment of Inkjet Recording Apparatus (Second Embodiment)>
Next, a second embodiment of the inkjet recording apparatus will be described. The inkjet recording apparatus of the second embodiment can employ the same configuration as that of the above-described first embodiment, except for the configuration of the liquid level sensor arranged in the ink tank. For this reason, in the following description, the description that overlaps with the first embodiment will be omitted, and the configuration of the ink tank in which the liquid level sensor is arranged will be mainly described.
[インクタンクの構成]
図6に、第2実施形態のインクジェット記録装置のインクタンク26及びその周辺の構成を示す。また、図7に、図6に示すインクタンク26の上面図を示す。なお、インクジェット記録装置の全体構成、及び、インクジェット記録装置におけるインク供給系については、上述の図1から図3と同様の構成を適用できる。
[Ink tank configuration]
FIG. 6 shows the configuration of the
図6に示す構成のインクジェット記録装置においても第1実施形態のインクジェット記録装置と同様に、インク貯留部50からインク脱気装置29を介してインクタンク26内にインクが送液される。インクタンク26に収容されたインクは、インクタンク加熱部54によって所定の温度に保持される。また、インクタンク26に収容されたインクは、ヘッド部23に送液され、印刷ジョブに従いヘッド部23から吐出される。
In the ink jet recording apparatus having the configuration shown in FIG. 6, ink is fed from the
図6及び図7に示すインクタンク26は、インクと大気との接触を部分的に遮断するための大気遮断部を備える。図6及び図7では、大気遮断部の一例として、インクタンク26内に収容されているインクの上面(インクと空気との界面)を覆う蓋部材58を備える例を示している。蓋部材58としては、浮力によってインクの上面に浮くフロートを備えることが好ましい。なお、大気遮断部は蓋部材58に限定されず、インクタンク26において、インク57と大気との接触を阻害できれば、形状や材質等の構成は限定されない。また、蓋部材58の形状や材質等の構成は、インクタンク26の形状やインクの物性等に合わせて適宜選択することができる。フロートは、インクタンク26内においてインク上に浮かぶことができ、インク57と大気との接触を阻害できれば、形状や材質等の構成は限定されない。
The
図7に示すように、インクタンク26において、蓋部材58(フロート)が浮かぶ部分では、蓋部材58によってインク57と大気との接触が大幅に遮断される。このため、インク57と大気とが主として接触する部分は、蓋部材58とインクタンク26の壁面との間において、インク57の上面が露出する部分に限定される。
このように、インクタンク26において、インク57上に蓋部材58が存在することにより、蓋部材58がインク57と大気との接触を阻害するため、インクタンク26内でのインク57と大気との接触面積が限定される。
As shown in FIG. 7, in the portion of the
Thus, in the
第2実施形態のインクジェット記録装置では、蓋部材58等の大気遮断部の大きさを調整することにより、インク57の上面が露出する部分を限定することができる。このため、大気遮断部の大きさを調整し、大気遮断部から露出されるインク57と大気との接触面の面積B(cm2)を制限することにより、インクタンク26内に収容されているインク57の体積A(cm3)に対して、B≦0.5Aとなるインクタンク26を形状や容積等によらず容易に実現することができる。
In the inkjet recording apparatus of the second embodiment, the portion where the upper surface of the
また、第2実施形態のインクジェット記録装置において、大気遮断部を構成する蓋部材58が、液面センサー56の一部であることが好ましい。例えば、液面センサー56がフロートセンサーであり、フロートセンサーのフロートが蓋部材58である構成とすることが好ましい。蓋部材58が液面センサー56を構成することにより、液面センサー56によってインク57と大気との接触を限定できるため、インクタンク26内での構成の追加が不要となる。フロートセンサーとしては、インクタンク26内に収容されたインク上を浮力によって浮くフロートを有していれば、どのような方式のセンサーであってもよい。
Further, in the ink jet recording apparatus of the second embodiment, it is preferable that the
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these.
[実施例1:接触面積によるインクの脱気度の低下]
上述の各実施形態で説明したように、インクタンクにおいて大気と接触した状態でインクが長期間貯留された場合には、インクの脱気度が低下する。このインクの脱気度の低下は、インクタンクにおけるインクの体積A(cm3)と、インクと大気との接触面積B(cm2)との比率に影響を受ける。また、インクタンク内でのインクの滞留時間が大きくなるほど、インクの脱気度は低下する。そこで、インク体積A(cm3)と接触面積B(cm2)との比率とがそれぞれ異なるようにインクを収容したインクタンクを準備し、時間経過によるインクタンク内のインクの脱気度の低下の様子を測定した。
[Example 1: Decrease in degassing degree of ink due to contact area]
As described in each of the above-described embodiments, when the ink is stored in the ink tank for a long period of time in contact with the air, the degassing degree of the ink decreases. This decrease in the degassing degree of the ink is affected by the ratio between the ink volume A (cm 3 ) in the ink tank and the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere. Further, the longer the ink stays in the ink tank, the lower the degree of ink degassing. Therefore, ink tanks containing ink are prepared so that the ratio between the ink volume A (cm 3 ) and the contact area B (cm 2 ) are different, and the degree of degassing of the ink in the ink tank decreases over time. was measured.
インクの脱気度の測定は、下記条件において行った。
ヘッド部23としてピエゾヘッド、第1インク送液部51と第2インク送液部52としてポンプ、インク貯留部50のインク容量が25000cm3、インク脱気装置29のインク容量が300cm3、インクタンク26のインク容量が60cm3のインクジェット記録装置100(図3参照)を準備した。また、インク脱気装置として真空ポンプと中空糸膜を用いる脱気装置を使用し、真空ポンプを-98kPa程度に制御してインクを脱気した。背圧調節部27として、圧力センサーを有する背圧ポンプを用い、圧力センサーの圧力値に応じてインクタンク内の背圧を-2kPaで制御した。インクとして、ゲルインク(所定温度でゲルからゾルに変化する相転移インク)を 用いた。
The deaeration degree of the ink was measured under the following conditions.
A piezo head as the
上記構成の装置において、インクタンク内のインク量A(cm3)におけるインクと大気との接触面積B(cm2)の比率が、B=0.2Acm2、B=0.3Acm2、B=0.5Acm2、B=0.7Acm2及びB=0.9Acm2となるように、インクタンク内のインク量を調整した。 In the apparatus having the above configuration, the ratio of the contact area B (cm 2 ) between the ink and the air to the ink amount A (cm 3 ) in the ink tank is B=0.2 A cm 2 , B=0.3 A cm 2 , B= The amount of ink in the ink tank was adjusted to 0.5 Acm 2 , B=0.7 Acm 2 and B=0.9 Acm 2 .
さらに、上記のインクジェット記録装置において、インクが消費されずに電源が1週間オンされ続けた状態を想定し、インク脱気装置29、インクタンク及び、ヘッド部のインクを80℃で加熱した条件で7日間保持した。そして、インクタンク内のインクの脱気度を1日毎に測定した。一般的に、脱気度が80%以上を維持できていれば、実用上問題ない範囲と考えられる。
インクの脱気度は、以下の式を用いて算出した。
脱気度(%)=[1-(インク中に含まれる溶存酸素量/測定温度の飽和溶存酸素量)]×100
Furthermore, in the ink jet recording apparatus described above, assuming that the power supply was kept on for one week without consuming ink, the
The degassing degree of the ink was calculated using the following formula.
Degree of degassing (%) = [1-(dissolved oxygen content in ink/saturated dissolved oxygen content at measurement temperature)] x 100
なお、脱気度は溶存酸素濃度により測定した。溶存酸素濃度は、例えば、オストワルド法(実験化学講座1基本操作[I]、241頁、1975年、丸善参照)や、マススペクトル法で測定する方法や、ガルバニ電池型やポーラログラフ型等の簡便な酸素濃度計や比色分析法を用いて測定することができる。また、溶存酸素濃度は市販の溶存酸素濃度計(東亜電波工業(株)製DO-30A型)を用いて測定してもよい。
The degree of degassing was measured by dissolved oxygen concentration. The dissolved oxygen concentration can be measured by, for example, the Ostwald method (
インク脱気度の測定結果を図8に示す。
図8に示すように、インク量A(cm3)におけるインクと大気との接触面積B(cm2)の比率を変更したいずれの条件においても、時間経過とともにインクの脱気度が低下する。また、インクタンク内でのインクと大気との接触面積が大きくなるほど、インク中の脱気度の低下率が大きくなる。
FIG. 8 shows the measurement results of the degree of ink degassing.
As shown in FIG. 8, under any conditions in which the ratio of the contact area B (cm 2 ) between the ink and air to the ink amount A (cm 3 ) is changed, the degree of ink degassing decreases over time. Further, the larger the contact area between the ink and the air in the ink tank, the larger the degassing rate in the ink.
上述の条件においては、インクと大気との接触面積B(cm2)を0.5Acm2以下とすることで、7日間保持後のインクの脱気度が実用上問題ない範囲と考えられる80%以上を維持できている。即ち、インクタンク内のインク量A(cm3)におけるインクと大気との接触面積B(cm2)の比率を、B≦0.5Acm2とすることにより、実用上問題ない範囲に脱気度の低下を抑制することができる。 Under the above conditions, by setting the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere to 0.5 A cm 2 or less, the degree of degassing of the ink after holding for 7 days is 80%, which is considered to be a practically acceptable range. We are able to maintain the above. That is, by setting the ratio of the contact area B (cm 2 ) between the ink and the air to the amount of ink A (cm 3 ) in the ink tank to be B≦0.5A cm 2 , the degree of degassing can be reduced to a practically acceptable range. can be suppressed.
ゲルインク(相転移インク)は、インクタンクの加熱を停止することにより、インク温度が低下して固体(ゲル)化して対流が抑制されるため大気の溶解が抑制される。通常、インクジェット記録装置を停止する際には、インクタンクの加熱も停止されるため、ゲルインクが固化して脱気度の低下は抑制される。このため、上記の測定条件のように、加熱によってゾル状態のインクを7日間対流させる条件において80%以上の脱気度を維持できていれば、実用範囲内では、インクタンク内での脱気度の低下によるヘッド部での気泡の発生等を十分に抑制することができる。 With gel ink (phase change ink), when the heating of the ink tank is stopped, the temperature of the ink drops and the ink solidifies (gels), convection is suppressed, and dissolution in the atmosphere is suppressed. Normally, when the inkjet recording apparatus is stopped, the heating of the ink tank is also stopped, so that the gel ink is solidified and the decrease in the degree of degassing is suppressed. For this reason, as in the above measurement conditions, if the degree of degassing is maintained at 80% or more under the conditions in which the sol-state ink is convected by heating for 7 days, degassing in the ink tank is within the practical range. It is possible to sufficiently suppress the generation of air bubbles in the head portion due to the decrease in viscosity.
従って、インクタンクの規定範囲内のインク量(体積)Acm3においてインクと大気との接触面積Bcm2がB≦0.5Aを満たすインクタンクを備えることにより、インクの脱気度の低下の抑制と、背圧制御とが可能なインクジェット記録装置を実現することができる。また、インクタンクにおいて、規定範囲内のインク量(体積)Acm3におけるインクと大気との接触面積Bcm2をB、≦0.5Aに制御することにより、インクの脱気度の低下の抑制と、背圧制御とが可能なインクジェット記録装置を実現することができる。 Therefore, by providing an ink tank in which the contact area Bcm2 between the ink and the atmosphere satisfies B≦0.5A in the ink amount (volume) Acm3 within the specified range of the ink tank, the decrease in the degassing degree of the ink is suppressed. and back pressure control can be realized. Further, in the ink tank, by controlling the contact area B cm 2 between the ink and the atmosphere in the ink amount (volume) A cm 3 within the specified range to B, ≤ 0.5 A, the decrease in the degassing degree of the ink is suppressed. , back pressure control can be realized.
[実施例2:インク体積によるインクの脱気度の低下]
次に、インク体積A(cm3)における接触面積B(cm2)の比率がB=0.5Aで一定となる条件で、インク体積A(cm3)と接触面積B(cm2)とがそれぞれ異なるようにインクを収容したインクタンクを準備し、時間経過によるインクタンク内のインクの脱気度の低下の様子を測定した。
[Example 2: Decrease in degassing degree of ink due to ink volume]
Next, under the condition that the ratio of the contact area B (cm 2 ) to the ink volume A (cm 3 ) is constant at B=0.5A, the ink volume A (cm 3 ) and the contact area B (cm 2 ) are Ink tanks containing different inks were prepared, and how the degree of degassing of the ink in the ink tanks decreased over time was measured.
インクタンクのインク体積A(cm3)、インクと大気との接触面積B(cm2)の条件(条件1~4)を図9に示す。なお、インク体積A(cm3)とインクと大気との接触面積B(cm2)以外は、上述の実施例1の脱気度の測定と同様の装置及び方法を用いた。
FIG. 9 shows the conditions (
インク脱気度の測定結果の表を図10に示す。また、グラフを図11に示す。
図10及び図11に示すように、インク体積A(cm3)におけるインクと大気との接触面積B(cm2)の比率が同じ条件では、インク体積A(cm3)と接触面積B(cm2)とが変化しても、脱気度が同じように低下する。
さらに、インク体積A(cm3)と接触面積B(cm2)とが変化しても、インク体積A(cm3)におけるインクと大気との接触面積B(cm2)の比率がB=0.5Aであれば、80℃で7日間保持した後のインクの脱気度が80%以上を維持できている。
FIG. 10 shows a table of the measurement results of the degree of ink degassing. Also, a graph is shown in FIG.
As shown in FIGS. 10 and 11, under conditions where the ratio of the contact area B (cm 2 ) between the ink and the air in the ink volume A (cm 3 ) is the same, the ink volume A (cm 3 ) and the contact area B (cm 3 ) 2 ) changes, the degree of deaeration similarly decreases.
Furthermore, even if the ink volume A (cm 3 ) and the contact area B (cm 2 ) change, the ratio of the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere in the ink volume A (cm 3 ) is B=0. At 0.5 A, the degassing degree of the ink after holding at 80° C. for 7 days can be maintained at 80% or more.
この結果から、インクタンク内のインク体積A(cm3)や、インクと大気との接触面積B(cm2)にかかわらず、インク体積A(cm3)におけるインクと大気との接触面積B(cm2)の比率がB≦0.5Aであれば、7日後の脱気度を80%以上に維持することができる。このように、背圧制御のためにインクと大気とを接触させるインクタンクにおいて、インク体積A(cm3)に対し、インクと大気との接触面積B(cm2)を0.5A以下とすることにより、インクの脱気度の低下を十分に実用的な範囲に抑制することができる。この結果、インクの脱気度の低下の抑制と背圧制御とが可能なインクジェット記録装置を実現することができる。 From this result, regardless of the ink volume A (cm 3 ) in the ink tank and the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere, the contact area B ( cm 2 ) is B≤0.5A, the degree of degassing after 7 days can be maintained at 80% or more. Thus, in the ink tank in which the ink and the atmosphere are brought into contact for back pressure control, the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere is 0.5 A or less with respect to the ink volume A (cm 3 ). Thereby, the decrease in the deaeration degree of the ink can be suppressed to a sufficiently practical range. As a result, it is possible to realize an inkjet recording apparatus capable of suppressing a decrease in the degree of ink degassing and controlling the back pressure.
[実施例3:脱気温度によるインクの脱気度の低下]
次に、インクタンク内のインク温度と、インクタンクの上流側に配置されたインク脱気装置の温度とが異なる条件において、時間経過によるインクタンク内のインクの脱気度の低下の様子を測定した。
[Example 3: Decrease in degassing degree of ink due to degassing temperature]
Next, under conditions where the temperature of the ink in the ink tank and the temperature of the ink degassing device located upstream of the ink tank are different, the decrease in the degree of degassing of the ink in the ink tank over time is measured. did.
インクタンク内のインク量A(cm3)が30(cm3)、インクと大気との接触面積B(cm2)が15(cm2)、インク量A(cm3)における接触面積B(cm2)の比率がB=0.5Acm2のインクタンクを準備した。そして、インク脱気装置内のインク温度が80℃又は95℃、インクタンク内のインク温度が80℃となるようにインクジェット記録装置を設定した。
上記以外の条件は、上述の実施例1の脱気度の測定と同様の装置及び方法を用いた。
The ink amount A (cm 3 ) in the ink tank is 30 (cm 3 ), the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere is 15 (cm 2 ), and the contact area B (cm 3 ) at the ink amount A (cm 3 ) 2 ), an ink tank having a ratio of B=0.5 Acm 2 was prepared. The ink jet recording apparatus was set so that the ink temperature in the ink degassing device was 80.degree. C. or 95.degree. C. and the ink temperature in the ink tank was 80.degree.
For the conditions other than the above, the same apparatus and method as those used for measuring the degree of degassing in Example 1 were used.
インク脱気度の測定結果を図12に示す。
図12に示すように、インク脱気装置内のインク温度が80℃の条件(図12の実線)よりも、インク脱気装置内のインク温度が95℃の条件(図12の破線)の方が、時間経過による脱気度の低下が緩やかになった。
インクの溶存酸素量は、インク温度が高くなるほど低下しやすくなるため、インク脱気装置の温度を高くすることによってインクがより脱気されやすくなる。このため、インクの脱気温度を上げることにより、インクタンクに供給されるインクに含まれる酸素量が少なくなる。このように、予めインクタンクに供給されるインクの溶存酸素量を減らすことによって、大気との接触する条件でインクタンク中に一定期間保持した後も、インクの溶存酸素量を小さくすることができる。
FIG. 12 shows the measurement results of the degree of ink degassing.
As shown in FIG. 12, the ink temperature in the ink degassing device is 95° C. (broken line in FIG. 12) than the ink temperature in the ink degassing device is 80° C. (solid line in FIG. 12). However, the decrease in degassing degree over time became gradual.
The higher the temperature of the ink, the easier it is for the amount of dissolved oxygen in the ink to decrease. Therefore, by raising the degassing temperature of the ink, the amount of oxygen contained in the ink supplied to the ink tank is reduced. In this way, by reducing the amount of dissolved oxygen in the ink supplied to the ink tank in advance, the amount of dissolved oxygen in the ink can be reduced even after the ink is held in the ink tank for a certain period of time under conditions of contact with the atmosphere. .
上述のように、液体は温度が高くなるほど飽和溶存酸素量が小さくなるため、脱気装置内の温度を上げることにより、インクの飽和溶存酸素量が低下する。このとき、温度上昇に伴う飽和溶存酸素量の低下によって過飽和となった分の気体は、インク中で気泡となる。インク中に発生した気泡は、ヘッド部からインクを射出する際に直ちにキャビテーションを引き起こすため、問題となる。特に、ピエゾ素子を備えるヘッド部のインク室では、インクに対して連続した加圧と減圧とが繰り返される。このときに、インク中に微小な気泡が存在すると、インクが減圧された際に溶存気体が気泡に移動し、インクが加圧された際に気泡からインクへの気体の再溶解が起こる。このような加圧と減圧が繰り返される際、気泡の表面積の関係から、気泡への溶存気体の流れが勝るため、気泡が成長する。そして気泡がある程度の大きさに成長した際に、ヘッド部においてキャビテーションが発生する。この気泡への溶存気体の流れは、インクの溶存気体の分圧(溶存気体濃度/飽和溶存気体の濃度)に比例する。 As described above, the higher the temperature of the liquid, the smaller the saturated dissolved oxygen amount. At this time, the gas supersaturated due to the decrease in the saturated dissolved oxygen amount due to the rise in temperature forms bubbles in the ink. Bubbles generated in the ink cause cavitation immediately when the ink is ejected from the head section, which poses a problem. In particular, in the ink chamber of the head portion having the piezo element, the ink is repeatedly pressurized and depressurized continuously. At this time, if minute air bubbles are present in the ink, the dissolved gas moves to the air bubbles when the ink is decompressed, and the air re-dissolves from the air bubbles into the ink when the ink is pressurized. When such pressurization and depressurization are repeated, due to the relationship of the surface area of the bubbles, the flow of the dissolved gas to the bubbles prevails, so the bubbles grow. Then, when the bubbles grow to a certain size, cavitation occurs in the head portion. The flow of the dissolved gas into the bubble is proportional to the partial pressure of the dissolved gas in the ink (dissolved gas concentration/saturated dissolved gas concentration).
上述のように脱気度の観点からは、インク温度が低くなると飽和溶存酸素量が高くなるため、インクタンクやヘッド部等の脱気後のインク流路の温度が、インク脱気温度(インク脱気装置の温度)よりも低い方が好ましい。或いは、インク脱気装置において、インクタンクやヘッド部等の脱気後のインク流路における温度よりも高い温度でインクの脱気を行うことが好ましい。また、インクの温度が上記の関係となるように、インク脱気装置におけるインク脱気温度、及び、インクタンクやヘッド部等の脱気後のインク流路の温度を、制御部で制御してもよい。 As described above, from the viewpoint of the degree of degassing, the saturated dissolved oxygen amount increases as the ink temperature decreases. temperature of the deaerator). Alternatively, in the ink degassing device, it is preferable to degas the ink at a temperature higher than the temperature in the ink flow path after degassing such as the ink tank and the head section. Further, the ink degassing temperature in the ink degassing device and the temperature of the ink flow path after degassing such as the ink tank and the head are controlled by the control unit so that the ink temperature satisfies the above relationship. good too.
[実施例4:インクと大気との温度差によるインクの脱気度の低下]
次に、インクタンク内でのインク温度と大気温度とが異なる条件において、時間経過によるインクタンク内のインクの脱気度の低下の様子を測定した。インクタンク内のインク温度を80℃、又は、90℃に設定した状態で、大気温度を40℃、50℃、60℃、70℃に変更した。これにより、インクタンク内におけるインクと大気との温度差を、20℃、30℃、又は、40℃として、インクの脱気度を測定した。
上記以外の条件は、上述の実施例1の脱気度の測定と同様の装置及び方法を用いた。
[Example 4: Decrease in degassing degree of ink due to temperature difference between ink and atmosphere]
Next, under conditions where the temperature of the ink in the ink tank differs from the temperature of the air, the decrease in the degassing degree of the ink in the ink tank over time was measured. The atmospheric temperature was changed to 40°C, 50°C, 60°C, and 70°C while the ink temperature in the ink tank was set to 80°C or 90°C. As a result, the degassing degree of the ink was measured by setting the temperature difference between the ink and the air in the ink tank to 20°C, 30°C, or 40°C.
For the conditions other than the above, the same apparatus and method as those used for measuring the degree of degassing in Example 1 were used.
インク脱気度の測定結果を図13に示す。
図13に示すように、インク温度が80℃、90℃のいずれであっても、インクと大気との温度差が20℃の条件が最も脱気度の低下が小さい。一方、インク温度が80℃、90℃のいずれであっても、インクと大気との温度差が40℃の条件が最も脱気度の低下が大きい。即ち、インク温度(80℃、90℃)によって僅かに脱気度の低下の様子に差があるものの、インクと大気との温度差が大きいほどインクの脱気度は低下しやすい結果が得られた。上記の測定からは、7日後の脱気度を80%以上に維持するためには、インクタンク内のインクと大気との温度差を30℃以下とすることが好ましい。
FIG. 13 shows the measurement results of the degree of ink degassing.
As shown in FIG. 13, regardless of whether the ink temperature is 80.degree. C. or 90.degree. On the other hand, regardless of whether the ink temperature is 80.degree. C. or 90.degree. That is, although there is a slight difference in how the degree of degassing decreases depending on the ink temperature (80° C., 90° C.), the larger the temperature difference between the ink and the atmosphere, the more easily the degassing degree of the ink decreases. rice field. From the above measurements, it is preferable that the temperature difference between the ink in the ink tank and the atmosphere is 30° C. or less in order to maintain the degree of degassing at 80% or more after 7 days.
インクタンク内のインク温度が異なる条件においても、インクタンク内が一定の温度に維持されていれば、インク温度の違いによる対流への影響は少ない。一方、インク温度と大気との温度差は、インク温度にかかわらずインクタンク内のインクの対流に大きな影響を与える。インクと大気との温度差が大きくなると、大気温度によってインク温度が変化しやすくなるため、インクタンク内のインクにおいて大気との接触部分と他の部分との温度差が発生しやすい。このため、インクと大気との温度差が大きくなるほど、インクタンク内で対流が起こりやすくなり、インクの脱気度が低下しやすい。 Even if the ink temperature in the ink tank is different, if the temperature inside the ink tank is maintained at a constant temperature, the influence of the difference in ink temperature on the convection is small. On the other hand, the temperature difference between the ink temperature and the atmosphere greatly affects the ink convection in the ink tank regardless of the ink temperature. When the temperature difference between the ink and the atmosphere increases, the ink temperature tends to change depending on the temperature of the atmosphere. Therefore, a temperature difference is likely to occur between the portion of the ink in the ink tank that is in contact with the atmosphere and the other portion. Therefore, as the temperature difference between the ink and the atmosphere increases, convection tends to occur in the ink tank, and the degree of deaeration of the ink tends to decrease.
なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。 The present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and various modifications and changes are possible without departing from the configuration of the present invention.
10 媒体供給部、11 供給トレー、12 フィーダーボード、20 画像形成本体部、21 渡しユニット、22 画像形成ドラム、23 ヘッド部、24 照射部、25 デリバリー部、26 インクタンク、27 背圧調節部、29 インク脱気装置、30 媒体排出部、31 排出トレー、40 制御部、41 CPU、42 RAM、43 ROM、44 メモリー、50 インク貯留部、51 第1インク送液部、52 第2インク送液部、53 脱気装置加熱部、54 インクタンク加熱部、55 ヘッド加熱部、56 液面センサー、57 インク、58 蓋部材、61 通信部、62 操作表示部、69 バス、71 搬送駆動部、74 照射駆動部、100 インクジェット記録装置、121,122,252,253 ローラー、123,254 ベルト、211 スイングアーム部、212 渡しドラム、221 ドラムヒーター、230 インクジェットヘッド、241 遮光板、251 渡しローラー、731 ヘッド駆動部
10
Claims (9)
前記インクを射出するためのヘッド部と、
前記インク脱気装置の下流側に設けられて供給される前記インクを収容する、規定範囲内のインク量をAcm3、前記インク量Aにおける前記インクと大気との接触面積をBcm2としたときに、B≦0.5Aとなるインクタンクと、
前記インクタンク内の前記インクを加熱するためのインクタンク加熱部と、
前記インクタンク内の前記インクの背圧を調節する背圧調節部と、
前記インクタンク内の前記インクの温度を、前記インク脱気装置の温度以下であり、大気の温度との温度差を30℃以下に前記インクタンク加熱部を制御する制御部と、を備える
インクジェット記録装置。 an ink degassing device for degassing ink;
a head unit for ejecting the ink;
When Acm 3 is the amount of ink within a specified range and Bcm 2 is the contact area between the ink and the air at the ink amount A, which is provided downstream of the ink degassing device and accommodates the supplied ink. 2, an ink tank with B≦0.5A;
an ink tank heating unit for heating the ink in the ink tank;
a back pressure adjusting unit that adjusts the back pressure of the ink in the ink tank;
a control unit that controls the ink tank heating unit so that the temperature of the ink in the ink tank is equal to or lower than the temperature of the ink degassing device and the temperature difference from the temperature of the atmosphere is 30° C. or lower. Device.
請求項1に記載のインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1, further comprising a head heating section for heating the head section.
前記インク貯留部から前記インク脱気装置に前記インクを送液するインク送液部と、を備える
請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置。 an ink storage unit for storing the ink arranged upstream of the ink degassing device;
3. The inkjet recording apparatus according to claim 1, further comprising an ink feeding section that feeds the ink from the ink storage section to the ink degassing device.
請求項1から3のいずれかに記載のインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising an ink amount detection section for detecting the amount of ink contained in the ink tank.
請求項4に記載のインクジェット記録装置。 The controller controls the amount of ink in the ink tank so that B≦0.5A.
The inkjet recording apparatus according to claim 4.
請求項1から5のいずれかに記載のインクジェット記録装置。 6. The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising an atmosphere shielding portion for partially shielding contact between the ink and the atmosphere in the ink tank.
請求項6に記載のインクジェット記録装置。 7. The inkjet recording apparatus according to claim 6, wherein the air blocking section is a lid member covering the ink.
請求項7に記載のインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 7, wherein the cover member constitutes an ink amount detection section for detecting the amount of ink contained in the ink tank.
前記インクタンク内の前記インクの体積をAcm3、前記インク量Aにおける前記インクと大気との接触面積をBcm2としたときに、B≦0.5Aとなるように前記インクタンク内の前記インク量を制御し、
前記インクタンク内の前記インクの温度を、前記インク脱気装置の温度以下であり、大気の温度との温度差を30℃以下に前記インクタンク加熱部を制御する
インクジェット記録装置の制御方法。 an ink degassing device for degassing ink; a head portion for ejecting the ink; an ink tank provided downstream of the ink degassing device for containing the ink; A control method for an inkjet recording apparatus comprising an ink tank heating section for heating and a back pressure adjusting section for adjusting the back pressure of the ink in the ink tank,
The ink in the ink tank is such that B≦0.5A, where Acm 3 is the volume of the ink in the ink tank, and Bcm 2 is the contact area between the ink and the air at the ink amount A. control the amount,
The ink tank heater is controlled so that the temperature of the ink in the ink tank is equal to or lower than the temperature of the ink degassing device and the temperature difference from the temperature of the atmosphere is 30° C. or lower.
A control method for an inkjet recording apparatus.
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