JP7435013B2 - 脱気装置、脱気方法、及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、脱気装置、脱気方法、及びインクジェット記録装置に関する。

従来、インク吐出ヘッドに設けられたノズルから記録媒体に対してインクを吐出させて画像等を形成するインクジェット記録装置が広く普及している。インクジェット記録装置では、インク流路からインク吐出ヘッドに供給されるインク中に気体が含まれていると、インクを吐出させる際に加えられる圧力がインクに正常に伝わらなくなるため、インクの吐出不良が発生する可能性がある。そこで、インク吐出ヘッドに供給されるインクの中から気体を脱離（脱気）させる脱気部を設けて、インクの吐出不良の発生を抑制する技術がある（例えば、特許文献１）。

脱気部の多くは、気体透過性の脱気膜の一方の面をインク流路内のインクと接触させ、脱気膜の他方の面を真空経路に接触させることにより、インク中の気体を真空経路に吸引して脱離させる構成になっている。ただし、インクから脱離された気体には、脱気膜から染み出したインクの液体成分（例えば、モノマー）が混入している。そこで、真空経路の途中には、気体に混入したインクの液体成分が真空経路を真空状態とするための真空ポンプ内に侵入しないように、インクの液体成分を貯留するためのトラップが設けられている。

特開２０１０－５８４１３号公報

特許文献１に開示された従来技術は、以下に説明するように、気体に混入したインクの液体成分が脱気部とトラップとを結ぶ経路の内部に固着することがあった。

例えば、インクジェット記録装置において、真空経路の、脱気部とトラップとを結ぶ経路（以下、「接続経路」と称する）は、比較的冷え易い部位である。そのため、気体に混入したインクの液体成分が気体と共に接続経路の内部を通ると、液体成分の温度が低下してしまい、液体成分が固体化して接続経路の内部に固着することがあった。その接続経路は、比較的小径に形成されている。そのため、固着したインクの液体成分によって接続経路が詰まってしまうことがあった。

本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、気体に混入したインクの液体成分が脱気部とトラップとを結ぶ経路の内部に固着することを抑制する脱気装置、脱気方法、及びインクジェット記録装置を提供することにある。

本発明の上記課題は、下記の手段により解決される。

（１）インクジェット記録装置に用いる脱気装置であって、インク流路を流れるインクから気体を脱離させる脱気部と、前記脱気部で脱離された気体が流れる真空経路と、前記真空経路上に設けられ、前記気体に混入したインクの液体成分を貯留するトラップと、前記真空経路のうち、前記脱気部と前記トラップとを結ぶ接続経路を加温する加温手段と、を備え、前記加温手段は、前記脱気部の熱を前記接続経路に伝える伝熱部材であり、前記伝熱部材の熱伝導率は、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする脱気装置。
（２） インクジェット記録装置に用いる脱気装置であって、インク流路を流れるインクから気体を脱離させる脱気部と、前記脱気部で脱離された気体が流れる真空経路と、前記真空経路上に設けられ、前記気体に混入したインクの液体成分を貯留するトラップと、前記真空経路のうち、前記脱気部と前記トラップとを結ぶ接続経路を加温する加温手段と、を備え、前記インクの液体成分は、前記脱気部の内部と大気圧の外部とを繋ぐ大気経路が大気開放された状態で、前記真空経路に接続された真空ポンプで前記脱気部から吸引されることにより、前記トラップに回収されることを特徴とする脱気装置。

（３）前記加温手段は、前記接続経路を前記インクの液体成分の融点以上の温度に加温することを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の脱気装置。

（４）前記加温手段は、ヒーターであることを特徴とする上記（２）に記載の脱気装置。

（５）前記脱気部のハウジングの熱伝導率は、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする上記（１）に記載の脱気装置。

（６）前記インクは、当該インクを吐出するインク吐出ヘッドからの射出時の粘度が７センチポアズ以上のインクであることを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の脱気装置。

（７）前記脱気部は、チューブ状の中空糸膜を有し、当該中空糸膜で前記インクを脱気しながら、当該中空糸膜の外部を脱気されたインクで満たすことを特徴とする上記（１）乃至（６）のいずれか一項に記載の脱気装置。

（８）前記接続経路は、前記トラップの上部に接続されていることを特徴とする上記（１）乃至（７）のいずれか一項に記載の脱気装置。

（９）前記トラップは、前記脱気部の近傍に配置されていることを特徴とする上記（１）乃至（８）のいずれか一項に記載の脱気装置。

（１０）インクジェット記録装置に用いる脱気方法であって、インクから気体を脱離させる脱気部と前記気体に含まれているインクの液体成分を貯留するトラップとを結ぶ接続経路を、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率の伝熱部材で前記脱気部の熱を前記接続経路に伝えることにより加温することを特徴とする脱気方法。
（１１）インクジェット記録装置に用いる脱気方法であって、インクから気体を脱離させる脱気部と前記気体に混入したインクの液体成分を貯留するトラップとを結ぶ接続経路を加温し、前記インクの液体成分は、前記脱気部の内部と大気圧の外部とを繋ぐ大気経路が大気開放された状態で、前記脱気部で脱離された気体が流れる真空経路に接続された真空ポンプで、前記脱気部から吸引されることにより、前記トラップに回収されることを特徴とする脱気方法。

（１２）インクジェット記録装置であって、上記（１）乃至（９）のいずれか一項に記載の脱気装置と、前記脱気装置により脱気されたインクが供給されるインク吐出ヘッドと、を備え、前記インク吐出ヘッドに設けられたノズルから前記インクを吐出して記録媒体に画像を形成することを特徴とするインクジェット記録装置。

本発明によれば、気体に混入したインクの液体成分が脱気部とトラップとを結ぶ経路の内部に固着することを抑制することができる。

実施形態に係る脱気装置を備えるインクジェット記録装置の概略構成図である。 インクジェット記録装置のインクヘッドユニット付近の概略構成図である。 脱気装置の概略構成図である。 脱気装置の脱気部付近の概略構成図である。 インクジェット記録装置の内部ブロック図である。 インクジェット記録装置の動作を示すフローチャートである。 脱気装置の加温手段の変形例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示しているに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。

＜インクジェット記録装置の構成＞
以下、図１を参照して、本実施形態に係る脱気装置２を備えるインクジェット記録装置１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る脱気装置２を備えるインクジェット記録装置１の概略構成図である。

図１に示すように、本実施形態に係る脱気装置２を備えるインクジェット記録装置１は、給紙部１０と、画像記録部２０と、排紙部３０と、制御部６０と、を備える。インクジェット記録装置１は、制御部６０による制御下で、給紙部１０に格納された記録媒体Ｐを画像記録部２０に搬送し、画像記録部２０で記録媒体Ｐに画像を記録し、画像が記録された記録媒体Ｐを排紙部３０に搬送する。

記録媒体Ｐとしては、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛又はシート状の樹脂等、表面に吐出されたインクを表面で固化させることが可能な種々の媒体を用いることができる。

給紙部１０は、画像記録部２０に記録媒体Ｐを供給する機構である。給紙部１０は、記録媒体Ｐを格納する給紙トレー１１と、給紙トレー１１から画像記録部２０に記録媒体Ｐを搬送して供給する媒体供給部１２と、を有する。媒体供給部１２は、２本のローラーに張架された輪状のベルトを備え、ベルト上に記録媒体Ｐを載置した状態でローラーを回転させることで記録媒体Ｐを搬送する。

画像記録部２０は、記録媒体Ｐに画像を記録する機構である。画像記録部２０は、搬送ドラム２１（搬送部）と、受け渡しユニット２２と、用紙加熱部２３と、インクヘッドユニット２４と、定着部２５と、デリバリー部２６と、を有する。

搬送ドラム２１は、記録媒体Ｐを搬送する部材である。搬送ドラム２１は、円柱状を呈しており、その外周面である搬送面２１ａ上に記録媒体Ｐを保持した状態で図１の紙面に垂直な方向（以下、「幅方向」と称する）に延びた回転軸の周りで回転することで記録媒体Ｐを搬送面２１ａに沿った搬送方向に搬送する。搬送ドラム２１は、搬送ドラム２１を回転させるための図示しない搬送ドラムモーターに接続されており、搬送ドラムモーターの回転量に比例した角度だけ回転する。

受け渡しユニット２２は、給紙部１０の媒体供給部１２により搬送された記録媒体Ｐを搬送ドラム２１に引き渡すユニットである。受け渡しユニット２２は、給紙部１０の媒体供給部１２と搬送ドラム２１との間に設けられている。受け渡しユニット２２は、媒体供給部１２から受け渡しドラム２２２に記録媒体Ｐを受け渡すスイングアーム部２２１と、記録媒体Ｐを搬送ドラム２１に受け渡す受け渡しドラム２２２と、を有する。

用紙加熱部２３は、記録媒体Ｐを加熱する機構である。用紙加熱部２３は、受け渡しドラム２２２の配置位置とインクヘッドユニット２４の配置位置との間に設けられている。用紙加熱部２３は、搬送ドラム２１により搬送された記録媒体Ｐの温度が所定範囲内となるように、記録媒体Ｐを加熱する。

インクヘッドユニット２４は、記録媒体Ｐにインクを吐出して画像を記録（形成）するユニットである。インクヘッドユニット２４は、外部装置９（図５参照）からの印刷指示に基づいて、記録媒体Ｐが保持された搬送ドラム２１の回転に応じた適切なタイミングで記録媒体Ｐに対してインクを吐出することで画像を記録する。本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクにそれぞれ対応する４つのインクヘッドユニット２４が記録媒体Ｐの搬送方向上流側からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。

定着部２５は、搬送ドラム２１の幅方向に沿って対向するように配置された発光部を有し、搬送ドラム２１に載置された記録媒体Ｐに対して発光部から紫外線等のエネルギー線を照射して記録媒体Ｐ上に吐出されたインクを硬化させて定着させる。

デリバリー部２６は、内側が２本のローラーにより支持された輪状のベルトを有するベルトループ２６２と、記録媒体Ｐを搬送ドラム２１からベルトループ２６２に受け渡す円筒状の受け渡しドラム２６１とを有し、受け渡しドラム２６１により搬送ドラム２１からベルトループ２６２上に受け渡された記録媒体Ｐをベルトループ２６２により搬送して排紙部３０に送出する。

排紙部３０は、デリバリー部２６により画像記録部２０から送り出された記録媒体Ｐが載置される板状の排紙トレー３１を有する。

＜インクヘッドユニット付近の構成＞
以下、図２を参照して、インクヘッドユニット２４付近の構成について説明する。図２は、インクヘッドユニット２４付近の概略構成図である。図２は、インクヘッドユニット２４を正面から見た場合の概略的な内部構成を示している。

図２に示すように、インクヘッドユニット２４は、筐体２４ａと、筐体２４ａの内部に収容された複数（図示例では６つ）のインク吐出ヘッド２４０（記録ヘッド）と、を有する。インク吐出ヘッド２４０は、インクを吐出して記録媒体に画像を形成する機構である。

インク吐出ヘッド２４０の底部には、幅方向に沿って、インクを吐出するための複数のノズル（図示せず）が配置されている。インク吐出ヘッド２４０のノズルは、開口面が搬送ドラム２１の搬送面２１ａに対向するように、筐体の２４ａの下面から下方に突出した状態で配置される。

各インク吐出ヘッド２４０は、インク吐出ヘッド２４０内に供給されるインクが流入するインレット２４０ａと、インク吐出ヘッド２４０から排出されるインクが流出するアウトレット２４０ｂと、インク吐出ヘッド２４０内に供給されたインクを加熱するインク加熱部２４０ｃと、を有する。インクヘッドユニット２４には、インレット２４０ａに供給されるインクやアウトレット２４０ｂから排出されるインクが流れるインク流路２４２が設けられている。ただし、図２では、アウトレット２４０ｂに接続されるインク流路２４２を省略している。実線の矢印は、インク流路２４２内を流れるインクの流動方向を示している（以下、同様）。

インクヘッドユニット２４の筐体２４ａの内部には、インク流路２４２を流れるインク中の気体を脱離（脱気）させる脱気モジュール４１（脱気部）が設けられている。脱気モジュール４１は、後記するトラップ４２及び真空経路４４とともに、インク中の気体を脱離させる脱気装置２を構成している。インクジェット記録装置１は、インク中の気体を脱気モジュール４１で脱離させることで、インク吐出ヘッド２４０からインクを吐出させる際に加えられる圧力を正常にインクに伝えることができる。

脱気モジュール４１は、真空経路４４を介して真空ポンプ５１と接続されている。真空ポンプ５１は、脱気モジュール４１及び真空経路４４の内部の気体（空気）を吸引する真空吸引部である。真空ポンプ５１は、インクヘッドユニット２４の外部に設けられている。気体は、真空経路４４の中を通って真空ポンプ５１に導かれ、真空ポンプ５１を通って外部に排出される。点線の矢印は、真空経路４４内を流れる気体の流動方向を示している（以下、同様）。真空経路４４としては、特には限られないが、例えばシリコン製のチューブ等を用いることができる。

真空経路４４の途中には、気体に混入したインクの液体成分が真空ポンプ５１内に侵入しないように、インクの液体成分を捕集して貯留するためのトラップ４２が設けられている。トラップ４２は、インクヘッドユニット２４の筐体２４ａの内部において、脱気モジュール４１の近傍（例えば、３０ｃｍ以内の位置）に設けられている。トラップ４２は、筐体２４ａの下面に設けられた貫通孔に篏合された状態で固定されている。

インク吐出ヘッド２４０から吐出されるインクとしては、例えば、紫外線を照射することによりモノマーが重合して硬化するインクであって、紫外線が照射されない状態では、温度に応じてゲル状態とゾル状態との間で相変化する特性を有するインク（相変化インク）が用いられる。ここで、ゲル状態は固体に含まれ、ゾル状態は液体に含まれるものとする。このインクは、所定の相変化温度（例えば、４０℃～６０℃程度）以上に加熱されることで一様に液化（ゾル化）する一方、通常の室温程度（０℃～３０℃程度）を含む相変化温度以下の温度範囲ではゲル化する。

本実施形態では、インク吐出ヘッド２４０に設けられたインク加熱部２４０ｃによりインクがゾル状態となる温度に加熱され、ゾル状態のインクがノズルから吐出される。ノズルから吐出されて記録媒体Ｐに着弾したインクは、室温に冷却されて速やかにゲル状態となる。

脱気モジュール４１（脱気部）は、インク流路２４２の途中に設けられており、インク中の気体を脱離させる脱気膜４１ｅ（中空糸膜）（図４参照）を内部に備えている。

＜脱気装置の構成＞
以下、図３及び図４を参照して、脱気装置２の概略構成について説明する。図３は、脱気装置２の概略構成図である。図４は、脱気装置２の脱気モジュール４１（脱気部）付近の概略構成図である。

図３に示すように、脱気装置２は、前記した脱気モジュール４１と、前記したトラップ４２と、前記した真空経路４４と、を有している。脱気装置２は、一つのインクヘッドユニット２４に対して一つ設けられている。なお、図３では、インクヘッドユニット２４に設けられた複数のインク吐出ヘッド２４０（図２参照）の中の一つのみを代表して示している。

インクヘッドユニット２４は、第１サブタンク２４１と、前記した脱気モジュール４１と、循環ポンプ２４３と、第２サブタンク２４５と、前記したインク吐出ヘッド２４０と、を有している。

第１サブタンク２４１は、インク吐出ヘッド２４０に供給するインクを一時的に貯留する小型の貯留部である。
循環ポンプ２４３は、脱気モジュール４１で脱気されたインクを第２サブタンク２４５に送り込むためのポンプである。

第２サブタンク２４５は、脱気モジュール４１で脱気された後のインクを一時的に貯留する小型の貯留部である。第２サブタンク２４５に貯留されたインクは、各インク吐出ヘッド２４０に供給される。第２サブタンク２４５は、インク流路２４２との接続箇所を除いて密閉されている。第２サブタンク２４５の容量は、特には限られないが、第１サブタンク２４１と同様の容量のものが用いられる。

インクヘッドユニット２４の外部には、インク供給部２７が設けられている。インク供給部２７は、メインタンク２７１と、供給ポンプ２７２と、を有している。

メインタンク２７１は、インクヘッドユニット２４に対応する色のインクを貯留する貯留部である。メインタンク２７１の容量は、特には限られないが、例えば数リットルから数十リットル程度の大容量のものが用いられる。
供給ポンプ２７２は、メインタンク２７１に貯留されたインクをインクヘッドユニット２４内の第１サブタンク２４１に送り込むためのポンプである。

また、インクヘッドユニット２４の外部には、前記した真空ポンプ５１が設けられている。

インクは、インク流路２４２の内部を流れる。本実施形態では、インク流路２４２は、第１流路２４２ａと、第２流路２４２ｂと、第３流路２４２ｃと、第４流路２４２ｄと、第５流路２４２ｅと、を含む構成となっている。

第１流路２４２ａは、メインタンク２７１と第１サブタンク２４１とを結ぶ流路である。第１流路２４２ａの途中には、前記した供給ポンプ２７２が設けられている。
第２流路２４２ｂは、第１サブタンク２４１と脱気モジュール４１とを結ぶ流路である。

第３流路２４２ｃは、脱気モジュール４１と第２サブタンク２４５とを結ぶ流路である。第３流路２４２ｃの途中には、前記した循環ポンプ２４３と、逆止弁２４４とが設けられている。逆止弁２４４は、脱気モジュール４１から第２サブタンク２４５に送られたインクの逆流を防止する。脱気モジュール４１で脱気されたインクは、循環ポンプ２４３により逆止弁２４４を経て第２サブタンク２４５に送られる。

第４流路２４２ｄは、第２サブタンク２４５とインク吐出ヘッド２４０とを結ぶ流路である。第４流路２４２ｄは、各インク吐出ヘッド２４０のインレット２４０ａに接続されている。各インク吐出ヘッド２４０は、第４流路２４２ｄを介して第２サブタンク２４５からインクの供給を受ける。

第５流路２４２ｅは、インク吐出ヘッド２４０と第１サブタンク２４１とを結ぶ流路である。第５流路２４２ｅは、各インク吐出ヘッド２４０のアウトレット２４０ｂに接続されている。各インク吐出ヘッド２４０は、第５流路２４２ｅを介して記録媒体Ｐに吐出されないインクの一部を第１サブタンク２４１に還流する。第５流路２４２ｅの途中には、バルブ２４６が設けられている。バルブ２４６は、インク吐出ヘッド２４０から第１サブタンク２４１に還流させるインクの量を調整する。

インク流路２４２の第２流路２４２ｂから第５流路２４２ｅは、第１サブタンク２４１から、脱気モジュール４１、第２サブタンク２４５、インク吐出ヘッド２４０を経て、第１サブタンク２４１に戻るインクの循環経路を形成している。

また、脱気モジュール４１でインク中から脱離された気体は、真空経路４４の内部を流れる。本実施形態では、真空経路４４は、接続経路４４ａと、連通経路４４ｂと、を含む構成となっている。接続経路４４ａは、脱気モジュール４１とトラップ４２とを結ぶ流路である。連通経路４４ｂは、トラップ４２と真空ポンプ５１とを結ぶ流路である。

インク吐出ヘッド２４０内のインクは、インク加熱部２４０ｃにより加熱されてゾル状となっている。また、第１サブタンク２４１、脱気モジュール４１、第２サブタンク２４５内のインクも、それぞれに設けられた図示しないインク加熱部により加熱されてゾル状となっている。

脱気モジュール４１には、大気空間に連通する大気経路４５が接続されている。大気経路４５の途中には、大気連通弁４５１が設けられている。大気連通弁４５１は、大気経路４５を選択的に開放又は閉鎖する弁機構である。

脱気モジュール４１は、真空経路４４を介して、トラップ４２と、真空ポンプ５１とに接続されている。脱気装置２は、脱気時に、インクの中から分離された気体を流動させ易くするために、大気連通弁４５１を開いて大気経路４５を大気に開放した状態にし、真空ポンプ５１で真空経路４４内の空気を吸引する吸引動作を行う。これにより、脱気モジュール４１においてインク中から気体が脱離され、脱離された気体が真空経路４４を流れる。真空ポンプ５１は、真空経路４４内を必ずしも超高真空状態にまでする必要はなく、脱気に必要な程度の減圧を行う。

なお、脱気モジュール４１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つのインクヘッドユニット２４のそれぞれに設けられている。一方、真空ポンプ５１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つのインクヘッドユニット２４に対して１つのみ共通に設けられている。

図４に示すように、脱気モジュール４１は、外殻４１ａ（ハウジング）の内部において、中心管４１ｂの周囲を脱気膜４１ｅ（中空糸膜）で覆った構成になっている。脱気膜４１ｅは、多数の中空糸で構成された、チューブ状の気体透過性の膜体である。脱気膜４１ｅは、一端が閉塞した多数の中空状の微細糸構造をなし、その膜面は、気体透過性を有する。中心管４１ｂは、円形管で構成されている。脱気膜４１ｅの上部部分と下部部分は、シリコンキャップ４１ｆとシリコンキャップ４１ｇとで保持されている。中心管４１ｂの一端は、インク流路２４２の第２流路２４２ｂに接続されている。また、中心管４１ｂの他方は、プラグ４１ｃで封止されている。中心管４１ｂの外壁には、複数の細穴４１ｄ（ミシン穴）が設けられている。

インク流路２４２の第２流路２４２ｂから中心管４１ｂに流入したインクは、細穴４１ｄから中心管４１ｂの周囲に流出し、脱気膜４１ｅの間を抜ける。その際に、インクは、脱気膜４１ｅで脱気される。なお、脱気時において、脱気モジュール４１の外殻４１ａ（ハウジング）は、インクを流動させ易くするために、図示しないヒーターによってインクの液体成分の融点以上の温度（例えば、６０℃以上の温度）に加熱されている。

脱気膜４１ｅの間を抜けたインクは、脱気膜４１ｅの周囲に設けられた空間ＳＰ１に貯留される。空間ＳＰ１は、外殻４１ａ（ハウジング）の内部において、脱気膜４１ｅの周囲に設けられ、かつ、シリコンキャップ４１ｆとシリコンキャップ４１ｇとで上下が挟まれた空間である。このような脱気モジュール４１は、脱気膜４１ｅでインクを脱気しながら、脱気膜４１ｅの外部を脱気されたインクで満たす構成になっている。

空間ＳＰ１には、インク流路２４２の第３流路２４２ｃの一端が挿入されている。空間ＳＰ１に貯留されたインクは、インク流路２４２の第３流路２４２ｃを介して循環ポンプ２４３（図３参照）により第２サブタンク２４５（図３参照）に送られる。

外殻４１ａ（ハウジング）の内部において、シリコンキャップ４１ｆよりも上側には、空間ＳＰ２が設けられており、また、シリコンキャップ４１ｇよりも下側には、空間ＳＰ３が設けられている。空間ＳＰ２には、大気経路４５を介して大気から脱気モジュール４１に導入される空気が貯留される。空間ＳＰ３には、脱気膜４１ｅでインクの中から脱離された気体が貯留される。

空間ＳＰ２には、大気経路４５が接続されている。一方、空間ＳＰ３には、真空経路４４の接続経路４４ａが接続されている。

前記した通り、脱気装置２は、脱気時に、インクの中から分離された気体を流動させ易くするために、大気連通弁４５１を開いて大気経路４５を大気に開放した状態にし、真空ポンプ５１で真空経路４４内の空気を吸引する吸引動作を行う。このとき、脱気膜４１ｅの微細糸構造の内部が減圧される。この状態で、脱気膜４１ｅの膜面にインクが接触することで、インク中の気体が選択的に膜面を透過して、インク中から気体が脱離（脱気）される。脱離された気体は、空間ＳＰ３を通って真空経路４４を流れる。

その際に、通常でも僅かにインクの液体成分（主に、モノマー）が気体成分と共に脱気膜４１ｅを通過して真空ポンプ５１により減圧された空間ＳＰ３に染み出てる。これにより、インクの液体成分が気体に混入した状態で空間ＳＰ３から真空経路４４の接続経路４４ａに漏出する場合がある。仮にインクの液体成分が真空ポンプ５１に侵入すると、真空ポンプ５１に不具合が生じる可能性がある。

そこで、前記した通り、真空経路４４の途中には、気体に混入したインクの液体成分が真空ポンプ５１内に侵入しないように、インクの液体成分を捕集して貯留するためのトラップ４２が設けられている。トラップ４２は、例えば、小型のタンク状の形状を呈している。トラップ４２の内部には、脱気モジュール４１の脱気膜４１ｅから漏出したインクの液体成分が貯留される。トラップ４２は、脱気膜４１ｅから漏出するインクの液体成分の量は１日に数ｃｃ程度であるため、例えば数十ｃｃ程度のものが用いられる。トラップ４２は、真空経路４４に対して取り付け及び取り外しが自在な構成になっている。トラップ４２は、インクの液体成分が貯留されると、任意のタイミングで真空経路４４から取り外され、洗浄された後、真空経路４４に再び取り付けられる。

ところで、真空経路４４の接続経路４４ａと連通経路４４ｂは、比較的冷え易い構成になっている。そのため、気体に混入したインクの液体成分が接続経路４４ａの内部を通ると、図示しないヒーターによって加熱されている脱気モジュール４１から真空ポンプ５１の方向に液体成分が進むにつれて、液体成分の温度が低下してしまう。その結果、接続経路４４ａの内部で液体成分が固体化してしまい、液体成分が接続経路４４ａの内部に固着し易くなる。

特にインクジェット記録装置１では、インク吐出ヘッド２４０から記録媒体Ｐに射出したときのインクの飛び散りを抑制することができるように、高粘度のインクが使用される場合がある。ここで、「粘度の高いインク」とは、例えば、ヘッド射出時の粘度（インク吐出ヘッド２４０からの射出時の粘度）が７ｃＰ（センチポアズ）以上（好ましくは、８ｃＰ以上）のインクである。

この点について、例えば記録媒体Ｐが光沢紙等のインクを弾き易い媒体である場合に、インクジェット記録装置１がインク吐出ヘッド２４０から記録媒体Ｐにインクを射出すると、インクが記録媒体Ｐに着弾したときに飛び散って、インク同士がくっつくことがある。高粘度のインクは、記録媒体Ｐに着弾したときに、記録媒体Ｐに確実に付着するため、飛び散りを抑制することができる。

その粘度の高いインクの液体成分は、温度が低下することで固体化し易い。しかも、粘度の高いインクは、高粘度を実現するために、ゲル成分を含んでいる場合が多いが、そのゲル成分は、特に固体化し易い。そのため、粘度の高いインクの液体成分が接続経路４４ａの内部を通ると、液体成分が接続経路４４ａの内部にさらに固着し易くなる。その接続経路４４ａは、比較的小径に形成されている。そのため、固着したインクの液体成分によって接続経路４４ａが詰まってしまう可能性がある。

そこで、本実施形態に係る脱気装置２は、接続経路４４ａの近傍にヒーター４６を有している。ヒーター４６は、接続経路４４ａを加温する加温手段である。ヒーター４６としては、例えば、ニクロム線等の電熱線を通電して発熱させる構成を用いることができる。ヒーター４６は、接続経路４４ａ（特に、インクの液体成分が固体化し易い部分）をインクの液体成分の融点以上の温度（例えば、６０℃以上の温度）に加温する。ヒーター４６は、インクジェット記録装置１に電源が投入されている間、常時、接続経路４４ａを加温する。なお、ヒーター４６の加温温度の上限は、インクの液体成分が気化してトラップ４２を越えてしまわないように、インクの液体成分の沸点よりも低い温度にするとよい。

このような脱気装置２は、加温手段としてのヒーター４６で接続経路４４ａを加温することで、接続経路４４ａの内部でインクの液体成分が固体化しないようにすることができる。そのため、脱気装置２は、インクの液体成分が接続経路４４ａの内部に固着することを抑制することができる。これにより、脱気装置２は、インクの液体成分によって接続経路４４ａが詰まってしまうことを防止することができる。

＜インクジェット記録装置の内部構成＞
以下、図５を参照して、インクジェット記録装置１の内部構成について説明する。図５は、インクジェット記録装置１の内部ブロック図である。

図５に示すように、インクジェット記録装置１は、上述した供給ポンプ２７２と、循環ポンプ２４３と、真空ポンプ５１と、インク加熱部２４０ｃと、大気連通弁４５１と、を有する脱気装置２と、用紙加熱部２３と、定着部２５と、を備えている。また、インクジェット記録装置１は、ＣＰＵ６１（Central Processing Unit）（記録制御手段）、ＲＡＭ６２（Random Access Memory）、ＲＯＭ６３（Read Only Memory）及び記憶部６４を有する制御部６０と、インク吐出ヘッド制御部７１と、ヘッドユニット移動駆動部７２と、搬送駆動部７３と、入出力インターフェース７４と、バス７５と、を備える。

ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３に記憶された各種制御用のプログラムや設定データを読み出してＲＡＭ６２に記憶させ、プログラムを実行して各種演算処理を行う。ＣＰＵ６１は、これによりインクジェット記録装置１の全体動作を統括制御する。

ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１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。
ＲＡＭ６２は、不揮発性メモリーを含んでいてもよい。

ＲＯＭ６３は、ＣＰＵ６１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ６３に代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。

記憶部６４には、入出力インターフェース７４を介して外部装置９から入力されたプリントジョブ（画像記録命令）及びプリントジョブに係る画像データ等が記憶される。記憶部６４としては、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）が用いられ、また、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等が併用されてもよい。

インク吐出ヘッド制御部７１は、制御部６０からの制御信号に応じた適切なタイミングで、インク吐出ヘッド２４０に設けられたヘッド駆動部に対して各種制御信号や画像データを出力する。

ヘッドユニット移動駆動部７２は、制御部６０からの制御信号に応じて、ノズルの開口部が搬送ドラム２１の搬送面２１ａに対向する位置と搬送面２１ａに対向しない位置との間でインクヘッドユニット２４を移動させる。

搬送駆動部７３は、制御部６０から供給される制御信号に基づいて搬送ドラム２１の図示しない搬送ドラムモーターに駆動信号を供給して、搬送ドラム２１を所定の速度及びタイミングで回転させる。また、搬送駆動部７３は、制御部６０から供給される制御信号に基づいて媒体供給部１２、受け渡しユニット２２、及びデリバリー部２６を動作させるための図示しないモーターに駆動信号を供給して、記録媒体Ｐの搬送ドラム２１への供給及び搬送ドラム２１からの排出を行わせる。

入出力インターフェース７４は、外部装置９との間でデータの送受信を行う手段である。
バス７５は、制御部６０と他の構成との間で信号の送受信を行うための経路である。
外部装置９は、例えばパーソナルコンピューターであり、入出力インターフェース７４を介して印刷指示（プリントジョブ及び画像データ等）を制御部６０に供給する。

＜脱気装置を備えるインクジェット記録装置の動作＞
以下、図６を参照して、脱気装置２を備えるインクジェット記録装置１の動作について説明する。図６は、インクジェット記録装置１の動作を示すフローチャートである。

図６に示すように、インクジェット記録装置１は、電源が投入されることにより、接続経路４４ａの加温を開始する（ステップＳ１１０）。接続経路４４ａの加温は、電源が投入されている間、継続的に行われる。

そして、インクジェット記録装置１は、接続経路４４ａを加温しながら、外部装置９から印刷指示が出力されるのを待ち、外部装置９から印刷指示が出力されると、印刷指示を受け付ける（ステップＳ１２０）。

すると、インクジェット記録装置１は、インク供給を行うとともに、脱気処理を行う（ステップＳ１３０）。脱気処理では、大気連通弁４５１を開いて大気経路４５を大気に開放した状態にし（ステップＳ１３０ａ）、真空経路４４に接続された真空ポンプ５１で脱気モジュール４１から気体を吸引する（ステップＳ１３０ｂ）。このとき、気体に混入しているインクの液体成分が、気体とともに、真空ポンプ５１に吸引されて、真空経路４４に流入する。そのインクの液体成分は、トラップ４２を通過する際に、トラップ４２に捕集されて、回収される。

そして、インクジェット記録装置１は、印刷を実行する（ステップＳ１４０）。インクジェット記録装置１は、印刷が完了すると、待機状態となり、外部装置９から次の印刷指示が出力されるのを待つ。

＜脱気装置の主な特徴＞
本実施形態に係る脱気装置２は、以下のような特徴を有している。
（１）図４に示すように、本実施形態に係る脱気装置２は、インク流路２４２を流れるインクから気体を脱離させる脱気モジュール４１（脱気部）と、脱気モジュール４１で脱離された気体が流れる真空経路４４と、真空経路４４上に設けられ、気体に混入したインクの液体成分を貯留するトラップ４２と、真空経路４４のうち、脱気モジュール４１とトラップ４２とを結ぶ接続経路４４ａを加温する加温手段（本実施形態では、ヒーター４６）と、を備える。

このような本実施形態に係る脱気装置２は、脱気装置２は、加温手段としてのヒーター４６で接続経路４４ａを加温することで、インクの液体成分が接続経路４４ａの内部に固着することを抑制することができる。これにより、脱気装置２は、インクの液体成分によって接続経路４４ａが詰まってしまうことを防止することができる。

（２）本実施形態に係る脱気装置２の加温手段は、接続経路４４ａをインクの液体成分の融点以上の温度（例えば、６０℃以上の温度）に加温するとよい。本実施形態では、加温手段は、ヒーター４６で構成されている。

このような本実施形態に係る脱気装置２は、インクの液体成分が接続経路４４ａの内部で固体化しないようにすることができる。

（３）本実施形態に係る脱気装置２で用いるインクは、インクを吐出するインク吐出ヘッド２４０からの射出時の粘度が７ｃＰ（センチポアズ）以上のインクであるとよい。

このようなインクは、記録媒体Ｐに着弾したときに、記録媒体Ｐに確実に付着するため、記録媒体Ｐに射出したときの飛び散りを抑制することができる。

（４）図４に示すように、本実施形態に係る脱気装置２の脱気モジュール４１は、チューブ状の脱気膜４１ｅ（中空糸膜）を有し、脱気膜４１ｅでインクを脱気しながら、脱気膜４１ｅの外部を脱気されたインクで満たす構成であるとよい。

このような本実施形態に係る脱気装置２は、脱気膜４１ｅの外部に満たされた脱気されたインクをインク吐出ヘッドに供給することができる。

（５）図４に示すように、本実施形態に係る脱気装置２の接続経路４４ａは、トラップ４２の上部に接続されているとよい。

このような本実施形態に係る脱気装置２は、気体と共にインクの液体成分をトラップ４２の上部に送り込み、トラップ４２の内部でインクの液体成分を落下させることで、インクの液体成分を効率よく捕集することができる。

（６）図６に示すように、本実施形態に係る脱気装置２において、インクの液体成分は、脱気モジュール４１の内部と大気圧の外部とを繋ぐ大気経路４５が大気開放された状態で、真空経路４４に接続された真空ポンプ５１で脱気モジュール４１から吸引されることにより、トラップ４２に回収されるとよい。

このような本実施形態に係る脱気装置２は、脱気時に、大気経路４５から外気（空気）を脱気モジュール４１の内部に取り込むことができる。そのため、脱気装置２は、真空ポンプ５１で気体と共にインクの液体成分を吸引することで、インクの液体成分を円滑に流動させて、トラップ４２で効率よく捕集することができる。

（７）図３に示すように、本実施形態に係る脱気装置２のトラップ４２は、脱気モジュール４１の近傍（例えば、３０ｃｍ以内）に配置されているとよい。

このような本実施形態に係る脱気装置２は、トラップ４２と脱気モジュール４１との距離が短いため、接続経路４４ａの長さを短くすることができる。これにより、脱気装置２は、接続経路４４ａでの放熱量を低減することができるため、接続経路４４ａを通過するインクの液体成分の温度を低下し難くすることができる。その結果、脱気装置２は、加温手段（本実施形態では、ヒーター４６）の消費電力を低減することができる。

以上の通り、本実施形態に係る脱気装置２によれば、気体に混入したインクの液体成分が脱気モジュール４１（脱気部）とトラップ４２とを結ぶ接続経路４４ａの内部に固着することを抑制することができる。

なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や変形を行うことができる。

例えば、前記した実施形態は、本発明の要旨を分かり易く説明するために詳細に説明したものである。そのため、本発明は、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されるものではない。また、本発明は、ある構成要素に他の構成要素を追加したり、一部の構成要素を他の構成要素に変更したりすることができる。また、本発明は、一部の構成要素を削除することもできる。

例えば、脱気装置２の加温手段は、図７に示すように、変形することができる。図７は、脱気装置２の加温手段の変形例を示す図である。

図７に示す例では、脱気装置２は、加温手段として、ヒーター４６の代わりに、伝熱部材４７を有する構成になっている。伝熱部材４７は、脱気モジュール４１（脱気部）の外殻４１ａ（ハウジング）の熱を接続経路４４ａに伝える部材である。脱気モジュール４１の外殻４１ａ（ハウジング）は、図示せぬヒーターによってインクの液体成分の融点以上の温度に加温されている。伝熱部材４７は、その外殻４１ａ（ハウジング）の熱を接続経路４４ａに伝えることで、接続経路４４ａをインクの液体成分の融点以上の温度（例えば、６０℃以上の温度）に加温する。これにより、脱気装置２は、インクの液体成分が接続経路４４ａの内部に固着することを抑制することができる。

なお、脱気モジュール４１の外殻４１ａ（ハウジング）は、図示せぬヒーターで良好に加温することができるように、比較的高い熱伝導率を有することが好ましい。また、伝熱部材４７は、外殻４１ａ（ハウジング）の熱を良好に接続経路４４ａに伝えることができるように、外殻４１ａ（ハウジング）と同程度以上の熱伝導率を有することが好ましい。また、外殻４１ａ（ハウジング）や伝熱部材４７は、破損し難くするために、比較的高い強度を有することが好ましい。また、外殻４１ａ（ハウジング）や伝熱部材４７は、比較的高い耐食性、成形性、溶接性を有することが好ましい。このような要望を満たす材料としては、アルミニウム合金（例えば、Ａ５０５２合金）がある。そこで、外殻４１ａ（ハウジング）や伝熱部材４７は、アルミニウム合金（例えば、Ａ５０５２合金）で構成するとよい。Ａ５０５２合金は、アルミニウムにマグネシウムを添加した合金である。Ａ５０５２合金は、種々のアルミ合金の中ではほぼ中間程度の強度を示す材料であり、耐食性、成形性、溶接性に優れた材料である。そのＡ５０５２合金の熱伝導率は、１４０Ｗ／ｍ・Ｋとなっている。なお、外殻４１ａ（ハウジング）や伝熱部材４７の材料の熱伝導率としては、Ａ５０５２合金に近い熱伝導率（例えば、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率）であるとよい。

このように、脱気装置２は、加温手段として、ヒーター４６の代わりに、伝熱部材４７を有することによっても、インクの液体成分が接続経路４４ａの内部に固着することを抑制することができる。

１ インクジェット記録装置
２ 脱気装置
９ 外部装置
１０ 給紙部
１１ 給紙トレー
１２ 媒体供給部
２０ 画像記録部
２１ 搬送ドラム（搬送部）
２１ａ 搬送面
２２ 受け渡しユニット
２３ 用紙加熱部
２４ インクヘッドユニット
２４ａ 筐体
２５ 定着部
２６ デリバリー部
２７ インク供給部
３０ 排紙部
３１ 排紙トレー
４１ 脱気モジュール（脱気部）
４１ａ 外殻（ハウジング）
４１ｂ 中心管
４１ｃ プラグ
４１ｄ 細穴（ミシン穴）
４１ｅ 脱気膜（中空糸膜）
４１ｆ シリコンキャップ
４１ｇ シリコンキャップ
４２ トラップ
４４ 真空経路
４４ａ 接続経路
４４ｂ 連通経路
４５ 大気経路
４６ ヒーター（加温手段）
４７ 伝熱部材（加温手段）
５１ 真空ポンプ
６０ 制御部
６１ ＣＰＵ
６２ ＲＡＭ
６３ ＲＯＭ
６４ 記憶部
７１ インク吐出ヘッド制御部
７２ ヘッドユニット移動駆動部
７３ 搬送駆動部
７４ 入出力インターフェース
２２１ スイングアーム部
２２２ 受け渡しドラム
２４０ インク吐出ヘッド
２４０ａ インレット
２４０ｂ アウトレット
２４０ｃ インク加熱部
２４１ 第１サブタンク
２４２ インク流路
２４２ａ 第１流路
２４２ｂ 第２流路
２４２ｃ 第３流路
２４２ｄ 第４流路
２４２ｅ 第５流路
２４３ 循環ポンプ
２４４ 逆止弁
２４５ 第２サブタンク
２４６ バルブ
２６１ 受け渡しドラム
２６２ ベルトループ
２７１ メインタンク
２７２ 供給ポンプ
４５１ 大気連通弁
ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３ 空間
Ｐ 記録媒体

Claims (12)

1. インクジェット記録装置に用いる脱気装置であって、
   インク流路を流れるインクから気体を脱離させる脱気部と、
   前記脱気部で脱離された気体が流れる真空経路と、
   前記真空経路上に設けられ、前記気体に混入したインクの液体成分を貯留するトラップと、
   前記真空経路のうち、前記脱気部と前記トラップとを結ぶ接続経路を加温する加温手段と、を備え、
   前記加温手段は、前記脱気部の熱を前記接続経路に伝える伝熱部材であり、
   前記伝熱部材の熱伝導率は、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である
   ことを特徴とする脱気装置。
2. インクジェット記録装置に用いる脱気装置であって、
   インク流路を流れるインクから気体を脱離させる脱気部と、
   前記脱気部で脱離された気体が流れる真空経路と、
   前記真空経路上に設けられ、前記気体に混入したインクの液体成分を貯留するトラップと、
   前記真空経路のうち、前記脱気部と前記トラップとを結ぶ接続経路を加温する加温手段と、を備え、
   前記インクの液体成分は、前記脱気部の内部と大気圧の外部とを繋ぐ大気経路が大気開放された状態で、前記真空経路に接続された真空ポンプで前記脱気部から吸引されることにより、前記トラップに回収される
   ことを特徴とする脱気装置。
3. 前記加温手段は、前記接続経路を前記インクの液体成分の融点以上の温度に加温する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の脱気装置。
4. 前記加温手段は、ヒーターである
   ことを特徴とする請求項２に記載の脱気装置。
5. 前記脱気部のハウジングの熱伝導率は、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である
   ことを特徴とする請求項１に記載の脱気装置。
6. 前記インクは、当該インクを吐出するインク吐出ヘッドからの射出時の粘度が７センチポアズ以上のインクである
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の脱気装置。
7. 前記脱気部は、チューブ状の中空糸膜を有し、当該中空糸膜で前記インクを脱気しながら、当該中空糸膜の外部を脱気されたインクで満たす
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の脱気装置。
8. 前記接続経路は、前記トラップの上部に接続されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の脱気装置。
9. 前記トラップは、前記脱気部の近傍に配置されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の脱気装置。
10. インクジェット記録装置に用いる脱気方法であって、
    インクから気体を脱離させる脱気部と前記気体に混入したインクの液体成分を貯留するトラップとを結ぶ接続経路を、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率の伝熱部材で前記脱気部の熱を前記接続経路に伝えることにより加温する
    ことを特徴とする脱気方法。
11. インクジェット記録装置に用いる脱気方法であって、
    インクから気体を脱離させる脱気部と前記気体に混入したインクの液体成分を貯留するトラップとを結ぶ接続経路を加温し、
    前記インクの液体成分は、前記脱気部の内部と大気圧の外部とを繋ぐ大気経路が大気開放された状態で、前記脱気部で脱離された気体が流れる真空経路に接続された真空ポンプで、前記脱気部から吸引されることにより、前記トラップに回収される
    ことを特徴とする脱気方法。
12. 請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の脱気装置と、
    前記脱気装置により脱気されたインクが供給されるインク吐出ヘッドと、を備え、
    前記インク吐出ヘッドに設けられたノズルから前記インクを吐出して記録媒体に画像を形成する
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
    

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