JP2004188857A - Ink jet printer - Google Patents

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JP2004188857A
JP2004188857A JP2002360740A JP2002360740A JP2004188857A JP 2004188857 A JP2004188857 A JP 2004188857A JP 2002360740 A JP2002360740 A JP 2002360740A JP 2002360740 A JP2002360740 A JP 2002360740A JP 2004188857 A JP2004188857 A JP 2004188857A
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ink
viscosity
recording head
storage section
intermediate storage
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Ryuji Tanno
龍司 丹野
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Konica Minolta Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet printer which smoothly and stably transfers high-viscosity ink to a recording head. <P>SOLUTION: The ink jet printer (1) is comprised of the recording head (6), an ink storage section (13), an ink intermediate storage section (14), a transfer means (17), and a pressure maintaining mechanism (14). The recording head (6) ejects the high-viscosity ink which becomes low-viscous according to increase in temperature, by decreasing the viscosity of the ink and maintaining a low-viscosity state of the same. The ink storage section (13) stores therein the high-viscosity ink. The ink intermediate storage section (14) is arranged in a transfer passage of the high-viscosity ink, extending from the ink storage section (13) to the recording head (6), for temporarily storing therein the high-viscosity ink. The transfer means (17) forcedly transfers the high-viscosity ink in the ink storage section (13) to the ink intermediate storage section (14). The pressure maintaining mechanism (14) maintains the pressure applied to a liquid level in the ink intermediate storage section (14) in a state that is almost equal to the atmospheric pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、画像記録方法として、搬送されてきた被記録媒体に記録ヘッドからインクを吐出して画像の記録を行うインクジェットプリンタがある。
インクジェットプリンタの中には、インクを貯溜するインクバックから記録ヘッドへ向かうインクの移送経路途中にインクを一時的に貯溜する中間タンクを設けたものがある(例えば、特許文献1参照)。この中間タンクを設けることで、中間タンクがインクの移送速度を抑えるダンパとなるため、記録ヘッドから必要以上の量のインクが吐出しない機構となっている。
また、インクバックを中間タンクよりも高い位置に配置することにより、インクバックから中間タンクにインクを補充するときには、インクの自重で移送することができるようになっている。
更に、中間タンクを記録ヘッドよりも低い位置に配置することにより、必要以上の量のインクが記録ヘッドに流れないようになっている。
【0003】
【特許文献1】
特許第3219326号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高粘度インクを用いた場合には、自重落下方式ではインクが流れにくくインクが移送経路で停滞し、インクバックから中間タンク、中間タンクから記録ヘッドへのインクの移送をスムーズに行うことが困難であった。
また、高粘度インクは、周囲の温度によって粘度が変化するため、使用環境によってインクの移送速度が変化することとなって、記録ヘッドに安定した状態でインクを移送することが困難であった。
【0005】
そこで、本発明の課題は、スムーズに、且つ、安定した状態で記録ヘッドに高粘度インクを移送できるインクジェットプリンタを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、温度上昇に伴って低粘度化する高粘度インクを低粘度化した状態で吐出する記録ヘッドと、前記高粘度インクを貯溜するインク貯溜部と、前記インク貯溜部から前記記録ヘッドへの高粘度インクの移送経路に設けられ、高粘度インクを一時的に貯溜するインク中間貯溜部と、を備えたインクジェットプリンタであって、前記インク貯溜部内の高粘度インクを強制的に前記インク中間貯溜部に移送する移送手段と、前記インク中間貯溜部内の液面にかかる圧力を大気圧と略等しい状態で維持する圧力維持機構と、を設けたことを特徴とする。
【0007】
請求項1に記載の発明によれば、移送手段がインク貯溜部内の高粘度インクを強制的にインク中間貯溜部に移送することとなるので、高粘度インクをスムーズに、且つ、安定した状態で移送できる。また、圧力維持機構を設けることにより、記録ヘッドから低粘度化されたインクが吐出されて、インク中間貯溜部内の高粘度インクが減っても、インク中間貯溜部内の高粘度インクの液面にかかる圧力は、大気圧と略等しい状態で維持される。これにより、インク中間貯溜部内に負圧がかかることが無くなる。よって、インク中間貯溜部内の高粘度インクをほぼ一定の圧力でスムーズに、且つ、安定した状態で記録ヘッドに移送することができる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク貯溜部と前記インク中間貯溜部とを接続し、前記インク貯溜部内の高粘度インクを前記インク中間貯溜部に移送するときの移送経路となるインク移送経路部を備え、前記インク移送経路部に、前記インク中間貯溜部への高粘度インクの移送を制御する開閉バルブを備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項2に記載の発明によれば、インク中間貯溜部内の高粘度インクが記録ヘッドに移送されると、インク中間貯溜部内の空気圧が下がるので、高粘度インクが記録ヘッドまで移送されなくなるが、開閉バルブを開放することにより、インク中間貯溜部内を大気圧に戻すことができるので、開閉バルブの操作により、高粘度インクを安定した状態で記録ヘッドに移送することができる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク中間貯溜部の前記記録ヘッドに対する高さ位置を調整する高さ調整手段を備えたことを特徴とする。
【0011】
請求項3に記載の発明によれば、記録ヘッドから吐出される低粘度化されたインクの量に基づき、高さ調整手段によって記録ヘッドに対するインク中間貯溜部の相対的な高さが変更されることでインク背圧が制御される。すなわち、高さ調整手段によって、記録ヘッドに対するインク中間貯溜部の高さが変更されるだけで、インク中間貯溜部内の高粘度インクと記録ヘッドとの水頭差が利用されてインク背圧が制御される。具体的には、インク中間貯溜部内のインク液面の高さが記録ヘッドと同じ高さとされることでインク背圧はゼロとなり、インク液面の高さが記録ヘッドより高くされることでインク背圧は正圧となり、インク液面の高さが記録ヘッドより低くされることでインク背圧は負圧となる。
よって、インク背圧の制御が簡略化されることとなりコストが低減される。また、記録ヘッドから1回に吐出される低粘度化されたインクの吐出量を調整できるので、記録媒体に画像を安定した精度で印刷できる。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク中間貯溜部を、その内部が大気圧よりも低くなろうとする場合に変形して大気圧を維持するように構成したことを特徴とする。
【0013】
請求項4に記載の発明によれば、インク中間貯溜部内の高粘度インクが記録ヘッドに移送されてインク中間貯溜部の内部が大気圧よりも低くなろうとすると、インク中間貯溜部は、記録ヘッドへの高粘度インクの移送量に伴い、内部の大気圧を維持するように変形する。すなわち、インク中間貯溜部が請求項1における圧力維持機構の役割を果たすこととなるので、圧力維持機構を別個に設けなくとも、インク中間貯溜部の内部を大気圧に保つことができる。
【0014】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記高粘度インクは、30℃における粘度が10mPas以上500mPas以下であり、前記高粘度インクを加熱する加熱手段と、前記高粘度インクを30℃以上150℃以下に加熱させるように前記加熱手段を制御する加熱温度制御手段と、前記加熱温度制御手段に基づいて加熱された高粘度インクを、1ドットあたり2pL以上20pL以下で吐出させるように前記記録ヘッドを制御するインク吐出量制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0015】
請求項5に記載の発明によれば、高粘度インクの30℃における粘度を10mPas以上500mPas以下とすることで、高粘度インクは記録媒体に着弾後、活性エネルギ線の照射を受けるまでの間、記録媒体に対して密着し、且つ、記録媒体上で適度にレベリングすることができる。このことで、記録媒体に着弾した高粘度インクからなるインクドットの形状を容易に制御して高い画質の画像を形成できるとともに、記録媒体に形成された画像に高い強度を付与することができる。
また、加熱温度制御手段によって制御される加熱手段によって30℃以上150℃以下に加熱された高粘度インクを、1ドットあたり2pL以上20pL以下で吐出させるようにインク吐出量制御手段が記録ヘッドを制御することで、高粘度インクを吐出するための吐出口でのインク詰まり等を防止して円滑に高粘度インクの吐出を行うことができる。よって、高画質の画像を高能率で形成することができる。
【0016】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク中間貯溜部内の高粘度インクの量を検出するインク量検出手段と、前記インク量検出手段が検出した高粘度インクの量が所定値未満となったときに、前記インク中間貯溜部内に高粘度インクを補給させ、高粘度インクの補給中に、前記インク中間貯溜部内の高粘度インクの量が所定値以上となったときに、高粘度インクの補給を停止させるインク補給制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0017】
請求項6に記載の発明によれば、インク量検出手段がインク中間貯溜部内の高粘度インクの量を検出し、インク量検出手段が検出した高粘度インクの量が所定値未満となったときに、インク補給制御手段がインク中間貯溜部内に高粘度インクを補給させる。また、高粘度インクの補給中に、インク中間貯溜部内の高粘度インクの量が所定値以上となったときに、インク補給制御手段が高粘度インクの補給を停止させる。
よって、インク中間貯溜部への高粘度インクの補給を自動化することができるので、ユーザの手間を省くことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタについて詳細に説明する。
まず、インクジェットプリンタについて簡単に説明する。なお、本実施の形態におけるインクジェットプリンタでは、30℃における粘度が10mPas以上500mPas以下の高粘度インクを用いる。この高粘度インクは、30℃以上150℃以下に加熱して低粘度化した状態で、1ドットあたり2pL以上20pL以下で記録ヘッド6(後述する)から記録媒体2に吐出される。
図1に示すように、インクジェットプリンタ1は、記録媒体2に対して高粘度インク(以下、インクという。)を低粘度化した状態で吐出して画像記録を行う記録部3と、記録部3を記録媒体2が搬送される搬送方向(副走査方向)に直交する主走査方向に往復移動させるガイド部4とを有している。
【0019】
記録部3は、キャリッジ5を有しており、キャリッジ5には、複数の記録ヘッド6が搭載されている。
【0020】
キャリッジ5には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックといった複数色のインクを吐出するため4つの記録ヘッド6が搭載されており、各記録ヘッド6には、記録媒体2に面する吐出面7にインクを吐出するための吐出口(非図示)が形成されている。インクカートリッジ(非表示)等から記録ヘッド6に供給されたインクは、吐出口からインクを吐出させるためのノズル(非図示)に充填され、必要に応じて記録媒体2に吐出されるようになっている。
【0021】
キャリッジ5には、記録ヘッド6から吐出されたインクが付着した記録媒体2の表面に紫外線を照射して硬化、定着させるための紫外線照射装置8が取り付けられている。この紫外線照射装置8は、キャリッジ5に配設された記録ヘッド6に対して、主走査方向の両側に設けられており、紫外線を照射する照射面9は、吐出面7と同様に記録媒体2に対向するように設けられている。また、紫外線照射装置8から発せられた紫外線が記録ヘッド6の吐出面7及び吐出口のインクを硬化させないため、照射面9には、紫外線の照射方向を規制する遮光板10が取り付けられている。
【0022】
キャリッジ5は、ガイド部4に沿って往復移動可能であり、記録ヘッド6を保湿ユニット11が配設されたホームポジション領域、記録媒体2にインクを吐出する記録領域及び記録ヘッド6のノズル欠等を解消するためのメンテナンスユニット12が配設されたヘッドメンテナンス領域に移動させることが可能である。尚、画像記録が行われていない場合、キャリッジ5はホームポジション領域に配置されている。
【0023】
記録ヘッド6には、インクを30℃以上150℃以下に加熱する加熱手段としての加熱部25(図3に示す)が設けられている。
【0024】
次に、本実施の形態におけるインクの吐出に関わる箇所について説明する。
図2に示すように、キャリッジ5の背面側には、インクを貯溜するインク貯溜部としてのインクバック13と、このインクバック13から記録ヘッド6に移送されるインクをその移送経路上で一時的に貯溜するインク中間貯溜部としての中間タンク14と、インクバック13と中間タンク14とを連結し、インクの移送経路となるインク移送経路部としての第1のインク移送管15と、中間タンク14と記録ヘッド6とを連結し、インクの移送経路となる第2のインク移送管16等を有している。インクバック13は、中間バック14及び記録ヘッド6よりも上方に配置され、中間タンク14は、インクバック13及び記録ヘッド6よりも下方に配置されている。
【0025】
また、第1のインク移送管15におけるインクバック13の排出口付近には、インクバック13内のインクを中間タンク14に移送させるための吸引ポンプ17が設けられている。また、第1のインク移送管15における中間タンク14の注入口付近には、中間タンク14へのインクの移送を制御する開閉バルブ18が設けられている。
【0026】
中間タンク14は、内部が大気圧未満となったときに変形可能な材料、例えば、ポリエチレン等によって袋状に形成され、開閉バルブ18を閉じることで中間タンク14及び第2のインク移送間16の内部が密閉されるようになっている。これにより、中間タンク14内のインクが記録ヘッド6に移送されて、中間タンク14内のインクの液面にかかる圧力が減少しても、中間タンク14自身が変形して液面に大気圧がかかるようになるので、中間タンク14が圧力維持機構として機能する。
【0027】
また、中間タンク14は、記録ヘッド6に対する高さ位置を調整する高さ調整手段としての中間タンク昇降装置(図示しない)を備えている。中間タンク昇降装置としては、例えば、中間タンク14を油圧シリンダ等によって上下方向に移動させる装置等の動作機構が簡単であるため好適である。このように、中間タンク14の記録ヘッド6に対する高さ位置を変えることでインクの記録ヘッド6に向ける圧力を調整することができる。更に、中間タンク14には、中間タンク14内のインクの量を検出するインク量検出手段としてのインク量検出センサ19が設けられている。インク量検出センサ19は、例えば、公知の圧力センサ等を用い、中間タンク14の内壁であってインクの補給が必要となる高さ位置に取り付ける。そして、インクの液面がインク量検出センサ19の位置よりも下になって、インクからの圧力を検出しなくなったときに開閉バルブ18を開いてインクバック13からインクを補給する機構とする。
【0028】
開閉バルブ18は、当該開閉バルブ18が開状態のときに、中間タンク14へのインクの移送を可能にし、閉状態のときに中間タンク14へのインクの移送を遮断するように構成され、中間タンク14内のインクが第1のインク移送管15に逆流することを防止するとともに、中間タンク14内が負圧となった場合に、当該中間タンク14内を大気圧に戻すために用いられる。
【0029】
図3に示すように、吸引ポンプ17、開閉バルブ18、インク量検出センサ19、加熱部25は、コンピュータ(図示しない)にインターフェイス20を介して接続され、このコンピュータの制御部21によって制御される。
図3に示すように、制御部21は、各部を制御するのに必要なシステムプログラム等を実行するCPU22、CPU22のワークエリア等として使用されるRAM23、CPU22が実行するシステムプログラム等が記憶されたROM24を備えている。
【0030】
CPU22は、ROM24内に格納されたプログラムを読み出してRAM23内に展開し、当該プログラムに基づいて各部への指示等を制御する。
具体的に、CPU22は、インクを30℃以上150℃以下に加熱するよう加熱部25を制御する加熱温度制御手段として機能する。また、CPU22は、加熱されたインクを、1ドットあたり2pL以上20pL以下で記録ヘッド6から吐出させるインク吐出量制御手段として機能する。更に、CPU22は、インク量検出センサ19が検出した中間タンク14内のインクの量が所定値未満となったときに、開閉バルブ18を「開」にして中間タンク14内にインクを補給させ、インクの補給中に、中間タンク14内のインクの量が所定値以上となったときに、開閉バルブ18を「閉」にしてインクの補給を停止させるインク補給制御手段として機能する。
【0031】
RAM23は、CPU22のワークエリアを形成するとともに、CPU22の制御の下、画像データを一時的に記憶するメモリエリアを有する。
【0032】
ROM24には、CPU22が各種機能を実行するためのプログラムが格納されている。
具体的に、ROM24は、インクを30℃以上150℃以下に加熱する加熱温度制御プログラム、加熱されたインクを、1ドットあたり2pL以上20pL以下で記録ヘッド6から吐出させるインク吐出量制御プログラム、インク量検出センサ19が検出した中間タンク14内のインクの量が所定値未満となったときに、開閉バルブ18を「開」にして中間タンク14内にインクを補給させ、インクの補給中に、中間タンク14内のインクの量が所定値以上となったときに、開閉バルブ18を「閉」にしてインクの補給を停止させるインク補給制御プログラム等を有する。
【0033】
次に、上記のように構成されたインクジェットプリンタ10におけるインクの吐出動作処理について、図4のフローチャートに沿って説明する。
図4に示すように、CPU22は、インク量検出センサ19からの検出信号に基づいて、中間タンク14内のインクの量が所定値未満か否かを判断する(ステップS1)。ここで、インク量検出センサ19が中間タンク14内のインクが所定値未満であることを検出する検出信号がCPU22に入力されると(ステップS1;YES)、CPU22は、開閉バルブ18が閉じているか否かを検出する(ステップS2)。ここで、開閉バルブ18が閉じている場合(ステップS2;YES)、CPU22は、開閉バルブ18を開く信号を開閉バルブ18に送信し、開閉バルブ18を開く(ステップS3)。開閉バルブ18が既に開いている場合(ステップS2;NO)には、ステップS4に移る。
【0034】
次いで、CPU22は、吸引ポンプ17が停止しているか否かを検出する(ステップS4)。ここで、吸引ポンプ17が停止している場合(ステップS4;YES)、CPU22は、吸引ポンプ17を起動させる信号を吸引ポンプ17に送信し、吸引ポンプ17を起動させる(ステップS5)。吸引ポンプ17が既に起動している場合(ステップS4;NO)には、ステップS6に移る。
なお、ステップS1において、CPU22が、インク量検出センサ19からの検出信号の入力がなく中間タンク14内のインクが所定値以上であると判断した場合(ステップS1;NO)には、ステップS7に移る。
【0035】
次いで、ステップS6において、CPU22がインク量検出センサ19からの検出信号の入力の有無により、中間タンク14内のインクの量が所定値以上か否かを判断する(ステップS6)。ここで、CPU22がインク量検出センサ19からの検出信号の入力により中間タンク14内のインクが所定値以上でないと判断すると(ステップS6;NO)、中間タンク14内のインクが所定値以上となるまでステップS6の判断を繰り返す。インク量検出センサ19からの検出信号の入力がなくなり中間タンク14内のインクが所定値以上であると判断すると(ステップS6;YES)、CPU22は、吸引ポンプ17が停止しているか否かを検出する(ステップS7)。ここで、吸引ポンプ17が駆動している場合(ステップS7;NO)、CPU22は、吸引ポンプ17を停止させる信号を吸引ポンプ17に送信し、吸引ポンプ17を停止させる(ステップS8)。吸引ポンプ17が既に停止している場合(ステップS7;YES)には、ステップS9に移る。
【0036】
次いで、CPU22は、開閉バルブ18が閉じているか否かを検出する(ステップS9)。ここで、開閉バルブ18が開いている場合(ステップS9;NO)、CPU22は、開閉バルブ18を閉じる信号を開閉バルブ18に送信し、開閉バルブ18を閉じる(ステップS10)。開閉バルブ18が既に閉じている場合(ステップS9;YES)には、ステップS11に移る。
【0037】
次いで、CPU22は、記録媒体への画像記録が終了したか否かを判断する(ステップS11)。ここで、画像記録が終了していれば(ステップS11;YES)、吐出動作処理を終了し、画像記録途中であれば(ステップS11;NO)、再度、ステップS1に戻る。
【0038】
本実施の形態のインクジェットプリンタ1によれば、吸引ポンプ17がインクを強制的に中間タンク14に移送することとなるので、インクをスムーズに、且つ、安定した状態で移送できる。また、中間タンク14をポリエチレン等の袋体で形成したので、記録ヘッド6からインクが吐出されて、中間タンク14内のインクが減っても、中間タンク14が変形することで、中間タンク14内のインクの液面にかかる圧力は、大気圧と略等しい状態で維持される。これにより、中間タンク14内に負圧がかかることが無くなる。よって、中間タンク14内のインクをほぼ一定の圧力でスムーズに、且つ、安定した状態で記録ヘッド6に移送することができる。
【0039】
また、中間タンク14内のインクが記録ヘッド6に移送されると、中間タンク14内の空気圧が下がるので、インクが記録ヘッド6まで移送されなくなるが、開閉バルブ18を開放することにより、中間タンク14内を大気圧に戻すことができるので、開閉バルブ18の操作により、インクを安定した状態で記録ヘッド6に移送することができる。
【0040】
更に、記録ヘッド6から吐出されるインクの量に基づき、記録ヘッド6に対する中間タンク14の相対的な高さが変更されることでインク背圧が制御される。すなわち、記録ヘッド6に対する中間タンク14の高さが変更されるだけで、中間タンク14内のインクと記録ヘッド6との水頭差が利用されてインク背圧が制御される。具体的には、中間タンク14内のインク液面の高さが記録ヘッド6と同じ高さとされることでインク背圧はゼロとなり、インク液面の高さが記録ヘッド6より高くされることでインク背圧は正圧となり、インク液面の高さが記録ヘッド6より低くされることでインク背圧は負圧となる。
よって、インク背圧の制御が簡略化されることとなりコストが低減される。また、記録ヘッド6から1回に吐出されるインクの吐出量を調整できるので、記録媒体に画像を安定した精度で印刷できる。
【0041】
更に、中間タンク14内のインクが記録ヘッド6に移送されて、中間タンク14の内部が大気圧よりも低くなろうとすると、中間タンク14は、記録ヘッド6へのインクの移送量に伴い、中間タンク14の内部の大気圧を維持するように変形する。すなわち、中間タンク14自体が中間タンク14の内外部の圧力差をなくす圧力維持機構の役割を果たすこととなるので、圧力維持機構を別個に設けなくとも、中間タンク14内のインクの液面を大気圧に保つことができる。
【0042】
また、インクの30℃における粘度を10mPas以上500mPas以下とすることで、インクは記録媒体に着弾後、活性エネルギ線の照射を受けるまでの間、記録媒体に対して密着し、且つ、記録媒体上で適度にレベリングすることができる。このことで、記録媒体に着弾したインクからなるインクドットの形状を容易に制御して高い画質の画像を形成できるとともに、記録媒体に形成された画像に高い強度を付与することができる。
また、制御部21が加熱温度制御プログラム及びインク吐出量制御プログラムを実行することにより、加熱部25によって30℃以上150℃以下に加熱されたインクを、1ドットあたり2pL以上20pL以下で吐出させるように記録ヘッド6が制御されるので、高粘度インクを吐出するための吐出口でのインク詰まり等を防止して円滑に高粘度インクの吐出を行うことができる。よって、高画質の画像を高能率で形成することができる。
【0043】
更に、インク量検出センサ19が中間タンク14内のインクの量を検出し、インク量検出センサ19が検出したインクの量が所定値未満となったときに、CPU22がインク補給制御プログラムを実行することにより、中間タンク14内にインクを補給させる。また、インクの補給中に、中間タンク14内のインクの量が所定値以上となったときに、CPU22がインク補給制御プログラムを実行することにより、インクの補給を停止させる。
よって、中間タンク14内へのインクの補給を自動化することができるので、ユーザの手間を省くことができる。
【0044】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、中間タンク14を内外部の少しの圧力差で変形しない強固な材料で形成した場合には、中間タンク14内部と外部とを連通するコック等を設け、そのコックで中間タンク14内の圧力を大気圧に保つような機構としてもよい。また、中間タンク14の材料は、ポリエチレンに限らず、ポリプロピレン、セロハン等、中間タンク14内部が大気圧未満となったときに容易に変形するものであればその材料は問わない。更に、インクバック13から中間タンク14にインクを移送する移送手段は、第1のインク移送管15に設けた吸引ポンプ17に限らず、図5に示す位置に設けた圧送ポンプでもよい。その他、本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で自由に変更、改良が可能である。
【0045】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、移送手段がインク貯溜部内の高粘度インクを強制的にインク中間貯溜部に移送することとなるので、高粘度インクをスムーズに、且つ、安定した状態で移送できる。また、圧力維持機構を設けることにより、記録ヘッドから低粘度化されたインクが吐出されて、インク中間貯溜部内の高粘度インクが減っても、インク中間貯溜部内の高粘度インクの液面にかかる圧力は、大気圧と略等しい状態で維持される。これにより、インク中間貯溜部内に負圧がかかることが無くなる。よって、インク中間貯溜部内の高粘度インクをほぼ一定の圧力でスムーズに、且つ、安定した状態で記録ヘッドに移送することができる。
【0046】
請求項2に記載の発明によれば、インク中間貯溜部内の高粘度インクが記録ヘッドに移送されると、インク中間貯溜部内の空気圧が下がるので、高粘度インクが記録ヘッドまで移送されなくなるが、開閉バルブを開放することにより、インク中間貯溜部内を大気圧に戻すことができるので、開閉バルブの操作により、高粘度インクを安定した状態で記録ヘッドに移送することができる。
【0047】
請求項3に記載の発明によれば、記録ヘッドから吐出される低粘度化されたインクの量に基づき、高さ調整手段によって記録ヘッドに対するインク中間貯溜部の相対的な高さが変更されることでインク背圧が制御される。すなわち、高さ調整手段によって、記録ヘッドに対するインク中間貯溜部の高さが変更されるだけで、インク中間貯溜部内の高粘度インクと記録ヘッドとの水頭差が利用されてインク背圧が制御される。具体的には、インク中間貯溜部内のインク液面の高さが記録ヘッドと同じ高さとされることでインク背圧はゼロとなり、インク液面の高さが記録ヘッドより高くされることでインク背圧は正圧となり、インク液面の高さが記録ヘッドより低くされることでインク背圧は負圧となる。
よって、インク背圧の制御が簡略化されることとなりコストが低減される。また、記録ヘッドから1回に吐出される低粘度化されたインクの吐出量を調整できるので、記録媒体に画像を安定した精度で印刷できる。
【0048】
請求項4に記載の発明によれば、インク中間貯溜部内の高粘度インクが記録ヘッドに移送されてインク中間貯溜部の内部が大気圧よりも低くなろうとすると、インク中間貯溜部は、記録ヘッドへの高粘度インクの移送量に伴い、内部の大気圧を維持するように変形する。すなわち、インク中間貯溜部が請求項1における圧力維持機構の役割を果たすこととなるので、圧力維持機構を別個に設けなくとも、インク中間貯溜部の内部を大気圧に保つことができる。
【0049】
請求項5に記載の発明によれば、高粘度インクの30℃における粘度を10mPas以上500mPas以下とすることで、高粘度インクは記録媒体に着弾後、活性エネルギ線の照射を受けるまでの間、記録媒体に対して密着し、且つ、記録媒体上で適度にレベリングすることができる。このことで、記録媒体に着弾した高粘度インクからなるインクドットの形状を容易に制御して高い画質の画像を形成できるとともに、記録媒体に形成された画像に高い強度を付与することができる。
また、加熱温度制御手段によって制御される加熱手段によって30℃以上150℃以下に加熱された高粘度インクを、1ドットあたり2pL以上20pL以下で吐出させるようにインク吐出量制御手段が記録ヘッドを制御することで、高粘度インクを吐出するための吐出口でのインク詰まり等を防止して円滑に高粘度インクの吐出を行うことができる。よって、高画質の画像を高能率で形成することができる。
【0050】
請求項6に記載の発明によれば、インク量検出手段がインク中間貯溜部内の高粘度インクの量を検出し、インク量検出手段が検出した高粘度インクの量が所定値未満となったときに、インク補給制御手段がインク中間貯溜部内に高粘度インクを補給させる。また、高粘度インクの補給中に、インク中間貯溜部内の高粘度インクの量が所定値以上となったときに、インク補給制御手段が高粘度インクの補給を停止させる。
よって、インク中間貯溜部への高粘度インクの補給を自動化することができるので、ユーザの手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの概略正面図である。
【図2】本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの一部を透視した概略断面図である。
【図3】本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタのブロック図である。
【図4】本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの中間タンクへのインクの補給の動作を示すフローチャートである。
【図5】本発明の実施の形態における他の例のインクジェットプリンタの一部を透視した概略断面図である。
【符号の説明】
1 インクジェットプリンタ
6 記録ヘッド
13 インクバック(インク貯溜部)
14 中間タンク(インク中間貯溜部、圧力維持機構)
15 第1のインク移送管(インク移送経路部)
17 吸引ポンプ(移送手段)
18 開閉バルブ
19 インク量検出センサ(インク量検出手段)
21 制御部(加熱温度制御手段、インク吐出量制御手段、インク補給制御手段)
25 加熱部(加熱手段)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet printer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an image recording method, there is an ink jet printer that records an image by discharging ink from a recording head onto a transported recording medium.
Some ink jet printers have an intermediate tank for temporarily storing ink in the middle of an ink transfer path from an ink bag for storing ink to a recording head (for example, see Patent Document 1). By providing the intermediate tank, the intermediate tank functions as a damper for suppressing the transfer speed of the ink, so that the recording head does not discharge an excessive amount of ink.
Further, by arranging the ink bag at a position higher than the intermediate tank, when refilling the ink from the ink bag into the intermediate tank, the ink can be transferred by its own weight.
Further, by disposing the intermediate tank at a position lower than the recording head, an excessive amount of ink does not flow to the recording head.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3219326
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a high-viscosity ink is used, the ink does not easily flow in the self-weight drop method, the ink stagnates in the transfer path, and the ink can be smoothly transferred from the ink back to the intermediate tank and from the intermediate tank to the recording head. It was difficult.
In addition, since the viscosity of the high-viscosity ink changes depending on the ambient temperature, the transfer speed of the ink changes depending on the use environment, and it has been difficult to transfer the ink to the recording head in a stable state.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide an ink jet printer that can smoothly transfer a high-viscosity ink to a recording head in a stable state.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a recording head that discharges a high-viscosity ink, which decreases in viscosity with a rise in temperature, in a reduced viscosity state, and an ink that stores the high-viscosity ink. An ink jet printer comprising: a storage section; and an ink intermediate storage section provided on a transfer path of high-viscosity ink from the ink storage section to the recording head, and temporarily storing high-viscosity ink. A transfer means for forcibly transferring the high-viscosity ink in the storage section to the ink intermediate storage section, and a pressure maintaining mechanism for maintaining the pressure applied to the liquid level in the ink intermediate storage section at a state substantially equal to the atmospheric pressure are provided. It is characterized by having.
[0007]
According to the first aspect of the present invention, the transfer means forcibly transfers the high-viscosity ink in the ink storage section to the ink intermediate storage section, so that the high-viscosity ink can be smoothly and stably maintained. Can be transported. Further, by providing the pressure maintaining mechanism, even if the ink having reduced viscosity is ejected from the recording head and the high-viscosity ink in the ink intermediate reservoir is reduced, the ink is applied to the liquid surface of the high-viscosity ink in the ink intermediate reservoir. The pressure is maintained at a state substantially equal to the atmospheric pressure. As a result, no negative pressure is applied to the ink intermediate storage section. Therefore, the high-viscosity ink in the ink intermediate reservoir can be smoothly and stably transferred to the recording head at a substantially constant pressure.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first aspect, the ink reservoir and the ink intermediate reservoir are connected, and the high-viscosity ink in the ink reservoir is transferred to the ink intermediate reservoir. And an opening / closing valve for controlling the transfer of the high-viscosity ink to the ink intermediate storage section in the ink transfer path section.
[0009]
According to the invention described in claim 2, when the high-viscosity ink in the ink intermediate storage section is transferred to the recording head, the air pressure in the ink intermediate storage section decreases, so that the high-viscosity ink is not transferred to the recording head. By opening the opening / closing valve, the pressure in the ink intermediate reservoir can be returned to the atmospheric pressure, so that the high viscosity ink can be transferred to the recording head in a stable state by operating the opening / closing valve.
[0010]
A third aspect of the present invention is the ink jet printer according to the first or second aspect, further comprising a height adjusting unit that adjusts a height position of the ink intermediate storage unit with respect to the recording head.
[0011]
According to the third aspect of the present invention, the relative height of the ink intermediate storage portion with respect to the recording head is changed by the height adjusting means based on the amount of the reduced viscosity ink ejected from the recording head. This controls the ink back pressure. That is, only by changing the height of the ink intermediate storage portion with respect to the recording head by the height adjusting means, the ink back pressure is controlled by utilizing the head difference between the high-viscosity ink in the ink intermediate storage portion and the recording head. You. Specifically, the back pressure of the ink becomes zero by setting the height of the ink liquid level in the ink intermediate reservoir to the same height as that of the print head, and the height of the ink liquid is raised by making the height of the ink liquid level higher than the print head. The pressure becomes a positive pressure, and the ink back pressure becomes a negative pressure by making the height of the ink liquid level lower than that of the recording head.
Therefore, the control of the ink back pressure is simplified, and the cost is reduced. Further, since the ejection amount of the reduced viscosity ink ejected from the recording head at one time can be adjusted, an image can be printed on the recording medium with stable accuracy.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to any one of the first to third aspects, the ink intermediate storage section is deformed when the interior thereof is going to be lower than the atmospheric pressure. The air pressure is maintained.
[0013]
According to the invention described in claim 4, when the high-viscosity ink in the ink intermediate storage section is transferred to the recording head and the interior of the ink intermediate storage section is going to be lower than the atmospheric pressure, the ink intermediate storage section becomes the recording head. With the transfer amount of the high-viscosity ink to the inside, the ink is deformed so as to maintain the internal atmospheric pressure. That is, since the ink intermediate storage unit plays the role of the pressure maintaining mechanism in the first aspect, the inside of the ink intermediate storage unit can be maintained at the atmospheric pressure without separately providing the pressure maintaining mechanism.
[0014]
The invention according to claim 5 is the inkjet printer according to any one of claims 1 to 4, wherein the high-viscosity ink has a viscosity at 30 ° C of 10 mPas to 500 mPas, and heats the high-viscosity ink. Heating means for controlling the heating means so as to heat the high-viscosity ink to 30 ° C. or more and 150 ° C. or less; and a high-viscosity ink heated based on the heating temperature control means. An ink discharge amount control unit for controlling the recording head so as to discharge the ink at 2 pL or more and 20 pL or less per dot.
[0015]
According to the invention as set forth in claim 5, by setting the viscosity of the high-viscosity ink at 30 ° C. to 10 mPas or more and 500 mPas or less, after the high-viscosity ink lands on the recording medium until it is irradiated with an active energy ray, It can be in close contact with the recording medium and can be appropriately leveled on the recording medium. This makes it possible to easily control the shape of the ink dots made of the high-viscosity ink that has landed on the recording medium to form a high-quality image, and to impart high strength to the image formed on the recording medium.
Further, the ink ejection amount control means controls the recording head so that the high viscosity ink heated to 30 ° C. or more and 150 ° C. or less by the heating means controlled by the heating temperature control means is ejected at 2 pL to 20 pL per dot. By doing so, it is possible to prevent ink clogging at the ejection port for ejecting the high-viscosity ink and to smoothly eject the high-viscosity ink. Therefore, a high-quality image can be formed with high efficiency.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to any one of the first to fifth aspects, an ink amount detecting unit that detects an amount of the high-viscosity ink in the ink intermediate storage unit, and the ink amount detection. When the amount of the high-viscosity ink detected by the means is less than a predetermined value, the high-viscosity ink is supplied into the ink intermediate storage section, and the high-viscosity ink in the ink intermediate storage section is supplied during the supply of the high-viscosity ink. Ink supply control means for stopping supply of high-viscosity ink when the amount becomes equal to or more than a predetermined value.
[0017]
According to the invention described in claim 6, the ink amount detecting means detects the amount of the high-viscosity ink in the ink intermediate storage portion, and when the amount of the high-viscosity ink detected by the ink amount detecting means becomes less than a predetermined value. Then, the ink replenishment control means causes the high-viscosity ink to be replenished into the ink intermediate storage part. In addition, when the amount of the high-viscosity ink in the ink intermediate storage section becomes equal to or more than a predetermined value during the supply of the high-viscosity ink, the ink supply control means stops the supply of the high-viscosity ink.
Therefore, replenishment of the high-viscosity ink to the ink intermediate storage part can be automated, and the user's labor can be saved.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an inkjet printer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, an inkjet printer will be briefly described. In the inkjet printer according to the present embodiment, a high-viscosity ink having a viscosity at 30 ° C. of 10 mPas to 500 mPas is used. The high-viscosity ink is ejected from the recording head 6 (described later) to the recording medium 2 at a rate of 2 pL to 20 pL per dot in a state where the viscosity is reduced by heating at a temperature of 30 ° C. to 150 ° C.
As shown in FIG. 1, an inkjet printer 1 includes a recording unit 3 that discharges a high-viscosity ink (hereinafter, referred to as ink) to a recording medium 2 in a state where the viscosity is low, and performs image recording; And a guide section 4 for reciprocating the recording medium 2 in a main scanning direction orthogonal to a conveying direction (sub-scanning direction) in which the recording medium 2 is conveyed.
[0019]
The recording unit 3 has a carriage 5, and a plurality of recording heads 6 are mounted on the carriage 5.
[0020]
The carriage 5 is equipped with four recording heads 6 for ejecting inks of a plurality of colors, such as yellow, magenta, cyan, and black. Each recording head 6 has an ejection surface 7 facing the recording medium 2. A discharge port (not shown) for discharging the ink is formed. Ink supplied to the recording head 6 from an ink cartridge (not shown) or the like is charged into a nozzle (not shown) for discharging ink from a discharge port, and is discharged onto the recording medium 2 as necessary. ing.
[0021]
The carriage 5 is provided with an ultraviolet irradiation device 8 for irradiating the surface of the recording medium 2 on which the ink ejected from the recording head 6 has adhered with ultraviolet rays to cure and fix the surface. The ultraviolet irradiating device 8 is provided on both sides in the main scanning direction with respect to the recording head 6 provided on the carriage 5. It is provided so as to face. In addition, since the ultraviolet light emitted from the ultraviolet irradiation device 8 does not cure the ink on the ejection surface 7 and the ejection openings of the recording head 6, a light shielding plate 10 for regulating the irradiation direction of the ultraviolet light is attached to the irradiation surface 9. .
[0022]
The carriage 5 is capable of reciprocating along the guide portion 4, and is capable of moving the recording head 6 to a home position area where the moisturizing unit 11 is disposed, a recording area where ink is ejected to the recording medium 2, a nozzle missing of the recording head 6, and the like. Can be moved to the head maintenance area in which the maintenance unit 12 for eliminating the problem is disposed. When no image is recorded, the carriage 5 is located in the home position area.
[0023]
The recording head 6 is provided with a heating unit 25 (shown in FIG. 3) as heating means for heating the ink to 30 ° C. or more and 150 ° C. or less.
[0024]
Next, portions related to ink ejection in the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, on the back side of the carriage 5, an ink bag 13 serving as an ink reservoir for storing ink, and ink transferred from the ink bag 13 to the recording head 6 is temporarily stored on the transfer path. An intermediate tank 14 serving as an ink intermediate storage unit, an ink tank 13 that connects the ink bag 13 and the intermediate tank 14, and a first ink transfer pipe 15 serving as an ink transfer path serving as an ink transfer path; And a recording head 6 and a second ink transfer pipe 16 serving as an ink transfer path. The ink bag 13 is arranged above the intermediate bag 14 and the recording head 6, and the intermediate tank 14 is arranged below the ink bag 13 and the recording head 6.
[0025]
A suction pump 17 for transferring the ink in the ink bag 13 to the intermediate tank 14 is provided near the outlet of the ink bag 13 in the first ink transfer pipe 15. An opening / closing valve 18 for controlling the transfer of ink to the intermediate tank 14 is provided near the inlet of the intermediate tank 14 in the first ink transfer pipe 15.
[0026]
The intermediate tank 14 is formed in a bag shape from a material that can be deformed when the internal pressure becomes lower than the atmospheric pressure, for example, polyethylene or the like, and the opening and closing valve 18 is closed to close the intermediate tank 14 and the second ink transfer space 16. The inside is sealed. As a result, even if the ink in the intermediate tank 14 is transferred to the recording head 6 and the pressure applied to the liquid surface of the ink in the intermediate tank 14 decreases, the intermediate tank 14 itself deforms and the atmospheric pressure is applied to the liquid surface. As a result, the intermediate tank 14 functions as a pressure maintaining mechanism.
[0027]
Further, the intermediate tank 14 includes an intermediate tank elevating device (not shown) as height adjusting means for adjusting the height position with respect to the recording head 6. As the intermediate tank lifting device, for example, an operation mechanism such as a device for moving the intermediate tank 14 in the vertical direction by a hydraulic cylinder or the like is preferable because it is simple. As described above, by changing the height position of the intermediate tank 14 with respect to the recording head 6, the pressure at which the ink is directed toward the recording head 6 can be adjusted. Further, the intermediate tank 14 is provided with an ink amount detection sensor 19 as an ink amount detecting means for detecting the amount of ink in the intermediate tank 14. The ink amount detection sensor 19 uses, for example, a known pressure sensor or the like, and is attached to the inner wall of the intermediate tank 14 at a height position where ink supply is required. When the liquid level of the ink falls below the position of the ink amount detection sensor 19 and the pressure from the ink is no longer detected, the opening / closing valve 18 is opened to supply the ink from the ink back 13.
[0028]
The open / close valve 18 is configured to enable the transfer of the ink to the intermediate tank 14 when the open / close valve 18 is in the open state, and to shut off the transfer of the ink to the intermediate tank 14 when the open / close valve 18 is in the closed state. It is used to prevent the ink in the tank 14 from flowing back to the first ink transfer pipe 15 and to return the inside of the intermediate tank 14 to atmospheric pressure when the pressure in the intermediate tank 14 becomes negative.
[0029]
As shown in FIG. 3, the suction pump 17, the open / close valve 18, the ink amount detection sensor 19, and the heating unit 25 are connected to a computer (not shown) via an interface 20, and are controlled by a control unit 21 of the computer. .
As shown in FIG. 3, the control unit 21 stores a CPU 22 that executes a system program and the like necessary for controlling each unit, a RAM 23 used as a work area of the CPU 22, a system program and the like executed by the CPU 22. A ROM 24 is provided.
[0030]
The CPU 22 reads out a program stored in the ROM 24, develops the program in the RAM 23, and controls an instruction to each unit based on the program.
Specifically, the CPU 22 functions as a heating temperature control unit that controls the heating unit 25 to heat the ink to 30 ° C. or more and 150 ° C. or less. Further, the CPU 22 functions as an ink discharge amount control unit that discharges the heated ink from the recording head 6 at 2 pL to 20 pL per dot. Further, when the amount of ink in the intermediate tank 14 detected by the ink amount detection sensor 19 becomes less than a predetermined value, the CPU 22 opens the open / close valve 18 to replenish the ink in the intermediate tank 14, During ink supply, when the amount of ink in the intermediate tank 14 becomes equal to or more than a predetermined value, the opening / closing valve 18 is closed to stop the ink supply.
[0031]
The RAM 23 forms a work area for the CPU 22 and has a memory area for temporarily storing image data under the control of the CPU 22.
[0032]
The ROM 24 stores programs for the CPU 22 to execute various functions.
Specifically, the ROM 24 includes a heating temperature control program for heating the ink to 30 ° C. or more and 150 ° C. or less, an ink ejection amount control program for ejecting the heated ink from the recording head 6 at 2 pL to 20 pL per dot, When the amount of ink in the intermediate tank 14 detected by the amount detection sensor 19 becomes less than a predetermined value, the open / close valve 18 is opened to supply ink into the intermediate tank 14. An ink supply control program for closing the open / close valve 18 and stopping the supply of ink when the amount of ink in the intermediate tank 14 becomes equal to or more than a predetermined value is provided.
[0033]
Next, an ink ejection operation process in the inkjet printer 10 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 4, the CPU 22 determines whether the amount of ink in the intermediate tank 14 is less than a predetermined value based on a detection signal from the ink amount detection sensor 19 (Step S1). Here, when a detection signal that the ink amount detection sensor 19 detects that the amount of ink in the intermediate tank 14 is less than the predetermined value is input to the CPU 22 (step S1; YES), the CPU 22 closes the open / close valve 18 It is detected whether or not there is (step S2). If the open / close valve 18 is closed (step S2; YES), the CPU 22 sends a signal to open the open / close valve 18 to the open / close valve 18, and opens the open / close valve 18 (step S3). If the open / close valve 18 is already open (step S2; NO), the process proceeds to step S4.
[0034]
Next, the CPU 22 detects whether or not the suction pump 17 is stopped (Step S4). Here, when the suction pump 17 is stopped (Step S4; YES), the CPU 22 transmits a signal for starting the suction pump 17 to the suction pump 17, and starts the suction pump 17 (Step S5). If the suction pump 17 has already been started (step S4; NO), the process proceeds to step S6.
In step S1, if the CPU 22 determines that the detection signal is not input from the ink amount detection sensor 19 and the ink in the intermediate tank 14 is equal to or more than the predetermined value (step S1; NO), the process proceeds to step S7. Move on.
[0035]
Next, in step S6, the CPU 22 determines whether or not the amount of ink in the intermediate tank 14 is equal to or greater than a predetermined value, based on whether or not a detection signal has been input from the ink amount detection sensor 19 (step S6). Here, if the CPU 22 determines that the amount of ink in the intermediate tank 14 is not equal to or more than the predetermined value based on the input of the detection signal from the ink amount detection sensor 19 (step S6; NO), the amount of ink in the intermediate tank 14 becomes equal to or more than the predetermined value. Until the determination in step S6 is repeated. When the detection signal is not input from the ink amount detection sensor 19 and the ink in the intermediate tank 14 is determined to be equal to or more than the predetermined value (step S6; YES), the CPU 22 detects whether the suction pump 17 is stopped. (Step S7). Here, when the suction pump 17 is driven (Step S7; NO), the CPU 22 transmits a signal to stop the suction pump 17 to the suction pump 17, and stops the suction pump 17 (Step S8). If the suction pump 17 has already stopped (step S7; YES), the process moves to step S9.
[0036]
Next, the CPU 22 detects whether or not the on-off valve 18 is closed (Step S9). If the open / close valve 18 is open (step S9; NO), the CPU 22 sends a signal to close the open / close valve 18 to the open / close valve 18 and closes the open / close valve 18 (step S10). If the open / close valve 18 is already closed (step S9; YES), the process proceeds to step S11.
[0037]
Next, the CPU 22 determines whether or not the image recording on the recording medium has been completed (Step S11). Here, if the image recording has been completed (step S11; YES), the ejection operation processing is terminated. If the image recording is being performed (step S11; NO), the process returns to step S1 again.
[0038]
According to the ink jet printer 1 of the present embodiment, since the suction pump 17 forcibly transfers the ink to the intermediate tank 14, the ink can be transferred smoothly and stably. Further, since the intermediate tank 14 is formed of a bag made of polyethylene or the like, even if the ink is ejected from the recording head 6 and the amount of ink in the intermediate tank 14 is reduced, the intermediate tank 14 is deformed, and thus the intermediate tank 14 is deformed. Is maintained at a state substantially equal to the atmospheric pressure. Thus, no negative pressure is applied to the intermediate tank 14. Therefore, the ink in the intermediate tank 14 can be smoothly and stably transferred to the recording head 6 at a substantially constant pressure.
[0039]
When the ink in the intermediate tank 14 is transferred to the recording head 6, the air pressure in the intermediate tank 14 decreases, so that the ink is not transferred to the recording head 6. Since the pressure in the chamber 14 can be returned to the atmospheric pressure, the ink can be transferred to the recording head 6 in a stable state by operating the opening / closing valve 18.
[0040]
Further, the ink back pressure is controlled by changing the relative height of the intermediate tank 14 with respect to the recording head 6 based on the amount of ink ejected from the recording head 6. That is, only by changing the height of the intermediate tank 14 with respect to the recording head 6, the ink back pressure is controlled using the head difference between the ink in the intermediate tank 14 and the recording head 6. Specifically, by setting the height of the ink liquid level in the intermediate tank 14 to be the same as that of the recording head 6, the ink back pressure becomes zero, and the height of the ink liquid level is set higher than that of the recording head 6. The ink back pressure becomes a positive pressure, and the ink back pressure becomes a negative pressure by making the height of the ink liquid level lower than that of the recording head 6.
Therefore, the control of the ink back pressure is simplified, and the cost is reduced. Further, since the ejection amount of ink ejected from the recording head 6 at one time can be adjusted, an image can be printed on a recording medium with stable accuracy.
[0041]
Further, when the ink in the intermediate tank 14 is transferred to the recording head 6 and the inside of the intermediate tank 14 is going to be lower than the atmospheric pressure, the intermediate tank 14 It deforms so as to maintain the atmospheric pressure inside the tank 14. That is, since the intermediate tank 14 itself serves as a pressure maintaining mechanism for eliminating a pressure difference between the inside and the outside of the intermediate tank 14, the liquid level of the ink in the intermediate tank 14 can be reduced without providing a separate pressure maintaining mechanism. Can be kept at atmospheric pressure.
[0042]
Further, by setting the viscosity of the ink at 30 ° C. to 10 mPas or more and 500 mPas or less, the ink adheres to the recording medium after it lands on the recording medium until it is irradiated with active energy rays, and the ink adheres to the recording medium. Can be moderately leveled. This makes it possible to easily control the shape of the ink dots made of the ink that has landed on the recording medium to form a high-quality image, and to impart high strength to the image formed on the recording medium.
The control unit 21 executes the heating temperature control program and the ink discharge amount control program so that the ink heated by the heating unit 25 to 30 ° C. or more and 150 ° C. or less is ejected at 2 pL or more and 20 pL or less per dot. Since the recording head 6 is controlled at the same time, it is possible to prevent high-viscosity ink from being clogged at a discharge port for discharging high-viscosity ink and smoothly discharge high-viscosity ink. Therefore, a high-quality image can be formed with high efficiency.
[0043]
Further, the ink amount detection sensor 19 detects the amount of ink in the intermediate tank 14, and when the amount of ink detected by the ink amount detection sensor 19 becomes smaller than a predetermined value, the CPU 22 executes the ink supply control program. Thus, the ink is supplied into the intermediate tank 14. In addition, when the amount of ink in the intermediate tank 14 becomes equal to or more than a predetermined value during the ink supply, the CPU 22 executes the ink supply control program to stop the ink supply.
Therefore, the replenishment of ink into the intermediate tank 14 can be automated, so that the user can save time and effort.
[0044]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, when the intermediate tank 14 is formed of a strong material that does not deform due to a small pressure difference between the inside and the outside, a cock or the like that connects the inside of the intermediate tank 14 to the outside is provided, and the cock controls the pressure inside the intermediate tank 14. May be a mechanism that maintains the pressure at atmospheric pressure. The material of the intermediate tank 14 is not limited to polyethylene, but may be polypropylene, cellophane, or any other material that can be easily deformed when the inside of the intermediate tank 14 becomes lower than the atmospheric pressure. Further, the transfer means for transferring the ink from the ink bag 13 to the intermediate tank 14 is not limited to the suction pump 17 provided in the first ink transfer pipe 15, but may be a pressure feed pump provided at the position shown in FIG. In addition, the present invention can be freely changed and improved without departing from the gist of the invention.
[0045]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the transfer means forcibly transfers the high-viscosity ink in the ink storage section to the ink intermediate storage section, so that the high-viscosity ink can be smoothly and stably maintained. Can be transported. Further, by providing the pressure maintaining mechanism, even if the ink having reduced viscosity is ejected from the recording head and the high-viscosity ink in the ink intermediate reservoir is reduced, the ink is applied to the liquid surface of the high-viscosity ink in the ink intermediate reservoir. The pressure is maintained at a state substantially equal to the atmospheric pressure. As a result, no negative pressure is applied to the ink intermediate storage section. Therefore, the high-viscosity ink in the ink intermediate reservoir can be smoothly and stably transferred to the recording head at a substantially constant pressure.
[0046]
According to the invention described in claim 2, when the high-viscosity ink in the ink intermediate storage section is transferred to the recording head, the air pressure in the ink intermediate storage section decreases, so that the high-viscosity ink is not transferred to the recording head. By opening the opening / closing valve, the pressure in the ink intermediate reservoir can be returned to the atmospheric pressure, so that the high viscosity ink can be transferred to the recording head in a stable state by operating the opening / closing valve.
[0047]
According to the third aspect of the present invention, the relative height of the ink intermediate storage portion with respect to the recording head is changed by the height adjusting means based on the amount of the reduced viscosity ink ejected from the recording head. This controls the ink back pressure. That is, only by changing the height of the ink intermediate storage portion with respect to the recording head by the height adjusting means, the ink back pressure is controlled by utilizing the head difference between the high-viscosity ink in the ink intermediate storage portion and the recording head. You. Specifically, the back pressure of the ink becomes zero by setting the height of the ink liquid level in the ink intermediate reservoir to the same height as that of the print head, and the height of the ink liquid is raised by making the height of the ink liquid level higher than the print head. The pressure becomes a positive pressure, and the ink back pressure becomes a negative pressure by making the height of the ink liquid level lower than that of the recording head.
Therefore, the control of the ink back pressure is simplified, and the cost is reduced. Further, since the ejection amount of the reduced viscosity ink ejected from the recording head at one time can be adjusted, an image can be printed on the recording medium with stable accuracy.
[0048]
According to the invention described in claim 4, when the high-viscosity ink in the ink intermediate storage section is transferred to the recording head and the interior of the ink intermediate storage section is going to be lower than the atmospheric pressure, the ink intermediate storage section becomes the recording head. With the transfer amount of the high-viscosity ink to the inside, the ink is deformed so as to maintain the internal atmospheric pressure. That is, since the ink intermediate storage unit plays the role of the pressure maintaining mechanism in the first aspect, the inside of the ink intermediate storage unit can be maintained at the atmospheric pressure without separately providing the pressure maintaining mechanism.
[0049]
According to the invention as set forth in claim 5, by setting the viscosity of the high-viscosity ink at 30 ° C. to 10 mPas or more and 500 mPas or less, after the high-viscosity ink lands on the recording medium until it is irradiated with an active energy ray, It can be in close contact with the recording medium and can be appropriately leveled on the recording medium. This makes it possible to easily control the shape of the ink dots made of the high-viscosity ink that has landed on the recording medium to form a high-quality image, and to impart high strength to the image formed on the recording medium.
The ink ejection amount control means controls the recording head so that the high-viscosity ink heated to 30 ° C. or more and 150 ° C. or less by the heating means controlled by the heating temperature control means is ejected at 2 pL to 20 pL per dot. By doing so, it is possible to prevent ink clogging at the ejection port for ejecting the high-viscosity ink and to smoothly eject the high-viscosity ink. Therefore, a high-quality image can be formed with high efficiency.
[0050]
According to the invention described in claim 6, the ink amount detecting means detects the amount of the high-viscosity ink in the ink intermediate storage portion, and when the amount of the high-viscosity ink detected by the ink amount detecting means becomes less than a predetermined value. Then, the ink replenishment control means causes the high-viscosity ink to be replenished into the ink intermediate storage part. In addition, when the amount of the high-viscosity ink in the ink intermediate storage section becomes equal to or more than a predetermined value during the supply of the high-viscosity ink, the ink supply control means stops the supply of the high-viscosity ink.
Therefore, replenishment of the high-viscosity ink to the ink intermediate storage part can be automated, and the user's labor can be saved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a part of the inkjet printer according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of the ink jet printer according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of supplying ink to an intermediate tank of the inkjet printer according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a part of another example of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Inkjet printer
6 Recording head
13 Ink back (ink storage section)
14 Intermediate tank (intermediate ink reservoir, pressure maintaining mechanism)
15 First ink transfer pipe (ink transfer path)
17 Suction pump (transfer means)
18 Open / close valve
19 Ink amount detection sensor (ink amount detection means)
21 control unit (heating temperature control means, ink discharge amount control means, ink supply control means)
25 heating unit (heating means)

Claims (6)

温度上昇に伴って低粘度化する高粘度インクを低粘度化した状態で吐出する記録ヘッドと、
前記高粘度インクを貯溜するインク貯溜部と、
前記インク貯溜部から前記記録ヘッドへの高粘度インクの移送経路に設けられ、高粘度インクを一時的に貯溜するインク中間貯溜部と、
を備えたインクジェットプリンタであって、
前記インク貯溜部内の高粘度インクを強制的に前記インク中間貯溜部に移送する移送手段と、
前記インク中間貯溜部内の液面にかかる圧力を大気圧と略等しい状態で維持する圧力維持機構と、
を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
A recording head that discharges high-viscosity ink, which decreases in viscosity with a rise in temperature, in a reduced viscosity state,
An ink storage unit for storing the high-viscosity ink,
An ink intermediate storage unit that is provided on a transfer path of the high-viscosity ink from the ink storage unit to the recording head and temporarily stores the high-viscosity ink;
An inkjet printer comprising:
Transfer means for forcibly transferring the high-viscosity ink in the ink storage section to the ink intermediate storage section,
A pressure maintaining mechanism for maintaining the pressure applied to the liquid surface in the ink intermediate storage unit at a state substantially equal to the atmospheric pressure,
An ink jet printer comprising:
請求項1に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記インク貯溜部と前記インク中間貯溜部とを接続し、前記インク貯溜部内の高粘度インクを前記インク中間貯溜部に移送するときの移送経路となるインク移送経路部を備え、
前記インク移送経路部に、前記インク中間貯溜部への高粘度インクの移送を制御する開閉バルブを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
The inkjet printer according to claim 1,
An ink transfer path unit that connects the ink storage unit and the ink intermediate storage unit, and serves as a transfer path when transferring high-viscosity ink in the ink storage unit to the ink intermediate storage unit,
An ink jet printer, comprising: an opening / closing valve for controlling the transfer of high-viscosity ink to the ink intermediate storage section in the ink transfer path section.
請求項1又は2に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記インク中間貯溜部の前記記録ヘッドに対する高さ位置を調整する高さ調整手段を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
The inkjet printer according to claim 1 or 2,
An ink jet printer comprising a height adjusting means for adjusting a height position of the intermediate ink storage section with respect to the recording head.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記インク中間貯溜部を、その内部が大気圧よりも低くなろうとする場合に変形して大気圧を維持するように構成したことを特徴とするインクジェットプリンタ。
The inkjet printer according to any one of claims 1 to 3,
An ink jet printer, wherein the intermediate ink storage section is configured to deform and maintain the atmospheric pressure when the inside of the ink intermediate storage section is going to be lower than the atmospheric pressure.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記高粘度インクは、30℃における粘度が10mPas以上500mPas以下であり、
前記高粘度インクを加熱する加熱手段と、
前記高粘度インクを30℃以上150℃以下に加熱させるように前記加熱手段を制御する加熱温度制御手段と、
前記加熱温度制御手段に基づいて加熱された高粘度インクを、1ドットあたり2pL以上20pL以下で吐出させるように前記記録ヘッドを制御するインク吐出量制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
The inkjet printer according to any one of claims 1 to 4,
The high-viscosity ink has a viscosity at 30 ° C. of 10 mPas or more and 500 mPas or less,
Heating means for heating the high-viscosity ink,
Heating temperature control means for controlling the heating means so as to heat the high-viscosity ink to 30 ° C. or more and 150 ° C. or less,
An ink ejection amount control unit that controls the recording head so that the high-viscosity ink heated based on the heating temperature control unit is ejected at 2 pL or more and 20 pL or less per dot;
An ink jet printer comprising:
請求項1〜5のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記インク中間貯溜部内の高粘度インクの量を検出するインク量検出手段と、前記インク量検出手段が検出した高粘度インクの量が所定値未満となったときに、前記インク中間貯溜部内に高粘度インクを補給させ、高粘度インクの補給中に、前記インク中間貯溜部内の高粘度インクの量が所定値以上となったときに、高粘度インクの補給を停止させるインク補給制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
The inkjet printer according to any one of claims 1 to 5,
An ink amount detector for detecting an amount of the high-viscosity ink in the ink intermediate reservoir; and an ink amount detector in the ink intermediate reservoir when the amount of the high-viscosity ink detected by the ink amount detector becomes less than a predetermined value. Ink replenishment control means for replenishing the high-viscosity ink, and stopping replenishment of the high-viscosity ink when the amount of the high-viscosity ink in the ink intermediate storage portion becomes equal to or more than a predetermined value during replenishment of the high-viscosity ink;
An ink jet printer comprising:
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