JP2014034194A - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記録媒体にインクを付与する記録ヘッド、及び記録ヘッドにインクを供給する分配タンクを有するインクジェット部Aと、分配タンクにインクを供給するメインタンクを有するインク供給手段Bと、分配タンク内の空間部に連通する空気室、及び空気室に電磁弁を介して設けられた圧力調整機構、を有する空気供給手段Cと、を備え、空間部と、空気室の内部との圧力が同じになっている。
【選択図】図1
Description
このような、インクジェット記録装置としては、例えば、背圧タンクと、分配タンクと、インク開閉電磁弁と、記録ヘッドとを備えるインクジェット記録装置が知られている(例えば、特許文献1又は2参照)。
また、背圧タンクから記録ヘッドにインクを流通させる経路が長くなり、圧力損失が生じる欠点がある。
さらに、背圧タンクの液面の高さに応じて、記録ヘッド内のインクにかかる圧力が異なるため、インクの吐出量や吐出速度が不安定となる欠点がある。
また、サブタンクに圧力検知手段、空気吸引手段及び空気補充ポンプを取り付ける必要があるので、構造が複雑となり、また、サブタンクの重量も大きくなる。そのため、サブタンクを移動させる際にも効率的でない。
さらに、サブタンク自体が大きくなり、設置に余分なスペースが必要となる欠点もある。
このとき、空気室の内部の容積が、空間部の容積よりも大きくなっていると、分配タンク内の圧力制御をより高精度で行うことができる。すなわち、分配タンク内の圧力制御は、空気室の圧力制御を介して行われるので、例えば、急激な圧力変化を直接分配タンク内に与えるようなことはない。
このとき、分配タンクには循環口が設けられており、分配タンク内のインクが、該循環口から、該循環口に連結された循環流路を介して、メインタンクに循環するようになっていると、インクを繰り返し脱気することができるので、記録ヘッドにおけるインクの吐出不良をより抑制することができる。
また、外気に通じるエアーフィルタを利用することにより、空気室への防塵ができる。
図1に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置は、4箇所のインクジェット部Aと、インクジェット部Aそれぞれにインクを供給する4箇所のインク供給手段Bと、これらのインクジェット部Aに空気を供給する1箇所の空気供給手段Cとを備える。
なお、より詳しくは、インクジェット部Aは、記録媒体にインクを付与する記録ヘッド、及び、該記録ヘッドにインクを供給する分配タンク、を有し、インク供給手段Bは、分配タンクにインクを供給するメインタンク、を有し、空気供給手段Cは、分配タンク内の空間部に連通する空気室、及び、該空気室に電磁弁を介して設けられた圧力調整機構、を有する。
例えば、インクジェット部Aに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のインクをそれぞれ収容させることにより、フルカラーのインクジェット記録が可能となる。
このため、空気供給手段Cにおける空気室の圧力調整により、これらのインクジェット部Aにおける分配タンク内の空間部の圧力が調整されるので、個々のインクジェット部Aにおける分配タンクの圧力を平均化することができる。
図2に示すように、インクジェット部Aは、記録媒体(図示しない)にインクを付与する記録ヘッド11と、該記録ヘッド11にインクを供給する分配タンク12とを有する。
また、上述したように、複数の記録ヘッド11を有するので、記録ヘッド11毎に異なるインクを用いることが可能となっている。
また、分配タンク12には、加温ヒーターが内蔵されており、インクの温度が一定となるように制御されている。
さらに、分配タンク12の下端には、複数のインク開閉電磁弁12bが直接取り付けられており、該インク開閉電磁弁12bそれぞれに取り付けられた分配供給管12cを介して対応する記録ヘッド11に接続されている。
インク開閉電磁弁12bを開けたとき、インクは、強制的に記録ヘッド11に供給され、記録ヘッド11のノズルから排出される。このため、記録ヘッド11の目詰まり等を予防又は解消することができる。
また、脱気モジュール22と、分配タンク12との間には、インクの逆流を防止する逆止弁25が取り付けられている。
このように、分配タンク12とメインタンク21との間でインクを一方向に循環させるので、インクを繰り返し脱気することができる。これにより、記録ヘッド11におけるインクの吐出不良をより抑制することができる。なお、かかる循環は、インクジェット記録時のみならず、非記録時であっても行うことが好ましい。
図3に示すように、空気供給手段Cは、分配タンク12内の空間部12aに連通する空気室31と、該空気室31に電磁弁を介して設けられた圧力調整機構とを有する。
また、圧力調整機構が取り付けられた空気室31を、分配タンク12とは別に備えることにより、従来のように分配タンク12に圧力調整機構を取り付ける必要がないので、分配タンク12をコンパクトにすることができる。
さらに、空気室31が分配タンク12とは別体であるので、インクジェット記録装置の仕様に合わせて、空気室31を自由な位置に設置することができる。
さらにまた、仮に、インクの逆流が起こった場合、空気室31でインクをトラップすることができるので、事故が起こっても未然に防ぐことができる。
空気室31の容積が大きくなるほど、圧力調整機構による空気室31内の圧力変動は小さくなるので、従来のように空間部12aの圧力を直接調整するよりも、より容積が大きな空気室31の圧力を調整するほうが、分配タンク内の圧力制御をより高精度で行うことができる。
また、インクを消費すると、密閉された分配タンク12では、内部の圧力が負圧方向に変化するが、分配タンク12の空間部12aに空気室31を連結し、該空気室31の容積を大きくすることにより、インクの消費に基づく圧力変化の度合いをより小さくすることができる。
空間部12aの容積R1に対して、空気室31の内部の容積R2が1.28倍未満であると、空気室31の内部の容積R2が上記範囲内にある場合と比較して、より高精度で圧力制御できるという効果を得られない場合があり、空間部12aの容積R1に対して、空気室31の内部の容積R2が73.3倍を超えると、空気室31の内部の容積R2が上記範囲内にある場合と比較して、空気室31が大きくなり過ぎ、余計なスペースをとってしまう場合がある。
また、空気室31及び真空タンク33には、圧力を監視するための圧力計39がそれぞれ取り付けられている。
また、真空ポンプ35aは、例えば、圧力が−5〜−6kPaとなるように設定され、加圧ポンプ35cは、圧力が約98kPaとなるように設定される。
このように、空気室31に取り付けられる圧力調整機構は、電磁弁を用いているので、圧力制御の精度が極めて優れる。
ここで、「負圧」とは、大気圧よりも減圧された状態を意味し、「正圧」とは、大気圧よりも加圧された状態を意味する。
また、例えば、インクジェット部Aの近くにメインタンク21が位置するようにフルイド部を配置させることにより、配管経路による圧力損失を軽減させることができ、インク供給ポンプの小型化、高寿命化が可能となる。
また、インクジェット部Aは、当然、これらの他に、一般的なインクジェットの構成を備えていてもよい。
図4に示すように、インクジェット部Aは、記録媒体1にインクを付与する記録ヘッド11と該記録ヘッド11にインクを供給する分配タンク(図示しない)の他に、走行する記録媒体1を案内する案内ローラ2と、該記録ヘッド11により記録された記録媒体1を乾燥するための乾燥機3と、これらを収容する本体フレーム5とを有していてもよい。
また、乾燥機3は、円柱状のドライヤーを有し、該ドライヤー表面にインクジェット記録された記録媒体1を密着させることにより、記録媒体1が乾燥するようになっている。
インクジェット記録された記録媒体1は、別の案内ローラ2により案内され、乾燥機3に到達し乾燥される。その後、別の案内ローラ2に案内されて乾燥された記録媒体1が外方に搬出される。
図5aは、本実施形態に係るインクジェット記録装置におけるフルイド部の右半分を右側からみた側面図であり、図5bは、本実施形態に係るインクジェット記録装置におけるフルイド部の左半分を左側からみた側面図である。
図5a及び図5bに示すように、フルイド部は、下面に車輪がついており、自由に移動できるようになっている。
また、図5a及び図5bにおいて、前後左右は特に限定されず、当然、逆であってもよい。
また、記録ヘッド11から強制的にインクを排出する回復作業時には、空気室31内を正圧となるように制御する。
これらのことにより、インクジェット記録時、及び、記録ヘッド11の保管時には、インク漏れを抑制することができ、記録ヘッド11から強制的にインクを排出する回復作業時には、空気室31内を正圧となるように制御することで、記録ヘッド11におけるインクの目詰まりを抑制することができる。
例えば、インクジェット部A、インク供給手段B及び空気供給手段Cの数は、それぞれ同数であってもよく、異なる数であってもよい。
図6の(a)に示すように、8箇所のインクジェット部Aと、インクジェット部Aそれぞれにインクを供給する8箇所のインク供給手段Bと、これらにインクジェット部Aに空気を供給する1箇所の空気供給手段Cとを備えていてもよい。
また、図6の(b)に示すように、4箇所のインクジェット部Aと、インクジェット部Aそれぞれにインクを供給する4箇所のインク供給手段Bと、これらにインクジェット部Aに空気を供給する1箇所の空気供給手段Cとを、2セット備えていてもよい。なお、複数箇所に空気供給手段Cを設ける場合、真空タンクを複数の空気室に対して共通としてもよい。
例えば、5箇所以上のインクジェット部Aを備える場合は、同色のインクを複数箇所のインクジェット部Aに収容させてもよく、中間色のインク、蛍光色のインク、耐候剤が含まれたインク等をインクジェット部Aに収容させてもよい。
また、真空ポンプ、エアーフィルタ及び加圧ポンプは、フルイド部の外に設置されていてもよい。
2・・・案内ローラ
3・・・乾燥機
5・・・本体フレーム
11・・・記録ヘッド
12・・・分配タンク
12a・・・空間部
12b・・・インク開閉電磁弁
12c・・・分配供給管
13・・・循環口 13a・・・循環流路
21・・・メインタンク
22・・・脱気モジュール
23・・・インクパック
25・・・逆止弁
31・・・空気室
32a・・・減圧電磁弁
32b・・・外気電磁弁
32c・・・加圧電磁弁
33・・・真空タンク
35a・・・真空ポンプ
35b・・・エアーフィルタ
35c・・・加圧ポンプ
39・・・圧力計
A・・・インクジェット部
B・・・インク供給手段
C・・・空気供給手段
Claims (11)
- 記録媒体にインクを付与する記録ヘッド、及び、該記録ヘッドにインクを供給する分配タンク、を有するインクジェット部と、
前記分配タンクにインクを供給するメインタンク、を有するインク供給手段と、
前記分配タンク内の空間部に連通する空気室、及び、該空気室に電磁弁を介して設けられた圧力調整機構、を有する空気供給手段と、
を備え、
前記空間部と、前記空気室の内部との圧力が同じになっているインクジェット記録装置。 - 前記空気室の内部の容積が、前記空間部の容積よりも大きい請求項1記載のインクジェット記録装置。
- 前記空間部の容積R1と、前記空気室の内部の容積R2との容積比(R1:R2)が、1:1.28〜73.3である請求項1記載のインクジェット記録装置。
- 前記インク供給手段と、前記空気供給手段とがフルイド部に内蔵されており、
前記インクジェット部と、前記フルイド部とが別体となっている請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記分配タンクが、インク開閉電磁弁を介して前記記録ヘッドに前記インクを供給する請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記メインタンクが、脱気モジュールを介して前記分配タンクにインクを供給する請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記分配タンクには循環口が設けられており、
前記分配タンク内のインクが、該循環口から、該循環口に連結された循環流路を介して、前記メインタンクに循環するようになっている請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記記録ヘッドを複数有し、
該記録ヘッドに対応するように、前記分配タンクを複数有し、
これらの分配タンク内の空間部が1箇所の空気室に連通している請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記圧力調整機構が、
前記空気室に減圧電磁弁を介して取り付けられた真空ポンプと、
前記空気室に外気電磁弁を介して外気に通じるように取り付けられたエアーフィルタと、
前記空気室に加圧電磁弁を介して取り付けられた加圧ポンプと、
からなる請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置の制御方法であって、
インクジェット記録時、及び、記録ヘッドの保管時には、前記空気室内を負圧となるように制御し、
前記記録ヘッドから強制的に前記インクを排出する回復作業時には、前記空気室内を正圧となるように制御するインクジェット記録装置の制御方法。 - 請求項9記載のインクジェット記録装置の制御方法であって、
インクジェット記録時、及び、記録ヘッドの保管時には、前記空気室内を負圧となるように制御し、
前記記録ヘッドから強制的に前記インクを排出する回復作業時には、前記空気室内を正圧となるように制御し、
負圧から正圧とする際、又は、正圧から負圧とする際には、途中で前記エアーフィルタを介して一時的に大気圧とするインクジェット記録装置の制御方法。
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