JP2015168257A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】脱気モジュールによる脱気性能の劣化を低減することができるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】制御部は、大気開放弁２５２を閉じて真空ポンプ２４９を駆動し、圧力センサー２５１の検出結果に基づいて、中空糸膜の管内の気圧を所定の脱気運転気圧に維持することにより、脱気モジュール２４２によるインク中の溶存気体の除去を行う脱気制御と、所定の排出動作条件が成立したときに、圧力センサー２５１の検出結果に基づいて、中空糸膜の管内の気圧が所定の排出動作実行気圧となったときに大気開放弁２５２を開放することにより、中空糸膜の管内に浸潤したインクの排出を行う排出制御と、を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

圧電素子による電気機械変換作用を利用してインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置では、インク中に溶存する気体が気泡となってインク中に残留していると、ノズルからのインクの不吐出等の不具合を発生させる原因となる。

このため、従来のインクジェット記録装置において、インクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給経路上に脱気モジュールを備えたものが知られている。この脱気モジュールにおいては、中空状の筒状体内に複数本の中空糸膜等の気体透過膜が収容されており、この気体透過膜の少なくとも一端に真空ポンプを接続して気体透過膜内を減圧し、気体透過膜の界面を通過するインク中の溶存気体が気体透過膜を透過することにより除去（脱気）されるように構成された外部還流型の脱気モジュールが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−１５２９３５号公報

一般に、上記特許文献１に記載のような外部還流型の脱気モジュールは、長時間脱気動作を行うと、気体透過膜の外側を流下するインクに含まれる液体成分や溶媒が気体透過膜に形成されている微細孔を通過して減圧された気体透過膜内部に浸潤する。この浸潤した液体成分等は気体透過膜内部において気化されるのであるが、浸潤量が増加してくると、気体透過膜内で気化しきれず、液状化して気体透過膜内面に付着する。そして、気体透過膜内面に付着した液体により、インク中の溶存気体の透過が阻害され、気体透過膜の脱気性能が低下する。

このようにして、脱気モジュールの長時間の使用により、脱気性能の経時的な劣化が進行すると、脱気が十分行われなくなり、このようなインクをインクジェットヘッドのノズルから吐出すると、ノズルに不具合が生じ、画質を劣化させる原因ともなり、ひいては、脱気モジュールを交換する必要が生じ、コストがかかってしまう。

本発明の課題は、脱気モジュールによる脱気性能の劣化を低減することができるインクジェット記録装置を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、インクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給経路上に設けられてインク中の溶存気体を透過可能な管状の気体透過膜を内部に有する外部還流型の脱気モジュールと、前記気体透過膜の管内の気圧を減圧する真空ポンプとを備え、前記真空ポンプによって前記気体透過膜の管内の気圧を減圧することにより、前記気体透過膜の外部を還流するインク中の溶存気体を除去するインクジェット記録装置において、
前記気体透過膜の一端側は開放弁を介して少なくとも減圧された前記気体透過膜の管内の気圧よりも高い気圧の空間に接続されるとともに、前記気体透過膜の他端側は前記真空ポンプに接続されており、
前記気体透過膜の管内の気圧を検出する圧力センサーと、
前記開放弁を閉じて前記真空ポンプを駆動し、前記圧力センサーの検出結果に基づいて、前記気体透過膜の管内の気圧を所定の脱気運転気圧に維持することにより、前記脱気モジュールによるインク中の溶存気体の除去を行う脱気制御と、前記所定の排出動作条件が成立したときに、前記圧力センサーの検出結果に基づいて、前記気体透過膜の管内の気圧が所定の排出動作実行気圧となったときに前記開放弁を開放することにより、前記気体透過膜の管内に浸潤したインクの排出を行う排出制御と、を実行する制御部と、
を備えたことを特徴とする。

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記録装置において、
前記制御部は、前記排出制御において、前記気体透過膜の管内の気圧が所定の排出動作実行気圧となったときに、前記真空ポンプの駆動を停止した後に前記開放弁を開放することを特徴とする。

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記録装置において、
前記所定の排出動作条件は、前記脱気制御を所定時間実行したことを含むことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、ジョブデータの入力に応じて前記インクジェットヘッドからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するジョブを実行し、
前記所定の排出動作条件は、実行中のジョブが終了したことを含むことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記排出動作実行気圧は、前記気体透過膜の管内の気圧よりも高い空間における気圧との差が７０ｋ・Ｐａ以上である気圧であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
所定容量の気体を収容可能な減圧タンクを備え、
前記真空ポンプは、前記減圧タンクを介して前記気体透過膜に接続されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のインクジェット記録装置において、
前記圧力センサーは、前記気体透過膜と前記減圧タンクとの間における気圧を前記気体透過膜の管内の気圧として検出することを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載のインクジェット記録装置において、
前記減圧タンクは、前記気体透過膜から浸潤したインクを貯留可能であり、
前記減圧タンクに貯留したインクを排出するための排出弁を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、脱気モジュールによる脱気性能の劣化を低減することができる。

本実施の形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す模式図である。 インクの温度上昇及び下降に伴うインクの粘度の変化の例を示す図である。 インクの流路について説明する図である。 脱気モジュールの断面図である。 インクジェット記録装置の機能的構成を示すブロック図である。 脱気制御処理について説明するフローチャートである。 排出制御処理について説明するフローチャートである。 脱気モジュール内の気圧の変化について説明するタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態に係るインクジェット記録装置１は、給紙部１０と、画像形成部２０と、排紙部３０と、制御部４０（図５参照）と、インク供給部５０とを備えている。インクジェット記録装置１では、制御部４０の制御に基づいて、給紙部１０から画像形成部２０に搬送された記録媒体Ｐに対して、インク供給部５０から供給されたインクにより画像形成部２０で画像を形成した後、当該記録媒体Ｐを排紙部３０に排出する。

給紙部１０は、画像形成が行われる記録媒体Ｐを保持し、画像形成前に画像形成部２０に供給する。給紙部１０は、給紙トレー１１と、搬送部１２とを有する。

給紙トレー１１は、１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。給紙トレー１１は、載置された記録媒体Ｐの量に応じて上下動するように設けられており、最上の記録媒体Ｐが搬送部１２により搬送される位置で保持される。

搬送部１２は、輪状のベルト１２３を複数（例えば、２本）のローラー１２１，１２２により回転駆動してベルト１２３上の記録媒体Ｐを搬送する搬送機構、及び、給紙トレー１１に載置された記録媒体Ｐのうち最上のものをベルト１２３に受け渡す供給部を有する。搬送部１２は、供給部によりベルト１２３に受け渡された記録媒体Ｐをベルト１２３の回転動作に伴って搬送する。

画像形成部２０は、記録媒体Ｐ上にインクを吐出させて画像を形成する。画像形成部２０は、画像形成ドラム２１と、受け渡しユニット２２と、用紙加熱部２３と、ヘッドユニット２４と、照射部２５と、デリバリー部２６とを有している。

画像形成ドラム２１は、円筒状の外周面に沿って記録媒体Ｐを担持し、回転に伴って当該記録媒体Ｐを搬送する。画像形成ドラム２１の搬送面は、用紙加熱部２３、ヘッドユニット２４及び照射部２５に対向し、搬送される記録媒体Ｐに対して画像形成に係る処理を行う。

受け渡しユニット２２は、給紙部１０の搬送部１２と画像形成ドラム２１との間の位置に設けられ、搬送部１２により搬送された記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１に受け渡す。受け渡しユニット２２は、搬送部１２により搬送された記録媒体Ｐの一端を担持するスイングアーム部２２１や、スイングアーム部２２１に担持された記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１に受け渡す円筒状の受け渡しドラム２２２等を有している。受け渡しユニット２２は、搬送部１２上の記録媒体Ｐをスイングアーム部２２１により取り上げて受け渡しドラム２２２に受け渡すことで記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１の外周面に沿う向きに誘導して画像形成ドラム２１に受け渡す。

用紙加熱部２３は、画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐを加熱する。用紙加熱部２３は、例えば、赤外線ヒーター等を有し、通電に応じて発熱する。用紙加熱部２３は、画像形成ドラム２１の外周面の近傍であって、画像形成ドラム２１の回転による記録媒体Ｐの搬送方向についてヘッドユニット２４の上流側に設けられる。用紙加熱部２３は、画像形成ドラム２１に担持されて用紙加熱部２３の近傍を通過する記録媒体Ｐが所定の温度となるようにその発熱を制御部４０により制御される。

ヘッドユニット２４は、画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐに対してインクを吐出し、画像を形成する。ヘッドユニット２４は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色について個別に設けられている。図１では、画像形成ドラム２１の回転に伴い搬送される記録媒体Ｐの搬送方向に対して上流からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応したヘッドユニット２４が順番に設けられている。
本実施の形態のヘッドユニット２４は、記録媒体Ｐの搬送方向に垂直な方向（幅方向）について記録媒体Ｐの全体をカバーする長さ（幅）で設けられている。すなわち、インクジェット記録装置１は、ワンパス方式のラインヘッド型インクジェット記録装置である。ヘッドユニット２４は、複数の記録ヘッド２４ａ（図３参照）を配列してラインヘッドを構成することができる。

照射部２５は、本実施の形態のインクジェット記録装置１で用いられるインクが記録媒体Ｐ上に吐出された後に当該インクを硬化させるためのエネルギー線を照射する。照射部２５は、例えば、低圧水銀ランプ等の蛍光管を有し、当該蛍光管を発光させて紫外線等のエネルギー線を照射する。照射部２５は、画像形成ドラム２１の外周面の近傍であって、画像形成ドラム２１の回転による記録媒体Ｐの搬送方向についてヘッドユニット２４の下流側に設けられる。照射部２５は、画像形成ドラム２１に担持されてインクが吐出された記録媒体Ｐに対してエネルギー線を照射して当該エネルギー線の作用により記録媒体Ｐ上に吐出されたインクを硬化させる。

紫外線を発する蛍光管としては、低圧水銀ランプの他、数百Ｐａ〜１ＭＰａ程度の動作圧力を有する水銀ランプ、殺菌灯として利用可能な光源、冷陰極管、紫外線レーザー光源、メタルハライドランプ、発光ダイオード等が挙げられる。これらの中で、紫外線をより高照度で照射可能であって消費電力の少ない光源（例えば、発光ダイオード等）がより望ましい。また、エネルギー線は紫外線に限らず、インクの性質に応じてインクを硬化させる性質を有するエネルギー線であればよく、光源もエネルギー線の波長などに応じて置換される。

デリバリー部２６は、照射部２５によりエネルギー線が照射された記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１から排紙部３０に搬送する。デリバリー部２６は、輪状のベルト２６３を複数（例えば、２本）のローラー２６１，２６２により回転駆動してベルト２６３上の記録媒体Ｐを搬送する搬送機構や、記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１から当該搬送機構に受け渡す円筒状の受け渡しドラム２６４等を有する。デリバリー部２６は、受け渡しドラム２６４によりベルト２６３に受け渡された記録媒体Ｐをベルト２６３により搬送して排紙部３０に送り出す。

排紙部３０は、デリバリー部２６により画像形成部２０から送り出された記録媒体Ｐを格納する。排紙部３０は、板状の排紙トレー３１等を有し、この排紙トレー３１上に画像形成後の記録媒体Ｐを載置する。

インク供給部５０は、インクを貯留して、当該インクを画像形成部２０のヘッドユニット２４に供給し、各色のインクをヘッドユニット２４のノズルから吐出可能とする。

本実施の形態のインクジェット記録装置１で用いられるインクは、特に限られないが、例えば、紫外線（ＵＶ）硬化型のインクである。このＵＶ硬化型インクは、ＵＶが照射されない状態では、温度に応じてゲル状態と液体（ゾル）状態との間で相変化する。例えば、このインクは、所定の温度、例えば、４０℃〜１００℃程度の相変化温度を有し、この相変化温度以上に加熱上昇されることで一様に液化（ゾル化）する。一方、このインクは、通常の室温程度（０℃〜３０℃）を含む当該所定の温度以下ではゲル化する。

図２には、上述のインクの温度上昇及び下降に伴うインクの粘度の変化の例を示す。破線Ｌ１は、温度上昇時におけるインクの粘度の変化例を示し、実線Ｌ２は、温度下降時におけるインクの粘度の変化例を示す。

このインクは、粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上のゲル状態と、粘度が１００ｍＰａ・ｓより小さい（主に１０ｍＰａ・ｓ未満）の液体（ゾル）状態との間で相変化する。このとき、温度上昇時のインクの粘度の変化曲線（破線Ｌ１）と、温度下降時のインクの粘度の変化曲線（実線Ｌ２）とは、異なる。温度上昇時において、インクの温度が６０℃以上の場合にインクの粘度が１００ｍＰａ・ｓを下回る。一方、温度下降時には、インクの温度が４５℃未満に低下した場合にインクの粘度が１００ｍＰａ・ｓを上回る。すなわち、このインクの例では、インクの温度が６０℃（Ｔ１：第１温度）以上の場合には、温度の上昇又は下降に拘わらず、粘度が１００ｍＰａ・ｓを下回って液状となり、４５℃（Ｔ２：第２温度）未満の場合には、温度の上昇又は下降に拘わらず、粘度が１００ｍＰａ・ｓを上回ってゲル状となる。
このインクの製造方法は、例えば、特開２０１３−２３０６３号公報等に開示されている。

次に、図３を参照して、インクジェット記録装置１におけるインクの流路について説明する。

本実施の形態のインクジェット記録装置１では、インク供給部５０のインクタンク５１から供給ポンプ５３によって汲み出されたインクは、インク流路２４ｂを介して各記録ヘッド２４ａに供給される。また、各記録ヘッド２４ａで吐出されなかったインクを、必要に応じてインク流路２４ｂに戻すことが可能な構成となっている。

インク流路２４ｂは、第１サブタンク２４１と、脱気モジュール２４２と、送液ポンプ２４３と、逆止弁２４４と、第２サブタンク２４５とを備えている。
これら記録ヘッド２４ａ及びインク流路２４ｂは、ヒーターやヒーターからの熱を伝える伝熱部材等のインク加熱部２７０によって加熱、保温されて、インクの温度が適切な温度に保たれるようになっている。このインク加熱部２７０のヒーターとしては、例えば、電熱線が用いられ、通電されることによりジュール熱を生じる構成となっており、第１サブタンク２４１や第２サブタンク２４５の側壁に接触、固定されている。伝熱部材としては、熱伝導率の高い部材、例えば、アルミ合金等で形成された部材が用いられ、インク流路２４ｂの配管に熱を伝えている。

また、脱気モジュール２４２には、脱気モジュール２４２内の気圧を減圧するための真空ポンプ２４９と、真空ポンプ２４９と脱気モジュール２４２の一端側とを繋ぐ真空経路２５０ａと、真空経路２５０ａ上に設けられて、所定容量の気体を収容可能であるとともに、脱気モジュール２４２から漏洩して真空経路２５０ａに浸入したインクを貯留することができる減圧タンク２５４と、真空経路２５０ａ内における気圧を計測する圧力センサー２５１と、脱気モジュール２４２の他端側と大気とを接続する真空経路２５０ｂと、真空経路２５０ｂ内に設けられ、脱気モジュール２４２内を気密状態と大気開放状態とに切り替え可能な大気開放弁２５２とが接続されている。

第１サブタンク２４１は、供給ポンプ５３によりインクタンク５１から汲み出されたインクを貯留する１又は複数のインクタンク５１より容積の小さいインク室である。第１サブタンク２４１には、第１フロートセンサー２４１ａが設けられ、当該第１フロートセンサー２４１ａによる液面位置の検出データに基づいて制御部４０が供給ポンプ５３を動作させることにより所定量のインクが貯留されるようになっている。

脱気モジュール２４２は、例えば、円筒状に形成されており、流入したインク中の溶存気体を除去（脱気）し、脱気されたインクを排出する。脱気モジュール２４２は、図４に示すように、円筒状の外形をなすケーシング２４２ａの内部に、気体透過膜としての管状の中空糸膜２４２ｂが多数、束状となってケーシング２４２ａの軸方向に延びて配設されている。中空糸膜２４２ｂは、その両端が隔壁２４２ｃ，２４２ｄで支持されている。ケーシング２４２ａの内部の中央部分は、隔壁２４２ｃ，２４２ｄにより密閉されてインク流通室２４２ｅが形成されている。インク流通室２４２ｅは、一端側がインク流入口２４２ｆに接続されて第１サブタンク２４１からのインクの流入を許容し、他端側がインク流出口２４２ｇに接続されてインク流通室２４２ｅ内のインクを流出する。

また、ケーシング２４２ａの内部のインク流通室２４２ｅの両端側には、隔壁２４２ｃ，２４２ｄを介して、真空経路２５０ａに接続される第１真空室２４２ｈと、真空経路２５０ｂに接続される第２真空室２４２ｉとがそれぞれ形成されている。中空糸膜２４２ｂは、その両端が第１真空室２４２ｈ及び第２真空室２４２ｉに臨むように配置されているので、第１真空室２４２ｈ及び第２真空室２４２ｉは、中空糸膜２４２ｂを介して連通されている。すなわち、中空糸膜２４２ｂは、一端側が大気開放弁２５２を介して大気に接続されるとともに、他端側が真空ポンプ２４９に接続されている。なお、本実施の形態では、中空糸膜２４２ｂと真空経路２５０ｂを介して接続される空間を大気としたが、少なくとも減圧された中空糸膜２４２ｂの管内の気圧よりも高い空間に接続されていればよく、例えば、一定の気圧である空間を形成する高圧タンクに接続される態様であってもよい。

中空糸膜２４２ｂは、多数の中空状の微細糸構造であり、その膜面は、気体透過性を有する。脱気モジュール２４２は、上述したように構成されているので、真空ポンプ２４９の駆動により、中空糸膜２４２ｂ内の大気が吸引されて気圧が減圧される。この状態で、中空糸膜２４２ｂの膜面にインクが接触することで、インク中の溶存気体が選択的に膜面を透過してインクが脱気される。中空糸膜２４２ｂを通過した溶存気体は、真空経路２５０ａを流下する。
本実施の形態では、上述したようにして構成された外部還流型の脱気モジュール２４２が採用されている。脱気モジュールの形態は問わないが、例えば、複数の中空糸膜を互いに編目状に編み込んだシートにすると、中空糸膜の目が細かく、全てのインクが中空糸の目を通過しやすいことから、脱気効率を高めやすいこと、柔軟な中空糸からでも一定以上の強度が得られやすいことなどから、好ましい。
なお、中空糸膜２４２ｂは、上述したように構成されていることから、インクに含まれるわずかな液体成分や溶媒が膜面を通過して管内に浸潤することがある。

真空ポンプ２４９は、伸縮可能なダイヤフラムを備えたポンプチャンバーと、当該ポンプチャンバーの容積が拡縮するようにダイヤフラムを動作させる駆動源とを備えるダイヤフラムポンプである。そして、ポンプチャンバーには、外部からの流体の流入のみを許容する逆止弁を備えた吸入口と、内部からの流体の排出のみを許容する逆止弁を備えた排出口とを備えている。
このダイヤフラムポンプは、ダイヤフラムや逆止弁へインク成分が付着すると、ポンプ性能が低下し、劣化し、故障するおそれがある。

圧力センサー２５１は、真空経路２５０ａ内の気圧を測定してこれを中空糸膜２４２ｂの管内の気圧として検出し、その結果を制御部４０に出力する。制御部４０は、圧力センサー２５１からの検出結果に基づいて、真空ポンプ２４９及び大気開放弁２５２を駆動制御する。

大気開放弁２５２は、制御部４０からの動作指令に従って閉塞状態と開放状態とに切り替え可能な電磁弁である。

減圧タンク２５４は、所定容量の気体を収容可能に構成されており、真空ポンプ２４９の脈動による中空糸膜２４２ｂ内の圧力変動を抑制することができる。また、後述するように、減圧タンク２５４内の気圧が充分に減圧されることで、中空糸膜２４２ｂの管内に浸潤したインクの排出動作を安定して実施することができるようになっている。さらに、減圧タンク２５４は、中空糸膜２４２ｂの管内に浸潤したインクが真空経路２５０ａ内に浸入しても、これを捕捉して内部に貯留するインクトラップとしての機能を有し、真空ポンプ２４９へのインクの到達を防ぐことができるようになっている。これにより、真空ポンプ２４９がインクによって性能が低下し、劣化し、故障するのを防止することができる。また、減圧タンク２５４には、インク排出弁２５６が設けられたインク排出管２５５が接続されており、インク排出弁２５６を開放することにより、減圧タンク２５４に貯留されたインクを外部に排出することができるようになっている。インク排出弁２５６は、例えば、電磁弁により構成されており、制御部４０からの動作指令に従って切り替え可能となっている。このとき、例えば、減圧タンク２５４にフロートセンサー等の減圧タンク２５４内の液量を検出するセンサーを設け、このセンサーの検出結果に応じてインク排出弁２５６を開放するように制御してもよい。

送液ポンプ２４３は、脱気モジュール２４２のインク流出口２４２ｇからのインクを第２サブタンク２４５に送る。送液ポンプ２４３と第２サブタンク２４５との間には、逆止弁２４４が設けられており、一度第２サブタンク２４５に送られたインクが逆流するのを防止している。

第２サブタンク２４５は、脱気モジュール２４２で脱気されたインクが一時的に貯留される小型のインク室であり、特に限定されないが、第１サブタンク２４１と略同一程度の容量である。第２サブタンク２４５のインクは、各記録ヘッド２４ａのインレット２４０ａに接続されて、ノズルから吐出されるインク量に応じたインクが当該各記録ヘッド２４ａに供給される。第２サブタンク２４５には、第２フロートセンサー２４５ａが設けられ、当該第２フロートセンサー２４５ａによる液面位置の検出データに基づいて制御部４０が送液ポンプ２４３を動作させることにより所定量のインクが貯留されるようになっている。

記録ヘッド２４ａのノズルから吐出されなかったインクは、アウトレット２４０ｂから回収路２４１ｂ及びバルブ２４１ｃを介して第１サブタンク２４１に戻すことが可能となっている。例えば、記録ヘッド２４ａのメンテナンス時などにインク流路２４ｂからインクを抜く必要がある場合、バルブ２４１ｃを開放することで、記録ヘッド２４ａのインクを廃棄することなく回収することができる。

次に、インクジェット記録装置１の機能的構成について、図５を参照しながら説明する。

インクジェット記録装置１は、制御部４０と、搬送駆動部４１と、ヘッド駆動部４２と、通信部４３と、操作表示部４４と、用紙加熱部２３と、照射部２５と、インクヒーター駆動部２７と、第１フロートセンサー２４１ａと、第２フロートセンサー２４５ａと、供給ポンプ５３と、送液ポンプ２４３と、真空ポンプ２４９と、圧力センサー２５１と、大気開放弁２５２と、インク排出弁２５６とが、バス４９に接続されて互いに信号を送受信可能に構成されている。制御部４０は、これら各部から計測信号や状態信号等を受け取って、各部に適切な動作を行わせる制御信号を送信する。

制御部４０は、インクジェット記録装置１の各部の動作を制御し、全体の動作を統括する。制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）４０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４０３等を備える。制御部４０では、ＲＯＭ４０２に記憶されているシステムプログラム等の各種処理プログラムが読み出されてＲＡＭ４０３に展開され、ＲＡＭ４０３に展開されたプログラムがＣＰＵ４０１によって実行されることにより、例えば、後述する脱気制御処理や排気制御処理等の種々の制御処理が実行される。

搬送駆動部４１は、搬送部１２、受け渡しユニット２２、画像形成ドラム２１、デリバリー部２６等の記録媒体Ｐの搬送に係る各種駆動源である。

ヘッド駆動部４２は、記録ヘッド２４ａのノズル毎に設けられた圧電素子である。圧電素子を駆動することにより、ノズルからインクを吐出することができる。

通信部４３は、例えば、パーソナルコンピューター（ＰＣ）や携帯端末等の外部の機器と通信線を介して通信可能に接続されたネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ：Network Interface Card）等を有し、外部の機器から送信された画像データ等を受信する等、各種の通信を行う。制御部４０は、通信部４３を介して取得されたジョブデータに応じてインクジェット記録装置１の各部の動作を制御し、記録媒体Ｐ上に画像を形成するジョブを実行する。

操作表示部４４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）により構成され、制御部４０から入力される表示信号の指示に従って表示画面上に各種操作ボタンや装置の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。ＬＣＤの表示画面上は、透明電極を格子状に配置して構成された感圧式（抵抗膜圧式）のタッチパネルで覆われており、手指やタッチペン等で押下された位置座標を電圧値で検出し、検出された位置信号を操作信号として制御部４０に出力する。また、操作表示部４４は、数字ボタン、スタートボタン等の各種操作ボタンを備え、ボタン操作による操作信号を制御部４０に出力する。

インクヒーター駆動部２７は、インク加熱部２７０のヒーターの通電状態を切り替えてインク加熱部２７０を適切な温度に保ち、各記録ヘッド２４ａ及びインク流路２４ｂを加熱することで、インクを液体（ゾル）状態に相変化させて維持する。このインクヒーター駆動部２７は、例えば、インク加熱部２７０の各部に設けられた温度センサーの計測する温度に基づいて通電状態が切り替えられる。

以上のように構成されたインクジェット記録装置１の制御部４０にて実行される脱気制御処理について、図６を参照しながら説明する。

まず、制御部４０は、大気開放弁２５２を閉塞して中空糸膜２４２ｂ内を気密状態にする（ステップＳ１０１）。

制御部４０は、圧力センサー２５１からの検出結果を入力して、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａを特定する（ステップＳ１０２）。

制御部４０は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが所定の上限気圧Ｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。制御部４０は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが所定の上限気圧Ｈ以上であると判定したときは（ステップＳ１０３：Ｙ）、真空ポンプ２４９の駆動を開始して中空糸膜２４２ｂ内の気圧を減圧する（ステップＳ１０４）。一方、制御部４０は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが所定の上限気圧Ｈ以上であると判定しないときは（ステップＳ１０３：Ｎ）、ステップＳ１０４の処理を実行することなくステップＳ１０５の処理を実行する。

続いて、制御部４０は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが所定の下限気圧Ｌ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。制御部４０は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが所定の下限気圧Ｌ以下であると判定したときは（ステップＳ１０５：Ｙ）、真空ポンプ２４９の駆動を停止した後（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０２の処理を実行する。この状態では、中空糸膜２４２ｂ内の気圧は、中空糸膜２４２ｂを透過した溶存気体により徐々に上昇するようになる。一方、制御部４０は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが所定の下限気圧Ｌ以下であると判定しないときは（ステップＳ１０５：Ｎ）、ステップＳ１０６の処理を実行することなくステップＳ１０２の処理を実行する。

本実施の形態では、このように制御されることで、中空糸膜２４２ｂ内の気圧が上限気圧Ｈとなると、下限気圧Ｌとなるまで真空ポンプ２４９が駆動し続け、下限気圧Ｌとなると、溶存気体が流入して上限気圧Ｈとなるまで真空ポンプ２４９の駆動が停止される。本実施の形態では、このようにして、中空糸膜２４２ｂの管内の気圧を所定の脱気運転気圧に維持することができる。

脱気モジュール２４２の中空糸膜２４２ｂは、上述したように構成されているため、通常の脱気動作において、減圧された管内にインクが浸潤することがある。この浸潤したインクが中空糸膜２４２ｂの管内に滞留し、インク中の溶存気体の透過が阻害され、中空糸膜２４２ｂの脱気性能が低下する要因となる。本実施の形態では、以下のようにして、中空糸膜２４２ｂ内に浸潤して滞留したインクを除去することができる。

次に、制御部４０にて実行される排出制御処理について、図７を参照しながら説明する。排出制御処理は、例えば、１秒毎に実行されるタイマー割込み処理である。

まず、制御部４０は、所定の排出制御開始時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。具体的には、制御部４０は、上述した脱気制御処理による脱気が開始されてから所定時間（例えば、１時間）が経過したときに、所定の排出制御開始時間が経過したと判定する。すなわち、制御部４０は、脱気を所定時間実行したことを排出動作条件の一つとして判定する。なお、排出制御開始時間は任意の時間に設定することができる。

制御部４０は、排出制御開始時間が経過したと判定したときは（ステップＳ２０１：Ｙ）、ジョブの実行中であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。すなわち、制御部４０は、ジョブが実行中である場合には、実行中のジョブが終了したことを排出動作条件の一つとして判定する。一方、制御部４０は、排出制御開始時間が経過したと判定しないときは（ステップＳ２０１：Ｎ）、排出動作条件が成立していないとして、この処理を終了する。

制御部４０は、ジョブの実行中であると判定しないときは（ステップＳ２０２：Ｎ）、真空ポンプ２４９が駆動中であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここでは、脱気制御において中空糸膜２４２ｂ内を減圧するために真空ポンプ２４９が駆動している場合に、真空ポンプ２４９の駆動中と判定される。一方、制御部４０は、ジョブの実行中であると判定したときは（ステップＳ２０２：Ｙ）、排出動作条件が成立していないとして、この処理を終了する。

制御部４０は、真空ポンプ２４９が駆動中であると判定しないときは（ステップＳ２０３：Ｎ）、真空ポンプ２４９の駆動を開始する（ステップＳ２０４）。一方、制御部４０は、真空ポンプ２４９が駆動中であると判定したときは（ステップＳ２０３：Ｙ）、ステップＳ２０４の処理を実行することなくステップＳ２０５の処理を実行する。

制御部４０は、圧力センサー２５１からの検出結果を入力して、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａを特定する（ステップＳ２０５）。

制御部４０は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが所定の排出動作実行気圧Ｐ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。ここで、排出動作実行気圧Ｐは、大気圧と一定の気圧差に設定されるものであり、本実施の形態では、大気圧よりも７０ｋ・Ｐａ〜９５ｋ・Ｐａ低い気圧に設定されている。なお、排出動作実行気圧Ｐは、任意に設定することができるが、中空糸膜２４２ｂに接続された空間（本実施の形態では大気）における気圧よりも７０ｋ・Ｐａ以上低い気圧とすると、中空糸膜２４２ｂの内面に付着したインクを効率よく除去することができるので好ましい。仮に、中空糸膜２４２ｂに接続された空間（本実施の形態では大気）における気圧よりも７０ｋ・Ｐａ以上低くない場合でも効果は得られるが、大気開放弁２５２から脱気モジュール２４２までの容量をＤ（図３参照）、大気開放弁２５２から真空ポンプ２４９までの容量をＣ（図３参照）とした場合、Ｄ／Ｃ以上の空気を真空ポンプ２４９で排出する必要がある。これは、脱気モジュール２４２内に残された液体を、大気開放弁２５２から流入させた空気と置換するために最低限必要な条件となる。

制御部４０は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが所定の排出動作実行気圧Ｐ以下であると判定しないときは（ステップＳ２０６：Ｎ）、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが所定の排出動作実行気圧Ｐ以下となるまで、ステップＳ２０５及びステップＳ２０６の処理を繰り返し実行する。

制御部４０は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが所定の排出動作実行気圧Ｐ以下であると判定したときは（ステップＳ２０６：Ｙ）、真空ポンプ２４９の駆動を停止した後（ステップＳ２０７）、ウェイト時間をセットする（ステップＳ２０８）。ウェイト時間は、任意の時間に設定することができるが、真空ポンプ２４９の駆動を停止してから、中空糸膜２４２ｂ内の気圧が安定するまでに十分な時間に設定されるのが好ましい。なお、ウェイト時間を設定しない態様であってもよい。

制御部４０は、設定したウェイト時間が経過したことを判定した後（ステップＳ２０９）、大気開放弁２５２を開放する（ステップＳ２１０）。これにより、中空糸膜２４２ｂ内に大気が一気に入り込み、その気流の大きさによって、中空糸膜２４２ｂの内面に付着したインクを除去することができる。

その後、制御部４０は、圧力センサー２５１からの検出結果を入力して、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａを特定する（ステップＳ２１１）。

制御部４０は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが大気圧以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。制御部４０は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが大気圧以上であると判定しないときは（ステップＳ２１２：Ｎ）、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが大気圧以上となるまで、ステップＳ２１２の処理を繰り返し実行する。一方、制御部４０は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが大気圧以上であると判定したときは（ステップＳ２１２：Ｙ）、大気開放弁２５２を閉塞した後（ステップＳ２１３）、この処理を終了する。

このように、本実施の形態では、圧力センサー２５１によって中空糸膜２４２ｂ内の気圧を正確に監視して、中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａと大気圧との圧力差を十分にして中空糸膜２４２ｂ内に大気を流入させることができるので、粘度の高いインクが中空糸膜２４２ｂの内面に付着しても、これを確実に排出させることができる。
さらに、本実施の形態では、インクに加温できる構成としているため、インクの粘度を下げることができ、その結果、中空糸膜２４２ｂ内面に付着したインクをより一層除去しやすくすることができる。

上述したように構成された脱気モジュール２４２における脱気動作について、図８を参照しながら説明する。

まず、ｔ１のタイミングとなって脱気制御が実行されると、大気開放弁２５２を閉塞（Ｏｆｆ）して、真空ポンプ２４９の駆動を開始（Ｏｎ）する。その後、ｔ２のタイミングで中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが上限気圧Ｈとなって脱気が開始される。このとき、上述した排出制御開始時間となるまでの時間（Ｔ１）が設定されて計測が開始される。

その後、ｔ３のタイミングで中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが下限気圧Ｌとなると、真空ポンプ２４９の駆動を停止（Ｏｆｆ）する。すると、脱気によって中空糸膜２４２ｂを透過した溶存気体により中空糸膜２４２ｂ内の気圧が徐々に上昇する。その後、ｔ４のタイミングで中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが上限気圧Ｈとなると、真空ポンプ２４９の駆動を再び開始（Ｏｎ）する。その後は、中空糸膜２４２ｂ内の気圧が上限気圧Ｈから下限気圧Ｌの間を維持するように、真空ポンプ２４９の駆動と停止を繰り返す（ｔ５〜ｔ９）。

上述したようにして脱気制御が実行されているときに、ｔ１０のタイミングで排出制御開始時間となると、ジョブの実行中であるか否かが判定される。ジョブの実行中である場合には、ｔ１１のタイミングで実行中のジョブが終了すると、排出制御が実行されて、真空ポンプ２４９の駆動を開始（Ｏｎ）する。その後、ｔ１２のタイミングで中空糸膜２４２ｂ内の気圧Ａが、大気圧との気圧差がＲである排出動作実行気圧Ｐまで低下すると、真空ポンプの駆動を停止（Ｏｆｆ）し、ウェイト時間が経過するまで待機する。そして、ウェイト時間が経過してｔ１３のタイミングとなると、大気開放弁２５２を開放（Ｏｎ）する。すると、中空糸膜２４２ｂ内に大気が一気に流入して気圧が急激に上昇し、中空糸膜２４２ｂ内に気流が発生して中空糸膜２４２ｂ内インクの除去が行われる。

その後、ｔ１４のタイミングで中空糸膜２４２ｂ内の気圧が大気圧にまで上昇すると、大気開放弁２５２を閉塞（Ｏｆｆ）して排出制御が終了する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、脱気モジュール２４２は、インクタンク５１から記録ヘッド２４ａにインクを供給するインク流路２４ｂに設けられてインク中の溶存気体を透過可能な管状の中空糸膜２４２ｂを内部に有する。真空ポンプ２４９は、中空糸膜２４２ｂの管内の気圧を減圧する。中空糸膜２４２ｂは、一端側が大気開放弁２５２を介して少なくとも減圧された中空糸膜２４２ｂの管内の気圧よりも高い気圧の空間（大気）に接続されるとともに、他端側が真空ポンプ２４９に接続されている。圧力センサー２５１は、中空糸膜２４２ｂの管内の気圧を検出する。制御部４０は、大気開放弁２５２を閉じて真空ポンプ２４９を駆動し、圧力センサー２５１の検出結果に基づいて、中空糸膜２４２ｂの管内の気圧を所定の脱気運転気圧に維持することにより、脱気モジュール２４２によるインク中の溶存気体の除去を行う脱気制御と、所定の排出動作条件が成立したときに、圧力センサー２５１の検出結果に基づいて、中空糸膜２４２ｂの管内の気圧が所定の排出動作実行気圧となったときに大気開放弁２５２を開放することにより、中空糸膜２４２ｂの管内に浸潤したインクの排出を行う排出制御と、を実行する。その結果、気体透過膜の管内に浸潤して内面に付着したインクを排出することができるので、脱気モジュールによる脱気性能の劣化を低減することができる。また、圧力センサーによって気体透過膜の管内の気圧を監視できるので、インクを排出するための十分な気圧差を発生させることができ、その結果、気体透過膜の管内におけるインクを確実に排出させることができるようになる。

また、本実施の形態によれば、制御部４０は、排出制御において、中空糸膜２４２ｂの管内の気圧が所定の排出動作実行気圧となったときに、真空ポンプ２４９の駆動を停止した後に大気開放弁２５２を開放するので、気体透過膜の管内から排出されたインクが真空ポンプに流入して不具合が生じるのを防止することができる。

また、本実施の形態によれば、脱気制御を所定時間実行したことを所定の排出動作条件に含んでいるので、気体透過膜の管内におけるインクを定期的に排出することができ、高い脱気性能を維持することができる。

また、本実施の形態によれば、制御部４０は、ジョブデータの入力に応じて記録ヘッド２４ａからインクを吐出して記録媒体Ｐに画像を形成するジョブを実行する。そして、実行中のジョブが終了したことを所定の排出動作条件に含んでいるので、排出制御が実行されて気体透過膜の管内の気圧が上昇し、脱気性能が低下した状態で画像形成が行われることによる画質の低下を抑制することができる。

中空糸膜２４２ｂの管内の気圧よりも高い空間における気圧との差が７０ｋ・Ｐａ以上である気圧を排出動作実行気圧としたので、気体透過膜の管内に十分な気流を発生させることができ、気体透過膜の管内におけるインクをより確実に排出することができるようになる。

また、本実施の形態によれば、減圧タンク２５４は、所定容量の気体を収容する。真空ポンプ２４９は、減圧タンク２５４を介して中空糸膜２４２ｂに接続されている。その結果、真空ポンプの脈動による影響を減圧タンクがバッファになってこれを緩和することができるので、気体透過膜の管内における圧力変動を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、圧力センサー２５１は、中空糸膜２４２ｂと減圧タンク２５４との間における気圧を中空糸膜２４２ｂの管内の気圧として検出するので、真空ポンプの脈動による影響の少ない位置で気圧を検出できるので、気体透過膜の管内における気圧をより正確に測定することができる。

また、本実施の形態によれば、減圧タンク２５４は、中空糸膜２４２ｂから浸潤したインクを貯留する。インク排出弁２５６は、減圧タンク２５４に貯留したインクを排出する。その結果、減圧タンクに貯留したインクを容易に排出することができるので、減圧タンクのメンテナンスが容易となる。

なお、本発明の実施の形態における記述は、本発明に係るインクジェット記録装置の一例であり、これに限定されるものではない。インクジェット記録装置を構成する各機能部の細部構成及び細部動作に関しても適宜変更可能である。

また、本実施の形態では、排出制御を行うときに、脱気運転気圧よりも低い気圧である排出動作実行気圧まで真空ポンプ２４９を駆動して中空糸膜２４２ｂ内の気圧を低下させるようにしたが、排出動作実行気圧と脱気運転気圧を同一にしてもよく、この場合、真空ポンプ２４９を駆動することなく大気開放弁２５２を開放して中空糸膜２４２ｂ内のインクの排出を行うようにしてもよい。このとき、脱気運転気圧は、中空糸膜２４２ｂ内のインクの排出を行うのに十分な気圧に設定されるのが好ましい。

また、本実施の形態では、排出制御において、真空ポンプ２４９の駆動を停止した後に大気開放弁２５２を開放するようにしたが、真空ポンプ２４９の駆動停止と大気開放弁２５２の開放を同時に行ってもよく、また、大気開放弁２５２の開放を行った後に真空ポンプ２４９の駆動を停止させるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、脱気を所定時間実行する毎に排出制御を行うようにしたが、例えば、ユーザーの指示に応じて実行する態様であってもよい。また、インクジェット記録装置１のウォーミングアップ時や、シャットダウン時など、特定のタイミングにおいて実行するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、排出制御を行うときに実行中のジョブがあったときには、実行中のジョブが終了した後に排出制御を行うようにしたが、ジョブの実行中において排出制御を行うようにしてもよい。

また、本実施の形態では、減圧タンク２５４を備える形態としたが、減圧タンク２５４を備えない形態であってもよい。

また、本実施の形態では、脱気モジュール２４２と真空ポンプ２４９の間の真空経路２５０ａ上に圧力センサー２５１を設けるようにしたが、中空糸膜２４２ｂ内の気圧を測定できる位置であれば、何れの位置であってもよい。

また、本実施の形態では、減圧タンク２５４をインクが貯留可能な形態としたが、インクを貯留しない形態であってもよい。

また、本実施の形態では、インク排出弁２５６を設けて減圧タンク２５４に貯留したインクを外部に排出できるような形態としたが、インク排出弁２５６を備えない形態であってもよい。

また、本実施の形態では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリー等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ（搬送波）も適用される。

１ インクジェット記録装置
２０ 画像形成部
２４ａ 記録ヘッド（インクジェットヘッド）
２４ｂ インク流路（インク供給経路）
４０ 制御部
５１ インクタンク
２４２ 脱気モジュール
２４２ｂ 中空糸膜（気体透過膜）
２４９ 真空ポンプ
２５１ 圧力センサー
２５２ 大気開放弁（開放弁）
２５４ 減圧タンク
２５６ インク排出弁（排出弁）

Claims (8)

1. インクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給経路上に設けられてインク中の溶存気体を透過可能な管状の気体透過膜を内部に有する外部還流型の脱気モジュールと、前記気体透過膜の管内の気圧を減圧する真空ポンプとを備え、前記真空ポンプによって前記気体透過膜の管内の気圧を減圧することにより、前記気体透過膜の外部を還流するインク中の溶存気体を除去するインクジェット記録装置において、
   前記気体透過膜の一端側は開放弁を介して少なくとも減圧された前記気体透過膜の管内の気圧よりも高い気圧の空間に接続されるとともに、前記気体透過膜の他端側は前記真空ポンプに接続されており、
   前記気体透過膜の管内の気圧を検出する圧力センサーと、
   前記開放弁を閉じて前記真空ポンプを駆動し、前記圧力センサーの検出結果に基づいて、前記気体透過膜の管内の気圧を所定の脱気運転気圧に維持することにより、前記脱気モジュールによるインク中の溶存気体の除去を行う脱気制御と、前記所定の排出動作条件が成立したときに、前記圧力センサーの検出結果に基づいて、前記気体透過膜の管内の気圧が所定の排出動作実行気圧となったときに前記開放弁を開放することにより、前記気体透過膜の管内に浸潤したインクの排出を行う排出制御と、を実行する制御部と、
   を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記制御部は、前記排出制御において、前記気体透過膜の管内の気圧が所定の排出動作実行気圧となったときに、前記真空ポンプの駆動を停止した後に前記開放弁を開放することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記所定の排出動作条件は、前記脱気制御を所定時間実行したことを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記制御部は、ジョブデータの入力に応じて前記インクジェットヘッドからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するジョブを実行し、
   前記所定の排出動作条件は、実行中のジョブが終了したことを含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記排出動作実行気圧は、前記気体透過膜の管内の気圧よりも高い空間における気圧との差が７０ｋ・Ｐａ以上である気圧であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
6. 所定容量の気体を収容可能な減圧タンクを備え、
   前記真空ポンプは、前記減圧タンクを介して前記気体透過膜に接続されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記圧力センサーは、前記気体透過膜と前記減圧タンクとの間における気圧を前記気体透過膜の管内の気圧として検出することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記減圧タンクは、前記気体透過膜から浸潤したインクを貯留可能であり、
   前記減圧タンクに貯留したインクを排出するための排出弁を備えたことを特徴とする請求項６又は７に記載のインクジェット記録装置。

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