JP2017007189A - Inkjet recording device, and method for controlling temperature of ink used therefor - Google Patents

Inkjet recording device, and method for controlling temperature of ink used therefor Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the time required to reach a set ink temperature in order to favorably keep the preparation of ink particles responded to the environmental temperature to quickly provide a stable printing quality.SOLUTION: An inkjet recording device comprises a main body part 1 storing a control part and a circulation part, a printing head part 5 generating ink particles, and a cable connecting the printing head part 5 to the main body part 1. The printing head part 5 has a nozzle body 13 generating the ink particles to eject, a heater unit 12 for heating the ink to be fed to the nozzle, and an ink circulation pipe 23 circulating the ink from the nozzle body 13. The main body part 1 composes an ink circulation path comprising an ink circulation valve 22 communicated and connected by the pipe 23 via the cable, an ink circulation pump 21 and a main ink vessel 6. The control part is composed to flow the heated ink into the circulation path when heating the ink by the heater unit 12 and to control a flow rate.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は産業用インクジェット記録装置に係り、特に環境温度におけるインク粒子生成に好適なインク温度の制御に関する。   The present invention relates to an industrial inkjet recording apparatus, and more particularly to control of ink temperature suitable for generating ink particles at ambient temperature.

一般的に、連続的に噴出されたインクを粒子に変化させ、文字作成に必要な粒子に帯電、偏向を行い、印字に使用しない粒子には帯電、偏向を行わずに回収するインクジェット記録装置は、ノズル本体より噴出されたインク粒子の均一性が、印字品質に大きな影響を受ける。この印字品質の安定を図るために、ノズルの前側にインクを加温するためのインク加温装置を設けた構成が、例えば、特開平11−58770号公報(特許文献1)に開示されている。   In general, an ink jet recording apparatus that converts continuously ejected ink into particles, charges and deflects particles necessary for character creation, and collects particles that are not used for printing without charging and deflection. The uniformity of the ink particles ejected from the nozzle body is greatly affected by the print quality. In order to stabilize the print quality, a configuration in which an ink heating device for heating ink is provided on the front side of the nozzle is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-58770 (Patent Document 1). .

特開平11−58770号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-58770

上記特許文献1は、印字品質に影響を及ぼす良好なインク粒子の作成を最適に保つためにインク温度をコントロールする開示があるが、インクを噴出してから印字可能なインク粘度になるまでの加温時間については配慮していない。また、ノズル本体は金属で出来ていて、熱を奪われやすく加温するのに時間がかかるという課題もある。   The above-mentioned Patent Document 1 discloses that the ink temperature is controlled in order to optimally maintain the production of good ink particles that affect the print quality. We do not consider warm time. In addition, the nozzle body is made of metal, and there is a problem that it takes time to heat the nozzle body easily.

本発明の目的は、簡単な構成で、インクを噴出してから目標インク温度に達するまで短時間で加温させるインクジェット記録装置およびそれに用いるインク温度の制御方法を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus and a method for controlling the ink temperature used in the ink jet recording apparatus that heats the ink in a short time from the ejection of ink to the target ink temperature with a simple configuration.

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、制御部と循環部を収納した本体部と、インク粒子を生成する印字ヘッドと、本体部と印字ヘッド部を接続するケーブルを有するインクジェット記録装置であって、印字ヘッドは、インク粒子を生成し噴出するノズル本体と、ノズルに供給するインクを温めるためのヒータユニットと、ノズル本体からのインクを循環させるインク循環管を有しており、本体部は、循環部としてケーブルを介してインク循環管により連通接続されるインク循環弁とインク循環ポンプとメインインク容器からなるインク循環経路を構成しており、制御部は、ヒータユニットによるインクの加温時に、インク循環経路に加温されたインクを流し流量制御を行うように構成する。   In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted. The present application includes a plurality of means for solving the above-described problems. To give an example, a main body that houses a control unit and a circulation unit, a print head that generates ink particles, a main body, and a print head are provided. An ink jet recording apparatus having a cable to be connected, wherein the print head includes a nozzle body that generates and ejects ink particles, a heater unit for heating ink supplied to the nozzle, and an ink circulation that circulates ink from the nozzle body The main body portion constitutes an ink circulation path including an ink circulation valve, an ink circulation pump, and a main ink container that are connected to each other by an ink circulation tube via a cable as a circulation portion. Is configured to control the flow rate by flowing the heated ink through the ink circulation path when the heater unit heats the ink.

環境温度が変化しても、安価な構成で、インクを粒子化するために必要なインク粘度となるインク温度を短時間で供給でき、良好な印字が出来るインクジェット記録装置およびそれに用いるインク温度の制御方法を提供できる。   Ink jet recording apparatus capable of supplying ink temperature at an ink viscosity necessary for atomizing ink in a short time even when the environmental temperature changes, and capable of good printing, and control of ink temperature used therefor Can provide a method.

実施例1に係るインクジェット記録装置の全体概略図である。1 is an overall schematic diagram of an ink jet recording apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1におけるインクジェット記録装置の経路構成図である。1 is a path configuration diagram of an ink jet recording apparatus in Embodiment 1. FIG. 実施例1におけるインク循環弁の開閉時間を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an opening / closing time of an ink circulation valve in Example 1. 実施例1におけるインク循環弁の開閉時間によるインク温度上昇特性の一例を示した図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an ink temperature increase characteristic depending on an opening / closing time of an ink circulation valve in Embodiment 1. 実施例1におけるインク加温制御のフローチャート図である。6 is a flowchart of ink heating control in Embodiment 1. FIG. 実施例1におけるインク循環弁の間欠開閉ありと閉止状態の場合の切り替え目標温度及び目標インク温度の到達時間を比較した図である。FIG. 6 is a diagram comparing the switching target temperature and the arrival time of the target ink temperature when the ink circulation valve is intermittently opened and closed in the first embodiment. 実施例2におけるインクジェット記録装置の経路構成図である。6 is a path configuration diagram of an ink jet recording apparatus in Embodiment 2. FIG.

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、インクジェット記録装置の全体概観について図1を引用して説明する。図1は、本実施例に係るインクジェット記録装置の全体概略図である。図1において、インクジェット記録装置は、制御部2と循環部3を内部に収納した本体部1と、印字するために必要なインク粒子16を生成する印字ヘッド部5と、本体部1と印字ヘッド部5を接続するケーブル4で構成されている。   First, an overall overview of the ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall schematic diagram of an ink jet recording apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, an ink jet recording apparatus includes a main body 1 in which a control unit 2 and a circulation unit 3 are housed, a print head unit 5 that generates ink particles 16 necessary for printing, a main body unit 1 and a print head. It consists of a cable 4 that connects the parts 5.

以下、インクジェット記録装置における経路構成について、図2を用いて説明する。図2は本実施例におけるインクジェット記録装置の経路構成図であり、本体部1に内蔵された循環部3を主とする経路構成を示す図である。図2において、メインインク容器6にはインク7aを充填しておく。メインインク容器6、インク供給弁8、インク供給ポンプ9、インクフィルター10、インク圧力を調整するインク調圧弁11、ヒータユニット12、ノズル本体13は、インク供給管14で連通接続され、また、インク粒子15を回収するためのガター18、インク回収ポンプ19、メインインク容器6は、インク回収管20で連通接続されている。また、ノズル本体13からインク7aを循環させるために、インク循環ポンプ21、インク循環弁22、メインインク容器6は、インク循環管23で連通接続され、インク循環経路を構成する。   Hereinafter, the path configuration in the ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a path configuration diagram of the ink jet recording apparatus according to the present exemplary embodiment, and is a diagram illustrating a path configuration mainly including the circulation unit 3 built in the main body unit 1. In FIG. 2, the main ink container 6 is filled with ink 7a. The main ink container 6, the ink supply valve 8, the ink supply pump 9, the ink filter 10, the ink pressure adjusting valve 11 that adjusts the ink pressure, the heater unit 12, and the nozzle body 13 are connected in communication by an ink supply pipe 14. The gutter 18 for collecting the particles 15, the ink collection pump 19, and the main ink container 6 are connected in communication by an ink collection pipe 20. In order to circulate the ink 7 a from the nozzle body 13, the ink circulation pump 21, the ink circulation valve 22, and the main ink container 6 are connected in communication by an ink circulation pipe 23 to form an ink circulation path.

また、サブインク容器24にインク7bが充填されており、インク補給弁25、インク供給ポンプ9は、インク補給管26で連通接続されている。補力液容器27には補力液28が充填されており、補力液28と補力ポンプ29、補力液補給弁30は、補力液補給管31で連通接続されている。   In addition, the sub ink container 24 is filled with the ink 7 b, and the ink supply valve 25 and the ink supply pump 9 are connected to each other through an ink supply pipe 26. The intensifying fluid container 27 is filled with intensifying fluid 28, and the intensifying fluid 28, the intensifying pump 29, and the intensifying fluid replenishing valve 30 are connected in communication by a intensifying fluid replenishing pipe 31.

次に動作について説明する。メインインク容器6内に充填されているインク7aは、インク供給管14を通して供給ポンプ9により供給させる。インク調圧弁11は、供給された加圧インク7aを所定の圧力に調整し、圧力調整されたインクは、ヒータユニット12を通じてノズル本体13に供給される。   Next, the operation will be described. The ink 7 a filled in the main ink container 6 is supplied by the supply pump 9 through the ink supply pipe 14. The ink pressure adjusting valve 11 adjusts the supplied pressurized ink 7 a to a predetermined pressure, and the pressure-adjusted ink is supplied to the nozzle body 13 through the heater unit 12.

ノズル本体13に供給され、加圧されたインク7aは、このノズル本体13の先端より噴出して、インクの表面張力によってインク粒子15になる。インク粒子15は、帯電電極16により文字情報に応じた電荷量に帯電され、偏向電極17a、b(a:プラス電極、b:マイナス電極)により偏向されて被印字物(図示省略)に印字する。また、印字に使用されないインク粒子15は、ガター18で捕獲してインク回収管20を通してインク回収ポンプ19によりメインインク容器6に回収され、ノズル本体13から循環されたインク7aはインク循環管23を通して、粘度計(図示省略)、インク循環弁22、インク循環ポンプ21により再利用するためにメインインク容器6に戻される。   The pressurized ink 7a supplied to the nozzle body 13 is ejected from the tip of the nozzle body 13 and becomes ink particles 15 due to the surface tension of the ink. The ink particles 15 are charged to a charge amount according to the character information by the charging electrode 16, deflected by the deflection electrodes 17 a and b (a: plus electrode, b: minus electrode), and printed on a printing object (not shown). . Ink particles 15 that are not used for printing are captured by the gutter 18, collected in the main ink container 6 by the ink recovery pump 19 through the ink recovery pipe 20, and the ink 7 a circulated from the nozzle body 13 passes through the ink circulation pipe 23. The ink is returned to the main ink container 6 for reuse by the viscometer (not shown), the ink circulation valve 22 and the ink circulation pump 21.

図3は、本実施例におけるインク循環弁の開閉時間を示した図である。図3において、横軸は時間、縦軸はインク循環弁22の開閉を示している。本実施例では、ノズル内のインクを短時間で加温させるには、ノズル内を通過するインク流量を調整させなければならず、インク循環弁22を開放する時間34と閉止する時間35とその開閉時間の周期36による流量制御を行う。すなわち、インク加温時に、インク循環経路にインクを流し流量制御を行なう。なお、開放時間34の周期36に対する比率をデューティ比と呼ぶ。ここで、ヒータユニットによる加温で目標とするインクの温度に達するまで、周期36でインク循環弁22の間欠開閉を繰り返し、インク循環経路によるインク循環を行い印字は待機される。そして、目標温度に達するとインク循環弁22の間欠開閉をやめ、インク循環を停止し、印字モードに切り替える。   FIG. 3 is a diagram showing the opening / closing time of the ink circulation valve in the present embodiment. In FIG. 3, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates opening / closing of the ink circulation valve 22. In this embodiment, in order to heat the ink in the nozzle in a short time, the ink flow rate passing through the nozzle must be adjusted, and the time 34 for opening the ink circulation valve 22 and the time 35 for closing the ink circulation valve 22 The flow rate is controlled by the period 36 of the opening / closing time. That is, when ink is heated, the ink is flowed to the ink circulation path to control the flow rate. The ratio of the open time 34 to the period 36 is called a duty ratio. Here, until the target ink temperature is reached by heating by the heater unit, the ink circulation valve 22 is intermittently opened and closed repeatedly at a cycle 36, ink circulation is performed by the ink circulation path, and printing is waited. When the target temperature is reached, the intermittent operation of the ink circulation valve 22 is stopped, the ink circulation is stopped, and the print mode is switched.

また、周期36は、インク循環ポンプ21の周波数と同期しないような周期とすることでインク流量の変動を抑えることができる。例えば、インク循環ポンプ21の周波数が4Hzであれば、4で割り切れないような周波数の例えば7Hz、もしくはその整数倍の周波数となる周期とするのが好ましい。   Further, the period 36 is set to a period that does not synchronize with the frequency of the ink circulation pump 21, so that fluctuations in the ink flow rate can be suppressed. For example, if the frequency of the ink circulation pump 21 is 4 Hz, it is preferable to set the cycle to a frequency that cannot be divided by 4, for example, 7 Hz, or an integer multiple thereof.

図4は、インク循環弁の開閉時間によるインク温度上昇特性の一例を示した図である。図4において、各曲線は、インク循環弁の開閉時間を変えた場合のインク温度の上昇曲線を示している。すなわち、インク循環弁22を常に閉止状態としインク循環経路を利用しない場合のインク温度の上昇曲線は37となる。これに対して、インク循環弁22の開放時間を長く閉止時間を短くした場合、例えば開放時間のデューティ比を10%とした場合のインク温度の上昇曲線は38となる。曲線38の場合は、曲線37の場合に比べて、インク循環経路の流量が多くなるので、ヒータユニットの内部をインクが通過する量が増え加温されるインク量が増加し、その結果、温められたインクの循環量が増え、温まったインクの保温効果により温度の立ち上がりは早くなり、短時間でノズル内のインク温度が高くなる。一方、飽和時のインク温度は、流量が多いので温まる前に流れてしまうため低くなる。また、開放時間を短く閉止時間を長くした、例えば開放時間のデューティ比を5%とした場合のインク温度の上昇曲線は39となり、その場合は、閉止状態の曲線37の場合に比べて流量が多いので、温度の立ち上がりは早いが、曲線38の場合に比べて、流量が少ないので、その飽和時の温度はノズルにより熱を奪われやすく飽和時の温度が低くなる。また、開放時間と閉止時間を、曲線38と曲線39の中間にあたる時間に設定した場合、例えば開放時間のデューティ比を7%とした場合のインク温度の上昇曲線は40となり、ノズル内のインク温度は閉止状態の曲線37より高く、飽和時のインク温度も閉止状態の曲線37に近づく。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the ink temperature increase characteristic depending on the opening / closing time of the ink circulation valve. In FIG. 4, each curve shows an increase curve of the ink temperature when the opening / closing time of the ink circulation valve is changed. That is, the ink temperature rise curve is 37 when the ink circulation valve 22 is always closed and the ink circulation path is not used. On the other hand, when the opening time of the ink circulation valve 22 is long and the closing time is short, for example, when the duty ratio of the opening time is 10%, the ink temperature rise curve is 38. In the case of the curve 38, since the flow rate of the ink circulation path is larger than that in the case of the curve 37, the amount of ink passing through the heater unit is increased and the amount of ink to be heated is increased. The amount of ink circulated increases, the temperature rises faster due to the warming effect of the warm ink, and the ink temperature in the nozzle increases in a short time. On the other hand, the ink temperature at the time of saturation is low because it flows before it warms up due to the large flow rate. In addition, when the opening time is shortened and the closing time is extended, for example, when the duty ratio of the opening time is 5%, the ink temperature rise curve is 39. In this case, the flow rate is higher than that of the closed curve 37. Since the temperature rises quickly, the flow rate is smaller than in the case of the curve 38, so that the temperature at the time of saturation tends to be deprived of heat by the nozzle, and the temperature at the time of saturation becomes lower. Further, when the opening time and the closing time are set to a time that is intermediate between the curve 38 and the curve 39, for example, when the duty ratio of the opening time is 7%, the ink temperature rise curve is 40, and the ink temperature in the nozzle Is higher than the curve 37 in the closed state, and the ink temperature at saturation approaches the curve 37 in the closed state.

図5に本実施例におけるインク加温制御のフローチャートを示す。図5において、インクジェット記録装置を起動させると(ステップS01)、装置本体に内蔵された温度検出器(図示省略)により、随時周囲温度を検出する(S02)。この検出した周囲温度を基にインク噴出をさせると各条件により設定した温度より下回っていればヒータユニット12を稼働させ(S03)、設定温度以上であれば印字可能な状態に移行する(S10)。稼働させた周囲温度が設定温度を下回りヒータユニット12が稼働した場合、まずヒータユニット12に内蔵されたヒータを高電力で稼働させる(S03)。次に、前記図3に示したように、開放する時間34と閉止する時間35と、その開閉時間36(周期)による流量制御でインク循環弁22を間欠開閉させて、温められたインクを循環させる(S04、S05)。その後、温められたインクが高印加電圧による加温状態から目標インク温度制御に切り替えるためのインク温度に達したかを判断し(S06)、温度に達した場合はインク循環弁22を閉止させる(S07)。その後、ヒータユニットにより目標とするインクの温度に達するまで印字を待機させ(S08、S09)、目標温度に達したら印字可能な状態に移行する(S10)。   FIG. 5 shows a flowchart of the ink heating control in this embodiment. In FIG. 5, when the ink jet recording apparatus is activated (step S01), an ambient temperature is detected at any time by a temperature detector (not shown) built in the apparatus body (S02). When ink is ejected based on the detected ambient temperature, the heater unit 12 is operated if the temperature is lower than the temperature set according to each condition (S03), and if it is equal to or higher than the set temperature, the printer is ready for printing (S10). . When the operating ambient temperature is lower than the set temperature and the heater unit 12 is operated, first, the heater built in the heater unit 12 is operated with high power (S03). Next, as shown in FIG. 3, the ink circulation valve 22 is intermittently opened / closed by the flow rate control based on the opening time 34, the closing time 35, and the opening / closing time 36 (cycle), thereby circulating the warmed ink. (S04, S05). Thereafter, it is determined whether the warmed ink has reached the ink temperature for switching from the warmed state by the high applied voltage to the target ink temperature control (S06), and when the temperature has been reached, the ink circulation valve 22 is closed (S06). S07). Thereafter, printing is waited until the target ink temperature is reached by the heater unit (S08, S09), and when the target temperature is reached, a printable state is entered (S10).

また、随時、周囲温度を測定して(S11)、温度変化したかを判断し(S12)、温度変化したらヒータユニットにより目標インク温度の制御を行い(S13)、温度変化がなければ印字可能な状態(S10)とする。   At any time, the ambient temperature is measured (S11) to determine whether the temperature has changed (S12). When the temperature changes, the target ink temperature is controlled by the heater unit (S13). If there is no temperature change, printing is possible. State (S10).

図6は、インク循環弁22の間欠開閉ありと閉止状態の場合の、切り替え目標温度及び目標インク温度の到達時間を比較した図である。図6において、図4で説明したように、インク循環経路を用い開放する時間34のデューティ比を最適化することで、インク循環弁22を閉止状態としインク循環経路を用いない場合に比べて、切り替え目標温度及び目標インク温度の到達時間を短くすることが可能となる。ここで、切り替え目標温度とは、ヒータユニットを高電力で稼働させ加温しインク循環弁22の間欠開閉による流量制御を行っている状態から、インク循環弁22の間欠開閉をやめ閉止状態としインク循環経路を用いずにヒータユニットの温度制御により目標インク温度に制御する状態に切り替えるための目標温度である。ここでは、最終目標インク温度よりも高い温度を切り替え目標温度と設定している。   FIG. 6 is a diagram comparing the switching target temperature and the arrival time of the target ink temperature when the ink circulation valve 22 is intermittently opened and closed. In FIG. 6, as described in FIG. 4, by optimizing the duty ratio of the opening time 34 using the ink circulation path, the ink circulation valve 22 is closed and the ink circulation path is not used. It is possible to shorten the arrival time of the switching target temperature and the target ink temperature. Here, the switching target temperature is a state in which the heater unit is operated with high power and heated to control the flow rate by intermittently opening and closing the ink circulation valve 22, and the ink circulation valve 22 is stopped from being intermittently opened and closed. This is a target temperature for switching to a state where the temperature is controlled to the target ink temperature by controlling the temperature of the heater unit without using the circulation path. Here, a temperature higher than the final target ink temperature is set as the switching target temperature.

このように、インク循環弁22の開放する時間34と閉止する時間35とその開閉時間の周期36による流量制御方式は、インク循環弁22を閉止状態としインク循環経路を用いない場合より、インク加温する時間を短縮することが出来るという効果がある。   As described above, the flow rate control method based on the opening time 34, the closing time 35, and the opening / closing time period 36 of the ink circulation valve 22 is more effective than the case where the ink circulation valve 22 is closed and the ink circulation path is not used. There is an effect that the time for heating can be shortened.

以上のように、本実施例は、制御部と循環部を収納した本体部と、インク粒子を生成する印字ヘッドと、本体部と印字ヘッド部を接続するケーブルを有するインクジェット記録装置であって、印字ヘッドは、インク粒子を生成し噴出するノズル本体と、ノズルに供給するインクを温めるためのヒータユニットと、ノズル本体からのインクを循環させるインク循環管を有しており、本体部は、循環部としてケーブルを介してインク循環管により連通接続されるインク循環弁とインク循環ポンプとメインインク容器からなるインク循環経路を構成しており、制御部は、ヒータユニットによるインクの加温時に、インク循環経路に加温されたインクを流し流量制御を行うように構成する。   As described above, the present embodiment is an ink jet recording apparatus having a main body that houses a control unit and a circulation unit, a print head that generates ink particles, and a cable that connects the main body and the print head. The print head has a nozzle body that generates and ejects ink particles, a heater unit for heating ink supplied to the nozzle, and an ink circulation pipe that circulates ink from the nozzle body. The ink circulation path is composed of an ink circulation valve, an ink circulation pump, and a main ink container that are connected to each other by an ink circulation pipe via a cable as a unit. The flow rate is controlled by flowing the heated ink through the circulation path.

また、インク粒子を生成して印字ヘッドから該インク粒子を噴出させて印字を行うインクジェット記録装置のインク温度の制御方法であって、加温装置によって加温されるインクの流量を制御するように構成する。   A method of controlling ink temperature of an ink jet recording apparatus that performs printing by generating ink particles and ejecting the ink particles from a print head so as to control the flow rate of ink heated by the heating device. Configure.

これにより、環境温度が変化しても、安価な構成で、インクを粒子化するために必要なインク粘度となるインク温度を短時間で供給でき、良好な印字が出来るインクジェット記録装置およびそれに用いるインク温度の制御方法を提供できる。また、噴出量の少ない極小口径のオリフィスやインクの粘度が高いものに対しての効果が大きい。   As a result, even if the environmental temperature changes, an ink jet recording apparatus capable of supplying ink temperature at an ink viscosity necessary for atomizing ink in a short period of time and capable of good printing with an inexpensive configuration, and ink used therefor A temperature control method can be provided. In addition, it has a great effect on a small-diameter orifice with a small ejection amount and a high ink viscosity.

図7は、本実施例におけるインクジェット記録装置の経路構成を示す図である。図7において、図2と異なる点は、インク加温循環弁32とインク加温循環管33を設け、ヒータユニット12、ノズル本体13、インク循環ポンプ21、インク加温循環弁32が、インク加温循環管33で接続されてインク加温循環経路を構成し、インクが循環される構成にした点である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a path configuration of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment. 7 is different from FIG. 2 in that an ink heating circulation valve 32 and an ink heating circulation pipe 33 are provided, and the heater unit 12, the nozzle body 13, the ink circulation pump 21, and the ink heating circulation valve 32 are provided with an ink heating circulation valve 32. The ink heating circulation path is configured by being connected by the warm circulation pipe 33, and the ink is circulated.

これにより、インクを温める時間を短縮させる手段として、インク循環弁22を閉じて、インク加温循環管33内の短い配管でインクを循環させることで、放熱量を軽減でき、インク加温に必要な時間を短縮することが可能となる。なおこの際には、インク加温循環弁32を、実施例1で記載したような間欠開閉することで、インク加温に必要な時間を短縮することが可能となる。   Accordingly, as a means for shortening the time for warming the ink, the ink circulation valve 22 is closed, and the ink is circulated through a short pipe in the ink heating circulation pipe 33, so that the heat radiation amount can be reduced and is necessary for ink heating. Time can be shortened. In this case, the time required for ink heating can be shortened by intermittently opening and closing the ink heating circulation valve 32 as described in the first embodiment.

以上のように、本実施例は、制御部と循環部を収納した本体部と、インク粒子を生成する印字ヘッドと、本体部と印字ヘッド部を接続するケーブルを有するインクジェット記録装置であって、印字ヘッドは、インク粒子を生成し噴出するノズル本体と、ノズルに供給するインクを温めるためのヒータユニットと、ノズル本体からのインクを循環させるインク循環管を有しており、本体部は、循環部としてケーブルを介してインク循環管により連通接続されるインク循環ポンプとインク加温循環弁がインク加温循環管でヒータユニットと接続されインク加温循環経路を構成しており、制御部は、ヒータユニットによるインクの加温時に、インク加温循環経路に加温されたインクを流し流量制御を行うように構成する。   As described above, the present embodiment is an ink jet recording apparatus having a main body that houses a control unit and a circulation unit, a print head that generates ink particles, and a cable that connects the main body and the print head. The print head has a nozzle body that generates and ejects ink particles, a heater unit for heating ink supplied to the nozzle, and an ink circulation pipe that circulates ink from the nozzle body. An ink circulation pump and an ink heating circulation valve connected to each other by an ink circulation pipe via a cable as a part constitute an ink heating circulation path connected to a heater unit by an ink heating circulation pipe. At the time of heating the ink by the heater unit, the heated ink is supplied to the ink heating circulation path to control the flow rate.

なお、上記した実施例において、インク循環弁22やインク加温循環弁32を、流量調整のための間欠開閉制御を行う弁の代わり、もしくは、それと共に、絞り部材を設けることで、流量調整のための間欠開閉を制御できる電磁弁が不要、もしくは、電磁弁の負荷を減らすことができる。
また、安定した文字を印字するためには、インク温度の変化に対してインクの噴出速度の変化を小さくすることである。なぜなら安定した文字を印字するためには好適なインク粒子の作成であり、この粒子の作成には粒子化定数が影響する。この粒子化定数はインクの噴出速度の関数にある。インク噴出速度はインクの粘度が低いと小さく、粘度が高いと大きくなる。インク温度の変化に対してもインク粘度をほぼ一定になるように制御することは、インク噴出速度もほぼ一定になり、使用温度も広範囲で安定した文字を印字することが可能となる。
In the above-described embodiment, the ink circulation valve 22 and the ink heating circulation valve 32 are provided with a throttle member in place of, or together with, a valve that performs intermittent opening / closing control for flow rate adjustment. Therefore, an electromagnetic valve that can control intermittent opening and closing is unnecessary, or the load of the electromagnetic valve can be reduced.
Further, in order to print stable characters, it is necessary to reduce the change in the ink ejection speed with respect to the change in the ink temperature. This is because it is necessary to create ink particles suitable for printing a stable character, and the particle formation constant affects the creation of these particles. This particle constant is a function of the ink ejection speed. The ink ejection speed is small when the viscosity of the ink is low, and is large when the viscosity is high. By controlling the ink viscosity to be substantially constant with respect to changes in the ink temperature, the ink ejection speed becomes substantially constant, and it becomes possible to print characters that are stable over a wide range of operating temperatures.

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. The above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

1…本体部(インクジェット記録装置)、2…制御部、3…循環部、4…ケーブル、5…印字ヘッド部、6…メインインク容器、7a、b…インク、8…インク供給弁、9…インク供給ポンプ、10…インクフィルター、11…インク調圧弁、12…ヒータユニット、13…ノズル本体、14…インク供給管、15…インク粒子、16…帯電電極、17a、b…偏向電極、18…ガター、19…インク回収ポンプ、20…インク回収管、21…インク循環ポンプ、22…インク循環弁、23…インク循環管、24…サブインク容器、25…インク補給弁、26…インク補給管、27…補力液容器、28…補力液、29…補力ポンプ、30…補力液補給弁、31…補力液補給管、32…インク加温循環弁、33…インク加温循環管、34…循環弁の開放時間、35…循環弁の閉止時間、36…開閉時間(周期)、37…循環弁の閉止状態の場合の温度上昇曲線、38…循環弁の開時間:長、閉時間:短の場合の温度上昇曲線、39…循環弁の開時間:短、閉時間:長の場合の温度上昇曲線、40…循環弁の開時間:中、閉時間:中の場合の温度上昇曲線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main-body part (inkjet recording device), 2 ... Control part, 3 ... Circulation part, 4 ... Cable, 5 ... Print head part, 6 ... Main ink container, 7a, b ... Ink, 8 ... Ink supply valve, 9 ... Ink supply pump, 10 ... ink filter, 11 ... ink pressure regulating valve, 12 ... heater unit, 13 ... nozzle body, 14 ... ink supply pipe, 15 ... ink particles, 16 ... charging electrode, 17a, b ... deflection electrode, 18 ... Gutter, 19 ... Ink collection pump, 20 ... Ink collection pipe, 21 ... Ink circulation pump, 22 ... Ink circulation valve, 23 ... Ink circulation pipe, 24 ... Sub-ink container, 25 ... Ink supply valve, 26 ... Ink supply pipe, 27 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Reinforcement liquid container, 28 ... Reinforcement liquid, 29 ... Reinforcement pump, 30 ... Reinforcement liquid supply valve, 31 ... Reinforcement liquid supply pipe, 32 ... Ink heating circulation valve, 33 ... Ink heating circulation pipe, 34 ... circulation 35 ... Circulation valve closing time, 36 ... Opening / closing time (cycle), 37 ... Temperature rise curve when the circulation valve is closed, 38 ... Circulation valve opening time: Long, Closing time: Short 39 ... Circulation valve open time: short, close time: long temperature rise curve, 40 ... Circulation valve open time: medium, close time: temperature rise curve

Claims (7)

制御部と循環部を収納した本体部と、インク粒子を生成する印字ヘッドと、前記本体部と印字ヘッド部を接続するケーブルを有するインクジェット記録装置であって、
前記印字ヘッドは、インク粒子を生成し噴出するノズル本体と、該ノズルに供給するインクを温めるためのヒータユニットと、前記ノズル本体からのインクを循環させるインク循環管を有しており、
前記本体部は、前記循環部として前記ケーブルを介して前記インク循環管により連通接続されるインク循環弁とインク循環ポンプとメインインク容器からなるインク循環経路を構成しており、
前記制御部は、前記ヒータユニットによるインクの加温時に、前記インク循環経路に該加温されたインクを流し流量制御を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
An ink jet recording apparatus having a main body that houses a control unit and a circulation unit, a print head that generates ink particles, and a cable that connects the main body and the print head.
The print head includes a nozzle body that generates and ejects ink particles, a heater unit for heating ink supplied to the nozzle, and an ink circulation pipe that circulates ink from the nozzle body.
The main body portion constitutes an ink circulation path including an ink circulation valve, an ink circulation pump, and a main ink container that are connected to each other by the ink circulation pipe via the cable as the circulation portion.
The ink jet recording apparatus, wherein the controller controls the flow rate by flowing the heated ink through the ink circulation path when the heater unit heats the ink.
請求項1に記載のインクジェット記録装置であって、
前記制御部は、前記ヒータユニットによりインクを加温時に、前記インク循環弁の開閉を繰り返すことで前記インク循環経路のインクの流量制御を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
The inkjet recording apparatus according to claim 1,
The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the controller controls the flow rate of the ink in the ink circulation path by repeatedly opening and closing the ink circulation valve when the heater unit heats the ink.
請求項2に記載のインクジェット記録装置であって、
前記インク循環弁の開閉は、開の時間の長さと閉の時間の長さを制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
The inkjet recording apparatus according to claim 2,
The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the opening and closing of the ink circulation valve controls the length of the opening time and the length of the closing time.
請求項2に記載のインクジェット記録装置であって、
前記ノズル本体内部のインク温度を測定する温度検出器を有し、
測定したインク温度が所定温度に達するまで前記インク循環弁の開閉を繰り返し、前記所定の温度に達したら前記インク循環弁を閉止状態にすることを特徴とするインクジェット記録装置。
The inkjet recording apparatus according to claim 2,
A temperature detector for measuring the ink temperature inside the nozzle body;
An ink jet recording apparatus, wherein the ink circulation valve is repeatedly opened and closed until the measured ink temperature reaches a predetermined temperature, and the ink circulation valve is closed when the ink reaches the predetermined temperature.
請求項1に記載のインクジェット記録装置であって、
前記制御部は、前記ヒータユニットによりインクを加温時に、絞り部材を設けて前記インク循環経路のインクの流量制御を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
The inkjet recording apparatus according to claim 1,
The ink jet recording apparatus, wherein the controller is configured to provide a throttle member to control the ink flow rate in the ink circulation path when heating the ink by the heater unit.
制御部と循環部を収納した本体部と、インク粒子を生成する印字ヘッドと、前記本体部と印字ヘッド部を接続するケーブルを有するインクジェット記録装置であって、
前記印字ヘッドは、インク粒子を生成し噴出するノズル本体と、該ノズルに供給するインクを温めるためのヒータユニットと、前記ノズル本体からのインクを循環させるインク循環管を有しており、
前記本体部は、前記循環部として前記ケーブルを介して前記インク循環管により連通接続されるインク循環ポンプとインク加温循環弁がインク加温循環管で前記ヒータユニットと接続されインク加温循環経路を構成しており、
前記制御部は、前記ヒータユニットによるインクの加温時に、前記インク加温循環経路に該加温されたインクを流し流量制御を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
An ink jet recording apparatus having a main body that houses a control unit and a circulation unit, a print head that generates ink particles, and a cable that connects the main body and the print head.
The print head includes a nozzle body that generates and ejects ink particles, a heater unit for heating ink supplied to the nozzle, and an ink circulation pipe that circulates ink from the nozzle body.
The main body has an ink circulation pump and an ink heating circulation valve that are connected to each other by the ink circulation pipe via the cable as the circulation part, and is connected to the heater unit by an ink heating circulation pipe. Comprising
The ink jet recording apparatus, wherein the controller controls the flow rate by flowing the heated ink through the ink heating circulation path when the heater unit heats the ink.
インク粒子を生成して印字ヘッドから該インク粒子を噴出させて印字を行うインクジェット記録装置のインク温度の制御方法であって、
加温装置によって加温されるインクの流量を制御することを特徴とするインクジェット記録装置のインク温度の制御方法。
A method for controlling the ink temperature of an ink jet recording apparatus that performs printing by generating ink particles and ejecting the ink particles from a print head,
An ink temperature control method for an ink jet recording apparatus, comprising: controlling a flow rate of ink heated by a heating apparatus.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114571867A (en) * 2020-12-01 2022-06-03 东芝泰格有限公司 Liquid circulation device and liquid ejection device
WO2022137589A1 (en) * 2020-12-24 2022-06-30 株式会社日立産機システム Inkjet printer and printing system

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0760992A (en) * 1993-08-27 1995-03-07 Canon Inc Image forming apparatus
JPH07137294A (en) * 1993-11-19 1995-05-30 Hitachi Ltd Ink jet recorder
JP2003072096A (en) * 2001-08-31 2003-03-12 Hitachi Ltd Ink jet recorder
JP2006264133A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Canon Finetech Inc Inkjet type image forming apparatus
JP2009148976A (en) * 2007-12-20 2009-07-09 Olympus Corp Ink-jet printer and method for warming ink thereof
JP2009285846A (en) * 2008-05-27 2009-12-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Printer and printing method
JP2010131917A (en) * 2008-12-05 2010-06-17 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Inkjet recording device
JP2011500358A (en) * 2007-10-12 2011-01-06 ヴィデオジェット テクノロジーズ インコーポレイテッド Inkjet module
US20110109684A1 (en) * 2007-10-12 2011-05-12 Matthew Tomlin Ink jet printing
JP2015070106A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 京セラ株式会社 Light irradiation device and printer

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0760992A (en) * 1993-08-27 1995-03-07 Canon Inc Image forming apparatus
JPH07137294A (en) * 1993-11-19 1995-05-30 Hitachi Ltd Ink jet recorder
JP2003072096A (en) * 2001-08-31 2003-03-12 Hitachi Ltd Ink jet recorder
JP2006264133A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Canon Finetech Inc Inkjet type image forming apparatus
JP2011500358A (en) * 2007-10-12 2011-01-06 ヴィデオジェット テクノロジーズ インコーポレイテッド Inkjet module
US20110109684A1 (en) * 2007-10-12 2011-05-12 Matthew Tomlin Ink jet printing
JP2009148976A (en) * 2007-12-20 2009-07-09 Olympus Corp Ink-jet printer and method for warming ink thereof
JP2009285846A (en) * 2008-05-27 2009-12-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Printer and printing method
JP2010131917A (en) * 2008-12-05 2010-06-17 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Inkjet recording device
JP2015070106A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 京セラ株式会社 Light irradiation device and printer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114571867A (en) * 2020-12-01 2022-06-03 东芝泰格有限公司 Liquid circulation device and liquid ejection device
CN114571867B (en) * 2020-12-01 2023-09-22 东芝泰格有限公司 Liquid circulation device and liquid ejection device
WO2022137589A1 (en) * 2020-12-24 2022-06-30 株式会社日立産機システム Inkjet printer and printing system

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