JP2017148999A5

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Publication number: JP2017148999A5
Application number: JP2016032351A
Authority: JP
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2019-03-07
Anticipated expiration: 2036-02-23

Description

このため、インクジェット記録装置では、液体吐出ヘッドの吐出口をキャップで覆った状態で減圧し、記録ヘッドの吐出口内、あるいは流路内からインクを強制的に回収させて、インク内に混入している気泡を除去する吸引回復動作を行っている。この吸引回復動作は、前回の吸引動作後の気泡の発生・成長を考慮して一定の時間間隔で行っている。インクにおける気泡の発生について最悪の条件を想定し、その条件においても吐出不良を起こさないような回復動作間隔を定めた場合、廃インク量が増大するという問題が生じる。

本発明は、液体吐出ヘッドに形成された吐出口から液体を吐出させて記録媒体への記録動作を行う液体吐出装置であって、液体供給源から前記液体吐出ヘッドを経て前記液体供給源に至る循環流路内に前記液体を循環させる循環手段と、前記液体の溶存気体量を減少させる脱気動作を行う脱気手段と、前記吐出口からの液体吐出性能を回復させるために前記吐出口から液体を排出させる回復動作を行う回復手段と、前記循環手段および脱気手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記回復動作後であって、かつ、前記回復動作後の最初の前記記録動作が開始される以前に、前記脱気動作を開始させると共に、前記循環流路内に、前記脱気動作によって脱気された液体を循環させることを特徴とする。

記録装置１０００において、液体吐出ヘッド３へのインクの充填は、第１循環ポンプ１００１と第１循環ポンプ１０１２のいずれか一方または双方を駆動（ＯＮ）して、タンク１００３から液体吐出ヘッド３へとインクを付与することによって行なう。また、液体吐出ヘッド３には、フィルタ２２１および圧力制御機構２３０が備えられており、ヘッドに供給されるインクのごみをフィルタ２２１で除去し、圧力制御機構２３０によりインクの吐出に適した負圧を吐出口に付与する。供給されたインクは、液体吐出ヘッド３内の流路、圧力室２２、および吐出口１３内を通過した後、液体吐出ヘッド３から流出し、下流共通流路１６２を介してバッファタンク１００３へと回収される。このように、本実施形態では、バッファタンク１００３内のインクが液体吐出ヘッド３を経て、再びバッファタンク１００３に戻る、というインクの循環が行なわれる。

脱気モジュール１０４は、液体吐出ヘッド３より上流側において、バッファタンク１００３から送出されたインク内の溶存気体の除去を行なう。図２は、この脱気モジュール１０４の一構成例を模式的に示す縦断面図である。脱気モジュール１０４の本体部１０５には、多孔質の中空糸膜１０７を収納する収納室１０６が形成されている。収納室１０６の連通口１０６ａは、弁２３７ｃを介して減圧ポンプ１０６に連結され、減圧ポンプ１０６の駆動によって収納室１０６内を減圧することが可能となっている。

また、脱気タンク１０２３に供給されたインクの脱気を行う場合、コントローラ３０００は、インク流入口１０２４ａ、およびインク流出口１０２４ｂに連結された弁２４７ａ、２４７ｂ、および大気開放弁１２２を閉じる。さらに、減圧ポンプ１２１に接続された減圧弁２３７ｃを開く。ここで、コントローラ３０００は、減圧ポンプ１２１を駆動して脱気タンク１０２３内の減圧を開始する一方、モータ１０２６を駆動して撹拌子１０２７を回転させ、脱気タンク内のインクの撹拌を開始する。この減圧と攪拌によって、脱気タンク１０２３に貯留されているインクに溶解している気体（溶存ガス）が除去される。本実施形態では、インクの撹拌を行うため、気体とインクとの接触面積が広くなると共に、脱気タンク１０２３内で気体と接しているインクが入れ替わるため、効果的に脱気を行うことができる。この減圧・攪拌による脱気処理を所定の圧力で所定時間行うことにより、所定の溶存酸素量を有する脱気インクが得られる。なお、脱気タンク内の圧力は、減圧口１０２４ｄに接続された圧力センサ１３５の検出圧力に基づいてコントローラ３０００が減圧弁２３７ｃの開閉を制御することにより、予め定めた圧力に調整される。

次に、液体吐出ユニット２３００の流路部材２２１０の詳細について説明する。図２５に示すように流路部材２２１０は、第１流路部材２０５０と第２流路部材２０６０とを積層したものであり、液体供給ユニット２２２０から供給された液体を各吐出モジュール２２００へと分配する。また流路部材２２１０は、吐出モジュール２２００から環流する液体を液体供給ユニット２２２０へと戻すための流路部材として機能する。流路部材２２１０の第２流路部材２０６０は、内部に共通供給流路および共通回収流路が形成された流路部材であるとともに、液体吐出ヘッド２００３の剛性を主に担うという機能を有する。このため、第２流路部材２０６０の材質としては、液体に対する十分な耐食性と高い機械強度を有するものが好ましい。具体的にはＳＵＳ（ステンレス）やＴｉ（チタン）、アルミナなど用いることができる。

Claims

液体吐出ヘッドに形成された吐出口から液体を吐出させて記録媒体への記録動作を行う液体吐出装置であって、
液体供給源から前記液体吐出ヘッドを経て前記液体供給源に至る循環流路内に前記液体を循環させる循環手段と、
前記液体の溶存気体量を減少させる脱気動作を行う脱気手段と、
前記吐出口からの液体吐出性能を回復させるために前記吐出口から液体を排出させる回復動作を行う回復手段と、
前記循環手段および脱気手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記回復動作後であって、かつ、前記回復動作後の最初の前記記録動作が開始される以前に、前記脱気動作を開始させると共に、前記循環流路内に、前記脱気動作によって脱気された液体を循環させることを特徴とする液体吐出装置。
前記回復動作は、前記液体吐出ヘッドに対する液体の充填後に行われる回復動作である請求項１に記載の液体吐出装置。
前記液体の充填は、液体吐出装置の着荷後あるいは記録ヘッドを交換した後に行なわれる請求項２に記載の液体吐出装置。
前記回復動作は、前回の回復動作から前記液体吐出ヘッドによる液体の吐出に影響を及ぼす気泡が生成される時間が経過する前に行なわれる請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
前記制御手段は、前記循環流路内に残留する気泡の径が所定の径より小さくなるまで前記脱気された液体を循環させるよう前記循環手段を制御する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
前記所定の径は、気泡の最大径が、前記各循環流路の断面の最大寸法未満である請求項５に記載の液体吐出装置。
前記所定の径は、０．２ｍｍである請求項５または６に記載の液体吐出装置。
前記脱気された液体の溶存気体量は、前記液体吐出ヘッドの使用最高温度における飽和溶存気体量未満である請求項１ないし７のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
前記脱気手段は、脱気モジュールと前記脱気モジュール内を減圧する減圧手段とを備える請求項１ないし８のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
前記脱気手段は、前記液体供給源としてのタンクと、前記タンク内を減圧する減圧手段と、を備える請求項１ないし８のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
前記制御手段は、記録開始信号を受信した場合、前記記録開始信号に応じた記録動作によって液体の溶存気体量の推定値が所定の溶存気体量の閾値を超えるか否かを判断し、前記推定値が前記閾値以下であると判断した場合には前記記録開始信号に応じた記録動作を実行し、前記推定値が前記閾値を超えると判断した場合には前記タンクにおける液体の脱気動作を前記記録動作に優先して行なう請求項１０に記載の液体吐出装置。
前記制御手段は、前記タンクにおける液体の脱気動作が終了してから液体の循環が開始されるまでの時間、液体の循環時間、液体の温度、前記タンクにおける液体の充填量から溶存気体量を推定する請求項１１に記載の液体吐出装置。
前記脱気された液体の循環は、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口をキャップによって覆った状態で行なう請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
前記液体吐出ヘッドは、前記吐出口内の液体の流動を可能とする請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する素子と、前記素子を内部に備える圧力室とを備え、前記圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環される請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
前記記録動作は、前記循環手段により前記循環流路内の液体が循環している状態で行われる請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
前記液体吐出ヘッドは、ライン型の液体吐出ヘッドである請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
液体供給源から液体吐出ヘッドを経て前記液体供給源に至る循環流路内に液体を循環させつつ液体吐出ヘッドに形成された吐出口から液体を吐出させて記録媒体への記録を行う液体吐出方法であって、
前記吐出口からの液体吐出性能を回復させるために前記吐出口から液体を排出させる回復動作を行う回復工程と、
前記回復動作後であって、かつ、前記回復工程の後の最初の記録動作が開始される以前に、前記液体の溶存気体量を減少させる脱気動作を行う脱気工程と、
前記脱気動作によって脱気された液体を前記循環流路内に循環させることを特徴とする液体吐出方法。
前記記録動作は、前記脱気された液体が前記循環流路内を循環している状態で、前記吐出口から液体を吐出して行う、請求項１８に記載の液体吐出方法。