JP2020023126A - Ink jet recording device and control method of ink jet recording device - Google Patents

Ink jet recording device and control method of ink jet recording device Download PDF

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Abstract

To provide an ink jet recording device capable of performing back pressure control of an ink tank suppressing lowering of a degree of deaeration of ink.SOLUTION: An ink jet recording device includes: an ink deaerator which degasifies ink; a head section for injecting ink; an ink tank which is provided on a downstream side of the ink deaerator, stores supplied ink, and becomes B≤0.5A when ink amount within a specified range is A cmand contact area between ink and the atmosphere in the ink amount A is B cm; an ink tank heating section for heating ink within the ink tank; and a back pressure adjustment section which adjusts back pressure of ink within the ink tank.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、インクジェット記録装置、及び、インクジェット記録装置の制御方法に係わる。   The present invention relates to an inkjet recording device and a control method of the inkjet recording device.

インクジェット記録装置では、インクをヘッド部から射出する際にインクに気泡が存在すると、射出不良等を生じてしまう。このため、インクをヘッド部に送液する前に、インク脱気装置によってインクを脱気するインクジェット記録装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、インクタンク内でのインクと大気との接触を抑制するために、インク液面に蓋体を設けるインクジェット記録装置のインク供給装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In the inkjet recording apparatus, when bubbles are present in the ink when the ink is ejected from the head section, an ejection failure or the like occurs. For this reason, an ink jet recording apparatus has been proposed in which ink is degassed by an ink degassing device before the ink is sent to a head unit (for example, see Patent Document 1). Further, in order to suppress the contact between the ink and the atmosphere in the ink tank, an ink supply device of an ink jet recording apparatus in which a lid is provided on an ink liquid surface has been proposed (for example, see Patent Document 2).

特開2017−24217号公報JP 2017-24217 A 特開平08−216422号公報JP-A-08-216422

インクジェット記録装置では、ヘッド部でのメニスカス制御のためにヘッド部を負圧にする必要がある。このため、インクジェット記録装置では、インクを脱気するだけではなく、ヘッド部近傍においてインクと大気とを接触させて、ヘッド部における背圧制御を行うことが求められている。このような背圧制御を行うインクタンクでは、インクと大気とが接触するため、インクタンク内においてインクの脱気度が低下してしまう。   In the ink jet recording apparatus, it is necessary to apply a negative pressure to the head to control meniscus in the head. For this reason, in the ink jet recording apparatus, it is required not only to degas the ink but also to control the back pressure in the head by bringing the ink into contact with the atmosphere in the vicinity of the head. In the ink tank that performs such back pressure control, the ink comes into contact with the atmosphere, so that the degree of deaeration of the ink in the ink tank decreases.

上述した問題の解決のため、本発明においては、インクの脱気度の低下を抑制したインクタンクの背圧制御が可能なインクジェット記録装置、及び、インクジェット記録装置の制御方法を提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an inkjet recording apparatus capable of controlling the back pressure of an ink tank while suppressing a decrease in the degree of degassing of ink, and a method of controlling the inkjet recording apparatus.

本発明のインクジェット記録装置は、インクを脱気するインク脱気装置と、インクを射出するためのヘッド部と、インク脱気装置の下流側に設けられて供給されるインクを収容する、規定範囲内のインク量をAcm、インク量Aにおけるインクと大気との接触面積をBcmとしたときに、B≦0.5Aとなるインクタンクと、インクタンク内のインクを加熱するためのインクタンク加熱部と、インクタンク内のインクの背圧を調節する背圧調節部とを備える。 An ink jet recording apparatus according to the present invention includes an ink degassing device for degassing ink, a head unit for ejecting the ink, and a specified range that accommodates ink that is provided and supplied downstream of the ink degassing device. When the ink amount in the ink tank is Acm 3 , and the contact area between the ink and the atmosphere at the ink amount A is Bcm 2 , an ink tank satisfying B ≦ 0.5 A, and an ink tank for heating the ink in the ink tank A heating unit; and a back pressure adjusting unit for adjusting a back pressure of the ink in the ink tank.

また、本発明のインクジェット記録装置の制御方法は、インクを脱気するインク脱気装置と、インクを射出するためのヘッド部と、インク脱気装置の下流側に設けられてインクを収容するインクタンクと、インクタンク内のインクを加熱するためのインクタンク加熱部と、インクタンク内のインクの背圧を調節する背圧調節部と、を備えるインクジェット記録装置において、インクタンク内のインクの体積をAcm、インク量Aにおけるインクと大気との接触面積をBcmとしたときに、B≦0.5Aとなるようにインクタンク内のインク量を制御する。 Also, the control method of the ink jet recording apparatus of the present invention includes an ink degassing device for degassing the ink, a head unit for ejecting the ink, and an ink that is provided downstream of the ink degassing device and contains the ink. A tank, an ink tank heating unit for heating the ink in the ink tank, and a back pressure adjusting unit for adjusting the back pressure of the ink in the ink tank; Is Acm 3 , and when the contact area between the ink and the atmosphere in the ink amount A is Bcm 2 , the ink amount in the ink tank is controlled so that B ≦ 0.5A.

本発明によれば、インクの脱気度の低下を抑制したインクタンクの背圧制御が可能なインクジェット記録装置、及び、インクジェット記録装置の制御方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inkjet recording device which can control the back pressure of the ink tank which suppressed the fall of the deaeration of ink, and the control method of an inkjet recording device can be provided.

インクジェット記録装置の概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of an inkjet recording apparatus. ヘッド部のノズル面の底面図である。It is a bottom view of the nozzle surface of a head part. インクジェット記録装置における、インク貯留部からヘッド部にインクを供給するためのインク供給系のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an ink supply system for supplying ink from an ink storage unit to a head unit in the inkjet recording apparatus. インクタンク及びその周辺の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an ink tank and its periphery. インクジェット記録装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the inkjet recording apparatus. インクタンク及びその周辺の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an ink tank and its periphery. 図6に示すインクタンクの上面図である。FIG. 7 is a top view of the ink tank shown in FIG. 6. 実施例1のインク脱気度の測定結果を示すグラフである。6 is a graph showing the measurement results of the degree of deaeration of the ink in Example 1. 実施例2のインク体積A(cm)、インクと大気との接触面積B(cm)の条件を示す表である。9 is a table showing conditions of an ink volume A (cm 3 ) and a contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere in Example 2. 実施例2のインク脱気度の測定結果を示す表である。9 is a table showing the measurement results of the ink deaeration degree in Example 2. 実施例2のインク脱気度の測定結果を示すグラフである。9 is a graph showing the measurement results of the degree of deaeration of the ink in Example 2. 実施例3のインク脱気度の測定結果を示すグラフである。11 is a graph showing the measurement results of the ink deaeration degree in Example 3. 実施例4のインク脱気度の測定結果を示すグラフである。14 is a graph showing a measurement result of an ink deaeration degree in Example 4.

以下、本発明を実施するための形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
1.インクジェット記録装置の実施形態(第1実施形態)
2.インクジェット記録装置の実施形態(第2実施形態)
Hereinafter, examples of embodiments for carrying out the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following examples.
The description will be made in the following order.
1. Embodiment of an inkjet recording apparatus (first embodiment)
2. Embodiment of an inkjet recording apparatus (second embodiment)

〈1.インクジェット記録装置の実施の形態〉
以下、本発明のインクジェット記録装置の第1実施形態について説明する。
図1に、インクジェット記録装置の概略構成を示す。
<1. Embodiment of inkjet recording apparatus>
Hereinafter, a first embodiment of the inkjet recording apparatus of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an ink jet recording apparatus.

[インクジェット記録装置の構成]
図1に示すインクジェット記録装置100は、ラインヘッドを有し、当該ラインヘッドに対して記録媒体を移動させながら複数色、ここでは、4色のインクを適切なタイミングで吐出することでカラー画像を形成するワンパス方式の記録装置である。
[Configuration of inkjet recording apparatus]
The inkjet recording apparatus 100 shown in FIG. 1 has a line head, and discharges a plurality of colors, here, four colors of ink at appropriate timing while moving a recording medium with respect to the line head, thereby forming a color image. This is a one-pass type recording apparatus to be formed.

インクジェット記録装置100は、媒体供給部10と、画像形成本体部20と、媒体排出部30と、インク貯留部50と、制御部40(図5参照)とを備えている。このインクジェット記録装置100では、制御部40による制御に基づいて、媒体供給部10に格納された記録媒体Pが画像形成本体部20に搬送され、画像が形成された後に媒体排出部30に排出される。   The ink jet recording apparatus 100 includes a medium supply unit 10, an image forming main unit 20, a medium discharge unit 30, an ink storage unit 50, and a control unit 40 (see FIG. 5). In the inkjet recording apparatus 100, the recording medium P stored in the medium supply unit 10 is conveyed to the image forming main unit 20 under the control of the control unit 40, and is discharged to the medium discharge unit 30 after an image is formed. You.

(媒体供給部)
媒体供給部10は、内部に格納された記録媒体Pを一枚ずつ画像形成本体部20へ送る。記録媒体Pとしては、印刷用紙のほか、セル、フィルムや布帛等、画像形成ドラム22の外周面上に湾曲して担持され得る種々のものが用いられる。
(Medium supply unit)
The medium supply unit 10 sends the recording medium P stored therein to the image forming main unit 20 one by one. As the recording medium P, in addition to printing paper, various types of cells, such as cells, films, and cloths, which can be curvedly supported on the outer peripheral surface of the image forming drum 22 are used.

媒体供給部10は、記録媒体Pを格納する供給トレー11と、供給トレー11から画像形成本体部20へ記録媒体Pを搬送するフィーダーボード12とを有する。また、媒体供給部10は、供給トレー11上に載置された最上の記録媒体Pをベルト123上に受け渡す供給部(図示省略)を有する。   The medium supply unit 10 includes a supply tray 11 that stores the recording medium P, and a feeder board 12 that conveys the recording medium P from the supply tray 11 to the image forming main unit 20. Further, the medium supply unit 10 includes a supply unit (not shown) that transfers the uppermost recording medium P placed on the supply tray 11 onto the belt 123.

供給トレー11は、一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。供給トレー11は、供給トレー11に載置された記録媒体Pの量に応じて上下に動くよう設けられている。
フィーダーボード12は、内側に設けられたローラー121及びローラー122と、このローラー121,122に懸架された輪状のベルト123とからなる。フィーダーボード12は、ローラー121,122を駆動することにより、供給部からベルト123上に受け渡された記録媒体Pを、ベルト123に沿わせて搬送する。
The supply tray 11 is a plate-shaped member on which one or a plurality of recording media P can be placed. The supply tray 11 is provided to move up and down according to the amount of the recording medium P placed on the supply tray 11.
The feeder board 12 includes a roller 121 and a roller 122 provided inside, and a ring-shaped belt 123 suspended by the rollers 121 and 122. By driving the rollers 121 and 122, the feeder board 12 conveys the recording medium P transferred from the supply unit onto the belt 123 along the belt 123.

(画像形成本体部)
画像形成本体部20は、受け渡しユニット21と、画像形成ドラム22と、ヘッド部23と、照射部24と、デリバリー部25とを備える。
(Image forming body)
The image forming main unit 20 includes a delivery unit 21, an image forming drum 22, a head unit 23, an irradiation unit 24, and a delivery unit 25.

受け渡しユニット21は、媒体供給部10から受け渡された記録媒体Pを画像形成ドラム22に受け渡す。受け渡しユニット21は、スイングアーム部211と、渡しドラム212とを有する。スイングアーム部211は、フィーダーボード12から搬送された記録媒体Pの一端を担持する。そして、受け渡しドラム212は、スイングアーム部211に担持された記録媒体Pを画像形成ドラム22に受け渡す。   The transfer unit 21 transfers the recording medium P transferred from the medium supply unit 10 to the image forming drum 22. The transfer unit 21 has a swing arm 211 and a transfer drum 212. The swing arm 211 carries one end of the recording medium P conveyed from the feeder board 12. Then, the transfer drum 212 transfers the recording medium P carried on the swing arm 211 to the image forming drum 22.

画像形成ドラム22は、円筒状の外形を有し、円筒状部分の外周面上に記録媒体Pを担持して、円筒の中心軸での回転動作に応じて記録媒体Pを搬送する。画像形成ドラム22の外周面の近傍には、この外周面及び記録媒体Pを加熱するためのドラムヒーター221が設けられている。ドラムヒーター221は、例えば、画像形成ドラム22の回転方向において、受け渡しユニット21による画像形成ドラム22への記録媒体Pの引き渡し位置から、ヘッド部23による記録媒体Pへの画像記録位置までの間に設けられる。ドラムヒーター221による加熱動作時間や強度は、図示しない温度計測部等による画像形成ドラム22の外周面の計測温度等に基づいて、担持する記録媒体Pが適度な温度となるように制御される。これにより、インクが記録媒体P上に着弾した際の記録媒体Pへの硬化速度等が適切に保たれ、安定して高品質な画像が形成される。このドラムヒーター221には、例えば、赤外線ヒーターや通電により発熱する電熱線等が用いられる。なお、ドラムヒーター221は、画像形成ドラム22の内側に設けられ、熱伝導で外周面を加熱してもよい。   The image forming drum 22 has a cylindrical outer shape, carries the recording medium P on the outer peripheral surface of the cylindrical portion, and conveys the recording medium P in accordance with a rotation operation about the central axis of the cylinder. A drum heater 221 for heating the outer peripheral surface and the recording medium P is provided near the outer peripheral surface of the image forming drum 22. The drum heater 221 is, for example, in a rotation direction of the image forming drum 22, between a position at which the transfer unit 21 transfers the recording medium P to the image forming drum 22 and a position at which the head unit 23 records the image on the recording medium P. Provided. The heating operation time and intensity of the drum heater 221 are controlled based on the measured temperature of the outer peripheral surface of the image forming drum 22 by a temperature measuring unit (not shown) or the like so that the temperature of the recording medium P to be carried becomes an appropriate temperature. Thereby, the curing speed of the recording medium P when the ink lands on the recording medium P is appropriately maintained, and a high-quality image is stably formed. As the drum heater 221, for example, an infrared heater or a heating wire that generates heat when energized is used. The drum heater 221 may be provided inside the image forming drum 22 and heat the outer peripheral surface by heat conduction.

ヘッド部23は、記録媒体Pの当該記録対象面と対向する面(ノズル面)に設けられた複数のノズル開口部を有する。ヘッド部23は、画像形成ドラム22の回転に応じて移動する記録媒体Pの記録面に対し、ノズル開口部から適切なタイミングでインクの液滴を吐出し、記録媒体Pの記録対象面上に着弾させていくことで画像を形成する。   The head section 23 has a plurality of nozzle openings provided on a surface (nozzle surface) of the recording medium P facing the recording target surface. The head unit 23 ejects ink droplets from the nozzle openings at appropriate timing to the recording surface of the recording medium P that moves in accordance with the rotation of the image forming drum 22, and discharges the ink droplets onto the recording target surface of the recording medium P An image is formed by landing.

図2に、ヘッド部23のノズル面の底面図を示す。ヘッド部23は、ここでは8つのインクジェットヘッド230が千鳥格子状に配置された例を示している。インクジェットヘッド230は、記録媒体Pの搬送方向と垂直な幅方向に重複を伴って配置されている。これにより、ヘッド部23を固定した状態で記録媒体Pを搬送方向に移動させることで、記録媒体Pの幅方向の全域に画像を記録する、ワンパス方式での画像記録が可能となる。   FIG. 2 is a bottom view of the nozzle surface of the head unit 23. The head section 23 shows an example in which eight inkjet heads 230 are arranged in a staggered pattern. The ink jet heads 230 are arranged so as to overlap in the width direction perpendicular to the transport direction of the recording medium P. Accordingly, by moving the recording medium P in the transport direction while the head unit 23 is fixed, an image can be recorded in a one-pass system in which an image is recorded in the entire area of the recording medium P in the width direction.

また、図1に示すインクジェット記録装置100は、記録媒体Pの搬送方向に所定の間隔で複数のヘッド部23を備える。図1では、4色の各インクに応じた4つのヘッド部23が設けられる例を示している。4つのヘッド部23は、例えば、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)のインクをそれぞれ出力する。これらのインクとしては、例えば、常温から加熱されることによりゲル状態からゾル状態に相変化し、紫外線を照射することで硬化する各種周知のインクが用いられる。また、画像形成本体部20に供給されたインクは、図示しない加熱部によって適切な温度に保持される。   The inkjet recording apparatus 100 shown in FIG. 1 includes a plurality of head units 23 at predetermined intervals in the transport direction of the recording medium P. FIG. 1 shows an example in which four head units 23 are provided according to the four color inks. The four head units 23 output, for example, Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) inks, respectively. As these inks, for example, various known inks that change from a gel state to a sol state when heated from normal temperature and are cured by irradiating ultraviolet rays are used. Further, the ink supplied to the image forming main unit 20 is maintained at an appropriate temperature by a heating unit (not shown).

照射部24は、所定波長のエネルギー線、例えば、近紫外領域(波長が400nm程度)の紫外線を照射して、ヘッド部23から吐出されて記録媒体P上に着弾したインクを硬化し、インクにより形成された画像を定着させる。照射部24は、例えば、紫外線を発する発光ダイオード(LED)や水銀ランプ等を照射源として備える。照射部24は、照射駆動部74(図5参照)の駆動によって電圧が印加され、紫外線を記録媒体P上のインクに照射する。照射部24は、画像形成ドラム22の回転方向において、ヘッド部23の下流側であり、記録媒体Pがデリバリー部25に引き渡される上流側前の位置に設けられている。また、照射部24には、記録媒体Pに紫外線が照射される設定範囲の外に漏れる紫外線量を低減するために、照射源と紫外線の設定範囲とを覆う位置に遮光板241が設けられている。   The irradiating section 24 irradiates an energy ray having a predetermined wavelength, for example, an ultraviolet ray in a near ultraviolet region (wavelength is about 400 nm), and cures the ink discharged from the head section 23 and landed on the recording medium P. The formed image is fixed. The irradiation unit 24 includes, for example, a light emitting diode (LED) that emits ultraviolet light, a mercury lamp, or the like as an irradiation source. The irradiation unit 24 is applied with a voltage by driving the irradiation driving unit 74 (see FIG. 5), and irradiates the ink on the recording medium P with ultraviolet rays. The irradiation unit 24 is provided at a position downstream of the head unit 23 in the rotation direction of the image forming drum 22 and at a position upstream of the upstream side where the recording medium P is delivered to the delivery unit 25. Further, in the irradiation unit 24, a light shielding plate 241 is provided at a position covering the irradiation source and the set range of the ultraviolet light in order to reduce the amount of ultraviolet light leaking out of the set range in which the recording medium P is irradiated with the ultraviolet light. I have.

なお、照射部24において紫外線を発する照射源の構成は、特に限定されない。また、インクが紫外線以外のエネルギー線を受けて硬化する性質を有する場合には、上述の紫外線を発する構成の代わりに、インクを硬化させる波長のエネルギー線を発する周知の照射源が設けられる。   The configuration of the irradiation source that emits ultraviolet light in the irradiation unit 24 is not particularly limited. When the ink has a property of being cured by receiving energy rays other than ultraviolet rays, a well-known irradiation source that emits energy rays of a wavelength that cures the ink is provided instead of the above-described configuration that emits ultraviolet rays.

デリバリー部25は、着弾したインクを硬化させて画像形成が終了した後の記録媒体Pを、媒体排出部30に搬送する。デリバリー部25は、円筒状の受け渡しローラー251と、複数(例えば、2本)のローラー252及びローラー253と、ローラー252,253に担持された輪状のベルト254等を有する。受け渡しローラー251は、画像形成ドラム22から記録媒体Pを受け取ってベルト254上に誘導する。デリバリー部25は、受け渡しローラー251からベルト254上へと受け渡された記録媒体Pを、ローラー252,253の回転に伴って周回移動するベルト254と共に移動させて搬送し、媒体排出部30に送り出す。   The delivery unit 25 conveys the recording medium P after the landed ink is cured and the image formation is completed to the medium discharge unit 30. The delivery unit 25 includes a cylindrical delivery roller 251, a plurality (for example, two) of rollers 252 and 253, and a ring-shaped belt 254 carried by the rollers 252 and 253. The transfer roller 251 receives the recording medium P from the image forming drum 22 and guides the recording medium P onto the belt 254. The delivery unit 25 moves and conveys the recording medium P transferred from the transfer roller 251 onto the belt 254 along with the belt 254 circulating with the rotation of the rollers 252 and 253, and sends out the recording medium P to the medium discharge unit 30. .

媒体排出部30は、デリバリー部25によって画像形成本体部20から送り出された記録媒体Pを、ユーザーに取り出されるまで格納する。媒体排出部30は、板状の排出トレー31を有し、この排出トレー31上に画像形成後の記録媒体Pが載置される。   The medium discharge unit 30 stores the recording medium P sent from the image forming main unit 20 by the delivery unit 25 until the recording medium P is taken out by the user. The medium discharge unit 30 has a plate-shaped discharge tray 31 on which the recording medium P after image formation is placed.

制御部40(図5参照)は、媒体供給部10、画像形成本体部20、インク貯留部50及び媒体排出部30の動作を制御し、画像形成命令(ジョブ)による形成対象画像のデータ及び画像形成に係る設定に応じて記録媒体P上に画像を形成させる。   The control unit 40 (see FIG. 5) controls the operations of the medium supply unit 10, the image forming main unit 20, the ink storage unit 50, and the medium discharge unit 30. An image is formed on the recording medium P according to the setting related to the formation.

インク貯留部50は、画像の記録に用いられる各色のインクを貯え、当該インクを画像形成本体部20のヘッド部23(インクジェットヘッド230)に供給する。インク貯留部50の各構成は、特には限られないが、例えば、専用のラック等に配置されて、チューブ等の管材を介して画像形成本体部20に接続されている。   The ink storage unit 50 stores ink of each color used for recording an image, and supplies the ink to the head unit 23 (the inkjet head 230) of the image forming main unit 20. Although each configuration of the ink storage unit 50 is not particularly limited, for example, the configuration is arranged in a dedicated rack or the like, and is connected to the image forming main unit 20 via a tube such as a tube.

[インクジェット記録装置のインク供給系]
インクジェット記録装置100においてインクは、インク流路を介してインク貯留部50からヘッド部23に供給される。図3に、インクジェット記録装置100における、インク貯留部50からヘッド部23にインクを供給するためのインク供給系のブロック図を示す。
[Ink supply system of inkjet recording apparatus]
In the ink jet recording apparatus 100, ink is supplied from the ink storage unit 50 to the head unit 23 via an ink flow path. FIG. 3 is a block diagram of an ink supply system for supplying ink from the ink storage unit 50 to the head unit 23 in the inkjet recording apparatus 100.

図3に示すように、インクジェット記録装置100のインク供給系は、インク貯留部50、インク脱気装置29、インクタンク26、及び、ヘッド部23を備える。また、インクジェット記録装置100では、上述の複数のインク種別ごとに複数のヘッド部23が設けられて、各ヘッド部23がそれぞれ独立したインク供給系を介して、各インク種別に応じたそれぞれのインク貯留部50からインクの供給を受ける。   As shown in FIG. 3, the ink supply system of the inkjet recording apparatus 100 includes an ink storage unit 50, an ink deaerator 29, an ink tank 26, and a head unit 23. Further, in the ink jet recording apparatus 100, a plurality of head units 23 are provided for each of the plurality of ink types described above, and each of the head units 23 is provided with an ink corresponding to each ink type via an independent ink supply system. The ink is supplied from the storage unit 50.

さらに、インクジェット記録装置100は、インク貯留部50からインク脱気装置29にインクを送液するためのポンプ等からなる第1インク送液部51と、インク脱気装置29からインクタンク26にインクを送液するためのポンプ等からなる第2インク送液部52とを備える。なお、インクジェット記録装置100では、インク流路内のインクやエア(空気)の圧力を調節するための気体流路が設けられている。このようなインク流路と気体流路とによって、ヘッド部23にインクを供給するための第1インク送液部51と第2インク送液部52とが構成される。   Further, the ink jet recording apparatus 100 includes a first ink supply section 51 including a pump or the like for supplying ink from the ink storage section 50 to the ink deaeration apparatus 29, and ink from the ink deaeration apparatus 29 to the ink tank 26. And a second ink supply unit 52 composed of a pump or the like for sending the liquid. In the inkjet recording apparatus 100, a gas flow path for adjusting the pressure of ink or air (air) in the ink flow path is provided. The ink flow path and the gas flow path form a first ink supply unit 51 and a second ink supply unit 52 for supplying ink to the head unit 23.

インクタンク26は、インク貯留部50よりも容量の小さいタンクであり、インク貯留部50に収容されたインクを適宜貯留する密閉容器で構成される。
インク貯留部50とインクタンク26との間にはインク脱気装置29が設けられ、インク脱気装置29は、インク貯留部50からインクタンク26に送られるインク中から気泡や溶存気体を除去する脱気処理を行う。インク脱気装置29は、例えば、多数の中空糸膜を有し、当該中空糸膜内部を真空ポンプにより真空に引きながら当該中空糸膜の外面にインクを接触させることで、インク中の空気を中空糸膜の内側に吸引する。
The ink tank 26 is a tank having a smaller capacity than the ink storage unit 50, and is configured by a closed container that appropriately stores the ink stored in the ink storage unit 50.
An ink deaerator 29 is provided between the ink reservoir 50 and the ink tank 26, and the ink deaerator 29 removes bubbles and dissolved gas from the ink sent from the ink reservoir 50 to the ink tank 26. Perform deaeration. The ink deaerator 29 has, for example, a large number of hollow fiber membranes, and contacts the ink with the outer surface of the hollow fiber membrane while evacuating the inside of the hollow fiber membrane by a vacuum pump, thereby removing air in the ink. Aspirate inside the hollow fiber membrane.

インクジェット記録装置100は、インクタンク26に接続された背圧調節部27を備え、背圧調節部27によってインクタンク26における背圧が制御される。背圧調節部27は、気体流路を介してインクタンク26に接続された図示しない背圧弁、エアタンク、及び、エアタンクに接続された背圧ポンプ等を備える。背圧調節部27は、例えば、背圧弁を開放することにより、インクタンク26とエアタンクとが気体流路により連通される。そして、背圧ポンプを駆動してエアタンク内の圧力(空気圧)を減圧(負圧)にすることにより、インクタンク26内の圧力(空気圧)を調整する。   The ink jet recording apparatus 100 includes a back pressure adjusting unit 27 connected to the ink tank 26, and the back pressure in the ink tank 26 is controlled by the back pressure adjusting unit 27. The back pressure adjusting unit 27 includes a back pressure valve (not shown) connected to the ink tank 26 via a gas flow path, an air tank, a back pressure pump connected to the air tank, and the like. The back pressure adjusting unit 27 opens the back pressure valve, for example, so that the ink tank 26 and the air tank communicate with each other through a gas flow path. Then, the pressure (air pressure) in the ink tank 26 is adjusted by driving the back pressure pump to reduce the pressure (air pressure) in the air tank (negative pressure).

また、インクジェット記録装置100は、脱気装置加熱部53、インクタンク加熱部54、及び、ヘッド加熱部55を備え、インク脱気装置29、インクタンク26、及び、ヘッド部23が、それぞれ脱気装置加熱部53、インクタンク加熱部54、及び、ヘッド加熱部55によって加熱され、所定の温度となるように制御されている。   Further, the inkjet recording apparatus 100 includes a deaerator heating unit 53, an ink tank heating unit 54, and a head heating unit 55, and the ink deaerator 29, the ink tank 26, and the head unit 23 deaerate, respectively. The heating is performed by the device heating unit 53, the ink tank heating unit 54, and the head heating unit 55, and the temperature is controlled to be a predetermined temperature.

[インクタンクの構成]
図4にインクタンク26及びその周辺の構成を示す。第2インク送液部52を介してインク脱気装置29から送られてきたインクは、インクタンク26内に収容される。インクタンク26に収容されたインクは、インクタンク加熱部54によって所定の温度に保持される。また、インクタンク26に収容されたインクは、ヘッド部23に搬送され、印刷ジョブに従ってヘッド部23から吐出される。
[Structure of ink tank]
FIG. 4 shows the configuration of the ink tank 26 and its surroundings. The ink sent from the ink deaerator 29 via the second ink supply unit 52 is stored in the ink tank 26. The ink stored in the ink tank 26 is maintained at a predetermined temperature by the ink tank heating unit 54. The ink stored in the ink tank 26 is transported to the head unit 23 and is discharged from the head unit 23 according to a print job.

インクタンク26内に収容されているインクの上面(インクと空気との界面)には、インクタンク26内のインク量を検知するためのインク量検知部として、液面センサー56が設けられている。液面センサー56としては、公知のセンサーを用いることができる。例えば、インクタンク26内に、インクの上限値及び下限値となる位置に、インクの有無を検出するためのレベルスイッチを配置する構成や、インクタンク26内のインク量を連続値で計測する液面計を配置する構成であってもよい。また、これらの液面センサー56としては、フロートの位置により液面を検出するフロートセンサー、液面での超音波の反射を計測する超音波式センサー、気体と液体との誘電率差によって液面を検出する誘電率静電容量式センサー、及び、タンク下部において液体の重量や圧力を検出する圧力式センサー等を用いることができる。   A liquid level sensor 56 is provided on an upper surface (an interface between ink and air) of the ink contained in the ink tank 26 as an ink amount detecting unit for detecting the amount of ink in the ink tank 26. . As the liquid level sensor 56, a known sensor can be used. For example, a configuration in which a level switch for detecting the presence or absence of ink is disposed at a position where the ink has an upper limit value and a lower limit value in the ink tank 26, or a liquid for measuring the amount of ink in the ink tank 26 as a continuous value The structure which arranges a surface meter may be sufficient. These liquid level sensors 56 include a float sensor that detects the liquid level based on the position of the float, an ultrasonic sensor that measures the reflection of ultrasonic waves on the liquid level, and a liquid level sensor based on the dielectric constant difference between gas and liquid. And a pressure sensor for detecting the weight and pressure of the liquid at the lower part of the tank.

インクタンク26には、貯留されたインクの上方の空洞に、気体流路を介して背圧調節部27が接続されている。インクタンク26は、背圧調節部27の動作によって、インク上部の空洞内の圧力が制御される。これにより、ヘッド部23における背圧制御を行うことができる。例えば、ヘッド部23のノズル面において、通常時(即ち、インクを吐出させるための圧力が印加されない状態)のインク圧と大気圧との間に圧力差を生じさせて、ノズルからのインクの不要な漏出を抑制することができる。また、インクの吐出時に印加される圧力パターンに応じて適切にインクが吐出されるようにヘッド部23における背圧を調節することができる。   A back pressure adjusting unit 27 is connected to the ink tank 26 via a gas flow passage in a cavity above the stored ink. In the ink tank 26, the pressure in the cavity above the ink is controlled by the operation of the back pressure adjusting unit 27. Thereby, back pressure control in the head section 23 can be performed. For example, on the nozzle surface of the head unit 23, a pressure difference is generated between the ink pressure in a normal state (that is, a state in which the pressure for ejecting ink is not applied) and the atmospheric pressure, so that the ink from the nozzle becomes unnecessary. Leakage can be suppressed. In addition, the back pressure in the head unit 23 can be adjusted so that the ink is appropriately ejected in accordance with the pressure pattern applied when the ink is ejected.

インクタンク26は、インクタンク26に保持される規定範囲内のインク量(体積)をAcm、インク量Aにおけるインクと大気との接触面積をBcmとしたときに、B≦0.5Aを満たすように形成されている。インクジェット記録装置を駆動する際には、インクタンク26からヘッド部23にインクが送液され、また、インク貯留部50からインクタンク26にインクが送液されることで、インクタンク26の上限値から下限値の間の一定量のインクがインクタンク26に貯留される。このため、インクタンク26における規定範囲内のインク量(体積)Acmは、上記インクタンク26の上限から下限値までの間のインク量とすることができる。 When the ink amount (volume) within the specified range held in the ink tank 26 is Acm 3 and the contact area between the ink and the atmosphere at the ink amount A is Bcm 2 , B ≦ 0.5A is satisfied. It is formed to satisfy. When the ink jet recording apparatus is driven, the ink is sent from the ink tank 26 to the head unit 23, and the ink is sent from the ink storage unit 50 to the ink tank 26. Is stored in the ink tank 26 in the range from the lower limit to the lower limit. Therefore, the ink amount (volume) Acm 3 within the specified range in the ink tank 26 can be an ink amount between the upper limit and the lower limit of the ink tank 26.

インク脱気装置29の下流側に設けられたインクタンク26においては、インクと大気とが接触することにより、インクの脱気度が低下する。特に、インクジェット記録装置100が、インクタンク加熱部54のようなインクタンク26内でのインクの対流を促す構成を有する場合には、インク中に大気が溶解しやすくなり、インクの脱気度が低下しやすい。インクタンク26において、インクの脱気度の低下を抑制するためには、インクタンク26内でインクと大気とを接触させないか、又は、インクと大気との接触面積が小さくなるように制限することが好ましい。   In the ink tank 26 provided on the downstream side of the ink deaerator 29, the degree of deaeration of the ink decreases due to the contact between the ink and the atmosphere. In particular, when the ink jet recording apparatus 100 has a configuration such as the ink tank heating unit 54 that promotes the convection of the ink in the ink tank 26, the atmosphere is easily dissolved in the ink, and the degree of deaeration of the ink is reduced. Easy to fall. In order to suppress a decrease in the degree of deaeration of the ink in the ink tank 26, the ink must not be brought into contact with the atmosphere in the ink tank 26, or the contact area between the ink and the atmosphere must be reduced. Is preferred.

一方、インクジェット記録装置100では、インクタンク26の上方の空洞部に背圧調節部27を接続させ、空洞部内の圧力を調整することにより、ヘッド部23でのインクのメニスカスコントロールを行う必要がある。即ち、インクタンク26において背圧制御を行うために、インクタンク26内でインクと大気とを接触させる必要がある。このため、インクジェット記録装置100では、インクタンク26内においてインクと大気との接触面積を制限して接触させることで、脱気度の低下の抑制と背圧制御とを行う必要がある。   On the other hand, in the ink jet recording apparatus 100, it is necessary to connect the back pressure adjusting unit 27 to the cavity above the ink tank 26 and adjust the pressure in the cavity to perform meniscus control of the ink in the head unit 23. . That is, in order to control the back pressure in the ink tank 26, it is necessary to bring the ink into contact with the atmosphere in the ink tank 26. For this reason, in the ink jet recording apparatus 100, it is necessary to control the decrease in the degree of deaeration and to control the back pressure by limiting the contact area between the ink and the atmosphere in the ink tank 26 and bringing the ink into contact with the atmosphere.

[インクジェット記録装置の機能構成]
本実施形態のインクジェット記録装置100の機能構成を示すブロック図を図5に示す。なお、以下の説明では必要に応じて図1から図4に示す構成及び符号を、図5に示す構成及び符号と併せて用いる。
[Functional configuration of inkjet recording apparatus]
FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of the inkjet recording apparatus 100 according to the present embodiment. In the following description, the configurations and reference numerals shown in FIGS. 1 to 4 will be used together with the configuration and reference numerals shown in FIG. 5 as necessary.

インクジェット記録装置100は、上述のように、第1インク送液部51と、第2インク送液部52と、インク脱気装置29と、背圧調節部27と、液面センサー56と、脱気装置加熱部53と、インクタンク加熱部54と、ヘッド加熱部55とを備える。また、インクジェット記録装置100は、制御部40と、搬送駆動部71と、ヘッド駆動部731と、照射駆動部74と、通信部61と、操作表示部62と、バス69とを備える。バス69は、各構成間を電気的に接続して信号のやり取りを行う経路である。   As described above, the inkjet recording apparatus 100 includes the first ink supply unit 51, the second ink supply unit 52, the ink deaerator 29, the back pressure adjustment unit 27, the liquid level sensor 56, The heating unit 53 includes a heating unit 53, an ink tank heating unit 54, and a head heating unit 55. Further, the inkjet recording apparatus 100 includes a control unit 40, a transport driving unit 71, a head driving unit 731, an irradiation driving unit 74, a communication unit 61, an operation display unit 62, and a bus 69. The bus 69 is a path for electrically connecting the components and exchanging signals.

制御部40は、インクジェット記録装置100の全体動作を統括制御する。制御部40は、CPU41(Central Processing Unit)と、RAM42(Random Access Memory)と、ROM43(Read Only Memory)と、メモリー44とを備える。
CPU41は、ROM43から読み出されたプログラムに従って各種演算処理を行い、インクジェット記録装置100における記録媒体の搬送、各バルブの開閉動作、各ポンプによるインクの送液等の動作、インクの吐出動作等の制御を行う。また、CPU41は、ROM43から読み出されたプログラムに従って画像データ、各部のステータス信号やクロック信号等に基づく画像記録に係る種々の処理を行う。RAM42は、CPU41に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。ROM43は、制御プログラムや初期設定データ等を記憶する。また、ROM43には、上書き更新可能な不揮発性メモリー等を含み、随時設定維持される設定データ等を記憶可能とすることが出来る。メモリー44は、記録対象の画像データを一時記憶する画像メモリーである。
The control unit 40 controls the overall operation of the inkjet recording apparatus 100. The control unit 40 includes a CPU 41 (Central Processing Unit), a RAM 42 (Random Access Memory), a ROM 43 (Read Only Memory), and a memory 44.
The CPU 41 performs various arithmetic processes according to a program read from the ROM 43, and performs operations such as transport of a recording medium, opening and closing operations of each valve, operations of sending ink by each pump, and operations of ejecting ink in the inkjet recording apparatus 100. Perform control. Further, the CPU 41 performs various processes related to image recording based on image data, status signals of each unit, clock signals, and the like according to the program read from the ROM 43. The RAM 42 provides a working memory space to the CPU 41 and stores temporary data. The ROM 43 stores a control program, initial setting data, and the like. The ROM 43 includes a non-volatile memory that can be overwritten and updated, and can store setting data that is set and maintained as needed. The memory 44 is an image memory for temporarily storing image data to be recorded.

搬送駆動部71は、画像形成ドラム22の回転モーターや、フィーダーボード12及びデリバリー部25を駆動させるため各ローラーを、各々適切な方向及び速度で回転動作させるための駆動信号を生成する。そして、搬送駆動部71は、制御部40からの制御信号に基づいてこれら各モーターの回転方向及び回転速度に応じた駆動信号を出力する。   The transport drive unit 71 generates a drive signal for rotating each of the rollers for driving the rotation motor of the image forming drum 22 and the feeder board 12 and the delivery unit 25 in appropriate directions and speeds. Then, the transport driving unit 71 outputs a driving signal corresponding to the rotation direction and the rotation speed of each of these motors based on the control signal from the control unit 40.

第1インク送液部51、及び、第2インク送液部52は、制御部40からの制御信号に基づいて、インク貯留部50とインクタンク26との間のインク搬送路に配置されたポンプを駆動することにより、インク貯留部50からインク脱気装置29介してインクタンク26にインクを送液する。インク貯留部50からインクタンク26にインクを送液する際に、インク脱気装置29を通ることにより、インクがインクタンク26に到達する前にインクが脱気される。このため、インクタンク26には、脱気済みのインクが収容される。   The first ink supply unit 51 and the second ink supply unit 52 are provided on the basis of a control signal from the control unit 40, based on a control signal from the control unit 40, with a pump disposed in an ink conveyance path between the ink storage unit 50 and the ink tank 26. , The ink is sent from the ink storage unit 50 to the ink tank 26 via the ink deaerator 29. When the ink is sent from the ink storage unit 50 to the ink tank 26, the ink passes through the ink deaerator 29 so that the ink is degassed before the ink reaches the ink tank 26. For this reason, the degassed ink is stored in the ink tank 26.

ヘッド駆動部731は、インクジェットヘッド230の各ノズルからインクを適正に吐出させるために、圧力室(圧電素子)を変形動作させる(駆動動作を行う)ための駆動電圧信号を、生成して出力する。ヘッド駆動部731は、制御部40からの制御信号に基づいて、予め記憶された電圧波形パターンを選択して電力増幅した駆動電圧信号を生成するとともに、メモリー44から入力された画像データに応じて各圧電素子に対する駆動電圧信号の出力可否をそれぞれ切り替える。   The head driving unit 731 generates and outputs a driving voltage signal for causing the pressure chamber (piezoelectric element) to perform a deforming operation (perform a driving operation) in order to appropriately eject ink from each nozzle of the inkjet head 230. . The head driving unit 731 selects a pre-stored voltage waveform pattern to generate a power-amplified driving voltage signal based on a control signal from the control unit 40, and responds to image data input from the memory 44. Whether to output a drive voltage signal to each piezoelectric element is switched.

インクタンク加熱部54は、インクタンク26内においてインクを適切な温度に加熱して保つことで、インクタンク26内のインクをゾル状態に維持する。また、ヘッド加熱部55は、画像形成本体部20のヘッド部23内等においてインクを適宜な温度に加熱して保つことで、吐出時のインクの粘度を適切な状態に維持する。脱気装置加熱部53は、インク脱気装置29内においてインクを適宜な温度に加熱して保つことで、脱気時のインクの粘度や温度、飽和溶存酸素濃度等を適切な状態に維持する。インク脱気装置29、ヘッド部23及びインクタンク26におけるインクの温度は、各構成内に配置された温度計測部等によって計測され、制御部40に出力される。そして、制御部40によってインクタンク加熱部54、ヘッド加熱部55、及び、脱気装置加熱部53の動作状態が制御され、インク脱気装置29、ヘッド部23及びインクタンク26におけるインクの温度が調整される。   The ink tank heating unit 54 maintains the ink in the ink tank 26 in a sol state by heating and maintaining the ink in the ink tank 26 at an appropriate temperature. Further, the head heating unit 55 maintains the ink viscosity at the time of ejection in an appropriate state by heating and maintaining the ink at an appropriate temperature in the head unit 23 of the image forming main body unit 20 or the like. The deaerator heating unit 53 maintains the ink at an appropriate temperature in the ink deaerator 29 by heating the ink to an appropriate temperature and maintaining the viscosity, temperature, saturated dissolved oxygen concentration, and the like of the ink at the time of deaeration. . The temperature of the ink in the ink deaerator 29, the head unit 23, and the ink tank 26 is measured by a temperature measurement unit or the like arranged in each component and output to the control unit 40. The control unit 40 controls the operation states of the ink tank heating unit 54, the head heating unit 55, and the deaerator heating unit 53, and the temperature of the ink in the ink deaerator 29, the head unit 23, and the ink tank 26 is reduced. Adjusted.

液面センサー56は、インクタンク26内のインク量を検出して、検出信号を制御部40に出力する。液面センサー56としては、例えば、インクタンク26内におけるインクの液面の高さを計測することで、インクタンク26内のインク量を検出する。液面センサー56によって検出されたインクタンク26内のインク量に応じて、インク貯留部50からインクがインクタンク26に供給され、インクタンク26内に適切な量のインクが維持される。これにより、インクタンク26の規定範囲内のインク量(体積)をAcm、インク量Aにおけるインクと大気との接触面積をBcmとしたときに、B≦0.5Aを満たすように、インクタンク26内に適切な量のインクが維持される。 The liquid level sensor 56 detects the amount of ink in the ink tank 26 and outputs a detection signal to the control unit 40. The liquid level sensor 56 detects the amount of ink in the ink tank 26 by, for example, measuring the height of the liquid level of the ink in the ink tank 26. In accordance with the amount of ink in the ink tank 26 detected by the liquid level sensor 56, ink is supplied from the ink storage unit 50 to the ink tank 26, and an appropriate amount of ink is maintained in the ink tank 26. Accordingly, when the ink amount (volume) within the specified range of the ink tank 26 is Acm 3 , and the contact area between the ink and the atmosphere at the ink amount A is Bcm 2 , the ink satisfies B ≦ 0.5A. An appropriate amount of ink is maintained in the tank 26.

また、液面センサー56は、インクタンク26内のインク量の計測結果を制御部40に出力する。制御部40は、液面センサー56からの出力によってインクタンク26内のインク量を取得する。制御部40は、取得したインクタンク26内のインク量をもとに、インク貯留部50からインクタンク26に供給されるインク量を調整する。これにより、インクタンク26内の規定範囲内のインク量(体積)をAcm、インク量Aにおけるインクと大気との接触面積をBcmとしたときに、B≦0.5Aを満たすように、インクタンク26内にインク量を維持する制御を行うこともできる。 Further, the liquid level sensor 56 outputs the measurement result of the ink amount in the ink tank 26 to the control unit 40. The control unit 40 acquires the amount of ink in the ink tank 26 based on the output from the liquid level sensor 56. The control unit 40 adjusts the amount of ink supplied from the ink storage unit 50 to the ink tank 26 based on the acquired amount of ink in the ink tank 26. Accordingly, when the ink amount (volume) within the specified range in the ink tank 26 is Acm 3 and the contact area between the ink and the atmosphere at the ink amount A is Bcm 2 , B ≦ 0.5A is satisfied. Control for maintaining the amount of ink in the ink tank 26 can also be performed.

背圧調節部27では、制御部40の制御信号によって背圧弁の開閉が制御される。また、制御部40の制御信号によって背圧ポンプの駆動が制御され、エアタンク内の圧力(空気圧)が、所定の圧力に(負圧)に制御される。   In the back pressure adjuster 27, the opening and closing of the back pressure valve is controlled by a control signal from the controller 40. Further, the drive of the back pressure pump is controlled by a control signal of the control unit 40, and the pressure (air pressure) in the air tank is controlled to a predetermined pressure (negative pressure).

照射駆動部74は、制御部40からの制御信号に応じて照射部24の照射源に所定の電圧を印加することで電流を流し、照射源からに所定波長のエネルギー線を放射させる。
通信部61は、外部機器との間での通信動作を制御する通信インターフェイスである。通信インターフェイスとしては、例えば、LANボードやLANカード等、各種通信プロトコルに対応したものが複数含まれる。通信部61は、制御部40の制御に基づいて外部機器から記録対象の画像データや画像記録に係る設定データ(ジョブデータ)を取得し、また、外部機器に対してステータス情報等を送信する。
The irradiation drive unit 74 applies a predetermined voltage to the irradiation source of the irradiation unit 24 according to a control signal from the control unit 40 to cause a current to flow, and causes the irradiation source to emit an energy ray having a predetermined wavelength.
The communication unit 61 is a communication interface that controls a communication operation with an external device. The communication interface includes, for example, a plurality of interfaces that support various communication protocols, such as a LAN board and a LAN card. The communication unit 61 acquires image data to be recorded and setting data (job data) related to image recording from an external device under the control of the control unit 40, and transmits status information and the like to the external device.

操作表示部62は、制御部40からの制御信号に応じてインクジェット記録装置100のステータスや操作メニュー等の表示を行うと共に、ユーザー等外部からの入力操作を受け付けて制御部40に出力する。操作表示部62は、例えば、操作受付手段としてのタッチセンサーが表示手段としての表示画面と重ねて設けられた液晶表示部を備える。制御部40は、液晶表示部にステータスやタッチセンサーによる命令受け付け用の各種メニュー等を表示させ、当該表示させたメニューの内容や位置の情報、及び、タッチセンサーにより検出されたユーザーのタッチ操作に応じた処理をインクジェット記録装置100の各部に行わせる制御動作を行う。   The operation display unit 62 displays the status of the inkjet recording apparatus 100 and an operation menu according to a control signal from the control unit 40, and receives an input operation from the outside such as a user and outputs it to the control unit 40. The operation display unit 62 includes, for example, a liquid crystal display unit in which a touch sensor as operation reception means is provided so as to overlap a display screen as display means. The control unit 40 displays on the liquid crystal display unit various menus and the like for receiving a status and a command from the touch sensor, and performs information on the content and position of the displayed menu and the user's touch operation detected by the touch sensor. A control operation for causing each unit of the inkjet recording apparatus 100 to perform a corresponding process is performed.

〈2.インクジェット記録装置の実施形態(第2実施形態)〉
次に、インクジェット記録装置の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態のインクジェット記録装置は、インクタンク内に配置される液面センサーの構成を除き、上述の第1実施形態と同様の構成を適用することができる。このため、以下の説明では、上述の第1実施形態と重複する説明を省略し、液面センサーが配置されるインクタンクの構成を主に説明する。
<2. Embodiment of inkjet recording apparatus (second embodiment)>
Next, a second embodiment of the ink jet recording apparatus will be described. Note that the same configuration as that of the above-described first embodiment can be applied to the ink jet recording apparatus of the second embodiment except for the configuration of the liquid level sensor disposed in the ink tank. For this reason, in the following description, the description overlapping with the above-described first embodiment will be omitted, and the configuration of the ink tank in which the liquid level sensor is disposed will be mainly described.

[インクタンクの構成]
図6に、第2実施形態のインクジェット記録装置のインクタンク26及びその周辺の構成を示す。また、図7に、図6に示すインクタンク26の上面図を示す。なお、インクジェット記録装置の全体構成、及び、インクジェット記録装置におけるインク供給系については、上述の図1から図3と同様の構成を適用できる。
[Structure of ink tank]
FIG. 6 shows the configuration of the ink tank 26 and its surroundings of the ink jet recording apparatus according to the second embodiment. FIG. 7 is a top view of the ink tank 26 shown in FIG. Note that the same configuration as that of FIGS. 1 to 3 described above can be applied to the overall configuration of the inkjet recording apparatus and the ink supply system in the inkjet recording apparatus.

図6に示す構成のインクジェット記録装置においても第1実施形態のインクジェット記録装置と同様に、インク貯留部50からインク脱気装置29を介してインクタンク26内にインクが送液される。インクタンク26に収容されたインクは、インクタンク加熱部54によって所定の温度に保持される。また、インクタンク26に収容されたインクは、ヘッド部23に送液され、印刷ジョブに従いヘッド部23から吐出される。   In the ink jet recording apparatus having the configuration shown in FIG. 6, as in the ink jet recording apparatus according to the first embodiment, ink is sent from the ink storage unit 50 into the ink tank 26 via the ink deaerator 29. The ink stored in the ink tank 26 is maintained at a predetermined temperature by the ink tank heating unit 54. The ink contained in the ink tank 26 is sent to the head unit 23 and is discharged from the head unit 23 according to a print job.

図6及び図7に示すインクタンク26は、インクと大気との接触を部分的に遮断するための大気遮断部を備える。図6及び図7では、大気遮断部の一例として、インクタンク26内に収容されているインクの上面(インクと空気との界面)を覆う蓋部材58を備える例を示している。蓋部材58としては、浮力によってインクの上面に浮くフロートを備えることが好ましい。なお、大気遮断部は蓋部材58に限定されず、インクタンク26において、インク57と大気との接触を阻害できれば、形状や材質等の構成は限定されない。また、蓋部材58の形状や材質等の構成は、インクタンク26の形状やインクの物性等に合わせて適宜選択することができる。フロートは、インクタンク26内においてインク上に浮かぶことができ、インク57と大気との接触を阻害できれば、形状や材質等の構成は限定されない。   The ink tank 26 shown in FIGS. 6 and 7 includes an air shutoff unit for partially shutting off contact between the ink and the atmosphere. FIGS. 6 and 7 show an example in which a lid member 58 that covers the upper surface (the interface between ink and air) of the ink contained in the ink tank 26 is provided as an example of the air blocking unit. The lid member 58 preferably includes a float that floats on the upper surface of the ink by buoyancy. Note that the air blocking section is not limited to the lid member 58, and the configuration such as the shape and material is not limited as long as the contact between the ink 57 and the air in the ink tank 26 can be inhibited. Further, the configuration such as the shape and material of the lid member 58 can be appropriately selected according to the shape of the ink tank 26, the physical properties of the ink, and the like. The configuration of the float and the like is not limited as long as the float can float on the ink in the ink tank 26 and can prevent contact between the ink 57 and the atmosphere.

図7に示すように、インクタンク26において、蓋部材58(フロート)が浮かぶ部分では、蓋部材58によってインク57と大気との接触が大幅に遮断される。このため、インク57と大気とが主として接触する部分は、蓋部材58とインクタンク26の壁面との間において、インク57の上面が露出する部分に限定される。
このように、インクタンク26において、インク57上に蓋部材58が存在することにより、蓋部材58がインク57と大気との接触を阻害するため、インクタンク26内でのインク57と大気との接触面積が限定される。
As shown in FIG. 7, in the portion of the ink tank 26 where the lid member 58 (float) floats, the contact between the ink 57 and the atmosphere is largely blocked by the lid member 58. For this reason, a portion where the ink 57 mainly contacts the atmosphere is limited to a portion where the upper surface of the ink 57 is exposed between the lid member 58 and the wall surface of the ink tank 26.
As described above, in the ink tank 26, the presence of the lid member 58 on the ink 57 prevents the lid member 58 from contacting the ink 57 and the atmosphere. The contact area is limited.

第2実施形態のインクジェット記録装置では、蓋部材58等の大気遮断部の大きさを調整することにより、インク57の上面が露出する部分を限定することができる。このため、大気遮断部の大きさを調整し、大気遮断部から露出されるインク57と大気との接触面の面積B(cm)を制限することにより、インクタンク26内に収容されているインク57の体積A(cm)に対して、B≦0.5Aとなるインクタンク26を形状や容積等によらず容易に実現することができる。 In the ink jet recording apparatus according to the second embodiment, the portion where the upper surface of the ink 57 is exposed can be limited by adjusting the size of the air blocking portion such as the lid member 58. For this reason, the size of the air blocking portion is adjusted, and the area B (cm 2 ) of the contact surface between the ink 57 exposed from the air blocking portion and the atmosphere is limited, so that the ink is accommodated in the ink tank 26. The ink tank 26 satisfying B ≦ 0.5 A with respect to the volume A (cm 3 ) of the ink 57 can be easily realized irrespective of the shape and the volume.

また、第2実施形態のインクジェット記録装置において、大気遮断部を構成する蓋部材58が、液面センサー56の一部であることが好ましい。例えば、液面センサー56がフロートセンサーであり、フロートセンサーのフロートが蓋部材58である構成とすることが好ましい。蓋部材58が液面センサー56を構成することにより、液面センサー56によってインク57と大気との接触を限定できるため、インクタンク26内での構成の追加が不要となる。フロートセンサーとしては、インクタンク26内に収容されたインク上を浮力によって浮くフロートを有していれば、どのような方式のセンサーであってもよい。   Further, in the ink jet recording apparatus according to the second embodiment, it is preferable that the lid member 58 constituting the air blocking unit is a part of the liquid level sensor 56. For example, it is preferable that the liquid level sensor 56 is a float sensor, and the float of the float sensor is the lid member 58. Since the lid member 58 constitutes the liquid level sensor 56, the contact between the ink 57 and the atmosphere can be limited by the liquid level sensor 56, so that an additional configuration in the ink tank 26 becomes unnecessary. The float sensor may be any type of sensor as long as it has a float that floats on the ink contained in the ink tank 26 by buoyancy.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

[実施例1:接触面積によるインクの脱気度の低下]
上述の各実施形態で説明したように、インクタンクにおいて大気と接触した状態でインクが長期間貯留された場合には、インクの脱気度が低下する。このインクの脱気度の低下は、インクタンクにおけるインクの体積A(cm)と、インクと大気との接触面積B(cm)との比率に影響を受ける。また、インクタンク内でのインクの滞留時間が大きくなるほど、インクの脱気度は低下する。そこで、インク体積A(cm)と接触面積B(cm)との比率とがそれぞれ異なるようにインクを収容したインクタンクを準備し、時間経過によるインクタンク内のインクの脱気度の低下の様子を測定した。
[Example 1: Reduction of ink degassing degree due to contact area]
As described in each of the above embodiments, when ink is stored in the ink tank for a long time in contact with the atmosphere, the degree of deaeration of the ink decreases. This decrease in the degree of degassing of the ink is affected by the ratio between the volume A (cm 3 ) of the ink in the ink tank and the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere. Further, as the ink residence time in the ink tank increases, the degree of deaeration of the ink decreases. Therefore, an ink tank containing ink is prepared so that the ratio between the ink volume A (cm 3 ) and the contact area B (cm 2 ) is different from each other, and the degree of deaeration of the ink in the ink tank decreases with time. Was measured.

インクの脱気度の測定は、下記条件において行った。
ヘッド部23としてピエゾヘッド、第1インク送液部51と第2インク送液部52としてポンプ、インク貯留部50のインク容量が25000cm、インク脱気装置29のインク容量が300cm、インクタンク26のインク容量が60cmのインクジェット記録装置100(図3参照)を準備した。また、インク脱気装置として真空ポンプと中空糸膜を用いる脱気装置を使用し、真空ポンプを−98kPa程度に制御してインクを脱気した。背圧調節部27として、圧力センサーを有する背圧ポンプを用い、圧力センサーの圧力値に応じてインクタンク内の背圧を−2kPaで制御した。インクとして、ゲルインク(所定温度でゲルからゾルに変化する相転移インク)を 用いた。
The measurement of the degree of deaeration of the ink was performed under the following conditions.
Piezo head as a head portion 23, the pump and the first ink feeding portion 51 as a second ink feeding section 52, the ink capacity is 25000 cm 3 of ink reservoir 50, ink ink capacity of the deaeration apparatus 29 is 300 cm 3, an ink tank 26, an ink jet recording apparatus 100 (see FIG. 3) having an ink capacity of 60 cm 3 was prepared. Further, a vacuum pump and a deaerator using a hollow fiber membrane were used as the ink deaerator, and the ink was deaerated by controlling the vacuum pump to about -98 kPa. A back pressure pump having a pressure sensor was used as the back pressure adjusting unit 27, and the back pressure in the ink tank was controlled at -2 kPa according to the pressure value of the pressure sensor. As the ink, a gel ink (a phase change ink that changes from a gel to a sol at a predetermined temperature) was used.

上記構成の装置において、インクタンク内のインク量A(cm)におけるインクと大気との接触面積B(cm)の比率が、B=0.2Acm、B=0.3Acm、B=0.5Acm、B=0.7Acm及びB=0.9Acmとなるように、インクタンク内のインク量を調整した。 In the apparatus having the above configuration, the ratio of the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere in the ink amount A (cm 3 ) in the ink tank is B = 0.2 Acm 2 , B = 0.3 Acm 2 , B = The ink amount in the ink tank was adjusted so that 0.5 Acm 2 , B = 0.7 Acm 2 and B = 0.9 Acm 2 .

さらに、上記のインクジェット記録装置において、インクが消費されずに電源が1週間オンされ続けた状態を想定し、インク脱気装置29、インクタンク及び、ヘッド部のインクを80℃で加熱した条件で7日間保持した。そして、インクタンク内のインクの脱気度を1日毎に測定した。一般的に、脱気度が80%以上を維持できていれば、実用上問題ない範囲と考えられる。
インクの脱気度は、以下の式を用いて算出した。
脱気度(%)=[1−(インク中に含まれる溶存酸素量/測定温度の飽和溶存酸素量)]×100
Further, in the above-described ink jet recording apparatus, assuming a state where the power is continuously turned on for one week without consuming the ink, under the condition that the ink in the ink deaerator 29, the ink tank and the head unit is heated at 80 ° C. Hold for 7 days. Then, the degree of degassing of the ink in the ink tank was measured every day. Generally, if the degree of deaeration can be maintained at 80% or more, it is considered that there is no practical problem.
The degree of deaeration of the ink was calculated using the following equation.
Deaeration (%) = [1− (dissolved oxygen content in ink / saturated dissolved oxygen content at measurement temperature)] × 100

なお、脱気度は溶存酸素濃度により測定した。溶存酸素濃度は、例えば、オストワルド法(実験化学講座1基本操作[I]、241頁、1975年、丸善参照)や、マススペクトル法で測定する方法や、ガルバニ電池型やポーラログラフ型等の簡便な酸素濃度計や比色分析法を用いて測定することができる。また、溶存酸素濃度は市販の溶存酸素濃度計(東亜電波工業(株)製DO−30A型)を用いて測定してもよい。   The degree of degassing was measured by the dissolved oxygen concentration. The dissolved oxygen concentration can be measured by, for example, the Ostwald method (Experimental Chemistry Lecture 1, Basic Operation [I], p. 241, 1975, see Maruzen), a method of measuring by mass spectrometry, or a simple method such as galvanic cell type or polarographic type. It can be measured using an oximeter or a colorimetric analysis method. The dissolved oxygen concentration may be measured using a commercially available dissolved oxygen concentration meter (DO-30A type manufactured by Toa Denpa Kogyo KK).

インク脱気度の測定結果を図8に示す。
図8に示すように、インク量A(cm)におけるインクと大気との接触面積B(cm)の比率を変更したいずれの条件においても、時間経過とともにインクの脱気度が低下する。また、インクタンク内でのインクと大気との接触面積が大きくなるほど、インク中の脱気度の低下率が大きくなる。
FIG. 8 shows the measurement results of the ink deaeration degree.
As shown in FIG. 8, the degassing degree of the ink decreases with time under any conditions in which the ratio of the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere in the ink amount A (cm 3 ) is changed. Further, as the contact area between the ink and the atmosphere in the ink tank increases, the rate of decrease in the degree of deaeration in the ink increases.

上述の条件においては、インクと大気との接触面積B(cm)を0.5Acm以下とすることで、7日間保持後のインクの脱気度が実用上問題ない範囲と考えられる80%以上を維持できている。即ち、インクタンク内のインク量A(cm)におけるインクと大気との接触面積B(cm)の比率を、B≦0.5Acmとすることにより、実用上問題ない範囲に脱気度の低下を抑制することができる。 Under the above-described conditions, by setting the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere to 0.5 Acm 2 or less, the degree of deaeration of the ink after holding for 7 days is considered to be in a range where there is no practical problem. The above has been maintained. That is, by setting the ratio of the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere in the ink amount A (cm 3 ) in the ink tank to B ≦ 0.5 Acm 2 , the degassing degree can be set to a practically acceptable range. Can be suppressed.

ゲルインク(相転移インク)は、インクタンクの加熱を停止することにより、インク温度が低下して固体(ゲル)化して対流が抑制されるため大気の溶解が抑制される。通常、インクジェット記録装置を停止する際には、インクタンクの加熱も停止されるため、ゲルインクが固化して脱気度の低下は抑制される。このため、上記の測定条件のように、加熱によってゾル状態のインクを7日間対流させる条件において80%以上の脱気度を維持できていれば、実用範囲内では、インクタンク内での脱気度の低下によるヘッド部での気泡の発生等を十分に抑制することができる。   By stopping the heating of the ink tank, the gel ink (phase change ink) is turned into a solid (gel) by suppressing the temperature of the ink and the convection is suppressed, so that the dissolution of the atmosphere is suppressed. Usually, when the ink jet recording apparatus is stopped, the heating of the ink tank is also stopped, so that the gel ink is solidified and the decrease in the degree of degassing is suppressed. For this reason, if the degree of deaeration of 80% or more can be maintained under the condition that the sol-state ink is convected for 7 days by heating as in the above measurement conditions, the deaeration in the ink tank is within the practical range. It is possible to sufficiently suppress the generation of bubbles in the head due to the decrease in the degree.

従って、インクタンクの規定範囲内のインク量(体積)Acmにおいてインクと大気との接触面積BcmがB≦0.5Aを満たすインクタンクを備えることにより、インクの脱気度の低下の抑制と、背圧制御とが可能なインクジェット記録装置を実現することができる。また、インクタンクにおいて、規定範囲内のインク量(体積)Acmにおけるインクと大気との接触面積BcmをB、≦0.5Aに制御することにより、インクの脱気度の低下の抑制と、背圧制御とが可能なインクジェット記録装置を実現することができる。 Accordingly, by providing an ink tank in which the contact area Bcm 2 between the ink and the atmosphere satisfies B ≦ 0.5 A in the ink amount (volume) Acm 3 within the specified range of the ink tank, a reduction in the degassing degree of the ink is suppressed. Thus, an ink jet recording apparatus capable of controlling back pressure can be realized. Further, in the ink tank, by controlling the contact area Bcm 2 between the ink and the atmosphere in the ink amount (volume) Acm 3 within the specified range to B, ≦ 0.5 A, it is possible to suppress the decrease in the degree of degassing of the ink. In addition, an ink jet recording apparatus capable of controlling the back pressure can be realized.

[実施例2:インク体積によるインクの脱気度の低下]
次に、インク体積A(cm)における接触面積B(cm)の比率がB=0.5Aで一定となる条件で、インク体積A(cm)と接触面積B(cm)とがそれぞれ異なるようにインクを収容したインクタンクを準備し、時間経過によるインクタンク内のインクの脱気度の低下の様子を測定した。
[Example 2: Reduction of ink degassing degree due to ink volume]
Then, under the condition that the ratio of the contact area B (cm 2) in the ink volume A (cm 3) is constant at B = 0.5A, the ink volume A (cm 3) and the contact area B (cm 2) and is Ink tanks containing ink were prepared so as to be different from each other, and how the degree of deaeration of the ink in the ink tank decreased with time was measured.

インクタンクのインク体積A(cm)、インクと大気との接触面積B(cm)の条件(条件1〜4)を図9に示す。なお、インク体積A(cm)とインクと大気との接触面積B(cm)以外は、上述の実施例1の脱気度の測定と同様の装置及び方法を用いた。 FIG. 9 shows conditions (conditions 1 to 4) of the ink volume A (cm 3 ) of the ink tank and the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere. Except for the ink volume A (cm 3 ) and the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere, the same apparatus and method as in the measurement of the degree of degassing in Example 1 described above were used.

インク脱気度の測定結果の表を図10に示す。また、グラフを図11に示す。
図10及び図11に示すように、インク体積A(cm)におけるインクと大気との接触面積B(cm)の比率が同じ条件では、インク体積A(cm)と接触面積B(cm)とが変化しても、脱気度が同じように低下する。
さらに、インク体積A(cm)と接触面積B(cm)とが変化しても、インク体積A(cm)におけるインクと大気との接触面積B(cm)の比率がB=0.5Aであれば、80℃で7日間保持した後のインクの脱気度が80%以上を維持できている。
FIG. 10 shows a table of the measurement results of the ink deaeration degree. FIG. 11 shows a graph.
As shown in FIGS. 10 and 11, the ink volume A at a ratio same conditions of the contact area B (cm 2) of the ink and the atmosphere in (cm 3), the ink volume A (cm 3) and the contact area B (cm 2 ), the degree of degassing similarly decreases.
Further, even if the ink volume A (cm 3 ) and the contact area B (cm 2 ) change, the ratio of the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere in the ink volume A (cm 3 ) is B = 0. At 0.5 A, the degree of deaeration of the ink after holding at 80 ° C. for 7 days can be maintained at 80% or more.

この結果から、インクタンク内のインク体積A(cm)や、インクと大気との接触面積B(cm)にかかわらず、インク体積A(cm)におけるインクと大気との接触面積B(cm)の比率がB≦0.5Aであれば、7日後の脱気度を80%以上に維持することができる。このように、背圧制御のためにインクと大気とを接触させるインクタンクにおいて、インク体積A(cm)に対し、インクと大気との接触面積B(cm)を0.5A以下とすることにより、インクの脱気度の低下を十分に実用的な範囲に抑制することができる。この結果、インクの脱気度の低下の抑制と背圧制御とが可能なインクジェット記録装置を実現することができる。 From this result, the ink volume A (cm 3) of and the ink tank, regardless of the contact area B (cm 2) of the ink and the atmosphere, the contact area between the ink and the atmosphere in the ink volume A (cm 3) B ( When the ratio of (cm 2 ) is B ≦ 0.5A, the degree of deaeration after 7 days can be maintained at 80% or more. As described above, in the ink tank for bringing the ink into contact with the atmosphere for controlling the back pressure, the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere is set to 0.5 A or less with respect to the ink volume A (cm 3 ). As a result, a decrease in the degree of deaeration of the ink can be sufficiently suppressed to a practical range. As a result, it is possible to realize an ink jet recording apparatus capable of suppressing the decrease in the degree of deaeration of the ink and controlling the back pressure.

[実施例3:脱気温度によるインクの脱気度の低下]
次に、インクタンク内のインク温度と、インクタンクの上流側に配置されたインク脱気装置の温度とが異なる条件において、時間経過によるインクタンク内のインクの脱気度の低下の様子を測定した。
Example 3 Reduction of Deaeration of Ink by Deaeration Temperature
Next, under the condition that the temperature of the ink in the ink tank is different from the temperature of the ink degassing device arranged on the upstream side of the ink tank, the state of a decrease in the degree of deaeration of the ink in the ink tank with time is measured. did.

インクタンク内のインク量A(cm)が30(cm)、インクと大気との接触面積B(cm)が15(cm)、インク量A(cm)における接触面積B(cm)の比率がB=0.5Acmのインクタンクを準備した。そして、インク脱気装置内のインク温度が80℃又は95℃、インクタンク内のインク温度が80℃となるようにインクジェット記録装置を設定した。
上記以外の条件は、上述の実施例1の脱気度の測定と同様の装置及び方法を用いた。
The ink amount A (cm 3 ) in the ink tank is 30 (cm 3 ), the contact area B (cm 2 ) between the ink and the atmosphere is 15 (cm 2 ), and the contact area B (cm 3 ) in the ink amount A (cm 3 ) 2 ) An ink tank having a ratio of B = 0.5 Acm 2 was prepared. Then, the ink jet recording apparatus was set such that the ink temperature in the ink deaerator was 80 ° C. or 95 ° C., and the ink temperature in the ink tank was 80 ° C.
Except for the above conditions, the same apparatus and method as in the measurement of the degree of deaeration in Example 1 were used.

インク脱気度の測定結果を図12に示す。
図12に示すように、インク脱気装置内のインク温度が80℃の条件(図12の実線)よりも、インク脱気装置内のインク温度が95℃の条件(図12の破線)の方が、時間経過による脱気度の低下が緩やかになった。
インクの溶存酸素量は、インク温度が高くなるほど低下しやすくなるため、インク脱気装置の温度を高くすることによってインクがより脱気されやすくなる。このため、インクの脱気温度を上げることにより、インクタンクに供給されるインクに含まれる酸素量が少なくなる。このように、予めインクタンクに供給されるインクの溶存酸素量を減らすことによって、大気との接触する条件でインクタンク中に一定期間保持した後も、インクの溶存酸素量を小さくすることができる。
FIG. 12 shows the measurement results of the ink deaeration degree.
As shown in FIG. 12, the condition under which the ink temperature in the ink deaerator is 95 ° C. (dashed line in FIG. 12) is lower than the condition under which the ink temperature in the ink deaerator is 80 ° C. (solid line in FIG. 12). However, the decrease in the degree of degassing with the lapse of time became gentle.
Since the dissolved oxygen amount of the ink tends to decrease as the ink temperature increases, the ink is more easily degassed by increasing the temperature of the ink deaerator. Therefore, increasing the degassing temperature of the ink reduces the amount of oxygen contained in the ink supplied to the ink tank. As described above, by reducing the amount of dissolved oxygen in the ink supplied to the ink tank in advance, the amount of dissolved oxygen in the ink can be reduced even after the ink is held in the ink tank for a certain period of time under the condition of contact with the atmosphere. .

上述のように、液体は温度が高くなるほど飽和溶存酸素量が小さくなるため、脱気装置内の温度を上げることにより、インクの飽和溶存酸素量が低下する。このとき、温度上昇に伴う飽和溶存酸素量の低下によって過飽和となった分の気体は、インク中で気泡となる。インク中に発生した気泡は、ヘッド部からインクを射出する際に直ちにキャビテーションを引き起こすため、問題となる。特に、ピエゾ素子を備えるヘッド部のインク室では、インクに対して連続した加圧と減圧とが繰り返される。このときに、インク中に微小な気泡が存在すると、インクが減圧された際に溶存気体が気泡に移動し、インクが加圧された際に気泡からインクへの気体の再溶解が起こる。このような加圧と減圧が繰り返される際、気泡の表面積の関係から、気泡への溶存気体の流れが勝るため、気泡が成長する。そして気泡がある程度の大きさに成長した際に、ヘッド部においてキャビテーションが発生する。この気泡への溶存気体の流れは、インクの溶存気体の分圧(溶存気体濃度/飽和溶存気体の濃度)に比例する。   As described above, as the temperature of the liquid increases, the amount of saturated dissolved oxygen decreases, and therefore, by increasing the temperature in the deaerator, the amount of saturated dissolved oxygen in the ink decreases. At this time, the gas that has become supersaturated due to a decrease in the amount of saturated dissolved oxygen due to a rise in temperature becomes bubbles in the ink. Bubbles generated in the ink cause cavitation immediately when the ink is ejected from the head portion, which is a problem. In particular, in the ink chamber of the head unit including the piezo element, continuous pressurization and depressurization of the ink are repeated. At this time, if minute bubbles are present in the ink, the dissolved gas moves into the bubbles when the ink is depressurized, and the gas is redissolved from the bubbles into the ink when the ink is pressurized. When such pressurization and depressurization are repeated, the flow of the dissolved gas into the bubble is superior due to the surface area of the bubble, and the bubble grows. When the bubbles grow to a certain size, cavitation occurs in the head portion. The flow of the dissolved gas into the bubbles is proportional to the partial pressure of the dissolved gas in the ink (concentration of dissolved gas / concentration of saturated dissolved gas).

上述のように脱気度の観点からは、インク温度が低くなると飽和溶存酸素量が高くなるため、インクタンクやヘッド部等の脱気後のインク流路の温度が、インク脱気温度(インク脱気装置の温度)よりも低い方が好ましい。或いは、インク脱気装置において、インクタンクやヘッド部等の脱気後のインク流路における温度よりも高い温度でインクの脱気を行うことが好ましい。また、インクの温度が上記の関係となるように、インク脱気装置におけるインク脱気温度、及び、インクタンクやヘッド部等の脱気後のインク流路の温度を、制御部で制御してもよい。   As described above, from the viewpoint of the degree of deaeration, as the ink temperature decreases, the amount of saturated dissolved oxygen increases. (Temperature of the deaerator). Alternatively, in the ink deaerator, it is preferable to perform the deaeration of the ink at a temperature higher than the temperature in the ink flow path after the deaeration of the ink tank and the head. In addition, the control unit controls the ink deaeration temperature in the ink deaerator and the temperature of the ink flow path after deaeration of the ink tank and the head unit so that the ink temperature has the above relationship. Is also good.

[実施例4:インクと大気との温度差によるインクの脱気度の低下]
次に、インクタンク内でのインク温度と大気温度とが異なる条件において、時間経過によるインクタンク内のインクの脱気度の低下の様子を測定した。インクタンク内のインク温度を80℃、又は、90℃に設定した状態で、大気温度を40℃、50℃、60℃、70℃に変更した。これにより、インクタンク内におけるインクと大気との温度差を、20℃、30℃、又は、40℃として、インクの脱気度を測定した。
上記以外の条件は、上述の実施例1の脱気度の測定と同様の装置及び方法を用いた。
[Example 4: Reduction in the degree of deaeration of the ink due to the temperature difference between the ink and the atmosphere]
Next, under a condition where the ink temperature in the ink tank and the atmospheric temperature are different, the state of a decrease in the degree of deaeration of the ink in the ink tank over time was measured. The air temperature was changed to 40 ° C., 50 ° C., 60 ° C., and 70 ° C. with the ink temperature in the ink tank set at 80 ° C. or 90 ° C. Thereby, the temperature difference between the ink and the atmosphere in the ink tank was set at 20 ° C., 30 ° C., or 40 ° C., and the degree of deaeration of the ink was measured.
Except for the above conditions, the same apparatus and method as in the measurement of the degree of deaeration in Example 1 were used.

インク脱気度の測定結果を図13に示す。
図13に示すように、インク温度が80℃、90℃のいずれであっても、インクと大気との温度差が20℃の条件が最も脱気度の低下が小さい。一方、インク温度が80℃、90℃のいずれであっても、インクと大気との温度差が40℃の条件が最も脱気度の低下が大きい。即ち、インク温度(80℃、90℃)によって僅かに脱気度の低下の様子に差があるものの、インクと大気との温度差が大きいほどインクの脱気度は低下しやすい結果が得られた。上記の測定からは、7日後の脱気度を80%以上に維持するためには、インクタンク内のインクと大気との温度差を30℃以下とすることが好ましい。
FIG. 13 shows the measurement results of the ink deaeration degree.
As shown in FIG. 13, regardless of whether the ink temperature is 80.degree. C. or 90.degree. On the other hand, even when the ink temperature is 80 ° C. or 90 ° C., the condition where the temperature difference between the ink and the atmosphere is 40 ° C. has the largest decrease in the degree of deaeration. That is, although there is a slight difference in the degree of decrease in the degree of degassing depending on the ink temperature (80 ° C., 90 ° C.), a result is obtained in which the degree of deaeration of the ink tends to decrease as the temperature difference between the ink and the atmosphere increases. Was. From the above measurement, in order to maintain the degree of deaeration after 7 days at 80% or more, it is preferable that the temperature difference between the ink in the ink tank and the atmosphere be 30 ° C. or less.

インクタンク内のインク温度が異なる条件においても、インクタンク内が一定の温度に維持されていれば、インク温度の違いによる対流への影響は少ない。一方、インク温度と大気との温度差は、インク温度にかかわらずインクタンク内のインクの対流に大きな影響を与える。インクと大気との温度差が大きくなると、大気温度によってインク温度が変化しやすくなるため、インクタンク内のインクにおいて大気との接触部分と他の部分との温度差が発生しやすい。このため、インクと大気との温度差が大きくなるほど、インクタンク内で対流が起こりやすくなり、インクの脱気度が低下しやすい。   Even under the condition that the ink temperature in the ink tank is different, if the temperature in the ink tank is maintained at a constant temperature, the influence of the difference in the ink temperature on the convection is small. On the other hand, the temperature difference between the ink temperature and the atmosphere greatly affects the convection of the ink in the ink tank regardless of the ink temperature. When the temperature difference between the ink and the atmosphere increases, the temperature of the ink tends to change depending on the air temperature, so that the temperature of the ink in the ink tank between the portion in contact with the atmosphere and other portions is likely to be generated. Therefore, as the temperature difference between the ink and the atmosphere increases, convection tends to occur in the ink tank, and the degree of degassing of the ink tends to decrease.

なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。   It should be noted that the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and various modifications and changes can be made without departing from the configuration of the present invention.

10 媒体供給部、11 供給トレー、12 フィーダーボード、20 画像形成本体部、21 渡しユニット、22 画像形成ドラム、23 ヘッド部、24 照射部、25 デリバリー部、26 インクタンク、27 背圧調節部、29 インク脱気装置、30 媒体排出部、31 排出トレー、40 制御部、41 CPU、42 RAM、43 ROM、44 メモリー、50 インク貯留部、51 第1インク送液部、52 第2インク送液部、53 脱気装置加熱部、54 インクタンク加熱部、55 ヘッド加熱部、56 液面センサー、57 インク、58 蓋部材、61 通信部、62 操作表示部、69 バス、71 搬送駆動部、74 照射駆動部、100 インクジェット記録装置、121,122,252,253 ローラー、123,254 ベルト、211 スイングアーム部、212 渡しドラム、221 ドラムヒーター、230 インクジェットヘッド、241 遮光板、251 渡しローラー、731 ヘッド駆動部   Reference Signs List 10 medium supply unit, 11 supply tray, 12 feeder board, 20 image forming main unit, 21 transfer unit, 22 image forming drum, 23 head unit, 24 irradiation unit, 25 delivery unit, 26 ink tank, 27 back pressure adjustment unit, 29 ink deaerator, 30 medium discharge unit, 31 discharge tray, 40 control unit, 41 CPU, 42 RAM, 43 ROM, 44 memory, 50 ink storage unit, 51 first ink supply unit, 52 second ink supply Section, 53 degasifier heating section, 54 ink tank heating section, 55 head heating section, 56 liquid level sensor, 57 ink, 58 lid member, 61 communication section, 62 operation display section, 69 bus, 71 transport drive section, 74 Irradiation drive unit, 100 inkjet recording device, 121, 122, 252, 253 roller, 123, 2 54 belt, 211 swing arm unit, 212 transfer drum, 221 drum heater, 230 inkjet head, 241 light shielding plate, 251 transfer roller, 731 head drive unit

Claims (9)

インクを脱気するインク脱気装置と、
前記インクを射出するためのヘッド部と、
前記インク脱気装置の下流側に設けられて供給される前記インクを収容する、規定範囲内のインク量をAcm、前記インク量Aにおける前記インクと大気との接触面積をBcmとしたときに、B≦0.5Aとなるインクタンクと、
前記インクタンク内の前記インクを加熱するためのインクタンク加熱部と、
前記インクタンク内の前記インクの背圧を調節する背圧調節部と、を備える
インクジェット記録装置。
An ink degassing device for degassing ink,
A head unit for ejecting the ink,
When the amount of ink within a specified range for containing the ink provided and supplied at the downstream side of the ink deaerator is Acm 3 , and the contact area between the ink and the atmosphere at the ink amount A is Bcm 2 An ink tank satisfying B ≦ 0.5A;
An ink tank heating unit for heating the ink in the ink tank,
A back pressure adjusting unit that adjusts a back pressure of the ink in the ink tank.
前記ヘッド部を加熱するためのヘッド加熱部を備える
請求項1に記載のインクジェット記録装置。
The inkjet recording apparatus according to claim 1, further comprising a head heating unit configured to heat the head unit.
前記インク脱気装置の上流側に配置された前記インクを貯留するためのインク貯留部と、
前記インク貯留部から前記インク脱気装置に前記インクを送液するインク送液部と、を備える
請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置。
An ink storage unit for storing the ink disposed upstream of the ink deaerator,
The ink jet recording apparatus according to claim 1, further comprising: an ink supply unit configured to supply the ink from the ink storage unit to the ink deaerator.
前記インクタンクに収容されている前記インク量を検知するためのインク量検知部を備える
請求項1から3のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
The inkjet recording apparatus according to claim 1, further comprising an ink amount detection unit configured to detect an amount of the ink stored in the ink tank.
B≦0.5Aとなるように前記インクタンク内の前記インク量を制御する制御部を備える
請求項4に記載のインクジェット記録装置。
The inkjet recording apparatus according to claim 4, further comprising a control unit that controls the amount of the ink in the ink tank so that B ≦ 0.5A.
前記インクタンク内において、前記インクと大気との接触を部分的に遮断するための大気遮断部を備える
請求項1から5のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
The ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising an air blocking unit for partially blocking the contact between the ink and the atmosphere in the ink tank.
前記大気遮断部が前記インク上を覆う蓋部材である
請求項6に記載のインクジェット記録装置。
The ink jet recording apparatus according to claim 6, wherein the air blocking unit is a lid member that covers the ink.
前記蓋部材が、前記インクタンクに収容されている前記インク量を検知するためのインク量検知部を構成する
請求項7に記載のインクジェット記録装置。
The ink jet recording apparatus according to claim 7, wherein the lid member constitutes an ink amount detection unit for detecting the amount of the ink contained in the ink tank.
インクを脱気するインク脱気装置と、前記インクを射出するためのヘッド部と、前記インク脱気装置の下流側に設けられて前記インクを収容するインクタンクと、前記インクタンク内のインクを加熱するためのインクタンク加熱部と、前記インクタンク内の前記インクの背圧を調節する背圧調節部と、を備えるインクジェット記録装置の制御方法であって、
前記インクタンク内の前記インクの体積をAcm、前記インク量Aにおける前記インクと大気との接触面積をBcmとしたときに、B≦0.5Aとなるように前記インクタンク内の前記インク量を制御する
インクジェット記録装置の制御方法。
An ink degassing device for degassing ink, a head unit for ejecting the ink, an ink tank provided downstream of the ink degassing device for containing the ink, and an ink in the ink tank. An ink tank heating unit for heating, a back pressure adjusting unit that adjusts the back pressure of the ink in the ink tank, a control method of an inkjet recording apparatus comprising:
When the volume of the ink in the ink tank is Acm 3 , and the contact area between the ink and the atmosphere in the ink amount A is Bcm 2 , the ink in the ink tank is set so that B ≦ 0.5A. A method for controlling an ink jet recording apparatus for controlling an amount.
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