JP2020069655A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】インクが無駄に消費されることがなく、記録ヘッドにおいてインクの吐出不良が生じることがなく、画像品位を向上させることができるようにする。【解決手段】インク収容部と、インクを加熱する加熱体と、インクを記録媒体に吐出して画像を形成する記録ヘッドＨｄｉと、インク収容部と記録ヘッドＨｄｉとの間に配設されたインク流路Ｒｍｉと、インクの脱気を行う脱気装置と、脱気装置に流入するインクの温度を検出する流入温度検出部と、脱気装置の流出口側と流入口側とを結ぶ環流路Ｒｓｉと、インクを循環させる循環ポンプ４９と、インクの温度に基づいて循環ポンプ４９を作動させるインク供給処理部とを有する。記録ヘッドＨｄｉに供給されるインクの温度が低くなるのを抑制することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットプリンタに関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、インクジェットプリンタにおいては、キャリッジがレールに沿って移動させられ、キャリッジに搭載された記録ヘッドからインクが吐出され、記録媒体に付着させられることによって文字、イメージ等の画像が形成され、印刷が行われるようになっている。そのために、インクジェットプリンタにインクタンクが配設され、該インクタンクから記録ヘッドにインクが供給される。

ところで、記録ヘッドに供給されるインクの粘度はインクの温度によって変動するので、インクの温度が低く、インクの粘度が記録ヘッドにおけるインクの吐出性能に対応していないと、記録ヘッドにおいてインクの吐出不良が生じ、画像にドット抜けが発生し、画像品位が低下してしまう。

そこで、記録ヘッドからインクを良好に吐出させるために、インクタンクと記録ヘッドとの間にサブタンクを配設し、該サブタンクに配設されたヒータによってサブタンク内のインクを加熱することにより、インクの粘度を記録ヘッドの吐出性能に対応させるようにしている。

また、インク内に溶存酸素が存在していると、溶存酸素による気泡が原因で記録ヘッドにおいてインクの吐出不良が生じ、画像にドット抜けが発生し、画像品位が低下してしまう。

そこで、気泡が発生するのを防止するために、サブタンクと記録ヘッドとの間に脱気装置を配設し、該脱気装置によってインク内の溶存酸素を除去するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１１−７９２９５号公報

しかしながら、前記従来のインクジェットプリンタにおいて、印刷が開始される時点でサブタンクと記録ヘッドとの間に存在するインクは、ヒータによって加熱されておらず、温度が低く、記録ヘッドの吐出性能に対応する粘度を有していないので、印刷に使用することができず、メンテナンスユニット等において廃棄されてしまう。その結果、インクが無駄に消費されてしまう。

そこで、記録ヘッド内にヘッドヒータを配設し、該ヘッドヒータによってインクを加熱することが考えられるが、ヘッドヒータを配設すると、記録ヘッドの構造が複雑になり、インクジェットプリンタのコストが高くなってしまう。

また、インクジェットプリンタが気温が低い環境下に置かれていると、サブタンクから脱気装置に供給されるインクの温度が何らかの理由で低くなることがあり、その場合、脱気装置による脱気が十分に行われないままインクが記録ヘッドに供給されてしまう。その結果、インクの吐出不良が生じ、画像にドット抜けが発生してしまう。

本発明は、前記従来のインクジェットプリンタの問題点を解決して、インクが無駄に消費されることがなく、記録ヘッドにおいてインクの吐出不良が生じることがなく、画像品位を向上させることができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

そのために、本発明のインクジェットプリンタにおいては、インクを収容するインク収容部と、該インク収容部に収容されたインクを加熱する加熱体と、インクを記録媒体に吐出して画像を形成する記録ヘッドと、前記インク収容部と記録ヘッドとの間に配設されたインク流路と、該インク流路に配設され、インクの脱気を行う脱気装置と、前記インク流路に配設され、脱気装置に流入するインクの温度を検出する流入温度検出部と、前記インク流路と並列に形成され、脱気装置の流出口側と流入口側とを結ぶ環流路と、該環流路に配設され、インクを循環させる循環ポンプと、前記流入温度検出部によって検出されたインクの温度に基づいて前記循環ポンプを作動させるインク供給処理部とを有する。

本発明によれば、インクジェットプリンタにおいては、インクを収容するインク収容部と、該インク収容部に収容されたインクを加熱する加熱体と、インクを記録媒体に吐出して画像を形成する記録ヘッドと、前記インク収容部と記録ヘッドとの間に配設されたインク流路と、該インク流路に配設され、インクの脱気を行う脱気装置と、前記インク流路に配設され、脱気装置に流入するインクの温度を検出する流入温度検出部と、前記インク流路と並列に形成され、脱気装置の流出口側と流入口側とを結ぶ環流路と、該環流路に配設され、インクを循環させる循環ポンプと、前記流入温度検出部によって検出されたインクの温度に基づいて前記循環ポンプを作動させるインク供給処理部とを有する。

この場合、インク流路に、脱気装置に流入するインクの温度を検出する流入温度検出部が配設され、流入温度検出部によって検出されたインクの温度に基づいて循環ポンプが作動させられ、環流路においてインクが循環させられるので、記録ヘッドに供給されるインクの温度が低くなるのを抑制することができる。

したがって、記録ヘッドの吐出性能に対応する粘度を有するインクが記録ヘッドに供給されるので、インクを印刷に使用することができ、インクが無駄に消費されることがない。

また、循環ポンプが作動させられ、環流路においてインクが循環させられるので、脱気装置によってインクの脱気を十分に行うことができる。したがって、インク内の溶存酸素による気泡が原因で記録ヘッドにおいてインクの吐出不良が生じることがなく、画像にドット抜けが発生することがなく、画像品位を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態におけるインク供給系の概略図である。 本発明の第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタの斜視図である。 本発明の第１の実施の形態における分岐部を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における合流部を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における脱気モジュールの概念図である。 本発明の第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタの制御ブロック図である。 インクの温度と飽和溶存酸素量との関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態におけるインク加熱処理のサブルーチンを示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるインク供給処理のサブルーチンを示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるインクを環流路において循環させることなく記録ヘッドに供給して印刷を行った場合のインクジェットプリンタの評価結果を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるインクを環流路において循環させた後に記録ヘッドに供給して印刷を行った場合のインクジェットプリンタの評価結果を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるインク供給系の概略図である。 本発明の第３の実施の形態における循環ポンプの断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのインクジェットプリンタについて説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタの斜視図である。

図において、１０はインクジェットプリンタ、Ｆｒはフレームであり、該フレームＦｒは、インクジェットプリンタ１０を前側（図において手前側）から見たときの左端から右端にかけて延在させて配設された受け板ＰＢを備え、該受け板ＰＢに沿って、レール１５がインクジェットプリンタ１０の走査方向に延在させて配設され、レール１５に沿ってキャリッジ１７が左右方向、すなわち、主走査方向に移動自在に配設される。

該キャリッジ１７には、後述される複数の記録ヘッドＨｄｉ（ｉ＝１、２、…、）（図１）が、図示されない複数のノズルを備えたノズル面を下方に向けて搭載される。前記記録ヘッドＨｄｉは、図示されない記録媒体にインクを吐出し、文字、イメージ等の画像を形成する。

前記フレームＦｒの左端側に駆動側のプーリ１８が、前記フレームＦｒの右端側に従動側のプーリ１９が回転自在に配設され、駆動側のプーリ１８と従動側のプーリ１９との間に無端ベルト２１が走行自在に張設され、該無端ベルト２１の所定の箇所に前記キャリッジ１７が取り付けられる。そして、前記駆動側のプーリ１８にキャリッジ移動用の駆動部としてのキャリッジモータ２２が連結される。

したがって、該キャリッジモータ２２を駆動し、無端ベルト２１を走行させることによって、キャリッジ１７を主走査方向に移動させ、各記録ヘッドＨｄｉを主走査方向に移動させることができる。このとき、記録ヘッドＨｄｉから各色のインクが吐出され、キャリッジ１７の移動方向に対して直交する方向、すなわち、副走査方向に搬送される前記記録媒体にインクが付着させられ、これにより、記録媒体に前記画像が形成され、印刷が行われる。

前記記録媒体としては、用紙のほかに、塩化ビニル、ＰＥＴ等の樹脂製のフィルム等を使用することができる。

また、２０は、後述される第１のインク収容部としての複数のインクタンクＩｔｉ（ｉ＝１、２、…）から各記録ヘッドＨｄｉに各色のインクＩｎｉ（ｉ＝１、２、…）を供給するためのインク供給系である。

前記レール１５に沿ってリニアスケール２３が配設され、該リニアスケール２３の目盛りがキャリッジ１７に配設された後述されるエンコーダ３５（図６）によって読み取られ、該エンコーダ３５のセンサ出力に基づいてキャリッジ１７の位置が検出される。また、キャリッジ１７の位置の変化及び時間に基づいてキャリッジ１７の速度が算出される。

そして、前記受け板ＰＢ上における所定の領域に、プレート状の形状を有し、記録媒体を支持するプラテン２５が配設され、該プラテン２５の下方に、プラテン２５上を搬送される記録媒体を負圧によってプラテン２５に引き寄せるための図示されない空気吸引機構が配設される。

前記プラテン２５の後側（記録媒体の搬送方向におけるプラテン２５より上流側）に、媒体後方案内部としての図示されないプリガイドが配設される。該プリガイドは、図示されない繰出しロールから繰り出され、搬送される記録媒体を前記プラテン２５に案内する。そのために、記録媒体の搬送方向における前記プリガイドとプラテン２５との間に、搬送部材としての搬送ローラ対３０が回転自在に配設される。

該搬送ローラ対３０は、プラテン２５に沿って延在させて回転自在に配設された第１のローラとしての搬送ローラ３１、及び該搬送ローラ３１より上方において回転自在に配設され、記録媒体を搬送ローラ３１に押し付ける第２のローラとしての複数のピンチローラ３２から成る。後述される搬送用の駆動部としての搬送モータ３４（図６）を駆動し、搬送ローラ３１を回転させると、ピンチローラ３２が連れ回りで回転させられ、これにより、記録媒体は、搬送ローラ３１とピンチローラ３２とによって挟まれた状態で繰出しロールから繰り出され、前記プリガイドに沿って搬送され、プラテン２５上に送られる。そして、プラテン２５によって平坦に支持された記録媒体と記録ヘッドＨｄｉのノズル面とが対向させられ、記録ヘッドＨｄｉからインクＩｎｉが吐出され、記録媒体にインクが付着させられる。

なお、シングルパス方式によって印刷が行われる場合は、前記搬送モータ３４を駆動して記録媒体を所定の距離搬送した後、搬送モータ３４を停止させ、その状態でキャリッジ１７を移動させ、記録ヘッドＨｄｉからインクＩｎｉを吐出することによって、１走査が行われ、１ライン分の画像が形成される。１走査が終了すると、前記搬送モータ３４を再び駆動して記録媒体を所定の距離搬送した後、搬送モータ３４を停止させ、その状態でキャリッジ１７を移動させ、記録ヘッドＨｄｉからインクＩｎｉを吐出することによって、１走査が行われ、１ライン分の画像が形成される。この動作を繰り返すことによって、記録媒体に画像が形成される。

また、マルチパス方式によって印刷が行われる場合は、前記記録媒体を搬送する距離が記録ヘッドＨｄｉのノズル列より短くされ、複数の走査を行うことによって１ライン分の画像が形成される。

前記フレームＦｒの前側には、印刷が行われた後の記録媒体を案内するための媒体前方案内部としてのアフターガイド３３が配設される。該アフターガイド３３は、前記プラテン２５から水平方向に排出された記録媒体を下方に向けて案内するために、湾曲した形状を有する。

本実施の形態においては、前記プリガイド、プラテン２５及びアフターガイド３３のそれぞれに、加熱体としての図示されないヒータが配設され、該各ヒータを通電することによって、プリガイド、プラテン２５及びアフターガイド３３の順に搬送される記録媒体を適切な温度に加熱し、付着させられたインクＩｎｉの乾燥が促進させられる。

ところで、本実施の形態においては、前記キャリッジ１７が、レール１５に沿ってプラテン２５上を移動させられている間は各記録ヘッドＨｄｉによるインクの吐出、すなわち、記録が行われ、キャリッジ１７がプラテン２５が配設されていない受け板ＰＢ上の右端又は左端に置かれているときは、各記録ヘッドＨｄｉによる記録が行われない。

そこで、本実施の形態においては、受け板ＰＢ上の右端が、キャリッジ１７の位置の原点合わせを行うためのホームポジションにされ、受け板ＰＢ上の左端が、キャリッジ１７をプラテン２５上から退避させるとともに、折り返すための退避ポジションにされる。

そして、ホームポジションには、各記録ヘッドＨｄｉと対向させてキャップユニット４３が配設される。該キャップユニット４３は、インクジェットプリンタ１０が長時間使用されない場合に、記録ヘッドＨｄｉのノズル面をキャップで覆い、定期的に記録ヘッドＨｄｉからインクを吸引することによって、ノズル内のインクＩｎｉの粘度が高くなってノズルが詰まったり、ノズルにごみ等が付着したりするのを防止する。

また、前記退避ポジションには、各記録ヘッドＨｄｉと対向させて、ノズルを良好な状態に保持するための、ノズル面を払拭するワイプユニット４４が配設される。

次に、インクタンクＩｔｉから各記録ヘッドＨｄｉに各色のインクＩｎｉを供給するインク供給系２０について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるインク供給系の概略図、図３は本発明の第１の実施の形態における分岐部を示す図、図４は本発明の第１の実施の形態における合流部を示す図である。

図において、２０はインク供給系、ＩｔｉはインクＩｎｉを収容するインクタンク、Ｈｔｉ（ｉ＝１、２、…）は、該インクタンクＩｔｉ内に配設され、インクタンクＩｔｉに収容されたインクＩｎｉを所定の第１の設定温度としての収容インク設定温度、本実施の形態においては、３０〔℃〕に加熱するための加熱体としてのインクヒータ、Ｒｍｉ（ｉ＝１、２、…）は、インクタンクＩｔｉと記録ヘッドＨｄｉとの間に配設され、インクタンクＩｔｉ内のインクＩｎｉを記録ヘッドＨｄｉに供給するためのインク流路、Ｒｓｉ（ｉ＝１、２、…）は、インク流路Ｒｍｉを分岐させることによってインク流路Ｒｍｉと並列に形成された環流路である。前記インクタンクＩｔｉ内には、後述される第１の温度検出部としての、かつ、収容部温度検出部としての温度センサ４１（図６）が配設され、該温度センサ４１は、インクタンクＩｔｉのインクＩｎｉの温度、すなわち、収容部温度としてのタンク内インク温度τ１を検出する。

なお、本実施の形態において、インクタンクＩｔｉは、インクカートリッジから成り、インクジェットプリンタ１０の所定の箇所に形成された図示されない取付部に対して着脱自在に配設される。

また、インクＩｎｉとして各種の種類のインクを使用することができ、本実施の形態においては、水、水溶性有機溶剤、顔料等を含有する水系インクが使用される。ところで、水系インクは気泡が発生しやすいので、記録ヘッドＨｄｉのノズルからインク滴を吐出したときに、吐出不良が発生し、画像にドット抜けが発生しやすい。したがって、水系インクを使用する場合には、インクＩｎｉの脱気を確実に行う必要がある。

そこで、本実施の形態においては、前記インク流路Ｒｍｉに、上流側から下流側にかけて、インクタンクＩｔｉのインクＩｎｉを吸引して記録ヘッドＨｄｉに向けて供給する送液ポンプ４５、第２の温度検出部としての、かつ、流入温度検出部としての温度センサ４６、及び送液ポンプ４５によって送られたインクＩｎｉの脱気、すなわち、インクＩｎｉ内に存在している溶存気体としての溶存酸素を除去する脱気装置としての脱気モジュール４７が配設され、該脱気モジュール４７に、脱気モジュール４７に配設された後述される中空糸５４（図５）内を減圧するか又は真空にする吸引ポンプとしての真空ポンプ４８が接続される。なお、前記脱気モジュール４７において、インクＩｎｉは、インク流入口ｈ１から脱気モジュール４７内に流入し、インク流出口ｈ２から脱気モジュール４７外に流出する。また、脱気によってインクＩｎｉから除去された溶存酸素は、空気流出口ｈ３から脱気モジュール４７外に流出し、空気流路Ｒａｉ（ｉ＝１、２、…）を流れ、真空ポンプ４８に送られる。

前記脱気モジュール４７を、インクタンクＩｔｉと記録ヘッドＨｄｉとの間の任意の箇所に配設することができるが、インク流路Ｒｍｉに存在する樹脂配管部、ジョイント部等から空気がインク流路Ｒｍｉ内に進入することがあるので、脱気モジュール４７は、可能な限り記録ヘッドＨｄｉの近傍に配設されるのが好ましい。

送液ポンプ４５によって供給され、脱気モジュール４７に流入するインクＩｎｉの温度、すなわち、流入インク温度τ２を検出するために、前記温度センサ４６は、可能な限り脱気モジュール４７のインク流入口ｈ１の近傍、好ましくはインク流入口ｈ１に配設される。

前記環流路Ｒｓｉは、脱気モジュール４７のインク流出口ｈ２側とインク流入口ｈ１側とを結んで形成され、インク流出口ｈ２から脱気モジュール４７外に流出したインクＩｎｉは、環流路Ｒｓｉを流れた後、インク流入口ｈ１から脱気モジュール４７内に流入する。

そのために、前記インク流路Ｒｍｉにおける脱気モジュール４７より下流側、本実施の形態においては、脱気モジュール４７と記録ヘッドＨｄｉとの間に分岐部ｑ１が配設され、該分岐部ｑ１において前記環流路Ｒｓｉがインク流路Ｒｍｉから分岐させられる。また、前記インク流路Ｒｍｉにおける脱気モジュール４７より上流側、本実施の形態においては、送液ポンプ４５と温度センサ４６との間に合流部ｑ２が配設され、該合流部ｑ２において前記環流路Ｒｓｉがインク流路Ｒｍｉに合流させられる。

そして、前記環流路Ｒｓｉに循環ポンプ４９が配設され、該循環ポンプ４９は、環流路Ｒｓｉにおいて、脱気モジュール４７から流出したインクＩｎｉを循環させ、脱気モジュール４７に流入させる。

前記分岐部ｑ１は、可能な限り脱気モジュール４７のインク流出口ｈ２の近傍に配設されるのが好ましい。また、前記合流部ｑ２は、可能な限り脱気モジュール４７のインク流入口ｈ１の近傍に配設されるのが好ましいが、環流路Ｒｓｉを流れた後の流入インク温度τ２を温度センサ４６によって検出することができるように、本実施の形態においては、送液ポンプ４５と温度センサ４６との間に配設される。

前記分岐部ｑ１として、「Ｔ」字状の形状を有する管継手、すなわち、Ｔ管が使用され、分岐部ｑ１は、入口ｈ１１を脱気モジュール４７に向けて、第１の出口ｈ１２を記録ヘッドＨｄｉに向けて、第２の出口ｈ１３を循環ポンプ４９に向けて配設され、第１、第２の出口ｈ１２、ｈ１３に第１、第２の弁としての開閉弁ｖ１１、ｖ１２が配設される。

また、前記合流部ｑ２として、分岐部ｑ１と同様に、Ｔ管が使用され、合流部ｑ２は、第１の入口ｈ２１を送液ポンプ４５に向けて、第２の入口ｈ２２を循環ポンプ４９に向けて、出口ｈ２３を脱気モジュール４７に向けて配設され、第１、第２の入口ｈ２１、ｈ２２に第３、第４の弁としての開閉弁ｖ２１、ｖ２２が配設される。

インクＩｎｉは、開閉弁ｖ１１、ｖ２１が開かれ、開閉弁ｖ１２、ｖ２２が閉じられるとインク流路Ｒｍｉを流れ、開閉弁ｖ１２、ｖ２２が開かれ、開閉弁ｖ１１、ｖ２１が閉じられると環流路Ｒｓｉを流れる。なお、インクＩｎｉがインク流路Ｒｍｉを流れる際は開閉弁ｖ１２、ｖ２２が閉じられているので、インクＩｎｉが環流路Ｒｓｉに逆流することがない。また、インクＩｎｉは、環流路Ｒｓｉを流れているときにインク流路Ｒｍｉを流れない。

本実施の形態においては、開閉弁ｖ１１、ｖ２１として常開型の電磁弁が、開閉弁ｖ１２、ｖ２２として常閉型の電磁弁が使用される。

次に、前記脱気モジュール４７について説明する。

図５は本発明の第１の実施の形態における脱気モジュールの概念図である。

図において、４７は外部還流方式の脱気モジュール、Ｈｓは該脱気モジュール４７のハウジングであり、該ハウジングＨｓに、前記インク流入口ｈ１、インク流出口ｈ２及び空気流出口ｈ３が形成される。

また、Ｉｎｉは各色のインク、５０は、ハウジングＨｓ内に形成され、インク流入口ｈ１から流入したインクＩｎｉをインク流出口ｈ２に送るインク通路、５１、５２は該インク通路５０内でインクＩｎｉ内の溶存酸素を脱気するのに伴って発生した気体、本実施の形態においては、脱気酸素を収集するヘッダ、５４は前記インク通路５０内においてヘッダ５１、５２間に配設された複数の中空糸である。前記ヘッダ５１、５２のうちの一方、本実施の形態においては、ヘッダ５１は、空気流出口ｈ３を介して空気流路Ｒａｉに接続される。

前記中空糸５４は、気体を透過させ、液体を透過させない樹脂材料から成る中空状（ストロー状）の糸によって形成される。前記樹脂材料としては、ポリプロピレン、ポリー４−メチルペンテン１等のポリオレフィン系樹脂、又はポリテトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂を使用することができる。

インク流路Ｒｍｉを流れるインクＩｎｉは、インク流入口ｈ１から脱気モジュール４７内に流入し、インク通路５０を流れ、その間に、真空ポンプ４８が作動させられるのに伴って、脱気が行われる。

すなわち、真空ポンプ４８の作動に伴って、中空糸５４内の空間Ｓｐが減圧されるか又は真空にされ、インク通路５０を流れるインクＩｎｉ内の溶存酸素が、中空糸５４の側壁膜５６を透過して空間Ｓｐ内に吸引され、ヘッダ５１に集められた後、空気流出口ｈ３から排出され、空気流路Ｒａｉを介して真空ポンプ４８に送られる。

そして、脱気が行われたインクＩｎｉは、インク流出口ｈ２から流出し、インク流路Ｒｍｉを流れる。

前記脱気モジュール４７においては、中空糸５４外に形成された断面積の大きいインク通路５０をインクＩｎｉが流れ、中空糸５４内に形成された断面積の小さい空間Ｓｐが減圧されるか又は真空にされて、インクＩｎｉ内の溶存酸素の脱気が行われるので、脱気時における圧力損失を小さくしたまま、インクＩｎｉ内の溶存酸素を十分に脱気することができる。

なお、脱気モジュール４７として、ＤＩＣ社製の「ＳＥＰＡＲＥＬ ＥＦ−Ｇ５」、「ＳＥＰＡＲＥＬ ＥＦ−００２Ａ」等を使用することができる。

次に、インクジェットプリンタ１０の制御装置について説明する。

図６は本発明の第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタの制御ブロック図である。

図において、１０はインクジェットプリンタ、４１、４６は温度センサ、５５は操作パネル、５７はセンサ群、８０は、前記インクジェットプリンタ１０の全体のシーケンスを制御し、印刷制御を行う制御部、８１は不揮発性メモリから成る第１の記憶装置としてのＲＯＭ、８２は揮発性メモリから成る第２の記憶装置としてのＲＡＭ、８３は上位装置としての図示されないホストコンピュータから印刷データ及び制御コマンドを受けるインタフェース制御部である。

前記エンコーダ３５はキャリッジ１７の位置を検出するためにリニアスケール２３の目盛りを読み込む。

また、前記温度センサ４１はタンク内インク温度τ１を検出し、温度センサ４６は流入インク温度τ２を検出する。

前記操作パネル５５は、インクジェットプリンタ１０の状態を表示するためのＬＥＤ画面等から成る図示されない表示部、及びインクジェットプリンタ１０に操作者が指示を入力するためのスイッチ、キー等から成る図示されない操作部を備える。なお、操作パネル５５がタッチパネルによって形成されている場合、操作パネル５５は表示部として機能するとともに、操作部としても機能する。

また、前記センサ群５７は、インクジェットプリンタ１０の動作状態を監視するための各種のセンサ、例えば、記録媒体の位置を検出する媒体位置検出センサ、インクジェットプリンタ１０の置かれた印刷環境を検出する温度センサ、湿度センサ等から成る。

前記制御部８０は、図示されない演算装置としてのＣＰＵ、入出力ポート、タイマ等を備え、ＲＯＭ８１に記録されたプログラムに基づいて各種の処理を行う。ＲＯＭ８１には、前記プログラムのほかに、各種の設定値、本実施の形態においては、前記収容インク設定温度である３０〔℃〕、及び脱気モジュール４７内に流入するインクＩｎｉの第２の設定温度としての流入インク設定温度、本実施の形態においては、２５〔℃〕が記録される。また、ＲＡＭ８２には、前記印刷データに基づいて生成され、通常の印刷を行うための画像データのほかに、各種の制御用のデータが一時的に記録される。なお、前記ＲＡＭ８２は、前記ＣＰＵが演算を行う際にワークエリアとして機能する。

そして、前記制御部８０は、記録処理部Ｐｒ１、搬送処理部Ｐｒ２、キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３、インク加熱処理部Ｐｒ４、インク供給処理部Ｐｒ５等を備える。

前記記録処理部Ｐｒ１は、前記ホストコンピュータから送られた印刷データ及び制御コマンドに基づいて画像データを生成し、ヘッド駆動部Ｄｒ１を介して記録ヘッドＨｄｉを駆動して記録媒体に画像を形成する。

なお、前記記録ヘッドＨｄｉには、ノズルごとに駆動素子としての図示されないピエゾ素子が配設される。該ピエゾ素子の両端に配設された電極間に所定の電圧が印加されると、電圧に応じてピエゾ素子が駆動され、伸縮させられ、これにより、ノズルにインクＩｎｉを送る流路の側壁が変形させられる。そして、インクの流路の断面積がピエゾ素子の伸縮に応じて変化することによって、インクの流路の断面積の変化分の量のインクＩｎｉがインク滴となってノズルから吐出される。

前記搬送処理部Ｐｒ２は、モータ駆動部Ｄｒ２を介して搬送モータ３４を駆動し、前記搬送ローラ対３０（図２）を回転させ、記録媒体を副走査方向に搬送する。

また、前記キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３は、モータ駆動部Ｄｒ３を介して、ＰＷＭ制御によってキャリッジモータ２２を駆動し、無端ベルト２１を走行させ、キャリッジ１７を主走査方向に往復移動させる。そのために、キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３は、ＲＯＭ８１からキャリッジ１７の目標位置及び目標速度を読み出し、前記エンコーダ３５のセンサ出力を受け、該センサ出力をＡ／Ｄ変換してキャリッジ１７の位置を検出し、制御値としてのＰＷＭ制御信号を発生させてキャリッジモータ２２に送る。該キャリッジモータ２２は、ＰＷＭ制御信号を受けて、ＰＷＭ制御信号のデューティに比例させて回転速度を変化させ、キャリッジ１７を加速したり減速したりして目標速度で目標位置に移動させる。そして、キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３は、キャリッジ１７の位置を記録処理部Ｐｒ１に送り、該記録処理部Ｐｒ１は、キャリッジ１７の位置に合わせて、記録ヘッドＨｄｉのノズルから画像データに基づいて算出されたタイミングでインクＩｎｉを吐出させる。

前記インク加熱処理部Ｐｒ４は、温度センサ４１によって検出されたタンク内インク温度τ１に基づいて、ヒータ駆動部Ｄｒ４を介してインクヒータＨｔｉをオン・オフさせ、インクタンクＩｔｉ内のインクＩｎｉの温度を３０〔℃〕にする。

本実施の形態においては、インクタンクＩｔｉ内のインクＩｎｉの温度が３０〔℃〕にされると、インク流路Ｒｍｉを流れ、脱気モジュール４７内に流入するまでにインクＩｎｉの温度が低くなったとしても、脱気モジュール４７内に流入するときのインクＩｎｉの温度、すなわち、脱気モジュール４７内のインクＩｎｉの温度を２５〔℃〕以上に維持することができる。したがって、本実施の形態においては、脱気モジュール４７内に流入するときのインクＩｎｉの温度が２５〔℃〕以上になるようにインクヒータＨｔｉによってインクタンクＩｔｉ内のインクＩｎｉが加熱され、温度が３０〔℃〕にされる。

前記インク供給処理部Ｐｒ５は、流入インク温度τ２に基づいて、弁制御部Ｄｒ５を介して開閉弁ｖ１１を開閉し、弁制御部Ｄｒ６を介して開閉弁ｖ１２を開閉し、弁制御部Ｄｒ７を介して開閉弁ｖ２１を開閉し、弁制御部Ｄｒ８を介して開閉弁ｖ２２を開閉し、ポンプ駆動部Ｄｒ９を介して送液ポンプ４５を作動し又は停止させ、ポンプ駆動部Ｄｒ１０を介して真空ポンプ４８を作動し又は停止させ、ポンプ駆動部Ｄｒ１１を介して循環ポンプ４９を作動し又は停止させる。

ところで、記録ヘッドＨｄｉに供給されるインクＩｎｉの粘度はインクＩｎｉの温度によって変動するので、インクＩｎｉの温度が低く、インクＩｎｉの粘度が記録ヘッドＨｄｉにおけるインクＩｎｉの吐出性能に対応していないと、記録ヘッドＨｄｉから記録媒体にインクＩｎｉを適正に吐出させることができず、画像品位が低下してしまう。

そこで、インクＩｎｉの温度を高くするために、インクタンクＩｔｉに前記インクヒータＨｔｉが配設され、インクヒータＨｔｉによってインクタンクＩｔｉ内のインクＩｎｉが加熱されるが、記録ヘッドＨｄｉに供給されるインクＩｎｉの温度が十分に高くなっていないと、インクＩｎｉの粘度を記録ヘッドＨｄｉにおけるインクＩｎｉの吐出性能に対応させることができない。

また、インクＩｎｉ内に溶存酸素が存在していると、溶存酸素による気泡が原因で記録ヘッドＨｄｉにおいてインクＩｎｉの吐出不良が発生し、画像にドット抜けが発生してしまう。

そこで、溶存酸素を除去するために、インク流路Ｒｍｉに前記脱気モジュール４７が配設されるが、インク流路Ｒｍｉを流れるインクＩｎｉの温度が十分に高くなっていないと、インクＩｎｉ内の溶存酸素を十分に脱気することができない。

図７はインクの温度と飽和溶存酸素量との関係を示す図である。図において、横軸にインクＩｎｉの温度τ〔℃〕を、縦軸に飽和溶存酸素量Ｑ〔ｍｇ／Ｌ〕を採ってある。

液体、例えば、インクＩｎｉにおける飽和溶存酸素量Ｑは気圧、インクＩｎｉの温度τ等によって決まり、気圧を一定の値にすると、図に示されるように、インクＩｎｉの温度τが高いほど、飽和溶存酸素量Ｑは少なくなり、インクＩｎｉの温度τが低いほど、飽和溶存酸素量Ｑは多くなる。

したがって、インクＩｎｉを温度τが低い状態で長期間放置すると、溶存酸素は飽和しにくくなり、脱気モジュール４７によってインクＩｎｉの脱気を行っても、溶存酸素の量が少なくならない。その結果、記録ヘッドＨｄｉにおいてインクＩｎｉの吐出不良が発生し、画像にドット抜けが発生してしまう。

そこで、本実施の形態においては、インク経路Ｒｍｉを流れるインクＩｎｉを環流路Ｒｓｉに送って循環させることによって、前記タンク内インク温度τ１及び流入インク温度τ２を管理するようにしている。

図８は本発明の第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタの動作を示すフローチャートである。

まず、操作者が操作パネル５５の操作部を操作してインクジェットプリンタ１０の運転を開始すると、前記インク加熱処理部Ｐｒ４は、インク加熱処理を行い、温度センサ４１によって検出されたタンク内インク温度τ１に基づいて、ヒータ駆動部Ｄｒ４を介してインクヒータＨｔｉをオン・オフし、タンク内インク温度τ１を３０〔℃〕に維持する。

そして、前記インク供給処理部Ｐｒ５は、並列処理によってインク供給処理を行い、温度センサ４６によって検出された流入インク温度τ２に基づいて、弁制御部Ｄｒ５〜Ｄｒ８を介して開閉弁ｖ１１、ｖ１２、ｖ２１、ｖ２２を開閉し、ポンプ駆動部Ｄｒ９〜Ｄｒ１１を介して送液ポンプ４５、真空ポンプ４８及び循環ポンプ４９の作動を制御し、流入インク温度τ２を２５〔℃〕以上に維持してインクＩｎｉの脱気を行い、インクＩｎｉを記録ヘッドＨｄｉに供給する。

続いて、制御部８０は印刷を行う。そのために、前記搬送処理部Ｐｒ２は、モータ駆動部Ｄｒ２を介して搬送モータ３４を駆動し、搬送ローラ対３０を回転させ、記録媒体を副走査方向に搬送し、キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３は、モータ駆動部Ｄｒ３を介してキャリッジモータ２２を駆動し、無端ベルト２１を走行させ、キャリッジ１７を主走査方向に移動させ、ヘッド駆動処理部Ｐｒ１は、ヘッド駆動部Ｄｒ１を介して記録ヘッドＨｄｉを駆動し、インクＩｎｉを記録媒体に吐出させる。

印刷が終了すると、制御部８０は印刷が終了した旨の通知、すなわち、印刷終了通知をインク加熱処理部Ｐｒ４に送る。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 操作者が操作部を操作してインクジェットプリンタ１０の運転を開始する。
ステップＳ２ インク加熱処理部Ｐｒ４はインク加熱処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ３ インク供給処理部Ｐｒ５はインク供給処理を行う。
ステップＳ４ 制御部８０は印刷を行い、処理を終了する。

次に、インク加熱処理のサブルーチンについて説明する。

図９は本発明の第１の実施の形態におけるインク加熱処理のサブルーチンを示す図である。

インク加熱処理部Ｐｒ４は、ヒータ駆動部Ｄｒ４を介してインクタンクＩｔｉ内のインクヒータＨｔｉをオンにしてインクＩｎｉを加熱し、制御部８０に配設されたタイマによって計時を行い、あらかじめ設定されたサンプリング時間Ｔｍが経過するのを待機する。サンプリング時間Ｔｍが経過すると、インク加熱処理部Ｐｒ４は、温度センサ４１によってタンク内インク温度τ１を検出し、タンク内インク温度τ１が３０〔℃〕より低いかどうかを判断する。

なお、前記サンプリング時間Ｔｍは、タンク内インク温度τ１が３０〔℃〕になるように制御を行うに当たり、タンク内インク温度τ１に不感帯を形成し、インクヒータＨｔｉのオン・オフにヒステリシスを形成するために設定され、これにより、短時間にインクヒータＨｔｉのオン・オフが繰り返されるのが防止される。

タンク内インク温度τ１が３０〔℃〕以上になった場合、前記インク加熱処理部Ｐｒ４は、ヒータ駆動部Ｄｒ４を介してインクタンクＩｔｉ内のインクヒータＨｔｉをオフにし、前記タイマによって計時を行い、サンプリング時間Ｔｍが経過するのを待機する。サンプリング時間Ｔｍが経過すると、インク加熱処理部Ｐｒ４は、温度センサ４１によってタンク内インク温度τ１を検出し、タンク内インク温度τ１が３０〔℃〕より低いかどうかを判断する。

そして、タンク内インク温度τ１が３０〔℃〕より低い場合、インク加熱処理部Ｐｒ４は、制御部８０から印刷終了通知が送られたかどうかを判断し、印刷終了通知が送られなかった場合、インク加熱処理を継続し、印刷終了通知が送られた場合、インク加熱処理を終了する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２−１ インク加熱処理部Ｐｒ４はインクヒータＨｔｉをオンにする。
ステップＳ２−２ インク加熱処理部Ｐｒ４はサンプリング時間Ｔｍが経過するのを待機する。サンプリング時間Ｔｍが経過した場合はステップＳ２−３に進む。
ステップＳ２−３ インク加熱処理部Ｐｒ４はタンク内インク温度τ１を検出する。
ステップＳ２−４ インク加熱処理部Ｐｒ４はタンク内インク温度τ１が３０〔℃〕より低いかどうかを判断する。タンク内インク温度τ１が３０〔℃〕より低い場合はステップＳ２−２に戻り、タンク内インク温度τ１が３０〔℃〕以上である場合はステップＳ２−５に進む。
ステップＳ２−５ インク加熱処理部Ｐｒ４はインクヒータＨｔｉをオフにする。
ステップＳ２−６ インク加熱処理部Ｐｒ４はサンプリング時間Ｔｍが経過するのを待機する。サンプリング時間Ｔｍが経過した場合はステップＳ２−７に進む。
ステップＳ２−７ インク加熱処理部Ｐｒ４はタンク内インク温度τ１を検出する。
ステップＳ２−８ インク加熱処理部Ｐｒ４はタンク内インク温度τ１が３０〔℃〕より低いかどうかを判断する。タンク内インク温度τ１が３０〔℃〕より低い場合はステップＳ２−９に進み、タンク内インク温度τ１が３０〔℃〕以上である場合はステップＳ２−６に戻る。
ステップＳ２−９ インク加熱処理部Ｐｒ４は印刷終了通知が送られたかどうかを判断する。印刷終了通知が送られた場合はリターンし、印刷終了通知が送られなかった場合はステップＳ２−１に戻る。

次に、インク供給処理のサブルーチンについて説明する。

図１０は本発明の第１の実施の形態におけるインク供給処理のサブルーチンを示す図である。

インク供給系２０の初期状態において、開閉弁ｖ１１、ｖ２１は開かれ、開閉弁ｖ１２、ｖ２２は閉じられている。

インク供給処理部Ｐｒ５は、ポンプ駆動部Ｄｒ９を介して送液ポンプ４５を作動させるとともに、ポンプ駆動部Ｄｒ１０を介して真空ポンプ４８を作動させる。これにより、インクタンクＩｔｉ内のインクＩｎｉは、インク流路Ｒｍｉに沿って脱気モジュール４７に向けて流れる。

続いて、インク供給処理部Ｐｒ５は、前記タイマによって計時を行い、サンプリング時間Ｔｍが経過するのを待機し、サンプリング時間Ｔｍが経過すると、温度センサ４６によって流入インク温度τ２を検出し、該流入インク温度τ２が２５〔℃〕より低いかどうかを判断する。

そして、前記インク供給処理部Ｐｒ５は、流入インク温度τ２が２５〔℃〕になった場合、インク流路Ｒｍｉを流れるインクＩｎｉを記録ヘッドＨｄｉに送り、流入インク温度τ２が２５〔℃〕より低い場合、ポンプ駆動部Ｄｒ９を介して送液ポンプ４５を停止させるとともに、ポンプ駆動部Ｄｒ１１を介して循環ポンプ４９を作動させる。このとき、インク供給処理部Ｐｒ５は、弁制御部Ｄｒ５、Ｄｒ７を介して開閉弁ｖ１１、ｖ２１を閉じ、弁制御部Ｄｒ６、Ｄｒ８を介して開閉弁ｖ１２、ｖ２２を開き、環流路ＲｓｉにおいてインクＩｎｉを循環させる。

なお、前記サンプリング時間Ｔｍは、流入インク温度τ２が２５〔℃〕になるように制御を行うに当たり、流入インク温度τ２に不感帯を形成し、循環ポンプ４９の作動及び停止にヒステリシスを形成するために設定され、これにより、短時間に循環ポンプ４９の作動及び停止が繰り返されるのが防止される。

このとき、脱気モジュール４７内において、真空ポンプ４８の作動に伴って、中空糸５４内の空間Ｓｐが減圧されるか又は真空にされ、インク通路５０を流れるインクＩｎｉ内の溶存酸素は、中空糸５４の側壁膜５６を透過して空間Ｓｐ内に吸引され、空気流出口ｈ３から排出され、真空ポンプ４８に送られる。

一方、脱気が行われたインクＩｎｉは、インク流出口ｈ２から流出し、インク流路Ｒｍｉを流れる。

続いて、インク供給処理部Ｐｒ５は、前記タイマによって計時を行い、あらかじめ設定された設定時間Ｔｃが経過するのを待機し、設定時間Ｔｃが経過すると、温度センサ４６によって流入インク温度τ２を検出し、流入インク温度τ２が２５〔℃〕より低いかどうかを判断する。

この場合、設定時間Ｔｃは、インクＩｎｉが、循環ポンプ４９から吐出され、環流路Ｒｓｉを流れた後、合流部ｑ２からインク流路Ｒｍｉを流れ、分岐部ｑ１から再び環流路Ｒｓｉを流れて循環ポンプ４９に吸引されるまでに通る流路を循環流路としたとき、インクＩｎｉが循環流路を流れる時間である。

流入インク温度τ２が２５〔℃〕より低い場合、インク供給処理部Ｐｒ５は、設定時間Ｔｃが経過するのを待機し、流入インク温度τ２が２５〔℃〕以上になるまでインクＩｎｉの循環を繰り返す。

また、流入インク温度τ２が２５〔℃〕以上になった場合、インク供給処理部Ｐｒ５は、ポンプ駆動部Ｄｒ１１を介して循環ポンプ４９を停止させ、ポンプ駆動部Ｄｒ９を介して送液ポンプ４５を作動させ、インク流路Ｒｍｉを流れるインクＩｎｉを記録ヘッドＨｄｉに送る。このとき、インク供給処理部Ｐｒ５は、弁制御部Ｄｒ６、Ｄｒ８を介して開閉弁ｖ１２、ｖ２２を閉じ、弁制御部Ｄｒ５、Ｄｒ７を介して開閉弁ｖ１１、ｖ２１を開く。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ３−１ インク供給処理部Ｐｒ５は送液ポンプ４５を作動させる。
ステップＳ３−２ インク供給処理部Ｐｒ５は真空ポンプ４８を作動させる。
ステップＳ３−３ インク供給処理部Ｐｒ５はサンプリング時間Ｔｍが経過するのを待機する。サンプリング時間Ｔｍが経過した場合はステップＳ３−４に進む。
ステップＳ３−４ インク供給処理部Ｐｒ５は流入インク温度τ２を検出する。
ステップＳ３−５ インク供給処理部Ｐｒ５は流入インク温度τ２が２５〔℃〕より低いかどうかを判断する。流入インク温度τ２が２５〔℃〕より低い場合はステップＳ３−６に進み、流入インク温度τ２が２５〔℃〕以上である場合はステップＳ３−１１に進む。
ステップＳ３−６ インク供給処理部Ｐｒ５は送液ポンプ４５を停止させるとともに、循環ポンプ４９を作動させ、インクＩｎｉを循環させる。
ステップＳ３−７ インク供給処理部Ｐｒ５は設定時間Ｔｃが経過するのを待機する。設定時間Ｔｃが経過した場合はステップＳ３−８に進む。
ステップＳ３−８ インク供給処理部Ｐｒ５は流入インク温度τ２を検出する。
ステップＳ３−９ インク供給処理部Ｐｒ５は流入インク温度τ２が２５〔℃〕より低いかどうかを判断する。流入インク温度τ２が２５〔℃〕より低い場合はステップＳ３−７に戻り、流入インク温度τ２が２５〔℃〕以上である場合はステップＳ３−１０に進む。
ステップＳ３−１０ インク供給処理部Ｐｒ５は循環ポンプ４９を停止させ、送液ポンプ４５を作動させる。
ステップＳ３−１１ インク供給処理部Ｐｒ５はインクＩｎｉを記録ヘッドＨｄｉに送り、リターンする。

次に、インクジェットプリンタ１０の実施例及び比較例について説明する。

まず、インクＩｎｉを環流路Ｒｓｉにおいて循環させることなく記録ヘッドＨｄｉに供給して印刷を行い、ドット抜けが発生したかどうかを判断することによって、インクジェットプリンタ１０の評価を行った。

図１１は本発明の第１の実施の形態におけるインクを環流路において循環させることなく記録ヘッドに供給して印刷を行った場合のインクジェットプリンタの評価結果を示す図である。

実施例１及び２並びに比較例１及び２においては、開閉弁ｖ１１、ｖ２１を開き、開閉弁ｖ１２、ｖ２２を閉じた状態で、送液ポンプ４５及び真空ポンプ４８を作動させ、インクタンクＩｔｉ内のインクＩｎｉを脱気モジュール４７に供給し、脱気モジュール４７においてインクＩｎｉの脱気を行った後、インクＩｎｉを記録ヘッドＨｄｉに供給した。また、温度センサ４６によって流入インク温度τ２を検出するとともに、溶存酸素濃度計によって、脱気モジュール４７によるインクＩｎｉの脱気前及び脱気後の溶存酸素量を検出した。

そして、比較例３においては、開閉弁ｖ１１、ｖ２１を開き、開閉弁ｖ１２、ｖ２２を閉じた状態で、送液ポンプ４５を作動させ、インクタンクＩｔｉ内のインクＩｎｉを脱気モジュール４７に供給し、真空ポンプ４８を作動させず、脱気モジュール４７においてインクＩｎｉの脱気を行わず、インクＩｎｉを記録ヘッドＨｄｉに供給した。また、温度センサ４６によって流入インク温度τ２を検出するとともに、溶存酸素濃度計によって、インクＩｎｉが脱気モジュール４７内に流入する前（又は脱気モジュール４７から流出した後）の溶存酸素量を検出した。

溶存酸素濃度計として、ガルバニ電池型、ポーラログラフ型等の市販の溶存酸素濃度計、例えば、東亜ディーケーケー社製の「ＤＯ−３２Ａ」、「ＤＯ−２４Ｐ」等、又はセントラル科学社製の「ＵＣ−１２−ＳＯＬ」を使用することができる。

なお、使用されるインクＩｎｉは、インクタンクＩｔｉに充填される前に、インクジェットプリンタ１０が使用される際の温度、例えば、常温下で一日放置され、溶存酸素濃度計によって溶存酸素量が飽和溶存酸素量に近い値を採ることが確認された。

また、インクＩｎｉは、インクタンクＩｔｉに充填される前に、加熱又は冷却され、温度が所定の値にされる。

インクジェットプリンタ１０の評価は、インクジェットプリンタ１０によって印刷を行い、記録媒体に形成された画像を目視し、ドット抜けが発生したかどうかを判断することによって行った。

○はドット抜けが発生しなかったことを、△はドット抜けがわずかに発生したことを、×はドット抜けが多く発生したことを表す。
〔実施例１〕
流入インク温度τ２を３０〔℃〕にすると、脱気前の溶存酸素量は５．７〔ｍｇ／Ｌ〕に、脱気後の溶存酸素量は１．８〔ｍｇ／Ｌ〕になり、記録媒体に形成された画像にドット抜けは発生しなかった。
〔実施例２〕
インクＩｎｉの温度を２５〔℃〕にすると、脱気前の溶存酸素量は６．０〔ｍｇ／Ｌ〕に、脱気後の溶存酸素量は２．０〔ｍｇ／Ｌ〕になり、記録媒体に形成された画像にドット抜けは発生しなかった。
〔比較例１〕
インクＩｎｉの温度を２０〔℃〕にすると、脱気前の溶存酸素量は６．４〔ｍｇ／Ｌ〕に、脱気後の溶存酸素量は２．５〔ｍｇ／Ｌ〕になり、記録媒体に形成された画像にドット抜けがわずかに発生した。
〔比較例２〕
インクＩｎｉの温度を１５〔℃〕にすると、脱気前の溶存酸素量は７．３〔ｍｇ／Ｌ〕に、脱気後の溶存酸素量は２．８〔ｍｇ／Ｌ〕になり、記録媒体に形成された画像にドット抜けがわずかに発生した。
〔比較例３〕
インクＩｎｉの温度を１５〔℃〕にすると、溶存酸素量は７．３〔ｍｇ／Ｌ〕になり、記録媒体に形成された画像にドット抜けが多く発生した。

実施例１及び２並びに比較例１〜３から分かるように、流入インク温度τ２が高いほど脱気前の溶存酸素量が少なくなり、また、脱気前の溶存酸素量が少ないほど、脱気後の溶存酸素量が少なくなった。

そして、実施例１及び２から分かるように、脱気後の溶存酸素量が２．０〔ｍｇ／Ｌ〕以下になると、ドット抜けが発生せず、画像品位を向上させることができる。

また、比較例１〜３から分かるように、脱気後の溶存酸素量が２．５〔ｍｇ／Ｌ〕以上になると、ドット抜けが発生し、画像品位が低下してしまう。

このことから、脱気後の溶存酸素量が２．３〔ｍｇ／Ｌ〕以下、好ましくは、２．０〔ｍｇ／Ｌ〕以下になるように流入インク温度τ２を２５〔℃〕以上に維持すると、ドット抜けが発生せず、画像品位を向上させることができる。

次に、インクＩｎｉを環流路Ｒｓｉにおいて循環させた後に記録ヘッドＨｄｉに供給して印刷を行い、ドット抜けが発生したかどうかを判断することによって、インクジェットプリンタ１０の評価を行った。

図１２は本発明の第１の実施の形態におけるインクを環流路において循環させた後に記録ヘッドに供給して印刷を行った場合のインクジェットプリンタの評価結果を示す図である。

実施例３及び４並びに比較例４においては、開閉弁ｖ１１、ｖ２１を開き、開閉弁ｖ１２、ｖ２２を閉じた状態で、送液ポンプ４５を作動させ、インクタンクＩｔｉ内のインクＩｎｉを脱気モジュール４７に供給した後、開閉弁ｖ１１、ｖ２１を閉じ、開閉弁ｖ１２、ｖ２２を開き、送液ポンプ４５を停止させ、真空ポンプ４８及び循環ポンプ４９を作動させ、インクＩｎｉを所定の循環回数Ｎ〔回〕だけ環流路Ｒｓｉを循環させ、インクＩｎｉの脱気を行った。インクＩｎｉを所定の循環回数Ｎ〔回〕だけ環流路Ｒｓｉを循環させた後、循環ポンプ４９を停止させ、開閉弁ｖ１１、ｖ２１を開き、開閉弁ｖ１２、ｖ２２を閉じ、送液ポンプ４５を作動させ、インクＩｎｉを記録ヘッドＨｄｉに供給した。

前記循環回数Ｎ〔回〕は、循環ポンプ４９の吐出口から循環ポンプ４９の吸引口までの前記循環流路を満たすインクＩｎｉの重量Ｍ〔ｇ〕、及び環流路ＲｓｉにおいてインクＩｎｉを循環させている間に循環ポンプ４９から吐出されるインクＩｎｉの総重量、すなわち、吐出重量ΣＧ〔ｇ〕に基づいて算出される。

すなわち、前記循環流路の容積をＶ〔Ｌ〕とし、インクＩｎｉの密度をγ〔ｇ／Ｌ〕ととしたとき、循環流路を満たすインクＩｎｉの重量Ｍ〔ｇ〕は、
Ｍ＝Ｖ・γ 〔ｇ〕
であり、循環ポンプ４９を作動させたときの１回転数当たりの単位吐出重量をＥ〔ｇ／ｒ〕とし、循環ポンプ４９を作動させたときの総回転数をＲｐ〔ｒ〕としたとき、前記吐出重量ΣＧ〔ｇ〕は、
ΣＧ＝Ｅ・Ｒｐ 〔ｇ〕
であるので、循環回数Ｎ〔回〕は、
Ｎ＝ΣＧ／Ｍ
＝Ｅ・Ｒｐ／Ｖ・γ 〔回〕
になる。

なお、使用されるインクＩｎｉは、インクタンクＩｔｉに充填される前に、インクジェットプリンタ１０が使用される際の温度、例えば、常温下で一日放置され、溶存酸素濃度計によって溶存酸素量が飽和溶存酸素量に近い値を採ることが確認された。

また、インクＩｎｉは、インクタンクＩｔｉに充填される前に、加熱又は冷却され、温度が１５〔℃〕にされる。

インクジェットプリンタ１０の評価は、インクジェットプリンタ１０によって印刷を行い、記録媒体に形成された画像を目視し、ドット抜けが発生したかどうかを判断することによって行った。

○はドット抜けが発生しなかったことを、△はドット抜けがわずかに発生したことを表す。
〔実施例３〕
循環回数を３〔回〕にすると、記録媒体に形成された画像にドット抜けは発生しなかった。
〔実施例４〕
循環回数を２〔回〕にすると、記録媒体に形成された画像にドット抜けは発生しなかった。
〔比較例４〕
循環回数を１〔回〕にすると、記録媒体に形成された画像にドット抜けがわずかに発生した。

実施例３及び４並びに比較例４から分かるように、循環回数が２〔回〕以上であれば、画像にドット抜けが発生せず、画像品位を向上させることができる。

また、比較例４から分かるように、循環回数が１〔回〕であると、画像にドット抜けが発生し、画像品位が低下してしまう。

このことから、インクＩｎｉの温度が２５〔℃〕より低い場合に、循環回数を２〔回〕以上にすると、画像にドット抜けが発生せず、画像品位を向上させることができる。

このように、本実施の形態においては、インク流路Ｒｍｉに、流入インク温度τ２を検出する温度センサ４６が配設され、温度センサ４６によって検出された流入インク温度τ２に基づいて循環ポンプ４９が作動させられ、環流路ＲｓｉにおいてインクＩｎｉが循環させられるので、記録ヘッドＨｄｉに供給されるインクＩｎｉの温度が低くなるのを抑制することができる。

したがって、記録ヘッドＨｄｉの吐出性能に対応する粘度を有するインクＩｎｉが記録ヘッドＨｄｉに供給されるので、インクＩｎｉを印刷に使用することができ、インクＩｎｉが無駄に消費されることがない。

また、循環ポンプ４９が作動させられ、環流路ＲｓｉにおいてインクＩｎｉが循環させられるので、脱気モジュール４７によってインクＩｎｉの脱気を十分に行うことができる。したがって、インクＩｎｉ内の溶存酸素による気泡が原因で記録ヘッドＨｄｉにおいてインクＩｎｉの吐出不良が生じることがなく、画像にドット抜けが発生することがない。その結果、画像品位を向上させることができる。

本実施の形態においては、サンプリング時間Ｔｍが経過するごとにタンク内インク温度τ１を検出することによって、タンク内インク温度τ１に不感帯が形成され、インクヒータＨｔｉのオン・オフにヒステリシスが形成されるようになっているが、収容インク設定温度に不感帯を形成し、インクヒータＨｔｉのオン・オフにヒステリシスを形成することによって、短時間にインクヒータＨｔｉのオン・オフが繰り返されるのを防止することができる。

また、本実施の形態においては、サンプリング時間Ｔｍが経過するごとに流入インク温度τ２を検出することによって、流入インク温度τ２に不感帯が形成され、循環ポンプ４９の作動及び停止にヒステリシスが形成されるようになっているが、流入インク設定温度に不感帯を形成し、循環ポンプ４９の作動及び停止にヒステリシスを形成することによって、短時間に循環ポンプ４９の作動及び停止が繰り返されるのを防止することができる。

さらに、本実施の形態においては、前記循環回数Ｎ〔回〕を算出する際に、循環ポンプ４９を作動させたときの１回転数当たりの単位吐出重量Ｅ〔ｇ／ｒ〕、及び循環ポンプ４９を作動させたときの総回転数Ｒｐ〔ｒ〕に基づいて吐出重量ΣＧ〔ｇ〕が算出されるようになっているが、循環ポンプ４９を作動させたときの単位時間当たりの吐出重量、及び循環ポンプ４９を作動させたときの作動時間に基づいて吐出重量ΣＧ〔ｇ〕を算出することができる。

次に、インクタンクＩｔｉと送液ポンプ４５との間にサブタンクを配設するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１３は本発明の第２の実施の形態におけるインク供給系の概略図である。

図において、２０はインク供給系、ＩｔｉはインクＩｎｉを収容する第１のインク収容部としてのインクタンク、Ｓｔｉ（ｉ＝１、２、…）は該インクタンクＩｔｉからインクＩｎｉを受けて収容する第２のインク収容部としてのサブタンクＳｔｉ、Ｈｔｉ（ｉ＝１、２、…）は該サブタンクＳｔｉ内に配設され、サブタンクＳｔｉに収容されたインクＩｎｉを所定の第１の設定温度としての収容インク設定温度、本実施の形態においては、３０〔℃〕に加熱するための加熱体としてのインクヒータである。

この場合、インクタンクＩｔｉは、インクカートリッジから成り、画像形成装置としてのインクジェットプリンタ１０におけるサブタンクＳｔｉより高い位置に形成された取付部に対して着脱自在に配設される。インクタンクＩｔｉ内のインクＩｎｉはインクタンクＩｔｉとサブタンクＳｔｉとの高低差によって、すなわち、インクＩｎｉの自重によってサブタンクＳｔｉに供給される。

インクタンクＩｔｉとサブタンクＳｔｉとはインクチューブ６１によって接続され、該インクチューブ６１に第５の弁としての開閉弁ｖ３１が配設される。該開閉弁ｖ３１を開閉することによってインクタンクＩｔｉ内のインクＩｎｉをサブタンクＳｔｉに選択的に供給することができる。

したがって、記録ヘッドＨｄｉにインクＩｎｉが供給され、記録ヘッドＨｄｉから記録媒体にインクＩｎｉが吐出させられ、画像が形成されている間でも、開閉弁ｖ３１を閉じ、その間に、インクタンクＩｔｉを交換することができるので、連続印刷を行うことができる。

次に、循環ポンプ４９としてチューブポンプを使用するようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１４は本発明の第３の実施の形態における循環ポンプの断面図である。

図において、４９は循環ポンプであり、本実施の形態においては、循環ポンプ４９としてチューブポンプが使用される。

前記循環ポンプ４９は、「Ｕ」字状の形状を有し、下端に開放縁ｅｇを備えたケース７２を備え、該ケース７２内に、循環ポンプ４９を作動させ、インクＩｎｉを圧送する圧送機構Ｍｅが収容される。該圧送機構Ｍｅは、ケース７２の内周面に沿って取り付けられたチューブユニット７３、及び該チューブユニット７３より径方向内方において回転自在に配設されたロータ７４を備える。

前記チューブユニット７３は、可撓性及び弾性を有する材料によって形成された筒状体から成るチューブ７６、前記ケース７２の開放縁ｅｇの近傍に取り付けられ、前記チューブ７６の一端側に配設された第１のコネクタＣｉｎ、前記開放縁ｅｇの近傍に取り付けられ、前記チューブ７６の他端側に配設された第２のコネクタＣｏｕ等を備える。

また、前記ロータ７４は、前記ケース７２に対して回転自在に配設されたシャフトｓｈ１、該シャフトｓｈ１に取り付けられたコア７７、ロータ７４の回転方向における複数箇所、本実施の形態においては、２箇所において、コア７７から径方向外方に向けて突出させて形成されたアームａｍ１、ａｍ２、及び該各アームａｍ１、ａｍ２の先端において、チューブ７６と当接させて回転自在に配設された回転体としてのコロｒ１、ｒ２を備える。

本実施の形態においては、アームａｍ１、ａｍ２が、シャフトｓｈ１を中心にして、互いに１８０〔°〕の角度を成すように直線上に配置されるので、コロｒ１、ｒ２は、シャフトｓｈ１を挟んで、互いに対向させて配置される。

この場合、シャフトｓｈ１の中心からケース７２の内周面までの距離をＬｃとし、ロータ７４の径方向寸法である、シャフトｓｈ１の中心からコロｒ１、ｒ２とチューブ７６とが当接する当接点ｐｔ１、ｐｔ２までの距離をＬｒとし、チューブ７６の肉厚をｗとしたとき、距離Ｌｃ、Ｌｒの差ΔＬは、
ΔＬ＝２・ｗ
にされる。したがって、チューブ７６が、当接点ｐｔ１、ｐｔ２においてコロｒ１、ｒ２によって押し付けられ、内周面同士が密着させられるので、チューブ７６によって形成されるインクＩｎｉの流路が閉じられる。

前記シャフトｓｈ１は、ポンプ用の駆動部としての図示されない駆動モータと連結され、駆動モータを正方向に駆動すると、ロータ７４が図における時計回り方向、すなわち、正方向に回転させられる。

このとき、ロータ７４は、コロｒ１、ｒ２によってチューブ７６をしごきながら回転させられるので、チューブ７６内のインクＩｎｉがロータ７４の回転方向と同じ方向に移動させられる。すなわち、ロータ７４が正方向に回転させられると、第１のコネクタＣｉｎから吸引されたインクＩｎｉがチューブ７６内を正方向に移動させられ、第２のコネクタＣｏｕから吐出される。

本実施の形態においては、アームａｍ１、ａｍ２が互いに１８０〔°〕の角度を成すように配設されるので、ロータ７４が回転方向におけるいずれの位置に置かれていても、コロｒ１、ｒ２のうちの少なくとも一方が必ずチューブ７６に押し付けられ、ロータ７４の回転に伴って、インクＩｎｉがチューブ７６内を正方向に移動させられ、第２のコネクタＣｏｕから吐出される。

本実施の形態において、循環ポンプ４９を作動させたときの総回転数Ｒｐ〔ｒ〕は、駆動モータの回転数に基づいて算出される。

前記各実施の形態においては、インクジェットプリンタ１０について説明しているが、本発明を、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１０ インクジェットプリンタ
４６ 温度センサ
４７ 脱気モジュール
４９ 循環ポンプ
Ｈｄｉ 記録ヘッド
Ｈｔｉ インクヒータ
ｈ１ インク流入口
ｈ２ インク流出口
Ｉｎｉ インク
Ｉｔｉ インクタンク
Ｐｒ５ インク供給処理部
Ｒｍｉ インク流路
Ｒｓｉ 環流路
Ｓｔｉ サブタンク
τ２ 流入インク温度

Claims (11)

1. （ａ）インクを収容するインク収容部と、
   （ｂ）該インク収容部に収容されたインクを加熱する加熱体と、
   （ｃ）インクを記録媒体に吐出して画像を形成する記録ヘッドと、
   （ｄ）前記インク収容部と記録ヘッドとの間に配設されたインク流路と、
   （ｅ）該インク流路に配設され、インクの脱気を行う脱気装置と、
   （ｆ）前記インク流路に配設され、脱気装置に流入するインクの温度を検出する流入温度検出部と、
   （ｇ）前記インク流路と並列に形成され、脱気装置の流出口側と流入口側とを結ぶ環流路と、
   （ｈ）該環流路に配設され、インクを循環させる循環ポンプと、
   （ｉ）前記流入温度検出部によって検出されたインクの温度に基づいて前記循環ポンプを作動させるインク供給処理部とを有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記インク供給処理部は、前記流入温度検出部によって検出されたインクの温度が設定温度より低い場合に、前記循環ポンプを作動させ、前記流入温度検出部によって検出されるインクの温度が設定温度以上である場合に、前記循環ポンプを停止させる請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記インク供給処理部は、前記流入温度検出部によって検出されたインクの温度が設定温度より低い場合に、前記循環ポンプを作動させ、環流路においてインクを複数回循環させる請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記設定温度は２５〔℃〕である請求項２又は３に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記流入温度検出部によって検出されたインクの温度に不感帯が形成され、前記循環ポンプの作動及び停止にヒステリシスが形成される請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
6. （ａ）前記インク流路における前記脱気装置より下流側に分岐部が、上流側に合流部が配設され、
   （ｂ）前記分岐部において前記環流路がインク流路から分岐させられ、前記合流部において前記環流路がインク流路に合流させられる請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
7. （ａ）前記分岐部に第１、第２の弁が、前記合流部に第３、第４の弁が配設され、
   （ｂ）インクは、第１、第３の弁が開かれ、第２、第４の弁が閉じられるとインク流路を流れ、第２、第４の弁が開かれ、第１、第３の弁が閉じられると環流路を流れる請求項６に記載のインクジェットプリンタ。
8. 前記インク流路におけるインク収容部と合流部との間に、インク収容部のインクを記録ヘッドに送る送液ポンプが配設される請求項６又は７に記載のインクジェットプリンタ。
9. 前記インク供給処理部は、循環ポンプを作動させる際に送液ポンプを停止させ、循環ポンプを停止させる際に送液ポンプを作動させる請求項８に記載のインクジェットプリンタ。
10. （ａ）前記インク収容部に収容されたインクの温度を検出する収容部温度検出部と、
    （ｂ）該収容部温度検出部によって検出されたインクの温度に基づいて前記加熱体をオン・オフさせるインク加熱処理部とを有する請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
11. 前記脱気装置は、インク内の溶存酸素量が２．３〔ｍｇ／Ｌ〕以下になるようにインクの脱気を行う請求項１〜１０のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。

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