JP2760890B2 - インクジエツト記録装置のインク供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインクジエツト記録装置のインク供給装置に
係り、特に荷電制御方式のインクジエツト記録装置にお
けるインク循環系でのインク物性調整に関する。

〔従来の技術〕

荷電制御方式のインクジエツト記録装置は、ノズルか
ら噴出されたインクのうちで記録に使用されなかつたも
のを回収して再使用（循環）するように構成されてい
る。しかしながら記録に使用されないで回収されるイン
クは、空気中を飛行する間にインクの溶媒が蒸発して粘
度が高くなるので粘度調整（物性調整）が必要である。
この粘度調整は、インク循環系に溶媒を補給することに
より行つている。

また、ノズルもインクの固化や不純物の混入によつて
目詰りを引き起こすことから、溶媒を使用して定期的に
洗浄することを行つている。そしてこの洗浄溶媒が粘度
調整に利用するためにインク容器に供給される。インク
容器内にはインク物性の均一化のために該インク容器内
のインクを撹拌する撹拌翼が設けられる。

このような従来装置は特開昭57−70667号公報や特開
昭53−61232号公報あるいは特開昭56−19765号公報に開
示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のこの種の装置には、粘度調整の
ためにインク中に補給した溶剤の拡散速度を早めて該イ
ンクの粘度が不均一になるのを防止し、あるいは、該イ
ンクが着色のために顔料を使用しているものであるとき
の該顔料の沈殿防止、更には、粘度調整制御等のための
液面検出精度の向上等を総合した配慮がなく、従つて、
インクの物性を正確に調整して印字品質を高めることが
できない。

本発明の目的は、より良い印字品質を得ることができ
るインクジエツト記録装置のインク供給装置、特に荷電
制御方式のインクジエツト記録装置におけるインク循環
系でのインク物性調整手段を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、インク保持容器と、該インク保持容器に保
持されたインクを記録ノズルに供給する供給手段と、前
記記録ノズルから噴出されたインクのうち記録に使用さ
れなかつたものを回収して前記インク保持容器に戻すイ
ンク回収手段と、前記記録ノズルに溶媒を供給する溶媒
供給手段と、記録ノズルから噴出された溶媒を回収する
溶媒回収手段と、前記インク保持容器またはインク回収
手段あるいはインク供給手段に新しいインク及び／また
はインク溶媒を補給するインク物性調整手段とを備えた
インクジエツト記録装置のインク供給装置において、前
記インク回収手段により回収された回収インクを受け入
れるバツフア容器と、該バツフア容器よりも低位置に設
けられたその底部に前記バツフア容器底部から回収イン
クが自然流下で供給されるインク回収容器と、該インク
回収容器内のインクをその底部から前記バツフア容器に
循環させる撹拌流路と、前記溶媒回収手段で回収した溶
媒を保持する溶媒回収容器と、該溶媒回収容器に保持し
ている溶媒を前記インク回収容器またはバツフア容器内
に流下させる溶媒補給流路と、前記インク回収容器内の
物性調整済みインクを前記インク保持容器に戻す戻し流
路と、前記インク保持容器及びインク回収容器内の液面
の高さを検出する液面レベル検出器と、該液面レベル検
出器の検出出力に基づいて前記溶媒補給流路と撹拌流路
と戻し流路を制御する制御装置とを備えたことを特徴と
する。

〔作用〕

回収手段で回収されたインクは、一旦、バツフア容器
を経てインク回収容器の底部に自然流下で供給されるの
で該インク回収容器内の液面が乱れて液面レベル検出器
の検出精度が低下するようなことがなく、従つて、溶媒
回収容器からの溶媒の補給量を正確に制御することがで
きる。また、溶媒が補給されたインク回収容器内の物性
調整済みのインクを撹拌流路を介してバツフア容器に循
環させることにより補給した溶媒や沈殿した顔料を撹拌
してインクの物性を均一にすることができ、従つて、イ
ンク回収容器からインク保持容器に戻されるインクの物
性調整が正確となり、印字品質を低下させるようなこと
がない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を参照して説明する。第１図は
インクジエツト記録装置のインク循環系のブロツク図で
ある。

１は物性調整されたインクを収容して保持するインク
供給容器で、底部は逆円錐形状になつている。また、こ
のインク供給容器１には、該容器内に保持されているイ
ンクの量（液面レベル）の最高位L1aと最低位L1bを検出
する液面レベル検出器２が設けられている。該液面レベ
ル検出器２はインクが電極間に電気回路を形成するか否
かで該電極の位置（レベル）までインクがあるか否かを
検出するものであり、最高位L1aはオーバーフロー防止
のための限界制御レベルである。インク供給容器１の最
下位部から導出されたインク供給管３は、電磁弁４と加
圧ポンプ５とフイルタ６と調圧弁７と圧力計８と電磁弁
９及びチエツクバルブ10を順次に介在させて記録ノズル
11に接続されている。12は補給用のインクを収容して保
持する補給インク保持容器で、該補給インク保持容器12
から導出されたインク補給管13は電磁弁14を介して前記
電磁弁４と加圧ポンプ５の間で前記インク供給管３に接
続さる。15はインクの物性調整及びノズル洗浄に使用す
るインク溶媒を収容して保持する溶媒保持容器で、該溶
媒保持容器15から導出された溶媒供給管16はフイルタ17
と加圧ポンプ18と電磁弁19及びチエツクバルブ20を順次
に介在させて前記記録ノズル11に接続されている。ま
た、該溶媒供給管16は前記加圧ポンプ18と電磁弁19の間
から分岐した後に電磁弁21を介して溶媒回収容器22に接
続されている。

記録ノズル11から噴出されたインクのうち記録に使用
されなかつたもの及びインク溶媒を捕集するガター23か
ら導出された回収管24はフイルタ25と回収ポンプ26とイ
ンク／溶媒判別用の検出器27と電磁弁28を順次に介在さ
せてバツフア容器29に接続される。該回収管24は前記検
出器27と電磁弁28の間で分岐された後に電磁弁30を介し
て前記溶媒回収容器22に接続される。前記検出器27は回
収管24を流れる流体の電気抵抗値（インクは電気抵抗値
が小さく、溶媒は電気抵抗値が大きい）を検出するよう
に構成される。該検出器27による検出は、ガター23で捕
集・回収している流体の回収先を溶媒回収容器22にする
かバツフア容器29にするかを制御するためのものであ
り、従つて、制御装置43が記録ノズルに供給するインク
／溶媒の切り替え時点からの遅延タイマーを使用して回
収管24を流れる流体がインクか溶媒かを推定するように
してもよい。また、前記溶媒回収容器22には、該容器内
の溶媒の量（液面レベル）の最高位と最低位を検出する
液面レベル検出器31,32が設けられている。最高位液面
レベルは限界制御レベルである。この実施例ではフロー
トセンス方式の検出器を使用しているが、他の方式の検
出器を使用してもよい。そして前記バツフア容器29の底
部は逆円錐形状になつている。

33はその底部が逆円錐形状に形成されたインク回収容
器で、溶媒回収容器22及び前記バツフア容器29よりも低
位置に設けられている。該インク回収容器33は該容器内
に収容されたインク液面レベルの最高位L33aと基準位L3
3bと最低位L33cを検出する液面レベル検出器34が設けら
れている。最高位L33aは限界制御レベルであり、基準位
L33bは物性調整基準レベルである。そして該インク回収
容器33の逆円錐形状部には前記バツフア容器29の最下位
部から導出された接続管35が該インク回収容器33の円錐
形状部の接線方向に向けてインクを流入するように接続
され、更に、前記溶媒回収容器22から導出した溶媒補給
管36が電磁弁37を介して溶媒を自然流下で補給するよう
に接続される。該インク回収容器33の最下位部から導出
された接続管38はフイルタ39と加圧ポンプ40及び電磁弁
41を順次に介在させて前記インク供給容器１の前記逆円
錐形状部に接続され、該円錐形状部の接線方向に向けて
インクを流入させる。また、該接続管38は前記加圧ポン
プ40と電磁弁41の間で分岐した後に電磁弁42を介して前
記バツフア容器29の前記逆円錐形状部に接続され、該円
錐形状部の接線方向に向けてインクを流入させる循環撹
拌流路を構成する。なお、前記溶媒補給管36はバツフア
容器29に開口し、該バツフア容器29を介して溶媒を供給
するようにしてもよい。

43は制御装置で前記液面レベル検出器2,31,32,34及び
検出器27からの出力信号を入力し、前記記録ノズル11と
電磁弁4,9,14,19,21,28,37,41,42と加圧ポンプ5,18,40
及び回収ポンプ26を制御する。

次に、第２図〜第４図を参照して記録制御、インク物
性制御及びノズル洗浄（物性調整用溶媒確保）制御につ
いて説明する。

第２図は記録制御のための制御装置43が実行する制御
処理のフローチヤートである。該記録制御はインク供給
容器１内に所定量のインクが満たされた状態で開始され
る。

先ず、ステツプ210では電磁弁制御を実行し、電磁弁
4,9,289を開放状態にし、他の電磁弁14,19,21,30,37,4
1,42を閉合状態のままにする。

次に、ステツプ220ではポンプ制御を実行し、ポンプ
5,26を運転状態にし、ポンプ18,40を休止状態のままに
する。この処理により記録ノズル11へのインク供給が開
始される。これによりインク供給容器１内のインクは、
電磁弁４と加圧ポンプ５とフイルタ６と調圧弁７と圧力
計８と電磁弁９及びチエツクバルブ10を順次に経て記録
ノズル11に至り、該記録ノズル11のノズル孔から噴出さ
れ、噴出したインクの一部は画像（文字）記録に使用さ
れ、該記録に使用されなかつたインクはガター23に捕集
され、該ガター23に捕集されたインクは回収ポンプ27に
より回収管24を介してバツフア容器29に導かれ、該バツ
フア回路29に導かれたインクは自重により接続管35を流
下してインク回収容器33に流れ込む。

次に、ステツプ230でインクの粘度検出のために内部
のタイマーを始動する。所定口径の記録ノズル11から所
定の圧力を噴出されるインクの流量（インク供給容器内
の液面低下速度）は該インクの粘度（物性）に依存する
ので、所定量のインクの送出所要時間を計測すれば、該
測定結果に基づいて記録ノズル11から噴出されたインク
の粘度を推定して、物性調整のための溶媒補給量を求め
ることができる。

その後、ステツプ240で印字制御を開始し、記録に使
用されるインク粒子（印字ドツト）の計数を開始する。
この計数値は後述するインク物性調整制御時に補給する
新しいインクの補給量を制御するのに使用される。

ステツプ250では液面レベル検出器２がインク供給容
器１内のインク量が最低位L1bまで低下したかどうかを
監視し、低下していなければステツプ260に移つてその
他の制御処理を実行する。

インク供給容器１内のインク量が最低位L1bまで低下
したことを検出すると、ステツプ270に移つてインク回
収33内の回収インクの物性調整制御を開始する。

第３図はこのインク物性調整制御のために制御装置43
が実行する制御処理のフローチヤートである。

ステツ271では前記タイマーから得られるインク送出
所要時間に基づいて記録ノズル11から噴出されたインク
の粘度を推定し、ステツプ272では前記印字制御を得た
計数値を基にインク回収容器33内のインク量を求め、イ
ンクの物性調整のための溶媒補給量を算出する。

ステツプ273ではこのようにして求めた溶媒補給のた
めに電磁弁37を所定時間だけ開放し、溶媒回収容器22内
の溶媒を溶媒補給管36を自然流下させてインク回収容器
33に補給する。

ステツプ274では記録に使用して消費されたインク量
を補給するためのインク補給制御を実行する。この制御
では、電磁弁４を閉じ、電磁弁14を開放して記録ノズル
11へのインク供給を補給インク保持容器12から行う。記
録に使用されないインクはガター23から回収管24,バツ
フア容器29及び接続管35等を経てインク回収容器33に回
収される。そして、該インク回収容器33内のインク量が
基準位L33bまで回復すると該ステツプ274を終了する。
なお、基準位L33bはインク供給容器１から供給されたイ
ンクがそのまま該インク回収容器33に回収されたときの
液面レベルに相当している。

ステツプ275ではインク撹拌制御を実行する。この制
御では、電磁弁42を開いてポンプ40を運転し、インク回
収容器33内の物性調整済みのインクをバツフア容器29に
循環させる。

ステツプ276では撹拌済みの物性調整済みインク供給
容器１に移送する制御を実行する。この制御では、電磁
弁42を閉じ、電磁弁41を開放して液面レベル検出器34を
監視しながらインク回収容器33内のインク量が最低位L3
3Cになるまで該インクの移送を実行し、その後電磁弁41
を閉じ、ポンプ40を停止して該制御を終了する。

第４図は、記録ノズル洗浄と補給溶媒確保のために制
御装置43が実行する制御処理フローチヤートである。こ
の溶媒確保のために溶媒回収容器22内には２つの手順で
溶媒が供給される。その１つは記録ノズルを洗浄した溶
媒を廃棄せずに該溶媒回収容器22に回収して蓄積する手
順であり、他の１つは溶媒保持容器15から該溶媒回収容
器22内に直接供給する手順であり、以下にその具体的な
制御処理を説明する。該制御は前記記録制御（インク供
給や記録ノズル制御）を中止して実行される。

ステツプ401では電磁弁制御を実行し、電磁弁19,28を
開放状態にし、電磁弁21,30を閉合状態にする。

その後、ステツプ402でポンプ18,26を運転して溶媒保
持容器15内の溶媒を記録ノズル11に供給するようにして
記録ノズル11の洗浄を行う。

ステツプ403では検出器27からの出力信号を入力して
ガター23で捕集・回収する流体がインクか溶媒かを監視
し、その回収先を溶媒回収容器22にするかバツフア容器
29にするかを制御する。流体の抵抗値が小さいときはイ
ンクであるのでそのままバツフア容器29への回収を続
け、抵抗値が大きくなると溶媒であるのでステツプ404
に移る。

ステツプ404では電磁弁制御を実行し、電磁弁28を閉
合状態にし、電磁弁30を開放状態にして流体（溶媒）の
回収先を溶媒回収容器22にする。

ステツプ405では該記録ノズル洗浄時間を監視し、所
定の洗浄時間が経過するのを待ち、所定時間経過後にス
テツプ406に移る。

ステツプ406では洗浄終了制御を実行する。該制御で
は、先ず加圧ポンプ18を停止し、電磁弁19を閉合する。
その後、ガター23や回収管24の溶媒がなくなるまで回収
ポンプ26の運転を継続した後に該回収ポンプ26を停止
し、電磁弁30を閉合する。

ステツプ407では液面レベル検出器32からの信号を入
力して溶媒回収容器22内に所定量の溶媒が確保されたか
否かを監視し、所定量の溶媒が確保されていれば該制御
処理を終了し、所定量の溶媒が確保されていないと判断
したときにはステツプ408に移る。

ステツプ408では、溶媒補充制御を実行する。該溶媒
補充制御では、電磁弁21を開放状態にしてポンプを運転
し、溶媒保持容器15内の溶媒回収容器22に補充して該溶
媒回収容器22内に所定尋の溶媒を確保する。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、回収手段で回収された
インクを、一旦、バツフア容器を経てインク回収容器の
底部に自然流下で供給するので該インク回収容器内の液
面が乱れて液面レベル検出器の検出精度が低下するよう
なことがなく、従つて、溶媒回収容器からの溶媒の補給
量を正確に制御することができ、また、溶媒が補給され
たインク回収容器内の物性調整済みのインクを撹拌流路
を介してバツフア容器に循環させることにより補給した
溶媒や沈殿した顔料を撹拌してインクの物性を均一にす
ることができ、従つて、インク回収容器からインク保持
容器に戻されるインクの物性調整が正確となり、印字品
質を低下させるようなことがないという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はインクジ
エツト記録装置のインク循環系のブロツク図、第２図〜
第４図は制御装置が実行する記録制御、インク物性制御
及び記録ノズル洗浄（物性調整用溶媒確保）制御の処理
のフローチヤートである。 １……インク供給容器、２……液面レベル検出器、11…
…記録ノズル、12……補給インク保持容器、22……溶媒
回収容器、23……ガター、29……バツフア容器、33……
インク回収容器、34……液面レベル検出器、40……加圧
ポンプ、41,42……電磁弁、43……制御装置。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インク保持容器と、該インク保持容器に保
   持されたインクを記録ノズルに供給する供給手段と、前
   記記録ノズルから噴出されたインクのうち記録に使用さ
   れなかつたものを回収して前記インク保持容器に戻すイ
   ンク回収手段と、前記記録ノズルに溶媒を供給する溶媒
   供給手段と、記録ノズルから噴出された溶媒を回収する
   溶媒回収手段と、前記インク保持容器またはインク回収
   手段あるいはインク供給手段に新しいインク及び／また
   はインク溶媒を補給するインク物性調整手段とを備えた
   インクジエツト記録装置のインク供給装置において、 前記インク回収手段により回収された回収インクを受け
   入れるバツフア容器と、該バツフア容器よりも低位置に
   設けられその底部に前記バツフア容器底部から回収イン
   クが自然流下で供給されるインク回収容器と、該インク
   回収容器内のインクをその底部から前記バツフア容器に
   循環させる撹拌流路と、前記溶媒回収手段で回収した溶
   媒を保持する溶媒回収容器と、該溶媒回収容器に保持し
   ている溶媒を前記インク回収容器またはバツフア容器内
   に流下させる溶媒補給流路と、前記インク回収容器内の
   物性調整済みのインクを前記インク保持容器に戻す戻し
   流路と、前記インク保持容器及びインク回収容器内の液
   面の高さを検出する液面レベル検出器と、該液面レベル
   検出器の検出出力に基づいて前記溶媒補給流路と撹拌流
   路と戻し流路を制御する制御装置とを備えたことを特徴
   とするインクジエツト記録装置のインク供給装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記制御
   装置はインク保持容器の液面レベル検出器出力に基づい
   てインクの粘度を求めて溶媒補給量を制御することを特
   徴とするインクジエツト記録装置のインク供給装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、前記イン
   ク保持容器及び／またはインク回収容器の底は逆円錐形
   であることを特徴とするインクジエツト記録装置のイン
   ク供給装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項において、前記イン
   ク保持容器及び／またはインク回収容器の底は逆円錐形
   に形成され、該容器へのインク流入は該円錐形状部の接
   線方向としたことを特徴とするインクジエツト記録装置
   のインク供給装置。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項において、前記溶媒
   回収容器に該容器内の溶媒の液面の高さを検出する溶媒
   液面レベル検出器を設け、前記制御装置は該溶媒液面レ
   ベル検出器の出力信号を参照して該溶媒回収容器に保持
   する溶媒の量を制御することを特徴とするインクジエツ
   ト記録装置のインク供給装置。