JP5248544B2

JP5248544B2 - Printing device

Info

Publication number: JP5248544B2
Application number: JP2010076476A
Authority: JP
Inventors: 隆治山本; 基之阿武
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP2011207023A

Description

記録媒体にインクジェット方式で印刷を行なう印刷装置に関し、特に印刷品質を向上させるためにインクの脱気を行なうインクタンクを備えた印刷装置に関する。 The present invention relates to a printing apparatus that performs printing on a recording medium by an inkjet method, and more particularly to a printing apparatus that includes an ink tank that degass ink in order to improve printing quality.

記録媒体に印刷を行なう印刷装置として、インクジェットプリンタが周知である。インクジェットプリンタは、記録ヘッドが記録媒体である紙葉上を相対的に移動する際にインクを吐出することにより印刷を実行する。
このようなインクジェットプリンタでは、液体インクを使用することが多いので、印刷品質を左右する重要な要因の一つがインクの脱気である。 Inkjet printers are well known as printing apparatuses that perform printing on a recording medium. An ink jet printer performs printing by ejecting ink when the recording head relatively moves on a paper sheet as a recording medium.
In such an ink jet printer, liquid ink is often used. Therefore, one of the important factors affecting the print quality is ink degassing.

すなわち、微小気泡としてインクに空気が溶存していると、インクジェットプリンタの配管の流路抵抗となり、インクを吐出するインクジェットヘッドに対するインクの供給不足の原因となる。
また、溶存する微小気泡がインクジェットヘッドの圧力室付近に存在する場合、微小気泡が圧力緩衝材となることでインクの吐出不良を引き起こす原因となる。
加えて、微小気泡の空気成分がインクと反応してインクの固化を生じることによる吐出不良の原因となることもある。 That is, if air is dissolved in the ink as microbubbles, it becomes the flow path resistance of the piping of the ink jet printer, which causes insufficient supply of ink to the ink jet head that ejects ink.
Also, when dissolved microbubbles are present in the vicinity of the pressure chamber of the inkjet head, the microbubbles become a pressure buffering material, which causes ink ejection failure.
In addition, the air component of the microbubbles may react with the ink and cause solidification of the ink, which may cause ejection failure.

従って、インクにおける微小気泡の除去を行なうための一手法であるインクの脱気については、物理的脱気方法や化学的脱気方法各々において様々な手法が提案されているが、インクジェットプリンタにおいてはインクの変質を生じないという点で物理的脱気方法を採用することが多い。 Therefore, various methods have been proposed for the degassing of ink, which is a method for removing microbubbles in the ink, in each of the physical degassing method and the chemical degassing method. A physical deaeration method is often employed in that it does not cause ink deterioration.

物理的脱気方法における従来の手法は、気体透過膜をチューブ状に形成し、減圧環境下に置いた該チューブ内にインクを流し込むことで、インクに溶存する気体を気体透過膜を介して連続的に脱気するという技術が周知である。
また、インクタンクを密閉し、該密閉したインクタンクの気体を排気することで減圧環境を構成することで、インキに含まれる溶存気体を脱気するという技術も存在する。 The conventional method in the physical degassing method is that a gas permeable membrane is formed in a tube shape, and ink is poured into the tube placed under a reduced pressure environment so that the gas dissolved in the ink is continuously passed through the gas permeable membrane. The technique of degassing is well known.
There is also a technique of degassing the dissolved gas contained in the ink by sealing the ink tank and exhausting the gas in the sealed ink tank to constitute a reduced pressure environment.

しかし、前者は効率のよい脱気を行うことが可能であっても高価な気体透過膜を使用する必要があり、またインクの種類によっては気体透過膜を使用できないこともある。後者の場合、インクの種類に関わらず脱気を行なうことが可能だが、減圧環境に面するインクの表面積を確保しなければならないため、小型化が困難であり、インクタンクの形状も制限されるという問題がある。
そこで、上記のような従来技術の問題を解決するため、下記のような技術が開示されている。 However, even if the former can perform efficient deaeration, it is necessary to use an expensive gas permeable membrane, and depending on the type of ink, the gas permeable membrane may not be used. In the latter case, it is possible to perform deaeration regardless of the type of ink, but it is difficult to reduce the size because the surface area of the ink facing the decompression environment must be secured, and the shape of the ink tank is also limited. There is a problem.
Therefore, in order to solve the above-described problems of the prior art, the following techniques are disclosed.

特表２００６−５２７６７３Special table 2006-527673

特許文献１に記載の発明は、気体が容器内のインクを通って泡立つようにインク用の容器に供給されるに際して、インク容器内の圧力が脱気圧力であり、供給される気体の圧力が大気圧のように脱気圧力よりも高いことを特徴としており、気体がインク内を泡立つように通過する際にインク内の気体を泡が吸収することによって、インクの脱気を実現している。 In the invention described in Patent Document 1, when the gas is supplied to the ink container so that the gas bubbles through the ink in the container, the pressure in the ink container is the deaeration pressure, and the pressure of the supplied gas is It is characterized by being higher than the deaeration pressure as in atmospheric pressure, and the ink is degassed by absorbing the gas in the ink as it passes through the ink so that it bubbles. .

しかし、特許文献１に記載の発明では、脱気速度を上げてインク内の溶存酸素濃度を低下させるためには、単位時間辺りのインク容器に供給する気体の量を増加させる必要がある。しかし、外部から大量の気体を供給すると、インク容器内の脱気圧力が低下してしまうので、脱気のために供給する気体の量を増加させるのが困難であるという問題が生じた。
このような問題を解決するためには、インク容器内を脱気圧力とするための減圧ポンプの能力を向上させる必要があるが、減圧ポンプは比較的高価であるため導入が困難であり、また性能が高い減圧ポンプは比較的大型であるため、インク容器周辺の構造が複雑になるという問題が新たに発生した。 However, in the invention described in Patent Document 1, it is necessary to increase the amount of gas supplied to the ink container per unit time in order to increase the deaeration rate and decrease the dissolved oxygen concentration in the ink. However, when a large amount of gas is supplied from the outside, the deaeration pressure in the ink container is lowered, so that it is difficult to increase the amount of gas supplied for deaeration.
In order to solve such a problem, it is necessary to improve the capacity of the decompression pump for setting the deaeration pressure in the ink container. However, the decompression pump is relatively expensive and difficult to introduce, Since the high-performance vacuum pump is relatively large, a new problem arises that the structure around the ink container becomes complicated.

また、脱気のために供給された気体を減圧ポンプが排出するという構造上、大量のインク臭気のついた空気を排出することになり、インクジェットプリンタ周辺の環境が悪化するという問題も生じた。
さらに、脱気のためにインク内を通過する気体がインク容器から排出される際にインク容器内の水分を奪っていくため、インクの変質が生じるという問題も起こっていた。 In addition, due to the structure in which the decompression pump discharges the gas supplied for deaeration, a large amount of air with an ink odor is discharged, resulting in a problem that the environment around the ink jet printer deteriorates.
In addition, when the gas passing through the ink for degassing is exhausted from the ink container, moisture in the ink container is taken away, which causes a problem that the ink is deteriorated.

そこで、本発明は、脱気速度の向上と溶存酸素濃度の低下を両立させ、インクを収容する容器周辺の構成を複雑にすることなく、従来技術よりも効果的にインクを脱気する構成を備えた印刷装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a configuration for degassing ink more effectively than the prior art without complicating the configuration around the container for containing ink, while achieving both improvement in the degassing speed and reduction in dissolved oxygen concentration. It is an object of the present invention to provide a printing apparatus provided.

かかる課題を解決する為に、請求項１に係る発明は、インクを吐出することで記録を行なうインクジェットヘッドを備えた印刷装置であって、前記インクを貯留することで生じる第１の空間を有するインクタンクと、前記第１の空間を減圧する減圧手段と、貯留された前記インクに対して前記第１の空間の減圧空気を導通することによる発泡を行なう発泡手段と、前記インクタンクから前記インクジェットヘッドへインクを供給するための供給路と、を備えたことを特徴としている。 In order to solve this problem, the invention according to claim 1 is a printing apparatus including an inkjet head that performs recording by discharging ink, and has a first space generated by storing the ink. An ink tank, decompression means for decompressing the first space, foaming means for performing foaming by conducting decompressed air in the first space to the stored ink, and ink jet from the ink tank And a supply path for supplying ink to the head.

また、請求項２に係わる発明は、請求項１に記載の印刷装置であって、前記減圧手段が、減圧を行なうために比較的小型のポンプを使用すること、を特徴としている。 The invention according to claim 2 is the printing apparatus according to claim 1, characterized in that the pressure reducing means uses a relatively small pump for pressure reduction.

さらに、請求項３に係わる発明は、請求項１に記載の印刷装置であって、前記インクタンクに貯留されたインクを攪拌する攪拌手段と、を備えることを特徴としている。 Furthermore, the invention according to claim 3 is the printing apparatus according to claim 1, further comprising stirring means for stirring the ink stored in the ink tank.

また、請求項４に係わる発明は、請求項１に記載の印刷装置であって、前記減圧手段による前記第１の空間の減圧が調整可能であること、を特徴としている。 The invention according to claim 4 is the printing apparatus according to claim 1, characterized in that the pressure reduction of the first space by the pressure reducing means can be adjusted.

加えて、請求項５に係わる発明は、請求項１に記載の印刷装置であって、前記インクタンクが、前記インクジェットヘッドへ供給するインクの主供給源であること、を特徴としている。 In addition, the invention according to claim 5 is the printing apparatus according to claim 1, wherein the ink tank is a main supply source of ink to be supplied to the inkjet head.

また、請求項６に係わる発明は、請求項１に記載の印刷装置であって、前記インクタンクが、インクの主供給源からインクの供給を行なわれることでインクを一時的に貯留すること、を特徴としている。 The invention according to claim 6 is the printing apparatus according to claim 1, wherein the ink tank temporarily stores ink by supplying ink from a main supply source of ink, It is characterized by.

請求項１に記載の印刷装置は、インクを貯留したインクタンクに生じた余剰空間の空気を減圧し、該減圧した空気を貯留したインクに対して導通することで発泡を行ないインクに溶存している微小気泡を吸収するので、溶存酸素濃度を低下させて効率よくインクの脱気を実行することができるとともに、外気を導入しないために減圧手段に依存することなく減圧空気を循環する量を向上することができるので、脱気速度を向上することができる。
また、外気導入に伴う減圧手段による減圧処理が発生しないので、インク臭気のついた空気の排出量が減少するので、印刷装置周辺の環境を悪化させることがない。さらに、外気導入に伴う減圧手段による減圧処理が発生しないので、インクタンク内の水分を不必要に蒸発させることがないため、インクの品質を維持することが可能となる。 According to a first aspect of the present invention, the air in the excess space generated in the ink tank that stores the ink is decompressed, and the decompressed air is connected to the stored ink to perform foaming and dissolve in the ink. Incorporates microbubbles that can reduce the dissolved oxygen concentration and efficiently perform deaeration of the ink. In addition, since the outside air is not introduced, the amount of the reduced-pressure air circulated without depending on the decompression means is improved. Therefore, the deaeration speed can be improved.
In addition, since the decompression process by the decompression means accompanying the introduction of the outside air does not occur, the amount of air discharged with the ink odor is reduced, so that the environment around the printing apparatus is not deteriorated. Further, since the decompression process by the decompression means accompanying the introduction of the outside air does not occur, the water in the ink tank is not unnecessarily evaporated, so that the quality of the ink can be maintained.

請求項２に記載の印刷装置は、減圧手段が余剰空間の減圧を行なうために使用するポンプについて、インクタンク内の減圧空気を発泡に利用することから、脱気のために外気を導入する場合に比べて減圧負荷が比較的小さくなるので比較的小型のポンプを使用することができることから、インクタンク周りの構成を複雑にすることがない、 In the printing apparatus according to claim 2, when the decompression unit uses the decompressed air in the ink tank for foaming with respect to the pump used for decompressing the surplus space, the outside air is introduced for deaeration. The pressure reduction load is relatively small compared to the above, and a relatively small pump can be used, so the configuration around the ink tank is not complicated.

請求項３に記載の印刷装置は、インクタンクに貯留されたインクを攪拌手段が攪拌するので、減圧空気による発泡に対するインクの実質的な表面積が増加することにより、さらに効率よく溶存酸素濃度の低減およびインクの脱気を実行することができる。 In the printing apparatus according to claim 3, since the stirring unit stirs the ink stored in the ink tank, the substantial surface area of the ink with respect to foaming by the reduced-pressure air increases, so that the dissolved oxygen concentration can be more efficiently reduced. And ink degassing can be performed.

請求項４に記載の印刷装置は、減圧手段による第１の空間の減圧が調整可能なので、インクの飽和溶存酸素濃度を調節することができ、インクの品質を損なわずに溶存酸素濃度の低減および脱気を実行することができる。 In the printing apparatus according to claim 4, since the decompression of the first space by the decompression means can be adjusted, the saturated dissolved oxygen concentration of the ink can be adjusted, and the dissolved oxygen concentration can be reduced without impairing the quality of the ink. Deaeration can be performed.

請求項５に記載の印刷装置は、インクタンクを印刷装置におけるインクの主供給源とした場合でも、効率のよい溶存酸素濃度の低減およびインクの脱気を実行することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, even when an ink tank is used as the main supply source of ink in the printing apparatus, it is possible to efficiently reduce the dissolved oxygen concentration and degas the ink.

請求項６に記載の印刷装置は、主供給源からインクの供給を行なわれ一時的にインクを貯留するインクタンクであったとしても、効率のよい溶存酸素濃度の低減およびインクの脱気を実行することができる。 The printing apparatus according to claim 6 performs efficient reduction of dissolved oxygen concentration and deaeration of ink even if the ink tank is an ink tank that supplies ink from a main supply source and temporarily stores ink. can do.

本発明に係わる印刷装置１００の構成を説明するための図である。1 is a diagram for explaining a configuration of a printing apparatus 100 according to the present invention. 本発明の第１の実施形態を実施したインクメインタンク１０の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the ink main tank 10 which implemented the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態を実施したインクサブタンク２０の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the ink sub tank 20 which implemented the 1st Embodiment of this invention. 本願発明を適用したインクタンクと、従来技術によるインクタンクとの構成の差異を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the difference of a structure of the ink tank to which this invention is applied, and the ink tank by a prior art. 本願発明を適用したインクタンクと、従来技術によるインクタンクとの溶存酸素濃度の比較について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the comparison of the dissolved oxygen concentration of the ink tank to which this invention is applied, and the ink tank by a prior art. 本発明の第２の実施形態を実施したインクメインタンク１０の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the ink main tank 10 which implemented the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態を実施したインクサブタンク２０の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the ink sub tank 20 which implemented the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態および第２の実施形態を適用したインクタンクの構成の差異を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the difference in the structure of the ink tank to which the 1st Embodiment and 2nd Embodiment of this invention are applied. 本発明の第１の実施形態および第２の実施形態を適用したインクタンクの溶存酸素濃度の比較について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the comparison of the dissolved oxygen concentration of the ink tank to which the 1st Embodiment and 2nd Embodiment of this invention are applied. 飽和溶存酸素と減圧との関係を示すための図である。It is a figure for showing the relationship between saturated dissolved oxygen and pressure reduction. 飽和溶存酸素濃度を考慮して、インクの品質劣化を防止するための構造を有するインクメインタンク１０を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the ink main tank 10 which has a structure for preventing the quality deterioration of an ink in consideration of saturated dissolved oxygen concentration. インペラー１７を備えたインクメインタンク１０を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an ink main tank 10 including an impeller 17.

以下、図面を利用しながら、本発明を実施形態について、説明を行なう。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

〈第１の実施形態〉
図1は、本発明に係わる印刷装置１００の構成を説明するための図である。
印刷装置１００は、インクジェットヘッド３０にインクを供給するための配管IP2がインクサブタンク２０に接続されており、インクサブタンク２０へインクを供給するための配管IP1がインクメインタンク１０に接続されている。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a printing apparatus 100 according to the present invention.
In the printing apparatus 100, a pipe IP <b> 2 for supplying ink to the inkjet head 30 is connected to the ink sub tank 20, and a pipe IP <b> 1 for supplying ink to the ink sub tank 20 is connected to the ink main tank 10.

インクジェットヘッド３０は、記録媒体Pに対してインクを吐出することにより、印刷を行なう。記録媒体Pは所定の方向に搬送されるのに対して、インクジェットヘッド３０は記録媒体Pに直交し、記録媒体Pの搬送幅よりも長いインク吐出部を備えることで、一度の吐出により記録媒体Pへの印刷を実行することができる。
インクジェットヘッド３０によるインクの吐出手法としては、ピエゾ式やサーマル式など、所望の手法を採用することができる。また、インクを常時吐出するコンティニュアス式インクジェットヘッド、必要時にインクを吐出するオンデマンド式インクジェットヘッド、いずれの方式を採用してもよい。
加えて、インクジェットヘッド３０からインクが図示しない配管を経てインクサブタンク２０、あるいはインクメインタンク１０へ戻される還流式インクジェットヘッドであってもよい。 The inkjet head 30 performs printing by ejecting ink onto the recording medium P. While the recording medium P is conveyed in a predetermined direction, the inkjet head 30 includes an ink ejection unit that is orthogonal to the recording medium P and is longer than the conveyance width of the recording medium P, so that the recording medium can be ejected once. Printing to P can be performed.
As a method for ejecting ink by the ink jet head 30, a desired method such as a piezo method or a thermal method can be employed. In addition, any system such as a continuous ink jet head that constantly ejects ink or an on-demand ink jet head that ejects ink when necessary may be employed.
In addition, the ink jet head 30 may be a reflux ink jet head in which ink is returned to the ink sub tank 20 or the ink main tank 10 through a pipe (not shown).

インクサブタンク２０は、インクメインタンク１０からインクの供給を受けて一時的にインクを貯留し、インクジェットヘッド３０へインクを供給する。インクサブタンク２０は、インクジェットヘッド３０によるインク吐出を安定的に行なうための構成である、すなわち、インクジェットヘッド３０とインクメインタンク１０とを直接的に配管で接続すると、インクメインタンク１０にインクを補給した場合や沈殿防止のためインクを攪拌した場合など、インクメインタンク１０におけるインクの動揺がインクジェットヘッド３０に影響を与えることがある。インクサブタンク２０が一時的にインクを貯留してからインクジェットヘッド３０にインクを供給することで、前述のような問題を回避することができる。 The ink sub tank 20 receives ink supplied from the ink main tank 10, temporarily stores the ink, and supplies the ink to the inkjet head 30. The ink sub tank 20 is configured to stably discharge ink by the ink jet head 30. That is, when the ink jet head 30 and the ink main tank 10 are directly connected by a pipe, ink is supplied to the ink main tank 10. In some cases, the ink swaying in the ink main tank 10 may affect the inkjet head 30 when the ink is stirred to prevent precipitation. By supplying ink to the inkjet head 30 after the ink subtank 20 temporarily stores ink, the above-described problems can be avoided.

インクメインタンク１０は、印刷装置１００におけるインクの主供給源である。印刷装置１００で印刷を行なうに際して、最初にインクを注入されるのがインクメインタンク１００である。インクメインタンク１００に注入されたインクは、配管IP1を介してインクサブタンク２０へ供給され、さらに配管IP2を介してインクジェットヘッド３０へ供給される。
このようなインクメインタンク１０を供給源とするインクの供給については、印刷装置１００の図示しない制御部が制御している。 The ink main tank 10 is a main supply source of ink in the printing apparatus 100. When printing is performed by the printing apparatus 100, the ink main tank 100 is first filled with ink. The ink injected into the ink main tank 100 is supplied to the ink sub-tank 20 via the pipe IP1, and further supplied to the inkjet head 30 via the pipe IP2.
The supply of ink using the ink main tank 10 as a supply source is controlled by a control unit (not shown) of the printing apparatus 100.

図２は、本発明の第１の実施形態を実施したインクメインタンク１０の構造を説明するための図である。インクメインタンク１０は、インクを注入するための構成、インクサブタンク２０へインクを供給する構成、およびインクの脱気を行なうための構成を備えており、具体的には、減圧タンク１１、減圧ポンプ１２、発泡ポンプ１３、インク注入孔１４、インク排出孔１５を備えている。 FIG. 2 is a view for explaining the structure of the ink main tank 10 in which the first embodiment of the present invention is implemented. The ink main tank 10 includes a configuration for injecting ink, a configuration for supplying ink to the ink sub-tank 20, and a configuration for degassing ink. Specifically, the decompression tank 11, the decompression pump 12, a foam pump 13, an ink injection hole 14, and an ink discharge hole 15 are provided.

減圧タンク１１はインクメインタンク１０における中心的な構成であり、インク注入孔１４から注入されたインクIKを貯留し、必要に応じてインク排出孔１５から配管IP1を介して、インクサブタンク２０へインクIKを供給する。減圧タンク１１は、インクを貯留するに際して、タンク容量一杯にまでインクを貯留せず、一定の空間を保持するようにしており、この一定の空間が減圧環境空間GKとなる。 The decompression tank 11 is a central configuration in the ink main tank 10, stores the ink IK injected from the ink injection hole 14, and supplies ink from the ink discharge hole 15 to the ink sub tank 20 via the pipe IP1 as necessary. Supply IK. When the ink is stored, the decompression tank 11 does not store the ink until the tank capacity is full, but maintains a certain space, and this certain space becomes the decompression environment space GK.

減圧ポンプ１２は、減圧環境空間GKを生成するため、減圧タンク１１にエアラインAL1を介して接続されている。減圧ポンプ１２は、減圧タンク１１の減圧環境空間GKに残留する空気を吸い上げることで、減圧環境空間GKを外気圧に対して例えば−95kPa程度の減圧環境とする。エアラインAL1は減圧ポンプ１２と減圧タンク１１とを空気が流通可能に接続するためのもので、減圧ポンプ１２からの空気の逆流を防ぐため、図示しない電磁弁を備えており、減圧環境空間GKの減圧環境を維持する。
減圧ポンプ１２は、減圧環境空間GKの減圧を行なうに際して、比較的小型のポンプを使用することができる。これは、インクを発泡するために使用する減圧空気について、外部から供給されるのではなく、減圧環境空間GKに含まれる減圧空気を使用することから、減圧タンク１１内に含まれる空気が増量することがないので、減圧ポンプ１２の負荷を抑えることができるためである。 The decompression pump 12 is connected to the decompression tank 11 via the air line AL1 in order to generate the decompression environment space GK. The decompression pump 12 sucks up air remaining in the decompression environment space GK of the decompression tank 11 to make the decompression environment space GK a decompression environment of, for example, about −95 kPa with respect to the external pressure. The air line AL1 is for connecting the decompression pump 12 and the decompression tank 11 so that air can flow. The air line AL1 is provided with a solenoid valve (not shown) to prevent the backflow of air from the decompression pump 12, and the decompression environment space GK. Maintain a reduced pressure environment.
The decompression pump 12 can be a relatively small pump when decompressing the decompression environment space GK. This is because the decompressed air used for foaming the ink is not supplied from the outside, but the decompressed air contained in the decompressed environment space GK is used, so the amount of air contained in the decompressed tank 11 increases. This is because the load on the decompression pump 12 can be suppressed.

発泡ポンプ１３は、減圧環境空間GKに開口端を有するエアラインAL2と、減圧タンク１１底部に開口端を有するエアラインAL3とが接続したポンプである。発泡ポンプ１３は、エアラインAL2を介して減圧環境空間GKに残留した減圧空気を吸い込み、エアラインAL3を介して減圧タンク１１底部に減圧空気を送り出す。これにより、減圧環境空間GKに残留した減圧空気が減圧タンク１１に貯留されたインクを発泡させることになる。インクを発泡させた減圧空気は減圧環境空間GKに戻され、再度発泡ポンプ１２によりインクの発泡に使用される。 The foaming pump 13 is a pump in which an air line AL2 having an open end in the decompression environment space GK and an air line AL3 having an open end at the bottom of the decompression tank 11 are connected. The foaming pump 13 sucks the decompressed air remaining in the decompressed environment space GK through the air line AL2, and sends the decompressed air to the bottom of the decompressed tank 11 through the air line AL3. Thereby, the decompressed air remaining in the decompressed environment space GK causes the ink stored in the decompressed tank 11 to foam. The reduced-pressure air obtained by bubbling the ink is returned to the reduced-pressure environment space GK, and is again used for foaming the ink by the foam pump 12.

発泡ポンプ１３は、減圧空気を循環するために、減圧タンク１１内で発泡するための空気流量を高めることができる。外気を導入することによる発泡でインクの脱気を行なう場合、大量の外気を導入すると減圧環境空間GKの減圧環境を維持することができず、減圧ポンプ１２による減圧を行なう必要があるため、発泡のための空気流量は減圧ポンプ１２の能力に依存することになる。従って、発泡のための空気流量を高めるためには、減圧環境空間GKの減圧力から大気圧に空気を排出する能力を有する高価かつ大型の減圧ポンプ１２を必要とする。
それに対して、本発明の実施形態においては、発泡ポンプ１３が減圧環境空間GKの減圧空気を減圧タンク１１内で循環するので、差圧がなく、ポンプへの負荷が小さいため、発泡のための空気流量が発泡ポンプ１３の能力に依存したとしても、比較的低価格、小型のポンプで空気流量を高めることが可能となる。また、外気を導入しないため、減圧ポンプ１２の負荷も小さくなるので、低コストの減圧ポンプ１２を使用することが可能となる。
なお、エアラインAL3の減圧タンク１１底部の開口部は、発泡を促進するためエアストーンを備えていてもよい。 The foaming pump 13 can increase the air flow rate for foaming in the decompression tank 11 in order to circulate the decompressed air. When ink is deaerated by bubbling by introducing outside air, if a large amount of outside air is introduced, the reduced pressure environment of the reduced pressure environment space GK cannot be maintained, and the reduced pressure by the reduced pressure pump 12 needs to be reduced. The air flow rate for depends on the capacity of the vacuum pump 12. Therefore, in order to increase the air flow rate for foaming, an expensive and large-sized decompression pump 12 having the ability to exhaust air from the decompression force of the decompression environment space GK to the atmospheric pressure is required.
On the other hand, in the embodiment of the present invention, since the foaming pump 13 circulates the decompressed air in the decompression environment space GK in the decompression tank 11, there is no differential pressure and the load on the pump is small. Even if the air flow rate depends on the capability of the foaming pump 13, it is possible to increase the air flow rate with a relatively low cost and small pump. Further, since the outside air is not introduced, the load on the decompression pump 12 is reduced, so that the low-cost decompression pump 12 can be used.
The opening at the bottom of the decompression tank 11 of the air line AL3 may be provided with an air stone to promote foaming.

インク注入孔１４は、減圧タンク１１にインクを注入する際に使用される。インク注入孔１４は図示しない電磁弁でインク注入時以外は密閉されるようになっており、減圧タンク１１における減圧環境空間GKが維持される。 The ink injection hole 14 is used when ink is injected into the decompression tank 11. The ink injection hole 14 is sealed by an electromagnetic valve (not shown) except when ink is injected, and the reduced pressure environment space GK in the reduced pressure tank 11 is maintained.

インク排出孔１５は、インクサブタンク２０にインクを供給する際に使用される。インクメインタンク１０で脱気されたインクは、図示しない圧送用ポンプによって、インク排出孔１５に接続された配管IP1を介して、インクサブタンク２０へ供給される。インク排出孔１５は、インクの逆流を防ぐための図示しない電磁弁を備えており、インク排出孔１５によるインクサブタンク２０へのインクの供給を制御することができる。このとき、供給を容易に行なうため、発泡ポンプ１３の動作を停止した後、インク注入孔１４の図示しない電磁弁を開放して大気による加圧を行なってもよい。インクサブタンク２０へのインク供給は常時行なわれるのではなく、インクジェットヘッド３０による印刷によって消費したインク量に応じて行なわれる。これは、インクメインタンク１０において脱気にある程度の時間が必要なためである。 The ink discharge hole 15 is used when supplying ink to the ink sub tank 20. The ink deaerated in the ink main tank 10 is supplied to the ink sub-tank 20 via a pipe IP1 connected to the ink discharge hole 15 by a pump for pressure feeding (not shown). The ink discharge hole 15 includes an electromagnetic valve (not shown) for preventing the backflow of ink, and can control the supply of ink to the ink sub tank 20 by the ink discharge hole 15. At this time, in order to facilitate supply, after the operation of the foam pump 13 is stopped, an electromagnetic valve (not shown) of the ink injection hole 14 may be opened to perform pressurization by the atmosphere. Ink supply to the ink sub tank 20 is not always performed, but is performed according to the amount of ink consumed by printing by the inkjet head 30. This is because a certain amount of time is required for deaeration in the ink main tank 10.

図２に示すインクメインタンク１０における脱気プロセスを説明すると、次のようになる。
（１）インク注入孔１４より減圧タンク１１へ、減圧環境空間GKが形成されるようにインクを所定量注入
（２）減圧ポンプ１２により、減圧環境空間GKの減圧を開始
（３）発泡ポンプ１３により、減圧環境空間GKの減圧空気による発泡を開始
（４）所定時間発泡後、インク供給孔１５よりインクサブタンク２０へインクを供給、以降必要に応じてインクサブタンク２０へインク供給を行なう The deaeration process in the ink main tank 10 shown in FIG. 2 will be described as follows.
(1) A predetermined amount of ink is injected from the ink injection hole 14 into the decompression tank 11 so that the decompression environment space GK is formed. (2) Decompression of the decompression environment space GK is started by the decompression pump 12 (3) The foaming pump 13 (4) After foaming for a predetermined time, ink is supplied from the ink supply hole 15 to the ink sub-tank 20 and then supplied to the ink sub-tank 20 as necessary.

上記プロセスによるインクメインタンク１０における脱気では、脱気に必要な減圧空気を減圧ポンプ１２のみで作成することから、インクメインタンク１０周辺の構成が複雑化することはない。
また、インクメインタンク１０における脱気は常時行なわれる必要はなく、例えば印刷装置１００の起動時に行なう、あるいは所定時間ごとに行なうなど、所望の期間を置いて実行するようにしてもよい。 In the deaeration in the ink main tank 10 by the above process, the decompressed air necessary for the deaeration is created only by the decompression pump 12, so that the configuration around the ink main tank 10 is not complicated.
Further, deaeration in the ink main tank 10 does not have to be performed at all times, and may be performed after a desired period of time, for example, when the printing apparatus 100 is started or at every predetermined time.

図３は、本発明の第１の実施形態を実施したインクサブタンク２０の構造を説明するための図である。インクサブタンク２０は、インクメインタンク１０からインクを供給されるための構成、インクジェットヘッド３０へインクを供給する構成、およびインクの脱気を行なうための構成を備えており、具体的には、減圧タンク２１、減圧ポンプ２２、発泡ポンプ２３、インク供給孔２４、インク排出孔２５を備えている。
なお、減圧タンク２１、減圧ポンプ２２、発泡ポンプ２３の構成については、図２に示した減圧タンク１１、減圧ポンプ１２、発泡ポンプ１３とほぼ同様なので、説明を省略する。 FIG. 3 is a view for explaining the structure of the ink sub-tank 20 in which the first embodiment of the present invention is implemented. The ink sub-tank 20 includes a configuration for supplying ink from the ink main tank 10, a configuration for supplying ink to the inkjet head 30, and a configuration for degassing the ink. A tank 21, a decompression pump 22, a foaming pump 23, an ink supply hole 24, and an ink discharge hole 25 are provided.
The configuration of the decompression tank 21, decompression pump 22, and foam pump 23 is substantially the same as that of the decompression tank 11, decompression pump 12, and foam pump 13 shown in FIG.

インク供給孔２４は、減圧タンク２１にインクを注入する際に使用される。インク供給孔２４は、インクメインタンク１０からのインク供給を受けるため配管IP1と接続されており、また減圧タンク２１の減圧環境を維持するため、インク供給時以外は図示しない電磁弁によって密閉されるようになっている。 The ink supply hole 24 is used when ink is injected into the decompression tank 21. The ink supply hole 24 is connected to the pipe IP1 for receiving ink supply from the ink main tank 10, and is sealed by a solenoid valve (not shown) except during ink supply in order to maintain the pressure reduction environment of the pressure reduction tank 21. It is like that.

インク排出孔２５は、インクジェットヘッド３０にインクを供給する際に使用される。インクサブタンク２０で脱気されたインクは、図示しない圧送用ポンプによって、インク排出孔２５に接続された配管IP2を介して、インクジェットヘッド３０へ供給される。インク排出孔２５は、インクの逆流を防ぐための図示しない電磁弁を備えており、インク排出孔２５によるインクジェットヘッド３０へのインクの供給を制御することができる。インク排出孔２５によるインクジェットヘッド３０へのインクの供給は、インクジェットヘッド３０による印刷によって消費したインク量に応じて行なわれる。 The ink discharge hole 25 is used when supplying ink to the inkjet head 30. The ink deaerated in the ink sub-tank 20 is supplied to the inkjet head 30 via a pipe IP2 connected to the ink discharge hole 25 by a pump for pressure feeding (not shown). The ink discharge hole 25 is provided with an electromagnetic valve (not shown) for preventing the backflow of ink, and the ink supply to the ink jet head 30 through the ink discharge hole 25 can be controlled. The ink is supplied to the inkjet head 30 through the ink discharge holes 25 according to the amount of ink consumed by printing by the inkjet head 30.

インクサブタンク２０においても、上記のような構成を有することにより、インクの脱気を実行することが可能となる。すなわち、インクサブタンク２０において脱気プロセスは、次のように実行される。
（１）インク供給孔２４より減圧タンク２１へ、減圧環境空間GKが形成されるようにインクを所定量供給
（２）減圧ポンプ２２により、減圧環境空間GKの減圧を開始
（３）発泡ポンプ２３により、減圧環境空間GKの減圧空気による発泡を開始
（４）所定時間発泡後、インク供給孔２５よりインクジェットヘッド３０へインクを供給、以降必要に応じてインクジェットヘッド３０へインク供給を行なう The ink sub-tank 20 can also perform ink deaeration by having the above-described configuration. That is, the deaeration process is performed in the ink sub tank 20 as follows.
(1) Supply a predetermined amount of ink from the ink supply hole 24 to the decompression tank 21 so that the decompression environment space GK is formed. (2) Start decompression of the decompression environment space GK by the decompression pump 22 (3) Foam pump 23 (4) After foaming for a predetermined time, supply ink to the ink jet head 30 from the ink supply hole 25, and then supply ink to the ink jet head 30 as necessary.

上記プロセスによるインクサブタンク２０における脱気においても、脱気に必要な減圧空気を減圧ポンプ２２のみで作成することから、インクサブタンク２０周辺の構成が複雑化することはない。
また、インクサブタンク２０における脱気は常時行なわれる必要はなく、例えば印刷装置１００の起動時に行なう、あるいは所定時間ごとに行なうなど、所望の期間を置いて実行するようにしてもよい。 Even in the deaeration of the ink sub-tank 20 by the above process, the configuration around the ink sub-tank 20 is not complicated because the decompressed air necessary for the deaeration is created only by the decompression pump 22.
Further, the degassing in the ink sub-tank 20 does not need to be performed at all times, and may be performed after a desired period of time, for example, when the printing apparatus 100 is started or at every predetermined time.

このように、本発明は、印刷装置１００におけるインクメインタンク１０、インクサブタンク２０のいずれにおいても実施することが可能であり、いずれの構成であったとしても、効率よくインクの脱気を実行することができる。 As described above, the present invention can be implemented in either the ink main tank 10 or the ink sub tank 20 in the printing apparatus 100, and the ink is efficiently deaerated regardless of the configuration. be able to.

図４、図５は、本願発明を適用したインクタンクと、従来技術によるインクタンクとの構成の差異、および溶存酸素濃度の比較について説明するための図である。ここでは、測定が容易であることから、脱気の目安として溶存酸素濃度を測定している。 4 and 5 are diagrams for explaining a difference in configuration between an ink tank to which the present invention is applied and a conventional ink tank, and a comparison of dissolved oxygen concentrations. Here, since the measurement is easy, the dissolved oxygen concentration is measured as a standard for degassing.

図４(a)は、減圧環境空間GKを形成したのみで脱気を行なう従来技術を適用したインクタンクである。減圧環境空間GKにおける減圧環境は、外気圧に対して-95kPaとする。
図４(b)は、減圧環境空間GKを形成するとともに、外部から減圧空気を流し込み発泡を行なう従来技術を適用したインクタンクである。減圧環境空間GKにおける減圧環境は外気圧に対して-95kPaであり、発泡を行なう空気は外部より取り入れており、その圧力は大気圧とほぼ等しい。
図４(c)は、本発明を適用したインクタンクであり、減圧環境空間GKを形成し、減圧環境空間GKの減圧空気で発泡する。減圧環境空間GKの減圧環境は、外気圧に対して-95kPaである。 FIG. 4A shows an ink tank to which a conventional technique for performing deaeration only by forming a reduced pressure environment space GK. The decompression environment in the decompression environment space GK is -95 kPa with respect to the external pressure.
FIG. 4B shows an ink tank to which a conventional technique is applied in which a decompressed environment space GK is formed and decompressed air is poured from the outside to perform foaming. The decompression environment in the decompression environment space GK is −95 kPa with respect to the external pressure, and the air for foaming is taken in from the outside, and the pressure is almost equal to the atmospheric pressure.
FIG. 4C shows an ink tank to which the present invention is applied. The ink tank forms a decompression environment space GK and foams with decompression air in the decompression environment space GK. The decompression environment of the decompression environment space GK is −95 kPa with respect to the external pressure.

図４(a)〜(c)に示したインクタンクにおける脱気性能について、実験を行った結果をグラフとして図示したのが、図５である。この実験では、各インクタンクに1.2lの純水を貯留して15分間処理を行ない、脱気処理による溶存酸素濃度の変化を示している。 FIG. 5 is a graph showing the results of experiments conducted on the deaeration performance in the ink tanks shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c). In this experiment, 1.2 l of pure water was stored in each ink tank and treated for 15 minutes, and the change in dissolved oxygen concentration due to deaeration treatment was shown.

図示しているように、図４(a)のインクタンクでは、減圧環境空間GKと接触する液体の表面積のみに依存して脱気が行なわれるため、溶存酸素濃度はなかなか低下せず、また比較的高濃度で溶存酸素濃度の低下が頭打ちとなる。
図４(b)のインクタンクでは、外部から取り込んだ空気による発泡を行なうことにより、純水内の溶存気体を泡が取り込むこと、また発泡による液体表面の擾乱で減圧環境空間GKと接触する液体の表面積が実質的に広くなることから、発泡開始後溶存酸素濃度が低下し、比較的低濃度で溶存酸素濃度の低下が頭打ちとなる。 As shown in the figure, in the ink tank of FIG. 4 (a), the degassing is performed only depending on the surface area of the liquid in contact with the reduced pressure environment space GK, so the dissolved oxygen concentration does not decrease easily. The decrease in dissolved oxygen concentration reaches its peak at a high concentration.
In the ink tank shown in FIG. 4 (b), bubbles are taken in by dissolving bubbles in the pure water by bubbling with air taken from outside, and the liquid in contact with the reduced-pressure environment space GK due to disturbance of the liquid surface due to bubbling. Therefore, the dissolved oxygen concentration decreases after the start of foaming, and the decrease of the dissolved oxygen concentration reaches its peak at a relatively low concentration.

それに対して、本発明を適用した図４(c)のインクタンクでは、減圧環境空間GKの減圧空気による発泡を行なうことにより、図４(b)のインクタンクよりも素早く溶存酸素濃度が低下している。
この結果は、図４(b)のインクタンクとは異なり、図４(c)のインクタンクでは減圧環境空間GKの減圧空気による発泡を行なうことで、外気導入時よりも発泡するための空気の流量を増加することができるためである。すなわち、図４(b)のインクタンクのように外気を導入すると減圧環境が変化するため、減圧ポンプによる減圧能力を越えるような量の空気を導入することはできない。それに対して、図４(c)のインクタンクでは減圧環境空間GKの減圧空気を循環しているので、減圧環境の変化はほとんど生じないため、減圧ポンプよりも流量の多い発泡ポンプを使用することで容易に発泡のための空気の流量を増やすことができるのである。 On the other hand, in the ink tank of FIG. 4 (c) to which the present invention is applied, the dissolved oxygen concentration decreases more quickly than the ink tank of FIG. 4 (b) by bubbling with the decompressed air in the decompressed environment space GK. ing.
This result is different from the ink tank of FIG. 4 (b). In the ink tank of FIG. 4 (c), the decompression environment space GK is foamed with the decompressed air, so that the air for foaming more than when the outside air is introduced. This is because the flow rate can be increased. That is, when the outside air is introduced as in the ink tank of FIG. 4B, the decompression environment changes, so that it is not possible to introduce an amount of air that exceeds the decompression capability of the decompression pump. On the other hand, in the ink tank of FIG. 4 (c), since the reduced pressure air in the reduced pressure environment space GK is circulated, there is almost no change in the reduced pressure environment, so use a foam pump with a higher flow rate than the reduced pressure pump. It is possible to easily increase the air flow rate for foaming.

また、図４(c)のインクタンクでは、外気を取り入れることはないので減圧ポンプの負荷を小さくすることができるため、比較的小型の減圧ポンプを使用することができる、という効果も得ている。
さらに、外気導入に伴う減圧手段による減圧処理が発生しないので、インク臭気のついた空気の排出量が減少するので、印刷装置周辺の環境を悪化させることがない。
加えて、外気導入に伴う減圧手段による減圧処理が発生しないので、インクタンク内の水分を不必要に蒸発させることがないため、インクの品質を維持することが可能となる。 Further, in the ink tank of FIG. 4C, since the outside air is not taken in, the load of the decompression pump can be reduced, so that an effect that a relatively small decompression pump can be used is also obtained. .
Further, since the pressure reducing process by the pressure reducing means accompanying the introduction of the outside air does not occur, the amount of air discharged with the ink odor is reduced, so that the environment around the printing apparatus is not deteriorated.
In addition, since the decompression process by the decompression means accompanying the introduction of the outside air does not occur, the water in the ink tank is not unnecessarily evaporated, so that the quality of the ink can be maintained.

〈第２の実施形態〉
図１に示した印刷装置１００のインクメインタンク１０、インクサブタンク２０において、本発明の第２の実施形態についても実施が可能である。 <Second Embodiment>
The second embodiment of the present invention can be implemented in the ink main tank 10 and the ink sub tank 20 of the printing apparatus 100 shown in FIG.

図６は、本発明の第２の実施形態を実施したインクメインタンク１０の構造を説明するための図である。インクメインタンク１０は、インクを注入するための構成、インクサブタンク２０へインクを供給する構成、およびインクの脱気を行なうための構成を備えており、具体的には、減圧タンク１１、減圧ポンプ１２、発泡ポンプ１３、インク注入孔１４、インク排出孔１５、インク循環ポンプ１６を備えている。
ここで、減圧タンク１１、減圧ポンプ１２、発泡ポンプ１３、インク注入孔１４、インク排出孔１５については、図２に示した構成とほぼ同様なので、説明を省略する。 FIG. 6 is a view for explaining the structure of the ink main tank 10 in which the second embodiment of the present invention is implemented. The ink main tank 10 includes a configuration for injecting ink, a configuration for supplying ink to the ink sub-tank 20, and a configuration for degassing the ink. Specifically, the decompression tank 11, the decompression pump 12, a foam pump 13, an ink injection hole 14, an ink discharge hole 15, and an ink circulation pump 16.
Here, the decompression tank 11, the decompression pump 12, the foam pump 13, the ink injection hole 14, and the ink discharge hole 15 are substantially the same as the configuration shown in FIG.

インク循環ポンプ１６は、減圧タンク１１に貯留されたインクを循環するためのポンプである。インク循環ポンプ１６は、減圧タンク１１のインク貯留領域上部と下部とに接続された循環パイプJPでインクを圧送することにより、減圧タンク１１に貯留されたインクを循環させる。
インク循環ポンプ１６によってインクが循環されることにより、減圧タンク１１に貯留されたインクは、発泡ポンプ１２による泡との攪拌が行なわれるとともに、減圧環境空間GKに面する実質的な表面積が増大する。これにより、減圧タンク１１に貯留されたインクの脱気はさらに効率よく行なわれる。 The ink circulation pump 16 is a pump for circulating the ink stored in the decompression tank 11. The ink circulation pump 16 circulates the ink stored in the decompression tank 11 by pumping the ink through the circulation pipe JP connected to the upper and lower portions of the ink storage area of the decompression tank 11.
As the ink is circulated by the ink circulation pump 16, the ink stored in the decompression tank 11 is agitated with bubbles by the foaming pump 12, and the substantial surface area facing the decompression environment space GK increases. . Thereby, the deaeration of the ink stored in the decompression tank 11 is performed more efficiently.

図６に示すインクメインタンク１０における脱気プロセスを説明すると、次のようになる。
（１）インク注入孔１４より減圧タンク１１へ、減圧環境空間GKが形成されるようにインクを所定量注入
（２）減圧ポンプ１２により、減圧環境空間GKの減圧を開始
（３）発泡ポンプ１３により、減圧環境空間GKの減圧空気による発泡を開始
（４）インク循環ポンプ１６により、減圧タンク１１に貯留されたインクの循環を開始
（５）所定時間発泡およびインク循環後、インク供給孔１５よりインクサブタンク２０へインクを供給、以降必要に応じてインクサブタンク２０へインク供給を行なう The deaeration process in the ink main tank 10 shown in FIG. 6 will be described as follows.
(1) A predetermined amount of ink is injected from the ink injection hole 14 into the decompression tank 11 so that the decompression environment space GK is formed. (2) Decompression of the decompression environment space GK is started by the decompression pump 12 (3) The foaming pump 13 (4) Start circulation of the ink stored in the decompression tank 11 by the ink circulation pump 16 (5) After foaming and ink circulation for a predetermined time, from the ink supply hole 15 Ink is supplied to the ink sub-tank 20, and thereafter ink is supplied to the ink sub-tank 20 as necessary.

図６に示すインクメインタンク１０における脱気は、発泡ポンプ１３による脱気に加え、インク循環ポンプ１６によるインクの循環でインクが攪拌されることから、泡と接触するインクの量が増えるとともに、減圧環境空間GKに面するインクの表面積が実質的に増大することにより、さらに効率よく行なわれる。
なお、インクメインタンク１０における脱気は常時行なわれる必要はなく、例えば印刷装置１００の起動時に行なう、あるいは所定時間ごとに行なうなど、所望の期間を置いて実行するようにしてもよい。 The deaeration in the ink main tank 10 shown in FIG. 6 is not only the deaeration by the foam pump 13 but also the ink is agitated by the circulation of the ink by the ink circulation pump 16, so that the amount of ink in contact with the bubbles increases, This is done more efficiently by substantially increasing the surface area of the ink facing the reduced pressure environment space GK.
It should be noted that deaeration in the ink main tank 10 does not have to be performed at all times, and may be performed after a desired period of time, for example, when the printing apparatus 100 is activated or at predetermined intervals.

図７は、本発明の第２の実施形態を実施したインクサブタンク２０の構造を説明するための図である。インクサブタンク２０は、インクメインタンク１０からインクを供給されるための構成、インクジェットヘッド３０へインクを供給する構成、およびインクの脱気を行なうための構成を備えており、具体的には、減圧タンク２１、減圧ポンプ２２、発泡ポンプ２３、インク供給孔２４、インク排出孔２５、インク循環ポンプ２６を備えている。 FIG. 7 is a view for explaining the structure of the ink sub-tank 20 in which the second embodiment of the present invention is implemented. The ink sub-tank 20 includes a configuration for supplying ink from the ink main tank 10, a configuration for supplying ink to the inkjet head 30, and a configuration for degassing the ink. A tank 21, a decompression pump 22, a foaming pump 23, an ink supply hole 24, an ink discharge hole 25, and an ink circulation pump 26 are provided.

図７に示すインクサブタンク２０においても、発泡ポンプ２３による脱気に加え、インク循環ポンプ２６によるインクの循環でインクが攪拌されることから、さらに効率よくインクの脱気を実現することができる。 Also in the ink sub tank 20 shown in FIG. 7, since the ink is agitated by the circulation of the ink by the ink circulation pump 26 in addition to the deaeration by the foaming pump 23, the deaeration of the ink can be realized more efficiently.

図８、図９は、本発明の第１の実施形態および第２の実施形態を適用したインクタンクの構成の差異、および溶存酸素濃度の比較について説明するための図である。 FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams for explaining the difference in the configuration of the ink tank to which the first embodiment and the second embodiment of the present invention are applied, and the comparison of the dissolved oxygen concentration.

図８(a)は、本発明の第１の実施形態を適用したインクタンクである。減圧環境空間GKを形成し、減圧環境空間GKの減圧空気で発泡する。減圧環境空間GKの減圧環境は、外気圧に対して-95kPaである。
図８(b)もまた、本発明の第１の実施形態を適用したインクタンクであり、比較のため減圧環境空間GKの減圧環境は、外気圧に対して-80kPaである。 FIG. 8A shows an ink tank to which the first embodiment of the present invention is applied. A decompressed environment space GK is formed and foamed with the decompressed air in the decompressed environment space GK. The decompression environment of the decompression environment space GK is −95 kPa with respect to the external pressure.
FIG. 8B is also an ink tank to which the first embodiment of the present invention is applied. For comparison, the decompression environment of the decompression environment space GK is −80 kPa with respect to the external pressure.

図８(c)は、本発明の第２の実施形態を適用したインクタンクである。減圧環境空間GKを形成し、減圧環境空間GKの減圧空気で発泡するとともに、貯留されたインクを循環することで攪拌している。減圧環境空間GKの減圧環境は、外気圧に対して-95kPaである。 FIG. 8C shows an ink tank to which the second embodiment of the present invention is applied. The decompressed environment space GK is formed, foamed with the decompressed air in the decompressed environment space GK, and stirred by circulating the stored ink. The decompression environment of the decompression environment space GK is −95 kPa with respect to the external pressure.

図８(a)〜(c)に示したインクタンクにおける脱気性能について、実験を行った結果をグラフとして図示したのが、図９である。この実験では、図５の時と同様に、各インクタンクに1.2lの純水を貯留して15分間処理を行ない、純水の溶存酸素濃度を示している。 FIG. 9 is a graph showing the results of experiments conducted on the deaeration performance in the ink tanks shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c). In this experiment, as in the case of FIG. 5, 1.2 l of pure water was stored in each ink tank and processed for 15 minutes to show the dissolved oxygen concentration of pure water.

図示しているように、減圧環境空間GKにおける減圧の違いにより、液体における溶存酸素濃度を制御することができる。すなわち、減圧と溶存酸素濃度は比例していることが明らかである。従って、減圧環境空間GKの減圧を大きくすれば、液体に溶存する溶存酸素などの微小気泡の除去が効率よく行なえることになる。 As shown in the figure, the dissolved oxygen concentration in the liquid can be controlled by the difference in the reduced pressure in the reduced pressure environment space GK. That is, it is clear that the reduced pressure and the dissolved oxygen concentration are proportional. Therefore, if the decompression of the decompression environment space GK is increased, it is possible to efficiently remove microbubbles such as dissolved oxygen dissolved in the liquid.

また、図８(a)と図８(c)とでは、図８(c)の方が脱気性能が向上していることが示されている。すなわち、液体を攪拌することにより、泡と接触する液体の量が増えるとともに、減圧環境空間GKに面する表面積が実質的に増大するので、発泡による脱気のみよりも発泡および攪拌による脱気の方が効率よく脱気を行なえることがわかる。 8A and 8C show that the degassing performance is improved in FIG. 8C. That is, by stirring the liquid, the amount of liquid in contact with the foam increases and the surface area facing the reduced pressure environment space GK substantially increases, so that degassing by foaming and stirring is more than degassing by foaming. It can be seen that degassing can be performed more efficiently.

このような、インクなどの液体に含まれる溶存酸素濃度の特性は、下記のような式で表現することができる。
D=exp(-a×t)×D0+D1……（式１）
ここで、Dはt秒後の溶存酸素濃度、D0は溶存酸素濃度の初期値、D1はインクタンク内の圧力により決定される飽和溶存酸素濃度であり、aは脱気速度の定数であって、減圧環境空間GKと接触する液体の実質的な表面積で決定される。 Such characteristics of the dissolved oxygen concentration contained in the liquid such as ink can be expressed by the following equation.
D = exp (-a × t) × D0 + D1 (Formula 1)
Here, D is the dissolved oxygen concentration after t seconds, D0 is the initial value of the dissolved oxygen concentration, D1 is the saturated dissolved oxygen concentration determined by the pressure in the ink tank, and a is a degassing rate constant. , Determined by the substantial surface area of the liquid in contact with the reduced pressure environment space GK.

飽和溶存酸素濃度とは、インクなどの液体に酸素が溶け込むことができる限界値を意味している。液体において溶存可能な酸素の量は決まっており、飽和するまで酸素は液体に溶け込むことができる。
インクにおける飽和溶存酸素濃度は、インクの品質においてある種の役割を示す。すなわち、印刷品質を向上するためにはインクの脱気は必要不可欠であるが、あまりにもインクを強く脱気するとインクの品質に変化が生じてしまい、インク品質が劣化してしまうという問題がある。また、式１から明らかのように、インクにおける溶存酸素濃度は飽和溶存酸素濃度D1以下に低下することができない。
そこで、飽和溶存酸素濃度を目安としてインクの脱気を調整することが求められる。 The saturated dissolved oxygen concentration means a limit value at which oxygen can be dissolved in a liquid such as ink. The amount of oxygen that can be dissolved in the liquid is fixed, and oxygen can be dissolved in the liquid until it is saturated.
The saturated dissolved oxygen concentration in the ink indicates a certain role in the quality of the ink. In other words, deaeration of the ink is indispensable for improving the print quality, but there is a problem that if the ink is deaerated too strongly, the ink quality changes and the ink quality deteriorates. . Further, as is apparent from Equation 1, the dissolved oxygen concentration in the ink cannot be lowered below the saturated dissolved oxygen concentration D1.
Therefore, it is required to adjust the deaeration of the ink using the saturated dissolved oxygen concentration as a guide.

図１０は、飽和溶存酸素濃度と減圧との関係を示すための図である。図示しているように、減圧が-95kPaと-80kPaとでは、減圧が強い-95kPaの方が飽和溶存酸素濃度は低くなる。
飽和溶存酸素濃度を目安としたインク脱気の調整として、最も容易な手法は、減圧ポンプ１２による減圧値を当初に設定しておくことである。すなわち、減圧ポンプ１２が減圧タンク１１内を-95kPaまで減圧するよう設定し、該設定値に達したら減圧ポンプ１２は減圧を停止する。以降、減圧タンク１１内に変動がない場合は減圧ポンプ１２は動作を行わず、インク注入孔１４が開栓された場合など、減圧タンク１１の減圧に変更が生じた場合に減圧ポンプ１２は再度設定した減圧値に達するまで動作する。
減圧によって飽和溶存酸素濃度が変化することは明らかになっていることから、このような構成により飽和溶存酸素濃度を目安としたインク脱気の調整が実現可能である。 FIG. 10 is a diagram for illustrating the relationship between the saturated dissolved oxygen concentration and the reduced pressure. As shown in the figure, when the decompression is -95 kPa and -80 kPa, the saturated dissolved oxygen concentration is lower when the decompression is strong, -95 kPa.
As the adjustment of ink deaeration using the saturated dissolved oxygen concentration as a guide, the easiest method is to initially set the pressure reduction value by the pressure reduction pump 12. That is, the decompression pump 12 is set to decompress the inside of the decompression tank 11 to −95 kPa, and when the set value is reached, the decompression pump 12 stops the decompression. Thereafter, when there is no change in the decompression tank 11, the decompression pump 12 does not operate, and when the decompression of the decompression tank 11 is changed, such as when the ink injection hole 14 is opened, the decompression pump 12 is again activated. Operates until the set decompression value is reached.
Since it has been clarified that the saturated dissolved oxygen concentration changes due to the reduced pressure, adjustment of ink degassing with the saturated dissolved oxygen concentration as a guide can be realized by such a configuration.

さらに、積極的に飽和溶存酸素濃度を考慮して、インクの品質劣化を防止するための構成が、図１１に示すインクメインタンク１０である。
図１１に示すインクメインタンク１０は、これまでに説明を行ってきた減圧タンク１１、減圧ポンプ１２、発泡ポンプ１３、インク注入孔１４、インク排出孔１５の他に、溶存酸素測定部１７および圧力調整部１８を備えている。 Furthermore, the ink main tank 10 shown in FIG. 11 is configured to prevent deterioration of ink quality in consideration of the saturated dissolved oxygen concentration.
The ink main tank 10 shown in FIG. 11 includes a dissolved oxygen measuring unit 17 and a pressure in addition to the decompression tank 11, decompression pump 12, foaming pump 13, ink injection hole 14, and ink discharge hole 15 that have been described so far. An adjustment unit 18 is provided.

溶存酸素濃度測定部１７は、減圧タンク１１に貯留されたインクIKの溶存酸素濃度を測定する。溶存酸素濃度測定部１７は、ガルバニ式、ボーラロ式、ジルコニア式など所望の原理を利用して、液体における溶存酸素濃度を測定する。 The dissolved oxygen concentration measurement unit 17 measures the dissolved oxygen concentration of the ink IK stored in the decompression tank 11. The dissolved oxygen concentration measurement unit 17 measures the dissolved oxygen concentration in the liquid using a desired principle such as a galvanic method, a Bollaro method, or a zirconia method.

圧力調整部１８は、溶存酸素濃度測定部１７の測定結果に基づいて、減圧ポンプ１２の動作を制御することで、減圧タンク１１における減圧を調整する。
圧力調整部１８は、設定された飽和溶存酸素濃度となるように減圧タンク１１の減圧を調整するため、溶存酸素濃度測定部１７からの測定結果を取得する。取得した溶存酸素濃度の測定値が所望する飽和溶存酸素濃度に達していない場合、圧力調整部１８は減圧ポンプ１２による減圧タンク１１の減圧を実行する。所望する飽和溶存酸素濃度であることが取得した溶存酸素濃度から明らかになったならば、圧力調整部１８は減圧ポンプ１２に動作を停止する。 The pressure adjusting unit 18 adjusts the decompression in the decompression tank 11 by controlling the operation of the decompression pump 12 based on the measurement result of the dissolved oxygen concentration measurement unit 17.
The pressure adjustment unit 18 acquires the measurement result from the dissolved oxygen concentration measurement unit 17 in order to adjust the pressure reduction of the decompression tank 11 so that the saturated dissolved oxygen concentration is set. When the obtained measured value of the dissolved oxygen concentration does not reach the desired saturated dissolved oxygen concentration, the pressure adjusting unit 18 performs the decompression of the decompression tank 11 by the decompression pump 12. When it is determined from the acquired dissolved oxygen concentration that the desired saturated dissolved oxygen concentration is obtained, the pressure adjusting unit 18 stops the operation of the decompression pump 12.

減圧ポンプ１２を停止している間、減圧環境空間GKから酸素がインクIKに溶け込み、溶存酸素濃度が上昇すると、圧力調整部１８は減圧ポンプ１２を動作させ、減圧を行うことで溶存酸素濃度を低下させる。
なお、減圧ポンプ１２を停止している間も溶存酸素濃度が低下する場合は、インク注入孔１４を開放するなどして外部の空気を導入し、減圧タンク１１内の圧力を上昇させてもよい。 While the decompression pump 12 is stopped, when oxygen dissolves into the ink IK from the decompression environment space GK and the dissolved oxygen concentration rises, the pressure adjusting unit 18 operates the decompression pump 12 to reduce the dissolved oxygen concentration. Reduce.
In the case where the dissolved oxygen concentration is reduced while the decompression pump 12 is stopped, the pressure in the decompression tank 11 may be increased by introducing external air by opening the ink injection hole 14 or the like. .

このような構成により、減圧によって飽和溶存酸素濃度が変化することは明らかになっていることから、より積極的に飽和溶存酸素濃度を目安としたインク脱気の調整が実現可能である。
なお、図１１として、インクメインタンク１０における実施形態について説明を行ってきたが、インクサブタンク２０においても同様の実施を行うことが可能である。 With such a configuration, it has become clear that the saturated dissolved oxygen concentration changes due to the reduced pressure. Therefore, it is possible to more actively adjust the ink degassing based on the saturated dissolved oxygen concentration.
Although the embodiment in the ink main tank 10 has been described with reference to FIG. 11, the same implementation can be performed in the ink sub tank 20.

〈変形例〉
なお、減圧タンク１１に貯留されたインクの攪拌はインクの循環に限定されることはない。
図１２は、減圧タンク１１に貯留されたインクを攪拌するために、インペラー１７を備えたインクメインタンク１０を説明するための図である。インペラー１７はモータによる回転を行なうことで、減圧タンク１１に貯留されたインクの攪拌を行なう。このような攪拌によっても、減圧タンク１１に貯留されたインクが泡と接触する量が増えるとともに、減圧環境空間GKに面する表面積が実質的に増大するので、インクの脱気を効率よく行なうことができる。 <Modification>
The stirring of the ink stored in the decompression tank 11 is not limited to ink circulation.
FIG. 12 is a view for explaining the ink main tank 10 provided with the impeller 17 in order to stir the ink stored in the decompression tank 11. The impeller 17 is rotated by a motor to stir the ink stored in the decompression tank 11. Even with such agitation, the amount of ink stored in the decompression tank 11 coming into contact with the bubbles increases and the surface area facing the decompression environment space GK substantially increases, so that the ink can be deaerated efficiently. Can do.

また、インペラー１７がインク飛沫を生成するように回転する場合、さらに減圧環境空間GKに面する表面積を増大させることができ、さらなるインク脱気の効率化が可能となる。 Further, when the impeller 17 rotates so as to generate ink splashes, the surface area facing the reduced pressure environment space GK can be further increased, and the efficiency of ink deaeration can be further increased.

１０インクメインタンク
１１、２１減圧タンク
２２、２２減圧ポンプ
１３、２３発泡ポンプ
１４インク注入孔
１５、２５インク排出孔
１６、２６インク循環ポンプ
２０インクサブタンク
２４インク供給孔
３０インクジェットヘッド
１００印刷装置
AL1、AL2、AL3 エアライン
GK 減圧環境空間
IK インク
IP1、IP2 配管
JP1、JP2 循環パイプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ink main tank 11, 21 Depressurization tank 22, 22 Decompression pump 13, 23 Foaming pump 14 Ink injection hole 15, 25 Ink discharge hole 16, 26 Ink circulation pump 20 Ink sub tank 24 Ink supply hole 30 Inkjet head 100 Printing device
AL1, AL2, AL3 airline
GK decompression environment space
IK ink
IP1, IP2 piping
JP1, JP2 Circulation pipe

Claims

A printing apparatus including an inkjet head that records by discharging ink,
An ink tank having a first space generated by storing the ink;
Decompression means for decompressing the first space;
Foaming means for performing foaming by passing reduced pressure air in the first space through the stored ink;
A supply path for supplying ink from the ink tank to the inkjet head;
A printing apparatus comprising:

The printing apparatus according to claim 1,
The pressure reducing means uses a relatively small pump to perform pressure reduction;
A printing apparatus characterized by the above.

The printing apparatus according to claim 1,
Stirring means for stirring the ink stored in the ink tank;
A printing apparatus comprising:

The printing apparatus according to claim 1,
The decompression of the first space by the decompression means is adjustable,
A printing apparatus characterized by the above.

The printing apparatus according to claim 1,
The ink tank is a main supply source of ink to be supplied to the inkjet head;
A printing apparatus characterized by the above.

The printing apparatus according to claim 1,
The ink tank temporarily stores ink by being supplied with ink from a main supply source of ink;
A printing apparatus characterized by the above.