JP7434915B2 - インクジェット記録装置及びインク加熱制御方法 - Google Patents
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Description
インクを吐出する吐出動作部と、
前記吐出動作部に連通し、インクが流れるインク流路と、
前記インク流路の途中に位置し、インクを脱気する脱気部と、
前記脱気部内のインクを加熱する第1加熱部と、
制御部と、
を備え、
前記脱気部は、脱気膜を有し、前記脱気膜を挟んで前記インクと真空領域とが接することで前記インク内の空気が前記脱気膜を透過し、
前記制御部は、前記吐出動作部によるインクの吐出動作を開始する前の準備動作時に、前記真空領域の真空度を前記吐出動作部へのインク供給時の基準真空度よりも低下させて前記第1加熱部による加熱動作を行わせる
ことを特徴とするインクジェット記録装置である。
前記インク流路のインクを送液する送液動作部を備え、
前記インク流路は、前記脱気部にインクを送る第1流路と、前記脱気部から前記吐出動作部へインクを送る第2流路と、前記第2流路の途中から前記脱気部よりも上流側にインクを戻す第3流路と、を有し、
前記送液動作部は、前記第2流路から前記第3流路を経て前記脱気部よりも上流側にインクを戻す循環動作を行う
ことを特徴とする。
前記第1流路のインクを加熱する第2加熱部を備えることを特徴とする。
前記制御部は、前記第1流路のインク温度が所定の第1基準温度以上となった場合に前記送液動作部により前記循環動作を行わせ、前記第1流路のインク温度が前記第1基準温度以下の第2基準温度よりも小さくなった場合に、前記循環動作を停止させることを特徴とする。
前記制御部は、前記送液動作部の動作を間欠的に行わせることを特徴とする。
前記制御部は、前記循環動作を停止している間に前記第1流路のインク温度が前記第1基準温度以上となってから所定の基準時間が経過した場合に前記送液動作部の動作を再開させることを特徴とする。
前記第1基準温度は、前記吐出動作部によるインクの吐出を許可する所定の基準温度範囲の下限値以下であることを特徴とする。
前記制御部は、前記脱気部のインクが前記第1基準温度以上となった場合に、前記真空領域を前記基準真空度に変更することを特徴とする。
前記制御部は、前記循環動作中に前記脱気部内のインクの温度が前記基準温度範囲内に上昇してから所定時間が経過した場合に前記循環動作を停止し、前記インクの吐出動作を可能とすることを特徴とする。
前記第1流路に供給するインクを貯留するインク貯留部を備え、
前記第3流路は、一端が前記インク貯留部に接続しており、前記循環動作に応じて前記第2流路から前記インク貯留部へインクが戻る
ことを特徴とする。
前記インク貯留部のインクを加熱する第3加熱部を備えることを特徴とする。
前記準備動作は、当該インクジェット記録装置への電力供給が開始された場合に開始されることを特徴とする。
前記インクは、常温ではゲル状態であり、加熱によりゾル状態となる相変化を生じることを特徴とする。
インクを吐出する吐出動作部と、前記吐出動作部に連通し、インクが流れるインク流路と、前記インク流路の途中に位置し、インクを脱気する脱気部と、前記脱気部内のインクを加熱する第1加熱部と、を備え、前記脱気部は、脱気膜を有し、前記脱気膜を挟んで前記インクと真空領域とが接することで前記インク内の空気が前記脱気膜を透過するインクジェット記録装置のインク加熱制御方法であって、
前記吐出動作部によるインクの吐出動作を開始する前の準備動作時に、前記真空領域の真空度を前記吐出動作部へのインク供給時の基準真空度よりも低下させて前記第1加熱部による加熱動作を行わせる準備加熱ステップ
を含むことを特徴とする。
図1は、本実施形態のインクジェット記録装置1の構成を示す模式図である。この図1では、インクジェット記録装置1を正面から見た場合について示す。
インクジェット記録装置1は、媒体供給部10と、記録動作部20と、媒体排出部30と、制御部40と、インク供給部50などを備えている。このインクジェット記録装置1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Mが所定の搬送経路(媒体供給部10から媒体排出部30までの移動経路)に沿って記録動作部20に搬送されて移動し、画像が記録された後に媒体排出部30に排出される。
記録媒体Mとしては、種々の厚さの印刷用紙のほか、セル、フィルムや布帛など、種々のもの、ここでは、記録ドラム21の外周面上に湾曲して担持され得るものが挙げられる。
フィーダーボード12は、内側が複数(例えば、2本)のローラー121、122により担持された輪状のベルト123を駆動してベルト123上の記録媒体Mを搬送する搬送機構や、供給トレー11上に載置された最上の記録媒体Mをベルト123上に受け渡す供給部を有する。フィーダーボード12は、供給部によりベルト123上に受け渡された記録媒体Mをベルト123に沿わせるように搬送する。
脱気モジュール242は、外殻2421の内部において、中心管2424の周囲を多数の中空糸膜2426(脱気膜)が覆う形状になっている。中心管2424の一端は、インク流入口2422に繋がり、他方は、プラグ2424aで封止されている。中心管2424は、外壁に無数の細穴2424b(ミシン穴)を有する。インク流入口2422から中心管2424に流入したインクは、これら細穴2424bから周囲に流出して、中空糸膜2426の間を抜けてインク流出口2423から流出する。すなわち、この脱気モジュール242は、外部灌流の形態となっている。
図5は、インクジェット記録装置1の機能構成を示すブロック図である。
制御部40は、搬送駆動部41、ヘッド駆動部42、媒体加熱部23及び照射部25に制御信号を出力してそれぞれ適宜なタイミングで動作させて、記録媒体Mを適切な条件でヘッドユニット24の複数のノズルと対向させ、また、記録媒体M上に吐出されたインクを硬化させる。
インクジェット記録装置1に電力が供給されずにオフ状態である間は、インクの加熱も脱気も行われない。電力の供給が開始された起動時には、ウォームアップ動作(準備動作)を行ってから記録ヘッド24aへのインク供給を開始する。ウォームアップ動作では、常温程度に低下したインク温度を上昇させる加熱動作と、また、インクの吐出動作に問題を生じない程度に脱気を行う脱気動作とが行われる。
従来、脱気モジュール242の脱気を通常通り行いながらインクの加熱を行った場合の脱気モジュール242内のインク温度Trと比較して、第1流路24b1のインクの温度T1ははるかに速く上昇する。脱気モジュール242の真空度を基準真空度よりも低下させた状態で脱気モジュール242内のインクの加熱を開始すると、インク温度Teは、従来よりも大きなインク加熱速度で上昇する。上昇の割合は、真空度の低下の度合に応じて定まるので、真空度を高める必要はない。さらに、タイミングP1で第1流路24b1のインクが設定温度Tthに到達した後に循環ポンプ246を動作させてインクの循環を開始させると、脱気モジュール242内のインク温度Teの上昇速度は、更に大きくなる。タイミングP2で脱気モジュール242内のインク温度Teが設定温度Tthに達したところで通常の脱気を開始しても、温度上昇時間に比較して十分に短い時間が経過したタイミングP3で脱気モジュール242内のインクの脱気が完了し、また、循環の開始に伴って記録ヘッド24aへのインクの供給を開始することができる。
本実施形態のインク加熱制御方法を含むこのインク加熱制御処理は、インクジェット記録装置1に対する電力供給が開始され、制御部40の動作が開始した後まもなく起動されて、継続的に実行される。ここでは、設定温度Tthと下限温度TLを等しいものとして説明する。
図8は、第2実施形態のインクジェット記録装置1におけるインク流路の構成を拡大して示した図である。
これにより、脱気モジュール242内の真空領域における断熱性を低下させて、より効率よく迅速に脱気モジュール242内のインクの加熱を行うことが可能になる。したがって、インクジェット記録装置1では、脱気済みのインクにより画像記録動作が可能になるまでの待機時間を従来よりも短縮することができる。
このように、脱気モジュール242内のインク温度に比して第1流路24b1のインク温度があまり高くない状況では、循環させる意味があまりないので、循環動作を停止させて第1流路24b1のインク温度を上昇させてもよい。
これにより、第1流路24b1などによる加熱動作と温度むらの生じやすい脱気モジュール242内のインクの移動、排出とをバランスよく行うことができるので、効率よく均一にインクの加熱を行うことができる。
このようなインク加熱制御方法により、脱気してからヘッドユニット24に供給するインクの初期加熱をより迅速に行い、速やかに画像記録動作に移行させることができる。
例えば、上記実施の形態では、インクを循環可能として説明したが、必ずしも循環が可能である必要はない。最低限真空度を通常よりも低下させて加熱を行うことで、脱気モジュール242におけるインクの加熱が従来よりも迅速に可能となる。この場合には、必ずしも第1流路24b1などにおけるインク温度がインクの吐出動作について適正な温度範囲に調整されていなくてもよい。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、処理動作の内容及び手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載した発明の範囲とその均等の範囲を含む。
10 媒体供給部
11 供給トレー
12 フィーダーボード
20 記録動作部
21 記録ドラム
22 受け渡しユニット
23 媒体加熱部
24 ヘッドユニット
24a 記録ヘッド
240a インレット
240b アウトレット
24b インク流路
24c、24c1 循環流路
241 サブタンク
241b 回収路
242 脱気モジュール
2421 外殻
2422 インク流入口
2423 インク流出口
2424 中心管
2424a プラグ
2424b 細穴
2425 気体流出口
2426 中空糸膜
243 送液ポンプ
244 逆止弁
246 循環ポンプ
247 逆止弁
248 トラップ
249 真空ポンプ
25 照射部
26 デリバリー部
27 インクヒーター駆動部
270 インク加熱部
271~274 加熱部
30 媒体排出部
31 排出トレー
40 制御部
401 CPU
402 ROM
403 RAM
41 搬送駆動部
42 ヘッド駆動部
43 通信部
44 操作表示部
49 バス
50 インク供給部
51 インクタンク
53 供給ポンプ
54 供給流路
M 記録媒体
Tth 設定温度
Claims (14)
- インクを吐出する吐出動作部と、
前記吐出動作部に連通し、インクが流れるインク流路と、
前記インク流路の途中に位置し、インクを脱気する脱気部と、
前記脱気部内のインクを加熱する第1加熱部と、
制御部と、
を備え、
前記脱気部は、脱気膜を有し、前記脱気膜を挟んで前記インクと真空領域とが接することで前記インク内の空気が前記脱気膜を透過し、
前記制御部は、前記吐出動作部によるインクの吐出動作を開始する前の準備動作時に、前記真空領域の真空度を前記吐出動作部へのインク供給時の基準真空度よりも低下させて前記第1加熱部による加熱動作を行わせる
ことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記インク流路のインクを送液する送液動作部を備え、
前記インク流路は、前記脱気部にインクを送る第1流路と、前記脱気部から前記吐出動作部へインクを送る第2流路と、前記第2流路の途中から前記脱気部よりも上流側にインクを戻す第3流路と、を有し、
前記送液動作部は、前記第2流路から前記第3流路を経て前記脱気部よりも上流側にインクを戻す循環動作を行う
ことを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。 - 前記第1流路のインクを加熱する第2加熱部を備えることを特徴とする請求項2記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記第1流路のインク温度が所定の第1基準温度以上となった場合に前記送液動作部により前記循環動作を行わせ、前記第1流路のインク温度が前記第1基準温度以下の第2基準温度よりも小さくなった場合に、前記循環動作を停止させることを特徴とする請求項3記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記送液動作部の動作を間欠的に行わせることを特徴とする請求項2~4のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記循環動作を停止している間に前記第1流路のインク温度が前記第1基準温度以上となってから所定の基準時間が経過した場合に前記送液動作部の動作を再開させることを特徴とする請求項4記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1基準温度は、前記吐出動作部によるインクの吐出を許可する所定の基準温度範囲の下限値以下であることを特徴とする請求項4又は6記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記脱気部のインクが前記第1基準温度以上となった場合に、前記真空領域を前記基準真空度に変更することを特徴とする請求項4、6、7のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記循環動作中に前記脱気部内のインクの温度が前記基準温度範囲内に上昇してから所定時間が経過した場合に前記循環動作を停止し、前記インクの吐出動作を可能とすることを特徴とする請求項7記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1流路に供給するインクを貯留するインク貯留部を備え、
前記第3流路は、一端が前記インク貯留部に接続しており、前記循環動作に応じて前記第2流路から前記インク貯留部へインクが戻る
ことを特徴とする請求項2~6のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記インク貯留部のインクを加熱する第3加熱部を備えることを特徴とする請求項10記載のインクジェット記録装置。
- 前記準備動作は、当該インクジェット記録装置への電力供給が開始された場合に開始されることを特徴とする請求項1~11のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記インクは、常温ではゲル状態であり、加熱によりゾル状態となる相変化を生じることを特徴とする請求項1~12のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- インクを吐出する吐出動作部と、前記吐出動作部に連通し、インクが流れるインク流路と、前記インク流路の途中に位置し、インクを脱気する脱気部と、前記脱気部内のインクを加熱する第1加熱部と、を備え、前記脱気部は、脱気膜を有し、前記脱気膜を挟んで前記インクと真空領域とが接することで前記インク内の空気が前記脱気膜を透過するインクジェット記録装置のインク加熱制御方法であって、
前記吐出動作部によるインクの吐出動作を開始する前の準備動作時に、前記真空領域の真空度を前記吐出動作部へのインク供給時の基準真空度よりも低下させて前記第1加熱部による加熱動作を行わせる準備加熱ステップ
を含むことを特徴とするインク加熱制御方法。
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