JPS6143571A - インクジエツト記録装置用インクの粘度制御方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、インクジェット記録装置のインク貯蔵手段に
おけるインクの粘度制御方法及びその装置に関する。

従来技術 連続インクジェット記録装置の課題は、種々の導管、特
にインクジェットを通過するインクの迅速かつ円滑な流
れの限界性に起因する。インクの粘度は、記録ヘッドか
らインク貯蔵手段へ濃縮されたインクが再循環するため
、時間を変える。し後には、インクの粘度はインク系、
特にインクジェットで作動不良を惹起する程に高くなる
。

目　　　的 しだがって、本発明は、インクジェット記録装置用の含
水インク補給物の粘度を所定のレベルに維持する方法を
提供することを目的とする。

本発明はさらに、含水インク補給物を所定の粘度に回復
するためインクに水を補充する方法を提供することを目
的とする。

上記の目的及びその他の目的は以下に述べる特定の実施
例の説明により明らかにされるであろう。

構　　成 本発明は、概ね密閉された容器内での消費可能な含水イ
ンク供給物の粘度を所定のレベルに維持する方法を提供
する。容器はインクと平衡を保つ蒸気スペースを備えて
いる。本発明の方法は次のステップから成る。

（イ）容器中の蒸気スペース内の水蒸気含有量の測定、 （ロ）測定された水蒸気含有量を所定の水蒸気含有量の
値と比較、 （ハ）測定された水蒸気の含有量が所定の値よりも小さ
い場合はインクに水を添加する。

水は測定された水蒸気含有量を少なくとも所定の値迄増
やすのに充分な量が添加される。

インクジェット記録装置に通常用いられるインクは主成
分として水を含む濃縮された水性有機溶液である。液体
と平衡を保つ蒸気の種々の蒸気成分の分圧の比率は液体
中の液体成分の比率に関係するが故に、特定の液体の液
体成分の濃度はその液体の表面と平衡を保つその蒸気の
分圧の計測により測定することができる。大抵のインク
では、主成分は水であるから、第１近似として水蒸気圧
は全溶質濃度の逆関数とみなすことができよう。

したがって、インクと平衡を保つ蒸気の水含有量を測定
することにより、インク中の水の含有量に対する相関が
得られ、ひいては、インク中の溶質濃度、さらには、イ
ンクの粘度に対する相関が得られる。

測定された水蒸気圧からインク粘度を推定するための種
々の数学的関係式が当業者によって既に決定されている
が、この相関はまだ実験に基いて、例えば消費可能なイ
ンクを収容するのに使われるインク供給タンクと同じ容
量と寸法とを有する基準タンクのような基準から決定す
ることができる。

基準タンクは所定の水含有量のインクで充たされ、イン
クを蒸気と平衡させるためにタンク内にスペースがとら
れている。そこでこの蒸気スペース内の水蒸気含有量が
測定される。基準タンクの容量に基づいて、好ましいイ
ンク粘度に再生するだめに添加すべき水の量も容易に決
定することができる。−たびこのデータが得られたなら
ば、例えばＲＯＭ（リードオンリーメモリ）に記憶させ
、本発明にしたがって、適切な電子制御装置と接続して
使用される。これによって、インク供給タンクに自動的
に水が添加される。

本発明の間接的粘度測定法は蒸発によって失われるその
要素、即ち水の濃度の変化に対応する。

このように、それは他のインク成分及びすべての総合的
インク特性とは無関係である。この方法はあらゆる水性
ベースのインクシステムに適用子ることができ、そして
それは非接触方法であるから、すなわち、蒸気センサは
インクに触れないから、センサはインクの化学特性に影
響されることはありえない。しかしながらインク展色剤
中の有機成分もまた蒸気圧を持ち、雰囲気に夫々の蒸気
圧に比例した量が存在する。結局、使用される湿度セン
サはこれらの有機蒸気に対して影響されないものでなけ
ればならない。この理由から、ポリマーベースの、例え
ばスルフオネーテツドボリスチレン型などの抵抗センサ
は適当な防護策を講じない限りこれに使用するには不適
切である。

実施例 第１図には本発明の実施例の概略系統図が示されている
。インク供給タンク１０には記録ヘッドからの再循、環
インクの入口１１及び記録ヘッドへ新しいインクを導く
ための出口１２が設けられている。タンク内の蒸気スペ
ース１６は液体インク１４と平衡を保っている。スペー
ス１３内の全蒸気圧は、キャピラリ呼吸チューブ１５を
介して大気と平衡しているので、大気圧である。蒸気の
水の濃度を測るため蒸気スペース１３内に電子式湿度セ
ンサ１６が設けられている。このようなセンサとしては
、例えば市販されているダンスモア（Ｄｕｎｓｍｏｒｅ
　）、ボーン（Ｐｏｐｅ　）等の薄いフィルム状の酸化
アルミニウム、キャパ：ンタンス抵抗、又はストレンゲ
ージ型のセンサが知られており、使用できる。好ましい
センサはハイグロメトリックス社（Ｈｙｇｒｏｍｅｔｒ
ｉｘ　Ｉｎｃ、　）の抵抗及び生物力学ストレンゲージ
型センサである。これらのセンサは天然のセルローズク
リスフライト材料に基礎を置き、化学的安定性と適当な
電気的応答特性を有する。

このセンサは、測定された水蒸気含有量が所定のレベル
以下になった時にタンクに水を添加するだめバルブ手段
１８を電子的に開閉する電子制御器１７に電子的に接続
されている。制御器１７はスペース１３内で蒸気の平衡
が起ることを許容する時間遅れを伴って所定の水の増分
が入るようにプログラムされているか、あるいは制御器
１７はセンサ１６がその検出値が適切なレベルに達した
ことを検知する迄タンク内に連続的に水を入れるように
プログラムされており、それによってパルプ手段１８は
自動的に閉鎖される。制御器１７をプログラムする他の
方法は、自明であろう。図示の如く、タンクには仕切板
１９が設けられているので、水がタンクに入る時飛敗や
攪゛乱が蒸気スペース１３に接するインクの面を乱すこ
とがなく、水蒸気量の正確な測定が連続的に行なわれる
。

第２図には第２実施例が開示されている。図において、
タンク１０には、第１図に示した要素以外に電子比較器
２０が設けられている。比較器２０は消費されないイン
ク２２の供給物が収容され、蒸気スペース２３がキャピ
ラリ呼吸管２４を介して大気圧と平衡している基準タン
ク２１と電気的に結合されている。タンク２１はまた、
好ましくはセンサ１６と同じ型の電子湿度センサ２５を
備えている。タンク２１は消費されないインク源を収容
しているので、その粘度は好適な値に維持される。した
がって、蒸気スペース２３の水蒸気含有量は常時適当な
粘度に対する正しい読みを保証する。さらに、蒸気２３
の水分含有量は周りの温度及び圧力の変化により自動修
正される。

センサ２５は比較器２０と電気的に接続されている。比
較器２０はまた、センサ１６とも電気的・、゛に接続さ
れている。比較器の機能はセンサ１６と２５からの測定
値を比較することである。もし、センサ１６で読まれた
水の含有量に対する値が、センサ２５による値より下っ
た場合は、制御器１７と電気的に接続された比較器はバ
ルブ手段１８を開いて適量の水がタンク１０に入るよう
に制御器１７を作動させる。センサ１６からの値がセン
サ２５からの値のそれと少くとも等しくなる迄に回復し
た時にタンク１０への水の供給は停止される。

比較器２０の設計方法は種々考えられるが、その　２１
つの設計は基準インクセンサ２５と消費インクセンサ１
６とをブリッジ回路で連結することである。蒸気１３中
の水蒸気含有量の減少（すなわち、蒸発インク１４の溶
解濃度の増大）に基づくブリッジ回路の不均衡は制御器
にシステムの均衡を回復させるのに充分な量の水を加え
るように信号を与える。

第６図に本発明の第３実施例を示す。第６図においては
タンク１０は第１図に示しだタンク１０のすべての要禦
を含むほか、比較器２０がセンサ１６と制御器１７との
間に挿入されている。この実施例では、第２図に示され
た基準インクタンク２１とセンサ２５によって発生され
たすべての情報はり一ドオンリメモリ（ＲＯＭ）に貯え
られる。

この情報には種々の温度及び圧力における適当な所定の
水蒸気含有量の値を含む。したがって、第５図では比較
器２．０は湿度センサ１６からの信号が処理されたとき
ＲＯＭ装置を参照する。比較器２０はタンク１０への水
の添加が必要な場合は制御器１７を適切に制御する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の概略系統図、第２図は本
発明の第２実施例の概略系統図、第６図は本発明の第３
実施例の概略系統図である。 １０・・・インク容器　　１１・・・循環インク人口１
２・・・インク出口　　１３・・・蒸気スペース１４・
・・液体インク １５．２４・・・キャピラリ呼吸チューブ１６．２５・
・・湿度センサ １７・・・制御器　　　　１日・・・水添加用弁手段１
９・・・仕切板　　　　２０・・・比較器２１・・・基
準タンク　　２２・・・非消費インク２６・・・蒸気ス
ペース 第１図 第２図 記録ヘッド　　　　　　　　　　　　　　　　インクへ
のインク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）概ね密閉され、その内部に収容されたインクと平
   衡を保つ蒸気スペースを備えたインク収容容器内に補給
   される消費可能な含水インクの粘度を所定のレベルに維
   持するための制御方法において、該制御方法は （イ）上記の蒸気スペース内の水蒸気含有量の測定、 （ロ）上記の測定された水蒸気含有量を所定の水蒸気含
   有量の値と比較、 （ハ）測定された水蒸気含有量が所定の水蒸気含有量値
   より小さい場合は、上記の補給されたインクに水を添加
   する 工程を有し、上記の添加される水の量は水蒸気含有量を
   少なくとも上記の所定の値に増加させるのに充分な量で
   あることを特徴とする制御方法。
2. （２）上記の（ロ）の工程の所定の水蒸気含有量の値を
   決定するため、さらに、概ね密閉され、非消費含水イン
   クの補給物が収容され上記の消費可能なインク補給物と
   同じ温度圧力に保たれた第２の容器内の蒸気スペース内
   の水蒸気含有量を測定する工程を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の制御方法。
3. （３）上記の（ロ）の工程のための所定の水蒸気含有量
   の値を、種々の温度及び圧力に相関する水蒸気含有量の
   値の組が貯蔵されているリードオンリメモリから持って
   くる工程をさらに有し、上記の数値の組は、概ね密閉さ
   れ、非消費インクの補給物を収容する第２の容器内の蒸
   気スペース内の水蒸気含有量より決定されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の制御方法。
4. （４）消費可能な含水インクの補給物の粘度を所定のレ
   ベルに維持する装置において、上記のインクを収容する
   概ね密閉され、蒸気を上記のインクと平衡させるための
   蒸気スペースを有する容器と、上記の蒸気スペース内の
   水蒸気含有量を測定するための測定手段と、かく測定さ
   れた水蒸気含有量を所定の水蒸気含有量の値と比較する
   比較手段、及び水蒸気含有量が上記所定の水蒸気含有量
   の値よりも小さい時、上記の水蒸気含有量が少なくとも
   上記の所定の値に迄増大するに充分な量の水を上記のイ
   ンク補給物中に添加する制御手段とを有することを特徴
   とする装置。
5. （５）上記の装置は、さらに、概ね密閉された非消費含
   水インク補給物を収容し、上記の消費可能なインク補給
   物を収容する容器と同じ温度と同じ圧力に維持された第
   ２の容器を有し、この第２の容器には蒸気スペースと、
   その中の水蒸気含有量測定手段とが備えられ、上記第２
   の容器中で測定された水蒸気含有量が上記所定の水蒸気
   含有量の値とされることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項に記載の装置。
6. （６）上記の比較手段が種々の温度及び圧力に相関する
   所定の水蒸気含有量の値の組が貯えられたリードオンリ
   メモリを有することを特徴とする特許請求の範囲第４項
   に記載の装置。