JPWO2016072258A1 - インク供給装置、インクジェット記録装置及びインク供給方法 - Google Patents
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Abstract
Description
インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給装置であって、
インク供給源に接続されインクが流通するインク流路と、気体が流通する気体流路とが、インク中の溶存気体を透過可能な透過部材により仕切られた脱気モジュールと、
前記気体流路を脱気することで、前記脱気モジュール内を脱気する脱気ポンプと、
前記脱気ポンプにより前記気体流路内を脱気し、前記透過部材を介して前記インク流路内が脱気されて前記インク流路内が負圧になることでインクが流入され、前記インク流路内がインクで満たされた後、前記インクジェットヘッドにインクを送液する制御部と、を備えることを特徴とする。
前記脱気モジュールは、外部還流型の中空糸膜脱気モジュールであることを特徴とする。
前記インク流路内がインクで満たされたことを検知する検知手段を更に備え、
前記制御部は、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記インク流路内がインクで満たされたか否かを判定することを特徴とする。
前記制御部は、前記脱気ポンプによる前記気体流路内の脱気開始時からの経過時間に基づいて、前記インク流路内がインクで満たされたか否かを判定することを特徴とする。
前記インクジェットヘッドにインクを送液する送液ポンプを更に備え、
前記制御部は、前記インク流路内がインクで満たされた後、前記送液ポンプにより前記インクジェットヘッドにインクを送液することを特徴とする。
請求項1から5のいずれか一項に記載のインク供給装置と、
前記インク供給装置により供給されたインクを吐出するインクジェットヘッドと、を備えることを特徴とする。
インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給方法であって、
インク供給源に接続されインクが流通するインク流路と、気体が流通する気体流路とが、インク中の溶存気体を透過可能な透過部材により仕切られた脱気モジュールにおいて、前記気体流路内を脱気する工程と、
前記気体流路が脱気されることで、前記透過部材を介して前記インク流路内が脱気されて前記インク流路内が負圧になることでインクが流入され、前記インク流路内がインクで満たされた後、前記インクジェットヘッドにインクを送液する工程と、を有することを特徴とする。
本実施形態のヘッドユニット24は、記録媒体Pの搬送方向に垂直な方向(幅方向)について記録媒体Pの全体をカバーする長さ(幅)で設けられている。すなわち、インクジェット記録装置1は、ワンパス方式のラインヘッド型インクジェット記録装置である。ヘッドユニット24は、複数のインクジェットヘッド24aが配列されて構成されている。
なお、本発明のインク供給装置60及びインクジェット記録装置1に用いられるインクとしては、上記のようなゲル状インクに限られるものではなく、水性インクやその他の物性を有するインクであっても良い。
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(透過部材)2426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の外壁には、無数の細穴2424b(ミシン穴)が設けられており、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。これらインク流入口2422、中心管2424の内部、中心管2424の外側であって多数の中空糸膜2426の間、インク流出口2423等によりインク流路2428が構成されている。
ここで、本発明において初期導入とは、脱気モジュール242やインクジェットヘッド24a等のインク経路24b内にインクが充填されておらず、空気等の気体が存在している状態のインクジェット記録装置1のインク供給系に対してインクを導入することをいう。
なお、送液ポンプ243は、脱気モジュール242と第1サブタンク245との間に設けられるものとしたが、これに限られるものではなく、第2サブタンク241と脱気モジュール242との間に設けられるものとしても良い。
なお、循環ポンプ246の最大流量は、インク経路24bの最大流量以下とされる。インク経路24bの最大流量より大きい流量が設定されても脱気モジュール242は、十分なインクを循環経路24cに流入させることができず、特に、逆止弁244が設けられていない場合には、インクを第1サブタンク245から逆流させてしまうことになって、インクジェットヘッド24aにおけるインクの吐出に問題が生じる。
また、上述のように、送液ポンプ243の流量の増加に対して循環ポンプ246の流量を減少させるのではなく、インク経路24bの最大流量以下の範囲内において、送液ポンプ243の流量に対して所定の比率の流量で循環ポンプ246を動作させることで、常に所定の割合のインクが循環するように調整しても良い。
制御部40は、図5に示すように、上記インクジェット記録装置1を構成する各部と接続されており、インクジェット記録装置1を構成する各部を制御する。制御部40は、CPU41、RAM42及びROM43等を有する。CPU41は、ROM43等の記憶装置から処理内容に応じた各種のプログラムやデータ等を読み出して実行し、実行された処理内容に応じてインクジェット記録装置1の各部の動作を制御する。RAM42は、CPU41により処理される各種のプログラムやデータ等を一時的に記憶する。ROM43は、CPU41等により読み出される各種のプログラムやデータ等を記憶する。
すなわち、制御部40は、真空ポンプ249により気体流路2429内を脱気し、中空糸膜2426を介してインク流路2428内が脱気されてインク流路2428内にインクが流入され、インク流路2428内がインクで満たされた後、送液ポンプ243によりインクジェットヘッド24aへインクを送液する。また、制御部40は、センサー2427による検知結果に基づいて、インク流路2428内がインクで満たされたか否かを判定する。
一方、インク流路2428内がインクで満たされたと判定されると(ステップS102;YES)、制御部40は、送液ポンプ243によりインクジェットヘッド24aへのインクの送液を開始する(ステップS103)。
このようにして、初期導入時のインク供給処理を行う。
図7〜図9は、本発明のインク供給装置60によりインクの初期導入を行った場合(図7〜図9中、実線A)と、従来技術のインク供給装置によりインクの初期導入を行った場合(図7〜図9中、破線B)とを比較したグラフである。
ここで、従来技術のインク供給装置は、真空ポンプにより脱気モジュール内の気体流路を脱気し、当該気体流路内が所定の真空度に到達したら、送液ポンプにより脱気モジュール内のインク流路及びインクジェットヘッドにインクを送液するように構成されている。従来技術のインク供給装置を構成する各部材は、上記した本発明のインク供給装置60を構成する各部材と略同一に構成されているものとし、インクが脱気モジュール内に流入するタイミングが異なっている。
また、図8は、インクの送液開始時からの経過時間を横軸に、各経過時間の時点における脱気モジュールの気体流路内の真空度を縦軸にとったグラフである。縦軸に示す真空度は、大気圧を0Paとしたときのゲージ圧で示している。
なお、図7及び図8では、横軸の「0min」は、上記した通りインクの送液開始時を示すものであって、本発明に係る実線Aでは、センサー2427によりインク流路2428内がインクで満たされたことを検知した時を示し、従来技術に係る破線Bでは、脱気モジュールの気体流路内が所定の真空度に到達した時を示している。したがって、図7及び図8における横軸「0min」の時点において、本発明のインク供給装置60と従来技術のインク供給装置とでは、真空ポンプによる脱気開始時点からの経過時間は異なっているものである。具体的には、本発明のインク供給装置60の方が、従来技術のインク供給装置よりも30秒程度長く真空ポンプ249による脱気を行っている。
これに対し、従来技術のインク供給装置においては、図7に示すように、インクの送液開始時(0min)において真空ポンプ249の真空排気時間の比率が高い値を示しており、時間の経過と共に徐々に低下している。また、図8に示すように、インクの送液開始時(0min)から所定時間が経過する毎に、脱気モジュールの気体流路内の真空度が低下している。
これは、従来技術のインク供給装置は、脱気モジュールの気体流路内が所定の真空度に到達した時点でインクの送液を開始しているため、脱気モジュールのインク流路内に空気が残留しており、インクが流入されることでインクと残留空気が混ざり合ってしまうためと考えられる。これにより、インクから当該残留空気が徐々に引き抜かれることで脱気モジュールの気体流路内の真空度が低下し、真空ポンプの真空排気時間の比率が増大しているものと考えられる。
これに対し、本発明のインク供給装置60は、インク送液開始前に従来技術のインク供給装置よりも30秒程度長く脱気しているが、インク送液開始時にインク流路2428内には空気が残留しておらずインクに混ざり合うことがないため、インクの送液開始時にはインク中の溶存気体を除去できる状態となっている。また、インク送液開始前において、脱気されたインク流路2428内にインクが流入している間も、中空糸膜2426に接触するインクから溶存気体の除去が進行しているものである。
よって、図7及び図8から、本発明のインク供給装置60は、脱気モジュール242内に気体を残留させることなく従来技術のインク供給装置よりも短時間でインクを初期導入できるといえる。
これに対し、従来技術のインク供給装置においては、所定枚数の画像形成を行う毎に、ノズル欠が発生していることが分かる。これは、上記の通り、従来技術のインク供給装置は、脱気モジュールの気体流路内が所定の真空度に到達した時点でインクの送液を開始しているため、脱気モジュールのインク流路内に空気が残留しており、インクが流入されることでインクと残留空気が混ざり合ってしまうためと考えられる。これにより、残留空気が混ざり合い且つ当初から含まれる溶存気体が除去されていないインクがインクジェットヘッド内に供給されることで、多数のノズル欠が発生してしまうものと考えられる。
上記した通り本発明のインク供給装置60は、従来技術のインク供給装置よりも30秒程度長く脱気しているものであるが、インクの送液開始直後から画像形成を行ってもノズル欠が発生しない。したがって、本発明のインク供給装置60によれば、インクジェットヘッドに速やかに画像形成を開始させることができるといえる。
24a インクジェットヘッド
40 制御部
60 インク供給装置
241 第2サブタンク(インク供給源)
242 脱気モジュール
243 送液ポンプ
249 真空ポンプ(脱気ポンプ)
2426 中空糸膜(透過部材)
2427 センサー
2428 インク流路
2429 気体流路
P 記録媒体
Claims (7)
- インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給装置であって、
インク供給源に接続されインクが流通するインク流路と、気体が流通する気体流路とが、インク中の溶存気体を透過可能な透過部材により仕切られた脱気モジュールと、
前記気体流路を脱気することで、前記脱気モジュール内を脱気する脱気ポンプと、
前記脱気ポンプにより前記気体流路内を脱気し、前記透過部材を介して前記インク流路内が脱気されて前記インク流路内が負圧になることでインクが流入され、前記インク流路内がインクで満たされた後、前記インクジェットヘッドにインクを送液する制御部と、を備えることを特徴とするインク供給装置。 - 前記脱気モジュールは、外部還流型の中空糸膜脱気モジュールであることを特徴とする請求項1に記載のインク供給装置。
- 前記インク流路内がインクで満たされたことを検知する検知手段を更に備え、
前記制御部は、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記インク流路内がインクで満たされたか否かを判定することを特徴とする請求項1又は2に記載のインク供給装置。 - 前記制御部は、前記脱気ポンプによる前記気体流路内の脱気開始時からの経過時間に基づいて、前記インク流路内がインクで満たされたか否かを判定することを特徴とする請求項1又は2に記載のインク供給装置。
- 前記インクジェットヘッドにインクを送液する送液ポンプを更に備え、
前記制御部は、前記インク流路内がインクで満たされた後、前記送液ポンプにより前記インクジェットヘッドにインクを送液することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のインク供給装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載のインク供給装置と、
前記インク供給装置により供給されたインクを吐出するインクジェットヘッドと、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。 - インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給方法であって、
インク供給源に接続されインクが流通するインク流路と、気体が流通する気体流路とが、インク中の溶存気体を透過可能な透過部材により仕切られた脱気モジュールにおいて、前記気体流路内を脱気する工程と、
前記気体流路が脱気されることで、前記透過部材を介して前記インク流路内が脱気されて前記インク流路内が負圧になることでインクが流入され、前記インク流路内がインクで満たされた後、前記インクジェットヘッドにインクを送液する工程と、を有することを特徴とするインク供給方法。
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