(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
背圧タンクと、分配タンクと、複数のインク開閉電磁弁と、複数の記録ヘッドとを備え、前記分配タンクはインク供給路を介して前記背圧タンクに接続され、前記複数のインク開閉電磁弁は前記分配タンクに直接取り付けられると共に分配供給管を介して前記複数の記録ヘッドに接続されているインクジェット記録装置のインク供給装置であって、
前記分配タンクは、枠体を挟んで蓋体とプレートが取り付けられたものであり、
前記分配タンクにはインクを加温する加温ヒータと温度センサーが内蔵されており、
前記枠体と前記プレートとの間に板状の前記加温ヒータが挟まれた状態で取り付けられ、
前記加温ヒータがラバーヒータであり、
前記背圧タンクの上方内部にエア通路を介して接続され、圧縮エアが供給される圧縮エア供給路に接続され、且つ大気に連通するエアーフィルタに接続されるエア切換用３ポート電磁弁が備えられていることを特徴とするインクジェット記録装置のインク供給装置。
【請求項２】
前記枠体内の空間にインクが充填されるようになっており、
前記空間内のインクの温度を測定する温度センサーが前記枠体あるいは前記プレートに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置のインク供給装置。
【請求項３】
前記分配供給管は加温ヒータ付き分配供給管であると共に、温度センサーが備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置のインク供給装置。
【請求項４】
前記温度センサーとチューブヒータ付き分配供給管内の温度センサーは、制御装置に接続されており、板状の加温ヒータ及び各チューブヒータをオン・オフするように制御されることでインクの温度が一定に制御されることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置のインク供給装置。
【請求項５】
前記エア切換用３ポート電磁弁が、記録時には前記背圧タンクの内部が大気に開放するように切り換えられ、加圧パージ時には圧縮エアが前記背圧タンクの内部上方に供給されるように切り換えられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置のインク供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置における複数の記録ヘッドを流れるインクの粘度を制御するインク供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の記録ヘッドを有するインクジェット記録装置のインク供給装置については、以下のような構造（図３参照）のインクジェット記録装置が知られている。
すなわち、このインクジェット記録装置は、記録時、インクが中間タンク１３１から供給弁１３３、共通流路１３４、分配器１４１、個別ヘッド供給路１４５を介して個別ヘッド１５１の吐出により自給される。
中間タンク１３１への補給は、膨らみ検知センサー１３２により補給が必要と判断したときにインクタンク１１１から補給流路１２１を通って送液ポンプ１２２により送液され、補給弁１２３、中間タンク１３１へ所定量送液補給される。
共通流路１３４の途中に設けられた分配器１４１は記録ヘッド１５０を構成する個別ヘッド１５１に供給するインクの流路抵抗を均一化するために設けられ、短時間供給源の役割を果たす。
記録ヘッド１５０の回復時、分配器１４１上部に配されている大気連通遮断弁１４３を開放して送液ポンプ１２２を逆転させて、インク流路の一部である分配器１４１に僅かに空気を吸い込み、大気連通遮断弁１４３を閉鎖する。
その後、インクは、送液ポンプ１２２を正転させることにより送液され、中間タンク１３１をバイパスする補給弁１２５、加圧流路１２４を経由して、個別ヘッド弁１４６により選択された個別ヘッド１５１のノズルより押出される。
個別ヘッド１５１のノズルからのインクの垂れが納まった後、メンテナンス台１６０に配されているワイパーブレード１６１によりノズル面がワイピングされる。
分配器１４１の上部からは空気抜き弁１４４を有する空気抜き流路１７１が配管されており、インク初期導入時およびインク供給路に空気が混入したときにこの流路から空気を排出する（特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来、記録ヘッドを流れるインクの粘度を制御するインクジェッド式記録装置においては、次のようなものが知られている。
すなわち、記録ヘッド、タンク、及び供給パイプの各々に、カートリッジヒータ、ヒータ、ヒータを設けるとともに、第１の温度センサー、第２の温度センサー、第３の温度センサーを設け、温度制御部は、記録ヘッド、タンク、及び供給パイプの温度を個々、最適温度に制御するインクジェッド式記録装置が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４５６１５号公報
【特許文献２】特開２００３−１９７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に開示のインクジェット記録装置に、上記特許文献２に開示のようなカートリッジヒータ、ヒータ、及び第１，２，３の温度センサーを適用する場合、上記特許文献１に開示のインクジェット記録装置における中間タンク１３１、共通流路１３４、分配器１４１、各個別ヘッド供給路１４５、各個別ヘッド弁１４６及び各個別ヘッド１５１にそれぞれ、カートリッジヒータ、ヒータ、及び第１，２，３の温度センサーを組み込む必要が生じる。
そのため、ヒータ数・制御箇所が増え、各部の温度を均一にするのが困難で、故障等により温度制御不良を生じやすく、部品コストも高くなる、という問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものである。
すなわち、本発明は、複数の記録ヘッドを有するインクジェット記録装置において、記録ヘッドを流れるインクの粘度を制御するために、効率良くインクを加温できるインクジェット記録装置のインク供給装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、背圧タンクと、分配タンクと、複数のインク開閉電磁弁と、複数の記録ヘッドとを備え、前記分配タンクはインク供給路を介して前記背圧タンクに接続され、前記複数のインク開閉電磁弁は前記分配タンクに直接取り付けられると共に分配供給管を介して前記複数の記録ヘッドに接続されているインクジェット記録装置のインク供給装置であって、前記分配タンクは、枠体を挟んで蓋体とプレートが取り付けられたものであり、前記分配タンクにはインクを加温する加温ヒータと温度センサーが内蔵されており、前記枠体と前記プレートとの間に板状の前記加温ヒータが挟まれた状態で取り付けられ、前記加温ヒータがラバーヒータであり、前記背圧タンクの上方内部にエア通路を介して接続され、圧縮エアが供給される圧縮エア供給路に接続され、且つ大気に連通するエアーフィルタに接続されるエア切換用３ポート電磁弁が備えられているインクジェット記録装置のインク供給装置に存する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記枠体内の空間にインクが充填されるようになっており、前記空間内のインクの温度を測定する温度センサーが前記枠体あるいは前記プレートに取り付けられている請求項１に記載のインクジェット記録装置のインク供給装置に存する。
請求項３に記載の発明は、前記分配供給管は加温ヒータ付き分配供給管であると共に、温度センサーが備えられている請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置のインク供給装置に存する。
請求項４に記載の発明は、前記温度センサーとチューブヒータ付き分配供給管内の温度センサーは、制御装置に接続されており、板状の加温ヒータ及び各チューブヒータをオン・オフするように制御されることでインクの温度が一定に制御される請求項３に記載のインクジェット記録装置のインク供給装置に存する。
請求項５に記載の発明は、前記エア切換用３ポート電磁弁が、記録時には前記背圧タンクの内部が大気に開放するように切り換えられ、加圧パージ時には圧縮エアが前記背圧タンクの内部上方に供給されるように切り換えられる請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置のインク供給装置に存する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、分配タンク１２はインクを加温する加温ヒータ７１と温度センサー７２が内蔵されているので、分配タンク１２内のインク（すなわち各記録ヘッド１４に供給されるインク）を所定の温度に制御でき、したがって、インクの粘度を所定の粘度に保つことができる。
また、分配タンクには一個の加温ヒータと一個の温度センサーを内蔵するだけで対応できるので、部品コストを抑えることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記各分配供給管は加温ヒータ付き分配供給管であると共に、温度センサーが備えられているので、前記各分配供給管内を通るインクの温度も、各チューブヒータ付き分配供給管１５ごとに所定の温度に制御でき、したがって、そのインクの粘度も所定の粘度に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置のインク供給装置のインク供給系を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、図１の分配タンクを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の左側面図である。
【図３】図３は、従来の複数の記録ヘッドを有するインクジェット記録装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置のインク供給装置について図１，２を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すように、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置のインク供給装置は、ヘッドボックス１１と、背圧タンク２１と、メインタンク３１、エア切換用３ポート電磁弁６１と、圧縮エア供給路６２と、エア通路６３と、圧縮エア供給路６２を通じてエア切換用３ポート電磁弁６１へ圧縮エアを供給する圧縮エア供給源６５と、を備えている。
【００１４】
ヘッドボックス１１内には、分配タンク１２と、分配タンク１２に直接取り付けられた複数（５個）のインク開閉電磁弁１３と、複数（５個）の記録ヘッド１４と、複数（５個）のチューブヒータ付き分配供給管（加温ヒータ付き分配供給管）１５が収容されており、各インク開閉電磁弁１３と各記録ヘッド１４は、各チューブヒータ付き分配供給管１５で連結されている。
図２に示すように、チューブヒータ付き分配供給管１５は、リード線１５ａを介してコネクタ１５ｂが取り付けられており、このコネクタ１５ｂは図示しない電源に接続されている。
また、図示はしないが、チューブヒータ付き分配供給管１５内のインクの温度を測定する温度センサーが設けられており、この温度センサ（例えば熱電対等）は図示しない制御装置に接続されている。
なお、各インク開閉電磁弁１３には各チューブヒータ付き分配供給管１５を差し込むための各分配供給管差し込み部１３ａ（図２参照）が取り付けられている。
【００１５】
インクジェット記録装置にはピエゾ素子等の電気機械変換体が用いられ、図示しない制御装置によりこのピエゾ素子等の電気機械変換体が駆動され、各記録ヘッド１４からインク滴が吐出され、図示しない用紙等の被記録体に記録される。
【００１６】
図２に示すように、分配タンク１２は、枠体１２ａを挟んで透明な蓋体１２ｂとプレート１２ｃが取り付けられ、枠体１２ａ内の空間１２ｄにインクが充填されるようになっている。
また、後述するインク供給路２４の一端部は分配タンク１２の枠体１２ａの上部に取り付けられたインク供給路接続体１２ｅ（図２参照）に接続されている。
また、分配タンク１２の枠体１２ａの上部には枠体１２ａ内の空気を抜くためのエア抜き具１２ｆが接続されている。
また、分配タンク１２の枠体１２ａとプレート１２ｃとの間に板状のラバーヒータ（加温ヒータ）７１が挟まれた状態で取り付けられ、さらに、空間１２ｄ内のインクの温度を測定する温度センサー７２（例えば熱電対等）が枠体１２ａあるいはプレート１２ｃに取り付けられている。
そして、この温度センサー７２と上述したチューブヒータ付き分配供給管内の図示しない温度センサーは、図示しない制御装置に接続されており、板状のラバーヒータ（加温ヒータ）７１及び各チューブヒータをオン・オフするように制御されることでインクの温度が一定に制御される。
【００１７】
図１に示すように、背圧タンク２１内には、この中に収納されるインクの液面の略全面に接触して浮かぶフロート２２が内蔵されている。
また、この背圧タンク２１にはフロート２２を介してインクの液面高さを検出する液面検出器２３が設けてある。
また、背圧タンク２１の底部と分配タンク１２を接続するインク供給路２４が設けられている。
【００１８】
背圧タンク２１の上方には、外部から圧縮エアが供給される圧縮エア供給路６２と、この圧縮エア供給路６２が接続されるエア切換用３ポート電磁弁６１と、このエア切換用３ポート電磁弁６１に接続されるエアフィルタ６４が配置されており、エア切換用３ポート電磁弁６１はエア通路６３を介して背圧タンク２１の上方内部と連通している。
【００１９】
エア切換用３ポート電磁弁６１は、後述するように、記録ヘッド１４による記録時と、加圧パージ時により切り換えて使用するものである。
【００２０】
メインタンク３１の上部にはメインタンク供給ポンプ３９によりインクが供給されるようになっており、また、メインタンク３１の上部はエアフィルタ３８を介して大気に連通している。
また、背圧タンク２１の底部とメインタンク３１の底部は、インク補給路３２を介して接続されている。
また、背圧タンク２１とメインタンク３１とを接続するインク補給路３２には、背圧タンク２１内のインクの消費量に応じてメインタンク３１からインクを補給するインク補給ポンプ３３とインク補給電磁弁３４と補給インクフィルタ３５と脱気モジュール３６が介装されている。
なお、脱気モジュール３６には脱気コントローラ３７が接続されている。
【００２１】
また、背圧タンク２１の底部とメインタンク３１の上部は、インク戻り路４１により接続されており、このインク戻り路４１の途中には背圧タンク戻り電磁弁４２と背圧タンク戻りポンプ４３が設けられている。
【００２２】
また、複数の記録ヘッド１４の下方には複数の記録ヘッド１４と対向する位置に受け皿５１が配置され、この受け皿５１に接続される廃液タンク５２と、この廃液タンク５２に接続される廃液回収部５３が設けられている。
【００２３】
記録時には、図示しない制御装置の操作により、エア切換用３ポート電磁弁６１は大気に開放される位置に切り換えられており、したがって、背圧タンク２１はエアフィルタ６４を介して大気に連通し、圧縮エアの供給は停止している。
【００２４】
そして、上記したインク補給ポンプ３３とインク補給電磁弁３４の作動が、液面検出器２３の検出値により図示しない制御装置によって制御されるようになっている。
【００２５】
すなわち、背圧タンク２１内のインクがインク供給路２４、分配タンク１２、インク開閉電磁弁１３、及び分配供給管１５を介して記録ヘッド１４へ供給されて、背圧タンク２１内のインクの液面が低下したとき、このときの液面低下を検出した液面検出器２３からの信号によりインク補給電磁弁３４が開くと共にインク補給ポンプ３３が作動してメインタンク３１から背圧タンク２１へインクが補給される。
そして、このインク補給量が所定量となり、背圧タンク２１内のインク液面が所定の位置になったときに、これを検出する液面検出器２３からの信号によりインク補給ポンプ３３が停止されると共にインク補給電磁弁３４が閉じられるようになっている。その結果、背圧タンク２１内のインク液面は常時所定の高さに維持される。
【００２６】
したがって、背圧タンク２１内のインク液面と記録ヘッド１４のヘッド面との高さ方向の位置関係は一定であり、一定の位置水頭Ｈが保たれることになる。
【００２７】
次に、加圧パージ時の作用について以下に説明する。
記録時には背圧タンク２１の内部が大気に開放するように切り換えられているエア切換用３ポート電磁弁６１を、加圧パージ時には圧縮エアが背圧タンク２１の内部上方に供給されるように、図示しない制御装置の操作により切り換える。
なお、この切り換え操作により、エア切換用３ポート電磁弁６１の大気への開放は遮断されている。
そうすると、背圧タンク２１の内部上方に供給された圧縮エアにより背圧タンク２１内のインクの液面がフロート２２を介して加圧される。
そして、吐出不良の記録ヘッド１４を、図示しない制御装置でのスイッチにより指示することで、その指示された記録ヘッド１４に対応するインク開閉電磁弁１３のみが開放される。
すると、その指示された記録ヘッド１４のみに加圧されたインクが供給され、ノズル孔から気泡や増粘したインクが受け皿５１に排出される。
そして、受け皿５１に排出された廃インクは廃液タンク５２に回収され、廃液回収部５３に集められる。
【００２８】
本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置のインク供給装置によれば、次のような効果を有する。
【００２９】
圧縮エアによりインクが加圧され、指示された記録ヘッド１４に対応するインク開閉電磁弁１３のみが開放されて、指示された記録ヘッド１４のみを対象に加圧パージが可能である。
また、各インク開閉電磁弁１３は分配タンク１２に直接取り付けられているので、加圧パージ時に各インク開閉電磁弁１３周辺からのインク漏れがない。
【００３０】
本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置のインク供給装置によれば、分配タンク１２はインクを加温する加温ヒータ７１と温度センサー７２が内蔵されているので、分配タンク１２内のインク（すなわち各記録ヘッド１４に供給されるインク）を所定の温度に制御でき、分配タンク１２に直接取り付けられた各インク開閉電磁弁１３までも熱伝導で加温、温度制御され、したがって、インクの粘度を所定の粘度に保つことができる。
また、分配タンク１２には一個の加温ヒータ７１と一個の温度センサー７２が内蔵されるだけで対応が可能であるので、部品コストを抑えることができる。
また、図示しない各温度センサーを備えることで、各チューブヒータ付き分配供給管１５内を通るインクの温度も、各チューブヒータ付き分配供給管１５ごとに所定の温度に制御でき、したがって、そのインクの粘度も所定の粘度に保つことができる。
【００３１】
以上、本発明を説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されることはなく、その目的に添う限り種々の変形例が可能である。
例えば、分配タンクや分配供給管の温度センサーは、熱電対に限らず、各種サーミスタの採用が可能である。
また、実施の形態においては、ピエゾ素子等の電気機械変換体が用いられるピエゾインクジェット方式のインクジェット記録装置の例を示しているが、本発明はサーマルインクジェット方式のインクジェット記録装置にも当然適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、記録ヘッドを流れるインクの粘度を制御するために、効率良くインクを加温できるインクジェット記録装置のインク供給装置を提供するものであるが、その原理を採用する限り、記録媒体にインクジェット方式で記録する装置として種々のものに広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１１・・・ヘッドボックス
１２・・・分配タンク
１２ａ・・・枠体
１２ｂ・・・蓋体
１２ｃ・・・プレート
１２ｄ・・・空間
１２ｅ・・・インク供給路接続体
１２ｆ・・・エア抜き具
１３・・・インク開閉電磁弁
１３ａ・・・分配供給管差し込み部
１４・・・記録ヘッド
１５・・・チューブヒータ付き分配供給管（加温ヒータ付き分配供給管）
１５ａ・・・リード線
１５ｂ・・・コネクタ
２１・・・背圧タンク
２２・・・フロート
２３・・・液面検出器
２４・・・インク供給路
３１・・・メインタンク
３２・・・インク補給路
３３・・・インク補給ポンプ
３４・・・インク補給電磁弁
３５・・・補給インクフィルタ
３６・・・脱気モジュール
３７・・・脱気コントローラ
３８・・・エアフィルタ
３９・・・メインタンク供給ポンプ
４１・・・インク戻り路
４２・・・背圧タンク戻り電磁弁
４３・・・背圧タンク戻りポンプ
５１・・・受け皿
５２・・・廃液タンク
５３・・・廃液回収部
６１・・・エア切換用３ポート電磁弁
６２・・・圧縮エア供給路
６３・・・エア通路
６４・・・エアフィルタ
６５・・・圧縮エア供給源
７１・・・板状のラバーヒータ（加温ヒータ）
７２・・・温度センサー
Ｈ・・・位置水頭
【図１】
0005443287.tif 000002
【図２】
0005443287.tif 000003
【図３】
0005443287.tif 000004