(57)【要約】【課題】インクジェット記録装置において、安定したインク回収を行うとともに、インクの溶剤揮散量を低減する。【解決手段】インクが吐出されるノズルと、前記ノズルから吐出されて印字に使用されるインクを帯電させる帯電電極と、前記帯電電極で帯電されたインクを偏向させる偏向電極と、印字に使用されないインクを回収するガターと、前記ガターに接続しているインク回収経路と、を備えるインクジェット記録装置であって、前記インク回収経路に接続し、圧力を発生させる圧力発生手段と、前記インク回収経路と前記圧力を発生させる手段との間に接続され、前記インク回収経路に発生している圧力を検出する圧力検出手段と、制御部と、を有し、前記圧力検出手段で前記インク回収経路に発生している圧力値を検出し、検出された圧力値に応じて、前記制御部で前記圧力発生手段の圧力値を制御することを特徴とする。【選択図】  図５
2014065203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが吐出されるノズルと、
前記ノズルから吐出されて印字に使用されるインクを帯電させる帯電電極と、
前記帯電電極で帯電されたインクを偏向させる偏向電極と、
印字に使用されないインクを回収するガターと、
前記ガターに接続しているインク回収経路と、を備えるインクジェット記録装置であって、
前記インク回収経路に接続し、圧力を発生させる圧力発生手段と、
前記インク回収経路と前記圧力を発生させる手段との間に接続され、前記インク回収
経路に発生している圧力を検出する圧力検出手段と、
制御部と、を有し、
前記圧力検出手段で前記インク回収経路に発生している圧力値を検出し、検出された圧力値に応じて、前記制御部で前記圧力発生手段の圧力値を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録装置であって、
前記制御部で、前記圧力検出手段で検出された圧力値が設定された閾値の上限値と下限値で定まる範囲内に含まれるように、前記圧力発生手段の圧力値を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項１に記載のインクジェット記録装置であって、
前記圧力検出手段で検出された圧力値に基づいて、規定された時間当たりの圧力値の総和を算出する演算手段を有し、
前記演算手段の演算値により前記制御部で前記圧力発生手段の圧力値を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項３に記載のインクジェット記録装置であって、
前記制御部で、前記演算手段で算出された演算値が設定された閾値の上限値と下限値で定まる範囲内に含まれるように、前記圧力発生手段の圧力値を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
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であって、
前記ノズルと、前記帯電電極と、前記偏向電極と、前記ガターを収納する印字ヘッドを有し、前記インク回収経路に接続されている圧力を検出する圧力検出手段が印字ヘッドに収納されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】
インクが吐出されるノズルと、
前記ノズルから吐出されて印字に使用されるインクを帯電させる帯電電極と、
前記帯電電極で帯電されたインクを偏向させる偏向電極と、
印字に使用されないインクを回収するガターと、
前記ガターに接続しているインク回収経路と、を備えるインクジェット記録装置の制御方法であって、
インク回収経路の圧力を検出し、検出された圧力値に応じて、インク回収経路の圧力値を調整制御することを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載のインクジェット記録装置の制御方法であって、
前記検出された圧力値が設定された閾値の上限値と下限値で定まる範囲内であるかを比較し、検出された圧力値が前記範囲内となるようにインク前記回収経路の圧力値を調整制御することを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項８】
請求項６に記載のインクジェット記録装置の制御方法であって、
前記検出された圧力値に基づいて、規定された時間当たりの圧力値の総和を算出し、算出された演算値が設定された閾値の上限値と下限値で定まる範囲内に含まれるように、インク回収経路の圧力値を調整制御することを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
【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関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、ノズルから噴出するインクに振動を与えてインク粒子を発生させ、飛行するインク粒子に帯電・偏向させることにより、インク粒子の飛行軌道を制御し、被印字物へインク粒子を着弾させて記録を行う。また、コンティニュアス型のインクジェット記録装置では、インク粒子はノズルから連続的に噴出され、記録に使用されないインク粒子は、ノズルから対向した位置に設けられたガター部より回収される。回収ポンプにより生じる負圧により、ガターから接続されたインク回収経路を通って、インクが貯留されているインク容器に戻され、再度用いられる。
【０００３】
従来、ガターからインク粒子を回収する際には、インク粒子とともに周辺の空気も回収される。インク回収経路内には、回収されたインク粒子と空気が内在しており、インク粒子中の溶剤成分は空気に揮散する。揮散した溶剤成分を含む空気は、インク容器に到達後、インク容器から大気へと放出される。インク粒子とともに回収される空気の吸い込み量が多いほど、インク粒子中の溶剤成分の揮発が増加し、揮散した溶剤を補給するため溶剤消費量が増加する。
【０００４】
上記の問題に対し、溶剤消費量を低減する技術の一例として、特開２０００−０９４６５７号公報（特許文献１）がある。この公報には、「インクジェット記録装置に回転数を可変できる回収ポンプ及びインクの回収に伴ってインク容器から押し出される空気の量を計る空気流量計を設け、空気流量計の検出信号に基づいて回収ポンプの回転数を制御する。」と記載されている。
【０００５】
また、特開２００２−１５４２２５号公報（特許文献２）がある。この公報には、「印刷データからインク粒子の印刷有無情報を生成し、この印刷有無情報より、時間Δt内でのガターに流入するインク粒子数nを求める。このインク粒子数からガターに流入するガター流量を算出する。印刷内容の変化により、時間Δtごとのインク粒子数は変化するので、ガター流量はΔt毎に連続的に求められる。算出したガター流量に応じ、ガター流量が多い場合はガターに大きい負圧を発生させるように、ガター流量が少ない場合はガターに小さい負圧を発生させるように、回収ポンプの回転数を制御する。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０９４６５７号公報
【特許文献２】特開２００２−１５４２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
インクを回収する流路には、ガターからインクと同時に吸い込まれた空気が内在し、気液混合の混相流となり複雑な系を形成している。特許文献１に開示の技術では、ガターに流入するインクを回収するために最低限必要な負圧を、回収ポンプから排出される混相流の流量に伴いインク容器から押し出される空気量から推定し、負圧を発生させる回収ポンプの制御を行っている。そのため、インク容器から押し出される空気量は、実際に回収ポンプから排出されインク容器に流入する気液の状態に依存する。しかし、ガター付近における気液の状態は、距離に伴う壁面摩擦による損失や、ガター付近と回収ポンプ及びインク容器付近の周囲温度の差異等の他要因により、インク容器へ流入する気液の状態と異なる。ガターに発生する負圧は、ガター付近の気液の状態に影響するため、負圧が必要以上に大きいとガターからインクと同時に吸い込む空気量が多くなり、インクの溶剤揮散量が増加する問題があり、また、負圧が小さいとインクの回収ができない問題がある。さらに、前記問題点を解決するために、ガター付近に流量計を配置するには、流量計に加え、混相流に対し気液を分離する構造的仕組みが必要となり、コストが余分にかかるという問題点がある。
【０００８】
また特許文献２に開示の技術では、印刷データからインク粒子の印刷有無情報を生成し、前記印刷有無情報を基に、ガターに流入するインク流量を算出し、算出されたガターに流入するインク流量に応じてポンプ制御を行っている。一方、ガターから回収されるインク粒子は周囲温度が上昇すると粘度が下がり回収しにくくなり、またインク粒子を回収するガターの位置が、インク粒子を回収するための負圧を発生させる回収ポンプに対し、低い位置に設置されていると相対的高低差から回収しにくくなるという特性をもっている。さらに、上方・下方向きといったガターの姿勢によってもインク粒子の回収性に影響を与える。
【０００９】
特許文献１、２に開示の技術では、ガターの周囲温度の変化及び回収ポンプとの相対的高低差やガターの姿勢といった、回収性に影響を与える外的要因が入ってきた場合、形成されるガターでの負圧が適切でなくなる。例えば、印刷内容が同じ場合、生成されるインク粒子の印刷有無情報は同じであるため、高温時におけるポンプ制御と低温時におけるポンプ制御共に同じ制御を行なう。高温時ではインク粒子を回収しにくくなるため、回収不良が生じないよう負圧を大きくなるよう回収ポンプの回転数を既定すると、低温時では必要以上の負圧が生じ、インクと同時に吸い込む空気量が多くなり、上記と同様にインクの溶剤揮散量が増加する問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、上記問題を解決し、インクの安定した回収を実現し、また、必要以上の回収を行わないことにより溶剤消費量を低減できるインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、インクジェット記録装置であって、インクが吐出されるノズルと、前記ノズルから吐出されて印字に使用されるインクを帯電させる帯電電極と、前記帯電電極で帯電されたインクを偏向させる偏向電極と、印字に使用されないインクを回収するガターと、前記ガターに接続しているインク回収経路と、を備え、前記インク回収経路に接続し、圧力を発生させる圧力発生手段と、前記インク回収経路と前記圧力を発生させる手段との間に接続され、前記インク回収経路に発生している圧力を検出する圧力検出手段と、制御部と、を有し、前記圧力検出手段で前記インク回収経路に発生している圧力値を検出し、検出された圧力値に応じて、前記制御部で前記圧力発生手段の圧力値を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インク回収の安定性向上、及び溶剤揮散量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】インクジェット記録装置本体および印字ヘッド外観を示す斜視図である。
【図２】インクジェット記録装置の原理を示す斜視図である。
【図３】インクジェット記録装置の使用状態を示す斜視図である。
【図４】インクジェット記録装置の循環系経路構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態によるインクジェット記録装置の循環系経路にて負圧を検出する圧力センサを配置する箇所を示す図である。
【図６】本発明の実施形態によるインクジェット記録装置の圧力値信号を加味した機能ブロック図である。
【図７】本発明の実施形態によるインクジェット記録装置の検出された圧力値に基づいて、回収ポンプの回転数を決定する制御フローを示す図である。
【図８】本発明の実施形態によるインクジェット記録装置の圧力センサによる検出圧力値と閾値と時間の関係を表す概念図である。
【図９】図８に示す実施形態における検出圧力値の別モードを示す概念図である。
【図１０】本発明の実施形態によるインクジェット記録装置の検出圧力値に基づいた演算方法の一例を示す図である。
【図１１】図１０に示す実施形態において算出された値Ｑに基づいて、回収ポンプの回転を決定する制御フローを示す図である。
【図１２】本発明の実施形態によるインクジェット記録装置の循環系経路にて、負圧を検出する圧力センサの印字ヘッド内に配置する箇所を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１５】
図１はインクジェット記録装置１００を示す斜視図である。インクジェット記録装置１００には、外部には操作表示部３が備えられた本体１と印字ヘッド２が備えられており、本体１と印字ヘッド２は導管４で接続されている。
【００１６】
ここでインクジェット記録装置１００の動作原理について説明する。図２に示すように、インク容器１８内のインクはポンプ２５に吸引、加圧されてインク柱７となってノズル８から吐出される。ノズル８には、電歪素子９が備えられており、インクに所定の周波数で振動を加えてノズル８から吐出されるインク柱７を粒子化するようになっている。これにより生成されるインク粒子１０の数は，電歪素子９に印加する励振電圧の周波数により決定され、その周波数と同数となる。
【００１７】
インク粒子１０は、印字情報に対応した大きさの電圧を帯電電極１１にて印加することで電荷を与えられるようになっている。帯電電極１１で帯電させられたインク粒子１０は、偏向電極１２間に生じる電界中を飛翔している間、帯電量に比例した力を受けて偏向し、印字対象物１３へ向かって飛翔して着弾する。その際、インク粒子１０は帯電量に応じて偏向方向の着弾位置は変化し、さらに偏向方向と直行する方向に生産ラインが印字対象物１３を移動させることで、偏向方向と直行した方向にも粒子を着弾させることが可能となり、複数の着弾粒子によって文字を構成し印字を行う。印字に使用されなかったインク粒子１０は偏向電極１２間を直線的に飛翔して、ガター１４により捕捉された後に経路を経由して、主インク容器１８に回収される。
【００１８】
次に、インクジェット記録装置１００の実際の使用状態の一例を図３に示す。インクジェット記録装置１００は、例えば、食品や飲料などが生産される工場内の生産ラインに据え付けられ、本体１は使用者が操作できる位置に設置され、印字ヘッド２はベルトコンベア１５などの生産ライン上を給送される印字対象物１３に近接できる位置に設置される。
【００１９】
ベルトコンベア１５などの生産ライン上には給送速度に係わらず同じ幅で印字するために、給送速度に応じた信号をインクジェット記録装置１００に出力するエンコーダ１６や、印字対象物１３を検出してインクジェット記録装置１００に印字を指示する信号を出力する印字センサ１７が設置されていて、それぞれは本体１内の図示しない制御部に接続されている。
【００２０】
エンコーダ１６や印字センサ１７からの信号に応じて制御部がノズル８から吐出されるインク粒子１０への帯電量や帯電タイミングを制御し、印字対象物１３が印字ヘッド２近傍を通過する間に帯電、偏向されたインク粒子１０を印字対象物１３へ付着させて印字を行うようになっている。
【００２１】
図４は、インクジェット記録装置１００の全体的な経路構成を示す説明図である。本体１には、循環するインクを保持する主インク容器１８が備えられており、主インク容器１８には、主インク容器１８内の液体が内部に保持されるのに適正な量である基準液面レベルに達しているか否かを検知する液面センサ３８が備えられている。主インク容器１８には、インクを循環させるための経路１０１を介してインクの粘度を計測するための落下式粘度計である粘度計測器２１に接続されている。
【００２２】
粘度計測器２１は経路１０２を介して経路の開閉を行う電磁弁２２に接続されており、電磁弁２２は経路１０３を介してインクや溶剤の吸引、圧送に供されるポンプ２５に接続されている。そして、ポンプ２５は経路１０４を介してインク中に混入している異物を除去するフィルタ２８に接続されている。
【００２３】
フィルタ２８は、経路１０５を介してポンプ２５から圧送されたインクを印字するために適正な圧力に調整する減圧弁３０に接続されており、減圧弁３０は、経路１０６を介してインクの圧力を検出するための圧力センサ３１に接続されている。
【００２４】
圧力センサ３１は、導管４内をとおる経路１０７を介して印字ヘッド２内に備えられたインクを吐出する吐出口を供えたノズル８に接続されている。
【００２５】
ノズル８のインク吐出方向には、ノズル８から吐出されたインク粒子１０に印字する文字情報に応じた電荷量を粒子に帯電させる帯電電極１１が配置されている。帯電電極１１により帯電させられたインク粒子１０の飛翔方向には、帯電されたインク粒子１０を偏向させる電界を発生させる偏向電極１２が配置されている。
【００２６】
偏向電極１２のインク飛翔方向側には、印字に使用されないために帯電、偏向されずに直線的に飛翔するインク粒子１０を捕捉するガター１４が配置されている。
【００２７】
ガター１４は、導管４内をとおる経路１０８を介して本体１内に配置されているインク中に混入している異物を除去するフィルタ２９と接続されており、フィルタ２９は、経路１０９を介してガター１４により補足されたインク粒子１０を吸引する回収ポンプ２６と接続されている。そして、回収ポンプ２６は、経路１１０を介して吸引したインク粒子１０を主インク容器１８に回収する。
【００２８】
本体１には、排気口３２が設けられており、排気口３２は経路１５０を介して主インク容器１８と接続されており、インク中の揮発した溶剤成分が経路１５０を介して、本体１の外部に排気される。
【００２９】
また、本体１には、ノズル８で生じるインクによる汚染の解消及びインクの濃度を調整するための溶剤を収容する溶剤容器２０が備えられており、溶剤容器２０は、経路１１１を介して溶剤の吸引、圧送を行うポンプ２７に接続されている。また、ポンプ２７は、経路１１２を介して経路の開閉を行う電磁弁２４に接続されており、電磁弁２４は、経路１１３を介して主インク容器１８に接続されている。
【００３０】
さらに、本体１には、補充用のインクを保持する補助インク容器１９が備えられており、補助インク容器１９は、経路１２０を介して経路の開閉を行う電磁弁２３に接続されている。そして、電磁弁２３は経路１２１を介して経路１０３に接続されている。
【００３１】
つづいて本実施例におけるインクジェット記録装置の循環系経路にて負圧を検出する構成の概要を図５で、制御構成の機能ブロック図を図６で、回収ポンプの回転数制御について図７を用いて説明をする。
【００３２】
インクジェット記録装置においては、回収ポンプの回転数は一定であるため、高温時のような回収性が悪い条件で十分な回収流量を確保できるように回転数が定められている。そのため、常温時においても回収ポンプの回転数を高くして負圧を大きくし、回収流量を多くせざるえないため、余分に空気を回収することになり、インク粒子中の溶剤成分の揮散量が増加し、溶剤消費量が増加する課題がある。
【００３３】
図５において、回収ポンプ２６は回転数を可変できる回収ポンプであり、１４はガターであり、１０８はガターから回収されるインクが流れる経路であり、５０１は経路１０８に接続されている負圧が測定可能な圧力センサであり、５０２は圧力センサ５０１から検出された圧力値を示す信号である。
【００３４】
図６において、本実施例におけるインクジェット記録装置の制御構成として、演算機能を有しインクジェット記録装置全体を制御するＭＰＵ６０１と、バス６１１によりＭＰＵ６０１を動作させるために必要なプログラムやデータを記憶するＲＯＭ６０２と、プログラム実行中に必要なデータを一時的に記憶するＲＡＭ６０３と、印字内容や設定値などを入力する入力装置６０４と、入力装置６０４で入力された内容や状態などを表示する表示装置６０５と、ノズル８から噴出されたインクを粒子化するためのノズル８に取り付けられた励振素子に与える励振電圧を発生させる励振電圧発生回路６０６と、インク粒子１０に電荷を与えるための帯電電極１１に与える帯電電圧を発生させる帯電電圧発生回路６０７と、帯電したインク粒子１０を印字内容に合わせて偏向するための偏向電極１２に与える偏向電圧を発生させる偏向電圧発生回路６０８と、インクや溶剤の流れの開閉を行う電磁弁の制御を行う電磁弁制御回路６０９と、全てのポンプを駆動するモータを一定速度で回転させるためのポンプ制御回路６１０、を備えている。
【００３５】
バス６１１はＭＰＵ６０１からのデータ、アドレス信号、コントロール信号全てを伝送するバスラインであり、６０１〜６１０はバスライン６１１を介してデータ、信号の伝送のやりとりを行っている。５０２は前記の圧力センサ５０１で検出された負圧力に対応する圧力値信号である。圧力センサ５０１から出力された圧力値信号５０２は、バス６１１を介して、ＭＰＵ６０１に伝送され、ＭＰＵ６０１に格納されているプログラムに従い、後述する制御フローに基づいて回収ポンプの回転数のモードを決定する。バス６１１を介して前記情報をポンプ制御回路６１０に伝送し、回収ポンプ２６の回転数を変化させる。
【００３６】
図７は、前述の圧力センサ５０１で検出され出力された圧力値信号５０２をインプットとしてＭＰＵ６０１にて行われる制御フローの一例を示す。インクが滞りなくガター１４から回収でき、かつ余分な空気の回収が行われていない回収状態の場合は、圧力値信号Ｒは、図８でも示している通り、ある閾値Ｋ１とＫ２(Ｋ１＜Ｋ２)の領域内(Ｋ１＜圧力値信号Ｒ＜Ｋ２)を示す。前記領域内では、インクの回収性に問題が無く、かつガターへ余分に空気を回収しない状態となり、インク粒子中の溶剤成分の揮散量を抑制でき、結果、溶剤消費量を抑えることができる。
【００３７】
前記圧力値信号は制御部に入力され、印字対象物に実際に印字が開始されると、制御部は圧力値信号Ｒを閾値Ｋ１あるいはＫ２と比較をする。処理が開始されると（Ｓ１００）、まず初めに圧力値信号Ｒの値が閾値Ｋ１より小さいかを判定する（Ｓ１０１）。このとき、閾値Ｋ１に対して圧力値信号Ｒ＜Ｋ１の場合、インクの回収能力が足りないこととなるため、前記領域内に圧力値信号Ｒが入るよう回収ポンプの回転数を上げ（Ｓ１０２）、処理を終了する（Ｓ１０６）。
【００３８】
一方、閾値Ｋ１に対して圧力値信号Ｒ＞Ｋ１の場合は、次に圧力値信号Ｒの値が閾値Ｋ２より小さいかを判定する（Ｓ１０３）。このとき、閾値Ｋ２に対して圧力値信号Ｒ＜Ｋ２の場合、閾値Ｋ１とＫ２に対して、圧力値信号ＲがＫ１＜圧力値信号Ｒ＜Ｋ２を示す場合、溶剤消費量が抑えられている状態のため、回収ポンプ２６の回転数はそのままとし（Ｓ１０４）、処理を終了する（Ｓ１０６）。一方で、圧力信号値Ｒ＞Ｋ２の場合、回収能力に余裕が有り、余分に空気を回収していることとなるため、揮散量を低減するよう回収ポンプ２６の回転数を下げ（Ｓ１０５）、処理を終了する（Ｓ１０６）。
【００３９】
処理終了後は、時間ΔT(例えば５分程度)後に再度Ｓ１００から処理を遂行する。
【００４０】
図７のＳ１０１やＳ１０３では、圧力値信号Ｒの値が閾値Ｋ１または閾値Ｋ２より小さいかを判定するものとしたが、これに限らず、圧力値信号Ｒの値が閾値Ｋ１または閾値Ｋ２より大きいかを判定するものとしてもよい。この場合、分岐点のｙｅｓ、ｎｏが逆になることはいうまでもない。
【００４１】
以上のことから、回収ポンプ２６の回転数を制御して、インクの回収性に問題が無い必要最小限の回転数にすることで、余分な空気の吸い込みが抑えられ、結果、インク粒子中の溶剤成分の揮散量が抑えられ、最低限の溶剤消費量を実現することができる。
【００４２】
尚、図８において検出される圧力値の値を直線で表現したが、これはあくまでも一例のモードを表現しているだけであり、図９にて示すように、曲線であってもよい。また、閾値Ｋ１、Ｋ２の値は不変では無く、インクジェット記録装置のさらされている環境によって、変移してもよい。例えば、インクジェット記録装置がさらされている周囲環境温度によって、検出される圧力の絶対値が変動するのであれば、周囲温度環境に適切な閾値を設け、閾値に対して前記の制御を行なことが可能である。
【実施例２】
【００４３】
本実施例では、インクジェット記録装置の圧力センサから検出された圧力値信号に基づいた回収ポンプの回転数の制御フローの別例に関して、圧力値信号に基づいた演算方法について図１０で、前記の演算結果に基づいた回収ポンプの回転数の制御フローについて図１１を用いて説明する。
【００４４】
従来技術のインクジェット記録装置において、印刷する内容によりガターへ流れ入るインク粒子の流量は異なるため、ガターと回収ポンプを接続する経路内ではインクの流れの状態は連続的に変化し一様ではない。前記の変化に伴い、回収経路内で発生する負圧も連続的に変化する。そのため、回収経路内のインクの流れのパターンによって、発生する負圧の値にバラツキが生じる可能性がある。
【００４５】
前記のバラツキについて、例えば、回収経路内のインクが経路内の壁面にそって流れていたが、インクの流れ方は、逐一変化するため、あるタイミングで経路の断面全てを覆うようにインクが経路内を流れると、一時的に回収経路は締切られ負圧が高くなり、時系列で見ると図１０で示すように、ピーク値を示す。経路が締め切られた状態から、再びインクの流れが壁面に沿うような流れに戻ると、負圧もピーク値から下がる、というような負圧値の変動が考えられる。
【００４６】
本実施例は上記課題をも考慮するものであり、本実施例のインクジェット記録装置の構成は、図４及び図５で説明した構成に加えて、出力された圧力値信号に基づいて、規定された時間当たりの圧力値の総和を算出するとともに、算出された値に基づいてガターに接続されているインク回収経路に発生させる負圧の値を示す信号を連続的に出力する演算手段を有するものである。
【００４７】
図１０において、Ｔは圧力値を離散的に検出するためのある時間幅であり、nは圧力センサ５０１で検出するデータの検出回数であり、ta(0≦a≦n)は圧力値を検出する時間タイミングであり、△ta(1≦a≦n)は△ta= ta - ta-1(1≦a≦n)の関係式が成り立つ次データを検出するまでの時間差であり、T=tn-t0の関係が導かれる。
【００４８】
前記時間幅Ｔは任意で規定される値であり(例えば100秒程度)、検出回数nも同様に任意で規定される値であり、ＲＯＭ６０２に保存されている。前記時間幅Tと検出回数nから時間差△ta(1≦a≦n)は、演算処理を実効するＭＰＵ６０１から規定される(例えば、△ta=△tb=・・・=△tn=T/(n-1))。
【００４９】
前記△ta(1≦a≦n)のデータは、ＲＡＭ６０３に保存される。前記圧力値検出時間タイミングta(0≦a≦n)の初期検出時間タイミングt0は、印字対象物に実際に印字が開始されるタイミングとする。以降の検出タイミングta(1≦a≦n)は、初期検出時間t0から規定された前記時間差△ta(1≦a≦n)を加算していくことで規定される。Ra(1≦a≦n)は、時間taのタイミングで圧力センサ５０１で検出された負圧力に対応する圧力値信号であり、逐一ＲＡＭ６０３に保存される。
Ｑは、下記（数１）で算出される時間幅Ｔ内における簡易的な積分値であり、ＲＡＭ６０３に格納された前記時間差△ta(1≦a≦n)、検出圧力値Ra(1≦a≦n)から, ＭＰＵ６０１より算出される。
【００５０】
【数１】
2014065203.tif 000003
【００５１】
さらに、ある圧力値Ｋ１とＫ２(Ｋ１＜Ｋ２)を設け、前記Ｋ１、Ｋ２に対して時間幅Ｔを掛けることでＭＰＵ６０１より算出される閾値Ｑ１（＝Ｋ１Ｔ）とＱ2（＝Ｋ2Ｔ）を求める。算出された値Ｑに対し、Ｑ１、Ｑ2を用いて後述する図１１の制御フローに基づいた制御を行なう。
【００５２】
図１１は、前述の圧力センサ５０１で逐次検出された圧力値信号５０２を基にＭＰＵ６０１にて算出された値Ｑをインプットとして、前記ＭＰＵ６０１にて行われる制御フローの一例を示す。インクが滞りなくガター１４から回収でき、かつ余分な空気の回収が行われていない回収状態の場合は、算出値信号Ｑは、前述の閾値Ｑ１とＱ２(Ｑ１＜Ｑ２)の領域内(Ｑ１＜算出値Ｑ＜Ｑ２)を示す。前記領域内では、インクの回収性に問題が無く、かつガターへ余分に空気を回収しない状態となり、インク粒子中の溶剤成分の揮散量を抑制でき、結果、溶剤消費量を抑えることができる。
【００５３】
前記圧力値信号Ｒが制御部に検出され、印字対象物に実際に印字を開始すると、演算が開始してＱを算出し、制御部は前記算出値Ｑを閾値Ｑ１あるいはＱ２と比較をする。処理が開始されると（Ｓ２００）、まず初めに圧力値信号Ｒの値が閾値Ｑ１より小さいかを判定する（Ｓ２０１）。このとき、閾値Ｑ１に対して圧力値信号Ｒ＜Ｑ１の場合、インクの回収能力が足りないこととなるため、前記領域内に圧力値信号Ｒが入るよう回収ポンプの回転数を上げ（Ｓ２０２）、処理を終了する（Ｓ２０６）。
【００５４】
一方、閾値Ｑ１に対して圧力値信号Ｒ＞Ｑ１の場合は、次に圧力値信号Ｒの値が閾値Ｑ２より小さいかを判定する（Ｓ２０３）。このとき、閾値Ｑ２に対して圧力値信号Ｒ＜Ｑ２の場合、つまり閾値Ｑ１とＱ２に対して、圧力値信号ＲがＱ１＜圧力値信号Ｒ＜Ｑ２を示す場合、溶剤消費量が抑えられている状態のため、回収ポンプ２６の回転数はそのままとし（Ｓ２０４）、処理を終了する（Ｓ２０６）。一方で、圧力信号値Ｒ＞Ｑ２の場合、回収能力に余裕が有り、余分に空気を回収していることとなるため、揮散量を低減するよう回収ポンプ２６の回転数を下げ（Ｓ２０５）、処理を終了する（Ｓ２０６）。
【００５５】
処理終了後は、時間ΔT(例えば５分程度)後に再度Ｓ１００から処理を遂行する。
【００５６】
図１１のＳ２０１やＳ２０３では、圧力値信号Ｒの値が閾値Ｑ１または閾値Ｑ２より小さいかを判定するものとしたが、これに限らず、圧力値信号Ｒの値が閾値Ｑ１または閾値Ｑ２より大きいかを判定するものとしてもよい。この場合、分岐点のｙｅｓ、ｎｏが逆になることはいうまでもない。
【００５７】
以上のことから、回収ポンプ２６の回転数を制御して、インクの回収性に問題が無い必要最小限の回転数にすることで、余分な空気の吸い込みが抑えられ、結果、インク粒子中の溶剤成分の揮散量が抑えられ、最低限の溶剤消費量を実現することができる。また、閾値Ｑ１、Ｑ２の値は不変では無く、インクジェット記録装置のさらされている環境によって、変移してもよい。例えば、インクジェット記録装置がさらされている周囲環境温度によって、検出される圧力の絶対値が変動するのであれば、周囲温度環境に適した閾値を設け、閾値に対して前述の制御を行なう、というようなものである。
【００５８】
尚、本実施例は、圧力センサから検出された圧力値信号に基づいた回収ポンプの回転数の制御方法のあくまでも一例であり、検出された圧力値信号に対して、回収ポンプの回転数の制御ができるものであればこれによらない。例えば、対時間における圧力の変動が図１０のようなピーク値を示す変動をする場合において、ある圧力の閾値Ｋを設け、△ｔ毎に圧力値の検出を行い、検出された圧力値が前記のＫよりも大きい値に推移した時間タイミングを記録し、Ｋより小さい値に推移するまでの時間間隔を△ｔ毎に行われる圧力値の検出から算出する。前記の時間間隔と回収ポンプの回転数の関係性が実験等で明らかであれば、算出された時間間隔に応じて回収ポンプの回転数を制御することが可能である。
【実施例３】
【００５９】
本実施例では、インクジェット記録装置の回収ポンプの回転数を可変するために用いられる圧力を測定する圧力センサの設置位置の一例について図１２を用いて説明をする。
【００６０】
従来技術のインクジェット記録装置において、印刷する内容によりガターへ流れるインク粒子の流量が異なるため、ガターと回収ポンプを接続する経路内ではインクの流れの状態は連続的に変化が生じ、前記の変化に伴って圧力値も連続的に変化する。インクを回収するガターから回収ポンプを接続するインク回収経路内では、流体の構成が気体・液体から成る気液混層流であるため、回収経路内に複雑なダイナミクスが形成される。
【００６１】
さらに、負圧を測定する圧力センサが、前記のガターから距離をとるほど、流体の圧力損失が生じ、経路に負荷される機械的振動のような外的要因が入りやすくなる。また、ガターを格納しているヘッド部と回収ポンプを格納している筐体との相対的高低差・相対的温度差も回収経路内の流体のダイナミクスに影響を与える。前記の如く、圧力センサがガターと距離、かつ、相対的高低差・温度差があるほど、ガターで発生している負圧の正しい値を捉えることが困難になる。
【００６２】
図１２は、図４で示したインクジェット記録装置の構成に本発明による新規の構成を加えた図である。特段の記載を除いて、図４で先に説明した構成は図１２においても同様に有し、その説明は省略するものとする。
【００６３】
図１２において、１はインクジェット記録装置の本体であり、２はインク粒子を射出する機構を内包したヘッド部であり、１４はインクを回収するガターであり、２６は回転数を可変できる回収ポンプであり、回収ポンプは本体１内に含まれており、1０８はガター１４から回収されるインクが流れる経路であり、５０１は経路１０８に接続されている圧力センサであり、圧力センサはヘッド２内に配置されている。
【００６４】
ヘッド２内に圧力センサ５０１を備えることで、ガターとの距離を抑え、かつ、ヘッド２の向きや、本体１に格納されている負圧発生源である回収ポンプ２６との相対的高低差、相対的温度差によらず、インク粒子を回収するガター１４に生じる負圧値を捉えることが可能となる。その値に基づいて前記の回収ポンプ２６の回転数を制御することにより、より精度の高い制御が実現できる。その結果、余分な空気の吸い込みを抑えられ、インク粒子中の溶剤成分の揮散量が抑えられ、溶剤消費量の低減を実現することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１００…インクジェット記録装置
１…本体  ２…印字ヘッド  ３…操作表示部  ４…導管  ８…ノズル  １０…インク粒子
１１…帯電電極  １２…偏向電極  １３…印字対象物  １４…ガター  １８…主インク容器  １９…補助インク容器  ２０…溶剤容器  ２１…粘度計測器  ２２、２３、２４…電磁弁  ２５…インク供給用ポンプ  ２６…インク回収用ポンプ  ２７…溶剤回収用ポンプ
２８、２９…フィルタ  ３０…減圧弁  ３１…圧力センサ  ３２…排気口  ５０１…負圧センサ  ５０２…圧力値信号６０１…ＭＰＵ  ６０２…ＲＯＭ  ６０３…ＲＡＭ  ６０４…入力装置  ６０５…表示装置  ６１０…ポンプ制御回路  ６１１…バス
【図１】
2014065203.tif 000004
【図２】
2014065203.tif 000005
【図３】
2014065203.tif 000006
【図４】
2014065203.tif 000007
【図５】
2014065203.tif 000008
【図６】
2014065203.tif 000009
【図７】
2014065203.tif 000010
【図８】
2014065203.tif 000011
【図９】
2014065203.tif 000012
【図１０】
2014065203.tif 000013
【図１１】
2014065203.tif 000014
【図１２】
2014065203.tif 000015