(57)【要約】【課題】インク溶剤の消費量を抑え、しかも価格上昇や装置の大型化を最小限に留めることができるインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】本発明では、インクタンク２内の気圧をインク溶剤の飽和蒸気圧を超える値に保持する溶剤蒸発抑制手段１０を備えている。溶剤蒸発抑制手段１０は、インクタンク２の本体２１または蓋２２に取り付けられた管５ｉと、当該管５ｉの途中に配置され、管内の気圧が所定の値を超えたときに開放される逆止弁５８とで構成されており、インクタンク２内の気圧をインク溶剤の飽和蒸気圧を超える値に保持することにより、インク溶剤蒸気が大気中へ排出されるのを抑えている。【選択図】図１
2019130676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを貯留するインクタンクと、
当該インクタンクから供給されるインクを被印刷物の表面に向けて噴射するプリントヘッドと、
当該プリントヘッドから噴射されたインクのうち印刷に使用されないインクを回収するガターと、
前記インクタンクから前記プリントヘッドへのインクの移送および前記ガターで回収されたインクの前記インクタンクへの移送を行うポンプと、
前記インクタンク内の気圧をインク溶剤の飽和蒸気圧を超える値に保持する溶剤蒸発抑制手段と、を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記溶剤蒸発抑制手段は、
前記インクタンクに取り付けられた管と、
当該管の途中に配置され、管内の気圧が所定の第１の値を超えたときに開放される逆止弁とで構成された、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記管に、前記逆止弁を迂回するように分岐管を取り付けると共に、当該分岐管に開閉弁を配置し、
前記管内の気圧が所定の第２の値を超えた時に前記開閉弁を開いて前記インクタンク内のインク溶剤蒸気を外部に排出する、請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記インクタンクは、上面が開放された、インクを貯留するタンク本体と、当該タンク本体の上面を密閉した状態で覆う蓋とで構成される、請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記インクタンクから前記プリントヘッドに移送されるインクの圧力が所定の第３の値を超えたとき、インクの粘度が高まったと判断して前記インクタンクにインク溶剤を補給する、請求項１ないし４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンティニュアス方式のインクジェットプリンタに関し、更に詳しくは、ガターで回収されたインク溶剤の蒸発を抑える手段を備えたインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンティニュアス方式のインクジェットプリンタにおいては、プリントヘッドのノズルから噴射されたインク滴のうち印刷に供されるものは偏向飛行して被印刷物の表面に噴射される。一方、飛行軌道の修正を受けない印字に無関係なインク滴はガターに収容され、回収管を介してインクタンクに回収される。
【０００３】
インクタンクに回収されるインクは空気と一緒に運ばれ、そのうち空気はインクタンクから排気される。
【０００４】
ところで、インクジェットプリンタで使用されるインクは、一般にメチルエチルケトン等の揮発性の高い溶剤を用いているため、インクタンクに回収される際にかなりの量の溶剤蒸気が大気中に排気され、インクの粘度が高まる。
【０００５】
一方、印刷の品質を維持するためには、インクの粘度を一定の範囲内に保持する必要がある。従来は、インク溶剤を収容したタンクをインクタンクとは別に設置し、蒸発により大気中に排気されたインク溶剤を補給することによって、インクの粘度を保持していた（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
しかし、インク溶剤は比較的高価であるため、溶剤の補給は印刷コストを上昇させる原因となっていた。
【０００７】
上述したインク溶剤を補充する方法とは別に、インク溶剤の大気中への排気を抑えるために、インク溶剤の蒸気を液化して回収する方法が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００８】
特許文献２に記載の方法では、インクタンクから排気されたインク溶剤の蒸気を、ペルチェ素子等の熱電気冷却モジュールを用いて液化させた後、インクタンクに戻している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】：特開平６−１６６１８５号公報
【特許文献２】：特開平１０−８６４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に記載の方法によれば、大気中に排気されたインク溶剤蒸気の大半を回収することができる。
【００１１】
しかし、熱電気冷却モジュールが高価であるため、プリンタの価格が上昇する原因となり、更に、熱電気冷却モジュールの設置場所を確保する必要があることから、プリンタが大型化する原因ともなっていた。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、インク溶剤の消費量を抑え、しかも価格上昇や装置の大型化を最小限に留めることができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェットプリンタは、
インクを貯留するインクタンクと、
当該インクタンクから供給されるインクを被印刷物の表面に向けて噴射するプリントヘッドと、
当該プリントヘッドから噴射されたインクのうち印刷に使用されないインクを回収するガターと、
前記インクタンクから前記プリントヘッドへのインクの移送および前記ガターで回収されたインクの前記インクタンクへの移送を行うポンプと、
前記インクタンク内の気圧をインク溶剤の飽和蒸気圧を超える値に保持する溶剤蒸発抑制手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
ここで、前記溶剤蒸発抑制手段は、前記インクタンクに取り付けられた管と、当該管の途中に配置され、管内の気圧が所定の第１の値を超えたときに開放される逆止弁とで構成されることが好ましい。
【００１５】
また前記管に、前記逆止弁を迂回するように分岐管を取り付けると共に、当該分岐管に開閉弁を配置し、前記管内の気圧が所定の第２の値を超えた時に前記開閉弁を開いて前記インクタンク内のインク溶剤蒸気を外部に排出することが好ましい。
【００１６】
前記インクタンクは、上面が開放された、インクを貯留するタンク本体と、当該タンク本体の上面を密閉した状態で覆う蓋とで構成されることが好ましい。
【００１７】
前記インクタンクから前記プリントヘッドに移送されるインクの圧力が所定の第３の値を超えたとき、インクの粘度が高まったと判断して前記インクタンクにインク溶剤を補給することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るインク溶剤の蒸発抑制手段を用いれば、インクタンク内の気圧をインク溶剤の飽和蒸気圧を越える値に保持することにより、インク溶剤の蒸発を抑制して、溶剤の消費を抑えることができる。
【００１９】
本発明では、そのための手段として、密閉されたインクタンクの本体または蓋に管を取り付け、その管に逆止弁を配置するだけで済むため、プリンタのコストアップと装置の大型化を最小限に留めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェットプリンタの配線図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るインクジェットプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】エタノールの蒸気圧曲線を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態の効果を説明するグラフ（その１）である。
【図５】本発明の実施の形態の効果を説明するグラフ（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係るインクジェットプリンタについて、図面を参照して説明する。
【００２２】
＜インクジェットプリンタの構成＞
図１に、本実施の形態に係るインクジェットプリンタの配管図を示す。また図２に、同プリンタの制御系のブロック図を示す。上述したように、本発明はインク溶剤の蒸発抑制を主たる目的としているため、図１および図２では、それに関係しない印刷関連の部材は省略している。
【００２３】
図１の配管図に示すように、インクジェットプリンタ（以降、「プリンタ」と略す）１は、インクＩを貯留するインクタンク２、インクを噴出して被印刷物の表面に印刷を行うプリントヘッド３、インクを送出するポンプ４、これらの部材を連結する管５ａ〜５ｊ（以降、総称して「管５」ともいう）、管５の途中に配置され、管を開閉する開閉弁６１〜６６、インクの各種状態を検出するセンサ７１〜７４、ならびにインクおよび溶剤の補給に用いられるタンク８１および８２で構成されている。
【００２４】
図２に示すように、プリンタ１の動作はコントローラ９によって制御される。そのためコントローラ９の入力側には、図１に示したセンサ７１〜７４が接続され、出力側には、ポンプ４を回転駆動するモータ４５および管５の開閉を行う開閉弁６１〜６６が接続されている。以下、各部材について説明する。
【００２５】
インクタンク２は、強化プラスチック等で作製され、上面が開放された直方体状のタンク本体２１と、同じく強化プラスチック等で作製され、タンク本体２１の上面を覆うように設置された平板状の蓋２２で構成されている。
【００２６】
図１に示すように、蓋２２には、複数の管５を通す孔、ならびに温度センサ７２および液面検出センサ７３を通す孔が形成されている。蓋２２に形成されたこれらの孔は、管等との間が封止されている。これらの孔は、タンク本体２１および蓋２２のいずれに設けてもよいが、本実施の形態では、取扱いの容易さから蓋２２に設けている。
【００２７】
タンク本体２１の開口部と蓋２２との間は、パッキンを介した状態（図示せず）で、ボルト・ナット等を用いて締結されており、タンク本体２１と蓋２２との間が密閉されているため、隙間からインクタンク２内の溶剤の蒸気が外部に漏れることはない。
【００２８】
プリントヘッド３の構成と動作について簡単に説明する。インクジェットプリンタは、コンティニュアス方式とオンデマンド方式に大別されるが、本発明では、コンティニュアス方式を採用している。
【００２９】
コンティニュアス方式のインクジェットプリンタのプリントヘッドの構造は周知であるため、図面を用いての説明は行わない。この方式では、ポンプ４を用いてインクを加圧し、プリントヘッド３に設けられたノズルからインクを噴射し、噴射したインクがインク滴に分離する位置においてインク滴を帯電させ、更に偏向電極によって帯電したインク滴の軌道を曲げて印刷面の所定の位置に衝突させて、インクドットを形成している。
【００３０】
同方式のプリンタにおいては、プリントヘッド３から噴射されたインク滴のうち印刷に使われなかったインクはガター５１に回収され、後述するように管５ｃを通ってインクタンク２に戻され、再利用される。
【００３１】
インクタンク２とプリントヘッド３を結ぶ管５ａの途中にポンプ４が配置されており、タンク内のインクをプリントヘッド３まで移送している。本実施の形態では、ポンプ４として４つのダイアフラムユニット４１〜４４が一体化され、これらを１つのモータ４５（図２参照）で回転駆動するダイアフラム式のポンプを用いている。
【００３２】
ダイアフラムユニット４１は、インクタンク２内のインクをプリントヘッド３に移送するため、またダイアフラムユニット４２および４３は、ガター５１で回収したインクをインクタンク２に移送するために用いられる。
【００３３】
またダイアフラムユニット４４は、インクを循環させてインクタンク２内のインクを攪拌するため、および補給用タンク８１または８２に収容されたインクまたは溶剤をインクタンク２に供給する際に用いられる。
【００３４】
管５ａ、５ｃの途中に設けられたフィルタ５２、５３および５４はインク内の不純物を除去するもの、逆止弁５６はインクの逆流を防止するものである。逆止弁５６にはバネが内蔵されており、バネの作用によってインクの圧力が所定の値を超えないときはインクの移送を阻止し、所定の値を超えた時にだけインクが移送される。管５には、これ以外にダンパー５５および絞り５７が取り付けられている。これらの機能については後述する。
【００３５】
管５ａ、５ｄ、５ｅ、５ｆおよび５ｇの途中には、上述した部材以外に開閉弁６１〜６５およびインク排出弁６７が配置されている。開閉弁６１〜６５は電磁弁で構成されており、図２のコントローラの指示に従って管５を開閉してインクを移送し、または移送を停止する。インク排出弁６７は、プリンタ１の保守点検の際に、管５ａに残っているインクを排出するものであり、手動で開閉される。
【００３６】
管５ａに接続された圧力センサ７１は、管５ａを流れるインクの圧力を検出すものである。またインクタンク２の蓋２２に取り付けられた温度センサ７２は、インクタンク２内のインクの温度を検出するものである。インクタンク２の蓋２２に取り付けられた液面検出センサ７３は、長さの異なる導電性の複数の棒を用い、それらの電気的な導通の有無によってインクの液面の高さを検出するものである。
【００３７】
インクタンクの蓋２２には、溶剤蒸発抑制手段１０を構成する管５ｊ、逆止弁５８および開閉弁６６が取り付けられている。逆止弁５８の機能は逆止弁５６と変わらず、また開閉弁６６の機能は開閉弁６１〜６５と変わらない。
【００３８】
管５ｉに取り付けられた圧力センサ７４は、インクタンク２内の気圧を測定する。また管５ｉの先端には凝集タンク８３が設置されており、管５ｉを通って放出されたインク溶剤蒸気を収集し、それを凝集・液化させてインク溶剤を回収する。
【００３９】
図２のコントローラ９は、圧力センサ７１、７４、温度センサ７２および液面検出センサ７３の出力信号に基づいて、ポンプ４を回転駆動するモータ４５、開閉弁６１〜６６およびインク排出弁６７の動作を制御する。
【００４０】
図２に示すように、コントローラ９は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、入力・表示パネル９４、外部記憶装置９５およびバスライン９６で構成されている。
【００４１】
ＣＰＵ９１は、プリンタ１の各部の動作を制御するのに必要な指示信号を作成する。ＲＯＭ９２には、ＣＰＵ９１が動作するのに必要なプログラムが記憶されている。ＲＡＭ９３は、プログラムの実行中に必要となるデータを一時的に記憶する、
【００４２】
外部記憶装置９５は、ハードディスクドライバやフラッシュメモリ等で構成され、プリンタ１の制御に必要なデータを記憶する。入力・表示パネル９４は液晶ディプレイ等で構成され、印刷の内容や設定値等を入力すると共に、入力されたデータや印刷内容等を表示する。バスライン９６は、ＣＰＵ９１のデータ信号、アドレス信号およびコントロール信号を伝送する。
【００４３】
＜インクの流れ＞
次に、前述の図１に基づいてプリンタ１におけるインクの流れを説明する。図１において管５に沿って表示した矢印は、インクＩの流れる方向を示している。
【００４４】
インクタンク２に収容されたインクＩは、ダイアフラムユニット４１によって吸引され、管５ａを通ってプリントヘッド３まで移送される。管５ａのダイアフラムユニット４１の下流にはダンパ−５５と逆止弁５６が配置され、更にその手前で管５ａから管５ｂが分岐し、先端がインクタンク２に接続されている。
【００４５】
ダイアフラムユニット４１から送り出されたインクＩはダンパー５５で脈流が取り除かれた後、逆止弁５６に到達する。逆止弁５６は、プリントヘッド３に供給されるインクの圧力を一定の値に保持するもので、ダンパー５５を通過し、脈流が取り除かれたインクの圧力が、バネの弾性力によって定まる値を下回る場合、逆止弁５６は閉じたままであるため、インクは分岐管５ｂを通ってインクタンクに戻る。分岐管５ｂの途中に設けられた絞り５７は、インクタンク２に回収されるインクの流量を調整するものである。
【００４６】
逆止弁５６の下流側の管５ａに取り付けられた圧力センサ７１は、プリントヘッド３に供給されるインクの圧力を検出するものである。圧力センサ７１で検出されたインク圧力は、インクの粘度を調節するために用いられる。
【００４７】
プリンタ１を用いて印刷される画像等の品質を一定にするためには、プリントヘッド３から噴射されるインク滴の速度を一定の値に保持する必要があるため、プリントヘッド３には速度センサ（図示せず）が内蔵されている。
【００４８】
管３ａを移送されるインクの圧力とインク滴の速度は比例関係にあり、速度を維持するための圧力が高まった場合、インクの粘度が高まったと判断して、補給タンク８２から溶剤の補給が行われる。
【００４９】
管５ａの途中に設けられた開閉弁６１は、ポンプ４を駆動してプリンタによる印刷を開始する際に管５ａの流路を開き、印刷が終了してポンプ４の動作を停止する際に管５ａの流路を閉じるものである。
【００５０】
プリントヘッド３から噴射されたインク滴の一部は印刷に供され、その他のインク滴はガター５１に回収される。ガター５１に回収されたインクは、ダイアフラムユニット４２および４３によって管５ｃを通って移送され、インクタンク２に戻る。
【００５１】
管５ｂによるインクの移送に２つのダイアフラムユニット４２および４３を用いるのは、ダイアフラムユニットのインク移送能力を考慮したものであり、ダイアフラムユニットの移送能力が大きい場合は、１つのダイアフラムユニットを用いてインクを移送してもよい。
【００５２】
プリントヘッド３の下部から取り出された管とインクタンク２との間が管５ｄによって接続され、途中に開閉弁６２が配置されている。この管５ｄは、プリンタの電源をオンにした際にプリントヘッド３内に残っている空気を抜くためのものであり、開閉弁６２を開くことによって空気を含んだインクが移送され、インクタンク２に戻される。
【００５３】
インク補給用タンク８１から取り出されたインクを、ダイアフラムユニット４４を用いてインクタンク２に移送する管５ｅおよび５ｈが設けられており、管５ｅの途中に開閉弁６３が取り付けられている。
【００５４】
同様に、溶剤補給用タンク８２から取り出された溶剤を、ダイアフラムユニット４４を用いてインクタンク２に移送する管５ｆおよび５ｈが設けられており、管５ｆの途中に開閉弁６４が取り付けられている。
【００５５】
更に、インクタンク２から取り出されたインクを、ダイアフラムユニット４４を用いてインクタンク２に戻す管５ｇおよび５ｈが設けられており、管５ｇの途中に開閉弁６５が取り付けられている。この管５ｇは、前述したようにインクタンク２内のインクを攪拌するために用いられる。
【００５６】
前述した３つの管５ｅ、５ｆおよび５ｇは、インク移送用のダイアフラムユニット４４を兼用しており、このため、管５ｅ、５ｆおよび５ｇは合流して管５ｈに連結されている。
【００５７】
インクタンク２にインクを補給する場合、コントローラ９の指示に従って、開閉弁６３を開ける共に、開閉弁６４および６５を閉じ、ダイアフラムユニット４４を駆動して補給用タンク８１内のインクをインクタンク２に移送する。
【００５８】
インクタンク２に溶剤を補給する場合、コントローラ９の指示に従って、開閉弁６４を開けると共に、開閉弁６３および６５を閉じ、ダイアフラムユニット４４を駆動して補給用タンク８２内の溶剤をインクタンク２に移送する。
【００５９】
インクの成分のうち顔料は、時間の経過と共に沈下して下部に溜まる傾向があるため、インクタンク２内のインクを常時攪拌する必要がある。インクを攪拌する場合、コントローラ９の指示に従って開閉弁６５を開けると共に、開閉弁６３および６４を閉じ、ダイアフラムユニット４４を駆動してインクタンク２内のインクを管５ｇで吸引し、管５ｈ内のインクをインクタンク２に放出する。
【００６０】
＜溶剤蒸発抑制手段の働き＞
本実施の形態では、インクタンク２内のインク溶剤の蒸発を抑制する溶剤蒸発抑制手段１０をインクタンクの蓋２２に取り付けている。溶剤蒸発抑制手段１０は、蓋２２に取り付けられた管５ｉと、管５ｉの途中に並列に配置された逆止弁５８および開閉弁６６で構成されている。以下、図３に基づいて、インク溶剤蒸発抑制の原理を説明する。
【００６１】
図３に、インクの溶剤としてよく使われるエタノールの飽和蒸気圧曲線を示す。図において、横軸は溶剤の温度、縦軸は蒸気圧を示す。
【００６２】
エタノールの蒸気圧が、蒸気圧曲線の右側の領域にある場合、エタノールは気体となり、蒸気圧曲線の左側の領域にある場合、エタノールは液体となる。従って、例えばプリンタが室温２５℃の部屋に設置されている場合、エタノールの蒸気圧が約８ｋＰａを超えると液体になる。
【００６３】
プリンタの通常の使用環境では、外気に対して開放されたインクタンク２内が飽和蒸気圧まで上昇することはありえないため、インクタンク内の溶剤は蒸発して外気中に放出される。このため、ガター５１で回収し、インクタンク２に戻されたインクの溶剤は、時間の経過と共に蒸発して大気中に放出され、インクの粘度が高まるため、溶剤を補給する必要がある。
【００６４】
これに対し、溶剤蒸発抑制手段１０を用いてインクタンク２を密閉した場合、ガター５１で回収したインクがタンク内に戻されると、蒸気圧が上昇して飽和蒸気圧約８ｋＰａに到達する。引き続きインクがタンクに戻され、タンク内の蒸気圧が飽和蒸気圧を超えると、凝縮する溶剤の分子の数が蒸発する分子の数を上回るため、インク溶剤の蒸発が抑制される。
【００６５】
本発明は上述した原理を利用したもので、インクタンクに接続された管５ｉの逆止弁５８が開放される気圧を、飽和蒸気圧を超える値に設定することによって、インク溶剤の蒸発を抑制するものである。逆止弁５８が開放される気圧は、逆止弁に内蔵されるバネの弾性力によって調整できる。本実施の形態では、２０ｋＰａまたは５０ｋＰａのいずれかに設定した。
【００６６】
図４に、インクタンクを開放した場合と密閉した場合の、インク溶剤の消費量を比較して示す。図４において、横軸は大気圧に加える圧力の値、縦軸は溶剤の濃度を一定値に保持するために消費される溶剤の量を示す。なお、グラフに●印で示した値は、複数回測定した値の平均値である。
【００６７】
図４（ａ）（ｂ）は、インク溶剤にメチルエチルケトンを用いた場合のインク溶剤の消費量を示した図で、図４（ａ）は補給タンクにカートリッジを用いた場合、図４（ｂ）は補給タンクにつぎ足しタンクを用いた場合を示す。タンクの構造の違いにより測定値に若干の差が生じている。
【００６８】
図４（ａ）（ｂ）から明らかなように、加圧０すなわちインクタンクが大気に開放されている場合に比較し、インクタンク内を飽和蒸気圧以上に加圧した場合、インク溶剤の消費量が明らかに減少している。
【００６９】
図４（ｃ）は、インク溶剤にエタノールを用いた場合のインク溶剤の消費量を示した図で、図から明らかなように、メチルエチルケトンを用いた場合と同様、インクタンクが大気に開放されている場合に比較し、インクタンク内を飽和蒸気圧以上に加圧した場合、インク溶剤の消費量が明らかに減少している。
【００７０】
図５（ａ）は、インク溶剤にメチルエチルケトンを用いた場合の環境温度と溶剤消費量との関係を示したグラフで、横軸はプリンタ設置場所の環境温度、縦軸は溶剤消費量を示す。図中、○印で示したグラフは、加圧０すなわちインクタンクが大気に開放されている場合の溶剤消費量を示し、●印で示したグラフは、インクタンクを５０ｋＰａで加圧した状態の溶剤消費量を示している。
【００７１】
図５（ｂ）は、図５（ａ）のグラフにおいて、インクタンクが大気に開放されている場合の溶剤消費量を０としたときの、インクタンクを５０ｋＰａで加圧した状態の溶剤消費量の低減率を示したものである。
【００７２】
図５（ｂ）のグラフから明らかなように、インクタンクを密閉してインク溶剤の飽和蒸気圧以上に保持した場合、インクタンクを大気に開放した場合に比較し、溶剤消費量を５０％から８０％近くまで減少させることができる。
【００７３】
ちなみに、溶剤としてメチルエチルケトンを使用したインクの組成は、メチルエチルケトン（７０〜９０％）に、黒色の染料としてクロム錯塩（５〜１０％）を加え、これに若干のシクロヘキサン（５〜１０％）とイソプロピルアルコール（０．１〜１％）を添加したものである。
【００７４】
一方、溶剤としてエタノールを使用したインクの組成は、エタノール（７０〜８０％）に、黒色の染料としてクロム錯塩（５〜１５％）を加え、これに若干のイソプロピルアルコール（５％未満）とｎ−プロピルアルコール（５〜１５％）を添加したものである。
【００７５】
図１の説明に戻り、本実施の形態では、管５ｉに、逆止弁５８を迂回するように分岐管５ｊを取り付け、分岐管５ｊに開閉弁６６を配置している。コントローラ９は、圧力センサ７４によって測定した管５ｉ内の圧力が所定の値を超えた時に、開閉弁６６を開く。逆止弁５８が何らかの理由で故障して開放されなかったときに、開閉弁６６を開くことにより、インクタンク２内の気圧を下げて、タンクが変形したり破壊されたりするのを防止できる。
【００７６】
開閉弁６６は、プリンタ１の保守点検の際にも使用され、インクタンク２の蓋２２を開いてタンク内を掃除する際に、タンク内の気圧を下げることによって、インクの噴出し等を防止できる。
【００７７】
なお、図１では、圧力センサ７４を管５ｉの途中に配置したが、インクタンク２内の気圧を測定するものであるため、蓋２２の下面等に取り付けてもよい。
【００７８】
上述したように、溶剤蒸発抑制手段によって、インクタンク内をインク溶剤の飽和蒸気圧を超える値に保持することにより、インク溶剤の蒸発を抑制してその消費量を大幅に削減できる。これにより、印刷にかかるランニングコストの大幅な削減が可能となる。
【００７９】
なお、上述した実施の形態では、インク溶剤としてメチルエチルケトンおよびエタノールを使用した場合の効果についてのみ説明したが、本発明の溶剤蒸発抑制手段は、他の溶剤を用いた場合にも、同様に効果を得られることは云うまでもない。
【符号の説明】
【００８０】
１  インクジェットプリンタ
２  インクタンク
３  プリントヘッド
４  ポンプ
５、５ａ〜５ｊ  管
９  コントローラ
１０  溶剤蒸発抑制手段
２１  タンク本体
２２  蓋
４１〜４４  ダイアフラムユニット
５１  ガター
５２〜５４  フィルタ
５５  ダンパー
５６、５８  逆止弁
５７  絞り
６１〜６６  開閉弁
６７  インク排出弁
７１、７４  圧力センサ
７２  温度センサ
７３  液面検出センサ
８１、８２  補給タンク
８３  凝集タンク
９１  ＣＰＵ
９２  ＲＯＭ
９３  ＲＡＭ
９４  入力・表示パネル
９５  記憶装置
９６  バスライン
Ｉ  インク
【図１】
2019130676.tif 000003
【図２】
2019130676.tif 000004
【図３】
2019130676.tif 000005
【図４】
2019130676.tif 000006
【図５】
2019130676.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月2日(2018.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェットプリンタの配管図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るインクジェットプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】エタノールの蒸気圧曲線を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態の効果を説明するグラフ（その１）である。
【図５】本発明の実施の形態の効果を説明するグラフ（その２）である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図２のコントローラ９は、圧力センサ７１、７４、温度センサ７２および液面検出センサ７３の出力信号に基づいて、ポンプ４を回転駆動するモータ４５、開閉弁６１〜６６の動作を制御する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
管５ａを移送されるインクの圧力とインク滴の速度は比例関係にあり、速度を維持するための圧力が高まった場合、インクの粘度が高まったと判断して、補給タンク８２から溶剤の補給が行われる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
管５ｃによるインクの移送に２つのダイアフラムユニット４２および４３を用いるのは、ダイアフラムユニットのインク移送能力を考慮したものであり、ダイアフラムユニットの移送能力が大きい場合は、１つのダイアフラムユニットを用いてインクを移送してもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
これに対し、溶剤蒸発抑制手段１０を用いてインクタンク２を密閉した場合、ガター５１で回収したインクがタンク内に戻されると、蒸気圧が上昇して飽和蒸気圧約８ｋＰａに到達する。引き続きインクがタンクに戻され、タンク内の気圧が飽和蒸気圧を超えると、凝縮する溶剤の分子の数が蒸発する分子の数を上回るため、インク溶剤の蒸発が抑制される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2019130676.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月12日(2018.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを貯留するインクタンクと、
当該インクタンクから供給されるインクを被印刷物の表面に向けて噴射するプリントヘッドと、
当該プリントヘッドから噴射されたインクのうち印刷に使用されないインクを回収するガターと、
前記インクタンクから前記プリントヘッドへのインクの移送および前記ガターで回収されたインクの前記インクタンクへの移送を行うポンプと、
前記インクタンク内の気圧をインク溶剤の飽和蒸気圧を超える値に保持する溶剤蒸発抑制手段と、を備え、
前記溶剤蒸発抑制手段は、
前記インクタンクに取り付けられた管と、
当該管の途中に配置され、管内の気圧が所定の第１の値を超えたときに開放される逆止弁とで構成されることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記管に、前記逆止弁を迂回するように分岐管を取り付けると共に、当該分岐管に開閉弁を配置し、
前記管内の気圧が所定の第２の値を超えた時に前記開閉弁を開いて前記インクタンク内のインク溶剤蒸気を外部に排出する、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記インクタンクは、上面が開放された、インクを貯留するタンク本体と、当該タンク本体の上面を密閉した状態で覆う蓋とで構成される、請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記インクタンクから前記プリントヘッドに移送されるインクの圧力が所定の第３の値を超えたとき、インクの粘度が高まったと判断して前記インクタンクにインク溶剤を補給する、請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェットプリンタは、
インクを貯留するインクタンクと、
当該インクタンクから供給されるインクを被印刷物の表面に向けて噴射するプリントヘッドと、
当該プリントヘッドから噴射されたインクのうち印刷に使用されないインクを回収するガターと、
前記インクタンクから前記プリントヘッドへのインクの移送および前記ガターで回収されたインクの前記インクタンクへの移送を行うポンプと、
前記インクタンク内の気圧をインク溶剤の飽和蒸気圧を超える値に保持する溶剤蒸発抑制手段と、を備え、
前記溶剤蒸発抑制手段は、
前記インクタンクに取り付けられた管と、
当該管の途中に配置され、管内の気圧が所定の第１の値を超えたときに開放される逆止弁とで構成されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ここで、前記管に、前記逆止弁を迂回するように分岐管を取り付けると共に、当該分岐管に開閉弁を配置し、前記管内の気圧が所定の第２の値を超えた時に前記開閉弁を開いて前記インクタンク内のインク溶剤蒸気を外部に排出することが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図２のコントローラ９は、圧力センサ７１、７４、温度センサ７２および液面検出センサ７３の出力信号に基づいて、ポンプ４を回転駆動するモータ４５および開閉弁６１〜６６の動作を制御する。