(57)【要約】【課題】脱気性能および圧力制御性を向上させることを目的とする。【解決手段】内部に液体が貯留されるタンク３３と、液体を吐出するインクジェットヘッド２５と、タンク３３内部の液体をインクジェットヘッド２５に供給するための供給流路２１０、２１１と、供給流路２１０、２１１の途中に設けられた脱気フィルタ８３と、減圧開閉バルブ８７を介して脱気フィルタ８３に接続した減圧チャンバー８５と、減圧チャンバー８５内の圧力を減圧にするポンプ９１を備えることを特徴とするインクジェット記録装置である。【選択図】図４
2012101366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に液体が貯留されるタンクと、
前記液体を吐出するインクジェットヘッドと、
前記タンク内部の液体を前記インクジェットヘッドに供給するための供給流路と、
前記供給流路の途中に設けられた脱気フィルタと、
減圧開閉バルブを介して前記脱気フィルタに接続した減圧チャンバーと、前記減圧チャンバー内の圧力を減圧にするポンプを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記液体は、紫外線硬化型インクであり、
前記脱気フィルタ内の液体に酸素または酸素を含む気体を供給する加圧流路および加圧開閉バルブを備え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。
【請求項３】
画像形成時は、前記減圧開閉バルブを開け、前記加圧開閉バルブを閉じ、前記脱気フィルタ内を減圧にし、画像形成待機時は、前記減圧開閉バルブを閉じ、前記加圧開閉バルブを開け、前記脱気フィルタ内に酸素を供給するバルブ制御手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記減圧開閉バルブは非通電時に閉弁するノーマルクローズタイプであり、前記加圧開閉バルブは非通電時に開弁するノーマルオープンタイプであることを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記減圧チャンバー内の圧力が０．０４〜０．０９ＭＰａであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記供給流路の、前記タンクと前記脱気フィルタとの間に前記液体を一時的に保管するサブタンクを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記脱気フィルタを通過した液体を前記サブタンクに戻す循環流路と、前記循環流路の途中に設けられた循環開閉バルブと、前記タンクと前記サブタンクをつなぐ前記供給流路の途中に設けられた供給開閉バルブを備えることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
画像形成開始時に、前記脱気フィルタ内を減圧にし、前記循環開閉バルブを開け、前記供給開閉バルブを閉じ、前記サブタンク内の液体を循環させる立ち上げシーケンスを備えることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
画像形成終了時に、前記脱気フィルタ内を加圧にし、前記循環開閉バルブを開け、前記供給開閉バルブを閉じ、前記サブタンク内の液体を循環させる終了シーケンスを備えることを特徴とする請求項７又は８に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記サブタンクは、前記減圧チャンバーに接続されており、
前記減圧チャンバーは、前記インクジェットヘッド内部の液体に所定の背圧を付与する背圧調整部を兼ねることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記サブタンクと減圧チャンバーの間に圧力損失フィルタを有することを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
【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係り、脱気処理された良好なインクをインクジェットヘッドに供給するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、記録媒体の記録面に対し、インクジェットヘッドからインクを吐出し、記録媒体への画像形成が行われている。このようなインクジェット記録装置では、記録ヘッドからのインクの吐出が安定していることが重要である。特に、インク内には通常、気体が一定量溶け込んでおり（溶存気体）、インク流路や記録ヘッド内で気泡化し、インクの流れを妨げたり、インクが飛ばない不吐の現象が発生したりするなどの悪影響を与える。このため、記録ヘッドに供給されるインクを脱気する脱気装置を備える構成のインクジェット記録装置が用いられている。
【０００３】
また、インクジェット記録装置に用いられるインクとして、紫外線に対して所定の感度を有する光開始剤が含有された紫外線硬化型インクを用い、記録媒体に着弾した紫外線硬化型インクに紫外線を照射することで硬化させる画像形成が行われている。このような紫外線硬化型インクは、溶存酸素量が低下した状態では、重合阻害要因となる酸素量が低下するため、暗重合が進みインク供給流路内にゲル物質が生成し、詰まりが発生する問題があった。
【０００４】
例えば、下記の特許文献１には、インクジェットが吐出動作を行なう場合、溶存気体が除去されたインクをインクジェットヘッド内のインク室に供給し、吐出動作を行なわない場合は、気体が供給されたインクをインク室に充填するインクジェット記録装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１０７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているインクジェット記録装置は、サブタンクとインクジェットヘッドの間に中空子部を設け、中空子部を通過するインクの溶存気体の吸収およびインクへの気体の送気を、吸送気ポンプを用いて行なっていた。そのため、圧力
を急に変化させることができなかったため、大きな脱気効果を得ることができていない、圧力制御性が良くないという問題があった。また、電源が切れた場合に、脱気フィルタ内の圧力が制御できず、インクを減圧状態から戻すことができないという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、装置内の圧力を急峻に変更することで、脱気性能の向上、および圧力制御性を向上させることを目的とする。また、電源瞬断時に脱気フィルタ内の圧力を瞬時に戻すことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、内部に液体が貯留されるタンクと、前記液体を吐出するインクジェットヘッドと、前記タンク内部の液体を前記インクジェットヘッドに供給するための供給流路と、前記供給流路の途中に設けられた脱気フィルタと、減圧開閉バルブを介して前記脱気フィルタに接続した減圧チャンバーと、前記減圧チャンバー内の圧力を減圧にするポンプを備えることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
【０００９】
請求項１によれば、タンクからインクジェットヘッドに液体を供給する供給流路の途中に脱気フィルタを設けている。そして、脱気フィルタ内の圧力の調整を、減圧開閉バルブと減圧チャンバーを用いて、減圧開閉バルブを瞬時に開放することで、急俊な減圧を液体に付与している。したがって、脱気フィルタ中の液体の脱気効果を向上させることができる。また、減圧チャンバーを用いることで、安定して脱気フィルタ内を減圧にすることができるので、安定して脱気を行なうことができる。
【００１０】
請求項２は請求項１において、前記液体は、紫外線硬化型インクであり、前記脱気フィルタ内の液体に酸素または酸素を含む気体を供給する加圧流路および加圧開閉バルブを備えることを特徴とする。
【００１１】
液体として紫外線硬化型インクを用いた場合、溶存酸素量が低下した状態では、暗重合が進み、ゲル物質が生成し、ノズル、流路の詰まりが発生する。請求項２によれば、脱気フィルタ内の液体に酸素または酸素を含む気体を供給する加圧流路および加圧開閉バルブを設けているので、脱気した紫外線硬化型インク中に酸素を供給することができる。したがって、ゲル物質の発生を抑制することができ、詰まりの発生を防止することができる。
【００１２】
請求項３は請求項２において、画像形成時は、前記減圧開閉バルブを開け、前記加圧開閉バルブを閉じ、前記脱気フィルタ内を減圧にし、画像形成待機時は、前記減圧開閉バルブを閉じ、前記加圧開閉バルブを開け、前記脱気フィルタ内に酸素を供給するバルブ制御手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項３によれば、画像形成時は脱気フィルタ内を減圧にし、画像形成待機時は脱気フィルタ内に酸素を供給しているので、画像形成時には、インクジェットヘッド内の圧力室のキャビティの発生を抑制することができ、画像形成待機時には、溶存酸素量の低下を防止することができる。
【００１４】
請求項４は請求項２又は３において、前記減圧開閉バルブは非通電時に閉弁するノーマルクローズタイプであり、前記加圧開閉バルブは非通電時に開弁するノーマルオープンタイプであることを特徴とする。
【００１５】
請求項４によれば、減圧開閉バルブがノーマルクローズタイプであり、加圧開閉バルブはノーマルオープンタイプであるので、非通電時は、脱気フィルタ内に酸素を供給し、圧力を大気圧または加圧とすることができる。したがって、装置電源の瞬断時には、脱気フィルタ内の圧力を大気圧または加圧とすることができるので、ゲル物質の発生を抑制することができる。
【００１６】
請求項５は請求項１から４のいずれか１項において、前記減圧チャンバー内の圧力が０．０４〜０．０９ＭＰａであることを特徴とする。
【００１７】
請求項５は、減圧チャンバー内の圧力を規定したものであり、減圧チャンバー内の圧力を上記範囲とすることにより、安定して脱気を行なうことができる。
【００１８】
請求項６は請求項１から５のいずれか１項において、前記供給流路の、前記タンクと前記脱気フィルタとの間に前記液体を一時的に保管するサブタンクを備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項６によれば、タンクから排出した液体をサブタンクを介してインクジェットヘッドに供給することで、安定して液体の供給を行なうことができる。
【００２０】
請求項７は請求項６において、前記脱気フィルタを通過した液体を前記サブタンクに戻す循環流路と、前記循環流路の途中に設けられた循環開閉バルブと、前記タンクと前記サブタンクをつなぐ前記供給流路の途中に設けられた供給開閉バルブを備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項７によれば、脱気フィルタを通過した液体をサブタンクに戻す循環流路を備えているので、サブタンク内の溶存気体量の制御を効率良く行なうことができる。
【００２２】
請求項８は請求項７において、画像形成開始時に、前記脱気フィルタ内を減圧にし、前記循環開閉バルブを開け、前記供給開閉バルブを閉じ、前記サブタンク内の液体を循環させる立ち上げシーケンスを備えることを特徴とする。
【００２３】
請求項８によれば、画像形成開始時に脱気フィルタ内を減圧にし、液体を循環させることにより、溶存気体量を短時間で低減させることができる。
【００２４】
請求項９は請求項７または８において、画像形成終了時に、前記脱気フィルタ内を加圧にし、前記循環開閉バルブを開け、前記供給開閉バルブを閉じ、前記サブタンク内の液体を循環させる終了シーケンスを備えることを特徴とする。
【００２５】
請求項９によれば、画像形成終了時に、脱気フィルタ内を加圧にし、液体を循環させることにより、効率良く溶存気体量を上げることができる。
【００２６】
請求項１０は請求項６から９のいずれか１項において、前記サブタンクは、前記減圧チャンバーに接続されており、前記減圧チャンバーは、前記インクジェットヘッド内部の液体に所定の背圧を付与する背圧調整部を兼ねることを特徴とする。
【００２７】
請求項１０によれば、インクジェットヘッド内部の液体に付与する背圧の調整を、圧力制御部に設けられた減圧チャンバーを用いて行っている。したがって、インクジェットヘッド内の液体の背圧制御と脱気フィルタ内の圧力の調整を同じ減圧チャンバーを用いて行なうことで、コストを下げることができる。また、ポンプの数を１つとすることができるので、装置の小型化をすることができる。
【００２８】
請求項１１は請求項１０において、前記サブタンクと減圧チャンバーの間に圧力損失フィルタを有することを特徴とする。
【００２９】
請求項１１によれば、圧力損失フィルタを設けることで、より安定した制御を行なうことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のインクジェット記録装置によれば、液体を貯留するタンクとインクジェットヘッドをつなぐ供給流路間に、脱気フィルタを設け、脱気フィルタを開閉バルブを介して減圧チャンバーに接続することで、開閉バルブのオンオフにより急俊に脱気フィルタ内の圧力を変更させることができる。したがって、脱気性能の向上と、圧力制御性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の外観斜視図である。
【図２】インクジェット記録装置の用紙搬送路を模式的に示す説明図である。
【図３】インクジェットヘッドの構成例を示す平面透視図である。
【図４】インクジェット記録装置の第１実施形態にかかるインク供給系の構成を示すブロック図である。
【図５】インクジェット記録装置の第２実施形態にかかるインク供給系の構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態にかかるインク供給系の作動時のフローチャートを示す。
【図７】インクジェット記録装置の第３実施形態にかかるインク供給系の構成を示すブロック図である。
【図８】インクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３３】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
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外観斜視図である。このインクジェット記録装置１００は、大型ポスターや商業用壁面広告など、広い描画範囲を記録するワイドフォーマットプリンタであり、装置本体２１と、この装置本体２１を支持する支持脚２３とを備えている。なお、ここでは、Ａ３ノビ以上に対応するものを「ワイドフォーマット」とよぶ。
【００３４】
装置本体２１にはマルチチャンネルタイプのインクジェットヘッド２５と、固定のプラテン２７とを備える。インクジェットヘッド２５は、ヘッド移動手段（走査手段）であるガイド機構２９に沿って記録媒体搬送方向Ｘと直交する走査方向Ｙに往復移動されるキャリッジ３０に搭載されている。記録媒体Ｓとしては、紙、不織布、塩化ビニル、合成化学繊維、ポリエチレン、ポリエステル、ターポリンなど、材質を問わず、また、浸透性媒体、非浸透性媒体を問わず、様々な媒体を用いることができる。
【００３５】
図１に示すプラテン２７は、逆樋状に形成され、上面が記録媒体Ｓの支持面となる。プラテン２７の近傍における記録媒体搬送方向Ｘの上流側には、記録媒体搬送手段である一対の走査搬送ローラ対（図１中不図示、図２に符号４３を付して図示）が配設され、この走査搬送ローラ対は記録媒体Ｓをプラテン２７上で記録媒体搬送方向Ｘへ移動させる。走査搬送ローラ対は、記録媒体の幅方向端部だけを狭持し、記録媒体Ｓの中央部を縮径することで、プラテン２７の開閉蓋との干渉を防止している。インクジェットヘッド２５は、ガイド機構２９によって、記録媒体搬送方向Ｘと直交し且つプラテン２７の支持面と平行な走査方向Ｙへ移動される。
【００３６】
装置本体２１の正面に向かって左側の前面に、インクを貯留する交換自在なカートリッジ３３を取り付けるインクカートリッジの取り付け部が設けられている。カートリッジ３３は、本例のインクジェット記録装置１００で使用される各色インクに対応して設けられている。各カートリッジ３３は、それぞれ独立に形成された不図示のインク供給経路によってインクジェットヘッド２５に接続され、各色のインク残量が少なくなった場合にカートリッジ３３の交換が行われる。
【００３７】
本例のインクジェット記録装置１００は、紫外線硬化型インク（ＵＶインク）、溶剤インクのいずれのインクをも用いることができ、カートリッジ３３を交換することにより、インクの種類を変更することが可能である。
【００３８】
図示を省略するが、装置本体２１の正面に向かって右側には、インクジェットヘッド２５のメンテナンス部が設けられている。該メンテナンス部は、非印字時におけるインクジェットヘッド２５を保湿するためのキャップと、インクジェットヘッド２５のノズル面（インク吐出面）を清掃するためも払拭部材（ブレード、ウエブ等）が設けられている。インクジェットヘッド２５のノズル面をキャッピングするキャップは、メンテナンスのためにノズルから吐出されたインク液滴を受けるためのインク受けが設けられている。
【００３９】
なお、インクジェット記録装置１００は、インクジェットヘッド２５をプラテン２７に対して上下に昇降させるねじ機構等からなる昇降手段を備え、プラテン２７上に搭載される記録媒体Ｓの厚さに応じて、インクジェットヘッド２５をプラテン２７に対して上下に昇降させることができる。
【００４０】
〔用紙搬送路の説明〕
図２は、図１に示すインクジェット記録装置１００における用紙搬送路を模式的に示す説明図である。図２に示すように、送り出し供給ロール４１ａから送り出された記録媒体Ｓは、印字部の入り口（プラテン２７の記録媒体搬送方向Ｘの上流側）に設けられた一対の走査搬送ローラ対４３によって、矢印線により示す記録媒体搬送方向Ｘに沿って間欠搬送される。インクジェットヘッド２５の直下の印字部に到達した記録媒体Ｓは、インクジェットヘッド２５により印字が実行され、印字後に巻き取りロール４１ｂに巻き取られる。印字部の記録媒体搬送方向Ｘの下流側には、記録媒体Ｓのガイド４５が設けられている。
【００４１】
印字部において記録媒体Ｓを支持するプラテン２７のインクジェットヘッド２５と対向する位置の裏面（記録媒体Ｓを支持する面と反対側の面）には、印字中の記録媒体Ｓの温度を調整するための温調部４７が設けられている。印字時の記録媒体Ｓが所定の温度となるように調整されると、記録媒体Ｓに着弾したインク液滴の粘度や、表面張力等の物性値が所望の値になり、所望のドット径を得ることが可能となる。なお、必要に応じて、温調部４７の上流側にプレ温調部４９を設けてもよいし、温調部４７の下流側にアフター温調部５１を設けてもよい。
【００４２】
〔インクジェットヘッド〕
図３は、インクジェットヘッド２５の構成例を示す平面透視図である。
【００４３】
主走査方向Ｙについて往復運動するキャリッジ３０は、インクジェットヘッド２５と、紫外線照射部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが一体になって搭載されている。インクジェットヘッド２５は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、ＣＬ、Ｗの各色に対応して、記録媒体搬送方向Ｘについて複数のノズルが等間隔に並べられたノズル列６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋ，６１ＣＬ，６１Ｗが設けられている。
【００４４】
図３ではノズル列を破線により図示し、ノズルの個別の図示は省略されている。また、以下の説明では、ノズル列６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋ，６１ＣＬ，６１Ｗを総称して符号６１を付してノズル列を表すことがある。
【００４５】
本例に示すインクジェットヘッド２５は、ノズル列６１を構成するノズルの配置ピッチ（ノズルピッチ）が２５４μｍ（１００ｄｐｉ）、ノズル列６１を構成するノズルの数は２５６ノズル、ノズル列の全長は約６５μｍ（２５４μｍ×２５５＝６４．８μｍ）である。また、吐出周波数は１５ｋＨｚであり、駆動波形の変更によって１０ｐｌ、２０ｐｌ、３０ｐｌの３種類の吐出液滴量を打ち分けることができる。
【００４６】
なお、色ごとに個別のインクジェットヘッドを構成する態様も可能である。例えば、ノズル列６１Ｃを有するインクジェットヘッド２５Ｃと、ノズル列６１Ｍを有するインクジェットヘッド２５Ｍと、ノズル列６１Ｙを有するインクジェットヘッド２５Ｙと、ノズル列６１Ｋを有するインクジェットヘッド２５Ｋと、ノズル列６１ＣＬを有するインクジェットヘッド２５ＣＬと、ノズル列６１Ｗを有するインクジェットヘッド２５Ｗと、を主走査方向に沿って並ぶように等間隔に配置する態様も可能である。
【００４７】
また、図３に示す構成にＬＣ（ライトシアン）、ＬＭ（ライトマゼンダ）に対応するノズル列（インクジェットヘッド）を追加してもよいし、ＣＬに対応するノズル列（インクジェットヘッド）及びＷに対応するノズル列（インクジェットヘッド）に代わり、ＬＣ、ＬＭに対応するノズル列を用いてもよい。
【００４８】
インクジェットヘッド２５のインク吐出方式としては、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータの変形によってインク滴を飛ばす方式（ピエゾジェット方式）と、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式のいずれをも採用し得るが、ＵＶインクを使用する場合には、ピエゾジェット方式を採用することが好ましい。本実施形態では、ビエゾジェット方式が採用されている。
【００４９】
かかる構造を有するインクジェットヘッド２５は、マルチパス方式の描画制御が適用され、パス数の変更によって印字解像度を変更することが可能である。高生産モードでは、６００ｄｐｉ×４００ｄｐｉの解像度で印字が実行される。主走査方向は２パス（２回の走査）によって６００ｄｐｉの解像度が実現され、１回目の走査（往路）は３００ｄｐｉの解像度でドットが形成され、２回目の走査（復路）は１回目の走査で形成されたドットの中間を３００ｄｐｉで補間するようにドットが形成される。また、副走査方向は１回の走査により１００ｄｐｉの解像度でドットが形成されるので、４パス（４回の走査）によって４００ｄｐｉの解像度が実現される。
【００５０】
標準モードでは、６００ｄｐｉ×８００ｄｐｉの解像度で印字が実行され、主走査方向は２パス、副走査は８パスにより６００ｄｐｉ×８００ｄｐｉの解像度を得ている。高画質モードでは、１２００×１２００ｄｐｉの解像度で印字が実行され、主走査方向は４パス、副走査方向が１２パスにより１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの解像度を得ている。なお、キャリッジの主走査速度は、高生産モードにおいて１２７０ｍｍ／ｓｅｃである。
【００５１】
〔紫外線照射部〕
図３に示す紫外線照射部３５ａ，３５ｂは、インクジェットヘッド２５から吐出されたインク液滴が記録媒体Ｓに着弾した後に、隣接するインク液滴同士が合一化しない程度に仮硬化させるための光源（ピニング光源）として、複数の紫外ＬＥＤ素子（以下、単にＬＥＤ素子と記載する）６３を具備している。また、紫外線照射部３５ｃ，３５ｄは、最終的にインク液滴を完全に硬化（本硬化）させるための光源（キュア光源）として、複数のＬＥＤ素子６５ｃ，６５ｄを具備している。
【００５２】
すなわち、インクジェットヘッド２５の主走査方向Ｙの左右両脇に、活性エネルギー照射手段である紫外線照射部３５ａ，３５ｂが配置され、さらに、インクジェットヘッド２５の記録媒体搬送方向Ｘの下流側に紫外線照射部３５ｃ，３５ｄが配置されている。紫外線照射部３５ａ，３５ｂは、キャリッジ３０の往復移動によってインクジェットヘッド２５と一体に移動可能とされている。紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を用いた場合に、各ノズルから吐出されて記録媒体Ｓの上に着弾したインク液滴は、その直後に上を通過する紫外線照射部３５ａ，３５ｂのいずれか一方の紫外線照射部によって仮硬化のための紫外線が照射される。
【００５３】
また、インクジェットヘッド２５の印字領域を通過した記録媒体Ｓ上のインク液滴は、紫外線照射部３５ｃ，３５ｄにより本硬化のための紫外線が照射される。インクジェットヘッド２５の描画領域を通過した記録媒体Ｓ上のカラーインクは、キャリッジ３０の往復運動によって紫外線照射部３５ｃ，３５ｄが上部を通過する際に、紫外線照射部３５ｃ，３５ｄから本硬化のための紫外線が照射される。
【００５４】
紫外線照射部３５ａ，３５ｂは、副走査方向Ｘに沿って複数のＬＥＤ素子６３が一列に並べられた構造を有している。図３には、紫外線照射部３５ａ，３５ｂに８個のＬＥＤ素子６３が具備される態様を例示したが、仮硬化のために必要な照射エネルギーに応じてＬＥＤ素子６３の数を４個、２個、１個といったように、適宜素子数を減らすことも可能である。もちろん、８個を超えるＬＥＤ素子６３を備える態様も可能である。
【００５５】
紫外線照射部３５ｃ，３５ｄは、主走査方向に沿って複数のＬＥＤ素子６５ｃ，６５ｄが並べられた構造を有している。また、紫外線照射部３５ｃのＬＥＤ素子６５ｃはノズル列６１Ｗの反対方向に向かって並べられ、紫外線照射部３５ｄのＬＥＤ素子６５ｄはノズル列６１Ｃの反対方向に向かって並べられている。かかる構造によって、紫外線照射部３５ｃ，３５ｄから照射された紫外線が、ノズル列６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋ，６１ＣＬ，６１Ｗに到達して、ノズル内部のインクを硬化させてしまうことが防止される。
【００５６】
〔インク供給系の構成〕
次に本発明の特徴的部分であるインクジェット記録装置１００のインク供給系（インク供給装置）の構成例（第１〜第３の実施形態）について説明する。
【００５７】
（第１実施形態）
図４は、第１実施形態に係るインク供給系の構成例を示したブロック図である。なお、図４では、説明の便宜上、１色についてのインク供給系のみ示しているが、複数色の場合には同一の構成のものが複数備えられる。
【００５８】
図４に示すように、第１実施形態に係るインク供給系は、主として、カートリッジ３３と、サブタンク７３と、脱気フィルタ８３とを備えて構成される。サブタンク７３は、内部のインクに所定の背圧を付与するための背圧調整部７５が設けられている。また、脱気フィルタ８３は、サブタンク７３からインクジェットヘッド２５に供給されるインクの脱気または気体の供給を行なう圧力制御部９５が設けられている。なお、本実施形態においては、カートリッジがタンクに相当する。
【００５９】
カートリッジ３３に収容されているインクは、供給ポンプ７１によって吸引され、サブタンク７３を介してインクジェットヘッド２５に送られる。
【００６０】
背圧調整部７５は、背圧調整流路２１４によりバルブ７７を介してサブタンク７３と連通される加減圧用ポンプ７９と、バルブ７７と加減圧用ポンプ７９との間に設けられる圧力計８１と、を具備している。
【００６１】
圧力制御部９５は、脱気フィルタ８３と減圧チャンバー８５とが脱気減圧流路２１２により接続されている。脱気減圧流路２１２の途中には、減圧開閉バルブが接続されている。また、減圧チャンバー８５は、減圧チャンバー８５内を減圧にするための減圧ポンプ９１を備えている。
【００６２】
また、脱気フィルタ８３を大気に開放するための加圧流路２１３および加圧開閉バルブ８９を備えている。図４においては、加圧流路２１３は、脱気減圧流路２１２の途中に設けられ、脱気減圧流路２１２の一部が加圧流路を兼ねる構成となっているが、脱気フィルタ８３に脱気減圧流路２１２とは別に設けることも可能である。また、加圧流路を設けずに、脱気減圧流路２１２に加圧開閉バルブを設け、大気を脱気フィルタ８３内に供給することもできる。
【００６３】
カートリッジ３３はインクジェットヘッド２５に供給するためのインクが貯蔵されるインク供給源である。カートリッジ３３は供給流路２１０の一端が接続され、供給流路２１０の他端は、供給ポンプ７１を介してサブタンク７３に接続されている。サブタンク７３は、カートリッジ３３から供給されるインクが一旦貯留される液体貯留部（液体バッファ室）として機能する。
【００６４】
サブタンク７３は供給流路２１１の一端が接続され、供給流路２１１の他端は、脱気フィルタ８３を介してインクジェットヘッド２５に接続されている。脱気フィルタ８３は圧力制御部９５に接続しており、インクジェットヘッド２５に供給されるインクの脱気、および、気体の供給が行われる。
【００６５】
脱気フィルタ８３としては、テフロン（登録商標）チューブやシリコンチューブからなる中空糸膜を用いることができ、中空糸膜内部をインクが通過し、中空糸膜周辺を減圧または加圧にすることにより、インクの溶存気体の調節を行なう。
【００６６】
圧力制御部９５は、脱気フィルタ８３に減圧開閉バルブ８７を介して脱気減圧流路２１２により減圧チャンバー８５が接続されている。減圧チャンバー８５は、減圧チャンバー内を減圧にするための減圧ポンプ９１、および、圧力を測定するための圧力計９３を備えている。脱気フィルタ８３内の脱気を行なう前に減圧チャンバー８５内に圧力を０．０４〜０．０９ＭＰａ（０．４〜０．９ａｔｍ）の範囲にしておく。その状態で、減圧開閉バルブ８７を開けることで、瞬時に減圧を行なうことができ、脱気性能を向上させることができる。減圧チャンバー８５内の圧力は、０．０４〜０．０９ＭＰａとすることが好ましい。減圧チャンバー８５内の圧力を上記範囲に設定しておくことで、安定してインクの脱気を行なうことができる。インクの脱気は、画像形成時に行なうため、画像形成時の初期段階からインクの脱気を効率良く行なうことができるので、インクジェットヘッド２５内のインク圧力室内のキャビティの発生を抑制することができる。また、減圧チャンバー８５を用いることにより、脱気フィルタ８３と減圧チャンバー８５をつなぐ脱気減圧流路２１２の収縮変形に対し、脱気フィルタ８３内の圧力変動を小さく抑えることができるので、脱気を安定して行なうことができる。本発明において、減圧開閉バルブ８７は、瞬時に、オンオフが切り替わるバルブであることが好ましい。また、流量調節バルブであっても、流量が段階的に上がるバルブであれば用いることができる。また、本発明に用いられるバルブは、電気により弁が開閉する電磁弁や電動弁であることが好ましい。
【００６７】
また、脱気フィルタ８３は、加圧開閉バルブ８９を介して大気に開放されている。インクとして紫外線硬化型インクを用いた場合、画像形成時の脱気処理により酸素（溶存気体）が不足すると、暗重合が進みゲル物資が生成し、流路、ノズルの詰まりの原因となる。したがって、画像形成待機時においては、減圧状態を開放し、酸素（気体）の供給を行なう必要がある。画像形成待機時においては、減圧開閉バルブ８７を閉じ、加圧開閉バルブ８９を開け、大気中に開放することで、インクの暗重合を抑制し、流路の詰まりを防止することができる。なお、図４においては、大気に開放する態様で説明したが、酸素ボンベを設け、酸素ボンベから酸素を供給する態様も可能である。
【００６８】
減圧開閉バルブ８７は非通電時に閉弁するノーマルクローズタイプであることが好ましく、加圧開閉バルブ８９は、非通電時に開弁するノーマルオープンタイプであることが好ましい。上記構成とすることで、装置電源の瞬断時には、脱気フィルタ内の圧力を大気圧にすることができるので、ゲル物質の発生を抑制することができる。
【００６９】
サブタンク７３に付与された背圧調整部７５は、インクジェットヘッド２５内部のインクに所定の背圧（負圧）を付与する機構である。通常の画像形成時は、加減圧用ポンプ７９がサブタンク７３内のインクを吸引する方向に動作し、サブタンク７３の内部圧力及びインクジェットヘッド２５の内部圧力が負圧に維持される。これにより、インクジェットヘッド２５内のノズルのインクメニスカスを維持することができ、ノズルからのインク漏れを防止することができる。一方、インクジェットヘッド２５のメンテナンス時は、加減圧用ポンプ７９がサブタンク７３内のインクを加圧する方向に動作し、サブタンク７３の内部およびインクジェットヘッド２５の内部が強制的に加圧され、インクジェットヘッド２５内のインクがノズルを介して排出することができる。また、脱気フィルタ８３とインクジェットヘッド２５を接続する供給流路２１１の途中にノーマルクローズタイプの開閉バルブ（図示せず）を設け、画像形成待機時には、開閉バルブを閉じることで、インクジェットヘッド内の圧力が大気圧となることを防止することができる。開閉バルブを閉じることで、画像形成待機時（大気圧時）のインクジェットヘッド２５からの液漏れを防止することができる。
【００７０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態に係るインク供給系の構成例を示したブロック図である。以下、第１実施形態と共通する部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
【００７１】
第２実施形態に係るインク供給系は、脱気フィルタ８３の出口側の供給流路２１１と、サブタンク７３の入口側の供給流路２１０の間に循環流路２２０を設けている点が第１実施形態と異なっている。また、循環流路２２０の途中に循環開閉バルブ２２１が設けられており、カートリッジ３３と、供給流路２１０が循環流路２２０と合流する点と、の間に供給開閉バルブ２２２が設けられている。なお、循環開閉バルブ２２１はノーマルクローズタイプのバルブ、供給開閉バルブ２２２はノーマルオープンタイプのバルブを用いることが好ましい。
【００７２】
サブタンク７３内は、気液界面を有することが好ましく、低密度ポリエチレンなどの気体透過性材質により形成することが好ましい。画像形成停止時には、脱気フィルタ８３内のインクをサブタンク７３側に循環流路２２０を通し、循環させる。この時、圧力制御部９５は、減圧開閉バルブ８７を閉じ、加圧開閉バルブ８９を開けることで、脱気フィルタを大気に開放した状態とする。また、サブタンク７３内は、気液界面を有しているので、インクと気体との接触を増やすことができるので、インク内の溶存気体量を増やすことができる。この操作により、画像形成待機時に、サブタンク７３、供給流路２１０、２１１に滞留するインクの溶存気体量を増やすことができるので、流路内にゲル物質が発生することを防止することができる。
【００７３】
一方で、画像形成開始時は、圧力制御部９５は、減圧開閉バルブ８７を開け、加圧開閉バルブ８９を閉じることで減圧状態とし、サブタンクと７３と脱気フィルタ８３との間を循環させることで、溶存気体量を短時間で低減することができる。
【００７４】
図６に第２実施形態におけるインク供給系の作動時のフローチャートを示す。画像形成が開始すると、まず、減圧開閉バルブ８７が閉じられ（Ｓ１０）、減圧ポンプ９１を動作し、減圧チャンバー８５内を所定圧力に減圧する（Ｓ２０）。その後、加圧開閉バルブ８９を閉じ、減圧開閉バルブ８７を開け、脱気フィルタ８３内を減圧する（Ｓ３０）。次に、循環開閉バルブ２２１を開け、供給開閉バルブ２２２を閉じ、供給ポンプ７１を３分間動作させることで（Ｓ４０）、脱気フィルタ８３を通過するインク中の溶存気体を低減することができる。したがって、サブタンク７３、供給流路２１０、２１１中のインクの溶存気体量を低減することができるので、画像形成開始時において、短時間で効率良く、滞留するインクの脱気を行なうことができる。その後、循環開閉バルブ２２１を閉じ、循環流路２２０への循環を停止し（Ｓ５０）、インクジェットヘッド２５からのインクの吐出を開始する（Ｓ６０）。
【００７５】
画像形成が終了したら（Ｓ７０）、減圧開閉バルブ８７を閉じ、加圧開閉バルブ８９を開けることで、脱気フィルタ８３内の圧力を大気圧にする（Ｓ８０）。その後、循環開閉バルブ２２１を開け、供給開閉バルブ２２２を閉じ、供給ポンプ７１を５分間動作させることで（Ｓ９０）、脱気フィルタ８３を通過するインク中の溶存気体量を上げることができる。したがって、サブタンク７３、供給流路２１０、２１１に滞留するインクの画像形成時に脱気により低下した溶存気体量を増加させることができる。そのため、ゲル物質が発生することなく、インクの保持を行なうことができる。供給ポンプ７１を５分間動作させた後、供給ポンプ７１を停止し（Ｓ１００）、画像形成待機状態となる。引き続き、画像形成を開始する場合は、Ｓ１０に戻り、滞留するインクの脱気を行い、画像形成を行なう。
【００７６】
また、図６においては、画像形成開始時および画像形成終了時（画像形成待機時）において、溶存気体の調整を行なう方法について説明を行ったが、装置の立ち上げ時および終了時のみ、インクを循環させて溶存気体の調整を行なうこともできる。
【００７７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図７は、第３実施形態に係るインク供給系の構成例を示したブロック図である。以下、第１実施形態と共通する部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
【００７８】
第３実施形態に係るインク供給系は、脱気フィルタ８３の圧力を調節する圧力制御部３１０の減圧チャンバー８５を用いてサブタンク７３内の圧力を調整する点が、第１実施形態と異なっている。このように、サブタンク７３内の圧力制御（インクジェットヘッド２５の背圧制御）のポンプと、脱気フィルタ８３を脱気する減圧ポンプ９１とを兼用することにより、製造コストを下げることができる。また、装置の小型化をすることができる。
【００７９】
サブタンク７３は背圧調整開閉バルブ３１２を介して背圧調整流路２１４により減圧チャンバー８５に接続している。ヘッド背圧は、インクジェットヘッド２５のノズル面で−３０ｍｍＨ２Ｏ〜−１５０ｍｍＨ２Ｏの範囲であることが好まく、この範囲となるように、画像形成時に背圧調整開閉バルブ３１２をオン／オフ制御する。減圧チャンバー８５内の圧力が低く、ヘッド背圧が所望の範囲より負圧側の場合には、サブタンク７３と減圧チャンバー８５との間に圧力損失フィルタ３１４を設け、圧力の制御性を改善することも可能である。また、圧力が所望の圧力より負圧の場合は、供給ポンプ７１でインクを供給し、圧力の調節を行なうことができる。また、画像形成待機時は、背圧調整開閉バルブ３１２を閉じておき、サブタンク７３内のインクの溶存気体量が減少するのを防止する。
【００８０】
〔インクジェット記録装置のブロック図の説明〕
図８は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置１００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、インクジェット記録装置１００は、制御手段としての制御装置１０２が設けられている。制御装置１０２としては、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備えたコンピュータ等を用いることができる。制御装置１０２は、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１００の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行なう演算装置として機能する。制御装置１０２には、記録媒体搬送制御部１０４、キャリッジ駆動制御部１０６、光源制御部１０８、画像処理部１１０、吐出制御部１１２、インク供給系圧力制御部９５、３１０が含まれる。これらの各部は、ハードウエア回路又はソフトウエア、若しくはこれらの組み合わせによって実現される。
【００８１】
記録媒体搬送制御部１０４は、記録媒体Ｓ（図１参照）の搬送を行なうための搬送駆動部１１４を制御する。搬送駆動部１１４は、図２に示す走査搬送ローラ対４３を駆動する駆動用モータ、及びその駆動回路が含まれる。プラテン２７（図１参照）上に搬送された記録媒体Ｓは、インクジェットヘッド２５による主走査方向Ｙの往復走査（印刷パスの動き）に合わせて、スワス幅単位で副走査方向へ間欠送りされる。
【００８２】
キャリッジ駆動制御部１０６は、キャリッジ３０（図１参照）を主走査方向Ｙに移動させるための主走査駆動部１１６を制御する。主走査駆動部１１６は、キャリッジ３０の移動機構に連結される駆動用モータ、及びその制御回路が含まれる。光源制御部１０８は、ＬＥＤ駆動回路１１８を介して紫外線照射光源（ＬＥＤ素子）６３，６５の発光を制御する制御手段である。
【００８３】
制御装置１０２は、操作パネル等の入力装置１２０、表示装置１２２が接続されている。入力装置１２０は、手動による外部操作信号を制御装置１０２へ入力する手段であり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、操作ボタンなど各種形態を採用しうる。表示装置１２２には、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＣＲＴなど、各種形態を採用し得る。オペレータは、入力装置１２０を操作することにより印刷条件の入力や付属情報の入力・編集などを行なうことができ、入力内容や検索結果等の各種情報は、表示装置１２２の表示を通じて確認することができる。
【００８４】
また、インクジェット記録装置１００には、各種情報を格納しておく情報記憶部１２４と、印刷用の画像データを取り込むための画像入力インターフェース１２６が設けられている。画像入力インターフェースには、シリアルインターフェースを適用してもよいし、パラレルインターフェースを適用してもよい。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。
【００８５】
画像入力インターフェース１２６を介して入力された画像データは、画像処理部１１０にて印刷用のデータ（ドットデータ）に変換される。ドットデータは、一般に、多階調の画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行って生成される。色変換処理は、ｓＲＧＢなどで表現された画像データ（例えば、ＲＧＢ各色について８ビットの画像データ）をインクジェット記録装置１００で使用するインク各色の色データに変換する処理である。
【００８６】
ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色の色データに対して、誤差拡散法や閾値マトリクス等の処理で各色のドットデータに変換する処理である。ハーフトーン処理の手段としては、誤差拡散法、ディザ法、閾値マトリクス法、濃度パターン法など、各種公知の手段を適用できる。ハーフトーン処理は、一般にＭ値（Ｍ≧３）の階調画像データをＮ値（Ｎ＜Ｍ）の階調画像データに変換する。最も簡単な例では、２値（ドットのオンオフ）のドット画像データに変換するが、ハーフトーン処理において、ドットサイズの種類（例えば、大ドット、中ドット、小ドットなどの３種類）に対応した多値の量子化を行なうことも可能である。
【００８７】
こうして得られた２値又は多値の画像データ（ドットデータ）は、各ノズルの駆動（オン）／非駆動（オフ）、さらに、多値の場合には液滴量（ドットサイズ）を制御するインク吐出データ（吐出制御データ）として利用される。
【００８８】
吐出制御部１１２は、画像処理部１１０において生成されたドットデータに基づいて、ヘッド駆動回路１２８に対して吐出制御信号を生成する。また、吐出制御部１１２は、不図示の駆動波形生成部を備えている。駆動波形生成部は、インクジェットヘッド２５の各ノズルに対応した吐出エネルギー発生素子（本例では、ピエゾ素子）を駆動するための駆動電圧信号を生成する手段である。駆動電圧信号の波形データは、予め情報記憶部１２４に格納されており、必要に応じて使用する波形データが出力される。駆動波形生成部から出力された信号（駆動波形）は、ヘッド駆動回路１２８に供給される。なお、駆動波形生成部から出力される信号はデジタル波形データであってもよいし、アナログ電圧信号であってもよい。
【００８９】
ヘッド駆動回路１２８を介してインクジェットヘッド２５の各吐出エネルギー発生素子に対して、共通の駆動電圧信号が印加され、各ノズルの吐出タイミングに応じて各エネルギー発生素子の個別電極に接続されたスイッチ素子（不図示）のオンオフを切り換えることで、対応するノズルからインクが吐出される。
【００９０】
インク供給系圧力制御部９５、３１０は、画像形成開始の信号、および、画像形成停止の信号に基づいて、バルブ７７、８７、８９、２２１、２２２、３１２およびポンプ７１、７９、９１を作動させ、脱気フィルタ８３内の圧力を制御し、インクの溶存気体量の調整を行なう。上述したように、画像形成開始の信号に基づいて、減圧開閉バルブ８７を開け、加圧開閉バルブ８９を閉じ、脱気フィルタ８３内を減圧にする。また、画像形成停止の信号に基づいて、減圧開閉バルブ８７を開け、加圧開閉バルブ８９を閉じ、脱気フィルタ８３内を大気圧とする。
【００９１】
情報記憶部１２４は、制御装置１０２のＣＰＵが実行するプログラム、及び制御に必要な各種データなどが格納されている。情報記憶部１２４は、印字モードに応じた解像度の設定情報、パス数（スキャンの繰り返し数）、紫外線照射光源６３，６５の制御情報などが格納されている。
【００９２】
エンコーダ１３０は、主走査駆動部１１６の駆動用モータの回転軸、及び搬送駆動部１１４の駆動用モータの回転軸に取り付けられており、該駆動モータの回転量及び回転速度に応じたパルス信号が出力される。エンコーダ１３０から出力されたパルス信号は制御装置１０２に送られ、制御装置１０２では、エンコーダ１３０から出力されたパルス信号に基づいて、キャリッジ３０の位置、及び記録媒体Ｓ（図１参照）の位置や姿勢、記録媒体Ｓの作画エリア等が把握される。
【００９３】
センサ１３２は、キャリッジ３０に取り付けられており（図６参照）、センサ１３２から出力されるセンサ信号は制御装置１０２へ送られる。センサ１３２から得られたセンサ信号に基づいて記録媒体Ｓの幅（主走査方向における両端位置）が把握される。センサ１３２の構成例として、発光部及び受光部を備えた光学式センサが挙げられる。
【符号の説明】
【００９４】
２１…装置本体、２３…支持脚、２５…インクジェットヘッド、２７…プラテン、２９…ガイド機構、３０…キャリッジ、３３…カートリッジ、３５…紫外線照射部、４３…走査搬送ローラ対、４７…温調部、４９…プレ温調部、５１…アフター温調部、６１…ノズル列、６３、６５…ＬＥＤ素子、７１…供給ポンプ、７３…サブタンク、７５…背圧調整部、７７…バルブ、７９…加減圧用ポンプ、８１…圧力計、８３…脱気フィルタ、８５…減圧チャンバー、８７…減圧開閉バルブ、８９…加圧開閉バルブ、９１…減圧バルブ、９５、３１０…圧力制御部、１００…インクジェット記録装置、１０２…制御装置、１０４…記録媒体搬送制御部、１０６…キャリッジ駆動制御部、１０８…光源制御部、１１０…画像処理部、１１２…吐出制御部、１１４…搬送駆動部、１１６…主走査駆動部、１１８…ＬＥＤ駆動回路、１２０…入力装置、１２２…表示装置、１２４…情報記憶部、１２６…画像入力インターフェース、１２８…ヘッド駆動回路、１３０…エンコーダ、１３２…センサ、２１０、２１１…供給流路、２１２…脱気減圧流路、２１３…加圧流路、２１４…は威圧調整流路、２２０…循環流路、２２１…循環開閉バルブ、２２２…供給開閉バルブ、３１２…背圧調整開閉バルブ、３１４…圧力損失フィルタ
【図１】
2012101366.tif 000003
【図２】
2012101366.tif 000004
【図３】
2012101366.tif 000005
【図４】
2012101366.tif 000006
【図５】
2012101366.tif 000007
【図６】
2012101366.tif 000008
【図７】
2012101366.tif 000009
【図８】
2012101366.tif 000010