Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7753780B2 - Inkjet printing device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7753780B2 - Inkjet printing device - Google Patents

Inkjet printing device

Info

Publication number
JP7753780B2
JP7753780B2 JP2021168224A JP2021168224A JP7753780B2 JP 7753780 B2 JP7753780 B2 JP 7753780B2 JP 2021168224 A JP2021168224 A JP 2021168224A JP 2021168224 A JP2021168224 A JP 2021168224A JP 7753780 B2 JP7753780 B2 JP 7753780B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
ink
bypass
bypass flow
printing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021168224A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023058292A (en
Inventor
洋祐 ▲高▼島
晃弘 奥野
英二 田畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2021168224A priority Critical patent/JP7753780B2/en
Publication of JP2023058292A publication Critical patent/JP2023058292A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7753780B2 publication Critical patent/JP7753780B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)

Description

本開示は、インクジェット印刷装置に関する。 This disclosure relates to an inkjet printing device.

インクジェットヘッドのノズルからインク滴を吐出させることによって記録媒体上に画像を形成するインクジェット印刷装置が知られている。 Inkjet printing devices are known that form images on a recording medium by ejecting ink droplets from the nozzles of an inkjet head.

近年、この種のインクジェット印刷装置に使用するインクジェット記録用インクとして顔料を使用したインクが開発されている。顔料を使用したインクは優れた耐水性、耐光性を期待できるものの、この種のインクでは、顔料の凝集や沈降が生じることが知られている。これを解決するため、顔料の分散状態を長期間に亘って安定に保つための種々の分散剤が開発されている。かかる顔料インクに添加される分散剤としては、界面活性剤のような比較的低分子のものからスチレン-アクリル系樹脂のような高分子のものまで広く使用されている。いずれの分散剤も、疎水性の有機顔料を水に分散させるために、顔料に吸着するための疎水部分と水に分散するための親水部分とを有し、分散状態を安定に保つのに十分な立体効果を発揮できるだけの炭素鎖を持つ。 In recent years, pigment-based inks have been developed for use in this type of inkjet printing device. While pigment-based inks are expected to have excellent water resistance and light resistance, they are known to cause pigment aggregation and sedimentation. To solve this problem, various dispersants have been developed to maintain stable pigment dispersion over long periods of time. A wide range of dispersants are used in pigment inks, from relatively low-molecular-weight dispersants such as surfactants to high-molecular-weight dispersants such as styrene-acrylic resins. All dispersants have a hydrophobic portion that adsorbs to the pigment and a hydrophilic portion that disperses in water, allowing hydrophobic organic pigments to disperse in water, and the carbon chains are long enough to exert a steric effect sufficient to maintain a stable dispersion.

尚、近年の顔料インクの開発の流れとして、インクコスト低減と画質向上の観点から、インク中の顔料濃度を高濃度化したり、インク中の高沸点溶媒を少量化し水割合を増大させたりしており、インク中の分散安定剤の分散安定性の低下やインクの乾燥性(即ち、インク増粘)の高まりが懸念されており、インクジェット印刷装置側でのインクの使いこなしが課題となっている。 In addition, recent trends in pigment ink development have seen an increase in the pigment concentration in the ink, a reduction in the amount of high-boiling-point solvent in the ink, and an increase in the proportion of water, all with the aim of reducing ink costs and improving image quality. However, this has raised concerns about a decrease in the dispersion stability of the dispersion stabilizer in the ink and an increase in the ink's drying properties (i.e., ink viscosity), making it necessary to master the use of ink on inkjet printing devices.

国際公開第2009/157139号WO 2009/157139

ところで、このような顔料インクを用いたインクジェット印刷装置においては、インクの乾燥防止等の観点から、インクジェットヘッドとインクタンクとの間には、インクの循環システムが組まれている。そして、インクジェットヘッドには、ノズルの背圧が所定圧力となるように、当該循環システムからインクが供給される。 Inkjet printing devices that use such pigment inks have an ink circulation system between the inkjet head and the ink tank to prevent the ink from drying out. Ink is then supplied to the inkjet head from this circulation system so that the back pressure at the nozzles is maintained at a predetermined pressure.

本願の発明者らの鋭意検討の結果、かかるインクの循環システムにおいては、インクは、インク脱気用のフィルタ、異物除去用のフィルタ、及びヘッド内部のフィルタ等を継続的に通過し続けることになり、インク中の分散剤がフィルタ通過時にかかるせん断力によって、インク中の顔料から剥離したり、インク中で分裂したりして、顔料の分散安定状態が破壊され、顔料の凝集が早い速度で進行することが分かってきた。 As a result of extensive research by the inventors of this application, they have found that in such an ink circulation system, the ink continually passes through filters for degassing the ink, filters for removing foreign matter, and filters inside the head, and that the shear force applied to the dispersant in the ink as it passes through the filters causes it to peel off from the pigment in the ink or to split within the ink, destroying the stable dispersion state of the pigment and causing the pigment to aggregate at a rapid rate.

図1は、顔料の凝集の発生プロセスを模式的に示した図である。このような顔料の凝集が発生すると、インク自体が使用不可状態となるのみならず、ヘッド内フィルタの目詰まりも発生し、結果的にインクジェットヘッドのヘッドライフを短くする(例えば、吐出不良状態となる)ことになってしまう。 Figure 1 is a diagram that shows the process by which pigment aggregation occurs. When this type of pigment aggregation occurs, not only does it render the ink itself unusable, but it also clogs the filter inside the head, ultimately shortening the head life of the inkjet head (for example, resulting in ejection problems).

尚、かかるインクの循環システムにおいて、単純にインクの流量を低下させ、インクの循環頻度を下げるだけでは、インク中の顔料の凝集速度は抑制できるものの、インク中の顔料の沈降(即ち、顔料粒子の沈殿)という別の問題を招くことになるため、本質的な問題の解決とはならない。尚、インク中の顔料の沈降は、インク中の顔料濃度の低下を招き、印刷時の画像品質の劣化の要因となる。 In such ink circulation systems, simply reducing the ink flow rate and the frequency with which the ink is circulated can suppress the rate at which the pigment in the ink aggregates, but this does not solve the underlying problem, as it leads to another problem: the settling of the pigment in the ink (i.e., the sedimentation of pigment particles). Furthermore, the settling of the pigment in the ink leads to a decrease in the pigment concentration in the ink, which is a factor in degrading image quality during printing.

特許文献1には、インク供給用のタンクに、インクジェットヘッドを経由せずにインクを循環させることが可能なインク供給路を取り付けたインクジェット印刷装置が提案されている。特許文献1のインクジェット印刷装置では、インクジェットヘッドにインクを供給していない間であっても、インク供給路の一端からインクタンク内のインクを吸い上げてインク供給路内に流し、インク供給路の他端から再びインクタンク内に戻すインク循環動作を行い、これにより、インク供給路あるいはインクタンク内における顔料の沈降を防止している。 Patent Document 1 proposes an inkjet printing device in which an ink supply channel is attached to an ink supply tank, allowing ink to circulate without passing through the inkjet head. Even when ink is not being supplied to the inkjet head, the inkjet printing device in Patent Document 1 performs an ink circulation operation in which ink is drawn up from the ink tank through one end of the ink supply channel, flows into the ink supply channel, and then returned to the ink tank through the other end of the ink supply channel, thereby preventing pigment sedimentation in the ink supply channel or ink tank.

特許文献1のインク循環システムは、インク中の顔料の沈降を防ぐ上では有効な手立てであるが、このインク循環システムにおいても、顔料インクは、継続的に、フィルタを通過する際にせん断力を受け続けることになるため、循環に起因して顔料凝集を生じさせてしまう。 The ink circulation system described in Patent Document 1 is an effective measure for preventing the pigment in the ink from settling, but even with this ink circulation system, the pigment ink is continuously subjected to shear forces as it passes through the filter, which can cause pigment aggregation due to circulation.

本開示は、上記問題点に鑑みてなされたもので、インク中における顔料の沈降と顔料の凝集の発生をともに抑制することが可能なインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。 This disclosure was made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide an inkjet printing device that can suppress both pigment sedimentation and pigment aggregation in ink.

前述した課題を解決する主たる本開示は、
インクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクを貯留するインクタンクと、
前記インクを前記インクタンクと前記インクジェットヘッドとの間で循環させる循環流路と、
前記循環流路のメイン流路中の第1通路内フィルタ及び/又は前記インクジェットヘッドのヘッドフィルタの配設位置をバイパスするように前記循環流路に接続されたバイパス流路と、
前記メイン流路及び/又は前記バイパス流路中に配設された流路切替バルブの制御により、前記メイン流路及び前記バイパス流路における前記インクの通流態様を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、第1印刷条件で印刷を実行する場合には、前記インクを前記バイパス流路に通流させることなく前記メイン流路に通流させ、前記第1印刷条件よりも印刷対象のカバレッジ率が小さい第2印刷条件で印刷を実行する場合又は非印刷時には、前記インクを前記バイパス流路と前記メイン流路の両方に通流させる、
インクジェット印刷装置である。
The present disclosure mainly solves the above-mentioned problems by:
an inkjet head that ejects ink;
an ink tank for storing the ink;
a circulation flow path that circulates the ink between the ink tank and the inkjet head;
a bypass flow path connected to the circulation flow path so as to bypass a position where a first in-passage filter in a main flow path of the circulation flow path and/or a head filter of the inkjet head are disposed;
a control device that controls a flow pattern of the ink in the main flow path and the bypass flow path by controlling a flow path switching valve disposed in the main flow path and/or the bypass flow path;
Equipped with
When printing is performed under a first printing condition, the control device causes the ink to flow through the main flow path without causing the ink to flow through the bypass flow path, and when printing is performed under a second printing condition that has a lower coverage rate of the printing target than the first printing condition or when not printing, causes the ink to flow through both the bypass flow path and the main flow path.
An inkjet printing device.

又、他の局面では、
インクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクを貯留するインクタンクと、
前記インクを前記インクタンクと前記インクジェットヘッドとの間で循環させる循環流路と、
前記循環流路のメイン流路中の第1通路内フィルタの配設位置をバイパスするように前記循環流路に接続され、印刷装置の稼働状態が所定状態の時に前記メイン流路と同時に使用されるバイパス流路と、
前記メイン流路及び/又は前記バイパス流路中に配設された流路切替バルブの制御により、前記メイン流路及び前記バイパス流路における前記インクの通流態様を制御する制御装置と、
を備えるインクジェット印刷装置である。
In other respects,
an inkjet head that ejects ink;
an ink tank for storing the ink;
a circulation flow path that circulates the ink between the ink tank and the inkjet head;
a bypass flow path connected to the circulation flow path so as to bypass a position where a first in-passage filter is disposed in the main flow path of the circulation flow path, and which is used simultaneously with the main flow path when the operating state of the printing device is in a predetermined state;
a control device that controls a flow pattern of the ink in the main flow path and the bypass flow path by controlling a flow path switching valve disposed in the main flow path and/or the bypass flow path;
An inkjet printing apparatus comprising:

又、他の局面では、
インクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクを貯留するインクタンクと、
前記インクを前記インクタンクと前記インクジェットヘッドとの間で循環させる循環流路と、
前記循環流路のメイン流路中の前記インクジェットヘッドの配設位置をバイパスするように前記循環流路に接続され、印刷装置の稼働状態が所定状態の時に前記メイン流路と同時に使用されるバイパス流路と、
前記メイン流路及び/又は前記バイパス流路中に配設された流路切替バルブの制御により、前記メイン流路及び前記バイパス流路における前記インクの通流態様を制御する制御装置と、
を備えるインクジェット印刷装置である。
In other respects,
an inkjet head that ejects ink;
an ink tank for storing the ink;
a circulation flow path that circulates the ink between the ink tank and the inkjet head;
a bypass flow path connected to the circulation flow path so as to bypass a position where the inkjet head is disposed in the main flow path of the circulation flow path, and which is used simultaneously with the main flow path when the operating state of the printing apparatus is in a predetermined state;
a control device that controls a flow pattern of the ink in the main flow path and the bypass flow path by controlling a flow path switching valve disposed in the main flow path and/or the bypass flow path;
An inkjet printing apparatus comprising:

本開示に係るインクジェット印刷装置によれば、インク中における顔料の沈降と顔料の凝集の発生をともに抑制することが可能である。 The inkjet printing device disclosed herein can suppress both pigment sedimentation and pigment aggregation in the ink.

顔料の凝集の発生プロセスを模式的に示した図Schematic diagram showing the process of pigment aggregation 本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an inkjet printing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るヘッドユニットの構成を示す模式図FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of a head unit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置の主要な機能構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing the main functional configuration of an inkjet printing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るインク循環システムの構成の一例An example of the configuration of an ink circulation system according to an embodiment of the present invention 本発明の一実施形態に係るインク循環システムにおけるバイパス流路(第1バイパス流路、第2バイパス流路、及び第3バイパス流路)の使用条件を規定するデータテーブルの一例を示す図FIG. 10 is a diagram showing an example of a data table that defines the usage conditions of bypass channels (first bypass channel, second bypass channel, and third bypass channel) in the ink circulation system according to an embodiment of the present invention. 図6に示す第1循環モードにおけるインクの循環態様を示す図FIG. 7 is a diagram showing the ink circulation state in the first circulation mode shown in FIG. 6 . 図6に示す第2循環モードにおけるインクの循環態様を示す図FIG. 7 is a diagram showing the ink circulation state in the second circulation mode shown in FIG. 6 . 図6に示す第3循環モードにおけるインクの循環態様を示す図FIG. 7 is a diagram showing the ink circulation state in the third circulation mode shown in FIG. 6 . 図6に示す第4循環モードにおけるインクの循環態様を示す図FIG. 7 is a diagram showing the ink circulation state in the fourth circulation mode shown in FIG. 6 . 本発明の一実施形態に係る制御部が、図6のデータテーブルを参照して実行するインクの循環態様変更動作の一例を示す図FIG. 7 is a diagram showing an example of an ink circulation mode change operation executed by a control unit according to an embodiment of the present invention, with reference to the data table of FIG. 6; 本発明の一実施形態に係るインク循環システムにおいて、バイパス流路を介してインクを循環流路中で一循環させたときにインクに作用するせん断力と、バイパス流路を介さずインクを循環流路中で一循環させたときにインクに作用するせん断力とを比較して示す図FIG. 1 is a diagram showing a comparison of the shear force acting on ink when the ink is circulated once in the circulation flow path via a bypass flow path and the shear force acting on ink when the ink is circulated once in the circulation flow path without passing through the bypass flow path in an ink circulation system according to an embodiment of the present invention. 検証実験用に準備したインク循環システムの構成を示す図Diagram showing the configuration of the ink circulation system prepared for the verification experiment 第1検証実験の結果を示す図FIG. 10 shows the results of the first verification experiment. 第2検証実験の結果を示す図FIG. 10 shows the results of the second verification experiment.

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that in this specification and drawings, components having substantially the same functions will be designated by the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.

[インクジェット印刷装置の全体構成]
以下、図2~図4を参照して、本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置(以下、「印刷装置」とも称する)1の構成について説明する。
[Overall configuration of inkjet printing device]
The configuration of an inkjet printing apparatus (hereinafter also referred to as "printing apparatus") 1 according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図2は、本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置1の概略構成を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing the general configuration of an inkjet printing device 1 according to one embodiment of the present invention.

印刷装置1は、給紙部10と、画像形成部20と、排紙部30と、制御部40とを備える。 The printing device 1 includes a paper feed unit 10, an image forming unit 20, a paper discharge unit 30, and a control unit 40.

印刷装置1は、制御部40による制御下で、給紙部10に格納された記録媒体Pを画像形成部20に搬送し、画像形成部20で記録媒体P上にインクを吐出して画像を記録し、画像が記録された記録媒体Pを排紙部30に搬送する。詳しくは、印刷装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色についてそれぞれ所定の記録階調数で記録媒体P上に色を重ねて出力することで当該記録媒体P上にカラー画像を記録する。 Under the control of the control unit 40, the printing device 1 transports the recording medium P stored in the paper feed unit 10 to the image forming unit 20, which then ejects ink onto the recording medium P to record an image, and transports the recording medium P with the recorded image to the paper discharge unit 30. In more detail, the printing device 1 records a color image on the recording medium P by overlaying and outputting four colors, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), onto the recording medium P at a predetermined number of recording gradations.

記録媒体Pとしては、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛又はシート状の樹脂等、表面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。 The recording medium P can be any medium capable of fixing ink that lands on its surface, such as plain paper, coated paper, fabric, or sheet-like resin.

給紙部10は、記録媒体Pを格納する給紙トレー11と、給紙トレー11から画像形成部20に記録媒体Pを搬送して供給する媒体供給部12とを有する。媒体供給部12は、内側が2本のローラーにより支持された輪状のベルトを備え、このベルト上に記録媒体Pを載置した状態でローラーを回転させることで記録媒体Pを給紙トレー11から画像形成部20へ搬送する。 The paper feed unit 10 has a paper feed tray 11 that stores recording media P, and a media supply unit 12 that transports and supplies recording media P from the paper feed tray 11 to the image forming unit 20. The media supply unit 12 has a circular belt supported on the inside by two rollers, and transports the recording media P from the paper feed tray 11 to the image forming unit 20 by rotating the rollers with the recording media P placed on this belt.

画像形成部20は、搬送部21と、受け渡しユニット22と、加熱部23と、ヘッドユニット24と、照射部25と、デリバリー部27とを有する。 The image forming unit 20 has a conveying unit 21, a transfer unit 22, a heating unit 23, a head unit 24, an irradiation unit 25, and a delivery unit 27.

搬送部21は、円筒状の搬送ドラム211の搬送面上に載置された記録媒体Pを保持し、搬送ドラム211が、記録媒体Pの幅方向に延びた回転軸(円筒軸)を中心に回転して周回移動することで搬送ドラム211上の記録媒体Pを搬送面に沿った搬送方向に搬送する。 The transport unit 21 holds the recording medium P placed on the transport surface of the cylindrical transport drum 211, and the transport drum 211 rotates and moves around a rotation axis (cylindrical axis) extending in the width direction of the recording medium P, thereby transporting the recording medium P on the transport drum 211 in the transport direction along the transport surface.

搬送ドラム211は、その搬送面上で記録媒体Pを保持するための図示しない爪部及び吸気部を備える。記録媒体Pは、爪部により端部が押さえられ、かつ吸気部により搬送面に吸い寄せられることで搬送面に保持される。 The transport drum 211 is equipped with claws and an air intake (not shown) for holding the recording medium P on its transport surface. The recording medium P is held on the transport surface by having its edges pressed down by the claws and being drawn to the transport surface by the air intake.

受け渡しユニット22は、給紙部10の媒体供給部12と搬送部21との間の位置に設けられ、媒体供給部12から搬送された記録媒体Pの一端をスイングアーム部221で保持して取り上げ、受け渡しドラム222を介して搬送部21に引き渡す。 The transfer unit 22 is located between the media supply unit 12 and the transport unit 21 of the paper feed unit 10, and uses the swing arm unit 221 to hold and pick up one end of the recording medium P transported from the media supply unit 12, and then transfers it to the transport unit 21 via the transfer drum 222.

加熱部23は、受け渡しドラム222の配置位置とヘッドユニット24の配置位置との間に設けられ、搬送部21により搬送される記録媒体Pが所定の温度範囲内の温度となるように当該記録媒体Pを加熱する。加熱部23は、例えば、赤外線ヒーター等を有し、制御部40から供給される制御信号に基づいて赤外線ヒーターに通電して当該赤外線ヒーターを発熱させる。 The heating unit 23 is provided between the position where the delivery drum 222 is disposed and the position where the head unit 24 is disposed, and heats the recording medium P transported by the transport unit 21 so that the temperature of the recording medium P falls within a predetermined temperature range. The heating unit 23 has, for example, an infrared heater, and energizes the infrared heater based on a control signal supplied from the control unit 40 to cause the infrared heater to generate heat.

ヘッドユニット24は、記録媒体Pが保持された搬送ドラム211の回転に応じた適切なタイミングで、搬送ドラム211の搬送面に対向するインク吐出面に設けられたノズル開口部から記録媒体Pに対してインクを吐出することにより画像を記録する。 The head unit 24 records an image by ejecting ink onto the recording medium P from nozzle openings provided on the ink ejection surface facing the transport surface of the transport drum 211 at appropriate timing according to the rotation of the transport drum 211 on which the recording medium P is held.

ヘッドユニット24は、複数のインクジェットヘッドを有しており、インクジェットヘッドにおけるインク(液滴)の吐出面と搬送面とが所定の距離だけ離隔されるように配置される。 The head unit 24 has multiple inkjet heads, which are arranged so that the ink (droplet) ejection surface and transport surface of each inkjet head are separated by a predetermined distance.

本実施の形態の印刷装置1では、Y,M,C,Kの4色のインクにそれぞれ対応する4つのヘッドユニット24が記録媒体Pの搬送方向上流側からY,M,C,Kの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。つまり、各ヘッドユニット24は、それぞれが異なる複数種類のインクを吐出可能に構成されている。 In the printing device 1 of this embodiment, four head units 24, each corresponding to one of the four ink colors Y, M, C, and K, are arranged at a predetermined interval in the order of Y, M, C, and K from the upstream side in the transport direction of the recording medium P. In other words, each head unit 24 is configured to be capable of ejecting multiple different types of ink.

ヘッドユニット24は、画像の記録時には位置が固定されて用いられ、記録媒体Pの搬送に応じて搬送方向の異なる位置に所定の間隔(搬送方向間隔)で順次インクを吐出していくことで、シングルパス方式で画像を記録する。 The head unit 24 is used in a fixed position when recording an image, and records an image using a single-pass method by sequentially ejecting ink at predetermined intervals (transport direction intervals) at different positions in the transport direction as the recording medium P is transported.

図3は、ヘッドユニット24の構成を示す模式図である。ここでは、ヘッドユニット24のうち搬送ドラム211の外周面と対向する面が示されている。 Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of the head unit 24. This shows the surface of the head unit 24 that faces the outer peripheral surface of the transport drum 211.

ここでは、ヘッドユニット24は、取り付け部材244に取り付けられた3つのインクジェットヘッド240を備える。インクジェットヘッド240の各々には、インクを貯留する圧力室(図示せず)と、圧力室の壁面に設けられた圧電素子(図示せず)と、ノズル243とを各々有する複数の画像形成素子(記録素子)が設けられている。この画像形成素子は、圧電素子を変形動作させる駆動信号が入力されると、圧電素子の変形により圧力室が変形して圧力室内の圧力が変化し、圧力室に連通するノズル243からインクを吐出する。 Here, the head unit 24 comprises three inkjet heads 240 attached to a mounting member 244. Each inkjet head 240 is provided with a plurality of image-forming elements (recording elements), each of which has a pressure chamber (not shown) that stores ink, a piezoelectric element (not shown) provided on the wall of the pressure chamber, and a nozzle 243. When a drive signal that causes the piezoelectric element to deform is input, the image-forming element deforms the pressure chamber due to the deformation of the piezoelectric element, changing the pressure within the pressure chamber, and ejecting ink from the nozzle 243 that communicates with the pressure chamber.

3つのインクジェットヘッド240は、ノズル列のX方向についての配置範囲が切れ目なく繋がるように千鳥格子状に配置されている。ヘッドユニット24に含まれるノズル243のX方向についての配置範囲は、搬送ドラム211により搬送される記録媒体Pのうち画像が形成される領域のX方向の幅をカバーしており、ヘッドユニット24は、画像の形成時には搬送ドラム211の回転軸に対して固定されて用いられる。すなわち、ヘッドユニット24は、記録媒体Pに対するX方向についての画像形成可能幅に亘ってインクを吐出可能なラインヘッドを有している。 The three inkjet heads 240 are arranged in a staggered pattern so that the nozzle row's arrangement range in the X direction is continuous without gaps. The arrangement range in the X direction of the nozzles 243 included in the head unit 24 covers the X direction width of the area on the recording medium P transported by the transport drum 211 where an image is formed, and the head unit 24 is used while fixed to the rotation axis of the transport drum 211 when forming an image. In other words, the head unit 24 has a line head that can eject ink across the image formation width in the X direction on the recording medium P.

インクジェットヘッド240は、インクジェットヘッド240内に貯留されるインクを加熱するインク加熱部(図示せず)を備え、加熱されてゾル状となったインクを吐出する。このゾル状のインクが記録媒体Pに吐出されると、インク滴が記録媒体Pに着弾した後、自然冷却されることで速やかにインクがゲル状となって記録媒体P上で凝固する。 The inkjet head 240 is equipped with an ink heating unit (not shown) that heats the ink stored within the inkjet head 240, and ejects the heated ink in a sol state. When this sol ink is ejected onto the recording medium P, the ink droplets land on the recording medium P, and then the ink quickly turns into a gel state and solidifies on the recording medium P due to natural cooling.

照射部25は、搬送部21の幅に亘って配置され、搬送部21に載置された記録媒体Pに対して電磁波(例えば、波長395nmの紫外線)を照射して記録媒体P上に吐出されたインクを硬化させて定着させる。照射部25は、搬送方向についてヘッドユニット24の配置位置からデリバリー部27の受け渡しドラム271の配置位置までの間において搬送面と対向して配置される。 The irradiation unit 25 is positioned across the width of the transport unit 21 and irradiates the recording medium P placed on the transport unit 21 with electromagnetic waves (e.g., ultraviolet light with a wavelength of 395 nm) to harden and fix the ink ejected onto the recording medium P. The irradiation unit 25 is positioned opposite the transport surface in the transport direction, between the position of the head unit 24 and the position of the transfer drum 271 of the delivery unit 27.

デリバリー部27は、内側が2本のローラーにより支持された輪状のベルトを有するベルトループ272と、記録媒体Pを搬送部21からベルトループ272に受け渡す円筒状の受け渡しドラム271とを有し、受け渡しドラム271により搬送部21からベルトループ272上に受け渡された記録媒体Pをベルトループ272により搬送して排紙部30に送出する。 The delivery unit 27 has a belt loop 272 with a circular belt supported on the inside by two rollers, and a cylindrical transfer drum 271 that transfers the recording medium P from the conveyance unit 21 to the belt loop 272. The recording medium P transferred from the conveyance unit 21 onto the belt loop 272 by the transfer drum 271 is then transported by the belt loop 272 and sent to the paper discharge unit 30.

排紙部30は、デリバリー部27により画像形成部20から送り出された記録媒体Pが載置される板状の排紙トレー31を有する。 The paper discharge unit 30 has a plate-shaped paper discharge tray 31 on which the recording medium P sent from the image forming unit 20 by the delivery unit 27 is placed.

図4は、印刷装置1の主要な機能構成を示すブロック図である。印刷装置1は、制御部40と、ヘッドユニット駆動部50と、搬送駆動部60と、画像処理部70と、入出力インターフェース80と、インク供給部100とを備える。 Figure 4 is a block diagram showing the main functional configuration of the printing device 1. The printing device 1 includes a control unit 40, a head unit drive unit 50, a transport drive unit 60, an image processing unit 70, an input/output interface 80, and an ink supply unit 100.

制御部40は、CPU41(Central Processing Unit)、RAM42(Random Access Memory)、ROM43(Read Only Memory)及び記憶部44を有し、印刷装置1の全体動作を統括制御する。 The control unit 40 has a CPU 41 (Central Processing Unit), RAM 42 (Random Access Memory), ROM 43 (Read Only Memory), and a storage unit 44, and controls the overall operation of the printing device 1.

ヘッドユニット駆動部50は、制御部40の制御に基づいてヘッドユニット24の記録素子に対して適切なタイミングで画像データに応じた駆動信号を供給することにより、ヘッドユニット24のノズルから画像データの画素値に応じた量のインクを吐出させる。 The head unit drive unit 50 supplies drive signals corresponding to the image data to the recording elements of the head unit 24 at appropriate timing under the control of the control unit 40, causing the nozzles of the head unit 24 to eject an amount of ink corresponding to the pixel values of the image data.

搬送駆動部60は、制御部40から供給される制御信号に基づいて、搬送ドラム211に設けられた搬送ドラムモーターに駆動信号を供給して搬送ドラム211を所定の速度及びタイミングで回転させる。また、搬送駆動部60は、制御部40から供給される制御信号に基づいて媒体供給部12、受け渡しユニット22、及びデリバリー部27を動作させるためのモーターに駆動信号を供給して、記録媒体Pの搬送部21への供給及び搬送部21からの排出を行わせる。 Based on a control signal supplied from the control unit 40, the transport drive unit 60 supplies a drive signal to a transport drum motor provided on the transport drum 211, causing the transport drum 211 to rotate at a predetermined speed and timing. Based on a control signal supplied from the control unit 40, the transport drive unit 60 also supplies drive signals to motors for operating the medium supply unit 12, the transfer unit 22, and the delivery unit 27, causing the recording medium P to be supplied to and discharged from the transport unit 21.

画像処理部70は、入出力インターフェース80から入力された画像データに対して所定の画像処理を行って、得られた画像データを記憶部44に記憶させる。この画像処理には、画像データを補正する補正処理の他、色変換処理、階調補正処理、擬似中間調処理などが含まれる。 The image processing unit 70 performs predetermined image processing on the image data input from the input/output interface 80 and stores the resulting image data in the storage unit 44. This image processing includes correction processing to correct the image data, as well as color conversion processing, gradation correction processing, and pseudo-halftoning processing.

入出力インターフェース80は、外部装置(例えば、パーソナルコンピューター)の入出力インターフェースと接続され、制御部40と外部装置との間のデータの送受信を媒介する。入出力インターフェース80は、例えば各種シリアルインターフェース、各種パラレルインターフェースのいずれか、又は、これらの組み合わせで構成される。 The input/output interface 80 is connected to the input/output interface of an external device (e.g., a personal computer) and mediates the transmission and reception of data between the control unit 40 and the external device. The input/output interface 80 may be configured, for example, as one of various serial interfaces, various parallel interfaces, or a combination of these.

インク供給部90は、インクタンク101(図5を参照)に貯留されたインクを、ヘッドユニット24に設けられた複数のインクジェットヘッド240それぞれに対して供給する。インク供給部90は、制御部40からの制御信号に従って、複数のインクジェットヘッド240それぞれに対するインクの供給量を調整する。 The ink supply unit 90 supplies ink stored in the ink tank 101 (see Figure 5) to each of the multiple inkjet heads 240 provided in the head unit 24. The ink supply unit 90 adjusts the amount of ink supplied to each of the multiple inkjet heads 240 in accordance with control signals from the control unit 40.

[インク供給部90の構成]
以下、本実施形態に係るインク供給部90の構成について説明する。本実施形態に係るインク供給部90は、インクタンク101とインクジェットヘッド240との間でインクを循環させる循環流路110(図5を参照)によって構成されたインク循環システム100を備える。
[Configuration of ink supply unit 90]
The configuration of the ink supply unit 90 according to this embodiment will be described below. The ink supply unit 90 according to this embodiment includes an ink circulation system 100 that includes a circulation flow path 110 (see FIG. 5 ) that circulates ink between an ink tank 101 and an inkjet head 240.

図5は、本実施形態に係るインク循環システム100の構成の一例を示す図である。尚、図5に示すインク循環システム100は、各色のインクについて、それぞれ設けられている。 Figure 5 is a diagram showing an example of the configuration of an ink circulation system 100 according to this embodiment. Note that the ink circulation system 100 shown in Figure 5 is provided for each color of ink.

インク循環システム100の循環流路110は、インクタンク101からインクジェットヘッド240へインクを供給するインク供給流路110aと、インクジェットヘッド240からインクを回収して、インクをインクタンク101へ戻すインク回収流路110bと、を形成するメイン流路(以下、メイン流路110a、110bとも表記する)を有する。尚、メイン流路110a、110bは、常時利用される流路である。 The circulation flow path 110 of the ink circulation system 100 has main flow paths (hereinafter also referred to as main flow paths 110a and 110b) that form an ink supply flow path 110a that supplies ink from the ink tank 101 to the inkjet head 240, and an ink recovery flow path 110b that recovers ink from the inkjet head 240 and returns the ink to the ink tank 101. Note that the main flow paths 110a and 110b are flow paths that are always in use.

つまり、インク循環システム100は、インク供給流路110aにて、インクジェットヘッド240内の各画像形成素子の圧力室に対してインクを供給する。インクジェットヘッド240内の各画像形成素子の圧力室に供給されたインクのうち、インクジェットヘッド240のノズル243から吐出されないインクは、インク回収流路110bを介して、インクタンク101に回収される。尚、インク供給流路110aは、インクジェットヘッド240のインク流入口に接続され、インク回収流路110bは、インクジェットヘッド240のインク流出口に接続されている。 In other words, the ink circulation system 100 supplies ink to the pressure chambers of each image forming element in the inkjet head 240 via the ink supply channel 110a. Of the ink supplied to the pressure chambers of each image forming element in the inkjet head 240, any ink that is not ejected from the nozzles 243 of the inkjet head 240 is recovered into the ink tank 101 via the ink recovery channel 110b. The ink supply channel 110a is connected to the ink inlet of the inkjet head 240, and the ink recovery channel 110b is connected to the ink outlet of the inkjet head 240.

インクジェットヘッド240には、当該インクジェットヘッド240内に形成された流路中にヘッドフィルタ240aが設けられており、さらにその下流側に、当該流路に連通した圧力室とノズル243が設けられている。即ち、インクジェットヘッド240に供給されたインクは、ヘッドフィルタ240aを介してノズル243から吐出される。尚、ヘッドフィルタ240aは、インクジェットヘッド240内に供給されたインクから異物を除去するためのフィルタであって、例えば、多孔質構造を有する不織布を含んで構成されている。 The inkjet head 240 is provided with a head filter 240a in a flow path formed within the inkjet head 240, and further downstream, a pressure chamber and nozzle 243 connected to the flow path are provided. In other words, ink supplied to the inkjet head 240 is ejected from the nozzle 243 via the head filter 240a. The head filter 240a is a filter for removing foreign matter from the ink supplied to the inkjet head 240, and is made, for example, of a nonwoven fabric with a porous structure.

尚、図5では、3つのインクジェットヘッド240を示しているが、本実施形態では、3つのインクジェットヘッド240は、それぞれ、同様の構成を有するものとして、これらの3つのインクジェットヘッド240を区別しない場合には、これらのうちの1つのインクジェットヘッド240についてのみ説明する。 Note that although Figure 5 shows three inkjet heads 240, in this embodiment, all three inkjet heads 240 have the same configuration, and when no distinction is made between these three inkjet heads 240, only one of the inkjet heads 240 will be described.

循環流路110には、メイン流路110a、110b中の第1通路内フィルタ140又はインクジェットヘッド240のヘッドフィルタ240aの配設位置をバイパスするように、バイパス流路111が接続されている。本実施形態に係るインク循環システム100は、バイパス流路111として、第1通路内フィルタ140をバイパスする第1バイパス流路111aと、ヘッドフィルタ240aをバイパスする第2バイパス流路111bと、第1通路内フィルタ140及びヘッドフィルタ240aをバイパスする第3バイパス流路111cとが設けられている。バイパス流路111の構成の詳細については、後述する。 A bypass flow path 111 is connected to the circulation flow path 110 so as to bypass the position of the first in-passage filter 140 or the head filter 240a of the inkjet head 240 in the main flow paths 110a, 110b. The ink circulation system 100 according to this embodiment is provided with the following bypass flow paths 111: a first bypass flow path 111a that bypasses the first in-passage filter 140, a second bypass flow path 111b that bypasses the head filter 240a, and a third bypass flow path 111c that bypasses the first in-passage filter 140 and the head filter 240a. The configuration of the bypass flow path 111 will be described in detail below.

尚、インク供給流路110a、インク回収流路110b、及びバイパス流路111は、例えば、ホースやパイプで形成された配管等によって構成されている。 The ink supply flow path 110a, the ink recovery flow path 110b, and the bypass flow path 111 are configured, for example, by piping formed from hoses or pipes.

インク循環システム100は、インクタンク101と、供給側ポンプ121と、回収側ポンプ122と、供給ダンパ102と、回収ダンパ103と、脱気モジュール130と、第1通路内フィルタ140と、第2通路内フィルタ141と、第1、第2及び第3流路切替バルブ150a~150cとを有している。 The ink circulation system 100 includes an ink tank 101, a supply pump 121, a recovery pump 122, a supply damper 102, a recovery damper 103, a degassing module 130, a first passage filter 140, a second passage filter 141, and first, second, and third flow path switching valves 150a to 150c.

ここで、供給側ポンプ121、脱気モジュール130、供給ダンパ102、及び第1通路内フィルタ140は、インク供給流路110a中に、インクタンク101側からインクジェットヘッド240側に向かってこの順で配設されている。又、回収ダンパ103、及び回収側ポンプ122は、インク回収流路110b中に、インクジェットヘッド240側からインクタンク101側に向かってこの順で配設されている。 Here, the supply-side pump 121, degassing module 130, supply damper 102, and first passage filter 140 are arranged in this order in the ink supply flow path 110a, from the ink tank 101 side toward the inkjet head 240 side. Furthermore, the recovery damper 103 and recovery-side pump 122 are arranged in this order in the ink recovery flow path 110b, from the inkjet head 240 side toward the ink tank 101 side.

インクタンク101は、インクを貯留しておくための容器である。インクタンク101に貯留されているインクは、インク供給流路110aを介してインクジェットヘッド240に供給される。この際、インクタンク101に貯留されているインクは、供給側ポンプ121、脱気モジュール130、供給ダンパ102、及び、第1通路内フィルタ140を順に経由して、インクジェットヘッド240に供給される。一方、インクジェットヘッド240に供給されたインクのうち、インクジェットヘッド240から吐出されないインクは、インク回収流路110bを介して、インクタンク101に回収される。この際、インクジェットヘッド240から吐出されないインクは、回収ダンパ103、回収側ポンプ122を経由してインクタンク101に戻される。 The ink tank 101 is a container for storing ink. The ink stored in the ink tank 101 is supplied to the inkjet head 240 via the ink supply flow path 110a. At this time, the ink stored in the ink tank 101 is supplied to the inkjet head 240 via the supply side pump 121, degassing module 130, supply damper 102, and first passage filter 140, in that order. Meanwhile, of the ink supplied to the inkjet head 240, the ink that is not ejected from the inkjet head 240 is recovered into the ink tank 101 via the ink recovery flow path 110b. At this time, the ink that is not ejected from the inkjet head 240 is returned to the ink tank 101 via the recovery damper 103 and the recovery side pump 122.

尚、インクタンク101には、例えば、連結管等を介して、着脱式のインクパック(図示せず)が取り付けられており、インクパックから適宜なタイミングでインクが供給される。 In addition, a removable ink pack (not shown) is attached to the ink tank 101, for example, via a connecting pipe, and ink is supplied from the ink pack at appropriate times.

供給側ポンプ121は、インク供給流路110aを介して、インクタンク101の内部のインクを、インクジェットヘッド240の側へ送出する。供給側ポンプ121から送出されたインクは、脱気モジュール130、フィルタ140、及び供給ダンパ102を介して、インクジェットヘッド240へ供給される。尚、供給側ポンプ121は、例えば、インク供給流路110a中における脱気モジュール130とインクタンク101との間に配置されている。供給側ポンプ121は、制御部40からの制御信号によって制御される。 The supply-side pump 121 sends ink from the ink tank 101 to the inkjet head 240 via the ink supply flow path 110a. The ink sent from the supply-side pump 121 is supplied to the inkjet head 240 via the degassing module 130, filter 140, and supply damper 102. The supply-side pump 121 is disposed, for example, between the degassing module 130 and the ink tank 101 in the ink supply flow path 110a. The supply-side pump 121 is controlled by a control signal from the control unit 40.

回収側ポンプ122は、インク回収流路110bを介して、インクジェットヘッド240の内部のインクを回収し、インクタンク101の側へ送出する。回収側ポンプ122の動作によりインクジェットヘッド240から回収されるインクは、回収ダンパ103を介して、インクタンク101に戻される。尚、回収側ポンプ122は、例えば、インク回収流路110b中における回収ダンパ103とインクタンク101との間に配置されている。回収側ポンプ122は、制御部40からの制御信号によって制御される。 The recovery pump 122 recovers ink from inside the inkjet head 240 via the ink recovery flow path 110b and sends it to the ink tank 101. The ink recovered from the inkjet head 240 by the operation of the recovery pump 122 is returned to the ink tank 101 via the recovery damper 103. The recovery pump 122 is disposed, for example, between the recovery damper 103 and the ink tank 101 in the ink recovery flow path 110b. The recovery pump 122 is controlled by a control signal from the control unit 40.

供給側ポンプ121及び回収側ポンプ122が駆動されることで、インクが、インクタンク101から送り出され、供給ダンパ102、インクジェットヘッド240及び回収ダンパ103を経由してインクタンク101に戻る循環流が生じる。 When the supply pump 121 and the recovery pump 122 are driven, ink is pumped out of the ink tank 101, passes through the supply damper 102, the inkjet head 240, and the recovery damper 103, and a circulating flow is generated in which ink returns to the ink tank 101.

供給ダンパ102及び回収ダンパ103は、インクジェットヘッド240の圧力室(即ち、ノズル243の背圧)内を適正な圧力範囲に保つべく配設されたダンパ機構である。供給ダンパ102は、例えば、インク供給流路110a中における供給側ポンプ121とインクジェットヘッド240との間に配置され、インクジェットヘッド240に供給するインクの供給圧力の圧力変動を吸収する。又、回収ダンパ103は、例えば、インク回収流路110b中におけるインクジェットヘッド240と回収側ポンプ122との間に配置され、インクジェットヘッド240から回収するインクの吸入圧力の圧力変動を吸収する。 The supply damper 102 and recovery damper 103 are damper mechanisms arranged to maintain the pressure inside the pressure chamber of the inkjet head 240 (i.e., the back pressure of the nozzle 243) within an appropriate pressure range. The supply damper 102 is arranged, for example, between the supply-side pump 121 and the inkjet head 240 in the ink supply flow path 110a, and absorbs pressure fluctuations in the supply pressure of the ink supplied to the inkjet head 240. The recovery damper 103 is arranged, for example, between the inkjet head 240 and the recovery-side pump 122 in the ink recovery flow path 110b, and absorbs pressure fluctuations in the suction pressure of the ink recovered from the inkjet head 240.

供給ダンパ102及び回収ダンパ103は、例えば、ハウジングと、このハウジングの開口面を覆う可撓性のダンパ膜(例えば、ゴム部材)とを含んで構成されており、インクの圧力変動に応じてダンパ膜が外方又は内方へ撓むことで、ハウジングの内部に形成されるダンパ室の容積を変化させて、上記圧力変動を吸収する。 The supply damper 102 and recovery damper 103 are configured, for example, to include a housing and a flexible damper membrane (e.g., a rubber member) that covers the opening surface of the housing. The damper membrane bends outward or inward in response to ink pressure fluctuations, changing the volume of the damper chamber formed inside the housing and absorbing the pressure fluctuations.

尚、本実施形態に係る印刷装置1においては、ノズル243の背圧は、供給ダンパ102内におけるインク圧と回収ダンパ103内におけるインク圧との差圧によって調整される。即ち、供給ダンパ102内におけるインク圧と回収ダンパ103内におけるインク圧とが制御されることによって、循環流路110に循環するインクの流量(即ち、流速)が調整され、インクタンク101からノズル243へ向かうインクの流量(即ち、ノズル243からのインク吐出量)が調整される。かかる調整処理は、例えば、制御部40によって行われる。 In the printing device 1 according to this embodiment, the back pressure of the nozzle 243 is adjusted by the differential pressure between the ink pressure in the supply damper 102 and the ink pressure in the recovery damper 103. That is, by controlling the ink pressure in the supply damper 102 and the ink pressure in the recovery damper 103, the flow rate (i.e., flow velocity) of ink circulating through the circulation flow path 110 is adjusted, and the flow rate of ink flowing from the ink tank 101 to the nozzle 243 (i.e., the amount of ink ejected from the nozzle 243) is adjusted. This adjustment process is performed by, for example, the control unit 40.

脱気モジュール130は、インク中に含まれる空気(気体)を取り除くフィルタである。脱気モジュール130としては、例えば、脱気膜を介してインクと真空領域とを接触させることで、インク中の空気を真空領域側に選択的に吸引させる構造が用いられる。 The degassing module 130 is a filter that removes air (gas) contained in the ink. The degassing module 130 uses a structure that selectively sucks air from the ink into the vacuum region by bringing the ink into contact with the vacuum region via a degassing membrane, for example.

第1通路内フィルタ140は、循環流路110中を通流するインク中に混入するゴミや塵などの異物を取り除く。第1通路内フィルタ140は、例えば、インク供給流路110a中の供給ダンパ102とインクジェットヘッド240との間に配置される。第1通路内フィルタ140は、例えば、多孔質構造を有する不織布を含んで構成されている。 The first intra-passage filter 140 removes foreign matter such as dust and dirt that gets mixed in with the ink flowing through the circulation flow path 110. The first intra-passage filter 140 is disposed, for example, between the supply damper 102 and the inkjet head 240 in the ink supply flow path 110a. The first intra-passage filter 140 is made, for example, of a nonwoven fabric with a porous structure.

第2通路内フィルタ141は、第1通路内フィルタ140と同様に、循環流路110中を通流するインク中に混入するゴミや塵などの異物を取り除くフィルタである。第2通路内フィルタ141は、第1バイパス流路111a中に配設されている。詳細は後述するが、第1バイパス流路111aは、印刷のカバレッジ率が中程度(例えば、5%~20%)のときに使用される流路である。そのため、第2通路内フィルタ141には、第1通路内フィルタ140ほどの高い異物除去機能(即ち、異物捕捉率)は求められず、インクに作用させるせん断力が小さいことが求められる。 The second intra-passage filter 141, like the first intra-passage filter 140, is a filter that removes foreign matter such as dust and dirt that gets mixed in with the ink flowing through the circulation flow path 110. The second intra-passage filter 141 is disposed in the first bypass flow path 111a. As will be described in more detail below, the first bypass flow path 111a is a flow path used when the printing coverage rate is medium (e.g., 5% to 20%). Therefore, the second intra-passage filter 141 is not required to have the same high foreign matter removal function (i.e., foreign matter capture rate) as the first intra-passage filter 140, but rather is required to apply a small shear force to the ink.

かかる観点から、第2通路内フィルタ141としては、第1通路内フィルタ140よりもフィルタ孔径又は有効濾過面積が大きいフィルタが用いられる。これにより、インクの循環流量を大きくした場合でも、フィルタ通過時にインクに掛かるせん断力を小さくすることができる 。尚、第2通路内フィルタ141としては、例えば、一般にスクリーンフィルタと比較して有効濾過面積が大きいフィルタ特性を有するデプスフィルタが好適に用いられる。 From this perspective, the second passage filter 141 is preferably a filter with a larger filter pore size or effective filtration area than the first passage filter 140. This reduces the shear force applied to the ink as it passes through the filter, even when the ink circulation flow rate is increased. Furthermore, the second passage filter 141 is preferably, for example, a depth filter, which generally has filter characteristics that result in a larger effective filtration area than a screen filter.

第1、第2及び第3流路切替バルブ150a~150cは、循環流路110を通流するインクを、バイパス流路111を介して循環流路110中で通流させるか否かを切り替えるためのバルブである。 The first, second, and third flow path switching valves 150a-150c are valves that switch whether or not ink flowing through the circulation flow path 110 is allowed to flow through the circulation flow path 110 via the bypass flow path 111.

具体的には、第1流路切替バルブ150aは、第1バイパス流路111a中に配設され、開放状態のときには、インクが第1バイパス流路111aを通流することを許容し、閉塞状態のときには、インクが第1バイパス流路111aを通流することを禁止する。第2流路切替バルブ150bは、第2バイパス流路111b中に配設され、開放状態のときには、インクが第2バイパス流路111bを通流することを許容し、閉塞状態のときには、インクが第2バイパス流路111bを通流することを禁止する。第3流路切替バルブ150aは、第3バイパス流路111c中に配設され、開放状態のときには、インクが第3バイパス流路111aを通流することを許容し、閉塞状態のときには、インクが第3バイパス流路111cを通流することを禁止する。 Specifically, the first flow path switching valve 150a is disposed in the first bypass flow path 111a. When open, it allows ink to flow through the first bypass flow path 111a, and when closed, it prohibits ink from flowing through the first bypass flow path 111a. The second flow path switching valve 150b is disposed in the second bypass flow path 111b. When open, it allows ink to flow through the second bypass flow path 111b, and when closed, it prohibits ink from flowing through the second bypass flow path 111b. The third flow path switching valve 150a is disposed in the third bypass flow path 111c. When open, it allows ink to flow through the third bypass flow path 111a, and when closed, it prohibits ink from flowing through the third bypass flow path 111c.

第1、第2及び第3流路切替バルブ150a~150cは、制御部40の制御のもと、それぞれ独立して、開放状態と閉塞状態とが切り替えられる。 The first, second, and third flow path switching valves 150a-150c can be independently switched between an open state and a closed state under the control of the control unit 40.

尚、第1、第2及び第3流路切替バルブ150a~150cそれぞれに用いられるバルブとしては、開度調整が可能なバルブであることが好ましい。これにより、インクを、メイン流路110a、110bとバイパス流路111の両方に通流させる際に、バルブの開度調整によって、メイン流路110a、110bとバイパス流路111とに通流させるインクの流量の比率を調整することが可能となる。 It is preferable that the valves used for the first, second, and third flow path switching valves 150a-150c are valves with adjustable opening. This makes it possible to adjust the ratio of the ink flow rate through the main flow paths 110a, 110b and the bypass flow path 111 by adjusting the opening of the valves when ink is flowing through both the main flow paths 110a, 110b and the bypass flow path 111.

以下、本実施形態に係るインク循環システム100におけるバイパス流路111の構成の詳細、及び、かかるバイパス流路111を用いたインク循環制御の詳細について、説明する。 The following provides a detailed description of the configuration of the bypass flow path 111 in the ink circulation system 100 according to this embodiment, as well as details of ink circulation control using this bypass flow path 111.

図6は、本実施形態に係るインク循環システム100におけるバイパス流路111(第1バイパス流路111a、第2バイパス流路111b、及び第3バイパス流路111c)の使用条件を規定するデータテーブルの一例を示す図である。 Figure 6 shows an example of a data table that defines the usage conditions of the bypass flow paths 111 (first bypass flow path 111a, second bypass flow path 111b, and third bypass flow path 111c) in the ink circulation system 100 according to this embodiment.

図7~図10は、それぞれ、図6に示す第1循環モード(図7)、第2循環モード(図8)、第3循環モード(図9)、及び第4循環モード(図10)におけるインクの循環態様を示す図である。 Figures 7 to 10 are diagrams showing the ink circulation patterns in the first circulation mode (Figure 7), second circulation mode (Figure 8), third circulation mode (Figure 9), and fourth circulation mode (Figure 10) shown in Figure 6, respectively.

バイパス流路111は、インクジェットヘッド240からの吐出量が少ないときや、非印刷状態のときに、図8~図10に示すように、インクの通流先として、メイン流路110a、110bと共に併用され、インクに掛かるせん断力を緩和する。 When the ink ejection volume from the inkjet head 240 is low or when printing is not in progress, the bypass flow path 111 is used in conjunction with the main flow paths 110a and 110b as a flow path for ink, as shown in Figures 8 to 10, to reduce the shear force applied to the ink.

水系インクのインク循環システム100においては、インクの乾燥を防止する観点、インク中の分散剤を安定化させる観点、及び、インク中の顔料の沈降を防止する観点から、印刷時及び非印刷時を問わず、インクを循環させることが必要である。特に、インク中の顔料の沈降を防止する観点からは、その際に循環させる循環量も、ある程度の量が必要である(図15を参照して後述)。 In the ink circulation system 100 for water-based ink, it is necessary to circulate the ink whether printing or not, in order to prevent the ink from drying out, stabilize the dispersant in the ink, and prevent the pigment in the ink from settling. In particular, in order to prevent the pigment in the ink from settling, a certain amount of ink needs to be circulated (described below with reference to Figure 15).

但し、インクを継続的に循環させた場合、フィルタ通過時にインクに作用するせん断力に起因して、インク中の分散剤が顔料から剥離したり分散剤がインク中で分裂したりして、インク中で顔料の凝集が発生する。尚、インク中における顔料の凝集の発生量は、典型的には、フィルタ通過時に分散剤に加わるせん断力の大きさに比例する。 However, if the ink is continuously circulated, the shear forces acting on the ink as it passes through the filter can cause the dispersant in the ink to peel off from the pigment or break up within the ink, resulting in aggregation of the pigment. The amount of pigment aggregation in the ink is typically proportional to the magnitude of the shear forces acting on the dispersant as it passes through the filter.

本実施形態に係るインク循環システム100においては、かかる観点から、インクジェットヘッド240からの吐出量が比較的少ないときや、非印刷状態のときには、メイン流路110a、110bとバイパス流路111の両方にインクを通流させる。インクは、バイパス流路111を介して循環する際には、メイン流路110a、110b中の少なくとも一つのフィルタ(ここでは、第1通路内フィルタ140及び/又はヘッドフィルタ240a)の配設位置をバイパスして通流することになるため、この際にインクに掛かるせん断力は、小さくなる。又、このとき、メイン流路110a、110bとバイパス流路111の両方にインクを通流させることによって、循環流路110全体に通流させるインク循環量もある程度の量を確保することが可能となる。本実施形態に係るインク循環システム100においては、かかる構成によって、インク中での顔料の凝集を抑制しつつ、インク中での顔料の沈降をも抑制する。 From this perspective, in the ink circulation system 100 according to this embodiment, when the amount of ink ejected from the inkjet head 240 is relatively small or when printing is not in progress, ink is passed through both the main flow paths 110a and 110b and the bypass flow path 111. When circulating through the bypass flow path 111, the ink bypasses the location of at least one filter in the main flow paths 110a and 110b (here, the first in-path filter 140 and/or the head filter 240a), reducing the shear force applied to the ink. Furthermore, by passing ink through both the main flow paths 110a and 110b and the bypass flow path 111, it is possible to ensure a certain amount of ink is circulated throughout the entire circulation flow path 110. With this configuration, the ink circulation system 100 according to this embodiment suppresses pigment aggregation in the ink while also suppressing pigment sedimentation in the ink.

具体的には、本実施形態に係るインク循環システム100は、第1バイパス流路111a、第2バイパス流路111b、及び第3バイパス流路111cの3つのバイパス流路111を含む。 Specifically, the ink circulation system 100 according to this embodiment includes three bypass flow paths 111: a first bypass flow path 111a, a second bypass flow path 111b, and a third bypass flow path 111c.

第1バイパス流路111aは、第1通路内フィルタ140の配設位置をバイパスするように、第1通路内フィルタ140の直上流側の位置(例えば、第1通路内フィルタ140のインク流入口の位置)でメイン流路110a、110bから分岐し、第1通路内フィルタ140の直下流側の位置(例えば、第1通路内フィルタ140のインク流出口の位置)でメイン流路110a、110bに合流する。第1バイパス流路111aは、例えば、インクジェットヘッド240からの吐出量が中出力時(例えば、印刷対象のカバレッジ率が5%以上で20%未満のとき)に、メイン流路110a、110bと併用される(図8を参照)。 The first bypass flow path 111a branches off from the main flow paths 110a, 110b at a position immediately upstream of the first filter 140 (e.g., the position of the ink inlet of the first filter 140) so as to bypass the location of the first filter 140, and merges with the main flow paths 110a, 110b at a position immediately downstream of the first filter 140 (e.g., the position of the ink outlet of the first filter 140). The first bypass flow path 111a is used in conjunction with the main flow paths 110a, 110b, for example, when the inkjet head 240 is discharging at a medium output (e.g., when the coverage rate of the printing target is 5% or more and less than 20%) (see Figure 8).

上記したように、第1バイパス流路111a中には、第2通路内フィルタ141が配設されている。印刷中には、主に、顔料の凝集体が異物として発生し、かかる異物の発生量は、インクの吐出量に比例して増加する。第2通路内フィルタ141は、かかる印刷中に発生する異物を除去する必要性から、配設されている。但し、インクの吐出量が大容量でない場合には、第1通路内フィルタ140ほどの異物除去機能(即ち、異物捕捉率)は不要であるため、第2通路内フィルタ141としては、フィルタ孔径又は有効濾過面積が第1通路内フィルタ140よりも大きいフィルタが用いられている。 As described above, the second intra-passage filter 141 is disposed in the first bypass flow path 111a. During printing, pigment aggregates are the main foreign matter generated, and the amount of such foreign matter increases in proportion to the amount of ink ejected. The second intra-passage filter 141 is disposed due to the need to remove such foreign matter generated during printing. However, when the amount of ink ejected is not large, the foreign matter removal function (i.e., the foreign matter capture rate) of the first intra-passage filter 140 is not required, and therefore the second intra-passage filter 141 is a filter with a larger filter pore size or effective filtration area than the first intra-passage filter 140.

尚、第2通路内フィルタ141は、フィルタ孔径又は有効濾過面積が比較的大きなフィルタが用いられるため、インクが、第2通路内フィルタ141中を通過する際に受けるせん断力は、インクが、第1通路内フィルタ140中を通過する際に受けるせん断力よりも小さい。換言すると、インクが、第1バイパス流路111aを介して循環流路110を循環する際のせん断力は、インクが、メイン流路110a、110bのみを介して循環流路110を循環する際のせん断力よりも小さい。そのため、インクジェットヘッド240からの吐出量が中出力時に、第1バイパス流路111aとメイン流路110a、110bとが併用されることで、インクに作用するせん断力の時間方向の積分値は、小さくなる。 Incidentally, because the second intra-passage filter 141 uses a filter with a relatively large filter pore diameter or effective filtration area, the shear force that the ink experiences when passing through the second intra-passage filter 141 is smaller than the shear force that the ink experiences when passing through the first intra-passage filter 140. In other words, the shear force that the ink experiences when circulating through the circulation flow path 110 via the first bypass flow path 111a is smaller than the shear force that the ink experiences when circulating through the circulation flow path 110 via only the main flow paths 110a and 110b. Therefore, when the ejection volume from the inkjet head 240 is medium, the combined use of the first bypass flow path 111a and the main flow paths 110a and 110b reduces the integrated value of the shear force acting on the ink over time.

第2バイパス流路111bは、インクジェットヘッド240のヘッドフィルタ240aの配設位置をバイパスするように、インクジェットヘッド240の直上流側の位置(例えば、インクジェットヘッド240のインク流入口の位置)でメイン流路110a、110bから分岐し、インクジェットヘッド240の直下流側の位置(例えば、インクジェットヘッド240のインク流出口の位置)でメイン流路110a、110bに合流する。第2バイパス流路111bは、インクジェットヘッド240からの吐出量が小出力時(例えば、印刷対象のカバレッジ率が5%未満のとき)、又は、短時間の非印刷状態時(例えば、ライン停止時間が30min未満のとき)に、メイン流路110a、110bと併用される(図9を参照)。 The second bypass flow path 111b branches off from the main flow paths 110a, 110b at a position immediately upstream of the inkjet head 240 (e.g., the position of the ink inlet of the inkjet head 240) so as to bypass the position of the head filter 240a of the inkjet head 240, and merges with the main flow paths 110a, 110b at a position immediately downstream of the inkjet head 240 (e.g., the position of the ink outlet of the inkjet head 240). The second bypass flow path 111b is used in conjunction with the main flow paths 110a, 110b when the ejection volume from the inkjet head 240 is small (e.g., when the coverage rate of the printing target is less than 5%) or during short non-printing periods (e.g., when the line is down for less than 30 minutes) (see Figure 9).

第3バイパス流路111cは、第1通路内フィルタ140及びインクジェットヘッド240のヘッドフィルタ240aをバイパスするように、第1通路内フィルタ140の直上流側の位置(例えば、第1通路内フィルタ140のインク流入口の位置)でメイン流路110a、110bから分岐し、インクジェットヘッド240の直下流側の位置(例えば、インクジェットヘッド240のインク流出口の位置)でメイン流路110a、110bに合流する。第3バイパス流路111cは、長時間の非印刷状態時(例えば、ライン停止時間が30min以上のとき)に、メイン流路110a、110bと併用される(図10を参照)。 The third bypass flow path 111c branches off from the main flow paths 110a, 110b immediately upstream of the first filter 140 (e.g., the ink inlet of the first filter 140) so as to bypass the first filter 140 and the head filter 240a of the inkjet head 240, and merges with the main flow paths 110a, 110b immediately downstream of the inkjet head 240 (e.g., the ink outlet of the inkjet head 240). The third bypass flow path 111c is used in conjunction with the main flow paths 110a, 110b during long periods of non-printing (e.g., when the line is down for 30 minutes or more) (see Figure 10).

尚、インクジェットヘッド240からの吐出量が大出力時(例えば、印刷対象のカバレッジ率が20%以上のとき)には、メイン流路110a、110bのみが用いられ、第1バイパス流路111a、第2バイパス流路111b、及び第3バイパス流路111cは、いずれも閉路状態とされる。 When the inkjet head 240 is discharging a large amount of ink (for example, when the coverage rate of the printing target is 20% or more), only the main flow paths 110a and 110b are used, and the first bypass flow path 111a, the second bypass flow path 111b, and the third bypass flow path 111c are all closed.

図12は、バイパス流路111を介してインクを循環流路110中で一循環させたときにインクに作用するせん断力と、バイパス流路111を介さずインクを循環流路110中で一循環させたときにインクに作用するせん断力とを比較して示す図である。 Figure 12 is a diagram comparing the shear force acting on the ink when it is circulated once in the circulation flow path 110 via the bypass flow path 111 with the shear force acting on the ink when it is circulated once in the circulation flow path 110 without passing through the bypass flow path 111.

フィルタの平均穴径をh[mm]、インク循環流路110内を循環するインクの流速をv[mm/s]とすると、フィルタを通過する際に分散剤に加わるせん断力Tは、一般に、下記式(1)によって表すことができる。尚、ここで、kは定数である。又、流速vは、循環流量をフィルタの有効濾過面積で除した値である。
T=k×v/h ・・・(1)
If the average hole diameter of the filter is h [mm] and the flow velocity of the ink circulating in the ink circulation channel 110 is v [mm/s], the shear force T applied to the dispersant as it passes through the filter can generally be expressed by the following formula (1): where k is a constant. The flow velocity v is the value obtained by dividing the circulation flow rate by the effective filtration area of the filter.
T=k×v/h...(1)

図12中では、各フィルタを通過する際に分散剤に加わるせん断力を算出し、インクを循環流路110中で一循環させたときにインクに作用するせん断力は、これらの合計値として算出されている。 In Figure 12, the shear force applied to the dispersant as it passes through each filter is calculated, and the shear force acting on the ink when it is circulated once through the circulation channel 110 is calculated as the sum of these values.

図12に示すように、本実施形態では、バイパス流路111を介さずインクを循環流路110中で一循環させたとき(即ち、メイン流路110のみにてインクを循環流路110中で一循環させたとき)にインクに作用するせん断力を「1」とした場合、第1バイパス流路111aを介してインクを循環流路110中で一循環させたときにインクに作用するせん断力は「0.74」となり、第2バイパス流路111bを介してインクを循環流路110中で一循環させたときにインクに作用するせん断力は「0.53」となり、第3バイパス流路111cを介してインクを循環流路110中で一循環させたときにインクに作用するせん断力は「0.27」となっている。 As shown in FIG. 12, in this embodiment, if the shear force acting on the ink when it is circulated once in the circulation flow path 110 without passing through the bypass flow path 111 (i.e., when it is circulated once in the circulation flow path 110 using only the main flow path 110) is set to "1", the shear force acting on the ink when it is circulated once in the circulation flow path 110 via the first bypass flow path 111a is "0.74", the shear force acting on the ink when it is circulated once in the circulation flow path 110 via the second bypass flow path 111b is "0.53", and the shear force acting on the ink when it is circulated once in the circulation flow path 110 via the third bypass flow path 111c is "0.27".

即ち、第1バイパス流路111a、第2バイパス流路111b、及び第3バイパス流路111cは、この順で、インク循環時にインクに作用するせん断力が小さくなる(即ち、第1バイパス流路111aを通流した際のせん断力>第2バイパス流路111bを通流した際のせん断力>第3バイパス流路111cを通流した際のせん断力)。これは、第1バイパス流路111a、第2バイパス流路111b、及び第3バイパス流路111cそれぞれがバイパスする位置に起因する。 That is, the shear force acting on the ink during ink circulation decreases in the order of the first bypass flow path 111a, the second bypass flow path 111b, and the third bypass flow path 111c (i.e., shear force when flowing through the first bypass flow path 111a > shear force when flowing through the second bypass flow path 111b > shear force when flowing through the third bypass flow path 111c). This is due to the positions at which the first bypass flow path 111a, the second bypass flow path 111b, and the third bypass flow path 111c bypass each other.

尚、バイパス流路111を設計する際には、バイパス流路111を介さずインクを循環流路110中で一循環させたときにインクに作用するせん断力を「1」とした場合、バイパス流路111を介してインクを循環流路110中で一循環させたときにインクに作用するせん断力は、「0.1~0.9」とするのが好ましい。 When designing the bypass flow path 111, if the shear force acting on the ink when it is circulated once in the circulation flow path 110 without passing through the bypass flow path 111 is set to "1," it is preferable that the shear force acting on the ink when it is circulated once in the circulation flow path 110 via the bypass flow path 111 be set to "0.1 to 0.9."

図6に規定する第1バイパス流路111a、第2バイパス流路111b、及び第3バイパス流路111cの使い分けの条件は、主に、インクジェットヘッド240へのインク供給量確保の必要性の観点、インク循環時のインク中における異物除去の必要性の観点、及び、インク循環時のインク中に作用するせん断力の大きさの観点を考慮して設定されている。 The conditions for selecting the first bypass flow path 111a, the second bypass flow path 111b, and the third bypass flow path 111c shown in Figure 6 are set mainly taking into consideration the need to ensure a sufficient amount of ink is supplied to the inkjet head 240, the need to remove foreign matter from the ink as it circulates, and the magnitude of the shear force acting on the ink as it circulates.

具体的には、インクジェットヘッド240からある程度の量のインクを吐出する必要がある場合には、インク循環システム100は、インクジェットヘッド240中においてインク不足が生じないように、インクジェットヘッド240に対して、ある程度の量のインクを供給する必要がある。又、印刷中には、顔料の凝集体等の異物が発生しやすいため、なんらかの通路内フィルタにてインク中の異物を除去しながら、インクを循環流路110中で循環させる必要がある。 Specifically, when a certain amount of ink needs to be ejected from the inkjet head 240, the ink circulation system 100 needs to supply a certain amount of ink to the inkjet head 240 so that ink shortages do not occur in the inkjet head 240. Furthermore, because foreign matter such as pigment aggregates is likely to be generated during printing, it is necessary to circulate the ink in the circulation flow path 110 while removing foreign matter from the ink using some kind of in-path filter.

つまり、インクジェットヘッド240からの吐出量が大出力時(例えば、印刷対象のカバレッジ率が20%以上のとき)には、インクジェットヘッド240への十分なインク供給量を確保する観点と、インク中に生じた異物の十分な除去特性を確保する観点から、インクを循環流路110中で循環させるための流路として、バイパス流路111は使用されず、メイン流路110a、110bのみが用いられている(図6に示す第1循環モード)。換言すると、この際には、バイパス流路111を介したインクの通流が生じないように、第1、第2及び第3流路切替バルブ150a~150cは、すべて閉塞状態に設定される。 In other words, when the inkjet head 240 is discharging a large amount of ink (for example, when the coverage rate of the printing target is 20% or more), the bypass flow path 111 is not used to circulate ink within the circulation flow path 110, and only the main flow paths 110a and 110b are used (first circulation mode shown in Figure 6) in order to ensure a sufficient ink supply to the inkjet head 240 and sufficient removal of foreign matter that has formed in the ink. In other words, at this time, the first, second, and third flow path switching valves 150a-150c are all set to a closed state to prevent ink from flowing through the bypass flow path 111.

又、インクジェットヘッド240からの吐出量が中出力時(例えば、印刷対象のカバレッジ率が5%以上で20%未満のとき)には、インクジェットヘッド240への十分なインク供給量を確保する必要があるが、インク中に生じた異物の除去特性は、ある程度低下させても問題がなくなる。そこで、この際には、第1通路内フィルタ140をバイパスしつつ、インクジェットヘッド240をバイパスせずにインクを循環させる第1バイパス流路111aが、メイン流路110a、110bと共に併用される(図6に示す第2循環モード)。 Furthermore, when the inkjet head 240 is ejecting at a medium output (for example, when the coverage rate of the printing target is 5% or more but less than 20%), it is necessary to ensure a sufficient ink supply to the inkjet head 240, but the ability to remove foreign matter generated in the ink can be reduced to some extent without causing any problems. Therefore, in this case, the first bypass flow path 111a, which circulates ink bypassing the first in-passage filter 140 but without bypassing the inkjet head 240, is used in conjunction with the main flow paths 110a and 110b (second circulation mode shown in Figure 6).

尚、この際には、インク中に生じた異物は、メイン流路110a側を通過する際には、第1通路内フィルタ140にて除去され、第1バイパス流路111a側を通過する際には、第1通路内フィルタ140と比較して異物の捕捉能力は低いがインクに対して作用するせん断力が小さい第2通路内フィルタ141にて除去されることになる。 In this case, foreign matter generated in the ink is removed by the first in-passage filter 140 when passing through the main flow path 110a, and is removed by the second in-passage filter 141 when passing through the first bypass flow path 111a, which has a lower foreign matter capturing capacity than the first in-passage filter 140 but exerts a smaller shear force on the ink.

又、インクジェットヘッド240からの吐出量が小出力時(例えば、印刷対象のカバレッジ率が5%未満のとき)には、インクジェットヘッド240へのインク供給量は少量で十分であることから、例えば、インクジェットヘッド240をバイパスする第2バイパス流路111bが、メイン流路110a、110bと共に併用される(図6に示す第3循環モード)。 Furthermore, when the ejection volume from the inkjet head 240 is small (for example, when the coverage rate of the printing target is less than 5%), a small amount of ink is sufficient to supply to the inkjet head 240, so for example, the second bypass flow path 111b, which bypasses the inkjet head 240, is used in combination with the main flow paths 110a and 110b (third circulation mode shown in Figure 6).

一方、印刷動作を停止している場合には、インクジェットヘッド240に対して、インクを供給する必要はない。そのため、印刷動作を停止している場合には、メイン流路110a、110bと共に併用されるバイパス流路111としては、インクジェットヘッド240(ヘッドフィルタ240a)をバイパスする流路であってよい。 On the other hand, when printing operations are stopped, there is no need to supply ink to the inkjet head 240. Therefore, when printing operations are stopped, the bypass flow path 111, which is used in conjunction with the main flow paths 110a and 110b, may be a flow path that bypasses the inkjet head 240 (head filter 240a).

但し、印刷停止直後(例えば、ユーザからの印刷停止指令があった直後)等においては、印刷中に発生した顔料の凝集体等の異物が、インク中に存在するおそれがある。従って、印刷停止直後(例えば、印刷停止後30min以内)においては、例えば、第1通路内フィルタ140を介してインクを循環させる第2バイパス流路111bが、メイン流路110a、110bと共に併用される(図6に示す第3循環モード)。 However, immediately after printing has stopped (for example, immediately after a user issues a command to stop printing), foreign matter such as pigment aggregates generated during printing may be present in the ink. Therefore, immediately after printing has stopped (for example, within 30 minutes after printing has stopped), the second bypass flow path 111b, which circulates ink via the first in-path filter 140, is used in conjunction with the main flow paths 110a and 110b (third circulation mode shown in Figure 6).

他方、印刷停止からある程度の時間が経過した後(例えば、印刷停止後30min以上)においては、インク中に存在する異物の量も少なくなる。そのため、第1通路内フィルタ140とインクジェットヘッド240の両方をバイパスし、インクに作用するせん断力が最小となる第3バイパス流路111cが、メイン流路110a、110bと共に併用される(図6に示す第4循環モード)。 On the other hand, after a certain amount of time has passed since printing stopped (for example, 30 minutes or more after printing stopped), the amount of foreign matter in the ink also decreases. Therefore, the third bypass flow path 111c, which bypasses both the first in-passage filter 140 and the inkjet head 240 and minimizes the shear force acting on the ink, is used in conjunction with the main flow paths 110a and 110b (fourth circulation mode shown in Figure 6).

尚、インク循環システム100は、第1循環モードで循環流路110に循環させるインク流量を「1」とした場合、第2循環モード、第3循環モード及び第4循環モードで循環流路110に循環させるインク流量が、例えば、「0.8~1.2」となるように、より好ましくは、略「1」となるように動作制御される。かかる流量制御は、例えば、制御部40による供給側ポンプ121及び回収側ポンプ122の出力制御により行われる。 In addition, when the ink flow rate circulated through the circulation flow path 110 in the first circulation mode is set to "1," the ink circulation system 100 is controlled so that the ink flow rate circulated through the circulation flow path 110 in the second, third, and fourth circulation modes is, for example, "0.8 to 1.2," and more preferably, approximately "1." Such flow rate control is performed, for example, by the control unit 40 controlling the output of the supply pump 121 and the recovery pump 122.

図11は、本実施形態に係る制御部40が、図6のデータテーブルを参照して実行するインクの循環態様変更動作の一例を示す図である。 Figure 11 shows an example of an ink circulation mode change operation performed by the control unit 40 according to this embodiment, with reference to the data table in Figure 6.

図11のフローチャートの処理は、例えば、印刷装置1が稼働している際(例えば、電源がオン状態のとき)、制御部40によって、所定間隔(例えば、100msec)で繰り返し実行される処理である。即ち、制御部40は、例えば、印刷装置1の稼働状態に基づいて、図11のフローチャートの処理に従って、逐次、循環流路110のインク循環態様を適宜変更する。 The processing of the flowchart in FIG. 11 is executed repeatedly by the control unit 40 at predetermined intervals (e.g., 100 msec) while the printing device 1 is operating (e.g., when the power is on). That is, the control unit 40 appropriately changes the ink circulation state of the circulation flow path 110 in sequence, in accordance with the processing of the flowchart in FIG. 11, based on, for example, the operating state of the printing device 1.

まず、制御部40は、印刷装置1に対する印刷実行指令があるか否かを判定する(ステップS1)。尚、印刷実行中には、例えば、制御部40のRAM等には印刷フラグが設定され、当該印刷フラグに基づいて印刷実行指令があるか否かが判定される。 First, the control unit 40 determines whether a print command has been issued to the printing device 1 (step S1). During printing, a print flag is set in the RAM of the control unit 40, for example, and whether a print command has been issued is determined based on the print flag.

ここで、印刷装置1に対する印刷実行指令がある場合(S1:YES)、制御部40は、その際の印刷対象のカバレッジ率に基づいて、ステップS3、ステップS4、及びステップS5のいずれかの処理を実行するように条件分岐する。 If a print command is issued to the printing device 1 (S1: YES), the control unit 40 performs a conditional branch to execute one of steps S3, S4, or S5 based on the coverage rate of the print target at that time.

即ち、制御部40は、印刷対象のカバレッジ率が20%以上の場合、インクがメイン流路110a、110bのみを介して循環流路110において循環するように(即ち、第1循環モード)、第1、第2及び第3流路切替バルブ150a~150cを閉塞状態に設定する(ステップS3)。 That is, when the coverage rate of the printing target is 20% or more, the control unit 40 sets the first, second, and third flow path switching valves 150a-150c to a closed state so that ink circulates in the circulation flow path 110 only via the main flow paths 110a and 110b (i.e., first circulation mode) (step S3).

又、制御部40は、印刷対象のカバレッジ率が5%以上で20%未満の場合、インクがメイン流路110aと第1バイパス流路111aとの両方を介して循環流路110において循環するように(即ち、第2循環モード)、第2及び第3流路切替バルブ150b、150cを閉塞状態に、第1流路切替バルブ150aを開放状態に設定する(ステップS4)。 Furthermore, when the coverage rate of the printing target is equal to or greater than 5% and less than 20%, the control unit 40 sets the second and third flow path switching valves 150b, 150c to a closed state and the first flow path switching valve 150a to an open state so that ink circulates in the circulation flow path 110 via both the main flow path 110a and the first bypass flow path 111a (i.e., second circulation mode) (step S4).

又、制御部40は、印刷対象のカバレッジ率が5%未満の場合、インクがメイン流路110aと第2バイパス流路111bとの両方を介して循環流路110において循環するように(即ち、第3循環モード)、第1及び第3流路切替バルブ150a、150cを閉塞状態に、第2流路切替バルブ150bを開放状態に設定する(ステップS5)。 Furthermore, if the coverage rate of the printing target is less than 5%, the control unit 40 sets the first and third flow path switching valves 150a and 150c to a closed state and the second flow path switching valve 150b to an open state so that ink circulates in the circulation flow path 110 via both the main flow path 110a and the second bypass flow path 111b (i.e., third circulation mode) (step S5).

一方、印刷装置1に対する印刷実行指令がない場合(S1:NO)、制御部40は、ステップS2に進んで、印刷停止時間が30min未満であるか否かを判定する(ステップS2)。そして、制御部40は、印刷停止時間が30min未満である場合(S2:YES)、ステップS6の処理を実行し、印刷停止時間が30min以上である場合(S2:NO)、ステップS7の処理を実行する。 On the other hand, if there is no print execution command to the printing device 1 (S1: NO), the control unit 40 proceeds to step S2 and determines whether the printing stop time is less than 30 minutes (step S2). If the printing stop time is less than 30 minutes (S2: YES), the control unit 40 executes step S6, and if the printing stop time is 30 minutes or more (S2: NO), the control unit 40 executes step S7.

即ち、制御部40は、印刷停止時間が30min未満である場合(S2:YES)、インクがメイン流路110aと第2バイパス流路111bとの両方を介して循環流路110において循環するように(即ち、第3循環モード)、第1及び第3流路切替バルブ150a、150cを閉塞状態に、第2流路切替バルブ150bを開放状態に設定する(ステップS6)。 That is, if the printing stop time is less than 30 minutes (S2: YES), the control unit 40 sets the first and third flow path switching valves 150a and 150c to a closed state and the second flow path switching valve 150b to an open state so that ink circulates in the circulation flow path 110 via both the main flow path 110a and the second bypass flow path 111b (i.e., third circulation mode) (step S6).

一方、制御部40は、印刷停止時間が30min以上である場合(S2:NO)、インクがメイン流路110aと第3バイパス流路111cとの両方を介して循環流路110において循環するように(即ち、第4循環モード)、第1及び第2流路切替バルブ150a、150bを閉塞状態に、第3流路切替バルブ150cを開放状態に設定する(ステップS7)。 On the other hand, if the printing stop time is 30 minutes or more (S2: NO), the control unit 40 sets the first and second flow path switching valves 150a, 150b to a closed state and the third flow path switching valve 150c to an open state so that ink circulates in the circulation flow path 110 via both the main flow path 110a and the third bypass flow path 111c (i.e., fourth circulation mode) (step S7).

尚、ステップS3~ステップS7で、制御部40は、循環流路110に循環させるインク流量が、例えば、各循環モードで略同一となるように、供給側ポンプ121及び回収側ポンプ122を制御する。制御部40は、例えば、インクジェットヘッド240のノズル243の背圧がノズル243からのインク吐出条件に応じた所定の範囲となり、且つ、循環流路110に循環させるインク流量が所定量となるように、供給側ダンパ102の目標圧力及び回収側ダンパ103の目標圧力を設定する。そして、制御部40は、例えば、インク供給経路110a及びインク回収経路110bそれぞれに配設された圧力センサ(図示せず)のセンサ値を参照し、フィードバック制御により、供給側ポンプ121及び回収側ポンプ122の出力を制御する。 In steps S3 to S7, the control unit 40 controls the supply-side pump 121 and the recovery-side pump 122 so that the flow rate of ink circulated through the circulation flow path 110 is approximately the same in each circulation mode. The control unit 40 sets the target pressure of the supply-side damper 102 and the target pressure of the recovery-side damper 103 so that the back pressure of the nozzle 243 of the inkjet head 240 is within a predetermined range according to the ink ejection conditions from the nozzle 243, and the flow rate of ink circulated through the circulation flow path 110 is a predetermined amount. The control unit 40 then controls the output of the supply-side pump 121 and the recovery-side pump 122 through feedback control, for example, by referencing the sensor values of pressure sensors (not shown) arranged in the ink supply path 110a and the ink recovery path 110b.

本実施形態に係るインク循環システム100においては、かかる制御によって、印刷装置1の稼働状況に応じたインクの循環態様の変更が行われる。 In the ink circulation system 100 according to this embodiment, this control changes the ink circulation pattern according to the operating status of the printing device 1.

[検証実験]
ここで、図13、図14、図15を参照して、本実施形態に係るインク循環システム100におけるインクの循環態様に応じたインク中の顔料の凝集状態及び沈降状態について検証実験した結果を示す。
[Verification experiment]
13, 14, and 15, the results of an experiment to verify the aggregation and sedimentation states of pigments in ink according to the ink circulation mode in the ink circulation system 100 according to this embodiment are shown.

図13は、検証実験用に準備したインク循環システム100Aの構成を示す図である。インク循環システム100Aは、メイン流路110a、110bの一部区間を閉路できるように、メイン流路110a、110b中に、第4流路切替バルブ150d、第5流路切替バルブ150e、及び第6流路切替バルブ150fが設けられている点でのみ、図5のインク循環システム100の構成と相違する。 Figure 13 shows the configuration of an ink circulation system 100A prepared for the verification experiment. The ink circulation system 100A differs from the configuration of the ink circulation system 100 shown in Figure 5 only in that a fourth flow path switching valve 150d, a fifth flow path switching valve 150e, and a sixth flow path switching valve 150f are provided in the main flow paths 110a and 110b so that a portion of the main flow paths 110a and 110b can be closed.

図14は、第1検証実験の結果を示す図である。第1検証実験では、メイン流路110a、110b、第1バイパス流路111a、第2バイパス流路111b及び第3バイパス流路111cの各流路を個別に用いて、循環流路110中でインクを循環させた後のインク中の顔料濃度の変化を検出した。 Figure 14 shows the results of the first verification experiment. In the first verification experiment, the main flow paths 110a and 110b, the first bypass flow path 111a, the second bypass flow path 111b, and the third bypass flow path 111c were used individually to detect changes in the pigment concentration in the ink after circulating the ink in the circulation flow path 110.

図14の条件1~条件4では、それぞれ、以下の条件でインクを循環させた。
条件1:メイン流路110a、110bのみにインクを通流させた。
(150a:閉、150b:閉、150c:閉、150d:開、150e:開、150f:開)
条件2:第1バイパス流路111aを介してインクを循環させた。
(150a:開、150b:閉、150c:閉、150d:開、150e:閉、150f:開)
条件3:第2バイパス流路111bを介してインクを循環させた。
(150a:閉、150b:開、150c:閉、150d:開、150e:開、150f:閉)
条件4:第3バイパス流路111cを介してインクを循環させた。
(150a:閉、150b:閉、150c:開、150d:閉、150e:閉、150f:閉)
In conditions 1 to 4 in FIG. 14, the ink was circulated under the following conditions.
Condition 1: Ink was passed through only the main flow paths 110a and 110b.
(150a: closed, 150b: closed, 150c: closed, 150d: open, 150e: open, 150f: open)
Condition 2: Ink was circulated through the first bypass flow path 111a.
(150a: open, 150b: closed, 150c: closed, 150d: open, 150e: closed, 150f: open)
Condition 3: Ink was circulated through the second bypass flow path 111b.
(150a: closed, 150b: open, 150c: closed, 150d: open, 150e: open, 150f: closed)
Condition 4: Ink was circulated through the third bypass flow path 111c.
(150a: closed, 150b: closed, 150c: open, 150d: closed, 150e: closed, 150f: closed)

条件1~条件4では、それぞれ、同一の流量(ここでは、360cc/min)のインクを、同じ時間(ここでは、6時間)だけ、循環流路110中で通流させた。図14中では、インク流量360cc/minを「100」とした場合の、それぞれの流路に通流させたインク流量を「100」、「0」で示している。 Under conditions 1 to 4, ink was passed through the circulation flow path 110 at the same flow rate (360 cc/min in this case) for the same period of time (6 hours in this case). In Figure 14, the ink flow rate through each flow path is indicated by "100" and "0," with the ink flow rate of 360 cc/min being "100."

尚、条件1~条件4それぞれでインクに作用するせん断力は、図14に示した値である。又、この検証実験では、インク中の顔料の沈降が発生するのを抑制するため、比較的大きな流量のインクを循環させている。 The shear forces acting on the ink under each of conditions 1 to 4 are shown in Figure 14. In addition, in this verification experiment, a relatively large flow rate of ink was circulated to prevent the pigment in the ink from settling.

この結果、条件1では顔料濃度が4.2%、条件2では顔料濃度が4.7%、条件3では顔料濃度が4.8%、条件4では顔料濃度が4.9%となった。この結果は、条件2~条件4ではインク中の顔料濃度の低下はほとんど見られないが、条件1ではインク中の顔料濃度が大きく低下することを示している。 As a result, the pigment concentration was 4.2% under condition 1, 4.7% under condition 2, 4.8% under condition 3, and 4.9% under condition 4. These results show that there is almost no decrease in the pigment concentration in the ink under conditions 2 to 4, but that there is a significant decrease in the pigment concentration in the ink under condition 1.

条件1でインク中の顔料濃度が大きく低下しているのは、インクに作用するせん断力が比較的大きいメイン流路110a、110bのみを用いて循環流路110中でインクを循環させた場合には、顔料が凝集し、フィルタ(ここでは、第1通路内フィルタ140、ヘッドフィルタ240a、及び脱気モジュール130)にトラップされたためであると考えられる。これに対して、条件2~条件4でインク中の顔料濃度の低下はほとんど見られなかったのは、第1バイパス流路111a、第2バイパス流路111b及び第3バイパス流路111cでは、第1通路内フィルタ140又はヘッドフィルタ240aをバイパスするため、インクに作用するせん断力がメイン流路110a、110bに比較して小さく、顔料の凝集が発生しなかったためであると考えられる。 The reason why the pigment concentration in the ink dropped significantly under condition 1 is thought to be because when ink is circulated in the circulation channel 110 using only the main channels 110a and 110b, which exert a relatively large shear force on the ink, the pigment aggregates and is trapped in the filters (here, the first in-channel filter 140, head filter 240a, and degassing module 130). In contrast, the reason why almost no drop in the pigment concentration in the ink was observed under conditions 2 to 4 is thought to be because, since the first bypass channel 111a, second bypass channel 111b, and third bypass channel 111c bypass the first in-channel filter 140 or head filter 240a, the shear force acting on the ink is smaller than that in the main channels 110a and 110b, and therefore no pigment aggregation occurs.

図15は、第2検証実験の結果を示す図である。第2検証実験では、メイン流路110a、110bとバイパス流路111を併用して、インクを循環させた後のインク中の顔料濃度の変化を検出した。 Figure 15 shows the results of the second verification experiment. In the second verification experiment, the main flow paths 110a and 110b and the bypass flow path 111 were used in combination to detect changes in the pigment concentration in the ink after circulating the ink.

図15の比較例1~比較例3、実施例1~実施例3では、それぞれ、以下の条件でインクを循環させた。
比較例1:メイン流路110a、110bのみに流量大でインクを通流させた。
(150a:閉、150b:閉、150c:閉、150d:開、150e:開、150f:開)
比較例2:メイン流路110a、110bのみに流量中でインクを通流させた。
(150a:閉、150b:閉、150c:閉、150d:開、150e:開、150f:開)
比較例3: メイン流路110a、110bのみに流量小でインクを通流させた。
(150a:閉、150b:閉、150c:閉、150d:開、150e:開、150f:開)
実施例1:メイン流路110a、110bと第1バイパス流路111aとを併用して、インクを循環させた。
(150a:開、150b:閉、150c:閉、150d:開、150e:開、150f:開)
実施例2:メイン流路110a、110bと第2バイパス流路111bとを併用して、インクを循環させた。
(150a:閉、150b:開、150c:閉、150d:開、150e:開、150f:開)
実施例3:メイン流路110a、110bと第3バイパス流路111cとを併用して、インクを循環させた。
(150a:閉、150b:閉、150c:開、150d:開、150e:開、150f:開)
In Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 3 shown in FIG. 15, the ink was circulated under the following conditions.
Comparative Example 1: Ink was passed through only the main flow paths 110a and 110b at a large flow rate.
(150a: closed, 150b: closed, 150c: closed, 150d: open, 150e: open, 150f: open)
Comparative Example 2: Ink was allowed to flow only through the main flow paths 110a and 110b at a certain flow rate.
(150a: closed, 150b: closed, 150c: closed, 150d: open, 150e: open, 150f: open)
Comparative Example 3: Ink was passed through only the main flow paths 110a and 110b at a small flow rate.
(150a: closed, 150b: closed, 150c: closed, 150d: open, 150e: open, 150f: open)
Example 1: Ink was circulated using both the main flow paths 110a and 110b and the first bypass flow path 111a.
(150a: open, 150b: closed, 150c: closed, 150d: open, 150e: open, 150f: open)
Example 2: Ink was circulated using both the main flow paths 110a and 110b and the second bypass flow path 111b.
(150a: closed, 150b: open, 150c: closed, 150d: open, 150e: open, 150f: open)
Example 3: Ink was circulated using both the main flow paths 110a and 110b and the third bypass flow path 111c.
(150a: closed, 150b: closed, 150c: open, 150d: open, 150e: open, 150f: open)

図15中では、インク流量360cc/minを「1」とした場合の、それぞれの流路に通流させたインク流量を「1」、「0.8」、「0.5」、「0.2」、「0」で示している。比較例1~比較例3及び実施例1~実施例3では、いずれも、同じ時間(ここでは、6時間)だけ、インクを循環流路110中で通流させた。尚、比較例1~比較例3及び実施例1~実施例3でインクに作用するせん断力は、図12に示した値から算出されている。 In Figure 15, the ink flow rate through each flow path is indicated by "1," "0.8," "0.5," "0.2," and "0," with an ink flow rate of 360 cc/min being "1." In Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 3, the ink was allowed to flow through the circulation flow path 110 for the same amount of time (6 hours in this case). The shear force acting on the ink in Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 3 was calculated from the values shown in Figure 12.

この結果、比較例1では顔料濃度が4.2%、比較例2では顔料濃度が4.5%、比較例3では顔料濃度が4.6%、実施例1では顔料濃度が4.7%、実施例2では顔料濃度が4.8%、実施例3では顔料濃度が4.9%となった。この結果は、比較例1~比較例3ではインク中の顔料濃度が大きく低下するのに対して、実施例1~実施例3ではインク中の顔料濃度の低下はほとんど見られないことを示している。 As a result, the pigment concentration was 4.2% in Comparative Example 1, 4.5% in Comparative Example 2, 4.6% in Comparative Example 3, 4.7% in Example 1, 4.8% in Example 2, and 4.9% in Example 3. These results show that while there is a significant decrease in the pigment concentration in the ink in Comparative Examples 1 to 3, there is almost no decrease in the pigment concentration in the ink in Examples 1 to 3.

比較例1では、図14に示した検証結果と同様に、インクに作用するせん断力が比較的大きいメイン流路110a、110bのみを用いて循環流路110中でインクを循環させた場合には、顔料が凝集し、第1通路内フィルタ140にトラップされたため、顔料濃度の低下が生じていると考えられる。一方、比較例2及び比較例3では、比較例1に比較して、循環流路110中で循環させるインクの流量を低下させた結果、顔料の凝集が抑制され、インク中の顔料濃度の低下の度合いが、比較例1よりも小さくなっていると考えられる。 In Comparative Example 1, similar to the verification results shown in Figure 14, when ink was circulated in the circulation flow path 110 using only the main flow paths 110a and 110b, which exert a relatively large shear force on the ink, the pigment aggregated and was trapped in the first in-passage filter 140, which is thought to have resulted in a decrease in pigment concentration. On the other hand, in Comparative Examples 2 and 3, the flow rate of the ink circulated in the circulation flow path 110 was reduced compared to Comparative Example 1, which suppressed pigment aggregation and resulted in a smaller decrease in the pigment concentration in the ink than in Comparative Example 1.

但し、比較例2及び比較例3では、循環流路110中で循環させるインクの流量を低下させた結果、顔料の沈降が発生し、これに伴って、インク中の顔料濃度の低下が生じていると考えられる。 However, in Comparative Examples 2 and 3, the flow rate of the ink circulating in the circulation flow path 110 was reduced, which resulted in the pigment settling, and it is believed that this resulted in a decrease in the pigment concentration in the ink.

これに対して、実施例1~実施例3でインク中の顔料濃度の低下はほとんど見られなかったのは、第1バイパス流路111a、第2バイパス流路111b及び第3バイパス流路111cでは、インクに作用するせん断力がメイン流路110a、110bに比較して小さく、インク中での顔料の凝集が発生しなかったためであると考えられる。 In contrast, the reason why almost no decrease in the pigment concentration in the ink was observed in Examples 1 to 3 is thought to be because the shear force acting on the ink in the first bypass flow path 111a, second bypass flow path 111b, and third bypass flow path 111c was smaller than that in the main flow paths 110a and 110b, and therefore no aggregation of the pigment in the ink occurred.

又、実施例1~実施例3では、メイン流路110a、110bと併用する形で、第1バイパス流路111a、第2バイパス流路111b及び第3バイパス流路111cにインクを通流させ、循環流路110中で循環させるインクの流量自体は、低下させていないため、インク中での顔料の沈降も生じておらず、その結果、インク中の顔料濃度の低下が生じていないと考えられる。 Furthermore, in Examples 1 to 3, ink is passed through the first bypass flow path 111a, the second bypass flow path 111b, and the third bypass flow path 111c in combination with the main flow paths 110a and 110b, and the flow rate of the ink circulating in the circulation flow path 110 is not reduced. Therefore, no settling of the pigment in the ink occurs, and as a result, it is believed that no reduction in the pigment concentration in the ink occurs.

[効果]
以上のように、本実施形態に係るインクジェット印刷装置1は、
インクを吐出するインクジェットヘッド240と、
インクを貯留するインクタンク101と、
インクをインクタンク101とインクジェットヘッド240との間で循環させる循環流路110と、
循環流路110のメイン流路110a、110b中の第1通路内フィルタ140及び/又はインクジェットヘッド240のヘッドフィルタ240aの配設位置をバイパスするように循環流路110に接続されたバイパス流路111と、
メイン流路110a、110b及び/又はバイパス流路111中に配設された流路切替バルブ150の制御により、メイン流路110a、110b及びバイパス流路111におけるインクの通流態様を制御する制御装置40と、
を備え、
制御装置40は、第1印刷条件で印刷を実行する場合には、インクをバイパス流路111に通流させることなくメイン流路110a、110bに通流させ、第1印刷条件よりも印刷対象のカバレッジ率が小さい第2印刷条件で印刷を実行する場合又は非印刷時には、インクをバイパス流路111とメイン流路110a、110bの両方に通流させる。
[effect]
As described above, the inkjet printing apparatus 1 according to this embodiment has the following features:
an inkjet head 240 that ejects ink;
an ink tank 101 for storing ink;
a circulation flow path 110 for circulating ink between the ink tank 101 and the inkjet head 240;
a bypass flow path 111 connected to the circulation flow path 110 so as to bypass the position where the first in-path filter 140 and/or the head filter 240a of the inkjet head 240 are disposed in the main flow paths 110a and 110b of the circulation flow path 110;
a control device (40) that controls the ink flow patterns in the main channels (110a, 110b) and the bypass channel (111) by controlling a channel switching valve (150) disposed in the main channels (110a, 110b) and/or the bypass channel (111);
Equipped with
When printing is performed under first printing conditions, the control device 40 causes ink to flow through the main flow paths 110a and 110b without causing it to flow through the bypass flow path 111, and when printing is performed under second printing conditions which have a lower coverage rate of the printing object than the first printing conditions or when not printing, causes ink to flow through both the bypass flow path 111 and the main flow paths 110a and 110b.

又、他の局面では、本実施形態に係るインクジェット印刷装置1は、
インクを吐出するインクジェットヘッド240と、
インクを貯留するインクタンク101と、
インクをインクタンク101とインクジェットヘッド240との間で循環させる循環流路110と、
循環流路110のメイン流路110a、110b中の第1通路内フィルタ140の配設位置をバイパスするように循環流路110に接続され、印刷装置の稼働状態が所定状態の時にメイン流路110a、110bと同時に使用されるバイパス流路111と、
メイン流路110a、110b及び/又はバイパス流路111中に配設された流路切替バルブ150の制御により、メイン流路110a、110b及びバイパス流路111におけるインクの通流態様を制御する制御装置40と、
を備えている。
In another aspect, the inkjet printing apparatus 1 according to the present embodiment includes:
an inkjet head 240 that ejects ink;
an ink tank 101 for storing ink;
a circulation flow path 110 for circulating ink between the ink tank 101 and the inkjet head 240;
a bypass flow path 111 connected to the circulation flow path 110 so as to bypass the position of the first in-path filter 140 in the main flow paths 110a and 110b of the circulation flow path 110, and used simultaneously with the main flow paths 110a and 110b when the operating state of the printing apparatus is in a predetermined state;
a control device (40) that controls the ink flow patterns in the main channels (110a, 110b) and the bypass channel (111) by controlling a channel switching valve (150) disposed in the main channels (110a, 110b) and/or the bypass channel (111);
It is equipped with:

又、他の局面では、本実施形態に係るインクジェット印刷装置1は、
インクを吐出するインクジェットヘッド240と、
インクを貯留するインクタンク101と、
インクをインクタンク101とインクジェットヘッド240との間で循環させる循環流路110と、
循環流路110のメイン流路110a、110b中のインクジェットヘッド240のヘッドフィルタ240aの配設位置をバイパスするように循環流路110に接続され、印刷装置の稼働状態が所定状態の時にメイン流路110a、110bと同時に使用されるバイパス流路111と、
メイン流路110a、110b及び/又はバイパス流路111中に配設された流路切替バルブ150の制御により、メイン流路110a、110b及びバイパス流路111におけるインクの通流態様を制御する制御装置40と、
を備えている。
In another aspect, the inkjet printing apparatus 1 according to the present embodiment includes:
an inkjet head 240 that ejects ink;
an ink tank 101 for storing ink;
a circulation flow path 110 for circulating ink between the ink tank 101 and the inkjet head 240;
a bypass flow path 111 connected to the circulation flow path 110 so as to bypass the position of the head filter 240a of the inkjet head 240 in the main flow paths 110a and 110b of the circulation flow path 110, and which is used simultaneously with the main flow paths 110a and 110b when the operating state of the printing apparatus is in a predetermined state;
a control device (40) that controls the ink flow patterns in the main channels (110a, 110b) and the bypass channel (111) by controlling a channel switching valve (150) disposed in the main channels (110a, 110b) and/or the bypass channel (111);
It is equipped with:

このように、本実施形態に係るインクジェット印刷装置1によれば、大容量のインクの吐出が必要ではない状況下(即ち、低カバレッジ率の印刷時や非印刷時)においては、メイン流路110a、110bとバイパス流路111の両方にインクを通流させることが可能となっている。これによって、インク循環に伴ってインク(即ち、分散剤)に作用するせん断力を抑制することが可能であり、これにより、インク中で顔料が凝集する事態を抑制することができる。又、これによって、常時、十分な流量のインクを循環流路110内で循環させることができるため、インク中の顔料が沈降する事態も抑制することができる。 As such, with the inkjet printing device 1 according to this embodiment, under circumstances where ejection of large volumes of ink is not required (i.e., when printing with a low coverage rate or when not printing), it is possible to pass ink through both the main flow paths 110a and 110b and the bypass flow path 111. This makes it possible to suppress the shear force acting on the ink (i.e., the dispersant) as the ink circulates, thereby preventing the pigment from agglomerating in the ink. Furthermore, this allows a sufficient flow rate of ink to circulate within the circulation flow path 110 at all times, thereby preventing the pigment in the ink from settling.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and variations of the specific examples exemplified above.

本開示に係るインクジェット印刷装置によれば、インク中における顔料の沈降を抑制しつつ、顔料の凝集の発生を抑制することが可能である。 The inkjet printing device disclosed herein can suppress pigment sedimentation in the ink while also suppressing the occurrence of pigment aggregation.

1 インクジェット印刷装置
10 給紙部
20 画像形成部
30 排紙部
40 制御部
50 ヘッドユニット駆動部
60 搬送駆動部
70 画像処理部
80 入出力インターフェース
90 インク供給部
100 インク循環システム
101 インクタンク
102 供給ダンパ
103 回収ダンパ
110 循環流路
110a インク供給流路(メイン流路)
110b インク回収流路(メイン流路)
111a 第1バイパス流路
111b 第2バイパス流路
111c 第3バイパス流路
121 供給側ポンプ
122 回収側ポンプ
130 脱気モジュール
140 第1通路内フィルタ
141 第2通路内フィルタ
150a 第1流路切替バルブ
150b 第2流路切替バルブ
150c 第3流路切替バルブ
240 インクジェットヘッド
240a ヘッドフィルタ
243 ノズル
P 記録媒体
REFERENCE SIGNS LIST 1 Inkjet printing device 10 Paper feed section 20 Image forming section 30 Paper discharge section 40 Control section 50 Head unit driving section 60 Conveyance driving section 70 Image processing section 80 Input/output interface 90 Ink supply section 100 Ink circulation system 101 Ink tank 102 Supply damper 103 Recovery damper 110 Circulation flow path 110a Ink supply flow path (main flow path)
110b Ink recovery flow path (main flow path)
111a First bypass flow path 111b Second bypass flow path 111c Third bypass flow path 121 Supply side pump 122 Recovery side pump 130 Degassing module 140 First passage filter 141 Second passage filter 150a First passage switching valve 150b Second passage switching valve 150c Third passage switching valve 240 Inkjet head 240a Head filter 243 Nozzle P Recording medium

Claims (12)

インクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクを貯留するインクタンクと、
前記インクを前記インクタンクと前記インクジェットヘッドとの間で循環させる循環流路と、
前記循環流路のメイン流路中の第1通路内フィルタ及び/又は前記インクジェットヘッドのヘッドフィルタの配設位置をバイパスするように前記循環流路に接続されたバイパス流路と、
前記メイン流路及び/又は前記バイパス流路中に配設された流路切替バルブの制御により、前記メイン流路及び前記バイパス流路における前記インクの通流態様を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、第1印刷条件で印刷を実行する場合には、前記インクを前記バイパス流路に通流させることなく前記メイン流路に通流させ、前記第1印刷条件よりも印刷対象のカバレッジ率が小さい第2印刷条件で印刷を実行する場合又は非印刷時には、前記インクを前記バイパス流路と前記メイン流路の両方に通流させる、
インクジェット印刷装置。
an inkjet head that ejects ink;
an ink tank for storing the ink;
a circulation flow path that circulates the ink between the ink tank and the inkjet head;
a bypass flow path connected to the circulation flow path so as to bypass a position where a first in-passage filter in a main flow path of the circulation flow path and/or a head filter of the inkjet head are disposed;
a control device that controls a flow pattern of the ink in the main flow path and the bypass flow path by controlling a flow path switching valve disposed in the main flow path and/or the bypass flow path;
Equipped with
When printing is performed under a first printing condition, the control device causes the ink to flow through the main flow path without causing the ink to flow through the bypass flow path, and when printing is performed under a second printing condition that has a lower coverage rate of the printing target than the first printing condition or when not printing, causes the ink to flow through both the bypass flow path and the main flow path.
Inkjet printing device.
前記流路切替バルブは、開度調整が可能なバルブであって、
前記流路切替バルブの開度調整によって、前記メイン流路と前記バイパス流路とに通流させる前記インクの流量の比率を調整可能となっている、
請求項1に記載のインクジェット印刷装置。
The flow path switching valve is a valve whose opening degree can be adjusted,
The flow rate ratio of the ink flowing through the main flow path and the ink flowing through the bypass flow path can be adjusted by adjusting the opening degree of the flow path switching valve.
The inkjet printing apparatus of claim 1 .
前記バイパス流路を介さず前記インクを前記循環流路中で一循環させたときに前記インクに作用するせん断力を1とした場合、
前記バイパス流路を介して前記インクを前記循環流路中で一循環させたときに前記インクに作用するせん断力は0.1~0.9である、
請求項1又は2に記載のインクジェット印刷装置。
When the shear force acting on the ink when the ink is circulated once in the circulation flow path without passing through the bypass flow path is set to 1,
a shear force acting on the ink when the ink is circulated once in the circulation flow path via the bypass flow path is 0.1 to 0.9;
3. The inkjet printing apparatus according to claim 1 or 2.
前記バイパス流路は、前記第1通路内フィルタの直上流側の位置で前記メイン流路から分岐し、前記第1通路内フィルタの直下流側の位置で前記メイン流路に合流する第1バイパス流路を含み、
前記第1バイパス流路中には、前記第1通路内フィルタと比較して、フィルタ孔径又は有効濾過面積が大きい第2通路内フィルタが配設されている、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置。
the bypass flow path includes a first bypass flow path that branches off from the main flow path at a position immediately upstream of the first intra-passage filter and merges with the main flow path at a position immediately downstream of the first intra-passage filter,
a second intra-passage filter having a larger filter pore size or an effective filtration area than the first intra-passage filter is disposed in the first bypass flow path;
The inkjet printing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記バイパス流路は、前記インクジェットヘッドの直上流側の位置で前記メイン流路から分岐し、前記インクジェットヘッドの直下流側の位置で前記メイン流路に合流する第2バイパス流路を含む、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置。
the bypass flow path includes a second bypass flow path that branches off from the main flow path at a position immediately upstream of the inkjet head and merges with the main flow path at a position immediately downstream of the inkjet head.
The inkjet printing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記バイパス流路は、前記第1通路内フィルタの直上流側の位置で前記メイン流路から分岐し、前記インクジェットヘッドの直下流側の位置で前記メイン流路に合流する第3バイパス流路を含む、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置。
the bypass flow path includes a third bypass flow path that branches off from the main flow path at a position immediately upstream of the first intra-passage filter and merges with the main flow path at a position immediately downstream of the inkjet head.
The inkjet printing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記バイパス流路は、
前記第1通路内フィルタの直上流側の位置で前記メイン流路から分岐し、前記第1通路内フィルタの直下流側の位置で前記メイン流路に合流する第1バイパス流路、
前記インクジェットヘッドの直上流側の位置で前記メイン流路から分岐し、前記インクジェットヘッドの直下流側の位置で前記メイン流路に合流する第2バイパス流路、及び、
前記第1通路内フィルタの直上流側の位置で前記メイン流路から分岐し、前記インクジェットヘッドの直下流側の位置で前記メイン流路に合流する第3バイパス流路を含む、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置。
The bypass flow path is
a first bypass flow path that branches off from the main flow path at a position immediately upstream of the first intra-passage filter and merges with the main flow path at a position immediately downstream of the first intra-passage filter;
a second bypass flow path that branches off from the main flow path at a position immediately upstream of the inkjet head and merges with the main flow path at a position immediately downstream of the inkjet head; and
a third bypass flow path that branches off from the main flow path at a position immediately upstream of the first intra-passage filter and joins the main flow path at a position immediately downstream of the inkjet head;
The inkjet printing apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記バイパス流路を通流する際にインクに作用するせん断力の大きさの順序は、前記第3バイパス流路<前記第2バイパス流路<前記第1バイパス流路である、
請求項に記載のインクジェット印刷装置。
the order of magnitude of shear force acting on the ink when it flows through the bypass flow path is the third bypass flow path < the second bypass flow path < the first bypass flow path;
8. The inkjet printing apparatus of claim 7 .
前記制御装置は、前記第2印刷条件の前記カバレッジ率に基づいて、前記インクを循環させる先の前記バイパス流路の種類を決定する、
請求項7又は8に記載のインクジェット印刷装置。
the control device determines the type of the bypass flow path through which the ink is circulated based on the coverage rate of the second printing condition.
9. The inkjet printing apparatus according to claim 7 or 8 .
前記制御装置は、非印刷時には、非印刷状態の継続時間に基づいて、前記インクを循環させる先の前記バイパス流路の種類を決定する、
請求項7又は8に記載のインクジェット印刷装置。
the control device, when not printing, determines the type of the bypass flow path through which the ink is circulated based on the duration of the non-printing state.
9. The inkjet printing apparatus according to claim 7 or 8 .
前記第1印刷条件で印刷を実行する場合に、前記循環流路に循環させる前記インクの流量を1とした場合、
前記第2印刷条件で印刷を実行する場合又は非印刷時に、前記循環流路に循環させる前記インクの流量は0.8~1.2である、
請求項1乃至10のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置。
When printing is performed under the first printing condition, if the flow rate of the ink circulated through the circulation flow path is set to 1,
When printing is performed under the second printing condition or when not printing, the flow rate of the ink circulated through the circulation flow path is 0.8 to 1.2.
The inkjet printing apparatus according to any one of claims 1 to 10 .
インクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクを貯留するインクタンクと、
前記インクを前記インクタンクと前記インクジェットヘッドとの間で循環させる循環流路と、
前記循環流路のメイン流路中の第1通路内フィルタの配設位置をバイパスするように前記循環流路に接続され、印刷装置の稼働状態が所定状態の時に前記メイン流路と同時に使用されるバイパス流路と、
前記メイン流路及び/又は前記バイパス流路中に配設された流路切替バルブの制御により、前記メイン流路及び前記バイパス流路における前記インクの通流態様を制御する制御装置と、
を備えるインクジェット印刷装置。
an inkjet head that ejects ink;
an ink tank for storing the ink;
a circulation flow path that circulates the ink between the ink tank and the inkjet head;
a bypass flow path connected to the circulation flow path so as to bypass a position where a first in-passage filter is disposed in the main flow path of the circulation flow path, and which is used simultaneously with the main flow path when the operating state of the printing device is in a predetermined state;
a control device that controls a flow pattern of the ink in the main flow path and the bypass flow path by controlling a flow path switching valve disposed in the main flow path and/or the bypass flow path;
An inkjet printing apparatus comprising:
JP2021168224A 2021-10-13 2021-10-13 Inkjet printing device Active JP7753780B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021168224A JP7753780B2 (en) 2021-10-13 2021-10-13 Inkjet printing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021168224A JP7753780B2 (en) 2021-10-13 2021-10-13 Inkjet printing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023058292A JP2023058292A (en) 2023-04-25
JP7753780B2 true JP7753780B2 (en) 2025-10-15

Family

ID=86069070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021168224A Active JP7753780B2 (en) 2021-10-13 2021-10-13 Inkjet printing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7753780B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011000861A (en) 2009-06-22 2011-01-06 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Stopping processing method for inkjet recorder
JP2012006302A (en) 2010-06-25 2012-01-12 Fuji Xerox Co Ltd Droplet circulation controller, droplet discharge device and droplet circulation control program
JP2014226811A (en) 2013-05-20 2014-12-08 コニカミノルタ株式会社 Ink jet recording device
JP2016182725A (en) 2015-03-26 2016-10-20 セイコーエプソン株式会社 Printing apparatus and ink heating method in printing apparatus
JP2019171754A (en) 2018-03-29 2019-10-10 ブラザー工業株式会社 Liquid ejection device
JP2021160283A (en) 2020-03-31 2021-10-11 ブラザー工業株式会社 Ink jet printer and circulation program

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011000861A (en) 2009-06-22 2011-01-06 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Stopping processing method for inkjet recorder
JP2012006302A (en) 2010-06-25 2012-01-12 Fuji Xerox Co Ltd Droplet circulation controller, droplet discharge device and droplet circulation control program
JP2014226811A (en) 2013-05-20 2014-12-08 コニカミノルタ株式会社 Ink jet recording device
JP2016182725A (en) 2015-03-26 2016-10-20 セイコーエプソン株式会社 Printing apparatus and ink heating method in printing apparatus
JP2019171754A (en) 2018-03-29 2019-10-10 ブラザー工業株式会社 Liquid ejection device
JP2021160283A (en) 2020-03-31 2021-10-11 ブラザー工業株式会社 Ink jet printer and circulation program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023058292A (en) 2023-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4971942B2 (en) Inkjet recording apparatus and recording method
JP4987783B2 (en) Inkjet recording apparatus and inkjet recording method
JP5209431B2 (en) Inkjet recording device
US8506029B2 (en) Liquid droplet circulation control apparatus, liquid droplet ejection apparatus, and computer readable storage medium
US8403439B2 (en) Flow rate control device, liquid-droplet ejecting device, and computer readable medium
JP4855992B2 (en) Liquid circulation device, image forming apparatus, and liquid circulation method
US8449087B2 (en) Liquid circulating apparatus, computer-readable medium, and liquid discharging apparatus
US9561665B2 (en) Liquid discharge device
EP2213464B1 (en) Inkjet recording apparatus and method
US9365045B2 (en) Inkjet recording device
JP2008246787A (en) Solvent absorber and image forming apparatus
JP2017065159A (en) Printer and ink circulation control method
JP2006205677A (en) Image forming apparatus and method
JP2009241426A (en) Inkjet recording apparatus and inkjet recording method
JP2008213333A (en) Inkjet recording method and apparatus
US7128404B2 (en) Droplet discharge head and inkjet recording apparatus
JP2006102981A (en) Image forming apparatus
JP7753780B2 (en) Inkjet printing device
JP2015039781A (en) Wiping device
JP3774902B2 (en) Droplet discharge head and inkjet recording apparatus
JP3903074B2 (en) Image forming apparatus and liquid management method
JP2020147003A (en) Ink jet printer
JP6973183B2 (en) Inkjet recording device and ink feeding method
JP3903089B2 (en) Deaeration device, liquid discharge device, and ink jet recording apparatus
JP2023053593A (en) Inkjet printing device and maintenance method of inkjet printing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250624

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250820

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250902

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250915

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7753780

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150