JP2004009475A

JP2004009475A - インクジェット記録装置及びそれに用いるインク供給装置

Info

Publication number: JP2004009475A
Application number: JP2002165178A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Yamada; 山田　剛裕; Kunihiro Tamahashi; 玉橋　邦裕; Akiyoshi Ouchi; 大内　明美; Kunio Sato; 佐藤　国雄; Kazuo Shimizu; 清水　一夫; Hitoshi Kida; 木田　仁司; Hidetoshi Fujii; 藤井　秀俊
Original assignee: Hitachi Printing Solutions Inc
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2004-01-15
Also published as: US6814432B2; US20030227524A1

Abstract

【課題】本発明はインクジェット記録装置用のインク供給装置に係り、特に、多数のノズルや複雑で太くて長いインク供給路を有するライン走査型インクジェットプリンタでも、記録ヘッドやインク供給路内に確実に残留気泡無くインクが充填でき、また短時間の内に残留気泡無くインク充填でき、速やかに高信頼記録動作に復帰できる、ライン走査型インクジェットプリンタに好適なインク供給装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッドやインク流路内のインクを速やかに排出するするインク排出手段、該手段の動作に引き続いて記録ヘッドやインク流路内を真空にする真空引き手段、該手段の動作に引き続いて真空にした記録ヘッドやインク流路内に脱気したインクを充填するインク充填手段を備える。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【従来の技術】
連続記録用紙に高速印刷する高速インクジェットプリンタとして、ライン走査型インクジェットプリンタが提案されている。この装置では、インク粒子吐出用のノズル孔を列状に配置した長尺のページ幅ライン型記録ヘッドを、連続記録用紙の幅方向に、幅いっぱいに記録用紙面に対向して配置し、前記ノズル孔から吐出するインク粒子の記録用紙面への着弾を記録信号に応じて選択的に制御する。同時に記録用紙を連続記録用紙の長手方向に高速移動させて主走査する。この主走査とインク粒子の記録用紙への着弾制御で走査線への記録ドット形成の制御を行い記録画像を記録用紙上に得る。
【０００２】
このライン走査型インクジェットプリンタとしては、記録ヘッドにコンティニュアスインクジェット方式の記録ヘッドを使用する装置や、オンデマンドインクジェット方式の記録ヘッドを使用する装置が多く提案されている。このうちオンデマンドインクジェット方式のライン走査型インクジェットプリンタはコンティニュアスインクジェット方式の装置に比べて記録速度では及ばないが、インクシステムが非常に簡単である等のため、普及型の高速プリンタを提供するのに適している。
【０００３】
このオンデマンドインクジェット方式のライン走査型インクジェットプリンタ用の記録ヘッドは、ノズル孔を開口とするインク室中のインクに、圧電素子や発熱素子への駆動電圧印加で、圧力を加えてインク粒子を吐出するようになったノズルを、列状に多数配置したライン型記録ヘッドである。そしてこのヘッドにはインク供給装置が接続されており、それぞれのノズルにインクが供給されている。
【０００４】
このインク供給装置からの記録ヘッドへのインク供給に際し、インクに気泡が存在し、この気泡がインク室内に残留してしまうと、圧電素子や発熱素子への駆動電圧印加で、圧力を加えても、インク室の体積変化が残留気泡の縮小に費やされ、ノズル孔からインク滴を正常に吐出できなくなって良好な記録が得られなくなる問題がある。ライン型インクジェットプリンタでは、多数のノズルを備えており、且つ１パス記録であるため、この気泡残留の問題はシリアルプリンタに比べて深刻である。
【０００５】
そこでこの問題を解決する従来の方法としては、毛細管現象やインク接液材料の濡れ性を利用し、インク流路に滞留部を無くして、気泡残留無くインクを充填するする方法や、パージを併用する第１の充填方法がある。また、更に改善が見込める方式として、特開昭５６−１１３４号公報に開示されているように、記録ヘッドやインク供給装置の流路内を真空にし、この空間をインクで置換する第２の充填方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来技術による第１の充填方法をライン走査型インクジェットプリンタに適用する場合には、ライン走査型インクジェットプリンタでは長尺の記録ヘッドで多数ノズルを使用しており、またこれら多数ノズルに充分なインクを供給する必要があるため、インク供給路を太くせざるを得ず、またインク供給路が複雑になり易いため、気泡残留無くインクを充填することが困難である場合があった。
【０００７】
また、従来の第２の充填方法では、改善はされるもののまだ不充分であった。特に、記録装置組み立て後でのインク初期充填時に何らかの原因で良好に充填ができず、再度充填し直す場合には、各部の真空度が上がりにくく、時間がかかる上に、１回目の充填の場合より成功率が低くなることがあった。また、記録装置の印刷ジョッブ間や保守時等、記録動作中断の合間に適用して比較的短時間で再充填し、速やかに記録動作に復帰しようようとする場合には、残留気泡無く良好にインクを充填することが更に難しくなることが分かった。また、インク充填時にノズル孔目詰まりを起こすことがあった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、インクが貯蔵されているインク供給装置からインク通路を介してインクを記録ヘッドに供給し、該記録ヘッドのノズル孔からインク粒子を吐出させ、前記ノズル孔に対向した位置の被記録体上に記録ドットを形成するインクジェット記録装置において、前記インク供給装置に、記録ヘッドやインク流路内のインクを排出するインク排出手段と、該手段の動作に引き続いて記録ヘッドやインク流路内を真空にする真空引き手段と、該手段の動作に引き続いて真空にされた記録ヘッドやインク流路内に脱気したインクを充填するインク充填手段とを備える。
【０００９】
これにより、多数のノズルや複雑で太くて長いインク供給路を有するライン走査型インクジェットプリンタでも、インク排出手段で記録ヘッドやインク供給路内の残留インクを排出した上で、引き続き真空引き手段で記録ヘッドやインク供給路内を真空引きするので、充分に真空引き可能になる。そして引き続いてインク充填手段で脱気インクで充填するため、気泡の残留無くインクを速やかに充填できる。
【００１０】
またノズル孔を塞ぐキャップと該キャップに繋がれた負圧維持兼インク溜め容器を備えるため、インク充填時の気泡残留の可能性を更に減少させることができる。
【００１１】
また、インク充填手段は、インク流路内の負圧が、前記ノズル孔に形成されたメニスカスを破る圧力以下まで、キャップの密閉を保持するので、ノズル孔からの気泡巻き込みやインク流路での気泡発生の問題も引き起こさない。
【００１２】
更に、インク排出手段やインク充填手段の作動時には、インクを記録ヘッドのインク供給側からノズル孔に向けてインクを排出、あるいは充填するように成すことにより、記録ヘッドのノズル孔からのゴミの吸い込みがなくなり、ノズル孔目詰まりの問題も起こらない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体例について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明によるインクジェットプリンタ用インク供給装置の構成ブロック図である。図２は、その動作シーケンスを示す図である。
【００１５】
１００はライン型インクジェットプリンタ用の記録ヘッドであり、記録用紙２００のページ幅Ｗ分の多数ノズルを備えたえており、本発明によるインク供給装置３００からのインクが供給を受けながら、記録信号に応じて記録用紙２００の表面にインク滴を吹き付けて記録する。
【００１６】
記録ヘッド１００は記録動作をする記録動作位置と、記録ヘッドやインク供給路にインクを充填するためのインク充填位置の間を矢印Ａのように移動可能となっている。
【００１７】
３１０はノズルキャップであり、インク充填位置において、矢印Ｂ方向に移動し、記録ヘッド１００のノズル開口部に密着可能になっている。３２０は負圧維持兼インク溜め容器であり、ノズルキャップ３１０と配管３３１で接続されている。３５０は真空ポンプであり、配管３３２で負圧維持兼インク溜め容器３２０に接続されている。配管３３２にはリーク用のバルブ３７７とフィルタ３４９が配管３４３で接続されている。３６０は水頭基準袋であり、記録ヘッドと配管３３３、３３４、３３５で記録ヘッド１００に接続されており、配管３３５の途中にはフィルタ３４５が接続されている。配管３３３と配管３３４はバルブ３７１を介して、配管３３４と配管３３５はバルブ３７２を介して接続されている。また、配管３３６は配管３３４に接続されており、この配管３３６はバルブ３７３を介して配管３３７に接続され、配管３３７はフィルタ３４６に接続されて大気に開放されている。
【００１８】
３８０は使用前のインクが蓄えられた新インクタンクであり、この新インクタンクは脱気装置３９０を介して副タンク４００に接続さている。脱気装置３９０と負圧維持兼インク溜め容器３２０とは、フィルタ３４８を介して配管３４２で接続されておりいる。一方、副タンク４００と水頭基準袋３６０は、フィルタ３４７とバルブ３７４を介して配管３３８と配管３３９で接続される。そして、配管３３９には配管３４０が接続され、バルブ３７５を介して負圧維持兼インク溜め容器３２０に接続されている。
【００１９】
以下、上記構成の本発明インク供給装置３００の動作を、図２を参照しながら説明する。
【００２０】
記録装置が記録状態にある時には、バルブ３７１、３７２が開、３７３が閉になっており、水頭基準袋３６０中に蓄えられた脱気済みインクが配管３３３、３３４、３３５を通って、記録ヘッド１００に供給される。ノズル孔からの記録信号によるインク吐出による記録動作の継続に従い、水頭基準袋３６０中に蓄えられた脱気済みインクが少なくなると、図中には記載がないが、この状態が検知されて、バルブ３７４が開かれ、主インクタンク４００に蓄えられた脱気済みインクが水頭基準袋３６０に足され、その後バルブ３７４が閉じられる。このバルブ３７４の開閉制御により水頭基準袋３６０には、常に適量の脱気インクが供給されることになる。以上の動作の継続により、記録動作位置にある記録ヘッド１００は、用紙２００への記録動作を継続できるようになる。
【００２１】
しかし、記録動作の長時間運転に伴い、記録ヘッド１００のノズル内に気泡が発生することがある。このような気泡は通常パージ動作により、記録ヘッド内から排出されたり、脱気インク中に吸収されて消滅したりして、正常な記録動作が維持されるようになっている。しかし、まれに、パージ動作による気泡の排出や脱気インク中への溶け込み消滅動作がうまく行かなくなり、気泡がノズルの圧力室内にたまって、ノズルからのインク吐出不良を起こしてしまうことがある。ライン型インクジェットカラープリンタでは、シリアル型インクジェットカラープリンタ比べ、ノズル数が数万個と桁違いに多いため、どこかのノズルでこの問題が起こる可能性が大きい。また吐出不良ノズルを改善するためパージを行うと、場合によってかえってノズル内への気泡残存の問題を深刻にしてしまうこともある。
【００２２】
また、インク供給装置には図１のように、記録ヘッド、バルブ、フィルタ、配管等多数の部品が接続・組み合わされて構成されている。このため、記録装置の長時間稼動に伴い、部品接続部の機密性や、部品自体の機密性等劣化により、気泡をインク供給系内に発生してしまうこともある。また、部品が不良になったり、インク供給系のフィルタ等の部品や記録ヘッドの保守時には、部品をインク供給系から外す必要が出てくる。このような場合、インク供給系内に気泡が残留することにならざるを得ない。
【００２３】
ライン型インクジェットプリンタでは、多数のノズルへのインク供給が必要なため、複雑なインク流路や太くて長いインク流路になっており、このように滞留した気泡は、従来のパージ方法や、インクの毛細管現象、部品のインク濡れ性にたよる方法では、インク流路から完全に追い出すのは困難で、予期せぬ時にノズル内に進入して吐出不良を引き起こしてしまうことがある。
【００２４】
このような場合にも、迅速に、記録ヘッドやインク供給路に気泡が残留しない状態にインクを充填し直し、正常な記録動作に復帰可能とするのが本発明によるインク供給システムである。
【００２５】
本発明による再インク充填の第１ステップはインク供給路内のインク排出である。この工程は、記録ヘッド１００をインク充填位置に移動後、次の操作を順次行うことで可能である。
（１）ノズルキャップ３１０を、記録ヘッド１００のノズル開口部に密着させる。
（２）バルブ３７１、３７６を閉、バルブ３７２を開、バルブ３７３を開にする。
（３）次に真空ポンプ３５０を作動させて、負圧維持兼インク溜め容器３２０を負圧にする。これにより、配管３３７はフィルタ３４６を介して大気に開放・リークされるため、フィルタ３４６でゴミが除去された空気が、記録ヘッド１００や配管３３５、フィルタ３４５や、ノズルキャップ３１０、配管３３１中のインクを流路Ｐ１に沿って追い出し、負圧維持兼インク溜め容器３２０に素早く排出される。
（４）次にバルブ３７２、３７４を閉、バルブ３７１、３７５を開する。これにより、フィルタ３４６でゴミが除去された空気が、配管３３３、水頭圧基準袋３６０、バルブ３７５、配管３４１内のインクを流路Ｐ２に沿って追い出し、負圧維持兼インク溜め容器３２０に素早く排出される。負圧維持兼インク溜め容器３２０に溜まったインクは、廃棄してもよいが、この例では、配管３４２、フィルタ３４８を介して、脱気装置３９０に導かれ、主インクタンク４００に回収されるようになっている。
【００２６】
第２ステップは真空引きの工程であり、第１ステップのインク排出行程後に引き続き、次の手順で真空引きする。
（１）バルブ３７３、３７４、３７６を閉、バルブ３７１、３７２、３７５を開にする。
（２）真空ポンプ３５０の吸引圧力を最大にする。これにより負圧維持兼インク溜め容器が減圧されるとともに、これに接続された配管３４１、３４０、３３９、水頭圧基準袋３６０、配管３３３、３３４、３３５、フィルタ３４５の内部、記録ヘッド１００のノズル内部、そしてノズルキャップ３１０、配管３３１、等、密閉系内部が減圧され真空引きされる。このとき先の第１ステップのインク排出行程で、ヘッドやインク供給路等の残留インクが少ないため、これらの残留インクも直ぐに脱気され、真空度は短時間の内に−１００ｋＰａ程度にすることができる。真空度が上がらない時には、部品や配管の気密性不良であると考えられ、この段階で機密性の悪い不良部品や不良組み立て箇所のチェックできる。
【００２７】
この真空引き行程に引き続いて第３ステップとしてのインク充填工程に移る。（１）バルブ３７６、３７５、３７４、３７３、３７７を閉、バルブ３７２、３３３開にしておく。
（２）バルブ３７４を開く。これにより主インクタンク４００の大気圧状態の脱気されたインクが、流路Ｐ３に沿って、配管３３８、バルブ３７２、配管３３９、水頭圧基準袋３６０インク流路３３３、３３４、３３５、フィルタ３４５、記録ヘッド１００、ノズルキャップ３１０、配管３３１を順次充填して行く。そして負圧維持兼インク溜め容器３２０にインクが溜まって行く。この容器の容量は先のインク充填流路Ｐ３の容積よりも充分大きな体積にしてある。このためインク充填経過時間に伴う真空圧の低下が押さえられる。このため、残留気泡なく、記録ヘッドやインク供給流路にインクを充填することができる。また、主インクタンク４００の脱気度の良好なインクを流路Ｐ３にそって充分流し込むことができるため、何らかの原因で微小な気泡が残留したり、発生したとしても、インクに溶けて消滅させることができる。
【００２８】
以上のインク充填工程において、インクが負圧維持兼インク溜め容器３２０に溜まってきたら真空ポンプ３５０を停止してリークさせる。真空ポンプ３５０がリーク機能付きでない場合は配管３３２の途中からバルブ３７７を開いてリークさせても良い。このリークにより負圧維持兼インク溜め容器３２０、記録ヘッド１００やＰ３流路のインク流路内の負圧は大気圧に向けて小さくなって行く。
【００２９】
本発明によるインク充填工程では、この時、インク流路内の負圧が、記録ヘッド１００のノズル孔に形成されるメニスカスを破る圧力Ｐ以下に減少するまで、ノズルキャップ３１０の記録ヘッド１００のノズル孔への密閉を保持するようになっている。このインク流路内の負圧がＰより低下するのを待って、ノズルキャップ３１０をＢの方向に記録ヘッド１００から引き離す。これにより、ノズル孔からの気泡巻き込みや、引き離し時の圧力衝撃による気泡発生がなく、良好にインクが充填を終了することができる。負圧維持兼インク溜め容器３２０に溜まったインクは、バルブ３７６を開いて配管３４２、フィルタ３７６を介して脱気装置３９０に導かれ、主インクタンク４００に戻される。
【００３０】
以上の工程でインク充填が完了する。記録ヘッド１００のノズル孔近辺のインク濡れ等を通常のパージやワイプ動作で除去後、全ノズルが吐出可能であることが、インク滴吐出状態検知装置等で確認できれば、記録ヘッド１００をヘッド記録位置に移動させ、記録を再開する。
【００３１】
吐出不良ノズルが通常のパージやワイプ動作で改善できず悪化する等、インク充填動作が正常に終了されなかったと判断される場合には再度前記の第１〜第３ステップの動作を行う。
【００３２】
図３は、本発明の他の例となるインクジェットプリンタ用インク供給装置の構成ブロック図である。図２は、その動作シーケンスを示す図である。説明するための図である。図１の例との違いは、インク流路中のインクを排出する手段として、配管３３３の途中で大気に開放しリークさせるバルブ３７１、３７２、３７３やフィルタ３４６等が、配管路３３１の途中に移された点である。この例でのインク排出は次のようにして行う。
（１）ノズルキャップ３１０を記録ヘッド１００のノズル開口部に密着させる。
（２）バルブ３７１、３７４、３７６を閉、バルブ３７２、３７５を開、バルブ３７３を開にする。
（３）バルブ３７７を閉にし、真空ポンプ３５０を作動させて、負圧維持兼インク溜め容器３２０を負圧にする。これにより、配管３３１はフィルタ３４６を介して大気に開放・リークされるため、フィルタ３４６でゴミが除去された空気が、フィルタ３４９、ノズルキャップ３１０、記録ヘッド１００、配管３３３、フィルタ３４５中のインク、そして水頭圧基準袋３６０、バルブ３７５、配管３４１内のインクを流路Ｐ３２に沿って追い出し、負圧維持兼インク溜め容器３２０に素早く排出される。
（４）バルブ３７２、３７５を閉、バルブ３７１を開する。これにより、フィルタ３４６でゴミが除去された空気が、配管３３３に溜まったインクを、流路Ｐ３１に沿って追い出し、負圧維持兼インク溜め容器３２０に素早く排出される。
このように、負圧維持兼インク溜め容器３２０に繋がれた配管３３１、３３５、３３３、３３９、３４０、３４１の何れかに大気に開放のリーク手段を設けることにより、インク供給路や記録ヘッド内のインクを素早く排出することができる。
【００３３】
図４は本発明の他の例となるインクジェットプリンタ用インク供給装置の構成ブロック図である。図１との構成の違いは、インク流路中のインクを排出する手段として、配管３３３の途中で大気に開放・リークするバルブ３７１、３７２、３７３やフィルタ３４６等が省略され簡易化されている点にある。この例におけるインク排出は次のようにして行う。
（１）ノズルキャップ３１０を記録ヘッド１００のノズル開口部に密着させることなく保持する。
（２）次に真空ポンプ３５０を作動させて、負圧維持兼インク溜め容器３２０を負圧にする。これにより、ノズルキャップ３１０、配管３３１中のインクを流路Ｐ４１に沿って追い出し、負圧維持兼インク溜め容器３２０に排出される。
（３）バルブ３７５を開にする。これにより、記録ヘッド１００のノズル孔が大気に開放されているため、ノズル孔から入った空気が、記録ヘッド１００、フィルタ３４５、配管３３３、水頭圧基準袋３６０、バルブ３７５、配管３４１内のインクを流路Ｐ４２に沿って追い出し、負圧維持兼インク溜め容器３２０に素早く排出される。
【００３４】
このように、本例でも第１ステップのインク排出工程を簡易化した構成で実施できる。しかし。実施例１では、フィルタ３４６で塵埃を濾過した空気がインク供給路、記録ヘッド１００を通過するため、ノズル孔への異物目詰まりの問題が無いのに対し、本例では、ノズル孔から周囲の空気を吸いこむため、ノズル孔に塵埃が付着したり、比較的大きな塵埃をヘッド内やインク供給路内に吸いこむことがある。この問題は、記録ヘッド１００のノズル開孔部に塵埃除去後の空気を送り込む等により、記録ヘッド１００のノズル開孔部近辺に塵埃が浮遊しないようにすることで解決できる。
【００３５】
図５は本発明の他の例となるインクジェットプリンタ用インク供給装置の構成ブロック図である。図１との構成の違いは、インク流路中のインクを排出する手段として、インク排出の経路に水頭圧基準袋３６０を含めないようにし、インク流路Ｐ５１、そしてインク流路Ｐ５２に沿ってインクを排出するようになっている。これにより、インク排出の流路を短くし且つインク排出量を少なくできるため、インク排出にかかる時間を大幅に短縮できる。
【００３６】
図６は図５の変形例となるインクジェットプリンタ用インク供給装置の構成ブロック図である。図５との構成の違いは、複数の記録ヘッド１００（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ等）に対して、個別に流体の流れが設定可能なインク流路Ｐ５１（Ｐ５１Ａ、Ｐ５１Ｂ、Ｐ５１Ｃ等）を設けた点である。各流路にバルブ３７２、３７９とノズルキャップ３１０を個別に設けている。そして再充填を行うインク流路に付いてのみ、ノズルキャップ３１０を記録ヘッド１００に押し付けてバルブ３７２、３７９を開き、再充填を行わないインク流路に付いてはノズルキャップ３１０を記録ヘッド１００に押し付けず、バルブ３７２を閉じる。これにより、インクの再充填が必要なインク流路に付いてだけ再充填動作が可能になるため、流路内のインク排出に必要な時間やインク充填に要する時間が早くなり、また、排出インク量が少なくてすむため、排出インクを廃棄する場合には廃棄インク量を減らすことができるため、インク消費量を減らすことが可能である。
【００３７】
図７は図５の変形例となるインクジェットプリンタ用インク供給装置の構成ブロック図である。図５との構成の違いは、配管３４０，３４１、バルブ３７５を追加し、インク流路Ｐ７４を新たに設けた点にある。これにより、インク供給路Ｐ７３を構成する水頭基準袋３６０やこれに繋がる配管路３３９等の中のインクを効率的に排出できるようになる。即ち、まずインク流路Ｐ７１で流路内のインクを排出し、引き続いてインク流路Ｐ７２のインクを排出し、更にインク流路Ｐ７４内のインクを排出する。このようにインク供給路Ｐ７３を複数に分割し、該分割されたインク流路中のインクを独立して排出するインク排出路を設けることで、排出インク量を減らすことができ、且つインク供給路中のインクに排出用の空気を有効に作用させられるので、効率的に残留インクを短時間で排出することができる。更に各インク排出路からのインクを同時に排出せずに、順次排出すると、インク排出用の空気流量が増えるため、更に短時間でインク排出が可能になることがある。
【００３８】
図８は、図７の変形例となるインクジェットプリンタ用インク供給装置の構成ブロック図である。図７との構成の違いは、２種類の液体供給装置１００Ａ、１００Ｂを備え、記録ヘッド１００に対し、２種類の液体を真空充填できる点にある。例えば、液体供給装置１００Ａは記録に使用する記録用インクであり、液体供給装置１００Ｂは記録用インクの凝集物を溶解する保守用インクである。そして、記録装置動作時には記録ヘッドに記録用インクを気泡残留が無い様に記録用インクを真空充填し、脱気した記録用インクを供給することが可能であり、非記録時には、保守用インクを記録ヘッド等の隅々にまで充填できるようにしたものである。
【００３９】
記録ヘッドに記録用インクと保守用インクを切り替えて供給し、インクの凝集物を溶解させ装置の信頼度を確保する装置は、従来から提案されているが、保守用インクを隅々にまで充填することが難しく信頼性確保の点で不充分であった。また、保守用インクから記録用インクに詰め替えて記録を再開する時、気泡残留無く再充填することが難しく、短時間で充填することも困難であった。本例では、記録用インクと保守用インク夫々に対して、記録ヘッドやインク流路内のインクを速やかに排出するするインク排出手段、該手段の動作に引き続いて記録ヘッドやインク流路内を真空にする真空引き手段、該手段の動作に引き続いて真空にした記録ヘッドやインク流路内に脱気したインクを充填するインク充填手段を備える。すなわち、記録用インクを充填する場合は、インク流路Ｐ７１Ａ、Ｐ７２Ａ、により記録ヘッドや配管内のインクを記録インク用負圧維持兼インク溜め容器３２０に排出する。この動作に引き続いて、記録ヘッドやインク流路内を真空にする。しかる後にインク流路Ｐ７３Ｂに沿って脱気した保守用インクを充填する。また、保守用インク充填状態から、記録再開のために記録用インクに詰め替える時には、保守用インクをインク流路Ｐ７１Ｂ、Ｐ７２Ｂに沿い保守インク用負圧維持兼インク溜め容器３２０に排出しする。この動作に引き続いて、記録ヘッドやインク流路内を真空にする。しかる後にインク流路Ｐ７３Ａに沿って脱気した保守用インクを充填する。
【００４０】
図８では２種類のインクを記録ヘッドに充填切り替えする装置への本発明の適用を説明したが、その種類数に限定されるものではない。例えば４種類の記録用インクと洗浄用インク１種類を用いる装置では、記録用インク供給システム３００Ａを４種類と、洗浄用インク供給システム３００Ｂを備え、それぞれにに対して、記録ヘッドやインク流路内のインクを速やかに排出するするインク排出手段、該手段の動作に引き続いて記録ヘッドやインク流路内を真空にする真空引き手段、該手段の動作に引き続いて真空にした記録ヘッドやインク流路内に脱気したインクを充填するインク充填手段を備える。これにより、複数種類のインクを短時間で切り替えて記録することが可能である。
【００４１】
なお、油性インク、水生インクを切り替えて記録ヘッドに供給し印刷するシステムでは、洗浄用インクを２種類以上にすることが必要であるが、このような場合にも本発明を有効に適用できる。
【００４２】
図９は、図７の変形例となるインクジェットプリンタ用インク供給装置の構成ブロック図である。図７との構成の違いは、配管３３７に圧搾空気供給源４００が接続されている点に有る。これにより、インク流路Ｐ９１、Ｐ９２、Ｐ９４に沿い圧搾空気を流入させることが出来るようになる。よって、前記実施例で述べた大気に開放・リークされる方式よりも空気を高速で流せるようになり、流れの圧力も強くできるため、インクの排出を高速で行なえるようになる。
【００４３】
以上説明した例では、オンデマンドインクジェット方式のライン走査型インクジェットプリンタへの適用に付いて述べたが、コンティニュアスインクジェット方式インクジェットプリンタへの適用も同様に可能であり、インク供給経路や記録ヘッドに残留気泡なくインクを充填し、気泡に伴うインク粒子作成の乱れや荷電の乱れを防止して、記録の信頼性を向上させることが可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、多数のノズルや複雑で太くて長いインク供給路を有するライン走査型インクジェットプリンタでも、記録ヘッドやインク供給路内に確実に残留気泡無くインクが充填でき、また短時間の内に残留気泡無くインク充填できるため、速やかに高信頼記録動作に復帰できる。また充填時のノズル孔目詰の問題も無く、ライン走査型インクジェットプリンタに好適なインク供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例となるインクジェット記録装置用インク供給装置の構成と動作を説明するための構成概念図。
【図２】本発明のインクジェット記録装置用インク供給装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図３】本発明の他の例となるインクジェット記録装置用インク供給装置の構成と動作を説明するための構成概念図。
【図４】本発明の他の例となるインクジェット記録装置用インク供給装置の構成と動作を説明するための構成概念図。
【図５】本発明の他の例となるインクジェット記録装置用インク供給装置の構成と動作を説明するための構成概念図。
【図６】図５の変形例となるインクジェット記録装置用インク供給装置の構成と動作を説明するための構成概念図。
【図７】図５の変形例となるインクジェット記録装置用インク供給装置の構成と動作を説明するための構成概念図。
【図８】図７の変形例となるインクジェット記録装置用インク供給装置の構成と動作を説明するための構成概念図。
【図９】図７の変形例となるインクジェット記録装置用インク供給装置の構成と動作を説明するための構成概念図。
【符号の説明】
１００は記録ヘッド、２００は記録用紙、３００はインク供給装置、３１０はノズルキャップ、３２０は負圧維持兼インク溜め容器、３３１〜３４４は配管、３４５〜３４９はフィルタ、３５０は真空ポンプ、３６０は水頭圧基準袋、３７１〜３８０はバルブ、３９０は脱気装置、４００は主インクタンク（新インクタンク）、５００は圧搾空気供給源、Ｐ１〜Ｐ９１はインク流路、Ｗは記録用紙のページ幅、Ａは記録ヘッド移動の方向、Ｂはノズルキャップの移動方向を示す。

Claims

インクが貯蔵されているインク供給装置からインク通路を介してインクを記録ヘッドに供給し、該記録ヘッドのノズル孔からインク粒子を吐出させ、前記ノズル孔に対向した位置の被記録体上に記録ドットを形成するインクジェット記録装置において、
前記インク供給装置に、記録ヘッドやインク流路内のインクを排出するインク排出手段と、該手段の動作に引き続いて記録ヘッドやインク流路内を真空にする真空引き手段と、該手段の動作に引き続いて真空にされた記録ヘッドやインク流路内に脱気したインクを充填するインク充填手段とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記インク排出手段は、インク流路の途中にもうけた大気に開放のリーク手段を備えること特徴とする記録装置。
請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記インク排出手段は、インクを記録ヘッドのインク供給側からノズル孔に向けてインクを排出するようになしたことを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記インク充填手段は、インクを記録ヘッドのインク供給側からノズル孔に向けてインクを充填するようになしたことを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１記載のインクジェット記録装置において、
ノズル孔を塞ぐキャップと、該キャップに繋がれた負圧維持兼インク溜め容器を備えること特徴とするインクジェット記録装置。
請求項５記載のインクジェット記録装置において、
前記インク充填手段は、インク流路内の負圧が、前記ノズル孔に形成されたメニスカスを破る圧力以下まで、キャップの密閉を保持すること特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドあるいはインク流路の一部についてのみ、インク排出手段、真空引き手段、インク充填手段を順次作用させることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドは複数存在し、当該記録ヘッドの各々に対して個別にインクの流れを設定可能とするインク流路を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項２記載のインクジェット記録装置において、
前記リーク手段は、フィルタを介して大気に開放することを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記インク排出手段は、前記記録ヘッドへのインク流路を複数に分割し、該分割されたインク流路中のインクを独立して排出する手段を備えること特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記インク排出手段は、前記記録ヘッドへのインク流路を複数に分割し、該分割されたインク流路中のインクを独立して、別々の時間帯に排出する手段を備えること特徴とするインクジェット記録装置。
複数種類のインクを、記録ヘッドに切り替えて供給するインクジェット記録装置に用いるインク供給装置において、
前記複数種類のインクそれぞれに対して、前記記録ヘッドやインク流路内のインクを速やかに排出するするインク排出手段と、該インク排出手段の動作に引き続いて記録ヘッドやインク流路内を真空にする真空引き手段と、該真空引き手段の動作に引き続いて真空にした前記記録ヘッドやインク流路内に脱気したインクを充填するインク充填手段を備えること特徴とするインクジェット記録装置に用いるインク供給装置。
請求項１２記載のインクジェット記録装置に用いるインク供給装置において、前記インク排出手段は、インク流路の途中にもうけた圧搾空気流入手段を備えること特徴とするインクジェット記録装置に用いるインク供給装置。