JP2006088564A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置を小型化してもインク滴を良好に吐出できるインクジェット記録装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 本発明に係るインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッド３３と、インクジェット記録ヘッド３３の上流側に設けられた差圧弁７９と、差圧弁７９の上流側に接続されたインク循環ライン６１と、を備えている。インク循環ライン６１は、差圧弁７９の上流側へインクを供給する循環用供給ライン６１Ｓと、差圧弁７９の上流側からインクを帰還させる循環用帰還ライン６１Ｂと、を有する。循環用供給ライン６１Ｓには、差圧弁７９の上流側のインク圧力を設定圧以上に高くすることが可能な循環用ポンプ６７が設けられている。これにより、循環用供給ライン６１Ｓに接続されたリザーバタンク６４を装置内のどの位置に配置しても、インクジェット記録ヘッド３３のノズルから気泡を引き込むなどの不具合が発生しない。従って、リザーバタンク６４の配置位置の自由度が格段に広がる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、インクジェット記録ヘッドからインク滴を吐出して記録媒体へ記録するインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録ヘッドから記録媒体へ向けてインク滴を吐出させて記録するインクジェット記録装置が多用されている。このようなインクジェット記録装置にはインク貯留手段が設けられ、インク貯留手段からインクジェット記録ヘッドへインクを供給し、インクジェット記録ヘッドのノズル面からインク滴を吐出している（例えば特許文献１〜３参照）。

ところで、従来、インクジェット記録装置では、インクジェット記録ヘッドのノズル面でのメニスカスを維持するために、インクジェット記録ヘッドのノズル面とインク貯留手段（例えばインクタンク）の水頭圧とを管理することが広く用いられている。このため、インク貯留手段の配置位置、すなわちインクタンク、リザーバタンク、サブタンク等の配置位置の自由度が制限され、装置小型化の妨げになっているという問題があった。

例えば特許文献１のように、この水頭圧を管理できない位置にインクタンクを配置すると、気泡をトラップすることができないので、良好にインク滴を吐出し難い。なお、特許文献１に開示されたインクジェット記録装置では、インクタンクから直接に循環経路を配してインクジェット記録ヘッドへインクを供給しているため、このことは顕著であると判断される。

なお、インク貯留手段の配置位置の自由度の制限を解除すると共に気泡を除去するためにリザーバタンクを用いる場合、リザーバタンクをインクジェット記録ヘッドの上側に配置する必要がある（特許文献２参照）。このため、装置高さが高くなってしまい、同様に、装置小型化の妨げになってしまう。特に、複合機では操作性が悪くなってしまうという弊害もある。
特開平１０−１３８５１５号公報 特開２００２−２６４３５８号公報 特開平１１−１０５３０３号公報

本発明は、上記事実を考慮して、装置を小型化してもインク滴を良好に吐出できるインクジェット記録装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、インク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドの上流側に設けられた差圧弁と、前記差圧弁の上流側に接続されたインク循環ラインと、を備え、前記インク循環ラインは、前記差圧弁の上流側へインクを供給する循環用供給ラインと、前記差圧弁の上流側からインクを帰還させる循環用帰還ラインと、を有し、前記循環用供給ラインには、前記差圧弁の上流側のインク圧力を設定圧以上に高くすることが可能な加圧手段が設けられていることを特徴とする。

差圧弁としては、ダイヤフラム弁やフロート弁などを挙げることができる。

請求項１に記載の発明では、加圧手段で加圧しながらインク循環ラインでインクを循環させている状態で、インクジェット記録ヘッドのインク内圧が低下して差圧弁の上流側と下流側との差圧が上記設定圧以上になると、差圧弁が開になる。

従って、循環用供給ラインに接続されたインクタンク等のインク貯留手段を装置内のどの位置に配置しても、インクジェット記録ヘッドのノズルから気泡を引き込むことやインクが滲み出すことなどの不具合が発生しない。これにより、循環用供給ラインに供給するインク貯留手段（インクタンク等）の配置位置の自由度が格段に広がる。従って、装置を小型化してもインク滴を良好に吐出できるインクジェット記録装置を実現させることができる。

また、差圧弁は一定の差圧で弁の開閉が行われる小型で簡素な構造であり、ヘッド上側に配置可能である。従って、装置構成を更に簡素にすることができると共に、装置サイズを更に小さくすることができる。

また、差圧弁は逆止弁としての働きもする。従って、記録媒体として記録用紙を用いた際、ジャム等が生じてヘッド位置が変化しても、インクジェット記録ヘッドの吐出口（ノズルなど）から気泡を引き込むことがない。また、リザーバタンクを設けた場合で、振動等によりインクレベルがリザーバタンク内で変動しても、ノズルからインクの染み出しや気泡の引き込みが生じることがない。

また、インク貯留手段の下流側にリザーバタンクを設けると共に差圧弁の上流側にサブタンクを設け、リザーバタンクとサブタンクとの間でインクを循環させてもよい。これにより、循環経路に溜まった気泡（例えば、温度低下によって液体（インク）に溶け込んでいた空気が出現してなる気泡）を除去し易いので、インクジェット記録ヘッドへのインク供給を安定させ易く、インクジェット記録ヘッドへ気泡を送ることがない。

請求項２に記載の発明は、前記循環用帰還ラインの流路抵抗が、前記循環用供給ラインの流路抵抗よりも高いことを特徴とする。

これにより、差圧弁の上流側のインク圧力を容易に高めることができる。

請求項３に記載の発明は、前記循環用帰還ラインの流路断面積が前記循環用供給ラインの流路断面積よりも小さいことを特徴とする。

これにより、簡易な構成で請求項２に記載の効果を奏することができる。

請求項４に記載の発明は、流路抵抗を増大させる流路抵抗体を前記循環用帰還ラインに設けたことを特徴とする。

これにより、循環用帰還ラインの流路を形成している部材を交換することなく流路抵抗を増大させることができる。

請求項５に記載の発明は、前記流路抵抗体による流路抵抗が設定可変であることを特徴とする。

これにより、循環用帰還ラインの流路抵抗を設定可変にすることができる。

請求項６に記載の発明は、加圧開始信号が入力されると前記加圧手段による加圧を開始し、加圧停止信号が入力されると前記加圧手段による加圧を停止する加圧制御手段を設けたことを特徴とする。

これにより、加圧開始、加圧停止の切り替えを制御することができる。

請求項７に記載の発明は、前記加圧制御手段は、印字命令信号を受信すると前記加圧開始信号を受信したと判断し、印字終了信号を受信すると前記加圧停止信号を受信したと判断することを特徴とする。

これにより、印字する際に必要な信号の種類を低減させることができる。

請求項８に記載の発明は、前記加圧制御手段は、強制メンテナンス開始信号を受信すると前記加圧開始信号を受信したと判断し、強制メンテナンス終了信号を受信すると前記加圧停止信号を受信したと判断することを特徴とする。

これにより、請求項７に記載の発明と同様、印字する際に必要な信号の種類を低減させることができる。

請求項９に記載の発明は、メンテナンス時に前記インクジェット記録装置から吐出されるインク滴を受けるキャップと、前記キャップで受けたインク滴を再利用するインクとして流す再利用インクラインと、を備え、前記再利用インクラインは、インクに送出し力を与える第２加圧手段を有することを特徴とする。

これにより、メンテナンス時に吐出したインクを再利用することができる。

本発明は上記構成としたので、装置を小型化してもインク滴を良好に吐出できるインクジェット記録装置を実現させることができる。

以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。

（全体構成）
図１には、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置１２が示されている。インクジェット記録装置１２の筐体１４内の下部には給紙トレイ１６が備えられており、給紙トレイ１６内に積層された用紙Ｐをピックアップロール１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Ｐは、所定の搬送経路２２を構成する複数の搬送ローラ対２０で搬送される。以下、単に「搬送方向」というときは、記録媒体である用紙Ｐの搬送方向をいう。

給紙トレイ１６の上方には、駆動ロール２４及び従動ロール２６に張架された無端状の搬送ベルト２８が配置されている。搬送ベルト２８の上方には記録ヘッドアレイ３０が配置されており、搬送ベルト２８の平坦部分２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路２２を搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ３０から画像情報に応じたインク滴が付着される。

そして、用紙Ｐを搬送ベルト２８で保持した状態で周回させることで、吐出領域ＳＥ内に複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行うことができる。したがって、搬送ベルト２８の表面が、本発明における用紙Ｐの周回経路となっている。

なお、搬送ベルト２８は、一例として、半導電性ポリイミド材（表面抵抗値１０¹⁰〜１０¹³Ω／□、体積抵抗値１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍ）を、厚さ７５μｍ、幅３８０ｍｍ、周長１０００ｍｍに成形したものを使用できる。また、駆動ロール２４及び従動ロール２６としては、一例として、φ５０ｍｍのＳＵＳロールを使用できる。

また、搬送ベルト２８を設けずに、例えば円筒状あるいは円柱状に形成された搬送ローラの外周に、記録媒体（用紙Ｐ）を吸着保持して回転させる構成にしてもよい。ただし、本実施形態のように搬送ベルト２８を使用すると平坦部分２８Ｆが構成されるので、この平坦部分２８Ｆに対応させて記録ヘッドアレイ３０を配置でき、好ましい。

記録ヘッドアレイ３０は、本実施形態では、有効な記録領域が用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺状とされ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッドユニット３２（以下、単にヘッドユニット３２という）が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。なお、それぞれのヘッドユニット３２においてインク滴を吐出する方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものを適用できる。

各ヘッドユニット３２を構成するインクジェット記録ヘッド３３は、ヘッドコントローラ６０によって制御されるようになっている。ヘッドコントローラ６０は、たとえば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するインク吐出口（ノズル）を決め、駆動信号をインクジェット記録ヘッド３３に送る。

また、記録ヘッドアレイ３０は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、インクジェット記録ヘッド３３の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。

ヘッドユニット３２の上方位置には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応したリザーバタンク６４が配置されている。

記録ヘッドアレイ３０の近傍（本実施形態では搬送方向の両側）には、それぞれのヘッドユニット３２に対応した４つのメンテナンスユニット３４が配置されている。ヘッドユニット３２に対してメンテナンスを行う場合には、図２に示すように、記録ヘッドアレイ３０が上方へ移動し、搬送ベルト２８との間に構成された間隙にメンテナンスユニット３４が移動して入り込む。そして、吐出面であるノズル面３３Ｎ（図３参照）に対向した状態で、所定のメンテナンス動作（バキューム、ダミージェット、ワイピング、キャッピング等）を行う。

なお、本実施形態では、４つのメンテナンスユニット３４を２つずつの２組に分割し、記録ヘッドアレイ３０、画像記録時には記録ヘッドアレイ３０の搬送方向上流側及び搬送方向下流側にそれぞれ配置されるようにしている。

図３にも詳細に示すように、記録ヘッドアレイ３０の搬送方向上流側には、電源３８が接続された帯電ロール３６が配置されている。帯電ロール３６は、従動ロール２６との間で搬送ベルト２８及び用紙Ｐを挟みつつ従動し、用紙Ｐを搬送ベルト２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール２６との間に所定の電位差が生じるため、用紙Ｐに電荷を与えて搬送ベルト２８に静電吸着させることができる。

帯電ロール３６としては、例えば、シリコーンゴムの表面に導電性カーボンを被覆し、体積抵抗値１０⁶〜１０⁷Ω・ｃｍ程度に調整したφ１４ｍｍのロールを使用することができる。

また、電源３８としては、図３では直流電源を挙げているが、用紙Ｐを所定電位に帯電させることが可能であれば、交流電源でもよい。

なお、帯電ロール３６よりもさらに搬送方向上流側には、図示しないレジロールが設けられており、用紙Ｐが搬送ベルト２８と帯電ロール３６との間に至る前に位置合わせされる。

記録ヘッドアレイ３０の搬送方向下流側には、剥離プレート４０（図１、２参照）が配置されており、用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離することができる。剥離プレート４０としては、たとえば、厚さ０．５ｍｍ、幅３３０ｍｍ、長さ１００ｍｍのアルミプレートを使用することができる。

剥離された用紙Ｐは、剥離プレート４０の搬送方向下流側で排出経路４４を構成する複数の回動可能な排出ローラ対４２で搬送され、筐体１４の上部に設けられた排紙トレイ４６に排出される。

剥離プレート４０の下方には、駆動ロール２４との間で搬送ベルト２８を挟持可能はクリーニングロール４８が配置されており、搬送ベルト２８の表面をクリーニングするようになっている。

給紙トレイ１６と搬送ベルト２８の間には、反転手段として、複数の反転用ローラ対５０で構成された反転経路５２が設けられており、片面に画像記録された用紙Ｐを反転させて搬送ベルト２８に保持させることで、用紙Ｐの両面への画像記録を容易に行えるようになっている。

搬送ベルト２８と排紙トレイ４６の間には、４色の各インクをそれぞれ貯留するインクタンク５４が設けられている。インクタンク５４のインクは、インク供給ライン６２及びインク循環ライン６１（何れも図５参照）によって、各ヘッドユニット３２に供給される。インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。

図４に示すように、インクジェット記録装置１２の全体は、コントローラ５６によって制御され、用紙Ｐの取出しから画像記録、排出、さらにはメンテナンスを含む動作が制御されるようになっている。また、記録画像に関する各種のデータ等は、画像コントローラ５８からコントローラ５６に送られる。たとえば、後述するように、第１帯電モードや第２帯電モードでの印加電圧等は、記録画像のデータなどに応じて、コントローラ５６で制御される。また、インクジェット記録ヘッド３３はヘッドコントローラ６０によって制御されており、コントローラ５６からヘッドコントローラ６０へ信号が送信されるようになっている。なお、コントローラ５６、ヘッドコントローラ６０及び帯電ロール３６は、電源３８から電力供給を受けるようになっている。

このような全体構成とされた本実施形態のインクジェット記録装置１２では、上記したように、給紙トレイ１６から取り出された用紙Ｐが搬送され、搬送ベルト２８に至る。そして、帯電ロール３６によって搬送ベルト２８に押し付けられると共に、帯電ロール３６からの印加電圧によって搬送ベルト２８に吸着（密着）して保持される。この状態で、搬送ベルトの循環によって用紙Ｐが吐出領域ＳＥを通過しつつ、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出されて、用紙Ｐ上に画像が記録される。１パスのみで画像記録する場合には、剥離プレート４０で用紙Ｐで搬送ベルト２８から剥離し、排出ローラ対４２で搬送して排紙トレイ４６に排出する。これに対し、マルチパスで画像記録を行う場合には、必要な回数に達するまで用紙Ｐを周回させて吐出領域ＳＥを通過させた後、剥離プレート４０で用紙Ｐで搬送ベルト２８から剥離し、排出ローラ対４２で搬送して排紙トレイ４６に排出する。

（インク流動ライン）
インクジェット記録装置１２には、図５に示すように、インクタンク５４からリザーバタンク６４へインクを供給するためのインク供給ライン６２と、インクを循環させながらリザーバタンク６４からヘッドユニット３２へインクを供給するインク循環ライン６１と、メンテナンス時（インクジェット記録ヘッド３３の回復動作時）に使用され、流出方向が切り替え可能であるインク流出ライン６３と、が各色毎に設けられている。

以下、ヘッドユニット３２へインクを供給すること、及び、インクジェット記録ヘッド３３の回復動作時にインク流出ライン６３からインクを吸引すること、を一色（例えばイエロー）について説明する。他の色については同様であるので、その説明を省略する。

インク供給ライン６２には、インクタンク５４とリザーバタンク６４との間に未使用インク用フィルタ６６が設けられている。

インクジェット記録装置１２には、この未使用インク用フィルタ６６のインク流れ上流側に設けられ、インク供給ライン６２にインク送出し力を与えるリザーバタンク充填用ポンプ６８と、リザーバタンク充填用ポンプ６８を駆動させる充填用モータ７０と、が設けられている。充填用モータ７０は、コントローラ５６を構成する加圧制御機能部５７によって制御されている。

また、リザーバタンク６４内のインク量をモニタするために、リザーバタンク６４内の低位置Ｌ、高位置Ｈでのインクの有無を検出するセンサ７２が設けられている。センサ７２で計測したデータはコントローラ５６へ送信される。コントローラ５６は、リザーバタンク６４内のインク液面が低位置Ｌよりも低いと、リザーバタンク充填用ポンプ６８を駆動させてインクタンク５４からインクをリザーバタンク６４へ供給し、高位置Ｈの高さに到達すると、リザーバタンク充填用ポンプ６８の駆動を停止させる。なお、リザーバタンク充填用ポンプ６８を停止すると、インク供給ライン６２を構成するチューブが閉塞された状態にされ、リザーバタンク６４内のインクがインクタンク５４へ逆流することが防止されている。インク供給ライン６２に逆止弁を設けてもよく、これにより、チューブを閉塞状態とする必要がなくなる。なお、リザーバタンク６４の上方からインクを供給し、リザーバタンク６４からインクジェット記録ヘッド３３へのインク供給が終了後、インクをリザーバタンク６４からインクタンク５４へ戻す方式も考えられるが、次回の運転時にインク供給を行う際、インクタンク５４からリザーバタンク６４へインクを供給する必要があるため、インクジェット記録ヘッド３３にインク供給が可能となるまでの時間がかかるという難点がある。

ヘッドユニット３２は、１つのサブタンク７７と、サブタンク７７の下側に設けられた複数の差圧弁７９と、各差圧弁７９の下側にそれぞれ設けられたインクジェット記録ヘッド３３と、で構成され、差圧弁７９がサブタンク７７を介してインクジェット記録ヘッド３３にヘッド背圧を発生させるようになっている。また、サブタンク７７と差圧弁７９とが配管接続され、差圧弁７９とインクジェット記録ヘッド３３とが配管接続されている。

差圧弁７９としては、上流側と下流側との圧力差が規定圧（設定圧）以上になると開く弁であれば良く、構成等は特に限定はしない。例えば、図６に示すように、差圧弁７９としてダイヤフラム弁７３を設け、インク吐出によりヘッド内のインク内圧が下がって上記規定圧以上の差圧が生じると、ゴム板８０への押圧力によりスプリング８２が縮んで弁が開となる構成にしてもよい。本実施形態では、印字や吸引等によりヘッド内圧が大気圧に比べて８００Ｐａ以上低くなると差圧弁７９が開になり、大気圧との差圧が１００Ｐａ以下になると閉になる弁を用いる。

なお、図６では、循環用帰還ライン６１Ｂを構成する帰還チューブ６１Ｔがサブタンク７７の上壁７７Ｕよりもやや下方に延びることによりサブタンク７７内に空気室７７Ａが形成され、この空気室７７Ａがエアーダンパとして機能し、振動により差圧弁７９が不用意に開くことを防止した構成例で説明したが、図７に示すように、上壁７７Ｕから下方へは延びていないように帰還チューブ６１Ｔを設け、サブタンク７７内に空気室を形成しない構成にしてもよい。何れの構成であっても、サブタンク７７内のインク量が規定量に到達すると帰還チューブ６１Ｔからインクが帰還し始める。

インクジェット記録ヘッド３３の下面側はノズル面３３Ｎ（図３参照）となっており、例えば１０２４個のノズルが配列されている。ノズル面３３Ｎの高さ位置は、リザーバタンク６４内のインク上面ＩＵよりもＨ１だけ高く、インク下面（インク底面）ＩＬよりもＨ２だけ高い。

インク循環ライン６１は、リザーバタンク６４から差圧弁７９の上流側へインクを供給する循環用供給ライン６１Ｓと、差圧弁７９の上流側からリザーバタンク６４へインクを帰還させる循環用帰還ライン６１Ｂと、を有する。

そして、インクジェット記録装置１２には、循環用供給ライン６１Ｓにインク送出し力を与える循環用ポンプ６７と、循環用ポンプ６７を駆動させる循環用モータ６５と、が設けられている。循環用モータ６５は加圧制御機能部５７によって制御されている。この構成により、リザーバタンク６４内のインクは、循環用供給ライン６１Ｓ、サブタンク７７、循環用帰還ライン６１Ｂを順次経てリザーバタンク６４へ戻るようになっている。また、循環用モータ６５は回転速度が可変にされている。

本実施形態では、循環用帰還ライン６１Ｂの流路断面積は循環用供給ライン６１Ｓの流路断面積よりも小さくされており、この結果、循環用帰還ライン６１Ｂの流路抵抗は、循環用供給ライン６１Ｓの流路抵抗よりも高くされている。これにより、差圧弁７９の上流側のインク圧力を容易に高めることができる。

図８に示すように、リザーバタンク６４は、リザーバタンク６４内の低位置Ｌ、高位置Ｈでのインクの有無をそれぞれ検出するための低位置用プリズム６９Ｌ、高位置用プリズム６９Ｈを側壁部に有する。また、低位置用プリズム６９Ｌ、高位置用プリズム６９Ｈと対向する側の側壁部には、インク供給ライン６２と後述の再利用インクライン９７とが開口している。更に、リザーバタンク６４の上壁部６４Ｕには、リザーバタンク６４内を大気に連通させる大気連通口６４Ｍが形成されている。そして、上壁部６４Ｕから、循環用供給ライン６１Ｓを構成するチューブＴＳと、循環用帰還ライン６１Ｂを構成するチューブＴＢと、が挿入されて固定されている。チューブＴＳ、ＴＢの下端の高さ位置は、何れも低位置用プリズム６９Ｌよりも低い。なお、図９に示すように、循環用帰還ライン６１Ｂを構成するチューブＴＢの下端の高さ位置が高位置用プリズム６９Ｈよりも高くてもよい。

メンテナンスユニット３４は、図５に示すように、インクジェット記録ヘッド３３の回復動作時、ノズル面３３Ｎに押し付けられてノズル面３３Ｎからのインクを受けるキャップ８８と、キャップ８８の流出口に接続され、下流端に三方バルブ（切替バルブ）９４が接続されたインク流出管９２と、を備えている。三方バルブ９４は流出方向が切替可能になっており、流出方向の切り替えはコントローラ５６によって制御されている。

また、三方バルブ９４に接続され、廃液処理するインクを流す廃インクライン９５が設けられている。廃インクライン９５の下流端には廃インクタンク９６が設けられている。

更に、三方バルブ９４に接続され、再利用するインクを流す再利用インクライン９７が設けられている。再利用インクライン９７には、回復用フィルタ９９が設けられており、また、再利用インクライン９７の下流端はリザーバタンク６４に接続されている。

また、インクジェット記録装置１２は、キャップ８８からインク流出管９２へインクを吸い出す回復動作用ポンプ９８と、回復動作用ポンプ９８を駆動させる回復動作用モータ１００と、を備えている。回復動作用モータ１００は、充填用モータ７０や循環用モータ６５と同様、加圧制御機能部５７によって制御されている。

以下、インクジェット記録装置１２で印字動作や強制メンテナンス動作（回復動作）を行う際のインクの流れについて説明する。

三方バルブ９４の切替状態は、ポジションＡ、ポジションＢの二状態に切替可能となっている。ポジションＡでは廃インクライン９５に開にされ再利用インクライン９７には閉にされ、流出管９２からのインクは廃インクタンク５４へ流れる。ポジションＢでは再利用インクライン９７に開にされ廃インクライン９５には閉にされ、流出管９２からのインクは再利用インクライン９７へ流れる。

インクジェット記録装置１２で印字動作を行う場合、図１０に示すように、まず印字命令が出される（ステップＳ１）。この印字命令が出されると、コントローラ５６は、三方バルブ９４がポジションＡの状態であるか否かを判断する（ステップＳ２）。

三方バルブ９４がポジションＡの状態でないと判断した場合、三方バルブ９４を切り替えてポジションＡにする（ステップＳ３）。

このようにして三方バルブ９４をポジションＡにした状態で、加圧制御機能部５７は循環用モータ６５を駆動させて循環用ポンプ６７の回転を開始させ、サブタンク７７内のインク圧力が規定の範囲内となるように加圧する（ステップＳ４）。

そして、印刷を開始する（ステップＳ５）。印字中では循環用ポンプ６７を常時駆動させておく。

所定の印字動作を終えると、印刷を終了し（ステップＳ６）、循環用モータ６５の駆動を停止させることにより循環用ポンプ６７の回転を停止させる（ステップＳ７）。

印字動作では、このように、印字中ではサブタンク７７内のインク圧力を規定範囲内の圧力にして差圧弁７９を制御することにより、差圧弁７９を経由させてインクジェット記録ヘッド３３へ安定してインクを供給することができる。

また、印字中では、キャップ８８へ吐出されるインク量は少量であるので、印字中では三方バルブ９４を廃インクライン９５側へ切り替えておき、キャップ８８へ吐出されたインクを廃インクタンク５４へ排出する。排出する際、回復動作用ポンプ９８を適宜駆動してもよい。

インクジェット記録装置１２で強制メンテナンス動作を行う場合、図１１に示すように、まず強制メンテナンス命令が出される（ステップＳ１１）。強制メンテナンスで吐出されたインクは低粘度であるので再利用し易い。本実施形態では、この強制メンテナンス命令が出されると、コントローラ５６は、三方バルブ９４がポジションＢの状態であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。

三方バルブ９４がポジションＢの状態でないと判断した場合、三方バルブ９４を切り替えてポジションＢにする（ステップＳ１３）。

このようにして三方バルブ９４をポジションＢにした状態で、加圧制御機能部５７は循環用モータ６５を駆動させて循環用ポンプ６７の回転を開始させ、サブタンク７７内のインク圧力が規定の範囲内となるように加圧する（ステップＳ１４）。

そして、インクジェット記録ヘッド３３のノズル面３３Ｎをキャップ８８に押圧し、回復動作用ポンプ９８を回転させて強制メンテナンスを開始する（ステップＳ１５）。この結果、インクジェット記録ヘッド３３からキャップ８８を経由して吸い出されたインクは回復用フィルタ９９を経由してリザーバタンク６４へ流入する。

インクの吸引を開始してから所定時間経過後、回復動作用ポンプ９８の回転を停止し、強制メンテナンスを終了し（ステップＳ１６）、循環用ポンプ６７の回転を停止させる（ステップＳ１７）。

強制メンテナンス動作では、このように、吸引中で、サブタンク７７内を規定範囲内のインク圧力にして差圧弁７９を制御することにより、インク吸引を安定して行うことができる。また、吸引したインクは再利用インクライン９７を経由してリザーバタンク６４内に流入するため、インクの無駄を抑えることができる。更に、インクジェット記録ヘッド３３内のインク中に存在する気泡は、リザーバタンク６４内から大気連通口６４Ｍを経由して大気中に放出される。

以上説明したように、本実施形態では、差圧弁７９の上流側にインクを循環させながら供給するインク循環ライン６１を設けており、また、差圧弁７９の上流側のインク圧を容易に高めることができる構成になっている。従って、循環用供給ライン６１Ｓに接続されたリザーバタンク６４を装置内のどの位置に配置しても、ノズル面３３Ｎのメニスカスを維持することができ、ノズルから気泡を引き込むことやインクが滲み出すことなどの不具合が発生しない。これにより、リザーバタンク６４の配置位置の自由度が格段に広がる。従って、装置を小型化してもインク滴を良好に吐出できるインクジェット記録装置１２を実現させることができる。

また、差圧弁７９は逆止弁としての働きもする。従って、記録媒体として記録用紙を用いた際、ジャム等が生じてヘッド位置が変化しても、インクジェット記録ヘッド３３のノズルから気泡を引き込むことがない。また、振動等によりインクレベルがリザーバタンク６４内で変動しても、ノズルからインクの染み出しや気泡の引き込みが生じることがない。

なお、本実施形態では、循環用帰還ライン６１Ｂの流路断面積を循環用供給ライン６１Ｓの流路断面積よりも小さくすることにより、循環用帰還ライン６１Ｂの流路抵抗を、循環用供給ライン６１Ｓの流路抵抗よりも高くしているが、流路断面積を同じにして、流路抵抗を増大させる流路抵抗体を循環用帰還ライン６１Ｂにのみ設けても、同様の効果を得ることができる。この流路抵抗体による流路抵抗が設定可変になっていてもよい。流路抵抗体としては、例えば絞り弁や流路調整弁などの流路制御弁である。例えば、循環用帰還ライン６１Ｂに図１２に示すような絞り弁１０８を設けてもよい。この絞り弁１０８は、収容容器１１０と、収容容器１１０内に設けられ、開口１１２を有する仕切板１１４と、収容容器１１０を構成する上壁部に取付けられ、開口１１２での流路抵抗を調整するハンドル式の調整部１１６と、を備えている。調整部１１６の先端部には、開口１１２に出入りする円錐台状の絞り部１１８が設けられており、調整部１１６のハンドル１２０を回転させることにより、絞り部１１８が開口１１２に対して進退するようになっている。この構成により、図１２（Ａ）に示すように、絞り部１１８が後退して開口１１２から抜け出している状態では流路抵抗が小さく、図１２（Ｂ）に示すように、絞り部１１８が開口１１２に進入して開口面積を小さくした状態では流路抵抗が大きい。

また、加圧制御機能部５７は、印字命令信号を受信すると、加圧開始信号を受信したと判断して循環用ポンプ６７を回転させ、そして、印字終了信号を受信すると加圧停止信号を受信したと判断して循環用ポンプ６７の回転を停止させるように設定されていてもよい。これにより、印字する際に必要な信号の種類を低減させて、加圧開始、加圧停止の切り替えを制御することができる。

更に、加圧制御機能部５７は、強制メンテナンス開始信号を受信すると加圧開始信号を受信したと判断して循環用ポンプ６７を回転させ、強制メンテナンス終了信号を受信すると加圧停止信号を受信したと判断して循環用ポンプ６７の回転を停止させるように設定されていてもよい。これにより、強制メンテナンスする際（すなわち回復動作を行う際）に必要な信号の種類を低減させて、加圧開始、加圧停止の切り替えを制御することができる。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を画像記録状態で示す正面断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の構成をメンテナンス状態で示す正面断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の搬送ベルト及びその近傍の構成を示す概念図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の制御系の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置のインク流動ラインを示す模式図である。 図６（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置に設けられた差圧弁が閉の状態、及び、開の状態であることを示す側面断面図である。 図７（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第１実施形態で説明した差圧弁の変形例が閉の状態、及び、開の状態であることを示す側面断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置のリザーバタンクの側面断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置のリザーバタンクの変形例を示す側面断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置で、印字動作を行う際の操作手順を示すフローチャート図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置で、強制メンテナンス動作を行う際の操作手順を示すフローチャート図である。 図１２（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の変形例で、循環用帰還ラインに設けた絞り弁が開の状態、及び、開の状態であることを示す側面断面図である。

符号の説明

１２ インクジェット記録装置
３３ インクジェット記録ヘッド
６１ インク循環ライン
６２ インク供給ライン
７９ 差圧弁
６１Ｂ 循環用帰還ライン
６１Ｓ 循環用供給ライン
６７ 循環用ポンプ（加圧手段）
５７ 加圧制御機能部（加圧制御手段）
８８ キャップ
９７ 再利用インクライン
９８ 回復動作用ポンプ（第２加圧手段）
１０８ 絞り弁（流路抵抗体）

Claims (9)

1. インク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドと、
   前記インクジェット記録ヘッドの上流側に設けられた差圧弁と、
   前記差圧弁の上流側に接続されたインク循環ラインと、
   を備え、
   前記インク循環ラインは、前記差圧弁の上流側へインクを供給する循環用供給ラインと、前記差圧弁の上流側からインクを帰還させる循環用帰還ラインと、を有し、
   前記循環用供給ラインには、前記差圧弁の上流側のインク圧力を設定圧以上に高くすることが可能な加圧手段が設けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記循環用帰還ラインの流路抵抗が、前記循環用供給ラインの流路抵抗よりも高いことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記循環用帰還ラインの流路断面積が前記循環用供給ラインの流路断面積よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 流路抵抗を増大させる流路抵抗体を前記循環用帰還ラインに設けたことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記流路抵抗体による流路抵抗が設定可変であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 加圧開始信号が入力されると前記加圧手段による加圧を開始し、加圧停止信号が入力されると前記加圧手段による加圧を停止する加圧制御手段を設けたことを特徴とする請求項１〜５のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記加圧制御手段は、印字命令信号を受信すると前記加圧開始信号を受信したと判断し、印字終了信号を受信すると前記加圧停止信号を受信したと判断することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記加圧制御手段は、強制メンテナンス開始信号を受信すると前記加圧開始信号を受信したと判断し、強制メンテナンス終了信号を受信すると前記加圧停止信号を受信したと判断することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
9. メンテナンス時に前記インクジェット記録装置から吐出されるインク滴を受けるキャップと、
   前記キャップで受けたインク滴を再利用するインクとして流す再利用インクラインと、
   を備え、
   前記再利用インクラインは、インクに送出し力を与える第２加圧手段を有することを特徴とする請求項１〜８のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

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