JP2010137510A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は記録ヘッドにインクを充填するための時間を短縮することを目的とする。
【解決手段】 液体を吐出口から吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を貯留するメインタンクと、
前記メインタンクを装着可能な装着部と、
前記装着部に装着されたメインタンクから供給された液体を貯留するサブタンクと、
液体を前記記録ヘッドに供給する供給路と、
前記供給路が前記サブタンクに貯留された液体を前記記録ヘッドに供給する通常状態と、前記メインタンクに貯留された液体を前記サブタンクを介さずに前記記録ヘッドに供給する直結状態とに切換える切換手段と、
を有することを特徴とする記録装置。
【選択図】 図６

Description

本発明は、交換可能なメインタンク内の液体を一時貯留するサブタンクを有する記録装置に関する。

プリンター等の記録方式のうち、吐出口（ノズル）からインクを吐出させて被記録媒体に文字や画像等を形成するインクジェット記録方式は、低騒音のノンインパクト記録方式で高密度かつ高速の記録動作が可能であるため、近年では広く採用されている。一般的なインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドと、これを搭載するキャリッジを駆動する手段と、被記録媒体を搬送する手段と、これらを制御するための制御手段とを備えている。このように、キャリッジを移動させながら記録動作を行うものをシリアルスキャン型という。

一方、インクジェット記録ヘッドを移動させずに被記録媒体の搬送のみで記録動作を行うものをライン型という。ライン型の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は、被記録媒体の幅方向全幅にわたって配列された多数のノズルを有する。

インクジェット記録ヘッドは、ノズルからインク滴を吐出させるために、ノズル内のインクに与える吐出用のエネルギーを発生するエネルギー発生手段を有する。エネルギー発生手段としては、ピエゾ素子等の電気機械変換体素子を用いたもの、発熱抵抗体等の電気熱変換体素子を用いたもの、あるいは電波やレーザ等の電磁波を機械的振動または熱に変換する電磁波機械変換体素子、電磁波熱変換体素子を用いたもの等がある。その中でも、熱エネルギーを利用してインク滴を吐出させる方式は、エネルギー発生手段を高密度に配列させることができるため高解像度の記録を行うことが可能である。最近ではＡ１版、Ａ０版のような大判のシートに写真調の画像を記録するようなプロッターにまでインクジェット記録装置が使用されてきている。

インクジェット記録ヘッドへのインクの供給方式としては、インクを収容するインクタンクをインクジェット記録ヘッドと一体としたいわゆるヘッドタンク一体方式。インクタンクをインクジェット記録ヘッドと分離したいわゆるヘッドタンク分離方式。インクタンクとインクジェット記録ヘッドとをチューブで接続したいわゆるチューブ供給方式。およびインクタンクとインクジェット記録ヘッドとを別々に設け、必要に応じてインクジェット記録ヘッドをインクタンクの位置まで移動させて両者を接続し、その間にインクタンクからインクジェット記録ヘッドへインクを供給する、いわゆるピットイン方式がある。

インクタンクの交換頻度を少なくするためにインクタンクの容量を大きくすると、インクタンクの重量が増大する。このことは、シリアルスキャン型のインクジェット記録装置においては、キャリッジに加わる重量が増大することを示す。このことを考慮すると、大判の記録画像を出力する等、大容量のインクタンクを用いる必要があるシリアルスキャン型のインクジェット記録装置では、長時間の連続記録が可能なチューブ供給方式が多く採用される。チューブ供給方式を用いることでインクタンクの交換頻度は少なくなるが、インクタンクのインク量は有限であるため、インク切れになってインクタンクの交換を行う必要がある。印刷中にインク切れが生じた場合には、印字を中断してインクタンクを交換しなければならないため、その交換作業の間にインクが乾いてしまい、インクタンク交換の前後で印刷品位に相違が生じるなどの不具合があった。印字ムラの発生は、大判印刷可能なプリンターの場合に、特に問題となる。

大判の印刷用紙に印刷を行う場合は、その印刷内容にもよるが、一般的に多量のインクを消費するため、現在のインク残量で間に合うか否かの判断を誤り易い。また、大判印刷の場合は、例えば、ポスターや垂れ幕等の最終製品として印刷物がそのまま利用されることが多いため、要求される印字品質が高い。従って、印字中にインク切れが発生して僅かでも印字ムラが生じると、高価な印刷物が無駄になり、インクタンク交換後に再び印刷を行わなければならない。

逆に、印字中のインク切れをおそれるあまり、多量のインクが残った状態でもインクタンクを交換する等、インクタンクの交換頻度を上げると、インクが無駄になり、結果、ランニングコストが高くなる。

そこで、このように印字中のインク切れ及びランニングコストの悪化を防ぐために、装置に交換可能な大容量のインクタンクとは別に第２のインクタンクを装置に備えたものがある。インクタンクが例え空となっても、第２のインクタンクにインクがある内にインクタンクを交換可能とすることで、印字中のインク中断を防止するインクジェット記録装置が提案されている（特許文献１参照）。

図８に従来のインクジェット記録装置のインク供給ユニットを示す。インク供給ユニットは主に交換可能な大容量のインクタンクであるメインタンク１０１と、記録装置内部に備えたサブタンク１０２より構成されている。メインタンク１０１は、タンク装着部に対して着脱自在に設けられ、インク消耗時に交換可能にされている。メインタンク１０１は、インクを収容するインク収容部をなすタンク本体１０５と、このタンク本体１０５の底面部に設けられ、サブタンク１０２に接続される接続部１０６と、この接続部１０６を覆うキャップ部材１１５を有している。この接続部１０６は、サブタンク１０２にインクを供給するためのインク供給口１１１と、サブタンクから空気を導入するための空気導入口１１２を有している。これらインク供給口１１１および空気導入口１１２は封止栓１１３によってそれぞれ気密に閉じられている。さらに、接続部は、この封止栓１１３を固定するための固定部材１１４と、これら各部材を覆うキャップ部材１１５とを有し、インクタンクを密閉した構造となっている。

サブタンク１０２は、メインタンク１０１からインク供給チューブ３０６を介して記録ヘッド（不図示）にインクを供給するためのインク排出部１４０と、大気開放口１２６を持つインク収容部である。サブタンク１０２は、メインタンク１０１のインク供給口１１１に連通されるインク供給ピン１３１と、このインク供給ピン１３１と連結した流路である連結管部１３２を有している。さらにサブタンク１０２は、メインタンク１０１の空気導入口１１２に連通される空気導入ピン１３３と、この空気導入ピン１３３と連結された太管部１３４とを有している。また、サブタンク１０２の上部１２１には、電気的に導通可能な２つのインク検知板１４８が間隔をあけて設けられている。これらインク検知板１４８の下端部は、サブタンク１０２内で一定に保たれる液面位置１３８よりもやや下方まで延ばされてインク中に浸漬されている。また、インク検知板１４８は、サブタンク１０２の外側に露出された上端部が、インクジェット記録装置が備える制御回路部（不図示）に電気的に接続されている。従来のインクジェット記録装置のインク充填方法は以下の通りである。メインタンク１０１をタンクホルダ２０４のタンク装着部に装着すると、インク供給口１１１とインク供給ピン１３１と連結管部１３２が連通しインク供給管１２３を形成する。また、空気導入口１１２と空気導入ピン１３３と太管部１３４も同様に連通し空気導入管１２４を形成する。これによりメインタンク１０１内のインクの自重により気液交換が行われ、インク供給管１２３からサブタンク１０２内へインクが供給され、空気導入管１２４からメインタンク１０１内へ空気が流入する。サブタンク１０２内のインク面が液面位置１３８に達すると空気導入管１２４はインクにより塞がれメインタンク１０１が気液交換出来なくなりインク面は液面位置１３８で保持される。次に記録ヘッドに記録ヘッド回復手段（不図示）を接続し吐出口を吸引する事によりインクはインク供給チューブ３０６と記録ヘッド内に充填される。次にインク残量検出方法は以下の通りである。記録ヘッドからインクを吐出して印字を続けていくとインクは消費されインク面は液面位置１３８より下がる。するとメインタンク１０１内の気液交換が行われ、メインタンク１０１内のインクがサブタンク１０２内に供給されインク面は常に液面位置１３８に保持される。さらに印字を続行するとメインタンク１０１内のインクが空になりサブタンク１０２内のインクが消費されインク面は液面位置１３８より下がる。さらにインク検知板１４８の下端より下がるとインク面が下降したことを検出し、ここでメインタンク１０１のインクが無くなったことを示す表示等の警告を発する。警告表示後インク面がインク排出口１４２に達するまで印字は続けられるのでこの間にメインタンク１０１の交換が可能である。以上のようにメインタンク１０１内のインクが無くなった後や、メインタンク１０１がサブタンク１０２から取り外された状態であっても、サブタンク１０２内に一定量のインクが貯留されている。この一定量のインクを消費するまで、一定の時間または一定の枚数の記録用紙に記録を継続して行うことができる。

また、色材として顔料を用いた顔料インクを使用する場合、メインタンク１０１及びサブタンク１０２内のインクは、時間の経過と共に溶媒中の顔料粒子などが沈殿してインク濃度が均一でなくなることがある。このため印刷物に印字または印刷を行うと濃度むらが生じて印刷不良が発生する恐れがある。これを防止するためにメインタンク１０１とサブタンク１０２の間にポンプ機構および攪拌フィンを設けたものが提案されている（特許文献２参照）。

特許文献２では、インクタンク１０１―サブタンク１０２間をインク循環、及び攪拌することによって顔料粒子の沈殿を防ぎインク濃度を均一にする。

しかしながら上記従来例では、まずサブタンクにインクを充填する必要が有りその後、インク流路内にインクを充填するためインク充填時間が長くなっていた。また、インク残量検知はメインタンク内のインクが空になってもインク検知板１４８の下端までインク液面が下がらないと検知できない。さらに、確実に検知するためサブタンク内のインクをある程度消費し、インク検知板１４８の下端とインク液面を確実に離す必要があった。これらのインクを収容するためサブタンクを必要以上に大きくする必要があった。また、濃度むらを解消するためにはポンプ機構が必要であり、装置のコストアップと大型化を招いていた。
特開２００６−２０５５２８号公報 特開２００７−３１３８３０号公報

本発明は記録ヘッドにインクを充填するための時間を短縮することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の構成は、
液体を吐出口から吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を貯留するメインタンクと、
前記メインタンクを装着可能な装着部と、
前記装着部に装着されたメインタンクから供給された液体を貯留するサブタンクと、
液体を前記記録ヘッドに供給する供給路と、
前記供給路が前記サブタンクに貯留された液体を前記記録ヘッドに供給する通常状態と、前記メインタンクに貯留された液体を前記サブタンクを介さずに前記記録ヘッドに供給する直結状態とに切換える切換手段と、
を有することを特徴とする記録装置である。

本発明によれば、インクを記録ヘッドに充填するときにサブタンクを介さずメインタンクから直接インクを充填できるため充填時間の短縮が出来る。

図１は、本発明の一実施形態によるインクジェット記録装置の概略の構成を示す斜視図である。

図１において、３０は複数の吐出ノズルを有し、液体を吐出ノズルの吐出口から吐出する記録ヘッドである。ここで液体とはインクや処理液を含む。

記録ヘッド３０は、２本のガイドレールに摺動自在に支持されたキャリッジ２に着脱可能に搭載されている。キャリッジ２は記録ヘッド３０を記録媒体である記録用シートＳに対して主走査させるために不図示のモータ等の駆動手段によりガイドレールに沿って往復移動する。

一般記録紙、特殊紙、ＯＨＰフィルム等の記録用シートＳは、搬送ローラ３によりキャリッジ２の移動方向と交差する副走査方向（例えば、直交する方向である矢印Ａ方向）に搬送される。

搬送ローラ３により搬送される記録シートＳは、記録ヘッド３０のインク吐出面に対面する位置では、記録ヘッド３０のインク吐出面との距離を一定に維持するように、プラテンによって支持される。

インクジェット記録装置１は、記録ヘッド３０の往復移動（主走査）と、記録用シートＳの所定ピッチごとの搬送（副走査）とを交互に繰り返す。記録ヘッド３０は往復移動しながら、その動きと同期して選択的にインクを吐出し、記録用シートＳに付着させることで、文字や記号、画像等を形成する。

記録ヘッド３０は、それぞれ異なる色のインクを吐出するための複数のノズル列を有する。

４０はメインタンク１０を装着可能な装着部を備えたインク供給ユニットである。

記録ヘッド３０から吐出されるインクの色に対応して、複数の独立したメインタンク１０が、インク供給ユニット４０に着脱可能に装着される。メインタンク１０と記録ヘッド３０とは、それぞれインクの色に対応した複数のインク供給チューブ２０によって接続されている。

インクを貯留するメインタンク１０を装着部であるインク供給ユニット４０に装着することにより、各色のインクを各色毎のインク供給チューブ２０によって記録ヘッド３０の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。

記録ヘッド３０の往復移動範囲内で、かつ、記録用シートＳの通過範囲外の領域である非記録領域には、回復ユニット５０が、記録ヘッド３０のインク吐出面と対面するように配置されている。

次に、本実施形態であるインクジェット記録装置のインク供給系の詳細な構成について図２を参照して説明する。

図２は、図１に示すインクジェット記録装置１のインク供給経路を説明するための概略図であり、メインタンク１０をインク供給ユニット４０に装着する前である。また、説明を簡単にするため、１色分のインク供給経路についてのみ示している。

メインタンク１０は、インク供給ユニット４０に対して着脱自在に設けられ、インク消耗時に交換可能である。メインタンク１０は、インクを貯留するインク収容部をなすタンク本体１１と、このタンク本体１１の底面部に封止栓１２及び１３が設けられている。封止栓１２及び１３はゴム等の弾性部材からなり後述するインク供給管４２と空気導入管４３がそれぞれ挿入接続できるように予めスリットが設けられている。封止栓１２及び１３はタンク本体１１に圧入取付けされることによりスリットからのインク漏れを防止している。タンク本体１１の底面部の封止栓１３の周囲には円筒状のリブ１４が設けられている。

インク供給ユニット４０は、主にインクを収容するインク収容部をなすサブタンク４１から成る。サブタンク４１はメインタンク１０の下方に位置し、メインタンク１０からインクの供給を受けるための第１の流路であるインク供給管４２と、メインタンク１０に空気を導入するための第２の流路である空気導入管４３と、大気連通口４５が設けられている。

インク供給管４２および空気導入管４３は両端が開口され、導電性を有する金属製の中空管である。インク供給管４２および空気導入管４３は不図示の部分で二部品間の電気抵抗を検出する電気回路に接続されている。

インク供給管４２の下側の端部開口は、サブタンク４１の内部に上下に延びるように形成された連結管部４４に連結されている。連結管部４４の下端開放口は空気導入管４３のサブタンク内の下側の端部開口より所定距離低い位置まで延長されている。大気連通口４５のサブタンク４１内の開口は空気導入管４３のサブタンク内の下側の端部開口より所定距離高い位置に設けられている。

サブタンク４１の底壁には流路切換弁４６が設けられている。

図３は流路切換弁４６の詳細を示している。

流路切換弁４６はゴム等の弾性部材によって形成され、サブタンク４１の底面かつ連結管部４４の下端開放口に対向した位置に設けられた開口４１Ａに設けられている。流路切換弁４６は連結管部４４の下端開放口と連結可能な開口部を有している。開口部の開口周縁は連結管部４４の下端の開口周縁と密着する封止部４６Ａが形成されている。封止部４６Ａは可撓性の膜であるダイヤフラム部４６Ｂによって移動可能に支持されている。ダイヤフラム部４６Ｂの外周部はサブタンク４１の低壁に設けられた開口４１Ａを密閉するように開口４１Ａの縁に固着されている。ダイヤフラム部４６Ｂはサブタンクの内面の一部を構成している。封止部４６Ａは連結管部４４の下端の開口の周縁に形成された弁座部４４Ａから離間した第１の位置と弁座部４４Ａと密着した第２の位置に移動可能である。

６１は封止部４６Ａを弁座部４４Ａに対して密着、離間するように移動させるカムである。カム６１は流路切換弁４６に形成されたカムフォロア部に当接し、軸６１Ａを中心に回転することにより封止部４６Ａを上下動させる。６２はカム６１を回転させるモータ、６３はモータ６２を制御する制御回路である。なおこの制御回路は後述する流路開閉弁４８を開閉するモータや、吸引回復のためのポンプ５３の制御も行う。

流路切換弁４６の中央には円筒状部４６Ｃが形成され、円筒状部４６Ｃは流路４７に嵌合して連結している。

流路４７はサブタンク４１内のインクをインク供給チューブ２０に導く。流路４７およびインク供給チューブ２０はインクを記録ヘッド３０に送る供給路である。流路４７とインク供給チューブ２０の間に両流路を接続または遮断する流路開閉弁４８が設けられている。

メインタンク１０は、インク供給管４２と空気導入管４３がそれぞれ封止栓１２、１３のスリットを貫通するように装着する。メインタンクが装着されると空気導入管４３からメインタンク１０内に空気が導入され、その体積分のインクが気液交換によってサブタンク４１内に供給される。

サブタンク４１内のインク面が空気導入管４３の下端開放口に達すると気液交換できなくなり、インク液面はその位置で一定に保たれる。大気連通管４５の上端開口部は空気導入管４３の下端開放口よりも高い位置にあるため、インク液面は大気連通管４５の上端開口部まで上昇することはなく、インクは大気連通管４５から漏れる事は無い。

サブタンク４１内のインクを流路４７から供給する通常状態では流路切換弁４６の封止部４６Ａは連結管部４４の下端開放口に形成された弁座部４４Ａから離間している。

メインタンク１０内のインクをサブタンク４１を介さずに直接流路４７から供給する直結状態では封止部４６Ａは弁座部４４Ａに当接している。

通常状態から直結状態への切換は、カム６１やモータ６２などの駆動手段により流路切換弁４６の封止部４６Ａを連結管部４４の下端開放口に形成された弁座部４４Ａに密着させて行う。直結状態ではメインタンク１０からサブタンク４１を介さずに記録ヘッド３０までインクを供給する密閉された流路が形成される。駆動手段により流路切換弁４６の封止部４６Ａを連結管部４４の弁座部４４Ａより離間させると記録ヘッド３０に通ずる流路がサブタンク４１と接続された通常状態に戻る。

流路開閉弁４８は供給路の途中の流路４７とインク送出口４９の間に設けられ、ゴム等の弾性部材から成る。流路切換弁４６と同様にカムやモータを有する駆動手段によりインク送出口４９を開閉可能に制御される。流路開閉弁４８は開閉動作により内部容積を所定量変化させるよう構成され、開閉動作により流路内にインクの流れを作り出す。

インク供給チューブ２０は記録ヘッド３０に安定的にインクを供給するため記録ヘッド３０に接続されている。記録ヘッド３０内部にはインク吐出ノズル３１に異物の進入を防止するためフィルタ３２が設けられている。

回復ユニット５０はノズルの目詰まりによる印字不良を防ぐために、各種ヘッドクリーニング手段が設けられている。このヘッドクリーニング手段の一つにゴムなどの弾性部材から構成されたキャップを用いるものがある。キャップ５１にて記録ヘッド３０のノズル面全体を覆った状態で、キャップを介して吸引ポンプによってインクや気泡を含む流体をノズルから吸引する。吸引キャップ５１は弾性部材からなり、内部に多孔質体よりなる吸収体５２を備えており、非印刷時に記録ヘッド３０のインク吐出面に密着し保護・保湿する。また、印刷開始前や印刷中の予備吐を受けたり、ポンプ５３により記録ヘッド３０のインク吐出ノズル３１を吸引回復したりするときに使われる。

図７は本実施形態であるインクジェット記録装置のインク充填動作を示すフローチャートである。また、図２から図６はフローチャートに基づいたインク充填動作を表すインクジェット記録装置１のインク供給経路を説明するための概略図である。

以下、図７のフローチャートに基づき本実施形態のインクジェット記録装置のインク充填動作について説明する。

インク充填を開始するとまずステップ２０１で制御手段である制御回路からの指令によりモータ６２がカム６１を回転させて流路切換弁４６の封止部４６Ａを連結管部４４の弁座部４４Ａに密着さる。すると、サブタンクを介さずにメインタンク１０から記録ヘッド３０にまで密閉された流路が形成される。流路切換弁４６は製品出荷時や電源ＯＦＦの待機時など予め閉じていてもよい（図２参照）。

ステップ２０２でメインタンク１０をインク供給ユニット４０に装着し、ステップ２０３で記録ヘッド３０のインク吐出ノズル３１を吸引キャップ５１でキャッピングする。ステップ２０４で後述する弁閉じ吸引をＸ回実行するため弁閉じ吸引回数をＮ＝０に設定する。ステップ２０５で流路開閉弁４８を閉じて、ステップ２０６で所定時間ポンプ５３を動作させインク供給チューブ２０と記録ヘッド３０内部を所定負圧まで減圧する（図４参照）。ステップ２０７で流路開閉弁４８を開くとインク供給チューブ２０と記録ヘッド３０内部の負圧によりインクはメインタンク１０より連結管部４４、流路４７、供給チューブ２０へと流れ込む。

ステップ２０５からステップ２０７の動作では、記録ヘッド３０内部を含む流路内を所定負圧まで減圧してから、減圧状態の流路にインクを一気に流している。これを弁閉じ吸引と呼ぶ。これにより複数色のインクを一つの吸引キャップ５１で吸引したとしても各色流路の流路抵抗を抑えほぼ均一にインク充填が出来る。

ステップ２０８では弁閉じ吸引を複数回繰り返すためＮ＝Ｎ＋１に設定する。弁閉じ吸引を複数回（Ｘ回）繰り返すと記録ヘッド３０内も所定負圧分のインクが充填される（図５参照）。ステップ２０９で弁閉じ吸引がＸ回繰り返されたと判断したらステップ２１０に移行する。

ステップ２１０でインク充填では汚れたインク吐出ノズル３１をクリーニングする。この時、記録命令がある場合（ステップ２１１）ステップ２１２に進み流路切換弁４６の封止部４６Ａと連結管部４４の弁座部４４Ａが密着した図４の直結状態のまま吸引キャップ５１を記録ヘッド３０より離間させ記録を実行する。記録命令がなくなった記録終了後にステップ２３１に移行して、封止部４６Ａを弁座部４４Ａかれ離間させた通常状態にもどす。

ステップ２１１で記録命令が無い場合はステップ２１３に進み流路切換弁４６を開く。メインタンク１０内のインクはインク供給管４２、連結管部４４を通りサブタンク４１内に自重で流れ込み、気液交換により空気導入管４３からメインタンク１０内に空気が入る。サブタンク４１内のインク面が空気導入管４３の下端開放口に達すると気液交換できなくなりインク面はその位置で一定に保たれる（図６参照）。記録命令が無ければ記録ヘッド３０のインク吐出ノズル３１を吸引キャップ５１でキャッピングしインク充填が終了し待機状態となる。

この後記録命令があれば吸引キャップ５１を記録ヘッド３０より離間させ、図６の状態で記録動作にはいる。記録によりインクが消費されるとサブタンク４１内のインク面が下がり、空気導入管４３の下端開放口から離れる。空気導入管４３の下端の開放口がインクから開放されると空気導入管４３からメインタンク１０内に空気が入り、インク供給管４２からインクが供給される気液交換が起こる。供給されたインクにより、サブタンク４１内のインク面が上昇し空気導入管４３の下端開放口に達すると気液交換できなくなりインク面はその位置で一定に保たれる。

以上説明したように本実施形態によれば、インク充填時、サブタンクにインクが自重で充填する時間を待つ必要がなく、サブタンクを介さずメインタンクから直接インク流路内を充填できるため充填時間の短縮が出来る。

次にインク残量検知について説明する。印字動作を実行していくと前述したようにサブタンク４１内のインクが使用されインク面を一定に保つためメインタンク１０よりインクは供給される。メインタンク１０内のインク面は下降し、円筒リブ１４より下面になるとメインタンク１０内でのインクによる導通は無くなる。ただしこの状態ではまだインク供給管４２と空気導入管４３の下端がサブタンク４１内のインクにより導通している。メインタンク１０のインク切れを検知する方法として本実施形態の構成で所定時間または記録ヘッド３０から吐出される所定インク滴数ごとに流路切換弁４６を閉じインク供給管４２と空気導入管４３間の電気抵抗を検出する。前述したようにメインタンク１０内のインク面が円筒リブ１４より下面になればサブタンク４１内のインクにより導通していてもインク供給管４２と空気導入管４３間の電気抵抗は大きくなる。この電気抵抗値の上昇を検知することによってメインタンク１０のインク切れ、または残量が所定以下になったことを検知できサブタンク４１内のインクを消費しなくてすむ。

以上説明したように実施形態によれば、サブタンク４１に余分なインクの確保領域がいらないためサブタンク４１を小型できる。

次に、時間の経過と共にインク溶媒中の顔料粒子などが沈殿して濃度が均一でなくなったインクの攪拌について説明する。流路開閉弁４８は開閉動作により内部容積を所定量変化させるよう構成され、開閉動作により流路内にインクの流れを作り出す。具体的には、流路開閉弁４８は開状態と閉状態とで供給路全体の容積を増減させる容積増減手段の作用をするダイヤフラム弁である。

流路開閉弁４８が閉じると流路開閉弁４８の内部容積は減少しインクは外部に流れ出る。この外部に流れ出るインクはインク供給チューブ２０側に流れることはなく、ほとんど流路４７側に流れる。その理由は、記録ヘッド３０はインク吐出ノズル３１がメニスカスにより閉じた空間を形成しており、インク供給チューブ２０内部が細長く流路抵抗が大きいためである。さらに、流路開閉弁４８が閉じる時はインク供給チューブ２０側が塞がれることも流路開閉弁４８から流れ出たインクがほとんど流路４７側に流れる理由である。

また、流路開閉弁４８を開く時は流路開閉弁４８の内部容積が拡大しインクは逆に流路４７から流れ込む。流路開閉弁４８を所定の時間間隔で開閉動作させると流路切換弁４６の上流にインクの流れが発生する。図６のように流路切換弁４６を開いた状態で流路開閉弁４８を開閉動作させるとサブタンク４１内のインクに流れが発生し、インクは撹拌され所定時間続行する事でサブタンク４１内のインク濃度は均一化される。図６から流路切換弁４６を閉じた後、流路開閉弁４８を開閉動作させるとメインタンク１０内のインクに流れが発生し、インクは撹拌される。所定時間続行する事でメインタンク１０内のインク濃度は均一化される。以上説明したように本実施形態によれば、濃度むらを解消するため特別なポンプ機構などを必要とせずメインタンク、サブタンクそれぞれのインクを撹拌出来、インク濃度を均一化する事が出来る。

本発明の一実施形態によるインクジェット記録装置の概略の構成を示す斜視図である。 インク充填動作を表すインクジェット記録装置のインク供給経路を説明するための概略図である。 インク充填動作を表すインクジェット記録装置のインク供給経路を説明するための概略図である。 インク充填動作を表すインクジェット記録装置のインク供給経路を説明するための概略図である。 インク充填動作を表すインクジェット記録装置のインク供給経路を説明するための概略図である。 インク充填動作を表すインクジェット記録装置のインク供給経路を説明するための概略図である。 本発明を採用したインクジェット記録装置のインク充填動作を示すフローチャートである。 従来のインクジェット記録装置のインク供給ユニットの概略図である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
２ キャリッジ
３ 搬送ローラ
５０ 供給ユニット
１０ メインタンク
２０ インク供給チューブ
３０ 記録ヘッド
４０ インク供給ユニット
４１ サブタンク
４２ インク供給管
４３ 空気導入管
４４ 連結管部
４６ 流路切換弁
４８ 流路開閉弁
５０ 回復ユニット
５１ キャップ
５３ ポンプ

Claims (12)

1. 液体を吐出口から吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドに供給する液体を貯留するメインタンクと、
   前記メインタンクを装着可能な装着部と、
   前記装着部に装着されたメインタンクから供給された液体を貯留するサブタンクと、
   液体を前記記録ヘッドに供給する供給路と、
   前記供給路が前記サブタンクに貯留された液体を前記記録ヘッドに供給する通常状態と、前記メインタンクに貯留された液体を前記サブタンクを介さずに前記記録ヘッドに供給する直結状態とに切換える切換手段と、
   を有することを特徴とする記録装置。
2. 前記吐出口から流体を吸引する吸引手段を有し、前記装着部に前記メインタンクが装着されたときに、前記切換手段によって前記供給路を前記直結状態に切換え、前記吸引手段によって前記吐出口から流体を吸引することによって前記メインタンクに貯留された液体を前記供給路から前記記録ヘッドまで導くことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記供給路の途中に前記供給路を遮断する開閉弁を有し、前記装着部に前記メインタンクが装着されたときに、前記切換手段によって前記供給路を前記直結状態に切換え、前記開閉弁によって前記供給路を遮断した状態で前記吸引手段によって前記吐出口から流体を吸引することによって前記記録ヘッドの内部から前記供給路の前記開閉弁までを減圧し、その後に前記開閉弁を開くことによって前記メインタンクに貯留された液体を前記供給路から前記記録ヘッドまで導くことを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
4. 前記装着部に前記メインタンクが装着されたときに、前記切換手段によって前記供給路を直結状態に切換えてから、前記開閉弁によって前記供給路を遮断し、前記吸引手段によって前記記録ヘッドの内部から前記供給路の前記開閉弁までを減圧し、その後に前記開閉弁を開くまでの工程を複数回繰り返すことを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
5. 前記装着部に前記メインタンクが装着され、前記切換手段によって前記供給路を前記直結状態に切換え、前記吸引手段によって前記吐出口から流体を吸引することによって前記メインタンクに貯留された液体を前記供給路から前記記録ヘッドまで導いたときに記録命令がある場合は、前記直結状態のまま前記記録ヘッドによって記録を行い、記録終了後に前記切換手段によって前記供給路を通常状態に切換えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 前記メインタンクから前記サブタンクにインクを供給する第１の流路を有し、前記供給路は前記サブタンクの液体を導入するためにサブタンク内に開口した開口部を有し、前記切換手段は前記開口部を前記第１の流路に接続することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の記録装置。
7. 前記開口部はサブタンク内の液体を前記供給路に導入する第１の位置と前記第１の流路に接続された第２の位置とに移動可能である請求項６に記載の記録装置。
8. 前記開口部は、前記サブタンクの内面の一部を構成する可撓性の膜で支持され、前記開口部の周縁は弾性部材で形成され、前記開口部の周縁を前記第１の流路の端部開口に当接させることによって前記第１の流路を供給路に接続させる請求項７に記載の記録装置。
9. 前記サブタンクは前記メインタンクの下方に位置し、前記サブタンクから前記メインタンクに空気を導入する第２の流路と、前記サブタンク内を大気に連通する大気連通口を有し、前記サブタンク内における前記第１の流路の端部開口は前記第２の流路の端部開口より低い位置に設けられ、前記大気連通口の開口は前記第２の流路の端部開口より高い位置に設けられている請求項６ないし８のいずれか１項に記載の記録装置。
10. 前記第１の流路と第２の流路はそれぞれ導電性の中空管を有し、前記第１の流路を構成する中空管と前記第２の流路を構成する中空管との間の電気抵抗値の上昇を検知することによって液体の残量が所定以下になったことを検知する請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載の記録装置。
11. 前記供給路の途中に前記供給路の容積を増減する容積増減手段を設け、前記通常状態のときまたは前記直結状態のときに前記容積増減手段によって前記メインタンクまたは前記サブタンク内と前記供給路との間で液体を移動させる請求項１または請求項２に記載の記録装置。
12. 前記開閉弁は、開状態と閉状態で容積が変化するダイヤフラム弁であり、前記通常状態のときまたは前記直結状態のときに前記ダイヤフラム弁の開閉を行って前記メインタンクまたは前記サブタンク内と前記供給路との間で液体を移動させる請求項２ないし請求項１０のいずれか１項に記載の記録装置。

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