JP2010274554A

JP2010274554A - インクジェット記録装置

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Publication number: JP2010274554A
Application number: JP2009130174A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Makita; 昌泰蒔田
Original assignee: Konica Minolta IJ Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta IJ Technologies Inc
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2029-05-29
Also published as: JP5332910B2

Abstract

【課題】部品点数を削減することによりコストを低減し、組立作業能率の向上を図るとともに、簡便な構造でインクジェット記録装置に大きな構成変更を加えることなく、インク供給管内に空気を保持することができ、保持された空気によりインクの供給圧力の変動を緩和し、吐出安定性を向上させることができるインクジェット記録装置を提供すること。
【解決手段】インクジェットヘッドの圧力室にインク供給源からのインクを供給するとともに少なくとも一部がインク供給管で構成されたインク供給路と、インクが連通可能な状態で前記インク供給管の内部に挿入されインク供給管の内面との間に形成される空間の少なくとも一部に空気を保持する空気保持部材と前記インク供給管に接続される他の部材とを備え、前記空気保持部材と前記他の部材とを一体の構造物として構成したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

従来、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェット記録装置が提案され、実用化されている。インクジェット記録装置は、ノズルを有するインクジェットヘッド（以下、ヘッドと記す場合がある。）を備えており、かかるインクジェットヘッドを所定の方向に移動させながらノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体に所定の画像を記録している。

ところで、前記インクジェット記録装置に使用するインクは、インク供給容器よりインク供給管を介してキャリッジ上のヘッドに供給される場合がある。

このインク供給機構において、ヘッドが搭載されたキャリッジを走査するため、加減速や振動によりヘッドに供給されるインク圧力が変動する。その場合、ヘッドのノズルのインクメニスカス位置がずれることにより濃度むらを起こしたり、最悪の場合、メニスカスが破れて吐出不能になってしまうという問題がある。

また、従来の、このような現象の解決策として提案されているものに、特許文献１に示されるようなヘッドの上流にダンパーを配置する構成として、インク供給時の圧力変動を吸収するものがある。

特許文献１には、ヘッドへのインク流入管路及びインク流出管路経路内に空気室を設けてダンパー機能を持たせたインクジェット記録装置が開示されている。

また、ヘッド内部に空気室を配置してダンパー機能を持たせたものがある（例えば、特許文献２〜４参照）。

特許文献２には、ヘッドの共通インク室に隣接し気体を内部に保持する複数の空気室を設けてダンパー機能を持たせたインクジェットヘッドが開示されている。また、特許文献３には、ヘッドの共通インク室に隣接し共通インク室内のインクを伝わる圧力変動を吸収する気体を保持した空気室を有するインクジェットヘッドが開示されている。特許文献４には、ヘッドの共通インク室に隣接し空気口を介して連通する空気室と空気口を開閉する開閉弁を有するインクジェットヘッドが開示されている。

特開平１１−１０９１１号公報特開平９−１３６４１５号公報特開平６−３４４５５８号公報特開２００６−３１５３６０号公報

しかしながら、上記の従来のダンパー構造では、空気室とインク供給管を接続する工程や、ヘッドの共通インク室に隣接して空気室を設ける工程が必要となり、また構造が複雑になるためインクジェット記録装置に大きな構成変更を加えることになりコストアップや信頼性低下を招く恐れがある。

また、いずれの特許文献に記載の方法でもインクジェットヘッド及びインク供給管を有するインクジェット記録装置において、さらに空気室を付け加えることは製造上一層の困難を招いてしまうという解決すべき課題があった。

この課題に対処するため、例えば、インク供給管内に空気保持部材を挿入して空気室を設けることが考えられるが、このような配管構造では、別途に空気保持部材が必要となり、部品点数が増大するのみでなく、空気保持部材の挿入作業も必要になることから組立作業性が低下し、生産ラインのスピードを低下させる虞れがあり、更なる改良が必要である。

本発明の目的は、以上の問題点の解決を図り、部品点数を削減することによりコストを低減し、組立作業能率の向上を図るとともに、簡便な構造でインクジェット記録装置に大きな構成変更を加えることなく、インク供給管内に空気を保持することができ、保持された空気によりインクの供給圧力の変動を緩和し、吐出安定性を向上させることができるインクジェット記録装置を提供することにある。

本発明の課題は、以下のような構成により解決される。

１．圧力室内のインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの圧力室にインク供給源からのインクを供給するとともに少なくとも一部がインク供給管で構成されたインク供給路と、
インクが連通可能な状態で前記インク供給管の内部に挿入され該インク供給管の内面との間に形成される空間の少なくとも一部に空気を保持する空気保持部材と
前記インク供給管に接続される他の部材とを備え、
前記空気保持部材と前記他の部材とを一体の構造物として構成したことを特徴とするインクジェット記録装置。

２．前記他の部材は、前記インク供給路の途中に配置され前記インク供給源側のインク供給路と前記インク供給管とを接続するジョイントであり、
前記空気保持部材と前記ジョイントとを一体の構造物として構成したことを特徴とする１に記載のインクジェット記録装置。

３．前記他の部材は、前記インク供給管の一端に接続される前記インクジェットヘッドのインク供給管接続部であり、
前記空気保持部材と前記インク供給管接続部とを一体の構造物として構成したことを特徴とする１に記載のインクジェット記録装置。

４．前記一体の構造物は、前記空間を大気に連通させる大気連通孔を備えることを特徴とする１から３の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

５．前記大気連通孔を開閉する開閉部材を備えることを特徴とする４に記載のインクジェット記録装置。

６．前記開閉部材を駆動して前記大気連通孔を開閉することにより前記空間を大気と連通または閉鎖する制御部を備えることを特徴とする５に記載のインクジェット記録装置。

７．前記インクジェットヘッドからインクを吸引する吸引手段を備え、
前記制御部は、所定時間経過毎及び所定量のインク吸引毎の少なくとも一方のタイミングで前記空間を大気に連通させることを特徴とする６に記載のインクジェット記録装置。

８．前記空間に保持された空気の量を検知する空気量検知手段を備え、
前記制御部は、空気量検知手段の検知結果に基づいて、前記空気の量が所定量以下になった場合に、前記空間を大気に連通させることを特徴とする６に記載のインクジェット記録装置。

９．前記インクジェットヘッドからインクを吸引する吸引手段を備え、
前記制御部は、前記空間を大気に連通させた状態で前記吸引手段を作動させることを特徴とする６から８の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

本発明によれば、部品点数を削減することによりコストを低減し、組立作業能率の向上を図るとともに、簡便な構造でインクジェット記録装置に大きな構成変更を加えることなく、インク供給管内に空気を保持することができ、保持された空気によりインクの供給圧力の変動を緩和し、吐出安定性を向上させることができるインクジェット記録装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の概略を示す正面図である。本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。本発明の第１実施形態に係るインク供給管の接続構造の模式図で、（ａ）は接続前の状態を示す斜視図、（ｂ）は接続前の状態を示す断面図、（ｃ）は接続されたインク供給管がインクジェットヘッドに取り付けられた状態を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係るインク供給管の接続構造の模式図で、（ａ）は空間が大気と閉鎖された状態を示す拡大正面図と断面図、（ｂ）は空間が大気と連通された状態を示す拡大正面図と断面図である。本発明の第２実施形態に係るインク供給管の接続構造の模式図で、（ａ）は接続前の状態を示す斜視図、（ｂ）は接続後の状態を示す正面図である。本発明の第２実施形態に係るインク供給管の接続構造の模式図で、（ａ）は空間が大気と閉鎖された状態を示す拡大正面図と断面図、（ｂ）は空間が大気と連通された状態を示す拡大正面図と断面図である。インクジェット記録装置の制御部の主要制御ブロック図である。空気回復動作を実施するタイミングの一例を示すタイムチャートであり、空気回復動作時の流れの一例を示すフローチャートである。

以下に本発明の実施形態につき図面を参照して説明する。ただし、以下は本発明の実施形態であって本発明を限定するものではない。

（第１実施形態）
（インクジェット記録装置の構成）
まず図１を参照して、本発明の第１実施形態のインクジェット記録装置の全体構成について説明する。図１は本発明の第１実施形態のインクジェット記録装置の全体構成図である。

インクジェット記録装置１は、記録媒体Ｐに対してインクを吐出し、記録媒体Ｐ上に画像を記録するものである。インクジェット記録装置１には、図示しない搬送手段が備わっており、この搬送手段が記録媒体Ｐを、図１における記録領域Ｃを通過させながら主走査方向Ａと直交した副走査方向に搬送するようになっている。

記録領域Ｃの上方には、主走査方向Ａ（水平方向）に沿って延在するキャリッジレール２が配置されていて、このキャリッジレール２には、キャリッジレール２によって案内されるキャリッジ３が移動自在に設けられている。

キャリッジ３は、記録媒体Ｐに対してインクを吐出するインクジェットヘッド４を搭載し、キャリッジレール２に沿ってホームポジション領域Ｂからメンテナンス領域Ｄにかけて矢印Ａ方向に移動するようになっている。

この主走査中にインクジェットヘッド４が、記録媒体Ｐに向けてインクｄを吐出することで記録媒体Ｐに画像を形成する。本実施形態では、水平方向に主走査を行い、ノズルからのインク吐出方向が鉛直方向下向きとなるようにインクジェットヘッド４が設置される。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１では、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のインクを吐出できるよう、合計で４個のインクジェットヘッド４がキャリッジ３に設置されている。図１においては、３個のインクジェットヘッド４，４、４が矢印Ａ方向に１列に配置されていて、この矢印Ａ方向に並んだインクジェットヘッド４，４、４の中央のインクジェットヘッド４の奥側（紙面垂直方向の奥側）にその他の１個のインクジェットヘッド４（不図示）が配置されている。

これら各インクジェットヘッド４には、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインクを貯蔵するインクタンク５が、それぞれインク供給管６を介して連結されている。つまり、インクタンク５内のインクは、インク供給管６によって各インクジェットヘッド４に供給されるようになっている。すなわち本実施形態においてインクタンク５は、インク供給源に相当する。

本実施形態におけるインク供給管６は、インクタンク５に接続され主走査方向Ａ（水平方向）とは異なる鉛直方向に延びる第１の直線部分と、主走査方向Ａに延びる第２の直線部分と、インクジェットヘッド４に接続され主走査方向Ａとは異なる鉛直方向に延びる第３の直線部分（図４参照）とで構成され、図示していないが、第１の直線部分と第２の直線部分の接続部は、キャリッジ３の移動に追従できるように円弧状に形成されている。

メンテナンス領域Ｄには、インクジェットヘッド４に対してメンテナンスを行うメンテナンスユニット７が設けられている。このメンテナンスユニット７には、インクジェットヘッド４の吐出面４１Ｓを覆って、ノズル内のインクを吸引するための複数の吸引キャップ８と、吐出面４１Ｓに付着したインクを拭き取る清掃ブレード９と、インクジェットヘッド４から空吐出されたインクを受けるインク受器１０と、吸引ポンプ１１と、廃インクタンク１２とが設けられている。

吸引キャップ８は吸引ポンプ１１を介して廃インクタンク１２と連通しており、メンテナンス動作時には上昇してインクジェットヘッド４の吐出面４１Ｓを覆うようになっている。吸引キャップ８，８，…は、上述のように上昇した時に全てのインクジェットヘッド４の吐出面４１Ｓを覆うことができるよう、各インクジェットヘッド４に対応するように４個配列されている。

吸引ポンプ１１はシリンダーポンプやチューブポンプを有して構成されていて、吸引キャップ８が吐出面４１Ｓを覆った状態で作動することにより、ノズルからインクジェットヘッド４内部のインクを異物とともに吸引するための吸引力を発生するようになっている。

ホームポジション領域Ｂには、インクジェットヘッド４を保湿する保湿ユニット１３が設けられている。保湿ユニット１３には、インクジェットヘッド４が待機状態にあるとき、吐出面４１Ｓを覆うことでインクジェットヘッド４のインクを保湿する４個の保湿キャップ１４が設けられている。これら４個の保湿キャップ１４，１４，…は、４個のインクジェットヘッド４の吐出面４１Ｓを同時に覆うことができるよう、インクジェットヘッド４の配列に対応して配列される。

制御部８３（図８参照）は、ＣＰＵ（中央演算装置）等を有して構成され、インクジェット記録装置１の各構成要素を制御するようになっている。

次に、図２、図３を参照して本発明に係るインクジェットヘッド４について説明する。

図２は本実施形態のブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のインクジェットヘッド４のうち、ブラック（Ｋ）のインクジェットヘッド４の分解斜視図であり、図３は組み立てた状態の斜視図である。なお、他の色のインクジェットヘッド４についてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。

本実施形態のインクジェットヘッド４には、インクを吐出する２枚のインクジェットヘッドチップ（以下「ヘッドチップ」と称す。）４１が重ねて設けられている。ヘッドチップ４１は長尺な外形をしていて、その吐出面４１Ｓには多数のノズル（図示せず）が配列されている。（以下ノズルの配列を「ノズル列」と称す。）
本実施の形態のインクジェットヘッド４は、ノズル列が２列設けられている。インクジェットヘッド４は矢印Ｘ方向（ノズル列方向）と図１に図示された主走査方向Ａとが直交するようにキャリッジ３に搭載される。

このように、ヘッドチップ４１には、複数のノズルと、複数のノズルに対応して設けられた複数の圧力室が矢印Ｘ方向に配列されて設けられている。ヘッドチップ４１において、この圧力室の配列方向に沿って延びる面を側面と称する。

また、重ねられた２枚のヘッドチップ４１のそれぞれの外側面には略方形状のインク供給口４３が設けられていて、インク供給口４３とノズルとがヘッドチップ４１の内部に形成されたインク吐出流路（図示せず）を介して連通するようになっている。インク吐出流路の一部は圧力室を形成しており、図示しない圧電素子の作用により圧力を変動させて、インク滴をノズルから吐出させる構造になっている。そして、ヘッドチップ４１には、各圧電素子に対して制御部８３からの制御信号を送信する２組のヘッド駆動基板４６、コネクタ５７のそれぞれが、フレキシブル配線板４７を介して各圧電素子に接続されている。

２枚のヘッドチップ４１の両側部には、外部からのインクをヘッドチップ４１に供給する２組のマニホールド４８ａ，マニホールド４８ｂが取り付けられている。マニホールド４８ａ，マニホールド４８ｂは、耐インク性に優れた材料からなり、共通インク室５０ａ、５０ｂを形成するための凹みが形成されている。マニホールド４８ａ，マニホールド４８ｂの一端部には、共通インク室５０ａ、５０ｂにインクを流入させる注入口４８１ａ、４８１ｂが設けられている。

６０は筐体フレーム５４の側部に装着されてインク供給管６に接続されるインク導入口である円筒形状のインク供給管接続部であり、注入口４８１ａ、４８１ｂに連通している連結部５６に接続される。

連結部５６は、コの字形状の板状部材で側部にはインク供給管接続部６０に接続される円筒形状の接続部が設けられていて、筐体フレーム５４の側部に係合し、内部にインク供給路が形成されるようになっている。

図２に示すように、ヘッドチップ４１の下部には、ノズル面が露出するようにマニホールド４８ａ，マニホールド４８ｂ及びヘッドチップ４１を保持する保持板５３が取り付けられている。

また、インクジェットヘッド４には、上記したヘッドチップ４１、マニホールド４８ａ，マニホールド４８ｂ、ヘッド駆動基板４６、保持板５３などのインクジェットヘッド４の構成要素が取り付けられ固定される筐体フレーム５４が設けられており、この筐体フレーム５４はカバー５２によって覆われている。筐体フレーム５４の上部にはコネクタ支持部５５が取り付けられる。

次に、インク注入時のインクの流路について説明する。

インクタンク５からインク供給管６を経由してインクが供給されると、インクジェットヘッド４内では先ずインクは、インク供給管接続部６０のインク供給路５９を通過して、連結部５６に流入し、各マニホールド４８ａ，マニホールド４８ｂの注入口４８１ａ、４８１ｂに分岐し、共通インク室５０ａ，５０ｂに進入する。共通インク室５０ａ，５０ｂに至ったインクは、インク供給口４３からヘッドチップ４１内に進入する。

（インクジェット記録装置の動作）
次に、インクジェット記録装置１による画像形成時における動作について説明する。

インクジェット記録装置１の電源がＯＮとなると、インクジェット記録装置１の各部に対して給電が行われる。

その後、画像記録の開始指示が入力されると、キャリッジ３の往復走査が開始されると共に、制御部８３は、画像データを基とした制御信号をヘッド駆動基板４６及びその他の駆動部に送信し、画像記録を開始する。搬送手段に搬送される記録媒体Ｐ上には、インクジェットヘッド４からインクが吐出されて画像が形成される。

そして、インクジェットヘッド４の吐出状態を回復するためのメンテナンスタイミングになると、制御部８３は、各部を制御してインクジェットヘッド４のメンテナンスを行わせる。詳細に説明すると、制御部８３は、メンテナンスタイミングに伴って走査用モータを制御し、インクジェットヘッド４と吸引キャップ８とが対峙する位置までキャリッジ３を移動させる。インクジェットヘッド４と吸引キャップ８とが対峙すると、制御部は、昇降用モータを制御して、インクジェットヘッド４の吐出面４１Ｓと吸引キャップ８とが密着するまでメンテナンスユニット７を上昇させる。

メンテナンスユニット７の上昇完了後、制御部８３は、所定時間だけ吸引キャップ８内部が吸引されるように吸引ポンプ１１を制御する。

吸引ポンプ１１の作動により、インクジェットヘッド４内部が負圧になる。インクジェットヘッド４の上流側のインク供給管６も負圧になり、インク供給管６内のインクは、インクジェットヘッド４に流入するようになっている。

（インク供給路の構成）
本発明のインクジェット記録装置は、圧力室内のインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの圧力室にインク供給源からのインクを供給するとともに少なくとも一部がインク供給管で構成されたインク供給路と、インクが連通可能な状態で前記インク供給管の内部に挿入され該インク供給管の内面との間に形成される空間の少なくとも一部に空気を保持する空気保持部材と、前記インク供給管に接続される他の部材とを備え、前記空気保持部材と前記他の部材とを一体の構造物として構成したことを特徴とする。詳細は後述するが、本実施形態では、インク供給管６が６Ａ、６Ｂ、６Ｃの３本のインク供給管を連結して構成され、６Ｃの内部に空気保持部材が挿入されている。

本発明によれば、空気保持部材と、インク供給管に接続される他の部材とを一体の構造物として構成したので、部品点数が減少し、空気保持部材をインク供給管に接続される他の部材とは別の部品として製作する必要がなく、他の部材と一体に容易に形成することが可能になる。

また、他の部材とインク供給管の接続と同時に空気保持部材を挿入することができるので接続作業も極めて簡単になり、組立作業性が大幅に向上し、生産ラインのスピード低下を防止することができる。また、空間の少なくとも一部に保持される空気により、モータやポンプ等の外部振動やキャリッジ走査等によるインクの供給圧力の変動を緩和し、吐出安定性を向上することができると共に、インク供給管に空気保持部材を挿入するだけで良く、インク供給管やインクジェットヘッドをそのまま利用できるのでインクジェット記録装置に大きな構成変更を加えることなく空間を簡便に且つ低コストで設けることができる。

まず、図４を参照して本発明に係るインク供給管の接続構造ついて説明する。

図４は、本発明の第１実施形態に係るインク供給管の接続構造の模式図で、（ａ）は接続前の状態を示す斜視図、（ｂ）は接続前の状態を示す断面図、（ｃ）は接続されたインク供給管がインクジェットヘッドに取り付けた後、インク２６を供給したところを模式的に示した斜視図である。

インク供給管６は、図４（ｂ）に示すように、インクタンク５からインク供給管６Ｂまでのインク供給路であるインク供給管６Ａと、インク供給管６Ｂと、インク供給管６Ｂからインクジェットヘッド４までのインク供給路であるインク供給管６Ｃとが連結されて構成されている。

空気保持部材２０Ａは、円筒形状の部材で一端部にはインク供給管６Ｂに接続される円筒形状のジョイント３３が一体的に設けられていて（以下、一体の構造物と言う場合がある。）、インクタンク側のインク供給路となるインク供給管６Ｂの端部に接合され、内部にインク供給路が形成されるようになっている。

インクタンクからのインク供給管６Ａの内径部に、インク供給管６Ｂの外形部７６を圧入するようにして両者が接続され、インク供給管６Ｂの内径部に、ジョイント３３の外形部が接続され、インクジェットヘッドからのインク供給管６Ｃの内径部に、空気保持部材２０Ａの外形部を圧入するようにして両者が接続され、インクタンク５内のインクがインク供給管６Ａ、インク供給管６Ｂ，ジョイント３３、空気保持部材２０Ａ、インク供給管６Ｃを経由してインクジェットヘッドに供給される。

インク供給管６Ｃの内部には、空気保持部材２０Ａが挿入され、インク供給管６Ｃの内面と空気保持部材２０Ａとの間には少なくとも一部に空気２１を保持することができる空間２２が形成されている。

空気保持部材２０Ａと、インク供給源側のインク供給路（インク供給管６Ｂ）と空気保持部材２０Ａが挿入されたインク供給管６Ｃとを接続するジョイント３３とを一体の構造物として構成したので、部品点数が減少し、またジョイント３３によりインク供給管６Ｂとインク供給管６Ｃを接続するのと同時に空気保持部材２０Ａを挿入することができるので接続作業も極めて簡単になり、組立作業性が大幅に向上し、生産ラインのスピード低下を防止することができる。

空気保持部材２０Ａは、インクの非浸透性、インク供給管６の内部への挿入のしやすさ及びインクに対する耐腐食性に優れるステンレススチール等の金属で構成されており、インクに直接接触しても変形、変質等を生じないようになっている。なお、空気保持部材２０Ａを構成する材料はステンレススチール等の金属に限定されず、インクに直接接触しても変形等を生じないものであればセラミック、樹脂等の他の材料で形成しても構わない。

空気保持部材２０Ａは、図４（ｂ）に示すように、一端がインクジェットヘッドに接続されたインク供給管６におけるインクジェットヘッド４の近傍に挿入されることが好ましい。本実施形態では、インクジェットヘッド４に接続されたインク供給管６Ｃに空気保持部材２０Ａが挿入されており、挿入された位置から上流側のインク供給管において生じる圧力変動をより効果的に緩和できる。

また、インクジェットヘッドは所定方向に往復移動可能であり、空気保持部材２０Ａは、一端がインクジェットヘッドに接続されたインク供給管における一端から前記所定方向とは異なる方向に延びる部分に挿入されることが好ましい。

本実施形態においては、インクジェットヘッドは主走査方向Ａ（水平方向）に往復移動可能であるので、一端がインクジェットヘッド４に接続されたインク供給管６における主走査方向Ａ（水平方向）とは異なる鉛直方向に延びる第３の直線部分に空気保持部材２０Ａが挿入されている。

本実施形態のインク供給系において、キャリッジ３の主走査方向Ａの往復運動（往復走査）及びこれに伴うインク供給管６の運動によりこの供給管内のインクに圧力変動が生じるわけだが、この圧力変動は、主として主走査方向Ａに延びる第２の直線部分で生じるため、キャリッジ３と共に移動し主走査方向Ａとは異なる鉛直方向に延びる第３の直線部分に空気保持部材２０Ａを挿入することにより、その圧力変動がインクジェットヘッド４の内部に伝達されることによりインクの安定した吐出を妨げる現象の発生をより効果的に緩和できる。

また、一端がインクジェットヘッドに接続されたインク供給管をインクジェットヘッドあるいはインクジェットヘッドが搭載される搭載部に固定する固定部を有し、空気保持部材が、固定部により固定されるインク供給管に挿入されることが好ましい。固定部により固定されたインク供給管は、キャリッジ３の移動に伴う動きが規制され、振動等が抑えられるため、より効果的に圧力変動を緩和できる。

本実施形態においては、図４（ｃ）における２７が、一端がインクジェットヘッド４のインク供給管接続部６０に接続されたインク供給管６Ｃをインクジェットヘッド４に取り外し可能な状態で固定する固定部であり、固定部２７により固定されたインク供給管６Ｃは、キャリッジ３の移動に伴う動きが規制される。尚、インク供給管６Ｃをインクジェットヘッド４が搭載される搭載部であるキャリッジ３に固定する様にしてもよい。

キャリッジ３と共に移動し走査方向Ａとは異なる鉛直方向に延びる第３の直線部分が固定部２７により固定されており、この部分のインク供給管に空気保持部材２０Ａが挿入されている。

また、空気保持部材は、インク供給管の内面に当接する当接部を有し、インク供給管及び空気保持部材の少なくとも一方は、空気保持部材の挿入に伴い変形可能な材料で構成されていることが好ましく、その弾性変形を利用して容易にインク供給管の内部に空気保持部材を挿入して保持できる。

本実施形態においては、インク供給管の内面に当接する当接部としての大径部２３を有し、空気保持部材２０Ａは、ステンレススチール等の金属で構成され、インク供給管６Ｃは樹脂あるいはゴム等の伸縮可能な弾性体で構成されている。空気保持部材２０Ａは、インク供給管６Ｃにおけるインク供給管接続部６０に接続される側と反対側の開口に挿入されることによってインク供給管６Ｃの内部に保持される。インク供給管６Ｃは弾性を有しているため、大径部２３をインク供給管６Ｃの開口に挿入するとき、開口がスムーズに膨張して弾性変形するので容易に挿入することができる。そして、インク供給管６Ｃが弾性復元して大径部２３の外周面に密着しインク供給管６Ｃの弾性により空気保持部材２０Ａのインク供給管６Ｃの軸方向に沿った変位を規制することができるため、インク供給管６Ｃに固定用の溝等を設けなくても空気保持部材２０Ａをインク供給管６Ｃの内部に簡便且つ確実に保持することができる。

また、空気保持部材は、インク供給管の内面に当接する大径部と、大径部よりも径の小さい小径部とを有し、インク供給管の内面と小径部との間に空間が形成されることが好ましい。大径部により空気保持部材を保持することができるとともに、より簡単に空間を形成することができる。

また、空間が環状に形成されている部分を有することが好ましい、環状の空間によりインク供給管の内部のスペースを有効に活用できる。

本実施形態においては、空気保持部材２０Ａは、外周面がインク供給管６Ｃの内周面に当接する大径部２３と、大径部２３と一体かつ略同軸に形成されインク供給管６Ｃの内周面との間に形成される環状の空間２２の少なくとも一部に空気２１を保持することができる小径部２４を有し、インク供給管６の軸方向の回りに形成された環状の空間２２の少なくとも一部に空気２１が保持される。

ここで、内径、外径とは、その形状が円の場合は、その直径を意味し、形状が円でない場合は、面積を円に換算したときの直径に相当するものであり、インク供給管あるいは小径部、大径部の形状は円形に限定されない。

また、空間のインク供給源側の面は閉鎖され、圧力室側の面は開口していることが好ましい。空間の圧力室側の開口している面からインクが進入するが、空間のインク供給源側の面は閉鎖されて袋小路になっているため空間のインク供給源側に空気が封じ込められ、インクが進入しない空間が容易に確保できる。空間への上流からの直接的なインクの進入は遮蔽されるので、空気が保持される空間の位置はインクの流れの少ない部分であり、従来のようなインクの流れによる空気の流出を抑えることができ、安定して圧力変動を緩和することができる。即ち、従来技術のインクジェットヘッドにおいては、通常の使用状態で共通インク室にインクが充填されていると共に隣接した空気室に空気が保持されており、ノズルからインクを吸引するメンテナンス動作時には、空気室に保持されている空気までが排出されてインクに置換されることがあり、かかる場合、圧力変動を吸収できなくなり、安定吐出に支障を斉らす虞がある。

本実施形態においては、大径部２３は、小径部２４よりもインクタンク５側に位置し、空間のインクタンク５側の面を閉鎖しているので、より簡単に空間のインク供給源側の面は閉鎖することができる。

また、空間２２は、第１の領域と、第１の領域よりもインクジェットヘッド側（圧力室側）に位置し流路断面積が第１の領域よりも小さい第２の領域を有することが好ましい。

本実施形態においては、空気保持部材２０Ａは、小径部２４よりも圧力室側に位置しインク供給管６Ｃの内面に当接する第２の大径部２９を有し、第２の大径部２９は、インク供給管６Ｃの内面に当接する外周面の一部にインク供給管６Ｃの軸方向に沿って延びる溝部３０を有し、インク供給管６Ｃの内面と小径部２４の間に第１の領域が形成され、溝部３０との間に第２の領域が形成されている。流路断面積（インク供給管の軸方向に直交する断面の断面積）は、第１の領域の方が第２の領域よりも大きい。

第２の大径部２９の外径ｄ４は、大径部２３の外径ｄ１と略同一に形成されている。

この溝部３０の流路抵抗により、インク供給管の上流から移動してきた溶存ガス濃度の低い新たなインク２６と空間２２の空気２１との接触が妨げられる。即ち、溝部３０を介して空間２２に進入したインク２６は、入れ替わることなく溶存ガス濃度が飽和した状態で滞留し、このインク２６と空気２１とが接触する気液界面Ｍにおいて、空気２１がインク２６に溶けてしまうことによる空気の減少を抑制できる。

ここで、気液界面Ｍのメニスカス保持力は、インクの表面張力に比例し、その気液界面の径（接触面積に相当）に反比例する。気液界面Ｍを溝部３０内に形成することで、触面積を小さくしてメニスカス保持力を高めることができるので、振動や傾斜に対して気液界面が動きにくく、強い構造とすることができる。

また、前述のように、インク供給管６Ｃが膨張した状態で空気保持部材２０Ａが挿入されるので、大径部２３と当接している近傍のインク供給管６Ｃが小径部２４に向けて若干傾斜して対向する。このため、大径部２３の外径ｄ１と小径部の外径ｄ２の差が小さすぎる場合や小径部の長さが長い場合、インク供給管の内周面が小径部ｄ２の外周面に接触してインク２６と空気２１の気液界面Ｍの形成が妨げられることが懸念されるが、本実施形態では、大径部２３に加えて第２の大径部２９により、インク供給管が支持されるので、より簡単な構成で、このような接触が生じないようにすることができる。

また、空気保持部材は、インク供給管の軸方向に沿って延び、且つ、インクが連通可能な貫通穴を有することが好ましい。貫通穴により、インクジェットヘッドへの十分なインク供給が可能となる。

本実施形態においては、空気保持部材２０Ａは、一体化されたジョイント３３の端面と後述する第２の大径部２９の端面とを貫通してインク供給管６の軸方向に沿って延び、且つインクが連通可能な貫通穴２５が形成されている断面形状が略円形の中空筒状体を用いている。

なお、貫通穴２５の径ｄ３は、ジョイント３３，大径部２３、小径部２４、第２の大径部２９の各部で異ならせてもよいし、本実施形態のように同じにしても良い。大径部の貫通穴２５の径を小径部の貫通穴２５の径よりも大きくするとインクジェットヘッド４へのより一層十分なインク供給を達成することができる。

さらに、インクジェット記録装置の使用時の姿勢においてインク供給源側の面は圧力室側の面よりも上方に位置することが好ましい。空間の上部に保持された空気を移動しにくくすることができ、メンテナンスプロセスにおけるノズルからのインクの吸引時等における、空間からの空気の流出を、簡便な構造で有効に防止することができる。

本実施形態のインクジェット記録装置１では、略水平状態に設置されて使用される。空気保持部材２０Ａにより形成される空間２２のインク供給源側の面は閉鎖され、圧力室側の面は開口しているとともに、空気保持部材２０Ａが挿入されている部分のインク供給管６Ｃをその軸方向がインクジェットヘッド４のインク供給管接続部６０から上方に向かって略鉛直方向になるように設けている。このようにインクジェット記録装置の使用時の姿勢において空間２２の閉鎖されている側の面が開口している側の面よりも上方に位置するようにするようにしている。

具体的には、実使用状態において、インクタンク５からインクが供給されると、インク供給管６の上流からのインクは貫通穴２５を通過し、インク供給管接続部６０のインク供給路５９に進入する。また、空間２２の下側の開口している側の面からインクが進入するが大径部２３により袋小路になっているため空間２２の上部に空気２１が封じ込められ、インクが進入しない空間が確保される。尚、詳細は後述するが、本実施形態では、大径部２３に大気連通孔７１が形成されており、実際はシール部材７５によりインクの進入しない空間が確保されている。

また、インク供給管６Ｃの内周面に当接する大径部２３により、小径部２４の外周面とこの外周面に対向するインク供給管６Ｃの内周面との空間２２への上流からの直接的なインクの進入は遮蔽され、インク供給時におけるインクの流れは、貫通穴２５を通過し、上から下へ向く方向である。そのため、空気２１が保持される空間２２の位置はインクの流れの少ない部分であり、従来のようなインクの流れによる空気の流出を抑えることができ、安定して圧力変動を緩和することができる。

このように初期のインク導入時の動作により、空間２２の少なくとも一部（上部）に空気２１が封じ込められた状態で、インクタンク５からインクジェットヘッド４の圧力室までのインク供給路にインクが満たされることになる。

実使用状態においては、図４（ｂ）に示すように、ノズルを下側とした場合、空間２２の所定高さまでインク２６が充填され、その上部には空気２１が閉じ込められている。

空間２２の流路断面積（インク供給管の軸方向に直交する断面の断面積）を大きくすることによって、空間２２の体積を大きくし、内部に保持される空気２１の量を多くすることができる。そのため、圧力変動を緩和する機能を増大させることができる。また、小径部２４の長さＬ２を長くして空気の量を多くすることもできる。空間２２の体積は、圧力変動を緩和してノズル内のインクメニスカスの位置ずれ（体積変化）を抑えられるように、圧力変動の大きさ等に応じて適宜変更すればよい。

ここで空気保持部材の大きさは、用途やインク供給管の内径等により適宜に決めれば良い。本実施形態である空気保持部材２０Ａでは、インク供給管の内径をＤｍｍとしたとき、例えば、大径部２３は外径ｄ１がＤ＋０．１ｍｍ〜Ｄ＋０．５ｍｍ程度、長さＬ１が１ｍｍ〜５ｍｍ程度、貫通穴２５の径ｄ３がｄ１−２．０ｍｍ〜ｄ１−０．５ｍｍ程度、小径部２４は外径ｄ２がｄ１−２．０ｍｍ〜ｄ１−０．８ｍｍ程度、長さＬ２が２ｍｍ〜２０ｍｍ程度、貫通穴２５の径ｄ３がｄ２−２．０ｍｍ〜ｄ２−０．５ｍｍ程度、第２の大径部２９は外径ｄ４がＤ＋０．１ｍｍ〜Ｄ＋０．５ｍｍ、長さＬ３が１ｍｍ〜５ｍｍ程度、貫通穴２５の径ｄ３がｄ１−２．０ｍｍ〜ｄ１−０．５ｍｍ程度、溝部３０は幅が０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度、深さが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。

また、インク供給管は、少なくとも保持された空気に接する部分が空気透過性を有していることが好ましい。このことにより、空気とインクが接触する気液界面Ｍにおいて、空気がインクに溶けてしまうことによる空気の減少を、空気透過性を有するインク供給管を透過して空間に供給される空気により、補充することができ、簡便な構造で長期間にわたり圧力変動の吸収効果を維持することができる。

本実施形態では、インク供給管６Ｃの全体が空気透過性を有している材料で構成され、インク供給管６Ｃの外側が大気に接している。また、インク供給管の空気透過性は、１００（ｍｌ／ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以上１０００（ｍｌ／ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下が好ましく、この空気透過性は４０℃の恒温槽内に置かれたインク供給管にＨｅを流し、Ｈｅ中に透過してくる空気をガスクロマトグラフィーにて酸素と窒素に分離して定量することにより測定する。

インク供給管６Ｃは、空気透過性や耐インク性、弾性などを考慮して、本実施形態例ではポリエチレン、フッ素樹脂やナイロン等の高分子樹脂材料による単層または多層構造チューブを採用しているが、ゴム材料を用いても良い。

インク供給管６Ｃの厚さは、空気透過性と弾性、強度を考慮して、概ね０．５ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。

インク供給管６Ｃの好ましい内径は、使用するインクの粘度やインクジェットヘッドの吐出能力等によって多少異なってくるが、インク供給管６の内径（直径）としては１〜６ｍｍが好ましい。

また、インク供給管は、少なくとも保持された空気に接する部分が透明であることが好ましい。空間に空気が残存しているか否かを検知することができるため、所定量以下である場合は、後述するような新たに空気を補充するための空気回復機構を設けたり、新しいインクに置換することで空気の再導入をおこなうことで確実に空気が残存している状態を維持できる。空気が残存しているか否かを検知するのは、目視による方法でも良いが、たとえば後述するような空間の光透過率を測定することで空気が残存しているか否かを検知する空気量検知手段を設けることにより、自動的に検知する構成にしてもよい。もし、所定量以下になっている場合は、空気の補充をおこなえばよい。あるいは、その旨を作業者に報知するようにしてもよい。

本実施形態では、インク供給管６Ｃの全体が透明性を有している材料で構成されている。なお、透明とは空気とインクが判別できる程度でよく、前述の高分子樹脂材料による単層または多層構造チューブを採用することで達成できる。

（空気回復機構）
次に、空気を補充するための空気回復機構について、図４及び図５を参照して詳細に説明する。

ここで、図５は本発明の第１実施形態に係るインク供給管の接続構造の模式図で、（ａ）は空間が大気と閉鎖された状態を示す拡大正面図と断面図、（ｂ）は空間が大気と連通された状態を示す拡大正面図と断面図である。

図４に示すように、インク供給管６Ｂは、樹脂や金属により中空状に形成されており、インク供給管６Ｂの内部流路は、空気保持部材２０Ａとジョイント３３の一体構造物を介してインク供給管６Ｃと接続されている。また、このインク供給管６Ｂは、インクタンク５側から小径部７４と大径部７２とを備えている。

また、ジョイント３３は、インクタンク５側から小径部７９と大径部７８とを備えている。

また、空気保持部材２０Ａとジョイント３３の一体構造物において、ジョイント３３の大径部７８と空気保持部材２０Ａの大径部２３をインク供給管の軸方向に沿って貫通し、空間２２に連通する大気連通孔７１が形成されている。この大気連通孔７１は、ジョイント３３の大径部７８の上端から空気保持部材２０Ａの大径部２３の下端に至るまで伸びており、外部から導入される空気を空間２２の上部へ導くためのものである。

図５に示すように、インク供給管６Ｂは空気保持部材２０Ａとジョイント３３の一体構造物に対して相対移動可能に装着され、インク供給管６Ｂが大気連通孔７１を大気と閉鎖することで空間２２を大気と閉鎖する大気閉鎖位置（図５（ａ）参照）と、インク供給管６Ｂが大気連通孔７１を大気に連通することで空間２２が大気と連通する大気連通位置（図５（ｂ）参照）との間をインク供給管の軸方向に移動可能に構成されている。尚、インク供給管６Ｂは本願発明の開閉部材として機能する。

具体的には、図４に示すように、インク供給管６Ｂの大径部７２の内周部には、ジョイント３３の大径部７８における大気連通孔７１の開口面に当接するＯリング等のシール部材７３が設けられており、このシール部材７３により、インク供給管６Ｂとジョイント３３とが隙間なく密着されるとともに、インク供給管６Ｂが大気閉止位置にある状態において、大気連通孔７１から空間２２内に大気が流入するのが防止される。また、大気開放位置にある状態において、インク供給管６Ｂは、大径部７８におけるシール部材７３が大気連通孔７１の開口面から離間する位置に移動して大気連通孔７１を介して空間２２を大気に連通させる。

また、インク供給管６Ｂの小径部７４の内周部には、ジョイント３３の小径部７９の外周部に摺接するＯリング等のシール部材７５が設けられており、このシール部材７５により、小径部７４の内周部と小径部７９の外周部とが隙間なく密着されるとともに、インク供給管６Ｂが大気開放位置にある状態において、隙間からインクが漏れるのが防止される。さらに、インク供給管６Ｂが大気閉鎖位置にある状態において、大気連通孔７１から空間２２内にインクが流入するのが防止される。

このように空気回復機構は、大別して一体構造物に形成された大気連通孔と、大気連通孔を開閉する開閉部材として機能するインク供給管６Ｂと、開閉部材の移動機構からなる。

図４において、この移動機構は、一体構造物の大径部７８の外周部に形成されたピン７０、および、これに案内されて軸方向の下方に移動するとともに回転方向に移動するインク供給管６Ｂからなる。インク供給管６Ｂの大径部７２は、上から見て円形の中空筒状部材で、その外周部に軸方向Ｕと円周方向Ｖからなる階段状の案内溝７７を設ける。

一体構造物は、大径部７８の外周部に、ピン７０を立設して、これをインク供給管６Ｂの案内溝７７と係合させる。空間２２の上部と大気とを大気連通孔７１、案内溝７７を介して連通させる。

まず、図５（ａ）に示すように、通常時、即ち、空間２２に空気を導入する必要のないときには、インク供給管６Ｂは空間２２を大気と閉鎖する大気閉鎖位置にある。インク供給管６Ｂがシール部材７３を圧縮するように付勢した状態で係止され、押圧が持続されており、空間２２が閉鎖されている。

そして、空間２２に空気を補充するときには、図５（ａ）において、ピン７０と案内溝７７の係合を介して、インク供給管６Ｂを円周方向に回転させ（案内溝７７の円周部分Ｖによる）、次に、インク供給管６Ｂを上方に変位させ、図５（ｂ）に示す最終段階でインク供給管６Ｂがシール部材７３を大気連通孔７１の開口面に対し離間した状態で係止される（案内溝７７の軸方向部分Ｕによる）。これで大気連通孔の開放動作が終了し、次の吸引動作に移り、空気を補充する。

次に、大気連通孔７１を閉鎖するときには、図５（ｂ）において、ピン７０と案内溝７７の係合を介して、インク供給管６Ｂを下方に変位させ、シール部材７３を大気連通孔７１の開口面に対し押圧させ（案内溝７７の軸方向部分Ｕによる）、次にインク供給管６Ｂを円周方向に回転させ、図５（ａ）に示す最終段階でインク供給管６Ｂがシール部材７３を圧縮するように付勢した状態で係止され、押圧が持続される（案内溝７７の円周部分Ｖによる）。

以上説明したインクジェット記録装置によれば、空間２２の空気２１が所定量以下になってしまった場合に、手動または自動により、インク供給管６Ｂを移動させて空間２２を大気に対して連通することにより簡便且つ早急に空気を補充できる。自動の場合は、空気の残存量を検知する手段を設け、制御部８３の制御下で、その検知動作に連動してインク供給管６Ｂを移動させ大気に連通するようにすればよい。

また、インク供給管６Ｂを開閉部材として機能させ、その動作により空間２２を大気に対して閉鎖及び連通することができるため、別途に大気開閉する開閉部材等を設ける必要がなく、部品数を減らして構造を簡略化でき、製造コストを低減できる。

（第２実施形態）
第２実施形態のインクジェット記録装置は、インク供給管６Ｂが開閉部材駆動手段としてのソレノイド８２により動作する点が第１実施形態との相違点であり、以下相違点のみ説明する。

第１実施形態のインクジェット記録装置では、手動で空気を補充する場合、ユーザーがインク供給管６Ｂを動かして大気連通孔を開放しなければならず、それを忘れると空気量を正常に回復できない。

第２実施形態のインクジェット記録装置では、空間の空気量を把握し、自動で大気連通孔を開放し空気を補充することで、空気量が所定量以下の状態における吐出の不安定化を確実に防止する。

図６は、本発明の第２実施形態に係るインク供給管の接続構造の模式図で、（ａ）は接続前の状態を示す斜視図、（ｂ）は接続後の状態を示す正面図である。

図７は、本発明の第２実施形態に係るインク供給管の接続構造の模式図で、（ａ）は開閉部材駆動手段としてのソレノイド８２がオフの時を示し、空間が大気と閉鎖された状態を示す拡大正面図と断面図、（ｂ）はソレノイド８２がオンの時を示し、空間が大気と連通された状態を示す拡大正面図と断面図である。尚、図７においてはソレノイド８２が省略してある。

図６に示すように、ソレノイド８２は、本体８２Ａと、本体８２Ａが励磁されると吸引されるプランジャ８２Ｂで構成される。

インク供給管６Ｂには駆動力伝達部８１が一体的に設けられ、駆動力伝達部８１には、開閉部材駆動手段としてのソレノイド８２のプランジャ８２Ｂの一端が取り外し可能な状態で固定されている。

図６の符号１０００は、図示しないインクジェット記録装置本体（例えば、枠体）に上下方向に位置調整可能な状態で固定されたソレノイド保持部であり、ソレノイド８２の本体８２Ａは、ソレノイド保持部１０００に取り外し可能な状態で固定されている。

案内溝７７は軸方向部分Ｕのみが設けられ、ピン７０との係合を介して、インク供給管６Ｂはその軸方向（図６のＨ方向）に往復移動する。

図７（ｂ）に示すように、ソレノイドに通電し、ソレノイドをオンすることにより、プランジャ８２Ｂ、駆動力伝達部８１及びインク供給管６Ｂがソレノイド本体８２Ａに吸引される方向に移動し、大気連通孔７１が大気に開放される。図７（ａ）に示すように、ソレノイドがオフになると、プランジャ８２Ｂ、駆動力伝達部８１及びインク供給管６Ｂがソレノイド本体８２Ａに吸引される方向とは逆方向に移動し、大気連通孔７１が大気に密閉される。

以上説明した第２の実施形態のインクジェット記録装置によれば、開閉部材としてのインク供給管６Ｂを開閉部材駆動手段としてのソレノイド８２のオンオフにより移動させ空間２２を大気に対して連通、閉鎖することができるため、第１の実施形態の効果に加えて、インク供給管６Ｂの移動による大気連通孔の開閉をより確実にかつ容易に行うことができるという効果を奏する。

開閉部材駆動手段には、電磁式ソレノイド以外に、ステッピングモータ，ＤＣモータ，電磁式ソレノイド，リニアモータの各種のアクチュエータを用いることも可能である。

（空気回復及びインク吸引の制御構成）
図８は、本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の空気回復及びインク吸引の制御構成を示すブロック図である。ここでは、空気回復及び吸引の制御に関する部分のみを示し、他の部分については省略している。

制御部８３には、以下の各部が接続されている。記憶部８６は、空気回復及びインク吸引の制御に関するプログラムやデータを記憶しており、制御部８３によって制御対象を制御する際に用いられる。

空気量検知手段８５は、空間２２内の空気量が所定量以下になると出力を行うセンサで、具体的には、空気の増減によりインク供給管の軸方向に移動するインク液面を検知するための光学式のセンサであり、インク２６によってセンサのセンサ領域の遮光又は非遮光が切り換えられることで、センサの受光量が変化して、これによりセンサ信号の出力状態を切り換える。すなわち、空気量検知手段８５は、そのセンサ領域にインク２６が存在する場合に空気量が所定量以下であることを検知して制御部８３に対してセンサ信号を出力し、センサ領域にインク２６が存在しない場合に空気量が所定量以下であることを検知せずに制御部８３に対してセンサ信号を出力しない。

インク供給管６Ｂは、空気保持部材２０Ａとジョイント３３の一体構造物に設けられた大気連通孔７１を開閉可能に構成された開閉部材として機能する。そして、インク供給管６Ｂは、制御部８３の制御下で開閉されることで大気連通孔７１を介して空間２２の上部に空気を補充する。

開閉部材駆動手段としてのソレノイド８２は、制御部８３の制御下で駆動することにより、駆動力伝達部８１を介してインク供給管６Ｂを軸方向（図６のＨ方向）に移動させる。具体的には、ソレノイド８２は、その駆動によりインク供給管６Ｂを下方向に大気閉鎖位置まで移動させ、また、インク供給管６Ｂを上方向に大気開放位置まで移動させる。

タイマー８４は、新規のインクジェットヘッドが装着されてからの経過時間を計測する。

カウンタ８７は、新規のインクジェットヘッドが装着されてからのインク吸引量を測定する。本実施形態では、インク吸引回数をカウントしてインク吸引量を測定する。

また、上述した吸引ポンプ１１も接続され、制御部８３によって動作される。

（空気回復及びインク吸引の制御）
次に、空気回復及びインク吸引の制御について、図９及び図１０を参照して詳細に説明する。

ここで、図９は空気回復動作を実施するタイミングの一例を示すタイムチャートである。

この空気回復動作は、例えば、インクジェットヘッドが所定量のインク吸引を行った後や、空気量検知手段が空気量が所定量以下であることを検知した際、或いは所定の時間が経過した後等を空気回復動作の開始タイミングとして、制御部８３の制御下で行われる。

まず、新規のインクジェットヘッドが装着され使用が開始されると、タイマー８４がスタートする。またカウンタ８７は各色毎にインクジェットヘッドから吸引動作を行った回数を累積的にカウントしている。

なお、前述のように初期のインク導入時の動作により、インクタンク５からインクジェットヘッド４のノズルまでのインク供給路において、空間の少なくとも一部に空気が保持された状態でインクが満たされることになる。

そして制御部８３は、毎回のインク吸引終了時に、累積の吸引回数をカウンタ８７から算出し、各色毎に設定された所定回数に達していれば、そのインクジェットヘッドについて空気回復動作を行う。ここで所定回数は、インク吸引動作の繰り返しにより空間内の空気の量が減少しても画像劣化に繋がらない程度の空気量を維持するように設定される。この所定回数はインクの組成等によって異なるが、通常数回〜数百回の吸引を目安にすれば良い。

尚、この空気量が減少は、インク吸引動作時に図４（ｃ）に示す空間２２における空気２１が膨張してインク２６と空気２１の気液界面Ｍが下降し、インクジェットヘッド４側に引き寄せられ、その後吸引終了時に元の位置に戻ろうとするが、このとき実際は若干量の空気がインクに置換されて空気量が減少し、吸引回数の累積と共に徐々に空気量が減少していくことにより生じるものと考えられる。

また、制御部８３は、タイマー８４が所定時間に達したときは、空気回復動作を行う。ここで所定時間は、経時でのインク中への空気の溶解等により空間内の空気の量が減少しても画像劣化に繋がらない程度の空気量を維持するように設定される。この所定時間はインクの組成等によって異なるが、通常数ケ月を目安にすれば良い。

もし、何らかの理由により、タイマー８４が所定時間に達しない場合やカウンタ８７が所定回数に達していない状態で空気量が所定量以下になった場合には、空気量検知手段８５が検知した段階で強制モードの空気回復処理を行う。

図１０は空気回復動作時の流れの一例を示すフローチャートである。この制御は、空気回復動作時に、記憶部８６に記憶されている制御プログラムに基づいて制御部８３によってされる。前提として、図１においてインクジェットヘッド４が吸引キャップ８に対向するようにキャリッジ３が位置し、またメンテナンスユニット７が上昇してインクジェットヘッド４の吐出面４１Ｓが吸引キャップ８に密着しているものとする。

まず、制御部８３は、大気連通孔７１を開状態にする（ステップＳ１００）。すなわち、ソレノイド８２を駆動することにより、駆動力伝達部８１を介してインク供給管６Ｂを図７（ａ）に示す大気閉鎖位置から図７（ｂ）に示す大気開放位置まで移動させる。これにより、空間２２の上部に連通する大気連通孔７１が大気に開放される。

本実施形態のように、大気連通位置をインクジェットヘッドのノズル面に対して相対的に高い位置に設定することにより、インクジェットヘッドのノズル内のインク背圧が負圧になるように適宜設定することで、空間２２内のインク液面とインクジェットヘッドのノズルのインク液面との間の水頭差を利用して、外部の空気を空間２２内に吸い込むことができる。

次に、制御部８３は、吸引ポンプ１１を所定時間だけ駆動させ、ヘッド吸引を行う（ステップＳ２００）。これにより、吸引ポンプ１１によりインクジェットヘッド４からのインクの吸引が開始されるとともに、インク供給路内部が減圧され、空間２２の上部に補充するための空気が大気連通孔７１を介して供給される。このとき、空間２２内のすべてに空気が満たされる空気量を最大として、これ以下の空気量となるようなインクの吸引量で吸引することが好ましい。

この吸引動作（ステップＳ２００）は、インク供給系を積極的に負圧にしてより確実に外部の空気を空間２２内に吸い込むことができる点で好ましい。

次に、制御部８３は、大気連通孔７１を閉状態にする（ステップＳ３００）。すなわち、ソレノイド８２を駆動することにより、駆動力伝達部８１を介してインク供給管６Ｂを図７（ｂ）に示す大気開放位置から図７（ａ）に示す大気閉鎖位置まで移動させる。これにより、空間２２の上部に連通する大気連通孔７１が大気と閉鎖される。

次に、制御部８３は、吸引ポンプ１１を所定時間だけ駆動させ、ヘッド吸引を行う（ステップＳ４００）。この吸引動作は、通常のヘッド回復動作であり、その後の印字開始時に吐出不良等が生じる虞をなくすことができる点で好ましい。

ステップＳ２００の吸引動作において、空間２２内のすべてに空気が満たされる空気量を最大として、この最大値を超えて空気が補充されてしまうと、インク供給路内に空気が侵入してしまう。そして、インクジェットヘッドからのインクの吐出が正常に行われなくなる虞がある。しかし、このステップＳ４００の吸引による回復動作により、インク供給路内の内部に存在する空気をインクと共に除去することができ、インクジェットヘッドから正常にインクを吐出することができる。

上記実施の形態では、ステップＳ１００で大気連通孔７１を開状態にした後にステップＳ２００でインク吸引を開始するようにしたが、これに限られるものではなく、大気連通孔７１を開状態で吸引ポンプを作動させインクを吸引すれば良い。そのため、例えば、大気連通孔７１を閉状態でインク吸引を開始し、所定時間だけ大気連通孔７１を開状態にした後、閉状態にし、吸引を終了するようにしても良い。

但し、インク吸引を開始後に、インク供給路の内部と大気の差圧が所定値以上に大きくなったときに大気連通孔が開放されると、差圧により急激に空気が流入し、空気量の制御が難しくなるので、本実施形態のように大気連通孔７１を開状態にした後にインク吸引を開始するようにして、徐々にインク供給路を負圧状態にしながら空気を流入させることが好ましい。

本実施形態では、空間２２の空気量を把握する手段としては、タイマー８４、カウンタ８７、空気量検知手段８５の少なくとも１つを備えていれば良く、タイマー８４及びカウンタ８７の少なくとも一方を備えることで、空気量検知手段を必要とせず、空気室内の空気量の減少を予測し、空気回復動作を行うことにより、効率的に空気量の減少に起因とする印字画像の劣化を抑制することができる。また、空気量検知手段を備えることにより、精度良く空気室内の空気量の減少を検知することができる。

また、本実施形態では、インク供給源側のインク供給路（インク供給管６Ｂ）と空気保持部材２０Ａが挿入されたインク供給管６Ｃとを接続するジョイント３３と、空気保持部材２０Ａとを一体の構造物として構成したが、空気保持部材と、空気保持部材が挿入されるインク供給管に接続される他の部材とを一体の構造物として構成すれば良い。例えば、インクジェットヘッド４のインク供給管接続部６０と空気保持部材とを一体の構造物として構成してもよい。前者の構成の方が、空気回復が容易になるため好ましい。

また、実施形態ではインク供給管６Ｃに１つの空気保持部材２０Ａが設けられているが、その数は特に問わない。

また、実施形態ではメインのインクタンクのみが設けられたインクジェット記録装置に適用したが、サブタンクが設けられているインクジェット記録装置にも適用可能である。

また、実施形態ではシリアル方式のインクジェット記録装置に適用したが、ライン方式のインクジェット記録装置にも適用可能である。インクジェットヘッドを静止させた状態で記録するライン方式の場合においても、ポンプやモータ等の外部振動の影響によりインク供給圧力が変動することがあり、本発明のインクジェット記録装置によれば、インクの供給圧力の変動を緩和し、吐出安定性を向上させることができる。

また、実施形態ではインクジェットヘッドは、ヘッドチップに圧電素子を備える構成とは限らず、例えばヒータを備える構成としてもよい。

また、空気保持部材の形状や位置関係等も適宜変更して実施可能である。例えば、第２の大径部２９を設けない構成、溝部３０を直線ではなく螺旋状にした構成なども可能である。

１インクジェット記録装置
４インクジェットヘッド
６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃインク供給管
２０Ａ空気保持部材
３３ジョイント
４１ヘッドチップ（インクジェットヘッドチップ）
４１Ｓ吐出面
４８ａ、４８ｂマニホールド
６０インク供給管接続部
Ｐ記録媒体
Ｘノズル列方向

Claims

圧力室内のインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの圧力室にインク供給源からのインクを供給するとともに少なくとも一部がインク供給管で構成されたインク供給路と、
インクが連通可能な状態で前記インク供給管の内部に挿入され該インク供給管の内面との間に形成される空間の少なくとも一部に空気を保持する空気保持部材と
前記インク供給管に接続される他の部材とを備え、
前記空気保持部材と前記他の部材とを一体の構造物として構成したことを特徴とするインクジェット記録装置。
前記他の部材は、前記インク供給路の途中に配置され前記インク供給源側のインク供給路と前記インク供給管とを接続するジョイントであり、
前記空気保持部材と前記ジョイントとを一体の構造物として構成した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。
前記他の部材は、前記インク供給管の一端に接続される前記インクジェットヘッドのインク供給管接続部であり、
前記空気保持部材と前記インク供給管接続部とを一体の構造物として構成した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。
前記一体の構造物は、前記空間を大気に連通させる大気連通孔を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
前記大気連通孔を開閉する開閉部材を備え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。
前記開閉部材を駆動して前記大気連通孔を開閉することにより前記空間を大気と連通または閉鎖する制御部を備えることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
前記インクジェットヘッドからインクを吸引する吸引手段を備え、
前記制御部は、所定時間経過毎及び所定量のインク吸引毎の少なくとも一方のタイミングで前記空間を大気に連通させ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。
前記空間に保持された空気の量を検知する空気量検知手段を備え、
前記制御部は、空気量検知手段の検知結果に基づいて、前記空気の量が所定量以下になった場合に、前記空間を大気に連通させ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。
前記インクジェットヘッドからインクを吸引する吸引手段を備え、
前記制御部は、前記空間を大気に連通させた状態で前記吸引手段を作動させることを特徴とする請求項６から８の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。