JP2013154566A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッド内のインクの気泡を効果的に除去するとともに、気泡の除去に要する時間も短縮可能なインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッド１７の共通流路２９内に気泡Ｂが発生した場合、シリンジポンプ２３側と記録ヘッド１７側とが連通状態となるように流入側弁２５を切り替え、シリンジポンプ２３内のインクを加圧して記録ヘッド１７の流入口２７ａから共通流路２９内にインクを供給する。流入口２７ａからのインクの供給に伴い共通流路２９内には流出口２７ｂ側へ向かうインク流が発生し、気泡Ｂもインク流に乗って流出口２７ｂ側へ移動する。そして、シリンジポンプ２３によるインクの供給が開始された後に流出側弁３３を開放することにより、流入口２７ａからシリンジポンプ２３側に向かうインクの逆流が発生せず、共通流路内２９内の気泡Ｂを流出口２７ｂから確実に押し流すことができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、ファクシミリ、複写機、プリンター等の記録装置において、用紙等の記録媒体にインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置に関するものであり、特にインクを吐出する記録ヘッドの回復に関するものである。

ファクシミリ、複写機、プリンター等の記録装置は、紙、布、ＯＨＰ用シート等の記録媒体に画像を記録するように構成されているが、記録を行う方式により、インクジェット式、ワイヤードット式、サーマル式等に分類することができる。また、これらの記録方式はさらに、記録ヘッドが記録媒体上を走査しながら記録を行うシリアル型と、装置本体に固定された記録ヘッドにより記録を行うラインヘッド型に分類することができる。

例えばラインヘッド型のインクジェット記録装置では、装置本体内に備えられた搬送ベルト等の搬送手段によって用紙等の記録媒体を高速で搬送しながら、記録媒体の幅以上の記録領域を有するラインヘッドの各ノズルによりインクを吐出することによって記録媒体に画像を形成する。これにより、記録ヘッドが記録媒体の幅方向に往復動作するシリアル型インクジェット記録装置に比べて高速印字が可能となる。

このようなインクジェット記録装置では、インク流路内に気泡が発生し、発生した気泡が記録ヘッド内のノズルに進入すると、ノズルからのインク吐出が不可能となり印字動作を行えなくなる。

そこで、インク内の気泡を除去する方法として、例えば特許文献１には、メインタンクからサブタンクにインクを供給するに先立って、メインタンクの底部からインクを吸い上げてサブタンクの手前を経由して再びメインタンクにインクを循環させるインク循環動作を実行するインク供給装置が開示されている。

また、特許文献２には、複数の液滴吐出部と、各液滴吐出部の供給路に液体を供給する共通供給路と、止水域が形成され各液滴吐出部の回収路から液体を回収する共通回収路と、を有し、止水域に気泡を貯留する貯留部を有することで、液滴吐出部の圧力室内で発生した圧力変動を共通回収路に伝播し易くした液滴吐出ヘッドが開示されている。

特開２００７−２１６４４２号公報 特開２０１１−７９２５１号公報

しかしながら、特許文献１の方法は、インクタンクから記録ヘッドまでの流路におけるインク内の気泡を除去可能であるが、記録ヘッド内のインクに発生した気泡を除去することはできなかった。また、特許文献２の技術は、液体中に気泡を発生させ、発生した気泡を共通回収路に取り込むことで液体クロストークを抑制することを目的としており、記録ヘッド内のインクに発生した気泡を除去するものではなかった。

本発明は、上記問題点に鑑み、記録ヘッド内のインクの気泡を効果的に除去するとともに、気方の除去に要する時間も短縮可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、両端に流入口と流出口とを有する共通流路と、該共通流路に連通するとともに記録媒体上にインクを吐出する複数のノズルと、を有する記録ヘッドと、記録媒体上に吐出するインクを貯留するインクタンクと、該インクタンク内のインクを吸引するとともに前記記録ヘッドにインクを供給するポンプ機構と、該ポンプ機構と前記インクタンクとを連結する第１インク流路と、前記ポンプ機構と前記記録ヘッドの流入口とを連結する第２インク流路と、前記記録ヘッドの流出口と前記インクタンクとを連結する第３インク流路と、を有する循環流路と、前記第２インク流路に設けられた流入側弁と、前記第３インク流路に設けられた流出側弁と、前記流入側弁から前記流出側弁までのインク流路に形成され、前記ポンプ機構の作動による内圧の変化を緩和するダンパー部と、を備えたインクジェット記録装置において、前記流入側弁により前記第２インク流路内のインクの移動を許容し、前記流出側弁により前記第３インク流路内のインクの移動を規制した状態で、前記ポンプ機構を用いて加圧することにより前記共通流路にインクを供給するインク供給工程と、該インク供給工程の開始後、前記流出側弁により前記第３インク流路内のインクの移動を許容して、前記流出口から前記共通流路内のインクを気泡と共に前記第３インク流路へ排出するインク排出工程と、該インク排出工程の終了後、前記流入側弁により前記第２インク流路内のインクの移動を規制した状態で前記インクタンクから前記ポンプ機構にインクを再充填する再充填工程と、を含む前記記録ヘッドの気泡除去動作を実行可能であることを特徴としている。

また本発明は、上記構成のインクジェット記録装置において、前記インク排出工程を、前記インク供給工程が終了するまでに開始することを特徴としている。

また本発明は、上記構成のインクジェット記録装置において、前記インク排出工程の終了後、前記再充填工程を開始するまでに前記流出側弁により前記第３インク流路内のインクの移動を規制することを特徴としている。

また本発明は、上記構成のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドの気泡除去動作を、前記複数のノズルからインクを強制吐出する前記記録ヘッドの回復動作と別個に行うことを特徴としている。

また本発明は、上記構成のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドの気泡除去動作を、前記複数のノズルからインクを強制吐出する前記記録ヘッドの回復動作と併せて行うことを特徴としている。

また本発明は、上記構成のインクジェット記録装置において、前記流出側弁は三方弁であり、前記第３インク流路には前記流出弁を介して廃液タンクが連結されていることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、ポンプ機構を用いて加圧することにより共通流路にインクを供給するインク供給工程の開始後、流入側弁が切り替えられ流入口側の圧力が開放されるまでの間に、流出側弁により第３インク流路内のインクの移動を許容して流出口から共通流路内のインクを気泡と共に第３インク流路へ排出するインク排出工程を行うことにより、インク供給工程で膨張したダンパー部に蓄えられたインクはダンパー部の収縮により共通流路内に放出された後、流出口から第３インク流路へ排出される。従って、流入口からポンプ機構側に向かうインクの逆流が発生せず、共通流路内の気泡を流出口から確実に押し流すことができる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成のインクジェット記録装置において、インク排出工程を、インク供給工程が終了するまでに開始することにより、流出側弁の作動を開始してから第３インク流路内のインクの移動が許容されるまでの間にタイムラグがある場合であっても流出側弁の作動タイミングの制御が容易となる。また、ポンプ機構によるインクの加圧が終了するまでに第３インク流路内のインクの移動が許容されるため、気泡除去動作に要する時間を短縮することができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成のインクジェット記録装置において、インク排出工程の終了後、再充填工程を開始するまでに流出側弁によって第３インク流路内のインクの移動が規制されるため、流入側弁の切り替え時に第３インク流路内のインクが共通流路内に逆流することを確実に防止できる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成のインクジェット記録装置において、記録ヘッドの気泡除去動作を、複数のノズルからインクを強制吐出する記録ヘッドの回復動作と別個に行うことにより、単に気泡が発生しただけのインクは第３インク流路を通ってインクタンクに回収されるため再使用可能となる。従って、印字動作以外でのインク消費量を低減することができる。

また、本発明の第５の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成のインクジェット記録装置において、記録ヘッドの気泡除去動作を、複数のノズルからインクを強制吐出する記録ヘッドの回復動作と併せて行うことにより、記録ヘッドの回復動作中におけるノズル内への気泡の進入を抑制することができる。

また、本発明の第６の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成のインクジェット記録装置において、流出側弁を三方弁とし、第３インク流路に流出側弁を介して廃液タンクを連結することにより、例えば、気泡除去動作を記録ヘッドの回復動作と同時に行う場合、流出口と廃液タンクとを連通させることで、共通流路内のインクは廃液タンクに回収されるため、増粘インクや異物等を含んだインクが再利用されるおそれがなくなる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置１００の概略構造を模式的に示す側面図 図１に示すインクジェット記録装置１００の第１搬送ユニット５及び記録部９を上方から見た平面図 本発明のインクジェット記録装置１００のインク流路を模式的に示す図 記録ヘッド１７の内部構造を模式的に示す図 シリンジポンプ２３及び駆動装置７０を模式的に示す図 記録ヘッド１７の気泡除去動作の第１のシーケンスを示すフローチャート 記録ヘッド１７の共通流路２９内に気泡が発生した状態を示す図 シリンジポンプ２３からのインク供給により記録ヘッド１７のダンパー部３０が膨張した状態を示す図 流出側弁３３の開放によりダンパー部３０に蓄えられたインクが流出口２７ｂから気泡Ｂと共に排出される状態を示す図 シリンジポンプ２３内にインクを再充填し、流入側弁２５をサブタンク２１側と記録ヘッド１７側とが連通状態となるように切り替えた状態を示す図 記録ヘッド１７の気泡除去動作の第２のシーケンスを示すフローチャート 記録ヘッド１７の気泡除去動作の第３のシーケンスを示すフローチャート 本発明のインクジェット記録装置１００のインク流路の他の構成例を模式的に示す図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は本発明のインクジェット記録装置１００の概略構成を模式的に示す側面図であり、図２は、図１に示すインクジェット記録装置１００の第１搬送ユニット５及び記録部９を上方からみた平面図である。

図１に示すように、インクジェット記録装置１００の左側部には用紙Ｐ（記録媒体）を収容する給紙トレイ２が設けられており、この給紙トレイ２の一端部には収容された用紙Ｐを、最上位の用紙Ｐから順に一枚ずつ後述する第１搬送ユニット５へと搬送給紙するための給紙ローラー３と、給紙ローラー３に圧接され従動回転する従動ローラー４とが設けられている。

用紙搬送方向（矢印Ｘ方向）に対し給紙ローラー３及び従動ローラー４の下流側（図１の右側）には、第１搬送ユニット５及び記録部９が配置されている。第１搬送ユニット５は、用紙搬送方向に対し下流側に配置された第１駆動ローラー６と、上流側に配置された第１従動ローラー７と、第１駆動ローラー６及び第１従動ローラー７に掛け渡された第１搬送ベルト８とを含む構成であり、第１駆動ローラー６が時計回り方向に回転駆動されることにより、第１搬送ベルト８に保持された用紙Ｐが矢印Ｘ方向に搬送される。

ここで、用紙搬送方向の下流側に第１駆動ローラー６を配置したことにより、第１搬送ベルト８の搬送面（図１の上側面）は第１駆動ローラー６に引っ張られるようになるため、第１搬送ベルト８の搬送面のテンションを高めることができ、安定した用紙Ｐの搬送が可能となる。なお、第１搬送ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、主として継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。

記録部９は、ヘッドハウジング１０と、ヘッドハウジング１０に保持されたラインヘッド１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、及び１１Ｋを備えている。これらのラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋは、第１搬送ベルト８の搬送面に対して所定の間隔（例えば１ｍｍ）が形成されるような高さに支持され、図２に示すように、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向（図２の上下方向）に沿って複数（ここでは３個）の記録ヘッド１７ａ〜１７ｃが千鳥状に配列されている。ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋは、搬送される用紙Ｐの幅以上の記録領域を有しており、第１搬送ベルト８上を搬送される用紙Ｐに対して、印字位置に対応したノズル１８からインクを吐出できるようになっている。また、各記録ヘッド１７ａ〜１７ｃは、それぞれに設けられたノズル１８の一部が搬送方向に重複するように配置されている。

各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋを構成する記録ヘッド１７ａ〜１７ｃには、それぞれインクタンク（図示せず）に貯留されている４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）のインクがラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋの色毎に供給される。

各記録ヘッド１７ａ〜１７ｃは、外部コンピューター等から受信した画像データに応じて、第１搬送ベルト８の搬送面に吸着保持されて搬送される用紙Ｐに向かってノズル１８からインクを吐出する。これにより、第１搬送ベルト８上の用紙Ｐにはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクが重ね合わされたカラー画像が形成される。

また、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの乾燥や目詰まりによるインクの吐出不良を防止するために、長期間停止後の印字開始時は全ての記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのノズル１８から、また印字動作の合間にはインク吐出量が規定値以下の記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのノズル１８から、ノズル１８内の粘度が高くなったインクを吐出するパージを実行して、次の印字動作に備える。

用紙搬送方向に対し第１搬送ユニット５の下流側（図１の右側）には第２搬送ユニット１２が配置されている。第２搬送ユニット１２は、用紙搬送方向に対し下流側に配置された第２駆動ローラー１３と、上流側に配置された第２従動ローラー１４と、第２駆動ローラー１３及び第２従動ローラー１４に掛け渡された第２搬送ベルト１５とを含む構成であり、第２駆動ローラー１３が時計回り方向に回転駆動されることにより、第２搬送ベルト１５に保持された用紙Ｐが矢印Ｘ方向に搬送される。

記録部９にてインク画像が記録された用紙Ｐは第２搬送ユニット１２へと送られ、第２搬送ユニット１２を通過する間に用紙Ｐ表面に吐出されたインクが乾燥される。また、第２搬送ユニット１２の下方にはメンテナンスユニット１９が配置されている。メンテナンスユニット１９は、上述したパージを実行する際に記録部９の下方に移動し、記録ヘッド１７のノズル１８から吐出されたインクを拭き取り、拭き取られたインクを回収する。

また、用紙搬送方向に対し第２搬送ユニット１２の下流側には、画像が記録された用紙Ｐを装置本体外へと排出する排出ローラー対１６が設けられており、排出ローラー対１６の下流側には、装置本体外へと排出された用紙Ｐが積載される排出トレイ（図示せず）が設けられている。

図３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１００のインク流路を模式的に示す図であり、図４は、記録ヘッド１７の内部構造を模式的に示す断面図である。なお、各色のメインタンク２０と記録ヘッド１７との間に、それぞれ図３に示すインク流路が設けられているが、ここでは任意の１色におけるインク流路について説明する。また、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃはａ〜ｃの符号を省略して記載している。

図３に示すように、メインタンク２０と記録ヘッド１７との間には、サブタンク２１、シリンジポンプ２３が配置されており、サブタンク２１及びシリンジポンプ２３はチューブ部材から成る第１インク流路２２で連結されている。記録ヘッド１７の流入口２７ａとシリンジポンプ２３はチューブ部材から成る第２インク流路２４で連結されており、第２インク流路２４は三方弁から成る流入側弁２５を介して第１インク流路２２に連結されている。

一方、記録ヘッド１７の流出口２７ｂとサブタンク２１はチューブ部材から成る第３インク流路３２で連結されており、第３インク流路３２には三方弁から成る流出側弁３３が設けられている。また、第３インク流路３２には流出側弁３３を介して廃液タンク３５が連結されている。第１インク流路２２、第２インク流路２４、及び第３インク流路３２は記録ヘッド１７、サブタンク２１、シリンジポンプ２３を相互に連結する循環流路を形成している。

図４に示すように、記録ヘッド１７内には流入口２７ａから流出口２７ｂに至る共通流路２９が設けられており、共通流路２９の流入口２７ａ寄りの部分にはダンパー部３０が形成されている。ダンパー部３０は、共通流路２９の内壁の一部を可撓性のフィルムで形成したものであり、共通流路２９の内圧が上昇すると外側へ膨らみ、内圧が低下すると内側へ凹むことにより、共通流路２９の内圧の急激な変化を緩和する。なお、本実施形態では記録ヘッド１７の流入口２７ａと流出口２７ｂとの間にダンパー部３０を設けたが、流入側弁２５と流出側弁３３との間であれば、記録ヘッド１７の外部にダンパー部３０を設けることもできる。

また、共通流路２９から下方に分岐して各ノズル１８に至る分岐路３１が設けられている。例えば、記録ヘッド１７が圧電素子（図示せず）の変形による圧力をノズル１８内のインクに伝達してメニスカスを揺動させ、インク滴を発生させる圧電インクジェットヘッドである場合、圧電素子に所定の駆動波形の電圧を印加することにより印字データに対応するノズル１８から所定量のインクが吐出される。

図５は、本実施形態に用いられるシリンジポンプ２３及びシリンジポンプ２３の駆動装置７０を模式的に示す図である。図５に示すように、シリンジポンプ２３は、シリンダー６３とピストン６５とを備えている。ピストン６５は、ピストン部６５ａを有しており、ピストン部６５ａは、ピストンロッド６５ｂの下端に形成されている。また、ピストンロッド６５ｂの上端はシリンダー６３の上壁よりも上方に延出されており、延出端部にはフランジ部６５ｃが形成されている。

また、シリンダー６３の下端面から下方に向かって、シリンダー６３と連通された中空筒状の供給・排出部６７が突出している。供給・排出部６７は、第１インク流路２２と連結され、供給・排出部６７を通じてサブタンク２１（図３参照）内のインクがシリンダー６３に流入するとともに、シリンダー６３内のインクが供給・排出部６７を通じて排出され、排出されたインクは第２インク流路２４を介して記録ヘッド１７（図３参照）に供給される。

一方、シリンジポンプ２３のピストン６５は、駆動装置７０によって上下移動することができる。駆動装置７０は、ボールネジ７１、ナット部７７及び駆動モーター７９を有している。ボールネジ７１は、ピストン６５のフランジ部６５ｃの近傍において、シリンダー６３と略平行（上下方向）に配置されている。ボールネジ７１の下端部及び上端部は、ボールネジ支持部材７３ａ、７３ｂに回転可能に支持されている。

また、ボールネジ７１の上端部は、ボールネジ支持部材７３ａよりも上方に延出しており、当該延出端部には、カップリング７５が設けられている。カップリング７５は、駆動モーター７９の回転軸７９ａと連結されており、駆動モーター７９の回転と共に、ボールネジ７１が回転するようになっている。また、駆動モーター７９は、正逆回転可能となっている。ボールネジ７１には、ナット部７７が螺合しており、ボールネジ７１の回転により、その回転方向に応じてナット部７７が上下方向に移動するようになっている。

また、ナット部７７には、ピストン６５側に突出する２枚の板状から成る固定部７７ａが形成されており、固定部７７ａは、ピストン６５のフランジ部６５ｃを挟み込むことにより、該フランジ部６５ｃと連結されるようになっている。これにより、駆動モーター７９が回転すると、ナット部７７と共にピストン６５が上下方向に移動する。

駆動モーター７９の回転方向とピストン６５の移動方向との関係は、特に限定されるものではなく、例えば、駆動モーター７９が図５の上方から見て時計回りに回転すると、ピストン６５が下方に移動し（図８参照）、図５の上方から見て反時計回りに回転すると、ピストン６５が上方に移動する（図１０参照）ように設定することができる。

シリンダー６３は、ピストン部６５ａにより、供給・排出部６７側の第１収容室６３ａと、ピストンロッド６５ｂ側の第２収容室６３ｂと、に区画されている。また、サブタンク２１から供給されたインクは、第１収容室６３ａに収容されるようになっている。ピストン部６５ａの外周には、Ｏ−リング等のパッキン（不図示）が装着されており、第１収容室６３ａから第２収容室６３ｂへのインクの漏れを防ぐと共に、ピストン部６５ａがシリンダー６３の内壁を滑らかに摺動できるようになっている。

駆動モーター７９の回転によりピストン部６５ａが上方に移動すると（図１０参照）、シリンダー６３の第１収容室６３ａ内で負圧が発生する。かかる負圧により、サブタンク２１内のインクは流入側弁２５を通ってシリンダー６３へと吸引され、供給・排出部６７を介して第１収容室６３ａに略一定量のインクが充填される。一方、駆動モーター７９の上記とは逆回転によりピストン部６５ａが下方に移動すると、第１収容室６３ｂ内で正圧が発生し、かかる正圧により、供給・排出部６７からインクが排出され、流入側弁２５を通って記録ヘッド１７に略一定量のインクが供給される（図８参照）。

次に、記録ヘッド１７内の気泡除去動作について説明する。図６は、記録ヘッド１７の気泡除去動作の第１のシーケンスを示すフローチャートであり、図７〜図１０は、記録ヘッド１７の気泡除去動作中の各工程を模式的に示す図である。図７〜図１０、及び必要に応じて図１〜図５を参照しながら、図６のステップに沿って記録ヘッド１７内の気泡除去動作手順を説明する。

通常時（印字待機時）は、図３に示したように、流入側弁２５はサブタンク２１側と記録ヘッド１７側とが連通状態となっており、サブタンク２１と記録ヘッド１７との間の水頭差によって、ダンパー部３０には負圧が掛かっている。

図７に示すように、記録ヘッド１７の共通流路２９内に気泡Ｂが発生した場合、先ず、シリンジポンプ２３側と記録ヘッド１７側とが連通状態となるように流入側弁２５を切り替える（ステップＳ１）。次に、シリンジポンプ２３のピストン６５を押し下げて、シリンジポンプ２３内のインクを加圧し、記録ヘッド１７の流入口２７ａから共通流路２９内にインクを供給する（ステップＳ２）。そして、流入口２７ａからのインクの供給に伴い共通流路２９内には流出口２７ｂ側へ向かうインク流が発生し、気泡Ｂもインク流に乗って流出口２７ｂ側へ移動する。

このとき、流出側弁３３は閉状態であり、流出口２７ｂからのインクの流出が規制されているため、共通流路２９内で正圧が発生するが、図８に示すように、ダンパー部３０が膨張することでシリンジポンプ２３からのインク供給による共通流路２９の内圧の上昇が緩和される。

次に、シリンジポンプ２３による加圧が終了すると（ステップＳ３）、流出側弁３３を開放する（ステップＳ４）。これにより、図９に示すように、共通流路２９内の圧力が開放され、ダンパー部３０に蓄えられたインクが流出口２７ｂから気泡Ｂと共に排出される。次いで、再び流出側弁３３を閉じ（ステップＳ５）、流入側弁２５をシリンジポンプ２３側とサブタンク２１側とが連通状態となるように切り替える（ステップＳ６）。

その後、図１０に示すように、シリンジポンプ２３のピストン６５を引き上げて、シリンジポンプ２３内にインクを再充填し（ステップＳ７）、流入側弁２５をサブタンク２１側と記録ヘッド１７側とが連通状態となるように切り替える（ステップＳ８）ことで気泡除去動作が完了し、図３に示す初期状態に戻る。

シリンジポンプ２３によるインク供給が終了した後、流出側弁３３を再び閉鎖するまでに流入側弁２５の切り替えを行うと、共通流路２９内の圧力が開放されダンパー部３０が収縮する際にダンパー部３０が蓄えていたインクが共通流路内２９に放出され、流入口２７ａからシリンジポンプ２３側に向かってインクの逆流が発生する。その結果、流出口２７ｂから押し流し切れなかった気泡Ｂも流入口２７ａから逆流してしまう。

上記の手順で記録ヘッド１７の気泡除去動作を行うことにより、流入口２７ａからシリンジポンプ２３側に向かうインクの逆流が発生しない。そのため、共通流路内２９内の気泡Ｂを流出口２７ｂから確実に押し流すことができる。流出口２７ｂから気泡Ｂと共に押し流されたインクは、第３インク流路３２内を通過してサブタンク２１に戻される。インク内の気泡Ｂはサブタンク２１に貯留されている間に液面から抜けるため、気泡が混在したインクがサブタンク２１からシリンジポンプ２３を経由して記録ヘッド１７に供給されるおそれはない。

また、共通流路２９内のインクが流出口２７ｂから気泡Ｂと共に第３インク流路３２へ排出された後、流入側弁２５をシリンジポンプ２３側とサブタンク２１側とが連通状態となるように切り替える前に流出側弁３３が閉鎖されるため、流入側弁２５の切り替え時に第３インク流路３２内のインクが共通流路２９内に逆流することを確実に防止できる。

なお、流出側弁３３を開放するタイミングとしては、シリンジポンプ２３によるインクの供給が終了した後で、且つ、流入側弁２５を切り替える前であれば良く、シリンジポンプ２３の加圧終了直後（数秒後）に流出側弁３３を開放すれば良い。また、例えば図１１に示す第２のシーケンスのように、シリンジポンプ２３による加圧終了と同時に流出側弁３３を開放（ステップＳ４）するようにしても良い。

図１２は、記録ヘッド１７の気泡除去動作の第３のシーケンスを示すフローチャートである。図１２の手順では、シリンジポンプ２３の加圧（ステップＳ２）によるインク供給を開始した後、シリンジポンプ２３の加圧が終了（ステップＳ４）するまでに流出側弁３３を開放している（ステップＳ３）。他の制御は図６または図１１と同様であるため説明を省略する。

上記の手順で記録ヘッド１７の気泡除去動作を行うことにより、流出側弁３３の開放動作を開始してから終了するまでの間にタイムラグがある場合であっても、シリンジポンプ２３によるインク供給が終了するまでに流出側弁３３を確実に開放することができるため、流出側弁３３の開放タイミングの制御が容易となる。また、シリンジポンプ２３によるインクの加圧が終了するまでに流出側弁３３が開放されてインクの排出が開始されるため、気泡除去動作に要する時間を短縮することができる。

図１３は、本発明のインクジェット記録装置１００のインク流路の他の構成例を模式的に示す図である。本実施形態では、第１インク流路２２、第２インク流路２４を独立して設けるとともに、第１インク流路２２に二方弁から成る第１流入側弁２５ａを配置し、第２インク流路２４に二方弁から成る第２流入側弁２５ｂを配置している。他の部分の構成は図３に示したインク流路と同様であるため説明を省略する。

図１３の構成においても、図６、図１１または図１２と同様のシーケンスで気泡除去動作を行うことにより、流入口２７ａからシリンジポンプ２３側に向かうインクの逆流が発生しないため、共通流路内２９内の気泡Ｂを流出口２７ｂから確実に押し流すことができる。

上述したような気泡除去動作は、シリンジポンプ２３を用いて記録ヘッド１７内のインクを流入口２７ａ側から加圧して、ノズル１８内の増粘インク、異物や気泡等を強制的に吐出する記録ヘッド１７の回復動作（パージ動作）と同時に行うことができる。

しかし、気泡除去動作をパージ動作と同時に行う場合、気泡が発生すると常に一定量のインクがノズル１８から吐出されてしまうため、印字動作以外でのインク消費量が多くなるという問題点があった。また、単に気泡が発生しただけのインクは、気泡を除去すれば問題なく印字に使用できるため、必ずしもパージを行う必要はない。そこで、ノズル１８からのインクの吐出を行わずに共通流路内２９内の気泡のみを除去する気泡除去モードを、パージ動作とは別に実行することもできる。

また、図６のステップＳ４、図１１及び図１２のステップＳ３において流出側弁３３を開放するときは、図９に示したように記録ヘッド１７の流出口２７ｂとサブタンク２１とが連通状態となるように流出側弁３３を切り替えることとし、気泡と共に流出口２７ｂから押し流されたインクを再利用するようにしたが、これに代えて、流出口２７ｂと廃液タンク３５とが連通状態となるように流出側弁３３を切り替えても良い。

例えば、気泡除去動作をパージ動作と同時に行う場合、流出口２７ｂと廃液タンク３５とを連通させることで、共通流路２９内のインクは廃液タンク３５に回収されるため、増粘インクや異物等を含んだインクが再利用されるおそれがなくなる。従って、流出側弁３３をサブタンク２１側に切り替えるか、廃液タンク３５側に切り替えるかを、共通流路２９内のインクの状態に応じて決定するようにしても良い。

その他、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、シリンジポンプ２３を用いて記録ヘッド１７にインクを供給する構成としたが、印字時のインクの供給方法は、サブタンク２１から記録ヘッド１７にインクを供給可能であれば特に限定されるものではない。例えば、シリンジポンプ２３を経由せずにサブタンク２１と記録ヘッド１７とを連結するインク供給路を設けてサブタンク２１から記録ヘッド１７にインクを供給することもできる。また、シリンジポンプ２３以外のポンプ機構を用いることもできる。

また、メインタンク２０、廃液タンク３５は必須の構成要素ではなく、例えば小型のインクジェット記録装置ではメインタンク２０を設けずに、サブタンク２１内のインクが空になるとサブタンク２１を交換するようにしても良い。また、廃液タンク３５に代えて、パージ動作によりノズル１８から吐出された増粘インクや異物の混入したインクを回収する回収トレイを設けても良い。

また、記録ヘッド１７のノズル１８の個数やノズル間隔等はインクジェット記録装置１００の仕様に応じて適宜設定することができる。また、記録ヘッド１７の数量も特に限定されるものではなく、例えば各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋにつき記録ヘッド１７を１つ配置することもできる。

本発明は、記録ヘッドからインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置に利用可能である。本発明の利用により、記録ヘッドの回復に要する時間を短縮できるため、ユーザーの待ち時間が短く使用性に優れたインクジェット記録装置となる。また、インク吐出ノズルから吐出された増粘インクや異物の再吸入によるインク吐出ノズルの目詰まりや印字不良も防止可能なインクジェット記録装置となる。

１３ 記録ヘッド
１５ インク吐出ノズル
２０ メインタンク
２１ サブタンク（インクタンク）
２２ 第１インク流路
２３ シリンジポンプ（ポンプ機構）
２４ 第２インク流路
２５ 流入側弁
２７ａ 流入口
２７ｂ 流出口
２９ 共通流路
３２ 第３インク流路
３３ 流出側弁
３５ 廃液タンク
１００ インクジェット記録装置

Claims (6)

1. 両端に流入口と流出口とを有する共通流路と、該共通流路に連通するとともに記録媒体上にインクを吐出する複数のノズルと、を有する記録ヘッドと、
   記録媒体上に吐出するインクを貯留するインクタンクと、
   該インクタンク内のインクを吸引するとともに前記記録ヘッドにインクを供給するポンプ機構と、
   該ポンプ機構と前記インクタンクとを連結する第１インク流路と、前記ポンプ機構と前記記録ヘッドの流入口とを連結する第２インク流路と、前記記録ヘッドの流出口と前記インクタンクとを連結する第３インク流路と、を有する循環流路と、
   前記第２インク流路に設けられた流入側弁と、
   前記第３インク流路に設けられた流出側弁と、
   前記流入側弁から前記流出側弁までのインク流路に形成され、前記ポンプ機構の作動による内圧の変化を緩和するダンパー部と、
   を備えたインクジェット記録装置において、
   前記流入側弁により前記第２インク流路内のインクの移動を許容し、前記流出側弁により前記第３インク流路内のインクの移動を規制した状態で、前記ポンプ機構を用いて加圧することにより前記共通流路にインクを供給するインク供給工程と、
   該インク供給工程の開始後、前記流出側弁により前記第３インク流路内のインクの移動を許容して、前記流出口から前記共通流路内のインクを気泡と共に前記第３インク流路へ排出するインク排出工程と、
   該インク排出工程の終了後、前記流入側弁により前記第２インク流路内のインクの移動を規制した状態で前記インクタンクから前記ポンプ機構にインクを再充填する再充填工程と、
   を含む前記記録ヘッドの気泡除去動作を実行可能であることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記インク排出工程を、前記インク供給工程が終了するまでに開始する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. 前記インク排出工程の終了後、前記再充填工程を開始するまでに前記流出側弁により前記第３インク流路内のインクの移動を規制することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記記録ヘッドの気泡除去動作を、前記複数のノズルからインクを強制吐出する前記記録ヘッドの回復動作と別個に行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
5. 前記記録ヘッドの気泡除去動作を、前記複数のノズルからインクを強制吐出する前記記録ヘッドの回復動作と併せて行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記流出側弁は三方弁であり、前記第３インク流路には前記流出弁を介して廃液タンクが連結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。