JP2016112685A - インク供給装置およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ストップレス記録後のリザーブタンクへ気泡の流入を軽減できるインク供給装置及びインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】 気泡排出機構は、インク供給路からリザーブタンクへインクが移動できない状態にした後に、インク供給路とインクタンクの間でインクを移動（逆流）させ、インク供給路内のインクをリザーブタンクへ流出させずにインクタンクへ流出させることによってインク供給路内に存在する気泡をインクタンクへ排出する排出動作を行う。【選択図】 図２

Description

本発明は、リザーブタンクを有するインク供給装置及びインクジェット記録装置に関する。

近年、生産装置として、リザーブタンクを備えたインクジェット記録装置が広く使用されている。このようなインクジェット記録装置では、インクタンクが空になってもリザーブタンク内のインクを用いて記録動作を続ける（以下、「ストップレス記録」と称する）ことができる。また、リザーブタンク内のインクを用いて記録動作を継続している間にインクタンクの交換も可能である。

例えば、特許文献１に開示されたインクジェット記録装置（図１０を参照する）は、上下に配置されたインクタンク１３０とサブタンク３３０’（リザーブタンク）を備えている。また、インクタンク１３０とサブタンク３３０’の間には、第１の流路（インク導入針３２１側の流路）と第２の流路（空気導入針３２２側の流路）が設けられており、それぞれの流路によってインクタンク１３０とサブタンク３３０’が連通されている。

また、インクタンク１３０からサブタンク３３０’へインクが流れるように、サブタンク３３０’内において、第１流路の下端が第２流路の下端よりも下方に配置されている。これにより、水頭差に基づき第２流路を通じてサブタンク内の空気がインクタンクへ移動されると共に、第１流路を通じてインクタンク１３０内のインクがサブタンク３３０’へ自動的に供給される。

特許文献１のようなインク供給方式は「バードフィード供給方式」とも呼ばれている。このようなインク供給方式では、インクの供給速度が水頭差に大きく影響される。即ち、インクの供給速度と水頭差が比例する関係にある。なお、インクタンク１３０内のインクが無くなった場合（「空状態」の場合）、サブタンク３３０’内のインクにて記録（ストップレス記録）が継続されながら、インクタンク１３０が交換される。

なお、インクタンクの空状態またはサブタンク内のインク量（残量）状態を検知するため、サブタンク内にインクの液面を検知する検知手段を設ける必要がある。検知手段としては、電位差を検知する電極（電極対）や、光の反射特性を利用した光センサなどが知られている。例えば、電極対による液面検知の場合では、液面の上、下方にそれぞれの電極を設け、液面が上方の電極に達した（電気的に接した）とき、上、下方の電極対の間の電気抵抗が減少する。よって、サブタンク内の液面が上方の電極の所在位置（例えば、「満タン位置」）まで達していることを検知できる。逆に、電極間の電気抵抗が増加すれば、サブタンク内の液面が所定位置（例えば、「満タン位置」）から下がっていることを検知できる。

なお、特許文献１のようなバードフィード供給方式では、サブタンク内のインクの液面が下がっている場合、インクタンクが「空状態」であることを推定できる。このため、特許文献１のサブタンクに検知手段（例えば、電極対）を設けた場合に、検知手段でインクタンクの「空状態」を検知することが可能と考えられる。

特開２００７−３１３８３０号公報

特許文献１の記録装置では、インクタンクが空状態になってから交換されるまでの間にストップレス記録を行った場合、インクタンクから気泡または気泡を含んだインクがインク供給路に流れることがある。また、インクタンクが交換された後、インク供給路を通じてインクタンクからリザーブタンクへインクを供給すると、インク供給路内に存在する気泡がそのままリザーブタンクへ流入してしまう。

リザーブタンクに気泡が混入された場合に、リザーブタンクから気泡が更に下流の記録ヘッド側へ流出するリスクが増加し、記録装置の記録性能に悪い影響を及ぼす可能性が否定できない。

さらに、気泡がリザーブタンク内の液面上に堆積された場合、液面が低下しても検知手段（電極）が液面の変化（低下）を正しく検知できないことがある。即ち、気泡によって液面の上、下方の電極間の通電状態が解除できず、液面が上方の電極から離れても気泡によって上、下方の電極対の電通状態が維持されてしまい、液面変化を正しく検知できない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ストップレス記録後のリザーブタンクへ気泡の流入を軽減できるインク供給装置及び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、本発明のインク供給装置は、インクを収容する第１のインクタンクと、前記第１のインクタンクの下方に配置され、前記第１のインクタンクから供給されるインクを収容する第２のインクタンクと、前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクへインクを供給するインク供給路と、を備え、前記インク供給路を通じて前記第１のインクタンク内のインクが前記第２のインクタンクへ移動されて供給されるインク供給装置において、前記インク供給路から前記第２のインクタンクへインクが移動できない状態にした後に、前記インク供給路と前記第１のインクタンクの間でインクを移動させ、前記インク供給路内のインクを前記第２のインクタンクへ流出させずに前記第１のインクタンクへ流出させることによって前記インク供給路内に存在する気泡を前記第１のインクタンクへ排出する気泡排出動作を行う気泡排出機構を備えることを特徴とする。

本発明のインク供給装置またはインクジェット記録装置によれば、ストップレス記録の際にインクタンクからインク供給路内に流出した気泡を含んだインクを逆流させることにより、気泡がインクの逆流と共に再びインクタンクへ流入される。これにより、インク供給路に存在する気泡がリザーブタンクへの流入が抑制される。故に、気泡が更にリザーブタンクから下流側（記録ヘッド側）への流出が抑制される一方、気泡によるリザーブタンク内に配置された検知手段の誤作動問題も軽減できる。

本発明の第１実施例に係るインクジェット記録装置の斜視概念図である。 第１実施例のインクジェット記録装置のインク流路概念図である。 第１実施例のインクジェット記録装置のブロック図である。 第１実施例の初期充填制御のフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）第１実施例の初期充填動作状態を示す概念図である。 （ａ）、（ｂ）第１実施例のストップレス記録時のインク供給路内のインク（気泡）挙動を示す概念図である。 ストップレス記録後のインク供給路内の気泡の除去制御のフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）ストップレス記録後のインク供給路内の気泡の除去動作を示す概念図である。 本発明の第２実施例のインクジェット記録装置のインク流路概念図である。 従来のインクジェット記録装置のインク流路図である。

［第１実施例］
以下、図１〜図８を参照して本発明の第１実施例について説明する。

なお、本実施例では、インクジェット記録装置として、シリアル型のインクジェット記録装置を用いて説明する。また、インク供給装置は、インクジェット記録装置の一部を構成するものである。

１．インクジェット記録装置
（１−１）インクジェット記録装置の全体構成
図１は、本発明の第１実施例に係るインクジェット記録装置の斜視概念図である。

図１に示すように、インクジェット記録装置５０（以下、単に「記録装置」と称する）は、互いに向き合った２つの脚部５５の上端部に跨るように固定されている。キャリッジ６０には、ヘッド（記録ヘッド）１が搭載されている。記録時は、搬送ロールホルダーユニット５２にセットされた記録媒体が記録位置まで給紙（搬送）される。キャリッジ６０がキャリッジモータ（不図示）及びベルト伝動手段６２より主走査方向Ｂ−Ｂに往復移動すると共にヘッド１の各ノズルからインク滴が吐出される。キャリッジ６０が記録媒体の一方端まで移動すると、搬送ローラ５１が所定量だけ記録媒体を副走査方向Ａへ搬送する。このように記録動作と搬送動作とを交互に繰り返すことにより記録媒体全体に画像を形成する。画像形成後は、不図示のカッターによって記録媒体をカットし、カットされた記録媒体はスタッカ５３に積載される。

インク供給ユニット６３には、黒、シアン、マゼンタ、イエローなどのインク色ごとに分かれたインクタンク５（第１のインクタンク）が具えられており、各色のインクが貯留されている。また、インクタンク５は、後述するリザーブタンク４（第２のインクタンク）を介して供給チューブ２（インク流路）に接続されている。また、供給チューブ（インク流路）２はキャリッジ６０の往復運動の際に暴れることのないように、チューブガイド６１によって束ねられている。

ヘッド１の記録媒体に対向した面には、主走査方向Ｂ−Ｂと略直交した方向に複数のノズル列（不図示）が備られており、ノズル列単位で供給チューブ２（インク流路）と接続している。

回復ユニット７０が主走査方向Ｂ−Ｂにおいて記録媒体の領域外で、かつヘッド１のノズル面に対向する位置に設けられている。回復ユニット７０は、必要に応じてヘッド１の吐出ノズル表面からインク又は空気を吸引し、ノズルのクリーニングを行ったり、ヘッド内部に溜まった空気を強制的に吸引する吸引手段を備えている。

記録装置５０の右側（図１を参照する）には操作パネル５４が設けられており、ユーザーは記録装置５０に対して指令を入力することができる。また、インクタンク内のインクが空になった際に、ユーザーへ警告を出してインクタンク５の交換を促すこともできる。

図２は、第１実施例のインクジェット記録装置のインク流路の概念図である。なお、本実施では、一色分のインク流路を例として説明するが、複数色のインク流路についても同様である。

図２に示すように、本実施例の記録装置５０は、主にインクを収容するインクタンク５と、インクタンク５から供給されるインクを収容するリザーブタンク４と、リザーブタンク４から供給されるインクを用いて記録を行うヘッド１を備える。

また、リザーブタンク４は、インクタンク５の下方に配置されている。インクタンク５とリザーブタンク４の間には、インクタンク５からリザーブタンク４へインクを供給するインク供給路６と、リザーブタンク４からインクタンク５へ空気を導入する空気導入路１０とが備えられている。なお、リザーブタンク４は大気と連通する大気連通部７を備え、大気開放されている。一方、インクタンク５は大気連通部を有さず、大気開放されていない。また、インクタンク５は、リザーブタンク４（装置本体）に対して着脱可能である。

インク供給路６には、後述する気泡排出機構を構成する開閉弁３２（開閉部）と可撓部３３とが設けられている。

具体的には、第２開閉弁３２は、開状態と閉状態とに切り替わることによってインク供給路６を開閉することができる。可撓部３３は、可撓性を有し内部容積が変化可能な部材で構成されている。可撓部材３３を変形させて、内部容積を変化させることにより、可撓部材３３にインクの出入ができる。

また、第２開閉弁３２がリザーブクタンク４と前記可撓部３３の間に配置されている。なお、開閉弁３２とは別に、インクタンク５と可撓部３３の間にも開閉弁（図示しない）を更に設けることができる。また、本実施例では、第２開閉弁３２、可撓部３３は、共通の駆動機構（不図示）により駆動されている。

インクタンク５は、内部にインクを貯留する内部空間を有し、底部には２カ所のジョイント部が設けられている。このジョイント部には、後述する第１の中空管８と第２の中空管９が挿入可能である。また、インクタンク５内に挿入された第２の中空管９の周囲には、第２の中空管９を囲むようにインクタンク５の底部（底面）から立設された筒状の立ち壁４２が配置されている。

インク供給路６の一端６ａが第１の中空管８に接続され、他端６ｂがリザーブタンク４の底部に接続されている。

一方、空気導入路１０の一端１０ａが第２の中空管９に接続され、他端１０ｂがリザーブタンク４の上部（上面）に接続されている。また、空気導入路１０の他端１０ｂは、リザーブタンク４の上面からリザーブタンク４内に挿入された状態で配置されており、開口１０ｃを備えている。

即ち、リザーブタンク４において、インク供給路６の開口（他端６ｂ）位置が空気導入路１０の開口１０ｃ位置よりも下方に配置されている。このため、水頭差により、インク供給路６（および第１の中空管８）を通じてインクタンク５からリザーブタンク４へインクが供給された際、空気導入路１０（および第２の中空管１０）を通じてリザーブタンク４からインクタンク５へ空気が導入される。

一方、リザーブタンク４内の液面の上昇によって開口１０ｃが封止されたとき、リザーブタンク４からインクタンク５への空気の移動が停止され、インクタンク５からリザーブタンク４へのインクの供給も停止される。

このように、リザーブタンク４内のインクが消費されて液面が下がると、空気導入路１０を通じて空気がインクタンク５へ導入されると共に、リザーブタンク４へインクが自動的に供給される（バードフィード供給方式）。なお、インクタンク５内のインクが無くなるまでは、リザーブタンク４内のインクの液面は空気導入路１０の開口１０ｃと略同じ高さに位置される。

リザーブタンク４内には、金属製の中実管３４１〜３４３が電極３４として設けられている。第１の中実管３４１の下端は空気導入路１０の開口１０ｃよりも若干下方（本実施例では約４ｍｍ下）に設けられている。これにより、リザーブタンク４の満タン状態を確実に検出することができる。また、第２の中実管３４２と第３の中実管３４３は略同じ長さを有し、それぞれの下端は第１の中実管３４１の下端よりも下方に位置し且つリザーブタンク４から記録ヘッド１へのインク流出口４０１よりも上方に位置している。

これにより、第１の中実管３４１と第３の中実管３４３の間に微弱な電圧を印加した場合、リザーブタンク４内のインクが満タン状態のとき、インクを通じて電極間に電流が流れて２つの電極間の抵抗値が低くなる。このように、電極間の抵抗値変化に基づき、リザーブタンク４が「満タン状態」であるか否かを検知することができる。

同様に、第２の中実管３４２と第３の中実管３４３の間に微弱な電圧を印加した場合、リザーブタンク４内のインクが電極３４の下端よりも低下したとき、２つの電極間に電流が流れず抵抗値が上がる。このように、電極間の抵抗値変化に基づき、リザーブタンク４が「空状態」であるか否かを検知することができる。

なお、インクタンク５内にインクがある限り、バードフィード供給方式に基づきリザーブタンク４内は「満タン状態」とすることができる。従って、電極３４によってリザーブタンク４内のインクが「満タン状態」ではないと検知された場合、インクタンク５内のインクが空状態になったと推測できる。即ち、電極３４はインクタンク５の「空状態」を検知することもできる。

なお、本実施例では、インク流出口４０１は、リザーブタンク４側面において最も低い位置に設けている。また、リザーブタンク４と供給チューブ２の間に開閉弁３が設けられている。開閉弁３を設けることにより、後述する「ヘッド内の空気の除去およびヘッド内インクの充填」をスムーズに行うことができる。

なお、本実施例では、後述するインク撹拌機構と同じ駆動源によって開閉弁３が駆動されるが、開閉弁３を別の駆動源で駆動してもよい。また、複数色のインク流路内の開閉弁を同時に駆動されるように構成しても良い。

また、本実施例では、リザーブタンク４内のインクの液面とヘッド１の吐出口面との水頭差Ｈ（図２を参照する）によってヘッド１内のインクの負圧が維持されている。なお、本実施例ではこの水頭差Ｈは約８０ｍｍである。

なお、ヘッド１内部に空気が溜まっている場合、強制的にヘッド内の空気を除去する必要がある。ヘッド内の空気の除去方法として、開閉弁３を閉じた状態で、回復ユニット７０（図１）によってヘッド１を吸引する。

具体的には、ヘッド１の吐出口面にキャップ（図示しない）を密着させ、回復ユニット７０を構成するポンプ（図示しない）を駆動して空気を吸引する。所定時間（本実施例では約２５秒）の吸引を行った後、開閉弁３を開放させ、ヘッド内にインクが充填される。即ち、吸引後に開閉弁３を開放させることにより、ヘッド内の負圧によってリザーブタンク４からヘッド１へ所定量のインクが吸い込まれる。これにより、ヘッド内にインクが充填される。なお、ヘッド１内のインクが消費されるに連れ、インクタンク５、リザーブタンク４の順に再びヘッド１へインクが供給される。

（１−２）インクジェット記録装置の制御機構
図３は、第１実施例のインクジェット記録装置の制御機構を示すブロック図である。

図３に示すように、本実施例の記録装置５０は、主に記録装置を制御するＣＰＵ１１、ユーザーが操作するキーや情報を表示する操作パネルを含むユーザーインターフェース１２を備えている。また、記録装置５０は、制御ソフトウエアを内蔵するＲＯＭ１３、制御ソフトウエアを動作させる際に一時的に使用するＲＡＭ１４を備えている。更に、記録装置５０は、駆動部Ｉ／Ｏ１５、駆動部分１６、インク量を検知する検知手段１７、インクタンクの着脱を検出するインクタンク装着センサ１８を備えている。

なお、本実施例では、検知手段１７は、電極３４と電極３４に繋ぐ電気回路を備え、電極３４の電圧値からリザーブタンク４内の液面情報を検知している。また、検知手段１７は、インクタンク５内のインク残量を検知する構成を有してもよい。

インクタンク装着センサ１８は、インクタンク５に取り付けられたＥＥＰＲＯＭ２０の読み値で着脱状態を判断している。また、インクタンク装着センサ１８を用いてＥＥＰＲＯＭ２０の内容（記録情報）の読み書きを行う。つまり、インクを使用する度に、ＥＥＰＲＯＭ２０にインクタンク５の残量が記録され、インクタンク５の残量管理が行われている。

（１−３）インクジェット記録装置の初期充填動作
次に、図４および図５を用いて、記録装置５０の初期状態からインク充填動作を行う制御について説明する。

図４は、本実施例の初期充填制御のフローチャートを示す。図５（ａ）〜（ｄ）は、初期充填動作状態を示す概念図である。

図４および図５（ａ）に示すように、記録装置５０の電源を入れた後、インクタンク５を装置本体（リザーブタンク４上）に装着すると、インク供給路６内にインクの充填動作が開始される。

即ち、インクタンク装着センサ１８により、インクタンク５が装着されたことを検知すると（Ｓ１０１）、まず開閉弁３２を閉る（Ｓ１０２）。

図４（ｂ）に示すように、開閉弁３２が閉じた状態で可撓部３３を（容積）縮小変形させてインク供給路６内の空気をインクタンク５へ押し出す（流出させる）。なお、可撓部の容積変化量分の空気がインクタンク５へ押し出される。

次に、図４（ｃ）に示すように、さらに可撓部３３を（容積）拡大変形させてインクタンク５からインク供給路６へインクを引き込む（流入させる）。なお、可撓部の容積変化量分のインクがインク供給路６に引き込まれる。

このように、可撓部３３の容積変化動作を繰り返して複数回行わせる（Ｓ１０３）。そして、実施回数を確認し（Ｓ１０４）、所定回数を実施した場合には、開閉弁３２を閉じる（Ｓ１０５）。一方、所定回数未満の場合には、可撓部３３の容積変化動作を継続する。なお、容積変化動作の繰り返す回数は、インク供給路６の容積（開閉弁３２とインクタンク５までの流路部分の容積）と可撓部３３の容積変化の量に基づき予め決定される。

例えば、インク供給路６の容積をＶ１、可撓部３３の容積変化の量をＶ２、可撓部３３の容積変化の回数をＮ１とした場合、Ｖ１＝Ｖ２×Ｎ１となるように、必要最小限の回数Ｎ１が決定される。また、回数Ｎ１に必要な調整回数（例えば、マージン分の回数）を付加して「所定回数」とすることができる。

図４（ｄ）に示すように、所定回数分の容積変化動作（縮小と拡大）を実施することにより、インク供給路６内にインクが充填されて満たされる。なお、インク供給路６がインクで満たされた状態で開閉弁３２を開けると、バートフィード供給方式に基づき、インクタンク５からリザーブタンク４へインクの供給が開始される。

また、インクタンク５からリザーブタンク４へインクの流入により、リザーブタンク４内のインク液面が上昇する。リザーブタンク４内の液面が第２の中実管３４２の下端に到達したら、回復ユニット７０（吸引ポンプ）を用いて吸引を行う。これにより、リザーブタンク４からヘッド１へインクが供給（充填）される。

なお、ヘッド１へインクを供給する際、まず、供給弁３を閉じて、ヘッド１を回復ユニット７０で吸引する。これにより、開閉弁３とヘッド１の間の流路（供給チューブ２）内に負圧が発生する。

そして、供給弁３を開放すると、負圧によってリザーブタンク４からインクが吸い出され、開閉弁３からヘッド１までの流路（供給チューブ２）にインクが充填されていく。このような充填動作を回繰り返すことにより、ヘッド１を含みリザーブタンク４からヘッド１に至る流路内にインクが充填される。

なお、インクタンク５からリザーブタンク４へのインク供給とリザーブタンク４からヘッド１へのインク供給を平行に行うことができる。また、インクの供給動作（充填動作）が完了すれば、記録動作を開始することができる。

（１−４）ストップレス記録時のインク（気泡）の移動挙動
図６（ａ）、（ｂ）を用いて、ストップレス記録動作中のインク（気泡）の移動挙動について説明する。なお、図６（ａ）、（ｂ）は、第１実施例のストップレス記録時のインク供給路内のインク（気泡）挙動を示す。

前述したように、本実施例の記録装置５０では、空気導入路１０（第２中空管９）はインクタンク５の底部に接続され、インクタンク５の底部から空気をインクタンク５内に導入している。このような構成において、インクタンク５内にインクが存在する場合、インクタンク５内に気泡が発生しやすい。なお、インクタンク５内にインクが存在しているとき、気泡が液面上に堆積されるため、インク供給路６（第１の中空管８）へ流出することがない。

一方、図６（ａ）に示すように、インクタンク５内のインクが消費され、リザーブタンク４内のインクを用いて記録（ストップレス記録）を継続する場合、インクタンク５内（底部）の気泡が第１の中空管８を通じてインク供給路６に流入される。なお、インク供給路６内のインクの液面はリザーブタンク４内の液面とほぼ同じである。

また、図６（ｂ）に示すように、リザーブタンク４内のインクが消費されるに連れ、インク供給路６内の液面も下がる。インクタンク５から進入した気泡がインク供給路６内の液面上の空間を占める。

なお、ストップレス記録を続けると、リザーブタンク４内の液面が下がり、電極３４（第２の中実管３４２と第３の中実管３４３）によってリザーブタンク４が「空状態」を検知したとき、ストップレス記録動作が停止される。

リザーブタンク４内の液面が「空状態」から回復（上昇）するまで、インクを消費する全ての動作（記録動作、クリーニング動作など）が禁止される。従って、リザーブタンク４およびインク供給路６内の液面は、「空状態」のときの液面高さ位置以下に低下することがなく、インク流出口４０１からヘッド１側へ空気が混入することもない。

２．気泡排出機構
前述したように、インクタンク５が「空状態」において、記録装置５０がストップレス記録動作を行った際、インク供給路６にインクタンク５から一部の気泡が流入する場合がある。これに対して、本実施例の記録装置５０は、インク供給路６内の気泡を排出する気泡排出機構を備え、インク供給路６内の気泡を除去することができる。

（２−１）気泡排出機構の構成
以下、本実施例の気泡排出機構の構成について説明する。前述したように、本実施例の気泡排出機構は、インク供給路６に設けられた開閉弁３２（開閉部）と、可撓部３３とを備えている。開閉弁３２がリザーブクタンク４と前記可撓部３３の間に配置されている。

一方、インク供給路６は、インクタンク５の下方に位置し且つ略鉛直に配置される鉛直流路部分６１を備えている。鉛直流路部分６１は、第１中空管８を介してインクタンク５の底部と接続されている。なお、可撓部３３は、鉛直流路部分６１と開閉弁３２の間に配置されている。

なお、本実施例では、鉛直流路部分６１の内径を５〜１５ｍｍとしたが、適宜に変更してもよい。

インク供給路６に鉛直流路部分６１を設けることにより、インクタンク５からインク供給路６に流入した気泡が優先的に鉛直流路部分６１に溜められる。また、鉛直流路部分内の液面の低下と共に気泡が鉛直方向の下方に徐々に移動する。なお、前述したように、インク供給路６（鉛直流路部分６１）内の液面がリザーブタンク４内の液面とほぼ同じであるため、「空状態」のときの液面の高さ位置以下になることがない。

また、本実施例では、可撓部３３は、インク供給路６において、重力方向の最下部に設けられている。これにより可撓部３３内に気泡の混入がすくない。なお、本実施例では、可撓部３３の容積変化量は約０．７〜１ｍｌに設定されている。また、可撓性部材の配置や内部容積などを適宜に変更して実施することも可能である。

（２−２）気泡排出機構の制御
以下、図７および図８（ａ）〜（ｄ）を用いて、本実施例の気泡排出機構の制御（気泡排出動作）について詳細に説明する。

図７は、ストップレス記録後のインク供給路内の気泡の除去制御のフローチャートである。また、図８（ａ）〜（ｄ）はストップレス記録後のインク供給路内の気泡の除去動作を示す概念図である。

図７および図８（ａ）に示すように、交換のため、空状態のインクタンクを取り外し、新しいインクタンク５を装置本体（リザーブタンク４上）に装着するとき、インクタンク装着センサ１８により、新しいインクタンク５の装着（交換）を検知する（Ｓ２０１）。

インクタンク５が装着されたことを検知した場合、開閉弁３２を閉る（Ｓ２０２）。

また、図８（ｂ）に示すように、開閉弁３２が閉じた状態で可撓部３３を（容積）縮小変形させてインク供給路６（鉛直流路部分６１）内の気泡をインクタンク５へ押し出す（流出させる）。即ち、開閉弁３２が閉じた状態であるため、リザーブタンク４側へインクが押し出されず、可撓部３３の容積変化量分の気泡（または気泡を含んだインク）がインクタンク５側へ押し出される。また、下方から上方へ向かうインクの流れに押されて、鉛直流路部分６１内に留まった気泡が優先的に上方に位置するインクタンク５内へ押し出される。

次に、図８（ｃ）に示すように、さらに可撓部３３を（容積）拡大変形させてインクタンク５からインク供給路６へインクを引き込む（流入させる）。なお、鉛直流路部分６１の断面積は、流入する気泡の直径よりも大きく設定されているため、気泡によって鉛直流路部分６１にメニスカスが形成されることはない。即ち、気泡によって流路が遮蔽されることはない。従って、インクタンク５からインク供給路６へインクが引き込まれる際、流入したインクが鉛直流路部分６１に沿って下方へ流れる一方、気泡が鉛直流路部分６１に沿って上方へ移動できる。

このように、可撓部３３の容積変化動作を繰り返して複数回行わせる（Ｓ２０３）。そして、実施回数を確認し（Ｓ２０４）、所定回数を実施した場合には、開閉弁３２を閉じる（Ｓ２０５）。一方、所定回数未満の場合には、可撓部３３の容積変化動作を継続する。

なお、容積変化動作の繰り返す回数は、インク供給路６の容積（開閉弁３２とインクタンク５までの流路部分の容積）と可撓部３３の容積変化の量に基づき予め決定される。

例えば、インク供給路６の鉛直流路部分６１の容積をＶ３、可撓部３３の容積変化の量をＶ２、可撓部３３の容積変化の回数をＮ２とした場合、Ｖ３＝Ｖ２×Ｎ２となるように、必要最小限の回数Ｎ２が決定される。また、回数Ｎ２に必要な調整回数（例えば、マージン分の回数）を付加して「所定回数」とすることができる。

図８（ｄ）に示すように、所定回数分の容積変化動作（縮小と拡大）を実施することにより、インク供給路６内にインクが充填されて満たされる。なお、インク供給路６がインクで満たされた状態で開閉弁３２を開けると、バートフィード供給方式に基づき、インクタンク５からリザーブタンク４へインクが供給される。また、インク供給路６内に気泡が存在しないため、この時のインク供給速度を決定する水頭差は、図８（ｄ）に示すＨ２となる。

このように、本発明の第１実施例では、気泡排出機構は、インク供給路から第２のインクタンクへインクが移動できない状態とした後に、インク供給路と第１のインクタンクの間でインクを移動させる。即ち、インク排出機構は、インク供給路内のインクを第２のインクタンクへ流出させずに第１のインクタンクへ流出させることによって、インク供給路内に存在する気泡を第１のインクタンクへ排出する気泡排出動作を行う。

これにより、インクタンクからインク供給路内に流出した気泡を含んだインクを逆流させることにより、インクに含まれる気泡がインクの逆流と共に再びインクタンクへ流入される。従って、インク供給路に存在する気泡がリザーブタンクへの流入が抑制され、気泡の混入によるリザーブタンク内の検知手段の誤作動問題が軽減される。

特に、本実施例のような「バードフィード供給方式」を採用したインクジェット記録装置では、リザーブタンク内の空気がインクタンクの底部を経由してインクタンク内に導入されるため、インクタンク内において気泡が発生（存在）しやすくなる。従って、ストップレス記録時に気泡または気泡を含んだインクがインクタンクからインク供給路に流入する可能性も増える。このような場合では、本発明の効果が更に顕著になる。

また、前述したように、バードフィード供給方式では、水頭差が供給速度に大きく影響する。特許文献１のような記録装置では、インク供給路６に気泡が混入した場合、水頭差が小さくり、インク供給速度も遅くなる。よって、インク供給速度が記録動作に使用されるインクの消費速度よりも遅くなると、記録動作を中断させてリザーブタンク４のインク量が回復するまで待機する必要があった。また、待機する時間によるダウンタイムの増加も問題になる。これに対して、本実施例の記録装置５０では、インク供給流路６内の気泡を確実に除去できるので、気泡による水頭差への影響が無くなり、バードフィード供給方式における「水頭差」を確保でき、必要なインク供給速度を確実に得ることができる。

３．その他
バードフィード供給方式のインク供給量（供給速度）が記録動作に使用されるインク使用量（使用速度）以上である必要がある。本実施例では、インク供給量（供給速度）は、リザーブタンク４内のインク液面（即ち、空気導入路下端面１０ｃの高さ位置）と第２の中空管９の下端面９ａ（図２を参照する）との「高低差（水頭差）」によって決定される。この高低差は、インク使用量に応じて、適宜に設定することが可能であるが、本実施例では、この高低差を約２０ｍｍとして設定している。

また、本実施例では、可撓部の内部容積の最大変化量は、インク供給路６の鉛直流路部分６１の容積よりも大きく設定することができる。これにより、より効率的にインク供給路内の気泡をインクタンク側へ排出することができる。

さらに、可撓部の内部容積の最大変形量を、インク流路供給路６（例えば、インクタンク５から開閉弁３２の間の流路部分）の容積よりも大きく設定することできる。これにより、より効率的にインク流路内のインク充填（例えば初期充填）が行える。

例えば、１回の可撓部３３の縮小変形動作によって、インク供給路６（鉛直流路部分６１）内の空気（気泡）をインクタンク５へ押し出せるように設定してもよい。また、１回の可撓部３３の拡大変形動作によって、インクタンク５からインクを引込んで、インク供給路６（鉛直流路部分６１）を充填できるように設定してもよい。

また、本実施例では、第１の中空管８と第２の中空管９は共に金属針で構成されているが、それぞれをインク供給路６と空気導入路１０の一部として形成してもよい。即ち、インク供給路６の一端をインクタンク５の底部に接続し、他端がリザーブタンクの底部に接続してもよい。また、空気導入路１０の一端をインクタンク５の底部に接続し、他端をリザーブタンク４の上部に接続してもよい。

また、本実施例では、検知手段１７は電極３４を用いてリザーブタンク４の残量検知（即ち、「満タン状態」及び「空状態」の検知）を行っているが、電極の他に、別のセンサを採用してもよい。例えば、フロート式や光学式等の他のセンサを採用してもよい。

また、本実施例では、インクタンク５の「空状態」の検知を、リザーブタンク４の「満タン状態」を検知するセンサによって間接的に行っているが、インクタンク５に専用のセンサを設けても良い。

また、本実施例では、リザーブタンク４の空状態の検知を電極３４による方式で行っているが、満タン状態の検知のみを電極３４で行い、満タン位置を下回ったことを検知した後にヘッド１からの吐出数をカウントするドットカウント方式の検知手段を採用してもよい。

また、本実施例では、ヘッド１へのインク供給を水頭差方式で行っているが、リザーブタンク４とヘッド１間にポンプ（図示しない）を設け、リザーブタンク４からヘッド１側へインクを加圧して送り込むようにしてもよい。

また、本実施例では、開閉部が開閉弁で構成されているが、開閉弁に限らず、開閉可能な構成であればよい。例えば、開閉部を、駆動停止時に流路を遮断可能なポンプで構成されてもよく、開状態と閉状態とに切換可能な可撓部で構成されてもよい。

［第２実施例］
以下、図９を用いて本発明の第２実施例のインクジェット記録装置について説明する。

図９は、本発明の第２実施例に係るインクジェット記録装置のインク流路概念図である。

図９に示すように、本実施例では、気泡排出機構は、インク供給路６に設けられた第１の可撓部３３Ａと、第２の可撓部３３Ｂとを備える。

第１の可撓性部３３Ａおよび第２の可撓性部３３Ｂは、第１実施例の可撓部３３と同様な構成を有し、直列的にインク供給路６に配置されている。また、第１、第２の可撓部３３Ａ、３３Ｂの容積変化量も第１実施例の可撓部３３と同様に、０．７〜１ｍｌに設定される。

本実施例の気泡排出機構は、第２の可撓部３３Ｂによってインク供給路６を閉状態とした後に、第１の可撓部３３Ａの内部容積を変化させて気泡排出動作を行う。これにより、インク供給路６に存在する気泡がリザーブタンク４（第２のインクタンク）への流入が抑制される。故に、リザーブタンク４（第２のインクタンク）内に混入した気泡による検知手段（電極３４）の誤作動問題が軽減される。

１ 記録ヘッド（ヘッド）
２ 供給チューブ（インク流路）
３ 開閉弁
４ リザーブタンク（第２のインクタンク）
５ インクタンク（第１のインクタンク）
６ インク供給路
７ 大気連通部
８ 第１の中空管
９ 第２の中空管
１０ 空気導入路
３２ 開閉弁、開閉部（気泡排出機構）
３３ 可撓部（気泡排出機構）
３４ 電極

Claims (10)

1. インクを収容する第１のインクタンクと、
   前記第１のインクタンクの下方に配置され、前記第１のインクタンクから供給されるインクを収容する第２のインクタンクと、
   前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクへインクを供給するインク供給路と、を備え、前記インク供給路を通じて前記第１のインクタンク内のインクが前記第２のインクタンクへ移動されて供給されるインク供給装置において、
   前記インク供給路から前記第２のインクタンクへインクが移動できない状態にした後に、前記インク供給路と前記第１のインクタンクの間でインクを移動させ、前記インク供給路内のインクを前記第２のインクタンクへ流出させずに前記第１のインクタンクへ流出させることによって前記インク供給路内に存在する気泡を前記第１のインクタンクへ排出する気泡排出動作を行う気泡排出機構を備える
   ことを特徴とするインク供給装置。
2. 前記気泡排出機構は、
   前記インク供給路に設けられ、可撓性を有し内部容積が変化可能な可撓部と、
   前記可撓部と前記第２のインクタンクとの間に設けられ、開状態と閉状態とに切り替ることによって前記インク供給路を開閉可能な開閉部と、を備え、
   前記開閉部を閉状態とした後に、前記可撓部の内部容積を変化させて前記気泡排出動作を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載のインク供給装置。
3. 前記インク供給路は、前記第１のインクタンクの底部に接続され且つ略鉛直方向に配置された鉛直流路部分を備え、
   前記可撓部は、前記鉛直流路部分と前記開閉部の間に配置されている
   ことを特徴とする請求項２に記載のインク供給装置。
4. 前記可撓部の内部容積の最大変化量は、前記鉛直流路部分の容積よりも大きい
   ことを特徴とする請求項３に記載のインク供給装置。
5. 前記可撓部は、重力方向において前記インク供給路の最下部に設けられている
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のインク供給装置。
6. 前記第１のインクタンクは前記第２のインクタンクに対して着脱可能であり、
   前記第１のインクタンクの着脱状態を検知する着脱検知手段が備えられ、
   前記着脱検知手段によって、前記第２のインクタンクに前記第１のインクタンクが装着されたことを検知したとき、前記気泡排出機構が前記泡排出動作を行う
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインク供給装置。
7. 前記第２のインクタンクには、前記第２のインクタンク内のインク量を検知するインク量検知手段が備えられている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインク供給装置。
8. 前記第２のインクタンクは、大気と連通する大気連通部と、
   前記第２のインクタンクから前記第１のインクタンクへ空気を導入する空気導入路と、を備える
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインク供給装置。
9. 前記インク供給路の一端が前記第１のインクタンクの底部に接続され、他端が前記第２のインクタンクの底部に接続され、
   前記空気導入路の一端が前記第１のインクタンクの底部に接続され、他端が前記第２のインクタンクの上部に接続されている
   ことを特徴とする請求項８に記載のインク供給装置。
10. インクを収容する第１のインクタンクと、
    前記第１のインクタンクの下方に配置され、前記第１のインクタンクから供給されるインクを収容する第２のインクタンクと、
    前記第２のインクタンクから供給されるインクを用いて記録動作を行う記録ヘッドと、
    前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクへインクを供給するインク供給路と、を備え、前記インク供給路を通じて前記第１のインクタンク内のインクが前記第２のインクタンクへ移動されて供給されるインクジェット記録装置において、
    前記インク供給路から前記第２のインクタンクへインクが移動できない状態にした後に、前記インク供給路と前記第１のインクタンクの間でインクを移動させ、前記インク供給路内のインクを前記第２のインクタンクへ流出させずに前記第１のインクタンクへ流出させることによって前記インク供給路内に存在する気泡を前記第１のインクタンクへ排出する気泡排出動作を行う気泡排出機構を備える
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
    

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