JP2020001218A - インクジェット記録装置及びインク移送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッド等の部品を交換することにより、インクに発生する気泡が、タンク内に入らないようにする。【解決手段】本発明の一態様のインクジェット記録装置は、インクが貯留されるタンクと、タンク内のインクが供給される記録ヘッドと、タンク内のインクを記録ヘッドへ流すための供給流路と、記録ヘッドから排出されたインクをタンクへ戻すための回収流路と、回収流路の記録ヘッドの下流かつタンクの上流に設けられ、記録ヘッドから排出されたインクに含まれる気泡を除去する脱気処理を行う条件が満たされた場合に、脱気処理を行う脱気モジュールと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置及びインク移送方法に関する。

従来、記録材に対して記録ヘッド（インクジェットヘッド）からインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置は、複数のノズルを高密度に配置した小型の記録ヘッドにより高精度な画像を形成することができる。更に、複数の記録ヘッドを並べて配置して各記録ヘッドに異なる複数色のインクを供給することで、安価で小型な構成でカラー画像が得られる。或いは、略一列状に並べて幅広の大判の記録材に記録できるなど、多くの利点を持っている。

このようなインクジェット記録装置では、記録ヘッドからのインクの吐出が安定していることが重要である。例えば、インクを記録ヘッド内部に循環させて、インクの沈降を防ぐとともに、ノズル欠を自動的に回復させるインクジェット記録装置がある。通常インク内には気体が一定量溶け込んでいる。その気体（溶存気体）がインク流路内や記録ヘッド内で気泡化すると、気泡によってインクの流れが妨げられたり、ノズルからインクが出ないインクづまりの現象が発生したりするなどの悪影響を与える。このため、記録ヘッドに供給されるインクに対して脱気を行う脱気装置を備えた構成にしたり、あらかじめ使用するインクを脱気処理してパッケージ化して使用するなどしたりする対策が行われている。しかし、脱気装置において、インクから気泡や溶存気体が取り除かれるとともに微量の水分も一緒に蒸発し、インクの粘度が増す。

特許文献１には、供給サブタンクからインクジェットヘッドを経由して回収サブタンクにインクを循環させることにより、インク増粘による吐出不良を抑制することを目的としたインクジェット記録装置が開示されている。このインクジェット記録装置では、インクジェットヘッドを経由せずに供給サブタンク内のインクを循環させる循環経路として、各サブタンク間を接続するバイパス流路を設け、更に、循環経路の途中であって供給サブタンクの直前に脱気装置を設けている。そして、各サブタンクの内部圧力に応じて、供給サブタンク、回収サブタンク、及びバッファタンクとの間でインクを移動させることにより、各サブタンクの内部圧力が目標圧力で一定に保たれるように圧力制御を行う。

特開２０１０−８３０２１号公報

ところで、一般に、記録ヘッドの交換時は、循環経路中のインクに気泡（空気）が大量に発生する。特許文献１に記載の技術においても、この気泡が循環経路内に入ってしまうと、大量の気泡が回収サブタンクやバッファタンクの内壁に付着してしまう恐れがある。内壁に付着した気泡が再びインクに混入した場合、循環経路を通じて記録ヘッドに移送されて上記の不都合が生じるため、タンク内の内壁に付着した気泡を除去する必要がある。しかし、内壁に付着した気泡を完全に脱気する（気泡が壁から剥がれて除去される）までに長時間を要する。

上記の状況から、記録ヘッド等の部品を交換するなどによってインクに発生する気泡が、タンク内に入らないようにすることが望まれていた。

本発明の一態様のインクジェット記録装置は、インクが貯留されるタンクと、タンク内のインクが供給される記録ヘッドと、タンク内のインクを記録ヘッドへ流すための供給流路と、記録ヘッドから排出されたインクをタンクへ戻すための回収流路と、回収流路の記録ヘッドの下流かつタンクの上流に設けられ、記録ヘッドから排出されたインクに含まれる気泡を除去する脱気処理を行う条件が満たされた場合に、脱気処理を行う脱気モジュールと、を備える。

本発明の少なくとも一態様によれば、記録ヘッド等の部品を交換するなどによってインクに発生する気泡が、タンク内に入らないようにすることができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置のインク供給系の構成例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の制御系の要部の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る部品交換処理の手順例を示すフローチャートである。 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インク供給系の構成例を示す説明図である。 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制御系の要部の構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る部品交換処理の手順例を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）の例について、添付図面を参照しながら説明する。本明細書及び添付図面において実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

＜１．第１の実施形態＞
［インクジェット記録装置のインク供給系］
まず、本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置のインク供給系について説明する。図１は、第１の実施形態に係るインクジェット記録装置のインク供給系の構成例を示す。例えばインクジェット記録装置１は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色ごとにインク供給系を備えるが、図１ではその中の一色のインク供給系を示す。

図１に示すように、インクジェット記録装置１は、メインタンク１０、サブタンク２０、第１中間タンク３０、ヘッドユニット５０、及び第２中間タンク６０を備える。メインタンク１０は、ヘッドユニット５０に供給するインクを収容する密閉容器で構成されるタンクである。

サブタンク２０（インク供給タンクの一例）は、メインタンク１０に収容されたインクを適宜貯留する密閉容器で構成されるタンクである。メインタンク１０とサブタンク２０は、流路１１０（補充流路の一例）を介して接続されている。流路１１０の途中には、液送ポンプ１１１が設けられている。液送ポンプ１１１は、メインタンク１０から排出されたインクを、流路１１０を通じてサブタンク２０へ移送（補充）する。また、流路１１０の途中には脱気モジュール１１２が設けられている。脱気モジュール１１２は、メインタンク１０からサブタンク２０へ移送されるインクから気泡や溶存気体を除去する脱気処理を行う。

サブタンク２０とヘッドユニット５０は、流路１２０（供給流路の一例）を介して接続されている。流路１２０の途中には、上流から順に供給用電磁弁１２１、液送ポンプ１２２及び第１中間タンク３０が設けられている。液送ポンプ１２２は、サブタンク２０から排出されたインクを、流路１２０を通じて第１中間タンク３０へ移送する。供給用電磁弁１２１が開状態のとき、流路１２０上に設けられた液送ポンプ１２２が、サブタンク２０内のインクを、流路１２０を通じて第１中間タンク３０へ移送する。

第１中間タンク３０は、流路１２０を介してヘッドユニット５０の供給側マニホールド４１と接続されている。第１中間タンク３０は、サブタンク２０から排出されるインクを適宜貯留する密閉容器で構成されるタンクである。

ヘッドユニット５０は、複数の記録ヘッド５１（図２のヘッド１〜ヘッドｎ）、供給側マニホールド４１（供給側集合配管）、及び回収側マニホールド４２（回収側集合配管）を備える。各々の記録ヘッド５１の供給側（供給口）は、カップリング５２ａによりユニット内流路（例えばチューブ）と接続し、各々の記録ヘッド５１の回収側（排出口）は、カップリング５２ｂによりユニット内流路（例えばチューブ）と接続する。供給側マニホールド４１と各記録ヘッド５１のカップリング５２ａとを結ぶ各ユニット内流路の途中には、ヘッド前電磁弁４３（図２のヘッド前電磁弁１，２・・・）が設けられている。

また、各記録ヘッド５１のカップリング５２ｂと回収側マニホールド４２とを結ぶ各ユニット内流路の途中には、ヘッド後電磁弁４４（図２のヘッド後電磁弁１，２・・・）が設けられている。ヘッド後電磁弁４４は、開閉弁の一例である。カップリング５２ｂと回収側マニホールド４２を結ぶユニット内流路は、回収流路の一部とも言える。すなわち、ヘッド後電磁弁４４は、回収流路において、記録ヘッド５１の下流、かつ第１の経路１４０と第２の経路１５０の分岐点（図１では回収側マニホールド４２）よりも上流に設けられている。

ヘッドユニット５０とサブタンク２０は、流路１３０（回収流路の一例）を介して接続されている。流路１３０の途中には、上流から順に第２中間タンク６０、液送ポンプ１３１が設けられている。サブタンク２０、流路１２０、ヘッドユニット５０、及び流路１３０は、循環経路を形成する。

流路１３０の一部（すなわちヘッドユニット５０と第２中間タンク６０の間）は、第１の経路１４０と第２の経路１５０に分岐するように構成されている。回収側マニホールド４２には、インクの排出口が２つ形成されている。回収側マニホールド４２の第１の排出口は、第１の経路１４０を介して第２中間タンク６０と接続されている。回収側マニホールド４２の第２の排出口は、第２の経路１５０を介して第２中間タンク６０と接続されている。

第１の経路１４０の途中には、第１電磁弁１４２（第１の切替弁の一例）が設けられている。また、第２の経路１５０の途中には、上流から順に脱気モジュール１５１、第２電磁弁１５２（第２の切替弁の一例）が設けられている。第１電磁弁１４２及び第２電磁弁１５２の開閉を制御することにより、第１の経路１４０と第２の経路１５０が切り替えられる。

第１の経路１４０は、後述する非脱気モードにおいてヘッドユニット５０（各記録ヘッド５１）から排出されたインクを、脱気モジュール１５１を経由することなく第２中間タンク６０へ導入する。また、第２の経路１５０は、後述する脱気モードにおいてヘッドユニット５０（各記録ヘッド５１）から排出されたインクを、脱気モジュール１５１を経由して第２中間タンク６０へ導入する。流路１３０の状態（インクが流れる経路）である非脱気モード及び脱気モードは、脱気処理を行う条件の成立又は不成立に基づいて、制御部２０１ａ（図２参照）により切り替えられる。

第２中間タンク６０は、流路１３０を介してヘッドユニット５０の回収側マニホールド４２と接続されている。第２中間タンク６０は、ヘッドユニット５０（各記録ヘッド５１）から排出されてサブタンク２０へ戻るインクを適宜貯留する密閉容器で構成されるタンクである。液送ポンプ１３１は、第２中間タンク６０から排出されたインクを、流路１３０を通じてサブタンク２０へ移送する。

第１中間タンク３０及び第２中間タンク６０の構成及び動作については、種々の形態を適用することができる。例えば、第１中間タンク３０と第２中間タンク６０がそれぞれ、インクを貯留する液体室の内部圧力を測定する圧力センサ（図示略）を備え、制御部２０１ａが、各中間タンクの圧力センサの測定結果（例えば圧力差）に基づいて液送ポンプ１２２，１３１の動作を制御し、ヘッドユニット５０へ供給するインクの量を調整する構成としてもよい。あるいは、第１中間タンク３０と第２中間タンク６０がそれぞれ、インクの液面（水位）を検出するフローセンサ（図示略）を備え、制御部２０１ａが、各中間タンクのフローセンサの検出結果に基づいて液送ポンプ１２２，１３１の動作を制御し、ヘッドユニット５０へ供給するインクの量を調整するようにしてもよい。

脱気モジュール１５１は、ヘッドユニット５０から第２中間タンク６０へ移送されるインクから気泡や溶存気体を除去する脱気処理を行う。脱気モジュール１１２及び脱気モジュール１５１は、共通の真空ポンプ１１３が動作することにより、インクに発生した気泡や溶存気体を透過膜を介して回収する。この脱気モジュールの構造及び脱気の原理については、周知慣用であるため詳細な説明は割愛する。

［インクジェット記録装置の制御系］
次に、インクジェット記録装置１の制御系の要部について説明する。図２は、インクジェット記録装置１の制御系の要部の構成例を示すブロック図である。

インクジェット記録装置１は、通信インターフェース２０４、コントロール基板２０１、ＲＯＭ２０２、画像メモリ２０３、操作表示部２０５、プリント制御部２０６、ヘッド駆動基板２０７等を備えている。

通信インターフェース２０４は、ホストＰＣ（Personal Computer）３００から送られてくる、画像データを含む印刷ジョブを受信するインターフェース部である。通信インターフェース２０４にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストＰＣ３００から送出された画像データは通信インターフェース２０４を介してインクジェット記録装置１に取り込まれ、一旦画像メモリ２０３に記憶される。

画像メモリ２０３は、通信インターフェース２０４を介して入力された画像データを一旦格納する記憶部であり、コントロール基板２０１（制御部２０１ａ）を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ２０３は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなどの磁気媒体を用いてもよい。

コントロール基板２０１には、制御部２０１ａ及び図示しないその周辺回路等が実装される。制御部２０１ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等の演算処理装置により構成される。制御部２０１ａは、通信インターフェース２０４、画像メモリ２０３、プリント制御部２０６等の各部を制御する。制御部２０１ａは、ホストＰＣ３００との間の通信制御、画像メモリ２０３の読み書き制御等を行うとともに、液送ポンプ１１１，１２２，１３１、真空ポンプ１１３、供給用電磁弁１２１、第１電磁弁１４２、第２電磁弁１５２、複数のヘッド前電磁弁４３、複数のヘッド後電磁弁４４を制御する制御信号を生成する。

また、制御部２０１ａは、例えば、各中間タンクの各圧力センサの検出結果（各中間タンクの内部圧力）に応じて、各液送ポンプ１２２、１３１を駆動制御し、第１中間タンク３０、第２中間タンク６０、及びサブタンク２０との間でインクを移動させることにより、各タンクの内部圧力が目標圧力で一定に保たれるように圧力制御を行う。

ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２には、コントロール基板２０１の制御部２０１ａが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、本実施形態では、プログラムや動作パラメーター等の各種データを格納するメモリとして、書換え不能なＲＯＭ２０２を用いているが、ＥＥＰＲＯＭやハードディスクのような書換え可能な記憶部であってもよい。なお、インクジェット記録装置１は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用されるＲＡＭ（図示略）を備える。

ＲＯＭ２０２に格納されたプログラムが、制御部２０１ａの指令に応じて読み出され、実行される。また、外部インターフェースを備え、外部メモリとしてメモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。

操作表示部２０５は、液晶表示パネル等の表示部とタッチパネル等の操作部が重ねられて構成されている。表示部は、ＧＵＩ画面や制御部２０１ａで行われた処理の結果等を表示する。ユーザーは、操作部に対して所定の操作を行い、指示を入力することが可能である。制御部２０１ａは、操作部からの入力信号に基づく処理を行う。

インクジェット記録装置１は、ポンプごとにポンプを駆動する不図示のポンプドライバを備える。ポンプドライバは、制御部２０１ａからの指示に従って、インク供給系の各液送ポンプ１１１，１２２，１３１、及び真空ポンプ１１３を駆動するドライバーである。

また、制御部２０１ａは、供給用電磁弁１２１、記録ヘッド５１（ヘッド１〜ヘッドｎ）ごとに設けられたヘッド前電磁弁４３、ヘッド後電磁弁４４、流路１３０に設けられた第１電磁弁及び第２電磁弁の制御信号を供給する。

コントロール基板２０１は、メインタンク１０、サブタンク２０、第１中間タンク３０、及び第２中間タンク６０が備える不図示の圧力センサ又はフローセンサが出力するアナログの検出信号を、デジタルデータに変換するデジタル／アナログ変換回路（図示略）を備える。制御部２０１ａは、デジタル／アナログ変換回路から供給されるデジタルデータに基づいて、各ポンプや各電磁弁等の動作を制御する。

プリント制御部２０６は、コントロール基板２０１の制御に従い、画像メモリ２０３内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（ドットデータ）をヘッド駆動基板２０７に供給する制御部である。プリント制御部２０６において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいて、ヘッド駆動基板２０７を介してヘッドユニット５０の記録ヘッド５１のインク滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

なお、プリント制御部２０６に付随する態様で、画像バッファメモリが備えられていてもよい。この場合、プリント制御部２０６における画像データ処理時に画像データやパラメーターなどのデータが、画像バッファメモリに一時的に格納される。また、プリント制御部２０６とコントロール基板２０１の制御部２０１ａとを統合して、１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッド駆動基板２０７は、プリント制御部２０６から与えられるドットデータに基づいて各色の記録ヘッド５１の圧電素子（図示略）を駆動するための駆動信号を生成し、圧電素子に生成した駆動信号を供給する。ヘッド駆動基板２０７には、ヘッドユニット５０内の複数の記録ヘッド５１の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

なお、インクジェット記録装置１が、図示しない印字検出部を備えていてもよい。印字検出部は、例えばラインセンサを含むブロックである。印字検出部は、記録紙に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（インク吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部２０６に提供する。プリント制御部２０６は、必要に応じて印字検出部から得られる情報に基づいて記録ヘッド５１に対する各種補正を行う。また、プリント制御部２０６は、記録ヘッド５１等の部品の交換が必要と判断した場合には、部品の交換を促すメッセージを操作表示部２０５に表示する。例えば、制御部２０１ａは、交換が必要な記録ヘッド５１を指定して表示するとともに、該当記録ヘッド５１に関係するヘッド前電磁弁４３及びヘッド後電磁弁４４の位置をＲＯＭ２０２から読み出す。

［部品交換処理の手順］
次に、インクジェット記録装置１における部品交換処理の手順例について説明する。図３は、部品交換処理の手順例を示すフローチャートである。なお、図３に示す部品交換処理には、作業員による処理も一部含まれている。

前提として、インクに対して脱気処理を行わない非脱気モードでは、制御部２０１ａは、流路１３０の第１の経路１４０に設けられた第１電磁弁１４２（図１参照）を開状態に維持し、第２の経路１５０に設けられた第２電磁弁１５２を閉状態に維持するように制御を行う。非脱気モードの例として、例えば待機モードや印字モードが挙げられる。また、脱気モジュール１１２及び脱気モジュール１５１に接続された真空ポンプ１１３は、常時動作しているものとする。一般に、メインタンクからサブタンクへ向かう流路に設けられた脱気モジュール１１２により、常時、サブタンクへ導入されるインクの脱気を行う運用が多い。

まず制御部２０１ａは、操作表示部２０５に対してヘッド交換指示が入力されたか否かを判定し（Ｓ１）、ヘッド交換指示が入力されていない場合には（Ｓ１のＮＯ）、この判定処理を繰り返す。

一方、制御部２０１ａは、ヘッド交換指示が入力された場合には（Ｓ１のＹＥＳ）、インク供給に関係する各部（例えば液送ポンプ）の動作を停止し、また交換対象の記録ヘッド５１に関係するヘッド前電磁弁４３及びヘッド後電磁弁４４を閉じる制御を行う（Ｓ２）。このようにすることで、記録ヘッド５１の交換時に、ユニット内流路からインクが大量に漏れ出すことを防止する。

なお、ヘッド交換指示が入力された場合には、制御部２０１ａは、操作表示部２０５に「ヘッド交換準備中」又は「しばらくお待ちください」などのメッセージを表示するとよい。そして、制御部２０１ａは、インクジェット記録装置１のヘッドを交換する準備が整ったら、「インク交換の準備が完了しました。ヘッドを取り外して下さい。」等のメッセージを操作表示部２０５に表示するとよい。

次いで、作業者は、ヘッドユニット５０の記録ヘッド５１の中で交換する記録ヘッド５１のカップリング５２ａ，５２ｂを外し、該当記録ヘッド５１をユニット内流路から切り離す（Ｓ３）。そして、作業者は、ヘッドユニット５０から該当記録ヘッド５１を取り外す（Ｓ４）。次いで、作業者は、ヘッドユニット５０に新しい記録ヘッド５１を装着し（Ｓ５）、新たに装着した記録ヘッド５１のカップリング５２ａ，５２ｂを取り付けて、該当記録ヘッド５１をユニット内流路に接続する（Ｓ６）。この記録ヘッドの交換により、流路中のインクに気泡が大量に発生する恐れがある。

例えば、制御部２０１ａは、作業者によるヘッド交換が完了したことを検知するため、操作表示部２０５に「ヘッド交換完了」ボタン（アイコン）を表示し、「ヘッド交換完了」ボタンがタッチされたことを検知したら、ヘッド交換が完了したと判定するようにしてもよい。あるいは、記録ヘッド５１の装着、又はカップリング５２ａ，５２ｂの取り付けが完了した場合に、これらの部品を機械式スイッチ又は光センサ等により検知することで、制御部２０１ａがヘッド交換完了を判断できるようにしてもよい。

制御部２０１ａは、記録ヘッド５１の交換が完了したこと（脱気処理を行う条件の一例）を検知すると、インクの脱気を行うために、流路１３０の状態を、非脱気モードから脱気モードに切り替える。すなわち、制御部２０１ａは、流路１３０の第１の経路１４０に設けられた第１電磁弁１４２を閉状態とし、第２の経路１５０に設けられた第２電磁弁１５２を開状態とすることで、インクの流路（第１の経路１４０と第２の経路１５０）を切り替える（Ｓ７）。

これにより、流路１３０の状態が脱気モードの状態に切り替えられ、記録ヘッド５１から排出されたインクが流路１３０の第２の経路１５０を通じて第２中間タンク６０へ導入される。第２の経路１５０を移送されるインクは、脱気モジュール１５１により脱気される。

次いで、制御部２０１ａは、閉じていたヘッド前電磁弁４３及びヘッド後電磁弁４４を開く制御を行う（Ｓ８）。そして、制御部２０１ａは、ヘッド前電磁弁４３及びヘッド後電磁弁４４を開いてから所定時間が経過したか否かを判定し（Ｓ９）、所定時間が経過していない場合には（Ｓ９のＮＯ）、この判定処理を繰り返す。所定時間は、新たに装着された記録ヘッド５１から排出されるインクに含まれる気泡が、第２中間タンクに入るのを防止するために必要な時間以上に設定される。

一方、所定時間が経過した場合には（Ｓ９のＹＥＳ）、制御部２０１ａは、流路１３０の状態を非脱気モードに戻す（Ｓ１０）。すなわち、制御部２０１ａは、第１の経路１４０に設けられた第１電磁弁１４２を開状態とし、第２の経路１５０に設けられた第２電磁弁１５２を閉状態とする。このように所定時間が経過するまで脱気モジュール１５１が設けられた第２の経路１５０を介してインクを移送することで、新たに装着された記録ヘッド５１から排出されたインクの脱気が適切な時間実施され、第２中間タンク６０に気泡が入ることを防止することができる。

次いで、制御部２０１ａは、インク供給に関係する各部（例えば液送ポンプ）を、ヘッドユニット５０のインク需要に応じて動作させる。制御部２０１ａは、ステップＳ１０の処理が終了後、図３のフローチャートを終了する。

なお、ステップＳ８のヘッド前電磁弁４３及びヘッド後電磁弁４４を開く処理は、記録ヘッド５１のカップリング５２ａ，５２ｂを取り付けた後（ステップＳ６とステップＳ７の間）に実施してもよい。この場合、ヘッド前電磁弁４３及びヘッド後電磁弁４４を開く処理を実施後、記録ヘッド５１から排出されるインクに含まれる気泡が第２中間タンク６０に到達する前に、回収流路を脱気モードに切り替える処理が実施される。あるいは、ヘッド前電磁弁４３及びヘッド後電磁弁４４を開く処理と、回収流路を脱気モードに切り替える処理とを、同時又は実質的に同時に実施してもよい。

上述した一連の処理は、あるインク色のインク供給系についての処理であるため、作業員は、他のインク色のヘッドユニット５０についても交換対象の記録ヘッド５１があれば、同様の手順で該当する記録ヘッド５１の交換を行う。

上述した第１の実施形態によれば、制御部２０１ａは、記録ヘッド５１の交換が行われた場合に、流路１３０（回収流路）の状態を脱気モードの状態に切り替えることで、該当記録ヘッド５１から排出されたインクを、流路１３０の第２の経路１５０を通じて第２中間タンク６０へ導入する。これにより、該当記録ヘッド５１から排出されて第２中間タンク６０へ導入されるインクを脱気モジュール１５１で脱気することができ、第２中間タンク６０に気泡が入ることを防止することができる。

特許文献１に記載の技術では、ヘッドにインクを供給する経路の途中（供給サブタンクの直前）に脱気装置が設けられているため、インクが常時脱気され、インクが変質（増粘）しやすいと考えられる。これに対し、第１の実施形態は、インクの脱気を実行する場合に、流路１３０の状態を脱気モードに切り替え、記録ヘッド５１から排出されるインクを第２の経路１５０の脱気モジュール１５１で脱気するため、必要なときだけ脱気を行うことができる。それにより、インクの脱気時間を必要最小限に留めることができ、インクの変質（増粘）を抑えることができる。

また、第１の実施形態において、ヘッドユニット５０に配置された複数の記録ヘッド５１の交換作業は、記録ヘッド５１ごと（個別）に実施することが可能であるため、脱気対象は交換対象の記録ヘッド５１と接続する流路内のインクとすることができる。記録ヘッド５１の交換を個別に実施できるため、全ての記録ヘッド５１を一度に交換する場合と比較して、インクに混入する気泡を最小限に抑えることができる。したがって、交換作業後の脱気処理にかかる時間を短縮することができる。また、脱気処理にかかる時間が短縮されることから、真空ポンプ１１３の電力消費量を抑えることができる。

なお、第１の実施形態では、真空ポンプ１１３が常時動作していることを前提として説明したが、流路１１０（補充流路）を移送されるインクの脱気が必要なときのみ真空ポンプ１１３を動作させることを前提としてもよい。この場合、真空ポンプ１１３を所定時間動作させて、第２の経路１５０を移送されるインクを脱気モジュール１５１により脱気する構成としてもよい。このとき、制御部２０１ａが、記録ヘッド５１（カップリング５２ａ，５２ｂ）の取り外し開始前から、脱気モジュール１５１による脱気処理を実行することが望ましい。それにより、記録ヘッド５１の交換前からインクの脱気が行われ、第２中間タンク６０に気泡が入ることを防止できる。

さらに、制御部２０１ａが、記録ヘッド５１を交換後、当該記録ヘッド５１の下流にあるヘッド後電磁弁４４を開ける前から、脱気モジュール１５１による脱気処理を開始することが望ましい。

また、第１中間タンク３０から第２の経路１５０の脱気モジュール１５１までの間において、流路１２０（供給流路）又は流路１３０（回収流路）に設けられた記録ヘッド５１以外の部品を交換する場合にも、上述したインク交換処理の手順を適用することができる。

＜２．第２の実施形態＞
第２の実施形態は、第１の実施形態の流路１３０（回収流路）における第１の経路１４０と第２の経路１５０を一本化した例である。

［インクジェット記録装置のインク供給系］
図４は、第２の実施形態に係るインクジェット記録装置のインク供給系の構成例を示す。図４に示すインクジェット記録装置１Ａは、ヘッドユニット５０の回収側マニホールド４２と第２中間タンク６０との間を、一本の流路１３０Ａ（回収流路の一例）で結ぶ構成である。流路１３０Ａの途中には、脱気モジュール１３２が設けられている。脱気モジュール１３２は、図１の脱気モジュール１５１と同じものを使用することができる。

脱気モジュール１３２（第２脱気モジュール）は、ヘッドユニット５０から第２中間タンク６０へ移送されるインクから気泡や溶存気体を除去する脱気処理を行う。脱気モジュール１３２は、真空ポンプ１３３（第２真空ポンプ）が動作することにより、インクに発生した気泡や溶存気体を透過膜を介して回収する。本実施形態では、脱気モジュール１１２（第１脱気モジュール）と接続された真空ポンプ１１３（第１真空ポンプ）は常時動作を前提としているため、これとは別に真空ポンプ１３３を用意する。

［インクジェット記録装置の制御系］
次に、インクジェット記録装置１Ａの制御系の要部について説明する。図５は、インクジェット記録装置１Ａの制御系の要部の構成例を示すブロック図である。インクジェット記録装置１Ａは、図２のインクジェット記録装置１と比較して、第１電磁弁１４２及び第２電磁弁１５２が存在しない点、及び真空ポンプ１３３を備える点が異なる。

［部品交換処理の手順］
次に、インクジェット記録装置１Ａにおける部品交換処理の手順例について説明する。図６は、部品交換処理の手順例を示すフローチャートである。

前提として、非脱気モードにおいて、制御部２０１ａは、脱気モジュール１１２に接続された真空ポンプ１１３は、常時動作しているものとする。

まず制御部２０１ａは、操作表示部２０５に対してヘッド交換指示が入力されたか否かを判定し（Ｓ１１）、ヘッド交換指示が入力されていない場合には（Ｓ１１のＮＯ）、この判定処理を繰り返す。この処理は、図３のステップＳ１の処理と同じである。

一方、制御部２０１ａは、ヘッド交換指示が入力（脱気処理を行う条件の一例）された場合には（Ｓ１１のＹＥＳ）、記録ヘッド５１の交換に備えて、流路１３０Ａ（回収流路）の状態を脱気モードに切り替える（Ｓ１２）。すなわち、制御部２０１ａは、回収流路に設けられた脱気モジュール１３２に接続する真空ポンプ１３３（第２真空ポンプ）の稼働を開始し、脱気モジュール１３２（第２脱気モジュール）の脱気処理を開始する。

次いで、制御部２０１ａは、インク供給に関係する各部（例えば液送ポンプ）の動作を停止し、また交換対象の記録ヘッド５１に関係するヘッド前電磁弁４３及びヘッド後電磁弁４４を閉じる制御を行う（Ｓ１３）。この処理は、図３のステップＳ２の処理と同じである。

次いで、作業者は、交換する記録ヘッド５１のカップリング５２ａ，５２ｂを外し、該当記録ヘッド５１をユニット内流路から切り離す（Ｓ１４）。そして、作業者は、ヘッドユニット５０から該当記録ヘッド５１を取り外す（Ｓ１５）。次いで、作業者は、ヘッドユニット５０に新しい記録ヘッド５１を装着し（Ｓ１６）、新たに装着した記録ヘッド５１のカップリング５２ａ，５２ｂを取り付けて、該当記録ヘッド５１をユニット内流路に接続する（Ｓ１７）。これらの処理は、図１のステップＳ３〜Ｓ６の処理と同じである。

次いで、制御部２０１ａは、閉じていたヘッド前電磁弁４３及びヘッド後電磁弁４４を開く制御を行う（Ｓ１８）。そして、制御部２０１ａは、ヘッド前電磁弁４３及びヘッド後電磁弁４４を開いてから所定時間が経過したか否かを判定し（Ｓ１９）、所定時間が経過していない場合には（Ｓ１９のＮＯ）、この判定処理を繰り返す。

一方、所定時間が経過した場合には（Ｓ１９のＹＥＳ）、制御部２０１ａは、真空ポンプ１３３の稼働を停止し、流路１３０Ａ（回収流路）の状態を非脱気モードに戻す（Ｓ２０）。

次いで、制御部２０１ａは、インク供給に関係する各部（例えば液送ポンプ）を、ヘッドユニット５０のインク需要に応じて動作させる。制御部２０１ａは、ステップＳ２０の処理が終了後、図６のフローチャートを終了する。

上述した第２の実施形態によれば、制御部２０１ａは、記録ヘッド５１の交換が行われる場合に、流路１３０Ａ（回収流路）の状態を脱気モード（真空ポンプ１３３をオン）の状態に切り替えることで、該当記録ヘッド５１から排出されたインクを脱気処理して第２中間タンク６０へ導入する。これにより、該当記録ヘッド５１から排出されて第２中間タンク６０へ導入されるインクを脱気モジュール１５１で脱気することができ、第２中間タンク６０に気泡が入ることを防止することができる。

また、第２の実施形態によれば、インクの脱気を実行する場合に、真空ポンプ１３３を稼働させて流路１３０Ａの状態を脱気モードに切り替え、記録ヘッド５１から排出されるインクを脱気モジュール１５１で脱気するため、必要なときだけ脱気を行うことができる。それにより、インクの脱気時間を必要最小限に留めることができ、インクの変質（増粘）を抑えることができる。

また、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様、ヘッドユニット５０に配置された複数の記録ヘッド５１の交換作業は、記録ヘッド５１ごと（個別）に実施することが可能であるため、脱気対象は交換対象の記録ヘッド５１と接続する流路内のインクとすることができる。

また、第２の実施形態では、ヘッド交換指示が入力された直後に脱気モードに切り替え脱気処理を開始するようにしたが、脱気処理を開始するタイミングは、第１の実施形態と同様に種々のタイミングが考えられる。例えば、脱気処理を開始するタイミングを、記録ヘッド５１（カップリング５２ａ，５２ｂ）の取り外し開始前に設定したり、記録ヘッド５１を交換後の当該記録ヘッド５１の下流にあるヘッド後電磁弁４４を閉じる前に設定してもよい。

また、第１中間タンク３０から流路１３０Ａ（回収流路）の脱気モジュール１３２までの間において、流路１２０（供給流路）又は流路１３０Ａに設けられた記録ヘッド５１以外の部品を交換する場合にも、上述したインク交換処理の手順を適用することができる。

＜３．変形例＞
上述した第１及び第２実施形態では、インクジェット記録装置１のインク供給系に、第１中間タンク３０及び第２中間タンク６０を備えたが、この例に限らない。つまり、ヘッドユニット５０の各記録ヘッド５１にインクを良好に供給するために第１中間タンク３０及び第２中間タンク６０があることが好ましいと言えるが、第１中間タンク３０及び第２中間タンク６０は必須ではない。例えば、第２中間タンク６０だけを設けてもよい。この場合は、第１中間タンク３０及び第２中間タンク６０の内部圧力の差圧ではなく、第２中間タンク６０の水位又は内部圧力に基づいて、各液送ポンプの動作が制御される。また、メインタンク１０とサブタンク２０を共通化して一つにまとめてもよい。

また、上述した第１及び第２の実施形態において、回収流路における脱気モジュール１５１，１３２を、第２中間タンク６０の下流、かつ、サブタンク２０の上流の位置に設けてもよい。

また、上述した第１及び第２の実施形態において、インクジェット記録装置を使用しない状態が長時間継続した後にインクジェット記録装置の電源をオンした場合に（脱気処理を行う条件の一例）、回収流路の状態を脱気モードに切り替える構成としてもよい。インクジェット記録装置の未使用状態が長時間続くと、流路内やタンク内に残留していたインクの溶存気体が気泡化する可能性がある。そこで、未使用状態が長時間継続した後に電源をオンしたタイミングで、脱気モードに切り替えてインクの脱気を行うことにより、循環経路（回収流路及び供給流路）を通じて気泡が除去されたインクを記録ヘッド５１に供給できる。

さらに、本発明は上述した各実施形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。

例えば、上述した実施形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されない。また、ある実施形態例の構成の一部を他の実施形態例の構成要素に置き換えることは可能である。また、ある実施形態例の構成に他の実施形態例の構成要素を加えることも可能である。また、各実施形態例の構成の一部について、他の構成要素の追加、削除、置換をすることも可能である。

また、上記の各構成要素、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路の設計などによりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成要素、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又はＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

１０…メインタンク、 ２０…サブタンク（インク供給タンク）、 ３０…第１中間タンク、 ４１…供給側マニホールド、 ５０…ヘッドユニット、 ５１…ヘッド、 ５２ａ，５２ｂ…カップリング、 ６０…第２中間タンク、 １１０…流路、 １１３…真空ポンプ、 １２０…流路（供給流路），１３０…流路（回収流路）、 １３２…脱気モジュール、 １３３…真空ポンプ、 １４０…第１の経路、 １４２…第１電磁弁、 １５０…第２の経路、 １５１…脱気モジュール、 １５２…第２電磁弁、 ２０１ａ…制御部

Claims (11)

1. インクが貯留されるタンクと、
   前記タンク内のインクが供給される記録ヘッドと、
   前記タンク内のインクを前記記録ヘッドへ流すための供給流路と、
   前記記録ヘッドから排出されたインクを前記タンクへ戻すための回収流路と、
   前記回収流路の前記記録ヘッドの下流かつ前記タンクの上流に設けられ、前記記録ヘッドから排出されたインクに含まれる気泡を除去する脱気処理を行う条件が満たされた場合に、前記脱気処理を行う脱気モジュールと、を備える
   インクジェット記録装置。
2. 前記脱気処理を行う条件が満たされた場合に、前記回収流路の状態を、前記脱気モジュールが脱気処理を行わない非脱気モードの状態から前記脱気モジュールが脱気処理を行う脱気モードの状態に切り替えるように構成された制御部、を更に備える
   請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記回収流路は、
   前記非脱気モードにおいて前記記録ヘッドから排出されたインクを、前記脱気モジュールを経由しないで前記タンクへ導入する第１の経路と、
   前記第１の経路の途中に設けられた第１の切替弁と、
   前記脱気モードにおいて前記記録ヘッドから排出されたインクを、前記脱気モジュールを経由して前記タンクへ導入する第２の経路と、
   前記第２の経路の途中であって前記脱気モジュールの下流に設けられた第２の切替弁と、を備え、
   前記制御部は、前記タンクから前記脱気モジュールまでの間の前記供給流路上又は前記回収流路上に設けられた部品が交換された場合に、前記第１の切替弁を閉状態かつ前記第２の切替弁を開状態にすることで、前記回収流路の状態を前記脱気モードの状態に切り替え、前記記録ヘッドから排出されたインクを前記回収流路の前記第２の経路を通じて前記タンクへ導入する
   請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記部品は前記記録ヘッドである
   請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記制御部は、前記部品の取り外し開始前から、前記脱気モジュールの脱気処理を実行する
   請求項３又は４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記回収流路において、前記記録ヘッドの下流、かつ前記第１の経路と前記第２の経路の分岐点よりも上流に設けられた開閉弁、を備え、
   前記制御部は、前記記録ヘッドの交換後に前記開閉弁が開けられる前から、前記脱気モジュールの脱気処理を実行する
   請求項５に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記制御部は、作業員による前記記録ヘッドの交換が完了後、前記脱気モードにおいて前記脱気モジュールの脱気処理を所定時間実行した後、前記非脱気モードに切り替える
   請求項４乃至６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記脱気モジュールは、前記インクに発生した気泡を回収する真空ポンプに接続されている
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記タンクとして、
   前記記録ヘッドの上流に設けられ、前記記録ヘッドに供給されるインクが貯留されるインク供給タンクと、
   前記回収流路の前記脱気モジュールと前記インク供給タンクの間に設けられ、前記記録ヘッドから排出されて前記インク供給タンクへ戻るインクが貯留される中間タンクと、を備える
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記第１の経路は、前記記録ヘッドと前記中間タンクとを接続し、
    前記第２の経路は、前記脱気モジュールを介して前記記録ヘッドと前記中間タンクとを接続する
    請求項９に記載のインクジェット記録装置。
11. インクが貯留されるタンクと、前記タンク内のインクが供給される記録ヘッドと、前記タンク内のインクを前記記録ヘッドへ流すための供給流路と、前記記録ヘッドから排出されたインクを前記タンクへ戻すための回収流路と、を備えたインクジェット記録装置におけるインク移送方法であって、
    前記インクジェット記録装置が、前記回収流路の前記記録ヘッドの下流かつ前記タンクの上流に設けられた脱気モジュール、を備え、
    前記記録ヘッドから排出されたインクに含まれる気泡を除去する脱気処理を行う条件が満たされた場合に、前記脱気モジュールが前記脱気処理を行う
    を含むインク移送方法。

Images