JP2021074920A - インクジェット記録装置及びインク送液制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サイズを大型化せずに適切にインクの質を維持することのできるインクジェット記録装置及びインク送液制御方法を提供する。【解決手段】インクジェット記録装置（１）は、インクを吐出する記録ヘッド（２２）と、記録ヘッド（２２）へ供給するインクを貯留するインク貯留部（２４１）と、インク貯留部（２４１）から記録ヘッド（２２）に供給されるインクを流す上流流路（２４ａ）と、記録ヘッド（２２）から排出されるインクを流す下流流路（２４ｂ）と、記録ヘッド（２２）から排出されたインクが流入する下流インク室（２４５）と、を備える。下流流路（２４ｂ）は、下流インク室（２４５）を経由してインク貯留部（２４１）に連通する第１下流流路（２４ｂ１）と、下流インク室（２４５）を経由せずにインク貯留部（２４１）と連通する第２下流流路（２４ｂ２）とを含む。【選択図】図２

Description

この発明は、インクジェット記録装置及びインク送液制御方法に関する。

ノズルからインクを吐出させて画像などを記録するインクジェット記録装置がある。多数のノズルに対し、インクタンクからインク流路を介してインクをそれぞれ供給して各ノズルからインクが吐出可能とされる。しかしながら、インクを吐出しない状況が継続すると、インクが乾燥して粘度が上昇したり成分が分離したりして、その後インクを適正に吐出させることが困難になる場合がある。

これに対し、吐出されないインクを記録ヘッドからインクタンクに戻す循環流路を備えるインクジェット記録装置についての技術がある。特許文献１には、記録ヘッドの下流側、すなわち、インクタンクへの還流側のインク流路に連通するインク室の圧力を、上流側、すなわちインク供給側のインク流路に連通するインク室の圧力よりも低く定めることで、継続的なインクの循環を生じさせ、吐出されないインクの粘度変化や成分の分離などを抑制する技術が開示されている。

また、記録ヘッド内の気泡や夾雑物といった異物の排出を含むクリーニングなどのメンテナンス動作として、記録ヘッドの上流側で通常より高い圧力でインクを記録ヘッドに流入させて当該記録ヘッド内のインクを気泡や夾雑物共々流出させる技術がある。

特開２０１６−１７５１８６号公報

しかしながら、通常のインク循環速度と、メンテナンス時などのインク流出速度との間には大きな差があり、圧力差を生じさせるための下流側のインク室が小さいと、メンテナンス時に溢れてトラブルが生じる一方、メンテナンス時に対応して下流側のインク室を大きくすると、使用頻度などに比してインクジェット記録装置のサイズが大型化するという課題がある。

この発明の目的は、サイズを大型化せずに適切にインクの質を維持することのできるインクジェット記録装置及びインク送液制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
インクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドへ供給するインクを貯留するインク貯留部と、
前記インク貯留部から前記記録ヘッドに供給されるインクを流す上流流路と、
前記記録ヘッドから排出されるインクを流す下流流路と、
前記記録ヘッドから排出されたインクが流入する下流インク室と、
を備え、
前記下流流路は、前記下流インク室を経由して前記インク貯留部に連通する第１経路と、前記下流インク室を経由せずに前記インク貯留部と連通する第２経路とを含む
ことを特徴とするインクジェット記録装置である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記下流インク室は、前記記録ヘッドに対して負圧状態とされることで前記記録ヘッド内のインクを排出させることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のインクジェット記録装置において、
前記第１経路の開閉及び前記第２経路の開閉を切り替える流路選択部を備えることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドに対して前記上流流路からインクを加圧供給する場合には、前記第１経路を閉止させ、前記第２経路を開放させるように前記流路選択部を動作させ、前記加圧供給をしない場合には、前記第１経路を開放させ、前記第２経路を閉止させるように前記流路選択部を動作させる選択制御部を備えることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記上流流路の途中に位置する上流インク室と、
前記上流インク室のインク圧を調整する上流圧力調整部と、
前記上流圧力調整部を制御して前記上流インク室のインク圧を前記下流インク室のインク圧よりも高い状態に維持させて前記上流インク室から前記下流インク室へのインクの流れを生じさせる調整制御部と、
を備えることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項４記載のインクジェット記録装置において、
前記上流流路の途中に位置する上流インク室と、
前記上流インク室のインク圧を調整する上流圧力調整部と、
前記上流圧力調整部を制御して前記上流インク室のインク圧を前記下流インク室のインク圧よりも高い状態に維持させて前記上流インク室から前記下流インク室へのインクの流れを生じさせる調整制御部と、
を備え、
前記上流インク室は、重力方向について前記記録ヘッドよりも低くかつ前記下流インク室よりも高く位置し、
前記上流圧力調整部は、前記上流インク室を大気に開放する大気開放弁と、インクを加圧する加圧部と、を備え、
前記調整制御部は、
前記加圧供給を行う場合には、前記上流圧力調整部に前記大気開放弁を閉止させるとともに前記加圧部を動作させて前記インクを加圧させ、
前記加圧供給を行わない場合には、前記上流圧力調整部に前記加圧部を停止させるとともに前記大気開放弁を開放させる
ことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドを複数備え、
前記上流インク室は、前記複数の記録ヘッドに各々対応して複数設けられ、
前記下流インク室は、２つ以上の前記記録ヘッドに対して共通に設けられている
ことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記第１経路の前記下流インク室と前記インク貯留部との間に位置する第１送液部と、
前記第１送液部を動作させて前記下流インク室内のインクを前記インク貯留部に送らせる循環制御部と
を備えることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項８記載のインクジェット記録装置において、
前記下流インク室内のインク量を検出する第１検出部を備え、
前記循環制御部は、前記第１検出部の検出結果に応じて前記第１送液部の動作有無を切り替える
ことを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項９記載のインクジェット記録装置において、
前記第１検出部は、前記下流インク室内に所定の基準インク量のインクがあるか否かを検出することを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記第１経路の前記下流インク室と前記インク貯留部との間に位置する逆止弁を備えることを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、請求項８〜１０のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記第１経路の前記第１送液部と前記インク貯留部との間に位置する逆止弁を備えることを特徴とする。

請求項１３記載の発明は、請求項５〜７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記インク貯留部と前記上流インク室との間に位置する第２送液部と、
前記第２送液部の動作による前記インク貯留部から前記上流インク室へのインクの供給を制御する供給制御部と、
を備えることを特徴とする。

請求項１４記載の発明は、請求項１３記載のインクジェット記録装置において、
前記上流インク室内のインク量を検出する第２検出部を備え、
前記供給制御部は、前記第２検出部の検出結果に応じて前記第２送液部の動作有無を切り替える
ことを特徴とする。

請求項１５記載の発明は、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記インクは、温度に応じてゾル状態とゲル状態の間で相変化することを特徴とする。

請求項１６記載の発明は、
インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドへ供給するインクを貯留するインク貯留部と、前記インク貯留部から前記記録ヘッドに供給されるインクを流す上流流路と、前記記録ヘッドから排出されるインクを流す下流流路と、前記記録ヘッドから排出されたインクが流入する下流インク室と、を備えるインクジェット記録装置のインク送液制御方法であって、
前記下流流路のうち前記下流インク室を経由して前記インク貯留部に連通する第１経路を閉止させかつ前記下流インク室を経由せずに前記インク貯留部と連通する第２経路を開放させるか、又は前記第１経路を開放させかつ前記第２経路を閉止させるかを選択する選択ステップを含むことを特徴とする。

本発明に従うと、サイズを大型化せずに適切にインクの質を維持することができるという効果がある。

インクジェット記録装置の機能構成を示すブロック図である。 インク流路の構成を示す図である。 インク循環設定処理の制御手順を示すフローチャートである。 インク流路構成の変形例の概略を示す図である。 インク流路構成の他の変形例である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置１の機能構成を示すブロック図である。
インクジェット記録装置１は、制御部４０（選択制御部、調整制御部、循環制御部、供給制御部）と、搬送駆動部４１と、記録ヘッド２２と、インク加熱部２３と、インク供給部２４と、通信部４４と、操作受付部４５と、表示部４６などを備える。

制御部４０は、ＣＰＵ４０１（Central Processing Unit）と、記憶部４０２とを備え、インクジェット記録装置１の各種動作を統括制御する。制御対象のインクジェット記録装置１の動作には、インクの供給及び循環、画像記録動作及び記録ヘッド２２のメンテナンス動作などが含まれる。ＣＰＵ４０１は、各種演算を行って制御処理を実行する。記憶部４０２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）と不揮発性メモリーを含む。ＲＡＭは、ＣＰＵ４０１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。不揮発性メモリーは、各種制御プログラム及び設定データを記憶、保持する。不揮発性メモリーは、例えば、フラッシュメモリーであり、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などが含まれてもよい。

記録ヘッド２２は、ノズルＮを有し、当該ノズルＮからインクを吐出して記録媒体に対して画像などを記録する記録動作を行う。記録ヘッド２２は、ノズルＮに加えてヘッド駆動部４２と駆動素子２２１などを備える。

駆動素子２２１は、ヘッド駆動部４２からの駆動信号に応じてノズルＮ内のインクに対して圧力変動を付与する動作を行うアクチュエーターである。駆動素子２２１は、特には限られないが、例えば、所定の電圧変化が印加されることで変形し、ノズルＮからインクを吐出させるためにインクに対して圧力変動を付与する圧電素子である。ヘッド駆動部４２は、画像データに応じて駆動素子２２１を動作させる駆動信号（所定パターンの電圧信号）を出力する。

搬送駆動部４１は、記録ヘッド２２によって画像が記録される対象の記録媒体を当該記録ヘッド２２のノズルＮに対して相対移動させる。ここでは、例えば、搬送駆動部４１は、記録媒体が載置された搬送ドラム又は搬送ベルトを移動させるためのローラーを回転動作させる。

インク供給部２４は、外部のインクタンク（メインタンク）から供給されたインクを適量ずつ記録ヘッド２２に供給する。インク供給部２４は、供給ポンプ２４２（第２送液部）と、送液ポンプと２４６（第１送液部）と、上流圧力調整部２４３２と、上流液量センサー２４３１（第２検出部）と、下流圧力調整部２４５２と、下流液量センサー２４５１（第１検出部）と、第１バルブ２４４と、第２バルブ２４８などを備える。インク供給部２４におけるインクの流れ及び動作については後述する。

インク加熱部２３は、記録ヘッド２２に供給するインクを適切な温度範囲内となるように調整制御する。インク加熱部２３は、ここでは、インクが流れる配管及び貯留部などを加熱することで間接的にインクを加熱する。適切な温度範囲は、インク及び部位によって異なるが、例えば、紫外線（ＵＶ）硬化型かつ温度によってゾル状態とゲル状態との間で相変化するインクである場合、メインタンクから供給されたインクを一度ゾル状態に相変化させたのち、送液中及びノズルＮから吐出されて記録媒体に着弾するまでの間にゲル化せず、かつ記録媒体に着弾後に速やかにゲル化するように調節される。各部位の設定温度は、インクの種別によって切替可能であってもよく、また、インクと関係なくユーザーの入力操作に基づいて、直接設定されてもよい。

通信部４４は、外部機器と所定の通信規格に従って行うデータ送受信などの通信を制御する。通信部４４は、例えば、ネットワークカードを有し、ＬＡＮを介しての通信、例えば、ＴＣＰ／ＩＰによる通信などの制御が可能となっている。また、通信部４４は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリースティックなどの可搬型記憶媒体から／にデータを読み書き可能な接続端子及びドライバーなどを備えていてもよい。

操作受付部４５は、ユーザーなどの外部からの操作を受け付けて、入力信号として制御部４０に出力する。操作受付部４５は、例えば、表示部４６の表示画面に重なって位置するタッチパネル、及び押しボタンスイッチなどを有する。

表示部４６は、制御部４０の制御に従って各種表示を行う。表示部４６は、例えば、液晶画面といった表示画面と、ＬＥＤランプなどを有する。表示画面には、画像記録動作のメニュー、ステータス及び警告などが表示されてよい。また、ＬＥＤランプは、例えば、インクジェット記録装置１の主電源装置への電力供給の有無を示したり、警告の有無などを示したりしてよい。

次に、インクジェット記録装置１におけるインク流路について説明する。
図２は、インク流路の構成を示す図である。

図示略のメインタンクから供給されたインクは、インク貯留部２４１に貯留される。インク貯留部２４１内のインクは、上流流路２４ａを経て記録ヘッド２２に供給される。また、記録ヘッド２２から吐出されないインクは、下流流路２４ｂを経て記録ヘッド２２から排出されて、インク貯留部２４１に戻される。

上流流路２４ａの途中には、供給ポンプ２４２と、上流インク室２４３とが位置している。上流インク室２４３は、記録ヘッド２２よりも重力方向について下側に位置（低い位置）しており、記録ヘッド２２内のインクに対して負圧を与えて、インクの非吐出時にノズルＮの開口からインクが漏出しないようにされている。上流インク室２４３には、上流圧力調整部２４３２が接続されており、上記負圧のほか、上流インク室２４３内のインク圧を変更させることができる。上流圧力調整部２４３２は、大気開放弁２４３２ａを有し、上記の負圧は、例えば、当該大気開放弁２４３２ａを開放して上流インク室２４３を大気開放することで与えられる。上流インク室２４３に正圧を与える場合には、例えば、大気開放弁２４３２ａを閉止して加圧ポンプ又は供給ポンプ２４２（加圧部）などにより加圧すればよい（供給ポンプ２４２が本実施形態の上流圧力調整部に含まれてよい）。また、上流インク室２４３の内部には、上流液量センサー２４３１が設けられて、上流インク室２４３内のインク量を検出する。さらに、上流流路２４ａの途中には、夾雑物の通過を抑制するフィルターや、インク中の空気を除去する脱気部などがあってもよい。

供給ポンプ２４２は、インク貯留部２４１と上流インク室２４３との間に位置し、インク貯留部２４１から上流インク室２４３へインクを送る。供給ポンプ２４２は、上流液量センサー２４３１の計測結果に基づいて、上流インク室２４３の内部のインク量が適切に維持されるように間欠的又は継続的に動作されればよい。

下流流路２４ｂは、第１バルブ２４４、下流インク室２４５、送液ポンプ２４６及び逆止弁２４７を介して（経由して）インク貯留部２４１に連通する第１下流流路２４ｂ１（第１経路）と、第２バルブ２４８を介して下流インク室２４５を経由せずに直接インク貯留部２４１に連通する第２下流流路２４ｂ２（第２経路）とを含む。第１バルブ２４４及び第２バルブ２４８が本実施形態のインクジェット記録装置１における流路選択部を構成する。

第１下流流路２４ｂ１を開閉する第１バルブ２４４は、ノーマリーオープンであり、通常の使用状態では、この第１下流流路２４ｂ１にインクが流れる。下流インク室２４５は、記録ヘッド２２及び上流インク室２４３よりも重力方向について下側（低い位置）に位置しており、負圧状態とされて、上流インク室２４３内のインクとの圧力差に従って記録ヘッド２２で吐出されないインクが上流インク室２４３から下流インク室２４５へ流れる。下流インク室２４５には、下流圧力調整部２４５２が接続されており、下流インク室２４５内のインク圧を変更させることができる。下流圧力調整部２４５２の構成は、上流圧力調整部２４３２と同一であってもよい。また、下流インク室２４５内には下流液量センサー２４５１が設けられており、下流インク室２４５内のインク量を検出する。

送液ポンプ２４６は、下流インク室２４５とインク貯留部２４１との間に位置し、下流インク室２４５のインクをインク貯留部２４１へ送液して戻す。逆止弁２４７は、インク貯留部２４１から負圧の下流インク室２４５へインクが逆流するのを防ぐ。逆止弁２４７は、送液ポンプ２４６が動作している間のみ送液ポンプ２４６の動作により生じたインク流の圧力に応じて開放され、インクをインク貯留部２４１へ流入可能なものであってもよい。

第２下流流路２４ｂ２を開閉する第２バルブ２４８は、ノーマリークローズであり、通常の使用状態では、この第２下流流路２４ｂ２にはインクが流れない。第２バルブ２４８が開放された場合には、インクが下流インク室２４５を経由せずに直接インク貯留部２４１に戻される。

上流インク室２４３及び下流インク室２４５に貯留可能なインク量は、インク貯留部２４１に貯留可能なインク量よりもはるかに少ない。
また、インク貯留部２４１、記録ヘッド２２、上流流路２４ａ及び下流流路２４ｂ、並びにこれら上流流路２４ａ及び下流流路２４ｂの途中に位置する各構成は、発熱部２３１（加熱部材）により囲われて適宜な温度に維持される。発熱部２３１は、一体構成である必要はなく、例えば、インク貯留部２４１と他の部位とで異なる発熱部材及び／又は加熱部材により異なる温度となるように制御されてよい。

次に、インクの流れの制御動作について説明する。
通常時、すなわち、画像記録動作に伴うノズルＮからのインク吐出時、及び画像記録動作が中断され又は終了した待機時などには、上述のように第１バルブ２４４が開放されており、また、上流圧力調整部２４３２及び下流圧力調整部２４５２は、高さ方向の位置関係に応じた負圧をインクに与える。これにより、インク貯留部２４１から上流インク室２４３に供給されたインクは、上流インク室２４３と下流インク室２４５の圧力差に応じて上流インク室２４３から記録ヘッド２２へ流れ、また、記録ヘッド２２から下流インク室２４５へ流れる。この流速は、ノズルＮからのインクの吐出に悪影響を与えない程度に十分遅くてよい。記録ヘッド２２内を通過中のインクは、ノズルＮからのインク吐出に応じて各ノズルＮに供給され、残りが記録ヘッド２２から下流インク室２４５へ流出することになる。

制御部４０は、上流液量センサー２４３１の検出結果に応じて供給ポンプ２４２の動作有無を切替制御し、安定して所定量のインクが上流インク室２４３内にあるように維持される。
制御部４０は、下流液量センサー２４５１の検出結果に応じて送液ポンプ２４６の動作有無を切替制御し、送液ポンプ２４６により下流インク室２４５内のインクをインク貯留部２４１に送液して戻すことで、下流インク室２４５内のインク量を安定して適切な設定量に維持する。

特には限られないが、ここでは、上流液量センサー２４３１及び下流液量センサー２４５１は、いずれも所定の基準量（基準インク量）のインクの有無を検出して結果を制御部４０に出力する。基準量より上流インク室２４３のインク量が少ない場合には、供給ポンプ２４２の動作を開始させて、基準量に増加するまでインク貯留部２４１から上流インク室２４３へインクを供給する。基準量より下流インク室２４５のインク量が少ない場合には、送液ポンプ２４６の動作を停止させて、記録ヘッド２２から流入するインク量により基準量に増加するまで下流インク室２４５からインクを流出させない。供給ポンプ２４２及び送液ポンプ２４６の動作は、各々対応する検出センサーの検出結果に応じて独立に制御されてよい。これにより、上流インク室２４３及び下流インク室２４５内のインク量は、基準量を挟んで狭い範囲で増減するので、安定して液量が維持される。

一方、記録ヘッド２２及び／又はインク流路のメンテナンス動作時には、第１バルブ２４４（第１下流流路２４ｂ１）が閉止され、第２バルブ２４８（第２下流流路２４ｂ２）が開放される。メンテナンス動作としては、例えば、インクを加圧して通常より速い速度でインクを循環させたり（加圧供給）、ノズルＮからインクを排出させたりすることで、インク流路やノズルＮ内の気泡及び夾雑物を外部に排出させたりインク貯留部２４１に放出したりする動作が含まれる。インクの加圧は、例えば、供給ポンプ２４２を動作させることで行われる。

メンテナンス動作時（インクの加圧供給、排出時）に第２バルブ２４８が開放されることで、インクは下流インク室２４５へ送られない。大気開放されていたり圧力調節用のポンプにつながっていたりする下流インク室２４５は、低い位置にあるうえにサイズが小さいので、インク流量が非常に大きくなると容易にあふれるといった問題が生じやすい。このように、メンテナンス専用のバイパス流路により直接インク貯留部２４１へ戻すことが可能とされることで、下流インク室２４５を大きくせずとも上記トラブルの発生を防ぐことができる。

図３は、本実施形態のインクジェット記録装置１で実行されるインク循環設定処理の制御部４０による制御手順を示すフローチャートである。
このインク循環設定処理は、記録ヘッド２２へのインク供給時に開始されて、継続的に実行される。

制御部４０（ＣＰＵ４０１）は、上流圧力調整部２４３２及び下流圧力調整部２４５２を制御して、上流インク室２４３及び下流インク室２４５をそれぞれ大気圧（待機開放状態）に設定する（ステップＳ１０１）。制御部４０は、第１バルブ２４４を開放させ、第２バルブ２４８を閉止させる（ステップＳ１０２）。

制御部４０は、上流液量センサー２４３１の検出結果を取得し、供給ポンプ２４２の動作有無を定めて制御する（ステップＳ１０３）。制御部４０は、下流液量センサー２４５１の検出結果を取得し、送液ポンプ２４６の動作有無を定めて制御する（ステップＳ１０４）。

制御部４０は、メンテナンスを実行するか否かを判別する（ステップＳ１０５）。メンテナンスの実行は、画像記録動作の途中で定期的に、画像記録動作が中断されたタイミングで自動的に、及び／又は操作受付部４５が受け付けた所定の入力操作に基づいて行われる。メンテナンスを実行しないと判別された場合には（ステップＳ１０５で“ＮＯ”）、制御部４０の処理は、ステップＳ１０３に戻る。

メンテナンスを実行すると判別された場合には（ステップＳ１０５で“ＹＥＳ”）、制御部４０は、供給ポンプ２４２及び送液ポンプ２４６の動作を停止させる（ステップＳ１０６）。制御部４０は、上流圧力調整部２４３２及び下流圧力調整部２４５２に制御信号を出力して、大気開放弁２４３２ａなどを閉止させるなどにより大気開放状態を中止させる（ステップＳ１０７）。

制御部４０は、第１バルブ２４４を閉止させ、第２バルブ２４８を開放させる（ステップＳ１０８）。制御部４０は、メンテナンスの実行に応じて供給ポンプ２４２の動作を再開させ、また、供給ポンプ２４２などによりインクに加圧動作（正圧）を行わせる（ステップＳ１０９）。所定時間が経過するなどによりメンテナンス動作が終わると、制御部４０は、供給ポンプ２４２の動作を停止させ、上流圧力調整部２４３２による加圧動作を停止させる（ステップＳ１１０）。それから、制御部４０の処理は、ステップＳ１０３に戻る。
以上の各処理のうちステップＳ１０２、Ｓ１０８などが本実施形態のインク送液制御方法の選択ステップを構成する。

以上のように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、インクを吐出する記録ヘッド２２と、記録ヘッド２２へ供給するインクを貯留するインク貯留部２４１と、インク貯留部２４１から記録ヘッド２２に供給されるインクを流す上流流路２４ａと、記録ヘッド２２から排出されるインクを流す下流流路２４ｂと、記録ヘッド２２から排出されたインクが流入する下流インク室２４５と、を備える。下流流路２４ｂは、下流インク室２４５を経由してインク貯留部２４１に連通する第１下流流路２４ｂ１と、下流インク室２４５を経由せずにインク貯留部２４１と連通する第２下流流路２４ｂ２とを含む。
このように、下流インク室２４５を経由しないバイパス流路を有する構成とすることで、インク流量が多い場合には当該バイパス流路を経由してインクをインク貯留部２４１に直接戻すことが可能である。したがって、インクジェット記録装置１では、下流インク室２４５を大型化せずともインク流量によらず適切にインクを循環させて、吐出するインクの質を維持することができる。

また、下流インク室２４５は、記録ヘッド２２に対して負圧状態とされることで記録ヘッド２２内のインクを排出させる。すなわち、下流インク室２４５を負圧の発生に必要なサイズに小型化することができるので、メンテナンス動作を考慮しても場所を取らずに済み、インクジェット記録装置１のサイズを必要以上に大型にしない。

また、インクジェット記録装置１は、第１下流流路２４ｂ１の開閉及び第２下流流路２４ｂ２の開閉を切り替える流路選択部としての第１バルブ２４４及び第２バルブ２４８を備える。これにより、インク流量に応じて不要な経路を閉止することができるので、効果的にインク流を生じさせることができる。

また、インクジェット記録装置１は、制御部４０を備え、制御部４０は、流路選択部として、記録ヘッド２２に対して上流流路２４ａからインクを加圧供給する場合には、第１下流流路２４ｂ１を閉止させ、第２下流流路２４ｂ２を開放させるように流路選択部を動作させ、加圧供給をしない場合には、第１下流流路２４ｂ１を開放させ、第２下流流路２４ｂ２を閉止させるように流路選択部を動作させる。すなわち、通常の動作時や待機時などにゆっくりインクを循環させればよい場合には、第１下流流路２４ｂ１を経て下流インク室２４５の負圧に応じてインクを循環させ、上流側から加圧して大きい流量のインクを循環させる場合には、第２下流流路２４ｂ２を経て直接インク貯留部２４１にインクを戻す。これにより、下流インク室２４５に大量のインクが流れてインク漏れが生じるなどのトラブルの発生を抑制することができる。

また、インクジェット記録装置１は、上流流路２４ａの途中に位置する上流インク室２４３と、上流インク室２４３のインク圧を調整する上流圧力調整部２４３２と、を備える。制御部４０は、調整制御部として、上流圧力調整部２４３２を制御して上流インク室２４３のインク圧を下流インク室２４５のインク圧よりも高い状態に維持させて上流インク室２４３から下流インク室２４５へのインクの流れを生じさせる。
このように、上流インク室２４３におけるインク圧を調整することで記録ヘッド２２に供給されるインク流量が容易に適切に制御される。

また、上流インク室２４３は、重力方向について記録ヘッド２２よりも低くかつ下流インク室２４５よりも高く位置し、上流圧力調整部２４３２は、上流インク室２４３を大気に開放する大気開放弁２４３２ａと、インクを加圧する供給ポンプ２４２（上流圧力調整部２４３２とは別個の構成であってもよい）と、を備える。制御部４０は、調整制御部として、加圧供給を行う場合には、上流圧力調整部２４３２に大気開放弁２４３２ａを閉止させるとともに供給ポンプ２４２を動作させてインクを加圧させ、加圧供給を行わない場合には、供給ポンプ２４２を停止させる（上流インク室２４３のインク量減少分を除く）とともに大気開放弁２４３２ａを開放させる。
このように、通常のインク循環には空気圧を利用することで電力消費を低減し、加圧供給時にはポンプで送液することで容易に安定したインク流量を維持することができる。

また、インクジェット記録装置１は、第１下流流路２４ｂ１の下流インク室２４５とインク貯留部２４１との間に位置する送液ポンプ２４６を備える。制御部４０は、循環制御部として、送液ポンプ２４６を動作させて下流インク室２４５内のインクをインク貯留部２４１に送らせる。
このように、送液ポンプ２４６を用いて、特に負圧の下流インク室２４５に流入したインクを適切にインク貯留部２４１に戻すことで、適切に下流インク室２４５を負圧源として動作させつつインクを循環させ、記録ヘッド２２内のインクの質を維持することができる。

また、インクジェット記録装置１は、下流インク室２４５内のインク量を検出する下流液量センサー２４５１を備える。制御部４０は、循環制御部として、下流液量センサー２４５１の検出結果に応じて送液ポンプ２４６の動作有無を切り替える。
これにより、下流インク室２４５内のインク量を適正量に保ち、安定した負圧でインクを循環させることができる。

また、下流液量センサー２４５１は、下流インク室２４５内に所定の基準インク量のインクがあるか否かを検出する。すなわち、基準インク量の有無に応じて送液ポンプ２４６の動作有無が切り替えられるので、インク量が当該基準インク量の直近に維持される。これにより、単純なセンサーで下流インク室２４５内のインク量及び負圧の大きさを安定して維持することができる。

また、インクジェット記録装置１は、第１下流流路２４ｂ１の下流インク室２４５とインク貯留部２４１との間に位置する逆止弁２４７を備える。下流インク室２４５が負圧であることから、インク貯留部２４１からインクが逆流しやすいので、このように逆止弁２４７を設けることで、安定してインクを循環させてインクの質を維持することができる。

また、逆止弁２４７は、第１下流流路２４ｂ１の送液ポンプ２４６とインク貯留部２４１との間に位置する。すなわち、送液ポンプ２４６で送液されたインクが逆止弁２４７を通過してインク貯留部２４１に戻されるので、インクの循環量を安定して管理調整することができる。

また、インクジェット記録装置１は、インク貯留部２４１と上流インク室２４３との間に位置する供給ポンプ２４２を備え、制御部４０は、供給制御部として、供給ポンプ２４２の動作によるインク貯留部２４１から上流インク室２４３へのインクの供給を制御する。これにより、上流インク室２４３のインク圧（記録ヘッド２２に対する負圧）に基づくインクの供給を安定して行うことができる。

また、インクジェット記録装置１は、上流インク室２４３内のインク量を検出する上流液量センサー２４３１を備え、制御部４０は、供給制御部として、上流液量センサー２４３１の検出結果に応じて供給ポンプ２４２の動作有無を切り替える。
これにより、上流インク室２４３のインク量を適量に維持するように供給ポンプ２４２を効率的に動作させることができる。また、これにより上流インク室２４３のインク量及び負圧の大きさを適切な値に維持することができる。

また、インクは、温度に応じてゾル状態とゲル状態の間で相変化する。このように温度や湿度（乾燥の度合）がインクの粘性に影響しやすいインクを吐出するインクジェット記録装置１が上記各構成を備えることで、インクの吐出異常などの発生を抑制し、安定して略均一にインクを吐出させることができる。

また、本実施形態のインクジェット記録装置１のインク送液制御方法は、下流流路２４ｂのうち下流インク室２４５を経由してインク貯留部２４１に連通する第１下流流路２４ｂ１を閉止させかつ下流インク室２４５を経由せずにインク貯留部２４１と連通する第２下流流路２４ｂ２を開放させるか、又は第１下流流路２４ｂ１を開放させかつ第２下流流路２４ｂ２を閉止させるかを選択する選択ステップを含む。すなわち、インクの流量に応じて適切なインク排出経路を選択することができるので、下流インク室２４５を大きくせずとも状況に応じて適切にインクを循環させ、吐出されるインクの質を維持することができる。

なお、上記実施の形態では、１つの記録ヘッド２２に対して上流インク室２４３及び下流インク室２４５がそれぞれ１つずつあるものとして説明したが、複数の記録ヘッド２２を有する場合に、これらに対応する下流インク室２４５は、複数（２つ以上）の記録ヘッド２２に対して共通であってもよい。

図４は、インク流路構成の変形例の概略を示す図である。ここでは、図２に示した制御部４０及び制御部４０からの信号線（点線）の記載を省略しているが、図２で信号線が延びていた構成と同一の構成には、信号線が延びている。

この場合、複数の記録ヘッド２２に各々対応して複数設けられた上流インク室２４３によりインク圧を各々個別に設定可能となるので、複数の記録ヘッド２２に対して各々別個に加圧してメンテナンス動作を行うことができる。メンテナンス動作が行われる記録ヘッド２２に連通する第１バルブ２４４のみが閉止され、また、第２バルブ２４８が開放されて、当該記録ヘッド２２から排出されるインクを直接インク貯留部２４１へ送る。その他の記録ヘッド２２から排出されるインクは、通常通り、開放されている第１バルブ２４４から共通の下流インク室２４５へ送られる。

図５は、図２に示したインク流路構成の他の変形例である。
インクジェット記録装置１ａでは、供給ポンプ２４２及び送液ポンプ２４６が省略されている。その他の構成は同一であり同一の符号を用いている。上記実施の形態では、供給ポンプ２４２及び送液ポンプ２４６を用いて上流インク室２４３へのインク供給及び下流インク室２４５からのインク排出を行うこととしたが、これら送液手段のうち少なくとも一方を利用せずにインクを循環させてもよい。

すなわち、上記変形例のインクジェット記録装置１では、記録ヘッド２２を複数備え、上流インク室２４３は、複数の記録ヘッド２２に各々対応して複数設けられ、下流インク室２４５は、２つ以上の記録ヘッド２２に対して共通に設けられている。すなわち、上流インク室は、各記録ヘッド２２に対して個別にインク流量を定めるのに対し、下流インク室２４５では、通常のインク循環時の負圧が１つ設定されればよいので、共通化することで当該下流インク室２４５が占める体積をより効率的に削減してインクジェット記録装置１をよりコンパクトな構造とすることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、第１バルブ２４４と第２バルブ２４８が排他的に開放されるものとして説明したが、切り替わり時などに同時に両方が開放される状態が排除される必要はない。また、第１下流流路２４ｂ１と第２下流流路２４ｂ２の流路抵抗などに応じて、流量が多い場合には優先的に第２下流流路２４ｂ２に流れるような構造とされていてもよい。反対に、通常では第１下流流路２４ｂ１に優先的に流入し、加圧供給時に閉止する第１バルブ２４４のみが設けられて、閉止時には第２下流流路２４ｂ２にインク流が変化する構成であってもよい。

また、第１バルブ２４４及び第２バルブ２４８は、自動で切替られるものに限られず、手動で切り替えが可能であってもよい。

また、上記実施の形態では、上流インク室２４３と下流インク室２４５の圧力差で記録ヘッド２２内のインクの流れを生じさせたが、このようなインクの流れを生じさせることが可能であれば、上流インク室２４３は必須ではない。また、大気圧に応じて圧力差を生じさせるものに限られない。密閉された各インク室内の空気圧を変更可能な構成（ポンプなど）を有し、当該空気圧に応じて圧力差を調整制御可能であってもよい。

また、上記実施の形態では、第１下流流路２４ｂ１において送液ポンプ２４６とインク貯留部２４１との間に逆止弁２４７が位置するものとして説明したが、これに限られなくてもよい。また、逆流しない構成であれば、例えば、送液ポンプ２４６の動作に応じたインクの流れに連動して開放される弁（圧力弁など）が設けられていてもよい。

また、上記実施の形態では、上流液量センサー２４３１及び下流液量センサー２４５１として、所定の基準インク量を検出するセンサーを例に挙げて説明したが、基準値が２種類設定、検出されるものであってもよく、当該２種類の基準値の間にインクが維持されるように供給ポンプ２４２及び送液ポンプ２４６の動作が制御されてもよい。あるいは、インク量が数値データとして出力される計測センサーであってもよい。

また、上記実施の形態では、ゾル状態とゲル状態との間で相変化するインクを用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限られず、インクの成分の沈降分離や水分の蒸発による濃度の変化などによる問題が生じ得る多様なインクを用いることが可能なインクジェット記録装置であってよい。
その他、上記実施の形態で示した構成、構造、配置や制御内容などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１、１ａ インクジェット記録装置
２２ 記録ヘッド
２２１ 駆動素子
２３ インク加熱部
２３１ 発熱部
２４ インク供給部
２４ａ 上流流路
２４ｂ 下流流路
２４ｂ１ 第１下流流路
２４ｂ２ 第２下流流路
２４１ インク貯留部
２４２ 供給ポンプ
２４３ 上流インク室
２４３１ 上流液量センサー
２４３２ 上流圧力調整部
２４３２ａ 大気開放弁
２４５ 下流インク室
２４５１ 下流液量センサー
２４５２ 下流圧力調整部
２４６ 送液ポンプ
２４７ 逆止弁
４０ 制御部
４０１ ＣＰＵ
４０２ 記憶部
４１ 搬送駆動部
４２ ヘッド駆動部
４４ 通信部
４５ 操作受付部
４６ 表示部
Ｎ ノズル

Claims (16)

1. インクを吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドへ供給するインクを貯留するインク貯留部と、
   前記インク貯留部から前記記録ヘッドに供給されるインクを流す上流流路と、
   前記記録ヘッドから排出されるインクを流す下流流路と、
   前記記録ヘッドから排出されたインクが流入する下流インク室と、
   を備え、
   前記下流流路は、前記下流インク室を経由して前記インク貯留部に連通する第１経路と、前記下流インク室を経由せずに前記インク貯留部と連通する第２経路とを含む
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記下流インク室は、前記記録ヘッドに対して負圧状態とされることで前記記録ヘッド内のインクを排出させることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記第１経路の開閉及び前記第２経路の開閉を切り替える流路選択部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
4. 前記記録ヘッドに対して前記上流流路からインクを加圧供給する場合には、前記第１経路を閉止させ、前記第２経路を開放させるように前記流路選択部を動作させ、前記加圧供給をしない場合には、前記第１経路を開放させ、前記第２経路を閉止させるように前記流路選択部を動作させる選択制御部を備えることを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
5. 前記上流流路の途中に位置する上流インク室と、
   前記上流インク室のインク圧を調整する上流圧力調整部と、
   前記上流圧力調整部を制御して前記上流インク室のインク圧を前記下流インク室のインク圧よりも高い状態に維持させて前記上流インク室から前記下流インク室へのインクの流れを生じさせる調整制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記上流流路の途中に位置する上流インク室と、
   前記上流インク室のインク圧を調整する上流圧力調整部と、
   前記上流圧力調整部を制御して前記上流インク室のインク圧を前記下流インク室のインク圧よりも高い状態に維持させて前記上流インク室から前記下流インク室へのインクの流れを生じさせる調整制御部と、
   を備え、
   前記上流インク室は、重力方向について前記記録ヘッドよりも低くかつ前記下流インク室よりも高く位置し、
   前記上流圧力調整部は、前記上流インク室を大気に開放する大気開放弁と、インクを加圧する加圧部と、を備え、
   前記調整制御部は、
   前記加圧供給を行う場合には、前記上流圧力調整部に前記大気開放弁を閉止させるとともに前記加圧部を動作させて前記インクを加圧させ、
   前記加圧供給を行わない場合には、前記上流圧力調整部に前記加圧部を停止させるとともに前記大気開放弁を開放させる
   ことを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置。
7. 前記記録ヘッドを複数備え、
   前記上流インク室は、前記複数の記録ヘッドに各々対応して複数設けられ、
   前記下流インク室は、２つ以上の前記記録ヘッドに対して共通に設けられている
   ことを特徴とする請求項５又は６記載のインクジェット記録装置。
8. 前記第１経路の前記下流インク室と前記インク貯留部との間に位置する第１送液部と、
   前記第１送液部を動作させて前記下流インク室内のインクを前記インク貯留部に送らせる循環制御部と
   を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記下流インク室内のインク量を検出する第１検出部を備え、
   前記循環制御部は、前記第１検出部の検出結果に応じて前記第１送液部の動作有無を切り替える
   ことを特徴とする請求項８記載のインクジェット記録装置。
10. 前記第１検出部は、前記下流インク室内に所定の基準インク量のインクがあるか否かを検出することを特徴とする請求項９記載のインクジェット記録装置。
11. 前記第１経路の前記下流インク室と前記インク貯留部との間に位置する逆止弁を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
12. 前記第１経路の前記第１送液部と前記インク貯留部との間に位置する逆止弁を備えることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
13. 前記インク貯留部と前記上流インク室との間に位置する第２送液部と、
    前記第２送液部の動作による前記インク貯留部から前記上流インク室へのインクの供給を制御する供給制御部と、
    を備えることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
14. 前記上流インク室内のインク量を検出する第２検出部を備え、
    前記供給制御部は、前記第２検出部の検出結果に応じて前記第２送液部の動作有無を切り替える
    ことを特徴とする請求項１３記載のインクジェット記録装置。
15. 前記インクは、温度に応じてゾル状態とゲル状態の間で相変化することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
16. インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドへ供給するインクを貯留するインク貯留部と、前記インク貯留部から前記記録ヘッドに供給されるインクを流す上流流路と、前記記録ヘッドから排出されるインクを流す下流流路と、前記記録ヘッドから排出されたインクが流入する下流インク室と、を備えるインクジェット記録装置のインク送液制御方法であって、
    前記下流流路のうち前記下流インク室を経由して前記インク貯留部に連通する第１経路を閉止させかつ前記下流インク室を経由せずに前記インク貯留部と連通する第２経路を開放させるか、又は前記第１経路を開放させかつ前記第２経路を閉止させるかを選択する選択ステップを含むことを特徴とするインク送液制御方法。

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