JP4311720B2 - インクジェット方式画像形成装置及びインク供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、印字ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装置及び印字ヘッドにインクを供給するインク供給方法に関する。

従来、印字ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置が広く使用されている。このインクジェット方式は、低騒音、高速記録、カラー記録が可能などの利点を有している。特に、熱エネルギーによって気泡を発生させて液滴を吐出させる方式によれば、高密度で応答性に優れた印字ヘッドを容易に構成できる。近年需要が高まっているカラー印刷においてはインクジェット方式は他の方式に対して高解像度化、多色化が容易であり、大量出力を行わない分野では主流となっている。また、インクジェット方式は他の方式に比べて容易に大判印刷に対応できるので、特に大判サイズの記録媒体にカラー画像を形成するカラー記録装置ではインクジェット方式が主流となっている。また、記録媒体の長期保存に優れた顔料インクを使用したインクジェット方式画像形成装置への要望が高まっている。

一方、液体のインクを使用するインクジェット方式画像形成装置に特有の現象として、この装置が長時間使用されずに放置された場合などに、印字ヘッドに形成されたノズル内のインク中の水分（および他の揮発性成分）が蒸発してインクの粘度が上昇したり、気泡がノズル内やインク供給路に混入したりして、吐出に不適当な状態となることがある。このような状態から元の正常な状態に回復させるためには、インク吐出を元の正常な状態に回復させる回復手段を必要とする。この回復手段として、印字ヘッドのノズルからインクを強制的に吸い出してインクタンクから新しいインクを印字ヘッドに供給する吸引機構が知られている。

図７を参照して、従来のインクジェット方式画像形成装置の概略を説明する。

図７は、従来のインクジェット方式画像形成装置の概略構成を示す斜視図である。

インクジェット方式画像形成装置１０は、シート状、ロール状、及びボード状等の形態の記録媒体を所定の動作で搬送する搬送部１２を備えている。また、インクジェット方式画像形成装置１０は、所定の画像データに基づいてインクを吐出する印字ヘッド１４が装着されたキャリッジ１６も備えており、このキャリッジ１６は印字ヘッド１４と共に、記録媒体上で搬送方向に直交する方向（主走査方向）に往復動作する。さらに、インクジェット方式画像形成装置１０は、各部の動作を制御する制御装置１８も備えている。インクジェット方式画像形成装置１０は、さらに、インクを収容するインクタンク２０、発生した廃インクを収容する廃インクタンク２２も備えている。インクジェット方式画像形成装置１０では、記録媒体及び印字ヘッド１４の動作と外部から入力された画像データとに同期させて印字ヘッド１４から記録媒体にインクを吐出させて画像を形成する（記録を行う）。

インクタンク２０に収容されたインクは弁２４とインク供給チューブ２６を経由して（通って）印字ヘッド１４に供給される。弁２４は、インクを吐出しない待機状態やキャリッジが走査しない場合は、閉じられている。逆に、印字中や吸引動作中などインクが消費されるときには開く。このような弁２４の開閉は、インクジェット方式画像形成装置１０の動作状態に応じて制御装置１８によって適切に制御されている。印字が開始され始めたときはインクが吐出するので印字ヘッド１４内のインクが消費されて、印字ヘッド１４内の内圧が下がり、この圧力によりインクタンク２０からインクがインク供給チューブ２６を通って印字ヘッド１４に供給される。

また、インクジェット方式画像形成装置１０には、ノズル内の増粘したインクの除去、およびノズル内の気泡の除去のための吸引機構２８が備えられている。吸引機構２８は、予め設定された条件が満たされたときに、制御装置１８によって所定の吸引動作を行うように制御されている。また、ユーザーの意思によって所定の吸引動作を行うことも可能である。

以上のようにインクジェット方式画像形成装置１０は、制御装置１８によって各部を適切に動作させることにより安定した記録が行える。

図８を参照して印字ヘッド１４の概略構造を説明する。

図８は印字ヘッドの概略構造を示す断面図である。

印字ヘッド１４は、インク滴を吐出させる記録チップ３０、記録チップ３０に供給されるインクを収容する共通液室３２、インク内の異物を取り除くフィルター３４、供給チューブ２６（図７参照）から供給されたインクが一時的に収容されるバッファー室３６、供給チューブ２６が接続されるジョイント部３８などから構成されている

図９を参照して、吸引機構２８について説明する。

図９は、吸引機構の概略構成を示す模式図である。

吸引機構２８は、ノズル面と密着して乾燥を防ぐと共に負圧によりノズルからインクを吸い出すためのキャップ４０と、負圧を発生させるためのポンプ４２、図示しないキャップの移動機構、ノズル面の不要なインク及び異物を除去するためのワイパー４４などから構成されている。

次に印字ヘッド１４内に気泡が蓄積する様子について、図８を再び参照して説明する。

印字動作により記録チップ３０上のヒータ（図示せず）が吐出のたびに加熱・冷却を繰り返すので、記録チップ３０の温度が徐々に上昇する。この温度は場合によっては６０℃以上に達する場合がある。記録チップ３０が高温になった場合、記録チップ３０周辺のインクが加熱され、さらに共通液室３２のインクの温度も上昇する。

一般にインクには微量の気体が溶存しており、インクの温度が上昇することによって溶存気体が気化して気泡が発生する。この気泡は浮力により記録チップ３０周辺から共通液室３２へ移動する。長時間の印字により発生した気泡は印字ヘッド１４内に蓄積する。このように印字ヘッド１４内の気泡が増加した場合、印字ヘッド１４内の共通液室３２に収容されているインクの量が減少することになり、この結果、吐出不良となる。共通液室３２の容積を大きくすることにより、吐出不良に至るまでの時間間隔を延ばすことは可能であるが、吐出不良を根本的に解決するためには、印字ヘッド１４内に蓄積した気泡を定期的に除去する必要がある。なお、共通液室３２の容積は、印字動作中に吸引動作を行うと色ムラなどの画像不良の原因となるため可能な限り大きくするのが好ましい。

印字ヘッド１４内の気泡の除去方法について説明する。

印字ヘッド１４内に蓄積した気泡を除去するための方法としては、吸引機構２８によって記録チップ３０のノズルから負圧を利用して各色の印字ヘッドごと気泡を吸引する方法が一般的である。しかし、大判サイズの記録媒体に画像を形成する大判インクジェット方式画像形成装置などでは、印字ヘッド１４内の液室の容積が大きいので、上記の方法では気泡を除去しきれない。そのため供給路の途中に弁２４（図７参照）を設けて、吸引機構２８との併用によって気泡を除去する手段が採用されている。

上記した弁２４と吸引機構２８を組み合わせた吸引動作を、図１０から図１２までを参照して説明する。

図１０は、印字ヘッドのノズル面にキャップを密着させた状態を示す模式図である。図１１は、印字ヘッド内のインクと気泡を排出した状態を示す模式図である。図１２は、印字ヘッド内にインクが満たされた状態を示す模式図である。

吸引動作を行う際には、先ず、図１０に示すように印字ヘッド１４のノズル面にキャップ４０を密着させてノズル面をキャップ４０で覆う。次に、弁２４（図７参照）を閉じた後、ポンプ４２（図９参照）を駆動する。ポンプ４２の駆動によってキャップ４０内の気圧が低下し、印字ヘッド１４内のインクが吸い出される。しかし、弁２４が閉じているのでインクは新たに供給されない。このため、印字ヘッド１４内の圧力が低下する。この圧力低下に伴って印字ヘッド１４内の気泡の体積が増加し、図１１に示すように、最終的には印字ヘッド１４内のインクと共に気泡が排出され、印字ヘッド１４内はポンプ４２の圧力とほぼ等しい状態になる。この状態でポンプ４２を停止して弁２４を開ける。印字ヘッド１４内は負圧であるので弁２４の開放によって、図１２に示すようにインクタンク２０のインクが急激に印字ヘッド１４に供給され、印字ヘッド１４内に満たされると同時に、印字ヘッド１４内の圧力も通常の状態に戻る。これにより気泡は縮小し、この縮小した容積分はインクが供給されるので、印字ヘッド１４内には所定量のインクが充填された状態となる。この様な吸引機構２８と弁２４を組み合わせた吸引方法を、印字量や、経過時間により適宜自動的に行う様にすることで常に高品質な出力画像を得られるようになる（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、インクは染料インクと顔料インクとに大別される。顔料インクについて説明する。

顔料インクは溶媒中に色材（補助剤を含む場合もある）が分散した状態である。このため、長時間放置した場合、インク上部の色材が重力によって沈下してインクタンク２０の底部の色材濃度が上がる、いわゆる沈降現象が起こる。沈降現象が起こった場合、例えば図１３に示すように、インクタンク２０の下部からインク供給チューブ２６を経由してインクを印字ヘッド１４に供給するときは、印字ヘッド１４に供給されたインクの色材濃度が高くなる。このため、印字ヘッド１４から吐出されるインクの濃度が高くなってしまう。従って、インクジェット方式画像形成装置１０で顔料インクを使用する場合は、沈降現象の対策が必要となる。

上記した沈降現象を防止する技術を説明する。

上記した沈降現象を防止するために、インクタンク全体を所定時間ごとに回転させて内部のインクを撹拌させることによりインク濃度を均一にする技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。また、ピエゾ素子を利用してインクタンクを所定時間ごとに振動させて色材の沈降を防止する技術が知られている（例えば、特許文献３参照。）。さらに、沈降現象に起因するインクの濃度の不均一を解消するために、印字ヘッドのノズルの開口の液体をクリーニング部で吸引する技術が知られている（例えば、特許文献４参照。）。
特開２００２−１９９２号公報（図５等） 特開２００２−２００７６４号公報（図３等） 特開２００２−３１６４２６号公報（図２等） 特開２００２−２３４１９６号公報（図８等）

上記した沈降現象に起因する問題を解決する技術は、その機構が複雑でありコストが高くなる。

そこで、印字ヘッドに供給される顔料インクの濃度を均一にするためにインクタンクの内部にパイプを配置する技術が提案されている。この技術について図１４を参照して説明する。

図１４は、上記した沈降現象を防止するためのパイプが配置されたインクタンクを示す模式図である。

インクタンク２０の底には、インクを出すためのインク出口２０ａが形成されている。このインク出口２０ａにはパイプ５０の下端が接続されている。パイプ５０はインク出口２０ａから上に向けてほぼ垂直方向に延びている。このパイプ５０の長さは、インクタンク２０の高さ（深さ）にほぼ等しい。パイプ５０には長手方向の所定の位置に所定の径の孔５０ａが形成されている。さらにパイプ５０の下端部（インク出口２０ａに近い部分）には、孔５０ａよりも小さい孔５０ｂが形成されている。

インクジェット方式画像形成装置１０（図７参照）の本体にインクタンク２０が装着されたときには、小径の孔５０ｂがインクタンク２０の底部に位置する。印字ヘッド１４（図７参照）から記録媒体にインクを吐出して画像を形成するに伴ってインクがインクタンク２０から吸い出される場合、パイプ５０に形成された孔５０ａ，５０ｂからインクがパイプ５０内に吸引され、インク供給チューブ２６を経由して印字ヘッド１４に供給される。

インクタンク２０内で沈降現象が発生していた場合、沈降により色材濃度が高くなったインクはインクタンク２０の底部に集まっており、このインクは小径の孔５０ｂのみからパイプ５０内に入り込む。一方、他の孔５０ａはインクタンク２０内の底部よりも上に位置しているので、色材濃度の比較的薄いインクは他の孔５０ａからパイプ５０内に入り込む。この結果、パイプ５０内において色材濃度の高いインクと低いインクとが混合されるので、印字ヘッド１４に供給されるインクの色材濃度はほぼ適性に保たれるようになる。

ところで、パイプ５０を用いて沈降対策を施したインクタンク２０を使った場合、上記の吸引機構２８と弁２４を組み合わせた吸引方法を行うときは、問題が発生することがある。この問題について図１５と図１６を参照して説明する。

図１５は、インク残量が少なくなったインクタンクを示す模式図である。図１６は、パイプの上部から空気が入り込む様子を示す模式図である。

インクタンク２０内のインク残量が少なくなった場合、図１５に示すように、インクタンク２０内のインクは小径の孔５０ｂのみからパイプ５０内に供給される。また、上記した吸引方法を行ったときは印字ヘッド１４にインクが急激に供給される。このため、小径の穴５０ｂからパイプ５０に供給するインクの量が、負圧になった印字ヘッド１４に供給されるインクの量に追いつかなくなる。このため、図１６に示すように、パイプ５０内のインクが印字ヘッド１４の負圧によって吸い出された後、パイプ５０の上部の複数の孔５０ａからインクタンク２０内の空気がパイプ５０に入り込んで、さらにインク供給チューブ２６にも入り込んでしまう。インク供給チューブ２６内に空気が入り込んだ場合、印字ヘッド１４内の内圧が正常に保てなくなり、印字ヘッド１４のノズルからインクが溢れて落下するボタ落ちや、溢れたインクがノズルを塞いで吐出できなくなるヌレ不吐が起こる。また、インク供給チューブ２６に入り込んだ多量の空気が印字ヘッド１４に到達したときは、印字ヘッド１４内に多量の空気が充満されてインクが無くなって吐出不能となる。

本発明は、上記事情に鑑み、上記したパイプを使って沈降対策をしたインクタンクを使用しても、インク供給チューブ内に空気が入り込むことを防止したインクジェット方式画像形成装置及びインク供給方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第１のインクジェット方式画像形成装置は、インクを吐出するノズルが形成された印字ヘッドと、インクを収容すると共にこの収容したインクが出されるインク出口がその底部に形成されたインクタンクと、該インクタンクから前記印字ヘッドにインクを供給するためのインク供給路と、該インク供給路の途中に設けられてこのインク供給路を開閉する弁と、前記インク出口に接続されて前記インクタンクの高さ方向に延びると共に前記インク出口にインクを供給するための複数の孔が形成された、前記インクタンク内に配置されたパイプと、前記印字ヘッドの前記ノズルから負圧によりインクを吸引する吸引機構とを備え、前記印字ヘッドの前記ノズルから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装置において、
（１）前記弁を閉じた後に前記吸引機構で印字ヘッドに負圧を発生させ、その後に弁を開いて前記インクタンクから前記印字ヘッドにインクを供給する際に、前記弁を所定のタイミングで所定の回数開閉することを特徴とするものである。

上記目的を達成するための本発明の第２のインクジェット方式画像形成装置は、インクを吐出するノズルが形成された印字ヘッドと、インクを収容すると共にこの収容したインクが出されるインク出口がその底部に形成されたインクタンクと、該インクタンクから前記印字ヘッドにインクを供給するためのインク供給路と、該インク供給路の途中に設けられてこのインク供給路を開閉する弁と、前記インク出口に接続されて前記インクタンクの高さ方向に延びると共に前記インク出口にインクを供給するための複数の孔が形成された、前記インクタンク内に配置されたパイプと、前記印字ヘッドの前記ノズルから負圧によりインクを吸引する吸引機構と、前記インクタンク内のインク残量を記憶する記憶手段とを備え、前記印字ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装置において、
（２）前記記憶手段に記憶されたインク残量が一定値以下の場合に、前記弁を閉じた後に前記吸引機構で印字ヘッドに負圧を発生させ、その後に弁を開いて前記インクタンクから前記印字ヘッドにインクを供給するときは、前記弁を所定のタイミングで所定の回数開閉することを特徴とするものである。

ここで、

（３）前記弁を所定のタイミングで所定の回数開閉する際に、前記インク出口から前記インク供給路に空気が入り込まないようにしてもよい。

また、上記目的を達成するための本発明の第１のインク供給方法は、インクが収容されたインクタンクの底部に形成されたインク出口からインク供給路を経由して、インクを吐出する印字ヘッドにインクを供給するインク供給方法において、

（４）前記インク出口に接続されて前記インクタンクの高さ方向に延びると共に前記インク出口にインクを供給するための複数の孔が形成されたパイプを前記インクタンク内に配置しておき、
（５）前記インク供給路を閉じた後に前記印字ヘッドに負圧を発生させ、その後に前記インク供給路を開いて前記インクタンクから前記インク供給路を経由して前記印字ヘッドにインクを供給する際に、前記インク供給路を所定のタイミングで所定の回数開閉することを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明の第２のインク供給方法は、インクが収容されたインクタンクの底部に形成されたインク出口からインク供給路を経由して、インクを吐出する印字ヘッドにインクを供給するインク供給方法において、

（６）前記インク出口に接続されて前記インクタンクの高さ方向に延びると共に前記インク出口にインクを供給するための複数の孔が形成されたパイプを前記インクタンク内に配置しておき、
（７）前記インク供給路を閉じた後に前記印字ヘッドに負圧を発生させ、その後に前記インク供給路を開いて前記インクタンクから前記インク供給路を経由して前記印字ヘッドにインクを供給する際に、前記インクタンク内のインク残量が所定値以下となった場合には、前記インク供給路を所定のタイミングで所定の回数開閉することを特徴とするものである。

ここで、

（８）前記インク供給路を所定のタイミングで所定の回数開閉する際に、前記インク出口から前記インク供給路に空気が入り込まないようにしてもよい。
することを特徴とする請求項４又は５に記載のインク供給方法。

本発明によれば、印字ヘッドの負圧を利用してインクタンクからインクを印字ヘッドに供給する際に弁を所定のタイミングで所定回数開閉するので、インクタンク内のインクのみがパイプ内に入り込むこととなり、インクタンク内の空気がパイプに入り込むことを防止できる。このため、パイプを使って沈降対策をしたインクタンクを使用しても、インク供給チューブ内に空気が入り込むことを防止できる。

本発明は、カラー画像を形成するインクジェット方式画像形成装置に実現された。

図１から図５までを参照して、本発明の実施例１を説明する。

図１は、実施例１のインクジェット方式画像形成装置に組み込まれた弁が閉じている状態を示す模式図である。図２は、実施例１のインクジェット方式画像形成装置に組み込まれた弁が開いている状態を示す模式図である。図３は、弁を開閉するためのカムを示す斜視図である。図４は、弁を開閉するタイミングを示すグラフである。図５は、吸引動作の手順を示すフローチャートである。これらの図では、図７に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。

実施例１のインクジェット方式画像形成装置が、図７に示すインクジェット方式画像形成装置とは相違する点を説明する。

本発明のインクジェット方式画像形成装置では、インク供給チューブ２６のうちインクタンク２０の直後の部分に弁６０が設けられている。この弁６０は、従来のインクジェット方式画像形成装置１０（図７参照）の弁２４に代わるものである。弁６０はインク供給チューブ２６の途中部分に配置されており、インク供給チューブ２６の途中の入口部分２６ａと出口部分２６ｂが弁６０を介して接続されている。弁６０は、入口部分２６ａと出口部分２６ｂを塞ぐ閉鎖板６２と、この閉鎖板６２の上面から真上に延びる作動棒６４と、閉鎖板６２を上方に付勢しているコイルばね６６とを備えている。作動棒６４とコイルばね６６は気密に密閉された容器６８に収容されている。なお、インク供給チューブ２６は各色のインクタンクごとに設けられており、弁６０も同様である。

弁６０は、図１と図２に示すように、カム７０の回転によって開閉される。カム７０は、回転軸７２を中心として矢印Ａ方向に所定のタイミングで所定の回転速度で回転する。回転軸７２はモータ（図示せず）に連結されており、このモータは制御装置（図示せず）に制御される。なお、この制御装置は、制御装置１８（図７参照）に代わるものである。

カム７０が１回転したときは弁６０の開閉が１回行われる。また、カム７０にはカム７０の回転位置情報を得るためのフラグ７４が形成されている。このフラグ７４の有無をセンサ（図示せず）で検知することによりカム７０の回転角度を制御できる。カム７０の回転角度を適性に制御することにより、弁６０を正確に開閉する。

弁６０を閉じた状態では、図１に示すように、カム７０が弁６０の作動棒６４から離れるように制御装置はモータを制御してカム７０を位置させる。一方、弁６０を開いた状態では、図２に示すように、カム７０が弁６０の作動棒６４を押し下げるように制御装置はモータを制御してカム７０を位置させる。このような位置決めは、カム７０のフラグ７４の有無をセンサで検出し、この検出信号を制御装置１８に送ることにより行われる。

実施例１のインクジェット方式画像形成装置における印字ヘッドの回復動作について説明する。

印字ヘッド１４（図７参照）の回復動作では、吸引機構２８（図７参照）によって印字ヘッド１４のノズルからインクを強制的に吸い出して（吸引して）インクタンク２０（図７参照）から新しいインクを印字ヘッド１４に供給する。印字ヘッド１４のノズルからインクを強制的に吸引する際は、弁６０を閉じてポンプ４２（図９参照）を所定時間だけ稼動させてポンプ４２を停止させる。実施例１のインクジェット方式画像形成装置では、ポンプ４２を停止させた後、弁６０の開閉を所定の間隔で複数回行う。

従来の技術ではポンプ４２を停止した後、弁６０を開放して印字ヘッド１４の負圧が解消されるまでその状態を維持している。しかし、本発明では、弁６０を開けた後に所定時間だけ経過したときは再び弁６０を閉じる。さらに、弁６０を閉じて所定時間だけ経過したときは再び弁６０を開閉する。この動作を所定回数繰り返した後、弁６０を開放状態に維持する。以降は従来の吸引方法と同じ動作が行われ、吸引動作を終了する。

本実施例のインクジェット方式画像形成装置の場合、弁６０の開時間、弁６０の開閉の間隔、及び開閉の繰り返し回数は以下のとおりに設定されている。

弁の開時間 ３３０ミリ秒

弁開閉の間隔 ３秒

弁開閉の繰り返し回数 ５回

本実施例のインクジェット方式画像形成装置では、図４に示すように、弁６０の開閉を行うカム７０を１回転５５０ミリ秒で回転させている。さらに１回転中の弁が開く時間を３３０ミリ秒になる様にカム７０のプロファイルが設定されている。

図５に示すように、弁６０を開閉するフローは、吸引機構２８（図７参照）による吸引動作が開始されることにより起動し、先ず、印字ヘッド１４をキャップ４０（図１０参照）で気密に覆う（Ｓ５０１）。続いて、図１に示すように弁６０を閉じる位置までカム７０を回転させる（Ｓ５０２）。続いて、印字ヘッド１４に所定の負圧を発生させるためにポンプ４２を駆動し始める（Ｓ５０３）。ポンプ４２を駆動し始めて所定時間だけ経過したとき（Ｓ５０４）にポンプを停止する（Ｓ５０５）。ポンプ４２を停止した後、カム７０を１回転だけさせてカム７０を再び停止する。カム７０を１回転だけさせることにより、カム７０のプロファイルと回転速度によって弁６０が開き（Ｓ５０６）、弁６０が開いた状態を上記の設定時間３３０ミリ秒間だけ保ち（Ｓ５０７）、その後に弁６０が閉じる（Ｓ５０８）。弁６０が閉じた後、インクタンク２０内において孔５０ｂからパイプ５０にインクが入り込むまでに要する時間（ここでは、３秒間）だけ弁を閉じたままにしておき（Ｓ５０９）、その後に再びカム７０を１回転させる（Ｓ５１０）。カム７０を１回転させて３秒間経過後に再びカム７０を１回転させる動作（即ち、弁６０の開閉動作を所定のタイミングで繰り返す動作）を５回繰り返し（Ｓ５１１）、その後、弁６０が開く位置にカム７０を回転させて停止しておき、弁６０を開放する。この後は、従来例と同じ吸引後処理を行い吸引動作を終了する。

上記したように、印字ヘッド１４に負圧を発生させて弁６０を開いてインクタンク２０から印字ヘッド１４にインクを供給する際に、弁６０を所定のタイミングで開閉させることを繰り返すことにより、インクタンク２０（図７参照）内のインク残量が少ないときであっても、インクタンク２０内において孔５０ｂからパイプ５０にインクが入り込むまでに要する時間が確保される。このため、パイプ５０の孔５０ｂからパイプ５０内にはインクだけが入り込み、インクタンク２０内の空気がパイプ５０に入り込まず、インク供給チューブ２６にはインクだけが入り込み空気は入り込まない。従って、正常な吸引動作が行えるようになる。

図６を参照して、本発明の実施例２を説明する。

図６は、インク残量を記憶しておくメモリを備えたインクタンクを示す模式図である。

本発明の実施例２のインクジェット方式画像形成装置では、インクタンク２０（図７参照）のインク残量を更新して記憶しておくメモリ８０（本発明にいう記憶手段の一例である）を備え、このメモリ８０に記憶されたインク残量が一定値以下の場合に、実施例１で説明した吸引動作を行う点に特徴がある。なお、実施例２のインクジェット方式画像形成装置では、メモリ８０に記憶されたインク残量が上記の一定値を超えている場合は、従来の吸引動作（印字ヘッド１４に負圧を発生させた後に弁６０を開放したままにしてインクタンク２０から印字ヘッド１４にインクを吸引する動作）を行う。

実施例２のインクタンク２０には、インク残量を記憶するメモリ８０が設けられている。メモリ８０の一例としては、電気的に書き込み、消去、保持が可能な記憶素子（ＥＥＰＲＯＭ）が挙げられ、このメモリ８０はインクタンク２０の外壁に固定されている。インクタンク２０がインクジェット方式画像形成装置１０（図７参照）に装着されたときに、図示しない接続手段によってメモリ８０が電気的に制御装置（図示しないが、図７の制御装置１８に代わるものである。）と接続される。メモリ８０には、インクタンク２０を製造したときに注入されたインク量が記憶されている。印字等でインクを消費したときは上記の制御装置は、消費したインク量をメモリ８０内のインク量から減算した残インク量を、メモリ８０のインク量を記憶している領域に新たに書き込む。これにより正確なインク残量が常にメモリ８０内に記憶されるようになる。

実施例２のインクジェット方式画像形成装置では、インク残量が所定値を超えているときは、上記した従来の吸引動作を行い、一方、インク残量が所定量以下になると実施例１で述べた吸引動作を行うように制御装置がカム７０等を制御する。

実施例２における吸引動作では、吸引動作が開始されると、先ず、メモリ８０に記憶されているインク残量を制御装置が読み込む。この値を制御装置に予め記憶されている所定量と比較して、従来の吸引動作か実施例１の吸引動作かを選択する。制御装置に予め記憶されている所定量は、インクタンク２０内の空気がパイプ５０及びインク供給チューブ２６に入り込み始める現象が発生するインク残量に設定されており、本実施例の場合は約６０ｍｌに設定されている。これによりインクタンク２０内にインク残量が充分ある場合は、短時間で済む従来の吸引動作を行い、空気がパイプ５０及びインク供給チューブ２６内に入り込む現象が発生するインク残量になった場合は、実施例１の吸引動作を行うこととなるので、空気がインク供給チューブ２６に入ることを効率良く防止できる。

実施例１のインクジェット方式画像形成装置に組み込まれた弁が閉じている状態を示す模式図である。 実施例１のインクジェット方式画像形成装置に組み込まれた弁が開いている状態を示す模式図である。 弁を開閉するためのカムを示す斜視図である。 弁を開閉するタイミングを示すグラフである。 吸引動作の手順を示すフローチャートである。 インク残量を記憶しておくメモリを備えたインクタンクを示す模式図である。 従来のインクジェット方式画像形成装置の概略構成を示す斜視図である。 印字ヘッドの概略構造を示す断面図である。 吸引機構の概略構成を示す模式図である。 印字ヘッドのノズル面にキャップを密着させた状態を示す模式図である。 印字ヘッド内のインクと気泡を排出した状態を示す模式図である。 印字ヘッド内にインクが満たされた状態を示す模式図である。 沈降現象が起こったインクタンクを示す模式図である。 上記した沈降現象を防止するためのパイプが配置されたインクタンクを示す模式図である。 インク残量が少なくなったインクタンクを示す模式図である。 パイプの上部から空気が入り込む様子を示す模式図である。

符号の説明

１０ インクジェット方式画像形成装置
１４ 印字ヘッド
２０ インクタンク
２６ インク供給チューブ
５０ パイプ
６０ 弁
７０ カム
８０ メモリ

Claims (6)

1. インクを吐出するノズルが形成された印字ヘッドと、インクを収容すると共にこの収容したインクが出されるインク出口がその底部に形成されたインクタンクと、該インクタンクから前記印字ヘッドにインクを供給するためのインク供給路と、該インク供給路の途中に設けられてこのインク供給路を開閉する弁と、前記インク出口に接続されて前記インクタンクの高さ方向に延びると共に前記インク出口にインクを供給するための複数の孔が形成された、前記インクタンク内に配置されたパイプと、前記印字ヘッドの前記ノズルから負圧によりインクを吸引する吸引機構とを備え、前記印字ヘッドの前記ノズルから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装置において、
   前記弁を閉じた後に前記吸引機構で印字ヘッドに負圧を発生させ、その後に弁を開いて前記インクタンクから前記印字ヘッドにインクを供給する際に、前記弁を所定のタイミングで所定の回数開閉することを特徴とするインクジェット方式画像形成装置。
2. インクを吐出するノズルが形成された印字ヘッドと、インクを収容すると共にこの収容したインクが出されるインク出口がその底部に形成されたインクタンクと、該インクタンクから前記印字ヘッドにインクを供給するためのインク供給路と、該インク供給路の途中に設けられてこのインク供給路を開閉する弁と、前記インク出口に接続されて前記インクタンクの高さ方向に延びると共に前記インク出口にインクを供給するための複数の孔が形成された、前記インクタンク内に配置されたパイプと、前記印字ヘッドの前記ノズルから負圧によりインクを吸引する吸引機構と、前記インクタンク内のインク残量を記憶する記憶手段とを備え、前記印字ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装置において、
   前記記憶手段に記憶されたインク残量が一定値以下の場合に、前記弁を閉じた後に前記吸引機構で印字ヘッドに負圧を発生させ、その後に弁を開いて前記インクタンクから前記印字ヘッドにインクを供給するときは、前記弁を所定のタイミングで所定の回数開閉することを特徴とするインクジェット方式画像形成装置。
3. 前記弁を所定のタイミングで所定の回数開閉する際に、前記インク出口から前記インク供給路に空気が入り込まないようにすることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット方式画像形成装置。
4. インクが収容されたインクタンクの底部に形成されたインク出口からインク供給路を経由して、インクを吐出する印字ヘッドにインクを供給するインク供給方法において、
   前記インク出口に接続されて前記インクタンクの高さ方向に延びると共に前記インク出口にインクを供給するための複数の孔が形成されたパイプを前記インクタンク内に配置しておき、
   前記インク供給路を閉じた後に前記印字ヘッドに負圧を発生させ、その後に前記インク供給路を開いて前記インクタンクから前記インク供給路を経由して前記印字ヘッドにインクを供給する際に、前記インク供給路を所定のタイミングで所定の回数開閉することを特徴とするインク供給方法。
5. インクが収容されたインクタンクの底部に形成されたインク出口からインク供給路を経由して、インクを吐出する印字ヘッドにインクを供給するインク供給方法において、
   前記インク出口に接続されて前記インクタンクの高さ方向に延びると共に前記インク出口にインクを供給するための複数の孔が形成されたパイプを前記インクタンク内に配置しておき、
   前記インク供給路を閉じた後に前記印字ヘッドに負圧を発生させ、その後に前記インク供給路を開いて前記インクタンクから前記インク供給路を経由して前記印字ヘッドにインクを供給する際に、前記インクタンク内のインク残量が所定値以下となった場合には、前記インク供給路を所定のタイミングで所定の回数開閉することを特徴とするインク供給方法。
6. 前記インク供給路を所定のタイミングで所定の回数開閉する際に、前記インク出口から前記インク供給路に空気が入り込まないようにすることを特徴とする請求項４又は５に記載のインク供給方法。

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