JP4670513B2 - インクジェット記録装置およびパージ方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置において、正圧パージ終了時に短時間でインク供給路内を大気圧の状態にすることにより、廃インク量を低減する技術に関する。

従来より、チューブ供給型インク供給システムを備えるインクジェット記録装置が知られている。すなわち、この種のインクジェット記録装置においては、噴射ノズルからインクを噴射して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドおよび記録ヘッドに供給されるインクを貯えるインクタンクを搭載したキャリッジと、インクタンクへ供給されるインクを貯えるメインタンクと、を備え、インクタンクのインクが減少したときには、ポンプ機構によってメインタンク内を加圧し、その加圧されたメインタンクからサブタンクへインクを供給するよう構成されている。

このようなインクジェット記録装置では、記録ヘッドのインクノズルに溜まった気泡を排出するため、正圧パージを行っている。また、正圧パージ後には、連通弁を閉じるとともに、大気開放弁を開放し、インク供給路内を大気圧の状態にしている。

例えば特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、加圧回復動作後に残留する流路内の圧力を速やかに除去し、記録ヘッド内の圧力を適正な圧力に戻すことが可能なようにすることを目的とする。記録ヘッド内に設けられた吐出駆動素子を駆動することによりインク吐出口からインクを吐出させるとともに、記録ヘッドのインク吐出口に連通するインク流路内の圧力を増大させることによってインク吐出口からインクを吐出させるポンプなどの加圧回復手段を備える。また、加圧回復手段の駆動後に、記録ヘッドの吐出口に連通する流路の圧力を減少させる圧力減少手段を備える。この圧力減少手段としては、例えば、加圧回復手段の駆動後に吐出駆動素子を駆動させて所定回数の予備吐出を実行させる制御手段によって構成する。また、環境温度に基づく予備吐出回数の制御も開示されている。

また、例えば特許文献２に記載のインクジェット記録装置では、回復処理に要する時間を短縮するとともに、予備吐出によって発生するリサイクルインク液等を極力削減することのできるインクジェット記録装置及び回復処理方法を提供している。インクタンクに設けられた加圧ピストンポンプを加圧して、記録ヘッド内に加圧する加圧処理を実行したのち、記録ヘッド内の圧力を適正な値に低下させるために、加圧動作終了後、各インクタンク毎に設けられた加圧カムの位置を、パルスモータのカウント値に基づいて把握し、予め決定されているカウント値と予備吐出発数との関係テーブルに基づいて、予備吐発数を各色毎に設定し、予備吐出を実行する。あるいは、加圧カムの位置が全てのインクタンクにおいて、同じ非押圧位置で停止するように調節し、加圧カム位置が同一なので、全ての記録ヘッドに対し同一予備吐出発数で予備吐出を実行する。

また、例えば特許文献３に記載のインクジェット記録装置では、インクカートリッジ内のインクの水分蒸発を抑えるとともに、内部に正の圧力を加えた際に圧力を速やかに調整することができるインクジェット記録装置及びインクカートリッジを提供している。通常の印字状態でインクカートリッジ内のインクが消費されるのにともない、インクカートリッジ内の圧力が低下すると、第一の弁が圧力差により持ち上げられ、大気連通路を通してインクカートリッジ内に大気が導入される。パージ処理が実行されチューブから正圧の気体が供給されると、弁がその圧力により持ち上げられ、インクカートリッジ内のインクに圧力を与える（流路Ａ）。パージ処理が終了すると、インクカートリッジ内に残留している正圧の気体は、第二の弁を持ち上げ、外部に放出される（流路Ｂ）。
特開２００５−２２１６７号公報（第５，６頁、図１） 特開２００５−２８７８０号公報（第６，７頁、図６） 特開２００５−４７０２８号公報（第８頁、図２）

しかし、上述のインクジェット記録装置においては、次のような問題があった。
（１）特許文献１、２に記載のインクジェット記録装置においては、正圧パージ後に予備吐出を行うため、インクを排出することとなる。また、吐出不良になるおそれがある。

（２）また、特許文献３に記載のインクジェット記録装置においては、圧力バルブによって調整しているので、流路抵抗があり、大気圧に戻るまでに時間がかかる。
なお、従来のカートリッジでもカートリッジ内部に構成されている大気連通孔は、インク増粘防止の為、流路抵抗が大きくなっており（ラビリンス構造）、本件の様な正圧パージ構成で、パージ後、ポンプを停止して大気開放弁を開放するだけでは、大気圧まで戻るのにもラビリンス構造を空気が経由するので時間がかかってしまう。

本発明は、このような不具合に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、インクジェット記録装置において、正圧パージ終了時に短時間でインク供給路内を大気圧の状態にすることにより、廃インク量を低減することにある。

上記課題を解決するためになされた請求項１に係るインクジェット記録装置は、インクを貯蔵するサブタンクを内蔵するとともに噴射ノズルから前記サブタンク内のインクを選択的に噴射して被記録媒体に画像記録を行う記録ヘッドと、前記サブタンク内に供給されるインクを貯蔵するメインタンクと、前記サブタンクと前記メインタンクとを接続するインク供給経路と、前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ送出可能であり、また前記メインタンク内に負圧を付与することで前記メインタンクから空気を吸引可能なポンプと、前記ポンプと前記メインタンクとを接続する空気供給経路と、を備えるインクジェット記録装置であって、前記空気供給経路を開閉可能な空気供給経路開閉機構と、前記空気供給経路における前記空気供給経路開閉機構よりも上流側にて前記空気供給経路内を大気と連通させることが可能な大気連通機構と、前記ポンプ、前記空気供給経路開閉機構および前記大気連通機構を制御することにより、前記空気供給経路を開放状態とするとともに前記空気供給経路を大気とは連通しない非連通状態として前記ポンプによって前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ前記インク供給経路を介して供給させる正圧パージを行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記正圧パージを行った後に、前記空気供給経路を開放状態とするとともに前記空気供給経路を大気と連通する状態として前記ポンプによって前記メインタンク内に負圧を付与させることで、前記正圧パージによって大気圧よりも圧力が高くなった前記メインタンク内、前記インク供給経路内および前記サブタンク内を減圧することを特徴とする。

このように構成された本発明によれば、制御部が、正圧パージを実行した後に、空気供給経路を開放状態とするとともに空気供給経路を大気と連通する状態としてポンプによってメインタンク内に負圧を付与させることで、メインタンク、インク供給経路およびサブタンク内を減圧して素早く大気圧の状態に戻す。このことにより、短時間でメインタンク内、インク供給経路内およびサブタンク内を大気圧の状態にすることができ、正圧パージ時間の短縮によって廃インクの量を低減することができる。

なお、大気開放弁が開放されているので、空気供給経路内が大気圧の状態になっても、大気連通弁から吸引された空気がポンプで吸引され、空気供給路内の気圧は大気圧の状態のままとなる。

また、上述のパージ方法としては、請求項３に示すようなものが考えられる。すなわち、請求項３に記載のインクジェット記録装置におけるパージ方法は、インクを貯蔵するサブタンクを内蔵するとともに噴射ノズルから前記サブタンク内のインクを選択的に噴射して被記録媒体に画像記録を行う記録ヘッドと、前記サブタンク内に供給されるインクを貯蔵するメインタンクと、前記サブタンクと前記メインタンクとを接続するインク供給経路と、前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ送出可能であり、また前記メインタンク内に負圧を付与することで前記メインタンクから空気を吸引可能なポンプと、前記ポンプと前記メインタンクとを接続する空気供給経路と、前記空気供給経路を開閉可能な空気供給経路開閉機構と、前記空気供給経路における前記空気供給経路開閉機構よりも上流側にて前記空気供給経路内を大気と連通させることが可能な大気連通機構と、前記ポンプ、前記空気供給経路開閉機構および前記大気連通機構を制御することにより、前記空気供給経路を開放状態とするとともに前記空気供給経路を大気とは連通しない非連通状態として前記ポンプによって前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ前記インク供給経路を介して供給させる正圧パージを行う制御部と、を備えるインクジェット記録装置におけるパージ方法であって、前記空気供給経路を開放状態とするとともに、前記空気供給経路を大気とは連通しない非連通状態とし、前記メインタンク内に正圧を付与することで、前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへインク供給経路を介して供給させ、その後、前記空気供給経路を開放状態とするとともに、前記空気供給経路を大気と連通する連通状態とし、前記メインタンク内に負圧を付与することで、前記正圧パージによって大気圧よりも圧力が高くなった前記メインタンク内、前記インク供給経路内および前記サブタンク内を減圧することを特徴とする。

このような方法によれば、正圧パージを実行した後に、空気供給経路を開放状態とするとともに空気供給経路を大気と連通する状態としてポンプによってメインタンク内に負圧を付与させることで、メインタンク、インク供給経路およびサブタンク内を減圧して素早く大気圧の状態に戻す。このことにより、短時間でメインタンク内、インク供給経路内およびサブタンク内を大気圧の状態にすることができ、正圧パージ時間の短縮によって廃インクの量を低減することができる。

ところで、インクジェット記録装置がサージタンクを備える場合には、上記課題を解決するために次のような手法が考えられる。
すなわち、上記課題を解決するためになされた請求項２に係るインクジェット記録装置は、インクを貯蔵するサブタンクを内蔵するとともに噴射ノズルから前記サブタンク内のインクを選択的に噴射して被記録媒体に画像記録を行う記録ヘッドと、前記サブタンク内に供給されるインクを貯蔵するメインタンクと、前記サブタンクと前記メインタンクとを接続するインク供給経路と、前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ送出可能であり、また前記メインタンク内に負圧を付与することで前記メインタンクから空気を吸引可能なポンプと、前記ポンプと前記メインタンクとを接続する空気供給経路と、を備えるインクジェット記録装置であって、前記空気供給経路の途中に取り付けられ、空気を貯蔵可能なサージタンクと、前記空気供給経路における前記サージタンクよりも下流側にて前記空気供給経路を開閉可能な空気供給経路開閉機構と、前記サージタンク内を大気と連通させることが可能な大気連通機構と、前記ポンプ、前記空気供給経路開閉機構および前記大気連通機構を制御することにより、前記空気供給経路を開放状態とするとともに前記サージタンク内を大気とは連通しない非連通状態として前記ポンプによって前記サージタンク内および前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ前記インク供給経路を介して供給させる正圧パージを行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記正圧パージを行った後に、前記空気供給経路を開放状態とするとともに前記サージタンク内を大気と連通する連通状態として前記ポンプによって前記サージタンク内に負圧を付与させることで前記サージタンク内、前記正圧パージによって大気圧よりも圧力が高くなった前記メインタンク内、前記インク供給経路内および前記サブタンク内を減圧することを特徴とする。

このように構成された本発明によれば、制御部が、正圧パージを行った後に、空気供給経路を開放状態とするとともにサージタンク内を大気と連通する連通状態としてポンプによってサージタンク内に負圧を付与させることでサージタンク内、メインタンク内、インク供給経路内およびサブタンク内を減圧して素早く大気圧の状態に戻す。このことにより、短時間でメインタンク内、インク供給経路内およびサブタンク内を大気圧の状態にすることができ、正圧パージ時間の短縮によって廃インクの量を低減することができる。

また、このように構成された本発明によれば、インクジェット記録装置がサージタンクを備えていない場合に比べて、早い段階から記録ヘッドからの廃インクを止めることができる。このことは次のような理由による。すなわち、正圧パージ時は、サージタンク内が高気圧であり、このサージタンク内の圧力に比例してサブタンク内の圧力も上昇しているので、サージタンク内の空気圧素早く減圧すれば、サブタンク内の空気圧も減圧され、大気圧に戻るまでの時間が短縮される。これに対して、サージタンクを備えていないインクジェット記録装置においては、正圧パージ時にはサブタンク内が高気圧となる。そして、ポンプが作動した際には、サブタンク内の空気が吸引されるが、そのサブタンク内の圧力が徐々に低下するので、しばらくは廃インクされることによる。

なお、大気連通機構が開放状態になっているので、空気供給路内が大気圧の状態になっても、大気開放弁から吸引された空気がポンプで吸引され、空気供給路内の気圧は大気圧の状態のままとなる。

また、上述のパージ方法としては、請求項４に示すようなものが考えられる。すなわち、請求項４に記載のインクジェット記録装置におけるパージ方法は、インクを貯蔵するサブタンクを内蔵するとともに噴射ノズルから前記サブタンク内のインクを選択的に噴射して被記録媒体に画像記録を行う記録ヘッドと、前記サブタンク内に供給されるインクを貯蔵するメインタンクと、前記サブタンクと前記メインタンクとを接続するインク供給経路と、前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ送出可能であり、また前記メインタンク内に負圧を付与することで前記メインタンクから空気を吸引可能なポンプと、前記ポンプと前記メインタンクとを接続する空気供給経路と、前記空気供給経路の途中に取り付けられ、空気を貯蔵可能なサージタンクと、前記空気供給経路における前記サージタンクよりも下流側にて前記空気供給経路を開閉可能な空気供給経路開閉機構と、前記サージタンク内を大気と連通させることが可能な大気連通機構と、前記ポンプ、前記空気供給経路開閉機構および前記大気連通機構を制御することにより、前記空気供給経路を開放状態とするとともに前記サージタンク内を大気とは連通しない非連通状態として前記ポンプによって前記サージタンク内および前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ前記インク供給経路を介して供給させる正圧パージを行う制御部と、を備えるインクジェット記録装置におけるパージ方法であって、前記空気供給経路を開放状態とするとともに、前記空気供給経路を大気とは連通しない非連通状態とし、前記サージタンク内に正圧を付与することで、前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへインク供給経路を介して供給させ、その後、前記空気供給経路を開放状態とするとともに、前記空気供給経路を大気と連通する連通状態とし、前記サージタンク内に負圧を付与することで、前記サージタンク内、前記正圧パージによって大気圧よりも圧力が高くなった前記メインタンク内、前記インク供給経路内および前記サブタンク内を減圧することを特徴とする。

このような方法によれば、正圧パージを行った後に、空気供給経路を開放状態とするとともにサージタンク内を大気と連通する連通状態としてポンプによってサージタンク内に負圧を付与させることでサージタンク内、メインタンク内、インク供給経路内およびサブタンク内を減圧して素早く大気圧の状態に戻す。このことにより、短時間でメインタンク内、インク供給経路内およびサブタンク内を大気圧の状態にすることができ、正圧パージ時間の短縮によって廃インクの量を低減することができる。

また、このような方法によれば、インクジェット記録装置がサージタンクを備えていない場合に比べて、早い段階から記録ヘッドからの廃インクを止めることができる。その理由についてはここでは説明は省略する。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［第一実施形態］
図１は、本発明を適用するのに好適なインクジェット記録装置１の外形斜視図である。

図１に示すように、インクジェット記録装置１は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等を備えた、いわゆる多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device）であり、被記録媒体として、紙又はプラスチックフィルム等のシート状の用紙が用いられる。

インクジェット記録装置１は、合成樹脂製のハウジング２の底部に、その前側に形成された開口部２ａから差し込み可能な給紙カセット３を備える。また、給紙カセット３の上方には、記録済みの用紙が矢印Ａ方向へ排出される排紙部４が設けられており、排紙部４から連通する排紙口は、ハウジング２の前面の開口部２ａの上部に共通に設けられている。

給紙カセット３は、例えばＡ４サイズ、レターサイズ、リーガルサイズ、はがきサイズ等にカットされた用紙を複数枚収納可能に構成されている。各用紙は、その長辺が用紙搬送方向（副走査方向又はＸ軸方向）と平行になるように配置される。また、給紙カセット３の前端には、リーガルサイズ等の長い用紙の後端部を支持する補助支持部材３ａがＸ軸方向に延出可能に装着されている。給紙カセット３内に納まるＡ４サイズ等の用紙を用いる場合には、給紙カセット３の前部に対して補助支持部材３ａを給紙の妨げとならないように収納することができる。

一方、ハウジング２の上部には、コピー機能やファクシミリ機能における原稿読取の際に使用される画像読取装置５が配置されている。この画像読取装置５は図示しない枢軸部を介してハウジング２の一側端に対して上下開閉回動可能に構成されている。更に、画像読取装置５の上部には、画像読取装置５の上面を覆う原稿カバー体６が、画像読取装置５の後端に設けられた図示しない枢軸を中心に上下回動可能に装着されている。

画像読取りの際は、原稿カバー体６を上側に開けて載置用ガラス板上に原稿が載置された状態で、載置用ガラス板の下方にてＹ軸方向（主走査方向）に往復移動可能に設けられている原稿読取り用の密着型イメージセンサ（ＣＩＳ：Contact Image Sensor)を原稿紙面に対して走査することによって原稿紙面の画像を読取る。

画像読取装置５の上面の原稿カバー体６の前方に各種操作ボタンや液晶表示部等を備えた操作パネル部７が設けられている。
ハウジング２内部には、プリンタ機能を実現するためのインクジェット式の記録ヘッド１０（図２参照）を搭載し、Ｙ軸方向（主走査方向）へ往復移動可能なキャリッジ（図示せず）及びその他の機構からなる記録部（図示せず）が設けられている。

図２は、本発明のインクジェット記録装置１の第一実施形態の要部概略構成を示すブロック図である。
図２に示すように、記録ヘッド１０には、４組の噴射ノズル（図示せず）が下方に向けて設けられ、これら噴射ノズルから４色（ブラック、シアン、イエロー、マゼンダ）のインクを下側に噴射して用紙に記録可能である。

また、記録ヘッド１０は、後述するインクカートリッジ２１ａ〜２１ｄから供給される４色のインクをそれぞれ貯蔵するサブタンク１０１ａ〜１０１ｄを内蔵している。これらサブタンク１０１ａ〜１０１ｄと噴射ノズルとは、図示しない供給流路で色ごとに接続されており、サブタンク１０１ａ〜１０１ｄから各色の噴射ノズルへ各色のインクを供給可能である。

また、サブタンク１０１ａ〜１０１ｄとインクカートリッジ２１ａ〜２１ｄとは、色ごとにチューブ１０３ａ〜１０３ｄで接続されており、インクカートリッジ２１ａ〜２１ｄからサブタンク１０１ａ〜１０１ｄへ各色のインクを供給可能である。なお、チューブ１０３ａ〜１０３ｄはインク供給経路に該当する。

以上のように構成された記録部においては、キャリッジは制御処理装置７０（図５参照）によって制御されることによりＹ方向（主走査方向）に往復移動することで記録ヘッド１０を走査する。記録ヘッド１０は、この走査時に各サブタンク１０１ａ〜１０１ｄ内のインクを噴射ノズルから選択的に噴射して用紙に画像を記録する。なお、制御処理装置７０については後述する。

また、記録ヘッド１０におけるキャリッジの待機位置に相当する位置にはメンテナンスユニット１５が搭載されている。このメンテナンスユニット１５は、記録ヘッド１０の噴射ノズルを密閉可能なキャップ１７と、インク切りブレード１８と、ワイパ１９と、廃インク受け部２０（図６参照、図２では図示省略）と、廃液フォーム１６（図６参照、図２では図示省略）と、を備えている。このメンテナンスユニット１５では、インク切りブレード１８による記録ヘッド１０の噴射ノズルの拭き取りをおこなうブレード動作や、ワイパ１９による記録ヘッド１０の噴射ノズルの拭き取りをおこなうワイピング動作、上昇させたキャップ１７によって記録ヘッド１０の噴射ノズルを密閉して、噴射ノズル内からゴミや空気、更には固化したインクを強制的に除去するためのパージ動作、廃インク受け部２０に対して記録ヘッド１０の噴射ノズルからインクを吐出させるフラッシング動作等の各種メンテナンス動作が行われる。

また、ハウジング２内部には、フルカラー記録のための４色（ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））の未使用インクを各々収容したインクカートリッジ２１ａ〜２１ｄが収納されている。このインクカートリッジ２１ａ〜２１ｄは、キャリッジの移動方向に順に配列されるとともに、ハウジング２に対して上方から着脱可能に構成されており、インクの補充を行う場合は、このインクカートリッジ２１ａ〜２１ｄごとに交換する。また、インクカートリッジ２１ａ〜２１ｄには、その内部と大気とを連通するための大気連通部２２ａ〜２２ｄがそれぞれ設けられている。なお、インクカートリッジ２１ａ〜２１ｄはメインタンクに該当する。

また、インクカートリッジ２１ａ〜２１ｄとチャージタンク２３とはチューブ２５ａ〜２５ｄでそれぞれ接続されており、チャージタンク２３から各インクカートリッジ２１ａ〜２１ｄへチャージタンク２３内に蓄積された空気を供給可能に構成されている。さらに、インクカートリッジ２１ａ〜２１ｄの大気連通部２２ａ〜２２ｄとチャージタンク２３とはチューブ２５ｅで接続されている。具体的には、チューブ２５ｅは、その途中で４本に分岐しており、チューブ２５ｅの両端のうち４本に分岐している側がそれぞれインクカートリッジ２１ａ〜２１ｄの大気連通部２２ａ〜２２ｄに接続されるとともに、チューブ２５ｅの両端のうち分岐していない側がチャージタンク２３に接続されることで、大気連通部２２ａ〜２２ｄとチャージタンク２３とがチューブ２５ｅで接続されている。このことにより、チャージタンク２３内に蓄積された空気を各インクカートリッジ２１ａ〜２１ｄの大気連通部２２ａ〜２２ｄへ供給可能である。なお、チューブ２５ｅにおける分岐部分および大気連通部２２ａ〜２２ｄとチューブ２５ｅとの接続箇所については、図２では図示を省略している。また、上述のチューブ２５ａ〜２５ｄおよびチューブ２５ｅにおける分岐していない部分については、後述する切替え部２７の内部で互いに平行となるよう並べられ、切替え部２７のベース２９に固定されている（図３参照）。なお、チャージタンク２３はサージタンクに該当する。

さらに、インクカートリッジ２１ａ〜２１ｄの大気連通部２２ａ〜２２ｄとチャージタンク２３とを接続するチューブ２５ａ〜２５ｅの近傍には空気供給経路開閉機構としての切替え部２７が設置されている。この切替え部２７は、図３に示すように、筺体であるベース２９、およびベース２９内部に配置され、チューブ２５ａ〜２５ｅを個別に押さえることが可能な押え機構３１から構成される。この押え機構３１は、複数のチューブに交差する軸３３、軸３３を回転駆動可能なモータ３４、モータ３４を制御する駆動回路７０ｆ、各チューブ２５ａ〜２５ｅそれぞれに対向して軸３３の表面に形成された突起部３９ａ〜３９ｅ、軸３３の回転に伴って移動する突起部３９ａ〜３９ｅの軌道上にその一部がそれぞれ配置され、その中央部がベース２９に回動可能に支持されるとともに、その一端である押圧部４１ａ〜４１ｅがチューブ２５ａ〜２５ｅをそれぞれ押圧可能なレバー４３ａ〜４３ｅ、ベース２９とレバー４３ａ〜４３ｅの他端との間に圧縮された状態でそれぞれ配置され、レバー４３ａ〜４３ｅの押圧部４１ａ〜４１ｅをチューブ２５ａ〜２５ｅへ向けてそれぞれ付勢するバネ４５ａ〜４５ｅによって構成されている。なお、図３（ａ）の側面図では、各構成を示す符号から「ａ〜ｄ」の文字を省略している。

上述の突起部３９ａ〜３９ｄについては、制御されたモータ３４によって軸３３が回転する際に、４色のインクカートリッジ２１ａ〜２１ｄに対応するレバー４３ａ〜４３ｄに順に当接するよう軸３３の表面上に配置されている。また、突起部３９ｅは４つ存在し、軸３３が回転する際に、レバー４３ｅに順に当接するよう軸３３の表面上に配置されている。

さらに、突起部３９ａと突起部３９ｅは、インクカートリッジ２１ａからサブタンク１０１ａへのインク供給を遮断する「遮断モード」、インクカートリッジ２１ａからサブタンク１０１ａへインクを供給する「連通モード」、およびインクカートリッジ２１ａの内部を大気と連通させる「大気連通モード」を実現するため、軸３３に対して次の（イ）〜（ハ）の要件を満たすよう取り付けられている。

（イ）軸３３を回転させることで、突起部３９ａがレバー４３ａには当接せず、且つ突起部３９ｅがレバー４３ｅには当接しない状態となること（遮断モード、図４（ａ）参照）
（ロ）軸３３を回転させることで、突起部３９ａがレバー４３ａに当接し、且つ突起部３９ｅがレバー４３ｅには当接しない状態となること（連通モード、図４（ｂ）参照）
（ハ）軸３３を回転させることで、突起部３９ａがレバー４３ａに当接し、且つ突起部３９ｅの一つがレバー４３ｅに当接する状態となること（大気連通モード、図４（ｃ）参照）
なお、突起部３９ｂと突起部３９ｅ、突起部３９ｃと突起部３９ｅ、および突起部３９ｄと突起部３９ｅについても、上述のような遮断モード、連通モードおよび大気連通モードを各色において実現するように構成されているが、ここでは詳細な説明は省略する。

以上のように構成された切替え部２７は、チューブ２５ａ〜２５ｅを個別に押さえる押え機構３１を制御して、チャージタンク２３からの圧力をインクカートリッジ２１ａ〜２１ｄに対して選択的に加圧可能である。

また、チャージタンク２３にはチューブポンプ４７がチューブ２６で接続されている。 チャージタンク２３は、駆動回路７０ｅによって制御されるチューブポンプ４７から供給される空気を一時的に貯留することにより、各インクカートリッジ２１ａ〜２１ｄに対して一定の圧力で加圧する機能を有する。

チューブポンプ４７は、チャージタンク２３に対して正圧を付与することが可能である。また、チューブポンプ４７は、チャージタンク２３に対して負圧を付与するでチャージタンク２３から空気を吸引可能である。

なお、チューブ２５およびチューブ２６は空気供給経路に該当する。
以上のように構成されたチャージタンク２３およびチューブポンプ４７は、各インクカートリッジ２１ａ〜２１ｄ内のインクを加圧することにより、各インクカートリッジ２１ａ〜２１ｄ内のインクをサブタンク１０１ａ〜１０１ｄへ供給可能である。

また、チャージタンク２３には、チャージタンク２３内を大気と連通させることが可能な大気開放弁２４が取り付けられている（図２参照）。この大気開放弁２４は、駆動回路７０ｇによって制御されることで開閉可能に構成されている（図５参照）。

なお、大気開放弁２４は大気連通機構に該当する。
次に、制御処理装置７０について説明する。図５に、制御処理装置７０の概略構成を表すブロック図を示す。なお、図５は、制御処理装置の概略構成を表すブロック図である。

図５に示すように、制御処理装置７０は、ＣＰＵ７１とＲＯＭ７２とＲＡＭ７３とＥＥＰＲＯＭ７４を有するマイクロコンピュータを備えており、レジストセンサ６９、メディアセンサ６８、用紙搬送用エンコーダ５０、操作パネル７、キャリッジ送り用エンコーダ３９などが電気的に接続されている。

また、制御処理装置７０は、給紙モータ６５、用紙搬送モータ４０、キャリッジモータ３０を夫々駆動する為の駆動回路７６ａ〜７６ｃと、記録ヘッド１０を駆動する為の記録ヘッド駆動回路７６ｄと、チューブポンプ４７を駆動する為の駆動回路７６ｅと、モータ３４を駆動する為の駆動回路７６ｆと、大気開放弁２４を駆動する為の駆動回路７６ｇと、が電気的に接続されるとともに、パーソナルコンピュータ７７（ＰＣ７７）を接続可能に構成されている。

さらに、制御処理装置７０（詳しくはＣＰＵ７１）は、ＰＣ７７や当該インクジェット記録装置１におけるコピー、ファクシミリ等の他の機能ブロックから、用紙への記録指令を受けると、まず用紙の端部位置を検出する紙端検出処理を実行した後、その検出結果に基づき用紙への画像形成を行う記録処理を実行し、次頁への記録が必要であれば、次頁の用紙に対して、再度、紙端検出処理および記録処理を行い、次頁への記録が必要でなければ、処理を終了する、といった手順で、用紙への画像形成を行う。なお、紙端検出処理および記録処理については公知技術にしたがっているのでここでは詳細な説明は省略する。

また、制御処理装置７０は、駆動回路７６ｅを介してチューブポンプ４７を駆動させることによって４色のインクをインクカートリッジ２１ａ〜２１ｄから記録ヘッド１０のサブタンク１０１ａ〜１０１ｄへ供給することが可能である。

次に、インクジェット記録装置１の切替え部２７の動作について図４を参照して説明する。なお、以下の説明では、ブラック色のインクについて説明し、その他の色のインクについての説明は省略する。

図４は、切替え部２７の動作を示す説明図である。
まず、インクカートリッジ２１ａからサブタンク１０１ａへのインク供給を遮断する場合には（遮断モード、図４（ａ）参照）、制御処理回路７０が駆動回路７０ｆを介してモータ３４を制御して、軸３３の突起部３９ａがレバー４３ａには当接せず、且つ突起部３９ｅがレバー４３ｅには当接しなくなるまで切替え部２７の軸３３を回転させる。このとき、バネ４５ａの付勢力によってレバー４３ａの押圧部４１ａがチューブ２５ａを押圧するとともに、バネ４５ｅの付勢力によってレバー４３ｅの押圧部４１ｅがチューブ２５ｅを押圧するために、チューブ２５ａおよびチューブ２５ｅが閉鎖される。つまり、チャージタンク２３からインクカートリッジ２１ａへの空気の供給が遮断され、インクカートリッジ２１ａからサブタンク１０１ａへのインク供給が遮断される。

次に、インクカートリッジ２１ａからサブタンク１０１ａへインクを供給する場合には（ＢＫ連通モード、図４（ｂ）参照）、制御処理回路７０が駆動回路７０ｆを介してモータ３４を制御して、軸３３の突起部３９ａがレバー４３ａに当接し、且つ突起部３９ｅがレバー４３ｅには当接しなくなるまで切替え部２７の軸３３を回転させる。このとき、突起部３９ａがバネ４５ａの付勢力に抗してレバー４３ａを移動させることによってレバー４３ａの押圧部４１ａがチューブ２５ａから離間するとともに、バネ４５ｅの付勢力によってレバー４３ｅの押圧部４１ｅがチューブ２５ｅを押圧する。このことにより、チューブ２５ａが開放されるとともに、チューブ２５ｅが閉鎖される。つまり、チャージタンク２３からインクカートリッジ２１ａへ空気が供給され、インクカートリッジ２１ａからサブタンク１０１ａへのインクが供給される。

また、インクカートリッジ２１ａの内部を大気と連通させる場合には（ＢＫ大気連通モード、図４（ｃ）参照）、制御処理回路７０が駆動回路７０ｆを介してモータ３４を制御して、軸３３の突起部３９ａがレバー４３ａに当接し、且つ突起部３９ｅの一つがレバー４３ｅに当接するまで切替え部２７の軸３３を回転させる。このとき、突起部３９ａがバネ４５ａの付勢力に抗してレバー４３ａを移動させることによってレバー４３ａの押圧部４１ａがチューブ２５ａから離間するとともに、突起部３９ｅがバネ４５ｅの付勢力に抗してレバー４３ｅを移動させることによってレバー４３ｅの押圧部４１ｅがチューブ２５ａから離間する。このことにより、チューブ２５ａおよびチューブ２５ｅが開放され、チャージタンク２３からインクカートリッジ２１ａへ空気が供給され、その供給された空気が大気連通部２２ａから外部へ放出される。

そして、再びインクカートリッジ２１ａからサブタンク１０１ａへのインク供給を遮断する場合には（遮断モード、図４（ｄ）参照）、制御処理回路７０が駆動回路７０ｆを介してモータ３４を制御して、上述のように、軸３３の突起部３９ａがレバー４３ａには当接せず、且つ突起部３９ｅがレバー４３ｅには当接しなくなるまで切替え部２７の軸３３を回転させる。このとき、バネ４５ａの付勢力によってレバー４３ａの押圧部４１ａがチューブ２５ａを押圧するとともに、バネ４５ｅの付勢力によってレバー４３ｅの押圧部４１ｅがチューブ２５ｅを押圧し、チューブ２５ａおよびチューブ２５ｅが閉鎖される。つまり、チャージタンク２３からインクカートリッジ２１ａへの空気の供給が遮断され、インクカートリッジ２１ａからサブタンク１０１ａへのインク供給を遮断される。

なお、引き続き制御処理回路７０が駆動回路７０ｆを介してモータ３４を制御して切替え部２７の軸３３を回転させることにより、他のインク色についても上述の３つのモードを切替えることができる。

次に、制御処理装置７０が実行するクリーニング処理の処理手順を図７のフローチャート、図６および図８に基づいて説明する。なお、図６は、記録ヘッドおよびキャップの動作を示す説明図であり、図８は、クリーニング処理時における記録ヘッド内圧力を示す説明図である。

このクリーニング処理は、インクジェット記録装置１の電源がオンである場合に、操作パネル部７などからクリーニング処理を行う旨の指示がなされたときに実行される。
まず、キャップ１７を記録ヘッド１０からリリースし（Ｓ１０５）、記録ヘッド１０を廃インク受部２０の上方へ移動させ（Ｓ１１０）、パージ動作を実行する。ここで、パージ動作とは、上昇させたキャップ１７によって記録ヘッド１０の噴射ノズルを密閉して、噴射ノズル内からゴミや空気、更には固化したインクを強制的に除去するための動作を云う。

具体的には、次のようにパージ動作を実行する。すなわち、切替え部２７を制御して大気連通部２２を閉鎖させるとともに、大気開放弁２４を閉鎖させる（Ｓ１１５）。そして、ポンプ４７を作動させてチャージタンク２３内を加圧する（Ｓ１２０、図８の時間Ｔ１）。すると、チャージタンク２３内の空気圧が上昇する。そして、切替え部２７を制御して大気連通部２２を開放させるとともに、制御処理装置７０が内蔵するタイマを作動させ、ポンプ４７を停止させる（Ｓ１２５）。すると、チューブ１０３ａ〜１０３ｄを介してチャージタンク２３と接続されているメインタンク２１ａ〜２１ｄ内の空気圧がそれぞれ上昇し、さらに記録ヘッド１０のサブタンク１０１ａ〜１０１ｄ内の空気圧がそれぞれ上昇する（正圧パージ）。

先に作動させたタイマによって所定時間が経過したことが計時されるまで待機し（Ｓ１３０：Ｎ）、所定時間が経過したことが計時された場合には（Ｓ１３０：Ｙ）、切替え部２７を制御して大気連通部２２を開放させるとともに、上述のタイマを停止させてリセットし（Ｓ１３５）、さらにポンプを作動させてチャージタンク内に負圧を付与するとともに、上述のタイマを再び作動させる（Ｓ１４０、図８の時間Ｔ２）。すると、チャージタンク２３内の空気圧が急激に低下し、続いてメインタンク２１ａ〜２１ｄ内の空気圧がそれぞれ低下し、さらに記録ヘッド１０のサブタンク１０１ａ〜１０１ｄ内の空気圧がそれぞれ低下する。なお、チューブ２５ａ〜２５ｅ内が開放状態になっているので、チューブ２５ａ〜２５ｅ内が大気圧の状態になっても、大気開放弁２４から吸引された空気がチャージタンク２３を介してポンプ４７で吸引され、チューブ２５ａ〜２５ｅ内の気圧は大気圧の状態のままとなる。また、本実施形態では、上述の所定時間については１秒間に設定されている。

先に作動させたタイマによって所定時間が経過したことが計時されるまで待機し（Ｓ１４５：Ｎ）、所定時間が経過したことが計時された場合には（Ｓ１４５：Ｙ）、ポンプ４７を停止させるとともに、上述のタイマを停止させてリセットする（Ｓ１５０）。なお、本実施形態では、上述の所定時間については５秒間に設定されている。

そして、インク切りブレード１８による記録ヘッド１０の噴射ノズルの拭き取りをおこなうブレード動作を実行するとともに（図８の時間Ｔ３）、ワイパ１９による記録ヘッド１０の噴射ノズルの拭き取りをおこなうワイピング動作を実行し（Ｓ１５５、図８の時間Ｔ４）、次に、廃インク受け部２０に対して記録ヘッド１０の噴射ノズルからインクを吐出させるフラッシング動作を実行する（Ｓ１６０、図８の時間Ｔ５）。さらに、記録ヘッド１０をキャップ１７の上方に移動させ、キャッピングを行い（Ｓ１６５）、本処理を終了する。

［効果］
（１）このように第一実施形態のインクジェット記録装置１によれば、制御処理装置７０が、正圧パージを実行した後に、チューブ２５ａ〜２５ｅを開放状態とするとともに、サージタンク２３内を大気と連通する連通状態としてチューブポンプ４７によってサージタンク２３内に負圧を付与させることでチャージタンク２３内、メインタンク２１ａ〜２１ｄ内、チューブ１０３ａ〜１０３ｄ内および記録ヘッド１０のサブタンク１０１ａ〜１０１ｄ内を減圧して素早く大気圧の状態に戻す。このことにより、短時間でメインタンク２１ａ〜２１ｄ内、チューブ１０３ａ〜１０３ｄ内および記録ヘッド１０のサブタンク１０１ａ〜１０１ｄ内を大気圧の状態にすることができ、正圧パージ時間の短縮によって廃インクの量を低減することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような様々な態様にて実施することが可能である。

（１）上記実施形態では、インクジェット記録装置１がチャージタンク２３を備えているが、これには限られず、本発明を、チャージタンク２３を備えていないインクジェット記録装置に適用してもよい。このような場合、大気開放弁２４については、チューブ２５ａ〜２５ｅに取り付けられることとなる。

このように構成すれば、制御処理装置７０が、正圧パージを実行した後に、チューブ２５ａ〜２５ｅを開放状態とするとともに、チューブ２５ａ〜２５ｅを大気と連通する状態としてチャージポンプ４７によってメインタンク２１ａ〜２１ｄ内に負圧を付与させることで、メインタンク２１ａ〜２１ｄ、チューブ１０３ａ〜１０３ｄ内および記録ヘッド１０のサブタンク１０１ａ〜１０１ｄ内を減圧して素早く大気圧の状態に戻す。このことにより、短時間でメインタンク２１ａ〜２１ｄ内、チューブ１０３ａ〜１０３ｄ内および記録ヘッド１０のサブタンク１０１ａ〜１０１ｄ内を大気圧の状態にすることができ、正圧パージ時間の短縮によって廃インクの量を低減することができる。

本発明を適用するのに好適なインクジェット記録装置１の外形斜視図である。 本発明のインクジェット記録装置１の第一実施形態の要部概略構成を示すブロック図である。 切替え部２７を示す説明図であり、（ａ）が側面図であり（ｂ）が正面図である。 切替え部２７の動作を示す説明図である。 制御処理装置の概略構成を表すブロック図である。 記録ヘッドおよびキャップの動作を示す説明図である。 制御処理装置が実行するクリーニング処理を示すフローチャートである。 クリーニング処理時における記録ヘッド内圧力を示す説明図である。

符号の説明

１…インクジェット記録装置、２…ハウジング、２ａ…開口部、３…給紙カセット、３ａ…補助支持部材、４…排紙部、５…画像読取装置、６…原稿カバー体、７…操作パネル部、１０…記録ヘッド、１５…メンテナンスユニット、１６…廃液フォーム、１７…キャップ、１８…インク切りブレード、１９…ワイパ、２０…廃インク受け部、２１ａ〜２１ｄ…インクカートリッジ、２２ａ〜２２ｄ…大気連通部、２３…チャージタンク、２４…大気開放弁、２５ａ〜２５ｅ，２６，１０３ａ〜１０３ｄ…チューブ、２７…切替え部、２９…ベース、３０…キャリッジモータ、３１…押え機構、３３…軸、３９ａ〜３９ｅ…突起部、４０…用紙搬送モータ、４１ａ〜４１ｅ…押圧部、４３ａ〜４３ｅ…レバー、４５ａ〜４５ｅ…バネ、４７…チューブポンプ、５０…用紙搬送用エンコーダ、６５…給紙モータ、６６…傾斜壁部、６７…拡張用紙ガイド、６８…メディアセンサ、６９…レジストセンサ、７０…制御処理装置、７６ａ〜７６ｃ，７６ｅ〜７６ｇ…駆動回路、７６ｄ…記録ヘッド駆動回路、７７…パーソナルコンピュータ、１０１ａ〜１０１ｄ…サブタンク

Claims (4)

1. インクを貯蔵するサブタンクを内蔵するとともに噴射ノズルから前記サブタンク内のインクを選択的に噴射して被記録媒体に画像記録を行う記録ヘッドと、
   前記サブタンク内に供給されるインクを貯蔵するメインタンクと、
   前記サブタンクと前記メインタンクとを接続するインク供給経路と、
   前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ送出可能であり、また前記メインタンク内に負圧を付与することで前記メインタンクから空気を吸引可能なポンプと、
   前記ポンプと前記メインタンクとを接続する空気供給経路と、
   を備えるインクジェット記録装置であって、
   前記空気供給経路を開閉可能な空気供給経路開閉機構と、
   前記空気供給経路における前記空気供給経路開閉機構よりも上流側にて前記空気供給経路内を大気と連通させることが可能な大気連通機構と、
   前記ポンプ、前記空気供給経路開閉機構および前記大気連通機構を制御することにより、前記空気供給経路を開放状態とするとともに前記空気供給経路を大気とは連通しない非連通状態として前記ポンプによって前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ前記インク供給経路を介して供給させる正圧パージを行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記正圧パージを行った後に、前記空気供給経路を開放状態とするとともに前記空気供給経路を大気と連通する連通状態として前記ポンプによって前記メインタンク内に負圧を付与することで、前記正圧パージによって大気圧よりも圧力が高くなった前記メインタンク内、前記インク供給経路内および前記サブタンク内を減圧することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. インクを貯蔵するサブタンクを内蔵するとともに噴射ノズルから前記サブタンク内のインクを選択的に噴射して被記録媒体に画像記録を行う記録ヘッドと、
   前記サブタンク内に供給されるインクを貯蔵するメインタンクと、
   前記サブタンクと前記メインタンクとを接続するインク供給経路と、
   前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ送出可能であり、また前記メインタンク内に負圧を付与することで前記メインタンクから空気を吸引可能なポンプと、
   前記ポンプと前記メインタンクとを接続する空気供給経路と、
   を備えるインクジェット記録装置であって、
   前記空気供給経路の途中に取り付けられ、空気を貯蔵可能なサージタンクと、
   前記空気供給経路における前記サージタンクよりも下流側にて前記空気供給経路を開閉可能な空気供給経路開閉機構と、
   前記サージタンク内を大気と連通させることが可能な大気連通機構と、
   前記ポンプ、前記空気供給経路開閉機構および前記大気連通機構を制御することにより、前記空気供給経路を開放状態とするとともに前記サージタンク内を大気とは連通しない非連通状態として前記ポンプによって前記サージタンク内および前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ前記インク供給経路を介して供給させる正圧パージを行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記正圧パージを行った後に、前記空気供給経路を開放状態とするとともに前記サージタンク内を大気と連通する連通状態として前記ポンプによって前記サージタンク内に負圧を付与させることで前記サージタンク内、前記正圧パージによって大気圧よりも圧力が高くなった前記メインタンク内、前記インク供給経路内および前記サブタンク内を減圧することを特徴とするインクジェット記録装置。
3. インクを貯蔵するサブタンクを内蔵するとともに噴射ノズルから前記サブタンク内のインクを選択的に噴射して被記録媒体に画像記録を行う記録ヘッドと、
   前記サブタンク内に供給されるインクを貯蔵するメインタンクと、
   前記サブタンクと前記メインタンクとを接続するインク供給経路と、
   前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ送出可能であり、また前記メインタンク内に負圧を付与することで前記メインタンクから空気を吸引可能なポンプと、
   前記ポンプと前記メインタンクとを接続する空気供給経路と、
   前記空気供給経路を開閉可能な空気供給経路開閉機構と、
   前記空気供給経路における前記空気供給経路開閉機構よりも上流側にて前記空気供給経路内を大気と連通させることが可能な大気連通機構と、
   前記ポンプ、前記空気供給経路開閉機構および前記大気連通機構を制御することにより、前記空気供給経路を開放状態とするとともに前記空気供給経路を大気とは連通しない非連通状態として前記ポンプによって前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ前記インク供給経路を介して供給させる正圧パージを行う制御部と、
   を備えるインクジェット記録装置におけるパージ方法であって、
   前記空気供給経路を開放状態とするとともに、前記空気供給経路を大気とは連通しない非連通状態とし、前記メインタンク内に正圧を付与することで、前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへインク供給経路を介して供給させ、その後、前記空気供給経路を開放状態とするとともに、前記空気供給経路を大気と連通する連通状態とし、前記メインタンク内に負圧を付与することで、前記正圧パージによって大気圧よりも圧力が高くなった前記メインタンク内、前記インク供給経路内および前記サブタンク内を減圧することを特徴とするインクジェット記録装置におけるパージ方法。
4. インクを貯蔵するサブタンクを内蔵するとともに噴射ノズルから前記サブタンク内のインクを選択的に噴射して被記録媒体に画像記録を行う記録ヘッドと、
   前記サブタンク内に供給されるインクを貯蔵するメインタンクと、
   前記サブタンクと前記メインタンクとを接続するインク供給経路と、
   前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ送出可能であり、また前記メインタンク内に負圧を付与することで前記メインタンクから空気を吸引可能なポンプと、
   前記ポンプと前記メインタンクとを接続する空気供給経路と、
   前記空気供給経路の途中に取り付けられ、空気を貯蔵可能なサージタンクと、
   前記空気供給経路における前記サージタンクよりも下流側にて前記空気供給経路を開閉可能な空気供給経路開閉機構と、
   前記サージタンク内を大気と連通させることが可能な大気連通機構と、
   前記ポンプ、前記空気供給経路開閉機構および前記大気連通機構を制御することにより、前記空気供給経路を開放状態とするとともに前記サージタンク内を大気とは連通しない非連通状態として前記ポンプによって前記サージタンク内および前記メインタンク内に正圧を付与することで前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ前記インク供給経路を介して供給させる正圧パージを行う制御部と、
   を備えるインクジェット記録装置におけるパージ方法であって、
   前記空気供給経路を開放状態とするとともに、前記空気供給経路を大気とは連通しない非連通状態とし、前記サージタンク内に正圧を付与することで、前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへインク供給経路を介して供給させ、その後、前記空気供給経路を開放状態とするとともに、前記空気供給経路を大気と連通する連通状態とし、前記サージタンク内に負圧を付与することで、前記サージタンク内、前記正圧パージによって大気圧よりも圧力が高くなった前記メインタンク内、前記インク供給経路内および前記サブタンク内を減圧することを特徴とするインクジェット記録装置におけるパージ方法。