JP4882172B2

JP4882172B2 - 印字装置

Info

Publication number: JP4882172B2
Application number: JP2001206246A
Authority: JP
Inventors: 亘杉山
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2021-07-06
Also published as: JP2003019816A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッドを用いた印字装置、及びこれに用いられるヘッドユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数のインク室及び各インク室に対応した複数のノズルを備えたインクジェットヘッドを用いたインクジェット記録装置において、インク供給経路を、インクを循環させるように構成し、インクに発生する気泡をインクの強制的な循環流動により除去し、インク室に対する気泡の侵入を防止して安定した印字を可能とするものが、例えば、特開昭５６−７５８６７号公報等に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクジェットヘッドの各インク室は極めて微細な構造であり、一旦微小な気泡が侵入してしまうと、微小気泡の除去が困難である。よって、微小気泡がインク室に入り込まないように、こまめにインク循環を行わなければならないが、このような機構において、インク循環経路にインクタンクから新たに新鮮なインクを導入する場合、インクの逆流等を防止するためのバルブ機構等、複雑な機構が必要となった。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、気泡による印字不具合を簡易な構成で防止できる印字装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１に記載の印字装置は、複数のインク室及び各インク室に対応した複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、前記複数のインク室にインクを供給するマニホールドと、前記マニホールドにインクを供給するバッファタンクとを備えたヘッドユニットと、インク供給源から前記バッファタンクに向けてインクを供給する第１インク流路と、前記バッファタンクから前記インク供給源に向けてインクを還付する第２インク流路と、前記第２インク流路において前記ヘッドユニットから前記インク供給源へインクを還付するインク流を発生させるパージポンプと、非印字時において前記インクジェットヘッドの前記ノズル部分を覆う吸引キャップと、前記吸引キャップを通して前記インクジェットヘッドの前記各インク室内のインクを吸引する吸引ポンプと、前記パージポンプと前記吸引ポンプを制御する制御手段と、を備え、前記パージポンプは、前記第２インク流路の一部となるチューブ部材と、このチューブ部材を局所的に押しつぶす圧子を複数支持したロータと、ロータを回転させる駆動機構とを備え、その停止時には前記複数の圧子の少なくとも一つが前記チューブ部材を局所的に押しつぶすことで前記第２インク流路を閉鎖するように構成されたチューブポンプであることを特徴としている。
【０００６】
上記構成を有する請求項１に記載の印字装置において、第１インク流路は、インク供給源からバッファタンクに向けてインクを供給する。第２インク流路は、バッファタンクからインク供給源に向けてインクを還付する。パージポンプは、第２インク流路においてヘッドユニットからインク供給源へインクを還付するインク流を発生させるとともに、停止時には当該第２インク流路を閉塞する。吸引キャップは、非印字時においてインクジェットヘッドのノズル部分を覆い、吸引ポンプは、吸引キャップを通してインクジェットヘッドの各インク室内のインクを吸引する。
【０００７】
請求項２に記載の印字装置は、請求項１に記載の印字装置において、前記パージポンプは、印字時には停止することで前記第２インク流路を閉塞するように構成されている。
【０００８】
上記構成を有する請求項２に記載の印字装置は、請求項１に記載の印字装置と同様に作用する上、パージポンプは、印字時には前記第２インク流路を閉塞する。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
請求項３に記載の印字装置は、請求項２に記載の印字装置において、前記パージポンプは、前記吸引ポンプによる前記インクジェットヘッドの前記各インク室内のインクの吸引時には停止することで前記第２インク流路を閉塞するように構成されている。
【００１２】
上記構成を有する請求項３に記載の印字装置は、請求項２に記載の印字装置と同様に作用する上、パージポンプは、前記吸引ポンプによる前記インクジェットヘッドの前記各インク室内のインクの吸引時には第２インク流路を閉塞する。
【００１３】
請求項４に記載の印字装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の印字装置において、前記インク供給源は、着脱可能なインクタンクと、前記インクタンクから導入されたインクを貯留するサブタンクとからなり、前記インクタンクから前記サブタンクへ向けてインクを導出する第３インク流路と、前記第３インク流路において前記インクタンクから前記サブタンクへインクを送出するインク流を発生させるとともに、停止時には当該第３インク流路を閉塞する供給ポンプとを備え、前記供給ポンプは前記制御手段によって制御され、前記第１インク流路は前記サブタンクから前記バッファタンクへ向けてインクを供給するものであり、前記第２インク流路は前記バッファタンクから前記サブタンクへ向けてインクを還付するものである。
【００１４】
上記構成を有する請求項４に記載の印字装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の印字装置と同様に作用する上、第１インク流路は、サブタンクからバッファタンクへ向けてインクを供給する。第２インク流路は、バッファタンクからサブタンクへ向けてインクを還付する。第３インク流路は、インクタンクからサブタンクへ向けてインクを導出する。供給ポンプは、第３インク流路においてインクタンクからサブタンクへインクを送出するインク流を発生させるとともに、停止時には当該第３インク流路を閉塞する。
【００１５】
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態の印字装置の内部構造の一部を取り出して示す説明図である。
【００１８】
本実施形態の印字装置１は、図１に示すように、被記録媒体たる記録用紙Ｐにおける略水平に配置された部分に、インクジェットヘッド４０によりインクを下方に向けて吐出することにより印字を行うように構成されている。
【００１９】
印字装置１には、給紙された記録用紙Ｐを矢印Ｆ２で示す方向へ紙送りするプラテンローラ２が備えられている。このプラテンローラ２の近傍には、記録用紙Ｐを挟むように、プラテンローラ２の軸線と平行にキャリッジ軸３が設けられている。このキャリッジ軸３には、インクジェットヘッド４０が搭載されたキャリッジ４が支持されている。キャリッジ軸３の一端部の近傍にはキャリッジモータ５が設けられており、その回転軸には、プーリ６が取付けられている。キャリッジ軸３の他端部の近傍にもプーリ６が設けられており、このプーリ６間には、無端状のベルト７が掛け渡されている。
【００２０】
このベルト７には、キャリッジ４が取付けられている。キャリッジ４は、キャリッジモータ５の駆動により、キャリッジ軸３上を矢印Ｆ７およびＦ８方向に往復走査する。インクジェットヘッド４０には、ブラックインクを吐出するブラック用ヘッド４１と、イエローインクを吐出するイエロー用ヘッド４２と、シアンインクを吐出するシアン用ヘッド４３と、マゼンタインクを吐出するマゼンタ用ヘッド４４とが備えられている。
【００２１】
記録用紙Ｐに対して常に記録範囲外となる、プラテンローラ２の、キャリッジ走査方向における外側の所定箇所には、フラッシングを実行する際に各ヘッド４１ないし４４から吐出されるインクを吸収する廃インク収容部たる多孔質材製のインク吸収パッド８が設けられている。そのフラッシングには、吸引パージ時の吸引キャップ６１が外される際にノズルから侵入した気泡を含む不良インクや気泡を排出する目的で行うフラッシングと、ノズルの乾きによるインクの吐出不良を防止する目的で所定の時間おきに行われる通常フラッシングとがある。
【００２２】
記録範囲外となる、プラテンローラ２の、キャリッジ走査方向における外側であって、インク吸収パッド８と反対の側には、各ヘッド４１ないし４４の不吐出、または、吐出不良を回復するためのパージ装置６０が配置されている。このパージ装置６０は、吸引キャップ６１を備えており、その吸引キャップ６１をパージングポジションに到達したインクジェットヘッド４０に向けて、カム６２の回転により図中矢印Ｆ３で示す方向に進出させ、各ヘッド４１ないし４４のノズル形成面を択一的に覆う。そして、吸引ポンプ６３が駆動し、この吸引ポンプ６３により発生した負圧により、各ヘッド４１ないし４４のインク室内の気泡を含んだ不良インクをノズルから吸引して各ヘッドの吐出機能を回復させる。
【００２３】
吸引キャップ６１の、キャリッジ走査方向における内側には、吸引パージを行った各ヘッド４１ないし４４のノズル形成面に付着したインクや異物を払拭するワイパ部材６５が設けられている。このワイパ部材６５は、各ヘッドについて吸引パージが完了してインクジェットヘッド４０がワイプ位置に移動された後、図中矢印Ｆ４で示す方向に進出し、記録領域へ移動する各ヘッド４１ないし４４のノズル形成面を払拭する。これにより、ノズル形成面のインクなどが払拭され、記録用紙Ｐの記録面が、余分なインクで汚れるのが防止される。
【００２４】
吸引キャップ６１の、キャリッジ走査方向における外側には、ホームポジションに復帰したインクジェットヘッド４０の各ヘッド４１ないし４４のノズル形成面に蓋をするキャップ６９が設けられている。キャップ６９は、インクジェットヘッド４０がホームポジションに復帰した際に、図中矢印Ｆ５で示す方向に進出し、各ヘッド４１ないし４４のノズル形成面を覆う。これにより、印字装置１を使用していない間の各ヘッド４１ないし４４のインクの乾きが防止される。
【００２５】
次に、印字装置１の主な制御系の構成について、それをブロックで示す図２を参照して説明する。
【００２６】
図２に示すように、印字装置１は、インクジェットヘッド４０への記録動作指令およびフラッシング指令の出力、または、パージ装置６０への吸引パージ指令の出力を行い、ならびにその他の上記各装置を制御するＣＰＵ７０と、ホストコンピュータ７１から送信された記録データをインターフェース７２を介して受信し、記録データの展開の制御を行うゲートアレイ７３とを備えている。また、ＣＰＵ７０には、インクジェットヘッド４０がメンテナンスを実行するタイミングを計測するタイマＴが内蔵されている。ＣＰＵ７０とゲートアレイ７３との間には、作業プログラムやフラッシング時の吐出回数などが記憶されているＲＯＭ７４、およびゲートアレイ７３がホストコンピュータ７１から受信した上記記録データを一時的に記憶するためのＲＡＭ７５とを備え、これらとの間で必要なデータの入出力を行う。
【００２７】
また、ＣＰＵ７０には、記録用紙Ｐの有無を検出するペーパセンサ７６、インクジェットヘッド４０がホームポジションにあることを検出する原点センサ７７、キャリッジモータ５を駆動するための第１のモータドライバ７８、プラテンローラ２の回転駆動用のラインフィードモータ７９を駆動するための第２のモータドライバ８０、各種の信号をＣＰＵ７０に与える操作パネル８１、後述するインク供給・循環系の駆動モータであるインク供給モータ８８を駆動するための第３のモータドライバ８９などが接続されている。このインク供給モータ８８及び第３のモータドライバ８９は、後述するインク供給系の駆動モータの数に応じて、図２に示すような、インク供給モータ８８ａ、８８ｂ・・、第３のモータドライバ８９ａ、８９ｂ・・のように複数組備えられていてもよい。また、ゲートアレイ７３には、ホストコンピュータ７１から受信した記録データをイメージデータとして一時的に記憶するイメージメモリ８２が接続されている。ヘッドドライバＩＣ２１０は、ゲートアレイ７３から出力された記録データ８４、転送クロック８５、および記録クロック８６に基づいて動作し、インクジェットヘッド４０を駆動する。
【００２８】
図３は、印字装置１におけるインク流路の概略構成を示す。
【００２９】
インク供給源としての大容量のインクカートリッジ１０は、可撓性の補充チューブ１１、インク供給ポンプ１３、後述する第３ジョイント部１８、及び供給チューブ１９を介してサブタンク１２に接続されている。
【００３０】
インク供給ポンプ１３は、公知のチューブポンプからなり、可撓性で弾力性のあるチューブ部材１３ａと、このチューブ部材１３ａを局所的に押しつぶす圧子１３ｂと、この圧子１３ｂを円周方向に複数支持したロータ１３ｃと、このロータ１３ｃを回転させるモータなどの駆動機構１３ｄとから構成される。そして、駆動機構１３ｄによるロータ１３ｃの回転によって、チューブ部材１３ａが圧子１３ｂに押しつぶされる箇所が、図中矢印ｒ１方向に移動することにより、インクカートリッジ１０からサブタンク１２に向けたインク流を発生させる。ここで、圧子１３ｂは、ロータ１３ｃの円周方向につき複数設けられているので、インク供給ポンプ１３の停止時には、そのうちの少なくとも１つの圧子１３ｂがチューブ部材１３ａを局所的に押しつぶして、当該チューブ部材１３ａにおけるインク流路を遮断、すなわちインク流を停止する。
【００３１】
サブタンク１２の内部は、当該サブタンク１２の上部に設けられたエア抜きチューブ１５を介して、大気に連通している。
【００３２】
サブタンク１２内のインクは、可撓性の連絡チューブ１４、後述する第１ジョイント部１６及び第２ジョイント部１７を介してバッファタンク２０に供給され、バッファタンク２０内のインクはマニホールド３０に供給され、ここからインクジェットヘッド４０の複数のインク室に分配される。そして、これらのインク室のうちの、ドット形成すべき位置のものに対して、当該インク室内のインクに圧力を加えることにより、インクをノズルから噴射することにより、所望のドットパターンを形成して印字を行うことができる。
【００３３】
バッファタンク２０の天井壁から導出されたエアまたは泡入りインクは、第２ジョイント部１７、第１ジョイント部１６、バッファパージチューブ５０、バッファパージポンプ５１、第３ジョイント部１８、及び供給チューブ１９を介して、エアまたは泡を含んだインクがサブタンク１２に還付される。
【００３４】
このバッファタンク２０からのエアまたは泡入りインクの流れは、バッファパージチューブ５０の一部に設けられた公知のチューブポンプからなるバッファパージポンプ５１によって作られる。
【００３５】
バッファパージポンプ５１は、公知のチューブポンプからなり、可撓性で弾力性のあるチューブ部材５１ａと、このチューブ部材５１ａを局所的に押しつぶす圧子５１ｂと、この圧子５１ｂを円周方向に複数支持したロータ５１ｃと、このロータ５１ｃを回転させるモータ等の駆動機構５１ｄとから構成される。そして、駆動機構５１ｄによるロータ５１ｃの回転によって、チューブ部材５１ａが圧子５１ｂに押しつぶされる箇所が、図中矢印ｒ２方向に移動することにより、バッファタンク２０からサブタンク１２に向けたインク流を発生させる。ここで、圧子５１ｂは、ロータ５１ｃの円周方向につき複数設けられているので、バッファパージポンプ５１の停止時には、そのうちの少なくとも１つの圧子５１ｂがチューブ部材５１ａを局所的に押しつぶして、当該チューブ部材５１ａにおけるインク流路を遮断、すなわちインク流を停止する。
【００３６】
第３ジョイント部１８は、インク供給ポンプ１３からのインクが流入する第１流入口１８ａと、バッファパージポンプ５１からのインクまたはエアが流入する第２流入口１８ｂと、第１流入口１８ａ及び第２流入口１８ｂからのインクやエアの流れを合流してサブタンク１２に送る排出口１８ｃとを備えている。そして、排出口１８ｃは、供給チューブ１９を介してサブタンク１２に接続されている。
【００３７】
サブタンク１２の、供給チューブ１９からのインク等の流入口、及び連絡チューブ１４への流出口は、いずれも、サブタンク１２の底側に形成されている。したがって、供給チューブ１９を介してインクカートリッジ１０からサブタンク１２に流入した清浄なインクについては、高所からの落下による泡立ちや空気の巻き込み等の不具合が生じない。また、供給チューブ１９を介してバッファパージポンプ５１からサブタンクに流入したエアまたは泡入りインクについては、エアや泡が流入口から上方に移動して、サブタンク１２の底部には泡のない良好な状態のインクが滞留することとなる。そして、この良好な状態のインクが、流出口から連絡チューブ１４を介してバッファタンク２０に向けて供給される。
【００３８】
インクジェットヘッド４０のインク噴射動作中（印字時、フラッシング時）を含む通常時、吸引ポンプ６３による吸引パージ時、およびワイパ部材６５によるワイピング時には、バッファパージポンプ５１は停止してバッファパージチューブ５０内の通路を閉塞し、バッファタンク２０内を密閉した状態にし、インクジェットヘッド４０とサブタンク１２との高さの差により、インクジェットヘッド４０に作用するインク圧力を負圧に維持している。
【００３９】
インク供給ポンプ１３の駆動機構１３ｄ、バッファパージポンプ５１の駆動機構５１ｄおよび吸引ポンプ６３の動作は、公知のＣＰＵなどからなる制御手段７０により制御される。
【００４０】
吸引ポンプ６３は、図３のように、インク供給ポンプ１３等と同様のチューブポンプで構成してもよいし、公知のシリンダ方式のポンプで構成してもよい。
【００４１】
吸引ポンプ６３は、独自にモータを備えていてもよいし、公知の遊星ギヤ機構によって、上述のインク供給ポンプ１３の駆動機構１３ｄまたはバッファパージポンプ５１の駆動機構５１ｄの回転方向の切換により、インク供給ポンプ１３またはバッファパージポンプ５１と択一的に駆動可能に構成してもよい。また、ラインフィードモータ７９により、図示しない遊星ギヤ機構を用いて、モータ正転時にプラテンローラ２を回転駆動し、モータ逆転時には吸引ポンプ６３を駆動するようにしてもよい。
【００４２】
図４及び図５は、印字装置１に対して着脱可能に構成されたヘッドユニット９の概略構成を示す断面図である。
【００４３】
図４において、（ａ）はヘッドユニット９の概観を示す断面図、（ｂ）はヘッドユニット９が装着される印字装置１側の構成を示す断面図、（ｃ）はヘッドユニット９を印字装置１側に装着した状態の断面図である。図５は、ヘッドユニット９をさらに拡大した断面図である。
【００４４】
ヘッドユニット９は、上部筐体９ａ及び下部筐体９ｂ内に、第２ジョイント部１７と、バッファタンク２０と、マニホールド３０と、インクジェットヘッド４０とを備えている。カバー９ｅは、上部筐体９ａの上側に配置される化粧カバー部材である。
【００４５】
バッファタンク２０は、天井壁と側壁からなる第１のケース２１と、第１のケースの開放下面を密閉状態に覆って接着固定されバッファタンク２０の底壁をなす第２のケース２２とからなる。両ケースとも合成樹脂材料の射出成形によって製作される。第１のケース２１の天井壁には、内部にインク導入路２３ａを形成する中空筒状壁２３が内部に垂下しかつ外部にも突出して形成されており、その先端であるインク導入口２３ｂは、第２のケース２２の壁面に近接配置されている。この中空筒状壁２３には、連絡チューブ１４を介してサブタンク１２から供給されてきたインクをバッファタンク２０に導入するための導入チューブ５４が接続されている。
【００４６】
このような構成により、印字装置１のサブタンク１２から供給されて来たインクは、バッファタンク２０の底面付近でバッファタンク２０内に供給されるので、インクの落下による泡立ちを防ぐことができる。特に、インク導入口２３ｂがインク中に没している場合、インク導入による泡立ちなどの乱れがほとんど起こらない。
【００４７】
バッファタンク２０の下側には、インクジェットヘッド４０の各インク室にインクを供給するためのマニホールド３０が配置されている。バッファタンク２０の底壁をなす第２のケース２２には、貫通孔としてのインク供給口２４が形成され、マニホールド３０の上部に突き出して形成された導入管３３に対応して、供給管２５が下側に突き出して形成されている。また、第２のケース２２には、インク供給口２４を覆うようにフィルタ２６が配置されている。すなわち、フィルタ２６、インク供給口２４、供給管２５、導入管３３が、バッファタンク２０からマニホールド３０へのインク供給チャンネルを構成している。
【００４８】
バッファタンク２０の第１のケース２１における天井壁２１ａは、水平面と交差する斜面状または曲面状に形成されており、その最上部には導出口５２が形成され、その導出口５２には、エア及び泡が混入したインクを抜いてバッファパージチューブ５０に向けて送るための導出チューブ５３が接続されている。
【００４９】
すなわち、インクに発生した泡は、バッファタンク２０の天井壁２１ａにおける最上部に集まり、導出口５２からバッファタンク２０の外に導出される。これに対して、泡立ちのない良好な状態のインクがバッファタンク２０の底面付近に貯留されており、これがフィルタ２６を通って下方のマニホールド３０に供給される。したがって、インクジェットヘッド４０には、泡立ちや介在物などがない良好な状態のインクが供給される。
【００５０】
第２ジョイント部１７は、導入チューブ５４に接続される導入ジョイント１７ａと、導出チューブ５３に接続される導出ジョイント１７ｂと、導入ジョイント１７ａ及び導出ジョイント１７ｂを保持する第２ジョイントカバー１７ｃとから構成される。導入ジョイント１７ａと導出ジョイント１７ｂとは、図中、紙面と垂直方向に並んで配置されている。導入ジョイント１７ａ及び導出ジョイント１７ｂは、それぞれ略円筒形状で構成されており、鉛直線に対しておおむね３５ないし５５度の角度をもって傾けられた状態で配置されている。したがって、導入ジョイント１７ａ及び導出ジョイント１７ｂは、その開口部が、水平面と交差する平面を構成するように配置される。また、導入ジョイント１７ａ及び導出ジョイント１７ｂは、その内部にフィルタ１７ｆを備えている。
【００５１】
下部筐体９ｂの第２ジョイント部１７が設けられる部分には、傾斜面９ｃが設けられ、この傾斜面９ｃには、鉛直方向に貫通孔９ｄが形成されている。そして、第２ジョイント部１７は、第２ジョイントカバー１７ｃが傾斜面９ｃに対向することにより、貫通孔９ｄに対応する位置に、導入ジョイント１７ａ及び導出ジョイント１７ｂの開口部が配置される。さらに、貫通孔９ｄの下端部と、導入ジョイント１７ａ及び導出ジョイント１７ｂの開口部における下端部とは、水平位置において略一致するように配置されている。
【００５２】
したがって、ヘッドユニット９を印字装置１のキャリッジ４に対して着脱する際に、導入ジョイント１７ａ及び導出ジョイント１７ｂの開口部の下端部からインクが滴下しても、この滴下インクは、貫通孔９ｄの下端側の傾斜面９ｃで受けられ、下部筐体９ｂ内に留まる。また、導入ジョイント１７ａ及び導出ジョイント１７ｂに設けられたフィルタ１７ｆは、インクで濡れているので、ヘッドユニット９を印字装置１のキャリッジ４に対して着脱する際に、空気が導入チューブ５４や導出チューブ５３に入ることがなく、導入チューブ５４や導出チューブ５３からインクが導入ジョイント１７ａ及び導出ジョイント１７ｂの開口部に向けて漏出しようとしても、フィルタ１７ｆによって大部分が阻止される。
【００５３】
印字装置１側のキャリッジ４には、第１ジョイント部１６が配置されている。この第１ジョイント部１６は、導入ジョイント１７ａに接続される供給ジョイント１６ａと、導出ジョイント１７ｂに接続される還付ジョイント１６ｂと、供給ジョイント１６ａ及び還付ジョイント１６ｂとを支持するとともに、ヘッドユニット９の支持部ともなる装着部１６ｃとから構成されている。そして、供給ジョイント１６ａは、連絡チューブ１４に接続され、還付ジョイント１６ｂは、バッファパージチューブ５０に接続されている。
【００５４】
よって、装着部１６ｃにヘッドユニット９を装着することにより、導入ジョイント１７ａと供給ジョイント１６ａとが接続されるとともに、導出ジョイント１７ｂと還付ジョイント１６ｂとが接続される。
【００５５】
以下、上述の構成を有するインク循環経路の動作を説明する。
【００５６】
サブタンク１２内のインク量が一定量以下になったことが図示しないセンサにより検知されると、インク供給ポンプ１３が駆動され、インクが所定量になるまでサブタンク１２内にインクカートリッジ１０からインクが供給される。この動作は、バッファパージポンプ５１、吸引ポンプ６３、インクジェットヘッド４０の動作とは独立に行われる。インク供給ポンプ１３は、上述の通り、公知のチューブポンプから構成されており、ロータ１３ｃの回転方向も矢印ｒ１方向のみ（逆転不能）となるように、機械的若しくは制御的に構成されている。よって、インク供給ポンプ１３の動作時及び停止時に拘わらず、インクカートリッジ１０に向かった逆流方向のインク流が生じることはない。
【００５７】
バッファタンク２０およびインクジェットヘッド４０にインクを充填するには、まず制御手段７０の制御の下に、吸引キャップ６１でインクジェットヘッド４０の全噴射口を密閉し、バッファパージポンプ５１を駆動する。これによって、バッファタンク２０内が減圧され、サブタンク１２からのインクがバッファタンク２０全体にインクが効率よく導入される。インク供給口２４の上方に十分インクが溜められた後、制御手段７０の制御の下に吸引ポンプ６３を駆動すると、バッファタンク２０内のインクがインク供給口２４からインクジェットヘッド４０の全噴射チャンネルに充填される。この結果、バッファタンク２０内で気泡が除去されたインクがインクジェットヘッド４０に供給され、インクジェットヘッド４０の噴射チャンネルに気泡が進入することがなくなる。
【００５８】
インクジェットヘッド４０のインク噴射動作中（印字時、フラッシング時）を含む通常時、吸引ポンプ６３による吸引パージ時、およびワイパ部材６５によるワイピング時には、バッファパージポンプ５１は停止してバッファパージチューブ５０内の通路を閉塞し、バッファタンク２０内を密閉した状態にしている。それによって、インクジェットヘッド４０とサブタンク１２との高さの差により、インクジェットヘッド４０に作用するインク圧力を負圧に維持している。インクジェットヘッド４０でインクが噴射されると、その消費された量を補給するべくサブタンク１２からバッファタンク２０内へインクが供給される。
【００５９】
この際、インク導入口２３ｂが、バッファタンク２０の底面を構成する第２のケース２２の壁面に近接しており、特にインク中に開口していることで、供給されたインクがインク液面に上方から衝突する場合のように、泡だったり空気を巻き込むことがない。
【００６０】
周期的あるいは任意の時期に、インクジェットヘッドの噴射口を吸引キャップ６１で密閉した状態にして、バッファパージポンプ５１を所定時間駆動することにより、バッファタンク２０の上部に滞留したエアや気泡を導出口５２から排除することができる。これにより、バッファタンク２０内の最上部に溜まった気泡を効果的に排除することができる。さらに、この際、連絡チューブ１４内に発生した気泡もインクとともにバッファタンク２０内に導入されるから、上記のようにインクから気泡を分離して排除することができる。
【００６１】
バッファパージポンプ５１もインク供給ポンプ１３と同様に、ロータ５１ｃが矢印ｒ２方向にのみ回転駆動可能に構成されている。これにより、駆動時と停止時とに拘わらず、インクやエアの逆流（バッファタンク２０に向けた流れ）が生じない。
【００６２】
このように、バッファパージポンプ５１の動作により、サブタンク１２とバッファタンク２０との間におけるインク循環が行われ、これにより、バルブ機構など複雑な機構を用いることなく、インクジェットヘッド４０に気泡のない清浄なインクを常に供給することができる。ここで、バッファパージポンプ５１は、バッファタンク２０に対して負圧を発生させる方向で作用するので、単位時間当たりのインク循環量を多くして素早くインク循環を行っても、インクジェットヘッド４０のノズルから誤ってインクが漏出してしまうことがない。
【００６３】
また、インク循環経路におけるインク循環の有無は、バルブ操作ではなく、逆流不能に構成されたチューブポンプからなるバッファパージポンプ５１の作動の有無によって切り換えられるので、この切換時に、意図しないインク逆流が起こることがなく、インク圧力の変動を引き起こしてノズルのメニスカスを乱すこともない。
【００６４】
なお、バッファパージポンプ５１の上述のような駆動は、例えば、後述する吸引パージの実行直前に行ったり、長期（１週間に１回など）または短期（所定枚数印字毎とか所定時間毎）の間隔で定期的になされればよい。また、装置周辺の環境温度により間隔を変動させてもよい。特に、長期間装置が停止していた場合には、チューブ部材のガス透過性により、インク循環経路内の至る所に気泡が生じるので、多量のインクを循環して、連絡チューブ１４及びヘッドユニット９内の気泡をサブタンク１２の上部に集め、連絡チューブ１４及びヘッドユニット９内から気泡を除去することができる。
【００６５】
次に、吸引パージおよびフラッシングを行うためにＣＰＵ７０により実行される制御について、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００６６】
吸引パージは、（１）記録動作を開始する前に、その直前の不使用期間の長さ（ＣＰＵ７０の一部において構成されるタイマＴで計測される時間の長さ）に応じて適宜変更されたり、（２）インクカートリッジを交換した後、記録ヘッドに新しいインクカートリッジのインクを吸引ポンプ６３により吸引して導入するために実行されたり、（３）吐出不良を発見したときに、使用者によるキー操作などに基づいて実行される。
【００６７】
上記のように自動または任意に吸引パージ指令の信号が出されると（ステップ１００）、インクジェットヘッド４０を、吸引キャップ６１と対向するパージングポジションへ移動させる（ステップ１１０）。そして、インクジェットヘッド４０のノズル形成面に吸引キャップ６１を被せ、バッファパージポンプ５１を停止させ、吸引ポンプ６３を駆動してインクジェットヘッド４０のノズルからインクを吸引する（ステップ１２０）。この吸引パージにより、インクジェットヘッド４０のインク室内の気泡を含んだ不良インクが吸引される。
【００６８】
そして、吸引パージが完了すると、バッファパージポンプ５１を停止させたまま、インクジェットヘッド４０をワイプ位置に移動させ、ワイパ部材６５でノズル形成面を払拭する。その後、インクジェットヘッド４０をフラッシングポジションへ移動させ（ステップ１３０）、バッファパージポンプ５１を停止させたまま、インク室内のインクをインク吸収パッド８に向けて吐出するフラッシングを行う（ステップ１４０）。このフラッシングにより、上記吸引パージを行った際に気泡が誤ってインク室内に侵入していても、インクと共に確実にノズルから吐出することができる。
【００６９】
なお、本発明は、上述した実施の形態や実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変形が可能である。また、各構成要素については、実施の形態や実施例に記述したものに限らず、その均等物に適宜置き換えることも可能である。
【００７０】
例えば、図１においては、被記録媒体たる記録用紙Ｐを略水平に搬送しつつ、インクジェットヘッド４０によりインクを下方に向けて吐出するように構成したが、これに限らず、バッファタンク２０やマニホールド３０、インクジェットヘッド４０の上下の位置関係が保たれていれば、インク吐出方向は限定されない。
【００７１】
また、図１においては、インクジェットヘッド４０は、ブラックインクを吐出するブラック用ヘッド４１と、イエローインクを吐出するイエロー用ヘッド４２と、シアンインクを吐出するシアン用ヘッド４３と、マゼンタインクを吐出するマゼンタ用ヘッド４４とが備えられた４色構成となっていたが、図１におけるインクジェットヘッド４０の概略形状をそのままに、３色、２色、または１色構成としてもよい。
【００７２】
また、印字装置１の印字方法としては、様々な方法が採られうる。例えば、記録用紙Ｐに対してキャリッジ４の矢印Ｆ７、Ｆ８方向の走査によりインクジェットヘッド４０を矢印Ｆ７、Ｆ８方向に走査して行単位で印字した後、矢印Ｆ２方向に所定量送り、再びインクジェットヘッド４０を矢印Ｆ７、Ｆ８方向に走査して行単位で印字する方法を採ってもよい。また、キャリッジ４を所望の位置に移動させた後、キャリッジ４を走査させずに記録用紙Ｐのみを矢印Ｆ２方向に移動させながら印字する方法を採ってもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明の請求項１に記載の印字装置によれば、インク循環経路にインクタンクから新たに新鮮なインクを導入する場合に、インクの逆流等を防止するためのバルブ機構等、複雑な機構が不要であり、気泡による印字不具合を簡易な構成で防止できるという効果がある。さらに、吸引キャップは、非印字時においてインクジェットヘッドのノズル部分を覆い、吸引ポンプは、吸引キャップを通してインクジェットヘッドの各インク室内のインクを吸引するので、インクジェットヘッドのインク室内のインクを常に良好に保つことができるという効果を奏する。
【００７４】
請求項２に記載の印字装置によれば、請求項１に記載の印字装置の奏する効果に加え、パージポンプは、印字時には前記第２インク流路を閉塞するので、インク循環経路におけるインク流を常に所望の方向に維持し、逆流を防ぐことができるという効果を奏する。
【００７５】
【００７６】
請求項３に記載の印字装置によれば、請求項２に記載の印字装置の奏する効果に加え、パージポンプは、前記吸引ポンプによる前記インクジェットヘッドの前記各インク室内のインクの吸引時には第２インク流路を閉塞するので、インク循環経路におけるインク流を常に所望の方向に維持し、逆流を防ぐことにより、吸引パージ時にサブタンクからの清浄なインクのみをインクジェットヘッドに供給することができるという効果を奏する。
【００７７】
請求項４に記載の印字装置によれば、請求項１ないし３のいずれかに記載の印字装置の奏する効果に加え、着脱可能なインクタンクからインクの供給を受けるインク循環系を備えた印字装置において、インク循環経路におけるインク流を常に所望の方向に維持し、逆流を防ぐことにより、サブタンクからの清浄なインクのみをインクジェットヘッドに供給することができるという効果を奏する。
【００７８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施の形態における印字装置の内部構造の一部を取り出して示す説明図である。
【図２】図１に示す記録装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】インクジェット記録装置のインク流路の概略構成図である。
【図４】インクジェットヘッド、マニホールド、バッファタンク部分の縦断面図である。
【図５】図５の要部拡大図である。
【図６】パージングおよびフラッシングの制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１印字装置
９ヘッドユニット
１０インクカートリッジ
１１補充チューブ
１２サブタンク
１３インク供給ポンプ
１４連絡チューブ
１６第１ジョイント部
１７第２ジョイント部
１８第３ジョイント部
１９供給チューブ
２０バッファタンク
２１ａ天井壁
２３ｂインク導入口
２４インク供給口
２５供給管
２６フィルタ
３０マニホールド
４０インクジェットヘッド
５０バッファパージチューブ
５１バッファパージポンプ
５２導出口
６０パージ装置
６１吸引キャップ
６３吸引ポンプ
７０ＣＰＵ

Claims

複数のインク室及び各インク室に対応した複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、前記複数のインク室にインクを供給するマニホールドと、前記マニホールドにインクを供給するバッファタンクとを備えたヘッドユニットと、
インク供給源から前記バッファタンクに向けてインクを供給する第１インク流路と、
前記バッファタンクから前記インク供給源に向けてインクを還付する第２インク流路と、
前記第２インク流路において前記ヘッドユニットから前記インク供給源へインクを還付するインク流を発生させるパージポンプと、
非印字時において前記インクジェットヘッドの前記ノズル部分を覆う吸引キャップと、
前記吸引キャップを通して前記インクジェットヘッドの前記各インク室内のインクを吸引する吸引ポンプと、
前記パージポンプと前記吸引ポンプを制御する制御手段と、を備え、
前記パージポンプは、前記第２インク流路の一部となるチューブ部材と、このチューブ部材を局所的に押しつぶす圧子を複数支持したロータと、ロータを回転させる駆動機構とを備え、その停止時には前記複数の圧子の少なくとも一つが前記チューブ部材を局所的に押しつぶすことで前記第２インク流路を閉鎖するように構成されたチューブポンプである印字装置。
前記パージポンプは、印字時には停止することで前記第２インク流路を閉塞する請求項１に記載の印字装置。
前記パージポンプは、前記吸引ポンプによる前記インクジェットヘッドの前記各インク室内のインクの吸引時には停止することで前記第２インク流路を閉塞する請求項２に記載の印字装置。
前記インク供給源は、着脱可能なインクタンクと、前記インクタンクから導入されたインクを貯留するサブタンクとからなり、
前記インクタンクから前記サブタンクへ向けてインクを導出する第３インク流路と、
前記第３インク流路において前記インクタンクから前記サブタンクへインクを送出するインク流を発生させるとともに、停止時には当該第３インク流路を閉塞する供給ポンプと、
を備え、
前記供給ポンプは前記制御手段によって制御され、
前記第１インク流路は前記サブタンクから前記バッファタンクへ向けてインクを供給するものであり、
前記第２インク流路は前記バッファタンクから前記サブタンクへ向けてインクを供給するものである請求項１ないし３のいずれかに記載の印字装置。