JP5249070B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタ及びインクジェットプリンタに用いるインクの濃度を維持する方法に関する。

一般に、インクジェットプリンタは、インクタンクからインクジェットヘッドへ供給したインクを、インクジェットヘッドのノズルから媒体上に吐出することにより、媒体上に所望の画像を形成する。インクは、チューブを介して、インクタンクからインクジェットヘッドへ供給される。インクの供給はポンプを用いて行い、画像形成を行っていないときはポンプを停止して、インクジェットヘッド及びチューブ中にインクを満たした状態に保持する。

インクジェットプリンタに用いるインクは、画像が形成される媒体の種類その他の条件に対応した成分を備える。インクは、溶媒と顔料又は染料を含有している。近年は、媒体が多様化しており、紙のように画像形成面が白色である媒体のほかに、白色以外の色や透明の媒体に画像形成する場合も増えつつあり、白色インクを用いる機会が増えている。

白色インクは、遮蔽性を高めるためには、粒径の大きな顔料を含有する構成とすることが好ましく、顔料としては、例えば酸化チタンが用いられる。酸化チタンの比重は、従来のカラーインクに用いる顔料の比重の数倍である。

このため、酸化チタンを顔料とする白色インクをインクタンク中に長時間放置していると、比重の大きな酸化チタンが沈殿してしまいやすい。このような状態となったインクをインクタンクからインクジェットヘッドに供給しても、顔料の濃度が不均一であるため、形成される画像の品質が低下するとともに、品質のばらつきが大きくなる。また、沈殿して凝集した顔料によって、インクジェットヘッドのノズルが詰まってしまうおそれがある。

これに対して、特許文献１記載の画像記録装置では、インクタンク内に攪拌装置を設けて、白色インクを供給する前にインクタンク中のインクを攪拌している。

特開２００５−１３８４８８号公報

しかしながら、特許文献１の画像記録装置ではインクタンク中のインクの攪拌を行うことはできるものの、顔料の沈殿はインクタンクのみならず、インクジェットヘッド及びチューブ内でも起き得るため、画像品質を均一かつ所望のレベルに維持することは困難である。

そこで本発明は、遮蔽性その他のインク特性を維持しつつ、インクの濃度を一定に保持することのできるインクジェットプリンタ及びインク濃度維持方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のインクジェットプリンタは、媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに供給する前記インクを循環させる循環経路と、前記循環経路中に配置され、前記インクジェットヘッドに供給する前記インクを収容する供給部と、前記循環経路から前記インクジェットヘッドへの前記インクを供給するか否かを選択する切換部と、前記供給部内又は前記循環経路内の前記インクを攪拌する攪拌装置と、前記切換部と前記供給部の間の前記循環経路の途中に配置され、前記インクジェットヘッドに供給する前記インクを一時的に収容し、前記切換部によって前記インクジェットヘッドに前記インクを供給するときに前記インクジェットヘッドに負圧を与えるサブタンクと、を備えるインクジェットプリンタにおいて、前記切換部は前記インクジェットヘッドに備えられ、前記循環経路は、前記切換部から前記供給部へ前記サブタンクを介さずに前記インクを戻す経路を備え、前記インクジェットプリンタは、前記切換部を切換えることにより、前記サブタンクから前記切換部を介して前記インクジェットヘッドに前記インクを供給する経路と、前記サブタンクから前記切換部を介して前記供給部へ前記インクを戻す経路とを切換える制御をする制御部をさらに備え、前記制御部は前記インクジェットヘッドによる印刷がされないで所定時間経過すると前記切換え手段を制御して前記サブタンクら前記供給部に前記インクを戻す経路に切換える制御をし、前記供給部と前記サブタンクと前記切換部を介してインクを循環させることを特徴としている。

本発明のインクジェットプリンタにおいては、供給部内又は循環経路内のインクを攪拌する攪拌装置を備えることが好ましい。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、循環経路は、インクを循環させるポンプを備えることが好ましい。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、循環経路には、インクジェットヘッド内のインクを所定の負圧状態とする調整部が設けられていることが好ましい。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、ポンプは、インクを供給部へ送る回収ポンプと、インクを供給部から送出する供給ポンプと、を備えることが好ましい。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、攪拌装置は、循環経路において、供給部とインクジェットヘッドとの間に配置されていることが好ましい。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、循環経路は、供給部からインクジェットヘッドへインクを供給する供給経路と、供給経路に設けた切換部に接続され、バルブの切換により、インクを供給経路から供給部へ送る回収経路と、からなることが好ましい。

本発明によると、遮蔽性その他のインク特性を維持しつつ、インクの濃度を一定に保持することのできるインクジェットプリンタ及びインク濃度維持方法を提供することができる。

第１実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。 第１実施形態に係るインクジェットプリンタの構成を示すブロック図である。 画像形成及びインク処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。 第２実施形態に係るインクジェットプリンタの構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。 第３実施形態に係るインクジェットプリンタの構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタ及びインク濃度維持方法について図面を参照しつつ詳しく説明する。

＜第１実施形態＞
図１、図２を参照して、第１実施形態にかかるインクジェットプリンタについて説明する。図１は、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１００の概略構成を示す図である。図２は、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１００の構成を示すブロック図である。

第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１００は、図１に示すように、インクジェットヘッド１１０と、供給部としてのインクタンク１３１と、第１チューブ１４１、第２チューブ１４２、及び第３チューブ１６０と、切換部としてのバルブ１５１と、攪拌装置としての攪拌モータ１３３及び攪拌子１３４と、を備える。

インクジェットヘッド１１０は、ノズルから媒体１２４上へインクを吐出して媒体１２４上に画像を形成する。媒体１２４は、搬送ローラ１２２、１２３を含む記録媒体搬送手段１７８によって搬送される。インクジェットヘッド１１０は、ノズル面がプラテン１２１に対向するように配置され、インクはプラテン１２１上に搬送された媒体１２４上に吐出される。

ここで、媒体１２４としては、例えば、紙、布、樹脂シートを挙げることができ、その画像形成面は透明、黒色、白色その他の任意のものを用いることができる。

インクジェットヘッド１１０は、キャリッジ走査手段１７９によって、プラテン１２１の上方において媒体１２４の搬送方向と直交する方向、すなわち図１の紙面奥行き方向、に沿って移動する。

画像データは、入力手段１７２を介してホストコンピュータ１７３から入力され、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１７４に記憶され、画像形成時に制御回路１７１によって読み出される。入力手段１７２としては、例えば電源スイッチ、キーボード、マウス、外部機器とのインターフェイス回路などを挙げることができる。制御回路１７１は、画像データにしたがって、記録媒体搬送手段１７８及びキャリッジ走査手段１７９を動作させて、媒体１２４の搬送及びインクジェットヘッド１１０の走査をそれぞれ制御するとともに、インクジェットヘッド１１０の所定ノズルから所定のタイミングでインクを吐出させて媒体１２４上に画像を形成させる。

媒体１２４の搬送制御、インクジェットヘッド１１０の走査制御、及び、インク吐出パターンの制御は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１７５に予め記憶されたプログラムにしたがって、制御回路１７１が行う。

インクジェットヘッド１１０の走査方向の一端にはホームポジションが設けられている。ホームポジションでは、キャップによりノズル面を気密に覆った状態でインクを吐出又は吸引させることができ、これにより、ノズル内のインクの状態の調整やノズル面の洗浄を行うことができる。

キャップは、インクジェットヘッド１１０がホームポジションで静止しているときに、キャップ昇降手段１７６によって退避位置からインクジェットヘッド１１０のノズル面を覆う位置に移動する。キャップ昇降手段１７６の動作は制御回路１７１が制御する。

また、キャップにはキャップ吸引手段１７７が接続されており、気密に覆った状態でノズル面及びノズル内のインクを吸引する。キャップ吸引手段１７７は、例えばポンプであって、制御回路１７１がその動作を制御する。

供給部としてのインクタンク１３１は、インクジェットヘッド１１０に供給するインク１３２を内部に収容する。このインクタンク１３１は、収容するインクの種類や外部環境に対応した耐久性を備えていれば任意の材質で構成できる。また、インクジェットヘッド１１０にインクを供給できればタンク以外の形態、例えばパウチの形態とすることができる。さらに、容量やインクジェットプリンタ１００の構造によっては、複数の容器で構成してもよい。

インクタンク１３１内にはインク１３２を攪拌するためのプロペラ状の攪拌子１３４が配されている。この攪拌子１３４はインクタンク１３１の外部に配置された攪拌モータ１３３によって回転駆動される。攪拌モータ１３３はモータ駆動回路１３９によって動作し、その動作は制御回路１７１によって制御される。攪拌装置は、攪拌モータ１３３、攪拌子１３４、及びモータ駆動回路１３９によって構成される。攪拌子１３４は、インクジェットプリンタ１００の電源が入っている間回転し続けることが好ましい。

第１チューブ１４１は、一端がインクタンク１３１内に収容され、他端はバルブ１５１に接続されている。第２チューブ１４２は、一端がバルブ１５１に接続され、他端はインクジェットヘッド１１０に接続されている。第３チューブ１６０は、一端がバルブ１５１に接続され、他端がインクタンク１３１内に収容されている。なお、第１チューブ１４１、第２チューブ１４２、第３チューブ１６０は、インクジェットプリンタの仕様に対応した任意のチューブを使用することができる。

第１チューブ１４１と第３チューブ１６０は、バルブ１５１、ポンプ１６１、及びインクタンク１３１を介してインクの循環経路を構成する。第１チューブ１４１及び第２チューブ１４２は、バルブ１５１を介して、インクタンク１３１からインクジェットヘッド１１０へのインクの供給経路を構成する。

また、第３チューブ１６０は、途中にポンプ１６１を備える。ポンプ１６１はポンプ駆動回路１９１によって動作し、その動作は制御回路１７１が制御する。ポンプ１６１を動作させると、第３チューブ１６０内部のインクはバルブ１５１側からインクタンク１３１側へ移送される。これにより、第３チューブ１６０は、ポンプ１６１とともに、第１チューブ１４１、バルブ１５１、及び第２チューブ１４２からなる供給経路からインクタンク１３１へインクを回収する回収経路を構成する。

切換部としてのバルブ１５１は循環経路からインクジェットヘッド１１０へインクを供給するか否かを選択することができ、バルブ１５１を操作することにより、第１チューブ１４１と第２チューブ１４２が互いに連通した状態と、第１チューブ１４１と第３チューブ１６０が互いに連通した状態と、の一方を選択することができる。バルブ１５１は、バルブ駆動回路１８１によって動作し、その制御は制御回路１７１が行う。

バルブ１５１の操作により第１チューブ１４１と第２チューブ１４２が互いに連通した状態で、キャップ昇降手段１７６を上昇させインクジェットヘッド１１０をキャップし、キャップ吸引手段１７７を駆動してインクジェットヘッド１１０からインクを吸引する。これにより、インクタンク１３１内のインクを、第１チューブ１４１、バルブ１５１、第２チューブ１４２を介してインクジェットヘッド１１０に充填する。

これに対して、バルブ１５１の操作により第１チューブ１４１と第３チューブ１６０を互いに連通させると、インクタンク１３１から第１チューブ１４１内に送られたインクは、バルブ１５１から第３チューブ１６０へ送られてインクタンク１３１へもどる。インクタンク１３１にもどったインクは、回転する攪拌子１３４により攪拌されて第１チューブ１４１へ供給される。こうして、バルブ１５１、ポンプ１６１、及びインクタンク１３１を介して第１チューブ１４１と第３チューブ１６０とで構成される循環経路中をインクは循環する。インクの循環は、ポンプ１６１を動作させることによって行うが、インクジェットヘッド１１０へインクを供給するときに用いる不図示のポンプを併用してもよい。

バルブ１５１は、インクジェットヘッド１１０の近傍に設けることが好ましい。また、第２チューブ１４２を設けることなくインクジェットヘッド１１０にバルブ１５１を設けても良い。

このような構成にすることにより、インクジェットヘッド１１０からインクを吐出させるとき以外は循環経路でインクを循環させることができるため、顔料の沈殿を防止してインクの濃度を一定に維持することが可能となる。また、バルブ１５１の操作で、所望の濃度に維持されたインクを直ちにインクジェットヘッド１１０へ供給することができる。

さらに、ポンプ１６１の動作を制御することにより、循環経路を循環させずに、供給経路のインクを、所望のタイミングで、容易かつ確実を回収することが可能となる。

バルブ１５１の動作は、入力手段１７２又はタイマ１８０からの信号に基づいて、制御回路１７１が制御する。
入力手段１７２からの信号としては、例えばインクジェットプリンタ１００の電源停止信号、画像形成開始信号、充填指示信号がある。

入力手段１７２を用いてインクジェットプリンタ１００の電源を停止する操作が行われると、電源停止信号が制御回路１７１に送出される。バルブ１５１は、少なくとも第１チューブ１４１と第３チューブ１６０に大気を導入するモードを、さらに備えており、電源停止信号を受けた制御回路１７１は、バルブ駆動回路１８１に駆動信号を送り、第１チューブ１４１と第３チューブ１６０に大気を導入させるようにバルブ１５１を動作させる。これにより、第１チューブ１４１内のインクは自重でインクタンク１３１に回収される。それとともに、制御回路１７１は、第３チューブ１６０内のインクをインクタンク１３１に回収するようにポンプ１６１を動作させる。これにより、インクジェットプリンタ１００の電源が停止されている間に第１チューブ１４１、第２チューブ１４２、第３チューブ１６０内でインクの顔料が沈殿してインク濃度が変化することを防ぐことができる。

これに対して、入力手段１７２から画像形成開始信号又は充填指示信号が入力された場合、制御回路１７１は、バルブ駆動回路１８１に駆動信号を送り、第１チューブ１４１と第２チューブ１４２とが互いに連通するようにバルブ１５１を動作させる。この状態で、第１チューブ１４１、第２チューブ１４２を介してインクジェットヘッド１１０に充填すると、循環経路中で循環され、攪拌子１３４で攪拌されて濃度が均一となったインク１３２を充填できるため、インクを吐出できる状態への復帰が容易であるとともに、ばらつきのない画像を形成することが可能となる。画像形成開始信号は、あらかじめＲＡＭに記憶させた画像データでもよいし、ホストコンピュータ１７３から入力された画像データであってもよい。

ここで、インクジェットプリンタ１００の電源が入っており、かつ、画像形成を行っていない間は、第１チューブ１４１と第３チューブ１６０とを互いに連通させてインクを循環させ続けることが好ましい。これにより、顔料の沈殿を防止して、インク濃度を所望の一定値に維持することができる。インクは循環経路中を循環することによって充分攪拌されるが、インク濃度維持の点からは、インクタンク１３１内の攪拌子１３４によって攪拌するとさらに好ましい。

ここで、タイマ１８０を用いてインクの循環制御を行う場合の処理の流れについて、図３を参照して説明する。図３は、画像形成及びインク処理の流れを示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１００において、インク供給の前に攪拌子１３４を回転させてインクタンク１３１内のインク１３２を攪拌して、インク１３２の濃度を一定とする。つづいて、ステップＳ１０１において、バルブ１５１を操作して第１チューブ１４１と第２チューブ１４２が互いに連通した状態とし、キャップ昇降手段１７６を上昇させインクジェットヘッド１１０をキャップし、キャップ吸引手段１７７を駆動してインクジェットヘッド１１０からインクを吸引する。これにより、インクタンク１３１内のインクを、第１チューブ１４１、バルブ１５１、第２チューブ１４２を介してインクジェットヘッド１１０に充填する。

インクジェットヘッド１１０にインクを充填した後は、ステップＳ１０２において、バルブ１５１を操作して第１チューブ１４１と第３チューブ１６０が互いに連通した状態とし、ポンプ１６１を動作させてインクを循環させる。ステップＳ１０２においてインクの循環を開始した後は、タイマ１８０で経過時間を測定する。ステップＳ１０３において、制御回路１７１は、経過時間が予め定めた所定時間Ｔに達したか否かを判断する。所定時間Ｔは、インク特性に応じて、インクが沈殿しない時間を設定することが好ましく、例えば２４時間に設定する。

経過時間が所定時間Ｔに達した場合、すなわちステップＳ１０３でＹＥＳの場合、ステップＳ１０７において、いったんポンプ１６１の動作を停止してインクの循環を止めるとともに、インクジェットヘッド１１０をホームポジションに移動してキャップ吸引手段１７７を用いてノズルからインクを吸引して外部へ排出させる。この工程においては、インクジェットヘッド１１０及び第２チューブ１４２内のインクを排出することが好ましい。ステップＳ１０７におけるインクの吸引後は、ステップＳ１０２においてインクの循環を再開する。

このように、循環開始から所定時間Ｔが経過したとき、別言すれば画像形成を行わずに時間Ｔが経過したときに、インクジェットヘッド１１０及び第２チューブ１４２からインクを排出することにより、インクジェットヘッド１１０及び第２チューブ１４２内における顔料の沈殿を防止することができる。さらに、循環経路で循環させたインクを充填することができるため、濃度が一定のインクを用いて画像形成を行うことができる。

これに対して、経過時間が所定時間Ｔに達していない場合、すなわちステップＳ１０３でＮＯの場合、ステップＳ１０４において画像形成を行うか否かを判断する。この判断は、画像形成開始信号又は充填指示信号の入力の有無に対応する。

画像形成を開始する場合、すなわちステップＳ１０４においてＹＥＳの場合、バルブ１５１を操作して第１チューブ１４１と第２チューブ１４２を連通した状態として、画像形成を開始する。

画像形成が終了した場合、すなわちステップＳ１０６においてＹＥＳの場合、ステップＳ１０２において、バルブ１５１を操作して第１チューブ１４１と第３チューブ１６０が連通した状態としてインクの循環を行う。

一方、画像形成を開始しない場合、すなわちステップＳ１０４においてＮＯの場合、インクの循環及びタイマ１８０による経過時間の測定を継続する。

このようにタイマ１８０を用いて画像形成を行っていない時間を測定し、所定時間Ｔを経過した場合に、インクジェットヘッド１１０及び第２チューブ１４２内のインクを排出すると、インクジェットヘッド１１０及び第２チューブ１４２内でインクの顔料が沈殿してインク濃度が変化することを防ぐことができる。

インクタンク１３１からバルブ１５１までのインクを、画像形成を行っていない間も循環経路で循環させることによって、このインク内の顔料の沈殿を防止して濃度を所望の一定値に維持することができる。

さらに、バルブ１５１をインクジェットヘッド１１０の近傍に設けているため、バルブ１５１からインクジェットヘッド１１０までの間に充填されるインク量を少なくすることができる。これにより、所定時間Ｔ以上画像形成を行わずにインクジェットヘッド１１０及び第２チューブ１４２からインクを排出させても、その排出量が少ないためインクを無駄に消費してしまうことを防ぐことができる。

また、インクジェットヘッド１１０、第１チューブ１４１、第２チューブ１４２、及び第３チューブ１６０内での顔料の沈殿を防止できるため、従来のような沈殿時の洗浄操作も不要となる。

＜第２実施形態＞
つづいて、図４、図５を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態に係るインクジェットプリンタ２００の概略構成を示す図である。図５は、第２実施形態に係るインクジェットプリンタ２００の構成を示すブロック図である。

第２実施形態に係るインクジェットプリンタ２００においては、インクタンク１３１からインクジェットヘッド１１０への供給経路に第１ポンプ２５２とサブタンク２３５を設けている点が第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１００と異なる。

その他の構成は第１実施形態と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用する。

インクジェットプリンタ２００では、第１チューブ２４１は、一端がインクタンク１３１内に収容され、他端は第１ポンプ２５２に接続されている。第１ポンプ２５２は、インクタンク１３１内からインクジェットヘッド１１０側へインク１３２を送出する供給ポンプである。第１ポンプ２５２は、第１ポンプ駆動回路２８２によって動作し、その動作は制御回路１７１が制御する。

第２チューブ２４２は、一端が第１ポンプ２５２に接続され、他端はサブタンク２３５に接続されている。

サブタンク２３５は、インクジェットヘッド１１０内のインクを所定の負圧状態とするような位置に配置され、背圧タンクとして機能する。このサブタンク２３５は、収容するインクの種類や外部環境に対応した耐久性を備えていれば任意の材質で構成できる。また、背圧タンクとして機能すれば、タンク以外の形態、例えばパウチの形態とすることができる。

また、サブタンク２３５は、図５に示すように、内部のインク量を複数段階で検知する検知部２３６を備える。この検知部２３６は、サブタンク２３５内のインク量を５段階で検知することができる。具体的には、サブタンク２３５内に収容されたインクの量が、容量に対して１００％、７５％、５０％、２５％、又は、０％のいずれであるかを検知する。検知部２３６としては、サブタンク２３５のインク組成に影響を与えないものであれば任意のものを用いることができ、例えば光学的又は電気的にインク量を検知するものを用いることができる。検知部２３６による検知結果は制御回路１７１へ出力される。

第３チューブ２４３は、一端がサブタンク２３５に接続され、他端が切換部としてのバルブ２５１に接続されている。第４チューブ２４４は、一端がバルブ２５１に接続され、他端がインクジェットヘッド１１０に接続されている。第５チューブ２６０は、一端がバルブ２５１に接続され、他端がインクタンク１３１内に収容されている。

なお、第１チューブ２４１、第２チューブ２４２、第３チューブ２４３、第４チューブ２４４、及び第５チューブ２６０は、インクジェットプリンタの仕様に対応した任意のチューブを使用することができる。

第１チューブ２４１、第１ポンプ２５２、第２チューブ２４２、サブタンク２３５、第３チューブ２４３、バルブ２５１、第５チューブ２６０、第２ポンプ２６１、及びインクタンク１３１は、インクの循環経路を構成する。一方、第１チューブ２４１、第１ポンプ２５２、第２チューブ２４２、サブタンク２３５、第３チューブ２４３、及び第４チューブ２４４は、バルブ２５１を介して、インクタンク１３１からインクジェットヘッド１１０へのインクの供給経路を構成する。

バルブ２５１は、循環経路からインクジェットヘッド１１０へインクを供給するか否かを選択することができ、バルブ２５１を操作することにより、第３チューブ２４３と第４チューブ２４４が互いに連通した状態と、第３チューブ２４３と第５チューブ２６０が互いに連通した状態と、の一方を選択することができる。バルブ２５１は、バルブ駆動回路２８１によって動作し、その制御は制御回路１７１が行う。

また、第５チューブ２６０は、途中に第２ポンプ２６１を備える。第２ポンプ２６１は第２ポンプ駆動回路２９１によって動作し、その動作は制御回路１７１が制御する。第２ポンプ２６１を動作させると、第５チューブ２６０内部のインクはバルブ２５１側からインクタンク１３１側へ移送される。これにより、第５チューブ２６０は、第１チューブ２４１、第１ポンプ２５２、第２チューブ２４２、サブタンク２３５、第３チューブ２４３、バルブ２５１、及び第４チューブ２４４からなる供給経路からインクタンク１３１へインクを回収する回収経路を構成する。

インクジェットヘッド１１０へのインクの供給は、バルブ２５１を操作して第３チューブ２４３と第４チューブ２４４が連通した状態において、サブタンク２３５から行われる。インクジェットヘッド１１０へのインク供給によってサブタンク２３５内のインク量が所定量以下になったことを検知部２３６が検知すると、制御回路１７１は第１ポンプ２５２を駆動させてインクタンク１３１からサブタンク２３５へインクを供給する。インクタンク１３１からサブタンク２３５へのインクの供給は、サブタンク２３５がインクで満たされたところでいったん停止してもよいが、形成する画像に対応した量を継続的に供給してもよい。

次にインクの循環について説明する。まず、第１ポンプ２５２を停止させた状態で、バルブ２５１の操作により第３チューブ２４３と第５チューブ２６０を互いに連通させる。この状態で、第２ポンプ２６１を駆動させることによってサブタンク２３５内のインクをインクタンク１３１へ回収する。

サブタンク２３５内のインクが予め設定された量まで減少したことを検知部２３６が検知すると、制御回路１７１は、第１ポンプ２５２を動作させてインクタンク１３１からサブタンク２３５へインクを供給する。サブタンク２３５へのインクの供給においては、第２ポンプ２６１を駆動させ続けても良いが、サブタンク２３５へ供給する量を回収される量よりも多くする観点からは、第２ポンプ２６１を停止することが好ましい。

サブタンク２３５内のインク量が所定量に達したことを検知部２３６が検知すると、制御回路１７１は、第１ポンプ２５２を停止して第１チューブ２４１と第２チューブ２４２との間のインクの流れを停止させる。

サブタンク２３５へのインクの供給についてより具体的に説明する。サブタンク２３５のインク量の制御は、制御回路１７１でおこなう。ＲＯＭ１７５内に予めインク容量の下限値と上限値を記憶させ、制御回路１７１は検知部２３６によってサブタンク２３５のインク量を検出し、検出されたインク量と記憶された下限値あるいは上限値と比較する。比較の結果に基づいて第１ポンプ２５２の動作を制御し、サブタンク２３５内へのインクの供給を制御する。すなわち、制御回路１７１は、検知部２３６によってインク量が記憶された下限値、例えば２５％を下回ることを検出すると、第１ポンプ駆動回路２８２に第１ポンプ２５２を駆動するように指令をする。第１ポンプ２５２が駆動されると、インクがインクタンク１３１からサブタンク２３５内に供給される。制御回路１７１は、検知部２３６によって検出されるインク量が記憶された上限値、例えば１００％になるまで、第１ポンプ駆動回路２８２を制御して第１ポンプ２５２を駆動させる。制御回路１７１は、検知部２３６によってインク量が記憶された上限値、例えば１００％であること検出すると、第１ポンプ駆動回路２８２を制御して第１ポンプ２５２を停止させる。
印字状態のときには、サブタンク２３５には常にインクがあることが必要であり、例えばインク量が２５％から１００％の範囲内に収まるように制御する。より好ましくは、７５％から１００％の範囲である。インクタンク１３１の残容量がない場合、インクタンク１３１に不図示の手段によりインクを追加するまでの間サブタンク２３５内のインクだけで印字させ続ける必要があるので、サブタンク２３５のインク量の下限値は高く、具体的には７５％に設定するのが好ましい。

インクの循環は以上のように行う。ここで、第１ポンプ２５２と第２ポンプ２６１のインク回収能力を同一とすると、両者を駆動させた状態でインクの循環を継続することができる。なお、この場合も、インクの循環はまずサブタンク２３５内のインクを回収することから開始する。

循環状態のときには、サブタンク２３５内のインク量が少ないほどサブタンク２３５内に滞留して沈殿する可能性が低くなるので好ましい。具体的には、サブタンク２３５内のインク量が少量となるように、例えば容量の２５％から５０％の範囲で制御すると、サブタンク２３５内でインクが沈殿することを抑える効果を高めることができる。ただし、印字がすぐにできる状態を保つため、サブタンク２３５内のインク量を０にはしない。
インクタンク１３１にもどったインクは、回転する攪拌子１３４により攪拌されて第１チューブ２４１へ供給される。このようにして、バルブ２５１及びインクタンク１３１を介して循環経路中をインクは循環する。

なお、サブタンク２３５内のインク量を、容量の２５％と０％の範囲で制御すると、サブタンク２３５内でインクが沈殿することを抑える効果を高めることができる。

また、その他の構成、作用、効果は第１実施形態と同様である。

＜第３実施形態＞
つづいて、本発明の第３実施形態について、図６、図７を参照して説明する。図６は、第３実施形態に係るインクジェットプリンタ３００の概略構成を示す図である。図７は、第３実施形態に係るインクジェットプリンタ３００の構成を示すブロック図である。

第３実施形態に係るインクジェットプリンタ３００おいては、第２実施形態の第５チューブ２６０に対応する第５チューブ３６０に第２バルブ３５３が設けられ、この第２バルブ３５３にメインタンク３３０及び第２ポンプ３６１がそれぞれ接続されている点が第２実施形態と異なる。その他の構成は第２実施形態と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用する。

また、第３実施形態の第１チューブ３４１、第２チューブ３４２、第３チューブ３４３、第４チューブ３４４、第１バルブ３５１、第１ポンプ３５２、第２ポンプ３６１、第１バルブ駆動回路３８１、第１ポンプ駆動回路３８２、第２ポンプ駆動回路３９１、サブタンク３３５、検知部３３６は、第２実施形態の第１チューブ２４１、第２チューブ２４２、第３チューブ２４３、第４チューブ２４４、バルブ２５１、第１ポンプ２５２、第２ポンプ２６１、バルブ駆動回路２８１、第１ポンプ駆動回路２８２、第２ポンプ駆動回路２９１、サブタンク２３５、検知部２３６に、それぞれ対応するため詳細な説明は省略する。

第５チューブ３６０は、一端が第１バルブ３５１に接続され、他端が第２バルブ３５３に接続されている。第２バルブには、供給部としてのメインタンク３３０、及び、第２ポンプ３６１がそれぞれ接続されている。第２ポンプ３６１には、第６チューブ３６２の一端が接続され、この第６チューブ３６２の他端はインクタンク１３１内に収容されている。

第１チューブ３４１、第１ポンプ３５２、第２チューブ３４２、サブタンク３３５、第３チューブ３４３、第１バルブ３５１、第５チューブ３６０、第２バルブ３５３、第２ポンプ３６１、第６チューブ３６２、及びインクタンク１３１は、インクの循環経路を構成する。一方、第２ポンプ３６１、第６チューブ３６２、第１チューブ３４１、第１ポンプ３５２、第２チューブ３４２、サブタンク３３５、第３チューブ３４３、及び第４チューブ３４４は、インクタンク１３１及び第１バルブ３５１を介して、メインタンク３３０からインクジェットヘッド１１０へのインクの供給経路を構成する。

第１バルブ３５１は、第１バルブ駆動回路３８１によって動作し、この動作は制御回路１７１が制御する。この第１バルブ３５１は、循環経路からインクジェットヘッド１１０へインクを供給するか否かを選択することができる。

第２バルブ３５３は、第２バルブ駆動回路３８３によって動作し、この動作は制御回路１７１が制御する。第２バルブ３５３を操作することにより、メインタンク３３０と第２ポンプ３６１が接続された状態と、第５チューブ３６０と第２ポンプ３６１が接続された状態と、の一方を選択する。

インクタンク１３１は、インクジェットヘッド１１０とメインタンク３３０の間であって、ポンプ３５２とメインタンク３３０との間に配置することが好ましい。また、メインタンク３３０は交換可能である。

メインタンク３３０からインクジェットヘッド１１０へインクを供給するときは、第２バルブ３５３及び第１バルブ３５１を操作して、第２バルブ３５３、第２ポンプ３６１、第６チューブ３６２、インクタンク１３１、第１チューブ３４１、第１ポンプ３５２、第２チューブ３４２、サブタンク３３５、第３チューブ３４３、第１バルブ３５１、及び第４チューブ３４４を経て、メインタンク３３０からインクジェットヘッド１１０へ連通するように供給経路を形成する。

これに対して、インクを循環させるときは、第２バルブ３５３及び第１バルブ３５１を操作して、第１チューブ３４１、第１ポンプ３５２、第２チューブ３４２、サブタンク３３５、第３チューブ３４３、第１バルブ３５１、第５チューブ３６０、第２バルブ３５３、第２ポンプ３６１、第６チューブ３６２が連通するように循環経路を形成する。

なお、その他の構成、作用、効果は第２実施形態と同様である。

本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。

以上のように、本発明に係るインクジェットプリンタ及びインク濃度維持方法は、長時間の放置によりインク濃度が変化しやすいインクを用いる場合に有用である。

１００ インクジェットプリンタ
１１０ インクジェットヘッド
１２１ プラテン
１２２、１２３ 搬送ローラ
１２４ 媒体
１３１ インクタンク
１３２ インク
１３３ 攪拌モータ
１３４ 攪拌子
１３９ モータ駆動回路
１４１ 第１チューブ
１４２ 第２チューブ
１５１ バルブ
１６０ 第３チューブ
１６１ ポンプ
１７１ 制御回路
１７２ 入力手段
１７３ ホストコンピュータ
１７４ ＲＡＭ
１７５ ＲＯＭ
１７６ キャップ昇降手段
１７７ キャップ吸引手段
１７８ 記録媒体搬送手段
１７９ キャリッジ走査手段
１８０ タイマ
１８１ バルブ駆動回路
１９１ ポンプ駆動回路
２００ インクジェットプリンタ
２３５ サブタンク
２３６ 検知部
２４１ 第１チューブ
２４２ 第２チューブ
２４３ 第３チューブ
２４４ 第４チューブ
２５１ バルブ
２５２ 第１ポンプ
２６０ 第５チューブ
２６１ 第２ポンプ
２８１ バルブ駆動回路
２８２ 第１ポンプ駆動回路
２９１ 第２ポンプ駆動回路
３００ インクジェットプリンタ
３３０ メインタンク
３３５ サブタンク
３３６ 検知部
３４１ 第１チューブ
３４２ 第２チューブ
３４３ 第３チューブ
３４４ 第４チューブ
３５１ 第１バルブ
３５２ 第１ポンプ
３５３ 第２バルブ
３６０ 第５チューブ
３６１ 第２ポンプ
３６２ 第６チューブ
３８１ 第１バルブ駆動回路
３８２ 第１ポンプ駆動回路
３８３ 第２バルブ駆動回路
３９１ 第２ポンプ駆動回路

Claims (7)

1. 媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドに供給する前記インクを循環させる循環経路と、
   前記循環経路中に配置され、前記インクジェットヘッドに供給する前記インクを収容する供給部と、
   前記循環経路から前記インクジェットヘッドへの前記インクを供給するか否かを選択する切換部と、
   前記供給部内又は前記循環経路内の前記インクを攪拌する攪拌装置と、
   前記切換部と前記供給部の間の前記循環経路の途中に配置され、前記インクジェットヘッドに供給する前記インクを一時的に収容し、前記切換部によって前記インクジェットヘッドに前記インクを供給するときに前記インクジェットヘッドに負圧を与えるサブタンクと、
   を備えるインクジェットプリンタにおいて、
   前記切換部は前記インクジェットヘッドに備えられ、
   前記循環経路は、前記切換部から前記供給部へ前記サブタンクを介さずに前記インクを戻す経路を備え、
   前記インクジェットプリンタは、前記切換部を切換えることにより、前記サブタンクから前記切換部を介して前記インクジェットヘッドに前記インクを供給する経路と、前記サブタンクから前記切換部を介して前記供給部へ前記インクを戻す経路とを切換える制御をする制御部をさらに備え、
   前記制御部は前記インクジェットヘッドによる印刷がされないで所定時間経過すると前記切換え手段を制御して前記サブタンクら前記供給部に前記インクを戻す経路に切換える制御をし、前記供給部と前記サブタンクと前記切換部を介して前記インクを循環させることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記所定時間経過した後に前記インクジェットヘッドによる印刷を再開する場合は、
   前記制御手段は、前記切換手段を制御し、前記サブタンクと前記インクジェットヘッドを接続し、前記インクジェットヘッドから前記切換手段までの経路内および前記インクジェットヘッド内の前記インクを排出した後に、印刷を再開することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記循環経路は、前記インクを循環させるポンプを備える請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記循環経路には、前記インクジェットヘッド内の前記インクを所定の負圧状態とする調整部が設けられている請求項１から請求項３の何れか１項に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記ポンプは、前記インクを前記供給部へ送る回収ポンプと、前記インクを前記供給部から送出する供給ポンプと、を備える請求項３または請求項４に記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記サブタンク内の前記インクの量を検出する検出手段をさらに備え、
   前記サブタンク内の前記インクの量が所定範囲内になるように前記制御手段は、
   前記供給ポンプを停止した状態で前記回収ポンプを動作させ、前記検出手段によって前記サブタンク内の前記インクの量が前記所定範囲の下限を下回ることを検出すると前記回収ポンプを停止し、前記供給ポンプを動作させ、
   前記回収ポンプを停止した状態で前記供給ポンプを動作させ、前記検出手段によって前記サブタンク内の前記インクの量が前記所定範囲の上限を上回ることを検出すると前記供給ポンプを停止し、前記回収ポンプを動作させることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリンタ。
7. 前記所定の範囲の上限は前記サブタンクの容量の２５％以上５０％以下であることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットプリンタ。

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