JP5538753B2 - 気泡排出装置および、これを備えたインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明はインクジェット記録装置に関し、特にインクジェット記録ヘッドにインクを供給するインク供給系を有するインクジェット記録装置に関する。

記録ヘッドの吐出口からインク滴を吐出して記録紙などに記録を行うインクジェット記録装置が広く知られている。

このようなインクジェット記録装置では、記録ヘッドの吐出状態を維持または回復させる回復動作が行われることが多い。

本発明の背景技術に関するインクジェット記録装置を図１０に示し、記録ヘッドの回復動作について以下説明する。

図１０に示すインクジェットプリンタは、記録ヘッド２０１と、記録ヘッド２０１にインクを供給するインク供給ユニット２０５と、記録ヘッド２０１の吐出状態を維持または回復させる回復ユニット２０７と、を備える。

記録ヘッド２０１の回復動作時には、回復ユニット２０７の吸引キャップ２０７ａで記録ヘッド２０１のノズル形成面を密閉状態に覆ってから、吸引キャップ２０７ａ内に連通している吸引ポンプ（不図示）を動作させる。該吸引ポンプによる吸引によって記録ヘッド２０１のインク流路内を負圧にする。これによって、インクを吐出ノズル２０１ｇより吸引キャップ２０７ｇへ排出すると同時に、インク内に含まれている気泡Ｔも一緒に吐出ノズル２０１ｇから排出することで気泡処理を行っている。

但し、このような吸引回復動作では記録ヘッド２０１内部の気泡除去は可能であるが、回復動作時に廃インクが発生してしまう。

この課題を解決するための技術として、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１においては、記録ヘッド内のインク室の上部に接続された排気チューブを介して減圧ポンプによりインク室内を減圧しインク室内部の気泡を大気へ放出する。それと同時にインク室内へインクが供給され、液面が上昇する。インクより比重の軽いフロート部材がインク室に配置されているため、上昇する液面とともにフロート部材が上昇し、これが排気チューブを塞いで排気チューブからのインクの排出を阻止する。このような構成により、廃インクを発生させずにインク室内の気泡除去動作を行なうことが可能となる。

なお、上記フロート部材の形状として、特許文献２に開示されたテコ式フロート弁機構がある。このテコ式フロート弁機構はフロート部とシール部と回動軸部により構成され、インク液面が上昇することにより前記回動軸部を中心にフロート部が浮力により上昇する構成となっている。テコ式フロート弁機構は、回動軸を中心にフロート部が回転移動する機構のため安定した機構動作を得ることができる。

特開平１１−４８５０１号公報 特開2000-203049号公報

しかし、特許文献１に開示された、フロート弁による気泡除去構成においては、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すようにフロート弁の動作を阻害する状況が発生することが懸念された。

図１１（ａ）のように、フロート１ｇの周辺にインクも気泡も存在していない状況からインク室１ｃ内部の気泡Ｔを除去しようとすると、インク室１ｃ内部の気泡Ｔがフロート室１ｎ内部に流れ込んでしまう（図１１（ｂ））。そして、この気泡がフロートを上方に押上げてしまう（図１１（ｃ））。

このような現象は、フロート室１ｎの内壁とフロート１ｇの間に泡の膜が形成され、この泡の膜が上昇する際に膜の表面張力によって軽量なフロート１ｇをいっしょに持ち上げてしまうことによって起こる。

その結果、泡を排出する前にフロート１ｇがフロートシール部材１ｈに接触して排出流路を遮断してしまい、インク室１ｃ内部の気泡Ｔを完全には除去できない弊害が発生してしまう。このような現象はフロート室１ｎを小型化するほど発生しやすくなる。

このような課題は、特許文献２に開示されるテコ式フロート弁機構を用いた場合でも同じように起こる。

本発明の目的は、上記のような背景技術の課題を解決することができる、気泡排出装置を提供することにある。

本発明は、フロート部材とフロートシール部を有する排出流路から液体室の泡を効果的に排出できる排出装置を提供しようとするものである。

本発明の一の態様は、液体を貯留する液体室と、該液体室から流体を排出する排出流路と、該排出流路の途中に構成されたフロート室と、該フロート室の内部に配され、シール部と該シール部を回動可能に支持する回動支持部と該シール部に固定され前記液体よりも比重が小さいフロート部とを有し、前記フロート部が前記液体とともに重力方向上側に移動することによって前記シール部が前記排出流路を遮断するフロート弁と、を備える気泡排出装置において、前記フロート室の重力方向下側に位置する底面に配され、前記液体室から前記フロート室へ液体と気泡を流入させる流入口を有し、該流入口は重力方向から見て前記フロート弁とすべてが重ならない位置に配されていることを特徴とする。

本発明によれば、液体室の泡を、フロート弁機構部材を有する排出流路から効果的に排出できる。

第１実施形態のインクジェット記録装置におけるインク供給の基本原理の説明図。 第１実施形態のインクジェット記録装置の構成を概略的に示す斜視図。 図２の記録装置における１色分のインク供給流路を説明するための概略図。 第１実施形態によるフロート室の弁構成を説明するための図。 第１実施形態による泡抜きモードのシーケンスを説明するための図。 第１実施形態の、液体室側のフロート弁部の泡抜き動作時の経緯を示す断面図。 第１実施形態のインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図。 第１実施形態の変形例で、別の流入口配置を示した図。 第２実施形態による記録ヘッド内の液体室側のフロート弁を示す図。 背景技術に関するインクジェット記録装置を示す図。 本願が解決しようとする課題を説明するための図。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施形態のインクジェット記録装置におけるインク供給の基本原理を説明するための図である。図２は、本発明の第１実施形態のインクジェット記録装置の構成を概略的に示す斜視図である。図３は、図２のインクジェット記録装置における１色分のインク供給流路を説明するための概略図である。さらに図７は、図１、図２など本実施形態におけるインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。

まず、本実施形態のインクジェット記録装置５０における記録ヘッド１へのインク供給の基本原理について図１を参照して説明する。

図１に示すように、インクジェット記録装置５０では、記録ヘッド１とメインタンク４とが供給チューブ６を通して連通されており、メインタンク４から記録ヘッド１の各吐出ノズル（吐出口）１ｅまでの流路がインクで満たされている。記録ヘッド１の吐出ノズル１ｅは、メインタンク４内に収容されたインクの液面よりも高さHだけ高い位置に配置され、記録ヘッド１内の圧力が高さHの水頭差分の負圧に保たれた状態となっている。このように、負圧発生手段としてメインタンクと記録ヘッドの吐出ノズル面との高低差により記録ヘッド内のインクに負圧を発生させているシステムが採用されている（水頭差方式と呼ぶ）。なお、記録ヘッド１内には、一定量のインクが蓄えられている。また、記録ヘッド１内部のインクに通常負圧を発生させる方式としては、水頭差方式以外の方式であっても構わない。

記録ヘッド１の吐出ノズル１ｅは、微細な穴として設けられている。上記の通り記録ヘッド１内が負圧となっていることにより、吐出ノズル１ｅの内部も負圧とされており、その結果、ノズル内のインクはノズル先端側でメニスカスを張った状態となっている。これにより、吐出ノズル１ｅからインクが漏れたり、大気から吐出ノズル１ｅ内への空気が進入したりすることが防止される。

インクの吐出は、吐出ノズル１ｅ内部に配置したヒータ（不図示）の膜沸騰エネルギーにより、吐出ノズル１ｅ内のインクを押し出すことにより行われる。インクの吐出後、吐出ノズル１ｅの毛管力によってノズル内に再びインクを満たすサイクルが繰り返され、インクは、供給チューブ６を通してメインタンク４から記録ヘッド１へと再び吸い上げられる。

図７に示すように、記録装置の制御手段であるコントローラ６００は、ＭＰＵ６０１、後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納したＲＯＭ６０２を有している。コントローラ６００の特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３は、キャリッジモータＭ１、搬送モータＭ２、回復ユニットの吸引ポンプモータＭ３の制御を行う。ＡＳＩＣ６０３は、さらに回復ユニットの三方弁ソレノイドＳＤ１、弁駆動ユニットの弁駆動モータＭ４、記録ヘッド１の制御信号を生成する。

コントローラ６００はさらに、ＲＡＭ６０４とシステムバス６０５を有する。ＲＡＭ６０４は画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等が設けられるＲＡＭである。システムバス６０５はＲＡＭ６０４、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行う。

さらにコントローラ６００は以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＭＰＵ６０１に供給するＡ／Ｄ変換器６０６などを有している。

また、記録装置１はホスト装置６１０との間でインタフェース（Ｉ／Ｆ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。ホスト装置６１０は画像データの供給源となるコンピュータ、或いは、画像読取り用のリーダやデジタルカメラなどである。

記録装置１はさらに、スイッチ群６２０と、装置状態を検出するためのセンサ群６３０を有する。

スイッチ群６２０は操作者による指令入力を受けるためのスイッチから構成される。スイッチ群６２０は、電源スイッチ６２１、プリント開始を指令するためのプリントスイッチ６２２、及び記録ヘッド３のインク吐出性能を良好な状態に維持するための処理（回復処理）の起動を指示するための回復スイッチ６２３などを含む。

センサ群６３０は、位置センサ６３１、弁駆動位置センサ６３２、タイマー手段６３３、などから構成される。位置センサ６３１は、記録ヘッド１を搭載して記録用シートＳの搬送方向に対し交差する方向に移動するキャリッジ２のホームポジションｈを検出するためのフォトカプラなどにより構成される。弁駆動位置センサ６３２は、記録ヘッド１内を大気開放する大気開放手段である大気開放弁１ｉ（図３）の高さ位置を検知する。具体的には、大気開放弁１ｉの高さ位置を制御する弁駆動ユニット内の例えばカム機構のホームポジション位置を検出するためのフォトカプラなどにより構成される。タイマー手段６３３は、泡抜き吸引動作タイミング、時間などをコントローラ６００内のＭＰＵ６０１に知らせる。

記録装置はキャリッジモータドライバ６４０と搬送モータドライバ６４２と吸引ポンプモータドライバ６４３と弁駆動モータドライバ６４４をさらに備える。

キャリッジモータドライバ６４０はキャリッジ２を図２の矢印Ａ方向と直交する方向に往復走査させるためのキャリッジモータＭ１を駆動させるものである。搬送モータドライバ６４２は記録用シートＳを搬送するための搬送モータＭ２を駆動させるものである。吸引ポンプモータドライバ６４３は吸引ポンプを作動させるための吸引ポンプモータＭ３を駆動させるものである。弁駆動モータドライバ６４４は弁駆動モータＭ４を駆動させるためのものである。

以上のような構成で、記録装置本体はインタフェース６１１を介して転送された記録データのコマンドを解析し、記録に用いる画像データをＲＡＭ６０２に展開する。

画像データの展開領域（展開バッファ）は２次元の矩形領域である。画像データの展開領域の横サイズはキャリッジ移動方向（主走査方向）の記録可能領域分の画素数Ｈｐに対応させる。画像データの展開領域の縦サイズは記録ヘッドの１回の記録走査で記録される記録媒体の搬送方向（副走査方向）の画素数である１６×１６ｃの４分の１（すなわち６４ｃ画素）に対応したものとして構成し、これをＲＡＭ６０２に確保する。

また、記録走査において記録ヘッド１に記録データを転送するために参照されるＲＡＭ６０２上の記憶領域（プリントバッファ）も２次元の矩形領域である。記憶領域は、その横サイズは主走査方向の記録可能領域分の画素数Ｖｐに対応し、縦サイズを記録ヘッドの１回の記録走査で記録される副走査方向の画素数である１６×１６ｃに対応したものとして構成する。

ＡＳＩＣ６０３は、記録ヘッド１による記録走査の際に、ＲＡＭ６０２の記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッドに対して記録素子（吐出ヒータ）の駆動データ（ＤＡＴＡ）を転送する。

図２に示す、シリアル型のインクジェット記録装置５０では、給送ローラ３によって副走査方向である矢印Ａ方向に搬送される記録用シートＳに対し、矢印Ａ方向と直交する方向である主走査方向に移動する記録ヘッド１によって記録が行われる。

記録ヘッド１の主走査方向における往復移動（主走査）と、記録用シートＳの所定ピッチごとの副走査方向への搬送（副走査）とが交互に繰り返される。これらの動きと同期させながら記録ヘッド１の複数の吐出ノズル１ｇから選択的にインクを吐出させて記録用シートＳに付着させることで、文字や記号、画像等を形成する
記録ヘッド１は、２本のガイドレール２０、２１に摺動自在に支持され不図示のモータ等の駆動手段によりガイドレールに沿って往復移動されるキャリッジ２に着脱可能に搭載されている。

記録用シートＳは、搬送ローラ３により、記録ヘッド１のインク吐出面に対面し、かつ、インク吐出面との距離を一定に維持するように、キャリッジ２の移動方向と交差する方向（例えば、直交する方向である矢印Ａ方向）に搬送される。また、記録ヘッド１のノズル列は、記録ヘッド１の主走査方向とほぼ直交した方向に延びている。記録ヘッド１から吐出されるインクの色に対応して、複数の独立したメインタンク４が、インク供給ユニット５に着脱可能に装着されるように構成されている。そして、インク供給ユニット５と記録ヘッド１とは、それぞれのインクの色に対応した複数の供給チューブ６によって接続されている。メインタンク４をインク供給ユニット５に装着することで、メインタンク４内に収納された各色のインクを、記録ヘッド１の各ノズル列に独立して供給することが可能となっている。

回復ユニット７は、記録ヘッド１の往復移動範囲内であって、かつ、記録用シートＳの通過範囲外の領域である非記録領域に、記録ヘッド１のインク吐出面と対面するように、また、インク供給ユニット５と隣接するように配置されている。

回復ユニット７は図３に示すように、減圧側で使用する吸引ポンプ７ｃが内蔵され、吸引キャップを介して記録ヘッド１の各吐出ノズル１ｇからそのノズル内のインクまたは空気を強制的に吸い出し、吐出ノズル１ｇのクリーニングを行なう。吸引ポンプ７ｃは、三方弁７ｂにより回復ユニット７は記録ヘッド１の液体室であるサブタンク部１ａと液室１ｃ内にそれぞれ設けられたフロート弁が配置された排出流路とも接続され、前記サブタンクと液室内の気泡を除去する構成となっている。

インクジェット記録装置は、インクを吐出するための記録ヘッド１と、記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給ユニット５（不図示）と、記録ヘッド１に対して回復動作を行なう回復ユニット７とに大別される。

以下、記録ヘッド１、インク供給ユニット５、および回復ユニット７の各構成について詳述する。

「記録ヘッド１」
記録装置のキャリッジ２に記録ヘッド１が搭載された状態において、記録ヘッド１の重力方向上側の部分には、インクを一定量貯留するためのインク室として構成されたサブタンク部１ａが設けられている。そのサブタンク部１ａの重力方向下側の部分には、並列に配列された列状の複数の吐出ノズル１ｅにインクを直接供給する液室１ｃが形成されている。サブタンク部１ａと液室１ｃはそれぞれ液体室を構成する。また、サブタンク部１ｂの側面には供給チューブ６が接続されるコネクタ挿入口が設けられている。サブタンク部１ａと液室１ｃとの境界には、開口部が形成されており、その開口部には流入フィルタ１ｂが配置されている。このようにしてサブタンク部１ａは、流入フィルタ１ｂ、および液室１ｃを介して各吐出ノズル１ｅと繋がっており、各吐出ノズルへインクを供給する流路構成となっている。そしてサブタンク部１ａの重量方向上部と、液室１ｃの重力方向上部とには、気泡などの流体を排出する気泡排出路（排出流路）１ｊがそれぞれ設けられている。２本の排出流路１ｊは下流側にて合流され、さらに下流側においては各色分の排出流路が統合される。統合された排出流路は、記録ヘッド１が主走査方向に往復移動可能となるように排気専用の可撓性チューブにて回復ユニット７内の吸引ポンプ７ｃに接続されている。液室１ｃとその重力方向上部の排出流路との接合部には流出フィルタ１ｄが配置されている。

本実施例では気泡排出路１ｊから下流側は排気専用の可撓性チューブ８にて回復ユニット内の吸引ポンプ７ｃに接続されている構成としたが、ただし他の方式でも構わない。例えば気泡排出路１ｊが記録ヘッド１側と回復ユニット７側に切り離された構成で、記録ヘッド１が回復ポジションに位置するときに気泡排出路１ｊが連通する方式（ピットイン方式）であってもかまわない。

液室１ｃの流出フィルタ１ｄの上側と、サブタンク部１ａの上側のそれぞれの排出流路途中にはフロートハウジング（以下、フロート室とも呼ぶ。）１ｌ、１ｍが配置されている。フロートハウジング１ｌ、１ｍの内部にはフロート弁１ｆ、１ｇが移動可能に設けられている。

図４（ａ）、（ｂ）の如くフロート弁１ｇは、フロート部１ｎと、これを回動可能に支持する回動支持部である回動軸部１ｐと、シール部１ｑから成り、回動軸部１ｐを中心としてフロート部１ｎが上下方向（重力方向）に回転移動する構成となっている。また、フロート弁１ｇは液体であるインクよりも比重の小さい部材より成り、インク液面の上昇とともにフロート部１ｎが重力方向上方に移動する。フロートハウジング（フロート室）１ｍの重力方向上部にはフロートシール部材１ｈが形成され、インク液面とともに上昇したシール部１ｑがフロートシール部１ｈに当接することによって、流路を遮断することができる。なお、図示していないが、サブタンク側のフロート弁１ｆについてもフロート弁１ｇと同様の構成からなり、またフロートハウジング１ｌの重力方向上部の構成もフロートハウジング１ｍと同様の構成である。

主成分が水であるインクよりも比重の小さいフロート部の材料としては、例えば比重が0.93であるポリプロピレン（ＰＰ）が好ましい。フロート部の材料はその他の材質でインク媒体主成分である水よりも比重の小さい材質であれば他の材質であっても構わない。

またフロート弁１ｆ、１ｇは、フロートシール部材１ｈとの接触性が良好な形状が必須であり、例えば図３に示すような円形穴のフロートシール部材１ｈに対しては、球形状、シート形状などが好ましい。球形状、シート形状以外の接触性のよい形状であってもかまわない。

また、非弾性材質であるＰＰ材質のフロート部１ｎに対して、フロートシール部材１ｈを、弾性を有するエラストマー樹脂、ゴム材質などで形成するとフロート部ｎとの接触領域が広がり接触性能が上がる。フロートシール部材１ｈはエラストマー樹脂、ゴム材質以外の材質であってもかまわない。

本実施例では、フロートハウジング１ｍへの気泡Ｔとインクを流入するための流入口（流出フィルタ１ｄ）１ｒの位置は、図４（ａ）の如くフロートシール部材１ｈよりも下側（フロート１ｇよりも更に下側）に配置されている。また、流入口（流出フィルタ１ｄ）１ｒの位置は図４（ｂ）の如く、フロート弁が配置された姿勢で重力方向（上視図での方向）から見て、フロート弁１ｇとすべてが重ならない位置に配置させるのが好ましい。例えば図４（ａ）、（ｂ）の如く、流入口（流出フィルタ１ｄ）１ｒをフロート弁の回動軸部１ｐのさらに外側に配置している。

さらには、流入口（流出フィルタ１ｄ）１ｒからフロート弁１ｇの回動軸部１ｐまでのフロートハウジング１ｍ内の空間を広くすることで気泡専用流路空間（図４（ａ）、（ｂ）のＡ領域）を設けることが好ましい。

勿論、サブタンク側のフロートハウジング１ｌに対する流入口の配置についても、上記液室側の説明と同様である。

各色の気泡排出流路１ｊの途中には該気泡排出流路が大気と連通可能となるように大気開放弁１ｉが配置されており、大気開放弁１ｉはプリンタ本体側に配置された弁駆動ユニット８により開閉される。

吐出ノズル１ｅは、断面径が２０μm程度の微細な筒状の構造を持ち、吐出ノズル１ｅ内のインクに吐出エネルギーを与えることでインクを吐出ノズル１ｅから吐出させる。インクの吐出後、吐出ノズル１ｅの毛管力により吐出ノズル１ｅ内にインクが満たされる。通常、高速な画像形成を目的として、この吐出動作は２０ｋＨｚ以上のサイクルで繰り返される。吐出ノズル１ｅ内のインクに吐出エネルギーを与えるために、記録ヘッド１は、吐出ノズル１ｅごとにエネルギー発生手段を有している。本実施形態では、エネルギー発生手段として、吐出ノズル１ｅ内のインクを加熱する発熱抵抗素子を用いている。ヘッド制御部であるコントローラ基板６００からの指令（駆動信号）により発熱抵抗素子を選択的に駆動し、所望の吐出ノズル１ｇ内のインクを膜沸騰させる。この膜沸騰により生じる気泡の圧力を利用して吐出ノズル１ｅからインクを吐出させている。

なお、上述したように、インクはメニスカスを形成した状態で吐出ノズル１ｅ内を満たしているおり、これを実現するため、記録ヘッド１の内部、特に吐出ノズル１ｅ内は負圧の状態に保たれている。ここで、この負圧が小さすぎると、吐出ノズルの先端に異物やインクが付着した場合、インクのメニスカスが崩れてインクが吐出ノズルから漏れ出てしまうことがある。また逆に負圧が大きすぎると、吐出時にインクに与えられるエネルギーよりも吐出ノズル１ｇ内にインクを引き戻す力が強くなってしまい、吐出不良の原因となる。したがって、吐出ノズル内における負圧は、大気圧よりも若干低い一定の範囲に保たれていることが好ましい。

この負圧の範囲は、例えば、−４０ｍｍＡｑ（約−０．００４０ａｔｍ＝−４．０５３ｋＰａ）〜−２００ｍｍＡｑ（約−０．０２００ａｔｍ＝−２．０２６５ｋＰａ）の範囲（ただし、インクの比重≒水の比重とする）であることが好ましい。ただし、この負圧の範囲は、吐出ノズル１ｇの数、断面積、発熱抵抗素子の性能等により異なる。

流入フィルタ１ｂは、吐出ノズル１ｅを詰まらせるような異物がサブタンク部１ａから液室１ｃへ流出するのを防止するためのものであって、吐出ノズル１ｅの断面幅よりも小さい１０μｍ以下の微細孔を有する金属メッシュで構成されている。微細孔のサイズが小さいほどメニスカスの強度は強くなり、また、空気をより通しにくくなる。

流出フィルタ１ｄも流入フィルタ１ｂと同様に吐出ノズル１ｅを詰まらせるような異物が流出フィルタ１ｄ下流側の排出流路から液室１ｃに流入するのを防止するためのものであり、フィルタ材質、メッシュサイズ等は流入フィルタ１ｂと同様なものが好ましい。

「インク供給ユニット５」
次に、インク供給ユニット５とそれに接続されているメインタンク４について説明する。

メインタンク４は、インク供給ユニット５に対して着脱可能な構成である。剛性を有するインクケース４ａ内部には液体のインクを収容するためのインク袋４ｂが内蔵され、インク袋４ｂの一部にはインク流出口が備えられている。またインクケース４ａ内部のインク袋４ｂ周辺は大気に開放された状態である。

またインク供給ユニット５へ挿入されたメインタンク４は、インク供給ユニット５側に配置されたインク供給針がメインタンク４側のインク出口を突き刺しインク袋４ｂ内部のインクと連通する構成となっている。メインタンク４がインク供給ユニット５に装着されたとき、メインタンク４内のインクはインク供給針、インク供給チューブ６を介して記録ヘッド１のサブタンク部１ａに供給される。インク供給チューブ６は、記録ヘッド１が印字時等に主走査方向の往復移動が可能なように、少なくとも一部分が可撓性チューブより構成されている。

以上のようなメインタンク４から記録ヘッド１までのインク供給流路構成が各色分設けられている（例えば４色プリンタの場合ブラック、イエロー、シアン、マゼンタなど）。

「回復ユニット７」
次に、回復ユニット７について説明する。

回復ユニット７は吐出ノズル１ｅからインクと気泡を吸引する回復動作機能と、フロート弁を介して記録ヘッド１内の各インク室（フロートハウジング）内の気泡を排出する泡抜き動作機能を有している。回復ユニット７はさらに、記録ヘッド１の吐出面をキャッピングするキャップ手段である吸引キャップ７ａを有している。

吸引キャップ７ａには廃インクチューブ７ｄが接続されており、そのチューブの中間位置に吸引ポンプ７ｃが配置されている。吸引ポンプ７ｃは、ポンプモータＭ３（図６）によって駆動されるようになっている。これら吸引キャップ７ａ、チューブ、吸引ポンプ７ｃ、およびポンプモータＭ３が、所定時に記録ヘッド１内のインクを吐出ノズル１ｅから吸引するための吸引手段として設けられている。

吸引キャップ７ａは、少なくともインク吐出面と接触する部分がゴム等の弾性部材で構成されている。吸引キャップ７ａは、インク吐出面を覆って密閉するキャップ位置と、記録ヘッド１から離間した退避位置との間を移動可能に設けられている。吸引ポンプ７ｃは、複数のコロを備えたチューブ式のポンプであり、ポンプモータＭ３を駆動することでインクを連続的に吸引することが可能となっている。また、ポンプモータＭ３の回転量に応じて、吸引量を変えることができるように構成されている。

吸引ポンプ７ｃと吸引キャップ７ａ間のチューブには、各色の記録ヘッド１のフロート弁が配置された複数の排出流路１ｊが統合された流路が三方弁７ｂにより合流されている。三方弁７ｂにより、吸引ポンプ７ｃに対して吸引キャップ７ａとフロート弁側の排出流路１ｊのいずれか一方が接続されるように切換えを行なうことが可能な構成となっている。吸引ポンプ７ｃによる泡抜き動作によって排出された廃インクや、吸引キャップ７ａによって記録１ヘッドから排出された廃インクはメインタンク４内部の廃インク収容部へ回収される。

「気泡発生とその泡の除去動作」
本実施形態のインクジェット記録装置では、画像信号に合わせて各吐出ノズルの発熱素子を作動させてインク吐出を行なうために、吐出ノズル１ｅ部の温度が上昇し、サブタンク１ａ、液室１ｃ内部に気泡Ｔが蓄積してしまう。

図７に示すコントローラ６００内部のＭＰＵ６０１は記録ヘッド１によりインクを吐出させた吐出回数を常時数えている。吐出回数が所定回数になったときに、ＲＯＭ６０２内に記憶されている泡抜き吸引動作プログラムを引出し、ＭＰＵ６０１から泡抜き吸引動作の命令指示を行なう。そして、以下に記す泡抜き吸引動作を実行する。

また、記録装置本体による印刷を長期間作動させない場合、主に吐出ノズル１ｅなどを通じて液室１ｃのインク内部に酸素、窒素等の気体が長期的に侵入することでも液室１ｃに気泡Ｔが蓄積してしまい、図４（ａ）の状態になってしまう。そこで、記録装置本体のタイマー手段６３３により、印刷動作が終了した時からの経過時間をカウントし、経過時間が所定時間を超えたとＭＰＵ６０１が判断した場合、ＭＰＵ６０１は泡抜き吸引動作の命令指示を行なう。

なお、上記インク吐出数、印刷動作が終了したときの時間、などのデータは記録装置本体の電源が立ち上がっているときはＭＰＵ６０１内部に記憶されている。またこれらのデータは、記録装置本体の電源を切ったときはコントローラ６００内部のフラッシュメモリ６０６内部に記憶させる。再度電源を立ち上げた時にフラッシュメモリ６０６に記憶されているインク吐出数、時間等のデータをＭＰＵ６０１に記憶させることで、泡抜き吸引動作タイミングを検出させる。

図５はフロート弁による吸引泡抜き動作時のフローチャートであり、図６（ａ）〜（ｃ）は泡抜き動作完了までの液室１ｃ側のフロート弁周辺の泡抜き状態を示した断面図である。

図６（ａ）は記録ヘッド１の液室１ｃ内に気泡Ｔが溜まった状況である。この状態から、ＭＰＵ６０１が泡抜き吸引動作命令を発すると、三方弁７ｂを気泡排出流路１ｊ側に切り替える（図５のステップＳ１０１）。その状態で次に吸引ポンプ７ｃを所定時間回転させることで（図５のステップＳ１０２）、記録ヘッド１内の気泡Ｔをフロート弁から排出しながらヘッド内部（サブタンクと液室）へインクを供給する。

図６（ｂ）は泡抜き動作中の特に液室１ｃ側の泡抜き動作状態を示したものである。液室１ｃ内部の気泡Ｔが流出フィルタ１ｄを通過するとさらに細かい気泡を生成しながら泡抜きが行なわれる。そしてフロートハウジング（液室側）１ｍ内に設けられた気泡専用流路空間Ａを積極的に上記の気泡が通過しながら、フロートシール部材１ｈに気泡Ｔが吸込まれる（図６の矢印Ｂ）。上記の気泡専用流路空間を積極的に気泡Ｔを通過させることで、泡抜き完了前に、流出フィルタ１ｄで生成された気泡によりフロート部１ｎが持ち上がることを防止することが可能となる。

記録ヘッド１内の泡抜きが終了し液面がフロート弁１ｇ側に上昇すると、フロート弁１ｇは共にフロート部１ｎ部に働く浮力により回動軸部１ｐを中心に重力方向上側に移動する。そしてシール部１ｑがフロートシール部材１ｈと接触することでフロートハウジング１ｍ内部と気泡排出流路１ｊとが遮断され、インクが漏れることなく泡抜き動作が終了する。

その後、吸引ポンプ７ｃを停止し、さらには三方弁７ｂを吸引キャップ７ａ側に連通させることで（図５のステップＳ１０３）、一連の泡抜き動作を終了させる。

図８（ａ）、（ｂ）は本実施形態の変形例で、別の流入口（流出フィルタ１ｄ）配置を示したものである。

上記の実施形態においては、流入口（流出フィルタ１ｄ）１ｒを、図８（ｂ）の上視図から見てフロート弁１ｇの周辺の位置で、かつフロートシール部材１ｈ（またはフロート弁１ｇ）の下側に配置させてもかまわない。

（第２の実施形態）
図９は第２の実施形態による記録ヘッド１内の液室１ｃ側のフロート弁１ｇを示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は上視図である。

図９（ａ）の如く、流出フィルタ１ｄから延びた流路はフロートハウジング１ｍへと連通する構成であるが、フロートハウジング１ｍへの流入口１ｒの位置はフロートシール部材１ｈと同一高さ、またはフロートシール部材１ｈよりも高い位置に配置されている。

本実施形態の如く、フロートハウジング１ｍへの流入口位置を、フロートシール部材１ｈよりも同一高さ、またはそれ以上の高さ位置に配置する。そのことにより、泡抜き動作時に発生する気泡Ｔは図９（ａ）内の矢印Ｂに沿って流れる。よって本実施形態は、フロート弁１ｇが泡抜き完了前に気泡Ｔにより持ち上げられることで排出流路がフロート弁１ｇで遮断されてしまうことを防止することが出来る。

１ 記録ヘッド
１ｃ 液室
１ｇ フロート弁（液室側）
１ｊ 気泡排出流路
１ｍ フロートハウジング（液室側）
１ｐ 回動軸部
１ｑ シール部
Ｔ 気泡

Claims (4)

1. 液体を貯留する液体室と、
   該液体室から流体を排出する排出流路と、
   該排出流路の途中に構成されたフロート室と、
   該フロート室の内部に配され、シール部と該シール部を回動可能に支持する回動支持部と該シール部に固定され前記液体よりも比重が小さいフロート部とを有し、前記フロート部が前記液体とともに重力方向上側に移動することによって前記シール部が前記排出流路を遮断するフロート弁と、を備える気泡排出装置において、
   前記フロート室の重力方向下側に位置する底面に配され、前記液体室から前記フロート室へ液体と気泡を流入させる流入口を有し、該流入口は重力方向から見て前記フロート弁とすべてが重ならない位置に配されていることを特徴とする気泡排出装置。
2. 前記回動支持部と前記フロート部は前記シール部の前記排出流路を遮断する部位を挟むように配置され、前記流入口は前記回動支持部に対して前記フロート部とは反対側に配されていることを特徴とする請求項１に記載の気泡排出装置。
3. 前記液体室と前記流入口の間の流路にフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の気泡排出装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の気泡排出装置を有するインクジェット記録装置において、
   前記液体室内の液体を吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドへ供給される液体を収容するタンクと、前記液体室内を減圧して前記液体室内の気泡を前記排出流路へ送るとともに前記タンクから前記液体室へ液体を供給するための吸引ポンプと、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。

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