(57)【要約】【課題】本発明は記録ヘッドへのインク供給経路に混入した気泡を除去し、インクの吐出不良を防止し、高画質な画像記録を行うインクジェット記録装置に関し、特にインク供給経路からの気泡の除去を容易かつ短時間で行うことができるインクジェット記録装置を提案するものである。【解決手段】記録媒体にインクを吐出して画像形成を行う記録ヘッド２と、該記録ヘッド２にインクを供給する少なくともタンク１６とインク供給経路２３、２４等を備えるインクジェット記録装置であり、上記タンク１６には上部に気泡の排出部が形成され、記録ヘッド２から混入した気泡をインク液面の上昇や負圧の印加によって排出部から溢れさせ、気泡をタンク外に排出する構成である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にインクを吐出して画像形成を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドにインクを供給する少なくともタンクを有するインク供給経路とを有し、
前記タンクは前記タンク内の上部に排出部を有し、前記タンク内の気泡を前記排出部から溢れさせることによって前記気泡を前記タンク外に排出することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記タンク内のインクの液面を高くすることで前記気泡を前記タンクから排出することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記タンクへのインク流入量を前記タンクからのインク流出量より多くすることでインクの液面を高くすることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記タンク内の容積を小さくすることでインクの液面を高くすることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記インク供給経路は、前記記録ヘッドから前記タンクにインクを戻すインク経路、及びインクポンプを有する循環式のインク供給経路であることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドから前記記録媒体にインクを吐出し画像形成する印字モードと、前記気泡を前記タンクから排出する気泡除去モードを有することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記タンク内を減圧することで前記タンク内の気泡を減少させることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記タンクから排出した気泡とともに溢れさせたインクから気泡を分離後、前記インク供給経路にインクを戻すことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記インク供給経路には気泡検知装置が備えられていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録ヘッドへのインク供給経路に混入した気泡を除去し、吐出不良を防止し、高画質な画像記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置の記録ヘッドには、例えばサーマル方式とピエゾ方式が使用され、記録ヘッドのノズルから記録媒体にインクを吐出して画像記録を行う。しかし、ピエゾ方式の記録ヘッドにおいては、記録ヘッド内のインクに気泡が混入すると、気泡に圧力を吸収され、吐出不良が発生する。
【０００３】
また、サーマル方式においてはインクの吐出量が変動するため、インク供給経路中の気泡の除去手段が多数提案されている。例えば、特許文献１にはインクジェットヘッドにインクを供給するバッファタンクを配置し、このバッファタンク上部の空間に貯留した気泡を循環ポンプによりサブタンクに移動させ、インク経路中の気泡を除去している。
【特許文献１】特開２００４−１１４６１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では記録ヘッドを含むインク経路によりインクを循環させて気泡を除去するので、気泡の除去効率を高くする為に循環流量を大きくすると記録ヘッドのノズルのメニスカスを壊してしまい、ノズルより空気を記録ヘッド内部に引き込むおそれがある。この為、特許文献１の発明では気泡除去の為のインク循環時に記録ヘッドのノズル面を吸引キャップにて覆って密閉する必要がある。その為、気泡除去の為に吸引キャップが記録ヘッドに対向する為に移動する必要があり、気泡除去に時間を要する。
【０００５】
そこで、本発明はインク供給経路からの気泡の除去を容易かつ短時間で行うことができるインクジェット記録装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は本発明によれば、録媒体にインクを吐出して画像形成を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドにインクを供給する少なくともタンクを有するインク供給経路とを有し、前記タンクは前記タンク内の上部に排出部を有し、前記タンク内の気泡を前記排出部から溢れさせることによって前記気泡を前記タンク外に排出するインクジェット記録装置を提供することによって達成できる。
【０００７】
また、前記タンク内のインクの液面を高くすることで前記気泡を前記タンクから排出する構成である。また、前記タンクへのインク流入量を前記タンクからのインク流出量より多くすることでインクの液面を高くする構成である。さらに、前記タンク内の容積を小さくすることでインクの液面を高くする構成である。
【０００８】
前記インク供給経路は、例えば前記記録ヘッドから前記タンクにインクを戻すインク経路、及びインクポンプを有する循環式のインク供給経路である。また、前記記録ヘッドから前記記録媒体にインクを吐出し画像形成する印字モードと、前記気泡を前記タンクから排出する気泡除去モードを有する構成である。
【０００９】
また、前記タンク内を減圧することで、前記タンク内の気泡を減少させる構成である。また、前記タンクから排出した気泡とともに溢れさせたインクから気泡を分離後、前記インク供給経路にインクを戻す構成である。さらに、前記インク供給経路には気泡検知装置が備えられている構成である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サブタンクの上部から気泡を含むインクを排出することによってインク経路内の気泡の除去を容易に行うことができる。したがって、気泡によるインクの吐出不良を無くし、高画質の印刷を行うことができるインクジェット記録装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は本実施形態に使用するインクジェット記録装置における、インク補給経路を説明する図である。また、図２はインクジェット記録装置の概略構成を説明する模式図である。
【００１２】
先ず、図２において、インクジェット記録装置１は記録ヘッド２、インク補給部３、媒体供給部４、媒体搬送部５、媒体収納部６で構成されている。記録ヘッド２はインク経路を介してインク補給装置８に接続されている。インク補給装置８には消費されるインクを補充するインクタンク１０が設けられており、インク経路とインク補給装置８によってインク補給部３を構成している。
【００１３】
記録媒体１１は媒体供給部４に収納され、1枚ずつ装置内に搬入され、媒体搬送部５によって記録ヘッド２の直下に搬送される。そして、記録ヘッド２から画像データに従ったインク滴が吐出され、画像データに従った記録処理が記録媒体１１に対して行われる。記録処理が施された記録媒体１１は、媒体収納部６に収納される。尚、媒体搬送部５による記録媒体１１の搬送は、駆動ローラ５ａと従動ローラ５ｂ及びテンションローラ５ｃ間に張設された搬送ベルト９を回転させることによって行われる。
【００１４】
次に、図１に従ってインク補給部３のインク補給経路を説明する。インク補給部３は前述のインクタンク１０、及びサブタンク１５、１６、廃液タンク１８、循環ポンプ１９、廃液ポンプ２０、加減圧ポンプ２１、２２等で構成されている。記録ヘッド２とサブタンク１５はインク経路２３によって接続され、記録ヘッド２とサブタンク１６はインク経路２４によって接続されている。また、サブタンク１５と１６の間には循環ポンプ１９が配設され、サブタンク１６からサブタンク１５側へインクが送られる。
【００１５】
また、サブタンク１５からインク経路２３を介してインクが記録ヘッド２に供給され、記録ヘッド２において吐出に使用されると共に、吐出に供しなかったインクはインク経路２４を介してサブタンク１６に戻される。
【００１６】
また、サブタンク１５にはバッファ２７を経由して加減圧ポンプ２１が接続され、サブタンク１５の内圧を調整し、サブタンク１６にはバッファ２８を経由して加減圧ポンプ２２が接続され、サブタンク１６の内圧を調整し、それぞれのサブタンク１５、１６の内圧を安定に維持している。
【００１７】
具体的には、サブタンク１５内の内圧が圧力センサ１２によって検知され、例えば記録ヘッド２にインクを供給すると、サブタンク１５内の内圧が低下し、この内圧低下を圧力センサ１２が検知する。この圧力センサ１２からの検知信号によって、制御部３１は加減圧ポンプ２１の制御を行う。一方、サブタンク１６内の内圧は圧力センサ１３によって検知され、循環ポンプ１９の駆動によってサブタンク１５にインクを補給すると、サブタンク１６の内圧が低下し、この内圧の低下を圧力センサ１３が検知する。この場合、圧力センサ１３から検知信号が制御部３１に出力され、制御部３１によって加減圧ポンプ２２が加圧側に制御される。尚、制御部３１は上記加減圧ポンプ２１、２２の制御の他、本例のインク経路の全ての構成部材の制御を行う。
【００１８】
図３はサブタンク１５、及び１６に設けられたインク液面センサ２９、３０の構成を示す図である。フロート３３の先端に磁石３４が装着され、この磁石３４が位置検知基板３５に近接すると、基板上の不図示のリードスイッチがオンし、サブタンク１５又は１６内のインク液面を検知する。
【００１９】
前述のように、サブタンク１６内のインク液面は、循環ポンプ１９を駆動してインクをサブタンク１５に供給することによって次第に低下し、インク液面センサ３０（位置検知基板３５）から液面低下の検知信号が制御部３１に向けて出力される。制御部３１は上記検知信号が入力すると、インクタンク１０のインク供給バルブ３７を開く指令を出力し、インクタンク１０からインクをサブタンク１６に補給する。その後、インク液面センサ３０が設定液面を検知すると、インク供給バルブ３７を閉じ、サブタンク１６のインク液面を設定レベルに維持する。
【００２０】
また、記録ヘッド２へのインク供給は、加減圧ポンプ２１と２２を制御して行い、先ずサブタンク１５の内圧を僅かずつ高め、記録ヘッド２に向けてインク出口１５ｂからインク経路２３にインクを押し出す。同時に、記録ヘッド２の内圧の設定値を維持するように、サブタンク１６の内圧を低く制御し、インク経路２４内のインクをインク入口１６ａから吸入する。このように制御することによって、サブタンク１５から記録ヘッド２を経由して、サブタンク１６にインクが流れる。
【００２１】
しかしながら、何らかの原因によってインク経路内に気泡が混入すると、安定したインク循環が維持できず、インク経路内に様々な問題が発生する。図４は上記循環経路に気泡が混入した状況を示す模式図であり、サブタンク１６に混入した気泡３９がサブタンク１６の上部に溜っている様子を示す。また、記録ヘッド２において気泡を巻き込む様子を、図５を用いて説明する。
【００２２】
正常に循環しているインクは、記録ヘッド２のインク補給口２ａから共通インク室２ｂを経て、チャネル２ｃに入り、ピエゾ素子やヒータなどによる圧力発生手段によって、ノズル２ｄからインク滴３８となって吐出される。一方、吐出に供しなかったインクはインク排出口２ｅから、インク経路２４に戻される。
【００２３】
印字動作中、何らかの要因、例えばインク経路内での圧力変動や、記録ヘッド２への衝撃、ノズル２ｄへの気泡の押し込みなどによって、ノズル２ｄから気泡３９を巻き込む場合がある。しかし、通常は記録ヘッド２内部のインクの流れによって、気泡３９はすぐに除去されるが、記録ヘッド２内の流量や負圧の設定によっては、ノズル２ｄからの気泡３９の巻き込みが止まらず、連続して記録ヘッド２の共通インク室２ｂに入り込むことがある。この場合、インク排出口２ｅから気泡３９がインク経路２４に大量に混入する。
【００２４】
記録ヘッド２から連続して巻き込んだ気泡３９は、インク経路２４を経由して、サブタンク１６内に入り込み、サブタンク１６の上部に浮いた状態で排出されず、図４に示すように大量に溜まる。この状態ではインク液面センサ３０のフロート３３は、気泡３９の圧力によって下方に押さえ込まれ、インク液面を検知できず、サブタンク１６内のインクをオーバーフローさせる。
【００２５】
さらに、サブタンク１６内の気泡３９の量が増加してサブタンク１６の下部にまで達すると、インク出口１６ｂから循環ポンプ１９によって、インクと共に気泡３９を吸い上げる。この場合、気泡３９が混じったインクは、更に記録ヘッド２に送られ、記録ヘッド２の内部に気泡３９が到達してミスファイアが発生する。
【００２６】
また、気泡３９がインク経路内を何度も循環すると、定期的に発生するミスファイアによって、印刷の品質が大きく低下し、さらに、気泡３９の除去や消失に長時間を要すると、印刷処理のスループットを大幅に低下させる。この気泡３９の混入が更に進むとインク経路内に気泡が詰まり、ついには送液できなくなる。
【００２７】
上述した状態を防止する為、本実施形態では以下のようにして気泡３９をインク経路から除去する。以下、具体的に説明する。
図６は、特に前述のサブタンク１５、１６、及び循環ポンプ１９を示す模式図であり、先ず正常なインク吐出及びインク循環が行われている状態を示す。このとき各インク経路内でのインク流量は、記録ヘッド２からサブタンク１６のインク入口１６ａに戻ってくる流量Ｇ１、サブタンク１６のインク出口１６ｂから循環ポンプ１９がインクを吸引し、サブタンク１５のインク入り口１５ａに送る流量Ｇ２、サブタンク１５のインク出口１５ｂから記録ヘッド２へ供給する流量をＧ３とすると、それらの流量は等しく、Ｇ１＝Ｇ２＝Ｇ３であって、各サブタンク１５、１６のインク量（インク液面高さ）は安定して維持されている。
【００２８】
一方、図７はサブタンク１６に気泡３９が巻き込まれている状態を示す模式図である。このような異常状態の時、インク液面センサ３０が正常に動作しないため、ある設定時間を超えても設定液面レベルを検出できない場合、例えばタイムアウトの出力を行い、異常事態であることを検出する。
【００２９】
このようにして異常を検知した場合、気泡除去モードに入り、まずインク経路の流量を変更する。例えば、循環ポンプ１９による送液流量Ｇ２を低下させることで、サブタンク１６内のインク量を増加させ、意図的にサブタンク１６の上部に配置された排出部である圧力調整口１６ｃからインクをオーバーフローさせる。この時、インク液面センサ３０はインクの液面検知動作を停止し、制御部３１にインク液面に関する検知信号を送信しない。
【００３０】
このようにサブタンク１６内のインク量を増加させることで、サブタンク１６内部で気泡３９を浮き易くし、気泡３９とインクとを層状に分離して気泡３９をサブタンク１６の上部に集め、圧力調整口１６ｃからインクをオーバーフローさせる。さらに、サブタンク１６の底に近い部分からインクを吸引しているインク出口１６ｂの吸引口から気泡３９を遠ざけることで、気泡３９の混入したインクをサブタンク１５に送液し難くする。
【００３１】
なお、この気泡除去モードでは、記録ヘッド２のノズル２ｄは気泡を巻き込んでいて正常な印字ができない状態にあり、サブタンク１５内部の圧力はインクの安定的な循環を得るには不十分な圧力設定となる可能性があり、通常の印刷処理は行わない。また、気泡除去時にサブタンク１６の液面が上昇しても、記録ヘッド２のメニスカスが壊れない程度のヘッド内圧力に調整されている。
【００３２】
図８は、サブタンク１６の内部がインクで満杯になった状態を示す模式図である。この場合、サブタンク１６上部の浮いた気泡３９は、圧力調整口１６ｃから図１及び図４に示した圧力バッファ２８に、サブタン１６内で溢れたインクと共に流出し、サブタンク１６から除去される。気泡混じりのインクの除去は、上記オーバーフロー動作をある一定間隔で所定回数繰り返して行う。
【００３３】
その後、圧力バッファ２８に溜まった気泡を含んだインクは、廃液バルブ４５を開けることで、廃液タンク１８に排出される。廃液タンク１８に溜まったインクは廃棄するか、回収フィルター４６で、インク成分以外の異物や気泡を除去してから廃液タンク１８に溜め、回収経路４７上にある回収ポンプ２０によって、インクタンク１０に戻し、印刷に再利用することも可能である。
【００３４】
この気泡除去モードによって、気泡３９がサブタン１６から除去された後、循環ポンプ１9の流量Ｇ２を増加させることで、サブタンク１６のインクをサブタンク１５に送り、サブタンク１６のインク液面の高さを低下させる。この時の送液量はサブタンク１５がオーバーフローしない量とするため、サブタンク１５のインク液面センサ２９が設定値の場合には、サブタンク１６上部の空間がインクで埋まらない量とし、インク液面センサ２９が設定値より低い場合には、設置値になるように制御部３１で監視する。その後、両方のサブタンク１５、１６のインク液面センサ２９、３０が設定値を検知し、正常な循環状態に復帰させることができる。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、インク経路に大量に気泡が混入したとしても、サブタンク１６内のインク量を増量してサブタンク１６の重力方向上部に配置された圧力調整口１６ｃからインクと共に溢れさせ、簡単で、かつ短時間で正常なインク循環状態への復帰を実現することができる。したがって、例えば高速プリンタの場合はスループットの低下を最小で済ますことができ、さらに気泡の混入を原因とする画質の劣化から最小の時間で復帰させることができる。
【００３６】
尚、図９に示すように、気泡３９の検知を気泡検知装置を用いて行う構成としてもよい。この場合、サブタンク１６のインク入口１６ａに気泡検知装置４０を装着し、気泡３９が通過すると、その累積通過数量や時間当たり通過量をカウントし、気泡３９のサブタンク１６への流入を監視する。また、気泡の検知方法は、例えば超音波発信器と受信器の組合せによって、気泡３９の混入による音波の伝播状態の違いを検知する方法や、光学式であってインクの光の透過率、あるいは反射率、更にはレーザでの反射波検知などによって気泡３９を検知する。
【００３７】
また、図９に示した圧力調整口１６ｃに気泡検知装置４２を設け、インクに混入する気泡量が所定量以下となって、ほぼインクのみになるまでオーバーフロー動作を行わせる監視手段として使用してもよい。
【００３８】
また、サブタンク１６内のインク量を増加させる別の方法として、例えばインク供給バルブ３７を開け、インクタンク１０からインクを補給する構成としてもよい。
さらに、サブタンク１５内部の圧力を高め、記録ヘッド２を経由してインクをサブタンク１６へ送る構成としてもよい。また、サブタンク１５からの送液量で不足する場合は、インクタンク１０からも補給を行う。この方法によれば、サブタンク１５の液面を下げたままにしておくことで、気泡除去モードが終了したときにサブタンク１６のインクをサブタンク１５に送るだけでオーバーフローしているサブタンク１６を適正インク量に復帰させ、さらに、低下しているサブタンク１５の液面を適正インク量に近づけるだけで通常の印字モードに戻すことができ、復帰時間を短くできる。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図１０は本発明の第２実施形態を説明する図である。本実施形態においてインクは循環せず、例えばインクパック５１はスパウトパックのような密閉構造のインクパックであり、このインクパックを膨らます方向に付勢することで内部に負圧を発生させる。記録ヘッド２とインクパック５１は２本のインク経路２５、２６で接続され、インクパック５１の上部に接続されたインク経路２５にはバルブ２５ａが配設され、インクパック５１の下部に接続されたインク経路２６にはバルブ２６ａが配設されている。インク経路２５は気泡除去モード時に使用され、このモードの時バルブ２５ａが開かれる。一方、インク経路２６は印字モード時に使用され、このモードの時バルブ２６ａが開かれる。
【００４０】
インクパック５１の重力方向の最上部には負圧発生機構２７が設けられ、インクパック５１には負圧発生機構２７の駆動により負圧が掛けられる。この負圧はインク経路２６を経由して記録ヘッド２のノズル２ｄにメニスカスを形成させる圧力となる。この時のヘッドの内圧はP１である。
【００４１】
図１１は、記録ヘッド２のノズル２ｃから気泡３９を巻き込んでいる様子を示す。気泡３９を巻き込む原因としては、前述の第１の実施形態と同様の理由が考えられる。前述のように、印字モード時バルブ２６ａが開かれ、ノズル２ｃからインク経路２６に混入した気泡３９は負圧に維持されているインクパック５１に向かい、インクパック５１の上部に蓄積される。
【００４２】
この時少量の気泡３９であれば問題はないが、ある程度以上の気泡３９が溜まると記録ヘッド２の内圧は所定の負圧Ｐ１を維持できず、それより高い負圧（大気圧により近い）Ｐ２に上昇し、ノズル２ｃでメニスカスを維持できず、インクがノズル２ｃから流れ出し、インクジェット記録装置１の内部がインクで汚染されるおそれがある。そこで、気泡３９がインクパック５１に混入し始めたら早期に気泡３９を除去する必要がある。
【００４３】
図１２は、気泡３９を除去するための処理を示す説明図である。この場合、気泡除去モードであり、バルブ２６ａを閉じると共に、バルブ２５ａが開かれ、インクパック５１を通常の印字モード状態とは逆に正圧力Ｐ３で加圧することで、インクパック５1内のインクをインク経路２５を介して押し出し、記録ヘッド２のノズル２ｃから溢れさせ、気泡３９をインクと共に排出する。このときの圧力はＰ３＞Ｐ２＞Ｐ１である。
【００４４】
このようにして、インクパック５１から気泡を排出させた後、図１０に示すように、記録ヘッド２内の圧力を所定の負圧Ｐ１に戻すことで正常な印刷処理ができる状態に復帰させることができる。
【００４５】
このように構成することにより、インクパック５１内に大量に気泡が混入したとしても、インクパック５１に負圧を掛け、インク経路２５を介して気泡３９を押し出し、記録ヘッド２のノズル２ｃから気泡３９を排出することができる。
【００４６】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、本実施形態は基本的に前述の図１のインク補給部３の構成に対応するものである。
図１３は、前述の図１に示したサブタンク１６の模式図である。内部には気泡３９が巻き込まれ、インクが入っているにもかかわらず、正常な液面が検知できずインク無しが表示されるという、正常な動作が損なわれている状態を示している。また、図１４は、加減圧ポンプ２２を減圧方向で動作させ、圧力バッファ２８を経由して、サブタンク１６の圧力調整口１６ｃからサブタンク１６内部を減圧している様子を示す。
【００４７】
サブタンク１６内部の気泡３９は減圧するに従って膨張し、気泡同士で結合し、破裂して消失して数が減少する。図１５は、更に減圧が進んだ状態下で膨張した気泡がほぼ消失した状態を示している。気泡３９が消失することでインク液面検知センサ３０も正常な位置に復帰し、インク液面高さが検知可能となる。さらに、図１６は完全に気泡３９が消失し、正常なインク液面に復帰して安定したインクの循環状態になった状態を示す。
【００４８】
以上のように、本実施形態によれば、サブタンク内部を減圧することで、気泡３９を膨張させ、気泡３９を除去することにより、短時間で正常な循環状態に復帰させることができる。
【００４９】
また、気泡３９が混入し易いサブタンク１６を減圧しているときには、サブタンク１５内部の圧力も低下させることで循環流量を制御することが可能である。従って、前述の実施形態のように気泡除去モードにおいて印刷処理を停止して気泡除去を行うだけでなく、通常の印字モード中であっても、気泡を検知した場合、印刷処理を継続しながら、同時に気泡除去モードとしての動作を行うことができる。
【００５０】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、本実施形態は基本的に前述の図１のインク補給部３の構成に対応するものである。
図１７は前述と同様サブタンク１６に気泡３９が巻き込まれており、インクが入っているにもかかわらず、インク無しが表示される状態を示す。本実施形態におけるサブタンク１６の底部は可動底部５５であり、上下動機構５６と接続されている。
【００５１】
図１８はサブタンク１６の可動底５５を上下動機構５６が押し上げる方向に動作しており、サブタンク１６の容積を減少させている状態である。容積が減少したためインク液面が上昇し、圧力調整口１６ｃから圧力バッファ２８へ気泡３９がインクと共に排出されている状態を示す。
【００５２】
このサブタンク１６の容積を変更する動作中は、気泡除去モードとなってインク循環は停止しており、インク入口１６ａとインク出口１６ｂはインクの出入りがない状態となっている。
【００５３】
図１９は可動底５５が上昇できる最上部まで上昇し、サブタンク１６内部の気泡３９が除去された状態である。サブタンク内部にはインク入口、インク出口に接続されるチューブ類やインク液面センサ３０などの部材があり、サブタンク最上部まで上昇することはできない。そのため、サブタンク１６内部に混入する気泡３９の量は、図９で示した気泡検知装置４０などにより設定量以上の気泡３９が混入したことを検知して、サブタンク１６内部が気泡で満たされないうちに気泡除去モードに移行する必要がある。あるいはインク補給を併用してインク液面を上昇させなければならない。しかし、早期に気泡除去モードに移行した場合、可動底５５が上昇するだけで気泡除去が可能であり、ごく短時間で実行可能である。
【００５４】
図２０は可動底５５を元の位置まで下げ、サブタンク１６の容積を通常の状態に戻し、正常なインク液面となった状態を示す。
以上、本実施形態で説明したように、サブタンク１６の容積を減少させることで、気泡３９を排出除去し、短時間で正常な循環状態に復帰させることができる。
【００５５】
尚、本実施形態ではサブタンク１６の可動底部５５によりサブタンク１６の容積を減少させて気泡３９をオーバーフローさせている。この為、第１の実施形態の様な循環ポンプ１9や加減圧ポンプ２１、２２がインク経路に無い、例えば１つのサブタンクが記録ヘッド２に対してメニスカス形成に必要なだけ低い位置に配置された非循環タイプのインク経路にも容易に適用できる。また、本実施形態によれば、短時間で気泡の除去が可能である。
【００５６】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、本実施形態は基本的に前述の図１のインク補給部３の構成に対応するものである。本実施の形態ではサブタンク１６内に膨張部材を配置し、膨張部材を膨張させることでサブタンク内の容積を減少させて気泡をオーバーフローさせるものである。
【００５７】
図２１は、前述と同様サブタンク１６内に気泡が巻き込まれている状態を示している。本実施形態におけるサブタンク１６内部には、膨張部５８と圧力導入部５９が設置されており、圧力導入部５９から加圧空気を導入することで、膨張部５８を膨張される構成である。
【００５８】
図２２はサブタンク１６内部にある可変容積の膨張部５８に、不図示の加圧源から、加圧空気が加圧導入部５９に導かれ、膨張部５８が膨張を開始した状態である。サブタンク１６内の容積が減少したためインク液面が上昇し、圧力調整口１６ｃから図示しない圧力バッファ２８に気泡３９がインクと共に排出されている状態を示している。このサブタンク１６内の容積を変更する動作中、気泡除去モードとなってインク循環は停止しており、インク入口１６ａとインク出口１６ｂにはインクの出入りがない状態である。
【００５９】
図２３は、膨張部５８が最大容積まで膨張し、サブタンク１６内部の気泡３９が除去された状態である。この場合にも、サブタンク１６内部にはインク入口、インク出口に接続されるチューブ類やインク液面センサなどの部材があり、最上部まで上昇することはできないが膨張部５８の形状を工夫することによってある程度上部まで到達することができる。
【００６０】
しかしながら、サブタンク１６内部に混入する気泡３９の量は、図９で示した気泡検知装置４０などにより設定量以上の気泡３９が混入したことを検知し、サブタンク１６内部が気泡３９で満たされないうちに気泡除去モードに移行する必要がある。しかし、気泡除去モードに移行すると、膨張部５８が膨張するだけで気泡除去が可能であるため、本実施例においてもごく短時間で気泡除去が実行可能である。
【００６１】
図２４は、膨張部５８内の加圧空気を開放し、元のサイズに戻してサブタンク１６の内容積を通常の状態に戻しており、正常なインク液面となって循環が可能となった状態を示したものである。
【００６２】
本実施例で説明したように、サブタンク内容積を減少させることで、気泡を排出除去することにより、短時間で正常な循環状態に復帰させることができる。また、機械的な可動部を使用しないので、例えばシールなどからのインク漏れが無い。また、サブタンク内のチューブ等があっても、容易にサブタンク内容積を減少させることができる。
【００６３】
なお、上記第１乃至第５の実施形態において、記録ヘッド２は固定のラインヘッドに限定されることはなく、例えば記録ヘッドが主走査方向に移動するインクジェット記録装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】インクジェット記録装置のインク補給経路を説明する図である。
【図２】インクジェット記録装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】インク液面センサの構成を説明する図である。
【図４】循環経路に気泡が混入した状況を示す模式図である。
【図５】記録ヘッドにおいて気泡を巻き込む様子を説明する図である。
【図６】サブタンク及び循環ポンプを抜き出した模式図である。
【図７】サブタンクに気泡が巻き込まれている状態を示す模式図である。
【図８】サブタンクの内部がインクで満杯になった状態を示す模式図である。
【図９】気泡検知装置を用いた検出を説明する図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を説明する図である。
【図１１】記録ヘッドのノズル部から気泡を巻き込んでいる様子を示す図である。
【図１２】気泡を除去するための動作を示す説明図である。
【図１３】本発明の第３実施形態を説明するサブタンクの模式図である。
【図１４】加減圧ポンプを減圧している様子を示す図である。
【図１５】減圧が進んだ状態下で膨張した気泡がほぼ消失した状態を示す図である。
【図１６】完全に気泡が消失し、正常なインク液面に復帰して安定した循環状態になった状態を示す図である。
【図１７】本発明の第４実施形態を説明する図であり、サブタンクに気泡が巻き込まれており、インクが入っているにもかかわらず、インク無しが表示される状態を示す図である。
【図１８】サブタンクの可動底を上下動機構が押し上げる方向に動作しており、サブタンクの容積を減少させている状態を示す図である。
【図１９】可動底が上昇できる最上部まで上昇し、サブタンク内部の気泡が除去された状態を示す図である。
【図２０】可動底を元の位置まで下げ、サブタンクの容積を通常の状態に戻し、正常なインク液面となった状態を示す図である。
【図２１】本発明の第５実施形態を説明する図であり、サブタンク内に気泡が巻き込まれている状態を示す図である。
【図２２】サブタンク内部にある可変容積の膨張部に、不図示の加圧源から、加圧空気が加圧導入部に導かれ、膨張部が膨張を開始した状態を示す図である。
【図２３】膨張部が最大容積まで膨張し、サブタンク内部の気泡が除去された状態を示す図である。
【図２４】正常なインク液面となって循環が可能となった状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
1・・・インクジェット記録装置
２・・・記録ヘッド
２ａ・・インク補給口
２ｂ・・共通インク室
２ｃ・・チャネル
２ｄ・・ノズル２ｄ
３・・・インク補給部
４・・・媒体供給部
５・・・媒体搬送部
６・・・媒体収納部
７・・・インク経路
８・・・インク補給装置
１０・・インクタンク
１１・・記録媒体
１２、１３・・圧力センサ
１５、１６・・サブタンク
１８・・廃液タンク
１９・・循環ポンプ
２０・・廃液ポンプ
２１、２２・・加減圧ポンプ
２３、２４・・インク経路
２８・・バッファ
２９、３０・・インク液面センサ
３１・・制御部
３３・・フロート
３４・・磁石
３５・・位置検知基板
３７・・インク供給バルブ
３８・・インク滴
３９・・気泡
４０・・気泡検知装置
４２・・インク検知装置
４５・・廃液バルブ
４６・・回収フィルター
４７・・回収経路
５５・・可動底
５８・・膨張部
５９・・圧力導入部
【図２】
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【図３】
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【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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