(57)【要約】【課題】ラインヘッド式プリントヘッドのインクの脱気を効率的に行おうとするインク循環システムを提供する。【解決手段】インク吐出領域の幅と同等若しくはそれ以上の長さにインク吐出孔の列を配設し、固定状態にてインク吐出領域の全幅に対してインクを吐出するようにしたプリントヘッド１と、インク中に溶存する空気を脱気するための脱気槽２と、プリントヘッド１及び脱気槽２を連結して脱気槽２からプリントヘッド１にインクを供給する供給路１２とプリントヘッド１から脱気槽２にインクを帰還させる帰還路１３からなる配管路４と、該配管路４を介してインクを脱気槽２とプリントヘッド１間を循環させるポンプ３とを備えたインク循環システムであって、配管路４のプリントヘッド１側にて供給路１２と帰還路１３の端部の少なくとも一方が分岐されてプリントヘッド１の所定の複数位置に接続されたものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク吐出領域の幅と同等若しくはそれ以上の長さにインク吐出孔の列を配設し、固定状態にて前記インク吐出領域の全幅に対してインクを吐出するようにしたプリントヘッドと、インク中に溶存する空気を脱気するための脱気槽と、前記プリントヘッド及び脱気槽を連結して該脱気槽から該プリントヘッドにインクを供給する供給路と該プリントヘッドから該脱気槽にインクを帰還させる帰還路からなる配管路と、該配管路を介してインクを前記脱気槽と前記プリントヘッド間を循環させるポンプとを備えたインク循環システムであって、
前記配管路の前記プリントヘッド側にて供給路と帰還路の端部の少なくとも一方が分岐されて前記プリントヘッドの所定の複数位置に接続されたことを特徴とするインク循環システム。
【請求項２】
前記配管路は、供給路の分岐数をｐ、帰還路の分岐数をｑとするとき、
ｐ≧１，ｑ≧１、ｐ＋ｑ＞２
の関係を有するように形成されたことを特徴とする請求項１記載のインク循環システム。
【請求項３】
前記プリントヘッドは、インク吐出孔の列の短い単位プリントヘッドを複数連結して前記インク吐出領域の幅と同等若しくはそれ以上の長さのインク吐出孔の列を有するものとし、前記単位プリントヘッドのそれぞれに前記配管路の供給路及び帰還路の分岐された端部が接続されたことを特徴とする請求項１記載のインク循環システム。
【請求項４】
前記脱気槽は、前記プリントヘッドより低い位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載のインク循環システム。
【請求項５】
前記脱気槽は、その上面に大気連通孔を設けており、該脱気槽に一時的に貯留されたインクから脱気された空気を脱気槽の外に放出するようにしたことを特徴とする請求項１記載のインク循環システム。
【請求項６】
前記プリントヘッドは、複数色のインクに対応して個別のインク流路を備えており、該複数のインク流路のそれぞれに前記配管路を介して前記脱気槽と、前記ポンプとが接続されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインク循環システム。
【請求項７】
前記インクの循環は、印刷開始時、所定時間経過時または所定枚数印刷時若しくはこれらを組み合わせた時にポンプを自動的に駆動して行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインク循環システム。
【請求項８】
前記インクの循環は、任意の時にポンプを手動操作により駆動して行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインク循環システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク中に溶存する空気を脱気するためのインク循環システムに関し、詳しくは、インクを循環する配管路のプリントヘッド側にて供給路と帰還路の端部の少なくとも一方を分岐してプリントヘッドの所定の複数位置に接続させることによって、ラインヘッド式プリントヘッドのインクの脱気を効率的に行おうとするインク循環システムに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェット式プリンタ等の記録装置は、インクタンクに貯蔵したインクを柔軟性のあるインク供給チューブを通してプリントヘッドへ供給し、プリントヘッドを左右方向に移動しながらプリントヘッドのインク吐出孔からインク滴を吐出して記録紙に画像を形成するシリアルヘッド式のものが多い。
【０００３】
このようにインクタンクからインク供給チューブを介してプリントヘッドにインクを供給するインク供給機構を備えた記録装置の場合には、インクに気泡が混入し易く、気泡がプリントヘッドに入るとインクの流れを妨害し、インクの不吐出を引き起こし、印画不良を生じることがあった。
【０００４】
ここで、上述したようなインク供給路への気泡の混入原因には、空気がインク供給チューブのジョイント部から侵入する場合や、インク供給チューブを透過して侵入する場合や、元々インク中に溶存していた空気が析出したりする場合がある。また、一般に、プリントヘッドは、インク吐出孔にメニスカスが張れるようにインクの流路内を負圧に保持しているため、印画中の振動や衝撃によりインク吐出孔から空気が侵入する場合がある。
【０００５】
このようにインク供給路に混入した気泡を除去（脱気）する脱気システムには、気体透過性のある膜を介してインク中の溶存気体を透過させて脱気するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。また、インクを一時貯留するサブタンクに空気抜きバルブを設け、サブタンク内に気泡を溜め、サブタンク内の空間部の圧力が上昇すると空気抜きバルブを開いて脱気するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。さらに、インク供給路に脱気装置と溶存酸素計とを接続し、溶存酸素計に脱気装置を通過したインクをインクタンクに戻す循環経路を接続して設け、インク供給路内のインクに所定量の溶存気体が含まれる場合に、そのインクをインク供給路からバイパスして循環経路を経てインクタンクに戻し、気泡を含むインクがプリントヘッドに供給されないようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。さらにまた、二つのインクタンクがそれぞれ独立する第１及び第２インク経路でプリントヘッドに繋がれており、上記二つのインクタンクの一方にはポンプが接続されたものであって、プリントヘッド内に気泡が混入した場合に、ポンプを駆動してプリントヘッド内にインクの強制的な流れを形成して他方のインクタンクに気泡を排除するようにしたものがある（例えば、特許文献４参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−１７７１２号公報（第２頁〜４頁、図２）
【特許文献２】
特開平１０−１１４０８１号公報（第４頁、図４）
【特許文献３】
特開平１１−４２７９５号公報（第９頁〜１３頁、図１）
【特許文献４】
特開平４−６４５１号公報（第３頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の脱気システムは、プリントヘッドを左右方向に移動しながら所定のインク吐出領域の幅に、インク吐出孔からインク滴を吐出して記録紙に画像を形成するシリアルヘッド式には有効であるかもしれないが、インク吐出領域の幅と同等若しくはそれ以上の長さにインク吐出孔の列を配設し、プリントヘッドを固定状態にて上記インク吐出領域の全幅に対してインクを吐出するようにしたラインヘッド式のプリントヘッドにそのまま適用しても十分な脱気ができなかった。即ち、ラインヘッド式のプリントヘッドは、インク流路が長いためインク流路内の動負圧損が大きくなり、インク吐出孔から空気が逆流してインクに混入し、気泡を発生させるという不具合を生じることがあったが、従来の脱気システムにおいては、このような不具合を解消することができなかった。特に、Ａ０サイズのような大判の記録紙に対応した大型のラインヘッドにおいては、インク流路が長尺となるためインク吐出孔からの空気の逆流がより発生し易くなるが、このような不具合を効率的に解消する脱気システムとしてのインク循環システムは存在しない。
【０００８】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、ラインヘッド式プリントヘッドのインクの脱気を効率的に行おうとするインク循環システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるインク循環システムは、インク吐出領域の幅と同等若しくはそれ以上の長さにインク吐出孔の列を配設し、固定状態にて前記インク吐出領域の全幅に対してインクを吐出するようにしたプリントヘッドと、インク中に溶存する空気を脱気するための脱気槽と、前記プリントヘッド及び脱気槽を連結して該脱気槽から該プリントヘッドにインクを供給する供給路と該プリントヘッドから該脱気槽にインクを帰還させる帰還路からなる配管路と、該配管路を介してインクを前記脱気槽と前記プリントヘッド間を循環させるポンプとを備えたものであって、前記配管路の前記プリントヘッド側にて供給路と帰還路の端部の少なくとも一方が分岐されて前記プリントヘッドの所定の複数位置に接続されたものである。
【００１０】
このような構成により、インク吐出領域の幅と同等若しくはそれ以上の長さにインク吐出孔の列を配設し、固定状態にてインク吐出領域の全幅に対してインクを吐出するようにしたプリントヘッドの所定の複数位置に配管路の供給路または帰還路のプリントヘッド側端部の少なくとも一方を分岐して接続し、該配管路を介してポンプでインクを脱気槽とプリントヘッド間を循環させ、脱気槽でインク中に溶存する空気を脱気する。これにより、大型のラインヘッドにおけるインクの動負圧損を低減し、インク中の空気の脱気を効率的に行う。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明によるインク循環システムの第１の実施形態を示す説明図である。このインク循環システムは、インク中に溶存する空気の脱気をするためのものであり、プリントヘッド１と、脱気槽２と、ポンプ３と、配管路４とを備えている。なお、ここでは、説明の便宜から単色の場合について説明する。
【００１２】
プリントヘッド１は、後述のインク吐出孔の列から記録紙５にインクを吐出して印画するものであり、インク吐出領域の幅と同等若しくはそれ以上の長さにインク吐出孔の列を配設し、固定状態にて上記インク吐出領域の全幅に対してインクを吐出するようにしている。また、プリントヘッド１は、インク吐出孔の列の短い単位プリントヘッド１ａを４個連結してインク吐出領域の幅と同等若しくはそれ以上の長さのインク吐出孔の列を形成したものであり、上記単位プリントヘッド１ａのそれぞれにインク流入口６とインク流出口７が設けられている。単位プリントヘッド１ａの具体的連結の一例は、図２に示すように、インク吐出孔を４２．３μｍピッチで５１３６ドット整列させて設けた長さＬの単位プリントヘッド１ａを４個、隣接する単位プリントヘッド１ａの端部をそれぞれｘ＝８．３３ｍｍだけオーバーラップさせて千鳥配置することにより、プリントヘッド１を固定状態にて、幅Ｗが約８４４ｍｍのＡ０サイズの記録紙の全幅に対しインク吐出ができるようにしたものである。
【００１３】
また、図１に示す脱気槽２は、インクを一時的に貯留すると共に、インク中の空気（気泡）を脱気するものであり、インク中から脱気された空気を大気中に放出するための大気連通孔８をその上面に設けている。そして、脱気槽２は、タンク内のインクの液面が上記プリントヘッド１のインク吐出面よりも低くなるようにプリントヘッド１よりもｈ＝６０〜７０ｍｍだけ下方位置に配置されており、水頭圧によりプリントヘッド１の負圧を安定に維持できるようにされている。
【００１４】
さらに、上記脱気槽２には、ポンプ３が接続されている。ポンプ３は、インクを配管路４を介して脱気槽２及びプリントヘッド１間を循環させるものであり、出口部３ａが脱気槽２に連通し、入口部３ｂが開閉バルブ９を介して後述の帰還路１３に連通している。また、上記入口部３ｂには、交換可能なインクタンク１０が接続されており、脱気槽２内のインクの貯留量が所定のレベルを下回ったとき図示省略のセンサーでそれを検知してポンプ３を駆動し、インクタンク１０からインクを脱気槽２に補充できるようになっている。
【００１５】
そして、配管路４は、インクを脱気槽２からプリントヘッド１に供給する１本の供給路１２と、プリントヘッド１から脱気槽２に戻す１本の帰還路１３とから成り、供給路１２及び帰還路１３のプリントヘッド１側端部がそれぞれ四つに分岐して分岐路１２ａ，１３ａを形成し、該分岐路１２ａを各単位プリントヘッド１ａのインク流入口６に、また分岐路１３ａをインク流出口７に接続して並列接続の配管路を構成し、インクがプリントヘッド１に流入及び流出するようにされている。また、供給路１２には、フィルター１４が挿入されていてインク中に混入した異物を除去できるようになっている。なお、上記分岐路１２ａまたは１３ａは四つに限られず、少なくともいずれか一方が複数設けられていればよく、その数は任意である。
【００１６】
次に、このように構成されたインク循環システムの動作について説明する。
通常、図１に示すプリントヘッド１及び脱気槽２並びに配管路４内にはインクが満たされており、印画動作中におけるプリントヘッドへのインクの供給は、インクの毛管力により脱気槽２から配管路４の供給路１２を通して随時行われる。このとき、ポンプ３は停止している。そして、脱気槽２のインクの貯留量が所定量を下回ったとき、脱気槽２に備えた図示省略のセンサーでそれを検知し、開閉バルブ９を閉じると共に、ポンプ３を駆動してインクタンク１０よりインクが脱気槽２に補充される。なお、開閉バルブ９は、印画動作中は、開状態または閉状態のいずれであってもよい。
【００１７】
ここで、プリントヘッド１または配管路４に気泡が混入し、インク吐出不良が生じた場合には、開閉バルブ９が開けられた状態で、ポンプ３が駆動される。そして、脱気槽２からインクがプリントヘッド１に対して強制供給される。このとき、インクは、供給路１２を矢印Ａ方向に流れ、プリントヘッド１の側で供給路１２の分岐路１２ａに至る。そして、インクは、四つの分岐路１２ａに分流し、各単位プリントヘッド１ａのインク流入口６から単位プリントヘッド１ａ内部に備えた図示省略のインク流路に流入し、各単位プリントヘッド１ａ内を矢印Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ方向に流れる。
【００１８】
そして、単位プリントヘッド１ａ内を流れたインクは、インク流出口７から分岐路１３ａに流出し、帰還路１３に合流した後矢印Ｆ方向に流れ、開閉バルブ９、ポンプ３を経て脱気槽２に戻る。このようなインクの循環によって、インク中に混入した気泡は脱気槽２まで運ばれ、脱気槽２内において、インク液面上部に設けた空間部に放出される。そして、脱気槽２の上部に設けた大気連通孔８を通してタンク外に排除される。
【００１９】
ところで、インク吐出時及びインク循環時には、プリントヘッド１のインク流入口及びインク流出口間に動負圧損が発生する。ここで、動負圧損は、配管路４を流れるインクの上流側と下流側との圧力差を言い、プリントヘッド１の動負圧損は、インク流路における動負圧損を示す。この動負圧損が、４００ｍｍＨ２Ｏ以上になるとインク流出口側のインク吐出孔から空気が侵入することが実験で確認されている。これに対して、図１のプリントヘッド１における動負圧損は、単位プリントヘッド１ａのインク流入口６からインク流出口７間で決まり、例えば、パルス数変調（ＰＮＭ）手法による５発のインク滴の吐出時には、４０〜５０ｍｍＨ２Ｏ程度である。また、インク循環時においても、単位プリントヘッド１ａの動負圧損は、１００ｍｍＨ２Ｏ程度であり、インク吐出孔から空気が侵入する虞がない。
【００２０】
上記第１の実施形態によれば、大判サイズの記録紙５に対応したラインヘッド式のプリントヘッド１であっても、該プリントヘッド１がインク吐出孔の列の短い単位プリントヘッド１ａを４個連結して構成したものであり、且つ各単位プリントヘッド１ａに設けたインク流入口６及びインク流出口７に対して、供給路１２の分岐路１２ａ及び帰還路１３の分岐路１３ａを接続させて並列のインク循環システムを構成したものであるので、プリントヘッド１内のインク流路が分割されて実質的なインク流路が短縮され、プリントヘッド１の動負圧損を小さくすることができる。これにより、インク吐出孔から空気が逆流してインク内に混入するのを抑制することができ、空気の混入に起因したインク吐出不良及びそれによる印画不良の問題を解消することができる。
【００２１】
また、配管路４を１本の供給路１２及び帰還路１３のプリントヘッド１側端部を四つに分岐して分岐路１２ａ，１３ａを形成し、それぞれを各単位プリントヘッド１ａに設けられたインク流入口６及びインク流出口７に接続するようにしているので、供給路１２及び帰還路１３に接続される脱気槽２及びポンプ３はそれぞれ１つでよく、インク循環システムのコストアップを抑制することができる。
【００２２】
上記第１の実施形態は、並列配管路を構成したものであるが、これに限られず、例えば図３に示すように、単位プリントヘッド１ａを４個連結したプリントヘッド１に対して各単位プリントヘッド１ａのインク流入口６及びインク流出口７について、相隣り合うインク流入口６とインク流出口７とを連結させ、プリントヘッド１の一方の側端部に位置するインク流入口６に供給路１２を、また、他方の側端部に位置するインク流出口７に帰還路１３を接続して直列接続の配管路４を構成することも可能である。
【００２３】
しかし、この場合、プリントヘッド１の動負圧損は、プリントヘッド１の両側端部のインク流入口６とインク流出口７間に生じることになる。したがって、図２に示すＡ０サイズの記録紙に対応したプリントヘッド１においては、インク流路が第１の実施形態のプリントヘッド１に比べ実質約４倍に長くなることから、動負圧損も第１の実施の形態に対して約４倍大きくなり、インク吐出時で約１６０ｍｍＨ２Ｏ、インク循環時で４００ｍｍＨ２Ｏ程度となる。このため、プリントヘッド１の側端部のインク流出口７側における負圧の程度が大きくなり、特にインク循環時に、上記インク流出口７側のインク吐出孔から空気がプリントヘッド１内に侵入し易くなる。
【００２４】
また、図４に示すように、４個連結した単位プリントヘッド１ａに対してそれぞれ個別の配管路４を接続し、各配管路４に脱気槽２、ポンプ３並びにインクタンク１０を接続して並列接続の配管路を形成することも可能である。しかし、この場合、脱気槽２、ポンプ３及びインクタンク１０が、接続される単位プリントヘッドの数と同数必要となりコストアップとなる。なお、図３及び図４においては、開閉バルブ９が図示省略されている。
【００２５】
図５は、本発明によるインク循環システムの第２の実施形態を示すものである。この循環システムは、プリントヘッド１が、例えばＡ０サイズの記録紙５の幅と同等若しくはそれ以上の長さにインク吐出孔の列を配設し、固定状態にて記録紙５のインク吐出領域の全幅に対してインクを吐出するようにした単位プリントヘッド１ｓからなるものであり、供給路１２及び帰還路１３の単位プリントヘッド１ｓ側端部の四つの分岐路１２ａを単位プリントヘッド１ｓの四つのインク流入口６に、また四つの分岐路１３ａを四つのインク流出口７に接続して並列接続の配管路４を構成しインクがプリントヘッド１ｓに流入及び流出するようにされている。そして、単位プリントヘッド１ｓにおける実質的なインク流路が、図中矢印で示す近接したインク流入口６とインク流出口７間となるようにされている。
【００２６】
上記第２の実施形態によれば、単位プリントヘッド１ｓが、例えばＡ０サイズの記録紙の幅に対応して大型でインク流路の長いものであっても、単位プリントヘッド１ｓ内部の実質的なインク流路を短縮することができ、これにより動負圧損を減じ、インク吐出孔から空気が逆流してインク内に混入するのを抑制することができる。
【００２７】
また、図６は、本発明によるインク循環システムの第３の実施形態を示すものである。この循環システムは、プリントヘッド１がカラーの印画に対応してイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインク吐出孔の列を併設させた単位プリントヘッド１ａを複数連結したものであり、各色に対応して図示省略の個別の脱気槽、ポンプ及びインクタンクを備え、配管路を介してそれぞれ対応色のインク吐出孔の列にインクが供給できるようにされている。そして、上記各配管路は、それぞれ供給路１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋと帰還路１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋとから成り、該供給路１２Ｙ〜１２Ｋ及び帰還路１３Ｙ〜１３Ｋのプリントヘッド１側端部がそれぞれ分岐されて複数の分岐路１２ｙ，１２ｍ，１２ｃ，１２ｋ及び１３ｙ，１３ｍ，１３ｃ，１３ｋを形成し、プリントヘッド１の４色のインク吐出孔の列に対応して設けられた４グループの図示省略のインク流路にインク流入口６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋ及び流出口７ｙ，７ｍ，７ｃ，７ｋを介して接続され並列接続の配管路を構成している。
【００２８】
上記第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、インク吐出孔の列の短い単位プリントヘッド１ａを複数連結することによって大判サイズの記録紙に対応したラインヘッド式のプリントヘッド１を構成すると共に、各単位プリントヘッド１ａにインク流入口６ｙ〜６ｋ及びインク流出口７ｙ〜７ｋを設け、該インク流入口６ｙ〜６ｋ及びインク流出口７ｙ〜７ｋに供給路１２Ｙ〜１２Ｋ及び帰還路１３Ｙ〜１３Ｋの分岐された分岐路１２ｙ〜１２ｋ及び１３ｙ〜１３ｋを接続することにより、プリントヘッド１におけるインク流路を実質的に短縮して動負圧損を小さくすることができる。したがって、インク吐出孔から空気が逆流してインク内に混入するのを抑制することができ、インク吐出不良の問題を解消して高品質なカラー画像の印画形成を可能とする。
【００２９】
さらに、図７は、本発明によるインク循環システムの第４の実施形態を示すものである。この循環システムは、プリントヘッド１がカラーの印画に対応してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のインク吐出孔の列を記録紙の幅と同等若しくはそれ以上の長さに併設し、固定状態にてインク吐出領域の全幅に対してインクを吐出するようにした単位プリントヘッド１ｓからなるものであり、各色に対応して個別の脱気槽２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、ポンプ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ及び図示省略のインクタンクを備え、配管路４を介してそれぞれ対応色のインク吐出孔の列にインクが供給できるようにされている。そして、配管路４が供給路１２Ｙ〜１２Ｋ及び帰還路１３Ｙ〜１３Ｋの単位プリントヘッド１ｓ側端部の各色二つの分岐路１２ｙ〜１２ｋをそれぞれ単位プリントヘッド１ｓの対応するインク流入口６ｙ〜６ｋに、また各色二つの分岐路１３ｙ〜１３ｋを対応するインク流出口７ｙ〜７ｋに接続して並列接続の配管路を構成している。
【００３０】
上記第４の実施形態によれば、第２の実施形態と同様に、単位プリントヘッド１ｓが大型でインク流路の長いものであっても、単位プリントヘッド１ｓ内部の実質的インク流路を短縮することができ、これにより動負圧損を減じてインク吐出孔から空気が逆流してインク内に混入するのを抑制することができる。したがって、インク吐出不良の問題を解消して高品質なカラー画像の印画形成を可能とする。
【００３１】
また、図８は、本発明によるインク循環システムの第５の実施形態を示すものである。この循環システムは、図９に示すように、プリントヘッド１がカラーの印画に対応してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のインク吐出孔の列１５ｙ，１５ｍ，１５ｃ，１５ｋ及び１５ｙ’，１５ｍ’，１５ｃ’，１５ｋ’を記録紙の幅と同等若しくはそれ以上の長さに併設し、固定状態にてインク吐出領域の全幅に対してインクを吐出するようにしたものであり、単位プリントヘッド１ａ，１ａ’をそれぞれ複数連結すると共に、該一対の単位プリントヘッド１ａ，１ａ’のインク吐出孔１５が互いに配列ピッチＰのＰ／２ピッチだけずれた状態に併設したものである。そして、図８に示すように、各色に対応して個別の脱気槽２Ｙ〜２Ｋ、ポンプ３Ｙ〜３Ｋ及び図示省略のインクタンクを備え、配管路４を介してそれぞれ対応色のインク吐出孔の列にインクが供給できるようにされている。配管路４は、その供給路１２Ｙ〜１２Ｋ及び帰還路１３Ｙ〜１３Ｋの単位プリントヘッド１ａ，１ａ’側端部の各色二つの分岐路１２ｙ〜１２ｋ及び１２ｙ’〜１２ｋ’をそれぞれ単位プリントヘッド１ａ，１ａ’の対応するインク流入口６ｙ〜６ｋ，及び６ｙ’〜６ｋ’に、また各色二つの分岐路１３ｙ〜１３ｋ及び１３ｙ’〜１３ｋ’を対応するインク流出口７ｙ〜７ｋ，及び７ｙ’〜７ｋ’に接続して並列接続の配管路を構成している。なお、図８においては、説明の便宜から単位プリントヘッド１ａ，１ａ’を１対のみを示している。
【００３２】
上記第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様にインク流路を短縮することができ、これにより動負圧損を減じてインク吐出孔から気泡が逆流してインク内に混入するのを抑制することができる。したがって、インク吐出不良の問題を解消して高品質なカラー画像の印画形成を可能とする。また、第５の実施形態によれば、単位プリントヘッド１ａの互いに隣接するインク吐出孔間を単位プリントヘッド１ａ’のインク吐出孔１５で補完するように単位プリントヘッド１ａ’をインク吐出孔１５の配列ピッチＰのＰ／２ピッチだけずらした状態に配置することにより、高精細な画像形成ができる。
【００３３】
また、図１０は、本発明によるインク循環システムの第６の実施形態を示すものである。この循環システムは、図１１に示すように、プリントヘッド１がカラーの印画に対応してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のインク吐出孔の列１５ｙ〜１５ｋを一対、記録紙の幅と同等若しくはそれ以上の長さに併設し、固定状態にてインク吐出領域の全幅に対してインクを吐出するようにしたものであり、単位プリントヘッド１ａを複数連結して構成されており、同色のインク吐出孔の列１５ｙ〜１５ｋが互いに、インク吐出孔１５の配列ピッチＰのＰ／２ピッチだけずれた状態に配置されている。そして、供給路１２Ｙ〜１２Ｋの各色二つの分岐路１２ｙ〜１２ｋ及び１２ｙ’〜１２ｋ’をそれぞれ単位プリントヘッド１ａの対応するインク流入口６ｙ〜６ｋ，及び６ｙ’〜６ｋ’に、また同色の一対のインク流路について、そのインク流出側端部を単位プリントヘッド１ａ内部で連結して色毎に１箇所のインク流出口７ｙ〜７ｋを設け、帰還路１３Ｙ〜１３Ｋに接続して並列接続の配管路を構成している。なお、図１０においては、説明の便宜から１個の単位プリントヘッド１ａのみを示している。
【００３４】
上記第６の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、動負圧損を減じてインク吐出孔１５から気泡が逆流してインク内に混入するのを抑制することができる。したがって、インク吐出不良の問題を解消して高品質なカラー画像の印画形成を可能とする。また、第５の実施形態と同様に、一対のインク吐出孔の列１５ｙ〜１５ｋが、互いに他方のインク吐出孔の列１５ｙ〜１５ｋのインク吐出孔１５間を補完するように、インク吐出孔１５を配列ピッチＰのＰ／２ピッチだけずらした状態に配設することにより、高精細な画像形成ができる。
【００３５】
なお、上記第１〜第６の実施形態において、供給路の分岐路数をｐ、帰還路の分岐路数をｑとするとき、ｐ≧１，ｑ≧１、ｐ＋ｑ＞２の関係を有するように配管路を構成されている。これにより、インク流入口及びインク流出口の数を動負圧損に関して最適化することができる。
【００３６】
また、インクの循環は、印刷開始時、所定時間経過時または所定枚数印刷時若しくはこれらを組み合わせた時にポンプを自動的に駆動して行われるようにしてもよく、またはインクの不吐出が発生した時にポンプを手動操作により駆動して行われるようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る発明によれば、インク吐出領域の幅と同等若しくはそれ以上の長さにインク吐出孔の列を配設し、固定状態にてインク吐出領域の全幅に対してインクを吐出するようにしたプリントヘッドの所定の複数位置に配管路の供給路または帰還路のプリントヘッド側端部の少なくとも一方を分岐して接続し、該配管路を介してポンプでインクを脱気槽とプリントヘッド間を循環させ、脱気槽でインク中に溶存する空気を脱気することができる。したがって、大型のラインヘッドにおけるインクの動負圧損を低減してインク吐出孔からの空気の侵入を抑制すると共に、インク中の空気の脱気を効率的に行うことができる。これにより、インク吐出不良を防止して、高品質の印画が可能となる。
【００３８】
また、請求項２に係る発明によれば、配管路の供給路と帰還路との分岐数を異なるようにすることにより、インク流入口及びインク流出口の数を動負圧損に対して最適化することができる。したがって、インク吐出孔からの空気の侵入を抑制することができる。
【００３９】
さらに、請求項３に係る発明によれば、インク吐出孔の列の短い単位プリントヘッドを複数連結してインク吐出領域の幅と同等若しくはそれ以上の長さのインク吐出孔の列を有するものとし、単位プリントヘッドのそれぞれに配管路の供給路及び帰還路の分岐された端部を接続することにより、大型のラインヘッドであってもインクの動負圧損を低減でき、インク吐出孔から空気が侵入するのを抑制することができる。したがって、インク吐出不良を防止して、高品質の印画が可能となる。
【００４０】
さらにまた、請求項４に係る発明によれば、脱気槽をプリントヘッドより低い位置に配置したことにより、水頭差によりプリントヘッドの負圧を安定に維持することができる。
【００４１】
そして、請求項５に係る発明によれば、脱気槽の上面に大気連通孔を設けて、該脱気槽に一時的に貯留されたインクから脱気された空気を脱気槽の外に放出するようにしたことにより、インク中の空気の脱気を容易にすることができる。
【００４２】
また、請求項６に係る発明によれば、プリントヘッドが、複数色のインクに対応して個別のインク流路を備えており、該複数のインク流路のそれぞれに配管路を介して脱気槽と、ポンプとを接続したことにより、カラー印画に対応したプリントヘッドにおけるインク中の空気の脱気を効率的に行うことができる。これにより、インク吐出不良を防止して、高品質のカラー印画が可能となる。
【００４３】
さらに、請求項７に係る発明によれば、インクの循環を印刷開始時、所定時間経過時または所定枚数印刷時若しくはこれらを組み合わせた時にポンプを自動的に駆動して行わせるようにすることにより、インク中の空気を脱気して、常に最適な状態で印画を行うことができる。
【００４４】
そして、請求項８に係る発明によれば、インクの循環を任意の時にポンプを手動操作により駆動して行うようにすることにより、気泡の発生でインク吐出不良が発生した時に、適宜インク循環を実行してインク中の空気の脱気をしインク吐出不良の処置をすることができ、常に高品質な印画を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインク循環システムの第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】単位プリントヘッドの連結の一例を示す説明図である。
【図３】複数連結された単位プリントヘッドに対して配管路を直列接続した場合を示す説明図である。
【図４】複数連結された単位プリントヘッドの各々が配管路を介して個別の脱気槽、ポンプ及びインクタンクを備えた構成を示す説明図である。
【図５】本発明によるインク循環システムの第２の実施形態の要部を示す説明図である。
【図６】本発明によるインク循環システムの第３の実施形態の要部を示す説明図である。
【図７】本発明によるインク循環システムの第４の実施形態を示す説明図である。
【図８】本発明によるインク循環システムの第５の実施形態を示す説明図である。
【図９】上記第５の実施形態における、インク吐出孔の列の配設状態を示す説明図である。
【図１０】本発明によるインク循環システムの第６の実施形態の要部を示す説明図である。
【図１１】上記第６の実施形態における、インク吐出孔の列の配設状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１…プリントヘッド
１ａ，１ａ’，１ｓ…単位プリントヘッド
２…脱気槽
３…ポンプ
４…配管路
８…大気連通孔
１２，１２Ｙ〜１２Ｋ…供給路
１２ａ，１２ｙ〜１２ｋ，１２ｙ’〜１２ｋ’  …分岐路
１３，１３Ｙ〜１３Ｋ…帰還路
１３ａ，１３ｙ〜１３ｋ，１３ｙ’〜１３ｋ’…分岐路
１５…インク吐出孔
１５ｙ〜１５ｋ，１５ｙ’〜１５ｋ’…インク吐出孔の列
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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