(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構成で、記録ヘッドへの泡送りを防止し、安定して高品位の画像を出力可能にすることを課題とする。【解決手段】本発明は、多量の脱気したインクを貯留するインクタンクと、水頭圧を維持する可撓性の負圧維持容器と、記録ヘッドやインク流路内を真空にする真空引き手段と、インクを吐出して記録を行う記録手段としての記録ヘッドを多数有するライン型インクジェットプリンタのインク供給装置であって、前記記録ヘッドから前記負圧維持容器までのインク供給経路の上流側に、可撓性のエア抜き用インクタンクに到る分岐経路と、前記インク供給経路を着脱可能なコネクタとを設け、該コネクタの上流側に、インク溜め容器へ到る分岐経路と開閉可能なバルブとを設けたことを特徴とする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多量の脱気したインクを貯留するインクタンクと、水頭圧を維持する可撓性の負圧維持容器と、記録ヘッドやインク流路内を真空にする真空引き手段と、インクを吐出して記録を行う記録手段としての記録ヘッドを多数有するライン型インクジェットプリンタのインク供給装置であって、前記記録ヘッドから前記負圧維持容器までのインク供給経路の上流側に、可撓性のエア抜き用インクタンクに到る分岐経路と、前記インク供給経路を着脱可能なコネクタとを設け、該コネクタの上流側に、インク溜め容器へ到る分岐経路と開閉可能なバルブとを設けたことを特徴とするインクジェットプリンタ用インク供給装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドの近傍、前記エア抜き用インクタンクに到る分岐経路の途中、及び該分岐から前記コネクタまでの経路に夫々バルブを設けた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用インク供給装置。
【請求項３】
前記記録ヘッドの近傍、及び前記エア抜き用インクタンクに到る分岐経路の途中に夫々バルブを設けたことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ用インク供給装置。
【請求項４】
前記記録ヘッドの近傍、及び前記エア抜き用インクタンクに到る分岐から前記コネクタまでの経路に夫々バルブを設けたことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ用インク供給装置。
【請求項５】
前記コネクタから前記記録ヘッドを交換するステップと、該ステップに引き続いて前記コネクタの上流側に設けたインク溜め容器に到る分岐経路から前記真空引き手段によりインクを排出するステップと、該ステップに引き続いて前記エア抜き用インクタンクと前記負圧維持容器から前記インク溜め容器にインクを排出するステップと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プリンタ用インク供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、ＦＡＸ、複写機等の画像形成装置に利用されるインク供給・回復機構を有するインクジェット記録装置に関し、より具体的には脱気インクを使用するインクジェットプリンタ用インク供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吐出不良等によってインクジェット記録装置の記録ヘッドの交換する際には、供給経路内のジョイント部に気泡が発生する。従来、インクジェット記録装置の記録ヘッドの交換には、インクタンクと記録ヘッドを一体に形成する方法やインク供給経路の途中にエアトラップを設けて気泡が記録ヘッドにいかないようする方法、供給経路内を親水化することで気泡を除去しやすくする方法（例えば、特許文献１参照。）、供給経路内にインクを循環させることにより気泡を除去する方法（例えば、特許文献２参照。）、又はノズルからインクを強制吐出することにより気泡を除去する方法（例えば、特許文献３参照、）等が取られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１６２８４７号公報
【特許文献２】
特開平１０−２９３１７号公報
【特許文献３】
特開平１０−３２９３４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の方法では、記録ヘッドを多数有するインクジェット記録装置ではノズル数が多く配管も複雑になるため、気泡を完全に除去することは難しく、また装置が大きく複雑になるため、インクタンクごと交換する方式では効率が悪いという問題がある。さらに、エアトラップを設ける方法では、気泡を完全にトラップするのは難しく、またインクが大気と接触することになるため、インク中への空気の溶解やインクの変質の問題がある。記録ヘッドの交換に際して、発生した気泡も少ない動作で完全に除去する必要がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、記録ヘッドから負圧維持容器までのインク供給経路の上流側に、可撓性のエア抜き用インクタンクに到る分岐経路と、前記インク供給経路を着脱可能なコネクタとを設け、該コネクタの上流側に、インク溜め容器へ到る分岐経路と開閉可能なバルブとを設けることによって解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参考にして説明する。
【０００７】
図１は、本発明によるインクジェットプリンタ用インク供給装置の構成ブロック図である。図２は、本発明による記録ヘッドユニットの断面図である。
【０００８】
１００Ａ、Ｂ…はライン型インクジェットプリンタ用の記録ヘッドであり、負圧維持容器３１０から分配されたインクの供給を受けながら、記録信号に応じて記録用紙表面にインク滴を吹き付けて記録する。
【０００９】
記録ヘッド１００Ａ、１００Ｂは、それぞれフィルタ６２１Ａ、６２１Ｂとバルブ６０１Ａ、６０１Ｂ、６１０Ａ、６１０Ｂを介して配管７０１Ａ、７０１Ｂで可撓性のあるエア抜き用インクタンク３２０Ａ、３２０Ｂに接続されている。バルブ６０２Ａ、６０２Ｂの上流側には着脱可能なコネクタ６５０Ａ、６５０Ｂが接続されており、記録ヘッド１００Ａ、１００Ｂからエア抜き用インクタンク３２０Ａ、３２０Ｂを含むコネクタ６５０Ａ、６５０Ｂまでの部分がヘッド１つの記録ヘッドユニットとして着脱可能に構成されている。この記録ヘッドユニットを８００Ａ、８００Ｂとしている。エア抜き用インクタンク３２０は大気連通口６８０を有する容器におさめられている。
【００１０】
記録ヘッドユニットを８００Ａ、８００Ｂは、配管７０２で合流し、バルブ６０３を介して配管７０３で可撓性の有る負圧維持容器３１０に接続されている。配管７０２にはバルブ６０４を介して、配管７０４によりインク溜め容器４００と接続されている。負圧維持容器３１０は、配管７０５、７０６でバルブ６０５、６０６を介してインクタンク３００に接続されており、インクタンク３００からのインクの供給を受けながら、負圧を維持するようになっている。
【００１１】
２００Ａ、２００Ｂはノズルキャップであり、それぞれ記録ヘッド１００Ａ、１００Ｂのノズル開口部に密着可能になっている。３２０はインク溜め容器であり、バルブ６０７を介してそれぞれのノズルキャップ２００Ａ、２００Ｂと配管７０７で分岐して接続されている。５００は真空ポンプであり、配管７０８でインク溜め容器４００とバルブ６０８を介して接続されている。真空ポンプ５００にはリーク用のバルブ６０９とフィルタ６２１が配管７０９で接続されている。
【００１２】
記録装置が記録状態にある時には、バルブ６０１Ａ、６０１Ｂ、６０２Ａ、６０２Ｂ、６０３が開、バルブ６０４、６０５、６１０Ａ、６１０Ｂが閉の状態になっており、負圧維持容器３１０中に蓄えられた脱気済みインクが配管７０２、７０３を通って、記録ヘッド１００Ａ、１００Ｂに供給される。ノズル孔からの記録信号によるインク吐出による記録動作の継続に従い、負圧維持容器３１０中に蓄えられた脱気済みインクが少なくなると、図中には記載がないが、この状態が検知されて、バルブ６０５、６０６が開かれ、インクタンク３００に蓄えられた脱気済みインクが水頭圧によって負圧維持容器３１０に足され、その後バルブ６０５が閉じられる。このバルブ６０５の開閉制御により負圧維持容器３１０には、常に適量の脱気インクが供給されることになる。以上の動作の継続により、記録動作位置にある記録ヘッド１００Ａ、１００Ｂは、用紙への記録動作を継続できるようになる。
【００１３】
記録動作の長期間運転に伴い、記録ヘッドに不具合が生じると、記録ヘッドを新しいものに交換する必要がある。記録ヘッドを多数配置したライン方式のインクジェットプリンタでは、不具合の生じた記録ヘッドのみを交換する必要がある。記録ヘッド１００Ａのみを交換するときには、バルブ６０１Ａ、６０２Ａ、６０２Ｂ、６０３、６０４、６１０Ａを閉の状態でコネクタ６５０Ａの地点から記録ヘッドユニット８００Ａを取り外し、その後、新しい記録ヘッド部８００Ａをコネクタ６５０Ａの地点に接続する。記録ヘッドユニット８００Ａの脱着に際して、コネクタ６５０Ａには気泡が発生し、この気泡が記録ヘッド１００Ａのノズル内に流れると吐出不良を引き起こしてしまう。これを防ぐ為に、バルブ６０２Ａ、６０２Ｂ、６０３、６０７、６０９を閉、バルブ６０４、６０８を開の状態で、配管７０８、インク溜め容器４００を通って、配管７０２、７０４内を真空に引き、配管７０２、７０４、コネクタ６５０Ａ内の残存インクと気泡を排出する。その後、バルブ６０１Ａ、６０１Ｂを閉じ、６０２Ａ、６０２Ｂ、６０３、６１０Ａ、６１０Ｂを開にし、負圧維持容器３１０、エア抜き用インクタンク３２０Ａ、３２０Ｂ内のインクを配管７０２、７０４を通って、インク溜め容器４００に流し、配管７０２、７０４内の真空とインクを置換した後、バルブ６０４を閉じる。これにより、コネクタ６５０Ａで発生した気泡を完全に除去できる。その後、バルブ６０１Ａ、６０１Ｂ、６０４を閉、バルブ６０２Ａ、６０２Ｂ、６０３、６０５、６０６、６１０Ａ、６１０Ｂを開の状態で、水頭圧によりエア抜き用インクタンクにインクを充填した後、バルブ６１０Ａ、６１０Ｂを閉じる。以上の動作によって記録ヘッドユニット８００Ａの交換作業を終了する。
【００１４】
配管７０２、７０４内の残存インクと気泡を排出する真空引き手段としては、−９５．０ｋＰａ以下の減圧にする必要がある。好ましくは、図中には記載しないが、配管７０２、７０４内の残存インクと気泡を排出する真空引き手段として、配管７０２の途中に空気リーク用の経路を設けることにより残存インクの排出が容易になる。エア抜き用インクタンク３２０内のインクを配管７０２、７０４を通って、インク溜め容器４００に流す方法としては、吸引だけでなく、エア抜き用インクタンク３２０を加圧する方法を同時に用いるとより効果的である。
【００１５】
このように構成された本発明のインク供給装置によれば、多数記録ヘッドを有するライン走査型インクジェットプリンタにおいて、記録ヘッドの交換に際してコネクタ部に発生した気泡を、負圧維持容器、エア抜き用インクタンクの両方からのインクの流れによって、インク溜め容器に排出できるため、記録ヘッド部の交換に際して発生した気泡の問題を解決できる。
【００１６】
図３、４は、本発明の他の実施例を示す図である。図１、２の実施例との違いは、記録ヘッドユニット８００のバルブ６０２が取り除かれていることである。この構成では、次のように記録ヘッドユニットの交換作業を行う必要がある。記録ヘッド１００Ａのみを交換するときには、バルブ６０１Ａ、６０３、６０４、６１０Ａ、６１０Ｂを閉の状態でコネクタ６５０Ａの地点から記録ヘッドユニット８００Ａを取り外し、その後、新しい記録ヘッド部８００Ａをコネクタ６５０Ａの地点に接続する。記録ヘッドユニット８００Ａの脱着に際して、コネクタ６５０Ａには気泡が発生し、この気泡が記録ヘッド１００Ａのノズル内に流れると吐出不良を引き起こしてしまう。これを防ぐ為に、バルブ６０１Ａ、６１０Ｂ、６０３、６０７、６０９、６１０Ａ、６１０Ｂを閉、バルブ６０４、６０８を開の状態で、配管７０８、インク溜め容器４００を通って、配管７０２、７０４内を真空に引き、配管７０２、７０４、コネクタ６５０Ａ内の残存インクと気泡を排出する。その後、バルブ６０１Ａ、６０１Ｂを閉じ、６０３、６１０Ａ、６１０Ｂを開にし、負圧維持容器３１０、エア抜き用インクタンク３２０Ａ、６２０Ｂ内のインクを配管７０２、７０４を通って、インク溜め容器４００に流し、配管７０２、７０４内の真空とインクを置換した後、バルブ６０４を閉じる。これにより、コネクタ６５０Ａで発生した気泡を完全に除去できる。その後、バルブ６０１Ａ、６０１Ｂ、６０４を閉、バルブ６０３、６０５、６０６、６１０Ａ、６１０Ｂを開の状態で、水頭圧によりエア抜き用インクタンク３２０Ａ、３２０Ｂにインクを充填した後、バルブ６１０Ａ、６１０Ｂを閉じる。以上の動作によって記録ヘッドユニット８００Ａの交換作業を終了する。エア抜き用インクタンク３２０Ａ、３２０Ｂにインクを充填する作業は、充填作業終了後で無く、記録ヘッドユニットを交換する前に行っても良い。この構成においては、配管７０１とバルブ６０１が離れていると気泡がバルブ６０１に残留する可能性が高くなるため、配管７０１とバルブ６０１をできるだけ近づける必要がある。
【００１７】
配管７０２、７０４内の残存インクと気泡を排出する真空引き手段としては、−９５．０ｋＰａ以下の減圧にする必要がある。好ましくは、図中には記載しないが、配管７０２、７０４内の残存インクと気泡を排出する真空引き手段として、配管７０２の途中に空気リーク用の経路を設けることにより残存インクの排出が容易になる。エア抜き用インクタンク３２０内のインクを配管７０２、７０４を通って、インク溜め容器４００に流す方法としては、吸引だけでなく、エア抜き用インクタンク３２０を加圧する方法を同時に用いるとより効果的である。
【００１８】
図５、６は、本発明の他の実施例を説明するための図である。図１、２の実施例との違いは、記録ヘッドユニット８００のバルブ６１０が取り除かれている。この構成では、次のように記録ヘッドユニットの交換作業を行う必要がある。記録ヘッド１００Ａのみを交換するときには、まず、バルブ６０１Ａ、６０１Ｂ、６０４を閉、バルブ６０２Ａ、６０２Ｂ、６０３、６０５、６０６を開の状態で、水頭圧によりエア抜き用インクタンクにインクを充填した後、バルブ６０２Ａ、６０２Ｂを閉じる。その後、バルブ６０１Ａ、６０２Ａ、６０２Ｂ、６０３、６０４を閉の状態でコネクタ６５０Ａの地点から記録ヘッドユニット８００Ａを取り外し、その後、新しい記録ヘッド部８００Ａをコネクタ６５０Ａの地点に接続する。記録ヘッドユニット８００Ａの脱着に際して、コネクタ６５０Ａには気泡が発生し、この気泡が記録ヘッド１００Ａのノズル内に流れると吐出不良を引き起こしてしまう。これを防ぐ為に、バルブ６０２Ａ、６０２Ｂ、６０３、６０７、６０９を閉、バルブ６０４、６０８を開の状態で、配管７０８、インク溜め容器４００を通って、配管７０２、７０４内を真空に引き、配管７０２、７０４、コネクタ６５０Ａ内の残存インクと気泡を排出する。その後、バルブ６０１を閉じ、６０２Ａ、６０２Ｂ、６０３、を開にし、負圧維持容器３１０、エア抜き用インクタンク３２０Ａ、３２０Ｂ内のインクを配管７０２、７０４を通って、インク溜め容器４００に流し、配管７０２、７０４内の真空とインクを置換した後、バルブ６０４を閉じる。これにより、コネクタ６５０Ａで発生した気泡を完全に除去できる。以上の動作によって記録ヘッドユニット８００Ａの交換作業を終了する。
【００１９】
この構成においては、負圧維持容器３１０よりもエア抜き用インクタンク３２０の可撓性を硬い材質にすると効果的であり、エア抜き用インクタンク３２０の分岐経路にバルブを設けなくても、負圧を上流側の負圧維持容器３１０で調整することができる。
【００２０】
また、エア抜き用インクタンクのインク全て排出してしまう方法も効果的である。その動作としては、コネクタ６５０で発生した気泡を完全に除去した後、バルブ６０４、６０５を閉、６０１、６０２、６０３を開の状態で、ノズルキャップ２００により、インクの吸引を行い、３２０Ａ、３２０Ｂ内のインクを排出する。これにより、エア抜き用インクタンク３２０Ａ、３２０Ｂにバルブ６１０Ａ、６１０Ｂを設けなくても、負圧は上流側の負圧維持容器３１０内で調整することができる。
【００２１】
配管７０２、７０４内の残存インクと気泡を排出する真空引き手段としては、−９５．０ｋＰａ以下の減圧にする必要がある。好ましくは、図中には記載しないが、配管７０２、７０４内の残存インクと気泡を排出する真空引き手段として、配管７０２の途中に空気リーク用の経路を設けることにより残存インクの排出が容易になる。エア抜き用インクタンク３２０内のインクを配管７０２、７０４を通って、インク溜め容器４００に流す方法としては、吸引だけでなく、エア抜き用インクタンク３２０を加圧する方法を同時に用いるとより効果的である。
【００２２】
図７は、本発明の他の実施例を説明するための図である。図２の実施例との違いは、記録ヘッドユニット８００のバルブ６０１が、逆止弁６３０になっている。この構成では、記録ヘッドユニットの交換作業において、バルブ６０１の操作を必要としなく、交換動作を簡略化できる。
【００２３】
図８は、本発明の他の実施例を説明するための図である。図１、２の実施例との違いは、エア抜き用インクタンク３２０が配管７０２に設置され、バルブ６０２Ａ、６０２Ｂが取り除かれている点である。この構成では、次のように記録ヘッドユニットの交換作業を行う必要がある。記録ヘッド１００Ａのみを交換するときには、バルブ６０１Ａ、６０３、６０４、６１０を閉の状態でコネクタ６５０Ａの地点から記録ヘッドユニット８００Ａを取り外し、その後、新しい記録ヘッド部８００Ａをコネクタ６５０Ａの地点に接続する。記録ヘッドユニット８００Ａの脱着に際して、コネクタ６５０Ａには気泡が発生し、この気泡が記録ヘッド１００Ａのノズル内に流れると吐出不良を引き起こしてしまう。これを防ぐ為に、バルブ６０１Ａ、６０１Ｂ、６０３、６０７、６０９を閉、バルブ６０４、６０８を開の状態で、配管７０８、インク溜め容器４００を通って、配管７０２、７０４内を真空に引き、配管７０２、７０４、コネクタ６５０Ａ内の残存インクと気泡を排出する。その後、６０３、６１０Ａ、６１０Ｂを開にし、負圧維持容器３１０、エア抜き用インクタンク３２０内のインクを配管７０２、７０４を通って、インク溜め容器４００に流し、配管７０２、７０４内の真空とインクを置換した後、バルブ６０４を閉じる。これにより、コネクタ６５０Ａで発生した気泡を完全に除去できる。その後、バルブ６０１Ａ、６０１Ｂ、６０４を閉、バルブ６０３、６０５、６０６、６１０を開の状態で、水頭圧によりエア抜き用インクタンクにインクを充填した後、バルブ６１０を閉じる。以上の動作によって記録ヘッドユニット８００Ａの交換作業を終了する。この構成においては、コネクタ６５０Ａ、６５０Ｂとバルブ６０１Ａ、６０１Ｂが離れていると気泡がバルブ６０１に残留する可能性が高くなるため、コネクタ６５０Ａ、６５０Ｂとバルブ６０１をできるだけ近づける必要がある。
【００２４】
配管７０２、７０４内の残存インクと気泡を排出する真空引き手段としては、−９５．０ｋＰａ以下の減圧にする必要がある。好ましくは、図中には記載しないが、配管７０２、７０４内の残存インクと気泡を排出する真空引き手段として、配管７０２の途中に空気リーク用の経路を設けることにより残存インクの排出が容易になる。エア抜き用インクタンク３２０内のインクを配管７０２、７０４を通って、インク溜め容器４００に流す方法としては、吸引だけでなく、エア抜き用インクタンク３２０を加圧する方法を同時に用いるとより効果的である。
【００２５】
図８は、本発明の他の実施例を説明するための図である。図１、２の実施例との違いは、記録ヘッドユニット８００が記録ヘッド複数からなることである。この構成では、エア抜き用インクタンク３２０が記録ヘッド複数個に１つ付いていることである。この場合のヘッドの交換では、記録ヘッドユニットごとの交換が必要になる。このような構成でもヘッド交換に際して発生したコネクタの気泡を除去できる。
【００２６】
このように構成された本発明のインク供給装置によれば、多数記録ヘッドを有するライン走査型インクジェットプリンタにおいて、記録ヘッドの交換に際してコネクタ部に発生した気泡を、負圧維持容器、エア抜き用インクタンクの両方からのインクの流れによって、インク溜め容器に排出できるため、記録ヘッド部の交換に際して発生した気泡の問題を解決できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、記録ヘッドを多数有するライン型インクジェットプリンタでも、ヘッドの交換の際に発生したジョイント部での気泡を経路外に排出した上で経路内にインク充填する手段を有するため、記録ヘッドの交換を容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明インク供給装置の実施例を示すブロック図。
【図２】本発明インク供給装置の記録ヘッドユニットの実施例を示す断面図。
【図３】本発明インク供給装置の他の実施例を示すブロック図。
【図４】本発明インク供給装置の記録ヘッドユニットの他の実施例を示す断面図。
【図５】本発明インク供給装置の更に他の実施例を示すブロック図。
【図６】本発明インク供給装置の記録ヘッドユニットの更に他の実施例を示す断面図。
【図７】本発明インク供給装置の記録ヘッドユニットの更に他の実施例を示す断面図。
【図８】本発明インク供給装置の他の更に実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
１００  記録ヘッド
２００  ノズルキャップ
３００  インクタンク
３１０  負圧維持容器
３２０  エア抜き用インクタンク
４００  インク溜め容器
５００  真空ポンプ
６０１〜６１０  バルブ
６２１〜６２２  フィルタ
６５０  コネクタ
７０１〜７０９  配管
６８０  大気連通口
８００  記録ヘッドユニット
【図１】
2004330683.tif 000003
【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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