(57)【要約】【課題】  液体の循環動作において、従来のものは吐出口から空気が引き込まれたり、逆に吐出口から液体が押し出されたりする。【解決手段】  インクジェットヘッド１に供給するためのインクを一時的に貯留するサブタンク３には、大気連通弁６ｄにより開閉される大気連通管３４が設けられている。インクジェットヘッド１とサブタンク３とは、第１の流路３１および第２の流路３２で連通されており、１つの循環流路を構成している。サブタンク３内のインクを共通液室２６内に循環させるため、大気連通弁６を閉塞した状態でメインポンプ４を駆動する。循環動作を停止する際、メインポンプ４を停止した直後に大気連通弁６ｄを開放することにより、短時間で共通液室２６内とサブタンク３内の圧力差が解消される。【選択図】  図１
2005306005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
この液体吐出ヘッドに供給される液体を一時的に貯留するサブタンクと、
このサブタンク内を大気連通させるための大気連通路を開閉する大気連通弁と、
前記液体吐出ヘッドと前記サブタンクとを連通して循環する流路を構成する循環用流路と、
この循環用流路に組み込まれ、前記液体吐出ヘッドと前記サブタンクとの間で液体を循環させるポンプ手段と、
前記大気連通弁および前記ポンプ手段を制御し、前記大気連通弁を塞いだ状態にて前記ポンプ手段を駆動して液体を循環させ、前記ポンプ手段の停止と同時あるいは直後に前記大気連通弁を開いて前記サブタンク内を大気連通させる制御手段と
を具えた液体吐出装置。
【請求項２】
前記循環用流路は、前記サブタンクから前記液体吐出ヘッドに液体を供給するための第１の流路と、前記液体吐出ヘッドから前記サブタンクに液体を戻すための第２の流路とを含み、
前記第２の流路に配置され、この第２の流路を開閉する開閉弁をさらに具えた請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記サブタンクに供給するための液体を貯留するメインタンクと、
このメインタンク内の液体を前記サブタンク内に供給するための供給流路と、
前記サブタンク内の液体の残量を検出して前記制御手段に出力する検出手段と
をさらに具え、
前記検出手段によって検出される前記サブタンク内の液体の残量が所定値以下の場合、前記制御手段は前記大気連通弁を開き、この状態にて前記メインタンク内の液体が前記サブタンク内に補充される請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記供給流路と前記第１の流路との合流部を有し、前記ポンプ手段はこの合流部分と前記サブタンクとの間の前記第１の流路に組み込まれ、液体を双方向に移送可能である請求項２または請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記サブタンクと前記メインタンクとの連通を遮断して前記サブタンクと前記液体吐出ヘッドとを連通させる状態と、前記サブタンクと前記液体吐出ヘッドとの連通を遮断して前記サブタンクと前記メインタンクとを連通させる状態とを切替える切換弁をさらに具え、
前記制御手段は、前記サブタンクと前記メインタンクとが連通するように前記切換弁を作動すると共に前記ポンプ手段を駆動し、これによって前記メインタンク内の液体が前記サブタンク内に補充される請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドに供給される液体を一時的に貯留するサブタンクと、このサブタンク内を大気連通させるための大気連通路と、前記液体吐出ヘッドと前記サブタンクとを連通して循環する流路を構成する循環用流路とを有する液体吐出装置において、
前記大気連通路を閉じた状態で液体を循環させるステップと、
液体の循環を終えると同時あるいは直後に前記大気連通路を開いて前記サブタンク内を大気連通させるステップと
を具えた液体処理方法。
【請求項７】
前記液体吐出装置は、前記サブタンクに供給するための液体を貯留するメインタンクと、このメインタンク内の液体を前記サブタンク内に供給するための供給流路とをさらに有し、
前記液体を循環させるステップに先立ち、
前記サブタンク内の液体の残量を検出するステップと、
前記サブタンク内の液体の残量が所定値以下の場合、前記大気連通弁を開いた状態で前記メインタンク内の液体を前記サブタンク内に補充するステップと
をさらに具えた請求項６に記載の液体処理方法。
【請求項８】
前記メインタンク内の液体を前記サブタンク内に補充するステップに先立ち、
前記サブタンクと前記液体吐出ヘッドとの連通を遮断すると共に前記サブタンクと前記メインタンクとを連通させるステップをさらに具えた請求項７に記載の液体処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッド内の液体を循環する液体供給循環機構を搭載した液体吐出装置およびその液体処理方法に関し、特にプリント媒体の画像形成領域の全幅に亙って吐出口が配列するフルラインタイプのインクジェットヘッドを用いたインクジェット装置として好適である。
【０００２】
なお、本明細書において記述される「プリント」とは、文字や図形など有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広くプリント媒体上に画像，模様，パターンなどを形成したり、あるいはエッチングなどのようなプリント媒体の加工を行う場合も包含する。
【０００３】
また「プリント媒体」とは、一般的なプリント装置で用いられる紙片のみならず、布帛，樹脂フィルム，金属板，ガラス，セラミックス，木材，皮革などの液体を受容可能なものであり、シート状物体以外の三次元立体、例えば球体や円筒体なども包含する。
【０００４】
さらに「液体」とは、上記「プリント」の定義と同様広く解釈されるべきもので、プリント媒体上に付与されることによって、画像，模様，パターンなどの形成，エッチングなどのプリント媒体の加工，あるいはインクの処理、例えばプリント媒体に付与されるインク中の色材の凝固や不溶化に供され得る液体を指し、プリントに関して用いられるあらゆる液体を包含する。
【背景技術】
【０００５】
インクジェットプリント装置は、インクジェットヘッド（以下、「プリントヘッド」と称すこともある）からインクを吐出し、プリント媒体に付着させて印字等のプリントを行うものである。このインクジェットプリント装置においては、プリントヘッドのコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速でプリントすることができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像をプリントするのが容易であるなどの利点を有している。中でも、プリント媒体の画像形成領域の全幅にわたって多数の吐出口が配列する、いわゆるフルライン型のインクジェットヘッドは、その多数の吐出口から同時にインクを吐出可能であるため、画像をより高速で形成することができる。フルライン型のプリントヘッドでは、多数の吐出口が長尺に配列されているため、各吐出口に供給するインクを貯留する共通液室の形状もそれに合わせて長尺に形成されている。
【０００６】
このようなフルライン型のプリントヘッドでは、インクを吐出するためのヒータの数も多くなるため、共通液室内のインクがヒータによって加熱され高温となりやすい。そこで、プリントヘッドの共通液室内と、その共通液室内に供給するインクを貯留するサブタンクとを循環流路として、その流路に組み込まれたポンプを用いてインクを循環させることによってサブタンク内のインクを共通液室内に循環させることが知られている。こうしてインクを循環させることにより、インクの温度が高温とならず、プリントヘッドの温度上昇が抑えられる。
【０００７】
また、このようなインクの循環動作はインクの温度上昇を抑える目的の他にも、例えば、共通液室内に溜まった気泡を外部に排出することを目的として実施されることもある。
【０００８】
図９は、特許文献１に示されたインク供給循環機構の構成を模式的に示す断面図である。
【０００９】
図示するように、インク供給循環機構１５０は、インクジェットヘッド１０１と、インクジェットヘッド１０１に供給するインクを一時的に貯留するためのサブタンク１０３と、インクを貯留するメインタンク１０２とを有し、不図示のインクジェットプリンタに搭載されて使用されるものである。
【００１０】
インクジェットヘッド１０１は、インクを吐出する複数の吐出口１０１ａと、各吐出口１０１ａに供給するインクを貯留する１つの共通液室１２６とを有している。インクジェットヘッド１０１の吐出口面に対向する位置には、吐出口１０１ａから押し出されたインクを受けるためのキャップ１０８が配置されている。
【００１１】
サブタンク１０３は、第１のタンク１０３ａおよび第２のタンク１０３ｂを備えている。これら第１および第２のタンク１０３ａ，１０３ｂは、いずれも密閉空間となるように区画されている。第１および第２のタンク１０３ａ，１０３ｂはいずれも、その内部に所定量のエアバッファを残した状態でインクが貯留されている。このようにエアバッファを残すことにより、インクを循環させた際に発生するインクの流量変動が吸収されるようになっている。
【００１２】
第１のタンク１０３ａの上面には、タンク内を大気連通させるための大気連通管１３４が配置されている。大気連通管１３４にはこの連通管を開閉する大気連通弁１０６ｄが取り付けられている。
【００１３】
メインタンク１０２は、不図示のインクジェットプリンタに対してインクカートリッジの形態で交換可能に構成されており、所定の色のインクを貯留している。
【００１４】
上述した各構成要素は、管部材によって適宜連結されており、これによりインクジェットプリンタにおける「インク供給モード」，「インク循環モード」，「インク吐出モード」等の動作が実施可能となっている。これらの動作のうち、「インク循環モード」についてその構成および動作を以下に説明する。
【００１５】
共通液室１２６内のインクを循環するため、共通液室１２６の上流側および下流側にはそれぞれ、第１の流路１３２および第２の流路１３３が連通している。
【００１６】
第１の流路１３２の他端はサブタンク１０３の第２のタンク１０３ｂに連通しているのに対し、第２の流路１３３の他端は第１のタンク１０３ａに連通している。第１および第２のタンク１０３ａ，１０３ｂは、管部材によって連通している。このように、インク供給循環機構１５０では、第１の流路１３２と、第２の流路１３３と、第１のタンク１０３ａと第２のタンク１０３ｂとを連通する管部材とによって１つの循環流路が構成されている。
【００１７】
第１のタンク１０３ａと第２のタンク１０３ｂとを連通する管部材の中間位置には、第１のタンク１０３ａ内のインクを第２のタンク１０３ｂ内に移送するための第１のポンプ１０４が配置され、この第１のポンプ１０４によってインクが循環されるようになっている。
【００１８】
キャップ１０８には、キャップ１０８に受容されたインクを回収するための回収流路１３５が連通している。この回収流路１３５の他端は、サブタンク１０３の第１のタンク１０３ａ内に連通している。回収流路１３５には、インク内の異物を捕捉するためのフィルタ１５２と、キャップ１０８からインクを吸引するための第２のポンプ１０９とが組み込まれている。
【００１９】
以上のように構成されたインク供給循環機構１５０は、「インク循環モード」として次のように駆動される。
【００２０】
大気連通弁１０６ｄを閉塞した状態で第１のポンプ１０４を駆動すると、第１のタンク１０３ａ内のインクが第２のタンク１０３ｂ内に移送され、これにより加圧された第２のタンク１０３ｂ内のインクが、第１の流路１３２を介して共通液室１２６内に移送される（図中の矢印方向参照）。これに伴って、共通液室１２６内のインクの一部が第２の流路１３３内に押し出され、第２の流路１３３を介して再び第１のタンク１０３ａに戻るようになっている。また、共通液室１２６内のインクの残りの一部は吐出口１０１ａから押し出されてキャップ１０８に受容される。
【００２１】
ここで、第１のポンプ１０４と同期して第２のポンプ１０９が駆動されており、キャップ１０８に受容されたインクが回収流路１３５を介して第１のタンク１０３ａに戻るようになっている。
【００２２】
このような循環動作について以下により詳細に説明する。
【００２３】
まず、循環動作開始直後では、第１のポンプ１０４の駆動によって第２のタンク１０３ｂ内にインクが移送され、第２のタンク１０３ｂ内はそのエアバッファが圧縮されながら加圧される。こうして第２のタンク１０３ｂ内が加圧されることにより、タンク内のインクが共通液室１２６に向かって押し出される。一方、第１のタンク１０３ａ内では、インクが第２のタンク１０３ｂに向けて吸引されるため、タンク内は負圧となり、そのエアバッファが膨張する。このような循環動作開始直後の状態では、サブタンク１０３内および共通液室１２６内の圧力が定常化していないため、吐出口１０１ａから比較的大量のインクが押し出される。特に、図９において第２の流路１３３側にインクを浄化するための図示しないフィルタを設けた場合、このフィルタの圧損の影響によって共通液室１２６内が加圧状態となりやすく、より大量のインクが押し出されることとなる。
【００２４】
循環動作を開始してしばらくすると、サブタンク１０３内および共通液室１２６内の圧力が定常状態となる。つまり、エアバッファの膨張または縮小が収まり、吐出口１０１ａから押し出されるインクの量も減少し、サブタンク１０３に流入するインクの量と第１のポンプ１０４の流量とがほぼ同量となる。
【００２５】
【特許文献１】特開平１１−１７９９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
しかしながら、上述したような循環系では、定常状態で循環動作が行われていても、共通液室が吐出口を介して大気に連通しているのに対してサブタンクが密閉されているため、共通液室内とサブタンク内との間に圧力差が生ずる。このため、ポンプを停止してもインクの循環動作がすぐには停止しないことがある。この結果、共通液室内が負圧となって、その負圧の大きさが吐出口内のインクのメニスカス保持力を超えると、吐出口から空気が引き込まれることがあった。このように吐出口から引き込まれた空気が共通液室内に気泡として溜まってしまうと、正常な吐出ができなくなる場合がある。
【００２７】
こうした空気の引き込み現象は、ポンプの流量が大きい程、または、サブタンク内のエアバッファの容量が大きいほど発生しやすくなる。その他にも、共通液室の排出側にフィルタを設けた場合、そのフィルタの圧力係数が大きいほど発生しやすい。すなわち、上述のような空気の引き込みを防止することは、ポンプやフィルタの選択の自由度を向上させる点で、あるいはエアバッファの設定の自由度を向上させる点で望ましい。
【００２８】
インクの循環動作において、上記のような空気の引き込みに起因した不具合がある一方、循環動作の開始直後に共通液室内が加圧されて吐出口からインクが押し出されることもある。このように、インクが押し出されてしまうことは、図９の場合のように押し出されたインクが再びサブタンク１０３に戻るようになっている構成では特に問題はない。しかしながら、押し出されたインクが独立した廃インク回収タンクに回収されるような構成では問題となる。
【００２９】
本発明の目的は、インクなどの液体の循環動作において、吐出口から空気が引き込まれたり、逆に吐出口から液体が押し出されたりすることを防止した液体吐出装置および液体処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記目的を達成し得る本発明の第１の形態は、吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドに供給される液体を一時的に貯留するサブタンクと、このサブタンク内を大気連通させるための大気連通路を開閉する大気連通弁と、前記液体吐出ヘッドと前記サブタンクとを連通して循環する流路を構成する循環用流路と、この循環用流路に組み込まれ、前記液体吐出ヘッドと前記サブタンクとの間で液体を循環させるポンプ手段と、前記大気連通弁および前記ポンプ手段を制御し、前記大気連通弁を塞いだ状態にて前記ポンプ手段を駆動して液体を循環させる一方、前記ポンプ手段の停止直後に前記大気連通弁を開いて前記サブタンク内を大気連通させる制御手段とを具えた液体吐出装置にある。
【００３１】
本発明の液体吐出装置においては、ポンプ手段を駆動して液体吐出ヘッドとサブタンクとの間で液体を循環する循環動作を停止する際、制御装置がポンプ手段の停止直後に大気連通弁を開放してサブタンク内の負圧を短時間で回復させ、サブタンクと液体吐出ヘッドとの間の差圧を短時間で解消する。
【００３２】
本発明の第１の形態による液体吐出装置において、循環用流路がサブタンクから液体吐出ヘッドに液体を供給するための第１の流路と、液体吐出ヘッドからサブタンクに液体を戻すための第２の流路とを含み、第２の流路に組み込まれてこの第２の流路を開閉する開閉弁をさらに具えたものであってよい。
【００３３】
サブタンクに供給するための液体を貯留するメインタンクと、このメインタンク内の液体をサブタンク内に供給するための供給流路と、サブタンク内の液体の残量を検出して制御手段に出力する検出手段とをさらに具え、検出手段によって検出されるサブタンク内の液体の残量が所定値以下の場合、制御手段は大気連通弁を開き、この状態にてメインタンク内の液体がサブタンク内に補充されるものであってもよい。
【００３４】
また、メインタンク内の液体をサブタンク内に補充する場合、サブタンクが満タンとなるようにすることが好ましい。ここで、「サブタンクが満タン」とは、サブタンク内の液体量を検出するセンサが満タンと検出した状態である。従って、サブタンク内に所定量のエアバッファを残して液体が充填された状態を含む。
【００３５】
上述した供給流路と第１の流路との合流部を有し、ポンプ手段がこの合流部分とサブタンクとの間の第１の流路に組み込まれ、液体を双方向に移送可能であることが好ましい。さらに、サブタンクとメインタンクとの連通を遮断してサブタンクと液体吐出ヘッドとを連通させる状態と、サブタンクと液体吐出ヘッドとの連通を遮断してサブタンクとメインタンクとを連通させる状態とを切替える切換弁を具え、制御手段は、サブタンクとメインタンクとが連通するように切換弁を作動すると共にポンプ手段を駆動し、これによってメインタンク内の液体がサブタンク内に補充されるものであってよい。
【００３６】
本発明の第２の形態は、吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドに供給される液体を一時的に貯留するサブタンクと、このサブタンク内を大気連通させるための大気連通路と、前記液体吐出ヘッドと前記サブタンクとを連通して循環する流路を構成する循環用流路とを有する液体吐出装置において、前記大気連通路を閉じた状態で液体を循環させるステップと、液体の循環を終えると同時あるいは直後に前記大気連通路を開いて前記サブタンク内を大気連通させるステップとを具えた液体処理方法にある。
【００３７】
本発明の第２の形態による液体処理方法において、液体吐出装置がサブタンクに供給するための液体を貯留するメインタンクと、このメインタンク内の液体をサブタンク内に供給するための供給流路とをさらに有し、液体を循環させるステップに先立ち、サブタンク内の液体の残量を検出するステップと、サブタンク内の液体の残量が所定値以下の場合、大気連通弁を開いた状態でメインタンク内の液体をサブタンク内に補充するステップとをさらに具えることができる。
【発明の効果】
【００３８】
上述したように本発明の液体吐出装置によれば、循環動作を停止する際に、ポンプ手段を停止と同時あるいは直後にサブタンク内を大気連通させるようにしてことにより、サブタンク内とインクジェット記録ヘッド内との間の圧力差が短時間で解消するため、結果的に吐出口から空気が引き込まれることが防止され、インクジェット記録装置の信頼性が向上する。また、インクの循環に先立ってサブタンク内にインクを補充してエアバッファの容量を最小としているため、循環動作の際に吐出口から押し出されるインクの量が低減する効果がある。
【００３９】
また、本発明の液体処理方法によれば、大気連通路を閉じた状態で液体を循環させるステップと、液体の循環を終えると同時あるいは直後にサブタンク内を大気連通させるステップを具えたことにより、サブタンク内とインクジェット記録ヘッド内との間の圧力差が短時間で解消し、吐出口から空気が引き込まれることが防止され、インクジェット記録装置の信頼性が向上する。また、インクを循環させるステップに先立ってサブタンク内にインクを補充するステップを具えエアバッファの容量を最小としているため、循環動作の際に吐出口から押し出されるインクの量が低減する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明による液体吐出装置をフルラインタイプのインクジェットプリンタに応用した一実施形態について、図１〜図８および図１０〜図１５を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限らず、これらをさらに組み合わせたり、特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の技術にも当然応用することができる。
【００４１】
（第１の実施形態）
−インク供給循環機構の構成−
図１は、本発明の一実施形態によるインク供給循環機構の構成を模式的に示す断面図である。
【００４２】
図示するように、インク供給循環機構５０は、フルライン型のインクジェットヘッド１と、インクジェットヘッド１に供給するインクを貯留するメインタンク２と、メインクタンク２とインクジェットヘッド１の間に配置され、メインタンク２から供給されたインクを一時的に貯留するサブタンク３とを有しており、不図示のインクジェットプリンタに搭載されて使用されるものである。インク供給循環機構５０はまた、インクジェットヘッド１から押し出されたインク（廃インク）を貯留するための廃インク回収タンク１０を独立して有している。
【００４３】
詳細は後述するが、インク供給循環機構５０のインクの流路は２つに大別され、一方は、インクジェットヘッド１とメインタンク２とサブタンク３とを循環する循環流路であり、他方は、インクジェットヘッド１から押し出されたインクをキャップ８で受容して廃インク回収タンク１０に回収するための回収流路である。
【００４４】
インクジェットヘッド１は、インクを吐出する複数の吐出口１ａと、各吐出口１ａに供給するインクを貯留する１つの共通液室２６とを有しており、メインタンク２からサブタンク３を経由して共通液室２６に供給されたインクを吐出口１ａから吐出することによりプリントを行うものである。
【００４５】
メインタンク２は、可撓性のインク袋の中にインクが貯留されたものであり、インク供給循環機構５０に対して交換可能に構成されている。メインタンク２は、その一部にインクを外部に供給するための供給口（不図示）が例えばゴム等の弾性部材で設けられており、この供給口にインク連通針２ａが突き刺されることによってインク供給循環機構５０に接続されるようになっている。
【００４６】
サブタンク３は、密閉容器の形態で構成されており、内部に所定量のエアバッファ３ｆを残した状態でインクを貯留している。サブタンク３の上面には、サブタンク３の内部を大気連通させるための大気連通管３４が接続されている。大気連通管３４には、サブタンク３内に塵などが侵入するのを防止するためのエアフィルタ１３と、大気連通管３４を開閉するための大気連通弁６ｄとが取り付けられている。なお大気連通弁６ｄは、後で説明する他の開閉弁６ａ〜６ｃと同一のものであるため、その詳細については後述する。
【００４７】
サブタンク３の側面には、サブタンク３内のインクの残量を検出するためのセンサ部１２が設けられている。センサ部１２は、図２に示すように、サブタンク３内のインクが満タンになったことを検出するための満タン検出センサ１２ａと、タンク内のインクが空になったことを検出するための空検出センサ１２ｂとを備えている。両センサ１２ａ，１２ｂはいずれも、ＬＥＤ，光学プリズムおよびフォトセンサ等で構成された光学検出式のセンサであってもよい。なお、ここで「満タン」とは、サブタンク３内がインクで完全に満たされた状態ではなく、サブタンク３内に所定量のエアバッファ３ｆ（図１参照）を残してインクが充填された状態を意味している。このようにサブタンク３内に所定量の空気を残して満タンであることを検出することができるように、満タン検出センサ１２ａの取り付け位置が調整されている。
【００４８】
再び図１を参照し、インク供給循環機構５０のインクの流路について以下に説明する。
【００４９】
図示するように、インクジェットヘッド１とサブタンク３とは、一対の管部材によって連結されており循環流路を形成している。この一対の管部材のうちの一方は、サブタンク３内のインクを、フィルタ１１ａを介してインクジェットヘッド１の共通液室２６内に供給するための第１の流路３１であり、他方は、共通液室２６から押し出されるインクを、フィルタ１１ｂを介してサブタンク内に戻すための第２の流路３２である。また、第１の流路３１および第２の流路３２が接続されている共通液室２６のそれぞれ接続部には、上述したように、インク内の異物を捕捉するためのフィルタ１１ａ，１１ｂが設けられている。このようにフィルタ１１ａ，１１ｂが配置されることにより共通液室２６内に異物が侵入することが防止されている。
【００５０】
メインタンク２内のインクをサブタンク３内に供給するための流路は供給流路３３として設けられており、供給流路３３は第１の流路３１の中間位置の合流点Ｋにて合流している。図１ではこの合流点Ｋからサブタンク３までの流路を第１の流路３１として示しているが、第１の流路３１における上記合流点Ｋとサブタンク３との間の流路３１は、逆回転可能なメインポンプ４の作用によって、メインタンク２内のインクをサブタンク３内に供給する流路としても利用されるように構成されている。このように、インクジェットヘッド１からの流路とメインタンク２からの流路とを合流させることによって流路の簡素化が図られている。
【００５１】
第１の流路３１には、正逆転することによりインクを双方向に移送可能なメインポンプ４と、移送されるインクの流量を計測する流量計７が配置されている。
【００５２】
各流路３１〜３３には、これら流路３１〜３３を開閉するための３つの開閉弁６ａ〜６ｃが配置されており、第１の開閉弁６ａは第１の流路３１に組み込まれ、第２の開閉弁６ｂは第２の流路３２に組み込まれ、供給用開閉弁６ｃは供給流路３３に組み込まれている。この供給用開閉弁６ｃと共に本発明の切換弁を構成する第１の開閉弁６ａは、より詳細には、供給流路３３と第１の流路３１との合流部Ｋに近接してこの合流部とインクジェットヘッド１との中間位置に配置されている。
【００５３】
各開閉弁６ａ〜６ｃは独立して制御されるものであり、その開閉状態を種々変更することによりインクの流路の連通状態が変化するようになっている。例えば、供給用開閉弁６ｃを閉塞して第１の開閉弁６ａを開放すると、サブタンク３とインクジェットヘッド１とが連通し、サブタンク３内のインクをインクジェットヘッド１内に移送可能となる。逆に、供給用開閉弁６ｃを開放して第１の開閉弁６ａを閉塞すると、メインタンク２とサブタンク３とが連通し、メインタンク２内のインクをサブタンク３内に移送可能となる。
【００５４】
各開閉弁６ａ〜６ｃおよび上述した大気連通弁６ｄはいずれも同一のものであり、例えば、ソレノイドのプランジャーにシール機能をもたせることにより弁として機能するソレノイド開閉弁として構成されていてもよい。また、大気連通弁６ｄを含む各開閉弁６ａ〜６ｄの初期状態は特に限定されるものではないが、本実施形態では図示するように、開閉弁６ａ〜６ｃおよび大気連通弁６ｄはそれぞれ初期状態で、開放，開放，閉塞，開放となっており、制御信号が入力されたときにそれぞれ閉塞，閉塞，開放，閉塞するように構成されている。
【００５５】
廃インクを回収するための回収流路には、インクジェットヘッド１に対向配置されたキャップ８と、廃インクを貯留するための廃インク回収タンク１０と、キャップ８と廃インク回収タンク１０とを連通する廃インク流路３５と、廃インク流路３５に組み込まれたサブポンプ９とが設けられている。このように構成された回収流路では、サブポンプ９を駆動することにより、キャップ８に受容されたインクが、廃インク流路３５を介して廃インク回収タンク１０内に回収されるようになっている。なお、この回収動作については公知の制御方法によって実施可能であるため、その説明は省略する。
【００５６】
なお、上記メインポンプ４およびサブポンプ９は、チューブポンプであってもよいしシリンダポンプであってもよい。また、図１に示す構成では、第１の流路３１および供給流路３３にそれぞれ第１の開閉弁６ａと供給用開閉弁６ｃとの２つの開閉弁を配置したものであるが、２つの開閉弁を配置する構成に限らず、サブタンク３とメインタンク２との連通を遮断してサブタンク４とインクジェットヘッド１とが連通する状態と、サブタンク４とインクジェットヘッド１との連通を遮断してサブタンク４とメインタンク２とが連通する状態とを切替えることが可能な１つの切換弁を配置してもよい。
【００５７】
本実施形態における制御ブロックを図３に示す。すなわちセンサ部１２によって検出された信号は制御装置３６に出力され、制御装置３６は予め設定されたプログラムに従って上述したメインポンプ４，開閉弁６ａ〜６ｃ，大気連通弁６ｄ，サブポンプ９などの制御を行う。
【００５８】
以上のように構成された本実施形態のインク供給循環機構５０は、インクジェットプリンタ（不図示）の種々の駆動モードに合わせて制御装置３６により制御される。この駆動モードには、例えばサブタンク３内にインクを供給する「インク供給モード」，吐出口１ａから強制的にインクを押し出す「加圧回復モード」，吐出口１ａからインクを吐出してプリントを行う「プリントモード」および本発明の特徴部である共通液室２６内のインクを循環する「循環モード」等があり、各モードについて以下説明する。
【００５９】
−インク供給モード−
「インク供給モード」は、メインタンク２内のインクをサブタンク３内に移送するために行われるモードであり、例えばインクジェットプリンタ（不図示）の初期状態でサブタンク３内にインクが貯留されていない状態で実施される。
【００６０】
インク供給モードは、第１の開閉弁６ａを閉塞すると共に供給用開閉弁６ｃを開放とし、サブタンク３とメインタンク２とが連通した状態でメインポンプ４を正転方向に駆動することによりインクをサブタンク３内に移送するものである。インク供給モードは、それ自体が単独で実施されることもあるが、例えばインクジェットヘッド１からインクを吐出しながら、すなわちプリントモードの最中に実施されることもある。従って、第２の開閉弁６ｂの開閉は駆動モードに応じて適宜設定される。
【００６１】
インク供給モードの具体的な駆動について、図４のフローチャートを参照して説明する。
まずセンサ部１２を駆動してサブタンク３内のインクの残量を検出する（ステップＳ１）。
【００６２】
その結果、満タン検出センサ１２ａでインクが満タンであることが検出された場合、次いで空検出センサ１２ｂでサブタンク３が空であるかどうかを検出する（ステップＳ２）。空検出センサ１２ｂの検出結果からサブタンク３内が空ではないことが検出された場合、サブタンク３内にはインクが満タンとなっており、インクを供給する必要がないため、一連のインク供給モードを終了する。一方、空検出センサ１２ｂの検出結果からサブタンク３内が空であると検出された場合、満タン検出センサ１２の検出結果との間に矛盾を生じており、センサ１２ａ，１２ｂのいずれか一方あるいは両方が故障している可能性があるため、使用者にセンサ部１２が異常であることを警告し（ステップＳ３）、次いでインク供給モードを終了する。
【００６３】
ステップＳ１の工程で、満タン検出センサ１２ａの検出結果からインクが満タンでないことが検出された場合、次の手順でメインタンク２からサブタンク３内へインクの供給を行う。まず、上述したように、第１の開閉弁６ａを閉塞すると共に供給用開閉弁６ｃを開放とし、供給流路３３と第１の流路３１を介してサブタンク３とメインタンク２とを連通させる（ステップＳ４）。
【００６４】
次いで、メインポンプ４を正転方向に駆動してメインタンク２内のインクを、開閉弁６ｃ，ポンプ４，第１の流路３１を介してサブタンク３内に供給する（ステップＳ５）。メインポンプ４の流量は、例えば１ml/秒であってもよい。メインポンプ４を駆動している状態では、メインタンク２に突き刺されたインク連通針２ａの圧損により、メインタンク２とメインポンプ４との間の供給流路３３および第１の流路３１内は負圧となっている。
【００６５】
メインポンプ４の駆動は、サブタンク３内のインクが満タンになるまで続けられる。すなわち、メインポンプ４を停止するタイミングを生成するため、メインポンプ４を駆動している間センサ部１２を駆動してサブタンク３内のインクの量を検出している（ステップＳ６）。
【００６６】
次いで、サブタンク３が満タンとなったら、メインポンプ４を停止する（ステップＳ７）。ここで、上述したように供給流路３３内は負圧となっているため、メインポンプ４を停止した直後に第１の開閉弁６ａを開放してしまうと、第１の流路３１を介してインクジェットヘッド１の共通液室２６内も負圧となり、その結果、吐出口１ａから空気を引き込んでしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、メインポンプ４を停止した（ステップＳ７）の後に、供給流路３３内の圧力を大気圧にまで回復させるための所定時間（例えば２秒間）のあいだ待機させる工程（ステップＳ８）を設けている。
【００６７】
次いで、各開閉弁６ａ〜６ｄを初期状態に戻し（ステップＳ９）、所定時間のあいだ待機させた  （ステップＳ１０）後、一連のインク供給モードを終了する。
【００６８】
−加圧回復モード−
「加圧回復モード」は、インクジェットヘッド１の共通液室２６内を加圧して、吐出口１ａから強制的にインクを吐出するために行われるモードである。このようなインクの強制的吐出は、増粘したインクの押し出しや、インク内に混入した気泡の押し出しを目的として実施される。
【００６９】
ここで、「インクの増粘」は、例えば、長時間にわたってプリント動作を繰り返した結果、吐出口１ａ内のインクの温度が上昇し、インク内の水分が吐出口１ａから蒸発することにより発生する。このように増粘したインクが吐出口１ａ内に存在した状態でそのまま放置すると、そのインクによって吐出口１ａが閉塞され、不吐現象が発生することがある。また、「インク内への気泡の混入」は、例えば、共通液室２６内が負圧となることにより空気が吐出口１ａから引き込まれることにより発生し、また他にも、インク内に溶存していた微小な気泡が合体することにより発生する。上記のようなインクの増粘や気泡の混入はいずれも、不吐現象の原因となるため、これを未然に防止するために増粘したインクの押し出しや、混入した気泡の押し出しが必要とされている。
【００７０】
加圧回復モードは、第１の開閉弁６ａを開放すると共に第２の開閉弁６ｂを閉塞し、さらに供給用開閉弁６ｃを閉塞すると共に大気連通弁６ｄを開放し、サブタンク３とインクジェットヘッド１とが第１の流路３１を介して連通した状態で、メインポンプ４を駆動することにより、サブタンク３内のインクを、第１の流路３１，開閉弁６ａ，第１の流路３１，フィルタ１１ａ，共通液室２６を介してインクジェットヘッド１に供給し、吐出口１ａから強制的にインクを吐出するものである。
【００７１】
加圧回復モードの具体的な駆動について、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００７２】
まず、上述したインク供給モード（図４参照）を実施してサブタンク３内を満タンとする（ステップＳ１１）。次いで、各開閉弁６ａ〜６ｃおよび大気連通弁６ｄをそれぞれ開放，閉塞，閉塞，開放する（ステップＳ１２）。これによりサブタンク３とインクジェットヘッド１とが連通し、第２の流路３２は閉塞される。また、大気連通管３４は開放される。
【００７３】
次いで、メインポンプ４を逆転方向に駆動し（ステップＳ１３）、この駆動状態を予め設定した時間、例えばＴ秒間継続する（ステップＳ１４）。これを図１で説明すると、サブタンク３内のインクは、サブタンク３から第１の流路３１，開閉弁６ａ，第１の流路３１を通って共通液室２６内に供給される。より具体的には、サブタンク３内のインクは、メインポンプ４の作用により、第１の流路３１を経由して共通液室２６内に供給され、これに伴って、共通液室２６内のインクが加圧され、供給されたインクと同量のインクが吐出口１ａから押し出される。ここで、上述したようにサブタンク３は大気に連通した状態となっているため、インクが共通液室２６内に供給されるに従ってサブタンク３内に外気が引き込まれ、これによりスムーズなインクの供給が実施できるようになっている。
【００７４】
このようにインクを強制的に吐出させることにより、共通液室２６内に混入した気泡や、吐出口１ａ内で増粘したインクが外部に押し出され、インクジェットヘッド１の機能が回復される。
【００７５】
次いで、メインポンプ４を停止して（ステップＳ１５）、インクの強制的な吐出を終了する。その後、第２の開閉弁６ｂを初期状態（開放）に戻す（ステップ１６）。
【００７６】
加圧回復モードにおいて、メインポンプ４を駆動している状態では、メインポンプ４の作用により、インクジェットヘッド１内とサブタンク３内に圧力差が生じている。すなわち、共通液室２６内が加圧状態となっている。そこで本実施形態では、この圧力差をなくし、インクジェットヘッド１とサブタンク３内の圧力差を初期状態（水頭差圧分の圧力差となる状態）に戻すために所定時間（例えば１秒間）のあいだ待機させる工程を設けている（ステップＳ１７）。
【００７７】
次いで、インク供給モード（図４参照）を実施して、共通液室２６内に供給した分と同量のインクを、メインタンク２からサブタンク３内に供給して（ステップＳ１８）一連の加圧回復モードを終了する。なお、このときのインク量の計測は流量計７を利用して行われている。
【００７８】
−プリントモード−
「プリントモード」は、メインポンプ４を駆動することなく、第２の開閉弁６ｂを開放してサブタンク３と共通液室２６とを連通させた状態で、インクジェットヘッド１の吐出口１ａからインクを吐出してプリントを行うものである。吐出口１ａからインクを吐出すると、吐出したインクと同量のインクが毛管力によりサブタンク３から共通液室２６に引き込まれるようになっている。
【００７９】
プリントモードの具体的な駆動について図６のフローチャートを参照して説明する。
【００８０】
まず、第１の開閉弁６ａを開放すると共に第２の開閉弁６ｂを開放し、さらに供給用開閉弁６ｃを閉塞すると共に大気連通弁６ｄを開放し、サブタンク３と共通液室２６とを連通させると共にサブタンク３を大気に連通させ、この状態で吐出口１ａからインクを吐出してプリントを行う（ステップＳ２１）。なお、このときインクジェットヘッド１の吐出口面はプリント媒体に対向する位置となっている。
【００８１】
また、インクジェットヘッド１からインクを吐出している間、センサ部１２を駆動することによりサブタンク３内のインクの残量が検出されるようになっている（ステップＳ２２）。
【００８２】
サブタンク３内のインクが十分にある場合にはステップＳ２１のプリント動作がそのまま継続される。一方、サブタンク２内が空であると検出された場合には、ステップ２１のプリント動作を継続しながら、インク供給モード（図４参照）を実施してメインタンク２からサブタンク３内にインクを供給する（ステップＳ２３）。なお、このとき第２の開閉弁６ｂは開放されている。
【００８３】
ステップＳ２１の工程で、プリント動作が終了したと判断された場合、必要に応じてサブタンク３内にインクを補充し（ステップＳ２４）、一連のプリントモードを終了する。
【００８４】
−循環モード−
「循環モード」は、上述したように、プリント動作に伴って高温となったインクジェットヘッド１の冷却や、共通液室２６内でインクに溶け込めずに溜まっていく気泡を外部に排出することを目的として行われるモードである。
【００８５】
循環モードは、第１の開閉弁６ａを開放すると共に第２の開閉弁６ｂを開放し、さらに供給用開閉弁６ｃを閉塞すると共に大気連通弁６ｄを閉塞し、サブタンク３とインクジェットヘッド１とが１つの循環流路をなす状態で、メインポンプ４を逆転方向に駆動することにより、サブタンク３内のインクを、第１の流路３１，開閉弁６ａ，第１の流路３１，フィルタ１１ａ，共通液室２６，フィルタ１１ｂ，第２の流路３２，開閉弁６ｂを介して共通液室２６内に循環させるものである。
【００８６】
循環モードの具体的な駆動について、図７のフローチャートを参照して説明する。
【００８７】
まず、サブタンク３内のエアバッファ３ｆを所定容量にするため、上述したインク供給モード（図４参照）を実施してサブタンク３を満タンとする（ステップＳ３１）。
【００８８】
次いで、循環中にサブタンク３内に外気が取り込まれることを防止するため、大気連通弁６ｄを閉塞する（ステップＳ３２）。なお、その他の開閉弁６ａ〜６ｃはそれぞれ開放，開放，閉塞となっている。
【００８９】
次いで、メインポンプ４を逆転方向に駆動し（ステップＳ３３）、これと同時に循環動作の時間を計測するための不図示のタイマを駆動する（ステップＳ３４）。メインポンプ４を駆動すると、インクに循環流が発生し、図中の矢印で示すように、インクはフィルタ１１ａ側から共通液室２６内へと供給され、第２の流路３２を経由してサブタンク３に向かって循環する。このときのメインポンプ４の流量は例えば２ml/秒であってよい。
【００９０】
メインポンプ４を駆動するとインクジェットヘッド１のフィルタ１１ａ側（循環流の上流側）にはポンプの作用が直接に伝わるのに対して、フィルタ１１ｂ側（下流側）にはエアバッファ３ｆの作用により、ポンプの作用が直接には伝わらない。すなわち、メインポンプ駆動直後、ポンプの作用によりサブタンク３内は負圧となるが、その負圧の一部はエアバッファ３ｆを膨張させるために作用するため、この緩衝作用により、フィルタ１１ｂ側にはポンプの作用が直接に伝わらないこととなる。これにより共通液室２６内のインクの収支は流入過多となるため、ポンプ駆動直後では吐出口１ａからインクが比較的押し出されやすい。これを最小限に抑えるには、エアバッファ３ｆの容量と、循環流の流量を小さくするとよい。
【００９１】
メインポンプ４を駆動してしばらくすると、エアバッファ３ｆの膨張が収まり、これに伴って共通液室２６から流出するインクの流量と、メインポンプ４におけるインクの流量とがほぼ同等となり、また、共通液室２６内のインクが吐出口１ａを通じて大気に連通してその圧力が大気圧に漸近していくため、吐出口１ａから押し出されるインクの量も次第に減少していく。
【００９２】
メインポンプ４の駆動は、Ｔ秒間実施されるが、この継続時間は上記タイマで計測された時間ｔに基づいてステップＳ３５の工程で判断される。ステップＳ３５の工程でＴ秒経過したことが判断されたらメインポンプ４が停止される（ステップＳ３７）。
【００９３】
また、循環動作がＴ秒に満たない場合であっても使用者が循環動作の命令を取り下げることがあるため、この停止命令を判断する工程としてステップＳ３６が設けられている。すなわち、循環動作がＴ秒に満たない場合であって、使用者から停止命令が入力されたときには、その命令をステップＳ３６で判断し、メインポンプ４が停止される（ステップＳ３７）ようになっている。
【００９４】
次いで、負圧となっているサブタンク３内を回復させるため、大気連通弁６ｄを開放する（ステップＳ３８）。この工程は、メインポンプ４を停止した直後速やかに行われるようになっている。
【００９５】
循環動作中、メインポンプ４の作用によりサブタンク３内に負圧が生じているのに対して、共通液室２６内は上述したように吐出口１ａを通じて大気に連通することによりほぼ大気圧に近い状態となっている。このようにサブタンク３内と共通液室２６内との間に圧力差が生じた状態では、メインポンプ４を停止するとサブタンク３内の負圧が共通液室２６に伝わり、吐出口１ａから空気を引き込んでしまう可能性がある。
【００９６】
本実施形態では、メインポンプ４を停止した直後に大気連通弁６ｄを開放する工程（ステップＳ３８）を設けていることにより、サブタンク３内の圧力が短時間で大気圧まで回復し、サブタンク３内と共通液室２６内との圧力差が解消されるため、循環動作を停止した直後に吐出口１ａから空気が引き込まれることが防止される。
【００９７】
次いで、サブタンク３内の状態を落ち着かせるため、また、サブタンク３内と共通液室２６内との圧力差を初期状態である水頭差圧分の負圧に戻すため、十分な時間（例えば２秒間）のあいだ待機させる（ステップＳ３９）。
【００９８】
次いで、循環動作で吐出口から排出された分のインクをサブタンク３内に補充し（ステップＳ４０）、一連の循環モードを終了する。
【００９９】
以上説明したように本実施形態によれば、インクの循環動作を停止する際に、メインポンプ４を停止させた直後に大気連通弁６ｄを開放するようにしているため、短時間にサブタンク３内の負圧が回復し、サブタンク３と共通液室２６との圧力差が解消する。従って、その圧力差によってインクが流れ続けることがなく、結果的に吐出口１ａから空気が引き込まれることが発生しにくいものとなる。
【０１００】
また、ステップＳ３１として、循環動作に先だってサブタンク３内にインクを満タンまで充填する工程を設けているため、サブタンク３内のエアバッファ３ｆが満タン時の容量となる。すなわち、サブタンク３のエアバッファ３ｆの容量が最小となるため、吐出口１ａからインクが比較的押し出されやすい循環動作の開始直後であっても、押し出されるインクの量を抑えることが可能となる。これは、本実施形態のように廃インク回収タンク１０が独立して設けられている場合では、廃インクの量が少なくなることを意味しており、無駄なインクの排出が抑えられる点でランニングコストを安くできる利点を有している。
【０１０１】
（第２の実施形態）
循環動作は図８に示すようなものであってもよい。図８は、第２の実施形態による循環動作のフローチャートを示しており、図７のフローチャートの工程に加え、メインポンプ４を停止した直後の開閉弁の制御工程（ステップＳ４８）と、その後、第２の開閉弁６ｂを開く工程（ステップＳ５０）と、さらにその後に所定時間のあいだ待機させる工程（ステップＳ５１）とを備えている。なお、図７と同一の工程についてはその説明は省略する。
【０１０２】
本実施形態では、第１の実施形態同様、循環動作をＴ秒間実施した後メインポンプ４を停止し（ステップＳ４７）、その後、サブタンク３内と共通液室２６内の圧力差を解消するため、大気連通弁６ｄを開放すると共に第２の開閉弁６ｂを閉塞する制御を行っている。このように第２の開閉弁６ｂを閉塞してサブタンク３と共通液室２６との連通を遮断することにより、サブタンク３内の負圧が共通液室２６に伝わらず、共通液室２６からサブタンク３へインクが流れ続けることが防止され、その結果、吐出口１ａから空気が引き込まれにくくなる。
【０１０３】
これは、エアフィルタ１３に防塵性の高い材料を利用できることを意味する。すなわち、通常、防塵性の高い材料は圧損が大きいため、このような材料をエアフィルタ１３として利用した場合、第１の実施形態のように大気連通弁６ｄのみを開放したとしてもサブタンク３内に外気が短時間に取り込まれないことがある。そうした場合、サブタンク３内の圧力が大気圧となるまでに多少の時間がかかり、その間に共通液室２６内のインクがサブタンク３側に向かって流れ続ける可能性があるが、本実施形態のように、大気連通弁６ｄを開放すると共に第２の開閉弁６ｂを閉塞する制御を行うことによって、エアフィルタ１３に防塵性の高い材料を利用した場合であっても吐出口１ａからの空気の引き込みが防止される。
【０１０４】
次いで、図７のステップＳ３９と同様に、サブタンク３内の状態を安定化させるため十分な時間  （例えば２秒間）待機させる（ステップＳ４９）。次いで、第２の開閉弁６ｂを初期状態である開放状態に戻し（ステップＳ５０）、さらに、サブタンク３内と共通液室２６内との圧力差を定常化させるため十分な時間（例えば１秒間）待機させる（ステップＳ５１）。
【０１０５】
次いで、第１の実施形態同様、循環動作で吐出口から排出された分のインクをサブタンク３内に補充し（ステップＳ５２）、一連の循環モードを終了する。
【０１０６】
本実施形態によれば、メインポンプ４を停止させた後に、大気連通弁６ｄを開放するだけでなく、第２の開閉弁６ｂを閉塞した（ステップＳ４８）ことにより、大気連通弁６ｄを開放してサブタンク３内の圧力を回復させる作用に加え、第２の開閉弁６ｂを閉塞してサブタンク３と共通液室２６との連通を遮断する作用により、共通液室２６からサブタンク３へインクが流れ続けることが防止され、吐出口１ａからの空気の引き込みが最小限に抑えられる。
【０１０７】
なお、メインポンプ４を停止するステップＳ４７の工程と、大気連通弁６ｄを開放するステップＳ４８の工程との間の時間は、インク供給循環機構５０の各構成要素の特性に応じて、吐出口１ａに空気が引きこまれたり、逆に、吐出口１ａからインクが漏れたりすることのない範囲で適宜設定することが好ましい。
【０１０８】
例えば、メインポンプ４が、停止信号が与えられてもその後しばらく惰性で駆動し続けるような特性のものである場合、インクジェットヘッド１とサブタンク３との連通を遮断する第２の開閉弁６ｂの閉塞が早すぎると、惰性で駆動し続けるメインポンプ４の作用によって供給液室２６内が加圧されてインクが押し出される可能性がある。従って、このような場合には、メインポンプ４の特性に応じて所定時間（例えば０.５秒程度）の待機工程を設けてもよい。
【０１０９】
次に、図８に示したフローチャートに沿った実際の制御結果について説明する。これは、図１に示した装置を用い、メインポンプ４による加圧流量を２.７cc/秒として動作させたものである。図８に示すように、第２の開閉弁６ｂを開放し、大気連通弁６ｄを閉じた状態でメインポンプ４を動作させ、インクを循環させた。循環終了後、ステップ４７とステップ４８の間のタイミングを次のように設定した。  
条件１：循環供給終了（メインポンプ４停止）して０.３秒後に大気連通弁６ｄを開放し、第２の開閉弁６ｂを閉じる。  
条件２：循環供給終了（メインポンプ４停止）と同時に大気連通弁６ｄを開放し、第２の開閉弁６ｂを閉じる。  
条件３：循環供給終了（メインポンプ４停止）後、第２の開閉弁６ｂおよび大気連通弁６ｄとも状態を変化させない、すなわち第２の開閉弁６ｂは開放、大気連通弁６ｄは閉じた状態を維持した。
【０１１０】
このような条件１〜３において、サブタンク３の内圧およびインクジェットヘッド１の共通液室２６の内圧（破線で示す）を測定した。条件１の結果を図１０に、条件２の結果を図１１に、条件３の結果を図１２にそれぞれ示す。これらの図において、実線はサブタンク３の内圧を表し、破線は共通液室２６の内圧を表す。
【０１１１】
図１０（Ａ）では循環開始前のサブタンク３内と共通液室２６内の状態を示しており、これらに圧力差がない状態を示している。図１０（Ｂ）ではポンプ動作を開始し、インク循環状態が安定して実行されている状態を示している。図１０（Ｃ）ではインク循環を停止するためにメインポンプ４を停止した後、所定時間として０.３秒の時間が経過した時点で大気連通弁６ｄを開放し、第２の開閉弁６ｂを閉鎖したところ、（Ｉ）で示すように共通液室２６内の圧力がわずかに下降するとともに、（II）で示すようにサブタンク３内の圧力が上昇するが、（III）で示すようにすぐ（１秒に満たない時間で）に両者の圧力がほぼ一致した状態で安定になる。
【０１１２】
図１１（Ａ），（Ｂ）は、図１０（Ａ），（Ｂ）と同様な圧力変化の挙動を示している。図１１（Ｃ）ではメインポンプ４停止と同時に大気連通弁６ｄを開放し、第２の開閉弁６ｂを閉じたため、（IV）で示すように共通液室２６の内圧が上昇している。これはメインポンプ４を停止しても慣性によってインクを送り出しているため、インクジェットヘッド１からサブタンク３側にインクが移動し得ないために発生する。この圧力の上昇が大きすぎると、吐出口１ａに形成されたメニスカスが破れ、吐出口１ａからインクが押し出されてしまい、インクの無駄を生じることになる。しかし、大気連通弁６ｄを開放し、開閉弁６ｂを閉じない場合、メニスカスが破れる現象は、必ずしも発生しない。
【０１１３】
図１２（Ａ），（Ｂ）は、図１０（Ａ），（Ｂ）と同様な圧力変化の挙動を示している。図１２（Ｃ）ではメインポンプ４の停止後、第２の開閉弁６ｂは開放、大気連通弁６ｄは閉じた状態を維持する制御をしているので、負圧が大きいサブタンク３の内圧に影響されて（Ｖ）で示すように共通液室２６の内圧が下降し、図１２（Ａ）の圧力よりも低い圧力で安定になる。この圧力状態が吐出口１ａのメニスカスを引き込むほどに大きくなると、吐出口１ａに形成されたメニスカスが破れ、空気がインクジェットヘッド１内に引き込まれることになる。
【０１１４】
この傾向は、メインポンプ４によるインク送り出し量に拘らず同じであり、インク循環モードを停止する時点では、メインポンプ４の停止後、所定時間が経過した時点で大気連通弁６ｄを開放し、第２の開閉弁６ｂを閉じる対応を行うことで、吐出口１ａのメニスカス移動がなく、インク押し出しや、空気の引き込みがない制御ができる。
【０１１５】
また、図１３〜図１５は、それぞれサブタンク３内に空気が１０cc程度存在している状態で条件１〜３を行った結果である。図１３，図１４は図１０，図１１と同等な傾向を示しているものの、サブタンク内に空気が存在しているため、圧力変化が緩慢になっている。特に、図１５で示される条件３の図１５（Ｃ）では、共通液室２６の内圧（負圧）が下降し、（VI）で示すように吐出口１ａのメニスカスが破れ空気を引き込んでしまった（空気の引き込み状態は、負圧が徐々に上昇していることで示される）。このような条件が厳しくなった場合でも、循環モードにおけるメインポンプ４の停止後には所定時間の経過を待って大気連通弁６ｄを開放し、第２の開閉弁６ｂを閉鎖する対応を行うことで、吐出口１ａのメニスカス移動がなく、インク押し出しや、空気の引き込みがない制御ができる。
【０１１６】
メインポンプ４の停止直後の待機時間は、システムの構成によって変化し、特定することが難しいパラメータである。しかしながら、メインポンプ４の停止後に吐出口１ａのメニスカスを破ってしまうような圧力の上昇または下降が起こる前に、大気連通弁６ｄを開放し、第２の開閉弁６ｂを閉鎖する対応を行うことが必要である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の一実施形態によるインク供給循環機構の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】サブタンク内のインク残量を検出するセンサ部を説明するための図である。
【図３】図１に示したインク供給循環機構の制御ブロック図である。
【図４】インク供給モードのフローチャートを示す図である。
【図５】加圧回復モードのフローチャートを示す図である。
【図６】プリントモードのフローチャートを示す図である。
【図７】第１の実施形態による循環モードのフローチャートを示す図である。
【図８】第２の実施形態による循環モードのフローチャートを示す図である。
【図９】従来のインク供給循環機構の構成を模式的に示す断面図である。
【図１０】（Ａ）は循環供給終了（ポンプ停止）後、０.３秒後に大気連通弁を開放し、第２開閉弁を閉じる方法において、循環開始前のサブタンクおよびヘッド液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフであり、（Ｂ）は循環供給終了（ポンプ停止）後、０.３秒後に大気連通弁を開放し、第２開閉弁を閉じる方法において、循環開始後のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフであり、（Ｃ）は循環供給終了（ポンプ停止）後、０.３秒後に大気連通弁を開放し、第２開閉弁を閉じる方法において、循環停止後のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフである。
【図１１】（Ａ）は循環供給終了（ポンプ停止）と同時に大気連通弁を開放し、第２開閉弁を閉じる方法において、循環開始前のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフであり、（Ｂ）は循環供給終了（ポンプ停止）と同時に大気連通弁を開放し、第２開閉弁を閉じる方法において、循環開始後のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフであり、（Ｃ）は循環供給終了（ポンプ停止）と同時に大気連通弁を開放し、第２開閉弁を閉じる方法において、循環停止後のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフである。
【図１２】（Ａ）は循環供給終了（ポンプ停止）時に大気連通弁、第2開閉弁ともに状態を変化させない方法において、循環開始前のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフであり、（Ｂ）は循環供給終了（ポンプ停止）時に大気連通弁、第2開閉弁ともに状態を変化させない方法において、循環開始後のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフであり、（Ｃ）は循環供給終了（ポンプ停止）時に大気連通弁、第2開閉弁ともに状態を変化させない方法において、循環停止後のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフである。
【図１３】（Ａ）はサブタンク内に空気が存在している状態にて図１０Ａ〜Ｃと同じ条件における循環開始前のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフであり、（Ｂ）はサブタンク内に空気が存在している状態にて図１０Ａ〜Ｃと同じ条件における循環開始後のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフであり、（Ｃ）はサブタンク内に空気が存在している状態にて図１０Ａ〜Ｃと同じ条件における循環停止後のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフである。
【図１４】（Ａ）はサブタンク内に空気が存在している状態にて図１１Ａ〜Ｃと同じ条件における循環開始前のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフであり、（Ｂ）はサブタンク内に空気が存在している状態にて図１１Ａ〜Ｃと同じ条件における循環開始後のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフであり、（Ｃ）はサブタンク内に空気が存在している状態にて図１１Ａ〜Ｃと同じ条件における循環停止後のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフである。
【図１５】（Ａ）はサブタンク内に空気が存在している状態にて図１２Ａ〜Ｃと同じ条件における循環開始前のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフであり、（Ｂ）はサブタンク内に空気が存在している状態にて図１２Ａ〜Ｃと同じ条件における循環開始後のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフであり、（Ｃ）はサブタンク内に空気が存在している状態にて図１２Ａ〜Ｃと同じ条件における循環停止後のサブタンクおよび共通液室の内圧変化をそれぞれ表すグラフである。
【符号の説明】
【０１１８】
１  インクジェットヘッド
１ａ  吐出口
２  メインタンク
２ａ  インク連通針
３  サブタンク
３ｆ  エアバッファ
４  メインポンプ
６ａ  第１の開閉弁
６ｂ  第２の開閉弁
６ｃ  供給用開閉弁
６ｄ  大気連通弁
７  流量計
８  キャップ
９  サブポンプ
ｋ  合流点
１０  廃インク回収タンク
１１ａ，１１ｂ  フィルタ
１２  センサ部
１２ａ  満タン検出センサ
１２ｂ  空検出センサ
１３  エアフィルタ
２６  共通液室
３１  第１の流路
３２  第２の流路
３３  供給流路
３４  大気連通管
３５  廃インク流路
３６  制御装置
５０  インク供給循環機構
【図１】
2005306005.tif 000003
【図２】
2005306005.tif 000004
【図３】
2005306005.tif 000005
【図４】
2005306005.tif 000006
【図５】
2005306005.tif 000007
【図６】
2005306005.tif 000008
【図７】
2005306005.tif 000009
【図８】
2005306005.tif 000010
【図９】
2005306005.tif 000011
【図１０】
2005306005.tif 000012
【図１１】
2005306005.tif 000013
【図１２】
2005306005.tif 000014
【図１３】
2005306005.tif 000015
【図１４】
2005306005.tif 000016
【図１５】
2005306005.tif 000017