(57)【要約】      （修正有）【課題】加圧循環によるインク供給と同一方向の循環回復方法では、繰り返し循環回復を実施した場合、該記録ヘッド内フィルタ上流側に流路インク内の溶存ガス、及びチューブの外側から内側へのガス透過により発生した空気が蓄積するため、それを除去する除去手段を提供する。【解決手段】記録ヘッド５０１内のインク流路に溜まった気泡を検出する検出部材５０６を備え、気泡を検出し、その検出結果に基づき、インクを逆加圧して気泡を除去する除去手段５０５を有すると共に、加圧循環回復の複数回の繰り返しにおいても記録ヘッド内フィルタ５０２への空気の蓄積を少なく安定させる事が可能となり、画像形成の信頼性向上となる。【選択図】  図５
2007160773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にインクを吐出し記録を行うインク吐出部を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドにインク循環経路を通じてインクを供給する供給手段と、前記記録ヘッド内のインク流路中にフィルタを備えたインクジェット記録装置において、前記記録ヘッド内のインク流路に溜まった気泡を検出する検出部材と、前記気泡を除去する除去手段を有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】
前記検出部材は光素子であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記除去手段は、前記検出部材での検出結果に基づいて、前記インク循環経路内のインク循環方向を切り換える手段であることを特徴とする請求項1、２に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、記録媒体にインクを吐出し画像を形成する記録ヘッドを有し、該記録ヘッド内の気泡を除去する除去手段を有するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット記録装置は交換可能なインクカートリッジから、インクを一度蓄積するサブタンクへインクを供給し、加圧ポンプにより、加圧チューブを介し、インクを記録ヘッドへ供給し、余剰に供給されたインクは、該記録ヘッド下流側のリターンチューブを介し、サブタンクへ戻る機構になっている。
【０００３】
該記録ヘッドは記録媒体に対し画像を形成するための複数のノズルを高密度に配置されている。
【０００４】
該サブタンクから、該記録ヘッドへのインク供給時に、該ノズルから吐出したインクは、該記録ヘッドに対し接する事が可能な、該ノズル近傍を密閉する回復キャップにより受けられ、該回復キャップ内インクをサブタンクへ戻すためのリサイクルポンプにより、サブタンクへ戻される。
【０００５】
該記録ヘッドが該回復キャップにより密閉された状態のまま、該記録ヘッドから空気、ゴミがインクと押し出され該回復キャップ内インクはリサイクルポンプにより、サブタンクへ戻される記録ヘッド回復機構となっている。
【０００６】
前記回復のためのインク流路を有するインクジェット記録装置に於いて、該記録ヘッド内部の空気、又はゴミを除去する回復機構は該インク供給ポンプによって、インク供給流路を、インク供給と同一方向へインクの加圧循環によって行われていた。
【０００７】
良好な画像が得られない場合、該記録ヘッド内部に空気、及びゴミが存在する事が考えられ、前記加圧循環を１回または複数回繰り返す事により該記録ヘッド内部を回復し、求める画像を形成する。
【０００８】
しかし、前記加圧循環を繰り返す事により該記録ヘッド内フィルタ上流側に流路インク内の溶存ガス、及びチューブの外側から内側へのガス透過により発生した空気が蓄積する。該蓄積空気により、インク流路断面積が減少し、該サブタンクとの十分な水頭差が発生しないことにより、該ノズル内が十分な負圧にならないため、該ノズルからインクがたれるなどの問題により、十分な回復ができない。
【０００９】
また、前記回復により該記録ヘッドのノズルから吐出したインクを該サブタンクに戻す際に、該回復キャップから該リサイクル流路へ該リサイクルポンプによりインクが引き込まれる際に、インクが空気を巻き込み該サブタンク内に泡を発生させ、該サブタンクの容量を超えてしまい、あふれてくることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来の加圧循環によるインク供給と同一方向の循環回復方法では、繰り返し循環回復を実施した場合、該記録ヘッド内フィルタ上流側に流路インク内の溶存ガス、及びチューブの外側から内側へのガス透過により発生した空気が蓄積する。
【００１１】
該蓄積空気により、インク流路断面積が減少し、該サブタンクとの十分な水頭差が発生しないことにより、該ノズル内が十分な負圧にならないため、該ノズルからインクがたれるなどの問題により、十分な回復ができない。
【００１２】
そこで該記録ヘッド内フィルタ上流側に蓄積した空気が該記録ヘッド内フィルタを透過するために回復の加圧圧力を上げると、本来の意図にそぐわない廃液が発生しランニングコストの上昇を招く。
【００１３】
またインクジェット記録装置においては、インク吐出動作を安定化させるために、記録ヘッド内のインクを一定の負圧に維持する事が重要であり、加圧圧量を上げる事は、加圧による正圧から一定の負圧になるまでの時間を長くし、結果、回復全体の時間も長くなる事が懸念される。
【００１４】
また加圧循環時間を長くすると、該記録ヘッドのノズルから吐出したインクをサブタンクに戻す際に、回復キャップからリサイクル流路へリサイクルポンプによりインクが引き込まれ、インクが空気を巻き込み該サブタンク内に泡を該サブタンクの容量を越え溢れてしまう事が懸念される。またインクが該記録ヘッドのノズルから吐出する際に、外気に触れるためインクの増粘を進行させる事が懸念される。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、記録媒体にインクを吐出し記録を行うインク吐出部を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドにインク循環経路を通じてインクを供給する供給手段と、前記記録ヘッド内のインク流路中にフィルタを備えたインクジェット記録装置において、前記記録ヘッド内のインク流路に溜まった気泡を検出する検出部材と、前記気泡を除去する除去手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１のインクジェット記録装置において、前記検出部材は光素子であることを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１、２のインクジェット記録装置において、前記除去手段は、前記検出部材での検出結果に基づいて、前記インク循環経路内のインク循環方向を切り換える手段であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上、記録ヘッドの内部の空気を除去する除去手段において、記録ヘッド内に気泡検知部材を備え、気泡を検知し、その検知に基づき、インクを逆加圧して気泡を除去する逆循環機構を有すると共に、加圧循環回復の複数回の繰り返しにおいても記録ヘッド内フィルタへの空気の蓄積を少なく安定させる事が可能となり、画像形成の信頼性向上となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明のプリンタ本体の断面模式図である。
１０１はプリンタ本体であり、１０２−１〜１０２−６は記録媒体に画像を形成する為の記録ヘッドである。１０３は記録ヘッド１０２のフェイス面を待機中保護し、記録ヘッド１０２のフェイス面に付着した紙粉やゴミ、不吐後に残る残滴等を清掃するための回復機構１０３である。
【００２１】
また、回復機構１０３は記録ヘッドの回復動作によるインクの排出をキャッチすることが可能である。１０４は搬送部であり、記録媒体１０５を給紙部から搬送し画像を形成すべく記録ヘッド１０２−１〜１０２−６の直下を通過するようになっている。１０６は搬送モータであり、１０７は搬送ベルトである。搬送ベルト１０７の上に記録媒体１０５を載せ搬送モータ１０６の回転により,記録媒体１０５は前述したように記録ヘッド１０２−１〜１０２−６の直下を通過する事が可能となる。
【００２２】
１０８は記録媒体１０５を給紙すると共に保持するセット軸であり,１０９は記録媒体１０５を供給するセット軸から繰り出されるメディアのループを検知するセンサであり,ループセンサ１０９によりセット軸１０８により記録媒体１０５が給紙される。
【００２３】
１１０はセット軸１０８により給紙された記録媒体１０５を本体内に誘導するピンチローラであり、１１１−１〜１１１−３は記録媒体１０５を挟持するための拍車である。
【００２４】
１１２−１〜１１２−３は拍車１１１−１〜１１１−３に付着したインクを清掃するクリーナーであり,ミスト等拍車に付着インクを記録媒体１０５に転写する事を防止する機構となっている。
【００２５】
また、１１３−１〜１１３−６はインクカートリッジであり、画像を形成するためのインクが入っている。１１４はプリンタを制御する制御基盤である。１１５はポンプユニットでありインク供給、加圧循環、逆循環するためのものである。
【００２６】
図２は、実施例１を示す模式図である。
２０１は記録媒体に画像を形成するための記録ヘッドである。２０２はフィルタであり流路内のゴミをキャッチする。
【００２７】
２０３はノズルでありインクを吐出し画像を形成する。２０４はフェイス面を待機中保護し、記録ヘッド２０１から吐出したインクを受ける回復機構である。
２０５はインクを蓄積するサブタンクである。２０６はサブタンク２０５から記録ヘッド２０１へインクを供給する加圧ポンプである。２０７はインクを逆循環                                                        させる逆循環ポンプである。
【００２８】
２０８はインクカートリッジであり画像を形成するためのインクが入っている。２０９はカートリッジ２０８、及び回復機構２０４のインクをサブタンク２０５へ供給するリサイクルポンプである。２１０は弁でありインク供給時、及び加圧時は閉鎖し、逆循環時は開放する。
【００２９】
２１１は弁でありインク供給時、及び加圧時は開放し、逆循環時は閉鎖する。光素子である光センサ２１２は、フィルタに蓄積された気泡を検知する。
【００３０】
サブタンク２０５内のインクを加圧ポンプ２０６により記録ヘッド２０１へ供給する。インク供給時にフィルタ２０２においてインク内の空気、及びゴミを、図２中矢印ａの向きにろ過する。その結果、フィルタ２０２上流側に空気が蓄積し、光センサ２１２により検知する。
【００３１】
この蓄積した空気を除去するために、逆循環ポンプ２０７によりインクを、図２の矢印ｂの向きに逆循環し、フィルタ２０２上流側に蓄積した空気を、開放された弁２１０を通して、サブタンク２０５へ送り戻す。
【００３２】
この時、弁２１１は閉じており、インクが直接サブタンクへ戻る事を阻止する。上記逆循環を行う事により、加圧循環を繰り返し実施した場合においても、フィルタに空気を蓄積させることがないので、ヘッド内部の空気、ゴミを除去する除去手段が記録ヘッドからの加圧によって行われる回復動作を行うインクジェット記録装置の最良の形態となる。
【００３３】
図４は本発明による記録ヘッドフィルタ部の詳細断面図である。
４０１は記録ヘッドである。４０２はフィルタである。４０３は流路内の空気である。４０４はフィルタにトラップされた空気である。
４０５はフィルタにトラップされたゴミである。４０６はノズルである。４０７はリターンチューブである。
【００３４】
記録ヘッド４０１に供給されたインクはノズル４０６から吐出し画像を形成する。良好な画像が得られない場合、該記録ヘッド内の空気、ゴミによる影響と懸念されるため、図４中矢印ａの方向に加圧循環回復し、該ヘッド内の空気、ゴミをノズル４０６、またはリターンチューブ４０７へ押し出す。前記加圧循環時、流路インク内の溶存ガス、及びチューブの外側から内側へのガス透過により発生した空気４０３は、フィルタ４０２にトラップされ、一方向からの加圧循環だけでは、フィルタ４０２を透過せず、蓄積する。
【００３５】
空気４０３がトラップされないように、フィルタ４０２の目の粗さを粗くすると、本来のフィルタ４０２の目的である流路内のゴミをトラップする事ができないと懸念される。フィルタ上流側に蓄積した空気４０４が、フィルタ４０２を透過するように回復の加圧圧力を上げると、本来の意図にそぐわない廃液が発生しランニングコストの上昇を招く事が懸念される。
【００３６】
図５は本発明によるフィルタに蓄積した空気の除去を示す図である。
５０１は記録ヘッドである。５０２はフィルタである。５０３は除去された空気である。５０４はとラップされたゴミである。５０５は加圧チューブである。
５０６は光センサである。加圧循環回復によってフィルタ５０２に蓄積した空気を、光素子である光センサ５０６で検知し、図５の矢印ｂ方向に逆循環しフィルタ５０２から除去する。
【００３７】
除去された空気５０３は加圧チューブ５０５を介しサブタンクへ戻される。前記逆循環によりフィルタ５０２にトラップされていた空気は除去され、加圧循環を繰り返した場合においても、フィルタ５０２に空気を蓄積させることがないので、ヘッド内部のゴミ、空気を除去する手段がヘッドからの加圧によって行われる回復動作を行うインクジェット記録装置の最良の形態となるのである。
【００３８】
図６は本発明のインクジェットプリンタ動作のフローチャートである。
ステップＳ１００１でプリンタの電源が投入されると、ステップＳ１００２で記録ヘッドのノズル面を回復機構でキャップし、ステップＳ１００３で加圧ポンプを駆動しインク供給と同一方向（矢印ａ方向）へインクを加圧循環し、記録ヘッド内の空気をノズル及び記録ヘッド下流側のリターンチューブへ排出する。リターンチューブへ排出されたインクは、サブタンクへ戻され、再度、記録ヘッドへ供給される。
【００３９】
光素子である光センサは、加圧循環時、フィルタ上流側の気泡の蓄積を判別する。加圧循環によりインクが流れている時は、光センサは遮光され、気泡の蓄積が無いと判断する。
気泡が累積すると光センサは通光し、気泡の累積を検知する。光センサが気泡を検知した場合、ステップＳ１００５でフィルタを清掃すると判断する。
【００４０】
ステップＳ１００６で逆循環する事により、インク供給とは逆方向（矢印ｂ方向）へフィルタ上流側に蓄積した気泡を、加圧チューブを介し、サブタンクへ除去し、清掃を実行する。
【００４１】
この逆循環を行った後、ステップＳ１００８へ進む。ステップＳ１００４の光センサで気泡の蓄積が無いと判断された場合には、ステップＳ１００７でフィルタ清掃をしないと判断し、ステップＳ１００８へ進む。
【００４２】
ステップＳ１００８において回復機構による記録ヘッドノズル面のキャッピングを解除した後、ステップＳ１００９において、記録ヘッドのノズル面をワイプ機構により拭き清掃し、ステップＳ１０１０において回復機構により、記録ヘッドのノズル面をキャッピングする。
【００４３】
ステップＳ１０１１において記録を開始するか否かを判断し、記録を行う場合にはステップＳ１０１２で回復機構でのキャッピングを解除した後、ステップＳ１０１３において記録媒体に対する記録を開始する。
【００４４】
ステップＳ１０１４で所定量の記録が終了したかを判断し、記録が終了した場合にはステップＳ１０１５へ進んで記録ヘッドを回復機構でキャッピングし、ステップＳ１００３へ戻って次のサイクル動作に入る。
【実施例２】
【００４５】
図３は、実施例２における回復機構の断面模式図である。
３０１は記録媒体に画像を形成するための記録ヘッドである。３０２はフィルタであり流路内のゴミをキャッチする。
【００４６】
３０３はノズルでありインクを吐出し画像を形成する。３０４はフェイス面を待機中保護し、記録ヘッド３０１から吐出したインクを受ける回復機構である。
３０５はインクを蓄積する容器である。３０６はサブタンク３０５から記録ヘッド３０１へインクを供給する加圧ポンプである。
【００４７】
３０７はインクカートリッジであり画像を形成するためのインクが入っている。３０８はインクを逆循環させるためのポンプであり、ポンプカートリッジ３０７、及び回復機構３０４のインクをサブタンク３０５へ供給するリサイクルポンプの役割も果たす。３０９〜３１２は弁でありインクの流動を制御する。
【００４８】
光素子である光センサ３１３は、フィルタに蓄積された気泡を検知する。サブタンク３０５内のインクを加圧ポンプ３０６により記録ヘッド３０１へ供給する。インク供給時にフィルタ３０２においてインク内の空気、及びゴミを、図３中矢印ａの向きにろ過する。
【００４９】
記録ヘッド３０１に供給されたインクはノズル３０３から吐出し画像を形成する。ノズル３０３からのインクの不吐が発生し良好な画像が得られない場合、加圧ポンプ３０６によりインクを加圧循環し、ノズル近傍の空気を排出する。１度の加圧循環により良好な画像が得られない場合、複数回、加圧循環回復を繰り返す。
【００５０】
その結果、フィルタ３０２上流側に空気が蓄積し、光センサ３１３により検知する。この蓄積した空気を除去するために、弁３１０を開放し、逆循環ポンプ３０８によりインクを、図３の矢印ｂ方向に、逆循環しフィルタ３０２上流側に蓄積した空気を、サブタンク３０５へ送り戻す。この時、弁３０９、弁３１１、及び弁３１２は閉じて、逆循環以外のインクの移動を阻止する。上記逆循環を行う事により、実施例１に記載の効果と同等の効果を発揮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例に係るプリンタ本体の断面模式図である。
【図２】実施例１における回復機構の断面模式図である。
【図３】実施例２における回復機構の断面模式図である。
【図４】本発明による記録ヘッドフィルタ部の詳細断面図である。
【図５】本発明によるフィルタに蓄積した空気の除去を示す図である。
【図６】本発明によるインクジェットプリンタ動作のフローチャート
【符号の説明】
【００５２】
１０１・・・プリンタ本体  
１０２−１〜１０２−６・・・記録ヘッド  
１０３・・・回復機構  
１０４・・・搬送部  
１０５・・・記録媒体  
１０６・・・搬送モータ  
１０７・・・搬送ベルト  
１０８・・・セット軸  
１０９・・・ループセンサ  
１１０・・・ピンチローラ  
１１１−１〜１１１−３・・・拍車  
１１２−１〜１１２−３・・・拍車クリーナー  
１１３−１〜１１３−６・・・インクカートリッジ  
１１４・・・制御基盤  
１１５・・ポンプユニット
２０１・・・記録ヘッド  
２０２・・・フィルタ  
２０３・・・ノズル  
２０４・・・回復機構  
２０５・・・サブタンク  
２０６・・・加圧ポンプ  
２０７・・・逆循環ポンプ  
２０８・・・インクカートリッジ  
２０９・・・リサイクルポンプ  
２１０〜２１１・・・弁  
２１２・・・光センサ
３０１・・・記録ヘッド  
３０２・・・フィルタ  
３０３・・・ノズル  
３０４・・・回復機構  
３０５・・・サブタンク  
３０６・・・加圧ポンプ  
３０７・・・インクカートリッジ  
３０８・・・逆循環ポンプ  
３０９〜３１２・・・弁  
３１３・・光センサ
４０１・・・記録ヘッド  
４０２・・・フィルタ  
４０３・・・流路内空気  
４０４・・・蓄積した空気  
４０５・・・蓄積したゴミ  
４０６・・・ノズル  
４０７・・・リターンチューブ
５０１・・・記録ヘッド  
５０２・・・フィルタ  
５０３・・・除去された空気
５０４・・・蓄積したゴミ  
５０５・・・加圧チューブ  
５０６・・・光センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007160773.tif 000006
【図５】
2007160773.tif 000007
【図６】
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