(57)【要約】【課題】フィルタの上流側のインク流路内に発生した気泡を確実に除去可能な構成を有し、記録ヘッドにおける不吐出や液滴量低下等の吐出不良を確実に解消することができるインクジェットプリンタとする。【解決手段】インクジェットプリンタ１において、インクを吐出するノズル７２を有する記録ヘッド７と、インクを貯留するインクタンク５と、インクタンク５から記録ヘッド７にインクを供給するインク流路６と、インク流路６の開閉を行う弁９と、弁９と記録ヘッド７との間のインク流路６に設けられたフィルタ６２と、ノズル７２の吐出口７３からインク吸引を行う際に吐出口７３を覆うように記録ヘッド７に装着される吸引キャップ１２と、吸引キャップ１２を介して吐出口からインクを吸引する吸引ポンプ１４とを備え、フィルタ６２と記録ヘッド７との間のインク流路６の少なくとも一部に、所定量の気泡Ｋが溜まる気泡貯留部６１を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給するインク流路と、
前記インク流路の開閉を行う弁と、
前記弁と記録ヘッドとの間のインク流路に設けられたフィルタと、
前記ノズルの吐出口からインク吸引を行う際に前記吐出口を覆うように前記記録ヘッドに装着される吸引キャップと、
前記吸引キャップを介して前記吐出口からインクを吸引する吸引ポンプと、
を備え、
前記フィルタと記録ヘッドとの間のインク流路の少なくとも一部に、所定量の気泡が溜まる気泡貯留部を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記気泡貯留部に気泡を送り込む気泡注入手段を備える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。
【請求項３】
前記気泡注入手段は、前記フィルタと記録ヘッドとの間のインク流路に気泡を注入して、前記気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記気泡注入手段は、前記記録ヘッドのノズルの吐出口から気泡を注入して、前記気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記気泡注入手段は、前記フィルタの上流側にフィルタ全体を覆うように気泡を注入し、当該気泡をフィルタ下流側に透過させて、前記気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給するインク流路と、
前記インク流路の開閉を行う弁と、
前記弁と記録ヘッドとの間のインク流路に設けられ、前記ノズルのノズル径よりも細かいフィルタと、
前記記録ヘッドの内部に気泡を注入する気泡注入手段と、
前記ノズルから前記記録ヘッド内部のインクを吸引する吸引手段と、
を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項７】
インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給するインク流路と、
前記インク流路の開閉を行う弁と、
前記弁と記録ヘッドとの間のインク流路に設けられ、前記ノズルのノズル径よりも細かいフィルタと、
前記記録ヘッドの内部に気泡を注入する気泡注入手段と、
前記ノズルから前記記録ヘッド内部のインクを吸引する吸引手段と、
前記気泡を前記フィルタの上流側から下流側に透過させて前記記録ヘッド内に送り込むように前記気泡注入手段による前記記録ヘッド内への気泡の注入、前記弁の開閉、前記吸引手段による吸引を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項８】
前記フィルタと記録ヘッドとの間のインク流路の少なくとも一部に、所定量の気泡が溜まる気泡貯留部を備えることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項９】
前記気泡注入手段は、前記フィルタと記録ヘッドとの間のインク流路に気泡を注入して、前記気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１０】
前記気泡注入手段は、前記記録ヘッドのノズルの吐出口から気泡を注入して、前記気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１１】
前記気泡注入手段は、前記フィルタの上流側にフィルタ全体を覆うように気泡を注入し、当該気泡をフィルタ下流側に透過させて、前記気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１２】
インクを貯留するインクタンクとインクを吐出するノズルを有する記録ヘッドとの間に設けられた前記ノズルのノズル径よりも細かいフィルタの気泡を除去する方法であって、
前記記録ヘッドの内部に気泡を注入する気泡注入ステップと、
前記気泡の注入後に前記インクタンクと前記フィルタとの間に設けられた弁を閉じる弁閉動作ステップと、
前記記録ヘッドのインクを吐出するノズルに吸引キャップを装着し、前記記録ヘッドの内部のインクを吸引するインク吸引ステップと、
前記インクの吸引後に前記弁を開く弁開動作ステップと、
を備えることを特徴とするインクジェットプリンタにおける気泡除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ及びインクジェットプリンタにおける気泡除去方法に係り、特にはインク流路内の気泡を除去する構成を備えるインクジェットプリンタ及びインクジェットプリンタにおける気泡除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。前記インクジェットプリンタは、インクタンクからインク流路を介して供給されるインクを吐出する記録ヘッドを備えており、例えばシリアル方式のインクジェットプリンタでは、キャリッジに搭載された記録ヘッドを所定の走査方向に移動させながら当該記録ヘッドから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体に所定の画像を記録するようになっている。また、ライン方式のインクジェットプリンタでは、所定の搬送方向に搬送される記録媒体上にライン方式の記録ヘッドからインクを吐出することにより、記録媒体に所定の画像を記録するようになっている。
【０００３】
ところで、前記したようなインクジェットプリンタでは、図８に示すように、インクタンク（図示省略）から記録ヘッド８０の圧力室８４までの間のインク流路９０中に、インク中の異物を除去するためのフィルタ９２が配置されることが多い。また、前記インクジェットプリンタでは、インク流路９０中に気泡Ｋ２が入ってしまうことがある。そのうち、インクタンクからフィルタ９２までの間のインク流路９０中に入った気泡Ｋ２はフィルタ９２によって捕捉されやすく、フィルタ９２の上流側に溜まってしまう。このフィルタ９２の上流側に溜まった気泡Ｋ２は、フィルタ面を塞いで流路抵抗となり、記録ヘッド８０における不吐出や液滴量低下等の吐出不良の原因となる。
【０００４】
詳述すると、フィルタの上流側に気泡が溜まると、当該気泡によりフィルタの網目にメニスカスが形成される。そのために、フィルタにおいてインクが通る面積が小さくなってインク流路から記録ヘッドへのインクの流れによる圧力が低下し、結果として記録ヘッドの背圧が上昇することになる。記録ヘッドの背圧が上昇して所定の値を超えると、記録ヘッドにおけるノズルの吐出口に形成されたメニスカスがブレイクし、吐出口から記録ヘッドの圧力室内に気泡が入り込んでしまう。この気泡により、圧力室におけるインク吐出に必要な圧力が低下し、記録ヘッドにおいて不吐出や液滴量低下等の吐出不良を生じさせてしまうこととなる。
【０００５】
なお、従来、フィルタの上流側に溜まっていた気泡がフィルタを通り抜けて記録ヘッドの圧力室に溜まり、その気泡により圧力室におけるインク吐出に必要な圧力が低下すると言われている。しかし、フィルタを通り抜けた気泡は非常に小さいものであるため、圧力室に辿り着く前にほとんどインクに溶解してしまうと考えられる。そこで、実際には、前記したように、背圧上昇によってメニスカスブレイクした吐出口から入り込んだ気泡により、圧力室におけるインク吐出に必要な圧力が低下することが多いと考えられ、この問題を解決することが最も重要である。
【０００６】
また、従来、フィルタ９２の上流側に溜まった気泡Ｋ２を除去するために、吸引装置によりノズル８２の吐出口８３からインクと共に気泡Ｋ２を吸引し、気泡Ｋ２を吐出口から吸い出す方法が用いられている。ここで、前記フィルタ９２を気泡Ｋ２が通り抜けるには高い圧力が必要である。この高い圧力を生じさせるために、インク流路９０のフィルタ９２より上流側に弁９５を設け、この弁９５を閉じた状態でノズル８２の吐出口８３から吸引装置による吸引を行い、その後、弁９５を開放することによりインクの流速を上げ、気泡Ｋ２を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２８９２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記したように、インク流路のフィルタより上流側に設けられた弁を閉じた状態でノズルの吐出口から吸引装置による吸引を行い、その後、弁を開放するようにしても、フィルタの上流側と下流側との差圧がメニスカスブレイクを起こす高さとなって、フィルタの上流側のインクがフィルタを越えて下流側に流れ込まない限り、インクの流速が上がることはなく、気泡を除去することができないのが実状である。
【０００８】
ここで、フィルタより下流側のインク流路、すなわちフィルタと記録ヘッドの間のインク流路がインクで満たされていて気泡がない状態である場合、液体であるインクは弁を閉じて吸引しても圧力に対する体積変化がほとんど起こらない。
一方、フィルタの上流側では、弁を閉じて吸引することにより負圧で気泡が膨張するが、前記したようにフィルタの下流側の体積変化がほとんどないため、弁を開放しても膨張した気泡が元の大きさに収縮するだけであり、メニスカスがブレイクして気泡がフィルタを越えて下流側に流れ込むことはない。
そのため、フィルタの上流側のインク流路内に気泡が長く残って、記録ヘッドにおける吐出不良の不具合が解消されない場合が生じていた。
【０００９】
ここで、従来のインクジェットプリンタにおける記録ヘッドでは、ノズル数が少ないものが多く、また、流路断面積も小さく流路抵抗が小さいことからフィルタ面積も小さいものが多かったため、前記したようなことを特に意識せずに吸引を行っても気泡の排出を比較的容易に行うことができた。しかし、近年、特に、画像記録のスピードアップやラインヘッド化等に伴い、ノズル数が多い大型の記録ヘッドが作製されるようになっている。前記記録ヘッドの大型化に伴い流路断面積が大きくなり、流路抵抗を緩和するためにフィルタ面積も相対的に大きくする必要がある。そのため、フィルタの上流側に気泡が残留し易くなる傾向があり、大型化した記録ヘッドにおいて弁を用いて気泡を抜く場合、流速を単に上げるのではなく、意識的にフィルタの上流側と下流側でメニスカスブレイクを起こす程度の大きな差圧を発生させる必要がある。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、フィルタの上流側のインク流路内に発生した気泡を確実に除去可能な構成を有し、記録ヘッドにおける不吐出や液滴量低下等の吐出不良を確実に解消することができるインクジェットプリンタ及びインクジェットプリンタにおける気泡除去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、インクジェットプリンタにおいて、
インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給するインク流路と、
前記インク流路の開閉を行う弁と、
前記弁と記録ヘッドとの間のインク流路に設けられたフィルタと、
前記ノズルの吐出口からインク吸引を行う際に前記吐出口を覆うように前記記録ヘッドに装着される吸引キャップと、
前記吸引キャップを介して前記吐出口からインクを吸引する吸引ポンプと、
を備え、
前記フィルタと記録ヘッドとの間のインク流路の少なくとも一部に、所定量の気泡が溜まる気泡貯留部を備えることを特徴としている。
【００１２】
このように請求項１に記載の発明によれば、フィルタと記録ヘッドとの間、すなわちフィルタの下流側のインク流路の少なくとも一部に、所定量の気泡が溜まる気泡貯留部を備えるため、気泡貯留部に溜まっている気体である気泡は弁を閉じて記録ヘッドにおけるノズルの吐出口から吸引することにより負圧で膨張し、その後、弁を開放することにより膨張した気泡が元に戻ろうと収縮する。その際、溜まっている気泡の量に応じた体積変化が生じる。このような体積変化等によりフィルタにある程度の圧力がかかると、フィルタの上流側と下流側との間で大きな圧力差が生じ、弁を開放した瞬間にフィルタの上流側から下流側にインクや気泡が勢いよく移動する。このインクや気泡の瞬間的な移動の勢いによってフィルタに形成されたメニスカスがブレイクされ、フィルタの上流側のインクがフィルタを越えて下流側に流れ込む。このとき同時にフィルタの上流側の気泡もフィルタを越えて下流側に流れ込む。そして、フィルタの下流側に流れ込んだ気泡の一部はインク中を流れていくうちにインクに溶解してしまい、また他の一部は気泡貯留部に溜まっている気泡と合体し、その他は記録ヘッドにおけるノズルの吐出口から吸い出される。このようにして、フィルタの上流側のインク流路内に発生した気泡を除去することができる。
なお、フィルタの下流側に溜められている気泡の体積変化が、フィルタの上流側に溜まっている気泡の体積変化に対して、生じる差圧によりメニスカスブレイクを起こす程度に大きくなっている必要がある。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記気泡貯留部に気泡を送り込む気泡注入手段を備えることを特徴としている。
【００１４】
このように請求項２に記載の発明によれば、気泡貯留部に気泡を送り込む気泡注入手段を備えるため、例えインク流路の気泡貯留部に溜まっていた気泡がノズルの吐出口から排出されてしまったとしても、再度気泡を注入すれば、フィルタの上流側のインク流路に溜まった気泡を除去可能な状態に簡単に戻すことができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記気泡注入手段は、前記フィルタと記録ヘッドとの間のインク流路に気泡を注入して、前記気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていることを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記気泡注入手段は、前記記録ヘッドのノズルの吐出口から気泡を注入して、前記気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていることを特徴としている。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記気泡注入手段は、前記フィルタの上流側にフィルタ全体を覆うように気泡を注入し、当該気泡をフィルタ下流側に透過させて、前記気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていることを特徴としている。
【００１８】
このように請求項３〜５に記載の発明では、気泡貯留部に気泡を送り込むことができる具体的な構成のパターンを規定している。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、インクジェットプリンタにおいて、
インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給するインク流路と、
前記インク流路の開閉を行う弁と、
前記弁と記録ヘッドとの間のインク流路に設けられ、前記ノズルのノズル径よりも細かいフィルタと、
前記記録ヘッドの内部に気泡を注入する気泡注入手段と、
前記ノズルから前記記録ヘッド内部のインクを吸引する吸引手段と、
を備えることを特徴としている。
【００２０】
このように請求項６に記載の発明によれば、気泡注入手段によって注入された気泡は、インク流路の弁を閉じて記録ヘッドにおけるノズルの吐出口から吸引することにより負圧で膨張し、その後、弁を開放することにより膨張した気泡が元に戻ろうと収縮する。その際、気泡の量に応じた体積変化が生じる。このような体積変化等によりフィルタにある程度の圧力がかかると、フィルタの上流側と下流側との間で大きな圧力差が生じ、弁を開放した瞬間にフィルタの上流側から下流側にインクや気泡が勢いよく移動する。このインクや気泡の瞬間的な移動の勢いによってフィルタに形成されたメニスカスがブレイクされ、フィルタの上流側のインクがフィルタを越えて下流側に流れ込む。このとき同時にフィルタの上流側の気泡もフィルタを越えて下流側に流れ込む。そして、フィルタの下流側に流れ込んだ気泡の一部はインク中を流れていくうちにインクに溶解してしまい、その他は記録ヘッドにおけるノズルの吐出口から吸い出される。このようにして、フィルタの上流側のインク流路内に発生した気泡を除去することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、インクジェットプリンタにおいて、
インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給するインク流路と、
前記インク流路の開閉を行う弁と、
前記弁と記録ヘッドとの間のインク流路に設けられ、前記ノズルのノズル径よりも細かいフィルタと、
前記記録ヘッドの内部に気泡を注入する気泡注入手段と、
前記ノズルから前記記録ヘッド内部のインクを吸引する吸引手段と、
前記気泡を前記フィルタの上流側から下流側に透過させて前記記録ヘッド内に送り込むように前記気泡注入手段による前記記録ヘッド内への気泡の注入、前記弁の開閉、前記吸引手段による吸引を制御する制御手段と、
を備えることを特徴としている。
【００２２】
このように請求項７に記載の発明によれば、気泡注入手段によって注入された気泡は、インク流路の弁を閉じて記録ヘッドにおけるノズルの吐出口から吸引することにより負圧で膨張し、その後、弁を開放することにより膨張した気泡が元に戻ろうと収縮する。その際、気泡の量に応じた体積変化が生じる。このような体積変化等によりフィルタにある程度の圧力がかかると、フィルタの上流側と下流側との間で大きな圧力差が生じ、弁を開放した瞬間にフィルタの上流側から下流側にインクや気泡が勢いよく移動する。このインクや気泡の瞬間的な移動の勢いによってフィルタに形成されたメニスカスがブレイクされ、フィルタの上流側のインクがフィルタを越えて下流側に流れ込む。このとき同時にフィルタの上流側の気泡もフィルタを越えて下流側に流れ込む。そして、フィルタの下流側に流れ込んだ気泡の一部はインク中を流れていくうちにインクに溶解してしまい、その他は記録ヘッドにおけるノズルの吐出口から吸い出される。このようにして、フィルタの上流側のインク流路内に発生した気泡を除去することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記フィルタと記録ヘッドとの間のインク流路の少なくとも一部に、所定量の気泡が溜まる気泡貯留部を備えることを特徴としている。
【００２４】
このように請求項８に記載の発明によれば、所定量の気泡が溜まる気泡貯留部を備えるため、気泡貯留部に溜まった気泡によってフィルタに圧力をかけ、フィルタの上流側と下流側との間に大きな圧力差を生じさせることができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記気泡注入手段は、前記フィルタと記録ヘッドとの間のインク流路に気泡を注入して、前記気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていることを特徴としている。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記気泡注入手段は、前記記録ヘッドのノズルの吐出口から気泡を注入して、前記気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていることを特徴としている。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記気泡注入手段は、前記フィルタの上流側にフィルタ全体を覆うように気泡を注入し、当該気泡をフィルタ下流側に透過させて、前記気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていることを特徴としている。
【００２８】
このように請求項９から請求項１１に記載の発明では、気泡貯留部に気泡を送り込むことができる具体的な構成のパターンを規定している。
【００２９】
請求項１２に記載の発明は、インクジェットプリンタにおける気泡除去方法において、
インクを貯留するインクタンクとインクを吐出するノズルを有する記録ヘッドとの間に設けられた前記ノズルのノズル径よりも細かいフィルタの気泡を除去する方法であって、
前記記録ヘッドの内部に気泡を注入する気泡注入ステップと、
前記気泡の注入後に前記インクタンクと前記フィルタとの間に設けられた弁を閉じる弁閉動作ステップと、
前記記録ヘッドのインクを吐出するノズルに吸引キャップを装着し、前記記録ヘッドの内部のインクを吸引するインク吸引ステップと、
前記インクの吸引後に前記弁を開く弁開動作ステップと、
を備えることを特徴としている。
【００３０】
このように請求項１２に記載の発明によれば、記録ヘッドの内部に注入された気泡は、インク流路の弁を閉じて記録ヘッドにおけるノズルの吐出口から吸引することにより負圧で膨張し、その後、弁を開放することにより膨張した気泡が元に戻ろうと収縮する。その際、気泡の量に応じた体積変化が生じる。このような体積変化等によりフィルタにある程度の圧力がかかると、フィルタの上流側と下流側との間で大きな圧力差が生じ、弁を開放した瞬間にフィルタの上流側から下流側にインクや気泡が勢いよく移動する。このインクや気泡の瞬間的な移動の勢いによってフィルタに形成されたメニスカスがブレイクされ、フィルタの上流側のインクがフィルタを越えて下流側に流れ込む。このとき同時にフィルタの上流側の気泡もフィルタを越えて下流側に流れ込む。そして、フィルタの下流側に流れ込んだ気泡の一部はインク中を流れていくうちにインクに溶解してしまい、その他は記録ヘッドにおけるノズルの吐出口から吸い出される。このようにして、フィルタの上流側のインク流路内に発生した気泡を除去することができる。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１に記載の発明によれば、フィルタの上流側のインク流路内に発生した気泡を除去することができるため、記録ヘッドにおける不吐出や液滴量低下等の吐出不良を確実に解消することができ、良好な画像を形成することができる。
【００３２】
請求項２から請求項５に記載の発明によれば、例えインク流路の気泡貯留部に溜まっていた気泡がノズルの吐出口から排出されてしまったとしても、再度気泡を注入すれば、フィルタの上流側のインク流路に溜まった気泡を除去可能な状態に簡単に戻すことができるため、記録ヘッドにおける不吐出や液滴量低下等の吐出不良をさらに確実に解消することができ、より良好な画像を形成することができる。
【００３３】
請求項６に記載の発明によれば、フィルタの上流側のインク流路内に発生した気泡を除去することができるため、記録ヘッドにおける不吐出や液滴量低下等の吐出不良を確実に解消することができ、良好な画像を形成することができる。
【００３４】
請求項７に記載の発明によれば、フィルタの上流側のインク流路内に発生した気泡を除去することができるため、記録ヘッドにおける不吐出や液滴量低下等の吐出不良を確実に解消することができ、良好な画像を形成することができる。
【００３５】
請求項８に記載の発明によれば、気泡貯留部に溜まった気泡によってフィルタに圧力をかけ、フィルタの上流側と下流側との間に大きな圧力差を生じさせることにより、弁を開放した瞬間にフィルタの上流側から下流側にインクや気泡が移動する勢いによってフィルタに形成されたメニスカスをブレイクすることができる。
【００３６】
請求項９から請求項１１に記載の発明によれば、例えインク流路の気泡貯留部に溜まっていた気泡がノズルの吐出口から排出されてしまったとしても、再度気泡を注入すれば、フィルタの上流側のインク流路に溜まった気泡を除去可能な状態に簡単に戻すことができるため、記録ヘッドにおける不吐出や液滴量低下等の吐出不良をさらに確実に解消することができ、より良好な画像を形成することができる。
【００３７】
請求項１２に記載の発明によれば、フィルタの上流側のインク流路内に発生した気泡を除去することができるため、記録ヘッドにおける不吐出や液滴量低下等の吐出不良を確実に解消することができ、良好な画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照しながら本発明に係るインクジェットプリンタの実施形態について説明する。ただし、本発明は図示例のものに限定されるものではない。
【００３９】
まず図１を参照して、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの構成について説明する。図１は本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの全体を示す概略構成図である。
【００４０】
インクジェットプリンタ１は、シリアル方式のインクジェットプリンタであり、記録媒体Ｐに対してインクを吐出し、記録媒体Ｐ上に画像を記録するものである。インクジェットプリンタ１には、記録媒体搬送機構４１（図４に図示）が備わっており、この記録媒体搬送機構４１が、平板状に形成され記録媒体Ｐを非記録面から支持するプラテン２上の記録媒体Ｐを、図１における記録領域Ｙを通過させながら主走査方向Ａと直交する搬送方向に搬送するようになっている。
【００４１】
プラテン２の上方には、主走査方向Ａに沿って延在するガイドレール３が配置されている。このガイドレール３にはキャリッジ４が支持されており、このキャリッジ４は、記録媒体Ｐに対してインクを吐出する記録ヘッド７を搭載し、キャリッジ駆動機構４２によりガイドレール３に沿って、ホームポジション領域Ｘからメンテナンス領域Ｚにかけて主走査方向Ａに往復移動するようになっている。
また、記録ヘッド７における記録媒体Ｐと対向する吐出面７１には、図２に示すように、インクを吐出する多数のノズル７２の吐出口７３が配設されている。
【００４２】
本実施形態に係るインクジェットプリンタ１では、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のインクを吐出できるように、合計で４個の記録ヘッド７がキャリッジ４に設置されている。本実施形態においては、４個の記録ヘッド７が主走査方向Ａに１列に配置されている。なお、インクジェットプリンタで使用されるインクはこれに限定されず、例えば、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）等の色を使用することも可能である。この場合には、各色に対応した記録ヘッド７がキャリッジ４に搭載される。
【００４３】
これら各記録ヘッド７には、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインクを貯留するインクタンク５が、それぞれ図３に示すように、インク供給管などのインク流路６を介して連結されている。つまり、インクタンク５内のインクは、インク流路６によって各記録ヘッド７に供給されるようになっている。また、インクタンク５と記録ヘッド７の間のインク流路６には、キャリッジ４の上下動に対する緩衝装置であるダンパー８や、インク流路６の開閉を行う流路制御弁９が設けられている。さらに、図２に示すように、流路制御弁９と、記録ヘッド７においてインクを吐出するための圧力室７４との間のインク流路６には、インク中の異物を除去するためのフィルタ６２が設置されている。また、フィルタ６２と記録ヘッド７の圧力室７４との間のインク流路６の少なくとも一部には、所定量の気泡Ｋが溜まるようになった気泡貯留部を備えている。本実施形態では、気泡貯留部として、通常の径のインク流路６の一部に特別に気泡溜まり６１を形成している。なお、気泡貯留部に溜める気泡量は、インクの種類、インク流路の形状等の種々の条件を考慮して適当な量を決定する。
【００４４】
また、本実施形態では、前記気泡貯留部としての気泡溜まり６１に存在する気泡Ｋを検知する又は気泡量を検知するセンサ４３と、前記気泡貯留部としての気泡溜まり６１に対して気泡Ｋを送り込む気泡注入手段４４とを備えている。そして、前記センサ４３による気泡Ｋ又は気泡量の検知で、気泡溜まり６１の気泡Ｋがフィルタ６２の上流側に溜まった気泡Ｋ２（図６に図示）を吸引するために必要な差圧を生み出すことができない程度に少なくなったと判断された場合に、気泡注入手段４４により前記気泡溜まり６１に対して必要な量の気泡Ｋを送り込むようになっている。なお、気泡注入手段としては、気泡をポンプ等で気泡溜まり（気泡貯留部）に送り込む機械的な装置や機構であっても良いし、弁等を開閉することで外部と気泡溜まり（気泡貯留部）を連通させて気泡を注入する比較的簡単な構成であっても良い。
【００４５】
また、本実施形態の気泡注入手段４４は、図６に示すような、フィルタ６２と記録ヘッド７との間のインク流路６に気泡Ｋを注入して、気泡貯留部である気泡溜まり６１に気泡を送り込む構成となっているが、これに限るものではない。
例えば、気泡注入手段が、記録ヘッドのノズルの吐出口から気泡を注入して、気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていても良い。具体的には、以下のような構成の気泡注入手段が挙げられる。
この場合、後述する吸引装置１１が吸引動作と逆の動作、すなわち吸引キャップ１２から記録ヘッド７に流体を逆流させるように動作させることが可能となっている。そして、吸引キャップ１２で記録ヘッド７の吐出面７１を覆った状態にして、吸引装置１１から圧力を掛け、記録ヘッド７の吐出口７３のメニスカスをブレイクさせて空気（気泡Ｋ）を記録ヘッド７の吐出口７３に注入し、この気泡Ｋを記録ヘッド７を介して気泡貯留部である気泡溜まり６１に送り込むのである。また、他の例として、吸引装置１１又は他の装置により、記録ヘッド７に対して衝撃を与えることができるような構成になっており、記録ヘッド７に衝撃を与えることで吐出口７３のメニスカスをブレイクさせて、気泡Ｋを吐出口７３から記録ヘッド７内に注入し、この気泡Ｋを記録ヘッド７を介して気泡貯留部である気泡溜まり６１に送り込むようになっていても良い。
【００４６】
さらに、気泡注入手段が、フィルタの上流側にフィルタ全体を覆うように気泡を注入し、当該気泡をフィルタ下流側に透過させて、気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっていても良い。具体的には、以下のような構成の気泡注入手段が挙げられる。
この場合、フィルタ６２の上流側、すなわちインクタンク５とフィルタ６２との間に気泡を注入するコンプレッサや空気弁等からなる気泡注入手段を備えている。また、当該気泡注入手段は、気泡Ｋをフィルタ６２の上流側の一部ではなくフィルタ全体を覆うように注入するように構成されている。そして、気泡Ｋをフィルタ６２の全体を覆うように注入し、吸引装置１１の吸引キャップ１２で記録ヘッド７の吐出面７１を覆い、吸引することで、気泡Ｋがフィルタ６２を通り抜け、気泡貯留部である気泡溜まり６１に気泡Ｋを送り込み、溜めることができるのである。
なお、記録ヘッド７に吐出不良を生じさせる気泡Ｋ２（図６参照）がフィルタ６２の上流側の一部に溜まるのに対し、このようにフィルタ全体を覆うように気泡Ｋを注入すると、フィルタ６２に対する圧力が均等に掛かることとなるため、フィルタ６２のメニスカスをブレイクさせやすくなり、小さい圧力で気泡Ｋがフィルタ６２を通り抜けるようにすることができる。上記例はこのことを利用して、小さい圧力で気泡Ｋがフィルタ６２を通り抜けるようにし、気泡貯留部に気泡を送り込むものである。
また、フィルタ６２の上流側に気泡を注入する構成としては、前記したものの他、インクタンク５からインクと共に気泡Ｋを送る構成も挙げられる。
【００４７】
また、気泡貯留部としては、前記した図２に示すような特別に形成された気泡溜まり６１以外に、図５に示すようなインク流路６Ａの径がフィルタ６２Ａの下流側で少し大きくなっているような緩やかな拡大部６１Ａを備えていても良いし、さらに他の形態による気泡貯留部を備えていても良い。また、図５において、図２に記載された部位と同様のものについては、同じ符号を付して説明を省略している。
【００４８】
なお、インクを貯留するインクタンクとして、大容量のメインインクタンクと小容量のサブインクタンクを備える場合がある。このときには、メインインクタンクからサブインクタンクにインクが供給されて当該サブインクタンクで一旦インクが貯留され、その後、サブインクタンクから記録ヘッドにインクが供給されるようになっている。この際、フィルタは少なくともサブインクタンクと記録ヘッドの間に設けられるようになっている。
【００４９】
キャリッジ４の移動可能範囲であってプラテン２の設けられている記録領域Ｙの外側一端はメンテナンス領域Ｚとなっており、当該メンテナンス領域Ｚには、記録ヘッド７に対してヘッドメンテナンスを行うメンテナンスユニット１０が設けられている。このメンテナンスユニット１０には、ノズル７２の吐出口７３からインクを吸引する吸引装置１１、清掃ブレード１６、インク受器１７等が設けられている。
【００５０】
前記吸引装置１１には、記録ヘッド７の吐出面７１を覆う吸引キャップ１２が記録ヘッド７の数に対応して４個設けられている。また、当該吸引キャップ１２の底面には、吸引キャップ１２の内部に連通するインク連通管１３が設けられている。このインク連通管１３の途中には、吸引ポンプ１４が設けられており、インク連通管１３の下端には、吸引したインクを受ける廃インクタンク１５が設けられている。
【００５１】
また、吸引キャップ１２の一端近傍には、記録ヘッド７の吐出口７３からインクを空吐出させた際に吐出されたインクを受けるインク受器１７が設けられており、このインク受器１７に隣接して吐出面７１に付着したインクを拭き取るブレード１６が設けられている。
吸引ポンプ１４はシリンダーポンプやチューブポンプを有して構成されていて、吸引キャップ１２が吐出面７１を覆った状態で作動することにより、吐出口７３から記録ヘッド７内部のインクを異物や気泡と共に吸引するための吸引力を発生するようになっている。
【００５２】
なお、前記メンテナンスユニット１０におけるブレード１６の代わりに、記録ヘッド７の吐出面７１に付着したインクを吸い取る役割を担うインク吸収装置が設けられていても良い。
当該インク吸収装置としては、例えばシート形状のインク吸収体と、インク吸収体を巻回するためにインク吸収体の両端に設けられるロール軸と、２つのロール軸の間のインク吸収体の下面側に設けられて当該インク吸収体を温めるヒータと、ロール軸駆動機構等により構成されるものが挙げられる。
【００５３】
また、キャリッジ４の移動範囲の他の一端部であってプラテン２を挟んで前記メンテナンス領域Ｚと反対の位置はホームポジション領域Ｘとされており、当該ホームポジション領域Ｘには、記録ヘッド７を保湿する保湿ユニット２０が設けられている。保湿ユニット２０には、記録ヘッド７が待機状態にあるとき、吐出面７１を覆うことで記録ヘッド７のインクを保湿する４個の保湿キャップ２１が設けられている。これら４個の保湿キャップ２１は、４個の記録ヘッド７の吐出面７１を同時に覆うことができるよう、記録ヘッド７の配列に対応して配列されている。
【００５４】
次に、図４を参照しつつ本実施形態における制御構成について説明する。
本実施形態において、インクジェットプリンタ１には、図４に示すように、キャリッジ駆動機構４２、記録媒体搬送機構４１、記録ヘッド７、メンテナンスユニット１０、保湿ユニット２０、流路制御弁９、センサ４３、気泡注入手段４４等を制御する制御部３０が設けられている。なお、制御部３０は、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３等で構成されており、当該制御部３０はインターフェイス（図示省略）を介してキャリッジ駆動機構４２、記録媒体搬送機構４１、記録ヘッド７、メンテナンスユニット１０、保湿ユニット２０、流路制御弁９、センサ４３、気泡注入手段４４、入力部４５等と接続されている。
【００５５】
制御部３０は、キャリッジ４を主走査方向Ａに往復移動させるとともに、キャリッジ４の動作に合わせて記録媒体Ｐの搬送と停止とを繰り返し、記録媒体Ｐを間欠的に搬送方向に搬送させるように、キャリッジ駆動機構４２及び記録媒体搬送機構４１の動作を制御するようになっている。
【００５６】
さらに、制御部３０には、画像情報を入力するホストコンピュータやスキャナ、画像記録条件を入力するキーボード等からなる入力部４５及び記録ヘッド７が接続されており、制御部３０は、入力部４５から入力された所定の信号に基づいて記録ヘッド７を動作させ、記録媒体Ｐ上にインクを吐出させて所定の画像を記録させるようになっている。
【００５７】
また、制御部３０は、所定のメンテナンス開始条件に当てはまった場合や、電源投入から所定時間が経過する毎及び手動操作によって、メンテナンスユニット１０及び流路制御弁９を作動させてヘッドメンテナンスを行わせるように制御している。
さらに、制御部３０は、画像形成時でもヘッドメンテナンス時でもない待機状態の際に、保湿ユニット２０に、保湿キャップ２１による保湿動作を行わせるように制御する。
【００５８】
また、制御部３０は、センサ４３によって気泡溜まり６１等の気泡貯留部の気泡Ｋの有無又は気泡量を監視しており、当該センサ４３により気泡Ｋが少なくなった又はなくなったことを検知した場合には、気泡注入手段４４を作動させて所定量の気泡を気泡貯留部に送り込むように制御している。
【００５９】
次に、以上のように構成されたインクジェットプリンタ１の動作について説明する。
【００６０】
まず、本実施形態において、画像記録時及びヘッドメンテナンス時以外のときには記録ヘッド７を搭載したキャリッジ４は保湿ユニット２０の上に待機した待機状態となっており、この保湿ユニット２０に設けられた保湿キャップ２１によって記録ヘッド７におけるノズル７２の吐出口７３が覆われることにより、ノズル７２の吐出口７３を保護している。
【００６１】
次に、画像記録時の動作について説明する。
ユーザが記録媒体Ｐをインクジェットプリンタ１にセッティングし、インクジェットプリンタ１の電源をオン状態とすると、インクジェットプリンタ１の各部に対して給電が行われる。そして、インクジェットプリンタ１の制御部３０に対して、入力部４５から画像情報が送られると共に各種画像記録条件の設定情報が送られると、制御部３０は、画像記録を開始させ、記録ヘッド７を搭載したキャリッジ４がプラテン２の上方に移動する。その際、保湿ユニット２０が下降することにより、保湿キャップ２１が記録ヘッド７から外される。
【００６２】
キャリッジ４が所定の位置に到達すると、記録媒体搬送機構４１によって記録媒体Ｐが搬送方向に搬送され、同時にキャリッジ４が主走査方向Ａに沿って往復移動する。ここで、記録媒体搬送機構４１は搬送及び搬送停止を順に繰り返し、記録媒体Ｐを間欠的に搬送する。
【００６３】
間欠的搬送における停止中に、キャリッジ４がプラテン２上を主走査方向Ａに往動し、復動し又は往復移動する。キャリッジ４の移動に伴って複数の記録ヘッド７もキャリッジ４と一体となって移動するが、これら記録ヘッド７は移動中に吐出面７１の各吐出口７３から記録媒体Ｐに向けてインクを液滴として吐出し、飛翔したインク液滴が、停止している記録媒体Ｐに着弾する。これを繰り返すことにより記録媒体Ｐに所定の画像が記録される。
【００６４】
次に、ヘッドメンテナンス時の動作について説明する。
記録ヘッド７のヘッドメンテナンス時には、まず、キャリッジ４がガイドレール３に沿ってメンテナンスユニット１０の吸引装置１１の上方に移動し、吸引キャップ１２により記録ヘッド７の吐出口７３を覆う。それから、流路制御弁９を閉じ、吸引ポンプ１４を作動させ、吸引が開始される。すると、インク流路６に対する負圧が大きくなるにつれてフィルタ６２の上流側の気泡及びフィルタ６２の下流側の気泡Ｋが膨張する。このとき、フィルタ下流側の気泡Ｋの膨張の方がフィルタ上流側の気泡の膨張よりも大きくなる様にしておく。その後、吸引ポンプ１４を停止させ吸引キャップ１２を密着させた状態で流路制御弁９を開放する。すると、フィルタ６２の上流の気泡と下流の気泡が元に戻ろうと収縮する。その際、下流側の気泡の方が体積変化が大きいようにされているため、メニスカスブレイクを起こす大きさの差圧が、インクが吐出口７３に流れる方向に生じ、フィルタ６２の上流側からインクと共に気泡が下流側に流れ込む。そして、フィルタ６２の下流側に流れ込んだ気泡の一部はインク中を流れていくうちにインクに溶解してしまい、また他の一部は気泡溜まり６１（気泡貯留部）に溜まっている気泡と合体し、その他は記録ヘッド７におけるノズル７２の吐出口７３から吸い出される。このような吸引動作により、フィルタ６２の上流側のインク流路６内に発生した気泡を除去する。なお、１回の吸引動作でフィルタ上流側の気泡が全て除去できないときは、同様の吸引動作を数回繰り返す。
【００６５】
その後、吸引キャップ１２を離間させて、キャリッジ４をブレード１６の位置まで移動させ、ブレード１６により吐出面７１を拭き取らせる等のメンテナンス動作が行われる。
そして、ブレード１６を離間させ、キャリッジ４をインク受器１７まで移動させて空吐出を行い、ヘッドメンテナンス動作を終了する。
【００６６】
ここで、記録ヘッド７からインクを吸引するインクの吸引処理について、図９を参照しつつ詳説する。
【００６７】
インクの吸引処理を行う場合には、まず、制御部３０は、後述する気泡注入処理を行うことにより、気泡溜まり６１に気泡を送り込む（ステップ；Ｓ１）。なお、気泡溜まり６１に気泡が自然に溜まっている場合には、別途この気泡注入処理を行うことなく以下の吸引処理を行ってもよい。
次に制御部３０は、流路制御弁９を閉じた状態としておき（ステップ；Ｓ２）、吸引キャップ１２を記録ヘッド７の吐出口７３を覆うように記録ヘッド７に当接させる（ステップ；Ｓ３）。吸引キャップ１２が記録ヘッド７に当接すると、制御部３０は吸引ポンプ１４を作動させて吸引動作を開始する（ステップ；Ｓ４）。これにより、インク流路６に対する負圧が大きくなるにつれてフィルタ６２の上流側の気泡及びフィルタ６２の下流側の気泡Ｋが膨張する。このとき、フィルタ下流側の気泡Ｋの膨張の方がフィルタ上流側の気泡の膨張よりも大きくなる様にしておく。
その後、制御部３０は、吸引ポンプ１４を停止させ吸引キャップ１２を密着させた状態で流路制御弁９を開放する（ステップ；Ｓ５）。これにより、フィルタ６２の上流の気泡と下流の気泡が元に戻ろうと収縮する。その際、前述のようにフィルタ下流側の気泡の方が体積変化が大きいようにされているため、メニスカスブレイクを起こす大きさの差圧が、インクが吐出口７３に流れる方向に生じ、フィルタ６２の上流側からインクと共に気泡が下流側に流れ込む。
そして、フィルタ６２の下流側に流れ込んだ気泡の一部はインク中を流れていくうちにインクに溶解してしまい、また他の一部は気泡溜まり６１（気泡貯留部）に溜まっている気泡と合体し、その他は記録ヘッド７におけるノズル７２の吐出口７３から吸い出される。このような吸引動作により、フィルタ６２の上流側のインク流路６内に発生した気泡が除去されると、制御部３０は吸引キャップ１２を記録ヘッド７から離間させて（ステップ；Ｓ６）、インクの吸引処理を終了する。
【００６８】
次に、気泡溜まり６１（気泡貯留部）に気泡を送り込む気泡注入処理について、図１０及び図１１を参照しつつ詳説する。気泡溜まり６１に気泡を送り込む気泡注入処理としては、各種の方法が適用可能であるが、本実施形態においては、気泡注入手段４４を用いた方法（図１０参照）及び気泡注入手段４４を用いずに、吸引装置１１によって気泡溜まり６１に気泡を送り込む方法（図１１参照）について説明する。
【００６９】
まず、気泡注入手段４４を用いて気泡溜まり６１に気泡を送り込む場合には、図１０に示すように、制御部３０は、気泡注入手段４４を開とする（ステップ；Ｓ１１）。これにより、フィルタ６２の上流側に気泡Ｋが注入される（ステップ；Ｓ１２）。気泡が注入されると、制御部３０は、気泡注入手段４４を閉とし（ステップ；Ｓ１３）、気泡の注入動作を終了する。
なお、気泡注入手段４４は、フィルタ６２と記録ヘッド７との間のインク流路６に気泡Ｋを注入して、気泡溜まり６１に気泡を送り込むようになっていてもよいし、気泡注入手段４４が、フィルタの上流側にフィルタ全体を覆うように気泡を注入し、当該気泡をフィルタ下流側に透過させて、気泡溜まり６１に気泡を送り込むようになっていてもよい。
【００７０】
次に、気泡注入手段４４を用いずに、吸引装置１１によって気泡溜まり６１に気泡を送り込む場合には、図１１に示すように、制御部３０は、まず、流路制御弁９を閉じた状態としておき（ステップ；Ｓ２１）、吸引キャップ１２を記録ヘッド７の吐出口７３を覆うように記録ヘッド７に当接させる（ステップ；Ｓ２２）。吸引キャップ１２が記録ヘッド７に当接すると、制御部３０は吸引ポンプ１４を作動させて、吸引動作と逆の動作、すなわち吸引キャップ１２から記録ヘッド７にインクを逆流させるように動作させる（ステップ；Ｓ２３）。これにより、吸引装置１１から記録ヘッド７の内部に向けて圧力を掛け、記録ヘッド７の吐出口７３のメニスカスをブレイクさせて空気（気泡Ｋ）を記録ヘッド７の吐出口７３に注入し、この気泡Ｋを記録ヘッド７を介して気泡溜まり６１に送り込む。
気泡が注入されると、制御部３０は、吸引キャップ１２を記録ヘッド７から離間させて（ステップ；Ｓ２４）、気泡の注入動作を終了する。
【００７１】
次に、本発明の効果を実証する実験について説明する。
ここでは、本実施形態のインクジェットプリンタ１の一部を使用して、気泡貯留部に溜めた気泡量を異ならせた上で、メンテナンスユニット１０の吸引装置１１による吸引を行い、その際のフィルタ６２の前後の差圧と、当該フィルタ６２を通り抜ける気泡の体積との関係を調査した。以下、詳述する。
【００７２】
まず、図６に示すように、インク中の異物を除去するためにインク流路６に設けられたフィルタ６２の上流側（インクタンク５側）に、充分量の気泡Ｋ２を注入しておく。さらに、気泡注入手段４４（この実験では、フィルタ６２と記録ヘッド７との間のインク流路６に設けられた気泡溜まり６１に直接気泡を注入するために外部と連通する空気弁）を制御して（ここでは、外部と連通する空気弁を開閉制御して）、所定量の気泡Ｋを気泡貯留部である気泡溜まり６１に溜めておく。
そして、記録ヘッド７の吐出口７３を、メンテナンスユニット１０の吸引装置１１の吸引キャップ１２で覆う。それから、流路制御弁９を閉じ、吸引ポンプ１４を作動させて吸引を開始する。このときのフィルタ６２の前後の差圧を、予め取り付けておいた圧力計４６で測定し、差圧が所定圧力になったら吸引ポンプ１４を停止させ、吸引キャップ１２を密着させた状態で流路制御弁９を開放する。ここで、差圧がフィルタ６２にメニスカスブレイクを起こさせる圧力であれば、フィルタ６２のメニスカスブレイクに伴ってインクと共に気泡Ｋ２が下流側に勢い良く通り抜ける。このときインクと共にフィルタ６２の下流側に通り抜けた気泡Ｋ２の体積を測定する。これを差圧を変化させて繰り返し行い、差圧とフィルタ６２を通り抜ける気泡Ｋ２の体積との関係を調査した。また、気泡溜まり６１に溜めておく気泡Ｋの量を、０ｍｍ３，２０ｍｍ３，４０ｍｍ３，６０ｍｍ３にした場合について、それぞれ差圧とフィルタ６２を通り抜ける気泡Ｋ２の体積との関係を調査し、結果を図７のグラフに表した。なお、ここで使用したフィルタ６２とインクでは、メニスカスブレイク値は約０．１気圧となっている。また、通常のフィルタとインクであれば、メニスカスブレイク値は０．３気圧以下であることが多い。
【００７３】
これらの結果、気泡溜まり６１に溜めておく気泡Ｋの量が、２０ｍｍ３，４０ｍｍ３，６０ｍｍ３の場合には、それぞれ所定の差圧を掛けると所定量の気泡Ｋ２がフィルタ６２を通り抜けた。これに対し、気泡溜まり６１に溜めておく気泡Ｋの量が、０ｍｍ３の場合には、いかなる差圧を掛けても気泡Ｋ２がフィルタ６２を通り抜けることはなかった。このことから、気泡溜まり６１に気泡Ｋがあることで、気泡Ｋ２がフィルタ６２を通り抜けることがわかった。
【００７４】
また、差圧がフィルタ６２のメニスカスブレイク値（ここでは０．１気圧）を超えると、気泡Ｋ２がフィルタ６２を通り抜けることもわかった。さらに、所定の差圧（ここでは０．３気圧）以上では、通り抜ける気泡Ｋ２の体積が変化しなくなり、通り抜ける気泡Ｋ２の上限は気泡溜まり６１に溜めておいた気泡Ｋの量とほぼ同じとなることがわかった。
【００７５】
以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、フィルタと記録ヘッドとの間、すなわちフィルタの下流側のインク流路の少なくとも一部に、所定量の気泡が溜まる気泡貯留部を備えるため、気泡貯留部に溜まっている気体である気泡は弁を閉じて記録ヘッドにおけるノズルの吐出口から吸引することにより負圧で膨張し、その後、弁を開放することにより膨張した気泡が元に戻ろうと収縮する。その際、溜まっている気泡の量に応じた体積変化が生じる。一方、フィルタの上流側に溜まった気泡も、弁を閉じて記録ヘッドにおけるノズルの吐出口から吸引することにより負圧で膨張し、その後、弁を開放することにより膨張した気泡が元に戻ろうと収縮し、その際、溜まっている気泡の量に応じた体積変化が生じる。そして、この双方の体積変化の違いによって、フィルタの上流側と下流側との差圧が生じる。当該差圧がフィルタに形成されたメニスカスをブレイクさせる程度の高さとなっている場合に、フィルタの上流側のインクがフィルタを越えて下流側に流れ込む。このとき同時にフィルタの上流側の気泡もフィルタを越えて下流側に流れ込む。フィルタの下流側に流れ込んだ気泡は、一部はインク中を流れていくうちにインクに溶解してしまい、その他は記録ヘッドにおけるノズルの吐出口から吸い出される。このようにして、フィルタの上流側のインク流路内に発生した気泡を除去することができる。
その結果、ノズル面におけるインク硬化を低減させて、正常な画像記録状態を維持することができる。
なお、フィルタの下流側に溜められている気泡の体積変化が、フィルタの上流側に溜まっている気泡の体積変化に対して、生じる差圧によりメニスカスブレイクを起こす程度に大きくなっている必要がある。
【００７６】
また、本実施形態では、フィルタと記録ヘッドとの間、すなわちフィルタの下流側のインク流路に気泡を注入することで気泡貯留部に気泡を送り込む気泡注入手段を備えるため、例えインク流路の気泡貯留部に溜まっていた気泡がノズルの吐出口から排出されてしまったとしても、再度気泡を注入すれば、フィルタの上流側のインク流路に溜まった気泡を除去可能な状態に簡単に戻すことができる。
その結果、記録ヘッドにおける不吐出や液滴量低下等の吐出不良をさらに確実に解消することができ、より良好な画像を形成することができる。
気泡注入手段が、記録ヘッドのノズルの吐出口から気泡を注入して、気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっている場合や、気泡注入手段が、フィルタの上流側にフィルタ全体を覆うように気泡を注入し、当該気泡をフィルタ下流側に透過させて、気泡貯留部に気泡を送り込む構成となっている場合も同様の作用効果を生じる。
【００７７】
なお、本発明に係るインクジェットプリンタは、前記した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【００７８】
例えば、記録ヘッドは、圧電素子を備える構成とは限らず、例えばヒータを備える構成としてもよい。
また、本実施の形態のインクジェットプリンタでは、４つの記録ヘッドを備えていたが、これに限らず、適宜の数の記録ヘッドを備えるもので良い。
【００７９】
さらに、本実施形態において、本発明に係るインクジェットプリンタは、キャリッジに搭載された記録ヘッドを走査方向に往復移動させるとともに、記録媒体を搬送方向に搬送させながら、記録ヘッドからインクを吐出させて、画像を形成するシリアル方式のインクジェットプリンタとしたが、プリンタ本体に固定された記録ヘッドからインクを吐出させると共に、記録媒体を搬送させて、画像を形成するライン方式のインクジェットプリンタに適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態のインクジェットプリンタにおけるフィルタ付近のインク流路を示す概略図である。
【図３】本実施形態のインクジェットプリンタにおけるインクタンクから記録ヘッドの間の構成を示す概略図である。
【図４】本実施形態のインクジェットプリンタにおける主要な制御構成を示す制御ブロック図である。
【図５】他の実施形態のインクジェットプリンタにおけるフィルタ付近のインク流路を示す概略図である。
【図６】本発明の効果を実証する実験の様子を示す概略図である。
【図７】本発明の効果を実証する実験の実験結果を示すグラフである。
【図８】従来のインクジェットプリンタにおけるフィルタ付近のインク流路を示す概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタにおける気泡除去方法の吸引工程の処理について説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタにおける気泡除去方法の気泡注入工程の処理について説明するフローチャートである。
【図１１】図１０に示した気泡注入工程の処理の変形例について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
１      インクジェットプリンタ
３      ガイドレール
４      キャリッジ
５      インクタンク
６，６Ａ  インク流路
７      記録ヘッド
９      流路制御弁（弁）
１０    メンテナンスユニット
１１    吸引装置
１２    吸引キャップ
１４    吸引ポンプ
２０    保湿ユニット
３０    制御部
４３    センサ
４４    気泡注入手段
６１    気泡溜まり（気泡貯留部）
６１Ａ  拡大部（気泡貯留部）
６２，６２Ａ  フィルタ
７１    吐出面
７２    ノズル
７３    吐出口
７４    圧力室
Ａ      主走査方向
Ｋ      気泡（気泡貯留部に溜めた気泡）
Ｋ２    気泡（フィルタの上流側に溜まった気泡）
Ｐ      記録媒体
【図１】
2007015374.tif 000003
【図２】
2007015374.tif 000004
【図３】
2007015374.tif 000005
【図４】
2007015374.tif 000006
【図５】
2007015374.tif 000007
【図６】
2007015374.tif 000008
【図７】
2007015374.tif 000009
【図８】
2007015374.tif 000010
【図９】
2007015374.tif 000011
【図１０】
2007015374.tif 000012
【図１１】
2007015374.tif 000013