(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管接続された、インクが貯留されているメインのインクタンクと、前記配管を開閉する開閉手段と、前記インクを一時的に貯留するサブのインクタンクと、インク滴を吐出する記録ヘッドとを有し、前記メインのインクタンクから前記サブのインクタンクに前記インクを初期充填する方法であって、
前記開閉手段を閉じて前記記録ヘッドに負圧を作用させ、前記サブのインクタンクを大気圧で押し潰して、前記配管、前記サブのインクタンク内及び前記記録ヘッドまでの前記インクの流路全ての空気を排出し、
前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前記サブのインクタンクに前記インクを流入させ、
前記開閉手段を閉じて前記記録ヘッドに負圧を作用させ、前記サブのインクタンクを大気圧で押し潰して、前記配管、前記サブのインクタンク内及び前記記録ヘッドまでの前記インクの流路全てのインク及び空気を排出し、
前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前記サブのインクタンクに前記インクを流入させて充填することを特徴とするインク充填方法。
【請求項２】
請求項１に記載の行程終了後、
前記開閉手段を閉じて前記サブのインクタンク内のインクのうち所定量のインクを吸引して排出し、
前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前記サブのインクタンクに前記インクを流入させて充填することを特徴とするインク充填方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の行程終了後、
前記開閉手段を閉じて前記サブのインクタンクから、当該サブのインクタンク内のインクを吸引して、当該インクを、前記サブのインクタンクと前記記録ヘッドとの間の流路、及び前記記録ヘッドに流入させて充填することを特徴とするインク充填方法。
【請求項４】
前記開閉手段を閉じて前記記録ヘッドに負圧を作用させ、前記サブのインクタンクを大気圧で押し潰して前記サブのインクタンク内のインク及び空気を排出し、
前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前記サブのインクタンクに前記インクを流入させて充填する一連の行程を複数回行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のインク充填方法。
【請求項５】
前記メインのインクタンクは、前記サブのインクタンクより下側に配置されていると共に加圧されることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のインク充填方法。
【請求項６】
前記メインのインクタンクは、前記サブのインクタンクより上側に配置されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のインク充填方法。
【請求項７】
前記サブのインクタンクは、可撓性素材により構成され、前記可撓性素材同士の密着を防止する密着防止部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のインク充填方法。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載のインク充填方法を用いることを特徴とするインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクが貯留されているメインのインクタンクから供給されるインクを一時的に貯留するサブのインクタンクへのインク充填方法及びインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、インクジェット式記録装置の１つであるインクジェット式プリンタは、インクタンクから供給されるインクを加圧してインク滴を吐出する記録ヘッドを用紙の幅方向に往復動させて印刷するようになっている。このような方式にて大量の印刷を行うことが可能なインクジェット式プリンタは、各色毎の大容量のメインのインクタンク（以下、メインタンクという）と、各メインタンクに配管接続された容積変化可能な柔軟性を有する可撓性素材で気密性を有する袋状に形成された各色毎の小容量のサブのインクタンク（以下、サブタンクという）とを備えている。
【０００３】
このような構成のインクジェット式プリンタのサブタンクにインクを初期充填する方法は、先ず、サブタンクとメインタンクの間に配設されている電磁バルブを閉じ、記録ヘッドをキャッピングし吸引してサブタンク内の空気を排出する。次に、上記電磁バルブを開いてメインタンク内のインクをサブタンクへ供給して充填する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したインク充填方法では、記録ヘッドからサブタンクを経て電磁バルブまでの間の流路にある空気は、吸引動作により排出することができるが、電磁バルブからメインタンクまでの間の流路にある空気は、メインタンクからのインクと共にサブタンク内に残ってしまい、排出することができない。記録ヘッドがインクを加圧してインク滴を吐出するようになっている関係上、インクに気泡が含まれていると、インクの加圧力が低下してインク滴の吐出性能も低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、メインのインクタンクからサブのインクタンクへインクを初期充填する際のインクの脱気度を向上させることができるインク充填方法及びインクジェット式記録装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明に係るインク充填方法では、配管接続された、インクが貯留されているメインのインクタンクと、前記配管を開閉する開閉手段と、前記インクを一時的に貯留するサブのインクタンクと、インク滴を吐出する記録ヘッドとを有し、前記メインのインクタンクから前記サブのインクタンクに前記インクを初期充填する方法であって、前記開閉手段を閉じて前記記録ヘッドに負圧を作用させ、前記サブのインクタンクを大気圧で押し潰して、前記配管、前記サブのインクタンク内及び前記記録ヘッドまでの前記インクの流路全ての空気を排出し、前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前記サブのインクタンクに前記インクを流入させ、前記開閉手段を閉じて前記記録ヘッドに負圧を作用させ、前記サブのインクタンクを大気圧で押し潰して、前記配管、前記サブのインクタンク内及び前記記録ヘッドまでの前記インクの流路全てのインク及び空気を排出し、前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前記サブのインクタンクに前記インクを流入させて充填することを特徴としている。これにより、最初の負圧作用で記録ヘッドからサブのインクタンクを経て開閉手段までの間の流路にある空気を排出し、次の負圧作用で開閉手段からメインのインクタンクまでの間の流路にある空気を排出することができるので、記録ヘッドからメインのインクタンクまでの間の流路にある空気を無くすことができ、サブのインクタンクに充填されたインクの脱気度を向上させることができる。
【０００７】
請求項２に係る発明では、請求項１に記載のインク充填方法において、請求項１に記載の行程終了後、前記開閉手段を閉じて前記サブのインクタンク内のインクのうち所定量のインクを吸引して排出し、前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前記サブのインクタンクに前記インクを流入させて充填することを特徴としている。これにより、押し潰された状態のサブのインクタンク内に流入するインクは、高速で流入するので泡立って脱気度が損なわれることがあるが、この状態のインクのうち所定量のインクを排出して新たなインクを流入させることにより、サブのインクタンクに充填されたインクの脱気度をより向上させることができる。
【０００８】
請求項３に係る発明では、請求項１または２に記載のインク充填方法において、請求項１または２に記載の行程終了後、前記開閉手段を閉じて前記サブのインクタンクから、当該サブのインクタンク内のインクを吸引して、当該インクを、前記サブのインクタンクと前記記録ヘッドとの間の流路、及び前記記録ヘッドに流入させて充填することを特徴としている。これにより、特に記録ヘッドにある空気を完全に排出することができるので、インク滴の吐出特性を高性能な状態に維持することができる。
【０００９】
請求項５に係る発明では、請求項１〜３の何れか一項に記載のインク充填方法において、前記開閉手段を閉じて前記記録ヘッドに負圧を作用させ、前記サブのインクタンクを大気圧で押し潰して前記サブのインクタンク内のインク及び空気を排出し、前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前記サブのインクタンクに前記インクを流入させて充填する一連の行程を複数回行うことを特徴としている。これにより、記録ヘッドからメインのインクタンクまでの間の流路にある空気を完全に無くすことができ、サブのインクタンクに充填されたインクの脱気度をより向上させることができる。
【００１０】
請求項６に係る発明では、請求項１〜５の何れか一項に記載のインク充填方法において、前記メインのインクタンクは、前記サブのインクタンクより下側に配置されていると共に加圧されることを特徴としている。請求項７に係る発明では、請求項１〜５の何れか一項に記載のインク充填方法において、前記メインのインクタンクは、前記サブのインクタンクより上側に配置されていることを特徴としている。これにより、メインのインクタンクを加圧してサブのインクタンクにインクを供給する方式のみならず、メインのインクタンクとサブのインクタンクとの間で水頭差を付けてインクを供給する方式であっても、記録ヘッドからメインのインクタンクまでの間の流路にある空気を無くして、サブのインクタンクに充填されたインクの脱気度を向上させることができる。
【００１１】
請求項８に係る発明では、請求項１〜７の何れか一項に記載のインク充填方法において、前記サブのインクタンクは、可撓性素材により構成され、前記可撓性素材同士の密着を防止する密着防止部材が設けられていることを特徴としている。これにより、密着防止部材によりサブのインクタンクを構成する可撓性素材同士の密着を防止することができるので、サブのインクタンク内の全ての領域が等しく負圧となり、サブのインクタンク内の空気の残存を無くすことができる。
【００１２】
請求項９に係る発明では、請求項１〜８の何れか一項に記載のインク充填方法を用いるインクジェット式記録装置を特徴としている。これにより、上記各作用を奏するインクジェット式記録装置を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明のインクジェット式記録装置の実施の形態に係るインクジェット式プリンタの構成例を示す斜視図である。このインクジェット式プリンタ１は、フレーム２により用紙が通過可能な幅の窓３が形成されている。そして、窓３の上部には、主走査方向に往復移動可能なキャリッジ４に搭載されており、インク滴を吐出する記録へッド５が配設され、窓３の下部には、用紙を支持する用紙ガイド部材６が配設されている。さらに、フレーム２の図示右サイドには、内蔵されている制御部を操作するための操作パネル７が配設され、フレーム２の図示左サイドには、開閉可能なカバー８により覆われており、着脱可能なメインタンク１０Ｂ、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ（図２参照）を収納するメインタンク収納部９が配設されている。
【００１５】
図２は、図１のインクジェット式プリンタ１の記録部の詳細を示す図である。キャリッジ４は、タイミングベルト３１を介してキャリッジ駆動モータ３２により往復駆動可能に構成されている。このキャリッジ４には、インク供給システム４０から供給されるブラックのインク滴を吐出する記録ヘッド５ａとイエロー、シアン、マゼンタの各インク滴を吐出する記録ヘッド５ｂが搭載されている。
【００１６】
インク供給システム４０は、各色のインクが貯留されているメインタンク１０Ｂ、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍと、メインタンク１０Ｂ、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍからの各色のインクを一時的に貯留するサブタンク２０Ｂ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍと、メインタンク収納部９に配設されてメインタンク１０Ｂ、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍを収容する加圧室４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍが配設されている。そして、各加圧室４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍは、圧力検出器５１Ｂ、５１Ｙ、５１Ｃ、５１Ｍ及び圧力開放用の電磁バルブ５２Ｂ、５２Ｙ、５２Ｃ、５２Ｍを介して加圧ポンプ５３の吐出口５３ａに接続されている。
【００１７】
さらに、メインタンク１０Ｂ、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍとサブタンク２０Ｂ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍを接続するインク輸送管４２Ｂ、４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍと、インク輸送管４２Ｂ、４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍの途中に接続された電磁バルブ４３Ｂ、４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍと、サブタンク２０Ｂ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍと記録ヘッド５ａ、５ｂを接続するインク供給チューブ４４Ｂ、４４Ｙ、４４Ｃ、４４Ｍが配設されている。
【００１８】
用紙ガイド部材６の図示右サイドとなる非印刷傾城には、非印刷時に記録ヘッド５ａ、５ｂのインク乾燥に起因する目詰まり防止と、記録ヘッド５ａ、５ｂへのインクの初期充填や目詰まり解消のために、吸引ポンプ４５により記録ヘッド５ａ、５ｂに負圧を作用させるキャッピング装置４６が配設されている。また、用紙ガイド部材６は、吸引ポンプ４７の吸引口４７ａからの負圧を用紙に作用させて用紙を固定するために、用紙に対向する面に細孔が穿設された支持板６ａが配設されている。
【００１９】
図３は、上記メインタンク１０（１０Ｂ、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ）の詳細構造を示す斜視図である。このメインタンク１０は、容積変化可能な柔軟性を有する可撓性素材により、インク量の変化に柔軟に追従できるサイズ、例えば１０００ｃｃ程度の容量の気密性を有する袋状に形成されている。そして、一方の短辺側には、インク輸送管４２Ｂ、４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍと接続可能な接続口１０ａが設けられ、他方の短辺側の中央部は、無用に膨張するのを阻止するために溶着され、また、長辺側には、可及的に容積を拡大するためにマチ１０ｂが設けられている。
【００２０】
メインタンク１０の構成材料としては、ガスバリア性を確保するために例えばアルミ箔を中間層として２枚のフィルム、例えば外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだアルミラミネートフィルムが使用可能である。さらに、可撓性及び遮気性に加えて透光性を備えたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やナイロン等の高分子フィルムの表面に酸化珪素を蒸着して酸化珪素層を形成し、これの表面を熱溶着性に優れたポリエチレン等の高分子フィルムを積層して成る光透過性フィルムも使用可能である。
【００２１】
図４（Ａ）、（Ｂ）は、上記サブタンク２０（２０Ｂ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ）の詳細構造を示す平面図及びＢ−Ｂ線断面図である。このサブタンク２０は、内部にインクが貯留されるインクパック２１と、インクパック２１の内面同士の密着を防止する密着防止部材２２と、インクパック２１内のインク量を検出するインク量検出手段２３と、インクパック２１を固定する固定板２４を備えている。
【００２２】
図５は、上記インクパック２１の詳細構造を示す斜視図である。このインクパック２１は、容積変化可能な柔軟性を有する可撓性素材により、インク量の変化に柔軟に追従できるサイズ、例えば５ｃｃ〜３００ｃｃ程度の容量の気密性を有する袋状に形成されている。そして、対向する辺には、それぞれインク輸送管４２Ｂ、４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍと接続可能な流入口２１ａと、インク供給チューブ４４Ｂ、４４Ｙ、４４Ｃ、４４Ｍと接続可能な流出口２１ｂが設けられている。
【００２３】
インクパック２１の構成材料としては、ガスバリア性を確保するために例えばアルミ箔を中間層として２枚のフィルム、例えば外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだアルミラミネートフィルムが使用可能である。さらに、可撓性及び遮気性に加えて透光性を備えたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やナイロン等の高分子フィルムの表面に酸化珪素を蒸着して酸化珪素層を形成し、これの表面を熱溶着性に優れたポリエチレン等の高分子フィルムを積層して成る光透過性フィルムも使用可能である。
【００２４】
そして、図４に示すように、インクパック２１の一面側には、インク量検出手段２３が接着されており、インクパック２１の他面側は、固定板２４に接着されている。インク量検出手段２３は、インクパック２１の一面側に接着される略板状に形成された接着部２３ａと、この接着部２３ａの下部に接着部２３ａの面と直交するように略板状に一体形成された検出部２３ｂを備えている。
【００２５】
図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、上記密着防止部材２２の詳細構造を示す一側面図、一面側の平面図、他側面図、他面側の平面図である。この密着防止部材２２は、プラスチック等により、インクパック２１の内部形状よりも若干小さい矩形板状に形成されている。そして、図６（Ｂ）に示すように、密着防止部材２２の一面側には、断面が矩形状の溝２２ａが井桁状に形成され、図６（Ｄ）に示すように、密着防止部材２２の他面側には、同様の断面が矩形状の溝２２ａが十字状に形成されている。
【００２６】
図７（Ａ）、（Ｂ）は、上記インクパック２１と上記密着防止部材２２の配設状態を示す側面図及び平面図である。密着防止部材２２は、インクパック２１の内部にフリー状態で収納されている。このような構成によれば、インクパック２１がインクの充填・消費により膨張・収縮する際に密着防止部材２２に引っ掛かることはないので、インク量検出手段２３の誤動作を防止することができる。また、メインタンク１０から供給されるインクは溝２２ａに沿ってインクパック２１内に流れ込むので、インクパック２１をスムーズに初期充填することができる。
【００２７】
図８（Ａ）、（Ｂ）は、インク量検出手段２３の動作を示す断面図である。インク量検出手段２３の検出部２３ｂの図示矢印ａ方向両側、すなわちインクパック２１が内部のインク量の変動に対応して膨張収縮する方向両側には、スイッチ２５ａ、２５ｂが配設されている。スイッチ２５ａは、インクパック２１が完全に収縮したときに、それに追従して変位する検出部２３ｂにより押されて作動するスイッチであり、インクパック２１内のインク量がインクロー（Ｉｎｋ  Ｌｏｗ）状態、すなわちインク量が例えば１０ｇ以下のほぼ空状態になったことを検出するようになっている。
【００２８】
また、スイッチ２５ｂは、インクパック２１が完全に膨張したときに、それに追従して変位する検出部２３ｂにより押されて作動するスイッチであり、インクパック２１内のインク量がインクフル（Ｉｎｋ  Ｆｕｌｌ）状態、すなわちインク量が例えば２０ｇ以上のほぼ満杯状態になったことを検出するようになっている。そして、スイッチ２５ａ、２５ｂが作動しない状態、すなわちインクパック２１内のインク量がインクロー（Ｉｎｋ  Ｌｏｗ）状態〜インクフル（Ｉｎｋ  Ｆｕｌｌ）状態の間にあるときが、通常使用時として設定されている。
【００２９】
図９（Ａ）、（Ｂ）は、インクパックの別の詳細構造を示す側面図及び平面図である。このインクパック２１′は、上述した矩形板状の密着防止部材２２は備えておらず、インク量検出手段２３が接着されるインクパック２１の一面に半円凸状断面の密着防止部材２２′が例えばプレス成形により形成されている。このように、インクパック２１の一面を変形させて密着防止部材２２′を形成しているので、上述した矩形板状の密着防止部材２２を別材で用意する必要が無くなると共に、インクパック２１′を成形するときに同時に密着防止部材２２′も成形することができるので、サブタンク２０のコストを低減させることができる。
【００３０】
以上のように、矩形板状の密着防止部材２２は、図４に示すように、インクパック２１内にフリー状態で収納されており、また、半円凸状断面の密着防止部材２２′は、図９及び図４に示すように、インク量検出手段２３の接着部２３ａとインクパック２１′の一面との接着面を避けるように形成されているので、各密着防止部材２２、２２′共にインク量検出手段２３の検出部２３ｂとは干渉しない。よって、インクパック２２、２２′内のインク量を高精度に常時検出することが可能となるので、インク供給不足による印刷不良を防止することができる。
【００３１】
以上のような構成において、図１０に示すように、メインタンク１０（１０Ｂ、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ）は、接続口１０ａがインク輸送管４２（４２Ｂ、４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ）に接続され、サブタンク２０（２０Ｂ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ）は、流入口２１ａがインク輸送管４２に接続され、流出口２１ｂがインク供給チューブ４４（４４Ｂ、４４Ｙ、４４Ｃ、４４Ｍ）に接続されている。
【００３２】
そして、メインタンク１０に掛かる圧力を検出する圧力検出器５１（５１Ｂ、５１Ｙ、５１Ｃ、５１Ｍ）、圧力開放用の電磁バルブ５２（５２Ｂ、５２Ｙ、５２Ｃ、５２Ｍ）、加圧ポンプ５３、電磁バルブ４３（４３Ｂ、４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ）、サブタンク２０のインク量検出手段２３の変位により作動するスイッチ２５ａ、２５ｂ及び各吸引ポンプ４５、４７は、制御装置５０と電気的に接続されており、メインタンク１０内及びサブタンク２０内のインク量のチェック等、各吸引ポンプ４５、４７及び加圧ポンプ５３の駆動等、及び各電磁バルブ４３、５２の開閉を制御するようになっている。なお、図１０においては、便宜上、メインタンク１０、サブタンク２０、加圧室４１、インク輸送管４２、電磁バルブ４３及びインク供給チューブ４４等は上述した各色のインク別には示しておらず、一色分のみを示している。
【００３３】
このような構成において、初期充填の動作例を図１０及び図１１〜図１５のフローチャートを参照して説明する。なお、初期状態では、全色分の電磁バルブ４３は閉じた状態となっている。また、全色分のサブタンク２０内には空気及び組立行程で入る送品液が入っている。先ず、制御装置５０は、図示しないホストコンピュータからの初期充填指令を受けると、各サブタンク２０内の空気及び送品液を排出する（図１１のステップＳ１）。
【００３４】
すなわち、記録ヘッド５を非印刷領域側へ移動させて記録ヘッド５をキャッピング装置４６で封止する。そして、吸引ポンプ４５を作動させてキャッピング装置４６の負圧を記録ヘッド５を介して各インク供給チューブ４４及び各サブタンク２０に作用させ、これら部材内に残留している空気や送品液をキャッピング装置４６に排出させる。
【００３５】
このときの吸引ポンプ４５の吸引量は、固定値ではなく、各サブタンク２０内のインク量によって変動する変動値に設定されている。つまり、各サブタンク２０内のインク量が、例えば１０ｇ以下のインクロー（Ｉｎｋ  Ｌｏｗ）状態（状態Ａ）であるか否かを判断し（図１２のステップＳ１１）、状態Ａでないときは吸引ポンプ４５の吸引を小量（例えばポンプ吸引１ｇという少量）に設定して、状態Ａとなるまで吸引する（図１２のステップＳ１２）。なお、このときは、各サブタンク２０内にはインクの代わりに送品液が入っているので、その送品液量で判断する。
【００３６】
そして、各サブタンク２０内の送品液量が状態Ａになったら、吸引ポンプ４５の吸引を大量（例えば、ポンプ吸引１００ｇという大量）に設定して吸引し各サブタンク２０内を高負圧状態とし、各サブタンク２０を大気圧により押し潰して空気及び送品液をキャッピング装置４６に完全に排出させる（図１２のステップＳ１３）。
【００３７】
なお、吸引ポンプ４５の吸引量をかなり多めに設定した場合は、その吸引量を固定値として設定してもよい。また、上記ステップＳ１１とＳ１２のループがトラブルにより必要以上に繰り返された場合は、そのループ回数の閾値を予め設定しておき、その設定回数を越えたら強制的に上記ステップＳ１３へ進むように設定してもよい。
【００３８】
次に、制御装置５０は、各メインタンク１０内のインクを各サブタンク２０へ供給する（図１１のステップＳ２）。すなわち、各電磁バルブ４３を開けて、高負圧状態となっている各サブタンク２０へ各メインタンク１０内のインクを流入させる（図１３のステップＳ２１）。そして、各サブタンク２０内のインク量が、インクロー（Ｉｎｋ  Ｌｏｗ）状態（状態Ａ）〜例えば２０ｇ以上のインクフル（Ｉｎｋ  Ｆｕｌｌ）状態（状態Ｃ）であるか否かを判断し（図１３のステップＳ２２）、状態Ａまたは状態Ｃでないとき（状態Ｂの時）は例えば１秒間待つ（図１３のステップＳ２３）。
【００３９】
これにより、各サブタンク２０内のインク量は徐徐に増加し、状態Ｂになったら各電磁バルブ４３を閉じる（図１３のステップＳ２４）。なお、この実施形態では、加圧ポンプ５３が作動して各メインタンク１０を加圧しているが、各メインタンク１０を加圧しない、各メインタンク１０と各サブタンク２０との間で水頭差を付けてインクを供給するシステムにおいては、各サブタンク２０が高負圧状態となっているので、この負圧により各サブタンク２０の密着防止部材２２の溝２２ａまでの呼び水を行って各インク輸送管４２内をインクで満たすことができ、各メインタンク１０から各サブタンク２０への水頭差によるインク供給が可能となる。
【００４０】
なお、上記ステップＳ２２とＳ２３のループがトラブルにより必要以上に繰り返された場合は、例えば各サブタンク２０内のインク量が状態Ｂとなるのに十分だと思われる時間を予め設定しておき、その設定時間を越えたら強制的に上記ステップＳ２４へ進むように設定してもよい。ただし、この場合は各メインタンク１０から各サブタンク２０へインクが供給されなかったとしても、初期充填は続行されてしまうので、それを回避するには、例えば上記設定時間を越えたらフェータルエラー（故障）としたり、インクエンドエラー（各メインタンク１０のインクが無い状態）となるように設定してもよい。
【００４１】
ここで、各メインタンク１０から各サブタンク２０へ供給されるインクには、各インク輸送管４２内に存在していた空気が含まれているため、この空気も排出させる必要がある。そこで、制御装置５０は、各サブタンク２０内の空気及びインクを排出する（図１１のステップＳ３）。すなわち、吸引ポンプ４５を作動させてキャッピング装置４６の負圧を記録ヘッド５を介して各インク供給チューブ４４及び各サブタンク２０に作用させ、これら部材内にある空気及びインクをキャッピング装置４６に排出させる。
【００４２】
つまり、各サブタンク２０内のインク量が、状態Ａであるか否かを判断し（図１２のステップＳ１１）、状態Ａでないときは吸引ポンプ４５の吸引量を例えば１ｇという小量に設定して、状態Ａとなるまで吸引する（図１２のステップＳ１２）。そして、各サブタンク２０内のインク量が状態Ａになったら、吸引ポンプ４５の吸引量を例えば１００ｇという大量に設定して吸引し各サブタンク２０内を高負圧状態とし、各サブタンク２０を大気圧により押し潰して空気及びインクをキャッピング装置４６に完全に排出させる（図１２のステップＳ１３）。
【００４３】
次に、制御装置５０は、各メインタンク１０内のインクを各サブタンク２０へ供給する（図１１のステップＳ４）。すなわち、各電磁バルブ４３を開けて、高負圧状態となっている各サブタンク２０へ各メインタンク１０内のインクを流入させる（図１３のステップＳ２１）。そして、各サブタンク２０内のインク量が、状態Ｂであるか否かを判断し（図１３のステップＳ２２）、状態Ｂでないときは例えば１秒間待つ（図１３のステップＳ２３）。
【００４４】
そして、各サブタンク２０内のインク量が状態Ｂになったら各電磁バルブ４３を閉じる（図１３のステップＳ２４）。これにより、各サブタンク２０のインクに含まれていた各インク輸送管４２内に存在していた空気を完全に排出させることができる。なお、各サブタンク２０のインクに含まれている空気をより完全に排出させるために、上記ステップＳ３及びＳ４を複数回繰り返してもよい。
【００４５】
ここで、各サブタンク２０内が高負圧状態のときに各電磁バルブ４３を開けると、インクが各メインタンク１０から各サブタンク２０へ急激に流入して泡立ち、脱気度が低下する場合がある。そこで、制御装置５０は、各サブタンク２０内のインクのうち特に泡立ったインク、例えば全インク量の３０％〜８０％、望ましくは５０％のインクを排出する。すなわち、吸引ポンプ４５を作動させて各サブタンク２０内にあるインクを吸引してキャッピング装置４６に排出させる（図１１のステップＳ５）。
【００４６】
次に、制御装置５０は、各メインタンク１０内のインクを各サブタンク２０へ供給する（図１１のステップＳ６）。すなわち、各電磁バルブ４３を開けて、各サブタンク２０へ各メインタンク１０内のインクを流入させる（図１４のステップＳ３１）。そして、各サブタンク２０内のインク量が、状態Ｃであるか否かを判断し（図１４のステップＳ３２）、状態Ｃでないときは例えば１秒間待つ（図１４のステップＳ３３）。
【００４７】
そして、各サブタンク２０内のインク量が状態Ｃになったら各電磁バルブ４３を閉じる（図１４のステップＳ３４）。なお、上記ステップＳ３１においては、各サブタンク２０内は負圧となっていないため、インクが泡立つ問題は発生しない。これにより、各サブタンク２０内の泡立ったインクを完全に排出させることができ、さらに状態Ｃとなるまで供給されるインクにより脱気度が損なわれたインクを希釈することができる。
【００４８】
ここで、初期充填直後の印刷品質を確保するためには、記録ヘッド５内の流れの淀んだ部分に残った気泡をインク中に溶解させる必要があるため、脱気度の高いインクを記録ヘッド５へ一定量流す必要がある。そこで、制御装置５０は、記録ヘッド５の初期充填を行う（図１１のステップＳ７）。すなわち、吸引ポンプ４５を作動させて各サブタンク２０内の全インク量の例えば５０％を吸引してキャッピング装置４６に排出させる（図１５のステップＳ４１）。
【００４９】
そして、記録ヘッド５を駆動させてキャッピング装置４６内にインクを吐出させるフラッシング動作を行う（図１５のステップＳ４２）。これにより、記録ヘッド５のアクチュエータ周辺にこびり付いていた微細な気泡が剥離、溶解する。なお、フラッシング時は、記録ヘッド５をキャッピング装置４６で封止する必要はなく、記録ヘッド５をキャッピング装置４６上に位置決めするのみでもよい。
【００５０】
次に、制御装置５０は、記録ヘッド５への初期充填により消耗したインクを補給するために、各メインタンク１０内のインクを各サブタンク２０へ供給する（図１１のステップＳ８）。すなわち、各電磁バルブ４３を開けて、各サブタンク２０へ各メインタンク１０内のインクを流入させる（図１４のステップＳ３１）。そして、各サブタンク２０内のインク量が、状態Ｃであるか否かを判断し（図１４のステップＳ３２）、状態Ｃでないときは例えば１秒間待つ（図１４のステップＳ３３）。そして、各サブタンク２０内のインク量が状態Ｃになったら各電磁バルブ４３を閉じる（図１４のステップＳ３４）。
【００５１】
以上により、各サブタンク２０への初期充填処理及び記録ヘッド５への初期充填処理が完了する。なお、上記ステップＳ５及びＳ６、上記ステップＳ７及びＳ８は、必要に応じて行うようにしてもよい。また、上記実施形態では、本発明を１つのメインタンク１０に対し１つのサブタンク２０を有するインクジェット式プリンタ１に適用する場合について説明したが、以下で説明する１つのメインタンク１０に対し複数のサブタンク２０（記録ヘッド５）を有するインクジェット式記録装置にも適用可能である。
【００５２】
図１６は、１つのメインタンク１０に対し複数のサブタンク２０（記録ヘッド５）を有するインクジェット式記録装置を示す概略構成図である。なお、図１０に示す構成と同一の構成箇所は同一番号を付して説明を省略する。このインクジェット式記録装置１００は、サブタンク２０を有する複数のプリンタ１０１と、１つのメインタンク１０、メインタンク１０に掛かる圧力を検出する圧力検出器５１、圧力開放用の電磁バルブ５２、加圧ポンプ５３及びシステム制御部５５を備えている。複数のプリンタ１０１は、高低差を付けて配設されている。
【００５３】
各サブタンク２０近傍のインク輸送管４２には、電磁バルブ５４（５４Ｂ、５４Ｙ、５４Ｃ、５４Ｍ）が配設されている。これにより、サブタンク２０へのインク供給が必要なプリンタ１０１のみに、メインタンク１０からインクを供給することができるようになっている。また、各サブタンク２０は、ダンパ５ｃを介して記録ヘッド５とインク供給チューブ４４で接続されている。
【００５４】
そして、システム制御部５５は、各プリンタ１０１の制御部１０１ａ、圧力検出器５１、圧力開放用の電磁バルブ５２、加圧ポンプ５３及び電磁バルブ４３と電気的に接続されており、各プリンタ１０１や加圧ポンプ１２の駆動等、メインタンク１０内のインク量のチェック等及び各電磁バルブ４３、５２の開閉を制御するようになっている。また、各プリンタ１０１の制御部１０１ａは、電磁バルブ５４及びサブタンク２０のインク量検出手段２３の変位により作動するスイッチ２５ａ、２５ｂと電気的に接続されており、電磁バルブ５４の開閉やサブタンク２０内のインク残量チェック等を制御するようになっている。
【００５５】
なお、図１６においては、便宜上、メインタンク１０、サブタンク２０、加圧室４１、インク輸送管４２、電磁バルブ４３及びインク供給チューブ４４等は上述した各色のインク別には示していないが、実際にはメインタンク１０及びサブタンク２０は各色毎に設けられて各色毎のインク輸送管４２及びインク供給チューブ４４等でそれぞれ接続されている。
【００５６】
以上のように、１つのメインタンク１０から複数のサブタンク２０へインクを供給しているので、複数のプリンタ１を備えていても１つのメインタンク１０のみを交換すれば良く、作業効率を向上させることができる。また、メインタンク１０とサブタンク２０の間のインク輸送管４２内の動圧は影響せず、記録ヘッド５とサブタンク２０の間のインク供給チューブ４４内による動圧のみが影響するので、印字品質を低下させることはない。また、複数のプリンタ１を高低差を付けてレイアウトしているが、各プリンタ１に対応したサブタンク２０と記録ヘッド５の水頭差が一定になるようにサブタンク２０をレイアウトしているので、サブタンク２０からメインタンク１０のインク供給が可能であると共に、印字品質を確保することが可能となる。
【００５７】
なお、メインタンク１０を複数配設しても良く、その場合はあるメインタンク１０内のインクが残り僅かになったときには、他のメインタンク１０に即座に切り替えることができるので、切り替えたメインタンク１０を使用している間に、インクが残り僅かになったメインタンク１０をインクが満たされた新規のメインタンク１０に交換することができる。
【００５８】
さらに、記録ヘッド５を複数配設しても、静圧、すなわちサブタンク２０との上下方向のレイアウトと、動圧、すなわち複数の記録ヘッド５を同時に印字させてもインク供給チューブ４４内で発生する動圧が問題無いレベル、例えば１ヘッド当たりのノズル数や時間当たり吐出するインク量が少ない場合が成り立てば問題無いので、複数ヘッドによるレイアウトにより設計の自由度を高めることができる。
【００５９】
図１７は、図１のインクジェット式プリンタ１の記録部の別の形態の詳細を示す図である。なお、図１０に示す構成と同一の構成箇所は同一番号を付して説明を省略する。メインタンク１０は、表面にインク残量検出板１１が取り付けられて加圧室４１（４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ）に収容されている。加圧室４１は、内圧を任意に調整するために電磁バルブ４８（４８Ｂ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ）を介して吸引ポンプ４７の吐出口４７ｂと接続され、また電磁バルブ４９を介して大気に接続されている。
【００６０】
そして、メインタンク１０のインク残量検出板１１の変位を検出する検出部１２、サブタンク２０のインク量検出手段２３の変位により作動するスイッチ２５ａ、２５ｂ、各電磁バルブ４３、４８、４９及び各吸引ポンプ４５、４７は、制御装置５０と電気的に接続されており、メインタンク１０内のインク残量及びサブタンク２０内のインク量のチェック等、各吸引ポンプ４５、４７の駆動等、及び各電磁バルブ４３、４８、４９の開閉を制御するようになっている。なお、図１０においては、便宜上、メインタンク１０、サブタンク２０、加圧室４１、インク輸送管４２、電磁バルブ４３及びインク供給チューブ４４等は上述した各色のインク別には示しておらず、一色分のみを示している。
【００６１】
このように、吸引ポンプ４７の吸気と排気を用いて用紙の固定とメインタンク１０の加圧を兼用するようにしているので、図１０や図１６に示す加圧ポンプ５３は不要とすることができ、インクジェット式プリンタ１の小型化やコスト低減化を図ることができる。
【００６２】
なお、上述した各実施形態では、サブタンク２０は密着防止部材２２を備えた例で説明したが、密着防止部材２２が無いサブタンクでも同様に適用可能である。また、上述した各実施形態では、プリンタを例に説明したが、これに限られるものではなく、サブタンクを有する記録装置、例えばファクシミリ装置やコピー装置等にも適用可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインク充填方法及びインクジェット式記録装置によれば、最初の負圧作用で記録ヘッドからサブのインクタンクを経て開閉手段までの間の流路にある空気を排出し、次の負圧作用で開閉手段からメインのインクタンクまでの間の流路にある空気を排出することができるので、記録ヘッドからメインのインクタンクまでの間の流路にある空気を無くすことができ、サブのインクタンクに充填されたインクの脱気度を向上させ、記録精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット式記録装置の実施の形態に係るインクジェット式プリンタの構成例を示す斜視図である。
【図２】図１のインクジェット式プリンタの記録部の詳細を示す図である。
【図３】図１のインクジェット式プリンタのメインタンクの詳細構造を示す斜視図である。
【図４】図１のインクジェット式プリンタのサブタンクの詳細構造を示す平面図及びＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図４のサブタンクのインクパックの詳細構造を示す斜視図である。
【図６】図４のサブタンクの密着防止部材の詳細構造を示す一側面図、一面側の平面図、他側面図、他面側の平面図である。
【図７】図４のサブタンクのインクパックと上記密着防止部材の配設状態を示す側面図及び平面図である。
【図８】図４のサブタンクのインク量検出手段の動作を示す断面図である。
【図９】図４のサブタンクのインクパックの別の詳細構造を示す側面図及び平面図である。
【図１０】図１のインクジェット式プリンタの記録部の詳細を示す図である。
【図１１】図１のインクジェット式プリンタの初期充填の動作例を示すフローチャートである。
【図１２】図１１の詳細動作例を示す第１のフローチャートである。
【図１３】図１１の詳細動作例を示す第２のフローチャートである。
【図１４】図１１の詳細動作例を示す第３のフローチャートである。
【図１５】図１１の詳細動作例を示す第４のフローチャートである。
【図１６】本発明が適用可能な１つのメインタンクに対し複数のサブタンク（記録ヘッド）を有するインクジェット式記録装置を示す概略構成図である。
【図１７】図１のインクジェット式プリンタの記録部の別の形態の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１                インクジェット式プリンタ
２                フレーム
３                窓
４                キャリッジ
５                記録ヘッド
６                用紙ガイド部材
７                操作パネル
８                カバー
９                メインタンク収納部
１０              メインタンク
１１              インク残量検出板
２０              サブタンク
２１、２１′      インクパック
２２、２２′      密着防止部材
２２ａ            溝
２３              インク量検出手段
２３ａ            接着部
２３ｂ            検出部
２４              固定板
２５ａ、２５ｂ    スイッチ
４１              加圧室
４２              インク輸送管
４３、４８、５４  電磁バルブ
４４              インク供給チューブ
４５、４７        吸引ポンプ
４６              キャッピング装置
５０              制御装置
５１              圧力検出器
４９、５２        圧力開放用電磁バルブ
５３              加圧ポンプ
５５              システム制御部
１００            インクジェット式記録装置
１０１            プリンタ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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