JP2007008087A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のインク供給機構の構成では、インクからの脱気に対して、気体透過性を有する膜を用いた場合には、インクの種類に影響され、またインクタンクを減圧して脱気させる場合、インクタンク形状に異なり、非常に脱気効率が悪かった。
【解決手段】本発明は、インク２１を充填するサブタンク６と、サブタンク６を減圧する減圧ポンプ８と、多数の孔２０が開口されたインク微細化機構であるノズル５とを有し、減圧されているサブタンク６内にインク２１をシャワー状に噴出し、実体的なインク表面積を大きくして、効率の良い脱気を実施して、異なる種類のインク２１にも適用でき、安定的に良質なインクを記録ヘッドに供給する画像記録装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、インク中の気泡や空気を除去するための脱気システムを搭載する画像記録装置に関する。

近年、簡便且つ安価に画像を記録できる画像記録装置として、インク噴出方式を用いた画像記録装置（インクジェットプリンタ）が数多く採用されている。この画像記録装置には、記録媒体幅以上の長さとなるような複数のノズルを有する記録ヘッドが設けられている。例えば記録紙及び樹脂フィルムといった記録媒体は、ノズルを有する記録ヘッドの下を相対移動する。そして、記録媒体が記録ヘッドのノズル列下を移動する際に、画像記録装置は、例えばピエゾ素子またはヒータを用いた各ノズルからインクを記録媒体に吐出し画像を記録する。

画像記録装置では、インク流通路上の配管やタンク内のインクに溶存する気泡は、インクの流れを阻害し、記録ヘッドに対してインクの供給不足を引き起こしてしまう。また、気泡が記録ヘッドの圧力室付近に存在すると、気泡が圧力緩衝材として働き、気泡がインクの吐出不良を引き起こす原因となってしまう。更に、長期に亘り、装置が稼働しなかった場合、インク中の気泡成分がインク成分と反応して、インクの固化といった吐出不良の問題が引き起こることもある。

それゆえ、気泡を除去するために様々な気泡除去方法が提案されている。気泡除去方法の一例である脱気方法は、大きく分けると、物理的脱気方法と、化学的脱気方法の２つに分けることができる。それらのうち、物理的脱気方法は、煮沸や減圧によって溶存空気の溶解性を下げて脱気し、気体の種類に関係なく除去する方法である。他方、化学的脱気方法は、例えば亜硫酸塩系の酸素吸収剤を用いてインク中の酸素濃度を低下させるものである。

また、特許文献１に開示されている従来の脱気方法は、インク内の溶存気体を気体透過性のある膜を介して透過させて除去する方法である。さらに上記気体透過性のある膜によりチューブを形成して、そのチューブ内を移動されるインクから減圧、真空にした外部に溶存気体を連続的に除去する特徴がある。

また、特許文献２に開示されている従来の脱気方法は、密閉系のインク槽と、この槽内の気体を排気して減圧する減圧手段と、を設けている。この方法は、インク槽内の空気を希釈化し、且つ減圧することによって、インクに含まれる溶存酸素の放出を促す方法である。
特開平０５−０１７７１２号公報 特開昭６０−２１０６７８号公報

しかし、前述した物理的脱気方法の煮沸において、煮沸だけでは十分な脱気が行えず、インクの劣化も招くことになる。

さらに化学的脱気方法に用いる亜硫酸塩系は、多価アルコールに溶けにくいため記録ヘッドのノズル目詰まりを起こし易い。また亜硫酸塩系は、還元作用によってインク中の染料の変質を引き起こすことがある。

特許文献１に開示された脱気方法は、効率の良い脱気を行うことが可能であるが、気体透過性のある膜が必要となる。またこの方法は、使用するインクの種類によっては膜を溶かしてしまい使用できない場合もある。

特許文献２に開示された脱気方法は、インクの種類に影響されずに、インク槽内を減圧することで脱気を行うことは可能である。しかしこの方法は、脱気効率に影響するインクの表面積を確保しなければならない。よってこの方法は、小型化を図った場合には非常に脱気効率が悪くなり、そのインク槽の形状も制限される。

そこで、本発明は、多種類のインクに適用でき、脱気効率の良い、脱気システム付きの画像記録装置を提供することを目的とする。

本発明は目的を達成するために、インクが充填されるインクボトルと、インクボトルからインク供給管を介してインクが供給される第１の空間を有するサブタンクと、第１の空間を減圧する減圧機構と、インクボトルから減圧機構により減圧された第１の空間に対してインクを供給させる際に、インクを微細なインク滴に変化させて噴出させるインク微細化機構と、サブタンクから前記インクを供給され、記録媒体に前記インクを吐出して画像を記録する記録ヘッドと、を具備することを特徴とする画像記録装置を具備する画像記録装置を提供する。

本発明によれば、多種類のインクに適用でき、脱気効率の良い、脱気システム付きの画像記録装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１乃至図５を参照して第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るインク噴出方式を用いた画像記録装置（例えば、インクジェットプリンタ）におけるインク供給流通路の概略構成を示す図である。図２は、図１に示したサブタンクを上部から見た概略上面図である。図３は、ノズルの正面図である。図４は、ノズルから噴出するインクの流量及び加圧ポンプの関係を示す図である。

まず、図１及び図２を参照して画像記録装置の構成について説明する。この画像記録装置には、記録ヘッド１７に供給するためにインク２１が充填されるインクボトル１と、インクボトル１からインク２１を供給する流通路となるインク供給管２と、インク供給管２上に設けられインク２１を加圧して管内に供給する加圧ポンプ３と、開閉により加圧ポンプ３から供給された供給管２内のインクの流通を制御する電磁弁４と、電磁弁４を通過したインク２１を糸状または微小滴状等の微細なインク滴としてシャワー状に噴出させるインク微細化機構となるノズル５と、ノズル５から噴出されたインク２１を充填するサブタンク６と、が設けられている。

サブタンク６は、内部をサブタンク室６ａ及びサブタンク室６ｂの２つの部屋にわけて構成されている。このサブタンク室６ａ及びサブタンク室６ｂの仕切り部分には、ゲートバルブ７が設けられている。このゲートバルブ７は、開口時にインク２１をサブタンク室６ａからサブタンク室６ｂに流出させる。

サブタンク室６ａには、電磁弁９を介してサブタンク室６ａ内の圧力を減圧するための減圧ポンプ８が設けられている。さらにサブタンク室６ａと電磁弁９との間には、サブタンク室６ａの圧力を計測する圧力計１０が設けられている。また、サブタンク室６ａには、サブタンク室６ａの側面に設けられ記録ヘッド１７におけるメニスカスが維持されるための液面高さを検知する液面センサ１１と、サブタンク室６ａの上面に設けられサブタンク室６ａ内の圧力を調整する大気開放管１２と、大気開放管１２に設けられ開閉することで空気の流量を調整する電磁弁１３と、が設けられている。

減圧ポンプ８は、サブタンク室６ａの室圧を外気圧に対して−７６ｋＰａ〜−９６ｋＰａまで減圧する。

サブタンク室６ｂには、サブタンク室６ｂ内が大気圧になるように開放する大気開放口１４と、サブタンク室６ｂから記録ヘッド１７にインク２１を送り出す流通路となるインク供給管１５と、ゲートバルブ７とインク供給管１５の間にサブタンク室６ａから流入したインク２１がサブタンク室６ｂに充填したインク２１よりも先にインク供給管１５に流入することを防止する仕切り板１６と、が設けられている。図２に示すように仕切り板１６の両端は、サブタンク６ｂの側壁との間に隙間２２を形成している。記録ヘッド１７は、サブタンク６から供給されたインク２１をノズル１８から記録媒体１９に吐出して画像を記録する。

サブタンク室６ａ及びサブタンク室６ｂの内容積は、６ａ＞６ｂである。サブタンク室６ｂは、少なくとも記録ヘッド１７に対して水頭差を維持できるだけのインク量を収容可能な容量を有しているものとする。サブタンク室６ａの容量は、記録ヘッド１７の吐出量と、インク２１の供給速度によって決まるが、サブタンク室６ａの容量は、サブタンク室６ｂの２倍以上の容量を有しているものが好適である。

ところで、インク２１の中に溶存している空気を脱気させるには、減圧された雰囲気内に収容して、溶存空気の溶解性を下げてやればよい。インク２１に溶存した空気は、インク２１表面と空気の界面から抜けやすい。界面から離れたインク２１に溶存している空気を脱気するためには、真空度を上げてやればよい。しかし、真空度が高くなると、界面から離れたインク２１に溶存している空気が沸騰する形で空気側に移動しようとするため、泡立ちが大きくなる。さらに、真空度が高いと、インク２１の主要成分までもが抜けてしまい、インク２１の劣化を招く結果となる。

そこで、インク２１の劣化なく効率よく脱気するためには、界面を多くする、つまり、インク２１の表面積を大きくすればよい。そのためにノズル５は、減圧された雰囲気内にインク２１を糸状または微小滴状でサブタンク室６ａに供給する。後述するように、インクの絶対的な表面積が大きくなり、低い真空度でインクから脱気することが可能になるため、インク２１の主要成分が除去されることなく、沸騰つまり、泡立ちを抑制することができる。

一方、脱気されたインク２１を常圧の状態に長時間放置すると、再び、空気がインク２１内に溶解してしまう。この対策としては、画像記録時以外は、記録ヘッドに対して水頭差を保つインク２１を除き、常に減圧された状態、ここでは、外気圧に対して−７６ｋＰａ以下にインク２１を保持する。この設定は、一般的にはインク２１の脱気は外気圧に対して、−７６ｋＰａ〜−９６ｋＰａの範囲内で行われているためである。これ以上に真空度を高くする（減圧する）と前述したように、インク成分が破壊されるおそれがあり、逆に低いと脱気効率が悪化してしまう。

また、記録ヘッドの水頭差を保つインク２１は、非記録時の長さに準じて、インク２１内へ空気の再溶解が生じる。そこで、パージ除去するモードを設定して、予め定めた非記録時間（例えば、経験的に求めてもよい）を越えた場合には、画像記録開始前に記録ヘッドに供給されているインク２１から一定量をノズルから噴出してパージ除去し、その後空気の溶解が少ないインク２１部分を用いて画像記録を開始する。

記録ヘッド１７に対する水頭差の管理は、サブタンク室６ａに設けられた液面センサ１１で行う。ゲートバルブ７の開放により、サブタンク室６ａからサブタンク室６ｂにインク２１が供給される。ゲートバルブ７が開放されると、サブタンク室６ａのインク２１は、サブタンク室６ｂと同じ高さになるまでサブタンク室６ｂに移動する。つまり、サブタンク室６ａとサブタンク室６ｂのインク２１の液面高さは、常に同じ高さに保つことができる。

次に図３及び図４を参照してノズル及びノズルから噴出されるインク２１の流量と加圧ポンプの圧力について詳細に説明する。
図３に示すようにノズル５のインク噴出面には、多数の孔２０が開口されている。この孔２０の径は、記録ヘッド１７のノズル１８の口径と略同一である。本実施形態では、例えば直径３０μｍが好適である。孔２０の数は、各色の記録ヘッド１７のノズル１８の総数と同じかそれ以上の数とする。これは、サブタンク６への供給速度を上げるためである。

図４に示すようにノズル５から重力方向下向きにシャワー状にインク２１を噴出させるためには、加圧ポンプ３による一定以上の圧力が必要となる。ある圧力以下では、各ノズルから噴出されたインク２１は、一条にまとまってしまう。

ノズル５からシャワー状（複数の糸状）にインク２１が噴出される際、インク２１に含まれた空気は、サブタンク室６ａの底面又は既に収容されたインク液面に降着するまでの間に、インクから脱気する。つまり、脱気すべきインクの絶対的な表面積が大きくなり、効率よく溶存している気体である空気を脱気することができる。

本実施形態の場合、ノズル５の孔２０の直径は、例えば３０μｍが好適である。インク２１は、一条のインクが直径３０μｍの太さを有して噴出される。なお孔２０からシャワー状に噴出されるインク２１は、噴出された一条のままの状態で降着する場合と、その後インク２１の表面張力により微小滴の形である小球状になって降着する場合もある。

次に図５を参照して、インク流通路における脱気について説明する。図５（ａ）は、インクの脱気処理を含む記録ヘッドへのインク供給について説明するためのフローチャートである。図５（ｂ）は、インク補給ステップにおけるサブルーチンについて説明するためのフローチャートである。
画像記録装置は、初期状態において、電磁弁４，９，１３及びゲートバルブ７は閉じている。

まず、減圧ポンプ８を始動させる（Ｓｔｅｐ１）。次に電磁弁１３を開放してから（Ｓｔｅｐ２）、サブタンク室６ａとサブタンク室６ｂをつなぐゲートバルブ７を開放する（Ｓｔｅｐ３）。続いて記録ヘッド１７からサブタンク室６ｂ内のインク２１をパージによって排出させる（Ｓｔｅｐ４）。パージによって、サブタンク室６ｂ内のインク２１は、消費されるに従い、サブタンク室６ａ内の脱気されたインクは、ゲートバルブ７を通じてサブタンク室６ｂに移動される。次に、第１のインク補給動作（Ｓｔｅｐ５）に入る。

ここで図５（ｂ）に示すサブルーチンを参照して第１のインク補給動作について説明する。
第１のインク補給動作（Ｓｔｅｐ５）は、始めにゲートバルブ７を閉じ、次に電磁弁１３を閉じる（Ｓｔｅｐ２１）。それから、電磁弁９を開放し（Ｓｔｅｐ２２）、サブタンク室６ａの減圧を開始する。次に圧力計１０で検出するサブタンク室６ａ内の圧力が外気圧に対して−７６ｋＰａ以下になったか否か判定する（Ｓｔｅｐ２３）。

この判定で、圧力が−７６ｋＰａ以下になった場合、直ちに電磁弁４を開放し、加圧ポンプ３によりインクボトル１からサブタンク室６ａにインク供給を始める（Ｓｔｅｐ２４）。この時インク２１は、ノズル５から減圧されたサブタンク室６ａ内にシャワー状に噴出され、脱気される。その際、サブタンク室６ａに取り付けられた液面センサ１１にてインク液面が液面センサ１１を設けた高さ以上になるまでインク２１を供給し、満たしたか否かを判定する（Ｓｔｅｐ２５）。満たした場合、加圧ポンプ３を停止し、電磁弁４を閉じ、続いて減圧ポンプに通じる電磁弁９を閉じサブタンク室６ａの減圧を止める（Ｓｔｅｐ２６）。次に電磁弁１３を開放してから（Ｓｔｅｐ２７）、ゲートバルブ７を開放する（Ｓｔｅｐ２８）。これによりサブタンク室６ａとサブタンク室６ｂの液面高さが同じになるまで、サブタンク室６ａ内で脱気されたインク２１が、サブタンク室６ｂ内に移動する。

続いて、図５（ａ）のルーチンに戻り、説明する。
次に、インク２１の供給が完了した後、画像記録を行うか否かを判定する（Ｓｔｅｐ６）。画像記録を行う場合は、記録ヘッド１７を駆動して、搬送された記録媒体に対してインクを吐出して画像を記録する（Ｓｔｅｐ７）。画像記録した後液面センサ１１により液面状態を確認し、液面センサ１１を設けた位置以上に液面があるか否かを判定する（Ｓｔｅｐ８）。液面センサ１１を設けた位置以上の高さに液面があればＳｔｅｐ６に戻り、再度記録するか否かを判定する。もし、液面センサの高さを満たしていなければ、Ｓｔｅｐ５に戻りインク補給動作をおこなう。

Ｓｔｅｐ６の判定において記録をしない場合、液面が液面センサ１１の高さを満たしているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ９）。満たされていなければ第２のインク補給動作を行う（Ｓｔｅｐ１０）。第２のインク補給動作は、第１の補給動作と同じルーチンとなるためここでは詳細な説明は省略する。

次に第２のインク補給動作後に、終了の動作に入る。終了の動作は、まず、ゲートバルブ７を閉じ、電磁弁１３を閉じる（Ｓｔｅｐ１１）。続いて、電磁弁９を開放し（Ｓｔｅｐ１２）、サブタンク室６ａを減圧する。次に圧力計１０が、外気圧に対して−７６ｋＰａ以下になっているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１３）。外気圧に対して−７６ｋＰａ以上であれば、そのまま減圧し、外気圧に対して−７６ｋＰａ以下であれば、電磁弁９を閉じる（Ｓｔｅｐ１４）。次に記録を再開するか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１５）。記録を再開するならば、Ｓｔｅｐ２に戻る。記録を再開しないようであれば、減圧ポンプ８を停止し（Ｓｔｅｐ１６）、インク供給及び画像記録の動作を終了する。

本実施形態は、減圧ポンプ８によりサブタンク室６ａを減圧した後、ノズル５によってインク２１をシャワー状に噴出してサブタンク室６ａ内に供給するため、実質的にインクの表面積を大きくしてインク２１に溶解している空気を脱気する。これにより本実施形態は、多種類のインク２１を脱気でき、効率良くインク２１中に溶解した空気の濃度を下げることで、インク２１の流れを阻害してインク２１の供給不足を生じ吐出不良の原因になることを防止し、安定した画像記録が可能である。また、非記録状態でも、サブタンク室６ａを減圧状態にして、サブタンク室６ａに溜まったインク２１から脱気できるようにしているので、さらにインク２１中の気体を少なくできる。

また本実施形態では、孔２０の直径は、３０μｍであったが、勿論、この径に限定されるものではなく、インクの種別や粘性などのインク特性に応じて適宜設定することは可能である。例えば、直径１００〜５００μｍにした場合には、孔２０からより噴出が容易になり、粘度の大きなインク２１でも適用できる。また孔２０の直径は、さらに大きくても良い。直径を大きくした場合には、脱気効率が低下するが、用いるインク２１の気体の溶解度、サブタンク内の気圧、必要とされる脱気程度、脱気処理能力、インク２１の粘度や表面張力などの物性等に応じて適宜選定することができる。その他にも、ノズル５の形状としては、一般的な流体のスプレーノズルを用いることが可能である。

次に図６、図７及び図８を参照して第１の実施形態に係る変形例について詳細に説明する。図６は、第１の実施形態に係る第１の変形例の概略構成を示す図である。図７は、第１の実施形態に係る第２の変形例の概略構成を示す図である。図８は、第１の実施形態に係る第３の変形例の概略構成を示す図である。なお前述した第１の実施形態と同一部分には、同じ参照符合を付し、その詳細な説明は省略する。

図６に示す第１の変形例は、ノズル５の噴出面から液面までの距離を長くした構成である。図７に示す第２の変形例は、ノズル５のインク噴出面を重力方向（下向き）ではなく、ノズル５を水平方向（横向き）に配置し、ノズル５から噴出したインク２１が重力方向に対して横向きに噴出する構成である。図８に示す第３の変形例は、ノズル５の噴出面を重力方向上向きに設置し、ノズル５から噴出したインク２１が重力方向に対して上向きに噴出する構成である。各変形例の動作は第１の実施形態と同一なために省略する。

これらの変形例は、前述した第１の実施形態と同様にいずれもノズル５からインク２１を水平又は上方にシャワー状に噴出させる。よってこれら変形例は、前述した第１の実施形態に比べて、サブタンク室６ａ内の既に供給されているインクの液面に降着するまでの滞空時間が長くなるため、さらに脱気効率を向上させることができる。

従って、これらの変形例は、脱気効率をさらに向上させることが可能であり、かつ加える圧力や孔の径を変えることにより、多種類のインク２１に容易に対応できる。

以上のことから、脱気効率良くインク中に溶解した空気の濃度を下げ、インクの流れを阻害してインクの供給不足を起こしたり、吐出不良の原因になったりすることを防止し、安定的に良質のインクを記録ヘッドに供給し、安定した画像記録が可能である。

次に図９及び図１０を参照して本発明に係る第２の実施形態について詳細に説明する。

図９は、本実施形態に係る画像記録装置におけるインク供給流通路の概略構成を示す図である。なお前述した第１の実施形態と同一部分には、同じ参照符合を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施形態には、第１の実施形態の構成に示したサブタンク６にノズル５から流入したインク２１が溢れることを防止するために液面上限を検知する液面センサ３０及び液面の過剰低下を防止するために液面下限を検知する液面センサ３１と、サブタンク６の圧力を調整する大気開放管３２と、大気開放管３２に設けられ空気の流路を開閉する電磁弁３３と、インク流量を調整するためにインク供給管１５に設けられた電磁弁３４と、が設けられている。

またサブタンク６には、サブタンク室６ａに設けられた液面センサ１１と、電磁弁１３と、大気開放管１２と、サブタンク室６ｂに設けられた仕切り板１６と、弁７と、が取り除かれている。

更に本実施形態は、上述以外の構成は、第１の実施形態と同一の構成である。

なお脱気されたインク２１は、常圧の状態で長時間放置されると、再び空気を溶解させてしまう。そこで非記録状態でインク２１を長時間放置する場合には、サブタンク６は、常にヘッドの水頭差を保ち、かつ常圧よりも空気の溶解性の低い真空状態、すなわち外気圧に対して−０．４３ｋＰａ〜−２．２１ｋＰａという真空状態を維持する。

次に図１０を参照して画像記録時のインク流通路の動作を詳細に説明する。

図１０は、本実施形態に係る画像記録時のインク流通路の動作を示すフローチャートである。

初期状態では、電磁弁４，９，３３は閉じており、電磁弁３４は開いている。まずサブタンク６と記録ヘッド１７をつなぐインク供給管１５に設けられた電磁弁３４を閉じる（Ｓｔｅｐ３１）。このとき、インクタンク１につながった電磁弁４と大気に連通している電磁弁３３は、閉じたままである。続いて電磁弁９を開放し（Ｓｔｅｐ３２）、減圧ポンプ８を始動させる（Ｓｔｅｐ３３）。

次に圧力計１０を用いてサブタンク６内の圧力が外気圧に対して−７６ｋＰａ以下か否かを判定する（Ｓｔｅｐ３４）。−７６ｋＰａ以下であればインクタンク１につながった電磁弁４を開放し、加圧ポンプ３を始動させる（Ｓｔｅｐ３５）。

これにより、ノズル５から糸状になったインク２１が減圧されたサブタンク６に噴出され、脱気が行われる。その際、液面センサ３０を設けた高さまでインク液面が供給されたか否かを判定する（Ｓｔｅｐ３６）。液面が液面センサ３０を超えたところで電磁弁４を閉じ、加圧ポンプ３を停止させる（Ｓｔｅｐ３７）。

この時点でサブタンク６内の圧力は、外気圧に対して−７６ｋＰａ近傍であり、記録ヘッド１７の水頭を保つ圧力すなわち外気圧に対して−０．４３ｋＰａ〜−２．２１ｋＰａより、圧力が低くなっていることを調整するために、大気と連通している電磁弁３３を開放する（Ｓｔｅｐ３８）。これにより外気圧に対して圧力計１０が−０．４３ｋＰａ〜−２．２１ｋＰａになったか否かを判定する（Ｓｔｅｐ３９）。サブタンク６の圧力において圧力計１０が−０．４３ｋＰａ〜−２．２１ｋＰａ以内になったところで、電磁弁３３を閉じ、記録ヘッド１７と連通する電磁弁３４を開放させる（Ｓｔｅｐ４０）。

このとき、液面センサ３１を設けた高さ以上にインク２１があるか否かを判定する。（Ｓｔｅｐ４１）。この際、液面センサ３１の高さ以上にインク２１がなければ電磁弁３４を閉じ（Ｓｔｅｐ４２）、次に電磁弁３３（Ｓｔｅｐ４３）を閉じてからＳｔｅｐ３４に戻る。液面センサ３１の高さ以上に液面があれば記録を開始する（Ｓｔｅｐ４４）。同時に再び圧力計１０によりサブタンク６内の圧力を測定して、サブタンク６の圧力が−０．４３ｋＰａ〜−２．２１ｋＰａか否かを判定する（Ｓｔｅｐ４５）。その際、圧力が１００ｋＰａ以下であれば電磁弁３３を開放し（Ｓｔｅｐ４６）、圧力が１００ｋＰａ以上であれば電磁弁３３を閉じ（Ｓｔｅｐ４７）、圧力の調整を行いＳｔｅｐ４５に戻る。

また、Ｓｔｅｐ４４後には記録を継続するか否かを判定する（Ｓｔｅｐ４８）。継続するのであればＳｔｅｐ４１に戻る。更にＳｔｅｐ４５において圧力が−０．４３ｋＰａ〜−２．２１ｋＰａ以内であれば、記録を継続するか否かを判定する（Ｓｔｅｐ４９）。記録を継続するのであればＳｔｅｐ４５に戻る。

Ｓｔｅｐ４８，４９において記録を継続しないのであれば、電磁弁９，３３を閉じ（Ｓｔｅｐ５０）、減圧ポンプ８を停止させ（Ｓｔｅｐ５１）、このフローを終了する。

本実施形態のように、水頭差を維持するサブタンクと、インク２１を充填するサブタンクと、を分離しないことで、放置による空気を溶存してしまったインク２１を捨てなくて済む。また、サブタンク６内の圧力を直接コントロールするため、ヘッドの水頭値を維持するために、水頭位置に頼る必要がない。すなわち、記録ヘッド１７とサブタンク６の位置が制約されないという利点がある。また本実施形態のように、多種類のインク２１に適用でき、効率良く脱気ができ、インク２１中に溶解した空気の濃度を下げることで、インク２１の流れを阻害してインク２１の供給不足を起こし吐出不良の原因になることを防止し、安定した画像記録が可能である。

本発明に係る第１の実施形態の画像記録装置におけるインク流通路の概略構成を示す図である。 図１に示したサブタンクを上部から見た概略上面図である。 ノズルの正面図である。 ノズルから噴出するインクの流量及び加圧ポンプの関係を示す図である。 画像記録時のインク流通路の動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る第１の変形例の概略構成を示す図である。 第１の実施形態に係る第２の変形例の概略構成を示す図である。 第１の実施形態に係る第３の変形例の概略構成を示す図である。 本発明に係る第２の実施形態の画像記録装置におけるインク流通路の概略構成を示す図である。 画像記録時のインク流通路の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１：インクボトル、２，１５：インク供給管（流通路）、３：加圧ポンプ、４，９，１２，１３：電磁弁、５：ノズル、６：サブタンク、６ａ，６ｂ：サブタンク室、７：ゲートバルブ、８：減圧ポンプ、１０：圧力計、１１：液面センサ、１２：大気開放管、１４：大気開放口、１６：仕切り板、１７：記録ヘッド、１８：ノズル、１９：記録媒体、２０：孔、２２：隙間。

Claims (9)

1. インクが充填されるインクボトルと、
   前記インクボトルからインク供給管を介して前記インクが供給される第１の空間を有するサブタンクと、
   前記第１の空間を減圧する減圧機構と、
   前記インクボトルから前記減圧機構により減圧された前記第１の空間に対して前記インクを供給させる際に、前記インクを微細なインク滴に変化させて噴出させるインク微細化機構と、
   前記サブタンクから前記インクが供給され、記録媒体に前記インクを吐出して画像を記録する記録ヘッドと、
   を具備することを特徴とする画像記録装置。
2. 前記サブタンクは、
   前記記録ヘッドに前記インクを供給し、前記記録ヘッドの水頭を維持するための第２の空間を有する水頭維持手段と、
   前記第１の空間に充填された前記インクを前記第２の空間に流入させる流入部と、
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記流入部は、さらに前記記録ヘッドから前記インクを吐出する際に開放される弁を有することを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
4. 前記水頭維持手段において、前記記録ヘッドの前記水頭の維持を前記第２の空間に保持される前記インクが行うことを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
5. 前記減圧機構は、前記第１の空間の圧力を常に外気圧に対して−０．４３ｋＰａ〜−２．２１ｋＰａに維持することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
6. 前記インク微細化機構は、前記記録ヘッドのノズル孔と略同じサイズの無数の孔を有し、前記孔により前記インクを微細なインク滴として噴出し、前記サブタンクに降着するまでに前記インクを脱気させることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
7. 前記インク微細化機構は、前記インクを重力方向に対して下向きに噴出することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
8. 前記インク微細化機構は、前記インクを重力方向に対して横向きに噴出することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
9. 前記インク微細化機構は、前記インクを重力方向に対して上向きに噴出することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。

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