JP2019098737A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡易な構成によってインクジェットヘッド内でインクを循環させることが可能であっても、インクジェットヘッドのノズル部からのインク滴の吐出動作を安定させることが可能なインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インクジェット記録装置１では、サブタンク５の内部の第１インク室５ａに、メインタンク６からサブタンク５にインクを送るポンプ７とインクジェットヘッド２のインク供給口２ａとが接続され、サブタンク５の内部の第２インク室５ｂに、サブタンク５からメインタンク６にインクを送るポンプ８とインクジェットヘッド２のインク排出口２ｂとが接続されている。ポンプ７、８の制御部９は、少なくともインクジェットヘッド２のノズル部２ｃがインク滴を吐出するときにサブタンク５の中の第１インク室５ａ側のインクの液面と第２インク室５ｂ側のインクの液面とが同じ高さになるように、少なくともポンプ７を駆動制御している。【選択図】図１

Description

本発明は、印刷対象物への印刷等を行うためのインクジェット記録装置に関する。

従来、インク滴を吐出して紙媒体に印刷を行うインクジェット記録装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のインクジェット記録装置は、複数のノズルが形成されるインクジェットヘッド（記録ヘッド）と、インクジェットヘッドにインクを供給するサブタンクと、ダイヤフラムポンプ等を介してサブタンクに接続されるメインタンクとを備えている。

また、従来、液体を吐出するインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）として、インクジェットヘッド内で液体を循環させる循環式のインクジェットヘッドが知られている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載のインクジェットヘッドは、液体を吐出する複数のノズルと、ノズルに通じる複数の個別液室と、複数の個別液室に液体を供給する共通液室と、複数の個別液室から液体が戻る循環共通液室とを備えている。このインクジェットヘッドでは、インクジェットヘッド内で液体を循環させることで、ノズルの乾燥やインク粒子の沈降等を防止して、液体の吐出性能を安定させることが可能となっている。

特開２００３−１８２１０４号公報 特開２０１７−１５９５６１号公報

本願発明者は、特許文献１に記載のインクジェット記録装置のようにサブタンクを備えるインクジェット記録装置において、特許文献２に記載のインクジェットヘッドのように、インクジェットヘッド内でインクを循環させることを検討している。すなわち、本願発明者は、インクジェットヘッドとサブタンクとの間でインクを循環させることで、インクジェットヘッド内でインクを循環させることを検討している。

具体的には、本願発明者は、サブタンクを備えるインクジェット記録装置において、サブタンクの内部に、インクが収容される第１インク室および第２インク室の２個のインク室を形成するとともに、第１インク室と第２インク室とを画定する仕切り壁を形成すること、インクジェットヘッドに、サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とを形成すること、第１インク室に配管を介してインク供給口を接続し、第２インク室に配管を介してインク排出口を接続すること、および、第１インク室のインクの液面の高さを第２インク室のインクの液面の高さよりも高くすることによって、第１インク室のインクの液面の高さと第２インク室のインクの液面の高さとの差（水頭差）を利用してインクジェットヘッドとサブタンクとの間でインクを循環させることで、インクジェットヘッド内でインクを循環させることを検討している。

本願発明者の検討によれば、このようにしてインクジェットヘッド内でインクを循環させると、比較的簡易な構成で、インクジェットヘッド内でインクを循環させることが可能になる。しかしながら、このようにしてインクジェットヘッド内でインクを循環させる場合には、水頭差の影響によって、インクジェットヘッドの内部でインク供給口側の圧力とインク排出口側の圧力とに差が生じて、ノズル部からのインク滴の吐出動作が不安定になることが、本願発明者の検討によって明らかになった。また、ノズル部からのインク滴の吐出動作が不安定になるため、たとえば、インクジェット記録装置で印刷対象物に印刷を行う場合には、印刷品質が低下するおそれがあることが、本願発明者の検討によって明らかになった。

そこで、本発明の課題は、比較的簡易な構成によってインクジェットヘッド内でインクを循環させることが可能であっても、インクジェットヘッドのノズル部からのインク滴の吐出動作を安定させることが可能なインクジェット記録装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のインクジェット記録装置は、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに供給されるインクが収容されるサブタンクと、サブタンクに供給されるインクが収容されるメインタンクと、メインタンクからサブタンクにインクを送る第１ポンプと、サブタンクからメインタンクにインクを送る第２ポンプと、第１ポンプおよび第２ポンプを駆動制御する制御部とを備え、インクジェットヘッドは、サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とを備える循環式のインクジェットヘッドであり、サブタンクの内部には、インクが収容される第１インク室および第２インク室が形成されるとともに、第１インク室と第２インク室とを画定する仕切り壁が形成され、仕切り壁は、サブタンクの底面から立ち上がり、第１インク室と第２インク室とは、仕切り壁よりも上側で繋がり、第１インク室には、配管を介して第１ポンプが接続されるとともに配管を介してインク供給口が接続され、第２インク室には、配管を介して第２ポンプが接続されるとともに配管を介してインク排出口が接続され、制御部は、少なくともノズル部がインク滴を吐出するときにサブタンクの中のインクの液面が仕切り壁の上端以上の高さとなって第１インク室側のインクの液面と第２インク室側のインクの液面とが同じ高さになるように、少なくとも第１ポンプを駆動制御することを特徴とする。

本発明のインクジェット記録装置では、サブタンクの内部に第１インク室および第２インク室が形成されている。また、本発明では、インクジェットヘッドのインク供給口が接続される第１インク室に、メインタンクからサブタンクにインクを送る第１ポンプが接続され、インクジェットヘッドのインク排出口が接続される第２インク室に、サブタンクから排出されるインクをメインタンクに送る第２ポンプが接続されている。そのため、本発明では、第１インク室のインクの液面の高さが第２インク室のインクの液面の高さよりも高くなるように、第１ポンプや第２ポンプを駆動制御することで、水頭差を利用して、インクジェットヘッドとサブタンクとの間でインクを循環させることが可能になり、その結果、インクジェットヘッド内でインクを循環させることが可能になる。すなわち、本発明では、水頭差を利用した比較的簡易な構成によってインクジェットヘッド内でインクを循環させることが可能になる。

また、本発明では、制御部は、少なくともノズル部がインク滴を吐出するときにサブタンクの中のインクの液面が仕切り壁の上端以上の高さとなって第１インク室側のインクの液面と第２インク室側のインクの液面とが同じ高さになるように、少なくとも第１ポンプを駆動制御している。そのため、本発明では、ノズル部がインク滴を吐出するときに、水頭差の影響をなくして、インクジェットヘッドの内部でインク供給口側の圧力とインク排出口側の圧力との差を抑制することが可能になる。したがって、本発明では、インクジェットヘッドのノズル部からのインク滴の吐出動作を安定させることが可能になる。

また、本発明では、第１インク室と第２インク室とが仕切り壁よりも上側で繋がるとともに、第１インク室に、メインタンクからサブタンクにインクを送る第１ポンプが接続され、第２インク室に、サブタンクからメインタンクにインクを送る第２ポンプが接続されている。そのため、本発明では、インクジェットヘッドで消費されるインクの量以上の過剰なインクを第１ポンプによってサブタンクに供給しても、サブタンクに供給された過剰なインクを第２ポンプによってメインタンクに戻すことが可能になる。したがって、本発明では、インクジェットヘッドで消費されるインクの量に関係なく、サブタンクとメインタンクとの間でインクを循環させることが可能になる。その結果、本発明では、サブタンクとメインタンクとの間の配管経路およびサブタンクにおけるインク粒子の沈降を抑制することが可能になるとともに、サブタンクとメインタンクとの間の配管経路にインクの中の気体を取り除く脱気モジュールを配置することで、インクの中の気体を効果的に取り除くことが可能になる。

本発明において、インクジェット記録装置は、第１インク室とインク供給口とを繋ぐ供給側配管と、第２インク室とインク排出口とを繋ぐ排出側配管とを備え、たとえば、供給側配管では、第１インク室とインク供給口との間で常時インクが流通可能となっており、排出側配管では、第２インク室とインク排出口との間で常時インクが流通可能となっている。この場合には、第１インク室とインク供給口との間の配管経路や、第２インク室とインク排出口との間の配管経路に、ポンプや弁が配置されている場合と比較して、インクジェット記録装置の構成を簡素化することが可能になる。

本発明において、たとえば、インクジェット記録装置は、インクジェットヘッドおよびサブタンクが搭載されるキャリッジと、主走査方向への移動が可能となるようにキャリッジを保持する装置本体とを備え、制御部は、キャリッジが停止している状態が所定時間継続すると、第１インク室のインクの液面の高さが第２インク室のインクの液面の高さよりも高くなってインクジェットヘッドを介して第１インク室から第２インク室にインクが流れるように、少なくとも第２ポンプを駆動制御する。この場合には、キャリッジが停止している状態が所定時間続いた後、インクジェット記録装置の所定の動作が開始されるまでの間、水頭差を利用して、インクジェットヘッド内でインクを循環させることが可能になる。

本発明において、たとえば、インクジェット記録装置は、インクジェットヘッドおよびサブタンクが搭載されるキャリッジと、主走査方向への移動が可能となるようにキャリッジを保持する装置本体と、第１ポンプと第１インク室とを繋ぐための第１配管と、第２ポンプと第２インク室とを繋ぐための第２配管とを備え、メインタンク、第１ポンプおよび第２ポンプは、装置本体に取り付けられ、第１配管および第２配管は、柔軟性を有するチューブで形成され、少なくとも１箇所で屈曲しているとともに、主走査方向へのキャリッジの移動に伴って屈曲箇所を変えながらキャリッジに追従する。

この場合には、主走査方向へキャリッジが移動する際に、第１配管の中のインクおよび第２配管の中のインクに作用する慣性力の影響で、主走査方向へのキャリッジの移動に伴ってインクジェットヘッド内の圧力が変動する。したがって、ノズル部がインク滴を吐出するときに、水頭差の影響があると、インクジェットヘッドの内部でインク供給口側の最大圧力とインク排出口側の最小圧力とに大きな差が生じやすくなる。しかしながら、本発明では、ノズル部がインク滴を吐出するときの水頭差の影響をなくすことができるため、主走査方向へのキャリッジの移動に伴ってインクジェットヘッド内の圧力が変動しても、ノズル部がインク滴を吐出するときに、インクジェットヘッドの内部でインク供給口側の最大圧力とインク排出口側の最小圧力との差を抑制することが可能になり、その結果、インクジェットヘッドのノズル部からのインク滴の吐出動作を安定させることが可能になる。

本発明において、インクジェット記録装置は、サブタンクの中のインクの液面が仕切り壁の上端以上の所定の位置にあることを検知するための第１液面検知機構と、第２インク室の中のインクの液面が仕切り壁の上端よりも低い所定の位置にあることを検知するための第２液面検知機構とを備えることが好ましい。このように構成すると、第１インク室側のインクの液面と第２インク室側のインクの液面とを同じ高さにするときに、制御部は、第１液面検知機構の検知結果に基づいて、第１ポンプや第２ポンプを駆動制御することが可能になる。また、第１インク室のインクの液面の高さを第２インク室のインクの液面の高さよりも高くするときに、制御部は、第２液面検知機構の検知結果に基づいて、第１ポンプや第２ポンプを駆動制御することが可能になる。したがって、第１ポンプおよび第２ポンプの制御が比較的容易になる。

本発明において、インクジェット記録装置は、メインタンクからサブタンクへのインクの供給経路またはサブタンクからメインタンクへのインクの排出経路に配置されインクの中の気体を取り除く脱気モジュールと、脱気モジュールに接続される脱気用の吸引ポンプと、吸引ポンプの吸引圧を検知するための圧力センサとを備え、吸引ポンプおよび圧力センサは、制御部に電気的に接続され、制御部は、圧力センサの検知結果に基づいて吸引ポンプを駆動制御することが好ましい。

このように構成すると、圧力センサの検知結果に基づいて脱気モジュールでの脱気圧力を適正に制御することが可能になる。したがって、脱気モジュールを構成する中空糸膜等の脱気膜の寿命を延ばすことが可能になる。また、このように構成すると、インクジェッド記録装置が使用される場所の高度が変わることで（たとえば、インクジェッド記録装置が高地で使用されたり、低地で使用されたりすることで）大気圧が変動しても、脱気モジュールでの脱気圧力を適切に制御することが可能になる。さらに、このように構成すると、インクの種類が変わったり、インクの流量が変動したりしても、脱気モジュールでの脱気圧力を適切に制御することが可能になる。また、このように構成すると、脱気モジュールや吸引ポンプに不具合が生じたときに、圧力センサの検知結果に基づいて脱気モジュールや吸引ポンプに不具合が生じたことを検知することが可能になる。

以上のように、本発明のインクジェット記録装置では、比較的簡易な構成によってインクジェットヘッド内でインクを循環させることが可能であっても、インクジェットヘッドのノズル部からのインク滴の吐出動作を安定させることが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるインクジェット記録装置の構成を説明するための概略図である。 図１に示すインクジェットヘッドの中をインクが循環しているときの状態を示す概略図である。 図１に示すキャリッジが動作したときの第１配管および第２配管の動きを示す概略図である。 図１に示すキャリッジの移動に伴うインクジェットヘッドの中の圧力変動を説明するための図である。 図１に示すインクジェット記録装置の効果を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（インクジェット記録装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるインクジェット記録装置１の構成を説明するための概略図である。図２は、図１に示すインクジェットヘッド２の中をインクが循環しているときの状態を示す概略図である。図３は、図１に示すキャリッジ３が動作したときの配管１２、１３の動きを示す概略図である。図４は、図１に示すキャリッジ３の移動に伴うインクジェットヘッド２の中の圧力変動を説明するための図である。

本形態のインクジェット記録装置１は、たとえば、印刷用紙等の印刷対象物に印刷を行うための装置である。このインクジェット記録装置１は、インク滴を吐出するインクジェットヘッド２（以下、「ヘッド２」とする。）と、ヘッド２が搭載されるキャリッジ３とを備えている。また、インクジェット記録装置１は、主走査方向への移動が可能となるようにキャリッジ３を保持する装置本体４と、キャリッジ３を主走査方向へ移動させるキャリッジ駆動機構（図示省略）とを備えている。インクジェット記録装置１で印刷対象物に印刷を行うときには、主走査方向へキャリッジ３が往復移動しながら、ヘッド２がインク滴を吐出する。

また、インクジェット記録装置１は、ヘッド２に供給されるインクが収容されるサブタンク５と、サブタンク５に供給されるインクが収容されるメインタンク６と、メインタンク６からサブタンク５にインクを送るポンプ７と、サブタンク５からメインタンク６にインクを送るポンプ８と、ポンプ７、８を駆動制御する制御部９とを備えている。ポンプ７、８は、制御部９に電気的に接続されている。本形態のポンプ７は、第１ポンプであり、ポンプ８は、第２ポンプである。なお、本形態のインクジェット記録装置１は、複数のヘッド２と、複数のサブタンク５と、サブタンク５の数に応じた複数のメインタンク６と、サブタンク５およびメインタンク６の数に応じた複数のポンプ７、８とを備えている。

ヘッド２は、サブタンク５からのインクが供給されるインク供給口２ａと、サブタンク５に向かってインクが排出されるインク排出口２ｂと、インク滴を吐出するノズル部２ｃとを備える循環式のインクジェットヘッドである。なお、インクジェット記録装置１は、サブタンク５の中の圧力を正圧にするための正圧ポンプ（図示省略）と、サブタンク５の中の圧力を負圧にするための負圧ポンプ（図示省略）とを備えている。インクジェット記録装置１の通常使用時には、サブタンク５の中は、負圧ポンプによって負圧に保たれている。また、ヘッド２の中の清掃等を行うときには、正圧ポンプが起動してサブタンク５の中の圧力が正圧となり、ヘッド２のノズル部２ｃからインクが噴射される。

サブタンク５の内部には、インクが収容される第１インク室５ａおよび第２インク室５ｂの２個のインク室が形成されている。また、サブタンク５の内部には、第１インク室５ａと第２インク室５ｂとを画定する仕切り壁５ｃが形成されている。すなわち、サブタンク５の内部では、第１インク室５ａと第２インク室５ｂとの間に配置される仕切り壁５ｃによって、第１インク室５ａと第２インク室５ｂとが画定されている。仕切り壁５ｃは、サブタンク５の底面から立ち上がっている。第１インク室５ａと第２インク室５ｂとは、仕切り壁５ｃよりも上側で繋がっている。すなわち、サブタンク５の上端部は、仕切り壁５ｃによって仕切られていない。

第１インク室５ａには、配管１２を介してポンプ７が接続され、第２インク室５ｂには、配管１３を介してポンプ８が接続されている。すなわち、インクジェット記録装置１は、ポンプ７と第１インク室５ａとを繋ぐための配管１２と、ポンプ８と第２インク室５ｂとを繋ぐための配管１３とを備えている。本形態では、第１インク室５ａには、配管１２と、インクの中の気体を取り除く脱気モジュール１６とを介してポンプ７が接続されている。すなわち、配管１２とポンプ７との間の配管経路には、脱気モジュール１６が配置されている。本形態の配管１２は、第１配管であり、配管１３は、第２配管である。なお、配管１３とポンプ８との間の配管経路に脱気モジュール１６が配置されていても良い。

また、第１インク室５ａには、配管１４を介してインク供給口２ａが接続され、第２インク室５ｂには、配管１５を介してインク排出口２ｂが接続されている。すなわち、インクジェット記録装置１は、第１インク室５ａとインク供給口２ａとを繋ぐ配管１４と、第２インク室５ｂとインク排出口２ｂとを繋ぐ配管１５とを備えている。配管１４では、第１インク室５ａとインク供給口２ａとの間で常時インクが流通可能となっている。同様に、配管１５では、第２インク室５ｂとインク排出口２ｂとの間で常時インクが流通可能となっている。すなわち、第１インク室５ａとインク供給口２ａとの間の配管経路、および、第２インク室５ｂとインク排出口２ｂとの間の配管経路には、ポンプや弁等のインクの流れを妨げる機器は配置されていない。本形態の配管１４は、供給側配管であり、配管１５は、排出側配管である。

また、インクジェット記録装置１は、サブタンク５の中のインクの液面が仕切り壁５ｃの上端以上の所定の位置にあることを検知するための液面検知機構２０と、第２インク室５ｂの中のインクの液面が仕切り壁５ｃの上端よりも低い所定の位置にあることを検知するための液面検知機構２１とを備えている。本形態の液面検知機構２０は、第１液面検知機構であり、液面検知機構２１は、第２液面検知機構である。

液面検知機構２０は、サブタンク５の内部の第１インク室５ａ側に配置されるフロート２２と、フロート２２を検知するセンサ２３とを備えている。液面検知機構２１は、サブタンク５の内部の第２インク室５ｂ側に配置されるフロート２４と、フロート２４を検知するセンサ２５とを備えている。フロート２２、２４は、サブタンク５の中のインクに浮かんでいる。センサ２３、２５は、制御部９に電気的に接続されている。センサ２３は、サブタンク５の、第１インク室５ａ側の外側面に固定され、センサ２５は、サブタンク５の、第２インク室５ｂ側の、外側面に固定されている。

液面検知機構２０では、センサ２３がフロート２２を検知することで、サブタンク５の中のインクの液面が仕切り壁５ｃの上端以上の所定の位置にあることが検知される（図１参照）。同様に、液面検知機構２１では、センサ２５がフロート２４を検知することで、第２インク室５ｂの中のインクの液面が仕切り壁５ｃの上端よりも低い所定の位置にあることが検知される（図２参照）。

サブタンク５は、キャリッジ３に搭載されている。また、サブタンク５は、ヘッド２よりも上側に配置されている。メインタンク６、ポンプ７、８および脱気モジュール１６は、装置本体４に取り付けられている。配管１２〜１５は、柔軟性を有するチューブで形成されている。具体的には、配管１２〜１５は、柔軟性を有する樹脂製のチューブで形成されている。配管１２、１３の大半部分は、ケーブルベヤ（登録商標）２７に収容されている。ケーブルベヤ（登録商標）２７の一端は、装置本体４に固定され、ケーブルベヤ（登録商標）２７の他端は、キャリッジ３に固定されている。

図３に示すように、配管１２、１３は、１箇所で屈曲している。具体的には、配管１２、１３は、１箇所で１８０°に折り返されている。配管１２、１３は、主走査方向へのキャリッジ３の移動に伴って屈曲箇所を変えながらキャリッジ３に追従する。主走査方向へキャリッジ３が移動するときには、配管１２、１３の中のインクに作用する慣性力の影響で、主走査方向へのキャリッジ３の移動に伴ってヘッド２の中の圧力が変動する。たとえば、主走査方向へキャリッジ３が連続的に往復移動するときには、図４に示すように、ヘッド２の中の圧力が変動する。

具体的には、主走査方向の一方側（図３（Ａ）の矢印Ｖ１側）に向かって移動するキャリッジ３が加速している場合、配管１２、１３の、屈曲部１２ａ、１３ａよりもキャリッジ３側の部分１２ｂ、１３ｂの中のインクが慣性力でサブタンク５から離れる方向（図３（Ａ）の矢印Ｖ２側）に移動するため、インクの慣性力の影響でサブタンク５の中に負圧がかかり、その結果、ヘッド２の中に負圧がかかる。また、主走査方向の一方側（図３（Ｂ）の矢印Ｖ３側）に向かって移動するキャリッジ３が減速している場合、配管１２、１３の、屈曲部１２ａ、１３ａよりもキャリッジ３側の部分１２ｂ、１３ｂの中のインクが慣性力でサブタンク５に近づく方向（図３（Ｂ）の矢印Ｖ３側）に移動するため、インクの慣性力の影響でサブタンク５の中に正圧がかかり、その結果、ヘッド２の中に正圧がかかる。

また、主走査方向の他方側（図３（Ｂ）の矢印Ｖ４側）に向かって移動するキャリッジ３が加速している場合、配管１２、１３の、屈曲部１２ａ、１３ａよりもキャリッジ３側の部分１２ｂ、１３ｂの中のインクが慣性力でサブタンク５に近づく方向（図３（Ｂ）の矢印Ｖ３側）に移動するため、インクの慣性力の影響でサブタンク５の中に正圧がかかり、その結果、ヘッド２の中に正圧がかかる。また、主走査方向の他方側（図３（Ａ）の矢印Ｖ２側）に向かって移動するキャリッジ３が減速している場合、配管１２、１３の、屈曲部１２ａ、１３ａよりもキャリッジ３側の部分１２ｂ、１３ｂの中のインクが慣性力でサブタンク５から離れる方向（図３（Ａ）の矢印Ｖ２側）に移動するため、インクの慣性力の影響でサブタンク５の中に負圧がかかり、その結果、ヘッド２の中に負圧がかかる。

そのため、主走査方向へキャリッジ３が連続的に往復移動するときには、配管１２、１３の中のインクに作用する慣性力の影響で、主走査方向へのキャリッジ３の往復移動に伴ってヘッド２の中の圧力が、たとえば、図４に示すように変動する。

上述のように、配管１２とポンプ７との間の配管経路には、脱気モジュール１６が配置されている。すなわち、インクジェット記録装置１は、メインタンク６からサブタンク５へのインクの供給経路に配置される脱気モジュール１６を備えている。また、インクジェット記録装置１は、脱気モジュール１６に接続される脱気用の吸引ポンプ（真空ポンプ）３０と、吸引ポンプ３０の吸引圧を検知するための圧力センサ３１とを備えている。なお、上述のように、配管１３とポンプ８との間の配管経路に脱気モジュール１６が配置されていても良い。すなわち、脱気モジュール１６は、サブタンク５からメインタンク６へのインクの排出経路に配置されていても良い。

脱気モジュール１６の内部には、インクを通過させずに気体を通過させる機能性材料からなる脱気膜が配置されている。脱気膜は、たとえば、中空糸膜である。また、脱気膜は、たとえば、チューブ状に形成されており、脱気モジュール１６の内部では、複数の脱気膜が束状に纏まっている。脱気モジュール１６では、インクは、たとえば、チューブ状に形成される脱気膜の内周側を通過する。この場合には、チューブ状の脱気膜の外周側が吸引ポンプ３０によって減圧される。あるいは、脱気モジュール１６では、インクは、チューブ状の脱気膜の外周側を通過する。この場合には、チューブ状の脱気膜の内周側が吸引ポンプ３０によって減圧される。

吸引ポンプ３０および圧力センサ３１は、装置本体４に取り付けられている。また、吸引ポンプ３０および圧力センサ３１は、制御部９に電気的に接続されている。制御部９は、圧力センサ３１の検知結果に基づいて吸引ポンプ３０を駆動制御する。本形態では、インクジェッド記録装置１の電源が入ると、インクジェッド記録装置１が印刷対象物に印刷を行っているのか否かにかかわらず、圧力センサ３１は、常時、吸引ポンプ３０の吸引圧を検知しており、制御部９は、圧力センサ３１の検知結果に基づいて吸引ポンプ３０を駆動制御する。たとえば、制御部９は、吸引ポンプ３０の吸引圧が−８０〜−８５（ｋＰａ）となるように、吸引ポンプ３０を駆動制御する。

（インクジェット記録装置の動作）
インクジェット記録装置１では、印刷対象物への印刷が行われておらずにキャリッジ３が所定時間以上停止しているときには、図２に示すように、第１インク室５ａのインクの液面の高さは、第２インク室５ｂのインクの液面の高さよりも高くなっている。このときには、第１インク室５ａのインクの液面の高さと第２インク室５ｂのインクの液面の高さとの差（水頭差）によって、ヘッド２とサブタンク５との間でインクが循環しており、ヘッド２の中でインクが循環している。インク排出口２ｂから排出されたインクが第２インク室５ｂに流れ込んで、第２インク室５ｂの中のインクの液面の高さが高くなると、制御部９は、液面検知機構２１での検知結果に基づいて、ポンプ８を駆動制御して、第２インク室５ｂの中のインクの液面の高さが所定の高さとなるまで、第２インク室５ｂからメインタンク６にインクを排出する。

また、本形態では、印刷対象物への印刷が行われておらずにキャリッジ３が所定時間以上停止しているときに、サブタンク５とメインタンク６との間でインクを循環させている。すなわち、印刷対象物への印刷が行われておらずにキャリッジ３が所定時間以上停止しているときに、制御部９は、ポンプ７を駆動制御して、メインタンク６から第１インク室５ａにインクを供給しており、第１インク室５ａに供給されたインクは仕切り壁５ｃを越えて、第２インク室５ｂに流れ込む。また、印刷対象物への印刷が行われておらずにキャリッジ３が所定時間以上停止しているときに、制御部９は、液面検知機構２１での検知結果に基づいて、ポンプ８を駆動制御して、第２インク室５ｂに流れ込んだ過剰なインクをメインタンク６に戻している。

このように、本形態では、液面検知機構２１での検知結果に基づいて制御部９がポンプ７、８を駆動制御することで、第１インク室５ａのインクの液面の高さが第２インク室５ｂのインクの液面の高さよりも高くなっている状態が維持されている。また、本形態では、第１インク室５ａのインクの液面の高さが第２インク室５ｂのインクの液面の高さよりも高くなっているときには、第１インク室５ａのインクの液面の高さは、仕切り壁５ｃの上端と同じ高さになっている。

印刷対象物への印刷が行われておらずにキャリッジ３が所定時間以上停止している状態で、制御部９に印刷対象物の印刷指令が入力されると、制御部９は、少なくともノズル部２ｃがインク滴を吐出するときにサブタンク５の中のインクの液面が仕切り壁５ｃの上端以上の高さとなって第１インク室５ａ側のインクの液面と第２インク室５ｂ側のインクの液面とが同じ高さになるように（図１参照）、少なくともポンプ７を駆動制御する。すなわち、制御部９は、制御部９に印刷対象物の印刷指令が入力されると、少なくともノズル部２ｃがインク滴を吐出するときに第１インク室５ａ側のインクの液面と第２インク室５ｂ側のインクの液面とが同じ高さになるように、ポンプ７を駆動制御するか、あるいは、ポンプ７およびポンプ８を駆動制御する。

具体的には、制御部９は、制御部９に印刷対象物の印刷指令が入力されると、ノズル部２ｃがインク滴の吐出動作を行う前の所定のタイミングまでに第１インク室５ａ側のインクの液面と第２インク室５ｂ側のインクの液面とが同じ高さになるように、ポンプ７を駆動制御してメインタンク６から第１インク室５ａにインクを供給するか、あるいは、ポンプ７およびポンプ８を駆動制御してメインタンク６から第１インク室５ａにインクを供給しながら第２インク室５ｂからメインタンク６にインクを戻す。また、制御部９は、液面検知機構２０での検知結果に基づいて、第１インク室５ａ側のインクの液面と第２インク室５ｂ側のインクの液面とが同じ高さになるように、ポンプ７を駆動制御するか、あるいは、ポンプ７およびポンプ８を駆動制御する。

また、本形態では、印刷対象物に対する印刷が終了して（すなわち、ノズル部２ｃのインク滴の吐出動作が終了して）キャリッジ３が停止している状態が所定時間継続するまで、第１インク室５ａ側のインクの液面と第２インク室５ｂ側のインクの液面とが同じ高さになっている状態が維持される。このときには、水頭差がないため、ヘッド２とサブタンク５との間でインクは循環しない。すなわち、ヘッド２の中でインクは循環しない。

本形態では、第１インク室５ａ側のインクの液面と第２インク室５ｂ側のインクの液面とが同じ高さになっているときにも、サブタンク５とメインタンク６との間でインクを循環させている。すなわち、制御部９は、ポンプ７を駆動制御して、メインタンク６からサブタンク５にインクを供給するとともに、ポンプ８を駆動制御して、サブタンク５に供給されたインクをメインタンク６に戻す。このように、本形態では、液面検知機構２０での検知結果に基づいて制御部９がポンプ７、８を駆動制御することで、第１インク室５ａ側のインクの液面と第２インク室５ｂ側のインクの液面とが同じ高さになっている状態が維持されている。

また、ノズル部２ｃのインク滴の吐出動作が終了してキャリッジ３が停止している状態が所定時間継続すると、制御部９は、第１インク室５ａのインクの液面の高さが第２インク室５ｂのインクの液面の高さよりも高くなってヘッド２を介して第１インク室５ａから第２インク室５ｂにインクが流れるように、少なくともポンプ８を駆動制御する。すなわち、制御部９は、ノズル部２ｃのインク滴の吐出動作が終了してキャリッジ３が停止している状態が所定時間継続すると、第１インク室５ａのインクの液面の高さが第２インク室５ｂのインクの液面の高さよりも高くなってヘッド２を介して第１インク室５ａから第２インク室５ｂにインクが流れるように、ポンプ８を駆動制御して第２インク室５ｂからメインタンク６にインクを戻すか、あるいは、ポンプ７、８を駆動制御して、メインタンク６から第１インク室５ａにインクを供給しながら第２インク室５ｂからメインタンク６にインクを戻す。また、制御部９は、液面検知機構２１での検知結果に基づいて、第１インク室５ａのインクの液面の高さが第２インク室５ｂのインクの液面の高さよりも高くなるように、ポンプ８を駆動制御するか、あるいは、ポンプ７およびポンプ８を駆動制御する。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、サブタンク５の内部に第１インク室５ａおよび第２インク室５ｂが形成されている。また、本形態では、ヘッド２のインク供給口２ａが接続される第１インク室５ａに、メインタンク６からサブタンク５にインクを送るポンプ７が接続され、ヘッド２のインク排出口２ｂが接続される第２インク室５ｂに、サブタンク５からメインタンク６にインクを送るポンプ８が接続されている。さらに、本形態では、ノズル部２ｃのインク滴の吐出動作が終了してキャリッジ３が停止している状態が所定時間継続すると、制御部９は、第１インク室５ａのインクの液面の高さが第２インク室５ｂのインクの液面の高さよりも高くなってヘッド２を介して第１インク室５ａから第２インク室５ｂにインクが流れるように、少なくともポンプ８を駆動制御している。そのため、本形態では、上述のように、水頭差を利用して、ヘッド２とサブタンク５との間でインクを循環させて、ヘッド２の中でインクを循環させることができる。すなわち、本形態では、水頭差を利用した比較的簡易な構成によってヘッド２の中でインクを循環させることが可能になる。

本形態では、制御部９は、少なくともノズル部２ｃがインク滴を吐出するときにサブタンク５の中のインクの液面が仕切り壁５ｃの上端以上の高さとなって第１インク室５ａ側のインクの液面と第２インク室５ｂ側のインクの液面とが同じ高さになるように、少なくともポンプ７を駆動制御している。そのため、本形態では、ノズル部２ｃがインク滴を吐出するときに、水頭差の影響をなくして、ヘッド２の内部でインク供給口２ａ側の圧力とインク排出口２ｂ側の圧力との差をなくすことが可能になる。したがって、本形態では、ノズル部２ｃからのインク滴の吐出動作を安定させることが可能になる。

特に本形態では、主走査方向へキャリッジ３が移動するときに、配管１２、１３の中のインクに作用する慣性力の影響で、主走査方向へのキャリッジ３の往復移動に伴ってヘッド２の中の圧力が変動するため（図４参照）、ノズル部２ｃがインク滴を吐出するときに、水頭差の影響によって、ヘッド２の内部でインク供給口２ａ側の圧力とインク排出口２ｂ側の圧力とに差が生じると、図５に示すように、ヘッド２の内部でインク供給口２ａ側の最大圧力とインク排出口２ｂ側の最小圧力とに大きな差ΔＰが生じて、ノズル部２ｃからのインク滴の吐出動作が不安定になりやすくなる。しかしながら、本形態では、ノズル部２ｃがインク滴を吐出するときに、水頭差の影響をなくして、ヘッド２の内部でインク供給口２ａ側の圧力とインク排出口２ｂ側の圧力との差をなくすことが可能になるため、主走査方向へのキャリッジ３の移動に伴ってヘッド２の中の圧力が変動しても、ノズル部２ｃからのインク滴の吐出動作を安定させやすくなる。

本形態では、第１インク室５ａと第２インク室５ｂとが仕切り壁５ｃよりも上側で繋がっている。また、本形態では、第１インク室５ａに、メインタンク６からサブタンク５にインクを送るポンプ７が接続され、第２インク室５ｂに、サブタンク５からメインタンク６にインクを送るポンプ８が接続されている。そのため、本形態では、上述のように、第１インク室５ａのインクの液面の高さが第２インク室５ｂのインクの液面の高さよりも高くなっている場合、および、第１インク室５ａ側のインクの液面と第２インク室５ｂ側のインクの液面とが同じ高さになっている場合のいずれの場合であっても、ヘッド２で消費されるインクの量に関係なく、サブタンク５とメインタンク６との間でインクを循環させることができる。したがって、本形態では、サブタンク５とメインタンク６との間の配管経路およびサブタンク５におけるインク粒子の沈降を抑制することが可能になるとともに、脱気モジュール１６によってインクの中の気体を効果的に取り除くことが可能になる。

本形態では、制御部９は、１個の液面検知機構２０での検知結果に基づいて、第１インク室５ａ側のインクの液面と第２インク室５ｂ側のインクの液面とが同じ高さになるように、少なくともポンプ７を駆動制御している。また、本形態では、制御部９は、１個の液面検知機構２１での検知結果に基づいて、第１インク室５ａのインクの液面の高さが第２インク室５ｂのインクの液面の高さよりも高くなるように、少なくともポンプ８を駆動制御している。そのため、本形態では、ポンプ７、８の制御が比較的容易になる。

本形態では、制御部９は、圧力センサ３１の検知結果に基づいて、脱気モジュール１６に接続される脱気用の吸引ポンプ３０を制御している。そのため、本形態では、脱気モジュール１６での脱気圧力を適正に制御することが可能になる。したがって、本形態では、脱気モジュール１６を構成する中空糸膜等の脱気膜の寿命を延ばすことが可能になる。また、本形態では、インクジェッド記録装置１が使用される場所の高度が変わることで大気圧が変動しても、脱気モジュール１６での脱気圧力を適切に制御することが可能になる。さらに、本形態では、使用されるインクの種類が変わったり、インクの流量が変動したりしても、脱気モジュール１６での脱気圧力を適切に制御することが可能になる。また、本形態では、脱気モジュール１６や吸引ポンプ３０に不具合が生じたときに、圧力センサ３１の検知結果に基づいて脱気モジュール１６や吸引ポンプ３０に不具合が生じたことを検知することが可能になる。

なお、従来、インクの供給経路に脱気装置が配置されたインクジェット記録装置が知られている（たとえば、特開平１１−４２７９５号公報参照）。この従来のインクジェット記録装置は、脱気装置に接続されるポーラロ式の溶存酸素計と、脱気装置に接続される真空ポンプとを備えている。溶存酸素計は、酸素電極と低電圧電源と直流電流計とで構成されている。酸素電極は、電極ボディと、電極ボディの一端の開口部を覆う隔膜とを備えている。電極ボディは、銀製の陽極と、白金製の陰極とを備えている。真空ポンプは、溶存酸素計の検知結果に基づいて制御されている。すなわち、脱気装置での脱気圧力は、溶存酸素計の検知結果に基づいて制御されている。

この従来のインクジェット記録装置では、溶存酸素計は、化学的手法によって、インク中の酸素濃度を測定しているため、酸素濃度の測定に時間がかかる。たとえば、このインクジェット記録装置では、酸素濃度の測定に３０秒から５分程度かかる。したがって、このインクジェット記録装置では、溶存酸素計の検知結果に基づいて、脱気装置での脱気圧力を適切なタイミングで制御することは困難である。また、このインクジェット記録装置では、溶存酸素計の電極ボディの寿命の問題や、溶存酸素計の隔膜に目詰まりが生じるといった問題がある。

これに対して、本形態のインクジェット記録装置１では、圧力センサ３１の検知結果に基づいて、脱気モジュール１６に接続される脱気用の吸引ポンプ３０を制御しているため、脱気モジュール１６での脱気圧力を適切なタイミングで制御することが可能になる。また、本形態のインクジェット記録装置１では、溶存酸素計の電極ボディの寿命の問題や、溶存酸素計の隔膜に目詰まりが生じるといった問題は生じない。

（他の実施の形態）
上述した形態では、ノズル部２ｃのインク滴の吐出動作が終了してキャリッジ３が停止している状態が所定時間継続すると、制御部９は、第１インク室５ａのインクの液面の高さが第２インク室５ｂのインクの液面の高さよりも高くなるように、少なくともポンプ８を駆動制御しているが、ノズル部２ｃのインク滴の吐出動作が終了してから所定時間経過後に、制御部９は、第１インク室５ａのインクの液面の高さが第２インク室５ｂのインクの液面の高さよりも高くなるように、少なくともポンプ８を駆動制御しても良い。

上述した形態において、センサ２３は、サブタンク５の、第２インク室５ｂ側の外側面に固定されていても良い。この場合には、共通のフロート２４を利用して、サブタンク５の中のインクの液面が仕切り壁５ｃの上端以上の所定の位置にあること、および、第２インク室５ｂの中のインクの液面が仕切り壁５ｃの上端よりも低い所定の位置にあることを検知しても良い。また、上述した形態において、配管１２、１３は、２箇所以上で屈曲していても良い。

上述した形態において、脱気モジュール１６は、キャリッジ３に搭載されていても良い。また、上述した形態において、吸引ポンプ３０および圧力センサ３１は、キャリッジ３に搭載されていても良い。また、上述した形態において、メインタンク６およびポンプ７、８は、キャリッジ３に搭載されていても良い。この場合には、主走査方向へのキャリッジ３の移動に伴うヘッド２の中の圧力変動はなくなる。また、上述した形態では、インクジェット記録装置１は、印刷対象物に印刷を行うための装置であるが、インクジェット記録装置１は、印刷以外の用途で使用されても良い。

１ インクジェット記録装置
２ ヘッド（インクジェットヘッド）
２ａ インク供給口
２ｂ インク排出口
２ｃ ノズル部
３ キャリッジ
４ 装置本体
５ サブタンク
５ａ 第１インク室
５ｂ 第２インク室
５ｃ 仕切り壁
６ メインタンク
７ ポンプ（第１ポンプ）
８ ポンプ（第２ポンプ）
９ 制御部
１２ 配管（第１配管）
１３ 配管（第２配管）
１４ 配管（供給側配管）
１５ 配管（排出側配管）
１６ 脱気モジュール
２０ 液面検知機構（第１液面検知機構）
２１ 液面検知機構（第２液面検知機構）
３０ 吸引ポンプ
３１ 圧力センサ

Claims (6)

1. インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに供給されるインクが収容されるサブタンクと、前記サブタンクに供給されるインクが収容されるメインタンクと、前記メインタンクから前記サブタンクにインクを送る第１ポンプと、前記サブタンクから前記メインタンクにインクを送る第２ポンプと、前記第１ポンプおよび前記第２ポンプを駆動制御する制御部とを備え、
   前記インクジェットヘッドは、前記サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、前記サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とを備える循環式のインクジェットヘッドであり、
   前記サブタンクの内部には、インクが収容される第１インク室および第２インク室が形成されるとともに、前記第１インク室と前記第２インク室とを画定する仕切り壁が形成され、
   前記仕切り壁は、前記サブタンクの底面から立ち上がり、
   前記第１インク室と前記第２インク室とは、前記仕切り壁よりも上側で繋がり、
   前記第１インク室には、配管を介して前記第１ポンプが接続されるとともに配管を介して前記インク供給口が接続され、
   前記第２インク室には、配管を介して前記第２ポンプが接続されるとともに配管を介して前記インク排出口が接続され、
   前記制御部は、少なくとも前記ノズル部がインク滴を吐出するときに前記サブタンクの中のインクの液面が前記仕切り壁の上端以上の高さとなって前記第１インク室側のインクの液面と前記第２インク室側のインクの液面とが同じ高さになるように、少なくとも前記第１ポンプを駆動制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記第１インク室と前記インク供給口とを繋ぐ供給側配管と、前記第２インク室と前記インク排出口とを繋ぐ排出側配管とを備え、
   前記供給側配管では、前記第１インク室と前記インク供給口との間で常時インクが流通可能となっており、
   前記排出側配管では、前記第２インク室と前記インク排出口との間で常時インクが流通可能となっていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記インクジェットヘッドおよび前記サブタンクが搭載されるキャリッジと、主走査方向への移動が可能となるように前記キャリッジを保持する装置本体とを備え、
   前記制御部は、前記キャリッジが停止している状態が所定時間継続すると、前記第１インク室のインクの液面の高さが前記第２インク室のインクの液面の高さよりも高くなって前記インクジェットヘッドを介して前記第１インク室から前記第２インク室にインクが流れるように、少なくとも前記第２ポンプを駆動制御することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
4. 前記インクジェットヘッドおよび前記サブタンクが搭載されるキャリッジと、主走査方向への移動が可能となるように前記キャリッジを保持する装置本体と、前記第１ポンプと前記第１インク室とを繋ぐための第１配管と、前記第２ポンプと前記第２インク室とを繋ぐための第２配管とを備え、
   前記メインタンク、前記第１ポンプおよび前記第２ポンプは、前記装置本体に取り付けられ、
   前記第１配管および前記第２配管は、柔軟性を有するチューブで形成され、少なくとも１箇所で屈曲しているとともに、主走査方向への前記キャリッジの移動に伴って屈曲箇所を変えながら前記キャリッジに追従することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
5. 前記サブタンクの中のインクの液面が前記仕切り壁の上端以上の所定の位置にあることを検知するための第１液面検知機構と、前記第２インク室の中のインクの液面が前記仕切り壁の上端よりも低い所定の位置にあることを検知するための第２液面検知機構とを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記メインタンクから前記サブタンクへのインクの供給経路または前記サブタンクから前記メインタンクへのインクの排出経路に配置されインクの中の気体を取り除く脱気モジュールと、前記脱気モジュールに接続される脱気用の吸引ポンプと、前記吸引ポンプの吸引圧を検知するための圧力センサとを備え、
   前記吸引ポンプおよび前記圧力センサは、前記制御部に電気的に接続され、
   前記制御部は、前記圧力センサの検知結果に基づいて前記吸引ポンプを駆動制御することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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