JP6564333B2 - インクジェットプリンター - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッドからインクを吐出することによって画像を記録するインクジェットプリンターに関する。

インクジェット式の記録ヘッドから、紙や樹脂フィルムなどの記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクジェットプリンターが普及している。インクジェットプリンターには、インクを格納するインクカートリッジから記録ヘッドまでのインク流路に、サブタンクを設け、そのサブタンクのインクの水頭を管理して、記録ヘッドに一定範囲の負圧をかけるものが知られている。また、インクカートリッジから、記録ヘッドへインクを供給するために、例えばチューブポンプなど、ポンプが用いられている。

また、インクジェットプリンターは、記録する画像の高画質化が求められている。記録ヘッドにインク不吐出などの吐出不良がある場合、記録した画像に筋状の模様が現れる。例えば、インク流路に気泡、ごみ、増粘したインクなどが存在する場合、記録ヘッドのノズルを詰まらせ、吐出不良の原因となる。

そのため、一般的なインクジェットプリンターでは、インクの流路に気泡ができないように、脱気したインクを用いたり、フィルターで流路内のごみを捕捉したりして除去している。しかし、プリンターの使いはじめに、インク流路に始めてインクを充填する場合、インク流路に気泡が残ってしまう場合がある。

例えば、特開２０１０‐５２１９４号公報では、インク流路内に異物を捕捉するフィルターが設けられている。インクの初期充填時に、フィルターにインクを通過させると、内在する空気がフィルターを通過する際に気泡となる問題があった。そのため、インクの初期充填時に、記録ヘッドへの流路を閉め、インクタンクとフィルターとサブタンクの間で十分にインクを循環させ、気泡をインクに溶かしたり、サブタンクから大気開放したりして気泡を除去している。その後、記録ヘッドへの流路を開けてインクを記録ヘッドに供給する方法をとっている。

特開２０１０‐５２１９４号公報

しかし、従来の技術では、インク中に溶け込ませたり、サブタンク内に気泡を集めたりしている。インクに溶け込んだ空気は、記録ヘッドの高周波振動により、気泡となり、記録ヘッド内の目詰まりの原因となる場合がある。そのため、インクと空気の接触や、インクに空気を溶かすことを避けるべきであり、例えば、インクの流路を外部に対して密閉状態にすること、および気泡を存在させないことが必要である。そのために、インクの初期充填時にインクの流路内の気泡を外部へ排出する必要がある。

このような問題に対して、本発明では、インク流路内の気泡を外部に排出し、気泡の発生を低減ないしは防止し、記録ヘッドによる好適なインクの吐出を可能とするインクジェットプリンターを提供する。

本発明のインクジェットプリンターは、記録媒体にインクを吐出する複数のノズルを備える記録ヘッドと、前記記録ヘッドにインクを供給するインクカートリッジから前記記録ヘッドまでのインク流路に配置されたサブタンクと、を有し、前記サブタンクから前記記録ヘッドにインクを供給し、前記記録ヘッドから前記インクを吐出して前記記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンターにおいて、前記インクカートリッジと前記サブタンクの間に配置され、前記インク流路に前記インクを供給する第１ポンプと、前記サブタンクと前記記録ヘッドの間であって前記インク流路の前記サブタンク側に配置され、前記インク流路の開閉を行う第１弁と、前記記録ヘッド側に配置され、前記インク流路の開閉を行う第２弁と、前記第１弁と前記第２弁の間の前記インク流路に備わる分岐部と、前記サブタンクと前記第１ポンプの間の前記インク流路に備わる分岐部とを接続するバイパス流路と、前記バイパス流路に配置され、停止時には前記バイパス流路を閉状態とし、動作時には前記バイパス流路を介して前記インクを移動させる第２ポンプと、前記第１弁、前記第２弁、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの動作を制御する制御手段と、を有し、前記サブタンクの前記第１ポンプ側の前記インクの出入口、前記第１弁側の前記インクの出入口、前記第１弁、前記第２弁の順に、水頭が高くなるように配置されており、前記第１弁と前記第２弁の間の前記インク流路は前記第２弁方向に漸次水頭が高くなるように形成され、前記制御手段は、前記第１弁を開状態にするか閉状態にするかの制御と、前記第２弁を開状態にするか閉状態にするかの制御と、前記第１ポンプを、前記インク流路を閉状態にして停止するか、開状態にして停止するか、前記サブタンク方向に前記インクを流す動作をするか、前記インクカートリッジ方向に前記インクを流す動作をするかの制御と、前記第２ポンプを、停止するか、前記インクカートリッジ方向に前記インクを流す動作をするか、前記記録ヘッド方向に前記インクを流す動作をするかの制御と、を行い、前記制御手段は、前記インク流路に前記インクカートリッジから前記インクを初期充填する場合に、前記サブタンクに前記インクを充填し、その後に前記第１弁を開、前記第２弁を閉、前記第１ポンプを閉状態で停止させた状態にし、前記第２ポンプを逆転させて前記バイパス流路に前記サブタンクから前記サブタンク内の空気と前記インクを流入させ、その後に前記第１弁を閉、前記第２弁を開、前記第１ポンプを閉状態で停止させた状態にし、前記第２ポンプを前記記録ヘッド方向に前記インクを流す動作をさせ、前記バイパス流路に流入させた前記空気の混在する前記インクを前記記録ヘッドから排出する制御を行うことを特徴とする。

本発明によって、インク流路へのインクの初期充填時に、インク流路内の空気を外部に排出し、インク流路をインクで満たすことで、記録ヘッドの目つまりを防止できる。気泡が原因で生じる吐出不良を防止でき、好適な画質の記録が可能となる。

図１は、インク流路を説明する概略図である。 図２は、第１ポンプを説明する図である。 図３は、第２ポンプを説明する図である。 図４は、インクジェットプリンターのブロック図である。 図５は、記録ヘッドにインクを充填する動作のフローチャートである。 図６は、インクジェットプリンターの概略図である。

図面を用いて本発明の実施形態を説明する。

先ず、図６のインクジェットプリンターの概略図を用いて本実施形態のインクジェットプリンターについて説明する。記録媒体７３を水平に配置し、図６の紙面奥から手前方向に搬送し、記録ヘッド６２からインクを吐出し、記録媒体７３の表面に記録データに応じた画像や文字などを記録する。記録媒体７３は、紙、樹脂フィルムなどである。この紙面の搬送方向を副走査方向と呼ぶ。

インクジェットプリンター６０は、記録媒体７３を搬送する搬送手段を備える。また、カラー記録をするために複数の記録ヘッド６２を搭載し、記録媒体７３の搬送方向と交差する方向、ここでは図６の紙面左右方向すなわち、記録媒体７３の搬送方向に対して直交する方向に往復走査するキャリッジ６１を備える。また、記録ヘッド６２を払拭するワイプユニット６７と、記録ヘッド６２をキャップするキャッピングユニット６５と、記録ヘッド６２からのインクの吐出を受けるスピットユニット６６を備える。キャリッジ６１の往復移動する方向を主走査方向と呼ぶ。また、インクジェットプリンター６０は、記録データの受信や記録動作の制御を含めた装置全体の制御を行う制御手段を備える。

搬送された記録媒体７３を平坦に支持する略平板状のプラテン７７が、キャリッジ６１の移動方向に沿って配置されている。搬送手段は、プラテン７７上に記録媒体７３を搬送する搬送ローラー７５とピンチローラー７４を複数備える。ピンチローラー７４は、搬送ローラー７５の方向へ押圧され、搬送ローラー７５の回転に伴い連れ回る。モーター７６によって駆動される複数の搬送ローラー７５とピンチローラー７４のローラー対により、記録媒体７３が搬送される。

キャリッジ６１は、記録媒体７３の搬送方向と直交する方向に延在されたキャリッジレール７２に沿って移動可能に設けられている。また、キャリッジ６１をその移動方向において位置制御および速度制御可能に往復移動させるモーター７１が備わっている。モーター７１は、キャリッジ６１が固定されている無端ベルト７０に接続され、この無端ベルト７０を駆動する。キャリッジレール７２に平行にリニアスケール６９が設けられている。このリニアスケール６９の目盛を検出するセンサー６８が、キャリッジ６１に備わる。これにより、キャリッジ６１の位置が検出可能であり、キャリッジ６１及びキャリッジ６１に固定されている複数の記録ヘッド６２の位置制御が制御手段によって可能となる。

本実施形態では、記録ヘッド６２は、カラー記録を行うためのブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のインクに対応して４台が備えられている。また、色毎にインクカートリッジ６３が備えられ、各記録ヘッド６２へチューブ６４を介して供給する。

なお、記録ヘッド６２の詳細は図示しないが、インクを吐出す複数のノズルが列状に配置され、供給されたインクを圧電素子などの吐出機構によって吐出する。インクジェットプリンター６０は、画像形成範囲外において、スピットユニット６６にノズルからインクを吐出させ、増粘したインクを吐出したり、メニスカスを整えるために吐出したりできる。また、スピットユニット６６は、複数の記録ヘッド６２から同時にインクを受けることができ、例えば、記録ヘッド６２へのインクの充填時に、排出される余剰なインクを受ける。

キャリッジ６１を駆動するモーター７１の位置制御、速度制御は、制御手段の制御信号に応じて行われる。記録動作時には記録ヘッド６２が記録媒体７３の上空を所定速度で往復移動するように、モーター７１が制御される。また、モーター７１は、クリーニング動作時にはワイプユニット６７の所定のワイピング位置に記録ヘッド６２を移動させる。また、キャップをする場合はキャッピングユニット６５上に、スピットをする場合はスピットユニット６６上に移動させる。

ワイプユニット６７は、記録ヘッド６２をワイプユニット６７の上方に移動させた状態で、記録ヘッド６２のインクを吐出するノズルの配置されているノズル面に対して、ワイプブレードを相対移動させることで、記録ヘッド６２のノズル面を払拭して清掃する。またキャッピングユニット６５は、記録ヘッド６２のインクを吐出するノズルの配置されているノズル面を覆い、乾燥を防止する。キャッピングユニット６５の概略構成は、各記録ヘッド６２に対応するキャップ、キャップを昇降させる昇降手段を備える。昇降手段は、キャップの上下方向の位置を選択的に切り換えるための上下動を行うものであり、例えば、機械的、電磁的、流体的な適宜の昇降手段からなる。スピットユニット６６は、廃インクを収納する廃インクボトルを有する。

搬送手段で搬送し、プラテン７７に支持された記録媒体７３の上に、キャリッジ６１を所望の位置に移動させ、記録ヘッド６２のノズルから所望の位置にインクを吐出することで画像を記録できる。

図１は、インク流路を説明する概略図である。インクカートリッジ１０から一つの記録ヘッド１２までの一色分のインク流路について、説明する。他のインク色も同様のインク流路の構成を備える。インクカートリッジ１０からサブタンク１１まで第１チューブ１７によって接続される。その第１チューブ１７の流路の途中に第１ポンプ１３が配置されている。また、サブタンク１１から記録ヘッド１２まで第２チューブ１８によって接続される。その第２チューブ１８の流路の途中に、第１弁１５、第２弁１６が配置されている。また、第１チューブ１７の第１ポンプ１３とサブタンク１１の間の流路と、第２チューブ１８の第１弁１５と第２弁１６の間の流路が接続され、その間に第２ポンプ１４が配置されている。すなわち、第１チューブ１７の第１ポンプ１３とサブタンク１１の間の流路が分岐しており、第２チューブ１８の第１弁１５と第２弁１６の間の流路が分岐している。夫々の分岐部分を接続し、インクカートリッジ１０から記録ヘッド１２へ至るインク経路であり、サブタンク１１を介さないバイパス経路を備える構成となっている。

サブタンク１１内に格納されるインク量を管理することによって、サブタンク１１のインクの水頭に基づいて好適な負圧を記録ヘッド１２に与えることができ、ノズルに好適なメニスカスを作ることができる。第１ポンプ１３と第２ポンプ１４の２つのポンプによってインク流路内でインクを移動することができる。また、第１弁１５と第２弁１６の２つの弁を備え、夫々の弁の開閉を制御して、インクの流れる方向を制御できる。

第１ポンプ１３は、インクを矢印で示した正方向に移動させることと、逆方向に移動させることと、ポンプを停止させた場合に、インク流路を閉じた状態と開いた状態のどちらかにすることができる。第２ポンプ１４は、インクを矢印で示した正方向に移動させることと、逆方向に移動させることと、ポンプを停止させた場合に、インク流路を閉じた状態にすることができる。第１弁１５と第２弁１６はインク流路を閉じた状態と開いた状態のどちらかの状態にすることができる。例えば、制御手段で制御できる電磁弁である。第１ポンプ１５と第２ポンプ１６は、異なる機能が必要であり、異なる機構のポンプを用いる。使用目的に応じたポンプを用いることで制御を分かりやすく容易にしている。

第２ポンプ１４が開状態になることがあると、サブタンク１１による水頭の管理ができずに吐出不良が生じる場合があるので、第２ポンプ１４は必ず流路を閉じるポンプが用いられる。また、サブタンク１１を介さずに、インクカートリッジ１０から記録ヘッド１２にインクを供給し、排出する場合がある。これは、第１ポンプ１３を開状態、第１弁１５を閉状態、第２弁１６を開状態にし、第２ポンプ１４を正方向に駆動することで、インクをサブタンク１１に入れずに排出することができる。このように、異なるポンプが流路に配置されているので、状況に応じて使うことが可能であり、制御が容易となる。

図２は、第１ポンプを説明する図である。第１ポンプ１３の内部の構成を示している。ケースには、Ｕ字状の外壁２３が備わり、その外壁２３に沿って、チューブ２２が配置されている。チューブ２２の両端は、第１コネクタ２０と第２コネクタ２１が接続されている。第１コネクタ２０はインクカートリッジ１０に接続される。第２コネクタ２１はサブタンク１１及び第２ポンプ１４に接続される。ローター２６には、アームが備わり、その先端に接続されたコロ２４が備わる。そのローター２６を、軸２５を中心に回転させ、チューブ２２をしごき、チューブ２２内のインクを移動させる。コロ２４を第１コネクタ２０から第２コネクタ２１の方へ外壁２３に沿って回転させる場合（これを正転と言う）、正方向へインクが流れる。コロ２４を第２コネクタ２１から第１コネクタ２０の方へ外壁２３に沿って回転させる場合（これを逆転と言う）、逆方向へインクが流れる。また、第１ポンプ２１には、後述のコロ位置検出手段によって、コロ２４の位置を制御手段が把握できるようにしている。例えば、不図示の位置検出センサーを備え、コロ２４の位置を、点線で示される流路を閉じる位置２７、流路を開ける位置２８となる位置を検出できる。これらの位置を検出し、後述の制御手段によって制御に用いる。

図３は、第２ポンプを説明する図である。第２ポンプ１４の内部の構成を示している。ケースには、Ｕ字状の外壁３３が備わり、その外壁３３に沿って、チューブ３２が配置されている。チューブ３２の両端は、第１コネクタ３０と第２コネクタ３１が接続されている。第１コネクタ３０は第１ポンプ１３およびサブタンク１１に接続されている。第２コネクタ３１は第１弁１５および第２弁１６に接続されている。ローター３８には、アームが２本備わり、その先端に接続されたコロ３４およびコロ３５を、軸３７を中心に回転させ、チューブ３２をしごき、チューブ３２内のインクを移動させる。コロ３４およびコロ３５を第１コネクタ３０から第２コネクタ３１の方向へ外壁３３に沿って回転させる場合（これを正転と言う）、正方向へインクが流れる。コロ３４およびコロ３５を第２コネクタ３１から第１コネクタ３０の方向へ外壁３３に沿って回転させる場合（これを逆転と言う）、逆方向へインクが流れる。アームは軸３７を中心に直線上に配置される。コロ３４とコロ３５は軸３７に対して反対側、すなわち角度が１８０度はなれた位置に配置されている。これにより、ローター３８の角度によらず、コロ３４とコロ３５どちらか一方は必ずチューブ３２を閉塞させる。例えば、点線で示されたコロ３６の位置にローター３８を停止させることで、チューブ３２を閉塞させたままにしておくことができる。他方のコロはチューブ３２に接しない位置にある。

第２ポンプ１４をコロが２つ備わるもので説明したが、互いに１２０度の角度で配置して３つのコロ、互いに９０度の角度で配置した４つのコロを用いたチューブポンプでもよい。このようなチューブポンプを使えば、必ず流路は閉塞された状態となり、インクを必ず所望の方向に移動させることができる制御が可能となる。

図４は、インクジェットプリンターのブロック図である。制御手段４０は、演算、制御、判別、設定などの処理動作を実行するＣＰＵを備える制御回路である。制御手段４０はＲＯＭ４１に格納されている制御プログラムに従って動作する。ＲＡＭ４２は、データの一時的な記憶や制御手段４０による処理のワークエリアなどに用いられるメモリーである。キャリッジ移動モーター駆動回路４３は制御手段４０の制御によって動作し、キャリッジ６１を移動させるモーター７１を駆動する。

キャリッジ位置検出センサー６８は、リニアスケール６９の目盛を検出するリニアセンサーである。キャリッジ６１に搭載されている。キャリッジ位置検出センサー６８は制御手段４０に接続され制御される。制御手段４０は、このセンサー出力に基づいてキャリッジ６１の位置を演算し、取得することができる。

ヘッド駆動回路４４は制御手段４０によって制御される。ヘッド駆動回路４４を介して、記録ヘッド６２を動作させる。記録ヘッド６２が複数搭載されている場合、制御部４０及びヘッド駆動回路４４は、各々の記録ヘッド６２を個別に制御し、駆動させることができる。ヘッド駆動回路４４は制御手段４０から入力された情報に基づいて、各記録ヘッド６２のインク吐出もしくは不吐出のタイミングを生成し、記録ヘッド６２を駆動する。インク吐出をさせる場合は、オン波形を生成し、不吐出させる場合には、オフ波形を生成し、各記録ヘッド６２へ転送する。吐出のタイミングはキャリッジ６１の位置に応じて演算される。キャリッジ６１の位置は、キャリッジ位置検出センサー６８からの信号に基づいてリニアスケール６９の目盛りをカウントすることによって取得することができる。

コロ位置検出手段４５は、第１ポンプ１３のコロ２４の位置を検出するセンサーを含む。このセンサーからの出力を制御手段４０が受け、コロ２４の位置を取得する。制御手段４０は、取得した情報をもとに、各種制御を行うことができる。

第１弁駆動手段４６は、第１弁１５の開閉を行う。第１弁駆動手段４６は、制御手段４０の制御によって動作する。第２弁駆動手段４７は、第２弁１６の開閉を行う。第２弁駆動手段４７は、制御手段４０の制御によって動作する。

第１ポンプ駆動手段４８は、制御手段４０の制御によって動作する。第１ポンプ駆動手段４８は、第１ポンプ１３のローターを回転させる。正回転、逆回転、停止をさせる。コロ２４の位置を検出して、停止させる制御ができるので、チューブ２２を開閉どちらかの状態にすることができる。

第２ポンプ駆動手段４９は、制御手段４０の制御によって動作する。第２ポンプ駆動手段４９は、第２ポンプ１４のローターを回転させる。正回転、逆回転、停止をさせる。停止させた場合は、チューブ３２が閉塞した状態になる。

容量検出センサー５０は、サブタンク１１内のインクの容量を検出するセンサーであり、検出した値は制御手段４０が取得できる。検出した値に基づいて、制御手段４０は各種制御をすることができる。例えば、許容できる最低の量と最大の量を検出し、その範囲を維持する制御ができる。容量検出センサー５０はインクの容量がインクエンドを示す下限以下、インクフルを示す上限以上であることを検出できる。

図５は、記録ヘッドにインクを充填する動作のフローチャートである。インク流路にインクが無く、インクカートリッジ１０から記録ヘッド１２までのインク流路にインクを初期充填する工程を説明する。例では、１つの記録ヘッド１２について説明するが、各色インクに対応したインク流路についても同様にインクを充填してから記録を行う。

先ず、ステップＳ１からステップＳ３において、サブタンク１１の状態を所定の状態にする。インク充填前のサブタンク１１は、空気が充満して膨らんでいたり、逆につぶれていたり、様々な状態が存在する。状態が分からなければ、誤った制御をしてしまう恐れがある。そこで、サブタンク１１の状態を、所定の状態にしてから、制御を開始する必要がある。

ステップＳ１では、サブタンク１１の状態によらずに、内部のエアーを抜く処理をする。第１弁１５を閉、第２弁１６を開、第１ポンプ１３を閉位置で停止させる。そして、第２ポンプ１４を正方向に動作させる。サブタンク１１の内部のエアーは、記録ヘッド１２から排出される。サブタンク１１の容量検出センサー５０が、インクエンドを検出するまで行う。インクエンドを検出するとステップＳ２に移行する。

ステップＳ２では、正方向に動作させていた第２ポンプ１４を逆方向に動作させる。容量検出センサー５０が、インクエンドが検出されている状態からインクエンドが検出されない状態になるまでサブタンク１１内に記録ヘッド１２側からエアーを供給する。インクエンドが検出されない状態になった場合にステップＳ３へ移行する。

ステップＳ３では、逆方向に動作させていた第２ポンプ１４を正方向に動作させる。この動作を所定時間行う。例えば、６０秒間行う。所定時間行うことで、サブタンク１１にインクエンドが検出されない程度にエアーが入っている状態から、十分にエアーが抜かれ、つぶれた状態になる。所定時間の動作後ステップＳ４へ移行する。所定時間は、予め実験で求め、動作させる時間の値をＲＯＭ４１などのメモリーに記憶させ、実施時に取り出して制御を行う。

ステップＳ４では、第１弁１５を閉、第２弁１６を開のまま維持する。第２ポンプ１４を停止状態にする。そして、第１ポンプ１３を正方向に動作させる。第１ポンプ１３の動作は、容量検出センサー５０が、インクエンドを検出しない状態までインクカートリッジ１０からサブタンク１１の方向にインクを送り、インクエンドを検出しない状態となったら第１ポンプ１３を閉状態にして停止させる。この状態では、サブタンク１１の内部、第２ポンプ１５の付近のインク流路にはエアーが残っている。また、インクカートリッジ１０からサブタンク１１までの第１チューブ１７内、第１ポンプ１３内にインクが充填されている状態になる。サブタンク１１内は、インクとエアー混合している。次にステップＳ５へ移行する。

ステップＳ５では、第１弁１５を閉の状態にし、第２弁１６を開の状態にする。第１ポンプ１３は閉状態で停止したままとする。第２ポンプ１４を所定時間、例えば５秒間、正方向に動作させる。これにより、サブタンク１１内のインクを第２ポンプ１４、第２弁１６を介して、記録ヘッド１２方向へ移動させる。所定の時間は、インクの先端が、第２弁１６を越える位置まで到達するのに必要な動作時間である。予め実験により求め、ＲＯＭ４１に設定値を記憶しておき、動作時に取り出して制御する。また、このときサブタンク１１の配置が重要となる。サブタンク１１をインクカートリッジ１０側に接続する開口が、ヘッド側に接続する開口より鉛直線方向において、低い位置としている。サブタンク１１内の気泡が、サブタンク１１の鉛直線方向の高いほうに移動し、サブタンク１１内の気泡がインクカートリッジ１０側の開口から第１チューブ１７内に入らないようにしている。すなわち、インクカートリッジ１０側の開口の方が、水頭が低い位置となる。

この処理までの状態では、サブタンク１１、サブタンク１１から第１弁１５までの間にまだ気泡が残っている。次にステップＳ６に移行する。所定時間は、予め実験で求め、動作させる時間の値をＲＯＭ４１などのメモリーに記憶させ、実施時に取り出して制御を行う。

ステップＳ６では、第１弁１５を閉、第２弁１６を開、第２ポンプ１４を停止状態にし、第１ポンプ１３を正方向に動作させる。そして、サブタンク１１の容量検出センサー５０が、インクフルを検出する状態までインクカートリッジ１０からサブタンク１１の方向にインクを送る。すなわち、サブタンク１１にインクを充填する。充填終了したらステップＳ７へ移行する。

ステップＳ７では、サブタンク１１のエアーを、一旦第２ポンプ１４の方向に引く。第１弁１５を開、第２弁１６を閉、第１ポンプ１３を閉の状態で停止させる。第２ポンプを逆方向に動作させる。所定時間行う。例えば５秒行う。サブタンク１１内に残されたエアーを第２ポンプ１４方向に移動させる。このときエアーが第２ポンプ１４内に入らないように制御する。第２ポンプ１４内にエアーが入ると、第２ポンプ１４を動作させた場合に、インクと気泡を同時にしごいて移動させるので、気泡を多く発せさせてしまうので、これを避けるためである。所定時間は、予め実験で求め、動作させる時間の値をＲＯＭ４１などのメモリーに記憶させ、実施時に取り出して制御を行う。次にステップＳ８へ移行する。

ステップＳ８では、第１弁１５を閉、第２弁１６を開、第２ポンプ１４を停止。第１ポンプ１３を閉状態で停止させる。すなわち、第１弁１５を閉じ、第２ポンプ１４を停止させ、例えば１０秒間ウエイトする。この所定時間のウエイトを設けることで、経路内の気泡が第２弁１６方向に移動するのを待つ。第２ポンプ１４から第２弁１６までは、漸次高くなるように配置されている。第１弁１５から第２弁１６までは、漸次高くなるように配置されている。このように配置することで、第２ポンプ１４から第１弁１５方向に気泡が移動しないようにできる。第２ポンプ１４からの分岐部分では、第１弁１５方向は低く、第２弁１６方向は高くなっているので、気泡が第２弁方向に移動する。すなわち、第１弁１５より第２弁１６の方が、水頭が高く、第２ポンプ１４より第２弁１６の方が、水頭が高く、第２ポンプ１４より第１弁の方が、水頭が高い配置となっている。また、ウエイト時間を設けることで、ポンプの駆動などによるチューブ内の内圧の変動が無くなり、定常状態になるのを待つことができる。この時間は予め実験等で求め、ＲＯＭ４１などのメモリーに記憶させ、実施時に取り出して制御を行う。次にステップＳ９へ移行する。

ステップＳ９では、第１弁１５を閉、第２弁１６を開、第１ポンプ１３を閉状態で停止させる。第２ポンプ１４を正方向に所定時間動作させる。例えば５秒間動作させる。第１チューブ１７側のインクが、第２ポンプ１４を通り、第２ポンプ１４方向に引き込んだエアーを第２弁１６方向に移動させる。第１弁１５と第２弁１６の間の分岐部分と、第２ポンプ１４との間にあるエアーを第２弁１６以降のインク経路まで運ぶ。第２ポンプ１４から第２弁１６までは、漸次高くなるように配置されている。第１弁１５から第２弁１６までは、漸次高くなるように配置されている。このように配置することで、第２ポンプ１４から第１弁１５方向に気泡が移動しないようにできる。すなわち、第２ポンプ１４からの分岐部分では、第１弁１５方向は低く、第２弁１６方向は高くなっているので、気泡が第２弁方向に移動する。この所定時間は予め実験等で求め、ＲＯＭ４１などのメモリーに記憶させ、実施時に取り出して制御を行う。次にステップＳ１０へ移行する。

ステップＳ１０では、第１弁１５開、第２弁１６閉、第１ポンプ１３を閉で停止させる。第２ポンプ１４を逆方向に所定時間動作させる。この所定時間は例えば５秒である。短時間動作させ、サブタンク１１からインク及び気泡を第２ポンプ１４方向へ吸う。第２ポンプ１４内にエアーが入らないように制御する。所定時間か予め実験で求め、動作させる時間の値をＲＯＭ４１などのメモリーに記憶させ、実施時に取り出して制御を行う。ステップ７で同様の処理を行っているが、再度行うことで、確実にエアーを取り除くことができる。また２回目は所定時間を１回目より少なくすることができる。例えば４秒とかにする。１回目で大部分のエアーを取り除いているので、２回目は予備的に行うために短い時間にすることができる。次にステップＳ１１へ移行する。

ステップＳ１１では、第１弁１５を閉、第２弁１６を開、第１ポンプ１３を閉状態で停止、第２ポンプ１４を停止させる。すなわち、この所定時間のウエイトを設けることで、経路内の気泡が第２弁１６方向に移動するのを待つ。第２ポンプ１４から第２弁１６までは、漸次高くなるように配置されている。第１弁１５から第２弁１６までは、漸次高くなるように配置されている。また、ウエイト時間を設けることで、ポンプの駆動などによるチューブ内の内圧の変動が無くなり、定常状態になるのを待つことができる。そして、気泡が動きやすくなる。この時間は予め実験等で求め、ＲＯＭ４１などのメモリーに記憶させ、実施時に取り出して制御を行う。このステップＳ１１では、ステップＳ８と同様のウエイト時間でも良い。次にステップＳ１２へ移行する。

ステップＳ１２では、第１弁１５を閉、第２弁１６を開、第１ポンプ１３を開状態で停止させる。そして、第２ポンプ１４を正方向に動作させる。インクを記録ヘッド１２方向に流し、インクを記録ヘッド１０の内部も含めインク流路に充填する。第２ポンプ１４は、所定時間動作させ、十分にインクを供給する。この時間は予め実験等で求め、ＲＯＭ４１などのメモリーに記憶させ、実施時に取り出して制御を行う。次にステップＳ１３へ移行する。

ステップＳ１３では、第１弁１５を閉、第２弁１６を開、第１ポンプ１３を閉状態で停止させる。そして、第２ポンプ１４を正方向に動作させる。さらに、記録ヘッド１２を駆動してインクを吐出する動作を行う。記録ヘッド１０内の気泡を外部へ排出する。第２ポンプ１４の動作、記録ヘッド１２の吐出ドット回数などの駆動動作は、予め実験等で求め、ＲＯＭ４１などのメモリーに記憶させ、実施時に取り出して制御を行う。次にステップＳ１４へ移行する。

ステップＳ１４では、第１弁１５を開、第２弁１６を開、第２ポンプ１４を停止状態にする。さらに、第１ポンプ１３を正方向に動作させ、サブタンク１１の容量検出センサー５０が、インクフルを検出するまでインクの充填を行う。

初期充填の処理が完了する。インク流路内の気泡を流路外に排出し、インク流路に気泡の無い状態にし、インクを充填できる。また、サブタンク１１に適量、すなわち容量検出センサー５０の検出値の下限と上限の間、のインクを充填し、第１弁１５を開、第２弁１６を開、第２ポンプ１４を停止状態にすることで、サブタンク１１によって記録ヘッド３に好適な負圧をかけることができる。

本発明はインクジェットプリンターに利用できる。

１０ インクカートリッジ
１１ サブタンク
１２ 記録ヘッド
１３ 第１ポンプ
１４ 第２ポンプ
１５ 第１弁
１６ 第２弁
１７ 第１チューブ
１８ 第２チューブ
６０ インクジェットプリンター
６１ キャリッジ
６２ 記録ヘッド
６３ インクカートリッジ
６４ チューブ
６５ キャッピングユニット
６６ スピットユニット
６７ ワイプユニット
６８ センサー
６９ リニアスケール
７０ 無端ベルト
７１ モーター
７２ キャリッジレール
７３ 記録媒体
７４ ピンチローラー
７５ 搬送ローラー
７６ モーター
７７ プラテン

Claims (4)

1. 記録媒体にインクを吐出する複数のノズルを備える記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドにインクを供給するインクカートリッジから前記記録ヘッドまでのインク流路に配置されたサブタンクと、を有し、前記サブタンクから前記記録ヘッドにインクを供給し、前記記録ヘッドから前記インクを吐出して前記記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンターにおいて、
   前記インクカートリッジと前記サブタンクの間に配置され、前記インク流路に前記インクを供給する第１ポンプと、
   前記サブタンクと前記記録ヘッドの間であって前記インク流路の前記サブタンク側に配置され、前記インク流路の開閉を行う第１弁と、前記記録ヘッド側に配置され、前記インク流路の開閉を行う第２弁と、
   前記第１弁と前記第２弁の間の前記インク流路に備わる分岐部と、前記サブタンクと前記第１ポンプの間の前記インク流路に備わる分岐部とを接続するバイパス流路と、
   前記バイパス流路に配置され、停止時には前記バイパス流路を閉状態とし、動作時には前記バイパス流路を介して前記インクを移動させる第２ポンプと、
   前記第１弁、前記第２弁、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの動作を制御する制御手段と、を有し、
   前記サブタンクの前記第１ポンプ側の前記インクの出入口、前記第１弁側の前記インクの出入口、前記第１弁、前記第２弁の順に、水頭が高くなるように配置されており、前記第１弁と前記第２弁の間の前記インク流路は前記第２弁方向に漸次水頭が高くなるように形成され、
   前記制御手段は、前記第１弁を開状態にするか閉状態にするかの制御と、前記第２弁を開状態にするか閉状態にするかの制御と、前記第１ポンプを、前記インク流路を閉状態にして停止するか、開状態にして停止するか、前記サブタンク方向に前記インクを流す動作をするか、前記インクカートリッジ方向に前記インクを流す動作をするかの制御と、前記第２ポンプを、停止するか、前記インクカートリッジ方向に前記インクを流す動作をするか、前記記録ヘッド方向に前記インクを流す動作をするかの制御と、を行い、
   前記制御手段は、前記インク流路に前記インクカートリッジから前記インクを初期充填する場合に、前記サブタンクに前記インクを充填し、その後に前記第１弁を開、前記第２弁を閉、前記第１ポンプを閉状態で停止させた状態にし、前記第２ポンプを逆転させて前記バイパス流路に前記サブタンクから前記サブタンク内の空気と前記インクを流入させ、その後に前記第１弁を閉、前記第２弁を開、前記第１ポンプを閉状態で停止させた状態にし、前記第２ポンプを前記記録ヘッド方向に前記インクを流す動作をさせ、前記バイパス流路に流入させた前記空気の混在する前記インクを前記記録ヘッドから排出する制御を行うことを特徴とするインクジェットプリンター。
2. 前記第２ポンプより前記第２弁の方が水頭の高い位置に配置されてい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ー。
3. 前記制御手段は、前記第１弁を閉、前記第２弁を開、前記第１ポンプを閉状態で停止させた状態にし、前記第２ポンプを前記記録ヘッド方向に前記インクを流す動作をさせる前に、前記第１弁を閉、前記第２弁を開、前記第１ポンプを閉状態で停止させた状態にし、前記第２ポンプを所定時間停止させ、前記インク流路内の前記空気を移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェットプリンター。
4. 前記バイパス流路に流入させた前記空気の混在する前記インクを前記記録ヘッドから排出した後に、前記第１弁を開、前記第２ポンプを停止状態にし、前記第１ポンプを前記サブタンク方向に前記インクを流す動作をさせて前記インクカートリッジの前記インクを前記サブタンクに充填することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインクジェットプリンター。

Images