JP5489629B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク等の液体を吐出して記録を行う記録装置に関するものである。

インクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドは、微小な吐出口から微小なインク滴を吐出させて、記録媒体に対し記録を行うものである。中でも、紙幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの記録ヘッドを使用したフルライン型の記録装置は、記録の一層の高速化が可能である。

図１４に特許文献１に開示されるインクジェット記録装置を示す。図１４において、１０１１はインクジェットヘッドで共通液室１０１２とノズル１０２０を備える。インクジェットヘッド１０１１の共通液室１０１２の両端部に接続された供給インク流路である供給チューブ１０１７および回収インク流路である回収チューブ１０１６は、それぞれインク循環ポンプ１０１３のインク排出部１０１３ａおよびインク流入部１０１３ｂに接続されている。供給チューブ１０１７は３方向のジョイント１０１７ｃと当該ジョイント１０１７ｃに接続する共通液室側のチューブ１０１７ａとインク循環ポンプ側のチューブ１０１７ｂとで構成される。

インク供給ポンプ１０１４は、インク流入部１０１４ａが主インクタンク１０１５とチューブ１０１９によって接続され、インク排出部１０１４ｂは供給チューブ１０１７の中間に設けられた３方向のジョイント１０１７ｃに流入チューブ１０１８で接続されている。

そして、インク循環による回復動作時には、インク循環ポンプ１０１３とインク供給ポンプ１０１４を動作させ、それぞれのポンプ部においてインクを図中矢印Ａの方向に移動させることが開示されている。

特開平９−１０４１２０号公報

特許文献１に開示される構成では、インクジェットヘッド１０１１にインクを初期充填する際に、インク循環ポンプ１０１３とインク供給ポンプ１０１４により共通液室１０１２の両側からインクを加圧充填している。その際、インクが共通液室１０１２内の中央部に向かって充填されつつ共通液室１０１２内のエアがノズル１０２０より大気に排出される。しかしながら、共通液室１０１２の中央部付近のエアを抜けきることができないという課題があった。

そのため、特許文献１に開示される構成では、上述のようにインク循環ポンプ１０１３とインク供給ポンプ１０１４を動作させ共通液室１０１２内のインクを循環させることにより共通液室１０１２内のエアを排出していた。その際、エアとともに共通液室１０１２内のインクをノズル１０２０から排出してしまう。

中でも、紙幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの記録ヘッドを使用したフルライン型の記録装置では、大量の廃インクが発生してしまうという課題があった。

インクの初期充填時の廃インク量を減少するために、インク循環ポンプ１０１３またはインク供給ポンプ１０１４の圧力を低くしたり回転数を減らすと、処理時間が長くなってしまうという課題があった。

このような事情に鑑みて、本発明の目的は、記録ヘッドと装置本体に配されたタンクを流路で接続する構成において、記録ヘッドに液体を初期充填する際に、流路の圧力を上昇させることなく高速で液体を充填することができる記録装置を提供することである。

本発明は、上記目的を達成するため、液体を吐出するノズルと該ノズルへ供給される液体を貯留する液室を有する記録ヘッドと、該記録ヘッドへ供給される液体を貯留するタンクと、該タンクから前記液室へ液体を供給するための供給路と、該供給路の途中に設けられた供給ポンプと、前記液室から前記タンクへ液体を還流するための還流路と、該還流路の途中に設けられた還流ポンプと、を備える記録装置において、前記供給路の前記供給ポンプと前記記録ヘッドの間の位置と前記タンクとを接続する並行供給路と、前記供給ポンプ及び前記還流ポンプを制御する制御手段を備え、該制御手段は、前記液室に液体を初期充填する際に、前記還流ポンプを第１の方向に駆動して前記液室内を負圧状態にした後に前記供給ポンプを駆動し、前記供給ポンプの駆動を停止した後に前記還流ポンプを前記第１の方向と反対の第２の方向に駆動することを特徴とする。

本発明によれば、記録ヘッドと装置本体に配されたタンクを流路で接続する構成において、記録ヘッドに液体を初期充填する際に、流路の圧力を上昇させることなく高速で液体を充填することができる記録装置を提供することができる。

本発明の実施形態１の構成を示す図である。 記録ヘッドの断面図である。 実施形態１の回路ブロック図である。 実施形態１の制御フローチャートである。 実施形態１のインク供給路及びインク還流路の圧力変化を示す図である。 実施形態２の制御フローチャートである。 実施形態３の構成を示す図である。 実施形態３の回路ブロック図である。 実施形態３の制御フローチャートである。 実施形態４の構成を示す図である。 実施形態５の構成を示す図である。 実施形態６を説明する構成図である。 実施形態６の制御フローチャートである。 従来例の説明図である。

（実施形態１）
図１〜図５を参照して本発明の実施形態１を説明する。図１は本発明の実施形態１の構成を示す図である。図２は記録ヘッドの断面図である。

本実施形態の記録装置１は、複数のインクジェットヘッドを用いて記録媒体にカラー画像を記録する構成である。記録装置１は、各色毎のインクジェットヘッドを備える。また、記録装置１は、各色毎のインクジェットヘッドに供給するための液体であるところのインクを収容する各色毎のインクタンクを備える。さらに、記録装置１は各色毎にインク供給路（液体供給路）を備え、各色毎のインク供給路により各色毎のインクタンクに収容されたインクが各色毎のインクジェットヘッドに供給される。また、記録装置１は各色毎にインク還流路（液体還流路）を備え、各色毎のインク還流路により各色毎のインクジェットヘッドから各色毎のインクタンクにインクが還流する。上記の、インクジェットヘッド、インクタンク、インク供給路及びインク還流路の構成は、複数の色で共通である。図１は、第１の色に対応するインクジェットヘッド、インクタンク、インク供給路、インク還流路及びその他の構成を示し、第１の色以外の対応する構成は省略する。

最初に、図２を参照してインクジェットヘッド１２の構成について説明する。インクジェットヘッド１２は、インクを貯留する液室１１及びインクを吐出する複数のノズル並びに当該ノズルごとに設けられた電気熱変換体を有するノズルチップ１２１を備える。また、インクジェットヘッド１２は供給口１４を備え、この供給口１４によりインク供給路１５と接続する。供給口１４には、フィルタ１４Ａが設けられている。また、インクジェットヘッドは還流口１９を備え、この還流口１９によりインク還流路４０と接続する。還流口１９には、フィルタ１９Ａが設けられている。

次に、図１を参照してインクタンク１３の構成について説明する。インクタンク１３は、大気と連通する大気連通口４２を備えている。また、インクタンク１３は、インク供給路１５及びインク還流路４０と接続されている。

次に、インクジェットヘッド１２及びインクタンク１３の間でインクを循環する構成を説明する。インクタンク１３に貯留されたインクは、インクタンク１３とインクジェットヘッド１２の液室１１とを接続するインク供給路１５により、液室１１に供給される。インク供給路１５の途中には供給ポンプ１６が設けられており、この供給ポンプ１６を駆動することによりインクタンク１３から液室１１にインクを供給する。記録装置１には、インク供給路１５の供給ポンプ１６が設けられている部位に対応してインク並行供給路（液体並行供給路）１７が設けられている。すなわち、インク並行供給路１７は、インクタンク１３から供給ポンプ１６を経由せずにインク供給路１５に接続される。インク並行供給路１７は、供給ポンプ１６の下流側でインク供給路１５に接続する。インク並行供給路１７は、インクタンク１３と開閉弁１８により接続されている。開閉弁１８を制御することにより、インクタンク１３とインク並行供給路１７とが接続した状態及びインクタンク１３とインク並行供給路１７とが切断した状態とに切り替えることができる。

液室１１内のインクは、液室１１とインクタンク１３とを接続するインク還流路４０により、インクタンク１３に還流される。インク還流路４０の途中には還流ポンプ４１が設けられており、この還流ポンプ４１を駆動することにより液室１１からインクタンク１３にインクが還流する。

図３は実施形態１の回路ブロック図である。図３において２００はＣＰＵであり記録装置の制御を司り、制御指令を発する。２０１はＲＯＭであり、制御プログラム、制御テーブル及び制御データが記憶されている。２０２はＲＡＭであり、画像処理のために展開されたデータ保存領域となったり、他の制御パラメータを一時保存する。２０３はバスであり、データや制御指令を伝達する。

ＣＰＵ２００からの制御指令はバス２０３を通じて供給ポンプ１６、還流ポンプ４１、開閉弁１８及びインクジェットヘッド１２に伝達され、それぞれが指令に従って作動する。

図４は実施形態１の制御フローチャートである。図５は実施形態１のインク供給路及びインク還流路の圧力変化を示す図である。図４及び図５を用いて、インクジェットヘッド１２にインクを初期充填するときの動作について説明する。

まず、記録装置１に、インクジェットヘッド１２を搭載する。本実施形態において、インクジェットヘッド１２の液室１１は容量が約１５ｍｌである。インクジェットヘッド１２の液室１１とノズルには、乾燥を防ぐために例えば約２ｍｌ程度の物流インクが貯留されている。

次に、初期充填動作をスタートさせると、図４のステップＳ１に示すようにタイマーを０分にセットする。

次に、ステップＳ２において電磁弁である開閉弁１８をＯＮすることで、開状態にする。

ここで、インクタンク１３の底面に対してインクジェットヘッド１２のノズル面は１５０ｍｍ高い位置に設けられている。そのため、この水頭差によるインクジェットヘッド１２内の負圧とノズルのメニスカス力とが平衡状態になり、ノズルからインクが垂れたりノズルから空気を引き込むことはない。

次に、ステップＳ３でモータにより還流ポンプ４１を駆動する。例えば還流ポンプ４１をその流量が８ｍｌ／分となるように還流ポンプ４１を動作させるためのモータを回転数１４００ｐｐｓで駆動し、インクジェットヘッド１２の液室１１を負圧状態にする。

還流ポンプ４１の駆動開始から約０．１〜０．２分経過すると、インクジェットヘッド１２内の物流インクが還流口１９からインク還流路４０に流出する。このとき、物流インクと共にインクジェットヘッド内の空気も気泡として物流インク混ざり合ってインク還流路４０に流出する。

一方、インクジェットヘッド１２の液室１１には、インク並行供給路１７及び供給口１４を介してインクタンク１３に収容されていたインクが流入する。

前述のように、図５はインク供給路及びインク還流路の圧力変化を示す図である。圧力計により圧力を測定している。図５において、破線は、インク供給路１５の供給ポンプ１６よりも下流であってインク並行供給路１７が接続する位置よりも下流の位置における圧力変化を示す。また、実線は、インク還流路４０の還流ポンプ４１よりも上流の位置における圧力変化を示す。ここで、実線で示すインク還流路４０の圧力に注目すると、スタートから約０．１〜０．２分経過すると圧力が−２０〜−２５ｋｐｓとなり、還流口１９に設けられたフィルタ１９Ａのバブルポイント（例えば−５ｋｐａ）を超えるため、還流口１９から気泡を含む物流インクがインク還流路４０に流出することが判る。このとき、液室１１内もインク還流路４０と同様に負圧状態になるため、液室１１は供給口１４から新たなインクが流入する。

次に、ステップＳ４においてタイマーが０．２分経過したら、ステップＳ５で供給ポンプ１６を駆動する。引き続き、ステップＳ６で開閉弁１８をＯＦＦにして閉状態にする。

ステップＳ７でノズルから空気を引き込まないように還流ポンプ４１の流量及び供給ポンプ１６の流量を調整して還流ポンプ４１及び供給ポンプ１６を駆動する。例えば、還流ポンプ４１の流量８ｍｌ／分に対して、供給ポンプ１６をその流量が１０ｍｌ／分となるように供給ポンプ１６を動作させるためのモータを回転数２０００ｐｐｓで駆動する。すなわち、制御手段は、供給ポンプ１６の単位時間当たりの流量が還流ポンプ４１の単位時間当たりの流量よりも大きくなるように制御する。

供給ポンプ１６を駆動することにより、インクタンク１３から流量１０ｍｌ／分のインクが供給口１４からインクジェットヘッド１２のノズルと液室１１に加圧供給される。この加圧供給により、供給口１４に近い側のノズルから還流口１９側のノズルに向けて徐々にインクが充填され、各ノズルはインクでメニスカスを張っていく。一方、液室１１内の気泡は、還流口１９側に押し流されながら徐々に押し出されていく。

このとき、液室１１内の圧力がノズルのメニスカス保持力（例えば約５ｋｐａ）を超えるとノズルからインクが垂れる。液室１１内の圧力がメニスカス保持力を超えると前述の物流インクもノズルから押し出される。

このノズルから垂れる廃インクの量は、供給ポンプ１６と還流ポンプ４１の流量を制御することにより液室１１内部の圧力状態を調整することで減少させることが可能である。

ここで、図５を参照すると、インクの供給直後からタイマーが１．５分までの間に、破線で示すインク供給路１５の圧力は＋８ｋｐａから＋１０ｋｐａに徐々に上昇する。また、実線で示すインク還流路４０の圧力は−２５ｋｐａから−１８ｋｐａに徐々に減少する。よって、液室１１内の圧力は−１７ｋｐａ（＝−２５＋８ｋｐａ）から−８ｋｐａ（＝−１８＋１０ｋｐａ）の状態に徐々に変化すると推定され、液室１１にインクが徐々に充填されていくことが判る。

最後に、ステップＳ８でタイマーが２分経過すると、ステップＳ９で開閉弁１８を開く。さらにステップＳ１０で供給ポンプ１６の駆動を停止し、Ｓ１１で還流ポンプ４１の駆動を停止し、インクの充填動作が終了する。

以上述べてきたように、本実施形態では初期充填時に還流ポンプ１６を先に駆動してインクジェットヘッド１２内の物流インクを排出する。次にノズルから空気を引き込まず、かつ、ノズルからインクが漏れることのないように、還流ポンプとの流量バランスを調整しながら供給ポンプを駆動する。このような制御を行うことにより、ノズルから出る廃インク量を少なく抑えることができる。

また、インクの初期充填以外に、すでに搭載されているインクジェットヘッドのインクが不足した場合にインクジェットヘッドにインクを充填する場合や、液室内に溜まっている気泡を排出する際にも、同様の制御を行うことにより廃インク量を少なく抑えてインクを充填することが可能である。

また、還流ポンプと供給ポンプの流量を共に増加することで、インク充填時に液室に供給されるインク流量を増加し、高速充填することが可能である。このとき、液室には、加圧側の供給ポンプと負圧側の還流ポンプで圧力バランスが取られるため、液室やインク流路の圧力増加を防ぐことが可能である。

次に、廃インク量をさらに少なくし、さらに高速でインクの充填を行うための供給ポンプ及び還流ポンプの流量の設定について以下に述べる。

すなわち、インクを充填する際に、ノズルから空気を引き込まない供給ポンプ及び還流ポンプの流量の組み合わせをあらかじめ測定し、その組み合わせにより動作させることを特徴としている。

供給ポンプ及び還流ポンプの組み合わせを決定する方法を説明する。最大出力が１５ｍｌ／分であるチューブポンプを供給ポンプ及び還流ポンプに採用し、前述のインクの初期充填を行ってノズルの状態を観察する。表１にノズルから空気を引き込まない供給ポンプ及び還流ポンプの流量の組み合わせを示す。

表１より、廃インク量が最少となる供給ポンプの流量は６ｍｌ／分、インク充填時間最短となる供給ポンプの流量は最大出力の１５ｍｌ／分である。このときの還流ポンプの流量は、ノズルから空気を引き込まない範囲内での最大値が、廃インク量を少なくしてインク充填時間を短くする上で望ましい。この観点から選択すると、供給ポンプが６ｍｌ／分のときの還流ポンプの流量は−６ｍｌ／分、供給ポンプが９〜１５ｍｌ／分のときの還流ポンプの流量は−１５ｍｌ／分となる。

このようにして求めたテーブルを用いて、供給側ポンプと還流側ポンプの流量を選択することで、より早い処理時間や、より少ない廃インク量を実現することが可能である。

次に実施形態１の記録装置における記録動作について説明する。

インクジェットヘッド１２により記録を行うときは、供給ポンプ１６および還流ポンプ４１を停止し、開閉弁１８を開く。

本実施形態において、タンク１３に収容されているインクの液面はインクジェットヘッド１２のノズル面よりも重量方向に低くなるように配置され、液室１１内は常に大気圧よりも圧が低い状態になっている。このように液室１１内が負圧状態であるので、ノズルからインクが漏れることがない。

ノズルからインクを吐出すると、ノズルの毛管力により液室１１内の圧力はさらに低下する。液室１１内の負圧の絶対値が大きくなることによってインク並行供給路１７およびインク供給路１５を介してインクタンク１３からインクジェットヘッド１２にインクが供給される。

記録装置１を長時間使用すると、インクジェットヘッド１２の液室１１に気泡が蓄積してくる。この溜まった気泡を排出する泡抜き動作について説明する。供給ポンプ１６および還流ポンプ４１を停止し、開閉弁１８を開く。次に還流ポンプ４１を駆動してインクジェットヘッド１２の液室１１からインクを流出させる。これにより、インクとともに気泡が液室１１から排出される。排出されたインクおよび気泡は、インク還流路４０を通ってインクタンク１３に移動する。還流ポンプ４１を駆動することにより、液室１１内の圧力が下がりインク並行供給路１７およびインク供給路１５を介してインクタンク１３からインクジェットヘッド１２にインクが供給される。

（実施形態２）
図６を参照して本発明の実施形態２を説明する。図６は実施形態２の制御フローチャートである。本実施形態は実施形態１よりもインク初期充填の際の廃インク量を少なくすることができる構成である。図６を用いて、インクジェットヘッド１２にインクを初期充填するときの動作について説明する。インクジェットヘッド及びインクタンクのインク流路構成は図１と同様である。

記録装置１にインクジェットヘッド１２を搭載して、初期充填動作をスタートする。ステップＳ７までは実施形態１と同じであるので説明を省略する。

ステップＳ７の次のステップＳ１０８では、タイマーが１．５分経過したか否かを判断する。１．５分経過したと判断されたらステップＳ１０９で開閉弁１８を開状態にし、次いでステップＳ１１０で供給ポンプ１６を停止する。

すると、インクタンク１３からインク並行供給路１７を介して還流ポンプ４１に見合った流量のインク（例えば８ｍｌ／分）が液室１１に供給される。

一方、液室１１内の気泡を含んだインクは、還流口からインク還流路４０を介してインクタンク１３に送られる。液室１１及びインク還流路４０のインクに含まれる気泡は、インクタンク１３に貯留される。これらの気泡は、一部は大気連通口４２を通じインクタンク外部に排出され、一部はインクに溶け込み消滅する。

さらに、ステップＳ１１１でタイマーが２分経過したと判断されたら、ステップＳ１１２で還流ポンプ４１の駆動を停止する。

次いでステップＳ１１３で還流ポンプ４１をモータ回転数１４００ｐｐｓで逆方向に回転駆動する。還流ポンプ４１を逆方向に回転駆動することにより、インクタンク１３からインクジェットヘッド１２に向けてインクが送られる。

さらに、ステップＳ１１４でタイマーが３分経過したと判断したら、還流ポンプ４１の逆方向の回転駆動を停止しインク充填を終了する。

本実施形態では、還流ポンプ４１を逆方向に駆動することにより、インクタンク１３内のインクが、インク還流路４０及び還流口１９を介して液室１１に流れる。さらに液室１１から供給口１４及びインク並行供給路１７へとインクが流れる。

このようにインクを逆流させることにより、供給口１４のフィルタ１４Ａにせき止められていた気泡は、インク並行供給路１７、２７、３７を介してインクタンク１３に貯留される。

これらの気泡は、一部は大気連通口４２を通じインクタンク外部に排出され、一部はインクに溶け込み消滅する。

以上述べたように、本実施形態では、初期充填を終了する前に還流ポンプを逆回転してインクを逆流させることで、供給口のフィルタにせき止められていた気泡も取り除くことができる。

（実施形態３）
図７〜図９を参照して本発明の実施形態３を説明する。図７は実施形態３の構成を説明する図である。本実施形態は実施形態１の構成に、インクジェットヘッド１２の還流口１９及び供給口１４の近傍に圧力センサを設けることを特徴とする。

図７において、本実施形態の記録装置１は、インク還流路４０内の還流口１９の近傍に還流路圧センサＰｒを備えており、インク供給路１５内の供給口１４の近傍に供給路圧センサＰｓを備えている。

還流路圧センサＰｒは、インク還流路４０の還流ポンプ４１よりも上流側で流路内の圧力を測定する。供給路圧センサＰｓは、インク供給路１５の供給ポンプ１６よりも下流側で流路内の圧力を測定する。

図８は、実施形態３の回路ブロック図である。図８において還流路圧センサＰｒ及び供給路圧センサＰｓはバス２０３に接続されており、ＣＰＵ２００からの指令に従って作動する。

図９は実施形態３の制御フローチャートである。ステップＳ３までは実施形態１と同じであるので説明を省略する。

ステップＳ３の次のステップＳ２０４では、還流ポンプ４１を駆動開始後、還流路圧センサＰｒが第１の閾値より低い圧力を検知した場合、又は、タイマーが０．２分以上経過した場合に、ステップＳ５に移行する。第１の閾値は本実施形態では−２０ｋｐａｓである。

実施形態１と同じステップＳ５からステップＳ７までが終了すると、ステップＳ２０８に移行する。

ステップＳ２０８では、還流路圧センサＰｒが第１の閾値より高い圧力を検知した場合、若しくは供給路圧センサＰｓが第２の閾値よりも高い圧力を検知した場合、またはタイマーが１．５分経過した場合に、ステップＳ２０９に移行する。第２の閾値は本実施形態では１０ｋｐａである。

ステップＳ２０９では開閉弁１８を開状態にし、次いでステップＳ２１０において供給ポンプ１６を停止する。ステップＳ２１１においてタイマーを０分にリセットする。

さらに、ステップＳ２１２においてタイマーが０．５分経過したと判断したら、ステップＳ２１３で還流ポンプ４１の駆動を停止する。その後ステップＳ２１４で還流ポンプ４１をモータ回転数１４００ｐｐｓで逆方向に回転駆動する。還流ポンプ４１を逆方向に回転駆動することにより、インクタンク１３からインクジェットヘッド１２に向けてインクが送られる。

さらに、ステップＳ２１５でタイマーが１分経過したと判断したら、還流ポンプ４１の逆方向の回転駆動を停止しインク充填を終了する。

本実施形態では、還流ポンプ４１を逆方向に駆動することにより、インクタンク１３内のインクが、インク還流路４０、還流口１９、液室１１、供給口１４及びインク並行供給路１７を介してインクが流れる。

このようにインクを逆流させることにより、供給口１４のフィルタ１４Ａにせき止められていた気泡は、インク並行供給路１７を介してインクタンク１３に貯留される。

以上述べたように、インクの流動状態を感知するセンサにより供給ポンプと還流ポンプと開閉弁を制御することにより、より少ない廃インク量と短い処理時間で、インクの充填を行うことが可能である。

（実施形態４）
図１０を参照して本発明の実施形態４を説明する。図１０は実施形態４の構成を示す図である。実施形態４は、第１の色に対応するインクジェットヘッド、インクタンク、インク供給路、インク還流路及びその他の構成に加え、第２の色及び第３の色に対応する構成を備えている。図１０において、２２は第２の色のインクを吐出するインクジェットヘッドであり、２３は第２の色のインクを収容するインクタンクである。２５はインクタンク２３からインクジェットヘッド２２の液室２１に第２の色のインクを供給するためのインク供給路である。２６はインク供給路２５の途中に設けられた供給ポンプである。５０は液室２１からインクタンク２３に第２の色のインクを還流するためのインク還流路である。５１はインク還流路５０の途中に設けられた還流ポンプである。

同様に、３２は第３の色のインクを吐出するインクジェットヘッドであり、３３は第３の色のインクを収容するインクタンクである。３５はインクタンク３３からインクジェットヘッド３２の液室３１に第３の色のインクを供給するためのインク供給路である。３６はインク供給路３５の途中に設けられた供給ポンプである。６０は液室３１からインクタンク３３に第３の色のインクを還流するためのインク還流路である。６１はインク還流路６０の途中に設けられた還流ポンプである。

実施形態４では、３つの供給ポンプ１６、２６、３６を共通の駆動軸７１で駆動する構成とし、駆動軸７１を１つの供給モータ７０で回転させる。上記構成により、複数色のインクジェットヘッドを用いて記録媒体にカラー画像を記録する構成において、装置の小型化と構成部品の削減を実現することができる。

（実施形態５）
図１１を参照して本発明の実施形態５を説明する。図１１は実施形態５の構成を示す図である。実施形態５も実施形態４と同様に第１の色、第２の色及び第３の色に対応するインクを循環する構成を備える。

実施形態５では、３つの還流ポンプ４１、５１、６１を共通の駆動軸８５によって駆動する構成とし、駆動軸８５を１つの還流モータ８４で回転させる。上記構成により、複数色のインクジェットヘッドを用いて記録媒体にカラー画像を記録する構成において、装置の小型化と構成部品の削減を実現することができる。

さらに、前述の３つの供給ポンプ１６、２６、３６を１つの供給モータ７４によって駆動するとともに、前述の３つの還流ポンプ４１、５１、６１を１つの還流モータ８５によって駆動してもよい。

（実施形態６）
図１２、図１３を参照して実施形態６を説明する。図１２は実施形態６を説明する構成図である。実施形態６では、３つの供給ポンプ１６、２６、３６と３つの還流ポンプ４１、５１、６１を共通の駆動軸９８で駆動する構成としている。そして、駆動軸９８を単一の駆動モータ９７で回転させる。

複数のインクジェットヘッドを備える構成では、一部のインクジェットヘッドのみ新たに装置に搭載し、対応するインクを初期充填する制御が必要となる。図１２において、２７，３７はインク並行供給路であり、２８，３８は開閉弁である。２４，３４は供給口であり、２９，３９は還流口である。

図１３は実施形態６の制御フローチャートである。図１３を参照して１つのインクジェットヘッドを新たに搭載し、対応するインクを初期充填するときの動作を説明する。

まず、ステップＳ３０１では記録装置１に、新たなインクジェットヘッド１２を搭載する。次にステップＳ３０２では、充填するインクジェットヘッドを選択する。具体的にはテンキーなどの入力装置を用いて、ＲＡＭ２０２に選択したインクジェットヘッド１２を特定するデータを入力する。

このとき、交換したインクジェットヘッド１２の液室１１とノズルには、乾燥を防ぐために例えば約２ｍｌの物流インクが貯留されている。これに対し、交換していないインクジェットヘッド２２、３２の液室２１、３１にはインクがほぼ満タンに貯留されている。

次に、ステップＳ３０３でタイマーを０分にセットしたのち、開閉弁１８、２８、３８を開状態にする。

ここで、インクタンク１３、２３、３３の底面に対してとインクジェットヘッド１２、２２、３２のノズル面は１５０ｍｍ高い位置に設けられているため、インク並行供給路１７、２７、３７からインク供給路１５、２５、３５及び供給口１４、２４、３４まで水頭圧差により平衡状態になる。

つぎに、ステップＳ３０５において駆動モータ９７を駆動すると還流ポンプ４１、５１、６１及び供給ポンプ１６、２６、３６が駆動軸９８を介して駆動される。還流ポンプ４１、５１、６１と供給ポンプ１６、２６、３６の流量が１０ｍｌ／分となるように駆動モータ９７を回転数２０００ｐｐｓで駆動させる。

このとき、インクジェットヘッド１２内の物流インクと空気が還流口１９からインク還流路４０に流出する。

一方インクジェットヘッド２２、３２においては、液室２１、３１内に貯留されているインクは、還流口２９、３９からインク還流路５０，６０を経て対応するインクタンク２３、２４に流入する。

また、インクタンク２３、２４内に貯留されているインクは、開閉弁２８、３８、インク並行供給路２７、３７及び供給口２４、３４を経て、インクジェットヘッド２２、３２の液室２１、３１に供給され、いわゆるインク循環状態となる。

次に、ステップＳ３０６でタイマーが０．２分経過したと判断されたら、ステップＳ３０７でＲＡＭ２０２に記憶されている充填すべきインクジェットヘッドのデータを参照する。ステップＳ３０８ではメモリ参照によって特定された充填するインクジェットヘッドに対応する開閉弁を閉じる。例えばインクジェットヘッド１２を交換した場合は開閉弁１８をＯＦＦにし、閉状態にする。

開閉弁１８が開いていたときは供給ポンプ１６によって送り出されたインクの一部はインク並行供給路１７に流れ込み、インクタンク１３に戻っていた。開閉弁１８を閉じることによって、インク並行供給路１７に流れ込んでいたインクが止まり、供給ポンプ１６によって送り出されたインクはすべて、インクジェットヘッド１２に送られる。このとき、インクタンク１３から流量１０ｍｌ／分のインクが供給口１４を経てインクジェットヘッド１２の液室１１に加圧供給される。

この加圧供給により、供給口１４に近い側のノズルから還流口１９側のノズルに向けて徐々にインクが充填され、各ノズルはインクでメニスカスを張っていく。

一方、液室１１内の気泡は、還流口１９側に押し流されながら徐々に押し出されていく。

このとき、液室１１内の圧力がノズルのメニスカス保持力（例えば約５ｋｐａ）を超えるとノズルからインクが垂れる。液室１１内の圧力がメニスカス保持力を超えると前述の物流インクもノズルから押し出される。

一方、開閉弁１９、２０は開いたままなのでインクタンク２３、２４から供給ポンプ２６、３６により供給されるインクの一部はインク並行供給路２７、３７を経てインクタンク２３、２４に戻る。

この際も、インクジェットヘッド２２、３２は、ノズルから空気をほぼ引込まない、かつ、インクをほぼ垂らさない、インク循環状態となる。

次に、ステップＳ３０９ではテーブルを参照して供給ポンプ及び還流ポンプの回転数を調整する。
ステップＳ３１０においてタイマーが１．５分経過したと判断したらステップＳ３１１に移行し、開閉弁１８を開く。
インクジェットヘッド１２の液室１１内部の気泡を含んだインクは、還流口１９からインク還流路４０をへて、インクタンク１３に戻る。
インクジェットヘッド２２、３２は、インク循環状態を維持する。

次に、タイマーが２分後に、駆動モータ９７を停止し、還流ポンプ４１、５１、６１及び供給ポンプ１６、２６、３６を停止し、インクジェットヘッド１２の液室１１の初期インク充填を終了する。

このように、開閉弁の制御により特定のインクジェットヘッドを選択してそのインクジェットヘッドのみのインク初期充填が可能となる。

１ 記録装置
１１ 液室
１２ インクジェットヘッド
１３ インクタンク
１５ インク供給路
１６ 供給ポンプ
１７ インク並行供給路
１８ 開閉弁
４０ インク還流路
４１ 還流ポンプ

Claims (3)

1. 液体を吐出するノズルと該ノズルへ供給される液体を貯留する液室を有する記録ヘッドと、該記録ヘッドへ供給される液体を貯留するタンクと、該タンクから前記液室へ液体を供給するための供給路と、該供給路の途中に設けられた供給ポンプと、前記液室から前記タンクへ液体を還流するための還流路と、該還流路の途中に設けられた還流ポンプと、を備える記録装置において、
   前記供給路の前記供給ポンプ及び前記記録ヘッドの間の位置と前記タンクとを接続する並行供給路と、
   前記供給ポンプ及び前記還流ポンプを制御する制御手段を備え、
   該制御手段は、前記液室に液体を初期充填する際に、前記還流ポンプを第１の方向に駆動して前記液室内を負圧状態にした後に前記供給ポンプを駆動し、前記供給ポンプの駆動を停止した後に前記還流ポンプを前記第１の方向と反対の第２の方向に駆動することを特徴とする記録装置。
2. 前記還流路の前記記録ヘッド及び前記還流ポンプの間の圧力を検知する還流路センサをさらに備え、前記制御手段は、前記還流ポンプを駆動して前記還流路センサによって第１の閾値よりも低い圧力が検知された後に前記供給ポンプを駆動することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記供給路の前記供給ポンプ及び前記記録ヘッドの間の圧力を検知する供給路センサをさらに備え、前記制御手段は、前記供給ポンプを駆動して前記供給路センサによって第２の閾値よりも高い圧力が検知された後に前記供給ポンプの駆動を停止することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。

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