JP2000211156A

JP2000211156A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2000211156A
Application number: JP1904399A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Oda; 和之小田; Yoshihiko Fujimura; 義彦藤村; Jun Isozaki; 準磯崎; Mitsuhide Soga; 光英曽我; Junichi Yoshida; 淳一吉田; Katsuyuki Fujii; 克幸藤井; Atsumichi Imazeki; 敦道今関
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェット記録装置を、メインタンクと
インク供給管により連結されたサブタンク内の空気量を
制御可能な簡易な構成にする。【解決手段】メインインクタンク１２と、移動する記
録ヘッドにインクを供給可能なように接続されたサブタ
ンク１６と、メインインクタンク１２とサブタンク１６
とを連結する１本のインク供給チューブ１８と、インク
供給チューブ１８に設けられた弁２４と、を備えたイン
クジェット記録装置のサブタンク１６内の空気量を制御
するために、まず、弁２４を閉じ、記録ヘッドを介して
サブタンク１６内を、連続吸引ポンプ３０を所定時間駆
動させることにより、所定時間吸引し、弁２４を開く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置及び空気量制御方法に係り、より詳しくは、メイ
ンタンクとサブタンクとがインク供給管により連結さ
れ、サブタンク内の空気量を制御するインクジェット記
録装置及び空気量制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ランニングコストの低減化や
高速印字のために、キャリッジ外に大容量インクタンク
を設け、キャリッジ上に設置された記録ヘッドヘは、チ
ューブを用いてインクを供給する方法が提案されてい
る。この際に問題となるのは、キャリッジの走査（記録
ヘッドの移動）に伴ってチューブも駆動されるため、チ
ューブの長さと駆動加速度に応じた圧力変動が、記録ヘ
ッドへのインク供給圧力に生じ、印字を不安定にすると
いう問題があった。

【０００３】その対策として下記の先願が存在する。

【０００４】特許登録第２６８１３５０号（特開昭６３
−１２８９４７号公報）では、ダンパー室をヘッドに設
け、このダンパー室にに空気を保持することで、空気の
圧縮性を圧力変動のダンパとして機能させる。

【０００５】特開昭６０−１６２６５４号公報、特開平
４−１４６１５４公報には、空気の封入量管理を、廃イ
ンクポンプに連結した接続管（インク供給管とは別）の
接続位置で行っている。

【０００６】実開昭６０−１２０８４０号公報、特許登
録第２７４８４５９号（特開平２−１５０３６０）で
は、圧力ダンパとして、圧力吸収基板壁面に設けた、フ
レキシブルな（可撓性）ダンパフィルムを用いている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許登
録第２６８１３５０号（特開昭６３−１２８９４７号公
報）では、ダンパ機能の性能に関係する空気量の制御に
ついては、まったく考慮されていない。空気量が少ない
と、ダンパ機能が不足してしまうし、多すぎると、記録
ヘッドに空気が流れ込み、印字不良の原因となる。

【０００８】一方、特開昭６０−１６２６５４号公報等
には、空気の封入量管理を、廃インクポンプに連結した
接続管（インク供給管とは別）を用いているが、インク
供給管とは別の新たな接続管を設ける必要があり、管数
が多数となり、装置が大型化、複雑化して、コストが高
くなる。

【０００９】なお、実開昭６０−１２０８４０号公報等
に記載の、一定以上の面積を有しかつ柔軟なフィルム
は、透湿度、気体透過性を必要とするが、これら機能を
満たす材料は高価であり、またフィルムを張力バラツキ
無く基板に設置することは、大変困難である。

【００１０】本発明は、上記事実に鑑み成されたもの
で、メインタンクとインク供給管により連結されたサブ
タンク内の空気量を制御可能な簡易な構成のインクジェ
ット記録装置及び空気量制御方法を提案することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため請求
項１記載の発明は、インクを収納するメインタンクと、
移動する記録ヘッドにインクを供給可能なように接続さ
れたサブタンクと、前記メインタンクと前記サブタンク
とを連結するインク供給管と、前記サブタンク内の圧力
を制御することにより、前記インク供給管を介してイン
クを移動させて、前記サブタンク内の空気量を制御する
制御手段と、を備えている。

【００１２】即ち、メインタンクにはインクが収納さ
れ、サブタンクは、移動する記録ヘッドにインクを供給
可能なように接続されている。ここで、本発明は、メイ
ンタンクとサブタンクとをインク供給管で連結してい
る。

【００１３】そして、制御手段は、サブタンク内の圧力
を制御することにより、インク供給管を介してインクを
移動させて、サブタンク内の空気量を制御する。

【００１４】このように本発明は、メインタンクとサブ
タンクとをインク供給管で連結し、サブタンク内の圧力
を制御することにより、インク供給管を介してインクを
移動させて、サブタンク内の空気量を制御するので、イ
ンク供給管をインクの供給の他にサブタンク内の空気量
の制御のためにも兼用することができ、インクジェット
記録装置を簡易な構成にすることができる。即ち、イン
ク供給管を１本とすることもできる。

【００１５】ここで、制御手段は、請求項２のように、
サブタンク内の空気量が、サブタンク及びインク供給管
内に圧力変動が生じても記録ヘッドへのインク供給圧力
が予め定めた許容範囲の上限値以下となる予め定められ
た下限値以上で、かつ、周囲環境変動によりサブタンク
内がインク空状態とならない予め定められた上限値以下
となるように、サブタンク内の圧力を制御する。このよ
うに、サブタンク内の空気量を、サブタンク及びインク
供給管内に圧力変動が生じても記録ヘッドへのインク供
給圧力が予め定めた許容範囲の上限値以下となる予め定
められた下限値以上で、かつ、周囲環境変動によりサブ
タンク内がインク空状態とならない予め定められた上限
値以下としているので、サブタンク内の空気量を適正な
量に安定して維持することができる。

【００１６】なお、制御手段は、請求項３のように、イ
ンク供給管に設けられた弁と、記録ヘッドを介してサブ
タンク内を吸引する吸引手段と、を備えている。なお、
吸引手段は、請求項４のように、記録ヘッドのインク吐
出部に密閉空間を形成する密閉空間形成キャップと、こ
の密閉空間に負圧を発生させて、記録ヘッドを介してサ
ブタンク内を吸引する吸引ポンプと、を備えている。

【００１７】ここで、サブタンク内の負圧を検出する検
出手段を備え、吸引手段は、検出手段の検出結果に基づ
いてサブタンク内を吸引してもよいが、請求項５のよう
に、弁が閉じられた状態で、記録ヘッドを介してサブタ
ンク内を予め定められた時間吸引するようにしてもよ
い。これにより、サブタンク内を、所定の負圧にしてい
る。即ち、この所定の負圧は、次に弁を開放して、メイ
ンタンクからインクをサブタンクに流入すると、サブタ
ンク内の空気量が、サブタンク及びインク供給管内に圧
力変動が生じても記録ヘッドへのインク供給圧力が予め
定めた許容範囲の上限値以下となる予め定められた下限
値以上で、かつ、周囲環境変動によりサブタンク内がイ
ンク空状態とならない予め定められた上限値以下となる
負圧である。

【００１８】このように、弁が閉じられた状態で、記録
ヘッドを介してサブタンク内を予め定められた時間吸引
するので、サブタンク内の負圧を検出する検出手段を備
えなくても、サブタンク内の空気量を制御することがで
きるので、インクジェット記録装置をより簡易な構成に
することができる。

【００１９】以上より、インクを収納するメインタンク
と、移動する記録ヘッドにインクを供給可能なように接
続されたサブタンクと、前記メインタンクと前記サブタ
ンクとを連結するインク供給管と、前記インク供給管に
設けられた弁と、を備えたインクジェット記録装置のサ
ブタンク内の空気量制御方法としては、次の方法が提案
される。即ち、前記弁を閉じ、前記記録ヘッドを介して
サブタンク内を予め定められた時間吸引し、前記弁を開
く。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００２１】図１に示すように、本実施の形態に係るイ
ンクジェット記録装置は、記録ヘッド１４を移動させる
ための図示しないキャリッジ外に配置された大容量の、
本発明のメインタンクとしてのメインインクタンク１２
と、キャリッジ上に配置されかつ記録ヘッド１４と流体
連通する（記録ヘッド１４にインクを供給可能なように
接続された）サブタンク１６と、を備えている。サブタ
ンク１６とメインインクタンク１２とは、本発明のイン
ク供給管としてのインク供給チューブ１８により接続さ
れている。インク供給チューブ１８のメインインクタン
ク１２側には、本発明の弁としての第１の弁２４が配置
されている。なお、図１には、単一の記録ヘッド１４、
サブタンク１６、及びインク供給チューブ１８等が示さ
れているが、実際は、キャリッジ上に、複数の記録ヘッ
ド１４、サブタンク１６、及びインク供給チューブ１８
等が配置される。

【００２２】記録ヘッド１４には、サブタンク１６から
供給されるインクに混入するゴミ等を除去するフィルタ
２２と、ノズルオリフィス２０と、が設けられている。
記録ヘッド１４の下方には、ノズルオリフィス２０に密
閉空間を形成可能なように、本発明の密閉空間形成キャ
ップとしてのキャップ３２が配置されている。キャップ
３２には、管を介して、本発明の吸引ポンプとしての連
続吸引ポンプ３０が接続されている。この管には、第２
の弁２６と、負圧溜め室２８と、が配置されている。

【００２３】図５に示すように、本実施の形態に係る制
御系は、コンピュータ４０を備えている。コンピュータ
４０は、ＣＰＵ４２、後述する空気量調整処理プログラ
ムを記録したＲＯＭ４４、ＲＡＭ４６、及び入出力（Ｉ
／Ｏ）ポート４８を備え、これらは、バス５０を介して
相互に接続されてている。入出力ポート４８には、ドラ
イバ５２、５４を介して、第１の弁２４、第２の弁２６
が接続され、更に連続吸引ポンプ３０が接続されてい
る。

【００２４】第１の弁２４から連続吸引ポンプ３０まで
の系全体での気密性は、系内外の差圧が４０ｋＰａ存在
する時に、リーク量１ｍｌ／ｍｉｎ以下であるように設
計されている。これは、リーク量を一定以下に管理する
ことで、系内の到達負圧バラツキを抑え、空気量を一定
範囲にするためである。

【００２５】メインインクタンク１２は、本実施の形態
においては、多層フィルムで構成されるインク袋内にイ
ンクを充填し，インク袋を樹脂製の筐体内に設置するこ
とで構成している。勿論、樹脂ボトル内にインクを充填
しただけのメインインクタンク１２や、多孔質部材にイ
ンクを吸収させたメインインクタンク１２で、構成して
もよい。本実施の形態に係るノズルはシリコンのウエハ
を異方性エッチングして作成し、６００ｄｐｉの解像度
を有している。

【００２６】また、本実施の形態に係る第１の弁２４及
び第２の弁２６は、電磁弁を使用している。なお、他の
ダイヤフラム閉塞型の弁や、チューブ閉塞型の弁など・
気密が実現でき、耐インク性の部材で構成できる弁であ
れば、どんな弁でも構わない。

【００２７】更に、本実施の形態に係る負圧溜め室２８
は、内容量０．７ｍｌのポリエチレン樹脂で作成された
小室である。負圧溜め室２８も、耐インク性があり、気
密度を維持できる部材であれば、どのような部材でも構
わない。

【００２８】また、本実施の形態に係る連続吸引ポンプ
３０は、流量０．１５ｍ１／ｓｅｃのローラーポンプを
使用している。使用しているチューブ材質は、シリコン
ゴムチューブであるが、他のノープレンゴム．ブチルゴ
ム、タイゴン、バイトンなどのゴムまたは樹脂チューブ
でも、排気性能を満たし、かつ耐インク性があれば使用
できる。

【００２９】ここで、メインインクタンク１２は、記録
ヘッド１４のノズルオリフィス２０面よりも、下方に設
置されている。これは、可撓性のインク袋内に充填した
インクによって、ほぼインク袋内で形成されるインク仮
想液面Ｐ２と、記録ヘッド１４のノズルオリフィス２０
面Ｐ１と、の高低差分だけのインク水頭圧力を、記録ヘ
ッド１４に作用させるためである。本実施の形態では、
メインインクタンク１２を記録ヘッド１４より、４０ｍ
ｍ〜１５０ｍｍ程度下方に設置している。即ち、上記高
低差は、インク仮想液面Ｐ２がインク袋の最上部で４３
ｍｍ、最下部で１２７ｍｍとなっている。よって、イン
ク比重が１で、インク袋が潰れる時の反力がほぼ０のケ
ースでは、記録ヘッド１４に供給されるインクの静圧
は、−４３〜−１２７（×９．８Ｐa ）の範囲に制御さ
れる。

【００３０】また、インク供給チューブ１８のサブタン
ク１６側先端１８Ｓは、サブタンク１６の底面１６Ｂ近
くに到達している。これは周囲の環境変動（周囲気圧の
低下、周囲温度の上昇）によって、サブタンク１６内に
封入されている空気が膨張した際に、サブタンク１６内
のインクがスムーズに、メインインクタンク１２内に還
流されることで、記録ヘッド１４に作用するインク静圧
をほぼ一定に保つためである。サブタンク１６の上部で
接続を行うと、インクでは無く、サブタンク１６内の空
気がインクと混じった状態で、インク供給チューブ１８
内に還流する。これにより、インク膜のメニスカスがチ
ューブ内で生じてしまう。このように、インク膜のメニ
スカスがチューブ内で生じてしまうと、インク膜を移動
させるために差圧が必要となり、うまく還流できなくな
る。即ち、空気が全インク供給チューブ１８内に還流す
ると、インクの水頭圧力が作用しないために、記録ヘッ
ド１４の適度な負圧が維持できず．正圧力が生じてしま
う。記録ヘッド１４に正圧力が作用すると、フェースフ
ラッドと呼ばれる、ノズルからインクが流出する現象が
発生し、正常なインク噴射が不可能となってしまう。

【００３１】また、本実施の形態では、サブタンク１６
内の空気量を、サブタンク１６及び前インク供給チュー
ブ１８内に圧力変動が生じても記録ヘッド１４へのイン
ク供給圧力が予め定めた許容範囲の上限値以下となる予
め定められた下限値以上で、かつ、周囲環境変動により
サブタンク１６内がインク空状態とならない予め定めら
れた上限値以下となるようにしている。

【００３２】これは、次の理由からである。即ち、サブ
タンク１６内の空気量が少なすぎると、記録ヘッド１４
のスキャンに伴って、インク供給チューブ１８内に発生
する圧力変動を緩和させるダンパ性能が低下してしま
う。また、空気量が多すぎるとサブタンク１６内のイン
クがほとんど無くなってしまい、記録ヘッド１４のスキ
ャンによって、記録ヘッド１４内のフィルタ２２上面に
インクが無い状態で、インク噴射を行うと、フィルタ２
２を通して空気が泡となって，フィルタ２２下面に透過
しようとして、バブルポイント圧力と呼ばれる差圧が、
フィルタ２２の両面で発生する。この圧力は、フィルタ
２２の濾過径（後述するＤ）が小さいために非常に大き
く、実質的に、空気をフィルタ透過させることはできず
に、ノズルのオリフィス２２から空気がヘッド内に吸い
込まれることになる。このような状態では、印字は大き
く乱れ、全抜けと呼ばれる印字不可能状態になってしま
う。

【００３３】本実施の形態では、フィルタ２２はステン
レスのメッシュフィルタ２２である畳綾織５ｕｍを使用
しており、インクで発生するバブルポイント圧力は、１
５ｋＰa 程度である。

【００３４】本実施の形態では、ダンパ性能を満たすた
めの最小の空気量は３ｍｌである。これより少ない空気
量になると、メインインクタンク１２を交換し、使用開
始した状態では、記録ヘッド１４でのインク静圧は４３
（×９．８Ｐａ）の負圧で、インクが供給されるが、こ
の４３（×９．８Ｐa ）よりも大きなインクの圧力変動
が生じてしまうために、最悪の場合には、記録ヘッド１
４に正圧力が作用し、フェースフラッドを発生してしま
う。

【００３５】一方、メインインクタンク１２を，記録ヘ
ッド１４よりさらに下方に設置すれことも考えられる
が、そうすると、今度は逆に、インク残量が少なくなっ
た状態で、インク負圧は高まってしまう。さらに逆方向
のスキャンの際に、負圧側の圧変動が作用し、記録ヘッ
ド１４に作用する負圧が巨大になると、ノズルオリフィ
ス２２から空気を引き込む全抜けを生じる。

【００３６】実施の形態の記録ヘッド１４のスキャン加
速度は２Ｇ（１９．６ｍ／ｓec．２）程度であり、イン
ク粘度は２ｍＰa ・sec ．程度，また、インク供給チュ
ーブ１８は、内径１．８ｍｍ長さ１５０ｃｍの２層樹脂
チューブを用いている。内層はポリエチレン、外層はナ
イロンの樹脂チューブを用いており、二種類の樹脂を使
用することで、透湿性および気体透過性の両者を、非常
に小さな値に抑制することが可能となっている。

【００３７】以上のことから、当実施の形態において
は、以下の関係を満たす範囲に空気量をコントロールし
ている。下限値ＭＩＮ≦サブタンク１６内空気量≦上限値ＭＡＸ（１）但し、下限値ＭＩＮは、サブタンク１６及び前インク供
給チューブ１８内に圧力変動が生じても記録ヘッド１４
へのインク供給圧力が予め定めた許容範囲の上限値以下
となる予め定められた値であり、上限値ＭＡＸは、周囲
環境変動によりサブタンク１６内がインク空状態となら
ない予め定められた値である。

【００３８】即ち、本実施の形態では、サブタンク１６
内容積Ｖｓｕｂとしたときに、以下の関係を満たす範囲
に空気量をコントロールしている。３ｍｌ（最小空気量
ダンパ性能から規定）≦サブタンク１６内空気量≦
Ｏ．７４Ｖｓｕｂ（最大空気量サブタンク１６内容積
の７４％以下）ここで、最大空気量の７４％以下というのは、ある安全
率をみた数字である。周囲の環境変動（周囲気圧の低
下、周囲温度の上昇）によって、サブタンク１６内に封
入されている空気が膨張した際にも、サブタンク１６内
にインクが維持されるように設定されている。例えば、
当実施の形態では、気圧変動：約１０％（１０１ｋＰａ
→９１ｋＰａ）、気温変動：約１０％（２３℃→４０
℃：空気の膨張十インクの蒸気圧）が同時に生じた場合
にも、サブタンク１６内のインクが無くならないよう
に、設定されている。勿論、他の安全率にしても、なん
ら本発明の趣旨を逸脱するものではない。

【００３９】次に、本実施の形態の作用を説明する。

【００４０】図１には、後述する空気量調整処理（図
６）を実行しないで、サブタンク１６内の空気量が式
（１）の範囲外に増大してしまった状態を示している。
図１では、印字を終え、キャリッジの移動により印字範
囲外に移動した記録ヘッド１４に、キャップに当接され
た様子を示している。第１の弁２４は、印字中、印字待
機中、電源ＯＦＦ時などの状態において、常に開状態に
維持されている。これは、メインインクタンク１２を、
サブタンク１６内空気膨張時のアキュムレーターとして
便用しており、サブタンク１６内のインクを還流させる
必要があるためである。

【００４１】図１に示すように、サブタンク１６内の空
気量は内容積の９０％程度を占めており、この状態で、
周囲気圧の低下や温度上昇が起こると、サブタンク１６
内のインクがインクバッグに還流してしまって、サブタ
ンク１６内インクが枯渇するトラブルとなる。

【００４２】サブタンク１６内の空気量は減少すること
はほとんど無く、サブタンク１６壁で規定される気体透
過定数と、サブタンク１６内の負圧（メインインクタン
ク１２とのインク高低差で発生するインク水頭圧）によ
って、サブタンク１６内部には、周囲から空気が侵入
し、空気量は時間の経過にしたがって、徐々に増大す
る。

【００４３】実施の形態のサブタンク１６は、厚さ１．
５ｍｍのポリプロピレン樹脂によって構成されている。
内容積は、９ｍｌ、表面積４０ｍ２程度である。評価結
果から、６ヶ月で１ｍ程度の空気量の増加が発生する。

【００４４】以上のようにサブタンク１６内の空気量が
式（１）の範囲外に増大してしまわないように、本実施
の形態に係るインクジェット記録装置（コンピュータ４
０）は、所定時間毎に、図６に示したサブタンク１６内
の空気量調整処理を実行している。なお、サブタンク１
６内にインク液面を検知するセンサを設置し、式（１）
の範囲外に空気量が変化した際に、本処理を実行するよ
うにしてもよい。以下、空気量調整処理（図６）を、図
２〜図４を参照して説明する。

【００４５】ステップ６２で、図２に示すように、第１
の弁２４を閉状態にし、ステップ６４で、第２の弁２６
を開状態にし、ステップ６６で、連続吸引ポンプ３０を
駆動させて、記録ヘッド１４を介してサブタンク１６内
を吸引する。これにより、まず、サブタンク１６底面付
近に存在するインクが、連続吸引ポンプ３０側に吸引さ
れる。この後、サブタンク１６内の空気が排出され、記
録ヘッド１４内のフィルタ２２に達すると、フィルタ２
２界面から気泡を発生させながら、連続吸引ポンプ３０
側に吸引される。この時、フィルタ２２の両面では、バ
ブルポイント圧力が発生し、フィルタ２２上面の負圧の
方が、下面の負圧値よりも、小さくなっている。

【００４６】ここで、バブルポイント圧力を説明する
（図８参照）。インク液面とフィルタ２２との界面張力
によって発生する圧力Ｐγは、Ｐγ＝４γｃｏｓθＤπ
／（πＤ²）＝４γｃｏｓθ／Ｄである。また、インク
液面の水頭圧力Ｐｈは、Ｐｈ＝ρｇｈである。気泡発生
時には、気泡発生圧力Ｐ、圧力Ｐγ、及び水頭圧力Ｐｈ
が。均衡する。即ち、Ｐ＝Ｐγ＋Ｐｈであり、Ｐｈは略０であるので、Ｐ＝Ｐγ＝４γｃｏｓ
θ／Ｄとなる。気泡発生圧力Ｐがバブルポイント圧力で
ある。

【００４７】なお、気泡の形で排出された空気は、記録
ヘッド１４内やキャップ内、負圧溜め室２８を満たす。

【００４８】ステップ６８で、所定時間、本実施の形態
では、３３秒間連続吸引ポンプ３０を駆動したか否かを
判断し、所定時間、連続吸引ポンプ３０を駆動した場合
に、ステップ７０で、連続吸引ポンプ３０を停止する。

【００４９】ここで、上記所定時間を説明する。この所
定時間は、連続吸引ポンプ３０を当該所定時間駆動させ
た後、第２の弁２６を閉じ、かつ、第１の弁２４を開放
して、メインインクタンク１２からインク供給チューブ
１８を介して、サブタンク１６にインクを供給して、サ
ブタンク内の空気量が上記（１）式の条件を満足するた
めの負圧（目標負圧）にサブタンク内の圧力がなる時間
である。

【００５０】この時間は次のように定まる。図７には、
連続吸引ポンプ３０動作時間とサブタンク１６内空気量
の関係が示されている。右縦軸には、サブタンク１６の
最小空気量を、左縦軸には、サブタンク１６最大空気量
パーセンテージを示している。図中の右下がりの線２０
０が、右縦軸のサブタンク１６の最小空気量を示し、右
上がりの線３００が、左縦軸のサブタンク１６の最大空
気量パーセンテージを示している。

【００５１】実施の形態の条件は、サブタンク１６内容
積９ｍｌ、フィルタ２２のバブルポイント圧力０〜１５
ｋＰａ、ポンプの排気速度Ｏ．１５ｍ１／ｓｅｃ．±１
５％，系の気密度０〜１ｍｌ／ｍｉｎ、４００００Ｐａ
時である。

【００５２】サブタンク１６内充填空気量を左右する誤
差因子は、フィルタ２２のバブルポイント圧力の発生有
無、ポンプの排気速度バラツキ（ポンプ個体差、到達負
圧による排気性能の劣化など）、系全体の気密性バラツ
キの３つである。

【００５３】これらを、上記範囲で可変させた時の最悪
値をプロットしたものが、図２内の２本の線２００、３
００である。故に、条件の範囲、即ち、図７中の網かけ
の範囲内の値、例えば、３３秒間連続吸引ポンプ３０を
駆動することで、サブタンク１６内の圧力を上記目標負
圧にすることができる。なお、本処理を所定時間毎に繰
り返し実行すれば、サブタンク内の空気量を常に（１）
式を満足する量に制御することができる。

【００５４】図３には、このときの様子が示されてい
る。図３に示すように、サブタンク１６内の空気は、記
録ヘッド１４を経由して、気泡の形で排出され、排出さ
れた気泡は互いに結合することで、巨大な塊になってい
る。この状態では、サブタンク１６内の圧力は、インク
および空気が排出された分だけ、低下している。

【００５５】ステップ７２で、第２の弁２６を閉状態と
し、ステップ７４で、第１の弁２４を開状態とすること
で．サブタンク１６内の上記負圧（目標負圧））に応じ
た量のインクを、メインインクタンク１２からインク供
給チューブ１８を介してサブタンク１６内に充填させ
る。なお、充填に要する時間は数秒程度である。これに
より、サブタンク内の空気量が上記（１）式の条件を満
足する量となる。

【００５６】なお、サブタンク１６内の負圧を検出する
検出センサを設け、該検出センサによる検出値に基づい
て、サブタンク１６内の負圧が上記負圧（目標負圧）に
なるまで、連続吸引ポンプ３０を駆動するようにしても
よいが、検出センサ等の部品点数が多くなるので、本実
施の形態のほうがより好ましい。

【００５７】こうようにしてサブタンク１６内へのイン
クの充填が完了した状態を、図４に示している。図４に
示すように、記録ヘッド１４内には、フィルタ２２を通
過する際に生じた気泡が、完全に排出されずに少量残留
している。印字の際に、この気泡がノズルオリフィス２
２に流れていくことで、印字ディフェクトを発生する恐
れがある。そこで、ステップ７６で、サブタンク１６充
填後は、連続吸引ポンプ３０を一定時間駆動させて、記
録ヘッド１４内を吸引して、残留気泡を排出する（メン
テナンス）。

【００５８】このように本実施の形態は、メインインク
タンク１２とサブタンク１６とを１本のインク供給管で
連結し、サブタンク１６内の圧力を制御することによ
り、１本のインク供給管を介してインクを移動させて、
サブタンク１６内の空気量を制御するので、サブタンク
１６内の空気量を制御するために１本のインク供給管を
備えればよく（インクの供給及び空気量の調整に兼
用）、インクジェット記録装置を簡易な構成にすること
ができる。

【００５９】即ち、従来では、サブタンク１６内の空気
量を管理するために、サブタンク１６にメインインクタ
ンク１２からのインク供給チューブ１８以外に、廃イン
クポンプに連通させた第２の接続管を接続し、廃インク
ポンプを駆動して吸引することで、第２の接続管が接続
されている位置を、サブタンク１６内のインク液面位置
としていた。

【００６０】従来の方法の場合では、サブタンク１６に
接続されかつキャリッジの移動に伴い移動するチューブ
の本数が２倍になるので、装置が大型化してしまうと共
に、チューブがかさばり、引き回しが困難化になり、更
に、コストが上昇するなどの問題があった。

【００６１】しかし、本実施の形態においては、サブタ
ンク１６内の圧力を制御することで、空気量を制御する
ために、チューブはサブタンク１６毎に１本で良く、チ
ューブ引き回しをコンパクト化できる。また、サブタン
ク１６は単なる密閉の容器なので、フィルムダンパに比
べて、製造コストが安く、個々の製造バラツキがダンパ
性能に影響を与えることもない。

【００６２】以上の説明から、本実施の形態を採用する
ことで、信頼性が高く、かつ低コストなインク供給方法
およびインクジェット記録装置を実現できる。

【００６３】なお、サブタンク１６内の空気量を、サブ
タンク１６及びインク供給管内に圧力変動が生じても記
録ヘッド１４へのインク供給圧力が予め定めた許容範囲
の上限値以下となる予め定められた下限値以上で、か
つ、周囲環境変動によりサブタンク１６内がインク空状
態とならない予め定められた上限値以下としているの
で、サブタンク１６内の空気量を適正な量に安定して維
持することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、インク供
給管をインクの供給の他にサブタンク内の空気量の制御
のためにも兼用することができ、インクジェット記録装
置を簡易な構成にすることができる、という効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係るインクインクジェット記
録装置の概略構成図である。

【図２】本実施の形態に係るインクインクジェット記
録装置のサブタンク内の空気量の制御方法の１部を説明
する図である。

【図３】本実施の形態に係るインクインクジェット記
録装置のサブタンク内の空気量の制御方法の残りの１部
を説明する図である。

【図４】本実施の形態に係るインクインクジェット記
録装置のサブタンク内の空気量の制御方法の残りを説明
する図である。

【図５】本実施の形態に係るインクインクジェット記
録装置の制御系のブロック図である。

【図６】本実施の形態に係るインクインクジェット記
録装置のサブタンク内の空気量を調整する空気量調整処
理ルーチンを示したフローチャートである。

【図７】連続吸引ポンプの駆動時間を説明する説明図
である。

【図８】バブルポイント圧力を説明する説明図であ
る。

【符号の説明】

１２メインインクタンク（メインタンク）１６サブタンク１８インク供給チューブ（インク供給管）１４記録ヘッド３２キャップ（密閉空間形成キャップ）３０連続吸引ポンプ（吸引ポンプ）２４第１の弁（弁）２６第２の弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者磯崎準神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者曽我光英神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者吉田淳一神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者藤井克幸神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者今関敦道神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内Ｆターム(参考） 2C056 EA26 EC15 EC18 EC36 FA10 JA13 KB04 KB08 KB25 KB37

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを収納するメインタンクと、移動する記録ヘッドにインクを供給可能なように接続さ
れたサブタンクと、前記メインタンクと前記サブタンクとを連結するインク
供給管と、前記サブタンク内の圧力を制御することにより、前記イ
ンク供給管を介してインクを移動させて、前記サブタン
ク内の空気量を制御する制御手段と、を備えたインクジェット記録装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記サブタンク内の空
気量が、前記サブタンク及び前記インク供給管内に圧力
変動が生じても記録ヘッドへのインク供給圧力が予め定
めた許容範囲の上限値以下となる予め定められた下限値
以上で、かつ、周囲環境変動により前記サブタンク内が
インク空状態とならない予め定められた上限値以下とな
るように、前記サブタンク内の圧力を制御することを特
徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記制御手段は、インク供給管に設けられた弁と、前記記録ヘッドを介してサブタンク内を吸引する吸引手
段と、を備えた請求項１又は請求項２記載のインクジェット記
録装置。
【請求項４】前記吸引手段は、前記記録ヘッドのインク吐出部に密閉空間を形成する密
閉空間形成キャップと、前記密閉空間に負圧を発生させて、前記記録ヘッドを介
してサブタンク内を吸引する吸引ポンプと、を備えた請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記吸引手段は、前記弁が閉じられた状
態で、前記記録ヘッドを介してサブタンク内を予め定め
られた時間吸引することを特徴とする請求項３又は請求
項４記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】インクを収納するメインタンクと、移動する記録ヘッドにインクを供給可能なように接続さ
れたサブタンクと、前記メインタンクと前記サブタンクとを連結するインク
供給管と、前記インク供給管に設けられた弁と、を備えたインクジェット記録装置のサブタンク内の空気
量制御方法であって、前記弁を閉じ、前記記録ヘッドを介してサブタンク内を予め定められた
時間吸引し、前記弁を開く、ことを特徴とするインクジェット記録装置のサブタンク
内の空気量制御方法。