インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法
【課題】インクジェット記録装置において、記録ヘッドの吐出不良の原因となるインク流路内の気泡を、インク消費量を抑えつつ記録ヘッドの吐出不良の原因となる気泡を排除することができるようにする。
【解決手段】インクタンク内のインクは流路１７及びフィルタ４８を介して記録ヘッド２２に供給される。流路１７及び記録ヘッド２２内に存在する気泡を、記録ヘッドの吐出口に負圧を付与することによって排出させる。このとき、インクタンクとフィルタとの間に設けた開閉弁を閉じた状態で第１の負圧を前記吐出口に付与した後、開閉弁を開いて吐出口からインクを排出させる。さらにその後、フィルタを気泡が通過できない第２の負圧を吐出口に付与して吐出口からフィルタより記録ヘッド側に存在する気泡をインクと共に排出させる。
【解決手段】インクタンク内のインクは流路１７及びフィルタ４８を介して記録ヘッド２２に供給される。流路１７及び記録ヘッド２２内に存在する気泡を、記録ヘッドの吐出口に負圧を付与することによって排出させる。このとき、インクタンクとフィルタとの間に設けた開閉弁を閉じた状態で第１の負圧を前記吐出口に付与した後、開閉弁を開いて吐出口からインクを排出させる。さらにその後、フィルタを気泡が通過できない第２の負圧を吐出口に付与して吐出口からフィルタより記録ヘッド側に存在する気泡をインクと共に排出させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出する吐出口を配列した記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを収容するインクタンクからインク供給路を通して記録ヘッドにインクを供給し、記録ヘッドに配置されたノズルからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置が知られている。このインクジェット記録装置では、インク供給路や記録ヘッド内などに気泡が溜まり、記録ヘッドにおいて吐出不良が発生する原因となることがある。
【０００３】
この気泡を除去する方法の一つとして、キャッピング手段により記録ヘッドのノズルの吐出口の形成面を封止し、吸引ポンプからの負圧により吐出口からインクに混入している気泡をインクと共に吸引排出するクリーニング処理が行われる。
【０００４】
一般に、記録ヘッドへのインク流路の途中には、インクタンクから供給されるインクに混入している異物の進入を防止するため、フィルタ部材が配置されている。このフィルタ部材の上流側（インクタンク側）のインク流路内の気泡は、クリーニング処理時に速いインクの流れを発生させることにより排出可能である。このように速いインクの流れを発生させるクリーニング処理として、チョーククリーニングというクリーニング処理が提案されている。
【０００５】
チョーククリーニングでは、まず、キャッピング手段を介してインクの吸引を開始する際にインクタンクとフィルタとの間にある開閉弁（以下、チョーク弁）を閉じ、キャッピング手段内を所定の負圧にした後にチョーク弁を開くという操作を行う。これによれば、記録ヘッド内のインクの流速を瞬間的に高めることができ、フィルタ部材より上流側の気泡をフィルタ部材を通過させて外部へ排出することができる。
【０００６】
しかし、上記のチョーク吸引を行った場合、キャッピング手段側に蓄積された負圧も流入するインクにより即座に低下するため、気泡を十分排除するまでには至らないことがあるという問題がある。この場合、気泡が記録ヘッド内のインク流路にとどまり吐出不良の原因となることがある。
【０００７】
上記課題を改善するためのチョーククリーニングとして、特許文献１には、チョーククリーニング実行時において、流路内を減圧し、チョーク弁を開いた後も吸引ポンプを止めずに吸引を続行するシーケンスが提案されている。これは、継続したインクの流れに乗せて気泡を記録ヘッド内から排出することを企図するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−９８９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上記先行文献１に開示のシーケンスでチョーククリーニングにあっては、チョーク弁を開いてから吸引ポンプを停止させるまでの過程において、フィルタより上流側に気泡が存在する限り、気泡がフィルタを通過して記録ヘッドに流入する可能性がある。すなわち、フィルタより上流側の気泡が完全になくなるまで吸引動作を継続しない限り、気泡が記録ヘッドに混入して吐出不良を引き起こす可能性がある。このため、フィルタよりも上流の気泡を完全に無くそうとする場合、大量のインクを消費しなければならず、ランニングコストが増大するという課題がある。
【００１０】
本発明は、記録ヘッドの吐出不良の原因となるインク流路内の気泡を、インク消費量を抑えつつ記録ヘッドの吐出不良の原因となる気泡を排除することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
【００１２】
すなわち、本発明の第１の形態は、インクタンク内のインクを流路及び該流路内に設けたフィルタを介して記録ヘッドに供給し、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録装置において、前記流路内の前記フィルタよりも前記インクタンク側に設けられた開閉弁と、前記吐出口に付与する負圧を発生させるための負圧発生手段と、前記開閉弁および前記負圧発生手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記負圧発生手段は、前記フィルタよりも前記インクタンク側の流路にある気泡が前記フィルタを通過することが可能である第１の負圧と、該第１の負圧よりも絶対値が小さく気泡が前記フィルタを通過することができない第２の負圧と、を前記吐出口に付与することが可能であり、前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第１の負圧を付与させ、その後、前記開閉弁を開いた後に、前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第２の負圧を付与させることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の形態は、インクタンク内のインクを流路及び該流路内に設けたフィルタを介して記録ヘッドに供給し、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行うことを可能とすると共に、前記記録ヘッドの吐出口に外部から負圧を付与することによって前記記録ヘッド及び前記記録ヘッド内に存在する気泡を前記記録ヘッドの吐出口からインクと共に排出させることを可能にするインクジェット記録装置であって、前記流路内に設けられた開閉弁と、前記記録ヘッドの吐出口に付与する負圧を発生させる負圧発生手段と、前記負圧発生手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段により第１の負圧を前記吐出口に付与させた後、前記開閉弁を開く第１のクリーニング動作と、前記フィルタを気泡が通過できない第２の負圧を前記負圧発生手段により前記吐出口に付与させる第２のクリーニング動作と、を実行させることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第３の形態は、インクタンク内のインクを流路及び該流路内に設けたフィルタを介して記録ヘッドに供給し、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録方法において、前記フィルタよりも前記インクタンク側の流路にある気泡が前記フィルタを通過することが可能である第１の負圧を、前記インクタンクと前記フィルタとの間に設けた開閉弁を閉じた状態で前記吐出口に付与する工程と、前記開閉弁を開いた後に、前記第１の負圧よりも絶対値が小さく気泡が前記フィルタを通過することができない第２の負圧を前記吐出口に付与する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、記録ヘッドの吐出不良の原因となるインク流路内の気泡を、インク消費量を抑えつつ排除することが可能であり、ランニングコストを抑えつつインク流路内のインクを排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】（ａ）は実施形態におけるサブタンクの縦断側面図であり、（ｂ）は供給制限弁の開弁時の拡大図、（ｃ）は閉弁時の状態をそれぞれ示している。
【図３】実施形態におけるフィルタにメニスカスが形成された状態を示す断面図である。
【図４】実施形態における制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態におけるクリーニング処理のフローチャートである。
【図６】第１の実施形態におけるクリーニング処理を行った際のサブタンク内の様子を示す縦断側面図である。
【図７】第１の実施形態におけるチョーククリーニング処理を行った場合のキャップ内の圧力プロファイルを示したグラフである。
【図８】第２の実施形態におけるクリーニング処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
まず、図１ないし図７に基づき本発明の第１の実施形態を説明する。
【００１９】
図１に示すように、キャリッジ２１にはインクを液滴として吐出させるためのノズル４９を複数備えた記録ヘッド２２が搭載されている。また、キャリッジ２１には、記録ヘッド２２に供給されるインクを一時貯留するサブタンク２３が搭載されている。記録ヘッド２２のノズルには、ノズルからインクを吐出させるための吐出エネルギー発生素子を駆動させる信号などを授受するコネクタが設けられている。コネクタは不図示のＡＳＩＣと電気的に接続されている。なお、吐出エネルギー発生素子としては、ヒータなどの電気熱変換素子あるいはピエゾなどの電機機械変換素子を用いることが可能である。
【００２０】
キャリッジ２１はガイドシャフト２６によって支持されており、ガイドシャフト２６に沿って往復移動が可能となっている。キャリッジ２１の往復移動は、主走査モータ（ＣＲモータ）２９、モータプーリ３０、従動プーリ３７及びこれらのプーリに掛け渡されたタイミングベルト４０等の駆動機構を介して行われる。
【００２１】
記録開始が指示される前の段階において、記録媒体４３は自動給紙装置４２上に積載されている。記録開始が指示されると、後述の制御系によって給紙モータ２７が駆動され、その駆動力がギアを介してピックアップローラ４１に伝達される。これによりピックアップローラ４１が回転し、自動給紙装置４２に積載されている記録媒体の中から一枚ずつ記録装置本体へ供給される。
【００２２】
オートシートフィーダ４２から給紙された記録媒体４３は、搬送ローラ３８の回転力によって搬送される。搬送ローラ３８の回転は、搬送モータ２８の回転力がギアを介して伝達されることによって行われる。また、搬送ローラ３８と従動ローラ３５はベルト部材３２により連結され、搬送ローラ３８が回転することで従動ローラ３５も回転する。搬送ローラ３８の回転量と回転速度は、搬送ローラ３８に取り付けられたコードホイール３１のスリットを不図示の回転角センサで検出し、その検出情報を搬送モータ２８の制御用ドライバにフィードバックすることで制御される。搬送ローラ３８の回転によって記録媒体４３はプラテン３６によって平坦な状態で支持されつつ移動する。記録媒体４３が吐出口面の下部を通過する際、記録ヘッド２２は、記録媒体４３に対し所定の画像信号に従ってインクを吐出する。なお、ピンチローラ３９と拍車ローラ３４が記録媒体４３の保持力を高めるための補助ローラとして設けられている。
【００２３】
一方、インクタンク内に収納されているインクは、流路プレート１８に形成された流路１９とこれに連結されたチューブ１９とからなるインク供給路を経て、キャリッジ２１に保持されたサブタンク２３に供給される。インク供給路には、後述の制御系によって開閉を制御可能な開閉弁１７（以降チョーク弁と呼ぶ）が設けられている。インクタンク１からサブタンク２３へのインク供給は、空気加圧ユニット１１によってインクタンク１へ加圧空気を供給することにより行う。空気加圧ユニット１１は、加圧ポンプ１２と、圧力センサ１３と、加圧制限弁１４と、大気開放弁１５とからなる。この空気加圧ユニット１１において、加圧ポンプ１２を駆動し、加圧空気供給路１６内に空気を供給すると、加圧空気がインクタンク１内に供給される。この加圧空気により、インクタンク１内のインクは流路２０へ送り出され、サブタンク２３へ供給される。加圧制限弁１３はインクタンク１に過大な圧力がかかるのを防ぐため、ある一定以上の圧力で大気に対し開弁される弁である。また、大気開放弁１５は加圧空気供給路１６と大気との連通または遮断を切換可能な電磁弁であり、この電磁弁の切換えによって加圧空気供給路１６内の加圧空気の維持または解放を可能としている。なお、本実施形態におけるインクジェット記録装置１０では、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、の４色のインクタンク１およびサブタンク２３が設けられており、いずれの色も同様の構成を有している。
【００２４】
また、キャリッジ２１のホームポジションには、記録ヘッドの吐出性能を維持するための処理を行うメンテナンスユニットが配設されている。このメンテナンスユニットには、記録ヘッド２２に設けられたノズル４９内のインクの増粘、乾燥を防ぐために非印刷時に、吐出口面に当接して吐出口を外気から遮断するキャッピング部材２４が設けられている。キャッピング部材２４は吸引ポンプ２５に連結されており、キャッピング部材２４を吐出口面に当接させ吸引ポンプ２５を駆動することにより、キャッピング部材２４を介してノズル内のインクを強制的に外部へ排出させることができる。
【００２５】
図２（ａ）はサブタンク２３の内部構造を示す縦断面図である。サブタンク２３には、チューブ内などで発生した気泡を一時的に保持し、記録時などにノズル４９に気泡が流れ込むことを防ぐための泡バッファ４４が形成されている。この泡バッファ４４には、流入口４４ａと流出口４４ｂとが形成されており、流入口４４ａはチューブ１９に連通し、流出口４４ｂは流路４４ｃを介して負圧室５０に連通している。負圧室５０は、サブタンクの骨格をなす支持体２３ａと、この支持体２３ａの一側面に弾性変形可能に設けられた側面部材２３ｂと、この側面部材２３ｂに固定された圧力板４７とにより構成されている。
さらに、負圧室５０は、フィルタ４８を介して記録ヘッド２２のノズル４９に連通している。また、負圧室５０と泡バッファ４４とを連通させる流路４４ｃには、以下に説明する供給制限弁４６が設けられ、これが負圧室５０内の圧力を負圧に保つようになっている。
【００２６】
図２（ｂ）、図２（ｃ）は供給制限弁４３とその周辺の構成を示す拡大縦断側面図である。図示のように、負圧室５０を構成する圧力板４７は、ばね５２によって支持体２３ａから離間する方向に付勢されており、負圧室５０の負圧が一定に保たれている場合には、ばね５２の付勢力によって所定の容積を保つようになっている。負圧室５０が一定の負圧に保たれている場合、供給制御弁４３は弁ホルダ５４との間に設けたばね５３の付勢力によって支持体２３ａに密接し、流路を遮断した状態となるため、泡バッファ４４側から負圧室５０側へのインクの流入は遮断される。また、図２（ｃ）は負圧室５０の負圧が増大した場合には、圧力板４７がばね５２の付勢力に抗して支持体２３ａ側へ移動するため、負圧室５０の容積は縮小する。また、供給制限弁４６は移動する圧力板４７に押圧されて支持体２３ａから離間した開状態となるため、泡バッファ４４側から負圧室５０側へインクが流入することができる。なお、本実施形態ではフィルタ４８直上にも気泡を保持する泡バッファ５５が形成されている。
【００２７】
フィルタ４８はＳＵＳ線を編みこんだメッシュ構造をしている。図３はフィルタ４８がインクで濡れている場合のフィルタ４８の断面を示している。この場合、ＳＵＳ線の隙間にはインクと気体の界面であるメニスカスが形成されており、気体が通り抜けるためにはメニスカスを破らなければならない。メニスカスを破るために必要な圧力差は、インクの表面張力に比例し、メニスカスの周長に反比例する。本実施形態で使用したインクとフィルタ４８では、メニスカスを破るために必要な圧力差、すなわちフィルタを気体が通過するのに必要な圧力差は２５ＫＰａである。また、メニスカスは一度破られても毛管力によりすぐに再生されるため、継続的に気体を通過させるためには上記の圧力差を保つ必要がある。
【００２８】
次に、図４に基づいて本実施形態におけるインクジェット記録装置１０の制御系の概略構成を説明する。
【００２９】
インクジェット記録装置１０の制御系には、ＣＰＵ５８、ＲＯＭ５９、ＲＡＭ６０、及び画像形成エンジン制御回路６２としてのＡＳＩＣが設けられており、これらのデバイスはバス５７によって互いに接続されている。ＣＰＵ５８はＲＯＭ５９に格納された各種制御プログラムに基づき制御を行うようになっている。画像形成エンジン制御回路６２は、操作パネル７２、外部入力端末７３、エンコーダ６５，６７及び圧力センサ６９等からの信号を受けて、ＲＯＭ５９内に格納されたプログラムに基づき所定期間毎に後述のクリーニング処理を行う。また、画像エンジン駆動回路６２は、制御プログラムに基づき、弁駆動回路７０を介してチョーク弁１７の開閉制御を行うと共に、モータ駆動回路６３を介して各種モータの駆動制御を行う。なお、６４はＰＧモータ、６６はＣＲモータ、６８はＩＳモータ、６１はＵＳＢインターフェース（Ｉ／Ｆ）である。
【００３０】
次に、上記構成を有する本実施形態のインクジェット記録装置により実施されるクリーニング処理を説明する。
【００３１】
本実施形態では、第１の吸引としてチョーククリーニングを行った後に、インクの加圧供給を継続した状態のまま、第２の吸引として泡がフィルタを通過しないような負圧での吸引動作を行う。以下、このクリーニング処理を図５のフローチャート、図６の説明図、及び図７のグラフを参照しつつより具体的に説明する。なお、図６（ａ）〜（ｅ）はチョーククリーニング処理を行った場合の記録ヘッド２２内の気泡の状態を示す図、図７はチョーククリーニング処理を行った場合のキャッピング部材２４内の圧力プロファイルを示したグラフである。図７のグラフ内に記されている（ａ）〜（ｅ）の記号は図６の（ａ）〜（ｅ）の各段階との対応を示している。
【００３２】
図５のフローチャートにおいて、クリーニング処理の実行命令が出されると、上記制御系に設けられたＣＰＵ５８は、ステップＳ１〜Ｓ１３の処理を実行する。なお、サブタンク２３及び記録ヘッド２２の初期状態は、図６（ａ）のように泡バッファ４４とフィルタ４８に気泡が存在する状態とする。
【００３３】
ステップＳ１では、キャッピング部材２４が記録ヘッド２２の吐出口面を覆っている状態（キャップクローズ状態）か、吐出口面を覆っていない状態（キャップオープン状態）かの判断を行う。ここで、キャップオープン状態の場合はステップＳ２へ進み、キャップクローズ動作を行った後、ステップＳ３へ進み、キャップクローズ状態の場合はそのままステップＳ３へ進む。この後、ステップＳ３〜ステップＳ８では、記録ヘッド２２のノズルからインクを吸引する第１の吸引動作を行わせる。この第１の吸引動作では、まず、ステップＳ３において弁駆動回路７０を制御し、チョーク弁１７を閉弁させる。これにより、チョーク弁１７から流路２０、サブタンク２３及び記録ヘッド２２を経て吸引ポンプ２５に至る経路が密閉される。
【００３４】
この後、ステップＳ４ではモータ駆動回路６３を制御し、ＰＧモータ６４を駆動して吸引ポンプを駆動させる。これにより、キャッピング部材２４と記録ヘッド２２の吐出口面とで形成される空間の減圧が開始される。このステップＳ４は図７の「吸引ポンプ駆動開始」の段階にあたる。この減圧動作は、吸引ポンプの駆動を開始してから所定時間Ｔ１の間継続する（ステップＳ５）。所定時間Ｔ１の間減圧し続けることにより、チョーク弁１７より下流側（吸引ポンプ側）が高い減圧状態になり、フィルタ４８より上流側（インクタンク側）にある気泡Bが減圧膨張することにより、その気泡Bの一部がフィルタ４８を通過することが可能となる。チョーク弁１７より下流側が十分に減圧された状態のとき、サブタンク及びヘッドは図６（ｂ）のように、ほぼ気泡で満たされた状態となる。ここで、所定時間Ｔ１は想定されている条件下で目標の圧力（第１の負圧）まで減圧するのに必要な時間である。本実施形態では、キャッピング部材２４内の目標の圧力を−８０ＫＰａとしている。なお、上記の目標とする第１の負圧を吐出口に付与する第１の負圧発生手段としての機能は、上記チョーク弁１７、吸引ポンプ２５及びキャッピング部材２４によって実現される。
【００３５】
次に、ステップＳ６ではモータ駆動回路６３を制御して吸引ポンプを停止させ、ステップＳ７では弁駆動回路７０を制御してチョーク弁１７を開き、チョーク弁１７より下流側へのインクの供給が開始される。このステップＳ７は図７の「吸引ポンプ停止、チョーク弁開」の段階にあたる。チョーク弁１７が開かれ、インク供給が開始されると減圧状態が急に開放され、インクの速い流れが発生する。このインクの速い流れによりフィルタ４８より上流に残っている気泡Ｂの一部とフィルタ４８より下流にある気泡Ｂの一部が記録ヘッド２２のノズルの吐出口から排出される。
【００３６】
チョーク弁１７を開いてから所定時間Ｔ２の間「吸引ポンプ停止、チョーク弁開」の状態を維持する（ステップＳ８）。これは、キャッピング部材２４内の圧力が、気泡Bがフィルタを通過できない程度の圧力まで戻るのを待つためである。よって、所定時間Ｔ２は、チョーク弁１７が開いてから気泡Ｂがフィルタ４８を通過できない程度の圧力まで戻るのに十分な時間に設定する。ステップＳ８で所定時間Ｔ２が経過した時点におけるサブタンク２３及び記録ヘッド２２の中に気泡Ｂが残留する状態は、図６（ｃ）のように、記録ヘッド２２内の流路に気泡が、多少残っている状態となる。ここまでを第１の吸引動作（第１のクリーニング動作）とする。
【００３７】
続いて第２の吸引を開始する。第２の吸引動作は、チョーク弁１７が開いた状態にあり、連続的にインクが供給される状態で行われる。まず、ステップＳ９でモータ駆動回路６３を制御してＰＧモータ６４を駆動することにより吸引ポンプ２５の駆動を開始する。このステップＳ９は図７の２回目の「吸引ポンプ駆動開始」の段階にあたる。この吸引ポンプ２５の駆動は、所定時間Ｔ３の間継続して行われる（ステップＳ１０）。この吸引動作は、気泡Ｂがフィルタ４８を通過しないように、キャッピング部材２４内の圧力を第１の負圧より絶対値が小さい負圧（第２の負圧）にして行う。本実施形態では例えば、吸引ポンプ２５によって吐出口に−２０ＫＰａ程度の負圧を付与することによって行う。その結果、図６（ｃ）の段階でフィルタ４８より下流に存在していた気泡のみが、図６（ｄ）に示すように移動し、記録ヘッド２２のノズルの吐出口から排出される。ここで、所定時間Ｔ３は、吐出不良を引き起こす原因となる、フィルタ４８より下流の気泡が記録ヘッド２２の内部から排出されきるのに必要な時間とする。その後、ステップＳ１１では、モータ駆動回路６３を制御してＰＧモータ６４を停止させ、吸引ポンプ２５の駆動を停止させて第２の吸引動作（第２のクリーニング動作，第３の工程）を終了する。なお、本実施形態において、第２の負圧を発生させて吐出口に付与する第２の負圧発生手段としての機能は、吸引ポンプ２５およびキャッピング部材２４によって実現される。
【００３８】
第２のクリーニング動作後は、ステップＳ１２において、弁駆動回路７０を駆動してキャッピング部材２４に連通する大気開放弁１５を開き、さらにステップＳ１３でキャップオープン状態としてスタンバイ状態とする。以上により、一連のクリーニング処理が終了する。この時点で、図６（ｅ）のようにサブブタンク２３内の気泡は初期状態より減少し、記録ヘッド２２の流路内の気泡は、排出された状態となる。
【００３９】
以上のように、本実施形態では第１の吸引動作でフィルタ４８よりも上流にある気泡をフィルタ４８より下流に移動させ、第２の吸引動作でフィルタ４８よりも下流にある気泡のみを記録ヘッドのノズルの吐出口から排出する。これにより、少ないインク消費量で、吐出不良の原因となる気泡の排出を行うことが可能となり、記録ヘッドの吐出状態を良好に保つことが可能になり、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００４０】
また、本実施形態では、第１の吸引動作終了後、キャップオープン状態とすることなく、そのまますぐに第２の吸引動作を行うようにしている。このように第１の吸引動作の後、あまり時間を置かずに第２の吸引動作を行えば、記録ヘッド内の流路の気泡が上昇してノズルの吐出口から離れてしまう前に気泡を排出することができる。これにより、クリーニング処理の所要時間を短縮できるだけでなく、廃インクの量を必要最小限に抑えることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００４２】
上記第１の実施形態では、第１の吸引動作において吸引ポンプ２５を停止してからチョーク弁１７を開いたが、第２の実施形態ではチョーク弁１７を開いてから吸引ポンプ２５を停止させる構成とする。なお、その他の構成は、上記第１の実施形態他と同様であるので、ここでは第１の実施形態との相違点を中心に、図８のフローチャートに基づいて説明を行う。
【００４３】
この第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に第１の吸引動作を開始する。第１の吸引動作ではステップＳ３でチョーク弁１７を閉じ、ステップＳ４で吸引ポンプ２５を駆動して減圧を開始する。その後、ステップＳ５に示すように所定時間Ｔ１の間、減圧動作を継続して行う。
【００４４】
次に、ステップＳ６でチョーク弁１７を開き、インクの供給を開始する。これにより減圧状態が緩和、開放される。ただし、この時点でも吸引ポンプ２５は駆動を継続しており、この点が第１の実施形態と異なる。このように、チョーク弁１７を開いた状態で吸引ポンプを駆動させることにより、チョーク弁１７を開いた状態で吸引ポンプ２５を駆動させない場合に比べ、ヘッド流路内にはより速い流れを発生させることができる。このため、フィルタ４８より上流側に付着している気泡をより多く、より強力に、フィルタ４８より下流側に移動させることが可能になり、気泡の除去効果はより向上する。なお、所定時間Ｔ２は瞬間的に速い流れを発生させるための時間なので、任意の短い時間で良い。
【００４５】
その後ステップＳ８で吸引ポンプ２５の動作を停止させ、所定時間Ｔ３の間「吸引ポンプ停止、チョーク弁開」の状態を維持する（ステップＳ８）。これは、キャッピング部材２４内の圧力が、気泡Ｂがフィルタを通過できない程度の圧力まで戻るのを待つためである。所定時間Ｔ３はチョーク弁１７が開いてから気泡Ｂがフィルタ４８を通過できない程度の圧力まで戻るのに十分な時間に設定する。以上により、第１の吸引動作は終了する。
【００４６】
次に、第２の吸引動作を開始する。第２の吸引動作以降の処理は、上記第１の実施形態と同様に行う。これにより、この第２の実施形態においても、第１の吸引動作でフィルタ４８より下流側に移動させた気泡だけを、記録ヘッドのノズルの吐出口から排出させることができ、少ないインク消費量で、吐出不良の原因となる気泡の排出を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１ インクタンク
１７ 開閉弁（チョーク弁）
２０ 流路
２１ キャリッジ
２２ 記録ヘッド
２３ サブタンク
２４ キャッピング部材
２５ 吸引ポンプ
４８ ヘッドフィルタ
５８ ＣＰＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出する吐出口を配列した記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを収容するインクタンクからインク供給路を通して記録ヘッドにインクを供給し、記録ヘッドに配置されたノズルからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置が知られている。このインクジェット記録装置では、インク供給路や記録ヘッド内などに気泡が溜まり、記録ヘッドにおいて吐出不良が発生する原因となることがある。
【０００３】
この気泡を除去する方法の一つとして、キャッピング手段により記録ヘッドのノズルの吐出口の形成面を封止し、吸引ポンプからの負圧により吐出口からインクに混入している気泡をインクと共に吸引排出するクリーニング処理が行われる。
【０００４】
一般に、記録ヘッドへのインク流路の途中には、インクタンクから供給されるインクに混入している異物の進入を防止するため、フィルタ部材が配置されている。このフィルタ部材の上流側（インクタンク側）のインク流路内の気泡は、クリーニング処理時に速いインクの流れを発生させることにより排出可能である。このように速いインクの流れを発生させるクリーニング処理として、チョーククリーニングというクリーニング処理が提案されている。
【０００５】
チョーククリーニングでは、まず、キャッピング手段を介してインクの吸引を開始する際にインクタンクとフィルタとの間にある開閉弁（以下、チョーク弁）を閉じ、キャッピング手段内を所定の負圧にした後にチョーク弁を開くという操作を行う。これによれば、記録ヘッド内のインクの流速を瞬間的に高めることができ、フィルタ部材より上流側の気泡をフィルタ部材を通過させて外部へ排出することができる。
【０００６】
しかし、上記のチョーク吸引を行った場合、キャッピング手段側に蓄積された負圧も流入するインクにより即座に低下するため、気泡を十分排除するまでには至らないことがあるという問題がある。この場合、気泡が記録ヘッド内のインク流路にとどまり吐出不良の原因となることがある。
【０００７】
上記課題を改善するためのチョーククリーニングとして、特許文献１には、チョーククリーニング実行時において、流路内を減圧し、チョーク弁を開いた後も吸引ポンプを止めずに吸引を続行するシーケンスが提案されている。これは、継続したインクの流れに乗せて気泡を記録ヘッド内から排出することを企図するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−９８９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上記先行文献１に開示のシーケンスでチョーククリーニングにあっては、チョーク弁を開いてから吸引ポンプを停止させるまでの過程において、フィルタより上流側に気泡が存在する限り、気泡がフィルタを通過して記録ヘッドに流入する可能性がある。すなわち、フィルタより上流側の気泡が完全になくなるまで吸引動作を継続しない限り、気泡が記録ヘッドに混入して吐出不良を引き起こす可能性がある。このため、フィルタよりも上流の気泡を完全に無くそうとする場合、大量のインクを消費しなければならず、ランニングコストが増大するという課題がある。
【００１０】
本発明は、記録ヘッドの吐出不良の原因となるインク流路内の気泡を、インク消費量を抑えつつ記録ヘッドの吐出不良の原因となる気泡を排除することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
【００１２】
すなわち、本発明の第１の形態は、インクタンク内のインクを流路及び該流路内に設けたフィルタを介して記録ヘッドに供給し、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録装置において、前記流路内の前記フィルタよりも前記インクタンク側に設けられた開閉弁と、前記吐出口に付与する負圧を発生させるための負圧発生手段と、前記開閉弁および前記負圧発生手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記負圧発生手段は、前記フィルタよりも前記インクタンク側の流路にある気泡が前記フィルタを通過することが可能である第１の負圧と、該第１の負圧よりも絶対値が小さく気泡が前記フィルタを通過することができない第２の負圧と、を前記吐出口に付与することが可能であり、前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第１の負圧を付与させ、その後、前記開閉弁を開いた後に、前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第２の負圧を付与させることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の形態は、インクタンク内のインクを流路及び該流路内に設けたフィルタを介して記録ヘッドに供給し、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行うことを可能とすると共に、前記記録ヘッドの吐出口に外部から負圧を付与することによって前記記録ヘッド及び前記記録ヘッド内に存在する気泡を前記記録ヘッドの吐出口からインクと共に排出させることを可能にするインクジェット記録装置であって、前記流路内に設けられた開閉弁と、前記記録ヘッドの吐出口に付与する負圧を発生させる負圧発生手段と、前記負圧発生手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段により第１の負圧を前記吐出口に付与させた後、前記開閉弁を開く第１のクリーニング動作と、前記フィルタを気泡が通過できない第２の負圧を前記負圧発生手段により前記吐出口に付与させる第２のクリーニング動作と、を実行させることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第３の形態は、インクタンク内のインクを流路及び該流路内に設けたフィルタを介して記録ヘッドに供給し、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録方法において、前記フィルタよりも前記インクタンク側の流路にある気泡が前記フィルタを通過することが可能である第１の負圧を、前記インクタンクと前記フィルタとの間に設けた開閉弁を閉じた状態で前記吐出口に付与する工程と、前記開閉弁を開いた後に、前記第１の負圧よりも絶対値が小さく気泡が前記フィルタを通過することができない第２の負圧を前記吐出口に付与する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、記録ヘッドの吐出不良の原因となるインク流路内の気泡を、インク消費量を抑えつつ排除することが可能であり、ランニングコストを抑えつつインク流路内のインクを排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】（ａ）は実施形態におけるサブタンクの縦断側面図であり、（ｂ）は供給制限弁の開弁時の拡大図、（ｃ）は閉弁時の状態をそれぞれ示している。
【図３】実施形態におけるフィルタにメニスカスが形成された状態を示す断面図である。
【図４】実施形態における制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態におけるクリーニング処理のフローチャートである。
【図６】第１の実施形態におけるクリーニング処理を行った際のサブタンク内の様子を示す縦断側面図である。
【図７】第１の実施形態におけるチョーククリーニング処理を行った場合のキャップ内の圧力プロファイルを示したグラフである。
【図８】第２の実施形態におけるクリーニング処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
まず、図１ないし図７に基づき本発明の第１の実施形態を説明する。
【００１９】
図１に示すように、キャリッジ２１にはインクを液滴として吐出させるためのノズル４９を複数備えた記録ヘッド２２が搭載されている。また、キャリッジ２１には、記録ヘッド２２に供給されるインクを一時貯留するサブタンク２３が搭載されている。記録ヘッド２２のノズルには、ノズルからインクを吐出させるための吐出エネルギー発生素子を駆動させる信号などを授受するコネクタが設けられている。コネクタは不図示のＡＳＩＣと電気的に接続されている。なお、吐出エネルギー発生素子としては、ヒータなどの電気熱変換素子あるいはピエゾなどの電機機械変換素子を用いることが可能である。
【００２０】
キャリッジ２１はガイドシャフト２６によって支持されており、ガイドシャフト２６に沿って往復移動が可能となっている。キャリッジ２１の往復移動は、主走査モータ（ＣＲモータ）２９、モータプーリ３０、従動プーリ３７及びこれらのプーリに掛け渡されたタイミングベルト４０等の駆動機構を介して行われる。
【００２１】
記録開始が指示される前の段階において、記録媒体４３は自動給紙装置４２上に積載されている。記録開始が指示されると、後述の制御系によって給紙モータ２７が駆動され、その駆動力がギアを介してピックアップローラ４１に伝達される。これによりピックアップローラ４１が回転し、自動給紙装置４２に積載されている記録媒体の中から一枚ずつ記録装置本体へ供給される。
【００２２】
オートシートフィーダ４２から給紙された記録媒体４３は、搬送ローラ３８の回転力によって搬送される。搬送ローラ３８の回転は、搬送モータ２８の回転力がギアを介して伝達されることによって行われる。また、搬送ローラ３８と従動ローラ３５はベルト部材３２により連結され、搬送ローラ３８が回転することで従動ローラ３５も回転する。搬送ローラ３８の回転量と回転速度は、搬送ローラ３８に取り付けられたコードホイール３１のスリットを不図示の回転角センサで検出し、その検出情報を搬送モータ２８の制御用ドライバにフィードバックすることで制御される。搬送ローラ３８の回転によって記録媒体４３はプラテン３６によって平坦な状態で支持されつつ移動する。記録媒体４３が吐出口面の下部を通過する際、記録ヘッド２２は、記録媒体４３に対し所定の画像信号に従ってインクを吐出する。なお、ピンチローラ３９と拍車ローラ３４が記録媒体４３の保持力を高めるための補助ローラとして設けられている。
【００２３】
一方、インクタンク内に収納されているインクは、流路プレート１８に形成された流路１９とこれに連結されたチューブ１９とからなるインク供給路を経て、キャリッジ２１に保持されたサブタンク２３に供給される。インク供給路には、後述の制御系によって開閉を制御可能な開閉弁１７（以降チョーク弁と呼ぶ）が設けられている。インクタンク１からサブタンク２３へのインク供給は、空気加圧ユニット１１によってインクタンク１へ加圧空気を供給することにより行う。空気加圧ユニット１１は、加圧ポンプ１２と、圧力センサ１３と、加圧制限弁１４と、大気開放弁１５とからなる。この空気加圧ユニット１１において、加圧ポンプ１２を駆動し、加圧空気供給路１６内に空気を供給すると、加圧空気がインクタンク１内に供給される。この加圧空気により、インクタンク１内のインクは流路２０へ送り出され、サブタンク２３へ供給される。加圧制限弁１３はインクタンク１に過大な圧力がかかるのを防ぐため、ある一定以上の圧力で大気に対し開弁される弁である。また、大気開放弁１５は加圧空気供給路１６と大気との連通または遮断を切換可能な電磁弁であり、この電磁弁の切換えによって加圧空気供給路１６内の加圧空気の維持または解放を可能としている。なお、本実施形態におけるインクジェット記録装置１０では、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、の４色のインクタンク１およびサブタンク２３が設けられており、いずれの色も同様の構成を有している。
【００２４】
また、キャリッジ２１のホームポジションには、記録ヘッドの吐出性能を維持するための処理を行うメンテナンスユニットが配設されている。このメンテナンスユニットには、記録ヘッド２２に設けられたノズル４９内のインクの増粘、乾燥を防ぐために非印刷時に、吐出口面に当接して吐出口を外気から遮断するキャッピング部材２４が設けられている。キャッピング部材２４は吸引ポンプ２５に連結されており、キャッピング部材２４を吐出口面に当接させ吸引ポンプ２５を駆動することにより、キャッピング部材２４を介してノズル内のインクを強制的に外部へ排出させることができる。
【００２５】
図２（ａ）はサブタンク２３の内部構造を示す縦断面図である。サブタンク２３には、チューブ内などで発生した気泡を一時的に保持し、記録時などにノズル４９に気泡が流れ込むことを防ぐための泡バッファ４４が形成されている。この泡バッファ４４には、流入口４４ａと流出口４４ｂとが形成されており、流入口４４ａはチューブ１９に連通し、流出口４４ｂは流路４４ｃを介して負圧室５０に連通している。負圧室５０は、サブタンクの骨格をなす支持体２３ａと、この支持体２３ａの一側面に弾性変形可能に設けられた側面部材２３ｂと、この側面部材２３ｂに固定された圧力板４７とにより構成されている。
さらに、負圧室５０は、フィルタ４８を介して記録ヘッド２２のノズル４９に連通している。また、負圧室５０と泡バッファ４４とを連通させる流路４４ｃには、以下に説明する供給制限弁４６が設けられ、これが負圧室５０内の圧力を負圧に保つようになっている。
【００２６】
図２（ｂ）、図２（ｃ）は供給制限弁４３とその周辺の構成を示す拡大縦断側面図である。図示のように、負圧室５０を構成する圧力板４７は、ばね５２によって支持体２３ａから離間する方向に付勢されており、負圧室５０の負圧が一定に保たれている場合には、ばね５２の付勢力によって所定の容積を保つようになっている。負圧室５０が一定の負圧に保たれている場合、供給制御弁４３は弁ホルダ５４との間に設けたばね５３の付勢力によって支持体２３ａに密接し、流路を遮断した状態となるため、泡バッファ４４側から負圧室５０側へのインクの流入は遮断される。また、図２（ｃ）は負圧室５０の負圧が増大した場合には、圧力板４７がばね５２の付勢力に抗して支持体２３ａ側へ移動するため、負圧室５０の容積は縮小する。また、供給制限弁４６は移動する圧力板４７に押圧されて支持体２３ａから離間した開状態となるため、泡バッファ４４側から負圧室５０側へインクが流入することができる。なお、本実施形態ではフィルタ４８直上にも気泡を保持する泡バッファ５５が形成されている。
【００２７】
フィルタ４８はＳＵＳ線を編みこんだメッシュ構造をしている。図３はフィルタ４８がインクで濡れている場合のフィルタ４８の断面を示している。この場合、ＳＵＳ線の隙間にはインクと気体の界面であるメニスカスが形成されており、気体が通り抜けるためにはメニスカスを破らなければならない。メニスカスを破るために必要な圧力差は、インクの表面張力に比例し、メニスカスの周長に反比例する。本実施形態で使用したインクとフィルタ４８では、メニスカスを破るために必要な圧力差、すなわちフィルタを気体が通過するのに必要な圧力差は２５ＫＰａである。また、メニスカスは一度破られても毛管力によりすぐに再生されるため、継続的に気体を通過させるためには上記の圧力差を保つ必要がある。
【００２８】
次に、図４に基づいて本実施形態におけるインクジェット記録装置１０の制御系の概略構成を説明する。
【００２９】
インクジェット記録装置１０の制御系には、ＣＰＵ５８、ＲＯＭ５９、ＲＡＭ６０、及び画像形成エンジン制御回路６２としてのＡＳＩＣが設けられており、これらのデバイスはバス５７によって互いに接続されている。ＣＰＵ５８はＲＯＭ５９に格納された各種制御プログラムに基づき制御を行うようになっている。画像形成エンジン制御回路６２は、操作パネル７２、外部入力端末７３、エンコーダ６５，６７及び圧力センサ６９等からの信号を受けて、ＲＯＭ５９内に格納されたプログラムに基づき所定期間毎に後述のクリーニング処理を行う。また、画像エンジン駆動回路６２は、制御プログラムに基づき、弁駆動回路７０を介してチョーク弁１７の開閉制御を行うと共に、モータ駆動回路６３を介して各種モータの駆動制御を行う。なお、６４はＰＧモータ、６６はＣＲモータ、６８はＩＳモータ、６１はＵＳＢインターフェース（Ｉ／Ｆ）である。
【００３０】
次に、上記構成を有する本実施形態のインクジェット記録装置により実施されるクリーニング処理を説明する。
【００３１】
本実施形態では、第１の吸引としてチョーククリーニングを行った後に、インクの加圧供給を継続した状態のまま、第２の吸引として泡がフィルタを通過しないような負圧での吸引動作を行う。以下、このクリーニング処理を図５のフローチャート、図６の説明図、及び図７のグラフを参照しつつより具体的に説明する。なお、図６（ａ）〜（ｅ）はチョーククリーニング処理を行った場合の記録ヘッド２２内の気泡の状態を示す図、図７はチョーククリーニング処理を行った場合のキャッピング部材２４内の圧力プロファイルを示したグラフである。図７のグラフ内に記されている（ａ）〜（ｅ）の記号は図６の（ａ）〜（ｅ）の各段階との対応を示している。
【００３２】
図５のフローチャートにおいて、クリーニング処理の実行命令が出されると、上記制御系に設けられたＣＰＵ５８は、ステップＳ１〜Ｓ１３の処理を実行する。なお、サブタンク２３及び記録ヘッド２２の初期状態は、図６（ａ）のように泡バッファ４４とフィルタ４８に気泡が存在する状態とする。
【００３３】
ステップＳ１では、キャッピング部材２４が記録ヘッド２２の吐出口面を覆っている状態（キャップクローズ状態）か、吐出口面を覆っていない状態（キャップオープン状態）かの判断を行う。ここで、キャップオープン状態の場合はステップＳ２へ進み、キャップクローズ動作を行った後、ステップＳ３へ進み、キャップクローズ状態の場合はそのままステップＳ３へ進む。この後、ステップＳ３〜ステップＳ８では、記録ヘッド２２のノズルからインクを吸引する第１の吸引動作を行わせる。この第１の吸引動作では、まず、ステップＳ３において弁駆動回路７０を制御し、チョーク弁１７を閉弁させる。これにより、チョーク弁１７から流路２０、サブタンク２３及び記録ヘッド２２を経て吸引ポンプ２５に至る経路が密閉される。
【００３４】
この後、ステップＳ４ではモータ駆動回路６３を制御し、ＰＧモータ６４を駆動して吸引ポンプを駆動させる。これにより、キャッピング部材２４と記録ヘッド２２の吐出口面とで形成される空間の減圧が開始される。このステップＳ４は図７の「吸引ポンプ駆動開始」の段階にあたる。この減圧動作は、吸引ポンプの駆動を開始してから所定時間Ｔ１の間継続する（ステップＳ５）。所定時間Ｔ１の間減圧し続けることにより、チョーク弁１７より下流側（吸引ポンプ側）が高い減圧状態になり、フィルタ４８より上流側（インクタンク側）にある気泡Bが減圧膨張することにより、その気泡Bの一部がフィルタ４８を通過することが可能となる。チョーク弁１７より下流側が十分に減圧された状態のとき、サブタンク及びヘッドは図６（ｂ）のように、ほぼ気泡で満たされた状態となる。ここで、所定時間Ｔ１は想定されている条件下で目標の圧力（第１の負圧）まで減圧するのに必要な時間である。本実施形態では、キャッピング部材２４内の目標の圧力を−８０ＫＰａとしている。なお、上記の目標とする第１の負圧を吐出口に付与する第１の負圧発生手段としての機能は、上記チョーク弁１７、吸引ポンプ２５及びキャッピング部材２４によって実現される。
【００３５】
次に、ステップＳ６ではモータ駆動回路６３を制御して吸引ポンプを停止させ、ステップＳ７では弁駆動回路７０を制御してチョーク弁１７を開き、チョーク弁１７より下流側へのインクの供給が開始される。このステップＳ７は図７の「吸引ポンプ停止、チョーク弁開」の段階にあたる。チョーク弁１７が開かれ、インク供給が開始されると減圧状態が急に開放され、インクの速い流れが発生する。このインクの速い流れによりフィルタ４８より上流に残っている気泡Ｂの一部とフィルタ４８より下流にある気泡Ｂの一部が記録ヘッド２２のノズルの吐出口から排出される。
【００３６】
チョーク弁１７を開いてから所定時間Ｔ２の間「吸引ポンプ停止、チョーク弁開」の状態を維持する（ステップＳ８）。これは、キャッピング部材２４内の圧力が、気泡Bがフィルタを通過できない程度の圧力まで戻るのを待つためである。よって、所定時間Ｔ２は、チョーク弁１７が開いてから気泡Ｂがフィルタ４８を通過できない程度の圧力まで戻るのに十分な時間に設定する。ステップＳ８で所定時間Ｔ２が経過した時点におけるサブタンク２３及び記録ヘッド２２の中に気泡Ｂが残留する状態は、図６（ｃ）のように、記録ヘッド２２内の流路に気泡が、多少残っている状態となる。ここまでを第１の吸引動作（第１のクリーニング動作）とする。
【００３７】
続いて第２の吸引を開始する。第２の吸引動作は、チョーク弁１７が開いた状態にあり、連続的にインクが供給される状態で行われる。まず、ステップＳ９でモータ駆動回路６３を制御してＰＧモータ６４を駆動することにより吸引ポンプ２５の駆動を開始する。このステップＳ９は図７の２回目の「吸引ポンプ駆動開始」の段階にあたる。この吸引ポンプ２５の駆動は、所定時間Ｔ３の間継続して行われる（ステップＳ１０）。この吸引動作は、気泡Ｂがフィルタ４８を通過しないように、キャッピング部材２４内の圧力を第１の負圧より絶対値が小さい負圧（第２の負圧）にして行う。本実施形態では例えば、吸引ポンプ２５によって吐出口に−２０ＫＰａ程度の負圧を付与することによって行う。その結果、図６（ｃ）の段階でフィルタ４８より下流に存在していた気泡のみが、図６（ｄ）に示すように移動し、記録ヘッド２２のノズルの吐出口から排出される。ここで、所定時間Ｔ３は、吐出不良を引き起こす原因となる、フィルタ４８より下流の気泡が記録ヘッド２２の内部から排出されきるのに必要な時間とする。その後、ステップＳ１１では、モータ駆動回路６３を制御してＰＧモータ６４を停止させ、吸引ポンプ２５の駆動を停止させて第２の吸引動作（第２のクリーニング動作，第３の工程）を終了する。なお、本実施形態において、第２の負圧を発生させて吐出口に付与する第２の負圧発生手段としての機能は、吸引ポンプ２５およびキャッピング部材２４によって実現される。
【００３８】
第２のクリーニング動作後は、ステップＳ１２において、弁駆動回路７０を駆動してキャッピング部材２４に連通する大気開放弁１５を開き、さらにステップＳ１３でキャップオープン状態としてスタンバイ状態とする。以上により、一連のクリーニング処理が終了する。この時点で、図６（ｅ）のようにサブブタンク２３内の気泡は初期状態より減少し、記録ヘッド２２の流路内の気泡は、排出された状態となる。
【００３９】
以上のように、本実施形態では第１の吸引動作でフィルタ４８よりも上流にある気泡をフィルタ４８より下流に移動させ、第２の吸引動作でフィルタ４８よりも下流にある気泡のみを記録ヘッドのノズルの吐出口から排出する。これにより、少ないインク消費量で、吐出不良の原因となる気泡の排出を行うことが可能となり、記録ヘッドの吐出状態を良好に保つことが可能になり、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００４０】
また、本実施形態では、第１の吸引動作終了後、キャップオープン状態とすることなく、そのまますぐに第２の吸引動作を行うようにしている。このように第１の吸引動作の後、あまり時間を置かずに第２の吸引動作を行えば、記録ヘッド内の流路の気泡が上昇してノズルの吐出口から離れてしまう前に気泡を排出することができる。これにより、クリーニング処理の所要時間を短縮できるだけでなく、廃インクの量を必要最小限に抑えることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００４２】
上記第１の実施形態では、第１の吸引動作において吸引ポンプ２５を停止してからチョーク弁１７を開いたが、第２の実施形態ではチョーク弁１７を開いてから吸引ポンプ２５を停止させる構成とする。なお、その他の構成は、上記第１の実施形態他と同様であるので、ここでは第１の実施形態との相違点を中心に、図８のフローチャートに基づいて説明を行う。
【００４３】
この第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に第１の吸引動作を開始する。第１の吸引動作ではステップＳ３でチョーク弁１７を閉じ、ステップＳ４で吸引ポンプ２５を駆動して減圧を開始する。その後、ステップＳ５に示すように所定時間Ｔ１の間、減圧動作を継続して行う。
【００４４】
次に、ステップＳ６でチョーク弁１７を開き、インクの供給を開始する。これにより減圧状態が緩和、開放される。ただし、この時点でも吸引ポンプ２５は駆動を継続しており、この点が第１の実施形態と異なる。このように、チョーク弁１７を開いた状態で吸引ポンプを駆動させることにより、チョーク弁１７を開いた状態で吸引ポンプ２５を駆動させない場合に比べ、ヘッド流路内にはより速い流れを発生させることができる。このため、フィルタ４８より上流側に付着している気泡をより多く、より強力に、フィルタ４８より下流側に移動させることが可能になり、気泡の除去効果はより向上する。なお、所定時間Ｔ２は瞬間的に速い流れを発生させるための時間なので、任意の短い時間で良い。
【００４５】
その後ステップＳ８で吸引ポンプ２５の動作を停止させ、所定時間Ｔ３の間「吸引ポンプ停止、チョーク弁開」の状態を維持する（ステップＳ８）。これは、キャッピング部材２４内の圧力が、気泡Ｂがフィルタを通過できない程度の圧力まで戻るのを待つためである。所定時間Ｔ３はチョーク弁１７が開いてから気泡Ｂがフィルタ４８を通過できない程度の圧力まで戻るのに十分な時間に設定する。以上により、第１の吸引動作は終了する。
【００４６】
次に、第２の吸引動作を開始する。第２の吸引動作以降の処理は、上記第１の実施形態と同様に行う。これにより、この第２の実施形態においても、第１の吸引動作でフィルタ４８より下流側に移動させた気泡だけを、記録ヘッドのノズルの吐出口から排出させることができ、少ないインク消費量で、吐出不良の原因となる気泡の排出を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１ インクタンク
１７ 開閉弁（チョーク弁）
２０ 流路
２１ キャリッジ
２２ 記録ヘッド
２３ サブタンク
２４ キャッピング部材
２５ 吸引ポンプ
４８ ヘッドフィルタ
５８ ＣＰＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクタンク内のインクを流路及び該流路内に設けたフィルタを介して記録ヘッドに供給し、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録装置において、
前記流路内の前記フィルタよりも前記インクタンク側に設けられた開閉弁と、
前記吐出口に付与する負圧を発生させるための負圧発生手段と、
前記開閉弁および前記負圧発生手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記負圧発生手段は、前記フィルタよりも前記インクタンク側の流路にある気泡が前記フィルタを通過することが可能である第１の負圧と、該第１の負圧よりも絶対値が小さく気泡が前記フィルタを通過することができない第２の負圧と、を前記吐出口に付与することが可能であり、
前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第１の負圧を付与させ、その後、前記開閉弁を開いた後に、前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第２の負圧を付与させることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第１の負圧を付与させ、その後、前記開閉弁を開いた後、前記開閉弁を開いたまま前記第２の負圧を前記吐出口に付与させることを特徴とする請求項１に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、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第１の負圧を付与させ、その後、前記開閉弁を開いた後に、前記吐出口に付与される負圧が、前記フィルタを前記気泡が通過できない負圧となってから、前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第２の負圧を付与させることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第１の負圧を付与させ、その後、前記開閉弁を開く前に、前記負圧発生手段を停止させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第１の負圧を付与させ、その後、前記開閉弁を開いた後も所定時間の間、前記負圧発生手段に前記吐出口に負圧を付与させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
インクタンク内のインクを流路及び該流路内に設けたフィルタを介して記録ヘッドに供給し、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行うことを可能とすると共に、前記記録ヘッドの吐出口に外部から負圧を付与することによって前記記録ヘッド及び前記記録ヘッド内に存在する気泡を前記記録ヘッドの吐出口からインクと共に排出させることを可能にするインクジェット記録装置であって、
前記流路内に設けられた開閉弁と、
前記記録ヘッドの吐出口に付与する負圧を発生させる負圧発生手段と、
前記負圧発生手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段により第１の負圧を前記吐出口に付与させた後、前記開閉弁を開く第１のクリーニング動作と、前記フィルタを気泡が通過できない第２の負圧を前記負圧発生手段により前記吐出口に付与させる第２のクリーニング動作と、を実行させることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
インクタンク内のインクを流路及び該流路内に設けたフィルタを介して記録ヘッドに供給し、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録方法において、
前記インクタンクと前記フィルタとの間に設けた開閉弁を閉じた状態で、前記フィルタよりも前記インクタンク側の流路にある気泡が前記フィルタを通過することが可能である第１の負圧を前記吐出口に付与する工程と、
前記開閉弁を開いた後に、前記第１の負圧よりも絶対値が小さく気泡が前記フィルタを通過することができない第２の負圧を前記吐出口に付与する工程と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１】
インクタンク内のインクを流路及び該流路内に設けたフィルタを介して記録ヘッドに供給し、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録装置において、
前記流路内の前記フィルタよりも前記インクタンク側に設けられた開閉弁と、
前記吐出口に付与する負圧を発生させるための負圧発生手段と、
前記開閉弁および前記負圧発生手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記負圧発生手段は、前記フィルタよりも前記インクタンク側の流路にある気泡が前記フィルタを通過することが可能である第１の負圧と、該第１の負圧よりも絶対値が小さく気泡が前記フィルタを通過することができない第２の負圧と、を前記吐出口に付与することが可能であり、
前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第１の負圧を付与させ、その後、前記開閉弁を開いた後に、前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第２の負圧を付与させることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第１の負圧を付与させ、その後、前記開閉弁を開いた後、前記開閉弁を開いたまま前記第２の負圧を前記吐出口に付与させることを特徴とする請求項１に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、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第１の負圧を付与させ、その後、前記開閉弁を開いた後に、前記吐出口に付与される負圧が、前記フィルタを前記気泡が通過できない負圧となってから、前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第２の負圧を付与させることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第１の負圧を付与させ、その後、前記開閉弁を開く前に、前記負圧発生手段を停止させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段に前記吐出口に前記第１の負圧を付与させ、その後、前記開閉弁を開いた後も所定時間の間、前記負圧発生手段に前記吐出口に負圧を付与させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
インクタンク内のインクを流路及び該流路内に設けたフィルタを介して記録ヘッドに供給し、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行うことを可能とすると共に、前記記録ヘッドの吐出口に外部から負圧を付与することによって前記記録ヘッド及び前記記録ヘッド内に存在する気泡を前記記録ヘッドの吐出口からインクと共に排出させることを可能にするインクジェット記録装置であって、
前記流路内に設けられた開閉弁と、
前記記録ヘッドの吐出口に付与する負圧を発生させる負圧発生手段と、
前記負圧発生手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記開閉弁を閉じた状態で前記負圧発生手段により第１の負圧を前記吐出口に付与させた後、前記開閉弁を開く第１のクリーニング動作と、前記フィルタを気泡が通過できない第２の負圧を前記負圧発生手段により前記吐出口に付与させる第２のクリーニング動作と、を実行させることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
インクタンク内のインクを流路及び該流路内に設けたフィルタを介して記録ヘッドに供給し、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録方法において、
前記インクタンクと前記フィルタとの間に設けた開閉弁を閉じた状態で、前記フィルタよりも前記インクタンク側の流路にある気泡が前記フィルタを通過することが可能である第１の負圧を前記吐出口に付与する工程と、
前記開閉弁を開いた後に、前記第１の負圧よりも絶対値が小さく気泡が前記フィルタを通過することができない第２の負圧を前記吐出口に付与する工程と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録方法。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−５１１９７（Ｐ２０１２−５１１９７Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９４７４５（Ｐ２０１０−１９４７４５）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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