インクジェット記録装置
【課題】一方向へ送液する1つの単方向ポンプだけでインクタンクと記録ヘッドとの間のインクの双方向の送液を行う。
【解決手段】インク供給管４の途中に設けられた一方向へ送液する単方向ポンプ７と、単方向ポンプの上流側に設けられた第１の三方向弁８Ａと、下流側に設けられた第２の三方向弁８Ｂと、第１の三方向弁と第２の三方向弁よりも記録ヘッド側の部位との間を連通させる第１の連通路９Ａと、第２の三方向弁と第１の三方向弁よりもインクタンク６側の部位との間を連通させる第２の連通路９Ｂとを備え、単方向ポンプを駆動させると共に第１の三方向弁及び第２の三方向弁の流路を切り替えることにより、インクタンク内のインクを第１の連通路及び第２の連通路を通過させずに記録ヘッドに向けて送液する往路と、記録ヘッド側からのインクを第１の連通路及び第２の連通路を通過させてインクタンクに向けて返送する復路のインクの送り方向を制御する。
【解決手段】インク供給管４の途中に設けられた一方向へ送液する単方向ポンプ７と、単方向ポンプの上流側に設けられた第１の三方向弁８Ａと、下流側に設けられた第２の三方向弁８Ｂと、第１の三方向弁と第２の三方向弁よりも記録ヘッド側の部位との間を連通させる第１の連通路９Ａと、第２の三方向弁と第１の三方向弁よりもインクタンク６側の部位との間を連通させる第２の連通路９Ｂとを備え、単方向ポンプを駆動させると共に第１の三方向弁及び第２の三方向弁の流路を切り替えることにより、インクタンク内のインクを第１の連通路及び第２の連通路を通過させずに記録ヘッドに向けて送液する往路と、記録ヘッド側からのインクを第１の連通路及び第２の連通路を通過させてインクタンクに向けて返送する復路のインクの送り方向を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録装置に関し、詳しくは、インクタンクと記録ヘッドとの間のインクの双方向の送液を、一方向へ送液する１つの単方向ポンプだけで行うようにしたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドのノズルから記録媒体に向けてインク滴を吐出することにより画像を形成するインクジェット記録装置は、インクを貯留するインクタンクからポンプの駆動によってインク供給管を介して記録ヘッドに向けてインクの送液を行っている。
【０００３】
記録ヘッドとインクタンクとの間のインクの送液は、画像形成時にインクタンクから記録ヘッドへ向けて所定量の送液を行う以外にも、状況によっては、記録ヘッド側からインクタンクに向けてインクを返送する必要がある場合がある。例えば、インクタンクと記録ヘッドとの間にインクを貯留する中間タンクを設け、この中間タンクからインクタンク側へ所定量のインクを逆送して中間タンク内を所定の負圧状態に維持することで、記録ヘッドに与えられる背圧を制御するインクジェット記録装置が知られており、この場合、インクタンクと記録ヘッドとの間のインクの送液は、順送と逆送の双方向に行なうことができるようにする必要がある。従って、インクの送液を行うポンプには、インクタンク側から記録ヘッドへ向けた順送と、記録ヘッド側からインクタンクへ向けた逆送とが共に可能であることが好ましい。このように単体でインクの順送と逆送とが可能なポンプには、チューブポンプやプランジャーポンプ等が知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、記録ヘッドとリザーバタンクとの間に循環往路と循環復路とを形成すると共に、これら循環往路と循環復路との間に、所定圧力になった時に開くリリーフ弁を設けたバイパス路を設け、循環往路上に設けたチューブポンプによってリザーバタンクから記録ヘッドに送液し、過剰なインクを記録ヘッドから循環復路を介してリザーバタンクに返送するようにした液滴吐出装置が開示されている。ここには、チューブポンプを逆回転させることで、循環往路を逆方向に送液する点も開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、インク容器と記録ヘッドとの間のインク供給管に、三方向弁からなる弁機構を介してインク迂回路を形成し、このインク迂回路上にチューブポンプを設け、弁機構の切り替えとチューブポンプの正回転又は逆回転の切り替えを行うことにより、インク容器からの送液流路を、記録ヘッドにインクを満たす場合とインク供給管にインクを満たす場合とで別流路に切り替えるようにした液滴噴射式記録装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３３１２８１号公報
【特許文献２】特開２００４−２８４０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
今やインクジェット記録装置の用途は、従来一般の画像記録用途のみならず、カラーフィルターの製造や半導体製造等の様々な産業分野に亘っており、これに伴って、使用されるインクの種類も多岐に亘っている。このため、インクジェット記録装置は様々なインクの種類に対応する必要がある。具体的には、カチオンＵＶインク、ラジカルＵＶインク等が挙げられる。このため、特に、インクと直に接触するインク供給経路には、耐インク性が求められている。
【０００８】
しかし、従来のチューブポンプは、インク供給経路に可撓性の樹脂チューブを使用する関係上、複層のチューブを使用するような耐インク性が求められる用途には適さない。また、プランジャーポンプは、その特性上、送液時にインクにせん断荷重が生じるため、例えばラジカルＵＶインクのような高粘度インクの場合、インクがゲル化してしまう問題があり、やはり使用には適さない。
【０００９】
このような問題を解消し得るポンプとしてはダイヤフラムポンプがある。ダイヤフラムポンプは他のポンプに比べて、送液膜に耐インク性に優れる高価なパーフルオロエラストマーが使用でき、送液時にインクにせん断荷重を発生させることもなく、送液量の管理も容易である利点を有している。
【００１０】
しかしながら、ダイヤフラムポンプは一方向へのみ送液する単方向ポンプであるため、一方向の送液しか行えない欠点を有している。このため、インク供給管を順送と逆送の双方向に送液するためには、順送用と逆送用の２つのダイヤフラムポンプをインク供給管中に並列的に配設しなくてはならず、装置が大型化し、また、コスト的にも非常に不利なものとなってしまう。
【００１１】
しかも、順送用と逆送用とで別々のポンプを駆動させることになるため、たとえ同一機種のポンプを使用したとしても、ポンプ間に僅かでもばらつきが生じていると、順送時と逆送時とで送液量に誤差が生じてしまい、送液量の管理が非常に煩雑となる問題があった。
【００１２】
このような送液量の誤差は、中間タンクによって記録ヘッドの背圧を制御する場合に特に問題となる。すなわち、記録ヘッドの背圧制御は、記録ヘッドのノズル内のインクメニスカスがインク吐出に最適な位置となるように調整するものであるが、そのインクメニスカスの位置の調整には極めて微小範囲の圧力の調整が要求されるため、ポンプの駆動による送液量の僅かな誤差でもインクメニスカスのブレイク等の重大な問題を発生させてしまい、画像形成作業に支障をきたす問題がある。
【００１３】
そこで、本発明の課題は、一方向へ送液する１つの単方向ポンプだけでインクタンクと記録ヘッドとの間のインクの双方向の送液を行うことができるようにしたインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の課題は、一方向へ送液する１つの単方向ポンプだけでインクタンクと記録ヘッドとの間のインクの双方向の送液を行うことにより、記録ヘッドの背圧制御を精度良く行なうことができるようにしたインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１７】
請求項１記載の発明は、インクを貯留するインクタンクと、ノズルからインク滴を吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、前記インクタンク内のインクをインク供給管を介して前記記録ヘッドに向けて供給するインク供給手段とを備えたインクジェット記録装置において、
前記インク供給手段は、
前記インク供給管の途中に設けられた一方向へ送液する１つの単方向ポンプと、
前記インク供給管における前記単方向ポンプの上流側に設けられた第１の三方向弁と、
前記インク供給管における前記単方向ポンプの下流側に設けられた第２の三方向弁と、
前記第１の三方向弁と前記インク供給管における前記第２の三方向弁よりも前記記録ヘッド側の部位との間を連通させる第１の連通路と、
前記第２の三方向弁と前記インク供給管における前記第１の三方向弁よりも前記インクタンク側の部位との間を連通させる第２の連通路と、
前記単方向ポンプを駆動させると共に前記第１の三方向弁及び前記第２の三方向弁の流路を切り替えることにより、前記インクタンク内のインクを前記第１の連通路及び前記第２の連通路を通過させずに前記記録ヘッドに向けて送液する往路と、前記記録ヘッド側からのインクを前記第１の連通路及び第２の連通路を通過させて前記インクタンクに向けて返送する復路とのいずれかにインクの送り方向を制御する制御手段とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００１８】
請求項２記載の発明は、前記インク供給管における前記第１の連通路との接続部位と前記記録ヘッドとの間に、前記インクタンクから前記記録ヘッドへ向けて供給されるインクを一旦貯留する中間タンクを有し、
前記制御手段は、前記第１の三方向弁及び前記第２の三方向弁の流路を前記復路に切り替えて、前記単方向ポンプの駆動によって前記中間タンク内のインクを前記インクタンクに逆送することにより、前記中間タンクの内部の圧力を調整して前記記録ヘッドへ与える背圧を制御する背圧制御手段を構成し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である。
【００１９】
請求項３記載の発明は、前記インク供給管における前記第１の連通路との接続部位と前記第２の三方向弁との間、前記インク供給管における前記第２の連通路との接続部位と前記第１の三方向弁との間、前記第１の三方向弁と前記単方向ポンプとの間、前記第２の三方向弁と前記単方向ポンプとの間、前記第１の連通路上、又は、前記第２の連通路上のいずれかにフィルタを介設したことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置である。
【００２０】
請求項４記載の発明は、前記単方向ポンプは、ダイヤフラムポンプであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、一方向へ送液する１つの単方向ポンプだけでインクタンクと記録ヘッドとの間のインクの双方向の送液を行うことができるようにしたインクジェット記録装置を提供することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、一方向へ送液する１つの単方向ポンプだけでインクタンクと記録ヘッドとの間のインクの双方向の送液を行うことにより、記録ヘッドの背圧制御を精度良く行なうことができるインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図
【図２】本発明に係るインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図
【図３】（ａ）は本発明に係るインクジェット記録装置の順送時のインクの送液の様子を示す図、（ｂ）は逆送時のインクの送液の様子を示す図
【図４】フィルタの配設位置の態様を示す図
【図５】フィルタの配設位置の態様を示す図
【図６】フィルタの配設位置の態様を示す図
【図７】フィルタの配設位置の態様を示す図
【図８】フィルタの配設位置の態様を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係るインクジェット記録装置は、インクを貯留するインクタンクと、ノズルからインク滴を吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、インクタンク内のインクをインク供給管を介して記録ヘッドに向けて供給するインク供給手段とを備える。本発明におけるインク供給管は、インクタンクから記録ヘッドに向けてインクを供給可能とする配管である。
【００２５】
インク供給手段は、インク供給管の途中に設けられた一方向へのみ送液する１つの単方向ポンプを備えている。単方向ポンプは、その駆動によってインクをインク供給管内の一方向のみに送液するものであり、好ましくは、耐インク性に優れる観点からダイヤフラムポンプが用いられる。
【００２６】
インク供給管には、単方向ポンプの上流側（単方向ポンプの吸込み側）及び下流側（単方向ポンプの吐出側）にそれぞれ１つずつ、合計２つの三方向弁が設けられる。本発明において上流側が第１の三方向弁、下流側が第２の三方向弁であり、これらも本発明におけるインク供給手段を構成している。各三方向弁は３つの流路とつながり、そのうちの１つの流路から流入したインクの流出先を、他の２つの流路のうちのいずれかに選択的に切り替えるものである。
【００２７】
インク供給管における第１の三方向弁と、第２の三方向弁が設けられた部位よりも記録ヘッド側の部位との間には、これらを連通させる第１の連通路が設けられている。これにより第１の三方向弁は、単方向ポンプにつながる流路とインクタンクにつながる流路と第１の連通路との３つの流路とつながっている。また、第２の三方向弁と、インク供給管における第１の三方向弁が設けられた部位よりもインクタンク側の部位との間には、これら連通させる第２の連通路が設けられている。これにより第２の三方向弁は、単方向ポンプにつながる流路と記録ヘッド側につながる流路と第２の連通路との３つの流路とつながっている。これら第１の連通路及び第２の連通路も本発明におけるインク供給手段を構成している。
【００２８】
これら単方向ポンプの駆動及び第１、第２の各三方向弁の切り替え動作は制御手段によって制御される。この単方向ポンプの駆動及び第１、第２の各三方向弁の切り替え動作を制御する制御手段は、本発明におけるインク供給手段を構成しており、単方向ポンプを駆動させると共に第１、第２の各三方向弁の流路を選択的に切り替えることにより、インクタンク内のインクを第１の連通路及び第２の連通路を通過させずに、単方向ポンプを経由して記録ヘッドに向けて送液する往路と、記録ヘッド側からのインクを第１の連通路及び第２の連通路を通過させて、単方向ポンプを経由してインクタンクに向けて返送する復路とのいずれかにインクの送り方向を切り替えるように制御する。
【００２９】
すなわち、往路によるインクの送液を行う際、制御手段は、第１の三方向弁を、インクタンクにつながる流路と単方向ポンプにつながる流路とを連通させるように切り替え、また、第２の三方向弁を、単方向ポンプにつながる流路と記録ヘッドにつながる流路とを連通させるように切り替える。これによりインクは、インクタンク内からインク供給管を通り、第１の三方向弁によって単方向ポンプに流入し、単方向ポンプの駆動によって第２の三方向弁から記録ヘッド側に向かうインク供給管に流入し、記録ヘッドに向けて送られる。このとき、インクは第１の連通路及び第２の連通路をいずれも通過しない。
【００３０】
また、復路によるインクの送液を行う際、制御手段は、第１の三方向弁を、第１の連通路と単方向ポンプにつながる流路とを連通させるように切り替え、また、第２の三方向弁を、単方向ポンプにつながる流路と第２の連通路につながる流路とを連通させるように切り替える。これによりインクは、記録ヘッド側からインク供給管を通り、第１の三方向弁によって単方向ポンプに流入し、単方向ポンプの駆動によって第２の三方向弁から記録ヘッド側に向かうインク供給管に流入し、記録ヘッドに向けて送られる。
【００３１】
従って、本発明によれば、一方向へ送液する１つの単方向ポンプだけで、インクタンクから記録ヘッド側に向かう往路と記録ヘッド側からインクタンクに向かう復路との双方向のインクの送液を行うことができる。ポンプは１基だけで済むため、装置が大型化することはなく、大幅なコスト増加を招くこともない。しかも、往路と復路のいずれの送液も単一のポンプを使用するので、往路と復路との間に送液量の誤差が生じるようなことはなく、送液を精度良く行なうことができる。
【００３２】
特に本発明は、インク供給管における第１の連通路との接続部位、すなわち、インク供給管における第２の三方向弁よりも記録ヘッド側と第１の連通路とが接続される部位と記録ヘッドとの間に、インクタンクから記録ヘッドへ向けて供給されるインクを一旦貯留する中間タンクを有し、制御手段は、第１の三方向弁及び第２の三方向弁の流路を復路に切り替えて、一方向へ送液する単方向ポンプの駆動によって中間タンク内のインクをインクタンクに逆送することにより、中間タンクの内部の圧力を調整して記録ヘッドへ与える背圧を制御する背圧制御手段を構成するものであることが好ましい。
【００３３】
このように中間タンクによって記録ヘッドの背圧を制御するようにしたインクジェット記録装置の場合でも、本発明によれば、往路と復路との間に送液量の誤差が生じるようなことがなく、送液量を精度良く管理することができるので、中間タンク内の圧力を精度良く制御でき、記録ヘッドのノズル内のインクメニスカス位置を規定位置に設定することが容易となる。
【００３４】
インクジェット記録装置には、インクタンクから記録ヘッドに送液されるインク中のゴミ等を除去するため、インク供給管上にフィルタが設けられる場合がある。本発明において、このようなフィルタを設ける場合、インク供給管における第１の連通路との接続部位と第２の三方向弁との間、インク供給管における第２の連通路との接続部位と第１の三方向弁との間、第１の三方向弁と単方向ポンプとの間、第２の三方向弁と単方向ポンプとの間、第１の連通路上、又は、第２の連通路上のいずれかに介設することが好ましい。
【００３５】
これによれば、フィルタに対してインクを常に一方向から通過させることができる。
【００３６】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面を用いて説明する。
【００３７】
図１は本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図、図２は制御構成を示すブロック図である。
【００３８】
このインクジェット記録装置は、複数の記録ヘッド１Ａ〜１Ｆと、これら記録ヘッド１Ａ〜１Ｆに対して共通にインクを供給する共通流路部材２とを有している。
【００３９】
共通流路部材２は、配管部分４１〜４７によって構成されるインク供給管４によってインクタンク６内とつながっている。インク供給管４の途中には、インクタンク６と記録ヘッド１Ａ〜１Ｆとの間でインクを一旦貯留する中間タンク３が介設されており、共通流路部材２と中間タンク３とをつなぐインク供給管４の配管部分４７によって、電磁弁からなる開閉弁Ｖ１を介して、中間タンク３内のインクを共通流路部材２に供給可能としている。インクタンク６内のＳＰ２は、インクタンク６内に設けられたインク無を検知するためのインク無検知センサである。
【００４０】
中間タンク３は、インク供給管４を構成している配管部分４７によって共通流路部材２と接続されており、内部に貯留されたインクの液面によって各記録ヘッド１Ａ〜１Ｆに対して所定の背圧をかけている。ＳＨ１は液面基準位置センサ、ＳＨ２は液面上限センサである。中間タンク３の内部は、電磁弁からなる開閉弁Ｖ３によって開閉される大気開放管５とつながっている。また、中間タンク３内の圧力は、電磁弁からなる開閉弁Ｖ４を開放することにより、背圧空圧センサＳＰ１によって検出されるようになっている。
【００４１】
中間タンク３とインクタンク６とをつなぐインク供給管４の途中には、ダイヤフラムポンプからなる一方向へ送液する単方向ポンプ７が設けられ、インクタンク６内のインクを所定量ずつ中間タンク３内に供給可能とされている。
【００４２】
このインク供給管４には、単方向ポンプ７の上流側（吸込み側）に第１の三方向弁８Ａが設けられ、下流側（吐出側）に第２の三方向弁８Ｂが設けられている。
【００４３】
また、第１の三方向弁８Ａと、インク供給管４における第２の三方向弁８Ｂよりも中間タンク３側の部位との間に亘って、第１の連通路９Ａが内部をインク流通可能に設けられ、第２の三方向弁８Ｂと、インク供給管４における第１の三方向弁８Ａよりもインクタンク６側の部位との間に亘って、第２の連通路９Ｂが内部をインク流通可能に設けられている。
【００４４】
図１中の符号９ａは第１の連通路９Ａとインク供給管４Ｂとの接続部位、９ｂは第２の連通路９Ｂとインク供給管４Ｂとの接続部位である。また、符号４１は、接続部位９ｂとインクタンク６内との間をつなぐインク供給管４の配管部分、符号４２は、接続部位９ｂと第１の三方向弁８Ａとの間をつなぐインク供給管４の配管部分、符号４３は、単方向ポンプ７と第１の三方向弁８Ａとの間をつなぐインク供給管４の配管部分、符号４４は、単方向ポンプ７と第２の三方向弁８Ｂとの間をつなぐインク供給管４の配管部分、符号４５は、第２の三方向弁８Ｂと接続部位９ａとの間をつなぐインク供給管４の配管部分、符号４６は、接続部位９ａと中間タンク３との間をつなぐインク供給管４の配管部分である。
【００４５】
第１の三方向弁８Ａと第２の三方向弁８Ｂは、図２に示す制御部１００によって流路が選択的に切り替え制御されるようになっている。すなわち、第１の三方向弁８Ａは、インク供給管４の配管部分４２と配管部分４３と第１の連通路９Ａとつながっており、単方向ポンプ７の吸込み側の配管部分４３を、インクタンク６に向かう配管部分４２と第１の連通路９Ａのいずれかに選択的に連通させる。また、第２の三方向弁８Ｂは、インク供給管４の配管部分４５と配管部分４４と第２の連通路９Ｂとつながっており、単方向ポンプ７の吐出側の配管部分４４を、中間タンク３に向かう配管部分４５と第２の連通路９Ｂのいずれかに選択的に連通させる。
【００４６】
第１の三方向弁８Ａと接続部位９ｂとの間をつなぐインク供給管４の配管部分４２には、フィルタ１０が設けられており、インクタンク６から中間タンク３に向けて送液される途中で、インク中のゴミ等を取り除くようになっている。
【００４７】
一方、共通流路部材２にはインク排出管１１が接続されている。インク排出管１１は、電磁弁からなる開閉弁Ｖ２によって排出路が開閉可能とされており、その排出端は大気開放されている。
【００４８】
各記録ヘッド１Ａ〜１Ｆのノズル面に対向する位置には、インク受け皿１２が配設されており、メンテナンス動作によって記録ヘッド１Ａ〜１Ｆのノズルから強制的に排出されたインク滴を受け入れ、排出流路１３を介して廃液タンク１４に流入させるようになっている。この廃液タンク１４内には、インク排出管１１を介して共通流路部材２から流出するインクも送られる。
【００４９】
なお、以上の各開閉弁Ｖ１〜Ｖ４は、図２に示す制御部１００によって開閉制御されるようになっている。
【００５０】
かかるインクジェット記録装置において、インクタンク６内のインクを記録ヘッド１Ａ〜１Ｆに向けて送液し、中間タンク３に貯留させる往路の送液（順送）を行う場合、図３（ａ）に示すように、制御部１００により第１の三方向弁８Ａを、インクタンク６につながる配管部分４２と単方向ポンプ７につながる配管部分４３とを連通させるように切り替えると共に、第２の三方向弁８Ｂを、配管部分４４と配管部分４５とを連通させるように切り替える。これによりインクタンク６内のインクは、インク供給管４の配管部分４１、フィルタ１０、配管部分４２を通り、第１の三方向弁８Ａによって配管部分４３に流入し、単方向ポンプ７の駆動によって第２の三方向弁８Ｂから配管部分４５、４６を通って中間タンク３内に送られる。このとき、インクは第１の連通路９Ａ及び第２の連通路９Ｂを通過しない。
【００５１】
一方、中間タンク３内のインク液量を調整する等のために、該中間タンク３からインクタンク６側にインクを戻す復路の送液（逆送）を行う場合、図３（ｂ）に示すように、制御部１００により第１の三方向弁８Ａを、第１の連通路９Ａと単方向ポンプ７につながる配管部分４３とを連通させるように切り替えると共に、第２の三方向弁８Ｂを、単方向ポンプ７につながる配管部分４４と第２の連通路９Ｂとを連通させるように切り替える。これにより中間タンク３内のインクは、インク供給管４の配管部分４６、第１の連通路９Ａを通り、第１の三方向弁８Ａによって配管部分４３に流入し、単方向ポンプ７の駆動によって第２の三方向弁８Ｂから第２の連通路９Ｂ、配管部分４１を通ってインクタンク６内に送られる。このとき、インクはインク供給管４の配管部分４２及び配管部分４５を通過しない。
【００５２】
このように、第１の三方向弁８Ａと第２の三方向弁８Ｂの流路を切り替えるだけで、いずれも単方向ポンプ７の駆動によって、インクの送液をインクタンク６から中間タンク３への順送と中間タンク３からインクタンク６への逆送の双方向に行なうことができる。これら順送と逆送は一方向へ送液する単一の単方向ポンプ７によって行われるため、記録ヘッド１Ａ〜１Ｆの背圧を制御するために中間タンク３内のインクをインクタンク６側に逆送して該中間タンク３内を所定の負圧側に微調整する必要がある場合でも、送液量の誤差なくインクの送液を行うことができ、記録ヘッド１Ａ〜１Ｆの背圧制御を精度良く行なうことができる。
【００５３】
しかも、インクは順送時にのみフィルタ１０を通過するため、フィルタ１０には常に中間タンク３側（記録ヘッド１Ａ〜１Ｆ側）へ向かう一方向しかインクが通過しないため、記録ヘッド１Ａ〜１Ｆへのゴミ等の侵入を確実に防止できる。
【００５４】
このフィルタ１０に対してインクを常に一方向から通過させる場合のフィルタ１０の配設位置の他の態様について図４〜図８に示す。
【００５５】
図４は、フィルタ１０の配設位置を、インク供給管４の配管部分４５とした場合を示している。この場合、インクの送液がインクタンク６から中間タンク３に向かう順送時に、インクはフィルム１０を通過するが（図４（ａ））、インクの送液が中間タンク３からインクタンク６に向かう逆送時には、インクはフィルム１０を通過しない（図４（ｂ））。
【００５６】
図５は、フィルタ１０の配設位置を、第２の連通路９Ｂとした場合を示している。この場合、インクの送液がインクタンク６から中間タンク３に向かう順送時には、インクはフィルム１０を通過しないが（図５（ａ））、インクの送液が中間タンク３からインクタンク６に向かう逆送時に、インクはフィルム１０を通過する（図５（ｂ））。
【００５７】
図６は、フィルタ１０の配設位置を、第１の三方向弁８Ａと単方向ポンプ７とをつなぐインク供給管４の配管部分４３とした場合を示している。この場合、インクの送液がインクタンク６から中間タンク３に向かう順送時に、インクはフィルム１０を通過し（図６（ａ））、また、インクの送液が中間タンク３からインクタンク６に向かう逆送時にも、インクはフィルム１０を通過することになる（図６（ｂ））。しかし、フィルタ１０は単方向ポンプ７の吸込み側に位置するため、順送と逆送のいずれにおいても、インクは常に一方向にしか通過しない。
【００５８】
図７は、フィルタ１０の配設位置を、第２の三方向弁８Ｂと単方向ポンプ７とをつなぐインク供給管４の配管部分４４とした場合を示している。この場合も、フィルタ１０は単方向ポンプ７の吐出側に位置するため、図６の場合と同様に、インクの送液がインクタンク６から中間タンク３に向かう順送時に、インクはフィルム１０を通過し（図７（ａ））、また、インクの送液が中間タンク３からインクタンク６に向かう逆送時にも、インクはフィルム１０を通過する（図７（ｂ））。
【００５９】
図８は、フィルタ１０の配設位置を、第１の連通路９Ａとした場合を示している。この場合、インクの送液がインクタンク６から中間タンク３に向かう順送時には、インクはフィルム１０を通過しないが（図８（ａ））、インクの送液が中間タンク３からインクタンク６に向かう逆送時に、インクはフィルム１０を通過する（図８（ｂ））。
【符号の説明】
【００６０】
１：記録ヘッド
２：共通流路部材
３：中間タンク
４：インク供給管
４１〜４７：配管部分
５：大気開放管
６：インクタンク
７：単方向ポンプ
８Ａ：第１の三方向弁
８Ｂ：第２の三方向弁
９Ａ：第１の連通路
９Ｂ：第２の連通路
１０：フィルタ
１１：インク排出管
１２：インク受け皿
１３：排出流路
１４：廃液タンク
１００：制御部
ＳＨ１：液面基準位置センサ
ＳＨ２：液面上限センサ
ＳＰ１：背圧空圧センサ
ＳＰ２：インク無検知センサ
Ｖ１〜Ｖ４：開閉弁
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録装置に関し、詳しくは、インクタンクと記録ヘッドとの間のインクの双方向の送液を、一方向へ送液する１つの単方向ポンプだけで行うようにしたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドのノズルから記録媒体に向けてインク滴を吐出することにより画像を形成するインクジェット記録装置は、インクを貯留するインクタンクからポンプの駆動によってインク供給管を介して記録ヘッドに向けてインクの送液を行っている。
【０００３】
記録ヘッドとインクタンクとの間のインクの送液は、画像形成時にインクタンクから記録ヘッドへ向けて所定量の送液を行う以外にも、状況によっては、記録ヘッド側からインクタンクに向けてインクを返送する必要がある場合がある。例えば、インクタンクと記録ヘッドとの間にインクを貯留する中間タンクを設け、この中間タンクからインクタンク側へ所定量のインクを逆送して中間タンク内を所定の負圧状態に維持することで、記録ヘッドに与えられる背圧を制御するインクジェット記録装置が知られており、この場合、インクタンクと記録ヘッドとの間のインクの送液は、順送と逆送の双方向に行なうことができるようにする必要がある。従って、インクの送液を行うポンプには、インクタンク側から記録ヘッドへ向けた順送と、記録ヘッド側からインクタンクへ向けた逆送とが共に可能であることが好ましい。このように単体でインクの順送と逆送とが可能なポンプには、チューブポンプやプランジャーポンプ等が知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、記録ヘッドとリザーバタンクとの間に循環往路と循環復路とを形成すると共に、これら循環往路と循環復路との間に、所定圧力になった時に開くリリーフ弁を設けたバイパス路を設け、循環往路上に設けたチューブポンプによってリザーバタンクから記録ヘッドに送液し、過剰なインクを記録ヘッドから循環復路を介してリザーバタンクに返送するようにした液滴吐出装置が開示されている。ここには、チューブポンプを逆回転させることで、循環往路を逆方向に送液する点も開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、インク容器と記録ヘッドとの間のインク供給管に、三方向弁からなる弁機構を介してインク迂回路を形成し、このインク迂回路上にチューブポンプを設け、弁機構の切り替えとチューブポンプの正回転又は逆回転の切り替えを行うことにより、インク容器からの送液流路を、記録ヘッドにインクを満たす場合とインク供給管にインクを満たす場合とで別流路に切り替えるようにした液滴噴射式記録装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３３１２８１号公報
【特許文献２】特開２００４−２８４０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
今やインクジェット記録装置の用途は、従来一般の画像記録用途のみならず、カラーフィルターの製造や半導体製造等の様々な産業分野に亘っており、これに伴って、使用されるインクの種類も多岐に亘っている。このため、インクジェット記録装置は様々なインクの種類に対応する必要がある。具体的には、カチオンＵＶインク、ラジカルＵＶインク等が挙げられる。このため、特に、インクと直に接触するインク供給経路には、耐インク性が求められている。
【０００８】
しかし、従来のチューブポンプは、インク供給経路に可撓性の樹脂チューブを使用する関係上、複層のチューブを使用するような耐インク性が求められる用途には適さない。また、プランジャーポンプは、その特性上、送液時にインクにせん断荷重が生じるため、例えばラジカルＵＶインクのような高粘度インクの場合、インクがゲル化してしまう問題があり、やはり使用には適さない。
【０００９】
このような問題を解消し得るポンプとしてはダイヤフラムポンプがある。ダイヤフラムポンプは他のポンプに比べて、送液膜に耐インク性に優れる高価なパーフルオロエラストマーが使用でき、送液時にインクにせん断荷重を発生させることもなく、送液量の管理も容易である利点を有している。
【００１０】
しかしながら、ダイヤフラムポンプは一方向へのみ送液する単方向ポンプであるため、一方向の送液しか行えない欠点を有している。このため、インク供給管を順送と逆送の双方向に送液するためには、順送用と逆送用の２つのダイヤフラムポンプをインク供給管中に並列的に配設しなくてはならず、装置が大型化し、また、コスト的にも非常に不利なものとなってしまう。
【００１１】
しかも、順送用と逆送用とで別々のポンプを駆動させることになるため、たとえ同一機種のポンプを使用したとしても、ポンプ間に僅かでもばらつきが生じていると、順送時と逆送時とで送液量に誤差が生じてしまい、送液量の管理が非常に煩雑となる問題があった。
【００１２】
このような送液量の誤差は、中間タンクによって記録ヘッドの背圧を制御する場合に特に問題となる。すなわち、記録ヘッドの背圧制御は、記録ヘッドのノズル内のインクメニスカスがインク吐出に最適な位置となるように調整するものであるが、そのインクメニスカスの位置の調整には極めて微小範囲の圧力の調整が要求されるため、ポンプの駆動による送液量の僅かな誤差でもインクメニスカスのブレイク等の重大な問題を発生させてしまい、画像形成作業に支障をきたす問題がある。
【００１３】
そこで、本発明の課題は、一方向へ送液する１つの単方向ポンプだけでインクタンクと記録ヘッドとの間のインクの双方向の送液を行うことができるようにしたインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の課題は、一方向へ送液する１つの単方向ポンプだけでインクタンクと記録ヘッドとの間のインクの双方向の送液を行うことにより、記録ヘッドの背圧制御を精度良く行なうことができるようにしたインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１７】
請求項１記載の発明は、インクを貯留するインクタンクと、ノズルからインク滴を吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、前記インクタンク内のインクをインク供給管を介して前記記録ヘッドに向けて供給するインク供給手段とを備えたインクジェット記録装置において、
前記インク供給手段は、
前記インク供給管の途中に設けられた一方向へ送液する１つの単方向ポンプと、
前記インク供給管における前記単方向ポンプの上流側に設けられた第１の三方向弁と、
前記インク供給管における前記単方向ポンプの下流側に設けられた第２の三方向弁と、
前記第１の三方向弁と前記インク供給管における前記第２の三方向弁よりも前記記録ヘッド側の部位との間を連通させる第１の連通路と、
前記第２の三方向弁と前記インク供給管における前記第１の三方向弁よりも前記インクタンク側の部位との間を連通させる第２の連通路と、
前記単方向ポンプを駆動させると共に前記第１の三方向弁及び前記第２の三方向弁の流路を切り替えることにより、前記インクタンク内のインクを前記第１の連通路及び前記第２の連通路を通過させずに前記記録ヘッドに向けて送液する往路と、前記記録ヘッド側からのインクを前記第１の連通路及び第２の連通路を通過させて前記インクタンクに向けて返送する復路とのいずれかにインクの送り方向を制御する制御手段とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００１８】
請求項２記載の発明は、前記インク供給管における前記第１の連通路との接続部位と前記記録ヘッドとの間に、前記インクタンクから前記記録ヘッドへ向けて供給されるインクを一旦貯留する中間タンクを有し、
前記制御手段は、前記第１の三方向弁及び前記第２の三方向弁の流路を前記復路に切り替えて、前記単方向ポンプの駆動によって前記中間タンク内のインクを前記インクタンクに逆送することにより、前記中間タンクの内部の圧力を調整して前記記録ヘッドへ与える背圧を制御する背圧制御手段を構成し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である。
【００１９】
請求項３記載の発明は、前記インク供給管における前記第１の連通路との接続部位と前記第２の三方向弁との間、前記インク供給管における前記第２の連通路との接続部位と前記第１の三方向弁との間、前記第１の三方向弁と前記単方向ポンプとの間、前記第２の三方向弁と前記単方向ポンプとの間、前記第１の連通路上、又は、前記第２の連通路上のいずれかにフィルタを介設したことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置である。
【００２０】
請求項４記載の発明は、前記単方向ポンプは、ダイヤフラムポンプであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、一方向へ送液する１つの単方向ポンプだけでインクタンクと記録ヘッドとの間のインクの双方向の送液を行うことができるようにしたインクジェット記録装置を提供することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、一方向へ送液する１つの単方向ポンプだけでインクタンクと記録ヘッドとの間のインクの双方向の送液を行うことにより、記録ヘッドの背圧制御を精度良く行なうことができるインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図
【図２】本発明に係るインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図
【図３】（ａ）は本発明に係るインクジェット記録装置の順送時のインクの送液の様子を示す図、（ｂ）は逆送時のインクの送液の様子を示す図
【図４】フィルタの配設位置の態様を示す図
【図５】フィルタの配設位置の態様を示す図
【図６】フィルタの配設位置の態様を示す図
【図７】フィルタの配設位置の態様を示す図
【図８】フィルタの配設位置の態様を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係るインクジェット記録装置は、インクを貯留するインクタンクと、ノズルからインク滴を吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、インクタンク内のインクをインク供給管を介して記録ヘッドに向けて供給するインク供給手段とを備える。本発明におけるインク供給管は、インクタンクから記録ヘッドに向けてインクを供給可能とする配管である。
【００２５】
インク供給手段は、インク供給管の途中に設けられた一方向へのみ送液する１つの単方向ポンプを備えている。単方向ポンプは、その駆動によってインクをインク供給管内の一方向のみに送液するものであり、好ましくは、耐インク性に優れる観点からダイヤフラムポンプが用いられる。
【００２６】
インク供給管には、単方向ポンプの上流側（単方向ポンプの吸込み側）及び下流側（単方向ポンプの吐出側）にそれぞれ１つずつ、合計２つの三方向弁が設けられる。本発明において上流側が第１の三方向弁、下流側が第２の三方向弁であり、これらも本発明におけるインク供給手段を構成している。各三方向弁は３つの流路とつながり、そのうちの１つの流路から流入したインクの流出先を、他の２つの流路のうちのいずれかに選択的に切り替えるものである。
【００２７】
インク供給管における第１の三方向弁と、第２の三方向弁が設けられた部位よりも記録ヘッド側の部位との間には、これらを連通させる第１の連通路が設けられている。これにより第１の三方向弁は、単方向ポンプにつながる流路とインクタンクにつながる流路と第１の連通路との３つの流路とつながっている。また、第２の三方向弁と、インク供給管における第１の三方向弁が設けられた部位よりもインクタンク側の部位との間には、これら連通させる第２の連通路が設けられている。これにより第２の三方向弁は、単方向ポンプにつながる流路と記録ヘッド側につながる流路と第２の連通路との３つの流路とつながっている。これら第１の連通路及び第２の連通路も本発明におけるインク供給手段を構成している。
【００２８】
これら単方向ポンプの駆動及び第１、第２の各三方向弁の切り替え動作は制御手段によって制御される。この単方向ポンプの駆動及び第１、第２の各三方向弁の切り替え動作を制御する制御手段は、本発明におけるインク供給手段を構成しており、単方向ポンプを駆動させると共に第１、第２の各三方向弁の流路を選択的に切り替えることにより、インクタンク内のインクを第１の連通路及び第２の連通路を通過させずに、単方向ポンプを経由して記録ヘッドに向けて送液する往路と、記録ヘッド側からのインクを第１の連通路及び第２の連通路を通過させて、単方向ポンプを経由してインクタンクに向けて返送する復路とのいずれかにインクの送り方向を切り替えるように制御する。
【００２９】
すなわち、往路によるインクの送液を行う際、制御手段は、第１の三方向弁を、インクタンクにつながる流路と単方向ポンプにつながる流路とを連通させるように切り替え、また、第２の三方向弁を、単方向ポンプにつながる流路と記録ヘッドにつながる流路とを連通させるように切り替える。これによりインクは、インクタンク内からインク供給管を通り、第１の三方向弁によって単方向ポンプに流入し、単方向ポンプの駆動によって第２の三方向弁から記録ヘッド側に向かうインク供給管に流入し、記録ヘッドに向けて送られる。このとき、インクは第１の連通路及び第２の連通路をいずれも通過しない。
【００３０】
また、復路によるインクの送液を行う際、制御手段は、第１の三方向弁を、第１の連通路と単方向ポンプにつながる流路とを連通させるように切り替え、また、第２の三方向弁を、単方向ポンプにつながる流路と第２の連通路につながる流路とを連通させるように切り替える。これによりインクは、記録ヘッド側からインク供給管を通り、第１の三方向弁によって単方向ポンプに流入し、単方向ポンプの駆動によって第２の三方向弁から記録ヘッド側に向かうインク供給管に流入し、記録ヘッドに向けて送られる。
【００３１】
従って、本発明によれば、一方向へ送液する１つの単方向ポンプだけで、インクタンクから記録ヘッド側に向かう往路と記録ヘッド側からインクタンクに向かう復路との双方向のインクの送液を行うことができる。ポンプは１基だけで済むため、装置が大型化することはなく、大幅なコスト増加を招くこともない。しかも、往路と復路のいずれの送液も単一のポンプを使用するので、往路と復路との間に送液量の誤差が生じるようなことはなく、送液を精度良く行なうことができる。
【００３２】
特に本発明は、インク供給管における第１の連通路との接続部位、すなわち、インク供給管における第２の三方向弁よりも記録ヘッド側と第１の連通路とが接続される部位と記録ヘッドとの間に、インクタンクから記録ヘッドへ向けて供給されるインクを一旦貯留する中間タンクを有し、制御手段は、第１の三方向弁及び第２の三方向弁の流路を復路に切り替えて、一方向へ送液する単方向ポンプの駆動によって中間タンク内のインクをインクタンクに逆送することにより、中間タンクの内部の圧力を調整して記録ヘッドへ与える背圧を制御する背圧制御手段を構成するものであることが好ましい。
【００３３】
このように中間タンクによって記録ヘッドの背圧を制御するようにしたインクジェット記録装置の場合でも、本発明によれば、往路と復路との間に送液量の誤差が生じるようなことがなく、送液量を精度良く管理することができるので、中間タンク内の圧力を精度良く制御でき、記録ヘッドのノズル内のインクメニスカス位置を規定位置に設定することが容易となる。
【００３４】
インクジェット記録装置には、インクタンクから記録ヘッドに送液されるインク中のゴミ等を除去するため、インク供給管上にフィルタが設けられる場合がある。本発明において、このようなフィルタを設ける場合、インク供給管における第１の連通路との接続部位と第２の三方向弁との間、インク供給管における第２の連通路との接続部位と第１の三方向弁との間、第１の三方向弁と単方向ポンプとの間、第２の三方向弁と単方向ポンプとの間、第１の連通路上、又は、第２の連通路上のいずれかに介設することが好ましい。
【００３５】
これによれば、フィルタに対してインクを常に一方向から通過させることができる。
【００３６】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面を用いて説明する。
【００３７】
図１は本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図、図２は制御構成を示すブロック図である。
【００３８】
このインクジェット記録装置は、複数の記録ヘッド１Ａ〜１Ｆと、これら記録ヘッド１Ａ〜１Ｆに対して共通にインクを供給する共通流路部材２とを有している。
【００３９】
共通流路部材２は、配管部分４１〜４７によって構成されるインク供給管４によってインクタンク６内とつながっている。インク供給管４の途中には、インクタンク６と記録ヘッド１Ａ〜１Ｆとの間でインクを一旦貯留する中間タンク３が介設されており、共通流路部材２と中間タンク３とをつなぐインク供給管４の配管部分４７によって、電磁弁からなる開閉弁Ｖ１を介して、中間タンク３内のインクを共通流路部材２に供給可能としている。インクタンク６内のＳＰ２は、インクタンク６内に設けられたインク無を検知するためのインク無検知センサである。
【００４０】
中間タンク３は、インク供給管４を構成している配管部分４７によって共通流路部材２と接続されており、内部に貯留されたインクの液面によって各記録ヘッド１Ａ〜１Ｆに対して所定の背圧をかけている。ＳＨ１は液面基準位置センサ、ＳＨ２は液面上限センサである。中間タンク３の内部は、電磁弁からなる開閉弁Ｖ３によって開閉される大気開放管５とつながっている。また、中間タンク３内の圧力は、電磁弁からなる開閉弁Ｖ４を開放することにより、背圧空圧センサＳＰ１によって検出されるようになっている。
【００４１】
中間タンク３とインクタンク６とをつなぐインク供給管４の途中には、ダイヤフラムポンプからなる一方向へ送液する単方向ポンプ７が設けられ、インクタンク６内のインクを所定量ずつ中間タンク３内に供給可能とされている。
【００４２】
このインク供給管４には、単方向ポンプ７の上流側（吸込み側）に第１の三方向弁８Ａが設けられ、下流側（吐出側）に第２の三方向弁８Ｂが設けられている。
【００４３】
また、第１の三方向弁８Ａと、インク供給管４における第２の三方向弁８Ｂよりも中間タンク３側の部位との間に亘って、第１の連通路９Ａが内部をインク流通可能に設けられ、第２の三方向弁８Ｂと、インク供給管４における第１の三方向弁８Ａよりもインクタンク６側の部位との間に亘って、第２の連通路９Ｂが内部をインク流通可能に設けられている。
【００４４】
図１中の符号９ａは第１の連通路９Ａとインク供給管４Ｂとの接続部位、９ｂは第２の連通路９Ｂとインク供給管４Ｂとの接続部位である。また、符号４１は、接続部位９ｂとインクタンク６内との間をつなぐインク供給管４の配管部分、符号４２は、接続部位９ｂと第１の三方向弁８Ａとの間をつなぐインク供給管４の配管部分、符号４３は、単方向ポンプ７と第１の三方向弁８Ａとの間をつなぐインク供給管４の配管部分、符号４４は、単方向ポンプ７と第２の三方向弁８Ｂとの間をつなぐインク供給管４の配管部分、符号４５は、第２の三方向弁８Ｂと接続部位９ａとの間をつなぐインク供給管４の配管部分、符号４６は、接続部位９ａと中間タンク３との間をつなぐインク供給管４の配管部分である。
【００４５】
第１の三方向弁８Ａと第２の三方向弁８Ｂは、図２に示す制御部１００によって流路が選択的に切り替え制御されるようになっている。すなわち、第１の三方向弁８Ａは、インク供給管４の配管部分４２と配管部分４３と第１の連通路９Ａとつながっており、単方向ポンプ７の吸込み側の配管部分４３を、インクタンク６に向かう配管部分４２と第１の連通路９Ａのいずれかに選択的に連通させる。また、第２の三方向弁８Ｂは、インク供給管４の配管部分４５と配管部分４４と第２の連通路９Ｂとつながっており、単方向ポンプ７の吐出側の配管部分４４を、中間タンク３に向かう配管部分４５と第２の連通路９Ｂのいずれかに選択的に連通させる。
【００４６】
第１の三方向弁８Ａと接続部位９ｂとの間をつなぐインク供給管４の配管部分４２には、フィルタ１０が設けられており、インクタンク６から中間タンク３に向けて送液される途中で、インク中のゴミ等を取り除くようになっている。
【００４７】
一方、共通流路部材２にはインク排出管１１が接続されている。インク排出管１１は、電磁弁からなる開閉弁Ｖ２によって排出路が開閉可能とされており、その排出端は大気開放されている。
【００４８】
各記録ヘッド１Ａ〜１Ｆのノズル面に対向する位置には、インク受け皿１２が配設されており、メンテナンス動作によって記録ヘッド１Ａ〜１Ｆのノズルから強制的に排出されたインク滴を受け入れ、排出流路１３を介して廃液タンク１４に流入させるようになっている。この廃液タンク１４内には、インク排出管１１を介して共通流路部材２から流出するインクも送られる。
【００４９】
なお、以上の各開閉弁Ｖ１〜Ｖ４は、図２に示す制御部１００によって開閉制御されるようになっている。
【００５０】
かかるインクジェット記録装置において、インクタンク６内のインクを記録ヘッド１Ａ〜１Ｆに向けて送液し、中間タンク３に貯留させる往路の送液（順送）を行う場合、図３（ａ）に示すように、制御部１００により第１の三方向弁８Ａを、インクタンク６につながる配管部分４２と単方向ポンプ７につながる配管部分４３とを連通させるように切り替えると共に、第２の三方向弁８Ｂを、配管部分４４と配管部分４５とを連通させるように切り替える。これによりインクタンク６内のインクは、インク供給管４の配管部分４１、フィルタ１０、配管部分４２を通り、第１の三方向弁８Ａによって配管部分４３に流入し、単方向ポンプ７の駆動によって第２の三方向弁８Ｂから配管部分４５、４６を通って中間タンク３内に送られる。このとき、インクは第１の連通路９Ａ及び第２の連通路９Ｂを通過しない。
【００５１】
一方、中間タンク３内のインク液量を調整する等のために、該中間タンク３からインクタンク６側にインクを戻す復路の送液（逆送）を行う場合、図３（ｂ）に示すように、制御部１００により第１の三方向弁８Ａを、第１の連通路９Ａと単方向ポンプ７につながる配管部分４３とを連通させるように切り替えると共に、第２の三方向弁８Ｂを、単方向ポンプ７につながる配管部分４４と第２の連通路９Ｂとを連通させるように切り替える。これにより中間タンク３内のインクは、インク供給管４の配管部分４６、第１の連通路９Ａを通り、第１の三方向弁８Ａによって配管部分４３に流入し、単方向ポンプ７の駆動によって第２の三方向弁８Ｂから第２の連通路９Ｂ、配管部分４１を通ってインクタンク６内に送られる。このとき、インクはインク供給管４の配管部分４２及び配管部分４５を通過しない。
【００５２】
このように、第１の三方向弁８Ａと第２の三方向弁８Ｂの流路を切り替えるだけで、いずれも単方向ポンプ７の駆動によって、インクの送液をインクタンク６から中間タンク３への順送と中間タンク３からインクタンク６への逆送の双方向に行なうことができる。これら順送と逆送は一方向へ送液する単一の単方向ポンプ７によって行われるため、記録ヘッド１Ａ〜１Ｆの背圧を制御するために中間タンク３内のインクをインクタンク６側に逆送して該中間タンク３内を所定の負圧側に微調整する必要がある場合でも、送液量の誤差なくインクの送液を行うことができ、記録ヘッド１Ａ〜１Ｆの背圧制御を精度良く行なうことができる。
【００５３】
しかも、インクは順送時にのみフィルタ１０を通過するため、フィルタ１０には常に中間タンク３側（記録ヘッド１Ａ〜１Ｆ側）へ向かう一方向しかインクが通過しないため、記録ヘッド１Ａ〜１Ｆへのゴミ等の侵入を確実に防止できる。
【００５４】
このフィルタ１０に対してインクを常に一方向から通過させる場合のフィルタ１０の配設位置の他の態様について図４〜図８に示す。
【００５５】
図４は、フィルタ１０の配設位置を、インク供給管４の配管部分４５とした場合を示している。この場合、インクの送液がインクタンク６から中間タンク３に向かう順送時に、インクはフィルム１０を通過するが（図４（ａ））、インクの送液が中間タンク３からインクタンク６に向かう逆送時には、インクはフィルム１０を通過しない（図４（ｂ））。
【００５６】
図５は、フィルタ１０の配設位置を、第２の連通路９Ｂとした場合を示している。この場合、インクの送液がインクタンク６から中間タンク３に向かう順送時には、インクはフィルム１０を通過しないが（図５（ａ））、インクの送液が中間タンク３からインクタンク６に向かう逆送時に、インクはフィルム１０を通過する（図５（ｂ））。
【００５７】
図６は、フィルタ１０の配設位置を、第１の三方向弁８Ａと単方向ポンプ７とをつなぐインク供給管４の配管部分４３とした場合を示している。この場合、インクの送液がインクタンク６から中間タンク３に向かう順送時に、インクはフィルム１０を通過し（図６（ａ））、また、インクの送液が中間タンク３からインクタンク６に向かう逆送時にも、インクはフィルム１０を通過することになる（図６（ｂ））。しかし、フィルタ１０は単方向ポンプ７の吸込み側に位置するため、順送と逆送のいずれにおいても、インクは常に一方向にしか通過しない。
【００５８】
図７は、フィルタ１０の配設位置を、第２の三方向弁８Ｂと単方向ポンプ７とをつなぐインク供給管４の配管部分４４とした場合を示している。この場合も、フィルタ１０は単方向ポンプ７の吐出側に位置するため、図６の場合と同様に、インクの送液がインクタンク６から中間タンク３に向かう順送時に、インクはフィルム１０を通過し（図７（ａ））、また、インクの送液が中間タンク３からインクタンク６に向かう逆送時にも、インクはフィルム１０を通過する（図７（ｂ））。
【００５９】
図８は、フィルタ１０の配設位置を、第１の連通路９Ａとした場合を示している。この場合、インクの送液がインクタンク６から中間タンク３に向かう順送時には、インクはフィルム１０を通過しないが（図８（ａ））、インクの送液が中間タンク３からインクタンク６に向かう逆送時に、インクはフィルム１０を通過する（図８（ｂ））。
【符号の説明】
【００６０】
１：記録ヘッド
２：共通流路部材
３：中間タンク
４：インク供給管
４１〜４７：配管部分
５：大気開放管
６：インクタンク
７：単方向ポンプ
８Ａ：第１の三方向弁
８Ｂ：第２の三方向弁
９Ａ：第１の連通路
９Ｂ：第２の連通路
１０：フィルタ
１１：インク排出管
１２：インク受け皿
１３：排出流路
１４：廃液タンク
１００：制御部
ＳＨ１：液面基準位置センサ
ＳＨ２：液面上限センサ
ＳＰ１：背圧空圧センサ
ＳＰ２：インク無検知センサ
Ｖ１〜Ｖ４：開閉弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを貯留するインクタンクと、ノズルからインク滴を吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、前記インクタンク内のインクをインク供給管を介して前記記録ヘッドに向けて供給するインク供給手段とを備えたインクジェット記録装置において、
前記インク供給手段は、
前記インク供給管の途中に設けられた一方向へ送液する１つの単方向ポンプと、
前記インク供給管における前記単方向ポンプの上流側に設けられた第１の三方向弁と、
前記インク供給管における前記単方向ポンプの下流側に設けられた第２の三方向弁と、
前記第１の三方向弁と前記インク供給管における前記第２の三方向弁よりも前記記録ヘッド側の部位との間を連通させる第１の連通路と、
前記第２の三方向弁と前記インク供給管における前記第１の三方向弁よりも前記インクタンク側の部位との間を連通させる第２の連通路と、
前記単方向ポンプを駆動させると共に前記第１の三方向弁及び前記第２の三方向弁の流路を切り替えることにより、前記インクタンク内のインクを前記第１の連通路及び前記第２の連通路を通過させずに前記記録ヘッドに向けて送液する往路と、前記記録ヘッド側からのインクを前記第１の連通路及び第２の連通路を通過させて前記インクタンクに向けて返送する復路とのいずれかにインクの送り方向を制御する制御手段とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インク供給管における前記第１の連通路との接続部位と前記記録ヘッドとの間に、前記インクタンクから前記記録ヘッドへ向けて供給されるインクを一旦貯留する中間タンクを有し、
前記制御手段は、前記第１の三方向弁及び前記第２の三方向弁の流路を前記復路に切り替えて、前記単方向ポンプの駆動によって前記中間タンク内のインクを前記インクタンクに逆送することにより、前記中間タンクの内部の圧力を調整して前記記録ヘッドへ与える背圧を制御する背圧制御手段を構成し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。
【請求項３】
前記インク供給管における前記第１の連通路との接続部位と前記第２の三方向弁との間、前記インク供給管における前記第２の連通路との接続部位と前記第１の三方向弁との間、前記第１の三方向弁と前記単方向ポンプとの間、前記第２の三方向弁と前記単方向ポンプとの間、前記第１の連通路上、又は、前記第２の連通路上のいずれかにフィルタを介設したことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記単方向ポンプは、ダイヤフラムポンプであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置。
【請求項１】
インクを貯留するインクタンクと、ノズルからインク滴を吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、前記インクタンク内のインクをインク供給管を介して前記記録ヘッドに向けて供給するインク供給手段とを備えたインクジェット記録装置において、
前記インク供給手段は、
前記インク供給管の途中に設けられた一方向へ送液する１つの単方向ポンプと、
前記インク供給管における前記単方向ポンプの上流側に設けられた第１の三方向弁と、
前記インク供給管における前記単方向ポンプの下流側に設けられた第２の三方向弁と、
前記第１の三方向弁と前記インク供給管における前記第２の三方向弁よりも前記記録ヘッド側の部位との間を連通させる第１の連通路と、
前記第２の三方向弁と前記インク供給管における前記第１の三方向弁よりも前記インクタンク側の部位との間を連通させる第２の連通路と、
前記単方向ポンプを駆動させると共に前記第１の三方向弁及び前記第２の三方向弁の流路を切り替えることにより、前記インクタンク内のインクを前記第１の連通路及び前記第２の連通路を通過させずに前記記録ヘッドに向けて送液する往路と、前記記録ヘッド側からのインクを前記第１の連通路及び第２の連通路を通過させて前記インクタンクに向けて返送する復路とのいずれかにインクの送り方向を制御する制御手段とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インク供給管における前記第１の連通路との接続部位と前記記録ヘッドとの間に、前記インクタンクから前記記録ヘッドへ向けて供給されるインクを一旦貯留する中間タンクを有し、
前記制御手段は、前記第１の三方向弁及び前記第２の三方向弁の流路を前記復路に切り替えて、前記単方向ポンプの駆動によって前記中間タンク内のインクを前記インクタンクに逆送することにより、前記中間タンクの内部の圧力を調整して前記記録ヘッドへ与える背圧を制御する背圧制御手段を構成し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。
【請求項３】
前記インク供給管における前記第１の連通路との接続部位と前記第２の三方向弁との間、前記インク供給管における前記第２の連通路との接続部位と前記第１の三方向弁との間、前記第１の三方向弁と前記単方向ポンプとの間、前記第２の三方向弁と前記単方向ポンプとの間、前記第１の連通路上、又は、前記第２の連通路上のいずれかにフィルタを介設したことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記単方向ポンプは、ダイヤフラムポンプであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【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】
【公開番号】特開２０１２−８４６（Ｐ２０１２−８４６Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３７７３９（Ｐ２０１０−１３７７３９）
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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