特開 2023-142251 インクジェット記録装置のインク置換方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023142251

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】インクジェット記録装置のインク置換方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/175 20060101AFI20230928BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

B41J2/175 131

B41J2/175 121

B41J2/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022049053

(22)【出願日】2022-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古川 徳昭

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 俊介

(72)【発明者】

【氏名】北山 佳央里

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA20

2C056EA22

2C056EA25

2C056EB21

2C056EB50

2C056KA10

2C056KB08

2C056KB16

2C056KB37

2C056KC02

(57)【要約】

【課題】異なるインクへ置換する場合に、インク消費量の削減及び所要時間の短縮を実現することが可能なインクジェット記録装置のインク置換方法を提供する。
【解決手段】インクを記録媒体上に吐出する複数のノズルが配置されたインク吐出面５２２を有する記録ヘッド５２と、インクコンテナ８１から供給されるインクを一時的に貯留するサブタンク８３と、サブタンク８３から記録ヘッド５２を経てサブタンク８３までインクが循環するインク流路と、を備えたインクジェット記録装置１において、インク流路内に存在する第１インクと、インク流路を介して記録ヘッド５２に新たに供給する第２インクとの間に気体を挿入し、第１インク及び第２インクと気体との間に気液界面を形成させて第１インクを第２インクに置換する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

インクを記録媒体上に吐出する複数のノズルが配置されたインク吐出面を有する記録ヘッドと、インクコンテナから供給される前記インクを一時的に貯留するサブタンクと、前記サブタンクから前記記録ヘッドを経て前記サブタンクまで前記インクが循環するインク流路と、を備えたインクジェット記録装置のインク置換方法であって、
前記インク流路内に存在する第１インクと、前記インク流路を介して前記記録ヘッドに新たに供給する第２インクとの間に気体を挿入し、前記第１インク及び前記第２インクと前記気体との間に気液界面を形成させて前記第１インクを前記第２インクに置換することを特徴とするインクジェット記録装置のインク置換方法。

【請求項2】

前記第１インク及び前記第２インクは、表面寿命１０［ｍｓ］時の動的表面張力が５０［ｍＮ／ｍ］以下であり、前記インク流路は、インク流通方向と直交する断面積が２０［ｍｍ^２］以下であ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のインク置換方法。

【請求項3】

前記インク流路内の前記第１インクを、前記サブタンクが空になるまで前記記録ヘッドから排出させるインク排出工程と、
前記気体を、空になった前記サブタンクから前記インク流路内に流通させて前記記録ヘッドへ充填する気体充填工程と、
前記第２インクを、前記サブタンクから前記インク流路内に流通させて前記記録ヘッドへ注入するインク注入工程と、
を含む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記録装置のインク置換方法。

【請求項4】

前記インク流路のインク流通方向に対して前記サブタンクの下流側、且つ前記記録ヘッドの上流側に配置されたシリンジを備え、
前記シリンジは、前記第１インク、前記第２インク、または前記気体を、前記サブタンクから吸引し、前記記録ヘッドに向かって押し出すことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置のインク置換方法。

【請求項5】

前記シリンジ内の前記気体を、前記インク流路とは異なる経路で排出する導管を備えることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置のインク置換方法。

【請求項6】

前記インク流路の、前記記録ヘッドのインク流通方向上流側と下流側とを連通する連通流路と、前記連通流路を開閉する開閉機構と、を備え、
前記開閉機構は、前記インク排出工程及び前記気体充填工程において開状態にされ、前記インク注入工程において閉状態にされることを特徴とする請求項３から請求項５に記載のインクジェット記録装置のインク置換方法。

【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のインク置換方法に関する。

【背景技術】

【0002】

インクジェット記録装置は、用紙等の記録媒体上にインクを吐出して画像を記録する記録ヘッドを備える。このようなインクジェット記録装置に関して、インク流路内に存在するインクを、新たな異なるインクに効率良く置換するインク置換方法が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１で開示された従来のインクジェットヘッドへのインク充填方法では、インク供給路の途中からヘッドとは異なる方向に向かい、排出端を有する分岐流路を形成している。そして、先に充填した液剤をインクに置換する場合、液剤及びインクを分岐流路の排出端に向けて一旦移送した後、液剤とインクとの間に液界面を形成し、液剤及びインクをヘッドに供給する。これにより、液剤とインクとの間に介在する気泡を排出端から排出することができ、気泡をヘッドに持ち込むことなく先に充填した液剤をインクに置換することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９－２６９２７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記の従来技術では、インクジェットヘッドにインクを充填する前に、低表面張力液剤からなる導入液と純水とを充填した後、インクを充填する必要があり、廃液量が増加し、所要時間が増加することに課題があった。また、インク流路は、装置内で縦横に湾曲しており、接続部等に凹凸がある場合もあり、液界面を維持することが困難で、さらに廃液量が増加し、所要時間が増加することが懸念された。

【0006】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、異なるインクへ置換する場合に、インク消費量の削減及び所要時間の短縮を実現することが可能なインクジェット記録装置のインク置換方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明は、インクを記録媒体上に吐出する複数のノズルが配置されたインク吐出面を有する記録ヘッドと、インクコンテナから供給される前記インクを一時的に貯留するサブタンクと、前記サブタンクから前記記録ヘッドを経て前記サブタンクまで前記インクが循環するインク流路と、を備えたインクジェット記録装置のインク置換方法であって、前記インク流路内に存在する第１インクと、前記インク流路を介して前記記録ヘッドに新たに供給する第２インクとの間に気体を挿入し、前記第１インク及び前記第２インクと前記気体との間に気液界面を形成させて前記第１インクを前記第２インクに置換する。

【発明の効果】

【0008】

本発明の構成によれば、異なるインクへ置換する場合に、気液界面によって、先にインク流路内に存在する第１インクを効率良く排出することができ、インク消費量の削減及び所要時間の短縮を実現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態のインクジェット記録装置の概略断面正面図である。

【図2】図１のインクジェット記録装置の記録部周辺の平面図である。

【図3】図１のインクジェット記録装置のブロック図である。

【図4】図１のインクジェット記録装置のインク供給部周辺の説明図である。

【図5】図４のインク供給部のシリンジの断面図である。

【図6】図４のインク供給部の開閉弁の説明図である。

【図7】図１のインクジェット記録装置における異なるインクへの置換処理の例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

【0011】

図１は、実施形態のインクジェット記録装置１の概略断面正面図である。図２は、図１のインクジェット記録装置１の記録部５周辺の平面図である。図３は、図１のインクジェット記録装置１のブロック図である。インクジェット記録装置１は、例えばインクジェット記録式のプリンターである。インクジェット記録装置１は、図１、図２及び図３に示すように、装置本体２と、用紙供給部３と、用紙搬送部４と、記録部５と、乾燥部６と、制御部７と、を備える。

【0012】

用紙供給部３は、例えば装置本体２の下部に配置される。用紙供給部３は、複数枚の用紙（記録媒体）Ｓを収容し、記録時に用紙Ｓを１枚ずつ分離して送り出す。

【0013】

用紙搬送部４は、用紙供給部３の用紙搬送方向下流側に配置され、用紙供給部３から送り出された用紙Ｓを搬送する。用紙搬送部４は、用紙Ｓを記録部５及び乾燥部６へと搬送し、さらに記録、乾燥後の用紙Ｓを用紙排出部２１に排出する。用紙搬送部４は、例えば反転搬送部４ｒを有する。両面記録が行われる場合、用紙搬送部４は、第１面の記録、乾燥後の用紙Ｓを反転搬送部４ｒに振り分け、さらに搬送方向を切り替えて表裏を反転させた用紙Ｓを再度、記録部５及び乾燥部６へと搬送する。

【0014】

用紙搬送部４は、第１ベルト搬送部４１及び第２ベルト搬送部４２を含む。第１ベルト搬送部４１は、無端状に形成された第１搬送ベルト４１１を有する。第２ベルト搬送部４２は、無端状に形成された第２搬送ベルト４２１を有する。第１ベルト搬送部４１及び第２ベルト搬送部４２は、第１搬送ベルト４１１及び第２搬送ベルト４２１それぞれの上側の外面（上面）に用紙Ｓを吸着保持して搬送する。第１ベルト搬送部４１は、記録部５の下方に配置されて用紙Ｓを搬送する。第２ベルト搬送部４２は、第１ベルト搬送部４１に対して用紙搬送方向の下流側に位置し、乾燥部６に配置されて用紙Ｓを搬送する。

【0015】

記録部５は、用紙供給部３の用紙搬送方向下流側に位置し、第１ベルト搬送部４１と対向配置される。記録部５は、第１搬送ベルト４１１の上面に吸着保持されて搬送される用紙Ｓに対向し、所定の間隔を空けて第１搬送ベルト４１１の上方に配置される。すなわち、記録部５は、用紙搬送部４によって搬送される用紙Ｓと対向する。

【0016】

記録部５は、図２に示すように、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色それぞれに対応したヘッドユニット５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙを保持する。ヘッドユニット５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙは、長手方向が用紙搬送方向Ｄｃと直交する用紙幅方向Ｄｗと平行になるように用紙搬送方向Ｄｃに沿って並置される。なお、４つのヘッドユニット５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙは基本的な構成が同じであるので、以下の説明では、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」の識別記号は省略することがある。

【0017】

各色のヘッドユニット５１それぞれは、ライン型インクジェット方式の記録ヘッド５２を有する。記録ヘッド５２は、各色のヘッドユニット５１それぞれにおいて、用紙幅方向Ｄｗに沿って複数（例えば３つ（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ））が千鳥状に配列される。

【0018】

記録ヘッド５２は、その底部に複数のインク吐出ノズル５２１を有する。複数のインク吐出ノズル５２１は、用紙幅方向Ｄｗに沿って並べて配置され、用紙Ｓ上の記録領域の全域にわたってインクを吐出することができる。すなわち、記録ヘッド５２は、インクを用紙Ｓ上に吐出する複数のインク吐出ノズル５２１が配置されたインク吐出面を有する。記録部５は、第１搬送ベルト４１１によって搬送される用紙Ｓに向かって４色のヘッドユニット５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙそれぞれの記録ヘッド５２から順次インクを吐出し、フルカラー画像またはモノクロ画像を用紙Ｓに記録する。

【0019】

乾燥部６は、記録部５に対して用紙搬送方向の下流側に配置され、第２ベルト搬送部４２が設けられる。記録部５でインク画像が記録された用紙Ｓは、乾燥部６において第２搬送ベルト４２１に吸着保持されて搬送される間に、インクが乾燥される。

【0020】

制御部７は、ＣＰＵ、記憶部、その他の電子回路及び電子部品を含む（いずれも不図示）。ＣＰＵは、記憶部に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、インクジェット記録装置１に設けられた各構成要素の動作を制御してインクジェット記録装置１の機能に係る処理を行う。用紙供給部３、用紙搬送部４、記録部５及び乾燥部６それぞれは、制御部７から個別に指令を受け、連動して用紙Ｓへの記録を行う。記憶部は、例えばプログラムＲＯＭ（Read Only Memory）、データＲＯＭなどといった不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性の記憶装置との組み合わせで構成される。

【0021】

続いて、インクジェット記録装置１のインク供給部８の構成について、図４から図６を用いて説明する。図４は、図３のインクジェット記録装置１のインク供給部８周辺の説明図である。図５は、図４のインク供給部８のシリンジ８４の断面図である。図６は、図４のインク供給部８の開閉弁の説明図である。

【0022】

インクジェット記録装置１は、インク供給部８を備える。インク供給部８は、４色のヘッドユニット５１ごとに個別に設けられる。以下の説明では、各色を表す識別記号の記載を省略する。インク供給部８とヘッドユニット５１との間は、着脱可能なカップリング１１によって連結される。カップリング１１内には、接続状態においてインク流路を開放し、分離状態においてインク流路を閉鎖する弁部材（不図示）が内蔵されている。

【0023】

インク供給部８は、インクコンテナ８１と、コンテナポンプ８２と、サブタンク８３と、シリンジ８４と、第１流路８５と、第２流路８６と、連通流路８７と、開閉機構８８と、を備える。さらに、インク供給部８は、第３流路８９と、第１開閉弁９１と、第２開閉弁９２と、第３開閉弁９３と、を備える。

【0024】

インクコンテナ８１は、装置本体２に対して着脱可能に設けられる。インクコンテナ８１は、記録ヘッド５２に供給されるインクを収容する。

【0025】

コンテナポンプ８２は、インクコンテナ８１のインク流通方向下流側に配置される。コンテナポンプ８２は、インクコンテナ８１内のインクを吸引し、サブタンク８３に向かって吐出する。コンテナポンプ８２の動作は、制御部７によって制御される。

【0026】

サブタンク８３は、コンテナポンプ８２のインク流通方向下流側に配置される。サブタンク８３は、インクコンテナ８１から供給されるインクを一時的に貯留する。サブタンク８３には、インク量センサー（不図示）が設けられる。インク量センサーは、例えば光学式、静電容量式、電極式、差圧式、フロート式などのセンサーを含み、サブタンク８３内のインク量を検出する。

【0027】

制御部７は、サブタンク８３のインク量センサーの検出信号を受信する。インク量センサーによって検出されたサブタンク８３内のインク量が所定値より低くなると、制御部７は、コンテナポンプ８２を制御し、インクコンテナ８１からサブタンク８３にインクを供給する。インクコンテナ８１からサブタンク８３へのインクの供給量は、例えばコンテナポンプ８２の駆動時間によって制御される。コンテナポンプ８２の駆動時間が一定時間経過しても、インク量センサーによって検出されたサブタンク８３内のインク量が所定値より高くならない場合、制御部７は、インクコンテナ８１内のインク量が空であると判定する。

【0028】

なお、サブタンク８３及び記録ヘッド５２は、インク吐出ノズル５２１のインクを吐出するノズル孔にメニスカス面が形成されるように、サブタンク８３の液面の高さと、インク吐出面５２２の高さとの位置関係が規定され、配置される。

【0029】

シリンジ８４は、サブタンク８３のインク流通方向下流側であって、記録ヘッド５２のインク流通方向上流側に配置される。シリンジ８４は、インクがサブタンク８３から流入し、記録ヘッド５２に向かって流出する。図５に示すように、シリンジ８４は、筒部８４１と、プランジャ８４２と、を有する。

【0030】

筒部８４１は、軸線が上下方向に延びるように配置された円筒形状である。筒部８４１の上端は開口している。筒部８４１下端は閉塞されており、第１流路８５の、サブタンク８３側から延びる第１導管８５１と、記録ヘッド５２に向かって延びる第２導管８５２とが接続される。第１導管８５１及び第２導管８５２は、筒部８４１内と連通している。

【0031】

プランジャ８４２は、筒部８４１の上端開口から筒部８４１の内部に差し込まれている。プランジャ８４２は、軸部８４２ａと、ガスケット部８４２ｂと、を有する。軸部８４２ａは、軸線が上下方向に延びるように形成される。ガスケット部８４２ｂは、軸部８４２ａの下端に配置される。ガスケット部８４２ｂは、筒部８４１の内周面に沿って延びる円筒形状であり、外周面が筒部８４１の内周面に密着する。これにより、筒部８４１内のインクは、ガスケット部８４２ｂよりも上側に漏れ出さない。

【0032】

プランジャ８４２の径方向中心部には、第３流路８９の第４導管８９１が挿入されている。第４導管８９１は、筒部８４１内と連通している。筒部８４１内、すなわちシリンジ８４内のインクよりも上方、且つガスケット部８４２ｂよりも下方に滞留する空気は、第４導管８９１を介して上方に排出される。

【0033】

なお、第３流路８９は、シリンジ８４からサブタンク８３まで延びる。第３流路８９は、シリンジ８４内の空気をサブタンク８３まで排出する空気流路である。言い換えれば、第３流路８９の第４導管８９１は、シリンジ８４内の空気を、インク流路とは異なる経路で排出する導管である。

【0034】

第３開閉弁９３は、第３流路８９の第４導管８９１上に配置される。第３開閉弁９３は、第３流路８９を開閉する。第３開閉弁９３は、例えば電磁弁で構成され、制御部７によって開閉が制御される。制御部７は、シリンジ８４内の空気の排出時に第３開閉弁９３を開放する。

【0035】

軸部８４２ａの側面には、ラック８４２ｃが形成される。ラック８４２ｃは、上下方向に沿って複数の歯が並置され、シリンジ駆動ギヤ８４３が噛み合う。シリンジ駆動ギヤ８４３は、シリンジモーター８４４（図３参照）に接続され、シリンジモーター８４４から動力を得て正逆両方向に回転される。シリンジ駆動ギヤ８４３が正逆両方向に回転することで、プランジャ８４２は、上下方向に沿って往復移動が可能である。シリンジモーター８４４の動作は、制御部７によって制御される。

【0036】

用紙Ｓへの画像記録時には、インクに対して水頭圧の作用によって記録圧力がかかっている。これに対し、例えばメンテナンス時等に、制御部７は、シリンジモーター８４４によってプランジャ８４２を下方に高速で移動させ、シリンジ８４内からインクを押し出すことで、記録圧力よりも高い保守圧力をインクにかけることができる。すなわち、シリンジ８４は、インクに対して用紙Ｓへの記録時にかかる記録圧力よりも高い保守圧力をかけることが可能である。

【0037】

第１流路８５、第２流路８６、及び連通流路８７は、サブタンク８３から記録ヘッド５２を経てサブタンク８３までインクが循環するインク流路である。

【0038】

第１流路８５は、サブタンク８３からシリンジ８４を経て記録ヘッド５２までインクが流通するインク流路である。第１流路８５は、サブタンク８３からシリンジ８４まで延びる第１導管８５１と、シリンジ８４から記録ヘッド５２まで延びる第２導管８５２と、を含む。

【0039】

第１開閉弁９１は、第１流路８５の第１導管８５１上の、シリンジ８４よりもインク流通方向上流側に配置される。なお、第１導管８５１は、例えばゴム製等のチューブであって、曲げたり、撓ませたりして、変形させることができる。図６に示すように、第１開閉弁９１は、開閉カム９１ａと、開閉モーター（不図示）と、を有する。

【0040】

開閉カム９１ａは、第１導管８５１に隣接する。開閉カム９１ａは、第１導管８５１の軸線方向から見て楔形状に形成される。開閉カム９１ａは、第１導管８５１の軸線と平行な回転軸線を中心として回転可能に支持される。開閉カム９１ａは、開閉モーターによって回転されて揺動し、楔形状の先端側が第１導管８５１に対して接触、離間する。

【0041】

第１開閉弁９１を開放状態にする場合、制御部７は、開閉モーターを制御して開閉カム９１ａを回転させ、開閉カム９１ａを第１導管８５１と接触しない、若しくは第１導管８５１を変形させない角度にする。これにより、第１開閉弁９１の箇所において、第１導管８５１内をインクが流通する。第１開閉弁９１を閉鎖状態にする場合、制御部７は、開閉モーターを制御して開閉カム９１ａを回転させ、開閉カム９１ａを第１導管８５１と接触させ、第１導管８５１を押し潰す角度にする。これにより、第１開閉弁９１の箇所において、第１導管８５１内のインクの流通が阻止される。第１開閉弁９１は、サブタンク８３とシリンジ８４との間の第１流路８５を開閉する。

【0042】

第２開閉弁９２は、第１流路８５の第２導管８５２上に配置される。第２開閉弁９２の構成及び動作は、上で説明した第１開閉弁９１と同様であり、ここでは説明を省略する。第２開閉弁９２は、制御部７によって開閉が制御される。第２開閉弁９２は、シリンジ８４と記録ヘッド５２との間の第１流路８５を開閉する。

【0043】

第２流路８６は、記録ヘッド５２からサブタンク８３までインクが流通するインク流路である。第２流路８６は、記録ヘッド５２からサブタンク８３まで延びる第３導管８６１を含む。

【0044】

連通流路８７は、第１流路８５のインク流通方向に対して記録ヘッド５２の上流側と、第２流路８６のインク流通方向に対して記録ヘッド５２の下流側とを連通する。詳細に言えば、連通流路８７は、インク供給部８内の、カップリング１１の近傍において、第１流路８５の第２導管８５２と、第２流路８６の第３導管８６１との間に連結される。

【0045】

開閉機構８８は、連通流路８７上に配置される。開閉機構８８は、例えば電磁弁で構成され、制御部７によって開閉が制御される。開閉機構８８は、連通流路８７を開閉する。

【0046】

続いて、異なるインクへの置換の実施例について、フローに沿って説明する。図７は、図１のインクジェット記録装置１における異なるインクへの置換処理の例を示すフローチャートである。なお、この説明において、既にインク流路内に存在するインクを「第１インク」と呼び、第１インクから置換して記録ヘッド５２に新たに供給するインクを「第２インク」と呼ぶ。

【0047】

インクジェット記録装置１において異なるインクへの置換処理が開始されると（図７のスタート）、制御部７は、インク流路内に存在する第１インクを記録ヘッド５２から排出させる（ステップ＃１０１）。このとき、制御部７は、シリンジモーター８４４を制御し、シリンジ８４の押し出し動作によって第１インクを記録ヘッド５２から排出させる。

【0048】

そして、制御部７は、サブタンク８３が空になるまで記録ヘッド５２から第１インクを排出させるインク排出工程を実施する（ステップ＃１０２）。このとき、サブタンク８３内のインク量は、例えばサブタンク８３のインク量センサーによって検出される。

【0049】

サブタンク８３が空になると（ステップ＃１０２のＹｅｓ）、制御部７は、空になったサブタンク８３から、空気（気体）をインク流路内に流通させて記録ヘッド５２へ送り込む気体充填工程を実施する（ステップ＃１０３）。

【0050】

このとき、制御部７は、開閉モーターを制御して第１開閉弁９１を開放、且つ第２開閉弁を閉鎖し、さらにシリンジモーター８４４を制御してシリンジ８４の吸引動作によって空気をサブタンク８３からシリンジ８４内に吸引する。続いて、制御部７は、開閉モーターを制御して第１開閉弁９１を閉鎖、且つ第２開閉弁を開放し、さらにシリンジモーター８４４を制御してシリンジ８４の押し出し動作によって空気をサブタンク８３から記録ヘッド５２に向かって押し出す。シリンジ８４の押し出し動作によって押し出される空気量は、シリンジ８４の最大容量まで可能であるが、適宜任意に設定することができる。

【0051】

なお、インク排出工程及び気体充填工程において、開閉機構８８は開状態にされる。

【0052】

続いて、制御部７は、インクコンテナ８１からサブタンク８３へ第２インクを供給する（ステップ＃１０４）。このとき、制御部７は、コンテナポンプ８２を駆動させる。

【0053】

続いて、制御部７は、シリンジ８４内の空気抜き動作を実施する（ステップ＃１０５）。このとき、制御部７は、開閉モーターを制御して第１開閉弁９１及び第２開閉弁を閉鎖、且つ第３開閉弁９３を開放し、さらにシリンジモーター８４４を制御してシリンジ８４の押し出し動作によってシリンジ８４内の空気を第３流路８９の第４導管８９１を介して排出する。

【0054】

続いて、制御部７は、第２インクを、サブタンク８３からインク流路内に流通させて記録ヘッド５２へ注入するインク注入工程を実施する（ステップ＃１０６）。このとき、制御部７は、シリンジモーター８４４を制御し、シリンジ８４の押し出し動作によって第２インクを記録ヘッド５２へ注入する。そして、制御部７は、この工程を所定回数実施する（ステップ＃１０７）。

【0055】

なお、インク注入工程において、開閉機構８８は閉状態にされる。また、インク注入工程の間に、空気を記録ヘッド５２側へ押し出す動作を実施しても良い。

【0056】

そして、制御部７は、シリンジ８４内の空気抜き動作（ステップ＃１０８）と、記録ヘッド５２内の第２インク循環動作（ステップ＃１０９）と、記録ヘッド５２からの第２インク排出（パージ）動作（ステップ＃１１０）と、を実施する。このとき、制御部７は、第１開閉弁９１及び第２開閉弁９２の開閉動作と、シリンジ８４の吸引動作及び押し出し動作とを適宜制御する。これにより、記録ヘッド５２内の空気は、記録ヘッド５２の外部へと排出される。

【0057】

なお、記録ヘッド５２内の第２インク循環動作、及び記録ヘッド５２からの第２インク排出動作の後は、インク吐出面５２２のワイピングを実施することが好ましい。

【0058】

上記のように、インクジェット記録装置１のインク置換方法は、インク流路内に存在する第１インクと、インク流路を介して記録ヘッド５２に新たに供給する第２インクとの間に気体（空気）を挿入し、第１インク及び第２インクと気体との間に気液界面を形成させて第１インクを第２インクに置換する。この構成によれば、第１インクを第２インクに置換する場合に、気液界面によって、先にインク流路内に存在する第１インクを効率良く排出することができる。したがって、インクジェット記録装置１において異なるインクへ置換する場合に、インク消費量の削減及び所要時間の短縮を実現することが可能になる。

【0059】

そして、第１インク及び第２インクは、表面寿命１０［ｍｓ］時の動的表面張力が５０［ｍＮ／ｍ］以下であることが好ましい。表面張力を低く定めることで、インクを記録ヘッド５２まで充填させることが容易であり、インク吐出ノズル５２１の周辺における気泡の発生を防止することが可能である。これにより、インク吐出時の飛翔曲がり、吐出不良を抑制することができる。

【0060】

また、インク流路は、インク流通方向と直交する断面積が２０［ｍｍ^２］以下であることが好ましい。これにより、インク流路内において、気液界面を容易に形成することができる。例えば、断面円形の導管である場合、直径が５ｍｍ以下であることが好ましい。また、断面矩形の導管である場合、矩形の長辺が５ｍｍ以下であることが好ましい。

【0061】

また、上記のインクジェット記録装置１のインク置換方法は、インク排出工程と、気体充填工程と、インク注入工程と、を含む。この構成によれば、第１インクと、第２インクとの間に、容易に空気（気体）を挿入することができる。そして、第１インク及び第２インクと、空気との間に、効率良く気液界面を形成することが可能である。

【0062】

また、上記のインク置換方法では、シリンジ８４を用いて、第１インク、第２インク、または空気を、サブタンク８３から吸引し、記録ヘッド５２に向かって押し出す。この構成によれば、用紙Ｓの画像記録時に、ポンプ等を用いてインクを循環させない構成のインクジェット記録装置１において、第１インク、第２インク、及び空気をインク流路内で移動させることができる。

【0063】

また、第３流路８９の第４導管８９１は、シリンジ８４内の空気を、インク流路とは異なる経路で排出する。この構成によれば、インク流路内のインクに影響を及ぼすことなく、シリンジ８４内の空気を排出し、シリンジ８４をインクが吸引可能な状態にすることができる。これにより、インク置換を効率良く実現することが可能である。

【0064】

また、開閉機構８８は、インク排出工程及び気体充填工程において開状態にされ、インク注入工程において閉状態にされる。この構成によれば、インク流路及び記録ヘッド５２に対し、第１インクの排出、空気の充填、及び第２インクの注入を効率良く実現することが可能である。したがって、インクの置換効率を向上させることができ、置換時のインク消費量の削減及び所要時間の短縮をより一層効果的に実現することが可能になる。

【0065】

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

【0066】

例えば、上記実施形態では、インク流路内に存在する第１インクを、記録ヘッドに新たに供給する第２インクに置換するインク置換方法について説明したが、インクに代えて洗浄液等の液体を適用することも可能である。第１インクと第２インクとの間に洗浄液を注入する場合、第１インクを洗浄液に置換するときと、洗浄液を第２インクに置換するときとのそれぞれにおいて、上記実施形態と同様のインク置換方法を実施する。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明は、インクジェット記録装置において利用可能である。

【符号の説明】

【0068】

１ インクジェット記録装置
５ 記録部
７ 制御部
８ インク供給部
１１ カップリング
５２ 記録ヘッド
８１ インクコンテナ
８２ コンテナポンプ
８３ サブタンク
８４ シリンジ
８５ 第１流路（インク流路）
８６ 第２流路（インク流路）
８７ 連通流路（インク流路）
８８ 開閉機構
８９ 第３流路
５２１ インク吐出ノズル
５２２ インク吐出面
８９１ 第４導管（導管）
Ｓ 用紙（記録媒体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】