特許 7467935 インクジェット記録装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】インクジェット記録装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/175 20060101AFI20240409BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20240409BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

B41J2/175 501

B41J2/175 121

B41J2/18

B41J2/01 401

B41J2/01 451

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020010486

(22)【出願日】2020-01-27

(65)【公開番号】P2021115767

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-11-17

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】黒須 重隆

【審査官】小野 郁磨

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２１５６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１４１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６４２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－１２９６６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００３９４６０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インクを貯留する複数のタンクと、前記複数のタンクの圧力を制御する制御部と、前記制御部に電源を供給する電源部とを備え、前記制御部が前記複数のタンク間の圧力差によって前記複数のタンク間でのインクの流動を制御するインクジェット記録装置であって、
停電によって前記電源部による電源の供給が停止したことにより、前記複数のタンク間のインクの流動を停止させるインク流動切替部と、
前記圧力差によってインクの流動が制御されたインク流路に設けられ、前記制御部の制御によってインクを自在に吐出させるインクヘッドとを有し、
前記インク流路を介して前記インクヘッドに接続されたタンクは、前記制御部の制御によって内部が負圧に保たれ、
前記複数のタンクのうち、前記インクヘッドに対して前記インク流路の上流側に配置された上流側タンクには、ポンプを介してインクを供給する供給タンクが接続され、
前記上流側タンクと前記供給タンクとの間のインク流路に、前記インク流動切替部が設けられた
インクジェット記録装置。

【請求項2】

前記インク流動切替部は、温度変化によって動作するバルブを備える
請求項１に記載のインクジェット記録装置。

【請求項3】

前記インク流動切替部は、停電によって前記電源部による電源の供給が停止したことにより、前記複数のタンク間の圧力差を解消する
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】

前記インク流動切替部は、前記複数のタンクの気相部間を接続する気相連通路と、停電によって前記電源部による電源の供給が停止したことにより前記気相連通路を開通させる連通路開放部とを有する
請求項１～３の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

【請求項5】

前記連通路開放部は、バイメタルと前記バイメタルを加熱するヒーターとを備え
前記制御部は、前記ヒーターの制御によって前記バイメタルを加熱することにより前記気相連通路を閉塞する
請求項４に記載のインクジェット記録装置。

【請求項6】

前記インク流動切替部は、停電によって前記電源部による電源の供給が停止したことにより、前記タンク間のインク流路を閉塞する
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7】

前記インク流動切替部は、バイメタルと前記バイメタルを加熱するヒーターとを備え
前記制御部は、前記ヒーターの制御によって前記バイメタルを加熱することにより前記インク流路を開通させる
請求項６に記載のインクジェット記録装置。

【請求項8】

前記複数のタンクは、内部の気相空間の圧力を調整する圧力調整部を有し、
前記制御部は、前記圧力調整部の制御により、前記複数のタンク間に圧力差を発生させる
請求項１～７のうちの何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

【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およびインクジェット記録装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

インクジェット記録装置は、インクを吐出する複数のノズルと、各ノズルからのインクの吐出を制御する圧力室とを有するインクヘッドを備え、さらにインクヘッドにインクを供給するためのインク供給システムを備えている。インク供給システムの一例として、下記特許文献１には、インクジェット式記録ヘッドにおける一方のインク導入口をサブタンクに、また他方のインク導入口をインクカートリッジに接続し、インクをインクカートリッジからインクジェット式記録ヘッドを経由してサブタンクに補充する構造が開示されている。また、このようなインク供給システムにおいて、２つの空間の圧力差を利用することで一方向にインクを流動させる構成を有するものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１０－１１４０８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、２つの空間の圧力差を利用することで一方向にインクを流動させる構成の場合、インク流動中に停電などによって電源供給が断たれても、２つの空間の圧力差が保持されるため、一方向へのインクの流動が持続する。これにより、インクの流動先の空間においてインクが溢れ出すおそれがあった。

【0005】

そこで本発明は、２つの空間の圧力差を利用してインクを一方向に流動させる構成において、電源供給が断たれた場合にインクの流動を停止させてインクの溢れ出しを防止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装置の制御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】

【0006】

このような目的を達成するための本発明は、インクを貯留する複数のタンクと、前記複数のタンクの圧力を制御する制御部と、前記制御部に電源を供給する電源部とを備え、前記制御部が前記複数のタンク間の圧力差によって前記複数のタンク間でのインクの流動を制御するインクジェット記録装置であって、前記電源部による電源の供給が停止された場合に、前記複数のタンク間のインクの流動を停止させるインク流動切替部を有するインクジェット記録装置である。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、２つの空間の圧力差を利用してインクを一方向に流動させる構成において、電源供給が断たれた場合にインクの流動を停止させてインクの溢れ出しを防止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装置の制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す図である。

【図2】実施形態に係るインクジェット記録装置に設けられたヘッドユニットの底面図である。

【図3】実施形態に係るインクヘッドの斜視図である。

【図4】実施形態に係るインク供給機構の構成図である。

【図5】実施形態に係るインク流路閉塞部の構成を示す図（その１）である。

【図6】実施形態に係るインク流路閉塞部の構成を示す図（その２）である。

【図7】実施形態に係る連通路開放部の構成を示す図（その１）である。

【図8】実施形態に係る連通路開放部の構成を示す図（その２）である。

【図9】実施形態に係るインクジェット記録装置のブロック図である。

【図10】電源供給が断たれた場合のインク供給機構の動作を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明のインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法の実施の形態を、この順に説明する。

【0010】

≪インクジェット記録装置の構成≫
図１は、実施形態に係るインクジェット記録装置１の概略を示す構成図である。この図に示すインクジェット記録装置１は、媒体供給部１０、画像形成部２０、インク供給機構３０、媒体排出部４０、制御装置５０、および電源部６０を備え、記録媒体Ｐへの画像の形成を実行する。記録媒体Ｐは、シート状のものであって、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛またはシート状の樹脂等、シート状の主面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。以下、このようなインクジェット記録装置１の各部の構成を説明する。

【0011】

＜媒体供給部１０＞
媒体供給部１０は、記録媒体Ｐを格納する給紙トレー１１と、給紙トレー１１から画像形成部２０へ記録媒体Ｐを搬送する媒体搬送部１２とを有する。

【0012】

＜画像形成部２０＞
画像形成部２０は、搬送ドラム２１と、受け渡しユニット２２と、加熱部２３と、ヘッドユニット２４と、定着部２５と、デリバリー部２６とを有する。これらの構成は次の通りである。

【0013】

［搬送ドラム２１］
搬送ドラム２１は、円柱形をなしており、その側周面が、記録媒体Ｐを吸着保持する搬送面となっている。搬送ドラム２１は、その搬送面上に記録媒体Ｐを保持した状態で、円柱形の中心軸を回転軸として一方向（図面上においては反時計回り方向）に回転する。これにより、搬送面に吸着保持した記録媒体Ｐを、搬送面に沿った経路で搬送する。

【0014】

［受け渡しユニット２２］
受け渡しユニット２２は、媒体供給部１０と搬送ドラム２１との間の位置に設けられている。この受け渡しユニット２２は、媒体供給部１０の媒体搬送部１２から搬送された記録媒体Ｐの一端を保持して取り上げ、搬送ドラム２１の搬送面上に記録媒体Ｐを引き渡す。

【0015】

［加熱部２３］
加熱部２３は、記録媒体Ｐの搬送方向において、受け渡しユニット２２の下流側に設けられ、搬送ドラム２１によって搬送される記録媒体Ｐが所定の温度範囲内の温度となるように記録媒体Ｐを加熱する。このような加熱部２３は、例えば、赤外線ヒーター等を用いて構成され、制御装置５０から供給される制御信号に基づいて赤外線ヒーターに通電して加熱が行われる。

【0016】

［ヘッドユニット２４］
ヘッドユニット２４は、記録媒体Ｐの搬送方向において、加熱部２３の下流側に設けられ、搬送ドラム２１の回転に応じた適切なタイミングで、搬送ドラム２１に保持された記録媒体Ｐに対してインクを射出して画像を形成する。本実施の形態におけるインクジェット記録装置１では、一例としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクにそれぞれ対応する４つのヘッドユニット２４が、搬送ドラム２１の回転方向の上流側から順に、所定の間隔で並ぶように配列されている。

【0017】

図２は、実施形態に係るインクジェット記録装置に設けられたヘッドユニット２４の底面図であり、図１に示したヘッドユニット２４のうちの１つを、搬送ドラム２１側に向かうインク吐出面２４ａ側から見た図である。各ヘッドユニット２４は、インク吐出面２４ａが搬送ドラム２１の搬送面に対向して所定の距離を置いて配置される。

【0018】

図２に示すように、ヘッドユニット２４は、インク吐出面２４ａに沿って、複数のインクヘッド２４０を配列したものである。ヘッドユニット２４のインク吐出面２４ａ側には、１つまたは複数のインクヘッド２４０のノズル面２４０ａが配置されている。図示した例では、一対のインクヘッド２４０を１組とし、複数組（ここでは８組）のインクヘッド２４０の組が、２列の千鳥状に配置された構成となっている。各インクヘッド２４０のノズル面２４０ａには、複数のノズル開口２４０ｂが配列されている。

【0019】

図３は、実施形態に係るインクヘッド２４０の斜視図である。図２および図３に示す各インクヘッド２４０は、筐体２４１、および筐体２４１と嵌合するカバー部材２４２からなる外装材を備えている。外装材の内部には、ここでの図示を省略した、インクを貯留するインク室、インク室の底面に設けられたヘッドチップ、および駆動回路基板などが収容されている。

【0020】

ここでヘッドチップは、インク液滴吐出のための駆動源として圧電アクチュエータを用いたピエゾ方式のものの他、サーマル方式のものであってもよい。このようなヘッドチップは、基板材の厚み方向に複数のノズルを形成したノズル基板を有する。このノズル基板の基板面が、上述したノズル面２４０ａとなっている。またヘッドチップは、上述したインク室と各ノズルとを個別に連通するインク圧力室またはインク加熱室を有する素子基板を備える。

【0021】

またインクヘッド２４０は、カバー部材２４２を介してインク室に連通する供給用コネクタ２４３と、排出用コネクタ２４４とを有する。

【0022】

以上のようなインクヘッド２４０を有する各ヘッドユニット２４は、インクヘッド２４０のノズル開口２４０ｂが配置されたノズル面２４０ａを同一面に配置し、ノズル面２４０ａが配置された面をインク吐出面２４ａとしている。また各ヘッドユニット２４は、インクヘッド２４０のノズル開口２４０ｂが配置された領域が、先の図１に示した搬送ドラム２１によって搬送される記録媒体Ｐの軸方向の全域にわたって配置されることとする。このようなヘッドユニット２４を有するインクジェット記録装置１は、シングルパス方式の装置である。

【0023】

［定着部２５］
図１に戻り、定着部２５は、記録媒体Ｐの搬送方向において、ヘッドユニット２４の下流側に設けられている。定着部２５は、搬送ドラム２１の軸方向にわたって配置された発光部を有する。このような定着部２５は、搬送ドラム２１の搬送面に保持された記録媒体Ｐに対して発光部から紫外線等のエネルギー線を照射し、記録媒体Ｐ上に射出されたインクを硬化させて定着させる。

【0024】

［デリバリー部２６］
デリバリー部２６は、搬送ドラム２１と媒体排出部４０との間の位置であって、記録媒体Ｐの搬送方向において、定着部２５の下流側に設けられている。デリバリー部２６は、搬送ドラム２１の搬送面において搬送されている記録媒体Ｐの一端を保持して取り上げ、記録媒体Ｐを媒体排出部４０の排紙トレー４１上に送出する。

【0025】

＜インク供給機構３０＞
インク供給機構３０は、画像形成部２０の各ヘッドユニット２４にインクを供給する。図４は、実施形態に係るインク供給機構３０の構成図である。この図に示すインク供給機構３０は、ヘッドユニット２４（図１および図２参照）毎に設けられたもので、ヘッドユニット２４が有する各インクヘッド２４０を含むインク循環路を構成する。

【0026】

このようなインク供給機構３０は、メインタンク３００、第１サブタンク３０１、第２サブタンク３０２、第３サブタンク３０３、およびインクヘッド２４０を備え、インク流路としての配管３１１～３１５を介してこれらが相互に接続された構成となっている。さらにインク供給機構３０は、インク流動切替部としてのインク流路閉塞部３３と、気相連通路３４および連通路開放部３５とを備えている。以下、インク供給機構３０を構成する各部を説明する。

【0027】

［メインタンク３００］
メインタンク３００は、他のサブタンクと比較して大容量の大型のタンクであり、ヘッドユニット２４が有する各インクヘッド２４０に供給する各色のインクを貯留する。このメインタンク３００は、第１配管３１１によって第１サブタンク３０１と接続されている。

【0028】

メインタンク３００と第１サブタンク３０１とを接続する第１配管３１１は、第１ポンプ３１１ｐを有する。第１ポンプ３１１ｐは、例えばダイヤフラムポンプであって、この第１ポンプ３１１ｐの駆動によって、メインタンク３００から第１サブタンク３０１にインクを供給する構成となっている。

【0029】

［第１サブタンク３０１］
第１サブタンク３０１は、メインタンク３００から供給されたインクを貯留し、第２サブタンク３０２にインクを供給するための供給タンクである。この第１サブタンク３０１は、第２配管３１２によって第２サブタンク３０２と接続され、第３配管３１３によって第３サブタンク３０３と接続されている。

【0030】

第１サブタンク３０１と第２サブタンク３０２とを接続する第２配管３１２は、第２ポンプ３１２ｐと、インク流路閉塞部３３を備える。第２ポンプ３１２ｐは、例えばダイヤフラムポンプであって、この第２ポンプ３１２ｐの駆動によって、第１サブタンク３０１から第２サブタンク３０２にインクを供給する構成となっている。インク流路閉塞部３３は、電源部６０からの電源の供給が停止した状態におい、第２配管３１２を閉塞するものである。このインク流路閉塞部３３の詳細は、以降に説明する。

【0031】

第１サブタンク３０１と第２サブタンク３０２とを接続する第３配管３１３は、第３ポンプ３１３ｐを有する。第３ポンプ３１３ｐは、例えばダイヤフラムポンプであって、この第３ポンプ３１３ｐの駆動によって、第３サブタンク３０３から第１サブタンク３０１にインクが戻される構成となっている。

【0032】

以上のような第１サブタンク３０１は、開閉自在なバルブ３０１ｖを有する空気配管３０１ａを備えている。空気配管３０１ａは、通常のインクジェット記録装置１の稼働時には、バルブ３０１ｖにより外部に開放された状態となっている。一方、空気配管３０１ａ、メンテナンス時においてはバルブ３０１ｖを閉じて内部の空気圧を高めることが可能な構成となっている。

【0033】

［第２サブタンク３０２］
第２サブタンク３０２は、第１サブタンク３０１から供給されたインクを貯留するタンクである。また第２サブタンク３０２は、インクヘッド２４０の供給用コネクタ２４３から延設された供給管３１４に接続されている。供給管３１４は、インク流路としての配管である。第２サブタンク３０２は、この供給管３１４を介してインクヘッド２４０にインクを供給する。このような第２サブタンク３０２は、インクヘッド２４０に対してインク流路の上流側に配置された上流側タンクである。

【0034】

また第２サブタンク３０２は、空気配管３０２ａを介して圧力調整部３０２ｃに接続され、内部の気相空間の負圧状態が自在に調整される構成となっている。圧力調整部３０２ｃによる第２サブタンク３０２内の負圧制御は、第３サブタンク３０３内の圧力よりも高圧に制御される。

【0035】

また第２サブタンク３０２は、内部に貯留したインクの液面高さを検知するための液面検知部３０２ｆを有する。この液面検知部３０２ｆは、例えばフロート式のレベルスイッチであってよい。

【0036】

［第３サブタンク３０３］
第３サブタンク３０３は、インクヘッド２４０から第１サブタンク３０１に戻すインクを貯留するためのタンクである。この第３サブタンク３０３は、インクヘッド２４０の排出用コネクタ２４４から延設された排出管３１５に接続されている。排出管３１５は、インク流路としての配管である。第３サブタンク３０３は、この排出管３１５を介してインクヘッド２４０から排出されたインクを貯留する。排出管３１５は、開閉自在なバルブ３１５ｖを備え、メンテナンス時においてはバルブ３１５ｖを閉じてインクヘッド２４０の空気圧を高めることが可能な構成となっている。

【0037】

このような第３サブタンク３０３は、空気配管３０３ａを介して圧力調整部３０３ｃに接続され、内部の気相空間の負圧状態が自在に調整される構成となっている。圧力調整部３０３ｃによる第３サブタンク３０３内の負圧制御は、第２サブタンク３０２内の圧力よりも低圧に制御される。

【0038】

これにより、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３との間に圧力差が生じ、第２サブタンク３０２から第３サブタンク３０３にインクが流動する。そして、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３との間に配置されたインクヘッド２４０にインクが流動的に供給される構成となっている。

【0039】

さらに第３サブタンク３０３内のインクは、第３配管３１３に設けた第３ポンプ３１３ｐの駆動によって第１サブタンク３０１に戻される構成となっている。このため、第１サブタンク３０１、第２サブタンク３０２、インクヘッド２４０、第３サブタンク３０３、および第１サブタンク３０１をこの順に接続してインクを循環させるインク循環路が形成される。

【0040】

また第３サブタンク３０３は、内部に貯留したインクの液面高さを検知するための液面検知部３０３ｆを有する。この液面検知部３０３ｆは、例えばフロート式のレベルスイッチであってよい。

【0041】

［インク流路閉塞部３３］
インク流路閉塞部３３は、インク流動切替部の一つであって、第１サブタンク３０１と第２サブタンク３０２とを接続する第２配管３１２に設けられている。このインク流路閉塞部３３は、インク供給機構３０を備えたインクジェット記録装置１に対して電源が供給されている状態においては第２配管３１２を開通状態とする。一方、このインク流路閉塞部３３は、例えば停電などによってインクジェット記録装置１への電源の供給が停止した状態においては、第２配管３１２を閉塞する構成のものである。このようなインク流路閉塞部３３の一例として、バイメタルを用いた構成が例示される。なお、図４は、インクジェット記録装置１に対して電源が供給されている状態を示している。

【0042】

図５および図６は、実施形態に係るインク流路閉塞部３３の構成を示す図（その１）および（その２）であって、バイメタルを用いた構成のものである。このうち図５は、インクジェット記録装置１に対して電源が供給されている状態の図である。また図６は、インクジェット記録装置１に対して電源の供給が停止した状態の図である。以下、図５および図６に基づいて、インク流路閉塞部３３の構成を説明する。

【0043】

まず、これらの図に示すように、このインク流路閉塞部３３が設けられる部分の第２配管３１２は、可撓性材料で構成された可撓性配管部３１２ａであることとする。このような第２配管３１２に設けられたインク流路閉塞部３３は、一方向が開放された筐体３３０１と、筐体３３０１に挿入された支持部材３３０２とを有する。支持部材３３０２は、筐体３３０１に挿入された先端３３０２ａがフランジ状に広がる形状を有する。

【0044】

またインク流路閉塞部３３は、筐体３３０１の底面と、支持部材３３０２の先端３３０２ａとの間に挟持されたバイメタル３３０３を有する。バイメタル３３０３は、筐体３３０１の底面と、支持部材３３０２の先端３３０２ａとの間に積層された状態で配置されていることとする。またインク流路閉塞部３３は、筐体３３０１内に収容されたバイメタル３３０３を加熱するためのヒーター３３０４を有する。

【0045】

さらにインク流路閉塞部３３は、第２配管３１２に対して固定された固定部材３３０５を有する。この固定部材３３０５は、第２配管３１２に対して固定された状態で、筐体３３０１の開放部を閉塞し、その一部から支持部材３３０２の後端部３３０２ｂを突出させている。

【0046】

このような固定部材３３０５と、支持部材３３０２の先端３３０２ａとの間には、支持部材３３０２の先端３３０２ａを介してバイメタル３３０３を筐体３３０１の底面に押し圧する弾性部材３３０６が挿入されている。このような弾性部材３３０６は、例えば圧縮ばねであることとする。

【0047】

またインク流路閉塞部３３は、支持部材３３０２の後端部３３０２ｂに対して回動自在に留め付けられた閉塞部材３３０７を有する。閉塞部材３３０７は、長尺状のものであって、一方の端部３３０７ａが支持部材３３０２の後端部３３０２ｂに対して回動自在に留め付けられ、中間部が支点３３０７ｂとして第２配管３１２に対して固定されている。また閉塞部材３３０７の他方の端部は、第２配管３１２側に向かって突出する閉塞端３３０７ｃとして構成されている。

【0048】

このような構成のインク流路閉塞部３３は、インクジェット記録装置１に対して電源が供給されている状態においては、ヒーター３３０４によってバイメタル３３０３が加熱される。このため、図５に示すように、バイメタル３３０３が積層方向に湾曲し、支持部材３３０２を押し下げる。これにより、閉塞部材３３０７における一方の端部３３０７ａが、第２配管３１２側に押し下げられ、閉塞部材３３０が支点３３０７ｂを中心にして回動する。このため、閉塞部材３３０７の閉塞端３３０７ｃが第２配管３１２側から引き上げられ、第２配管３１２が開通状態となる。

【0049】

一方、このような構成のインク流路閉塞部３３は、インクジェット記録装置１に対して電源の供給が停止した状態においては、ヒーター３３０４によってバイメタル３３０３が加熱されることがない。このため、図６に示すように、バイメタル３３０３の湾曲状態が解消され、支持部材３３０２が弾性部材３３０６によって押し上げられる。これにより、閉塞部材３３０７の端部３３０７ａが、第２配管３１２側から引き上げられるように、閉塞部材３３０が支点３３０７ｂを中心にして回動する。このため、閉塞部材３３０７の閉塞端３３０７ｃは、第２配管３１２の可撓性配管部３１２ａを押しつぶし、第２配管３１２を閉塞する。

【0050】

なお、このようなインク流路閉塞部３３は、インクの流路構成に応じて複数配置してもよい。各インク流路閉塞部３３は、動作温度設定の異なる複数種類のバイメタル３３０３を用いた構成とすることで、時間差でインク流路となる配管を閉塞する構成であってもよい。

【0051】

［気相連通路３４および連通路開放部３５］
図４に戻り、気相連通路３４および連通路開放部３５は、インク流動切替部の一つであって、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３との間に設けられている。このうち気相連通路３４は、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３の上部の気相部間を接続する空気配管である。また連通路開放部３５は、インク供給機構３０を備えたインクジェット記録装置１に対して電源が供給されている状態においては、気相連通路３４を閉塞状態とする。一方、この連通路開放部３５は、インクジェット記録装置１に対して電源の供給が停止した状態においては、気相連通路３４を開放状態として、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３の上部空間を連通させる構成のものである。このような連通路開放部３５の一例として、バイメタルを用いた構成が例示される。なお、図４は、インクジェット記録装置１に対して電源が供給されている状態を示している。

【0052】

図７および図８は、実施形態に係る連通路開放部３５の構成を示す図（その１）および（その２）であって、バイメタルを用いた構成のものである。このうち図７は、インクジェット記録装置１に対して電源が供給されている状態の図である。また図８は、インクジェット記録装置１に対して電源の供給が停止した状態の図である。以下、図７および図８に基づいて連通路開放部３５の構成を説明する。

【0053】

まず、これらの図に示すように、この連通路開放部３５が設けられる部分の気相連通路３４は、可撓性材料で構成された可撓性配管部３４ａであることとする。このような気相連通路３４に設けられる連通路開放部３５は、一方向が開放された筐体３５０１と、筐体３５０１に挿入された支持部材３５０２とを有する。支持部材３５０２は、筐体３５０１に挿入された先端３５０２ａがフランジ状に広がる形状を有する。

【0054】

また連通路開放部３５は、筐体３５０１の底面と、支持部材３５０２の先端３５０２ａとの間に挟持されたバイメタル３５０３を有する。バイメタル３５０３は、筐体３５０１の底面と、支持部材３５０２の先端３５０２ａとの間に積層された状態で配置されていることとする。また連通路開放部３５は、筐体３５０１内に収容されたバイメタル３５０３を加熱するためのヒーター３５０４を有する。

【0055】

さらに連通路開放部３５は、気相連通路３４に対して固定された固定部材３５０５を有する。この固定部材３５０５は、気相連通路３４に固定された状態で、筐体３５０１の開放部を閉塞し、その一部から支持部材３５０２の後端部を突出させている。

【0056】

このような固定部材３５０５と、支持部材３５０２の先端３５０２ａとの間には、支持部材３５０２の先端３５０２ａを介してバイメタル３５０３を筐体３５０１の底面に押し圧する弾性部材３５０６が挿入されている。このような弾性部材３５０６は、例えば圧縮ばねであることとする。

【0057】

また連通路開放部３５は、支持部材３５０２の後端部が、気相連通路３４の可撓性配管部３４ａを押圧して閉塞する閉塞端３５０２ｂとして構成されている。

【0058】

このような構成の連通路開放部３５は、インクジェット記録装置１に対して電源が供給されている状態においては、ヒーター３５０４によってバイメタル３５０３が加熱される。このため、図７に示すように、バイメタル３５０３が積層方向に湾曲し、支持部材３５０２を押し下げる。これにより、支持部材３５０２の閉塞端３５０２ｂが、気相連通路３４の可撓性配管部３４ａを押しつぶし、気相連通路３４を閉塞状態に保つ。

【0059】

一方、このような構成の連通路開放部３５は、インクジェット記録装置１に対して電源の供給が停止した状態においては、ヒーター３５０４によってバイメタル３５０３が加熱されることがない。このため、図８に示すように、バイメタル３５０３の湾曲状態が解消され、支持部材３５０２が弾性部材３５０６によって押し上げられる。これにより、支持部材３５０２の閉塞端３５０２ｂが、気相連通路３４の可撓性配管部３４ａから引き上げられ、気相連通路３４が開通状態となる。

【0060】

なお、このような気相連通路３４および連通路開放部３５は、インクの流路構成に応じて複数配置してもよく、さらに１つの気相連通路３４対して複数の連通路開放部３５を設けてもよい。複数の連通路開放部３５は、動作温度設定の異なる複数種類のバイメタル３５０３を用いた構成とすることで、時間差で気相連通路３４を連通させる構成であってもよい。

【0061】

＜媒体排出部４０＞
再び図１に戻り、媒体排出部４０は、画像形成部２０から排出された記録媒体Ｐが載置される板状の排紙トレー４１を有し、画像形成後の記録媒体Ｐを格納する。

【0062】

＜制御装置５０＞
制御装置５０は、媒体供給部１０、画像形成部２０、インク供給機構３０、および媒体排出部４０を構成する各部材の動作を制御する。図９は、実施形態に係るインクジェット記録装置のブロック図であって、制御装置５０の構成を説明するための図である。図１おおよび図９に示すように、制御装置５０は、操作部５１と、表示部５２と、制御部５３とを備え、媒体供給部１０、画像形成部２０、インク供給機構３０、および媒体排出部４０に接続されている。

【0063】

［操作部５１］
操作部５１は、このインクジェット記録装置１を用いて実施される画像形成に関する各種の設定を入力する部分である。このような操作部５１は、表示部５２と一体に設けたタッチパネルであってもよく、表示部５２とは別に設けた操作ボタンを有していてもよい。さらにこのような操作部５１は、以降に説明する制御部５３との間でデータの受け渡しのための通信が可能なパーソナルコンピューターや、プリンターコントローラーなどの外部装置であってもよい。

【0064】

［表示部５２］
表示部５２は、操作部５１での操作の内容、操作部５１での設定内容、さらにはその他の表示を行う。

【0065】

［制御部５３］
制御部５３は、操作部５１での操作に基づいて、外部装置から入力された画像データの処理と、インクジェット記録装置１の各駆動部分の動作を制御する。このような制御部５３は、計算機によって構成されている。計算機は、いわゆるコンピュータとして用いられるハードウェアである。計算機は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリを備える。さらに、計算機は、不揮発性の記憶部およびネットワークインタフェースと備える。

【0066】

この制御部５３は、媒体供給部１０、画像形成部２０、インク供給機構３０、および媒体排出部４０を構成する各部を制御することにより、記録媒体Ｐに画像を形成する。制御部５３による各部の制御の詳細は、次のインクジェット記録装置１の制御方法において説明する。

【0067】

＜電源部６０＞
電源部６０は、インクジェット記録装置１の媒体供給部１０、画像形成部２０、インク供給機構３０、媒体排出部４０、および制御装置５０の各部に、外部電源から供給された電力を供給する部分である。インクジェット記録装置１の各部は、電源部６０からの電源の供給によって、電源部６０から電源が供給された制御部５３からの指示に基づいて駆動する。

【0068】

≪インクジェット記録装置の制御方法≫
次に、制御部５３によって実施されるインクジェット記録装置１の制御方法を説明する。制御部５３によって実行される各部の制御は、メモリに保存されたプログラム、または外部装置からメモリまたは記憶部にロードされて保存されたプログラムであることとする。

【0069】

＜電源供給開始時の始動制御＞
図９および他の図を参照し、インクジェット記録装置１に電源部６０からの電源が供給された場合の始動制御を説明する。制御部５３は、次のように各部の制御を実施する。

【0070】

先ず、図４、図５、および図９を参照し、制御部５３は、インク供給機構３０におけるインク流路閉塞部３３のヒーター３３０４をオン状態とする。これにより、第１サブタンク３０１と第２サブタンク３０２との間の第２配管３１２を開通状態とする。また、第２ポンプ３１２ｐを駆動して、第１サブタンク３０１から第２サブタンク３０２へのインクの供給を開始する。この際、液面検知部３０２ｆにより、第２サブタンク３０２の液面が所定高さとなるように、第２ポンプ３１２ｐの駆動を制御する。

【0071】

さらに、図４、図７、および図９を参照し、制御部５３は、連通路開放部３５のヒーター３５０４をオン状態とする。これにより、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３との間の気相連通路３４を閉塞状態とする。また、第３ポンプ３１３ｐを駆動して、第３サブタンク３０３から第１サブタンク３０１へのインクの供給を開始する。この際、液面検知部３０３ｆにより、第３サブタンク３０３の液面が所定高さとなるように、第３ポンプ３１３ｐの駆動を制御する。

【0072】

また、制御部５３は、第２サブタンク３０２の圧力調整部３０２ｃと、第３サブタンク３０３の圧力調整部３０３ｃとを、オン状態とする。この際、第３サブタンク３０３内の圧力が、第３サブタンク３０３内の圧力よりも低くなるように、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３内の圧力を所定状態に減圧する。これにより、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３との間に圧力差を発生させ、第２サブタンク３０２から、インクヘッド２４０を介して第３サブタンク３０３にインクを流動させる。

【0073】

＜画像形成制御＞
図４および図９を参照し、以上のような状態において、操作部５１からの操作によって画像形成のジョブが入力されると、制御部５３は、媒体供給部１０、画像形成部２０、および媒体排出部４０を駆動させ、記録媒体Ｐへの画像形成を開始する。この場合、制御部５３は、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３との間に圧力差を利用してインクを一方向に流動させた状態としつつ、インクヘッド２４０から記録媒体Ｐに対してインクを吐出させる。これにより、記録媒体Ｐにインクを着弾させて画像を形成する。

【0074】

また制御部５３は、第１ポンプ３１１ｐの駆動制御により、インクヘッド２４０からの吐出によって消費されたインクを、メインタンク３００から第１サブタンク３０１に供給する。

【0075】

＜電源の供給が停止した場合の動作＞
以上のような制御の実施において、例えば停電などの予期せぬ事態によって、電源部６０を介しての電源の供給が停止した場合のインクジェット記録装置１の動作を説明する。図１０は、電源の供給が断たれた場合の供給機構の動作を説明する図である。

【0076】

図１０に示すように、電源の供給が停止したことにより、インク供給機構３０においては、第１ポンプ３１１ｐ、第２ポンプ３１２ｐ、および第３ポンプ３１３ｐの駆動が停止する。また圧力調整部３０２ｃ，３０３ｃおよびインクヘッド２４０の駆動も停止する。この状態においては、圧力調整部３０２ｃが接続された第２サブタンク３０２内の負圧状態と、圧力調整部３０３ｃが接続された第３サブタンク３０３内の負圧状態が維持される。これにより、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３との間の圧力差が維持される。

【0077】

ここで図６および図１０を参照し、電源の供給が停止すると、第１サブタンク３０１と第２サブタンク３０２とを接続する第２配管３１２に設けたインク流路閉塞部３３は、ヒーター３３０４によるバイメタル３３０３の加熱が停止する。これにより、第２配管３１２が閉塞状態となり、圧力調整部３０２ｃの停止後にも負圧状態が維持される第２サブタンク３０２に、第１サブタンク３０１からインクが流れ込むことが防止される。

【0078】

また図８および図１０を参照し、電源の供給が停止すると、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３との間の気相連通路３４に設けた連通路開放部３５は、ヒーター３５０４によるバイメタル３５０３加熱が停止する。これにより、気相連通路３４が開通状態となり、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３とが連通する。このため、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３との間の圧力差が解消され、第２サブタンク３０２から第３サブタンク３０３へのインクの流動が停止する。

【0079】

なお、第１サブタンク３０１と第３サブタンク３０３とを接続する第３配管３１３に設けた第３ポンプ３１３ｐは、第３サブタンク３０３から第１サブタンク３０１にインクを供給するためのものである。このため、第１サブタンク３０１から、負圧状態が維持された第３サブタンク３０３にインクが流れ込むことはない。

【0080】

≪実施形態の効果≫
以上説明したように本実施形態によれば、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３との間に圧力差を利用してインクを流動させる構成において、圧力差が維持された状態で電源供給が断たれた場合であっても、インクの流動を停止させることができる。したがって、インクの溢れ出しを防止することが可能であり、インクの漏れ出しに起因する装置不良を防止できる。

【0081】

なお、圧力差によってインクを流動させる第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３との間には、気相連通路３４と連通路開放部３５とを有するインク流動切替部を設けた構成とした。しかしながら、第２サブタンク３０２と第３サブタンク３０３との間の気相連通路３４と連通路開放部３５とに替えて、供給管３１４または排出管３１５にインク流動切替部としてインク流路閉塞部３３を追加してもよい。

【符号の説明】

【0082】

１…インクジェット記録装置
３３…インク流路閉塞部（インク流動切替部）
３４…気相連通路（インク流動切替部）
３５…連通路開放部（インク流動切替部、バルブ）
５３…制御部
６０…電源部
２４０…インクヘッド
３０１…第１サブタンク（供給タンク）
３０２…第２サブタンク（上流側タンク）
３０３…第３サブタンク
３３０３，３５０３…バイメタル
３３０４，３５０４…ヒーター
３０２ｃ，３０３ｃ…圧力調整部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】