JP3090698B2 - インクジェット記録装置及び記録ヘッドの回復方法 - Google Patents

インクジェット記録装置及び記録ヘッドの回復方法

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JP3090698B2
JP3090698B2 JP03053092A JP5309291A JP3090698B2 JP 3090698 B2 JP3090698 B2 JP 3090698B2 JP 03053092 A JP03053092 A JP 03053092A JP 5309291 A JP5309291 A JP 5309291A JP 3090698 B2 JP3090698 B2 JP 3090698B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被記録材にインクを吐
出して記録を行なうインクジェット記録装置及び記録ヘ
ッドの回復方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記
録装置は、画像情報に基づいて、紙やプラスチック薄板
等の被記録材上にドットパターンから成る画像を記録し
ていくように構成されている。前記記録装置は、記録方
式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマ
ル式、レーザービーム式等に分けることができ、そのう
ちのインクジェット式（インクジェット記録装置）は、
インクジェット記録ヘッドの吐出口から記録液（イン
ク）滴を吐出飛翔させ、これを被記録材に付着させて記
録するように構成されている。
【０００３】このインクジェット記録装置は、高速記録
およびフルカラー化が容易であるなどの数多くの長所を
有している。そして、この長所を長期間にわたって充分
に発揮させるために、吐出口の目詰まり等を未然に防
ぐ、あるいは吐出口の目詰まり等を解消する、あるいは
ヘッド内に侵入したゴミ等の不純物を除去するための回
復動作が行なわれる。以下に従来行なわれている回復動
作について説明する。
【０００４】図１６は従来のインクジェット記録装置の
記録ヘッドへの回復動作としてのインク供給系の一例を
示す模式図である。図１６において、インクを貯留した
貯蔵タンク６と記録ヘッド１の共通液室２とは、第１の
流路１１および第２の流路１２を介して接続されてい
る。そして、一方の流路（図示の例では第１の流路１
１）には各流路中の気泡や吐出口内（液路）の高粘度イ
ンクを排出するために、インクを循環させる回復ポンプ
９が接続されている。また、各流路１１、１２にはゴミ
を捕捉するためのフィルター１６、１６が設けられてい
る。なお、該フィルター１６は、記録ヘッド１の吐出部
（吐出口３へ通じる液路など）の近くに設ける方が効果
的であり、図示の例では、共通液室２の各流路１１、１
２との接続部に設けられている。
【０００５】以上のように、回復ポンプ９によって共通
液室２の一端からインクが供給され、該共通液室２の他
端からインクを貯蔵タンク６へ循環させる方式は、流路
１１、１２および共通液室２内の気泡を除去するのに有
効であり、特に、吐出口３の数が多いフルライン記録ヘ
ッドの場合に効果的である。このようなインク供給系で
は、記録動作中には、回復ポンプ９の流路抵抗が大きい
ため、第２の流路１２を通して貯蔵タンク６から記録ヘ
ッド１へインクが流れる。
【０００６】図１７は、従来のインクジェット記録装置
のインク供給系の他の例を示す模式図である。本例で
は、メインタンク６の他に貯蔵タンクとしての記録用タ
ンク５が設けられ、該記録用タンク５内のインクが一定
量以下になると、回復ポンプ９によって貯蔵タンク６か
らインクが補給される。その他のインクの流れは前述の
インク供給系（図１６）の場合と同じであるが、本例で
は、第２の流路に電磁弁７が設けられ、該電磁弁７を閉
じて回復ポンプ９を作動させることにより、第１の流路
１１および共通液室２内のインクを貯蔵タンク（記録用
タンク）５に戻すことなく、吐出口３から排出すること
ができる。また、本例では、フィルター１４、１４が第
１および第２の流路１１、１２の途中に接続されてい
る。さらに、第１の流路１１の図示の位置に、補充用の
整流弁８および回復用の整流弁１０が接続されている。
なお、符号４は記録ヘッド１の吐出口３が配列された吐
出口面を示し、符号１３は貯蔵タンク（記録用タンク）
５の空気抜き弁を示す。
【０００７】前述のような従来の各インク供給系におい
ては、回復動作時には第１の流路１１から記録ヘッド１
へインクが流れ、記録時には第２の流路１２から記録ヘ
ッド１へインクが流れるため、両方の流路１１、１２に
フィルター１６、１６または１４、１４が必要になる。
しかしながら、前記フィルターを通過した微小なゴミが
共通液室２内で絡まり合って該フィルターを通過しない
大きさに成長したものや、共通液室２内の部材が剥離し
たものや、さらには、製造段階で共通液室２内に封入さ
れてしまったゴミなどは、２枚のフィルターの間に挟ま
れているため、共通液室２付近から動くことができず、
そのうちに吐出口３へ通じる液路内に詰まって吐出不良
の原因になる可能性がある。また、吐出口３を高密度化
すると前記フィルターのメッシュも細かくする必要があ
り、その場合圧力損失を防ぐためにフィルター面積を大
きくする必要がある。特に、第１の構造例（図１６）で
は、該フィルターを内臓する記録ヘッド１を大きくしな
ければならないという問題があった。
【０００８】図１８は、従来のインクジェット記録装置
の記録ヘッドへのインク供給系のさらに他の例を示す模
式図である。図１８において、記録ヘッド（インクジェ
ット記録ヘッド）１０１には、インクを貯留可能なイン
ク液室１１４と該インク液室より流入するインクを吐出
させるための吐出口１１０が設けられており、吐出口１
１０とインク液室１１４とは吐出エネルギー発生素子
（発熱素子等の電気熱変換体）が配設された液路を介し
て連通している。インクを貯蔵するメインタンク１０２
と記録ヘッド１０１のインク液室１１４とは、第１のイ
ンク流路１１６Ａおよび第２のインク流路１１６Ｂを介
して接続されている。そして、一方の流路（図示の例で
は第１の流路１１６Ａ）には、記録ヘッド１０１へイン
クを送り込んで該記録ヘッド１０１内および各インク流
路１１６Ａ、１１６Ｂ中の気泡や吐出口内（液路）の高
粘度インクを排出するための回復ポンプ１０３が接続さ
れている。また、各インク流路１１６Ａ、１１６Ｂには
ゴミを捕捉するためのフィルター１１７、１１７が設け
られている。
【０００９】以上のように、回復ポンプ１０３によって
インク液室１１４の一端からインクを供給し、該インク
液室１１４の他端からインクを再びメインタンク１０２
へ循環させる方式は、各インク流路１１６Ａ、１１６Ｂ
およびインク液室１１４内の気泡を除去するのに有効で
あり、特に、吐出口１１０の数が多いフルライン記録ヘ
ッドの場合に効果的である。このようなインク供給系で
は、記録動作中には、回復ポンプ１０３の流路抵抗が大
きいため、第２のインク流路１１６Ｂを通してメインタ
ンク１０２から記録ヘッド１０１へインクが流れる。
【００１０】さて、前記回復ポンプ１０３を作動させて
インクをインク液室１１４へ循環させる場合、前記気泡
等の除去と同時に、インクの一部が吐出口１１０から排
出されることにより、液路や吐出口１１０の目詰まりを
回復する機能も行なわれる。そこで、記録ヘッド１０１
と対向する側には、図示のように記録ヘッド１０１と対
面する状態で、吐出口１１０から排出されるインクを受
けるキャップ１０４が設けられている。キャップ１０４
内に排出されたインクは、廃インク流路１０５を通して
廃インクタンク１０６へ導かれる。
【００１１】図１９は、従来のインクジェット記録装置
のインク供給系のさらに他の構造例を示す模式図であ
る。本構造例では、メインタンク１０２の他に記録液供
給タンク１２０が設けられ、該記録液供給タンク１２０
内のインクが一定量以下になると、回復ポンプ１０３に
よって、メインタンク１０２から補充用の整流弁１２３
を通してインクが補給される。その他のインクの流れは
前述のインク供給系（図１８）の場合と同じであるが、
本構造例では、第１のインク流路１１６Ａに回復用の整
流弁１２２が設けられ、また、第２のインク流路１１６
Ｂには電磁弁１１９が設けられている。図１９のインク
供給系は、以上の点で図１８の構造と相違しているが、
その他の部分では実質上同じ構造をしている。
【００１２】本構造例によれば、前記電磁弁１１９を閉
じて回復ポンプ１０３を作動させることにより、第１の
インク流路１１６Ａおよびインク液室１１４内のインク
を、記録液供給タンク１２０に戻すことなく吐出口１１
０から排出することもできる。また、図１８の場合と同
様、記録ヘッド１０１と対向する側には、図示のように
記録ヘッド１０１と対面する状態で、吐出口１１０から
排出されるインクを受けるキャップ１０４が設けられて
いる。キャップ１０４内に排出されたインクは、廃イン
ク流路１０５を通して廃インクタンク１０６へ導かれ
る。なお、符号１２１は記録液供給タンク１２０の空気
抜き弁を示す。
【００１３】図２０は、図１８および図１９の従来のイ
ンク供給系における記録ヘッド１０１とキャップ１０４
の部分を詳細に示す模式的断面図である。記録ヘッド１
０１には、インク液室１１４と、該インク液室１１４に
連通する複数の液路１１２と、各液路１１２の先端開口
で形成される複数の吐出口１１０と、各液路１１２内に
配設された発熱素子等の電気熱変換体１１１と、が設け
られている。前記電気熱変換体１１１は、インクを吐出
するために利用される熱エネルギーを発生する吐出エネ
ルギー発生体であり、各液路１１２内に１個づつ並列に
集積されている。こうして、前記電気熱変換体１１１を
記録データに応じて駆動することにより、吐出口１１０
からインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録
ヘッド１０１が構成されている。
【００１４】また、このインクジェット記録ヘッド１０
１においては、図２０中にａで示すように液路１１２内
に気泡が存在して記録不良となった場合、あるいは、長
時間放置などで液路１１２の先端部分のインク粘度が高
くなって吐出不良が生じた場合には、回復ポンプ１０３
を作動させて吐出口１１０から気泡や高粘度インクなど
を排出する。排出された廃インクは、前述のように、キ
ャップ１０４で受けられ、さらに廃インクタンク１０６
へ導かれる。
【００１５】前述のように、従来のインクジェット記録
装置においては、回復ポンプ１０３を作動させて記録ヘ
ッド１０１内の液路１１２に圧力をかけることにより、
インクを循環させて該液路１１２内の気泡や高粘度イン
クを排出する。しかし、その際、液路１１２の後端部、
すなわち、図２０中にｂで示すインク液室１１４との連
通部付近に、ゴミが存在する場合、前記インク圧力によ
って該ゴミを液路１１２内へ押し込んでしまう可能性が
ある。前記ゴミが液路１１２内へ押し込まれると、該液
路１１２へのインク流入がスムーズに行われなくなり、
記録不良が生じ易くなる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１６
に示した従来のインク供給系においては、記録動作中に
は、回復ポンプ９の流路抵抗が大きいため、第２の流路
１２を通して貯蔵タンク６から記録ヘッド１へインクが
流れることになり、また、図１７に示した従来のインク
供給系においては、回復動作時には第１の流路１１から
記録ヘッド１へインクが流れ、記録時には第２の流路１
２から記録ヘッド１へインクが流れるため、両方の流路
１１、１２にフィルター１６、１６または１４、１４が
必要になる。このため、前記フィルターを通過した微小
なゴミが共通液室２内で絡まり合って該フィルターを通
過しない大きさに成長したものや、共通液室２内の部材
が剥離したものや、さらには、製造段階で共通液室２内
に封入されてしまったゴミなどは、２枚のフィルターの
間に挟まれているため、共通液室２付近から動くことが
できず、そのうちに吐出口３へ通じる液路内に詰まって
吐出不良の原因になる可能性がある。また、吐出口３を
高密度化すると前記フィルターのメッシュも細かくする
必要があり、その場合圧力損失を防ぐためにフィルター
面積を大きくする必要がある。特に、図１６の構造で
は、該フィルターを内臓する記録ヘッド１を大きくしな
ければならないという問題があった。
【００１７】さらに、図１８および図１９に示した従来
のインク供給系においても、記録動作中には、回復ポン
プ１０３の流路抵抗が大きいため、第２のインク流路１
１６Ｂを通してメインタンク１０２から記録ヘッド１０
１へインクが流れることになり、前述した図１６および
図１７の場合と同様な解決すべき課題があった。また、
インク供給系においては、図２０に示すように、回復ポ
ンプ１０３を作動させて記録ヘッド１０１内の液路１１
２に圧力をかけることにより、インクを循環させて該液
路１１２内の気泡や高粘度インクを排出するが、従来の
構成では、液路１１２の後端部、すなわち、図２０中に
ｂで示すインク液室１１４との連通部付近に、ゴミが存
在する場合、前記回復ポンプ１０３によるインク圧力に
よって該ゴミを液路１１２内へ押し込んでしまう可能性
があり、前記ゴミが液路１１２内へ押し込まれると、該
液路１１２へのインク流入がスムーズに行われなくな
り、記録不良が生じ易くなるという解決すべき課題があ
った。
【００１８】本発明の目的は、安定したインクの吐出状
態を維持することのできるインクジェット記録装置及び
記録ヘッドの回復方法を提供することにある。本発明の
他の目的は、記録ヘッド内からのゴミの除去を確実に行
なうことのできるインクジェット記録装置及び記録ヘッ
ドの回復方法を提供することにある。本発明の他の目的
は、循環路に逆流防止手段を設けることにより、循環側
のフィルターを取り省くことができ、供給側のフィルタ
ーと循環側のフィルターとの間に存在するゴミを排出で
きないという従来の問題点を解消することのできるイン
クジェット記録装置及び記録ヘッド回復方法を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、フィルターの数を減
らすことができ、記録ヘッドの大型化を生じることなく
大面積のフィルターを使用することができ、吐出口を高
密度化するためにフィルターのメッシュを細かくして
も、圧力損失がそれほど大きくならないインクジェット
記録装置及び記録ヘッドの回復方法を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、記録ヘッド内の液路等におけ
るゴミ詰まりを無くし、安定した信頼性の高い記録を行
ない得るインクジェット記録装置及び記録ヘッドの回復
方法を提供することにある。
【００１９】
【課題解決のための手段】請求項１の発明は、インクを
吐出させて被記録材に記録を行うインクジェット記録装
置において、インクを吐出させて被記録材に記録を行う
吐出口を備えた記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給され
るインクを収納するインクタンクと、前記記録ヘッドと
前記インクタンクとを連通するとともに、前記インクタ
ンクから前記記録ヘッドへインクを送るためのインク供
給手段が設けられた第１の流路と、前記記録ヘッドと前
記インクタンクとを連通するとともに、前記インクタン
クから前記記録ヘッドへのインク流れを防止する第１の
逆流防止手段を備えた第２の流路と、前記第１の流路の
前記インク供給手段と前記記録ヘッドとの間と、前記イ
ンクタンクとを連通するとともに、前記記録ヘッドから
前記インクタンクへのインク流れを防止する第２の逆流
防止手段を備えた第３の流路と、を備える構成とするこ
とにより、上記目的を達成しようとするものである。
【００２０】請求項６の発明は、インクを吐出させて被
記録材に記録を行うインクジェット記録装置において、
複数の吐出口と該複数の吐出口にそれぞれ対応して設け
られるとともにインクを吐出するためのエネルギー発生
素子を備える複数の液路と該複数の液路にインクを供給
するための共通液室とを備えた記録ヘッドと、該記録ヘ
ッドへ供給するインクを収納するインクタンクと、前記
記録ヘッドと前記インクタンクとの間でインクを循環さ
せるためのインク循環経路と、前記吐出口を閉鎖するこ
とで前記液路への液体の移動を阻止する閉鎖位置と前記
閉鎖位置から退避して前記吐出口を開放し前記液路への
液体の移動を許容する開放位置とをとり得るヘッド開閉
手段と、回復動作のために前記インクを前記インク循環
経路内で流す際に、前記ヘッド開閉手段を一旦閉鎖位置
へ移動させて前記吐出口を閉鎖させ、その後前記吐出口
からインクが吐出するよう開放位置へ移動させる駆動手
段と、を有し、前記ヘッド開閉手段は、回復動作時に前
記閉鎖位置で前記吐出口を塞ぐ時間の方が、前記開放位
置に存して前記吐出口よりインクの吐出を許容する時間
よりも長い構成とすることにより、上記目的を達成しよ
うとするものである。
【００２１】請求項８の発明は、インクを吐出するため
の複数の吐出口と、該複数の吐出口にそれぞれ対応して
設けられるとともにインクを吐出するためのエネルギー
発生素子を備える複数の液路と、該複数の液路にインク
を供給するための共通液室と、を備えた記録ヘッドに対
して回復処理を行う回復方法であって、記録ヘッドの吐
出口面を密着する部材で密閉した状態で、前記液路への
液体の移動を阻止するとともに前記共通液室内のインク
を一方向に移動せしめる第１回復工程と、該第１回復工
程後、吐出口面を開放して記録ヘッド内からインクを吐
出口を介して排出する第２回復工程と、を有することを
特徴とする記録ヘッドの回復方法により、上記目的を達
成しようとするものである。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を具体的に説明
する。まず、図１を用いて、本発明を適用したインクジ
ェット記録装置の一実施例の要部構成を説明する。な
お、図１は、本発明を適用したインクジェット記録装置
の要部構成の模式的斜視図である。図１は、フルカラー
記録が可能なライン型のインクジェット記録ヘッドを複
数個（図示の例では４個）備えたインクジェット記録装
置の場合を示す。図１において、１１０１および１１０
２は、用紙やプラスチック薄板等の被記録材１１０３を
挟持し、矢印Ｆで示す副走査方向（搬送方向）に被記録
材１１０３を搬送するためのローラ対である。１Ｂk 、
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、それぞれ、被記録材１１０３の略
全幅にわたって吐出口が配列されたフルマルチタイプの
インクジェット記録ヘッドであり、以下、総括的にその
うちの１つを指称する時は（インクジェット）記録ヘッ
ド１００１と呼ぶ。
【００２７】フルカラー記録の場合は、上記４個の記録
ヘッド１００１から吐出されるインク色として、例え
ば、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンが用いら
れ、図示の例では、４個のインクジェット記録ヘッド１
００１が被記録材搬送方向上流側から（図示下から）こ
の順序で配置されている。１１０６は回復系であり、吐
出回復処理に当たっては、ヘッド１００１と被記録材１
１０３との間に侵入して被記録材１１０３に代わって前
記各記録ヘッド１に対面して、後述するようなヘッド回
復処理を行なう。また、前記各インクジェット記録ヘッ
ド１００１は、ヘッド装着部１１０７に、相互位置関係
を規制されて装着されている。以上により、本発明を適
用したインクジェット記録装置、すなわち、インクジェ
ット記録ヘッド１００１を装着するためのヘッド装着部
１１０７と、前記ヘッド装着部１１０７に装着された記
録ヘッド１００１の記録位置へ前記被記録材１１０３を
搬送するための搬送手段１１０１、１１０２と、を有す
るインクジェット記録装置の一実施例が構成されてい
る。
【００２８】図２は前記インクジェット記録ヘッドの一
実施例を一部を省略して模式的に示した水平断面図であ
り、図３は図２中の線３−３に沿った断面図である。図
２および図３において、インクジェット記録ヘッド１０
０１は、インクを吐出する複数の吐出口３３と、各吐出
口３３に通じる液路５１と、各液路５１に配設され、イ
ンクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生す
る電気熱変換体（発熱素子）３４と、各液路５１に供給
されるインクを貯留するための共通液室３２と、を有
し、前記吐出口３３からインク滴を吐出して被記録材
（用紙やプラスチック薄板等）１１０３に画像を記録す
る。すなわち、前記インクジェット記録ヘッド１００１
は、前記電気熱変換体３４によって印加される熱エネル
ギーにより生じる膜沸騰による気泡の成長によって、吐
出口３３よりインクを吐出させ、記録を行なうものであ
る。
【００２９】図４は、本発明によるインクジェット記録
装置の第１の実施例のインク供給系を示す模式図でであ
り、図５は図４に示す線５−５に沿った部分断面図であ
る。図４および図５において、インクを貯留した貯蔵タ
ンク３６と記録ヘッド１００１の共通液室３２とは、第
１の流路４１および第２の流路４２を介して接続されて
いる。そして、一方の流路（図示の例では第１の流路４
１）には各流路中の気泡や吐出口内（液路）の高粘度イ
ンクを排出するためにインクを循環させる回復ポンプ３
９が接続されている。また、前記第１の流路４１の回復
ポンプ３９が設けられている位置よりも下流側（貯蔵タ
ンク３６から記録ヘッド１００１方向に対して）と、前
記貯蔵タンク３６との間には、さらに第３の流路４７が
接続されている。
【００３０】前記第１の流路４１には、前記流路４１が
共通液室３２に侵入したゴミを捕捉するためのフィルタ
ー４６が設けられている（なお、本実施例では、フィル
ター４６として、ポール社製リジメッシュフィルターＭ
グレード（公称除去率１７ミクロン（９８％重量）、絶
対除去率４５ミクロン）を用いた）。該フィルター４６
は、記録ヘッド１００１の吐出部（吐出口３３へ通じる
液路５１など）の近くに設ける方が効果的であり、図示
の例では、共通液室３２の流路４１との接続部に設けて
いる。図４において、前記第３の流路４７は記録動作時
にインクが流れる流路であり、該第３の流路の途中に
は、回復ポンプ３９の作動時にインクの逆流を防止する
ための整流弁４５が設けられている。また、前記第２の
流路４２には、該流路４２を通して貯蔵タンク３６から
共通液室３２へインクが流れることを防止するための整
流弁４９が設けられている。
【００３１】本実施例によれば、回復ポンプ３９を作動
させると、インクは、貯蔵タンク３６→第１の流路４１
→フィルター４６→共通液室３２→第２の流路４２→貯
蔵タンク３６へと流れる。この場合、共通液室３２→第
２の流路４２→貯蔵タンク３６の間にはフィルターが無
いため、フィルターのある流路４１と比較して流路抵抗
は小さくなり、共通液室３２内のゴミはそのほとんどが
貯蔵タンク３６へ排出されることになる。なお、このよ
うに、回復ポンプ３９によって共通液室３２の一端から
記録ヘッド１００１へインクが供給され、該共通液室３
２の他端からインクを貯蔵タンク３６へ循環させる方式
は、流路４１、４２および共通液室３２内の気泡を除去
するのに有効であり、特に、吐出口３３の数が多いフル
ライン記録ヘッドの場合に効果的である。
【００３２】一方、記録動作時には、インクは、貯蔵タ
ンク３６→第３の流路４７→第１の流路４１→共通液室
３２へ流れ、液路５１を通して吐出口３３からインク滴
として被記録材１１０３へ吐出されて記録を行なう。な
お、第２の流路４２には整流弁４９が設けられているの
で、この整流弁４９は実際上完全なインクの流入阻止を
行なうことはできないが、記録時にはこの整流弁４９を
通過した僅かなインクが該第２の流路４２から毛管作用
に応じてヘッド１００１へ供給されるのみである。した
がって、ヘッド１００１へはゴミは供給されないので、
高速記録やヘッド長尺化には優れた利点がある。すなわ
ち、前記整流弁４９は、第２の流路４２を通して、貯蔵
タンク３６から記録ヘッド１００１へ向かうインク流れ
を阻止する逆流防止手段を構成している。
【００３３】このような逆流防止手段４９を設けたの
で、回復動作時および記録動作時とも、第２の流路４２
から共通液室３２へはインクが流れず、このため、貯蔵
タンク３６および第２の流路４２内のゴミが共通液室３
２へ流入することは無い。したがって、第２の流路４２
に従来設けていたフィルターを省くことができる。一
方、第１の流路４１から来たゴミはフィルター４６で捕
捉される。また、インク循環経路においてフィルター４
６の枚数を従来よりも少なくすることができるため（本
実施例では１枚）、前述の従来例に比べ、大面積のフィ
ルターを使用することができ、吐出口３３を高密度化す
ることが可能になった。
【００３４】以上説明した通り、本発明の一実施例を適
用したインクジェット記録装置、すなわち、被記録材１
１０３にインクを吐出させて記録を行なうインクジェッ
ト記録装置においては、記録ヘッド１００１と、インク
の貯蔵タンク３６と、該貯蔵タンク３６から記録ヘッド
の共通液室３２へインクを供給可能な第１の流路４１
と、前記共通液室３２から貯蔵タンク３６へインクを循
環可能な第２の流路４２と、共通液室３２へ供給される
インク中のゴミを除去するフィルター４６と、前記第２
の流路に設けられた逆流防止手段４９と、を有する構成
とする。これにより、逆流防止手段４９と共通液室３２
との間のフィルターを無くしても、記録ヘッド１００１
内のゴミ詰まりを防止することができ、記録ヘッド１０
０１の大型化を生じることなく吐出口３３の高密度化を
図り得るインクジェット記録装置が提供された。なお、
本実施例においては、共通液室３２と前記逆流防止手段
４９との間は、前記フィルター４６よりもインク流体抵
抗が小さい。
【００３５】図６は、本発明を適用したインクジェット
記録装置の第２の実施例のインク供給系を示す模式図で
ある。本実施例は、第１の実施例（図４）において、第
２の流路４２の整流弁４９を電磁弁４８に変え、第３の
流路４７の整流弁４５を電磁弁５０に変えたものであ
る。本実施例のその他の部分は第１の実施例の場合と実
質上同じ構造をしており、それぞれ対応する部分を同一
符号で表示し、それらの詳細説明は省略する。本実施例
においては、回復ポンプ３９を作動させる時は、電磁弁
５０を閉じるとともに電磁弁４８を開き、記録動作時に
は、電磁弁５０を開くとともに電磁弁４８を閉じること
により、第１の実施例の場合と同じ作用および効果を得
ることができる。本実施例の利点は、整流弁に替えて電
磁弁を使用するので、順流時の抵抗が小さくなり、逆流
時の抵抗が大きくなることである。したがって、より小
さなゴミに至るまでヘッド内から除去することができる
ので、ヘッドのゴミ詰まりをより確実に防止することが
できる。
【００３６】図７は、本発明によるインクジェット記録
装置の第３の実施例のインク供給系の模式図である。本
実施例は、メインタンク３６の他に貯蔵タンクとしての
記録用タンク３５を設けたものである。したがって、記
録用タンク３５内のインクが一定量以下になると、回復
ポンプ３９の作動によってメインタンク３６からインク
が補給されるように構成されている。さらに、本実施例
は、メインタンク３６と回復ポンプ３９との間に、イン
ク補充用の整流弁３８を設けている。回復動作時には、
貯蔵タンク（記録用タンク）３５内のインクが、回復ポ
ンプ３９の作動により、第１の流路４１および第２の流
路４２を通して共通液室３２へ循環させられる。
【００３７】前記第１の流路４１には、共通液室３２へ
向かう流れのみを許す回復用の整流弁４０と、フィルタ
ー４４が設けられている。また、前記第２の流路４２に
は電磁弁３７が設けられている。さらに、前記貯蔵タン
ク３５には、記録時にインクを供給するための第３の流
路４７が接続されている。この第３の流路４７の他端
（下流側端部）は、前記第１の流路４１の途中の位置で
あって、前記整流弁４０と前記フィルター４４との間の
位置に接続されている。また、前記第３の流路４７の途
中には、インク供給用の整流弁４５が設けられている。
本実施例では、電磁弁３７を閉じて回復ポンプ３９を作
動させることにより、第１の流路４１および共通液室３
２内のインクを貯蔵タンク３５に戻すことなく、吐出口
３３から排出することができる。なお、符号３４は記録
ヘッド１００１の吐出口３３が配列された吐出口面を示
し、符号４３は貯蔵タンク３５の空気抜き弁を示す。
【００３８】本実施例によれば、回復ポンプ３９を作動
させると、インクは、貯蔵タンク（記録用タンク）３５
→第１の流路４１→フィルター４４→共通液室３２→第
２の流路４２→貯蔵タンク３５へと流れる。この場合、
共通液室３２→第２の流路４２→貯蔵タンク３５の間に
はフィルターが無いため、共通液室３２内のゴミはその
ほとんどが貯蔵タンク３５へ排出される。なお、このよ
うに、回復ポンプ３９の作動によって共通液室３２の一
端から記録ヘッド１００１へインクが供給され、該共通
液室３２の他端からインクを貯蔵タンク３５へ循環させ
る方式は、流路４１、４２および共通液室３２内の気泡
を除去するのに有効であり、特に、吐出口面３４の吐出
口３３の数が多いフルライン記録ヘッドの場合に効果的
である。
【００３９】一方、記録動作時には、インクは、貯蔵タ
ンク３５→第３の流路４７→第１の流路４１→フィルタ
ー４４→共通液室３２へ流れ、液路５１を通して吐出口
３３からインク滴として被記録材１１０３へ吐出されて
記録が行なわれる。また、第２の流路４２には電磁弁３
７が設けられているので、記録時に該電磁弁３７を閉じ
ておけば、インクは該第２の流路４２からは供給されな
い。すなわち、前記電磁弁３７は、第２の流路４２を通
して、貯蔵タンク３５から記録ヘッド１００１へ向かう
インクの流れを阻止する逆流防止手段を構成している。
このような逆流防止手段３７を設けたので、逆流のおそ
れが無い時だけ該逆流防止手段３７を開くように制御す
れば、第２の流路４２から共通液室３２へはインクが流
れず、このため、貯蔵タンク３５および第２の流路４２
内のゴミが共通液室３２へ流入することは無い。したが
って、本実施例によっても、第２の流路４２にはフィル
ターを設ける必要がない。一方、第１の流路４１から記
録ヘッド１００１内へ侵入しようとするゴミはフィルタ
ー４４で捕捉される。なお、図７中のインク供給用の整
流弁４５に替えて、電磁弁を使用することもできる。
【００４０】以上説明した図７の構成によっても、本発
明によるインクジェット記録装置、すなわち、被記録材
１１０３にインクを吐出させて記録を行なうインクジェ
ット記録装置において、記録ヘッド１００１と、インク
の貯蔵タンク３５と、該貯蔵タンクから記録ヘッドの共
通液室３２へインクを供給可能な第１の流路４１と、前
記共通液室から貯蔵タンクへインクを循環可能な第２の
流路４２と、共通液室へ供給されるインク中のゴミを除
去するフィルター４４と、前記第２の流路に設けられた
逆流防止手段３７と、を有するインクジェット記録装置
が提供される。このような構成によれば、逆流防止手段
３７と共通液室３２との間のフィルターを無くしても、
記録ヘッド１００１内のゴミ詰まりを防止することがで
き、液路５１のゴミ詰まりによるインク吐出不良の確率
を低下させることにより、記録ヘッド１００１の信頼性
を高めることができる。さらに、フィルター４４の数を
減らすことができ、記録ヘッド１００１の大型化を生じ
ることなく吐出口３３の高密度化を図ることが可能にな
った。
【００４１】さらに他の実施例について説明する。以下
に説明する実施例は、記録ヘッドの回復動作時にヘッド
の吐出口を塞ぐことにより、回復効率を向上させたもの
である。図８は、本発明を適用したインクジェット記録
装置の第４の実施例におけるインク供給系の模式図であ
る。図８において、記録ヘッド（インクジェット記録ヘ
ッド）１００１には、インクを貯留可能なインク液室６
４と該インク液室より流入するインクを吐出させるため
の複数の吐出口６０が設けられており、吐出口６０とイ
ンク液室６４とは吐出エネルギー発生素子（発熱素子等
の電気熱変換体）が配設された液路を介して連通してい
る。
【００４２】インクを貯蔵するメインタンク５２と記録
ヘッド１００１のインク液室６４とは、第１のインク流
路６６Ａおよび第２のインク流路６６Ｂを介して接続さ
れており、一方の流路（図示の例では第１の流路６６
Ａ）には、記録ヘッド１００１へインクを送り込んで該
記録ヘッド１００１内および各インク流路６６Ａ、６６
Ｂ中の気泡や吐出口内（液路）の高粘度インクを排出す
るための回復ポンプ５３が接続されている。また、各イ
ンク流路６６Ａ、６６Ｂにはゴミを捕捉するためのフィ
ルター６７、６７が設けられている。
【００４３】以上のように、回復ポンプ５３の作動によ
ってインク液室６４の一端からインクを供給し、該イン
ク液室６４の他端からインクを再びメインタンク５２へ
循環させるインク循環手段は、各インク流路６６Ａ、６
６Ｂおよびインク液室６４内の気泡やゴミ等を除去して
ヘッド１００１を回復させるのに有効であり、特に、吐
出口６０の数が多いフルライン記録ヘッドの場合に効果
的である。図８に示す第４の実施例のインク供給系で
は、記録動作中には、回復ポンプ５３の流路抵抗が大き
いため、第２のインク流路６６Ｂを通してメインタンク
５２から記録ヘッド１００１へインクが流れる。前記回
復ポンプ５３を作動させてインクをインク液室６４へ循
環させる場合、前記気泡等の除去と同時に、インクの一
部が吐出口６０から排出されることにより、液路や吐出
口６０の目詰まりを回復する機能も行なわれる。
【００４４】そこで、記録ヘッド１００１と対向する側
には、図示のように記録ヘッド１００１と対面する状態
で、吐出口６０から排出されるインクを受けるキャップ
５４が設けられている。キャップ５４内に排出されたイ
ンクは、廃インク流路５５を通して廃インクタンク５６
へ導かれる。ここで、本発明を適用したインクジェット
記録装置では、前記キャップ５４の内部に、記録ヘッド
１００１の吐出口６０に密着して該吐出口６０を密閉し
得る吐出口密閉手段が設けられている。この吐出口密閉
手段は、吐出口面に密着して全ての吐出口６０を密閉し
得る蓋を形成する押さえ板５７と、前記キャップ５４と
該押さえ板５７との間に装着され該押さえ板５７を吐出
口面の方へ付勢するバネ５８とで構成されている。な
お、前記押さえ板５７の吐出口面と対向する側は半円柱
状となっており、前記半円柱状の稜線部分で吐出口６０
を完全に塞ぐことができる。また、前記押さえ板５７の
少なくとも吐出口密閉面は例えばゴム等の密封材質で形
成されている。
【００４５】図９および図１０は、図８に示した記録ヘ
ッド１００１および吐出口密閉手段５７、５８の詳細構
造を示す断面図であり、図９は吐出口６０からインクが
漏れないように吐出口６０を密閉した状態を示す（キャ
ッピング位置Ａ）。また、図１０は、液路６２内等に存
在する気泡等を除去するために、キャップ５４によるキ
ャッピングをしたまま吐出口６０を開放した状態を示す
（後退位置Ｂ）。すなわち、この後退位置Ｂは、押さえ
板５７が吐出口６０から離隔して吐出口６０を開放する
が、キャップ５４はヘッド１００１のキャッピングを維
持する位置まで吐出口密閉手段を後退させた状態であ
る。
【００４６】図９および図１０において、記録ヘッド１
００１には、インク液室６４と、該インク液室６４に連
通する複数の液路６２と、各液路６２の先端開口で形成
される複数の吐出口６０と、各液路６２内に配設された
発熱素子等の電気熱変換体６１と、が設けられている。
なお、前記電気熱変換体６１は、インクを吐出するため
に利用される熱エネルギーを発生する吐出エネルギー発
生体であり、各液路６２内に１個づつ並列に集積されて
いる。こうして、前記電気熱変換体６１を記録データに
応じて駆動することにより、吐出口６０からインクを吐
出して記録を行なうインクジェット記録ヘッド１００１
が構成される。また、前記押さえ板５７は、本実施例の
場合、シリコンゴム等の弾性密封板５７ａ（前述の半円
柱状）とＳＵＳ等の剛性の裏板５７ｂとで構成されてい
る。
【００４７】次に、吐出口密閉手段の動作について説明
する。回復ポンプ５３を作動させる場合は、該回復ポン
プ５３の駆動に先立って、キャップ５４を記録ヘッド１
００１へ接近させ、図９に示すように、押さえ板５７を
吐出口面に密着させて吐出口６０を密閉する。なお、こ
のキャップ５４を駆動するキャップ駆動装置（図１３中
の符号２０４）としては、例えば、モーターを駆動源と
し、このモーターの駆動力をキャップ５４へ伝達するラ
ックピニオン等の伝動機構が挙げられる。
【００４８】さて、このように吐出口６０を密閉した
後、回復ポンプ５３を作動させる。この時のインク液室
６４内のインクの流れは図９中に矢印で示す状態とな
り、各液路６２の後端部ｂすなわちインク液室６４との
連通部ｂ付近では、該液路６２と略直角の方向にインク
が流れる。そのため、液路連通部ｂ付近あるいはインク
液室６４内のゴミは、液路６２へ侵入することなく、循
環インクとともにインク液室６４の出口６５から第２の
インク流路６６Ｂを通して排出される。その後、キャッ
プ５４を記録ヘッド１００１から離反させて吐出口密閉
手段の押さえ板５７を吐出口面から離し、図１０に示す
ように吐出口６０を開放する。この時、図９および図１
０においてａで示すような液路６２内に存在する気泡
は、インクとともに吐出口６０から排出される。
【００４９】この図１０の状態では、液路６２の後端部
あるいはインク液室６４内のゴミは除去されているの
で、液路６２内にゴミが侵入することはない。吐出口６
０から排出されキャップ５４内に受けられたインクは、
前述のように、廃インク流路５５を通して廃インクタン
ク５６へ導かれる。なお、記録時には、押さえ板５７と
ヘッド１００１は被記録材の侵入を可能とするよう図示
状態よりも大きく離隔する。この際には、押さえ板５７
をヘッド１００１に対して垂直方向および水平方向に移
動させても良いし、ヘッド１００１を移動させても良
い。また、図９および図１０の上下は実際の記録装置の
上下方向と一致させる必要は無く、図示の構造はどのよ
うな向きに配置しても使用することができる。
【００５０】図１１は、本発明を適用したインクジェッ
ト記録装置の第５の実施例のインク供給系を示す模式図
である。本実施例は、図８に示した第４の実施例に加え
て、第２のインク流路６６Ｂの前記インク液室６４と前
記フィルター６７との間に逆流防止用の整流弁５９を設
ける。さらに、回復ポンプ５３をバイパスするバイパス
インク流路６３を設けて、該バイパスインク流路６３に
整流弁６８を設けた構造をしている。前述の第４の実施
例では、回復ポンプの作動時に、インク液室６４から排
出されたゴミ等が第２のインク流路６６Ｂのフィルター
６７の手前に集められることがあり、このフィルター６
７付近に集められたゴミが記録動作時にインク液室６４
へ逆流する可能性がある。そこで、本実施例では、イン
ク液室６４とフィルター６７との間に整流弁５９を設け
ることにより、インク液室６４へのゴミの逆流を防止
し、記録時の液路６２の目詰まりをより完全に防止し得
る構造になっている。
【００５１】また、記録時には、第１のインク流路６６
Ａがインク供給路となることに鑑み、該インク流路６６
Ａの回復ポンプ５３による圧力損失を避けて記録時のイ
ンク供給をスムーズにするため、該回復ポンプ５３をバ
イパスするバイパスインク流路６３が設けられている。
さらに、回復ポンプ５３の動作時に前記バイパスインク
流路６３を通してインクが流れないように、前記整流弁
６８が設けられている。本実施例は、以上の点で前述の
第４の実施例と相違するが、その他の部分では実質上同
じ構造をしており、それぞれ対応する部分を同一符号で
表示し、それらの詳細説明は省略する。
【００５２】本実施例においても、前述の場合と同様、
記録ヘッド１００１と対向する側にキャップ５４が配設
され、該キャップ５４の内部に、記録ヘッド１００１の
吐出口６０に密着して該吐出口を密閉し得る吐出口密閉
手段が設けられている。この吐出口密閉手段も、前述の
場合と同様、吐出口面に密着して全ての吐出口６０を密
閉し得る蓋を形成する押さえ板５７と、該押さえ板５７
を吐出口面の方へ付勢する圧接用のバネ５８とで構成さ
れている。したがって、本実施例によっても、前述の実
施例の場合と同様、回復ポンプ５３を作動させる期間の
前半では、前記押さえ板５７で吐出口６０を密閉した状
態でインクを循環させてインク液室６４内のゴミを排出
させる。そして、後半では押さえ板５７を開放して吐出
口６０からインクを吐出させることにより、液路内のゴ
ミや気泡を除去することができる。
【００５３】図１２は、本発明を適用したインクジェッ
ト記録装置の第６の実施例のインク供給系を示す模式図
である。本実施例は、図８に示した前述の第４の実施例
の構造に加えて、メインタンク５２の他に記録液供給タ
ンク７０が設けられ、該記録液供給タンク７０内のイン
クが一定量以下になると、回復ポンプ５３によって、メ
インタンク５２から補充用の整流弁７３を通してインク
が補給される。さらに、第１のインク流路６６Ａに回復
用の整流弁７２が設けられ、また、第２のインク流路６
６Ｂの前記記録液供給タンク７０とフィルター６７との
間には電磁弁６９が設けられている。なお、前記記録液
供給タンク７０には、空気抜き弁７１が設けられてい
る。図１２に示した前述の第６の実施例のインク供給系
は、以上の点で図８に示した第４の実施例と相違してい
るが、その他の部分では実質上同じ構造をしており、そ
れぞれ対応する部分を同一符号で表示し、それらの詳細
説明は省略する。
【００５４】本実施例においては、前記電磁弁６９を閉
じて回復ポンプ５３を作動させることにより、第１のイ
ンク流路６６Ａおよびインク液室６４内のインクを、記
録液供給タンク７０に戻すことなく吐出口６０から排出
することもできる。この図１２に示した構成において
も、前述の各実施例の場合と同様、記録ヘッド１００１
と対向する側にキャップ５４が配設され、該キャップ５
４の内部に、記録ヘッド１００１の吐出口６０に密着し
て該吐出口を密閉し得る吐出口密閉手段が設けられてい
る。この吐出口密閉手段も、前述の場合と同様、吐出口
面に密着して全ての吐出口６０を密閉し得る蓋を形成す
る押さえ板５７と、該押さえ板５７を吐出口面の方へ付
勢する圧接用のバネ５８とで構成されている。
【００５５】したがって、本実施例によっても、前述の
各実施例の場合と同様、回復ポンプ５３を作動させる期
間の前半では、前記押さえ板５７で吐出口６０を密閉し
た状態でインクを循環させてインク液室６４内のゴミを
排出させる。また、、後半では、押さえ板５７を開放し
て吐出口６０からインクを吐出させることにより、液路
内のゴミや気泡を確実に除去することができた。前述の
第５の実施例および第６の実施例によっても、前述の第
４の実施例で図９および図１０を参照して説明したのと
同様、記録ヘッド１００１の液路６２の入口付近（図９
中のｂ位置近傍）に存在するゴミが、回復ポンプ作動時
に該液路６２内へ押し込まれて、記録不良の原因となる
ことを、効果的に防止することができた。同時に、液路
６２内の気泡やゴミ等の異物も、インクとともに吐出口
６０から排出させることができ、一層確実な回復動作を
行なうことが可能となり、インクジェット記録ヘッドの
信頼性および記録動作の安定性を向上させることができ
た。
【００５６】ここで、図１３を用いて前述の第４の実施
例〜第６の実施例のインクジェット記録装置の概略機能
構成を示す機能ブロック図について説明する。図中２０
０は装置全体の制御を行なう制御部で、例えばマイクロ
プロセッサ等のＣＰＵ、図１４のフローチャートで示し
たＣＰＵの制御プログラムや各種データを格納している
ＲＯＭ、前記ＣＰＵのワークエリアとして使用されると
ともに、各種データの一時保存等を行なうＲＡＭ等を備
えている。この制御部２００から発せられる制御信号に
よって、記録信号発生装置２０１、回復ポンプ駆動制御
回路２０２、及びキャップ駆動装置制御回路２０３を介
して、ヘッド１００１、回復ポンプ５３、キャップ駆動
装置２０４及びキャップ５４の駆動制御が行なわれる。
【００５７】また、図１４は前述の第４の実施例〜第６
の実施例の回復動作の操作手順を示すフローチャートで
ある。まずステップ１（Ｓ１）で、記録回復動作が必要
か否か判断される。そして不要であると判断されたらス
テップ２（Ｓ２）で記録が続行される。また必要である
と判断されたらステップ３（Ｓ３）〜ステップ９（Ｓ
９）に示す回復動作を行なう。まずステップ３（Ｓ３）
で回復操作スイッチをＯＮして、キャッピング位置Ａま
でキャップ５４を移動させる（ステップ４）。次いで、
ステップ５（Ｓ５）で回復ポンプ５３をＡ秒間（本実施
例では例えば約０．５秒間）駆動して、インクをインク
循環経路内で循環させる。次いでステップ６（Ｓ６）で
キャップ５４を後退位置Ｂまで後退させる。
【００５８】次いでこの状態で、回復ポンプ５３をＢ秒
間（本実施例では例えば約０．２秒間）駆動して、イン
クをヘッド１００１の吐出口１１０から吐出させる（ス
テップ７）。次いでステップ８でキャップ５４をさらに
駆動して、後退位置Ｃまで後退させる。これによって回
復動作が終了して（ステップ９）、記録が再開される
（ステップ１０）。なお、ここで念のために説明する
と、キャッピング位置Ａは、キャップ５４がヘッドをキ
ャッピングするとともに押さえ部材５７によって吐出口
１１０を押さえている状態（吐出口１１０を閉鎖してい
る状態）、後退位置Ｂはキャップ５４がヘッドをキャッ
ピングするとともに吐出口１１０の押さえ部材５７によ
る押さえを解除している状態（吐出口１１０を開放して
いる状態）、後退位置Ｃはヘッドキャップを開放すると
ともに吐出口１１０も開放している状態である。
【００５９】次に図１５を参照して第７の実施例を説明
する。この第７の実施例は、前述の第１の実施例と第４
の実施例を組み合わせたものであって、本実施例によれ
ば、インクを無駄に消費することなく、しかもより確実
にヘッドの回復動作を行なうことができる。なお、前述
の実施例と同様の機能を果たす部材には、同一符号を付
して説明を援用する。図１５に示す通り、本実施例は第
１の実施例に示したインクジェット記録装置に、ヘッド
キャップ５４とヘッド押さえ板５７を設けたものであ
る。なお、本実施例においては、回復動作時にキャップ
を後退位置Ｂに位置させるタイミングは、ヘッド１００
１内のインクがタンク３６へ到達した後である。そして
ヘッドキャップ５４とヘッド押さえ板５７は前述の第３
の実施例で示した通りの動作を行なうものである。図１
５の実施例によれば、フィルターの数を減少させること
ができるとともに、インクを無駄に吐出させることな
く、ヘッドの回復動作を行なうことができる。
【００６０】なお、以上の各実施例では、本発明をライ
ンタイプの記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置
に適用する場合について説明したが、本発明は、キャリ
ッジに搭載されて被記録材上を移動するシリアル方式の
記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置において
も、同様に実施することができ、同様の効果を得ること
ができた。
【００６１】以上の説明から明らかなように、前述の実
施例によれば、被記録材にインクを吐出させて記録を行
なうインクジェット記録装置において、記録ヘッドと、
インクの貯蔵タンクと、該貯蔵タンクから記録ヘッドの
共通液室へインクを供給可能な供給側流路と、前記共通
液室から貯蔵タンクへインクを循環可能な循環側流路
と、該供給側流路の共通液室へ至る経路中に設けられた
フィルターと、前記循環側流路に設けられた逆流防止手
段と、を有し、該共通液室と逆流防止手段との間は、該
フィルターよりもインク流体抵抗が小さい構成としたの
で、逆流防止手段と共通液室との間の流体抵抗を該フィ
ルターよりも小さくし、記録ヘッド内のゴミ詰まりを防
止することができ、記録ヘッドの大型化を生じることな
く吐出口の高密度化を図り得るインクジェット記録装置
を提供することができる。
【００６２】さらに、前述の実施例によれば、被記録材
にインクを吐出させて記録を行なうインクジェット記録
装置において、インクを貯留可能なインク液室と該イン
ク液室より流入するインクを吐出させるための吐出口と
を有する記録ヘッドと、前記インク液室にインクを循環
させるインク循環手段と、該インク循環手段作動時に用
いられ、前記吐出口に密着して該吐出口を密閉し得る吐
出口密閉手段と、を有する構成としたので、記録ヘッド
内の液路等におけるゴミ除去効果を向上させ、安定した
信頼性の高い記録を行ない得るインクジェット記録装置
を提供することができる。また、前述の実施例によれ
ば、記録ヘッドに対して回復処理を行なう回復方法であ
って、記録ヘッド吐出口面を密着する部材で密閉した状
態で記録ヘッド内のインクを一方向に移動せしめる構成
としたので、記録ヘッド内の液路等におけるゴミ除去効
果を向上させ、安定した信頼性の高い記録を行ない得る
記録ヘッドの回復方法を提供することができる。
【００６３】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を
用いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものに適用で
きるが、中でも、インク吐出を行なわせるために利用さ
れるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例
えば、電気熱変換体やレーザー光等）を備え、前記熱エ
ネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式のイ
ンクジェット記録ヘッドを用いるインクジェット記録装
置において、優れた効果をもたらすものである。かかる
方式によれば、記録の高密度化、高精細化が達成できる
からである。
【００６４】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうのが好ましい。この方式は、所謂オンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録手段（記録ヘッド）の熱作用面に膜
沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対一対応し液体
（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。
【００６５】この気泡の成長、収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性
に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に
記載されているようなものが適している。尚、上記熱作
用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１
２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に
優れた記録を行なうことができる。
【００６６】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）の他
に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示
する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４
４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。すなわち、記録ヘッ
ドの形態がどのようなものであっても、本発明によれ
ば、記録を確実に効率よく行なうことができるようにな
るからである。
【００６７】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても、本発明は有効に適用できる。そのよ
うな記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組み合わせ
によってその長さを満たす構成や、一体的に形成された
１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。加え
て、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置本体
に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着され
ることで装置本体との電気的な接続や装置本体からのイ
ンクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録
ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタン
クが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用い
た場合にも本発明は有効である。
【００６８】また、本発明に記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニン
グ手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは
別の加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なう
ことも安定した記録を行なうために有効である。
【００６９】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば、単色のインクに対応して１個
のみが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複
数のインクに対応して複数個数設けられるものであって
もよい。すなわち、例えば、記録装置の記録モードとし
ては、黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、
記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせに
よるか、いずれでもよいが、異なる色の複色カラー又
は、混色によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装
置にも本発明は極めて有効である。
【００７０】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化もしくは液化するも
の、あるいは、インクジェット方式では、インク自体を
３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってイン
クの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するもの
が一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液
状をなすものであればよい。加えて、積極的に熱エネル
ギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状
態変化のエネルギーとして使用せしめることで防止する
か、または、インクの蒸発防止を目的として放置状態で
固化するインクを用いるかして、いずれにしても、熱エ
ネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化
し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達す
る時点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネ
ルギーによって初めて液化する性質のインクを使用する
場合も本発明は適用可能である。
【００７１】このような場合のインクは、特開昭５４−
５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公
報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔
に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変
換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明
においては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【００７２】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
ト記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理
機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ
等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有す
るファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよ
い。
【００７３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、インクを吐出させて被記録材に記録
を行うインクジェット記録装置において、インクを吐出
させて被記録材に記録を行う吐出口を備えた記録ヘッド
と、該記録ヘッドに供給されるインクを収納するインク
タンクと、前記記録ヘッドと前記インクタンクとを連通
するとともに、前記インクタンクから前記記録ヘッドへ
インクを送るためのインク供給手段が設けられた第１の
流路と、前記記録ヘッドと前記インクタンクとを連通す
るとともに、前記インクタンクから前記記録ヘッドへの
インク流れを防止する第１の逆流防止手段を備えた第２
の流路と、前記第１の流路の前記インク供給手段と前記
記録ヘッドとの間と、前記インクタンクとを連通すると
ともに、前記記録ヘッドから前記インクタンクへのイン
ク流れを防止する第２の逆流防止手段を備えた第３の流
路と、を備える構成としたので、インクタンクからのイ
ンク流れを、記録時には、流路抵抗の大きいインク供給
手段を回避して、第３の流路を介しての第１の流路への
流れとし、回復のための循環時には第１の流路から記録
ヘッドを介して第２の流路へと流れとすることで、各流
路での液体の流れ方向に逆転が起きないようにすること
ができ、その結果、記録ヘッドの両側にフィルターを設
ける必要がなくなり、フィルター間に挟まれて排出され
難いゴミ等に起因する吐出不良の問題を解消することが
でき、さらに、第２の流路の第１の逆流防止手段で記録
時及び循環時のゴミの逆流を防止するとともに、第３の
流路に逆流防止手段を設けることで循環を効率的に行う
ことができ、もって、記録ヘッド内への不純物の侵入を
防止して安定したインクの吐出状態を維持することがで
きるインクジェット記録装置が提供される。
【００７４】請求項６の発明によれば、インクを吐出さ
せて被記録材に記録を行うインクジェット記録装置にお
いて、複数の吐出口と該複数の吐出口にそれぞれ対応し
て設けられるとともにインクを吐出するためのエネルギ
ー発生素子を備える複数の液路と該複数の液路にインク
を供給するための共通液室とを備えた記録ヘッドと、該
記録ヘッドへ供給するインクを収納するインクタンク
と、前記記録ヘッドと前記インクタンクとの間でインク
を循環させるためのインク循環経路と、前記吐出口を閉
鎖することで前記液路への液体の移動を阻止する閉鎖位
置と前記閉鎖位置から退避して前記吐出口を開放し前記
液路への液体の移動を許容する開放位置とをとり得るヘ
ッド開閉手段と、回復動作のために前記インクを前記イ
ンク循環経路内で流す際に、前記ヘッド開閉手段を一旦
閉鎖位置へ移動させて前記吐出口を閉鎖させ、その後前
記吐出口からインクが吐出するよう開放位置へ移動させ
る駆動手段と、を有し、前記ヘッド開閉手段は、回復動
作時に前記閉鎖位置で前記吐出口を塞ぐ時間の方が、前
記開放位置に存して前記吐出口よりインクの吐出を許容
する時間よりも長い構成としたので、回復動作時に、先
ず吐出口を閉鎖することで、共通液室内のゴミ等を液路
内へ侵入させることなく循環インクとともに循環経路へ
排出することができ、その後吐出口を開放することで、
液路内に存在する気泡やゴミをインクとともに吐出口か
ら排出させることができ、もって、記録ヘッド内への不
純物の除去効果を向上させて安定したインクの吐出状態
を維持することができるインクジェット記録装置が提供
される。
【００７５】請求項８の発明によれば、インクを吐出す
るための複数の吐出口と、該複数の吐出口にそれぞれ対
応して設けられるとともにインクを吐出するためのエネ
ルギー発生素子を備える複数の液路と、該複数の液路に
インクを供給するための共通液室と、を備えた記録ヘッ
ドに対して回復処理を行う回復方法であって、記録ヘッ
ドの吐出口面を密着する部材で密閉した状態で、前記液
路への液体の移動を阻止するとともに前記共通液室内の
インクを一方向に移動せしめる第１回復工程と、該第１
回復工程後、吐出口面を開放して記録ヘッド内からイン
クを吐出口を介して排出する第２回復工程と、を有する
ことを特徴とする記録ヘッドの回復方法としたので、第
１回復工程で吐出口を閉鎖することで、共通液室内のゴ
ミ等を液路内へ侵入させることなく循環インクとともに
循環経路へ排出することができ、第２回復工程で吐出口
を開放することで、液路内に存在する気泡やゴミをイン
クとともに吐出口から排出させることができ、もって、
記録ヘッド内への不純物の除去効果を向上させて良好で
安定したインク吐出状態を維持することができる記録ヘ
ッドの回復方法が提供される。
【００７６】
【００７７】
【００７８】
【００７９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインクジェット記録装置の一実施
例の要部を示す模式的斜視図である。
【図２】図１中の記録ヘッドの水平断面図である。
【図３】図２中の線３−３に沿った断面図である。
【図４】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
１の実施例のインク供給系を示す模式図である。
【図５】図４中の線５−５に沿った断面図である。
【図６】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
２の実施例のインク供給系を示す模式図である。
【図７】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
３の実施例のインク供給系を示す模式図である。
【図８】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
４の実施例のインク供給系を示す模式図である。
【図９】図８に示した記録ヘッドおよびキャップの吐出
口密閉時の状態を示す詳細断面図である。
【図１０】図８に示した記録ヘッドおよびキャップの吐
出口開放時の状態を示す詳細断面図である。
【図１１】本発明を適用したインクジェット記録装置の
第５の実施例のインク供給系を示す模式図である。
【図１２】本発明を適用したインクジェット記録装置の
第６の実施例のインク供給系を示す模式図である。
【図１３】上記第４の実施例〜第６の実施例の制御系の
ブロック図である。
【図１４】図１３の制御系の回復動作のフローチャート
である。
【図１５】本発明を適用したインクジェット記録装置の
第７の実施例のインク供給系を示す模式図である。
【図１６】従来のインクジェット記録装置のインク供給
系の第１の構成例を示す模式図である。
【図１７】従来のインクジェット記録装置のインク供給
系の第２の構成例を示す模式図である。
【図１８】従来のインクジェット記録装置のインク供給
系の第３の構成例を示す模式図である。
【図１９】従来のインクジェット記録装置のインク供給
系の第４の構成例を示す模式図である。
【図２０】図１８に示した記録ヘッドおよびキャップの
構造を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
３２ 共通液室 ３３ 吐出口 ３４ 吐出口面 ３５ インクの貯蔵タンク ３６ インクの貯蔵タンク ３７ 逆流防止手段（電磁弁） ３９ 回復ポンプ ４１ 第１の流路 ４２ 第２の流路 ４４ フィルター ４５ 整流弁 ４６ フィルター ４７ 第３の流路 ４８ 逆流防止手段（電磁弁） ４９ 逆流防止手段（整流弁） ５０ 電磁弁 ５１ 液路（記録ヘッド） ５２ インクの貯蔵タンク（メインタンク） ５３ 回復ポンプ ５４ キャップ ５７ 押さえ部材（押さえ板） ５８ バネ ５９ 整流弁 ６０ 吐出口 ６１ 電気熱変換体 ６２ 液路（記録ヘッド） ６４ インク液室 ６６Ａ インク流路 ６６Ｂ インク流路 ６７ フィルター ７０ 記録用のインク供給タンク ２００ 記録装置制御回路 ２０１ 記録信号発生装置 ２０２ 回復ポンプ駆動制御回路 ２０３ キャップ駆動装置制御回路 ２０４ キャップ駆動装置 １１０１ 記録ヘッド １１０３ 被記録材 １１０６ 回復系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 虎近 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 広沢 稔明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 森山 次郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−106633（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−291948（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−198846（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/175 B41J 2/05 B41J 2/18 B41J 2/185

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インクを吐出させて被記録材に記録を
    行うインクジェット記録装置において、 インクを吐出させて被記録材に記録を行う吐出口を備え
    た記録ヘッドと、 該記録ヘッドに供給されるインクを収納するインクタン
    クと、 前記記録ヘッドと前記インクタンクとを連通するととも
    に、前記インクタンクから前記記録ヘッドへインクを送
    るためのインク供給手段が設けられた第１の流路と、 前記記録ヘッドと前記インクタンクとを連通するととも
    に、前記インクタンクから前記記録ヘッドへのインク流
    れを防止する第１の逆流防止手段を備えた第２の流路
    と、 前記第１の流路の前記インク供給手段と前記記録ヘッド
    との間と、前記インクタンクとを連通するとともに、前
    記記録ヘッドから前記インクタンクへのインク流れを防
    止する第２の逆流防止手段を備えた第３の流路と、 を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 【請求項２】 前記記録ヘッドは前記第１の流路との
    接続部にフィルターを備え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。
  3. 【請求項３】 前記記録ヘッドは液体を吐出する複数
    の吐出口と該複数の吐出口のそれぞれに液体を供給する
    ための共通液室とを備えるとともに、該共通液室と前記
    第１の逆流防止手段との間は前記フィルターよりもイン
    ク流体抵抗が小さいことを特徴とする請求項２に記載の
    インクジェット記録装置。
  4. 【請求項４】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
    用してインクを吐出する記録ヘッドであって、熱エネル
    ギーを発生するための電気熱変換体を備えているインク
    ジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項１〜
    ３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
  5. 【請求項５】 前記記録ヘッドは、前記電気熱変換体
    によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸騰に
    よる気泡の成長によって吐出口からインクを吐出させる
    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。
  6. 【請求項６】 インクを吐出させて被記録材に記録を
    行うインクジェット記録装置において、 複数の吐出口と該複数の吐出口にそれぞれ対応して設け
    られるとともにインクを吐出するためのエネルギー発生
    素子を備える複数の液路と該複数の液路にインクを供給
    するための共通液室とを備えた記録ヘッドと、 該記録ヘッドへ供給するインクを収納するインクタンク
    と、 前記記録ヘッドと前記インクタンクとの間でインクを循
    環させるためのインク循環経路と、 前記吐出口を閉鎖することで前記液路への液体の移動を
    阻止する閉鎖位置と前記閉鎖位置から退避して前記吐出
    口を開放し前記液路への液体の移動を許容する開放位置
    とをとり得るヘッド開閉手段と、 回復動作のために前記インクを前記インク循環経路内で
    流す際に、前記ヘッド開閉手段を一旦閉鎖位置へ移動さ
    せて前記吐出口を閉鎖させ、その後前記吐出口からイン
    クが吐出するよう開放位置へ移動させる駆動手段と、 を有し、前記ヘッド開閉手段は、回復動作時に前記閉鎖
    位置で前記吐出口を塞ぐ時間の方が、前記開放位置に存
    して前記吐出口よりインクの吐出を許容する時間よりも
    長いことを特徴とするインクジェット記録装置。
  7. 【請求項７】 前記ヘッド開閉手段は、ヘッドを覆う
    キャップと吐出口を押さえる押さえ部材とを有してお
    り、前記キャップがヘッドを覆うとともに前記押さえ部
    材が前記吐出口を押さえる位置と、前記キャップがヘッ
    ドを覆うとともに前記押さえ部材が退避して前記吐出口
    を開放する位置と、前記キャップがキャッピング位置か
    ら退避するとともに前記押さえ部材が前記吐出口を開放
    する位置との３つの位置をとり得ることを特徴とする請
    求項６に記載のインクジェット記録装置。
  8. 【請求項８】 インクを吐出するための複数の吐出口
    と、該複数の吐出口にそれぞれ対応して設けられるとと
    もにインクを吐出するためのエネルギー発生素子を備え
    る複数の液路と、該複数の液路にインクを供給するため
    の共通液室と、を備えた記録ヘッドに対して回復処理を
    行う回復方法であって、記録ヘッドの吐出口面を密着す
    る部材で密閉した状態で、前記液路への液体の移動を阻
    止するとともに前記共通液室内のインクを一方向に移動
    せしめる第１回復工程と、 該第１回復工程後、吐出口面を開放して記録ヘッド内か
    らインクを吐出口を介して排出する第２回復工程と、 を有することを特徴とする記録ヘッドの回復方法。
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