JP2001315357A

JP2001315357A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2001315357A
Application number: JP2000133919A
Authority: JP
Inventors: Yoji Ara; 洋治荒; Yasushi Koike; 寧小池; Takahiro Oide; 隆宏大出; Tadashi Inoue; 直史井上; Katsuaki Tsunamoto; 克章綱本; Takehiko Kasamatsu; 健彦笠松; Koichi Osumi; 孝一大角; Kenji Kitahata; 健二北畠; Yoshiyuki Imanaka; 良行今仲
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2000-05-02
Publication date: 2001-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】インクカートリッジを経て記録ヘッドのイン
ク吐出口からの記録のための吐出、或いは吐出回復によ
り吐出されたインクを再利用する場合に、塵埃等のイン
ク中の不純物を除去するために設けられたフィルタは、
直ぐ目詰まりを起してインクの流路抵抗が増加してシス
テムが作動しなくなる場合に、手を汚してフィルタを交
換するのは経済性も劣り、印字が長時間中断されること
になる。【解決手段】インクを吐出して記録シートに記録を行
う記録手段と、該記録手段に供給するインクを貯蔵する
インク貯蔵手段と、前記記録手段のインク吐出口から吐
出されたインクを回収して前記インク貯蔵手段に再び供
給するインク回収手段と、回収されたインクに含まれる
異物を除去する異物除去手段とを備えたインクジェット
記録装置において、前記異物除去手段に蓄積した異物を
取除く手段を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録手段から記録
シートにインクを吐出して画像等の記録を行うインクジ
ェット記録装置に関するものであり、特に、詳しくは、
インクに含まれている不純物や析出物等を取除くために
インク経路中に設けられたフィルタ上に蓄積した異物を
取除くチューブポンプを有するインクジェット記録装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機
能を有する記録装置、或いはコンピューターやワードプ
ロセッサ等を含む複合機や、ワークステーションの出力
機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて
用紙やプラスチック薄板（例えばＯＨＰ等に用いる）等
の記録シートに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、使用する記録手段の記録方法によ
り、インクジェット式、ワイヤードット式、感熱式、熱
転写式、またはレーザービーム式等に分けられている。

【０００３】これらの方式の中で、インクジェット式の
記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段であ
る記録ヘッドから記録シートにインクを吐出して記録を
行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であ
り、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙
に特別な処理を必要とせずに記録することができ、ラン
ニングコストが安く、ノンインパクト方式であるために
騒音が少なく、しかも多色のインクを使用してカラー画
像を記録することが容易である等の利点を有している。

【０００４】図３は従来のプリンタであるインクジェッ
ト記録装置におけるインク流路を示す概略構成図であ
る。

【０００５】図３に示されるように、従来におけるイン
クジェット記録装置は、インクを吐出して記録を行う記
録手段としての記録ヘッド１と、キャップ５やサブタン
ク１１からインクを吸引する吸引ポンプ２と、インクを
貯留するインクカートリッジ３と、インクの有無を検知
する圧力センサ４と、記録ヘッド１から吐出されたイン
クを受けるよう記録ヘッド１に対して当接可能に設けら
れたキャップ５と、インクに増粘緩和剤を補充する増粘
緩和剤追加器６と、インクに含まれる異物を除去するフ
ィルタ７と、吸引ポンプ２やキャップ５を駆動する駆動
モータ８と、インクカートリッジ３からのインクを記録
ヘッド１に供給すると共に吸引ポンプ２に吸引されるイ
ンクのためのサブタンク１１とから形成されたインク循
環系を有している。

【０００６】このような従来のインクジェット記録装置
のインク循環系において、インクカートリッジ３は、供
給チューブ３１、圧力センサ４および供給チューブ３２
を介して、記録ヘッド１が配設されたキャリッジ（図示
しない）上のサブタンク１１に接続されている。

【０００７】圧力センサ４は、インクの有無を検知する
ためのものである。供給チューブ３１、３２は柔軟性お
よび弾性を有するシリコンゴム等のゴム状弾性体、すな
わち可撓体で構成されている。

【０００８】サブタンク１１は、記録ヘッド１にインク
を供給すると共に、吸引チューブ３３を介して後述する
吸引ポンプ２に連結されている。これによって、記録ヘ
ッド１は常に一定範囲内の負圧を確保でき、良好な記録
を維持することができる。

【０００９】また、記録ヘッド１は、熱エネルギを利用
してインクを吐出するインクジェット記録手段であっ
て、熱エネルギを発生するための電気熱変換体を備えた
ものである。さらに、記録ヘッド１は、電気熱変換体に
よって印加される熱エネルギにより生じる膜沸騰による
気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、
吐出口よりインクを吐出させ、記録を行うものである。

【００１０】図４は、上記記録ヘッド１のインク吐出部
の構造を模式的に示す部分斜視図である。図４におい
て、図示されない記録シートと所定の間隔（例えば、約
０．５〜２．０ｍｍ程度）を置いて対面する吐出口面１
２には、所定のピッチで複数個のインク吐出口１３が形
成され、共通液室１４と各インク吐出口１３とを連通す
る各液路１５の壁面に沿って、インク吐出用のエネルギ
を発生するための発熱抵抗体等のような電気熱変換体１
６が配設されている。本実施例においては、記録ヘッド
１は、インク吐出口１３がキャリッジ（図示しない）の
走査方向と交叉する方向に並ぶような位置関係で、キャ
リッジに搭載されている。こうして、画像信号または吐
出信号の基づいて対応する電気熱変換体１６に通電して
駆動することによって、液路１５内のインクを膜沸騰さ
せ、その時に発生する圧力によってインク吐出口１３か
らインクを吐出させる記録ヘッド１が構成されている。

【００１１】吸引ポンプ２は、本インク循環系のインク
を循環させるためのものであり、２つの吸引口２１、２
２と、１つの排出口２３とを備えている。

【００１２】前記の吸引チューブ３３は吸引口２２に接
続されており、他の吸引口２１は、吸引チューブ３４を
介してキャップ５に連通している。排出口２３は、接続
チューブ３５、増粘緩和剤追加器６、接続チューブ３
６、フィルタ７、ドレンチューブ３７を介してインクカ
ートリッジ３に接続されている。また、前記の供給チュ
ーブ３１、３２と同様に、前記吸引チューブ３３、３
４、接続チューブ３５、３６、ドレインチューブ３７も
ゴム状弾性体、すなわち可撓体で構成されている。

【００１３】さらに、前記の記録ヘッド１のインク吐出
口１３に対してキャップ５が配設されており、駆動モー
タ８を駆動させることによって記録ヘッド１に対して当
接、離間が切換え可能に設けられている。

【００１４】前記キャップ５を記録ヘッド１に対して当
接してキャッピングした状態で、前記吸引ポンプ２を作
動させてインク吐出口１３に負圧を作用させることによ
って増粘したインク、気泡、塵埃等の異物をインクと共
に吸出して、これを排出することができるように構成さ
れている。

【００１５】吸引ポンプ２によってキャップ５を介して
吸引されたインクには、記録ヘッド１のインク吐出口１
３の周辺で乾燥して付着していた増粘インクや、記録シ
ート搬送時に噴霧して記録ヘッド１に付着した紙粉や、
インクの析出物等の様々な異物が含まれている。フィル
タ７はこれらを濾過して、異物を除去するためのもので
ある。

【００１６】インクジェット記録用のインクは、例えば
特公平７−１１９３７８号公報に開示されており、この
インクは複数の染料、グリセリン、尿素、イソプロピル
アルコール（以下「ＩＰＡ」と言う）、純水で構成され
ている。

【００１７】インクの増粘の主な理由として水分の蒸発
が挙げられるが、上述の如く、ＩＰＡ等の揮発成分も含
まれており、高い印字品質を維持するためには前記蒸発
した揮発成分を補う必要がある。例えば、増粘緩和剤追
加器６はこの蒸発成分を補うためのものであり、インク
組成に見合った増粘緩和剤を設定して、ここで補充す
る。前記インクの場合、主な揮発成分は水分とＩＰＡで
あり、蒸発比率に応じて純水とＩＰＡとを混合したもの
を補充する。

【００１８】このような増粘緩和剤の補充位置は、フィ
ルタ７の直前が好適であり、従って、増粘緩和剤を補充
するための増粘緩和剤追加器６がこのフィルタ７の直ぐ
上流側に設けられている。前述したように、フィルタ７
はインク中の不純物を濾過するためのものである。フィ
ルタ７の除去効果を高めるためには、フィルタ７の透過
性を高いまま維持することが好適である。従って、補充
して不都合の無い増粘緩和剤であれば、フィルタ７通過
前に補充することによって、例えばインクの揮発成分の
蒸発により析出した析出物を軽減することができ、フィ
ルタ７の濾過精度を少しでも高く維持することができ
る。

【００１９】次に、インクカートリッジ３を基点とし
て、インクの循環に就いて説明する。

【００２０】図３において、例えば、キャリッジ（図示
しない）のホームポジションにおいて駆動モータ８を駆
動し、キャップ５により記録ヘッド１をキャッピングす
る。同時に、駆動モータ８は吸引ポンプ２を駆動し、こ
れによりインク吐出口１３に負圧を作用させる。インク
カートリッジ３内のインクは、供給チューブ３１、圧力
センサ４および供給チューブ３２を通り、サブタンク１
１を経て記録ヘッド１内に流入される。サブタンク１１
の許容量を超えたインクは、吸引チューブ３３からポン
プ２に送られる。

【００２１】サブタンク１１から記録ヘッド１に送られ
たインクの内、画像の記録に用いられず、前記負荷によ
りインク吐出口１３より吸引されたインクもまた、吸引
チューブ３４から吸引ポンプ２に送られる。

【００２２】吸引ポンプ２の排出口２３から排出された
インクは、接続チューブ３５、３６、ドレインチューブ
３７を通る途中で、増粘緩和剤追加器６でインク中の揮
発成分等の増粘緩和剤が補充され、フィルタ７で塵埃や
インク析出物等の様々な不純物が濾過されて、インクカ
ートリッジ３へと戻される。

【００２３】上述の例に対して、インクカートリッジ３
に係るインク流路中に大気連通口等の圧力調整手段を設
けても良い。インクの循環は、記録ヘッド１からインク
カートリッジ３に至るインク供給経路内の負圧、インク
カートリッジ３内の負圧、吸引ポンプ２からインクカー
トリッジ３に至るインク回収経路中の負圧等のバランス
が取れている系の中で成り立っている。従って、負圧差
が大きい場合や、急激な負圧の変動が発生した場合等
に、正常なインク循環を得られない場合が起こり得る。
例えば、インク回収経路中の負圧がインクカートリッジ
３内の負圧よりも大きい場合には、インクはインク回収
経路中に留まろうとし、インクカートリッジ３に流入し
ない。

【００２４】圧力調整手段を設け、インク回収経路とイ
ンクカートリッジ３の負圧のバランスを採ることによっ
て、インクの循環をスムーズにすることができる。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】インクカートリッジか
ら記録ヘッドに達し、記録ヘッドの吐出口から記録のた
めの吐出、或いは吐出回復により吐出されたインクを再
利用する場合、塵埃等のインク中の不純物を除去し、揮
発成分の蒸発等による増粘等の物性変化を抑えられるよ
うになり、不純物の濾過の効果を示し、蒸発した水分や
他の揮発成分を補うことができるように成り、そのため
にカラー画像、特に写真調の画像を記録する場合におい
ても、色の再現性等の問題も解消されたが、フィルタが
直ぐに目詰まりを起して、インクの流路抵抗が増加し、
システムがうまく作動しなくなる。このような場合に
は、手を汚しながら、わざわざフィルタを交換しなけれ
ばならず、経済性も劣り、印字が長時間中断されること
になる。

【００２６】従って、本発明の目的は、このような従来
における問題を解決するために、フィルタが目詰まりし
てもフィルタ自体を交換するのでは無く、フィルタを容
易にリフレッシュして再使用することができ、かつメン
テナンスが容易なインクジェット記録装置を提供するこ
とにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】従って、上述の目的を達
成するために、本発明によるインクジェット記録装置
は、インクを吐出して記録シートに記録を行う記録手段
と、該記録手段に供給するインクを貯蔵するインク貯蔵
手段と、前記記録手段のインク吐出口から吐出されたイ
ンクを回収して前記インク貯蔵手段に再び供給するイン
ク回収手段と、回収されたインクに含まれる異物を除去
する異物除去手段とを備えたインクジェット記録装置に
おいて、前記異物除去手段に蓄積した異物を取除く手段
を設けたことを特徴とする。

【００２８】また、本発明のインクジェット記録装置
は、前記異物除去手段がフィルタであり、該フィルタの
上流側に、フィルタに蓄積した異物を取除く手段を設け
たことを特徴とする。

【００２９】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、前記フィルタの下流側に、フィルタに蓄積した異物
を取除く手段を設けたことを特徴とする。

【００３０】さらにまた、本発明のインクジェット記録
装置は、前記フィルタに蓄積した異物を取除く手段がポ
ンプであることを特徴とする。

【００３１】本発明のインクジェット記録装置は、前記
ポンプがチューブポンプであることを特徴とする。

【００３２】また、本発明のインクジェット記録装置
は、前記チューブポンプが弁と対で設置され、ポンプ作
動時には逆止弁として作用し、かつ廃インク吸収体側へ
とインクを排出可能に前記弁が作用することを特徴とす
る。

【００３３】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、前記記録手段が、前記インクを吐出するために利用
されるエネルギを発生する素子として前記インクに膜沸
騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体を備
えたことを特徴とする。

【００３４】

【発明の実施の形態】このように構成された本発明のイ
ンクジェット記録装置によれば、インクを吐出して記録
シートに記録を行う記録手段と、該記録手段に供給する
インクを貯蔵するインク貯蔵手段と、前記記録手段のイ
ンク吐出口から吐出されたインクを回収して前記インク
貯蔵手段に再び供給するインク回収手段と、回収された
インクに含まれる異物を除去する異物除去手段とを備え
たインクジェット記録装置において、フィルタ等の異物
除去手段に蓄積した異物を取除くために、チューブポン
プ等の手段を設けているので、インク中の不純物が濾
過、除去されて蓄積されたフィルタの面上の塵埃等の異
物を、前記の逆流型のチューブポンプを設置することに
よって容易に除去でき、フィルタを交換することもな
く、かつメンテナンスが容易で、システム寿命の長い経
済性に優れたインクジェット記録装置が得られる。

【００３５】本発明のその他の目的と特徴および利点
は、以下の添付図面に沿っての本発明の幾つかの実施例
に就いての詳細な説明から明らかになろう。

【００３６】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。

【００３７】（実施例１）図１は、本発明における実施
例１に係るインクジェット記録装置のインクの循環系の
構成を示す摸式図である。

【００３８】図１に示されるように、本発明のインクジ
ェット記録装置は、インクを吐出して記録を行う記録手
段としての記録ヘッド１と、キャップ５からインクを吸
引する吸引ポンプ２と、インクを貯留するインクカート
リッジ３と、インクの有無を検知する圧力センサ４と、
記録ヘッド１から吐出されたインクを受けるよう記録ヘ
ッド１に対して当接可能に設けられたキャップ５と、イ
ンクの粘度の増大を緩和するように増粘緩和剤を追加す
る増粘緩和剤追加器６と、インク中の異物を除去するフ
ィルタ７と、キャップ５と吸引モータ２を作動する駆動
モータ８と、記録ヘッド１にインクを供給するためのサ
ブタンク１１と、インクを加圧、流動するためのチュー
ブポンプ３９と、インク流れを切換えるための弁４２
と、排出された廃インクを吸収して収容するための廃イ
ンク吸収体４４と、から形成されたインク循環系を有し
ている。

【００３９】このような本発明のインクジェット記録装
置のインク循環系において、インク貯蔵手段であるイン
クカートリッジ３から圧力センサ４を経て記録ヘッド１
に至るインク流路がインク供給経路であり、また、記録
ヘッド１のインク吐出口１３から吐出されたインクを受
けるキャップ５から吸引ポンプ２、増粘緩和剤追加器
６、チューブポンプ３９およびフィルタ７を経てインク
カートリッジ３に至るインク流路がインク回収経路であ
る。

【００４０】斯様な本発明のインクジェット記録装置に
おいて、インクカートリッジ３は、供給チューブ３１、
圧力センサ４および供給チューブ３２を介して記録ヘッ
ド１が配設されたキャリッジ（図示しない）上のサブタ
ンク１１に接続されている。また、圧力センサ４は、イ
ンク供給経路中のインクの有無を検知するためのもの
で、インク流の変化を圧力の変化として検出するもので
あり、供給チューブ３１によってインクカートリッジ３
に接続されると共に、圧力センサ４から供給チューブ３
２によりサブタンク１１に接続されている。なお、これ
ら供給チューブ３１、３２は、柔軟性および弾性を有す
るシリコンゴム等のゴム状弾性体、すなわち可撓体で構
成されている。

【００４１】サブタンク１１は、記録ヘッド１にインク
を供給すると共に、吸引チューブ３３を介して、後述す
る吸引ポンプ２に連結されている。これによって、サブ
タンク１１内のインクレベル、すなわち水位を一定に保
つことができ、常に一定範囲内の負圧を確保でき、記録
ヘッド１による良好な記録を維持することができる。

【００４２】記録ヘッド１は、熱エネルギを利用してイ
ンクを吐出するインクジェット記録手段であって、熱エ
ネルギを発生するための電気熱変換体を備えたものであ
る。また、記録ヘッド１は、電気熱変換体によって印加
される熱エネルギにより生じる膜沸騰による気泡の成
長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、インク吐
出口１３からインクを吐出して記録を行うものである。

【００４３】吸引ポンプ２は、本インク循環系のインク
を循環させるためのものであり、２つの吸引口２１、２
２と１つの排出口２３とを備えている。

【００４４】このような吸引ポンプ２の吸引口２２に吸
引チューブ３３が接続されており、他の吸引口２１は、
吸引チューブ３４を介してキャップ３に接続されてい
る。排出口２３は、接続チューブ３５、増粘緩和剤追加
器６、接続チューブ３６、フィルタ７、ドレインチュー
ブ３７等を介してインクカートリッジ３に接続されてい
る。供給チューブ３１、３２と同様に、吸引チューブ３
３、３４、接続チューブ３５、３６、ドレインチューブ
３７等もゴム状弾性体、すなわち可撓体で構成されてい
る。

【００４５】キャップ５は、駆動モータ８を駆動するこ
とによって、記録ヘッド１に対して当接、離間が切換え
できるように設けられている。従って、記録時には、記
録ヘッド１に対してキャップを５所定の間隔を置いて離
間させ、回復処理時には、このキャップ５を記録ヘッド
１に対して当接して、キャッピングした状態で、吸引ポ
ンプ２を作動させてインク吐出口１３に負圧を作用させ
ることによって、増粘したインク、気泡および塵埃等の
異物を記録ヘッド１からインクと共に吸い出して、これ
を排出するように構成されている。

【００４６】吸引されたインクには、記録ヘッド１のイ
ンク吐出口１３周辺で乾燥して付着していた増粘インク
や、記録シート搬送時に噴霧して記録ヘッド１に付着し
た紙粉や、インクの析出物等の様々な異物が含まれてい
る。フィルタ７はこのような異物を濾過して、インクか
ら異物を除去するためのものであり、繊維状の材料や網
目状の材料、あるいは他の適宜な濾過材料等から好適に
構成して作ることができる。

【００４７】フィルタ７で除去された異物は徐々にフィ
ルタ７の面上に蓄積されて、インクの流路抵抗が増大
し、最終的にはシステムが成立しなくなる。そこで、フ
ィルタ７の面上に、ある程度の異物が蓄積されたなら
ば、図示しない手段によってその除去時期を検知して異
物を除去する。そのために、接続チューブ３８は、チュ
ーブポンプ３９のコロホルダ４０上に直径方向に対向し
て配置されている２個のコロ４１をＡ方向に回転させ
て、接続チューブ３８をしごくことによって通常のイン
ク流とは逆の方向にインクが流れるようにして、フィル
タ７の面上に負圧が発生するようにして、フィルタ７上
に蓄積されていた異物を取除く。こうして除去された異
物は、図示のＡ方向に回転するチューブポンプ３９によ
るインクの流れに乗って、チューブポンプ３９の上流側
に設けられた切換え用の弁４２により、廃インクチュー
ブ４３の方へと流れ、最終的には、排出側に切換えられ
た弁４２を介して廃インクチューブ４３から廃インク吸
収体４４へと排出される。

【００４８】当然、この時の接続チューブ３８には、廃
インク量が極力少なくなるように、フィルタ７の出来る
だけ近傍にチューブポンプ３９が接続されることが好適
である。また、切換え用の弁４２は、通常はインクをイ
ンクカートリッジ３側に流すが、チューブポンプ３９が
Ａ方向に回転する時には、廃インクチューブ４３の方向
にインクが流れるように切換えるための弁である。

【００４９】さらに、チューブポンプ３９が作動中は、
吸引ポンプ２は作動されないようにする。

【００５０】このような構成によって、フィルタ７上に
異物が蓄積されて、流路抵抗が急激に増加したとして
も、図示しない手段によってインクの蓄積が検知され
て、チューブポンプ３９が通常のインク流れ方向と反対
方向の、Ａ方向に作動されることによってフィルタ７上
に蓄積されていた異物が容易にフィルタ７から取り除か
れて廃インク吸収体４４へと排出されるので、わざわざ
フィルタ７を交換しなくても済み、手等をインクで汚す
ことも無くなり、メンテナンスが容易で、経済性に優れ
たインクジェット記録装置が得られる。

【００５１】（実施例２）図２は、本発明のインクジェ
ット記録装置におけるインク循環系の第２の実施例を示
す図で、本発明におけるこの実施例２は、上述した実施
例１と構成が大体同じであるが、チューブポンプ３９の
位置が、フィルタ７とインクカートリッジ３との間にあ
ることが、先の実施例１のものと異なっている。

【００５２】すなわち、図２に示される本発明のインク
ジェット記録装置の実施例２のインク循環系において、
インクカートリッジ３から圧力センサ４を経て記録ヘッ
ド１に至るインク流路がインク供給経路であり、また、
記録ヘッド１のインク吐出口１３から吐出されたインク
を受けるキャップ５から吸引ポンプ２、増粘緩和剤追加
器６、フィルタ７およびチューブポンプ３９を経てイン
クカートリッジ３に至るインク流路がインク回収経路で
あり、増粘緩和剤追加器６とフィルタ７の間に切換え用
の弁４２が設けられていて廃インク吸収体４４に異物を
含む廃インクが排出できるようになっている。

【００５３】このような構成だと、フィルタ７に蓄積し
た異物に対して、チューブポンプ３９が通常のインク流
れ方向と反対方向の、Ａ方向に回転した場合に、フィル
タ７の面上に反対方向、すなわち下流側からの加圧が作
用されて、フィルタ７から異物が取除かれる。この時
に、切換え用の弁４２がフィルタ７の直後に配置されて
いれば、廃インクの量が少なくなり、インクを有効に利
用することができる。

【００５４】なお、チューブポンプ３９の２個のコロ４
１はコロホルダ４０上に直径方向に対向して配置されて
おり、チューブポンプ３９がＡ方向に回転する時には、
ドレインチューブ３７をしごくが、反対方向に回転する
時には、コロ４１をドレインチューブ３７への、しごき
を解除するだけの微少しか回転しない構成になっている
ために、インクカートリッジ３へとインクを流す機能は
無く、吸引ポンプ２によるインク流れを阻害することも
無い。

【００５５】以上に説明したように、本発明によれば、
インクカートリッジから記録ヘッドに達し、記録ヘッド
の吐出口から記録のための吐出、あるいは吐出回復によ
り吐出されたインクを再利用する場合に、インク受け等
のキャップを介して回収されたインク中の不純物が濾
過、除去されて蓄積されたフィルタの面上の塵埃等の異
物を、逆流型のチューブポンプを設置することによって
容易に除去でき、フィルタを交換する必要もなく、メン
テナンスが容易で、システム寿命の長い経済性に優れた
インクジェット記録装置が得られる。

【００５６】（その他）なお、本発明は、記録剤として
インクを用いるものであれば種々のインクジェット記録
装置に適用できるのは勿論であるが、その中でもインク
吐出を行わせるために利用されるエネルギとして熱エネ
ルギを発生する手段（例えば、電気熱変換体やレーザ光
等）を備え、前記熱エネルギによりインクの状態変化を
生起させる方式の記録ヘッド、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。

【００５７】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４，７２３，１２９号明細書、同第４，
７４０，７９６号明細書に開示されている基本的な原理
を用いて行うものが好ましい。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等に、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１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
ルギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生
じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液
体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。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１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４，４６３，３５９
号明細書、同第４，３４５，２６２号明細書に記載され
ているようなものが適している。なお、上記熱作用面の
温度上昇率に関する発明の米国特許第４，３１３，１２
４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに
優れた記録を行うことができる。

【００５８】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インク吐出口、液路、電気熱
変換体の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）
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４，５５８，３３３号明細書、米国
特許第４，４５９，６００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５９−１２３６７０号公報や
熱エネルギ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５９−１３８４６１号公報に基
いた構成としても本発明の効果は有効である。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うことができるよ
うになるからである。

【００５９】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合せによ
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。

【００６０】加えて、上例のようなシルアルタイプのも
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。

【００６１】また、本発明を適用できる記録装置の構成
として、記録ヘッドの吐出回復手段（予備的な補助手段
等も含む）の形態は種々のものであってもよい。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、
ブレードなどのクリーニング手段、インク供給系の加圧
あるいは上例のような吸引によってインクをインク吐出
口から排除する手段、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を用いて加熱を行う予備
加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を含
むものであればよい。それらのような回復処理後にヘッ
ドフェイス面にインク付着ないし残留が生じうる場合に
は本例のようなキャップ内吸収体の配設が有効である
し、また、ブレードを清浄に保つ吸収体の配設によって
好ましくない部位へのインク滴下を防止できるからであ
る。

【００６２】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、上述のように記録色や濃度を
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、または混色によるフルカラーの各記録モードの少な
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。

【００６３】さらに加えて、以上説明した本発明実施形
態においては、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を用いてもよく、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を用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、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として使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
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、熱エネルギの付与
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。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又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。

【００６４】さらに加えて、本発明に適用できるインク
ジェット記録装置の形態として、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
ーダ等と組合せた複写装置、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。

【００６５】

【発明の効果】本発明の請求項１記載のインクジェット
記録装置は、インクを吐出して記録シートに記録を行う
記録手段と、該記録手段に供給するインクを貯蔵するイ
ンク貯蔵手段と、前記記録手段のインク吐出口から吐出
されたインクを回収して前記インク貯蔵手段に再び供給
するインク回収手段と、回収されたインクに含まれる異
物を除去する異物除去手段とを備えたインクジェット記
録装置において、前記異物除去手段に蓄積した異物を取
除く手段を設けているので、インク中の不純物が濾過、
除去されて異物除去手段であるフィルタの面上に蓄積さ
れた塵埃等の異物を、前記異物を取除く手段としての逆
流型のチューブポンプを設置することによって容易に取
除くことができ、フィルタを交換することもなく、メン
テナンスが容易で、かつシステム寿命の長い経済性に優
れたインクジェット記録装置が得られる。

【００６６】本発明の請求項２記載のインクジェット記
録装置は、前記異物除去手段がフィルタであり、該フィ
ルタの上流側に、フィルタに蓄積した異物を取除く手段
を設けているので、構成が簡単で、確実に異物を除去し
て取除くことができる。

【００６７】本発明の請求項３記載のインクジェット記
録装置は、前記フィルタの下流側に、フィルタに蓄積し
た異物を取除く手段を設けているので、長期間に亙っ
て、故障が無く、有効に使用でき、異物を確実に取除い
て排出することができる。

【００６８】本発明の請求項４記載のインクジェット記
録装置は、前記フィルタに蓄積した異物を取除く手段が
ポンプであるので、異物を確実に取除くことができる。

【００６９】本発明の請求項５記載のインクジェット記
録装置は、前記ポンプがチューブポンプであるので、異
物を確実に取除くことができると共に、ポンプの故障が
無く、最適なインクジェット記録装置が得られる。

【００７０】本発明の請求項６記載のインクジェット記
録装置は、前記チューブポンプが弁と対で設置され、ポ
ンプ作動時には逆止弁として作用し、かつ廃インク吸収
体側へとインクを排出可能に前記弁が作用するので、廃
インクを確実に排出処理することができる。

【００７１】本発明の請求項７記載のインクジェット記
録装置は、前記記録手段が、前記インクを吐出するため
に利用されるエネルギを発生する素子として前記インク
に膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換
体を備えているので、インクの吐出を良好に行って、き
れいに記録することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の実
施例１におけるインク循環系の構成を示す摸式図であ
る。

【図２】本発明を適用したインクジェット記録装置の実
施例２におけるインク循環系の構成を示す摸式図であ
る。

【図３】従来のインク循環系の液体接続構造を示す概略
構成図である。

【図４】図３に示される従来の記録ヘッドのインク吐出
部の構造を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１記録ヘッド２吸引ポンプ３インクカートリッジ４圧力センサ５キャップ６増粘緩和剤追加器７フィルタ８駆動モータ１１サブタンク１２吐出口面１３インク吐出口１４共通液室１５液路１６電気熱変換体２１、２２吸引口２３排出口３１、３２供給チューブ３３、３４吸引チューブ３５、３６接続チューブ３７ドレインチューブ３８接続チューブ３９チューブポンプ４０コロホルダ４１コロ４２弁４３廃インクチューブ４４廃インク吸収体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大出隆宏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)発明者井上直史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)発明者綱本克章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)発明者笠松健彦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)発明者大角孝一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)発明者北畠健二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)発明者今仲良行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Ｆターム(参考） 2C056 EA16 EA20 EA27 EB16 EB54 FA03 JA13 JC04 JC05 JC07 JC10 KA04 KB04 KB09 KB16 KB26 KB37 KB40 KC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出して記録シートに記録を行
う記録手段と、該記録手段に供給するインクを貯蔵する
インク貯蔵手段と、前記記録手段のインク吐出口から吐
出されたインクを回収して前記インク貯蔵手段に再び供
給するインク回収手段と、回収されたインクに含まれる
異物を除去する異物除去手段とを備えたインクジェット
記録装置において、前記異物除去手段に蓄積した異物を取除く手段を設けた
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記異物除去手段はフィルタであり、該
フィルタの上流側に、フィルタに蓄積した異物を取除く
手段を設けた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】前記フィルタの下流側に、フィルタに蓄
積した異物を取除く手段を設けた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４】前記フィルタに蓄積した異物を取除く手
段はポンプであ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５】前記ポンプはチューブポンプであること
を特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記チューブポンプは弁と対で設置さ
れ、ポンプ作動時には逆止弁として作用し、かつ廃イン
ク吸収体側へとインクを排出可能に前記弁が作用するこ
とを特徴とする請求項５記載のインクジェット記録装
置。
【請求項７】前記記録手段は、前記インクを吐出する
ために利用されるエネルギを発生する素子として前記イ
ンクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱
変換体を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のい
ずれかに記載のインクジェット記録装置。