JP2011031447A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録動作の際にインクが通過するフィルタに堆積する異物を除去する。
【解決手段】第１流路１０１ｂは第１フィルタ３を備え、第２流路１０２は第２フィルタ４を備えている。第１通過経路は、液体タンク２から出たインクが第１流路１０１のみを通過して記録ヘッド１に至り、第２通過経路は、液体タンク２から出たインクが第１流路１０１と第２流路１０２を通過して記録ヘッド１に至る。そして、記録動作の際には、流路を第１通過経路に切り替え、メンテナンス動作の際には、流路を第２通過経路に切り替えることで、メンテナンス動作の際に、記録ヘッド１からインクを吐出させるとともに、第１フィルタ３に堆積した異物を第２フィルタ４に移動させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体を吐出して画像や文字を形成する画像記録装置に関する。

従来から、液体を吐出して記録媒体上に画像や文字を形成する画像記録装置として、例えばインクジェットプリンタがある。かかるインクジェットプリンタでは、カートリッジに貯留されたインクを記録ヘッドに供給し、記録ヘッドのノズルから微小なインク滴を吐出させている。記録ヘッドに供給されるインク中に異物が含まれていると、ノズルなどの流路断面の小さい部分に異物が詰まり、インクの不吐出が生じることがある。そのため、カートリッジから記録ヘッドに至るインク流路の途中にフィルタを配して、インク中に含まれる異物を捕獲し、インクの不吐出が生じることを防止している。

しかし、フィルタを通過したインク積算量が増えるとともに、フィルタに捕獲される異物の量は増え、その結果フィルタが目詰まりを起こす。フィルタが目詰まりを起こすと、フィルタ部分の流路抵抗が大きくなり、インク滴を吐出した後に記録ヘッドにインクが供給されるまでの時間が長くなる。記録ヘッドにインクが供給される前に次のインク滴を吐出させようとすると、吐出されたインク滴の体積が小さくなったり、あるいは全くインク滴が吐出されなかったりする。

そこで、特許文献１に記載の液滴吐出装置は、第１フィルタが設けられた第１インク流路の一端をインクタンクに、他端をヘッド内の共通流路に連通させ、第２フィルタが設けられた第２インク流路の一端を第１インク流路における第１フィルタとインクタンクの間の接続部に、他端をヘッド内の共通流路に連通させており、これら第１インク流路、第２インク流路、ヘッド内の共通流路の流路内においてインクを循環させるためのインク流量ポンプを備えている。そして、液滴吐出装置のメンテナンス時に、インク流量ポンプを駆動させて、ヘッドが吐出動作をするときの第１インク流路内における第１フィルタをインクが通過する方向とは反対にインクを逆流させて、第１フィルタのインクタンク側に付着したゴミを第２フィルタまで移動させている。これにより、ヘッドが吐出動作をするときに、第１フィルタにおいて流路抵抗が大きくなることを防止している。

特開２００８−２３８７５０号公報（図８参照）

しかしながら、特許文献１に記載の液滴吐出装置では、第１フィルタに付着したゴミを第２フィルタまで移動させるためのインク流量ポンプが必要であるため、液滴吐出装置が大型化するおそれがあり、またコストアップにもつながる。

そこで、本発明は、画像記録装置にポンプを別途設置することなく、画像記録動作時にインクが通過するフィルタに堆積したゴミを除去することができる画像記録装置を提供することを目的とする。

第１の発明の画像記録装置は、液体が吐出されるノズルを有し、前記ノズルから被記録媒体に向けて液体を吐出させることで被記録媒体上に画像を記録する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給される液体を貯留する液体タンクと、前記記録ヘッドと前記液体タンクを連通させる第１流路と、前記第１流路の途中に設けられた第１フィルタと、前記第１流路の前記第１フィルタより前記液体タンク側に設けられた第１分岐部と、前記第１流路の前記第１フィルタより前記記録ヘッド側に設けられた第２分岐部とを連通させる第２流路と、前記第２流路の途中に設けられた第２フィルタと、前記液体タンク、または、前記第１流路の前記第１分岐部より前記液体タンク側に設けられた第３分岐部と、前記第１流路の前記第２分岐部と前記第１フィルタとの間に設けられた第４分岐部とを連通させる第３流路と、前記液体タンクから流出した液体が前記第１流路のみを通過して前記記録ヘッドに至る経路であって、液体が前記第１フィルタを前記第１フィルタの前記液体タンク側の第１の表面から前記第１フィルタの前記記録ヘッド側の第２の表面に向かって通過する第１通過経路と、前記液体タンクから流出した液体が前記第３流路を通過した後、前記第１流路の前記第１フィルタが設けられた部分を通過し、その後、前記第２流路を通過して前記記録ヘッドに至る経路であって、液体が前記第１流路の前記第１フィルタを前記第２の表面から前記第１の表面に向かって通過し、その後、前記第２流路の前記第２フィルタを通過する第２通過経路とを切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記記録ヘッドから液体が被記録媒体に向けて吐出され画像が記録される際には、前記切り替え手段を制御して前記第１通過経路に切り替え、前記記録ヘッドから液体が被記録媒体以外に向けて排出される際には、前記切り替え手段を制御して前記第２通過経路に切り替えて、前記第１フィルタに堆積している異物を前記第２フィルタに移動させることを特徴としている。ここで、記録ヘッドから液体が排出されるのは、記録ヘッドを駆動させて記録ヘッドが液体を吐出するものも、記録ヘッドとは別の部品を駆動させて記録ヘッドから液体を強制的に排出させるものも含まれる。

一般に、インクジェットプリンタは、ノズル付近にゴミや気泡、あるいはノズルから水分が蒸発して粘度が増加したインクが滞留することで、ノズルからインクが正常に吐出しない吐出異常や、ノズルからインクが全く吐出しない不吐出が起きることがある。これらの不具合を解消するために、被記録媒体以外に向けてインクを吐出させることで、ゴミや気泡、あるいは、粘度が増加したインクを排出させる回復動作が行われている。本発明によれば、記録ヘッドから液体が被記録媒体以外に向けて排出される際に液体が通過する第２通過経路において、記録ヘッドから液体が被記録媒体に向けて吐出される際に液体が通過する第１通過経路における第１フィルタを通過する方向とは逆方向に第１フィルタを通過した液体が、第２フィルタを通過するため、上記回復動作において記録ヘッドから液体を排出させると同時に、第１フィルタに堆積している異物を第２フィルタに移動させることができる。

第２の発明の画像記録装置は、液体が吐出されるノズルを有し、前記ノズルから被記録媒体に向けて液体を吐出させることで被記録媒体上に画像を記録する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給される液体を貯留する液体タンクと、前記記録ヘッドと前記液体タンクを連通させる第１流路と、前記第１流路の途中に設けられた第１フィルタと、前記第１流路の前記第１フィルタより前記液体タンク側に設けられた第１分岐部と、前記第１流路の前記第１フィルタより前記記録ヘッド側に設けられた第２分岐部とを連通させる第２流路と、前記第２流路の途中に設けられた第２フィルタと、前記液体タンクから流出した液体が前記第１流路のみを通過して前記記録ヘッドに至る経路であって、液体が前記第１フィルタを前記第１フィルタの前記液体タンク側の第１の表面から前記第１フィルタの前記記録ヘッド側の第２の表面に向かって通過する第１通過経路と、前記液体タンクから流出した液体が前記第１流路と前記第２流路を液体が通過して前記記録ヘッドに至る経路であって、液体が前記第１流路の前記第１フィルタの前記第１の表面をその表面に平行な方向に通過し、その後、前記第２流路の前記第２フィルタを通過する第２通過経路とを切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段を制御する制御手段を備え、前記第１分岐部は、前記第１フィルタより前記液体タンク側の前記第１流路における前記第１フィルタ近傍であって、前記液体タンクから流出した液体が前記第２通過経路を通過する際に、前記第１フィルタの前記第１の表面をその表面に平行な方向に通過した後に前記第２フィルタを通過した液体が前記第２流路に流れ込む位置に設けられており、前記制御手段は、前記記録ヘッドから液体が被記録媒体に向けて吐出され画像が記録される際には、前記切り替え手段を制御して前記第１通過経路に切り替え、前記記録ヘッドから液体が被記録媒体以外に向けて排出される際には、前記切り替え手段を制御して前記第２通過経路に切り替えて、前記第１フィルタに堆積している異物を前記第２フィルタに移動させることを特徴としている。第１の発明と同様に、記録ヘッドから液体が排出されるのは、記録ヘッドを駆動させて記録ヘッドが液体を吐出するものも、記録ヘッドとは別の部品を駆動させて記録ヘッドから液体を強制的に排出させるものも含まれる。

本発明によれば、記録ヘッドから液体が被記録媒体以外に向けて排出される際に液体が通過する第２通過経路において、第１フィルタの表面に平行な方向に第１フィルタを通過した液体が、第２フィルタを通過するため、上記回復動作において記録ヘッドから液体を排出させると同時に、第１フィルタに堆積している異物を第２フィルタに移動させることができる。

第３の発明の画像記録装置は、前記第１または第２の発明において、前記記録ヘッドの前記ノズルが形成される面に当接する空間を封止するキャップと、前記キャップで封止された空間内の空気を吸引する吸引手段をさらに備え、前記記録ヘッドから液体を被記録媒体以外に排出される際には、前記吸引手段が、前記空間内の空気とともに前記記録ヘッドから液体を吸引して、前記記録ヘッドから液体を吐出させることを特徴としている。

この発明によれば、キャップで封止された空間内の空気を吸引する吸引手段を用いて第１フィルタに堆積している異物を第２フィルタに移動させることができる。さらに、吸引手段によって空気とともに記録ヘッド内の液体を吸引すると、記録ヘッドを駆動させて液体を吐出する場合に比べて液体流路における液体の流速が速くすることができるため、第１フィルタに堆積している異物をより効率よく第２フィルタに移動させることができる。

第４の発明の画像記録装置は、前記第１から第３の発明において、前記第１通過経路を通過する単位時間あたりの液体の流量を計測する流量計測手段と、計測された流量に基づき前記第１通過経路の流路抵抗を算出する抵抗算出手段をさらに備え、前記制御手段は、算出された前記流路抵抗が所定の値以上であり、かつ、前記記録ヘッドから液体が被記録媒体以外に向けて排出される際には、前記切り替え手段を制御して前記第２通過経路に切り替えて、前記第１フィルタに堆積している異物を前記第２フィルタに移動させることを特徴としている。

この発明によれば、第１通過経路の流路抵抗に応じて、記録ヘッドから液体が被記録媒体以外に向けて排出される際に、制御手段が第２通過流路に切り替えるか否かを選択するため、切り替え手段を切り替える回数を減らすことができ、全体として、記録ヘッドから液体が被記録媒体以外に向けて排出される動作に必要な時間を短くすることができる。

本発明に係る画像記録装置は、記録ヘッドから液体が被記録媒体以外に向けて排出される際に、記録ヘッドから液体を排出させると同時に、第１フィルタに堆積している異物を第２フィルタに移動させることができる。

本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。 流路切り替え弁の概念図である。 プリンタの電気的構成を示すブロック図である。 インク供給系のインクの流れに関する説明図である。 流路の切り替えに関するフローチャートである。 第１変形形態の図４相当の説明図である。 第２変形形態の図４相当の説明図である。 第３変形形態の図４相当の説明図である。 第４変形形態の図４相当の説明図である。

次に、本発明の好適な実施形態について説明する。本実施形態は、画像記録装置として、記録用紙に向かってインクを吐出して、記録用紙上に画像等を記録する、インクジェットプリンタのインク供給系に本発明を適用したものである。

図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。図１に示すように、プリンタは、記録ヘッド１と、インクタンク２（液体タンク）、第１流路１０１ａ〜１０１ｃ、第２流路１０２、第３流路１０３、流路切り替え弁５（切り替え手段）、吸引装置５０などを備えている。

記録ヘッド１には、図示しないアクチュエータ、インク供給口、圧力室、ノズルなどが備えられており、インクタンク２からインク供給口を介して圧力室に供給されたインクに対してアクチュエータが圧力を付与して、ノズルからインクが吐出される。このアクチュエータは、ピエゾ素子などの電気機械変換体や、発熱抵抗体を有する発熱素子などの電気熱変換体などの形式を採用することができる。記録ヘッド１とインクタンク２は、後述する第１流路１０１、第２流路１０２、第３流路１０３を介して連通しており、ノズルから吐出されたインクがインクタンク２から記録ヘッド１に供給される。

インクタンク２は、第１流路１０１ａの一端と連通し、第１流路１０１ａの他端が流路切り替え弁５ａと連通している。流路切り替え弁５ａと５ｂには、第１流路１０１ｂ、第２流路１０２、第３流路１０３がそれぞれ連通している。第１流路１０１ｂ、第２流路１０２には、第１フィルタ３、第２フィルタ４がそれぞれ備えられている。流路切り替え弁５ｂには、さらに第１流路１０１ｃの一端が連通しており、第１流路１０１ｃの他端は記録ヘッド１と連通している。これらの第１流路１０１、第２流路１０２、第３流路によって、記録ヘッド１とインクタンク２が連通している。ここでは、流路切り替え弁５ａが第１分岐部、第３分岐部であり、流路切り替え弁５ｂが第２分岐部、第４分岐部にあたる。

流路切り替え弁５は、回転部材１５を備えている。回転部材１５は、回転移動可能であり、その位置によって流路切り替え弁５に接続されている複数の流路の連通を切り替える。具体的には、図２（ａ）に示すように、流路切り替え弁５ａの回転部材１５は、第１流路１０１ａと第１流路１０１ｂを連通させる第１の位置と、図２（ｂ）に示すように、第１流路１０１ａと第３流路１０３、および、第１流路１０１ｂと第２流路１０２をそれぞれ連通させる第２の位置に切り替え可能である。流路切り替え弁５ｂの回転部材１５も同様に、図２（ａ）に示すように、第１流路１０１ｂと第１流路１０１ｃを連通させる第１の位置と、図２（ｂ）に示すように、第１流路１０１ｂと第３流路１０３、および、第１流路１０１ｃと第２流路１０２をそれぞれ連通させる第２の位置に切り替え可能である。

吸引装置５０は、キャップ６、廃液タンク７、廃液流路８、吸引ポンプ９、移動ステージ１０、ステージ移動モータ１１で構成される。キャップ６と廃液タンク７は、廃液流路８を介して連通している。また、キャップ６は、移動ステージ１０に設置されており、ステージ移動モータ１１によって移動ステージ１０が移動されることで、キャップ６が記録ヘッド１のノズルが形成されたノズル面と接離する。廃液流路８の途中には、吸引ポンプ９が設けられており、キャップ６がノズル面と当接した際に、キャップされたノズル面の前面の空間の空気を吸引ポンプ９によって吸引することで、記録ヘッド１内のインクを同時に吸引して、廃液タンク７に流し込む。

次に、図３を用いてプリンタの全体の制御を司る制御装置２０について説明する。制御装置２０は、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プリンタの全体動作を制御する為の各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むマイクロコンピュータを備えている。あるいは、この制御装置２０は、演算回路を含む各種回路が組み合わされたハードウェア的なものであってもよい。

さらに、制御装置２０は、記録制御部２１とメンテナンス制御部２２を備えている。記録制御部２１は、流路切り替え弁５、記録用紙を搬送する図示しない搬送モータ３０、および記録ヘッド１のヘッドドライバ４０を制御して記録用紙へ画像等の記録を行わせるものである。具体的には、搬送モータ３０を制御して、記録用紙を記録ヘッド１のノズル面と対向する位置まで搬送させる。その後、ヘッドドライバ４０を制御して、アクチュエータを駆動させて、ノズルから記録用紙に向けインクを吐出させて記録用紙上に画像等を記録させる。このとき、予め流路切り替え弁５を制御して、流路切り替え弁５の回転部材１５を第１の位置に切り替えておく。

一方、メンテナンス制御部２２は、流路切り替え弁５、ステージ移動モータ１１、吸引ポンプ９、および記録ヘッド１のヘッドドライバ４０を制御して記録ヘッド１のメンテナンス動作を行わせる。一般に、インクジェットプリンタは、ノズル付近にゴミや気泡、あるいはノズルから水分が蒸発して粘度が増加したインクが滞留することで、ノズルからインクが正常に吐出しない吐出異常や、ノズルからインクが全く吐出しない不吐出が起きることがある。これらの不具合を解消するためのメンテナンス動作として、アクチュエータを駆動させてノズルから多量のインクを吐出させるフラッシング動作や、ノズル面をキャップして吸引するパージ動作が行われる。また、インクタンク２を交換した際などにも、インクタンク２から記録ヘッド１にインクを供給するためにパージ動作が行われることもある。

フラッシング動作の際には、キャップ移動モータ１１を制御してキャップ６をノズル面付近まで移動させる。このとき、キャップ６とノズル面は当接していても当接していなくてもどちらでもよい。その後、ヘッドドライバ４０を制御して、アクチュエータを駆動させて、ノズルからキャップに向けてインクを吐出させる。キャップ６に吐出されたインクは、吸引ポンプ９を制御して吸引することで、廃液タンク７に流し込まれる。これにより、ノズル付近に滞留したゴミや気泡などをノズルから排出する。このフラッシング動作は、キャップ６に向けてインクを吐出するものに限られず、インクをスポンジなどの吸収体に向けてインクを吐出させてもよく、記録用紙に画像等を記録しないときに、記録ヘッド１をメンテナンスするためにアクチュエータを駆動させてインクを吐出させるものであれば、いかなる形態であってもよい。

また、パージ動作の際には、キャップ移動モータ１１を制御してキャップ６をノズル面に当接させる。その後、吸引ポンプ９を制御して、キャップされたノズル面の前面の空間の空気を吸引することで、記録ヘッド１内のインクを同時に吸引して、インクを廃液タンク７に流し込む。これにより、ノズル付近に滞留したゴミや気泡などをノズルから排出し、あるいはインクタンク２を交換した際に、インクタンク２から記録ヘッド１にインクを供給することができる。

フラッシング動作は、記録用紙への記録動作終了後に一定時間経過したときや、記録動作開始前に自動的に行われる。また、パージ動作は、ユーザによって、図示しないメンテナンススイッチが押されたときに行われる場合と、インクタンク２を交換したときに自動的に行われる場合とがある。これらのメンテナンス動作の際には、制御装置２０は、予め流路切り替え弁５を制御して、流路切り替え弁５の回転部材１５を第２の位置に切り替えておく。

次に、記録動作、およびメンテナンス動作におけるインクが通過する流路と、流路切り替え弁５の関係について説明する。記録動作の際には、流路切り替え弁５の回転部材１５は、図１に示すように第１の位置に切り替えられており、矢印Ａの流れに沿って、インクタンク２から出たインクは、第１流路１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを通って記録ヘッド１に至る（第１通過経路）。一方、メンテナンス動作の際には、流路切り替え弁５の回転部材１５は、図４に示すように第２の位置に切り替えられており、矢印Ｂの流れに沿って、インクタンク２から出たインクは、第１流路１０１ａ、第３流路１０３、第１流路１０１ｂ、第２流路１０２、第１流路１０１ｃを通って記録ヘッド１に至る（第２通過経路）。

次に、記録動作、およびメンテナンス動作における制御について、図５のフローチャートを用いて説明する。制御装置２０は、前回記録ヘッド１からインクを吐出させた時刻を記憶している。そして、制御装置２０に画像データが入力される（Ｓ１１、Ｙｅｓ）と、前回のインク吐出から所定時間が経過しているか否かを判断する（Ｓ１２）。ここで、所定時間が経過していた場合（Ｓ１２、Ｙｅｓ）には、ノズル付近のインクに異物が沈下していたり、ノズルからのインクの水分が蒸発してノズルの粘度が増加したりすることで、インクを正常に吐出できないおそれがある。そのため、流路切り替え弁５の回転部材１５を第２の位置に切り替えて第２通過経路を連通させ（Ｓ１３）、キャップ６を記録ヘッド１のノズル面付近まで移動させ、ヘッドドライバ４０を制御して、アクチュエータを駆動させて、ノズルからインクを吐出させるフラッシング動作を行う（Ｓ１４）。その後、流路切り替え弁５の回転部材１５を第１の位置に切り替えて第１通過経路を連通させ（Ｓ１４）、搬送モータ３０を制御して記録用紙をノズル面に対向する位置まで搬送し、記録ヘッド１からインクを吐出させて記録用紙に画像を記録する（Ｓ１６）。また、前回のインク吐出から所定時間が経過していない場合（Ｓ１２、Ｎｏ）には、フラッシング動作を行うことなく、流路切り替え弁５の回転部材１５を第１の位置に切り替えて第１通過経路を連通させ（Ｓ１４）、画像の記録を行う（Ｓ１６）。

一方、画像データが入力されていないとき（Ｓ１１、Ｎｏ）に、パージスイッチが押される（Ｓ１７、Ｙｅｓ）と、制御装置２０は、流路切り替え弁５の回転部材１５を第２の位置に切り替えて第２通過経路を連通させる（Ｓ１８）。その後、ステージ移動モータ１１を駆動させて、記録ヘッド１のノズル面にキャップ６を当接させ、吸引ポンプ９を制御して、ノズル面前面の空間の空気を吸引するとともに、記録ヘッド１内のインクを吸引するパージ動作を行う（Ｓ１９）。

パージスイッチが押されていない場合（Ｓ１７、Ｎｏ）であっても、インクタンク２を交換した際には、記録ヘッド１内にインクが充填されていないおそれがあるため、インクを供給して強制的に記録ヘッド１内にインクを充填する必要がある。そのため、インクタンク２が交換される（Ｓ２０、Ｙｅｓ）と、パージスイッチが押されたときと同様に、制御装置２０は、流路切り替え弁５の回転部材１５を第２の位置に切り替えて第２通過経路を連通させ（Ｓ１８）、その後、パージ動作を行う（Ｓ１９）。このインクタンク２交換の際に、第１流路１０１ａに空気が入り込むこともあり、パージ動作を行うことで、流路に混入した空気を除去することもできる。

これら、フラッシング動作や、パージ動作などのメンテナンス動作では、第１通過経路において第１フィルタ３のインクが流れる方向と、第２通過経路において第１フィルタ３のインクが流れる方向は逆方向であり、さらに、第２通過経路では、第１フィルタ３を通過したインクは第２フィルタ４を通過する。そのため、メンテナンス動作時に、第２通過経路を通過したインクによって、第１フィルタ３に堆積しているゴミを第２フィルタ４に移動させることができる。

一般に、インクジェットプリンタのインク供給系は、インク流路にインクに含まれるゴミを捕獲するためのフィルタが設けられているが、フィルタを通過したインクの積算量が多くなればなるほど、フィルタに捕獲されるゴミの量は増えるため、フィルタが目詰まりを起こす。フィルタが目詰まりを起こすと、フィルタ部分の流路抵抗が大きくなり、インクを吐出した後に記録ヘッドにインクが供給されるまでの時間が長くなる。記録ヘッドにインクが供給される前にさらにインクを吐出させようとすると、吐出されたインクの体積が小さくなったり、あるいは全くインクが吐出されなかったりする。

しかしながら、本実施形態では、メンテナンス動作の際に、インクが記録動作の際に通過する方向とは逆方向から第１フィルタを通過した後に、第２フィルタ４を通過するため、第１フィルタ３に堆積しているゴミを第２フィルタ４に移動させることができる。これにより、記録動作の際にインクが通過する第１フィルタ３を目詰まりしていない状態に保つことができ、記録動作中にインクの供給不足が生じるのを防止することができる。ここで、第１フィルタ３に堆積したゴミを第２フィルタ４に移動させることで、メンテナンス動作の際にインクが通過する第２フィルタ４が目詰まりを起こすことも考えられるが、メンテナンス動作は、上述の通り、ノズル付近のゴミや気泡などの除去や、インクを記録ヘッド１に供給するための動作であり、記録動作の際に比べて、インク流速が早く、使用されるインク量が多い。そのため、第２フィルタが多少の目詰まりを起こしても、第２フィルタ４の流路抵抗によってインクの流れが妨げられることはなく、メンテナンス動作に支障をきたすことはない。また、記録動作の際に、フィルタの目詰まりに起因して、各ノズルから吐出されるインクが所定量吐出されない場合には、記録用紙に記録される画像等の品質が低下するが、メンテナンス動作は、各ノズルから吐出されるインク量が所定量吐出されなくても、ゴミや気泡などを除去できればよく、記録動作の際に比べて問題とならない。すなわち、メンテナンス動作の際に、第１フィルタ３のゴミなどを第２フィルタ４に移動させ、さらに、第２フィルタ４はメンテナンス動作の際にしか使用されないため、記録動作の際に使用される第１フィルタ３の目詰まりを防止するための最良の方法であると言える。

また、インクジェットプリンタにおいて、メンテナンス動作の際に、一般に行われるフラッシング動作において行われるアクチュエータを駆動させてインクを吐出させた時のインクの流れや、あるいは、パージ動作において行われる吸引ポンプによって発生したインクの流れを利用して、記録動作中に第１フィルタ３に堆積したゴミを第２フィルタ４に移動させることができるため、第１フィルタ３に堆積したゴミを第２フィルタ４に移動させるために別途ポンプ等を設置する必要がない。つまり、従来使われているポンプ等を利用しているため、プリンタが大型化することもなく、コストアップになることもない。

次に、本実施形態に種々の変更を加えた変形形態について説明する。ただし、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。また、以降の図においては、簡単のため、吸引装置５０の図示を省略する。

第１変形形態は、図６に示すように、インクタンク２は、第１流路１０１ａの一端と連通し、第１流路１０１ａの他端が仕切弁１２ａと連通している。仕切弁１２ａと１２ｂには、第１流路１０１ｂが連通している。この第１流路１０１ｂには、第１フィルタ３が備えられている。さらに、仕切弁１２ｂには、第１流路１０１ｃの一端が連通し、第１流路１０１ｃの他端が記録ヘッド１に連通している。また、第１流路１０１ｂの仕切弁１２ａと第１フィルタ３の間には、第２流路１０２の一端が連通し、第２流路１０２の他端は、第１流路１０１ｃと連通している。この第２流路１０２には、第２フィルタ４が備えられている。また、第１流路１０１ａには、第３流路１０３の一端が連通し、第３流路１０３の他端は、第１流路１０１ｂの第１フィルタ３と仕切弁１２ｂの間と連通している。この第３流路１０３には、仕切弁１２ｃが備えられている。これらの仕切弁１２は、接続されている２つの流路を連通させるか遮断させるかを切り替えるものであれば、いかなるものであってもよい。ここでは、第１流路１０１ｂと第２流路１０２の接続している部分が第１分岐部であり、第１流路１０１ｃと第２流路１０２が接続している部分が第２分岐部であり、第１流路１０１ａと第３流路１０３が接続している部分が第３分岐部であり、第１流路１０１ｂと第２流路１０２が接続している部分が第４分岐部にあたる。

記録動作の際には、仕切弁１２ａ、１２ｂが第１流路１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを連通させ、仕切弁１２ｃが第３流路１０３を遮断する。これにより、インクタンク２から出たインクは、第１流路１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを通過して記録ヘッド１に至る（第１通過経路）。一方、メンテナンス動作の際には、仕切弁１２ａ、１２ｂが第１流路１０１ａ、１０１ｂと、第１流路１０１ｂ、１０１ｃをそれぞれ遮断し、仕切弁１２ｃが第３流路１０３を連通させる。これにより、インクタンク２から出たインクは、第１流路１０１ａ、第３流路１０３、第１流路１０１ｂ、第２流路１０２、第１流路１０１ｃを通過して記録ヘッド１に至る（第２通過経路）。

ここで、第３流路１０３の流路抵抗が第１流路１０１ｂの流路抵抗よりも大きければ、仕切弁１２ｃは必要ない。また、第２流路１０２の流路抵抗が第１流路１０１ｂの流路抵抗よりも小さい場合には、第２流路１０２にさらに仕切弁が備えられており、記録動作の際に、この仕切弁が第２流路１０２を遮断して第２流路１０２にインクが流れないようにしてもよい。

この第１変形形態においても、本実施形態と同様に、メンテナンス動作の際に、インクが記録動作の際に通過する方向とは逆方向から第１フィルタを通過した後に、第２フィルタ４を通過するため、第１フィルタ３に堆積しているゴミを第２フィルタ４に移動させることができる。これにより、記録動作の際にインクが通過する第１フィルタ３が目詰まりを起こすことを防止することができる。

第２変形形態は、図７に示すように、インクタンク２は、第１流路１０１ａの一端と連通し、第１流路１０１ａの他端が流路切り替え弁５ａと連通している。さらに流路切り替え弁５ａには、第１流路１０１ｂと第３流路１０３が連通している。また、流路切り替え弁５ｂには、第１流路１０１ｂと第２流路１０２と第１流路１０１ｃが連通しており、第１流路１０１ｃの他端は、記録ヘッド１と連通している。第１流路１０１ｂには、第１フィルタ３が備えられており、第１フィルタ３のインクタンク２側において、第１フィルタ３の表面に平行な方向にインクが流れるように第２流路１０２と第３流路１０３が連通している。さらに、第２流路には、第２フィルタ４が備えられている。ここでは、第１フィルタ３と第２流路１０２が接続している部分が第１分岐部であり、流路切り替え弁５ｂが第２分岐部にあたる。

記録動作の際には、流路切り替え弁５ａ、５ｂが第１流路１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを連通させる。これにより、インクタンク２から出たインクは、第１流路１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを通過して記録ヘッド１に至る（第１通過経路）。一方、メンテナンス動作の際には、流路切り替え弁５ａ、５ｂが第１流路１０１ａと第３流路１０３、第２流路１０２と第１流路１０１ｃをそれぞれ連通させ、インクタンク２から出たインクは、矢印の流れに沿って、第１流路１０１ａ、第３流路１０３、第２流路１０２、第１流路１０１ｃを通過して記録ヘッド１に至る（第２通過経路）。

このとき、第３流路１０３と流路切り替え弁５ａを備えることなく、第１フィルタ３に向かって流れてきたインクを第２流路１０２に流すようにしてもよい。

この第２変形形態においては、メンテナンス動作の際に、インクが記録動作の際に通過する方向とは直交する方向に第１フィルタの表面を通過した後に、第２フィルタ４を通過するため、第１フィルタ３に堆積しているゴミをフィルタの表面に平行な方向に流して第２フィルタ４に移動させることができる。これにより、記録動作の際にインクが通過する第１フィルタ３が目詰まりを起こすことを防止することができる。

第３変形形態は、図８に示すように、インクタンク２は、第１流路１０１ａの一端と連通し、第１流路１０１ａの他端が仕切弁１２ａと連通している。仕切弁１２ａと１２ｂには、第１流路１０１ｂが連通している。この第１流路１０１ｂには、第１フィルタ３が備えられている。さらに、仕切弁１２ｂには、第１流路１０１ｃの一端が連通し、第１流路１０１ｃの他端が記録ヘッド１に連通している。また、第１フィルタ３の仕切弁１２ａ側において、第１フィルタ３をインクが通過する方向と直交する方向にインクが流れるように第２流路１０２と第３流路１０３が連通している。第２流路１０２の他端は、第１流路１０１ｃと連通し、第３流路１０３の他端は、第１流路１０１ａと連通している。この第２流路１０２には、第２フィルタ４が備えられている。また、この第３流路１０３には、仕切弁１２ｃが備えられている。ここでは、第１フィルタ３と第２流路１０２が接続している部分が第１分岐部であり、第１流路１０１ｃと第２流路１０２が接続している部分が第２分岐部にあたる。

記録動作の際には、仕切弁１２ａ、１２ｂが第１流路１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを連通させ、仕切弁１２ｃが第３流路１０３を遮断する。これにより、インクタンク２から出たインクは、第１流路１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを通過して記録ヘッド１に至る（第１通過経路）。一方、メンテナンス動作の際には、仕切弁１２ａ、１２ｂが第１流路１０１ａ、１０１ｂと、第１流路１０１ｂ、１０１ｃをそれぞれ遮断し、仕切弁１２ｃが第３流路１０３を連通させる。これにより、インクタンク２から出たインクは、矢印の流れに沿って、第１流路１０１ａ、第３流路１０３、第１流路１０１ｂ、第２流路１０２、第１流路１０１ｃを通過して記録ヘッド１に至る（第２通過経路）。

ここで、第３流路１０３の流路抵抗が第１流路１０１ｂの流路抵抗よりも大きければ、仕切弁１２ｃは必要ない。また、第２流路１０２の流路抵抗が第１流路１０１ｂの流路抵抗よりも小さい場合には、第２流路１０２にさらに仕切弁が備えられており、記録動作の際に、この仕切弁が第２流路１０２を遮断して第２流路１０２にインクが流れないようにしてもよい。また、第３流路１０３と仕切弁１２ａを備えることなく、第１フィルタ３に向かって流れてきたインクを第２流路１０２に流すようにしてもよい。

この第３変形形態においても、第２変形形態と同様に、メンテナンス動作の際に、インクが記録動作の際に通過する方向とは直交する方向に第１フィルタの表面を通過した後に、第２フィルタ４を通過するため、第１フィルタ３に堆積しているゴミをフィルタの表面に平行な方向に流して第２フィルタ４に移動させることができる。これにより、記録動作の際にインクが通過する第１フィルタ３が目詰まりを起こすことを防止することができる。

第４変形形態は、図９に示すように、インクタンク２は、第１流路１０１ａ、および第３流路１０３の一端と連通し、第１流路１０１ａの他端は、流路切り替え弁５ａと連通し、第３流路１０３の他端は、流路切り替え弁５ｂと連通している。流路切り替え弁５ａと５ｂには、第１流路１０１ｂが連通している。この第１流路１０１ｂには、第１フィルタ３が備えられている。流路切り替え弁５ｂには、第１流路１０１ｃの一端が連通し、第１流路１０１ｃの他端が記録ヘッド１に連通している。さらに、流路切り替え弁５ａには、第２流路１０２の一端が連通しており、第２流路１０２の他端は、流路切り替え弁５ｂと連通している。この第２流路１０２には、第２フィルタ４が備えられている。また、この第３流路１０３には、仕切弁１２ｃが備えられている。ここでは、流路切り替え弁５ａが第１分岐部であり、流路切り替え弁５ｂが第２分岐部、第４分岐部であり、インクタンク２が第３分岐部にあたる。

記録動作の際には、流路切り替え弁５ａ、５ｂが第１流路１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを連通させ、仕切弁１２ｃが第３流路１０３を遮断する。これにより、インクタンク２から出たインクは、第１流路１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを通過して記録ヘッド１に至る（第１通過経路）。一方、メンテナンス動作の際には、流路切り替え弁５ａが第１流路１０１ｂと第２流路１０２を連通させ、流路切り替え弁５ｂが第３流路１０３と第１流路１０１ｂ、第２流路１０２と第１流路１０１ｃをそれぞれ連通させ、仕切弁１２ｃが第３流路を連通させる。これにより、インクタンク２から出たインクは、矢印の流れに沿って、第３流路１０３、第１流路１０１ｂ、第２流路１０２、第１流路１０１ｃを通過して記録ヘッド１に至る（第２通過経路）。

この第４変形形態においても、本実施形態と同様に、メンテナンス動作の際に、インクが記録動作の際に通過する方向とは逆方向から第１フィルタを通過した後に、第２フィルタ４を通過するため、第１フィルタ３に堆積しているゴミを第２フィルタ４に移動させることができる。これにより、記録動作の際にインクが通過する第１フィルタ３が目詰まりを起こすことを防止することができる。

また、この第４実施形態におけるインクタンク２に連通する第３流路１０３は、上記第１〜第３変形形態に適用することも可能である。

以上においては、パージ動作の際に、記録ヘッド１の外部から吸引ポンプ９によりインクを吸引していたが、これに限られず、第１流路１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、第２流路１０２、第３流路１０３のいずれかにポンプが備えられており、このポンプがインクタンク２のインクを吸引し、吸引したインクを記録ヘッド１に送出することで、記録ヘッド１からインクを押し出して排出するようにしてもよい。

以上においては、メンテナンス動作の際に、第２通過経路に切り替えて、第１フィルタ３に堆積したゴミを第２フィルタ４に移動させていたが、これには限られず、メンテナンス動作の際に、インクが第１通過経路を通過して記録ヘッド１から排出されてもよい。例えば、第１通過流路をインクが通過するときの単位時間当たりの流量を計測する流量計測手段が備えられており、計測された流量から制御装置２０が第１フィルタ３の面積、第１流路１０１の流路断面積、第１通過経路の長さ、インクの粘度、および、環境温度に基づき第１通過経路の流路抵抗を算出する。算出された流路抵抗が所定の値以上のときにメンテナンス動作を行う場合にのみ、インクが通過する流路を第２通過経路に切り替える。流量計測手段としては、公知の流量計を用いることができる。この流量計測手段は、第１通過経路を流れる単位時間当たりの流量を常時計測していてもよく、所定の時間毎に計測していてもよい。

第１フィルタ３の面積によっては、第１フィルタ３が多少の目詰まりを起こしていても、すぐに記録動作の際に記録ヘッド１へのインクの供給が間に合わなくなるわけではない。すなわち、メンテナンス動作の際に、常に第２通過経路に切り替える必要はなく、第１通過経路の流路抵抗が高くなった場合にのみ、第２通過経路に切り替えることができる。これによれば、インクが通過する流路を第２通過経路に切り替える回数を減らすことができるため、メンテナンス動作の際に、インクが通過する流路を切り替える時間を短縮することができる。また、第２通過経路は、第１通過経路に比べて流路長さが長いため、インクタンク２から流出したインクが記録ヘッド１に至るまでの長い時間を要するが、メンテナンス動作の際に、インクが第１通過経路を流すことで、メンテナンス動作の時間を短くすることができる。

１ 記録ヘッド
２ インクタンク
３ 第１フィルタ
４ 第２フィルタ
５ 流路切り替え弁
６ キャップ
９ 吸引ポンプ
１２ 仕切弁
１０１ 第１流路
１０２ 第２流路
１０３ 第３流路

Claims (4)

1. 液体が吐出されるノズルを有し、前記ノズルから被記録媒体に向けて液体を吐出させることで被記録媒体上に画像を記録する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドに供給される液体を貯留する液体タンクと、
   前記記録ヘッドと前記液体タンクを連通させる第１流路と、
   前記第１流路の途中に設けられた第１フィルタと、
   前記第１流路の前記第１フィルタより前記液体タンク側に設けられた第１分岐部と、前記第１流路の前記第１フィルタより前記記録ヘッド側に設けられた第２分岐部とを連通させる第２流路と、
   前記第２流路の途中に設けられた第２フィルタと、
   前記液体タンク、または、前記第１流路の前記第１分岐部より前記液体タンク側に設けられた第３分岐部と、前記第１流路の前記第２分岐部と前記第１フィルタとの間に設けられた第４分岐部とを連通させる第３流路と、
   前記液体タンクから流出した液体が前記第１流路のみを通過して前記記録ヘッドに至る経路であって、液体が前記第１フィルタを前記第１フィルタの前記液体タンク側の第１の表面から前記第１フィルタの前記記録ヘッド側の第２の表面に向かって通過する第１通過経路と、前記液体タンクから流出した液体が前記第３流路を通過した後、前記第１流路の前記第１フィルタが設けられた部分を通過し、その後、前記第２流路を通過して前記記録ヘッドに至る経路であって、液体が前記第１流路の前記第１フィルタを前記第２の表面から前記第１の表面に向かって通過し、その後、前記第２流路の前記第２フィルタを通過する第２通過経路とを切り替える切り替え手段と、
   前記切り替え手段を制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記記録ヘッドから液体が被記録媒体に向けて吐出され画像が記録される際には、前記切り替え手段を制御して前記第１通過経路に切り替え、
   前記記録ヘッドから液体が被記録媒体以外に向けて排出される際には、前記切り替え手段を制御して前記第２通過経路に切り替えて、前記第１フィルタに堆積している異物を前記第２フィルタに移動させることを特徴とする画像記録装置。
2. 液体が吐出されるノズルを有し、前記ノズルから被記録媒体に向けて液体を吐出させることで被記録媒体上に画像を記録する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドに供給される液体を貯留する液体タンクと、
   前記記録ヘッドと前記液体タンクを連通させる第１流路と、
   前記第１流路の途中に設けられた第１フィルタと、
   前記第１流路の前記第１フィルタより前記液体タンク側に設けられた第１分岐部と、前記第１流路の前記第１フィルタより前記記録ヘッド側に設けられた第２分岐部とを連通させる第２流路と、
   前記第２流路の途中に設けられた第２フィルタと、
   前記液体タンクから流出した液体が前記第１流路のみを通過して前記記録ヘッドに至る経路であって、液体が前記第１フィルタを前記第１フィルタの前記液体タンク側の第１の表面から前記第１フィルタの前記記録ヘッド側の第２の表面に向かって通過する第１通過経路と、前記液体タンクから流出した液体が前記第１流路と前記第２流路を液体が通過して前記記録ヘッドに至る経路であって、液体が前記第１流路の前記第１フィルタの前記第１の表面をその表面に平行な方向に通過し、その後、前記第２流路の前記第２フィルタを通過する第２通過経路とを切り替える切り替え手段と、
   前記切り替え手段を制御する制御手段を備え、
   前記第１分岐部は、
   前記第１フィルタより前記液体タンク側の前記第１流路における前記第１フィルタ近傍であって、前記液体タンクから流出した液体が前記第２通過経路を通過する際に、前記第１フィルタの前記第１の表面をその表面に平行な方向に通過した後に前記第２フィルタを通過した液体が前記第２流路に流れ込む位置に設けられており、
   前記制御手段は、
   前記記録ヘッドから液体が被記録媒体に向けて吐出され画像が記録される際には、前記切り替え手段を制御して前記第１通過経路に切り替え、
   前記記録ヘッドから液体が被記録媒体以外に向けて排出される際には、前記切り替え手段を制御して前記第２通過経路に切り替えて、前記第１フィルタに堆積している異物を前記第２フィルタに移動させることを特徴とする画像記録装置。
3. 前記記録ヘッドの前記ノズルが形成される面に当接する空間を封止するキャップと、
   前記キャップで封止された空間内の空気を吸引する吸引手段をさらに備え、
   前記記録ヘッドから液体を被記録媒体以外に排出される際には、前記吸引手段が、前記空間内の空気とともに前記記録ヘッドから液体を吸引して、前記記録ヘッドから液体を排出させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像記録装置。
4. 前記第１通過経路を通過する単位時間あたりの液体の流量を計測する流量計測手段と、
   計測された流量に基づき前記第１通過経路の流路抵抗を算出する抵抗算出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、
   算出された前記流路抵抗が所定の値以上であり、かつ、前記記録ヘッドから液体が被記録媒体以外に向けて排出される際には、前記切り替え手段を制御して前記第２通過経路に切り替えて、前記第１フィルタに堆積している異物を前記第２フィルタに移動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像記録装置。

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