JP3127464B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インク滴を飛翔させ記録媒体上にインク像
を形成するインクジェット方式の記録装置に関し、さら
に詳細にはインク供給手段とノズル開口の目詰まり復帰
手段に関する。

〔従来の技術〕

従来のインクジェット記録装置として、インクタンク
からヘッドを経て再びインクタンクに至るインク供給路
を形成し、その供給路の途中に開閉手段とポンプとを配
設し、それら開閉手段およびポンプを制御することによ
り、実際に印字を行うプリントモードに加え、供給路中
でインクを循環させる循環モードに設定でき、供給路中
の気泡や目詰まりを除去するようにしたインク供給装置
を備えたものがある（特開昭54−159227号公報）。

また、従来の他のインクジェット記録装置として、
（特開昭60−137655号公報）（特開昭60−247564号公
報）に開示されたものがある。これらは、インクを吐出
して記録を行うためのインクジェットヘッドに対するイ
ンク供給源としての第１のタンクとその第１のタンクに
対するインク補給源としての第２のタンクを備え、さら
にインク供給路の途中には３つの開閉手段と正逆両方向
に運転可能なポンプとを備え、それらの開閉手段および
ポンプの開閉状態および運転状態を適切に切り替えて、
記録を行うプリントモードに加え、第２のタンクから第
１のタンクにインク供給を行う供給モード、インクジェ
ットヘッドのノズル部の目詰まり除去処理等を行う為の
加圧モード、供給路中の気泡の除去処理等を行うための
循環モード、及びインクを保存する保存モードに設定で
きるようにインク供給装置を構成したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術のインクジェットヘッドは、多くの開閉
手段と複雑な供給路形状を用いてインク供給の経路を構
成していた為に、インクをヘッドに充填する所用時間が
長いという問題点を有していた。また、この所用時間を
短くするために、供給路内のインクの流速を増すと、ノ
ズル開口から失うインク量が多くなるという問題点も有
していた。また、加圧モードにおいて、開閉手段とポン
プを利用して加圧を行っていたため、インク中に大きい
正圧が発生し、ヘッドを破壊させる危険性があるという
問題点を有していた。

本発明の目的はこれらの問題点を解決し、インクの充
填に要する所用時間が短く、その時に失うインク量が少
ないインクジェット記録装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、加圧モードにおいて必要
以上に高い圧力が発生しない、信頼性の高いインクジェ
ット記録装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のインクジェット記録装置は、ノズルからイン
ク滴を吐出させるインク滴形成手段と、該インク滴形成
手段に連通してインクを供給するキャビティとを備えた
インクジェットヘッドと、インクタンクと、該インクタ
ンクから前記キャビティに連通する第１の供給路と、前
記前記キャビティからインクタンクに連通する弾性変形
可能な第２の供給路と、第１の供給路に接続されたポン
プと、第２の供給路を閉塞させることなく弾性変形させ
て流路抵抗を変化させる弁手段とを備え、ノズルの目詰
まり解消時に弁手段により第２の供給路の流路抵抗を高
めた状態で前記ポンプを作動させて前記記録ヘッドにイ
ンクを供給するものである。

これにより、ノズルからの大量のインクの流出を防止
しつつ、インクジェットヘッドの目詰まりを解消できる
程度にインク圧力を上昇させる。

〔実施例〕

次に、実施例に基づいて本発明を説明する。第１図は
本発明のインクジェット記録装置を搭載したインクジェ
ットプリンタの斜視図である。同図において、ヘッド１
は、キャリッジ２に搭載され記録媒体である記録紙７に
対向している。記録紙７は、プラテン10に捲回され、紙
押えローラ8,9に押圧されている。紙送りモータ11の回
転運動はベルト12を経由してプラテン10の軸に伝達され
プラテン10を回転させる。この回転に伴いプラテン10に
装填されていた記録紙７が搬送される。キャリッジモー
タ６の回転運動はベルト５を経由してキャリッジ２に伝
達される。キャリッジ２はキャリッジガイド軸3,4に案
内されプラテン10の軸と平行な方向に走査されるように
構成されている。15は、フレキシブル配線板であり、図
示しない回路基板からの印字信号をヘッド１に伝達す
る。印字信号を受けたヘッド１は、記録紙７に向けて図
示しないインク滴を飛翔させ、記録紙７に画像を形成す
る。13は、キャップ手段であり、ヘッド１に対向するよ
うに配設されたキャップゴム14とクリーナ16を備えてい
る。印字不要時または保存時に、ヘッド１がキャップ手
段13に対向して停止し、キャップゴム14が動作し、図示
しないノズルにおけるインクの乾燥を防止するように構
成されている。

第２図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、本発明の
インクジェット記録装置の一実施例を図示した正面図と
平面図と右側面図と左側面図である。第２図（ａ）は、
ヘッド１を記録紙７の方向から見た正面図である。20
は、フレームでありプラスチックの成型により形成され
ている。ベース21は、固定ネジ22a,22b,22c,22dを用い
て、パッキン41（第３図）を介してフレーム20に締結さ
れている。ベース21は、後述するように、ノズルプレー
ト23と振動子51と共にインク滴形成手段を構成してい
る。

15は、フレキシブル配線板であり、図示しない回路基
板からの印字信号をベース21上にパターニングされたパ
ターン電極56（第10図（ｂ））に伝達するようになって
いる。パターン電極56に半田付けされたフレキシブル配
線板15は、ヘッド１の底部に回され、そこで90度方向転
換して、第１図に示すようにキャリッジガイド軸3,4と
平行な方向に取り出され、回路基板に連結されている。
また、フレキシブル配線板15は、フレーム20に形成され
た凹部63に収納されている。その結果、本実施例のヘッ
ド１をキャリッジ２に搭載して走査させる方式のプリン
タは、プラテン10とヘッド１の間に記録紙７が詰まった
場合でもフレキシブル配線板15の端面に記録紙７が引っ
掛かることがなく、フレキシブル配線板15の剥がれに対
して信頼性の高い構造となっている。

インクタンクであるカートリッジ30は、フレーム20の
背面に搭載されている。カートリッジ30とインク滴形成
手段は、第１の供給路と第２の供給路の２本の供給路に
より連結されている。

第１の供給路の構造について第３図を用いて説明す
る。第３図は、第２図（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。第
１の供給路は、第１のフィルタ40aから第１の針65、第
１の継ぎ手31,第１のチューブ26,第１の導通路72を経て
キャビティ71に至るインク供給路のことである。カート
リッジ30の内部には記録液であるインク43が収納されて
いる。第１のフィルタ40aは、ノズル開口50（第10図）
よりも小さい小孔を多数有するメッシュ構造をしてい
る。第１のフィルタ40aを通過したインク43は、中空のS
USのパイプからなる第１の針65に至り、カートリッジ30
から取り出される。第１の針65は、鋭利な先端を持つ中
空のパイプ構造である。また、第１の針65の先端のイン
ク導入口68（第５図）は、先端のテーパ形状部67に近い
第１の針の側面に切り欠きを設けた構造になっている。
第１のチューブ26により形成されたインク流路は、フレ
ーム20を貫通した第１の導通路72に連結している。第１
の導通路72は、ベース21の中央部に形成されたキャビテ
ィ71の最低部に連通している。

本実施例では、ヘッド１からカートリッジ30を抜いた
場合でも、インク導入口68からインク43が漏れ出さない
構造になっている。その第１の理由は、ノズル開口50か
らインク導入口68までの高低差Ｈにより発生するインク
43の水頭圧よりも、ノズル開口50において発生するイン
ク43の毛細管力の方が大きくなる様に構成されているた
めである。第２の理由は、インク導入口68が鉛直方向上
向きに配設されているためである。第１のシール部材45
は、インク43に侵されないNBR（ニトリルブタジエンゴ
ム）、ブチルゴム等の材料からなる。第１のシール部材
45は、第１の針65が挿入された場合、インク43が外部に
漏れださないように、シール機能を有している。第１の
針65は、第１の継ぎ手31に接合固定されている。また、
第１の継ぎ手31はフレーム20に接合固定されている。第
１の継ぎ手31の内部には、第１の針65から第１のチュー
ブ26に連通するインク流路が形成されている。第１のチ
ューブ26は、柔軟性を有する、シリコンゴム、塩化ビニ
ル、軟質塩化ビニル等の材料からなり、一端を突起状パ
イプ69aに、他端をフレーム20上に形成された突起状パ
イプ69bに挿入されている。これらの挿入部は、エポキ
シ樹脂等の固定剤64を使用して第１のチューブ26が脱落
しないように固定されている。本実施例では、第１のチ
ューブ26の途中にチューブポンプが設置されている。

第４図は、チューブポンプを詳細に示した斜視図であ
る。第４図を用いて、チューブポンプの構成を説明す
る。24は、モータ支持板であり、フレーム20に固定され
ている。ポンプモータ34は、モータ支持板24に締結され
ている。ポンプモータ34は、図示しない回路基板からの
電気信号をフレキシブル配線板15を経て受取り、モータ
軸61を回転運動させる。連結板60a,60bの中央部にモー
タ軸61が固定されている。連結板60a,60bの四隅に、そ
れぞれローラ軸59a,59b,59c,59dを固定して、連結板60a
と連結板60bの間隙にそれぞれローラa,b,c,dが配設され
ている。モータ軸61に固定された、連結板60a,60bとロ
ーラ軸59a,59b,59c,59dとローラa,b,c,dの構成をローラ
セット28と呼ぶ。第１のチューブ26は、ローラセット28
とローラ受け33に挾まれチューブポンプを構成してい
る。

再び第３図に戻り説明を続ける。ポンプモータ34を駆
動して、ローラセット28を矢印70aの方向に回転させる
と、インク43はカートリッジ30から第１の供給路、キャ
ビティ71、第２の供給路を経てカートリッジ30に戻る経
路を循環する。逆に、ローラセット28を矢印70bの方向
に回転させると、インク43はカートリッジ30から第２の
供給路、キャビティ71、第１の供給路を経てカートリッ
ジ30に戻る経路を循環する。

次に、第２の供給路の構成について第６図を用いて説
明する。第６図は、第２図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図であ
る。第２の供給路は、第２のフィルタ40bから第２の針6
6、第２の継ぎ手32、第２のチューブ27、第２の導通路7
3を経てキャビティ71に至るインク供給路のことであ
る。第１の供給路の基本構成は、チューブポンプと、第
２の導通路73がキャビティ71に連通する位置を除いて、
第１の供給路の基本構成と同じである。第１の供給路の
各構成部品と第２の供給路の構成部品の対応関係を以下
に列挙する。第１のフィルタ40aと第２のフィルタ40bが
対応する。第１の針65と第２の針66が対応する。第１の
継ぎ手31と第２の継ぎ手32が対応する。パイプ状突起69
aとパイプ状突起69cが対応する。第１のチューブ26と第
２のチューブ27が対応する。パイプ状突起69bとパイプ
状突起69dが対応する。第１の導通路72と第２の導通路7
3が対応する。ところで、第２のチューブ27の途中に、
弁手段であるチューブ押さえ29が設置されている。

ここで第７図（ａ），（ｂ）を用いて、チューブ押さ
え29の周辺の構造を説明する。第７図（ａ）において、
第２のチューブ27の一部を切断して表わしている。チュ
ーブ押さえ軸49は、フレーム20に固定されている。チュ
ーブ押さえ29は、チューブ押さえ軸49を中心に回転可能
である。チューブ押さえ29には、段差部74が設けられて
いる。この段差部74の段差は第２のチューブ27の外経よ
りも小さく、第２のチューブ27の肉厚の２倍よりも大き
くなるように構成されている。第７図（ｂ），（ｃ）
は、チューブ押さえ29の２種類の動作状態を表してい
る。42は、第１図には図示していないサイドフレームで
あり、キャリッジガイド軸3,4がナット47,48で固定され
ている。サイドフレーム42から屈曲板44が曲げ起こされ
ている。20は、フレームの一部を表している。フレーム
20と第２のチューブ27とチューブ押さえ29とチューブ押
さえ軸49は、キャリッジ２（第１図）に搭載されてい
る。

第７図（ｃ）のようにキャリッジ２がサイドフレーム
42近傍、すなわち、第２の停止位置P2（第１図）に走査
されると、屈曲板44がチューブ押さえ29に接触する様に
構成されている。この接触により、チューブ押さえ29が
第２のチューブ27を押す方向に回転する。ここで、段差
部74の段差が第２のチューブ27の肉厚の２倍よりも大き
くなるように構成されているため、第２のチューブ27の
インク流路は完全に塞がることはない。

次に、第７図（ｂ）に示すように、キャリッジ２がサ
イドフレーム42から離れる方向に走査されると、第２の
チューブ27の持つ弾性によりチューブ押さえ29が回転す
るように構成されている。

次に、カートリッジ30の内部構造について説明する。
第８図（ａ）は、カートリッジ30の斜視図である。第８
図（ｂ）は、カートリッジ30の底部を切り出して見た斜
視図である。インクカートリッジ30の底面にはリブ76が
形成されている。リブ76を境界として、第１のインク準
備室77と第２のインク準備室78が形成されている。リブ
76の上面の点線75に沿って１枚のフィルタ（図示せず）
が接着されている。第１のインク準備室77に対応するフ
ィルタは、第１のフィルタ40aであり、第２のインク準
備室78に対応するフィルタは、第２のフィルタ40bであ
る。

次に、大気開放手段25について説明する。大気開放手
段25は、カートリッジ30の上面に設置されている。大気
開放手段25の断面図を第９図に示す。80は、貫通孔であ
りカートリッジ30を貫通して、カートリッジ30の内部と
空間82とを連通させている。81は、バルブゴムであり、
半球部79が、貫通孔80に対向する様にカートリッジ30に
固定されている。空間82は、大気と連通している。バル
ブゴム81の上面83に荷重を加えると半球部79が貫通孔80
の方向に移動する。半球部79と貫通孔80が接触すること
により、カートリッジ30の内部が外気から遮断される様
に構成されている。バルブゴム81は、ゴム弾性を有する
ゴムにより構成されているので、上面83に加えていた荷
重を取り去ると、自動的に移動し、再び第９図に示す状
態に復帰し停止する。本実施例では、キャリッジ２を搭
載されたヘッド１が走査され第１の停止位置P1（第１
図）の正面に達すると、プリンタ本体に固定された図示
しない部材が上面83に接触し貫通孔81を塞ぐように構成
されている。また、第２の停止位置P2（第１図）に達す
ると、再び貫通孔80が開放されるように構成されてい
る。

次に、第10図（ａ），（ｂ）を用いて第２図に示した
インクジェット記録装置のインク滴形成手段について説
明する。第10図（ａ）は、インク滴形成手段の斜視図で
あり、ベース21と振動子51と残存部57とノズルプレート
23とフレキシブル配線板15のみを取り出して表してい
る。また、第10図（ｂ）は、インク滴形成手段の断面図
である。ベース21の表面には、パターン電極56がパター
ニングされている。振動子51,51,51………と残存部57,5
7,57………は、弾性板52とPZT53を張り合わせて形成し
た部材をパターン電極56上に接合し、ダイシングソーで
櫛歯状に切断することにより得られる。特に接合部84
は、振動子51の固定端として作用する。フレキシブル配
線板15もパターン電極56上に半田付けされる。ノズルプ
レート23は、振動子51と残存部57に接合される。振動子
51とノズルプレート23の間の間隙85は10〜20μｍに管理
されている。また、ノズル開口50,50,50………は、振動
子51,51,51………の先端と１対１に対応して列設されて
いる。54,55はモールド剤であり、振動子51と残存部57
とノズルプレート23とフレキシブル配線板15の剥離を防
止する機能を有する。キャビティ71は、ベース21の中央
に開いた矩形の空間のことである。ベース21が、第２図
（ａ）に示すように、鉛直方向に対して傾斜して配設さ
れているため、キャビティ71も傾斜した構成をとる。こ
のキャビティ71の鉛直方向最低部に、前述した第１の導
通路72が連通している。また、キャビティ71の鉛直方向
最上部に、前述した第２の導通路73が連通している。本
実施例では、振動子がキャビティ71の内部に存在する構
成となっている。

次に、インク滴形成方法については本発明者は既に出
願済でありこの発明の主旨に無関係であり省略する。

次に別のインク滴形成手段を用いた実施例を示す。

第11図（ａ）は、インク滴形成手段としてカイザー方
式を用いた一実施例を表す斜視図であり、第11図（ｂ）
は、インク滴形成手段の主要部を抜きだして表した斜視
図である。101は、ノズルプレートであり、複数のノズ
ル開口106,106,106………が列設されている。ノズルプ
レート101は、Niの電鋳、プラスチックフィルム等から
形成される。102は、基板であり、圧力室107,107,107…
……と供給口108,108,108………が列設されている。ノ
ズルプレート101と基板102はノズル開口106と圧力室107
と供給口108が１対１に対応する様に積層され接合され
ている。PZT103は、図示しない回路基板からの信号を受
けて、圧力室107の体積を変化させるように変形し、ノ
ズル開口106から図示しないインク滴を吐出するように
構成されている。104は、ベースであり、キャビティ105
が供給口108に連通するように設置されている。ベース1
04は第２図のベース21に相当している。ベース104をフ
レーム20に組み込むことにより、インクジェット記録装
置が構成される。

第12図（ａ），（ｂ）は、ローラセットの別の実施例
を表す。第２図に表したローラセット28と異なる点は、
連結板109が、ガイド穴110a,110b,110c,110dを有する点
である。連結板109は、ローラ59a,59b,59c,59dを両側か
ら挾み込み、ガイド穴110a,110b,110c,110dにローラ軸6
2a,62b,62c,62dがそれぞれ係合するように構成されてい
る。ガイド穴110a,110b,110c,110dにローラ軸62a,62b,6
2c,62dが係合していることにより、連結板109に対する
ローラ59a,59b,59c,59dの位置を２ケ所に設定すること
が可能である。このローラセットをローラセット回転方
向70aに回転させれば、ガイド穴110a,110b,110c,110dの
カム作用によりローラ59a,59b,59c,59dが第１のチュー
ブ26を押し潰す方向に変位する。従って、チューブポン
プとして作用する。また、ローラセットをローラセット
回転方向70bに回転させれば、ガイド穴110a,110b,110c,
110dのカム作用によりローラ59a,59b,59c,59dがモータ
軸61方向に移動する。この移動により、第１のチューブ
26からローラ59a,59b,59c,59dが離れる。従って、ロー
ラセットが回転しても、ポンプは作用しないように構成
されている。また、本実施例のローラセットを用いれ
ば、チューブポンプを未使用の時に、ローラセットをロ
ーラセット回転方向70bに回転させてローラ59a,59b,59
c,59dを第１のチューブ26から離すことが可能となる。
このことから、供給モードにおいて、インク43の供給系
路は、第１の供給路と第２の供給路の２ケ所に設定され
ている。第２図に示したインクジェット記録装置では、
ローラセット28が、１方向（ローラセット回転方向70
a）のみに回転しても、すべての動作モードが実行可能
な構造である。本実施例は、前述したように、インクの
供給路が十分確保されているため、インクの供給不足の
発生しない、インク滴の吐出特性が安定したインクジェ
ット記録装置となっている。また、チューブの耐久性が
高い、信頼性の高いインクジェット記録装置となってい
る。

次に、動作モードについて説明する。本実施例のイン
クジェット記録装置は、充填モード、供給モード、加圧
モード、保存モード、唾はきモードの合計５つのモード
を持つ。

（１）充填モード 充填モードは、第１の供給路とキャビティ71と第２の
供給路にインク43を満たす動作のことである。第３図に
おいて、ローラセット28を70a方向に回転させると、第
１のインク準備室77の内部のインク43が、第１の供給路
とキャビティ71と第２の供給路を経て第２のインク準備
室78に至る。充填モードを使用することにより、第１の
供給路とキャビティ71と第２の供給路の内部に存在して
いた気体や気泡核を完全に除去することが可能である。
この気体や気泡核は、前述したようにインク滴の飛翔に
悪影響を与える。充填モードを実行すると、キャビティ
71の内部に正圧が発生する。この正圧により、ノズル開
口50からインク43が流出する。実験によれば、ここで流
出して失うインク量は、ローラセット28の回転速度、第
２のインク供給路の流路抵抗値、所要時間にそれぞれ比
例することが判明している。本実施例では、２種類の充
填モードが実施されている。第１の充填モードは、上述
したローラセット28を70a方向に回転させてインク43を
充填するモードである。また、第２の充填モードは、最
初にローラセット28を70a方向に回転させて循環系路内
にインク43を仮に充填させてから、ローラセット28を70
b方向に回転させてインク43を十分に充填させるモード
である。第２の充填モードのローラセット28を70a方向
に回転させる時間は、第１のインク準備室77から第２の
インク準備室78までの循環系路がインクで満たされるま
での所要時間である。また、ローラセット28を70b方向
に回転させるときの回転速度は、ノズル開口50に存在す
るインク43のメニスカスの毛細管力が、キャビティ71の
内部に発生する負圧より大きいような回転速度に設定さ
れている。従って、第１の充填モードでは、充填に要す
る時間が短くなる。また、第２の充填モードでは、ノズ
ル開口50から流出して失うインク43が少なくなる。第1,
第２の循環モードにおける、キャリッジ２の位置とロー
ラセット回転方向（79a,70b）と大気開放手段25の開閉
状態とインク滴形成手段の動作状況（動作／停止）とキ
ャップ手段の動作状態（開／閉）を表１にまとめた。

（２）供給モード 供給モードは、通常の印字動作を実行するモードであ
る。供給モードでは、ローラセット28は、停止してい
る。カートリッジ30の内部のインク43は、第２の供給路
を経てキャビティ71に至る。インク43をカートリッジ30
からキャビティ71まで引き上げる力は、ノズル開口50に
存在する、インク43の毛細管力である。本実施例では、
第２の供給路の途中に電磁弁が挿入されていないので、
第２の供給路の流路抵抗が低い構成となっている。その
ため、単位時間に多くのインク43がキャビティ71に供給
される。その結果、インク43の粘度が200mPasでも供給
可能な構造となっている。供給モードにおける、キャリ
ッジ２の位置とローラセット回転方向（70a,70b）と大
気開放手段25の開閉状態とインク滴形成手段の動作状況
（動作／停止）とキャップ手段の動作状態（開／閉）を
表２にまとめた。

（３）加圧モード 加圧モードは、ノズル開口50が目詰まりした時に、キ
ャビティ71の内部を加圧して、目詰まりを復帰させるモ
ードのことである。目詰まりとは、ノズル開口50の中で
インク43が乾燥して固化した場合と、ノズル開口50に紙
粉やゴミが侵入した場合に発生する。加圧モードは、第
７図（ｃ）に示すように、第２のチューブ27をチューブ
押さえ29で変形させると同時に、ローラセット28をロー
ラセット回転方向70aに回転させることにより実行され
る。第２のチューブ27をチューブ押さえ29で変形させる
理由は、第２の供給路の流路抵抗を増加させるためであ
る。本実施例は、第２の供給路の流路抵抗が増加するこ
とにより、キャビティ71に発生する正圧が高くなり、目
詰まりの復帰動作を効率よく実行できるようになってい
る。また、チューブ押さえ29には段差部74が存在するた
め、第２のチューブ27の流路が、完全に塞がれない構造
になっている。したがって、加圧モードにおいても、イ
ンク43がカートリッジ30から第１の供給路、キャビティ
71、第２の供給路を経てカートリッジ30に戻る循環系が
実現されている。この構造により、キャビティ71の内部
に大きな正圧が発生せず、インク滴形成手段が高い圧力
で破壊されることがない。また、目詰まり復帰において
も、必要以上に大量のインク43をノズル開口50から失う
ことがない。実験によれば、キャビティ71に発生する正
圧は、第２のインク供給路の流路抵抗、ローラセット28
の回転速度に比例することがわかっている。加圧モード
における、キャリッジ２の位置とローラセット回転方向
（70a,70b）と大気開放手段25の開閉状態とインク滴形
成手段の動作状況（動作／停止）とキャップ手段の動作
状態（開／閉）を表３にまとめた。

本実施例の変形実施例として、チューブ押さえ29を装
備しないインクジェット記録装置も実現されている。こ
の変形実施例では、キャビティ71に発生する正圧を得る
ために、前述のローラセット28の回転速度を増加させる
手段を取る。

この変形実施例では、構成部品の少ない低コストのイ
ンクジェット記録装置が実現されている。

（４）保存モード 保存モードとは、プリンタが休止状態の時、又は、所
定時間印字信号が回路基板から送られない時に動作する
モードである。保存モードにおいて、ノズル開口50から
インク43の乾燥を防止するために、ノズル開口50がキャ
ップ手段によりキャッピングされる。また、カートリッ
ジ30の内部のインク43の乾燥を防止するために、大気開
放手段25が駆動される。保存モードにおける、キャリッ
ジ２の位置とローラセット回転方向（70a,70b）と大気
開放手段25の開閉状態とインク滴形成手段の動作状況
（動作／停止）とキャップ手段の動作状態（開／閉）を
表４にまとめた。

（５）唾はきモード 唾はきモードは、ノズル開口50の内部のインク43が、
乾燥して変質するのを防止するために適宜に行なわれる
モードである。唾はきモードは、インク滴形成手段を駆
動させ、ノズル開口50の内部のインク43をヘッドの外部
に飛翔させる動作である。本実施例では、全インク滴形
成手段を同時に駆動させ、10粒のインク滴を連続して吐
出させている。唾はきモードにおける、キャリッジ２の
位置とローラセット回転方向（70a,70b）と大気開放手
段25の開閉状態とインク滴形成手段の動作状況（動作／
停止）とキャップ手段の動作状態（開／閉）を表５にま
とめた。

第11図の動作モードは、前述した第２図の動作モード
と共通である。但し、充填モードと加圧モードにおい
て、供給口108から圧力室107を経てノズル開口106にイ
ンク43を充填させるために、動作時間を長くし、且つロ
ーラセット28の回転速度を速くする構成をとる。また、
充填モードにおいて気泡の排出性を良くするために、ノ
ズル開口106が供給口108よりも鉛直方向上方に位置する
ように構成されている。

次に、インク43が、顔料分散系インクである場合につ
いて説明する。顔料分散系インクとは、着色剤としてカ
ーボンブラック、有機顔料、媒体として水、有機溶媒等
の低粘度液体、必要に応じて、バインダー等を添加した
インクのことである。顔料分散系インクは、記録紙７上
でにじまず、鮮明な記録画像が得られるという特徴を有
する。しかし、顔料分散系インクには、沈降しやすい、
目詰まりしやすい、粘度が高いといったインクジェット
記録装置の信頼性に関わる問題が存在する。第２図に示
した本実施例のインクジェット記録装置は、これらの問
題を解決することが可能な構成である。沈降に対して
は、動作モードに攪拌モードを追加して対応している。
攪拌モードは、顔料分散系インクを攪拌して、顔料の分
散状態を均一な状態にするモードである。循環系の内部
を攪拌させる動作は、前述した充填モードの動作と同様
である。実験によれば、循環系の内部体積分のインクを
循環させれば、循環系の内部は均一な分散状態になるこ
とが確認されている。また、顔料分散系インクの沈降し
た部分は、1000mPas以上の粘度を有している。本実施例
では、チューブポンプを使用して攪拌モードを動作させ
ているため、高粘度部を容易に流動させることが可能な
構成となっている。そのため、信頼性の高いインクジェ
ット記録装置が実現されている。また、攪拌モードにお
いては、カートリッジ30の内部のインクも攪拌する必要
がある。本実施例では、カートリッジ30の中に図示しな
い鋼球を配し、キャリッジ２の加減速運動にともない、
この鋼球が運動して攪拌動作を行なうように構成されて
いる。目詰まりに対しては、加圧モードで対応してい
る。顔料分散系インクは一般に擬塑性流体である。本実
施例の顔料分散系インクは、低剪断領域で粘度が100mPa
s以上ある。しかし、本実施例のインクジェット記録装
置は、第２の供給路の流路形状を広くしてもよい構成で
ある。そのため、高粘度のインクを用いても、インクの
供給不足が発生することがなく、良好なインク滴を吐出
可能なインクジェット記録装置となっている。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明においては、ノズルから
インク滴を吐出させるインク滴形成手段と、該インク滴
形成手段に連通してインクを供給するキャビティとを備
えたインクジェットヘッドと、インクタンクと、該イン
クタンクから前記キャビティに連通する第１の供給路
と、前記前記キャビティからインクタンクに連通する弾
性変形可能な第２の供給路と、第１の供給路に接続され
たポンプと、第２の供給路を閉塞させることなく弾性変
形させて流路抵抗を変化させる弁手段とを備え、ノズル
の目詰まり解消時に弁手段により第２の供給路の流路抵
抗を高めた状態で前記ポンプを作動させて前記記録ヘッ
ドにインクを供給するように構成したので、ポンプの吐
出能力等の複雑な制御を必要とすることなく、ノズルか
らの大量のインクの流出を防止しつつ、インクジェット
ヘッドの目詰まりを解消できる程度にインク圧力を上昇
させることができ、また供給路の断面積を外部から変化
させて流路抵抗を変化させるため、流路に不連続点がな
く、インクを構成する顔料の沈殿、気泡の停滞を招くこ
とがなく、さらは目詰まり解消時にインクの循環により
ヘッドに停滞する気泡の排除や、沈殿した顔料を再拡散
することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のインクジェット記録装置を用いたイン
クジェットプリンタの斜視図。 第２図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、本発明によ
る一実施例を示すインクジェット記録装置の正面図と平
面図と右側面図と左側面図。 第３図は第１の供給路を表す断面図。 第４図は、チューブポンプの構成を示す斜視図である。 第５図は、第1,第２の針の形状を表す斜視図。 第６図は第２の供給路を表す断面図。 第７図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、チューブ押さえの動
作状態を表す図、並びに、斜視図である。 第８図（ａ），（ｂ）は、カートリッジの形状を示す斜
視図とカートリッジ内部の構成を示した図。 第９図は、大気開放手段の構成を表す部分拡大断面図。 第10図（ａ），（ｂ）は、インク滴形成手段の構成を表
す斜視図と断面図。 第11図（ａ），（ｂ）は、インク滴形成手段の別の実施
例を示す斜視図と部分拡大図。 第12図（ａ），（ｂ）は、ローラセットの別の実施例を
示す部分拡大図。 １……ヘッド ２……キャリッジ 13……キャップ手段 15……フレキシブル配線板 23……ノズルプレート 25……大気開放手段 26……第１のチューブ 27……第２のチューブ 28……ローラセット 29……チューブ押さえ 30……カートリッジ 34……ポンプモータ 43……インク 50……ノズル開口 51……振動子 52……弾性板 59a……ローラａ 59b……ローラｂ 59c……ローラｃ 59d……ローラｄ 65……第１の針 66……第２の針 71……キャビティ 72……第１の導通路 73……第２の導通路 77……第１のインク準備室 78……第２のインク準備室 81……バルブゴム 101……ノズルプレート 105……キャビティ 106……ノズル開口 107……圧力室 108……供給口

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ノズルからインク滴を吐出させるインク滴
   形成手段と、該インク滴形成手段に連通してインクを供
   給するキャビティとを備えたインクジェットヘッドと、
   インクタンクと、該インクタンクから前記キャビティに
   連通する第１の供給路と、前記前記キャビティからイン
   クタンクに連通する弾性変形可能な第２の供給路と、第
   １の供給路に接続されたポンプと、第２の供給路を閉塞
   させることなく弾性変形させて流路抵抗を変化させる弁
   手段とを備え、ノズルの目詰まり解消時に弁手段により
   第２の供給路の流路抵抗を高めた状態で前記ポンプを作
   動させて前記記録ヘッドにインクを供給するインクジェ
   ット記録装置。
2. 【請求項２】第１、及び第２の供給路の前記インクタン
   ク側にフィルタが配置されている請求項１に記載のイン
   クジェット記録装置。
3. 【請求項３】印刷時には第１の供給路が閉塞され、第２
   の供給路から前記ヘッドにインクが供給される請求項１
   に記載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】前記タンクに顔料分散系インクと攪拌用移
   動体が収容されている請求項１に記載のインクジェット
   記録装置。