JP3160411B2 - インクジェット記録装置、インクジェット記録ヘッド、インクジェットユニット、およびインクジェット記録装置の加圧回復方法 - Google Patents

インクジェット記録装置、インクジェット記録ヘッド、インクジェットユニット、およびインクジェット記録装置の加圧回復方法

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JP3160411B2
JP3160411B2 JP04912993A JP4912993A JP3160411B2 JP 3160411 B2 JP3160411 B2 JP 3160411B2 JP 04912993 A JP04912993 A JP 04912993A JP 4912993 A JP4912993 A JP 4912993A JP 3160411 B2 JP3160411 B2 JP 3160411B2
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    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17563Ink filters

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録装置
に関し、特にインクタンクから記録ヘッドへインクを供
給するために用いられるインク送給系のゴミ除去装置を
備えるインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録装置に代表されるよ
うに、比較的微小な断面積の液路を有し、この液路に液
体を流すことが必要な装置においては、液体中に混入し
たゴミや液体自身の析出物、さらには液体中の気泡によ
って液路が塞がれることを防止する必要がある。
【0003】インクジェット記録装置では、上述のよう
なインク液体中に存在するゴミ等が、特に記録ヘッドの
インク吐出口側へ入り込むと、目詰まりを生じ吐出不良
を引き起こすことがある。このため、インクタンクか
ら、記録ヘッドの共通液室やインク路を介して吐出口に
至るインク送給系のいずれかに、微小なゴミや気泡等を
除去するためのフィルターを設け、ゴミ等が吐出口側へ
入り込むのを防止することが多い。
【0004】一方、インクジェット記録装置において
は、記録ヘッドの吐出回復処理の一構成として、記録ヘ
ッドやインク供給系のインクを還流させることにより、
気泡等の混入していない新たなインクを記録ヘッドに送
り込むための構成がある。
【0005】このインクの還流による吐出回復処理は、
ポンプによりインクタンクからインク往路を介して記録
ヘッドにインクを圧送し、さらにこの圧送により、記録
ヘッドからインク復路を介してインクタンクにインクを
還流させるものである。この還流により、インク往路,
インク復路あるいは記録ヘッド内に存在する気泡はイン
クタンクに戻され、このインクタンクにおいて大気中に
放出される。
【0006】ところで、インク還流のために用いられる
上記インク往路やインク復路は、本来、記録ヘッドのイ
ンク吐出に伴なって記録ヘッドにインクを供給するため
に用いられるものである。そして、このように、インク
吐出時にインクを供給する場合には、ポンプによる圧送
を行わず、記録ヘッドのインク路等のインクに対する毛
管力等によってインクの供給が行われる。
【0007】このように記録ヘッドとインクタンクとの
間のインク送給系がインク還流にも兼用される場合にお
いて、インク送給系に上述のようなフィルターが設けら
れた場合、以下の条件を満足する必要がある。すなわ
ち、インク還流時には、気泡はフィルターを通過して最
終的にインクタンクに還流されなければならず、かつ記
録等のためのインク吐出時には、気泡はフィルターを通
過してはならないという条件である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インク送給系に設けられるフィルターにおいては、上述
の条件を満たすことが困難なことが多い。
【0009】図1および図2は、インク送給系にフィル
ターが設けられた部分を示す断面図である。
【0010】これら図に示す従来のゴミ除去装置は、以
上のようなフィルターに関する条件を満足することが困
難である。例えば、図1において矢印aの方向から流入
されたインク2は流入チューブ21を介してフィルター
1を有するゴミ除去装置20に送られる。ゴミ除去装置
20の流路3を流れるインク2は、ゴミの大きさが最大
径10μmよりも大きなゴミ等を通過させないフィルタ
ー1によって濾過される。このため、このフィルター1
によりインク2中のゴミ4はフィルター1の上流側に溜
まり、流出チューブ22にあたる下流側には流れない。
【0011】そして、このような従来のインク送給装置
を用いて、ポンプによるインク還流を行う場合にも、気
泡は記録時と同様ゴミやインクの析出物とともにフィル
ター1を通過できず、上流側に溜まる。この結果、上述
したような吐出回復時の気泡除去が効果的になされない
という問題を生ずる。
【0012】また、これらの微小気泡は互いに結合して
さらに大きな気泡となってフィルター1の上流側に滞留
する。この結果、このように大きく成長した気泡5は以
下に示すような問題をも派生させる。すなわち、フィル
ター1の有効濾過面積を小さくしてしまい、ゴミ除去装
置20を流れるインクの流抵抗を増大させて濾過能力を
低下させるという問題がある。
【0013】このようなゴミ除去装置20の問題点を解
決するために、例えば図2に示すようなゴミ除去装置が
考えられる。図2において図1と同一の要素には同一の
符号を付してその説明は省略する。
【0014】すなわち、この装置では、フィルター1に
多少の気泡が付着してもフィルター1の絶対面積が広い
ために濾過能力がそれ程低下しないようにしたものであ
る。しかしながら、実験によれば、フィルター1の面積
を大きくした構造のゴミ除去装置20においても、流れ
るインク2中に気泡が混入している場合には、フィルタ
ー1の上流側に溜まる気泡5がさらに大きくなるばかり
で、フィルター1の有効濾過面積は、フィルター1の面
積を広くするのに比例して広くならないことが確かめら
れた。
【0015】また、図2に示したゴミ除去装置は、図1
に示したゴミ除去装置よりも大型化してしまうという問
題がある。このことは装置をコンパクトにするという要
求に反するものである。さらにまた、微小なゴミを通過
させないフィルター部材は高価であるから、フィルター
1の面積を大きくすることはそれだけコスト面で不利に
なることになる。
【0016】いずれにしても、従来のゴミ除去装置のフ
ィルターは、上述した記録時とインク還流時の条件を同
時に満たすことが困難であり、また、濾過効率が使用と
ともに低下するものである。
【0017】本発明の目的は、記録時等のインク吐出動
作時に気泡の混入によるインクの吐出不良を防止し、ま
た、気泡によるフィルターの濾過能力を低下させること
なく、さらに、吐出回復動作時には有効に気泡を除去す
ることのできるインクジェット記録装置、インクジェッ
ト記録ヘッド、インクジェットユニット、およびインク
ジェット記録装置の加圧回復方法を提供することにあ
る。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、吐出回復
動作時には、比較的微小な気泡がフィルターを通過する
ようにして大きな気泡が形成されないようにし、また、
記録時には、このような微小気泡の通過を阻止すること
を考えた。
【0019】すなわち、図1に示した従来のインク送給
装置を用い、そのフィルター1をメッシュの大きさおよ
び形状が8μm角で総面積Smm2 とし、このフィルタ
ー1に上流側と下流側に圧力差を発生させて微小気泡が
フィルター1を通過する条件を調べた。具体的には、複
数のフィルター面積S毎に、上記圧力差を変化させて行
き、微小気泡が通過するときの圧力差Pt (atm)を
測定し、以下の結果を得た。
【0020】 S(mm2 ) 27 70 165 Pt (atm) 0.15 0.15 0.19 Pc (atm) 0.25 0.25 0.26 ここで、Pc はフィルター1がインク2と気体(空気)
とでメニスカスを形成して釣り合う最大圧力であり、イ
ンク2とフィルター1の接触角を0度と近似した場合の
計算値である。
【0021】上記結果によれば、図1に示した従来のゴ
ミ除去装置において、フィルター付近に溜まった微小な
気泡がフィルターを通過できるようにするためには、あ
る一定の圧力差Pt をフィルターの前後に与えることが
必要であり、フィルターの面積Sにそれ程依存しないこ
とがわかった。
【0022】そこで、本発明のインクジェット記録装置
は、吐出口を有し、該吐出口からインクを吐出するため
の記録ヘッドに供給するインクを貯留するためのインク
タンク、および前記記録ヘッドと前記インクタンクとの
間に接続され少なくとも前記インクタンクから前記記録
ヘッドへインクを送給するために用いられるインク送給
路を用い、前記記録ヘッドから被記録媒体へインクを吐
出して記録を行うインクジェット記録装置において、前
記インク送給路中に設けられるフィルターと、該フィル
ターの一部を覆って密着可能な弁であって、当該インク
通路中を前記インクタンクから前記前記吐出口の方向に
流れるインク流の、インク吐出時の流速より大きな流速
によって前記フィルターに密着する弁と、を有すること
を特徴とする。
【0023】また、本発明のインクジェット記録ヘッド
は、インクを吐出するための吐出口を有したインクジェ
ット記録ヘッドにおいて、前記インク吐出に供されるイ
ンクを受け入れるためのインク受け部と、該インク受け
部から前記吐出口に通じるインク通路と、該インク通路
中に設けられるフィルターと、該フィルターの一部を覆
って密着可能な弁であって、当該インク通路中を前記イ
ンク受け部から前記吐出口の方向に流れるインク流の、
インク吐出時の流速より大きな流速によって前記フィル
ターに密着する弁と、を具えたことを特徴とする。
【0024】さらに、本発明のインクジェットユニット
は、インクを吐出するための吐出口を有したインクジェ
ット記録ヘッドと該記録ヘッドに供給するインクを貯留
したインクタンクとを一体に具えたインクジェットユニ
ットにおいて、前記インクタンクから前記記録ヘッドに
通じるインク通路と、該インク通路中に設けられるフィ
ルターと、該フィルターの一部を覆って密着可能な弁で
あって、当該インク通路中を前記インクタンクから前記
吐出口の方向に流れるインク流の、インク吐出時の流速
より大きな流速によって前記フィルターに密着する弁
と、を具えたことを特徴とする。
【0025】さらに、本発明のインクジェット記録装置
の加圧回復方法は、インクを吐出するオリフィスを備え
る記録ヘッドへ、インクを貯留するインク貯留部からイ
ンク送給路を経てインクを送給して、前記記録ヘッドか
ら被記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェ
ット記録装置の加圧回復方法において、インク供給路に
設けられたフィルタ部材を通過するインク流速を、加圧
回復時に記録時よりも増大させることによって当該フィ
ルタの一部を遮蔽部材によって覆い、加圧回復時のフィ
ルタ部材のインク通過面積を、記録時の前記インク通過
面積よりも減少させて回復を行うことを特徴とする。
【0026】
【作用】以上の構成によれば、記録時等のインク吐出時
には、インク供給に伴うインク流速が比較的遅いことに
よってフィルターに弁が密着しないようにでき、これに
より、フィルターの有効流路面積が小さくならないよう
にすることができる。その結果、フィルター前後に圧力
差が生ぜす、インク中の気泡はフィルターを通過するこ
とはできない。
【0027】一方、吐出回復処理時には、インク吐出時
よりもインク流速を増大させ、これにより、弁をフィル
ターに密着させてその有効流路面積を小さくし、フィル
ターの前後に所定値以上の圧力差を生じさせることがで
きる。その結果、インク中の気泡がフィルターを通過す
ることが可能となる。
【0028】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を詳
細に説明する。
【0029】(実施例1)図3は本発明の第1の実施例
にかかるインク送給装置の一部を示す模式的断面図であ
る。
【0030】フィルター1は流路3の断面全体を覆うよ
うに設けられ、流路3中の微小なゴミやインクの析出物
の通過を阻止するものであり、図1,図2に示した従来
のものと同一のものを用いることができる。フィルター
1に隣接して弁7が設けられ、この弁7は、その一端が
流路壁41の一部に回動自在に軸支され、これにより、
図中矢印c方向の回動が可能となる。
【0031】インク2は、フィルターに対して流入チュ
ーブ21を通り、図中矢印aで示す方向に流れ込み、フ
ィルター1を通過した後、流出チューブ22を通り図中
矢印bで示す方向へ流れ出る。
【0032】このようなゴミ除去装置20を具えるイン
ク送給装置において、記録時等の吐出動作時には、イン
ク2は矢印aおよびbの方向へゆっくりと流れる。この
ため弁7は若干フィルター1側に傾くものの、図中実線
で示す状態を保ちフィルター1には密着しない。この時
のフィルター1の有効面積は、流れがゆっくりであるの
で弁7がない場合とほとんど同じである。この状態で、
フィルター前後の圧力差は僅かであり、微小気泡はフィ
ルター1を通過できない。
【0033】次に、吐出回復動作時のフィルター1およ
び弁7の作用について説明する。
【0034】この場合、ポンプの圧送によってインク2
がaの方向からbの方向に速く流れる。これにより、弁
7はフィルター1側へ回動し、ついにはフィルター1に
密着してフィルター1の一部を閉じた状態とする。この
時、フィルター1の有効面積は弁7がない場合に比較し
て約1/5になっている。このフィルター1の有効面積
の減少と比較的速いインク流により、フィルター1前後
に比較的に大きな圧力差を生じ、フィルター1を気泡が
通過できる状態となる。この結果、回復動作時には効果
的に気泡の除去が可能となる。
【0035】図4は、図3に示したゴミ除去装置をその
一部に備えたインク送給装置の全体を示す模式的斜視図
である。
【0036】インク送給装置は記録ヘッド14をその一
部として含むものである。このインク送給装置における
記録動作時の最大インク流量Qdmaxは以下のようにな
る。記録ヘッド14が吐出するインク滴の体積を200
pl(picolitre)とし、吐出周波数400H
zで、2048個のすべての吐出口からインクが吐出さ
れた場合には、
【0037】
【数1】 Qdmax=200pl×400Hz×2048=0.16ml/sec となるから、1秒当りに0.16mlのインクが吐出さ
れ、これが最大インク流量となる。
【0038】記録動作において、インクタンク8から記
録ヘッド14へのインク供給は、ギアポンプ9を有する
チューブ216およびチューブ217の双方を介して行
われ、その送給比率は3:7である。従って、チューブ
216を介してQd1≒0.05ml/secのインクが
流れ、チューブ217を介してQd2≒0.11ml/s
ecのインクが流れる。チューブ216を介した流量の
比率が小さいのは、ポンプ9自体の流れに抗する抵抗分
があるためである。
【0039】インクタンク8にはインク15が収納され
ている。モータ(不図示)を具えたギアポンプ9は電源
10によって回転するための電力を得る。記録ヘッド1
4は2048個のインク吐出口を有しており、この吐出
口n1〜n2048は水平に配列され、記録時には記録
データに基づくヘッド駆動回路(不図示)の駆動により
インク液滴を矢印の方向に吐出する。図3で示したと同
一のゴミ除去装置212,213は記録ヘッド14の両
側に1個づつ配置されている。
【0040】本例のインクジェット記録装置において、
ポンプ加圧による吐出回復動作すなわち、還流による吐
出回復動作は、この装置の電源をONにして記録動作を
行う直前や、記録動作が続いてインク路内に気泡が溜っ
たであろうと思われる時に行われる。このような吐出回
復動作はインクジェット記録装置の一連の動作の1つと
して適時に行われる。この加圧回復動作の詳細を図4を
参照して以下に説明する。
【0041】まず、スイッチ11をオンにするとギアポ
ンプ9が動作し、インク15は、チューブ216を介し
てゴミ除去装置212側に送られる。インク15はギア
ポンプ9により加圧されているので、フィルター1の有
効面積が弁7がない場合の約1/5となり、これによ
り、生じるフィルター1の前後の圧力差により気泡はフ
ィルター1を通過することができる。この気泡は記録ヘ
ッド14、ゴミ除去装置213、チューブ217を介し
てインクタンク8に戻る。なお、ゴミ除去装置213に
おいても同様な弁7の作用によって、これに設けられる
フィルター1を気泡が通過できる。従って、ゴミ除去装
置213においては、吐出回復時に上流側となる記録ヘ
ッド側に弁7が設けられる。
【0042】以上のようにして還流されたインク15中
に含まれていた気泡はインクタンク8において大気中に
放出され、インク中の気泡の除去がなされる。
【0043】上述の気泡がフィルターを通過する原理は
以下のように説明することができる。すなわち、記録動
作時のインク流量と比較すると、加圧回復動作時のイン
ク流量はポンプによって増加するので、回復動作の流速
が増し、ゴミ除去装置212内の弁7はフィルター1に
密着してフィルター1の一部を覆う。この結果、フィル
ター部分の流路面積が減少してフィルター1の前後に圧
力差が発生する。この圧力差P2 は約0.3atm以上
となる。この圧力下にあると、ゴミ除去装置212に設
けられた約8μm角のフィルター1に付着した気泡はフ
ィルター1を通り抜けることができ、気泡はインクとと
もにインクタンク8に戻り大気中に放出される。
【0044】以上の回復動作以外ではポンプ9は動作し
ないので、弁7は開く。記録動作時においても弁7は開
いた状態である。すなわちインクの流量が比較的に少な
く、ゴミ除去装置212および213のフィルターは弁
によって覆われず、フィルターの前後に生じる圧力差P
1 は約0.1atm以下である。この場合微小気泡はフ
ィルターを通過できない。これにより記録ヘッド側には
気泡が入ることなくインクの吐出は安定する。
【0045】なお、ここでは、P2 ≒0.3atm、P
1 ≒0.1atmと設定したが、具体的なゴミ除去装置
の設計においては、フィルターのメッシュの大きさや、
弁の開閉具合とその安全率を見積もることによりP2
1 は適宜に決定される。
【0046】なお、フィルター1は、多量の微小ゴミが
付着してフィルター1の濾過能力が低下した場合に洗浄
または交換できるように脱着可能な構成となっている。
【0047】(実施例2)図5は本発明のゴミ除去装置
の第2の実施例を示す模式的断面図である。
【0048】本実施例においては、外部の駆動系(不図
示)によって変形可能な能動弁30を設けた。能動弁3
0としては、例えば圧電素子を用いることができる。こ
の能動弁30を用いると、記録時のインク流量と回復動
作時のインク流量との間にそれ程差がない時でも、回復
動作時には、駆動系により能動弁30を変形させてフィ
ルター1の一部を覆うようにして流路面積を減少させ、
これによりフィルター1の前途に圧力差を発生させるこ
とができる。
【0049】(実施例3)図6は本発明のゴミ除去装置
の第3の実施例を示す模式的断面図である。図6におい
て、図3と同一の構成については同一の符号を付し説明
は省略する。
【0050】図6において弁31はインクの流れに応じ
て動く受動弁であり、弁31はゴミ除去装置の流路壁に
固定されていない。ストッパー32は上記流路壁に固定
されており、このストッパー32により弁31がフィル
ター1の近傍から離れることのないような構成となって
いる。この構成では、フィルター1または弁31のいず
れか一方が湾曲している。本例においては、フィルター
1を湾曲させた。インクは流入チューブ21側から流出
チューブ22側に流れる。
【0051】記録時にはインクはゆっくりと流れるの
で、受動弁31前後の圧力差は小さい。従って、弁31
はフィルター1に密着しないでフィルター1とストッパ
ー32の間を揺動する。この時、気泡がフィルター1を
通過するのに必要な圧力差は生じない。
【0052】一方、加圧回復時にはインクは比較的速く
流れるので、弁31前後の圧力差が大きくなり、弁31
はフィルター1に密着し、これにより、フィルター1の
流路面積は小さくなる。この結果、フィルター1の前後
には、気泡がフィルター1を通過するのに必要な圧力差
が発生する。
【0053】(実施例4)図7Aは、本発明の第4実施
例によるゴミ除去装置を具えたインクジェット記録ヘッ
ドおよびその吐出回復ユニットを示す模式的断面図であ
り、図7Bは、図7AのA−B断面に表われる弁を示す
模式的平面図である。
【0054】本例の記録ヘッドは、いわゆるシリアルタ
イプの記録ヘッドであり、その移動に伴なって記録紙等
にインクを吐出し、これにより、記録が行われるもので
ある。このような装置では、記録ヘッドの移動のホーム
ポジションには、吐出回復動作等に用いられる回復ユニ
ットが設けられるのが一般的である。
【0055】図7Aは、記録ヘッド60が、ホームポジ
ションにあって回復ユニット70のキャップ71に対向
している状態を示している。記録ヘッド60はインクタ
ンク65とともに不図示のキャリッジに搭載され、上記
移動が可能なように構成されている。インクタンク65
から記録ヘッド60へのインク供給は、接続管67を介
して行われる。記録ヘッド60は、複数のインク吐出口
62および吐出口62にそれぞれ連通する複数のインク
路61を有し、さらに複数のインク路61と共通に接続
する共通液室63を有する。共通液室63と接続管67
とは、本例によるゴミ除去室を介して互いに連通する。
インク路61のそれぞれには、吐出に利用される熱エネ
ルギーを発生する電気熱変換素子(不図示)が設けられ
ている。
【0056】ゴミ除去室には、その流路断面全体を占め
るフィルター1が設けられ、また、その上流側には弁5
1が揺動可能に設けられる。弁51は、図7Bに示す如
く、その一端にU字状の切欠きを有し、これにより、フ
ィルターへの密着時にインクおよび気泡が弁51を通過
できるようにしている。
【0057】記録時等のインク吐出時には、インクタン
ク65から共通液室へのインク流の速度は比較的小さい
ので弁51はフィルター1に密着することはない。
【0058】一方、吐出回復時には、記録ヘッド60の
吐出口62が設けられた面は、回復ユニット70のキャ
ップ71によって覆われ、減圧ポンプ73によって記録
ヘッド60内のインクは吐出口62を介して吸引され
る。この吸引によるインク流の速度は比較的大きなもの
であり、これにより、弁51はフィルター1に密着し、
その流路断面積を小さくする。この結果、フィルタ1の
上流側と下流側との間には所定の大きさの圧力差を生
じ、気泡の通過が可能となる。通過した気泡は、吸引さ
れるインクとともに、回復ユニット70から所定箇所に
排出される。
【0059】(その他)なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、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。
【0060】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4463359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。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4313124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。
【0061】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4558333号明細書,米国特許第44
59600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。
【0062】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。
【0063】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。
【0064】また、本発明の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挙げるこ
とができる。
【0065】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、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。
【0066】さらに加えて、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60−7
1260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。
【0067】さらに加えて、本発明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
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。
【0068】
【発明の効果】以上説明から明らかなように、本発明に
よれば、記録時等のインク吐出時には、インク供給に伴
うインク流速が比較的遅いことによってフィルターに弁
が密着しないようにでき、これにより、フィルターの有
効流路面積が小さくならないようにすることができる。
その結果、フィルター前後に圧力差が生ぜす、インク中
の気泡はフィルターを通過することはできない。
【0069】一方、吐出回復処理時には、インク吐出時
よりもインク流速を増大させ、これにより、弁をフィル
ターに密着させてその有効流路面積を小さくし、フィル
ターの前後に所定値以上の圧力差を生じさせることがで
きる。その結果、インク中の気泡がフィルターを通過す
ることが可能となる。
【0070】この結果、記録時等に気泡混入による吐出
不良を防止できるのとと同時に、吐出回復動作時には有
効な気泡除去が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】インクジェット記録装置のインク送給系に用い
られるゴミ除去装置の一従来例を示す模式的断面図であ
る。
【図2】インクジェット記録装置のインク供給系に用い
られるゴミ除去装置の他の従来例を示す模式的断面図で
ある。
【図3】本発明の第1実施例によるゴミ除去装置を示す
模式的断面図である。
【図4】図3に示したゴミ除去装置を用いたインクジェ
ット記録装置のインク送給系を示す模式的斜視図であ
る。
【図5】本発明の第2実施例によるゴミ除去装置を示す
模式的断面図である。
【図6】本発明の第3実施例によるゴミ除去装置を示す
模式的断面図である。
【図7】(A)は本発明の第4実施例によるゴミ除去装
置を有した記録ヘッドとインクタンク一体のユニットお
よび吐出回復ユニットを示す模式的断面図であり、
(B)は(A)のA−B断面に表われる弁を示す模式的
平面図である。
【符号の説明】
1 フィルター 2 インク 3 流路 4 ゴミ 5 気泡 7 弁 8 インクタンク 9 ギアポンプ 10 電源 11 スイッチ 14 記録ヘッド 15 インク 20 ゴミ除去装置 21 流入チューブ 22 流出チューブ 30 能動弁 31 弁 32 ストッパー 51 弁 60 記録ヘッド 61 インク路 62 吐出口 63 共通液室 65 インクタンク 71 キャップ 73 減圧ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── 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 小泉 寛 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 松田 弘人 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60−220755(JP,A) 特開 昭57−137163(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/175

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吐出口を有し、該吐出口からインクを吐
    出するための記録ヘッドに供給するインクを貯留するた
    めのインクタンク、および前記記録ヘッドと前記インク
    タンクとの間に接続され少なくとも前記インクタンクか
    ら前記記録ヘッドへインクを送給するために用いられる
    インク送給路を用い、前記記録ヘッドから被記録媒体へ
    インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に
    おいて、 前記インク送給路中に設けられるフィルターと、該フィルターの一部を覆って密着可能な弁であって、当
    該インク通路中を前記インクタンクから前記前記吐出口
    の方向に流れるインク流の、インク吐出時の流速より大
    きな流速によって前記フィルターに密着する弁とを有する ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 【請求項2】 前記インクジェット記録装置は、前記弁
    により前記フィルターの一部を覆うための前記大きな流
    速のインク流を生じさせる加圧手段をさらに有すること
    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】 前記加圧手段は、前記記録ヘッドの吐出
    回復動作時に前記インク流を生じさせることを特徴とす
    る請求項に記載のインクジェット記録装置。
  4. 【請求項4】 前記インクジェット記録装置は、前記弁
    により前記フィルターの一部を覆うための前記大きな流
    速のインク流を生じさせる減圧手段をさらに有すること
    を特徴とする請求項に記載のインクジェット記録装
    置。
  5. 【請求項5】 前記減圧手段は、前記記録ヘッドの吐出
    回復動作時に前記インク流を生じさせることを特徴とす
    る請求項に記載のインクジェット記録装置。
  6. 【請求項6】 前記密着手段は、前記弁の少なくとも一
    部を圧電素子によって形成し、該圧電素子に電力を供給
    して前記弁を変形させることにより構成されることを特
    徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  7. 【請求項7】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
    してインクに気泡を発生させ、該気泡の生成に基づいて
    インクを吐出することを特徴とする請求項1ないし
    いずれか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吐出口を有した
    インクジェット記録ヘッドにおいて、 前記インク吐出に供されるインクを受け入れるためのイ
    ンク受け部と、 該インク受け部から前記吐出口に通じるインク通路と、 該インク通路中に設けられるフィルターと、 該フィルターの一部を覆って密着可能な弁であって、当
    該インク通路中を前記インク受け部から前記吐出口の方
    向に流れるインク流の、インク吐出時の流速より大きな
    流速によって前記フィルターに密着する弁と、 を具えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
  9. 【請求項9】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
    してインクに気泡を発生させ、該気泡の生成に基づいて
    インクを吐出することを特徴とする請求項に記載のイ
    ンクジェット記録ヘッド。
  10. 【請求項10】 インクを吐出するための吐出口を有し
    たインクジェット記録ヘッドと該記録ヘッドに供給する
    インクを貯留したインクタンクとを一体に具えたインク
    ジェットユニットにおいて、 前記インクタンクから前記記録ヘッドに通じるインク通
    路と、 該インク通路中に設けられるフィルターと、 該フィルターの一部を覆って密着可能な弁であって、当
    該インク通路中を前記インクタンクから前記吐出口の方
    向に流れるインク流の、インク吐出時の流速より大きな
    流速によって前記フィルターに密着する弁と、 を具えたことを特徴とするインクジェットユニット。
  11. 【請求項11】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
    用してインクに気泡を発生させ、該気泡の生成に基づい
    てインクを吐出することを特徴とする請求項10に記載
    のインクジェットユニット。
  12. 【請求項12】 インクを吐出するオリフィスを備える
    記録ヘッドへ、インクを貯留するインク貯留部からイン
    ク送給路を経てインクを送給して、前記記録ヘッドから
    被記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェッ
    ト記録装置の加圧回復方法において、インク供給路に設けられたフィルタ部材を通過するイン
    ク流速を、加圧回復時に記録時よりも増大させることに
    よって当該フィルタの一部を遮蔽部材によって覆い、加
    圧回復時の フィルタ部材のインク通過面積を、記録時の
    前記インク通過面積よりも減少させて回復を行うことを
    特徴とするインクジェット記録装置の加圧回復方法。
  13. 【請求項13】 前記加圧回復方法は、加圧回復時より
    も記録時の前記インク通過面積を減少させることで、加
    圧回復時のインク送給路に設けられたフィルタ部材両側
    のインク流圧差を、記録時の前記インク流圧差よりも増
    大させて行う加圧回復方法であることを特徴とする請求
    12に記載のインクジェット記録装置の加圧回復方
    法。
  14. 【請求項14】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
    用してインクに気泡を発生させ、該気泡の生成に基づい
    てインクを吐出することを特徴とする請求項12または
    13に記載のインクジェット記録装置の加圧回復方法。
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