JP3382432B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に関し、特に記録ヘッドの回復機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置においては、記
録ヘッドの吐出口からインクを直接記録媒体に吐出させ
て記録を行なうので、インクを常に吐出可能に保持する
必要があり、そのための特別な配慮が必要となる。

【０００３】すなわち、インクは非記録時においても記
録ヘッドの液路中に残留するので、この液路中のインク
の乾燥あるいは蒸発による粘度増加などの変質を防止す
る措置が必要であり、そのために、非記録時に記録ヘッ
ドの吐出口形成面（フェイス面）をキャップ（蓋）で覆
うことにより、インクの乾燥や蒸発を防止するキャッピ
ング手段が採用されている。

【０００４】しかし、低湿度の環境下や長期休止時など
においては、前記キャッピング動作だけで吐出可能な状
態を維持することは困難である。

【０００５】そのため、キャッピング手段とともに、ポ
ンプなどにより、記録ヘッドの液路内のインクに圧力を
付与したり、あるいは、逆にキャップ内の空気を吸引し
て液路内のインクに負圧を付与するなどして、液路内に
滞って変質したインクを吐出口から排出するという回復
手段が用いられてきた。

【０００６】また、インクカートリッジを交換したり、
記録装置を長期間休止させたりする場合、記録ヘッド内
（例えば、インク液室である共通液室など）や他のイン
ク流路内に気泡が滞留することがあり、この気泡が吐出
口に達すると不吐出や不完全吐出などの吐出不良が生ず
ることになる。

【０００７】このため、回復動作として、ポンプにより
インクタンクからインク供給流路を通じて記録ヘッドへ
インクを供給するとともに、他のポンプにより記録ヘッ
ドからインク回収流路を通じて供給量よりも少ない量の
インクを回収することで、インクを循環させつつ供給側
のインクの流量と回収側のインクの流量の差分だけ、記
録ヘッドのインク吐出口からインクを排出することによ
って、吐出口近傍の粘度が増加したインク（増粘イン
ク）を排出し、それとともに前記インク流路中の気泡を
インクと共にインクタンク内に回収することが行なわれ
ている。

【０００８】このとき、記録ヘッドに対するインク供給
流路とインク回収流路の接続部は、インク循環時に、共
通液室内でインクが循環し易いように、共通液室の両端
部に設けられる。

【０００９】また、上記インクポンプは、色々な種類の
ポンプが用いられているが、中でもチューブをローラで
潰し、そのローラをチューブ上で移動させることによ
り、チューブ内部の体積変化を起こして圧力を変化させ
ることでインクを送流するチューブポンプが一般的によ
く用いられている。

【００１０】さらに、これらの回復動作により排出した
排インクのうちの一部がフェイス面に付着するが、この
フェイス面に付着したインクを除去するために、拭き払
い部材（ワイピング部材）を押し当てて付着インクを拭
き取ったり、あるいは、エアノズルから空気を噴射して
付着インクを吹き飛ばしたりする除去手段（ヘッドクリ
ーニング手段）も併用されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術で、増粘した吐出口近傍のインクを排インク
として排出する場合、インクを循環させながら吐出口近
傍のインクを排出するが、吐出口から排出される排イン
クの量は、インク供給側のポンプの流量とインク回収側
のポンプの差分で決定され、経済面から排インクの量を
減少させようとすると 供給側ポンプの流量＞回収側ポンプの流量 の条件のもとに 供給側ポンプの流量＝回収側ポンプの流量 に近づけるようにする必要がある。

【００１２】また、供給側ポンプの流量＜回収側ポンプ
の流量となる場合は供給側からのインクが不足する分だ
け、吐出口から回収側ポンプが空気を吸引することにな
り、吐出口内に空気が入り回収動作とはならない。

【００１３】しかしながら、２つのポンプにおける流量
差を、正確にコントロールすることは非常に難しい。特
にチューブポンプにおいては、流量はチューブの断面積
に依存し、その断面積は、ポンプの使用時間と共に経年
変化するとともに、チューブの寸法公差によっても流量
が変わるため、上記流量の条件を維持するためには、安
全のため回収側ポンプの流量を供給側ポンプの流量より
も大幅に少なく設定しておかなければならなかった。

【００１４】例えば、内径２ｍｍ±０．１ｍｍの寸法な
らびに寸法公差をもつチューブを供給側のポンプに用
い、同一のポンプ条件のもとに、上記流量の条件が成り
立つように回収側のポンプのチューブの内径を決定する
と、公差の範囲内で回収側のポンプの内径が上回らない
ためには内径１．８ｍｍ±０．１ｍｍのチューブを用い
ることになる。

【００１５】この時の供給側および回収側のポンプの流
量の基準となる断面積を計算すると、供給側は、 中心値 １／４×２×２×π＝１π（平方ミリメート
ル） 最大値 １／４×２．１×２．１×π＝１．１０３π
（平方ミリメートル） 最小値 １／４×１．９×１．９×π＝０．９０３π
（平方ミリメートル） 回収側は、 中心値 １／４×１．８×１．８×π＝０．８１０π
（平方ミリメートル） 最大値 １／４×１．９×１．９×π＝０．９０３π
（平方ミリメートル） 最小値 １／４×１．７×１．７×π＝０．７２３π
（平方ミリメートル） となり、供給側に対する回収側の流量の割合は、中心値
同士の場合で８１％、最も流量差の大きい供給側が最
大、回収側が最小の場合においては６５．５％となり、
中心値同士のチューブの場合においてはインクの循環量
の約１９％が排インクとして吐出口から排出され、最も
流量差の大きい場合には、インク循環量の約３４．５％
が排インクとして排出されてしまう。

【００１６】この計算は、インク内径が真円であるとし
た場合の断面積に基づき行なったが、実際はポンプの使
用によりチューブの断面が変化し断面積が減少するた
め、現実にはさらに流量差を大きくしておく必要があ
り、排インクの量がさらに増えることとなる。また、上
記の状態において流量差を小さくするには、チューブポ
ンプの駆動回転数を流量に応じて調整する方法もある
が、各ポンプごとに流量を測定して調整を行なうのは、
コストと時間がともにかかり現実的ではなくほとんど行
なわれていない。

【００１７】このように使用されない排インク量が増大
すると、記録時に使うことのできるインク量が相対的に
減少し、ランニングコストが増大してしまうという問題
がある。

【００１８】本発明の目的は、回復機構の使用時に調整
等の必要なしに確実に回復動作が行なわれ、かつ排出イ
ンク量が少なくてランニングコストが安いインクジェッ
ト記録装置を提供することにある。

【００１９】さらに、上記のインクポンプとしては、チ
ューブの変形を利用したチューブポンプがコスト、スペ
ース、信頼性の面から使用されることが多いが、このチ
ューブポンプをインクタンクと記録ヘッドを接続するイ
ンク流路の間に配置すると、ポンプを停止した時にチュ
ーブポンプ内にあるコロまたはローラによりチューブが
潰されたままの状態となってインクの流れが妨げられ、
記録時に記録ヘッドへインクの供給ができなくなってし
まうため、コロやローラがチューブを潰さないようにコ
ロやローラを退避させチューブに接触しない状態にする
機構を設けていた。このため、装置が複雑になり、コス
トの上昇やスペースの増加という問題があった。

【００２０】本発明では、さらにチューブポンプのコロ
やローラを退避させないで、記録時に記録ヘッドにイン
クを供給することのできる記録装置を提供する。

【００２１】

【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、記録ヘッドの吐出口よりインクを記録媒体
上に吐出して記録を行なうインクジェット記録装置にお
いて、記録ヘッドにインクを供給する主インクタンク
と、少なくとも２個のインク送流手段とを備え、第１の
インク送流手段のインク流入側およびインク送出側は記
録ヘッドのインク液室とそれぞれ回収インク流路および
供給インク流路で接続され、第２のインク送流手段のイ
ンク流入側は主インクタンクとインク流路で接続され、
送出側は回収インク流路または供給インク流路と接続さ
れている。第１のインク送流手段の単位時間当りのイン
ク流量をＱ１、第２のインク送流手段の単位時間当りの
インク流量をＱ２とするとき、記録ヘッドのインク液室
に供給される単位時間当りのインク流量がＱ１＋Ｑ２、
記録ヘッドのインク液室から回収される単位時間当りの
インク流量がＱ１、記録ヘッドの吐出口から排出される
単位時間当りのインク流量がＱ２である。

【００２２】また、第２のインクタンクと、送流を１方
向のみに制御する少なくとも２個の弁機構を備え、第２
のインク送流手段は送流方向の正逆切り換え機構を有
し、第２のインク送流手段の２つのインク送流口は、主
インクタンクと供給インク流路とにインク流路で接続さ
れ、第２のインクタンクは、供給インク流路の、第２の
インク送流手段との接続位置とインク液室との接続位置
の間にインク流路で接続され、送流を１方向のみに制御
する第１の弁機構は、供給インク流路の、第２のインク
タンクとの接続位置とインク液室との接続位置の間に、
インク液室からの送流を防止する方向に配設され、送流
を１方向のみに制御する第２の弁機構は、供給インク流
路と第２のインクタンクとを接続するインク流路に、第
２のインクタンク方向への送流を防止する方向に配設さ
れていてもよい。

【００２３】また、第２のインク送流手段と並列に、主
インクタンクとインク液室とを接続するインク流路に配
設されたインクの送流の制御用の弁機構を備えていても
よい。

【００２４】これらのインク送流手段は、弾力性を有す
るチューブの弾性変形を利用して流体の送流を行なうチ
ューブポンプであってもよい。

【００２５】さらに、インクジェット方式の記録ヘッド
は、インク吐出のために利用されるエネルギとしてイン
クに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する素子を有
していてもよい。

【００２６】このように、記録ヘッドのインク液室と連
絡する２本のインク流路である供給インク流路と回収イ
ンク流路を、第１のインク送流手段のインク送出部とイ
ンク流入部にそれぞれ接続するとともに、第２のインク
送流手段のインク排出部を第１のインク送流手段とイン
ク液室とを接続するインク流路である供給インク流路と
回収インク流路の何れかに接続することにより、記録ヘ
ッドの吐出口から排出される排インク量は、第１のイン
ク送流手段と関係なく第２のインク送流手段の流量と略
同一とすることができるので、回復機構の使用時に調整
等の必要なしに確実に回復動作が行なわれ、かつ排出イ
ンク量を少なくできるのでランニングコストも低下す
る。

【００２７】また、第２のインクタンクと、送流を１方
向のみに制御する少なくとも２個の弁機構を備え、第２
のインク送流手段は送流方向の正逆切り換え機構を有
し、第２のインク送流手段の２つのインク送流口は、そ
れぞれ主インクタンクと供給インク流路とにインク流路
で接続され、第２のインクタンクは、供給インク流路
の、第２のインク送流手段との接続位置とインク液室と
の接続位置の間にインク流路で接続され、送流を１方向
のみに制御する第１の弁機構は、供給インク流路の、第
２のインクタンクとの接続位置とインク液室との接続位
置の間に、インク液室からの送流を防止する方向に配設
され、送流を１方向のみに制御する第２の弁機構は、供
給インク流路と第２のインクタンクとを接続するインク
流路に、第２のインクタンク方向への送流を防止する方
向に配設されていることにより、上述のような回復動作
における効果が得られるとともに、第２のインク送流手
段を回復動作とは反対の回転をさせることにより第２の
インクタンクから主インクタンクへのインクの補充を行
なうことができる。

【００２８】また、記録ヘッドのインク液室にインク流
路を経由してインクを供給する主インクタンクと、主イ
ンクタンクとインク液室とを接続するインク流路に配設
されたインク送流手段と、インク送流手段と並列に、主
インクタンクとインク液室とを接続するインク流路に配
設されたインクの送流の制御用の弁機構とを備えること
により、インク送流手段に複雑な自由送流機構を設ける
ことなく記録時に主インクタンクからインク液室へのイ
ンクの供給が可能となる。

【００２９】さらに、インク送流手段として、弾力性を
有するチューブの弾性変形を利用してインクの送流を行
なうチューブポンプを用いることにより、小型かつ安価
で送流方向の切り換えが容易な構成が可能となる。

【００３０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態のインクジェット記録装置の記録部におけるイン
ク流路およびポンプ等の配置関係を示す模式図であり、
図２は図１におけるインクの流量の関係を示す模式図で
ある。

【００３１】記録ヘッドのインクジェットヘッド１１の
インク液室である共通液室１２の両端部に接続された供
給インク流路および回収インク流路である供給チューブ
１７および回収チューブ１６は、それぞれ第１のインク
送流手段であるインク循環ポンプ１３のインク排出部１
３ａおよびインク流入部１３ｂに接続されている。供給
チューブ１７は３方向のジョイント１７ｃとそれに接続
する共通液室側のチューブ１７ａとインク循環ポンプ側
のチューブ１７ｂとで構成される。

【００３２】第２のインク送流手段であるインク供給ポ
ンプ１４は、インク流入部１４ａが主インクタンク１５
とチューブ１９によって接続され、インク排出部１４ｂ
は供給チューブ１７の中間に設けられた３方向のジョイ
ント１７ｃに流入チューブ１８で接続されている。

【００３３】インク循環による回復動作時には、インク
循環ポンプ１３とインク供給ポンプ１４を動作させ、そ
れぞれのポンプ部において、インクを図１の矢印Ａの方
向に送流する。

【００３４】この状態における単位時間当りの流量を、
インク循環ポンプ１３はＱ１、インク供給ポンプ１４は
Ｑ２とすると、回収チューブ１６における流量はインク
循環ポンプ１３にすべてが流入することになるためＱ１
となり、供給チューブ１７の共通液室側のチューブ１７
ａでは、インク循環ポンプ１３の流量Ｑ１とインク供給
ポンプ１４の流量Ｑ２が合流して流れてくるためＱ１＋
Ｑ２となる。

【００３５】これらの流量を図２に示すが、この状態で
インクジェットヘッド１１の共通液室１２に対して供給
されるインク流量は供給チューブ１７の共通液室側チュ
ーブ１７ａでの流量（Ｑ１＋Ｑ２）となり、一方共通液
室１２から回収されるインク流量は、インク回収チュー
ブ１６での流量Ｑ１となり、その差分は、 供給されるインク流量 ー 回収されるインク流量 ＝ （Ｑ１＋Ｑ２） ー Ｑ１ ＝ Ｑ２ となり、インクジェットヘッド１１の吐出口２０から排
出される排インク量はＱ２で、Ｑ１の流量には依存しな
いことになる。

【００３６】従って、吐出口２０から排出される排イン
ク量を少なくするためには、第２のインク送流手段であ
るインク供給ポンプ１４の流量を少なくすればよい。

【００３７】例えばインク循環ポンプ１３の流量を０．
９ｃｃ／ｓｅｃ、インク供給ポンプ１４の流量を０．１
ｃｃ／ｓｅｃとした場合、共通液室１２に供給されるイ
ンク流量は１ｃｃ／ｓｅｃ、共通液室１２から回収され
るインク流量は０．９ｃｃ／ｓｅｃとなり、インク吐出
口２０から排出される排インク量は、インク供給ポンプ
１４の流量と同じ０．１ｃｃ／ｓｅｃで、供給されるイ
ンク流量に対する排インク量の割合は１０％ととなる。

【００３８】ここで、インク循環ポンプ１３およびイン
ク供給ポンプ１４の送流性能が変化した場合を想定す
る。

【００３９】まず、インク循環ポンプ１３の流量が約２
０％減少し０．７ｃｃ／ｓｅｃとなったとすると、共通
液室１２に供給されるインク流量は０．８ｃｃ／ｓｅ
ｃ、共通液室１２から回収されるインク流量は０．７ｃ
ｃ／ｓｅｃとなり、吐出口２０から排出される排インク
量は０．１ｃｃ／ｓｅｃとなり、インク循環ポンプ１３
の送流能力の変化は、共通液室１２に対して供給および
回収されるインク流量の絶対値には影響を与えるが、排
インク量には影響を与えないこととなる。

【００４０】また、インク供給ポンプ１４の流量が大幅
に約５０％増加し０．１５ｃｃ／ｓｅｃになった場合を
想定すると、共通液室１２に供給されるインク流量は
１．０５ｃｃ／ｓｅｃ、共通液室１２から回収されるイ
ンク流量は０．９ｃｃ／ｓｅｃとなり、従って吐出口２
０から排出される排インク量は０．１５ｃｃ／ｓｅｃと
なり、インク供給ポンプ１４のインク流量がそのまま排
インク量となる。この場合でも、共通液室１２に供給さ
れるインク流量に対する排インク量の割合は、約１４．
３％で、初期の割合１０％と比較しても大きな変化はな
い。

【００４１】これまでは、第１のインク送流手段である
インク循環ポンプ１３のインク排出部１３ａと共通液室
１２を連絡する供給チューブ１７に第２のインク送流手
段であるインク供給ポンプ１４のインク排出部１４ｂを
接続したが、第１のインク送流手段であるインク循環ポ
ンプ１３のインク流入部１３ｂと共通液室１２を連絡す
る回収チューブ１６に第２のインク送流手段であるイン
ク供給ポンプ１４のインク排出部１４ｂを接続してもよ
い。

【００４２】図１でインク循環ポンプ１３の送流方向Ａ
を逆にした状態となるので、以下では図１の符号１３ａ
をインク流入部、１３ｂをインク排出部、１６を供給チ
ューブ、１７を回収チューブと読み替えて図１を参照に
説明する。

【００４３】この場合、同じく第１のインク送流手段の
インク循環ポンプ１３の流量をＱ１、第２のインク送流
手段のインク供給ポンプ１４の流量をＱ２とすると、共
通液室１２に供給されるインク量はＱ１であり、図１の
ジョイント１７ｃとインク循環ポンプ１３の間のチュー
ブ１７ｂの流量はインク循環ポンプ１３の流量と同じＱ
１、ジョイント１７ｃからはインク供給ポンプ１４から
の流量Ｑ２が加わっているので、ジョイント１７ｃと共
通液室１２との間のチューブ１７ａではそれを差し引い
た（Ｑ１ーＱ２）の流量となり、従って共通液室１２か
ら回収されるインク流量は同じ（Ｑ１ーＱ２）となる。
従って吐出口２０から排出される排インク量はＱ１ー
（Ｑ１ーＱ２）＝Ｑ２となり、上述のインク供給ポンプ
１４のインク排出部１４ｂをインク循環ポンプ１３のイ
ンク排出部と共通液室１２とを結ぶインク流路に接続し
た場合と同様の効果を得ることができる。

【００４４】このように、インクジェットヘッド１１の
インク液室である共通液室１２と連絡する２本のインク
流路である供給チューブ１７と回収チューブ１６を、第
１のインク送流手段であるインク循環ポンプ１３のイン
ク送出部１３ａとインク流入部１３ｂにそれぞれ接続す
るとともに、第２のインク送流手段であるインク供給ポ
ンプ１４のインク排出部１４ｂを第１のインク送流手段
のインク循環ポンプ１３と共通液室１２とを接続するイ
ンク流路である供給チューブ１７と回収チューブ１６の
何れかに接続することにより、調整等なしでインクジェ
ットヘッド１１の吐出口２０から排出される排インク量
が少ない状態で確実に回復動作を行なうことができ、ラ
ンニングコストの安いインクジェット記録装置を提供す
ることができる。

【００４５】次に、本発明の第２の実施の形態について
図面を参照して説明する。図３は本発明の第２の実施の
形態のインクジェット記録装置の記録部におけるインク
流路およびポンプ等の配置関係を示す模式図であり、図
４は本実施の形態において第２の送流手段を用いてイン
クタンクへのインクの補充を行なう場合の模式図であ
り、図５は本実施の形態で使用されるチューブポンプの
構造を示す模式図である。

【００４６】なお、本実施の形態において、第１の実施
の形態と同一の構成部分は特に必要のある場合を除き説
明を省略する。

【００４７】本実施の形態では第１および第２のインク
送流手段として、弾力性を有するチューブの弾性変形を
利用してインクの送流を行なうチューブポンプを用いて
いる。このチューブポンプは、小型、安価でかつ流量の
設定や送流方向の切り換えが容易であるという特徴を備
え、インクジェット記録装置に適したインク送流機構で
ある。

【００４８】チューブポンプの構成は、図５に示すよう
に、インクを送流するチューブ５１と、それを保持する
チューブガイド５２、チューブ５１を変形させチューブ
内のインクに圧力をかけて、インクの流れを発生させる
ローラ５３およびそれを支持し図示しない駆動源により
回転するローラホルダ５４とから構成される。図５で示
す矢印Ｂの方向にローラーホルダ５４が回転すると、チ
ューブ５１内のインクはローラ５３により矢印Ｃの方向
に押し出され、ローラ５３の通過したチューブ３１は復
元するとともに内部に負圧が発生し、矢印Ｄ方向にイン
クが流れ込んでくる。この動作が連続して行なわれてイ
ンクが連続した状態で送流される。また、ローラホルダ
５４の回転方向を逆にするだけでインクの送流方向を反
対にすることができる。

【００４９】ただし、ローラ５３がチューブ５１から離
れるときに、チューブ５１の潰されていた部分が元の状
態（潰れていない状態）に戻るため、体積が増加し、こ
の時にインクの送流圧力が瞬間的に減少する脈動現象が
発生し、流量も瞬間的に減少する。また、ポンプに対し
てインクが流入する負圧側においても、ローラ５３によ
りチューブ５１が潰された時に瞬間的に負圧が発生しな
くなるために、同様に脈動現象が発生する。この脈動を
減少させるためには、脈動が発生しているインクの送流
部に圧力変化を減衰させるためのバッファタンクを設け
ることが行なわれている。バッファタンクは、密閉され
た容器内にインクと空気を満たし、チューブポンプによ
り発生する脈動（圧力変化）を減衰させ流速を一定にす
る効果を持つ。

【００５０】以下、本実施の形態の構成を詳細に説明す
る。インクジェットヘッド３１の共通液室３２の両端部
に接続された供給チューブ３７および回収チューブ３６
はそれぞれ途中に設けられた圧力変動減衰用のバッファ
タンク４６、４５を介して、第１のインク送流手段であ
るインク循環チューブポンプ３３のインク排出部３３ａ
およびインク流入部３３ｂに接続されている。

【００５１】供給チューブ３７はバッファタンク４６を
挟んで共通液室側のチューブ３７ａとインク循環チュー
ブポンプ側のチューブ３７ｂで構成される。また回収チ
ューブ３６はバッファタンク４６を挟んで共通液室側の
チューブ３６ａとインク循環チューブポンプ側のチュー
ブ３６ｂで構成される。

【００５２】第２のインク送流手段であるインク供給チ
ューブポンプ３４は、インク流入部３４ａが主インクタ
ンク３５とチューブ３９によって接続され、インク排出
部３４ｂが供給チューブ３７の途中に設けられたバッフ
ァタンク４６に流入チューブ３８で接続されている。

【００５３】インク供給側のバッファタンク４６にはチ
ューブ４１によって第２のインクタンク４７が接続され
ている。この第２のインクタンク４７は、必要に応じて
着脱可能なインクタンクカートリッジ等のものが考えら
れ、必要に応じインクタンク３５にインクを補充するた
めのものである。

【００５４】また、チューブ３７ａとチューブ４１の途
中には、それぞれ図３の矢印Ｅの方向のみにインクの送
流が可能な第１の逆止弁４２および第２の逆止弁４３が
設けられている。

【００５５】さらに、インク供給チューブポンプ３４に
並列にインク流入部３４ａとインク排出部３４ｂを結ん
で制御弁４４が設けられ、通常の記録動作としてインク
ジェットヘッド３１よりインクを吐出する場合以外は弁
は閉じられた状態になっている。

【００５６】次に、これらの構成部分の動作について説
明する。インク循環による記録ヘッドの回復動作時に
は、インク循環チューブポンプ２３とインク供給チュー
ブポンプ２４を動作させ、それぞれのポンプ部におい
て、インクを図３における矢印Ｆの方向に送流する。脈
動を伴って送流されるインクは、それぞれバッファタン
ク４５、４６により脈動が減衰された状態で第１の実施
の形態と同様に送流され同様の効果を発生する。この
時、供給チューブ３７内のインクは、バッファタンク４
６から第２のインクタンク４７に送流されようとするが
チューブ４１の途中に設けられた第２の逆止弁４３によ
り流れは防止されている。

【００５７】本実施の形態では回復機構の一部を利用し
て主インクタンク３５に第２のインクタンク４７からイ
ンクを補充することができる。主インクタンク３５にイ
ンクを補充する場合は、図４に示すようにインク供給チ
ューブポンプ３４を逆転させインクを矢印のＧ方向に送
流させ、バッファタンク４６を介して第２のインクタン
ク４７からインクを主インクタンク３５に補充する。こ
の時、共通液室３２からのインクの吸引はチューブ３７
ａの途中に設けられた第１の逆止弁４２によって防止さ
れ、バッファタンク４５からの吸引は、図５で説明した
インク循環チューブポンプ３３におけるローラ５３がチ
ューブ５１を潰すことにより弁の役割をして防止する。

【００５８】また、このインクの補充時に、バッファタ
ンク４６と接続されているチューブ３８の先端の位置を
図４に示すように所定の位置に設定するとバッファタン
ク４６内に空気が充填されていても、インク供給ポンプ
３４が矢印Ｇの方向にインクを送流するとき、先ず空気
を吸引し、バッファタンク４６内のインクの液面の高さ
をチューブ３８の先端部と同一にする調整機能を持たせ
ることも可能となる。

【００５９】記録時には、共通液室３２で消費されたイ
ンクは各チューブ３６、３７、３８、３９、４１を通じ
てインクジェットヘッド部の毛細管現象により主インク
タンク３５または第２のインクタンク４７から供給され
る。どちらのインクタンクから供給されるかはインクタ
ンクとインクジェットヘッド３１の吐出口面の水頭差で
決定されるが、主インクタンク３５からインクを供給す
る場合は、インクジェットヘッド３１と主インクタンク
３５の水頭差を適切なものにするとともに、第２のイン
クタンク４７の水頭を主インクタンク３５よりも低く設
定する。この状態でインク供給チューブポンプ３４と並
列に接続された制御弁４４を開放するとインク供給チュ
ーブポンプ３４により妨げられていた主インクタンク３
５からインクジェットヘッド３１の共通液室３２へのイ
ンクの供給が可能となる。また、この状態で制御弁を閉
にすると第２のインクタンク４７から共通液室３２へイ
ンクが供給される。

【００６０】これまでの説明では、インク循環チューブ
ポンプ３３とした回収ポンプの吸入側と吐出側の流路中
にバッファタンク４５、４６を設けたが、チューブポン
プによるインクの脈動が許容されるのであればバッファ
タンク４５、４６は設けなくてもよい。

【００６１】なお、上述の逆止弁はこれに限定されるも
のではなく、制御弁を使用してインクの流れを防止する
必要のある方向にインクが流れようとする場合に、弁を
動作させインクの流れを止めるようにしてもよい。

【００６２】このように、インク送流手段として、弾力
性を有するチューブの弾性変形を利用してインクの送流
を行なうチューブポンプを用いることにより、小型かつ
安価で送流方向の切り換えが容易な構成が可能となっ
た。

【００６３】また、第２のインクタンク４７と、２個の
逆止弁４２、４３を備え、第２のインク送流手段である
インク供給チューブポンプ３４のインク流入部３４ａは
主インクタンク３５に接続され、インク排出部３４ｂ
は、第１のインク送流手段であるインク循環チューブポ
ンプ３３の供給インク流路である供給チューブ３７に流
入チューブ３８で接続され、第２のインクタンク４７
は、供給チューブ３７の、インク循環チューブポンプ３
３の送出側との接続位置とインク液室である共通液室３
２との接続位置の間にチューブ４１で接続され、第１の
逆止弁４２は、供給チューブ３７の、第２のインクタン
クとの接続位置と共通液室３２との接続位置の間に、共
通液室からの送流を防止する方向に配設され、第２の逆
止弁４３は、供給チューブ３７と第２のインクタンクと
を接続するチューブ４１に、第２のインクタンク方向へ
の送流を防止する方向に配設され、インク供給チューブ
ポンプ３４は送流方向の正逆切り換え機構をするので、
第１の実施の形態と同様の回復動作における効果が得ら
れるとともに、インク供給チューブポンプ３４を回復動
作とは反対の回転をさせることにより第２のインクタン
ク４７から主インクタンク３５へのインクの補充を行な
うことができ、供給チューブ３７に設けたバッファタン
ク４６内の流入チューブ３８の先端の位置をを所定の位
置にすることによってバッファタンク４６内の液面の高
さを調整することが可能となった。

【００６４】さらに、主インクタンク３５から記録ヘッ
ドの共通液室３２にインクを供給するインク流路に設け
られたインク供給チューブポンプ３４と並列に、主イン
クタンク３５と共通液室３２を接続するインク流路にイ
ンクの送流の制御用の弁機構が配設されることによっ
て、インク供給チューブポンプ３４に装置を複雑にする
ローラ等の退避機構を設けることなく記録時に主インク
タンク３５から共通液室３２へのインクの供給が可能と
なった。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、インクジ
ェット記録装置の記録ヘッド内の変質したインクの供給
ポンプと回収ポンプを用いた回復機構において、回収ポ
ンプの吸入側と吐出側を記録ヘッドのインク液室に接続
して循環ポンプとし、供給ポンプの吐出側を回収ポンプ
の吸入側もしくは吐出側流路に接続することにより、記
録ヘッドの吐出口から排出される排インクの流量は一義
的に供給ポンプの吐出量に依存することになったので、
各ポンプの吐出量の許容誤差や使用による経年変化に左
右されることなく、少ない排インクの排出量で調整の必
要無く確実に回復作用を行なうことができ、インクジェ
ット記録装置のランニングコストを低減できるという効
果がある。

【００６６】また、各ポンプにチューブポンプを使用し
循環ポンプとした回収ポンプの吸入側の回収インク流路
と吐出側の供給インク流路をインク液室に接続し、供給
ポンプを流入インク流路で供給インク流路に接続し、第
２のインクタンクを供給インク流路の流入インク流路と
の接続点とインク液室との接続点の間に補給インク流路
で接続し、供給インク流路の補給インク流路との接続点
とインク液室との接続点との間にインク液室からのイン
クの逆流を防ぐ弁機構を設け、補給インク流路には第２
のインクタンクへの逆流を防ぐ弁機構を設けることによ
り、通常の回復動作のときには上述の効果と同様の効果
が得られるとともに、チューブポンプの特性を生かして
供給ポンプを逆転させることによって第２のインクタン
クから容易にインクを通常のインクタンクに補給するこ
とが可能になるという効果が得られた。

【００６７】また、流入インク流路と供給インク流路に
バッファタンクを設けることにより、チューブポンプの
脈動現象が緩和され、流入チューブの先端を所定の形状
で供給インク流路のバッファタンクに接続することによ
り、特別の機構を設けることなくインクの補給時にバッ
ファタンク内の液面の高さを調整することが可能となっ
た。

【００６８】さらに、インク供給ポンプと並列に制御弁
を設けることによってチューブポンプであるインク供給
ポンプの圧送機構を記録時に退避させるための機構が不
要となり、インク液室へのインクの供給を主インクタン
クからと第２のインクタンクからに切り換えることが容
易になるという効果が得られた。

【００６９】このことによって、小型化と安定化が図
れ、静粛で信頼性の高いインクジェット記録装置を得る
ことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のインクジェット記
録装置の記録部におけるインク流路およびポンプ等の配
置関係を示す模式図である。

【図２】図１におけるインクの流量の関係を示す模式図
である。

【図３】本発明の第２の実施の形態のインクジェット記
録装置の記録部におけるインク流路およびポンプ等の配
置関係を示す模式図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態において第２の送流
手段を用いてインクタンクへのインクの補充を行なう場
合の模式図である。

【図５】本発明で用いられるチューブポンプの構造を示
す模式図である。

【符号の説明】

１１、３１ インクジェットヘッド １２、３２ 共通液室 １３ インク循環ポンプ １３ａ、３３ａ インク排出部 １３ｂ、３３ｂ インク流入部 １４ インク供給ポンプ １４ａ、３４ａ インク流入部 １４ｂ、３４ｂ インク排出部 １５、３５ 主インクタンク １６、３６ 回収チューブ １７、３７ 供給チューブ １７ａ、１７ｂ チューブ １７ｃ ジョイント １８、３８ 流入チューブ １９、３９ チューブ ２０、４０ 吐出口 ３３ インク循環チューブポンプ ３４ インク供給チューブポンプ ３６ａ、３６ｂ チューブ ３７ａ、３７ｂ チューブ ４１ チューブ ４２、４３ 逆止弁 ４４ 制御弁 ４５、４６ バッファタンク ４７ 第２のインクタンク ５１ チューブ ５２ チューブガイド ５３ ローラ ５４ ローラホルダ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドの吐出口よりインクを記録媒
   体上に吐出して記録を行なうインクジェット記録装置に
   おいて、 前記記録ヘッドにインクを供給する主インクタンクと、
   少なくとも２個のインク送流手段とを備え、 第１の前記インク送流手段のインク流入側およびインク
   送出側は前記記録ヘッドのインク液室とそれぞれ回収イ
   ンク流路および供給インク流路で接続され、 第２の前記インク送流手段のインク流入側は前記主イン
   クタンクとインク流路で接続され、送出側は前記回収イ
   ンク流路または前記供給インク流路と接続され、第１の前記インク送流手段の単位時間当りのインク流量
   をＱ１、第２の前記インク送流手段の単位時間当りのイ
   ンク流量をＱ２とするとき、前記記録ヘッドのインク液
   室に供給される単位時間当りのインク流量がＱ１＋Ｑ
   ２、前記記録ヘッドのインク液室から回収される単位時
   間当りのインク流量がＱ１、前記記録ヘッドの吐出口か
   ら排出される単位時間当りのインク流量がＱ２である こ
   とを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェット記録装
   置において、 第２のインクタンクと、送流を１方向のみに制御する少
   なくとも２個の弁機構を備え、 前記第２のインク送流手段は送流方向の正逆切り換え機
   構を有し、 前記第２のインク送流手段の２個のインク送流口は、そ
   れぞれ前記主インクタンクと前記供給インク流路とにイ
   ンク流路で接続され、 前記第２のインクタンクは、前記供給インク流路の、前
   記第２のインク送流手段との接続位置と前記インク液室
   との接続位置の間にインク流路で接続され、 前記送流を１方向のみに制御する第１の弁機構は、前記
   供給インク流路の、前記第２のインクタンクとの接続位
   置と前記インク液室との接続位置の間に、前記インク液
   室からの送流を防止する方向に配設され、 前記送流を１方向のみに制御する第２の弁機構は、前記
   供給インク流路と前記第２のインクタンクとを接続する
   前記インク流路に、前記第２のインクタンク方向への送
   流を防止する方向に配設され、 ていることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のインク
   ジェット記録装置において、 第２の前記インク送流手段と並列に、前記主インクタン
   クと前記インク液室とを接続する前記インク流路に配設
   されたインクの送流の制御用の弁機構を備えたことを特
   徴とするインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか１項に
   記載のインクジェット記録装置において、 前記インク送流手段は、弾力性を有するチューブの弾性
   変形を利用して流体の送流を行なうチューブポンプであ
   ることを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれか１項に
   記載のインクジェット記録装置において、 インクジェット方式の前記記録ヘッドは、インク吐出の
   ために利用されるエネルギ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素子を有することを特
   徴とするインクジェット記録装置。