JP4708762B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に、記録ヘッドとインクタンクとが循環流路を構成し、該循環流路に２つのフィルタが配置されているインクジェット記録装置に関する。

従来、インクジェット記録装置に代表されるような、微小な断面積を有するインク流路を介してインクを供給する装置においては、インク中に混入する不要な異物を捕捉してインク流路あるいは記録ヘッドの吐出口の目詰まりを防止することが行われている。インク中の異物としては、ごみや、インクから析出した析出物などがある。こうした不要な異物を捕捉するために、インクを記録ヘッドまで移送するインク流路に、フィルタを備えたごみ除去装置が配置されたインクジェット記録装置も知られている（特許文献１、２参照）。

図７は、そのようなごみ除去装置が配置された従来のインクジェット記録装置のインク供給系の構成を示す模式図である。

図７に示すように、インクジェット記録装置５０１は、インクを吐出するための記録ヘッド５０５と、記録ヘッド５０５に供給するインクを貯留するインクタンク５０８と、記録ヘッド５０５とインクタンク５０８との間でインクを循環させるための２つのインク流路５１６、５１７とを有している。

記録ヘッド５０５は、インクを吐出する複数の吐出口と、それらの吐出口にインクを供給する共通液室５０４とを有している。記録ヘッド５０５は、その他にも、インクに吐出エネルギーを付与し、インクを吐出口から吐出させるためのエネルギー発生手段（不図示）、およびそのエネルギー発生手段を駆動するための駆動回路（不図示）を有している。

インクタンク５０８は、略密閉された容器として構成されており、その上面には容器内部を大気連通させるための大気連通口５０８ａが形成されている。インクタンク５０８は、図７に示すように、インクジェット記録装置５０１の使用時姿勢において記録ヘッド５０５よりも下方に位置するように配置されている。このように、インクタンク５０８と記録ヘッド５０５との間に所定の高低差がつけられていることにより、記録ヘッド５０５の共通液室５０４内が負圧状態（例えば、−０．３ｋＰａ〜−２．０ｋＰａの範囲内）に保たれており、これにより、記録ヘッド５０５の吐出口からのインクの漏れ等が防止されている。

図７のインクジェット記録装置５０１では、共通液室５０４の端部のそれぞれにインク流路５１６、５１７が接続されており、これにより、記録ヘッド５０５、２つのインク流路５１６、５１７、およびインクタンク５０８からなる１つの循環流路が構成されている。

インク流路５１６には、この循環流路内でインクを循環させるためのポンプ５０９が配置されており、他方のインク流路５１７には、その流路を開閉する開閉バルブ５１０が配置されている。また、インク流路５１６における、記録ヘッド５０５とポンプ５０９との中間位置には、フィルタ５２０ａを有するごみ除去装置５２０が配置されている。同様に、インク流路５１７における、記録ヘッド５０５と開閉バルブ５１０との中間位置には、フィルタ５３０ａを有するごみ除去装置５３０が配置されている。

ごみ除去装置５２０、５３０はいずれも、密閉された内部空間をインクが通るように構成されたものであり、フィルタ５２０ａ、５３０ａはいずれもそれぞれの内部空間内に垂直に配置され、内部空間を２つに略区画している。フィルタ５２０ａ、５３０ａは、例えばφ１０μｍ程度の大きさの異物を捕捉できるものである。

なお、図７では、ごみ除去装置５３０に接続されるインク流路５１７のうちの一方（記録ヘッド５０５側のインク流路５１７）が、ごみ除去装置５３０の高さ方向のほぼ中央に接続された状態が示されている。この、記録ヘッド５０５側のインク流路５１７は、次に説明するインクの循環動作において流れ方向上流側となるものである。

以上のように構成されたインクジェット記録装置５０１の動作の種類としては、例えば、通常の「記録動作」、「記録ヘッド回復動作」、および「循環動作」があり、これらの動作について以下に説明する。なお、「記録動作」とは、記録を行うために記録ヘッド５０５からインクを吐出する動作であり、「記録ヘッド回復動作」とは、記録ヘッド５０５の機能を維持するために吐出口から強制的にインクを押し出す動作であり、「循環動作」とは、循環流路内でインクを循環させる動作である。

通常の記録動作は、ポンプ５０９を駆動せず、また、開閉バルブ５１０を開放した状態で行われる。この状態で、記録ヘッド５０５のエネルギー発生手段を駆動することにより、インクが吐出口から吐出され記録が行われる。インクが吐出され、共通液室５０４内のインクが消費されると、毛管力により、インク流路５１７内のインクが共通液室５０４内に引き込まれる。つまり、通常の記録動作では、インクは、インク流路５１７を介して、矢印Ａ方向に向かって記録ヘッド５０５に供給されるようになっている。そして、ごみ除去装置５３０が設けられていることによって、インク中の異物はフィルタ５３０ａによって捕捉され、記録ヘッド５０５への侵入が防止されている。

記録ヘッド回復動作は、開閉バルブ５１０を開放した状態でポンプ５０９を駆動して、インクを矢印Ｂ方向に向かって所定時間のあいだ循環させた後、ポンプ５０９を駆動したまま開閉バルブ５１０を閉塞することによって行なわれる。開閉バルブ５１０を閉塞すると、開閉バルブ５１０より流れ方向上流側にある記録ヘッド５０５内の圧力が瞬時に高まり、これにより、インクが吐出口から強制的に押し出される。このようにインクを強制的に押し出すことにより、吐出口の目詰まりを解消または防止することができる。

ところで、この種の記録装置においては、例えばインク内の溶存酸素が気泡化することによって循環流路内に気泡が混入することがある。図７では、そのような気泡が、ごみ除去装置５３０内に気泡５１８として溜まった状態が示されている。

このように気泡５１８が存在していると、記録ヘッド回復動作に次のような不具合が生じることとなる。すなわち、記録ヘッド回復動作は、上述のように、開閉バルブ１０とポンプ５０９との間の循環流路内の圧力を高めることによって行われるものであるが、仮に気泡５１８が存在していると、圧力の一部は気泡５１８を圧縮するのに費やされ、その結果、気泡５１８が存在しない場合と比較して共通液室５０４内の圧力を瞬時に高めることができなくなる。これは、回復動作の効果を下げる原因となる。このようなことから、循環流路内に混入した気泡を排出させることが好ましく、気泡を排出させる１つの手法として次の「循環動作」が実施される。

循環動作は、開閉バルブ５１０を開放した状態で、インクが例えば矢印Ｂ方向に向かって流れるように、ポンプ５０９を駆動することにより行われる。この循環により、気泡５１８は、フィルタ５３０ａを通ってインクタンク５０８内まで移送され、インクタンク５０８の大気連通口５０８ａから大気中に放出される。なお、このような気泡排出動作を実現するためには、気泡５１８がフィルタ５３０ａを通過できることが必要であり、言い換えれば、ポンプ５０９の出力はこのような気泡排出動作を実現できる大きさに設定されている。
特開平７−３１４７０５号公報 特開平８―２４４２５０号公報

近年、インクジェット記録装置においては記録速度の一層の高速化が望まれており、これに対して、記録ヘッドの吐出口の数を増やしたり、吐出周波数を高めたりする手法がとられている。その結果、記録ヘッドで消費される、単位時間当りのインクの量は多くなる傾向にある。

図７の構成を例に挙げて言えば、仮に記録ヘッド５０５にそのような手法を適用した場合、記録動作時に、フィルタ５３０ａを通過するインクの流速は上がることとなる。このようにインクの流速が上がると、フィルタ５３０ａでの圧力損失が大きくなり、吐出動作の不良につながるおそれもあるため、通常、上記のような手法をとる際には、記録ヘッドの変更と併せて、フィルタ５３０ａのサイズも大きくされる。

しかしながら、フィルタ５３０ａの面積が大きくなると、循環動作時に、気泡５１８が排出されにくくなるという新たな問題が生じる。すなわち、ポンプ５０９の出力がそのままであれば、フィルタ５３０ａの面積が大きくなった分だけ、フィルタ５３０ａを通過するインクの流速は落ちるため、気泡５１８がフィルタ５３０ａを通過しにくくなるためである。

一般に、フィルタ面積が２倍になったとき、気泡を残さないために必要なインクの循環流量は２倍にする必要がある。これに対して、インクの循環流量を増やすためには、ポンプの出力を上げなければならず、これは、製造コストの上昇や、装置の大型化を招くこととなる。

また、上記問題に対して、ポンプの出力を変えることなく、フィルタ５３０ａの循環時上流側に配置されるバルブを用いて対応することも考えられる。これによれば、気泡排出のための循環動作時には、このバルブを狭めることによって、比較的少ない循環流量であってもフィルタ５３０ａの上流側の気泡５１８を効率的に排出すること可能となる。しかしながら、この構成では、バルブは、フィルタ５３０ａと記録ヘッド５０５との間に位置することとなるため、バルブ自体から発生したごみによって記録ヘッド５０５の吐出口が詰まってしまう可能性もある。

さらに、上記のような問題は、２つのフィルタ５２０ａ、５３０ａの面積が同じであったとしても、一方のフィルタ５３０ａが相対的に気泡を通しにくい場合に同様に生じうる問題であり、気泡５１８を、フィルタ５３０ａを通過させてインクタンク５０８に導くためには比較的出力の大きなポンプが必要となる。

そこで、本発明は、記録ヘッドとインクタンクとが循環流路とされたインクジェット記録装置において、高速な記録動作を行う記録ヘッドを用いる場合であっても、大きな出力のポンプを必要とせず、循環流路内の気泡を効率的に排出させることができるインクジェット記録装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、インクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給されるインクを貯留するためのインクタンクと、前記記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うときに前記インクタンクから前記記録ヘッドへインクを供給するための第１のインク流路と、前記インクタンクと前記記録ヘッドを接続する第２のインク流路と、該第２のインク流路内に配されインクを循環させるための正逆転可能なポンプと、前記第１のインク流路内に配され第１のフィルタを有する第１のごみ除去装置と、前記第２のインク流路内の前記ポンプと前記記録ヘッドの間に配され第２のフィルタを有する第２のごみ除去装置と、を備え、前記ポンプを第１の方向に駆動させることにより、前記インクタンク、前記第２のインク流路、前記記録ヘッド、前記第１のインク流路の順にインクを循環させることが可能なインクジェット記録装置において、
前記第２のフィルタの面積は、前記第１のフィルタの面積よりも小さく、
前記第１のごみ除去装置は、前記第１のフィルタよりも前記記録ヘッド側に配された第１のインク室と、前記第１のフィルタよりも前記インクタンク側に配された第２のインク室と、を有し、前記第１のインク室はその最上部側において前記第１のインク流路と接続されることを特徴とする。

本発明のインクジェット記録装置によれば、記録ヘッドとインクタンクとが循環流路とされたインクジェット記録装置において、高速な記録動作を行う記録ヘッドを用いる場合であっても、大きな出力のポンプを必要とせず、循環流路内の気泡を効率的に排出させることができる。また、気泡の通りやすさが相対的に異なる２つのフィルタが配置された循環流路にインクを循環させる、本発明のインクの循環方法によれば、該循環流路内の気泡を、比較的小さなポンプ出力であっても良好に排出させることができる。

以下、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、第１の実施形態のインクジェット記録装置のインク供給系の構成を示す模式図である。

図１に示すように、インクジェット記録装置１は、ごみ除去装置３０の記録ヘッド５０５側の流路１７ｂが最上部側に接続されている点を除いては、図７のインクジェット記録装置５０１と実質的に同様の構成となっている。インクジェット記録装置１において、図７の構成と同一機能の構造部には図７と同一の符号を付しその説明は省略する。また、便宜上、２つのインク流路１６、１７をそれぞれ第１のインク流路１７および第２のインク流路１６、２つのごみ除去装置２０、３０をそれぞれ第１のごみ除去装置３０および第２のごみ除去装置２０と呼ぶものとする。

記録ヘッド５は、記録速度の高速化を図るため、より多くの吐出口が設けられると共に、比較的高い吐出周波数でインクを吐出する高性能化された記録ヘッドであり、その吐出口面が水平となるように配置されている。記録ヘッド５は、図１の一点鎖線にて示すように、記録ヘッド内へのごみの混入を防止するため、ごみ除去装置２０、３０と一体化された記録ヘッドユニット４０として構成されていてもよい。この理由は、一体化することによって、ごみ除去装置が記録ヘッドから誤って外される危険性がなくなるので、記録ヘッド内への、フィルターを抜けられないような大きなごみの混入の可能性はなくなるためである。

インク流路１６、１７は、例えば可撓性のあるチューブで構成されていてもよい。また、インク流路１６、１７のそれぞれを記録ヘッド５の共通液室４に接続した本実施形態の構成において、各インク流路１６、１７を接続させる位置は特に限定されるものではないが、図１に示すように共通液室４の両端部に接続させることが好ましい。これにより、インクは、共通液室４内を円滑に流れるものとなる。

ポンプ９は、例えばチューブポンプであり、正逆転して、インクを矢印Ａ、Ｂの双方に流すことができるようになっている。また、その出力は、気泡をフィルタ２０ａを通過させることができる程度の、比較的小さいものが選択されている。なお、このような単一のポンプ９が配置された構成の他にも、正転用のポンプと逆転用のポンプとの２つを配置して、これらのポンプが選択的に駆動されるような構成となっていてもよい。

インクジェット記録装置１は、図１に示す構成要素の他にも、図示しないが、例えば、被記録媒体を搬送するための搬送手段と、記録ヘッド５を保持して被記録媒体上で往復走査させるためのヘッド保持手段と、搬送手段およびヘッド保持手段の動作の制御や、記録ヘッド５の吐出動作の制御などを行う制御手段とを備えている。

次に、図２を参照して、ごみ除去装置３０の構成をより詳細に説明する。図２は、図１のインクジェット記録装置１の第１のごみ除去装置３０の構成を拡大して示す図であり、ごみ除去装置３０がインクで満たされると共に一方のインク室に気泡１８が溜まっている状態を示している。

図２に示すように、第１のごみ除去装置３０は、略垂直に配置されたフィルタ３０ａを有しており、フィルタ３０ａによってその内部空間が第１のインク室２３と第２のインク室２４とに分けられている。インク室２３、２４はいずれも略直方体状に形成されると共に、その最上部側には連通部２３ａ、２４ａが形成され、連通部２３ａにはインク流路１７ｂが接続され、連通部２４ａにはインク流路１７ａが接続されている。

なお、フィルタ３０ａは、記録ヘッド５の高性能化に合わせて、つまり、記録ヘッド５による正常な記録動作が実施できるように、比較的大きい面積となっており、フィルタ１２ａと比較してより大面積なものとなっている。

第１のインク室２３内の気泡１８は、浮力によって、インク室２３の上部側に溜まる。ここで連通部２３ａは上述のようにインク室２３の最上部側に設けられているため、インク流路１７ｂの内部と気泡１８とは、ほぼ常に接触する状態となっている。このような構成とされていることにより、後述する気泡排出動作が良好に行われるようになる。

第１のインク室２３の容積は、次の理由から、比較的小さく形成されていることが好ましい。すなわち、インク室２３の容積が大きいと、インク室２３内でインクが流れにくいよどみ領域が発生することがある。このようなよどみ領域が存在すると、場合によっては、気泡１８を排出するのに比較的長い時間がかかってしまう。したがって、気泡１８を効率的に排出させるという観点から、第１のインク室２３の容積は比較的小さいことが好ましい。例えば、図２のインク室寸法Ｈ₂₃は、フィルタ３０ａの面積が１００ｍｍ²〜５０００ｍｍ²程度の場合、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましい。

一方、第２のインク室２４の容積は、比較的大きいことが好ましく、特に図２のインク室寸法Ｈ₂₄が大きいことが好ましい。このような構成により、仮に第２のインク室２４内に気泡が入ったとしても、インク室２４内でのインクの気液界面が比較的低下しにくいものとなる。インクの気液界面が低下して、気泡に曝されるフィルタの面積が増えることは、フィルタ３０ａの有効面積が減少することを意味する。フィルタ３０ａの有効面積の減少は、フィルタ３０ａの圧力損失の上昇を招く。こうした圧力損失の上昇は、記録動作時における共通液室４内の圧力の低下につながり、インクの吐出不良の原因となる。このようなことから、インク室寸法Ｈ₂₄を大きくしてインクの気液界面が低下しにくい構成とすることは、仮にインク室２４内に気泡が入ったとしても、記録ヘッド５の吐出不良を招きにくい点で好ましい。

なお、インク室２４内への気泡の混入は例えば次のような現象によって発生する。前述したように、記録ヘッド５はインクタンク８よりも高い位置に配置されており、したがって、インク流路１７ａも少なくとも部分的にインクタンク８よりも高い位置に存在している。そのため、インク流路１７ａの内部は大気圧より僅かに低い圧力となり、これに起因して、僅かずつではあるが、外気がチューブを通過してインク流路１７ａ内に侵入し、流路内に気泡が発生する。このような気泡が、インク流路１７ａ内に少しずつ溜まり、浮力によって上方に移動することにより、インク室２４内に気泡が溜まることとなる。

こうしてインク室２４内に溜まった気泡を排出させるには、従来技術と同様の循環動作を行い、インクを図１の矢印Ｂ方向に流すことによって、気泡をインクタンク８まで移動させ、大気連通口８ａを介して放出させることで実施可能である。上述したように、第２のインク室２４のインク室寸法Ｈ₂₄が大きく形成されていれば、インクの気液界面は徐々に低下するものとなり、したがってフィルタ３０ａの有効面積が比較的長期にわたって大きく維持されるため、所定の上記のような気泡排出動作の頻度を少なくすることができる。

次に、以上のように構成された本実施形態のインクジェット記録装置１の動作について説明する。記録装置の動作のうち、「記録動作」および「記録ヘッド回復動作」は、図７の従来のインクジェット記録装置５０１と同様に実施することができるためその説明は省略し、「循環動作」の一例について説明する。なお、以下に説明する循環動作は、主に第１のインク室２３内に溜まった気泡１８を排出させるための循環工程と、主に第２のインク室２４内に溜まった気泡（不図示）を排出させるための循環工程とを含むものである。

まず、主に第２のインク室２４内に溜まった気泡を排出させるための循環工程は、従来技術同様、開閉バルブ１０を開放した状態でポンプ９を駆動して、インクを矢印Ｂ方向に循環させることによって行われる。詳細には、ポンプ９を駆動すると、インクは、インクタンク８から第２のインク流路１６および第２のごみ除去装置２０を経由して記録ヘッド５に圧送される。そして、この圧送により、インクは、記録ヘッド５から第１のごみ除去装置３０およびインク流路１７を経由してインクタンク８に送られる。こうした、矢印Ｂ方向に向かうインクの循環によれば、第２のインク室２４内および第１のインク流路１７内に溜まっていた気泡（不図示）がインクタンク８内まで移送され、大気連通口８ａを介して放出される。また、第１のインク室２３内に溜まっていた気泡１８の一部も、場合によっては、フィルタ３０ａを通過してインク室２４側に移動し、その後同様に、大気連通口８ａを介して放出される。

本実施形態におけるごみ除去装置３０では、フィルタ３０ａの面積が、上述したように、記録ヘッド５の高性能化に合わせて比較的大きく形成されているため、出力が比較的小さいポンプ９では、インク室２３内の気泡１８の全てを排出できないと考えられる。そこで本実施形態では、残留した気泡１８を排出させるために、次のような循環工程をさらに行う。

この循環工程は、開閉バルブ１０を開放した状態でポンプ９を逆回転駆動して、インクを矢印Ａ方向に循環させることによって行われる。こうした、矢印Ａ方向に向かうインクの循環によれば、気泡１８は、インク流路１７ｂおよび共通液室４を経由して第２のごみ除去装置２０まで移動する。ここで、第２のごみ除去装置２０のフィルタ２０ａの面積は、フィルタ３０ａと比較して小さいものであるため、ポンプ９の出力が比較的小さくても気泡１８は全てフィルタ２０ａを通過する。フィルタ２０ａを通過した気泡１８は、その後、第２のインク流路１６を経由してインクタンク８内まで移送され、大気連通口８ａを介して放出される。

このような矢印Ａ方向に向かうインクの循環において、図２に示した通り、第１のごみ除去装置３０ではチューブの連通部２３ａが最上部側に配置されており、インク流路１７ｂ内と気泡１８とが接触した状態となっているため、気泡１８をインク流路１７ｂ内に良好に引き込むことができ、上記のような気泡排出方法に対して有利である。

なお、第２のごみ除去装置２０に関しても、第１のごみ除去装置３０同様、第２のインク流路１６が各インク室の最上部側に接続されていてもよい。

以上説明したように、本実施形態のインクジェット記録装置１では、第１のごみ除去装置３０において各インク室２３、２４の連通部２３ａ、２４ａが、気泡が集まる最上部側に設けられていることにより、インクを循環させた際に、気泡がインク流路１７ａ、１７ｂ内に良好に引き込まれる。

また、気泡を排出させるためのインクの循環は矢印Ａ、矢印Ｂの双方向で実施可能であり、特に、本実施形態のように、フィルタ２０ａがフィルタ３０ａと比べて小さな面積で形成されている場合、言い換えれば、フィルタ２０ａが相対的により気泡を通しやすい場合、インクを矢印Ａ方向に循環させて、２つのフィルタ間の気泡１８をフィルタ２０ａ経由で排出させることが好ましい。これにより、ポンプ９の出力が比較的小さくても、気泡を１８を良好に排出させることができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、フィルタ３０ａが記録ヘッド５の吐出口面に対して垂直に配置された例を示したが、本発明はそれに限らず例えば図３に示すようなものであってもよい。

図３は、第２の実施形態のインクジェット記録装置のインク供給系の構成を示す模式図である。また、図４は、第１のごみ除去装置の構成を拡大して示す図であり、図４（ａ）は本実施形態における構成を示し、図４（ｂ）は比較例の構成を示している。なお、図４では、ごみ除去装置内にインクが流れている状態が示されている。また、図３、図４において、第１の実施形態の記録装置と同一の構成要素には図１、図２と同一の符号を付し、その説明は省略する。

図３に示すように、インクジェット記録装置２は、第１の実施形態のインクジェット記録装置１の第１のごみ除去装置３０の構成を変更したものである。これにともなって、記録ヘッド５と、第１のごみ除去装置３１と、第２のごみ除去装置２０とが一体化された記録ヘッドユニットは符号４１として示されている（一点鎖線参照）。

ごみ除去装置３１は、図４（ａ）に示すように、水平に配置されたフィルタ３１ａを有しており、フィルタ３１ａによってその内部空間が上下２つのインク室２５、２６に分けられている。

第１のインク室２６は、フィルタ３１ａの下方で記録ヘッド５に近い側に位置しており、略直方体状の内部空間を有している。記録ヘッド５に対するインク室２６の位置は特に限定されるものではないが、図３に示すように、記録ヘッド５の直上に密着して設けられていてもよい。インク室２６の下面の図示右側の一端には連通部２６ａが設けられており、連通部２６ａと共通液室４とがインク流路１７ｂによって接続されることによって、インク室２６内のインクが供給液室４内に送られるようになっている。

なお、インク流路１７ｂは、例えばチューブで構成されていてもよいが、上述のようにインク室２６が記録ヘッド５に密着して設けられている場合には、共通液室４の上面壁を貫通する貫通孔として構成されていてもよい。また、インク室２６の高さ寸法Ｈ₂₆は、例えば１ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。

第２のインク室２５は、フィルタ３１ａを底面とする空間であり、その上面は傾斜面２５ｃによって構成されている。傾斜面２５ｃの最上部、言い換えれば、インク室２５の最上部は、上記連通部２６ａの反対側に位置するように設けられている。この最上部には連通部２５ａが設けられており、インク流路１７ａが例えば垂直に接続されている。このように構成された第２のインク室２５では、侵入した気泡は浮力によって上方に移動し、連通部２５ａが設けられた最上部に集まるようになっている。なお、図４（ａ）のような構成の他にも、例えばインク室２５の上面を四角錐状に形成し、その最上部のところに連通部を設けることも可能である。

次に、以上のように構成された第１のごみ除去装置３１の動作について、特に、第１のインク室２６内の気泡１８を排出させるための循環工程について説明する。

気泡１８を排出させるためにポンプ９を駆動して、インクを矢印Ａ方向（図３参照）に循環させると、ごみ除去装置３１内におけるインクの流れは図４（ａ）に示すようなものとなる。ここで、図中の矢印の方向はインクの流れ方向を例示的に示すものであり、矢印の長さはインクの流速の大きさを例示的に示している。これらの矢印にて示すように、連通部２５ａからインク室２５内に流入したインクの大部分は、そのまま鉛直下方に向かって流れ、フィルタ３１ａを通過して第１のインク室２６内に流入する。このように、第１のインク室２６では、図示左側（連通部２６ａの反対側）により多くのインクが流入するため、当然ながら、インクの流れ方向は連通部２６ａに向かって図示右側に進む方向となる。したがって、気泡１８は、このインクの流れに押されて連通部２６ａ側に寄り、インク流路１７ｂ内に向けて押し出される。

つまり、本発明は、第１の実施形態で説明したような、インクを循環させない静止状態で気泡が所定の一箇所に集まるものに限らず、このように、インクを循環させた際に、気泡１８がインク室２６内の所定の一箇所に集まるものであってもよく、連通部２６ａを、気泡１８が集まる位置に設けることによって気泡１８の排出動作を良好に行うことができるようになる。

もっとも、このような循環工程では、気泡１８を連通部２６ａ側に移動させることができるように、インク室２５内に流入したインクがそのまま鉛直下方に向かうことが重要である。インクは重力によっても鉛直下方に向かうが、特に、本実施形態のようにインク流路１７ａが垂直に接続されていれば、インクは鉛直下方に向かって流れ込むため、その勢いを利用してより良好にインクの流れを規定することができる。

また、仮に、図４（ｂ）に示すように、連通部２６ｂが連通部２５ａと同じ側に配置されていると、鉛直下方に向かって流れるインクの多くはそのままインク流路１７ｂ内に流れ込むこととなる。このような流れ方向では、気泡１８は移動しにくく、場合によっては一箇所に停滞して排出されない可能性もあるため、本実施形態のように連通部２６ａを連通部２５ａの反対側に配置されていることが、気泡１８を移動させやすい点で好ましい。

以上説明した第２の実施形態のインクジェット記録装置２によれば、フィルタ３１ａが水平に配置されており、またそれに合わせて、インク室２５、２６も第１の実施形態のものと比較して上下方向に偏平に形成されているため、記録ヘッドユニット４１を小型に作製することが可能となる。

一般に、記録ヘッド５による記録速度を向上させるためには吐出口の数を増やして吐出口列を長くしたり、あるいは、吐出口列の数を増やしたりすることが行われ、この場合、記録ヘッド５は水平方向に大型化する。また、吐出口の数の増加に合わせて、フィルタ３１ａの面積を大きくする必要もある。このような、記録ヘッド５の水平方向への大型化およびフィルタ３１ａの大面積化に対して、本実施形態のようにフィルタ３１ａを記録ヘッド５の吐出口面と平行に配置することは、フィルタが吐出口面に対して垂直に配置される構成と比較して、記録ヘッドユニット４１を、まとまりよく小型に作製するのに対して有利である。

（第３の実施形態）
第２の実施形態の構成において、第１のごみ除去装置３１のフィルタ３１ａは水平方向に対して僅かに傾斜して配置されていてもよい。図５は、第３の実施形態のインクジェット記録装置のインク供給系の構成を示す模式図である。

図５に示すように、インクジェット記録装置３は、第２の実施形態におけるごみ除去装置３１と構成自体は同一である第１のごみ除去装置３２を有している。

ごみ除去装置３２は、フィルタ３１ａが所定角度に傾斜した状態で配置されており、詳細には、図示右側の連通部２６ａの方が上方となるように配置されている。また、第１のインク室２６の下面はフィルタ３１ａと平行となっており、連通部２６ａはその下面の最上部付近に設けられている。

このような構成によれば、インク室２６内の気泡１８は、フィルタ３１ａの下面に沿って連通部２６ａ側に移動する。したがって、気泡１８の量が比較的少ない場合であっても、図６に示すように、インク室２６の連通部２６ａ側の端部において、気泡１８はインク室２６の高さ方向全体にわたって存在することとなる。

フィルタが水平に配置にされた第２の実施形態の構成であっても、気泡１８の排出は良好に実施可能であるが、本実施形態のようにフィルタ３１ａを傾斜させて気泡１８を積極的に連通部２６ａ側に寄せるようにすることが、気泡１８を効率的に排出させることができる点でより好ましい。すなわち、フィルタが水平な構成では、気泡１８の量が少ない場合に、気泡１８がフィルタ直下に偏平に溜まり、その下にインクが存在する状態となることもある。このような状態と、図６のような状態、つまり、気泡１８が連通部２６ａ側の高さ方向全体にわたって存在する本実施形態の状態とを比較すると、気泡の量が同じであっても、気泡と連通部２６ａとが接触する状態をより確実に作ることができ、その結果、気泡１８をより効率的に排出させることができるものとなる。このようなことから、本実施形態の構成によれば、より少ないポンプ流量で、あるいは、より短時間に、気泡１８を排出できるという作用効果を得ることができる。また、フィルタ３１ａは傾斜しているもののほぼ水平に配置されているため、第２の実施形態同様、記録ヘッドユニットを小型に作製するのにも有利である。

第１の実施形態のインクジェット記録装置のインク供給系の構成を示す模式図である。 図１のインクジェット記録装置の第１のごみ除去装置の構成を拡大して示す図である。 第２の実施形態のインクジェット記録装置のインク供給系の構成を示す模式図である。 第１のごみ除去装置の構成を拡大して示す図であり、図４（ａ）は第２の実施形態における構成を示し、図４（ｂ）は比較例の構成を示している。 第３の実施形態のインクジェット記録装置のインク供給系の構成を示す模式図である。 図５のインクジェット記録装置の第１のごみ除去装置の構成を拡大して示す図である。 ごみ除去装置が配置された従来のインクジェット記録装置のインク供給系の構成を示す模式図である。

符号の説明

１、２、３ インクジェット記録装置
５ 記録ヘッド
８ インクタンク
９ ポンプ
８ａ 大気連通口
１０ 開閉バルブ
１６、１７ インク流路
１８ 気泡
２０、３０、３１、３２ ごみ除去装置
２０ａ、３０ａ、３１ａ フィルタ
２３、２４、２５、２６ インク室
２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ、２６ｂ 連通部
２５ｃ 傾斜面

Claims (5)

1. インクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給されるインクを貯留するためのインクタンクと、前記記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うときに前記インクタンクから前記記録ヘッドへインクを供給するための第１のインク流路と、前記インクタンクと前記記録ヘッドを接続する第２のインク流路と、該第２のインク流路内に配されインクを循環させるための正逆転可能なポンプと、前記第１のインク流路内に配され第１のフィルタを有する第１のごみ除去装置と、前記第２のインク流路内の前記ポンプと前記記録ヘッドの間に配され第２のフィルタを有する第２のごみ除去装置と、を備え、前記ポンプを第１の方向に駆動させることにより、前記インクタンク、前記第２のインク流路、前記記録ヘッド、前記第１のインク流路の順にインクを循環させることが可能なインクジェット記録装置において、
   前記第２のフィルタの面積は、前記第１のフィルタの面積よりも小さく、
   前記第１のごみ除去装置は、前記第１のフィルタよりも前記記録ヘッド側に配された第１のインク室と、前記第１のフィルタよりも前記インクタンク側に配された第２のインク室と、を有し、前記第１のインク室はその最上部側において前記第１のインク流路と接続されることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記第１のフィルタは前記記録ヘッドの吐出口面に対して垂直に配置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。
3. 前記第１のフィルタは水平方向に配置され、前記第１のインク室が前記第１のフィルタの上方に配され、前記第２のインク室が前記第１のフィルタの下方に配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。
4. 前記第１のインク室の容積は、前記第２のインク室の容積よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記ポンプの駆動を制御する制御手段を備え、該制御手段は前記ポンプを前記第１の方向に駆動させた後に、前記ポンプを前記第１の方向と反対の第２の方向に駆動させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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