JPH09220816A

JPH09220816A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH09220816A
Application number: JP8029195A
Authority: JP
Inventors: 英明 ▲高▼田; Hideaki Takada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1997-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】排出インクの少ない、ランニングコストの安
い、記録ヘッドの交換時においても、インクがこぼれ落
ちることのない、機内や交換者の手等を汚すことのない
インクジェット記録装置の提供。【解決手段】記録キャリッジに設けられた記録ヘッド
の吐出ロよりインクを被記録材上に吐出して記録を行う
インクジェット記録装置において、記録キャリッジに設
けられたインクサブタンク、該インクサブタンクと記録
装置本体に設けられているインクタンクを繋ぐ少なくと
も２本のインクチユーブ、該インクチユーブの内の１本
の途中に備えられたインク送流手段、を設けてなること
を特徴とするインクジェット記録装置。

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
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置、特に記録ヘッ
ドの記録幅を広くして、高速記録を可能としたインクジ
ェット記録装置においては、記録時間に対してインクの
消費量が多くなり、大容量のインクタンクを記録装置に
設けることが必要となる。そのため記録キャリッジにイ
ンクタンクと記録ヘッドを設ける方法では、記録キャリ
ッジの体積、重量が大きくなることにより、本体装置の
サイズが大きくなったり、走査時の騒音が大きくなった
り、駆動モータのトルクが不足する等の間題点があっ
た。

【０００３】上記の問題点を解消するため、インクタン
クを本体に設け、該タンクからインクチューブを用いて
記録キャリッジに設けられた記録ヘッドにインクを供給
するという方法が用いられている。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、共通液室
等）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等の吐
出不良が生じることになる。

【０００４】また、インクは非記録時においても記録ヘ
ッド内の液路中に残留するので、この液路中のインクの
乾燥或いは蒸発による粘度増加等の変質によりインクの
吐出が妨げられるの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ビング手段を設けるととも
に、ポンプ等により、逆にキャップ内の空気を吸引して
液路中に負圧を付与する等して、液路内に滞って変質し
たインクや気泡を吐出口から排出するという回復機構が
用いられてきた。

【０００５】また、記録装置を長期問休止させたりする
場合、記録ヘッド内（例えば、共通液室等）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等の吐出不良が生じる
ことになる。また、上記インクポンプは、各種類のポン
プが用いられているが、中でもチューブをローラで押し
潰し、そのローラをチューブ上で移動させることにより
チユーブ内での体積変化を起こさせ圧力を変化させるこ
とによりインクを送流するチューブポンプが一般的に善
く用いられている。

【０００６】更に、これらの回復動作により排出した廃
インクの内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（ワイビング部材）を押し当てて付着インクを拭き取
ったり、或いは、エァー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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上記のよ
うな従来技術においてインク流路内の気泡を廃インクと
して排出する場合、インクタンクから記録ヘッドの吐出
口までの間のインク流路の体積分のインクを排出させな
ければ、気泡の全てを除去することができないので、結
果として記録に使用できない非常に多量の廃インクが発
生していた。このように使用されない廃インク量が増大
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するという間題があ
る。

【０００８】本発明は上記の間題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは、排出インクの少
ない、ランニングコストの安いインクジェット記録装置
を提供することにある。

【０００９】また、記録ヘッドがインクタンクと一体で
ないため、故障等による記録ヘッドの交換時において、
記録ヘッドを記録キャリッジから取り外す場合にインク
流路内及び記録ヘッド内のインクが、こぼれ落ち、機内
や交換者の手等を汚してしまうという問題点がある。

【００１０】本発明は、上記の間題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、記録ヘッドの交
換時において、インクのこぼれ落ちることがなく、機内
や交換者の手等を汚すことのないインクジェット記録装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下に示
す本発明によって達成される。即ち本発明は、記録キャ
リッジに設けられた記録ヘッドの吐出ロよりインクを被
記録材上に吐出して記録を行うインクジェット記録装置
において、記録キャリッジに設けられたインクサブタン
ク、該インクサブタンクと記録装置本体に設けられてい
るインクタンクを繋ぐ少なくとも２本のインクチユー
ブ、該インクチユーブの内の１本の途中に備えられたイ
ンク送流手段、を設けてなることを特徴とするインクジ
ェット記録装置を開示するものである。

【００１２】そして前記インク送流手段によるインクの
送流方向が、インクサブタンクからインクタンクヘの方
向のみであることを特徴とするものであり、また前記イ
ンクサブタンクが、密封されてなり、インクサブタンク
にはインクタンクと接続されている少なくとも２本のイ
ンクチューブ及び記録ヘッドと接続されているインク供
給路の少なくとも３つのインク流路が接続され、前記イ
ンク送流手段を流路の途中に備えた前記インクチューブ
と該サブインクタンクとの接続部が、前記インクタンク
と接続される他のインクチューブ及び記録ヘッドとのイ
ンク供給路との接続部に対して高い位置に配設されてな
ることを特徴とするものである。

【００１３】また前記インクサブタンクに接続されるイ
ンクチューブの内、インク送流手段を途中に設けていな
いインクチューブの少なくとも１本はインクサブタンク
における最下部において該インクサブタンクと接続され
てなることを特徴とするものであり、また前記インク送
流手段がインク流入側をインクサブタンクの最下部と接
続する手段具備することを特徴とするものである。

【００１４】また前記インクサブタンクにおける最下部
に接続されるインクチューブと、前記インク送流手段を
設けたインクチューブにおけるインク送流手段よりもイ
ンクサブタンク側とをインク流路（インク切り換え流
路）で接続し、該インク切り換え流路におけるインクの
流れを止める第一の弁手段と、該インク送流手段を設け
たインクチューブにおけるインク切り換え流路との接続
部よりインクサブタンク側においてインクの流れを停止
する第二の弁手段と、該インクサブタンクの最下部に接
続されるインクチューブにおけるインク切り換え流路と
の接続部よりもインクタンク側においてインクの流れを
停止する第三の弁手段を設けたことを特徴とするもので
あり、また前記インク切り換え流路におけるインクの流
れを止める第一の弁手段を開放にし、前記インク送流手
段を設けたインクチューブにおけるインク切り換え流路
との接続部よりインクサブタンク側においてインクの流
れを停止する第二の弁手段と、前記サブインクタンクの
最下部に接続されるインクチューブにおけるインク切り
換え流路との接続部よりもインクタンク側においてイン
クの流れを停止する第三の弁手段を動作させインクの流
れを停止した状態で、インク送流手段を動作させること
により、インクサブタンク内のインクに負圧を付与し、
記録ヘッドの吐出口から大気を吸引することによりイン
クサブタンク内及び記録ヘッド内のインクを除去するこ
とを特徴とするものである。

【００１５】また前記サブインクタンクにおける最下部
に接続されるインクチューブと、前記インク送流手段を
設けたインクチューブにおけるインク送流手段よりもイ
ンクサブタンク側とをインク流路（インク切り換え流
路）で接続し、インク切り換え流路におけるインクの流
れを止める第一の弁手段と、該インク送流手段を設けた
インクチューブにおけるインク切り換え流路との接続部
よりインクサブタンク側においてインクの流れを停止す
る第二の弁手段と、該サブインクタンクの最下部に接続
されるインクチューブにおけるインク切り換え流路との
接続部よりもインクタンク側においてインクの流れを停
止する第三の弁手段と、該インクサブタンクを大気と連
通した状態にする手段、及び記録ヘッドの吐出口を封止
するキャッブ手段を設けてなることを特徴とするもので
あり、また前記インク切り換え流路におけるインクの流
れを止める第一の弁手段を開放し、前記インク送流手段
を設けたインクチューブにおけるインク切り換え流路と
の接続部よりインクサブタンク側においてインクの流れ
を停止する弁手段と該インクサブタンクの最下部に接続
されるインクチューブにおけるインク切り換え流路との
接続部よりもインクタンク側においてインクの流れを停
止する弁手段とを動作させ、記録ヘッドの吐出口を封止
するキャップ部材で吐出口を封止し、更に該インクサブ
タンクを大気と連通した状態で、インク送流手段を動作
させることにより、インクサブタンク内のインクに負圧
を付与し、大気をインクサブタンク内に吸引することに
よりインクサブタンク内のインクを除去することを特徴
とするものである。

【００１６】また前記インクサブタンクにおける最下部
に接続されるインクチューブと、前記インク送流手段を
設けたインクチューブにおけるインク送流手段よりもイ
ンクサブタンク側とをインク流路（インク切り換え流
路）で接続し、インク切り換え流路の両端の接続部をイ
ンクの流れを２方向に限定する流路切り換え手段より構
成せしめることを特徴とするものであり、また前記イン
クサブタンクにおける最下部に接続されるインクチュー
ブとインク切り換え流路との接続部においてインク流路
切り換え手段をインクサブタンクからインク切り換え流
路の方向にインクが流れるようにすると同時に、前記イ
ンク送流手段を設けたインクチューブとインク切り換え
流路との接続部におけるインク流路切り換え手段をイン
ク切り換え流路からインク送流手段の方向にインクが流
れるようにした状態で、インク送流手段を動作させるこ
とにより、インクサブタンク内のインクに負圧を付与
し、記録ヘッドの吐出口から大気を吸引することにより
インクサブタンク内及び記録ヘッド内のインクを除去す
ることを特徴とするものである。

【００１７】また、前記インクサブタンクにおける最下
部に接続されるインクチューブと、前記インク送流手段
を設けたインクチューブにおけるインク送流手段よりも
インクサブタンク側とをインク流路（インク切り換え流
路）で接続し、インク切り換え流路の両端の接続部をイ
ンクの流れを２方向に限定する手段で構成し、該インク
サブタンクを大気と連通した状態にする手段、及び記録
ヘッドの吐出口を封止するキャッブ手段を設けたことを
特徴とするものであり、また前記インクサブタンクにお
ける最下部に接続されるインクチューブとインク切り換
え流路との接続部においてインク流路切り換え手段をイ
ンクサブタンクからインク切り換え流路の方向にインク
が流れるようにすると同時に、該インク送流手段を設け
たインクチューブとインク切り換え流路との接続部にお
けるインク流路切り換え手段をインク切り換え流路から
インク送流手段の方向にインクが流れるようにするとと
もに、該インクサブタンクを大気と連通し、記録ヘッド
の吐出ロを封止するキャッブ部材で吐出口を封止した状
態で、インク送流手段を動作させることにより、インク
サブタンク内のインクに負圧を付与し、大気をインクサ
ブタンク内に吸引することによりインクサブタンク内の
インクを除去することを特徴とするものである。

【００１８】また前記インク送流手段として、チューブ
の変形を利用してインクの送流を行うチューブポンプを
用いることを特徴とするものであり、また前記インクジ
ェット方式の記録ヘッドが、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もの
である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて実施例によ
り本発明の実施態様を詳細に説明するが、本発明がこれ
らによって何ら限定されるものではない。［実施例１］以下、本発明を画像記録装置に適用した一
実施例について図１〜図４を参照して説明する。

【００２０】図１は、本発明を実施したインクジエット
記録装置の記録部の要部構成図であり、図２は、記録部
におけるインク流路及びポンプ等の配置関係を示す図で
あり、図３は、インクサブタンク内の構成を示す図、図
４はインク循環モードと呼ぶ通常の記録時やインク循環
時の弁の状態とインクの流れを示す図、図５は記録ヘッ
ド交換モードと呼ぶ記録ヘッド交換のためのインク除去
動作時の弁の状態とインクの流れを示す図である。

【００２１】インクジェット記録ヘッド１を備えた記録
キャリッジ２に設けられたインクサブタンク３に接続さ
れたインク供給チューブ６及び途中にインク送流手段で
あるインクポンプ８を設けたインク回収チューブ７はそ
れぞれ、記録装置本体に固定されているインクタンク５
に接続されている。また、インク供給チューブ６とイン
ク回収チューブ７に連絡チューブ９が接続されている。
インク供給チューブ６はインクタンク５側の供給チュー
ブ６ａ部とインクサブタンク３側の供給チューブ６ｂ
部、及びその接続部６ｃ部で構成され、前記連絡チュー
ブ９の一端と接続部６ｃで接続されている。インク回収
チューブ７は、インクポンプ８よりインクタンク５側の
回収チューブ７ａ部とインクサブタンク３側の回収チュ
ーブ７ｂ部、回収チューブ７ｂ部とインクポンプ８の間
の回収チューブ７ｄ部及びその接続部７ｃ部で構成さ
れ、前記連絡チューブ９の他端と接続部７ｃで接続して
いる。インク供給チューブ６の６ａ部及びインク回収チ
ューブ７の７ａ部の内、少なくとも図２で示されるＤ部
分はフレキシブルなチューブで構成され、記録キャリッ
ジ２の走査を妨げないように、装置本体に支持されてい
る。

【００２２】連絡チューブ９と回収チューブ７ｂ部及び
供給チューブ６ａ部には、それぞれ弁１１、１２、１３
が設けられている。また、インクジェット記録ヘッド１
とインクサブタンク３はインク流路１０で接続され、イ
ンクサブタンク３は上記チューブ６、７とインク流路１
０が、接続されている以外は、連通する部分はなく密封
された構成になっている。

【００２３】被記録材Ｐヘの記録は、図１で示されるパ
ルスモータ１８、タイミングベルト１９、搬送ローラ対
２０からなる、被記録材搬送手段によってプラテン１６
上に搬送された被記録材Ｐ上を記録キャリッジ２が走査
レール１７に沿って矢印Ａ方向に走査しそれに伴いイン
クジェット記録ヘッド１の吐出口１ａからインクを吐出
し記録幅分の記録を行い、その後、記録幅分だけ被記録
材を矢印Ｂ方向に搬送し、再び記録キャリッジ２が走査
しインクを吐出し、以後この動作を繰り返し被記録材Ｐ
の全域に記録を行う。

【００２４】また、インクジェット記録ヘッド１の吐出
口１ａの形成面（フェイス面１ｂ）はプラテン１６から
外れた記録域外で、キャップ１４と対向し、必要に応じ
図示しない駆動方法により矢印Ｃ方向にキャップ１４が
移動しフェイス面１ｂを覆い、インクの乾燥或いは蒸発
による粘度増加等の変質によるインクの吐出が妨げられ
ることを防止する。更に、キャップ１４に接続された吸
引ポンプ１５により、インク吐出口１ａ部のインク及び
気泡を吸引し回復動作を行うこともできる。

【００２５】通常の記録時は、図４に示すよう連絡チユ
ーブ９に設けられた弁１１を動作させインクの流れない
状態とし、インクタンク５から供給チューブ６を通じて
インクサブタンク３にインクが供給される。このとき、
インクが液面より高い位置から供給されると、供給され
たインクとインクサブタンク３内のインクが衝突して気
泡等が発生してインク流路１０からインクジェット記録
ヘッドに気泡の入ったインクを供給する恐れがあるが、
インクサブタンク３において最下部からインクが供給さ
れるため、このようなことは、発生せずに安定した記録
が行われる。

【００２６】長期放置等により、供給チューブ６内やイ
ンクサブタンク３内のインクに気泡が発生した場合は、
インク循環モードとして、図４の状態でキャップ１４が
フェイス面１ｂを覆う状態として密封し、上記の弁１１
を動作し連絡チューブ９内でインクが流れない状態とし
て、インク送流手段であるインクポンプ８を動作させイ
ンクを矢印Ｅ方向に送流し、インクタンク５からインク
供給チューブ６、インクサブタンク３、インク回収チュ
ーブ７を通じて気泡の入ったインクを矢印Ｆ方向に循環
させる。このとき、図３で示されているように、インク
サブタンク３には、インク供給チューブ６が最下部で接
続され、インク回収チューブ７は上部に接続されでい
る。またインクジェット記録ヘッド１にインクを供給す
るインク流路１０は、この２ヶ所の接続部の高さの中間
部に位置するように接続されている。このため、発生し
た気泡はインクサブタンク３内で上部に集まり、インク
回収チューブ７に優先的に回収され、インクポンプ８を
通りインクタンク５内に流入する。

【００２７】この場合において必要とされるインクの循
環量は、供給チューブ６及び回収チューブ７の体積とイ
ンクサブタンク３に滞在できるインクの容積の総和量と
同等以上とするが、記録時においてインクポンプ８部で
インクが流れないような構成を取る等して回収チューブ
７からインクサブタンク３側にインクが流れ込まないよ
うな構成であれば、インクの循環量は供給チユーブ６と
インクサブタンク３に滞在できるインクの容積の総和と
の同等以上でよい。

【００２８】上記のインクの循環量は、インクサブタン
ク３内に滞在できるインクの容積及び供給チューブ６
内、もしくはこれに加え回収チューブ７内が、完全に気
泡即ち空気により満たされている場合を想定した循環量
であるが、通常の放置等による気泡の発生に対応する場
合は、実験等により気泡の発生量を測定しそれに基づい
て供給チューブ６とインクサブタンク３に発生する気泡
が、完全にインクサブタンク３内から除去できるだけの
インク循環量としてもよい。

【００２９】これにより、インクサブタンク３内のイン
クの液面の高さは常にインク回収チューブ７との接続部
と同一になりインクジエット記録ヘッド１に気泡が供給
されるのを防止する。上述のインクサブタンク３内に滞
在できるインクの容積とは、インク回収チューブ７との
接続部にインクの液面がある状態でのインクの容積とな
り、吸引ポンプ１５の性能やインクジェット記録ヘッド
１のインク容量、特性等により、インクサブタンク３内
におけるインクと空気の割合の設定値は異なってくる。

【００３０】このとき、インクジェット記録ヘッド１の
フエイス面１ｂをキャップ１４で覆い吐出口１ａから大
気が進入するのを防いでいるが、インク供給チューブ６
の流路抵抗に比ベインクジェット記録ヘッド１内の流路
抵抗が大きくキャップ１４をしない状態でインクポンプ
８を動作させインクサブタンク３内に負圧を発生した場
合でも、吐出口１ａから大気が進入しない場合は、キャ
ップ１４でフェイス面１ｂを覆わなくともよい。

【００３１】インクジェット記録ヘッド１が故障したり
して交換する場合の動作は、以下のようになる。先ず、
記録ヘッド交換モードとして図５に示すように、弁１１
及び弁１２を動作し供給チューブ６の６ａ部と回収チュ
ーブ７の７ｂ部でインクが流れない状態とする。ここ
で、連絡チューブ９に設けられている弁１１を開放状態
にし、インクポンプ８を動作さインクを矢印Ｅ方向に送
流する。このとき、キャップ１４はフェイス面を覆わな
いようにして吐出口が大気に面している状態とする。

【００３２】インクポンプ８の動作により、インクサブ
タンク３には回収チューブ７の７ｄ部、連絡チューブ９
及び供給チューブ６の６ｂ部を通じ負圧が発生し、イン
クジェット記録ヘッド１の吐出口１ａから大気を吸い込
みインクサブタンク３内のインクが失印Ｇ方向に送流さ
れ、供給チューブ６の６ｂ部からインクポンプ８を通り
インクタンク５に回収される。インクポンプ８を動作し
続けるとインクサブタンク３の最下部で供給チューブ６
の６ｂ部が接続されているため、インクサブタンク３内
のインクは全て回収されインクサブタンク３及びインク
ジェット記録ヘッド１内にはインクがない状態となる。

【００３３】ここで、インクジェット記録ヘッド１をイ
ンクサブタンク３の接続部から取り外し、新しい記録ヘ
ッドを取り付けるが、インクが記録ヘッド内及びインク
サブタンク３内に存在しないため記録ヘッドを取り外し
てもインクが垂れたり飛び散ったりすることがなく、記
録ヘッドの交換ができる。

【００３４】そして、上述のインク循環モードとしイン
クポンプ８を作動させ、インクタンク５内のインクをイ
ンク供給チューブ６、インクサブタンク３、インク回収
チューブ７の流路を図４で示すＦ方向に循環させ、イン
クサブタンク３内にインクを充填する。その後、キャッ
プ１４がインクジェット記録ヘッド１のフエイス面１ｂ
を覆った状態で吸引ポンブ１５を作動させインクサブタ
ンク３内のインクを記録ヘッド１内に充填する。

【００３５】このように、インク循環モードと記録ヘッ
ド交換モードとを、操作で切り換えることにより、イン
クポンプ８は常にインクタンク５にインクを流人する一
方向のみインクを送流すれば良く、インクポンプの選定
や性能に対して自由度が高くなる。

【００３６】以上述ベたように、記録キャリッジに設け
られたインクサブタンク、該インクサブタンクと記録装
置本体に設けられているインクタンクを繋ぐ少なくとも
２本のインクチューブ、該インクチューブの内の１本の
途中に備えられたインク送流手段を設けたことにより、
インクチューブ及びインクサブタンク内に発生した気泡
を除去し、記録ヘッドに安定した状態でインクを供給す
ることができる。

【００３７】また、インク送流手段であるインクポンプ
によるインクの送流方向は、インクサブタンクからイン
クタンクヘの方向のみにインクを送流すればよく、選定
の自由度が高くなり、コストや性能の良いポンプを使用
することができる。

【００３８】また、インクサブタンクが、密封された構
成からなり、該インクタンクと接続されている少なくと
も２本のインクチユーブ及び記録ヘッドと接続されてい
るインク供給路の少なくとも３つのインク流路が接続さ
れ、該インク送流手段を流路の途中に備えた前記インク
チューブとインクサブタンクとの接続部が、該インクタ
ンクと接続される他のインクチユーブ及び記録ヘッドと
のインク供給路との接続部に対して高い位置に配設され
ることにより、インク送流手段であるインクポンブを作
動させれば、インクサブタンク内のインクの液面の高さ
を一定に設定することができる。

【００３９】また、インクサブタンクに接続される前記
インクチューブの内、インク送流手段を途中に設けてい
ないインクチューブの少なくとも１本が該インクサブタ
ンクにおける最下部において該インクサブタンクと接続
していることにより、インク供給時において、インクサ
ブタンク内に気泡が発生することがなく安定したインク
の吐出を行うことができる。

【００４０】また、インク送流手段であるインクポンプ
のインク流入側を該インクサブタンクの最下部と接続す
る手段を具えることにより、インクポンプを作動した場
合に、インクサブタンク内から、インクを除去すること
ができる。

【００４１】また、インクサブタンクにおける最下部に
接続されるインクチューブと、前記インク送流手段を設
けたインクチューブにおけるインク送流手段よりもイン
クサブタンク側とをインク流路（インク切り換え流路）
で接続し、インク切り換え流路におけるインクの流れを
止める第一の弁手段と、該インク送流手段を設けたイン
クチューブにおけるインク切り換え流路との接続部より
インクサブタンク側においてインクの流れを停止する第
二の弁手段と、該インクサブタンクの最下部に接続され
るインクチューブにおけるインク切り換え流路との接続
部よりもインクタンク側においてインクの流れを停止す
る第三の弁手段を設け、インク切り換え流路におけるイ
ンクの流れを止める第一の弁手段を開放にし、該インク
送流手段を設けたインクチューブにおけるインク切り換
え流路との接続部よりインクサブタンク側においてイン
クの流れを停止する第二の弁手段と該インクサブタンク
の最下部に接続されるインクチューブにおけるインク切
り換え流路との接続部よりもインクタンク側においてイ
ンクの流れを停止する第三の弁手段を動作させインクの
流れを停止した状態で、インク送流手段を動作させるこ
とにより、インクサブタンク内のインクに負圧を付与
し、記録ヘッドの吐出口から大気を吸引することにより
インクサブタンク内及び記録ヘッド内のインクを除去す
ることができ、インクの機内飛散やインクによる作業者
ヘの汚染を発生させずに、記録ヘッドの交換を行うこと
ができる。

【００４２】［実施例２］本発明の第二の実施例を図６
〜図８を用いて説明する。図６は、記録部におけるイン
ク流路及びポンプ等の配置関係を示す図であり、図７は
インク循環モードと呼ぶ通常の記録時やインク循環時の
弁の状態とインクの流れを示す図、図８は記録ヘッド交
換モードと呼ぶ記録ヘッド交換のためのインク除去動作
時の弁の状態とインクの流れを示す図である。尚、本実
施例における構成において、前記第一の実施例で示した
ものと、同一の部分は同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００４３】本実施例では、記録ヘッド交換時におい
て、インクサブタンク内のインクをインクタンクに回収
し、記録ヘッド及び記録ヘッドとインクサブタンクを繋
ぐインク流路内のインクはキャップから吸引ポンプによ
り、廃インクとして排出する。このため、記録ヘッドの
吐出口近傍のインクをインクタンク内に回収せずに済む
ため、カラー等に対応した４色の記録ヘッドを具備し、
吐出口近傍で他のへッドのインク（色が異なる）が付着
し混色しているようなインクは、廃インクとして排出
し、インクサブタンク及び供給チューブ、回収チューブ
内のクリアーなインクのみを回収することができるもの
である。

【００４４】本実施例において、インクサブタンク３に
は、大気との連通を行う連通孔２１とその開閉を制御す
る制御弁２２を具え、通常の記録時やインク循環時に
は、図７に示すように、制御弁２２は閉じた状態となっ
ていて、他の弁も第一の実施例と同じ状態である。

【００４５】インクジェット記録ヘッド１の交換時に
は、ヘッド交換モードとして、図８に示すように、先
ず、キャップ１４でフェイス面１ｂを覆い、制御弁２２
を動作させ連通孔２１を開き、インクサブタンク３が、
大気と連通した状態にする。この状態で、第一の実施例
の記録ヘッド交換モードと同様に、弁１２、１３を動作
させインクが流れない状態にし、更に、弁１１を開放状
態にし連絡チューブ９内をインクが送流可能な状態とす
る。

【００４６】ここで、インクポンプ８を作動させ、イン
クを矢印Ｅ方向に送流する。これにより、インクサブタ
ンク３には回収チューブ７の７ｄ部、連絡チューブ９及
び供給チューブ６の６ｂ部を通じ負圧が発生し連通孔２
１から大気を吸い込みインクサブタンク３内のインクが
矢印Ｈ方向に送流され、供給チューブ６の６ｂ部からイ
ンクポンプ８を通りインクタンク５に回収される。イン
クポンプ８を動作し続けるとインクサブタンク３の最下
部で供給チューブ６の６ｂ部が接続されているため、イ
ンクサブタンク３内のインクは全て回収されインクサブ
タンク３内にはインクがない状態となる。

【００４７】更に、キャップ１４で記録ヘッド１のフエ
イス面１ｂを覆ったまま吸引ポンブ１５を作動し、イン
クジェット記録ヘッド１の吐出口１ａから記録ヘッド１
とインク流路１０内に残留しているインクを廃インクと
して排出する。ここで、インクジェット記録ヘッド１を
インクサブタンク３の接続部から取り外し、新しい記録
ヘッドを取り付ける。

【００４８】そして、上述のインク循環モードとしイン
クポンプ８を作動させ、インクタンク５内のインクをイ
ンク供給チューブ６、インクサブタンク３、インク回収
チューブ７の流路で循環させ、インクサブタンク３内に
インクを充填する。その後、キャップ１４がインクジェ
ット記録ヘッド１のフェイス面１ｂを覆った状態で吸引
ポンプ１４を作動させインクサブタンク３内のインクを
記録ヘッド１内に充填する。

【００４９】以上述ベたように、該インクサブタンクに
おける最下部に接続されるインクチューブと、前記イン
ク送流手段を設けたインクチューブにおけるインク送流
手段よりもインクサブタンク側とをインク流路（インク
切り換え流路）で接続し、インク切り換え流路における
インクの流れを止める第一の弁手段と、該インク送流手
段を設けたインクチューブにおけるインク切り換え流路
との接続部よりインクサブタンク側においてインクの流
れを停止する第二の弁手段と、該インクサブタンクの最
下部に接続されるインクチューブにおけるインク切り換
え流路との接続部よりもインクタンク側においてインク
の流れを停止する第三の弁手段と、該インクサブタンク
を大気と連通した状態にする手段、及び記録ヘッドの吐
出口を封止するキャップ手段を設け、該インク切り換え
流路におけるインクの流れを止める第一の弁手段を開放
し、該インク送流手段を設けたインクチューブにおける
インク切り換え流路との接続部よりインクサブタンク側
においてインクの流れを停止する弁手段と該インクサブ
タンクの最下部に接続されるインクチューブにおけるイ
ンク切り換え流路との接続部よりもインクタンク側にお
いてインクの流れを停止する弁手段とを動作させ、記録
ヘッドの吐出口を封止するキャップ部材で吐出ロを封止
し、更に該インクサブタンクを大気と連通した状態で、
インク送流手段を動作させることによって、インクサブ
タンク内のインクに負圧を付与し、大気をインクサブタ
ンク内に吸引することによりインクサブタンク内のイン
クを除去し、その後、吸引ポンプを作動させ記録ヘッド
の吐出口から残りのインクを廃インクとして排出させる
ことにより、インクサブタンク内及び記録ヘッド内のイ
ンクを除去することができ、インクの機内飛散やインク
による作業者への汚染を発生させずに、記録ヘッドの交
換を行うことができる。

【００５０】［実施例３］本発明の第三の実施例を図９
〜図１４を用いて説明する。図９は、記録部におけるイ
ンク流路及びポンプ等の配置関係を示す図であり、図１
０及び図１１は、インク切り換え流路の両端の接続部を
インクの流れを２方向に限定する流路切り換え手段の一
例を示す図で、図１２はインク循環モードと呼ぶ通常の
記録時やインク循環時の流路切り換え手段の状態とイン
クの流れを示す図、図１３は記録へッド交換モードと呼
ぶ記録へッド交換のためのインク除去動作時の流路切り
換え手段の状態とインクの流れを示す図である。また、
図１４は、インク送流手段であるインクポンプにチュー
ブポンプを用いた場合の構成を示す図である。尚、本実
施例における構成において、前記第一の実施例で示した
ものと、同一の部分は同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００５１】インクジェット記録ヘッド１を備えた記録
キャリッジ２に設けられたインクサブタンク３に接続さ
れたインク供給チューブ６及び途中にインク送流手段で
あるインクポンブ８を設けたインク回収チューブ７はそ
れぞれ、記録装置本体に固定されているインクタンク５
に接続されている。また、インク供給チューブ６とイン
ク回収チューブ７に連絡チューブ９が接続されている。
インク供給チューブ６はインクタンク５側の供給チュー
ブ６ａ部とインクサブタンク３側の供給チューブ６ｂ
部、及びその接続部であり流路切り換え手段である４６
ｃ部で構成され、前記連絡チューブ９の一端と流路切り
換え手段４６ｃ部で接続している。インク回収チューブ
７は、インクポンプ８よりインクタンク５側の回収チュ
ーブ７ａ部とインクサブタンク３側の回収チューブ７ｂ
部、回収チユーブ７ｂ部とインクポンプ８の間の回収チ
ューブ７ｄ部及びその接続部であり流路切り換え手段で
ある４７ｃ部で構成され、前記連絡チユーブ９の他端と
流路切り換え手段４７ｃ部で接続している。連絡チュー
ブ９の両端部の接続部である流路切り換え手段４６ｃ
は、図１０及び図１１に示すようなインク切り換え手段
であり、インクの流れを２方向に限定することができ
る。

【００５２】流路切り換え手段４６ｃの内部には切り換
え流路３１が設けられ、その方向を切り換えることでイ
ンクの流れを限定することができる。図１０において、
インクは流路６ａと流路６ｂの間で送流することができ
る。切り換え流路３１を９０度時計回りに回転させ、図
１１の状態にすると、インクは流路６ａと流路９の間で
送流することが可能になる。また、流路切り換え手段４
７ｃも同様な構成となっている。

【００５３】通常の記録時やインク循環モード時は、流
路切り換え手段４６ｃ，４７Ｃの切り換え流路３１をそ
れぞれ図１２で示すＪ方向にインクが送流できるように
切り換え、第一の実施例のインク循環モードと同じイン
クの流路を形成するようにする。

【００５４】また、記録ヘッド交換モードでは、流路切
り換え手段４６ｃ，４７Ｃの切り換え流路３１を、それ
ぞれ図１３で示すＫ方向にインクが送流できるように切
り換え第一の実施例の記録ヘッド交換モードと同じイン
クの流路を形成するようにする。各モードの状態とした
後の動作は、第一の実施例で説明した動作と同様で説明
は省略する。

【００５５】以上述ベたように、インクサブタンクにお
ける最下部に接続されるインクチューブと、前記インク
送流手段を設けたインクチユーブにおけるインク送流手
段よりもインクサブタンク側とをインク流路（インク切
り換え流路）で接続し、インク切り換え流路の両端の接
続部をインクの流れを２方向に限定する流路切り換え手
段で構成し、インクサブタンクにおける最下部に接続さ
れるインクチューブとインク切り換え流路との接続部に
おいてインク流路切り換え手段をインクサブタンクから
インク切り換え流路の方向にインクが流れるようすると
同時に、該インク送流手段を設けたインクチューブとイ
ンク切り換え流路との接続部におけるインク流路切り換
え手段をインク切り換え流路からインク送流手段の方向
にインクが流れるようにした状態で、インク送流手段を
動作させることにより、インクサブタンク内のインクに
負圧を付与し、記録ヘッドの吐出口から大気を吸引する
ことでインクサブタンク内及び記録ヘッド内のインクを
除去することができ、インクの機内飛散やインクによる
作業者への汚染を発生させずに、記録ヘッドの交換時を
行うことができる。

【００５６】また、本第三の実施例で用いたインク切り
換え手段を、第二の実施例に用い、インクサブタンクに
おける最下部に接続されるインクチューブと、前記イン
ク送流手段を設けたインクチューブにおけるインク送流
手段よりもインクサブタンク側とをインク流路（インク
切り換え流路）で接続し、インク切り換え流路の両端の
接続部をインクの流れを２方向に限定する手段で構成
し、該インクサブタンクを大気と連通した状態にする手
段、及び記録ヘッドの吐出口を封止するキャップ手段を
設け、該インクサブタンクにおける最下部に接続される
インクチューブとインク切り換え流路との接続部におい
てインク流路切り換え手段をインクサブタンクからイン
ク切り換え流路の方向にインクが流れるようすると同時
に、該インク送流手段を設けたインクチューブとインク
切り換え流路との接続部におけるインク流路切り換え手
段をインク切り換え流路からインク送流手段の方向にイ
ンクが流れるようにするとともに、該インクサブタンク
を大気と連通し、記録ヘッドの吐出口を封止するキャッ
プ部材で吐出口を封止した状態で、インク送流手段を動
作させることにより、インクサブタンク内のインクに負
圧を付与し、大気をインクサブタンク内に吸引すること
によりインクサブタンク内のインクを除去することがで
き、インクの機内飛散やインクによる作業者ヘの汚染を
発生させずに、記録ヘッドの交換時を行うことができ
る。

【００５７】上記実施例において、インクポンプ８は一
方向にインクを送流することができればよいため、図１
４に示すように、ポンプにチューブの変形を利用してイ
ンクの送流を行うチューブポンプ５０を用い、その駆動
源として、紙搬送に用いるパルスモータ１８が紙搬送の
方向と逆方向に回転するときのみ回転がチューブポンプ
５０に伝達されるように、一方向クラッチをパルスモー
タ１８に取り付けてもよい。チューブポンプの構成は、
図１４に示すよう、インクを送流するチューブ５１と、
それ保持するチューブガイド５２、チューブ７ａ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
発生するローラ５３、及びそれを支持し図示しない駆動
源により回転させるローラホルダー５４から構成され
る。

【００５８】図１４に示す矢印Ｌ方向にローラホルダー
５４が回転すると、チューブ７ａ内のインクはローラ５
３により矢印Ｍ方向に押し出されローラ５３の通過した
チューブ７ａ内には負圧が発生し矢印Ｎ方向にインクが
流れ込んでくる。この動作が連続して行われインクが連
続した状態で送流される。

【００５９】インク送流手段のインクポンプ８にチュー
ブポンプを使うことにより記録時において、ローラ５３
がチューブを押し潰したままにすることが可能となり、
これにより、インク回収チューブ７からインクサブタン
ク３内にインクが流れ込むことを防ぐことができるとと
もに、安価で信頼性の高い装置を提供することができ
る。上記第一から第二の実施例における弁の切り換えは
電気的に制御されたものを用いてもよいし、作業者が手
動でチューブを押し潰す部材等の位置を変え、弁として
の効果を与えてもよく、その構成により本発明の効果が
変わるものではない。また、第三の実施例おける、イン
ク切り換え流路の切り換え動作においても同様で、電気
的に駆動されようとも、また作業者の操作により切り換
え動作が行われようとも、その構成により本発明の効果
が変わるものではない。

【００６０】また、インクジェット記録ヘッド１には、
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
するバブルジェット記録方式と呼ばれる記録ヘッドを用
いることにより、安価で信頼性の高い装置を提供するこ
とができる。

【００６１】

【発明の効果】上記のように、本発明によって、排出イ
ンクの少ない、ランニングコストの安い、記録ヘッドの
交換時においても、インクがこぼれ落ちることのない、
機内や交換者の手等を汚すことのない、安価で信頼性の
高い優れたインクジェット記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例に係るインクジェット記
録装置の記録部における要部構成を示す摸式斜視図。

【図２】本発明の第一の実施例に係る記録部におけるイ
ンク流路及びポンプ等の配置関係を示す摸式説明図。

【図３】本発明の第一の実施例に係るインクサブタンク
の内部構成を示す摸式断面図。

【図４】本発明の第一の実施例に係る記録部におけるイ
ンク循環モードでの通常記録時及びインク循環時の弁の
開閉状態及びインクの流れを示す摸式説明図。

【図５】本発明の第一の実施例に係る記録部における記
録ヘッド交換モードでの弁の開閉状態及びインクの流れ
を示す摸式説明図。

【図６】本発明の第二の実施例に係るインクジェット記
録装置の記録部におけるインク流路及びポンプ等の配置
関係を示す摸式説明図。

【図７】本発明の第二の実施例に係る記録部におけるイ
ンク循環モードでの通常記録時及びインク循環時の弁の
開閉状態及びインクの流れを示す摸式説明図。

【図８】本発明の第二の実施例に係る記録部における記
録ヘッド交換モードでの弁の開閉状態及びインクの流れ
を示す摸式説明図。

【図９】本発明の第三の実施例に係るインクジェット記
録装置の記記録部におけるインク流路及びポンプ等の配
置関係を示す摸式説明図。

【図１０】本発明の第三の実施例におけるインク流路切
り替え手段（インク切り替え流路の両端接続部を切り替
えてインク流を２方向に限定する）の一例を示す摸式断
面図。

【図１１】本発明の第三の実施例におけるインク流路切
り替え手段の一例を示す摸式断面図。

【図１２】本発明の第三の実施例に係る記録部における
インク循環モードでの通常記録時及びインク循環時の弁
の開閉状態及びインクの流れを示す摸式説明図。

【図１３】本発明の第三の実施例に係る記録部における
記録ヘッド交換モードでの弁の開閉状態及びインクの流
れを示す摸式説明図。

【図１４】本発明に係るインク送流手段としてのインク
用チューブポンプの一例を示す摸式断面図。

【符号の説明】

１インクジェット記録ヘッド２記録キャリッジ３インクサブタンク５インクタンク６インク供給チューブ７インク回収チューブ８インク送流ポンプ９連絡チューブ１０インク流路１１，１２，１３操作弁１４キャップ１５吸引ポンプ１６プラテン１７走査レール１８パルスモーター１９タイミングベルト２０搬送ローラ対２１連通孔２２制御弁３１切り替え流路４６ｃ，４７ｃ切り替え手段５０チューブポンプ５１チューブ５２チューブガイド５３ローラ５４ローラホルダー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録キャリッジに設けられた記録ヘッド
の吐出ロよりインクを被記録材上に吐出して記録を行う
インクジェット記録装置において、記録キャリッジに設
けられたインクサブタンク、該インクサブタンクと記録
装置本体に設けられているインクタンクを繋ぐ少なくと
も２本のインクチユーブ、該インクチユーブの内の１本
の途中に備えられたインク送流手段、を設けてなること
を特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記インク送流手段によるインクの送流
方向が、インクサブタンクからインクタンクヘの方向の
みであることを特徴とする、請求項１記載のインクジェ
ット記録装置。
【請求項３】前記インクサブタンクが、密封されてな
り、インクサブタンクにはインクタンクと接続されてい
る少なくとも２本のインクチューブ及び記録ヘッドと接
続されているインク供給路の少なくとも３つのインク流
路が接続され、前記インク送流手段を流路の途中に備え
た前記インクチューブと該サブインクタンクとの接続部
が、前記インクタンクと接続される他のインクチューブ
及び記録ヘッドとのインク供給路との接続部に対して高
い位置に配設されてなることを特徴とする、請求項１又
は２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記インクサブタンクに接続されるイン
クチューブの内、インク送流手段を途中に設けていない
インクチューブの少なくとも１本はインクサブタンクに
おける最下部において該インクサブタンクと接続されて
なることを特徴とする、請求項１ないし３の何れかに記
載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記インク送流手段がインク流入側をイ
ンクサブタンクの最下部と接続する手段を具備すること
を特徴とする、請求項１ないし４の何れかに記載のイン
クジェット記録装置。
【請求項６】前記インクサブタンクにおける最下部に
接続されるインクチューブと、前記インク送流手段を設
けたインクチューブにおけるインク送流手段よりもイン
クサブタンク側とをインク流路（インク切り換え流路）
で接続し、該インク切り換え流路におけるインクの流れ
を止める第一の弁手段と、該インク送流手段を設けたイ
ンクチューブにおけるインク切り換え流路との接続部よ
りインクサブタンク側においてインクの流れを停止する
第二の弁手段と、該インクサブタンクの最下部に接続さ
れるインクチューブにおけるインク切り換え流路との接
続部よりもインクタンク側においてインクの流れを停止
する第三の弁手段を設けたことを特徴とする、請求項１
ないし５の何れかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記インク切り換え流路におけるインク
の流れを止める第一の弁手段を開放にし、前記インク送
流手段を設けたインクチューブにおけるインク切り換え
流路との接続部よりインクサブタンク側においてインク
の流れを停止する第二の弁手段と、前記サブインクタン
クの最下部に接続されるインクチューブにおけるインク
切り換え流路との接続部よりもインクタンク側において
インクの流れを停止する第三の弁手段を動作させインク
の流れを停止した状態で、インク送流手段を動作させる
ことにより、インクサブタンク内のインクに負圧を付与
し、記録ヘッドの吐出口から大気を吸引することにより
インクサブタンク内及び記録ヘッド内のインクを除去す
ることを特徴とする、請求項６記載のインクジェット記
録装置。
【請求項８】前記サブインクタンクにおける最下部に
接続されるインクチューブと、前記インク送流手段を設
けたインクチューブにおけるインク送流手段よりもイン
クサブタンク側とをインク流路（インク切り換え流路）
で接続し、インク切り換え流路におけるインクの流れを
止める第一の弁手段と、該インク送流手段を設けたイン
クチューブにおけるインク切り換え流路との接続部より
インクサブタンク側においてインクの流れを停止する第
二の弁手段と、該サブインクタンクの最下部に接続され
るインクチューブにおけるインク切り換え流路との接続
部よりもインクタンク側においてインクの流れを停止す
る第三の弁手段と、該インクサブタンクを大気と連通し
た状態にする手段、及び記録ヘッドの吐出口を封止する
キャッブ手段を設けてなることを特徴とする、請求項１
ないし５の何れかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】前記インク切り換え流路におけるインク
の流れを止める第一の弁手段を開放し、前記インク送流
手段を設けたインクチューブにおけるインク切り換え流
路との接続部よりインクサブタンク側においてインクの
流れを停止する弁手段と該インクサブタンクの最下部に
接続されるインクチューブにおけるインク切り換え流路
との接続部よりもインクタンク側においてインクの流れ
を停止する弁手段とを動作させ、記録ヘッドの吐出口を
封止するキャップ部材で吐出口を封止し、更に該インク
サブタンクを大気と連通した状態で、インク送流手段を
動作させることにより、インクサブタンク内のインクに
負圧を付与し、大気をインクサブタンク内に吸引するこ
とによりインクサブタンク内のインクを除去することを
特徴とする、請求項８記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】前記インクサブタンクにおける最下部
に接続されるインクチューブと、前記インク送流手段を
設けたインクチューブにおけるインク送流手段よりもイ
ンクサブタンク側とをインク流路（インク切り換え流
路）で接続し、インク切り換え流路の両端の接続部をイ
ンクの流れを２方向に限定する流路切り換え手段より構
成せしめることを特徴とする、請求項１ないし５の何れ
かに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】前記インクサブタンクにおける最下部
に接続されるインクチューブとインク切り換え流路との
接続部においてインク流路切り換え手段をインクサブタ
ンクからインク切り換え流路の方向にインクが流れるよ
うにすると同時に、前記インク送流手段を設けたインク
チューブとインク切り換え流路との接続部におけるイン
ク流路切り換え手段をインク切り換え流路からインク送
流手段の方向にインクが流れるようにした状態で、イン
ク送流手段を動作させることにより、インクサブタンク
内のインクに負圧を付与し、記録ヘッドの吐出口から大
気を吸引することによりインクサブタンク内及び記録ヘ
ッド内のインクを除去することを特徴とする、請求項１
０記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】前記インクサブタンクにおける最下部
に接続されるインクチューブと、前記インク送流手段を
設けたインクチューブにおけるインク送流手段よりもイ
ンクサブタンク側とをインク流路（インク切り換え流
路）で接続し、インク切り換え流路の両端の接続部をイ
ンクの流れを２方向に限定する手段で構成し、該インク
サブタンクを大気と連通した状態にする手段、及び記録
ヘッドの吐出口を封止するキャッブ手段を設けたことを
特徴とする、請求項１ないし５の何れかに記載のインク
ジェット記録装置。
【請求項１３】前記インクサブタンクにおける最下部
に接続されるインクチューブとインク切り換え流路との
接続部においてインク流路切り換え手段をインクサブタ
ンクからインク切り換え流路の方向にインクが流れるよ
うにすると同時に、該インク送流手段を設けたインクチ
ューブとインク切り換え流路との接続部におけるインク
流路切り換え手段をインク切り換え流路からインク送流
手段の方向にインクが流れるようにするとともに、該イ
ンクサブタンクを大気と連通し、記録ヘッドの吐出ロを
封止するキャッブ部材で吐出口を封止した状態で、イン
ク送流手段を動作させることにより、インクサブタンク
内のインクに負圧を付与し、大気をインクサブタンク内
に吸引することによりインクサブタンク内のインクを除
去することを特徴とする、請求項１２記載のインクジェ
ット記録装置。
【請求項１４】前記インク送流手段として、チューブ
の変形を利用してインクの送流を行うチューブポンプを
用いることを特徴とする、請求項１ないし１３の何れか
に記載のインクジエット記録装置。
【請求項１５】前記インクジェット方式の記録ヘッド
が、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、請求項１ないし１４の何れ
かに記載のインクジェット記録装置。