JP2003053985A

JP2003053985A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2003053985A
Application number: JP2001242560A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Iwasaki; 武史岩崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2003-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】インクタンクに設けられたエア吸引用の通気
孔を塞ぐフィルタを、容易にかつ低コストで交換可能に
する。【解決手段】記録ヘッド１と接続されたサブタンク２
に、通気孔が設けられ、これを塞ぐフィルタ８を有する
フィルタ保持部材９が取り付けられている。メインタン
ク４がサブタンク２に、ポンプ１２がフィルタ取付部材
９に、それぞれ接続されている。フィルタ８は、空気は
通過させるが、常圧ではインクは通過させず、所定値以
上の圧力差でのみ空気とインクとを通過させる多孔質膜
からなる。このフィルタ８を保持するフィルタ保持部材
９は、サブタンク２にねじ部がねじ込まれて固定されて
いる。フィルタ８が劣化した場合には、フィルタ保持部
材９を回転させて螺合を解除させて、新たなフィルタ８
およびフィルタ保持部材９への交換が容易かつ低コスト
で行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを貯めるイ
ンクタンクを有する記録装置に関し、特にインクジェッ
ト方式によって記録を行う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は、いわゆるノ
ンインパクト式の記録装置であり、高速記録や様々な記
録媒体への記録が可能であって、記録時の騒音がほとん
ど生じないといった利点を有しており、広く普及してい
る。このようなインクジェット記録装置は、微小なノズ
ルから微小なインク滴を吐出させて記録媒体に記録を行
うものであり、一般に、インク滴を吐出するためのノズ
ルを有する記録ヘッドと、記録ヘッドに供給するインク
を保持するインクタンクとを有している。

【０００３】このインクタンク内には、記録動作を繰り
返すうちに気泡が溜まってくることがあり、その場合、
記録ヘッドおよびインクタンクの圧力バランスが崩れ
て、所望のインク吐出やインク供給動作が困難になるお
それがある。そこで、インクタンクに通気孔を設けてお
き、適宜のタイミングでこの通気孔からポンプにより空
気を吸い出すことにより気泡の滞留を防ぐ構成がある。
そして、振動、姿勢変化、温度や圧力の変化などによっ
てインクタンク内部のインクが外部に漏れ出すことがな
いように、微少な穴を多数有する多孔質膜からなるフィ
ルタにより通気孔を塞ぐ構成が提案されている。

【０００４】一例を挙げると、特開平５−１２４２１４
号公報に開示されているインクタンクにおいては、図１
０に示すように、親水性の多孔質膜等からなるフィルタ
１０１が、超音波溶着または接着剤を用いた接着によ
り、インクタンク１０２のインク供給口１０３を塞ぐよ
うに固着されている。このフィルタ１０１は親水性であ
り、インクタンク１０２内はインクおよび空気で満たさ
れているため、フィルタ１０１は所定の吸引動作時のみ
インクを通過させ、通常の振動や姿勢変化ではインクが
外部に漏れ出さない構成である。

【０００５】一方、気液分離機能を持つ多孔質膜を有す
るインクタンクを応用して、記録動作等により消費され
た分のインクをインクタンクから自動供給するインクジ
ェット記録装置がある。このようなインクジェット記録
装置において、大きく分けて連続供給方式と間欠供給方
式の２通りのインク供給方法が存在する。

【０００６】連続供給方式では、可動のキャリッジ上に
搭載された、インクジェット記録ヘッドにインクを供給
するサブタンク（インクタンク）と、記録装置本体内に
固定されたメインタンクとが、チューブなどで常時接続
されている。そして、サブタンクが記録ヘッドに供給し
た分のインクが随時メインタンクから補充される。しか
し、経時変化や繰り返し使用によってサブタンク内に気
泡が溜まると、サブタンクに補充されるインク量が減少
する、すなわちインク収率が低下してしまう。そこで、
サブタンク内の気泡を抜くことによりインク収率の低下
を防ぐため、サブタンクに設けられた通気孔からポンプ
で空気が吸引される。

【０００７】間欠供給方式では、可動のキャリッジ上に
搭載されたサブタンクと、記録装置本体に固定されたメ
インタンクとは、常時接続されておらず、ジョイント等
により必要に応じて間欠的に接続される。すなわち、適
宜のタイミングでジョイントにより両インクタンクが接
続され、その度にサブタンクの通気孔からポンプで空気
を吸引することにより、メインタンクからサブタンクに
強制的にインクを流入させて、サブタンクへのインクの
補充が行われる。

【０００８】前記したいずれの方式においても、通気孔
から空気を吸引する際に空気とともにインクまで吸引す
るのを防止するため、ポンプによる負圧ではインクを通
過させない程度のメニスカス耐圧を有する多孔質膜から
なるフィルタが、通気孔に取り付けられている。これに
より、サブタンクの通気孔からインクが漏れ出すことが
防止できるため、インクの無駄がなくなるとともに、異
なる色のインクを収容した複数のサブタンクから同時に
空気を吸引しても、インク同士が漏れ出して混ざり合う
ことがない等の効果が得られる。

【０００９】このような気液分離可能な多孔質膜を構成
する材料の例として、ポリプロピレン、ポリエチレン等
の親水性材料の他、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ
クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロ
エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等のフ
ッ素樹脂などが挙げられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の多孔質
膜からなるフィルタを有するインクジェット記録装置に
は、以下のような問題点がある。

【００１１】前記した従来例のフィルタとして用いられ
ている多孔質膜は、気体は通過させるが、所定の圧力差
以下ではインクを通過させないという特徴を有してい
る。しかし、長期間の放置や、インクが接した状態での
加圧の繰り返し等により、親水性や疎水性等の特性がイ
ンク成分によって劣化することがある。その結果、イン
クが接していない状態でも多孔質膜の内部または表面に
水分やインク成分が滞留し、透気度が大幅に低下してイ
ンクタンク内圧が上昇したり空気吸引ができなくなった
り、メニスカス耐圧が初期状態より小さくなってインク
が漏れ出しやすくなったりする弊害が発生することがあ
った。

【００１２】そして、従来の構成ではいずれも、多孔質
膜からなるフィルタが、熱溶着や超音波溶着や接着剤に
よる接着などの方法でインクタンクに直接固定されてお
り、さらに、インクタンクには高価な記録ヘッドが一体
的に形成されていたり、インクタンクが記録装置本体に
固定されたりしているため、ユーザ（使用者）やサービ
スマン（保守作業者）が多孔質膜を交換する際に、煩雑
な分解操作が必要であり、また余分なコストがかかる。

【００１３】そこで本発明の目的は、多孔質膜からなる
フィルタを、容易かつ低コストで交換可能なインクジェ
ット記録装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、記録媒
体にインクを吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドにイン
クを供給するインクタンクとを有するインクジェット記
録装置であって、インクタンクに設けられている少なく
とも１つの通気孔と、空気は通過させるが所定の圧力差
以下ではインクを通過させないフィルタと、フィルタが
固定されているフィルタ保持部材とを有し、フィルタ保
持部材は、フィルタが前記通気孔を塞ぐようにインクタ
ンクに機械的に取付可能かつ取外し可能であるところに
ある。

【００１５】フィルタ保持部材は、インクタンクに螺合
可能なねじ部を有していてもよい。また、フィルタ保持
部材は、圧入によりインクタンクに取り付けられるもの
であってもよい。また、フィルタ保持部材は、ビスを用
いてインクタンクに取り付けられるものであってもよ
い。そして、フィルタ保持部材は、インクタンクから手
動で容易に取り外し可能に取り付けられることが好まし
い。

【００１６】本発明のもう１つの特徴は、記録媒体にイ
ンクを吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドにインクを供
給するインクタンクとを有するインクジェット記録装置
であって、インクタンクに設けられている少なくとも１
つの通気孔と、空気は通過させるが所定の圧力差以下で
はインクを通過させないフィルタを有し、フィルタは、
通気孔を塞ぐようにインクタンクに固定されており、イ
ンクタンクは、フィルタが固定された状態で、手動で容
易に記録ヘッドおよび記録装置本体のいずれからも分離
して単体で取り外し可能であるところにある。

【００１７】記録ヘッドおよびインクタンクが搭載され
るキャリッジを有し、キャリッジと記録ヘッドとインク
タンクは一体的に往復移動可能であってもよい。

【００１８】インクタンクが前記記録ヘッドに供給した
インク量に応じて、連続的にインクタンクにインクを供
給するメインタンクをさらに有していてもよい。また
は、インクタンクが記録ヘッドに供給したインク量に応
じて、非連続的かつ選択的にインクタンクにインクを供
給するメインタンクをさらに有していてもよい。

【００１９】メインタンクからインクタンクにインクを
供給した回数を数える供給回数計数手段をさらに有して
いてもよい。また、フィルタにインクが接触した時間を
検知する接触時間検知手段をさらに有していてもよい。
また、フィルタを通過する空気の時間あたりの流量を検
知する流量検知手段をさらに有していてもよい。また、
記録ヘッドによる記録回数を数える記録回数計数手段を
さらに有していてもよい。

【００２０】そして、フィルタの劣化が進行したと判断
した時に、フィルタの交換を促す動作を実行する制御手
段をさらに備えていることが好ましい。さらに、インク
タンクを複数有し、制御手段は各インクタンクのフィル
タに関してそれぞれ独立して劣化度を判断する構成であ
ってもよい。

【００２１】このような構成によると、長期間の保存、
あるいは多孔質膜にインクが接した状態での加圧の繰り
返し等によって、インクタンクの内圧の上昇や空気吸引
不能やインクの漏れ出し等の弊害が発生するおそれが生
じた場合に、ユーザ（使用者）またはサービスマン（保
守作業者）が容易にフィルタを交換でき、前記した弊害
を未然に防ぐことが容易に可能になる。また、そのため
のコストも最小限に抑えることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】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。

【００２３】［第１の実施形態］図１〜３は本発明の第
１の実施形態のインクジェット記録装置の模式図であ
る。

【００２４】本実施形態のインクジェット記録装置は、
記録装置本体のフレーム（図示せず）に固定されている
メインタンク４と、記録装置内部で往復移動可能なキャ
リッジ（図示せず）とを有している。そして、キャリッ
ジには、記録ヘッド１と、サブタンク（インクタンク）
２とが搭載されている。メインタンク４とサブタンク２
とは、インク供給チューブ６および供給バルブ７を介し
て接続されている。

【００２５】記録ヘッド１は、複数のノズル１ａを有
し、各ノズル１ａからインクの微小液滴を吐出すること
ができる。サブタンク２は、記録ヘッド１に供給するイ
ンクを蓄えておくための空間を備えている。サブタンク
２の内部空間と記録ヘッド１のインク流路は、防塵フィ
ルタ３を介して連通している。サブタンク２には通気孔
が設けられており、後述するが、この通気孔を塞ぐよう
に、フィルタ８を保持しているフィルタ保持部材９が取
り付けられている。サブタンク２とフィルタ保持部材９
の取付部分は、Ｏリング等のシール材１０によりシール
されている。さらに、記録装置本体に固定されているポ
ンプ１２が、エア吸引チューブ１１および吸引バルブ１
３を介してフィルタ取付部材９に接続されている。メイ
ンタンク４の内部には、インクを流れ出さないように保
持する、圧縮されたスポンジ５が装填されている。な
お、固定されているメインタンク４およびポンプ１２
と、移動するキャリッジ上のサブタンク２とは、十分な
長さを有する可撓性のインク供給チューブ６およびエア
吸引チューブ１１によりそれぞれ接続されているので、
キャリッジの移動を妨げることはない。

【００２６】フィルタ８は、微細な孔を多数持つ多孔質
膜からなり、空気は通過することができるが、常圧では
水やインク等の液体は通過させないものである。そし
て、フィルタ８は、所定値以上の圧力差が生じたときに
のみ、空気のみならず水やインク等の液体の通過も許容
するものである。このフィルタ８は、熱溶着、超音波溶
着、あるいは接着剤による接着等で、フィルタ保持部材
９に強固に固着されている。フィルタ保持部材９には雄
ねじ部が形成され、サブタンク２の通気孔の内壁には雌
ねじ部が形成されており、フィルタ保持部材９はサブタ
ンク２にねじ込まれることにより固定されている。

【００２７】次に、本実施形態のインクジェット記録装
置の動作を説明する。

【００２８】本実施形態のインクジェット記録装置にお
いては、図示しないが、紙などの記録媒体が搬送機構に
より間欠的に搬送され、それに対応してキャリッジが記
録媒体の前方を横切るように往復移動する。具体的に
は、記録媒体の１ラインごとの移動（副走査）と、それ
に交差する方向へのキャリッジの往復移動（主走査）と
が交互に行われ、キャリッジの移動時に、記録制御装置
からの記録信号により、適宜のタイミングで記録ヘッド
１のノズル１ａからインク滴が記録媒体に吐出されるこ
とにより、記録媒体への画像形成が行われる。なお、本
明細書中では、意味の有無を問わず、文字や図形や模様
等を「画像」と総称する。

【００２９】このように画像形成が行われる際には、図
１に示すように供給バルブ７は開いた状態、吸引バルブ
１３は閉じた状態である。そして、記録ヘッド１のノズ
ル１ａからインクが吐出されてノズル１ａ内のインクが
消費されるのに応じて、サブタンク２内のインクが防塵
フィルタ３を介して記録ヘッド１に供給される。これに
よりサブタンク２内には負圧が発生するので、メインタ
ンク４内のインク供給チューブ６を介して吸引される。
なお、メインタンク４内のスポンジ５がインク供給経路
の圧力を調整し、ノズル１ａにはこのスポンジ５による
負圧がかかるため、ノズル１ａのメニスカスが破れてイ
ンクが垂れ落ちることはない。こうして、メインタンク
４からサブタンク２を介して随時インクが供給されなが
ら、記録ヘッド１はインク吐出による画像形成を行う。

【００３０】このインクジェット記録装置を長期間に亘
って使用したり、温度変化や圧力変化を繰り返し与えた
りすると、ノズル１ａ内に発生した気泡や、インク供給
チューブ６の表面から侵入した空気や、インクが分解し
たガス等が、サブタンク２内に溜まってくることがあ
る。サブタンク２内に空気が溜まると、インク供給経路
の圧力均衡が乱れて適切なインク吐出およびインク供給
が行えなくおそれがある。そこで、サブタンク２内に溜
まった空気を抜くため、本実施例のインクジェット記録
装置では、定期的に以下のような動作が行われる。

【００３１】図２に示すように、キャップ１４によりノ
ズル１ａ面が密閉され、吸引バルブ１３が開かれた状態
で、ポンプ１２が駆動される。すると、矢印で示すよう
に、フィルタ８を通過して空気が引き出され、その分だ
けインクがインク供給チューブ６からサブタンク２内に
流れ込み、サブタンク２内の液面が上昇していく。そし
て、図３に示すように、上昇した液面がフィルタ８の表
面を覆うと、ポンプ１２により吸引をしてもインクを引
き込むことはなく、エア吸引チューブ１１内の内圧が減
少するのみである。なお、ポンプ１２により発生する最
大負圧をＰ０、フィルタ８を構成する多孔質膜がインク
を通過させない最大圧力差（所定値）をＰ１とすると、
Ｐ１＞Ｐ０の関係が成立するように、ポンプ１２、フィ
ルタ８、およびインクの性能や材質や種類の組み合わせ
が予め設定してある。

【００３２】以上説明したエア吸引動作により、サブタ
ンク２内の空気が多くなってインク供給が途絶えたり空
気の熱膨張で弊害が発生したりすることを防止可能にな
る。しかし、繰り返しエア吸引を行ううちに、フィルタ
８の目詰まりや濡れによって透気度が劣化してくること
がある。すなわち、所定値Ｐ１以下の圧力であってもフ
ィルタ８をインクが通過するようになった場合は、前記
したエア吸引動作においてインクも一緒に吸い出されて
しまい、その結果、サブタンク２および記録ヘッド１を
適切な圧力に維持することができず、所望のインク吐出
およびインク供給が不可能になり画像形成不良を招くお
それがある。また、フィルタ８の表面が常にインクで濡
れている状態になった場合は、ポンプの最大圧力Ｐ０で
もサブタンク２内の空気を抜き出せなくなるおそれがあ
る。そこで、インクジェット記録装置の動作を停止した
後、フィルタ８を新品に交換することによってその性能
を回復させる。

【００３３】図１〜３に示す本実施形態のインクジェッ
ト記録装置では、前記した通り、フィルタ８が固着され
たフィルタ保持部材９は、サブタンク２にねじ込まれて
固定されている。従って、ユーザ（使用者）またはサー
ビスマン（保守作業者）が、エア吸引チューブ１１をフ
ィルタ保持部材９から外した後に、フィルタ保持部材９
をサブタンク２に対し相対的に回転させて螺合を解除す
ることによって、簡単にフィルタ８およびフィルタ保持
部材９をサブタンク２から取り外せる。また、新たなフ
ィルタ８およびフィルタ保持部材９の装着も、ユーザ
（使用者）またはサービスマン（保守作業者）がフィル
タ保持部材９をサブタンク２に対し相対的に回転させる
ことにより、容易に行える。このように、本実施形態で
は、フィルタ８をフィルタ保持部材９ごと着脱すること
により、簡単に交換することができる。

【００３４】なお、フィルタ保持部材９のサブタンク２
への取付方法としては、様々な変更例が考えられる。例
えば、図４に示すようにフィルタ保持部材１９の外周部
をビス１５でサブタンク２１に留める方法や、図５に示
すようにフィルタ保持部材２９をサブタンク２２の通気
孔に圧入させる方法が可能である。また、図示しない
が、フィルタ８の周囲にエラストマをアウトサート成形
して形成したフィルタ保持部材を、固定用部材で上下か
ら挟んでシールする構成も可能である。好ましくは、ユ
ーザまたはサービスマンが、手動で容易にフィルタ保持
部材９，１９，２９をサブタンク２，２１，２２から取
り外せる構成とされる。もちろん、フィルタ保持部材
９，１９，２９がサブタンク２．２１，２２に取り付け
られた状態では、空気やインクが漏れないようにしっか
りとシールされる。

【００３５】また、フィルタ８のフィルタ保持部材９，
１９，２９への固定方法も、前記した熱溶着、超音波溶
着、接着剤による接着に限られず、様々な方法に変更可
能である。

【００３６】また、カラープリンタのように複数色のイ
ンクを用いる場合にはメインタンク４もサブタンク２，
２１，２２も複数設けられるが、この場合にも全く同様
の構成を取ることが可能である。その場合、フィルタ保
持部材９，１９，２９を１つに合体させ、単一のフィル
タ保持部材９，１９，２９に複数のフィルタ８が固定さ
れた構成とすることにより、全てのサブタンク２，２
１，２２のフィルタ８を一度に交換できる構成とするこ
とも可能である。もちろん、その反対に各サブタンク
２，２１，２２毎にフィルタ保持部材９，１９，２９を
それぞれ設け、全て独立して交換できる構成とすること
も可能である。

【００３７】その他にも様々な変更例が考えられるが、
多孔質膜のフィルタ８を保持するフィルタ保持部材９，
１９，２９が容易に交換可能な構成であれば本発明の趣
旨を逸脱しない。

【００３８】［第２の実施形態］次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同
様な構成については同一の符号を付与し説明を省略す
る。

【００３９】図６〜８は、本発明の第２の実施形態の記
録装置の模式図である。

【００４０】第１の実施形態では、記録ヘッド１から吐
出したインクに応じて連続的に新しいインクを供給する
連続供給方式が採用されていたが、本実施形態では、選
択的かつ間欠的に新しいインクが供給される間欠供給方
式が採用されている。

【００４１】本実施形態のインクジェット記録装置は、
第１の実施形態と同様に、固定されたメインタンク４
と、往復移動可能なキャリッジ（図示せず）とを有して
いる。キャリッジには、ホルダー３６が搭載されてい
る。このホルダー３６は中空の容器状であり、ホルダー
３６外部に記録ヘッド１が配設され、ホルダー３６内部
にサブタンク（インクタンク）２０が収納されている。
記録ヘッド１は、ホルダー３６に取り付けられており、
防塵フィルタ３を介して、ホルダー３６内部のサブタン
ク４と密着している。サブタンク２０は、ホルダー３６
に挿入された後、支点２３を中心として揺動可能なサブ
タンク固定レバー３２により上方から押さえつけられ
て、固定されている。なお、このようにサブタンク２０
を固定している時には、サブタンク固定レバー３２は、
ホルダー３６の係合爪に係止されて固定されている。

【００４２】サブタンク２０のインク保持用のスペース
の底面（下面）には開口部が設けられ、この開口部を塞
ぐように防塵フィルタ３が固着されている。そして、サ
ブタンク２０がホルダー３６に取り付けられた状態で、
ノズル１ａがこの防塵フィルタ３を介してサブタンク２
０と連通するように、記録ヘッド１がホルダー３６に取
り付けられている。

【００４３】サブタンク２０には、その上面から下方に
向かって屈曲する通気孔が形成されている。そして、多
孔質膜からなるフィルタ８が、サブタンク２０の内壁に
超音波溶着等の方法で直接固定されており、このフィル
タ８が通気孔の一端部を塞いでいる。第１の実施形態と
同様に、フィルタ８は、微細な孔を多数持つ多孔質膜か
らなり、空気は通過することができるが、常圧では水や
インク等の液体は通過させず、所定値以上の圧力差が生
じたときにのみ、空気のみならず水やインク等の液体の
通過も許容するものである。

【００４４】さらに、サブタンク２０のインク保持用の
スペースの底面（下面）にはもう１つの開口部が設けら
れ、この開口部内にジョイントゴム３５が圧入され固定
されている。ジョイントゴム３５には、ジョイントゴム
３５を貫通する微細なスリットが形成されているが、図
６に示すように、通常、スリットは、圧入されたジョイ
ントゴム３５自身の弾性力により密着して閉じており、
針などでスリットを押し広げたときのみ上下に連通す
る。このサブタンク２０の内部、すなわちインクを蓄え
るスペースには、サブタンクスポンジ３１が圧入されて
いる。

【００４５】キャリッジがホームポジションにあるとき
に通気孔の出口に対向する位置には、後述するジョイン
ト針３４と連動して上下動するジョイントキャップ３７
が設けられている。ジョイントキャップ３７は、エア吸
引チューブ１１を介してポンプ１２に接続されている。
エア吸引チューブ１１の途中には圧力計３３が設けられ
ている。

【００４６】キャリッジがホームポジションにあるとき
にジョイントゴム３５に対向する位置には、上下動可能
なジョイント針３４が設けられている。ジョイント針３
４は、インク供給チューブ６および供給バルブ７を介し
てメインタンク４に接続されている。図６に示すよう
に、ジョイント針３４がジョイントゴム３５に差し込ま
れていない時は、メインタンク４からのインクの漏れ防
止のために供給バルブ７は閉じている。

【００４７】次に、本実施形態のインクジェット記録装
置の動作を説明する。

【００４８】第１の実施形態と同様に、記録媒体の１ラ
インごとの移動（副走査）と、それに交差する方向への
キャリッジの往復移動（主走査）とが交互に行われ、キ
ャリッジの移動時に、適宜のタイミングで記録ヘッド１
のノズル１ａからインク滴が記録媒体に吐出されて、画
像形成が行われる。この画像形成動作中は、図６に示す
ように、ジョイントゴム３５は、ジョイント針３４が差
し込まれることなく、閉じた状態である。従って、記録
ヘッド１のノズル１ａから吐出されたインクに応じて新
たなインクがサブタンク２０から記録ヘッド１に供給さ
れるが、サブタンクスポンジ３１に保持されているイン
クは補充されず、インクと空気が交換されることによっ
てサブタンクスポンジ３１中の液面が徐々に下がってく
る。

【００４９】記録ヘッド１によるインク使用量が所定の
量に達すると、キャリッジが一旦ホームポジションに戻
され、図７に示すように、ノズル１ａ部がキャップ１４
で密閉されるとともに、ジョイント針３４が上方に移動
してジョイントゴム３５に突き刺さりインク供給経路が
連通する。同時に、ジョイントキャップ３７はサブタン
ク２０の通気孔を覆うように密着させられる。

【００５０】次に、供給バルブ７が開かれ、ポンプ１２
が駆動されて、図７に矢印で示すように、エア吸引チュ
ーブ１１を通じてサブタンクスポンジ３１内の空気が引
き出され、インク供給チューブ６を通じてメインタンク
４からサブタンク２０に新しいインクが供給される。そ
して、サブタンク２０内の液面が上昇して、図８に示す
ようにフィルタ８を完全に覆うと、それ以上空気を吸い
出すことはできなくなり、エア吸引チューブ１１内の内
圧が減少する。なお、第１の実施形態と同様に、ポンプ
１２により発生する最大負圧をＰ０、フィルタ８を構成
する多孔質膜がインクを通過させない最大圧力差（所定
値）をＰ１とすると、Ｐ１＞Ｐ０の関係が成立するよう
に、ポンプ１２、フィルタ８、およびインクの性能や材
質や種類の組み合わせが予め設定してある。

【００５１】以上説明したエア吸引動作を繰り返すと、
第１の実施形態と同様に、フィルタ８の目詰まりや濡れ
によって透気度が劣化して適切なエア吸引動作が行えな
くなり、所望のインク吐出およびインク供給が不可能に
なるおそれがある。

【００５２】本実施形態では、インクジェット記録装置
を制御する制御手段５１により、フィルタ８の劣化の進
行程度が判断される。図９にこのインクジェット記録装
置の制御系統が模式的に示されている。

【００５３】制御手段５１は、操作パネル５２や、外部
機器と情報をやりとりするコントローラ５３や、図示し
ないキャリッジや紙送りローラを駆動するためのモータ
や、ブザー５５などを制御可能に接続されているととも
に、供給回数係数手段２３や、接触時間検知手段２４
や、流量検知手段２５や、記録回数係数手段２６等の検
知手段が接続されている。そして、制御手段５１は、供
給回数係数手段２３からの入力信号に基づいて、上述し
た方法によりメインタンク４からサブタンク１２にイン
クを供給した回数を、接触時間検知手段２４からの入力
信号に基づいて、インク供給後のサブタンク２がインク
で満たされた状態で放置された時間を、流量検知手段２
５からの入力信号に基づいて、ポンプ１２による吸引を
開始してからサブタンク２がインクで充満し圧力計３３
により検出される負圧の程度が大きくなるまでのエア吸
引時間を、記録回数係数手段２６からの入力信号に基づ
いて、記録ヘッド１が吐出したインクの量または印字枚
数を、それぞれ求めて記憶する。そして、制御手段５１
は、下記のような条件のときにフィルタ８が劣化したと
判断し、ユーザに対し交換を促すような動作を実施す
る。

【００５４】条件１：メインタンク４からサブタンク２
０へのインク供給回数が所定値に達した場合条件２：サブタンク２０がインクで満たされている状
態、すなわちフィルタ８にインクが接した状態の累積時
間が所定値に達した場合条件３：サブタンク２０へのインク供給時にフィルタ８
を通過する空気の時間あたりの流量、すなわち、前にサ
ブタンク２０がインクで満たされていた時から記録ヘッ
ド１が消費したインク体積をＶとし、ポンプ１２が吸引
を開始してから再びサブタンク２０がインクで満たされ
て圧力計３３により検出される負圧の程度が大きくなる
までの時間をＴとしたとき、Ｖ／Ｔで示される値が所定
値より小さくなった場合条件４：記録ヘッド１によるインク吐出量または記録枚
数が所定値に達した場合制御装置は、以上の条件１〜４のうち少なくとも１つを
検知した場合、フィルタ８が劣化したと判断して警告動
作を行う。警告動作としては、例えば操作パネル５２に
設けられたＬＥＤの点灯や、ブザー５５の鳴動や、コン
トローラ５３を通じたコンピュータや外部機器などへの
警告メッセージの表示や、モータ５４の停止による印字
動作の中止など、様々な方法が考えられる。

【００５５】この警告動作を受けて、ユーザまたはサー
ビスマンが、インクジェット記録装置の動作を停止した
後でフィルタ８を新品に交換することによってその性能
を回復させる。本実施形態では、サブタンク固定レバー
３２を引き上げ、サブタンクホルダ３６からサブタンク
２０ごと引き出して交換する。これにより、精密で高価
な記録ヘッド１を同時に交換する必要はなくなり、無駄
なコストを削減できる。また、本実施形態では、サブタ
ンク２０の交換時に、チューブ類を外したり再接続した
りといった作業も不要である。

【００５６】なお、カラープリンタのように複数色のイ
ンクを用いる場合にはメインタンク４もサブタンク２０
も複数設けられるが、この場合にも全く同様の構成を取
ることが可能である。そして、各色毎にインク供給の回
数や放置時間や記録ヘッド１の吐出履歴などを管理し
て、各色のサブタンク２０毎にフィルタ８の劣化判断を
行うようにすれば、交換タイミングの精度向上や余分な
交換の回避等が可能となる。フィルタ８の劣化を判断す
る方法は、前記した実施形態の例に限られず、使用時間
や、温度変化の履歴や、圧力変化の履歴や、メインタン
ク４の交換回数など様々な方法が考えられる。多孔質膜
のフィルタ８が固着されたサブタンク２０を、記録ヘッ
ド１等から独立して容易に交換可能な構成であれば本発
明の趣旨を逸脱しない。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、フィルタが劣化した場
合に、ユーザまたはサービスマンが容易に交換すること
ができる。従って、フィルタにインクが接した状態での
加圧の繰り返し等によってインクタンクの内圧の上昇や
空気吸引不能やインクの漏れ出し等の弊害が発生するこ
とを防ぐことができ、インクタンクからの適切なエア吸
引動作が行えるため、所望のインク吐出およびインク供
給が保たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のインクジェット記録
装置の模式的断面図である。

【図２】第１の実施形態のインクジェット記録装置のエ
ア吸引動作を示す模式的断面図である。

【図３】第１の実施形態のインクジェット記録装置のエ
ア吸引動作を示す模式的断面図である。

【図４】本発明の第１の実施形態のインクジェット記録
装置の他の例の模式的断面図である。

【図５】本発明の第１の実施形態のインクジェット記録
装置のさらに他の例の模式的断面図である。

【図６】本発明の第２の実施形態のインクジェット記録
装置の模式的断面図である。

【図７】第２の実施形態のインクジェット記録装置のエ
ア吸引動作を示す模式的断面図である。

【図８】第２の実施形態のインクジェット記録装置のエ
ア吸引動作を示す模式的断面図である。

【図９】第２実施例のインクジェット記録装置の制御系
統を示す概略ブロック図である。

【図１０】従来のインクジェット記録装置のインクタン
クの断面図である。

【符号の説明】

１記録ヘッド１ａノズル２サブタンク（インクタンク）３防塵フィルタ４メインタンク５スポンジ６インク供給チューブ７供給バルブ８フィルタ（多孔質膜）９フィルタ保持部材１０シール材１１エア吸引チューブ１２ポンプ１３吸引バルブ１４キャップ１５ビス１９フィルタ保持部材２０，２１，２２サブタンク（インクタンク）２３供給回数係数手段２４接触時間検知手段２５流量検知手段２６記録回数係数手段２９フィルタ保持部材３１サブタンクスポンジ３２サブタンク固定レバー３３圧力計３４ジョイント針３５ジョイントゴム３６ホルダー３７ジョイントキャップ５１制御手段５２操作パネル５３コントローラ５４モータ５５ブザー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体にインクを吐出する記録ヘッド
と、該記録ヘッドにインクを供給するインクタンクとを
有するインクジェット記録装置であって、前記インクタンクに設けられている少なくとも１つの通
気孔と、空気は通過させるが所定の圧力差以下ではイン
クを通過させないフィルタと、前記フィルタが固定され
ているフィルタ保持部材とを有し、前記フィルタ保持部材は、前記フィルタが前記通気孔を
塞ぐように前記インクタンクに機械的に取付可能かつ取
外し可能であることを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】前記フィルタ保持部材は、前記インクタ
ンクに螺合可能なねじ部を有する、請求項１に記載のイ
ンクジェット記録装置。
【請求項３】前記フィルタ保持部材は、圧入により前
記インクタンクに取り付けられる、請求項１に記載のイ
ンクジェット記録装置。
【請求項４】前記フィルタ保持部材は、ビスを用いて
前記インクタンクに取り付けられる、請求項１に記載の
インクジェット記録装置。
【請求項５】前記フィルタ保持部材は、前記インクタ
ンクから手動で容易に取り外し可能に取り付けられる、
請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】記録媒体にインクを吐出する記録ヘッド
と、該記録ヘッドにインクを供給するインクタンクとを
有するインクジェット記録装置であって、前記インクタンクに設けられている少なくとも１つの通
気孔と、空気は通過させるが所定の圧力差以下ではイン
クを通過させないフィルタを有し、前記フィルタは、前記通気孔を塞ぐように前記インクタ
ンクに固定されており、前記インクタンクは、前記フィルタが固定された状態
で、手動で容易に前記記録ヘッドおよび記録装置本体の
いずれからも分離して単体で取り外し可能であることを
特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】前記記録ヘッドおよび前記インクタンク
が搭載されるキャリッジを有し、前記キャリッジと前記
記録ヘッドと前記インクタンクは一体的に往復移動可能
である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジ
ェット記録装置。
【請求項８】前記インクタンクが前記記録ヘッドに供
給したインク量に応じて、連続的に前記インクタンクに
インクを供給するメインタンクをさらに有する、請求項
７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】前記インクタンクが前記記録ヘッドに供
給したインク量に応じて、非連続的かつ選択的に前記イ
ンクタンクにインクを供給するメインタンクをさらに有
する、請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】前記メインタンクから前記インクタン
クにインクを供給した回数を数える供給回数計数手段を
さらに有する、請求項９に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項１１】前記フィルタにインクが接触した時間
を検知する接触時間検知手段をさらに有する、請求項１
〜１０のいずれか１項に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項１２】前記フィルタを通過する空気の時間あ
たりの流量を検知する流量検知手段をさらに有する、請
求項１〜１１のいずれか１項に記載のインクジェット記
録装置。
【請求項１３】記録ヘッドによる記録回数を数える記
録回数計数手段をさらに有する、請求項１〜１２のいず
れか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１４】前記フィルタの劣化が進行したと判断
した時に、フィルタの交換を促す動作を実行する制御手
段をさらに備えた、請求項１〜１３のいずれか１項に記
載のインクジェット記録装置。
【請求項１５】前記インクタンクを複数有し、前記制
御手段は前記各インクタンクの前記フィルタに関してそ
れぞれ独立して劣化度を判断する、請求項１４に記載の
インクジェット記録装置。