(57)【要約】【課題】  インクカートリッジとインクジェットヘッドの圧接部にかかる負圧を軽減することにより、圧接部より空気が流路内部に進入しづらくする。【解決手段】  負圧発生部材を収容するとともに大気との連通を得るための大気連通部を備えた第一収納室、第一収納室該負圧発生部材の該大気連通部近傍領域はインクを保持していない領域であり、該大気連通部から離れた位置に設けられた微小連通部のみを介して該第一収納室に対して連通するが実質的に密閉状態の第二収納室、該第二収納室は第一収納室へ供給するためのインクを直接収納するインクカートリッジにおいて第二収納室を大気連通制御することにより、第一収納室のインクリッチ層の量を調整することで、インクカートリッジの負圧を調整する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧発生部材を収容するとともに大気との連通を得るための大気連通部を備えた第一収納室、第一収納室該負圧発生部材の該大気連通部近傍領域はインクを保持していない領域であり、
該大気連通部から離れた位置に設けられた微小連通部のみを介して該第一収納室に対して連通するが通常時は実質的に密閉状態の第二収納室、該第二収納室は第一収納室へ供給するためのインクを直接収納しており、
第一収納室にはインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給口を備え、
インクジェットヘッドには該インク供給口より前記インク保持部材の一部がインクジェットヘッドに備えられたインク流路の端部に設けられたフィルターに圧接することで、
インクをインクジェットヘッドに供給するものであり、
第二インク収納室の一部は、装着されるインクジェット記録装置に設けられた大気連通手段により大気連通を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
【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、インクカートリッジに接続されているインクジェットヘッドのノズル部より吸引して回復する際に、前記大気連通可能な手段にて、前記第二収納室を大気に連通することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、インクカートリッジに接続されているインクジェットヘッドのノズル部より吸引して回復する際に、インクカートリッジの使われたインク使用量に応じて、第二収容室を大気連通している時間制御してから吸引回復を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、インクカートリッジに接続されているインクジェットヘッドのノズル部より吸引して行う吸引回復動作前あるいは吸引回復動作中に第二収納室を大気連通させ、吸引動作終了までには第二収納室を実質的な密閉状態に戻すことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッドのノズル部より吸引回復を行うインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
負圧発生部材を収容するとともに大気との連通を得るための大気連通部を備えた第一収納室、第一収納室該負圧発生部材の該大気連通部近傍領域はインクを保持していない領域であり、該大気連通部から離れた位置に設けられた微小連通部のみを介して該第一収納室に対して連通するが実質的に密閉状態の第二収納室、該第二収納室は第一収納室へ供給するためのインクを直接収納したインクカートリッジは、従来から提案されているものである。
【０００３】
このインクカートリッジのインク保持部材の一部がインクジェット記録ヘッドに設けられたフィルターに圧接し、インクタンクのインクはフィルターおよびインク流路を通ってインク吐出部に導かれる。インクジェット記録ヘッドに泡が溜まったり、ノズル部に固着が発生したときにはインク吐出部よりインクジェット記録装置に設けられた吸引回復系によりそれらの不具合が取り除かれる。
【０００４】
インクカートリッジからインクをインクジェットヘッドに導き、ノズルからの吸引により、上記不具合を直すにあたり、インクカートリッジあるいはインクカートリッジとインクジェットヘッドの圧接部からの泡の混入の防止が課題となっていた。
【０００５】
回復性の確実性を求めるものでは、特許文献１のように、吸引回復系の圧力を調整しながら、インクの流れを制御することで、インクカートリッジとインクジェットヘッドの接続部からの泡の混入を防止する方法が知られている。
【特許文献１】特開２００１−６３１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、今日、インクジェット記録装置は、高画質であり高速な印刷を求められるようになっている。そのような要求に応えるために、インクジェットヘッドの多ノズル化が進められている。
【０００７】
多ノズル化が進むと、特に吸引回復時のインク流路からノズル列までのインクの流れをスムーズにしようとすると、インクジェットヘッド中のインク流路からノズル列までの流路を広げる割合（テーパー角）を小さくすることが必要である。しかし、このような形状にするには、ノズル列が長い分だけインク流路と共通液室の全体積は大きくなってしまい、吸引回復に使用されるインク量は大きくなってしまう。
【０００８】
吸引回復量を抑える為にはどうしても共通液室のテーパー角を大きくせざるを得ない場合が発生してくる。
【０００９】
そのようなときに、従来技術のように毛管力を利用したインク保持部材を使用したインクカートリッジでインク保持部材の一部あるいはインク保持部材に当接したインク供給部材をインクジェットヘッドに設けられたフィルターに圧接することでインクをインクジェットヘッドに供給する方式において、インク保持部材とインクジェットヘッドのフィルターとの圧接状態を完全に密着することが困難な場合もあり、圧接部の一部には隙間が残ることがある。
【００１０】
一方、ノズルが多くなったときにはどうしても、インクジェットヘッド内部のインク流速に分布が発生してしまうので、内部の泡を移動させるには、全体のインク流速を上げることが必要となる。
【００１１】
毛管力によりインク保持を行っているインクカートリッジではインク流量増加により負圧が大きく変化し、インクカートリッジとフィルターの接続部の負圧が大きく変化することになり、負圧が大きくなることでフィルター、インクタンクフィルター当接部のメニスカスが破れ外部より泡が進入し、インクの流れに乗ってインクジェットヘッドに進入し、時間経過により小さな泡が合体して、ヘッドの不吐出を招くことになる。この傾向は負圧の低いインクカートリッジ使用初期より負圧の高くなった使用途中のインクカートリッジに顕著となっている。
【００１２】
また、特許文献１も有効な手段であるが、多ノズル時にはノズル流路ないに流れるインクの流速を泡が流れるようにするには、インクカートリッジの状態を変えない限り、インクの流速が不足してしまうことは発生してしまう。つまり、インクジェットヘッド内部の泡を移動させる時には、インクジェットヘッドのフィルターとインックジェットカートリッジの圧接部より泡が混入してしまう場合も発生してしまう。
【００１３】
いずれにしても、インクカートリッジの状態により影響を受けてしまう。
【００１４】
上記のように吸引回復時のインク流路系で特にインクカートリッジとフィルター部の圧接部近傍での流量増加に伴う負圧の増加による泡の引き込みであるから、圧接面積を増加させることでも改善できるが、物理的に大きさを広げるとインクカートリッジの幅などが大きくなり、インクジェット記録装置の大きさを大きくしてしまうし、圧接部の形状を変更すると、インクカートリッジ挿入時にインクカートリッジとインクジェットのフィルターが干渉しやすいなどの問題が発生しやすくなる。
【００１５】
また、多色インクジェット記録装置において、インクジェットヘッドの吸引回復時に、少なくとも２色以上のノズル群を一つのキャップにて同時に吸引することが多いが。そのような際に、インクタンクの負圧のアンバランスによって、一方の吸引回復がきれいにできないことが発生する。
【００１６】
この場合でも、両方すべてのノズルを回復させようとすると、インクカートリッジとフィルターの圧接部より泡を巻き込んだ問題が発生することがしばしば見受けられる。さらにインクの色によって、インクの吐出量を変えている場合にも同様の問題が発生しやすい。
【００１７】
本発明の課題は、上記のようなインクカートリッジとインクジェットヘッドに設けられたフィルターの圧接部の大きさを変えることなく、前記のようにノズルが多くなったとき吸引回復系によりインクタンクとインクジェットヘッドの圧接部より空気を引き込む問題を解決するインクジェット記録装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本出願に係わる発明は、
負圧発生部材を収容するとともに大気との連通を得るための大気連通部を備えた第一収納室、第一収納室該負圧発生部材の該大気連通部近傍領域はインクを保持していない領域であり、
該大気連通部から離れた位置に設けられた微小連通部のみを介して該第一収納室に対して連通するが実質的に密閉状態の第二収納室、該第二収納室は第一収納室へ供給するためのインクを直接収納するインクカートリッジにおいて第二収納室を大気連通制御することにより、第一収納室のインクリッチ層の量を調整することで、インクカートリッジの負圧を調整し、インクカートリッジとインクジェットヘッドの圧接部にかかる負圧を軽減することにより、圧接部より空気が流路内部に進入しづらくするものである。
【００１９】
あるインクジェット記録装置で、インク使用量を一定にして測定すると、インクカートリッジは第一収納室の一部インクを使用するまでは負圧は徐々に減少し、第二収納室のインクを使用する。この状態では負圧は一定を保ちインクジェットヘッドのノズル部での水頭は約−１００から−１５０ｍｍＡｑである。また、第二収納室のインクがなくなると、負圧はインクがなくなるまで低下する。
【００２０】
ある系（フィルターの平均メッシュ径約５ミクロン）で測定するとインクカートリッジとインクジェットヘッドの圧接部より空気が進入するのは−１２００ｍｍＡｑになったところであった。これらの数値は、吸引圧力、インクカートリッジのフィルターへの圧接状態、インクカートリッジのインク導入部材により大きく変化してしまう。
【００２１】
インクカートリッジを使用し始めてからの使用量をドットカウントなどの手段により推定することで、インクカートリッジの負圧を推定し、必要な負圧に戻すための第二収納部の大気連通時間も推定する。インクの第一収納室へのインクの進入スピードはインク・インク保持部材の密度・ぬれ性により左右されるので、それらの特性に合わせて設定する必要がある。
【００２２】
しかし、大気連通しないインクカートリッジで吸引回復すると泡が混入してしまう条件で吸引しても、第二収納室の大気連通を行うと、インクカートリッジの吸引開始時に負圧調整することが出来、インクジェットヘッド内部にインクカートリッジから引き込まれる泡の量を低減することが出来た。したがって、吸引回復条件のマージンを増加することが出来た。
【００２３】
また、多色のインクジェット記録装置において、少なくとも２色以上の色を同一キャップにて同時に吸引回復を実施す時には、インクタンクの持つ負圧のバランスをとり均一に吸引することが必要である。そのような場合にも、本発明を使用すれば、インクタンクの使用状態に関係なく、使い始めのインクカートリッジ状態近くにそろえることができるため、吸引回復のアンバランスを減少することができ、インクジェットヘッド内部の泡残りを減少せしめることができる。
【００２４】
同様に、上記と同様のインクジェット記録装置において、色毎のノズル数が異る場合や、ノズルの面積が異なる場合のように、インクジェットヘッド側の流抵抗が大きく異なる場合にも本発明を使用することで、使用途中に大流量の吸引を行う際にはアンバランスを補正することが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本出願の発明により、インクジェットカートリッジとインクジェットヘッドの圧接部の面積や、圧接部構造を大幅な変更することなく、
インクカートリッジとインクジェットヘッドの接続状態で、インクジェットヘッドの吐出口部側からの吸引回復によりインクカートリッジとインクジェットヘッドの圧接部より混入する泡の量を低減することが出来た。
【００２６】
また、多色インクジェット記録装置において、一つのキャップで同時に２色以上を吸引する場合にも負圧のアンバランスにも対応することができる。
【００２７】
本発明により、多ノズルにした場合に、インクジェット記録装置の吸引マージンを向上することが出来る。また、インクカートリッジとインクジェットヘッドの圧接部に関わる生産バラツキに対するマージンも向上することが出来る。さらに、多色インクジェット記録装置で２色以上のノズル列を一つのキャップで同時に吸引する場合にも回復性を向上することが出来た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００２９】
図１は本発明の実施例である。
【００３０】
負圧発生部材４を収容するとともに大気との連通を得るための大気連通部１５を備えた第一収納室２、第一収納室２は該負圧発生部材４の該大気連通部１５近傍領域はインクを保持していない領域であり、
該大気連通部１５から離れた位置に設けられた微小連通部のみを介して該第一収納室２に対して連通するが吸引回復時以外は実質的に密閉状態の第二収納室３、該第二収納室３は第一収納室２へ供給するためのインクを直接収納しており、第一収納室２にはインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給口１３を備え、インクジェットヘッドには該インク供給口１３より前記負圧発生部材４に圧接されているインク供給部材６がインクジェットヘッドに備えられたインク流路８の端部に設けられたフィルター７に圧接することでインクをインクジェットヘッドに供給する。
【００３１】
インクジェットヘッドのインク吐出口群１０の周囲に圧接したキャップ１１より吸引手段１２により、インクカートリッジ１よりインクをインクジェットヘッド２４に導入する。
【００３２】
インクジェットヘッド内部の泡や吐出口近傍の固着を取り除く為にも吸引手段は使用される。
【００３３】
第二収納室３の一部は、ゴム栓５により構成され、インクジェット記録装置に挿入された後に、該ゴム栓５に相対する側には、上下可能で、ゴムを連通させることが可能な中空針のゴム部材連通針２１が配置されている。
【００３４】
この針は、吸引回復前に下降して第二収納室３を一定時間大気連通する。このときインクジェットヘッド２４のインク吐出口群には正圧がかかるが、ノズルのメニスカス保持力により、インクがノズルより流れ出すことはなく、インクカートリッジ１の第一収納室２のインクリッチ層１４が図２のように上昇する。
【００３５】
上記の大気連通手段は、弁構成のもので、インクジェット記録装置に設けられたカムやピストンなどからの力によって解放されるものでも実現可能である。
【００３６】
インクカートリッジの負圧が、インクカートリッジ使用直後のレベルに近づけることができる。
【００３７】
実験で使用したカートリッジでは、インクを使用し始めてから動負圧が一定になった後のインクカートリッジにて確認すると、数秒で、第一収納室のインクリッチな部分の体積がインクカートリッジ使用時近くに戻すことが出来た。そのインクカートリッジを使用して吸引回復後を行ったが、インクジェットヘッド内部の泡状態も良好な状態を得ることが出来た。この効果は、少なくとも第二収容室にインクが残っている場合には大気連通時間を長くすることで効果を発揮する。
【実施例２】
【００３８】
図３はインクカートリッジ１をインクジェットヘッド２４に装着したときに、インクカートリッジを装着後にタンクカバー２３にもうけられたゴム部材連通針２１がインクカートリッジ１の第二収納部３のゴム栓５を貫通する構成である。
【００３９】
これは、インクジェット記録装置で、吸引回復時に、キャップ１１をインクジェットヘッド２４のインク吐出口群１０の周囲当接する際にポジションをインクカートリッジ上面方向に移動する方式とし、インクジェット記録装置にインクカートリッジのゴム栓の相対する場所にゴム部材連通針を設けておくことで、ポジション変更によりゴム部材連通針で連通することも出来る。
【００４０】
大気連通針２１のゴム栓５の反対側に弁２２をもうける。この弁は電磁弁のように自由に制御可能なものであるであり、通常は閉じた状態である。
【００４１】
このような構成で、本発明の請求項５を実施することが容易である。
【００４２】
したがって、インクジェットヘッド２４の吸引回復の途中に、精度よく、インクカートリッジ１の大気連通を制御することができ、第二収納室３のインクが減少した場合にも比較的効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のインクカートリッジをインクジェットヘッドに装着した模式図である。
【図２】図１で第二収納室を大気連通させた後の模式図である。
【図３】請求項４の実施例を説明する模式図である（実施例２）。
【符号の説明】
【００４４】
１    インクカートリッジ
２    第一収納室
３    第二収納室
４    負圧発生部材
５    ゴム栓
６    インク供給部材
７    フィルター
８    インク供給路
９    共通液室
１０  インク吐出口群
１１  キャップ
１２  吸引手段
１３  インク供給口
１４  インクリッチ層
１５  大気連通部
１６  空気
１７  ジョイントシールゴム
２０  大気連通針
２１  大気連通針
２２  弁
２３  タンクカバー
２４  インクジェットヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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