(57)【要約】【課題】インク往復流動方式の画像記録装置は、インク経路で記録ヘッド手前に設けられたフィルタにより記録ヘッド内で生じた異物やインク魂が外部に排出されず留まっている。【解決手段】記録ヘッドを仲介して設けた２つのインクタンク内に引き込まれたインク液面下のインク経路の先端にフィルタを設け、且つフィルタよりも上方の液面寄りの位置でインク経路に開口されたインク連通口を、タンク側に開閉回動するように蝶着して、インクタンク内とインク経路内のインクに生じる圧力差で閉塞する一方向弁を設けて、この圧力差に到達するまで一方向弁の閉塞状態を維持する付勢機構で付勢することにより、インクタンクへのインク流入時には一方向弁を通過させてインク流入し、記録ヘッドヘのインク供給には、フィルタのみを通過させてインクを供給する画像記録装置である。【選択図】図１
2012121291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルと、前記ノズルと連通するインク室と、前記インク室の一端と連通する第１インク出入口と、前記インク室の他端と連通する第２インク出入口と、とを有するインクジェット記録ヘッドと、
前記第１インク出入口に対してその一端が連通される第１のインク経路と、
前記インクジェットヘッドに供給するためのインクが貯留され、前記第１のインク経路の他端に対して連通される第１のインクタンクと、
前記第２のインク出入口に対してその一端が連通される第２のインク経路と、
前記インクジェットヘッドに供給するためのインクが貯留され、前記第２のインク経路の他端に対して連通される第２のインクタンクと、
を有し、
前記第１のインクタンクから前記インクジェット記録ヘッドを介して第２のインクタンクへインクを供給する第１のインク供給動作と、前記第２のインクタンクから前記インクジェット記録ヘッドを介して第１のインクタンクへインクを供給する第２のインク供給動作と、を交互に繰り返す画像記録装置において、
前記第１のインク経路の前記他端は、前記第１のインクタンク内に貯留されたインクのインク液面よりも下方に位置づけられると共に、当該他端にはそれぞれ異なる位置に２つのインク連通口が形成され、
一方の連通口にはフィルタが設けられ、
他方の連通口には、第１のインク経路内と第１のインクタンク内との間の圧力差によって開閉可能な一方向弁が設けられ、
前記第１のインク供給動作の際に生じる前記圧力差と、前記第２のインク供給動作の際に生じる前記圧力差とを変えることで、前記一方向弁の開閉を第１のインク供給動作時と第２のインク供給動作時とで切り換えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記フィルタは、前記第１のインク供給動作時において流れるインクが、当該フィルタを通過するように、前記一方の連通口に設けられることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記第２のインク供給動作時において前記他方の連通口を介して第１のインクタンク内に向かうインクの流れが、前記フィルタの第１インクタンク側表面に対して平行になるように、且つ前記フィルタの第１インクタンク側表面を流れるように規制するインク流規制手段を有することを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記一方向弁は、当該一方向弁の開動作もしくは閉動作を補助するための付勢力を発生させる付勢手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記一方の連通口は前記他方の連通口よりも、前記第１のインクタンク内において下方に位置づけられることを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記フィルタは前記一方向弁よりも、前記第１のインクタンク内において下方に位置づけられることを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドに供給するインク内の異物を除去するフィルタを備える画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像記録装置として、記録ヘッドのノズルからインクを吐出し、記録媒体上に所望の画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。このインクジェット記録装置は、画像を記録するために使用するインクを常に清浄な状態に維持する必要がある。これは、気泡や塵埃などの異物が混入した状態のインクを画像記録に用いると、ノズルからの吐出が不安定になり、不吐出、飛行曲がり又は、ミスト発生等々の不具合が生じて、設定されていた高画質の画像を記録することができない。
【０００３】
そのため、インクに異物等が混入していない清浄な状態を維持できるように、インク流路内にフィルタを設けて、インク内の異物を除去している。例えば、特許文献１には、インク経路を往復流動するインクを途中に介在する記録ヘッドに供給するインク往復流動方式のインクジェットプリンタが提案されている。具体的には、記録ヘッドには、第１インク供給口と第２インク供給口が設けられている。第１インク供給口をインクカートリッジと接続し、また第２インク供給口をサブタンクに接続して、インク経路として連通させて、記録ヘッドを仲介するように、インクカートリッジとサブタンクとの間でインクを往復流動させる構成が提示されている。
【０００４】
この構成において、記録ヘッドの第１インク供給口及び第２インク供給口には、それぞれに気泡トラップ部材となるフィルタ材が設けられている。これらのフィルタ材は、インクの往復流動に伴ってインクと共に流れてくる気泡をトラップする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−３２７９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した特許文献１に開示されているインク往復流動方式のインクジェットプリンタにおいては、インクの流れが定期的に往動及び復動（逆流）することになるので、例えば、インクの往動時にフィルタに一旦トラップした気泡や異物を、インクを復動（逆流）させた際に、フィルタから再度、離れてしまう虞がある。
【０００７】
つまり、記録ヘッドを挟んで、２つのインク貯留部（カートリッジ及びサブタンク）でインクを往来させる構成であれば、例えば、記録ヘッドの両方の供給口（インク流の向きによって流出口を兼ねる）に設けたそれぞれのフィルタによって、記録ヘッドへの侵入する気泡や異物がトラップされる。しかし、記録ヘッドのインク室やノズルにより発生した気泡や異物は、インク流により、記録ヘッドのインク室から流れ出て、いずれか一方のフィルタにトラップされる。しかし、インク流が反転し、逆流となった場合には、そのフィルタにラップされていた、気泡や異物は引き離され、再度、記録ヘッドのインク室内に戻されてしまう事態となる。即ち、記録ヘッドのインク室内に気泡や異物が留まることとなり、ノズルからの吐出が不安定になり、不具合を発生させることが懸念される。
【０００８】
そこで本発明は、記録ヘッドを仲介してインクを往復流動させるインク経路を有し、インクタンク側から記録ヘッドに混入する気泡や異物をトラップし、且つ記録ヘッド側からインクタンクへは気泡や異物を排出することができる画像記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に従う実施形態は、ノズルからインクを吐出して記録媒体上に画像記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給するインクを貯留する第１のインクタンクと、第２インクタンクと、前記第１インクタンク及び、第２のインクタンクから前記記録ヘッドへ前記インクを流通するインク供給経路により形成される往復流動方式のインク経路と、前記インク経路内であって、インクを設定されたインク量で送液するための圧力調整ポンプと、それらを含む圧力調整機構と、前記インクタンク内にあって、インクタンク内のインク量に応じて上下に回動するフロートと、フロートの位置を検出することで、インク液面を検出する液面検知センサと、これらの機構やセンサを制御する制御部と、前記インクタンク内にあって、インク供給経路へインクを往復流動方式にて供給するためのインク入口とインク出口と、インク出口を開閉可能にするための一方向弁と一方向弁の開閉を制御するための付勢手段と、インク入口にあって、異物を捕集するためのフィルタと、を具備し、前記インク出口にある一方向弁は、前記付手段によって、インク出口を閉める方向に付勢されており、インクが流入する圧力にて、一方向弁が開き、インクタンク内にインクが流入し、フィルタ部からは、フィルタの圧損によってインク入口からはインクは出ることがなく、インクが記録ヘッドに供給されるためのインク流出の圧力が、前記フィルタの圧損を超えることによって、インクがインクタンクから流出し、インク流出時には、インク内に含まれる気泡や固体異物は除去されることで、記録ヘッドに常に清浄化されたインクを供給することができる画像記録装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、記録ヘッドを仲介してインクを往復流動させるインク経路を有し、インクタンク側から記録ヘッドに混入する気泡や異物をトラップし、且つ記録ヘッド側からインクタンクへは気泡や異物を排出する画像記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１の本実施形態に係るインクジェット記録装置におけるインク経路と制御部を概念的に示す図である。
【図２】図２（ａ）は、第１の実施形態におけるインクタンクからのインク流出時におけるインク供給帰還端部の動作状態を概念的に示す図、図２（ｂ）は、そのインクタンクへのインク流入時におけるインク供給帰還端部の動作状態を概念的に示す図である。
【図３】図３（ａ）は、第２の実施形態におけるインクタンクからのインク流出時におけるインク供給帰還端部の動作状態を概念的に示す図、図３（ｂ）は、そのインクタンクへのインク流入時におけるインク供給帰還端部の動作を概念的に示す図である。
【図４】図４（ａ）は、第３の実施形態におけるインクタンクからのインク流出時におけるインク供給帰還端部の動作状態を概念的に示す図、図４（ｂ）は、そのインクタンクへのインク流入時におけるインク供給帰還端部の動作状態を概念的に示す図である。
【図５】図５は、第４の実施形態におけるインクタンクからのインク流出時におけるインク供給帰還端部の動作状態を概念的に示す図、図４（ｂ）は、そのインクタンクへのインク流入時におけるインク供給帰還端部の動作状態を概念的に示す図である。
【図６】図６は、インクタンクのインク往復流動作時の圧力及び、インク流量を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
［第１の実施形態］  
図１は、第１の本実施形態に係る画像記録装置におけるインク経路の構成を概念的に示す図である。尚、以下の説明において、記録ヘッドからインクタンク内にインクが流動することをインク帰還又はインク流入と称し、インクタンクから記録ヘッドにインクが流動することをインク供給又はインク流出と称している。
【００１３】
この画像記録装置１は、インクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドと称する）１００を仲介して、インクを往復流動させるインク経路を有するインク往復流動方式のインクジェットプリンタを例としている。インク経路の両端には、それぞれに第１、第２のインクタンク５０，５１が配置され、さらに第１のインクタンク５０には、インク補給経路１７を通じてインクボトル６０が設けられている。
【００１４】
記録ヘッド１００は、図示しない複数のノズルが形成されたノズル吐出面１０１と、複数のノズルにインクを与える少なくとも１つのインク室とを有している。インク室には、２つの第１、第２のインク出入り口が設けられており、それぞれのインク出入口がインクの供給（ヘッド側から見た流入）及び帰還（ヘッド側から見た流出）の２つの機能に用いられている。このインク吐出面１０１に所定間隔（ギャップ）を空けて対向した位置には、記録媒体を搬送するための搬送機構４が設けられている。この搬送機構４は、例えば、記録媒体を保持するベルト６が捲回された上面（記録ヘッドとの対向面）が平坦なプラテン５と、そのベルト６を回転させる駆動部７とにより構成される。
【００１５】
記録装置１のインク経路には、第１のインクタンク５０と記録ヘッド１００のインク室との間でインクを流動（供給及び帰還）する第１のインク経路１１と、同様に記録ヘッド１００のインク室と第２のインクタンク５１との間でインクを流動（供給及び帰還）する第２のインク経路１２と、第１のインクタンク５０にインクボトル６０からインクを補給するためのインク補給経路１７を備えている。これらの経路は、樹脂や金属からなるチューブ等を用いて構成されている。
【００１６】
本実施形態では、第１のインク経路１１上にインクを加温するためのインク加熱装置３０が配置され、第２のインク経路１２上には、インクを冷却するためのインク冷却装置４０が配され、インク経路を流れるインクの温度を調整する。インク加熱装置３０とインク冷却装置４０により温度調整部が構成される。本実施形態では、最初に第１のインクタンク５０から記録ヘッドにインクを供給することを前提として、第１のインク経路１１上にインク加熱装置３を配置しているが、勿論限定されるものではなく、インク加熱装置３０とインク冷却装置４０は、逆の配置であってもよい。
【００１７】
インク加熱装置３０は、ヒータ等の一般的な熱源を使用することができる。インク冷却装置４０は、放熱フィン、冷却ファン、冷媒やペルチェ又は、ヒートパイプ等の一般的な冷却手段を使用することができる。  
また第１のインクタンク５０には、第１の圧力調整経路１３を通じて、第１の圧力調整機構１５が配置され、同様に、第２のインクタンク５１には、第２の圧力調整経路１４を通じて、第２の圧力調整機構１６が配置されている。
【００１８】
第１の圧力調整機構１５は、第１の圧力調整経路１３上に配置された第１の圧力センサ７２と、第１の圧力調整経路１３の端部に設けられた第１の大気開放バルブ２３と、第１の圧力センサ７２の手前を分岐した第１の圧力調整経路１３ａ上に設けられた第１の圧力調整ポンプ２１とで構成される。
【００１９】
同様に、第２の圧力調整機構１６は、第２の圧力調整経路１４上に配置された第２の圧力センサ７３と、第２の圧力調整経路１４の端部に設けられた第２の大気開放バルブ２２と、第２の圧力センサ７３の手前を分岐した第２の圧力調整経路１４ａ上に設けられた第２の圧力調整ポンプ２２とで構成される。
【００２０】
第１の圧力センサ７２及び第２の圧力センサ７３は、それぞれに第１のインクタンク５０及び第２のインクタンク５１内の圧力を測定する。また、第１のインクタンク５０内の圧力は、第１の圧力調整ポンプ２１と第１の大気開放バルブ２３により、インクタンク内への空気（又は、気体）の吸気又は排気により、インクタンク内の圧力を調整する。同様に、第２のインクタンク５１内の圧力は、第２の圧力調整ポンプ２２と第２の大気開放バルブ２４により、インクタンク内への空気の吸気又は排気により、インクタンク内の圧力を調整する。尚、それぞれの圧力調整ポンプや大気開放バルブの大気開放端には、図示しないフィルタが設けられており、大気開放の際に異物の侵入を防止している。
【００２１】
また、記録ヘッド１００と、第１のインクタンク５０と第２のインクタンク５１の位置関係は、非通電時又は非稼働時等の記録ヘッド１００へのインク供給を行わない場合に、それぞれの第１の大気開放バルブ２３及び第２の大気開放バルブ２４を開放した状態で、それぞれのインクタンク内の液面と記録ヘッド１００のノズル面１０１とが適切な水頭差となる位置に配置されている。
【００２２】
さらに、第１のインクタンク５０に接続されるインク補給経路１７上には、インク補給バルブ２５が設けられており、開弁することで、インクボトル６０から第１のインクタンク５０にインクが補給される。
【００２３】
また、本実施形態においては、それぞれの第１のインクタンク５０内と第２のインクタンク５１内には、フロート７０が液面に浮揚可能に片持ち支持され、インクタンク外壁面には液面検知センサ７１が設けられている。そのフロート７０内には、磁石が取り付けられ、その磁石による磁力の強さを液面検知センサ７１内のホール素子が検知し、インクタンク内のインク液面高さを検知可能とする。勿論、この液面位置検出は、一例であり、他の公知な検出方法を用いてもよい。
【００２４】
これらの液面検知センサ７１による検出結果に基づき、インク供給時のインク液面変動を検知して、インクの流動方向（供給方向）の方向転換及び、インク補給の制御を行う。第１のインクタンク５０へのインク補給のタイミングは、例えば、第１のインクタンク５０と第２のインクタンク５１の両液面が低下した場合など、制御部１０に予め組み込まれたプログラムで制御される。さらに、インク補給時のインク液面の変化からインクボトル６０のインク無しの検知にも利用可能である。
【００２５】
本実施形態における往復流動方式による記録ヘッド１００へのインク供給については、第１のインクタンク５０及び第２のインクタンク５１のそれぞれの圧力センサの圧力Ｐ１、Ｐ２を図６に示すような圧力に制御することで行うことができる。  
図６において、インク供給を行っていない状態では、それぞれのインクタンク内の圧力Ｐ０を大気圧（０Ｐａ）とすることで、記録ヘッド１００のノズル圧は、水頭差による負圧約−４００Ｐａ程度に保たれる。
【００２６】
次に、第１のインクタンク５０に接続される第１の大気開放バルブ１を閉じ、第１の圧力調整ポンプ２１を吸引動作させて、第１のインクタンク内の空気を排気して、制御圧力Ｐ１を負圧になるように減圧する。それと同時に、第２のインクタンク５１の大気開放バルブ２を閉じ、第２の圧力調整ポンプ２２を加圧動作させて、第２のインクタンク５１内に空気を吸気して、制御圧力Ｐ２を正圧になるように昇圧する。この時、記録ヘッド１００内の圧力が印字可能となる圧力−９００Ｐａを維持するように、Ｐ１とＰ２を協調制御することで、記録動作を行いつつ、インク流動（供給及び帰還）を行うことができる。
【００２７】
そして、この状態を一定時間、例えば、図１６においては、約８秒間を維持した後、それぞれのインクタンク内の圧力が反転するように、第１のインクタンク５０内を昇圧し、且つ第２のインクタンク５１内を減圧する。この反転のタイミングとしては、一例として、図１６に流量が提示している。例えば、予め経験的に取得したデータに基づいて、インク液面センサ７１がオフした時から経過時間をカウントしておき、流量と時間から、インク液面レベルに関する情報を知ることができる。この情報を利用して、インクタンク内のインク量がある一定量以下とならないタイミングで、前述した減圧と昇圧による圧力制御を切り替える。
【００２８】
図２（ａ），（ｂ）を参照して、本実施形態におけるインク往復流動方式によるインク経路内の異物除去について説明する。図２（ａ）は、インクタンクからインクが流出する時のインク供給帰還端部の動作状態を概念的に示す図であり、図２（ｂ）は、そのインクタンクにインクが流入する時のインク供給帰還端部の動作状態を概念的に示す図である。ここでは、第２のインクタンク５１を例にして説明する。尚、第１のインクタンク５０においても、インク補給経路１７の有無だけが異なるが、インクタンク内の構造は略同じであって、作用及び効果は、同等と見なすことができる。
【００２９】
本実施形態におけるインクタンク内に配置されたインク経路端には、インク供給・流出端部８が設けられている。  
インク供給帰還端部８は、インク経路１２（インク経路管７９）を広径化した先端部８０に設けられたフィルタ８１と、フィルタ［第１のインク連通路］８１の手前（インク液面に近い側）に設けられた付勢機構８４を有する一方向弁［第２のインク連通路］８３と、で構成される。一方向弁８３は、フィルタ８１の手前のインク経路管７９に開口されたインク出口８２を外側（タンク側）から塞ぐように蝶着され、通常時は、付勢機構８４の付勢力により、インク出口８２を塞いでいる。尚付勢機構としては、例えば、一方向弁８３を蝶着する蝶番の軸に嵌入された金属材料又は樹脂材料からなるスプリング部位と、そのスプリング部の両側から延伸して一方向弁８３とインク経路管７９に係合する２本のアーム部位により構成されるコイルバネを用いることができる。このコイルバネは、後述する加圧又は減圧により生じるインクの圧力差を越えるまで一方向弁８３の閉塞状態を維持し、その圧力差以下に戻ると再度、開いている一方向弁８３を閉じる付勢力を有している。
【００３０】
図２（ａ）における第１のインクタンク５１から記録ヘッドにインク供給を行うインク流出時のインク供給帰還端部８の動作について説明する。  
インク出口８２を閉塞した状態で、第２の圧力調整ポンプ２２を駆動させて、第２のインクタンク５１内を加圧する。この時、第２のインクタンク５１内を加圧しても、一方向弁８３に作用する圧力は、インク出口８２を塞ぐように作用することになり、インク出口８２を閉塞した状態に維持する。よって、加圧された第２のインクタンク内５１のインクは、インク入口８０のフィルタ８１を通過して、インク経路１２内に流出する。尚、インク入口８０からインク経路１２に流出したインクの流れによる圧力が働く方向は、一方向弁を押し開ける方向に作用するが、付勢機構８４の付勢力によって開放せず、閉塞した状態を維持する。
【００３１】
図２（ｂ）における第１のインクタンク５１内へのインク入出時のインク供給帰還端部８の動作について説明する。  
第２のインクタンク５１内が大気圧の時には、一方向弁８３は、付勢機構８４の付勢力によって、インク出口８２を閉塞する状態を維持している。この閉塞状態の時に、第２の圧力調整ポンプ２２を駆動して、タンク内上方の空間にある空気を排気して、第２のインクタンク５１内を大気圧から減圧する。
【００３２】
この第２のインクタンク５１内を負圧にすることにより、インク経路１２内よりもインクタンク５１内の方が負圧となり、圧力差が生じる。この圧力差は、インク経路１２内のインクが一方向弁８３を押し、閉塞している付勢機構８４の付勢力よりも大きくなると、一方向弁８３がタンク側に押し開かれて、インク出口８２を開放する。このインク出口８２の開放により、インク経路１２内のインクは、流路抵抗の高いフィルタ８１を通過せずに、インク出口８２からインクタンク５１内に流入することになる。
【００３３】
本実施形態では、付勢機構８４の付勢力は、大気圧時や多少の圧力差が発生しても一方向弁９３の閉塞させた状態を維持させ、インクタンク５１内をポンプにより減圧して負圧になった時に、インクタンク５１内とインク経路１２内との間に発生する圧力差により開くように予め設定されている。  
本実施形態では、インク流量を０．５ｍｌ／ｓ程度とするために、第１のインクタンク５０内圧力Ｐ１を１．７ｋＰａ程度に設定し、第２のインクタンク５１を−１．７ｋＰａ程度に設定している。
【００３４】
例えば、付勢機構８４の付勢力が、第２のインクタンク５１内の圧力（１．７ｋＰａ）未満であれば、第２のインクタンク５１を負圧にした時に、インク経路１２内と第２のインクタンク５１内との間の圧力差が付勢機構８４の付勢力を上回ることになり、一方向弁８３は、インクに押されてインク出口８２を開放する。
【００３５】
しかし、インクの往復流動が切り替わった直後の圧力は、実際には１．７ｋＰａ以下であり、この低圧力からインク流入が開始された方が良く、１．７ｋＰａを基準として考えた場合には、下記の流量と圧損の関係から、１．０ｋＰａ以下が好適する。また、付勢機構８４の付勢力の下限値は、フィルタ８１の圧損によって制限される。
【００３６】
本実施形態では、金属メッシュフィルタを想定しており、例えば、綾畳織の２３００メッシュである。フィルタの圧損は下記の式で現される。  
ΔＰ＝αμＱ＋βρＱ＾２  
ここで、ΔＰは圧力損失（以下、圧損）、α、βはメッシュ形状に係わる係数、Ｑはインク流量、μはインク粘度であって本実施形態では１０ｃｐ、ρはインク密度であって本実施形態では０．９である。
【００３７】
従って、０．５ｍｌ／ｓのインク流量の時の圧損は、２８ｋＰａとなる。ここで、フィルタ８１には、弁機構は設けられていないため、圧損２８ｋＰａ以上の圧力がかかると、インクはフィルタ８１を通過してしまうが、インクタンク５１内の圧力は、０．５ｍｌ／ｓの時、±１．７ｋＰａ程度であるため、少なくとも０．５ｍｌ／ｓの流量では、フィルタ８１を通過しない。
【００３８】
フィルタ８１のインク通過流量が０．１ｍｌ／ｓの僅かな量の場合の圧損は、０．６ｋＰａであり、好適には、これ以下に、一方向弁８３の付勢力を設定すれば、ほとんどのインクは、一方向弁８３からインクタンク５１に流入することとなり、フィルタ８１にトラップされている異物が離脱する問題は生じない。さらに、吐出不良を発生させる可能性が低く画像への影響もごく小さい、小粒径の異物までも除去したいならば、フィルタ８１におけるインク流量をさらに低く、例えば、０．０１ｍｌ／ｓの圧損、０．１ｋＰａ以下のごく弱い付勢力に付勢機構８４を設定すれば、フィルタ８１上の小粒径を含めた異物が離脱する問題は生じない。
【００３９】
以上のように、本実施形態は、記録ヘッドのインク室を通過するようにインクを往復流動させたとしても、インク経路１２の供給・流出口に設けられたフィルタ８１を通過するインクの流れは、インクタンク５１側から記録ヘッドに向かうように流れる時のみの一方向となる。
【００４０】
従って、記録ヘッドからインク経路を通じて、いずれのインクタンクにインクを流入する際にも、記録ヘッドのインク室内で生じたインクが高粘度になった塊やノズル等から混入した紙粉などの異物や気泡がフィルタに掛からずに一方向弁からインクと供にインクタンク内に流入されることにより、記録ヘッド内から異物等が排除される。また、インクタンク側から記録ヘッドにインクを供給する場合には、フィルタを通過させるため、気泡や異物はフィルタにとラップされ、記録ヘッド内に再度混入されることはない。また、１つのインクタンク当たり、１個の一方向弁、１個のフィルタのみの簡素な構成により、気泡や異物の除去を確実に行うことができ、記録ヘッドに清浄なインクを常に供給することができる。
【００４１】
［第２の実施形態］  
次に、第２の実施形態について説明する。  
図３（ａ），（ｂ）は、第２の実施形態に係るインク往復流動方式のインクジェットプリンタにおける第２のインクタンク５１に設けられたインク供給帰還端部８の概念的構成を示す図である。本実施形態の構成部位について、前述した第１の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
本実施形態のインク供給帰還端部８は、インク経路１２（インク経路管７９）を広径化した先端部８０に設けられたフィルタ８１と、フィルタ８１の手前に設けられた付勢機構８４を有する一方向弁８３と、一方向弁８３を取り囲みフィルタ８１の前方（インクタンク５１側）へ回り込み且つその流路が狭められて、フィルタ表面を横切るようにインクを流出させるガイド部位８５と、で構成される。
【００４３】
本実施形態では、前述した第１実施形態と同様に、記録ヘッド１００と第２のインクタンク５１との間で、インクの流入又は流出が行われる。  
図３（ａ）に示すように、第２のインクタンク５１から記録ヘッドにインクを流出（インク供給）する時には、フィルタ８１の圧損を考慮して、図６において、前述したようにインクタンク内の圧力Ｐ２を加圧制御することにより、一方弁８２は閉塞状態を維持し、インクがガイド部位８５を抜けて、フィルタ８１内を通過する。
【００４４】
図３（ｂ）に示すように、記録ヘッド１００から第２のインクタンク５１へインクを流出（インク帰還）する時には、インクタンク内の圧力Ｐ２を減圧制御することにより、インク経路１２内のインクが一方弁８２を押し開き、第２のインクタンク５１内に流入する。開いた一方弁８２からガイド部位８５内に流入したインクは、フィルタ８１の前方に回り込み、流路が狭められることにより流速を早めてフィルタ８１の露出する表面上を流れるように通過する。フィルタ８１の表面には、これまでにトラップした泡や異物が付着している。この表面をインクが流れた際に、これらの泡や異物をフィルタ８１から引き剥がし、インク流に巻き込んで、第２のインクタンク５１に拡散する。
【００４５】
従って、フィルタ８１にトラップされていた異物が除去され、フィルタ機能を回復することができる。尚、説明を簡素化するために、本実施形態における第２のインクタンク５１内の圧力Ｐ２の制御のみについて記述しているが、実際には、前述した図６の圧力制御で説明したように、圧力Ｐ２とは、減圧及び加圧が逆になるように、第１のインクタンク５０の圧力Ｐ１は同時に制御されているものとする。
【００４６】
以上のように本実施形態では、前述した第１の実施形態による作用効果に加えて、インク内の異物除去を行うフィルタに一旦トラップされた異物や気泡が除去しながら、インク供給を行うことができるため、長期に渡り、フィルタ機能を回復させて、インク内の異物除去性能を維持しながら、記録ヘッドに常に清浄化されたインクを供給することができる。
【００４７】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について説明する。  
図４（ａ），（ｂ）は、第３の実施形態に係るインク往復流動方式のインクジェットプリンタにおける第２のインクタンク５１に設けられたインク供給帰還端部８の概念的構成を示す図である。本実施形態の構成部位について、前述した第１の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
本実施形態のインク供給帰還端部８は、インクタンク内に引き込まれたインク経路１２（インク経路管７９）は屈曲され、先端部８０（第１の連通口）にはフィルタ８１が設けられている。その屈曲部分の下面、即ち、先端部８０とは反対側の斜め下方でタンク底面を向くように、インク出口８２（第２の連通口）が開口される。このインク出口を閉塞するように、付勢機構８４を有する一方向弁８３が設けられている。一方向弁８３は、下方側（タンク底面側）が蝶着される。尚、インク経路管７９の屈曲角度は、任意であり、特に限定されるものではないが、水平方向より下方を向く方が、インク中を浮遊する異物がフィルタ表面に堆積しづらくなる。
【００４９】
図４（ａ）に示すように、第２のインクタンク５１から記録ヘッドにインクを流出（インク供給）する時には、フィルタ８１の圧損を考慮して、図１６において、前述したようにインクタンク内の圧力Ｐ２を加圧制御することにより、一方弁８２は、閉塞状態を維持し、インクがガイド部位８５を抜けて、フィルタ８１内を通過する。
【００５０】
図４（ｂ）に示すように、記録ヘッドから第２のインクタンク５１へインクを流入する時には、フィルタ８１の圧損を考慮して、第２のインクタンク５１内の圧力Ｐ２を減圧制御することにより、インクが一方弁８２を押し開けて、フィルタ８１内を通過せずに第２のインクタンク５１内に流入する。図５（ｂ）に示すように、上面方向には、遮蔽するものがなく、一方向弁８３から流入したインクは、液面側に向かって流入する。
【００５１】
尚、説明を簡素化するために、本実施形態における第２のインクタンク５１内の圧力Ｐ２の制御のみについて記述しているが、実際は、前述した図６の圧力制御で説明したように、圧力Ｐ２とは、減圧及び加圧が逆になるように、第１のインクタンク５０の圧力Ｐ１は同時に制御されているものとする。
【００５２】
本実施形態によれば、一方向弁８３から流入したインクは、流入した異物と供に、フィルタ８１と遠い方向に流出されることで、フィルタ８１に到達し難くなり、さらに気泡は上方に浮かび易くなる。さらに、本実施形態によれば、第１のインクタンク内で、一方向弁８３（又は、第２の連通口）がフィルタ８１（第１の連通口）よりも高い位置（インク面に近い位置）に設けられているため、一方向弁８３（又は、第２の連通口）側からインクタンク内にインクと供に流入した気泡がフィルタ８１（又は、第１の連通口）側には入り込みにくくなっている。
【００５３】
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態について説明する。  
図５は、第４の実施形態に係るインク往復流動方式のインクジェットプリンタにおける第２のインクタンク５１に設けられたインク供給帰還端部８の概念的構成を示す図である。本実施形態の構成部位について、前述した第３の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００５４】
本実施形態のインク供給帰還端部８は、インクタンク内に引き込まれたインク経路１２（インク経路管７９）は二股に分岐され、一方の先端部８０（第１の連通口）にはフィルタ８１が設けられている。また他方の先端部９０には、インク出口８２（第２の連通口）が開口される。このインク出口を閉塞するように、付勢機構８４を有する一方向弁８３が設けられている。一方向弁８３は、下方側（タンク底面側）が蝶着される。
【００５５】
本実施形態は、前述した第３の実施形態と同様に、第１のインクタンク内で、一方向弁８３（又は、第２の連通口）がフィルタ８１（第１の連通口）よりも高い位置（インク面に近い位置）で、且つ記録ヘッド側からインクタンク内に流入するインク流の向きが、インクを供給する側のフィルタとは反対側に流れるように設けられている。よって本実施形態は、前述した第３の実施形態と同等の効果を奏することができる。尚、二股に分岐する角度は、任意であり、前述した配置の高さ位置関係以外は、特に限定されるものではないが、水平方向より下方を向く方が、インク中を浮遊する異物がフィルタ表面に堆積しづらくなる。
【００５６】
以上説明した第１乃至第４の実施形態において、インクの往復流動方式のインク供給機能を有しているインクジェット記録装置に適用することができ、採用される記録ヘッド１００は、例えば、ライン型記録ヘッドに代表される固定型記録ヘッドや、記録媒体記録面の幅方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）に走査移動する走査移動型記録ヘッドでもよく、実施形態に記載した構成に限定されるものではない。
【００５７】
さらに、本発明は、前述した各実施形態をそのままに実施することに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。  
また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００５８】
以上説明したように、本発明に従う各実施形態によれば、特には、往復流動方式のインク供給経路にて、効果的に異物除去を可能として記録ヘッド１００に供給することができる。このため、高画質の画像を長期に渡り安定的に得ることができる。
【００５９】
以上説明した各実施形態によれば、以下の発明の要旨を含んでいる。  
（１）インクを吐出する複数のノズルと、前記ノズルと連通する少なくとも１つのインク室と、前記インク室にインクを流動するための第１のインク出入口と、前記インク室とインクを流通するための第２のインク出入口とを有する記録ヘッドと、
それぞれにインクを貯留する第１のインクタンクと第２のインクタンクと、
前記第１のインク出入口と前記第１のインクタンクとを接続し、該接続の間で前記インクを流動する第１のインク経路と、
前記第２のインク出入口と前記第２のインクタンクとを接続し、該接続の間で前記インクを流動する第２のインク経路と、
前記第１のインクタンクと前記第２のインクタンクに残留するインク量に応じて、前記第１のインクタンクから前記記録ヘッドを仲介して前記第２のインクタンクへ前記インクを流動させる第１のインク流動動作と、前記第２のインクタンクから前記記録ヘッドを仲介して前記第１のインクタンクへインクを流動させる第２のインク流動動作との切り換え制御を行う制御部と、
前記第１及び第２のインクタンク内のそれぞれのインク液面下に配置され、フィルタが設けられた先端部と、前記先端部よりもインク液面に近い位置に設けられ、第１のインク経路内と第１のインクタンク内との間の圧力差によって、タンク底面に向かってのみ回動開閉する一方向弁と、前記圧力差が生じるまで、前記一方向弁の閉塞状態を維持させる付勢力を与える付勢機構とを有するインク供給帰還端部と、
を具備することを特徴とする画像記録装置。
【００６０】
（２）前記制御部は、前記第１のインクタンク及び前記第２のインクタンク内に相反するように気体による減圧と加圧を行い、前記圧力差を生じさせて、
前記第１のインクタンク及び前記第２のインクタンクから前記記録ヘッドへ貯留する前記インクを流動させる際に、前記インクをそれぞれの前記インクタンク内に設けられた前記フィルタのみを通過させ、
前記記録ヘッドから第１のインクタンク又は前記第２のインクタンクに前記インクを流動させる際に、前記一方向弁を開けて、前記フィルタをインク不通過状態で前記一方向弁のみにインクを通過させる、制御を行うことを特徴とする前記（１）項に記載の画像記録装置。
【００６１】
（３）前記インク供給帰還端部は、前記一方向弁から前記フィルタの露出面までを回り込むように覆い、前記フィルタ表面を覆う部分が前記一方向弁を覆う部分より、インク流路が狭めるように形成されるガイド部位を具備し、
前記一方向弁から流れ出たインクが、狭められた前記インク流路により流速を早めてフィルタの露出する表面上を流れることを特徴とする前記（１）項に記載の画像記録装置。
【符号の説明】
【００６２】
１…画像記録装置（インクジェットプリンタ）、１１…インク供給経路１、１２…インク供給経路２、１３，１４…圧力調整経路、１５，１６…圧力調整機構、１７…インク補給経路、２１，２２…圧力調整ポンプ、２３，２４…大気開放バルブ、２５…インク補給バルブ、３０…インク加熱装置、４０…インク冷却装置、５０…第１のインクタンク、５１…第２のインクタンク、６０…インクボトル、７０…フロート、７１…液面検知センサ、７２，７３…圧力センサ、７９…インク経路管、８０…インク入口、８１…フィルタ、８２…インク出口、８３…一方向弁、８４…付勢機構、１００…記録ヘッド、１０１…ノズル、１１４…インクバス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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