JP2000190530A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単かつ小型な構成で、保護キャッピング時や
吸引回復動作時に環境温度が変化したり圧力が変化した
りしても、記録ヘッドの吐出口から不用意にインクを引
き出したり、空気を吐出口内に押し込むことを防止する
ことができる吸引回復ユニットを備えたインクジェット
記録装置を提供する。 【構成】キャップ５、１０５の吐出口面１ａを覆う面を
有する第１の空間Ａと、キャップが固定されるホルダー
６、１０６に形成されて圧力変化を発生しうるレベルに
変形可能な面を有する第２の空間Ｂと、第１の空間から
第２の空間へのみ流体を通しうる第１の一方向弁７、１
０７と、第２の空間から外部へのみ流体を通しうる第２
の一方向弁８、１０８と、を回復ユニットに設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録手段から被記録
材へインクを吐出し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】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機
能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワード
プロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーショ
ンなどの出力機器として用いられる記録装置は、記録情
報に基づいて紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シ
ート等の被記録材（記録媒体）に画像（文字や記号等を
含む）を記録していくように構成されている。前記記録
装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤド
ット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けること
ができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（紙送り方向、副走査
方向）と交叉する方向に主走査しながら記録するシリア
ルタイプの記録装置においては、被記録材に沿って移動
するキャリッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）に
よって画像を記録（主走査）し、１行分の記録を終了し
た後に所定量の紙送り（副走査としてのピッチ搬送）を
行い、その後に再び停止した被記録材に対して次の行の
画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことに
より、被記録材全体の記録が行われる。一方、被記録材
の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録
装置においては、被記録材を所定の記録位置にセット
し、一括して１行分の記録を行った後、所定量の紙送り
（ピッチ送り）を行い、さらに次の行の記録を一括して
行うという動作を繰り返すことにより、被記録材全体の
記録が行われる。

【０００４】そのうち、インクジェット式の記録装置
（インクジェット記録装置）は、記録手段（記録ヘッ
ド）から被記録材へインクを吐出して記録を行うもので
あり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な
画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理
を必要とせずに記録することができ、ランニングコスト
が安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、
しかも、多種類のインク（例えばカラーインク）を使用
してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を
有している。

【０００５】インクジェット記録ヘッドの吐出口からイ
ンクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する
エネルギー発生素子としては、ピエゾ素子等の電気機械
変換体を用いるもの、レーザー等の電磁波を照射して発
熱させ、この発熱作用によってインク滴を吐出させるも
の、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換体によって
液体を加熱するものなどがある。その中でも、熱エネル
ギーを利用してインクを滴として吐出するインクジェッ
ト式の記録手段（記録ヘッド）は、吐出口を高密度に配
列することができるため高解像度の記録をすることが可
能である。特に、その中でも、電気熱変換体素子をエネ
ルギー発生素子として用いる記録ヘッドは、小型化が容
易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と
信頼性の向上性が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の
長所を十分に活用でき、高密度実装化が容易で製造コス
トも安価なことから、有利である。

【０００６】また、被記録材の材質に対する要求も様々
なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が
進み、通常の被記録材である紙（薄紙や加工紙を含む）
や樹脂薄板（ＯＨＰ等）などの他に、布、皮革、不織
布、さらには金属等を被記録材として用いる記録装置も
使用されるようになっている。

【０００７】吐出口から被記録材へインク滴を吐出して
記録を行うインクジェット記録装置においては、良好な
画像品位を達成・維持するために、ポンプ手段等により
吐出口からインクを吸引することにより、吐出口の目詰
まりや吐出不良の要因となる吐出口周辺の増粘インク
（水分蒸発により粘度が規定より増加したもの）、極小
ゴミ、あるいはインク中の微細気泡などを除去する処
理、すなわち吸引回復処理の存在も一般に知られてい
る。

【０００８】この吸引回復系の構成としては、特願平９
−３３１１４８号にあるようなチューブを回転コロでし
ごいて吸引負圧を発生するいわゆるチューブポンプ方
式、あるいは、シリンダ内のピストンを往復移動させて
吸引負圧を発生するピストン方式等が広く実施されてい
る。しかし、これらの方式には、それぞれ一長一短があ
るが、いずれもコロの回転運動やピストンの往復運動を
得るためにかなり複雑な駆動機構や別駆動源が必要にな
ったり、各種機構のためにかなりのスペースが専有され
るなどの不都合がある。

【０００９】本発明はこのような技術的課題に鑑みてな
されたものであり、本発明の目的は、簡単かつ小型な構
成で、環境温度が変化したり圧力が変化したりしても、
吐出口から不用意にインクを引き出したり、空気を吐出
口内に押し込むことを防止することができる吸引回復ユ
ニットを備えたインクジェット記録装置を提供すること
である。

【００１０】

【課題解決のための手段】本発明（請求項１）は、上記
目的を達成するため、記録手段から被記録材へインクを
吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、
記録手段の吐出口面に密着可能なキャップを有する回復
ユニットを備えたインクジェット記録装置において、前
記キャップの前記吐出口面を覆う面を有する第１の空間
と、少なくとも１部が圧力変化を発生しうるレベルに変
形可能な面を有する第２の空間と、前記第１の空間から
前記第２の空間へのみ流体を通しうる第１の一方向弁
と、前記第２の空間から外部へのみ流体を通しうる第２
の一方向弁と、を前記回復ユニットに設けたことを特徴
とする。

【００１１】請求項２〜６の発明は、上記請求項１の構
成に加えて、前記記録手段の吐出口面に前記キャップを
密着させた後、前記第２の空間を拡大させる方向に変形
させることにより前記第１および第２の空間に大気圧に
対する負圧を発生させ、記録手段の吐出口からインクを
吸引し、その後、前記第２の空間を縮小させる方向に変
形させることにより該第２の空間に大気圧に対する正圧
を発生させてインクを排出する吸引回復プロセスを有す
る構成、前記吸引回復プロセスを終了した後、前記第１
の空間内に大気圧に対する負圧が残存している状態で、
前記第２の空間を拡大させる方向に変形させて前記第１
および第２の空間に大気圧に対する負圧を発生させるこ
とにより記録手段の吐出口からインクを吸引する吸引回
復プロセスを有する構成、前記第１の空間にインク吸収
性部材を設ける構成、前記第２の空間の一部または全域
を変形させるために電気機械変換素子を用いる構成、あ
るいは、前記電気機械変換素子への印加電圧、印加周波
数、印加回数、印加時間のいずれかまたはそれらの組み
合わせにより、複数の回復モードを設定可能である構成
とすることにより、一層効率よく上記目的を達成するも
のである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。なお、各図面を通して、同一参照符
号は同一または対応部分を示すものである。図１は本発
明を適用したインクジェット記録装置の第１実施例の回
復ユニットの保護キャッピング時の状態を示す断面図で
あり、図２は図１の回復ユニットのキャップ退避時の状
態を示す正面図であり、図３は図１の回復ユニットのキ
ャッピング時の状態を示す正面図であり、図４は図１の
回復ユニットの吸引時の状態を示す断面図であり、図５
は図１の回復ユニットのインク排出時の状態を示す断面
図である。

【００１３】図１および図２において、記録ヘッド（記
録手段、インクジェットヘッド）１はキャリッジ２に位
置決め固定されており、キャリッジ２はフレーム（記録
装置の枠体または筐体）に固定されたレール３、４に沿
って図１中の紙面表裏方向（図２中の左右方向）に移動
可能に案内支持され、不図示の駆動源により該レールに
沿って駆動される。また、記録ヘッド１の吐出口面１ａ
に当接可能な当接部５ａを有するキャップ５はホルダー
６に固定されている。前記キャップ５は、前記ホルダー
６に対し、一体的、あるいはキャップ底面部５ｃとホル
ダー上面６ｆとの間でエアーリークを起こさない完全密
着状態で固定されている。

【００１４】ホルダー６の内部には空間Ｂが形成されて
おり、該ホルダー６のキャップ底面５ｃ側の面（上面
壁）６ｅにはキャップ５内へ通じる入口孔６ａが形成さ
れ、該入口孔６ａの内側（ホルダー６の内部空間Ｂ側）
には弾性体の入口弁７が設けられ、図１中の空間Ｂの圧
力に応じて入口孔６ａを閉じたり、開放したりできるよ
うになっている。前記入口弁７は接着あるいは熱カシメ
等により配設することができる。また、ホルダー６の前
記空間Ｂの下部には外部へ通じる出口孔６ｂが形成さ
れ、該出口孔６ｂの外側には弾性体の出口弁８が設けら
れ、空間Ｂの圧力に応じて出口孔６ｂを閉じたり、開放
したりできるようになっている。この出口弁８も接着あ
るいは熱カシメ等により配設することができる。

【００１５】前記ホルダー６の内部には、不図示の電源
に接続された圧電素子等の電気機械変換素子よりなる変
形体９が電圧に応じて図１中の矢印Ｐ、Ｑ方向に変形可
能に配設されている。ここで、仮に入口弁７および出口
弁８がそれぞれホルダーの入口孔６ａおよび出口孔６ｂ
を閉じた状態であると仮定すると、ホルダー６内の空間
Ｂは完全に流体が出入り不可能な密閉空間となる。ホル
ダー６は、その軸６ｇをスライダー１１の孔１１ｂに挿
入するとともに加圧バネ１０により上方へ付勢された状
態で上下動可能に支持されている。スライダー１１は、
その軸１１ａを１１ａフレームのカム溝孔１２に嵌合さ
せ、図２中左方向へ不図示のバネで付勢されながらカム
溝孔１２の形状に沿って移動可能にフレームに支持され
ている。なお、図２では、スライダー１１は、その左端
部をフレームのストッパー１２ａに当接させることによ
り、キャップ退避位置に位置決めされている。

【００１６】前記記録手段（記録ヘッド）１は、記録信
号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐
出口からインクを選択的に吐出して記録するインクジェ
ット記録ヘッドである。また、この記録ヘッド１は、熱
エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット
記録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気
熱変換体を備えたものである。さらに、前記記録ヘッド
１は、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギ
ーにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって
生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出さ
せ、記録を行なうものである。前記電気熱変換体は各吐
出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて
対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによ
って対応する吐出口からインクを吐出するものである。

【００１７】図１１は、記録手段（記録ヘッド）１のイ
ンク吐出部（一つの吐出口列）の構造を模式的に示す部
分斜視図である。図１１において、被記録材（記録用紙
等）と所定の隙間（例えば、約０．３〜２．０ミリ程
度）をおいて対面するインク吐出面１ａには、所定のピ
ッチで複数の吐出口８２が形成され、共通液室８３と各
吐出口８２とを連通する各液路８４の壁面に沿ってイン
ク吐出用のエネルギーを発生するための電気熱変換体
（発熱抵抗体など）８５が配設されている。

【００１８】本実施例においては、記録ヘッド１は、前
記吐出口８２が主走査移動方向（キャリッジ２の移動方
向）と交叉する方向に並ぶような位置関係で、該キャリ
ッジ２に搭載されている。こうして、画像信号または吐
出信号に基づいて対応する電気熱変換体８５を駆動（パ
ルス電圧を印加）して、液路８４内のインクを膜沸騰さ
せ、その時に発生する圧力によって吐出口８２からイン
ク滴を吐出させる記録手段（記録ヘッド）１が構成され
ている。

【００１９】次に、図１および図２で説明した回復ユニ
ットの吸引回復動作について説明する。先ず、図２の状
態からスタートし、キャリッジ２を図２中の右方向へ移
動させていくと、該キャリッジ２の右端２ａがスライダ
ー１１の係合部１１ｃと当接する。すると、キャリッジ
２の右向き移動につれて、スライダー１１もいっしょに
図２中の右方向へ進み、該スライダー１１の軸１１ａが
フレームの溝孔１２の下水平部１２ｂ、斜面部１２ｃお
よび上水平部１２ｄと順に沿って行くので、ついには図
３の状態に至り、キャップ５は記録ヘッド１と当接する
とともに加圧バネ１０のバネ力により完全密着状態とな
る。この状態をキャリッジ移動方向と直角をなす方向の
断面で見たのが図１である。この時、変形体９は図１に
示した実線のように上凸状態にあり、入口弁７および出
口弁８はそれ自身の弾性力により図示のように中間的な
開状態となっており、キャップ５内の空間Ａおよびホル
ダー６内の空間Ｂは大気に開放されている。そのため、
キャッピング時の衝撃等で記録ヘッド１の吐出口内にエ
アーを押し込むことが防止されている。

【００２０】また、図１に示すキャッピング状態では、
第１の空間Ａおよび第２の空間Ｂが大気に開放している
ため、キャッピング状態での長時間保存の際に、記録装
置を取り巻く環境要因（気温、圧力等）が変動しても、
記録ヘッド側には何ら悪影響がなく、常に記録ヘッド１
は良好な状態に保たれる。吸引時には、図１の状態か
ら、不図示の電源により電圧を印加し、変形体９を図１
および図４中の矢印Ｑ方向へ変形させて図４中の実線状
態にする。すると、空間Ａ、Ｂは負圧状態になり、入口
弁７は図４中の反時計方向に回転し同図中に実線で示す
更なる開状態になり、出口弁８は時計方向に回転して図
４中に実線で示す閉状態となる。これにより、記録ヘッ
ド１の吐出口面１ａの吐出口列よりインクが吸引され、
空間Ａ、Ｂ内へ導かれる。

【００２１】続いて、適当な時間経過後、再び不図示の
電源により先程とは逆位相の電流を印加し、変形体９を
図４、図５中のＰ方向に変形させ、図５中の実線状態に
する。すると、空間Ｂは正圧状態になるとともに入口弁
７は図５中の時計方向に回転し、図５中に実線で示す閉
状態になり、出口弁８は反時計方向に回転し図５中に実
線で示す開状態となる。これにより、記録ヘッド１の吐
出口面１ａに余分な圧力変動を起こすことなく、空間Ｂ
内のインクは出口弁８を通して外部へ排出される。

【００２２】次に、図４および図５のキャッピング状態
を維持したまま、再び電圧を印加し、変形体９を矢印Ｑ
方向へ変形させて図４の実線で示す状態にすれば、前述
したように、再び記録ヘッド１の吐出口からインクが吸
引され、該インクは空間Ａ、Ｂ内に導かれる。続いて、
適当な時間経過後、再び不図示の電源により先程とは逆
位相の電流を印加し、変形体９を矢印Ｐ方向に変形させ
て図５中の実線状態にすれば、前述したように、空間Ｂ
内のインクが出口弁８を経由して空間Ｂ外へ排出され
る。このように変形体９を矢印Ｐ方向および矢印Ｑ方向
へ変形させる動作を順次適当回数繰り返すとともにその
変形速度、変形体９の各状態間の休止時間を適宜コント
ロールすることにより、記録ヘッド１から所定量のイン
クを希望の圧力曲線により吸引することが可能となる。

【００２３】また、図４の吸引時の状態から図５のイン
ク排出時の状態への状態変化を１回乃至複数回繰り返し
た後、図５のキャッピング状態に対応する図３の状態か
らキャリッジ２を図２の状態へ移動させてキャップ開放
状態にし、その後、変形体９を矢印Ｑ方向へ変形させて
図４中の実線に示す状態（ただし、キャップ５は記録ヘ
ッド１から離隔している）にすると、入口弁７の開状態
と出口弁８の閉状態により、空間Ａおよびキャップ内イ
ンク吸収性部材１３のインクを空間Ｂへ移動させること
ができる。つまり、空吸引を行うことができる。次いで
変形体９を矢印Ｐ方向へ変形させ図５（ただし、キャッ
プ５と記録ヘッド１が離間しているが）中に示す実線の
状態にすると、入口弁７が閉状態となるとともに出口弁
８が開状態になり、空間Ｂ中のインクは出口弁８を通し
て外部へ排出される。必要により、キャップ５と記録ヘ
ッド１が離間している状態のまま、変形体９の矢印Ｑ方
向および矢印Ｐ方向の変形を適当回数繰り返すことによ
り、キャップ５内のインク吸収性部材１３内および空間
Ｂ内に残存するインクをさらに確実に外へ排出すること
が可能となる。

【００２４】また、図４の状態から図５の状態への状態
変化を適当回数繰り返して記録ヘッド１からインクを吸
収した後、キャリッジ２を図３の状態から図２の状態へ
移動させるキャップ開放動作と同時に、変形体９を矢印
Ｑ方向へ変形させて図４中の実線で示す状態にすると、
記録ヘッド１の吐出口面１ａ上の吸収後残留インクをキ
ャップ内インク吸収体１３経由で吸い取ることができ
る。つまり、このような動作によって、吐出口面１ａ上
の残留インク（付着インク）を除去することが可能とな
る。

【００２５】図６は本発明を適用したインクジェット記
録装置の第２実施例の回復ユニットのキャップ開放時の
状態を示す正面断面図であり、図７は図６の回復ユニッ
トの保護キャッピング時の状態を示す正面断面図であ
り、図８は図６の回復ユニットの吸引時の状態を示す正
面断面図であり、図９は図６の回復ユニットのインク排
出時の状態を示す正面断面図である。

【００２６】先ず、図６において、記録ヘッド（記録手
段、インクジェットヘッド）１はキャリッジ１０２に位
置決め固定されており、キャリッジ１０２はフレーム
（記録装置の枠体または筐体）に固定されたレール３、
４に沿って図６中の左右方向に移動可能に案内支持さ
れ、不図示の駆動源により該レール３、４に沿って駆動
される。また、記録ヘッド１の吐出口面１ａに当接可能
な当接部１０５ａを有するキャップ１０５はホルダー１
０６に固定されている。前記キャップ１０５は、前記ホ
ルダー１０６に対し、一体的、あるいはキャップ底面部
１０５ｃとホルダー上面１０６ｆとの間でエアーリーク
を起こさない完全密着状態で固定されている。キャップ
１０５の内部にはインク吸収性部材１１３が配設されて
いる。

【００２７】ホルダー１０６内には空間Ｂが形成され、
ホルダー１０６のキャップ底面部１０５ｃ側の面（上面
壁）１０６ｅにはキャップ１０５内へ通じる入口孔１０
６ａが形成され、該入口孔１０６ａの内側（ホルダー６
の内部空間Ｂ側）には弾性体の入口弁１０７が設けら
れ、図６中の空間Ｂの圧力に応じて入口孔１０６ａを閉
じたり、開放したりできるようになっている。前記入口
弁１０７は接着あるいは熱カシメ等により配設すること
ができる。また、ホルダー１０６の前記空間Ｂの下部に
は外部へ通じる出口孔１０６ｂが形成され、該出口孔１
０６ｂの外側には弾性体の出口弁１０８が設けられ、空
間Ｂの圧力に応じて出口孔１０６ｂを閉じたり、開放し
たりできるようになっている。この出口弁１０８も接着
あるいは熱カシメ等により配設することができる。ま
た、ホルダー１０６の内部にはゴム等の弾性体で作られ
た変形体１０９が装着されている。そして、この変形体
１０９とホルダー１０６の内面との間には空間Ｂ（図１
中の空間Ｂに対応する空間）が形成されている。

【００２８】前記ホルダー１０６に設けられた軸１０６
ｇにはレバー１１５が回転自在に軸支され、該レバー１
１５の一端（上方先端部）には長孔１１５ａが形成さ
れ、該長孔１１５ａには変形体１０９の中央部の係合部
１０９ａが係合している。また、レバー１１５の他端
（下端部）には、記録装置のフレーム（枠体、筐体）に
設けられたストッパー１１７と当接可能な凸部１１５ｂ
が形成されている。前記レバー１１５は、付勢バネ１１
６により図７中の反時計回りに付勢され、ホルダー１０
６のストッパー部１０６ｈに当接することにより図６に
示す姿勢に位置決めされている。

【００２９】また、図６では図示を省略されているが、
図６の第２実施例においても、第１実施例の場合と同
様、ホルダー１０６は加圧バネ（図１中の加圧バネ１
０）を介してスライダー（図１中のスライダー１０）上
に搭載され、該スライダーはフレームに設けられたカム
溝孔（図２中のカム溝孔１２）に嵌合し、キャリッジ１
０２の所定の動きによりキャリッジ１０２移動方向にス
ライド可能でかつ上下動可能となっている。つまり、第
２実施例においても、第１実施例の場合と実質的に同じ
構成（機構）のスライダーに対して実質的に同じ構成を
介して搭載されている。

【００３０】次に、図６〜図９に示す回復ユニットの吸
引回復動作について説明する。先ず、図６の状態からス
タートし、キャリッジ１０２を図６中の右方向へ移動さ
せていくと、該キャリッジ１０２の右端１０２ａがホル
ダー１０６の係合部１０６ｋと当接する。すると、キャ
リッジ１０２の右向き移動につれて、ホルダー１０６お
よびスライダー（図１中のスライダー１１に相当するス
ライダー）の全体が図６中の右方向へ移動する。そし
て、ついには図７の状態となる。この図７の状態では、
キャップ１０５は記録ヘッド１と当接するとともに加圧
バネ（図１中の加圧バネ１０）のバネ力により完全密着
状態となる。この時、変形体１０９は図７に示した実線
のように凸状態にあり、入口弁１０７および出口弁１０
８はそれ自身の弾性力により図７図示のように中間的な
開状態となっており、キャップ１０５内の空間Ａおよび
ホルダー１０６内の空間Ｂは大気に開放されている。そ
のため、キャッピング時の衝撃等で記録ヘッド１の吐出
口内にエアーを押し込むことが防止されている。

【００３１】また、図７に示すキャッピング状態では、
第１の空間Ａおよび第２の空間Ｂが大気に開放している
ため、キャッピング状態での長時間保存の際に、記録装
置を取り巻く環境要因（気温、圧力等）が変動しても、
記録ヘッド側には何ら悪影響がなく、常に記録ヘッド１
は良好な状態に保たれる。吸引時には、図７の状態から
キャリッジ１０２を図７中の右方向へ移動させると、レ
バー１１５の凸部１１５ｂがフレームのストッパー１１
７に当接し、さらにキャリッジ１０２を右方向へ移動さ
せて図８の状態にする。すると、レバー１１５が時計回
りに回動し、変形体１０９はレバー１１５により図８中
に実線で示す状態になる。すると、空間ＡおよびＢの両
方が負圧状態になり、入口弁１０７は図８中の時計方向
に回動して実線で示すさらなる開状態となり、出口弁１
０８は時計方向に回動して実線で示す閉状態となる。

【００３２】これにより、記録ヘッド１の吐出口面１ａ
の吐出口列よりインクが吸引され、空間Ａ、Ｂ内へ導か
れる。続いて、適当な時間経過後、キャリッジ１０２を
図８および図９中の左方向へ移動させ、レバー１１５を
ストッパー１１７から離すと変形体１０９は図９中に実
線で示す状態となる。これによって空間Ｂは正圧状態と
なり、入口弁１０７は図９中の反時計方向に回動して実
線で示す閉状態となり、出口弁１０８は反時計方向に回
動して実線に示す開状態となる。これにより、記録ヘッ
ド１の吐出口面１ａに余分な圧力変動を起こすことな
く、空間Ｂ内のインクは出口弁１０８を通して外部へ排
出される。

【００３３】次に、図８および図９のキャッピング状態
を維持したまま、再びキャリッジ１０２を図示右方向へ
移動させて変形体１０９を図８中に実線で示す状態に変
形させれば、前述したように、再び記録ヘッド１の吐出
口からインクが吸引され、吸引されたインクは空間Ａ、
Ｂ内へ導かれる。続いて、適当な時間経過後、キャリッ
ジ１０２を図示左方向へ移動させて変形体１０９を図９
中に実線で示す状態に変形させれば、前述したように、
空間Ｂ内のインクが出口弁１０８を経由して空間Ｂ外へ
排出される。このようにキャリッジ１０２を往復移動さ
せて変形体１０９を変形させる動作を順次適当回数繰り
返すとともに、キャリッジ１０２の移動速度、変形体１
０９の各状態間の休止時間を適宜コントロールすること
により、記録ヘッド１から所定量のインクを希望の圧力
曲線により吸引することが可能となる。

【００３４】図１０は本発明を適用したインクジェット
記録装置の第３実施例の回復ユニットのキャッピング時
の状態を示す正面断面図である。図１０において、本実
施例では、図６〜図９中の変形体１０９を変形駆動する
手段として、ホルダー２０６に配設されたソレノイド２
１０が使用されている。すなわち、図１０の第３実施例
は、キャリッジ動作で変形体１０９を変形させるのでは
なく、ソレノイド２１０の作動ロッド２１０ａの動き
（作動位置）を利用して変形体１０９を変形させる点で
図６〜図９で説明した第２実施例と異なっている。図１
０の第３実施例においても、基本的には図６〜図９の第
２実施例と同様の手順で吸引動作が行われる。

【００３５】ただし、図１０の構成によれば、変形体１
０９の変形をソレノイド２１０のオン・オフ動作により
行うため、図１〜図５の第１実施例の場合と同様に記録
ヘッド１とキャップ１０５との密接・開放動作とは独立
的に吸引ないし空吸引を行うことができるという利点が
得られる。このように、変形体（図１中の９、図６中の
１０９、図１０中の１０９）の駆動は種々の方法で実行
することができ、この他にも、紙送り系のモータを利用
して実行したり、独立したモータを使用して実行するこ
ともできる。

【００３６】以上説明した実施例によれば、非常に簡便
な機構でキャップ５、１０５の近傍に吸引手段を配置す
ることができ、また、記録ヘッド１をキャッピングした
ままの状態で周囲の環境の温度変化や圧力変化が発生し
ても、第１の空間Ａおよび第２の空間Ｂが外部空間に連
通した大気連通状態であるので、記録ヘッド１の吐出口
８２から不用意にインクを引き出すことを防止すること
ができる。逆に、空気を吐出口８２内へ押し込むことを
防止できるという効果もある。さらに、記録ヘッド１と
接触する第１の空間Ａの大きさが吸引の前後でほとんど
変化しないので、そこに吸引動作後のキャップ開放時の
吐出口面１ａ上のインク残量を低減するためのインク吸
収性部材１３等の別部材を配設することが可能となるな
ど、吐出口面１ａ直下の空間Ａに対する数々の自由度が
増すという効果がある。

【００３７】さらに、記録ヘッド１にキャップ５、１０
５を密着させた後第２の空間Ｂを拡大させる方向に変形
させ、第１の空間Ａに大気圧に対する負圧を発生させ、
記録ヘッド１からインクを吸引し、その後第２の空間Ｂ
を縮小させる方向に変形させることにより大気圧に対す
る正圧を発生させてインクを排出させる吸引回復プロセ
スを導入するので、キャップ自体を回転させる等の特別
な機構を用いることなく、吸引後のインクを簡単に排出
することができ、装置のさらなる小型化およびコストダ
ウンを図ることが可能になる。また、記録ヘッド１に対
してキャップ５、１０５が当接している状態（キャッピ
ング状態）および離間している状態のいずれの状態で
も、廃インクの排出が可能となり、回復処理時間の短縮
等の効果も得られる。

【００３８】さらに、前述の吸引回復プロセスにおい
て、インク排出終了後、第１の空間Ａ内に大気圧に対す
る負圧が残存している状態で、再び第２の空間Ｂを拡大
させる方向に変形させることにより該第２の空間に大気
圧に対する負圧を発生させて記録ヘッド１からインクを
吸引する吸引回復プロセスを導入するので、これを繰り
返すことで、短時間で連続的に任意の吸引量が得られる
とともに、吸引圧が徐々に高められ、結果的に、記録ヘ
ッド１の状態に応じて、最適な吸引圧が得られ、かつ任
意の吸引量、吸引圧を組み合わせて複数の回復モードを
容易に設定することができ、良好な画像品位を維持する
ことができる。

【００３９】さらに、第１の空間Ａにインク吸収性部材
１３、１１３を設けるので、前述の数々の特色を生かし
ながら、吸引後にキャップ５、１０５を開放する際の吐
出口面１ａ上の残留インクを無くす（または減少させ
る）ことができる。また、記録ヘッド１を搭載して往復
移動するキャリッジ１０２の動きを利用して、少なくと
も第２の空間Ｂの一部または全域を変形させることによ
り、複雑な圧力発生手段の駆動機構を必要とせずに、簡
便に吸引回復動作を行うことができ、装置の小型化、ロ
ーコスト化を達成することができる。

【００４０】さらに、第２の空間Ｂの一部または全域を
変形させるのに圧電素子、ソレノイド等の電気機械変換
素子を使用し、その印加電圧、印加周波数、印加回数、
印加時間をソフト的に設定することにより、任意の吸引
圧力、吸引圧力の時間的変化、任意の吸引量を特別な駆
動機構なしで容易に複数種類設定することができ、良好
な画像品位を維持することができる。また、キャッピン
グ動作、吸引動作、インク排出動作を独立的に実行でき
るので、吸引しながら同時にインク排出を実行するなど
して回復時間の短縮を図ったり、キャップを開放しなが
ら同時に吸引するなどして吐出口面１ａのインク残留量
を低減できるなどの効果を実現することもできる。

【００４１】なお、以上の実施例では記録ヘッド１を被
記録材に対して相対移動させながら記録するシリアル記
録方式を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録材の
全幅または一部をカバーする長さのラインタイプの記録
ヘッドを用いて副走査のみで記録するライン記録方式な
ど、記録方式の種類に関わらず種々のインクジェット記
録装置に適用可能なものであり、同様の効果を達成し得
るものである。

【００４２】また、本発明は、１個の記録ヘッドを用い
て記録するインクジェット記録装置の他、異なる色のイ
ンクで記録するカラー記録装置、あるいは同一色彩で異
なる濃度で記録する階調記録装置、さらには、これらを
組み合わせた記録装置のように複数の異なるインクを用
いて記録するインクジェット記録装置の場合にも、同様
に適用することができ、同様の効果を達成し得るもので
ある。さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタンクを
一体化した交換可能なインクジェットカートリッジを用
いる構成、記録ヘッドとインクタンクを別体にし、その
間をインク供給用のチューブ等で接続する構成など、記
録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのような場合に
も同様に適用することができ、同様の効果が得られるも
のである。

【００４３】なお、本発明は、インクジェット記録装置
が、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いる
記録手段を使用するものである場合にも適用することが
でき、同様の効果が得られる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
（請求項１）によれば、記録手段から被記録材へインク
を吐出して記録を行うインクジェット記録装置であっ
て、記録手段の吐出口面に密着可能なキャップを有する
回復ユニットを備えたインクジェット記録装置におい
て、前記キャップの前記吐出口面を覆う面を有する第１
の空間と、少なくとも１部が圧力変化を発生しうるレベ
ルに変形可能な面を有する第２の空間と、前記第１の空
間から前記第２の空間へのみ流体を通しうる第１の一方
向弁と、前記第２の空間から外部へのみ流体を通しうる
第２の一方向弁と、を前記回復ユニットに設ける構成と
したので、簡単かつ小型な構成で、環境温度が変化した
り圧力が変化したりしても、吐出口から不用意にインク
を引き出したり、空気を吐出口内に押し込むことを防止
することができる吸引回復ユニットを備えたインクジェ
ット記録装置が提供される。

【００４５】請求項２の発明によれば、上記請求項１の
構成に加えて、前記記録手段の吐出口面に前記キャップ
を密着させた後、前記第２の空間を拡大させる方向に変
形させることにより前記第１および第２の空間に大気圧
に対する負圧を発生させ、記録手段の吐出口からインク
を吸引し、その後、前記第２の空間を縮小させる方向に
変形させることにより該第２の空間に大気圧に対する正
圧を発生させてインクを排出する吸引回復プロセスを有
する構成としたので、上記効果に加えて、キャップ自体
を回転させる等の特別な機構を用いることなく、吸引後
のインクを簡単に排出することができ、装置のさらなる
小型化およびコストダウンを図ることができるインクジ
ェット記録装置が提供される。

【００４６】請求項３の発明によれば、上記請求項２の
構成に加えて、前記吸引回復プロセスを終了した後、前
記第１の空間内に大気圧に対する負圧が残存している状
態で、前記第２の空間を拡大させる方向に変形させて前
記第１および第２の空間に大気圧に対する負圧を発生さ
せることにより記録手段の吐出口からインクを吸引する
吸引回復プロセスを有する構成としたので、吸引回復プ
ロセスを繰り返すことで、短時間で連続的に任意の吸引
量が得られ、所望の吸引量を容易に設定することができ
るインクジェット記録装置が提供される。

【００４７】請求項４〜６の発明によれば、上記各請求
項の構成に加えて、前記第１の空間にインク吸収性部材
を設ける構成、前記第２の空間の一部または全域を変形
させるために電気機械変換素子を用いる構成、あるい
は、前記電気機械変換素子への印加電圧、印加周波数、
印加回数、印加時間のいずれかまたはそれらの組み合わ
せにより、複数の回復モードを設定可能である構成とし
たので、一層効率よく、上記効果を達成できるインクジ
ェット記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
１実施例の回復ユニットの保護キャッピング時の状態を
示す断面図である。

【図２】図１の回復ユニットのキャップ退避時の状態を
示す正面図である。

【図３】図１の回復ユニットのキャッピング時の状態を
示す正面図である。

【図４】図１の回復ユニットの吸引時の状態を示す断面
図である。

【図５】図１の回復ユニットのインク排出時の状態を示
す断面図である。

【図６】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
２実施例の回復ユニットのキャップ開放時の状態を示す
正面断面図である。

【図７】図６の回復ユニットの保護キャッピング時の状
態を示す正面断面図である。

【図８】図６の回復ユニットの吸引時の状態を示す正面
断面図である。

【図９】図６の回復ユニットのインク排出時の状態を示
す正面断面図である。

【図１０】本発明を適用したインクジェット記録装置の
第３実施例の回復ユニットのキャッピング時の状態を示
す正面断面図である。

【図１１】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模
式的に示す部分斜視図である。

【符号の説明】

１ 記録手段（記録ヘッド） １ａ 吐出口面 ２ キャリッジ ５ キャップ ５ａ 当接部 ６ ホルダー ６ａ 入口孔 ６ｂ 出口孔 ６ｇ 軸 ７ 入口弁 ８ 出口弁 ９ 変形体 １０ 加圧バネ １１ スライダー １１ａ 軸 １１ｂ 孔 １２ カム溝孔 １３ インク吸収性部材 Ａ 第１の空間 Ｂ 第２の空間 １０２ キャリッジ １０２ａ 右端（キャリッジ） １０５ キャップ １０５ａ 当接部 １０６ ホルダー １０６ａ 入口孔 １０６ｂ 出口孔 １０６ｇ 軸 １０６ｈ ストッパー部 １０６ｋ 係合部（ホルダー） １０７ 入口弁 １０８ 出口弁 １０９ 変形体 １０９ａ 係合部 １１３ インク吸収性部材 １１５ レバー １１５ａ 長孔 １１６ 付勢バネ １１７ ストッパー ２０６ ホルダー ２１０ ソレノイド ２１０ａ 作動部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段から被記録材へインクを吐出
   して記録を行うインクジェット記録装置であって、記録
   手段の吐出口面に密着可能なキャップを有する回復ユニ
   ットを備えたインクジェット記録装置において、前記キ
   ャップの前記吐出口面を覆う面を有する第１の空間と、
   少なくとも１部が圧力変化を発生しうるレベルに変形可
   能な面を有する第２の空間と、前記第１の空間から前記
   第２の空間へのみ流体を通しうる第１の一方向弁と、前
   記第２の空間から外部へのみ流体を通しうる第２の一方
   向弁と、を前記回復ユニットに設けることを特徴とする
   インクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記記録手段の吐出口面に前記キャッ
   プを密着させた後、前記第２の空間を拡大させる方向に
   変形させることにより前記第１および第２の空間に大気
   圧に対する負圧を発生させ、記録手段の吐出口からイン
   クを吸引し、その後、前記第２の空間を縮小させる方向
   に変形させることにより該第２の空間に大気圧に対する
   正圧を発生させてインクを排出する吸引回復プロセスを
   有す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. 【請求項３】 前記吸引回復プロセスを終了した後、
   前記第１の空間内に大気圧に対する負圧が残存している
   状態で、前記第２の空間を拡大させる方向に変形させて
   前記第１および第２の空間に大気圧に対する負圧を発生
   させることにより記録手段の吐出口からインクを吸引す
   る吸引回復プロセスを有することを特徴とする請求項２
   に記載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記第１の空間にインク吸収性部材を
   設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
   のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記第２の空間の一部または全域を変
   形させるために電気機械変換素子を用いることを特徴と
   する請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記
   録装置。
6. 【請求項６】 前記電気機械変換素子への印加電圧、
   印加周波数、印加回数、印加時間のいずれかまたはそれ
   らの組み合わせにより、複数の回復モードを設定可能で
   あることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット
   記録装置。
7. 【請求項７】 前記記録手段がインクを吐出するため
   に利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を備
   えているインクジェット記録手段であることを特徴とす
   る請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録
   装置。
8. 【請求項８】 前記記録手段が前記電気熱変換体が発
   生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利用
   して吐出口よりインクを吐出させることを特徴とする請
   求項７に記載のインクジェット記録装置。