JP2000313123A - インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置、およびインクジェット記録ヘッドの吐出回復方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット記録ヘッドの吐出回復処理系
の大型化や高耐圧設計等に伴う価格の増大、および運転
費用の増大を招くことなく、信頼性の高い確実な回復処
理を実施可能なインクジェット記録ヘッド、インクジェ
ット記録装置、およびインクジェット記録ヘッドの吐出
回復方法を提供することにある。 【解決手段】 インクジェット記録ヘッドに複数のイン
ク供給口１８ａ、１８ｂを設けて、それらのインク供給
口１８ａ、１８ｂにインクタンク２０ａ、２０ｂを個別
に接続可能とし、それらのインクタンク２０ａ、２０ｂ
内のインクの液面高さに応じて、インク供給口１８ａ、
１８ｂにおけるインクの導入圧を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録ヘッドの吐出回復処理を簡易かつ確実に実施可能なイ
ンクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置、お
よびインクジェット記録ヘッドの吐出回復方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、インクジェット記録装置に用い
られるインクジェット記録ヘッドの従来例の模式的斜視
図である。

【０００３】図４において、１は、インクジェット記録
ヘッドを構成する吐出エレメントであり、インクを貯留
する共通液室と、この共通液室からインクが供給される
複数の液路と、各液路の前方に開口する吐出口１０と、
各液路に配置されてインクの吐出エネルギーとしての熱
エネルギーを発生する発熱素子（電気熱変換体）などを
含む構成となっている。発熱素子の熱エネルギーによ
り、対応する液路内のインクが発泡し、その液路の前方
に開口する吐出口１０から、インクが液滴となって吐出
する。そして、そのインク滴を被記録媒体上に着弾させ
ることによって、その被記録媒体に画像が形成されるこ
とになる。３は、吐出エレメント１が接着等の手段によ
って固定されるベースプレートである。１５，１６，１
７はインクの供給系の構成部材である。すなわち、１５
は、吐出エレメント１内の共通液室にインクを導入する
エルボ形状の接合部材、１７は、インク供給源としての
インクタンク等からのインク供給経路途中に配備された
フィルタユニット、１６は、接合部材１５とフィルタユ
ニット１７との間を接続する供給管である。

【０００４】図５および図６は、図４の記録ヘッドを鉛
直面および水平面に沿って断面した模式的断面図であ
る。

【０００５】これらの図において、１２は、各吐出口１
０に対応する前述の液路であり、ひさし部と称される部
分（以下、「ひさし部」という）１３に連通している。１
４は、インクを貯留する前述の共通液室であり、ひさし
部１３に連通している。１１は、液路１２内に配置され
た前述の発熱素子であり、インクを吐出させるために利
用されるエネルギーとして、熱エネルギーを発生する。
図６においては、図中下側の１つの液路１２内における
発熱素子１１のみを代表して示し、他の液路１２内にお
ける発熱素子１１の図示は省略している。フィルタユニ
ット１７の内部には、微小なごみや気泡を除去するため
に、例えば、メッシュによって構成されたフィルタ１０
０が備えられている。

【０００６】図７は、図４の記録ヘッドが用いられるイ
ンクジェット記録装置における吐出不良の回復系、つま
り記録ヘッドにおけるインクの吐出不良を回復させるた
めの回復系を説明するための模式図である。

【０００７】図７において４は、キャップとしてのイン
ク受部材であり、記録ヘッドの吐出不良の回復処理を行
うときに、吐出エレメント１における吐出口形成面に気
密状態に密着する。この受部材４の密着状態において、
ポンプ７を駆動することにより、受部材４内を負圧とす
べく吸引して、吐出口１０から吐出エレメント１内のイ
ンクを強制的に吸引排出（以下、「吸引回復処理」ともい
う）させる。このとき、吐出不良の要因となる塵埃、増
粘インク、気泡等（以下、これらを「異物」ともいう）が
インクと共に吐出エレメント１から排出される。例え
ば、図６のように液路１２中に侵入した微小な気泡ａ
は、ポンプ７の駆動によって、インクと共に吐出口１０
から排出除去される。吐出口１０から排出されたインク
は、キャップとしてのインク受部材４に受容されてから
廃インクタンク５へと導かれる。

【０００８】図８は、このような吸引回復処理時におけ
るインクの流体工学的等価回路の回路図である。

【０００９】図８において、吐出エレメント１に作用す
る吸引力をΔＰ，液路１２の数をｎ、液路１２の１つ当
たりの流体抵抗をＲ１，ひさし部１３の流体抵抗をＲ
Ｈ，共通液室１４の流体抵抗をＲＣ，フィルタユニット
１７の流体抵抗をＲＦ，インクタンク６から共通液室１
４までの間におけるフィルタユニット１７以外の流体抵
抗をＲＳ，吸引力ΔＰによってインクを吸引したときの
液路１２内の流量をｑとした場合、吐出不良の吸引回復
処理時には、下式（１），（２）が成立する。

【００１０】 ΔＰ＝ｑＲ１＋ｎｑ（ＲＨ＋ＲＣ＋ＲＦ＋ＲＳ） …（１） ∴ｑ＝ΔＰ／｛Ｒ１＋ｎ（ＲＨ＋ＲＣ＋ＲＦ＋ＲＳ）｝ …（２） 通常は、Ｒ１≫（ＲＨ＋ＲＣ＋ＲＦ＋ＲＳ）という関係
が得られるようにインクの供給系が設計されている。と
ころで、例えば、被記録媒体における画像の記録幅に対
応した数分の流路１２と吐出口１０が設けられた形態の
記録ヘッド、つまり所謂フルマルチタイプ（フルライン
タイプ）の記録ヘッドの場合には、流路１２の数ｎが多
くなり、流路１２の１つ当たりにおける流量ｑが非常に
小さくなる。また、図６のように、液路１２内に気泡ａ
や塵埃などが侵入した場合には、その流路１２の流体抵
抗Ｒ１が大きくなる。そのため、インクの吐出不良が生
じた液路１２における流量は、正常な液路１２における
流量よりもさらに小さくなる。

【００１１】一方、流路１２内に気泡が侵入した場合、
通常、その気泡は液路１２の壁面に付着するため、その
気泡を除去するためには、その気泡を壁面から剥離する
ために充分な圧力変化ないし流量を液路１２内に生じさ
せることが必要となる。しかし、正常な液路１２におけ
る流体抵抗が小であるため、吐出不良が生じた液路１２
に加わる圧力変化は、さらに小さくなってしまう。

【００１２】図９は、インクジェット記録装置に用いら
れるインクジェット記録ヘッドの他の従来例を示す模式
的斜視図である。図１０および図１１は、図９の記録ヘ
ッドを鉛直面および水平面に沿って断面した断面図であ
る。

【００１３】本従来例と前述した従来例との相違点は、
本従来例において、吐出エレメント１に対して供給管１
６が２本設けられている点と、供給管１６内への加圧力
を用いて吐出不良の回復処理（以下、「加圧回復処理」と
もいう）をする点である。本従来例の場合は、このよう
に加圧力による加圧回復処理のために、加圧力によって
吐出口１０から排出されたインクを受容するキャップと
しての受部材４が設けられている。

【００１４】図１２は、図９の記録ヘッドが用いられる
インクジェット記録装置における吐出不良の回復系の模
式図である。図１２において、吐出不良の加圧回復処理
時には、吐出エレメント１に対して受部材４が装着さ
れ、バルブＢ１が閉状態、バルブＢ２、Ｂ３が開状態に
保たれる。そして、この状態において、ポンプ７を駆動
して、インクタンク６からインク供給経路内にインクを
圧送し、その加圧インクを吐出エレメント１へ供給し
て、吐出口１０からインクを強制的に排出させる。この
とき、吐出不良の要因となる塵埃、増粘インク、気泡等
（以下、これらを「異物」ともいう）は、インクと共に吐
出口１０から排出される。例えば、図１１のように、液
路１２中に侵入した微小な気泡ａは、ポンプ７が駆動さ
れることによって、インクと共に吐出エレメント１から
排出除去される。吐出口１０から排出されたインクは、
受部材４に受容されてから、廃インクタンク５へ導かれ
る。

【００１５】図８を用いて、本従来例における加圧回復
処理時のインクの流体工学的等価回路について説明す
る。

【００１６】図８において、ポンプ７によるインクの加
圧力をΔＰ，液路１２の数をｎ、液路１２の１つ当たり
の流体抵抗をＲ１，ひさし部１３の流体抵抗をＲＨ，共
通液室１４の流体抵抗をＲＣ，フィルタ部１７の流体抵
抗をＲＦ，インクタンク６から共通液室１４までの間に
おけるフィルタ部１７以外の流体抵抗をＲＳ，加圧力Δ
Ｐによってインクを加圧したときの液路１２内の流量を
ｑとした場合、吐出不良の加圧回復処理時には、下式
（１）′，（２）′が成立する。

【００１７】 ΔＰ＝ｑＲ１＋ｎｑ（ＲＨ＋ＲＣ＋ＲＦ＋ＲＳ） …（１）′ ∴ｑ＝ΔＰ／｛Ｒ１＋ｎ（ＲＨ＋ＲＣ＋ＲＦ＋ＲＳ）｝ …（２）′ 通常は、Ｒ１≫（ＲＨ＋ＲＣ＋ＲＦ＋ＲＳ）という関係
が得られるようにインクの供給系が設計されている。と
ころで、例えば、被記録媒体における画像の記録幅に対
応した数分の流路１２と吐出口１０が設けられた形態の
記録ヘッド、つまり所謂フルマルチタイプ（フルライン
タイプ）の記録ヘッドの場合には、流路１２の数ｎが多
くなり、流路１２の１つ当たりにおける流量ｑが非常に
小さくなる。また、図１１のように、液路１２内に気泡
ａや塵埃などが侵入した場合には、その流路１２の流体
抵抗Ｒ１が大きくなる。そのため、インクの吐出不良が
生じた液路１２における流量は、正常な液路１２におけ
る流量よりもさらに小さくなってしまう。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
において、インクの吐出不良が生じた液路は、上述した
吸引回復処理あるいは加圧回復処理のいずれによっても
正常に復帰しなかったり、または何度も回復処理を実行
しなければ正常に復帰しない場合があった。このような
事態を回避するためには、流体抵抗に打ち勝つように、
前述の吸引力または加圧力を大きくするすることが必要
となる。しかし、そのためにはポンプ７の大出力化が必
要となり、それに伴って、回復処理時におけるインク消
費量の増大を招くおそれがある。また、特に、加圧力に
よって加圧回復処理をする場合には、大きな加圧力に耐
えるように、インク供給経路の構成部材における接合部
分等の強度を増大させる必要性も生じる。

【００１９】本発明の目的は、インクジェット記録ヘッ
ドの吐出回復処理系の大型化や高耐圧設計等に伴う価格
の増大、および運転費用の増大を招くことなく、信頼性
の高い確実な回復処理を実施可能なインクジェット記録
ヘッド、インクジェット記録装置、およびインクジェッ
ト記録ヘッドの吐出回復方法を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドは、インクを複数のインク吐出口から吐出可
能なインクジェット記録ヘッドにおいて、前記複数のイ
ンク吐出口から吐出されるインクを供給するためのイン
ク供給口を複数設け、前記複数のインク供給口は、イン
クを収容する複数のインクタンクのそれぞれに個別に接
続可能であることを特徴とする。

【００２１】本発明のインクジェット記録装置は、前記
インクジェット記録ヘッドを用いて、被記録媒体に画像
を記録可能なインクジェット記録装置であって、前記複
数のインク供給口のそれぞれに、インクを収容する複数
のインクタンクを個別に接続可能な接続手段と、前記イ
ンクジェット記録ヘッドと前記被記録媒体とを相対移動
させる移動手段とを備えたことを特徴とする。

【００２２】本発明のインクジェット記録ヘッドの吐出
回復方法は、前記インクジェット記録ヘッドの吐出回復
処理をするインクジェット記録ヘッドの吐出回復方法で
あって、前記複数のインクタンク内のインクの液面高さ
を変化させて、前記記録ヘッド内にインクの流れに寄与
する圧力差を生じさせることを特徴とする。

【００２３】本発明によれば、インクジェット記録ヘッ
ドにおけるインク供給口を複数設けて、それらのインク
供給口に複数のインクタンクを個別に接続可能としたこ
とにより、それら複数のインクタンク内のインクの液面
高さに応じて、複数のインク供給口におけるインクの導
入圧を変化させて、インクジェット記録ヘッド内に、気
泡等の異物を排除するためのインクの流れを容易に生じ
させることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。なお、前述した従来例と同様の部分
については、同一符号を付して説明を省略する。

【００２５】図１は、本実施形態のインクジェット記録
装置における吐出回復系の模式図である。図１におい
て、１８ａ、１８ｂは、インクジェット記録ヘッドにお
ける共通液室１４の左右両側に設けられたインク供給口
である。このインク供給口は２つ以上設けてもよい。２
０ａ、２０ｂは、インク供給口１８ａ、１８ｂのぞれぞ
れに個別に連結されるインクタンクであり、本例の場
合、それらは樹脂製の袋などの可撓性部材によって構成
されている。４は、加圧力によって吐出口１０から排出
されたインクを受けるためのインク受部材、３０は、受
部材４内に備えられたインク吸収体である。９は、受部
材４内に溜まったインクを廃インクタンクへ送るポンプ
である。

【００２６】インクジェット記録ヘッドによる記録動作
中、つまり吐出口１０からインクを吐出して画像を記録
する記録動作中は、図１のように、インクタンク２０
ａ、２０ｂ内におけるインクの液面位置Ｐａ、Ｐｂは、
吐出口１０の位置Ｐよりも下方に位置している。これに
より、吐出口１０にメニスカスが形成保持される。そし
て、画像情報に基づいて液路１２内の発熱素子（図示
略）を選択的に発熱駆動されることにより、対応する液
路１２内のインクが吐出口１０から図１中の下方にイン
ク滴として吐出される。そのインク滴が被記録媒体上に
着弾することによって、その被記録媒体に画像が形成さ
れる。

【００２７】インクの吐出回復処理時には、次のように
して、共通液室１４内の気泡ａ１等の異物と、液路１２
内の気泡ａ２等の異物を除去する。これらの異物として
の気泡ａ１、ａ２の除去は、連続的または関連的に実施
することができる。以下においては、気泡ａ１のような
共通液室１４内の異物の除去と、気泡ａ２のような液路
１２内の異物の除去に分けて説明する。

【００２８】「気泡ａ１の除去」 共通液室１４内の気泡ａ１は、図２のように、インクタ
ンク２０ａ、２０ｂ内のインクの液面位置Ｐａ、Ｐｂの
間に相対的な水頭差をつけることによって除去される。
図２の場合には、インクタンク２０ａを上方に変位させ
ることによって、同図中の矢印のように、高位置側のイ
ンクタンク２０ａから、共通液室１４を通って低位置側
のインクタンク２０ｂに向かうインクの一方向の流れが
発生する。共通液室１４内の気泡ａ１は、このインクの
流れと共に移動し、インク供給管１６を通ってインクタ
ンク２０ｂ内に入り、そして、そのインクタンク２０ｂ
内のエアー部２１ｂに達して、記録ヘッド内から除去さ
れることになる。このとき、インクタンク２０ａ、２０
ｂの間の水頭差によって生じるインク圧の程度は、それ
が吐出口１０におけるメニスカスを破ることのない程度
に予め設定しておく。

【００２９】仮に、このように気泡ａ１の除去が進行し
て、インクタンク２０ａ内のエアー部２１ａがインク供
給管１６にまで達した場合には、エアー部２１ａのエア
ーが気泡として記録ヘッド内に侵入してしまう。そこ
で、インクタンク２０ａにおけるインク供給口２２は、
そのインクタンク２０ａの内部の最下面に設け、さらに
インクタンク２０ａ内のインクの残量を検知するインク
残量検知手段を備えておく。そして、インクタンク２０
ａ内のインク残量が極端に減少することがないように、
つまりインクタンク２０ａ内からインク供給口２２内に
気泡が侵入しないように、そのインクタンク２０ａ内の
インク残量が所定値よりも減少したときに、インクタン
ク２０ａ、２０ｂの上下の位置関係を逆転させる。これ
により、今度は逆に、インクタンク２０ｂ側からインク
タンク２０ａ側に向かうインクの流れが生じて、気泡ａ
１がインクタンク２０ａのエアー部２１ａ内に導かれて
除去される。

【００３０】また、インクタンク２０ａと同様に、イン
クタンク２０ｂのインク供給口２２は、そのインクタン
ク２０ｂの内部の最下面に設け、さらにインクタンク２
０ｂ内のインクの残量を検知するインク残量検知手段を
備えておく。そして、インクタンク２０ｂ内のインク残
量が極端に減少することがないように、つまりインクタ
ンク２０ｂ内からインク供給口２２内に気泡が侵入しな
いように、そのインクタンク２０ｂ内のインク残量が所
定値よりも減少したときに、インクタンク２０ａ、２０
ｂの上下の位置関係を再び逆転させる。これにより、再
び、インクタンク２０ａ側からインクタンク２０ｂ側に
向かうインクの流れが生じて、気泡ａ１がインクタンク
２０ｂのエアー部２１ｂ内に導かれて除去されることに
なる。

【００３１】このように、インクタンク２０ａ、２０ｂ
内のインクの液面位置Ｐａ、Ｐｂの間に相対的な水頭差
をつける動作、つまりインクタンク２０ａ、２０ｂの相
対的な上下動を所定回数繰り返すことによって、共通液
室１４内の気泡ａ１が除去される。

【００３２】インクタンク２０ａ、２０ｂを上下に変位
させるための構成としては、種々の機械的構成を採るこ
とができ、特に限定されるものではない。

【００３３】「気泡ａ２の除去」 図３のように液路１２内に侵入した気泡ａ２は、その液
路１２内において弾性体として働いてしまう。そのた
め、その気泡ａ２を吐出口１０から強制的に排出させる
べく、共通液室１４内にインク圧を導入した場合、その
インク圧は、気泡ａ２が存在する液路１２対する加圧効
果が小さくなり、気泡ａ２が存在しない液路１２に比し
て、吐出口１０に形成されているメニスカスが破り難く
なる。

【００３４】そこで本例においては、まず、図３のよう
に、インクタンク２０ａ、２０ｂを共に上方に変位させ
て、それらのインクの液面位置Ｐａ、Ｐｂを吐出口１０
の位置Ｐよりも上方に位置させる。これにより、インク
タンク２０ａ、２０ｂから記録ヘッド内のインクに加圧
力がかかり、その加圧力によって、それぞれの吐出口１
０に形成されているメニスカスが外方に膨出する。次
に、予めインクによって湿らせたインク吸収体３０を吐
出口１０に接触させるべく、図４のようにインク受け部
材４と記録ヘッドとを相対的に接近させる。この結果、
吐出口１０に形成されているメニスカスが破られ、イン
クタンク２０ａ、２０ｂからの小さい加圧力と、インク
吸収体３０のインク吸収力と、液路１２の毛管現象とに
より、液路１２内のインクが吐出口１０から排出されて
インク吸収体３０に吸収される。そして、そのインクと
共に、液路１２内の気泡ａ２が排出されて、記録ヘッド
から除去されることになる。

【００３５】インクタンク２０ａ、２０ｂを上方に変位
させると共に或いは代わりに、記録ヘッドを下方に変位
させるようにしてもよい。インクタンク２０ａ、２０ｂ
あるいは記録ヘッドを上下に変位させるための構成とし
ては、種々の機械的構成を採ることができ、特に限定さ
れるものではない。

【００３６】（他の実施形態）インクタンク２０ａ、２
０ｂは、上述したように可撓性部材によって構成する
他、剛体によって構成してもよい。その場合には、イン
クタンク２０ａ、２０ｂに大気との連通口を設ければよ
い。また、本発明は、上述した従来例のような吸引回復
処理または加圧回復処理との組み合わせも可能である。

【００３７】（記録装置としての構成例）図１３は、以
上のような構成のインクジェット記録ヘッドを用いたイ
ンクジェット記録装置の一例の概観斜視図である。

【００３８】本例のインクジェット記録装置は、フルラ
インタイプのカラープリンタであり、インクジェット記
録ヘッドとして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クのインクを吐出する記録ヘッド１１１Ｙ、１１１Ｍ、
１１１Ｃ、１１１Ｂ（以下、これらをまとめて「記録ヘ
ッド１１１」ともいう）が備えられるようになってい
る。記録ヘッド１１１は、前述した実施形態と同様に構
成されており、図１３中において下向きの吐出口が形成
されている。記録ヘッド１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１
Ｃ、１１１Ｂのそれぞれの両端部には、インク供給管１
３５を介して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
のインクを収容するインクタンク１３７Ｙ、１３７Ｍ、
１３７Ｃ、１３７Ｂ（以下、これらをまとめて「インク
タンク１３７」ともいう）が接続されている。図１３中
においては、同図中左側のインクタンク１３７が代表的
に表されており、同図中右側のインクタンク１３７の図
示は省略されている。左側のインクタンク１３７Ｙ、１
３７Ｍ、１３７Ｃ、１３７Ｂは、インクタンク昇降手段
１６０によって、個別にまたは一括して昇降されるよう
になっている。同様に、図示しない右側のインクタンク
１３７Ｙ、１３７Ｍ、１３７Ｃ、１３７Ｂは、図示しな
いインクタンク昇降手段によって、個別にまたは一括し
て昇降されるようになっている。

【００３９】記録ヘッド１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１
Ｃ、１１１Ｂは、無端の搬送用ベルト１４１を挟んでプ
ラテン１４２と対向する位置に、搬送用ベルト１４１の
搬送方向に所定の間隔ずつずれて配列されている。制御
装置１３９に接続されるヘッドドライバ１４０は、記録
ヘッド１１１における発熱素子を駆動し、記録ヘッド１
１１は、対応する吐出口からイエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックのインクを吐出する。記録ヘッド１１１
は、記録装置１３９に接続されるヘッド移動手段１４３
によって昇降される。１４５は、記録ヘッド１１１のヘ
ッドキャップ（「インク受け部材４」に相当）であり、記
録ヘッド１１１の配列間隔に対して、半ピッチずらして
配置されている。このヘッドキャップ１４５は、キャッ
プ移動手段１４６によって移動制御され、記録ヘッド１
１１の直下に移動されることによって、記録ヘッド１１
１の吐出口から排出されたインクを受容する。

【００４０】搬送用ベルト１４１は、ベルト駆動モータ
１４７によって駆動される駆動ローラ１４８と、従動ロ
ーラとの間に掛け渡されており、モータ１４７は、モー
タドライバ１４９によって制御される。搬送用ベルト１
４１の搬送方向上流側には、帯電器ドライバ１５１によ
って制御される帯電器１５０が配備されている。この帯
電器１５０は、搬送用ベルト１４１を帯電させることに
よって、そのベルト１４１上に、被記録媒体としてのプ
リント用紙１４４を密着させる。１５２は、搬送用ベル
ト１４１上にプリント用紙１４４を供給するための一対
の給紙ローラであり、給紙用モータ１５３によって回転
駆動される。１５４は、その給紙用モータ１５３のモー
タドライバである。

【００４１】記録ヘッド１１１の回復処理時には、記録
ヘッド１１１が上昇して、ヘッドキャップ１４５が記録
ヘッド１１１の直下に移動する。そして、前述した実施
形態の場合と同様に、インクタンク１３７を上下方向に
変位させることによって回復処理を実施する。このよう
な回復処理は、例えば、プリント用紙１４４に対するプ
リント作業の開始に先立って実施するようにしてもよ
い。また、インクタンク１３７Ｙ、１３７Ｍ、１３７
Ｃ、１３７Ｂを個別に昇降させることによって、記録ヘ
ッド１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｂのそれぞ
れに対する回復処理を必要に応じて個別に実施すること
もできる。

【００４２】このような回復処理の実施後は、ヘッドキ
ャップ１４５を元の待機位置に復帰させ、さらに記録ヘ
ッド１１１をプリント動作位置まで下降させる。そし
て、帯電器１５０を作動させると共に、搬送用ベルト１
４１を駆動し、給紙ローラ１５２によってプリント用紙
１４４を搬送用ベルト１４１上に給紙する。プリント用
紙１４４は、搬送用ベルト１４１によって搬送されつ
つ、記録ヘッド１１１から吐出されるインクによって画
像が記録される。

【００４３】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００４４】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００４５】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００４６】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対して、本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００４７】加えて、シリアルタイプのものでも、装置
本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着
されることで装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインク
タンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを
用いた場合にも本発明は有効である。

【００４８】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段の他、予備的な補助手段等を付
加することは本発明の効果を一層安定できるので、好ま
しいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッ
ドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加
圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素
子或はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱
手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げる
ことができる。

【００４９】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００５０】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、インク
ジェット記録ヘッドにおけるインク供給口を複数設け
て、それらのインク供給口に複数のインクタンクを個別
に接続可能としたことにより、それら複数のインクタン
ク内のインクの液面高さに応じて、複数のインク供給口
におけるインクの導入圧を変化させて、インクジェット
記録ヘッド内に、気泡等の異物を排除するためのインク
の流れを容易に生じさせることができる。

【００５２】この結果、従来のように吐出回復のための
大出力のポンプを必要とせずに、インクジェット記録ヘ
ッドの吐出回復処理を簡易かる確実に実施することがで
き、しかも少量のインク消費量によって気泡等の異物を
効果的に排除することができて、記録装置全体の小型化
と共に、ランニングコストの低下を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるインクジェット記
録ヘッドの要部の断面図である。

【図２】図１のインクジェット記録ヘッドの吐出回復処
理時の断面図である。

【図３】図１のインクジェット記録ヘッドの他の吐出回
復処理時の断面図である。

【図４】従来のインクジェット記録ヘッドの斜視図であ
る。

【図５】図４のインクジェット記録ヘッドの鉛直断面図
である。

【図６】図４のインクジェット記録ヘッドの水平断面図
である。

【図７】図４のインクジェット記録ヘッドの吐出回復処
理系の構成を説明するための概念図である。

【図８】図４のインクジェット記録ヘッドの吐出回復処
理系の流体工学的等価回路の回路図である。

【図９】従来の他のインクジェット記録ヘッドの斜視図
である。

【図１０】図９のインクジェット記録ヘッドの鉛直断面
図である。

【図１１】図９のインクジェット記録ヘッドの水平断面
図である。

【図１２】図９のインクジェット記録ヘッドの吐出回復
処理系の構成を説明するための概念図である。

【図１３】本発明のインクジェット記録装置の構成例を
説明するための要部の斜視図である。

【符号の説明】

１ 吐出エレメント ３ ベースプレート ４ インク受部材 ５ 廃インクタンク ６ インクタンク ７、９ ポンプ １０ インク吐出口 １１ 発熱素子（電気熱変換体） １２ 液路 １３ ひさし部 １４ 共通液室 １５ 接合部材 １６ インク供給管 １７ フィルタユニット １８ａ、１８ｂ インク供給口 ２０ａ、２０ｂ インクタンク ２１ａ、２１ｂ エアー部 ２２ インク供給口 ３０ インク吸収体 １００ フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA14 EA15 EA27 FA03 JA13 JA17 JC06 JC20 KB26 KC02 KC14 KC16 KC20 2C057 AF80 AG46 AN05 BA03 BA13

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを複数のインク吐出口から吐出可
   能なインクジェット記録ヘッドにおいて、 前記複数のインク吐出口から吐出されるインクを供給す
   るためのインク供給口を複数設け、 前記複数のインク供給口は、インクを収容する複数のイ
   ンクタンクのそれぞれに個別に接続可能であることを特
   徴とするインクジェット記録ヘッド。
2. 【請求項２】 前記複数のインク吐出口に個別に連通す
   る複数の液路と、 前記複数の液路と前記複数のインク供給口との間に共通
   に介在する共通液室と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ヘッド。
3. 【請求項３】 前記共通液室は、複数のインク吐出口の
   配列方向に延在し、 前記複数のインク吐出口は、少なくとも前記共通液室の
   両端部に設けられてい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ヘッド。
4. 【請求項４】 インクの吐出エネルギーとして熱エネル
   ギーを発生する電気熱変換体を有することを特徴とする
   請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録
   ヘッド。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載のイン
   クジェット記録ヘッドを用いて、被記録媒体に画像を記
   録可能なインクジェット記録装置であって、 前記複数のインク供給口のそれぞれに、インクを収容す
   る複数のインクタンクを個別に接続可能な接続手段と、 前記インクジェット記録ヘッドと前記被記録媒体とを相
   対移動させる移動手段とを備えたことを特徴とするイン
   クジェット記録装置。
6. 【請求項６】 前記インクタンクは、インクを収容可能
   な可撓性部材を有す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】 前記インクタンクは、大気連通口を有す
   る剛体によって構成され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。
8. 【請求項８】 前記複数のインクタンク内のインクの液
   面高さを変化させる液面高さ可変手段を備えたことを特
   徴とする請求項５から７のいずれかに記載のインクジェ
   ット記録装置。
9. 【請求項９】 前記液面高さ可変手段は、前記複数のイ
   ンクタンクを関連的に昇降させる昇降機構を有すること
   を特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装
   置。
10. 【請求項１０】 前記インクジェット記録ヘッドは、前
    記複数のインク吐出口に個別に連通する複数の液路と、
    前記複数の液路と前記複数のインク供給口との間に共通
    に介在する共通液室とを有し、 前記液面高さ可変手段は、前記複数のインクタンク内の
    インクの液面高さを相対的に変化させることによって、
    前記共通液室内の異物を該共通液室内から排除可能なイ
    ンクの流れを生じさせることを特徴とする請求項８また
    は９に記載のインクジェット記録装置。
11. 【請求項１１】 前記インクジェット記録ヘッドは、前
    記複数のインク吐出口に個別に連通する複数の液路と、
    前記複数の液路と前記複数のインク供給口との間に共通
    に介在する共通液室とを有し、 前記液面高さ可変手段が前記複数のインクタンク内のイ
    ンクの液面を高くして前記複数の液路内のインクを加圧
    したときに、前記複数のインク吐出口にインク吸収体を
    接触させて、前記複数の液路内の異物を前記複数のイン
    ク吐出口から排除可能なインクの流れを生じさせる手段
    を備えたことを特徴とする請求項８または９に記載のイ
    ンクジェット記録装置。
12. 【請求項１２】 請求項１から４のいずれかに記載のイ
    ンクジェット記録ヘッドの吐出回復処理をするインクジ
    ェット記録ヘッドの吐出回復方法であって、 前記複数のインクタンク内のインクの液面高さを変化さ
    せて、前記記録ヘッド内にインクの流れに寄与する圧力
    差を生じさせることを特徴とするインクジェット記録ヘ
    ッドの吐出回復方法。
13. 【請求項１３】 前記複数のインクタンクを関連的に昇
    降させることによって、前記複数のインクタンク内のイ
    ンクの液面高さを変化させることを特徴とする請求項１
    ２に記載のインクジェット記録ヘッドの吐出回復方法。
14. 【請求項１４】 前記インクジェット記録ヘッドは、前
    記複数のインク吐出口に個別に連通する複数の液路と、
    前記複数の液路と前記複数のインク供給口との間に共通
    に介在する共通液室とを有し、 前記複数のインクタンク内のインクの液面高さを相対的
    に変化させて、前記共通液室内の異物を該共通液室内か
    ら排除するインクの流れを生じさせることを特徴とする
    請求項１２または１３に記載のインクジェット記録ヘッ
    ドの吐出回復方法。
15. 【請求項１５】 前記インクジェット記録ヘッドは、前
    記複数のインク吐出口に個別に連通する複数の液路と、
    前記複数の液路と前記複数のインク供給口との間に共通
    に介在する共通液室とを有し、 前記複数のインクタンク内のインクの液面を高くして前
    記複数の液路内のインクを加圧したときに、前記複数の
    インク吐出口にインク吸収体を接触させて、前記複数の
    液路内の異物を前記複数のインク吐出口から排除可能な
    インクの流れを生じさせることを特徴とする請求項１２
    または１３に記載のインクジェット記録ヘッドの吐出回
    復方法。