JP2001162838A

JP2001162838A - インクジェット記録装置

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Publication number: JP2001162838A
Application number: JP35324799A
Authority: JP
Inventors: Sunao Matsumoto; 直松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2001-06-19
Anticipated expiration: 2019-12-13
Also published as: JP3907364B2

Abstract

(57)【要約】【課題】インクの供給、回復動作を行うために加圧ポ
ンプと回収ポンプが必要であり、カラー印刷には複数個
の記録ヘッドが必要で、切り換え手段、弁、複数個のポ
ンプを設けなければならない。フルマルチプリンターで
は、回復動作に必要なインクの排出量はシリアルに比べ
て多く、装置の大型化、コスト高となり、ポンプ自体が
大型化し、設計上の自由度が小さく、装置が大型化す
る。【解決手段】インクを吐出して記録媒体に付着させて
画像を形成するインクジェット記録ヘッドと、記録ヘッ
ドに供給するインクを貯蔵する可撓性のインク袋を有す
るインク貯蔵手段と、インクジェット記録ヘッドから吐
出されたインクを回収するインク回収手段とを有し、イ
ンク回収手段によって回収された排インクとエアーを加
圧回復時のインク貯蔵手段の加圧手段として利用するた
めに戻す経路が設けられている。

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
録装置、特に、プリンター、ＦＡＸ、複写機等の画像記
録装置に利用される、インクカートリッジ内のインクを
記録ヘッドに供給するためのインク供給、回復機構を有
するインクジェット記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、従来におけるインクジェット記
録装置は、記録ヘッドから被記録媒体にインクを吐出し
て記録を行うものであり、記録ヘッドのコンパクト化が
容易であり、高精細な画像を高速で記録することがで
き、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であ
るために騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用し
てカラー画像を記録するのが容易である等の利点を有し
ている。中でも、紙幅方向に多数の吐出口を配列したラ
インタイプの記録ヘッドを使用したフルライン型の記録
装置は、記録の一層の高速化が可能である。

【０００３】図６は、従来のフルマルチインクジェット
記録装置を示す概略図である。図示されるように、この
インクジェット記録装置は、カラー記録ヘッド１と、記
録媒体搬送手段５と、排紙機構７と、手差し給紙機構９
と、給紙カセット１０と、カラーインクタンク１１とを
有している。

【０００４】記録媒体である記録紙は、カセット給紙ま
たは手差し給紙のいずれかにより供給される。カセット
給紙の場合、給紙カセット１０内の記録紙が給紙ローラ
ー１０ａにより記録媒体搬送手段５に導かれる。また、
手差し給紙の場合には、給紙トレイ９ａ上の記録紙が給
紙ローラー８によって記録媒体搬送手段５に導かれる。
詳述しないが、給紙方法としては、給紙ローラー８、１
０ａと分離パッドによって記録紙を一枚ずつ分離する方
式（デュプロ方式）や、ツメ分離方式、またはリタード
方式等がある。

【０００５】カセット給紙や手差し給紙によって記録媒
体搬送手段５に導かれた記録紙は、止まっている一対の
レジストローラー４ａ、４ｂの当接部に先端が突き当た
る。さらに少し給紙ローラー８、１０を回転させると、
レジストローラー４ａ、４ｂと給紙ローラー８、１０と
の間で記録紙にたるみが生じることにより、記録紙の斜
送を補正することができる。そして、記録紙がレジスト
ローラー４ａ、４ｂの当接部に突き当たったことを図示
しないフォトセンサが検知すると、レジストローラー４
ａ、４ｂが回転する。そして、記録紙は、レジストロー
ラー４ａ、４ｂにより搬送されると、搬送ベルト５ｄと
一対のピンチローラー１２ａ、１２ｂとによって挟持さ
れる。図示しないが、ピンチローラー１２ａ、１２ｂ
の、下のピンチローラー１２ｂには高電圧がかけられて
おり、上のピンチローラー１２ａは接地されているの
で、ピンチローラー１２ａ、１２ｂ間を通った記録紙
は、搬送ベルト５ｄに静電吸着されながら搬送される。
搬送ベルト５ｄは、駆動ローラー５ｂと従動ローラー５
ａと圧力ローラー５ｃとに掛け回されており、図示しな
いパルスモータ（駆動源）により駆動ローラー５ｂが駆
動されることによって回転される。従って、搬送ベルト
５ｄ上に静電吸着された記録紙は、搬送ベルト５ｄの回
転に伴って、記録ヘッド１の直下の印字開始位置まで搬
送される。なお、圧力ローラー５ｃは揺動可能なアーム
（図示しない）の端部に回転可能に取付けられ、アーム
がバネによって付勢されることによって搬送ベルト５ｄ
に張力を付加している。

【０００６】記録ヘッド１は、記録紙の記録領域の全幅
にわたって多数の記録素子が配列されるフルラインタイ
プの記録ヘッドであり、記録紙搬送方向の上流側から１
Ｋ（黒）、１Ｙ（イエロー）、１Ｍ（マゼンダ）、１Ｃ
（シアン）の４つの記録ヘッドが順に所定の間隔を置い
て配置され、ヘッドホルダ２に取付けられている。

【０００７】そして、レジストローラー４ａ、４ｂの回
転開始をトリガーとしてタイミングを合わせて、記録ヘ
ッド１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃが図示しない駆動手段から
適宜駆動信号を受けて、記録紙上の所定の位置にインク
を吐出して所望の画像を形成する。

【０００８】以上のように、記録紙は静電吸着力によっ
て搬送ベルト５ｄの上面に吸着され、記録ヘッド１によ
って印字されながら搬送ベルト５ｄで搬送される。

【０００９】このようにして画像形成された記録紙は、
排紙機構７に搬送される。排紙機構７の排紙ローラー７
ｂは、図示しない駆動源によって回転駆動される。拍車
７ａは排紙ローラー７ｂに圧接されている。画像形成後
の記録紙は、排紙ローラー７ｂと拍車７ａとによって挟
持されても、印字された画像のインクが転移して汚れる
ことのないように、図示しないが先端を尖らせた多数の
小突起が外周部に設けられた形状となっている。

【００１０】図７は、従来の記録ヘッド１とインクタン
ク１１との間のインク供給、回復系を示す概略図であ
る。

【００１１】インクタンク１１は、内部に記録用インク
が貯蔵される貯蔵部分１１ａと回復手段等により記録ヘ
ッド１から排出された排インクを回収する回収部分１１
ｂとから成っている。

【００１２】記録ヘッド１の前方に設けられたキャップ
３と、インクタンク１１の回収部分１１ｂとは、回復ポ
ンプ１６を介して、チューブ１００により連結されてい
る。ヘッド回収処理時には、前方に記録紙が存在しない
状態で、記録ヘッド１からインク吐出が行われ、この吐
出されたインクは、そのままキャップ３に受けられる。
このキャップ３内のインクは、回復ポンプ１６によりイ
ンクタンク１１内の回収部分１１ｂに導かれる。

【００１３】インクタンク１１の貯蔵部分１１ａと記録
ヘッド１との間には、サブタンク１４が設けられてお
り、インクタンク１１の貯蔵部分１１ａとサブタンク１
４との間と、サブタンク１４と記録ヘッド１との間に
は、連結用のチューブ１０１、１０２が夫々設けられて
いる。また、その他に、インクタンク１１の貯蔵部分１
１ａからサブタンク１４へ向かう一方向弁を有する一本
のチューブ１０３が設けられており、このチューブ１０
３は中途から分岐していて、サブタンク１４から一方向
弁を介して記録ヘッド１に連結されている。さらに、記
録ヘッド１とサブタンク１４との間には、吸引ポンプ１
８が配置され、サブタンク１４と記録ヘッド１およびイ
ンクタンク１１との間には加圧ポンプ１７が配置されて
いる。

【００１４】回復ポンプ１６、加圧ポンプ１７、吸引ポ
ンプ１８は、共通の駆動源１０６を有しており、加圧ポ
ンプ１７、吸引ポンプ１８の回転方向は正転（ＣＷ）と
逆転（ＣＣＷ）とが切換え可能であるが、回復ポンプ１
６は、内蔵されているワンウェイクラッチによって逆転
（ＣＣＷ）方向には空転する構成をなしている。なお、
回復ポンプ１６、加圧ポンプ１７、吸引ポンプ１８とし
ては、ゴムチューブをコロで圧接することによって流体
物を移動させるチューブポンプが一般的であるが、他の
種類のポンプでも一向に構わない。

【００１５】また、サブタンク１４内には、記録ヘッド
１のノズルのメニスカスを保つために、ヘッドフェース
面に対してサブタンク１４内の液面を一定に保たなくて
はならない。そのために、サブタンク１４内には一対の
電極を有する液面検知機構１０４が設けられており、こ
の一対の電極間の導通の有無によって液面が検知可能に
なっている。そして、液面が、基準高さよりも低くなる
と、加圧ポンプ１７を作動させて、インクタンク１１か
らサブタンク１４にインクを供給し、サブタンク１４内
の液面を一定に保つ構成になっている。

【００１６】チューブ１００、１０１、１０３のインク
タンク１１への接続部はユニット化されており、チュー
ブ１００、１０１、１０３と連結されたインク供給針１
９が設けられている。これに対応して、インクタンク１
１のインク供給針１９が突き刺さる部分には、インクの
漏れを防止するためにブチルゴム等の弾性材１０５が設
けられている。

【００１７】インクタンク１１内のインクは、加圧ポン
プ１７が逆転（ＣＣＷ方向に回転）した時に、サブタン
ク１４内に供給される。そして、加圧ポンプ１７と吸引
ポンプ１８を正転（ＣＷ方向に回転）した時に、サブタ
ンク１４と記録ヘッド１との間でインクが循環し、サブ
タンク１４に供給されたインクは記録ヘッド１に供給さ
れる（インク循環モード）。このインク循環モードにお
いて、記録ヘッド１にはインクが供給されるものの、記
録ヘッド１のノズル部まで厳密にインクが充填されてい
るとは限らない。そこで、吸引ポンプ１８を停止させ、
加圧ポンプ１７のみを正転（ＣＷ方向に回転）させる
と、さらに記録ヘッド１にインクが注入され、ノズル部
までインクを充填させることができる（インク加圧モー
ド）。長期間印字を行ったり、長期間放置していたりす
ると、記録ヘッド１のノズルから、またはガス透過性の
良いチューブ１００、１０１、１０３のゴムを透過して
大気中のガス（酸素、窒素等）がインク中に浸透して、
インク中に気泡を発生してしまう場合がある。この気泡
が記録ヘッド１内の液室やノズル内に溜まると、印字不
能の状態（不吐）になってしまう恐れがある。このよう
な場合に、前述したインク循環モードやインク加圧モー
ドを行うと、ノズル部よりインクと共に気泡が押出され
て、記録ヘッド１がインク吐出可能な状態に復帰する。
また、記録ヘッド１のノズル部でインクが増粘して不吐
になる場合がある。このような場合は、印字動作と同様
にキャップ３に向けて吐出を行い、増粘したインクを強
制的に押出すことで、吐出可能な状態に復帰する（予備
吐回復）。このようなインク循環およびインク加圧を行
う構成は記録ヘッドの回復手段として有効である。

【００１８】なお、記録ヘッド１およびインクタンク１
１に関する以上の説明は、記録ヘッド１Ｋ、１Ｙ、１
Ｍ、１Ｃおよびインクタンク１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、
１１Ｃの全てに関して当てはまるものである。

【００１９】前述したようなインクジェット記録装置
は、液面を一定に保つ必要があるために、インクタンク
１１の配置には高さ方向の制約がある。通常は、記録ヘ
ッド１とインクタンク１１の液面との高さの差は１００
ｍｍ以内に限定され、設計上の自由度が小さい。さら
に、フルマルチプリンターの場合は、特に、記録ヘッド
１から１００ｍｍ以内の高さ範囲には、記録媒体搬送手
段５が位置しているために、インクタンク１１は搬送ベ
ルト５ｄを避ける位置に配置しなければならず、平面的
なスペースが広がってしまい、装置全体が大型化する等
の欠点を生じる。

【００２０】図５は上記欠点を鑑みて発明されたインク
ジェット記録装置のインク供給、回復系を示す概略図で
ある。

【００２１】図５に示されるように、インクタンク１３
４は、インクが入っている可撓性のインク袋１３４ａ
が、カバー容器１３４ｄに覆われた構成である。カバー
容器１３４ｄは、排出口１３４ｊおよび加圧口１３４ｈ
以外からの気体の漏れがないように接合部がシール部材
などでシールされている。

【００２２】記録装置本体のインクタンク挿入口に装着
されたインクタンク１３４は、インク供給口１３４ｆが
ジョイント４７と接続され、インク袋１３４ａ内のイン
クが記録ヘッド１に供給可能である。ジョイント４７
は、インク供給口１３４ｆと接続していない時には、イ
ンク供給管４５内部のインクが漏れず、接続した時のみ
インク袋１３４ａ内部のインクが記録ヘッド１内に供給
されるような弁構造（図示しない）となっている。

【００２３】インクタンク１３４を記録装置本体に装着
した時に、インクタンク１３４の加圧口１３４ｈは記録
装置本体のジョイント４１と接続され、ジョイント４１
の先にはエアーなどの気体を溜めておくバッファー４３
が、またさらに、その先には気体をバッファー４３に送
り込むポンプ（加圧回復手段）４４が接続されている。
ポンプ４４はチューブポンプが最適であるが、他のタイ
プのポンプでも構わない。また、加圧口１３４ｈとバッ
ファー４３との間には、バッファー４３に気体を溜める
時にインクタンク１３４への気体が流れ込まないよう
に、ストッパー４２が設けられ、バッファー４３内が或
る一定の圧力になった時にストッパー４２が解除される
構成になっている。

【００２４】インクタンク１３４の排出口１３４ｊは、
ジョイント４０と接続され、ポンプ４４からインクタン
ク１３４内に送り込まれたエアーなどの気体を排出する
排出口１３４ｊに接続されており、途中に流路の遮断、
連通を切り換えるためのバルブ４６が設けられている。

【００２５】インク供給管４５の途中にはインクの圧力
を検知する圧力センサ３５が設けられている。この圧力
センサ３５によってインクの圧力を検知することによっ
て、記録ヘッド１のノズル部のメニスカスが保持されて
いるかの目安となり、また、回復動作の時のインクの加
わる加圧力を測定できるために適切な回復動作を行うこ
とができる。

【００２６】次に、インク供給動作、回復動作時のそれ
ぞれの動作に就いてまとめて、それを説明をする。

【００２７】（インク供給動作）インクタンク１３４を
記録装置本体の挿入口に装着し、加圧口１３４ｈをバッ
ファー４３と接続し、排出口１３４ｊが排出口と接続さ
れ、インク供給口１３４ｆはインク供給ジョイント４７
と接続される。

【００２８】バルブ４６は遮断された状態にし、また、
ストッパー４２は連通された状態にしておき、ポンプ４
４によってエアーをインクタンク１３４内に送り込むこ
とにより、可撓性のインク袋１３４ａが加圧されてイン
ク袋１３４ａ内部のインクが押し出され、インク供給管
４５を通じて記録ヘッド１にインクが供給される。イン
クタンク１３４は、記録媒体搬送手段５の下方に位置
し、通常では記録ヘッド１のノズル部分のメニスカスが
保ち得ない高さ（記録ヘッドとの高さの差が１００ｍｍ
以上）に位置しているが、前述の通り、ポンプ４４によ
ってエアーをインクタンク１３４内に送り込んで、イン
クタンク１３４内の圧力を、記録ヘッド１のフェース面
高さとインクタンク１３４との高さの差に相当する圧力
に保つと、記録ヘッド１のノズル部分のメニスカスを保
持することができる。

【００２９】また、インクが記録ヘッド１に供給される
までの時間を短縮するために、ポンプ４４でエアーをイ
ンクタンク１３４内に送り込む工程において、初めは記
録ヘッド１のフェース面とインクタンク１３４の高さと
の差に相当する圧力よりも、インクタンク１３４内を高
い圧力に保ち、インクが記録ヘッド１に到着する寸前
に、インクタンク１３４内の圧力を下げて、記録ヘッド
１のフェース面の高さとインクタンク１３４との高さの
差に相当する圧力にすると、作業時間を短縮させること
ができる。

【００３０】なお、インクタンク１３４内の圧力調整
は、バッファー４３に取付けた気体用圧力センサ（図示
せず）を用いてインクタンク１３４内の圧力を検知しな
がら調整する方法、もしくはチューブポンプの作動量
（回転）とインクタンク１３４内の圧力との関係を予め
求めておき、チューブポンプ４４の回転数を制御するこ
とで、インクタンク１３４内の圧力を調整する方法など
がある。

【００３１】インク供給を完了した後、バルブ４６、ス
トッパー４２は遮断状態にして、インクタンク１３４内
の圧力を一定に保つ。

【００３２】（回復動作）まず、バルブ４６およびスト
ッパー４２は遮断した状態にしておく。そして、ポンプ
４４を動作させて加圧用のエアーをバッファー４３内に
充満させる。この時、前述の通り、バッファー４３内の
圧力は、バッファー４３に気体用圧力センサ（図示せ
ず）を設けておいて検知したり、ポンプ４４の回転数か
らそれに対応する圧力を求めることにより知ることがで
きる。

【００３３】次に、ストッパー４２を連通させることに
より、バッファー４３内のエアーを一気にインクタンク
１３４内に送り込むことによって、インク袋１３４ａが
押し潰されると、インクが記録ヘッド１に一気に流入し
て、記録ヘッド１のノズル部分からインクとインク中の
気泡等が流し出されて記録ヘッド１の加圧回復動作が行
われる。

【００３４】ストッパー４２を連通させた後、直ちにバ
ルブ４６を開放すると、加圧回復時にノズルから排出さ
れる排インクを必要最低限に抑えることが可能となる。

【００３５】キャップ３とインクタンク１３４の回収部
分１３４ｐの回収口１３４ｑとの間は、インク回収管６
ａと回収ポンプ５３およびジョイント５５を介して連通
している。ポンプ５２の動作によって記録ヘッド１から
排出された排インクは、インク回収管６ａ、ジョイント
５５、回収口１３４ｑを介して回収部分１３４ｐに回収
される。

【００３６】このような加圧回復動作は、記録装置本体
の電源が投入された時、或る所定の枚数印字される度
に、または記録装置本体内に内蔵された図示しないタイ
マーにより設定された時間間隔毎に、自動的に加圧回復
動作が行われるように設定しておくと、不吐の恐れなく
印字動作が行われる。

【００３７】以上の通り、インク袋の配置位置と記録ヘ
ッドの配置位置との高さ方向に拘わらず、記録ヘッドに
十分なインクを供給して、インクのメニスカスを保持で
きる。従って、インクタンク１３４の配置上の制限を和
らげることができ、記録装置本体の占有面積を小さくす
ることが可能となる。

【００３８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のインクジェット記録装置では、インクの
供給および回復動作を行うために、加圧動作を行うポン
プと、記録ヘッド１から排出された排インクを回収する
ポンプとが少なくとも２個必要であり、また、カラー印
刷を行うためには複数個の記録ヘッド１が必要で、仮
令、切り換え手段や、弁等を有したとしても複数個のポ
ンプを設けなければならない。フルマルチプリンターの
場合、記録ヘッド１を印字可能とするために行う１回の
回復動作に必要なインクの排出量はシリアルに比べて多
く、インクによる粘度の違いを考慮すると、回収ポンプ
は記録ヘッド毎に設けられていることが好ましい。この
結果、装置の大型化、コスト高となっている。コストを
低く押さえるために、切り換えて使い分けることも考え
られるが、その場合には時間が掛かってしまうか、ポン
プ自体の大型化を招いてしまうといった問題が有る。

【００３９】また、液面を一定に保つ必要があるため
に、インクタンク１１の配置には高さ方向の制約があ
る。通常は、記録ヘッド１とインクタンク１１の液面と
の高さの差は１００ｍｍ以内に限定され、設計上の自由
度が小さい。さらに、フルマルチプリンターの場合に
は、特に、記録ヘッド１から１００ｍｍ以内の高さ範囲
には、記録媒体搬送手段５が位置しているために、イン
クタンク１１は搬送ベルト５ｄを避ける位置に配置しな
ければならず、平面的なスペースが広がってしまい、装
置全体が大型化する等の欠点が生じる。

【００４０】従って、本発明は、上記従来における課題
を解決するものであり、その目的は、インク袋を加圧変
形させて記録ヘッドにインクを押し流すための加圧動作
と、記録ヘッドから押し流された排インクを回収するイ
ンク回収動作とを同一のポンプで行うことができるイン
クジェット記録装置を提供することにある。

【００４１】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、上述の目的を達成するために、インクを吐
出して記録媒体に付着させて画像を形成するインクジェ
ット記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給するインクを貯
蔵する可撓性のインク袋を有するインク貯蔵手段と、前
記インクジェット記録ヘッドから吐出されたインクを回
収するインク回収手段とを有するインクジェット記録装
置において、前記インク回収手段によって回収された排
インクとエアーを加圧回復時の前記インク貯蔵手段の加
圧手段として利用するために戻す経路が設けられている
ことを特徴とする。

【００４２】また、本発明のインクジェット記録装置
は、インクを吐出して記録媒体に付着させて画像を形成
するインクジェット記録ヘッドと、該インクジェット記
録ヘッドに供給するインクを貯蔵する可撓性のインク袋
を有するインク貯蔵手段と、前記インクジェット記録ヘ
ッドから吐出されたインクを回収するインク回収手段と
を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記イン
ク回収手段と前記インク貯蔵手段との間にポンプが設け
られており、前記インク回収手段によって回収された排
インクとエアーを加圧回復時の前記インク貯蔵手段の加
圧手段として利用することを特徴とする。

【００４３】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、前記インク貯蔵手段の加圧手段として利用するため
にインク供給経路にストッパーが設けられていることを
特徴とする。

【００４４】さらにまた、本発明のインクジェット記録
装置は、前記インク回収手段が、キャップと、該キャッ
プから延出するインク回収経路とを有し、該インク回収
経路に排インクタンクが設けられていることを特徴とす
る。

【００４５】本発明のインクジェット記録装置は、前記
インク貯蔵手段が、前記インク袋を収容するインクタン
クを有することを特徴とする。

【００４６】また、本発明のインクジェット記録装置
は、前記インク貯蔵手段のインクタンクからの排出経路
に回復ポンプが設けられ、前記インクジェット記録ヘッ
ドの加圧回復が行われることを特徴とする。

【００４７】さらに、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が、前記インクジェ
ット記録ヘッドが前記インク供給管に接続されているこ
とを特徴とする。

【００４８】さらにまた、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が、前記キャッ
プが密着当接されて前記インクジェット記録ヘッドの吸
引回復処理が行われることを特徴とする。

【００４９】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有する
ことを特徴とする。

【００５０】また、本発明のインクジェット記録装置
は、前記電気熱変換体が、インクに膜沸騰を生じさせる
電気エネルギーを発生することを特徴とする。

【００５１】なお、本明細書において、「記録」（以下
においては「プリント」という場合もある）とは、文
字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意
無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在
化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画
像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を
行う場合も言うものとする。

【００５２】ここで、「記録媒体」とは、一般的な記録
装置で用いられる記録紙等の紙のみならず、広く、布、
プラスチック・フィルム、金属板等、インクを受容可能
な物も言うものとする。

【００５３】さらに、「インク」とは、上記「記録」の
定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付
与されることによって、画像、模様、パターン等の形成
または記録媒体の加工に供され得る液体を言うものとす
る。

【００５４】また、ノズルとは、本明細書において、特
にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路お
よびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子
を総括して言うものとする。

【００５５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のインクジェット記
録装置の実施形態に就いて図面を参照して詳細に説明す
る。

【００５６】本発明の特徴とする部分は、インク供給、
回復、回収機構にあり、インクジェット記録装置全体の
概略構成は、上記の従来技術において説明したインクジ
ェット記録装置全体の概略構成と実質的に同一であるの
で、同じ図６を参照して簡単に説明する。

【００５７】図６は一般的なフルマルチインクジェット
記録装置の概略図である。本発明が適用されるこのイン
クジェット記録装置は、カラー用の記録ヘッド１と、カ
ラーインク用のインクタンク１１と、給紙カセット１０
と、手差し給紙機構９と、記録媒体搬送手段５と、排紙
機構７とを有している。

【００５８】記録媒体である記録紙は、給紙カセット１
０または手差し給紙機構９によって記録媒体搬送手段５
に導かれる。記録媒体搬送機構５において、記録紙はレ
ジストローラ４ａ、４ｂ、搬送ベルト５ｄおよびピンチ
ローラ１２ａ、１２ｂにより搬送される。そして、記録
紙が記録ヘッド１の直下の印字開始位置まで搬送される
と、記録ヘッド１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃが記録紙上の所
定位置に適宜インクを吐出して所望の画像を形成する。
このようにして画像が形成された記録紙は、排紙機構７
の排紙トレイ１３に排紙される。

【００５９】（実施例１）本発明のインクジェット記録
装置において、本実施例では、記録ヘッド１は、インク
に熱を与えるヒーターを有しており、このヒーターの加
熱によりインクを膜沸騰させ、膜沸騰による気泡の成長
または収縮に伴う圧力変化によって記録ヘッド１のノズ
ルからインクを吐出させて記録紙上に画像が形成される
構成である。また、本実施例の記録ヘッド１内のインク
供給路は途中で２方向に分かれ、記録ヘッド１の液室の
両端からインクが供給される構成であるが、それ以外の
インク供給路構成であっても何等構わないものである。

【００６０】本実施例では、非印字時に記録ヘッド１の
ノズルの乾燥を防止し、また、回復動作時にノズルから
排出する排インクを受け取るための４つのキャップ３
（インク回収手段）が設けられている。このキャップ３
は、キャップ支持部材（図示せず）により支持されてお
り、印字時は４つの記録ヘッド１にそれぞれ隣接する状
態に位置する。キャップ時には、記録ヘッド１がヘッド
ホルダー２ごと上方向に移動し、次に、キャップ３が記
録ヘッド１の真下までそれぞれ横方向に移動する。この
ように、キャップ３が横方向にスライドする際に、キャ
ップ３の端部に固定されたウレタンゴムなどの弾性材の
ブレード２１がそれぞれの記録ヘッド１のフェース面に
溜まったインクをブレードによって拭き取って清掃す
る。そして、キャップ３が記録ヘッド１の真下に位置し
た状態で、記録ヘッド１をヘッドホルダー２ごと下げる
ことにより、キャップ３上に記録ヘッド１のフェース面
が載り、記録ヘッド１のキャッピングが行われる。

【００６１】回収動作時においては、キャップ３が記録
ヘッド１の真下に位置した状態で、ヘッドホルダー２を
下げ、非密閉状態が保たれるように、キャップ３と予め
定められた間隔を保った位置で停止し、記録ヘッド１か
ら排出される排インクを受け取る。

【００６２】図１は、本実施例における本発明のインク
ジェット記録装置のインク供給、回復系を示す概略図、
図２は本実施例のインクタンク３４を示す斜視図、図３
はキャップ３を示す断面図である。

【００６３】図２に示されるように、インクタンク３４
は、インクが入っている可撓性のインク袋３４ａが、カ
バー容器３４ｄ、３４ｅに覆われた構成をなしている。
このインクタンク３４は、排出口３４ｊおよび加圧口３
４ｈ以外から、気体および排インクの出入りがないよう
に、カバー容器３４ｄ、３４ｅの接合部がシール部材な
どでシールされており、中にインク袋３４ａが収容され
てインク袋３４ａのインク供給口３４ｆが中央の孔から
突出されている。

【００６４】インク袋３４ａの材質としては、可撓性を
有し、かつガス透過性の低い材質が好ましい。例えば、
厚さ９μｍのアルミニウムフィルムをベースとして、表
面に厚さ１５μｍのナイロンがラミネートされて、裏面
に厚さ６０μｍのポリエチレン（ＰＥ）がラミネートさ
れた材質が用いられる。このインク袋３４ａは、ヒート
シールにより２枚のアルミニウムフィルムの周縁部裏面
のポリエチレン（ＰＥ）同士を溶着させて封止させて形
成されている。なお、このインク袋３４ａの周縁部の一
部にポリエチレン（ＰＥ）からなるインク供給口３４ｆ
が設けられている。加圧口３４ｈは、回復ポンプ４４か
ら送られてくる排インクとエアーとをインクタンク３４
内に送り込み、記録装置本体装着時には中の排インクが
漏れ出ないようになっている。排出口３４ｊは、加圧回
復を行うためにインクタンク３４内に加圧されたエアー
を終了時に大気と連通させたり、キャップ３からのイン
ク回収を行う際に、インク供給管４５を遮断してインク
タンク３４内を大気と連通させるために、エアーのみの
出入りが行えるようになっている。排出口３４ｊは、イ
ンク回収動作のみを行う場合に解放状態にあるために、
エアーのみの出入りが行えるようになっている。排出口
３４ｊは、インク回収動作のみを行う場合に解放状態に
にあるために、インクタンク３４内の排インクが加圧口
３４ｈからの流入によって漏れ出ないようにインクタン
ク３４の上部に位置しており、加圧口３４ｈはその反対
側の下方の位置に位置していることが好ましい。また、
インクタンク３４内に高分子ポリマー等の吸水材を予め
入れておくことにより、流入してきた排インクを吸水し
て排出口３４ｊからの流出を防ぐようにしても良い。

【００６５】一般に、インク袋３４ａやインク供給管４
５などの、インクを覆っている部材の材質が、ゴムチュ
ーブなどのガス透過性のある材質であると、大気中の酸
素等の気体がインク供給路を透過してインク中に入り込
み、これによって、気泡が発生する現象が生じる。この
ように、インク中に発生した気泡を除去するために、イ
ンク中に含まれている気体成分を抜き取り、気泡をイン
ク中に溶け込ませる方法がある。このような処理を行っ
たインクを脱気インクと言う。

【００６６】インク中に気泡が出来るだけ存在しないよ
うにするためには、この脱気インクを使用することが好
ましく、さらに、インク供給管４５として、特に、ガス
バリア性の良い金属などの管、例えばステンレス管を用
いることが好ましい。また、インク袋３４a等も、大気
中の気体が侵入するような大気連通口が存在しない構成
にし、インク袋３４ａの材質もガスバリア性の良好な材
質にすることが好ましい。

【００６７】記録装置本体のインクタンク挿入口に装着
されたインクタンク３４は、インク供給口３４ｆがジョ
イント４７と接続され、インク袋３４ａ内のインクが記
録ヘッド１に対して供給可能である。ジョイント４７
は、インク供給口３４ｆと接続していない時には、イン
ク供給管４５内部のインクが漏れず、接続した時のみ
に、インク袋３４a内部のインクが記録ヘッド１内に供
給されるような弁構造となっている（図示せず）。

【００６８】インクタンク３４を記録装置本体に装着し
た時に、インクタンク３４の加圧口３４ｈは記録装置本
体のジョイント４１と接続され、その先にはキャップ３
から排インクを回収するポンプ４４が接続されている。
ポンプ４４はチューブポンプが最適であるが、他のタイ
プのポンプを用いても一向に構わない。

【００６９】また、ジョイント４７と記録ヘッド１の間
には、インクタンク３４においてインクを加圧する間、
記録ヘッド１にインクが流れ込まないように、ストッパ
ー４２が設けられており、インク袋３４ａ内のインクが
或る一定の圧力になった時に、ストッパー４２が解除さ
れて、一気に記録ヘッド１にインクが供給される構造に
なっている。本実施例のストッパー４２は、ジョイント
４７とストッパー４２が一体になっており、ソレノイド
のＯＮ、ＯＦＦにより流路内に配設されたゴム栓を稼動
させることにより開閉状態を切り換える構成である（図
示せず）。なお、本実施例では、加圧口３４ｈからポン
プ４４までを接続する配管としては、ポンプ４４がチュ
ーブポンプであることなどの理由から、可撓性材質であ
るゴムチューブが最適である。

【００７０】インクタンク３４を記録装置本体に装着し
た時に、インクタンク３４の排出口３４ｊは、ジョイン
ト４０と接続され、ポンプ４４からインクタンク３４内
に送り込まれたエアー等の気体を排出する排出口１０９
に接続されており、途中に流路の遮断、連通を切り換え
るためのバルブ４６が設けられている。

【００７１】ジョイント４０とバルブ４６の途中には、
インクタンク３４内の圧力を検知する圧力センサ３５が
設けられている。この圧力センサ３５によりインクタン
ク３４内の圧力を検知することによって、記録ヘッド１
のノズル部のメニスカスが保持されているか否かの目安
となり、また、回復動作の時にインクに加わる加圧力を
測定できるために、適切な回復動作を行なうことができ
る。

【００７２】記録ヘッド１から加圧回復動作によって押
し流された排インクは、記録ヘッド１直下に移動可能に
配置されているキャップ３内に排出される。キャップ３
は、記録ヘッド１のフェース面に当接してノズルの乾燥
を防ぐキャップ弾性部材６ｃと、キャップ時に記録ヘッ
ド１とキャップ弾性部材６ｃの間の空間に位置して排イ
ンクを直接吸収する吸収体６ｂと、これら部材を保持し
て吸収体６ｂに溜まったインクを回収するインク室６ｅ
とを備えたキャップフレーム６ｄで構成されている。イ
ンク室６ｅは、キャップ弾性部材６ｃとキャップフレー
ム６ｄとを接着することによって密閉されており、キャ
ップ弾性部材６ｃには吸収体６ｂに貫通する直径約１ｍ
ｍ程度の回収孔６ｆが数個所あけられており、キャップ
フレーム６ｄはポンプ４４に繋がるインク回収管６ａと
接続されている。

【００７３】本実施例においては、記録ヘッド１はノズ
ル列が約３００ｍｍあるフルマルチヘッドであり、キャ
ップ３も当然ノズル列方向に約３００ｍｍの長さにな
る。

【００７４】本実施例におけるポンプ４４はチューブポ
ンプであり、正回転（ＣＷ）駆動することによって、キ
ャップ３からインクタンク３４にインクとエアーを１秒
間当たり約１ｃｃの能力で送ることができる。また、回
転停止状態においては、チューブ遮断状態になってお
り、インクが逆流しない構成になっている。

【００７５】次に、インク供給動作、回復動作のそれぞ
れの動作に就いてまとめて、説明する。

【００７６】（インク供給動作）インクタンク３４を記
録装置本体の挿入口に装着し、加圧口３４ｈは、ポンプ
４４に接続されているジョイント４１と接続され、排出
口３４ｊは排出口１０９と接続され、インク供給口３４
ｆはインク供給用のジョイント４７とそれぞれ接続され
る。

【００７７】バルブ４６は遮断された状態にし、また、
ストッパー４２は開放された状態にしておき、ポンプ４
４を正回転（ＣＷ）駆動させると、キャップ３からイン
クとエアーをインクタンク３４内に送り込む。インクタ
ンク３４にインクとエアーが送り込まれると、インクタ
ンク３４内の圧力が上昇し、可撓性のインク袋３４ａが
押し潰されて、インク供給管４５を通じて記録ヘッド１
にインクが供給される。インクタンク３４は、記録媒体
搬送手段５の下方に位置し、通常では記録ヘッド１のノ
ズル部分のメニスカスが保ち得ない高さ（記録ヘッドと
の高さの差が１００ｍｍ以上）に位置しているが、前述
の通り、ポンプ４４によってエアーをインクタンク３４
内に送り込んで、インクタンク３４内の圧力を、記録ヘ
ッド１のフェース面高さとインクタンク３４との高さの
差に相当する圧力に保つと、記録ヘッド１のノズル部分
のメニスカスを保持することができる。

【００７８】インク供給を完了した後、バルブ４６、ス
トッパー４２は遮断状態にして、インクタンク３４内の
圧力を一定に保つ。

【００７９】（回復動作）まず、バルブ４６およびスト
ッパー４２は遮断した状態にしておく。そして、ポンプ
４４を動作させて正回転（ＣＷ）駆動させてキャップ３
からエアーと排インクをインクタンク３４に輸送させ
る。この時、インクタンク３４内の圧力は、ジョイント
４０とバルブ４６の途中に設けた圧力センサ３５におい
て検知したり、ポンプ４４の回転数から、それに対応す
る圧力を求めることにより知ることができる。その際、
本実施例においては、チューブポンプであるポンプ４４
によってインクタンク３４に送り込まれるエアーと排イ
ンクは、加圧、回復時の１回の排インク量が約３ｃｃで
あり、インクタンク３４の圧力の増加は＋０．２５気圧
で、ポンプ４４の輸送能力が１ｃｃ／秒であることか
ら、インクタンク３４とインク袋３４ａの容積によって
若干の違いはあるが、インクタンク３４が２００ｃｃ
で、インク袋３４ａが１５０ｃｃ（使用開始時）とする
と、４：１の割合でエアーが送り込まれることになる。

【００８０】インクタンク３４が予め定められた圧力に
達すると、インク袋３４ａから接続しているストッパー
４２を開放させることにより、インクが記録ヘッド１に
一気に流入して、記録ヘッド１のノズル部分からインク
とインク中の気泡等が流し出されて、記録ヘッド１の加
圧回復動作が行われる。予め定められた一定量のインク
を押出した後、一度ストッパー４２を遮断状態に戻し、
バルブ４６を開放してインクタンク３４内の気圧を外気
圧と同一にする。

【００８１】記録ヘッド１からキャップ３に排出された
排インクは、吸収体６ｂに保有されているが、ポンプ４
４によって吸引されることにより、インク室６ｅに負圧
が発生し、キャップ弾性部材６ｃに設けられた回収孔６
ｆを介してエアーと共にインク室６ｅに回収される。回
収された排インクはポンプ４４によってインクタンク３
４に送られる。本実施例においては、キャップ３からイ
ンクタンク３４へ排インク３ｃｃを回収して送るのに約
３０秒程度かかっている。

【００８２】キャップ３からのインク回収が終了した
後、インクタンク３４が記録ヘッド１のノズル部のメニ
スカスが保てない高さに位置している場合に、バルブ４
６を遮断状態にし、ポンプ４４を正回転（ＣＷ）駆動さ
せてインクタンク３４の内圧をメニスカスが保てる圧力
まで加圧し、後にストッパー４２を解放状態に戻すこと
により、理想的なメニスカスを形成することが可能とな
る。インクタンク３４がメニスカスを保てる高さに位置
している場合は、インク回収動作終了後、ストッパー４
２を解放状態にすれば良い。

【００８３】以上の通り、インク袋３４ａの配置位置と
記録ヘッド１の配置位置との高さ方向に拘わらず、記録
ヘッド１に十分なインクを供給して、インクのメニスカ
スを保持できるために、インクタンク３４の配置上の制
限を和らげつつ、回復動作とインク回収動作を１つのポ
ンプ４４で行なうよう構成することが可能となり、従っ
て、記録装置本体の小型化、低コスト化が可能となる。

【００８４】また、インクに関しては色によって粘度が
異なるために、インクを記録ヘッド１に供給するための
ストッパー４２の解放時間や、キャップ３から排インク
を回収する吸引時間等が各色毎に制御することが好まし
く、本発明によって容易に構成することが可能となる。

【００８５】（実施例２）図４は、本発明のインクジェ
ット記録装置の実施例２におけるインク供給、回収系を
示す概略図である。

【００８６】本実施例において、回収動作時に排インク
を受け取るキャップ３は、インク回収管６ａを介してイ
ンクタンク３４の流入口５０と接続されている。流入口
５０はジョイント５１で記録装置本体と着脱可能になっ
ており、装着時にエアーの漏れがないようになってい
る。インク回収管６ａの途中には排インクタンク４９が
設けられており、インクタンク３４を挟んで反対側に位
置する回復ポンプ４８の稼動に応じてキャップ３から排
インクを引けるようにインク回収管６ａ以外への流出入
がないように密閉されている。

【００８７】排インクタンク４９内において、キャップ
３から流入してきた排インクとエアーを分離して、エア
ーのみをインクタンク３４に送るように、キャップ３と
接続しているインク回収管６ａは下方に長く、インクタ
ンク３４側は短く、排インクタンク４９の上部に位置す
るように配置されている。図示しないが、インクタンク
３４側のインク回収管６ａまでの高さ方向の容量がサブ
タンクの容量であるために、電極（図示しない）を設け
てインク量検知を行なっている。

【００８８】回復ポンプ４８はジョイント４０によって
インクタンク３４と着脱可能な状態で接続されている排
出口１０９の途中に設けられており、回復ポンプ４８と
ジョイント４０の間にはインクカートリッジ内の圧力を
検知する圧力センサ３５が設けられている。本実施例に
おいては、回復ポンプ４８にはチューブポンプを用いて
おり、正回転（ＣＷ）駆動すると、排出口１０９を介し
てインクカートリッジ内のエアーを排出し、逆回転（Ｃ
ＣＷ）駆動すると、インクタンク３４内にエアーを送り
込み加圧動作を行なう。

【００８９】（インク供給動作）インクタンク３４を記
録装置本体の挿入口に装着し、排出口３４ｊは、回復ポ
ンプ４８に接続されているジョイント４０と接続され、
流入口５０はジョイント５１と接続され、インク供給口
３４ｆはインク供給用のジョイント４７と接続される。

【００９０】インク供給管４５の途中に位置されるスト
ッパー４２と、排インクタンク４９とジョイント５１の
間に設けられたストッパー５２とを押し当ててインク回
収管６ａを遮断状態にし、また、回復ポンプ４８を逆回
転（ＣＣＷ）駆動させると、排出口１０９からエアーを
インクタンク３４内に送り込む。インクタンク３４にイ
ンクとエアーが送り込まれると、インクタンク３４内の
圧力が上昇し、可撓性のインク袋３４ａが押し潰され
て、ストッパー４２を解放状態にすることでインク供給
管４５を通じて記録ヘッド１にインクが供給される。ス
トッパー４２を再び遮断することで、インクの供給は終
了する。インクタンク３４は、記録媒体搬送手段の下方
に位置し、通常では記録ヘッド１のノズル部分のメニス
カスが保ち得ない高さ（記録ヘッドとの高さの差が１０
０ｍｍ以上）に位置しているが、インクタンク３４内は
まだ加圧状態にあり、回復ポンプ４８を正回転（ＣＷ）
駆動させてエアーをインクタンク３４外へ排出し、イン
クタンク３４内の圧力を、記録ヘッド１のフェース面高
さとインクタンク３４との高さの差に相当する圧力に保
つと、記録ヘッド１のノズル部分のメニスカスを保持す
ることができる。

【００９１】インク供給を完了した後、ストッパー４２
は解放状態にして、インクタンク３４内の圧力を一定に
保つ。

【００９２】（回復動作）まず、ストッパー４２、５２
を遮断状態にしておき、そして、回復ポンプ４８を逆回
転（ＣＣＷ）駆動させて、エアーをインクタンク３４に
送り込む。この時、インクタンク３４内の圧力は、ジョ
イント４０と回復ポンプ４８の途中に設けた圧力センサ
３５において検知したり、回復ポンプ４８の回転数か
ら、それに対応する圧力を求めることにより知ることが
できる。

【００９３】インクタンク３４が予め定められた圧力に
達したならば、インク袋３４ａから接続しているストッ
パー４２を開放させることによって、インクが記録ヘッ
ド１に一気に流入して、記録ヘッド１のノズル部分から
インクとインク中の気泡等が流し出されて、記録ヘッド
１の加圧回復動作が行われる。予め定められた一定量の
インクを押出した後、ストッパー４２を遮断状態にし、
回復ポンプ４８を正回転させることで、インクタンク３
４内の圧力を外気圧に戻す。

【００９４】次に、ストッパー５２を解放状態にし、回
復ポンプ４８を正回転（ＣＷ）駆動させると、インクタ
ンク３４内に負圧が発生してインク回収管６ａを介して
排インクタンク４９内に負圧を発生させ、排インクタン
ク４９内のエアーをインクタンク３４内に吸引する。排
インクタンク４９内に発生した負圧は、インク回収管６
ａを介してキャップ３から排インクとエアーを吸引す
る。排インクタンク４９内において、負圧により排イン
クとエアーがキャップ３側から流入し、排インクは排イ
ンクタンク４９内の下部に溜り、エアーだけが上部に位
置するインク回収管６ａにより回収されてインクタンク
３４に送られる。

【００９５】キャップ３からのインクの回収が終了した
後、インクタンク３４が記録ヘッド１のノズル部のメニ
スカスが保てない高さに位置している場合は、バルブ５
２を遮断状態にして回復ポンプ４８を逆回転（ＣＣＷ）
駆動させ、インクタンク３４内の圧力をメニスカスが保
てる圧力まで加圧し、後にストッパー４２、５２を解放
状態に戻すことによって、理想的なメニスカスを形成す
ることが可能となる。インクタンク３４がメニスカスを
保てる高さに位置している場合は、インク回収動作終了
後、ストッパー４２を解放状態にすれば良い。

【００９６】以上に説明したように、本実施例では、記
録ヘッドからインクタンクまでのインク流路内のインク
を、外気の気体を侵入させない完全密閉系流路のインク
供給・回復装置（特に、脱気インク使用時に効果が大）
で、インク袋が記録ヘッド内のインクのメニスカス保護
機構を備えており、その記録ヘッド内のメニスカスを保
持する位置（高さ）に搬送ベルト手段などが配置されて
いる場合、インク袋をローラーによって常時、（記録ヘ
ッド高さ−インク袋高さ）分の水頭差圧力分だけ加圧す
ることにより、メニスカス保持機構を備えたインク袋の
記録ヘッドに対する高さ位置の制限を無くすことができ
る構成において、インク袋を加圧変形させて、インク袋
から記録ヘッドにインクを押し流すための加圧動作と、
記録ヘッドから押し流された排インクを回収するインク
回収動作とを同一のポンプで行うことができる。

【００９７】また、フルマルチプリンターはシリアルプ
リンターに比べて、記録ヘッドを印字可能とするために
行う１回の回復動作に必要なインクの排出量が多いため
に、インクによる粘度の違いを考慮すると、回収ポンプ
は各記録ヘッド毎に設けられていることが好ましく、排
インクの回収と記録ヘッドの回収動作のための加圧を１
つのポンプで行えるために、装置の小型化、低コストが
実現することができる。

【００９８】さらに、加圧媒体として排インクとエアー
を送ることにより、排インクは気体より圧縮性が低い
分、大きい加圧力を得ることが可能で、また、予め定め
られた周期で繰り返し加圧動作を行うと、従来の記録装
置では、インクの消費した量に見合ったエアーが加圧時
に必要であり、加圧時間の増加が著しいが、排インクを
加圧媒体として戻すことで加圧時間の増加をより低く押
さえることができる。

【００９９】（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ーとして熱エネルギーを発生する手
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。

【０１００】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４，７２３，１２９号明細書、同第４，
７４０，７９６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４，４６３，３５９号
明細書、同第４，３４５，２６２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４，３１３，１２４
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。

【０１０１】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４，５５８，３３３号明細書、米国特許第
４，４５９，６００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
ルギー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。

【０１０２】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
ヘッドに対しても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。

【０１０３】加えて、上例のような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。

【０１０４】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、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、或はまた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等
を挙げることができる。

【０１０５】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
等いずれでもよいが、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。

【０１０６】さらに加えて、以上説明した本発明の実施
例においては、インクを液体として説明しているが、室
温やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化も
しくは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範
囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲に
あるように温度制御するものが一般的であるから、使用
記録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギーによる昇温を、インクの固形
状態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せ
しめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸
発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化
するインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギ
ーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液
状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点
ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギー
の付与によって初めて液化する性質のインクを使用する
場合も本発明は適用可能である。このような場合のイン
クは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６
０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シー
ト凹部または貫通孔に液状又は固形物として保持された
状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態とし
てもよい。本発明においては、上述した各インクに対し
て最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するも
のである。

【０１０７】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。

【０１０８】

【発明の効果】このように構成された本発明の請求項１
記載のインクジェット記録装置は、インクを吐出して記
録媒体に付着させて画像を形成するインクジェット記録
ヘッドと、該記録ヘッドに供給するインクを貯蔵する可
撓性のインク袋を有するインク貯蔵手段と、前記インク
ジェット記録ヘッドから吐出されたインクを回収するイ
ンク回収手段とを有するインクジェット記録ヘッドにお
いて、前記インク回収手段によって回収された排インク
とエアーを加圧回復時の前記インク貯蔵手段の加圧手段
として利用するために戻す経路が設けられているので、
インクジェット記録ヘッドにインクを押し流すための加
圧動作と、インクジェット記録ヘッドから押し流された
排インクを回収するインク回収動作を同一のポンプで行
なうことができ、装置の小型化と低コストを実現するこ
とができると共に、排インクを加圧媒体として戻すこと
で加圧時間の増加を低く抑えることができる。

【０１０９】本発明の請求項２記載のインクジェット記
録装置は、インクを吐出して記録媒体に付着させて画像
を形成するインクジェット記録ヘッドと、該インクジェ
ット記録ヘッドに供給するインクを貯蔵する可撓性のイ
ンク袋を有するインク貯蔵手段と、前記インクジェット
記録ヘッドから吐出されたインクを回収するインク回収
手段とを有するインクジェット記録ヘッドにおいて、前
記インク回収手段と前記インク貯蔵手段との間にポンプ
が設けられており、前記インク回収手段によって回収さ
れた排インクとエアーを加圧回復時の前記インク貯蔵手
段の加圧手段として利用するので、インク袋を加圧変形
させてインク袋からインクジェット記録ヘッドにインク
を押し流すための加圧動作と、インクジェット記録ヘッ
ドから押し流された排インクを回収するインク回収動作
を同一のポンプで行なうことができ、装置の小型化と低
コストを実現することができる。

【０１１０】本発明の請求項３記載のインクジェット記
録装置は、前記インク貯蔵手段の加圧手段として利用す
るためにインク供給経路にストッパーが設けられている
ので、加圧動作を円滑に好適に行なうことができ、かつ
加圧時間の増加を低く抑えることができる。

【０１１１】本発明の請求項４記載のインクジェット記
録装置は、前記インク回収手段が、キャップと、該キャ
ップから延出するインク回収経路とを有し、該インク回
収経路に排インクタンクが設けられているので、回収動
作をスムーズに行なうことができる。

【０１１２】本発明の請求項５記載のインクジェット記
録装置は、前記インク貯蔵手段が、前記インク袋を収容
するインクタンクを有するので、簡単な構成に製作する
ことができる。

【０１１３】本発明の請求項６記載のインクジェット記
録装置は、前記インク貯蔵手段のインクタンクからの排
出経路に回復ポンプが設けられ、前記インクジェット記
録ヘッドの加圧回復が行われるので、インクジェット記
録ヘッドの回復処理を迅速に、好適に行なうことができ
る。

【０１１４】本発明の請求項７記載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が前記インク
供給管に接続されているので、インクジェット記録ヘッ
ドにインクを好適に供給できると共に、インクジェット
記録ヘッドに溜まった気体を吸引動作で容易に除去する
ことができる。

【０１１５】本発明の請求項８記載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が、前記キャ
ップが密着当接されて前記インクジェット記録ヘッドの
吸引回復処理が行われるので、記録ヘッドの回復処理を
簡単に行うことが出来る。

【０１１６】本発明の請求項９記載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
変換体を有するので、熱エネルギを利用してインクを吐
出することにより記録の高密度化と高精細化を達成で
き、きれいな記録が得られる。

【０１１７】本発明の請求項１０記載のインクジェット
記録装置は、前記電気熱変換体が、インクに膜沸騰を生
じさせる電気エネルギーを発生するので、電気エネルギ
ーを利用してインクを吐出し、これによって記録の高密
度化と高精細化を達成でき、きれいな記録が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の実施例１に
おけるインク供給、回復系を示す概略図である。

【図２】本発明のインクジェット記録装置の実施例１に
おけるインクカートリッジを示す斜視図である。

【図３】本発明のインクジェット記録装置の実施例１の
インク回収手段を示す断面図である。

【図４】本発明のインクジェット記録装置の実施例２に
おける本体の右側面図である。

【図５】従来のインクジェット記録装置におけるインク
供給、回復系を示す概略図である。

【図６】従来のインクジェット記録装置における本体の
右側面図である。

【図７】従来のインクジェット記録装置のインク供給、
回復系を示す概略図である。

【符号の説明】

１記録ヘッド２ヘッドホルダ３キャップ弾性部材４ａレジストローラー４ｂレジストローラー５記録媒体搬送手段５ａ従動ローラー５ｂ駆動ローラー５ｃ圧力ローラー５ｄ搬送ベルト６ａインク回収管６ｂ吸収体６ｃキャップ弾性部材６ｄキャップフレーム６ｅインク室６ｆ回収孔７排紙機構７ａ拍車７ｂ排紙ローラー８給紙ローラー９手差し給紙機構９ａ給紙トレイ１０給紙カセット１０ａ給紙ローラー１１インクタンク１１ａ貯蔵部分１１ｂ回収部分１２ピンチローラー１２ａ上ピンチローラー１２ｂ下ピンチローラー１４サブタンク１６回収ポンプ１７加圧ポンプ１８吸引ポンプ１９インク供給針３４インクタンク３４ａインク袋３４ｄカバー容器３４ｆインク供給口３４ｈ加圧口３４ｊ排出口３４ｐ回収部分３４ｑ回収口３５圧力センサ４０ジョイント４１ジョイント４２ストッパー４３バッファー４４ポンプ（加圧回復手段）４５インク供給路４６バルブ４７ジョイント４８回復ポンプ４９排インクタンク５０流入口５１ジョイント５２ストッパー５３回収ポンプ１００チューブ１０１チューブ１０２チューブ１０３チューブ１０４液面検知機構１０５弾性材１０６駆動源１０９排出口１３４インクタンク１３４ａインク袋１３４ｄカバー容器１３４ｈ加圧口１３４ｊ排出口１３４ｐ回収部分１３４ｑ回収口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出して記録媒体に付着させて
画像を形成するインクジェット記録ヘッドと、該記録ヘ
ッドに供給するインクを貯蔵する可撓性のインク袋を有
するインク貯蔵手段と、前記インクジェット記録ヘッド
から吐出されたインクを回収するインク回収手段とを有
するインクジェット記録装置において、前記インク回収手段によって回収された排インクとエア
ーを加圧回復時の前記インク貯蔵手段の加圧手段として
利用するために戻す経路が設けられていることを特徴と
するインクジェット記録装置。
【請求項２】インクを吐出して記録媒体に付着させて
画像を形成するインクジェット記録ヘッドと、該インク
ジェット記録ヘッドに供給するインクを貯蔵する可撓性
のインク袋を有するインク貯蔵手段と、前記インクジェ
ット記録ヘッドから吐出されたインクを回収するインク
回収手段とを有するインクジェット記録ヘッドにおい
て、前記インク回収手段と前記インク貯蔵手段との間にポン
プが設けられており、前記インク回収手段によって回収
された排インクとエアーを加圧回復時の前記インク貯蔵
手段の加圧手段として利用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】前記インク貯蔵手段の加圧手段として利
用するためにインク供給経路にストッパーが設けられて
いることを特徴とする請求項１または２記載のインクジ
ェット記録装置。
【請求項４】前記インク回収手段は、キャップと、該
キャップから延出するインク回収経路とを有し、該イン
ク回収経路に排インクタンクが設けられていることを特
徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装
置。
【請求項５】前記インク貯蔵手段は、前記インク袋を
収容するインクタンクを有することを特徴とする請求項
１記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記インク貯蔵手段のインクタンクから
の排出経路に回復ポンプが設けられ、前記インクジェッ
ト記録ヘッドの加圧回復が行われることを特徴とする請
求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記インクジェット記録ヘッドは、前記
インクジェット記録ヘッドが前記インク供給管に接続さ
れていることを特徴とする請求項１記載のインクジェッ
ト記録装置。
【請求項８】前記インクジェット記録ヘッドは、前記
キャップが密着当接されて前記インクジェット記録ヘッ
ドの吸引回復処理が行われることを特徴とする請求項１
記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】前記インクジェット記録ヘッドはインク
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
気熱変換体を有することを特徴とする請求項１記載のイ
ンクジェット記録装置。
【請求項１０】前記電気熱変換体は、インクに膜沸騰
を生じさせる電気エネルギーを発生することを特徴とす
る請求項９記載のインクジェット記録装置。