JP2002187291A - インクジェット式記録装置、及び、インクジェット式記録装置におけるクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドクリーニングの際に消費されるインク
量を減少させる。 【解決手段】 ヘッドユニット３には、インクカートリ
ッジ２に接続されるインク供給針６０を取り付け、イン
ク供給針６０から記録ヘッド４０に至るインク供給路の
途中に、このインク供給路を開閉する開閉弁５５を設
け、キャッピング機構による吸引クリーニング実行時
に、開閉弁５５を一時的に閉じて開閉弁５５よりも下流
側のインク供給路を減圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズル開口からイ
ンク滴を吐出して記録媒体上に文字等の画像を記録する
インクジェット式記録装置に係り、特にインクカートリ
ッジに貯留されたインクを用いて記録を行うものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式プリンタやインクジェ
ット式プロッタ等のインクジェット式記録装置（以下、
記録装置という）には、複数色のインクを貯留可能な交
換式のインクカートリッジと、インクカートリッジに貯
留されたインクをインク滴として吐出可能な記録ヘッド
を有するヘッドユニットとを備えたものがある。

【０００３】このような記録装置では、一般的に、装置
のカバーを開放して装置内のカートリッジホルダ部を臨
ませ、カートリッジホルダ部の上方からインクカートリ
ッジを装着する。インクカートリッジがカートリッジホ
ルダ部に装着されると、インクカートリッジの針挿入部
にヘッドユニットのインク供給針が挿入され、インクカ
ートリッジに貯留されたインクがインク供給針内に導入
される。針内に導入されたインクは、フィルタによって
異物（ゴミ等）が濾別除去された後、上方から下方に向
けて集束するように形成された複数の直線状のインク供
給路を通って、記録ヘッド内に供給される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例の記
録装置では、インクカートリッジの交換時等においてイ
ンクの流路内に気泡が生じ易いため、ヘッドクリーニン
グを頻繁に行うことによってインク流路に生じた気泡を
インクとともに吸引除去している。しかし、最近の記録
装置では、画像記録の高画質化や高速化に対応すべくノ
ズル数を増加させているので、吸引クリーニングを頻繁
に行うと吸引で消費されるインク量も増加してしまい、
実際に記録に使用できるインク量の減少を招いてしま
う。また、一部のノズル開口に目詰まりが生じている場
合には、目詰まりしていないノズル開口の方が抵抗が小
さくインクが流れ易いので、目詰まりを除去するために
は吸引クリーニングを何回も行う必要があり、吸引で消
費されるインク量を一層増加させている。

【０００５】また、最近の記録装置では６〜７色程度の
複数色のインクを用いており、インクカートリッジにお
ける各インクの貯留量も増やしているので、インク供給
路の高低差は大きくなる傾向にある。そして、このイン
ク供給路の高低差に起因する水頭差によって、インク滴
の吐出が不安定になってしまうという問題も生じる。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、ヘッドクリーニングの際に
消費されるインク量を減少させることができるインクジ
ェット式記録装置、及び、クリーニング方法を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため提案されたものであり、請求項１に記載の発
明は、記録ヘッドを備えキャリッジに設けられるヘッド
ユニットと、キャリッジのカートリッジ保持部に交換可
能に取り付けられるインクカートリッジと、キャリッジ
を主走査方向に移動させるヘッド走査機構とを有し、イ
ンクカートリッジに貯留されたインクを記録ヘッドに供
給して吐出させるように構成したインクジェット式記録
装置において、前記ヘッドユニットには、インクカート
リッジに接続されるカートリッジ接続部を設け、カート
リッジ接続部から記録ヘッドに至るインク供給路の途中
に、該インク供給路を開閉する開閉弁を設けたことを特
徴とするインクジェット式記録装置である。

【０００８】請求項２に記載の発明は、 前記カートリ
ッジ接続部を装置前面側に向けて配設し、インクカート
リッジを装置前面側から着脱可能に構成したことを特徴
とする請求項１に記載のインクジェット式記録装置であ
る。

【０００９】請求項３に記載の発明は、前記記録ヘッド
内のインクをノズル面側からの吸引によって強制的に吸
い出す吸引クリーニング機構を設け、該吸引クリーニン
グ機構による吸引実行時に、開閉弁を一時的に閉じて開
閉弁よりも下流側のインク供給路を減圧することを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット式
記録装置である。

【００１０】請求項４に記載の発明は、前記インク供給
路を、入口がカートリッジ接続部に連通されて水平面側
に沿って形成された水平流路と、該水平流路から記録ヘ
ッドまでの間を連通し、垂直面側に沿って形成された垂
直流路とから構成し、開閉弁を、水平流路と垂直流路と
が接続されるインク供給路の屈曲部に配設したことを特
徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のインク
ジェット式記録装置である。なお、「水平面側」及び
「垂直面側」とは、厳密な水平方向或いは垂直方向に限
られるものではなく、多少の傾斜も含まれることを意味
する。

【００１１】請求項５に記載の発明は、前記垂直流路を
インク供給路の屈曲部よりも下流側で拡径し、該拡径部
分でフィルタと連通させたことを特徴とする請求項４に
記載のインクジェット式記録装置である。

【００１２】請求項６に記載の発明は、前記開閉弁をダ
イヤフラム部を有する弾性部材によって構成し、このダ
イヤフラム部をアクチュエータによってインク供給路内
に進退させることにより、インク供給路を開閉すること
を特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載のイ
ンクジェット式記録装置である。

【００１３】請求項７に記載の発明は、前記インクカー
トリッジを、複数種類のインクを個別に貯留可能に構成
し、カートリッジ接続部及びインク供給路を、インクカ
ートリッジに貯留されたインクの種類に対応させて複数
形成したことを特徴とする請求項１から請求項６の何れ
かに記載のインクジェット式記録装置である。なお、イ
ンクついて「種類」とは、色の相違のみならず、染料系
や顔料系など色材の相違や、高浸透性や緩浸透性など記
録媒体に対する浸透性の相違も含まれる。

【００１４】請求項８に記載の発明は、記録ヘッドを有
しキャリッジに設けられるヘッドユニットと、キャリッ
ジのカートリッジ保持部に交換可能に取り付けられるイ
ンクカートリッジと、キャリッジを主走査方向に移動さ
せるヘッド走査機構と、記録ヘッド内のインクをノズル
面側からの吸引によって強制的に吸い出す吸引クリーニ
ング機構と、インクカートリッジに接続されるカートリ
ッジ接続部から記録ヘッドに至るインク供給路の途中に
配置された開閉弁とを有するインクジェット式記録装置
のクリーニング方法であって、前記吸引クリーニング機
構による吸引実行時に、開閉弁を一時的に閉じて開閉弁
よりも下流側のインク供給路を減圧することを特徴とす
るクリーニング方法である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、図１を参照して、代表的な
インクジェット式記録装置であるインクジェット式プリ
ンタ１（以下、プリンタ１という。）について説明す
る。なお、図１において、図の左斜め下方側がプリンタ
１の前面側である。

【００１６】例示したプリンタ１は、装置の前面側だけ
で必要な操作が行える所謂前面操作式のプリンタであ
る。このプリンタ１は、インクカートリッジ２（図８参
照）を保持すると共にヘッドユニット３（図３参照）が
取り付けられたキャリッジ４と、このキャリッジ４を主
走査方向に往復移動させるヘッド走査機構と、ヘッドユ
ニット３のノズル面７１ａを封止するキャッピング機構
５（図２参照）と、印刷記録媒体の一種である記録紙を
保持する給紙カセット６と、給紙カセット６に保持され
た記録紙を装置前面側に搬送する紙送り機構等を備えて
いる。

【００１７】キャリッジ４は、ベース板部７を有してお
り、このベース板部７の下面にヘッドユニット３を下側
から取り付ける。また、このベース板部７の左右両側縁
及び後縁から起立壁８を上方に立設すると共に、ベース
板部７の前縁部に略アーチ形状の開閉レバー９を設け、
これらのベース板部７、起立壁８及び開閉レバー９によ
ってインクカートリッジ２を収容保持可能なカートリッ
ジホルダ部１０（本発明のカートリッジ保持部に相当）
を形成している。この開閉レバー９は、下端部に設けら
れたヒンジ機構によって前方側に傾倒可能に取り付けら
れている。このため、開閉レバー９の開放状態にあって
はカートリッジホルダ部１０の前面開口部が装置前面側
に臨み、この前面開口部を通じてインクカートリッジ２
の着脱が行える。そして、このキャリッジ４は、筐体に
架設したガイド部材１１に対して移動可能に取り付けら
れており、ヘッド走査機構によりこのガイド部材１１に
沿った記録幅方向（つまり、主走査方向）に往復移動さ
れる。

【００１８】カートリッジホルダ部１０に装着されるイ
ンクカートリッジ２は、図８に示すように、例えば、内
部が複数の区画室８０に区画形成された中空箱体状のケ
ース８１と、各区画室８０内にそれぞれ収納されて対応
するインクを吸収し保持する複数のインク吸収材８２と
によって構成されている。上記のケース８１は、ケース
本体８３と蓋部材８４とから構成される。ケース本体８
３は上面が開放した箱状体であり、蓋部材８４はケース
本体８３の開放上面を塞ぐ板状部材である。そして、こ
れらのケース本体８３と蓋部材８４は、ともに合成樹脂
製の部材であり、溶着や接着等によって一体化されてい
る。また、ケース本体８３の下面８３ａには、後述する
インク供給針６０（図６参照）が挿入されるブロック状
の針接続部８５が下向きに突設されている。

【００１９】この針接続部８５には、後面に臨ませてシ
ール部材８６を配設してある。このシール部材８６は、
インク供給針６０が挿入可能な針取付孔を形成した弾性
部材であり、例えば、合成ゴムやエラストマー等の弾性
部材によって作製される。また、このシール部材８６
は、スプリング等の付勢部材８７によって後方、つま
り、取付時におけるインク供給針６０側に付勢されてい
る。この付勢部材８７からの付勢によって、インク供給
針６０とインクカートリッジ２の内部空間との液密性を
高めている。

【００２０】また、針接続部８５の内部には、シール部
材８６の針取付孔と区画室８０との間を連通する連通流
路８８を設けてあり、この連通流路８８の区画室８０側
の端部には、インク内の異物を濾別するフィルタ材８９
を配設している。このため、インク吸収材８２に保持さ
れたインクは、フィルタ材８９によって異物が濾別され
た後に連通流路８８内に流入し、シール部材８６に液密
に嵌合しているインク供給針６０からヘッドユニット３
内に流入する。

【００２１】なお、本実施形態におけるインクカートリ
ッジ２は、内部が左右方向に６分割されて６つの区画室
８０…が形成されている。そして、各区画室８０には、
シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマ
ゼンタ、ブラックの６色のインクを貯留する。そして、
このインクカートリッジ２に貯留させるインクに関し、
色の種類のみならず染料系インク（高浸透インクの一
種）と顔料系インク（緩浸透インクの一種）など、色材
の種類が異なる複数種類のインクを貯留させるようにし
てもよい。例えば、６つの区画室８０を備えたものにあ
っては、染料系のシアンインク、マゼンタインク及びイ
エローインクと、顔料系のシアンインク、マゼンタイン
ク及びイエローインクを、それぞれ別個に貯留させるよ
うにしてもよい。

【００２２】ヘッド走査機構は、キャリッジ４（記録ヘ
ッド４０）を主走査方向に移動させることができれば、
任意の構成を採り得る。本実施形態では、筐体の一部を
構成する起立フレーム１４の左右一端部に設けたパルス
モータ１５と、このパルスモータ１５の回転軸に減速ギ
アを介して接続された駆動プーリー１６と、起立フレー
ム１４の左右他端部に設けられた遊転プーリー１７と、
駆動プーリー１６と遊転プーリー１７との間に架け渡さ
れると共にキャリッジ４に接続されたタイミングベルト
１８と、パルスモータ１５の回転を制御するプリンタコ
ントローラ（図示せず）等を備えて構成してある。即
ち、このヘッド走査機構は、パルスモータ１５を動作さ
せることによってキャリッジ４を記録紙の幅方向（記録
幅方向）に往復移動させる。

【００２３】キャッピング機構５は、キャリッジ４の移
動範囲内であって記録領域よりも外側に設定されたホー
ムポジション、例えば、図１におけるキャリッジ４の真
下の位置に設けられる。このキャッピング機構５は、図
２に示すように、ノズル面７１ａを封止してインク溶媒
の蒸発を防止する封止機構として機能するものであり、
本発明の吸引クリーニング機構としても機能する。そし
て、このキャッピング機構５は、ノズル面７１ａに対向
する上面が開放された封止空部２１を有するカップ状の
キャップ部材２２と、キャップ部材２２の底部から封止
空部２１に連通した吸引路２３及び大気開放路２４と、
吸引路２３の途中に設けられて封止空部２１内を負圧化
する吸引手段としての吸引ポンプ２５と、大気開放路２
４の途中に設けられた開閉バルブ２６と、封止空部２１
内に配設される保湿シート２７と、キャップ部材２２を
上下方向に移動させるキャップ昇降機構（図示せず）と
を備えている。

【００２４】給紙カセット６は、略長方形状の底板３０
とこの底板３０の左右両側縁及び後縁から起立壁３１を
立設することで作製され、上面及び前面が開放したトレ
ー状の部材である。この給紙カセット６は、図示しない
案内部によって前後方向に移動可能に構成されている。
記録紙をセットする際には、給紙カセット６を前方に引
き出した状態で記録紙を前方側の開口から挿入し、その
後、給紙カセット６を後方側に押し込む。そして、給紙
カセット６を後方に押し込むことで、記録紙が所定の供
給位置に配置される。また、底板３０には、カセット内
における記録紙の位置決めを行う用紙ガイド３２を取り
付けてある。この用紙ガイド３２は、記録紙の幅方向に
沿ってスライド可能に取り付けられており、セットされ
た記録紙のエッジにガイド面を当接させることで、記録
紙を所定位置に位置付ける。

【００２５】紙送り機構は、筐体の前方側左右一端部に
設けた紙送りモータ３５と、左右方向に長尺な紙送りロ
ーラ３６と、この紙送りローラ３６上に配置された従動
ローラ３７等から構成されている。そして、プリンタコ
ントローラは、紙送りモータ３５を制御し、給紙カセッ
ト６にセットされた記録紙を順次送り出す。

【００２６】次に、キャリッジ４に取り付けられるヘッ
ドユニット３について詳細に説明する。ここで、図３は
ヘッドユニット３の構造を示す平面図、図４はヘッドユ
ニット３の要部構造を示す断面図、図５は記録ヘッド４
０の内部構造を説明する断面図である。

【００２７】ヘッドユニット３は、ベース基板４１を有
する第１フレーム４２及びベース基板４１上に取り付け
られる第２フレーム４３からなるフレーム部材４４と、
このフレーム部材４４の下部に下向きに取り付けられる
記録ヘッド４０とを備えて構成されている。

【００２８】第１フレーム４２のベース基板４１には、
フィルタ４６を配設するためのフィルタ収納凹部４７を
複数並べて配置する。本実施形態では６色のインクを使
用するので、６個のフィルタ収納凹部４７…が横並びに
配置されている。また、ベース基板４１の下面には、記
録ヘッド４０を取り付けるためのヘッド取付部４８を下
側に向けて突設している。そして、記録ヘッド４０は、
ヘッド取付部４８の下面にノズル面７１ａを下側に向け
た姿勢で取り付けられる。

【００２９】このヘッド取付部４８における前側壁部内
には、フィルタ収納凹部４７と記録ヘッド４０のインク
流入口（図示せず）との間を連通する集束流路４９を設
ける。この集束流路４９は、本発明の垂直流路における
下流側部分を構成するインクの流路であり、フィルタ収
納凹部４７側の端部は下流側に向けて漏斗状に縮径させ
てある。そして、集束流路４９は、垂直面側に沿って延
び、下側に向かう程に記録ヘッド４０側に近付くように
形成されている。また、この集束流路４９の入口に上記
のフィルタ４６を配置しているので、フィルタ４６から
記録ヘッド４０までの流路の長さを短くすることがで
き、記録ヘッド４０への異物の侵入を確実に防止するこ
とができる。

【００３０】第２フレーム４３は、フレーム前面に複数
（本実施形態では６個）横並びに設けられた針取付凹部
５１…と、対応する針取付凹部５１に入口が連通し、水
平面側に沿って後方向に形成された水平流路５２と、こ
の水平流路５２の終端から略垂直下方に形成され、出口
がフィルタ収納凹部４７に連通した垂下流路５３と、水
平流路５２と垂下流路５３とが接続される屈曲部（開閉
部５４）に対応して設けられた開閉弁５５と、この開閉
弁５５による開閉状態を制御するアクチュエータ５６と
から構成され、下面をベース基板４１の上面に対向させ
た状態で第１フレーム４２に接合されている。そして、
この第２フレーム４３の前面上端部には、インクカート
リッジ２をヘッドユニット３に接続する際の位置合わせ
の基準となる一対の位置決め突起５７，５７が前方に向
けて設けられている。

【００３１】針取付凹部５１はインク供給針６０を取り
付ける部分である。この針取付凹部５１に取り付けられ
るインク供給針６０は、本発明におけるカートリッジ接
続部の一種であり、インクカートリッジ２の針挿入部に
挿入される中空針状の部材である。そして、針取付凹部
５１に取り付けられることによってインク供給針６０
は、先端が装置前方を向いた姿勢で配設され、インク供
給針６０の内部空間６０ａと水平流路５２とが一連に繋
がる。なお、これらの針取付凹部５１及びインク供給針
６０は、インクカートリッジ２に貯留されたインクの種
類に対応させて複数設けられる。本実施形態では、６色
のインクに対応させて６組の針取付凹部５１及びインク
供給針６０が設けられる。

【００３２】垂下流路５３は、上記した集束流路４９と
共に本発明の垂直流路を構成する流路であり、水平流路
５２と集束流路４９との間を連通する。本実施形態の垂
下流路５３は、屈曲部よりも下流側の部分を径を拡げて
ボトル状に形成しており、この拡径部分５３ａをフィル
タ４６に臨ませている。これにより、フィルタ４６の有
効面積を拡げると共に、垂下流路５３における気泡の停
留を防止するようにしている。

【００３３】開閉弁５５は、開閉部５４の後側に設けら
れた弾性部材、例えば、ゴムやエラストマーをカップ状
に成型した弾性部材によって構成される。この開閉弁５
５は、ダイヤフラム部として機能するカップ底側を開閉
部５４側に臨ませた状態で配置されており、アクチュエ
ータ５６によってダイヤフラム部を前後方向に進退させ
ることでインク供給路（即ち、インク供給針６０から記
録ヘッド４０に至る流路）を開閉する。本実施形態のア
クチュエータ５６は、電磁石からの磁力によってプラン
ジャー部５６ａを出没させる構成のソレノイドを用いて
おり、開閉弁５５のダイヤフラム部にプランジャー部５
６ａの先端を当接してある。このソレノイドでは、消磁
状態においてスプリング５６ｂの付勢によってプランジ
ャー部５６ａが後方に移動し、励磁状態において電磁石
からの磁力によってプランジャー部５６ａがスプリング
５６ｂの付勢に抗して前方に突出する。そして、ダイヤ
フラム部は、プランジャー部５６ａの後方への移動によ
り、図４に示すように開閉部５４よりも後方側に退避し
て開閉部５４を開放し、プランジャー部５６ａの前方へ
の突出によって、図７に示すようにダイヤフラム部をイ
ンク供給路内に突出させて開閉部５４を閉塞する。な
お、このアクチュエータ５６は、プリンタコントローラ
によってその作動が制御されるものである。

【００３４】上記の構成のフレーム部材４４では、水平
流路５２、垂下流路５３、及び集束流路４９が一連に繋
がって上記のインク供給路を形成する。このインク供給
路は、インクカートリッジ２に貯留されたインクの種類
に対応した複数（本実施形態では６本）設けられる。そ
して、このインク供給路の途中、詳しくは、水平流路５
２と垂下流路５３とが接続される屈曲部（コーナー部
分）に開閉弁５５が配設されている。このため、インク
供給路の開閉を確実に行える。さらに、開閉弁５５をカ
ップ状に成型してカップ状内部にプランジャー部５６ａ
を配置し、プランジャー部５６ａの進退によって開閉弁
５５のダイヤフラム部を開閉する構成であるので、この
点でもインク供給路の開閉を確実に行える。

【００３５】また、このインク供給路の上流側部分を構
成する水平流路５２は水平面側に沿って形成されてお
り、インク供給路の下流側部分を構成する垂下流路５３
及び集束流路４９（つまり、垂直流路）は垂直面側に沿
って形成されている。つまり、このインク供給路は、側
面側から見て倒Ｌ字状に形成される。このため、インク
供給路における入口と出口の水頭差を小さくすることが
でき、大型化したインクカートリッジ２や小型化した記
録ヘッド４０を搭載しても、インク滴の吐出を安定させ
ることができる。また、水平流路５２の分だけヘッドユ
ニット３の高さ寸法を低くすることができ、記録装置の
高さを抑えることができる。

【００３６】上記の記録ヘッド４０は、インクカートリ
ッジ２が交換された後も継続して使用されるものであ
り、図５に示すように、集束流路４９のインク出口に連
通されてインクカートリッジ２からのインクが供給され
る共通インク室６３と、複数（例えば６４個）のノズル
開口６４を副走査方向に列設してなるノズル列と、ノズ
ル開口６４のそれぞれに対応して複数設けられて圧電振
動子６５の変形によって膨張或いは収縮する圧力室６６
とを備える。そして、共通インク室６３と圧力室６６と
の間をインク供給口６７及び供給側連通孔６８によって
連通し、圧力室６６とノズル開口６４との間を第１ノズ
ル連通口６９及び第２ノズル連通口７０によって連通し
ている。即ち、共通インク室６３から圧力室６６を通っ
てノズル開口６４に至る一連のヘッド内インク流路をノ
ズル開口６４毎に形成している。ここで、上記のノズル
開口６４は、ノズルプレート７１を厚さ方向に貫通する
孔によって形成されている。従って、このノズルプレー
ト７１の外側表面がノズル面７１ａとなる。そして、本
実施形態では、このノズル面７１ａを下方に向けて配置
しているので、極く少量のインク滴、例えば、２ピコリ
ットル程度のインク滴を吐出させる際に、インク滴の飛
行曲がりが生じ難く有利である。

【００３７】次に、上記構成のプリンタ１の使用につい
て説明する。まず、インクカートリッジ２の着脱につい
て説明する。

【００３８】インクカートリッジ２を装着する際には、
まず、開閉レバー９を手前側に倒してカートリッジホル
ダ部１０の前面開口部を開放する。カートリッジホルダ
部１０の前面開口部を開放したならば、プリンタ１の前
面側から後方に向けてインクカートリッジ２をカートリ
ッジホルダ部１０内に挿入する。このとき、インクカー
トリッジ２は、インク供給針６０の直前まで挿入する。
インクカートリッジ２をカートリッジホルダ部１０内に
挿入したならば、開閉レバー９を起こす。この開閉レバ
ー９の操作に伴って、インクカートリッジ２がさらに後
方に移動し、図６に示すように、インクカートリッジ２
の針接続部８５にインク供給針６０が挿入される。この
とき、開閉弁５５を閉じておくことにより、開閉弁５５
よりも上流側（水平流路５２、インク供給針６０の内部
空間６０ａ）のインクが流れ難くなるので、新しいイン
クカートリッジ２を装着する際にインク供給針６０から
空気がインク供給路内に流入しようとしても、これをイ
ンク供給路内のインクが阻止する。従って、インク供給
路内への気泡の混入防止が図れる。

【００３９】一方、インクカートリッジ２を取り外す際
には、まず、開閉レバー９を手前側に倒す。この開閉レ
バー９の操作により、インクカートリッジ２が少し手前
側に移動してインク供給針６０からインクカートリッジ
２の針接続部８５が外れる。開閉レバー９を倒したなら
ば、インクカートリッジ２を手に持って前方に引いて取
り外す。このインクカートリッジ２の取り外し時におい
ても、開閉弁５５を閉じておくことにより、開閉弁５５
よりも上流側のインクが流れ難くなるので、古いインク
カートリッジ２を抜いた際にインク供給針６０を通じて
インクが外側に流出してしまうことを防止できる。従っ
て、インク供給路内への気泡の混入、特にノズル開口６
４からの流入を防止できる。

【００４０】また、本実施形態では、インク供給針６０
を、先端が装置前方に向いた姿勢で配設すると共に、カ
ートリッジホルダ部１０の前面部分を開放可能に構成し
ているので、インクカートリッジ２の装着や取り外しを
プリンタ１の前面側から行うことができる。このため、
インクカートリッジ２の交換に際して、プリンタ１の上
部を開放する必要がない。また、給紙カセット６が前後
方向に移動可能に形成されており、給紙カセット６を前
方側に引いた状態で記録紙をセットし、セット後は給紙
カセット６を後方に移動させることで記録可能な状態に
なるので、記録紙の補給に際しても、プリンタ１の上部
を開放する必要がない。その結果、プリンタ１よりも上
方の空間を他の装置の設置空間として使用することがで
きる。例えば、プリンタ１の上に重ねてスキャナー等を
積んだり、プリンタ１をパソコンラック等の中段に配置
することもできる。

【００４１】次に、吸引クリーニング動作について説明
する。このプリンタ１で吸引クリーニングを行う場合に
は、開閉弁５５を一時的に閉じて垂下流路５３、集束流
路４９及びヘッド内インク流路（共通インク室６３から
ノズル開口６４に至る一連のインク流路）を一時的に減
圧する。即ち、吸引クリーニングを行う場合には、ま
ず、図７に示すように、ソレノイドを励磁してプランジ
ャー部５６ａを前方に突出させ、開閉弁５５により開閉
部５４を閉塞状態にする。開閉部５４を閉塞状態にした
ならば、キャップ昇降機構によりキャップ部材２２を上
方に移動させ、このキャップ部材２２によって記録ヘッ
ド４０のノズル面７１ａを封止する。キャップ部材２２
によってノズル面７１ａを封止したならば、開閉バルブ
２６を閉じた状態で吸引ポンプ２５を作動させ、開閉弁
５５よりも下流側のインク流路（垂下流路５３、集束流
路４９及びヘッド内インク流路）を減圧する。この減圧
により、流路内に存在する気泡が膨らむ。この流路内を
減圧したならば、図６に示すように、開閉弁５５を退避
させて開閉部５４を開放する。これにより、インクカー
トリッジ２からノズル開口６４に至る一連の流路が繋が
り、記録ヘッド４０内のインクがキャップ部材２２内に
吸い出される。

【００４２】このとき、開閉弁５５よりも下流側の垂下
流路５３、集束流路４９及びヘッド内インク流路が減圧
されているので、インクの流速が高められて気泡の排出
を短時間で終了でき、また、詰まったノズル開口にイン
ク流が衝撃的に作用するので、目詰まりが解消されやす
い。従って、減圧することなく何度も吸引する従来のク
リーニングに比較してインク消費量を抑えることがで
き、記録に使用できるインク量を増やすことができる。
また、インクの減圧によって気泡が大きくなっているの
で、気泡をインクの流れに容易に乗せることができ、短
時間の吸引であっても気泡を確実に排出できる。さら
に、開閉弁５５により開閉部５４を閉塞している期間
は、開閉部５４よりも上流側のインクは排出されない。
この点でも、吸引クリーニングによって消費されるイン
クの量を減らすことができる。

【００４３】なお、本発明は、上記の実施形態に限定さ
れるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種
々の変形が可能である。

【００４４】例えば、上記の実施形態では、前後方向に
進退するプランジャー部５６ａを有するソレノイドによ
って開閉弁５５を開閉させているが、この構成に限るも
のではない。例えば、垂下流路５３の上方に開閉弁５５
を配置して、この開閉弁５５を上下方向に進退するプラ
ンジャー部５６ａを有するソレノイドによって開閉動作
させ、インク供給路の屈曲部を閉塞するように構成して
もよい。

【００４５】また、カートリッジ接続部に関し、インク
供給針６０に限るものではなく、インクカートリッジ２
に接続可能な筒状部材であっても良い。

【００４６】また、上記の実施形態では、６色つまり６
種類のインクを吐出可能なヘッドユニット３を例示した
が、７種類以上のインクを吐出可能なヘッドユニット
や、５種類以下のインクを吐出可能なヘッドユニットで
あってもよい。

【００４７】また、上記の実施形態では、キャリッジ４
とヘッドユニット３とが別部材によって構成されている
ものを例示したが、キャリッジ４とヘッドユニット３と
が一体に設けられているものであっても良い。

【００４８】また、記録ヘッド４０に関し、駆動源とし
て圧電振動子６５を使用したものに限らず、圧力室６６
内のインクを加熱したときに発生する泡（バブル）の圧
力を利用したものでもよい。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
効果を奏する。即ち、キャリッジに設けられるヘッドユ
ニットには、インクカートリッジに接続されるカートリ
ッジ接続部を設け、カートリッジ接続部から記録ヘッド
に至るインク供給路の途中に、このインク供給路を開閉
する開閉弁を設けたので、カートリッジ保持部に取り付
けらたインクカートリッジの交換時や吸引クリーニング
時等において、開閉弁でインク供給路を閉じることによ
り、インク供給路内への気泡の流入防止、及び、インク
供給内に流入した気泡の排出の容易化が図れる。これに
より、吸引クリーニング時における消費インク量を減ら
すことができ、記録に使用できるインク量を増やすこと
ができる。

【００５０】例えば、インクカートリッジの交換時に開
閉弁を閉じると、開閉弁よりも上流側のインクが流れ難
くなるので、新しいインクカートリッジを装着する際に
カートリッジ接続部から空気がインク供給路内に流入し
ようとしても、これをインク供給路内のインクが阻止す
る。従って、インク供給路内への気泡の流入防止が図れ
る。

【００５１】また、吸引クリーニング機構による吸引実
行時に、開閉弁を一時的に閉じて開閉弁よりも下流側の
インク供給路を減圧することにより、開閉弁よりも下流
側のインク供給路内及びヘッド内インク流路の気泡が膨
らむので気泡の排出を確実に行える。また、閉状態の開
閉弁を開放した際にインクの流速を高めることができる
ので、気泡の排出を短時間で確実に行え、また、詰まっ
たノズル開口にインク流が衝撃的に作用するので、目詰
まりが解消されやすい。従って、従来のクリーニングよ
りもインク消費量を抑えることができる。さらに、開閉
弁を閉じている期間中においては、開閉弁よりも上流側
のインクは排出されないので、この点でも、インクの無
駄な排出を防止できる。

【００５２】また、インク供給路を、入口がカートリッ
ジ接続部に連通されて水平面側に沿って形成された水平
流路と、該水平流路から記録ヘッドまでの間を連通し、
垂直面側に沿って形成された垂直流路とから構成し、開
閉弁を、水平流路と垂直流路とが接続されるインク供給
路の屈曲部に配設した場合には、水平流路の分だけイン
ク供給路における入口と出口の水頭差を小さくすること
ができ、大型のインクカートリッジや小型の記録ヘッド
を搭載してもインク滴の吐出を安定させることができ
る。また、インク供給路の屈曲部に開閉弁が設けられて
いるので、開閉弁によるインク供給路の開閉を確実に行
うことができる。

【００５３】また、垂直流路をインク供給路の屈曲部よ
りも下流側で拡径し、該拡径部分でフィルタと連通させ
た場合には、フィルタの有効面積を拡げることができる
し、垂直流路内の気泡でインクの流れが阻止されてしま
うことも防止できる。

【００５４】また、開閉弁をダイヤフラム部を有する弾
性部材によって構成し、このダイヤフラム部をアクチュ
エータによってインク供給路内に進退させることによ
り、インク供給路を開閉するようにした場合には、アク
チュエータによってダイヤフラム部が強制的に作動する
ので、インク供給路の開閉を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット式プリンタの構成を説明する斜
視図である。

【図２】キャッピング機構の構造を示す図である。

【図３】ヘッドユニットの構造を示す平面図である。

【図４】ヘッドユニットの要部構造を示す断面図であ
る。

【図５】記録ヘッドの断面図である。

【図６】ヘッドユニットにインクカートリッジを装着し
た状態を示す図である。

【図７】開閉弁によってインク供給路を閉塞した状態を
示す図である。

【図８】インクカートリッジの構造を説明する断面図で
ある。

【符号の説明】

１ インクジェット式プリンタ ２ インクカートリッジ ３ ヘッドユニット ４ キャリッジ ５ キャッピング機構 ６ 給紙カセット ７ ベース板部 ８ キャリッジの起立壁 ９ 開閉レバー １０ カートリッジホルダ部 １１ ガイド部材 １４ 起立フレーム １５ パルスモータ １６ 駆動プーリー １７ 遊転プーリー １８ タイミングベルト ２１ 封止空部 ２２ キャップ部材 ２３ 吸引路 ２４ 大気開放路 ２５ 吸引ポンプ ２６ 開閉バルブ ２７ 保湿シート ３０ 給紙カセットの底板 ３１ 給紙カセットの起立壁 ３２ 用紙ガイド ３５ 紙送りモータ ３６ 紙送りローラ ３７ 従動ローラ ４０ 記録ヘッド ４１ ベース板部 ４２ 第１フレーム ４３ 第２フレーム ４４ フレーム部材 ４６ フィルタ ４７ フィルタ収納凹部 ４８ ヘッド取付部 ４９ 集束流路 ５１ 針取付凹部 ５２ 水平流路 ５３ 垂下流路 ５４ 開閉部 ５５ 開閉弁 ５６ アクチュエータ ５７ 位置決め突起 ６０ インク供給針 ６３ 共通インク室 ６４ ノズル開口 ６５ 圧電振動子 ６６ 圧力室 ６７ インク供給口 ６８ 供給側連通孔 ６９ 第１ノズル連通口 ７０ 第２ノズル連通口 ７１ ノズルプレート ７１ａ ノズル面 ８０ 区画室 ８１ ケース ８２ インク吸収材 ８３ ケース本体 ８４ 蓋部材 ８５ 針接続部 ８６ シール部材 ８７ 付勢部材 ８８ 連通流路 ８９ フィルター材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドを備えキャリッジに設けられ
   るヘッドユニットと、キャリッジのカートリッジ保持部
   に交換可能に取り付けられるインクカートリッジと、キ
   ャリッジを主走査方向に移動させるヘッド走査機構とを
   有し、インクカートリッジに貯留されたインクを記録ヘ
   ッドに供給して吐出させるように構成したインクジェッ
   ト式記録装置において、 前記ヘッドユニットには、インクカートリッジに接続さ
   れるカートリッジ接続部を設け、 カートリッジ接続部から記録ヘッドに至るインク供給路
   の途中に、該インク供給路を開閉する開閉弁を設けたこ
   とを特徴とするインクジェット式記録装置。
2. 【請求項２】 前記カートリッジ接続部を装置前面側に
   向けて配設し、インクカートリッジを装置前面側から着
   脱可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載のイ
   ンクジェット式記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録ヘッド内のインクをノズル面側
   からの吸引によって強制的に吸い出す吸引クリーニング
   機構を設け、 該吸引クリーニング機構による吸引実行時に、開閉弁を
   一時的に閉じて開閉弁よりも下流側のインク供給路を減
   圧することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
   インクジェット式記録装置。
4. 【請求項４】 前記インク供給路を、入口がカートリッ
   ジ接続部に連通されて水平面側に沿って形成された水平
   流路と、該水平流路から記録ヘッドまでの間を連通し、
   垂直面側に沿って形成された垂直流路とから構成し、 開閉弁を、水平流路と垂直流路とが接続されるインク供
   給路の屈曲部に配設したことを特徴とする請求項１から
   請求項３の何れかに記載のインクジェット式記録装置。
5. 【請求項５】 前記垂直流路をインク供給路の屈曲部よ
   りも下流側で拡径し、該拡径部分でフィルタと連通させ
   たことを特徴とする請求項４に記載のインクジェット式
   記録装置。
6. 【請求項６】 前記開閉弁をダイヤフラム部を有する弾
   性部材によって構成し、このダイヤフラム部をアクチュ
   エータによってインク供給路内に進退させることによ
   り、インク供給路を開閉することを特徴とする請求項１
   から請求項５の何れかに記載のインクジェット式記録装
   置。
7. 【請求項７】 前記インクカートリッジを、複数種類の
   インクを個別に貯留可能に構成し、 カートリッジ接続部及びインク供給路を、インクカート
   リッジに貯留されたインクの種類に対応させて複数形成
   したことを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに
   記載のインクジェット式記録装置。
8. 【請求項８】 記録ヘッドを有しキャリッジに設けられ
   るヘッドユニットと、キャリッジのカートリッジ保持部
   に交換可能に取り付けられるインクカートリッジと、キ
   ャリッジを主走査方向に移動させるヘッド走査機構と、
   記録ヘッド内のインクをノズル面側からの吸引によって
   強制的に吸い出す吸引クリーニング機構と、インクカー
   トリッジに接続されるカートリッジ接続部から記録ヘッ
   ドに至るインク供給路の途中に配置された開閉弁とを有
   するインクジェット式記録装置のクリーニング方法であ
   って、 前記吸引クリーニング機構による吸引実行時に、開閉弁
   を一時的に閉じて開閉弁よりも下流側のインク供給路を
   減圧することを特徴とするクリーニング方法。