JP2003175616A

JP2003175616A - 液体吐出回復装置及び液体吐出記録装置

Info

Publication number: JP2003175616A
Application number: JP2001379109A
Authority: JP
Inventors: Tamon Itaya; 多門板屋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2003-06-24

Abstract

(57)【要約】【目的】インクタンク内の液体の損失量と廃液体量の
低減、小型化及び低価格化を達成することができる液体
吐出回復装置及び液体吐出記録装置を提供すること。【構成】液室から供給される液体を吐出するための複
数の液体吐出口と、その液体吐出口を覆うための吸引キ
ャップと、その吸引キャップが前記複数の液体吐出口を
覆っているときに前記複数の液体吐出口から吸引を行う
ための吸引ポンプと、を有し、前記吸引キャップに、各
液体吐出口での液体吸引量を均一にするための装置を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録ヘッドの液体
吐出口における目詰まり、液体吐出不良等を防止、回復
するための吐出回復処理を行う液体吐出記録装置及びそ
のような液体吐出記録装置における吐出回復装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の液体吐出記録装置の模式
的平面図である。

【０００３】液体吐出記録装置に用いられる液体吐出記
録ヘッドは、一般的に記録用液滴の液体吐出口と、該液
体吐出口に記録液を供給するためのノズル及びこのノズ
ルの一部に設けられているエネルギー作用部と、この作
用部にある記録液に作用させる液滴形成用のエネルギー
を発生させるためのエネルギー発生手段を備えている。

【０００４】このエネルギー発生手段としては、ピエゾ
素子等の電気機械変換体を用いたもの、レーザ等の電磁
波を照射してその部分にある液体に吸収させて発熱さ
せ、この発熱による作用で液滴を吐出させるもの、或は
電気熱変換体等の発熱体等が知られている。

【０００５】中でも電気熱変換体をエネルギー発生手段
に使い、熱エネルギーにより液滴を液体吐出口より吐出
させる液体吐出記録ヘッドは以下のような利点を有す
る。

【０００６】ａ）記録用の液滴を吐出して飛翔用液滴を
形成するための液体吐出口を高密度に配列し、高解像力
の記録を行うために好適な構成を容易に採ることができ
る。

【０００７】ｂ）構造上コンパクト化が容易である。

【０００８】ｃ）その作製に最近の半導体分野における
技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ
加工技術の長所を十二分に活用でき、これらの技術を利
用することによって長尺化及び面状化（２次元化）、液
体吐出口のマルチ化、高密度化が更に容易で、しかも、
大量に生産することができ、製造コストも安価である。

【０００９】エネルギー発生手段に電気熱変換体を用
い、半導体製造プロセスを経て製造されたマルチ化され
た液体吐出口を有する液体吐出記録ヘッドとしては、各
液体吐出口に対応した液路が設けられ、この液路毎に電
気熱変換体が設けられ、且つ、各液路に連通している共
通液室より記録液が供給される構造を有するものが知ら
れている。

【００１０】このような液体吐出記録ヘッドの一構成の
斜視図を図７に示す。

【００１１】この液体吐出記録ヘッドは、エッチング
法、蒸着法、スパッタリング法等の半導体製造プロセス
工程を経て基板２上に成膜された電気熱変換体３、電極
４、ノズル５、天板６から構成されている。

【００１２】記録用液体１２は、不図示のインクタンク
から液体供給パイプ２０ａを通して記録ヘッド１の共通
液室８内に供給される。共通液室８内に供給された液体
１２は、毛細管現象により液路１０内に供給され、液路
１０先端の液体吐出口面１１でメニスカスを形成するこ
とにより安定に保持される。

【００１３】ここで、電気熱変換体３に通電することに
よって、電気熱変換体３上の記録液が加熱され、発泡現
象が発生し、その発泡のエネルギーにより液体吐出口面
１１から液体液滴が吐出される。

【００１４】そして、このような液体吐出記録装置には
記録ヘッドの液体吐出口の中に記録用液体の蒸発や温度
低下による液体増粘、記録ヘッドのノズル内への気泡の
混入、記録ヘッドの吐出面への異物付着等による目詰ま
り、液体吐出不良を防止・回復するための吐出回復手段
がこれまで実施されている。

【００１５】図６及び図８は従来の液体吐出記録装置に
おける吐出回復手段の例を示したもので、特開昭６１−
１５８４６７号公報や特開昭６２−１１６１５２号公報
等に開示されている。

【００１６】以下、図面を参照しながら説明する。

【００１７】図６に示した吐出回復手段は液体循環式に
よるもので、インクが充填されたインクタンク１９と記
録ヘッド１を、途中に液体圧送手段（インク加圧ポンプ
１８）を有するインク供給パイプ２０ａ，２０ｂによっ
て連結している。

【００１８】そして、記録ヘッド１の吐出回復処理時に
は、インク加圧ポンプ１８を駆動してインク供給パイプ
２０ａ内のインクを矢印Ａ方向に圧送して記録ヘッド１
の共通液室内８に供給し、記録ヘッド１のノズルに圧力
を掛けることによって記録ヘッド１のノズルからインク
を加圧排出させるようにしてある。この加圧排出によっ
て前述した増粘液体、気泡、液体吐出口面に付着した異
物を取り払う。

【００１９】そして、記録ヘッド１の共通液室８内に圧
送されたインクで、ノズルから排出されなかった残りの
液体は、インク供給パイプ２０ｂを通って矢印Ｂ方向に
圧送されてインクタンク内に回収される。

【００２０】このような液体循環方式の吐出回復手段
は、記録ヘッド１の目詰まり、液体吐出不良状態からの
吐出回復性能が高く、特に記録ヘッド１の共通液室８内
に侵入した気泡の除去性に優れていることから、記録ノ
ズル数が２５６ノズル以上の共通液室８の長さが長い記
録ヘッドを用いた高速記録用、大画面記録用の液体吐出
記録装置に採用されてきている。

【００２１】図８に示した吐出回復手段は、吸引回復方
法によるもので、インク１２を含んだインク吸収体３４
を内填した液体カートリッジ３３をコネクタ９を介して
接続した記録用ヘッドの例を示してある。

【００２２】記録ヘッド１の記録動作時に各ノズル５か
ら吐出される記録用液体は、記録用動作により共通液室
８内のインクが消耗される度に、液体カートリッジ３３
のインク吸収体３４からインク供給路４１とコネクタ９
を介して記録ヘッド１の共通液室８内へ供給されて記録
ヘッド１による記録動作が安定に持続することができ
る。

【００２３】ところで、前述した通り、記録ヘッド１の
ノズル内のインクが蒸発や低温化により増粘してしまっ
たり、記録ヘッド１のノズル内や共通液室８内に気泡が
混入してしまったり、記録ヘッド１の液体吐出口面に異
物が付着してしまった場合には、記録ヘッド１による安
定した吐出ができなくなってしまう。

【００２４】そこで、図８に示した吸引回復方法では、
インク吸収体１０３を有し、インク排出チューブ４４を
介して吸引ポンプ３７に連結された吸引キャップ４２を
吸引キャップ用シールゴム４３を介して記録ヘッド１の
インクの吐出口面１１（図７参照）のノズルの外側領域
に当接密着させた後、吸引ポンプ３７を駆動し、吸引キ
ャップ４２と記録ヘッド１の吐出口面１１の間の密閉空
間内の気圧Ｐｓを大気圧以下の負圧状態とし、記録ヘッ
ド１のノズル内からインクを吸引排出させ、廃インクタ
ンク３５へ回収するという記録ヘッドの吐出回復処理を
行っている。

【００２５】このような吸引回復方式の吐出回復手段
は、構成が簡単で低コスト化に有利なことから、これま
での小型の液体吐出記録プリンタ等に数多く使用されて
きた。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、液体
吐出プリンタの高速記録化、低価格化、小型化に対する
要求が高まってきており、記録ノズル数が数百ノズル以
上の記録ヘッドを採用した高速記録が可能で低価格、小
型の液体吐出記録プリンタの製品化が望まれてきてい
る。

【００２７】しかしながら、前述のような液体循環方式
の吐出回復手段を採用すると、特にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋの
フルカラー記録対応の場合には、液体圧送手段としての
液体加圧ポンプを４色持たなければならず、又、回復性
能を上げるために、圧送する液体の圧力を上げようとす
ると、大型の液体加圧ポンプを使用しなければならな
い。これにより装置構成が大きくなると同時に、コスト
的にも低価格化を実現するのが難しくなるという問題が
ある。

【００２８】又、前述したような液体吸引方式の吐出回
復手段を採用すると、記録ノズル数が数百ノズル以上に
マルチノズル化すればする程、マルチノズル化した記録
ヘッドで吸引方式の吐出回復を行う際、ノズル位置によ
って引き出される液体量に差が出てしまい、吸引回復性
能の低下が発生し、共通液室８内に侵入した気泡の吸引
除去が困難になる。

【００２９】例えば、図１０のように吸引キャップの中
央から吸引、或は共通液室の中央部から供給を行った場
合、記録ヘッドの中央部Ａに位置するノズル部がインク
供給体４１からの距離が短いため、液体吸引が易く、液
体を液体吐出口から引き出し易い。

【００３０】逆に、ノズルの両端部Ｂではインク供給口
４１からの距離が長いため、液体吸引がしにくくなる。
又、ノズル内の液体が引き出しにくく、吸引回復性能が
低くなる。

【００３１】よって、両端のノズル部Ｂのノズルの吸引
回が可能な圧力値になるまで、吸引キャップ内の負圧を
高めようとすると、吸引開始から可成りの時間吸引し続
けなければならず、吸引開始から両端のノズルが吸引回
復可能な負圧を得るまでに、記録ヘッドの液体が引き出
し易いノズルから無駄な廃液体が出てしまい、液体の損
失量が多くなってしまう問題が発生する。

【００３２】図９はこのときの吸引ポンプの動作時間ｔ
と吸引キャップ内の圧力Ｐの関係を示すグラフであり、
図１４は吸引ポンプの動作時間ｔと廃インク量ｌ（エ
ル）の関係を示すグラフである。

【００３３】図９のグラフで、長尺化した記録ヘッドの
ノズルの回復に必要な吸引キャップ内の吸引圧力値を−
Ｐｎとし、圧力値−Ｐｎ以下の負圧領域を長尺ヘッド回
復可能圧力領域と設定する。

【００３４】従来の吸引回復動作では、この長尺ヘッド
回復可能圧力領域の圧力値−Ｐｎを得るためには、吸引
開始から時刻ｔ１に達するまでの時間を必要とし、−Ｐ
ｎの圧力値を得た後は、時刻ｔ１から圧力値−Ｐｎ以上
の圧力値でノズル回復に必要な時間だけ吸引を行った
後、即ち記録ヘッドの回復終了時刻のｔ２で負圧発生手
段の動作を終了する。

【００３５】時刻ｔ２で負圧発生手段の動作は終了する
が、吸引キャップ内或は廃液体排出チューブ内は負圧に
なっているため、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間を掛
けて吸引キャップ内の圧力は大気圧に戻る。従って、時
刻ｔ３までノズル部から液体を吸引し続ける。

【００３６】この時間関係をそのまま図１３に持ってい
くと、吸引開始から時刻ｔ１までにノズルから排出され
る斜線部Ｃの廃液体量は、各ノズル部の吸引回復が可能
な圧力値−Ｐｎで吸引回復を行う前に出る廃液体量のた
め、無駄な廃液体となる。

【００３７】又、負圧発生手段の動作終了時刻ｔ２から
吸引キャップ内の圧力が大気圧に戻るまでの時刻ｔ３ま
でにノズルから排出される斜線部Ｄの廃液体量も、無駄
な廃液体となってしまう。特に、４インチ以上の長尺ヘ
ッドでは、必要とされる吸引圧力値の絶対値が大きいた
め、一層廃液体量が増大する。

【００３８】このような吸引回復性能の低下と廃液体量
の増加を解消するために、特開平４−１０５５号公報、
特開平７−３２６０１号公報に開示されるようにインク
供給路に開閉可能なゲートを設け、吸引動作時にゲート
を閉め、吸引キャップ内の負圧効果を高めてからゲート
を開けて吸引する方法がある。

【００３９】ここで、従来の液体吐出記録装置を示した
模式的斜視図である図５を用いて説明する。（１）ゲートを記録ヘッドの搬送装置（キャリッジ２
１）に設ける場合：カラープリンタのときには、Ｃ，
Ｍ，Ｙ，Ｂｋの４色分のゲートをインク供給路中に設置
しなければならず、キャリッジ２１の装置構成の複雑化
と共に重量化、大型化にも繋がってしまう問題がある。（２）ゲートを記録ヘッドの搬送装置（キャリッジ２
１）に設けない場合：図５に示すように、キャリッジ２
１上の記録ヘッドからインク供給パイプ２０（チューブ
状）を引き回して本体側に設けてあるインクタンクと連
結させるチューブ引き回し系の供給系を持つ液体吐出記
録装置に関しては、引き回したインク供給パイプ２０は
キャリッジ２１に連動して動くためにゲートを設けるこ
とができず、記録ヘッドから最も離れたインクタンクの
近くの供給路にゲートを設けなければならない。この場
合、引き回したインク供給パイプ２０が５０ｃｍ、１０
０ｃｍと長くなる程、供給内の負圧効果は薄れてしま
う。

【００４０】このような負圧効果を高めてから回復を行
う回復方法を採用したとしても、記録ヘッド内の液体流
路中の内壁に付着した体積の小さい気泡の除去は困難
で、（１）１回の回復では液体流路中の内壁から取り除
くことができない、或は、（２）取り除くことができた
としても、気泡を記録ヘッドのノズル部から除去する過
程で、液体流路中の別の場所に再度付着してしまう等の
場合がある。

【００４１】このような場合、記録ヘッドの回復後にも
気泡が記録ヘッド内に残ってしまう。そして、除去でき
なかった気泡が記録ヘッドの印字中の昇温によって膨張
して不吐を引き起こす、或は印字中のインク供給の抵抗
となって液体供給不足となる等の問題がある。

【００４２】このような問題に対し、吸引回復時の負圧
を高く設定したり、記録ヘッドの吸引回復の回数を増や
すことは廃液体量の増大の原因となり、有効な解決手段
ではない。

【００４３】又、別の問題として、上述したようなチュ
ーブ引き回し系の供給系を持つ液体吐出記録装置におい
ては、インクタンクと記録ヘッドを結ぶ引き回しインク
供給チューブ（インク供給パイプ）中に長期放置時にチ
ューブの壁を透過して気泡がインク供給チューブ中に混
入し、或は振動、衝撃によって気泡が液体供給チューブ
中に混入してしまう場合がある。

【００４４】これらの気泡は、印字中の液体リフィルの
流れによって記録ヘッドに導かれて印字不良に繋がって
しまうため、回復による気泡除去を必要とする。

【００４５】吸引方式の記録ヘッド回復でこの気泡を除
去しようとすると、引き回しチューブ中の液体を気泡と
共に全て吸引排出しなけらればならない。よって、１回
の記録ヘッドの回復に多量の廃液体を使わなければなら
ないという問題が発生する。

【００４６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、インクタンク内の液体の損失
量と廃液体量の低減、小型化及び低価格化を達成するこ
とができる液体吐出回復装置及び液体吐出記録装置を提
供することにある。

【００４７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る液体吐出回復装置は、液室から供給さ
れる液体を吐出するための複数の液体吐出口と、その液
体吐出口を覆うための吸引キャップと、その吸引キャッ
プが前記複数の液体吐出口を覆っているときに前記複数
の液体吐出口から吸引を行うための吸引ポンプと、を有
し、前記吸引キャップに、各液体吐出口での液体吸引量
を均一にするための装置を備えたことを特徴とする。

【００４８】又、本発明に係る液体吐出回復装置は、液
室から供給される液体を吐出するための複数の液体吐出
口と、その液体吐出口を覆うための吸引キャップと、そ
の吸引キャップが前記複数の液体吐出口を覆っていると
きに前記複数の液体吐出口から吸引を行うための吸引ポ
ンプと、を有し、前記吸引キャップに、各液体吐出口で
の液体吸引流速を均一にするための装置を備えたことを
特徴とする。

【００４９】更に、本発明に係る液体吐出記録装置は、
前記液体吐出回復装置を用いて液体の吐出を行うことを
特徴とする。

【００５０】従って、本発明によれば、液体吸引による
吐出回復時に、吸引キャップに設けた液体吐出回復装置
によって、各液体吐出口において吸引される液体量又は
流速を均一にすることによって、液体吐出口の位置によ
って発生する吐出回復不充分な液体吐出口が無くなり、
無駄な排出によってインクタンク内の液体の損失量の低
減が可能となる。

【００５１】又、吸引ポンプ実行時の負圧の絶対値を低
く抑えることが可能になるため、廃液体量の低減、液体
吐出記録置の小型化や低価格化を達成することが可能と
なる。

【００５２】更に、記録ノズル数が数百ノズル以上とい
った長尺のマルチノズル記録ヘッドを用いても、液体吐
出記録ヘッドの回複性能の高い吸引回復を行うことが可
能となる。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００５４】図１１は本発明の実施の形態１〜３に共通
な液体吐出記録装置の模式的斜視図、図１２は本発明の
実施の形態１〜３に共通な液体吐出記録装置の模式的平
面図である。

【００５５】図１１において、記録ヘッド１と、紙等の
記録媒体（不図示）の記録面を形成・保持するためのプ
ラテンローラ２３との間を、連続紙又はカット紙形態の
記録媒体がピンチローラ（不図示）によりプラテンロー
ラ２３に押し当てられながら搬送される。

【００５６】記録ヘッド１は、キャリッジ２１の上に搭
載されており、２本のガイドレール２４ａ，２４ｂに沿
って図中ＳＡ、ＳＢ方向にシリアルスキャン駆動され、
その過程で記録媒体に対する記録が行われる。このキャ
リッジ２１は、プーリ２８ａと２８ｂとの間に設けられ
たベルト２９及びプーリ２８ａを介してモータ２６の軸
２７に接続され、モータ２６の回転に応じてＳＡ、ＳＢ
方向の駆動が行われる。

【００５７】記録ヘッド１は、例えば、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック
（Ｂｋ）の４色に対応して４つの記録ユニットを有す
る。勿論、色数がこれに限定するものではない。

【００５８】例えば、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの記録を行う記
録ユニットには独立して液体供給経路が設けられ、各々
インクチューブ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋを介
してインクタンク１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｂｋか
らイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色インク
が供給される。

【００５９】キャッピング手段２２と吸引キャップ４２
は、記録ヘッド１による記録画像領域外に設けられ、吸
引キャップ４２による吐出回復手段は記録ヘッド１を搭
載したキャリッジ２１がホームポジションＨＰの位置ま
で移動した後、吸引キャップ４２が記録ヘッドと対向し
た状態で、吸引キャップ４２が矢印ｆ方向に移動して記
録ヘッド１の吐出面に当接した後行われる。

【００６０】図１２の模式的平面図に示したように、吸
引キャップ４２には、廃インク流路となる廃インク排出
チューブ４５が接続されており、開閉可能弁４６、圧力
室４７及び吸引ポンプ４８を介して廃インクタンク３５
に接続されている。

【００６１】開閉可能弁４６の動作のタイミングは、吸
引キャップ４２が記録ヘッド１の吐出面に当接した後に
開閉可能弁４６を閉じ、廃インク流路４５を遮断し、そ
の状態で吸引ポンプ４８を動作させることによって、圧
力室４７内の気圧Ｐを大気圧以下の負圧にし、圧力室４
７内の負圧効果が高まったところで弁４６を開放し、記
録ヘッド１のノズル部５のインク、増粘液体、ゴミ等を
吸引排除する。

【００６２】＜実施の形態１＞以下に本発明の実施の形
態１について説明する。

【００６３】図１は本発明の実施の形態を説明する液体
吐出装置の部分断面図、図２は本発明の実施の形態１を
説明する一般的な液体吐出装置の部分断面図である。

【００６４】ここで、ノズル部５の液体吐出口と、イン
ク排出口１０１の位置関係がインクの吸引特性に及ぼす
影響について説明する。

【００６５】インク排出口１０１から距離の離れたノズ
ル部５の液体吐出口程、その液体吐出口での吸引パワー
を必要とするため、ノズル部５の各液体吐出口は、ノズ
ル部５での位置によって液体吸引量、液体吸引流速等が
均一ではなくなる。

【００６６】しかし、ノズル部５の両端の液体吐出口、
又はその液体吐出口付近の液室内に付着している気泡や
塵等を排出するために、或る程度以上の流れを発生させ
る必要がある。つまり、図２に示すように、インク排出
口１０１が吸引キャップ４２の中央にある場合、ノズル
部５の中央付近にある液体吐出口は、ノズル部５の両端
の液体吐出口より小さいパワーで同じ液体吸引量、液体
吸引流速等を達成してしまう。その結果、ノズル部５の
両端における気泡や塵を排出するのに必要な吸引パワー
を発生させた場合、ノズル部５の中央付近の液体吐出口
では、必要以上にインクを排出していることになり、不
必要な廃インクが増大してしまう。

【００６７】そこで、図１を用いて本発明の実施の形態
１に係る液体吐出回復装置について説明する。

【００６８】インク排出口１０１が廃インク流路４５に
連通しており、吸引キャップ４２内はインク吸収体１０
３で満たされており、その中に吸引キャップ４２の中央
付近に配置されているのが構造物１００ａである。ノズ
ル部５は、多数の液体吐出口から構成される。

【００６９】構造物１００ａは、材質は特定のものであ
る必要はなく、任意に選択できる。構造物１００ａを吸
引キャップ４２内に設置する方法は、接着、吸引キャッ
プ４２との一体成形等、何れの手法によっても構わな
い。

【００７０】図１に示すように、構造物１００ａがある
ことによって、ノズル部５の中央付近の液体吐出口から
吸引されたインクの流れが構造物１００ａによって遮ら
れ、構造物１００ａを迂回してインク排出口１０１に達
する。その際、構造物１００ａが存在することによっ
て、ノズル部５の両端からインク排出口１０１までの距
離は中央付近よりも短くなっている。

【００７１】構造物１００ａのサイズや位置を調節する
ことによって、ノズル部５において、両端と中央付近の
液体吐出口からの液体吸引流量、液体吸引流速等を均一
化さすることが可能となり、余計なインクの損失を低減
することができる。

【００７２】ここで、構造物１００ａの形状について説
明する。

【００７３】実際の構造物１００ａの形状は、紙面に対
して垂直方向に関しても形状が変化する。図１４にその
例を示す。

【００７４】ノズル部５からインク排出口１０１へ向か
う方向をｙ方向とした際、構造物１００ａが図に示すよ
うにｙ方向に拡大していく形状も考えられる。

【００７５】しかし、ここで重要なことは、ノズル部５
の各液体吐出口で液体吸引量、液体吸引速度等が均一に
なれば良いため、この条件を満たす限りは、構造物１０
０ａについての形状の限定を必要とするものではない。

【００７６】以上のことから、本実施の形態に示した吸
引回復装置を用いることによって、比較的に単純な手段
によって、各液体吐出口からの液体流量、液体流速が均
一になり、結果的に無駄なインクの排出を低減すること
ができた。

【００７７】本実施の形態に示したような直方体形状や
その他の円柱形状、台形柱形状、菱形柱形状等でも、上
記の条件を満たせば何れの形状であっても構わない。

【００７８】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２について説明する。

【００７９】ノズル部の液体吐出口は、全て同形状で構
成されてるとは限らない。吐出するインクの種類やイン
ク吐出量に変化を付けるため等の理由によって、吐出口
径、吐出口径形状等が異なった液体吐出口によって構成
させていることが少なくない。通常、このように吐出口
径の異なる液体吐出口が組み合わさった場合、単一のイ
ンク排出口を通じて各液体吐出口から均一にインクを吸
引するのは困難であり、必要以上に負圧の絶対値を上
げ、吸引パワーを増して吸引することによって、気泡や
塵を除去するしかなかった。

【００８０】又、吐出口径の違う液体吐出口の列が吐出
口列全体の長さに占める割合に対応した有効な吸引キャ
ップ４２の設計指針を得るのは困難であった。

【００８１】このように、実施の形態１に示したような
単純な形状の構造物では対応できなくなる場合が多く発
生する可能性がある。

【００８２】そこで、本実の形態では、複数の構造物を
組み合わせることによって、吐出口径等が異なる液体吐
出口で構成されたノズル部５に対応させるものである。

【００８３】図３を用いて本実施の形態２に係る吸引キ
ャップの構成例について説明する。

【００８４】本実施の形態では、ノズル部５の吐出口径
の小さい液体吐出口の列をノズル部５ｂ、吐出口径の大
きい液体吐出口の列をノズル部５ｃとする。

【００８５】本実施の形態に係る構造物は、構造物１０
０ｂ，１００ｃの２種類の構造物を組み合わせたもので
構成されている。構造物１００ｂは、ノズル部５ｂとイ
ンク排出口１０１の間に配置され、構造物１００ｃは、
ノズル部５ｃとインク排出口１０１の間に配置されてい
る。

【００８６】一般的には、吐出口径の大きい液体吐出口
を持つノズル部５ｃの方が液体吸引し易く、吐出口径の
小さい吐出口を持つノズル部５ｂは液体吸引しにくい。
又、ノズル部の全体の両端部でも液体吸引しにくい。更
に、ノズル部５ｂと５ｃではノズル列方向の長さが異な
っている。これらの条件を考慮して構造物の配置の最適
化を行うことが重要である。この配置の最適化の検討に
当たって、実際に試作してみるだけでなく、シミュレー
ションによる検討も有効であった。

【００８７】本実施の形態での構造物の配置について説
明する。

【００８８】図３に示すように、構造物１００ｂは、ノ
ズル部５ｂとインク排出口１０１の間に配置され、構造
物１００ｃは、ノズル部５ｃとインク排出口１０１の間
に配置されている。構造物１００ｂと構造物１００ｃの
間には構造物間隙間１０４を設けてあり、又、これはイ
ンク吐出口１０１の真正面より若干ノズル部５ｃ側にず
らしてある。

【００８９】実施の形態１で示したように、単純に１個
の構造物をノズル部５とインク排出口１０１の間に配置
した場合、ノズル部５ｂとノズル部５ｃでは、吐出口径
やノズル列長さが異なるため、実施の形態１のように均
一な液体吸引が行えないという問題が発生する。例え
ば、ノズル部５ｂ，５ｃの接合部付近の流れは、吐出口
径の違う液体吐出口からの流れが混合し易いいため、一
般的に流れが不規則になり易く、その他の流れにも悪影
響を及ぼす。

【００９０】本実施の形態で設けた構造物間隙間１０４
は、上記の問題を解決するものである。図示のように、
構造間隙間１０４をインク吐出口１０１の真正面より若
干ノズル部５ｃ側にずらすことによって、吐出口径の違
うノズル部５ｂと５ｃの接合位置での不規則な流れを解
消し、規則的な流れを導き易くなり、全体の流れに悪影
響を及ぼすのを防ぐことができる。

【００９１】このように吐出口径やノズル列の長さの差
を補完し、均一な液体吸引を行うことが可能となった。

【００９２】以上述べたように、異なる液体吐出口によ
って複雑に構成されたノズル部であっても、複数の構造
物の組み合わせで均一な液体吸引が可能となり、余分な
インク損失を抑えることが可能となった。

【００９３】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３について説明する。

【００９４】前記実施の形態では、具体的に構造物を配
置することによって吸引流れを均一にしてきた。しか
し、吸引キャップ４２内に構造物を配置するのは、当然
加工工程を増加させることになる。

【００９５】本実施の形態では、構造物を設けなくても
吸引流れの均一化を実現させる手段を示す。

【００９６】図４を用いて本実施の形態に係る吸引キャ
ップの構成について説明する。

【００９７】実施の形態１で述べたように、ノズル部５
の両端は、インク排出口１０１までの距離がノズル部５
の中央よりも長いために吸引パワーの損失が大きい。

【００９８】そこで、インク吸収体を異なる物性値の組
み合わせで構成する。

【００９９】図４に示すように、吸引キャップ４２両端
部のインク吸収体１０３の物性値を吸引キャップ４２の
中央部と異なるものを用い、中央部をインク吸収体１０
３ａ、両端部をインク吸収体１０３ｂとする。具体的に
異なる物性値として、インク吸収体１０３ｂは、この内
部をインクが流れるときの抵抗値をインク吸収体１０３
ａの抵抗値より大きいものとする。

【０１００】以上述べたように、インク部５の両端部に
位置する液体吐出口から液体吸引がし易くなり、相対的
に中央部に位置する液体吐出口からの液体吸引が抑えら
れて均一な液体吸引が可能となり、余分なインク損失を
抑えることが可能となる。

【０１０１】勿論、実施の形態２で示したような異なる
液体吐出口で構成されたノズル部の場合には、これに応
じて異なる物性値のインク吸収体を最適化配置すること
が可能である。

【０１０２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、液体吸引回復時に、各液体吐出口から吸引され
る液体量又は吸引流速を、吸引キャップに設けた液体吐
出回復装置によって均一にすることによって、吸引回復
が相対的に不充分な液体吐出口がなくなり、余分な液体
排出処理によるインクタンク内の液体の損失量を低減す
ることが可能となる。

【０１０３】又、液体を吸引する吸引ポンプ実行時の最
大出力を抑えることが可能になるため、液体吐出記録装
置の小型化、低価格化を達成することが可能となる。

【０１０４】更に、記録ノズル数が数百ノズル以上とい
った長尺のマルチノズル記録ヘッドを用いても、液体吐
出記録ヘッドの回復性能の高い吸引回復を行うことが可
能である。

【０１０５】又、ノズル、共通液室の内壁に付着した小
気泡の除去性能、回復性能を上げることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る液体吐出回復装置
の構成を示す模式的平面図である。

【図２】従来の液体吐出回復装置を示す模式的平面図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態２に係る液体吐出回復装置
の構成を示す模式的平面図である。

【図４】本発明の実施の形態３に係る液体吐出回復装置
の構成を示す模式的平面図である。

【図５】従来の液体吐出記録装置を示す複式的斜視図で
ある。

【図６】従来の液体吐出記録装置を示す模式的平面図で
ある。

【図７】従来の液体吐出記録ヘッドを示す模式的斜視図
である。

【図８】従来の液体吐出記録ヘッドの回復手段を説明す
るための模式的平面図である。

【図９】従来の液体吐出記録装置での圧力と回復時間の
関係を示す線図である。

【図１０】従来の液体吐出記録ヘッドと吸引キャップの
構成を説明するための模式的平面図である。

【図１１】本発明の実施の形態１〜３に共通な液体吐出
記録装置の模式的斜視図である。

【図１２】本発明の実施の形態１〜３に共通な液体吐出
記録装置の模式的平面図である。

【図１３】従来の液体吐出記録装置での回復時間と廃液
体量との関係を示す線図である。

【図１４】構造物の形状を示す斜視図である。

【符号の説明】

１記録ヘッド２基板３電気熱変換体４電極５ノズル部６天板８共通液室１０液路１１液体吐出口面１２インク１８液体圧送手段（ポンプ）１９インクタンク２１キャリッジ２２キャッピング手段３３インクカートリッジ１００ａ構造物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体を吐出するための複数の液体吐出口
を用いて記録媒体に液体を吐出することによって記録を
行う液体吐出記録ヘッドに対して前記液体吐出口を覆う
ための吸引キャップと、該吸引キャップが前記液体吐出
口を覆っている際に前記液体吐出口から吐出回復のため
の液体吸引を行うための吸引キャップに連結している吸
引ポンプと、を有し、これらを用いて吐出回復を行う液
体吐出回復装置において、前記各液体吐出口から吸引した液体によって発生する吸
引キャップ内での液体の流れを制御する装置を前記吸引
キャップに設けたことを特徴とする液体吐出回復装置。
【請求項２】前記吸引キャップ内部に前記液体回復装
置を配したことを特徴とする請求項１記載の液体吐出回
復装置。
【請求項３】前記吸引キヤツプ外部に前記液体回復装
置を配したことを特徴とする請求項１記載の液体吐出回
復装置。
【請求項４】前記液体吐出回復装置は、前記各液体吐
出口内における液体吸引量を制御する装置であることを
特徴とする請求項１，２又は３記載の液体吐出回復装
置。
【請求項５】前記液体吐出回復装置は、前記液体吐出
口内における液体吸引流量を制御する装置であることを
特徴とする請求項１，２又は３記載の液体吐出回復装
置。
【請求項６】前記液体吐出回復装置は、前記液体吐出
口内における液体吸引流速を制御する装置であることを
特徴とする請求項１，２又は３記載の液体吐出回復装
置。
【請求項７】前記液体吐出口からの液体吸引量が各液
体吐出口において均一になるように制御する装置を配し
たことを特徴とする請求項４記載の液体吐出回復装置。
【請求項８】前記各液体吐出口からの液体吸引流量が
各液体吐出口において均一になるように制御する装置を
配したことを特徴とする請求項５記載の液体吐出回復装
置。
【請求項９】前記各液体吐出口からの液体吸引流速が
各液体吐出口において均一になるように制御する装置を
配したことを特徴とする請求項６記載の液体吐出回復装
置。
【請求項１０】前記液体吐出回復装置が構造物である
ことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の液体吐
出回復装置。
【請求項１１】液体吐出回復装置である構造物を前記
吸引キャップ内の液体の流れを制御するように配置した
ことを特徴とする請求項１０記載の液体吐出回復装置。
【請求項１２】液体吐出回復装置である構造物を前記
吸引キャップ内の液体の流路抵抗を制御するように配し
たことを特徴とする請求項１１記載の液体吐出回復装
置。
【請求項１３】前記吸引キャップ内の液体の流路抵抗
を制御することにより前記各液体吐出口からの液体吸引
量を均一にすることを特徴とする請求項１２記載の液体
吐出回復装置。
【請求項１４】前記吸引キャップ内の液体の流路抵抗
を制御することにより前記各液体吐出口からの液体吸引
流量を均一にすることを特徴とする請求項１２記載の液
体吐出回復装置。
【請求項１５】前記吸引キャップ内の液体の流路抵抗
を制御することにより前記各液体吐出口からの液体吸引
流速を均一にすることを特徴とする請求項１２記載の液
体吐出回復装置。
【請求項１６】請求項１〜１５の何れかに記載の液体
吐出回復装置を用いて吸引回復を行うことを特徴とする
液体吐出記録装置。