JP2003191480A

JP2003191480A - インクジェット式記録装置

Info

Publication number: JP2003191480A
Application number: JP2001395388A
Authority: JP
Inventors: 照三 ▲桑▼田; Teruzo Kuwata
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-08

Abstract

(57)【要約】【課題】長期保存状態において、特に、顔料濃度が高め
られた顔料系インクは、ノズル開口内等における目詰ま
りが短時間で発生するので、このような現象を防止しう
るインクジェット式記録装置を提供する。【解決手段】洗浄液貯留部４１から延びた洗浄液送給流
路４２が供給口４３，４３Ａ，４３Ｂを介して上記吸引
室４４に開口している。そして、上記洗浄液はノズルプ
レート１９に設けた供給口４３，４３Ａ、あるいはクリ
ーニングユニット４に設けた供給口４３Ｂから吸引室４
４内に供給される。洗浄液４５の洗浄機能や希釈作用に
より、ノズル開口１４内やその近傍の高粘度インクを吸
引し易くして、上記目詰まり等を解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子の伸縮
等によりノズル開口からインク滴を吐出させて画像や文
字を記録用紙に記録するインクジェット式記録装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来から一般的に採用されてい
るインクジェット式記録装置の周辺構造の一例を示す図
である。この装置は、上部にインクカートリッジ１が搭
載され、下面に記録ヘッド２が取り付けられたキャリッ
ジ３と、記録ヘッド２を封止等するクリーニングユニッ
ト４とを備えている。

【０００３】上記キャリッジ３は、タイミングベルト５
を介してステッピングモータ６に接続され、ガイドバー
７に案内されて記録用紙８の紙幅方向に往復移動するよ
うになっている。そして、記録ヘッド２からのインク吐
出状態を制御するために、駆動回路９が設けられてい
る。この駆動回路９は収容ケース１０内に配置され、こ
の収容ケース１０が壁枠部材１１に固定されている。駆
動回路９からの駆動信号や各種の制御信号はフレキシブ
ルフラットケーブル１２を経て記録ヘッド２に入力され
ている。

【０００４】上記キャリッジ３には、記録用紙８と対向
する面（この例では下面）に、記録ヘッド２が取り付け
られている。そして、この記録ヘッド２にインクカート
リッジ１からインクが供給され、キャリッジ３を移動さ
せながら記録用紙８上面にインク滴を吐出させて画像や
文字をドットマトリックスにより印刷するようになって
いる。

【０００５】上記クリーニングユニット４は、キャリッ
ジ３の移動範囲内の非印刷領域に設けられ、印刷休止中
に記録ヘッド２のノズル面を封止することによりノズル
開口の乾燥をできるだけ防ぐようになっている。また、
クリーニングユニット４は、吸引ポンプ１３に接続さ
れ、クリーニング動作時には記録ヘッド２のノズル開口
に負圧を与えてノズル開口からインクを吸引するように
なっている。さらに、このクリーニングユニット４は、
フラッシング動作によって記録ヘッド２から吐出された
インク滴を受ける容器として機能することもある。

【０００６】上記キャリッジ３に往復移動をさせながら
印刷をするときに、フレキシブルフラットケーブル１２
に連続的な湾曲変形をさせながら駆動回路９から記録ヘ
ッド２に駆動信号等が入力されている。

【０００７】縦振動の圧電振動子を用いたインクジェッ
ト式記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）は、一般
に、図１０および図１１に示すように、多数のノズル開
口１４と圧力発生室１５が形成された流路ユニット１６
と、この流路ユニット１６が貼着されるとともに、圧電
振動子１７が収容されるヘッドケース１８とを備えてい
る。

【０００８】上記流路ユニット１６は、ノズル開口１４
が図１１の紙面と垂直方向に列設されたノズルプレート
１９と、上記各ノズル開口１４に連通する圧力発生室１
５が列設された流路基板２０と、上記各圧力発生室１５
の下部開口を塞ぐ封止板２１とが積層されて構成されて
いる。上記流路基板２０には、各圧力発生室１５とイン
ク供給路２２を介して連通し、各圧力発生室１５に供給
されるインクを貯留するインク貯留室２３が形成されて
いる。この例では、ノズル開口１４および圧力発生室１
５の列は２列設けられている。

【０００９】上記ヘッドケース１８は、合成樹脂製で、
上下に貫通する空間２４に圧電振動子１７が収容される
ようになっている。上記空間２４は、ノズル開口１４が
列設される方向に延び、ノズル開口１４の列に対応して
２つ設けられている。上記圧電振動子１７は、後端側が
ヘッドケース１８に取り付けられた固定基板２５に固着
されるとともに、先端面が封止板２１下面の島部２６に
固着されている。

【００１０】そして、駆動回路９で発生させた駆動信号
をフレキシブルフラットケーブル１２から導通線２７を
介して圧電振動子１７に入力することにより、圧電振動
子１７を長手方向に伸縮させる。この圧電振動子１７の
伸縮により、封止板２１の島部２６を振動させて圧力発
生室１５内の圧力を変化させ、圧力発生室１５内のイン
クをノズル開口１４からインク滴として吐出させるよう
になっている。図において、２８はインクカートリッジ
１からインク貯留室２３にインクを補給するインク補給
管である。

【００１１】上記封止板２１は樹脂製薄膜２１Ａと金属
製薄膜２１Ｂが積層された構造とされている。上記ヘッ
ドケース１８のインク貯留室２３に対応する部分には、
上記樹脂製薄膜２１Ａが配置されている。樹脂製薄膜２
１Ａは、ポリフェニレンサルファイドフィルム（以下
「ＰＰＳフィルム」という）製とされ、このＰＰＳフィ
ルム２１Ａを介して吐出時のインク貯留室２３内の圧力
変動を逃がすダンパ用凹部２９が形成されている。この
ダンパ用凹部２９は、外部と連通しない独立空間として
存在させると、ダンパ用凹部２９内の空気がＰＰＳフィ
ルム２１Ａを透過してインク内に溶出し、ダンパ用凹部
２９内の気圧が下がってＰＰＳフィルム２１Ａの張力が
高くなって十分なダンパ効果を得られなくなり易い。そ
こで、上記ダンパ用凹部２９の奥面からヘッドケース１
８の反対側面に向かって貫通してダンパ用凹部２９を外
部に連通させる外部連通孔３０を穿設することにより、
上述したようなダンパ用凹部２９内の圧力低下を防止し
ている。

【００１２】上記記録ヘッドでは前述のように、不使用
状態での放置等により、流路内のインクの水分が蒸発し
て粘度が上昇したときに、高粘度インクを強制的に吸引
するクリーニングユニット４を備えている。上記クリー
ニングユニット４は、上記記録ヘッドが非印刷領域のク
リーニングポジションに移動したときに、図１１のよう
に記録ヘッドのノズル面３１を封止し、ノズル開口１４
からインクを吸引して目詰まり等を回復させる。

【００１３】上記クリーニングユニット４は、深さの浅
い箱型のキャップ本体３２が半硬質性のゴム材料で成形
され、上方に開放した状態とされている。上記キャップ
本体３２はキャップケース３３内にはめ込まれ、キャッ
プ本体の開口縁３４が、上記ノズルプレート１９の表
面、すなわちノズル面３１にぴったりと密着できるよう
に構成されている。キャップ本体３２の底面３２Ａに
は、吸引口３５があけられ、そこに吸引管３６が接続さ
れており、この吸引管３６の途中に吸引ポンプ１３が配
置されている。上記吸引管３６の端部にスポンジ等の廃
液吸収材が収容された廃液貯留部３７が接続されてい
る。

【００１４】また、キャップ本体３２の底面３２Ａに
は、大気導入口３８があけられ、そこに大気導入管３９
が接続されており、その途中にこの管路の流通を断続す
る開閉弁４０が配置されている。

【００１５】図１１に示されているインクカートリッジ
１は、簡略的に小さく図示されており、各インクカート
リッジ１から延びているインク補給管２８が、上記イン
ク貯留室２３に連通されている。

【００１６】図１１は、記録ヘッド２がクリーニングポ
ジションに停止し、ノズル面３１が開口縁３４で封止さ
れている状態を示している。ここで開閉弁４０を閉じて
おいて吸引ポンプ１３を作動させると、ノズル開口１４
やその近傍に停滞している高粘度のインクが吸い出され
て、キャップ本体３２の底部に溜められる。その後、開
閉弁４０を開けて吸引ポンプ１３を作動させ続けると、
キャップ本体３２内の高粘度インクが廃液貯留部３７へ
送り込まれる。以上のようなクリーニング動作が完了し
てから、記録ヘッド２は印字動作に移行する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ノズル開口内やその近
傍の高粘度インクを強制的に吸引することは、上述のよ
うな手法で行なわれている。ところで、キャップ本体の
底部に強制的に吸引された高粘度インクが残留して乾燥
すると、それ自体が吸湿剤として作用してキャップ本体
内は水蒸気が不足した状態となる。このような傾向は濃
度の高い顔料系インクにおいて顕著であり、キャップ本
体でノズル面を封止している間に、極めて短時間の内に
ノズル開口内のインクが高粘度化してしまう。

【００１８】顔料濃度の高いインクがノズル開口内やそ
の近傍で高粘度になると、その目詰まり状態は通常の負
圧を与える程度では、短時間で簡単に目詰まり回復をす
ることが難しくなる。さらに、顔料濃度の高いインクを
廃液貯留部に送り込んでも、高粘度インクであるため
に、廃液貯留部内の廃液吸収材に十分吸収されず、結局
は廃液貯留部の貯留機能が低下することとなる。

【００１９】また、クリーニング動作時にキャップ本体
内に発生した気泡がノズル開口の近くに付着すると、気
泡がそのまま残留して混色等を生じ、正常なクリーニン
グが達成されないこととなる。また、気泡の付着によ
り、ノズル開口のインク液面（メニスカス）が破壊さ
れ、インク吐出の方向が狂ったり吐出滴の大きさが異常
なものとなり、適正な印字品質が得られなくなる。

【００２０】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、流路内のインク粘度が著しく高くなっても、積
極的にクリーニング動作を行なうインクジェット式記録
装置の提供をその主たる目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ノズルプレートに設けられたノズル開口
と上記ノズル開口に連通する圧力発生室と上記圧力発生
室に圧力変動を与える圧力発生素子とを含んで構成され
たインクジェット式記録ヘッドと、上記ノズルプレート
を吸引ポンプに接続された吸引室を介して封止した状態
で吸引室に負圧を与えてクリーニング動作を行なうクリ
ーニングユニットとを備えたインクジェット式記録装置
であって、洗浄液を貯留した洗浄液貯留部から延びた洗
浄液送給流路がノズルプレートに設けた供給口を介して
上記吸引室に開口していることを第１の要旨とする。

【００２２】すなわち、本発明のインクジェット式記録
装置は、洗浄液を貯留した洗浄液貯留部から延びた洗浄
液送給流路がノズルプレートに設けた供給口を介して吸
引室に開口している。

【００２３】したがって、クリーニング動作時に吸引室
が負圧状態におかれると、ノズル開口内およびその近傍
に停滞している高粘度のインクと上記洗浄液が吸引室内
に吸引される。この吸引のときに、洗浄液はそれ自体の
粘性が低いのでノズルプレートの供給口から勢いよく吸
引室内に流入してきて、吸引室の内壁部に衝突して放射
的に飛散し、洗浄液の大部分は小さな粒子状となる。

【００２４】一方、粘性が高いために、洗浄液よりも遅
れ気味で吸い出された高粘度インクは、それに対して上
記の飛散した洗浄液が干渉して両液体は混合状態にな
り、高粘度インクが希釈された状態になる。さらに、吸
引室内に負圧が付与されるときには、吸引室内の圧力が
低下する過渡期に吸引室内の気体が流動するので、この
流動現象と上記の洗浄液や高粘度インクの挙動が複合し
て、吸引室内は洗浄液と高粘度インクと流動気体の３者
による攪拌と乱流を呈することとなる。

【００２５】以上のような各流体の挙動によって、飛散
した洗浄液自体あるいは洗浄液で希釈された高粘度イン
クが、ノズル開口およびその近辺に撥ね掛けられたよう
な状態で衝突するので、ノズル開口内やその近傍に停滞
している高粘度インクは、積極的な洗浄作用を受けるこ
ととなり、目詰まり回復が迅速化される。

【００２６】上記の各流体の攪拌や乱流現象の際には気
泡が発生するが、この気泡を形成するインクは洗浄液で
希釈されているので、気泡がノズル開口の近くに付着し
ても、直ちに消えてしまう。したがって、気泡付着に起
因する上記のような異常なインク吐出が回避される。

【００２７】さらに、クリーニングユニット内に溜まっ
た廃液としてのインクは、粘性が低下されているので、
廃液貯留部の廃液吸収材に十分に吸収され、廃液貯留部
の吸収能力を期待通りに活用できる。

【００２８】上記記録ヘッドが長時間不使用状態である
ときには、ノズルプレートがクリーニングユニットで封
止されているが、この状態のときに洗浄液をクリーニン
グユニット内に供給しておいたり、洗浄液で希釈された
廃液としてのインクをクリーニングユニット内に残留さ
せておくことによって、ノズルプレートは水蒸気雰囲気
の中におかれるので、ノズル開口内やその近傍に停滞し
ているインクの高粘度化を著しく低減させることができ
る。また、そのようなことをしなくても、供給口から洗
浄液が蒸発することによっても、同様の効果が生じる。

【００２９】印字品質の向上を目的にして顔料濃度を高
めることとクリーニング成功率とは、相反する関係にお
かれているが、本発明のインクジェット式記録装置にあ
っては、洗浄液の積極的活用により、顔料の高濃度化に
おけるクリーニング動作の問題を解消して、すぐれた印
字品質が確保される。特に、使用頻度の高いブラックの
インクは、元来、高粘度化し易い顔料系インクとされて
いるが、本発明により高粘度化の問題が解消される。

【００３０】さらに、上記の目的を達成するため、本発
明は、ノズルプレートに設けられたノズル開口と上記ノ
ズル開口に連通する圧力発生室と上記圧力発生室に圧力
変動を与える圧力発生素子とを含んで構成されたインク
ジェット式記録ヘッドと、上記ノズルプレートを吸引ポ
ンプに接続された吸引室を介して封止した状態で吸引室
に負圧を与えてクリーニング動作を行なうクリーニング
ユニットとを備えたインクジェット式記録装置であっ
て、洗浄液を貯留した洗浄液貯留部から延びた洗浄液送
給流路がクリーニングユニットに設けた供給口を介して
上記吸引室に開口していることを第２の要旨とする。

【００３１】すなわち、本発明のインクジェット式記録
装置は、洗浄液を貯留した洗浄液貯留部から延びた洗浄
液送給流路がクリーニングユニットに設けた供給口を介
して吸引室に開口している。

【００３２】したがって、クリーニング動作時に吸引室
が負圧状態におかれると、ノズル開口内およびその近傍
に停滞している高粘度のインクと上記洗浄液が吸引室内
に吸引される。この吸引のときに、洗浄液はそれ自体の
粘性が低いのでクリーニングユニットの供給口から勢い
よく吸引室内に流入してきて、吸引室のノズルプレート
面や内壁部に衝突して放射的に飛散し、洗浄液の大部分
は小さな粒子状となる。

【００３３】一方、粘性が高いために、洗浄液よりも遅
れ気味で吸い出された高粘度インクは、それに対して上
記の飛散した洗浄液が干渉して両液体は混合状態にな
り、高粘度インクが希釈された状態になる。さらに、吸
引室内に負圧が付与されるときには、吸引室内の圧力が
低下する過渡期に吸引室内の気体が流動するので、この
流動現象と上記の洗浄液や高粘度インクの挙動が複合し
て、吸引室内は洗浄液と高粘度インクと流動気体の３者
による攪拌と乱流を呈することとなる。

【００３４】以上のような各流体の挙動によって、飛散
した洗浄液自体あるいは洗浄液で希釈された高粘度イン
クが、ノズル開口およびその近辺に撥ね掛けられたよう
な状態で衝突するので、ノズル開口内やその近傍に停滞
している高粘度インクは、積極的な洗浄作用を受けるこ
ととなり、目詰まり回復が迅速化される。

【００３５】上記の各流体の攪拌や乱流現象の際には気
泡が発生するが、この気泡を形成するインクは洗浄液で
希釈されているので、気泡がノズル開口の近くに付着し
ても、直ちに消えてしまう。したがって、気泡付着に起
因する上記のような異常なインク吐出が回避される。

【００３６】さらに、クリーニングユニット内に溜まっ
た廃液としてのインクは、粘性が低下されているので、
廃液貯留部の廃液吸収材に十分に吸収され、廃液貯留部
の吸収能力を期待通りに活用できる。

【００３７】上記供給口がクリーニングユニットに開口
させてあるので、洗浄液がクリーニングユニット側の部
材、たとえばキャップ本体から供給されることから、供
給口をクリーニング動作にとって最も適した箇所に配置
できて、よりすぐれたクリーニング機能が実行される。
例えば、吸引室内の気流を考慮に入れて供給口とノズル
開口との相対位置を設定し、より多くの洗浄液がノズル
開口に干渉するようにすれば、一層効果的な洗浄機能が
実現する。

【００３８】上記記録ヘッドが長時間不使用状態である
ときには、ノズルプレートがクリーニングユニットで封
止されているが、この状態のときに洗浄液をクリーニン
グユニット内に供給しておいたり、洗浄液で希釈された
廃液としてのインクをクリーニングユニット内に残留さ
せておくことによって、ノズルプレートは水蒸気雰囲気
の中におかれるので、ノズル開口内やその近傍に停滞し
ているインクの高粘度化を著しく低減させることができ
る。また、そのようなことをしなくても、供給口から洗
浄液が蒸発することによっても、同様の効果が生じる。

【００３９】印字品質の向上を目的にして顔料濃度を高
めることとクリーニング成功率とは、相反する関係にお
かれているが、本発明のインクジェット式記録装置にあ
っては、洗浄液の積極的活用により、顔料の高濃度化に
おけるクリーニング成功率の問題を解消して、すぐれた
印字品質が確保される。特に、使用頻度の高いブラック
のインクは、元来、高粘度化し易い顔料系インクとされ
ているが、本発明により高粘度化の問題が解消される。
なお、クリーニング成功率とは、全ノズル開口の内、正
常なインク滴吐出が可能となる確率のことを意味してい
る。

【００４０】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記供給口が上記ノズル開口の内、印字には使用し
ないノズル開口である場合には、当初からノズルプレー
トに準備されているノズル開口を利用することから、洗
浄液専用の開口構造を特設する必要がなく、構造の簡素
化にとって有効である。また、インク吐出用のノズル開
口は多数の開口が１列に並んだ形態になっているのが一
般的であるため、洗浄液は多数の開口から一斉に供給さ
れることとなり、前述の攪拌や乱流現象において、ノズ
ル開口部の洗浄や高粘度インクの希釈作用等にとって有
効である。

【００４１】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記加圧送給手段が上記圧力発生素子である場合に
は、圧力発生素子本来の作動特性を洗浄液の供給制御に
適用できることから、洗浄液の供給に適した駆動信号を
圧力発生素子へ入力することにより、微妙な洗浄液の供
給制御が簡単に実現できる。同時に、記録ヘッドにはイ
ンク加圧用の圧力発生素子が配置されているので、１つ
の記録ヘッド内で同様に配列された圧力発生素子の一部
を洗浄液の加圧供給に流用できて、構造の合理化にとっ
て有利である。

【００４２】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記加圧送給手段が上記洗浄液送給流路に配置され
たポンプである場合には、ポンプの配置箇所が自由に選
べることから、洗浄液送給流路の配置形態の自由度がよ
り一層高くなり、記録装置としての構造的なまとまりが
良好になる。また、ポンプ自体の供給特性は多種多様に
設定できるので、クリーニング作動の条件に応じた洗浄
液の供給が行ない易くなる。

【００４３】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記供給口が複数個設けられている場合には、吸引
室内に種々な箇所や方向から洗浄液が供給されることか
ら、洗浄液が吸引室内全域にわたって分布させられて、
上記の洗浄作用が一層効果的に行なわれる。

【００４４】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記複数個の供給口が上記吸引室内に均一に洗浄液
を供給できる箇所に配置されている場合には、複数個の
供給口が最適箇所に配置されていることから、ノズル開
口全体に対するクリーニング作用が可及的均一に実行さ
れる。また、インク吐出用のノズル開口は多数の開口が
１列に並んだ形態になっているとともに、それらが複数
列とされているのが一般的であるため、複数個の供給口
を適正な箇所に配置することにより、ノズル開口全体に
対する洗浄作用として最適である。

【００４５】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記洗浄液送給流路に洗浄液の加圧送給手段が設け
られている場合には、洗浄液を加圧供給手段で圧送でき
ることから、洗浄液を確実に吸引室へ供給することが可
能となる。さらに、加圧の程度や加圧期間を選定するこ
とにより、より適正な洗浄液の供給が果たせる。

【００４６】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記加圧送給手段の作動が上記クリーニング動作に
略同期させてある場合には、洗浄液の供給時期がクリー
ニング動作と略合致していることから、洗浄液をクリー
ニング動作に確実に作用させることができる。

【００４７】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記加圧送給手段の作動が上記クリーニング動作よ
りも早い時期に開始される場合には、洗浄液がクリーニ
ング吸引に先行して吸引室内へ供給されることから、吸
引室内は予め洗浄液の粒子等が充満した状態とされ、こ
れによって、ノズル開口内の高粘度インクに洗浄液が先
行的に付着した状態となり、その後から吸引負圧が付与
される。したがって、先行的に洗浄液で粘度が低下させ
られたノズル開口内のインクに吸引力が作用することと
なり、インクは短時間で確実に吸い出される。

【００４８】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記加圧送給手段の作動が上記クリーニング動作開
始後に開始される場合には、洗浄液がクリーニング吸引
よりも遅れて吸引室内へ供給されることから、ノズル開
口内の高粘度インクが先行的に吸い出されつつある過渡
期に、洗浄液を干渉させることができるので、その干渉
を受けた高粘度インクはその時点から急速に粘度が低下
させられて、その後は、一気に吸い出されることとな
り、やはり短時間で確実にインク吸い出しがなされる。

【００４９】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記インクが顔料系のインクである場合には、顔料
系インクに対して上述の洗浄液機能を作用させることか
ら、顔料濃度を高めて鮮明な印字を行なっても、顔料系
特有の早期高粘度化によるノズル開口の目詰まり問題を
確実に解決することができる。

【００５０】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記洗浄液に消泡剤が含まれている場合には、クリ
ーニング動作中の泡立ちが抑制されることから、気泡が
ノズル開口の近くのノズルプレート表面に付着すること
がない。また、洗浄液自体は本来インクよりもはるかに
粘性の低い性質のものであり、それに対して消泡剤を含
有させれば、より確実な消泡作用が得られる。

【００５１】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記吸引室は上記ノズルプレートの表面と上記吸引
室の底面の間隔が可及的に狭く設定されている場合に
は、ノズルプレートの表面と吸引室の底面との狭い空間
で洗浄液，インク，空気等の挙動がなされることから、
第１には、洗浄液はノズルプレート表面や吸引室底面に
高い運動エネルギーをもって衝突するので、それによる
液体散乱がより広い領域におよぶこととなる。したがっ
て、洗浄液がノズル開口全体に対して到達し、より一層
効果的なクリーニング作動が得られる。

【００５２】また、第２には、狭い空間内での各流体の
挙動であるから、散乱した洗浄液や希釈されたインク等
は、それらの移動距離が短距離でかつ短時間の内にノズ
ルプレート表面に到達する。したがって、洗浄液や希釈
インク等はそれら自体の運動エネルギーが低下しない内
にノズルプレート表面に到達するので、強い直撃性をも
ってノズル開口内の高粘度インクが洗浄される。

【００５３】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記供給口と、上記吸引室に開口しているとともに
上記吸引ポンプに連通している吸引口とが、上記ノズル
開口からのインク吐出の方向に略直交する方向において
離隔した相対位置関係とされている場合には、供給口か
ら出た洗浄液が吸引室内を種々な方向に移動しながら上
記吸引口に到達することから、洗浄液は広い範囲のノズ
ル開口に到達し、各ノズル開口内の高粘度インクを低粘
度化させる。したがって、上記の離隔した相対位置関係
を付与することによって、広域的なクリーニング作動が
得られる。

【００５４】特に、上記の離隔した相対位置関係が、上
記の狭い吸引室空間の条件下で採用されるときには、洗
浄液がノズルプレート表面に強い直撃性をもって干渉し
ながら上記吸引口に到達するので、ノズル開口内の高粘
度インクの低粘度化あるいは溶解を、より積極的に行な
う。

【００５５】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記吸引室が上記吸引ポンプを介して廃液吸収材を
収容した廃液貯留部に接続されている場合には、吸引室
底部から吸引される廃液インクの粘性が低下させられて
いることから、廃液貯留部の廃液吸収材に吸収され易く
なり、廃液貯留部の吸収機能を期待通りに発揮させるこ
とができる。

【００５６】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。

【００５７】図１から図８は、本発明のインクジェット
式記録装置の各実施の形態を示す図である。この記録装
置は、基本的には図９から図１１に示すものと同様であ
り、以下、同様の部分は同じ符号を用いて説明する。

【００５８】縦振動の圧電振動子を用いたインクジェッ
ト式記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）の内部構
造は、図３，図４に示すようなものとされている。これ
らの構造は、多数のノズル開口１４と圧力発生室１５が
形成された流路ユニット１６と、この流路ユニット１６
が貼着されるとともに、圧電振動子１７が収容されるヘ
ッドケース１８とを備えている。

【００５９】上記流路ユニット１６は、ノズル開口１４
が図３および図４の紙面と垂直方向に列設されたノズル
プレート１９と、上記各ノズル開口１４に連通する圧力
発生室１５が列設された流路基板２０と、上記各圧力発
生室１５の下部開口を塞ぐ封止板２１とが積層されて構
成されている。上記流路基板２０には、各圧力発生室１
５とインク供給路２２を介して連通し、各圧力発生室１
５に供給されるインクを貯留するインク貯留室２３が形
成されている。この例では、ノズル開口１４および圧力
発生室１５の列は２列設けられている。

【００６０】上記ヘッドケース１８は、熱硬化性樹脂や
熱可塑性樹脂が射出成形されてなり、上下に貫通する空
間２４に圧力発生素子としての圧電振動子１７が収容さ
れるようになっている。上記空間２４は、ノズル開口１
４が列設される方向に延び、ノズル開口１４の列に対応
して２つ設けられている。上記圧電振動子１７は、後端
側がヘッドケース１８に取り付けられた固定基板２５に
固着されるとともに、先端面が封止板２１下面の島部２
６に固着されている。

【００６１】そして、図９で説明した駆動回路で発生さ
せた駆動信号をフレキシブルフラットケーブルから導通
線２７を介して圧電振動子１７に入力することにより、
圧電振動子１７を長手方向に伸縮させる。この圧電振動
子１７の伸縮により、封止板２１の島部２６を振動させ
て圧力発生室１５内の圧力を変化させ、圧力発生室１５
内のインクをノズル開口１４からインク滴として吐出さ
せるようになっている。図において、２８はインクカー
トリッジ１からインク貯留室２３にインクを補給するイ
ンク補給管である。

【００６２】上記封止板２１は樹脂製薄膜２１Ａと金属
製薄膜２１Ｂが積層された構造とされている。上記ヘッ
ドケース１８のインク貯留室２３に対応する部分には、
上記樹脂製薄膜２１Ａが配置されている。樹脂製薄膜２
１Ａは、ポリフェニレンサルファイドフィルム（以下
「ＰＰＳフィルム」という）製とされ、このＰＰＳフィ
ルム２１Ａを介して吐出時のインク貯留室２３内の圧力
変動を逃がすダンパ用凹部２９が形成されている。この
ダンパ用凹部２９は、外部と連通しない独立空間として
存在させると、ダンパ用凹部２９内の空気がＰＰＳフィ
ルム２１Ａを透過してインク内に溶出し、ダンパ用凹部
２９内の気圧が下がってＰＰＳフィルム２１Ａの張力が
高くなって十分なダンパ効果を得られなくなり易い。そ
こで、上記ダンパ用凹部２９の奥面からヘッドケース１
８の反対側面に向かって貫通してダンパ用凹部２９を外
部に連通させる外部連通孔３０を穿設することにより、
上述したようなダンパ用凹部２９内の圧力低下を防止し
ている。

【００６３】上記記録ヘッドでは、不使用状態での放置
等により、流路内のインクの水分が蒸発して粘度が上昇
したときに、高粘度インクを強制的に吸引するクリーニ
ングユニット４を備えている。上記クリーニングユニッ
ト４は、上記記録ヘッドが非印刷領域のクリーニングポ
ジションに移動したときに、図１，図３，図４のように
記録ヘッドのノズル面３１を封止し、ノズル開口１４か
らインクを吸引して目詰まり等を回復させる。

【００６４】上記クリーニングユニット４は、図２に示
すような深さの浅い箱型のキャップ本体３２が半硬質性
のゴム材料で成形され、上方に開放した状態とされてい
る。上記キャップ本体３２はキャップケース３３内には
め込まれ、キャップ本体の開口縁３４が、上記ノズルプ
レート１９の表面、すなわちノズル面３１にぴったりと
密着できるように構成されている。キャップ本体３２の
底面３２Ａには、吸引口３５があけられ、そこに吸引管
３６が接続されており、この吸引管３６の途中に吸引ポ
ンプ１３が配置されている。上記吸引管３６の端部にス
ポンジ等の廃液吸収材が収容された廃液貯留部３７が接
続されている。

【００６５】また、キャップ本体３２の底面３２Ａに
は、大気導入口３８があけられ、そこに大気導入管３９
が接続されており、その途中にこの管路の流通を断続す
る開閉弁４０が配置されている。

【００６６】図３および図４に示された各インクカート
リッジ１からインク補給管２８が延びていて、その端部
は上記インク貯留室２３に連通されている。

【００６７】図１，図３，図４，図７は、記録ヘッド２
がクリーニングポジションに停止し、ノズル面３１が開
口縁３４で封止されている状態を示している。ここで開
閉弁４０を閉じておいて吸引ポンプ１３を作動させる
と、ノズル開口１４やその近傍に停滞している高粘度の
インクが吸い出されて、キャップ本体３２の底部に溜め
られる。その後、開閉弁４０を開けて吸引ポンプ１３を
作動させ続けると、キャップ本体３２内の高粘度インク
が廃液貯留部３７へ送り込まれる。以上のようなクリー
ニング動作が完了してから、記録ヘッド２は印字動作に
移行する。

【００６８】図１は、記録ヘッド２に対してクリーニン
グユニット４が封止をしている状態を示す断面図であ
る。各種のインクが収容されたインクカートリッジ１，
１，１・・・に洗浄液貯留部である洗浄液容器４１を合
体させたタイプであり、そこから延びた洗浄液送給流路
である供給路４２が、ノズルプレート１９にあけた供給
口４３を介して吸引室４４に開口している。この吸引室
４４は、キャップ本体３２の内部空間により形成されて
いる。ここでの洗浄液容器４１は、いわゆるカートリッ
ジタイプのものであり、この例ではインクカートリッジ
１と一体的に形成されている。なお、符号４５は洗浄液
を示している。

【００６９】上記供給路４２の途中に開閉弁４２Ａが配
置され、上記駆動回路からの開閉信号で開閉弁４２Ａの
開閉制御が行なわれる。上記吸引ポンプ１３が作動して
いるときに、開閉弁４２Ａを開くと、吸引室４４内の負
圧で洗浄液４５が吸引室４４内へ吸い出される。

【００７０】上記洗浄液４５は、水を主体にしたもので
あり、高粘度インクとの親和性が高められた液体であ
る。洗浄液４５の機能において必要とされる要件には種
々な項目が挙げられるが、少なくとも水蒸気雰囲気を形
成し易いこと、粘性が著しく低いこと、高粘度インクを
溶解し易いこと等があり、これらに対応するためには水
を主体にした洗浄液とされる。さらに、水だけである
と、インクに対して蒸発が早すぎるのでその場合は、イ
ンクカートリッジよりも大容量の洗浄液カートリッジと
して使用する。反面、洗浄液カートリッジを小型化する
には、エチレングリコール等の保湿剤を、粘性に支障が
ない程度に添加する。

【００７１】図２は、キャップ本体３２を単体で示す斜
視図であり、長方形のノズルプレート１９に合わせた深
さの浅い箱状とされている。

【００７２】図３は、ヘッドケースに供給路を設けた状
態を示す断面図である。すなわち、図１の形式のものが
実際に記録ヘッド２に装備された状態を示している。ヘ
ッドケース１８に肉厚部１８Ａを設け、ここに供給路４
２と開閉弁４２Ａを配置したもので、供給路４２は供給
口４３を介して吸引室４４に開口されている。なお、図
９に示したような駆動回路からの制御信号が導通線４６
を経て開閉弁４２Ａを作動させるように構成されてい
る。

【００７３】図４は、洗浄液を加圧する手段が圧電振動
子とされた場合の断面図である。すなわち、上記洗浄液
送給流路の途中に加圧送給手段である圧力発生素子が配
置されたもので、ここでの洗浄液送給流路は供給路４
２，洗浄液貯留室４７，洗浄液供給路４８，洗浄液加圧
室４９等が一連に連なったものとして構成され、供給口
４３を介して吸引室４４に開口している。ここでの供給
口４３は、多数の開口が１列に配置された上記のノズル
開口１４と同様である。圧力発生素子は圧電振動子１７
の形式とされ、その出力振動はインクを加圧する場合と
同様である。すなわち、圧電振動子１７の先端面が島部
２６に固着されている。なお、洗浄液４５のための圧電
振動子１７は、印字作動中には作動しないで、クリーニ
ング動作中に所定の洗浄液圧送作用を行なう。

【００７４】図５は、図４に示した実施の形態における
供給口４３が複数箇所に配置されている場合を示す断面
図である。また、図５は、図４の〔５〕−〔５〕断面に
相当するが、ここでは洗浄液の流路系統を中心にして図
示してある。供給路４２から分かれた分岐路５０を経て
反対側に配置した供給口４３に連なっている。

【００７５】図６は、ノズル開口とは別個の供給口がノ
ズルプレートに設けられた状態を示す平面図である。上
記ノズル開口１４とは別に設けられた供給口４３Ａをノ
ズルプレート１９に開口させたものである。ここでは、
４箇所に供給口４３Ａがノズルプレート１９に設けら
れ、その各々から洗浄液４５が供給される。各供給口４
３Ａには供給路４２が接続してあり、分岐室５１で１本
化されてから洗浄液容器４１に加圧供給手段であるポン
プ５２を経て接続されている。上記分岐室５１の容積部
分を経てから各供給口４３Ａに均一の圧力で洗浄液４５
を供給していることにより、各供給口４３Ａからの流出
量が同等になり、洗浄液を吸引室４４内全体に分布させ
ている。

【００７６】図６において、ノズル面３１を封止してい
るキャップ本体３２が２点鎖線で図示してある。ここで
は、キャップ本体３２にあけられた吸引口３５は、キャ
ップ本体の中央部の１箇所だけとされ、丁度、４個の供
給口４３Ａで包囲された領域の中央部に配置されてい
る。各供給口４３Ａと吸引口３５とは、ノズル開口１４
からのインク吐出の方向に略直交する方向において離隔
した相対位置関係とされている。すなわち、図６におい
て、供給口４３Ａと吸引口３５とが左右上下方向にずら
された相対位置関係とされている。

【００７７】図７は、洗浄液貯留部４１からの洗浄液４
５をクリーニングユニット４に供給する場合の断面図で
ある。洗浄液４５の供給口４３Ｂがキャップ本体３２の
底面３２Ａに開口している。この供給口４３Ｂに供給路
４２が接続されポンプ５２を経て洗浄液貯留部４１に接
続されている。供給口４３Ｂと吸引口３５とは、ノズル
開口１４からのインク吐出の方向に略直交する方向にお
いて離隔した相対位置関係とされている。すなわち、図
７において、供給口４３Ｂと吸引口３５とが左右方向に
ずらされた相対位置関係とされている。また、２点鎖線
で図示したように、供給口４３Ｂをもう１箇所に配置し
て複数個とすることができる。

【００７８】図８は、大形のインクジェット式記録装置
の場合を示す側面図である。この場合には、インクカー
トリッジ１がキャリッジ３に搭載されているのではな
く、記録ヘッド２とは離れた場所に設けられている。す
なわち、記録ヘッド２が単体で図９に示したようなガイ
ドバー７に沿った印字動作を行ない、インクカートリッ
ジ１や洗浄液容器４１は壁枠部材等の静止部材に支持さ
れ、そこから延びてきている可撓性のあるホースが、イ
ンク補給管２８や供給路４２を形成している。

【００７９】上述の各実施の形態においては、ノズルプ
レート１９の表面とキャップ本体３２の底面３２Ａとの
間隔が可及的に狭く設定されている。

【００８０】第１の実施の形態は、洗浄液４５を貯留し
た洗浄液容器４１から延びた供給路４２がノズルプレー
ト１９に設けた供給口４３，４３Ａを介して吸引室４４
に開口しているものである。

【００８１】したがって、クリーニング動作時に吸引室
４４が負圧状態におかれると、ノズル開口１４内および
その近傍に停滞している高粘度のインクと上記洗浄液４
５が吸引室４４内に吸引される。この吸引のときに、洗
浄液４５はそれ自体の粘性が低いので勢いよく吸引室４
４内に流入してきて、吸引室４４の内壁部、すなわちノ
ズルプレート１９の表面やキャップ本体３２の底面３２
Ａ等に衝突して放射的に飛散し、洗浄液４５の大部分は
小さな粒子状となる。

【００８２】一方、粘性が高いために、洗浄液４５より
も遅れ気味で吸い出された高粘度インクは、それに対し
て上記の飛散した洗浄液４５が干渉して両液体は混合状
態になり、高粘度インクが希釈された状態になる。さら
に、吸引室４４内に負圧が付与されるときには、吸引室
４４内の圧力が低下する過渡期に吸引室４４内の空気が
流動するので、この流動現象と上記の洗浄液４５や高粘
度インクの挙動が複合して、吸引室４４内は洗浄液４５
と高粘度インクと流動空気の３者による攪拌と乱流を呈
することとなる。

【００８３】以上のような各流体の挙動によって、飛散
した洗浄液４５自体あるいは洗浄液で希釈された高粘度
インクが、ノズル開口１４およびその近辺に撥ね掛けら
れたような状態で衝突するので、ノズル開口１４内やそ
の近傍に停滞している高粘度インクは、積極的な洗浄作
用を受けることとなり、目詰まり回復が迅速化される。

【００８４】上記の各流体の攪拌や乱流現象の際には気
泡が発生するが、この気泡を形成するインクは洗浄液で
希釈されているので、気泡がノズル開口１４の近くに付
着しても、直ちに消えてしまう。したがって、気泡付着
に起因する上記のような異常なインク吐出が回避され
る。

【００８５】さらに、クリーニングユニット４のキャッ
プ本体３２内に溜まった廃液としてのインクは、粘性が
低下されているので、廃液貯留部３７の廃液吸収材に十
分に吸収され、廃液貯留部の吸収能力を期待通りに活用
できる。

【００８６】上記記録ヘッド２が長時間不使用状態であ
るときには、ノズルプレート１９がクリーニングユニッ
ト４で封止されているが、この状態のときに洗浄液４５
をクリーニングユニット４内に供給しておいたり、洗浄
液４５で希釈された廃液としてのインクをクリーニング
ユニット４内に残留させておくことによって、ノズルプ
レート１９は水蒸気雰囲気の中におかれるので、ノズル
開口１４内やその近傍に停滞しているインクの高粘度化
を著しく低減させることができる。また、そのようなこ
とをしなくても、供給口４３，４３Ａから洗浄液４５が
蒸発することによっても、同様の効果が生じる。

【００８７】印字品質の向上を目的にして顔料濃度を高
めることとクリーニング成功率とは、相反する関係にお
かれているが、本発明のインクジェット式記録装置にあ
っては、洗浄液４５の積極的活用により、顔料の高濃度
化におけるクリーニング成功率の問題を解消して、すぐ
れた印字品質が確保される。特に、使用頻度の高いブラ
ックのインクは、元来、高粘度化しやすい顔料系インク
とされているが、本発明により高粘度化の問題が解消さ
れる。

【００８８】第２の実施の形態は、洗浄液４５を貯留し
た洗浄液容器４１から延びた供給路４２がクリーニング
ユニット４のキャップ本体３２に設けた供給口４３Ｂを
介して吸引室４４に開口しているものである。

【００８９】したがって、クリーニング動作時に吸引室
４４が負圧状態におかれると、ノズル開口１４内および
その近傍に停滞している高粘度のインクと上記洗浄液４
５が吸引室４４内に吸引される。この吸引のときに、洗
浄液４５はそれ自体の粘性が低いので勢いよく吸引室４
４内に流入してきて、吸引室４４の内壁部、すなわちノ
ズルプレート１９の表面やキャップ本体３２の底面３２
Ａ等に衝突して放射的に飛散し、洗浄液４５の大部分は
小さな粒子状となる。

【００９０】一方、粘性が高いために、洗浄液４５より
も遅れ気味で吸い出された高粘度インクは、それに対し
て上記の飛散した洗浄液４５が干渉して両液体は混合状
態になり、高粘度インクが希釈された状態になる。さら
に、吸引室４４内に負圧が付与されるときには、吸引室
４４内の圧力が低下する過渡期に吸引室４４内の空気が
流動するので、この流動現象と上記の洗浄液４５や高粘
度インクの挙動が複合して、吸引室４４内は洗浄液４５
と高粘度インクと流動空気の３者による攪拌と乱流を呈
することとなる。

【００９１】以上のような各流体の挙動によって、飛散
した洗浄液４５自体あるいは洗浄液で希釈された高粘度
インクが、ノズル開口１４およびその近辺に撥ね掛けら
れたような状態で衝突するので、ノズル開口１４内やそ
の近傍に停滞している高粘度インクは、積極的な洗浄作
用を受けることとなり、目詰まり回復が迅速化される。

【００９２】上記の各流体の攪拌や乱流現象の際には気
泡が発生するが、この気泡を形成するインクは洗浄液で
希釈されているので、気泡がノズル開口１４の近くに付
着しても、直ちに消えてしまう。したがって、気泡付着
に起因する上記のような異常なインク吐出が回避され
る。

【００９３】上記洗浄液４５がクリーニングユニット４
側の部材、たとえばキャップ本体３２から供給されるこ
とにより、供給口４３Ｂをクリーニング動作にとって最
も適した箇所に配置できて、よりすぐれたクリーニング
機能が実行される。例えば、吸引室４４内の気流を考慮
に入れて供給口４３Ｂとノズル開口１４との相対位置を
設定し、より多くの洗浄液４５がノズル開口１４に干渉
するようにすれば、一層効果的な洗浄機能が実現する。

【００９４】さらに、クリーニングユニット４のキャッ
プ本体３２内に溜まった廃液としてのインクは、粘性が
低下されているので、廃液貯留部３７の廃液吸収材に十
分に吸収され、廃液貯留部の吸収能力を期待通りに活用
できる。

【００９５】上記記録ヘッド２が長時間不使用状態であ
るときには、ノズルプレート１９がクリーニングユニッ
ト４で封止されているが、この状態のときに洗浄液４５
をクリーニングユニット４内に供給しておいたり、洗浄
液４５で希釈された廃液としてのインクをクリーニング
ユニット４内に残留させておくことによって、ノズルプ
レート１９は水蒸気雰囲気の中におかれるので、ノズル
開口１４内やその近傍に停滞しているインクの高粘度化
を著しく低減させることができる。また、そのようなこ
とをしなくても、供給口４３Ｂから洗浄液４５が蒸発す
ることによっても、同様の効果が生じる。

【００９６】印字品質の向上を目的にして顔料濃度を高
めることとクリーニング成功率とは、相反する関係にお
かれているが、本発明のインクジェット式記録装置にあ
っては、洗浄液４５の積極的活用により、顔料の高濃度
化におけるクリーニング成功率の問題を解消して、すぐ
れた印字品質が確保される。特に、使用頻度の高いブラ
ックのインクは、元来、高粘度化しやすい顔料系インク
とされているが、本発明により高粘度化の問題が解消さ
れる。

【００９７】第３の実施の形態は、供給口４３がノズル
開口１４の内、印字には使用しないノズル開口１４の場
合である。それ以外は、上記の各実施の形態と同様であ
り、同様の部分には同じ符号を付している。

【００９８】当初からノズルプレート１９に準備されて
いるノズル開口１４を利用することにより、洗浄液専用
の開口構造を特設する必要がなく、構造の簡素化にとっ
て有効である。また、インク吐出用のノズル開口１４は
多数の開口が１列に並んだ形態になっているのが一般的
であるため、洗浄液４５は多数の開口から一斉に供給さ
れることとなり、前述の攪拌や乱流現象において、ノズ
ル開口部の洗浄や高粘度インクの希釈作用等にとって有
効である。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用
効果を奏する。

【００９９】第４の実施の形態は、図４に示したよう
に、加圧送給手段が圧力発生素子の１つである圧電振動
子１７で構成されている場合である。それ以外は、上記
の各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号
を付している。

【０１００】上記圧電振動子１７本来の作動特性を洗浄
液４５の供給制御に適用できることから、洗浄液４５の
供給に適した駆動信号を圧電振動子１７へ入力すること
により、圧送時期，圧送期間，圧送圧力等の微妙な洗浄
液の供給制御が簡単に、かつ正確に実現できる。同時
に、記録ヘッド２にはインク加圧用の圧電振動子１７が
配置されているので、１つの記録ヘッド内で同様に配列
された圧電振動子１７の一部を洗浄液４５の加圧供給に
流用できて、構造の合理化にとって有利である。それ以
外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。

【０１０１】第５の実施の形態は、図６，図７に示した
ように、ポンプ５２が供給路４２の途中に配置された場
合である。これらポンプ５２は上記駆動回路からの駆動
信号を入力させて行なうのが適当であり、この駆動信号
により、洗浄液４５の加圧供給時期や期間が設定され
る。それ以外は、上記の各実施の形態と同様であり、同
様の部分には同じ符号を付している。

【０１０２】このような独立したユニットであるポンプ
５２を用いることにより、ポンプ自体の配置箇所が自由
に選べることとなり、供給路４２の配置形態の自由度が
より一層高くなり、記録装置としての構造的なまとまり
が良好になる。また、ポンプ５２自体の供給特性は多種
多様に設定できるので、クリーニング作動の条件に応じ
た洗浄液４５の供給が行ない易くなる。それ以外は、上
記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。

【０１０３】第６の実施の形態は、図５，図６，図７に
示したように、供給口４３，４３Ａ，４３Ｂが複数個設
けられている場合である。それ以外は、上記の各実施の
形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付してい
る。

【０１０４】上記吸引室４４内に種々な箇所や方向から
洗浄液４５が供給されることにより、洗浄液４５が吸引
室４４内全域にわたって分布させられて、上記の洗浄作
用が一層効果的に行なわれる。それ以外は、上記各実施
の形態と同様の作用効果を奏する。

【０１０５】第７の実施の形態は、図６や図７に示した
ように、複数個の供給口４３Ａ，４３Ｂがノズルプレー
ト１９やキャップ本体３２にあけられていることによ
り、上記吸引室４４内に均一に洗浄液４５を供給できる
箇所に配置されている場合である。それ以外は、上記の
各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を
付している。

【０１０６】上記複数個の供給口４３Ａ，４３Ｂが最適
箇所に配置されていることから、ノズル開口１４全体に
対するクリーニング作用が可及的均一に実行される。ま
た、インク吐出用のノズル開口１４は多数の開口が１列
に並んだ形態になっているとともに、それらが複数列と
されているのが一般的であるため、複数個の供給口４３
Ａを適正な箇所に配置することにより、ノズル開口１４
全体に対する洗浄作用として最適である。それ以外は、
上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。

【０１０７】第８の実施の形態は、供給路４２等に洗浄
液４５の加圧送給手段が設けられている場合である。す
なわち、図４においては、圧電振動子１７が洗浄液４５
の流路系である供給路４２，洗浄液貯留室４７，洗浄液
供給路４８，洗浄液加圧室４９の途中に配置されてい
る。図６においては、ポンプ５２で洗浄液４５を圧送し
ている。図７も図６の場合と同じである。それ以外は、
上記の各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ
符号を付している。

【０１０８】上記洗浄液４５をポンプ５２や圧電振動子
１７で圧送することにより、洗浄液４５を確実に吸引室
４４へ供給することが可能となる。さらに、加圧の程度
や加圧期間を選定することにより、より適正な洗浄液４
５の供給が果たせる。それ以外は、上記各実施の形態と
同様の作用効果を奏する。

【０１０９】第９の実施の形態は、図１の開閉弁４２Ａ
の開閉時期，図４の洗浄液４５に対する圧電振動子１７
の駆動期間，図６や図７のポンプ５２の作動期間等を設
定することにより、加圧送給手段の作動がクリーニング
動作に略同期させてある場合である。それ以外は、上記
の各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号
を付している。

【０１１０】上記洗浄液４５の供給時期がクリーニング
動作と略合致していることにより、洗浄液をクリーニン
グ動作に確実に作用させることができる。それ以外は、
上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。

【０１１１】第１０の実施の形態は、図１の開閉弁４２
Ａの開弁開始時期，図４の洗浄液４５に対する圧電振動
子１７の駆動開始期間，図６や図７のポンプ５２の作動
開始時期等を上記クリーニング動作よりも早い時期に開
始する場合である。それ以外は、上記の各実施の形態と
同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

【０１１２】上記洗浄液４５がクリーニング吸引に先行
して吸引室４４内へ供給されることにより、吸引室４４
内は予め洗浄液４５の粒子等が充満した状態とされ、こ
れによって、ノズル開口１４内の高粘度インクに洗浄液
４５が先行的に付着した状態となり、その後から吸引負
圧が付与される。したがって、先行的に洗浄液で粘度が
低下させられたノズル開口１４内のインクに吸引力が作
用することとなり、インクは短時間で確実に吸い出され
る。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を
奏する。

【０１１３】第１１の実施の形態は、図１の開閉弁４２
Ａの開弁開始時期，図４の洗浄液４５に対する圧電振動
子１７の駆動開始期間，図６や図７のポンプ５２の作動
開始時期等を上記クリーニング動作開始後に設定した場
合である。それ以外は、上記の各実施の形態と同様であ
り、同様の部分には同じ符号を付している。

【０１１４】上記洗浄液４５がクリーニング吸引よりも
遅れて吸引室４４内へ供給されることにより、ノズル開
口１４内の高粘度インクが先行的に吸い出されつつある
過渡期に、洗浄液４５を干渉させることができるので、
その干渉を受けた高粘度インクはその時点から急速に粘
度が低下させられて、その後は、一気に吸い出されるこ
ととなり、やはり短時間で確実にインク吸い出しがなさ
れる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果
を奏する。

【０１１５】第１２の実施の形態は、インクが顔料系の
インクの場合である。それ以外は、上記の各実施の形態
と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

【０１１６】上記顔料系インクに対して上述の洗浄液機
能を作用させることにより、顔料濃度を高めて鮮明な印
字を行なっても、顔料系特有の早期高粘度化によるノズ
ル開口１４の目詰まり問題を確実に解決することができ
る。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を
奏する。

【０１１７】第１３の実施の形態は、洗浄液４５に消泡
剤が含まれている場合である。消泡剤としては、一般的
に採用されているものでよいが、１例として金属イオン
を添加することがあげられる。それ以外は、上記の各実
施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付し
ている。

【０１１８】クリーニング動作中の泡立ちが抑制される
ことから、気泡がノズル開口１４の近くのノズルプレー
ト１９の表面に付着することがない。また、洗浄液４５
自体は本来インクよりもはるかに粘性の低い性質のもの
であり、それに対して消泡剤を含有させれば、より確実
な消泡作用が得られる。

【０１１９】第１４の実施の形態は、吸引室４４は上記
ノズルプレート１９の表面と上記吸引室４４の底面３２
Ａの間隔が可及的に狭く設定されている場合である。そ
れ以外は、上記の各実施の形態と同様であり、同様の部
分には同じ符号を付している。

【０１２０】上記ノズルプレート１９の表面と吸引室４
４の底面３２Ａとの狭い空間で洗浄液，インク，空気等
の挙動がなされることにより、第１には、洗浄液４５は
ノズルプレート表面や吸引室底面に高い運動エネルギー
をもって衝突するので、それによる液体散乱がより広い
領域におよぶこととなる。したがって、洗浄液４５がノ
ズル開口１４全体に対して到達し、より一層効果的なク
リーニング作動が得られる。

【０１２１】また、第２には、狭い空間内での各流体の
挙動であるから、散乱した洗浄液４５や希釈されたイン
ク等は、それらの移動距離が短距離でかつ短時間の内に
ノズルプレート１９の表面に到達する。したがって、洗
浄液４５や希釈インク等はそれら自体の運動エネルギー
が低下しない内にノズルプレート１９の表面に到達する
ので、強い直撃性をもってノズル開口１４内の高粘度イ
ンクが洗浄される。このような物理的現象により、ノズ
ル開口の目詰まり解消が一層促進される。それ以外は、
上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。

【０１２２】第１５の実施の形態は、図１，図３，図４
においては供給口４３と吸引口３５の相対位置関係、図
６においては供給口４３Ａと吸引口３５の相対位置関係
が、ノズル開口１４からのインク吐出の方向に略直交す
る方向において離隔した関係とされている場合である。
それ以外は、上記の各実施の形態と同様であり、同様の
部分には同じ符号を付している。

【０１２３】上記供給口４３や４３Ａから出た洗浄液４
５が吸引室４４内を上記攪拌や乱流により種々な方向に
移動しながら吸引口３５に到達するので、洗浄液４５は
広い範囲のノズル開口１４に到達し、各ノズル開口１４
内の高粘度インクを低粘度化させる。したがって、上記
の離隔した相対位置関係を付与することによって、広域
的なクリーニング作動が得られる。

【０１２４】特に、上記の離隔した相対位置関係が、上
記の狭い吸引室４４空間の条件下で採用されるときに
は、ノズルプレート１９表面に強い直撃性をもって干渉
しながら上記吸引口３５に到達するので、ノズル開口１
４内の高粘度インクの低粘度化あるいは溶解を、より積
極的に行なうことができる。それ以外は、上記各実施の
形態と同様の作用効果を奏する。

【０１２５】第１６の実施の形態は、図１，図３，図
６，図７に示したように、吸引室４４が吸引ポンプ１３
を介して廃液吸収材を収容した廃液貯留部３７に接続さ
れている場合である。それ以外は、上記の各実施の形態
と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

【０１２６】上記吸引室４４の底部３２Ａから吸引され
る廃液インクは、その粘性が低下させられていることに
より、廃液貯留部３７の廃液吸収材に吸収され易くな
り、廃液貯留部の吸収機能を期待通りに発揮させること
ができる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用
効果を奏する。

【０１２７】

【発明の効果】以上のように、本発明のインクジェット
式記録装置によれば、クリーニング動作時に吸引室が負
圧状態におかれると、ノズル開口内およびその近傍に停
滞している高粘度のインクと上記洗浄液が吸引室内に吸
引される。上記洗浄液はノズルプレートに設けた供給
口、あるいはクリーニングユニットに設けた供給口から
吸引室内に供給される。上記吸引のときに、洗浄液はそ
れ自体の粘性が低いので勢いよく吸引室内に流入してき
て、吸引室の内壁部に衝突して放射的に飛散し、洗浄液
の大部分は小さな粒子状となる。

【０１２８】一方、粘性が高いために、洗浄液よりも遅
れ気味で吸い出された高粘度インクは、それに対して上
記の飛散した洗浄液が干渉して両液体は混合状態にな
り、高粘度インクが希釈された状態になる。さらに、吸
引室内に負圧が付与されるときには、吸引室内の圧力が
低下する過渡期に吸引室内の気体が流動するので、この
流動現象と上記の洗浄液や高粘度インクの挙動が複合し
て、吸引室内は洗浄液と高粘度インクと流動気体の３者
による攪拌と乱流を呈することとなる。

【０１２９】以上のような各流体の挙動によって、飛散
した洗浄液自体あるいは洗浄液で希釈された高粘度イン
クが、ノズル開口およびその近辺に撥ね掛けられたよう
な状態で衝突するので、ノズル開口内やその近傍に停滞
している高粘度インクは、積極的な洗浄作用を受けるこ
ととなり、目詰まり回復が迅速化される。

【０１３０】上記の各流体の攪拌や乱流現象の際には気
泡が発生するが、この気泡を形成するインクは洗浄液で
希釈されているので、気泡がノズル開口の近くに付着し
ても、直ちに消えてしまう。したがって、気泡付着に起
因する上記のような異常なインク吐出が回避される。

【０１３１】さらに、クリーニングユニット内に溜まっ
た廃液としてのインクは、粘性が低下されているので、
廃液貯留部の廃液吸収材に十分に吸収され、廃液貯留部
の吸収能力を期待通りに活用できる。

【０１３２】上記記録ヘッドが長時間不使用状態である
ときには、ノズルプレートがクリーニングユニットで封
止されているが、この状態のときに洗浄液をクリーニン
グユニット内に供給しておいたり、洗浄液で希釈された
廃液としてのインクをクリーニングユニット内に残留さ
せておくことによって、ノズルプレートは水蒸気雰囲気
の中におかれるので、ノズル開口内やその近傍に停滞し
ているインクの高粘度化を著しく低減させることができ
る。また、そのようなことをしなくても、供給口から洗
浄液が蒸発することによっても、同様の効果が生じる。

【０１３３】印字品質の向上を目的にして顔料濃度を高
めることとクリーニング成功率とは、相反する関係にお
かれているが、本発明のインクジェット式記録装置にあ
っては、洗浄液の積極的活用により、顔料の高濃度化に
おけるクリーニング成功率の問題を解消して、すぐれた
印字品質が確保される。特に、使用頻度の高いブラック
のインクは、元来、高粘度化し易い顔料系インクとされ
ているが、本発明により高粘度化の問題が解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット式記録装置の実施の形
態を示す側面図である。

【図２】キャップ本体の斜視図である。

【図３】本発明のインクジェット式記録装置の他の実施
の形態を示す断面図である。

【図４】本発明のインクジェット式記録装置のさらに他
の実施の形態を示す断面図である。

【図５】本発明のインクジェット式記録装置のさらに他
の実施の形態を示す断面図である。

【図６】本発明のインクジェット式記録装置のさらに他
の実施の形態を示す平面図である。

【図７】本発明のインクジェット式記録装置のさらに他
の実施の形態を示す側面図である。

【図８】本発明のインクジェット式記録装置のさらに他
の実施の形態を示す側面図である。

【図９】従来のインクジェット式記録装置全体を示す斜
視図である。

【図１０】上記従来のインクジェット式記録装置に採用
されている記録ヘッドの分解斜視図である。

【図１１】上記従来のインクジェット式記録装置に採用
されている記録ヘッドの断面図である。

【符号の説明】

１インクカートリッジ２記録ヘッド３キャリッジ４クリーニングユニット５タイミングベルト６ステッピングモータ７ガイドバー８記録用紙９駆動回路１０収容ケース１１壁枠部材１２フレキシブルフラットケーブル１３吸引ポンプ１４ノズル開口１５圧力発生室１６流路ユニット１７圧電振動子１８ヘッドケース１８Ａ肉厚部１９ノズルプレート２０流路基板２１封止板２１Ａ樹脂製薄膜２１Ｂ金属製薄膜２２インク供給路２３インク貯留室２４空間２５固定基板２６島部２７導通線２８インク補給管２９ダンパ用凹部３０外部連通孔３１ノズル面３２キャップ本体３２Ａ底面３３キャップケース３４開口縁３５吸引口３６吸引管３７廃液貯留部３８大気導入口３９大気導入管４０開閉弁４１洗浄液容器４２供給路４２Ａ開閉弁４３供給口４３Ａ供給口４３Ｂ供給口４４吸引室４５洗浄液４６導通線４７洗浄液貯留室４８洗浄液供給路４９洗浄液加圧室５０分岐路５１分岐室５２ポンプ５３ホース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズルプレートに設けられたノズル開口
と上記ノズル開口に連通する圧力発生室と上記圧力発生
室に圧力変動を与える圧力発生素子とを含んで構成され
たインクジェット式記録ヘッドと、上記ノズルプレート
を吸引ポンプに接続された吸引室を介して封止した状態
で吸引室に負圧を与えてクリーニング動作を行なうクリ
ーニングユニットとを備えたインクジェット式記録装置
であって、洗浄液を貯留した洗浄液貯留部から延びた洗
浄液送給流路がノズルプレートに設けた供給口を介して
上記吸引室に開口していることを特徴とするインクジェ
ット式記録装置。
【請求項２】ノズルプレートに設けられたノズル開口
と上記ノズル開口に連通する圧力発生室と上記圧力発生
室に圧力変動を与える圧力発生素子とを含んで構成され
たインクジェット式記録ヘッドと、上記ノズルプレート
を吸引ポンプに接続された吸引室を介して封止した状態
で吸引室に負圧を与えてクリーニング動作を行なうクリ
ーニングユニットとを備えたインクジェット式記録装置
であって、洗浄液を貯留した洗浄液貯留部から延びた洗
浄液送給流路がクリーニングユニットに設けた供給口を
介して上記吸引室に開口していることを特徴とするイン
クジェット式記録装置。
【請求項３】上記供給口が上記ノズル開口の内、印字
には使用しないノズル開口である請求項１記載のインク
ジェット式記録装置。
【請求項４】上記加圧送給手段が上記圧力発生素子で
ある請求項１記載のインクジェット式記録装置。
【請求項５】上記加圧送給手段が上記洗浄液送給流路
に配置されたポンプである請求項２記載のインクジェッ
ト式記録装置。
【請求項６】上記供給口が複数個設けられている請求
項１または２記載のインクジェット式記録装置。
【請求項７】上記複数個の供給口が上記吸引室内に均
一に洗浄液を供給できる箇所に配置されている請求項１
または２記載のインクジェット式記録装置。
【請求項８】上記洗浄液送給流路に洗浄液の加圧送給
手段が設けられている請求項１または２記載のインクジ
ェット式記録装置。
【請求項９】上記加圧送給手段の作動が上記クリーニ
ング動作に略同期させてある請求項１または２記載のイ
ンクジェット式記録装置。
【請求項１０】上記加圧送給手段の作動が上記クリー
ニング動作よりも早い時期に開始される請求項１または
２記載のインクジェット式記録装置。
【請求項１１】上記加圧送給手段の作動が上記クリー
ニング動作開始後に開始される請求項１または２記載の
インクジェット式記録装置。
【請求項１２】上記インクが顔料系のインクである請
求項１または２記載のインクジェット式記録装置。
【請求項１３】上記洗浄液に消泡剤が含まれている請
求項１または２記載のインクジェット式記録装置。
【請求項１４】上記吸引室は上記ノズルプレートの表
面と上記吸引室の底面の間隔が可及的に狭く設定されて
いる請求項１または２記載のインクジェット式記録装
置。
【請求項１５】上記供給口と、上記吸引室に開口して
いるとともに上記吸引ポンプに連通している吸引口と
は、上記ノズル開口からのインク吐出の方向に略直交す
る方向において離隔した相対位置関係とされている請求
項１または２記載のインクジェット式記録装置。
【請求項１６】上記吸引室は上記吸引ポンプを介して
廃液吸収材を収容した廃液貯留部に接続されている請求
項１または２記載のインクジェット式記録装置。