JP2006062271A - 液吐出ヘッド、及び該ヘッドを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 異なるサイズの液滴を吐出する為に異なる大きさのノズル径を有する液吐出ヘッドにおいて、回復動作処理を適切に処理する液吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】 異なるサイズの液滴を吐出する為に大きさの異なる径のノズルを有する液吐出ヘッドであって、相対的に大きなサイズの液滴を大きな径のノズルから吐出し、小さなサイズの液滴を小さな径のノズルから吐出する液吐出ヘッドにおいて、異なる径のノズル毎に異なる液供給系路を個別に有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット記録方式を用いた画像形成装置に関し、特にインク液吐出用のヘッドに関するものである。

従来、ノズルの吐出口径を異ならせることによって吐出されるインク滴サイズを可変するインクジェット記録装置では、開口径が大きなノズルからは大滴のインクが吐出し、小さな径のノズルからは小滴のインクが吐出する。この種のインクジェットヘッドにおいて、共通のインク供給系が各サイズのノズルに接続されており、同一ヘッド内、又は異なるヘッドにサイズの異なるノズルが形成されているインクジェットヘッドは知られている。
このような異なる吐出口の開口面積の合計値が互いに異なる吐出口からインクを吐出する液吐出ヘッドにおいては、吐出機能維持の為に吐出口から吸引回復処理を行うと、吐出口から排出されるインクの量がノズル径によって異なるため、ノズル径が相対的に小さなノズルから排出されるインクの量に合わせたインクの排出を行なっている。この際、大きなノズル径から排出されるインクの量は過剰となり、必要以上に排出されるため無駄にインクを消費してきた。このような問題点を解決する為に、以下のような従来例が考案されてきた。
即ち、一つのキャップでヘッドを被覆しノズルからインクを吸引排出することでヘッドの機能回復を行っている。この時のヘッドは、インク供給口と、このインク供給口に一端側が各々連通する複数の分岐供給管と、これら分岐供給管の他端側に各々連通する複数の共通液室を共通のフレーム内に設け、これらの共通液室に各々液流路を介して連通し、かつ、各々のインクが吐出されるノズル群に達するよう形成された吐出板が前記フレームと接着接合してなる液体吐出ヘッドである。
更に、ノズルの開口面積の合計値が大きいノズル群が形成された吐出板に連通する分岐供給管の流路断面積や流路長をノズルの開口面積の合計値が小さいノズル群に連通する分岐供給路の流路断面積や流路長よりも各々小さく、又は、長くしたインクジェットヘッドも知られている（例えば、特許文献１参照）。
又、ノズル列の径が単一のインクジェット記録ヘッドに複数のインク供給口を設けそれらのインク供給口に各々インクタンクを接続しインクタンク内の液面高さに応じてインク供給口におけるインク導入圧を変化させると同時にヘッド表面をキャップで被覆しノズルからインクを吸引することでヘッドの機能を回復する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−２６６７４０公報 特開２０００−３１３１２３公報

しかしながら、特許文献１に示した技術では、フレーム内に形成されたインク供給口から共通液室に至る分岐供給管の流体抵抗が、各吐出板に形成された個別流路と全ノズル群の流体抵抗よりも小さい場合には、前記分岐供給管の断面積や長さを変化することは出来ても、個別流路とノズルの流体抵抗で全体の流体抵抗が律則されるため吐出板間で流体抵抗を等しくすることは困難であり、結局、ヘッド機能回復動作で吸引排出されるインクの量はノズル間で差が生じ、無駄にインクを消費してしまうといった問題があった。
又、特許文献２に示した技術では、インク加圧の方法がインクタンク内の液面位置とヘッド位置の水頭差を利用しているため、必要に応じてインクタンクを上下させる必要があり構成が複雑なものとなっていた。又、圧力を精密に制御する為にはインクタンク内のインクの液面を正確に把握する必要があり、その為の検知手段が必要となり、構成を複雑なものとしていた。
本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、ヘッド回復動作時において異なるノズル径から排出されるインクの量を等しくし、無駄な液体の排出を抑制することができ、コストを下げることが出来、回復動作処理時に伴う上記問題点を総じて解決することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、異なるサイズの液滴を吐出する為に異なる大きさのノズル径を有する液吐出ヘッドであって、相対的に大きなサイズの液滴を大きな径のノズルから吐出し、小さなサイズの液滴を小さな径のノズルから吐出する液吐出ヘッドにおいて、異なる径のノズル毎に異なる液供給系路を有する液吐出ヘッドを最も主要な特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の液吐出ヘッドにおいて、ヘッド機能回復動作時の相対的に小さな径のノズルに接続される液供給路に印加される液圧力は大きな径のノズルに接続される液供給路に印加される液圧力よりも大きい液吐出ヘッドであることを主要な特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の液吐出ヘッドにおいて液圧力は加圧ポンプによって行う液吐出ヘッドであることを主要な特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液吐出ヘッドは液吐出エネルギー発生部が液体に膜沸騰を生じさせるための熱エネルギーを発生する電気熱エネルギー変換体を有する液吐出ヘッドであることを主要な特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液吐出ヘッドを少なくとも一つ以上搭載した画像形成装置を最も主要な特徴とする。

本発明によれば、異なるサイズの液滴を吐出する為に異なる大きさのノズル径を有する液吐出ヘッドであって相対的に大きなサイズの液滴を大きな径のノズルから吐出し、小さなサイズの液滴を小さな径のノズルから吐出する液吐出ヘッドにおいて異なる径のノズル列毎に異なる液供給系路を有するので、径の異なるノズル列毎に独立して液の排出特性を管理（例えば液の粘度を独立に制御）することが制御可能となり、ヘッド回復動作時において異なるノズル径から排出されるインクの量を等しくすることができるため、無駄な液体の排出を抑制することができる。
また、液圧力は加圧ポンプで行うので液に圧力を簡便に印加することが可能となりコストを下げることが出来る。
さらに、液吐出ヘッドは電気熱エネルギー変換体を使用するので、エネルギーの変換効率が良く、吐出する液滴量も面積を変えることで容易に制御できる。

本発明のインクジェット記録ヘッドは、異なるサイズの液滴を吐出する為に異なる大きさのノズル径を有する液吐出ヘッドであって、相対的に大きなサイズの液滴を大きな径のノズルから吐出し、小さなサイズの液滴を小さな径のノズルから吐出する液吐出ヘッドにおいて、異なる径のノズル列毎に異なる液供給系路を有するので径の異なるノズル列毎に独立して液の排出特性を制御することが可能なヘッドである。
具体的にはヘッド機能回復動作時に相対的に小さな径のノズルに接続される液供給路に印加される液圧力が大きな径のノズルに接続される液供給路に印加される液圧力よりも大きく、ヘッド機能回復動作時に排出される液量を径の異なるノズル間でほぼ等しくする事ができるため、吸引回復処理に伴う無駄な液体排出を抑制できるヘッドである。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を、実施例１〜５に基づいて詳細に説明するものとする。

図１（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る液吐出ヘッドの実施例１を説明する図である。本実施例はインクジェット記録ヘッドに適用した例であるが、インクジェット記録ヘッドのみならず、他の液体を吐出するヘッドにも適用する事が可能である。
インクタンクから液吐出ヘッドへ至るインク供給系とヘッド機能回復系を図１（ａ）に示し、ヘッドのノズル径の形態を図１（ｂ）に示した。インクタンク１からインク供給路２を経て供給されたインクは相対的に大きなサイズの液滴を吐出する大きなノズル径５０ａの吐出ヘッド４ａと、相対的に小さなサイズの液滴を吐出する小さなノズル径５０ｂの吐出ヘッド４ｂとに対して、異なるノズル径毎に各々独立した供給配管５ａ、５ｂを経て供給される。
この時、各供給路中には、ヘッド機能回復時にインクを押し出す圧力を発生させる加圧ポンプ３ａ、３ｂが設けられており、大きなノズル径のインク供給配管５ａに設けられた加圧ポンプ３ａで発生する圧力Ｐ１は、小さなノズル径のインク供給系５ｂに設けられた加圧ポンプ３ｂで発生する圧力Ｐ２よりも小さい（Ｐ１＜Ｐ２）。
本実施例においては、各々１２８個のノズル数の吐出口５０ａ、５０ｂを、それぞれ６００ｄｐｉの間隔で配置し、各吐出口の直径は大滴吐出口５０ａが１６μｍであって、小滴吐出口５０ｂが１０μｍに設定した。この時、大滴吐出用の吐出口５０ａからは４ｐｌの体積の液が吐出し、小滴吐出用の吐出口５０ｂからは２ｐｌの体積の液が吐出するように設定した。
このような構成の液吐出ヘッドにおいて、ヘッド機能回復動作を行なったところ、ヘッド機能回復に用いた廃インクの量は、インク供給系を共通にした従来の構成に比較して少量で済むことが分かった。
ここで、ヘッドカートリッジの吐出機能の回復動作について述べる。ヘッドカートリッジ部の吐出回復動作は、キャップ部材２１を吐出ヘッド４ａ、４ｂに対してキャッピングして行う。このような状態で大滴吐出ヘッドと小滴吐出ヘッドの各インク供給系に設けていた加圧ポンプ３ａ、３ｂによって、液体を個々の吐出口５０ａ、５０ｂから強制的に排出させ、吐出口５０ａ、５０ｂと、それらに連通する個別流路内に存在するゴミや増粘したインクを除去する回復処理が行なわれる。
この時、回復処理に用いられたインクは、液を吸収保持する為の廃インク吸収体２２から吸引配管２０を介して廃インクを回収している。更に、液の吐出が終了した場合は、このキャップ部材２１により吐出口５０ａ、５０ｂを被覆して乾燥等から保護している。

次に、図２（ａ）、（ｂ）に基づき実施例２について説明する。本実施例はインクジェット記録ヘッドに適用した例であるが、インクジェット記録ヘッドのみならず、他の液体を吐出するヘッドにも適用する事が可能である。
インクタンクから液吐出ヘッドへ至るインク供給系と、ヘッド機能回復系を図２（ａ）に示し、ヘッドのノズル径の形態を図２（ｂ）に示した。インクタンク１からインク供給路２を経て供給されたインクは、相対的に大きなサイズの液滴を吐出する大きな径のノズル５０ａが形成された共通のヘッド４ａ内の液流路（図示無し）と、相対的に小さなサイズの液滴を吐出する小さな径のノズル５０ｂが形成された共通のヘッド４ａ内の液流路（図示無し）に対して独立した別個の供給配管５ａ、５ｂで供給される。ここでは、一つの吐出ヘッド４ａに異なる液滴サイズを吐出する径の異なるノズル５０ａ、５０ｂが形成されている。
各供給路中にはヘッド機能回復時にインクを押し出す圧力を発生させる加圧ポンプ３ａ、３ｂが設けられており、大きなノズル径のインク供給配管５ａに設けられた加圧ポンプ３ａで発生する圧力Ｐ１は、小さなノズル径のインク供給系５ｂに設けられた加圧ポンプ３ｂで発生する圧力Ｐ２よりも小さい（Ｐ１＜Ｐ２）。
本実施例においてはノズル数が各々１２８個の吐出口５０ａ、５０ｂを、それぞれ６００ｄｐｉの間隔で配置し、各吐出口の直径は大滴吐出口５０ａが１６μｍであって、小滴吐出口５０ｂが１０μｍに設定した。この時、大滴吐出用の吐出口５０ａからは４ｐｌの体積の液が吐出し、小滴吐出用の吐出口５０ｂからは２ｐｌの体積の液が吐出するように設定した。
このような構成の液吐出ヘッドにおいて、ヘッド機能回復動作を行なったところ、ヘッド機能回復に用いた廃インクの量は、インク供給系を共通にした従来の構成に比較して少量で済むことが分かった。 ここで、ヘッドカートリッジの吐出機能の回復動作について述べる。ヘッドカートリッジ部の吐出回復動作はキャップ部材２１を吐出ヘッド４ａに対してキャッピングして行う。このような状態で大滴吐出ヘッドと小滴吐出ヘッドの各インク供給系に設けた加圧ポンプ３ａ、３ｂによって、液体を個々の吐出口５０ａ、５０ｂから強制的に排出させ、吐出口５０ａ、５０ｂと、それらに連通する個別流路内に存在するゴミや増粘したインクを除去する回復処理が行なわれる。
この時、回復処理に用いられたインクは液を吸収保持する為の廃インク吸収体２２から吸引配管２０を介して廃インクを回収している。更に、液の吐出が終了した場合は、このキャップ部材２１により吐出口５０ａ、５０ｂを保護している。

図３（ａ）、（ｂ）に基づき実施例３について具体的に説明する。本実施例はインクジェット記録ヘッドに適用した例であるが、インクジェット記録ヘッドのみならず、液体を吐出するヘッドにも適用する事が可能である。
インクタンクから液吐出ヘッドへ至るインク供給系と、ヘッド機能回復系を図３（ａ）に示し、ヘッドのノズル径の形態を図３（ｂ）に示した。異なる性質のインク、例えば相対的に粘度の高いインクを貯蔵するインクタンク１ａと粘度の低いインクを貯蔵するタンク１ｂから各々インク供給路２ａ、２ｂを経てヘッド内に供給されるインク供給系において、相対的に大きなサイズの液滴を吐出する為の大きなノズル径５０ａが形成されたヘッド内の液流路（図示無し）には高粘度のインクが供給され、相対的に小さなサイズの液滴を吐出する小さなノズル径５０ｂが形成されたヘッド内の液流路（図示無し）には低粘度のインクが各々独立した供給配管５ａ、５ｂで供給される。
一つの吐出ヘッド４ａには異なる液滴サイズを吐出する径の異なるノズル５０ａ、５０ｂが形成されている。この時、各供給路中にはヘッド機能回復時にインクを押し出す圧力を発生させる加圧ポンプ３ａ、３ｂが設けられており、小さなノズル径のインク供給系５ｂに設けられた加圧ポンプ３ｂで発生する圧力Ｐ２は大きなノズル径のインク供給配管５ａに設けられた加圧ポンプ３ａで発生する圧力Ｐ１よりも大きい（Ｐ１＜Ｐ２）。
小さなノズル径のインク供給系５ｂには低粘度のインクを供給しているので低粘度のインクを用いない時に比較してノズルも含めた流体粘性抵抗を小さくする事ができるので、ヘッド機能回復時にインクを吐出させるための圧力も小さくする事が出来る。つまり、加圧ポンプ３ｂで発生させる圧力は小さくて済むのでサイズの小さな加圧ポンプを用いることが可能となって省スペース化が図れる。

本実施例においてはノズル数が各々１２８個の吐出口５０ａ、５０ｂを、それぞれ６００ｄｐｉの間隔で配置し、各吐出口の直径は大滴吐出口５０ａが１６μｍであって、小滴吐出口５０ｂが１０μｍに設定した。この時、大滴吐出用の吐出口５０ａからは４ｐｌの体積の液が吐出し、小滴吐出用の吐出口５０ｂからは２ｐｌの体積の液が吐出するように設定した。
このような構成の液吐出ヘッドにおいて、ヘッド機能回復動作を行なったところ、ヘッド機能回復に用いた廃インクの量は、インク供給系を共通にした従来の構成に比較して少量で済むことが分かった。 ここで、ヘッドカートリッジの吐出機能の回復動作について述べる。ヘッドカートリッジ部の吐出回復動作は、キャップ部材２１を吐出ヘッド４ａ、４ｂに対してキャッピングして行う。このような状態で大滴吐出ヘッドと小滴吐出ヘッドの各インク供給系に設けた加圧ポンプ３ａ、３ｂによって、液体を個々の吐出口５０ａ、５０ｂから強制的に排出させ、吐出口５０ａ、５０ｂと、それらに連通する個別流路内に存在するゴミや増粘したインクを除去する回復処理が行なわれる。この時、回復処理に用いられたインクは液を吸収保持する為の廃インク吸収体２２から吸引配管２０を介して廃インクを回収している。更に、液の吐出が終了した場合は、このキャップ部材２１により吐出口５０ａ、５０ｂを保護している。

図４（ａ）、（ｂ）に基づき実施例４について具体的に説明する。インクタンクから液吐出ヘッドへ至るインク供給系とヘッド機能回復系を図４（ａ）に示し、ヘッドのノズル径の形態を図４（ｂ）に示した。
実施例４のプリンタはカラープリンタであり、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクを用いているので、実際には図４（ａ）、（ｂ）に示すインク経路は各色毎に４系統の経路が設けられ、各インク経路は互いに独立に並列に配置されている。説明はその中の１つのインク経路について行うが、他の色のインクにおいても同様の経路である。
図４（ａ）に示すように未使用のインクが充填されたインクカートリッジ１と、インクカートリッジ１から供給されたインクを一時的に貯蔵するサブタンク２と、記録媒体などに文字を含む画像形成を行う為のインクジェットヘッド３と、を有している。ここでインクジェットヘッド３はインクの膜沸騰の気泡を吐出力とするサーマル方式や圧電素子の伸縮を利用したピエゾ方式、静電力により振動板を吸引させその反発力でインクを吐出させる静電方式等の種々の駆動方式があるが、ここではサーマル方式を用いた。
又、インクジェットヘッド３には、異なるサイズの液滴を吐出する為に、異なる径のノズル４ａ、４ｂが形成されている。つまり、相対的に大きなサイズの液滴を吐出する為の大きな径のノズル４ａと小さなサイズの液滴を吐出する為の小さなノズル４ｂが形成されている。
インクジェットヘッド３はＡ４サイズの用紙に印字できるフルライン型のインクジェットヘッドである。未使用のインクが充填されたインクカートリッジ１とサブタンク２の間にはインク送液ポンプ７が設けられている。サブタンク２内にはサブタンク２の内部２ａと大気とを連通させる大気開放口１０が設置されている。インクジェットヘッド３の片端部にはサブタンク２が配管で接続されている。もう一つの端部にはバッファタンク６が配管で接続されている。
ヘッド３には相対的に大きなサイズの液滴を吐出する為の大きな径のノズル４ａと小さなサイズの液滴を吐出する為の小さなノズル４ｂが形成されており、各々異なる液供給路９ａ、９ｂを介して独立に接続されている。つまり、大きな径のノズル４ａには９ａの流路が接続されており、小さな径のノズル４ｂには９ｂの液流路が接続されている。このような、ヘッド３とバッファタンク６の間には独立の液供給路９ａ、９ｂが形成されており、更に、送液ポンプ８ａ、８ｂが設けられている。この送液ポンプはヘッド機能回復時にインクを押し出す圧力を発生、大きなノズル径のインク供給配管９ａに設けられた加圧ポンプ８ａで発生する圧力Ｐ１は、小さなノズル径のインク供給系９ｂに設けられた加圧ポンプ８ｂで発生する圧力Ｐ２よりも小さい（Ｐ１＜Ｐ２）。
インクジェットヘッド３と対峙した位置にインク回収容器１１を配置し、インク吐出機能回復動作でインクをノズルから強制的に吐出させたときにインクをサブタンク２へ回収する。

次に動作について説明する。未使用のインクが充填されたインクカートリッジ１をインク供給部に接続するとインク送液ポンプ７によってサブタンク２にインクが送液される（矢印Ａ）。サブタンク２内にはインク量センサーが設置され規定量になるまでインクが送液される。次にヘッド機能回復動作が行われる。この動作はサブタンク２に接続されたバッファタンク６からインク送液ポンプ８ａ、８ｂによってインクジェットヘッド３のノズル径毎に接続された供給口からヘッド内部へインクを強制的に送液する（矢印Ｃ１）。
ヘッド内部に強制的に送液されたインクはノズルから強制的に吐出されるのでノズルに付着したごみやインク固化物やノズル内部にある気泡が排出される。この時、サイズの大きなノズルに印加される液圧力がサイズの小さなノズルに印加される液圧力よりも小さいので、大きなサイズのノズルから排出されるインクの量は少なくて済む。
ノズルから強制的に吐出されたインクはインク回収容器１１で回収し回収ポンプ１２でサブタンクへ回収される（矢印Ｃ３）。一方、インクジェットヘッドのもう片端部からもヘッド内部の空気やインクが排出されサブタンクへ回収される（矢印Ｃ２）。この様にしてインクジェットプリンタが印字スタンバイの状態になる。画像を印字する時にはインクジェットヘッド３へサブタンク２からインクが供給される（矢印Ｂ）。印字によってインクが消費され、サブタンク２内のインク残量が少なくなるとインク送液ポンプ７を用いてインクカートリッジ１から未使用のインクがサブタンク２へ供給される。途中、印字品質を一定レベルに維持する為、ヘッド機能回復動作が決められたタイミングで実施される。

次に、本発明に係るインクジェット記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の一例について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同記録装置の斜視説明図、図６は同記録装置の機構部の側面説明図である。
このインクジェット記録装置は、記録装置本体８１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した本発明を実施したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部８２等を収納し、装置本体８１の下方部には前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）８４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができ、給紙カセット８４或いは手差しトレイ８５から給送される用紙８３を取り込み、印字機構部８２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ８６に排紙する。
印字機構部８２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ９３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する本発明に係るインクジェットヘッドからなるヘッド９４を複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
またキャリッジ９３にはヘッド９４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９５を交換可能に装着している。インクカートリッジ９５は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。
また、記録ヘッドとしてここでは各色のヘッド９４を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。ここで、キャリッジ９３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド９２に摺動自在に載置している。

そして、このキャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１００を張装し、このタイミングベルト１００をキャリッジ９３に固定しており、主走査モータ９７の正逆回転によりキャリッジ９３が往復駆動される。一方、給紙カセット８４にセットした用紙８３をヘッド９４の下方側に搬送するために、給紙カセット８４から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１及びフリクションパッド１０２と、用紙８３を案内するガイド部材１０３と、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４と、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５及び搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６とを設けている。搬送ローラ１０４は副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。
そして、キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４から送り出された用紙８３を記録ヘッド９４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１０９を設けている。この印写受け部材１０９の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を設け、さらに用紙８３を排紙トレイ８６に送り出す排紙ローラ１１３及び拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５、１１６とを配設している。記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド９４を駆動することにより、停止している用紙８３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３を所定量搬送後次の行の記録を行う。

記録終了信号または、用紙８３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙８３を排紙する。また、キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ９３は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段でヘッド９４をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でヘッド９４の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
このように、このインクジェット記録装置においては本発明を実施したインクジェットヘッドを搭載しているので、ヘッド機能回復時の廃インクの量が少なくて済みインク消費の少ない、低コストの印字が可能となる。なお、上記実施形態においては、本発明をインクジェットヘッドに適用したが、インク以外の液、例えば、パターニング用の液体レジストやＤＮＡを吐出する液吐出ヘッドにも適用することできる。

本発明のヘッド機能回復系とノズル径の形態の概略構成図である。 本発明のインクジェットヘッドの機能回復系とノズル径の構成図である。 本発明の他のインクジェット機能回復系とノズル径の構成図である。 本発明のカラープリンタの機能回復系とノズル径の構成図である。 本発明のインクジェット記録装置の斜視図である。 本発明のインクジェット記録装置の機構部の概略断面図である。

符号の説明

１ インクカートリッジ、１ａ 粘度の高いインクのタンク、１ｂ 粘度の低いインクのタンク、２ サブタンク、２ａ、２ｂ インク供給路、２ｃ サブタンク２の内部、３ インクジェットヘッド、３ａ、３ｂ 加圧ポンプ、４ａ、４ｂ 吐出ヘッド、５ａ、５ｂ 供給配管、６ バッファタンク、７ インク送液ポンプ、８ａ、８ｂ 送液ポンプ、９ａ、９ｂ 液供給路、１０ 大気開放口、２０ 吸引配管、２１ キャップ部材、２２ 廃インク吸収体、５０ａ 大きなノズル径、５０ｂ 小さなノズル径

Claims (5)

1. 開口径の異なるノズルを有する液吐出ヘッドであって、相対的に大きなサイズの液滴を大きな開口径のノズルから吐出し、小さなサイズの液滴を小さな開口径のノズルから吐出する液吐出ヘッドにおいて、異なる開口径のノズル毎に異なる液供給系路を個別に有することを特徴とする液吐出ヘッド。
2. 請求項１の液吐出ヘッドにおいて、ヘッド機能回復動作時に小さな開口径のノズルに接続される液供給路に印加される液圧力は大きな開口径のノズルに接続される液供給路に印加される液圧力よりも大きいことを特徴とする液吐出ヘッド。
3. 請求項２記載の液吐出ヘッドにおいて、前記液圧力は加圧ポンプによって得ることを特徴とする液吐出ヘッド。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の液吐出ヘッドは液吐出エネルギー発生部が液体に膜沸騰を生じさせるための熱エネルギーを発生する電気熱エネルギー変換体を有することを特徴とする液吐出ヘッド。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の液吐出ヘッドを少なくとも一つ以上搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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