JP2801409B2 - インクジェット装置及び記録系ユニットカートリッジ - Google Patents

インクジェット装置及び記録系ユニットカートリッジ

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JP2801409B2
JP2801409B2 JP2402158A JP40215890A JP2801409B2 JP 2801409 B2 JP2801409 B2 JP 2801409B2 JP 2402158 A JP2402158 A JP 2402158A JP 40215890 A JP40215890 A JP 40215890A JP 2801409 B2 JP2801409 B2 JP 2801409B2
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recording head
unit cartridge
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/165—Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16585—Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles for paper-width or non-reciprocating print heads

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  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインクを吐出させて所望
の画像を形成するための手段として用いられるインクジ
ェット装置及び記録系ユニットカートリッジに関するも
のである。
【０００２】インクジェット装置は、図１に示すよう
に、インクを吐出するための吐出開口を有するヘッド１
０１と、ヘッド１０１から吐出されるインクを貯蔵する
インクタンク１０２と、タンク１０２からヘッド１０１
へインクを供給するために用いられるインク供給経路と
してのパイプ１０３及びインク供給もしくは初期のヘッ
ドへのインクを充填するために用いられる駆動用ポンプ
１０４更には記録に用いられなかったインクを受けるイ
ンク受けもしくはヘッドのインク吐出面側と当接してヘ
ッドを保護するとともにヘッドの吐出を回復するために
用いられるキャップ部材１０５及びそのようなインクを
収容するために駆動されるポンプ１０７と廃インクタン
ク１０６とこれらの駆動制御部を主要構成として構成さ
れている。
【０００３】この装置で、画像が形成されることでイン
クが消費されインクタンク１０２内にインクが無くなれ
ば、そのインクタンク１０２を交換することで画像形成
が再び行うことができる。また、記録ヘッドが破損し、
記録が良好に行われなくなれば記録ヘッド１０１をパイ
プ１０３より脱離させて交換することで再び良好な記録
を行うことができる。更には廃インクタンク内のインク
量が増え、廃インクの収納ができなくなれば廃インクタ
ンク１０６を交換することで廃インクのあふれ等による
装置汚染等の弊害を防止できる。以上のように通常の装
置では、各構成部品毎に必要に応じて交換を行い画像形
成の品位の維持を図っていた。
【０００４】このような構成部品毎に交換するタイプの
装置では所望の改良すべき部材のみを交換するだけでシ
ステム維持を行え良好な記録を再開できるという利点を
有する。しかしながら １）構成する部品点数が多く交換の為の大きなスペース
や交換に高度の技術を要する。そのために装置全体とし
て高価となる。 ２）構成要素毎の結合部分が多数あるため装置本体の運
搬による振動、姿勢の変化などに起因して、結合部から
インクがもれるおそれがあり、装置内外を汚染してしま
うおそれがある。 ３）記録ヘッド、プラテン、キャップ部材、ヘッド吐出
口面をクリーニングする部材、インクタンク、廃インク
タンク等装置を構成する部材各間の位置決め精度がイン
クを利用するために高度に要求されたり、交換時にゴミ
などの混入しないような構成を必要とするため、その構
成が複雑となるとともにメンテナンス作業に多大な時間
を要する等の改善すべき点がある。特に簡易で安価な装
置を提供しようとする場合クローズアップされる事項で
ある。
【０００５】本発明は、前述の観点を改善するために提
案されたものであり、各構成要素の高精度の位置決め
や、ゴミの侵入のおそれなくヘッド、インクタンク、廃
インクタンク、等の各消耗品を容易に一括して交換で
き、安定かつ確実な記録を達成できる簡易構成で安価な
インクジェット装置を提供しようとするものである。
【０００６】又、記録ヘッドの回復、保護をゴミの侵入
のおそれなく確実に行え、記録特性を常に一定に保つこ
とのできるインクジェット装置を提供しようとするもの
である。
【０００７】本発明は前述の課題を解決し、優れた効果
を得るために提案されたものであり、インクを吐出して
記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドに対してイン
クを供給するためのインク供給系部材と、前記記録ヘッ
ドのインク吐出口形成面を覆うキャッピング部材と、前
記記録ヘッドの吐出状態を回復するために排出された記
録に使用されないインクを回収するためのインク回収系
部材と、前記記録ヘッドのインク吐出口形成面をクリー
ニングするためのクリーニング部材と、を一体的に筐体
内に収納して有し、装置に対して前記筐体ごと交換可能
とされたことを特徴とする記録系ユニットカートリッジ
を提供することを目的とする。
【０００８】また、本発明は、インクを吐出して記録を
行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドに対してインクを供
給するためのインク供給系部材と、前記記録ヘッドのイ
ンク吐出口形成面を覆うキャッピング部材と、前記記録
ヘッドの吐出状態を回復するために排出された記録に使
用されないインクを回収するためのインク回収系部材
と、前記記録ヘッドのインク吐出口形成面をクリーニン
グするためのクリーニング部材と、を一体的に筐体内に
収納し、装置に対して前記筐体ごと交換可能とされた記
録系ユニットカートリッジと、前記記録系ユニットカー
トリッジを装着可能とし、装着が成されることで前記カ
ートリッジ内の前記記録ヘッドの移動を行わせるための
駆動系を備えた装着部。インクを吐出して記録を行わせ
るインクジェット装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【実施例】１．図２に本発明の実施例の一例を示す。図
２はインクジェット記録装置内部の断面を示しており、
１はロール状にまかれた記録紙で装置本体の筐体２にセ
ットさている。３は記録紙を規制する記録紙ガイド、４
は搬送ローラで図示しない駆動手段により回転駆動され
る。５はコロで記録紙ガイド３の当接ガイド６と共に、
本体カバー７側に設けられている。図示の状態で動作す
る際に、コロ５は押圧力をもって記録紙を介して搬送ロ
ーラ４に当接しており、これにより記録紙搬送が可能と
なる。記録紙ガイド３は搬送ローラ４に近接あるいは、
その一部を搬送ローラ４に当接させた構成としており、
これによって、記録紙の通過位置を規制している。８は
インクを吐出する為の吐出口が記録紙の幅全域にわたっ
てもうけられ、各吐出口に対応して吐出のために利用さ
れるエネルギーを発生するエネルギー発生素子として電
気熱変換体を複数有するフルライン記録インクジェット
ヘッドで９の回転軸を中心に回転移動可能に軸支されて
いる。図で示されるヘッド８の位置は印字時のもので８
ａに示すインク吐出口から記録紙通過面に向って、イン
クを吐出することによって、所望の画像が記録紙に形成
される。尚、ライン記録位置は記録紙が安定して、通過
する位置である当接ガイド６の端部より若干下方に設定
してあり、印字品質が確保される。１０は装置に対して
着脱可能としたカートリッジ筐体で、記録ヘッド８、供
給用インクタンク１１、スポンジ等の吸収材を含む廃イ
ンク受容部１２、ヘッド吐出口面をクリーニングするワ
イピングブレード１３、非記録時やヘッド回復時等にヘ
ッドの吐出口形成面と当接して該面を覆うキャップ１４
を内部に一体的に有している。ブレード１３はシリコー
ンゴム等の弾性体で、接液性に優れ吐出口面に付着した
インクをかきとる能力の良いものでできており、記録ヘ
ッド８が軸９を通信に記録位置と、非記録位置との間を
回転移動する際インク吐出開口面が、ブレード１３と当
接し摺擦することでインクがふきとられるようにカート
リッジ内に設けられている。尚、図において、ブレード
１３は３枚設けられているが、１枚でもよくその他の枚
数でもよく、吐出口形成面のインクを良好にぬぐいさる
ことができれば枚数の構成はこれに限らない。１４はイ
ンク吐出開口を未動作時に乾かぬように密封し、保存す
るキャップで図２、図３に示すように、記録ヘッド８の
回転動作を利用してヘッド８の一部と当接してキャップ
１４は軸中心１４ａを中心に回転して、記録ヘッド吐出
開口面側を覆い密封し、図３の状態でキャッピング状態
となる。
【００１０】上記のような構成において、カートリッジ
１０は、本体筐体２から本体カバー７を開けることで、
Ａの方向に着脱可能となっており、本実施例において
は、記録ヘッド８、インクタンク１１、廃インク受に、
ワイピングブレード１３、キャップ１４、等を有して、
一体で交換することになる。
【００１１】カートリッジ１０は、構成簡略化の観点か
ら例えばヘッド８の回転移動の駆動源をもたない構成で
ある。そのため、装置側にヘッド駆動源を配し、カート
リッジ１０が挿入されたところでこの駆動源からの駆動
が伝達されるように構成されている。
【００１２】具体的には、図５に示されるようにカート
リッジ１０側のガイド１０ａとそれに対する装置本体側
のガイド（不図示）とを合わせて位置合せを行い（これ
によってカートリッジの位置決めがなされる）その状態
で装置内に収納されるようにスライドさせて落しこむ。
この落し込み動作によってカートリッジが装着されたと
ころで本体側の駆動ギア（不図示）とカートリッジ側の
駆動伝達ギア９ａとが係合状態となりヘッドの回転駆動
が伝達される。
【００１３】また、ギア接続部を一つの位置決め部材と
して利用することで、カートリッジの装着による位置決
めの精度の向上が図れる。
【００１４】さらに、装置本体からの画像信号の伝達経
路１６の電気的接続も同時に達成される。
【００１５】装置本体とカートリッジ１０との位置決め
は両方に設けられたガイド部１０ａで案内されて装着さ
れることで達成されるが、その他形態であっても位置決
め精度の向上が図れるものであればよい。
【００１６】特に、ヘッド８とプラテン（搬送ローラ）
４との間隔、すなわちヘッド紙間離間を精度高くおこな
えるようにカートリッジの装着を行わせるために、装置
側の搬送ローラ４の両端部分に位置決め部材４ａを設け
て、カートリッジ側の対応する箇所にその位置決め部材
と当接してカートリッジの位置を規制する規制部材１０
ｂをもうける構成としてもよい。そのとき、カートリッ
ジの背面側に板バネ部材１７等をもうけて搬送ローラ側
の位置決め部材４ａ方向にカートリッジを押圧すること
でその精度は一層高く確保される。
【００１７】さて、本実施例カートリッジは、インク１
１の残量検知センサー（本例では図２中１５であらわさ
れ、電極間の抵抗を検出するタインプ）をも有してお
り、この働きで、インク切れにより、カートリッジ１０
の交換時期が検出できる構成となっている。このカート
リッジ１０は、含有インク量が全て、消費された設定に
合せて、記録ヘッド８の駆動時間、また、廃インク受１
２の容量、キャップ１４とワイピングブレード１３の耐
久性等を考慮して、各々の部品が設計されている。
【００１８】以下カートリッジについてさらに詳述す
る。
【００１９】不図示の記録ヘッド駆動モーターにより図
１の位置にて記録ヘッド８を静止させて記録を行う。こ
の時インクは記録ヘッド８の上部に配設されてインクタ
ンクより供給される。もちろん、インクタンクの位置は
これに限られずにヘッドに対し良好にインクを供給でき
る位置であればよく、ヘッドより下方に設けることもよ
い。
【００２０】この時安定したインク供給を行う為に記録
ヘッドの支持体を屈曲させて図１のように回転軸と吐出
口との位置をずらすことで、記録ヘッド内の電気熱変換
体の設けられたインク液路とインクタンク１１のインク
液面とを実質的に平行に保っている。記録が中断或は休
止又は停止するとモーターの回転が記録ヘッドに伝達さ
れて記録ヘッド８が記録位置から下方の非記録位置へと
回転する。回転移動経路中に複数の吐出口配列に沿って
カートリッジに固定されているブレード１３があり、こ
れによって記録ヘッドが１０度〜８０度回転したところ
で吐出口が摺擦して全てクリーニングされる。クリーニ
ング後さらに続けて記録ヘッド８が回転しキャップ１４
の配設されているキャッピング位置までたどりつくと、
図２の状態を経て図３の状態（キャッピング状態）とな
る。このときには前述のワイピングによって記録ヘッド
より除去されたインク滴がブレード１３を伝わり、カー
トリッジのブレード配設面である傾斜面１０１を伝わっ
てキャップ１４の下方にある廃インク収容タンク１２に
流れ落ちる。
【００２１】この廃インク収容タンク１２には多孔質体
からなるインク吸収体が収納されており廃インクを保持
するように構成されている。
【００２２】ここで、キャップ１４は記録ヘッドの回転
移動により支軸を中心に回転し、記録ヘッド８の吐出口
が鉛直下方を向いた位置でキャッピングする様構成され
ている。
【００２３】以上のように本実施例では、ヘッド８、イ
ンクタンク１１、キャップ１４、排インクタンク１２、
ブレード１３の各構成要素を１つのカートリッジ内に配
設した構成とすることで、ゴミの侵入等のおそれなく、
良好かつ簡単に記録系構成部材の交換がおこなえ、メイ
ンテナンスのための特別な技術や構成が不要となった。
これによりユーザーが簡単にメインテナンスを行うこと
ができる。また、記録ヘッドが記録面（記録位置）より
回転運動により離れキャッピング位置より逆回転で記録
位置へと移動するのでヘッドの駆動系が簡略化されてコ
スト的に安価なカートリッジを構成できる。
【００２４】２．本例の基本的な構成、シーケンス等は
前述の第１実施例の通りであるが、異なる点は記録ヘッ
ドを装置本体側に配設し、インクタンク、ブレード、キ
ャップ、廃インク収容部を記録ヘッドを含む装置本体に
対して着脱可能に構成している点である。このようにす
ることで、さらにカートリッジを安価にできる。また記
録ヘッドの位置決めのための構成を省略できるので一層
交換性が向上する。
【００２５】本発明においては、本体筐体に対して脱着
交換するカートリッジの機能について述べており、具体
的な記録装置本体の構成（ロール紙、駆動ローラ等）
や、カートリッジ内部品の設置位置等にこだわるもので
はない。
【００２６】以上説明した実施例によれば以下のような
作用効果が奏される。 １）インクジェット記録装置のインク供給系の構成部品
を全て１つのカートリッジ内に有するためインク供給系
へのゴミの侵入のおそれが無くなるとともにインク漏れ
の危険性が減じ例えインク漏れが生じてもカートリッジ
内でインクをトラップできるため装置本体側にその影響
が及ばない。また、コンパクトにインク供給系部分をま
とめられる。 ２）また、供給系の構成部分のトラブルの際、インク漏
れによる汚損や修理の際のインクによるトラブル二重発
生等の恐れをなくし、カートリッジ交換によるイージー
メンテナンスが可能となる。 ３）インク消費切れの際に全ての機能部品の寿命を合せ
ることにより、インク回り部品の合理的設計コストダウ
ンが可能となる。 ４）本体部生産とカートリッジ生産を分けることによっ
て、インク有無による工場あるいは工場内ラインの設備
を別に設けることが可能で設備の合理化生産コストの低
減、生産性向上、また検査工程の合理化をも図れる。
【００２７】３．ライン記録インクジェットヘッドは図
６（ａ）（ｂ）に一例を図示してあるようにインク吐出
口が印字記録巾にわたって多数存在し、インク供給路２
１ａ−１を通してインクが供給され各インク吐出口毎に
設けてあるインク吐出手段（ヒーター等図示せず）をコ
ントロールすることでライン記録可能とし高速印字、印
字品質向上を図っている。
【００２８】ところでインクジェット記録では、インク
の蒸発・乾燥・漏れ・ゴミ等による汚れ、インク供給路
途中の気泡発生等による印字不良のおそれがあり、この
印字不良をおさえるため、印字間隔や未印字時にヘッド
の全開口でインクを空吐出させたり、インクの充填動作
を行う等のヘッド回復動作を必要とし、また、ヘッド未
使用時に開口部を密封するキャッピング機構を設ける必
要があり、特に長期間に渡る未使用状態の後、良好な印
字を行うことに不安がある。そこで、本例のような構成
によりこの不安をも一掃することができる。
【００２９】図７は本実施例によるファクシミリ装置を
示すブロック図であり、３１はファクシミリ装置の主制
御部であり、読取、記録、通信等ファクシミリの動作の
コントロールを行う。３２はモデム制御部であり３３の
ＮＣＵを介して回線へ継がっている。３４はＬＣＤやＬ
ＥＤキースイッチから成るファクシミリ装置の操作表示
部であり３５はＣＣＤ或はコンタクトセンサーを持つ読
取制御部である。３６は３５で読取った画像、又は３２
より受信された画像の記録を行うための制御部であり、
３６−ａのヘッドに転送したデータを３６−ａの駆動回
路をＯＮすることで印字を行う。３６−ｃはヘッドを保
存位置、回復位置、印字位置等へ移動させるためのモー
タであり３６−ｄはそのヘッドの位置検出センサであ
る。３６−ｅはこのラインヘッドへインクを供給するた
めの回路であり、インクカートリッジ交換後や、ヘッド
の回復動作時に充填動作を行う。３６−ｆは、１ライン
印字毎に記録紙を搬送するためのモータである。
【００３０】図８は本発明を実施するインクジェット方
式記録装置の機構断面図である。４１は記録紙であり、
４２は記録紙搬送プラテンローラ、４３はインクジェッ
トヘッド保存キャップであり、４４は廃インクトレイで
ある。また３６ｄ−１はヘッドの印字位置センサ、３６
ｄ−２は回復位置センサ、３６ｄ−３は保存位置センサ
である。４５はブレードである。前述の図６（ａ）はフ
ルマルチのインクジェットヘッドを示しており、記録サ
イズの１ライン分ノズルが並んでいる。３６ａ−１はイ
ンク供給管であり、インクの供給はインクタンクよりギ
ヤポンプを駆動することにより行う。
【００３１】次にヘッドの停止位置動作の説明を行う。
図８３６ｄ−１のセンサがＯＮになる場合はヘッドは印
字位置であり、３６−ｂのヘッド駆動回路をＯＮにして
記録を行う。３６ｄ−２のセンサがＯＮになる場合は、
ヘッド回復位置であり、ノズルの目づまりやインク蒸発
による印字不良を回復するために３６−ｅによるインク
充填動作又は、画情報を全黒とし、３６−ｂによる空吐
出動作を行う。このインクは４４の廃インクトレイで受
ける。３６ｄ−３のセンサがＯＮの位置はヘッドの保存
位置であり、ヘッド不使用時のインクの蒸発防止や目づ
まり防止のためのキャッピングを行う。
【００３２】また３６ａ−２は３６ａ−３のインクカー
トリッジからヘッドへインクを供給するためのギヤポン
プであり、図５中の３６−ｅのインク充填回路を動作さ
せることによりこのポンプを駆動し、インクの充填を行
う。
【００３３】回復動作としては、このポンプを駆動して
インクを供給する方法と、ヘッド１ラインに全て黒情報
のデータを転送し、図７の３６−ｂ′のヘッド駆動回路
をＯＮにして通常の全黒印字を回復位置で行う空吐出と
の２種類がある。又ヘッド移動の際、ヘッドインク吐出
開口がブレード４５を通過することでヘッド開口付近の
残りインクをふきとることができる。
【００３４】図９の主制御部のフローチャート、図１０
の記録制御部のフローチャートを用い、本発明の動作を
説明する。
【００３５】図９が、定時回復動作の主制御部のフロー
チャートで、Ｓ１において、定時回路の時刻Ｔが予め設
定された時刻ａであるかどうかを判断している。具体的
には、時刻がＡＢ時ＣＤ分（ここでは２４時表示とす
る）と表わせるとして、予め１０分毎に動作を要するな
らば、時刻ａについてＤをえらびＤ＝０とする。また３
０分毎であればａについてＣＤをえらびＣ＝０ｏｒ３、
ａｎｄＤ＝０とする等の設定方法が考えられる。このよ
うにして、Ｔ＝ａに至ったときＳ２にすすみ、実際３６
ｄ−３センサーのｏｎ−ｏｆｆ検知により、記録ヘッド
がキャッピング位置にあるとき、Ｓ３にすすみ記録制御
部に向けて定時回復動作の命令を行いＳ１にもどる。一
方、図１０に定時回復命令を受けた際の記録制御部のフ
ローチャートを示す。まずＳ１１においてヘッド移動モ
ータ３６ｃを駆動し、センサー３６ｄ−３がｏｎになる
まで、即ち回復位置に至るまで、移動させる。Ｓ１２に
おいて、前述したような回復動作を行い、それからＳ１
３において、ヘッド移動モータ３６ｃを駆動し、予め回
復位置から、ヘッド吐出開口が、ブレード４５を通過、
折り返して、移動するようにヘッドを移動させる。つづ
いて、Ｓ１４においてヘッド移動により保存位置でキャ
ッピングが完了し、センサー３６ｄ−３がｏｎになるこ
とで、この定時回復動作を終る。
【００３６】本実施例にかわり、ふきとり手段にブレー
ドではなく、給水性スポンジ片やローラを使用したり、
キャッピング手段に独自に駆動手段を設ける。また、ク
リーニング手段の位置や回復位置、保存位置、印字位置
の相互関係を変える等の変更を行ったり、記録制御系内
に計時機能をもって、制御を行う方法もあり、本発明の
思想に照らして、相違のない実施方法、手段が多々ある
ことは言うまでもない。
【００３７】４．本実施例はカット紙を利用したファク
シミリ装置の記録部に対して、ヘッド、キャップ、ブレ
ード、インク供給タンク、排インクタンクの各構成要素
を一体的にカートリッジ内に収納し、装置に対し交換可
能としたタイプのものである。
【００３８】図１１は、ファクシミリ装置５１の概略を
示す図であり、画像読み取部５２、記録紙収納部５４、
カートリッジ５３、定着部５５、記録紙排出部５６、記
録紙搬送部５７を主構成要素として備えている。
【００３９】画像読み取部５２は、原稿搬送系（不図
示）を備え、原稿挿入トレー５２ａ側ら原稿排出トレー
５２ｂ側へ原稿を搬送し、読み取り部５２のセンサーで
原稿を読みとり、送信する。
【００４０】また、受信した画像は、記録紙供給トレー
５４から記録紙が搬送ローラ５７で記録部まで搬送され
そこで記録紙５４ａに記録を行い、記録された画像を定
着部５５を通過させて定着した後排出トレー５６に排出
する。
【００４１】この装置の記録紙供給トレー５４は装置５
１の一側面の蓋５１ｂを矢印方向に開放して交換可能に
されている。
【００４２】一方、記録ヘッド６１を備えるとともに、
キャップ６５、供給インクタンクと排インクタンクとを
そなえたインクカートリッジ６２、ヘッドへのインク供
給チューブ６３、キャップからの排インクチューブ６
６、ヘッドの吐出口面をクリーニングするためのブレー
ド６４を一体的に備えたカートリッジ５３が装着に対し
て交換可能に設けられている。カートリッジ５３は装置
５１の側面壁の一部の蓋部材５１ａを開放することで装
置に対して着脱することが可能とされている。着脱時の
位置決め構成等の第１の実施例の構成を適用することが
できる。
【００４３】本例のカートリッジ５３は、図１２に示さ
れるように記録ヘッドの駆動系（不図示）をも備えた構
成とされている、この駆動系によって記録ヘッド６１は
一点破線で示される記録位置と、実線で示されるキャッ
プ６５と対向した非記録位置との間を移動する。尚、カ
ートリッジはヘッド６１の記録位置にシャッター５３ｂ
を設けており、装置に装着されている時だけ開口する構
成となっている。
【００４４】また、記録ヘッドの移動経路中には吐出口
面をクリーニングするためのブレード６４が備えられて
いる。このブレード６４は、記録ヘッドをクリーニング
位置で停止した上で、ブレード６４自体を回転させるこ
とでクリーニングを達成する。回転方向は右まわり、左
まわりのいずれでもよいが、右（時計）まわりとするこ
とで、クリーニング時のインクはねによる記録領域のイ
ンクミスト汚染を抑制できる。また左（反時計）まわり
の場合にはインクのはねをおさえるためにブロック壁を
もうけてもよい。また、ブレード６４の回転経路中にブ
レードのクリーニング面と当接してインクを吸収する吸
収部材を設けてもよい。
【００４５】また、非記録位置にあるキャップ６５は、
カートリッジ筐体からつき出たリブ５３ａにもうけられ
ており、ヘッドの吐出口面を覆う構成とされている。キ
ャップはヘッドを覆う際の当接のショックを緩和させる
目的、加えて、確実なる覆い状態を達成するためにバネ
材６５ａでヘッド側に付勢力をあたえる構成となってい
る。
【００４６】カートリッジ５３内にはさらにヘッド６１
へインク供給チューブ６３を介して供給されインクを収
容したインクタンク６２ａ，キャップ６５内にヘッド６
１から空吐出することによって排されたインクをインク
回収チューブ６６を介して収納する排インクタンク６２
ｂを一体に備えたインクカートリッジ６２が備えられて
いる。
【００４７】このインクカートリッジ６２はカートリッ
ジ５３に対してさらに着脱可能にもうけられており、ジ
ョイント部６７を介してインク供給チューブ６３、イン
ク回収チューブ６６と接合されヘッドへのインク供給、
キャップからのインク回収が達成される。
【００４８】すなわち、本例は、記録ヘッド６１の寿命
に対して、インクタンク内のインク収納量が少なく、イ
ンク使用によってタンク内のインクが終了しても記録ヘ
ッドの寿命はまだ十分あることからインクタンク６２の
みをインク終了で交換する構成としている。そして、イ
ンクタンク６２以外の部分でメインテナンスの必要性が
生じた時点で装置本体からカートリッジ５３をとりはず
し別のカートリッジと交換して装置に装着することで、
容易にメインテナンスを行うことができる。特に、イン
ク路の結合部（例えば、ヘッドとインク供給チューブと
の接合部や、キャップとインク回収チューブの接合部）
のとりつけ、メインテナンスがむずかしく、また、メイ
ンテナンスの際にインクで装置内を汚したり、人の手等
を汚したりすることがありカートリッジ形態として交換
できる構成とすることは効果が高い。
【００４９】このような構成とすることで、記録ヘッド
等の寿命の比較的長いものと比較的短いものとを別々に
交換可能にでき、寿命の長いものを有効利用することが
できる。
【００５０】また、カートリッジ５３内には、インクが
存在する糸をすべて収納し、他のユニットからカートリ
ッジ筐体によって隔離しているため、記録紙から出る
紙粉やその他装置内のゴミなどが入り込みにくくなって
おり、ヘッドの吐出口面、キャップ部材、ブレード部材
に対する保護が図れると、インク漏洩した場合であっ
ても、他のユニットに対してその影響が及ばないこと、
インク供給系が故障した場合のメインテナンスは非常
にむずかしく技術を要するが、カートリッジ化すること
でカートリッジの交換という作業だけで簡単にメインテ
ナンスをおこなえること、等の効果が得られる。
【００５１】このファクシミリ装置は、前述のようにヘ
ッド、キャップ、クリーニングブレード、インク供給タ
ンク、排インクタンクを一体的にユニット化しこれを装
置に対して交換可能にしたカートリッジ形態として備え
るタイプであるが、さらに加えて例えば、原稿を読み取
るための原稿読み取り系と、受信した信号を画像として
記録を行うための記録系とをユニット化してこれらを簡
単に交換することができるような構成としても良い。こ
のように機能の異なる原稿読み取り系と記録系とをそれ
ぞれユニットとし交換の必要性に応じて取り替える構成
とすることでメインテナンスの容易化が達成できる。
【００５２】また、ユニット化の構成としては前述の二
例に限られず、記録系の構成要素である記録紙の搬送
系、インク定着部系などをそれぞれユニット化すること
で一層メインテナンスの容易化が達成できる。また加え
て、例えば記録紙の搬送系を交換可能とした場合、記録
紙の種類、例えばカット紙、ロール紙などの使用者の希
望に応じた記録紙に対応した搬送経路ユニットを容易に
組み込むことができ使用者の要求に応じた所望の記録を
達成することが可能となる。また、定着部をユニット化
することで使用する記録紙に対応した定着器を備えるこ
とができ、使用者の要求に一層対応することができる。
【００５３】なお、本発明における記録系ユニットカー
トリッジにおいても、装着されている記録ヘッドとして
フルラインタイプのものしか開示していないが、これに
限られずシリアルタイプのヘッドやカラー記録対応ヘッ
ドを装着した記録系ユニットカートリッジの形態のもの
を備えること（この場合ヘッドの駆動系はカートリッジ
に備えられているほうが装着構成が簡略化される）で使
用者の希望に添った装置の提供が行えることになる。
【００５４】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、前記熱エネルギーによりイ
ンクの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録装
置に於いて、優れた効果をもたらすものである。
【００５５】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうものが好ましい。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
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一つの駆動信号を
印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを
発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結
果的にこの駆動信号に一対一対応し液体（インク）内の
気泡を形成出来るので有効である。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、少なくとも一つの滴を形成する。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なわ
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４４６３３５９号明細書、同第４３
４５２６２号明細書に記載されているようなものが適し
ている。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の
米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条
件を採用すると、更に優れた記録を行なうことができ
る。
【００５６】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
の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）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４５５８３３３号明細書、米国特許第４
４５９６００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年第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せる構成を開
示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた構
成としても本発明は有効である。
【００５７】更に、記録装置が記録できる最大記録媒体
の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘ
ッドとしては、上述した明細書に開示されているような
複数記録ヘッドの組み合わせによって、その長さを満た
す構成や一体的に形成された一個の記録ヘッドとしての
構成のいずれでも良いが、本発明は、上述した効果を一
層有効に発揮することができる。
【００５８】加えて、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。
【００５９】又、本発明の記録装置の構成として設けら
れる、記録ヘッドに対しての回復手段、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、キャビング手段、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
加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、
記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうこと
も安定した記録を行なうために有効である。
【００６０】更に、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ってでも
よいが、異なる色の複色カラー又は、混色によるフルカ
ラー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。
【００６１】
【発明の効果】以上説明した実施例によれば以下のよう
な効果が奏される。 １）インクジェット記録装置のインク供給系の構成部品
を全て１つのカートリッジ内に有するためインク供給系
へのゴミの侵入のおそれが無くなるとともにインク漏れ
の危険性が減じ、例えインク漏れが生じてもカートリッ
ジ内でインクをトラップできるため装置本体側にその影
響が及ばない。また、コンパクトにインク供給系部分を
まとめられる。 ２）また、供給系の構成部分のトラブルの際、インク漏
れによる汚損や修理の際のインクによるトラブル二重発
生等の恐れをなくし、カートリッジ交換によるイージー
メンテナンスが可能となる。 ３）インク消費切れの際に全ての機能部品の寿命を合せ
ることにより、インク回り部品の合理的設計コストダウ
ンが可能となる。 ４）本体部生産とカートリッジ生産を分けることによっ
て、インク有無による工場あるいは工場内ラインの設備
を別に設けることが可能で設備の合理化生産コストの低
減、生産性向上、また検査工程の合理化をも図れる。
【００６２】特に、インク路の結合部（例えば、ヘッド
とインク供給チューブとの接合部や、キャップとインク
回収チューブの接合部）のとりつけ、メインテナンスが
むずかしく、また、メインテナンスの際にインクで装置
内を汚したり、人の手等を汚したりすることがありカー
トリッジ形態として交換できる構成とすることは効果が
高い。
【００６３】このような構成とすることで、記録ヘッド
等の寿命の比較的長いものと比較的短いものとを別々に
交換可能にでき、寿命の長いものを有効利用することが
できる。
【００６４】また、カートリッジ５３内には、インクが
存在する系をすべて収納し、他のユニットからカートリ
ッジ筐体によって隔離しているため、記録紙から出る
紙粉やその他装置内のゴミなどが入り込みにくくなって
おり、ヘッドの吐出口面、キャップ部材、ブレード部材
に対する保護が図れること、インク漏洩した場合であ
っても、他のユニットに対してその影響が及ばないと、
インク供給系が故障した場合のメインテナンスは非常
にむずかしく技術を要するが、カートリッジ化すること
でカートリッジの交換という作業だけで簡単にメインテ
ナンスをおこなえること、等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のインクジェット装置を示す模式図であ
る。
【図２】本発明の実施例によるインクジェット記録装置
の断面図。
【図３】本発明の実施例による記録ヘッドの回転移動動
作を説明する断面詳細図。
【図４】本発明の実施例による記録ヘッドの回転移動動
作を説明する断面詳細図。
【図５】カートリッジを本体に対して装着するときの位
置決め部材の一例を示す概略図。
【図６】本発明によるインクジェット記録ヘッド及びイ
ンク供給系を示す模式図。
【図７】本発明の実施例によるファクシミリ装置のブロ
ック図。
【図８】本発明の実施例によるファクシミリ装置のイン
クジェット記録部の断面図。
【図９】本発明の実施例による主制御部のフローチャー
ト。
【図１０】本発明の実施例による記録制御部のフローチ
ャート。
【図１１】本発明の他の例を示すインクジェット装置の
概略断面図。
【図１２】図１１の装置に装着される本発明の記録系ユ
ニットカートリッジの他の例を示す概略断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 健 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 渡部 文彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−251146（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/01 B41J 2/165 B41J 2/18 B41J 2/185 B41J 29/00

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インクを吐出して記録を行う記録ヘッド
    と、 前記記録ヘッドに対してインクを供給するためのインク
    供給系部材と、 前記記録ヘッドのインク吐出口形成面を覆うキャッピン
    グ部材と、 前記記録ヘッドの吐出状態を回復するために排出された
    記録に使用されないインクを回収するためのインク回収
    系部材と、 前記記録ヘッドのインク吐出口形成面をクリーニングす
    るためのクリーニング部材と、 を一体的に筐体内に収納して有し、 装置に対して前記筐体ごと交換可能とされたことを特徴
    とする記録系ユニットカートリッジ。
  2. 【請求項２】 前記記録ヘッドは、記録位置と非記録位
    置とを前記筐体内で移動可能に設けられており、前記移
    動は前記記録ヘッドの所定の箇所を中心にした回動移動
    であることを特徴とする請求項１に記載の記録系ユニッ
    トカートリッジ。
  3. 【請求項３】 前記記録ヘッドは、記録位置と非記録位
    置とを前記筐体内で移動可能に設けられており、前記移
    動は記録ヘッドの変位であることを特徴とする請求項１
    に記載の記録系ユニットカートリッジ。
  4. 【請求項４】 前記記録ヘッドの回動移動経路内には、
    前記クリーニング部材が備えられており、前記記録ヘッ
    ドの回動移動動作を利用して前記吐出口形成面をクリー
    ニングすることを特徴とする請求項２に記載の記録系ユ
    ニットカートリッジ。
  5. 【請求項５】 前記記録ヘッドの変位経路内には、前記
    クリーニング部材が備えられており、前記記録ヘッドの
    変位と前記クリーニング部材の移動との相対移動を利用
    して前記吐出口形成面をクリーニングすることを特徴と
    する請求項３に記載の記録系ユニットカートリッジ。
  6. 【請求項６】 前記インク供給系部材は前記ヘッドに対
    して供給されるインクを貯留したインクタンクと、前記
    ヘッドにインクを供給するためのインク供給経路とを備
    えており、前記インクタンクは、前記記録系ユニットカ
    ートリッジに対して交換可能とされていることを特徴と
    する請求項１に記載の記録系ユニットカートリッジ。
  7. 【請求項７】 前記記録ヘッドは、記録が成される被記
    録媒体の記録幅全体に渡って記録が可能な様に複数の吐
    出口が配列された、フルラインタイプであることを特徴
    とする請求項１に記載の記録系ユニットカートリッジ。
  8. 【請求項８】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
    してインクを吐出する形態のヘッドであり、インクに熱
    エネルギーが付与されることで膜沸騰に基づく状態変化
    を生起させてインクの吐出を行わせることを特徴とする
    請求項１に記載の記録系ユニットカートリッジ。
  9. 【請求項９】 前記記録系ユニットカートリッジは、さ
    らに記録ヘッドの移動を行わせるための駆動系を備える
    ことを特徴とする請求項１に記載の記録系ユニットカー
    トリッジ。
  10. 【請求項１０】 インクを吐出して記録を行う記録ヘッ
    ドと、前記記録ヘッドに対してインクを供給するための
    インク供給系部材と、前記記録ヘッドのインク吐出口形
    成面を覆うキャッピング部材と、前記記録ヘッドの吐出
    状態を回復するために排出された記録に使用されないイ
    ンクを回収するためのインク回収系部材と、前記記録ヘ
    ッドのインク吐出口形成面をクリーニングするためのク
    リーニング部材と、を一体的に筐体内に収納し、装置に
    対して前記筐体ごと交換可能とされた記録系ユニットカ
    ートリッジと、 前記記録系ユニットカートリッジを装着可能とし、装着
    が成されることで前記カートリッジ内の前記記録ヘッド
    の移動を行わせるための駆動源を備えた装着部と、を具
    備することを特徴とするインクジェット装置。
  11. 【請求項１１】 前記装置は、原稿に記載された画像を
    読み取り、その情報を送信するための機能と、外部から
    送信された情報を受信して被記録部材に記録を行う機能
    と、を備えたファクシミリ装置であることを特徴とする
    請求項１０に記載の記録系ユニットカートリッジ。
  12. 【請求項１２】 前記記録ヘッドは記録媒体の記録幅方
    向に走査されることで記録をおこなうシリアルスキャン
    タイプであることを特徴とする請求項１に記載の記録系
    ユニットカートリッジ。
  13. 【請求項１３】 前記記録ヘッドの回動移動源は、前記
    記録系ユニットカートリッジが装着される装置本体に備
    えられていることを特徴とする請求項２に記載の記録系
    ユニットカートリッジ。
  14. 【請求項１４】 前記記録ヘッドの変位源は、前記記録
    系ユニットカートリッジが装着される装置本体に備えら
    れていることを特徴とする請求項２に記載の記録系ユニ
    ットカートリッジ。
  15. 【請求項１５】 前記記録系ユニットカートリッジは、
    さらに前記記録ヘッドの移動を行わせるための駆動源を
    備えていることを特徴とする請求項１に記載の記録系ユ
    ニットカートリッジ。
  16. 【請求項１６】 前記画像読み取り機能を備えた画像読
    み取り部と、受信信号を記録する機能を備えた記録部と
    は、それぞれユニット化されて交換可能とされているこ
    とを特徴とする請求項１１に記載の記録系ユニットカー
    トリッジ。
  17. 【請求項１７】 前記インクジェット装置は、さらに記
    録部材を搬送するための記録部材搬送系と、記録がなさ
    れた記録媒体のインクを定着するための定着系とを備え
    ており、これら記録部材搬送系、定着系のいずれか一方
    又は両方とも装置に対して交換可能なユニット構成であ
    ることを特徴とする請求項１０に記載の記録系ユニット
    カートリッジ。
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