JP2805381B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記録手段から被記録材へインクを吐出させ
て記録を行なうインクジェット記録装置に関する。

〔従来の技術〕

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置（画像
形成手段を有する装置）は、画像情報に基づいて、紙や
プラスチック薄板等のシート状の被記録材上にドットパ
ターンから成る画像を記録していくように構成されてい
る。

コンピュータ等の出力装置としての記録装置において
は、コンピュータのパーソナル化および高機能化につ
れ、同様にパーソナル化、多機能化および多用途化して
おり、従来では取上げられなかった問題や要求が格段に
増えている。

特に、パーソナル化については、使用環境かるくる要
求、例えば、動作音、使用電源、可搬性、さらには、趣
味や嗜好等による被記録材の多様化、カラー化、画像品
位などに対する種々な要求があり、小型軽量で静粛であ
り、ランニングコストも安価な記録装置が求められてい
る。

前記記録装置は、記録方式により、インクジェット
式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等
に分けることができる。

そのうちのインクジェット式（インクジェット記録装
置）は、微少なインク滴を必要に応じて吐出させて記録
を行なうものであり、前述のパーソナル化などの要求に
適していることから、注目されている。

すなわち、インクジェット記録装置は、ノンインパク
ト方式であるため騒音が少なく、多色のインクを使用し
てカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有
している。

また、インクジェット記録装置は、記録に要するエネ
ルギーが少なく、装置全体としても小さな電源容量で済
ませ得るので、電池等によっても動作させることがで
き、さらに、特別な現像定着機構も不要であり、小型軽
量化を容易に実現でき、場所を選ばずに可搬性を有する
機器を構成することができる。

これに加えて、カラー化にも容易に対応可能であり、
多種類の被記録材に対しても容易にそれらの特性を生か
せるという強みも有している。

ところが、インクジェット記録装置では、前述のごと
く吐出エネルギーが小さいため、良好な吐出条件を維持
しないと吐出状態に異常が生じ、記録不能になったり、
記録画像が判読不能になったりする場合がある。

上記吐出条件には、例えば、吐出エネルギーの印加方
法、吐出させるインクの温度、吐出時のインクに加わる
圧力などがある。

特に、インクジェット記録装置においては、吐出口先
端に負のメニスカスを形成するため、インクタンクの位
置を調整して（記録ヘッドより所定高さだけ低い位置に
置く）大気圧または若干の負圧を生じさせる方法、ある
いは負圧源により圧力バランスを取る方法などが実施さ
れている。

この圧力バランスが崩れると、高速記録や連続記録が
できなくなる。

通常のインクタンクでは、インクの消費に伴なう負圧
発生を無くしてインクをスムーズに流出させるための大
気連通用の開口を設けたり、あるいは、インク消費に伴
ってインクタンク自体が潰れるように構成するなどの工
夫がなされている。

一方、小型軽量化およびパーソナル化の進んだ記録装
置においては、記録ヘッドとインクタンクを一体化した
着脱可能なカートリッジタイプの記録手段が主流となり
つつある。

第16図および第17図は、それぞれ、前記カートリッジ
タイプの記録手段50の構造例を示す斜視図である。

第16図は、記録ヘッド部51とインクタンク部52を一体
化した着脱可能なカートリッジタイプの記録手段50にお
いて、インクタンク部52内に特殊なインク袋53を収納す
る構造のものを示す。

第17図は、記録ヘッド部51とインクタンク部52とを一
体化した着脱可能なカートリッジタイプの記録手段50に
おいて、インクタンク部52内に、毛管力を発揮する多孔
質性のインク保持部材54を充填する構造のものを示す。

これらの一体型カートリッジ50は、吐出口先端のメニ
スカスとの圧力バランスを維持しながら吐出性能を発揮
するものとして注目されている。

ところで、当然のことながら、着脱可能なカートリッ
ジタイプの記録手段においては、付加価値が高いと認め
られない限り、トータルコストは厳しく抑える必要があ
る。

しかし、第16図の構造では、タンク内にインク保持用
の特殊加工の袋53を重複して収納するので、袋自体のコ
ストが嵩む他、、密閉性を保証しつつ該袋を記録ヘッド
部51にドッキングさせねばならないなどの製造上の困難
性がある。

そこで、第17図に示すように、タンク内に多孔質体54
を充填し、その毛管力でインクを保持させ、ジョイント
部のみで密閉性を確保するものが主流となっている。

しかし、第17図の構造でも、インクタンク部52が完全
に密閉状態である場合、インク消費につれてインクタン
ク内部の負圧度が強くなり、毛管力とのバランスが一定
ではなくなるので、インク供給系としての圧力バランス
が崩れてしまい、吐出条件を維持するのが困難になって
しまう。

以上のような問題を解決するため、通常では、第16図
および第17図に示すように、インクタンク部52内を常に
大気圧に維持するための大気開放口（大気連通口）55が
設けられている。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕

しかしながら、前記大気開放口55は、前述の理由か
ら、記録中および回復動作中など、記録ヘッド部51から
インクを流出させる時に開放されていればよく、記録待
機時や搬送時などの不使用時には密閉しておく必要があ
る。

なお、前記回復動作とは、吐出口内での泡やゴミの抱
き込み等により吐出不良が生じた時に、インクとともに
泡やゴミ等を流出させて吐出状態を正常に復帰させる動
作を意味する。

また、前記大気開放口の形成位置は、インクタンク部
に限られるものではなく、インク流路など、インク供給
手段の一部（適当な位置）に設ければ同様の作用が得ら
れる。

そこで、インクは前記大気開放口によって大気に直接
接することになるので、そのままではインクの蒸発成分
（水分等）が蒸発していくことになる。

インクが蒸発すると、タンク内のインクの物性が変化
し、不使用の状態でもインク量が減っていき、最悪の場
合はインクの固着が生じてしまう。

さらに、ユーザー等が記録装置を搬送する際、振動や
搬送方向による記録装置の姿勢の変動から圧力差が生
じ、大気開放口からインク洩れを生じることになる。

記録装置では、上記インク洩れは、電気回路のショー
トによる動作不良、あるいは装置内部や被記録材のイン
ク汚れの原因となるので、確実に防止することが要請さ
れる。

そのため、従来のインクジェット記録装置では、大気
開放口の形状構造を、曲線を繋いだ形状または複雑な形
状にしたり、空気は通るがインク等はその表面張力によ
って流出しないほど小さいメッシュのフィルターを設け
たり、大きさを絞り込んだ多数の孔を設けるなどの構造
にしていた。

しかし、このような従来の大気開放口の構造では、記
録時のキャリッジの動きによりインクの波立ち、あるい
は搬送時の振動や姿勢差によるインクの偏りなどのた
め、却ってフィルター部に薄いインク膜が形状され、該
フィルター部に真先に固着物が生じて開放口の機能が低
下するという問題、開口部の形状が複雑なため製造が困
難であるという問題、さらには、開口部がインクで目詰
まりした時にインクが排出され難く開放口の機能が低下
し易いという問題などがあった。

また、インク漏れを無くし得ないので、警告のラベル
を貼ったり、漏れた場合に備えて周囲に吸収シート等を
設けるなどの処置しか採りえず、充分な対策を採ること
ができなかった。

本発明は、以上のような従来の技術的課題に鑑みてな
されたものであり、簡単な構造でインク供給手段の大気
連通口を確実に開閉することができ、フィルター等を必
要とせずにインク漏れを確実に防止することができ、消
耗品であるインクカートリッジのコストを低く抑え得る
インクジェット記録装置を提供することを目的とする。

〔課題解決のための手段〕

本発明は、記録手段から被記録材へインクを吐出させ
て記録を行うインクジェット記録装置において、前記記
録手段にインクを供給するためのインク供給手段の一部
に大気連通口が設けられ、記録時及び回復動作時に該大
気連通口を開放し、非記録動作時に前記大気連通口を閉
鎖する開閉手段をキャリッジに備え、前記大気連通口の
開閉動作が前記キャリッジの動きを利用して行われる構
成とすることにより、特別な制御手段を必要とせず、キ
ャリッジの動きを利用するだけの簡単な機構で、インク
の流れを円滑化するとともに、放置時におけるインク供
給手段からのインク漏れを確実に防止することができる
インクジェット記録装置を提供するものである。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第14図は本発明を実施するのに好適なインクジェット
記録装置の要部構成を示す模式的斜視図である。

第14図において、10は記録ヘッド部11とインクタンク
部12とを一体化した着脱可能なカートリッジタイプの記
録手段（ヘッドユニット）であり、該記録手段10はキャ
リッジ13上に着脱自在に搭載されている。

前記記録ヘッド部11の吐出口面（前面）には複数の吐
出口が形成されている。

前記記録ヘッド部11は、インクタンク部12から供給さ
れるインクに熱エネルギーを印加して吐出するインクジ
ェット記録ヘッドで構成され、熱エネルギーを発生する
ための電気熱変換体を備えている。

また、このインクジェット記録ヘッド部11は、前記電
気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生じ
る膜沸騰による気泡の成長によって、吐出口よりインク
を吐出させ、記録を行なうものである。

第14図において、ヘッドユニット（記録手段）10を搭
載したキャリッジ13は、ガイドレール14に沿って移動可
能に支持され、キャリッジモーター16によりタイミング
ベルト15を介して往復駆動される。

用紙やプラスチック薄板等から成るシート状の被記録
材17は、搬送モータ（紙送りモータ）18で駆動される搬
送ローラ対19およびこれと協働する保持ローラ対20によ
り、所定の経路に沿って、所定のタイミングおよび所定
のピッチで矢印ｆ方向に搬送（紙送り）される。

この被記録材17が記録手段10の吐出口面と対面する記
録位置で平坦に保持されている間に、その記録ヘッド部
11で主走査しながら記録を行ない、１行分の記録が終了
すると、被記録材17が矢印ｆ方向にピッチ送りされ、次
の行の記録が行なわれる。

前記キャリッジ13の移動範囲内であって、記録領域外
のポジションＢには、記録手段10のインク不吐出を回復
するための回復装置21が配設されている。

この回復装置21には、記録ヘッド部11の吐出口面（吐
出口が形成された面）を密閉し得るキャップ22が設けら
れている。

前記回復装置21は、キャリッジ13がポジションＢにき
た時に記録ヘッド部11が対面する位置に配設されてお
り、該記録ヘッド部をキャッピング（吐出口面の密閉）
したり、該記録ヘッド部から空吐出されるインクを受け
たり、該記録ヘッド部に対してインクの加圧循環動作を
行なうなどの回復動作を行なってインク不吐出を解消す
るために使用される。

第15図は第14図中の記録ヘッド部11のインク吐出部を
模式的に示す部分斜視図である。

第15図において、被記録材17に所定の隙間（例えば、
0.5mm程度）において対面する吐出口面23には、縦方向
に所定のピッチで複数の吐出口24が形成され、共通液室
25と各吐出口24とを連通する各液路26の壁面に沿ってイ
ンク吐出用のエネルギーを発生するための電気熱変換体
（発熱抵抗体など）27が配設されている。

画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱変
換体27を駆動（通電）して、液路26内のインクを膜沸騰
させ、その時に発生する圧力にインクを吐出させるよう
に構成されている。

第１図は本発明によるインクジェット記録装置の第１
実施例の要部構成を示す部分正面図（カートリッジタイ
プの記録手段10の背面図）である。

第１図において、10は記録ヘッド部11とインクタンク
部12が一体化された着脱可能なカートリッジタイプの記
録手段（ヘッドユニット）、13は記録手段10が着脱自在
に搭載されるキャリッジ、14はキャリッジ13の往復移動
を案内するためのガイドレール、28はヘッドユニット10
（インクタンク部12）に形成された大気連通口、29は記
録装置の外装部材、30は記録手段10の大気連通口28を開
閉するためのレバー部材、31はレバー部材30をキャリッ
ジ13に回動自在に軸支するための軸、32は記録装置のフ
レーム33の所定位置に設けられ前記レバー部材30の回動
（開閉動作）を制御するためのカム部材、34はレバー部
材30の他端に軸支され前記カム部材32のカム面に沿って
転動可能なコロ、35はレバー部材30を大気連通口開放側
へ付勢するためのバネ、36はレバー部材30の先端部に設
けられた大気連通口密閉用のゴム状弾性部材、をそれぞ
れ示す。

前記キャリッジ13は、前記キャリッジモーター16（第
14図）により、矢印Ｘ方向に自在に往復移動することが
できる。

第１図中の位置Ａは、通常の記録手段待機位置を示
す。

この待機位置Ａは、主に電源オフの時に記録手段（ヘ
ッドユニット）10を固定する位置であり、搬送、輸送、
保存などの時に使用するポジションである。

第１図中の位置Ｂは、前記回復装置21（第14図）に対
面する位置であり、記録手段10の回復動作を行なう時、
電源オンにて記録指令を待っている時、記録ヘッド部11
のキャッピングを行なう時、などに使用するポジション
である。

このポジションＢの右側に記録範囲Ｐが設けられてい
る。

第１図に示すように、ポジションＡにおいては、カム
部材32により、コロ34を介して、開閉レバー（レバー部
材）30が軸31を中心として時計方向に回動させられ、そ
の先端部の前記ゴム状弾性部材36により、前記大気連通
口28密閉される。

この状態では、大気連通口28からのインクの蒸発が防
止され、また、姿勢差や振動によるインク漏れも阻止さ
れる。

ポジションＢは、スループット等の向上を図るため、
キャリッジ13の立ち上がり最短距離を確保した上で、記
録範囲Ｐにできるだけ近い位置に設けられている。

キャリッジ13がポジションＢにある時は、前記レバー
部材30が前記カム部材32から離れており、したがって、
バネ35によりレバー部材30が反時計方向に付勢され、前
記大気連通口28は開放されており、回復動作時のインク
流れは円滑に行なわれる。

なお、記録時など記録手段10が上記以外の位置にある
時も、ポジションＢの場合と同様、大気連通口28は開放
されており、記録時のインク流れの円滑化が図られてい
る。

第２図は大気連通口密閉用の前記ゴム状弾性部材36を
示す拡大部分側面図である。

このゴム状弾性部材36の形状については、第２図に示
すように略おわん形にして、大気連通口28の開閉に対す
るマージンを最も広くするとともに、安定的に潰れる形
状にするのが好ましい。

第３図は前記ゴム状弾性部材36の別の形状を例示する
部分斜視図である。

このゴム状弾性部材36は、第３図に示すように板状の
弾性材で形成してもよいが、この場合には、インクタン
ク部12の大気連通口28の周囲にわずかな環状突部を形成
するなどして密封性を向上させる必要がある。

第４図は前記ゴム状弾性部材36のさらに別の形状を零
時する部分斜視図であり、第５図は第４図のゴム状弾性
部材で大気連通口28を密閉した状態を示す縦断面図であ
る。

振動や衝撃等が激しくインクタンク部12内のインクが
揺れる場合は、第４図に示すように、ゴム状弾性部材36
の先端部に大気連通口28に嵌合する突出部37を形成し、
さらに該突出部37の長さＬをインクタンク部12の厚さよ
り若干長くすることが好ましい。

その理由は、インクタンク部内のインクの揺れにより
大気連通口28のインクタンク部内側開口部にインク膜38
が形成され、該インク膜38が長期間の放置により増粘ま
たは固着した場合でも、前記突出部37によって該固着イ
ンクを除去できるからである。

第６図は、本発明によるインクジェット記録装置の第
２実施例の要部構成を示す部分正面図である。

本実施例においては、カム部材32の上端部に嵌合用凹
部39を形成しておき、キャリッジ13がポジションＡ（第
１図）にきた時、レバー部材30のコロ34の支持軸（また
はピン）40が前記凹部39に係止されるように構成されて
いる。

このようにレバー部材30の一部をカム部材32の一部に
係止させることにより、キャリッジ13および記録手段
（カートリッジ）10をポジションＡに固定する固定手段
を兼ねることができる。

本実施例のその他の部分は第１図の実施例と実質上同
じ構造をしており、それぞれ対応する部分を同一符号で
表示し、それらの詳細説明は省略する。

第７図は、本発明によるインクジェット記録装置の第
３実施例の要部構成を示す部分平面図である。

本実施例では、開閉レバー（レバー部材）30の動作方
向が第１および第２実施例の場合と相違し、大気連通口
28はカートリッジ（記録手段）10の背面に形成されてお
り、開閉レバー30のゴム状弾性部材36をカートリッジ10
に沿って横方向からスライドさせながら、大気連通口28
を密閉するように構成されている。

このため、キャリッジ13上に軸支されるレバー部材30
は、カートリッジ10の背面に沿ってスライドできるよう
に、該カートリッジの後側に配置されている。

本実施例においても、記録時や回復動作時など、記録
手段10がポジションＡ以外の位置にある時には大気連通
口28が開放され、図示のようなポジションＡにある時に
大気連通口28が密閉されるように構成されている。

本実施例のその他の部分は、前述の第１および第２実
施例の場合と実質上同じ構造をしており、それぞれ対応
する部分を同一符号で表示し、それらの詳細説明は省略
する。

前述の第１実施例および第２実施例では、ゴム状弾性
部材36を大気連通口28に対し正面から衝突させる方向に
移動させるので、密閉時に生じるわずかな加圧力がイン
クタンク部12内へ伝達され、微少ではあるが、インクタ
ンク部12の内部が常に加圧状態となる場合があり、記録
ヘッド部11の吐出口のメニスカスが安定力が低い場合に
は、そのままの状態で温度変化を受けると次の記録初期
時のメニスカスが不安定となり、記録画像が乱れる可能
性が考えられる。

第７図の実施例によれば、大気連通口密閉時の圧力変
動を皆無にできるので、前述のようなメニスカスの不安
定化による画像乱れの可能性を無くすことができる。

第８図は、本発明によるインクジェット記録装置の第
４実施例の要部構成を示す部分正面図（カートリッジタ
イプの記録手段10の背面図）である。

本実施例では、第１実施例〜第３実施例におけるカム
部材32およびコロ34に替えて、装置本体側（図示の例で
は外装部材29）に設けられた突起41およびレバー部材30
に形成された当接部42が使用されている。

したがって、本実施例では、キャリッジ13が固定ポジ
ションＡ（第１図）へ移動してきた時、キャリッジ13上
のレバー部材30の当接部42が装置端部の前記突起41に当
接し、該レバー部材30がキャリッジ13の移動によって回
動させられ、その先端部のゴム状弾性部材36によってカ
ートリッジ（記録手段）10の大気連通口28を密閉するよ
うに構成されている。

記録時や回復動作時などで記録手段10がポジションＡ
以外の位置にある時は、前記大気連通口28は開放されて
いる。

本実施例のその他の部分は、第１実施例〜第３実施例
の場合と実質上同じ構造をしており、それぞれ対応する
部分を同一符号で表示し、それらの詳細説明は省略す
る。

なお、第８図には、ゴム状弾性部材36を大気連通口28
に対し、第１および第２実施例のように、正面から押し
付ける場合を示したが、本実施例においても、第３実施
例（第７図）で説明したように、大気連通口28をカート
リッジ10の背面に設けるとともに、ゴム状弾性部材36を
該カートリッジ10に沿ってスライドさせながら大気連通
口28を横方向から密閉するように構成することもでき
る。

また、本実施例においても、ゴム状弾性部材36とし
て、第２図、第３図および第４図に示したような種々の
形状のものから適宜選択して使用することができる。

第９図は本発明によるインクジェット記録装置の第５
実施例の要部構成を示す部分正面図（キャリッジ13の背
面図）であり、第10図は第９図中の線Ｘ−Ｘから見た側
面図である。

本実施例においては、キャリッジ13の一部を延ばして
カートリッジ10装着時のガイド部43が形成され、該ガイ
ド部43のカートリッジ10の大気連通口28に対応する部分
に、３辺を溝44で分離された弾性変形可能な浮き上がり
部45が形成されている。

この浮き上がり部45の裏面の大気連通口28と接触する
部分に、ゴム状弾性部材（密封部材）36が接着等で固定
されている。

一方、記録装置本体側には、キャリッジ13がポジショ
ンＡ（第１図）へ移動してきた時に、前記浮き上がり部
45に横方向から摺擦しながら該浮き上がり部45を押し込
む当接部（不図示）が設けられている。

こうして、記録手段10が記録時や回復動作時など、ポ
ジションＡ以外の位置にある時には、前記浮き上がり部
45およびゴム状弾性部材36が第10図に示すような通常位
置にあり、大気連通口28が開放されているが、キャリッ
ジ13がポジションＡに戻ってくると、前記当接部によっ
て前記浮き上がり部45が押し込まれ、ゴム状弾性部材36
が大気連通口28に圧接されて該大気連通口28が密閉され
るように構成されている。

前記浮き上がり部45は、キャリッジ13と別体でもよい
が、通常はプラスチック製のキャリッジ13と一体成形さ
れている。

第11図は、本願の関連技術の要部構成を示す部分側面
図である。

この関連技術においては、キャリッジ13に設置された
プランジャー等の駆動源46の可動部を、レバー部材30の
下端部に連結し、動作指令に基づいて該駆動源46の動き
（位置）を制御することにより、レバー部材先端部のゴ
ム状弾性部材36で大気連通口28の開閉を制御するように
構成されている。

例えば、前述の各実施例に倣って、記録手段10がポジ
ションＡにきた時に大気連通口28を密閉し、記録時や回
復動作時など記録手段10がそれ以外の位置にある時に
は、大気連通口28を開放するように制御される。

なお、前記駆動源46の可動部には、動きを正確に伝達
するためのバネ47が装着されている。

この関連技術によれば、駆動源46の可動部の動きを制
御する手段が必要であるが、前述の各実施例の場合と異
なり、大気連通口28を密閉すべきポジションＡ（第１
図）と大気連通口28を開放すべきポジションＢ（第１
図）とを同一位置に選定することが可能となる。

このため、前述の実施例に比べ、記録装置の一層のコ
ンパクト化を図ることが可能となり、さらに、レバー部
材30を回動させるためのキャリッジ移動も不必要になる
ので、部品点数の削減を図ることができ、大気連通口28
の密閉時の密封性を容易に高め得るという効果が得られ
た。

第12図および第13図は本願の別の関連技術の要部構成
を示し、第12図はキャリッジ13が第１図中のポジション
Ｂ（回復動作位置）にある時または記録時の状態を示す
部分平面図であり、第13図はキャリッジ13が第１図中の
ポジションＡの大気連通口密閉位置にある時の状態を示
す部分平面図である。

この関連技術では、キャリッジ13上の記録手段10の移
動範囲であってポジションＡに近い所定位置に、ゴム状
弾性材で形成された封止用のキャップ部材48が設けられ
ており、記録手段10がポジションＡへ移動してくると、
第13図に示すように、前記キャップ部材48が、記録手段
（カートリッジ）10の背面をスライドし、大気連通口28
を横方向から密閉するように構成されている。

この関連技術では、ポジションＡの近傍の一箇所にキ
ャップ部材48が設けられており、したがって、記録時や
回復動作時など記録手段10がポジションＡ以外の位置に
ある時は、インクタンク部12の大気連通口28は常に開放
されている。

この関連技術によれば、極めて簡単な構造ながら、大
気連通口28の開閉を確実に制御することができた。

以上説明した各実施例によれば、記録ヘッド部11とイ
ンクタンク部12が一体化された着脱可能なカートリッジ
タイプの記録手段（カートリッジ）を使用するインクジ
ェット記録装置において、該記録手段10に不可欠な大気
連通口28を、キャリッジ13または装置本体に設けた開閉
機構により、ポジションＡでは密閉し、記録時や回復動
作時などインク流れが生じる時には開放するように制御
するので、搬送時や輸送時のインク漏れを確実に阻止で
きるとともに、不使用時のインクの蒸発、増粘および固
着を防止することができ、大気連通口28の開放が必要な
記録時や回復動作時などでは該大気連通口を開放するこ
とができ、コンパクトな構造で記録性能を充分に引き出
すことができ、安定した高品位画像を記録し得るインク
ジェット記録装置が得られた。

なお、以上の各実施例では、本発明を、記録ヘッド部
11とインクタンク部12とを一体化した着脱可能なカート
リッジタイプの記録手段10を有するインクジェット記録
装置に適用する場合を示したが、本発明は、記録ヘッド
とインクタンクを別々に設ける場合にも同様に適用する
ことができ、同様の効果を達成し得るものである。

また、以上の各実施例では、開閉可能な大気連通口28
をインクタンク部に設ける場合を示したが、このような
大気連通口は、インク供給手段の一部であれば、インク
タンク部（または別体のインクタンク）以外の適切な位
置に設けることができる。

さらに、以上の各実施例では、本発明を、記録手段10
がキャリッジ13に搭載されたシリアルスキャン型のイン
クジェット記録装置に適用する場合を例に挙げて説明し
たが、本発明は、被記録材の紙幅方向記録領域をカバー
するライン型の記録手段を用いるライン型のインクジェ
ット記録装置など、他の記録方式のインクジェット記録
装置に対しても同様に適用でき、同様の作用効果を達成
し得るものである。

また、以上の各実施例では、１個の記録手段10を使用
する単色のインクジェット記録装置の場合を説明した
が、本発明は、複数個の記録手段を使用するカラー記録
用、あるいは色彩が同じで濃度が異なる諧調記録用のイ
ンクジェット記録装置など、記録手段の個数にも関係無
く同様に適用でき、同様の作用効果を達成し得るもので
ある。

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも、キ
ヤノン（株）が提唱するバブルジェット方式の記録手段
を用いるインクジェット記録装置において、優れた効果
をもたらすものである。

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4740796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
や液路に対して配置されている電気熱変換体に、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4345262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。

記録手段（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4459600
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さ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。

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。

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。

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、
キャッピング手段、クリーニング手段、加圧域は吸引手
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。

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。

以上説明した本発明実施例においては、インクを液体
として説明しているが、室温やそれ以下で固化するイン
クであって、室温で軟化もしくは液体、あるいは上述の
インクジェットではインク自体を30℃以上70℃以下の範
囲で温度調整を行なってインクの粘性を安定吐出範囲に
あるように温度制御するものが一般的であるから、使用
記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよ
い。

加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの
固形状態から液体状態への態変化のエネルギーとして使
用することで防止するか、または、インクの蒸発防止を
目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、
いずれにしても、熱エネルギーの記録信号に応じた付与
によってインクが液化してインク液状として吐出するも
のや、液記録材に到達する時点で既に固化し始めるもの
等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質
のインク使用も本発明には適用可能である。

このような場合、インクは、特開昭54−56847号公報
のように、多孔質シートの凹部または貫通孔に液状また
は固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対し
て対向するような形態としてもよい。

本発明においては、上述したインクに対して最も有効
なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、記
録手段から被記録材へインクを吐出させて記録を行うイ
ンクジェット記録装置において、前記記録手段にインク
を供給するためのインク供給手段の一部に大気連通口が
設けられ、記録時及び回復動作時に該大気連通口を開放
し、非記録動作時に前記大気連通口を閉鎖する開閉手段
をキャリッジに備え、前記大気連通口の開閉動作が前記
キャリッジの動きを利用して行われる構成としたので、
特別な制御手段を必要とせず、キャリッジの動きを利用
するだけの簡単な機構で、インクの流れを円滑化すると
ともに、放置時におけるインク供給手段からのインク漏
れを確実に防止することができるインクジェット記録装
置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインクジェット記録装置の第１実
施例の要部構成を示す部分正面図、第２図は第１図中の
大気連通口密閉用のゴム状弾性部材を示す部分側面図、
第３図は第１図中のゴム状弾性部材の別の構造例を示す
部分斜視図、第４図は第１図中のゴム状弾性部材のさら
に別の構造例を示す部分側面図、第５図は第４図のゴム
状弾性部材で大気連通口を密閉した状態を示す部分縦断
面図、第６図は本発明によるインクジェット記録装置の
第２実施例の要部構成を示す部分正面図、第７図は本発
明によるインクジェット記録装置の第３実施例の要部構
成を示す部分平面図、第８図は本発明によるインクジェ
ット記録装置の第４実施例の要部構成を示す部分正面
図、第９図は本発明によるインクジェット記録装置の第
５実施例の要部構成を示す部分正面図、第10図は第９図
中の線Ｘ−Ｘから見た側面図、第11図は本願の関連技術
の要部構成を示す部分側面図、第12図は本願の別の関連
技術の要部構成の大気連通口開放時の状態を示す部分平
面図、第13図は第12図の大気連通口密閉時の状態を示す
部分平面図、第14図は本発明を適用するのに好適なイン
クジェット記録装置の要部構成を示す模式的斜視図、第
15図は第14図中の記録手段の吐出口部分を示す模式的部
分斜視図、第16図は記録ヘッド部とインクタンク部を一
体化した着脱可能なカートリッジタイプの記録手段の構
造例を示す斜視図、第17図は記録ヘッド部とインクタン
ク部を一体化した着脱可能なカートリッジタイプの記録
手段の別の構造例を示す一部破断斜視図である。 以下に、図面中の主要な構成部分を表す符号を列挙す
る。 10……記録手段（カートリッジ）、11……記録ヘッド
部、12……インクタンク部、13……キャリッジ、14……
ガイドレール、15……タイミングベルト、16……キャリ
ッジモーター、17……被記録材、18……搬送モーター、
21……回復装置、24……吐出口、27……電気熱変換体、
28……大気連通口、30……レバー部材（開閉レバー）、
32……カム部材、35……バネ、36……ゴム状弾性部材
（大気連通口密封用）、37……突出部（ゴム状弾性部
材）、41……突起、42……当接部（レバー部材）、45…
…浮き上がり部（キャリッジ）、46……プランジャー
（駆動源）、48……キャップ部材、Ｘ……キャップ移動
方向。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録手段から被記録材へインクを吐出させ
   て記録を行うインクジェット記録装置において、 前記記録手段にインクを供給するためのインク供給手段
   の一部に大気連通口が設けられ、記録時及び回復動作時
   に該大気連通口を開放し、非記録動作時に前記大気連通
   口を閉鎖する開閉手段をキャリッジに備え、前記大気連
   通口の開閉動作が前記キャリッジの動きを利用して行わ
   れることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】前記記録手段は、記録ヘッド部とインクを
   収納したインクタンク部とを一体的に有し、記録装置に
   対して着脱可能に設けられたカートリッジタイプである
   ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録
   装置。
3. 【請求項３】前記大気連通口がインクタンク部に設けら
   れ、前記開閉手段の開放密閉部材がインクタンク部の厚
   みより長く該インクタンク部内へ入り込むことを特徴と
   する請求項１または２に記載のインクジェット記録装
   置。
4. 【請求項４】前記記録手段が、熱エネルギーを利用して
   インクを吐出するものであって、熱エネルギーを発生す
   るための電気熱変換体を備えているインクジェット式記
   録手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】前記記録手段が、前記電気熱変換体によっ
   て印加される熱エネルギーにより生じる膜沸騰による気
   泡の成長によって、吐出口よりインクを吐出させること
   を特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装
   置。
6. 【請求項６】前記開閉手段は、前記記録装置の一部に設
   けられたカム手段と当接して閉鎖状態を構成するもので
   あり、該カム手段は前記キャリッジを固定する固定手段
   を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   に記載のインクジェット記録装置。