JP2817924B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェット記録装置に関し、詳しく
は、記録ヘッドの吐出口の目詰り防止と共に記録液の初
期充填のために記録液吐出面を覆蓋してインクおよび／
または空気の吸引動作が可能なキャップを具えたインク
ジェット記録装置に関する。
［従来の技術］ インクジェット記録装置の記録ヘッドにおいては、約
40〜50μｍの径程の微小な吐出口から記録液を吐出させ
て飛翔的液滴を形成するが、その構成上、記録液が導入
される液路内に気泡が貯り易く、またノズル孔近傍やそ
の周辺に付着したごみや記録液の凝固によって記録液の
不吐出や被記録材に対する吐出のよれの原因となり易
い。そこでU.S.P.4600931に示されるように、このよう
な原因をなくすためと、更に液路への記録液の初期充填
操作を含めて従来からキャップ部材を記録ヘッドの吐出
面に覆蓋させて吐出口を覆い、回復操作と称される吸引
動作が、例えば長期記録せずに放置されたような場合に
実施されてきた。
ところで、このようなキャップ部材については、ホー
ムポジションに導かれた記録ヘッドに覆蓋させるように
なしてキャップ部材側に接続される吸引手段により、吐
出面に配列された吐出口から記録液を吸引排出させるよ
うに構成されており、第４図に例えば英国特許公開公報
GB2184061Aに示されるような従来の吐出回復装置に用い
られるキャップ部材の一例を示す。ここで、１はキャッ
プ部材、２は記録ヘッドであり、本例ではキャップ部材
１を記録ヘッド２の前面プレート３に装着した状態が示
されている。すなわち、記録ヘッド２においては、その
前面プレート３上に多数の吐出口４が上下方向に配列さ
れており、液室５に供給された記録液を液路６から吐出
口４に導き、記録時には不図示の例えばピエゾ素子，電
気熱変換体等の吐出エネルギ発生手段により記録液を吐
出口４から吐出させることができる。
また、本図のように記録ヘッド２の前面プレート３に
キャップ部材１を装着した状態においては、キャップ部
材１の周縁部に設けられたシリコーンゴム，ブチルゴム
等の弾性の密封部材７によって、空間部８が気密に保た
れる。そこで、この空間部８の下方に設けられ、吸引ポ
ンプ10に連通する連通口（吸引口）９から吸引ポンプ10
により空間部８の空気を吸引し、外気より低い圧力（負
圧）とすることによって、吐出口４を介して記録液を空
間部８に導き、更にここから吸引ポンプ10によって記録
液を不図示の廃液タンクに排出させることかできる。
ところで、従来のこの種の回復装置においては、その
キャップ部材１の空間部８に設けられる吸引口９が空間
部８の下の方に配置されており、このような位置に吸引
口９を設けることによって空間部８に導かれた記録液の
引残しが溜らないようにしてあって、キャップ部材１を
記録ヘッド２から引離したときに落ちこぼれて装置を汚
さないようにしてある。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、多数の液路とその吐出口が例えば128
個程配列されるマルチノズル化された従来の記録ヘッド
の場合、例えば初期充填の際本図に斜線を施して示した
ように液室５に記録液が完全に充満されないうちに、配
列された吐出口のうち下側の吐出口から記録液が吸引さ
れてしまい、上側の液室および液路には記録液が充填さ
れない状態で吐出回復動作が終了してしまう。すると次
に記録動作が移行した時、上側の吐出口から記録液が吐
出しないことがあった。
本発明の目的は上述したような従来の技術課題を解決
し、液室を介して上下の液路が完全にインクで充填さ
れ、全ての吐出口を介して記録液の吸引が行われ良好な
吐出が行えるようにしたインクジェット記録装置を提供
することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明によるインクジェット記録装置は、上下方向に
配列する複数のインクの吐出口を覆うキャップ部材と、
前記複数の吐出口から前記キャップ部材を介してインク
および／または空気を吸引するための吸引手段と、前記
キャップ部材の上部に設けられて前記吸引手段と前記キ
ャップ部材内とを連通する連通部とを具えたことを特徴
とするものである。
ここで、連通部は、複数の吐出口からなる群の中心位
置よりも上方に位置していてもよく、この場合、連通部
は、複数の吐出口のうちの最も上に位置する吐出口より
も上方に位置していることが好ましい。また、インクを
吐出するために利用される熱エネルギーを発生する電気
熱変換体が、複数の吐出口のそれぞれに対応して設けら
れたものであってもよい。
〔作 用〕
本発明によると、キャップ部材で囲まれた密閉空間内
の空気やインクは、密閉空間の上方から吸引手段によっ
て吸引されて密閉空間内に充満したインクを吸引する状
態となり、そのために液室および液路の完全な充填が行
われ、更にキャップ部材の引外し時における記録液の処
理を容易とすることができる。
［実施例］ 以下に、図面に基いて本発明の実施態様例を詳細かつ
具体的に説明するが、本発明はこれらの実施態様に限定
されるものではなく、本発明の目的を達成できるもので
あれば良い。
［第１の実施態様例］ 第１図は本発明の一実施態様例を示す。ここで、12は
キャップ部材11内の空間部８において、その上方の位置
に配設した連通部としての主吸引口、13は空気部８の下
方の位置に配設した連通部としての副吸引口であり、本
例の場合吸引ポンプ14に連通管を介して連通する主吸引
口12および副吸引口13の双方から空気および記録液の吸
引が可能なようになし、主吸引口12とその吸引路12Aの
方を副吸引口13とその副吸引路13Aより太目とする。こ
こで吸引路12A,13Aは同じ材料で構成されており、断面
積の違いから、吸引路12Aの方が吸引路13Aよりも流路抵
抗が小さい。他にも吸引口の大きさを変えたり、粗面に
するなどして流路抵抗を変えることができる。
そこで、このように構成した回復装置においては、記
録ヘッド２の共通液室５および液路６に対して初期充填
を行う際にホームポジションに導かれた記録ヘッド２の
前面プレート吐出面3Aにキャップ部材11を覆蓋した状態
に保ち、吸引ポンプ14によってまず空間部８の空気が吸
引されるが、その負圧によって吐出口４を介して、液室
５および液路６から記録液がキャップ部材11内の空間部
８に導出される。
しかして、本例の場合は、その吸引過程の途中におい
て記録液がたとえ第４図に示したような充填の仕方とな
り液室５の上部および空間部８の上部に未充填部が残留
することがあったとしても、この部分の空気が主吸引口
12を介して吸引ポンプ14により吸引され続けられるの
で、従来例のような未充填部が閉塞されたまま残される
ようなことがなくなり、第１図で斜線を施して示したよ
うに液室５から吐出口４に到るまでを非常に短期間で、
大きな吸引力を要することなく完全に充填することがで
きる。よってこのあとは、吸引ポンプ14を副吸引路13A
の方に切換えて吸引させるようになし、空間部８に残留
する記録液を排出させ、キャップ部材11を記録ヘッド２
から引外し可能な状態とすることができる。
［第２の実施態様例］ 第２図は、本発明の第２の実施態様例を示す。本例に
おいては、搬送手段としてのプラテンローラ101により
記録位置に送られてきた記録紙Ｐに対し、シアン，マゼ
ンタ，イエローおよびブラックの４色に対応した記録ヘ
ッド121a,121b,121cおよび121dが矢印AA方向に移動しな
がら記録を行う。これらの記録ヘッド121a〜121dはキャ
リッジ102に搭載されていて、ガイドシャフト103に沿っ
て案内され、走査移動する。104はキャリッジ102を駆動
させるための駆動モーター、104Aはそのタイミングベル
トである。
記録ヘッド121a〜121dの吐出口（不図示）はホームポ
ジションにおいて夫々キャップ部材110により覆蓋さ
れ、吐出回復が行われる。なお、吸引に係る構成は基本
的には前述した第１の実施態様例と同じであるが、異な
る点は連通路の途中にキャップ内空間部８を大気に連通
させるための三方通気弁112を具えたことである。かく
して、キャップ移動手段111によりキャップ部材110を矢
印Ｐ方向に移動させて各記録ヘッド121a〜121dの吐出口
を覆うことができる。
いま、このように構成した回復系において回復動作を
行うための信号が制御回路105に入力されると制御回路1
05では三方通気弁112をポンプ113と連通口114とを連通
させる位置となしてポンプ113を駆動させ、空間部８に
圧力差を生じさせて、キャップ部材110に設けられた連
通口114および115を介して吐出口からインクおよび／ま
たは空気が吸引される。
よって次に所定時間経過後、連通口114を介して大気
と空間部８とが連通するように三方通気弁112を切り換
え、キャップ部材110の空間部８に充満している各イン
クを空気と置きかえるようになして連通口114を介して
インクをキャップ部材110内から排除すればよい。
このようにすれば、吐出口を良好な状態に保つことが
できると共に、キャップ部材110内のインクを確実に排
除することができる。なお、本例では記録ヘッド121aに
対応する吐出回復動作について説明したが、三方通気弁
112やポンプ113は各色毎に設けられていてもよいし、各
色同一のものであってもよい。また記録ヘッドとしては
インクを収容するインクタンクを一体的に具え、キャリ
ッジに対して着脱自在に搭載されるものであっても良
い。
なお、以上の実施態様例では好適な記録ヘッドとし
て、記録液の液滴を形成するため熱エネルギーを利用す
る記録液を用いて画像を作成する方法が採用されたもの
が好ましく、熱エネルギーを発生するための電気熱変換
体が吐出口に対応して設けられているものである。この
ような記録ヘッドは熱エネルギを発生するための電気熱
変換体が各吐出口に対応して設けられているものでマル
チオリフィス化が容易であるために好ましく用いられる
ものである。
またキャップ部材の空間部に連通する連通口の位置と
して、本発明で定義する上部とは、キャップ部材に対応
する記録ヘッドに設けられた吐出口群の（動方向に対応
して）中心位置より上部、更により好ましくは、そのう
ちの最上部の吐出口より上部（第１図参照）を示す。
［発明の効果］ 本発明のインクジェット記録装置によると、上下方向
に配列する複数のインクの吐出口をキャップ部材で覆
い、複数の吐出口からキャップ部材を介してインクおよ
び／または空気を吸引するための吸引手段を設けると共
に吸引手段とキャップ部材内とを連通する連通部をキャ
ップ部材の上部に設けたので、記録ヘッドに対する回復
動作がなされるときに、密閉空間部を介しその上方から
吸引がなされるために、上部に位置する吐出口を介して
それらの液路や液路に接続する液室上部まで完全に記録
液で充填することが可能となり、その後のキャップ内の
記録液の処理も容易となった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明にかかる液体噴射記録ヘッドとその吐出
回復装置の構成の一例を示す模式図、 第２図は本発明による第２の実施態様例の構成を示す斜
視図、 第３図は従来のインクジェット記録ヘッドおよびその吐
出回復装置の構成の一例を示す模式図である。 2,121a〜121d……記録ヘッド、 ４……吐出口、 ５……液室、 ６……液路、 ８……空間部、 11,110……キャップ部材、 12……主吸引口、 13……副吸引口、 14,113……吸引ポンプ、 12A,13A……吸引路、 114,115……連通口。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上下方向に配列する複数のインクの吐出口
    を覆うキャップ部材と、 前記複数の吐出口から前記キャップ部材を介してインク
    および／または空気を吸引するための吸引手段と、 前記キャップ部材の上部に設けられて前記吸引手段と前
    記キャップ部材内とを連通する連通部と を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 【請求項２】前記連通部は、前記複数の吐出口からなる
    群の中心位置よりも上方に位置していることを特徴とす
    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】前記連通部は、前記複数の吐出口のうちの
    最も上に位置する吐出口よりも上方に位置していること
    を特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装
    置。
  4. 【請求項４】インクを吐出するために利用される熱エネ
    ルギーを発生する電気熱変換体が、前記複数の吐出口の
    それぞれに対応して設けられていることを特徴とする請
    求項１から請求項３の何れかに記載のインクジェット記
    録装置。
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