JPH02525A - インクジェット記録装置、該装置用キャップユニットおよびインクジェットヘッドの回復方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、記録液体（インク）を吐出して記録を行うイ
ンクジェット記録装置、該装置用キャップユニットおよ
びインクジェットヘッドの回復方法に関し、特に吐出口
を複数配した形態のインクジェットヘッド（記録ヘッド
）を備えたインクジェット記録装置において、麿埃等に
よる目詰りやインクの増粘あるいは気泡混入等により生
じた吐出口からの吐出不良を回復する吐出不良の回復系
の改良を図ったものである。

［従来の技術］ 第１４図は、インクジェット記録装置に用いられる記録
ヘッドの一例を示す模式的斜視図である。

ここで、１は吐出エレメントであり、インクを吐出する
ために利用される熱エネルギを発生する熱エネルギ発生
手段である発熱素子等が並列に集積配置された液路、各
液路前方に開口した吐出口１０および各液路に供給され
るインクを貯留するための共通液室等を有し、吐出口ｌ
Ｏよりインクを吐出して記録液滴の形成を行う。

３は吐出エレメント１を接着等により固定するためのベ
ースプレート、２は吐出エレメント１およびベースプレ
ート３の端面にボルト等緊締部材により固定した前面プ
レートであり、吐出口１０を記録媒体に直接対向させる
開口２ａを有する。各部１５．１６および１７はインク
供給系の一部を成す部材であり、１５は吐出エレメント
ｌ内の共通液室にインクを導入するエルボ形状の接続部
材、１７はインク供給源としてのインクタンク等からの
インク供給経路途中に配置されたフィルタユニット、１
６は接続部材１５とフィルタユニット１７とを接続する
供給管である。

第１５図および第１６図は、それぞれ、第１４図に示さ
れる記録ヘッドの鉛直面および水平面に沿った模式的断
面図であり、吐出不良の回復処理にあたって前面プレー
ト２（第１５図、第１６図では省略されている）を介し
吐出エレメント１の吐出口面にキャップ４を接合させた
状態で示す。

複数の吐出口１０に対応する液路１２は、所謂ひさし部
とよばれる部分１３に連通し、ひさし部１３は共通液室
１４に連通している。１１は液路ノズル１２内に設けら
れ、インクを吐出するために利用されるエネルギを発生
するエネルギ発生手段であり、例えば発熱素子である。

フィルタユニット１７の内部には微小なゴミや気泡を除
去するために例えば、メツシュで構成されたフィルタ１
００が設けられている。

第１７図は従来のインクジェット記録装置における吐出
不良の回復系を示す模式図である０通常の記録状態では
、キャップ４は記録動作を阻害しない適宜の位置に設定
されるとともに、インクタンク６より吐出エレメント１
にインクが毛管現象により供給される。

吐出不良の回復！Ａ３！！を行うときには、キャップ４
が吐出エレメント１に気密状態に装着され、この状態で
ポンプ７を駆動してインクタンク６よりキャップ４内を
負圧にし、吸引を行フて吐出口ｌＯより強制的にインク
を排出させる。このとき、吐出不良の要因となった塵埃
、増粘インク、気泡等は吸引されたインクとともに吐出
エレメント１より排出される。例えば、第１６図に示す
ように、液路１２中に侵入した微小な気泡ａは、ポンプ
７を駆動することによりインクと共に吐出口ｌＯより除
去される。而して、吐出口１０より排出されたインクは
キャップ４に受容され、廃インクタンク５へと導かれる
。

第１８図は、吐出不良の回復処理時における従来の装置
のインクの流体工学的等価回路を示す回路図である。こ
こで、吸引力をΔＰ、液路数をｎ、液路１２の１本当り
の流体抵抗を８１、ひさし部１３の流体抵抗をＲＨ１共
通液室１４の流体抵抗をＲＣ、フィルタ部１７の流体抵
抗をＲＦ、フィルタ部１７以外のインクタンク６から共
通液室１４までの流体抵抗をＲ５、吸引力ΔＰにて吸引
を行ったときの液路１２の流量をｑとすると、吐出不良
の回復処理時には以下の関係が成り立つ。

ΔＰ　＝　ｑＲｌ　＋　ｎｑ（ＲＨ＋　ＲＣ＋　ＲＦ＋
　Ｒ５）　　　　（１）、’、ｑ　”Δｐ、’（Ｒｔ＋
ｎ　（ＲＨ＋Ｒ（：＋ＲＦ＋Ｒ５））　　　　　（２）
通常は、Ｒ１＞　Ｉｔ）ｊ＋Ｒｃ＋ＲＦ＋ＩＩｓという
関係が得られるように供給系の設計が行われるが、例え
ば記録幅に対応した数だけ液路１２に連通ずる吐出口を
配した形態の記録ヘッド、所謂フルマルチタイプ（フル
ラインタイプ）の記録ヘッドの場合には、液路数ｎが大
となり、液路１本当りに流れる流量ｑは非常に小さくな
る。また、第１６図に示したように液路１２に気泡ａや
塵埃等が侵入した場合には、その液路の流体抵抗が高く
なる。このため、吐出不良が生じた液路に流れる流量は
、正常の液路よりも更に小さくなる。

また、液路１２内に気泡が混入した場合について考える
と、気泡は通常液路壁面に付着するため、その気泡を除
去するには壁面から剥離させるだけの液路１２内の圧力
変化ないし流量が必要である。

しかしこの従来例の場合、正常な液路の方が流体抵抗が
小であるので、吐出不良が生じた液路に加わる圧力変化
は更に小さいものとなる。

第１９図は、従来のインクジェット記録装置に用いられ
る記録ヘッドの他の例を示す模式的斜視図である。また
、第２０図および第２１図は、それぞれ、第１９図に示
される記録ヘッドの鉛直面および水平面に沿フた模式的
断面図である。

本従来例が前述した従来例と異なる点は、主に吐出エレ
メント１に供給管１６が２本設けられている点と、吐出
不良の回復を供給管１６内のインクへ加圧力を用いて行
う点と、である。

本従来例では、このように加圧による回復を行うもので
あるため、吐出口から加圧力によって排出されたインク
を受けるための受は部材４ａが設けられている。

第２２図は本従来例のインクジェット記録装置における
吐出不良の回復系を示す模式図である。通常の記録状態
では、受は部材４ａ（以下キャップ４ａと称す）は記録
動作を阻害しない適宜の位置に設定されるとともに、バ
ルブロ２が閉、バルブＢ１およびＢ３が開状態に保たれ
、インクタンク６よりバルブ８１を通して吐出エレメン
ト１にインクが毛管現象により供給される。

吐出不良の回復処理を行うときには、キャップ４ａが吐
出エレメント１に装着され、バルブ８１が閉、バルブＢ
２およびＢ３が開状態に保たれ、この状態でポンプ７を
駆動してインクタンク６よりインク供給経路内にインク
を圧送し、吐出エレメントｌへ加圧インクを供給して吐
出口１０より強制的にインクを排出させる。このとき、
吐出不良の要因となった塵埃、増粘インク、気泡等は噴
出したインクとともに吐出エレメント１より排出される
。

例えば、第２１図に示すように、液路１２中に侵入した
微小な気泡ａは、ポンプ７を駆動することによりインク
と共に吐出口１０より除去される。而して、吐出口ｌＯ
より排出されたインクはキャップ４に受容され、廃イン
クタンク５へと導かれる。

第１８図を用いて、吐出不良の回復処理時における本従
来例の装置のインクの流体工学的等価回路を説明する。

ここで、前述と同様に、加圧力をΔＰ、液路数をｎ、液
路１２の１本当りの流体抵抗をＲ１、ひさし部１３の流
体抵抗をＲＨ１共通液室１４の流体抵抗をＲＣ，フィル
タ部１７の流体抵抗をＲＦ、フィルタ部１７以外のイン
クタンク６から共通液室１４までの流体抵抗をＲ５、加
圧力ΔＰにて加圧を行ったとぎの液路】２の流■゛をｑ
とすると、吐出不良の回復処理時には上述と同様に以下
の関係が成り立つ。

Δ　Ｐ＝ｑＲ１＋ｎｑ（１１１１＋ＲＣ＋ＲＦ＋Ｒ５）
　　　　　　（ｉ）、’−ｑ　　＝　ΔＰ／（旧＋ｎ　
（ＲＨ＋ＲＣ＋１Ｆ＋Ｒ５））　　　　　　　　　（２
）通常は、Ｒ１＞　ＲＨ＋ＲＣ＋ＲＦ＋Ｒ５という関係
が得られるように供給系の設計が行われるが、例えば記
録幅に対応した数だけ液路１２に連通ずる吐出口を配し
た形態の記録ヘッド、所謂フルラインタイプ（フルライ
ンタイプ）の記録ヘッドの場合には、液路数ｎが大とな
り、液路１本当りに流れる流量ｑは非常に小さくなる。

また、第２１図に示したように液路１２に気泡ａや磨埃
等が侵入した場合には、その液路の流体抵抗が高くなる
。このため、吐出不良が生じた液路に流れる流量は、正
常の液路よりも更に小さくなる。

た場合、吐出不良が生じた液路は回復動作によっても正
常状、態に復帰しなかったり、また、何度も回復処理を
行わなければならない事態が生じることがあった。

また、このような流体抵抗に打勝つためには吸引力また
は加圧力を大とする必要があり、そのため大なるポンプ
７を設ける必要も生じることがあり、このためインクの
消費量が増大したり、さらには、特に加圧回復の場合に
は、犬なる加圧力に耐えるように各部材の接合部分等の
強度を増す必要が生じたりする場合があるという問題点
があった。

本発明の目的は、かかる従来の装置における回復系の大
型化や各部の高耐圧化設計等により生じ得る構成価格な
いし運転費用の増大を伴うことなく、信頼性の高い確実
な回復処理を行うことができるようにすることにある。

［発明が解決しようとする課題］ したがって、従来の吐出不良の回復系を採用し［課題を
解決するための手段］ そのために、本発明に係るインクジェット記２３装置で
は、インクを吐出する吐出口を複数有するインクジェッ
トヘッドと、複数の吐出口の内の一部の吐出口を覆う部
分キャップ手段と、部分キャップ手段を通じて一部の吐
出口からインクを吸引する吸引手段とを具備したことを
特徴とする。

また、本発明に係るインクジェット記録装置用キャップ
ユニットでは、インクジェットヘッドの複数の吐出口の
内の一部の吐出口を覆う部分キャップ手段と、部分キャ
ップ手段を通じて一部の吐出口からインクを吸引する吸
引手段とを具備したことを特徴とする。

さらに、本発明に係るインクジェットヘッドの回復方法
では、インクジェットヘッドの複数の吐出口からのイン
クの吐出状態を検知する検知工程と、複数の吐出口の内
吐出不良が検知された吐出口を含む一部の吐出口を部分
キャップ手段で窪う部分キャッピング工程と、部分キャ
ップ手段を通じて一部の吐出口からインクを吸引する部
分吸引工程とを有することを特徴とする。

また、本発明に係るインクジェット記録装置の他の形態
では、インクを吐出する吐出口を複数有するインクジェ
ットヘッドと、複数の吐出口の内の一部の吐出口を閉塞
する閉塞手段と、インクジェットヘッド内のインクを加
圧して一部の吐出口以外の吐出口からインクを排出させ
る加圧手段とを具備したことを特徴とする。

さらに、本発明に係るインクジェットヘッドの回復方法
の他の形態では、インクジェットヘッドの複数の吐出口
からのインクの吐出状態を検知する検知工程と、複数の
吐出口の内吐出不良が検知された吐出口を除く一部の吐
出口を閉塞手段で［′Ａ塞する部分閉基工程と、インク
ジェットヘッド内を加圧して閉塞手段で閉塞されていな
い吐出口からインクを排出させる部分加圧工程とを有す
ることを特徴とする。

［作　用］ 本発明によれば、複数の吐出口の中の一部について回復
のための力（吸引力や加圧力）を集中させることにより
、吐出不良の回復処理を確実に行うことができる。

すなわち、吐出不良の回復処理に際して部分キャップ手
段をインクジェットヘッドに装着し、吸引手段を駆動す
れば、吐出不良が生じたインク吐出口を含み、部分キャ
ップ手段により覆われたインク吐出口からのみインクが
吸引されて吐出不良要因が除去される。

あるいは、吐出不良の回復処理に際して閉塞手段をイン
クジェットヘッドに装着し、加圧手段を駆動したとき、
吐出不良が生じたインク吐出口を含み、閉塞手段により
閉塞されずに開放状態とされている部分のインク吐出口
からのみインクが噴出して吐出不良要因が除去される。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

なお、実施例に係る各図について、従来と同様に構成で
きる部分については対応箇所に同一符号を付し、その説
明は省略する。

箪」」■Δ倒 第１図は本発明のインクジェット記録装置の主要部に係
る回復系の一実施例を示す模式図である。ここで、８は
吐出口１０の列（第１４図参照）の一部を覆う部分キャ
ップであり、適宜の駆動手段によって吐出不良の回復処
理時には図示の吐出エレメント１に対向する位置に設定
され、通常の記録時には記録動作を阻害しない非対向位
置（例えば図面に直交する方向上の吐出エレメント１か
ら離隔した位置）に設定される。

そして、記録中に吐出不良が発生した場合には、その吐
出不良が生じた吐出口ｌＯを含む部分を覆うように部分
キャップ８を適切に移動させて吐出エレメント１に装着
し、その状態でポンプ７を駆動し、吸引を行う。このと
きインクは部分キャップ８により覆われた吐出口１０か
らだけ排出され、それらのインクは廃インクチューブ５
Ａを介して廃インクタンク５に回収される。

なお、破線で示す部材４０は第１７図におけるキャップ
４とほぼ同様の全体キャップであり、部分キャップ８に
代わり吐出エレメントｌに対して装着可能である０本実
施例にあっては、この全体キャップ４０内に吐出不良の
検知手段を設けておく。

第２図は吐出不良の回復処理時の吐出エレメントの流体
工学的等価回路を示す回路図である。ここで、ｍは部分
キャップ８に覆われている吐出口ｌＯに対応した液路１
２の数、ｑ′はその液路１２の１本あたりの流量であり
、その他の記号は第１８図と同様である。

この等価回路では以下の関係が成り立つ。

９　＝ΔＰ／（Ｒ１＋１（ＲＨ÷ＩＩＣ＋ＲＦ＋ｌｌ５
））　　　　（３）ここで、ｍａｎより、 ｑ’＞ｑ　　　　　　　　（４） となる。すなわち、全吐出口１０からインクを吸引して
回復動作を行う従来の装置に比して、ポンプ７の吸引力
を等しくした場合、吐出回復効率は、ｍがｎより小さい
程向上することになる。また、流量を従来の装置と等し
くした場合（ｑ　　＝ｑ）には、ポンプ７として吸引力
の小さいものを選定しても足りることになる。

吐出不良の回復処理において、部分キャップ８により密
閉される吐出口個数ｍが小さい程回復効果は大きいが、
多数の液路１２で吐出不良が発生した場合には、ｍが小
さい程回復動作の回数が多くなり、その分団復時間が増
大するので、これに対処するには次のようにｍの値を選
定する設計を行えばよい。すなわち、液路１２中の気泡
等の吐出不良の発生要因を剥離除去可能な流量をＱｏと
すると、 ｍ＝（ΔＰ　　−ｑｏＲｌ）／Ｑｏ（ｎＨ＋Ｒｃ＋ｒｌ
Ｆ＋Ｒｓ）　　（５）という関係が成立するので、これ
に応じて最適のｍ値を選択すればよい。なお、ｑｏは実
験等により容易に求めることができる。

次に、本実施例に係るインクジェット記録装置の具体的
構成について述べる。

第３図は本発明のインクジェット記録装置の一実施例を
示す模式的斜視図である。ここで、Ｈは記録媒体の幅方
向にその全幅に対応した範囲にわたって吐出口ｌＯを配
した吐出エレメント１等を含む記録ヘッドである。５０
は部分キャップ８および全体キャップ４０を含むキャッ
プユニットであり、モータユニット６０に結合されたワ
イヤ６２に固定され、モータユニット６０の駆動に応じ
、不図示のガイドに沿って上昇／下降がなされる。６４
はワイヤ６２の張力を調整するための部材である。

１１０および１２０はキャップユニット５０の上昇位置
を検出するための例えばフォトカブラ形態のセンサであ
り、部分キャップ８または全体キャップ４０の記録ヘッ
ドＨへの対向を検知する。１３０はキャップユニット５
０の下降位置を検出するためのフォトカブラ形態のセン
サであり、記録時において、キャップユニット５０を記
録ヘッドＨに対する非対向位置、すなわち記録動作を阻
害しない位置に設定するのに用いる。５１はフォトカブ
ラ形態のセンサ１１０，１２０および１３０の光路を遮
ってキャップユニット５０の検出を行わせるためにキャ
ップユニット５０に設けた遮光板である。

第４図はキャップユニット５０の一例を示す模式的斜視
図である。ここで、７０は、キャップユニット５０の部
分キャップ８または全体キャップ４０の記録へラドＨと
の対向位置においてそれらを記録ヘッドＨに対して前後
進させ、接合または離脱させるモータユニットである。

７２は部分キャップ８および全体キャップ４０の記録ヘ
ッドＨに対する接合位置および離脱位置を検出するため
にキャップユニット５０に固定して設けたフォトカブラ
形態のセンサ、７４はその光路を遮フて接合／離脱の検
知を行わせるために部分キャップ８および全体キャップ
４０と共に８動する遮光板である。

次に、部分キャップおよび全体キャップ８．４０等を駆
動して回復処理を行うための具体的構成について述べる
。

第５図は部分キャップ８を吐出エレメント１に対向させ
接合させた状態を示す模式的断面図である。本例の部分
キャップ８において、８１はベルト状のキャップ部材で
あり、上記（５）式に基づいて決定した個数分の吐出口
１０を覆うキャップ部８２を設けである。また、残余の
吐出口はこのときキャップ部材８１によりて閉塞状態と
されてもされなくてもよい、８２＾は廃インクチューブ
５＾と一体のチューブである。８３および８４はキャッ
プ部材８１を架設し、吐出口ｌＯの配列方向であるＷ方
向に移動可能とするためのプーリであり、一方のプーリ
８３にはギア８３＾を設けである。

８５はモータ、８６はモータ８５の軸に設けられギア８
３＾と噛合可能なウオームであり、モータ８５の回転は
ウオーム８６およびギア８３＾を介してプーリ８３に伝
達され、これによりキャップ部材８１のＷ方向上の移動
がなされる。８７は部分キャップ８に対して固定したス
リット板、８８はキャップ部材８１に固着され、スリッ
ト板８７上のスリットを検出するフォトカブラであり、
当該検出信号に応じてキャップ部材８１の移動位置が検
出可能となる。

これら各部を含む部分キャップ８は、キャップユニット
５０に設けてあり、モータユニット７０によって、吐出
エレメント１に対する離脱／接合を行うＦ方向に一体と
して移動が可能である。

第６図は全体キャップ４０を吐出エレメント１に接合さ
せた状態を示す校式的断面図である。ここで、４２は吐
出エレメント１の全吐出口を覆うキャップ、４４および
４６は、それぞれ、半導体レーザ等の光を照射する発光
素子およびフォトトランジスタ等の受光素子であり、こ
れらをキャップ４２の側端部の適切な部位に配置してそ
れらの間の光路りを各吐出口ｌＯからの吐出液滴が遮る
ことができるようにする。４２Ａは廃インクチューブ５
＾と一体の廃インクチューブである。

第７図は、本実施例における制御系の一例を示すブロッ
ク図である。ここで、９０は各部を制御するコントロー
ラであり、インクジェット記録装置本体の記録処理用制
御部に兼用しである。コントローラ９０において、９Ｏ
Ａは第８図示の処理手順等を実行するＣＰＵ　、　９０
ＢはＣＰＩＪ９０Ａが実行する処理手順に対応したプロ
グラムの他、固定のデータ等を格納しているＲＯＭであ
る。また、９０Ｃは作業用のＲＡＭである。

９１はキャップユニット５０を上下方向の移動位置に設
定する位置設定部であり、第３図示の構成に即して言え
ばモータユニット６０、センサ１１０，１２０および１
３０等を含むものである。９２はキャップユニット５０
を第５図および第６図中Ｆ方向に駆動して、吐出エレメ
ント１に接合した位置または吐出エレメント１から離脱
した位置に設定する位置設定部であり、第４図に関して
言えばモータユニット７０およびセンサ７２等を含むも
のである。

９３は部分キャップ８のキャップ部材８１を第５図中Ｗ
方向に８動させて、吐出不良が生じた吐出口にキャップ
部８２を対向させるためのキャップ部材駆動部であり、
第５図示のモータ８５およびフォトカプラ８８等を含む
ものである。９４は吐出不良を検知するための検知部で
あり、第６図示の発光素子４４および受光素子４６を含
むものである。

９５は所定回数の吐出不良の回復処理を行っても吐出不
良が除去されない場合、その旨を報知する報知部であり
、表示器あるいはブザー等を用いて構成できる。

第８図は本実施例における記録および吐出不良の回復処
理の手順の一例を示す流れ図である。処理開始にあたっ
ては、まずステップＳｌで回復処理の回数を計数するた
めのカウンタＮの値を“０”とし、次に所定量もしくは
所定時間の記録処理（ステップＳ４）を行った後、ステ
ップＳ６にて吐出不良発生の有無の検出を行う。

この検出にあたっては、第６図に示すようにまず位置設
定部９１および９２により全体キャップ４０のキャップ
４２を記録ヘッドＨの吐出エレメント１に装着し、発光
素子４４を駆動して受光素子４６に向は光を照射させる
。そして、端部にある液路１２内のエネルギ発生手段１
１から順に、一定周波数で駆動パルスを供給する。この
とき正常な液路に連通ずる吐出口からは液滴が吐出され
、これが光路りを遮って受光素子４８はスイッチングさ
れるが、吐出不良が生じた液路に連通ずる吐出口からは
正常に吐出がなされなかったりもしくは全く液滴が吐出
されないので、受光素子４Ｂはスイッチング状態が不安
定もしくはスイッチングがなされないことになる。これ
により吐出不良が検出されると共に、そのとき駆動して
いるエネルギ発生手段が設けられている液路の位置デー
タを認識してこれをＲＡＭ９０Ｇに格納しておくことに
より、続く吐出不良の回復処理に供することができる。

この検出は、吐出口が＾４版記録紙の幅に対応して設け
られ、２ＫＨｚの駆動周波数で吐出を行わせた場合には
１．６秒程度で行うことができ、かつ無駄もなくなる。

このようにして吐出不良が検知されなかった場合にはス
テップＳ４に復帰し、一方検知された場合には、まず、
ステップＳ８で位置設定部９１．９２および駆動部９３
を適切に駆動し、吐出不良が生じた吐出０１０付近にキ
ャップ部８２が位置づけられて当該吐出口１０が覆われ
るように部分キャップ８を装着し、次いでステップ５１
２にてポンプ７を駆動する。

このとき、キャップ部８２内は負圧となり、この結果キ
ャップ部８２に覆われた吐出口からのみインクが吸引さ
れて吐出不良の要因が除去される。例えば、第１４図で
はキャップ部８２に覆われた吐出口ｌＯからインクが吸
引され、液路１２に混入した気泡ａが除去されることに
なる。

この状態を所定時間継続した後、例えばタイマ値ｔが所
定値ｙに達したと判定されたとき（ステップ５１４）に
は、ステップ５１６にてポンプ７を停止し、ステップ５
１８にて部分キャップ８を第５図中Ｆ方向に駆動して吐
出エレメント１から離脱させる。

ステップ５２０においては吐出不良が生じたすべての吐
出口ｌＯに対し吸引による吐出不良の回復処理が終了し
たか否かを判定する。ここで肯定判定の場合にはステッ
プ５２２に進み、一方否定判定の場合にはステップＳ８
に復帰して他の吐出不良が生じた吐出口ｌＯにキャップ
８２が対向するように設定を行ってその吐出口に関する
吐出不良の回復処理を行う。

ステップ５２０で肯定判定がなされた場合には、ステッ
プ５２２に容性し、位置設定部９１．９２および駆動部
９３を適切に駆動して、部分キャップ８に代え全体キャ
ップ４０を吐出エレメント１に接合させる。この状態で
、ステップＳ２４にてポンプ７の駆動を開始して全吐出
口１０からインクを吐出させこの駆動を所定時間（例え
ばタイマ値ｔが所定値Ｚに達するまで）継続（ステップ
５２６）　シた後、ステップ５２８にてポンプ７を停止
する。なお、これらステップ５２２〜５２８の処理は本
実施例では必ずしも必要なものではない。

次に、ステップ５３２にてステップＳ６と同様の吐出不
良の検知を行う。ここで否定判定であればステップＳ１
に復帰して次の記録処理に備え、■定判定であればステ
ップ５３４にてカウンタＮの値を＋１歩進した後、Ｎの
値が適当な所定値Ｎｏ（例えば１″）を越えたか否かを
判定する。

ステップＳ３６で否定判定された場合には、ステップＳ
８に復帰して吐出不良の回復処理を繰返す。

一方所定回数の回１ｒｔ処理を行っても吐出不良要因が
除去されずにステップ５３６で肯定判定がなされた場合
には、これを故障と判定し、ステップ５３８に進んで報
知部９５を駆動して操作者にその旨を報知（例えば表示
）する。

このように、本実施例によれば吐出不良が生じた部位か
らのみインクを吸引して不良要因を除去するようにした
ので、ポンプ７として小なるものを選定でき、あるいは
液路１本あたりの流量を大とすることができるとともに
、インクを徒らにン良費することが防止できる。また、
本実施態様例においては、記録ヘッドの故障等の異常を
速かに認識できることになる。

盈ｌ亙盗」 本実施例において、インクジェット記録装置の主要部の
構成、キャップユニットの基本的な構成、およびインク
ジェット記録装置の制ｔＪｒＪ系については、第１実施
例でそれぞれ第３図、第４図。

および第７図を用いて説明したものとほぼ同じであるの
で、その説明は省略する。

第９図は本発明のインクジェット記録装置の主要部に係
る回復系の他の実施例を示す模式口である。ここで、８
は吐出口ｌＯの列（第１９図参照）の一部を開状態とし
、かつその他を封止状態とする部分キャップであり、・
適宜の駆動手段によって吐出不良の回復処理時には図示
の吐出エレメント１に対する対向位置に設定され、通常
の記録時には記録動作を阻害しない非対向位置（例えば
図面に直交する方向上の吐出エレメント１から雛隔した
位置）に設定される。

そして、記録中に吐出不良が発生した場合には、その吐
出不良が生じた吐出口１０を含む部分が開状態となるよ
うに部分キャップ８を適切に移動させて吐出エレメント
１に装着し、その状態でバルブ８１を閏、バルブＢ２お
よびＢ３を開状態としてポンプ７を駆動し、加圧された
インクを吐出エレメント１に送出する。このときインク
は開状態の吐出口ＩＯからだけ排出され、それらのイン
クは廃インクチューブ５Ａを介して廃インクタンク５に
回収される。

なお、破線で示す部材４０は第２２図におけるキャップ
４ａとほぼ同様の全体キャップであり、部分キャップ８
に代わり吐出エレメント１に対して装着可能である。本
実施例にあっては、この全体キャップ４０内に吐出不良
の検知手段を設けておく。

第１Ｏ図は吐出不良の回復処理時の吐出エレメントの流
体工学的等価回路を示す回路図であり、吐出口ｌＯの開
状ｙ息および閉状態をそれぞれ、スイッチＳの閉状態お
よび開状態で示している。また、ｍは開状態にある吐出
口ｌＯに対応した液路１２の数、ｑ′はその液路１２の
１本あたりのｔｕｉｔであり、その他の記号は、第１８
図を用いて説明した記載の中の記号と同様である。

この等価回路でも以下の関係が成り立つ。

ｑ′　　＝　ΔＰ／（旧十ｍ　（ＲＨ＋ＲＣ＋ＲＦ＋Ｒ
５））　　　　　　　（３）ここで、ｍａｎより、 ｑ’＞ｑ　　　　　　　　（４） となる。すなわち、全吐出口１０からインクを排出させ
て回復動作を行う従来の装置に比して、ポンプ７の加圧
力を等しくした場合、吐出回復効率は、ｍがｎより小さ
い程向上することになる。また、？Ｉｔ量を従来の装置
と等しくした場合（９＝ｑ）には、ポンプ７として加圧
力の小さいものを選定しても足りることになる。

吐出不良の回復処理において、部分キャップ８により開
状態とされる吐出口の個数ｍが小さい程回復効果は大き
いが、多数の液路１２で吐出不良が発生した場合には、
ｍが小さい程回復動作の回数が多くなり、その分回復処
理に要する時間が増大するので、これに対処するには次
のようにｍの値を選定する設計を行えばよい。すなわち
、液路１２中の気泡等の吐出不良の発生要因を剥離除去
可能な流量をＱｏとすると、 ｍ＝（ΔＰ　　　ｑｏＲｌ）／ｑｏ（旧１＋１１ｃ＋Ｒ
Ｆ＋ｌ１ｓ）　　　（５）という関係が成立するので、
これに応じて最適のｍ値を選定すればよい。なお、ｑｏ
は実験等により容易に求めることができる。

次に、部分キャップ８および全体キャップ４０等を駆動
して回復処理を行うための具体的構成について述べる。

第１１図は部分キャップ８を吐出エレメント１に接合さ
せた状態を示す模式的断面図である。部分キャップ８に
おいて、８１は吐出口ｌＯに接合してこれを閉塞可能な
例えばゴム等で形成したベルト状のキャップ部材であり
、その一部には上記（５）式に基づいて決定した個数分
の吐出口１０を開状態とするキャップ部８２を設けであ
る。８２Ａは廃インクチューブ５Ａに連通したチューブ
である。８３および８４はキャップ部材８１を架設し、
吐出口１０の配列方向であるＷ方向に移動可能とするた
めのブーりであり、一方のプーリ８３にはギア８３Ａを
設けである。

８５はモータ、８６はモータ８５の軸に設けられギア８
３八と噛合可能なつオームであり、モータ８５の回転は
ウオーム８６およびギア８３Ａを介してプーリ８３に伝
達され、これによりキャップ部材８１のＷ方向上のり動
がなされる。８７は部分キャップ８に対して固定したス
リット板、８８はキャップ部材８１に固着され、スリッ
ト板８７上のスリットを検出するフォトカブラであり、
当該検出信号に応じてキャップ部材８１の穆勅位置が検
出可能となる。

これら各部を含む部分キャップ８は、キャップユニット
５０に設けてあり、モータユニット７０によって５吐出
エレメント１に対する離脱／接合を行うＦ方向に一体と
して移動が可能である。

第１２図は全体キャップ４０を吐出エレメントｌに接合
させた状態を示す模式的断面図である。ここで、４２は
吐出エレメント１の全吐出口を開放した状態で覆うキャ
ップ、４４および４６は、それぞれ、半導体レーザ等の
光を照射する発光素子、およびフォトトランジスタ等の
受光素子であり、これらをキャップ４２の側端部の適切
な部位に配置してそれらの間の光路りを各吐出口１０か
らの吐出液滴が遮ることができるようにする。４２Ａは
廃インクチューブ５Ａに連通した廃インクチューブであ
る。

第１３図は本実施例における記録および吐出不良の回復
処理の手順の一例を示す流れ図である。処理開始にあた
っては、まずステップＳ１で回復処理の回数を計数する
ためのカウンタＮの値を０とし、次にステップＳ２にて
バルブＢｌおよびＢ３を間とし、バルブＢ２を閉として
、インクタンク６よりバルブＢ１を介して毛細管現象に
よりインクが吐出エレメント１に供給されるようにする
。

この状態で所定量もしくは所定時間の記録処理（ステッ
プＳ４）を行った後、ステップＳ６にて吐出不良発生の
有無の検出を行う。

この検出にあたっては、第１２図に示すように、まず位
置設定部９１および９２により全体キャップ４０のキャ
ップ４２を記録ヘッドＨの吐出エレメント１に装着し、
発光素子４４を駆動して受光素子４６に向は光を照射さ
せる。そして、端部にある液路１２内のエネルギ発生手
段１１から順に、一定周波数で駆動パルスを供給する。

このとき正常な液路に連通する吐出口からは液滴が吐出
され、これが光路りを遮って受光素子４６はスイッチン
グされるが、吐出不良が生じた液路に連通ずる吐出口か
らは正常に吐出がなされなかったりもしくは全く液滴が
吐出されないので、受光素子４６はスイッチング状態が
不安定もしくはスイッチングがなされないことになる。

これにより吐出不良が検出されると共に、そのとき駆動
しているエネルギ発生手段が設けられている液路の位置
データを認識してこれをＲＡＭ　９０Ｇに格納しておく
ことにより、続く吐出不良の回復処理に供することがで
きる。この検出は、吐出口がＡ４版記録紙の幅に対応し
て設けられ、２にｆｉｚの駆よ動周波数で吐出を行わせ
た場合には１．６秒程度で行うことができ、かつ無駐も
なくなる。

このようにして吐出不良が検知さねなかった場合にはス
テップＳ４に復帰し、一方検知された場合には、まず、
ステップＳ８で位置設定部９１．９２および駆動部９３
を適切に駆動し、吐出不良が生じた吐出口ｌＯ付近にキ
ャップ部８２が位置づけられて当該吐出口ｌＯが開、そ
の他が閏となるように部分キャップ８を装着する０次い
でステップＳｌＯにてバルブＢｌを閑とし、バルブＢ２
を開とした後、ステップ５１２にてポンプ７を駆動する
。

このとき、ポンプ７からバルブＢ２を介して吐出エレメ
ント１に至る経路には加圧インクが導入され、この結果
開状態の吐出口からのみインクが噴出して吐出不良の要
因が除去される。例えば、第１１図では開状態にある吐
出口ｌＯからインクが噴出し、液路１２に混入した気泡
ａが除去されることになる。

この状態を所定時間１４！続した後、例えばタイマ値ｔ
が所定値ｙに達したと判定されたとき（ステップ５１４
）には、ステップ５１６にてポンプ７を停止し、ステッ
プ５１８にて部分キャップ８を第１１図中Ｆ方向に駆動
して吐出エレメント１から離脱させる。

ステップ５２０においては吐出不良が生じたすべての吐
出口ｌＯに対し加圧による吐出不良の回復処理が終了し
たか否かを判定する。ここで肯定判定の場合にはステッ
プＳ２２に進み、一方否定判定の場合にはステップＳ８
に復帰して他の吐出不良が生じた吐出口ｌＯにキャップ
部８２が対向するように設定を行ってその吐出口に関す
る吐出不良の回復処理を行う。

ステップ５２０で肯定判定がなされた場合には、ステッ
プＳ２２に移行し、位置設定部９１．９２および駆動部
９３を適切に駆動して、部分キャップ８に代え全体キャ
ップ４０を吐出エレメント１に接合させる。この状態で
、ステップ５２４にてポンプ７の駆動を開始して全吐出
口ｌＯからインクを吐出させ、この駆動を所定時間（例
えばタイマ値上が所定値乙に達するまで）ｉ４！続（ス
テップ５２６）　した後、ステップ５２８にてポンプ７
を停止する。なお、これらステップ５２２〜５２８の処
理は本実施例では必ずしも必要なものではない。

次に、ステップＳ３２にてステップＳ６と同様の吐出不
良の検知を行う。ここで否定判定であればステップ５１
に復帰して次の記録処理に備え、肯定判定であればステ
ップ５３４にてカウンタＮの値を＋１歩進した後、Ｎの
値が適当な所定値Ｎｏ（例えば“１“）を越えたか否か
を判定する。

ステップＳ３６で否定判定された場合には、ステップＳ
８に復帰して吐出不良の回復処理を繰返す。

一方所定回数の回復処理を行っても吐出不良要因が除去
されずにステップＳ３６で肯定判定がなされた場合には
、これを故障と判定し、ステップ５３８に進んで報知部
９５を駆動して操作者にその旨を報知（例えば表示）す
る。

このように、本実施例によれば吐出不良が生じた部位か
らのみインクを噴出して不良要因を除去するようにした
ので、ポンプ７として小なるものを選定でき、あるいは
液路１本あたりの流量を大とすることができるとともに
、インクを徒らに浪費することが防止できる。また、本
実施例においては、記録ヘットの故障等の異常を速かに
認識できることになる。

なお、本発明は、吐出口を複数配した形態の記録ヘッド
であれば、その配列範囲ないし個数が記録媒体の全幅に
対応したものであっても、それ以下のものであっても、
さらにはフルマルチタイプのラインプリンタであっても
シリアルプリンタであっても、加えてインクの供給系の
構成が如何様であっても極めて有効かつ容易に適用でき
るのは勿論である。

また、本発明において、インクを吐出するために用いら
れるエネルギを発生するエネルギ発生手段としては、発
熱抵抗体と該発熱抵抗体に接続された電極とを有する前
記した電気熱変換体である発熱素子のほかに、電気機械
変換体である圧電素子を用いてもよい。

さらに、本発明において用いられるインクジェットヘッ
ドでは、液路内の発熱素子の発熱部分へインクが供給さ
れる方向と吐出口からインクが吐出される方向とは、は
ぼ同じであってもよいし、異なっているもの（例えば前
記二つの角度がほぼ直角を形成しているもの）であって
もよい。

また、部分キャップおよび全体キャップの構成や駆動態
揉等についても上記実施例にのみに限られないのは言う
までもない。例えば、本発明において、全体キャップは
必ずしも設けられなくてもよい。

また、吐出不良の回復を行う際、前記した部分的吸引回
復と前記した部分的加圧回復との双方を同時に、あるい
は交互に行うようにしてもよく、これによると回復の効
果は一層高まる。

さらに、吐出不良の検知ないし不良が生じた吐出口の位
置の検知も、上記した実施態様例にのみ限られることな
く、通常の記録中またはテスト記録時に操作者の視認に
より行われるものであってもよく、この場合には吐出不
良の回復処理を起動するスイッチや吐出不良が生じた吐
出口の位置を人力するためのスイッチを設ければよい。

あるいは記録媒体へのテスト記録等の結果を読取センサ
等を用いて判定するようにしてもよい。

加えて、上述の実施例では記録処理後に吐出不良を判定
して吐出不良の回復処理を行うようにしたが、装置の電
源投入直後や長期間休止後の記録開始節に吐出不良の回
復処理を行うようにしてもよい。

Ｃ発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、複数の吐出口を
有するインクジェット記録装置において、部分的に吸引
または加圧による回復処理を行うようにしたので、回復
動作の信顆性を格段に高めることができる。また、回復
動作で消費されるインク量を最小限にすることできるの
で、装置の運転費用を著しく低減化することが可能とな
る。

加えて、吸引または加圧のための手段（ポンプ）の吸引
力または加圧力を低くしても足りるので、この部分の構
成価格を低廉化できると共に、特に加圧回復の場合供給
系の強度設計の自由度を増すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明インクジェット記録装置の主要部の一実
施例を示す模式図、 第２図は第１図示の実施例に等価な流体回路図、 第３図は本発明に係るインクジェット記録装置の具体的
構成の一例を示す模式的斜視図、第４図は本発明に係る
キャップユニットの構成の一例を示す模式的斜視図、 第５図および第６図は、それぞれ、キャップユニットに
おける一方および他方のキャップを記録ヘッドに接合さ
せた状態を示す模式的断面図、第７図は本発明に係る制
御系の例を示すブロック図、 第８図は第７図示の制御系による記録および吐出不良の
回復処理の手順の一例を示すフローチャート、 第９図は本発明のインクジェット記録装置の主要部の他
の実施例を示す模式図、 第１０図は第９図示の実施例に等価な流体回路図、 第１１図および第１２図は、それぞれ、他の実施例に係
るキャップユニットにおける一方および他方のキャップ
を記録ヘッドに接合させた状態を示す模式的断面図、 第１３図は第７図示の制御系による記録および吐出不良
の回復処理の手順の他の例を示すフローチャート、 第１４図は記録ヘッドの一例を示す模式的斜視図、 第１５図および第１６図は従来の吐出不良の回復系を説
明するための模式的断面図、 第１７図は従来の吐出不良の回復系を示す模式第１８図
は従来の吐出不良の回復系に等価な流体回路図、 第１９図は記録ヘッドの他の例を示す模式的斜視図、 第２０図および第２１図は従来の吐出不良の回復系の他
の例を説明するための模式的断面図、第２２図は他の従
来例に係る吐出不良の回復系を示す模式図である。 １・・・吐出エレメント、 ２・・・顔面プレート、 ３・・・ベースプレート、 ４．４ａ・・・キャップ、 ５・・・廃インクタンク、 ６・・・インクタンク、 ７・・・ポンプ、 ８・・・部分キャップ、 ｌＯ・・・吐出口、 １２・・・液路、 １４・・・共通液室、 １６・・・供給管、 １７・・・フィルタユニット、 ４０・・・全体キャップ、 ５０・・・キャップユニット、 第１図 ８１・・・ギャップ部材、 ８２・・・キャップ部、 ８３．８４　・・・プーリ、 ８５・・・モータ、 ８７・・・スリット板、 ８８・・・フォトカブラ、 ８９・・・センサ、 ９０・・・コントローラ、 ９１．９３・・・位置設定部、 ９２・・・接合部材駆動部、 ９５・・・報知部、 Ｂｌ、口２．Ｂ３・・・バルブ、 Ｈ・・・記録ヘット、 ａ・・・気泡。 第９図 第１２図 第１４図 と 第１９図 第１８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）インクを吐出する吐出口を複数有するインクジェッ
   トヘッドと、 前記複数の吐出口の内の一部の吐出口を覆う部分キャッ
   プ手段と、 該部分キャップ手段を通じて前記一部の吐出口からイン
   クを吸引する吸引手段と、 を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。 ２）インクジェットヘッドの複数の吐出口の内の一部の
   吐出口を覆う部分キャップ手段と、 該部分キャップ手段を通じて前記一部の吐出口からイン
   クを吸引する吸引手段と、 を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置用
   キャップユニット。 ３）インクジェットヘッドの複数の吐出口からのインク
   の吐出状態を検知する検知工程と、 前記複数の吐出口の内吐出不良が検知された吐出口を含
   む一部の吐出口を部分キャップ手段で覆う部分キャッピ
   ング工程と、 該部分キャップ手段を通じて前記一部の吐出口からイン
   クを吸引する部分吸引工程と、 を有することを特徴とするインクジェットヘッドの回復
   方法。 ４）インクを吐出する吐出口を複数有するインクジェッ
   トヘッドと、 前記複数の吐出口の内の一部の吐出口を閉塞する閉塞手
   段と、 前記インクジェットヘッド内のインクを加圧して前記一
   部の吐出口以外の吐出口からインクを排出させる加圧手
   段と、 を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。 ５）インクジェットヘッドの複数の吐出口からのインク
   の吐出状態を検知する検知工程と、 前記複数の吐出口の内吐出不良が検知された吐出口を除
   く一部の吐出口を閉塞手段で閉塞する部分閉塞工程と、 前記インクジェットヘッド内を加圧して前記閉塞手段で
   閉塞されていない吐出口からインクを排出させる部分加
   圧工程と、 を有することを特徴とするインクジェットヘッドの回復
   方法。