JPH03208666A - インクジェット記録装置 - 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、被記録媒体に対して相対的に移動し得る可動
部材に、インクを吐出して記録を行なうための複数の記
録ヘッドを搭載可能なインクジェット記録装置、特にカ
ラーインクジェット記録装置に関する。

〔従来の技術］ 従来より種々の記録装置が知られており、これら装置に
はインパクト方式、感熱方式、熱転写方式、インクジェ
ット方式などの方式がある。近年、これら装置は、フル
カラー記録、階調表現、記録の高速化など、より多様な
記録の要求に対応するため、複数の記録ヘッドを具える
ようになった。

一方、記録ヘッドはその寿命が有限であり、また，記録
ヘッドを複数具える装置では、その使用頻度によって使
用不能になる時期が異なるため、記録ヘッドを個々に新
たなものと交換できる形態の記録装置が提案されている
。

第８図はインクジェット記録装置の従来例を示す斜視図
である。図において、ローラ対５０２，５０３により被
記録媒体５０１が矢印Ａ方向に搬送され、また、搬送ロ
ーラ対５０２，５０３と平行なガイドレール５０７によ
りキャリッジ５０４の矢印Ｂ方向の走査移動が案内され
る。５０９はキャリッジ５０４の一部と接続し、ブーり
５０８によって張架されたワイヤであり、モータ５１０
の回転駆動をキャリッジ５０４に伝達する。

５０６−１〜５０６−４は、４色のインクの各々に対応
した記録ヘッドであり、記録媒体５０１に対してインク
カートリッジ５０５−１〜５０５４より、各ジョイント
部５０６−Ｂを経て供給されたインクを吐出し記録を行
なう。記録ヘッド５０６−１〜５０６−４は吐出するイ
ンクが異なるだけであり同一形をなし、それぞれの記録
ヘッドの側面部には５０６−Ａで示される切矢部が形成
されている。記録ヘッド交換の際には、この切欠部５０
６−Ａを手指にて保持し、これによって記録ヘッドの脱
着を行なうものである。５１１は、キャリッジ５０４の
ホームポジションに対向する位置に設けられ、各記録ヘ
ッド５０６−１〜５０６−４の不図示の吐出口からイン
クを吸引することで各吐出口のインク吐出不良を解消す
るための吸引回復装置である。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例では、搭載される複数の記録
ヘッドの各ヘッドの受け持つ色相、その配置、記録シー
ケンスに至るまで、装置としての記録手順は固定された
ものであり、ユーザの自由なアレンジや多方面への適用
を妨げていた。

また、記録ヘッド５０６が同一形状をしているため、操
作者が誤って、特定色の記録ヘッドの位置に別色用の記
録ヘッドを装着して、インクの混色を来たしたりするお
それがあった。特に、同一形状のため記録ヘッドのイン
ク色にて識別するしか手段がなかった。

また、各インク色に対して、記録ヘッド位置が固定され
ているため、例えば、図示５０６−１で示す記録ヘッド
１色を用いた記録を行なう際には、５０６−４で示す記
録ヘッド１色を用いた場合よりも、記録ヘッドピッチ分
だけ余分のキャリッジ５０４の走査が必要となり、スル
ーブットの低下は免れない。

本発明の目的は、複数の記録ヘッドの配置形態の変更が
可能であるとともに、インクの混色のおそれがなく、記
録スピードを上げることも可能なインクジェット記録ヘ
ッドを提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明のインクジェット記録装置は、 被記録媒体に対して相対的に移動し得る可動部材に、イ
ンクを吐出して記録を行なうための複数の記録ヘッドを
搭載可能なインクジェット記録装置において、 前記可動部材は、各記録ヘッドの吐出エネルギ発生体に
駆動信号を伝達するための複数の電気結合部と、各記録
ヘッドの各々のインク結合部に連通可能である、各記録
ヘッドにインクを供給するための複数のインク供給部と
を有し、 各記録ヘッドは、前記駆動信号を受容するための電気結
合部と、インクの種類に応じて異なる位置に配設された
インク供給部と連通させるためのインク結合部とを有す
ることを特徴とする。

また、本発明のインクジェット記録装置は、各記録ヘッ
ドが、その搭載された位置を検知する検知手段をそれぞ
れ備え、該検知手段の検知信号により駆動信号を各記録
ヘッドに送信可能な制御手段を備えることができる。

さらに、本発明のインクジェット記録装置は、同一色の
記録ヘッドが複数搭載された場合に警告信号を発生する
ことが可能な警告手段を設けることができる。

各記録ヘッドは、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吐出エネルギ発生体として熱エネル
ギ発生素子を備えており、前記熱エネルギによって生成
する気泡により生ずる急激な圧力変化を利用することで
インクを吐出するものが効果的である。

［作用］ 可動部材の各インク供給部が各記録ヘッドのインク供給
部に連通可能であり、各記録ヘッドのインク結合部が可
動部材の各インク供給部の位置に応じて異なる位置に配
設されているため、各記録ヘッドを任意の搭載位置に搭
載しても該当色のインク供給が可能となり、インクの混
色が防止される。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の実施例を示し、記録ヘッドとキャリッ
ジの接続関係の概略を表わす斜視図である。

図において、ｌ−１−１−４は記録ヘッドであり、記録
ヘッドｌ−１がイエロー、記録ヘッド１−２がマゼンタ
、記録ヘッド１−３がシアン、記録ヘッドｌ−４がブラ
ックの各色相を有したインクをそれぞれ吐出する。各記
録ヘッド１−１〜１−４は、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吐出エネルギ発生体とし
て不図示の熱エネルギ発生素子をそれぞれ備えており、
前記熱エネルギによって生成する気泡により生ずる急激
な圧力変化を利用することで各色のインクを吐出する。

各記録ヘッド１−１−１−４には、前記熱エネルギ発生
素子への駆動信号を受容するための電気結合部２−１〜
２−４と、後述するインク供給部９−１〜９−４と連通
させるためのインクジョイントであるインク結合部３−
１〜３−４を有したインク収納部４と、インク吐出口５
とがそれぞれ設けられている。

６は各記録ヘッド１−１〜１−４を搭載し、ガイドレー
ル７上を矢印Ａ方向に往復走査する可動部材であるキャ
リッジであり、該キャリッジ６には、各記録へッド１−
１〜１−４側の電気結合部２−１〜２−４とそれぞれ結
合する各電気結合部８−１〜８−４と、各インク結合部
３−１〜３４のいずれにも連通可能（接続可能）なイン
クジョイントであるインク供給部９−１〜９−４とがそ
れぞれ設けられている。各インク供給部９一１〜９−４
は、各記録ヘッド１−１〜１−４の配列方向く矢印八方
向）の全幅にまたがる長さに延長されていて全記録ヘッ
ド１−１〜１−４のインク結合部３−１〜３−４につい
て、これを受容可能な長さを有している。本実施例にお
いては、インク供給部９−１がイエロー、インク供給部
９−２がマゼンタ、インク供給部９−３がシアン、イ０ ンク供給部９−４がブラックの各色相を有したインクを
供給するための供給部であり、それぞれゴムまたは高分
子材料等からなる弾性部材で形成されている。また、各
インク供給部９−１〜９−４の一端は不図示の各色イン
ク供給タンク（キャリッジ６またはインクジェット記録
装置本体に積載されている。）につながっている。

イエローの記録へッド１−１の電気結合部２−１をキャ
リッジ６の電気結合部８−１に挿入すると，、同時にイ
ンク結合部３−１とインク供給部９−１が嵌合され、前
記イエローの記録へッド１一１の電気接続とインク供給
路が確保される。マゼンタの記録ヘッド１−２、シアン
の記録へッド１−３およびブラックの記録ヘッド１−４
も同様に電気接続とインク供給路が確保される。このと
き、各記録ヘッド１−１〜１−４は、インク結合部３−
１〜３−４の位置が異なるため（異なる形状のインク収
納部４を有する）、各インク供給部９−１〜９−４に対
応して、それぞれ異なる矢印Ｙ方向の位置にてインク供
給が確保される。

１　０ このような構成としたことにより、第１図においては、
例えば、記録ヘッド１−１と記録ヘッド１−２の配置を
入れ替えても、記録ヘッド１−１のインク結合部３−１
はインク供給部９−１と連通され、記録ヘッド１−２の
インク結合部３−２はインク供給部９−２と連通され、
両記録ヘッド１−１．１−２のインク色に対応したイン
ク供給が行なわれる。同様に、各記録ヘッド１−１〜１
−４をどの位置に装着しても、各記録ヘッド１−１〜１
−４のインク色に対応したインク供給が行なわれる。

以下、各記録へッド１−１〜１−４、各電気結合部２−
１〜２−４、各インク結合部３−１〜３−４、各電気結
合部８−１〜８−４および各インク供給部９−１〜９−
４のうち、それぞれ任意の１個を示すときは、記録ヘッ
ド１、電気結合部２、インク結合部３、電気結合部８お
よびインク供給部９と記す。

第２図は記録ヘッド１の電気結合部２とキャリッジ６の
電気結合部８の関係を示し、（Ａ）は要１１ 部斜視図、（Ｂ）はその断面図であって、それぞれ記録
ヘッドの検知手段の構成を示す。

各電気結合部２および８は、例えばそれぞれ電気基板と
カードエッジ型コネクタであり、電気基板上の導体箔部
２４とコネクタの端子部２３との接触により導通を図る
ものである。各電気結合部２は、記録ヘッド１の色相に
応じた位置に切欠部２０をそれぞれ有しており、該当部
分においては端子部２３と導体箔部２４との接触は無い
ため、各記録へッド１−１〜１−４に対応してそれぞれ
切欠部２０の位置が異なれば、各記録へッド１−１〜１
−４搭載時、不導通の端子部２３も各記録へッド１−１
〜１−４に対応して異なる位置に発生するため、記録ヘ
ッド１の色相を判別することができる。すなわち本実施
例においては、記録ヘッド１が、その搭載された位置を
検知する検知手段としての電気結合部２を備えている。

第３図は記録ヘッドの制御手段の構成を示す。

図において、１０１は例えばマイクロコンピュータ形態
のＣＰＵであり、制御手段として第４１　２ 図につき後述する処理手順に基づいて各部を制御する。

１０３はＣＰＵＩＯＩが実行する処理手順に対応したプ
ログラムなど固定データを格納したＲＯＭである。１０
５はＲＡＭであり、該ＲＡＭ１０５には、画像データ供
給源であるホスト装置１００から送出されてきた画像情
報が例えば１行分、各色毎に展開される。当該展開の内
容に応じて前記ＣＰＵＩＯＩは各記録ヘッド１−１〜１
一４の駆動を制御する。１０７はブザーやアラームなど
の警告手段であり、インクジェット記録装置の状態が不
適当であることを操作者に対し認知させるためのもので
ある。１３０は記録ヘッド１のインク目詰まりなどを防
止，回復するための不図示のキャップ，ポンプおよびそ
れらの駆動系を含む回復系である。１１１は第１図にお
いてキャリッジ６をガイドレール７上で往復走査させる
ためのキャリッシモータ１１０を駆動するためのキャリ
ッジモータ駆動回路である。１２１は不図示の被記録媒
体を搬送するためのラインフィードモータ１２０を駆動
するラインフィードモータ駆１　３ 動回路である。２０１〜２０４は、それぞれ、各記録へ
ッド１−１〜１−４のノズル群（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．Ｎ）
に配置してある不図示の各吐出エネルギ発生体（熱エネ
ルギ発生素子）を駆動するための駆動信号を各記録へッ
ド１−１〜１−４へ出力する記録ヘッド駆動回路であり
、２０５〜２０８は、それぞれ、各記録へッド１−１〜
１−４の各電気結合部２−１〜２−４の有する色相情報
を検知信号として検知する色相検知回路である。

以上の構成における記録ヘッドの検知および制御は、電
源投入時、あるいは所定量、例えば１行あるいは複数行
の記録終了時にキャリッジ６が記録動作時の移動開始位
置（ホームポジションまたは反転ポジション）に向けて
復帰を開始するときに、１行分の被記録媒体搬送（ライ
ンフィード）処理とともに起動することができる。

第４図は記録ヘッドの検知，判定手順を示しており、ス
テップＳ１では、ヘッド無かどうか、すなわちキャリッ
ジ６上の該当電気結合部８に記録ヘッド１が積載されて
いないかどうかの判定を行１　４ なう。ヘッド無の判定であれば、ステップＳ５からステ
ップＳＩＯに進み、該当電気結合部８にはヘッド無とい
うヘッド情報を第３図に示すＲＡＭ１０５に格納する。

ステップＳ２からは、積載された記録ヘッド１の色相（
以下ヘッド色という）を判定する。イエロー、マゼンタ
、シアン、ブラックについて、シリーズにステップＳ２
〜Ｓ４、Ｓ６〜ＳＩＯを経て、該当電気結合部８に積載
された記録ヘッド１のヘッド色を示すヘッド情報をＲＡ
Ｍ１０５に格納する。上記の各ステップは、すべての電
気結合部８−１〜８−４について繰り返し行われるもの
である。ＲＡＭ１０５に格納されたヘッド情報により、
ＣＰＵ　１　０　１は各色の記録へッド１−１〜１−４
が搭載された位置を検知できるので、キャリッジ６上で
各記録へッド１一１〜１−４の配置形態をどのように変
更しても正しく該当する色の駆動信号を各記録へッド１
−１〜１−４に送信できる。

第５図は、記録ヘッド１への駆動信号の送信手順を示し
ており、第３図に示すホスト装置１００１　５ から画像情報が送出されるとともに、ステップＳｉｔで
は、前記ＲＡＭ１０５に格納されたヘッド情報より電気
結合部８−１〜８−４がそれぞれヘッド無かどうか判別
する。ヘッド無の電気結合部８が有る場合は、ステップ
Ｓ２０へ進み、ブザーやアラームなどの警告千段１０７
（第３図に示す）により警告を発生し、ヘッド無である
ことを操作者に知らせる。ヘッド無の電気結合部８が無
い場合、すなわちすべての電気結合部８−１〜８−４に
記録ヘッド１が積載されている場合は、ステップ１２に
進む。ステップ１２においては、同色の記録ヘッド１（
以下同色ヘッドという）が複数個積載されているかどう
かを判定する。肯定の判定であれば、ステップ２０へ進
み、上記と同じく警告千段１０７により警告を発生し、
同色ヘッドが複数個積載されていることを操作者に知ら
せる。否定の判定であれば、ステップ１３へ進む。ステ
ップ１３からは送信情報へ進む。ステップ１３からは前
記画像情報の色相を判断する。イエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックについて、１　６ シリーズにステップ３１３〜Ｓ１９を経て、該当記録ヘ
ッド駆動回路へと各色毎に駆動信号を送信する。

ステップ３１６〜Ｓ１９において、イエローヘッドの記
録ヘッド駆動回路、マゼンタヘッドの記録ヘッド駆動回
路、シアンヘッドの記録ヘッド駆動回路およびブラック
ヘッドの記録ヘッド駆動回路とあるのは、第３図に示す
各記録ヘッド駆動回路２０１〜２０４であって、第４図
に示す記録ヘッドの検知，判定手順に基づいて各インク
色との対応が定められたものである。・ 第６図はインク結合部分の液体封止機構を示し、（Ａ）
は搭載前の断面図、（Ｂ）は搭載後の断面図である。

記録ヘッド１（第１図に示す）のインク結合部３は、内
部が中空で、３−Ａで示すインク流路が設けられている
とともに、３−Ｂで示す切欠部を有している。一方、キ
ャリッジ６に設けられたインク供給部９は弾性部材によ
り形成されており、内部が中空で、各色のインク３０を
貯留して１　７ いるとともに、ゴムまたは高分子材料等からなる弾性材
料により形成された上面である液体供給口形成部９−Ａ
にはインク結合部３を連通ずるための孔９−Ｂが形成さ
れている。また、インク供給部９は、インク３０を封止
するための弁部材としての封止ボール２１と、該封止ボ
ール２１を前記孔９−Ｂに押圧するための付勢手段とし
ての封止ばね２２とを内部に配設している。このため、
ヘッド無しの状態すなわちインク供給部９がインク結合
部３を受容していない状態では、第６図（Ａ）に示すよ
うに、封止ボール２１および封止ばね２２により孔９−
Ｂが閉塞されており、インク３０が外部に漏洩すること
はない。記録ヘッド１が装着された状態すなわちインク
供給部９がインク結合部３を受容している状態では、第
６図（Ｂ）に示すように、インク結合部３がインク供給
部９の孔９−Ｂに嵌合し、封止ばね２２に抗して封止ボ
ール２１を押し込むことにより、切欠部３−Ｂにおける
インク供給路を確保しており、インクがインク流路３−
Ａを経てインク吐出口５（第１図１　８ に示す）から吐出される。

前記弾性部材は、インク供給部の長さと同等の長さを有
するものであってもよいし、図示しないが、インク結合
部が連通される部位に相当する部分を、部分的に弾性部
材で構成することもできる。

第７図はインク結合部分の他の実施例を示し、（Ａ）は
搭載前の断面図、（Ｂ）は搭載後の断面図である。

第７図（Ａ）　．　（８）に示す実施例は、第６図（Ａ
），（８）に示す実施例に対し、インク結合部３に代え
てインク結合部３３を、インク供給部９に代えてインク
供給部３９をそれぞれ設けたもので、その他の部分は第
１図ないし第５図に示すものと同である。

インク結合部３３は例えば金属性の中空針で内部にイン
ク流路３３−Ａを有している。インク供給部３９は、弾
性部材により形成されており、ゴムまたは高分子材料等
からなる弾性部材で形成された中空のパイプ部材で構成
されている。そし１　９ て、−Ｌ面である液体供給口形成部３９−Ａには、孔な
どインク３０の漏洩する部分を有していない。

前記弾性部材は、インク供給部の長さと囮等の長さを有
するものであってもよいし、図示しないが、インク結合
部が連通される部位に相当する部分を、部分的に弾性部
材で構成することもできる。

第７図（Ａ）　，　（Ｂ）に示す実施例によっても卜述
の第６図（Ａ）　．　（Ｂ）に示す実施例と同様の効果
が得られる他、前記弾性部材の弾性を利用してインク結
合部３３の挿入時の嵌合部封止、抜去後のインク漏洩防
虫を行ない、封止のための特別の部材を必要としないた
め、より安価に、かつ信頼性を高めることが叶能となっ
た。

本実施例においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックという４色の異なる色相のインクを用いたが、濃
度の異なる同一色相のインクを用いて、階調表現の可能
なインクジェット記録装置を構成することもできる。

２　０ また、各記録ヘッド１−１〜１−４の検知手段（色相判
別千段）について本実施例においては、第２図（Ａ）に
示したように、電気結合部２の切欠部２０の位置を変え
る方法を示したが、インクの種類に応じて異なる電気信
号を発生可能とするように、電気結合部２の電気基板に
積載される素子の性状（例えば、抵抗値〉を変化させる
ことにより色相を判別することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、各記録ヘッドにインクを
供給するためのインク供給部を各記録ヘッドのインク結
合部の各々に連通可能な構成とし、各記録ヘッドのイン
ク結合部をインクの種類に応じて異なる位置に配設する
ことにより、各記録ヘッドを任意の位置に搭載可能とし
た。このため、複数の記録ヘッドの配置形態の変更に対
応ができるようになった。

また、各記録ヘッドの形状が異なるため、インクの種類
の識別も容易となり、操作者が記録ヘッドを交換するこ
とを容易にし、かつ誤操作によるインクの混色のおそれ
をなくした。

さらに、単色のみでの記録を行なう際には、該当色の記
録ヘットを被記録媒体に最も近接した位置に装着するこ
とにより、記録スピードをＬげることも可能にし、より
使い勝手のよいインクジェット記録装置を提供できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示し、記録ヘッドとキャリ
ッジの接続関係の概略を表わす斜視図、第２図は記録ヘ
ッドの電気結合部とキャリッジの電気結合部の関係を示
し、（Ａ）は要部斜視図、（Ｂ）はその断面図、第３図
は記録ヘッドの制御手順の構成図、第４図は記録ヘッド
の検知，判定手順を示すフローチャート、第５図は記録
ヘッドへの駆動信号の送信手順を示すフローチャート、
第６図はインク結合部分の液体封止機構を示し、（Ａ）
は搭載前の断面図、（Ｂ）は搭載後の断面図、′ｄｆＪ
７図はインク結合部分の他の実施例を示し、（Ａ）は搭
載前の断面図、ＣＢ）は搭載後の断面図、第８図はイン
クジェット記録装置の従来例を示す２　２ 斜視図である。 １，　］−１．　１−２，　］−３，　］−４・・・記
録ヘッド、２．　２−１．　２−２．　２−３．　２−
４・・・電気結合部、３．　３−１．　３−２．　３−
３．　３−４・・・インク結合部、３−Ａ・・・インク
流路、 ３−Ｂ・・・切欠部、 ４・・・インク収納部、 ５・・・インク吐出口、 ６・・・キャリッジ、 ７・・・ガイドレール、 ８−１．　８−２．　８−３．　８−４・・・電気結合
部、９−１．　９−２．　９−３．　９−４・・・イン
ク供給部、９−Ａ　−・・液体供給口形成部、 ９−Ｂ−・・穴、 ２０・・・切矢部、 ２１・・・封止ボール、 ２２・・・封止ばね、 ２３・・・端子部、 ２４・・・導体箔部、 ３０・・・インク、 ２３ ３３・・・インク結合部、 ３３−Ａ・・・インク流路、 ３９・・・インク供給部、 ３９−Ａ−・・液体供給口形成部、 １００・・・ホスト装置、 １０１・・・ＣＰＵ， １０３・・−ＲＯＭ， １０５・・・ＲＡＭ， １０７・・・警告手段、 １１０−・・キャリッジモータ、 】１１・・・キャリッジモータ駆動回路、１２０・・・
ラインフィードモータ、 １２１・・・ラインフィードモータ駆動回路、ｌ３０・
・・回復系、 ２０１，　２０２，　２０３，　２０４・・・記録ヘッ
ド駆動回路、２０５．　２０６，　２０７．　２０８−
・・色相検知回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被記録媒体に対して相対的に移動し得る可動部材に
   、インクを吐出して記録を行なうための複数の記録ヘッ
   ドを搭載可能なインクジェット記録装置において、 前記可動部材は、各記録ヘッドの吐出エネルギ発生体に
   駆動信号を伝達するための複数の電気結合部と、各記録
   ヘッドの各々のインク結合部に連通可能である、各記録
   ヘッドにインクを供給するための複数のインク供給部と
   を有し、 各記録ヘッドは、前記駆動信号を受容するための電気結
   合部と、インクの種類に応じて異なる位置に配設された
   インク供給部と連通させるためのインク結合部とを有す
   ることを特徴とするインクジェット記録装置。 ２）各記録ヘッドが、その搭載された位置を検知する検
   知手段をそれぞれ備え、該検知手段の検知信号により駆
   動信号を各記録ヘッドに送信可能な制御手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置
   。 ３）同一色の記録ヘッドが複数搭載された場合に警告信
   号を発生することが可能な警告手段を設けた請求項１ま
   たは２記載のインクジェット記録装置。 ４）各記録ヘッドは、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吐出エネルギ発生体として熱エ
   ネルギ発生素子を備えており、前記熱エネルギによって
   生成する気泡により生ずる急激な圧力変化を利用するこ
   とでインクを吐出することを特徴とする請求項１、２、
   または３記載のインクジェット記録装置。