JPH03292151A - 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、複写機、ファクシミリ、コンピュータ、ワー
ドプロセッサあるいはこれらの複合機器等としてのイン
クジェット記録装置に関する。

〔従来の技術］ 従来、インクジェット記録装置においては、記録ヘッド
からのインクの吐出による記録を安定に行なうために、
第１７図に示すように、記録ヘッド１０１の図示しない
複数のノズル先端部に接合可能なキャッピング手段１１
０を設け、非記録時には当該接合、すなわちキャッピン
グを行なうことにより、いわば記録ヘッド１０１に蓋を
かぶせた状態で周囲の雰囲気から密封し、かつ接合部分
の空気層をインクの蒸気で満たして飽和蒸気圧にするこ
とによって、前記複数のノズル内のインクの乾燥および
粘度の増加が防止されるようにしたものがある。

しかし、かかるインクジェット記録装置では、低湿環境
下や長期間記録を休止するような場合には、上記の如き
キャッピングを行なって乾燥防止を図っても、インクの
粘度の増加は完全には避けられず、したがって、上記キ
ャッピングのみでは記録に際しての前記複数のノズルか
らのインクの不吐出を防止することが困難である。

このような不都合を解消するために、本従来例では、記
録ヘッド１０１を含むインク供給系に対して、記録ヘッ
ド１０１の全ノズルからインクを排出させるのに十分な
排出力が得られるようなインクポンプ（ギアポンプ）１
０５を設け、コンソール１１１が接続されている制御部
１０８からの信号により前記インクポンプ１０５を駆動
する。これにより、２本のインク循環用のパイプ１０６
ａ、１０６ｂ中のインクを各コネクタ１１４ａ、１１４
ｂにそれぞれ設けたフィルター１２０’ａ、１２０ｂを
介して加圧・循環し、前記記録ヘッド１０１の全ノズル
からそれぞれインクを排出させるようにしている。

さらに、本従来例のインクジェット記録装置においては
、前記記録ヘッド１０１の各ノズルから排出されたイン
クによる吐出面１０９の汚れをクリーニング（清掃）す
るために、制御部１０８からの信号により、キャッピン
グ手段１１０に設けたインク吸収体１２１が記録ヘッド
１０１に当接する位置までキャッピング手段１１０の運
搬部１２５を移動させた後に、吹き付は用の空気ポンプ
１２４からの圧縮空気を空気吹付手段１２３に設けた空
気吹付孔１２２から記録ヘッド１０１に向けて吹き出さ
せ、記録ヘッド１０１の吐出面１０９に付着したインク
を吹き落とし、インク吸収体１２１に吸収させるような
構成をとることにより、記録ヘッド１０１の吐出面１０
９のインク付着等による汚染等を解決し、記録ヘッド１
０１からのインクの吐出の安定性を保つようにしている
。

ここで、１１５は紙送りモータ、１１６はキャリッジモ
ータである。また、各コネクタ１１４ａ、１１４ｂにそ
れぞれ設けたフィルター１２０ａ、１２０ｂは、インク
カートリッジ１０３、インクタンク１０４あるいはイン
クポンプ１０５等に混入した異物が該インクポンプ１０
５によるインクの加圧循環の際に前記記録ヘッド１０１
の各ノズルに侵入し、いわゆるノズル詰りによる不吐出
が発生するのを防止するために設けてあり、通常は前記
各ノズルの吐出口の断面積より小さい面積の孔を有する
フィルター用の部材が各フィルター１２０ａ、１２０ｂ
として選択される。

Ｃ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、インクカートリッジや
インクタンクあるいはインクポンプ等に混入する異物が
各フィルターの孔の面積より小さいものの場合、各フィ
ルターを通過し、その後、第１８図に示すように、各異
物１２６ａ１２６ｂ、１２６ｃがノズル１３６内で凝集
することがあり、結果的にノズル詰りによる不吐出が発
生する場合があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、
その目的は、フィルターを通過するような小さな異物が
インク中に混入し、ノズル内で凝集しても、それらを除
去して、ノズル詰りによる不吐出の発生を防止すること
ができるインクジェット記録装置を提供することにある
。

［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、 吐出エネルギーを付与することによってノズルの吐出口
からインクを吐出する記録ヘッドを備えたインクジェッ
ト記録装置において、 前記記録ヘッドのノズル内の異物を分裂させるための圧
力波を印加する圧力波発生手段を設けたことを特徴とす
る。

圧力波発生手段は記録ヘッドに設けることができる。

また、圧力波発生手段はインク供給経路内に設けること
もできる。

さらに、圧力波発生手段は記録ヘッドの対向側に設ける
こともできる。

本発明のインクジェット記録装置は、インク供給経路内
にインクを圧送するインク移動手段を設けると、−層効
果的である。

インク移動手段は、ノズルの吐出口からインクを排出さ
せる順方向に作動するものとすることができる。

インク移動手段は、ノズルの吐出口からインクを排出さ
せる順方向と、その逆方向とが選択可能であるものとす
ると、−層効果的である。

圧力波発生手段は超音波発生手段とすることができる。

また、圧力波発生手段は、記録ヘッドの吐出エネルギー
としての熱エネルギーを発生する電気熱変換体としても
よい。

記録ヘッドは、吐出エネルギーとして熱エネルギーを利
用するもので、熱エネルギーを発生させる手段として電
気熱変換体を有しているものとすることができる。

また、記録ヘッドは、被記録材の記録幅の全幅にわたっ
て、複数のインク吐出口を備えているフルラインタイプ
の記録ヘッドとすることができる。

［作用］ 圧力波発生手段は、ノズル内へ圧力波を印加して、該ノ
ズル内に凝集した異物を分裂させ、排除しやすい状態に
する。インク移動手段は、ノズル内のインクを移動させ
て、前記異物の分裂を一層確実に行わせるとともに、分
裂した異物をインクとともに記録ヘッドの外へ排出する
。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。

第１図は、本発明のインクジェット記録装置の実施例の
概要を示す斜視図である。第１図において、１２は、シ
ート送りモータ１５（第４図参照）により駆動され、用
紙やプラスチック薄板等の被記録材である記録シート（
不図示）を搬送し、記録面を形成・保持するためのプラ
テンローラである。連続シートまたはカットシートの形
態をした前記記録シートは、プラテンローラ１２に圧接
されたピンチローラ（不図示）により搬送力を付与され
、記録へラド１とプラテンローラ１２との間を通して送
られる。

記録ヘッド（インクジェットヘッド）１は、２本のガイ
ドレール１３ａおよび１３ｂに沿って図中矢印Ｓ方向に
往復移動されるキャリッジ２の上に搭載されており、往
復移動される過程で記録ヘッド１の吐出エネルギー発生
体である電気熱変換体２９（第２図参照）を駆動するこ
とにより記録シートに画像が記録されていく。

前記キャリッジ２は、キャリッジモータ１６の軸１７に
固定されたプーリ１８ａとアイドルプーリ１８ｂとの間
に張架されたベルト１９に連結されており、前記キャリ
ッジモータ１６を駆動することによりプラテンローラ１
２に沿って往復移動される。

前記記録ヘッド１は、複数の記録ユニットからなるカラ
ー記録用のものであり、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂ）の４色
のインクに対応する４個の記録ユニットで構成されてい
る。

これらＹ、Ｍ、ＣおよびＢの記録を行なう各記録ユニッ
トは、各インク供給管６　ａ　Ｙ　ｓ　６　ａ　Ｍ　％
６ａＣおよび６ａＢによって、それぞれのインクタンク
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂに接続され、また、各イン
ク供給管６ａＹ、６ａＭ、６ａＣおよび６ａＢの途中に
は各インクポンプ５Ｙ。

５Ｍ、５Ｃおよび５Ｂが設けられている。

したがって、各インクポンプ５Ｙ、５Ｍ、５Ｇおよび５
Ｂを駆動することにより、各インクタンク４Ｙ、４Ｍ、
４Ｃおよび４Ｂ内の各色のインクが各記録ユニットに供
給される。

また、各記録ユニットと各インクタンク４Ｙ、４Ｍ、４
Ｃおよび４Ｂとは、インクポンプを有しない各戻り管（
簡略化のためにイエローのインク用の戻り管６ｂＹのみ
を示す、）によってもそれぞれ接続されている。

以下、各インクタンク４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂ、各
インクポンプ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃおよび５Ｂ、各インク供
給管６ａＹ、６ａＭ、６ａＣおよび６ａＢならびに各戻
り管のうち、それぞれ任意の１個を示すときは、それぞ
れ、「インクタンク４」、「インクポンプ５」、「イン
ク供給管６ａＪおよび「戻り管６ｂＪという。

１０は、記録ヘッド１のホーム位置ＨＰにおいて、該記
録ヘッド１の吐出面９（第４図参照）と対向し、圧接離
反するように矢印ｆ方向に移動可能に配置されたキャッ
ピング手段である。

第２図は本発明のインクジェット記録装置に用いる記録
ヘッド１の一例の概略構成図であり、以下、本発明の実
施例はこの第２図に示す記録ヘッド１に適用した場合で
脱明する。

まず、この第２図に示す記録ヘッド１は、エツチング、
蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセス工程を経
て、基板２８上に製膜された電気熱変換体２９、電極３
０、ノズル壁３１、天板３２から構成されている。記録
用のインクは第１図に示したインクタンク４からインク
供給管６ａを通して記録ヘッド１の共通液室３４内に供
給される０図中１４ａはインク供給管６ａ用のコネクタ
である。共通液室３４内に供給されたインクは毛細管現
象によりノズル３６内に供給され、該ノズル３６先端の
吐出面でメニスカスを形成することにより安定に保持さ
れる。ここで電気熱変換体２９に通電することにより、
電気熱変換体２９の面上のインク（液体）が加熱され、
発泡現象が発生し、その発泡のエネルギーにより、吐出
口２７からインクの液滴が吐出する。上述したような構
成により、ノズル密度４００ｄｐｉといった高密度のノ
ズル配置で１２８ノズルあるいは２５６ノズルというマ
ルチノズルのインクジェット記録ヘッドを製造すること
が可能となる。なお、第２図においては、戻り管は図示
しない。

第３図（ａ）は第２図に示した記録ヘッド１の平面図、
第３図（ｂ）は第２図に示した記録ヘッド１の断面図で
ある。

第３図（ａ）、（ｂ）に示す示すように、記録ヘッド１
の共通液室３４の壁面には圧力発生手段としての第１の
超音波発生手段３７ａが設けられ、また、第３図（ｂ）
に示すように、インク供給経路中、例えばインク供給管
６ａとそのコネクタ１４ａ間には別の圧力発生手段とし
ての第２の超音波発生手段３７ｂが設けられている。以
下、各超音波発生手段３７ａ、３７ｂのうち、任意の１
個を示すときは、「超音波発生手段３７」という。

ここで、超音波発生手段３７としては、ジルコン・チタ
ン酸鉛系磁器等の公知の圧電素子を用いることができる
。記録ヘッド１が非常に多くのノズル３６を有し、該記
録ヘッド１の寸法が大きくなる場合には、ポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶＤＦ）等の高分子圧電フィルムを用い、
超音波発生手段３７を大面積化することにより、各ノズ
ル３６への伝達効率を向上させ、各ノズル３６内の後述
する異物２６ａ、２６ｂ、２６ｃ（第５図参照）の分裂
効果を向上させることも可能となる。

第４図は本発明のインクジェット記録装置の実施例の構
成を示す概略説明図である。

本実施例では、前記記録ヘッド１のノズル３６先端３６
部に接合可能なキャッピング手段１０を設け、非記録時
にはキャッピングを行なうことにより、前記複数のノズ
ル３６内のインクの乾燥および粘度の増加が防止される
ようにしている。また、記録ヘッド１を含むインク供給
系に対して、記録ヘッド１の全ノズル３６からインクを
排出させるのに十分な排出圧力が得られるような強いモ
ードでインクを加圧供給することができる加圧供給手段
としてのインクポンプ５を設け、コンソール１１が接続
されている制御部８からの信号により前記インクポンプ
５を駆動する−これにより、インク循環用のインク供給
管６ａおよび戻り管６ｂ中のインクを各コネクタ１４ａ
、１４ｂにそれぞれ設けたフィルター２０ａ、２０ｂを
介して加圧・循環し、前記記録ヘッド１の全ノズル３６
からそれぞれインクを排出させるようにしている。さら
に、前記記録ヘッド１の各ノズル３６から排出されたイ
ンクによる吐出面９の汚れをクリーニング（清掃）する
ために、制御部８からの信号により、キャッピング手段
１０に設けたインク吸収体２１が記録ヘッド１に当接す
る位置までキャッピング手段１０の運搬部２５を移動さ
せた後に、吹き付は用の空気ポンプ２４からの圧縮空気
を空気吹付手段２３に設けた空気吹付孔２２から記録ヘ
ッド１に向けて吹き出させ、記録ヘッド１の吐出面９に
付着したインクを吹き落とし、インク吸収体２１に吸収
させるような構成をとることにより、記録ヘッド１の吐
出面９のインク付着等による汚染等を解決し、記録ヘッ
ド１からのインクの吐出の安定性を保つようにしている
。ここで、１５はシート送りモータ、１６はキャリッジ
モータである。また、各コネクタ１４ａ、１４ｂにそれ
ぞれ設けたフィルター２０ａ、２０ｂは、インクカート
リッジ３、インクタンク４あるいはインクポンプ５等に
混入した異物が該インクポンプ５によるインクの加圧循
環の際に前記ノズルに侵入し、いわゆるノズル詰りによ
る不吐出が発生するのを防止するために設けてあり、通
常は前記各ノズルの吐出口の断面積より小さい面積の孔
を有するフィルター用の部材が各フィルター２０ａ、２
０ｂとして選択される。

以下、第１図ないし第４図に示す構成を有するインクジ
ェット記録装置による本発明の各実施例について説明す
る。

第５図（ａ）、（ｂ）は本発明のインクジェット記録装
置の第１の実施例の説明のためのモデル図である。

本実施例においては、第５図（ａ）に示すように、記録
ヘッド１のノズル３６内に複数の小さな異物２６ａ、２
６ｂ、２６ｃ等が凝集した場合に、記録ヘッド１あるい
はインク供給管６ａに設けた前記超音波発生手段３７を
制御部８からの信号に応じて駆動し、その際に発生する
圧力波を記録ヘッド１中のインクを介してノズル３６内
に伝搬させて、ノズ３６内に凝集した異物２６ａ。

２６ｂ、２６ｃを矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向へと振動させ
、ついには第５図（ｂ）に示すように、凝集した異物２
６ａ、２６ｂ、２６ｃを分裂させることにより、再び安
定に記録できる状態に記録ヘッド１を回復させることが
できる。

実際に本発明者の実験によれば、ノズル密度４００ｄｐ
ｉで、ノズル長ｎ＝０．５ｍｍ、ノズル幅Ｗ〜４０μ、
ノズル高さＢ’＝−２０μ、吐出口断面積Ｓ匈２０）ｕ
ａＸ　２０μでノズル数２５６ノズルのマルチノズルの
記録ヘッドのノズル内に、断面積が約１０μｍＸ１０μ
程度の複数の異物が凝集している状態で、この記録ヘッ
ドの共通液室内に設けた圧電素子により、１００ＫＨｚ
で約３０秒間超音波駆動を行なったところ、前記ノズル
内に凝集した異物が分裂するのが確認できた。

第６図は第５図に示した実施例の制御の一例を示すフロ
ーチャートである。

まず、インクジェット記録装置の電源が投入された後、
ステップＳ１で記録ヘッド１がキャッピング手段１０で
キャッピングされ、ステップＳ２で記録ヘッド１に対し
てごみ詰りの回復動作を行なうか否かを制御部８により
判断される。そして、回復動作をすると判断された場合
には、ステップＳ３で超音波発生手段３７があらかじめ
設定され、た時間だけ駆動されて各ノズル３６内に凝集
した異物２６ａ、２６ｂ、２６ｃの分裂動作を行なう。

また、回復動作をしないと判断された場合には、待機状
態となり、その後、制御部８により、ステップＳ４で記
録を開始するか否かが判断され、記録を行なう場合には
、ステップＳ５でインクポンプ５が駆動され、インク供
給管６ａ内のインクが加圧された後、ステップＳ６で空
気吹付手段２３による記録ヘッド１のクリーニングが行
なわれ、ステップ＄７でキャッピングが解除された後、
ステップＳ８で記録が行なわれる。そして、ステップＳ
９で記録が終了したかどうか判断され、記録が終了した
場合には、ステップＳＩＯで記録ヘッド１は再びキャッ
ピングされ、待機状態となる。

ここで、ステップＳ２で記録ヘッド１の回復動作を行な
うか否かの指令は、表示部材等を設けたコンソール１１
より操作者が制御部８に出すことができるように構成す
ればよく、さらに、記録ヘッド１による記録動作回数を
数え、記憶しておくためのカウンタを設け、このカウン
タ値によって記録ヘッドの回復動作条件を決め、例えば
、記録動作１００回毎に回復動作としての超音波発生手
段３７の駆動１回というように制御することも可能であ
る。

第７図（ａ）、（ｂ）は本発明のインクジェット記録装
置の第２の実施例の説明のためのモデル図である。

本実施例においては、第７図（ａ）に示すように、超音
波発生手段３７を駆動し、ノズル３６内に凝集した小さ
な異物２６ａ、２６ｂ、２６ｃ等を矢印六方向、矢印Ｂ
方向へと振動させながら、第７図（ｂ）に示すように、
インク供給管６ａ内のインクを移動させる手段としての
インクポンプ５を駆動し、ノズル３６内の分裂した異物
２６ａ、２６ｂ、２６ｃを矢印Ｐ方向へと加圧し、ノズ
ル３６先端の吐出口２７から記録ヘッド１外へ排出する
。これにより、１度分裂したこれらの異物２６ａ、２６
ｂ、２６ｃが再びノズル３６内で凝集して、記録ヘッド
１が再び不吐出状態になることのないようにしている。

第８図は第７図に示した実施例の制御の一例を示すフロ
ーチャートである。

まず、インクジェット記録装置の電源が投入された後、
ステップＳｌで記録ヘッドｌがキャッピング手段１０で
キャッピングされ、ステップＳ２で記録ヘッド１に対し
てごみ詰りの回復動作を行なうか否かを制御部８により
判断される。そして、回復動作をすると判断された場合
には、ステップＳ２１で超音波発生手段３７が駆動開始
され、ステップＳ２２でインクポンプ５の駆動が開始さ
れて、各ノズル３６内に凝集した異物２６ａ、２６ｂ、
２６ｃが分裂させられてノズル３６外に押し出される。

そして、ステップＳ２３で超音波発生手段３７の駆動を
終了した後、ステップＳ２４でインクポンプ５の加圧駆
動を終了する。そして、回復動作をしないと判断された
場合には、待機状態となり、以下、第６図に示した制御
と同様に制御する。

第９図は本発明のインクジェット記録装置の第３の実施
例の説明のためのモデル図である。

本実施例においては、第９図（ａ）に示すように、ノズ
ル３６内の小さな異物２６ａ、２６ｂ。

２６ｃ等が凝集した場合、超音波発生手段３７を駆動し
ながら、この記録ヘッド１の電気熱変換体２９に所定の
周波数でパルス状電力を通電して、この電気熱変換体２
９面上に気泡３８を発生させ、第９図（ｂ）に示すよう
に、この気泡３８の発泡時および消泡時に発生する圧力
波と前述した超音波発生手段３７による圧力波の両方を
用いることにより、ノズル３６内に凝集した異物２６ａ
、２６ｂ、２６ｃを分裂させる。その後、インクポンプ
５を駆動し、ノズル３６内の分裂した異物２６ａ、２６
ｂ、２６ｃを矢印Ｐ方向へと加圧し、ノズル３６先端の
吐出口２７から記録ヘッド１外へ排出する。これにより
、ノズル３６内に凝集した異物２６ａ、２６ｂ、２６ｃ
の分裂効果を一層向上させることができる。

第１０図は第９図に示した実施例の制御の一例を示すフ
ローチャートである。

まず、インクジェット記録装置の電源が投入された後、
ステップＳ１で記録ヘッド１がキャッピング手段１０で
キャッピングされ、ステップＳ２で記録ヘッド１に対し
てごみ詰りの回復動作を行なうか否かを制御部８により
判断される。そして、回復動作をすると判断された場合
には、ステップＳ２１で超音波発生手段３７が駆動開始
され、ステップＳ３１で記録ヘッド１（電気熱変換体２
９）が駆動開始された後、ステップＳ２２でインクポン
プ５の駆動が開始されて、各ノズル３６内に凝集した異
物２６ａ、２６ｂ、２６ｃが分裂させられてノズル３６
外に押し出される。そして、ステップＳ２３で超音波発
生手段３７の駆動を終了した後、ステップＳ３２で記録
ヘッド１の駆動が終了され、ステップＳ２４でインクポ
ンプ５の加圧駆動を終了する。そして、回復動作をしな
いと判断された場合には、待機状態となり、以下、第６
図、第８図に示した制御と同様に制御する。

第１１図は第９図に示した実施例の制御のさらなる例を
示すフローチャートである。

まず、インクジェット記録装置の電源が投入された後、
ステップＳ４１で記録ヘッド１がキャッピング手段１０
でキャッピングされた後、ステップＳ４２で、制御部８
により、記録を開始するか否かが判断される。記録を行
なう場合には、ステップＳ４３で自動的に超音波発生手
段３７が駆動され、その後ステップＳ４４で記録ヘッド
１（電気熱変換体２９）が駆動されてノズル３６内の異
物２６ａ、２６ｂ、２６ｃが分裂され、ステップＳ４５
でインクポンプ５の駆動が開始されてノズル３６内の異
物２６ａ、２６ｂ、２６ｃが記録ヘッド１外へと押し出
される。その後、ステップＳ４６で超音波発生手段３７
の、ステップＳ４７で記録ヘッド１の、ステップＳ４８
でインクポンプ５のそれぞれの駆動を終了し、ステップ
Ｓ４９で空気吹付手段２３による記録ヘッド１のクリ−
ニゲが行なわれ、ステップＳ５０でキャッピングが解除
された後、ステップＳ５１で記録が開始される。そして
、ステップＳ５２で記録ヘッド１は再びキャッピングさ
れ、待機状態となる。

本実施例のように、記録動作の前あるいは後に記録ヘッ
ド１の回復動作を行なわせることにより、実際の記録動
作の際には、ノズル３６内での異物凝集による不吐出の
ほとんど発生しないインクジェット記録装置を提供でき
る。

第１２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明のインクジェ
ット記録装置の第４の実施例の説明のためのモデル図で
ある。

本実施例においては、前記ポンプ５を通常のインク圧送
方向と逆回転方向に回転駆動し、インク供給管６ａ、戻
り管６ｂ内のインクの加圧循環方向を矢印方向Ａから矢
印Ｂ方向へと逆転させるように構成されている。

つまり、本実施例においては第１２図（ａ）に示すよう
にノズル３６内に小さな異物２６ａ。

２６ｂ、２６ｃが凝集し、堆積し、記録ヘッド１が正常
な吐出ができなくなった場合に、前述した超音波発生手
段３７により、ノズル３６内に圧力波を印加し、この圧
力波によりノズル３６内に堆積した異物２６ａ、２６ｂ
、２６ｃを矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向へと振動させ、凝集
した異物２６ａ、２６ｂ、２６ｃが分散し易い状態で、
第１２図（ｂ）に示すように、インクポンプ５によりノ
ズル３６内のインクを矢印Ｐ、方向へと引き戻し、ノズ
ル３６内の凝集した異物２６ａ。

２６ｂ、２６ｃをバラバラに分裂させた後、第１２図に
示すようにインクポンプ５によるイーンクの圧送方向を
今度は矢印Ｐ２方向へと切換えることにより、分裂した
異物２６ａ、２６ｂ。

２６ｃを記録ヘッド１の記録吐出口２７がら排除する。

本実施例のように、ノズル３６内に小さな異物２６ａ、
２６ｂ、２６ｃが凝集した場合に、ノズル３６内に超音
波振動による圧力波を印加しながら、ポンプ等のインク
圧送手段による記録ヘッド１へのインク圧送方向を切換
えることにょゎり、ノズル３６内に凝集した異物２６ａ
、２６ｂ２６ｃを完全にノズル内から排除することが可
能となり記録ヘッドが常に安定な記録ができる。

第１３図は、第１２図に示した実施例の制御の一例を示
すフローチャートである。

第１３図において、インクジェット記録装置の電源が投
入された後、ステップＳ１で記録ヘッド１がキャッピン
グ手段１０でキャッピングされた後、ステップＳ２で記
録ヘッドｌの回復動作を行なうか否かを制御部８からの
信号により判別する。そして、ステップＳ２で記録ヘッ
ド１の回復動作を行なうと判別された場合には、ステッ
プＳ２１に進んで、超音波発生手段３７の駆動が開始さ
れた後、ステップ５２２Ｒでインクポンプ５と逆方向（
Ｐ１方向；戻し方向）に駆動し、ノズル３６内の異物２
６ａ、２８ｂ、２６ｃを分散させる動作が行なわれる。

そしてあらかじめ設定された時間、超音波発生手段３７
およびインクポンプ５が駆動された後、ステップＳ２３
、ステップ５２４Ｒで、超音波発生手段３７およびイン
クポンプ５の駆動が終了され、その後ステップ５２５Ｆ
でインクポンプ５により順方向（ｐｉ力方向記録ヘッド
へ圧送する方向）にインク供給経路中のインクを圧送し
、ノズル３６内の異物２６ａ。

２６ｂ、２６ｃを吐出口２７からノズル３６外へと排除
する。

一方、ステップＳ２でゴミ回復動作を行なわないと判断
された場合には、記録装置は待機状態となり、ステップ
Ｓ４で制御部８により記録を開始するか否かを判別し、
記録を行なう場合には、ステップＳ５Ｆでインクポンプ
５を順方向（Ｐ２方向；記録ヘッド１へ圧送する方向）
駆動した後、ステップＳ６へ進んで、空気吹付手段２３
により記録ヘッド１の吐出面９のクリーニング（付着イ
ンクの吹き払い）を行ない、ステップＳ７でキャッピン
グ手段１０による吐出面９のキャッピングを解除した後
、ステップＳ８において、記録情報に基づいて記録ヘッ
ド１を駆動することにより記録ヘッドに対する記録を開
始する。そしてステップＳ９で一定量の記録が終了した
かどうかを判別し、記録が終了した場合には、ステップ
Ｓ１０へ進んで記録ヘッド１の吐出面９を再び密閉し、
ステップＳ２に戻って待機状態に入る。

ここで、ステップＳ２において、記録ヘッド１の回復動
作を行なうか否かの指令は操作者がコンソール１１（第
４図）を操作することにより、制御部８に入力すること
ができる。

また、制御部８にインクポンプ５の加圧動作回数をカウ
ントし、これを記憶するカウンタを設けておき、このカ
ウンタ値によってインクポンプ５の駆動方向を制御する
こともできる。

例えば、順方向駆動１００毎に逆方向駆動を１回実行す
るというように、所定のプログラムに基づいてインクポ
ンプ５の駆動態様を自動制御するように構成することも
できる。

第１４図（ａ）、（ｂ）は本発明のインクジェット記録
装置の第５の実施例の説明のためのモデル図である。

本実施例においては、第２図に示したノズル３６内に超
音波振動による圧力波と印加するために、記録ヘッドｌ
を駆動した際に、電気熱変換体２９面上に形成される気
泡３８の発泡、消泡時に発生する圧力波を利用するよう
にしている。そして記録ヘッド１を駆動し、気泡３８の
発泡、消泡により圧力波を発生させながらインクポンプ
５により、ノズル３６内へのインクの圧送方向を逆方向
（ｐ＋力方向、順方向（Ｐａ方向）で切換えることによ
り、ノズル３６内に凝集した小さな異物２８ａ、２６ｂ
、２６ｃを分裂し、ノズル３６内から排除できる。そし
て、本実施例のように、ノズル内３６内の凝集した小さ
な異物２６ａ。

２６ｂ　　２６ｃを分裂させるために記録ヘットの電気
熱変換体２９面上に形成される気泡３８による圧力波を
利用することにより、記録ヘッド１内、あるいはインク
供給経路中に専用の超音波発生手段３７を設ける必要が
なくなり、インクジェット記録装置自体を簡略に構成で
きる。

第１５図は、本発明のインクジェット記録装置の第６の
実施例を説明するための概略図である。

本実施例においては記録ヘッド１による記録領域外で、
記録ヘッド１の吐出面９の対向側に、超音波発生装置３
９を設け、この超音波発生装置３９から発生される圧力
波により、ノズル３６内の凝集した小さな異物２６ａ、
２６ｂ、２６ｃを分裂させている。

つまり、本実施例においては、制御部８からの指令によ
り記録ヘッド１を超音波発生装置３９の対向装置に移動
させた後、第１６図に示すようにインクポンプ５を順方
向（ｐｇ方向）に駆動し、この際記録ヘッド１の各ノズ
ル３６から排出されたインクにより、超音波発生装置３
９のインク溜り周壁４０と記録ヘッド１の吐出面９を連
通させ、その連通したインクによるインク溜り４１を介
して超音波発生装置３９のインク溜り周壁４０の背後に
設けた超音波発生手段３７からの超音波振動を各ノズル
３６へと印加している。

本実施例のようにノズル３６内に凝集、堆積した小さな
異物２６ａ、２６ｂ、２６ｃを分裂させるための超音波
振動による圧力波の発生源を記録ヘッド１あるいはイン
ク供給経路外へ設ける構成をとることにより、超音波信
号による記録ヘッド１の構造各部およびインク供給経路
中の各部の破壊等が発生しにくく、さらに、ノズル３６
内に印加する超音波振動による圧力波のモード強度、印
加時間等も記録ヘッド１の都合に関係なく自由に設定す
ることができる。

なお、これまで述べてきた本発明の各実施例において、
インク供給管内のインクを移動させるための手段として
インク供給系中にインクポンプな用いた場合で説明した
きたが、例えば記録ヘッドにキャッピング手段を密着当
節した後、このキャッピング手段と記録ヘッドとで囲ま
れた空間の空気をキャッピング手段中のポンプ等で吸引
するようなタイプのインク移動手段を手段を用いた場合
であっても、本発明の効果は十分発揮することができる
。

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブル
ジェット方式の記録ヘッド、記録装置に於いて、優れた
効果をもたらすものである。

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４３
１３１２４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
号明細書にそれぞれ記載の構成でもよい。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１２
３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔
な吐出部に対応せる構成を開示する特開昭５９年第１３
８４６１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り幅に対応し
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。

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となるもの、或いは
、インクジェットにおいて一般的に行なわれている温度
調整の温度範囲である３０℃以上７０℃以下の温度範囲
で軟化もしくは液体となるものでもよい。すなわち、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良
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度化のエネルギーとして
使用せしめることで防止するか又は、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
のや記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるも
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号公報あるい
は特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、
多孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固形物として保
持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような
形態としても良い０本発明においては、上述した各イン
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］ 以上説明したように、本発明によれば、ノズル内へ圧力
波を印加することにより、ノズル内に凝集した異物を分
裂させること、ができる。この結果、ノズル内に凝集し
た異物を確実に排除して、ノズル詰りによる不吐出の発
生を防止することができ、常に安定な記録状態を維持す
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインクジェット記録装置の各実施例の
概要を示す斜視図、第２図は記録ヘッドの構造を示す斜
視図、第３図は記録ヘットの構造を示し、（ａ）は記録
ヘッドの平面図、（ｂ）は記録ヘッドの断面図、第４図
は本発明の実施例の構成を示す概略説明図、第５図（ａ
）、（ｂ）は本発明の第１の実施例のモデル図、第６図
は第１の実施例の制御を示すフローチャート、第７図（
ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施例のモデル図、第８
図は第２の実施例の制御を示すフローチャート、第９図
（ａ）、（ｂ）は本発明の第３の実施例のモデル図、第
１０図は第３の実施例の制御を示すフローチャート、第
１１図は第３の実施例の制御のさらなる例を示すフロー
チャート、第１２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の
第４の実施例のモデル図、第１３図は第４の実施例の制
御を示すフローチャート、第１４図（ａ）。 （ｂ）は本発明の第５の実施例のモデル図、第１５図は
本発明の第６の実施例の概略図、第１６図は実施例の動
作を示すタイミングチャート、第１７図は従来のインク
ジェット記録装置の一例を示す概略図、第１８図はその
ノズルの説明図である。 １・・・記録ヘッド、　　　２・・・キャリッジ、３・
・・インクカートリッジ、 ４．４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ，４Ｂ・・・インクタンク、５．
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ，５Ｂ−・・インクポンプ、６ｂ、６
ｂＹ・・・戻り管、 ８・・・制御部、　　　　９・・・吐出面、１０・・・
キャッピング手段、１１・・・コンソール、１２・・・
プラテンローラ、 １３ａ、１３ｂ−・・レール、 １４ａ、１４ｂ・”コネクタ、 １５・・・紙送りモータ、１６・・・キャリッジモータ
、１７・・・軸、　　　　　　１８ａ・・・プーリ、１
８ｂ・・・アイドルプーリ、　　１９・・・ベルト、２
０ａ、２０ｂ・・・フィルター ２１・・・インク吸収体、２２・・・空気吹付孔、２３
・・・空気吹付手段、 ２４・・・空気ポンプ、　２５・・・運搬部、２６ａ、
２６ｂ、２６ｃ・・・異物、 ２７・・・吐出口、　　　　２８・・・基板、２９・・
・電気熱変換体、３０・・・電極、３１・・・ノズル壁
、　　　３２・・・天板、３４・・・共通液室、　　３
６・・・ノズル、３９・・・内壁面、　　　　４１・・
・空気バイブ、４２・・・空気ポンプ、　４３・・・空
気室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）吐出エネルギーを付与することによってノズルの吐
   出口からインクを吐出する記録ヘッドを備えたインクジ
   ェット記録装置において、 前記記録ヘッドのノズル内の異物を分裂させるための圧
   力波を印加する圧力波発生手段を設けたことを特徴とす
   るインクジェット記録装置。 ２）圧力波発生手段を記録ヘッドに設けた請求項１に記
   載のインクジェット記録装置。 ３）圧力波発生手段をインク供給経路内に設けた請求項
   １に記載のインクジェット記録装置。 ４）圧力波発生手段を記録ヘッドの対向側に設けた請求
   項１に記載のインクジェット記録装置。 ５）インク供給経路内にインクを圧送するインク移動手
   段を設けた請求項１ないし４のいずれかに記載のインク
   ジェット記録装置。 ６）インク移動手段は、ノズルの吐出口からインクを排
   出させる順方向に作動するものである請求項５に記載の
   インクジェット記録装置。 ７）インク移動手段は、ノズルの吐出口からインクを排
   出させる順方向と、その逆方向とが選択可能である請求
   項５に記載のインクジェット記録装置。 ８）圧力波発生手段が超音波発生手段である請求項１な
   いし７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。 ９）圧力波発生手段が、記録ヘッドの吐出エネルギーと
   しての熱エネルギーを発生する電気熱変換体である請求
   項１ないし７のいずれかに記載のインクジェット記録装
   置。 １０）記録ヘッドは、吐出エネルギーとして熱エネルギ
   ーを利用するもので、熱エネルギーを発生させる手段と
   して電気熱変換体を有している請求項１ないし８のいず
   れかに記載のインクジェット記録装置。 １１）記録ヘッドは、被記録材の記録幅の全幅にわたっ
   て、複数のインク吐出口を備えているフルラインタイプ
   の記録ヘッドである請求項１ないし１０のいずれかに記
   載のインクジェット記録装置。