JPH05238017A

JPH05238017A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH05238017A
Application number: JP3948892A
Authority: JP
Inventors: Akira Hiramatsu; 明平松; Kunihiko Matsuzawa; 邦彦松沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-02-26
Filing date: 1992-02-26
Publication date: 1993-09-17
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: JP3029498B2

Abstract

(57)【要約】【目的】記録ヘッドにインクを供給するためのチュー
ブの処理を容易にし、かつ、記録ヘッドの走査精度を向
上させ、記録品位を向上させる。【構成】同一色のインクを吐出する２つの記録ヘッド
４１が搭載されたキャリッジ３１には、サブタンク６０
が設けられる。各記録ヘッド４１とサブタンク６０と
は、第３のインク供給チューブ６５と、分岐部材６８
と、２本の第４のインク供給チューブ６９とにより接続
される。一方、記録装置本体に固定されたインク供給ユ
ニット３８にはメインタンク５０が設けられる。メイン
タンク５０とサブタンク６０とは、第１のインク供給チ
ューブ５１および第２のインク供給チューブ６１を介し
て接続される。記録時には、第１のインク供給チューブ
５１と第２のインク供給チューブ６１とは、一対のコネ
クタ５３、６２により分離され、記録にはサブタンク６
０のインクが使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッドを搭載した
キャリッジを走査しつつ、吐出信号に基づいて記録ヘッ
ドの吐出口からインクを吐出して記録を行う、シリアル
型のインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置として
は、複数個の吐出口が所定間隔で形成された記録ヘッド
をキャリッジに搭載し、キャリッジを被記録部材に対し
て相対的に縦横に順次走査して記録を行う、いわゆるシ
リアル型のものが一般的に用いられる。このシリアル型
のインクジェット記録装置においては、記録ヘッドに供
給するためのインクを収納するインクタンクは、インク
ジェット記録装置本体に固定されて、可撓性のチューブ
を介して記録ヘッドと接続されるものや、記録ヘッドと
もにキャリッジに固定されるものがある。

【０００３】一方、記録ヘッドに吐出信号を与えるため
の信号線は、一端が記録ヘッドに接続されて、記録ヘッ
ドの走査とともに移動されるので、通常はＵ字状にたる
みを持たせたフレキシブルケーブルで構成され、他端
が、吐出信号を発生する制御回路に接続されている。

【０００４】また、カラー記録を行うために、複数色の
インクに対してそれぞれ記録ヘッドを搭載し、各記録ヘ
ッドからそれぞれ異なる色のインクを吐出させるものも
実用化されており、さらに近年は、高速記録を可能にし
たり、記録パターンに階調を持たせる目的で、同一色の
インクに対して複数個の記録ヘッドを配置したものも提
案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のインクジェット記録装置のうち、インクタンク
がインクジェット記録装置本体に固定されたものでは、
インクタンクと記録ヘッドとを接続するチューブは、キ
ャリッジの走査領域に応じて十分余裕を持たせる必要が
ある。そのため、チューブの長さが長いものとなってし
まい、チューブがキャリッジの走査を妨げないようにす
るためのチューブ処理が煩雑になってしまうという問題
点があった。この問題点は、マルチカラー記録を行うた
めに複数個の記録ヘッドを有するものや、さらには同一
色毎に複数個の記録ヘッドを有するものにおいては、チ
ューブの本数も多くなり、より大きな問題点となる。

【０００６】また、チューブがキャリッジの走査ととも
に移動するので、キャリッジの走査時にチューブが振動
する場合がある。チューブが振動すると、その振動が記
録ヘッドに伝達される。記録ヘッドが振動すると、結果
的に記録ヘッドの走査精度が低下してインクの吐出を不
安定にする原因となり、記録品位の低下や、記録ヘッド
の寿命の低下を招くという問題点がある。

【０００７】一方、インクタンクをキャリッジに固定す
るものでは、インクタンクと記録ヘッドとを接続するチ
ューブは、記録ヘッドに対して相対的に移動しなくなる
ので、チューブの振動による記録ヘッドの振動は発生し
なくなるが、キャリッジにはフレキシブルケーブルが接
続されており、フレキシブルケーブルの振動が前述と同
様の問題を招く。

【０００８】本発明の目的は、記録ヘッドにインクを供
給するためのチューブの処理を容易にし、かつ、記録ヘ
ッドの走査精度を向上させ、記録品位を向上させるイン
クジェット記録装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、同一色について複数個の記録ヘッドが搭載さ
れたキャリッジを有し、前記キャリッジを被記録部材に
対して相対的に走査しつつ、吐出信号に基づいて前記各
記録ヘッドの吐出口からそれぞれインクを吐出すること
で記録を行う、シリアル型のインクジェット記録装置に
おいて、インクを収納するメインタンクと、前記キャリ
ッジに設けられたサブタンクと、前記メインタンクと前
記サブタンクとを連通するための、分離可能なタンク連
結手段と、一端が前記サブタンクに接続し、他端が分岐
してそれぞれ前記各記録ヘッドに接続する分岐チューブ
とを有することを特徴とする。

【００１０】また、分離可能なタンク連結手段にかえ
て、可撓性チューブとし、メインタンクは、キャリッジ
と同方向に移動自在に支持されるとともに、前記キャリ
ッジと同期して走査されるインクキャリッジに設けられ
ているものであってもよく、この場合、各記録ヘッドに
吐出信号を与えるための、一端が前記各記録ヘッドに接
続される信号線が、その中間部をインクキャリッジに保
持されているものであってもよい。

【００１１】さらに、各記録ヘッド、メインタンク、サ
ブタンク、および分岐チューブを、それぞれ複数色に対
して有するものや、各記録ヘッドは、インク吐出用の熱
エネルギーを発生させるための電気熱変換体を備えてい
るものとしたり、電気熱変換体によって印加される熱
エネルギーにより、インクに生ずる膜沸騰を利用して吐
出口よりインクを吐出させるものであってもよい。

【００１２】

【作用】メインタンク内のインクは、タンク連結手段を
介してキャリッジ内のサブタンクに供給される。サブタ
ンクにインクが供給されたら、タンク連結手段を分離す
る。そして、サブタンクに供給されたインクは、分岐チ
ューブを介して各記録ヘッドに供給され、記録が行われ
る。ここで、記録時にはタンク連結手段が分離され、サ
ブタンク内のインクが使用される。このため、キャリッ
ジには外部からの振動が伝達されず、記録ヘッドの走査
精度が向上する。また、サブタンクと記録ヘッドとを接
続する分岐チューブは、同一色の複数個の記録ヘッドに
対応して分岐しているので、個々の記録ヘッド毎に設け
られている場合に比較してチューブの本数が少なくてす
み、記録ヘッドとサブタンクとの接続処理が簡略化され
る。

【００１３】また、メインタンクを、キャリッジと同方
向に移動自在に支持されるインクキャリッジに設けると
ともに、メインタンクとサブタンクとを可撓性チューブ
を介して連通し、インクキャリッジとキャリッジとを同
期させて走査することで、可撓性チューブの振動を発生
させることなく、メインタンクとサブタンクとを常時連
通させることが可能となるので、メインタンクとサブタ
ンクとの接続処理がより簡略化される。

【００１４】さらにこの場合、信号線の中間部をインク
キャリッジに保持させることで、キャリッジおよびイン
クキャリッジの走査により信号線が振動しても、信号線
の振動はインクキャリッジで吸収され、キャリッジに伝
達されることはないので、記録ヘッドも振動しない。そ
の結果、記録ヘッドの走査精度が向上し、ひいては記録
品位も向上する。

【００１５】

【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。

【００１６】（第１実施例）図１は、本発明のインクジ
ェット記録装置の第１実施例の内部の概略側面図であ
る。

【００１７】本装置は大別して、被記録部材搬送部１
０、記録部３０、制御部（不図示）に分けられる。

【００１８】まず、被記録部材搬送部１０について説明
する。

【００１９】記録装置本体１の底板２には、カットシー
ト状の被記録部材であるカット紙９１が積載されるカセ
ット１１が、着脱自在に設けられている。カセット１１
の、記録装置本体１への挿入方向側の前方には、カセッ
ト１１に積載されたカット紙９１を、後述する給紙ロー
ラ２３へ搬送するためのカット紙搬送路１２が設けられ
ている。カセット１１上に積載されたカット紙９１のう
ち、最上部のカット紙９１は、ピックアップローラ１３
および分離部材（不図示）の協動により１枚だけ分離さ
れ、カット紙搬送路１２上に設けられた３対のローラ１
４により挟持されつつ、カット紙搬送路１２を搬送され
る。

【００２０】また、カット紙９１は、記録装置本体１の
図示左側面に開口する手差し口１５からも挿入可能であ
り、手差し口１５から挿入されたカット紙９１は、手差
し搬送路１６に沿って搬送される。

【００２１】一方、カセット１１の上方には、ロール状
に巻かれた被記録部材であるロール紙９２を回転自在に
装着するためのホルダ１７が、記録装置本体１に着脱可
能に設けられている。ホルダ１７には、ロール紙軸１８
が回転自在に軸支されており、ロール紙９２はロール紙
軸１８に装着される。ホルダ１７に装着されたロール紙
９２は、ロール紙９２を引き出すためのセットローラ１
９に挟持されつつ、ロール紙９２を後述する給紙ローラ
２３に搬送するためのロール紙搬送路２０に導かれ、ロ
ール紙搬送路２０においてローラ２１に挟持されて搬送
される。また、ロール紙搬送路２０の中間部には、ロー
ル紙９２を所定の長さに裁断するためのカッター２２が
設けられている。

【００２２】カット紙搬送路１２、手差し搬送路１６、
およびロール紙搬送路２０は、その一端で互いに合流し
ており、合流部から下流ではカット紙９１もロール紙９
２も同じ経路で搬送される。

【００２３】前記合流部の下流側には、給紙ローラ２３
およびレジストローラ２４が順次設けられており、各搬
送路１２、１６、２０により搬送されたカット紙９１ま
たはロール紙９２は、順次、給紙ローラ２３およびレジ
ストローラ２４にそれぞれ挟持されつつ上方に搬送され
る。レジストローラ２４の下流側には、後述する記録ヘ
ッドの吐出口面に対向するプラテン２５が設けられてい
る。プラテン２５は、記録中のカット紙９１またはロー
ル紙９２の浮きを防止して平面に保つつつもに、カット
紙９１またはロール紙９２が記録ヘッドと接触するのを
防止するための、例えばエアーによる吸引、静電吸着板
等の吸引吸着手段を有する。プラテン２５を通過したカ
ット紙９１またはロール紙９２は、排紙ローラ２６に挟
持されつつ上方に搬送され、排紙ガイド２７にガイドさ
れて排紙口２８から記録装置本体１の外部に排出され
る。

【００２４】次に、記録部３０について図２を参照して
説明する。

【００２５】図２は、図１に示したインクジェット記録
装置の記録部の斜視図である。図２に示すように、記録
ヘッド群４０を搭載したキャリッジ３１は、２本のガイ
ド軸３２に矢印Ａ方向に摺動自在に嵌合され、キャリッ
ジモータ３３の出力軸に固着されたプーリ３４と、回転
自在に軸支されたプーリ３５とにかけまわされたタイミ
ングベルト３６の一部位に、結合部材（不図示）を介し
て結合されている。キャリッジ３１は、キャリッジモー
タ３３の駆動力によりプーリ３４が正転、逆転すること
によりタイミングベルト３６が正転、逆転し、矢印Ｂ方
向に往復走査する構成となっている。

【００２６】記録ヘッド群４０は、シアン、マゼンダ、
イエロー、ブラックの各色に対応する４種類の記録ヘッ
ド４１、４２、４３、４４をそれぞれ２個ずつ有するも
のである。各記録ヘッド４１、４２、４３、４４はそれ
ぞれ、後述する吐出口（不図示）がキャリッジ３１の走
査方向と垂直方向に並ぶように、キャリッジ３１の走査
方向と平行に配置されている。また、各記録ヘッド４
１、４２、４３、４４のうち、例えばシアン用の２個の
記録ヘッド４１は、互いに記録領域が重ならず、かつ隙
間のない記録が可能なように、上側と下側の２段に配置
されている。他の記録ヘッド４２、４３、４４について
も、シアン用の記録ヘッド４１と同様に配置される。

【００２７】ここで、各記録ヘッド４１、４２、４３、
４４のうち、シアン用の記録ヘッド４１の構成につい
て、図４を参照して説明する。プラテン２５と所定の間
隔をおいて対面する吐出口面４１ａに、所定のピッチで
複数の吐出口４１ｂが形成されており、共通液室４１ｃ
と各吐出口４１ｂとを連通する各液路４１ｄ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）４１ｅが配設されている。共
通液室４１ｃは、後述するサブタンク６０（図３参照）
と連通している。サブタンク６０から共通液室４１ｃに
供給されて一時的に貯えられたインクは、毛管現象によ
り液路４１ｄに侵入し、吐出口４１ｂでメニスカスを形
成して液路４１ｄを満たした状態を保つ。このとき、電
極（不図示）を介して電気熱変換体４１ｅが通電されて
発熱すると、電気熱変換体４１ｅ上のインクが急激に加
熱されて液路４１ｄ内に気泡が発生し、この気泡の膨張
により吐出口４１ｂからインクが吐出される。

【００２８】ここでは、エネルギーを発生させるエネル
ギー発生素子として、電気熱変換体４１ｅを示したが、
これに限らず、瞬間的に吐出圧力を加える機械的エネル
ギーを発生する圧電素子を用いてもよい。

【００２９】他の記録ヘッド４２、４３、４４の構成に
ついても、シアン用の記録ヘッド４１と同様の構成であ
るので、その説明は省略する。

【００３０】一方、図２に示したように、図中一点鎖線
で示した位置であるホームポジションＨにキャリッジ３
１が位置するときの、記録ヘッドの吐出口に対向する部
位には、回復ユニット３７が設けられている。回復ユニ
ット３７は、各記録ヘッド４１、４２、４３、４４の吐
出口をキャッピングして、後述する回復動作により吐出
口から吐出した異物や粘度の高くなったインクを吸収し
たり、加圧空気を前述した吐出口面に噴射し、吐出口面
の異物等を除去することにより、吐出特性を正規の状態
に維持するためのものである。

【００３１】また、キャリッジ３１がホームポジション
Ｈに位置するときの、キャリッジ３１の後方（記録ヘッ
ドの吐出口面と反対方向）には、前記サブタンク６０に
インクを供給するためのインク供給ユニット３８が配置
されている。インク供給ユニット３８には、各色のイン
クに対応する４個のインクカートリッジ４５、４６、４
７、４８が、それぞれ各記録ヘッド４１、４２、４３、
４４の順番と同じ順番で、着脱自在に設けられている。

【００３２】次に、記録部３０におけるインク供給系に
ついて、図３を参照して説明する。図３は、図２に示し
た記録部のインク供給系の概略構成図であり、図３に
は、各色のうちのシアンのインク供給系を代表して、シ
アン用の記録ヘッド４１およびそれに対応するインクカ
ートリッジ４５に関連するインク供給系のみを示してい
る。

【００３３】インク供給ユニット３８の内部には、イン
クカートリッジ４５の内部に連通するメインタンク５０
が設けられている。メインタンク５０には、第１のポン
プ５２が設けられた第１のインク供給チューブ５１の一
端が接続され、第１のインク供給チューブ５１の他端に
は、支持部材５６に支持された雄コネクタ５３が接続さ
れている。さらに、メインタンク５０には、第１のイン
ク回帰チューブ５４の一端が接続され、第１のインク回
帰チューブ５４の他端にも第１のインク供給チューブ５
１と同様に、支持部材５６に支持された雄コネクタ５５
が接続されている。支持部材５６には、記録装置本体１
（図１参照）に固定されたモータ５８の出力軸に固着さ
れた送りねじ５７が螺合されており、モータ５８を正
転、逆転させることにより、インク供給ユニット３８が
図示矢印Ｂ方向に往復移動する構成となっている。

【００３４】一方、キャリッジ３１の、一方の雄コネク
タ５３に対向する部位には、一方の雄コネクタ５３に結
合する雌コネクタ６２が設けられ、他方の雄コネクタ５
５に対向する部位には、他方の雄コネクタ５５に結合す
る雌コネクタ６４が設けられる。これら各雌コネクタ６
２、６４は、それぞれ各雄コネクタ５３、５５と結合し
たときのみ開き、その他のときには閉じているバルブ
（不図示）を有するものである。また、キャリッジ３１
は、その内部にサブタンク６０を有しており、サブタン
ク６０の内部には、一端が一方の雌コネクタ６２に接続
された第２のインク供給チューブ６１、および、一端が
他方の雌コネクタ６４に接続された第２のインク回帰チ
ューブ６３がそれぞれ挿入されている。

【００３５】以上の構成から明らかなように、第１のイ
ンク供給チューブ５１と、一方の雄コネクタ５３と、一
方の雌コネクタ６２と、第２のインク供給チューブ６１
とにより、タンク連結手段が構成される。

【００３６】さらに、サブタンク６０の内部には、第２
のポンプ６６が設けられた第３のインク供給チューブ６
５、および第３のインク回帰チューブ６７がそれぞれ挿
入され、第３のインク供給チューブ６５の一端、および
第３のインク回帰チューブ６７の一端は、それぞれ分岐
部材６８に接続されている。分岐部材６８の、第３のイ
ンク供給チューブ６５の接続部、および第３のインク回
帰チューブ６７の接続部には、それぞれ２つに分岐して
一端面に開口するインク流路が形成されている。前記イ
ンク流路のうち、第３のインク供給チューブ６５に接続
するインク流路の２つの開口端にはそれぞれ第４のイン
ク供給チューブ６９の一端が接続されており、各第４の
インク供給チューブ６９の他端は、それぞれ各記録ヘッ
ド４１の共通液室４１ｃ（図４参照）に接続されてい
る。これら第３のインク供給チューブ６５と、分岐部材
６８と、第４のインク供給チューブ６９とで、分岐チュ
ーブが構成される。また、前記インク流路のうち、第３
のインク回帰チューブ６７に接続するインク流路の２つ
の開口端にはそれぞれ第４のインク回帰チューブ７０の
一端が接続されており、各第４のインク回帰チューブ７
０の他端は、それぞれ各記録ヘッド４１の共通液室４１
ｃに接続されている。分岐チューブとしては、上述した
ものに限らず、２股に分かれたチューブを直接、サブタ
ンク６０と各記録ヘッド４１とに接続したものでもよ
い。

【００３７】次に、以上説明したインク供給系の動作に
ついて説明する。インクカートリッジ４５がインク供給
ユニット３８に装着された状態では、インクカートリッ
ジ４５内のインクはメインタンク５０に供給される。そ
して、キャリッジ３１をホームポジションＨ（図２参
照）に移動させ、モータ５８の駆動により各雄コネクタ
５３、５５をそれぞれ各雌コネクタ６２、６４に結合さ
せる。この状態で第１のポンプ５２を駆動させると、メ
インタンク５０内のインクは第１のインク供給チューブ
５１および第２のインク供給チューブ６１を通って、サ
ブタンク６０に供給される。このとき、サブタンク６０
に、所定量以上のインクが供給されると、余分なインク
は、第２のインク回帰チューブ６３に流れ出し、第１の
インク回帰チューブ５４を介してメインタンク５０に戻
される。

【００３８】サブタンク６０内にインクが供給された
ら、モータ５８の駆動によりインク供給ユニット３８を
移動させて、各雄コネクタ５３、５５の、各雌コネクタ
６２、６４との結合を解除し、記録待の状態となる。ま
た、この状態では、各雌コネクタ６２、６４にそれぞれ
設けられたバルブにより、サブタンク６０内のインクが
外部に漏れることはない。

【００３９】そして、記録時には、サブタンク６０内の
インクが第３のインク供給チューブ６５を通って、分岐
部材６８で２つに分岐されたのち、各第４のインク供給
チューブ６９を介してそれぞれ各記録ヘッド４１に供給
される。記録によりインクが消費され、サブタンク６０
内のインクがなくなったら、キャリッジ３１を再びホー
ムポジションＨに移動させ、上述した手順によりサブタ
ンク６０内にインクを供給する。

【００４０】また、記録ヘッド４１の回復動作時は、回
復ユニット３７（図２参照）で、記録ヘッド４１の吐出
口面４１ａ（図４参照）をキャッピングした状態で第２
のポンプ６６を駆動する。このことにより、各記録ヘッ
ド４１内へは、第２のポンプ６６により加圧されたイン
クが供給される。各記録ヘッド４１に供給されたインク
は、その一部が、各記録ヘッド４１内の異物とともに吐
出口４１ｂ（図４参照）から回復ユニット３７に吐出さ
れる。吐出口４１ｂから吐出されなかったインクは、各
記録ヘッド４１内を循環したのちそれぞれ第４のインク
回帰チューブ７０を通り、分岐部材６８内で合流し、第
３のインク回帰チューブ６７を介して再びサブタンク６
０に戻される。

【００４１】以上、各色のインクのうち、シアンのイン
クの供給系について説明したが、他色のインクの供給系
についてもこれと同様なので、その説明は省略する。

【００４２】以上説明した被記録部材搬送部１０および
記録部３０の動作は、全て制御部によって制御され、制
御部は、インクジェット記録装置全体の動作シーケンス
を制御するコントローラと、出力画像の画像信号に関す
る各種処理を行う画像処理部等からなる。

【００４３】次に、本実施例の記録動作について、図１
および図２を参照して説明する。

【００４４】まず、カット紙搬送路１２を搬送されたカ
ット紙９１またはロール紙搬送路２０を搬送されたロー
ル紙９２が、プラテン２５まで搬送されると、ホームポ
ジションＨに位置していたキャリッジ３１を走査し、吐
出信号に基づき１行分の記録を行う。このとき、各記録
ヘッド４１、４２、４３、４４のうち、下側の記録ヘッ
ド４１、４２、４３、４４のみで、図１に示す下側の記
録領域Ｘへの記録を行い、上側の記録ヘッド４１、４
２、４３、４４では記録を行わない。

【００４５】次に、キャリッジ３１を所定位置まで戻す
とともに、カット紙９１またはロール紙９２を、前回記
録された下側の記録領域Ｘが、上側の記録領域Ｙの位置
に達する量だけ送る。

【００４６】そして、再びキャリッジ３１を走査し、記
録を行う。このとき、下側の記録ヘッド４１、４２、４
３、４４で下側の記録領域Ｘに記録を行うと同時に、上
側の記録ヘッド４１、４２、４３、４４でも、上側の記
録領域Ｙに記録を行う。上側の記録領域Ｙには、前回の
記録時に下側の記録ヘッド４１、４２、４３、４４で記
録が行われており、上側の記録領域Ｙに記録される記録
パターンは、前回の記録パターンに応じた、前回の記録
パターンとは異なる所定のパターンが重ねて記録され
る。

【００４７】以下、同様に、カット紙９１またはロール
紙９２の送りと、キャリッジ３１の走査とを繰り返しつ
つ記録を行う。このように、上側および下側の２段の記
録ヘッド４１、４２、４３、４４により重ね記録を行う
ことで、各ドットに対して、ドットなし、１ドット記
録、２ドット記録の３種類の状態で表現可能になり、階
調豊かな記録を可能とすることができる。

【００４８】また、上述した記録方法のほかに、上側お
よび下側の記録ヘッド４１、４２、４３、４４で２行分
の記録を同時に行うとともに、カット紙９１またはロー
ル紙９２の送り量も２行分の送り量とし、２行単位で記
録を行うこともできる。このことにより、高速記録が可
能となる。

【００４９】以上説明したように本実施例は、キャリッ
ジ３１内にサブタンク６０を設け、サブタンク６０とメ
インタンク５０とを連通するタンク連結手段を分離可能
なものとすることで、記録時にはメインタンク５０とサ
ブタンク６０との接続は絶たれ、記録にはサブタンク６
０内のインクが使用される。このことにより、キャリッ
ジ３１の走査時（記録時）には、記録ヘッド４１（４
２、４３、４４）にインクを供給するためのチューブ等
はキャリッジ３１に対して相対移動しなくなり、キャリ
ッジ３１の走査に伴う前記チューブ等の振動が発生しな
くなる。その結果、キャリッジ３１の走査精度、ひいて
は記録ヘッド４１（４２、４３、４４）の走査精度が向
上し、記録品位が向上する。また、メインタンク５０と
記録ヘッド４１（４２、４３、４４）とは常時接続させ
る必要がなくなるのでメインタンク５０と記録ヘッド４
１（４２、４３、４４）とを接続する長いチューブが必
要なくなる上に、サブタンク６０と記録ヘッド４１（４
２、４３、４４）とを、同一色の復数個の記録ヘッド４
１に対応して分岐する分岐チューブを介して接続するこ
とで、チューブが個々の記録ヘッド毎に設けられている
場合に比較してチューブの本数が少なくてすむので、記
録ヘッド４１（４２、４３、４４）とメインタンク５０
間のチューブ処理を簡略化することができる。

【００５０】（第２実施例）次に、本発明の第２実施例
について説明する。

【００５１】図５は、本発明のインクジェット記録装置
の第２実施例の記録部の斜視図である。図５に示すよう
に本実施例は、第１実施例と同様に４個のインクカート
リッジが設けられた、インクキャリッジとしてのインク
供給ユニット１３８が、キャリッジ１３１と同様に２本
のガイド軸１３２に摺動自在に嵌合されている。さら
に、インク供給ユニット１３８は、インク供給ユニット
モータ１８１の出力軸に固着されたプーリ１８２と、回
転自在に軸支されたプーリ１８３とにかけまわされたタ
イミングベルト１８４の一部位に、結合部材（不図示）
を介して結合されている。インク供給ユニットモータ１
８１は、キャリッジモータ１３３と連動するものであ
り、インク供給ユニット１３８は、インク供給ユニット
モータ１８１の駆動力により、キャリッジ１３１と同期
して往復移動する構成となっている。

【００５２】また、キャリッジ１３１に搭載される記録
ヘッド群１４０は、第１実施例のものと同様に８個の記
録ヘッドで構成されており、その配置も第１実施例のも
のと同様である。

【００５３】次に、本実施例のインク供給系について図
６を参照して説明する。

【００５４】図６に示すように本実施例では、インク供
給ユニット１３８がキャリッジ１３１と同期して走査す
る構成になっているので、インク供給ユニット１３８内
に設けられたメインタンク１５０に接続する、第１のイ
ンク供給チューブ１５１および第１のインク回帰チュー
ブ１５４の先端は、それぞれキャリッジ１３１内に設け
られたサブタンク１６０に直接挿入されている。このこ
とにより、メインタンク１５０内のインクは、常時サブ
タンク１６０に供給可能となる。

【００５５】また、キャリッジ１３１とインク供給ユニ
ット１３８とは互いに同期して走査され、両者間の距離
が相対的に変化することはないので、通常の動作におい
ては、第１のインク供給チューブ１５１および第１のイ
ンク回帰チューブ１５４が引っ張られて切断されること
はない。しかし、何らかの異常によりキャリッジ１３１
とインク供給ユニット１３８との距離が開き、第１のイ
ンク供給チューブ１５１および第１のインク回帰チュー
ブ１５４が切断される事故を防止するために、キャリッ
ジ１３１とインク供給ユニット１３８とを、互いにワイ
ヤ等で連結してもよい。

【００５６】一方、各記録ヘッドを駆動させる吐出信号
を記録ヘッド群１４０に伝えるための、信号線としての
フレキシブルケーブル１８５は、一端が制御部（不図
示）に接続される。フレキシブルケーブル１８５は、そ
の中間部において固定板１８７に固定され、ガイド軸１
３２と平行に延びたのち、Ｕターンしてインク供給ユニ
ット１３８のケーブル入り口３８ａに導かれる。ここ
で、フレキシブルケーブル１８５の曲げ内側に沿って、
フレキシブルケーブル１８５の腰を強くしてフレキシブ
ルケーブル１８５の往復移動中の座屈を防ぐために、金
属製のばね材からなるガイド１８６が設けられている。

【００５７】次に、フレキシブルケーブル１８５の引き
回しについて図７を参照して説明する。図７は、フレキ
シブルケーブルの引き回しを説明するための、記録部の
一部を破断した正面図である。図７に示すように、ケー
ブル入口１３８ａに導かれたフレキシブルケーブル１８
５は、インク供給ユニット１３８内に設けられた固定部
材１８８によって、一旦インク供給ユニット１３８に固
定される。ここでいう固定は、完全に固定する場合に限
らず、ある程度の遊びを持たせた状態で支持するもの
や、弾性部材により支持するもの等でも構わない。そし
て、固定部材１８８により固定されたフレキシブルケー
ブル１８５は、ケーブル出口１３８ｂを通ってインク供
給ユニット１３８の外に出て、今度はキャリッジ１３１
の図示左側壁に形成された開口からキャリッジ１３１内
に入り、キャリッジ１３１の内部に設けられたヘッドド
ライバ１８９に接続される。ヘッドドライバ１８９は、
フレキシブルケーブル１８５からの信号に応じて各記録
ヘッドを駆動し、各記録ヘッドからインクを吐出させる
ためのものであり、ヘッドドライバ１８９と各記録ヘッ
ドとは、別のケーブルを介して接続される。

【００５８】その他の構成、記録ヘッドへのインク供給
手順、および記録動作については、第１実施例のものと
同様でよいので、その説明は省略する。

【００５９】以上説明したように、インク供給ユニット
１３８をキャリッジ１３１と同期して走査する構成とす
ることで、メインタンク１５０とサブタンク１６０とを
常時接続していても、キャリッジ１３１の走査時に第１
のインク供給チューブ１５１は、キャリッジ１３１と相
対的に移動せず、キャリッジ１３１の走査精度（記録ヘ
ッドの走査精度）にはほとんど影響しないので、第１実
施例に比較して、メインタンク１５０とサブタンク１６
０との連通に関する構成を、より簡単な構成とすること
ができる。

【００６０】また、フレキシブルケーブル１８５を、一
旦インク供給ユニット１３８に固定してから、キャリッ
ジ１３１のヘッドドライバ１８９に接続させることで、
キャリッジ１３１の走査時にフレキシブルケーブル１８
５やガイド１８６に振動が発生した場合でも、その振動
はインク供給ユニット１３８に伝わるのにとどまり、キ
ャリッジ１３１にはほとんど伝わらない。その結果、イ
ンクの安定吐出が維持され、記録品位が向上する。ま
た、フレキシブルケーブル１８５やガイド１８６の機械
的性質が、キャリッジ１３１の走査にほとんど影響しな
いので、フレキシブルケーブル１８５の座屈を防止する
ために、フレキシブルケーブル１８５やガイド１８６
を、剛性の高いものとしたり、フレキシブルケーブル１
８５の寿命を伸ばすために、フレキシブルケーブル１８
５を、曲げ応力や摩耗に対して強いものとすることもで
きるし、その一方で、キャリッジ１３１には余分な外力
が加わらず、キャリッジ１３１の耐久性が向上する。

【００６１】さらに、キャリッジ１３１へ伝わる振動を
最小限に抑えるために、何らかの制振機能を付加する場
合でも、その制振機能をインク供給ユニット１３８に設
けることができ、キャリッジ１３１に設ける場合に比較
して制限となるものが少なく、設計の自由度が高くな
る。加えて、インク供給ユニット１３８はそれほど高い
走査精度が要求されないため、フレキシブルケーブル１
８５をインク供給ユニット１３８に固定することでイン
ク供給ユニット１３８の摺動負荷が増加しても、インク
供給ユニット１３８の駆動用のモータとして、それに見
合うだけの高出力のモータを用いることができる。

【００６２】そして、インク供給ユニット１３８がキャ
リッジ１３１と同期して走査されることを利用して、イ
ンク供給ユニット１３８に、記録ヘッドを冷却するため
の冷却ファンを設けることもできる。この場合、フレキ
シブルケーブル１８５に冷却ファンの駆動用配線も設
け、冷却ファンにはフレキシブルケーブル１８５よりそ
の駆動用電力を供給する構成とすると、配線処理が煩雑
にならない。この冷却ファンは、記録ヘッド群１４０に
設けられた温度センサにより検出される温度が所定の温
度を越えたときに駆動するように、制御部により制御さ
れ、記録ヘッドを冷却する。このように、インク供給ユ
ニット１３８に冷却ファンを設けても、冷却ファンの回
転による振動はキャリッジ１３１にはほとんど伝わら
ず、記録品位が低下することはない。また、キャリッジ
１３１とインク供給ユニット１３８とは、それぞれ別の
駆動源で走査されるので、冷却ファンを設けることでイ
ンク供給ユニット１３８の負荷が増加しても、キャリッ
ジ１３１の走査精度に影響を及ぼすことはない。

【００６３】以上説明した本実施例では、ヘッドドライ
バ１８９がキャリッジ１３１に設けられたものの例を示
したが、ヘッドドライバ１８９は、インク供給ユニット
１３８に設けられていてもよい。この場合でもフレキシ
ブルケーブル１８５は、固定部材１８８に固定されてか
らヘッドドライバ１８９に接続され、ヘッドドライバ１
８９は、ケーブル出口１３８ｂおよびキャリッジの開口
を通って各記録ヘッドに接続する別のケーブルを介し
て、各記録ヘッドに接続される。

【００６４】また、本実施例では、キャリッジ１３１と
インク供給ユニット１３８とを、それぞれ異なるモータ
で駆動させているが、１つのモータを共有して駆動させ
てもよい。

【００６５】さらに、ガイド１８６は、板ばね状のもの
の例を示したが、ガイドには図８に示すものを用いても
よい。図８は、図６および図７に示したガイドの他の例
を示す図である。図８に示すように、ガイド１９０は、
多数の枠状のカバー部材１９１を、その両側面に一体的
に設けられた突起部１９１ａによって、それぞれ突起部
１９１ａを中心に回動自在に連結したものであり、フレ
キシブルケーブル１８５は、各カバー部材１９１の中空
部内に挿入される。各カバー部材１９１は、それぞれ各
カバー部材１９１に設けられたストッパ（不図示）によ
り、互いに所定の角度θの範囲でのみ回動する。このた
め、ガイド１９０の一端を図示矢印Ｃ方向に移動させて
も、ガイド１９０の曲がり部は必ず一定の曲率を維持す
る。このような構成のガイド１９０は、スペース上の制
約等から曲がり部の曲率を大きくとることができず、フ
レキシブルケーブル１８５が座屈しやすくなっているよ
うな場合に有効である。また、このガイド１９０は、フ
レキシブルケーブル１８５に限らず、インク用のチュー
ブを同様に引き回す場合にも、そのチューブ用のガイド
として適用できる。

【００６６】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、インクジェ
ット記録装置に於いて、優れた効果をもたらすものであ
る。

【００６７】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４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
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を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。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。

【００６８】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。な
お、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。

【００６９】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（直線状液流路または直角液流路）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。

【００７０】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５９−１２３６７０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５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
においても本発明は有効である。

【００７１】さらに、キャリッジに装着されることで、
記録装置本体との電気的な接続や記録装置本体からのイ
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
ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００７２】また、本発明のインクジェット記録装置
に、予備的な補助手段等を付加することは、本発明のイ
ンクジェット記録装置を一層安定にすることができるの
で好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、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手段を付加することも安定し
た記録を行なうために有効である。

【００７３】さらに加えて、本発明に係るインクジェッ
ト記録装置の形態としては、ワードプロセッサやコンピ
ュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体また
は別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合せた複
写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置
の形態を採るものであってもよい。

【００７４】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。

【００７５】キャリッジ内にサブタンクを設け、サブタ
ンクとメインタンクとを連通するタンク連結手段を分離
可能なものとすることで、記録時にはタンク連結手段が
分離され、記録にはサブタンク内のインクが使用される
ので、キャリッジには外部からの振動が伝達されず、記
録ヘッドの走査精度が向上し、記録品位を向上させるこ
とができる。

【００７６】また、サブタンクと記録ヘッドとを、同一
色の復数個の記録ヘッドに対応して分岐する分岐チュー
ブを介して接続することで、個々の記録ヘッド毎に設け
られている場合に比較してチューブの本数が少なくてす
み、記録ヘッドとサブタンクとの接続処理を簡略化する
ことができる。

【００７７】さらに、メインタンクを、キャリッジと同
方向に移動自在に支持されるインクキャリッジに設ける
とともに、メインタンクとサブタンクとを可撓性チュー
ブを介して連通し、インクキャリッジとキャリッジとを
同期させて走査することで、可撓性チューブの振動を発
生させることなく、メインタンクとサブタンクとを常時
連通させることが可能となるので、メインタンクとサブ
タンクとの接続処理をより簡略化することができる。

【００７８】上述の場合、信号線の中間部をインクキャ
リッジに保持させることで、キャリッジおよびインクキ
ャリッジの走査により信号線が振動しても、信号線の振
動はインクキャリッジで吸収され、記録ヘッドまで伝達
されないので、記録ヘッドの走査精度をより向上させる
ことができ、ひいては記録品位を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の第１実施例
の内部の概略側面図である。

【図２】図１に示したインクジェット記録装置の記録部
の斜視図である。

【図３】図２に示した各記録ヘッドのうち、１つの記録
ヘッドの要部斜視図である。

【図４】図２に示した記録部のインク供給系の概略構成
図である。

【図５】本発明のインクジェット記録装置の第２実施例
の記録部の斜視図である。

【図６】図５に示した記録部のインク供給系の概略構成
図である。

【図７】フレキシブルケーブルの引き回しを説明するた
めの、記録部の一部を破断した正面図である。

【図８】図６および図７に示したガイドの他の例を示
し、同図（Ａ）は、その横断面図、同図（Ｂ）は、その
側面図である。

【符号の説明】

１記録装置本体２底板１０記録部材搬送部１１カセット１２カット紙搬送路１３ピックアップローラ１４、２１ローラ１５手差し口１６手差し搬送路１７ホルダ１８ロール紙軸１９セットローラ２０ロール紙搬送路２２カッター２３給紙ローラ２４レジストローラ２５プラテン２６排紙ローラ２７排紙ガイド２８排紙口３０記録部３１、１３１キャリッジ３２、１３２ガイド軸３３、１３３キャリッジモータ３４、３５、１８２、１８３プーリ３６、１８４タイミングベルト３７回復ユニット３８、１３８インク供給ユニット４０、１４０記録ヘッド群４１、４２、４３、４４記録ヘッド４１ａ吐出口面４１ｂ吐出口４１ｃ共通液室４１ｄ液路４１ｅ電気熱変換体４５、４６、４７、４８インクカートリッジ５０、１５０メインタンク５１、１５１第１のインク供給チューブ５２第１のポンプ５３、５５雄コネクタ５４、１５４第１のインク回帰チューブ５６支持部材５７モータ５８送りねじ６０、１６０サブタンク６１第２のインク供給チューブ６２、６４雌コネクタ６３第２のインク回帰チューブ６５第３のインク供給チューブ６６第２のポンプ６７第３のインク回帰チューブ６８分岐部材６９第４のインク供給チューブ７０第４のインク回帰チューブ９１カット紙９２ロール紙１３８ａケーブル入口１３８ｂケーブル出口１８１インク供給ユニットモータ１８５フレキシブルケーブル１８６、１９０ガイド１８７固定板１８８固定部材１８９ヘッドドライバ１９１カバー部材１９１ａ突起部Ｈホームポジション

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一色について複数個の記録ヘッドが搭
載されたキャリッジを有し、前記キャリッジを被記録部
材に対して相対的に走査しつつ、吐出信号に基づいて前
記各記録ヘッドの吐出口からそれぞれインクを吐出する
ことで記録を行う、シリアル型のインクジェット記録装
置において、インクを収納するメインタンクと、前記キャリッジに設けられたサブタンクと、前記メインタンクと前記サブタンクとを連通するため
の、分離可能なタンク連結手段と、一端が前記サブタンクに接続し、他端が分岐してそれぞ
れ前記各記録ヘッドに接続する分岐チューブとを有する
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】分離可能なタンク連結手段にかえて、可
撓性チューブとし、メインタンクは、キャリッジと同方向に移動自在に支持
されるとともに、前記キャリッジと同期して走査される
インクキャリッジに設けられている請求項１に記載のイ
ンクジェット記録装置。
【請求項３】各記録ヘッドに吐出信号を与えるため
の、一端が前記各記録ヘッドに接続される信号線が、そ
の中間部をインクキャリッジに保持されている請求項２
に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】各記録ヘッド、メインタンク、サブタン
ク、および分岐チューブを、それぞれ複数色に対して有
する請求項１、２または３に記載のインクジェット記録
装置。
【請求項５】各記録ヘッドは、インク吐出用の熱エネ
ルギーを発生させるための電気熱変換体を備えている請
求項１、２、３または４に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項６】各記録ヘッドは、電気熱変換体によって
印加される熱エネルギーにより、インクに生ずる膜沸騰
を利用して吐出口よりインクを吐出させるものである請
求項５に記載のインクジェット記録装置。