JPH0717058A

JPH0717058A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH0717058A
Application number: JP16570493A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Hattori; 能史服部; Toshiaki Hirozawa; 稔明広沢; Kenji Aono; 賢治青野; Minoru Nozawa; 実野沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】インクタンク交換時及びインクタンク交換時
以外の通常の吸引回復操において、それぞれに適した量
のインクを吸引し、廃インク量を最小限にする。【構成】記録ヘッド部１２において、記録装置が長時
間放置された場合、吸引ポンプにより第１の時間だけ吸
引回復操作が自動的に行われ、吸引インク量は、ブラッ
ク及びカラーインク合わせて約０．０５ｃｃになる。一
方、インクタンク交換時には、記録装置本体に設けたセ
ンサ（不図示）が新たなインクタンクのマークを読み取
り、吸引回復操作が自動的に行われる。この際、タンク
着脱部からノズル先端部迄の全てのインクを吸引する必
要があるので、第１の時間よりも長い第２の時間だけ吸
引回復が行われ、ブラックおよびカラーインク合わせた
インク吸引量は約０．１ｃｃとなるように前記第２の時
間が設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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、特に、インクタンクと記録ヘッド部が一体化
してキャリッジに搭載され、インクの消耗に応じてイン
クタンクを記録ヘッドに対して交換可能なインクジェッ
ト記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置では、一般に交
換可能なインク収容のカートリッジ、すなわちインクカ
ートリッジを備え、インクカートリッジから供給管を介
して記録ヘッドにインクを供給するようにしているが、
供給管の配置が煩雑で装置の組立費用にも影響するばか
りでなく、装置全体の小型化が難しい。また、供給管が
可撓性の場合は、記録装置が放置されたり移動されてい
るときに供給管が揺り動かされたりすると、供給管に空
気が混入し、そのために、インクの不吐出を発生するこ
とがあるので、記録ヘッドの近傍にトラップとしてのサ
ブタンクを設ける必要が生じる。さらに、異なるイン
ク、例えば、色、着色材の濃度、粘度や溶媒の異なるイ
ンクを交換して使用する場合は、記録ヘッドは勿論のこ
と、供給管をも洗浄乾燥させる必要があり、実際問題と
して使用者が異なるインクを使用することは難しい。

【０００３】そこで、図９に示すように、記録ヘッド部
１２とインクタンク部２６とを一体的に構成し、交換可
能なようにキャリッジ（不図示）に着脱自在とした構成
を取るものもある。ここで、符号２７は、記録ヘッド部
１２とインクタンク部２６とが一体に構成された使い捨
てタイプのインクジェットヘッドカートリッジ（ＩＪＨ
Ｃ）である。しかし、第９図に示したような、ＩＪＨＣ
２７では、その内にインクタンク部２６が構成されるた
め、インクタンク部２６の容量が小さいと、記録ヘッド
部１２自体の寿命がつきないうちに、ＩＪＨＣ２７全体
を交換しなければならず、ランニングコストが高くな
る。また、インクタンク部２６の容量を大きくすると、
キャリッジ駆動用モータに大きい負荷が要求されること
になり、高速記録が難しくなったり、記録装置の小型化
が難しくなる。

【０００４】そこで、ＩＪＨＣ２７の記録ヘッド部１２
とインクタンク部２６が着脱可能に構成され、インクタ
ンク部２６中のインクがなくなると、インクタンク部２
６のみを交換し、記録ヘッド部１２はそのまま使用する
ＩＪＨＣ２７が提案されている。この構成では、記録ヘ
ッド部１２をその寿命がくるまで使えるため、ランニン
グコストを安くすることができ、また、インクタンク部
２６を極めて小型にすることも可能となる。さらには、
エコロジーの観点からも廃棄するゴミの量を軽減するこ
とができ、また、インクタンク部を単一材料で構成でき
る等ゴミ処理を容易にする利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、インクタンク交換時にその着脱部から空気
が混入する場合があり、この気泡は液滴の吐出を不安定
にしたり、また、やがて液路内に到達すると、インクの
不吐出を引き起こしたりするために、気泡を吸引除去す
る必要がある。この場合、インクタンク着脱部から吐出
口までの供給路全部を吸引しなければならないため、多
量（通常０．０４〜０．４ｃｃ程度）のインクを吸引し
ていた。

【０００６】ところが、一方、インクタンク交換時以外
の通常の吸引回復操作では、例えば、記録装置が長時間
放置されることによって液路内のインクが増粘した場合
等は、液路内または共通液室内の微量（通常０．０１〜
０．１ｃｃ程度）のインクを吸引すればよいが、実際に
はこの場合もタンク交換時と同様に多量（通常０．０４
〜０．４ｃｃ程度）のインクを吸引していた。

【０００７】このように、吸引回復には１つのモードし
か設定されておらず、通常の吸引回復操作時には、イン
クタンク交換時と同じ量すなわち必要量以上のインクを
吸引していたため、廃棄するインク量が増え、ランニン
グコストが高くなったり、インクタンクの交換を頻繁に
行わなければならなかった。また、廃インクを収容する
ための廃インク溜のスペースも大きくなる等種種の不具
合が発生していた。

【０００８】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、インクタンク交換時及びイ
ンクタンク交換時以外の通常の吸引回復において、吸引
手段によりそれぞれ適したインク量を吸引し、廃棄する
インク量を最小限にしたインクジェット記録装置を提供
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、インクを吐出口から吐出させて記録を行う
記録ヘッド部と前記記録ヘッド部へ前記インクを供給す
るための、前記記録ヘッド部に対して交換可能なインク
タンクとからなるヘッドカートリッジと、該ヘッドカー
トリッジを搭載し、前記記録ヘッド部による記録領域お
よび該記録領域に隣接する領域を移動可能なキャリッジ
と、前記隣接領域に配設された、前記吐出口を形成した
吐出口形成面に対して当接および離脱が可能なキャップ
部材と、該キャップ部材を介して前記インクを吸引する
吸引手段とを備えたインクジェット記録装置において、
前記吸引手段は、インクタンク交換時のインク吸引量に
対して非交換時のインク吸引量が少なくなるように吸引
回復動作を行うことを特徴とするものである。また、記
録ヘッド部は、それぞれ異なるインク収納体から異なる
インクを供給され吐出する、複数の吐出口群を有する。

【００１０】さらに、キャップ部材が、複数の吐出口群
を一体で覆うことを特徴とする。

【００１１】そして、インクタンクが複数個から構成さ
れている。

【００１２】また、記録ヘッドは熱エネルギーを利用し
てインクを吐出するものであって、該熱エネルギーを発
生するための電気熱変換体を備えたものとすることがで
きる。

【００１３】

【作用】上記のとおり構成された本発明では、インクタ
ンク交換時には、吸引手段により従来と同様に多量のイ
ンクを吸引し、非交換時には、微量のインクを吸引する
という、吸引回復操作に異なるモードが設定されている
ことにより、それぞれ最も適したインク量を吸引し、廃
棄するインク量を最小限にすることができる。

【００１４】

【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。

【００１５】先ず、インクジェット記録装置の全体構成
について、図１を参照して説明する。

【００１６】本実施例のインクジェット記録装置は、後
述するインクジェットヘッドカートリッジ２７が装着さ
れたキャリッジ２が、駆動モータ１０の駆動力を伝達す
る駆動ベルト９の一部に連結されて、互いに平行に配設
された２本のガイドシャフト１１ａ，１１ｂに対して摺
動可能に取り付けられており、前記駆動モータ１０の駆
動力により、前記インクジェットヘッドカートリッジ２
７が、該インクジェットヘッドカートリッジ２７の吐出
口形成面に対向して配置されたプラテン１２上に、不図
示の媒体給送装置から給送される記録紙（被記録媒体）
の全幅にわたって往復運動して該記録紙への記録を行う
構成となっている。

【００１７】また、本実施例のインクジェット記録装置
は、インクジェットヘッドカートリッジ２７の記録動作
における往復運動の範囲外で、ヘッド回復動作の際にイ
ンクジェットヘッドカートリッジ２７が移動される位置
（図中ガイドシャフト１１ａの左端、以下、回復ポジシ
ョンと称す）において、該インクジェットヘッドカート
リッジ２７の吐出口形成面に対向して伝動機構４を介し
たクリーニング用モータ７の駆動力によって駆動され、
前記インクジェットヘッドカートリッジ２７の吐出口形
成面をキャッピングするキャップ部材３を備えたヘッド
回復装置６が設けられている。

【００１８】このヘッド回復装置６は、ヘッド回復動作
の際、キャップ部材３によるインクジェットヘッドカー
トリッジ２７の吐出口形成面のキャッピングに関連し
て、回復系ポンプ（不図示）によるインク吸引もしく
は、インクジェットヘッドカートリッジ２７へのインク
供給経路に設けた適宜の加圧手段によるインク圧送を行
い、インクを吐出口より強制的に排出させて、吐出口の
増粘インクを除去する等のヘッド回復動作を行う。この
ヘッド回復処理によりインクジェットヘッドカートリッ
ジ２７の各吐出口から吐出不良とともに、排出された廃
インクは、貯留部材としての廃インクタンク１３に移送
されて貯留される。

【００１９】さらに、ヘッド回復装置６の側面には、シ
リコンゴムで形成されるワイピング部材としてのブレー
ド５がブレード保持部材８によってカンチレバー形態で
保持され、ヘッド回復装置６と同様、クリーニング用モ
ータ７および伝動機構によって動作し、インクジェット
ヘッドカートリッジ２７の吐出口形成面との係合が可能
となる。これにより、ヘッド回復装置６を用いたヘッド
回復動作後に、ブレード５をインクジェットヘッドカー
トリッジ２７の移動経路中に突出させ、該インクジェッ
トヘッドカートリッジ２７の移動動作に伴ってインクジ
ェットヘッドカートリッジ２７の吐出口形成面における
結露、濡れあるいは塵埃等を拭き取る。図２は本発明に
係わる記録ヘッド部１２の詳細構成を示す斜視図であ
る。

【００２０】図２に示すように、基板１５上に、電気熱
変換体１８、電極１７及び保護層（不図示）等をスパッ
タリング、ＣＶＤ、ＥＢ等の方法で順次積層した後、液
路１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｂおよび共通液室１６
Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｂをフォトエッチングで形成
する。共通液室１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｂの天板
の面には、インク供給口１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７
Ｂがそれぞれ設けられ、後述するように、各共通液室１
６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｂには、インクタンク（不
図示）よりインク供給部材（不図示）及びインク供給口
１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｂを介してイエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックのインクがそれぞれ供給され
る。

【００２１】各共通液室１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６
Ｙは、例えばそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー
のインクを貯留するインクタンクとそれぞれ連結されて
おり、それぞれ共通液室１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６
Ｙと連通している吐出口１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６
Ｙよりそれぞれの色のインクを吐出する。詳述すると、
記録ヘッド部１２には、列状に設けられた複数個の吐出
口１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｙから記録液を吐出さ
せるために、印加電圧が供給される熱エネルギーを発生
させる電気熱変換体（発熱抵抗体）１８が各液路毎に配
設されている。そして、駆動信号を印加することによっ
て、前記電気熱変換体１８に熱エネルギーを発生せしめ
て膜沸騰を生じインク液路内に気泡を形成する。そして
この気泡の成長によって前記吐出口１３Ｂ，１３Ｃ，１
３Ｍ，１３Ｙからインク滴を吐出させる。

【００２２】吐出口１３Ｂはブラック用であり、他のカ
ラー用の吐出口１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｙよりも大きな体
積のインク滴を吐出する。例えば、本実施例では、３６
０ｄ．ｐ．ｉの記録ヘッド部１２を用いており、ブラッ
クのインク滴吐出体積は約６５ｐｌ〜９５ｐｌである
が、さらには約７５ｐｌ〜８５ｐｌ程度が好ましい。一
方、シアン、マゼンタ、イエローのカラーのインク滴吐
出体積は、重ね打ちされることを考慮すると、ブラック
よりも少ない３０〜５０ｐｌさらには３２〜４５ｐｌ程
度が好ましい。このような、インク滴体積を吐出させる
好適なノズル設計寸法の一例を以下に記載する。

【００２３】黒用ノズルにおけるヒータサイズ（幅×長
さ）、液路寸法（幅×高さ×長さ）、吐出口寸法（幅×
高さ）、ノズル数はそれぞれ、４０×１００（μｍ）、
５５×３３×３００（μｍ）、３５×３３（μｍ）、６
４（個）であり、イエロー、マゼンタ及びシアン用ノズ
ルにおけるヒータサイズ（幅×長さ）、液路寸法（幅×
高さ×長さ）、吐出口寸法（幅×高さ）、ノズル数はそ
れぞれ、２５×１０５（μｍ）、５０×３３×３００
（μｍ）、２５×３３（μｍ）、２４（個）である。

【００２４】このように、それぞれ適正吐出体積を得る
ためには、黒用ノズルと、イエロー、マゼンタ、シアン
用ノズルとでは、液路断面積および吐出口面積とも、黒
用ノズルの方が大きく、また、吐出口数も異なる。

【００２５】図３は、本発明に係わる記録ヘッド部１２
が、回復用のキャップ部材３でキャップされている状態
を模式的に示した断面図である。

【００２６】図３に示すように、記録ヘッド部１２にお
けるノズル構造は、例えば上述したとおりのものとする
ことができる。カラーインク用の共通液室１６Ｙ，１６
Ｍ，１６Ｃの内容積はそれぞれ、約７．５ｍｍ³であ
り、ブラックインク用の共通液室１６Ｂの内容積は約２
１．０ｍｍ³である。各々のインクタンク１９，２０か
ら各々の共通液室１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｂへイ
ンクを供給するためのインク供給路２１Ｙ，２１Ｍ，２
１Ｃ，２１Ｂの内容積について、カラーのインク供給路
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃは各々１．８ｍｍ³、黒のイン
ク供給路２１Ｂは３．６ｍｍ³である。インク供給路２
１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂの途中または端部にゴミ
や気泡を捕らえるためのトラップを設けてもよい。

【００２７】キャップ部材３は、記録ヘッド部１２の吐
出口形成面の外縁部に弾性力をもって圧接するため、ゴ
ム等の弾性部材を用いて形成される。キャップ部材３の
前面には、記録ヘッド部１２のフェイス面全体を覆う時
に密着性を高めるため、幅０．３ｍｍ程度の外周リブ２
２が設けられている。また、キャップ部材３には吸引口
２５が開いており、吸引用チューブ２４と連絡してい
る。吸引口２５の前面には、廃インク吸収体２３が配置
されており、この廃インク吸収体２３はキャップ部材３
内の残ったインクを吸収する。

【００２８】記録ヘッド部１２の吐出口１３Ｙ，１３
Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂは、図３上方から、イエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒と配置されており、それぞれの吐出口
群間は、通常の吐出口ピッチよりも広い間隙を設けてあ
る。吸引用チューブ２４は、後述する回復系ポンプであ
る吸引ポンプ５０（図４参照）に連絡されている。

【００２９】本実施例の記録装置に用いられているイン
クタンクは、黒インク用のインクタンク１９とカラーイ
ンク用のインクタンク２０の２タンク方式である。カラ
ーインク用のインクタンク１９の内部では、イエロー、
マゼンタ、シアンの各色毎に隔壁されている。インクタ
ンクの形態としては、それぞれ色毎に独立された形態
や、また、一体の形態をとってもかまわない。インクタ
ンク１９，２０は、それぞれ記録ヘッド部１２との着脱
が可能である。

【００３０】図４はインク吸引回復動作の制御ブロック
図である。

【００３１】図３及び図４に示すように、記録ヘッド部
１２が長時間放置されて、ノズルまたは共通液室１６
Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｂ内のインクが増粘した場合
等に、キャップ部材３を記録ヘッド部１２の吐出口形成
面に圧接し、吸引ポンプ５０により吸引回復操作を行
う。本実施例では、記録装置本体に内蔵タイマー４７が
備えられ、記録装置の電源投入スイッチ４８のオン時
に、記録ヘッド部１２の前記放置時間が該内蔵タイマー
４７に設定された例えば１週間以上経過していた場合、
吸引回復が自動的に行われるシステムになっている。す
なわち、制御部４６は、ポンプ動作時間設定部５２を備
え、吸引ポンプ５０を動作させるための吸引ポンプ駆動
用モータ４９を、ポンプ動作時間設定部５２に設定され
た時間だけ前記吸引ポンプ５０が動作するように制御す
る。これは、主に、ノズルまたは共通液室１６Ｙ，１６
Ｍ，１６Ｃ，１６Ｂ内の増粘インクを除去するためのも
のであり、吸引インク量は、ブラックとカラーのインク
合わせて約０．０５ｃｃになるように、所定の第１の時
間（本実施例では約１秒）がポンプ動作時間設定部５２
に設定されている。図示しない操作パネルに設けられた
パージボタン５５は、ユーザーが必要に応じて吸引回復
を行いたい場合に使用されるものであり、パージボタン
５５をオンにすると、制御部４６は、第１の時間だけ吸
引回復動作を行う指令を吸引ポンプ駆動用モータ４９に
出力する。

【００３２】一方、インクタンク１９，２０には個々の
タンクを識別できるマーク５３，５４またはメモりが付
いており、交換した新たなインクタンクの装着時にこの
マーク５３，５４を記録装置本体のセンサ５１で検知
し、インクタンクが装着されたことを検出できる構成に
なっている。センサ５１としては光学式や磁気式のセン
サを使用できる。インクタンク交換時に、記録装置本体
のセンサ５１がインクタンク１９，２０のマーク５３，
５４を検知し、制御部４６により自動吸引回復が行われ
る。このときのインク吸引量は、インクタンク１９，２
０の記録ヘッド部１２の着脱部から吐出口先端部迄の全
てのインクを吸引する必要があるので、ポンプ動作時間
設定部５２には第１の所定の時間よりも長い第２の時間
（本実施例では約２秒）が予め設定される。本実施例で
は、ブラックとカラーのインクを同時吸引するので、イ
ンク吸引量は約０．１ｃｃとなるように第２の時間が設
定されている。

【００３３】このように、ポンプ動作時間設定部５２に
は第１の時間および第１の時間よりも長い第２の時間が
設定され、インク吸引回復操作には、通常の吸引回復時
とインクタンク交換時とでインク吸引量とが異なる２つ
のモードがある。

【００３４】上述したとおり、本実施例に用いている記
録装置のインクタンク１９，２０は、黒インク用タンク
とカラーインク用タンクの２タンク方式である。理由と
しては、モノクロ印字とカラー印字をユーザーが任意に
選択して記録を行う場合、黒インクのみが特に消費さ
れ、また、イエロー、マゼンタ、シアンは、ほとんど等
しく消費されていく確率が高いからである。このため、
イエロー、マゼンタ、シアンは同時交換を行うことにな
るが、交換回数が少なくて済み、無駄になることも少な
い。

【００３５】次に、本実施例の動作について説明する。

【００３６】図３及び図４に示したように、上述した構
成の記録ヘッド部１２において、記録装置が長時間放置
される場合、液路及び共通液室１６Ｙ，１６Ｍ，１６
Ｃ，１６Ｂ内のインクが増粘したり、または外部から気
泡が混入するのを防ぐために、キャップ部材３を記録ヘ
ッド部１２の吐出口形成面に圧接しておく。記録装置の
電源投入スイッチ４８をオンにしたとき、内蔵タイマー
４７により前記記録装置の放置時間が例えば１週間以上
経過したと判定されたら、制御部４６は吸引ポンプ５０
を第１の時間だけ動作させるために吸引ポンプ駆動用モ
ータ４９を制御し、これにより、第１の時間だけ自動吸
引回復が行われる。これは、主に、ノズルまたは共通液
室内の増粘インクや気泡を除去するためのものであり、
吸引インク量は、約０．０５ｃｃになるように設定され
ている。また、ユーザーが必要に応じてパージボタン５
５を押すことにより、吸引を第１の時間だけ行うことも
できる。このときのインク吸引量は、ノズルまたは共通
液室内の増粘インクや気泡を除去するためのものであ
り、ブラックとカラーノズルを同時に吸引し、吸引量は
約０．０５ｃｃになるように設定されている。

【００３７】一方、インクタンク交換時には、インク吸
引量は、タンク着脱部からノズル先端部迄の全てのイン
クを吸引する必要がある。記録装置本体に設けたセンサ
５１がインクタンク１９，２０のマーク５３，５４また
はメモりを検知し、これにより、第１の時間よりも長い
第２の時間だけ自動吸引回復が行われる。このときのイ
ンク吸引量は、本実施例では、ブラックとカラーを同時
吸引するので、インク吸引量は約０．１ｃｃとなるよう
に第２の時間が設定されている。

【００３８】このように、吸引回復操作には、通常の吸
引回復時とタンク交換時の吸引時とでインク吸引量が異
なる複数のモードが設定されている。すなわち、インク
タンク交換時には、吸引手段により多量のインクを吸引
し、非交換時には、微量のインクを吸引するという、吸
引回復操作に異なるモードが設定されていることによ
り、それぞれ最適な量のインクを吸引し、廃棄するイン
ク量を最小限にすることができる。

【００３９】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。

【００４０】図５、図６及び図７に示すように、キャッ
プ部材３１は、記録ヘッド部１２の吐出口形成面の外縁
部に弾性力をもって圧接するため、ゴム等の弾性部材を
用いて形成され、大まかには、カラーノズル用のキャッ
プ部分２９と黒ノズル用のキャップ部分３０からなる。
キャップ部材３１の前面には記録ヘッド部１２の吐出口
全体を覆う場合の密着性を高めるために、幅０．３ｍｍ
程度の外周リブ２２が形成され、また、カラーノズル用
のキャップ部２９と黒ノズル用のキャップ部３０の間に
は、キャップ時に両キャップ部２９，３０を遮断するた
めの遮断リブ２８が設けられている。

【００４１】また、それぞれのキャップ部２９，３０に
は、吸引口３４，３５が開いており、各吸引口３４，３
５は吸引用チューブ３２，３３と連絡している。吸引口
３４，３５の前面には廃インク吸収体４４，４５がそれ
ぞれ配置されており、キャップ部２９，３０内に残った
インク滴を吸収するようにしてある。

【００４２】記録ヘッド部１２の吐出口１３Ｙ，１３
Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂは、図５の上方から、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、黒と配置されており、それぞれの吐出
口群間は通常のノズルピッチよりも広い間隔を設けてあ
る。キャッピング時には、シアンの吐出口１３Ｃと黒の
吐出口１３Ｂ間に遮断リブ４が密着するようになってお
り、イエロー、マゼンタ、シアンの吐出口形成面はカラ
ーノズル用のキャップ部２９で、黒インクの吐出口形成
面は黒ノズル用のキャップ３０でそれぞれ独立して密閉
される。

【００４３】吸引用チューブ３２，３３は、後述する三
方弁４３に連結されており、三方弁４３からはポンプチ
ューブ３９を介して吸引用ポンプ（不図示）に連結され
ている。三方弁４３は、主にシリンダ４５と、２つの大
径部４４ａ，４４ｂを有するピストン３６からなる。シ
リンダ４５には、前記吸引用チューブ３２，３３が接続
される吸引チューブ用孔４１，４２と、前記ポンプチュ
ーブ３９が接続されるポンプチューブ用孔４０が形成さ
れている。また、ピストン３６の２つの大径部４４ａ，
４４ｂにはＯリング３７，３８がそれぞれ装着されてい
る。

【００４４】ピストン３６は三方弁駆動用モータ５６
（図８参照）等の駆動手段によって上下移動され、ピス
トン３６が図５に示す第１の位置にあるときには、黒イ
ンク用の吸引用チューブ３３とポンプチューブ３９とは
Ｏリング３８によって遮断され、カラーインクの吐出口
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃのみからの吸引回復動作が行わ
れる。また、ピストン３６が図６の第２の位置にあると
きには、カラーインク用の吸引用チューブ３２とポンプ
チューブ３９とはＯリング３７によって遮断され、黒イ
ンクの吐出口１３Ｂのみからの吸引回復動作が行われ、
さらに、ピストン３６が図７の第３の位置にあるときに
は、カラーインク用の吐出口１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃお
よび黒インク用の吐出口１３Ｂを同時に吸引することも
可能である。

【００４５】本実施例では、図５乃至図７、及び図８の
ブロック図に示すように、インクタンク交換時の吸引回
復操作において、交換時に新たなインクタンク１９，２
０のマーク５３，５４またはメモりを検知し、図５また
は図６に示したいずれかの状態で、交換した新たなイン
クタンク（ブラック又はカラー）に対応する吐出口のみ
からインクを吸引する。このときインク吸引量は、タン
ク着脱部からノズル先端部迄の全てのインクを吸引でき
る量であり、インク量が約０．０５ｃｃとなるように、
第２の時間（本実施例では約１秒）がポンプ動作時間設
定部５２に予め設定されている。

【００４６】一方、インクタンク非交換時には、通常吸
引回復操作は不要であるが、記録装置が長期間使用され
なかった場合等、ユーザーが必要に応じてパージボタン
５５を押すことにより、回復操作を行うことができる。
このときのインク吸引量は、ノズル内又は共通液室内の
増粘インクや気泡を除去するためのものであり、例えば
図７の状態でブラックおよびカラーの吐出口１３Ｂ，１
３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃを同時に吸引し、インク吸引量が
約０．０３ｃｃになるように、第２の時間よりも短い第
１の時間（本実施例では約０．７秒）がポンプ動作時間
設定部５２に予め設定されている。当然のことながら、
図５の状態でカラーの吐出口１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの
みを同時に吸引してもよく、また、図６の状態でブラッ
クの吐出口１３Ｂのみを吸引してもよい。その他の構成
および動作は図３および図４に示したものと同様であ
る。

【００４７】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的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。

【００４８】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。

【００４９】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、さらに優れた記録を行うことができる。

【００５０】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。

【００５１】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
としても本発明は有効である。

【００５２】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インクタンクが設けら
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。

【００５３】また、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ッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるい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う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。

【００５４】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを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を組み合わせによってで
もよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
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。

【００５５】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、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、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よい。

【００５６】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状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
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、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
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の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５４−５６８４
７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
た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よい。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。

【００５７】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
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、リーダ等と組み合わせた複写装置、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
ものであっても良い。

【００５８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりに構成さ
れているので、インクタンク交換時と非交換時との吸引
回復操作において、それぞれに適した量のインクを吸引
し、必要以上のインクを廃棄しなくて済み、結果的に、
実際の記録に使えるインク量が増え、ランニングコスト
を低減できるとともに、インクタンクの大きさを小型化
でき、さらには、廃インク収納容器も小型化することが
可能になる。これらの結果、インクジェット記録装置全
体を著しく小型化できる。

【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一実施例の
全体構成の概略斜視図である。

【図２】インクジェットヘッドカートリッジの概略斜視
図である。

【図３】本実施例の特徴部を示す、記録ヘッド、インク
タンク及びキャップ部材を示す断面図である。

【図４】本実施例におけるインク吸引動作の制御ブロッ
ク図である。

【図５】本発明のインクジェット記録装置の他の実施例
の特徴部を示す、記録ヘッド、インクタンク及びキャッ
プ部材を示す断面図であり、キャップ部材の２つの内室
が密閉されている状態を示す。

【図６】図５と同様な図であり、カラー吐出口用キャッ
プ内室のみが密閉されている状態を示す。

【図７】図５と同様な図であり、キャップ部材の２つの
内室が開放されている状態を示す。

【図８】他の本実施例におけるインク吸引動作の制御ブ
ロック図である。

【図９】従来の一体型インクジェットヘッドカートリッ
ジの概略斜視図である。

【符号の説明】

１インクジェットヘッド２キャリッジ３キャップ部材４伝動機構５ブレード６ヘッド回復装置７クリーニング用モータ８ブレード保持部材９駆動ベルト１０駆動モータ１１ａ，１１ｂガイドシャフト１２記録ヘッド部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂ吐出口１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｂ液路１５基板１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｂ共通液室１７電極１８電気熱変換体１９インクタンク２０インクタンク２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂインク供給路２２外周リブ２３廃インク吸収体２４吸引チュ−ブ２５吸引口２６インクタンク部２７ＩＪＨＣ２８遮断リブ２９キャップ内室３０キャップ内室３１キャップ部材３２吸引チュ−ブ３３吸引チュ−ブ３４吸引口３５吸引口３６ピストン３７Ｏリング３８Ｏリング３９ポンプチュ−ブ４０ポンプチュ−ブ用孔４１吸引チュ−ブ用孔４２吸引チュ−ブ用孔４３三方弁４４ａ，４４ｂ大径部４５シリンダ４６制御部４７内蔵タイマー４８電源投入スイッチ４９吸引ポンプ駆動用モータ５０吸引ポンプ（回復系ポンプ）５１センサ５２ポンプ動作時間設定部５３マ−ク５４マ−ク５５パ−ジボタン５６三方弁駆動用モ−タ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 2/185 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０２Ｒ (72)発明者野沢実東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出口から吐出させて記録を行
う記録ヘッド部と前記記録ヘッド部へ前記インクを供給
するための、前記記録ヘッド部に対して交換可能なイン
クタンクとからなるヘッドカートリッジと、該ヘッドカ
ートリッジを搭載し、前記記録ヘッド部による記録領域
および該記録領域に隣接する領域を移動可能なキャリッ
ジと、前記隣接領域に配設された、前記吐出口を形成し
た吐出口形成面に対して当接および離脱が可能なキャッ
プ部材と、該キャップ部材を介して前記インクを吸引す
る吸引手段とを備えたインクジェット記録装置におい
て、前記吸引手段は、インクタンク交換時のインク吸引量に
対して非交換時のインク吸引量が少なくなるように吸引
回復動作を行うことを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】記録ヘッド部は、それぞれ異なるインク
収納体から異なるインクを供給され吐出する、複数の吐
出口群を有する請求項１に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項３】キャップ部材が、複数の吐出口群を一体
で覆うことを特徴とする請求項１または２に記載のイン
クジェット記録装置。
【請求項４】インクタンクが複数個から構成されてい
る請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェッ
ト記録装置。
【請求項５】記録ヘッドは熱エネルギーを利用してイ
ンクを吐出するものであって、該熱エネルギーを発生す
るための電気熱変換体を備えたものとした請求項１乃至
４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。