JPH081960A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】異なる種類のインクを吐出する複数の吐出口群
を１個の記録ヘッドに配列する場合でも、吸引回復が必
要な吐出口群のみからインクを吸引するとともに、吸引
時のインクの混色を無くして予備吐出を不必要にし、も
って、インクの浪費を防ぎ、スループットを向上させ
る。 【構成】キャリッジ７の移動方向に離して配置され複数
の吐出口群をキャッピングする複数のキャップ１７、１
８と、複数のキャップにインク流路１９を介して連通さ
れる吸引ポンプ２０と、キャリッジ７の位置により選択
された吐出口群を吸引ポンプ２０に連通させる選択手段
と設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録手段から被記録材へ
インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、複写機、ファクシミリ等の
機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワー
ドプロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出
力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づい
て用紙やプラスチック薄板（ＯＨＰ用シートなど）等の
被記録材（記録媒体）に画像（文字や記号なども含む）
を記録していくように構成されている。前記記録装置
は、使用する記録手段の記録方式により、インクジェッ
ト式、ワイヤドット式、感熱式、熱転写式、レーザービ
ーム式等に分けることができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査する記録方式を採るシリアルタイプの
記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセッ
トした後、被記録材に沿って移動（主走査）するキャリ
ッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像
（文字や記号等を含む）を記録し、１行分の記録を終了
した後に所定量の紙送り（副走査）を行ない、その後に
次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返
すことにより、被記録材の所望範囲に画像が記録され
る。一方、被記録材を搬送方向に送る副走査のみで記録
するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所
定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を連続
的に行ないながら所定量の紙送り（ピッチ送り）を行な
い、被記録材の全体に画像が記録される。

【０００４】そのうち、インクジェット式（インクジェ
ット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録
材にインクを吐出して記録を行なうものであり、記録手
段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で
記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせず
に記録することができ、ランニングコストが安く、ノン
インパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色
のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であ
るなどの利点を有している。中でも、紙幅方向に多数の
吐出口を配列したラインタイプの記録手段を使用するラ
イン型の記録装置は、記録の一層の高速化が可能であ
る。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。ま
た、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用すること
により、記録手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易
であり、記録手段のフルマルチ化および高密度実装化も
容易である。一方、被記録材の材質に対する要求も様々
なものがあり、近年では、通常の被記録材である紙や樹
脂薄板などの他に、薄紙や加工紙（ファイリング用のパ
ンチ孔付き紙やミシン目付き紙、任意な形状の紙など）
などを使用することが要求されるようになってきた。

【０００６】上記インクジェット記録装置においては、
液体インクを用いることから、インク中の水分蒸発によ
るインクの粘度増加を避けることは極めて困難である。
このインクの粘度増加により、吐出口の目詰まりによる
吐出不良（不吐出や不完全吐出等）が生じ、画像品位が
低下することがある。これを防止するため、従来より以
下のような措置が採られている。

【０００７】第１に、長時間記録しないまま放置された
後では、インクの粘度増加が吐出口の奥まで達している
ために吐出が不可能になることがあり、そのような場合
には、吸引ポンプを使用して粘度増加したインクを吸い
出して排出するパージ動作が実施される。第２に、マル
チ吐出口の記録ヘッドを搭載するオンデマンド型の記録
装置においては、記録中にかなりの時間にわたって吐出
しない吐出口が生じることがあり、この非吐出の吐出口
は一定時間以上経過すると目詰まりを起こすことになる
ことから、この時間に到る前に画像に無関係に全吐出口
よりインクを吐出して目詰まりを防止する措置、すなわ
ち予備吐出と呼ばれる措置が採られる。

【０００８】一方、最近では、異なる色のインクを所定
の吐出口から吐出し、カラー画像記録を行うカラーイン
クジェット記録装置が急速に普及している。その中にあ
って、パーソナルユースの小型カラーインクジェット記
録装置に適した記録装置の形態として、１つの記録ヘッ
ドから異なる色のインクを吐出する方式が提案されてい
る。すなわち、複数の吐出口をイエロー用、マゼンタ
用、シアン用、ブラック用の各吐出口群に分配し、各吐
出口群を対応する色のインクタンクに接続する方式が提
案されている。この方式は、記録ヘッドを１個しか使用
しないことから、各色ごとに複数（例えば４個）の記録
ヘッドを並べる方式よりも記録装置の幅を小さくするこ
とができるという利点がある。

【０００９】このようなカラーインクジェット記録装置
においても、上記第１の措置としてのパージ動作と上記
第２の措置としての予備吐出は必要である。予備吐出に
関しては、モノクロのインクジェットヘッドの場合と同
様の方式で行うが、パージ動作の方式としては次の３つ
の方式が考えられる。

【００１０】すなわち、第１の方式は、記録ヘッドの全
吐出口を囲むようなキャップを吐出口面に当接し、キャ
ップからインクチューブを介して吸引ポンプによりイン
クを吸引する方式であり、これはモノクロの場合と同じ
方式である。第２の方式は、各色の吐出口群の境界を仕
切る仕切り部をキャップ内に設ける方式である。これ
は、図７に示すように、キャップ３８の内部のイエロ
ー、マゼンタ、シアンおよびブラック（以下、Ｙ、Ｍ、
Ｃ、Ｂk と略称することもある）の吐出口群の境界に当
接する部分に仕切り３６を設け、吐出口面に当接した状
態で吸引ポンプに接続された吸引口３７からインクを吸
引する方式である。

【００１１】第３の方式は、各吐出口群を個別に閉塞す
る方式である。これは、図８に示すように、キャリッジ
を図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示すような各位置に停止させ
てキャップ３８を吐出口面に圧接することにより、Ｙ、
Ｍ、Ｃ、Ｂk のインクをそれぞれ個別に吸引口３７から
吸引する方式であり、その場合、吸引される吐出口群以
外の吐出口群はキャップのゴム平面に接触して密閉され
ている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来技術では次のような課題があった。先ず、前記第
１の方式では、インクを吸引した際にキャップ内でＹ、
Ｍ、Ｃ、Ｂk のインクが混じり合い、混色したインクの
一部が吐出口内へ逆流する事態が生じ、そのまま記録す
ると混色したインクが吐出されて記録画像の品位が低下
してしまう。これを防止するためには、インクを吸引し
た後に多量のインクを予備吐出によって排出する必要が
あり、これではインクの浪費になってしまう。また、記
録装置の使用比率としてはＢk インクで文字しか記録し
ない場合が多いにも関わらず、吸引動作時にカラーのイ
ンクもＢk インクと同時に吸引して捨ててしまうことに
なるので、カラーインクを浪費してしまうという解決す
べき課題もある。

【００１３】次に前記第２の方式では、前述のインクの
混色を防止するために各色の間に仕切り部が設けられる
が、この仕切り部全部に対して吐出口面を均等に当接さ
せることが困難であるため、該仕切り部からインクが侵
入してしまい、やはり異なるインクが混じり合って混色
してしまうという課題がある。また、仕切り部があるた
め、周辺部から空気がリーク（漏洩）しやすく、吸引不
能になってしまうこともある。一度にＢk インクおよび
カラーインクを同時に吸引してしまう点は上記第１の方
式の場合と同じであり、これを解消するためには、各色
の吐出口群に対応する吸引口をキャップに設け、個々に
吸引ポンプを接続するか、あるいは１つの吸引ポンプか
ら複数（４つ）の吸引口のそれぞれへ流路を切り換える
切換弁を設けることが必要であり、そのために記録装置
が大型でしかも高価になってしまうという課題もある。

【００１４】最後に、前記第３の方式は、吸引する以外
の吐出口群に蓋をしてしまう方式であり、必要な色のイ
ンクのみを吸引できるという前述の第１および第２の方
式では得られない利点を有する。しかしながら、第３の
方式では、吐出口群に直接ゴムが接触するため、ゴムに
付着していたゴミが吐出口内に侵入し、吐出口の目詰ま
りによる吐出不良（不吐出を含む）が生じる欠点があ
る。

【００１５】本発明はこのような技術課題に鑑みてなさ
れたものであり、本発明の目的は、異なる種類のインク
を吐出する複数の吐出口群を１個の記録手段に配する構
成のインクジェット記録装置であっても、回復動作を必
要とする吐出口群からのみインクを吸引してインクの浪
費を無くすことができ、回復吸引時のインクの混色を防
止することにより回復後の予備吐出を不必要にしてイン
クの浪費を防ぐことができるインクジェット記録装置を
提供することである。

【００１６】

【課題解決のための手段】請求項１の発明は、記録手段
から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェ
ット記録装置において、吐出するインクの種類ごとに振
り分けられた複数の吐出口群を有する１個の記録手段
と、前記複数の吐出口群のそれぞれに連通した複数のイ
ンクタンクと、前記記録手段を搭載して吐出口の配列方
向と交叉する方向に移動するキャリッジと、該キャリッ
ジの移動方向に離して配置され前記吐出口群をキャッピ
ングする複数のキャップと、該複数のキャップにインク
流路を介して連通されるインク吸引ポンプと、前記キャ
リッジの位置により前記複数の吐出口群のうちの選択さ
れた吐出口群を前記吸引ポンプと連通させる選択手段と
を有する構成とすることにより、上記目的を達成するも
のである。

【００１７】請求項２および請求項３の発明は、上記請
求項１の構成に加えて、キャリッジまたは記録手段に、
該記録手段が或るキャップに当接している際に他のキャ
ップに当接する当接部が設けられている構成、あるい
は、複数のキャップを前記吸引ポンプに接続するインク
チューブと、該複数のキャップのうちの一つのキャップ
に記録手段が当接している際に他のキャップに接続され
ているインクチューブを閉塞するようにキャリッジに設
けられた閉塞手段とを有する構成とすることにより、一
層効率よく上記目的を達成するものである。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を適用した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。図１において、
記録手段（インクジェットヘッド＝記録ヘッド）１およ
びインクカートリッジ４（２個のインクカートリッジ４
ａ、４ｂから成る）は、キャリッジ７上に位置決め固定
されている。このキャリッジ７は、２本の平行なガイド
シャフト１０、１１により、被記録材（記録紙等）６に
沿って両矢印１４方向に往復移動可能に案内支持されて
いる。この場合、記録ヘッド１の吐出口面（吐出口が配
列された前面）は被記録材６と例えば約１ｍｍの間隔
（クリアランス）を保ったまま移動する。なお、前記ガ
イドシャフト１０、１１と平行にリードスクリュー９が
回転可能に軸支されており、キャリッジ７に設けられた
ピンを前記リードスクリュー９のリード溝に係合させる
とともに、該リードスクリューを不図示のモータで正逆
回転駆動することにより、これに同期して前記キャリッ
ジ７は往復移動する。

【００１９】図１において、被記録材６は紙送りローラ
８と不図示のピンチローラに挟持され、矢印１５方向に
紙送り（搬送）される。さらに、被記録材６は、排紙ロ
ーラ１２と拍車１６に挟持され、該排紙ローラ１２と前
記紙送りローラ８との間で張力（テンション）を付与さ
れ、平面状に保持される。

【００２０】図２は図１中の記録ヘッド１およびインク
カートリッジ４を含むその周辺部の模式的斜視図であ
る。図２において、１は記録信号に応じてインクを吐出
するインクジェットヘッド（記録ヘッド）、２は記録ヘ
ッド１に設けられたインク供給パイプ、３はインクカー
トリッジ４に設けられたインク供給孔、４は内部に複数
色のインクが貯留されるインクカートリッジである。

【００２１】記録ヘッド１の構成は以下のとおりであ
る。すなわち、記録ヘッド１の前面（吐出口面）には、
種類の異なるインクを吐出する複数の吐出口群、例えば
イエロー用、マゼンタ用、シアン用およびブラック用の
４つの吐出口群が紙送り方向の一直線上に配列した状態
で形成されている。Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、
Ｃ（シアン）の吐出口群（吐出口のグループ）のそれぞ
れは２４個の吐出口で構成され、Ｂk （ブラック）の吐
出口群は６４個の吐出口で構成されている。そして、各
カラー吐出口群の間には８吐出口相当の間隔が設けら
れ、シアンの吐出口群とブラックの吐出口群との間には
１６吐出口相当の間隔が設けられている。

【００２２】前記記録ヘッド１は、熱エネルギーを利用
してインクを吐出するインクジェット記録手段であっ
て、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備え
たものである。また、前記記録ヘッド１は、前記電気熱
変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜
沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を
利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記録を行なう
ものである。

【００２３】図３は、記録ヘッド１内の任意の吐出口群
のインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図であ
る。図３において、被記録材（記録用紙等）６と所定の
隙間（例えば、約０．５〜２．０ミリ程度）をおいて対
面する吐出口面８１には、所定のピッチで複数の吐出口
８２が形成され、共通液室８３と各吐出口８２とを連通
する各液路８４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）８
５が配設されている。前記複数の吐出口８２は記録ヘッ
ド１の移動方向（主走査方向）と交叉する方向に並ぶよ
うな位置関係で配列されている。こうして、画像信号ま
たは吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体８５を駆
動（通電）して、液路８４内のインクを膜沸騰させ、そ
の時に発生する圧力によって吐出口８２からインクを吐
出させる吐出口群が構成されている。

【００２４】各吐出口８２に対応するインク液路８４に
は、それぞれの吐出口８２からインク滴を吐出するため
に利用される熱エネルギーを発生する前記電気熱変換体
８５やこれに電力を供給するための電極配線が設けられ
ている。これら電気熱変換体や電極配線はシリコンなど
から成る基板上に成膜技術により形成される。さらに、
基板上に樹脂、ガラス材から成る隔壁、天板などを積層
することによって上記吐出口８２、インク液路８４、共
通液室８３が形成される。さらに後方には、上記電気熱
変換体８５を記録信号に基づいて駆動するための駆動回
路がプリント基板形態で設けられている。上記シリコン
基板およびプリント基板は同一のアルミプレート５１
（図２）上に固定されている。

【００２５】図２において、インクカートリッジ４はカ
ラー用（イエロー用、マゼンタ用、シアン用）のインク
カートリッジ４ａとブラック用のインクカートリッジ４
ｂとで構成されている。インクカートリッジ４はアルミ
プレート５１と平行に挿入され、同じくアルミプレート
５１と平行に突き出たインク供給パイプ２と連結され
る。インク供給パイプ２は、前記シリコン基板に対して
垂直方向に広がったディストリビュータと呼ばれるプラ
スチック部材５から突出しており、さらにこのディスト
リビュータ５の内部の流路と連通しており、この流路は
共通液室８３に連通している。前記ディストリビュータ
５には、記録ヘッド１の吐出口面８１と同一面上で左右
に張り出し、後述するＢk 用およびカラー用のキャップ
に当接する当接部２４、３０が一体に設けられている。

【００２６】図２において、本実施例では、前記ディス
トリビュータ５内のインク経路としてイエロー用、マゼ
ンタ用、シアン用およびブラック用の合計４本の経路が
形成されている。また、前記インク供給パイプ２として
も、イエロー用、マゼンタ用、シアン用およびブラック
用の合計４本のインク供給パイプが設けられ、それぞれ
対応する色のインクタンク（インクカートリッジ４ａ、
４ｂ内の）に接続されている。さらに、前記共通液室８
３としても、イエロー用、マゼンタ用、シアン用および
ブラック用の４つの共通液室が設けられている。そし
て、前記ディストリビュータ５内の４本のインク経路の
それぞれによって、各色のインク供給パイプ２が対応す
る色の共通液室８３にそれぞれ連結されている。

【００２７】インクカートリッジ４はカラー用（イエロ
ー用、マゼンタ用、シアン用）インクカートリッジ４ａ
とブラック用インクカートリッジ４ｂとに分割され、こ
れらのインクカートリッジ４ａ、４ｂは前記アルミプレ
ート５１に対し左右に振り分けて配置されている。その
ため、前記４本のインク供給パイプ２もカラー用の３本
とブラック用の１本に振り分けられている。

【００２８】図４はブラック用のインクカートリッジ４
ｂの内部を模式的に示す断面図である。なお、カラー用
のインクカートリッジ４ａの内部も該ブラック用のイン
クカートリッジ４ｂの場合と原理的には同じである。図
４において、インクカートリッジ４ｂの内部にはインク
袋２５が存在し、該インク袋内にインクが充填される。
さらに、インク袋２５内には２枚の負圧板２６が挿入さ
れ、これら２枚の負圧板２６の間に圧縮負圧バネ２７が
挿入されている。この圧縮負圧バネ２７は両側の負圧板
２６の内側面に押し当たっている。そして、この圧縮負
圧バネ２７のバネ力によってインクに負圧が付与され、
不測の振動や衝撃が作用しても吐出口８２からインクが
飛び出さないようになっている。

【００２９】前記インク袋２５の下端は、カートリッジ
筐体のインク取出し部に固着されたシールモールド２８
に接着されている。このシールモールド２８の中央部に
はシールゴム２９が圧入されている。このシールゴム２
９には前記インク供給パイプ２が挿入される孔が形成さ
れている。この孔はインク供給パイプ２が挿入されない
時には弾性により閉じているので、インクカートリッジ
４ｂのインク取出し部からインクが漏れることはない。

【００３０】図１において、キャリッジ７の移動範囲内
であって記録領域（被記録材６の領域）を外れた位置に
は、パージユニット１３が配設されている。このパージ
ユニット１３には、記録ヘッド１の吐出口面８１のカラ
ー用の吐出口群（イエロー、マゼンタおよびシアンの吐
出口群）だけを囲むような開口部１７、同様にブラック
用の吐出口群だけを囲むような開口部１８、並びに全て
の吐出口群を囲むような開口部２２が設けられている。
これらの開口部１７、１８、２２はキャリッジ７の移動
方向に互いに約５ｍｍ程度の間隔をおいて配置されてい
る。

【００３１】前記開口部１７、１８、２２のそれぞれの
周辺部の前記吐出口面８１に接触する部分には不図示の
キャップゴムが設けられ、空気のリーク（漏洩）を防止
できる構造になっている。前記キャップゴムはパージユ
ニット１３のパージ面（上面）より約１ｍｍ程度突出し
ている。また、前記パージユニット１３全体は、不図示
の駆動手段により矢印２３方向に移動させることができ
る。

【００３２】前記パージユニット１３はインク吸引チュ
ーブ１９を介して吸引ポンプ２０に接続されている。こ
の吸引ポンプ２０は吸引したインクを排出口２１から排
出し、排出されたインクは不図示の廃インクタンクに溜
まる。カラー用の開口部１７およびブラック用の開口部
１８のそれぞれにインク吸引チューブ１９、１９が接続
され、これらのインク吸引チューブは１本に合流して前
記吸引ポンプ２０に接続されている。全吐出口群を囲む
開口部２２の内部には予備吐出を受けるためのインク吸
収体が装填されている。

【００３３】次に、以上説明したインクジェット記録装
置の動作について説明する。記録装置を起動した時点で
は、記録ヘッド１の吐出口面８１が開口部２２の周囲の
キャップゴムに押し当てられ、全ての吐出口群が開口部
２２の位置でキャッピングされている。起動されると、
被記録材６が記録開始位置まで送られる。一方、記録ヘ
ッド１がパージユニット１３に押し当たったままの状態
で、全ての吐出口群（ブラックおよびカラーの吐出口８
２の全て）で５０発の予備吐出を行う。

【００３４】次に記録信号が入力されると、キャリッジ
７で走査しながら１インチ当り３６０ドットのタイミン
グでインク吐出を行い被記録材６上に記録していく。そ
の際、キャラクタ記録ではブラックの吐出口群（６４個
の吐出口）が使用され、イメージ記録ではブラックの吐
出口群の内側の２４個の吐出口が使用される。１ライン
分の記録が終了すると、キャラクタ記録の場合には６４
ドット分の紙送りを行い、イメージ記録の場合には２４
ドット分の紙送りを行う。以下同様にして１頁分の記録
を行い、１頁分の記録が終了すると被記録材６を排紙す
る。

【００３５】記録を続行する場合には、新たに給紙し、
前述の記録動作を繰り返す。一方、記録を続行しない場
合には、キャリッジ７を開口部２２の位置へ移動させ、
パージユニット１３を前進（図示の例では上昇）させ、
記録ヘッド１の吐出口面８１に当接させることにより吐
出口８２をキャッピングする。このパージ動作には、ユ
ーザーが不図示のパージボタンを押すことにより随時実
行できる手動モードと、電源オフのまま３日間放置した
時に自動的にパージを実行する自動モードとがある。

【００３６】記録ヘッド１が開口部２２に圧接している
状態で回復ボタンを押すと、パージユニット１３が退避
し、キャリッジ７が約５ｍｍ程度移動して吐出口群が開
口部１７の正面に移動する。そこで、再びパージユニッ
ト１３を前進させ、開口部１７を記録ヘッド１のカラー
用吐出口群の周囲に圧接させてキャッピングを行う。こ
の時、ブラック用の開口部１８には図２中の当接部２４
が当接して蓋をする。そこで、吸引ポンプ２０が駆動さ
れると、カラー用の吐出口群からカラーインクが吸引さ
れ、吸引されたインクは排出口２１から排出される。

【００３７】次いで、吸引ポンプ２０を停止させ、再び
パージユニット１３を退避位置へ移動させ、キャリッジ
７を約５ｍｍ程度移動させることにより記録ヘッド１の
吐出口群を開口部１８の正面に位置させる。そして、パ
ージユニット１３を再度前進させて開口部１８の周囲を
吐出口面８１に圧接してブラック用吐出口群をキャッピ
ング（密封）する。この時、カラー用の開口部１７には
図２中の当接部３０が当接して蓋をする。そこで、吸引
ポンプ２０を駆動し、今度はブラック用の吐出口群から
ブラックインクを吸引する。吸引したブラックインクは
排出口２１から排出される。

【００３８】これに続いて、再び吸引ポンプ２０を停止
させ、パージユニット１３を退避させ、そして記録動作
に入る。記録を終了した後、さらに３日間放置した後の
自動モードでは、再びキャリッジ７を移動させて記録ヘ
ッド１の吐出口群を開口部２２の正面に位置させてキャ
ッピングを行う。

【００３９】以上、図１〜図４で説明した実施例によれ
ば、吐出するインクの種類ごとに振り分けられた複数の
吐出口群を有する１個の記録ヘッド１と、前記複数の吐
出口群のそれぞれに連通した複数のインクタンクと、前
記記録ヘッド１を搭載して吐出口８２の配列方向と交叉
する方向に移動するキャリッジ７と、該キャリッジの移
動方向に離して配置され前記吐出口群をキャッピングす
る複数のキャップ１７、１８、２２と、該複数のキャッ
プにインク流路１９を介して連通されるインク吸引ポン
プ２０と、前記キャリッジ７の位置により前記複数の吐
出口群のうちの選択された吐出口群を前記吸引ポンプ２
０と連通させる選択手段１３とを有し、さらに、キャリ
ッジ７側に記録ヘッド１が或るキャップに当接している
際に他のキャップに当接する当接部２４、３０を設ける
構成としたので、回復動作を必要とする吐出口群だけか
らインクを吸引することができ、インク浪費を無くすか
最少限に抑えることができ、回復吸引時のインクの混色
を防止することができ、回復してから記録する際の予備
吐出を省略してインク浪費の防止と記録時間の短縮を図
ることができるインクジェット記録装置が得られた。

【００４０】図５は本発明を適用したインクジェット記
録装置の他の実施例を示す模式的斜視図であり、図６は
図５中の記録ヘッドおよびインクカートリッジを示す模
式的斜視図である。本実施例では、前述の実施例におけ
る当接部２４、３０（図２）が存在せず、この当接部に
代えて以下に説明する構成が採られている。なお、図５
および図６中でも、図１〜図４中の各部と同一または対
応する部分はそれぞれ同一符号で示されている。図６に
示す記録ヘッド１およびインクカートリッジ４は、前述
の実施例の場合と同様、図５に示すようにキャリッジ７
に搭載され、該キャリッジ７とともに走査移動する。

【００４１】図５において、パージユニット１３には開
口部１７、１８のそれぞれに連通するインクチューブ３
１、３２が接続されている。これらのインクチューブ３
１、３２は可撓性を有する。これらのインクチューブ３
１、３２は、不図示のチューブガイドにより、一定距離
離れたまま支持され、かつキャリッジ７の裏側（図５の
手前側）を通して案内されている。キャリッジ７の裏面
に対応する位置には不図示のフレームから突出するリブ
３５が設けられ、該リブ３５の先端は前記インクチュー
ブ３１、３２に対しキャリッジ７の反対側から当接（接
触）している。このリブ３５の先端の位置でも、２本の
インクチューブ３１、３２は一定の距離離して案内され
ている。

【００４２】一方、キャリッジ７の裏面には、キャリッ
ジ移動方向に一定間隔をおいた位置に、２個の突起３
３、３４が形成されている。そして、キャリッジ７がパ
ージユニット１３に向かって移動し、これらの突起３
３、３４が前記インクチューブ３１、３２と対向する位
置にくると、これらのインクチューブ３１、３２は、突
起３３とリブ３５との間あるいは突起３４とリブ３５と
の間に挟まれて潰される。インクチューブ３１の方が潰
されると開口部１７と吸引ポンプ２０との間が遮断さ
れ、インクチューブ３２の方が潰されると開口部１８と
吸引ポンプ２０との間が遮断される。図５および図６の
実施例は、以上の点で図１〜図４の実施例と相違してい
るが、その他の点では実質上同じ構成になっている。

【００４３】次に、図５および図６の実施例の回復動作
について説明する。記録装置を起動した時点では、記録
ヘッド１の吐出口面８１が開口部２２の周囲のキャップ
ゴムに押し当てられ、全ての吐出口群が開口部２２の位
置でキャッピングされている。起動されると、被記録材
６が記録開始位置まで送られるとともに、、記録ヘッド
１がパージユニット１３に当接した状態で全ての吐出口
群で５０発の予備吐出を行う。記録信号が入力される
と、キャリッジ７で走査しながら被記録材６上に記録し
ていく。１頁分の記録が終了すると被記録材６を排紙す
る。

【００４４】記録を続行する場合には、新たに給紙し、
前述の記録動作を繰り返す。一方、記録を続行しない場
合には、キャリッジ７を開口部２２の位置へ移動させ、
パージユニット１３を吐出口面８１に当接させて吐出口
８２をキャッピングする。このパージ動作には、ユーザ
ーが不図示のパージボタンを押すことにより随時実行で
きる手動モードと、電源オフのまま３日間放置した時に
自動的にパージを実行する自動モードとがある。

【００４５】記録ヘッド１の吐出口面８１が開口部２２
によりキャッピングされている状態で、前述の実施例と
同様に回復ボタンが押されると、パージユニット１３が
退避し、キャリッジ７が約５ｍｍ程度移動して吐出口群
が開口部１７の正面に移動する。この時、突起３４はイ
ンクチューブ３２の前に存在して該インクチューブ３２
を潰している。そこで吸引ポンプ２０を作動させると、
カラー用の各吐出口群（Ｙ、Ｍ、Ｃの吐出口群）からカ
ラーインクが吸引される。吸引されたインクは排出口２
１から排出される。

【００４６】次いで、吸引ポンプ２０を停止させ、再び
パージユニット１３を退避位置へ移動させ、キャリッジ
７を約５ｍｍ程度移動させることにより吐出口群を開口
部１８の正面に位置させる。この時には、突起３３はイ
ンクチューブ３１の前に存在して該インクチューブ３１
を潰している。そこで吸引ポンプ２０を作動させると、
ブラック用の吐出口群からブラックインクが吸引され
る。吸引されたインクは排出口２１から排出される。こ
れに続いて、吸引ポンプ２０を停止させ、パージユニッ
ト１３を退避させ、そして記録動作に入る。記録を終了
した後、さらに３日間放置した後の自動モードでは、再
びキャリッジ７を移動させて記録ヘッド１の吐出口群を
開口部２２の正面に位置させてキャッピングを行う。

【００４７】以上、図５および図６で説明した実施例に
よっても、前述の実施例の場合と同様、回復動作を必要
とする吐出口群だけからインクを吸引することができ、
インク浪費を無くすか最少限に抑えることができ、回復
吸引時のインクの混色を防止することができ、回復して
から記録する際の予備吐出を省略してインク浪費の防止
と記録時間の短縮を図ることができるインクジェット記
録装置が得られる。なお、図１〜図４の実施例では当接
部２４、３０を記録ヘッド１に設けたが、この当接部は
キャリッジ７に設けてもよい。

【００４８】なお、前述の実施例では、記録手段に異な
る色のインクを吐出する複数の吐出口群を設けるカラー
記録用の場合を説明したが、本発明は同一色彩で異なる
濃度で記録する複数の吐出口群を設ける階調記録用、さ
らには、カラー記録と階調記録を組み合わせた記録を行
う場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を
達成し得るものである。

【００４９】さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタ
ンクを一体化した交換可能なヘッドカートリッジを用い
る場合、あるいは記録ヘッドとインクタンクを別体に
し、その間をインク供給用のチューブ等で接続する場合
など、記録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのよう
な場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得
られるものである。

【００５０】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を
用いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものに適用で
きるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出
する方式の記録手段を使用するインクジェット記録装置
において優れた効果をもたらすものである。かかる方式
によれば、記録の高密度化、高精細化が達成できるから
である。

【００５１】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
行なうのが好ましい。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、記録手段（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に対応し液
体（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００５２】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４
４６３３５９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４３１３１
２４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。

【００５３】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４
４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。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年第１３８４６１号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。すなわち、記録ヘッ
ドの形態がどのようなものであっても、本発明によれ
ば、記録を確実に効率よく行なうことができるようにな
るからである。

【００５４】さらに、本発明は、前述のようなシリアル
タイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、
あるいは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有効である。

【００５５】また、本発明に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または予備的な補
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、前述のようなキャッピング
手段、クリーニング手段、吸引回復手段の他に、加圧式
の回復手段、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。

【００５６】また、前述したように、搭載される記録ヘ
ッドの種類ないし個数についても、例えば、単色のイン
クに対応して１個のみが設けられたものの他、記録色や
濃度を異にする複数のインクに対応して複数個数設けら
れるものであってもよい。すなわち、例えば、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るか、いずれでもよいが、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。

【００５７】さらに加えて、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
くは液化するもの、あるいは、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。

【００５８】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６、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
が吐出されるものや、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を使用する場合も本発明は
適用可能である。

【００５９】このような場合のインクは、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。

【００６０】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
ト記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理
機器の画像出力端末として用いられるものの他、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等であってもよ
い。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、記録手段から被記録材へインクを吐
出して記録を行うインクジェット記録装置において、吐
出するインクの種類ごとに振り分けられた複数の吐出口
群を有する１個の記録手段と、前記複数の吐出口群のそ
れぞれに連通した複数のインクタンクと、前記記録手段
を搭載して吐出口の配列方向と交叉する方向に移動する
キャリッジと、該キャリッジの移動方向に離して配置さ
れ前記吐出口群をキャッピングする複数のキャップと、
該複数のキャップにインク流路を介して連通されるイン
ク吸引ポンプと、前記キャリッジの位置により前記複数
の吐出口群のうちの選択された吐出口群を前記吸引ポン
プと連通させる選択手段とを有する構成としたので、異
なる種類のインクを吐出する複数の吐出口群を１個の記
録手段に配するような場合でも、回復動作を必要とする
吐出口群からのみインクを吸引してインクの浪費を無く
すことができ、回復吸引時のインクの混色を防止するこ
とにより回復後の予備吐出を不必要にしてインクの浪費
を防ぐことができるインクジェット記録装置が提供され
る。

【００６２】請求項２および請求項３の発明によれば、
請求項１の構成に加えて、キャリッジまたは記録手段
に、該記録手段が或るキャップに当接している際に他の
キャップに当接する当接部が設けられている構成、ある
いは、複数のキャップを前記吸引ポンプに接続するイン
クチューブと、該複数のキャップのうちの一つのキャッ
プに記録手段が当接している際に他のキャップに接続さ
れているインクチューブを閉塞するようにキャリッジに
設けられた閉塞手段とを有する構成としたので、異なる
種類のインクを吐出する複数の吐出口群を１個の記録手
段に配する場合でも、一層効率よく、回復動作を必要と
する吐出口群からのみインクを吸引してインクの浪費を
無くすことができ、回復吸引時のインクの混色を防止す
ることにより回復後の予備吐出を不必要にしてインクの
浪費を防ぐことができるインクジェット記録装置が提供
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した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。

【図２】図１中の記録手段およびインクカートリッジを
示す模式的斜視図である。

【図３】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図４】図２中のブラックのインクカートリッジの内部
を示す模式的断面図である。

【図５】本発明を適用したインクジェット記録装置の他
の実施例を示す模式的斜視図である。

【図６】図５中の記録手段およびインクカートリッジを
示す模式的斜視図である。

【図７】従来のパージユニットの一構造例を示す模式的
正面図である。

【図８】従来のパージユニットの他の構造例を示す模式
的正面図である。

【符号の説明】

１ 記録手段（記録ヘッド・インクジェットヘッ
ド） ２ インク供給パイプ ３ インク供給孔 ４ａ カラー用のインクカートリッジ ４ｂ ブラック用のインクカートリッジ ５ ディストリビュータ ６ 被記録材 ７ キャリッジ ８ 紙送りローラ ９ リードスクリュー １０ ガイドシャフト １１ ガイドシャフト １３ パージユニット １４ キャリッジ移動方向 １５ 紙送り方向 １７ カラー用の開口部 １８ ブラック用の開口部 １９ インク吸引チューブ ２０ 吸引ポンプ ２２ 予備吐出用の開口部 ２３ パージユニット移動方向 ２４ 当接部 ２５ インク袋 ３０ 当接部 ３１ インクチューブ ３２ インクチューブ ３３ 突起 ３４ 突起 ３５ リブ ８１ 吐出口面 ８２ 吐出口 ８３ 共通液室 ８５ 電気熱変換体

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 2/175 2/165 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０２ Ｚ １０２ Ｎ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段から被記録材へインクを吐出
   して記録を行うインクジェット記録装置において、吐出
   するインクの種類ごとに振り分けられた複数の吐出口群
   を有する１個の記録手段と、前記複数の吐出口群のそれ
   ぞれに連通した複数のインクタンクと、前記記録手段を
   搭載して吐出口の配列方向と交叉する方向に移動するキ
   ャリッジと、該キャリッジの移動方向に離して配置され
   前記吐出口群をキャッピングする複数のキャップと、該
   複数のキャップにインク流路を介して連通されるインク
   吸引ポンプと、前記キャリッジの位置により前記複数の
   吐出口群のうちの選択された吐出口群を前記吸引ポンプ
   と連通させる選択手段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. 【請求項２】 キャリッジまたは記録手段に、該記録
   手段が或るキャップに当接している際に他のキャップに
   当接する当接部が設けられていることを特徴とする請求
   項１のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 複数のキャップを前記吸引ポンプに接
   続するインクチューブと、該複数のキャップのうちの一
   つのキャップに記録手段が当接している際に他のキャッ
   プに接続されているインクチューブを閉塞するようにキ
   ャリッジに設けられた閉塞手段とを有することを特徴と
   する請求項１のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録手段が、インクを吐出するた
   めに利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を
   備えているインクジェット記録手段であることを特徴と
   する請求項１のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記記録手段が、前記電気熱変換体が
   発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利
   用して、吐出口よりインクを吐出させることを特徴とす
   る請求項４のインクジェット記録装置。