JPH0858108A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPH0858108A
JPH0858108A JP20241594A JP20241594A JPH0858108A JP H0858108 A JPH0858108 A JP H0858108A JP 20241594 A JP20241594 A JP 20241594A JP 20241594 A JP20241594 A JP 20241594A JP H0858108 A JPH0858108 A JP H0858108A
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suction
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英彦 神田
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Atsushi Arai
篤 新井
Hisao Yaegashi
尚雄 八重樫
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数色のインクタンクを持つインクジェット
ユニットにおいても、吸引後の混色を防止できる吸引回
復手段。 【構成】 複数色の各インクタンク116からインク供
給受ける複数のインク吐出口111の形成面を吸引用キ
ャップ119で密閉し、高い吸引負圧力から低い吸引負
圧力に連続して吸引動作を順次切り替える吸引回復手段
を備える。

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型電子機器やワークステー
ションなどの出力機器として用いられる記録装置は、画
像情報(文字情報等を含む)に基づいて用紙やプラスチ
ック薄板等の被記録材(記録媒体)に画像(文字等を含
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、記録方式により、インクジェット式、ワイヤドッ
ト式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることが
できる。上記記録装置のうち、インクジェット式の記録
装置(インクジェット記録装置)は、記録手段の記録ヘ
ッドから被記録材にインクを吐出して記録を行うもので
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フルマルチタイプの記録
手段を用いるライン型のものは、記録の一層の高速化が
可能である。
【0003】前記のインクジェット記録装置で使用され
るインク吐出を安定化させるための従来の吸引回復手段
は、多数のインク吐出口があるインクジェット記録ヘッ
ドに対して吐出口を覆うようにゴム等の弾性部材から成
るキャップを密着させキャップ内の圧力を吸引ポンプに
より減圧する吸引負圧力のピークが1回である単純な吸
引動作を行うものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、記録ヘッド内
のインク供給路、共通液室及び吐出用ヒーターが設けら
れた液路の泡溜まりのためインクが不吐出になった場合
や、インク吐出口のメニスカスが壊れたためインクが不
吐出になった場合に、インクを保持する吸収体の負圧
(毛管力)によって記録ヘッド内に存在していたインク
が壁面に泡を残しながらインクタンクまで引き戻され
る。
【0005】この様なインクが不吐出の状態の時に吸引
負圧力のピークが1回の動作モードの吸引回復手段で
は、インクを保持する吸収体を包含したインクタンクか
らインクと共に泡を引き込まない低い吸引負圧力に設定
していると、予め記録ヘッド内に存在する泡を除去する
ことができなく、予め記録ヘッド内に存在する泡を除去
できるように高い吸引負圧力を設定していると、インク
を保持してる吸収体の負圧(毛管力)と吸引負圧力との
バランスが崩れインクと共に泡を引き込むため、泡によ
る不吐出等の印字不良を起こすことがあった。
【0006】特に、インクタンクが交換可能な記録ヘッ
ド・インクタンク一体型のインクジェットユニットにお
いて、インクタンクを交換した直後はインクタンクのイ
ンクを保持している吸収体とフィルター間の密接が良く
ないため吸引負圧力が高いとインクタンクから記録ヘッ
ド内のインク供給路、共通液室及び吐出用ヒーターが設
けられた液路に泡が取り込まれる。また、インクタンク
のインク残量が減ってくるにつれてインクタンクがイン
クを保持してる負圧(毛管力)が高くなるために吸引負
圧力とのバランスが崩れインクと共に泡を引き込み易く
なり、記録ヘッド内に泡が取り込まれる。この様に記録
ヘッド内に泡が多く存在する状態でインク残量が多い新
しいインクタンクを装着した場合、吸引負圧力のピーク
が1回の吸引動作の吸引回復手段ではインクタンクから
泡を取り込まないで記録ヘッド内の泡を取り除く事が困
難であり、泡による不吐出等の印字不良を起こし易かっ
た。
【0007】また、異なる色のインクを同一ヘッド内で
吐出可能な複数の吐出口を同一平面上または、直線上に
配置したカラー記録ヘッドとカラー記録ヘッドに供給さ
れる異なる色ごとのインクを収容した複数のインクタン
クを持つインクジェットユニットにおいては、吸引回復
を行う場合1つのゴム等の弾性部材からなる吸引用キャ
ップで異なる色のインクを有する複数の吐出口を同時に
吸引回復を行う。そのため、泡を良く取り除く事が可能
な高い吸引負圧力に設定された吸引負圧力のピークが1
回の吸引動作を行うと、インク消費が多いインクタンク
はインクを保持する吸収体の負圧(毛管力)が高くなっ
ているため、単純な吸引動作をしたときにキャップ内に
排出された異なる色の混じりあったインクが逆流しイン
ク吐出口を通して液路及び共通液室、さらにはインク供
給路まで入り込み大混色を起こしてしまう事があった。
この混色を解消するために予備吐出を行うにしても莫大
な吐出量と時間を必要としてしまう。
【0008】本発明はかかる課題に鑑みなされたもので
あり、インクタンクが交換可能な記録ヘッド・インクタ
ンク一体型のインクジェットユニットにおいてもインク
供給路、共通液室及び吐出用ヒーターが設けられた液路
に泡が無い状態にする事ができ、異なる色のインクを同
一ヘッド内で吐出可能な複数の吐出口を同一平面上また
は、直線上に配置したカラー記録ヘッドと、カラー記録
ヘッドに供給される異なる色ごとのインクを収容した複
数のインクタンクを持つインクジェットユニットにおい
ても、吸引後の混色を防止できる吸引回復手段を備え、
印字不良が無く常に安定した記録を行うことができるイ
ンクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このため本発明に係るイ
ンクジェット記録装置は、インクを吐出させる吐出口を
有する記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給される前記イ
ンクを収容したインクタンク、及び前記記録ヘッドから
のインク吐出を安定化させる吸引回復手段とを具備した
インクジェット記録装置において、前記吸引回復手段は
吸引動作を複数有し、かつ前記吐出安定化の内容に応じ
て前記吸引動作を選択できることを特徴とする構成によ
って、前記目的を達成しようとするものである。
【0010】更にまた、異なる色のインクを吐出可能な
複数の吐出口を同一平面上または直線上に配置したカラ
ー記録ヘッドと、該カラー記録ヘッドに供給される前記
異なる色ごとのインクを収容した複数のインクタンク、
および前記カラー記録ヘッドからのインク吐出を安定化
させる1つのキャップで吸引できる吸引回復手段とを具
備したインクジェット記録装置であって、前記吸引回復
手段は吸引動作のピストンストロークの動きを複数に分
割して、動作と停止を繰り返すことによって吸引を行う
ことを特徴とする構成によって、前記目的を達成しよう
とするものである。
【0011】
【作用】本発明は、インクを吐出させる吐出口を有する
記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給される前記インクを
収容したインクタンク、及び前記記録ヘッドからのイン
ク吐出を安定化させる吸引回復手段とを具備したインク
ジェット記録装置において、前記吸引回復手段の吸引動
作を複数有し、かつ前記吐出安定化の内容に応じて前記
吸引動作を選択できるものである。また、前記吸引回復
手段の複数の吸引動作が、吐出口からインクを吸引する
際の圧力を異ならせると良く、異なる吸引動作を2種類
以上連動して行うと効果的である。さらには、吸引動作
が高い吸引圧力から低い吸引圧力に連続して順次切り替
わるのが望ましく、インクタンク内のインク残量に応じ
て行うのが好ましい。
【0012】そして、異なる色のインクを吐出可能な複
数の吐出口を同一平面上または、直線上に配置したカラ
ー記録ヘッドと、該カラー記録ヘッドに供給される前記
異なる色ごとのインクを収容した複数のインクタンクを
持つインクジェットユニットにおいては、各色の状態に
応じて上記吸引回復手段の吸引動作を異ならせるのがよ
く、複数の色ごとのインクタンクの中で最も少ないイン
ク残量で吸引回復手段の吸引動作を設定させるのが望ま
しい。
【0013】記録ヘッドとインクタンクが任意に交換可
能に構成された記録ヘッド・インクタンク一体型のイン
クジェットユニットを用いてなるインクジェット記録装
置においても、前記吸引回復手段を用いるとたいへん効
果的である。
【0014】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。
【0015】(1)記録装置の説明 図1は本発明におけるインクジェット記録装置の要部構
成を示す斜視図である。インクを吐出する吐出口列を有
するインクジェットユニット11はキャリッジ13に設
置してある。用紙やプラスチック薄板等から成る被記録
材Pは搬送ローラ(不図示)を経て排紙ローラ17に挟
持され、不図示の搬送モータの駆動に伴い矢印方向に送
られる。ガイドシャフト12、およびエンコーダ(不図
示)によりキャリッジ13が案内支持されている。キャ
リッジ13は駆動ベルト14を介してキャリッジモータ
15の駆動により前述ガイドシャフト12に沿って往復
移動させられる。
【0016】前述、インクジェットユニット(詳細は図
2、図3にて後述)のインク吐出口の内部(液路)には
インク吐出用の熱エネルギーを発生する発熱素子(電気
・熱エネルギー変換体)が設けられている。エンコーダ
(不図示)の読み取りタイミングにしたがい、前述発熱
素子を記録信号にもとずいて駆動し、被記録材P上にイ
ンク液滴を飛翔、付着させることで画像を形成すること
ができる。
【0017】記録領域外に選定されたキャリッジのホー
ムポジション(HP)には、キャップ部16をもつ回復
ユニットが配設されている。記録を行わない時には、キ
ャリッジ13をホームポジション(HP)へ移動させて
キャップ部16によりインクジェットユニットのインク
吐出口形成面を密閉し、インク溶剤蒸発に起因するイン
クの固着あるいは、ホコリ、紙粉等の異物の付着等によ
る目詰まりを防止する。
【0018】また、上記キャップ部のキャッピング機能
は記録頻度の低いインク吐出口のインク増粘、固着等に
よる吐出不良や目詰まりを解消するために、インク吐出
口から離れた状態にあるキャップ部16へインクを吐出
させる予備吐出モードに利用されたり、キャップした状
態で不図示のポンプを動作させ、インク吐出口からイン
クを吸引し、吐出不良を起こしたインク吐出口の吐出回
復に利用される。またキャップ部隣接位置にブレードを
配設することにより、インクジェットユニットのインク
吐出口形成面をクリーニングすることが可能である。
【0019】(2)記録ヘッドの説明 図2は、インク吐出手段としての記録ヘッドのインク吐
出口列を被記録材側から見た模式的斜視図であり、図3
はインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図であ
る。この記録ヘッドには開口した複数の吐出口23を有
した吐出口面22があり、その吐出口23に連通した液
路部分31にインクを吐出するのに必要とされるエネル
ギーを発生する吐出エネルギー発生素子32が各々配置
される。矢印yは前記キャリッジ13の走査方向を示し
ている。図3の33は記録ヘッド温度を検知するための
センサであり、本実施例においては、サーミスタ33を
吐出口列の両端に設けた。温度検知手段は特にこれに限
定するものではなく、ダイオードセンサ等の他のセンサ
を用いるのも良いし、さらには印字ドットのデューティ
からヘッド温度を演算しても良い。
【0020】(3)制御構成の説明 図4は、本発明インクジェット記録装置のブロック図で
ある。図4で、メインバスライン405に対して夫々ア
クセスする画像入力部403、それに対応する画像信号
処理部404、中央制御部CPU400といったソフト
系処理手段と、操作部406、回復系制御回路407、
インクジェットヘッド温度制御回路414、ヘッド駆動
制御回路415といったハード系処理手段とに大別され
る。CPU400は、通常ROM401とランダムメモ
リ(RAM)402を有し、入力情報に対して適正な記
録条件を与えて記録ヘッド413を駆動して記録を行
う。又,RAM402内には、予め回復タイミングチャ
ートを実行するプログラムが保存されており、必要に応
じて予備吐出条件等の回復条件を回復系制御回路40
7、記録ヘッド、保温ヒータ等に与える。回復系モータ
408は、前述したような記録ヘッドとこれに対向離間
するクリーニングブレード409やキャップ410、吸
引ポンプ411を駆動する。ヘッド駆動制御回路415
は、熱ヘッドのインク吐出用電気熱変換体の駆動条件を
実行するもので、通常予備吐出や記録用インク吐出を記
録ヘッドに行わせる。
【0021】一方、熱ヘッド413には、保温ヒータが
インク吐出用の電気熱変換体が設けられている基板に設
けられており、熱ヘッド内インク温度を所望設定温度に
加熱調整することができる。又、サーミスタ412は、
同様に上記基板に設けられているもので、実質的な記録
ヘッド内部のインク温度を測定するためのものである。
サーミスタ412も同様に、基板にではなく外部に設け
られていても良く記録熱ヘッドの周囲近傍にあっても良
い。
【0022】(実施例1)図5は、インクタンクが任意
に交換可能に構成された記録ヘッド・インクタンク一体
型のインクジェットユニットと吸引用キャップを示した
概略図である。
【0023】インクと大気とを交換する大気連通口57
を備え、インクを保持する吸収体58を包含したインク
タンク56が、タンクガイド59に沿って記録ヘッドに
装着可能になっている。記録ヘッド内へのインク供給
は、インクタンク56からインク吐出口51の内部に吐
出用ヒーターが設けられた液路52、液路に連通する共
通液室53及び共通液室に連通するインク供給路54
に、インク中のゴミをトラップするフィルター55を通
して行われる。吸引用キャップ510が矢印A方向に移
動してインク吐出口51形成面を密閉し不図示の吸引用
ポンプによって吸引でき、終了すると矢印B方向に移動
してインク吐出口51形成面を開放する。
【0024】図6は、インクタンク交換直後の吸引負圧
力とインクタンクまたはインクタンクとの接合部からの
泡取り込み量の関係を示した図である。インクタンク交
換直後においては、吸引負圧力が0.3気圧以上になる
とインクタンクから記録ヘッド内への泡取り込みが行わ
れるのがわかる。
【0025】図7は、吸引負圧力と記録ヘッド内に残留
する浮遊泡や固定泡の泡抜け性の関係を示した図であ
る。
【0026】記録ヘッド内に存在する泡を除去するには
吸引負圧力が高い方が良いことがわかる。
【0027】図8は、本実施例1におけるインクタンク
交換時の吸引回復手段を示すフローチャートであり、吸
引動作が吸引動作A、吸引動作Bの2種類から成ってい
る。まず図8は、図5の吸引用キャップ510によりイ
ンクジェットユニットのインク吐出口51形成面を密閉
(ステップS81)し、吸引動作A(ステップS8
2)、吸引動作B(ステップS83)の2種類の吸引動
作により吸引回復を行い、図5の吸引用キャップ59を
インク吐出口51形成面から開放(ステップS84)す
る。
【0028】図9は、吸引動作Aと吸引動作Bの吸引負
圧力と時間の関係を示した図である。吸引動作Aは、前
記図5の吸引用キャップ510内の最高吸引負圧力が
0.3気圧未満の低い吸引負圧力に設定されてあり、イ
ンクタンクからの泡取り込みを防止するための吸引を行
っている。
【0029】吸引動作Bは、前記図5の吸引用キャップ
510内の最高吸引負圧力が0.3気圧以上の高い吸引
負圧力に設定されてあり、記録ヘッド内に存在する気泡
を除去するための吸引を行っている。
【0030】吸引量は、吸引動作Aと吸引動作Bの2種
類の吸引動作をあわせて前記図5のインクタンク56の
フィルター55からインク吐出口51までインクを供給
できるインク供給路54、共通液室53、液路52の容
積分以上に設定してある。
【0031】吸引動作Aと吸引動作Bの吸引負圧力が異
なる2種類の吸引動作を行う事で、記録ヘッド内に泡残
りが無い状態をつくることができるが、この異なる2種
類の吸引動作を連動させるのがよい。
【0032】図10は、吸引負圧力とインクタンク内の
インク残量によるインクタンクからの泡取り込みの相関
図である。斜線部が泡取り込み有りの領域で、インク残
量が減ってくるにつれて吸引負圧力が高いと泡取り込み
が起こることがわかる。そのため、インクタンク内のイ
ンク残量が減ってくるにつれて最高吸引負圧力を低くし
泡取り込みが起こらない吸引動作に切り替える方が、よ
り確実に泡残りが無くインク供給を安定にした状態をつ
くることができる。
【0033】このために本実施例1では、上述した図8
の吸引回復手段を用いる事で記録ヘッド内のインク供給
路、共通液室及び吐出用ヒーターが設けられた液路の泡
溜まりのためインクが不吐出になった場合や、インク吐
出口のメニスカスが壊れたためインクが不吐出になった
場合、またインク吐出口付近や記録ヘッド内が激しいイ
ンク固着を起こしていた場合でも、記録ヘッド内に泡が
無い状態でインクを供給できるため、吸引回復後に泡に
よる印字不良が発生することも無く常に安定した記録を
行うことができる。
【0034】本実施例においては負圧を管理して吸引動
作を行っているが,泡抜け性に関しては液路内、共通液
室内、インク供給路内の流速に起因しているため流速を
管理しても良い。例えば、吸引負圧力が0.5気圧のも
のは、インク供給路内の流速は0.05cc/sec程
度となる。
【0035】(実施例2)図11は、本実施例2の説明
図であり、異なる色のインクを吐出可能な複数の吐出口
を同一平面上または、直線上に配置したカラー記録ヘッ
ドと任意に交換可能に構成された該カラー記録ヘッドに
供給される該異なる色ごとのインクを収容した複数のイ
ンクタンクを持つインクジェットユニットと吸引用キャ
ップを示した概略図である。
【0036】インクと大気とを交換する大気連通口11
7を備え、インクを保持する吸収体118を包含したイ
ンクタンク116がある。記録ヘッド内へのインク供給
は、インクタンク116からインク吐出口111の内部
に吐出用ヒーターが設けられた液路112、液路に連通
する共通液室113及び共通液室に連通するインク供給
路114に、インク中のゴミをトラップするフィルター
115を通して行われ、これらがA色からD色の4色分
ある。吸引用キャップ119が矢印A方向に移動してイ
ンク吐出口111形成面を密閉し不図示の吸引用ポンプ
によって吸引でき、終了すると矢印B方向に移動してイ
ンク吐出口111形成面を開放する。
【0037】図12は、本実施例2における吸引回復手
段の一例を示すフローチャートであり、図4のCPU4
00により実行される。
【0038】まず図12は、図11の吸引用キャップ1
19によりインクジェットユニットのインク吐出口11
1形成面を密閉(ステップS121)し、吸引動作C
(ステップS122)、吸引動作D(ステップS12
3)、吸引動作E(ステップS124)、吸引動作F
(ステップS125)の4種類の吸引動作により吸引回
復を行い、図11の吸引用キャップ119をインク吐出
口111形成面から開放(ステップS126)する。
【0039】図13は、吸引動作C、吸引動作D、吸引
動作E、吸引動作Fの吸引負圧力と時間の関係を示した
図である。
【0040】吸引動作Cは、吸引用キャップ内の最高吸
引負圧力が0.6気圧以上の高い吸引負圧力を維持した
吸引動作である。図6よりインク残量の多い新しいイン
クタンクへの交換直後の吸引負圧力が0.3気圧以上に
なるとインクタンクから記録ヘッド内への泡取り込みが
行われるが、図7より高い吸引負圧力を維持することで
記録ヘッド内に取り込まれた泡を除去することができ、
均一に保持している吸収体中のインクを一気にフィルタ
ー近傍まで持ってきて通過させることで、インクタンク
のインクを保持している吸収体とフィルター間の密接を
良くしている。吸引動作Dは最高吸引負圧力が0.5気
圧以上で吸引動作Cの最高吸引負圧力より低い吸引負圧
力に設定された吸引動作、吸引動作Eは吸引動作Dの最
高吸引負圧力より低い吸引負圧力に設定された吸引動作
である。高い吸引負圧力から低い吸引負圧力に連続して
吸引動作を順次切り替えることで、記録ヘッド内に存在
する泡を除去しながらインクタンクから記録ヘッド内へ
のインク供給を安定させることができる。
【0041】吸引動作Fは最高吸引負圧力が0.2気圧
未満の低い吸引負圧力に設定された吸引動作であり、イ
ンク残量が多くインクを保持する吸収体の負圧の低い色
のインクが、インク残量が少なくインクを保持する吸収
体の負圧が高くなったインク色側にインク吐出口を通し
て液路及び共通液室、さらにはインク供給路まで入り込
み混色したインクを除去することができる。
【0042】そして、図10より4色のインクタンクの
中で最も少ないインク残量に応じて最高吸引負圧力を低
くした吸引動作に切り替えるとより確実に泡残りが無く
インク供給を安定にした状態をつくることができる。
【0043】吸引量は、吸引動作CだけでA色からD色
までの4色分のインクタンクのフィルターからインク吐
出口までインクを供給できる記録ヘッド内のインク供給
路、共通液室、液路の容積分以上に設定し、吸引動作
D、吸引動作E、吸引動作Fの3種類の吸引動作をあわ
せて吸引動作Cと同じ吸引量に設定してある。この4種
類の吸引動作を合わせるとA色からD色までの4色分の
記録ヘッド内の容積の2倍以上に設定された吸引量の吸
引回復を行うことで確実に記録ヘッド内にインクを供給
でき、かつ泡残りが無い状態にできる。図12のように
この異なる4種類の吸引動作を連動させるのが良いが、
吸引動作C(ステップ122)と吸引動作D(ステップ
123)の間で、図11の吸引用キャップ119をイン
ク吐出口111形成面から開放し、インク吐出口111
に一度メニスカスを形成させた後、再び図11の吸引用
キャップ119でインク吐出口111形成面を密閉し
て、吸引動作D、吸引動作E、吸引動作Fの3種類の吸
引動作を連動させても良い。
【0044】AからDまでの4色は、シアン、マゼン
タ、イエロー、ブラックでも、同系色で濃度の異なる濃
淡インクでも良い。
【0045】このために本実施例2では、上述した図1
2の吸引回復手段を用いる事で特にインクタンクのイン
クがなくなりインク残量の多い新しいインクタンクに交
換した場合に、また各色の状態に応じてインクが不吐出
になった場合や、インク吐出口付近や記録ヘッド内に激
しい固着を起こしていた場合等でも、記録ヘッド内に泡
が無い状態でインクを供給できるため、吸引回復後に泡
による印字不良が発生することも無くまた吸引後の混色
も防止できるため常に安定した記録を行うことができ
る。
【0046】インクタンク内の負圧の状態は、インク残
量に関係するため各色毎に吐出したインク滴の数や吸引
回復動作数をカウントして、使用インク量を管理するい
わゆるドットカウント残検手段を使用し制御することが
安価で効果が高い。
【0047】(実施例3)図14は、図11のインクジ
ェットユニットをタンク交換時以外において吸引回復を
行う本実施例3における吸引回復手段の一例を示すフロ
ーチャートである。
【0048】図14は、図11の吸引用キャップ119
によりインクジェットユニットのインク吐出口111形
成面を密閉(ステップS141)し、吸引動作G(ステ
ップS142)、吸引動作H(ステップS143)、吸
引動作I(ステップS144)、の3種類の吸引動作に
より吸引回復を行い、図11の吸引用キャップ119を
インク吐出口111形成面から開放(ステップS14
5)する。
【0049】図15は、吸引動作G、吸引動作H、吸引
動作Iの吸引負圧力と時間の関係を示した図である。
【0050】インクタンクが記録ヘッドと装着されてい
る状態のインクジェットユニットのため、インクタンク
のインクを保持している吸収体とフィルター間の密接は
すでに良くなっている。そのため、吸引動作Gは最高吸
引負圧力が0.3気圧以上で1.0気圧以下の高い吸引
負圧力に設定された吸引動作、吸引動作Hは吸引動作G
の最高吸引負圧力より低い吸引負圧力に設定された吸引
動作である。高い吸引負圧力から低い吸引負圧力に連続
して吸引動作を順次切り替えることで、長期放置や印字
による昇温等で記録ヘッド内に発生する泡溜まりを除去
しながらインクタンクから記録ヘッド内へのインク供給
を安定させることができる。
【0051】吸引動作Iは最高吸引負圧力が0.2気圧
未満の低い吸引負圧力に設定された吸引動作であり、イ
ンク消費が少なくインクを保持する吸収体の負圧の低い
色のインクが、インク消費が多くインクを保持する吸収
体の負圧が高くなったインク色側にインク吐出口を通し
て液路及び共通液室、さらにはインク供給路まで入り込
み混色したインクを除去することができる。
【0052】吸引量は、吸引動作G、吸引動作H、吸引
動作Iの3種類の吸引動作をあわせてA色からD色まで
の4色分のインクタンクのフィルターからインク吐出口
までインクを供給できる記録ヘッド内のインク供給路、
共通液室、液路の容積分より僅かに多く設定し、この吸
引負圧力が異なる3種類の吸引動作を連動させることで
多くの吸引量を必要としないで確実に記録ヘッド内に存
在した泡を除去でき、かつ泡残りが無い状態でインク供
給をできる。
【0053】そして、図10より4色のインクタンクの
中で最も少ないインク残量に応じて最高吸引負圧力を低
くした吸引動作に切り替えるとより確実に泡残りが無く
インク供給を安定にした状態をつくることができる。
【0054】図16は、ピストン式の吸引ポンプの図で
あり、図16(a)はポンプ全体の断面を示した図、図
16(b)はピストン軸165、図16(c)はゴム部
材167を説明する図である。
【0055】シリンダ161に、ヘッドからインクを吸
引するための吸引用キャップ163が接続されていて、
吸引したインクを排出できるようにインク排出口168
が設けてある。シリンダ161内にピストン軸165と
ゴム部材167、密閉ゴム164がある。ピストン軸1
65にはフランジ166と切り欠き部162を設けてい
る。切り欠き部162は、吸引動作を実施した後のシリ
ンダ161内のインクをゴム部材167の中央の穴を介
してシリンダ161内の反対方向へ移動させる役目をも
っている。ゴム部材167はシリンダ内壁に密着してい
て、フランジ166が押すことによって、ゴム部材16
7の後方にあるリブが閉鎖され、前方へ移動されるとき
に、その後方に形成される空間を負圧状態にすることが
できる。ゴム部材167とシリンダ161の内壁を密閉
向上させるため、グリス等を用いている。ピストン軸1
65は、不図示の回復系ユニットの駆動源と連結されて
おり、左右に直線運動できる様になっている。
【0056】図17は、ピストン式の吸引ポンプの動作
を示した図である。
【0057】図17(a)の様にピストン軸を矢印P1
の方向に押す際にシリンダの周囲に密着して移動するゴ
ム部の後端部に設けられたリブにピストン軸のフランジ
が密着する。この状態でピストン軸が押されていくとシ
リンダ内に負圧が発生していく。ピストン軸の位置が吸
引通路171の位置であるL1まで来たときに吸引用キ
ャップ内に負圧がかかり、インクジェットユニットのイ
ンク吐出口からインクを吸引することができる構成にな
っている。
【0058】図17(b)は、ヘッド(不図示)からイ
ンクを吸引した際の廃インクを排出する際の説明を行
う。ヘッドから吸引されたインク172は、キャップを
介してシリンダ内に溜まる。ここでピストン軸165を
元の位置に戻す矢印P2の方向に引く際にゴム部材16
7の中央に設けられた穴を介し、さらにピストン軸16
5の切り欠き部162を経てインク172はゴム部材1
67の反対側へ流れ出す。
【0059】図18は、4色(Yellow,Magenta,Cyan,Bl
ack )のインクを吐出可能な複数の吐出口を同一平面上
または、直線上に配置した4色のインクタンクを持つイ
ンクジェットユニット181がキャッピングされている
状態を示した図である。
【0060】図19は、ピストン式の吸引ポンプを用い
た場合の本実施例3の吸引動作を示した図である。図1
9(a)はピストン軸が0の初期位置にある初期状態の
図である。図19(b)の様にピストン軸が矢印方向に
Aの位置まで移動して数秒停止することで図15の吸引
動作Gを行い、続いて図19(c)の様にピストン軸が
矢印方向にBの位置まで移動して数秒停止することで図
15の吸引動作Hを行い、最後に図19(d)示したピ
ストン軸が矢印方向にCの位置まで移動することで図1
5の吸引動作Iを行っている。
【0061】このために本実施例3では、インクタンク
が記録ヘッドと装着されている状態での長期放置や印字
による昇温で発生した泡溜まりによる印字不良を事前に
防止するのに、本体にインクジェットユニットが装着さ
れているときの電源ON時や、インクジェットユニット
が交換式で本体に装着されたヘッド交換時、またインク
ジェットユニットから吐出されたインクドットの数をカ
ウントしてある一定量に達した時に、上述した図14の
吸引回復手段を用いることで多くの吸引量を必要としな
いで効率よくインク供給路、共通液室及び吐出用ヒータ
ーが設けられた液路に存在した泡を除去でき、吸引回復
後に泡による印字不良が発生することも無くまた吸引後
の混色も防止できるため常に安定した記録を行うことが
できる。なお、本発明は、特にインクジェット記録方式
の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネ
ルギとして熱エネルギを発生する手段(例えば電気熱変
換体やレーザ光等)を備え、前記熱エネルギによりイン
クの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録装置
において優れた効果をもたらすものである。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。
【0062】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る膜沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも1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1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。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、前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。
【0063】記録ヘッドの構成としては、前記の各明細
書に開示されているような吐出口,液路,電気熱変換体
の組合せ構成(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44
59600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59−123670号公報や熱エネルギの圧
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号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。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うことができるようになるからであ
る。
【0064】さらに加えて、本発明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
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等であってもよい。
【0065】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンクタンクが交換可能な記録ヘッド・インクタンク一体
型のインクジェットユニットにおいてもインク供給路、
共通液室及び吐出用ヒーターが設けられた液路に泡が無
くインクタンクからのインク供給を安定にした状態にで
き、異なる色のインクを同一ヘッド内で吐出可能な複数
の吐出口を有するカラー記録ヘッドとカラー記録ヘッド
に供給される異なる色ごとのインクを収容した複数のイ
ンクタンクを持つインクジェットユニットにおいても吸
引後の混色を防止でき、吸引回復後に泡による印字不良
が発生することも無く常に安定した記録を行うことがで
きる。
【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
概略説明図である。
【図2】 記録ヘッドの模式的斜視図である。
【図3】 記録ヘッド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】 本発明が実施される装置例のブロック図であ
る。
【図5】 実施例1のインクジェットユニットと吸引用
キャップの概略図である。
【図6】 インクタンク交換直後の吸引負圧力とインク
タンクから記録ヘッド内への泡取り込み量の関係を示し
た図である。
【図7】 吸引負圧力と記録ヘッド内からの泡抜け性の
関係を示した図である。
【図8】 実施例1の吸引回復手段を示したフローチャ
ートである。
【図9】 実施例1の吸引回復手段の複数の吸引動作の
吸引負圧力と時間の関係を示した図である。
【図10】 吸引負圧力とインクタンク内のインク残量
によるインクタンクから記録ヘッド内への泡取り込みの
相関図である。
【図11】 実施例2、実施例3のインクジェットユニ
ットと吸引用キャップの概略図である。
【図12】 実施例2の吸引回手段を示したフローチャ
ートである。
【図13】 実施例2の吸引回復手段の複数の吸引動作
の吸引負圧力と時間の関係を示した図である。
【図14】 実施例3の吸引回手段を示したフローチャ
ートである。
【図15】 実施例3の吸引回復手段の複数の吸引動作
の吸引負圧力と時間の関係を示した図である。
【図16】 ピストン式の吸引ポンプを示した図であ
る。
【図17】 ピストン式の吸引ポンプの動作を示した図
である。
【図18】 インクジェットユニットがキャッピングさ
れている図である。
【図19】 本発明における実施例3の吸引動作を、ピ
ストン式の吸引ポンプを用いた場合での動作を示した図
である。
【符号の説明】
11 インクジェットユニット 12 ガイドシャフト 13 キャリッジ 14 駆動ベルト 15 キャリッジモータ 16 キャップ部 17 排紙ローラ HP ホームポジション P 被記録材
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/04 102 R (72)発明者 八重樫 尚雄 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 (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクを吐出させる吐出口を有する記録
    ヘッドと、該記録ヘッドに供給される前記インクを収容
    したインクタンク、及び前記記録ヘッドからのインク吐
    出を安定化させる吸引回復手段とを具備したインクジェ
    ット記録装置において、 前記吸引回復手段は吸引動作を複数有し、かつ前記吐出
    安定化の内容に応じて前記吸引動作を選択できることを
    特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 【請求項2】 前記吸引回復手段の複数の吸引動作が、
    吐出口からインクを吸引する際の圧力を異ならせている
    ものであることを特徴とする請求項1に記載のインクジ
    ェット記録装置。
  3. 【請求項3】 前記吸引回復手段の複数の吸引動作は、
    異なる吸引動作を2種類以上連動して行われることを特
    徴とする請求項1または請求項2に記載のインクジェッ
    ト記録装置。
  4. 【請求項4】 前記吸引回復手段の複数の吸引動作が、
    高い吸引負圧力から低い吸引負圧力に連続して順次切り
    替わることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
    のインクジェット記録装置。
  5. 【請求項5】 前記吸引回復手段の複数の吸引動作の切
    り替えを、前記インクタンク内のインク残量に応じて行
    うことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか
    に記載のインクジェット記録装置。
  6. 【請求項6】 異なる色のインクを吐出可能な複数の吐
    出口を同一平面上または、直線上に配置したカラー記録
    ヘッドと、該カラー記録ヘッドに供給される前記異なる
    色ごとのインクを収容した複数のインクタンク、および
    前記カラー記録ヘッドからのインク吐出を安定化させる
    1つのキャップで吸引できる吸引回復手段とを具備した
    インクジェット記録装置であって、 各色インクの状態に応じて前記吸引回復手段の吸引動作
    を異ならせることを特徴とする請求項1ないし5のいず
    れかに記載のインクジェット記録装置。
  7. 【請求項7】 複数の色ごとのインクタンクの中で最も
    少ないインク残量で前記吸引回復手段の吸引動作を設定
    させることを特徴とする請求項6に記載のインクジェッ
    ト記録装置。
  8. 【請求項8】 前記記録ヘッドと前記インクタンクが任
    意に交換可能に構成された記録ヘッド・インクタンク一
    体型のインクジェットユニットを用いてなるインクジェ
    ット記録装置であることを特徴とする請求項1ないし請
    求項7のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
  9. 【請求項9】 異なる色のインクを吐出可能な複数の吐
    出口を同一平面上または直線上に配置したカラー記録ヘ
    ッドと、該カラー記録ヘッドに供給される前記異なる色
    ごとのインクを収容した複数のインクタンク、および前
    記カラー記録ヘッドからのインク吐出を安定化させる1
    つのキャップで吸引できる吸引回復手段とを具備したイ
    ンクジェット記録装置であって、 前記吸引回復手段は吸引動作のピストンストロークの動
    きを複数に分割して、動作と停止を繰り返すことによっ
    て吸引を行うことを特徴とするインクジェット記録装
    置。
  10. 【請求項10】 前記記録ヘッドは、インクを吐出する
    複数の吐出部と、対応する吐出部毎に設けられ、インク
    に熱による状態変化を生起させ該状態変化に基づいてイ
    ンクを前記吐出部から吐出させて飛翔的液滴を形成する
    熱エネルギー発生手段とを有したことを特徴とする請求
    項1乃至9のいずれかに記載のインクジェット記録装
    置。
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