JPH09201981A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回復処理時に廃棄されるインク量を効果的に
低減するとともに、インクノズルの目詰まりを確実に解
消する。 【解決手段】 複数のインクノズル１およびこのインク
ノズル１に連通するインク室２が設けられた記録ヘッド
３と、この記録ヘッド３にインクカートリッジ４内のイ
ンクを供給するインク供給通路５とを有し、上記インク
ノズル１から記録紙にインクを吐出することにより画像
を記録するように構成されたインクジェット記録装置に
おいて、上記記録ヘッド３に設けられたインク室２を互
いに独立した複数の独立インク室２ａ〜２ｃに分割し、
かつ上記インクカートリッジ４内のインクを加圧して各
独立インク室２ａ〜２ｃに個別に供給するインク供給手
段１０を上記インク供給通路５に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のインクノズ
ルおよびこのインクノズルに連通するインク室が設けら
れた記録ヘッドと、この記録ヘッドにインクカートリッ
ジ内のインクを供給するインク供給通路とを有し、上記
記録ヘッドから記録紙にインクを吐出することにより画
像を記録するインクジェット記録装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平５−３３００３７号
公報に示されるように、電気熱変換体によって発生した
熱エネルギー等を利用してインクを吐出する記録ヘッド
を有するインクジェット記録装置において、インクカー
トリッジ内のインクを加圧して上記記録ヘッドに供給す
るインクポンプを設け、上記記録ヘッドに設けられたイ
ンクノズル内に残留したインクが硬化し、あるいはゴミ
等の異物が詰まることによってインクノズルの目詰まり
が発生した場合に、上記インクポンプを作動させて上記
硬化インクおよび異物等とともにインクポンプから供給
されたインクを廃インクタンクに排出することにより、
上記目詰まりを除去して回復処理することが行われてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のインクジェ
ット記録装置は、インクポンプの吐出圧を任意に設定す
ることができるため、インクノズルに残留したインクを
吸引することにより回復処理を実行するように構成され
た装置に比べ、容易かつ確実にインクノズルの目詰まり
を解消できるという利点を有する反面、記録ヘッドに設
けられた複数のインクノズルから同時に多量のインクが
吐出されるため、廃インクタンク内に排出されて廃棄さ
れるインク量が多くなることが避けられないという問題
がある。

【０００４】特に、ライン型等の多数のインクノズルを
有するインクジェット記録装置では、シリアル型等で用
いられる少数のインクノズルを有するインクジェット記
録装置に比べ、記録ヘッドに設けられたインクノズルの
数が多いので、上記回復処理時に廃棄されるインク量が
極めて多いという欠点があった。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑み、回復処
理時に廃棄されるインク量を効果的に低減するととも
に、インクノズルの目詰まりを確実に解消することがで
きるインクジェット記録装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
複数のインクノズルおよび各インクノズルに連通するイ
ンク室が設けられた記録ヘッドと、この記録ヘッドにイ
ンクカートリッジ内のインクを供給するインク供給通路
とを有し、上記インクノズルから記録紙にインクを吐出
することにより画像を記録するように構成されたインク
ジェット記録装置において、上記記録ヘッドに設けられ
たインク室を互いに独立した複数の独立インク室に分割
し、かつ上記インクカートリッジ内のインクを加圧して
各独立インク室に個別に供給するインク供給手段を上記
インク供給通路に設けたものである。

【０００７】上記構成によれば、インクノズルの目詰ま
りを解消する回復処理時に、インク供給手段から特定の
独立インク室にインクが集中的に供給され、この独立イ
ンク室に設けられたインクノズルから上記インクが所定
の圧力で吐出されることにより、上記目詰まりが解消さ
れることになる。

【０００８】請求項２に係る発明は、上記請求項１記載
のインクジェット記録装置において、記録ヘッドの各独
立インク室にそれぞれインク通路を介して接続された共
通インク室と、上記各インク通路をそれぞれ個別に開放
する開閉弁と、インクカートリッジ内のインクを吸引し
て上記共通インク室に吐出するインクポンプとを有する
インク供給手段を設けたものである。

【０００９】上記構成によれば、インクノズルの目詰ま
りを解消する回復処理時に、インクポンプによってイン
クカートリッジ内から吸引されたインクが、共通インク
室内に供給された後、開閉弁が開状態となったインク通
路を通って特定の独立インク室に対して集中的に供給さ
れることになる。

【００１０】請求項３に係る発明は、上記請求項１また
は請求項２記載のインクジェット記録装置において、目
詰まりが生じたインクノズルに連通する独立インク室を
特定するインク室特定手段と、このインク室特定手段に
よって特定された独立インク室にインクを供給するよう
にインク供給手段を制御する制御手段を設けたものであ
る。

【００１１】上記構成によれば、インク室特定手段の出
力信号に応じて特定された独立インク室に対し、インク
供給手段によってインクを集中的に供給する制御が自動
的に実行されることになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るインクジェッ
ト記録装置の実施形態を示している。このインクジェッ
ト記録装置には、複数のインクノズル１およびこの各イ
ンクノズル１に連通するインク室２が設けられた記録ヘ
ッド３と、記録用のインクが収容されたインクカートリ
ッジ４と、このインクカートリッジ４内のインクを記録
ヘッド３に供給するインク供給通路５とが設けられてい
る。上記記録ヘッド３に設けられたインク室２は、互い
に独立した複数の独立インク室２ａ〜２ｂに分割されて
いる。

【００１３】また、上記インク供給通路５には、インク
カートリッジ４内のインクを吸引して吐出するインクポ
ンプ６と、このインクポンプ６から吐出されたインクの
滞留部となる共通インク室７と、インクカートリッジ４
とインクポンプ６とを接続する吸引通路８と、インクポ
ンプ６と共通インク室７とを接続する吐出通路９とが設
けられている。そして、上記インクポンプ６と、共通イ
ンク室７と、吸引通路８と、吐出通路９とによってイン
ク供給手段１０が構成されている。

【００１４】また、上記共通インク室７には、記録ヘッ
ド３の各独立インク室２ａ〜２ｃにそれぞれ連通する複
数のインク通路１１が接続されるとともに、上記インク
通路１１をそれぞれ個別に開閉する複数の開閉弁１２が
設けられている。

【００１５】上記インク供給手段１０は、後述する回復
処理時に制御手段１４から出力された制御信号に応じ、
上記各開閉弁１２のうちの一つを開放するとともに、他
の開閉弁１２を閉止した状態で、上記インクポンプ６を
駆動することにより、インクカートリッジ４内から吸引
されて共通インク室７に吐出されたインクを、上記各イ
ンク通路１１を介して上記独立インク室２ａ〜２ｂに、
加圧状態で個別に供給するように構成されている。

【００１６】上記インクポンプ６は、伸縮自在な蛇腹壁
を有するポンプ室１５と、このポンプ室１５を駆動する
ソレノイドシリンダまたは往復動モータ等からなる駆動
部１６と、上記インクカートリッジ４に連通する吸引通
路８に設けられて記録時およびインクの吸引時に開放状
態となる吸引弁１７と、上記共通インク室７に連通する
吐出通路９に設けられて記録時およびインクの吐出時に
開放状態となる吐出弁１８とを有している。そして、上
記駆動部１６により、蛇腹壁を伸長させる方向にポンプ
室１５を駆動してインクカートリッジ４内のインクをポ
ンプ室１５内に吸引した後、上記蛇腹壁を収縮させる方
向にポンプ室１５を駆動してこのポンプ室１５内のイン
クを上記共通インク室７に吐出するように構成されてい
る。

【００１７】上記開閉弁１２は、共通インク室７に設け
られた磁性体からなる弁体１９と、この弁体１９を駆動
する電磁石２０とを有している。そして、通常時に弁体
１９が自重または復元力によってインク通路１１の上端
開口部に当接する下降位置に保持されてインク通路１１
を閉止状態とし、制御手段１４から出力される制御信号
に応じて電磁石２０がＯＮ状態となると、その磁力によ
り弁体１９が上方に吸引されて上記インク通路１１を開
放状態とするようになっている。

【００１８】また、インクジェット記録装置には、目詰
まりが生じたインクノズル１に連通する独立インク室２
ａ〜２ｃを特定する指令信号を上記制御手段１４に出力
する操作スイッチからなるインク室特定手段２１と、上
記インクポンプ６および開閉弁１２を駆動して上記イン
クノズル１の目詰まりを解消する回復処理の実行信号を
入力する入力手段２２とが設けられている。

【００１９】そして、上記制御手段１４は、画像の記録
時に共通インク室７に設けられた全ての開閉弁１２を開
放状態とする制御信号を出力するとともに、画像の非記
録時にインク室特定手段２１から出力される指令信号に
応じ、目詰まりが発生したインクノズル１に連通する独
立インク室２ａ〜２ｃに接続されたインク通路１１の開
閉弁１２を開放状態とする制御信号を出力するように構
成されている。

【００２０】さらに、制御手段１４は、上記入力手段２
２から入力された回復処理の実行信号に応じ、記録ヘッ
ド３をキャッピングユニット２３の設置位置に移動させ
る制御信号を図外の駆動手段に出力した後、上記インク
ポンプ６を作動させる制御信号を出力するように構成さ
れている。

【００２１】上記構成のインクジェット記録装置は、記
録ヘッド３に設けられた電気熱変換体によってインクノ
ズル１内のインクを加熱する等により、記録紙にインク
を吐出して画像を記録する。そして、画像の形成状態に
応じてインクノズル１の目詰まりが発生したか否かが使
用者によって判別され、目詰まりの発生が確認された場
合には、この目詰まりの発生個所に対応した指令信号が
上記インク室特定手段２１から入力される。

【００２２】例えば、上記インク室特定手段２１によっ
て図１の左側に位置する独立インク室２ａが特定される
と、これに対応する制御信号が上記制御手段１４から開
閉弁１２に出力されることにより、左側に位置する開閉
弁１２の電磁石２０がＯＮ状態となって上記独立インク
室２ａに接続されたインク通路１１が開放されるととも
に、中央部および右側に位置する開閉弁１２の電磁石２
０がそれぞれＯＦＦ状態となって独立インク室２ｂ，２
ｃに接続されたインク通路１１が閉止される。

【００２３】そして、上記入力手段２２によって回復処
理の実行を指令する実行信号が入力された時点で、イン
クポンプ６が駆動されることにより、インクカートリッ
ジ４内のインクが吸引されて共通インク室７に吐出さ
れ、開閉弁１２が開放された左側のインク通路１１から
独立インク室２ａにインクが加圧状態で供給される。こ
の結果、上記独立インク室２ａに連通する各インクノズ
ル１にインクが所定の圧力で供給され、目詰まりの原因
となった異物等が上記インクとともにキャッピングユニ
ット２３に吐出され、導出管２４を介して廃タンク２５
内に排出される。

【００２４】このように記録ヘッド３に設けられたイン
ク室２を、互いに独立した複数の独立インク室２ａ〜２
ｃに分割するとともに、インクカートリッジ４内のイン
クを加圧して上記各独立インク室２ａ〜２ｃに個別に供
給するインク供給手段１０をインク供給通路５に設けた
ため、記録ヘッドに設けられた全てのインクノズルから
同時にインクを吐出させるように構成された従来装置に
比べ、上記回復処理時に記録ヘッド３からキャッピング
ユニット２３を介して廃タンク２５に排出されて廃棄さ
れるインク量を効果的に低減することができるととも
に、インクノズル１の目詰まりを確実に解消することが
できる。

【００２５】例えば、上記実施形態に示すように、記録
ヘッド３のインク室２を３個の独立インク室２ａ〜２ｃ
に分割した場合には、各インクノズル１から吐出される
インクの体積速度を、記録ヘッドに単一のインク室を設
けた場合の３倍に設定することができるため、上記イン
クノズル１に高い圧力を作用させて上記インクノズル１
の目詰まりを確実に解消することができる。また、イン
クポンプ６から吐出されるインクの流量を上記従来装置
の１／３に設定した場合においても、各インクノズル１
から吐出されるインクの体積速度を従来装置と同じ値に
設定することができるため、上記廃タンク２５に排出さ
れるインク量を従来装置に比べて大幅に低減することが
できる。

【００２６】また、上記実施形態では、記録ヘッド３の
各独立インク室２ａ〜２ｃにそれぞれインク通路１１を
介して接続された共通インク室７と、上記各インク通路
１１をそれぞれ個別に開放する開閉弁１２と、インクカ
ートリッジ４内のインクを吸引して上記共通インク室７
に吐出するインクポンプ６とを有するインク供給手段１
０により、インクカートリッジ４内のインクを加圧して
各独立インク室２ａ〜２ｃに個別に供給するように構成
したため、簡単な構成で上記インクノズル１の目詰まり
を確実に解消することができる。

【００２７】すなわち、上記共通インク室７および開閉
弁１２を省略して各独立インク室２ａ〜２ｃに接続され
た各インク通路１１にそれぞれインクポンプ６を設置
し、これらのインクポンプ６を制御手段１４から出力さ
れる制御信号に応じて選択的に作動させ、あるいは各独
立インク室２ａ〜２ｃにそれぞれ接続された複数の吐出
通路を有するとともに、これらの吐出通路から選択的に
インクを吐出するインクポンプを設ける等により、イン
クカートリッジ４内のインクを加圧して各独立インク室
２ａ〜２ｃに個別に供給するように構成することも考え
られるが、このように構成した場合には、インクポンプ
の個数が増え、あるいはインクポンプの構造が複雑にな
ることが避けられない。

【００２８】これに対して上記実施形態に示すように、
インクポンプ６から吐出されたインクを共通インク室７
を介して各インク通路１１に供給し、共通インク室７に
設けられた開閉弁１２によって各インク通路１１を開閉
するように構成した場合には、簡単な構成を有する単一
のインクポンプ６によって各独立インク室２ａ〜２ｃに
インクを個別に供給することができる。

【００２９】また、上記実施形態では、目詰まりが生じ
たインクノズル１に連通する独立インク室２ａ〜２ｃを
特定する操作スイッチからなるインク室特定手段２１
と、このインク室特定手段２１によって特定された独立
インク室２ａ等にインクを供給するようにインク供給手
段１０を制御する上記制御手段１４を設け、この制御手
段１４から出力される制御信号に応じ、目詰まりが生じ
たインクノズル１に連通する独立インク室に対してイン
クを自動的に供給するように構成したため、上記回復処
理を実行する必要のない独立インク室にインクが供給さ
れることを防止して廃インクタンク２５に排出されるイ
ンク量を効果的に低減しつつ、上記インクノズル１の目
詰まりを迅速かつ確実に解消することができる。

【００３０】なお、上記操作スイッチからなるインク室
特定手段２１に代え、インクの吐出状態を検出する検出
スイッチ等の出力信号に応じ、目詰まりが生じたインク
ノズル１に連通する独立インク室２ａ〜２ｃを自動的に
特定するインク特定手段を設けた構造としてもよい。ま
た、上記インク室特定手段２１を省略し、電源投入時あ
るいは定期的に各独立インク室２ａ〜２ｃに対して順次
インクを供給するように構成してもよい。

【００３１】また、上記実施形態では、各独立インク室
２ａ〜２ｃに接続されたインク通路１１を閉止する磁性
体からなる弁体１９と、この弁体１９を吸引する電磁石
２０とを有する開閉弁１２を共通インク室７に設け、上
記電磁石２０がＯＦＦ状態となると、弁体１９が自重等
に応じてインク通路１１の閉止位置に保持されるように
構成したため、電源がＯＦＦ状態となったインクジェッ
ト記録装置の非使用時には、上記各インク通路１１が開
閉弁１２によって閉止状態に維持されることになる。し
たがって、上記非使用時に独立インク室２ａ〜２ｃ内の
インクが共通インク室７内に移動することが阻止され、
上記独立インク室２ａ〜２ｃ内のインクが安定状態に保
持されるため、各インクノズル１のメニスカスを安定状
態に維持できるという利点がある。

【００３２】なお、上記構成に代え、図２および図３に
示すように、共通インク室７の上壁部２６をプラスチッ
ク材等の可撓性を有する素材によって構成するととも
に、インク通路１１の上端部に円筒状の突部２７を形成
し、かつ共通インク室７の上壁部２６を下方に押圧する
押圧部材２８と、この押圧部材２８を駆動するソレノイ
ド２９またはカム機構３０からなる駆動部とを有する開
閉弁を設けた構造としてもよい。

【００３３】上記構成の開閉弁によれば、制御手段１４
から出力される制御信号に応じ、駆動部によって押圧部
材２８が下方に駆動されると、共通インク室７の上壁部
２６が下方に押圧されて上記突部２７に圧接されること
により、インク通路１１が閉止状態となる。また、上記
駆動部による押圧部材２８の押圧状態が解除されると、
上壁部２６がその復元力によってインク通路１１の上端
開口部から離間することにより、インク通路１１が自動
的に開放状態に復帰することになる。

【００３４】また、図４に示すように、共通インク室７
の上壁部２６に形成された開口部３１に昇降自在に支持
された棒状の弁体３２と、この弁体３２を昇降駆動する
ソレノイド等からなる駆動部３３と、上記開口部３１を
シールするＯリング等のシール部材３４とを有する開閉
弁を設け、仮想線に示すように、上記駆動部３３により
弁体３２を下降させてその先端部をインク通路１１の上
端開口部に嵌入することにより、インク通路１１を閉止
状態とするように構成してもよい。また、上記押圧部材
２８または弁体３２を手動操作によって昇降駆動するよ
うに構成してもよい。

【００３５】なお、上記各実施形態では、インク通路１
１の上端開口部を開閉する開閉弁１２を共通インク室７
に設けた例について説明したが、上記インク通路１１の
下端開口部を開閉する開閉弁を記録ヘッド３に設けた構
造としてもよい。また、図５に示すように、記録ヘッド
３の各独立インク室に接続されたインク通路１１の管路
に、グローブバルブ（玉形弁）またはバタフライバルブ
（蝶弁）等からなる開閉弁１２ａをそれぞれ設け、この
開閉弁１２ａを制御手段から出力される制御信号に応じ
て開閉駆動し、あるいは手動操作によって開閉駆動する
ように構成してもよい。

【００３６】また、伸縮自在な蛇腹壁を有するポンプ室
１５と、このポンプ室１５を駆動するソレノイドシリン
ダまたは往復動モータ等からなる駆動部１６とを有する
上記インクポンプ６に代え、作動時にインクカートリッ
ジ４内のインクを吸引して上記共通インク室７に吐出す
るとともに、停止時に上記インク供給通路５を導通状態
とする導通路を有する渦巻ポンプまたは軸流ポンプ等を
使用してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明は、記録ヘッドに設けられたインク室を互いに独立し
た複数の独立インク室に分割し、かつ上記インクカート
リッジ内のインクを加圧して各独立インク室に個別に供
給するインク供給手段を上記インク供給通路に設けたた
め、多数のインクノズルを有するライン型等のインクジ
ェット記録装置等において、インクノズルの目詰まりを
解消する回復処理時に、インク供給手段から特定の独立
インク室にインクを集中的に供給し、この独立インク室
に設けられたインクノズルからインクを所定の圧力で吐
出させることにより、上記目詰まりを確実に解消するこ
とができる。しかも、記録ヘッドに設けられた全てのイ
ンクノズルから同時にインクを吐出させるように構成さ
れた従来装置に比べ、廃インクタンクに排出されるイン
ク量を効果的に低減することができる。

【００３８】また、請求項２に係る発明は、記録ヘッド
の各独立インク室にそれぞれインク通路を介して接続さ
れた共通インク室と、上記各インク通路をそれぞれ個別
に開放する開閉弁と、インクカートリッジ内のインクを
吸引して上記共通インク室に吐出するインクポンプとを
有するインク供給手段を設けたため、簡単な構成を有す
る単一のインクポンプにより、特定の独立インク室にイ
ンクを集中的に供給してインクノズルの目詰まりを効果
的に解消できるという利点がある。

【００３９】また、請求項３に係る発明は、目詰まりが
生じたインクノズルに連通する独立インク室を特定する
インク室特定手段と、このインク室特定手段によって特
定された独立インク室にインクを供給するようにインク
供給手段を制御する上記制御手段を設けたため、インク
ノズルの目詰まりを解消する回復処理動作を自動化して
作業を簡略化することができるとともに、上記回復処理
を実行する必要のない独立インク室にインクが供給され
るのを防止して廃インクタンクに排出されるインク量を
効果的に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の実施形
態を示す説明図である。

【図２】インク供給手段を構成する開閉弁の別の実施形
態を示す断面図である。

【図３】開閉弁のさらに別の実施形態を示す断面図であ
る。

【図４】開閉弁のさらに別の実施形態を示す断面図であ
る。

【図５】開閉弁のさらに別の実施形態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】 １ インクノズル ２ インク室 ２ａ，２ｂ，２ｃ 独立インク室 ３ 記録ヘッド ４ インクカートリッジ ５ インク供給通路 ６ インクポンプ ７ 共通インク室 １０ インク供給手段 １１ インク通路 １２ 開閉弁 １４ 制御手段 ２１ インク室特定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 剛史 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 西村 隆俊 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のインクノズルおよび各インクノズ
   ルに連通するインク室が設けられた記録ヘッドと、この
   記録ヘッドにインクカートリッジ内のインクを供給する
   インク供給通路とを有し、上記インクノズルから記録紙
   にインクを吐出することにより画像を記録するように構
   成されたインクジェット記録装置において、上記記録ヘ
   ッドに設けられたインク室を互いに独立した複数の独立
   インク室に分割し、かつ上記インクカートリッジ内のイ
   ンクを加圧して各独立インク室に個別に供給するインク
   供給手段を上記インク供給通路に設けたことを特徴とす
   るインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 記録ヘッドの各独立インク室にそれぞれ
   インク通路を介して接続された共通インク室と、上記各
   インク通路をそれぞれ個別に開放する開閉弁と、インク
   カートリッジ内のインクを吸引して上記共通インク室に
   吐出するインクポンプとを有するインク供給手段を設け
   たことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録
   装置。
3. 【請求項３】 目詰まりが生じたインクノズルに連通す
   る独立インク室を特定するインク室特定手段と、このイ
   ンク室特定手段によって特定された独立インク室にイン
   クを供給するようにインク供給手段を制御する制御手段
   を設けたことを請求項１または請求項２記載インクジェ
   ット記録装置。