JPH1016246A - インクジェット入出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回復装置の一部であるキャップの圧接面に付
着したインクの固着乾燥を防止し、更に付着したインク
を清掃することができ安定した回復動作が可能なインク
ジェット入出力装置を提供する。 【解決手段】 回復装置８のキャップ１０圧接面に圧接
するための圧接部材１１と、前記記録ヘッド１が待機位
置にある場合と、前記回復装置が作動している場合を除
いて、前記圧接部材１１を回復装置８のキャップ１０圧
接面に圧接する制御と、を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録手段から被記
録媒体へ記録媒体を吐出して記録を行うインクジェット
入出力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、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類）等の被記録媒体に画
像（文字や記号等も含む）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】被記録媒体の搬送方向（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、被記録媒体を所定の記録位置に
セットした後、被記録媒体に沿って移動（主走査）する
キャリア上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって
画像（文字や記録等を含む）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、被記録媒体の所望位置に画像が記録さ
れる。一方、被記録媒体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、被記録媒
体を所定の位置にセットし、一括して１行分の記録を連
続的に行いながら所定量の紙送り（ピッチ送り）を行
い、被記録媒体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
ット入出力装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記
録媒体に記録媒体（例えばインク）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、被記録媒体
の一つである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、しかも多種類の記録媒
体（例えばカラーインク）を使用してカラー画像を記録
するのが容易である等の利点を有している。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用して記録媒体
（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。

【０００６】また、前記インクジェット記録装置の中に
は、出力装置の機能に加えて、記録手段である記録ヘッ
ドの代わりに、キャリア搭載型スキャナをキャリアに装
着することによって原稿を読み取り、保存することが可
能な入力装置の機能を有するインクジェット入出力装置
がある。

【０００７】前記インクジェット入出力装置の記録ヘッ
ドにおいては、吐出口内でインク液滴が固着したり、ホ
コリ、紙粉等の異物が侵入したり、長時間のインクの連
続吐出により記録ヘッドが加熱し、吐出口内に気泡が発
生したりして正常な記録媒体の吐出が阻害されることが
ある。そこで、これらの異物、気泡等を除去するための
手段として、例えばブチルゴム等で形成したゴム状弾性
体のキャップを吐出口形成面に圧接し、キャップに接続
したポンプを駆動して吸引または加圧動作を行う回復装
置を設けることが行われている。このような回復装置に
よる吸引動作の一態様として、新しい記録ヘッドが装着
された時、交換式のインクカートリッジを交換した時、
あるいは、正常な印字が不可能になった時に強制的にポ
ンプによる記録媒体の吸引または加圧が行われている
（回復動作）。また、記録を行っていない時には前記の
キャップを吐出口形成面に圧接し、吐出口内の記録媒体
が乾燥することを防いでいる（キャッピング）。すなわ
ち回復装置におけるキャップは、回復動作のための吸
引、加圧口と吐出口形成面のおよび吐出口の乾燥防止の
２つの役割を果たしている。

【０００８】従来の技術では、記録ヘッドが搭載されて
いるキャリアに、キャリア搭載型スキャナ等、記録ヘッ
ド以外のものを搭載した場合や、何らかの原因で記録ヘ
ッドが取りはずされた場合などには通常のキャッピング
は行われず、キャップの圧接面は空気中にさらされる。
このような状態で放置されると、キャップの圧接面に付
着した記録媒体が固着してしまう。一度圧接面で記録媒
体が固着すると、吐出口形成面とキャップが密着が困難
になり前記記録ヘッドの回復動作が正常に行われなくな
ってしまう。正常な回復動作が行われないと、吐出口内
にホコリ等が侵入したり吐出口内に気泡が発生してしま
った記録ヘッドは、正常な記録を行うことができずに吐
出不良による印字のかすれ等が発生してしまう。しか
し、従来のインクジェット入出力装置には、キャップ圧
接面のインク固着防止、清掃手段は重要であるにもかか
わらず備えられていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、記録
ヘッドが搭載されているキャリアに、キャリア搭載型ス
キャナ等、記録ヘッド以外のものを搭載した場合や、何
らかの原因で記録ヘッドが取りはずされた場合などには
通常のキャッピングは行われず、キャップの圧接面は空
気中にさらされる。このような状態で放置されると、キ
ャップの圧接面に付着した記録媒体が固着してしまう。
一度圧接面で記録媒体が固着すると、吐出口形成面とキ
ャップが密着が困難になり前記記録ヘッドの回復動作が
正常に行われなくなってしまう。正常な回復動作が行わ
れないと、吐出口内にホコリ等が侵入したり吐出口内に
気泡が発生してしまった記録ヘッドは、正常な記録を行
うことができずに吐出不良による印字のかすれ等が発生
してしまう。しかし、従来のインクジェット入出力装置
には、キャップ圧接面のインク固着防止、清掃手段は重
要であるにもかかわらず備えられていない。

【００１０】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、記録ヘッドが所定
の位置に待機中、または回復装置が動作している最中以
外の時に、回復装置のキャップに圧接し、キャップの圧
接面に付着したインクの固着乾燥を防止する、或いは清
掃する機構を備えたインクジェット入出力装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の目的は以下の手段
によって達成される。

【００１２】すなわち本発明は、吐出口より記録媒体を
吐出して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、着脱式
で前記記録ヘッドと交換自在なスキャナヘッドと、前記
記録ヘッドおよび前記スキャナヘッドを搭載可能なキャ
リアと、前記吐出口が配列された吐出口形成面と、前記
吐出口形成面に圧接して吐出口内の記録媒体を吸引ある
いは加圧する回復装置と、を有するインクジェット入出
力装置において、前記回復装置のキャップ圧接面に圧接
するための圧接部材と、前記記録ヘッドが待機位置にあ
る場合と、前記回復装置が作動している場合を除いて、
前記圧接部材を回復装置のキャップ圧接面に圧接する制
御と、を有することを特徴とするインクジェット入出力
装置を提案するものであり、また本発明は、吐出口より
記録媒体を吐出して被記録媒体に記録を行う記録ヘッド
と、着脱式で前記記録ヘッドと交換自在なスキャナヘッ
ドと、前記記録ヘッドおよび前記スキャナヘッドを搭載
可能なキャリアと、前記吐出口が配列された吐出口形成
面と、前記吐出口形成面に圧接して吐出口内の記録媒体
を吸引あるいは加圧する回復装置と、を有するインクジ
ェット入出力装置において、前記キャリアと一体であっ
て、前記回復装置のキャップ圧接面に圧接する圧接部材
と、前記記録ヘッドまたは前記スキャナヘッドの装着状
態によってキャリアの待機位置を異ならせる制御と、を
有することを特徴とするインクジェット入出力装置を提
案するものであり、前記圧接部材は圧接面が吸収体で構
成されていることを含む。

【００１３】

【発明の実施の形態】

【００１４】

【実施例】

実施例１ 以下に、図面を参照して本発明の第１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入出力装
置の一実施例の主要部構成を示す図である。図１におい
て、記録手段（記録ヘッド）１は単一或いは複数の記録
媒体を吐出する、複数の吐出口が配列されている。記録
ヘッド１はキャリア２に搭載されており、キャリアシャ
フト４に沿って主走査方向に高精度で往復移動させるこ
とができる。吐出口にインクを供給するためのインクタ
ンク３はキャリア２上の記録ヘッド１に組み込まれてお
り、記録ヘッド１と同様に主走査方向に移動する。ま
た、被記録媒体７は送りローラ５と排紙ローラ６によっ
て副走査方向に搬送される。図１において、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、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、記録を行うものである。

【００１５】図２は、前記記録手段（記録ヘッド）１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２において、被記録媒体７と所定の隙間（例えば、
０．５〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口形成
面２１には、所定のピッチで複数の吐出口２２が形成さ
れ、共通液室２３と吐出口２２とを連通する各液路２４
の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生させる
ための電気熱変換体（発熱抵抗体等）２５が配設されて
いる。本例においては、記録ヘッド１は、前記吐出口２
２が前記キャリア２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、該キャリア２に搭載さ
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２５を駆動（通電）して、液路
２４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２２からインクを吐出させる記録ヘッド１
が構成されている。

【００１６】図１において、８は記録ヘッド１における
吐出口２２の回復動作を行うための回復装置であり、イ
ンクの吸引あるいは加圧等によって吐出口からインクを
排出させることにより回復動作（吐出不良の解消および
正常吐出の維持）を行うためのものである。前記回復装
置８は、キャリア２の移動範囲内ではあるが、記録領域
をはずれた位置に配設されている。待機中には、記録ヘ
ッド１の吐出口形成面２１は回復装置内に設けられたキ
ャップ１０によりキャッピングされている。また、キャ
リア２の移動を利用して記録ヘッド１の吐出口形成面２
１を拭き取り清掃するためのクリーニング機構（ワイピ
ング機構）９が配設されている。

【００１７】本実施例における回復装置８の動作は次の
とおりである。最初に、インク液路２４内での増粘した
インク、あるいは侵入したホコリ、紙くずなどをポンプ
吸引により強制的に排出させる（吸引動作）。次に、吸
引動作の際にインク吐出口形成面２１に付着したインク
滴やホコリ等をクリーニング機構９で拭き払う（ワイピ
ング）。次に、最初の吸引動作の際に混色が起こる可能
性があるため、電気熱変換体２５を駆動して混色インク
を液路２４内から排出する（予備吐出）。そして、最後
にワイピングを行い、吐出口形成面及び吐出口内のイン
クが乾燥しないようにキャッピングする。

【００１８】前記回復装置の動作過程で、吐出口２２か
ら排出されたインクは全てキャップ１０内に入り込むこ
とになるが、この際キャップ１０の圧接面に若干量のイ
ンクが付着することがある。このため、本実施例におけ
る回復装置８には、記録ヘッドの記録中や記録ヘッド以
外のもの（例えば、キャリア搭載型スキャナ）をキャリ
アに搭載している場合、更にはキャリアに何も搭載され
ていない場合にキャップ１０の圧接面の乾燥防止の目的
で圧接部材１１を設けている。

【００１９】圧接部材１１は不図示のモータによって回
転運動が可能で、記録ヘッド１の位置、キャリア２上の
搭載物の種類や有無によって、キャップ１０に対して進
退が可能となっている。

【００２０】図３は、圧接部材１１の動作を模式的に示
した図である。記録ヘッド１が記録動作をしないで待機
位置にある時には、圧接部材１１は図３（ａ）に示す位
置に退避し、キャップ１０は記録ヘッド１の吐出口形成
面２１に圧接する。そして、記録ヘッド１が記録動作を
行う際には、図３（ｂ）に示したように記録ヘッド１が
待機位置を離れたことを確認してから、圧接部材１１を
キャップ１０の圧接面に進入させる。また、記録動作の
途中で吐出口形成面２１にインク滴やホコリ等が付着す
る場合が考えられるため、記録途中でも一時記録を中断
して回復動作に入ることがあるが、この際には圧接部材
１１は再び図３（ａ）の位置に退避する。そして、回復
動作が終了して記録ヘッド１が記録動作に戻ると、圧接
部材１１はまた図３（ｂ）の位置に復帰し再びキャップ
１０と圧接して、圧接面の乾燥を防止する。

【００２１】次に、記録ヘッド１が取りはずされ、スキ
ャナ３１がキャリア２に搭載されたことをプリンタが認
識すると、スキャナ３１を搭載したキャリア２が待機位
置にあっても走査中であっても、圧接部材１１は図３
（ｃ）に示す位置に進入してキャップ１０と圧接した状
態を保持する。

【００２２】また、何らかの原因で記録ヘッド１やスキ
ャナ３１が取りはずされたままの状態になっている場合
にも、スキャナ３１が搭載されている図３（ｃ）と同
様、圧接部材１１は図３（ｄ）に示す位置に進入してキ
ャップ１０と圧接した状態を保持する。

【００２３】以上のように、本実施例においては、キャ
ップ１０は記録ヘッド１が待機位置にあるか、回復動作
を行っている時以外は圧接部材１１によって圧接されて
いるため、本発明はキャップ１０の圧接面の乾燥を防止
するのに非常に有効な手段である。 実施例２ 第２の実施例は、記録ヘッド１の吐出口形成面２１と同
じ高さになるような圧接部材をキャリア２に装着する方
法である。図４に示すように、キャップ１０と相対する
ようにキャリア２に圧接部材４１が装着されている。記
録ヘッド１が待機位置にある時には、図４（ａ）に示す
ようにキャップ１０は吐出口形成面２１に圧接する。ま
た、スキャナ３１を搭載してキャリア２が待機位置にあ
る時には、図４（ｂ）に示すように待機位置をずらすこ
とにより、圧接部材４１をキャップ１０に圧接させる。

【００２４】第１の実施例と異なる部分は、記録ヘッド
１が記録動作を行っている際やスキャナ３１が読取りの
ための捜査を行っている際、つまりキャリア２がキャリ
アシャフト４に沿って走査している間は、圧接部材４１
はキャリア２に接着され、共に走査するため、キャップ
１０に圧接することはないという点である。

【００２５】以上のように、第２の実施例はキャリア２
に圧接部材４１を組み込み、待機位置の簡単な制御を加
えるだけで、キャップ１０の圧接面の乾燥を容易に防ぐ
ことが可能となる。 実施例３ 更に、第３の実施例として、前記２つの実施例に上げた
圧接部材１１、４１共に、図５に示すように、圧接部材
とキャップ１０が圧接する面をインク吸収体で構成する
ことによって、キャップ１０の圧接面の乾燥防止のみな
らず圧接面に付着したインクをふき取り清掃することが
可能となる。図５（ａ）は、圧接部材１１の圧接面をイ
ンク吸収体で構成した例、図５（ｂ）は、圧接部材４１
の圧接面をインク吸収体で構成した例である。いずれの
場合も、本発明はキャップ圧接面に付着したインクを清
掃することが可能なため、キャップ圧接面におけるイン
クの固着を防止でき、安定した回復動作を行うために有
効である。

【００２６】なお、本発明は、インクジェット入出力装
置であれば、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体な
どを用いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものにも
適用できるが、中でも、熱エネルギーを利用してインク
を吐出する方式のインクジェット入出力装置において優
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。

【００２７】また、本発明は、キャリアに記録ヘッド以
外のスキャナなどを装着することが可能なインクジェッ
ト入出力装置に有効なものであるが、キャリアに記録ヘ
ッド以外のものを装着しないインクジェット入出力装置
に対しても、同様の効果をもたらすものである。

【００２８】さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタ
ンクを別体にしてチューブ等で接続する構成のもの、あ
るいは記録ヘッドとインクタンクを一体化した交換不可
能なディスポーザブルヘッドを使用するもの等、記録ヘ
ッドとインクタンクの配置形態がどのようなものであっ
ても、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。

【００２９】また、本発明に入出力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
補助手段は、前述のようなキャッピング、クリーニン
グ、吸引回復、予備吐出の他に、加圧式の回復手段、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などを用いることも
安定した記録を行うために有効である。本実施例では、
吸引回復、ワイピング、予備吐出、ワイピングの順に回
復動作を行っているが、その順序や手段の組み合わせに
かかわらず、本発明は優れた効果をもたらすものであ
る。

【００３０】また、本発明に入出力装置の構成として設
けられる記録媒体は、前述のインクのみではなく、コー
ト剤、香料等に対しても、本発明は優れた効果をもたら
すものである。

【００３１】また、本発明に入出力装置の構成として設
けられる被記録媒体は、紙だけではなく、布等の繊維、
平面のみならず立体的な物体であっても、本発明は優れ
た効果をもたらすものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
回復装置の一部であるキャップの圧接面に付着したイン
クの固着乾燥を防止し、さらに付着したインクを清掃す
ることが可能となる。また、この乾燥防止、清掃の効果
により、安定した回復動作が可能となる。

【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入出力装置の
一実施例の主要部構成を示す平面図である。

【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分拡大斜視図である。

【図３】インクジェット入出力装置に本発明を適用した
第１の実施例であり、圧接部材の動作を排紙側から見て
示した模式図である。

【図４】インクジェット入出力装置に本発明を適用した
第２の実施例であり、圧接部材の動作を排紙側から見て
示した模式図である。

【図５】インクジェット入出力装置に本発明を適用した
第３の実施例であり、第１、第２の実施例の圧接部材の
圧接面を吸収体で構成した図である。

【符号の説明】

１ 記録ヘッド ２ キャリア ３ インクタンク ４ キャリアシャフト ５ 送りローラ ６ 排紙ローラ ７ 被記録媒体 ８ 回復装置 ９ クリーニング機構 １０ キャップ １１ 圧接部材 ２１ 吐出口形成面 ２２ 吐出口 ２３ 共通液室 ２４ 液路 ２５ 電気熱変換体 ３１ スキャナヘッド ４１ 圧接部材 ５１ 吸収体

───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｈ０４Ｎ 1/034

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吐出口より記録媒体を吐出して被記録媒
   体に記録を行う記録ヘッドと、着脱式で前記記録ヘッド
   と交換自在なスキャナヘッドと、前記記録ヘッドおよび
   前記スキャナヘッドを搭載可能なキャリアと、前記吐出
   口が配列された吐出口形成面と、前記吐出口形成面に圧
   接して吐出口内の記録媒体を吸引あるいは加圧する回復
   装置と、を有するインクジェット入出力装置において、
   前記回復装置のキャップ圧接面に圧接するための圧接部
   材と、前記記録ヘッドが待機位置にある場合と、前記回
   復装置が作動している場合を除いて、前記圧接部材を回
   復装置のキャップ圧接面に圧接する制御と、を有するこ
   とを特徴とするインクジェット入出力装置。
2. 【請求項２】 吐出口より記録媒体を吐出して被記録媒
   体に記録を行う記録ヘッドと、着脱式で前記記録ヘッド
   と交換自在なスキャナヘッドと、前記記録ヘッドおよび
   前記スキャナヘッドを搭載可能なキャリアと、前記吐出
   口が配列された吐出口形成面と、前記吐出口形成面に圧
   接して吐出口内の記録媒体を吸引あるいは加圧する回復
   装置と、を有するインクジェット入出力装置において、
   前記キャリアと一体であって、前記回復装置のキャップ
   圧接面に圧接する圧接部材と、前記記録ヘッドまたは前
   記スキャナヘッドの装着状態によってキャリアの待機位
   置を異ならせる制御と、を有することを特徴とするイン
   クジェット入出力装置。
3. 【請求項３】 前記圧接部材は圧接面が吸収体で構成さ
   れている請求項１または２に記載のインクジェット入出
   力装置。