JPH11334108A - インクジェット式記録装置、及び気泡の排除方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リザーバや圧力発生室の全領域から少ないイ
ンク吸引量で気泡を排除すること。 【解決手段】 キャッピング装置２がノズル開口列の端
部領域に選択的に負圧を作用させるようにノズル開口列
の中央領域を封止するキャップ１０を有し、ノズル開口
列の端部領域のノズル開口に強い負圧を作用させて端部
領域のインク流速を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術の分野】本発明は、記録媒体にイン
ク滴を吐出して記録画像を形成するインクジェット式記
録ヘッド、より詳細には記録ヘッドを封止するキャッピ
ング手段の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録ヘッドは、図９に見られるように、
ノズル開口Ｎを備えたノズルプレートＰ、インク供給口
Ｍ、リザーバＲ、及び圧力発生室Ｃを形成するスペーサ
Ｓ、弾性板Ｄからなる流路形成ユニットＵをヘッドホル
ダＨの一端に固定するとともに、このユニットＵの各列
の圧力発生室Ｃに対向する位置に圧力発生手段Ｅを当接
させて構成されている。

【０００３】インクジェット式記録ヘッドは、カートリ
ッジが交換されたり、またノズル開口Ｎに目詰まりが生
じたり、リザーバＲや圧力発生室Ｃに気泡が進入して印
刷不良が生じた場合には、ノズル開口Ｎをキャップ部材
で封止して負圧を作用させ、インクカートリッジのイン
クをリザーバＲ及び圧力発生室Ｃを経由させてノズル開
口Ｎから排出させる操作を必要とする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１列の
ノズル開口Ｎの数が多くなると、列方向の端部に位置す
るノズル開口Ｎに作用する負圧が相対的に小さくなり、
圧力発生室Ｃを介して連通するリザーバＲの端部領域の
インクの流速が低下し、リザーバＲの気泡を排出するた
めには大量のインクを吸引する必要があり、インクを浪
費するという問題がある。

【０００５】すなわち、図１０における曲線Ａ、Ｂは、
それぞれ圧力発生室Ｃ、リザーバＲから気泡を排除する
のに必要なインク流速と総インク量との関係を示す線図
で、この図からも明らかなようにインクの流速が小さく
なると気泡を排除するのに必要なインクの総吸引量が急
激に多くなり、一定の流量以下では気泡の排除が不可能
になるという問題がある。本発明はこのような問題に鑑
みてなされたものであって、その目的とするところは少
量のインクの吸引により記録ヘッドから確実に気泡を排
除することができるインクジェット式記録装置を提供す
ることである。本発明の他の目的は上記記録装置に適し
た気泡の排除方法を提案することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、外部からインクの供給を受
けるリザーバを備え、それぞれが圧力発生手段により加
圧され、前記リザーバからインクの供給を受ける圧力発
生室に連通する複数のノズル開口を列状に配置したノズ
ル開口列からインク滴を吐出するインクジェット式記録
ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル開口を封止するキャ
ッピング手段と、該キャッピング手段に負圧を供給する
吸引手段を備えたインクジェット式記録装置において、
前記キャッピング手段が前記ノズル開口列の端部領域に
選択的に負圧を作用させるように前記ノズル開口列の中
央領域を封止する部材を備えるようにした。

【０００７】

【作用】ノズル開口の中央領域を封止して端部領域に選
択的に負圧を作用させて、端部領域のインク流速を高め
て少ないインク量で排出する。

【０００８】

【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の一実
施例を示すものであって、キャリッジ１は、タイミング
ベルト２によりモータ３に接続されていて、ガイド部材
４に案内されてプラテン５に平行に移動するように構成
されている。キャリッジ１の記録用紙６と対向する面に
は、印字信号に対応して圧電振動子や加熱手段からなる
圧力発生手段を備えた記録ヘッド７が固定されている。

【０００９】記録ヘッド７は、この実施例に示したよう
にキャリッジ１に搭載されたインクカートリッジ８から
インクの供給を受けたり、また函体に収容された図示し
ないインクカートリッジからインク供給チューブを介し
てインクの供給を受けて記録用紙６にインク滴を吐出し
て印刷する。

【００１０】非印字領域には、記録ヘッド７を封止する
第１のキャップ９、第２のキャップ１０を備えたキャッ
ピング装置１１が設けられ、図示しない切換弁を介して
ポンプユニット１２に接続され、第１のキャップ９、ま
たは第２のキャップ１０が選択的に負圧の供給を受ける
ように構成されている。

【００１１】図２は、第１のキャップ９の一実施例を示
すものであって、記録ヘッド７のノズル開口Ｎを囲むよ
うに上端に襞１３ａを備え、また底面にポンプユニット
１２と連通する接続口１３ｂを備えたキャップ本体１３
をキャップフォルダ１４に収容して構成されている。

【００１２】図３は、第２のキャップ１０の一実施例を
示すものであって、ノズル開口列を囲むように上端に襞
１５ａを備え、また底面にポンプユニット１２と連通す
る接続口１５ｂを、さらに記録ヘッドのノズル開口の中
央領域に当接する凸部１５ｃを備えたキャップ本体１５
をキャップフォルダ１６に収容して構成されている。

【００１３】この実施例において、新しいインクカート
リッジ８が装着されて記録ヘッド７にインクの充填が必
要となった場合や、また記録動作中にノズル開口の目詰
まりやまた気泡の停滞等によりインク滴の吐出に不良を
来した場合には、記録ヘッド７をキャッピング装置１１
に移動させ、第２のキャップ１０により封止してポンプ
ユニット１２を作動させる。

【００１４】記録ヘッド７のノズル開口Ｎの中央領域に
配置されたものは、図４に示したようにキャップ本体１
５の凸部１５ｃに当接し、端部領域のノズル開口Ｎが空
間１５ｄに露出されて強い負圧の作用を受けるため、リ
ザーバの端部領域に集中的に負圧が作用する。これによ
りリザーバの端部のインクが高い流速で吸引されるか
ら、ここに停滞する気泡が圧力発生室を経由してノズル
開口Ｎから排出される。

【００１５】第２のキャップ１０での吸引が終了した段
階で、第２のキャップ１０による記録ヘッド７の封止を
解除して第１のキャップ９により封止し、前述と同様に
ポンプユニット１２の負圧を作用させる。これにより記
録ヘッド７のノズル開口全体にほぼ均等に負圧が作用す
るものの、流路抵抗が比較的低い中央領域のノズル開口
Ｎが相対的に強い負圧を受けて気泡が排除される。

【００１６】一方、印刷が終了した場合には、記録ヘッ
ド７を第１のキャップ１０により封止して休止状態に入
る。これにより、ノズル開口全体が第１のキャップ９と
で形成された空間のインク溶媒の蒸気に晒されて保湿さ
れ、ノズル開口Ｎの乾燥が防止される。

【００１７】なお、上述の実施例においては、第２のキ
ャップ１０の空間部１５ｄにそれぞれ独立の接続口１３
ｂを形成しているが、図５に示したように両端の空間部
１５ｄに延びる貫通孔１５ｅを凸部１５ｃに穿設すると
ともに、この貫通孔１５ｅに１つの接続口１５ｆを設け
ても同様の作用を奏することは明らかである。

【００１８】図６は本発明の他の実施例を示すものであ
って、キャップ本体１８は、先端にノズルプレートＰを
封止する襞１８ａを有して記録ヘッド７との当接力によ
りその深さが変化する胴部１８ｂと、底面にポンプユニ
ット１２と連通する接続口１８ｃを備え、さらに中央部
にはノズル開口Ｎと当接可能な凸部１８ｄを形成して構
成されている。

【００１９】この実施例において、新しいインクカート
リッジ８が装着されて記録ヘッド７にインクの充填が必
要となった場合や、また記録動作中のノズル開口の目詰
まりや気泡の停滞によりインク滴と吐出に不良を来した
場合には、記録ヘッド７をキャッピング領域に移動させ
てキャップ本体１８を強く弾圧して記録ヘッド７を封止
する。

【００２０】これにより、キャップ本体１８は図７
（イ）に示したように胴部１８ｂが圧縮されて凸部１８
ｄがノズルプレートＰに当接して凸部１８ｄが中央領域
のノズル開口Ｎを封止する。この状態でポンプユニット
１２を作動させと、記録ヘッド７の両端のノズル開口Ｎ
に選択的に負圧が作用して、リザーバの両端部領域に集
中的に負圧が作用し、高い流速のインクの流れにより停
滞している気泡が圧力発生室を経由してノズル開口Ｎか
ら排出される。

【００２１】ついで、図７（ロ）に示したようにキャッ
プ本体１８の襞１８ａだけが記録ヘッド７に当接する程
度までキャッピング装置１１の押圧力を弱めて、ポンプ
ユニット１２の負圧を作用させると、記録ヘッド７のノ
ズル開口全体にほぼ均等に負圧が作用するものの、中央
領域のノズル開口Ｎが相対的に強い負圧を受けて気泡が
排除される。

【００２２】一方、印刷が終了した場合には、キャップ
本体１８のの襞１８ａが記録ヘッド７に当接する程度の
弱い弾圧力で封止すると、凸部１８とノズル開口Ｎとの
間に間隙Ｇ１が形成されるため、ノズル開口全体がキャ
ップ本体１８とで形成された空間のインク溶媒の蒸気に
晒されて保湿され、ノズル開口の乾燥が防止される。

【００２３】なお、上述の実施例においては、ノズル開
口を封止する凸部１５ｃ、１８ｄをキャップ本体１５、
１８と一体に形成しているが、別部材として形成して接
着剤等により固定して構成しても同様の作用を奏するこ
とは明らかである。

【００２４】図８は本発明の他の実施例を示すものであ
って、キャップ本体２０は、ノズル開口を封止する襞２
０ａの当接点と底面２０ｂとを区分するとともに、記録
ヘッド７の封止時にはノズルプレートＰとの間でノズル
開口の配列方向に流路抵抗を示す間隙Ｇ２をノズルプレ
ートＰとの間に形成する仕切り板２１が設けられてい
て、仕切り板２１の両端には、連通孔２２、２２が形成
されている。なお、図中符号２０ｂは、ポンプユニット
１２との接続口を示す。

【００２５】この実施例によれば、連通孔２２、２２に
対向する端部のノズル開口Ｎには、中央部のノズル開口
よりも比較的強い負圧が作用するから、リザーバの端部
のインクをも確実にノズル開口Ｎから排出することがで
きる。

【００２６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、外部からインクの供給を受けるリザーバを備え、そ
れぞれが圧力発生手段により加圧され、リザーバからイ
ンクの供給を受ける圧力発生室に連通する複数のノズル
開口を列状に配置したノズル開口列からインク滴を吐出
するインクジェット式記録ヘッドと、記録ヘッドのノズ
ル開口を封止するキャッピング手段と、キャッピング手
段に負圧を供給する吸引手段を備えたインクジェット式
記録装置において、キャッピング手段が前記ノズル開口
列の端部領域に選択的に負圧を作用させるようにノズル
開口列の中央領域を封止する部材を設けたので、ノズル
開口列の端部領域に強い負圧を作用させて端部領域のイ
ンク流速を高めることができ、排出が困難な端部領域の
気泡を少ないインク量で確実に排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット式記録装置の一実施例
を示す斜視図である。

【図２】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上装置の第１
のキャップに一実施例を示す断面図と正面図である。

【図３】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上装置の第２
のキャップの一実施例を示す断面図と正面図である。

【図４】第２のキャップでの封止状態を示す断面図であ
る。

【図５】第２のキャップの他の実施例を示す断面図であ
る。

【図６】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の他の実
施例を示す断面図と正面図である。

【図７】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上キャップの
キャッピング時の状態を示す図である。

【図８】図（イ）、（ロ）はそれぞれ本発明の他の実施
例を示す断面図と正面図である。

【図９】インクジェット式記録ヘッドの一例を示す組立
て斜視図と、流路構造を示す図である。

【図１０】記録ヘッドの気泡を排除するために必要なイ
ンク流速と総インク吸引量との関係を示す線図である。

【符号の説明】

１ キャリッジ ２ タイミングベルト ３ モータ ７ 記録ヘッド ９ キャップ １０ キャップ １１ キャッピング装置 １２ ポンプユニット

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部からインクの供給を受けるリザーバ
   を備え、それぞれが圧力発生手段により加圧され、前記
   リザーバからインクの供給を受ける圧力発生室に連通す
   る複数のノズル開口を列状に配置したノズル開口列から
   インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、前
   記記録ヘッドのノズル開口を封止するキャッピング手段
   と、該キャッピング手段に負圧を供給する吸引手段を備
   えたインクジェット式記録装置において、 前記キャッピング手段が前記ノズル開口列の端部領域に
   選択的に負圧を作用させるように前記ノズル開口列の中
   央領域を封止する部材を有するインクジェット式記録装
   置。
2. 【請求項２】 前記キャッピング手段が、前記ノズル開
   口列を開放した状態で封止する第１のキャップと、前記
   ノズル開口列の中央領域を封止する凸部を有する第２の
   キャップとにより構成されている請求項１に記載のイン
   クジェット式記録装置。
3. 【請求項３】 前記凸部がキャップ本体と一体に形成さ
   えている請求項２に記載のインクジェット式記録装置。
4. 【請求項４】 前記凸部が、別部材として形成されてい
   る請求項２に記載のインクジェット式記録装置。
5. 【請求項５】 前記キャッピング手段が、前記記録ヘッ
   ドとの当接力により伸縮可能なキャップ本体と、収縮時
   には前記ノズル開口列の中央領域を封止する凸部とから
   構成されている請求項１に記載のインクジェット式記録
   装置。
6. 【請求項６】 前記凸部がキャップ本体と一体に形成さ
   えている請求項５に記載のインクジェット式記録装置。
7. 【請求項７】 前記凸部が、別部材として形成されてい
   る請求項５に記載のインクジェット式記録装置。
8. 【請求項８】 前記凸部に前記吸引手段に連通する貫通
   孔が形成されている請求項５に記載のインクジェット式
   記録装置。
9. 【請求項９】 外部からインクの供給を受けるリザーバ
   を備え、それぞれが圧力発生手段により加圧され、前記
   リザーバからインクの供給を受ける圧力発生室に連通す
   る複数のノズル開口を列状に配置したノズル開口列から
   インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、前
   記記録ヘッドのノズル開口を封止するキャッピング手段
   と、該キャッピング手段に負圧を供給する吸引手段を備
   えたインクジェット式記録装置において、 前記キャッピング手段が、前記ノズル開口列の端部側に
   連通孔を有する仕切りにより２層に分割され、前記連通
   孔を介して前記記録ヘッドに負圧が供給されるインクジ
   ェット式記録装置。
10. 【請求項１０】 前記圧力発生手段が圧電振動子である
    請求項１または９に記載のインクジェット式記録装置。
11. 【請求項１１】 前記圧力発生手段が、発熱素子である
    請求項１または９に記載のインクジェット式記録装置。
12. 【請求項１２】 外部からインクの供給を受けるリザー
    バを備え、それぞれが圧力発生手段により加圧され、前
    記リザーバからインクの供給を受ける圧力発生室に連通
    する複数のノズル開口を列状に配置したノズル開口列か
    らインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、
    前記記録ヘッドのノズル開口を封止し、かつ前記ノズル
    開口列の端部領域に選択的に負圧を作用させるように前
    記ノズル開口列の中央領域を封止する部材を有するキャ
    ッピング手段と、該キャッピング手段に負圧を供給する
    吸引手段を備えたインクジェット式記録装置の気泡の排
    除方法において、 前記ノズル開口列の端部領域に他の領域よりも大きい負
    圧を作用させてインクを吸引する第１の吸引工程と、前
    記ノズル開口列全体に負圧を作用させてインクを吸引す
    る第２の吸引工程とからなる気泡の排除方法。