JPH06328728A - インクジェット記録装置のインクヘッド回復装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクヘッド（１１）のインク吐出面（１１
ａ）へのキャップ（４）の接触部をバルーン構造とする
ことにより、吐出面（１１ａ）が平面でない場合でも、
接触部の気密性の良いしたがってインク吸引能率の良い
インクヘッド回復装置（１０）を提供する。 【構成】 シリンダ（５）内にインク吸引用の負圧部
（Ａ）と同時に正圧部（Ｂ）を発生させる機構を有する
インク吸引用ポンプ（１）と、外周縁部に前記正圧部
（Ｂ）と連通し弾性部材で二重に形成されたバルーン部
（４ａ）を有するキャップ（４）とを具備し、バルーン
部内が加圧されたときインク吐出面（１１ａ）に圧接さ
れる構造を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録装置
のインクヘッド回復装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピューターやワープロ、複写
機などＯＡ機器が広く普及しており、これらの記録装置
の記録方式が数多く開発されている。インクジェット記
録装置は、他の方式と比べて高精細化が容易でしかも高
速で静粛性に優れ、かつ安価であるという優れた特徴を
有する。

【０００３】しかしながら、インクジェット記録装置は
インク液滴を記録ヘッドから吐出させ記録を行うという
方法であるため、記録ヘッド内のインクが水分などの蒸
発により増粘してしまうことや記録ヘッド内に紙粉など
の異物が混入してしまうことにより吐出エネルギーの付
与によっても吐出できないことが起こる。

【０００４】従来、インクヘッドのインク吐出面からヘ
ッド回復のためのインク吸引操作は、インク吐出面にキ
ャップを押圧しヘッドとキャップの間をシールして吸引
ポンプでキャップ室内を減圧してインクをヘッドから吸
い出していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例では次のような欠点があった。 （１）インク吐出面は一平面ではなく段差や傾斜面部分
を有しているので、キャップ室内の気密を保つためにキ
ャップを均等に当接させる動作をしたり、押圧力を強く
したりする必要があった。 （２）固着インクや紙粉等のごみを押圧面に挟みやす
く、したがってキャップからのリークが起こりやすい。 （３）弾性部材のキャップで長時間押圧していると、材
質の経時変化等により押圧力が弱まりキャップからリー
クが起こる。

【０００６】したがって本発明の目的は、インクヘッド
のインク吐出面へのキャップの接触部をバルーン構造に
し、吸引ポンプに正圧発生部を設け、キャップの接触部
のバルーンを膨まして、均等に接触させることにより押
圧力を増加させキャップ接触部における気密性の良い、
したがってインク吸引能率の良いインクヘッド回復装置
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置のインクヘッド回復装置は、シリンダ内にイン
ク吸引用の負圧部と同時に正圧部を発生させる機構を有
するインク吸引用ポンプと、外周縁部に前記正圧部と連
通し弾性部材で二重に形成されたバルーン部を有するキ
ャップとを具備し、前記バレーン部が加圧されたときイ
ンクヘッドのインク吐出面に圧接される構造を有する、
ことを特徴としている。

【０００８】

【作用】インクヘッドのインク吐出面はキャップに押し
当てられ外気と遮断されている。ピストンが左に移動す
ると各弁膜、弁孔などの作動によりポンプ室Ａは負圧、
ポンプ室Ｂは正圧となる。その時ポンプ室Ｂに連通して
いるバルーン部４ａ内は、昇圧膨張するので、吐出面が
一様な平面でない場合でもその複雑形状のインク吐出面
に倣い、接触部がさらに押圧され均等に密着される。こ
のようにしてインク吐出面と外気の気密が保たれるの
で、能率よくインク吸引作業が行なわれることができ
る。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明のインクジェット記録装置の
インクヘッド回復装置の一実施例のインクヘッドからイ
ンクの吸引中を示す模式的平面図、図２は、図１のキャ
ップの左手前下方からみた一部破断拡大斜視図、図３
は、本実施例を使用するインクヘッドの外観図である。

【００１０】図１および図２に示すように、インクヘッ
ド回復装置１０は主としてインク吸引用ポンプ１とキャ
ップ４とからなり、ポンプ１の主要部は、シリンダ５と
ピストン７からなる。シリンダ５は、ピストン７の運動
方向Ｍと直角方向にインクヘッド１１と対面するように
なっており、インクヘッド１１に対面する側面のほぼ中
央部にオリフィス部５ａ、左端部に連通口５ｂを備えて
いる。キャップ４はこのオリフィス部５ａと連通口５ｂ
の点においてシリンダ５に常時装着されており、オリフ
ィス部５ａはキャップのキャップ室４ｂに連通し、連通
口５ｂはバルーン部４ａに連通している。

【００１１】シリンダ５には右端中央部にインクを吐出
するための弁孔５ｃとその外側に弁膜２を備え、ピスト
ン７には進行方向に貫通する弁孔７ａとその左端外側に
弁膜３を備えている。なおピストンとシリンダの気密保
持のためＯリング６，８が備え付けられている。これら
機構によりシリンダ５は、ピストン７の図１の左方への
移動によりポンプ室Ａ，Ｂにそれぞれ負圧、正圧を同時
に発生させるものであり、負圧、正圧がそれぞれ前述の
キャップ室４ｂ、バルーン部４ａに及ぼす構造となって
いる。

【００１２】本実施例の最も特徴とするキャップ４のバ
ルーン部４ａは、ほぼ円環状の二重構造の弾性部材でで
き、前述のオリフィス部５ａと嵌合するフランジとは反
対側にあり、インクヘッド１１の先端面に押圧されイン
ク吐出面１１ａと外気の気密を保持するものである。

【００１３】次に、本実施例の動作を説明する。

【００１４】インクヘッド１１のインク吐出面１１ａ
は、キャップ４に押し当てられ外気と遮断されている。
シリンダ５とピストン７からなるインク吸引用ポンプ１
にキャップ４は連通しており、ピストン７が左に移動す
ると弁膜２は弁孔５ｃを塞ぎ、弁膜３は弁孔７ａを塞ぎ
ポンプ室Ａは減圧され拡大する。Ｏリング８がオリフィ
ス部５ａを通過するとキャップ室４ｂは一挙に負圧にな
り、目づまりしていたインクが吸引される。その時は、
ポンプ室Ｂは、圧縮されるためバルーン部４ａ内が昇圧
し膨張することになり、複雑形状のインク吐出面に倣い
接触部がさらに押圧され均等に密着されることになる。
このように密着されてインク吐出面は外部と気密が保た
れるので、能率よくインク吸引作業が行なわれる。ピス
トン７が右へ移動すると弁膜２，３は開きポンプ室Ａ，
Ｂとも大気圧に戻る。

【００１５】なお、以上の説明は、本実施例がインクジ
ェット記録装置のインクヘッド回復装置に用いられた場
合についてなされたが、そのほかに、使用途中のモーカ
ラーインクヘッドを使用可能状態に保存するカートリッ
ジ保管箱の回復装置にも用いられることができる。

【００１６】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。

【００１７】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。この方式はいわゆるオンデマンド
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。

【００１８】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、上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。

【００１９】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４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。

【００２０】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５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。

【００２１】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を
一層有効に発揮することができる。

【００２２】加えて、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
本発明は有効である。

【００２３】また、本発明の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、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キャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、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、記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。

【００２４】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを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を組み合わせによってで
もよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
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。

【００２５】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、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述の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。

【００２６】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か、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、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
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の使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４
７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。

【００２７】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
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
ものであっても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、インクヘ
ッドのインク吐出面へのキャップの接触部をバルーン構
造とすることにより、インク吐出面が精密な平面でなく
とも吐出面を均一の圧力で圧接することができるので、
固着インクや紙粉等混入していても、インク吸引時のキ
ャップ室内の気密を保つことができ、しかも圧力発生に
ついて特にコスト高にならないインクヘッド回復装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置のインクヘッ
ド回復装置の一実施例のインクヘッドからインクの吸引
中を示す模式的平面図である。

【図２】図１のキャップの左手前下方からみた一部破断
拡大斜視図である。

【図３】本実施例を使用するインクヘッドの外観図であ
る。

【符号の説明】

１ インク吸引用ポンプ ２，３ 弁膜 ４ キャップ ４ａ バルーン部 ４ｂ キャップ室 ５ シリンダ ５ａ オリフィス部 ５ｂ 連通口 ５ｃ，７ａ 弁孔 ６，８ Ｏリング ７ ピストン ９ 廃インク吸収体 １０ インクヘッド回復装置 １１ インクヘッド １１ａ インク吐出面 １１ｂ インク吐出口 Ａ ポンプ室（負圧発生部） Ｂ ポンプ室（正圧発生部） Ｍ 運動方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェット記録装置のインクヘッド
   回復装置において、 シリンダ内にインク吸引用の負圧部と同時に正圧部を発
   生させる機構を有するインク吸引用ポンプと、外周縁部
   に前記正圧部と連通し弾性部材で二重に形成されたバル
   ーン部を有するキャップとを具備し、前記バレーン部が
   加圧されたときインクヘッドのインク吐出面に圧接され
   る構造を有する、ことを特徴とするインクジェット記録
   装置のインクヘッド回復装置。
2. 【請求項２】 前記インクヘッドは、インク吐出用の熱
   エネルギーを発生するため電気熱変換体を備えている請
   求項１記載のインクジェット記録装置のインクジェット
   回復装置。
3. 【請求項３】 前記インクヘッドは、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、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請求
   項２記載のインクジェット記録装置のインクジェット回
   復装置。