JPH03189162A

JPH03189162A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH03189162A
Application number: JP32729389A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Hashimoto; 憲一郎橋本; Hiroyuki Inoue; 博行井上; Takashi Nojima; 隆司野島; Tetsuo Suzuki; 哲夫鈴木; Shinya Matsui; 真也松井; Soichi Hiramatsu; 壮一平松
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-12-19
Filing date: 1989-12-19
Publication date: 1991-08-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、インクジェット記録装置に関し、詳しくは、
記録ヘッドから吸引された廃インクを収容する手段を具
えた交換可能なカートリッジを有するインクジェット記
録装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のインクジェット記録装置では、廃インク
収容手段を具えた着脱自在なカートリッジにチューブお
よび排出管からからなる廃インク通路を介して廃インク
が排出されるように構成されており、廃インク収容手段
が廃インクによって充満されると新しい廃インク収容手
段と交換するようになっていた。

更にまた、このような廃インク収容手段を供給用インク
の収容部と一体化してカートリッジに収納し、これを本
体装置の装着部に着脱自在とすることにより交換の手間
を少なくし、合理化を図ったものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のインクジェット記録装
置における廃インク処理では、カートリッジの挿入方向
前面に設けられた窓に記録装置本体側から突出させた廃
インク排出管を嵌め入れるようになして、記録ヘッドの
インク吐出口を介して吸引されたインクが、この排出管
を通じてカートリッジ内のインク吸収部材に吸収保持さ
れるようにしている。そこで、カートリッジを交換のた
めに装着部から取り外すと、装置本体側から突出させた
インク排出管が露出されたままその排出口が開放される
ことになり、このような状態で誤って記録ヘッドの回復
のために吸引動作を行うと、排出口から周辺に廃インク
をまき散らして汚したり、また、排出口から残留インク
が垂れる虞があった。

本発明の目的は、上述した従来の問題点に着目し、その
解決を図るべく、カートリッジ交換の際にその装着なら
びに引出し動作によってインク排出管の排出口が開閉さ
れ、廃インクのこぼれを防止することのできるインクジ
ェット記録装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）かかる目的を達成するために、本発明は、記録ヘッドか
ら吸引された廃インクの収容が可能なカートリッジを着
脱自在とする装着部を有し、前記廃インクを前記装着部
に固定された排出管に導き、該排出管から前記装着部に
装着されたカートリッジに導くようにしたインクジェッ
ト記録装置において、前記カートリッジの非装着時に前
記排出管を閉塞する閉塞手段と、前記カートリッジの前
記装着部への装着動作により前記閉塞手段を開放する手
段とを具えたことを特徴とするものである。

〔作　用〕

本発明によれば、カートリッジの非装着状態では閉塞手
段によって排出管が閉塞されているので、廃インクが誤
操作による吸引動作で排出管から周辺に排出されて汚さ
れたりすることがなく、またカートリッジを装着すると
その装着動作によってカートリッジの一部が開放手段に
係合してこれを動作させ、排出管を開放させて、カート
リッジを廃インクの受入れ状態に保つことができる。

（実施例）以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す。ここで、１はキャリ
ッジ２に搭載された記録ヘッドであり、キャリッジ２は
不図示のアイドラプーリとの間に張設されたタイミング
ベルトにより、これも不図示のキャリッジ駆動モータに
よって駆動され、その正逆転によって案内軸３に沿い往
復移動される。なお、記録ヘッド１にはインクカートリ
ッジ４から不図示のインクチューブを介してインクが供
給され、キャリッジ２による左から右への移動中にその
インク吐出口（不図示）から被記録材である例えば記録
シート５に向けてインクが吐出され、記録が行われる。

６は記録シート５を記録ヘッド１の吐出面対向位置に所
定の間隔を保って保持する板状の固定プラテン、７は記
録シート５をシート送りするフィードローラ、８はフィ
ードローラフに圧接してその間に記録シート５を挟持す
るように従動するピンチローラ、９はピンチローラ８に
圧接力を付与するためのピンチローラホルダであり、ホ
ルダ９はステンレス板等で形成され、そのばね力によっ
てピンチローラ８をフィードローラフに向けて偏倚させ
ている。１０および１１は手差しなどで給紙された記録
シート５を保持し、フィードローラフとピンチローラ８
との間に導くための上部ガイドおよび下部ガイドである
。

上部ガイド１０にはその上部にガイドレールＩＯＡが設
けられていて、キャリッジ２の下面側に設けられた板ば
ね部２＾がこのガイドレールｌＯ＾に沿って摺動自在に
保持される。かくして板ばね２Ａのばね力によりキャリ
ッジ２自体を固定プラテン６に向けて付勢し、キャリッ
ジ２の一部をプラテン６の前面に設けられたシート押え
板１３に摺動自在に当接させることによって、前記ヘッ
ド１のインク吐出面ＩＡと記録シート５との間に所定の
間隔を保つ、なお、キャリッジ２の一部が当接するシー
ト押え板１３の部位はシート押え板１３のフィードロー
ラ７が接触する部分の裏側近傍であり、記録シート５の
通過によってシート押え板１３がその分だけ後退すると
キャリッジ２も同様に後退する。よって、紙厚に関係な
く上述の間隔を所定の間隔に保ち、高品位の記録画像を
形成することができる。

フィードローラ７とピンチローラ８とによって送給され
た記録シート５は後方にほぼ３０度の角度を保って傾斜
させた固定プラテン６によって保持させるために記録結
果が見易い、かくして、記録済の記録シート５は排出ロ
ーラ１２とこれに圧接する不図示の拍車との間に挟持さ
れ、スタッカ部に排出される。

ついで、本発明にかかるインク供給装置、回復装置およ
びシート送り装置等について述べることとする。これら
の装置は第１図で記録領域の左側に集中して配置されて
おり、その駆動伝達機構の簡略化と共に空間のコンパク
トを図り、駆動源が共用されるもので、２０はその駆動
源として設けたフィードモータである。フィードモータ
２０は、フィードローラ７および排出ローラ１２を駆動
すると共にＡＳＦｌＢをも駆動することができ、更には
回復装置による一連の回復動作をも行わせることができ
る。

２１はカートリッジ挿入口、２２は挿入口２１からイン
クカートリッジ４を差込んだときにこれに突き刺さるこ
とによってインクを不図示のチューブやインク残量検出
器を介して記録ヘッド１に供給する中空針である。また
、回復装置はキャップ部材２３、キャップ部材２３を搭
載したキャップキャリア２３＾を移動自在に保持するキ
ャップガイド軸２４、キャップ部材２３とその移動に伴
い記録ヘッド１のインク吐出面ＩＡに向けて動作させる
ように案内するレール２５、キャップ部材２３を右側の
初期位置に向けて偏倚させるばね２６、インク吸引用の
ポンプ２７等を具えている。

また、キャップキャリア２３＾はキャリッジ２の走行路
に向けて突出させた腕部２３Ｂを具えており、キャリッ
ジ２が第１図に示す位置から左方にＢ動して初期位置に
戻るときにキャリッジ２の一部が上部の腕部２３Ｂに当
接して係合し、キャップ部材２３と一体になって更に左
方へと移動する。２８は初期位置検出用の固定シャッタ
であり、キャリッジ２が初期位置にまで導かれてくると
、キャリッジ２に設けた透過型センサ２９により固定シ
ャッタ２８が検出されて、初期位置が判断される。なお
、このあとの移動中にキャップ部材２３によるインク吐
出面ｌ＾へのキャッピングが行われるが、その完了する
タイミングは上述の検出時点からのキャリッジ駆動モー
タのステップ数を不図示の計数手段が計数することによ
って判断される。

また、キャッピングが行われたあとの回復動作では、キ
ャップ部材２３に不図示のチューブで接続されたポンプ
２７の駆動によってキャップ部材２３中に負圧を発生さ
せ、記録ヘッド１のノズル内からインクが吸引されるが
、このような回復動作は不図示の駆動力切換手段による
切換えによってフィードモータ２０により行われる。３
１はポンプ２７を駆動するためのポンプカム、３２はポ
ンプ出力ギヤ、３３および３４はポンプ出力ギヤ３２と
同軸に設けたＡＳＦ用出力出力ギヤびシート送り用出力
ギヤであり、また、３５はギヤ列３６と噛合し、フィー
ドギア３７を介してフィードローラ７を回転駆動可能な
アイドラギアである。

４０はカートリッジ挿入口２１において、中空針２２と
並列して設けられた廃インク排出管であり、廃インク排
出管４０は不図示のチューブを介して吸引ポンプ２７に
接続されており、回復動作時に記録ヘッド１からキャッ
プ部材２３を介して吸引された廃インクはインクカート
リッジ４内の不図示のインク吸収体に向けて廃用される
。なお、インクカートリッジ４の装着状態では中空針２
２がインクカートリッジ４の前面に設けられた不図示の
ゴム栓に差込まれることにより中空針２２を介してイン
クカートリッジ４内の不図示のインク収容部から記録ヘ
ッド１にインクが供給されるもので、上述したインクカ
ートリッジ４の装着時における廃インク処理系の動作を
第２図に従って説明する。

第２図に示すように廃インク排出管４０はカートリッジ
挿入口２１の内部壁に不図示の中空針と共に固定されて
いて、排出管４０の先端には排出口４０＾が絞り部４０
Ｂにおいて段付きに絞られて形成されており、絞り部４
０Ｂに球体４１がコイルばね４２のばね力によって偏倚
されている。なお、本例ではコイルばね４２の係止端部
は図示のように巻径を大きくなしてばね４２と管内に工
大したときに管壁に係止されるようにしである。４３は
廃インク排出管４０とポンプ２７との間を接続している
チューブである。

一方、インクカートリッジ４には本例の場合インクを収
納した使い捨て用のインク袋４４と共に廃インク吸収体
４５が配設される。また、インクカートリッジ４の挿入
側前面には廃インク排出管用の窓４Ａが設けてあって、
その窓４Ａの内側に廃インク吸収体４５の一部が立上ら
せである。更にまた、４６は図示のように廃インク吸収
体４１の立上らせた壁部４５＾を貫通させ、窓４Ａに向
けて突設した作動ピンである。

このように構成したカートリッジ装着機構においては、
インクカートリッジ４が右方から挿入口２１の壁に沿っ
て挿入されていくと、第１図で示した中空針２２がイン
ク袋４４の不図示の装着栓に突き刺フてインク供給系に
連結されると共に、作動ピン４６が排出管４０の排出口
４０＾から侵入し、球体４１をばね４２のばね力に抗し
て押込む。よって排出管４０が開口された状態で弾性体
の廃インク吸収体壁部４５Ａに軽く接触若しくは近接す
る状態に保たれ、回復動作時の廃インク受入れが可能な
状態となる。また、インクカートリッジ４を右方に引出
すと作動ピン４６が共に後退することによって排出口４
０＾から引抜かれ、球体４１がばね４２によって絞り部
４０Ｂに向は偏倚させることにより排出口４０＾を閉塞
し、カートリッジ非装着時に廃インクが誤って放出され
たり洩れたりするのを防止することができる。

第３図は本発明の他の実施例による廃インク処理系およ
びカートリッジ装置機構を示す０本例は、インクカート
リッジ４の着脱動作に連動して廃インク排出管４０の開
閉を行わせるようにしたもので、ここで、５０〜５３は
カートリッジ挿入口２１の外側にほぼ底面近傍に沿って
配設されたギヤ列であり、このうち駆動ギヤ５０はイン
クカートリッジ４の底部に設けたラックギヤ５４と噛合
し、その回動動作により中間のギヤ列５１．５２を介し
て連動ギヤ５３を回動させることができる。

５５は連動ギヤ５３と同軸に設けた開閉自在な蓋部材、
５６は蓋部材５５に貼設され、廃インクの漏洩を防止す
る封止部材であり、封止部材５６はインクの吸収が可能
な材料あるいは封止に好適な弾性材料によって形成され
る。なお、蓋部材５５および封止部材５６は図示しない
が、ねじりコイルばね等により常に排出口４０Ａに向け
て偏倚されるようにしておくのが望ましい、またここで
、インク供給系についてはその図示および説明を省略し
た。

このように構成した廃インク処理系およびカートリッジ
装着機構においては、インクカートリッジ４が右方から
挿入口２１に沿って挿入されてくると、その底面に設け
たラックギヤ５４が駆動ギヤ５０と噛合してギヤ列５０
〜５３を連動させ、蓋部材５５および封止部材５６を時
計回りの方向に回動させて排出口４０＾を開放する。ま
た、インクカートリッジ４を挿入口２１から引出すと、
ギヤ列５０〜５３が装着時とは逆回りの方向に回動させ
られて蓋部材５５および封止部材５６を起立させ、排出
口４０Ａを閉成する。

第４図は本発明の更に他の実施例による構成を示す。こ
こで、６０は蓋部材５５の回動軸５５＾に同軸に取付け
られた連動ギヤ、６１は連動ギヤ６０と噛合する扇形ラ
ックギヤ、６１＾は扇形ラックギヤ６１の回転軸、６２
は回動軸６１＾の周りに取付けられ、扇形ラックギヤ６
１を時計回りの方向に付勢しているねじりコイルばねで
ある。また、一方のインクカートリッジ４側にはその側
面に扇形ラックギヤ６１のアーム部６１Ｂと当接する作
動突起４Ｂが設けである。

このように構成した廃インク処理系およびインクカート
リッジ装着機構においては、インクカートリッジ４の右
方からの挿入動作に伴いその作動突起４Ｂが扇形ラック
ギヤ６１のアーム部ＢＩＢに当接し、これをばね６２の
ばね力に抗して反時計回りの方向に回動させる。よって
、連動ギヤ６０を介して蓋部材５５が時計回りの方向に
回動させられ、排出口４０Ａを開口させると共に排出管
４０をインクカートリッジ４の窓４Ａから内に導き入れ
る。また、インクカートリッジ４の引出し時にはその右
方への後退と共にばね６２のばね力によって扇形ラック
ギヤが時計回りの方向に回動させられ、蓋部材５５を閉
成状態に保つ。

なお以上に述べた実施例ではインク供給用のインク収容
部と廃インク吸収体とがインクカートリッジに収納され
た一体型のインクカートリッジの場合について述べたが
、本発明の適用はこのようなインクカートリッジ使用の
場合に限られるものではなく、インク収容部と廃インク
を吸収保持する手段とが個別のカートリッジに収容され
る場合にも通用できることはいうまでもない。

また、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも
バブル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。

かかる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成で
きるからであり、記録パターンによって一層定着の遅速
が生じることが予測されるからである。

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４７４０７９６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通用可能であるが、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て液体（インク）内に気泡を形
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通している。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。

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４４５９１ｉ００
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５
９−１３８４６１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、定着を確実に効率よく行いつる
からである。

さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対応
した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対し
ても本発明は有効に適用できる。

そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合
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。

また、本発明に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に、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
圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素
子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録と
は別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定
した記録を行なうために有効である。

また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数について
も、例えば単色のインクに対応して１個のみが設けられ
たものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに対
応して複数個数設けられるものであってもよい。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明によれば、カートリッ
ジの装着部に廃インクを排出する排出管を閉塞する手段
を設け、カートリッジの装着部への装着動作に応じて排
出管閉塞手段を開放可能としたので、カートリッジ未装
着の状態で誤操作により排出管から廃インクを排出させ
て周辺部を汚したり排出管内の残留廃インクが漏れたり
するのを防止することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明インクジェット記録装置の構成の一例を
示す斜視図、第２図、第３図および第４図は本発明による廃インク処
理系およびカートリッジ装着機構の構成例をそれぞれ示
す断面図である。１・・・記録ヘッド、２・・・キャリッジ、４・・・インクカートリッジ、４＾・・・窓、４Ｂ・・・作動突起、２１・・・カートリッジ挿入口、２２・・・カートリッジガイド、４０・・・廃インク排出管、４０＾・・・排出口、４０Ｂ　−・・絞り部、４１・・・球体、４２・・・コイルばね、４３・・・チューブ、４４・・・インク袋、４５・・・廃インク吸収体、４６・・・作動ビン、５０〜５３・・・ギヤ列、５５−・・蓋部材、６０・・・連動ギヤ、６１・・・扇形ギヤ、６２・・・ねじりコイルばね。

Claims

【特許請求の範囲】１）記録ヘッドから吸引された廃インクの収容が可能な
カートリッジを着脱自在とする装着部を有し、前記廃イ
ンクを前記装着部に固定された排出管に導き、該排出管
から前記装着部に装着されたカートリッジに導くように
したインクジェット記録装置において、前記カートリッジの非装着時に前記排出管を閉塞する閉
塞手段と、前記カートリッジの前記装着部への装着動作により前記
閉塞手段を開放する手段とを具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。２）前記カートリッジは前記装着部への装着動作時に前
記閉塞手段を開放する手段と係合してこれを動作させる
部材を具えてい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）前記カートリッジは前記記録ヘッドに供給するイン
クを収容するインク収容部を有し、前記カートリッジの
装着状態で前記インク収容部から前記インクが前記記録
ヘッドに供給されることを特徴とする請求項１または２
に記載のインクジェット記録装置。