JPH03190746A - インクジェット記録装置 - Google Patents

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、熱エネルギによりインクを吐出させて記録を
行なうインクジェット記録装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来から知られているインクジェット記録装置はノンイ
ンパクト型の記録装置であって、騒音が少ないこと、多
色のインクを使うことによってカラー画像の記録も容易
であること等の特徴を有しており、近年急速に普及しつ
つある。

殊に、記録液を吐出させて液滴とするためのエネルギを
発生させるために電気熱変換体を使用するバブルジェッ
ト方式のインクジェット記録装置は、高速、高密度記録
が可能である点から他の記録方式に比べてその将来性が
有望視されている。

このバブルジェット方式のインクジェット記録装置にお
いては、電気熱変換体上に発生する液滴吐出用の気泡が
、次の吐出用気泡の発生時までに消滅していることが連
続吐出を可能にする条件となっている。

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、従来は、何らかの原因により次の吐出用
気泡の発生時に気泡がまだ消滅せず残存していることが
あった。このように気泡が残存している場合には、吐出
用液滴の体積にみあう記録液が吐出口付近に供給できな
かったり、発生した気泡が大気と連通して記録液が吐出
しなかったりして、いずれにしても正常な記録を行なう
ことができないという問題点があった。

本発明の目的は、記録用液滴の形成時において不必要な
気泡を消滅させることができ、常に正常な液滴を形成す
ることが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］ そのために本発明は、記録液の液路に配設された電気熱
変換手段に通電することにより気泡を発生させ、前記液
路の端部に形成された吐出口から前記記録液の液滴を飛
翔させて記録を行なうインクジェット記録装置において
、前記電気熱変換手段に対し、前記吐出口とは反対側の
前記液路に配設された第２の電気熱変換手段と、該第２
の電気熱変換手段に通電させ気泡を発生させる駆動手段
とを具備したことを特徴とするものである。

［作　用］ 本発明によれば、記録液滴形成用の電気熱変換手段に対
して吐出口とは反対側に第２の電気熱変換手段が設けら
れており、不必要な残存気泡が発生したとき、または発
生しそうなときに、その第２の電気熱変換手段を駆動す
ることにより、不必要な残存気泡をな（することができ
る。

［実施例］ 以下、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図は本発明を適用したインクジェット記録装置の一
例を示す。本例は多色記録装置の場合であり、ここで、
１は複数の記録ヘッドＩＡ−ＩＤからなる記録ヘッドユ
ニットであって、それぞれの記録ヘッドＩＡ〜ＩＤから
色の異なる記録液が吐出される。また、個々の記録ヘッ
ドＩＡ−ＩＤには記録液を吐出させる熱エネルギを発生
させるために印加電圧が供給される電気熱変換体がその
液路に沿って配設されている。

３は記録ヘッドユニット１を搭載し、ガイドレール４に
沿って移動するキャリッジ、５はキャリッジ４を移動さ
せるタイミングベルト、６はキャリッジ駆動モータであ
る。また、記録シート７はシート送りモータ８によって
駆動されるシート送りローラ９、およびローラ９と協動
する保持ローラ対１０によって記録位置に保持され、−
持分の記録が終了するごとに矢印方向にシート送りされ
る。１１は記録ヘッドＩＡ〜ｌＤにそれぞれインクを供
給する供給管、１２は記録ヘッドＩＡ〜ＩＤからインク
をタンク１３に戻す戻し管、更にまた１４はキャリッジ
４をホームポジションＨに導いたときに、記録ヘッドユ
ニット１に対向し、吐出の回復を行う複数記録ヘッド用
の吐出回復装置である。

第２図は、記録ヘッドの吐出口付近の構造を示す断面図
であり、２０は吐出口、２１はインク吐出用の電気熱変
換体からなる熱発生部、２２は残存気泡排出用の第２の
電気熱変換体からなる熱発生部、２３は電極である。

第３図は本実施例の制御部の構成を示すブロック図であ
る。

ここで、制御装置３０は、ＣＰＵ、　ＲＯＭ、　ＲＡＭ
等を有するマイクロコンピュータ形態のものであり、Ｒ
ＯＭに格納された処理手順に従ってキャリッジ駆動モー
タ６や電気熱変換体２１．２２等の本実施例の各部を制
御する。３１．３２は電気熱変換体２１．２２に所定の
電圧を印加するための駆動回路である。

第４図は、ＲＯＭに格納されている本実施例の処理手順
を示すフローチャートである。以下、このフローチャー
トに基づいて本実施例の動作を説明する。

まず、ステップＳ１で残存気泡排出信号が制御装置３０
に入力すると、制御装置３０はそれまで行っていた記録
動作を一旦停止させ、キャリッジ駆動モータ６を用いて
記録ヘッドをホームポジションＨに移動させる（ステッ
プＳ２）。そして、ステップＳ３で吐出回復装置を用い
て記録ヘッドにキャッピングをし、第２の電気熱変換体
２２に通電して気泡を発生させて電気熱変換体２１付近
に残存している気泡をインクと共に吐出口から排出させ
る（ステップＳ４）。

以上の処理が終了すると、制御装置３０は、先程−旦停
止させた、電気熱変換体２１に通電することにより行な
う記録動作を再び始める。

前述した残存気泡排出信号を制御装置３０に入力する方
法としては、残存気泡が発生した場合もしくは発生しそ
うな場合に使用者が入力するようにしてもよいし、ＣＣ
Ｄ等を用いた記録画像読取装置を設け、その装置が記録
液の不吐出を検出した時点で入力するようにしてもよい
。

また、電気熱変換体から吐出口までの距離が長ければ長
いほど管路抵抗が大きくなってその分だけ吐出エネルギ
の減少分も大きくなる。従って、第２の電気熱変換体に
通電することによって残存気泡を確実に吐出口から排出
するためには、記録用液滴形成用の電気熱変換体に通電
して発生させる熱量よりも第２の電気熱変換体に通電し
て発生させる熱量を太き（すればよい。そのためには、
第２の電気熱変換体を、記録用液滴形成用の電気熱変換
体よりも大きくしたり、第２の電気熱変換体を複数個設
けたりすればよい。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

この実施例では、液路が設けられている記録ヘッドの温
度の検出手段を設け、その温度があらかじめ定められた
温度になると自動的に第２の電気熱変換体による吐出動
作を行なわせるようにすることによって、記録ヘッドの
過剰昇温時に発生する気泡を自動的に排除しようとする
ものである。

第５図は本実施例の制御部の構成を示すブロック図であ
り、第３図と同一符合のものは同一のものを示している
。

第３図示の実施例と異なるところは、記録ヘツドの温度
検出手段２が設けられ、その出力を、制御装置３０が内
部のＲＯＭにあらかじめ格納された設定温度と比較して
設定温度より高くなったときに、先に説明した実施例と
同様に、第２の電気熱変換体２２を駆動させて吐出動作
を行わせることである。

本実施例に使用される温度検出手段２は、第６図に示し
たように、それぞれが互いに色の異なる記録液を吐出す
る記録ヘッドＩＡ〜ＩＤの各々に設けられている。

このような本実施例によれば、たとえ記録用液滴形成用
の電気熱変換体２１上に残存する気泡がなくても、高温
時に発生する微小な溶存気泡を除去することができて、
良好な記録を行なうことができる。

なお、４００ｄｐｉ、　２５６ノズルのバブルジェット
方式インクジェット記録装置で、染料濃度２ｗｔ％、印
字比率７５％の条件下で実際に記録した結果、上述した
設定温度は５０℃とするのが適当であった。

なお、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、コンティニエ
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（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。

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。加
えて、上側のようなシリアルタイプのものでも装置本体
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。

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、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。

さらに加えて、本発明インクジェット記録装置の形態と
しては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末
として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装
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よい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、記録液滴形成用の
電気熱変換手段に対して吐出口とは反対側に第２の電気
熱変換手段が設けられており、不必要な残存気泡が発生
したとき、または発生しそうなときに、その第２の電気
熱変換手段を駆動することにより、不必要な残存気泡を
なくすることができ、常に正常な液滴を形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用したインクジェット記録装置の
構成を示す斜視図、 第２図は、本発明に係る記録ヘッドの吐出口付近の断面
図、 第３図は、本発明の一実施例の制御部の構成を示すブロ
ック図、 第４図は、制御装置が処理すべき手順を示すフローチャ
ート、 第５図は、本発明の他の実施例の制御部の構成を示すブ
ロック図、 第６図は、第５図示の実施例に用いられる記録ヘッドの
構成を示す構成図である。 １・・・記録ヘッドユニット、 ＩＡ〜ＩＤ・・・記録ヘッド、 ２・・・温度検出手段、 ３・・・キャリッジ、 ６・・・キャリッジ駆動モータ、 ２０・・・吐出口、 ２１、２２・・・電気熱変換体、 ２３・・・電極、 ３０・・・制御装置、 ３１．３２・・・駆動回路。 第４図 第５図 第３図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録液の液路に配設された電気熱変換手段に通電す
   ることにより気泡を発生させ、前記液路の端部に形成さ
   れた吐出口から前記記録液の液滴を飛翔させて記録を行
   なうインクジェット記録装置において、 前記電気熱変換手段に対し、前記吐出口とは反対側の前
   記液路に配設された第２の電気熱変換手段と、 該第２の電気熱変換手段に通電させ気泡を発生させる駆
   動手段と を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。 ２）前記電気熱変換手段に通電することにより発生する
   熱量Ｐ＿１と前記第２の電気熱変換手段に通電すること
   により発生する熱量Ｐ＿２との間に、Ｐ＿１≦Ｐ＿２ なる関係がある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）記録液の液路に配設された電気熱変換手段に通電す
   ることにより気泡を発生させ、前記液路の端部に形成さ
   れた吐出口から前記記録液の液滴を飛翔させて記録を行
   なうインクジェット記録装置において、 前記電気熱変換手段に対し、前記吐出口とは反対側の前
   記液路に配設された第２の電気熱変換手段と、 該第２の電気熱変換手段に通電させ気泡を発生させる駆
   動手段と、 前記液路が設けられた記録ヘッドの温度を検出する温度
   検出手段と、 該温度検出手段による検出温度があらかじめ定められた
   温度になると、前記駆動手段を制御して前記第２の電気
   熱変換手段に通電し気泡を発生させる駆動制御手段と を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。