JPH06328727A

JPH06328727A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH06328727A
Application number: JP12423793A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Gotou; 史博後藤; Shigeyasu Nagoshi; 重泰名越; Masaya Uetsuki; 雅哉植月; Hiromitsu Hirabayashi; 弘光平林; Norifumi Koitabashi; 規文小板橋; Hitoshi Sugimoto; 仁杉本; Miyuki Matsubara; 美由紀松原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-05-26
Filing date: 1993-05-26
Publication date: 1994-11-29
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: JP3159833B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、紙面上で混色が目立たなくなるレ
ベルまでの予備吐出の回数を少なくできる吸引回復が行
なえるインクジェット記録装置を提供する。【構成】複数の記録ヘッドと１つの吸引ポンプを持ち
それぞれの記録ヘッドを順次吸引していくインクジェッ
ト記録装置において、明度の高いインクを入れている記
録ヘッドから順番に吸引を行うことを特徴とするインク
ジェット記録装置であり、先に吸引した記録ヘッドを記
憶しそれにより吸引後の予備吐出回数を決定する方法を
とれば尚一層の効果を奏する。

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
に関し、特にその吸引回復方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記
録装置は、画像情報に基づいて、紙やプラスチック薄板
等の被記録材上にドットパターンからなる画像を記録し
ていくように構成されている。

【０００３】前記記録装置は、記録方式により、インク
ジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービ
ーム式等に分けることができ、そのうちのインクジェッ
ト式（インクジェット記録装置）は、記録ヘッドの吐出
口からインク（記録液）滴を吐出飛翔させ、これを被記
録材に付着させて記録するように構成されている。

【０００４】近年、数多くの記録装置が使用されるよう
になり、これらの記録装置に対して、高速記録、高解像
度、高画像品位、低騒音等が要求されている。このよう
な要求に応える記録装置として、前記インクジェット記
録装置を挙げることができる。

【０００５】前記インクジェット記録装置に用いられる
インクジェット記録ヘッドは図６（ａ）、（ｂ）の分解
斜視図に一例を示すように、インク吐出口（オリフィ
ス）２１ｂを有するオリフィスプレート２１ｃと、各オ
リフィスに連通するインク路（ノズル）を形成するため
の溝１０及び該ノズルにインクを供給するインク溜まり
を形成する共通液室１３の空間を有する溝付天板２３
と、インク路に設けられインクを吐出するために利用さ
れる熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生素子とし
ての電気熱変換体の発熱部２２を有するヒーターボード
１６とを具備している。２１ａは、共通液室１３及び、
インク路へのインク供給口である。

【０００６】このようなインクジェットヘッドを具備す
るインクジェット装置には、吐出口からインクを吸引し
て吐出不良を解消する吸引回復動作を行う際に使用する
ためや吐出口におけるインクの乾燥防止をはかるため
に、吐出口のキャッピングを行うキャップを設けてい
る。また、吐出するにしたがって消泡しきれなかった気
泡が多く入りすぎたり、気泡の体積が大きすぎたりした
場合、ノズル口をふさいでしまう等インク供給路を確保
できない弊害を引き起こすことがある。前記気泡を取り
除くためにも、吸引回復動作を行うことが多い。

【０００７】また、複数の記録ヘッドをもつインクジェ
ット記録装置、例えばＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの４色の記録ヘッ
ドを持つカラーインクジェット記録装置の回復系は４つ
の吸引放置両用キャップとそれぞれにつながる４つの吸
引ポンプ、もしくは４つの吸引放置両用キャップとそれ
ら全てにつながる１つの大きな吸引ポンプ等の構成によ
り同じタイミングで全色吸引を行なう方法、あるいは図
２に表すような１つの吸引ポンプと１つの吸引専用キャ
ップとそれぞれの記録ヘッドの放置保存用のキャップを
持つような構成により、各記録ヘッドを順次吸引してい
くような吸引方法がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来、吸引回復動作を
行う場合には、インクの重力によらずにピストンの移動
を利用して水平配置でも確実にインクを回収できるシリ
ンダポンプが用いられている。このシリンダポンプは、
キャップ等のインク受け部材から廃インクを回収する開
孔の開閉をピストン表面で行い、ピストンの軸側に設け
られた廃インク移動経路を介して廃インクをこのインク
受け部材よりも廃インク収容力の高い廃インク収納部へ
移動させる構成である。

【０００９】しかしながら、複数の記録ヘッドを用いた
カラーインクジェット記録装置の場合、図２に示したよ
うに１つの吸引キャップと吸引ポンプにより複数の記録
ヘッドを順次吸引するような場合には吸引時に吸引キャ
ップ内で混色を起こし、混色したインクがノズル内に引
き込まれ、印字をしたときには紙面上に混色したインク
が印字されてしまう。

【００１０】この対策として吸引後に予備吐出を行いノ
ズル内に引き込まれた混色インクを出しきってしまうこ
とが行われている。しかしながら、ノズル内に引き込ま
れた混色インクを全て出しきるには予備吐出の回数を多
くしなければならず、この動作による多量のインクの無
駄や予備吐出時間の増大という問題があった。

【００１１】本発明の目的は、前記予備吐出回数を少な
くして予備吐出にかかる廃インクの量の減少によるラン
ニングコストのダウンと予備吐出にかかる時間の減少に
よるスループットの向上を達成したジェット記録装置を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、複数の記録ヘッドと１つの吸引ポンプを持
ち、それぞれの記録ヘッドを順次吸引していくインクジ
ェット記録装置において、記録ヘッドの吸引を行う際に
明度の高いインクを入れている記録ヘッドから順番に吸
引を行うことを特徴とする。

【００１３】また先に吸引した記録ヘッドを記憶し、そ
れにより吸引後の予備吐出回数を決定することを特徴と
するインクジェット記録装置である。

【００１４】上記手段により、紙面上で混色が目立たな
くなるレベルまでの予備吐出の回数を少なくすることが
でき、予備吐出にかかる廃インクの量の減少によるラン
ニングコストのダウンと予備吐出にかかる時間の減少に
よるスループットの向上を達成することができる。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例について説明する。図７は、
記録ヘッド（ＩＪＨ）が複数のカラーインクジェット記
録装置の構成を示す斜視図、図８は交換可能なカートリ
ッジの斜視図である。図７において、１はブラック、シ
アン、マゼンタ、イエローのそれぞれの入っている記録
ヘッドであり、図８に示すように１２のインクタンクと
１の記録ヘッドで一体型の交換可能なカートリッジ（Ｉ
ＪＣ）を形成するものであり、１１はインク滴を吐出す
るためのノズル部である。図７において、２は前記カー
トリッジ（ＩＪＣ）をプリンター本体に取り付けるため
のキャリッジ（ＨＣ）であり、７はそのキャリッジを副
走査方向に走査するためのガイドである。

【００１６】８ａ、８ｂは、９で示す被印字物を主走査
方向に走査させるためのプラテンローラである。また、
キャリッジ２には、記録ヘッド１に対して駆動のための
信号パルス電流やヘッド温調用電流を流すためのフレキ
シブルケーブル（図示せず）が、プリンターをコントロ
ールするための電気回路を具備したプリント板（図示せ
ず）に接続されている。

【００１７】さらに、上記構成のインクジェット記録装
置の回復系について説明する。この記録装置は記録ヘッ
ドの回復系ユニットが設けられており、３はキャップユ
ニットであり、それぞれ記録ヘッド一つ一つに対応して
キャッピングする。ポンプユニット５はキャップユニッ
ト３でキャッピングしている状態で記録ヘッドの吸引回
復を行う。４ａは、クリーニングブレードで、４ｂはこ
のブレード４ａを支持している部材である。ブレード
は、この形態でなく周知のクリーニングブレードが本例
に適用できることはいうまでもない。

【００１８】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジＨＣがホームポジション側領域に
きたときに、それらの対応位置で所望の処理が行えるよ
うに構成されているが、周知のタイミングで所望の作動
を行うようにすれば、本例にはいずれも適用できる。

【００１９】図９は記録ヘッド１の詳細を示す断面図で
あり、支持体２０の上面に半導体製造プロセスにより形
成されたヒーターボード１６が設けられている。このヒ
ーターボード１６に同一の半導体製造プロセスで形成さ
れた、記録ヘッド１を保温し、温調するための温調用ヒ
ータ（昇温用ヒータ）１７が設けられている。１９は前
記支持体２０上に配設された配線基板であって、該配線
基板１９と温調用ヒータ１７及び吐出用（メイン）ヒー
タ１８とがワイヤーボンディング等により配線されてい
る（配線は不図示）。また、温調用ヒータ１７は、支持
体２０等にヒーターボード１６とは別のプロセスにより
形成されたヒータ部材を貼りつけたものでもよい。

【００２０】１４は吐出用ヒータ１８によって加熱され
て発生したバブルである。１５は吐出されたインク液滴
を示す。１３は吐出用のインクが記録ヘッド内に流入す
るための共通液室である。

【００２１】図１０〜図１３はシリンダポンプの構成、
作動態様を示した図である。タイミングギア２１の回転
によりピストンセットカム２１ｇがピストン軸２７に取
り付けられたピストン押圧ローラ２９を押すので、ピス
トン軸２７は図１０に示すようにＨ方向に移動する。そ
してピストン２８はピストン押さえ２７ｂにより押圧さ
れてＨ方向に移動し、ポンプ室４２は負圧状態となる。
ピストン２８の外周及びピストン押さえ２７ｂとの接触
面にはスキン層があるので、発砲材の連通穴を通ってイ
ンクが漏洩することはない。また、シリンダ２４のイン
ク流路２４ｅはピストン２８により閉塞されているの
で、ポンプ室４２の負圧が高まるのみでピストン２８は
移動可能な状態である。

【００２２】キャップ後、図１０に示すようにインク流
路２４ｅが開き、この状態で数秒間保持しておく。この
時、キャップの吸引口よりヘッドのインクが吸引され
る。吸引されたインクはキャップレバー３２の内部に形
成されたインク流路３２ｆを通りさらにシリンダ２４の
インク流路２４ｅを通って、ポンプ室４２内の負圧は緩
和される。

【００２３】さらに、タイミングギアが回転すると再び
キャップカムによりキャップが吐出口面より若干離れ、
さらにピストン軸２７は図１１に示すようにＨ方向に移
動することにより、吐出口面、キャップ部及び吸引口か
らインク流路２４ｅまでの残インクが吸引されてこれら
の部分のインク残留をなくす。このときインク流路２４
ｅまでの残インクを除去するために、ポンプ室４２内の
負圧を高める必要があり、そのためにはシリンダのＨ方
向への移動速度を高める方が効率的によい。

【００２４】次にタイミングギアを逆方向に回転させる
と、ピストンリセットカムがピストン復帰ローラを引っ
張り、図１２、図１３に示すように矢印Ｊ方向にピスト
ン軸２７のピストン受け２７ｃが接してから移動するの
で、ピストン２８の短面２８ｂとピストン押さえ２７ｂ
との間に間隙Δｌが生じる。しかし、ピストン軸２７及
びピストン２８の移動により、ポンプ室４２内に吸引さ
れている廃インクは前記した間隙Δｌを通り、ピストン
軸の溝２７ｆを通り、シリンダ２４のインク流路２４ｃ
を通り、更に廃インク吸収体３７の中央付近に排出され
る。

【００２５】しかし、従来ではピストン軸がＪ方向に移
動するとき、ポンプ室４２内にある廃インク量がポンプ
室４２内のほぼ全体に溜まっていた場合、前記のように
大部分の廃インクはシリンダ２４のインク流路２４ｃを
通って、更に廃インク管２４ｇを通って排出される。

【００２６】実施例１図２の構成図はブラック（以下Ｋ）、シアン（以下
Ｃ）、マゼンタ（以下Ｍ）、イエロー（以下Ｙ）の４つ
の記録ヘッドを持つカラーインクジェット記録装置を表
し、１つの吸引ポンプと１つの吸引用キャップにより、
複数ある記録ヘッドの吸引を選択的に行う。そのため吸
引用のキャップとは別に放置保存用のキャップを記録ヘ
ッドと同数持っている。

【００２７】このような構成の時の回復動作は次のよう
である。手動により吸引回復を行う場合は、ユーザーが
吐出不良の記録ヘッドを発見したとき、コントロールパ
ネル上のＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの色指定スイッチ（記録ヘッド
指定スイッチ）のいずれかと吸引スイッチをｏｎする。
その指示により、図３に示すようにキャリッジが移動
（吸引時移動）し、吸引の指示を出された記録ヘッドを
位置が固定された吸引キャップに正対する状態にする。
次に図４に示すようにキャップを移動させることにより
吸引キャップを記録ヘッドに密着させ、ポンプにより吸
引キャップ内の圧力を減少させることで記録ヘッド内の
インクを吸い出し、ノズル内のゴミや増粘インク等を除
去する。

【００２８】あるいは自動的にどの記録ヘッドが吐出不
良であるかを検知し、上記のような動作により、不良記
録ヘッドのみ吸引する。

【００２９】また放置時には、図５に示すように放置保
存キャップがそれぞれの記録ヘッドにキャッピングさ
れ、記録ヘッドノズル内のインクの増粘、固着、および
ノズル内へのゴミの侵入等を防止する。

【００３０】このような吸引動作を行う場合に図１に表
されたシーケンスによって行う。本発明の特徴をもっと
もよく表す図１に表されたシーケンスはＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ
の４色のインクをそれぞれの記録ヘッド内に持つカラー
インクジェット記録装置において１つの吸引キャップを
複数の記録ヘッドが共用する場合のものである。ただ
し、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの明度は表１に示されるようにＹ＞
Ｍ＞Ｃ＞Ｋとなっている。表１にはコート紙に各色１０
０％デュティで印字したときの紙面上での明度を表す。

【００３１】

【表１】図１のシーケンスに示した通り、図１４に示したような
所定のタイミングで吸引回復を行うときには、図１４の
シーケンス中の各記録ヘッド選択吸引の所で図１に示し
たシーケンス通り、まずＹの吸引を行うかどうかの指示
があるかどうかを判定し、吸引を行うという指示がある
場合にはＹの吸引を行い次にＭについて同様のことを行
い、吸引の指示がない場合にはＹの吸引を行わず次にＭ
について同様のことを行う。これと同様の動作をＭ→Ｃ
→Ｋと順次繰り返し行うことにより吸引動作を終了す
る。

【００３２】その後、吸引を行った順番を予備吐出回数
を決定する条件とし、その条件に従い各記録ヘッドの予
備吐出を図１５及び図１６に示すシーケンスに従い行
う。図１５は該シーケンスの前半、図１６はシーケンス
の後半を示す。

【００３３】このようなシーケンスで明度の高いインク
から順次吸引を行っていくことにより、紙面上で混色が
目立たなくなるまでに必要な予備吐出の吐出回数を少な
くすることができ、予備吐出にかかる時間を少なくする
ことができるため、スループットが向上する。

【００３４】また、予備吐出の吐出回数を少なくできる
ことで廃インク量を減らすことができ、ランニングコス
トが下がる上に記録装置本体中の廃インクタンクを小さ
くすることができるため装置本体の小型化も可能であ
る。

【００３５】表２に２色のインクを順次吸引したとき、
紙面上で混色が目立たなくなるまでに必要な予備吐出の
吐出回数を示す。

【００３６】

【表２】さらにここでは所定のタイミングである検知を行い、吸
引を行う必要がある記録ヘッドのみを明度の高いインク
の順に吸引することについて記述してきたが、インクタ
ンクの交換や記録ヘッドの交換時などの所定の動作を行
った後の記録ヘッドの吸引に関しても吸引が必要である
記録ヘッドについてのみ吸引を行うときでも明度の高い
インクの順に吸引することで先に記述したことと同様の
効果を得ることができる。

【００３７】実施例２紙面上での混色の目立ち方は吸引後の印字デューティに
より異なるので吸引後の印字デューティによって予備吐
出回数を決定することにより、実施例１よりもさらに廃
インク量を減少させる事ができる。

【００３８】実施例３先に吸引した記録ヘッドを記憶しておき、それにより吸
引後の予備吐出回数を決定する事で、必要以上の予備吐
出を行うことなく紙面上での混色を目立たなくすること
ができる。

【００３９】さらに先に吸引された記録ヘッドから現在
吸引する記録ヘッドまでに経過した時間とその間に行っ
た空吸引の回数により吸引後の予備吐出回数を決定する
ことによりさらなる効果を得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、明度の高いインク
から順次吸引を行うことによりランダムに順次吸引を行
った場合よりも予備吐出回数を減少させることができ、
次のような効果があがる。

【００４１】１．予備吐出にかかる時間が減少するので
スループットを上げることができる。

【００４２】２．無駄なインク消費をしないのでランニ
ングコストを低くできる。

【００４３】３．廃インク量が少なくなるので廃インク
タンクを小型化でき、さらには記録装置本体も小型化で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が実施もしくは適用される好適なインク
ジェット記録装置における吸引回復シーケンスを示した
図である。

【図２】本発明が実施もしくは適用される好適なインク
ジェット記録装置における回復系の構成の１例を示した
図である。

【図３】本発明が実施もしくは適用される好適なインク
ジェット記録装置における回復系の動作を表した図であ
る。

【図４】本発明が実施もしくは適用される好適なインク
ジェット記録装置における回復系の動作を表した図であ
る。

【図５】本発明が実施もしくは適用される好適なインク
ジェット記録装置における回復系の動作を表した図であ
る。

【図６】記録ヘッドの分解図である。

【図７】インクジェット記録装置の構成を示す斜視図で
ある。

【図８】交換可能なカートリッジを示す斜視図である。

【図９】記録ヘッドの断面図である。

【図１０】シリンダポンプの構成と作動態様を示す図で
ある。

【図１１】シリンダポンプの構成と作動態様を示す図で
ある。

【図１２】シリンダポンプの構成と作動態様を示す図で
ある。

【図１３】シリンダポンプの構成と作動態様を示す図で
ある。

【図１４】吸引チェックシーケンスを示した図である。

【図１５】吸引後予備吐出シーケンスを示した図の前半
である。

【図１６】吸引後予備吐出シーケンスを示した図１５に
続く後半である。

【符号の説明】

１記録ヘッド２キャリッジ３キャップユニット４ａクリーニングブレード４ｂ支持部材５ポンプユニット７ガイド８ａ，８ｂプラテンローラ９被印字物１０溝１１ノズル部１２インクタンク１３共通液室１４バブル１５インク液滴１６ヒーターボード１７温調用ヒータ１８吐出用ヒータ１９配線基板２０支持体２１ａインク供給口２１ｂインク吐出口２１ｃオリフィスプレート２２発熱部２３溝付天板２４シリンダ２４ｃ，２４ｅインク流路２４ｇ廃インク管２７ピストン軸２７ｂピストン押さえ２７ｃピストン受け２７ｆ溝２８ピストン２９ピストン押えローラ３２キャップレバー３２ｆインク流路３７廃インク吸収体４２ポンプ室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平林弘光東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小板橋規文東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者杉本仁東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者松原美由紀東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の記録ヘッドと１つの吸引ポンプを
持ちそれぞれの記録ヘッドを順次吸引していくインクジ
ェット記録装置において、記録ヘッドの吸引を行う際、
明度の高いインクを入れている記録ヘッドから順番に吸
引を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】複数の記録ヘッドと１つの吸引ポンプを
持ちそれぞれの記録ヘッドを順次吸引していくインクジ
ェット記録装置において、先に吸引した記録ヘッドを記
憶し、それにより吸引後の予備吐出回数を決定すること
を特徴とするインクジェット記録装置。