JP3029163B2 - 液体噴射装置 - Google Patents
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Description
置、特にインクジェット記録装置に関するものである。
形成手段を用いた記録装置が実用化されているが、この
中でも特に、熱エネルギ−を利用して記録ヘッドのイン
ク吐出口から記録媒体に対してインクを吐出して記録を
行うインクジェット記録装置が注目されている。
録装置をプリンタ部に使用してファクシミリ装置を構成
することを考案した。
リ装置において、記録ヘッドのノズルからインクを吸引
することによりインクの吐出回復を行う回復機構を備え
たファクシミリ装置は従来知られていない。
方法において、記録途中で記録を停止して記録ヘッドが
キャップ手段によりキャッピングされずに空気にさらさ
れる場合、あるいは記録ヘッドが長時間記録を行わない
場合、記録ヘッドのノズルに溜ったインクが乾燥してノ
ズルが非常に目詰まりしやすくなる。ノズルの目詰まり
は、記録動作の上で致命的で、極力発生させてはならな
いことである。
を使用した場合、新しいカートリッジに交換した時、ノ
ズルに空気が入っていたり、あるいは長時間の印字等で
ノズル内に気泡が発生したりすると、ポンプ等を利用し
てノズルからインクを気泡とともに吸引する吸引動作を
行わなければ印字できない。しかしながら、このように
記録ヘッドが交換されたときに上記キャッピングをあら
ためて確実に行う操作は従来行われてなく、キャッピン
グがされないまま放置されたりキャッピングが不十分な
まま記録ヘッドの吐出口面が外気と接触すると、ノズル
の目詰まりを生じさせることがあるのみならず、上記吸
引回復動作も確実に行うことができないという問題を本
発明者は見出した。
後、インクの不吐出が解消されたか否か操作者が確認し
たいにもかかわらず容易に確認できないという問題があ
った。
交換された場合であっても、液体噴射ヘッドの液体噴射
領域を確実にキャッピングし、ノズルの目詰まりを防止
することができる液体噴射装置を提供することを目的と
する。
の不吐が解消されたか否かを操作者が容易に確認するこ
とができる液体噴射装置を提供することを目的とする。
明は、液体噴射ヘッドを用いて所定の液体を噴射する液
体噴射装置であって、前記液体噴射ヘッドを装着する装
着部と、前記装着部に前記液体噴射ヘッドを操作者が装
着させることに伴い、前記液体噴射ヘッドの噴射口面を
覆うように構成されたキャップ部と、前記キャップ部を
駆動するキャップ部駆動手段と、前記液体噴射ヘッドが
前記装着部に装着されたことに関する情報を検知する検
知手段と、前記検知手段が前記液体噴射ヘッドが装着さ
れたことに関する情報を検知したとき、前記キャップ部
を前記液体噴射ヘッドの噴射口面から一度引き離し、そ
の後再び前記液体噴射ヘッドの噴射口面を前記キャップ
部によって覆うように前記キャップ部駆動手段の駆動を
制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
ヘッドに対して液体噴射回復処理を行い、噴射口からの
液体噴射の回復を行う液体噴射回復手段をさらに備える
ことが好ましい。
ャップ部が前記液体噴射ヘッドの噴射口面を覆った状態
で前記キャップ部を介して前記液体噴射ヘッドの噴射口
内の液体を吸引することで液体噴射の回復を行うことが
好ましい。
が液体噴射回復処理を実行した後、前記液体噴射ヘッド
を駆動して、記録媒体にチェック用の画像を記録させる
ことが好ましい。
射して記録を行うインクジェット記録ヘッドであって、
さらに熱エネルギ−を利用してインクを噴射するインク
ジェット記録ヘッドであって、インクに与える熱エネル
ギ−を発生するための熱エネルギ−発生体を備えること
が好ましい。
い例としては、外部との通信を行う通信部をさらに有す
るものである。
い例としては、原稿画像読み取り手段と、原稿画像の送
受信手段を有するものである。
ッドが交換されたことが検知された場合、液体噴射ヘッ
ドの液体噴射領域をキャップ手段で覆うようにキャップ
手段の駆動手段が制御されるので、確実なキャッピング
がなされ、キャップは吐出口面に密着してノズルの目詰
まりが防止できるとともに吸引回復操作も確実に行うこ
とができる。
説明する。
シミリ装置に適用した場合のブロック図である。図1に
おいて、1はヘッドクリーニングを起動するボタンを有
する操作部、2は外部との間でファクシミリ送受信を行
う通信部、3は印字を行う記録部、4は原稿を読み取る
読取部、5は上記1〜5の各機能部を制御する制御手段
としての制御部であり、後述する処理手順を実行するC
PU51、その処理手順に対応したプログラム等固定デ
−タを格納するROM52及び作業用のRAM53等を
有している。また、制御部5にはプリンタカバ−の開閉
を検知するプリンタカバ−センサ33と、キャリッジが
ホ−ムポジションにあるか否かを検知するためのホ−ム
ポジションセンサ40が接続されている。
ンクタンクが一体化されたインクカ−トリッジ21を示
す斜視図である。また、図3は、本発明を適用したファ
クシミリ装置の記録系として好適なインクジェット記録
装置の一例を説明する外観斜視図である。これらの図に
おいて、20は熱エネルギーを利用してインクを記録紙
に吐出する方式の記録ヘッド、10は記録ヘッド20と
一体化され、記録ヘッド20へインクを供給するインク
タンクである。
ある。本実施例におけるインクカートリッジ21は、イ
ンクタンク10の前方面よりもわずかに記録ヘッド20
の先端部が突出した形状を有している。インクカートリ
ッジ21は、インクジェット記録装置本体IJRAに設
けられたキャリッジ16に固定して支持されるともに、
このキャリッジ16に対して着脱可能である。
したインクタンク10は、インク吸収体と、このインク
吸収体を収容するための容器と、これを封止する封止部
材(いずれも不図示)とから構成されている。このイン
クタンク10内には、インクが充填されており、記録ヘ
ッド20からのインクの吐出に応じて順次記録ヘッド2
0側にインクを供給する。
ジ21は、以下説明するインクジェット記録装置IJR
Aのキャリッジ16に所定の方法で着脱自在に搭載され
て、所定の記録信号の入力によって、記録ヘッド20か
ら被記録部材にインクを吐出し、キャリッジ16と被記
録部材とが相対的な移動を繰り返すことにより所望の記
録画像が形成される。
紙されてきた記録紙の記録面に対向してインク吐出を行
うノズル群を備えたインクカートリッジ21の記録ヘッ
ドである。16は記録ヘッド20を保持するキャリッジ
であり、駆動モータ17の駆動力を伝達する駆動ベルト
18の一部と連結し、互いに平行に配設された2本のガ
イドシャフト19Aおよび19Bと摺動可能とすること
により、記録ヘッド20の記録紙の全幅にわたる往復移
動(主走査)が可能となる。この往復移動中に記録ヘッ
ド20は受信データに応じた画像を記録紙上に記録す
る。この1主走査終了毎に記録紙は前記主走査方向とは
直角方向に所定量搬送(副走査)される。26はヘッド
回復装置であり、記録ヘッドの移動経路の一端、例えば
ホームポジションの記録ヘッド20と対向する位置に配
設される。
によって、ヘッド回復装置26は駆動され、キャップ部
26Aにより記録ヘッド20のキャッピングを行う。す
なわちキャップ部21Aの全周縁を記録ヘッド20の吐
出口形成部分に密着させる。このヘッド回復装置26の
キャップ部26Aによる記録ヘッド20へのキャッピン
グに関連させて、ヘッド回復装置26内に設けた適宜の
吸引手段(例えば、吸引ポンプ)によるインク吸収(吸
引回復)を行い、これによりインクを吐出口から強制的
に排出させることにより吐出口内の増粘インクや気泡を
除去する等の吐出回復処理が行なわれる。
すことにより記録ヘッドが保護される。このような吐出
回復処理は電源投入時、記録ヘッド交換時、一定時間以
上記録動作が行なわれないときなどに行なわれるもので
ある。31はヘッド回復装置26の側面に配設され、シ
リコ−ンゴム等で形成されるワイピング部材としてのブ
レードである。ブレード31はブレード保護部材31A
にカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置26と
同様、モータ22および伝動機構23によって動作し、
記録ヘッド20の吐出面との係合が可能である。これに
より、記録ヘッド20の記録動作における適切なタイミ
ングで、あるいはヘッド回復装置26を用いた吐出回復
処理後にブレード31を作動させ、記録ヘッド20の吐
出面に付着した結露、インクの濡れあるいは塵埃等を拭
き取ることができる。
の位置にあることを検知するためのホ−ムポジションセ
ンサであり、マイクロスイッチやフォトインタラプタ等
から構成される。
る。ファクシミリ装置本体の前面に位置するプリンタカ
バー37を開閉することによりカバーセンサ33がON
/OFFする。カバーセンサ33としてはマイクロスイ
ッチやフォトインタラプタを用いることができる。プリ
ンタカバーが37が開けられると、記録動作を行ってい
た場合でも記録を中止し、インクカートリッジ32はキ
ャッピングを行う所定の位置であるホ−ムポジションに
戻る。
ヘッド34に回復装置35のキャップ部が押しつけら
れ、インクの吸引が行なわれる。記録紙は記録紙搬送ロ
ーラ36により排紙される。
クのフローチャートで、このタスクは電源ONと同時に
起動され、かつ100msec毎に起動される。タスク
が起動されると、カバーセンサ33の状態が記憶してあ
るフラグ cover data の状態と同一か否かを見る(ステ
ップS1)。カバーセンサ33はONでカバー閉、OF
Fで開である。カバーセンサ33の状態に変化があれ
ば、すなわち前記状態がフラグ cover data の状態と異
なっているとき、フラグ cover data にカバーセンサ3
3の状態を記憶し、ONからOFF、あるいはOFFか
らONとする(ステップS2)。ステップS1において
カバーセンサ33の状態に変化がなければこのタスクは
終了する。
のON/OFFを調べて(ステップS3)、ONならば
ステップS4に、OFFならばこのタスクは終了する。
ステップS4では記録ヘッドのキャッピングを要求する
フラグ capping reqをONにし、ステップS5でヘッド
クリーニングを要求するフラグ head cleaning reqをO
Nにして終了する。
けた場合について説明したが、記録ヘッド一体型のイン
クカートリッジのリリースレバー等のリリースのON/
OFFを認識できる部分あるいはカートリッジの台にセ
ンサを取り付けて、カートリッジが交換されたことをセ
ンサで認識して、同様のヘッドクリーニング動作を行う
ようにしてもよい。
ローチャートで、このタスクは100msec毎に起動
される。
キャッピングを要求するフラグ capping reqがONであ
るか否かを見る(ステップS11)。フラグ capping r
eqがONならばステップS12へ進み、フラグ capping
reqがOFFならステップS14へ進む。
記録ヘッドのキャッピング開始信号を送出し、キャッピ
ングを行う。具体的には、まずキャップを一旦記録ヘッ
ドから離間させ、その後、キャリッジを駆動して主走査
方向かつホ−ムポジションから離れる方向へ所定長移動
させる。次に再びキャリッジを駆動してホ−ムポジショ
ン方向へ戻し、ホ−ムポジションセンサによりキャリッ
ジがホ−ムポジションに復帰したことを検知した後、キ
ャッピングを行う。この様にしてキャッピングを行った
後、キャッピング要求フラグ capping reqをOFFにし
て(ステップS13)、ステップS14に進む。
る。それは記録ヘッドを、回復動作部内のキャップに確
実に密着させることによって、その後に吸引ポンプを駆
動して行われる吸引回復動作が確実となるからである。
すなわち、インクカートリッジを人の手で付けたりはず
したりした後は、記録ヘッドの吐出口部とキャップとの
間にわずかな隙間ができてしまい、吸引ポンプにより吸
引力を作用させても上記隙間から外気が侵入し、十分な
吸引動作が行われなくなる。しかし、本発明によれば上
述の如く、インクカートリッジを人の手で付けたりはず
したりした後は、装置側で自動的にキャッピングをやり
直すことになるため、吸引回復を確実に行うことができ
るのである。
求フラグ head cleaning reqを見て、フラグがONなら
ステップS15へ、フラグがOFFなら終了する。ステ
ップS15では記録系回復部に対し、記録ヘッド20の
クリーニング開始信号を送出し、記録ヘッド20の吐出
口部をキャッピングした状態でキャップ部26Aに連通
された不図示の吸引チュ−ブを介して吸引ポンプを駆動
してノズル内よりインクを吸引することにより吐出を正
常状態に回復させる。クリーニング終了後、head clean
ing req をOFFにして(ステップS16)、終了す
る。
いようにして、コピー,レポート等の記録が起動された
時に、記録直前に起動するようにしてもよい。そうする
ことにより、無駄な吸引動作を減らすことができる。ま
た、本体あるいはプリンタヘッド部に温度センサおよび
湿度センサを取り付けて、これらのセンサを定期的に監
視することにより、ノズル内のインクが乾燥するような
高温あるいは低湿の状態が維持されたことを感知した場
合、このタスクを起動してもよい。
に起動されるタスクのフローチャートである。クリーニ
ングキーが押下されると、記録系回復部に対し記録ヘッ
ドのクリーニング開始信号を送出し、ヘッドクリ−ニン
グを行なう。する(ステップS21)。次に、記録紙を
記録可能な位置までフィードさせるコマンドを記録部に
送出し、記録紙のフィ−ドを行なう(ステップS2
2)。フィードが終了したら、チェックパターンを印字
するコマンドを記録部に送出し、チェックパタ−ンの印
字を行なう(ステップS23)。
に360dpiの精度を持つ記録ヘッドの64列1行の
ノズルのインクの不吐出が解消しているか確認できるよ
うなパターンになっている。すなわち不吐出が解消され
ていないノズルについては横方向の記録が行われないこ
とから、横方向の記録が欠如している位置が何番目であ
るかを知ることにより、上から何番目のノズルの不吐出
が解消されていないかを知ることができる。印字が終了
したら、記録紙を排紙するコマンドを記録部に送出して
記録紙を排紙し(ステップS24)、終了する。
中でも熱エネルギ−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。
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−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−
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。
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。
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としてもよい。
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59−138461号公報に基づいた構成
とすることもできる。
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。
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−トリッジタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
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−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−ド
を行うことも安定した記録を行うために有効である。
色等の主流色のみの記録モ−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の組み合わせによってで
もよいが、異なる色の複色カラ−、または混色によるフ
ルカラ−の少なくとも一つを備えた装置とすることもで
きる。
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。
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−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−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−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−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。
態としては、上述のファクシミリ装置の形態の他、ワ−
ドプロセッサやコンピュ−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形態や、リ−
ダ等と組み合わせた複写装置の形態を採るものであって
も良い。
液体噴射ヘッドが交換されたことが検知された場合、液
体噴射ヘッドの液体噴射領域をキャップ手段で覆うよう
にキャップ手段の駆動手段が制御されるので、確実なキ
ャッピングがなされ、キャップは吐出口面に密着してノ
ズルの目詰まりが防止できるとともに吸引回復操作も確
実に行うことができる。
に適用した場合のブロック図である。
図である。
ートである。
トである。
るタスクのフローチャートである。
Claims (8)
- 【請求項1】 液体の噴射口を有する液体噴射ヘッドを
用いて所定の液体を噴射する液体噴射装置であって、 前記液体噴射ヘッドを装着するための装着部と、 前記装着部に前記液体噴射ヘッドを操作者が装着させた
ときに、前記液体噴射ヘッドの噴射口面を覆うように構
成されたキャップ部と、 前記キャップ部を駆動するキャップ部駆動手段と、 前記液体噴射ヘッドが前記装着部に装着されたことに関
する情報を検知する検知手段と、 前記検知手段が前記液体噴射ヘッドが装着されたことに
関する情報を検知したとき、前記キャップ部を前記液体
噴射ヘッドの噴射口面から一度引き離し、その後再び前
記液体噴射ヘッドの噴射口面を前記キャップ部によって
覆うように前記キャップ部駆動手段の駆動を制御する制
御手段と、 を備えることを特徴とする液体噴射装置。 - 【請求項2】 前記液体噴射ヘッドに対して液体噴射回
復処理を行い、噴射口からの液体噴射の回復を行う液体
噴射回復手段をさらに備えることを特徴とする請求項1
記載の液体噴射装置。 - 【請求項3】 前記液体噴射回復手段は、前記キャップ
部が前記液体噴射ヘッドの噴射口面を覆った状態で前記
キャップ部を介して前記液体噴射ヘッドの噴射口内の液
体を吸引することで液体噴射の回復を行うことを特徴と
する請求項2記載の液体噴射装置。 - 【請求項4】 前記制御手段は、前記噴射回復手段が液
体噴射回復処理を実行した後、前記液体噴射ヘッドを駆
動して、記録媒体にチェック用の画像を記録させること
を特徴とする請求項2または3記載の液体噴射装置。 - 【請求項5】 前記液体噴射ヘッドは、インクを噴射し
て記録を行うインクジェット記録ヘッドである請求項1
乃至4のいずれかに記載の液体噴射装置。 - 【請求項6】 前記記録ヘッドは、熱エネルギ−を利用
してインクを噴射するインクジェット記録ヘッドであっ
て、インクに与える熱エネルギ−を発生するための熱エ
ネルギ−発生体を備えることを特徴とする請求項5記載
の液体噴射装置。 - 【請求項7】 外部との通信を行う通信部をさらに有す
ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の
液体噴射装置。 - 【請求項8】 原稿画像読み取り手段と、原稿画像の送
受信手段を有することを特徴とする請求項1乃至6のい
ずれかに記載の液体噴射装置。
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