(57)【要約】【課題】  一つのインクタンクから二つの記録ヘッドにインクを供給するインクジェットプリンタにおいて、一方の記録ヘッドの吸引回復時にもう一方の記録ヘッドのインク抜けを防ぐ。【解決手段】  インクタンク直後の共通流路１１の断面積を小さくして、流路の全長も短くする。また、それぞれの記録ヘッドに向けて分岐した後の流路１４a、１４bの断面積を共通流路よりも小さくして、かつ、流路も長くする。すると、共通流路１１の流路抵抗が、分岐後の流路１４a、１４bの流路抵抗よりも小さくなる。したがって、一方の記録ヘッド３aの吸引回復動作を行っても、もう一方の記録ヘッド３bへの圧力伝播は小さい。よって、記録ヘッド３bのノズルのメニスカスは壊れず、インクが抜け落ちることもない。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に複数の色のインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドを正常に維持する回復動作を行う回復手段と、前記記録ヘッドが吐出するインクを貯蔵する複数のインクタンクと、一つの前記インクタンクから複数の記録ヘッドに対し、途中で分岐した流路によってインクを供給するインク流路と、前記分岐したインク流路のそれぞれの途中にインクの流れを遮断する開閉弁とを有するインクジェット記録装置において、
前記インク流路は、分岐する前の共通部分である共通流路の流路抵抗Ｐ1と分岐後のそれぞれの個別流路の流路抵抗Ｐ2の関係が、Ｐ1＜Ｐ2であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インク流路の共通流路の断面積Ａ１とそれぞれの個別流路の断面積Ａ２の関係が、Ａ１＞Ａ２であ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。
【請求項３】
前記インク流路の共通流路の全長Ｌ１とそれぞれの個別流路の全長Ｌ２の関係が、
Ｌ１＜Ｌ２であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記インク流路の分岐後の個別流路の流路抵抗Ｐ2が７kPa〜１５kPaの範囲であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドを２個以上搭載することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記回復手段は、前記記録ヘッドの回復動作を１個ずつ行うことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッド部からインクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置およびその記録ヘッドにインクを供給する流路の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット記録装置の記録スピードの高速化が益々要求されてきている。
【０００３】
高速化の一つの手法として、ヘッドキャリッジの往復走査の往路と復路の両方で記録を行なう技術がある。さらに、往路記録時と復路記録時の色味の差（色ムラ）をなくすために、例えば、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋのインクを吐出する記録ヘッドを２組備え、これらを左右対称に配置して往路、復路でのインクの打ち込み順の違いをなくす方式が、特に高速化に適している。ここで、装置を小型化あるいは低価格にするためには、これら２組の記録ヘッドに対してインクを供給するためのインクタンクは１個にするのが好ましい。したがって、インク色ごとに１個のインクタンクから２個の記録ヘッドに至るインク供給流路を２系統設け、それぞれの記録ヘッドに接続するインク流路構成を採用している。
【０００４】
上記のような流路構成で、記録ヘッドの目詰り等を回復させる目的で吸引回復を行うと、同一のインクタンクからインク供給を受けているために、２個の記録ヘッドはインクが連通状態にあるので下記のような問題が生じてしまう。
【０００５】
一方のみの記録ヘッドの吸引回復を行なおうとすると、インクタンクからのインクの流入のみならず他方の記録ヘッドからも一方の記録ヘッドへのインクの流入が発生し、他方の記録ヘッド内のインクが抜けてしまうことがある。これを回避するために、それぞれの記録ヘッドにつながるインク流路の一方を閉じてインクが流れないようにしておいて他方の記録ヘッドのみを吸引回復しているものがある（例えば特許文献１参照）。本例によれば、流路途中の弁をそれぞれ独立に駆動して、吸引回復を行うヘッドにつながる弁を開け、吸引回復を行わないヘッドにつながる弁を閉じて、吸引回復を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２５４７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１の方法では、それぞれの流路途中の弁を独立に駆動している。弁を独立に駆動するため、駆動源や伝達部材が必要となりコストアップとなる。また、それらの駆動源や伝達部材を置くためのスペースも必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、上記課題を解決するために本発明においては、記録媒体に複数の色のインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドを正常に維持する回復動作を行う回復手段と、前記記録ヘッドが吐出するインクを貯蔵する複数のインクタンクと、一つの前記インクタンクから複数の記録ヘッドに対し、途中で分岐した流路によってインクを供給するインク流路と、前記分岐したインク流路のそれぞれの途中にインクの流れを遮断する開閉弁とを有するインクジェット記録装置において、前記インク流路は、分岐する前の共通部分である共通流路の流路抵抗Ｐ1と分岐後のそれぞれの個別流路の流路抵抗Ｐ2の関係が、Ｐ1＜Ｐ2であることを特徴とする。
【０００９】
また、前記インク流路の共通流路の断面積Ａ１とそれぞれの個別流路の断面積Ａ２の関係が、Ａ１＞Ａ２であることを特徴とする。
【００１０】
また、前記インク流路の共通流路の全長Ｌ１とそれぞれの個別流路の全長Ｌ２の関係が、Ｌ１＜Ｌ２であることを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記インク流路の分岐後の個別流路の流路抵抗Ｐ2が７kPa〜１５kPaの範囲であることを特徴とする。
【００１２】
前記記録ヘッドを２個以上搭載することを特徴とする。
【００１３】
前記回復手段は、前記記録ヘッドの回復動作を１個ずつ行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
一つのインクタンクから二つの記録ヘッドへとインクを供給する構成において、共通流路の断面積を、分岐部の断面積よりも大きくする。また、流路全長も共通流路側を短くして、分岐後の流路の全長を長くすることで、共通流路の流路抵抗を小さくして、かつ、分岐後の流路の流路抵抗の圧損値を所定の値にしている。これにより、片側のインク流路の圧力がもう一方のインク流路へ伝播し難くなる。したがって、開閉弁をそれぞれ独立駆動にしないで、一方の記録ヘッドの吸引回復動作を行っても、他方の記録ヘッドのノズルのメニスカスは壊れない。よって、記録ヘッドからインクが抜けることも無い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置を示す概略図
【図２】本発明に係る記録装置のインク供給系を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施例１）
以下、添付図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。本発明はこれらの実施形態のみに限らず、これらをさらに組み合わせることや、この特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能である。従って本発明の精神に帰属する他の技術にも当然応用することができる。
【００１７】
図１は、本実施例におけるインクジェット記録装置１の模式図である。インクジェット記録装置１においては、インクタンク１０から供給されたインクが、インク流路２を経由して記録ヘッド３にインクが供給される。記録ヘッド３は、キャリッジ５に搭載されていて、このキャリッジ５が主走査レール６に沿って往復動作することで、非記録材（不図示）に印刷を行う。主走査レール６は用紙搬送方向に対し直行して配置されている。記録ヘッド３は、主走査方向と直交する方向に、インクを吐出する複数のノズル列を有する。各ノズルにはそれぞれインク吐出用の熱エネルギーを発生する電気熱変換体が設けられている。記録ヘッド３内には、ノズルの毛細管現象によりインクが供給され、供給されたインクはノズルの開口面でメニスカスを形成してノズルを満たした状態を保つ。この状態で、電気熱変換体に通電することにより、電気熱変換体上のインクが加熱されて発泡現象が発生し、その発泡エネルギーによりノズルからインク滴が吐出する。この記録ヘッド３は多色形のものであり、１個の記録ヘッドから６色のインクを吐出することができる。本実施例においてはその記録ヘッドを２個使用している。記録ヘッド３を２個使用して、色の配置を左右対称にすることで、印字の高速化を実現する。
【００１８】
図２によりインク供給路及び吸引回復機構について説明する。
【００１９】
図２はある一色についての説明図であるが、他の色についてもその構成は同様である。
【００２０】
まず、インクタンク１０に貯留されたインクが記録ヘッド３に供給されるインク供給路について説明する。インクタンク１０内のインクは、共通流路１１を通り、分岐部１２にて第一流路１４aと第二流路１４bに分岐される。ここで、共通流路１１は、流路の断面積が大きく、かつ、流路の全長も短いため、流路抵抗による圧損値が非常に小さい。分岐した流路はそれぞれ左右の記録ヘッド３a、３bに接続される。第一流路１４aと第二流路１４bの一部分は、記録ヘッド３の往復動作を妨げないようにチューブ等により構成されている。また、これら第一流路１４aと第二流路１４bは、記録ヘッド３の往復動作に追従するための長さを有しているので、共通流路１１よりも流路抵抗による圧損値が大きい。第一流路１４aと第二流路１４bにはそれぞれに開閉弁１３a、１３bが設置されている。開閉弁１３a、１３bは不図示の駆動機構により弁の開閉を行い、記録ヘッド３a、３bへのインクの流入の開始あるいは閉止することができる。開閉弁１３a、１３bは同時駆動であり、１３a、１３b両方の弁が開いている状態と、両方の弁が閉じている状態がある。
【００２１】
次に、記録ヘッドの吸引回復機構について説明する。
【００２２】
インクジェット記録装置１の印字領域外には、記録ヘッド３を良好な吐出状態に保つために、吐出回復装置４が設置されている。この吐出回復装置４は、吸引キャップ４１と回復ポンプ４２を持つ。吸引キャップ４１は、ゴム状の弾性部材で構成されており、非印刷時に記録ヘッド３のノズル面を密閉することで、記録ヘッド３のノズル面を保護・保湿する。その他、印刷開始前や印刷中の予備吐を受けたり、記録ヘッド３のノズル面を吸引回復したりするときに使われる。回復ポンプ４２は吸引キャップ４１に行った予備吐を不図示の廃インクタンクへと送ったり、記録ヘッド３のノズル面を吸引回復したりするときに使われる。
【００２３】
ここで、記録ヘッド３のインク吐出部の吸引回復動作について説明する。
【００２４】
記録ヘッド３のノズルに、紙粉やゴミ等の異物の付着や、ノズル部分のインクが乾燥・固着すると、吐出不良、更には吐出不能になる恐れがある。このような場合に吸引回復動作を行う。まず、記録ヘッド３aのノズル面を吸引キャップ４１により密閉してから、開閉弁１３aを閉じて第一流路１４aを閉止状態とする。この状態で、回復ポンプ４２を動作させる。回復ポンプ４２は、吸引キャップ４１内の空気を吸引する（負圧にする）方向に動作する。吸引キャップ４１は記録ヘッド３aのノズル面を密閉しているので、記録ヘッド３のノズル及びそれと繋がる第一流路１４aが吸引される。ここで、開閉弁１３aを閉じて第一流路１４aを閉止状態としているので、記録ヘッド３a及び第一流路１４aは負圧状態となる。記録ヘッド３a及び第一流路１４a内の負圧値がある一定値（例えば、−７０kPa）に達した時に、開閉弁１３aを開けると、インクタンク１０内のインクが一気に記録ヘッド３a内に流入する。そのインクの勢いで、ノズル面に付着した異物や、固着したインクを洗い流すことができ、記録ヘッド３aを良好な吐出状態に保つことができる。この吸引回復動作は、ノズル面に付着した異物や固着したインクを洗い流すだけでなく、共通流路１１や第一流路１４a、記録ヘッド３a内に溜まった気泡を抜くことにも利用できる。
【００２５】
本発明にかかる、吸引回復動作についてさらに詳細に説明する。
【００２６】
前述したように、吸引回復動作は記録ヘッド３a及び第一流路１４a内の負圧値をある値まで高めた後、開閉弁１３aを開ける。このとき、第一流路１４a内では、開閉弁１３aを挟んで、分岐部１２側は正圧(大気圧)、記録ヘッド３a側は負圧であるので、この圧力差によりインクが流れる。記録ヘッド３aへのインクの流れる経路としては、二つある。一つは、インクタンク１０から共通流路１１、分岐部１２aを通って第一流路１４a、記録ヘッド３aへと流れる経路である。もう一つは、第二流路１４b側から分岐部１２b、１２aを通って、第一流路１４a、記録ヘッド３aへと流れる経路である。これは、開閉弁１３aと１３bが同時駆動であり、開閉弁１３aを開けると、開閉弁１３bも開くためである。ここで、共通流路１１の断面積は分岐部１２bの断面積の約５倍あり、流路抵抗は共通流路１１の方が小さい。そのため、第一流路１４aに流入してくるインクとしては、インクタンク１０から流れてくるものがその大半を占める。このとき、第一流路１４a内の負圧は第二流路１４bへも伝播するが、共通流路１１と分岐部１２bの流路抵抗の関係上、分岐部１２b付近の負圧上昇は、１５kPa程度に抑えられる。また、開閉弁１３が開くと記録ヘッド３aはインクタンク１０を介して大気と連通するため、共通流路１１や第一流路１４a内の圧力はすぐに大気圧付近まで戻る。よって、分岐部１２b付近の負圧上昇の時間も１〜２秒程度である。さらに、第二流路１４bの流路抵抗による圧損値Ｐ2は約１０kPaであるので、記録ヘッド３bに伝播する負圧は５kPa以下となる。これは、記録ヘッド３の吐出部のメニスカスが破れる圧力（約９kPa）よりも小さい。したがって、記録ヘッド３aの吸引回復を行っても、記録ヘッド３bのノズルのメニスカスが壊れることは無く、ノズルからインクが抜け落ちることもない。
【００２７】
本実施例では、記録ヘッド３a側の吸引回復動作について説明してきたが、記録ヘッド３b側の吸引回復動作についても同様である。すなわち、分岐部１２aの断面積は分岐部１２bとほぼ等しく、共通流路の断面積の約1/5であり、第一流路１４aの流路抵抗による圧損値Ｐ1は第二流路１４bの圧損値Ｐ2とほぼ等しい。したがって、記録ヘッド３b側の吸引回復動作を行った時に、記録ヘッド３aに伝播する負圧は５kPa以下となるので、ノズルのメニスカスが壊れることは無く、ノズルからインクが抜けることも無い。
【００２８】
また、開閉弁１３a、１３bを同時駆動として説明してきたが、半独立駆動であってもかまわない。半独立駆動とは、三つの開閉モードを持ち、一つ目は開閉弁１３a、１３b共に開いている状態、二つ目は開閉弁１３a、１３b共に閉じている状態、三つ目は、どちらか一方が閉じていてどちらか一方が開いている状態である。
【００２９】
さらに、吸引回復動作について、開閉弁１３を閉じた状態で回復ポンプ４２を作動させる方式について説明したが、開閉弁１３を開いたままでの吸引回復動作でもかまわない。すなわち、開閉弁１３aを開いた状態で、記録ヘッド３aのノズル面を吸引キャップ４１で密閉して、回復ポンプ４２を作動させて、記録ヘッド３aの吸引回復動作を行うことも可能である。
【００３０】
以上説明してきたように、共通流路１１の断面積を、分岐部１２a、１２bの断面積の約５倍にして流路抵抗を小さくして、かつ、第一流路１４aと第二流路１４bの流路抵抗の圧損値を約１０kPaにしている。これにより、開閉弁１３a、１３bをそれぞれ独立駆動にしないで、一方の記録ヘッド３aの吸引回復動作を行っても、他方の記録ヘッド３bのノズルのメニスカスは壊れない。
【符号の説明】
【００３１】
１  インクジェット記録装置
２  インク流路
３、３a、３b  記録ヘッド
４  吸引回復装置
５  キャリッジ
６  主走査レール
１０  インクタンク
１１  共通流路
１２、１２a、１２b  分岐部
１３、１３a、１３b  開閉弁
１４a  第一流路
１４b  第二流路
【図１】
2010264670.tif 000003
【図２】
2010264670.tif 000004