(57)【要約】  【課題】  複数の吐出口の全てにおける吸引力の均一化を図ることで、効率のよい吸引回復動作を可能にし、吐出口から吸引したインクを速やかにキャップから排出させる。  【解決手段】  内部の底面Ｍ５００１ａに形成された凹部Ｍ５３０１を有し、該凹部に負圧を導入するための吸引孔Ｍ５００３ａが配され、該凹部の範囲外に大気に連通可能な大気連通孔Ｍ５００３ｃが配された、吐出口０１ｂを覆うためのキャップＭ５００１と、凹部Ｍ５３０１に蓋をする状態でキャップ内に装着されるインク吸収体Ｍ５００２と、吐出口に負圧を作用させるために吸引孔に接続される負圧発生手段Ｍ５１００と、を備え、複数の吐出口をキャップで覆った状態で、該吐出口を該キャップの底面に投影したときに、全ての吐出口の投影像１０１ｆが凹部Ｍ５３０１の範囲内に存在する。【選択図】  図８
2008213219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドに配された複数の吐出口からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
内部の底面に形成された凹部を有し、該凹部に負圧を導入するための吸引孔が配され、該凹部の範囲外に大気に連通可能な大気連通孔が配された、前記吐出口を覆うためのキャップと、
前記凹部に蓋をする状態で前記キャップ内に装着されるインク吸収体と、
前記吐出口に負圧を作用させるために前記吸引孔に接続される負圧発生手段と、
を備え、
前記複数の吐出口を前記キャップで覆った状態で、該吐出口を該キャップの底面に投影したときに、全ての吐出口の投影像が前記凹部の範囲内に存在することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記大気連通孔を、前記キャップ内の前記凹部を外れた前記底面に配す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】
前記複数の吐出口は、複数色のインクを吐出する複数の吐出口列を構成することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記複数の吐出口は前記記録ヘッドに設けられた複数の吐出面に配され、全ての吐出口の投影像が前記キャップの前記凹部の範囲内に存在し、前記負圧発生手段により該凹部に配された吸引孔を介して全ての吐出口に吸引力を作用させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記凹部は四角形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記凹部の角隅部は湾曲面で形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項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】
記録ヘッドに配された複数の吐出口からインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドのインク吐出性能を維持回復するための吸引手段を備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、複写機あるいはファクシミリ、ワードプロセッサ、メーリングマシーン、さらに軽印刷等の機能を有する記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより被記録材に画像（文字や記号等も含む）を記録するものである。記録装置は、記録方式により、インクジェット式、熱転写式、レーザービーム式、感熱式、ワイヤドット式などに分けることができる。このうち、インクジェット記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して画像を記録するように構成されている。被記録材としては、紙、プラスチックシート、写真調印画紙、ＯＨＰ用シート、布など、インクで画像を形成できるものであれば材質のものが使用可能である。
【０００３】
また、記録装置における走査方式にはシリアルタイプとラインタイプがある。シリアルタイプは、記録ヘッドを被記録材に沿って移動させる主走査と被記録材を所定ピッチで紙送りする副走査を交互に繰り返しながら画像を形成する方式である。ラインタイプは、フルマルチヘッド等を用いて、一括して１ライン分を記録しながら被記録材の紙送り（副走査）のみで画像を記録していく方式である。
【０００４】
インクジェット記録ヘッドは、エネルギー発生素子を用いて微小な吐出口からインク滴を吐出させるように構成されている。このエネルギー発生素子を用いるインク吐出手段としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いてインクを吐出するものがある。また、レーザなどの電磁波を照射するときの発熱作用でインクを吐出するものもある。さらに、発熱抵抗素子などの電気熱変換体を用いてインクを吐出するものもある。発熱によってインクを吐出させる手段は、熱エネルギーを利用してインクに膜沸騰を発生させ、インクに発生した気泡の圧力によってインクを吐出するように構成される。
【０００５】
特に、発熱を利用してインクを吐出する記録ヘッドは、次のような点で有利である。すなわち、吐出口を比較的容易に高密度で配列することができ、高解像度の記録を行うのに有利である。また、機械的構造を単純化しやすく、小型化も容易である。さらに、最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十分に活用して製造できるため、高密度実装化が容易であり、コストダウンを図ることもできる。
【０００６】
上記インクジェット記録装置においては、微細な吐出口からインクを吐出することから、吐出口内のインクに気泡や塵埃が混入したり、インク溶剤の蒸発に伴う増粘等が生じる場合がある。このような場合、インクが記録に適さない性状になり、正常な画像記録が困難になることがある。このような事態を回避するために、吐出口内のインクをリフレッシュすることにより吐出不良要因を除去する回復処理が行われる。そのための機構として、一般に、記録領域を外れた位置に吐出回復部が配設される。この回復処理を行う回復手段の一形態として、記録ヘッドの吐出口面に配列された吐出口を覆うキャップと、吐出口に負圧を作用させるためにキャップに接続された吸引ポンプ等の負圧発生手段と、を備えたものがある。
【０００７】
そして、回復動作には、吐出口をキャップで覆った状態で吸引ポンプにより吸引力を作用させ、吐出口からインクを強制的に吸い出す吸引回復動作がある。また、吐出面をキャップもしくは別途設けたインク受けに対向させた状態で、吐出口からインクを吐出させる加圧回復動作もある。
一方、記録動作あるいは吸引回復動作の際の吐出口からのインクの跳ね返りや漏洩を防ぐために、キャップ内にインク吸収体を配することが行われている。さらに、インクの跳ね返りや漏洩が生じた場合の解決策として、可撓性のワイパーで吐出面を拭き取り清掃するワイピング動作や、記録開始の直前に混色したインクを吐出することでインクをリフレッシュする予備吐出動作なども行われている。
【特許文献１】特開２００３−１１２４３５号公報
【特許文献２】特開２００３−２３７０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のインクジェット記録装置においては、以下のような解決すべき課題が残されていた。すなわち、近年のインクジェット記録装置のカラー化、高画質化、高解像度化及び高速化などにより、インクの種類、吐出口の数もしくはインク色の数などが増加している。また、吐出インク滴の微細化も進んでいる。そのため、記録ヘッドから吐出されるインクの性状を適正に維持することが必要であり、吐出口内に残存する気泡や増粘インクの確実な除去がますます重要となる。
【０００９】
また、キャップ内に装填固されるインク吸収体の内部はポーラス状になっており、インク吐出やインク吸引において圧力損失が大きくなる領域である。このため、インク吸収体の内部では圧力分布が不均一になりやすく、各吐出口における吸引回復を適正に行うことが困難になるという課題があった。つまり、吸引回復動作の際、キャップの吸引孔に近接する領域の吐出口に対しては大きな吸引力が作用し、吸引孔から離れた領域の吐出口に対しては小さな吸引力が作用するといったアンバランスな吸引力分布が生じる。このため、記録ヘッドの回復処理の制御が困難であった。
【００１０】
また、近年では、液滴の微細化に伴う吐出口の狭小化、インク色数の増加に伴う吐出口列の増加、あるいは高解像度化や高速化に伴う吐出口数の増加などの傾向がある。このような傾向に伴い、記録ヘッドの吐出口全体の圧力損失が増大したり、各吐出口に作用する吸引力の不均化が拡大するなどの不都合が生じやすくなっている。これらは、吸引回復の機能を一層低下させる要因となっている。つまり、キャップ内における負圧分布の差が拡大されると、吐出口全体に対する吸引バランスが悪化し、吐出口から効率良く記インクを吸引することができなくなる。その結果、吐出口内の気泡や増粘インクの除去が不十分となったり、吸引量や吸引時間が増大したり、記録品位が低下したり、記録装置自体の性能が低下するなどの要因となることがあった。
【００１１】
このような技術的課題に対し、従来技術では、各色インクの吐出口列ごとに個別のキャップで吸引する方法、あるいは、１個の吸引キャップで各色インクの吐出口列を順々に吸引していく方法が提案されている。しかし、このような方法では、装置本体が複雑になるだけでなく、装置が大型化したり、製造コストが増加したり、回復処理時間が長くなるなどの不都合があった。
【００１２】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、複数の吐出口の全てにおける吸引力の均一化を図ることで、効率のよい吸引回復動作を可能にし、吐出口から吸引したインクを速やかにキャップから排出させ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である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、記録ヘッドに配された複数の吐出口からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、内部の底面に形成された凹部を有し、該凹部に負圧を導入するための吸引孔が配され、該凹部の範囲外に大気に連通可能な大気連通孔が配された、前記吐出口を覆うためのキャップと、前記凹部に蓋をする状態で前記キャップ内に装着されるインク吸収体と、前記吐出口に負圧を作用させるために前記吸引孔に接続される負圧発生手段と、を備え、前記複数の吐出口を前記キャップで覆った状態で、該吐出口を該キャップの底面に投影したときに、全ての吐出口の投影像が前記凹部の範囲内に存在することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の吐出口の全てにおける吸引力の均一化を図ることで、効率のよい吸引回復動作を可能にし、吐出口から吸引したインクを速やかにキャップから排出させることができるインクジェット記録装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。インクジェット記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して画像を記録するように構成されている。図１において、インクジェット記録装置１０００は、記録動作のための各種機構及び各種部材をシャーシＭ３０１９に組み付けるとともに、その周囲を不図示の外装部材で覆って構成されている。記録動作のための機構は、自動給送部Ｍ３０２２と、搬送部と、画像形成部と、吐出回復部Ｍ５０００と、を備えている。自動給送部Ｍ３０２２は、記録紙やプラスチックシート等のシート状の被記録材（記録シート）を１枚ずつ分離して装置内部の画像形成部へ向けて給送する。搬送部は、給送された被記録材を画像形成位置へ搬送するとともに画像形成位置から排出部Ｍ３０３０へ導く。画像形成部では、搬送される被記録材に所望の記録を行う。吐出回復部Ｍ５０００は、画像形成部に配された記録ヘッドのインク吐出性能を維持回復するための回復処理を行う。
【００１６】
自動給送部Ｍ３０２２は、積載された被記録材を１枚ずつ画像形成部へ向けて給送する。自動給送部Ｍ３０２２には、給送ローラＭ３０２６、サイドガイドＭ３０２４ａ、Ｍ３０２４ｂ、圧板Ｍ３０２５、ベースＭ３０２３、分離シート（不図示）、分離爪（不図示）などが設けられている。ベースＭ３０２３は記録装置本体の背面側に設けられている。このベースの前面側には、被記録材を給送ローラＭ３０２６に圧接するための圧板Ｍ３０２５が回動可能に軸支されている。圧板Ｍ３０２５には、被記録材の両側端縁を案内するサイドＭ３０２４ａ及びＭ３０２４ｂが突設されている。一方のサイドガイドＭ３０２４ｂは幅方向に移動可能であり、被記録材のサイズに対応することができる。
圧板Ｍ３０２５上の被記録材は、ＰＧモータＥ０００３の駆動に連動して給送ローラＭ３０２６が回転することにより、分離シート及び分離爪の分離作用によって最上位の１枚が分離されて送り出される。送り出された被記録材は搬送部へ給送される。給送される被記録材の先端が停止している搬送ローラＭ３００１とピンチローラＭ３０１４のニップ部に当接させられ、被記録材のループが形成される。このループ形成により先端揃えを行った後、搬送ローラＭ３００１は回転を開始し搬送を開始する。
【００１７】
搬送部は、搬送ローラＭ３００１、ピンチローラＭ３０１４、プラテンＭ２００１などで構成される。ピンチローラＭ３０１４は、ピンチローラばねにより搬送ローラＭ３００１に圧接されており、搬送ローラの回転に従動回転することにより搬送力を発生する。被記録材は、搬送ローラＭ３００１により、まず、プラテンＭ２００１上の画像形成開始位置まで搬送される。
【００１８】
図２は図１のインクジェット記録装置のキャリッジユニットを示す斜視図である。図１及び図２において、キャリッジユニット１００は、キャリッジ１２１に記録ヘッド１１０を装着するとともに、該記録ヘッドにインクタンク１３１を交換自在に装着して構成されている。キャリッジユニット１００は、キャリッジ軸Ｍ４０１２及びキャリッジレールＭ４０１３により往復移動可能に案内支持されている。
図２において、記録ヘッド１１０（又はキャリッジ１２１）には、インクタンク１３１を位置決め保持するためのタンクホルダ１２２が設けられている。インクタンク１３１は、ラッチレバー１３１ａによって記録ヘッド１１０に着脱可能に装着される。記録ヘッド１１０は、インクタンク１３１が装着された状態で、ヘッドセットレバーＭ４００７によってキャリッジユニット１００に固定される。
【００１９】
キャリッジ１２１の記録ヘッド１１０との接合部にはコンタクト部Ｅ００１１ａを有する電気基板Ｅ００１１（図１）が設けられている。コンタクト部Ｅ００１１ａと記録ヘッド１１０の配線基板４（図３）の入力端子４ａ（図３）とを電気的に接触させることで、記録のための各種情報の授受や記録ヘッド１１０への電力供給などが行われる。そして、キャリッジ１２１に搭載された記録ヘッド１１０の主走査による１ライン分の記録と、搬送ローラＭ３００１による所定ピッチの紙送りとを交互に繰り返すことにより、被記録材の全体に対する記録が行われる。
【００２０】
図３は図２中の記録ヘッドの分解斜視図である。図３では記録ヘッド１１０を上下反転させて示している。図３において、１０１は記録ヘッド１１０のインク吐出部を構成する記録素子基板であり、本実施形態では２個のインク吐出部１０１が並列配置されている。２はインク吐出部１０１が固着される支持部材であり、３はシート状の電気配線基板である。記録ヘッド１１０の背面には配線基板４が取り付けられ、配線基板４には入力端子４ａが設けられている。５はプレートであり、このプレート５は支持部材２に対してインク吐出部１０１と同じ高さ位置に固着されている。６は流路部材であり、７はシール部材であり、９は放熱板である。支持部材２及び放熱板９等をビス８によって流路部材６に固定することで、記録ヘッド１１０が組み立てられている。
【００２１】
インク吐出部１０１には、複数の吐出口１０１ｂを配列してなる吐出口列１０１ｃが形成されている。また、インク吐出部１０１には、各吐出口からインクを吐出させるための記録素子と該記録素子に電力を供給する配線が設けられている。そして、インク吐出部１０１の裏面には、各吐出口に通じる凹状のインク室１ａ（図７）が形成されている。２つのインク吐出部１０１は、支持部材２の表面に位置決めされて接合固着されている。なお、インク吐出部は、図３に示すように２枚の記録素子基板を配置する構成に限定されるものではない。用途によって、１枚あるいは３枚以上の記録素子基板を配置する構成、あるいは異なるサイズの記録素子基板を配置する構成、さらには複数組み合わせる構成など、種々の配置構成を採ることができる。
【００２２】
支持部材２の表面には、インク室１ａを介してインク吐出部１０１の各吐出口に連通する共通液室２ａが形成されている。支持部材２の裏面には、共通液室２ａに連通するインク供給口２ｃ（図７）が形成されている。各インク吐出部１０１には、複数の吐出口列１０１ｃが形成されており、色又は性状の異なる複数のインクを用いて画像を形成できる構成となっている。支持部材２に固着されるプレート５には、インク吐出部１０１との実装干渉を避けるための開口部５ａが形成されている。配線基板３は、記録素子基板１０１に対して電気的に接続されるように、プレート５の上面に接合保持されている。配線基板３と配線基板４はリードボンディング、ワイヤボンディング、パターンニング、コネクタなどの手段によって接続される。装置本体からの電気信号が入力端子４ａ入力を介して電気素子基板からなるインク吐出部１０１へ印加されることで、各吐出口１０１ｂから選択的にインクが吐出される。これによって、画像を記録することができる。
【００２３】
シール部材７には連通路７ｂが形成されている。シール部材７は、支持部材２のインク供給口２ｃ（図７）と流路部材６のインク流路６ａを密封接続して連通させるものであり、ゴム又はエラストマーなどで形成されている。こうして、流路部材６に搭載されたインクタンク１３１から供給されるインクは、支持部材２のインク供給口２ｃを通して共通液室２ａ（図７）に供給され、そこから各吐出口１０１ｂへ供給される。放熱板９は支持部材２の裏面に接着剤等で固着されており、これにより、記録素子基板１の記録素子に通電されることで発生する熱は速やかに放熱される。
【００２４】
図４は本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の吐出回復部を斜め上方から見た斜視図である。図５は図４の吐出回復部の外郭を省いた側面図である。図４及び図５において、吐出回復部Ｍ５０００は、装置本体に着脱可能に構成されている。吐出回復部には、インク吐出部１０１の吐出面１０１ａ（図７）に付着したインク等の異物を拭き取り除去するためのワイパーが設けられている。さらに、インクタンク１３１からインク吐出部１０１へ至る流路内のインクをリフレッシュするためのインク排出手段が設けられている。このインク排出手段による回復は、吐出口１０１ｂからインクを吸引排出する動作、あるいは吐出口からインクを加圧排出（予備吐出）する動作などによって実行される。
【００２５】
吐出回復部Ｍ５０００には、キャップユニット２００、吸引ポンプＭ５１００及びワイパーＭ５０１１、Ｍ５０１２ａ、Ｍ５０１２ｂが設けられており、これらは、回復系駆動源としてのＰＧモータＥ０００３によって駆動される。本実施形態では、ＰＧモータＥ０００３の一方の回転でキャップユニット２００（キャップＭ５００１）及びワイパーホルダＭ５０１３（ワイパーＭ５０１１、Ｍ５０１２ａ、Ｍ５０１２ｂ）を駆動し、反対方向の回転で吸引ポンプＭ５１００を駆動するように構成されている。
【００２６】
キャップユニット２００はゴム材のキャップＭ５００１をキャップホルダＭ５００３に保持して構成され、キャップホルダは回動可能なキャップレバーＭ５００４に取り付けられている。キャップユニット２００は、ワンウエイクラッチＭ５０４１、メインカムＭ５０４３及びキャップレバー（不図示）を介して上下方向に駆動される。キャップＭ５００１は、上昇駆動されることで記録ヘッド１１０のインク吐出部１０１の吐出面１０１ａに密着され、吐出口１０１ｂをキャッピングする。キャップＭ５００１のシール壁内側の底面Ｍ５００１ａには、多孔質体等からなるインク吸収能を有するインク吸収体Ｍ５００２が装着されており、吐出口から出てくるインクが跳ね返ったり溢れたりすることを防いでいる。キャッピング状態では、インク吸収体Ｍ５００２は所定の間隔（図７中の空間Ｍ５００１ｃ）をおいてインク吐出部１０１と対向している。
【００２７】
ゴム等の可撓性部材のブレード部材からなるワイパーＭ５０１１、Ｍ５０１２ａ、Ｍ５０１２ｂはワイパーホルダＭ５０１３に保持されている。ワイパーホルダＭ５０１３は、ワンウエイクラッチＭ５０４１及びギア列を介してキャリッジ移動方向と直角をなす方向（被記録材搬送方向）に往復移動可能である。ワイパーホルダＭ５０１３が往復移動することで、ワイパーＭ５０１１、Ｍ５０１２ａ、Ｍ５０１２ｂにより記録ヘッド１１０の吐出面１０１ａを拭き取り清掃する。ワイパーＭ５０１１、Ｍ５０１２ａ、Ｍ５０１２ｂによるワイピング動作の際には、キャップＭ５００１は吐出面から離間した状態に保持される。また、吐出面１０１ａを拭き取り清掃したワイパーをさらに移動させることで、不図示のワイパークリーナによりワイパーに付着した汚れを除去することができる。
【００２８】
キャップホルダＭ５００３にはキャップチューブＭ５００９（図７）が接続されている。キャップチューブＭ５００９は負圧発生手段である吸引ポンプＭ５１００のポンプチューブＭ５０１９に接続されている。キャップＭ５００１の内部は、吸引孔Ｍ５００３ａ（図７）を介してキャップチューブＭ５００９に接続されており、吸引ポンプＭ５１００の作動により負圧状態にすることができる。また、キャップの内部は大気連通孔Ｍ５００３ｃ（図７）を介して大気に連通可能である。本実施形態の吸引ポンプＭ５１００は、ポンプチューブＭ５０１９をポンプコロＭ５１１１でしごいて負圧を発生させるチューブポンプで構成されている。吸引ポンプＭ５１００が駆動されると、ポンプコロＭ５１１１の圧接力によってポンプチューブＭ５０１９をしごくことにより、キャップチューブＭ５００９及びキャップＭ５００１を介して吐出面１０１ａに負圧を作用させる。これによって、吐出口１０１ｂから強制的にインクを吸引し、増粘したり気泡を含むようになったインクを新しいインクと入れ替える。また、ＰＧモータＥ０００３の逆方向回転により、ポンプチューブＭ５０１９及びキャップＭ５００１内を大気圧にし、吐出口からのインク吸引を終了する。
【００２９】
次に、回復処理動作の一つである予備吐出について説明する。上述の吸引動作やワイピング動作を行うと、複数色のインクが混ざり合う混色が発生することがある。例えば、吸引動作終了時には、吐出口から吸い出されたインクが負圧状態になった吐出口内へ逆流することがある。このため、吐出口内へ異なるインクが侵入したり、吐出面に付着していた様々なインクがワイパーにより異なる吐出口へ押し込まれるといった現象が生じることがある。これらが原因となって、次に記録を開始するときに混色したインクが吐出され、記録画質が劣化することがある。この混色を防止するために記録開始の直前に吐出口からインクを吐出する予備吐出が行われる。予備吐出されたインクは、キャップＭ５００１で受けることも可能であり、また、別途設けられた予備吐出受けで受けることも可能である。キャップＭ５００１で受ける場合は、開放されたキャップ内のインク吸収体Ｍ５００２に向けて吐出し、吸収されたインクは吸引ポンプＭ５１００により吸引（空吸引）される。
【００３０】
次に、本実施形態に係るインクジェット記録装置の吐出回復部Ｍ５０００のキャップユニット２００について詳細に説明する。図６は本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の吐出回復部のキャップユニット２００の分解斜視図である。図７は本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の記録ヘッドをキャッピングした状態を示す部分縦断面図である。図８は本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の吐出回復部のキャップユニット２００において、キャップ内に設けた凹部に記録ヘッドの吐出口列を投影した状態を示す平面図である。
【００３１】
図６〜図８において、キャップユニット２００は、キャップＭ５００１及びキャップホルダＭ５００３等で構成されている。キャップホルダＭ５００３には吸引孔Ｍ５００３ａが設けられ、吸引孔Ｍ５００３ａは吸引方向上流側（吸引ポンプ側）でキャップチューブＭ５００９と接続されている。キャップホルダＭ５００３にはキャップチューブＭ５００９が保持されている。キャップチューブＭ５００９は負圧発生手段である吸引ポンプＭ５１００のポンプチューブＭ５０１９に接続されている。キャップ内のインクは、吸引孔Ｍ５００３ａを介して吸引排出することができる。また、キャップ内には大気に連通可能な大気連通孔Ｍ５００３ｃが開口している。大気連通孔Ｍ５００３ｃは、接続口Ｍ５００３ｅを介して、開閉可能な大気連通弁に接続されている。
【００３２】
キャップＭ５００１の内部の底面Ｍ５００１ａには凹部Ｍ５３０１が形成されている。この凹部Ｍ５３０１は、キャップＭ５００１のシール壁内側の底面Ｍ５００１ａより一段低い凹状の面で形成され、キャップ内の吸引路の一部を形成している。本実施形態では、キャップＭ５００１は互いに仕切られた２つのキャップ部分からなり、各キャップ部分に凹部Ｍ５３０１が形成されている。各凹部Ｍ５３０１には開口Ｍ５３０１ａが形成されている。キャップ内の底面Ｍ５００１ａであって各凹部Ｍ５３０１を外れた位置には、開口Ｍ５００１ｂが形成されている。キャップホルダＭ５００３上の２箇所に、吸引孔Ｍ５００３ａが形成された円筒部Ｍ５００３ｂが形成されている。さらに、キャップホルダＭ５００３の他の２箇所には、大気と連通可能な大気連通孔Ｍ５００３ｃが形成された円筒部Ｍ５００３ｄが形成されている。
【００３３】
キャップホルダＭ５００３にキャップＭ５００１を取り付けられると、各円筒部Ｍ５００３ｂが各開口Ｍ５３０１ａに密着嵌合するとともに、各円筒部Ｍ５００３ｄが各開口Ｍ５３０１ｂに密着嵌合する。これにより、各吸引孔Ｍ５００３ａがキャップＭ５００１の各凹部Ｍ５３０１に密封状態で開口する。また、各大気連通孔Ｍ５００３ｃがキャップＭ５００１の各底面Ｍ５００１ａの凹部Ｍ５３０１を外れた位置に密封状態で開口する。これによって、内部の底面Ｍ５００１ａに凹部Ｍ５３０１が形成されたキャップであって、該凹部に配された吸引孔Ｍ５００３ａと該凹部の範囲外に配された大気連通孔Ｍ５００３ｃとが配された、吐出口１０１ｂを覆うためのキャップＭ５００１が構成されている。
【００３４】
各吸引孔Ｍ５００３ａは吸引手段である吸引ポンプＭ５１００に通じており、吸引ポンプを作動させることにより該吸引孔を介してキャップ内に負圧が導入される。また、各大気連通孔Ｍ５００３ｃは接続口Ｍ５００３ｅを介して開閉可能な大気連通弁（不図示）に通じており、大気連通弁を開放するとキャップ内が大気圧になる。キャップＭ５００１内の底面Ｍ５００１ａには、各凹部Ｍ５３０１に蓋をする状態でインク吸収体Ｍ５００２が装着されている。また、各大気連通孔Ｍ５００３ｃのキャップ内開口端は、装着されたインク吸収体Ｍ５００２により蓋をされた状態になっている。
【００３５】
図８において、記録ヘッド１１０の吐出面１０１ａにキャップＭ５００１を密着させて吐出口１０１ｂを覆ったキャッピング状態では、記録ヘッドの吐出口列１０１ｃをキャップＭ５００１の底面Ｍ５００１ａに投影すると、吐出口列の投影像１０１ｆは凹部Ｍ５３０１の範囲内に存在する。各凹部Ｍ５３０１の範囲内に記した複数の二点鎖線１０１ｆは、キャッピング状態において、記録ヘッド１１０の吐出面１０１ａに配列された複数の吐出口列１０１ｃを投影した投影像である。この投影像１０１ｆに示すように、キャップＭ５００１で複数の吐出口１０１ｂを覆った状態で、該複数の吐出口をキャップ内の底面Ｍ５００１ａに投影したときに、全ての吐出口の投影像１０１ｆが凹部Ｍ５３０１の範囲内に存在している。
【００３６】
すなわち、キャップユニット２００においては、吐出口１０１ｂを覆うためのキャップＭ５００１の内部の底面Ｍ５００１ａに凹部Ｍ５３０１が形成されており、凹部Ｍ５３０１の範囲内に該凹部に負圧を導入するための吸引孔Ｍ５００３ａが配されている。また、キャップＭ５００１の内部の底面Ｍ５００１ａの凹部Ｍ５３０１の範囲外には大気に連通可能な大気連通孔Ｍ５００３ｃが配されている。さらに、キャップＭ５００１内には、凹部Ｍ５３０１に蓋をする状態でインク吸収体Ｍ５００２が装着されており、吸引孔Ｍ５００３ａには、吐出口１０１ｂに負圧を作用させるための負圧発生手段Ｍ５１００が接続されている。そこで、記録ヘッド１１０に設けられた複数の吐出口１０１ｂをキャップＭ５００１で覆った状態で、該吐出口を該キャップの底面Ｍ５００１ａに投影したときに、全ての吐出口１０１ｂの投影像１０１ｆが凹部Ｍ５３０１の範囲内に存在するように構成されている。
【００３７】
以上の構成を有するキャップユニット２００において、吐出回復部Ｍ５０００の吸引回復動作が開始されると、まず、負圧発生手段であるチューブポンプＭ５１００のポンプチューブＭ５０１９で負圧が発生する。この負圧は、順次、キャップチューブＭ５００９、吸引孔Ｍ５００３ａ、凹部Ｍ５３０１、インク吸収体Ｍ５００２へ伝わる。これにより、インク吸収体の表面Ｍ５００２ａと記録ヘッド１０１の吐出面１０１ａとの間の空間Ｍ５００１ｃ負圧状態になる。この負圧により、インク吐出部１０１の吐出面１０１ａに排出された吐出口１０１ｂからインクが吸引されて流れ出す。吸引排出されたインクは、順次、インク吸収体Ｍ５００２、凹部Ｍ５３０１、吸引孔Ｍ５００３ａ、キャップチューブＭ５００９、ポンプチューブＭ５０１９（吸引ポンプＭ５１００）を通して、廃インク吸収体Ｍ５２００（図４）へ流出する。
【００３８】
インク吸収体Ｍ５００２は、その内部がポーラス状（多孔質）であることから、吸引するときの圧力損失が大きい。従って、吸引孔Ｍ５００３ａから凹部Ｍ５３０１へ負圧が導入されると、インク流出方向において、凹部Ｍ５３０１の吸引下流側（吸引ポンプと反対側）に位置するインク吸収体Ｍ５００２が大きな抵抗部材となる。このため、凹部Ｍ５３０１の内部の圧力差が軽減される。また、インク吸収体の上面Ｍ５００２ａと記録ヘッド１１０の吐出面１０１ａとの間の空間Ｍ５００１ｃに作用する圧力差も減少する。従って、キャッピングされた記録ヘッド１１０の全ての吐出口１０１ｂに対して吸引力が均等に作用することになる。これにより、吸引回復におけるインクの排出量が軽減されるとともに、吸引回復の動作時間を短縮することができる。また、各凹部Ｍ５３０１は四角形状をしており、各凹部の角隅部Ｍ５３０１ｂは湾曲面（湾曲形状）で形成されている。凹部Ｍ５３０１をこのような形状とすることにより、該凹部の内部に収容されたインクが該凹部の角隅部に滞留せず、該凹部に流入するインクを円滑に吸引排出できる構造になっている。
【００３９】
以上説明した実施形態によれば、キャップユニット２００をキャッピング位置に進入させ、吐出口１０１ｂをキャッピングして吸引動作を開始すると、全ての吐出口に対してほぼ均一な負圧吸引力を作用させることができる。すなわち、複数のインク吐出部１０１が離間して配置される構成の記録ヘッドを用いる場合でも、吸引回復動作の際に、各吐出口１０１ｂに作用する吸引力の差を低減することができ、全ての吐出口に対して均一な吸引力を作用させることができる。これは、吐出面１０１ａに配された吐出口１０１ｂとキャップＭ５００１の吸引孔Ｍ５００３ａとの距離に関係なく、全ての吐出口１０１ｂに均一な吸引力を作用させることができるからである。従って、１個のキャップを使用して吸引する場合でも、吐出口１０１ｂの内部の気泡や増粘インクなどをムラなく効率良く吸引除去することができ、吸引回復における処理性能を格段に向上させることができる。これにより、吸引回復におけるインク消費量の低減及び回復処理時間の短縮化を図ることができる。
【００４０】
また、凹部Ｍ５３０１内の１箇所に吸引孔Ｍ５００３ａを設けるだけで、所望の吐出回復処理能力を確保することができる。このため、複数の吸引孔を設けたり、複数の吸引孔に分岐するような従来の構成に比べて、吐出回復機構又は記録装置のコストダウンを図ることができる。さらに、大気連通孔Ｍ５００３ｃと凹部Ｍ５３０１との間は、インクの流れに対して大きな抵抗を有するインク吸収体Ｍ５００２を介してのみ連通している。このため、凹部Ｍ５３０１内のインクが大気連通孔Ｍ５００３ｃへ流入することを防止又は低減することができる。これにより、インクの蒸発などにより増粘インクが大気連通路内に溜まることを防止でき、該大気連通路の目詰まりを回避することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、キャップＭ５００１が互いに仕切られた２つのキャップ部分からなる２連式構造を有する場合を例示した。本発明は、これに限らず、その他の構造を有するキャップに対しても同様に適用可能である。例えば、１つのキャップ部分からなるキャップ、あるいは３つ以上のキャップ部分からなる多連式構造のキャップにも同様に適用可能である。また、２つのキャップが接続された単一キャップ構造とし、２つのインク吐出部１０１を１つの吸引孔で吸引するように構成しても良い。また、この場合の各キャップ部分の大きさ及び形状は適宜変更しても良い。さらに、互いに独立した複数のキャップを用いるユニット型のキャップにおいても同様に適用可能である。これらにおいて、各キャップもしくはキャップ部分に対応する吐出口列の数も自由に選定することができる。また、本実施形態では、複数の吐出口は、複数色のインクを吐出する複数の吐出口列を構成している。本発明はこれに限定されるものではなく、複数の吐出口は、異なる色のインクを吐出する吐出口であっても良く、また、同じ色のインクを吐出する吐出口であっても良く、それらの組み合わせであっても良い。
【００４２】
図９は本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置のキャリッジユニットの記録ヘッドを斜め下方から見た斜視図である。図１０は本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の吐出回復部のキャップユニットの分解斜視図である。図１１は本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の吐出回復部のキャップユニットにおいて、キャップ内に設けた凹部に記録ヘッドの吐出口を投影した状態を示す平面図である。図９〜図１１の第２の実施形態は、記録ヘッド１１０に大きさの異なる複数のインク吐出部１１１、１１２を設け、この記録ヘッドを１個の吸引孔Ｍ５００３ａが配された１個のキャップＭ５００１でキャッピングする構成となっている。
【００４３】
図９〜図１１において、１個のキャップＭ５００１の底面Ｍ５００１ａに一つの凹部Ｍ５３０２が形状され、該凹部Ｍ５３０２内に１つの吸引孔Ｍ５００３ａが配されている。このキャップＭ５００１もキャップホルダＭ５００３に保持されている。一つの凹部Ｍ５３０２は、大きさの異なる２つのインク吐出部１１１、１１２に対応して縦い領域Ｍ５３０３と短い領域Ｍ５３０４を図示のように連続させて形成されている。かかる構成の１個のキャップＭ５００１によって、記録ヘッド１１０に設けられた複数のインク吐出部１１１、１１２をキャッピングするように構成されている。
【００４４】
すなわち、記録ヘッド１１０には、長い吐出口列１１１ｃを有するインク吐出部１１１と短い吐出口列１１２ｃを有するインク吐出部１１２が接合されている。これらのインク吐出部は、第１の実施形態と同様の記録素子基板で構成されている。キャップＭ５００１の内部（シール壁内側）の底面Ｍ５００１ａには該底面より低位の凹部Ｍ５３０２が形成されている。この凹部Ｍ５３０２は、長いインク吐出部１１１に対向する長い領域Ｍ５３０３と、短いインク吐出部１１２に対向する領域Ｍ５３０４からなる１つの凹部で形成されている。キャップＭ５００１をキャップホルダＭ５００３に装着した状態では、凹部Ｍ５３０２内に、吸引ポンプＭ５１００に通じる吸引孔Ｍ５００３ａが配されている。また、キャップ内の底面Ｍ５００１ａの凹部Ｍ５３０２を外れた位置には大気に連通可能な大気連通孔Ｍ５００３ｃが配されている。
【００４５】
本実施形態でも、キャップＭ５００１内に装着されるインク吸収体Ｍ５００２は、凹部Ｍ５３０２に蓋をする状態で底面Ｍ５００１ａ上に装着されている。そして、図１１に示すように、記録ヘッド１１０をキャッピングした状態では、記録ヘッドの吐出口列１１１ｃ及１１２ｃをキャップＭ５００１の底面Ｍ５００１ａに投影すると、それらの投影像１１１ｆ、１１２ｆは凹部Ｍ５３０２の範囲内に存在する。すなわち、全ての吐出口１１１ｂ、１１２ｂが凹部Ｍ５３０２の範囲内に存在する。本実施形態では、長い吐出口列の投影像１１１ｆは長い領域Ｍ５３０３の範囲内に位置し、短い吐出口列の投影像１１２ｆは短い領域Ｍ５３０４の範囲内に位置している。本実施形態は、以上説明した以外の点では前述の第１の実施形態と実質的に同じ構成を有し、それぞれ対応する部分を同一符号で示す。
【００４６】
このような構成で、キャップユニット２００をキャッピング位置に進入させ、吐出口列１１１ｃ、１１２ｃ（吐出口１１１ｂ、１１２ｂ）をキャッピングして吸引動作を開始する。すると、本実施形態によっても、各吐出口（吐出口列）に作用する負圧吸引力の差を低減させ、全ての吐出口１１１ｂ、１１２ｂに対してほぼ均一な負圧吸引力を作用させることができる。従って、１つのキャップユニットであっても、吐出口の配列長さや配列数が異なる複数のインク吐出部が搭載された記録ヘッド１１０の全ての吐出口から一様に吸引することができる。これによって、吐出口内の気泡や増粘インクを含むインクをムラなく効率良く吸引排出し、該吐出口内に新しいインクを一様に充填することができる。また、吸引回復に伴うインク消費量を低減することができ、吸引回復の処理時間を短縮することができる。
【００４７】
なお、以上の各実施形態では、被記録材に沿って往復移動する記録ヘッドで記録を行うシリアルタイプのインクジェット記録装置を例に挙げて説明した。本発明は、被記録材の幅方向長さをカバーするフルマルチヘッドなどを用いるラインタイプのインクジェット記録装置に対しても同様に適用可能である。また、本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、撮像画像形成装置などの単体記録装置に限定されるものではない。本発明は、これらを組み合わせた複合装置、あるいはコンピュータシステムなどの複合装置におけるインクジェット記録装置に対しても広く適用可能である。本願における画像は文字や記号等を含む全ての出力可能な像を意味する。被記録材についても、紙、プラスチックシート、写真調印画紙、布、ＯＨＰ用シートなど、画像を記録できるものであれば、材質や形態に関わらず使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置のキャリッジユニットを示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の記録ヘッドの分解斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の吐出回復部を斜め上方から見た斜視図である。
【図５】図４の吐出回復部の外郭を省いた側面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置のキャップユニットの分解斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置において記録ヘッドの吐出口をキャップで覆った状態を示す縦断面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置のキャップユニットにおいて、キャップの内部の底面に記録ヘッドの吐出口を投影した状態を示す平面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置のキャリッジユニットを斜め下方から見た斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置のキャップユニットの分解斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置のキャップユニットにおいて、キャップの内部の底面に記録ヘッドの吐出口を投影した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００      キャリッジユニット
１１０      記録ヘッド
１０１、１１１、１１２    インク吐出部（記録素子基板）
１０１ａ、１１１ａ、１１２ａ        吐出面
１０１ｂ、１１１ｂ、１１２ｂ        吐出口
１０１ｃ、１１１ｃ、１１２ｃ        吐出口列
１０１ｆ、１１１ｆ、１１２ｆ        吐出口列の投影像
２００      キャップユニット
Ｍ５０００    吐出回復部
Ｍ５００１    キャップ
Ｍ５００１ａ  底面
Ｍ５００２    インク吸収体
Ｍ５１００    負圧発生手段（吸引ポンプ）
Ｍ５３０１、Ｍ５３０２    凹部
Ｍ５３０１ｂ  角隅部（湾曲面）
Ｍ５３０３、Ｍ５３０４    凹部内の領域
Ｍ５００３ａ    吸引孔
Ｍ５００３ｃ    大気連通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008213219.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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