(57)【要約】【課題】１インチヘッド使用機器において、ヘッド泡抜き回復時の液室内インク充填両をあげることによって、昇温時バサ落ちと保存時温度変化によるインクボタ落ちの信頼性を向上させる。【解決手段】減圧吸引を、加熱手段による液室、バッファタンクの加熱後に行う。その後、冷却時には、液室内空気収縮により、さらにインクが導入されるためインクの充填率が上り、気体体積が減少することにより空気膨張による障害に対して信頼性の向上となる。また、その加熱手段としてヘッドヒータ、もしくは乾燥定着温風機構を利用する。【選択図】        図１
2004188651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出口からインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、
該記録ヘッドが搭載されて前記記録媒体上を往復走査するキャリッジと、
該キャリッジが前記記録媒体上を１回往復走査する毎に、前記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前記記録媒体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段と、
前記キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送手段による前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に設置されたインク貯蔵タンクと、
該インク貯蔵タンクから前記記録ヘッドにインクを供給する供給チューブと、
該記録ヘッドと該供給チューブ間にインクと空気を分離する空気貯留部と、
該空気貯留部を加熱することのできる加熱手段と、
該空気貯留部内を減圧できる減圧手段と、
上位装置から入力される画信号に基づいて前記記録ヘッドのインク吐出状態を制御する制御手段とを備えたインクジェット記録装置において、
前記空気貯留部を加熱することができる手段を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記減圧手段により減圧する時は前記加熱手段により前記空気貯留部を加熱した後に減圧す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。
【請求項３】
前記減圧手段は、前記記録ヘッドの各吐出口からインクを強制的に排出させることによって前記記録ヘッドのインクの吐出状態を良好な状態に回復させる回復系手段を兼用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】
前記記録ヘッドは、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する電気熱変換体を備え、該電気熱変換体によって印加される熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利用してインクを吐出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、前記記録ヘッドからインクを吐出するための該電気熱変換体、または、インクの吐出を補助するための保温用電気熱変換体を利用して加熱を行うことを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
複数の吐出口からインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、
該記録ヘッドが搭載されて前記記録媒体上を往復走査するキャリッジと、
該キャリッジが前記記録媒体上を１回往復走査する毎に、前記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前記記録媒体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段と、
前記キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送手段による前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に設置されたインク貯蔵タンクと、
該インク貯蔵タンクから前記記録ヘッドにインクを供給する供給チューブと、
該記録ヘッドと該供給チューブ間にインクと空気を分離する空気貯留部と、
該空気貯留部を加熱することのできる加熱手段と、
該空気貯留部内を減圧できる減圧手段と、
記録後の印字物の乾燥加熱を促進する記録シート乾燥加熱手段を具え、
上位装置から入力される画信号に基づいて前記記録ヘッドのインク吐出状態を制御する制御手段とを備えたインクジェット記録装置において、
前記空気貯留部加熱手段は前記記録シート乾燥加熱手段により発生する熱により加熱することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記空気貯留部加熱手段は、前記記録シート加熱手段からの導風面積を局所に絞るダクトを具え、導風の停止を制御できる構成であることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記空気貯留部加熱手段は、前記記録ヘッドは記録画像形成に必要な印字による前記記録ヘッドの加熱に伴う前記空気貯留部加熱が見込まれるときは、前記記録画像形成に必要な印字を優先することにより専用の加熱手段の使用量を減らす構成であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に用いられる記録ヘッドにインクを供給するインク供給装置および該装置を備えたインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、キャリッジに搭載された記録ヘッドを往復動作させ印字するインクジェット記録装置において、インクタンク交換頻度を減らすためにはインクタンクの大容量化が必要であるが、簡便な記録ヘッド一体式ではキャリッジ上搭載のインクタンクなどの慣性が増大してしまうため、移動しない位置にインクタンクを配設し、キャリッジ上の記録ヘッドにはチューブなどを接続して各種ポンプなどを用い供給している。しかし、インクジェット記録装置では記録ヘッドから印字駆動時以外は記録インクが滴下しないよう、常時大気圧に対し微少な負圧をかけ吐出と無用の滴下防止を両立しており、これにキャリッジの印字の往復動が加わると、接続チューブ内の記録インクも流動し記録ヘッド内の記録インクを押し出し、あるいは引っ張ることにより吐出量変動を起こし、印字ムラや不吐出を引き起こす。この対策として、チューブと記録ヘッド間の記録ヘッド近傍に空気溜りを設け、空気弾性を利用することでチューブ内インク流動による圧力変動を緩衝させ吐出安定させる空気緩衝容器を配設する技術などが知られている。この空気緩衝容器はその上部を空気溜りに下部をインク溜りとし空気が混入したチューブ内インクから空気を分離してインクのみを記録ヘッドに送液する働きも併せ持っており、キャリッジ往復動によるインク溜り液面の揺れによって空気溜りから記録ヘッドへ空気混入することがないようにインク溜りの必要液面高さを確保する必要がある。
【０００３】
これらの液面高さは、チューブ壁面からの空気透過進入やインク溶存気体の脱泡により徐々に下がっていく傾向があり、あるいは、記録インク吐出用の熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備え、該電気熱発熱体によって印加される熱エネルギーにより、インク生ずる膜沸騰を利用して吐出口より記録インクを吐出させる構造を有するインクジェット記録ヘッドにおいては、その加熱過程や記録インクの吐出過程でオリフィス界面より外部空気を取り込むことによっても空気混入により前記必要液面高さが低下することがある。
【０００４】
これらの液面高さはチューブ壁面からの空気透過進入やインク溶存気体の脱泡により徐々に下がっていく傾向があり、このため継続的に必要液面高さを維持するためには、１系統あたり１本の可鍛性のあるチューブにて送液する、例えば下記特許文献１に開示されるような手法を使って侵入した空気を除去する機能を併せ持つなどの工夫が必要となる。この侵入した空気を除去させる動作は侵入してくる空気の量が前記空気溜まりに蓄積させられる容量を超えると記録ヘッドへと流れ込み印字障害を引き起こすため、この蓄積空気量を検出する機能を省略したローコストタイプの場合では蓄積空気量を想定し不必要な空気除去動作を行う必要がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−０８８３２３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１に開示されるような弁と減圧ポンプを用い不必要な空気除去を行う簡素な手法においては、減圧ポンプの減圧能力に比例した空気除去能力となるため不要な空気を十分に排出することが困難であった。すなわち、前記手法では空気緩衝容器内を真空にできればインク導入弁を開けたときに容器内にインクを１００％充填可能となる。本来、吐出量変動を緩衝するために必要な空気が例えば１０％であれば、残り９０％をインク充填するためには大気圧に対して−０．９ａｔｍ以下の減圧が可能なポンプが必要であるが、このような能力の減圧ポンプはローコストタイプのインクジェット記録装置に搭載することは適当ではない。よってコスト面から不必要な空気をすべて排出できないが、ポンプのコストパフォーマンスから妥当な減圧能力、すなわち低いインク充填率に甘んじることとなり、印字障害に対するマージンは低くなってしまう。
【０００７】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたものであって、その空気部を直接あるいは間接的に加熱し一時的な空気膨張をさせた状態で減圧吸引により所定のインク充填率に復帰させ、後に自然冷却させることにより残留空気収縮からさらなるインク充填が可能となり、低能力の減圧ポンプであってもより多いインク充填量を設定することが可能となる空気緩衝容器を伴ったインクジェット記録装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のインクジェット記録装置は以下（１）〜（８）の構成を備えるものである。
【０００９】
（１）複数の吐出口からインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、
該記録ヘッドが搭載されて前記記録媒体上を往復走査するキャリッジと、
該キャリッジが前記記録媒体上を１回往復走査する毎に、前記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前記記録媒体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段と、
前記キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送手段による前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に設置されたインク貯蔵タンクと、
該インク貯蔵タンクから前記記録ヘッドにインクを供給する供給チューブと、
該記録ヘッドと該供給チューブ間にインクと空気を分離する空気貯留部と、
該空気貯留部を加熱することのできる加熱手段と、
該空気貯留部内を減圧できる減圧手段と、
上位装置から入力される画信号に基づいて前記記録ヘッドのインク吐出状態を制御する制御手段とを備えたインクジェット記録装置において、
前記空気貯留部を加熱することができる手段を具えたインクジェット記録装置。
【００１０】
（２）前記減圧手段により減圧する時は前記加熱手段により前記空気貯留部を加熱した後に減圧する上記（１）記載のインクジェット記録装置。
【００１１】
（３）前記減圧手段は、前記記録ヘッドの各吐出口からインクを強制的に排出させることによって前記記録ヘッドのインクの吐出状態を良好な状態に回復させる回復系手段を兼用する上記（１）又は（２）に記載のインクジェット記録装置。
【００１２】
（４）前記記録ヘッドは、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する電気熱変換体を備え、該電気熱変換体によって印加される熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利用してインクを吐出する上記（１）乃至（３）のいずれか１項記載のインクジェット記録装置。
【００１３】
（５）前記加熱手段は、前記記録ヘッドからインクを吐出するための該電気熱変換体、または、インクの吐出を補助するための保温用電気熱変換体を利用して加熱を行う上記（４）に記載のインクジェット記録装置。
【００１４】
（６）複数の吐出口からインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、
該記録ヘッドが搭載されて前記記録媒体上を往復走査するキャリッジと、
該キャリッジが前記記録媒体上を１回往復走査する毎に、前記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前記記録媒体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段と、
前記キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送手段による前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に設置されたインク貯蔵タンクと、
該インク貯蔵タンクから前記記録ヘッドにインクを供給する供給チューブと、
該記録ヘッドと該供給チューブ間にインクと空気を分離する空気貯留部と、
該空気貯留部を加熱することのできる加熱手段と、
該空気貯留部内を減圧できる減圧手段と、
記録後の印字物の乾燥加熱を促進する記録シート乾燥加熱手段を具え、
上位装置から入力される画信号に基づいて前記記録ヘッドのインク吐出状態を制御する制御手段とを備えたインクジェット記録装置において、
前記空気貯留部加熱手段は前記記録シート乾燥加熱手段により発生する熱により加熱する上記（１）乃至（４）のいずれか１項記載のインクジェット記録装置。
【００１５】
（７）前記空気貯留部加熱手段は、前記記録シート加熱手段からの導風面積を局所に絞るダクトを具え、導風の停止を制御できる構成である上記（６）に記載のインクジェット記録装置。
【００１６】
（８）前記空気貯留部加熱手段は、前記記録ヘッドは記録画像形成に必要な印字による前記記録ヘッドの加熱に伴う前記空気貯留部加熱が見込まれるときは、前記記録画像形成に必要な印字を優先することにより専用の加熱手段の使用量を減らす構成である上記（１）乃至（７）のいずれか１項記載のインクジェット記録装置。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的実施例を説明する。
【００１８】
【実施例】
（第１実施例）
図１は、本発明のインクジェット記録装置の実施例１を示す模式的断面図である。
【００１９】
図１に示されるように、本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッド１が取付けられた空気緩衝容器２と、記録ヘッド１の走査もしくは記録媒体の搬送の影響を受けない部位に配設されたインク貯蔵タンク３と、空気緩衝容器２とインク貯蔵タンク３とを連通するインク流路４と、このインク流路４に設けられた開閉手段５と、空気緩衝容器２に設けられた記録ヘッド１の印字回復処理を行うヘッド回復装置６とを有している。
【００２０】
空気緩衝容器２は、図示のような、例えば箱形の容器本体から成り、その中程にインク流入口９が設けられると共に、その出口側にはフィルター１０が取付けられていて、記録ヘッド１を詰まらせるような異物の侵入を防止している。
【００２１】
インク貯蔵タンク３は、変形可能な適宜な弾性材料から作られ、記録ヘッド１に対して所定量の水頭差ｈを生じる位置に設置され、インク流路４によって空気緩衝容器２と連通されている。このインク流路４は、インク流路開閉チューブ７と供給チューブ８とから成り、インク流路開閉チューブ７が空気緩衝容器２のインク流入口９に接続されていて、インク貯蔵タンク３からのインクの供給を行うようになっている。また、インク流路４に設けられた開閉手段５には、インク流路４のインク流路開閉チューブ７を遮断および解放することによって開閉するようにレバー等の、インク流路４開閉用の押圧作動部材が使用されているが、このようなレバーに限られるものではなく、他の同様な部材を使用できることは勿論である。
【００２２】
記録ヘッド１の印字回復処理を行うヘッド回復装置６は、記録ヘッド１の前面を覆うことができるように封止するヘッドキャップ１２と、ヘッドキャップ１２に接続された減圧ポンプ１３とから構成されている。
【００２３】
また、記録ヘッド１は、圧電素子や発熱素子等に、記録データに対応した信号を印加することによってノズル開口からインクを液滴として飛翔させるように構成されており、空気緩衝容器２とインク流路４と共に、図示しないキャリッジに搭載されている。
【００２４】
空気緩衝容器２内を減圧して必要液面高さＨにする場合や、あるいはまた印字回復動作を行う場合には、ヘッド回復装置６のヘッドキャップ１２が、記録ヘッド１の前面を封止するよう装着され、減圧ポンプ１３を作動することによって記録ヘッド１のノズル１１を回復処理することができるようになっている。
【００２５】
このように構成された本発明のインクジェット記録装置において、先ず、印字記録動作に就いて説明するに、記録媒体に対してインクを吐出して記録を行う印字時には、空気緩衝容器２内には必要液面高さＨにまで、インクが満たされている。図示しないキャリッジに搭載された記録ヘッド１のノズル１１からインクが吐出されて印字を行うと、空気緩衝容器２内のインクが減少し、減少した分のインクがインク流路４の供給チューブ８を介してインク貯蔵タンク３から補充されて、印字記録前の必要液面高さＨを維持する。
【００２６】
長期間、印字しないで放置しておくと、インク流路４の供給チューブ８の壁面からの空気透過やインク溶存空気の発生等によって気泡が溜り、この気泡が印字記録動作によって空気緩衝容器２に到達する毎に蓄積され、空気緩衝容器２内の必要液面高さＨが次第に低下していき、終には空気緩衝容器２内のインクがなくなって印字不良を起こすようになる。
【００２７】
この状態から、空気緩衝容器２内の液面を元の必要液面高さＨにまで復帰させるには、記録ヘッド１の前面をヘッドキャップ１２によって覆って封止し、かつヘッド回復装置６の図示しない駆動源と連動して動く開閉手段５のインク流路開閉用レバーを、インク流路開閉チューブ７にインク流路４が閉路となるまで押し当て、そして減圧ポンプ１３によって空気緩衝容器２内を所定量減圧し、その後に、開閉手段５のインク流路開閉用レバーの、インク流路開閉チューブ７への押し当てを解除してインク流路４を開路することによって、インク貯蔵タンク３の水頭差ｈと、空気緩衝容器２内の負圧とが均衡するまで、空気緩衝容器２内にインクが供給され、これによって必要液面高さＨまでの液面の復帰が達成される。
【００２８】
ここで減圧ポンプ１３にて減圧する所定量であるが、開閉手段５を開けインクを導入し大気圧と平衡したときの最終的な空気とインクの比率はこの減圧量に従って決定される。すなわち、−０．５ａｔｍであれば空気：導入インクは１：１となり、−０．７ａｔｍであれば３：７の体積比率となる。例えば本実施例において必要最低限な空気量を除いて十分にインクを導入したいときに空気緩衝容器２容積を増加させた場合は絶対空気量も多くなるため環境温度変化に対して変動が大きくなってしまう。減少させれば導入インク量も減少するため気泡取り込み時にすぐに印字不良をおこしてしまう。よって最低インク量を確保しつつなるべく多くのインク導入を可能とするためには減圧量を高めることが有効となる。しかし、例えば−０．８ａｔｍなどの真空に近い低圧を設定するには装置や強度の肥大化を招き適当ではない。
【００２９】
そこで、空気部の温度変化による気体膨脹収縮を併用する。
【００３０】
図２は本実施例の基本的なフローチャートである。
【００３１】
印字に伴い、あるいは時間経過により前記したように空気が増加し印字不良を引き起こすと思われる状況になると、本装置に搭載されている判断処理回路から吸引回復指令がだされる（Ｓ１０１）。これは本例のように自動でもよいしユーザによる手動指令でもよい。記録インク吐出用の熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備え、該電気熱発熱体によって印加される熱エネルギーにより、インク生ずる膜沸騰を利用して吐出口より記録インクを吐出させる構造を有するインクジェット記録装置ではそのヘッド近傍に空気緩衝容器２が配設されていることが多い。次に空気緩衝容器２内の空気温度を上昇させる手段をとる。本実施例のインクジェット記録ヘッドは印字のための発熱体を具備しているためこれを加熱手段とするのが簡便である。すなわち発熱体の発熱により温度伝播が発生するため、加熱方法としてはインクが吐出されない程度の発熱体駆動電圧を印加することによる蓄熱とそこからの空気緩衝容器２への熱伝播利用が間便である（Ｓ１０２）。この加熱時間は環境条件や関連物の熱容量、放熱性を加味して空気緩衝容器２内の空気温度がたとえば６０℃まで上昇するだけの時間をあらかじめ設定しておき印加加熱する。そのまま所定時間放置し熱伝播するのを待つ（Ｓ１０３）。次に十分加熱された状態にて減圧吸引を行う（Ｓ１０４）。減圧吸引後は所定時間放置し自然冷却により降温を待つ（Ｓ１０５）。その後通常印字に復帰させる。これにより冷間時充填した場合よりも有利な充填量と得ることができる。
【００３２】
（第２実施例）
図３は本実施例の実用的なフローチャートである。
【００３３】
本実施例は第１実施例に対して加熱手段を実際の印字による昇温を利用したものである。
【００３４】
印字に伴い、あるいは時間経過により前記したように空気が増加し印字不良を引き起こすと思われる状況に近づくと、本装置に搭載されている判断処理回路から吸引回復待ち指令がだされる（Ｓ２０１）。記録インク吐出用の熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備え、該電気熱発熱体によって印加される熱エネルギーにより、インク生ずる膜沸騰を利用して吐出口より記録インクを吐出させる構造を有するインクジェット記録装置ではそのヘッド近傍に空気緩衝容器２が配設されている。この記録ヘッドには発熱体と同時に温度センサも具備しているのが普通である。次のステップとしてこの温度センサによって空気緩衝容器２の温度を測定する。もちろんこれは近傍温度を測定したり、印加エネルギーから推定したりして擬似的に取得してもよい。このときの温度が所定の温度Ｔ以上であれば（Ｓ２０２）、十分空気膨張しているとみなし減圧吸引を行う（Ｓ２０７）。以下であればこの温度を上昇させる手段をとる。まず、それまでの印字数や経過時間が印字不良を引き起こす限度内であるか判断する（Ｓ２０３）。すでに限度であれば能動的に空気緩衝容器２を加熱し（Ｓ２０６）、減圧吸引を行う（Ｓ２０７）。本実施例のインクジェット記録ヘッドは印字のための発熱体を具備しているため、これを加熱手段とするのが簡便である。限度まで余裕があれば次に印字指令を待つ（Ｓ２０４）。この手法では実際の印字昇温を受動的に利用することができ無駄のない加熱が可能である。続いて印字指令があれば印字し（Ｓ２０５）、終了後再度温度センサを取得にいく（Ｓ２０２）。なくても同様に取得に戻る。減圧吸引後は通常印字に復帰し（Ｓ２０８）、印字がなければ自然冷却により気体収縮によるインク充填量増加が図れ、印字が継続していたとしても高温時での所定比率充填であるので冷間時充填後昇温した場合よりも有利な充填量と得ることができる。
【００３５】
（第３実施例）
図４は本発明の第３の実施例の模式図である。
【００３６】
本インクジェット記録装置は高温送風によるインク定着促進のための乾燥手段を具備するものである。
【００３７】
先ず乾燥手段を持った記録装置の全体構成を説明すると、図において、２０は紙等よりなる記録媒体（以下記録シートという）であって、ロール状に巻かれ、もしくはカセットに複数枚積載され、搬送されてきたシート２０が図４には図示しない給紙ローラによって記録位置に供給される。そしてさらに一定間隔を隔てて配置され、それぞれ個々のステッピングモータ（図示せず）によって駆動される第１搬送ローラ対２１および第２搬送ローラ２２によって搬送される。
【００３８】
１は記録シート２０に記録を行うためのインクジェット記録ヘッドである。インクは走査しない位置に設置されたインクタンク３よりチューブ８等を通じて記録ヘッド１に供給され、各吐出口から画信号に応じて吐出される。この記録ヘッド１はキャリッジ２３に搭載され、キャリッジ２３にはベルト２４およびプーリ２５ａ，２５ｂを介してキャリッジモータ２６が連結している。従って、キャリッジモータ２６の駆動によりキャリッジ２３がガイドシャフト２５に沿って往復走査する。また、空気緩衝容器２はチューブ８と記録ヘッド１の間の記録ヘッド１近傍の受熱部２７内に包括されており、キャリッジ２３によって加熱に最適な位置に移動可能である。また、乾燥手段は本実施例の場合、印字直後のインク乾燥促進を目的とした乾燥ユニット（不図示）を利用する。この場合は例えば乾燥ユニットから供給された乾燥送風をダクト２８によって本来目的である印字後乾燥だけでなく、分岐機構などを設けてキャリッジ２３の移動可能な位置に導ける構成とする。
【００３９】
以上の構成の下に、記録ヘッド１が移動しながら画信号に応じてインクを記録シート２０に吐出して画像を記録し、必要に応じて記録ヘッド１はホームポジションに戻って回復装置６により吐出口の目詰まり等を解消して、吐出状態を良好にすると共に、搬送ローラ２１，２２が駆動して記録シート２０を１行分搬送する。これを繰り返すことによって記録シート２０に所望の記録を行うものである。なお、回復装置６は、記録ヘッド１の吐出口形成面に接合可能なキャップと、これに連通して吐出口形成面に吸引力を作用する減圧ポンプ１３等からなるものである。第１実施例で記載したように所定吸引回復指令が入ったとき、乾燥送風が空気緩衝容器２を包括した受熱部２７を加熱できる位置にキャリッジ２３を移動させ、加熱した状態で回復装置６の位置に移動し内蔵の減圧ポンプ１３により所定の減圧吸引を行う。もちろん、実施例１、または２で記載した処理を併用することも可能である。本実施例では記録ヘッドよりも加熱能力の高い手段を併設しているためにこれを利用することで短時間で十分な効果を得ることが可能となる。
【００４０】
（その他）
なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、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。
【００４１】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４，７２３，１２９号明細書、同第４，７４０，７９６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。この方式は所謂オンデマンド型，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くとも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ーを発生せしめ、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。この気泡の成長や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４，４６３，３５９号明細書、同第４，３４５，２６２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４，３１３，１２４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。
【００４２】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体の組合せ構成（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４，５５８，３３３号明細書、米国特許第４，４５９，６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共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ー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しても本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録を確実に効率よく行うことができるようになるからである。
【００４３】
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。
【００４４】
加えて、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは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インクタンクが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。
【００４５】
また、本発明の記録装置の構成として、記録ヘッドの吐出回復手段、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合せを用いて加熱を行う予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出手段を挙げることができる。
【００４６】
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。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組合せによるかいずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
【００４７】
さらに加えて、以上説明した本発明実施例においては、イ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、室温で軟化もしくは液化するものを用いてもよく、あるいは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を用いてもよい。加えて、熱エネルギーによる昇温を、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ーとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。このような場合のインクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状又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。
【００４８】
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等であってもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、空気緩衝容器を記録ヘッドに併設したインクジェット記録装置において、混入した空気を排出するために内包空気を加熱膨張吸引し、後に自然冷却させることにより、残留空気収縮からさらなるインク充填が可能となり、低能力の減圧ポンプであってもより多いインク充填量を設定することが可能となるため、ローコストな減圧ポンプにてより多くの不要空気を排出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す模式的な断面図
【図２】本発明の第１実施例を示す基本的なフローチャート
【図３】本発明の第２実施例を示す実用的なフローチャート
【図４】本発明の第３実施例を示す模式図
【符号の説明】
１  記録ヘッド
２  空気緩衝容器
３  インクタンク（インク貯蔵タンク）
４  インク流路
５  開閉手段
６  回復装置（ヘッド回復装置）
７  インク流路開閉チューブ
８  供給チューブ
９  インク流入口
１０  フィルター
１１  ノズル
１２  ヘッドキャップ
１３  減圧ポンプ
２０  記録シート
２１  第１搬送ローラ対
２２  第２搬送ローラ
２３  キャリッジ
２４  ベルト
２５  ガイドシャフト
２５ａ，２５ｂ  プーリ
２６  キャリッジモータ
２７  受熱部
２８  ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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