(57)【要約】【課題】インクジェット記録ヘッドにおいて、吸引機構を簡素化できる、ノズルおよび吸引キャップ構成を提供する。【解決手段】（１）Ｂｋ１色、Ｃｏｌ３色縦ならびの２列構成のヘッドにおいてＢｋがカラーのシアン側より１色分オフセットされている両方のノズル列をそれぞれ独立して吸引できる単一の吸引キャップで、吸引キャップのチューブ接続部はＢｋノズル列のほぼ中心にくる。（２）Ｂｋ１色、Ｃｏｌ３色縦ならびが大／小ドットの合計３列構成のヘッドにおいてＢｋがカラーのシアン側より１色分オフセットされている両方のノズル列をそれぞれ独立して吸引できる単一の吸引キャップで、吸引キャップのチューブ接続部はＢｋノズル列のほぼ中心にくる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが吐出される複数のインク吐出口からなる吐出口列と、このインク吐出口列に連通したノズルおよび流路と、このノズルの所定箇所にインクを吐出させるために利用される吐出エネルギー発生素子を有するインク吐出部位を有し、
カラー３色の吐出口列が色間分離部二箇所をそれぞれはさんで略一直線上に順次配列し、そのカラー１色分の吐出口列長の２〜４倍長いブラック１色の吐出口列がカラー吐出口列と平行して配置し、ブラックの吐出口列はカラーの吐出口列の一端にあるシアン列よりカラー１色分オフセットされているインクジェット記録ヘッドに対し、カラー３色の吐出口列の総長とブラック吐出口列を完全にオーバーラップするような長さと、カラー３色の吐出口列とブラック吐出口列を独立して覆うような横幅をもった単一の吸引キャップにおいて、吸引キャップのチューブ接続口は常にブラック吐出口列の略中心に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】
インクが吐出される複数のインク吐出口からなる吐出口列と、このインク吐出口列に連通したノズルおよび流路と、このノズルの所定箇所にインクを吐出させるために利用される吐出エネルギー発生素子を有するインク吐出部位を有し、
カラー３色の吐出口列が色間分離部二箇所をそれぞれはさんで略一直線上に順次配列し、その吐出口列の吐出口径よりも小さい別のカラー３色の吐出口列が前記カラー吐出口列と平行して存在し、さらにそのカラー１色分の吐出口列長の２〜４倍長いブラック１色の吐出口列がカラー吐出口列と平行して配置し、ブラックの吐出口列はカラーの二つの吐出口列よりカラー１色分オフセットされているインクジェットカートリッジに対し、カラー吐出口列とブラック吐出口列を完全にオーバーラップするような長さと、二つのカラー吐出口列とブラック吐出口列の三列をそれぞれ独立して覆うような横幅をもった単一の吸引キャップにおいて、吸引キャップのチューブ接続口は常にブラック吐出口列の略中心にあることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項１および２に記載のインクジェット記録装置において異なる吐出口列を吸引する場合は、異なる条件で吸引することを特徴とする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プリンターにおいて高画質／高速印刷を両立し、より信頼性の高い印刷を提供するためのインクジェットカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高画質印刷を行うためには吐出されるインク滴の大きさを小さくし粒状感を軽減してきたが、インク滴が小さいと画像を形成するための打ち込み回数が増加して、印刷速度が低下し印刷手段としての使い勝手が悪かった。
【０００３】
そこで、ある程度印刷濃度が高い部分では、比較的大きいインク滴を使用する、また濃度が薄く粒状感の目立ちやすい部分では小さなインク滴を使用するというように、印刷濃度に応じてインク滴の大小を使い分けることで、高画質と印刷速度を両立させてきた。
【０００４】
また、印刷対象には、ＢｋインクのみのＴｅｘｔからフルカラーインクを使用した写真画像の印刷まであり、そのすべての要求に過不足なく応えるための構成の一例は図１２のような構成である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、インクジェットカートリッジを搭載するプリンターは、インクタンクのみを分離して新品に交換したり、あるいは長期にわたる不使用状態でカートリッジ内に気泡が充満したりする場合に備え、カートリッジの吐出口側よりインクをカートリッジ内に充満させるべく吸引手段を有するが、、この場合、ＢｋとＣｏｌの吸引キャップは、縦横ともに互換性を持たせることが困難で、結果的に別々の吸引手段を備える必要があった。
【０００６】
この構成では、プリンターの吸引手段が複雑で製造コストも上昇し、また吸引手段が大型化するためプリンターの小型化上も弊害となっていた。
【０００７】
本出願に係る発明の目的は、吸引手段を可能な限り簡素化できる吐出口列の配置を提供し、かつその場合の吸引キャップの形状およびもっとも効率的に吸引できる吸引口の位置をあわせて提供することにより、確実に吸引し印刷の信頼性を向上させるとともに、低コストでまた小型化の可能なプリンターを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本出願に係る第一の発明は、カラー３色の吐出口列が色間分離部二箇所をそれぞれはさんで略一直線上に順次配列し、そのカラー１色分の吐出口列長の２〜４倍長いブラック１色の吐出口列がカラー吐出口列と平行して配置し、ブラックの吐出口列はカラーの吐出口列の一端にあるシアン列よりカラー１色分オフセットされているインクジェットカートリッジに対し、カラー吐出口列とブラック吐出口列を完全にオーバーラップするような長さと、カラー吐出口列とブラック吐出口列を独立して覆うような横幅をもった単一の吸引キャップにおいて、吸引キャップのチューブ接続口は常にブラック吐出口列の略中心にあることを特徴とする。
【０００９】
これにより、単一吸引キャップにより、ブラックインクとカラーインクをそれぞれ独立して吸引するとともに、カラー吐出口列に対してはイエロー、マゼンタ、シアンの順にインクが移動し吸引されるので、吸引時の混色を避けることができる。
【００１０】
本出願に係る第二の発明は、カラー３色の吐出口列が色間分離部二箇所をそれぞれはさんで略一直線上に順次配列し、その吐出口列の吐出口径よりも小さい別のカラー３色の吐出口列が前記カラー吐出口列と平行して存在し、さらにそのカラー１色分の吐出口列長の２〜４倍長いブラック１色の吐出口列がカラー吐出口列と平行して配置し、ブラックの吐出口列はカラーの二つの吐出口列よりカラー１色分オフセットされているインクジェットカートリッジに対し、カラー吐出口列とブラック吐出口列を完全にオーバーラップするような長さと、二つのカラー吐出口列とブラック吐出口列の三列をそれぞれ独立して覆うような横幅をもった単一の吸引キャップにおいて、吸引キャップのチューブ接続口は常にブラック吐出口列の略中心にあることを特徴とする。
【００１１】
これにより、単一吸引キャップにより、ブラックインクとカラーインクをそれぞれ独立して吸引するとともに、カラー吐出口列に対してはイエロー、マゼンタ、シアンの順にインクが移動し吸引されるので、吸引時の混色を避けることができ、さらにそれぞれ吐出口径の異なる二列のカラー吐出口列に対しては、個別に吸引することにより吸引時の流抵抗の差による泡抜けの不良を避けるとができる。
【００１２】
本出願に係る第三の発明は、前記第一、第二の発明に記載の吐出口列、吸引キャップにおいて異なる吐出口列を吸引する場合は、インクタンクから吐出口先端までにインクを充填させ、かつ途中流路の泡を除去するの必要最低限の吸引量を吐出口列ごとに最適化された条件で吸引することを特徴とする。
【００１３】
これにより、吐出口径の差により流抵抗が変わることで、吸引の最適条件が見出せなかったり、あるいは吸引しづらい吐出口から吸引するために大量のインクを吸引して廃インクにすることを避けることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第一の実施例）
「本体の説明」
図６，７にインクジェット記録方式を用いたプリンターの概略構成を示す。図６において、この実施形態におけるプリンターの装置本体Ｍ１０００の外装は、下ケースＭ１００１、上ケースＭ１００２、アクセスカバーＭ１００３および排紙トレーＭ１００４を含む外装部材と、その外装部材内に収納されたシャーシＭ３０１９（図７）とから構成される。
【００１５】
シャーシＭ３０１９は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材によって構成され、記録装置の骨格をなし、後述の各記録動作機構を保持するものとなっている。
【００１６】
また、排紙トレーＭ１００４はその一端部が下ケースＭ１００１に回転自在に保持され、その回転によって下ケースＭ１００１の前面部に形成される開口部を開閉させうるようになっている。
【００１７】
排紙トレーＭ１００４には、二枚の補助トレーＭ１００４ａ、Ｍ１００４ｂが収納されており、必要に応じて各トレーを引き出すことで用紙指示面積を可変できる。
【００１８】
アクセスカバーＭ１００３は、その一端部が上ケースＭ１００２に回転自在に保持され、上面に形成される開口部を開閉しうるようになっており、このアクセスカバーＭ１００３を開くことによって本体の内部に収納されている記録ヘッドカートリッジＨ１０００あるいはインクタンクＨ１９００等の交換が可能となる。
【００１９】
また、上ケースＭ１００２の上面に電源キーＥ００１８、レジュームキーＥ００１９、ＬＥＤ  Ｅ００２０が設けられている。電源キーＥ００１８を押すとＬＥＤ  Ｅ００２０が点灯し印刷可能かどうかを表示する。このＬＥＤ  Ｅ００２０の点滅の仕方や色の変化をさせることによりトラブル等を使用者に知らせるという表示機能を持たせる。さらに、トラブルが解決した場合にはレジュームキーを押すことによりプリンターが使用可能な状態となり記録が再開する。
【００２０】
つぎに記録動作について説明する。
【００２１】
図７に示すように、記録シートを装置本体内へと自動的に搬送する自動給紙部Ｍ３０２２と、自動給紙部から１枚ずつ搬送される記録シートを所定の記録位置へと導くとともに、記録位置から排出部Ｍ３０３０へと記録シートを導く搬送部Ｍ３０２９と、記録位置に搬送された記録シートに記録を行う記録部と、前期記録部に対し吸引動作を行う回復部Ｍ５０００とから構成されている。
【００２２】
ここで、前期記録部はキャリッジ軸Ｍ４０２１によって移動可能に支持されたキャリッジＭ４００１に着脱可能に搭載される記録ヘッドカートリッジＨ１０００とからなる。
【００２３】
つぎに記録ヘッドカートリッジＨ１０００を搭載するキャリッジＭ４００１を説明する。
【００２４】
図７に示すように、キャリッジＭ４００１には記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４００１上の所定の装着位置に案内するためのキャリッジカバーＭ４００２と、記録ヘッドＨ１００１のタンクホルダーＨ１５００と係合し記録ヘッドＨ１００１を所定の装着位置にセットさせるように押圧するヘッドセットレバーＭ４００７とが設けられている。
【００２５】
また、キャリッジＭ４００１の記録ヘッドＨ１００１との別の係合部にはフレキシブルプリントケーブル（不図示）が設けられ、このコンタクト部と記録ヘッドＨ１００１に設けられたコンタクト部Ｈ１３０１とが電気的に接触し、記録のための信号の授受や、電力の供給を行っている。
【００２６】
インクジェット記録ヘッドについて説明する。
【００２７】
図９はインクジェット記録ヘッドカートリッジＨ１０００の概観図である。
【００２８】
このカートリッジはプリンターに装着されている状態では、記録ヘッド部Ｈ１００１にインクタンクＨ１９００が装着されている。
【００２９】
このインクタンクＨ１９００は図１０のように記録ヘッドＨ１００１に対し着脱可能で、図の場合はシアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ、ブラックの６色であるが、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色構成でも構わない。インクタンクＨ１９００は，用途に応じて６色あるいは４色バラバラでも、一体でもいずれも可能である。
【００３０】
つぎに、記録ヘッドの構成について説明する。
【００３１】
図１１に示すように、記録ヘッドＨ１００１は、記録素子基板Ｈ１１００（ＨＢ／ノズル）、第一のプレートＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００、第二のプレートＨ１４００、タンクホルダーＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００から構成されている。
【００３２】
記録素子基板Ｈ１１００には、Ｓｉ基板上に吐出エネルギー発生素子とそれを外部に引き出すアルミの配線を成膜技術により形成し、各吐出エネルギー発生素子に対応するインク流路と複数の吐出口Ｈ１１００Ｔとがフォトリソ技術を利用し形成され、この複数のインク流路にインクを供給するための供給口が裏面に開口するように形成されている。
【００３３】
また、記録素子基板Ｈ１１００は第一のプレートＨ１２００に接着固定されており、ここに基板にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されている。
【００３４】
さらに、第一のプレートＨ１２００には、開口部を有する第二のプレートＨ１４００が接着固定されており、電気配線基板Ｈ１３００と記録素子基板Ｈ１１００が電気的に接続されるよう電気配線基板Ｈ１３００を保持している。この電気配線基板Ｈ１３００は記録素子基板Ｈ１１００にインクを吐出するための電気信号を印加するものであり、記録素子基板Ｈ１１００に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置し本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有しており、外部信号入力端子Ｈ１３０１はタンクホルダーＨ１５００の背面側に位置決め固定されている。
【００３５】
一方、インクタンクＨ１９００を着脱可能に保持するタンクホルダーＨ１５００には、流路形成部材Ｈ１６００が溶着により固定され、インクタンクＨ１９００から第一のプレートＨ１２００にわたるインク流路Ｈ１５０１を形成している。また、インクタンクＨ１９００を係合するインク流路Ｈ１５０１のインクタンク側端部には、フィルターＨ１７００が設けられており、外部からのゴミの侵入を防止している。また、インクタンクＨ１９００との係合部にはシールゴムＨ１８００が装着され、前期係合部からのインクの蒸発を防止し得るようになっている。
【００３６】
さらに、タンクホルダーＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００およびシールゴムＨ１８００から構成されるタンクホルダー部と、記録素子基板Ｈ１１００、第一のプレートＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００および第二のプレートＨ１４００から構成される記録素子部とを、接着等で結合することにより、記録ヘッドＨ１００１を構成している。
【００３７】
つぎに、本体の吸引手段について説明する。
【００３８】
図８は、吸引状態を側面からみた模式図である。図８においてＨ０００５はヘッドの吐出口面、Ｈ０００６は吸引キャップ、Ｈ０００７は吸引キャップに連通したチューブ、そのチューブの先にはＨ０００８ポンプがあり、ポンプを駆動させた場合に発生する負圧が吸引キャップ内に伝播し、その負圧によってヘッド吐出口面で各吐出口よりインクを吸引する。
【００３９】
ポンプはシリンジタイプのものやチューブポンプタイプのもの等があるが、十分な負圧が発生しかつ本体の構成として、コストや大きさが適合すればいずれをも選択できる。
【００４０】
また、ヘッド吐出口面で負圧を発生させるシーケンスはポンプのオン／オフあるいはキャップのオープン／クローズにより様々な変化がつけられ、インク流路内の泡を取り除くという目的を達成するために最適な条件に設定することが望ましい。
【００４１】
図１は本発明の特徴を最もよく表す図である。図においてＨ０００１はカラーの吐出口列、Ｈ０００２はＢｋの吐出口列である。カラーの吐出口列はシアン、マゼンタ、イエローの順にほぼ一直線上に配列している。カラーの１色分の吐出口列長をＬとすると、図に示したＢｋの吐出口列長はカラーの３倍である。
【００４２】
Ｈ０００３は吸引キャップのキャッピング領域を示しており、Ｈ０００４はチューブの接続部位置を示しており、その位置はＢｋの吐出口列のほぼ中央に位置している。（吐出口列の端部より３／２Ｌの位置である）。
【００４３】
図２は図１と同様の吐出口列配置に対し、吸引キャップがカラー吐出口列側をキャッピングしている状態を表している。
【００４４】
図に示すように、チューブ接続口はシアンの吐出口列の上部にくるため、吸引動作の後にシアンインクがマゼンタの吐出口列へ、あるいはマゼンタインクがイエローの吐出口列へ移動する確率がきわめて低く、吸引動作後の混色の発生を防止できる。
【００４５】
（第二の実施例）
つぎに第二の実施例について説明する。
【００４６】
インクジェットプリンターに要求されるスペックとして、印刷スピードの早さと高画質化が上げられるが、同一のプリンターでその両者を満たすための方法として、複数種のドロップレットを使い分ける。すなわち高速で印刷したい場合には、比較的大きなドロップレットを使用し、スキャン数を減らすなどして打ち込み回数を減らすことで印刷スピードを上げ、また高画質化する場合は比較的小さなドロップレットを使用して印刷品位を向上させる。このような場合ドロップレットの大きさを可変させるために、吐出エネルギー発生素子の大きさや吐出口径を変えたりするが、吐出口径を複数種もたせると、小さな吐出口からのインクの吸引が困難になる傾向がある。しかも、大小の吐出口から同時にインクを吸引しようとすると比較的流抵抗の大きい吐出口から優先的にインクを引いてしまうので、結果として小さい吐出口からインクが引けず、流路内の泡を除去するという吸引の目的が達成できない場合がある。
【００４７】
このような場合は図３に示すように、吐出口の大きさ別に吐出口列を分離独立させＨ０００９カラー吐出口列１とＨ００１０カラー吐出口列２の二列に配置する。図３においてはＢｋの吐出口列長さはカラー１色分（Ｌ）の三倍の場合を示しているが、２〜４倍の範囲であればいずれの倍率をもとりうる。図３においては吸引キャップがＢｋ吐出口列領域をキャップしているが、同じ吐出口列配置で、カラー吐出口列１をキャッピングしているのが図４、カラー吐出口列２をキャッピングしているのが図５である。
【００４８】
この場合には３列のそれぞれの吐出口列に最適化された吸引条件を設定し、吐出口列ごとに異なる吸引条件で吸引することも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、第一の発明によると単一の小型な吸引キャップで、Ｂｋおよびカラーの吐出口列を効果的に吸引し、かつ本体の構成を簡素化し製造コストも抑えられるヘッドおよび本体を提供できる。
【００５０】
また、第二の発明によると上記の単一のキャップでＢｋ、カラー大ドットおよびカラー小ドットの三列を効果的に吸引し、またさらに第三の発明によれば、おのおのの吐出口列にあわせて最適な吸引条件を設定できることで、少ない吸引量で最大限の効果を出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係わる吐出口列と吸引キャップの構成を説明する図。
【図２】本発明の実施例に係わる吐出口列と吸引キャップの構成を説明する図。
【図３】本発明の第二の実施例に係わる吐出口列と吸引キャップの構成を説明する図。
【図４】本発明の第二の実施例に係わる吐出口列と吸引キャップの構成を説明する図。
【図５】本発明の第二の実施例に係わる吐出口列と吸引キャップの構成を説明する図。
【図６】本発明の実施例に係わる本体の概観図。
【図７】本発明の実施例に係わる本体の概観図。
【図８】本発明の実施例に係わる吸引動作の構成を示す概略図。
【図９】本発明の実施例に係わるインクジェット記録ヘッドの概観図。
【図１０】本発明の実施例に係わるインクジェット記録ヘッドの説明図。
【図１１】本発明の実施例に係わるインクジェット記録ヘッドの説明図。
【図１２】従来のインクジェット記録ヘッドの一例。
【符号の説明】
Ｈ０００１  カラー吐出口列
Ｈ０００２  Ｂｋ吐出口列
Ｈ０００３  吸引キャップ
Ｈ０００４  チューブ接続口
Ｈ０００５  ヘッド吐出口列
Ｈ０００６  吸引キャップ
Ｈ０００７  チューブ
Ｈ０００８  ポンプ
Ｈ０００９  カラー吐出口列１
Ｈ００１０  カラー吐出口列２
Ｈ１０００  インクジェット記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１  記録ヘッド部
Ｈ１１００  記録素子基板
Ｈ１１００Ｔ  吐出口
Ｈ１２００  第一のプレート
Ｈ１２０１  インク供給口
Ｈ１３００  電気配線基板
Ｈ１３０１  外部信号入力端子
Ｈ１４００  第二のプレート
Ｈ１５００  タンクホルダー
Ｈ１５０１  インク流路
Ｈ１６００  流路形成部材
Ｈ１７００  フィルター
Ｈ１８００  シールゴム
Ｈ１９００  インクタンク
Ｍ１０００  装置本体
Ｍ１００１  下ケース
Ｍ１００２  上ケース
Ｍ１００３  アクセスカバー
Ｍ１００４  排紙トレー
Ｍ１００４ａ，ｂ  補助トレー
Ｍ３０１９  シャーシ
Ｍ３０２２  自動給紙部
Ｍ３０２９  搬送部
Ｍ３０３０  排出部
Ｍ４００１  キャリッジ
Ｍ４００２  キャリッジカバー
Ｍ４００７  ヘッドセットレバー
Ｍ４０２１  キャリッジ軸
Ｍ５０００  回復部
Ｅ００１８  電源キー
Ｅ００１９  レジュームキー
Ｅ００２０  ＬＥＤ
【図１】
2004167930.tif 000003
【図２】
2004167930.tif 000004
【図３】
2004167930.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004167930.tif 000009
【図８】
2004167930.tif 000010
【図９】
2004167930.tif 000011
【図１０】
2004167930.tif 000012
【図１１】
2004167930.tif 000013
【図１２】
2004167930.tif 000014