(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷データに対応して駆動信号を受ける加圧手段により圧力発生室のインクを加圧してインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、前記圧力発生室にインク流を生じさせるインク流制御手段と、前記インク流が生じていない状態で前記加圧手段に、リザーバと前記圧力発生室との間に設けられたインク供給口を形成している壁面に付着している気泡を遊離させる圧力変動を前記インク供給口に伝搬させる駆動信号を供給する圧力変動制御手段とを備え、
前記圧力変動制御手段により前記インク供給口に前記圧力変動を伝搬させた後、前記インク流制御手段により前記インクジェット式記録ヘッドにインク流を生じさせてインクを排出させ、前記圧力変動制御手段は、前記インクジェット式記録ヘッドに前記インク流が継続している状態で前記圧力変動を停止させるインクジェット式記録装置。
【請求項２】
前記インク流制御手段が、前記インクジェット式記録ヘッドを封止するキャッピング手段と、該キャッピング手段に負圧を供給するポンプとにより構成されている請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３】
前記インク流制御手段が、インクカートリッジから前記インクジェット式記録ヘッドにインクを供給するポンプにより構成されている請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４】
印刷データに対応して駆動信号を受ける加圧手段により圧力発生室のインクを加圧してインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、
前記インクジェット式記録ヘッドを封止するキャッピング手段、及び該キャッピング手段に負圧を供給する吸引ポンプとにより構成され前記圧力発生室にインク流を生じさせるインク流制御手段と、
前記インク流が生じていない状態で前記加圧手段に、リザーバと前記圧力発生室との間に設けられたインク供給口を形成している壁面に付着している気泡を遊離させる圧力変動を前記インク供給口に伝搬させる駆動信号を供給する圧力変動制御手段とを備え、
前記圧力変動制御手段により前記インク供給口に前記圧力変動を伝搬させ、次いで前記インク流制御手段の前記吸引ポンプを作動させて前記インクジェット式記録ヘッドにインク流を生じさせてインクを排出させ、前記圧力変動手段は、前記吸引ポンプの作動開始に一致して前記圧力変動を停止させるインクジェット式記録装置。
【請求項５】
印刷データに対応して駆動信号を受ける加圧手段により圧力発生室のインクを加圧してインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、
前記インクジェット式記録ヘッドを封止するキャッピング手段、及び該キャッピング手段に負圧を供給する吸引ポンプとにより構成され前記圧力発生室にインク流を生じさせるインク流制御手段と、
前記インク流が生じていない状態で前記加圧手段に、リザーバと前記圧力発生室との間に設けられたインク供給口を形成している壁面に付着している気泡を遊離させる圧力変動を前記インク供給口に伝搬させる駆動信号を供給する圧力変動制御手段とを備え、
前記圧力変動制御手段により前記インク供給口に前記圧力変動を伝搬させ、次いで前記インク流制御手段の前記吸引ポンプを作動させて前記インクジェット式記録ヘッドにインク流を生じさせてインクを排出させ、また前記圧力変動制御手段は、前記吸引ポンプの停止に一致して前記圧力変動を停止させるインクジェット式記録装置。
【請求項６】
前記加圧手段が、圧電振動子により構成されている請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項７】
前記加圧手段が、発熱素子により構成されている請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術の分野】
本発明は、記録用紙の幅方向に移動する記録ヘッドを有し、印刷デ−タに一致してインク滴を記録用紙に噴射して画像を形成するインクジェット式記録装置、より詳細には記録ヘッドに停滞している気泡の排除技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式プリンタは、インク貯蔵手段からのインクの供給を受けるインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移動させる紙送り手段を備え、印字信号に対応して記録ヘッドを移動させながら記録用紙にインク滴を吐出させて記録を行う装置である。
【０００３】
このようにインクという液体を扱う関係上、記録ヘッドへのインクの充填や、またインク溶媒の揮散による目詰まりを防止するために記録ヘッドからインクを強制的に吸引排出させる処理が行われるが、記録密度の向上により圧力発生室等の流路のサイズが小さくなり、記録ヘッドを構成する流路に停滞した気泡の排除が困難となってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題を解消するため、例えば特開昭55-71567号公報、及び特開平3-197144号公報に見られるように、インク滴吐出のために圧力発生室を加圧する加圧手段とは別に第２の加圧手段を設け、第２の加圧手段に駆動信号を印加して圧力発生室のインクに圧力変動を与えながら、記録ヘッドに負圧を作用させてインクを排出するクリーニング処理方法が提案されている。
また、特開昭63-94848号公報、特開昭63-295267号公報、及び特開昭63-295268号公報に見られるようにインク滴吐出のために圧力発生室を加圧する加圧手段に駆動信号を印加して圧力発生室のインクに圧力変動を与えながら、記録ヘッドに負圧を作用させてインクを排出するクリーニング処理方法が提案されている。
しかしながら、これらのクリーニング処理方法は、記録ヘッドに負圧を作用させた後、または負圧の作用と同時に加圧手段により圧力発生室のインクに圧力変動を生じさせるため、インクが流れている状態で圧力変動を作用させることになり、圧力波がインク流に阻害されて上流側の隅々まで伝搬せず、したがって気泡を十分に排除することが困難となり、印字の途中で印字不良を生じるという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは記録ヘッドから確実に気泡を排出することができるインクジェット式記録装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解消するために本発明においては、印刷データに対応して駆動信号を受ける加圧手段により圧力発生室のインクを加圧してインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、前記圧力発生室にインク流を生じさせるインク流制御手段と、前記インク流が生じていない状態で前記加圧手段に、リザーバと前記圧力発生室との間に設けられたインク供給口を形成している壁面に付着している気泡を遊離させる圧力変動を前記インク供給口に伝搬させる駆動信号を供給する圧力変動制御手段とを備え、前記圧力変動制御手段により前記インク供給口に前記圧力変動を伝搬させた後、前記インク流制御手段により前記インクジェット式記録ヘッドにインク流を生じさせてインクを排出させ、前記圧力変動制御手段は、前記インクジェット式記録ヘッドに前記インク流が継続している状態で前記圧力変動を停止させるようにした。
【０００６】
【作用】
圧力発生手段による圧力波は、インク流が存在しない状態では記録ヘッドを構成するインク供給口まで伝搬して、ここに停滞する気泡を壁面から遊離させる。その後に記録ヘッドにインク流を発生させるため、気泡がインク流に乗せられて記録ヘッドから簡単に排出される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例を示すものであって、図中符号１は、キャリッジで、タイミングベルト２によりモータ３に接続されていて、ガイド部材４に案内されてプラテン５に平行に移動するように構成されている。キャリッジ１の記録用紙６と対向する面には、印刷領域側（図中、左側）に黒インクを吐出する記録ヘッド７が、また非印刷領域側に着脱可能に構成されたカラー印刷用の記録ヘッド８が搭載され、各記録ヘッド７、８は、それぞれ黒インクカートリッジ９、カラーインクカートリッジ１０からインクの供給を受けて記録用紙６にインク滴を吐出して印刷するようになっている。
【０００８】
１１は、キャッピング装置で、黒インク用記録ヘッド７を封止するキャップ１２と、カラーインク用記録ヘッド８を封止するキャップ１３を同一のスライダに搭載し、それぞれが単独で駆動可能な２台のポンプ１４、１５からなるポンプユニット１６にチューブを介して接続されていて、記録ヘッド７、８のノズル開口面を封止できるサイズを備え、非印字時にはノズル開口を封止し、またクリーニング処理やインク充填操作時にはポンプユニット１６の負圧を受けて記録ヘッド７、８からインクを強制的に排出させることができるように構成されている。
【０００９】
また、キャッピング装置１１の近傍には、記録ヘッド７、８のノズル開口面を擦過するワイピングブレード等からなるクリーニングユニット１８が配置されている。
【００１０】
図２は、同上記録装置の動作を制御する制御装置の一実施例を示すものであって、印刷制御手段２０は、ホストからの印刷データに基づいてビットマップデータを生成し、このデータに基づいてヘッド駆動手段２１により駆動信号を発生させて、記録ヘッド７、８からインク滴を吐出させるものである。また、ヘッド駆動手段２１は、後述する圧力変動制御手段２２からの信号により、圧力発生室のインクに気泡を壁面から遊離させる圧力変動を誘起させる駆動信号を発生する。さらには、目詰まり解消やメニスカス調整のために圧力発生室を加圧してインク滴を吐出させる操作、いわゆるフラッシング操作のための駆動信号を記録ヘッド７、８に出力するように構成されている。
【００１１】
圧力変動制御手段２２は、少なくともリザーバに到達する程度の圧力波をインクに生じさせる程度に圧力発生室を膨張、縮小させる駆動信号をヘッド駆動手段２１から発生させるものである。
【００１２】
モータ駆動手段２３は、印刷制御手段２０からの信号を受けてキャリッジ１を記録用紙６の幅方向に一定速度で往復動させるほか、記録ヘッド７、８をキャッピング装置１１に移動させてキャップ１２、１３により封止させる。
【００１３】
クリーニング制御手段２４は、クリーニング指令スイッチ２５からの信号により、圧力変動制御手段２２に信号を出力し、所定時間Ｔ0が経過した段階で、吸引タイマ２６により規定された吸引強度、吸引時間、吸引インターバルに基づいてポンプ駆動手段２７を制御して、各吸引ポンプ１４、１５を所定の速度で回転駆動させる。
【００１４】
このように構成された装置において、インクカートリッジ９、１０が交換されたり、またノズル開口の目詰まり解消のためにユーザによりクリーニング指令スイッチ２５が操作されると、クリーニング制御手段２４は、圧力変動制御手段２２によりヘッド駆動手段２１を作動させて記録ヘッド７、８に駆動信号を出力する。
【００１５】
これにより、図４に示したように圧電振動子３０が駆動信号に一致して変位して、圧力発生室３１の容積を時間的に変化させ、圧力発生室３１のインクに圧力波Ｐを誘起する。この圧力波Ｐはインクを伝搬してインク供給口３２に到達し、インク供給口３２を形成している壁面に付着している微小な気泡Ｂを壁面から遊離させる。
【００１６】
所定時間Ｔ０が経過した時点（図３）で、クリーニング制御手段２４はポンプ駆動手段２７に信号を出力してポンプ１４、１５を吸引タイマ２６により定められている時間Ｔ1、作動させる。これにより、ノズル開口３３に負圧が作用し、リザーバ３４からインク供給口３２を経由して圧力発生室３１に強いインク流が流れ込む。この過程で予め圧力変動により壁面から遊離された気泡Ｂは、インク流に乗って圧力発生室３１に流れ込み、ノズル開口３３からキャップ１２、１３に簡単に排出される。
【００１７】
これに対して、図６に示したように圧力発生室３１に負圧を作用させて強いインク流Ｖを生じさせた状態で圧電振動子３０により圧力発生室３１に圧力変動を誘起しても、圧力波Ｐ’はノズル開口に向かうインク流Ｖにより上流に位置するインク供給口３２への伝搬が阻止されたり、また減衰されるため、インク供給口３２に停滞している気泡Ｂを壁面から遊離させることが困難となる。
【００１８】
なお、上述の実施例においては、ポンプ１４、１５の作動後も圧電振動子３０に駆動信号を供給して圧力発生室３１に圧力変動を与えているが、ポンプ１４、１５の作動に合わせて圧電振動子３０への駆動信号を停止させたり（図３の▲２▼）、また反対に圧電振動子３０への駆動信号の供給停止をポンプ１４、１５の停止に合わせる（図３の▲３▼）ようにしてもよい。
【００１９】
また、上述の実施例においては、インク流制御手段を記録ヘッドを封止するキャッピング手段と、これに負圧を供給する吸引ポンプにより構成しているが、図５に示したようにインクカートリッジ３０、３１のインクを記録ヘッド７、８に圧送するインク供給ポンプ３２、３３を駆動するポンプ駆動手段３４を、クリーニング制御手段２４により制御して記録ヘッド７、８に正圧を印加してインク流を生じさせても同様の作用を奏することは明らかである。なお、図中符号３５、３６は、バッファ機能を備えたサブタンクを、また３７、３７’、３８、３８’はインク供給チューブをそれぞれ示す。
【００２０】
圧力発生室の加圧手段として圧電振動子を使用した記録ヘッドに例を採って説明したが、圧力発生室に加熱手段を設け、インクの気化により圧力を発生させる形式の記録ヘッドに適用しても同様の作用を奏することは明らかである。
【００２１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、無用なインクの消費を抑制しつつ、かつ圧力発生手段による圧力波がインク流の影響を受けることなく、記録ヘッドを構成するインク供給口まで伝搬し、インク供給口等に停滞する気泡を壁面から遊離させることができ、この状態で記録ヘッドにインク流を発生させることにより、気泡をインク流に乗せて記録ヘッドから簡単に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるインクジェット式記録装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図３】同上装置のクリーニング動作を示すタイミング図である。
【図４】同上装置における圧力伝搬の状態を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図６】従来のクリーニング方法における圧力伝搬の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  キャリッジ
７、８  インクジェット式記録ヘッド
９、１０  インクカートリッジ
１２、１３  キャップ
１４、１５  吸引ポンプ
１６  ポンプユニット
３０  圧電振動子
３１ 圧力発生室
３２  インク供給口
３３  ノズル開口
３４  リザーバ
Ｂ  気泡
【図１】
0003926896.tif 000002
【図２】
0003926896.tif 000003
【図３】
0003926896.tif 000004
【図４】
0003926896.tif 000005
【図５】
0003926896.tif 000006
【図６】
0003926896.tif 000007