(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクに圧力を作用させて該インクを吐出ノズルから所定の方向に噴射させ用紙上に着弾させて記録を行うインクジェットプリンタであって、
複数の印字ヘッドを有しプリンタ装置本体に固定されたインクジェットヘッドと、
前記複数の印字ヘッドの各記録位置に対して夫々設けられた用紙搬送経路と、
前記複数の印字ヘッドの各々のインク吐出面に着脱自在に被装されて前記吐出ノズルの適正な吐出性能を維持するためのメンテナンス処理を行い、それぞれ印字時退避位置とメンテナンス位置とに移動可能に配設した複数のメンテナンス手段と、
前記複数の印字ヘッドのうちの一部の印字ヘッドが記録中に残りの印字ヘッドのメンテナンス処理を行なわせる駆動制御手段と、
を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記印字ヘッドを２個設け、該２個の印字ヘッドを、固設された基台の直方体をなす対向する端面に夫々設置したことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記メンテナンス処理は、キャッピング、ワイピング、プライミングの少なくとも何れかを行う処理であることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイピングやプライミング等のメンテナンスと記録とを併行して行うことにより記録速度を向上させたインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェットプリンタが使用されている。このインクジェットプリンタにおける印字方法は、印字ヘッドの吐出ノズルからインクの液滴を吐出させ、このインク滴を紙、布などの被記録材に吸収させて文字や画像等の印字（印刷）を行なうものである。この印字方式は、騒音の発生が少なく静粛性に富み、特別な定着処理を要することもなく、しかも比較的高速な印字が行えて且つフルカラー印刷も可能な印字方法である。
【０００３】
フルカラー印刷は、通常、減法混色の三原色であるイエロー（黄色）、マゼンタ（赤色染料名）及びシアン（緑味のある青色）の３色のインクに、文字や画像の黒色部分等に用いられるブラック（黒）を加えた４色のインクを用いて印字する。すなわち、１個の印字ヘッドに各色専用のノズル列を配設し、これらのノズル列からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクを、各々の色の吐出量を制御しながら吐出し、例えば被記録材の１画素領域に各々のインクを混合吸収させてフルカラーの印字を行う。
【０００４】
上記の吐出ノズルからインク滴を吐出させるインクジェットプリンタの印字ヘッドには、微細なインク加圧室に発熱素子を配して、これに電気パルスを与えて加熱し、発生する気泡の成長力を利用してインク滴を吐出させるサーマル式インクジェットヘッドと、ピエゾ素子などの電気機械変換素子を用いて、同様に微細なインク加圧室に機械的変形による圧力を生じさせ、この圧力により吐出ノズルからインク滴を吐出させるピエゾ式インクジェットヘッドとがある。
【０００５】
更に上記のサーマル式インクジェットヘッドには、インク滴の吐出方向により、二通りの構成がある。一つは発熱素子の発熱面に平行な方向へインク滴を吐出するサイドシュータ型と呼ばれるものであり、他の一つは発熱素子の発熱面に垂直な方向にインク滴を吐出するルーフシュータ型と呼ばれるものである。中でもルーフシュータ型の印字ヘッドは、サイドシュータ型の印字ヘッドに比較して、消費電力が極めて小さくて済むことが知られている。
【０００６】
このルーフシュータ型の印字ヘッド（サーマル式インクジェットヘッド）の製法としては、例えば直径が６×２５．４ｍｍ以上の一枚のシリコンウエハ上に、１０ｍｍ×１５ｍｍ程度の大きさで９０個以上にも区画されたの多数のチップ基板の上に、シリコンＬＳＩ形成技術と薄膜形成技術を利用して、多数の発熱体とこれらを個々に駆動する電極配線、駆動回路、インク流路、吐出ノズル等を一括してモノリシックに形成する方法がある。
【０００７】
図８(a) はそのようなサーマル式ルーフシュータ型の印字ヘッドのインク吐出面を示す斜視図であり、同図(b) はそのＡ−Ａ′断面矢視図である。尚、同図(a) には、印字用の用紙Ｐを透視的に示している。
同図(a),(b) により印字ヘッドの構成と概略の製法を説明する。印字ヘッド１は、チップ基板２の上面に拡散層からなる駆動回路３がＬＳＩ形成処理技術により形成されている。そして、その駆動回路３に接続する個別配線電極４、この個別配線電極４にそれぞれ一端が接続する発熱部５及びこの発熱部５の他端に接続された共通電極６が、スパッタリング等の薄膜形成技術と、フォトリソグラフィー等のマスクパターン形成技術と、エッチング等のパターン化技術によって形成されている。
【０００８】
上記の発熱部５は、設計上の方針にもよるが例えば６４個、１２８個、２５６個等の多数の発熱部が例えば２０〜４０μｍという微細な配設ピッチで形成されている。また、共通電極６には、チップ基板２の長手方向に細長く延在する中央開口部が形成されている。また、このとき配線電極と共に、チップ基板２の長手方向の一方の端部に、駆動回路３や共通電極６と外部とを接続するための接続電極端子７が形成される。
【０００９】
そして、共通電極６の中央開口部内には、その開口部の形状に沿ってインク供給溝８が例えばサンドブラスト処理技術により穿設され、このインク供給溝８の底面からチップ基板２の裏面に貫通するインク供給孔９が同様にサンドブラストによる穿設処理により形成されている。
【００１０】
また、チップ基板２の上記接続電極端子７が形成されている部分を除く全周囲を取り囲む部分と個別配線電極４上と各発熱部５間とに、高さおよそ１０μｍの隔壁１１（１１−１、１１−２、１１−３）が、スパッタリングによる薄膜形成、フォトリソグラフィーによるマスク形成、エッチングによるパターン化、及び焼成による固化処理によって、積層されている。
【００１１】
上記のチップ基板２の全周囲を取り巻く隔壁１１−１は、チップ基板２上の内部構造を外部から遮断しており、個別配線電極４上を連続して覆っている隔壁１３−２とこの隔壁１３−２から各発熱部５と発熱部５の間に延び出して形成された隔壁１３−３とは、発熱部５を個々に三方から囲むインク加圧室１２を形成している。
【００１２】
そして、これらの隔壁１１の上に天板１３が加熱・圧着による貼設されている。この天板１３の積層により、インク供給溝８からインク加圧室１２に至る高さおよそ１０μｍのインク流路１４が形成されている。その天板１３の上記発熱部５に対向する位置にそれぞれ、金属マスクパターン形成技術と例えばヘリコン波エッチング技術等により、吐出ノズル１５が穿設されている。これにより、発熱部５の数だけの吐出ノズル１５が、１列のノズル列１６を天板１３上に形成している。
【００１３】
このような形状で、不図示のシリコンウェハ上に区画されている多数のチップ基板２上に印字ヘッド１がそれぞれ完成する。そして、最後に、ダイシングソーなどを用いスクライブラインに沿ってシリコンウェハをカッテングしてチップ基板２毎に個別に切り離し、実装基板にダイボンデングし、ワイヤボンディング等により端子接続して、実用単位の印字ヘッドモジュールが完成する。
【００１４】
この印字ヘッド１は、外部の例えばインクカートリッジ等からインク供給孔９へ供給されるインクがインク供給溝８とインク流路１４を介してインク加圧室１２に供給され、印字に際しては発熱部５が印字情報に応じて選択的に通電されて瞬時に発熱し、発熱部５とインクとの界面に膜沸騰現象を発生させ、その膜気泡の成長圧力により、発熱部５に対応する吐出ノズル１５からインク滴が吐出される。インク滴は略その倍の径の大きさの印字ドットとなって図８(a) の矢印Ｂで示す副走査方向に搬送されていく用紙Ｐの印刷面上に着弾する。これによって用紙面に画像が形成される。
【００１５】
一般に、プリンタには、大別してシリアル式プリンタとライン式プリンタの２通りがある。シリアル式プリンタは、印字ヘッドを印字領域の幅方向（主走査方向）に走査させて印字を行うものである。これに対して、ライン式プリンタは、主走査方向の印字領域一杯に吐出ノズルを配列して長尺化したフルアレイ式の印字ヘッドを用い、その印字ヘッドをプリンタ本体側に固定して用紙のみを搬送する方式である。このライン式プリンタは、機械的動作が用紙の搬送のみであるため駆動系の負荷が小さくて消費電力が少なく経済的である。
【００１６】
また、ライン式プリンタは、その方式自体が高速性に対応したプリンタであるため、近年のように特にビジネス面において印字速度をより高速にしたいという強い要望に応えるためには、シリアル式のプリンタよりも、ライン式のプリンタの方が有力視されており、これが今後の開発の中心となってくる。
【００１７】
図９(a),(b) は、そのようなライン式プリンタの印字ヘッドの構成二例を模式的に示す図である。ライン式プリンタの印字ヘッドを実現する方法には大別して２通りの方法がある。図９(a) はその第１の方法を示している。同図(a) に示す印字ヘッド１７は、長尺化した単体のヘッドチップ１８を親基板１９に実装したものである。親基板１９はプリンタ本体に固定され、不図示の用紙が図の矢印Ｃで示す副走査方向に搬送されて印字が実行されていく。
【００１８】
また、図９(b) は第２の方法を示しており、同図(b) に示す印字ヘッド２０は、複数の図８(a),(b) に示したような小さなヘッドチップ２１を、親基板２２の長手方向に千鳥足状に実装配置したものである。このように、ヘッドチップ２１を互い違いにずらして千鳥足状に配置するのは、ヘッドチップ２１の端部には吐出ノズルのない縁部があるからであり、ヘッドチップをたとえ直線状に密着配置しても、隣接するヘッドチップの最端部の吐出ノズル間が縁部の２倍の距離を隔てて存在することになるため、各ヘッドチップ２１の吐出ノズルが正しい間隔で連続しないからであり、千鳥状に配列することによって主走査方向の全吐出ノズルが正しい間隔で連続するようになるからである。この印字ヘッド２０の場合も、親基板２２がプリンタ本体に固定され、不図示の用紙が図の矢印Ｄで示す副走査方向に搬送されて印字が実行されていく。
【００１９】
上記の第１の方法による印字ヘッド１７は、シリコンウエハのような半導体基板に作成されることが多いが、その場合、長尺化したヘッドチップ１８は、ほぼ円形のシリコンウエハの中央部という限られた部分にしか形成できない。したがって取り数が減少して歩留まりが低下し、コスト高になるという欠点を有しているが、印字ヘッド１７全体としては小型になるという長所を有している。
【００２０】
また第２の方法による印字ヘッド２０は、ヘッドチップ２１の製造歩留りが良いので低コストになるという長所があるが、ヘッドチップ２１を千鳥状に配列するため印字ヘッド２０全体が大型化するとともに、外付けされるインクタンクからヘッドチップ２１へのインク供給経路が複雑になって信頼性の低下とコストアップを招くといった欠点を有している。このように何れの方法によって作成した印字ヘッド（１７又は２０）にも一長一短がある。
【００２１】
また、上記のようなインクジェット方式の印字ヘッドにおいては、吐出ノズル内には印字待機状態でインクが常時滞留しているから、たとえキャッピングなどの乾燥防止機構が印字ヘッドに設けてあっても、インクの水分の蒸発によって乾燥が進み粘度が上昇する。したがって、そのままでは吐出ノズルが目詰まりを起こす虞がある。また、印字実行中においても個々の吐出ノズルには休止期間ができるものもあることから、そのまま印字を行っていると、やはり印字に使用されなかった吐出ノズル内のインクが乾燥して増粘し、多数の吐出ノズルの中には目詰まりを起こして吐出不良となるものが出る虞がある。
【００２２】
したがって、プリンタ本体が使用休止されていた後の電源投入時には勿論のことであるが、印字実行中においても、発生しているかもしれない目詰まりによる吐出機能不良の回復のために、ワイピング部材によるインク吐出面の払拭処理であるワイピングや、全ての吐出ノズルによるインクの空吐出処理（印字を伴わないインクの吐出）であるプライミングが回復機構によって定期的に行われるように構成されている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９(a),(b) に示す構成のいずれの印字ヘッド１７又は２０においても、上述した回復機構による吐出機能回復の処理、なかでもワイピングにおけるワイピング部材によるインク吐出面の払拭処理は、印字ヘッドの長手方向に行うようになっているため時間が掛かり、このため、折角ライン式ヘッドという高速記録が可能な印字ヘッドを使用しても、実際の記録速度は期待するほど速くはならないという問題を有していた。
【００２４】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、ワイピングやプライミング等のメンテナンスと記録とを併行して行うことにより記録速度を向上させたインクジェットプリンタを提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
以下に、本発明に係わるインクジェットプリンタの構成を述べる。
本発明のインクジェットプリンタは、インクに圧力を作用させて該インクを吐出ノズルから所定の方向に噴射させ用紙上に着弾させて記録を行うインクジェットプリンタであって、複数の印字ヘッドを有しプリンタ装置本体に固定されたインクジェットヘッドと、上記複数の印字ヘッドの各記録位置に対して夫々設けられた用紙搬送経路と、上記複数の印字ヘッドの各々のインク吐出面に着脱自在に被装されて上記吐出ノズルの適正な吐出性能を維持するためのメンテナンス処理を行い、それぞれ印字時退避位置とメンテナンス位置とに移動可能に配設した複数のメンテナンス手段と、上記複数の印字ヘッドのうちの一部の印字ヘッドが記録中に残りの印字ヘッドのメンテナンス処理を行なわせる駆動制御手段と、を有して構成される。
【００２７】
また、例えば請求項２記載のように、上記印字ヘッドを２個設け、該２個の印字ヘッドを、固設された基台の直方体をなす対向する端面に夫々設置して構成してもよい。
【００２８】
また、上記メンテナンス処理は、例えば請求項３記載のように、キャッピン、ワイピング、プライミングの少なくとも何れかを行う処理である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、第１の実施の形態におけるライン式インクジェットプリンタ（以下、単にプリンタという）のヘッドモジュールの斜視図であり、図２(a),(b) 及び図３(a),(b) は、このヘッドモジュールの製造工程順を示す図である。先ず、図２(a),(b) 、図３(a),(b) そして図１と工程順に説明する。
【００３０】
図２(a),(b) に示すように、このヘッドモジュールは、基板２３がセラミックからなる平板状の基板であり、対向する一対の大きい主平面２４（２４−１、２４−２但し２４−２は図２(a),(b) では下側になっていて見えない）と、これら主平面２４よりも面積が小さい上記主平面２４の長辺側の１対の端面２５（２５−１、２５−２但し２５−２は図２(a),(b) では斜め左向こう側になっていて見えない）と、これらの長辺側端面２５よりも面積が小さい上記平面２４の短辺側の１対の端面２６（２６−１、２６−２但し２６−２は図図２(a),(b) では斜め右向こう側になっていて見えない）からなる６面体（直方体）の形状をなしている。
【００３１】
上記４つの端面２５−１、２５−２、２６−１、２６−２の内の短辺側の１対の端面２６−１、２６−２間には、一方の端面から他方の端面まで貫通するインク導入路２７が形成されており、長辺側の１対の端面２５−１、２５−２と上記インク導入路２７間には、それら各端面から上記インク導入路２７まで貫通する４個のインク供給孔２８がそれぞれ形成されている。これらのインク導入路２７及びインク供給孔２８は、基板２３形成時に同時に形成される。
【００３２】
上記一対の主平面２４の各長辺部には、長辺に直交する方向に長く形成され、その長辺側端面２５の縁部に直角に曲がって短く形成された複数の個別配線電極２９が所定ピッチで配置されている。そして、長辺側端面２５には、上記短く形成された個別配線電極２９及びインク供給孔２８を除く部分一面に共通電極３１が形成される。
【００３３】
個別配線電極２９及び共通電極３１は、基板２３に電極材料を積層し、フォトリソグラフィー技術によるパターン化とエッチングによって形成する。あるいは、共通電極３１の抵抗が多少大きくなってもよい場合は、感光性導体ペーストを用いフォトリソグラフィー技術で形成してもよい。また、加工精度が十分取れる場合は、スクリーン印刷技術を用いて形成してもよい。
【００３４】
続いて同図(b) に示すように、個別配線電極２９と共通電極３１との間に、個別配線電極２９の数に対応する数の発熱部３２が形成される。発熱部３２は、発熱抵抗体膜をパターン化してなり、個別配線電極２９及び共通電極３１に少なくとも一部がオーバラップするように形成される。このように発熱部３２を形成しても、実際に発熱するのは下に個別配線電極２９又は共通電極３１がない部分だけであるので支障はなく、発熱部３２の寸法は個別配線電極２９と共通電極３１の形成時において既に決定されている。
【００３５】
上記の発熱部３２は、図３(a),(b) に明らかなように、共通電極３１を挟むようにして長手方向に２列配置されており、列間の発熱部３２の配置は、列中の発熱部３２の配設ピッチの１／２だけずれて配置されている。
尚、図２(a),(b) 及び図３(a),(b) には、図示する上での便宜上、基板２３の長辺方向の長さを実際よりも短く図示しており、また、個別配線電極２９の数つまり発熱部３２の数を実際よりも少なく図示している。また基板２３は、この発熱部３２が形成される長辺側の両端面の平滑度が一番高くなるように形成することが望ましい。
【００３６】
図３(a) は、長辺側端面２５（２５−１、２５−２）を正面から見た図であり、この図３(a) は、高さおよそ１０μｍの隔壁３３（３３−１、３３−２）を形成した状態を示している。隔壁３３は、長辺側端面２５の発熱部３２とインク供給孔２８が形成されている領域の周囲を取り囲んで、個別配線電極２９と共通電極３１の上に積層されたシール隔壁３３−１と、このシール隔壁３３−１から各発熱部３２と発熱部３２の間に延び出して形成された区画隔壁３３−２とから成り、個々の発熱部３２をそれぞれ三方から囲むインク加圧室３４と、このインク加圧室３４にインク供給孔２８からのインクを導くインク流路３５を形成している。この隔壁３３は、感光性ポリイミド等を用い、スパッタリング、フォトリソグラフィー、エッチング、及び焼成により形成されている。
【００３７】
ところで、セラミック等の剛性材料が適する基板２３とポリイミド等の樹脂材料が適する隔壁３３の熱膨張率は一般的に異なっている。したがって、このようにヘッドモジュールを長尺化すると、温度変化によって発生した内部応力により、ヘッドモジュールが破壊される虞がある。
【００３８】
そこで、図３(b) に示すように、長尺方向のシール隔壁３３−１及びこのシール隔壁３３−１から延設される区画隔壁３３−２のインクと接しない部分に、スリット３６を形成しておくことが望ましい。ここでは図３(a),(b) を別個の工程の如く示しているが、実際には、スリット３６を形成する場合は隔壁３３の形成と同時にスリット３６も一度に形成する。
【００３９】
上記に続いて、図１に示すように、隔壁３３の上に天板３７を貼設する。そして、その天板３７の上記発熱部３２に対向する位置に２列の吐出ノズル３８を形成する。尚、前述したように吐出ノズル３８が対応している２列の発熱部３２の配置は、列中の発熱部３２の配設ピッチの１／２だけ列方向に相互にずれて配置されているから、これらに対応して形成された２列の吐出ノズル３８の配置も同様に列中の配設ピッチの１／２だけ列方向に相互にずれて形成される。
【００４０】
また、これら天板３７の貼設も吐出ノズル３８の形成も、図８(a),(b) の場合とほぼ同様である。尚、この天板３７にも、上記のスリット３６に対応する位置にスリットを形成しておくと、温度変化による内部応力の悪影響をより一層抑止することができる。
【００４１】
最後に、駆動回路チップ３９を個別配線電極２９に接続して基板２３に固定すると、長辺側両端面２５（２５−１、２５−２）に、上述したインク供給孔２８、個別配線電極２９、共通電極３１、発熱体３２、隔壁３３、インク加圧室３４、インク流路３５、スリット３６、天板３７、及び吐出ノズル３８から成る印字ヘッド（インクジェットヘッド）４０（４０ａ、４０ｂ）をそれぞれ形成されたヘッドモジュール４１が完成する。
【００４２】
このように本例では、セラミック基板を用いて、ヘッドモジュールを作成しているので、シリコン基板に比べて、歩留まりや工数等の製造面、及び原価の面で有利なヘッドモジュールヘッドを提供することが可能である。
尚、個別配線電極２９の露出部分には適宜の保護膜を形成し、また、駆動回路２９も適宜の樹脂等を用いて封止することが好ましい。また、駆動回路チップ３９の制御信号入力端子（不図示）は、基板２３上に形成した制御線（不図示）に接続してもよいし、基板２３に連設したＦＰＣに形成した制御線（不図示）に接続するようにしてもよい。
【００４３】
図１に示されるように、上記ヘッドモジュール４１は、天板３７に近接して図の矢印Ｅで示す副走査方向に搬送されていく用紙４２に、２列の吐出ノズル３８からモノカラー（例えば黒）のインクを吐出して印字（印刷、記録）を行う。インクは外部のインクタンク等から、インク導入路２７、インク供給孔２８、及びインク流路３５を介してインク加圧室３４に供給される。
【００４４】
また、上述したように２列の吐出ノズル３８の配置は列中の配設ピッチの１／２だけ列方向に相互にずれて形成されている。したがって、このヘッドモジュール４１で記録される記録ドットの密度（解像度）は、２列の吐出ノズル３８から吐出されるインク滴を、用紙４２の記録面の同一ライン上に並べて着弾させることにより、吐出ノズル３８の列中の配設ピッチの２倍の密度で、高解像度の記録を行うことができる。
【００４５】
図４は、上記のフルアレイ式ヘッドモジュール４１を用いたプリンタの記録動作とメンテナンス動作を説明する図である。尚、ここで言うメンテナンスは、吐出ノズル３８の適正な吐出性能を維持するための処理としての、印字ヘッド４０のインク吐出面のキャッピン、ワイピング、プライミングの少なくとも何れかを行う処理を含んでいる。また、同図は、記録動作とメンテナンス動作の説明に必要な主要部の構成のみを示しており、駆動系、用紙搬送系、及びこれらの制御系の構成は図示を省略している。
【００４６】
同図に示すように、ヘッドモジュール４１は、基板２３の短辺側両端面に回転軸４３を固設されており、この回転軸４３は不図示のプリンタ本体のフレームに支持されて、図の両方向矢印Ｆで示すように交互に半回転するように不図示の駆動手段により駆動制御される。
【００４７】
同図は、回転軸４３の回転により印字ヘッド４０ａが右方向を向いた位置に位置決めされた状態を示しており、したがって、印字ヘッド４０ａと対向する端面に配設されている印字ヘッド４０ｂは左方向を向いて位置決めされている。この印字ヘッド４０ａが位置決めされている右位置が記録位置であり、他方の印字ヘッド４０ｂが位置決めされている左位置がメンテナンス位置である。
【００４８】
一方の記録位置では用紙４２が矢印Ｅで示す副走査方向に搬送されて、この用紙４２に対して印字ヘッド４０ａにより記録が行われる。この記録位置の印字ヘッド４０ａの反対側には、キャップ部材４４−１が記録位置に対して矢印Ｋ方向に進退自在に配設されている。このキャップ部材４４−１は、プリンタ全体が印字停止中において、記録位置に在る一方の例えば印字ヘッド４０ａの吐出面を被装する。外部のインクタンクからインク導入路２７へのインクの供給は、回転軸４３に設けられている不図示の孔に接続したチューブを介して行われる。
【００４９】
そして、これと同時に、他方のメンテナンス位置では印字ヘッド４０ｂのメンテナンス処理が行われる。メンテナンス位置にはメンテナンスユニット４４−２が配置されており、印字ヘッド４０ｂの吐出ノズル３８によるメンテナンスユニット４４へのプライミング、又はメンテナンスユニット４４による印字ヘッド４０ｂのインク吐出面のワイピング、又はメンテナンスユニット４４による印字ヘッド４０ｂのインク吐出面のキャッピング、又はこれらを組み合わせた処理が、例えば記録枚数など予め定められている記録周期毎に行われる。
【００５０】
そして、その予め定められた記録周期後に、回転軸４３の回転によりヘッドモジュール４１が半回転して、印字ヘッド４０ｂが右位置の記録位置に位置決めされ、印字ヘッド４０ａが左位置のメンテナンス位置に位置決めされて、上記の記録とメンテナンス処理が行われる。このようにヘッドモジュール４１の半回転とそれに続く記録とメンテナンス処理が同時進行する状態が繰り返されて用紙への記録が進行する。
【００５１】
すなわち、ヘッドモジュール４１が半回転する期間だけ記録動作が停滞するだけであり、メンテナンス処理中であっても他方の印字ヘッドで記録が行われるので、記録動作を長期間中断させることなく記録を高速に行うことができる。
尚、上記第１の実施の形態では、ヘッドモジュール４１の印字ヘッド４０は、単色インクを吐出する印字ヘッド、すなわちモノクロ記録のみに対応する印字ヘッドを示しているが、基板の長辺側端面に例えば４個又は６個の印字ヘッドを構成して個々の印字ヘッドに対応する４色又は６色のインクを供給してカラー記録を行うヘッドモジュールを構成するようにしてもよい。
【００５２】
また、あるいは、図４に示すヘッドモジュール４１、回転軸４３、メンテナンスユニット４４を１組として、これを４組又は６組並設して、各組毎に対応する４色又は６色のインクを供給してカラー記録を行うプリンタを構成するようにしてもよい。
【００５３】
更に、プリンタ停止中における記録位置に在る印字ヘッドに被装するキャップ部材４４−１は、プリンタ停止中に記録位置に在る印字ヘッド部のインクを吸引排出して印字ヘッド部を空にしておく等の方法をとることにより、省略することも可能である。
【００５４】
加えて、上記実施形態では、直方体の基台の対向する一対の端面に２個の印字ヘッドを設けたが、これに限らず、１個の基台の異なる表面の内の３つ以上の面に例えば、３個或いは４個以上の印字ヘッドを設けてもよい。そのような実施形態の一例を次に述べる。
【００５５】
図５は、第２の実施の形態におけるヘッドモジュールの構成と動作状態を示す図である。同図に示すように、このヘッドモジュール４５は、回転軸４６に回転可能に支持されたセラミック等から成る三角柱形の基台４７と、この基台４７の三面それぞれに形成された長尺の印字ヘッド４８ａ、４８ｂ、４８ｃとから成る。印字ヘッド４８は、図１に示したヘッドモジュール４１を印字ヘッド４０ａ、４０ｂ毎に半分に裁断した形状にほぼ近似の構成をなしている。
【００５６】
同図において、印字ヘッド４８ａは真横右位置の記録位置に位置決めされて、図の矢印Ｅで示す副走査方向に搬送される用紙４２に対して記録を実行する。他の一つの印字ヘッド４８ｂは、斜め左上方向に向く第１のメンテナンス位置に位置決めされて、キャッピング専用の第１のメンテナンスユニット４９によってキャッピングされている。そして、残る他のもう一つの印字ヘッド４８ｃは、斜め左下方向に向く第２のメンテナンス位置に位置決めされて、第２のメンテナンスユニット５１により、プライミングとワイピングのいずれも可能な状態に設定されている。
【００５７】
このヘッドモジュール４５は、所定の周期で図の矢印Ｇで示す反時計回り方向に１／３回転して、印字ヘッド４８ａが印字ヘッド４８ｂの位置に、印字ヘッド４８ｂが印字ヘッド４８ｃの位置に、印字ヘッド４８ｃが印字ヘッド４８ａの位置にそれぞれ入れ代わって位置決めされ、印字ヘッド４８ｃが記録を実行し、印字ヘッド４８ａがキャッピングされ、印字ヘッド４８ｂに対してはプライミング、又はワイピング、又はワイピングとプライミングのメンテナンス処理が実行される。そして、これが順次繰り返される。
【００５８】
この場合も、ヘッドモジュール４５が１／３回転する期間だけ記録動作が停滞するだけであり、２つの印字ヘッドがメンテナンス処理中に残る１つの印字ヘッドで記録が行われるので、複数のメンテナンス処理を充分に実施しながら記録動作を長期間中断させることなく記録を高速に行うことができる。
【００５９】
図６は、第３の実施の形態におけるプリンタの主要部の構成と動作状態を示す図である。尚、同図には、このプリンタの発明の主要部であるヘッドモジュール５２と二つのメンテナンスユニット５３（５３−１、５３−２）と不図示の二つの用紙搬送路を搬送中と待機中の用紙４２ａ、４２ｂを示してしる。
【００６０】
同図に示すヘッドモジュール５２は、図１に示したヘッドモジュール４１と同一の構成であり、プリンタ本体のフレームに固定されている。このようにヘッドモジュール５２がプリンタ本体に固定された状態で、ヘッドモジュール５２の対向する二つの端面に配設された二つの印字ヘッド５４ａ及び５４ｂによって印字が実行される。
【００６１】
先ず、図６に示すように、印字ヘッド５４ａが図の矢印Ｈで示す副走査方向に搬送される用紙４２ａに印字実行中は、この印字ヘッド５４ａに専用のメンテナンスユニット５３−１は、図に示す退避位置に移動している。他方の印字ヘッド５４ｂには、この印字ヘッド５４ｂに専用のメンテナンスユニット５３−２が移動して近接しており、所定のメンテナンス処理が施されている。更に、次に記録される用紙４２ｂが、印字ヘッド５４ｂに専用の搬送路を途中まで矢印Ｊで示す副走査方向に搬送されて、待機位置に待機している。
【００６２】
この状態から用紙４２ａが機外に排出されて所定の印字周期となることにより、印字ヘッド５４ａ専用のメンテナンスユニット５３−１が図の矢印Ｋで示す左方向に移動してメンテナンス位置に位置決めされ、メンテナンス処理が開始され、印字ヘッド５４ｂ専用のメンテナンスユニット５３−２が図の矢印Ｌで示す左方向に移動して退避位置に退避すると共に、待機中の用紙４２ｂの搬送が開始されて印字ヘッド５４ｂによる記録が開始される。
【００６３】
そして、所定枚数の用紙４２ｂの記録が行われて所定の印字周期になると、印字ヘッド５４ｂ専用のメンテナンスユニット５３−２が上記の退避位置から図のメンテナンス位置に移動してメンテナンス処理が行われ、印字ヘッド５４ａ専用のメンテナンスユニット５３−１が上記のメンテナンス位置から図の退避位置に退避して、待機中の用紙４２ａの搬送が開始されて印字ヘッド５４ａによる記録が開始される。
【００６４】
このように、所定の印字周期ごとに記録実行とメンテナンス処理が繰り返され一方の印字ヘッド５４（５４ａ又は５４ｂ）がメンテナンス処理中に、他方の印字ヘッド５４（５４ｂ又は５４ａ）によって印字が実行されるので、メンテナンスユニット５３−１及び５３−２の移動期間中だけ記録動作が停滞するだけであり、２つの印字ヘッドがメンテナンス処理中に残る１つの印字ヘッドで記録が行われるので、記録動作を長期間中断させることなく記録を高速に行うことができる。
【００６５】
尚、この場合も、基板の長辺側端面に４個又は６個の印字ヘッドを構成してカラー記録を行うヘッドモジュールとしてもよく、また、ヘッドモジュール５２と二つのメンテナンスユニット５３を１組として、これを４組又は６組並設してカラー記録を行うプリンタを構成するようにしてもよい。
【００６６】
尚、上記第１〜第３の実施の形態においては、いずれも印字モジュールとして複数の印字ヘッドを１個の基板又は基台に一体に配設したヘッドモジュールを用いているが、これに限ることなく、個別に配設されて個別に記録を実行する複数の印字ヘッドを備え、記録中であった印字ヘッドがメンテナンス処理に入ったとき、他の印字ヘッドが記録を引き継いで、上記のメンテナンス処理と記録とを併行して行う構成であれば、上述の構成とは異なる構成であってもよい。そのような構成のプリンタを例として、これを第４の実施の形態として以下に説明する。
【００６７】
図７(a),(b),(c) は、第４の実施の形態のプリンタの構成と動作を説明する図である。尚、同図(a),(b),(c) には、説明に必要な構成部分のみを示し、その他の構成部分は図示を省略している。同図(a),(b),(c) に示すように、このプリンタ５５は、図示を省略したガイドシャフトと駆動ベルトにより記録位置とメンテナンス位置とに自在に移動可能な第１の印字ヘッドユニット５６と第２の印字ヘッドユニット５７、中央に配置され、駆動ローラ５８及び従動ローラ５９により図の時計回り方向に循環移動する搬送兼プラテン用ベルト６１、この搬送兼プラテン用ベルト６１の両側のメンテナンス位置に固設された第１のメンテナンスユニット６２と第２のメンテナンスユニット６３を備えている。
【００６８】
尚、用紙は、特には図示しないが、同図(a) の矢印Ｍで示すように、プリンタ本体の図の左方下側から挿入され、搬送兼プラテン用ベルト６１に吸着されて図の右方に搬送され、記録位置を通過しながら印字され、従動ローラ５９でＵターンして機外に排出される。
【００６９】
同図(a) は、第１の印字ヘッドユニット５６が記録位置において記録を実行中であることを示しており、この間、第２の印字ヘッドユニット５７は図示を省略したスライド機構によって右方にある第２のメンテナンス位置に移動し、第２のメンテナンスユニット６３のキャップ部材６３ａを被装されて休止している。
【００７０】
次に所定の印字周期になると、同図(b) に示すように、記録を実行していた第１の印字ヘッドユニット５６がスライド機構によって左方にある第１のメンテナンス位置に移動して第１のメンテナンスユニット６２のキャップ部材６２ａを被装されて所定のメンテナンス処理を行い、これと同時に第２の印字ヘッドユニット５７が右方のメンテナンス位置から記録位置に移動して記録を実行する。
【００７１】
記録中は上記の図７(a) と同図(b) を繰り返し、記録休止又は停止中は、同図(c) に示すように、第１の印字ヘッド５６及び第２の印字ヘッド５７ともに、それぞれのメンテナンス位置において第１のメンテナンスユニット６２のキャップ部材６２ａ又は第２のメンテナンスユニット６３のキャップ部材６３ａを被装されて休止する。
【００７２】
尚、本発明はサーマルインクジェットプリンタに限らず、ピエゾ素子を用いる圧電方式等の他の方式のインクジェットプリンタにも適用できることは、勿論である。
【００７３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、複数の印字ヘッドを備え、記録中であった印字ヘッドがワイピングやプライミングのメンテナンス処理に入ったとき、これと同時に他の印字ヘッドにより記録を続行するので、記録動作がメンテナンス処理によって停滞することがなく、記録動作を高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態におけるプリンタのヘッドモジュールの斜視図である。
【図２】  (a),(b) は第１の実施の形態におけるプリンタのヘッドモジュールの製造工程順を示す図（その１）である。
【図３】  (a),(b) は第１の実施の形態におけるプリンタのヘッドモジュールの製造工程順を示す図（その２）である。
【図４】第１の実施の形態におけるプリンタの記録動作とメンテナンス動作を説明する図である。
【図５】第２の実施の形態における３個の印字ヘッドを備えたヘッドモジュールの構成と動作状態を示す図である。
【図６】第３の実施の形態のプリンタの主要部の構成と動作を説明する図である。
【図７】  (a),(b),(c) は第４の実施の形態のプリンタの主要部の構成と動作を説明する図である。
【図８】  (a) は従来のサーマル式ルーフシュータ型の印字ヘッドのインク吐出面を示す斜視図、(b) はそのＡ−Ａ′断面矢視図である。
【図９】  (a),(b) は従来のライン式プリンタの印字ヘッドの構成二例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１    印字ヘッド
２    チップ基板
３    駆動回路
４    個別配線電極
５    発熱部
６    共通電極
７    接続電極端子
８    インク供給溝
９    インク供給孔
１１（１１−１、１１−２、１１−３）  隔壁
１２  インク加圧室
１３  天板
１４  インク流路
１５  吐出ノズル
１６  ノズル列
１７、２０  印字ヘッド
１８、２１  ヘッドチップ
１９、２２  親基板
２３  基板
２４（２４−１、２４−２）  主平面
２５（２５−１、２５−２）  長辺側端面
２６（２６−１、２６−２）  短辺側端面
２７  インク導入路
２８  インク供給孔
２９  個別配線電極
３１  共通電極
３２  発熱部
３３（３３−１、３３−２）  隔壁
３４  インク加圧室
３５  インク流路
３６  スリット
３７  天板
３８  吐出ノズル
３９  駆動回路チップ
４０（４０ａ、４０ｂ）  印字ヘッド
４１  ヘッドモジュール
４２、４２ａ、４２ｂ  用紙
４３  ヘッドホルダ
４４−１  キャップ部材
４４−２  メンテナンスユニット
４５  ヘッドモジュール
４６  ヘッドホルダ
４７  基台
４８（４８ａ、４８ｂ、４８ｃ）  印字ヘッド
４９  第１のメンテナンスユニット
５１  第２のメンテナンスユニット
５２  ヘッドモジュール
５３（５３−１、５３−２）  メンテナンスユニット
５４（５４ａ、５４ｂ）  印字ヘッド
５５  プリンタ
５６  第１の印字ヘッドユニット
５７  第２の印字ヘッドユニット
５８  駆動ローラ
５９  従動ローラ
６１  搬送兼プラテン用ベルト
６２  第１のメンテナンスユニット
６２ａ  キャップ部材
６３  第２のメンテナンスユニット
６３ａ  キャップ部材
【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】
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【図９】
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