JP2000141685A - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印字の信頼性を向上させ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。 【解決手段】 記録ヘッドと該記録ヘッドに至るインク
流路に気泡を排除した状態で充填液を充填し、記録ヘッ
ドに対するインク供給部を封止する封止部材５１〜５３
により、前記充填液の充填状態を保持させるように構成
する。これにより、インクカートリッジを装填した初期
充填時において、インク流路に残留気泡の存在しない状
態、または残留気泡の量がごく少ない状態で充填液から
印字用のインクに交換することが可能であり、記録装置
の使用時においてインク流路に存在する気泡による印字
不良の問題を払拭することができ、記録装置の印字の信
頼性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録用紙の幅方向
に移動するキャリッジ上に装填され、ノズル開口からイ
ンク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドを具備し
たインクジェット式記録装置に関し、特に製品出荷時に
記録ヘッド内およびこれに通ずるインク供給路内に充填
する充填液の封止技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式記録装置は、印刷時の
騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で
形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多
くの印刷に使用されている。このようなインクジェット
式記録装置は、インクカートリッジ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、記録ヘッドをキャリッジ上で記録用紙の幅方向に移
動させながら記録用紙に対してインク滴を吐出させるこ
とで記録が行われる。

【０００３】そしてキャリッジ上に、ブラックインクお
よびイエロー、シアン、マゼンタの各カラーインクが吐
出が可能な記録ヘッドを搭載し、ブラックインクによる
テキスト印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変え
ることにより、フルカラー印刷を可能としている。

【０００４】前記インクジェット式記録ヘッドは、圧力
発生室で加圧したインクをノズルからインク滴として記
録用紙に吐出させて印刷を行う関係上、ノズル開口から
の溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの
固化により、また塵埃の付着、さらには気泡の混入など
により、印刷不良を起こすという問題を抱えている。

【０００５】このために、インクジェット式記録装置に
は、非印刷時に記録ヘッドのノズル開口を封止するため
のキャッピング手段と、必要に応じてノズルプレートを
清掃するクリーニング装置を備えている。このキャッピ
ング手段は、印刷の休止時に前記したノズル開口のイン
クの乾燥を防止する蓋として機能するだけでなく、ノズ
ル開口に目詰まりが生じた場合には、キャップ部材によ
りノズルプレートを封止し、吸引ポンプからの負圧によ
り、ノズル開口からインクを吸引してノズル開口のイン
ク固化による目詰まりや、インク流路内への気泡混入に
よるインク吐出不良を解消する機能をも備えている。

【０００６】記録ヘッドの目詰まりや、インク流路内へ
の気泡混入を解消させるために行うインクの強制的な吸
引排出処理は、通常クリーニング操作と呼ばれ、装置の
長時間の休止後に印刷を再開する場合や、またユーザが
記録画像の品質が悪化したのを解消するためにクリーニ
ングスイッチを操作した場合に実行され、インク滴を負
圧により排出させた後に、ゴムなどの弾性板からなるク
リーニング部材によりヘッド表面のワイピング操作を伴
う処理である。

【０００７】一方、民生用のこの種の記録装置において
は、前記ブラックインクおよびカラーインクを封入した
各インクカートリッジが記録ヘッドを搭載したキャリッ
ジ上に、その上部から着脱可能に装着できるように構成
されており、各カートリッジはキャリッジに上向きに搭
載された中空状のインク供給針（以下、中空針ともい
う）を介して記録ヘッドに対してインクが供給されるよ
うに構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うな記録装置においては、記録ヘッド内でのインクの流
れる流路は、非常に微細に構成されており、したがって
インクカートリッジから記録ヘッドに供給されるインク
は、塵埃等の異物の混入のない清浄な状態であることが
要求される。すなわち、塵埃等の異物が混入しているよ
うな場合においては、記録ヘッドのインク流路のなかで
も特に狭いインク供給口や、ノズル開口部分に異物が詰
まるという問題が発生し、これにより正常なインクの吐
出作用が行なえなくなり、多くの場合において記録ヘッ
ドの機能の回復は不可能となる。

【０００９】そこで、一般にインク流路における記録ヘ
ッドの川上側、例えば前記中空針とこの中空針を支持す
るヘッドケースとの間に異物を除去するフィルタ部材を
配置し、このフィルタ部材によって記録ヘッド側への異
物の侵入を防止するようにしている。

【００１０】一方、昨今においては印字スピードの高速
化を実現するために、インクを吐出するためのノズル数
も増大され、またインクを吐出させるためのアクチェー
タに加わる電気信号も益々高周波化されている。このた
めに、単位時間当たりのインクの消費量も急激に増加し
ている。

【００１１】これに伴い、前記フィルタ部材を通過する
インク量も当然ながら増大し、フィルタ部材が持つ動圧
（圧力損失）を抑えるためには、フィルタ部材の面積を
大きくする必要がある。そのために、フィルタ部材が配
置されるインク流路は、フィルタ部材を挟んでそれぞれ
上下にテーパ状の空間部を構成するようになされてい
る。このために、フィルタ部材の上部側におけるテーパ
状の空間部には、常に気泡が滞留した状態となるという
問題を抱えている。

【００１２】図９（イ）は、その状況を示したものであ
り、符号２１はその上部にインクカートリッジが装着さ
れ、インクカートリッジに貯留されたインクを導出する
ための中空針を示す。この中空針２１の上端部は先鋭状
になされ、その一部に複数のインク導出穴２１ａが開口
されており、このインク導出穴２１ａを介してインクカ
ートリッジよりインクが導出できるように構成されてい
る。また、この中空針２１の基端部は末広がり状になさ
れ、その内部にはテーパ状の空間部２１ｂが形成されて
いる。

【００１３】一方、前記中空針２１の基端部を取り付け
る記録ヘッドのヘッドケース７１にも、テーパ状の空間
部７１ａが形成されており、これらの空間部を挟む前記
中空針２１の基端部と、ヘッドケース７１との間にはフ
ィルタ部材２２が配置されている。そして、このフィル
タ部材２２により、インクに混入する塵埃等の異物の通
過を阻止するように構成されている。

【００１４】図９に示した構成からも理解できるよう
に、中空針２１内に形成されたインク流路と、前記フィ
ルタ部材２２とが重力方向に配置されている状態におい
ては、特にフィルタ部材２２の上部における中空針２１
内に形成されたテーパ状空間部２１ｂに気泡Ａが残留す
るという現象が発生する。

【００１５】この残留気泡Ａを少なくするために、構造
上の最適化を図っているものの、フィルタ部材が持つ動
圧を抑えるためのフィルタ部材の面積の増大化と、前記
残留気泡との問題とは相容れない作用に基づくものであ
り、残留気泡Ａを根本的に除去することは不可能であ
る。

【００１６】そこで、例えば記録ヘッドのノズル形成面
を負圧に吸引する吸引ポンプを高速度で駆動してインク
の流速を増大させようとすると、図９（ロ）に示すよう
にフィルタ部材２２の上流に存在する残留気泡Ａが特定
な個所に押しやられ、それ以外の部分でインクが流れる
ような現象が発生し、結局のところ残留気泡Ａを排出す
ることは困難となる。

【００１７】一方、前記したように気泡Ａが残留した状
態で印字を実行し、この印字の状態がフルデューティー
（全てのノズル開口から同時にインクを吐出する、いわ
ゆるフルベタ印字）である場合には、フィルタ部材２２
の上流側に残留する気泡Ａは、図９（ハ）に示すように
インクの流れと共にゆっくりとフィルタ部材２２の近傍
に移動し、フィルタ部材２２の上部に偏平状となってと
どまり、インクの流速とでバランスがとれた状態とな
る。

【００１８】特に、図９（ハ）に示された状態におい
て、フルベタ印字を継続した場合には、気泡Ａの一部が
僅かながらフィルタ部材２２を通過して記録ヘッド内の
インク流路に至り、この気泡が記録ヘッド内のインク流
路内で成長していわゆるクッション作用を奏し、記録ヘ
ッドからのインクの吐出が不能に陥るという問題を発生
させる。

【００１９】また、フィルタ部材２２の上流側における
前記残留気泡Ａは、記録装置の休止経過時間と共に、序
々に成長するという問題も抱えており、このような状態
において、記録ヘッドのインク吐出機能の回復動作、い
わゆるクリーニング動作を実行した場合には、残留気泡
Ａの居所が変化して、時には記録ヘッド内のインク流路
に侵入するという状況も発生する。このような場合に
は、前記したような軽微なクリーニング動作はむしろ記
録ヘッドに対してダメージを与える結果となる。

【００２０】本発明は、前記したような諸問題に鑑みて
なされたものであり、記録装置を出荷するに際し、記録
ヘッドと該記録ヘッドに至るインク流路とに充填液を充
填する工程において、インク流路から気泡を排出する制
御シーケンスを実行し、気泡が排出された状態で封止部
材により、記録ヘッドに対するインク供給部を封止し
て、前記充填液の充填状態を保持させるようにしたイン
クジェット式記録装置を提供することを目的とするもの
である。これにより実使用時におけるインクカートリッ
ジを装填した初期充填時において、前記インク流路に残
留気泡の存在しない状態、または残留気泡の量がごく少
ない状態で充填液から印字用のインクに交換することを
可能とし、印字の信頼性を向上させた記録装置を提供し
ようとするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために成された本発明にかかるインクジェット式記録装
置は、記録用紙の幅方向に移動するキャリッジ上に装填
され、ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェッ
ト式記録ヘッドを具備したインクジェット式記録装置で
あって、前記記録ヘッドと該記録ヘッドに至るインク流
路に気泡を排除した状態で充填液を充填し、前記記録ヘ
ッドに対するインク供給部を封止する封止部材により、
前記充填液の充填状態を保持させるように構成される。

【００２２】この場合、前記記録ヘッドに対するインク
供給部が、インクカートリッジに接合される中空状のイ
ンク供給針であり、前記封止部材は、好ましくは中空状
のインク供給針の先端部から筒体外周に沿って封止する
可撓性素材により成形された有底筒状体が使用される。

【００２３】また、前記中空状のインク供給針に形成さ
れたインク導出穴の開口位置がインク供給針の筒体外周
部に形成されている場合においては、前記封止部材とし
て、両端が開放されたチューブ状の可撓性部材を採用し
得る。また前記封止部材として、中空状のインク供給針
の先端部から筒体外周に沿って粘着された、粘度が高く
揮発性の低い液体状物質も採用し得る。この場合、前記
封止部材を構成する液体状物質が、記録装置に用いられ
る印字用インクに溶解可能な組成物であることが望まし
い。

【００２４】また、前記封止部材として、中空状のイン
ク供給針に接合可能な開口部を具備した密封容器も採用
することができ、この場合には該容器内に脱気状態の充
填液が貯留されていることが望ましい。そして、前記し
たいずれの場合であっても、前記記録ヘッドと該記録ヘ
ッドに至るインク流路に充填される充填液として、好ま
しくは染料を含まない主にインク組成で構成された揮発
性の低い送品液が使用される。

【００２５】以上のように成されたインクジェット式記
録装置によると、記録ヘッドに対するインク供給部、例
えば中空状のインク供給針を封止する封止部材が、イン
ク流路の気泡を排除した状態で充填された充填液を保持
するように機能するので、インクカートリッジを装填し
た初期充填時において、前記インク流路に残留気泡の存
在しない状態、または残留気泡の量がごく少ない状態で
充填液から印字用のインクに交換することを可能とし、
記録装置の印字の信頼性を向上させることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるインクジェ
ット式記録装置について、図に示す実施の形態に基づい
て説明する。図１は本発明が適用された記録装置本体の
全体構成を斜視図によって示したものである。図１にお
いて符号１はキャリッジであり、キャリッジモータ２に
より駆動されるタイミングベルト３を介し、ガイド部材
４に案内されてプラテン５の軸方向に往復移動されるよ
うに構成されている。

【００２７】キャリッジ１の記録用紙６に対向する側に
は、インクジェット式記録ヘッド７が搭載され、またそ
の上部には前記記録ヘッド７にインクを供給するブラッ
ク用インクカートリッジ８、およびカラー用インクカー
トリッジ９が着脱可能に装填されている。

【００２８】図中符号１０は、非印字領域（ホームポジ
ション）に配置されたキャッピング手段であって、前記
記録ヘッド７が直上に移動した時に、記録ヘッド７のノ
ズル形成面を封止できるように構成されている。そして
キャッピング手段１０の下方には、キャッピング手段１
０の内部空間に負圧を与えるための負圧発生手段として
の吸引ポンプ１１が配置されている。

【００２９】前記キャッピング手段１０は記録装置の休
止期間中における記録ヘッド７のノズル開口の乾燥を防
止する蓋体として機能する他、記録ヘッドに印刷とは関
係のない駆動信号を印加してインク滴を空吐出させるフ
ラッシング動作時のインク受けとして機能し、さらに前
記吸引ポンプ１１からの負圧を記録ヘッド７に作用させ
て、インクを吸引する手段としての機能も兼ね備えてい
る。そして、キャッピング手段１０の近傍には、ゴムな
どの弾性板からなるワイピング部材１２が配置されてい
て、キャリッジ１がキャッピング手段１０側に往復移動
する際に、記録ヘッド７のノズル形成面を払拭するワイ
ピング動作がなされるように構成されている。

【００３０】図２は、キヤリッジに搭載された記録ヘッ
ドの上部にインクカートリッジを装着する状況を断面状
態で示したものである。記録ヘッド７を構成するヘッド
ケース７１の下側面には、記録ヘッド７のノズル形成面
としてのノズルプレート７ａが配置されており、このノ
ズルプレート７ａには複数のノズル開口７ｂが形成さ
れ、また各ノズル開口７ｂに対応して圧電振動子による
アクチェータ７ｃが配置されている。そして、ノズル開
口７ｂとそのアクチェータ７ｃ部分から上部に向かって
インク連絡流路７ｄがヘッドケース７１内に形成されて
いる。

【００３１】前記ヘッドケース７１の上面には、インク
供給部としての４本の中空針２１が直立状態に配置され
ており、前記ヘッドケース７１内に形成された各インク
連絡流路７ｄは、それぞれ各中空針２１内のインク流路
に連通されている。なお４本の中空針２１およびフィル
タ部材２２が配置された周辺構成は、それぞれ同一にな
されており、これはすでに図９において説明したとおり
であり、したがって同一部分には同一符号を付してその
詳細な説明は省略する。

【００３２】図２における左端のインク供給針２１は、
ブラックインクを供給するためのものであり、このイン
ク供給針２１に向かって、その上部からブラックインク
カートリッジ８が矢印Ｂ方向から装填できるように構成
されている。

【００３３】このブラックインクカートリッジ８は、そ
の上部の大半がインク貯留室８ａになされており、この
インク貯留室８ａには、多孔質部材８ｂが収納され、且
つ多孔質部材８ｂにブラックインクが含浸された状態で
インクが貯留されている。またインク貯留室８ａの下側
部には開口部８ｃが形成され、この開口部８ｃ内にはゴ
ム製のシール部材８ｄが嵌め込まれている。そして、開
口部８ｃの下端部にはフィルム部材８ｅが貼着されて、
カートリッジの保管中において、内部のインク溶媒が揮
散しないようにシールされている。

【００３４】前記したカートリッジ８を、図２に示すよ
うに矢印Ｂ方向に押し込むことにより、インク供給針２
１が前記フィルム部材８ｅを貫通し、カートリッジ８に
装着された前記ゴム製のシール部材８ｄがインク供給針
２１の周囲に接合してカートリッジ８は装填状態となさ
れる。そして、インク供給針２１の先端部に形成された
インク導出穴２１ａを介してインクカートリッジ８から
記録ヘッド側にインクが供給されるようになされる。

【００３５】一方、カラーインクカートリッジ９には、
図２に示すようにイエロー、シアン、マゼンタの各カラ
ーインクを個別に収納するインク貯留室が形成されて、
これらが一体に形成されており、それぞれの構成は前記
したブラックインクカートリッジ８と同一であり、した
がってそれぞれの構成の詳細な説明は省略する。

【００３６】このカラーインクカートリッジ９において
も、図２に示す矢印Ｃ方向に押し込むことにより、記録
ヘッドのヘッドケース７１上に樹立された残りの３本の
インク供給針２１によってそれぞれ装填状態となされ、
各カラーインクが記録ヘッド側に供給されるようになさ
れる。

【００３７】次に図３は、記録装置の出荷時において、
記録ヘッドと該記録ヘッドに至るインク流路とに充填液
を充填する場合において用いられる接続治具と、記録ヘ
ッドのノズルプレートを封止するキャッピング手段を含
む周辺構成を示したものである。なお、記録ヘッドのヘ
ッドケース７１の構成は図２において説明したとおりで
あり、したがって、同一部分には同一符号を付してその
詳細な説明は省略する。

【００３８】接続治具３１は、ヘッドケース７１の上部
に配置された４本のインク供給針２１にそれぞれ嵌合し
て、記録ヘッド７と該記録ヘッドに至るインク流路とに
充填液、好ましくは染料を含まない送品液が充填できる
ように構成されている。すなわち、接続治具３１の下側
面における前記４本のインク供給針２１に対応する位置
には開口部３１ａがそれぞれ形成され、この開口部３１
ａ内にはゴム製のシール部材３１ｂが嵌め込まれてい
る。

【００３９】この構成は、前記したインクカートリッジ
とほぼ同一になされており、一体成形された前記接続治
具３１を、ヘッドケース７１の上部から押し込むことに
より、ヘッドケース７１の上部に配置された４本のイン
ク供給針２１に対して前記ゴム製のシール部材３１ｂが
それぞれ接合し、これによりヘッドケース７１に対して
治具３１が装着できるように構成されている。

【００４０】そして、接続治具３１内には各開口部３１
ａに連通する連通孔３１ｃが形成されており、各連通孔
３１ｃの上部において、それぞれ充填液供給チューブ３
２の一端が接続されている。前記各充填液供給チューブ
３２は、統合路３３によって１つに統合され、供給チュ
ーブ３４を介して充填液供給タンク３５に接続されてお
り、後述するように記録装置の出荷時において、タンク
３５内に貯留された充填液３６を供給チューブ３４およ
び各充填液供給チューブ３２を介して前記記録ヘッドに
対して充填させるようになされる。そして前記供給チュ
ーブ３４の一部、すなわち供給チューブ３４の中間部に
は充填液の流通を停止できる開閉可能なバルブユニット
３７が配置されている。

【００４１】一方、キャッピング手段１０は、上面が開
放された方形状のキャップケース１０ａと、キャップケ
ース１０ａ内に収納されたゴム材料などの可撓性物質よ
りなるキャップ部材１０ｂとが具備され、キャップ部材
１０ｂはその上側縁がキャップケース１０ａよりも若干
突出した状態に形成されている。そしてキャップ部材１
０ｂの内底部には多孔質材料により形成されたインク吸
収材１０ｃが収納されている。

【００４２】また、キャップケース１０ａの下底部に
は、キャップケース１０ａおよびキャップ部材１０ｂを
それぞれ貫通するようにして、吸引口１０ｄおよび大気
開放口１０ｅが形成されている。前記キャップケース１
０ａの吸引口１０ｄにはチューブＴ１を介して吸引ポン
プ１１が接続されており、この吸引ポンプ１１の排出側
は廃インクタンク１３に接続されている。さらに、キャ
ップケース１０ａの大気開放口１０ｅには、チューブＴ
２を介して大気開放バルブ１４が接続されている。

【００４３】図４は、前記した構成の記録装置に搭載さ
れた制御回路の例を示すものである。なお図４におい
て、すでに説明した記録ヘッド７、キャッピング手段１
０、吸引ポンプ１１、廃インクタンク１３、大気開放バ
ルブ１４、およびバルブユニット３７については同一符
号で示しており、したがってその説明は省略する。

【００４４】図４において、符号４０は印刷制御手段で
あり、記録装置のホストコンピュータからの印刷データ
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４１により駆動信号を発生させ
て、記録ヘッド７からインクを吐出させるものである。
ヘッド駆動手段４１は、印刷データに基づく駆動信号の
他に、フラッシング制御手段４２からのフラッシング指
令信号を受けてフラッシング操作のための駆動信号を記
録ヘッド７に出力し、印字とは関係のないインクの空吐
出を行なうことができるようにも構成されている。

【００４５】符号４３はクリーニング制御手段であり、
このクリーニング制御手段４３からの指令によりポンプ
駆動手段４４が動作して、負圧発生手段としての吸引ポ
ンプ１１が駆動制御されるように構成されている。

【００４６】またクリーニング制御手段４３には印刷制
御手段４０、クリーニング指令検知手段（ＣＬ指令検知
手段）４５、およびシーケンス制御手段４７より、指令
信号が供給されるように構成されている。なお、クリー
ニング指令検知手段４５には指令スイッチ４６が接続さ
れており、このスイッチ４６をユーザがプッシュ操作す
ることにより、前記指令検知手段４５を動作させてマニ
ュアルによるクリーニング操作が実行されるように構成
されている。

【００４７】一方、前記シーケンス制御手段４７から
は、記録装置外に配置されたバルブ開閉手段４８、およ
び逆流ポンプ駆動手段４９に対して制御信号が送出でき
るように構成されている。このバルブ開閉手段４８、お
よび逆流ポンプ駆動手段４９は図３に示した接続治具３
１と共に用いられ、製品出荷時における送品液充填時に
おいて駆動される。

【００４８】前記バルブ開閉手段４８は、シーケンス制
御手段４７からの指令を受けて、前記バルブユニット３
７に対して開弁および閉弁の指令信号を送出するもので
あり、また逆流ポンプ駆動手段４９は、同じくシーケン
ス制御手段４７からの指令を受けて、後述する逆流用ポ
ンプユニットの駆動信号を送出するようになされる。

【００４９】以上の構成において、記録装置の出荷時に
おいてなされる記録ヘッドへの充填液の充填操作および
気泡の排出操作について説明する。記録ヘッドへの充填
液の充填操作を行うにあたっては、まず、図３に示すよ
うに接続治具３１を、ヘッドケース７１の上面に配置さ
れた各中空針２１に対して嵌合する操作がなされる。そ
して、記録装置のホストコンピュータを介して図４に示
すシーケンス制御回路４７に指令が入り、ここで、シー
ケンス制御回路４７は、バルブ開閉手段４８に指令を送
り、これによりバルブユニット３７は開弁状態とされ
る。

【００５０】そして、キャリッジに搭載された記録ヘッ
ド７は、ホームポジションに移動され、これに伴いキャ
リッジの一部がキャッピング手段１０の一部に係合する
ことで、キャッピング手段１０は記録ヘッド７側に上昇
し、図３に示すようにキャッピング手段１０におけるキ
ャップ部材１０ｂが記録ヘッド７のノズルプレート７ａ
を封止する。これと同時にキャッピング手段１０の大気
開放口１０ｅに接続された大気開放バルブ１４も閉弁状
態とされる。

【００５１】続いて、シーケンス制御回路４７は、クリ
ーニング制御手段４３に指令を送り、これに伴いクリー
ニング制御手段４３はポンプ駆動手段４４を制御して吸
引ポンプ１１を駆動する。したがって、吸引ポンプ１１
の駆動によってキャップ部材１０ｂの内部空間に負圧が
印加され、前記充填液供給タンク３５に貯留された充填
液（送品液）３６は、供給チューブ３４、統合路３３お
よび各充填液供給チューブ３２を介して前記記録ヘッド
と該記録ヘッドに至るインク流路内に吸引され、これに
より充填液が充填される。このようにして充填液が充填
されるものの、その大多数のケースにおいては、図９
（イ）に示すように、特にフィルタ部材２２の上流側の
空間に気泡Ａが残留した状態となる。

【００５２】この状態において、シーケンス制御回路４
７は、バルブ開閉手段４８に指令を送り、これによりバ
ルブ開閉手段４８はバルブユニット３７を閉弁させる。
このようにしてバルブユニット３７が閉弁されると、前
記吸引ポンプ１１の駆動によって、キャッピング手段１
０を構成するキャップ部材１０ｂの内部空間、および吸
引ポンプ１１に至るチューブＴ１の吸引経路が収縮した
状態となり、益々負圧が蓄積される。

【００５３】この状態において、前記シーケンス制御回
路４７は、バルブ開閉手段４８に指令を送り、これによ
りバルブ開閉手段４８はバルブユニット３７を開弁させ
る。前記バルブユニット３７の開弁により、記録ヘッド
と該記録ヘッドに至るインク流路に充填された充填液は
高速度でキャップ部材１０ｂに流れ込む。この時の流速
は、いわゆるヘッドクリーニング操作において、吸引ポ
ンプ１１によってインクを吸引する速度に比較して遥か
に大きく、したがって、この高速度の充填液の流れによ
って、特にフィルタ部材２２の上流側の空間２１ｂに残
留した気泡Ａはキャップ部材１０ｂ側に排出される。

【００５４】図５はその様子を模式的に示したものであ
り、充填液のキャップ部材１０ｂ側への高速度の流れに
よって、図５（イ）に示すように気泡Ａはフィルタ部材
２２の上面に張り付いた状態となされ、図５（ロ）に示
すようにフィルタ部材２２を通過してインク流路に入
り、記録ヘッド内を通過してキャップ部材１０ｂ側に排
出される。この場合、記録ヘッド内に構成されたインク
流路に残留する微小気泡も同時に排出される。この結
果、記録ヘッドと該記録ヘッドに至るインク流路におけ
る気泡の全てまたは大部分が排出され、充填液によって
満たされる。

【００５５】一方、図６は記録装置の出荷時において、
記録ヘッドと該記録ヘッドに至るインク流路とに充填液
を充填する場合において用いられる接続治具の他の形態
を示したものである。なお、この図６に示す装置の基本
構成は、図３とほぼ同一であり、したがって同一部分に
は同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

【００５６】この図６に示す例は、充填液供給チューブ
に対して逆流を発生させるポンプユニット（以下逆流ポ
ンプともいう）６１を備えた構成とされている。そし
て、この逆流ポンプ６１は図４に示す逆流ポンプ駆動手
段４９によって駆動制御されるように構成されている。

【００５７】この構成における記録装置の出荷時におい
てなされる記録ヘッドへの充填液の充填操作および気泡
排出操作について説明する。すなわち、記録ヘッドへの
充填液の充填操作は、図３および図４に基づいて説明し
たように、記録装置のホストコンピュータを介して図４
に示すシーケンス制御回路４７に指令が入り、ここで、
シーケンス制御回路４７は、バルブ開閉手段４８に指令
を送り、これによりバルブ開閉手段４８は開弁状態とさ
れる。

【００５８】そして、キャッピング手段１０は記録ヘッ
ド７側に移動し、キャッピング手段１０におけるキャッ
プ部材１０ｂが記録ヘッド７のノズルプレート７ａを封
止する。これと同時にキャッピング手段１０の大気開放
口１０ｅに接続された大気開放バルブ１４も閉弁状態と
される。

【００５９】続いて、シーケンス制御回路４７は、クリ
ーニング制御手段４３に指令を送り、これに伴いクリー
ニング制御手段４３はポンプ駆動手段４４を制御して吸
引ポンプ１１を駆動する。したがって、吸引ポンプ１１
の駆動によってキャップ部材１０ｂの内部空間に負圧が
印加され、前記充填液供給タンク３５に貯留された充填
液３６は、供給チューブ３４、統合路３３および各充填
液供給チューブ３２を介して前記記録ヘッドと該記録ヘ
ッドに至るインク流路内に吸引され、これにより充填液
が充填される。

【００６０】この状態において、前記大気開放バルブ１
４を開弁すると共に、シーケンス制御回路４７は、バル
ブ開閉手段４８に指令を送り、これによりバルブ開閉手
段４８はバルブユニット３７を閉弁させる。これと同時
にシーケンス制御回路４７は、逆流ポンプ駆動手段４９
に指令を送り、これによって逆流ポンプ６１が駆動され
る。したがって、前記充填液供給チューブ３４、統合路
３３、および各充填液供給チューブ３２を介して記録ヘ
ッド側から充填液を吸い上げるように作用する。この
時、記録ヘッドと該記録ヘッドに至るインク流路に存在
する気泡は、吸い上げられる充填液と共に移動し、矢印
Ｄ方向に排出される。

【００６１】図７は、その様子を模式的に示したもので
あり、特に、中空針２１内に形成されたインク流路と、
前記フィルタ部材２２とが重力方向に配置されている状
態においては、フィルタ部材２２の上流側に残留する気
泡Ａは、充填液の逆流作用により、中空針２１内の上端
部まで移動し、インク導出穴２１ａを介して排出され
る。

【００６２】図８は、図３または図６に示した接続治具
を用い、充填液の充填処理および気泡排出処理を施した
後に、インク供給部としての各中空針２１を封止し、充
填液の充填状態を保持させるようにした形態を示してい
る。すなわち、図８に示した各形態において記録装置が
出荷される。

【００６３】まず、図８（イ）は中空針２１の先端部か
ら筒体外周に沿って封止する有底筒状の封止部材５１を
用いたものである。この封止部材５１は可撓性素材によ
り形成され、中空針２１の外周に嵌合して封止状態が維
持できるようにされている。

【００６４】また、図８（ロ）は、中空針２１に施され
たインク導出穴２１ａの開口位置が中空針２１の筒体外
周部に形成されている場合に適用される例を示してお
り、この場合においては、両端が開放されたチューブ状
の可撓性封止部材５２が用いられ、このチューブ状部材
５２は中空針２１の筒体外周に沿って嵌め込まれ、筒体
外周部に形成されたインク導出穴２１ａを封止するよう
に構成されている。

【００６５】また図８（ハ）は、中空針２１の先端部か
ら筒体外周に沿って、粘度が高く揮発性の低い液体状物
質を塗布し、これにより封止部材５３を構成した例を示
している。この場合、前記液体状物質として記録装置に
用いられる印字用インクに溶解可能な組成物、例えばグ
リセリンを用いることにより、装置の使用時におけるイ
ンクカートリッジの装着に伴い、インクに溶解して封止
部材としての機能を自動的に停止するように作用する。

【００６６】なお、例えば図２に示すようにインクカー
トリッジと同形態のカートリッジ（密封容器）を用意
し、このカートリッジ内に脱気された充填液（送品液）
を封入し、各中空針２１に嵌合させた状態とすること
で、封止部材を構成することもできる。この場合におい
ては、カートリッジ内の充填液は脱気されているがた
め、外部から気泡が侵入するのを防止し得ると共に、中
空針２１内に存在する僅かな気泡も充填液中に溶解させ
て消滅させることができるという独自の効果を得ること
ができる。

【００６７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかるインクジェット式記録装置によると、記録ヘッド
と該記録ヘッドに至るインク流路に気泡を排除した状態
で充填液を充填し、前記記録ヘッドに対するインク供給
部を封止する封止部材により、前記充填液の充填状態を
保持させるように構成したので、インクカートリッジを
装填した初期充填時において、前記インク流路に残留気
泡の存在しない状態、または残留気泡の量がごく少ない
状態で充填液から印字用のインクに交換することが可能
である。したがって、記録装置の使用時においてインク
流路に存在する気泡による印字不良の問題を払拭するこ
とができ、記録装置の印字の信頼性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット式記録装置の
本体部分を示す斜視図である。

【図２】図１に示す記録装置に搭載された記録ヘッドに
対してインクカートリッジを装着する状態を示した断面
図である。

【図３】記録装置の出荷時において、記録ヘッドのイン
ク流路に充填液を充填する接続治具と、その周辺構成の
例を示した断面図である。

【図４】図１に示す記録装置に装備される制御回路の例
を示したブロック図である。

【図５】図３に示す構成によってなされる気泡排出状態
を示す模式図である。

【図６】記録装置の出荷時において、記録ヘッドのイン
ク流路に充填液を充填する接続治具と、その周辺構成の
他の例を示した断面図である。

【図７】図６に示す構成によってなされる気泡排出状態
を示す模式図である。

【図８】気泡排出の処理がなされた中空針部分の封止状
態を示した断面図である。

【図９】インクの吸引状態と残留気泡の関係とを示した
断面図である。

【符号の説明】 １ キャリッジ ６ 記録用紙 ７ インクジェット式記録ヘッド ８ ブラック用インクカートリッジ ９ カラー用インクカートリッジ １０ キャッピング手段 １１ 吸引ポンプ（負圧発生手段） １４ 大気開放バルブ ２１ インク供給針（インク供給部） ２２ フィルタ部材 ３１ 接続治具 ３１ｂ シール部材３１ｂ ３２ 充填液供給チューブ ３５ 充填液供給タンク ３６ 充填液 ３７ バルブユニット ５１ 有底筒状封止部材 ５２ チューブ状封止部材 ５３ 粘性液体状封止部材 ７１ ヘッドケース Ａ 残留気泡

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録用紙の幅方向に移動するキャリッジ
   上に装填され、ノズル開口からインク滴を吐出するイン
   クジェット式記録ヘッドを具備したインクジェット式記
   録装置であって、 前記記録ヘッドと該記録ヘッドに至るインク流路に気泡
   を排除した状態で充填液を充填し、前記記録ヘッドに対
   するインク供給部を封止する封止部材により、前記充填
   液の充填状態を保持させるようにしたインクジェット式
   記録装置。
2. 【請求項２】 前記記録ヘッドに対するインク供給部
   が、インクカートリッジに接合される中空状のインク供
   給針である請求項１に記載のインクジェット式記録装
   置。
3. 【請求項３】 前記封止部材が、中空状のインク供給針
   の先端部から筒体外周に沿って封止する可撓性素材によ
   り成形された有底筒状体である請求項２に記載のインク
   ジェット式記録装置。
4. 【請求項４】 前記中空状のインク供給針に形成された
   インク導出穴の開口位置がインク供給針の筒体外周部に
   形成されている場合において、前記封止部材が、両端が
   開放されたチューブ状の可撓性部材により構成される請
   求項２に記載のインクジェット式記録装置。
5. 【請求項５】 前記封止部材が、中空状のインク供給針
   の先端部から筒体外周に沿って粘着された、粘度が高く
   揮発性の低い液体状物質である請求項２に記載のインク
   ジェット式記録装置。
6. 【請求項６】 前記封止部材を構成する液体状物質が、
   記録装置に用いられる印字用インクに溶解可能な組成物
   である請求項５に記載のインクジェット式記録装置。
7. 【請求項７】 前記封止部材が、中空状のインク供給針
   に接合可能な開口部を具備した密封容器であり、該容器
   内に脱気状態の充填液が貯留されている請求項２に記載
   のインクジェット式記録装置。
8. 【請求項８】 前記記録ヘッドと該記録ヘッドに至るイ
   ンク流路に充填される充填液が、染料を含まない送品液
   である請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のインク
   ジェット式記録装置。