JPH0428560A - インクジェット記録装置および該記録装置を有する電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記録ヘッドから被記録材へインクを吐出させ
て記録を行なうインクジェット記録装置、および該記録
装置を備えた電子機器に関する。

〔従来の技術］ プリンタ、複写装置、ファクシミリ等の記録装置は、画
像情報に基づいて、紙やプラスチック薄板等の被記録材
上にドツトパターンから成る画像を記録していくように
構成されている。

前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、
ワイヤドツト式、サーマル式、レーザービーム式等に分
けることができ、そのうちのインクシエンド式（インク
ジェット記録装置）は、被記録材にインクを吐出させて
記録を行なうように構成されている。

インクジェット記録装置は、ノンインパクト方式である
ため騒音が少なく、多色のインクを使用してカラー画像
を記録するのが容易であるなどの利点を有している。

また、上記記録装置は、コンピュータ、ワードプロセッ
サ、複写機等の電子機器の内蔵型または外部接続型の出
力装置として使用されており、例えば、複写機は原稿読
み取り装置と該記録装置とを組み合せて構成されている
。

従来のインクシエンド記録装置や、該インクジェット記
録装置を用いた複写機等の電子機器においては、記録ヘ
ッドのインク吐出部のインクやゴミの固着、あるいは吐
出口内のインク増粘や気泡発生等によるインク不吐出（
吐出不良も含む）を防止するため、適時、インク吐出部
をキャップ等で密閉してポンプ等で吸引することにより
、ゴミ、固着または増粘したインク、気泡等を排出し、
排出されたインクを廃インクとして装置内部に収納する
ことが行われている。

〔発明が解決しようとする技術的課題］しかしながら、
前記廃インクは、通常、１回の吸引で１色当たり約０．
ｉｃｅ程度排出されるので、例えば、装置寿命が３万枚
程度で、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色
を使用するフルカラーのインクジェット記録装置では、
確実に不吐出発生を防止するために１枚当たり１回の吸
引を行なうものとすると、廃インクの総量は、０．１ｃ
ｃＸ３００００枚Ｘ４＝１２０００ｃｃとなる。

この量は小型のインクシエンド記録装置に対しては相当
大きな量であり、これだけの廃インクの収納部を６育保
することは、記録装置の小型化にとって大きな問題であ
った。

また、キャノンが提唱するバブルジェット記録方式（膜
沸騰方式）、すなわち、熱エネルギーを利用し、インク
に気泡生成を含む状態変化を生じさせることにより、吐
出インク滴を形成して記録を行なうインクジェット記録
装置においては、熱エネルギーを使用するため、インク
の増粘や不用な気泡が発生し易く、前述のインク吸引動
作が不可欠であり、前記廃インクの総量は大きな問題で
あった。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもの
であり、廃インクの量を少なくして廃インク収納部の容
積を大幅に小さくし得るインクジェット記録装置および
該記録装置を有する電子機器を提供することを目的とす
る。

〔課題解決のための手段］ 本発明は、インクの成分のうち約７０〜９０％が蒸発可
能な液体であることに着目し、電子機器内で発生する熱
を利用してインク中の液体成分を蒸発させ、これを外部
へ排出させることにより、廃インクの量を少なくするも
のである。

すなわち、本発明は、被記録材へインクを吐出させて記
録を行なう記録ヘッドと、被記録材を記録部を通して搬
送する被記録材搬送手段と、記録ヘッドの吐出口からイ
ンクを排出させる回復手段と、排出した廃インクを収納
する廃インク収納部と、を有するインクジェット記録装
置において、機器内で熱風を発生させ、該熱風を前記廃
インク収納部に当てた後外部へ排出する構成とすること
により、廃インクの量を少なくして廃インク収納部の容
積を大幅に小さくし得るインクジェット記録装置および
該記録装置を存する電子機器を提供するものである。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明によるインクシエンド記録装置を備えた
複写機の一実施例を示す正面断面図、第２図は第１図の
側面断面図である。

第１図および第２図において、原稿ガラス１の上に置か
れた原稿は、読み取り装置の主走査キャリッジ２を矢印
六方向（第２図）に移動させながら、ランプ３で原稿を
照射し、その反射光をセンサ４で検知することにより、
一定幅づつ読み取られる。

一方、記録装置（インクジェット記録装置）では、用紙
やプラスチック薄板等のソート状の被記録材５が給紙ロ
ーラ６および被記録材搬送ローラフにより記録部８へ搬
送され、記録ヘッド９を矢印Ｃ方向（第１図）へ移動さ
せながら、センサ４からの読み取り信号（電気信号）に
基づいてインクを吐出することにより、前記被記録材５
の上に一定幅の画像が記録される。

一定幅の記録が終了すると、読み取り装置の副走査キャ
リッジ３０を矢印Ｂ方向（第１図）へ−定幅分移動させ
るとともに、前記搬送ローラフにより被記録材５を一定
幅分搬送し、前述と同様の動作を行なって原稿の次の一
定幅分の画像が被記録材５上に記録される。

以上の読み取りおよび記録の動作を繰り返すことにより
、原稿の画像が被記録材５上に複写される。

なお、図示の例では、記録ヘッド９は４個のヘッド部分
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ２９Ｄを有し、カラー記録の場合、こ
れらのヘッド部分は例えばイエロー、マゼンタ、シアン
、ブラックの各インク色に対応させることができる。

前記記録ヘッド９は、熱エネルギーを利用してインクを
吐出するインクジェット記録ヘッドであって、熱エネル
ギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである
。

また、前記インクジェット記録ヘッド９は、前記電気熱
変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜
沸騰による気泡の成長によって、吐出口よりインクを吐
出させ、記録を行なうものである。

前述のようなプロセスで複写を行なうインクジェット記
録装置を有する複写機（電子機器）においては、適時（
例えば、１枚複写するごとに１回、あるいは電源投入時
など）、記録ヘッド９のインク吐出部をキャンプ１０で
密閉し、吸引ポンプ１１で該キャンプ１０内に負圧を発
生させ、吐出部に固着したインクや増粘したインク（紙
粉等のゴミも含む）、あるいは吐出口内（液路等）に発
生した気泡などを、インクとともに吸引排出させて除去
するように構成されている。

吸引排出された固着インクや増粘インク等は、インクと
ともに、チューブ１２を介して、廃インク収納部１３へ
収納される。

一方、読み取り装置の主走査キャリッジ２上のランプ３
およびセンサ４については、該センサ４として光学セン
サを使用する場合は大きな光量が必要なため、該ランプ
３としてハロゲンランプ等の高輝度ランプが使用され、
そのため、該ランプ３からかなり高い温度の熱が発生す
る。

そこで、複写機の所望の位置に、前記ランプ３の熱によ
る機器内の温度上昇を防止するためのファン１４が設け
られている。

すなわち、このファン１３により、機器の所望位置（図
示の例では前記廃インク収納部１３の反対側）に形成さ
れた吸引口１５から外部の空気を読み取り装置内へ送り
込んで、前記ランプ３の熱を吸収して機器を冷却するよ
うに構成されている。

さらに、前記ランプ３の熱を吸収して温度上昇した空気
（熱風）は、機器の枠体１６の所定位置に形成された通
風路１７を通して、前記廃インク収納部１３の上面へ導
かれ、該廃インク収納部１３内の廃インクを加熱した後
枠体１６に形成された排気口１８より外部へ排出される
。

すなわち、電子機器内で発生する熱を利用して廃インク
収納部１３内の廃インクを加熱するように構成されてい
る。

以上により、本発明によるインクジェット記録装置、並
びに該インクジェット記録装置を備えた電子機器、すな
わち、被記録材２ヘインクを吐出させて記録を行なう記
録ヘッド９と、被記録材５を記録部８を通して搬送する
被記録材搬送手段７と、記録ヘッド９の吐出口からイン
クを排出させる回復手段ｌ０１１１．１２と、排出した
廃インクを収納する廃インク収納部Ｉ３と、を有するイ
ンクジェット記録装置、並びに該インクジェット記録装
置を備えた電子ｍ器において、機器内で熱風を発生させ
、該熱風を前記廃インク収納部１３に当てた後外部へ排
出するように構成されたインクジェット記録装置、並び
に該インクジェット記録装置を備えた電子機器が提供さ
れる。

以上説明した実施例によれば、電子４１１８内の排熱風
で廃インクの液体成分の蒸発を促進させ、かつ、排熱風
の流れにより蒸発した気体を外部へ排出するので、廃イ
ンク収納部Ｉ３内の廃インク量を大幅に減少させること
ができ、該廃インク収納部の容積を大幅に小さくして装
置構成のコンパクト化を図り得るインクジェット記録装
置、並びにこれを使用する電子機器が得られた。

また、蒸発した気体が外部へ排出されるので、装置内部
で気体が結露して電気部品の短絡や原稿ガラス１の裏側
等を汚すことを防止することができた。

なお、前述の実施例では、廃インク収納部１３に当てた
熱風を排気口１８を通して排出するように構成したが、
さらに、前記読み取り装置からの熱風を、前記廃インク
収納部１３に当てた後、装置内部と遮断するためのダク
ト等を通して、直接電子機器外へ排出させるように構成
することもできる。

このように熱風を直接機器（または装置）夕（へ排出す
るように構成すれば、水蒸気を１ｍ器内に発生させるこ
とが無いので、水滴等による記録不良発生を無くすこと
ができる。

この場合の熱風排出口は、被記録材５の記録部８の前後
の領域並びに排紙収納ストック領域と異なる側面に設け
ることが好ましい。

第３図は本発明の第２の実施例を示す正面断面図である
。

本実施例においては、ファン１４の設置位置が廃インク
収納部１３の近傍に選定され、該ファン１４は、該ファ
ンによる熱風の向きが廃インク収納部１３の上面に確実
に当たるように構成されている。

本実施例のその他の部分は、前述の第１図および第２回
の第１の実施例の場合と実質上同じ構成を存しており、
それぞれ対応する部分を同じ符号で示し、それらの詳細
説明は省略する。

本実施例によっても、前述の実施例の場合と同様の作用
効果が得られた。

なお、ランプ３による熱を利用して廃インク収納部１３
の温度を上昇させ、その内部の廃インクから蒸発した気
体を外部へ排出できる構成であれば、該ランプ３の位置
や個数については、前述の各実施例のものに限定される
こと無（、自由に実施することができる。

また、前述の各実施例では、熱風を生成する熱源として
ランプ３を利用したが、電源等の発熱部など、熱を発生
するものであれば、その他の部分を単独または組み合せ
ることによっても熱風を発生させることができる。

その場合、熱源として利用できる発熱電気部品等を、第
３図中の矢印りで示す廃インク収納部１３の下部など、
該廃インク収納部１３の近傍に配置すれば、廃インクの
温度上昇を促進する上で一層効果である。

さらに、前述の各実施例では、本発明を複写機に適用す
る場合を説明したが、前述の電源等の発熱による熱風を
利用すれば、インクジェット記録装置単体でも実施する
ことができる。

また、前述の実施例では、電子機器が複写機である場合
を説明したが、本発明は、インクシエンド記録装置を使
用する電子機器であれば、コンピュータ、ワードプロセ
ッサ、ファクシミリなどその他の電子機器に対しても、
同様に適用可能である。

第４図は本発明のさらに他の実施例（第３の実施例）の
要部構成を示す部分断面図である。

本実施例においては、前記廃インク収納部１３の上部、
すなわち、廃インク３】からの蒸発気体が衝突する位置
に、該蒸発気体を受けるための受は部１９が設けられて
いる。

本実施例のその他の部分は、第３図の第２０実施例の場
合と実質上同じ構成を有している。

本実施例によれば、ファン１４が停止した後、廃インク
３１からの蒸発気体を受は部１９で結露させ、かつ、結
露滴２０が落下する時これを確実に廃インク収納部１３
内に落下させることができ、したがって、上記効果に加
えて、ファン１４停止後、発生する蒸発気体が機器、装
置内部に拡散してしまうことを防止できるという効果が
得られた。

なお、以上の実施例では、本発明を、記録へ。

ド９が矢印Ｃ方向に移動するシリアルスキャン型のイン
クジェット記録装置に適用する場合を例に挙げて説明し
たが、本発明は、被記録材の紙幅方向記録領域をカバー
するライン型の記録ヘッドを用いるライン型のインクジ
ェット記録装置など、他の記録方式のインクジェット記
録装置に対しても同様に適用でき、同様の作用効果を達
成し得るものである。

また、以上の実施例では、４個のヘッド部分９Ａ〜９Ｄ
を使用するカラー等の複数ヘッドのインクジェット記録
装置の場合を説明したが、本発明は、１個のヘッドを使
用する単色記録用、あるいは色彩が同じで濃度が異なる
複数のヘッドを使用する諧調記録用のインクジェット記
録装置など、ヘッドの個数にも関係無く同様に適用でき
、同様の作用効果を達成し得るものである。

本発明は、特に、インクジェット記録方式の中でも、キ
ャノン（株）が掃唱するハブルジエノト方式のインクシ
エンド記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置にお
いて、優れた効果をもたらすものである。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうのが好
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
のいずれにも通用可能であるが、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
少なくとも一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
熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対
一対応し液体（インク）内の気泡を形成出来るので有効
である。

この気泡の成長、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、少なくとも一つの滴を形成する
。

この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の
成長収縮が行なわれるので、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４４６３３５９号
明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されている
ようなものか適している。

尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、更に優れた記録を行なう・ことができる。

記録へンドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ
構成（直線状液流路又は直角液流路）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４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００
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、共通するスリン
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年第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年第１３８４６１号公報に基づいた構成としても
本発明はを効である。

更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応し
た長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッ
ドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や一体
的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮
することができる。

加えて、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
交換自在のチンブタイブの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に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を効である。

又、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘ
ッドに対しての回復手段、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
組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行
なう予備吐出モードを行なうことも安定した記録を行な
うために有効である。

更に、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（、記録ヘッドを一体的に構
成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異な
る色の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少なく
とも一つを備えた装置にも本発明は極めてを効である。

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体、あるいは上述のイ
ンクジェットではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以
下の範囲で温度調整を行な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であれ
ばよい。

加えて、積極的に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態度化のエネルギーとして使用
することで防止するか、または、インクの蒸発防止を目
的として放置状態で固化するインクを用いるかして、い
ずれにしても、熱エネルギーの記録信号に応した付与に
よってインクが液化してインク液状として吐出するもの
や、被記録材に到達する時点で既に固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インク使用も本発明には通用可能である。

このような場合、インクは、特開昭５４−５６８４７号
公報のように、多孔質シートの凹部または貫通孔に液状
また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。

〔発明の効果］ 以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、被記
録材へインクを吐出させて記録を行なう記録ヘッドと、
被記録材を記録部を通して搬送する被記録材搬送手段と
、記録ヘッドの吐出口からインクを排出させる回復手段
と、排出した廃インクを収納する廃インク収納部と、を
有するインクジェット記録装置において、機器内で熱風
を発生させ、該熱風を前記廃インク収納部に当てた後外
部へ排出する構成としたので、廃インクの量を少なくし
て廃インク収納部の容積を大幅に小さくし得るインクジ
ェット記録装置および該記録装置を存する電子機器が提
供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインクジェット記録装置を備えた
電子機器の一実施例を示す正面断面図、第２図は第１図
の側面断面図、第３図は本発明によるインクジェット記
録装置を備えた電子機器の他の実施例を示す正面断面図
、第４図は本発明によるインクジェット記録装置を備え
た電子機器のさらに他の実施例の要部を示す部分正面断
面図である。 以下に、図面中の主要な構成部分を表す符号を列挙する
。 ｉ−一一−−原稿ガラス、２−・−−−一主走査キャリ
ッジ（読み取り装置）、３−・・・−ランプ（熱源）、
４読み取りセンサ、５−一−−−被記録材、６・−・−
給紙ローラ（記録部Ｗ）　、７−−−〜・搬送ローラ（
記録装置）、８−・−・記録部、９−−−一〜記録ヘッ
ド、９Ａ〜９Ｄ−・−ヘッド部分、１０−−−キャップ
、１１ポンプ、１３−一廃インク収納部、１４・ファン
、１５−一−−−−吸引口、１７−・・・・通風路、１
Ｂ・・・・−排気口、１９・−−−一一受は部、２０−
・−結ｎ液、３１・−・・廃インク。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）被記録材へインクを吐出させて記録を行なう記録
   ヘッドと、被記録材を記録部を通して搬送する被記録材
   搬送手段と、記録ヘッドの吐出口からインクを排出させ
   る回復手段と、排出した廃インクを収納する廃インク収
   納部と、を有するインクジェット記録装置において、機
   器内で熱風を発生させ、該熱風を前記廃インク収納部に
   当てた後外部へ排出することを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。
2. （２）前記熱風を発生させるための熱源を前記廃インク
   収納部の近傍に配置することを特徴とする請求項１に記
   載のインクジェット記録装置。
3. （３）前記廃インク収納部に当てた熱風を風路を通して
   排出することを特徴とする請求項１に記載のインクジェ
   ット記録装置。
4. （４）前記記録ヘッドが、熱エネルギーを利用してイン
   クを吐出する記録ヘッドであって、熱エネルギーを発生
   するための電気熱変換体を備えているインクジェット記
   録ヘッドであることを特徴とする請求項１に記載のイン
   クジェット記録装置。
5. （５）前記インクジェット記録ヘッドが、前記電気熱変
   換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸
   騰による気泡の成長によって、吐出口よりインクを吐出
   させる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。
6. （６）インクジェット記録装置を有する電子機器におい
   て、該インクジェット記録装置は、被記録材へインクを
   吐出させて記録を行なう記録ヘッドと、被記録材を記録
   部を通して搬送する被記録材搬送手段と、記録ヘッドの
   吐出口からインクを排出させる回復手段と、排出した廃
   インクを収納する廃インク収納部と、を有するインクジ
   ェット記録装置であって、機器内で熱風を発生させ、該
   熱風を前記廃インク収納部に当てた後外部へ排出する構
   成を有することを特徴とする電子機器。
7. （７）前記インクジェット記録装置が、前記熱風を発生
   させるための熱源を前記廃インク収納部の近傍に配置す
   る構成を有することを特徴とする請求項６に記載の電子
   機器。
8. （８）前記インクジェット記録装置が、前記廃インク収
   納部に当てた熱風を風路を通して排出する構成を有する
   ことを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
9. （９）読み取り装置と、インクジェット記録装置と、該
   インクジェット記録装置からの廃インクを収納する廃イ
   ンクタンクと、を有する電子機器において、前記読み取
   り装置からの熱風を、前記廃インク収納部に当てた後、
   直接電子機器外へ排出させることを特徴とする電子機器
   。