JPH01308641A - インクジェットプリンタのヘッド回復機構 - 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、インクジェットプリンタのヘッド回復機構に
関し、特にノズルのキャッピング手段に特徴のあるヘッ
ド回復機構に関する。

Ｕ従来の技術〕 インクジェットプリンタにおいては、非印刷時にヘッド
を保護して、使用時にノズルからインク滴が常に噴射で
きるようにしておく必要がある。

従来、この種のインクジェットプリンタのヘッド回復機
構では、第６図に示すヘッド待機位置２９においてヘッ
ドハウジング１８をキャッピングするために、キャップ
モジュール３２を備えている。この場合、第７図に示す
ように、ヘッド３０先端のノズルとインク吐出口１９を
、キャップモジュールのキャップ２１で覆い、ノズルと
インク吐出口をキャップ内の高湿の小室２４にさらす方
法を採っていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来のインクジェットプリンタのベツド回復機
構では、ノズルを高湿空気中に維持しているが、長期間
不使用の際には問題がある。すなわち、ヘッドハウジン
グとキャップとの間の密封度などに限界があるので、ノ
ズル内のインクが乾燥により増粘していまい、ピエゾ効
果等により発生される通常のインク滴吐出し圧力では正
常なインク滴噴射を得られないという欠点がある。

また、高負荷でインク滴を噴出した際に、何らかの理由
でノズルを通してヘッド内に気泡が浸入したり、供給さ
れるインク中に溶は込んでいる空気が何らかの理由でヘ
ッド内で析出して気泡が生じたりすると、ヘッド内のこ
れらの空気がインク滴吐出し圧力を吸収し、正常なイン
ク滴噴射に支障をきたす場合がある。

さらに、印字時においても、ノズルは常に空気流中にざ
らされ、特に複数個のノズルを有する場合は、長時間に
わたってインク滴噴射を実施しないノズルが存在すると
、そのノズル先端のインクの増粘、固化を防止できない
という欠点もあった。

本発明の目的は、不使用時にノズルとインク吐出口を覆
うと共に、必要に応じてノズル内のインクとヘットハウ
ジング内の気泡とを吸引することにより、常にｉＥ帛°
なインク滴の噴射を可能にするインクジェットプリンタ
のヘッド回復機溝を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明のインクジェットプリ
ンタのヘッド回復Ｆｊ１４４は、ノズルの先端を包囲し
、空気流入口とインク吐出口とを有していてヘッドハウ
ジング内に位置した空気室と、非印刷時の待機位置にお
いてインク吐出口を覆うキャップと、キャップに設けた
空気流出口と、ヘッドハウジングの空気流入口に接続し
た排気部とキャップの空気流出口に接続した吸気部とを
具扁したエアポンプとを有している。

好適な実施例によれば、非印刷時の待機位置において、
キャップは、ヘッドハウジングを装着したキャリッジの
側端部を作用点としたリンクアームの回転運動によって
、ヘッドハウジングに係合するようになっている。これ
により、インク吐出口が覆われる。

別の実施例によれば、非印刷時の待機位置において、キ
ャップは、自己保持型ソレノイドの動作によって、ヘッ
ドハウジングに係合するようになっている。

［作用〕 非印刷時におけるヘッド待機位置では、キャップがイン
ク吐出口を覆って、乾燥によるノズル先端でのインクの
増粘、固化を防止する。その際、エアポンプによって空
気室を減圧して、ヘッド内の気泡を取除き、ざらに、長
期不使用ノズルのインクを吸引する。これにより、適正
なインク噴射が常に可能な状態にする。一方、ヘッド使
用時には、キャップがインク吐出口を開放し、通常のイ
ンク噴射ができる。

［実施例］ 次に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

ます、インクジェットプリンタのインクジェットヘッド
の一般的な構成を第５図と第６図を参照して簡単に説明
する。第５図は空気流によりインク滴を噴射するヘッド
を含むインフジエラ１〜プリンタのヘッドハウジングの
概略断面図であり、第６図はヘッドハウジングを装着し
たキャリッジと印字用紙とを示す概略平面図である。バ
ットバウシング１８には１個または複数個のインクジェ
ットヘッド３０が装着してあり、ヘッド３０の先端はハ
ウジング１８の空気室３１内に突出し、ヘッド先端のノ
ズルに対向して空気室３１に通じるインク吐出口１９が
設けである。インク供給路１７はヘッド３０ヘインクを
供給し、空気流入口１６は空気室３１へ空気流を送る。

ポンプや、電気・機械エネルギ変換素子等（図示せず）
により付与されるエネルギによって、ヘッド３０先端の
ノズルからインク滴３３が吐出され、このインク滴は空
気流入口１６からの空気流に乗って増速し、インク吐出
口１９から噴出して印字用紙２５上に到達し、この用紙
上にドツトを形成する。

ヘッドハウジング１８は、従来のように、ガイドシャフ
ト２７（第６図）上を開動可能なキャリツジ２８に固定
する。モータ（図示せず）にて所定の速度でキャリッジ
２８を移動させ、これと同時に所定の速度で、プラテン
２６上の印字用紙２５を送る。これらに同期して適当な
タイミングで、インク滴３３をヘッド３０から噴射させ
ることにより、印字用紙２５上に所望の文字、画像等を
形成させる。

次に、本発明のインクジェットプリンタのヘッド回復機
構の一実施例を第１図と第２図を参照して説明する。第
１図は、キャリッジ２８が第６図のヘッド待機位置２９
にあるときの本発明の一実施例に係るヘッド回復機構の
部分断面配管図であり、第２図は、キャリッジ２８がヘ
ッド待機位置２９から移動したときのヘッド回復機構の
部分断面配管図である。第１図において、ヘッド回復機
構は、おもな構成要素として、ヘッド先端を覆うための
キャップ２１と、キャップ２１にエアを送るエアポンプ
１と、エアの送りを制御する３ポート弁１０とを含む。

キャップ２１は、ヘッドハウジング１８内にＩＷしたヘ
ッド３０の先端ノズルとインク吐出口１９とを覆うこと
ができるように、ヘッドハウジング１８に係合できる。

エアポンプ１の吸気部は、吸気チューブ６を介して、キ
ャップ２１の空気流出口２２に通じている。３ポート弁
１０の入力ボート１４は、排気チューブ７ａを介して、
エアポンプ１の排気部に通じており、出力ポート１３は
、排気チューブ７ｂを介して、ヘッドハウジング１８の
空気流入口１６に通じている。３ポート弁１０はざらに
、外気開放ボート１５を備えている。３ポート弁１０は
、その内部に、出力ポート１３と外気開放ポート１５の
開閉を制御する弁プランジャ１１を臭備し、スプリング
１２の作用によって、弁プランジャ１１は外気開放ポー
ト１５の方向すなわち第１図の左方向に力を付与されて
いる。

キャップ２１をヘッドハウジング１８に係合さげたりヘ
ッドハウジング１８から引離したりする手段としては、
リンクアーム３を設けである。このリンクアーム３は、
固定シャフト４のまわりで回転することができ、キャッ
プ２１に枢着した第１アーム部分３ａと、キャリッジ２
８に接触可能な第２アーム部分３ｂと、弁プランジャ１
１の突出端部に係合した第３アーム部分３Ｃとを有する
。

コイルスプリング３４は、キャップ２１をヘッドハウジ
ング１８から引離す方向（第１図の矢印方向）へ、リン
クアーム３に力を付与している。

キャリッジ２８がヘッド待機位置にあるとき（第１図の
状態）は、キャリッジ２８の側端部２８ａがリンクアー
ム部分３ｂを押圧し、スプリング３４の力に抗してリン
クアーム３を反時計方向に回転させる。これにより、キ
ャップ２１の先端のシールゴム２０をヘッドハウジング
１８に係合させ、インク吐出口１９をキャップで覆う。

それと同時に、アーム部分３Ｃが弁プランジャ１１をス
プリング１２の力に抗して右方向へ移動させ、外気開放
ポート１５を開くと共に出力ポート１３を閉じ、ヘッド
ハウジング１８の空気室３１とエアポンプ１との連通を
断つ。次いで、エアポンプ１を作動させ、吸入チューブ
６、空気流出口２２、キャップ２１内の小室２４及びイ
ンク吐出口１９を介して、ヘッドハウジング１８の空気
室３１内の空気を吸引し、この空気室を減圧する。これ
により、ヘッド３０の先端ノズルからインクが吸い出さ
れ、増粘したインクと気泡をヘッド３０から排出させる
。排出されたインクはキャップ小室２４内の吸収材２３
に吸い取られ、キャッピング時の小室２４内の相対湿度
を高める。このため、インクジェットヘッド３０の先端
ノズル近傍の湿潤効果が向上し、インクの乾燥、増粘、
同化を抑制することができる。一方、３ポート弁１０の
外気開放ポート１５が開いているので、エアポンプ１か
らの排出空気は、排気チューブ７ａと入力ボート１４を
通して外気開放ポート１５から大気中に放出される。

プリンタによる印刷動作のためキャリッジ２８がガイド
シャフト２７に沿って待機位置２９から離れる（第２図
の状態）と、コイルスプリング３４の作用によりリンク
アーム３が時計方向に回転し、キャップ２１をヘッドハ
ウジング１８から引離す。一方、３ポート弁１０の弁プ
ランジャ１１はスプリング１２の作用により左方向に移
動して、外気開放ボート１５を閉じると共に出力ポート
１３を開く。このため、エアポンプ１からの排出空気流
は、排気チューブ７ａ、入力ポート１４、出力ポート１
３及び排気チューブ７ｂを経て空気流入口１６に至り、
そこから空気流としてヘッドハウジング１８の空気室３
１内へ供給される。ヘッド３０から噴射したインク滴は
この空気流に乗って増速し、プラテン２６（第６図参照
）に支持された印字用紙２５上にドツトを形成する。

第３図と第４図には、本発明のインクジェットプリンタ
のヘッド回復１１＠の別の実施例を示す。

この実施例が第１図および第２図の実施例と実質的に相
違する点は、リンクアームの作動方法と、排液カートリ
ッジの存在である。

この実施例では、キャップ２１の空気流出口２２とエア
ポンプ１の吸気部とを接続する吸気チューブ６の途中に
、交換可能な排液カートリッジ３５が設けである。この
カートリッジ３５は排液トラップ８内に着脱可能に収容
してあり、内部に吸収フェルト９を具（ｌｉｉｉする。

キャッピング時（第３図の状態）には、エアポンプ１に
より吸い取られるインクは、キャップ小字２４内の吸収
材２３上へ落下するが、吸収材２３から溢れ出たインク
は、空気流出口２２を通して吸気チューブ６内に吸引さ
れる。このインクは、排液トラップ８内の排液カートリ
ッジ３５で回収する。このため、ヘッド３０から吸い出
されたインクはキャップ２１から溢れ出ることがなく、
吸収材２３は一定の液量を保持する。これにより、キャ
ッピング時の小学２４内の相対湿度を高め、ヘッド３０
の先端ノズル近傍の湿潤効果を向上させ、インクの乾燥
、増粘、固化を防止する。

さらに、この実施例では、リンクアーム３の作動方法に
特徴を有する。リンクアーム３は、キャップ２１に枢着
したアーム部分３ｄと、固定シャフト４ｂに＋１８　Ｗ
したアーム部分３ｅとから成り、これらのアーム部分３
ｄ、３ｅは自己保持型ソレノイド２のピン５に枢着しで
ある。アーム部分３ｅは、先の実施例のアーム部分３Ｃ
と同様に、弁プランジャ１１の突出端部に係合していて
この弁プランジャ１１の運動を制御する。

キャッピング時（第３図の状態）においては、ソレノイ
ド２は去勢状態にあり、コイルスプリング３４がピン５
の位置でアーム部分３ｄ、３ｅを左方向へ引張っている
。これにより、キャップ２１のシールゴム２０をヘッド
ハウジング１８に係合させてインク吐出口１９を覆うと
共に、３ポート弁１０の外気開放ボート１５を開き、出
力ポート１３を閉じる。この場合のエアポンプ１による
作動は先の実施例の場合と同様である。

プリンタによる印刷動作のためにインク吐出口１９を開
放する場合は、第４図に示すように、ソレノイド２を付
勢し、スプリング３４の力に抗してピン５を右方向に引
張り、アーム部分３ｄ、３ｅをそれぞれ反時計方向、時
計方向に回動させる。その結果、キャップ２１がヘッド
ハウジング１８から離れてインク吐出口１９を開放する
と共に、弁プランジャ１１が外気開放ボート１５を閉じ
て出力ポート１３を開き、エアポンプ１を空気室３１に
連通させる。この場合のエアポンプ１による動作も先の
実施例の場合と同様である。

したがって、第３図と第４図に示す実施例においても、
キャッピング時にはインクの乾燥、増粘、固化を防止し
、印刷時にはインク滴をエアポンプからの空気流に乗せ
て増速させ、用紙上にドツトを形成できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、インク適飛翔速度を増す
ための空気流を発生させるエアポンプの吸気部をキャッ
プに接続し、定期的にまたは必要に応じてキャッピング
中のヘッドのノズル先端からポンプ動作にてインクを吸
い出すことにより、インクの乾燥、増粘、固化を防止す
ると共に、ノズル内の気泡を排出し、常に安定したイン
ク）＾噴射を可能にするという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るインクジェットプリ
ンタのヘッド回復機構の部分断面配管図で、キャッピン
グ時の状態を示す図、 第２図は、第１図と同様の部分断面配管図であるが、イ
ンク吐出口開放時の状態を示す図、第３図は、本発明の
別の実施例に係るヘッド回復機構の部分断面配管図で、
キャッピング時の状態を示す図、 第４図は、第３図と同様の部分断面配管図であるが、イ
ンク吐出口開放時の状態を示す図、第５図は、本発明に
関連するインクジェットプリンタのヘッドハウジングの
概略断面図、第６図は、キャリッジに装着したヘッドハ
ウジングと印字用紙とを示すインクジェットプリンタの
部分平面図、 第７図は、従来のヘッド回復機構の概略断面図である。 １・・・エアポンプ　　　　３・・・リンクアーム１０
・・・３ポ〜ト弁　　　１６・・・空気流入口１８・・
・ヘッドハウジング １９・・・インク吐出口　　２１・・・キャップ２２・
・・空気流出口　　　２５・・・印字用紙２８・・・キ
ャリッジ　　　２９・・・待機位置３０・・・ヘッド　
　　　　３１−・・空気至３３・・・インク滴 特許出願人　　日本電気株式会社 代　理　人　　弁理士　内原　音 １　・　エアポンプ ２１　・　キャンプ ２２・・　空気流出口 ６０　　ヘッド ３１　　空気室 第　１（！１ 言２図 第６回 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ヘッドハウジング内に配置した微小ノズルの先端からイ
   ンク滴を飛翔させて用紙上にドットを形成し、ドットの
   集合で文字、画像等を生じさせるインクジェットプリン
   タのヘッド回復機構において、 前記微小ノズルの先端を包囲し、空気流入口とインク吐
   出口とを有し、前記ヘッドハウジング内に設けられた空
   気室と、 非印刷時の待機位置において前記インク吐出口を覆うキ
   ャップと、 前記キャップに設けた空気流出口と、 前記ヘッドハウジングの前記空気流入口に接続した排気
   部と前記キャップの前記空気流出口に接続した吸気部と
   を有するエアポンプと、 を有することを特徴とするインクジェットプリンタのヘ
   ッド回復機構。