JPH02243352A

JPH02243352A - 液体噴射記録装置

Info

Publication number: JPH02243352A
Application number: JP6575489A
Authority: JP
Inventors: Hiroharu Terasawa; 寺沢　弘治; Tetsuhiro Nitta; 哲弘新田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-03-17
Filing date: 1989-03-17
Publication date: 1990-09-27

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に対する記録液体の吸引回復手段を
備えた液体噴射記録装置に関する。

〔従来の技術〕

液体噴射記録装置、例えばインクジェットプリンタにお
いては記録紙等の被記録体に沿って主走査方向に往復動
するキャリッジ及び該キャリッジ上に装着される記録ヘ
ッドを備え、この記録ヘッドの吐出口（オリフィス）か
ら液滴を飛翔させ被記録体に付着させることにより記録
を行う。

この種の液体噴射記録装置の記録ヘッドに設けられたオ
リフィスに連通ずる液路中に気泡が混入した場合や液路
の先端にあるオリフィスあるいはその近傍に増粘インク
による目詰まりが生じた場合にはキャリッジを記録面と
は対向しない所定の位置、例えばホームポジションに位
置させ、その位置において装置側に設けられた吸引回復
装置によりキャップを介してオリフィス部分から記録液
体（以下インクと略称する）を吸引することにより気泡
や増粘インクを除去するようにしている。

このような吸引回復装置は記録ヘッドのオリフイス部分
に覆着するためのキャップとポンプとを例えば可撓性の
チューブによって連結しておき、ポンプを駆動させるこ
とによってオリフィス部分からインクを負圧吸引させる
構造を採用している。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような吸引回復装置においては、上述したような通
常の回復動作においてはインクの無駄な消費を防止する
ために、小パワー（例えば０．　３〜０．６ｃｃ程の排
気量のポンプを１回駆動することで得られる）の吸引を
行うものであった。しかし、初期のインクの充填及びイ
ンクタンク交換により記録ヘッド内の液路・液室が空に
なった場合におけるインクの充填時においては、インク
の吸引動作は記録ヘッド側に確実にインクを導くため、
通常の吐出回復時とは異なり、大パワーの吸引が必要で
あることが本発明者らの数多くの実験により判明した。

このため、吸引ポンプを大容量（大パワー）のものにす
ると吸引機構が大型化し、装置の小型化を困難にすると
共に、通常記録時のインク吸引量が多くなり、インクの
無駄使いを生じさせるという場合があった。

また、単に大容量のポンプを用いただけではインクの充
填が確実に行われない場合があることも判明した。

そこで本発明者らは、特開昭５２−４３２８４２号公報
に記載されているようなインク充填方法、つまりヘッド
内を減圧した後供給路を開きインクを充填する方法を回
復装置を用いて行うことを考えた。特に回復装置では、
上述したような通常の吸引動作をも適宜行わなければな
らないことがら、少なくとも２つ以上の吸引回復モード
をもたせることが重要となってくる。

〔目　的〕

本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決でき
、小容量（小パワー）の吸引ポンプによって構成できる
と共にインクの充填を確実にし、通常記録時のインク消
費を低減できるようにした液体噴射記録装置を提供する
ことである。

本発明は、ヘッドにインクを供給するインク供給路の途
中に設けられた開閉手段を吸引回復装置の吸引モードに
応じて制御する制御手段を設け、もって上記目的を達成
するものである。

また、複数の吸引モードを簡単に実現するため、開閉手
段の開閉動作は吸引回復装置に付属するカム機構を駆動
源とすることができる。

〔作　用〕

上記のように構成することによって、初期インク充填時
にはポンプが複数回動作することによって記録ヘッド内
の負圧が高められ、ついでインク供給路を開放すること
により、インクの充填が確実になされる。したがって、
インク充填の為の大容量のポンプを必要とせず通常の小
容量のポンプですむと共に、通常ポンプ動作時の適当な
吸引インク消費量の低減が可能になる。

また、吸引回復装置のポンプを駆動するカム機構を開閉
手段の駆動源として用いることによって、カムの回転と
共に、キャップ閉動作−ポンプ作動が行われて初期充填
モードがなされ、また、キャップ閉動作−供給路開一ボ
ンブ作動により通常吸引モードが実行される。

〔実施例〕

以下、第１図〜第９図を参照して本発明を具体的に説明
する。

第１図は本発明による一実施例の主要部の正面図、第２
図は本発明が適用可能な液体噴射装置の記録部の概要構
成の斜視図、第３図は吸引回復装置の全体構成の斜視図
、第４図は吸引回復装置の平面図である。

第２図において、１はキャリッジ２に搭載した記録ヘッ
ドであり、インク供給源から供給されたインクを貯留す
る貯留部と、その貯留されたインクを噴射するノズル部
を設けた記録ヘッドとを有する。この記録ヘッドは、イ
ンクを吐出させる為に熱エネルギーを利用するものであ
って、熱エネルギー発生手段として電気熱変換体がオリ
フィスに対応して設けられている。この記録ヘッド１を
、例えば、インク色に応じて４個備える。キャリッジ２
には、後述のように、インク供給源としてのカートリッ
ジタンクを取付は可能とする。４は記録ヘッド１による
インク吐出を制御するプリント配線板、６はそのプリン
ト配線板４と液体噴射記録ユニット１とを接続するフレ
キシブルケーブルであり、プリント配線板４とフレキシ
ブルケーブル６とをコネクタ５を介して接続する。８は
紙送りモータであり、この紙送りモータ８の駆動に応じ
て、記録紙Ｐはローラ１０．１０により図中Ｆ方向に搬
送される。ローラ１２、Ｉ２は、ローラ１０と協動して
記録紙Ｐを平坦に規制し、記録へラド１に対する記録面
を形成する。

１４はキャリッジ２に連結されたキャリッジ駆動用のベ
ルト、１６はそのベルト１４を図中Ｓ方向に駆動するモ
ータ、１８はキャリッジ２のガイドレールである。キャ
リッジ２はモータ１６の駆動に応じてガイドレール１８
に沿って図中Ｓ方向に移動し、記録面に対する記録を行
うことができる。

また、２０は吸引回復装置であり、第３図及び第４図の
如き構成を有している。

即ち、吸引回復装置２０は基板２０ａを基準として組立
てられており、その一部には正逆回転可能なモータ２５
が固定されている。

このモータ２５の出力軸に固定されたピニオンギヤ２５
ａはギヤ２５ｂと噛合しており、ギヤ２５ｂと一体の図
示していないピニオンギヤはギヤ２５ｃと噛合している
。

ギヤ２５ｃの回転軸に固定されたピニオンギヤ２５ｄは
ギヤ２５ｂと噛合している。

このギヤ２４ｂと一体に第１のカム板２４が固定されて
おり、この第１のカム板２４とギヤ２４ｂとの間には第
２のカム板１９がギヤ２４ｂと同軸に固定されている。

第１のカム板２４の上面には円周方向に台形状のカム２
４ａが突設されている。

また、第１のカム板２４の周面には通気手段２８ｆを駆
動させるためのカム部２４ｄが突設されている。

また、第２のカム板１９の周面にもカム部２４Ｃが突設
されており、このカム部２４ｃはマイクロスイッチ等か
ら成る検出スイッチ３０によって検出される。

一方、２９はポンプレバーで、基板上に突設された支持
枠２９ａに軸２９ｂを介してその途中壱回動自在に軸承
されている。

ポンプレバー２９の一端には前記第１のカム板２４上に
突設されたカム２４ａ上に乗り上げるためのローラ２９
ｃが設けられており、他端は突起２９ｄを介してポンプ
２６のピストン２６ａと接している。

このピストン２６ａはポンプ内に設けられたスプリング
により常時突出する方向への力を与えられており、ロー
ラ２９ｃは常に第１のカム板２４上に接している。

一方、２１はキャップホルダで、このキャップホルダ２
１にはゴム等の弾性部材から構成された複数個のキャッ
プ２２ａ〜２２ｄが固定されている。

夫々のキャップ２２ａ〜２２ｄはその内側の下方にイン
クの吸収体３７が設けられており、各キャップはチュー
ブ２７ａ〜２７ｄを介して前記ポンプ２６に別個に接続
されている。

このキャップホルダ２１は基板２０ａ上に摺動自在に設
けられており、図示していないスプリングによってポン
プ２６から遠ざかる方向へ常時押圧されている。

また、キャップホルダ２１の下側にはギヤ２３が回転自
在に軸承されている。

このギヤ２３の上面には内面カム２３ａが形成されてお
り、この内面カム２３ａにはキャップホルダ２１の下端
から突設された軸２１ａがローラを介して接している。

従って、キャップホルダ２１がギヤ２３の回転に伴って
カム２３ａの突出部によりポンプ２６側へ押し戻される
動作を繰り返す。

キャップホルダ２１の位置はスイッチ３１によって検出
される。

一方、各キャップ２２ａ〜２２ｄはインク吸引用のチュ
ーブ２７ａ〜２７ｄの他に通気手段としての開閉弁に持
続された通気チューブ２８ａ〜２８ｄを存する。

また、支持枠２１ｂの上端には軸３６を介して回動レバ
ー３５の上端に回動自在に軸承されキャップ内を通気す
る様構成されている。

次に、第１図のインク供給回復系の構成について説明す
る。

記録ヘッド１の共通液室ＩＡにはヘッド供給路５９が連
結され、このヘッド供給路５９とインク供給路６０との
間に供給路開閉手段５０が設けられている。供給路開閉
手段５０は、結合部材及び外筺として機能するジヨイン
ト５１、このジヨイント５１内に組込まれる弁５２及び
開閉板ばね５８とキャリッジ２に固定される位置決め部
材６２より構成されてキャリッジ２に設けられており、
記録へラド１と一体的に移動する。

前記供給路開閉手段５０を駆動する駆動手段としての構
成は開閉板ばね５８を昇降させるためにレバー５３が設
けられ、このレバー５３を駆動するためにソレノイド５
６が設けられて成る。レバー５３は中央部に回動支点が
設けられ、一端が開閉板ばね５８の底面に当接し、他端
はソレノイド５６のアーマチュア５６Ａに係着している
。そして、この駆動手段は記録装置のホームポジション
に設けられている。

第１図の構成において、ソレノイド５６が非励磁である
ときには、レバー５３が水平位置にあり、開閉板ばね５
８は駆動されないため、弁５２は中立位置にあり、イン
クはジヨイント５１内を自由に通過することができる。

したがって、この状態では、通常の記録動作が行われる
。また、キャップホルダ２１は記録ヘッド１の表面レベ
ルから後退した位置にある。

次に、吸引回復装置は、キャリッジ２がホームポジショ
ンＨへ移動して停止したのち、キャップホルダ２１が記
録ヘッド１のノズル部を覆うように密着する。ついで、
ソレノイド５６が励磁され、アーマチュア５６Ａがレバ
ー５３の他端を引き下げ、レバー５３の一端は開閉板ば
ね５８を持ち上げる。これに伴って弁５２は第５図のよ
うに反時計方向へ回動し、ジヨイント５１内の球体部は
インク供給路６０の出口を閉塞する。ここで、ボン１２
６を稼働させ、キャップ２２ａにポンプ２６により発生
した負圧を伝達し、ノズル部内のインクをキャップ内へ
排出させる。キャップ内に排出されたインクは、ポンプ
２６によって吸引され例えば廃インク容器に回収される
。

次に、第６図のタイムチャートを参照して吸引回復装置
２０及び供給路開閉手段の動作を説明する。

第６図は夫々のスイッチ及びカムその他の動作タイミン
グを説明するので、キャップ開の状態、即ちキャップ２
２ａ〜２２ｄが図示していない記録ヘッドのオリフィス
部分から離れて記録可能な状態から第１及び第２のカム
板２４．１９が１回転する間に全ての制御動作が行われ
る。

即ち、ギヤ２４ｂと一体の第１及び第２のカム板が１回
転する間にギヤ２３も１回転し、その間のほとんどは図
中（Ａ）に示すようにキャップは閉の状態となり、（Ｅ
）に示すようにキャップの開閉を検出するスイッチ３１
はＯＦＦの状態にある。

そして、カム部２４ａが回動レバー３５に接しない状態
、即ちチューブ２８ａ〜２８ｄが通気状態でキャップ２
２がオリフィス部分に覆着される。

そして、（Ｃ）に示すように通気弁閉、即ちカム部２４
ｄが回動レバー３５により閉じた状態でポンプレバー２
９のローラ２９ｃがカム２４ａ上に乗り上げ、ポンプレ
バー２９が第３図中反時計方向に回動され、ポンプ２６
による吸引動作が行われる。この状態を（Ｄ）に示す。

やがて、カム部２４ａが回動レバー３５から離れ、通気
チューブ２８ａ〜２８ｄが通気量の状態になるとキャッ
プ内の負圧を解消する為空気が流れ込む。この時はいわ
ゆる空吸引であり、キャンプ２２ａ〜２２ｄ内に吸引さ
れて滞留した過剰インクを通気チューブ２８ａ〜２８ｄ
内の空気と共にポンプ側に吸引することでインクのもれ
による汚染を防止する。

検出スイッチ３０のオン動作期間が（Ｇ）の吸引動作期
間となり、時点Ａ−Ｂ間で吸引動作を繰り返して行うこ
とにより、吸引動作を連続に行うことができる、このと
き、ソレノイド５６は検出スイッチ３０のオンに同期し
て（Ｈ）のように励磁される。

ここで通常の吸引動作のように弁５２を開いたまま行う
。例えばヘッド内にインクが十分溝たされていない時は
、第７図のように、共通液室ＩＡ内のインク液面は、低
液面ＩＢとなり、ノズルＩＤの上面近傍に位置し、空気
層の熱膨張、気泡の発生等によりノズルが空気に触れ易
く、吐出マージンが無い、そこで本発明による上記構成
では、この状態で弁５２を閉じたままポンプ２６を動作
させて吸引動作を繰り返しヘッド内部を減圧することに
より、共通液室ＩＡの残留空気ＩＦは一旦液面ＩＥまで
減圧陣下させる。そしてこの状態で供給路を開放する。

すると、低液面ＩＢの上部の空気も減圧状態であるため
、不図示のインクタンク（はぼ大気圧にある）からイン
ク供給路６０を通じて減圧部に流れ込み、インク液面は
高液面ＩＣになり、安定吐出のマージンが増大するよう
になる。なお、共通液室ＩＡ内の残存空気層は、吐出に
よる液の補充、キャリッジの加減速の加速度に対しバッ
ファ効果を有するものである。

さらに、記録ヘッド１の交換作業等に際し、複数のヘッ
ドの各共通液室に対し初期インク充填を一定にするには
、例えば、低液面ＩＢ程度までインクを吸引し、その後
に弁５２を閉じ、高液面ＩＣにするため、ポンプ動作に
対し任意に供給路を開閉できるようにすることが、充填
の確実性、充填時間の短縮にとっては望ましい。

第８図は本発明の他の実施例のタイミングチャートを示
すものである。本実施例の特徴とするところは、ソレノ
イドを廃止し、初期充填モードを通常吸引モードとに分
けたことにある。

通常のノズル先端のインクの増粘、ノズルの僅かな気泡
等の通常発生し易い吐出不良の回復に対しては、ノズル
から僅かにインクを吸引するのみでよく、吸引動作を１
回多くとも２回行えばよいのに対し、インク供給路６０
、共通液室ＩＡ等へのインク初期充填モードには、不用
の空気、増粘したインク等を負圧源側（ポンプ側）へ排
出させるため、多量のインクを吸引する必要がある。こ
の両モードの選択は、例えばカム構造を用いることによ
り簡単な構成で可能であり、第８図に示すようにカム回
転角の０度〜約２２０度の範囲で初期充填を行い、約２
２０度〜３６０度の範囲において通常回復を行うように
する。例えば、不図示のスイッチ人力（キー人力、ホス
トコンピュータによるコマンド入力等）により初期充填
モードが選択されると、先ず、キャップ２２及び供給路
の閉動作がなされ、ついでポンプ２６を動作させること
により実施される。また、同様に別のスイッチ入力によ
り通常吸引モードに移るに際しては、キャップ２２を閉
じたまま供給路を開にし、さらにポンプ２６を動作させ
ることにより吸引動作及び空吸引動作が行われ、通常吸
引モードが達成される。尚、カムは正逆回転をなし、キ
ャップスイッチ３１及び検出スイッチ３０によって動作
位置が決められる。また、供給路の開閉は、第８図の図
中Ｒのようにカムを急峻に動作させ、−挙に弁を開いて
インクを共通液室に充填させるよう構成されている。

第９図は吸引回復装置２０を駆動するための制御系のブ
ロック図である。第９図において、６５はマイクロコン
ピュータ、メモリ及びインターフェースより構成される
制御系である。この制御系６５には、キャリッジ２を駆
動する駆動源６６、ポンプ２６の回転及びキャップホル
ダ２１を移動させるためのキャップ機構６８の駆動を行
う駆動源６７、及びソレノイド５６の励磁と消磁を行う
駆動源６９の各々が接続されている。

接続系６５は、キャリッジ２からの位置検出信号及び各
スイッチよりの検出信号に基づいて第６図又は第８図に
示すタイムチャートを実現するように各駆動源を制御す
る。

［発明の効果］以上説明した通り、本発明によれば、請求項１において
は、ヘッドにインクを供給するインク供給路の途中に設
けられた開閉手段を吸引回復装置の吸引モードに応じて
制御する制御手段を設けるようにしたので、通常吸引に
おけるインク消費量を低減し、初期インク充填における
インク充填を確実に行うことができる。

さらに、請求項２においては、請求項１の構成において
、開閉手段の開閉動作を吸引回復装置に付属するカム機
構を駆動源にすることにより、複数の吸引モードはソレ
ノイドを用いることなく簡単に実現することができる。

さらに、請求項３においては、開閉手段を記録ヘッドを
搭載したキャリッジに設けたので、インク充填操作を非
常に容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例の主要部の正面図、第２
図は液体噴射装置の記録部の概略構成の斜視図、第３図
は吸引回復装置の全体構成の斜視図、第４図は吸引回復
装置の平面図、第５図は第１図の実施例の眼用回復動作
時の正面図、第６図は吸引回復装置２０及び供給開閉手
段の動作を説明するタイムチャート、第７図は記録ヘッ
ドの共通液室の断面図、第８図は本発明の他の実施例の
タイミングチャート、第９図は吸引回復装置を駆動させ
るための制御系ブロック図である。１　　　記録ヘッド、２　　　キャリッジ、１９−・・
−・・−第２のカム板、２０−・−・−−−−−一吸引
回復装置、２１　　　キャップホルダ、２２ａ〜２２ｄ
−・・・・・・−・−キャップ、２３．２４ｂ・・・・
・・−・・・−ギヤ、２４・・・・・・・−・・第１の
カム普及、２５・−・・・−・−・モータ、２６ポンプ
、２７ａ　〜２７ｄ　　　　チューブ、２８ａ〜２８ｄ
−・−・・−・通気チューブ、２９　　　ポンプレバー
、３２・−・・・・・・−・ゴム栓、３５　　　回動レ
バ、３７・−・−・・−・−吸収体、５０・・−・−・
・−・−供給路制御手段、５１・−・−・−・・ジゴイ
ント、５１Ａ・・−・・−・シール部、５２・−一一−
−−・−弁、５３−−−−−・−レバー、５６−−−−
−−ソレノイド、５９−−−−−−−−−一ヘッド供給
路、６〇−・・−・−インク供給路、６２−−−−−−
−−−・位置決め部材。代理人　弁理士　　大　音　康　毅第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）記録ヘッドの吐出口にインクを供給するインク供
給路の途中に設けられてインクの流通及び遮断を行う開
閉手段と、負圧によって前記吐出口よりインクを吸引す
る吸引回復装置とを具備する液体噴射記録装置において
、前記開閉手段を前記吸引回復装置の吸引モードに応じ
て制御する制御手段を設けたことを特徴とする液体噴射
記録装置。
（２）前記開閉手段の開閉動作を前記吸引回復装置に付
属するカム機構を駆動源として行うことを特徴とする請
求項１記載の液体噴射記録装置。
（３）前記開閉手段は前記記録ヘッドを搭載するキャリ
ッジに設けられていることを特徴とする請求項１記載の
液体噴射記録装置。