JPH04185451A - インクジェット記録装置 - 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】 五権分互 本発明は、インクジェット記録装置のインク供給系の改
良、より詳細には、インクジェット記録装置の印字ヘッ
ドのインク滴吐出不能時の回復。

および、インク滴吐出不能の予防に関する。

灸米丘宜 インクジェット記録装置は、微小な開口からインクを小
滴として噴射飛翔させて記録体上に文字。

図形等をドツト記録させるものである。このインクの噴
射を精度よく行なうためには、記録ヘッド内のインク流
路内に気泡が混入することを防止するようにしなければ
ならない。

また、ノズル内のインクの乾燥や紙粉等により、インク
内に固化物を生じ、ノズルに目詰りを生じさせるおそれ
があり、これらの不純物の除去あるいは発生の防止をす
る必要がある。

記録ヘッド内のノズル又は他のインク流路内に気泡や異
物が入った場合に、従来、次のような手段が講じられて
きた。

（１）インクカートリッジの可動部又は可撓部を押圧し
て、インク圧力を上昇させてインク流路の末端であるノ
ズルから気泡・異物等をインクと共に排出させる方法。

（２）インクタンクと記録ヘットを流体接続させるイン
ク供給系の中間に加圧室を設け、電動ポンプ等によりイ
ンク送り量とインク圧を増加させてインクをノズル側に
送り、ノズルから気泡や異物等を吐出させる方法（特開
昭５５−５３５７０号公報はか）。

（３）ノズル面にキャップを接近して当て、吸引ポンプ
でノズルからインクを吸い出して、気泡や異物等を除去
する方法（特開昭５６−１１３４６４号公報）や、加圧
用エアポンプと吸気用エアポンプを一体化して具備し、
インク流路内の気泡や固形物を除去する方法（特開昭５
９−５９４５５号公報）。

しかしながら、気泡、異物を除去する上記の各方法には
、次のような欠点がある。

（１）前記（１）の機械的押圧による方法は、圧力精度
や安定性に欠け、特に、インク残量によらずに一定圧で
加圧することが困難であり、またインク収容袋に無理な
力が加えられ、インク収容袋が破損するおそれがある。

（２）前記（２）のポンプ等による方法は、インク圧の
増加で、気泡や異物の除去を行なうのに十分なインク圧
増加を行なうと、各部からインクもれを生したり破損を
するおそれがある。

また、インクを加圧すると、排出すべき気泡もその体積
を収縮させるので、インク流による動圧力を受けにくく
なる。

（３）前記（３）の負圧吸引による方法では、吸引時の
差圧が１ｋｇｆ／ｃｊ（大気圧）以上とすることができ
ない。したがって、異物の除去等、特に、インク流によ
る動圧が十分必要な場合、差圧の絶対値を稼げず排出が
困難である。

Ｊｌ−一昨 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、インクジェット記録装置におけるインク供給系に
おいて、インク滴吐出不能時のインク吐出機能の回復、
及び、インク滴吐出不能発生の予防を目的としてなされ
たものである。

通−一或 本発明は、上記目的を達成するために、印字ヘッド部に
加圧インクを供給するインク加圧手段と、印字ヘット部
のインク滴吐出部に着脱自在に密着して該インク滴吐出
部を密閉するキャップと、該キャップに連通して前記ヘ
ッド部のインクを吸引するインク吸引手段とを有し、前
記インク加圧手段実行時に前記キャップを前記インク滴
吐出部に密着するとともに、前記インク吸引手段を実行
することを特徴としたものであり、更には、前記インク
加圧手段の動作停止後に、時間遅れをもって前記インク
吸引手段を動作を停止することを特徴としたものである
。以下、本発明の実施例に基いて説明する。

第４図は、本発明が適用されるインクジェット記録装置
の一例を説明するための要部構成図で１図中、１はへラ
ドキャリッジ、２はインク供給ユニット（メインインク
タンク）、３は記録紙、１０１はキャリッジ駆動モータ
、１０２はキャリッジ駆動ベルト、１０３はモータプー
リ、１１１はキャリッジガイド捧、３０１は紙ガイド。

３０２は紙送りローラで、周知のように、キャリッジ駆
動モータ１０１にてヘッドキャリッジ１を矢印Ａ方向に
往復駆動させるとともに、記録紙３を矢印Ｂ方向に搬送
し、ヘッドキャリッジ１の走査中に該ヘッドキャリッジ
１に搭載されたノズルよりインク滴を飛翔させて記録紙
３上に印字を行うものである。

上述のごときインクジェット記録装置においては、前述
のように、インクの噴射を精度よく行なうために、記録
ヘッド内のインク流路内に気泡が混入することを防止す
るようにしなければならない。また、ノズル内のインク
の乾燥や紙粉等により、インク内に固化物を生じ、ノズ
ルの目詰りを生じさせるおそれがあり、これらの不純物
の除去あるいは発生を防止する必要がある。

本発明は、上述のごとき問題点を解消するためになされ
たもので、以下、図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例を説明するための要部構成
図で、同図は、ヘッドキャリッジ１がインク供給ユニッ
ト２の位置に移動した状態を示す。この構成においては
、キャリッジ駆動モータ１０１の駆動によってヘッドキ
ャリッジ１は矢印六方向に往復走査さ九、該ヘッドキャ
リッジ１に配設されている印字ヘッド部１２０より記録
紙に向けて記録画像信号に応じてインク滴を吐出し、記
録を行なう。このとき吐出したインク滴相当のインクの
供給はサブインクタンク１３０よりすみやかに行なわれ
る。サブインクタンク１３０内のインク量が規定量以下
となると（インク残量センサ、印字または紙送りカウン
ター等により設定）、インク供給ユニット２の動作によ
りインクカートリッジ２１０のメインインクタンク２１
１よりヘッドキャリッジ１のサブインクタンク１３０へ
のインク供給がおこなわれる。このインクの供給はヘッ
ドキャリッジ１がインク供給ユニット２が配置されてい
るインク供給位置に移動して実行される。

インク供給ユニット２は、メインインクタンク２１１及
び廃液溜２１２を保持したインクカートリッジ２１０、
インク供給ポンプ２２１、インク排出ポンプ２２２、ヘ
ッドキャップ２２３、インク供給接続部２２４、大気開
放接続部２２５、バルブ機構２２６、切換弁２２７等よ
り構成されている。

メインインクタンク２１１はインクカートリッジ２１０
のケースを使用し、その一部に大気連通孔２１４を有す
る構造としたり、メインインクタンク２１１内に多孔質
体を配設したり、或いは、インク袋を使用し、このイン
ク袋の中にインクを保有するようにしてもよい。

廃液溜２１２は、例えば、インク吸収体を使用しており
、インク供給ポンプ２２１、インク排出ポンプ２２２は
、チュービングポンプ、ピストンポンプ、ダイアフラム
ポンプ等が使用できる。

ヘッドキャップ２２３、インク供給接続部２２４、大気
開放接続部２２５は、それぞれシリコンゴム等の軟性ゴ
ムで形成され、バネ部材（図示せず）等により、印字ヘ
ッド１２ｏ、サブインクタンク１３０へ押圧され、必要
に応してソレノイド等により、離間することができる。

なお、電源ＯＦＦ時は、ヘッドキャリッジ１はインク供
給位置にあって、ヘッドキャンプ２２３、接続部２２４
、．２２５等はヘッドキャリッジ１に押圧されている。

一方、ヘッドキャリッジ１はキャリッジ基台１１０、印
字ヘッド部１２０、サブインクタンク１３０より構成さ
れている。

キャリッジ基台１１０は、キャリッジガイド１１１をス
ライドして、ヘッドキャリッジ１をキャリッジ駆動モー
タ１０１の駆動により往復査定させる。

印字ヘッド部１２０はノズルを有し５通常は、印字駆動
ユニットが複数個配置されたマルチ構成となっている。

サブインクタンク１３０は、インク溜部内に。

例えば、多孔質体によりなるインク保持部１３１を有す
る構造としたり、第２図に示すように、フィルム体１３
５（フィルム体１３５は変形して、インク溜の容積を変
化させる）を配設し、このフィルム体１３５によってイ
ンクを□保有するようにする。

これらサブインクタンク保持部１３１，１３５はヘッド
キャリッジ１の移動走査により、サブインクタンク１３
０内で発生するインク部（供給インク）の圧力変動を防
止することができる。

このサブインクタンク１３０には、さらに、印字ヘッド
部１２０側へのインクを供給する排出口部にフィルター
１３４が設置されている。また。

インク供給口１３２、大気開放口１３３は接続部２２４
．２２５と対応するように、テーパー状となっている。

なお、インク供給口１３２部内に逆止弁機能を設けても
よい（ただし、図示せず）。

次に１以上の構成における、インクの供給について説明
する。

ヘッドキャリッジ１がインク供給位置に移動完了したこ
とをセンサー（図示せず）が検出すると、キャップ２２
３．接続部２２４，２２５を移動させるソレノイドの動
作がＯＦＦとなり、バネ部材の働きにより、それぞれヘ
ッドキャリッジ１側のノズル１２１．接続口１３２，１
３３へ押圧され、インク供給系路が接続される（この抑
圧動作によって接続口１３２に設置した弁機能が開くよ
うにしてもよい）。

インク供給系路が接続されると、インク供給ポンプ２２
１が動作し、メインインクタンク２１１内のインクを一
定量、あるいは、サブインクタンク１３０に設けられた
センサが満杯になったことを検出するまで供給する。こ
のとき、バルブ機構２２７はメインインクタンク２１１
とインク供給ポンプ２２１間で開、大気側で閉となり、
バルブ機構２２６は開となっている。供給されたインク
は、インク保持部１３１又は１３５に保持される。

また、このとき一部のインクは大気開放口１３３と大気
開放接続部２２５を介してオーバーフローし、廃液溜２
１２に廃棄されてもよい。インクの供給が終わると、イ
ンク供給ポンプ２２１の動作が停止する。

第２図は１本発明の他の実施例を説明するための構成図
で、この実施例は、供給接続部を、チューブ１３６，１
３７を用いて常時接続するようにしたもので１機能、動
作は、第１図に示した実施例と同様である。而して、こ
の実施例によると、ヘッドキャリッジ１はインク供給位
置に移動する必要がなく、即時にインクを供給すること
ができる。

次に、インク供給系路内における気泡、異物等の除去に
ついて説明する。

今、気泡、異物の除去動作の実行指令が呂されると、イ
ンク供給時と同様、ヘッドキャリッジ１がインク供給位
置に移動し、所定位置に移動したことがセンサによって
検出されると、キャップ２２３、接続部２２４，２２５
が順次ヘッドキャリッジ１側に押され（ただし、第２図
に示した実施例の場合は、キャップ２２３のみ）、イン
ク供給、排出系路が完成されるとともに、キャップ２２
３の押圧により印字ヘッドのインク滴吐呂部が密閉され
る。斯様にして、インク供給系路が接続されると、バル
ブ機構２２６，２２７が作動して、バルブ２２６が閉、
バルブ２２７が大気側で閉となり、インク供給ポンプ２
２１、インク排出（吸引）ポンプ２２２が作動する。た
だし、この時、望ましくは、インク排出ポンプ２２２が
動作を開始した後に、インク供給ポンプ２２１の動作を
開始するようにし、これによって、インク滴吐出口（ノ
ズル）１２１から排出したインクがキャップ２２３から
洩れることなく、廃液溜２１２に吸収される。

ポンプ２２１，２２２が動作すると、インクには、イン
ク供給ポンプ２２１による正圧分と、インク排出ポンプ
２２２による負圧分との圧力差分が与えられるので、ヘ
ッド部の耐圧は、インク供給ポンプ２２１単独によって
必要圧力差を得る場合に比べて、強度的に弱くてもよく
、これにより、インク流による動圧が十分に得られ、気
泡、異物の除去が可能となる。

気泡、異物の排出に十分なように設定された一定時間、
または一定のインク流出量の検出がされると、除去動作
の終了が指令され、インク供給ポンプ２２１の動作が停
止し、バルブ２２７が切換えられ、大気側間、メインイ
ンクタンク２２１側閉となる。

これによって、インク滴吐出口１２１からのインクの排
出は、インク排出ポンプ２２２による吸引のみとなる。

この吸引動作終了後に、キャップ２２３、接続部２２４
，２２５のへラドキャリッジ１からの離間動作が行われ
（ただし、第２図に示した実施例においては、キャップ
２２３のみ）。

更に、キャップ２２３内の排インクがインク排出ポンプ
２２２によって吸引排出され後に、該インク排出ポンプ
２２２の動作を停止して一連の気泡及び異物除去動作が
終了する。

なお、この一連の動作停止のタイミングは、インク滴吐
出口１２１から排出され、ヘッドキャップ２２３内に溜
まったインクを、確実にインク排出ポンプ２２２内に吸
収させるので、印字ヘッド廻りおよび記録装置をインク
によって汚すことを防ぐことができ、非常に有用である
。

第３図は、第１図及び第２図に示したヘッドキャップ２
２３の詳細を説明するための図で、（ａ）図は斜視図、
（ｂ）図及び（ｃ）図は、それぞれ異なる実施例を示す
断面図で、２２３−１はノズル部に密着して密閉性を確
保するための薄肉部、２２３−２はヘンドキャップ排呂
口、２２３−３は排インク貯溜部、２２３−４はインク
吸収体で。

（ｂ）図に示したように、キャップ２２３内に排インク
貯溜部を有するもの、或いは、（Ｃ）図に示したように
、キャップ２２３内に吸収体２２３−４を有するもの等
が好ましく、これによって。

除去動作終了直前に排出したインクを一時的にキャップ
内に保持することができ、前述した様に。

ベツドキャップ２２３の離間後、該ヘッドキャップ２２
３内の排インクをインク排出ポンプ２２２の動作によっ
て吸収することができる。

効　　　果 以上の説明から明らかなように、本発明によると。

インク加圧手段と、インク吸収手段を同時に動作させ、
気泡や異物等の除去をするための十分な差圧を得ること
ができ、目詰まり除去性、気泡排出性が向上する。また
。

インク加圧手段による正圧と、インク吸引手段による負
圧とを両用するので、ヘッド耐圧強度を著しく増加させ
なくても、インクがリークするようなことはない。更に
、 ヘッドキャップ内に一時的に保持した排インクを吸引回
収できるので、気泡・異物除去動作終了直前に排出され
たインクで印字ヘッド廻り、および記録装置を汚すよう
なことはない。

等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、それぞれ本発明の詳細な説明する
ための要部構成図、第３図は、ベツドキャップの例を説
明するための図、第４図は、本発明が適用されるインク
ジェット記録装置の一例を説明するための要部構成図で
ある。 １・・・ヘッドキャリッジ、２・・・メインインクタン
ク、３・・・記録紙、１１０・・キャリッジ基台、１２
０・・・印字ヘッド部、１３０・・・サブインクタンク
、１３１・・インク保持部、２１０・・・インクカート
リッジ、２１１・・メインインクタンク、２１２・・廃
液溜、２２３・・・ヘッドキャップ。 特許出願人　　株式会社　リ　コ　一 代　理　人　　　高　　　野　　　明　　　近　　（（
ほか１名） 第１図 ぐ 第２図 ＋３５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、印字ヘッド部に加圧インクを供給するインク加圧手
   段と、印字ヘッド部のインク滴吐出部に着脱自在に密着
   して該インク滴吐出部を密閉するキャップと、該キャッ
   プに連通して前記ヘッド部のインクを吸引するインク吸
   引手段とを有し、前記インク加圧手段実行時に前記キャ
   ップを前記インク滴吐出部に密着するとともに、前記イ
   ンク吸引手段を実行することを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。 ２、前記インク加圧手段の動作停止後に、時間遅れをも
   って前記インク吸引手段の動作を停止することを特徴と
   する請求項（１）に記載のインクジェット記録装置。