JPH11286124A - インクジェットヘッドのインク不吐出回復装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットヘッド内に異物や気泡が付着
したことによるインク不吐出を確実に回復させるととも
に、インクヘッド内に不用な気泡が混入するのを防止す
る。 【解決手段】 インクタンク内のインクを加圧すること
により吐出ノズルからインクとともに異物を噴出させ不
吐出を回復させる際に、インク供給路内の内圧を設定圧
力値に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吐出ノズルからイ
ンクを記録用紙に向けて噴射して記録を行なうインクジ
ェットプリンタに使用されるインクジェットヘッドのイ
ンク不吐出回復装置およびこれを備えたインクジェット
プリンタに関するものである。特に、吐出ノズル内に異
物や気泡が存在することを原因とするインクの不吐出を
回復するのに好適なインクジェットヘッドのインク不吐
出回復装置およびこれを備えたインクジェットプリンタ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンピュータ、ワードプロセッ
サ等の出力装置としてインクジェットプリンタが用いら
れている。

【０００３】従来のインクジェットプリンタにおいて
は、平板状のプラテンと平行にキャリッジシャフトが配
設され、このキャリッジシャフトに、キャリッジが往復
動自在に装着されている。ここに上記キャリッジにはイ
ンクジェットヘッドが取付けられ、このインクジェット
ヘッドの前記プラテンに対向する位置には、インクの吐
出ノズルがプラテンの記録面に対向するように開口して
いる。

【０００４】このような従来のインクジェットプリンタ
においては、プラテンとインクジェットヘッドとの間に
記録用紙を搬送し、キャリッジを往復駆動させながら、
画像を形成する。ここにインクジェットヘッドは、所定
の記録信号に基づいてインクを吐出することにより、記
録用紙に所望の画像を記録する。

【０００５】このようなインクジェットプリンタを用い
て記録を行っていると、インクジェットヘッドの吐出ノ
ズル内に異物や気泡が付着する場合がある。これらの異
物や気泡が付着すると、吐出ノズルの吐出口を塞いだ
り、狭めたりしてしまうため、インク不吐出の原因とな
る。

【０００６】このインク不吐出の問題に対し、従来のイ
ンクジェットプリンタでは、不吐出回復装置によって異
物や気泡を吐出ノズルから除去している。この不吐出回
復を行う方法として、吸引回復方法と加圧回復方法とが
公知である。吸引回復方法は、インクジェットヘッドを
キャリッジのホームポジションに移動させて吐出ノズル
にキャップを被せ、このキャップ内を負圧力に吸引する
ことにより吐出ノズル内のインクとともに異物を吸引し
て不吐出を回復させる方法である。加圧回復方法は、イ
ンクタンク内のインクを加圧することにより吐出ノズル
からインクとともに異物を噴出させ、不吐出を回復させ
る方法である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記した吸引回復方法
では、キャップによりインクを吸引するためにキャップ
を吐出ノズルに密着させて気密性を保持する必要がある
が、キャップ内の気密性を保つのが難しいという問題が
あった。また前記した従来の加圧回復方法では、不吐出
回復のためのインク吐出圧力を各吐出ノズルに対して一
定に保持するのが難しく、圧力にばらつきが生じやす
い。もし、正常な吐出ノズル内に過大な内圧が作用した
場合には、この正常なインクジェットヘッド内に不用な
気泡が発生してしまうこともあった。

【０００８】本発明はこれらの点に鑑みなされたもので
あり、インクジェットヘッド内に異物や気泡が付着した
ことを原因とするインク不吐出を確実に回復させるとと
もに、インクヘッド内に不用な気泡が混入するのを防止
することができるインクジェットヘッドのインク不吐出
回復装置を提供することを第１の目的とする。またこれ
を備えたインクジェットプリンタを提供することを第２
の目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば第１の目
的は、加圧手段を駆動して高めたインク供給路内の内圧
を設定圧力値に調整することにより達成することができ
る。すなわちこの目的は、インクジェットヘッドの吐出
ノズルからインク滴を記録用紙に向かって吐出すること
によって画像記録を行うインクジェットヘッドのインク
不吐出回復装置であって、吐出ノズルからのインク滴の
不吐出を検出して不吐出信号を出力する不吐出検出手段
と、前記インクジェットヘッドに連通するインク供給路
の内圧を高める加圧手段と、前記インク供給路の内圧を
検出する圧力測定手段と、前記不吐出信号に基づいて前
記圧力測定手段で検出したインク供給路の内圧が設定圧
力値になるように前記加圧手段を制御してインクを吐出
させる制御手段と、を備えることを特徴とするインクジ
ェットヘッドのインク不吐出回復装置、により達成する
ことができる。

【００１０】ここで用いるインクジェットヘッドには、
ピエゾインクジェット方式のものを用いることができ
る。この方式では、インク供給路に接するように圧電素
子（ピエゾ素子）を設け、この圧電素子に駆動電圧を印
加することにより圧電素子を変形させ、インク供給路内
圧を上昇させてインクを滴状に吐出する。不吐出検出手
段は、このピエゾインクジェット方式で用いる圧電素子
を利用することができる。すなわちこの圧電素子はイン
ク供給路の内圧変化によって変形するとその両端間に電
圧を発生する（圧電効果）から、この圧電効果による発
生電圧に基づいて吐出・不吐出を判定するように構成す
ることができる。ここにインク供給路の内圧は、インク
が正常に吐出された時にはこのインクの移動によってそ
の直後に大きく変動するのに対して、インクが吐出され
ない時にはインクの移動が発生せず内圧の変動が小さく
なる。このため圧電素子の圧電効果による発生電圧の変
動が大きい時には正常な吐出が行われ、小さい時には不
吐出であったことが判定できる。

【００１１】制御手段は、この不吐出検出手段がインク
の不吐出を検出して不吐出信号を出力した時に、インク
供給路の内圧を所定の設定圧力値まで上昇させた後、圧
電素子を駆動して吐出ノズルからインクを吐出させるよ
うにすれば、異物や気泡の除去は一層確実に行えること
になる。この場合には圧電素子の駆動電圧を正常な作動
時の駆動電圧よりも高くし、例えば約２倍の電圧にすれ
ば、インクの吐出圧はさらに高くなり、異物や気泡の除
去はさらに確実に行える。

【００１２】このような不吐出回復動作の際には、イン
ク供給路に残存するインクの量が不足するか否かの判
断、すなわちインク残存有無の判断を同時に行うことが
可能である。一般にインク供給系路を一度加圧した後の
静止中における圧力低下速度は、インク供給系路内にイ
ンクが十分に入っている場合には小さく、インク供給系
路内に残存するインク量が少なくなると大きくなる。こ
の圧力低下速度がインクの残存量によって変化すること
を利用して残存インクの有無を判定するものである。す
なわち不吐出回復動作の際にインク供給系路を所定圧力
値まで加圧した後に圧電素子を短時間駆動して異物や気
泡の排出を行うと同時に、この間およびこの後の圧力低
下速度を監視して、圧力低下速度が一定以上に大きい時
にはインク残存量が無いと判断する。

【００１３】インクジェットヘッドにはインクに混入す
る気泡を分離するためのバッファ室を設け、このバッフ
ァ室にたまる空気量をヘッド電磁弁で調節する場合に
は、不吐出回復動作に先行してこのバッファ室の空気量
調整を行うのがよい。すなわちバッファ室にたまる空気
量が規定値以上になることにより、インクに混入した気
泡をここで分離できなくなって不吐出が発生する場合が
多いからである。従ってこの場合には不吐出信号に基づ
いてインク供給路を一度加圧してからヘッド電磁弁を開
いてバッファ室の余分な空気を排出し、その後再びイン
ク供給路を加圧して本来の不吐出回復動作を行うように
すればよい。

【００１４】インクジェットヘッドの吐出ノズル先端
は、不吐出回復動作の後でワイパで拭くのがよい。通常
の不吐出回復動作において、インク供給路を加圧してイ
ンクを吐出ノズルから吐出させた後インク供給路の内圧
を降下させると、吐出ノズルの先端にインク滴が付着し
て残ったりする。またインクや異物が吐出ノズルの周囲
に付着していることもある。ワイパはこのように吐出ノ
ズルに付着したインクや異物を除去するものであり、不
吐出回復動作の終了後にインク供給路の内圧を解放する
時間を利用してワイパを作動させることができる。

【００１５】加圧手段はインクタンクに加圧空気を供給
する加圧ポンプすなわち空気ポンプで形成することがで
きる。この場合圧力測定手段は、加圧ポンプとインクタ
ンクとを連通する加圧空気通路内の空気圧を検出する圧
力センサで形成することができる。

【００１６】異なる色に対応して複数のインクジェット
ヘッドと複数のインクタンクとを有する場合には、１つ
の加圧ポンプにより加圧される１つの圧力中継部と、こ
こに接続された１つの圧力センサおよび１つの加圧開放
弁とを設け、この圧力中継部をそれぞれのタンクにタン
ク電磁弁を介して別々に接続することができる。この場
合には圧力中継部を一定圧に保つことによりこの一定圧
をタンク電磁弁の開弁により任意のインクタンクに導く
ことができる。従って各インクタンクごとに別々に加圧
ポンプや圧力センサや加圧開放弁を設ける場合に比べて
構成を簡単にすることができる。

【００１７】複数のインクジェットヘッドを有する場合
には、インクジェットヘッドごとに別々にインクの不吐
出を検出し、不吐出となったインクジェットヘッドのみ
に対して不吐出回復動作を行うようにすることができ
る。この場合にはインクの無駄な消費が少なくなる。

【００１８】制御手段は、加圧手段を駆動することによ
り高めたインク供給路内の内圧が一旦低下した後に、再
び前記加圧手段を駆動してインク供給路内の内圧を設定
圧力値まで高めるようにしてもよい。この場合は２段階
の加圧を行うだけで、より容易かつ確実にインクジェッ
トヘッドの内圧を設定圧力値まで高められる。

【００１９】本発明によれば前記第２の目的は、インク
タンクからインクジェットヘッドにインクを供給し、所
定の記録信号に基づいて吐出ノズルからインクを記録用
紙に吐出することにより記録を行うインクジェットプリ
ンタであって、前述のインクジェットヘッドのインク不
吐出回復装置を備えていることを特徴とするインクジェ
ットプリンタ、により達成できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施態様につい
て図１から図５を参照して説明する。

【００２１】図１は、本発明に係るインクジェットヘッ
ドのインク不吐出回復装置を備えたインクジェットプリ
ンタの第１の実施態様を示す。符号１はプリンタ本体で
あり、このプリンタ本体１は、上下方向に延在し下端部
に前後に位置する複数のキャスター２が取付けられた一
対のスタンド３，３により支持されている。これら各ス
タンド３，３は、各スタンド３，３の上下方向のほは中
央に位置する補助フレーム４で連結されている。

【００２２】前記プリンタ本体１内には、平板状のプラ
テン５が上方を指向するように配設されている。このプ
ラテン５の上面には、多数の吸引孔５ａが穿設され、こ
のプラテン５の上に載って搬送される図示しない記録用
紙を吸引してプラテン５に対して密着させる。プリンタ
本体１のプラテン５より後方には、プラテン５の長手方
向に対して平行に延在する２本のキャリッジシャフト
７，７が配設されている。これらのキャリッジシャフト
７，７には、キャリッジ８がこのキャリッジシャフト
７，７に沿って往復動自在に装着されている。キャリッ
ジ８には、各キャリッジシャフト７，７の間に位置する
キャリッジ駆動ベルト９が連結されている。キャリッジ
駆動ベルト９は図示しない駆動装置により駆動され、こ
の結果、前記キャリッジ８がキャリッジシャフト７，７
に沿って往復駆動する。

【００２３】キャリッジ８の前記プラテン５に対向する
位置には、ヘッドユニット５０が取付けられ、このヘッ
ドユニット５０には４つのインクジェットヘッド１０が
取付けられている。これらのインクジェットヘッド１０
には、インクの吐出ノズル１２がプラテン５の記録面に
対向するように取付けられている。本第１実施態様にお
いては、４つの前記インクジェットヘッド１０は、イエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラ
ック（ＢＫ）の４色に対応する。各インクジェットヘッ
ド１０は２つずつの吐出ノズル１２を持つ。すなわち、
合計８つの吐出ノズル１２により構成されている。図２
では説明を簡単にするため４つの吐出ノズル１２を示
す。吐出ノズル１２内のインク供給路（図示せず）に
は、圧電素子すなわちピエゾ素子（図示せず）が取付け
られている。この圧電素子はインク供給路の外周壁に接
するように取付けられ、この圧電素子に駆動電圧を印可
して圧電素子を変形させることにより、インク供給路内
のインクを加圧する。この結果各インク供給路の先端に
位置する吐出ノズル１２から所定量のインクを噴射する
ことができる。

【００２４】各インクジェットヘッド１０には、吐出ノ
ズル１２の背面側に圧力調整のためのバッファ室１２ａ
が形成されている。このバッファ室１２ａの内部には、
インクが貯留されているとともに、その上方側に一定量
の空気が封入されている。インク供給路を通じてインク
ジェットヘッド１０に送られるインクに混入した空気の
泡は、このバッファ室１２ａで捕獲され、吐出ノズル１
２に入るのが防止される。このバッファ室１２ａはまた
前記キャリッジ８の往復移動によりインクジェットヘッ
ド１０内に生じるインクの波揺れを吸収し減衰させるダ
ンパの役割を持つ。バッファ室１２ａの上部には、ヘッ
ド電磁弁１３が配設されている。このヘッド電磁弁１３
が開かれるとバッファ室内にたまった余分な空気が流出
してインクジェットヘッド１０内の空気量が一定とな
る。

【００２５】インクジェットヘッド１０の吐出ノズル１
２の吐出面に対向する位置には、その吐出面に付着する
インクの滴や汚れを拭き取るワイパ１４が揺動自在に配
設されている。このワイパ１４はワイパモータ１５によ
り駆動される。

【００２６】本第１実施態様における前記ワイパモータ
１５は１つであって、図２に示すように、各インクジェ
ットヘッド１０毎に設けたワイパ１４を連動させて揺動
させる。しかし各ワイパ１４毎に前記ワイパモータ１５
を別個独立に設けてもよい。

【００２７】プリンタ本体１の後方の一側には、各色に
対応して４つのインクタンク１６が配設されている。こ
れら各インクタンク１６とインクジェットヘッド１０
は、チューブ１８で連通されている。チューブ１８は、
各インクタンク１６からキャリッジ８を介して各インク
ジェットヘッド１０にインクを供給する。

【００２８】インクタンク１６には、加圧ポンプ等の加
圧手段１９が圧力中継部２０を介して連結されている。
２２はこれらをつなぐ加圧用空気通路である。加圧手段
１９は、加圧用空気通路２２を通してインクタンク１６
内に空気を送給し、インクを介してチューブ１８内や、
インクジェットヘッド１０内等のインク供給路の内圧を
高める。

【００２９】加圧手段１９とインクタンク１６との間に
配設されている圧力中継部２０には、加圧手段１９の加
圧力を測定する圧力測定器等の圧力測定手段２３が連結
されている。この圧力中継部２０には、また加圧開放弁
２４が連結されている。この加圧開放弁２４は、加圧手
段１９により加圧した圧力を外部に開放する。

【００３０】一方、各インクタンク１６と圧力中継部２
０とを連通する加圧用空気通路２２の途中には、タンク
電磁弁２５が介在する。これらのタンク電磁弁２５は、
非励磁時に開弁して加圧手段１９から空気をインクタン
ク１６内に送給する。タンク電磁弁２５は励磁時に閉弁
してインクタンク１６内への空気の送給を停止する。

【００３１】正常な動作時にはタンク電磁弁２５は閉じ
ていて、加圧手段１９は、記録用紙に記録する際に前記
各インクタンク１６に空気を送給してインク供給路の内
圧を高める。この時の内圧は低い一定圧力値（例えば
１．３ａｔｍ）である。前記吐出ノズル１２内に気泡や
異物が付着してインク不吐出状態になったときには、こ
の状態を後記するように検出し、インクタンク１６を通
常の記録時の内圧よりも高い内圧すなわち高い設定圧力
値（例えば１．３５ａｔｍ）に加圧する。本第１実施態
様では、吐出ノズル１２内から異物や気泡を確実に除去
すること、および吐出ノズル１２を破壊しないことを考
慮して、この高い設定圧力値を約１．２５〜１．４ａｔ
ｍの範囲内に維持するのが好ましい。

【００３２】ヘッド電磁弁１３、タンク電磁弁２５およ
び加圧開放弁２４は、後述する制御手段２９により所定
のタイミングで開閉されるようになっている。

【００３３】インク不吐出状態の検出は次のように行わ
れる。インクジェットヘッド１０内に位置するインク供
給路内において、インクが流動することによりピエゾ素
子（圧電素子）には歪みが生じる。この歪みによりピエ
ゾ素子の両側には電圧が発生する。従って、各ピエゾ素
子には、その両端の電圧を検出する電圧検出手段２６を
接続しておき、この検出した電圧変化に基づいてインク
の流動の有無、すなわちインク吐出の有無を検出するこ
とができる。

【００３４】この電圧検出手段２６には、検出した電圧
変化からインク吐出の有無を判別するための不吐出検出
手段２８が接続されている。この不吐出検出手段２８
は、特定の吐出ノズル１２が目詰まりあるいは気泡など
により不吐出状態であるときにピエゾ素子の両端の電圧
の変化が小さいことから不吐出状態を検出し、特定の吐
出ノズル１２が不吐出状態であることを示す不吐出信号
を制御手段２９に出力する。

【００３５】制御手段２９は、不吐出検出手段２８から
不吐出信号が入力された時に、加圧手段１９に駆動信号
を出力してインクタンク１６の圧力を加圧させる。

【００３６】一方、圧力測定手段２３には、インクタン
ク１６内のインクの有無を判断するインク残存有無判断
手段３０が連結されている。このインク残存有無判断手
段３０は、インクタンク１６の内圧を加圧手段１９によ
り設定圧力値まで加圧して加圧を停止した時の、内圧の
低下速度を監視する。そして、その内圧の低下速度の大
小、換言すれば、設定時間経過後に内圧が一定圧力値以
上であるか以下であるかにより、前記インクタンク１６
内のインクの残存有無を判断する。

【００３７】すなわち、インクがインクタンク１６やチ
ューブ１８等のインク供給系に充填されている場合に
は、内圧の低下速度が小さくなり内圧は徐々に低下する
のに対し、インク供給系にインクが無い場合には、内圧
が急速に低下する。この性質を利用してインク残存の有
無を判定するものである。

【００３８】また、加圧した内圧の降下速度を検出する
ための設定時間は、インク供給系にインクが正常に充填
されている場合に内圧が一定圧力値以下となるまでに要
する時間よりも短ければよい。

【００３９】図３に基づいてより具体的に説明する。イ
ンクタンク１６の内圧を加圧手段１９により上昇させ、
圧力測定手段２３により１．３ａｔｍまで上昇したこと
を検出した後に、さらに１秒間加圧を続けて加圧を終了
させる。その加圧終了時点から２秒経過後に内圧を再度
検出する。そして、その内圧が一定圧力値である１．３
ａｔｍ以上である場合には、インクタンク１６内にイン
クがあると判断する。また１．３ａｔｍ以下である場合
には、インクタンク１６内にインクが無くなったと判断
する。

【００４０】なお、インク残存有無判断手段３０には、
タイマ（図示せず）が内蔵され、このタイマにより加圧
手段１９による加圧終了時点から２秒経過後の再検出ま
での時間を測定する。

【００４１】本第１実施態様におけるインク残存有無判
断手段３０は、構成を簡易化するために、インク不吐出
を回復させるために用いる加圧手段１９を利用する。す
なわちこの加圧手段１９により加圧される内圧を利用
し、その内圧の低下速度に基づいてインクの残存有無を
判断する。しかしこの発明はこのインク不吐出回復時の
加圧を利用するものに限る必要はない。インク不吐出回
復時以外のときであっても任意の時にインクタンク１６
を加圧してインクの残存有無を判断するようにしてもよ
い。

【００４２】インクの残存有無判断は、正確性を高める
ために複数回繰り返して行うのが好ましい。これは、イ
ンクがインクタンク１６内には残存しないが、チューブ
１８内に残存している場合には、その状態が内圧低下傾
向に現われず誤認するおそれがあるからである。

【００４３】本第１実施態様では、制御手段２９とイン
ク残存有無判断手段３０とが別個独立に構成されている
が、制御手段２９とインク残存有無判断手段３０とを１
つの構成にして、制御手段２９でインク残存有無判断を
行うようにしてもよい。

【００４４】インク残存有無判断手段３０には、インク
残存有無表示手段３２が連結され、インクタンク１６内
のインクが無いと判断した場合に、インク残存有無表示
手段３２がエラー表示や警告音を発してユーザに注意を
喚起したり、インクジェットプリンタの動作を停止す
る。逆に、インクが残存していると判断した場合には、
インク残存有無表示手段３２がインク残存有りの表示を
したり、あるいは警告音を発しないようになっている。

【００４５】プリンタ本体１のプラテン５の一側（図１
において左側）は、インクジェットヘッド１０のホーム
ポジションとされる。このホームポジションに対応する
位置には、キャップ３３が設けられ、このキャップ３３
は吐出ノズル１２の不使用時に吐出ノズル１２を覆い、
吐出ノズル１２が乾燥したり異物が付着するのを防止す
る。またこのキャップ３３はインクジェットヘッド１０
の吐出ノズル１２のインク不吐出回復動作により吐出さ
れたインクを負圧により吸引して回収する。

【００４６】補助フレーム４には、巻取り機構３４が配
設されている。この巻取り機構３４は、補助フレーム４
の両側に位置する一対の支持体３５ａ，３５ｂを有す
る。本実施態様においては、この一方の支持体３５ａ
（図１において左側）は補助フレーム４に対して固定さ
れ、他方の支持体３５ｂは補助フレーム４に沿って移動
可能とされる。

【００４７】各支持体３５ａ，３５ｂには、上方が開放
され巻取り軸３６を軸支するための軸支凹部３８が形成
されている。この軸支凹部３８の内側には、３つの支持
ローラ３９が回転自在に配設されている。これら各支持
ローラ３９により巻取り軸３６を回転自在に、かつ、着
脱自在に支持する。

【００４８】一方の支持体３５ａの軸支凹部３８の下部
には、巻取り駆動ギア４０が配設されている。巻取り軸
３６の一端部には、この巻取り駆動ギア４０に噛合する
巻取り従動ギア４２が形成されている。そして、巻取り
駆動ギア４０を回転駆動させることにより巻取り従動ギ
ア４２を介して巻取り軸３６を回転駆動させる。

【００４９】つぎに、この第１実施態様の動作について
説明する。

【００５０】本第１実施態様におけるインクジェットプ
リンタでは、図示しない用紙搬送装置により、プラテン
５とインクジェットヘッド１０との間に記録用紙を搬送
する。またキャリッジ駆動ベルト９を駆動して、キャリ
ッジ８をキャリッジシャフト７，７に沿って往復駆動さ
せる。一方、所定の記録信号に基づいてインクジェット
ヘッド１０のピエゾ素子が動作して吐出ノズル１２から
インクを吐出させる。このようにして記録用紙に所望の
画像を記録する。

【００５１】用紙搬送装置の搬送動作に同期して巻取り
駆動ギア４０を回転駆動させることにより、巻取り従動
ギア４２を介して巻取り軸３６を回転駆動させる。この
巻取り軸３６により、記録後の用紙を巻取ることによ
り、記録後の記録用紙にしわや折目等がつくことを防止
する。

【００５２】記録中には各吐出ノズル１２に対応する各
ピエゾ素子の両端の電圧を電圧検出手段２６が検出す
る。この電圧検出手段２６から不吐出検出手段２８へ各
ピエゾ素子の電圧が出力され、不吐出検出手段２８は、
いずれかの吐出ノズル１２が不吐出であるかの否か検出
を行う。記録中にインクジェットヘッド１０のあるイン
ク供給路内に目詰まりや気泡が生じてその吐出ノズル１
２からのインクの不吐出が生じると、不吐出検出手段２
８は、この不吐出状態の吐出ノズルを検出してどの吐出
ノズル１２が不吐出であるかを示す不吐出信号を制御手
段２９へ出力する。

【００５３】制御手段２９にこの不吐出信号が入力され
ると、制御手段２９は記録の停止を行うとともに、キャ
リッジをホームポジションに戻し、不吐出回復動作を行
う。すなわちまずこのホームポジションにおいてキャッ
プ３３を吐出ノズル１２に被着させる。その後、キャッ
プ３３の大気開放弁（図示せず）を開いた状態で、流下
されるインクを負圧吸引するとともに、図４（Ｂ）に示
すように加圧手段１９を駆動させる。

【００５４】すると、これにより圧力中継部２０および
加圧用空気通路２２を介して空気がインクタンク１６内
に送給され、インク供給路内のインクを加圧する。図４
（Ａ）は圧力測定手段２３により検出したインク供給路
の内圧を示す。図４（Ａ）に示すように、インク供給路
の内圧を１．３ａｔｍ（一定圧力値）以上の約１．３５
ａｔｍ（設定圧力値）とする（図４のＡ１点）。

【００５５】つぎに、制御手段２９が、図４（Ｃ）に示
すようにヘッド電磁弁１３をオンとして開弁する。この
動作によりバッファ室１２ａ内の空気を排出してその空
気量を一定にし、バッファ室１２ａ内の圧力調整を行
う。このバッファ室内の空気が排出され、かつ吐出ノズ
ル１２からインクがキャップ３３へ流出することによ
り、インクジェットヘッド１０内の圧力が図４（Ａ）に
Ａ２で示すように低下する。

【００５６】その後、この圧力低下分を補充すべく、制
御手段２９は図４（Ｂ）に示すように再び加圧手段１９
を駆動し、圧力中継部２０及び加圧用空気通路２２を介
してインクタンク１６内に空気を送給し、図４（Ａ）の
Ａ３で示すように加圧する。すなわち加圧手段１９が再
駆動するまでの期間（図４（Ａ）中の期間Ｌ）がバッフ
ァ室１２ａの空気量調整期間として働く。

【００５７】インク供給路内の内圧が約１．３５ａｔｍ
（設定圧力値）まで再び加圧されると加圧を停止し（図
４（Ａ）のＡ４点）、制御手段２９は図４（Ｄ）に示す
ようにピエゾ素子を通常記録の約２倍の電圧で駆動し
て、吐出ノズル１２からインクを高圧吐出させる。この
ときの鼓動により吐出ノズル１２内に付着している異物
や気泡を剥離させ、インクとともにキャップ３３内へ吐
出する。

【００５８】このようにインクの高圧吐出を行った後、
図４（Ｅ）に示すように加圧開放弁２４を開放して加圧
手段１９の圧力を開放し、圧力中継部２０内を大気圧に
する（図４（Ａ）のＡ５）。このとき、圧力が完全に大
気圧まで低下する前に図４（Ｆ）に示すようにワイパモ
ータ１５を駆動し、各吐出ノズル１２のワイパ１４を揺
動させる。このようにしてインクジェットヘッド１０の
吐出ノズル１２に付着したインクを拭き取る。

【００５９】一方、加圧手段１９によりインクタンク１
６の内圧が高められたときには、同時にインク残存有無
判断手段３０がインク供給路内のインクの残存有無を判
断する。すなわち、加圧手段１９によりインク供給路内
の内圧を約１．３５ａｔｍ（１．３ａｔｍ検出後から約
１秒経過する）まで加圧した後に、その加圧終了時点
（図４（Ａ）のＡ４点）から２秒経過後に、その圧力
が、１．３ａｔｍよりも上か下かを検出する。１．３ａ
ｔｍ以上である場合には、インク残存有りと判断し、
１．３ａｔｍ以下である場合には、インク残存無しと判
断する。図４（Ａ）で示した期間Ｍが、インク残存の有
無を判断するための期間となる。

【００６０】このような判断を所定回数繰り返し行っ
て、最終的にインク残存無しと判断した場合には、イン
ク残存有無表示手段３２が、エラー表示あるいは警告音
を発してユーザに知らせる。また制御手段２９に信号を
出力して不吐出回復動作を停止したりする。

【００６１】したがって、本第１実施態様によれば、イ
ンクジェットヘッド１０内に異物や気泡が付着したこと
を原因とするインクの不吐出を確実に回復させることが
できる。

【００６２】また、インクタンク１６内のインクの残存
有無判断をインク不吐出回復装置を利用して行えるた
め、構成が簡単で製造コストがかからず、しかもインク
タンク１６の廃棄処理も煩わしくない。

【００６３】

【第２実施態様】つぎに、本発明の第２の実施態様につ
いて説明する。なお、本第２実施態様の構成のうち前述
した第１実施態様の構成と同等若しくは相当すると考え
られる構成については、同一符号を用いることとして再
度の説明を省略する。

【００６４】前述した第１実施態様では、不吐出検出手
段２８がいずれかの吐出ノズル１２のインク不吐出を出
力すると、制御手段２９が不吐出状態が発生していない
吐出ノズル１２も含めて不吐出回復動作を行うようにな
っている。これに対し、本第２実施態様では、インク不
吐出状態となった吐出ノズル１２についてのみ回復動作
を行うように制御する点が第１実施態様となるものであ
る。

【００６５】図５を用いてより具体的に説明する。例え
ば、ブラックインクに係るインクジェットヘッド１０の
吐出ノズル１２が不吐出状態になった場合を考える。図
５（Ａ）は正常動作するブラックインク以外のインクヘ
ッドに対する加圧圧力を示し、図５（Ａbk）は不吐出状
態となったブラックインクのインクヘッドに対する加圧
圧力を示す。この場合まず、ブラックインクのタンク電
磁弁２５をオフのまますなわち開弁状態のままにすると
ともに、他のインク（イエロー、マゼンタ、シアン）に
ついてのタンク電磁弁２５をオンとして閉弁状態にする
（図５（Ｇ）、（Ｈ））。このようにしてブラックイン
クのインクタンク１６だけを加圧手段１９に連通させ
る。

【００６６】この状態で、加圧手段１９を駆動して、圧
力中継部２０および加圧用空気通路２２を介してブラッ
クインクのインクタンク１６内に空気を送給する。そし
てこのブラックインクに係るインク供給路内の内圧を
１．３５ａｔｍ（設定圧力値）になるまで加圧する。つ
ぎに、各ヘッド電磁弁１３のうちブラックインクの吐出
ノズル１２に係るものについてのみ開弁し、このブラッ
クインクのインクヘッド１０内のバッファ室１２ａ内の
空気量を一定となるように調整する。

【００６７】その後、このブラックインクに対応するバ
ッファ室１２ａ内の空気量の調整および吐出ノズル１２
からのインクの流出により、インクジェットヘッド１０
内の内圧が低下する。すると、再び加圧手段１９を駆動
し、ブラックインクのインクタンク１６内に空気を送給
し、そのインク供給路内の内圧を設定圧力値の１．３５
ａｔｍになるまで加圧する。またピエゾ素子を通常の２
倍の電圧で鼓動させて、ブラックインクの吐出ノズル１
２に付着した異物や気泡をインクとともに高圧吐出す
る。

【００６８】このようにして、このブラックインクに係
るインクジェットヘッド１０の不吐出を回復させた後
に、再び、加圧手段１９を駆動するとともに、ブラック
インク以外のタンク電磁弁２５もオフ状態にして開弁
し、各インクタンク１６内を加圧する。そして総てのイ
ンクジェットヘッド１０からインクを流出させてワイパ
１４により吐出ノズル１２の吐出面を拭き取る。

【００６９】このように不吐出回復後に総てのインクジ
ェットヘッド１０からインクを流出させるのは、本第２
実施態様における各ワイパ１４が１つのワイパモータ１
５により駆動されるためである。すなわちブラックイン
ク用のワイパ１４のみを駆動することができず、総ての
吐出ノズル１２からインクを流出していなければ他色の
吐出面が傷ついてしまうからである。したがって、も
し、各色毎のワイパ１４に別個独立に駆動するワイパモ
ータ１５が連結されていれば、高圧吐出後に圧力を低下
させる際にブラックインクに係るワイパ１４のみを駆動
するようにすればよい。

【００７０】したがって、このような本第２実施態様に
よれば、第１実施態様の効果に加えて、インクの吐出が
正常なインクジェットヘッド１０については不吐出回復
動作のための高圧吐出を行わないため、インクの無駄な
消費量を少なくできる効果が得られる。

【００７１】なお、本発明は前記した実施態様のものに
限定されるものではなく、必要に応じて種々変更するこ
とができる。例えば、ヘッド電磁弁、タンク電磁弁およ
び圧力開放弁は、それぞれ電磁作用により容易かつ確実
に開閉可能な点から電磁弁を用いているが、これに限ら
ず、他の手段による開閉弁を用いてもよい。

【００７２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るインク
ジェットヘッドのインク不吐出回復装置によれば、イン
ク不吐出状態を検出した時には制御手段がインクジェッ
トヘッド内の内圧を設定圧力値に調整するため、確実に
インクジェットヘッド内の気泡や異物を除去して不吐出
を回復できる。

【００７３】また、複数のインクジェットヘッドに対し
て個別にインク不吐出状態を検出し、不吐出のインクジ
ェットヘッドに限って不吐出回復のためのインクの吐出
を行えば、インクの無駄な消費量を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェットヘッドのインク不
吐出回復装置を備えたインクジェットプリンタの実施の
一態様を示す斜視図

【図２】本発明に係るインクジェットヘッドのインク不
吐出回復装置を備えたインクジェットプリンタの実施態
様における要部を示す概略回路図

【図３】本実施形態におけるインク残存有無判断手段に
よるインク残存有無判断の原理を示す説明図

【図４】本発明に係る第１実施態様のインク不吐出回復
のためのタイミングチャート

【図５】本発明に係る第２実施態様のインク不吐出回復
のためのタイミングチャート

【符号の説明】

１ プリンタ本体 ５ プラテン ８ キャリッジ １０ インクジェットヘッド １２ 吐出ノズル １２ａ バッファ室 １３ ヘッド電磁弁 １４ ワイパ １６ インクタンク １８ チューブ １９ 加圧手段 ２３ 圧力測定手段 ２４ 加圧開放弁 ２５ タンク電磁弁 ２６ 電圧検出手段 ２８ 不吐出検出手段 ２９ 制御手段 ３０ インク残存有無判断手段 ３２ インク残存有無表示手段 ５０ ヘッドユニット

フロントページの続き (72)発明者 八角 邦夫 東京都港区西麻布２丁目26番30号 富士写 真フイルム株式会社内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクジェットヘッドの吐出ノズルからイ
   ンク滴を記録用紙に向かって吐出することによって画像
   記録を行うインクジェットヘッドのインク不吐出回復装
   置であって、 吐出ノズルからのインク滴の不吐出を検出して不吐出信
   号を出力する不吐出検出手段と、 前記インクジェットヘッドに連通するインク供給路の内
   圧を高める加圧手段と、 前記インク供給路の内圧を検出する圧力測定手段と、 前記不吐出信号に基づいて前記圧力測定手段で検出した
   インク供給路の内圧が設定圧力値になるように前記加圧
   手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする
   インクジェットヘッドのインク不吐出回復装置。
2. 【請求項２】インクジェットヘッドは、インク供給路に
   接するように取付けた圧電素子を備え、この圧電素子に
   駆動電圧を印加することにより圧電素子を変形させイン
   ク供給路の内圧を上昇させることによりインクを吐出す
   る請求項１のインクジェットヘッドのインク不吐出回復
   装置。
3. 【請求項３】不吐出検出手段は、圧電素子がインク吐出
   動作直後のインク供給路の内圧変化により変形して発生
   する発生電圧の変化を監視し、この発生電圧の変化に基
   づいて吐出・不吐出を判定する請求項２のインクジェッ
   トヘッドのインク不吐出回復装置。
4. 【請求項４】制御手段は、不吐出信号に基づいてインク
   供給路の内圧を設定圧力値まで上昇させた後、前記圧電
   素子を駆動してインクを吐出させる請求項２または３の
   インクジェットヘッドのインク不吐出回復装置。
5. 【請求項５】圧電素子の駆動電圧を、正常動作時の駆動
   電圧よりも高くした請求項４のインクジェットヘッドの
   インク不吐出回復装置。
6. 【請求項６】不吐出回復動作において加圧手段によりイ
   ンク供給路内圧を所定圧力値まで加圧した後のインク供
   給路内圧の低下速度を監視し、この低下速度の大小に基
   づきインク残存有無の判断を行うインク残存有無判断手
   段を備える請求項１〜５のいずれかのインクジェットヘ
   ッドのインク不吐出回復装置。
7. 【請求項７】インクジェットヘッドは、インク供給路に
   連通しインクに混入する気泡を分離するバッファ室と、
   このバッファ室の空気を排気するためのヘッド電磁弁と
   を備え、制御手段は不吐出回復動作に先行して不吐出信
   号に基づき加圧手段を起動しインク供給路内圧を加圧し
   てからヘッド電磁弁を開き、前記バッファ室内の空気量
   調整を行う請求項１〜６のいずれかのインクジェットヘ
   ッドのインク不吐出回復装置。
8. 【請求項８】吐出ノズルの吐出面を拭くためのワイパを
   備え、制御手段はインク不吐出回復動作の終了後にイン
   ク供給路内圧を開放する加圧開放弁を開く一方、この加
   圧開放弁の開動作に続いて前記ワイパを作動させる請求
   項１〜７のいずれかのインクジェットヘッドのインク不
   吐出回復装置。
9. 【請求項９】加圧手段はインクジェットヘッドに接続さ
   れたインクタンクに加圧空気を供給する加圧ポンプで形
   成され、圧力測定手段は前記加圧ポンプとインクタンク
   とを連通する加圧用空気通路内の空気圧を検出する圧力
   センサで形成される請求項１〜８のいずれかのインクジ
   ェットヘッドのインク不吐出回復装置。
10. 【請求項１０】異なる色に対応する複数のインクジェッ
    トヘッドと、各インクジェットヘッドに対応する複数の
    インクタンクと、１つの加圧ポンプによって加圧される
    圧力中継部と、この圧力中継部を複数のインクタンクに
    連通する複数の加圧空気用通路にそれぞれ設けたタンク
    電磁弁と、前記圧力中継部の圧力を検出する１つの圧力
    センサと、前記圧力中継部の内圧を開放する１つの加圧
    開放弁と、を備える請求項１〜９のいずれかのインクジ
    ェットヘッドのインク不吐出回復装置。
11. 【請求項１１】不吐出検出手段は複数のインクジェット
    ヘッドに対して個別にインク不吐出状態の有無を検出
    し、制御手段はインク不吐出状態となったインクジェッ
    トヘッドに対して不吐出回復動作を行う請求項１０のイ
    ンクジェットヘッドのインク不吐出回復装置。
12. 【請求項１２】複数のインクジェットヘッドの吐出ノズ
    ルからのインクの不吐出を各吐出ノズルごとに検出し不
    吐出検出信号を出力する不吐出検出手段と；インクの供
    給路内の内圧を高める加圧手段と；前記不吐出検出手段
    からいずれかのノズルの不吐出信号が出力されたときに
    前記加圧手段を駆動して各インク供給路の内圧を高めて
    当該吐出ノズルからインクを吐出させる制御手段と；を
    有するインクジェットヘッドのインク不吐出回復装置で
    あって、 前記制御手段が前記加圧手段を駆動して高めたインク供
    給路内の内圧を設定圧力値に調整するようにしたことを
    特徴とするインクジェットヘッドのインク不吐出回復装
    置。
13. 【請求項１３】 前記制御手段は、前記加圧手段を駆動
    することにより高めたインク供給路内の内圧が一旦低下
    した後に、再び前記加圧手段を駆動してインク供給路内
    の内圧を設定圧力値まで高めるようにしたことを特徴と
    する請求項１２に記載のインクジェットヘッドのインク
    不吐出回復装置。
14. 【請求項１４】 前記制御手段は、前記不吐出検出手段
    により不吐出信号が出力された吐出ノズルに係るインク
    供給路についてのみその内圧を設定圧力値まで高めるよ
    うにしたことを特徴とする請求項１２または請求項１３
    に記載のインクジェットヘッドのインク不吐出回復装
    置。
15. 【請求項１５】 インクタンクからインクジェットヘッ
    ドにインクを供給し、所定の記録信号に基づいて吐出ノ
    ズルからインクを記録用紙に吐出することにより記録を
    行うインクジェットプリンタであって、 請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載のインクジェ
    ットヘッドのインク不吐出回復装置を備えていることを
    特徴とするインクジェットプリンタ。