JP2000272147A - インクジェットヘッドのメンテナンス機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットヘッドのメンテナンス機構に
おいて、ヘッドの中央部・端部に拘わらずチャンネル内
のインクの流れを良くし、気泡や不良インクを効率良く
除去することができるようにする。 【解決手段】 ヘッド２に当接して該ノズル４３から記
録ヘッド２内のインクを吸引するメンテナンス機構にお
いて、複数のノズルがなすノズル列をキャッピングする
吸引キャップ２０と、吸引口４５からインクを吸引する
ための負圧を発生させるポンプ１７を備え、吸引キャッ
プ２０のノズル列に対向する位置に、複数の吸引口４５
をノズル列の方向に並べて設ける。これにより、記録ヘ
ッド内の中央部・端部の全てのチャンネル４１で内部の
インク流速がほぼ均一化され、どのチャンネルからも適
正に気泡等を除去することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドのメンテナンス機構に関し、特に、インクジェット
ヘッド内の気泡や不良インク等を吸引してインクジェッ
トヘッドを回復させる技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、インクジェットヘッド（以下
ヘッドという）を正常なインク噴射が可能な状態に保つ
ために、ヘッド内の多数のインク噴射用チャンネルから
気泡や不良インク等を吸引するメンテナンス機構（一般
にパージ装置といわれるもの）が用いられている。この
メンテナンス機構は、図４に示すように、ヘッド２に設
けられたノズル列に対して当接・非当接動作する吸引キ
ャップ２０’と、インクを吸引するために負圧を発生さ
せるポンプ１７とからなり、吸引キャップ２０’には、
ポンプ１７に通じる１つの吸引口４５がノズル列に対向
する位置の中心部に設けられている。ヘッド２内の気泡
や不良インク等を吸引するときは、吸引キャップ２０’
の当接部４７をヘッド２に設けられたノズル列部分に当
接させた状態でポンプ１７を駆動し、各ノズル４３に通
じる多数のチャンネル４１からインクを吸引し、インク
と共に気泡や不良インク等を除去するようになってい
る。なお、ヘッド２の吸引キャップ２０’が当接される
側とは反対側にはマニホールド４２が固定され、不図示
のインクカートリッジからマニホールド４２を介してイ
ンクが供給されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のヘッドのメンテナンス機構によれば、吸引
キャップ２０’の吸引口４５は、ヘッド２のノズル列方
向中央付近に対向する位置に１つしか設けられていない
ため、インクを吸引する時には、主にヘッド２の中央付
近のチャンネル４１内におけるインクは流れやすいが、
ヘッド端部付近のチャンネル４１内のインクは流れにく
かった。特に、マニホールド４２が、チャンネル列の中
央から両端へ広がる形状である場合、吸引口４５も中央
にあると、その傾向が一層顕著である。そのため、ヘッ
ド端部付近のチャンネル４１内の気泡や不良インクを除
去することが困難となっていた。また、今日ではノズル
列の長さが大きくなる傾向にあり、今後この問題は顕著
になる。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、吸引キャップのノズル列に対向
する位置に複数の吸引口を設けることにより、ヘッドの
中央部、端部に拘わらずチャンネル内のインクの流れを
良くし、気泡や不良インクを効率良く除去することがで
きるインクジェットヘッドのメンテナンス機構を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、インクをインクジェットヘ
ッドの複数のノズルから記録媒体上に噴射して記録を行
う記録装置に用いられ、該インクジェットヘッドに当接
して該ノズルからインクジェットヘッド内のインクを吸
引するメンテナンス機構において、複数のノズルがなす
ノズル列をキャッピングするキャッピング手段と、キャ
ッピング手段をノズル列に対して当接・非当接動作する
駆動手段と、インクを吸引するための負圧を発生させる
負圧発生手段とを備え、キャッピング手段には、負圧発
生手段に通じ、ノズル列の方向に並ぶ複数の吸引口を設
けたものである。

【０００６】上記構成によれば、キャッピング手段をノ
ズル列に当接させた状態で負圧発生手段を駆動すると、
キャッピング手段にノズル列の方向に並べて設けられた
複数の吸引口によって、インクジェットヘッドに形成さ
れている複数のチャンネルからインクが吸い出される。
これにより、インクジェットヘッドの端部付近に設けら
れているチャンネル内のインク流速を上げることが可能
になるため、中央部のチャンネルにおけるインク流速と
同等の流速でインクを吸い出して、ヘッド内の多くのチ
ャンネルからも適正に気泡や不良インクを除去すること
が可能になる。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のインクジェットヘッドのメンテナンス機構であ
って、複数の吸引口を、ノズル列の略中央部を挟んでそ
の両側に分かれ、該ノズル列に対向する位置に設けたも
のである。

【０００８】上記構成においては、ノズル列の略中央部
を挟んでその両側に分かれ、該ノズル列に対向する位置
にそれぞれ吸引口を設け、ヘッド端部付近のチャンネル
に近い位置でインクを吸引するようにしたため、インク
吸引時におけるヘッド端部付近のチャンネルのインク流
速と、ヘッド中央部付近のインク流速とを同等にするこ
とが可能になる。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載のインクジェットヘッドのメンテナ
ンス機構であって、吸引口を、ノズル列の略中央部及び
それを挟んでその両側に分かれ、該ノズル列に対向する
位置に設けたものである。

【００１０】上記構成においては、ノズル列の略中央部
及びそれを挟んでその両側に分かれ、該ノズル列に対向
する位置に吸引口を設けたため、ヘッド中央部及び端部
付近における吸引時のチャンネル内のインク流速をほぼ
均一化することができる。

【００１１】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェットヘッド
のメンテナンス機構であって、カラー記録用に複数のイ
ンクジェットヘッドを備える記録装置に対して、駆動手
段及び負圧発生手段は各インクジェットヘッドの吸引動
作が可能となるように制御されるものである。

【００１２】上記構成においては、複数のインクジェッ
トヘッドを備える記録装置に対して、駆動手段及び負圧
発生手段による各インクジェットヘッドの吸引動作を可
能としたため、１つのメンテナンス機構でもって複数の
インクジェットヘッドの気泡や不良インクを除去するこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態に係
るインクジェットヘッドのメンテナンス機構を備えたカ
ラーインクジェットプリンタについて図１乃至図３を参
照して説明する。図１に該プリンタの概略構成を示す。
カラーインクジェットプリンタ（以下、プリンタとい
う）１は、４色のインク（シアン、マゼンタ、イエロ
ー、ブラック）を印刷用紙等の記録媒体Ｐ上に噴射して
記録を行うインクジェット式の４個のヘッド２，２，
２，２を備え、この各ヘッド２は上記４色のインクの各
々を噴射するノズル（図３に示す）を備えており、記録
時に直線的に往復駆動されるキャリッジ３上に保持され
ている。各ヘッド２はヘッドホルダ４に一体に設けられ
ており、また、各ヘッド２に４色のインクを供給するイ
ンクカートリッジ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄがキャリッジ
３に着脱自在に搭載される。キャリッジ３は、その前部
がキャリッジ軸７に軸支され、このキャリッジ軸７に沿
って移動可能とされている。キャリッジ３の後部はガイ
ドプレート８上にスライド自在に支持されている。キャ
リッジ３の往復移動は、キャリッジモータ９によりベル
ト１０を介して駆動される。

【００１４】ヘッド２と対面する位置にはプラテンロー
ラ１１が設けられている。このプラテンローラ１１は、
ラインフィードモータ（図示なし）の駆動力により駆動
される。記録媒体Ｐはプラテンローラ１１によりヘッド
２に対向する位置まで搬送され、記録が行われる。プラ
テンローラ１１の側方には、メンテナンス機構１５が設
けられている。ヘッド２は、その使用中に内部に気泡が
発生したり、ノズル開口面上にインクの液滴が付着する
ことにより、噴射不良を起こすことがあるので、これを
解消し良好な噴射状態に回復させるためにメンテナンス
機構１５がある。またメンテナンス機構１５は、ヘッド
２又はインクカートリッジ５ａ〜５ｄを変換した際に駆
動され、ヘッド２にインクを充填させる機能も有する。
メンテナンス機構１５の側方には、ヘッド保護用のキャ
ッピング装置１６が設けられている。

【００１５】メンテナンス機構１５には、ヘッド２に対
するパージを行うために吸引キャップ２０が設けられて
いる。図２に吸引キャップ２０及びキャッピング装置１
６部分の正面図を示す。吸引キャップ２０の一部は、モ
ータ（図示なし）によって回転されるポンプカムギヤ２
５に設けられたカムに当接している。このカムが回転す
ると、カムの形状に沿って吸引キャップ２０がヘッド２
と当接又は非当接する方向に移動する。これにより、ノ
ズル列に対する吸引キャップ２０の当接・非当接動作が
行われるようになっている。ヘッド２に対するパージ
は、吸引キャップ２０をヘッド２のノズル部分に当接さ
せた状態で、ポンプ（負圧発生手段）１７により負圧を
発生させてヘッド２内部の気泡や不良インク等を吸引す
ることによって行う。吸引された不良インクは貯留部１
８へ送られる。このパージ動作により、ヘッド２が正常
なインク噴射が可能な状態に回復する。ポンプ１７もポ
ンプカムギヤ２５の回転によって駆動される。吸引キャ
ップ２０は、４つのヘッドの各々に対して吸引動作を行
うものであり、１つのヘッドに対する吸引が終わると、
他のヘッドが吸引キャップ２０に対向する位置に移動さ
れ、そのヘッドに対する吸引が続いて行われる。なお、
吸引キャップ２０の側方（記録領域側）には、ヘッド２
のノズルのワイピングを行うワイパ２１が設けられてい
る。

【００１６】また、キャッピング装置１６は、４つのヘ
ッド２の各ノズルに対してキャッピングを行うために各
々のノズル用に４つのキャップ１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ，１６ｄが設けられている。このキャッピング装置１
６は、キャリッジ３がキャッピングポジションまで移動
してきた時にヘッド２のノズルに当接するように構成さ
れている。これにより、ノズル部分が密閉されてノズル
及びインクの乾燥が防止される。

【００１７】上記の吸引キャップ２０について図３を参
照して説明する。図３に吸引キャップ２０によりヘッド
２からインクを吸引する状態を断面図で示す。ヘッド２
には、複数のノズル４３からなるノズル列を有し、この
ノズル列に対応して各ノズル４３から選択的にインクを
噴射させるためのアクチュエータを有したインク流路と
なる複数のチャンネル４１が設けられている。インクカ
ートリッジ５ａ乃至５ｄ（図１）から供給されるインク
は、マニホールド４２を通じて複数のチャンネル４１内
に充填される。マニホールド４２は、チャンネル４１の
なす列の中央から両端に向かって拡大するテーパ状の流
路を有している。チャンネル４１内のインクは、記録デ
ータに基づいてアクチュエータを選択的に駆動すること
により、チャンネル４１の壁面が変形し、それによりチ
ャンネル４１の内部容積が変化することにより、各チャ
ンネル４１に対応する各ノズル４３から記録媒体方向へ
選択的に噴射される。この噴射されたインクが記録媒体
に着弾することで画像記録が成される。前記ノズル４３
がなすノズル列は、キャリッジ３の移動方向と直交する
方向に列方向に並び設けられている。吸引キャップ２０
は、ゴム材質などにより構成され、ノズル列の周囲に当
接してノズル列部分を包囲して密閉空間４８を形成する
ための当接部４７を有している。また、吸引キャップ２
０には、前記密閉空間４８に開口する複数の吸引口４５
（本例では２個）が設けられている。これら吸引口４５
は該ノズル列に対向する位置であって、ノズル列の略中
央部を挟んでその両側に分かれて設けられている。これ
ら２つの吸引口４５は、連通路４６を介してポンプ１７
に通じている。

【００１８】上記構成でなる吸引キャップ２０をヘッド
２のノズル列部分に当接させると、当接部４７によりノ
ズル列部分に密閉空間４８が形成される。この状態でポ
ンプ１７を駆動すると吸引口４５を介して密閉空間４８
内が負圧となって、チャンネル４１内のインクが各ノズ
ル４３から吸い出され、吸引口４５に吸い込まれる。こ
の吸引時において、ノズル列方向に分かれて設けられた
２つの吸引口４５から密閉空間４８を負圧とするので、
各チャンネル４１にかかる負圧には差が少なくなる。よ
って、ノズル列の端の方から吸い出されるインク流速が
高まり（従来では、この部分でのインク流速は遅い）、
図３に矢印で示すように、マニホールド４２内のインク
は、ヘッド２内の中央部及び端部のいずれの位置のチャ
ンネル４１でもほぼ均一に近い流量で流れ込む。このこ
とは、各ノズル４３から吸い出されるインク量がほぼ均
一に近くなることを示す。

【００１９】このように、本実施形態のインクジェット
ヘッドのメンテナンス機構によれば、吸引キャップ２０
のノズル列に対向する位置に、ノズル列の方向に並ぶよ
うにして２つの吸引口４５を設け、これら吸引口４５か
らヘッド２内のチャンネル４１内のインクを吸引する。
そのため、記録ヘッドの中心部、端部のいずれに設けら
れているチャンネル４１においても、吸引時のインク流
速がほぼ均一となる。よって、記録動作中、時間の経過
とともにマニホールド４２の両端に気泡が発生し停滞し
やすいが、全てのチャンネル４１内からほぼ均一にイン
クが吸引されるため、マニホールド４２に停滞した気泡
を容易に除去し、また、どのチャンネル４１からも壁面
に付着した気泡や不良インクを適正に除去することが可
能になる。

【００２０】なお、本発明は上記実施の形態の構成に限
られず種々の変形が可能である。上記実施の形態では、
吸引キャップ２０に２つの吸引口４５を設けることと
し、ノズル列の略中央部を挟んでその両側に分かれ、該
ノズル列に対向する位置に吸引口４５を設けるようにし
ているが、これに限定されるものではなく、ノズル列の
方向に並ぶ複数の吸引口が設けられていれば、吸引口の
数及び位置にはこだわらない。例えば、吸引キャップ２
０にノズル列方向に並んで３つの吸引口を設けることと
し、ノズル列の略中央部及びそれを挟んでその両側に分
かれ、該ノズル列に対向する位置に吸引口を設けるよう
にしてもよい。これらの場合、ヘッド内の全てのチャン
ネルにおいてほぼ均一にインクを吸引することができ
る。さらには、吸引力を大きくしたい部分の吸引口を他
の吸引口よりも大きくしたり（例えば、ヘッド端部付近
の吸引口を中央部付近の吸引口よりも大きく形成する
等）、吸引力を大きくしたい部分に他の部分よりも多く
の吸引口を設けたりすることによって（例えば、ヘッド
端部付近に中央部付近よりも多くの吸引口を設ける
等）、記録ヘッド各部における吸引力に適宜変化を付け
ることが可能である。

【００２１】また、上記実施の形態では、２つの吸引口
４５からの吸引を１つのポンプ１７で行うようにしてい
るが、吸引口毎にそれぞれにポンプを設けるようにして
もよい。この場合、各吸引口のポンプの吸引力をそれぞ
れに変化させることができるため、ヘッドの状態に即し
た気泡等の除去を行うことができる。また、上記実施の
形態では、本発明に係るメンテナンス機構を、インクカ
ートリッジによりヘッド２にインクを供給する方式の記
録装置に用いた場合を示したが、他のインク供給方式を
採用する記録装置にも適用可能である。例えば、インク
供給源から記録ヘッドにチューブによってインクを供給
する方式の記録装置であっても本発明に係るメンテナン
ス機構の適用が可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明によ
れば、キャッピング手段に設けた複数の吸引口により、
ヘッド内の多くのチャンネル内においてインク吸引時の
インク流速が均一に近くなり、ほぼ均一にインクを吸引
することができる。これにより、ヘッドの端部に設けら
れているチャンネルであっても、中央部に設けられてい
るチャンネルと同様に気泡や不良インクを除去すること
ができる。

【００２３】また、請求項２に記載の発明によれば、ノ
ズル列の略中央部を挟んでその両側に分かれ、該ノズル
列に対向する位置にそれぞれ吸引口を設けたため、ヘッ
ド端部付近のチャンネルまで、ヘッド中央部とほぼ同等
の流速でもって内部のインクを吸引することができ、ヘ
ッド端部に設けられているチャンネルからも確実に気泡
や不良インクを除去することができる。

【００２４】また、請求項３に記載の発明によれば、ノ
ズル列の略中央部及びそれを挟んでその両側に分かれ、
該ノズル列に対向する位置に吸引口を設けたため、イン
ク吸引時におけるヘッド中央部及び端部のチャンネル内
のインク流速をよりほぼ均一化することができ、どのチ
ャンネルからも気泡や不良インクを適正に除去すること
が可能になる。

【００２５】また、請求項４に記載の発明によれば、１
つのメンテナンス機構でもって、複数のインクジェット
ヘッドに対してインク吸引動作が可能であるため、複数
のインクジェットヘッドの各々に対してメンテナンス機
構を有する必要がなく、よって、装置の小型化、製造コ
ストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るメンテナンス機構を
備えたインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図
である。

【図２】吸引キャップ及びキャッピング装置部分の正面
図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線位置に相当する断面であって、
吸引キャップにより記録ヘッドからインクを吸引する状
態の断面図である。

【図４】従来のメンテナンス機構により記録ヘッドから
インクを吸引する状態の断面図である。

【符号の説明】

１ プリンタ ２ インクジェットヘッド １５ メンテナンス機構 １７ ポンプ（負圧発生手段） ２０ 吸引キャップ（キャッピング手段） ２５ ポンプカムギヤ（駆動手段） ４１ チャンネル ４３ ノズル ４５ 吸引口 ４６ 連通路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクをインクジェットヘッドの複数の
   ノズルから記録媒体上に噴射して記録を行う記録装置に
   用いられ、該インクジェットヘッドに当接して該ノズル
   からインクジェットヘッド内のインクを吸引するメンテ
   ナンス機構において、 前記複数のノズルがなすノズル列をキャッピングするキ
   ャッピング手段と、 前記キャッピング手段を前記ノズル列に対して当接・非
   当接動作する駆動手段と、 インクを吸引するための負圧を発生させる負圧発生手段
   とを備え、 前記キャッピング手段には、前記負圧発生手段に通じ、
   前記ノズル列の方向に並ぶ複数の吸引口を設けたことを
   特徴とするインクジェットヘッドのメンテナンス機構。
2. 【請求項２】 前記複数の吸引口を、前記ノズル列の略
   中央部を挟んでその両側に分かれ、該ノズル列に対向す
   る位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載のイン
   クジェットヘッドのメンテナンス機構。
3. 【請求項３】 前記吸引口を、前記ノズル列の略中央部
   及びそれを挟んでその両側に分かれ、該ノズル列に対向
   する位置に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項
   ２に記載のインクジェットヘッドのメンテナンス機構。
4. 【請求項４】 カラー記録用に複数のインクジェットヘ
   ッドを備える記録装置に対して、前記駆動手段及び負圧
   発生手段は各インクジェットヘッドの吸引動作が可能と
   なるように制御されることを特徴とする請求項１乃至請
   求項３のいずれかに記載のインクジェットヘッドのメン
   テナンス機構。