JP2002019139A - インクジェットヘッド回復装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、インクジェットヘッド内の異
物、気泡等を除去することでインクジェットヘッド内の
異物、気泡等の付着に伴う不吐出を防止することが出来
るインクジェットヘッドへの回復装置の提供。 【解決手段】 インクジェットヘッドのインク吐出口よ
りインク滴を噴射して直接記録シートに付着させて画像
を記録するインクジェット画像記録装置のインクジェッ
トヘッド回復装置において、インクタンクとインクジェ
ットヘッドの間のインク供給路にインク加圧手段を設
け、該加圧手段により前記インク吐出口からインクを強
制噴出させることによりインクジェットヘッドの回復を
行うことを特徴とするインクジェットヘッド回復装置。

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画像
記録装置のインクジェットヘッドのインク吐出口や、当
該インク吐出口に繋がるインク供給路内の異物あるいは
気泡等を除去し、インクジェットヘッドの回復を行うイ
ンクジェットヘッド回復装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インク吐出口が負圧となるように、イン
ク貯留槽とインクジェットヘッド（以下、ヘッドともい
う）とを関連配設するとともに、両者をフレキシブルパ
イプ（以下、チューブともいう）で連結し、前記ヘッド
を往復走行させながら、記録紙を前記ヘッドの移動方向
と直交する方向にタイミングを取って移動させることに
より、記録紙上に順次記録を行うように構成したオンデ
マンド型のインクジェットプリンタはよく知られてい
る。

【０００３】この様なインクジェットプリンタにおける
前記ヘッドのインク吐出口や、当該インク吐出口に繋が
るインク供給路内には、長時間の使用により、塵埃や気
泡等が進入することがあり、これらにより、インク吐出
口が閉塞され正常なインク滴の吐出を行うことが出来な
くなったり、インクが長時間大気にさらされ、インクの
溶媒のみが蒸発してインク吐出口が目詰まり状態にな
り、インク滴の吐出を行うことができない場合がある。

【０００４】更に、インク吐出口周りのヘッド面がイン
クで汚れ、このインクが吐出口周りで乾燥し固まり、イ
ンクの吐出を悪くさせることがある。従って、ヘッドを
画像記録のための領域から外れた位置（以下、ホームポ
ジションともいう）に移動した後、インクジェットプリ
ンタに組み込まれたブレード清掃部材によりヘッド面を
清掃したり、前記インク吐出口から強制的にインクを吐
出させ、インク供給路内を清掃することでインクの吐出
安定化を行い、高画質の画像形成を行っているのが現状
である。

【０００５】強制的にインクを吐出させる手段として
は、吸引回復方法又は加圧回復方法が知られている。吸
引回復方法とは、ヘッドをホームポジションに移動後、
ヘッド面をサッキングキャップ部材で覆い、当該サッキ
ングキャップ（以下、キャップ部材またはキャップとも
いう）とチューブを介して接続する吸引ポンプを作動す
ることにより前記キャップ部材内を負圧とし、インク供
給路内のインクを強制的に吐出させ、インク供給路内の
気泡やゴミ、ヘッド吐出口のゴミ等をインクとともに排
出させる方法である。

【０００６】一方、加圧回復方法とは、前記ヘッドをホ
ームポジションに移動後、インクを加圧することにより
インクを強制的にヘッドから噴出させることでインク供
給路内のインクを強制的に吐出させ、インク供給路内の
気泡やゴミ、ヘッド吐出口のゴミ等をインクとともに排
出させる方法である。

【０００７】前述のように、インクを強制的に吐出させ
ることによりインク供給路内を清掃する方法は、操作性
がよく、極めて有用なものである。しかしながら、従来
の吸引回復方法の欠点としては、ヘッド面を覆うサッキ
ングキャップとヘッド周辺との密着性が悪い場合、ポン
プで吸引しても空気が入ってしまうため必要とする減圧
度が得られ無いため、吐出量が少なくなり結果として充
分な清掃が出来なくなり、これまでにいろいろな改良が
なされてきた。例えば特開平１１−１９８４０６号には
ヘッドのインク吐出口を有する面近傍のみを密閉部材の
内側に密着させることにより吸引する方法が開示されて
いるが、この場合はキャップ自体が大きくなり、これに
伴い減圧時間が掛かり好ましくない。特開平１０−２９
３１３号、同１０−２４５９８号にはヘッドのサッキン
グキャップに対してヘッドへの当接位置と退避位置への
移動を自在可能とすることにより当接位置決めを容易に
し、徐々に密封状態が解除されるので残存負圧による空
気の巻き込みを発生させない方法が開示されているが、
移動機構が複雑であり装置全体が大きくなると共にコス
トが高くなり移動機構の管理も大変であり好ましくな
い。特開平１０−２９３１４号にはインクジェットヘッ
ドとキャップとの高い密着性を低い押圧力で得るためキ
ャップ内部に空隙部を設けた構造としている。特開平５
−７７４３２号にはヘッドのインク吐出口とキャップと
の密着性を良くするために、キャップの構造を柔軟部
と、腰の強い補強部とした２重構造とすることで密着性
を高める方法が開示されているが、柔軟部と補強部の接
着の耐久性が低いため減圧時に空気が漏れ必要とする減
圧度が得られなくなることがあり、交換頻度が多くなり
管理も大変となり、コストも掛かり好ましくない。特願
平１１−２３８２９２号にはヘッドのインク吐出口とキ
ャップとの密着性を良くするためバネにより押圧を高め
る方法が開示されているがヘッドのインク吐出口とキャ
ップの角度が直角で無い場合は、押圧の分布が均一にな
らず密着性が得られ無くなるため汎用性に欠け好ましく
ない。

【０００８】従来知られている加圧方式としては、例え
ば特開平１１−２８６１２４号にはインク供給路の内圧
を加圧空気で高め、圧電素子を駆動してインク吐出口よ
りインクを吐出させることでインク供給路内の異物や気
泡を取り除くことが開示されている。この場合圧電素子
によりインクをインク吐出口から吐出させるため１回の
吐出量が少なく、インク吐出口の形状によっては除去し
難い欠点を持っており、汎用性に欠け好ましい方法では
ない。

【０００９】一方インクジェットプリンタは益々高速
化、画像精緻化が進んでおり、これに伴い、インク吐出
口やインク供給路を、時々清掃しないと、高画質の画像
形成が保証できなくなるため、簡単な方法で短時間で確
実に清掃出来る技術の開発が望まれている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明の目的
は上記の点に鑑みなされたもので、簡単な構成で、イン
ク供給路及びインクジェットヘッド内の異物、気泡等を
除去することでインク不吐出を防止することが出来るイ
ンクジェットヘッド回復装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明を達成する具体的
手段を以下に述べる。

【００１２】１）インクジェットヘッドのインク吐出口
よりインク滴を噴射して直接記録シートに付着させて画
像を記録するインクジェット画像記録装置のインクジェ
ットヘッド回復装置において、インクタンクとインクジ
ェットヘッドの間のインク供給路にインク加圧手段を設
け、該加圧手段により前記インク吐出口からインクを強
制噴出させることによりインクジェットヘッドの回復を
行うことを特徴とするインクジェットヘッド回復装置。

【００１３】２）インク加圧手段が収縮自在なタンク
と、該タンクを瞬時に潰す機構と元に戻す機構を備えて
いることを特徴とする１）記載のインクジェットヘッド
回復装置。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係わる形態の一例を以下
図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施の形態に
限定されるものではない。

【００１５】なお、実施の形態におけるインクジェット
プリンタは、色分解網点画像に対応する画像データに応
じて記録シートの画像記録面にインク滴を飛翔（吐出）
させ、カラープルーフ画像を記録するカラープルーフ作
製装置である。従って、本実施の形態の説明において
は、インクジェットプリンタに代えてカラープルーフ作
製装置と呼称する。

【００１６】図１はカラープルーフ作製装置の模式図を
示す。図中１はヘッドキャリッジを示す。本図では示さ
れていないが、ヘッドキャリッジ１には印刷面に対して
垂直になるようにヘッドが取り付けられている。ヘッド
の詳細に関しては後述する。２はインクパックユニット
を示し、２ａ〜２ｈは各インクパックを示し、通常、
黒、赤、黄、青の濃淡８色のインクが用意されている。
３はインクパックユニット２からヘッドキャリッジ１へ
のインク供給用チューブを示し、３ａ〜３ｈは各インク
パック２ａ〜２ｈからヘッドキャリッジ１に配設されて
いる各ヘッドにインクを供給するチューブを示す。４は
加圧ユニットを示し、インクパック２ａ〜２ｈからチュ
ーブ３ａ〜３ｈにより各ヘッドに供給されるインクはこ
の加圧ユニット４を介して各ヘッドに供給される。４ａ
〜４ｈは加圧ユニット４を構成している各ヘッドに対応
する数の加圧装置を示す。

【００１７】５はヘッドメンテナンスユニット（以下、
メンテナンスユニットともいう）を示し、非画像記録
時、ホームポジションに移動されるヘッドキャリッジ１
に配設されているヘッドと対向しうる関係を有し、当該
ヘッドのメンテナンスのため、ヘッド面を拭うブレード
部５ａ、インク空吐出受け部５ｂ、サッキングキャップ
を有した減圧吸引部５ｃ、５ｄの複数の手段を有してい
る。５ｅ、５ｆは減圧吸引部５ｃ、５ｄ用の減圧ポンプ
を示す。６は記録用紙８を搬送するための台を示す。記
録用紙８の詳細に関しては後述する。

【００１８】７はヘッドキャリッジ１が取り付けられた
駆動用ベルトを示し、往復移動するようになっている。
駆動用ベルト７は搬送台６の両方の端部を越えて張設し
てある。勿論一方の端部方向のみに張設してあってもか
まわない。これは、非画像記録時にヘッドキャリッジ１
をホームポジションに位置づけるためであり、当該位置
において、ヘッドキャリッジ１に配設されているヘッド
は機能維持のための保守を受ける。

【００１９】記録用紙８の画像記録面には、高濃度から
低濃度までの良好な階調再現を得るため、単位面積当た
りのインクの吸着量が大きいインク吸収層を形成してあ
り、画像記録面と反対側の面は滑面としてある。９はヘ
ッドキャリッジ１に配設されているヘッドの乾燥防止ユ
ニットを示し、画像記録終了後におけるヘッドキャリッ
ジ１に配設されているヘッドの乾燥に伴う詰まりを防止
するための防湿キャップ９ａ〜９ｈをヘッドの数に合わ
せて配設されており、各ヘッドは画像記録終了後、防湿
キャップにより覆われ乾燥を防止する様になっている。

【００２０】尚、乾燥防止ユニット９およびメンテナン
スユニット５はカラープルーフ作製装置本体に固定され
ている。加圧ユニット４はカラープルーフ作製装置本体
に固定されていても良いし、ヘッドキャリッジ１に組み
込まれていても良い。

【００２１】図２はヘッドキャリッジ１の概略図を示
す。図２（ａ）はインク吐出方向からみた概略図を示
す。図２（ｂ）は横から見た概略図を示す。図中１００
ａ〜１００ｈはヘッドを示し、前述のインク色に合わせ
８本のヘッドが配設されている。１０１ａ〜１０１ｈは
インクパックユニット２から繋がるインク供給路とから
なる複数のインク吐出口を示し、直径１０〜２０μｍの
穴が必要に応じて複数個空けられている。

【００２２】１０３はヘッドキャリッジ１のヘッド１０
０ａ〜１００ｈの取り付け面を示し、該ヘッド１００ａ
〜１００ｈは取り付け領域１０２ａ〜１０２ｈに接着剤
で取り付けられている。３ａ〜３ｈは加圧ユニット４を
介しての各インクパック２ａ〜２ｈの各インクを各ヘッ
ド１００ａ〜１００ｈに供給するチューブを示す。

【００２３】図３は加圧ユニット４を介してインクパッ
クユニット２からヘッドキャリッジ１に供給されるイン
クの経路の模式図を示す。図中４は加圧ユニットを示
し、４ａ〜４ｈは加圧ユニット４を構成している加圧装
置を示し、該加圧装置を介して、各インクパック２ａ〜
２ｈの各インクはヘッドキャリッジ１の各ヘッド１００
ａ〜１００ｈにチューブ３ａ〜３ｈにより供給されてい
る。加圧装置４ａ〜４ｈで加圧されたインクが各ヘッド
１００ａ〜１００ｈのインク吐出口（本図では表されて
いない）より強制噴出させることにより加圧装置４ａ〜
４ｈと各ヘッド１００ａ〜１００ｈ間のチューブ３ａ〜
３ｈ及び各ヘッド１００ａ〜１００ｈ内の異物、気泡等
の除去を可能にしている。

【００２４】図４は加圧装置４ａによりインクタンクを
瞬時に潰す機構の一例を示す模式図である。図４（ａ）
は平常状態を示し、図４（ｂ）は加圧手段が作動し、小
型インクタンクが瞬時に潰された状態を示す。本図では
加圧ユニット４を構成している加圧装置４ａ〜４ｈの説
明を、加圧装置４ａを代表として行う。尚、他の加圧装
置４ｂ〜４ｈは加圧装置４ａと同じ方式である。図中４
ａ１はインクパック２ａとヘッド１００ａの間に配設さ
れた小型のインクタンクを示し、該小型のインクタンク
４ａ１は伸縮自在であることから、胴部は蛇腹形状をし
ているのが好ましい。４ａ２は小型のインクタンク４ａ
１を圧縮する加圧部材を示し、４ａ３は加圧部材４ａ２
の一方を加圧装置４ａの一部に回転自在に軸支する治具
を示す。加圧部材４ａ２の他の一方は加圧手段４ａ４の
駆動部材４ａ５に連接されており、これにより、加圧手
段４ａ４の駆動により小型のインクタンク４ａ１が加圧
部材４ａ２により瞬時に潰される。瞬時に潰されること
で、小型インクタンク４ａ１中の多量のインクはヘッド
１００ａから一気に強制噴出され、チューブ３ａ、ヘッ
ド１００ａ内の異物、気泡等を容易に除去することが出
来る。

【００２５】４ａ６は小型のインクタンク４ａ１の回復
を容易にするため加圧解除する方向に伏勢されているバ
ネを示し、該バネの一方は本図では示されていないが加
圧装置４ａの一部に固定され、他の一方は加圧部材４ａ
２に固定されており、平常時は加圧部材４ａ２を持ち上
げる様に作用している。加圧終了後は加圧手段４ａ４と
バネ４ａ６により再び加圧部材４ａ２による加圧が解除
され、小型インクタンク４ａ１は元の大きさに回復す
る。加圧手段４ａ４としてはソレノイド、ステッピング
モーター等で有り、瞬時に作動する加圧手段であれば特
に限定は無い。

【００２６】図５は加圧装置４ａによりインクタンクを
瞬時に潰す機構の他の一例を示す模式図である。加圧装
置４ａの他の一例の模式図を示す。図５（ａ）は平常状
態を示し、図５（ｂ）は加圧手段が作動し、小型インク
タンクが瞬時に潰された状態を示す。図中４ａ７は加圧
する方向に伏勢されたバネを示し、該バネの一方は本図
では示されていないが加圧装置４ａの一部に固定され、
他の一方は加圧部材４ａ２に固定されている。４ａ８は
加圧手段の１例である上下動を行うカムを示し、平常時
は加圧を解除する位置で加圧部材４ａ２を支えている。
４ａ９はカム４ａ８を動かすモーターを示し、４ａ１０
はモーター４ａ９の動きをカム４ａ８に伝えるベルトを
示す。カム４ａ８の回転に伴い、加圧部材４ａ２の支え
が一気に解除されることで、加圧部材４ａ２により小型
インクタンク４ａ１は瞬時に潰される。瞬時に潰される
ことで、小型インクタンク４ａ１中の多量のインクはヘ
ッド１００ａから一気に強制噴出され、チューブ３ａ、
ヘッド１００ａ内の異物、気泡等を容易に除去すること
が出来る。加圧終了後はカム４ａ８の回転により再び加
圧部材４ａ２による加圧が解除され、小型インクタンク
４ａ１は元の大きさに回復する。図４及び図５に示され
る如き加圧手段をヘッド回復装置に用いることで、従来
除去が困難であったヘッド内のインク供給経路内に付着
した小さな気泡、ゴミ等も一気に多量のインクが流れる
ことで容易に短時間で除去することが可能となり、高画
質の画像形成が保証できる様になった。

【００２７】加圧手段を使用した場合、ヘッドキャリッ
ジ１に配設されているヘッド１００ａ〜１００ｈが、メ
ンテナンスユニット５でメンテナンスを受ける順番を図
１と図２で簡単に説明する。先ず、ヘッドキャリッジ１
が一旦右側のホームポジションへ移動する。その後ヘッ
ド１００ａ、１００ｂがサッキングキャップを有した減
圧吸引部５ｃ、５ｄに移動し減圧吸引によるインク吐出
口の清掃を行い、終了後ブレード部５ａに移動しヘッド
１００ａ、１００ｂを拭うことでヘッド１００ａ、１０
０ｂ表面に付いているインクの塊、ゴミ等を除去し、次
にインク空吐出受け部５ｂに戻り、加圧手段によりヘッ
ド１００ａ、１００ｂの順でインクの強制噴出を行うこ
とでヘッド１００ａ、１００ｂのメンテナンスが終了す
る。以下順番に残りのヘッド１００ｃ〜１００ｈを２つ
毎に同じ工程でメンテナンスを行うことでヘッド１００
ａ〜１００ｈのメンテナンスが終了する。

【００２８】

【発明の効果】加圧手段をヘッド回復装置に用いること
で、従来除去が困難であったヘッド内のインク供給経路
内に付着した小さな気泡、ゴミ等も一気に多量のインク
が流れることで容易に短時間で除去することが可能とな
り、高画質の画像形成が維持できる様になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラープルーフ作製装置の模式図を示す。

【図２】ヘッドキャリッジの概略図を示す。

【図３】加圧ユニットを介してインクパックユニットか
らヘッドキャリッジに供給されるインクの経路の模式図
を示す。

【図４】加圧装置によりインクタンクを瞬時に潰す機構
の一例を示す模式図である。

【図５】加圧装置によりインクタンクを瞬時に潰す機構
の他の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１ ヘッドキャリッジ ２ インクパックユニット ３ インク供給用チューブ ４ 加圧ユニット ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ 加
圧装置 ４ａ１ インクタンク ４ａ２ 加圧部材 ４ａ４ 加圧手段 ４ａ６、４ａ７ バネ ４ａ８ カム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェットヘッドのインク吐出口よ
   りインク滴を噴射して直接記録シートに付着させて画像
   を記録するインクジェット画像記録装置のインクジェッ
   トヘッド回復装置において、インクタンクとインクジェ
   ットヘッドの間のインク供給路にインク加圧手段を設
   け、該加圧手段により前記インク吐出口からインクを強
   制噴出させることによりインクジェットヘッドの回復を
   行うことを特徴とするインクジェットヘッド回復装置。
2. 【請求項２】 インク加圧手段が収縮自在なタンクと、
   該タンクを瞬時に潰す機構と元に戻す機構を備えている
   ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド
   回復装置。