JP2005119268A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】印字ヘッドのノズルを印字媒体との対向位置から所定角度まで回動自在に支持したインクジェットプリンタに関し、目詰まり復旧時のインクの無駄を減少し、装置を小型化できるインクジェットプリンタの提供を目的とする。
【解決手段】複数のノズル９を有し、ノズル９からインク６を噴射する印字ヘッド１を備え、記録媒体７に間隙を介して印字ヘッド１のノズル９を対向させて、ノズル９から選択的にインク６を噴射してドットによって記録媒体７に印字を行うインクジェットプリンタであって、印字ヘッド１を、ノズル９が記録媒体７に対向する位置から所定角度外れた位置まで、回動自在に支持する支持部材20を備えた構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、印字ヘッドのノズルの目詰まりを復旧する復旧機構を有するインクジェットプリンタに係り、特に複数のノズルを備えた印字ヘッドを印字媒体に対向する位置から所定角度まで回動自在に支持したインクジェットプリンタに関するものである。

近来、印字媒体にインクの微小粒子を直接吹きつけて記録するインクジェットプリンタが、印字媒体に対する制限がなく、且つ高速印字、低騒音であり、カラー化が容易であることから急速に普及しつつある。

このインクジェットプリンタによる印字は必要箇所だけにインクを噴射し、他の方式のプリンタに比べて最も省資源化を実現している。しかし、細いノズルからインクを噴射しながら印字を行うため、印字休止中にインクが乾燥して粘りが増して印字を開始した時にインクが出にくくなったり、印字中でもノズル面が濡れているために紙粉等が付着してノズルを塞いだり、振動等の外乱によってノズルから気泡が入ったりして印字にドット抜けが生じるという現象が発生する。

このため電源投入時或いは必要時に、ノズルの面を布やゴムブラシで拭いてクリーニングしたり、ノズルにキャップを被せて、インクの粘りが増加することを防止したり、吸引ポンプで粘りが増したインクや気泡が混入したインクを吸引除去する目詰まり復旧動作 (パージという) が行われる。

しかしながら、パージによって吸引されるインクはそのまま捨てられるので、資源を無駄に費やすことになる。特に、高速印刷を行うために印字ヘッドの主走査方向にライン状に多数のノズルを備えたライン型ヘッドの場合には、少数の異常ノズルの復旧のために多数のノズルからインクが吸引され、印字に使用されるべきインクが無駄に捨てられることになる。

また、ライン型ヘッドの場合、多数のノズルからインクを吸引する機構をプリンタ内に配置することは、装置が大型になるので、装置の小型化の要請に対して逆行するという問題がある。

そこで、バージによるインクの無駄を少なくし、且つ、装置の小型化の要請に対応できる目詰まりの復旧機構が望まれている。

〔従来の技術〕図１５にインクジェットプリンタの概要を示す。図に示すように、インクジェットヘッド (以下印字ヘッドという)1a を搭載したキャリア２がガイドシャフト３が滑合し、また、プーリP1,P2 に掛けられたタイミングベルト（以下ベルトという)4にキャリア２が固定され、プーリP1はモータM1に連結されている。

キャリア２は、板状のプラテン５の上方に配置され、モータM1の正逆方向回転によりベルト４によってプラテン５に平行に矢印Ａ、Ｂ方向に移動する。プラテン５の前段にモータM2に連結された送りローラＲが配置されている。

印字ヘッド1aは、プラテン５に所定の間隙を介して対向し、先端に後述する複数のノズル及びノズルにインクを供給するインクタンク10を備えている。また、キャリア２のホームポジションの右下方（図中右端）にヘッド復旧ユニット11が設けられている。

このような構成を有するので、キャリア２が移動しながら、印字ヘッド1aのノズルからインクを噴射して印字用紙7aにマトリックスドットによって印字を形成する。印字用紙7aは送りローラＲの回転によって矢印Ｃ方向に改行送りされる。

次に図１６の側断面図により印字ヘッド1aを説明する。図は、印字ヘッド1aの一部で、４個のノズル 9₁ ,9₂ , …に対応する部分を示しており、図において、ノズル 9₁ ,9₂ , …を有する圧力室12₁ , 12₂ , …の側面に圧電素子8a₁ , 8b₁ 、8a₂ , 8b₂ , …が配置されている。圧電素子8a₁ , 8b₁ 、8a_{2 ,} 8b₂ , …の両面には、図示していない電極が夫々設けられている。

圧力室12₁ , 12₂ , …には、インク供給口13から共通流路14を経てインク6aが供給される。インク供給口13は前記のインクタンク10に接続している。従って、電極に選択的に電圧を印加（実際には、予め全ての圧電素子8a₁ , 8b₁ , 8a₂ , 8b₂ , …に電圧を印加しておき、インク6aを噴射させるノズル 9₁ ,9₂ , …に対応する圧電素子8a₁ , 8b₁ , 8a₂ , 8b₂ , …の電圧印加を解除させる方法が多い）して、圧電素子8a₁ , 8b₁ , 8a₂ , 8b₂ , …の電歪による変位で圧力室圧12₁ , 12₂ , …の側面を加圧して、圧力室12₁ , 12₂ , …に圧力変化を与えてインク6aをノズル 9₁ ,9₂ , …から噴射する。

このようなインクジェットプリンタでは、長時間印字をしないで放置しておくと、ノズル 9₁ ,9₂ , …内のインク6aが乾燥して、染料が析出して目詰まりが発生し、直ちに印字を行うことはできない。また、印字中でもノズル 9₁ ,9₂ , …内のインク6aに空気が混入して、印字にドット抜けが生じることがある。更に、ノズル 9₁ ,9₂ , …がインク6aで濡れているため、印字用紙7aから出る紙粉や埃等が付着して同様に印字不良となる。

そこで、再び図１５において、装置に電源が投入された時、或いはオペレータが必要により（用紙1a上の印字にドット抜けが生じた場合、又は目視で目詰まりを発見した場合) 図示省略した操作釦で指示した時に、印字ヘッド1aが右端へ移動してヘッド復旧ユニット11によって、ノズル 9₁ ,9₂ , …のインク6aを吸引して復旧させるパージ動作が行われる。また、ノズル 9₁ ,9₂ , …が紙粉等によって汚れた場合には、ゴム板等によるワイピイグ動作か、オペレータにより濡れたティッシュペーパー等でクリーニングされる。

図１７(a) に示すように、ヘッド復旧ユニット11は、ノズル 9₁ ,9₂ , …の１つに対応する開口部16、吸引口17を有するキャップ15、及び吸引口17にホース180 を介して連結された吸引ポンプ18で構成されている。キャップ15は弾性を有する材料、例えば、ゴムで形成されている。

従って、印字ヘッド1aがヘッド復旧ユニット11の位置に移動し、図示していないプランジャーマグネット等の動作によってキャップ15の開口部16をノズル 9₁ ,9₂ , …の中の目詰まりしたノズル (例えば、ノズル 9₁ ) に密着させて密閉空間を形成し、吸引ポンプ18の駆動により吸引口17からインク6aを吸引する。

以上は、目詰まりした１つのノズルだけを吸引して復旧させるものであるが、ノズル 9₁ ,9₂ , …の目詰まりの固体差により、目詰まりの復旧し易いノズルと復旧しにくいノズルがあり、また、目詰まりしていないノズルもある。

そこで、(b) に示すように、ヘッド復旧ユニット11ａにより、目詰まりした１つのノズルを含む複数のノズル 9₁ ,9₂ , …にキャップ15ａの開口部16ａを密着させて同時に吸引して、正常ノズルからインク6aを吸い出し、その溶媒の溶解力で目詰まりしたノズルの乾燥固化した色素を溶解させ、一種の洗浄作用により目詰まりを回復させる方法があり、この方法を採用した装置が多い。

上記従来方法によれば、複数のノズルに共通のキャップでパージを行っており、この際に吸引されたインクはそのまま捨てられるので、資源を無駄に費やすことになり、特に、多数のノズルを備えた印字ヘッドでは、少数の異常ノズルを復旧させるために多くの正常ノズルからもインクが吸引され、本来印字に使用されるべきインクが無駄に捨てられている。

また、高速印字のためにノズルをライン状に配列したライン型の印字ヘッドになると、復旧機構の位置まで印字ヘッドを移動させる方法では装置が大型になってしまうので、小型化の要請に対応できない。という問題点がある。

本発明は、ノズルの目詰まりを復旧させる際のインクの無駄を減少させると共に、装置の小型化を図ることができるインクジェットプリンタを提供することを目的としている。

図１は本発明の原理説明図である。図において、６はインク、９は印字ヘッド１に設けられたノズル、１はライン状に配列した複数のノズル９を有し、ノズル９からインク６を噴射する印字ヘッド、20は印字ヘッド１を、ノズル９が記録媒体７に対向する位置から所定角度外れた位置まで、回動自在に支持する支持部材である。

記録媒体７に間隙を介して印字ヘッド１のノズル９を対向させて、ノズル９から選択的にインク６を噴射してドットによって記録媒体７に印字を行うように構成されている。

従って、支持部材20に支持された印字ヘッド１を回動させて、ノズル９が記録媒体７に対向する位置から所定角度外れた位置まで移動することができるので、この移動範囲内及び所定角度外れた位置に対応する位置に、ノズル９の面をクリーニングするクリーナ、異常ノズルの検出手段、噴射異常の復旧手段、及びノズル９を保護する保護部材を配置することが可能となり、特にクリーニング、噴射異常の復旧、及びノズル９の保護の際に、従来方法のように、印字ヘッド１を主走査方向へ移動する必要がなく、高速印字が可能な小型化した装置を得ることができる。

請求項２：ノズル９が記録媒体７に対向する位置から回動して所定角度外れた位置にきたときのノズル９の前方に、ノズル９の噴射異常を復旧させる復旧手段をノズル９の面に平行に移動可能に備える構成である。

従って、ノズル９が記録媒体７に対向する位置から回動して所定角度外れた位置にきたときに、復旧手段がノズル９の前方へ移動することができるので、ノズル９に噴射異常が生じたときは、該当位置で復旧を行うことができる。

請求項３：ノズル９の噴射異常を個別に検出する検出手段を備え、検出手段によって異常が検出されたノズル９の位置へ復旧手段を移動させて、該当するノズル９、或いはノズル９の近傍のノズル９を纏めて復旧動作を行うように構成されている。

請求項４：ノズル９が記録媒体７に対向する位置から回動して所定角度外れた位置にきたときのすべてのノズル９の面を覆う保護部材を備える構成である。従って、保護部材によってすべてのノズル９の面を覆うことにより、装置の使用休止中のノズル９をインク６の固化や埃の付着から保護することができる。

請求項５：ノズル９が記録媒体７に対向する位置から所定角度外れた位置まで回動する範囲内に、ノズル９面をクリーニングするクリーナを設けた構成とする。

請求項６：検出手段は、ノズル９が記録媒体７に対向する位置から所定角度外れた位置まで回動する範囲内の位置の、ノズル９の前方に設けられ、回動の範囲内の位置でノズル９の噴射異常を検出するように構成されている。

従って、ノズル９の噴射異常を検出した後に所定角度外れた位置まで回動するので、直ちに復旧手段によって復旧動作を行うことができる。

請求項７：検出手段は、ノズル９毎に対応して間隔をおいて対向する複数対の電極を備え、電極の間隔に噴射したインク６の存在による電気回路定数の変化を検出するように構成されている。

請求項８：電極は、導体で形成され、導体にインク６を吹き付けて各対の導体間の電気容量の変化を検出するように構成されている。

以上説明したように本発明によれば、
(1) ライン状にノズルを配列して支持部材に支持された印字ヘッドを支持部材を中心として回動させて、ノズル位置をプラテンに対向する位置から、所定角度外れた位置へ移動することができるので、移動範囲にクリーナ、異常ノズルの検出手段、異常ノズルの復旧手段、及びノズルを保護する保護部材を配置することができ、特にクリーニング、噴射異常の復旧及びノズルの保護の際に、従来方法のように印字ヘッドを横方向へ移動する必要がなく、高速印字が可能で小型な装置を提供することができる。

(2) 復旧手段がノズルの前方へ移動することができるので、ノズルに噴射異常が生じたときは、該当位置で復旧を行うことができる。また、保護部材により装置の使用休止中のノズルをインクの固化や埃の付着から保護することができる。

(3) 吸引されるノズルは、目詰まりノズル或いはそのごく近傍に限られ、その他の大多数のノズルは吸引されないため、インクの無駄を少なくすることができる。

という効果がある。

以下、本発明を適用したインクジェットプリンタの実施例１〜実施例４を図２〜図１４を参照して説明する。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。本実施例は、ライン型の印字ヘッドを支軸で回動自在に支持して、ノズル面をプラテン以外の方向へ向けてパージ等ができるようにしたものである。

１）実施例１
図２〜図１１により実施例１を説明する。図２及び図３は実施例１の構成図、図４は実施例１のクリーナを説明する斜視図、図５は実施例１の目詰まり検出を説明する斜視図、図６は実施例１のヘッド復旧ユニットを説明する構成図、図７はキャッブによる吸引を説明する側断面図、図８は実施例１のヘッド保護機構を説明する構成図、図９は実施例１の制御ブロック図、図１０は目詰まりノズル検出方法を説明するブロック図、図１１は実施例１のフローチャートである。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

図２ (本来、印字ヘッド1bは、図３に示すように、カバー等によって内部は見えないが、構成の説明のために内部を示している。）に示すように、印字ヘッド1bは、印字用紙7aの印字行方向の幅に対応する長さにライン状にノズル9a₁ , 9a₂ , …が配列して形成されノズル部90、及びノズル部90の両端を支持ばね91で支持する保持部材19で構成され、ノズル部90は支持ばね91によりスペース方向に僅かのストロークだけ移動可能である。

印字ヘッド1bは、常態では、ノズル9a₁ , 9a₂ , …がロール状のプラテン5aに間隙を介して対向し、この間隙に印字用紙7aが供給される。印字用紙7aはプラテン5aの軸50に取り付けられたモータM3の駆動によるプラテン5aの回転で移送される。

また、印字ヘッド1bは、保持部材19に設けられた支軸20ａで図示していない左右のサイドフレームに回動自在に支持され、支軸20ａに取り付けられたモータM4の駆動で支軸20ａを中心として下方向へ回動する。

印字ヘッド1bの図において左端部にノズル部90をスペース方向へ往復移動させる（ノズル9a₁ , 9a₂ , …の間隔に印字する）ための永久磁石MG1 及びコイルＣが設けられ、また、走査方向の移動量を読み取って位置を判断してノズル9a₁ , 9a₂ , …の噴射を制御するためのスケール21及びセンサＳが設けられている。なお、センサＳは図示していない装置フレーム側に配置されている。右端部でノズル9a₁ , 9a₂ , …はインクタンク10ａに接続されている。

図３(a) 〜(d) は、支軸20ａを中心に回動する印字ヘッド1bを示しているが、分かり易いように、回動角度毎に支軸20ａの位置をずらせて示している。即ち、(a) は印字ヘッド1bが印字用紙7aに対向する位置、(b) 〜(e) は印字ヘッド1bが下方向へ回動する各角度方向（例えば、30度、50度、70度、90度) の位置に、クリーナ22、検出機構23、ヘッド復旧ユニット11ａ、ヘッド保護ユニット24が設けられている。

図４は印字ヘッド1bをノズル9a₁ , 9a₂ , …側から見た斜視図で、印字ヘッド1bが下方へ回動した図３(b) の位置に対応して、ロール状に形成されたクリーナ22が設けられている。また、支軸20ａに設けられたギヤG1と、クリーナ22の軸220 に設けられたギヤG2が噛合している。

従って、モータM4の回転で印字ヘッド1bをクリーナ22の位置へ回動させた後、正逆方向へ回転してノズル9a₁ , 9a₂ , …の先端を所定角度往復させて、接触面の逆方向回動によってノズル9a₁ , 9a₂ , …の面の汚れを拭き取る。

図５は印字ヘッド1bをノズル9a₁ , 9a₂ , …側から見た斜視図で、印字ヘッド1bが下方へ回動した図３(c) の位置に対応して、ノズル9a₁ , 9a₂ , …のインク目詰まりを検出する検出機構23が設けられている。

検出機構23は、印字ヘッド1bの両端の付近に発光器S1及び受光器S2が対向して設けられ、発光S1から発光される光ビームがノズル9a₁ , 9a₂ , …の列の前面近傍を横断して通過して受光器S2に受光されるように配置されている。

従って、モータM4の回転で印字ヘッド1bを検出機構23に対応する位置へ回動させた後、ノズル9a₁ , 9a₂ , …の図において左端から１つ１つインク6aを噴射させて、インク6aの噴射の有無で発光器S1と受光器S2間の光路を遮断するか否かを受光器S2で検出する。即ち、受光器S2の受光があれば該当するノズルが目詰まりであると判定する。

図６(a) は印字ヘッド1bをノズル9a₁ , 9a₂ , …側から見た斜視図で、印字ヘッド1bが下方へ回動した図３(d) の位置に対応して、検出機構23で検出されたノズル9a₁ , 9a₂ , …の目詰まりをパージするヘッド復旧ユニット11ａが設けられている。

ヘッド復旧ユニット11ａは、吸引ヘッド25が印字ヘッド1bに平行するガイド軸26に滑合すると共に、プーリP3,P4 に掛けられたベルトB1に固定され、プーリP3に連結したモータM5の駆動で、矢印方向Ｄ、Ｅ方向に移動する。

吸引ヘッド25はホース180aを介して図示省略した吸引ポンプに連結している。吸引ボンプには、電磁弁が設けられ、電磁弁の開放でノズルのインク6aが吸引される。

図６(b) に示すように、ガイド軸26は、両端が四角に形成され、装置の左右のサイドフレームＦに夫々設けられた長孔27で上下に摺動自在に支持され、スプリング28により下方向へ付勢され、下辺に偏心カム29の短径が当接している。偏心カム29の軸290 はモータM6に連結している。

従って、モータM6の駆動で両側の偏心カム29が所定角度回転すると、ガイド軸26がスプリング28の弾力に抗して上昇し、吸引ヘッド25が上方向へ移動する。図７(a) は、ライン状のノズル9a₁ , 9a₂ , …を４個づつのクループに分けて、その内の目詰まりした１つのノズルを吸引ヘッド25で吸引する場合を示している。( 実際には、(b) のように、複数のノズル9a₁ , 9a₂ , …を一度に覆う方が現実的である。)
吸引ヘッド25にはキャップ15ａが設けられ、キャップ15ａは、弾性材、例えば、ゴムで周囲が蛇腹状に形成され，開口部16ａ及び吸引口17ａが設けられている。吸引口17ａには前記吸引ポンプに連結したホース180aの一端が取り付けられている。

図７(b) は、ノズル9a₁ , 9a₂ , …の４個づつの１グループに対応する吸引ヘッド25ａにより、開口部16ｂを有するキャップ15ｂで吸引する場合を示している。この場合には、グループ内の正常ノズルから無駄なインク6aが多少吸引されるが、他の大多数のノズルからは吸引されない。

また、図８は印字ヘッド1bをノズル9a₁ , 9a₂ , …側から見た斜視図で、印字ヘッド1bが下方へ回動した図３(e) の位置に対応して、装置の電源をＯＦＦした場合（即ち、印字を長時間休止する場合）にノズル9a₁ , 9a₂ , …面のすべてを一括して覆って印字ヘッド1bを保護するヘッド保護機構24が設けられている。

ヘッド保護機構24は、印字ヘッド1bのすべてのノズル9a₁ , 9a₂ , …のすべてを開口部16ｃで覆う大きさに形成された保護キャップ15ｃが設けられ、開口部16ｃを上に向けて配置されている。

保護キャップ15ｃは、保持板30に保持され、保持板30の両端は、左右のサイドフレームＦに設けられた長孔27ａに上下に摺動自在に挿入され、レバー31の支点310 及びスプリング28ａによって長孔27ａの上端に付勢されるように構成され、装置が電源ＯＮ中は、レバー31に連結したプランジャーマグネットPMの励磁によって、スプリング28ａの弾力に抗して保持板30を降下させる。

従って、装置の電源がＯＦＦした時は、印字ヘッド1bがヘッド保護機構24の位置まで回動してから電源が落ち、プランジャーマグネットPMの励磁が解除されて、保持板30はスプリング28ａの弾力によって上昇し、すべてのノズル9a₁ , 9a₂ , …を保護キャップ15ｃが覆う。

そして、電源ＯＮで、プランジャーマグネットPMの励磁で保持板30が降下して、保護キャップ15ｃがノズル9a₁ , 9a₂ , …の面から離れ、印字ヘッド1aはプラテン5aに対向する位置へ復帰する。

また、図９は制御ブロック図で本発明に関係するものだけを示している。図において、32はＣＰＵ、33はＲＯＭ、34はＲＡＭ、35〜39は駆動回路、40は操作パネル、41はセンサアンプを示す。

ＣＰＵ32は、ＲＯＭ33に格納された制御プログラムに従って各部を制御する。ＲＯＭ33は、ヘッド駆動制御部330 、ヘッド回動制御部331 、ヘッド復旧制御部332 及びヘッド保護制御部333 のプログラムと、ノズル位置テーブル334 を備えている。

ヘッド駆動制御部330 は、印字の場合にノズル9a₁ , 9a₂ , …を印字情報に基づく印字パターンに応じて選択的にインク噴射を駆動制御すると共に、目詰まり検出制御部341cの指令 (ノズル選択信号) で、ノズル9a₁ , 9a₂ , …の端部から１つづつのインク噴射を駆動制御する。

ヘッド回動制御部331 は、ヘッド復旧制御部332 或いはヘッド保護制御部333 からの指令により、駆動回路36に指令して印字ヘッド1bの回動を制御する。ヘッド復旧制御部332 は、クリーニング制御部332a、目詰まり検出制御部332b及び吸引制御部332cから成り、電源投入時、或いは操作パネル40の清掃指示釦400 かパージ指示釦401 の押下によって起動し、清掃指示釦400 が押下された時には、ヘッド回動制御部331 及びクリーニング制御部332aの制御でクリーニングを行い、パージ指示釦401 が押下された時には、ヘッド回動制御部331 、クリーニング制御部332a、目詰まり検出制御部332b及び吸引制御部332cの順次制御によりヘッド復旧動作を行う。

クリーニング制御部332aは、ヘッド回動制御部331 に、印字ヘッド1bのノズル9a₁ , 9a₂ , …の面をクリーニング位置へ回動させて、その位置で所定回数揺動する指令を出す。

目詰まり検出制御部332bは、ＲＡＭ34の目詰まりノズル記憶部340 を制御する図示省略したメモリ制御部を備え、ヘッド回動制御部331 に、印字ヘッド1bのノズル9a₁ , 9a₂ , …の面を目詰まり検出位置へ回動させる指令を出し、その位置にノズル9a₁ , 9a₂ , …が到達した後に、発光器S1及び受光器S2を起動させる。

一方、ノズル位置テーブル334 を参照して順次ノズル選択信号をヘッド駆動制御部330 へ送り、発光器S1及び受光器S2を制御して目詰まりノズルを検出し、検出されたノズル位置を目詰まりノズル記憶部340 に記憶する。

即ち、目詰まりノズルが検出されたら、目詰まりノズル記憶部340 の該当するノズルのアドレスに対応した領域にフラグを立てる。全ノズル9a₁ , 9a₂ , …の目詰まりチェックが完了した時点で、目詰まりノズルが存在した場合は、吸引制御部332cへチェック完了を通知し、目詰まりノズルが存在しなかった場合は、ヘッド回動制御部331 へ通知する。

図１０により、目詰まり検出の方法を説明する。常時駆動パルスＰが送られている駆動回路35に、ノズル選択信号Ａが送られると、選択位置のノズル (対応する圧電素子) が駆動してインク6aを噴射する。

噴射したインク6aは、発光器S1からの光ビームの光路を遮断して受光器S2に受光されず、目詰まり検出制御部332bに設けられた判定部Ｈに、ノズル選択信号Ａだけが到達するので、目詰まりなしと判定し、また、目詰まりのためにインク6aが噴射されなければ、発光器S1からの発光が受光器S2に受光されて、判定部Ｈにノズル選択信号Ａと受光出力Ｂの両方が到達するので、目詰まりありと判定して、判定結果を出力する。

再び図９において、吸引制御部332cは、目詰まり検出制御部332bからのチェック完了通知により、ヘッド回動制御部331 に指令して吸引ヘッド25を該当ノズルの位置へ移動させると共に、目詰まりノズル記憶部340 のフラグが立てられた目詰まりノズルのアドレスを読み出し、駆動回路37に指令して目詰まりノズルの位置へ吸引ヘッド25を移動させ、駆動回路38に指令してガイド軸26を上昇させて吸引ヘッド25のキャップ15ａの開口部16ａを該当ノズルの面に押圧し、吸引ポンプ18ａにより吸引口17ａから吸引する。

ヘッド保護制御部333 は、装置の電源がＯＮ操作された時に、駆動回路39に指令してプランジャーマグネットPMを励磁すると共に、ヘッド回動制御部331 に印字ヘッド1bをプラテン5aに対向する位置へ戻すように指令する。また、装置の電源がＯＦＦした時に、ヘッド回動制御部331 に印字ヘッド1bをヘッド保護機構24の方向へ回動するように指令し、回動が終了後、プランジャーマグネットPMの励磁を解除する。

ノズル位置テーブル334 は、全ノズル9a₁ , 9a₂ , …の位置を示すデータ (ノズル選択信号) が格納されたメモリである。ＲＡＭ34は、目詰まりノズル記憶部340 を備えている。目詰まりノズル記憶部340 は、全ノズル9a₁ , 9a₂ , …のアドレスを保有しており、目詰まりノズルのアドレスに対応した領域にフラグが立てられる。（例えば、各領域は常態「目詰まりなし状態」では〔０〕で、目詰まりが検出されたら〔１〕とする。）
操作パネル40は、清掃指示釦400 及びパージ指示釦401 を備えている。

このような構成及び機能を有するので、次に図１１のフローチャートにより作用を説明する。

(1) まず、装置電源の投入、或いは操作パネル40のパージ指示釦401 を押下すると、ヘッド復旧制御部332 が起動して、クリーニング制御部332aの指令により、モータM4が駆動し、印字ヘッド1bのノズル9a₁ , 9a₂ , …面がクリーニング位置まで回動してクリーナ22に接触する。

その位置でモータM4が正逆方向に回転してノズル9a₁ , 9a₂ , …面の揺動とクリーナ22の正逆方向回転によってノズル9a₁ , 9a₂ , …面をクリーナ22がクリーニングする。クリーニングによってノズル9a₁ , 9a₂ , …面に付着した紙粉等のゴミを除去することができる。所定回数の揺動が終了すると、目詰まり検出制御部332bへ通知する。（なお、(1) において、清掃指示釦400 が押下された場合には、クリーナ22によるクリーニング終了後、元のプラテン5aに対向する位置へ戻る。）
(2) 目詰まり検出制御部332bの指令により、モータM4が駆動して、印字ヘッド1bのノズル9a₁ , 9a₂ , …面が目詰まり検出位置まで回動して停止する。

(3) 次に、発光器S1及び受光器S2が起動すると共に、ノズル位置テーブル334 からノズル位置を順次読み出して、ノズル選択信号Ａをヘッド駆動制御部330 へ送ると、ノズル81,82,…から順次インク6aを噴射する。

(4) 発光器S1及び受光器S2によってインク6aの噴射の有無から目詰まりノズルを検出し、目詰まりが検出されたノズル位置を目詰まりノズル記憶部340 の該当するノズルアドレスに対応した領域にフラグを立てる。全ノズル9a₁ , 9a₂ , …の目詰まりチェックが完了すると、吸引制御部332cへ通知する。もし、目詰まりノズルが１つもなければ、モータM4の逆方向回転で印字ヘッド1bを回動させてノズル 9₁ ,9₂ , …の面をプラテン5aに対向する元の位置へ戻す。

(5) 吸引制御部332cの指令により、モータM4が駆動してノズル9a₁ , 9a₂ , …面がヘッド復旧位置へ回動して停止し、目詰まりノズル記憶部340 の該当する目詰まりノズルのアドレスに対応する領域に立てたフラグを読み出し、駆動回路37に指令してモータM5の回転によってベルトB1を駆動させ、吸引ヘッド25をフラグを読み出した目詰まりノズルの位置へ移動する。

(6) すると、駆動回路38に指令してモータM6が駆動して偏心カム29の回転でガイド軸26がスプリング28の弾力に抗して上昇し、吸引ヘッド25上のキャップ15ａの開口部16ａが目詰まりノズルの前面に密着する。そこで、吸引ボンプ18ａによって吸引する。吸引が済むと偏心カム29を回転して吸引ヘッド25を降下させ、キャップ15ａをノズルの前面から離す。

(7) 次いで、目詰まりノズル記憶部340 の目詰まりノズルの次のフラグを読み出して(5) 〜(6) の吸引を行い、フラグがなくなるまで継続する。

(8) すべての目詰まりノズルの吸引が終了すると、ヘッド回動制御部331 に通知され、モータM4の逆方向回転で、ノズル9a₁ , 9a₂ , …の面を目詰まり検出位置へ回動させ、再び(3) 及び(4) のフローにより目詰まり検出を行う。すべてのノズル 9₁ ,9₂ , …の目詰まりがなければ、パージ終了となり、印字待ち状態となる。もし、目詰まりの残りがあれば、(5) 以降のフローを行う。

(9) やがて印字が終了等により、（装置に電源が投入されているときは、プランジャーマグネットPMが励磁されている。）電源のＯＦＦスイッチが操作されると、印字ヘッド1bが回動してノズル9a₁ , 9a₂ , …の面がヘッド保護機構24の上方に向き、プランジャーマグネットPMの励磁が解除されて、保持板30が上昇して保護キャップ15ｃがノズル9a₁ , 9a₂ , …の面を覆う。その後に電源ＯＦＦとなる。

このようにして、ライン型の印字ヘッド1bを支軸20ａを中心としてプラテン5aに対向した位置から回動させた各所定角度位置に、クリーナ、目詰まり検出手段、目詰まりの復旧手段、及びヘッド保護機構を配置することが可能となり、クリーニング及びパージを行うことができると共に、印字の休止時には、保護キャップ15ｃによりインク6aの固化や埃の付着から印字ヘッド1bを保護することができる。

従って、従来方法のように、印字ヘッドを横方向へ移動してパージを行う配置では、用紙7aの幅一杯にノズルが配列されているライン型の印字ヘッドの場合には、用紙幅のほぼ２倍の空間を必要として装置が大型になるが、上記実施例１では、印字ヘッド1bを横方向へ移動する必要がなく、装置の小型化を図ることができる。

また、複数のノズルをグループにしてキャップを当てる場合には、吸引がそのグループのノズルに限られ、その他の大多数のノズルは吸引さないため、インク量の無駄を少なくすることができる。

２）実施例２
図１２に実施例２を示す。実施例２が前記実施例１と異なるのは、ノズル目詰まりの検出を発光器と受光器による方法に代えて、発光器と散乱光検出器による方法としたことである。

図に示すように、発光器S1の近傍に散乱光検出器S3が設けられている。従って、実施例１と同様に、印字ヘッド1bを目詰まり検出位置へ回動し、ノズル9a₁ , 9a₂ , …の図において左端から１つ１つインク6aを噴射させて、発光器S1からの光ビームが噴射されるインク6aに乱反射して、散乱光検出器S3に検出される。即ち、目詰まりしたノズルは散乱光が検出されないので、散乱光検出器S3の検出の有無で目詰まりを判定することができる。

３）実施例３
図１３に実施例３を示す。実施例３が前記実施例１及び実施例２と異なるのは、ノズル目詰まりの検出を発光器と受光器、発光器と散乱光検出器による方法に代えて、電気回路定数の変化によって検出する方法としたことである。

図に示すように、絶縁性の基板42上に、ノズル 9₁ ,9₂ , …から噴射されるインク6aが到達して広がる径よりやや小さい間隔で、夫々対の電極 43a₁ ,43b₁ 、 43a₂ ,43b₂ 、…がパターン形成されている。電極 43a₁ ,43b₁ 、 43a₂ ,43b₂ 、…からは夫々リード線La₁ , Lb₁ 、La₂ , Lb₂ 、…が引き出されている。

従って、上記実施例１及び実施例２と同様に、目詰まり検出位置に基板43を間隔部分がノズル 9₁ ,9₂ , …の前面近傍にくるように配置し、ノズル 9₁ ,9₂ , …からインク6aを噴射するように駆動すると、目詰まりしていないノズルからだけ噴射して基板42に到達したインク6aが夫々対の電極 43a₁ ,43b₁ 、 43a₂ ,43b₂ 、…の間隔を連結する。

そこで、夫々対の電極 43a₁ ,43b₁ 、 43a₂ ,43b₂ 、…間の静電容量（インク6aの誘電率は周波数によっても異なるが空気の数倍〜80倍に達するので、インク6aが吹き付けられると静電容量が増加する）、或いはインク6aが導電性流体ならば抵抗値をリード線La₁ , Lb₁ 、La₂ , Lb₂ 、…間で測定することにより、静電容量或いは抵抗値が変化しないノズルを目詰まりノズルであると検出することができる。
４）実施例４
図１４に実施例４を示す。実施例４が前記実施例１と異なるのは、吸引ヘッドのキャップ内に超音波振動子を備えたことである。

(a) に示すように、吸引ヘッド25ｃのキャップ15ｄ内に、前方に凹に放物面状に湾曲した超音波振動子44が設けられ、超音波振動子44からの超音波の収束位置を、ノズル位置（例えば、ノズル 9₁ ）にくるように設定されている。
従って、ノズル 9₁ のインク6aによる目詰まりを超音波によって強力に洗浄することができ、復旧効果を一層高めることができる。また、(b) に示すように、吸引ヘッド25ｄのキャップ15ｅ内に平板状の複数の超音波振動子44a,44b,…が配置されている。超音波振動子44a,44b,…からは周知の位相シフトにより夫々位相のずれた超音波を発振して収束させることにより洗浄を行うもので、(a) の効果を一層高めることができる。

上記実施例１では、装置の電源のＯＦＦ／ＯＮによって保護機構24による印字ヘッド1bを保護／保護解除する場合を説明したが、一連の印字が終了して所定時間印字動作が行われなかった時（即ち、印字休止時）に、保護機構24によって保護し、印字指令によって保護を解除する方法としても良い。

本発明の原理説明図 本発明の実施例１を示す構成図（その１） 本発明の実施例１を示す構成図（その２） 実施例１のクリーナを説明する斜視図 実施例１の目詰まり検出を説明する斜視図 実施例１のヘッド復旧ユニットを説明する構成図 キャップ及び吸引を説明する側断面図 実施例１のヘッド保護機構を説明する構成図 実施例１の制御ブロック図 目詰まりノズルの検出方法を説明するブロック図 実施例１のフローチャート 本発明の実施例２を示す構成図 本発明の実施例３を示す構成図 本発明の実施例４を示す構成図 インクジェットプリンタの概要を示す斜視図 印字ヘッドを示す側断面図 従来例のヘッド復旧ユニットを示す説明図

符号の説明

１,1a,1bは印字ヘッド、６,6a はインク、７は記録媒体、7aは用紙、９,9₁ ,9₂ , 9a₁ , 9a₂ はノズル、15,15a,15b,15d,15eはキャップ、15ｃは保護キャップ、18,18aは吸引ポンプ、 20 は支持部材、 20ａは支軸、22はクリーナ、 25,25a 〜25d は吸引ヘッド、43a ₁ ,43b₁ ,43a₂ ,43b₂ は電極、 S1 は発光器、S2は受光器、 S3 は散乱光検出器

Claims (5)

1. ライン状に配列した複数のノズルを有する印字ヘッドを備え、
   記録媒体に間隙を介して印字ヘッドのノズルを対向させて、ノズルから選択的にインクを噴射して記録媒体に印字を行うインクジェットプリンタにおいて、
   前記印字ヘッドを、前記ノズルが前記記録媒体に対向する位置から所定角度外れた位置まで回動自在に支持する支持部材を備え、
   前記ノズルが前記記録媒体に対向する位置から所定角度回動した位置に、該ノズルの噴射異常を個別に検出する検出手段と、
   前記検出手段によって該ノズルの噴射異常が検出されたときに該ノズルの噴射異常を復旧させる復旧手段とを、備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記支持部材に支持された前記印字ヘッドを回動させて、前記ノズルが前記記録媒体に対向する位置から所定角度外れた位置まで回動する範囲内の同心円周上の位置に、該ノズル面をクリーニングするクリーナと、
   該ノズルの噴射異常を検出する前記検出手段と、
   該検出手段によって検出された噴射異常を復旧させる前記復旧手段と、
   該ノズル面を覆う保護部材とを、配設したことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記ノズルの噴射異常を検出する前記検出手段が、前記ノズルの列の前面近傍を通過させる光学的検出手段であることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記ノズルの噴射異常を検出する前記検出手段が、前記ノズルの列の前面近傍を通過する散乱光を使った光学的検出手段であることを特徴とする請求項１又は３記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記ノズルの位置テーブルを記憶した記憶手段を備え、
   前記検出手段により検出された噴射異常ノズルの位置に対応する、前記記録手段のアドレス領域にフラグを立て、そのフラグの状態を確認しながら、前記復旧手段で噴射異常を復旧させることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。

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