JP2516901B2

JP2516901B2 - 液体噴射装置の回復方法

Info

Publication number: JP2516901B2
Application number: JP60119835A
Authority: JP
Inventors: 弘治寺沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1996-07-24
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JPS61277458A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は液体噴射装置の回復方法、特に液体を噴射す
るオリフィスから液体を吸引して行なう液体噴射装置の
回復方法に関する。

［従来の技術］液体噴射記録装置は一般にインクジェットプリンタと
呼ばれており、記録紙に沿って往復移動するキャリッジ
上に記録ヘッドを備えており、この記録ヘッドのオリフ
ィスから液体を噴射して飛翔液滴を形成し、この液滴を
用いて記録を行なう。

この種の液体噴射記録装置の記録ヘッドに設けられた
液流路中に気泡が混入した場合液流路の先端にあるオリ
フィスあるいはその近傍に目詰りが生じた場合にキャリ
ッジを記録面とは対向しない所定の位置、例えばホーム
ポジションに位置させ、その位置において装置側に設け
られた吸引回復装置によりオリフィス部分から記録液体
（以下インクと略称する）を吸引することにより気泡や
目詰りを除去するようにしている。

このような吸引回復装置は記録ヘッドのオリフィス部
分に覆着するためのキャップを有し、このキャップとポ
ンプとをチューブによって連結しておき、ポンプを駆動
させることによってオリフィス部分からインクを負圧吸
引させる構造を採用している。

［発明が解決しようとする問題点］このような吸引回復装置においては、初期のインクの
充填及びインクタンクが空になった場合におけるインク
の充填時においては、インクの吸引動作は記録ヘッド側
に確実にインクを導くため、通常の吐出回復時とは異な
り、大量に吸引が行なわれる。

このような初期の充填時の吸引量を多くするために吸
引ポンプを大容量のものにしていたが、これでは吸引機
構が大型化し、装置の小型化を妨げるとともに通常記録
時のインク吸引量が多く、インクの無駄使いが生じると
いう欠点があった。

また、吸引後にキャップとオリフィスとをいきなり離
間させると、キャップ内の過剰インクが滴下して記録面
が汚れたり、オリフィス周辺で急激に気圧が変動してオ
リフィスでのインクメニスカスが後退し、その結果イン
クの吐出不良が発生することがあった。

また、キャップ内の残余のインクを吸引するために吸
引手段の作動中にキャップ内を大気に連通させる動作を
行なうと、大気連通によってキャップ内に急激な圧力変
動が生じオリフィスからインクが飛び散ったり正常なイ
ンク吐出状態が損なわれたりすることがあり、また、吸
引手段の作動時のトルク変動が大きくなるという問題が
ある。

［問題点を解決するための手段］本発明においては、上述の問題点を解決するために、液体を噴射するヘッドのオリフィスをキャップで覆
い、前記キャップに接続された吸引手段を作動させて前
記キャップを介して前記オリフィスから吸引を行う第１
工程と、該第１工程に引き続いて、前記キャップが前記オリフ
ィスを覆っているときに前記吸引手段の作動を止めて前
記キャップ内を大気に連通させる第２工程と、該第２工程に引き続いて、前記キャップが前記オリフ
ィスを覆い前記キャップ内が大気に連通しているときに
前記吸引手段を作動させて前記キャップ内のインクを吸
引する第３工程と、を有する構成を採用した。

［作用］上記構成によれば、第１工程の本吸引と第３工程の空
吸引との間の第２工程において、吸引手段の作動を止め
てキャップ内を大気に連通させる、すなわちキャップ内
を大気に連通させるときには吸引手段を作動させないよ
うにしているため、キャップ内に急激な圧力変動を生じ
ることがなく、吸引手段の作動時のトルク変動が小さく
て済む。

［実施例］以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細を説
明する。

第２図には本発明が適応される液体噴射記録装置の１
例が示されている。

第２図において符号１で示すものは記録ヘッドでイン
クの供給源から供給されたインクの貯蔵部と、貯蔵され
たインクを噴射する流路及びその先端に形成されたオリ
フィスを有し、インクを噴射させるためのエネルギーを
発生する手段、例えば電気機械変換体の１つである圧電
素子や、電気熱変換体の１つである発熱抵抗体等から成
るエネルギー変換体を備えている。

この記録ヘッド１は単色記録の場合には１個である
が、カラー記録の場合にはインクの色に応じて例えば４
個設ける。

これら記録ヘッド１はキャリッジ２上に搭載されてお
り、キャリッジ２は２本のガイド軸18に沿って摺動自在
に設けられている。

記録ヘッドとキャリッジ２の間はフレキシブルケーブ
ル６によって接続されており記録ヘッドに対する制御信
号が送られる。

又、キャリッジ２には図示を省略したが装置本体から
の信号入力を行なうための配線が接続されている。

キャリッジ２はエンドレスのベルト14の途中に固定さ
れており、モータ16によってベルト14を走行させること
によりキャリッジ２は往復移動させている。

ガイド軸18と平行に上下１組ずつのローラ10,10及び1
2,12がキャリッジ２と対向して設けられており、それぞ
れのローラ間に挟まれた状態で記録紙Ｐが導かれてい
る。

ローラ10の一端には紙送りモータ８が固定されてお
り、記録紙Ｐを送る。

一方、符号Ｈで示すホームポジションには吸引回復装
置20が設けられている。

この吸引装置の実施態様例を第１図及び第３図に示
す。

即ち、吸引回復装置20は基板20aを基準として組立て
られており、その一部には正逆回転可能なモータ25が固
定されている。

このモータ25の出力軸に固定されたピニオンギヤ25a
はギヤ25bと噛合しており、ギヤ25bと一体の図示してい
ないピニオンギヤはギヤ25cと噛合している。

ギヤ25cの回転軸に固定されたピニオンギヤ25dはギヤ
24bと噛合している。

このギヤ24bと一体に第１のカム板24が固定されてお
り、この第１のカム板24とギヤ24bとの間には第２のカ
ム板19がギヤ24bと同軸に固定されている。

第１のカム板24の上面には円周方向に所定角度間隔離
して台形状のカム24aが２個突設されている。

また、第１のカム板24の周面には対称な状態で通気開
閉部を構成するカム部24dが突設されている。

また、第２のカム板19の周面にもカム部24cが突設さ
れており、このカム部24cはマイクロスイッチ等から成
る検出スイッチ30によって検出される。

一方、符号24で示すものはポンプレバーで、基板上に
突設された支持枠29aに軸29bを介してその途中を回動自
在に軸承されている。

ポンプレバー29の一体は前記第１のカム板24上に突設
されたカム24a上に乗り上げるためのローラ29cが設けら
れおり、他端は突起29dを介してポンプ26のピストン26a
と接している。

このピストン26aはポンプ内に設けられたスプリング
により常時突出する方向への力を与えられており、ロー
ラ24c側を常に第１のカム板24上に接している。

一方、符号21で示すものはキャップホルダで、このキ
ャップホルダ21にはゴム等の弾性部材から構成された複
数個のキャップ22a〜22dが固定されている。

夫々のキャップ22a〜22dはその内側の下方にインクの
吸収体37が設けられており、各キャップはチューブ27a
〜27dを介して前記ポンプ26に別個に接続されている。

このキャップホルダ21は基板20a上に摺動自在に設け
られており、図示していないスプリングによってポンプ
26から遠ざかる方向へ常時押圧されている。

また、キャップホルダ21の下側にはギヤ23か回転自在
に軸承されている。

このギヤ23の上面には内面カム23aが形成されてお
り、この内面カム23aにはキャップホルダ21の下端から
突設された軸21aがローラを介して接している。

従って、キャップホルダ21がギヤ23の回転に伴なって
カム23aの突出部によりポンプ26側へ押し戻される動作
を繰返す。

キャップホルダ21の位置はスイッチ31によって検出さ
れる。

一方、各キャップ22a〜22dはインク吸引用のチューブ
27a〜27dの他に通気チューブ28a〜28dを有する。

通気チューブ28a〜28dの他端は第４図に示すようにキ
ャップホルダ21と一体でかつ第１のカム板24との間に位
置する支持枠21bにゴム栓32を介して固定されている。

また、支持枠21bの上端には軸36を介して回動レバー3
5の上端に回動自在に軸承されている。

回動レバー35の下端は第１のカム板24と対向する位置
にあり、かつ前記ゴム栓32と対向する位置に栓33を有す
る。

回動レバー35は復帰板35aにより第１のカム板24方向
へ押圧されており、栓33はスプリング33aによりゴム栓3
2側に押圧されており、ストッパ33bによりその移動限を
規制されている。

次に、以上のように構成された本実施例の動作につい
て第５図のタイミングチャート図とともに説明する。

第５図（Ａ）〜（Ｊ）は夫々のスイッチ及びカムその
他の動作タイミングを説明するもので、キャップ開の状
態、即ちキャップ22a〜22dが図示していない記録ヘッド
のオリフィス部分から離れて記録可能な状態から第１及
び第２のカム板24,19が１回転する間に全ての制御動作
が行なわれる。

即ち、ギヤ24bと一体の第１及び第２のカム板が１回
転する間にギヤ23も１回転し、その間のほとんどの間第
５図（Ａ）に示すようにキャップは閉の状態となり、同
図（Ｅ）に示すようにキャップの開閉を検出するスイッ
チ31はOFFの状態にある。

そして、カム部24aが回動レバー35に接しない状態、
即ちチューブ28a〜28dが通気状態でキャップがオリフィ
ス部分に覆着される。

そして、第５図（Ｃ）に示すように通気閉、即ちカム
部24dが回動レバー35を押し栓33によりゴム栓32が閉じ
られた状態でポンプレバー29のローラ29cがカム24a上に
乗り上げ、ポンプレバー29が第１図中反時計方向に回動
され、第１回目のポンプ26による吸引動作が行なわれ
る。この状態を第５図（Ｄ）に示す。

やがで、カム部24aが回動レバー35から離れ、通気チ
ューブ28a〜28dが通気開の状態になるとポンプレバー29
のローラ29cがもう１つのカム24a上に乗り上げ、第２回
目のポンプ吸引動作が行なわれる。

この時はいわゆる空吸引であり、キャップ22a〜22d内
に吸引された過剰インクを通気チューブ28a〜28dの空気
と共にポンプ側に吸引する。

なお、第５図（Ｂ）に示すように廃インクの排出口
（第１図に符号34で示す）は吸引動作中は排出可能な状
態となっている。

なお、空吸引動作時においてはキャップ内のインクの
吸収体37に保持されているインク及びオリフィスの先端
に付着しているインクも同時にポンプ側に吸引される。

なお、第５図（Ｇ）に示す通常のキャップ開閉動作は
オリフィス部の乾燥及びゴミ付着防止のため自動的にタ
イマで行なわれ、一定時間記録が行なわれない場合には
通気ポジションにおいて空吸引として実行される。そし
て、その後記録指令により第５図（Ｇ）に点線で示すよ
うに移動し、キャップ開となり記録状態となる。

一方、通常使用時においても電源がONになった時、非
記録状態が一定時間経過した後にはインクの適正な吐出
状態を得るために予備的にキャップ内にインクを吐出す
る場合があるが、この時にはキャップ内のインク量が過
剰となり、オリフィスの先端にインクが付着して吐出不
安定となったり、キャップを開いた時の過剰インクの記
録紙の滴下による汚れが生じる。

これを防止するために前述したような通気状態での空
吸引を図示していない制御装置からの指令により行な
い、インクの吐出の安定を図る。

また、キャップの開閉が常に通気状態で行なわれるた
め、キャッピング動作時における空気圧の上昇によるオ
リフィスのメニスカスの後退を防止することができる。

第５図（Ｈ）の吸引動作「Ｉ」は、上述したような吸
引動作、つまり大量にインク吸引を行う必要のない場合
に行なう通常の吸引回復動作を示している。

一方、インク充填初期等における大量吸引動作は第５
図（Ｊ）に示す吸引動作「II」となる。

即ち密閉ポジションＡと通気閉の状態の適当な位置Ｂ
との間の区間を、モータ25を正転，逆転させて繰返すよ
うにし、ポンプレバー29を複数回動かし、ポンプ26を複
数回作動させれば大量の吸引動作が行なえる。

この動作を点Ａを基準としてタイマにより行なわせる
ようにすればよい。

また、点Ｂの設定はスイッチを設けてもよいが、装置
をコンパクトにするためにはタイマ制御で十分であり特
別のスイッチを設ける必要はない。

上記のように、第５図（Ｈ）の吸引動作「Ｉ」ないし
第５図（Ｊ）の吸引動作「II」を選択する、つまり、ポ
ンプの作動回数を変更することにより、必要とする吸引
の規模に応じて、たとえば大量の吸引を行なう必要のあ
る時か通常の吸引時かなどの別に応じて吸引負圧を制御
することができる。

したがって、従来のように大規模な吸引を想定して大
容量のポンプを設ける必要がなく、小容量のポンプによ
り種々の規模のインク吸引が可能となり、装置を小型化
することができ、また、小規模の吸引で足りる場合に
は、ポンプの作動回数の変更、たとえば第５図（Ｈ）の
吸引動作「Ｉ」を選択することにより吸引動作の際の無
駄なインクの消費を防止できる。

さらに、第５図（Ｄ）に示されるように、ヘッドのオ
リフィスを覆い、最初の吸引動作を止めた後、通気チュ
ーブを介してキャップ内を大気に連通させてから空吸引
を行なう、すなわち、キャップ内を大気に連通させると
きには吸引を作動させないようにしているため、キャッ
プ内に急激な圧力変動が生じてオリフィスからインクが
飛び散り正常なインク吐出状態が破壊されることがな
く、また、吸引ポンプの作動時のトルク変動が小さくて
済み、吸引ポンプの作動を安定して確実に行うことがで
きる。

［効果］以上の説明から明らかなように、本発明では、液体を噴射するヘッドのオリフィスをキャップで覆
い、前記キャップに接続された吸引手段を作動させて前
記キャップを介して前記オリフィスから吸引を行う第１
工程と、該第１工程に引き続いて、前記キャップが前記オリフ
ィスを覆っているときに前記吸引手段の作動を止めて前
記キャップ内を大気に連通させる第２工程と、該第２工程に引き続いて、前記キャップが前記オリフ
ィスを覆い前記キャップ内が大気に連通しているときに
前記吸引手段を作動させて前記キャップ内のインクを吸
引する第３工程と、を有する構成を採用している。この様に本発明では、第
１工程の本吸引と第３工程の空吸引との間の第２工程に
おいて、吸引手段の作動を止めてキャップ内を大気に連
通させる、すなわちキャップ内を大気に連通させるとき
には吸引手段を作動しないので、大気連通によってキャ
ップ内に急激な圧力変動が生じオリフィスからインクが
飛び散ったり正常なインク吐出状態が破壊されるような
事態が発生することがなく、また吸引手段の作動時のト
ルク変動が小さいので吸引手段の作動を安定して確実に
行うことができる、という優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するもので、第１図は吸引
回復装置の斜視図、第２図は本発明が適用される記録装
置の要部の斜視図、第３図は吸引回復装置の平面図、第
４図は通気開閉機構の側面図、第５図（Ａ）〜（Ｊ）は
動作を説明するタイミングチャート図である。１……記録ヘッド、２……キャリッジ 19……第２のカム板、20……吸引回復装置 21……キャップホルダ 22a〜22d……キャップ 23,24b……ギヤ、24……第１のカム板 25……モータ、26……ポンプ 27a〜27d……チューブ 28a〜28d……通気チューブ 29……ポンプレバー 32……ゴム栓、35……回動レバー 37……吸収体

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液体を噴射するヘッドのオリフィスをキャ
ップで覆い、前記キャップに接続された吸引手段を作動
させて前記キャップを介して前記オリフィスから吸引を
行う第１工程と、該第１工程に引き続いて、前記キャップが前記オリフィ
スを覆っているときに前記吸引手段の作動を止めて前記
キャップ内を大気に連通させる第２工程と、該第２工程に引き続いて、前記キャップが前記オリフィ
スを覆い前記キャップ内が大気に連通しているときに前
記吸引手段を作動させて前記キャップ内のインクを吸引
する第３工程と、を有することを特徴とする液体噴射装置の回復方法。
【請求項２】前記吸引手段はポンプであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の液体噴射装置の回復
方法。
【請求項３】前記オリフィスから液体を噴射するために
利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生手段が
電気機械変換体であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の液体噴射装置の回復方法。
【請求項４】前記電気機械変換体が圧電素子であること
を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の液体噴射装
置の回復方法。
【請求項５】前記オリフィスから液体を噴射するために
利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生手段が
電気熱変換体であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の液体噴射装置の回復方法。
【請求項６】前記電気熱変換体が発熱素子であることを
特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の液体噴射装置
の回復方法。