JP2703647B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ヘッドからインクを用紙に向けて噴射して
印字を行なうインクジェットプリンタに係り、特に、イ
ンク流路内に混入された気泡を確実に除去することを可
能としたインクジェットプリンタに関する。

〔従来の技術〕

一般に、ヘッドに送給されるインクをそのノズルから
噴出させることにより、用紙上に所望の印字を行なうイ
ンクジェットプリンタが、その静粛性などの理由により
多く用いられている。

第５図はこのようなインクジェットプリンタの従来の
ものの概略を示すものであり、図示しないキャリッジに
搭載され先端部にノズル（図示せず）が形成されたヘッ
ド１には、バッファタンク２を介してインクを充填する
インクタンク３が接続されている。これらの各部材は、
キャリッジに搭載されている。

また、前記ヘッド１の基準位置に対応する位置には、
非印字時に前記ヘッド１を被覆するキャップ４が設けら
れており、このキャップ４には、前記ヘッド１のノズル
に接続されるインク吸引口（図示せず）が形成されてい
る。前記キャップ４には、逆止弁５を介してモータ６に
より動作される吸引ポンプ７が接続されており、この吸
引ポンプ７には、他の逆止弁５を介して廃液タンク８が
接続されている。

前述した従来のインクジェットプリンタによれば、所
定の印字信号に基づいて前記ヘッド１の図示しないイン
ク噴出機構を動作させて、前記インクタンク３からバッ
ファタンク２を介して供給される所望の色のインクを用
紙に向けて噴射させることにより、所望の印字を行なう
ことができる。

そして、印字が終了したら、前記キャリッジは所定の
基準位置に戻され、この基準位置において前記ヘッド１
に前記キャップ４が被着され、これにより、前記ヘッド
１のインクノズルのインクの乾燥等を防止するようにな
っている。

また、前記ヘッド１の内部やバッファタンク２の内部
等に気泡等が溜った場合は、前記キャップ４が被着され
た状態において、モータ６を駆動して吸引ポンプ７を動
作させ、前記ヘッド１のノズルから気泡等を吸引するこ
とにより、インクとともにヘッド１内等の気泡を除去し
て廃液タンク８に排出するようになっている。

第６図は従来の他のインクジェットプリンタの概略を
示すものであり、バッファタンク２には逆止弁５を介し
て吸引ポンプ７が接続されている。

この第６図の従来のインクジェットプリンタによれ
ば、前記ヘッド１の内部等に気泡等が溜った場合、吸引
ポンプ７を動作させ、前記ヘッド１のノズルから気泡等
を吸引するとともに、バッファタンク２側からも気泡等
を吸引することにより、インクとともにヘッド１内等の
気泡を除去して廃液タンク８に排出することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述した従来の各インクジェットプリ
ンタにおいては、吸引ポンプ７を動作させて前記ヘッド
１を吸引することにより、ヘッド１の内部の気泡等を除
去するようにしているので、前記吸引時に発生する負圧
により、前記気泡が膨脹してインクの流路を塞いでしま
い、これにより、インクおよび気泡の吸引を円滑に行な
うことができず、完全に気泡を除去することができない
という問題点を有している。このため、ヘッド１による
インクの噴射を適正に行なうことができず、印字不良の
発生を招来してしまうという問題点を有している。

本発明は、前述した点に鑑みてなされたもので、イン
クの流路内の気泡を確実に除去することができ、適正な
印字を行なうことの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する。

〔課題を解決するための手段〕

前述した目的を達成するため請求項第１項のインクジ
ェットプリンタは、所定の駆動信号に基づいて用紙にイ
ンクを噴射させるヘッドと、このヘッドの非印字時にヘ
ッドを被覆するキャップとを有し、前記ヘッドに、所定
の色のインクが充填されるインクタンクをバッファタン
クを介して接続してなるインクジェットプリンタにおい
て、前記バッファタンクに接続され空気とオーバーフロ
ーインクを廃液タンクに排出させる排出バルブと、前記
インクタンクに加圧空気を供給する加圧ポンプと、前記
キャップに接続され前記加圧ポンプによる加圧時に前記
ヘッドから流出するインクを吸引して前記廃液タンクに
送る吸引ポンプと、前記加圧ポンプと前記インクタンク
との間に配設されたリリーフバルブとを設けたことを特
徴としている。

また、請求項第２項のインクジェットプリンタは、前
記加圧ポンプと前記インクタンクとの間にリリーフバル
ブに代えて圧力センサを配設したことを特徴としてい
る。

〔作 用〕

前述した構成からなる本発明によれば、ヘッドの内部
やバッファタンクの内部等に気泡等が溜った場合に、ヘ
ッドにキャップが被着された状態において、加圧ポンプ
を動作させてインクタンクに加圧空気を送給することに
より、バッファタンクおよびヘッドのインク流路内のイ
ンクを加圧し、この加圧により、インク流路内の気泡が
収縮され、気泡によるインク流路の閉塞を防止してイン
クの流れを円滑にさせることができる。一方、吸引ポン
プを動作させてヘッドを吸引することにより、ヘッドに
おける加圧されたインクおよび気泡をノズルから吸引さ
れて廃液タンクに排出させるものであり、確実に気泡を
除去することができ、インクの噴射を適正に行なうこと
ができ、印字品質の向上をはかることができる。

また、請求項第１項の発明によれば、加圧空気の圧力
が一定以上になった場合には、リリーフバルブにより余
分な空気を逃がすことにより、常に加圧値を一定に保持
することができ、さらに、請求項第２項の発明によれ
ば、圧力センサにより加圧ポンプによる圧力を駆動制御
することにより、インクタンクの容量が変化した場合で
も、加圧値を一定に保持することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。

第１図は本発明に係るインクジェットプリンタの実施
例を示すものであり、プリンタ本体９の内部には、円筒
状のプラテン10が回転駆動自在に配設されており、この
プラテン10の前側には、２本のガイドシャフト11,11が
前記プラテン10の軸方向に沿って配設されている。これ
らの各ガイドシャフト11には、キャリッジ12がガイドシ
ャフト11に沿って往復動自在に配設されており、このキ
ャリッジ12には、例えば、シアン、マゼンタ、イエロ
ー、ブラックの各色のインクを噴射するためのヘッド１
が搭載されている。また、前記キャリッジ12には、前記
ヘッド１に前記各色のインクを供給するインクタンク３
が内設されている複数のインクカートリッジ3Aが装着さ
れており、前記プリンタ本体９には、前記キャリッジ12
のヘッド１へのインク流路内の気泡等を除去するための
ポンプユニット13が配設されている。さらに、前記プリ
ンタ本体９のプラテン10の後方側には、ロール状に巻回
された連続状の用紙14が配設されており、この用紙14
は、前記プラテン10の外周に沿って所定の印字位置に案
内されるようになっている。

また、第２図は前記インクジェットプリンタに適用さ
れるインク供給および気泡排出機構の実施例を示すもの
であり、前記ヘッド１には、フィルタ15,15…を介して
バッファタンク２が接続されており、このバッファタン
ク２には、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イ
エロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ）の各色のインクを充填す
るインクタンク３が接続されている。前記バッファタン
ク２には、バッファタンク排出口16,16…の近傍に位置
する排出バルブ17,17…が接続されており、前記バッフ
ァタンク２とインクタンク３との間には、インクの有無
を検出するフォトインタラプタ等のインク残量センサ1
8,18…が介設されている。また、前記インクタンク３に
は、フィルタ15およびバルブ19を介して中継器20が接続
されており、この中継器20には、フィルタ15を介して前
記接続口21が接続されている。前記各部材は、前記キャ
リッジ12に搭載されるものである。

一方、前記プリンタ本体９側には、前記ヘッド１を被
着するとともに、前記バッファタンク排出口16、加圧接
続口21に接続されるキャップ４が設けられており、この
キャップ４には、前記ヘッド１のノズル1aに接続される
インク吸引口22と、前記バッファタンク排出口16に接続
されるインク排出口23と、前記加圧供給口21に接続され
る加圧供給口24とがそれぞれ前記キャップ４の鉛直方向
においてほぼ同一面内に形成されている。

前記キャップ４の各インク吸引口22には、各インク吸
引口22からのインクを集合する中継器25が接続されてお
り、この中継器25には、外部と連通する位置をとりうる
吸引圧解除バルブ26が接続されている。さらに、前記中
継器25には、逆止弁５を介してモータ６により動作され
る吸引ポンプ７が接続されており、この吸引ポンプ７に
は、他の逆止弁５を介して廃液タンク８が接続されてい
る。

さらに、前記キャップ４のインク排出口23の近傍に
は、前記インク排出口23をバッファタンク排出口16に接
続した状態において、例えば、前記各排出バルブ17を開
閉動作させるピン（図示せず）を駆動するためのソレノ
イド等の駆動素子（図示せず）が突出可能に設けられて
いる。また、各インク排出口23には、前記廃液タンク８
が接続されている。

前記キャップ４の加圧供給口24には、フィルタ15およ
び逆止弁５を介して、モータ27により動作される加圧ポ
ンプ28が接続されており、この加圧ポンプ28には、他の
逆止弁５を介して外気が吸入されるようになっている。
また、前記加圧ポンプ28と前記キャップ４の加圧供給口
24との間には、前記加圧ポンプ28により供給される加圧
空気の一定値以上の圧力を逃がして加圧供給口24に一定
圧の空気を供給するためのリリーフバルブ29と、前記加
圧ポンプ28からの加圧空気の圧力を検出する圧力センサ
30と、外気と連通する位置をとりうる加圧解除バルブ31
とがそれぞれ接続されており、さらに、前記圧力センサ
30には、外気の温度による圧力の変動を補正するために
用いられる外気温センサ32が取付けられている。

前記外気温センサ32により外気温による圧力の変動を
補正するための構成が第３図に示されている。第３図に
おいて前記外気温センサ32による温度検出信号が入力さ
れる温度信号処理回路33と、前記圧力センサ30による圧
力検出信号が入力される圧力信号処理回路34とが配設さ
れており、この圧力信号処理回路34には前記温度信号処
理回路33からの温度検出信号が入力されるようになって
いる。そして、この圧力信号処理回路34により、前記温
度信号処理回路33からの温度検出信号に基づいて、前記
圧力検出信号が補正されるようになっている。

また、前記圧力信号処理回路34からの補正信号が入力
される加圧ポンプ制御回路35が配設されており、この加
圧ポンプ制御回路35により、前記加圧ポンプ28のモータ
27を駆動制御するようになっている。すなわち、第４図
に示すように、前記加圧空気の圧力は、外気温が高いほ
ど高くなることから、例えば、外気温T0＞T1＞T2とした
場合に、前記加圧ポンプ制御回路35により、外気温が高
い程加圧ポンプ28のモータ27の駆動電圧を下げるように
制御するようになされており、これにより、外気温に応
じて適正に加圧圧力を制御することができるようになっ
ている。

つぎに、前述した構成からなる本実施例の作用につい
て説明する。

まず、通常の印字を行なう場合は、第１図に示すよう
に、プラテン10を回転駆動させて用紙14を所定の印字位
置に搬送し、この状態において、前記キャリッジ12をガ
イドシャフト11に沿って移動させながら、所定の印字信
号に基づいて前記ヘッド１の図示しない圧電素子のよう
なインク噴出機構を動作させることにより、前記インク
タンク３からバッファタンク２を介して供給される所望
の色のインクを前記用紙14に向けて噴射させることによ
り、所望の印字を行なうようになっている。

そして、印字が終了したら、前記キャリッジ12は所定
の基準位置に戻されるが、この基準位置において前記ヘ
ッド１に前記キャップ４が被着され、これにより、前記
ヘッド１のノズル1a内のインクの乾燥等を防止するよう
になっている。このとき、前記キャップ４がヘッド１に
被着されることにより、各インク排出口23の近傍に配設
されている前記駆動素子が動作され、各インク排出口23
からピンが各バッファタンク排出口16方向に突出するこ
とにより、各排出バルブ17が開かれる。これにより、バ
ッファタンク２内の余分な空気やオーバーフローされた
インクがインク排出口23を介して廃液タンク８に排出さ
れる。

また、前記ヘッド１の内部やバッファタンク２の内部
等に気泡等が溜った場合は、前記ヘッド１に前記キャッ
プ４が被着された状態において、モータ27を駆動して加
圧ポンプ28を動作させるとともに、モータ６を駆動して
吸引ポンプ７を動作させる。

これにより、前記キャップ４の加圧供給口24から加圧
接続口21を介してインクタンク３に加圧空気を送給し、
バッファタンク２およびヘッド１のインク流路内のイン
クを加圧する。そして、この加圧により、インク流路内
の気泡が収縮され、気泡によるインク流路の閉塞を防止
してインクの流れを円滑に行なうことができる。

一方、前記吸引ポンプ７により、インク吸引口22から
ヘッド１のノズル1aを吸引することにより、ヘッド１内
の加圧されたインクおよび気泡がノズル1aから吸引され
て廃液タンク８に排出される。

前述した加圧ポンプ28を動作させる際には、圧力セン
サ30により加圧ポンプ28による圧力を検出するととも
に、外気温センサ32により外気温を検出し、この外気温
により補正された圧力検出値に基づいて、前記加圧ポン
プ28のモータ27を駆動制御することにより、インクタン
ク３の容量が変化しても、また、外気温が変化しても、
加圧値を一定に保持するようになっている。また、加圧
空気の圧力が一定の圧力以上になった場合には、リリー
フバルブ29により余分な空気を逃がし、常に加圧値を一
定に保持するようになっている。

さらに、前記加圧ポンプ28による加圧によりインクタ
ンク３の充填インクがなくなると、前記インク残量セン
サ18が、インクタンク３からバッファタンク２の途中の
インクがなくなったことを検出することにより、前記加
圧ポン28の駆動を停止させて加圧動作を停止し、インク
タンク３へのインクの補充を行なう。これにより、余分
な空気がバッファタンク２に送給されてしまうことがな
い。

このように、本実施例によれば、加圧ポンプ28により
加圧するとともに、吸引ポンプ７により吸引することに
より、インク流路内の気泡を除去するようにしているの
で、気泡の膨脹の発生によりインクの流路を閉塞してイ
ンクの流れを妨げてしまうことがなく、確実に気泡を除
去することができる。この結果、ヘッド１からのインク
の噴射を適正に行なうことができ、印字品質の向上をは
かることができる。

また、加圧ポンプ28により加圧する際に、圧力センサ
30により加圧値を一定に制御することができ、一定以上
の圧力が加わった場合でも、リリーフバルブ29により余
分な圧力を逃がして、常に一定の加圧値を得ることがで
きる。さらに、前記インク残量センサ18により、余分な
空気がバッファタンク２に送給されてしまうことを確実
に防止することができる。

さらにまた、バッファタンク２の排出バルブ17をキャ
ップ４側に設けた駆動素子により開閉動作させるように
しているので、前記排出バルブ17に高価な電磁弁を用い
る必要がなく、安価に製造することが可能となる。ま
た、前記キャップ４の同一面側にインク吸引口22、イン
ク排出口23および加圧供給口24をそれぞれ形成している
ので、このキャップ４の構造を極めて簡単に形成するこ
とができ、容易に製造することができ、しかも、スペー
ス効率の向上をはかることができる。

なお、本発明は前記実施例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。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るインクジェットプリ
ンタは、加圧ポンプにより加圧するとともに、吸引ポン
プにより吸引することにより、インク流路内の気泡を収
縮させて除去するようにしているので、気泡の膨脹の発
生によりインクの流路を閉塞してインクの流れを妨げて
しまうことがなく、確実に気泡を除去することができ
る。この結果、ヘッドからのインクの噴射を適正に行な
うことができ、印字品質の向上をはかることができる。
また、リリーフバルブにより、一定以上の圧力が加わっ
た場合でも、余分な圧力を逃がして、常に一定の加圧値
を得ることができるし、さらに、圧力センサにより、加
圧ポンプによる加圧値を一定に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るインクジェットプリンタの一実施
例を示す斜視図、第２図は第１図のプリンタに適用され
るインク供給および気泡除去機構を示すブロック図、第
３図は第２図の加圧ポンプの圧力温度補正制御回路を示
すブロック図、第４図は第３図の外気温による圧力と加
圧ポンプの駆動電圧との関係を示す線図、第５図は従来
のインクジェットプリンタを示すブロック図、第６図は
従来の他のインクジェットプリンタを示すブロック図で
ある。 １……ヘッド、２……バッファタンク、３……インクタ
ンク、3A……インクカートリッジ、４……キャップ、７
……吸引ポンプ、８……廃液タンク、12……キャリッ
ジ、16……バッファタンク排出口、17……排出バルブ、
18……インク残量センサ、21……加圧接続口、22……イ
ンク吸引口、23……インク排出口、24……加圧供給口、
28……加圧ポンプ、29……リリーフバルブ、30……圧力
センサ、32……外気温センサ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の駆動信号に基づいて用紙にインクを
   噴射させるヘッドと、このヘッドの非印字時にヘッドを
   被覆するキャップとを有し、前記ヘッドに、所定の色の
   インクが充填されるインクタンクをバッファタンクを介
   して接続してなるインクジェットプリンタにおいて、前
   記バッファタンクに接続され空気とオーバーフローイン
   クを廃液タンクに排出させる排出バルブと、前記インク
   タンクに加圧空気を供給する加圧ポンプと、前記キャッ
   プに接続され前記加圧ポンプによる加圧時に前記ヘッド
   から流出するインクを吸引して前記廃液タンクに送る吸
   引ポンプと、前記加圧ポンプと前記インクタンクとの間
   に配設されたリリーフバルブとを設けたことを特徴とす
   るインクジェットプリンタ。
2. 【請求項２】所定の駆動信号に基づいて用紙にインクを
   噴射させるヘッドと、このヘッドの非印字時にヘッドを
   被覆するキャップとを有し、前記ヘッドに、所定の色の
   インクが充填されるインクタンクをバッファタンクを介
   して接続してなるインクジェットプリンタにおいて、前
   記バッファタンクに接続され空気とオーバーフローイン
   クを廃液タンクに排出させる排出バルブと、前記インク
   タンクに加圧空気を供給する加圧ポンプと、前記キャッ
   プに接続され前記加圧ポンプによる加圧時に前記ヘッド
   から流出するインクを吸引して前記廃液タンクに送る吸
   引ポンプと、前記加圧ポンプと前記インクタンクとの間
   に配設された圧力センサとを設けたことを特徴とするイ
   ンクジェットプリンタ。