JP3209008B2 - インク噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ノズルからインクを噴
射するヘッドと、前記ノズルを被覆可能なキャップ部材
と、前記ヘッドと前記キャップ部材とを相対的に移動さ
せて、前記キャップ部材と前記ヘッドとの当接と離脱と
を行う移動手段と、前記キャップ部材に連結され、前記
キャップ部材内に負圧を発生させる吸引手段とを有する
インク噴射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、吸引手段を備えたインク噴射装置
は、特開昭６２−７７９４０号公報に示されており、以
下その概略構成を図５を用いて説明する。

【０００３】インクをノズル（図示せず）から噴射する
ヘッド１３５は、キャリッジ１３４に搭載されており、
そのキャリッジ１３４は図示しない駆動源によってプラ
テン１３１に沿って移動される。そして、プラテン１３
１上に搬送された印字用紙１３２上には、キャリッジ１
３４の移動に伴ってヘッド１３５からインクが噴射され
て画像データが印字される。また、キャリッジ１３４の
ホーム位置ＨＰ近傍（図５中プラテン１３１左側）に
は、インク回復手段１３６（吸引手段）が設けられてい
る。このインク回復手段１３６は、ヘッド１３５に対し
図示しない移動手段により進退駆動され、前進位置でヘ
ッド１３５のノズル面を密閉するキャッピング手段１３
７と、図示しない駆動手段による駆動によって、キャッ
ピング手段１３７を通してノズルからヘッド１３５内の
インクを吸引するポンプ１３８とから構成されている。

【０００４】そして、画像データ印字後、キャリッジ１
３４がホーム位置ＨＰに移動され、前記移動手段により
キャッピング手段１３７が前進されて、ヘッド１３５の
ノズル面に当接する。次いで、前記駆動手段によりポン
プ１３８が駆動されてインク回復動作（インク吸引動
作）が行われる。インク吸引動作が完了すると、キャッ
ピング手段１３７が後退される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸引動
作後には、ヘッド１３５のノズル面にインクが残ること
がある。そして、インクがノズル周囲に残っていると、
インク噴射方向が不安定となったり、インク噴射不良と
なったりして、印字品質が低下するという問題があっ
た。

【０００６】これに対処すべく、吸引動作後に、プラス
チック材料またはゴム材料等で形成された可撓性のブレ
ードで、ヘッド１３５のノズル面を拭き払うことによっ
て、ノズル面のインクを除去することが考えられてい
る。しかしながら、ノズル面を拭いた後の前記ブレード
には、ノズル面から除去したインクが付着し、次にノズ
ル面を拭き払うときには、そのインクが付着した前記ブ
レードを再度使用してノズル面を拭き払うことになるの
で、ノズル面を拭き払う際に、前記ブレードで乾燥して
増粘したインクがノズル面に付着して増粘インクの薄膜
が形成され、良好に噴射できなくなるといった問題があ
った。また、ノズル面には、ノズル周囲にインクを付着
させないための撥水性膜が形成されているが、前記ブレ
ードに乾燥したインクが付着していると、ノズル面の拭
き払い時に前記撥水性膜が劣化する恐れがある。そし
て、撥水性膜が劣化すると、ノズル周りにインクが残り
やすくなり、インク噴射方向が不安定になり、印字品質
が低下するという問題があった。

【０００７】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、ノズル面にインクを残さずにヘ
ッド内のインクを吸引することができるインク噴射装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１では、ノズル面に開口したノズルか
らインクを噴射するヘッドと、前記ノズルを被覆可能な
キャップ部材と、前記ヘッドと前記キャップ部材とを相
対的に移動させて、前記キャップ部材と前記ヘッドとの
当接と離脱とを行う移動手段と、前記キャップ部材に連
結され、前記キャップ部材内に負圧を発生させる吸引手
段とを有するインク噴射装置において、前記吸引手段を
作動させて前記キャップ部材内に負圧を発生させなが
ら、前記移動手段を作動させて前記キャップ部材を前記
ヘッドから５ｍｍ／ｓ以下の速度で離脱させる制御手段
を備え、前記ノズル面のインクを前記負圧により前記キ
ャップ部材内に吸引しながら前記キャップ部材を前記ヘ
ッドから離脱させる。

【０００９】請求項２では、前記吸引手段は、連結チュ
ーブを介して前記キャップ部材内の空間に開口し、かつ
前記キャップ部材と前記ヘッドとの当接状態において前
記空間を介して前記ノズルと直接連通していることを特
徴とする。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明のインク噴射装置で
は、前記制御手段が、前記吸引手段を作動させて前記キ
ャップ部材内に負圧を発生させながら、前記移動手段を
作動させて前記キャップ部材を前記ヘッドから５ｍｍ／
ｓ以下の速度で離脱させることによって、キャップ部材
開放時に前記ヘッドのノズル面のインクが前記キャップ
部材内に吸引され、前記ノズル面にインクが残らない。

【００１１】また、上記構成において、前記移動手段を
作動させて前記キャップ部材を離脱させる際、前記吸引
手段により発生した負圧は、前記キャップ部材内の空間
を介して前記ノズルに作用する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１３】まず図１を用いて本実施例の構成を説明す
る。プリンタ１のハウジング２１内には、プラテン１６
が図１中矢印Ａ方向に回転可能に設けられており、その
プラテン１６に沿ってガイド軸４が設けられている。そ
のガイド軸４には摺動可能にキャリッジ３が取り付けら
れており、そのキャリッジ３にはベルト７が取り付けら
れている。そして、ベルト７はアイドルプーリ８と駆動
プーリ６とに掛けられている。駆動プーリ６はキャリッ
ジ駆動モータ５により回転され、その駆動プーリ６の回
転によって、キャリッジ３がベルト７を介してガイド軸
４に沿って図１中矢印Ｂ方向に移動される。キャリッジ
３上にはプラテン１６に対向してヘッド２が取り付けら
れている。

【００１４】図３に示すように、ヘッド２は複数のイン
ク流路２５を有し、それらインク流路２５に対応したノ
ズル２７が形成されたノズルプレート２６を備えてい
る。そして、図示しないインク供給源から供給チューブ
２９と連結部材２８とを介してヘッド２にインク３０が
供給されて、インク流路２５内に充填される。このヘッ
ド２は、特開平２−１５０３５５号公報に開示されてい
るせん断モード型や特公昭５３−１２１３８号公報に開
示されているカイザー型や特公昭６１−５９９１４号公
報に開示されているサーマルジェット型等が用いられ
る。尚、ヘッド２のノズル面には、前記撥水性膜が形成
されている。

【００１５】図１に示すように、プリンタ１の後方より
図１中矢印Ｃ方向にハウジング２１内に挿入された印字
用紙１７は、プラテン１６に沿って矢印Ｄ方向に搬送さ
れて、プリンタ１のハウジング２１から排出される。そ
して、印字用紙１７がプラテン１６に搬送されたとき、
キャリッジ３の移動と共にヘッド２がインク液滴を噴射
することによって、印字用紙１７に所望のデータが印字
される。

【００１６】プラテン１６の図１中左側のヘッド２の非
印字位置にはキャップ９が設けられており、そのキャッ
プ９にはヘッド２に密着させるためのキャップゴム１０
が取り付けられている。そして、キャップ９はヘッド２
に対して図１中の矢印Ｅ方向に移動可能に取り付けられ
ている。キャップ９には、ラック１９が取り付けられて
おり、キャップ駆動モータ１８に装着したピニオン２２
の矢印Ｆ方向への回転により、ラック１９を介してキャ
ップ９が移動されて便宜キャップゴム１０がヘッド２に
密着される。キャップ９には連結チューブ１２が取り付
けられている。その連結チューブ１２には、吸引手段と
してのポンプ１１が連結されており、排出チューブ１３
は、吸着材１５が収納された廃インクタンク１４に連結
されている。尚、キャップ部材は、キャップ９とキャッ
プゴム１０とから構成され、移動手段は、キャップ駆動
モータ１８とピニオン２２とラック１９とから構成され
ている。

【００１７】図２は制御系の構成を示すブロック図であ
り、プリンタ１（図１）の制御部４０はホストコンピュ
ータ４１からの印字命令に従い、ヘッド駆動回路４２、
キャリッジ駆動回路４３、キャップ駆動回路４４、紙送
り回路４５、ポンプ駆動回路４６に駆動命令を送り、ヘ
ッド２、キャリッジ駆動モータ５、キャップ駆動モータ
１８、紙送り機構（図示せず）、ポンプ１１を駆動制御
する。

【００１８】次に、制御部４０によるプリンタ１の動作
を図１及び図３を用いて説明する。図１に示すように、
印字用紙１７が矢印Ｃ方向にプリンタ１のハウジング２
１内に挿入され、プラテン１６に搬送される。そして、
キャリッジ駆動モータ５によって矢印Ｂ方向に移動され
るキャリッジ３に取り付けられたヘッド２は、印字用紙
１７の位置に送られたときに、入力されたデータに従っ
てインク液滴を噴射し、印字用紙１７上に画像を形成す
る。

【００１９】そこで、一定の量をヘッド２が印字した場
合や使用者がインクの噴射不良など、必要に応じてメン
テナンスの操作を行うことによって、ヘッド２のメンテ
ナンスを行うこととなるが、そのメンテナンス時にはヘ
ッド２はプラテン１６の図１中左側の非印字位置に移動
される。次に、キャップ駆動モータ１８が駆動されてキ
ャップ９がヘッド２に接近しキャップゴム１０がヘッド
２に密着し、ヘッド２のノズル２７近辺が覆われる（図
３（ａ）の状態）。

【００２０】その後、ポンプ１１の駆動によりキャップ
９とヘッド２との間の空間に負圧が発生し、ヘッド２内
のインクが吸引される（図３（ｂ）の状態）。

【００２１】続いてポンプ１１の駆動が行われ、すなわ
ちキャップゴム１０、キャップ９および連結チューブ１
２内が減圧された状態のまま、キャップ駆動モータ１８
が駆動されてキャップ９が移動され、キャップゴム１０
がヘッド２から３ｍｍ／ｓの速度で離れる（図３（ｃ）
の状態）。このときノズル２７とキャップゴム１０との
間には、余剰インク３１が残る。

【００２２】引き続くポンプ１１の駆動により、余剰イ
ンク３１は、ノズル２７側とキャップゴム１０側とに分
離し、ノズル２７から突出したメニスカス３２となる
（図３（ｄ）の状態）。

【００２３】前記メニスカス３２は、後にノズル２７内
に引き下がり、キャップゴム１０、キャップ９及び連結
チューブ１２内のインクは、ポンプ１１の駆動により、
排出チューブ１３を介して廃インクタンク１４内の吸着
材１５に排出される（図３（ｅ）の状態）。この時、ノ
ズルプレート２６表面には余剰インクは全く残っていな
い。

【００２４】このように構成されたプリンタ１では、ヘ
ッド２からのインク３０の吸引動作を行った後に、ポン
プ１１による吸引動作をしながら３ｍｍ／ｓというゆっ
くりした速度にてヘッド２からキャップ９が離れるの
で、ノズル２７からはみ出た余剰インク３１はキャップ
９内に吸引される。このため、ノズル面に残ったインク
による従来のような問題が生じない。そのため、従来必
要であった吸引後におけるノズル面のインク除去動作を
行う必要がなく、ノズル面の撥水性膜の劣化がおこりに
くくなる。

【００２５】ここで、キャップ９のヘッド２から離れる
速度を変えていったときに、ノズル面にインクが残るか
否かを調べ、その結果を図４に示す。キャップ９の移動
速度が５ｍｍ／ｓ以下では、ノズル面にインクが残らな
く、キャップ９の移動速度が６ｍｍ／ｓ，７ｍｍ／ｓで
はインクがノズル面に部分的に残った。この結果からキ
ャップ９の移動速度を５ｍｍ／ｓ以下とすればよい。

【００２６】本発明は以上詳述した実施例に限定される
ものではなく、例えば、本実施例では、キャップ９がヘ
ッド２に対して平行（矢印Ｅ方向）に移動していたが、
キャップ９が回動によりヘッド２から離れるようにして
もよい。この場合、キャップ９のヘッド２から離れる速
度が速い側を、５ｍｍ／ｓ以下の速度でヘッド２から離
れるようにする。

【００２７】また、本実施例では、キャップ９がキャッ
プ駆動モータ１８の駆動によりヘッド２から離れていた
が、ヘッド２が移動してキャップ９から離れるようにし
てもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明のインク噴射装置によれば、前記制御手段が、前
記吸引手段を作動させて前記キャップ部材内に負圧を発
生させながら、前記移動手段を作動させて前記キャップ
部材を前記ヘッドから５ｍｍ／ｓ以下の速度で離脱させ
るので、キャップ部材開放時に前記ヘッドのノズル面の
インクが前記キャップ部材内に吸引され、前記ノズル面
にインクが残ることがない。このため、良好にインク噴
射が行え、印字品質が良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のインクジェットプリンタを
示す概略図である。

【図２】前記実施例の制御系の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】前記実施例の吸引動作を示す説明図である。

【図４】前記実施例のキャップのヘッドから離れる速度
とノズル面に残るインクの状態を示す説明図である。

【図５】従来技術のインク噴射装置の構成を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ プリンタ ２ ヘッド ３ キャリッジ ５ キャリッジ駆動モータ ９ キャップ １０ キャップゴム １１ ポンプ １８ キャップ駆動モータ １９ ラック ２２ ピニオン ２７ ノズル ４０ 制御部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル面に開口したノズルからインクを
   噴射するヘッドと、前記ノズルを被覆可能なキャップ部
   材と、前記ヘッドと前記キャップ部材とを相対的に移動
   させて、前記キャップ部材と前記ヘッドとの当接と離脱
   とを行う移動手段と、前記キャップ部材に連結され、前
   記キャップ部材内に負圧を発生させる吸引手段とを有す
   るインク噴射装置において、 前記吸引手段を作動させて前記キャップ部材内に負圧を
   発生させながら、前記移動手段を作動させて前記キャッ
   プ部材を前記ヘッドから５ｍｍ／ｓ以下の速度で離脱さ
   せる制御手段を備え、前記ノズル面のインクを前記負圧
   により前記キャップ部材内に吸引しながら前記キャップ
   部材を前記ヘッドから離脱させることを特徴とするイン
   ク噴射装置。
2. 【請求項２】 前記吸引手段は、連結チューブを介して
   前記キャップ部材内の空間に開口し、かつ前記キャップ
   部材と前記ヘッドとの当接状態において前記空間を介し
   て前記ノズルと直接連通していることを特徴とする請求
   項１記載のインク噴射装置。