JPH04308761A - インクジェットヘッドの回復方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク流路の先端に形
成されたノズルからインクを用紙に向けて吐出して印字
を行なうインクジェットプリンタに使用され前記インク
流路を備えたインクジェットヘッドに係り、特に、ノズ
ル内に目詰まりを生じたりあるいはインク流路内に空気
が混入したりして、ノズルから正常にインクの吐出が行
えなくなったときに、インク流路内の内圧を外圧より相
対的に高圧にしてノズルからインクを強制的に吐出させ
るインクジェットヘッドの回復方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インクジェットヘッドに送給さ
れるインクをそのノズルから吐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用されている。

【０００３】このようなインクジェットプリンタは、プ
ラテンに沿って往復動するキャリッジに搭載されたイン
クジェットヘッドを有し、このインクジェットヘッドが
、それぞれ先端をノズルに形成した複数のインク流路と
、このインク流路にインクを供給するインクカートリッ
ジのようなインクタンクと、各インク流路に対応してそ
れぞれ配設されインク流路の断面積を変化するなどして
インク流路内のインクをノズルから吐出するための電気
機械変換素子とを備えており、前記キャリッジを移動し
た状態において、印字情報に対応して特定のノズルから
プラテン上の用紙に向けてインクを噴射することにより
印字を行うようになっている。

【０００４】ところで、このようなインクジェットプリ
ンタにおいては、ノズル内に目詰まりを生じたり、ある
いは、不使用のためにインク流路内のインクが乾燥する
ことによりインク流路内に空気が混入したりして、ノズ
ルから正常にインクの吐出が行えなくなってしまうこと
がある。

【０００５】このような事態を防止するため、不使用時
にキャップによりノズルを被覆することが行われていた
が、このようなキャップのみでは、不使用が長く続くな
どすると、インク流路内のインクの乾燥を確実に防止す
ることができなかった。

【０００６】このため、従来のインクジェットプリンタ
には、インクが不吐出になったときに動作されるインク
ジェットヘッドの回復装置が設けられていた。このイン
クジェットヘッドの回復装置は、インクタンク内を加圧
するポンプのような加圧手段や、ノズル前方のキャップ
内を負圧にするポンプのような吸引手段といった圧力変
動手段を設け、この圧力変動手段の駆動によりインク流
路内の内圧を外圧より相対的に高圧にすることにより、
ノズルからインクを強制的に吐出させ、インクジェット
ヘッドの回復動作を行うようになっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のインクジェットヘッドの回復装置には、インク
ジェットヘッドの回復のために無駄に消費されるインク
量と圧力変動手段による回復性能との兼ね合いにより定
められている単一の回復モードがあるのみであった。

【０００８】したがって、この回復モードの１回の動作
によっては、インクジェットヘッドの回復ができない場
合、回復モードを数回繰返すことによりインクジェット
ヘッドの回復をはかるようにしていた。

【０００９】しかしながら、このようにして回復モード
を数回繰返すことによりインクジェットヘッドを回復さ
せるのでは、回復モードを必要以上に繰返す場合もあり
、インクを必要以上に無駄に消費する結果を招来してい
た。

【００１０】本発明は、前述した従来のものにおける問
題点を克服し、インクを必要以上に無駄に消費すること
なくインクジェットヘッドを回復することのできるイン
クジェットヘッドの回復方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため本発明のインクジェットヘッドの回復方法は、先端
をノズルに形成したインク流路と、前記ノズルからイン
クを吐出するように前記インク流路内の内圧を外圧より
相対的に高圧にする圧力変動手段とを有し、前記圧力変
動手段を駆動してノズルの回復動作を行うようにしたイ
ンクジェットヘッドにおいて、前記圧力変動手段を駆動
して行う前記回復動作に、前記ノズルからのインク消費
量の少ない一般回復モードとインク消費量の多い特殊回
復モードとを形成し、前記ノズルが回復しにくい状態に
おいては前記特殊回復モードにより回復動作を行うよう
にしたことを特徴としている。

【００１２】

【作用】前述した構成からなる本発明のインクジェット
ヘッドの回復方法によれば、例えば、電源投入時に、そ
れまでの不使用の時間が長い場合などのように、一般の
回復と比較してインクジェットヘッドの回復が困難であ
るときには、特殊回復モードを選択して、インク流路内
を相対的に高圧にする時間を通常の回復に対し長くする
か、あるいは同じくインク流路内を相対的に高圧にする
その圧力を高くすることにより、ノズルからのインクの
消費量を多くしてインクジェットヘッドの回復を確実に
行うことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により説明
する。

【００１４】図４は本発明のインクジェットヘッドの回
復方法が適用されるインクジェットプリンタの要部を示
すものであり、円筒形をなすプラテン１の前方には、プ
ラテン１の軸方向と平行な方向に延在する１対のキャリ
ッジ軸２，２が配設されており、これらのキャリッジ軸
２に沿って往復動しうるキャリッジ３が配設されている
。このキャリッジ３には、フルカラーの印字を行いうる
インクジェットヘッド４が搭載されている。

【００１５】前記インクジェットヘッド４には、前記１
に対向するように、フルカラー用の４色のインクにそれ
ぞれ対応する４つのノズル集合体（図示せず）が配設さ
れており、各ノズル集合体は、前記プラテン１に対向す
るように縦方向に整列配置された複数のノズル（図示せ
ず）により構成されている。そして、これらのノズル集
合体は、前記キャリッジ３に支持されているヘッド取付
け台５に固定されている。

【００１６】前記各ノズル集合体の背部の前記キャリッ
ジ３上には、このノズル集合体を構成する各ノズルと連
通する補助タンク６を内蔵したインレット７が配設され
ており、各インレット７には、前記キャリッジ３に着脱
自在に搭載される対応する色のインクカートリッジ８が
連通されるようになっている。なお、このインクカート
リッジ８内の圧力を検出する圧力センサ（図示せず）が
配設されている。

【００１７】前記プラテン１の一端の側方には、不使用
時に前記各ノズルを被覆してノズル内のインクの乾燥を
防止したり、ノズル内に形成された気泡やノズル内に詰
まった異物を除去するために使用されるキャップ装置９
が配設されている。このキャップ装置９は、前記キャリ
ッジ３側に開口１１が形成されているケーシング１０を
有しており、このケーシング１０の開口１１内には、前
記インクジェットヘッド４に接離する方向に可動とされ
ているキャップ本体１２が配設されている。このキャッ
プ本体１２は、前記インクジェットヘッド４の各ノズル
集合体に対応して、各ノズル集合体を被覆しうるように
縦長に形成された複数の開口部１３を有しており、各開
口部１３の内側には、ゴム製のライナ１４が張設され、
このライナ１４は、開口部１３の周縁の内側から外部に
突出して前記各ノズルの外周に気密に圧接しうるように
なっている。

【００１８】前記インクジェットヘッド４は、図５に示
すように、それぞれ縦方向に整列配置されている複数の
流路１５からなる複数のノズル集合体１６を有しており
、各流路１５の先端にはノズル１７が形成されている。 また、各流路１５の外周には、各流路１５の先端のノズ
ル１７からインクを噴射するためのピエゾ素子１８が配
設されている。

【００１９】一方、前記キャップ装置９は、キャップ本
体１２の開口部１３内のインクをキャップ本体１２外に
排出するための吸引手段（図示せず）を有しており、こ
の吸引手段には、前記開口部１３内と連通する吸引用空
気通路１９が接続されている。

【００２０】また、前記キャップ装置９のキャップ本体
１２の上部の前面には、ほぼ半球状の突起２１が突設さ
れており、この突起２１の頂部に連通している加圧用空
気通路２２がキャップ本体１２の背部にまで到達するよ
うに形成され、この加圧用空気通路２２には、加圧手段
をなすポンプ（図示せず）が接続されている。この加圧
手段は、流路１５内の内圧を外圧より相対的に高圧にす
る本発明における圧力変動手段を構成している。さらに
、前記キャップ本体１２には、開口部１３の内外を連通
して開口部１３内を大気に開放しうる大気開放弁２３が
配設されている。

【００２１】ところで、本実施例においては、インクジ
ェットヘッドの回復を行う回復動作に、前記ノズル１７
からのインクの総消費量の少ない一般回復モードと、イ
ンクの総消費量の多い特殊回復モードとが形成されてい
る。

【００２２】図３は、ポンプの回転性能とインクの消費
量との関係を示すグラフであり、縦軸は加圧手段をなす
ポンプの回転性能を示し、横軸はインクの消費量を示し
ている。このグラフによれば、ポンプの回転数が上昇す
れば、インクの消費量が上昇することは明らかである。 そこで、前記一般回復モードの場合には、図３における
点Ａの回転数でポンプを駆動して、インク消費量を少な
くし、また、特殊回復モードの場合には、図３における
点Ｂの回転数でポンプを駆動して、インク消費量を多く
するようにしている。

【００２３】この一般回復モードと特殊回復モードの選
択は、例えば内蔵電池のようなバックアップ電源で動作
されるタイマを用意し、印字を行うために電源スイッチ
をＯＮした際に、このタイマにより計測されたプリンタ
の不作動時間の大小により制御手段により判別するよう
にしてもよいし、または、手動により一般回復モードと
特殊回復モードのいずれかを選択するようにしてもよい
。

【００２４】一方、ヘッド取付け台５の上部には、キャ
ップ装置９がインクジェットヘッド４を被覆したとき、
前記突起２１が嵌合することにより前記加圧用空気通路
２２と連通される加圧用空気通路２４が形成されており
、この加圧用空気通路２４は、インクカートリッジ８の
数に対応する４本の分岐通路２５に分岐しており、各分
岐通路２５の端部には、各インクカートリッジ８の上部
内と連通する空気パイプ２６が接続されている。なお、
各インクカートリッジ８には、加圧空気を放出する空気
放出弁（図示せず）が取付けられている。

【００２５】さらに、前記キャップ本体１２の開口部１
３には、前記インクジェットヘッド４に対応する部位よ
り下方に延在する延長部２７が形成されており、この延
長部２７内には高さ方向において肉厚に形成されたライ
ナ１４の厚肉部１４Ａが配設されている。この厚肉部１
４Ａの上面には、インクを貯留するための凹部２８が形
成されており、この凹部２８内には、スポンジのような
インクを染み込ませることができる多孔質体２９が充填
されている。

【００２６】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。

【００２７】まず、通常の印字を行なう場合は、図５に
示すプラテン１を回転駆動して図示しない用紙を所定の
印字位置に搬送し、この状態において、前記キャリッジ
３をキャリッジ軸２に沿って移動させながら、所定の印
字信号に基づいてインクジェットヘッド４のピエゾ素子
１８を動作させることにより、前記８から供給される所
望の色のインクを流路１５のノズル１７から用紙に向け
て噴射することにより、所望の印字を行うことができる
。

【００２８】そして、印字が終了したら、前記キャリッ
ジ３は所定の基準位置に戻されるが、この基準位置にお
いて前記インクジェットヘッド４にキャップ装置９のキ
ャップ本体１２が被着され、これにより、インクジェッ
トヘッド４の各ノズル１７内のインクの乾燥等を防止す
るようになっている。このインクジェットヘッド４にキ
ャップ装置９のキャップ本体１２を被着する際、大気開
放弁２３を開いておくことにより、開口部１３内の空気
が流路１５のノズル１７内に圧入されるのを防止するこ
とができる。

【００２９】また、インクジェットヘッド４の内部や７
の内部等に気泡等が溜った場合は、前記インクジェット
ヘッド４にキャップ装置９が被着された状態において、
加圧手段ならびに吸引手段を動作させる。

【００３０】これにより、キャップ本体１２の加圧用空
気通路２２から４の加圧用空気通路２４を介して各イン
クカートリッジ８に加圧空気を送給し、各流路１５内の
インクを加圧する。そして、この加圧により、流路１５
内の気泡がインクとともにノズル１７からキャップ装置
９の開口部１３内に放出され、インクの流れを円滑に行
なうことができる。このとき、ノズル１７から噴射され
たインクは、キャップ装置９の開口部１３の凹部２８内
の多孔質体２９に染み込まれ、また、開口部１３内の余
分のインクは吸引手段により吸引用空気通路１９を介し
て排出されることになる。

【００３１】さらに、インクジェットヘッド４にキャッ
プ装置９のキャップ本体１２を被着した状態において、
加圧手段ならびに吸引手段を動作させないときには、大
気開放弁２３を閉じて開口部１３内を大気から遮断して
おくことにより、開口部１３内のインクが蒸発して、開
口部１３内がインクの蒸気により飽和蒸気量とされるの
で、ノズル１７内のインクが蒸発して乾燥するという不
都合を除去することができる。

【００３２】ところで、印字を行うために電源スイッチ
をＯＮしたとき、タイマにより計測されたプリンタの不
作動時間が設定時間より長ければ、制御手段により特殊
回復モードが選択され、加圧手段をなすポンプが、図３
のＢ点の回転数で高速回転される。これにより、図示し
ない圧力センサにより検出されるインクカートリッジ８
内の圧力が高圧になる。

【００３３】図１Ａ，Ｂは、本実施例の特殊回復モード
と一般回復モードにおけるインクカートリッジ８内の圧
力の相違を示すものである。図１Ａ，Ｂにおいて、加圧
手段をなすポンプは、１が駆動状態、０が停止状態を示
しており、また、インクカートリッジ８内の高圧状態を
解除する空気放出弁は、１が開、０が閉を示している。 さらに、圧力センサにより検出されるインクカートリッ
ジ８内の圧力は、大が高圧、０が低圧を示している。

【００３４】図１Ａ，Ｂにおいて、ポンプを駆動すると
、インクカートリッジ８内の圧力は次第に上昇するので
、設定時間が経過したらポンプの駆動を停止する。する
と、インクカートリッジ８内の圧力は、このポンプを停
止したときの圧力に保持される。そして、このときの圧
力は、一般回復モードにおいてはΔＰｏ　であるのに対
し、特別回復モードにおいてはΔＰｓ　と、一般回復モ
ードの圧力ΔＰｏ　より高圧となっている。

【００３５】この結果、図３において説明したように、
特別回復モードにおいては、一般回復モードより多量の
インクをノズル１７から噴射させて、流路１５内の目詰
りやや空気を除去することができる。したがって、長期
にわたってプリンタを不使用状態としていても、確実に
インクジェットヘッドを回復することができる。

【００３６】一方、プリンタの不使用時間が短いときの
ように、一般回復モードにより回復するときには、消費
するインク量が少量となる。なお、圧力開放弁を開くこ
とによりインクカートリッジ８内は普通の圧力に低下す
る。

【００３７】このように本実施例によれば、一般の回復
と比較してインクジェットヘッドの回復が困難であると
きには、特殊回復モードにより多量のインクで確実にイ
ンクジェットヘッドを回復することができる。

【００３８】また、本実施例によれば、開口部１３内に
インクを貯留しうる凹部２８を形成するとともに、この
凹部２８内に多孔質体２９を配設し、貯留したインクを
蒸発させて開口部１３内の高湿状態を維持するようにし
ているので、ノズル１７内のインクが蒸発して乾燥する
という不都合を確実に除去することができる。

【００３９】なお、本考案は前述した実施例に限定され
るものではなく、必要に応じて種々の変更が可能がであ
る。

【００４０】例えば、図２Ａに示すように、一般回復モ
ードにおいてはＴｏとされているポンプの駆動を停止し
てから圧力開放弁を開くまでの時間を、特別回復モード
においては、Ｔｓ　と長くすることにより、ノズル１７
からのインクの噴射量を増大して確実にインクジェット
ヘッドを回復することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンクを必要以上に無駄に消費することなくインクジェッ
トヘッドを回復することができるという実用的な効果を
奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１Ａ，Ｂは第１実施例における特殊回復モー
ドと一般回復モードの作用を示すタイムチャート

【図２
】図２Ａ，Ｂは第２実施例における特殊回復モードと一
般回復モードの作用を示すタイムチャート

【図３】ポン
プの回転性能とインクの消費量との関係を示すグラフ

【図４】本発明のインクジェットヘッドの回復方法が適
用されるインクジェットプリンタの要部を示す斜視図

【
図５】図４の要部の断面図

【符号の説明】

１　　プラテン ３　　キャリッジ ４　　インクジェットヘッド ８　　インクカートリッジ ９　　キャップ装置 １２　　キャップ本体 １３　　開口部 １４　　ライナ １４Ａ　　厚肉部 １５　　流路 １６　　ノズル集合体 １７　　ノズル １８　　ピエゾ素子 ２８　　凹部 ２９　　多孔質体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　先端をノズルに形成したインク流路と
   、前記ノズルからインクを吐出するように前記インク流
   路内の内圧を外圧より相対的に高圧にする圧力変動手段
   とを有し、前記圧力変動手段を駆動してノズルの回復動
   作を行うようにしたインクジェットヘッドにおいて、前
   記圧力変動手段を駆動して行う前記回復動作に、前記ノ
   ズルからのインク消費量の少ない一般回復モードとイン
   ク消費量の多い特殊回復モードとを形成し、前記ノズル
   が回復しにくい状態においては前記特殊回復モードによ
   り回復動作を行うようにしたことを特徴とするインクジ
   ェットヘッドの回復方法。