JPH0478543A - インクジェットプリンタのパージ機構 - 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】 ［概　要〕 インクジェットプリンタのヘッドのノズル目詰まりを復
旧させるためのパージ機構に関し、ノズル目詰まりの確
実な復旧を図るとともに印刷に使用されない無駄なイン
クの消費を減らすことを目的とし、 ヘッドのノズル目詰まりを復旧させるためのポンプを含
むパージ機構を持ったインクジェットプリンタにおいて
、前記ポンプを、シリンダと、該シリンダ内に設けられ
て該シリンダ内を動作側圧力室と非動作側圧力室とに仕
切る可動仕切り部材と、該可動仕切りを進退させる駆動
手段とで構成するとともに、前記非動作側圧力室に、開
度調整可能な空気弁を取り付け、前記動作側圧力室の体
積の増加または減少を利用して、ノズルから、気泡や増
粘したインクを吸い出すかまたは押し出すようにした構
成とする。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェットプリンタのヘッドのノズル目
詰まりを復旧させるためのパージ機構に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

インクジェットプリンタは、印刷媒体（記録紙）に非接
触なヘッドからインクの微小な粒子を直接印刷媒体に吹
き付ける方式であるため、印刷媒体に対する制限が少な
い１カラー印刷が容易に実現できる。高速印字ができる
。印字騒音がほとんど無いといった特徴を持っており、
既にいくつかの製品が出荷されている。しかし液体を取
り扱うため、ノズルに目詰まりが生じてドツト欠けにな
りやすいという欠点を持っており、目詰まりを復旧させ
るパージ機構が必須である。

パージ機構は、目詰まりの原因であるノズル内に入った
気泡や増粘したインク等をノズル側から吸い出す吸い口
を備え、該吸い口からのインク吸い出しは、駆動系によ
り駆動されるポンプにより行われる。または、駆動系に
より駆動されるポンプにより、気泡や増粘インク等をノ
ズルから押し出す形式のパージ機構も用いられている。

また、パージ機構の動作に対しては、動作の開始直後に
は、目詰まりの原因を取り除くためにノズル内外の圧力
差をできるだけ大きくする必要があり（最初の条件）、
目詰まり解消後には、印刷開始までの待ち時間を短縮し
廃棄インク量を減らすためすみやかにノズル内外の圧力
差がなくなること（次の条件）が望まれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のインクジェットプリンタのパージ機構は、最初の
条件については強力なポンプを用意することによって満
足しているが、次の条件を満たすために、複雑な大気圧
開放弁を用意する方式を採用している。この方式では、
装置の信較性が下がり価格も高くなってしまう。そのた
め、この次の条件を無視することが多く、廃棄インク量
が多く動作時間も長くなってしまうといった問題を生じ
ていた。さらに、部品精度の影響を受け、パージ機構の
性能が個々にばらつき、それを補正する手段が無いとい
う問題もあった。

本発明は、ノズルの目詰まりの確実な復旧を図るととも
に印刷に使用されない無駄なインクの消費を減らすこと
のできるインクジェットプリンタのパージ機構を提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明では、ヘッドのノズ
ル目詰まりを復旧させるためのポンプを含ムパージ機構
を持ったインクジェットプリンタにおいて、前記ポンプ
を、シリンダと、該シリンダ内に設けられて該シリンダ
内を動作側圧力室と非動作側圧力室とに仕切る可動仕切
り部材と、該可動仕切り部材を進退させる駆動手段とで
構成し、かつ、印字領域外で前記ヘッドのノズルに密着
可能に配置された吸い口を設けて該吸い口を前記ポンプ
の動作側圧力室に接続するとともに、前記非動作側圧力
室に、開度調整可能な空気弁を取り付けて成る構成（前
者の構成）とする。

また、上記インクジェットプリンタにおいて、ポンプを
、シリンダと、該シリンダ内に設けられて該シリンダ内
を動作側圧力室と非動作側圧力室とに仕切る可動仕切り
部材と、該可動仕切り部材を進退させる駆動手段とで構
成して、該ポンプを、ヘッドにインクを供給するインク
供給路に動作側圧力室を切り替え可能に接続して配置す
るとともに、前記非動作側圧力室に、開度調整可能な空
気弁を取り付けて成る構成（後者の構成）としても良い
。

〔作　用〕

前者の構成の場合； ヘッドのパージ動作を行うには、まずヘッドをパージ機
構の吸い口との対向部（パージ位置）に移動させ、次に
吸い口をノズルに密着させる。この状態で駆動手段を作
動させてポンプを駆動し、可動仕切り部材を非動作側圧
力室の側に変位（前進）させる。これにより、動作側圧
力室の体積が増加して負圧が発生し、ノズル内部の気泡
や増粘インク等を吸い出す。ポンプ停止後、動作側圧力
室内部の気圧は、ヘッドからのインク流入と可動仕切り
部材の上述と逆方向の変位（後退）により除々に上昇し
て大気圧に近づくが、この動作仕切り部材の後退速度は
、空気弁の開度を調整することにより制御することがで
きる。その後、ノズル内外の圧力が等しくなるとインク
の流れは止まり、パージ動作は終了する。なお、このと
き圧力室内部に残ったインクは、吸い口をノズルから離
した後に駆動手段を作動させ動作側圧力室の体積を減少
させて排出すれば良い。

後者の構成の場合； パージを行う際には、ポンプの動作室がノズルに接続す
るように接続を切り替え、駆動手段を作動させて可動仕
切り部材を前者の構成の場合と逆方向に後退させる。こ
れにより、動作側圧力室の体積が減少して高圧が発生し
、ノズル内の気泡や増粘インク等は押し出される。ポン
プ停止後、動作側圧力室内部の気圧は、可動仕切り部材
の前進により徐々に減少して大気圧に近づくが、この可
動仕切り部材の前進速度は、空気弁の開度を調整するこ
とにより制御できる。その後、ノズル内外の圧力が等し
くなるとインクの流れは止まり、パージ動作は終了する
。

なお、このパージ動作は、実際上は前者の構成の場合と
同様のパージ位置で行う。これは、該パージ位置にはヘ
ッド端面を清掃するクリーニング手段等が設けられてい
るためである。

また、可動仕切り部材としては、ピストンやヘローズ等
を用いることができ、駆動手段としては、手動式のレバ
ー機構、電磁石機構、電動式ビニオン・ラック機構等を
用いることができる。いずれの場合も上部作用を実現す
ることができる。

〔実施例〕

以下、図面に関連して本発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図に第１の実施例を示す。

第１図は本例のインクジェットプリンタの要部構造を示
す斜視図で、図中、１はキャリッジ、２はヘッド、３は
プラテン、４はパージ機構、５は廃インク溜、１００は
プラテン３を巻回する印刷媒体である。

キャリッジ１はガイドバー６に案内されて矢印Ａ方向に
プラテン３に沿って移動可能で、ノズル７を備えたヘッ
ド２はこのキャリッジ１に搭載されている。

パージ機構４は、吸い口８と、ポンプ９とを備えている
。吸い口８は、印字領域外でヘッド２のノズル７に密着
可能に配置される。ポンプ９は、吸い口８に接続してノ
ズル７の目詰まり復旧のための吸引動作を行うものであ
る。ポンプ９の構造詳細を第２図により説明すると次の
通りである。

ポンプ９は、シリンダ１０と、ピストン（可動仕切り部
材）１１と、レバー（駆動手段）１２とを備えている。

ピストン１１は、シリンダ１０内に設けられ、該シリン
ダ１０内を、動作側圧力室１０ａと非動作側圧力室１０
ｂとに仕切っている。

シリンダ１０の動作側圧力室１０ａ側は、逆止弁１３を
介し吸い口８に、逆止弁１４を介し廃インク溜５にそれ
ぞれ連絡している。また、シリンダ１０の非動作側圧力
室１０ｂ側には開度調整可能な空気弁１５が取り付けら
れている。レバー１２は、シリンダ１０側に支軸１６を
支点として回動自在に設けられ、一端１２ａは非動作側
圧力室１０ｂ側でピストン１１に連結されている。

本例のパージ機構４は以上のように構成されるが、次に
その作用について説明する。

ヘッド２のパージを行う際には、まずヘッド２をパージ
機構４の吸い口８との対向位置に移動させ、吸い口８を
ノズル７に密着させる。なお、詳細図示を省略したが、
パージ機構４は進退可能となっており、該パージ機構４
を前進させることにより上記密着は実現される。この状
態で、レバー１２を第２図の時計方向に回動させると、
ピストン１１が第２図の左方に前進し、圧力室１０ａの
体積が増加して負圧が発生する。これにより、ノズル内
部の気泡や粘着したインク等が吸い出され、逆止弁１３
を通り圧力室１０ａに入る。このとき逆止弁１４は閉じ
ている。その後レバー１２の動きを止め、ピストン１１
をある程度の力で支えてやると、圧力室１０ａ内の圧力
は吸い口８からのインク流入とピストン１１の後退によ
って少しずつ上昇するが、この速度が高すぎると、ノズ
ル７から気泡や増粘したインクを充分に取り除けなかっ
たり、ノズル７内に再び気泡を混入させてしまったりし
て良好なパージ動作が行われない。また速度が低すぎる
と、ノズル７からシリンダ１０内に流入するインク量が
多くなり、印字に使われるインクが減ってしまう。従来
、この調節は困難であり、また部品のばらつき等の影響
を受けるため無調整のままでは適当な速度にならない。

しかし、本発明では、空気ダンパになる非動作側圧力室
１０ｂに開度調整可能な空気弁１５が取り付けられてお
り、空気ダンパのダンピング性能を空気弁１５の開度に
よって自由に調節できるため、上調調節を簡単に行うこ
とができ、また部品のばらつきの影響を吸収することが
できる。

なお、パージ動作完了時に圧力室１０ａ内に残ったイン
クは、吸い口８をノズル７から離した後にレバー１２を
反時計方向に回動させて圧力室１０ａの体積を減少させ
ることによって、逆止弁１４を通り廃インク溜５に排出
される。この排出時には逆止弁Ｉ３は閉じている。

上述の説明では駆動手段としてレバー１２を用いる例に
ついて述べたが、レバー１２の代わりに、電磁石機構を
用いるか、またはモータの回転運動を直線運動に変換す
るラック、ピニオン機構等を駆動手段として用いても良
い。

第３図に第２の実施例を示す。

第３図は本例のポンプ２１の構造、作用説明図である。

本例の場合は、可動仕切り部材として、ピストンの代わ
りにベローズ２２を用いた点が前例と異なっている。

この場合も、前例と同様の作用、効果が得られる。

第４図に第３の実施例を示す。

第４図は本例のポンプ３１の構造１作用説明図である。

本例の場合は、第２図の空気弁１５に、開度をピストン
１１に同期して自動的に調節する弁調節機構３２を付加
したものである。この場合の弁の動きのタイムチャート
を第５図に示す。

第５図に明らかなように、圧力室１０ａの体積を広げる
ようにピストン１１が動くときには、空気弁１５の開度
が大きく空気ダンパの効果が小さいため、ピストン１１
は素早く動くことができ、圧力室１０ａの体積が小さく
なるときは、空気弁１５の開度が小さく、空気ダンパの
効果が働いて最適な速度でピストン１１を動かすことが
できる。

第６図に第４の実施例を示す。

上述の各実施例では、ノズルと対向する側にポンプが設
けられる吸引タイプの例について述べたが、本例は押し
出しタイプのもので、ポンプは加圧ポンプとして使用さ
れる。

第６図は本例のインクジェットプリンタのパージ機構の
概要説明図で、ポンプ９のシリンダ１０の動作側圧力室
１０ａは、ヘッド２とインク貯蔵器４１とを接続するイ
ンク供給路４２に切り替え可能に接続している。４３は
接続用バイパス、４４゜４５は切り替え用の弁である。

通常は、弁４５は閉じられて弁４４が開かれており、ヘ
ッド２へのインク供給が可能である。

パージを行う際には、弁４４を閉じて弁４５を開き、駆
動手段によりピストン１１を第６図の左方に移動（後退
）させる。これにより、動作側圧力室１０ａの体積が減
少して高圧が発生し、ノズル内の気泡や増粘インク等は
外部に押し出される。

ポンプ停止後、圧力室１０ａ内の圧力はピストン１１の
前進により徐々に減少して大気圧に近づくが、このピス
トン１１の前進速度は、空気弁１５の開度を調整するこ
とにより制御できる。その後、ノズル内外の圧力が等し
くなるとインクの流れは止まり、パージ動作は終了する
。

このパージ動作は、前の実施例と同様のパージ位置で行
うことになる。

本例の場合も前例と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ポンプのシリンダ
の非動作側の圧力室に取り付けた空気弁の開度を調節す
ることによって、ノズル内の気泡や増粘したインクを確
実に排出するとともに、パージ動作で廃棄されて無駄に
なってしまうインクの量を最小限に滅すことが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の、インクジェットプリ
ンタの要部構造を示す斜視図、第２図は同、ポンプの構
造２作用説明図、第３図は本発明の第２の実施例のポン
プの構造作用説明図、 第４図は本発明の第３の実施例の、ポンプの構造９作用
説明図、 第５図は同、弁の動きのタイムチャート、第６図は本発
明の第４の実施例のインクジェットプリンタのパージ機
構の概要説明図で、図中、２はへ・ンド、 ４はパージ機構、 ７はノズル、 ８は吸い口、 ９．２１．３１はポンプ、 １０はシリンダ、 １１はピストン（可動仕切り部材）、 １２はレバー（駆動手段）、 工５は空気弁、 ２２はベローズ（可動仕切り部材）、 ３２は弁調整機構である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ヘッドのノズル目詰まりを復旧させるためのポンプ
   を含むパージ機構を持ったインクジェットプリンタにお
   いて、 前記ポンプを、シリンダと、該シリンダ内に設けられて
   該シリンダ内を動作側圧力室と非動作側圧力室とに仕切
   る可動仕切り部材と、該可動仕切り部材を進退させる駆
   動手段とで構成し、 かつ、印字領域外で前記ヘッドのノズルに密着可能に配
   置された吸い口を設けて、該吸い口を前記ポンプの動作
   側圧力室に接続するとともに、前記非動作側圧力室に、
   開度調整可能な空気弁を取り付けて成ることを特徴とす
   るインクジェットプリンタのパージ機構。 ２、ヘッドのノズル目詰まりを復旧させるためのポンプ
   を含むパージ機構を持ったインクジェットプリンタにお
   いて、 前記ポンプを、シリンダと、該シリンダ内に設けられて
   該シリンダ内を動作側圧力室と非動作側圧力室とに仕切
   る可動仕切り部材と、該可動仕切り部材を進退させる駆
   動手段とで構成して、該ポンプを、前記ヘッドにインク
   を供給するインク供給路に動作側圧力室を切り替え可能
   に接続して配置するとともに、 前記非動作側圧力室に、開度調整可能な空気弁を取付け
   て成ることを特徴とするインクジェットプリンタのパー
   ジ機構。