JPH06328726A - インクジェット記録装置の吸引回復装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の記録ヘッドのうち、ノズルの目詰まり
の発生した記録ヘッドのみを吸引回復することにより、
インクの無駄な消費を防ぎ、ランニングコストの低いイ
ンクジェット記録装置を提供する。 【構成】 複数の吸引ポンプに対して選択的、かつ、独
立に単一のモータで駆動するポンプ選択駆動手段を有し
ている。このポンプ選択駆動手段は、、モータにより駆
動される１本のカム軸と、各吸引用ポンプにそれぞれ対
応して該カム軸上に、吸引用ポンプの動作範囲のカム軸
上の位相を吸引用ポンプごとに分離して設定されたカム
とより構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置の回復装置に関し、特に記録ヘッドのインク吐出面を
密閉してその密閉空間に発生させた負圧により記録ヘッ
ドのノズル内のインクをそれぞれ吸引する、複数の記録
ヘッドを有するインクジェット記録装置の吸引回復装置
と、これを備えたカラーのインクジェット記録装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来のモノクロ方式のインクジェ
ット記録装置の一般的構成を説明するための外観斜視図
である。

【０００３】図７において、２０はプラテン２４上に送
紙されてきた記録紙の記録面に対向してインク吐出を行
うノズル群を具えた記録ヘッドである。１６は記録ヘッ
ド２０を保持するキャリッジであり、駆動モータ１７の
駆動力を伝達する駆動ベルト１８の一部と連結し、互い
に平行に配設された２本のガイドシャフト１９Ａおよび
１９Ｂと摺動可能とすることにより、記録ヘッド２０の
記録紙の全幅にわたる往復移動が可能となる。

【０００４】２６はヘッド回復装置であり、記録ヘッド
２０の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向
する位置に配設される。伝動機構２３を介したモータ２
２の駆動力によって、ヘッド回復装置２６を動作せし
め、記録ヘッド２０のキャッピングを行う。このヘッド
回復装置２６のキャップ部２６Ａによる記録ヘッド２０
へのキャッピングに関連させて、ヘッド回復装置２６内
に設けた適宜の吸引手段によるインク吸引もしくは記録
ヘッド２０へのインク供給経路に設けた適宜の加圧手段
によるインク圧送を行い、インクを吐出口より強制的に
排出させることによりノズル内の増粘インクを除去する
等の吐出回復処理を行う。また、記録終了時等にキャッ
ピングを施すことにより記録ヘッドが保護される。

【０００５】３０はヘッド回復装置２６の側面に配設さ
れ、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としての
ブレードである。ブレード３０はブレード保持部材３０
Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置２６
と同様、モータ２２および伝動機構２３によって動作
し、記録ヘッド２０の吐出面との係合が可能となる。こ
れにより、記録ヘッド２０の記録動作における適切なタ
イミングで、あるいはヘッド回復装置２６を用いた吐出
回復処理後に、ブレード３０を記録ヘッド２０の移動経
路中に突出させ、記録ヘッド２０の移動動作に伴って記
録ヘッド２０の吐出面における結露、濡れあるいは塵埃
等をふきとるものである。

【０００６】カラー方式のインクジェット記録装置の場
合は、記録ヘッド２０はそれぞれの色インクに対応する
複数個が備えられ、したがってヘッドの回復装置もそれ
ぞれのヘッドに対応して複数個が設置されることとな
る。

【０００７】図８はこのカラーインクジェット記録装置
の有する従来の吸引回復装置の例を示しており、インク
の混色を避けるため記録ヘッド１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ，１１ｄごとに独立したインク流路および排出チュー
ブ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄとインクの吸引用ポ
ンプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。そこで、装
置の小型化、コストの低減のために、これら複数のポン
プは単一のモータ１４により全て同時に連動運転されて
いた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例で
は複数の全ポンプが連動しているために任意の記録ヘッ
ドを単独に吸引回復することができず、インクの目詰ま
りが発生した単一の記録ヘッドを吸引回復するためには
全数の記録ヘッドが吸引され、目詰まりの発生していな
い記録ヘッドまでインクが吸引消費されるので、インク
を無駄に消費するという欠点があった。

【０００９】本発明の目的は、複数のポンプを単一のモ
ータで選択的、かつ、独立に作動させることにより、目
詰まりの発生した記録ヘッドのみを吸引回復して、イン
クの無駄な消費を防ぎ、ランニングコストの低い、小
型、低価格のカラーインクジェット記録装置を提供する
ことである。また、インクの目詰まりの検出による自動
吸引回復により、簡単な操作で良好な画像を安定して提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置の吸引回復装置は、複数の記録ヘッドそれぞれ
に対応して備えられた、ノズル内の残留インクを吸引す
るための吸引用ポンプを、選択的、かつ、独立に単一の
モータで駆動するポンプ選択駆動手段を有している。

【００１１】

【作用】上述した課題を達成する本発明の有する代表的
なポンプ選択駆動手段は、単一のモータにより駆動され
る１本のカム軸と、各吸引用ポンプにそれぞれ対応して
該カム軸上に、吸引用ポンプの動作範囲のカム軸上の位
相を吸引用ポンプごとに分離して設定された複数のカム
とを有している。このように動作範囲がそれぞれ分離し
ているために、ある単一の吸引用ポンプの動作範囲内で
カムを正・逆の往復回転をさせることにより、そのポン
プのみを作動させることが可能となる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１３】図１は本発明のインクジェット記録装置用
吸引回復装置の一実施例の構成を示す斜視図、図２は吸
引回復装置の有する吸引用ポンプの断面図である。

【００１４】図１においてそれぞれのカラー用の記録ヘ
ッド１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに対応する４個の
インク吸引用ポンプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは全て同一
構成を有しているので、以下の説明においてはポンプ１
ａについて説明する。

【００１５】ポンプ１ａはシリンダー２、ピストン３、
ばね４等からなっており、ピストン３が上死点から下死
点に移動することによりピストン室内に負圧を発生し、
記録ヘッド１１ａからキャップゴム１０を介してヘッド
チューブ１２よりインクをピストン室内に吸引すると同
時に、排出チューブ１３から所在のインクを排出する。
ピストン３が下死点から上死点に動くときは逆止弁５が
働き、ヘッドチューブ１２より吸引されたインクはピス
トン室から排出チューブ１３側にまわり込む。

【００１６】カム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは対応するポ
ンプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄをそれぞれ駆動するカム
で、動作範囲がいずれも９０°以下であり、位相を互い
に９０°ずつずらされている。図３はカム軸７の１回転
（３６０°）に対する個々のポンプ１ａ〜１ｄの動作可
能範囲ａ，ｂ，ｃ，ｄをそれぞれ示している。

【００１７】いま、カム軸７を特定の角度範囲内で往復
回転させれば、任意の吸引ポンプのみを選択作動させる
ことが可能である。例えば、記録ヘッド１１ａおよび１
１ｃで不吐が発生した場合、カム軸７の動きは図４に示
されるものとなる。

【００１８】まず、記録ヘッド１１ａにキャップゴム１
０をキャッピングした状態にして（不図示）、カム軸を
０°から９０°まで２回半の往復回転をさせてポンプ１
ａを５回作動させる。その後９０°から１８０°まで送
り、１８０°から２７０°の間を２往復半回転させてポ
ンプ１０ｃを５回作動させる。９０°から１８０°まで
送る途中でポンプ１ｂも１ストロークのみ作動するが、
吸引するインク量としては非常に少なくてすむ。

【００１９】カム軸７には位置検出ピン８が設けられ、
位置センサ９を切ることにより原点０°が検出可能であ
る。

【００２０】記録ヘッド１１ａ〜１１ｄ内の温度による
インク不吐検出の信号に応じて、自動的にその記録ヘッ
ドの吸引範囲で、カム軸７に往復回転をさせることによ
り、インクの目詰まりを検出された記録ヘッドからイン
クを吸引することができる。

【００２１】次に、全数のポンプを逐次に作動させる場
合は図５に示すようにカム軸７を一方向に連続回転させ
ればよい。

【００２２】図６は他の実施例の構成を示す斜視図であ
る。

【００２３】ピストン３ｆに溝カム６ｆにはまるピン１
５ｆを設け、溝カム６ｆでピストン３ｆを駆動すること
も可能である。他のカラーに対応するピストン駆動部材
も同様の構成を有し、溝カムはそれぞれ９０°の位相差
に設定されている。また、上述した実施例では、いずれ
も記録ヘッドが４個の場合を考えたが、その他の個数の
記録ヘッドに対しても同様なことが可能である。すなわ
ち、ｎ個の記録ヘッドに対しては、カムによる各ポンプ
の動作範囲を３６０／ｎ度以下にし、位相を互いに３６
０／ｎ度ずつずらせばよい。

【００２４】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて、優れた効果をもたらすものである。

【００２５】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【００２６】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００２７】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を
開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許
第４４５９６００号明細書を用いた構成も含まれるもの
である。

【００２８】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
としても有効である。

【００２９】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を
一層有効に発揮することができる。

【００３０】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。

【００３１】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
もよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極
めて有効である。

【００３２】以上説明した本発明実施例においては、液
体インクを用いて説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであればよい。

【００３３】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、インク液状とし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明では適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４
７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
たは固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としてもよい。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。

【００３４】さらに加えて、本発明に係るカラーインク
ジェット記録装置の形態としては、ワードプロセッサや
コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一
体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合
わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るものであってもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ポンプ選
択駆動手段を用いて、各カムの動作範囲の位相を分離す
ることにより、単一のモータで複数の吸引用ポンプのう
ち任意、単一のポンプのみを選択的に作動させることが
可能なり、したがって、従来の連動型に較べて記録以外
のインクの無駄な消費は激減するので、低いランニング
コストが実現可能となり、また、記録ヘッド内でのイン
ク目詰まり検出による自動吸引回復により、ユーザーに
よる手動の吸引回復動作は不要となり、操作の簡便化に
つなぐことも可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の吸引回復装
置の一実施例の構成を示す斜視図である。

【図２】吸引用ポンプ断面図である。

【図３】各ポンプの動作可能範囲を示す説明図である。

【図４】ポンプを選択的に作動させるときのカム軸の動
作説明図である。

【図５】全ポンプを作動させるときのカム軸の動作説明
図である。

【図６】他の実施例の構成を示す斜視図である。

【図７】従来のモノクロ方式のインクジェット記録装置
の一般的構成を説明するための外観斜視図である。

【図８】吸引回復装置の従来例の構成を示す外観斜視図
である。

【符号の説明】

１ 吸引用ポンプ ２ シリンダー ３ ピストン ４ ばね ５ 逆止弁 ６ カム ７ カム軸 ８ 位置検出ピン ９ 位置センサ １０ キャップゴム １１ 記録ヘッド １２ ヘッドチューブ １３ 排出チューブ １４ モータ ａ 吸引用ポンプ１ａの動作範囲 ｂ 吸引用ポンプ１ｂの動作範囲 ｃ 吸引用ポンプ１ｃの動作範囲 ｄ 吸引用ポンプ１ｄの動作範囲

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の記録ヘッドを有するインクジェッ
   ト記録装置における、記録ヘッドそれぞれに対応して備
   えられた、ノズル内の残留インクを吸引するための吸引
   用ポンプおよびインク流路を含む吸引回復装置におい
   て、 前記吸引用ポンプを選択的、かつ、独立に単一のモータ
   で駆動するポンプ選択駆動手段を有することを特徴とす
   るインクジェット記録装置の吸引回復装置。
2. 【請求項２】 前記吸引用ポンプがカムにより駆動され
   るピストンおよびシリンダーよりなる往復型ポンプであ
   り、前記ポンプ選択駆動手段は、前記モータにより駆動
   される１本のカム軸と、各吸引用ポンプにそれぞれ対応
   して該カム軸上に、吸引用ポンプの動作範囲のカム軸上
   の位相を吸引用ポンプごとに分離して設定された前記カ
   ムとよりなる請求項１記載の吸引回復装置。
3. 【請求項３】 前記カムもしくはカム軸上にカム軸の原
   点を検出する位置検出手段を有する請求項２記載の吸引
   回復装置。
4. 【請求項４】 記録ヘッドのノズルの目詰まりを検出す
   るインク不吐検出手段を有し、そのヘッド不吐信号に応
   じて、目詰まりの発生した記録ヘッドのみを自動的に吸
   引回復する請求項３記載の吸引回復装置。
5. 【請求項５】 外部からのマニュアル操作により、任意
   の記録ヘッドを単独に吸引回復可能な請求項３記載の吸
   引回復装置。
6. 【請求項６】 前記記録ヘッドはインク吐出用の熱エネ
   ルギーを発生するための電気熱変換体を備え、かつ、前
   記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーによ
   り、インクに生ずる膜沸騰を利用して吐出口よりインク
   を吐出させるものであり、前記インク不吐検出手段によ
   るインク目詰まりの検出は、記録ヘッド内温度の検出に
   より行う請求項４記載の吸引回復装置。
7. 【請求項７】 請求項４，５および６項のいずれか１項
   に記載の吸引回復装置を備えることを特徴とするカラー
   インクジェット記録装置。