JPH0667622B2 - インクジエツトプリンタのノズル目詰り防止装置 - Google Patents

インクジエツトプリンタのノズル目詰り防止装置

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JPH0667622B2
JPH0667622B2 JP60079023A JP7902385A JPH0667622B2 JP H0667622 B2 JPH0667622 B2 JP H0667622B2 JP 60079023 A JP60079023 A JP 60079023A JP 7902385 A JP7902385 A JP 7902385A JP H0667622 B2 JPH0667622 B2 JP H0667622B2
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tank
ink
maintenance
nozzle
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総緒 岩上
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Description

【発明の詳細な説明】 〈技術分野〉 本発明はノズルからインクの液滴を印字信号に従って記
録紙方向に噴射して記録を行わせるインクジェットプリ
ンタに関し、特にインクジェットプリンタの輸送時や長
期保管のための装置の電源オフ時や前記電源オンのまま
長期間休止している非印字時において、ノズル部からの
空気混入の防止並びに当該ノズル部でのインクの乾燥固
化を防止するノズル目詰り防止装置に関するものであ
る。
〈従来技術〉 インクジェットプリンタでは、非印字状態でインク噴射
部のノズルが大気中に放置され、このノズルにはインク
が充満されているためにインクが乾燥・固化して目詰り
の原因となるものであった。また、インクジェットプリ
ンタの輸送時や保管時においても非印字状態と同様にノ
ズルにてインクが乾燥・固化して目詰りを発生させるも
のであった。
そこで従来は非印字時すなわち電源オフ時や電源オンの
まま長期間休止している時に対処するため、ノズル面に
ギャップ部材を密着させてインクの乾燥を防止する装置
を備えていた。
そして、同出願人は特願昭60−27397号において、前記
キャップ部材内に水、防徴剤等の溶媒液でなる保守液を
充填させて長期休止時等にノズル面のインク乾燥・固化
を防止させると共に記録動作に際して前記キャップ部材
内の保守液を廃液タンクに回収させるような装置を提案
した。
〈目的〉 本発明の目的は、保守液タンクの省スペース化を図るこ
と、及び、廃液を吸収して膨らむ吸収体の上に気体の封
止された袋状の保守液タンクを置くことで、保守液の減
少に伴って封止されている気体がセンサー方向に確実に
導かれるので簡単な構成で保守液の残量が正確に検出で
きること、である。
〈実施例〉 第１図は本発明に係るオンデマンド型のインクジェット
プリンタの印字部を示す平面図であり、第２図は同プリ
ンタに装備されるノズル目詰り防止装置部の構成を示す
図である。
先ず第１図において、プラテン104は回転自在にフレー
ム101a、101bに支持されている。このプラテン104には
回転機構（図示せず）が連結されて紙送りのために回転
制御がなされる。
前記フレーム101aと101bとの間に二本の摺動軸4,4がプ
ラテン104と平行に取付けられており、キャリッジ３が
この摺動軸４に摺動自在に支持されている。そして、前
記キャリッジ３にはモータ105の回転軸に連結するドラ
ム106とプーリ102a,102bとの間に張架されたワイヤー10
3が取り付けられている。前記モータ105の回転によりキ
ャリッジ３は、印字時にホームポジション3Aより右側の
記録領域（走行部）を往復移動し、また非印字時（待機
時）にはホームポジション3Aに位置する。
前記キャリッジ３の前面にはインク噴射用ノズル孔（オ
リフィス）を含む印字ヘッド部１がプラテン104に対向
配置され、印字ヘッド部１のノズル部には複数のオリフ
ィスが形成されている。また、キャリッジ３の後部には
印字ヘッド部１へインクを供給するインクタンク部２が
設けられている。
更に前記キャリッジ３には制御部からの印字信号がケー
ブル32を介して供給されており、また該キャリッジ３は
印字動作の待機時、装置の電源断時及び輸送梱包時にお
いてホームポジション3Aに位置される。
このため、キャリッジ３のホームポジション3Aに対向し
て印字ヘッド部１のノズル部を覆うキャプ部材５を備え
た目詰り防止装置100が配設されまたホームポジション3
Aの下方には前記装置100へ供給す保守液及びヘッド部１
と装置100からの廃液を収容するタンク部28が配設され
ている。
次に第２図を参照して前記印字ヘッド部１及び目詰り防
止装置100の構成について今少し詳細に説明する。
前記したキャリッジ３には前方の印字ヘッド部１とその
後方のインクタンク２との間を連通するインク通路2cに
介在された該通路2cを開閉するゲートバルブ2a,インク
タンク２へインクを補給するインクカートリッジ30及び
インクタンク２内のインクの有無を検出するための電極
2dが配設されている。前記ゲートバルブ2aは通常、イン
ク通路2cを開成するようにスプリング2bで附勢されると
共にこのバルブ2aの作動軸部がスプリング2bに抗して外
方から押圧されることによりインク通路2cを遮断する構
成となっている。
前記インクカートリッジ30、インクタンク2,インク通路
2c,ゲートバルブ2a構成は印字ヘッド部１のノズルのブ
ロックの数に対応して独立的に設けられている。即ち、
例えばカラーインクジェットプリンタではイエロー，マ
ゼンタ，シアン，ブラックの各色に対応したノズルブロ
ックを備え、その各色毎に独立して前記構成が設けられ
る。
印字ヘッド部１では、各インク通路2cからのインクをノ
ズル毛管1aによってインク室1bに導き、隣接するピエゾ
圧電素子1cによってインクをノズル孔1dから噴射するよ
う構成されている。
一方、目詰り防止装置100の具体的構成について説明す
ると、上述した印字ヘッド部１のノズル部を覆うキャッ
プ部材５はこの前面を開口した室5bを有すると共に、前
記開口の外周縁にはゴム等の緩衝密閉材5aを備えてい
る。
また、前記キャップ部材５内の前面開口した室5bは上述
したノズルブロック毎に区画して設けられら室を構成し
ており、該室5bに連通する出，入孔には逆止弁5cと5dが
配設されており、前記逆止弁5cは室5bへの保守液の入孔
に設けられまた逆止弁5dは室5dを負圧にするためのサク
ションパイプ23に連結する出孔に設けられている。
前記キャップ部材５は支持アーム19に回転自在に支持さ
れており、またこの支持アーム19の下端は装置のフレー
ムに枢支されている。そして、このキャップ部材５は印
字ヘッド１から離間する方向に１対のスプリング18a,18
bで常時付勢されており、このスプリング18a,18bに抗し
てキャップ部材５を印字ヘッド部１方向に押圧すること
により、前記支持アーム19を移動軸としてキャップ部材
５が印字ヘッド部１のノズル部を覆う位置に移動する。
前記目詰り防止装置100は更に動力源としてのDCモータ
８を備えており、該モータ８は通電極性を変えることに
よりその回転方向の正転・逆転（右回転・左回転）する
ものである。
そして、前記モータ８に関連して9a〜9gで構成される真
空ポンプ31が設けられており、即ち9aはシリンダ,9bは
ピストン,9cと9dは逆止弁,9eはピストンロッド,9fはギ
ヤー,9gはポンプ室である。また、10はモータ８に直結
しているギヤーであって、真空ポンプ31のギヤー9fにモ
ータ８の回転力を伝達するためのものである。
前記真空ポンプ31の出，入口には夫々合成樹脂でなる可
撓性のパイプ23,24が接続され、ポンプ31の入口（吸込
口）に接続されたパイプ23の他端は上記したキャップ部
材５内の室5bの出孔に接続されている。また、前記ポン
プ31の出口（吐出口）に接続されたパイプ24の他端はタ
ンク部28の廃液回収部27に接続している。
他方、上記モータ８に関連してキャップ部材５を移動す
るための移動機構が設けられている。
即ち、11はモータ８に直結しているプーリーであって、
カム軸13にベルト12及びプーリー付ワンウエイクラッチ
14を介してモータ８の回転力を伝達するためのものであ
る。前記プーリー付ワンウエイクラッチ14はモータ８の
正逆方向の回転力をカムシャフト13に一方向へのみ伝達
する作用（本実施例では断面図に向って右方向へのみ回
転させる）を行うものである。
また15,16,17はカム軸13に直結した偏心カムであって、
15はキャップ部材５を印字ヘッド部１へ密着移動させる
ためのカム、16はゲートバルブ2aをバルブレバー20を介
して開閉するためのカム、17はマイクロスイッチ21をオ
ン・オフするためのカムである。
そして前記バルブレバー20はこの中央部において装置フ
レームに回転自在に枢支20aされると共にこの一端が前
記カム16の周面に接しておりまた他端が上述したゲート
バルブ2aの作動軸部上に位置している。そのため、カム
16の回転でレバー20が枢支部20aを支店に反時計方向に
回動されたとき、該レバー20の他端がゲートバルブ2aの
作動軸をスプリング2bに抗して押圧し、インク通路2cを
ゲートバルブ2aにより遮断させる。
また、前記マイクロスイッチ21はカム軸13の回転角を検
出するためのものである。
上述したタンク部28はこのタンクケース内に水、或はそ
の他溶媒液でなる保守液（メンテナンス液）を収容した
保守液タンク26と、廃液タンク27を備えている。
前記保守液タンク26には可撓性パイプ22aが接続され、
このパイプ22aの他端は電磁弁７に接続されまた電磁弁
７からパイプ22bによりキャップ部材５内の室5bの入孔
に接続されている。即ち、前記電磁弁７が開成したと
き、タンク26の保守液をパイプ22a,22bを介してキャッ
プ部材５内の室5bへ導びくようになっている。
る。
また、前記廃液タンク27には印字ヘッド部１及びキャッ
プ部材５から出る廃液がそれを補集するガター29から可
撓性パイプ25を介して導びかれている。また、上述した
ように、真空ポンプ31からのパイプ24を介して送られて
くる廃液も導かれている。
なお、キャップ部材５と真空ポンプ31を連通するパイプ
23はその途中に分岐路23aが設けられ、該分岐路23aは電
磁弁６を介して大気に導かれている。
第３図は前記タンク部28を示す斜視図であり、第４図は
その断面図を示している。
このタンク部28のタンクケースは上面に廃液回収口28A
が設けられ、また一側壁に保守液タンク26からパイプ22
aへ保守液を供給するための接続口部28Bを有している。
前記タンク部28内に設置される保守液タンク26は樹脂材
をブロー成型して形成した柔軟な袋となっており、この
保守液袋の開口端側は他の部分に比して多少肉厚に設け
られてこの開口端をシールゴム35で封止している。そし
て、この保守液袋の開口端を接続口部28B内に位置させ
ている。
更に、前記保守液タンク（袋）26内には上述した保守液
と共に小量の気体を封入している。
また、廃液収容部27は前記保守液タンク26の外周部のタ
ンク部28内となっており、この収容部27の底壁には高分
子吸水体36が配置されている。
このタンク部28は第５図に示すようにプリンタ装置の所
定位置にセットさせたときに、上述したパイプ22aの先
端をシールゴム35を貫通して保守液タンク26内に挿入位
置させるものであり、また廃液回収口28Aに上述したパ
イプ25及びパイプ24が対向位置するものとなっている。
従って、該タンク部28はプリンタ装置に対して着脱自在
となっており、例えば該タンク部28を交換することで保
守液の補填及び廃液の回収処理ができるようになってい
る。
また、上記タンク部28をプリンタにセットしたときに、
前記保守液タンク26内に、該タンク26内の液を残量状態
を検出するためシールゴム35を貫通して電極（センサ
ー）26a,26bが位置するように構成されており、この中
電極26bは金属パイプで構成されてパイプ22aの先端に設
けられている。
そして、この両電極26a,26bは保守液を介して電気的に
導通状態にあるか否かを見て、液の残量状態を検知する
ものである。
上記した第２図の動作をここで今少し説明すると、プリ
ンタの電源がオフされて休止状態になるとき或いはプリ
ンタの電源がON状態で印字待機状態にあるときの目詰り
防止装置100は以下のように動作する。
まず電磁弁６に通電して弁が開放され（SV1ON）、パイ
プ23内及びポンプ室9gは大気圧状態となる。次にモータ
８が右回転になるように通電指示すると、前述したよう
にワンウエイクラッチ14によりカムシャフト13が右回転
し、偏心カム16の回転ではバルブレバー20を介してイン
クタンクのゲートバルブ2aが閉じられ、インクタンク２
とインク通路2cは遮断される。また、偏心カム15の回転
ではキャップ部材５が印字ヘッド部１の方向へ移動して
密着する。
この時点で偏心カム17により回転角検出用のマイクロス
イッチ21はオフからオンに変化することにより、モータ
８と電磁弁６は通電オフとなり、ゲートバルブ2aとギャ
ップ部材５はこの状態を継続する。この状態は印字ヘッ
ド部１とキャップ部材５が密着しており、キャップ部材
内の室5bは大気圧状態となっている。
ここで空気圧によりノズル内へ空気が混入するのを阻止
するため、ゲートバルブ2aを閉めた後にキャップ部材５
が印字ヘッド部１に密着するシークエンスとなるように
している。
次にモータ８が左回転になるように通電指示され、ワン
ウエイクラッチの作用によりカムシャフト13は回転しな
いので、偏心カム15,16,17はそのままの位置を保ち、ギ
ヤー10の回転により真空ポンプ31のみが動作をする。モ
ータ８への通電は所定時間続けられるので、ポンプ動作
により、キャップ部材５内の室5bとパイプ22b及びパイ
プ23内部は真空状態に近ずき所定気圧に到達する。この
時点でモータ８への通電をオフし、そして電磁弁６に短
時間通電させる。これはパイプ23の内部及びポンプ室9g
を大気圧に導びくものであり、次の保守液充填工程にお
いてこれらパイプ23及びポンプ室9gの不必要部分にメン
テ液が充填されるのを防止し保守液の節減を図るためで
ある。
次に電磁弁７に所定時間通電して該弁を一定時間開放す
る。すると、パイプ22b及びキャップ部内室5b上記した
ポンプ動作によって真空状態に導びかれているため、保
守液タンク26より保守液がパイプ22a,22b通り、キャッ
プ部材５内の室5bへ吸引されてノズルは保守液で覆われ
る結果、インクの乾燥・固化、ノズル内への空気の混入
及びノズル部の汚染が防止される。
他方、前記のような休止状態或いは印字待機状態から印
字動作開始させる場合の目詰り防止装置は以下のように
動作する。
まず電磁弁６に通電して弁を開放し、パイプ23内及びポ
ンプ室9gを大気圧状態とする。この状態でモータ８が右
回転になるように通電することにより、カムシャフト13
が右回転して偏心カム15,16により、閉じられていたゲ
ートバルブ2aは開かれ、ギャップ部材５は印字ヘッド部
１との密着状態から開放状態となる。この時点でマイク
ロスイッチ21がオンからオフへ変化することにより、モ
ータ８と電磁弁６への通電をオフにしてこの工程を終了
する。
このときキャップ部材５内の室5bより流れ出た保守液等
の廃液はガータ29に集められパイプ25を通り廃液収容部
27へ回収される。この状態で印字ヘッド部１は印字可能
となる。
所で、保守液タンク26と廃液収容部27は第５図に示すよ
うに、保守液の使用と共にこのタンク（袋）26が序々に
収縮した状態となり、また廃液回収口28Aから回収され
た廃液は高分子吸水体36で吸収される。
従って、保守液が使用されるにしたがい保守液タン26は
その体積が減少し、逆に回少される廃液量が増え、高分
子吸水体36がゲル状となる。
その後、保守液タンク26の保守液が所定量以下になる
と、電極26a,26bによってその状態が検知される。これ
により、タンク部28の交換時期が容易に分ることにな
る。
この第５図で明らかなように、保守液タンク26は柔軟な
袋となっているので保守液の減少によって空となった部
分は密着しまた保守液は序々に開口端側に追いやられ
る。
そして、この保守液タンク26内には一定量の気体が封入
されているので、保守液が一定量以下になると、丁程第
５図の状態となって電極26a,26b間の導通を確実に遮断
して保守液が一定以下になったことを検知させることが
できる。
ここでもし、前記保守液タンク26内に気体が全く封入さ
れていず、保守液のみの場合であると、第６図に示すよ
うに保守液が減少して残量が一定量以下になっても電極
26a,26bが保守液を介して導通状態を維持し、これによ
り保守液“有”を検知しつづけ、その結果必要量の保守
液をキャップ部材５へ供給できなくなるといった不都合
がある。換言すると、前記電極26a,26bが保守液の残量
が一定量以下になった状態を検出できないものとなって
いた。
上記した本発明に係る保守液タンク26には一定量の気体
を保守液と共に封入させることによって保守液の残量が
一定以下になった状態を確実に検出できるものである。
〈効果〉 以上のように本発明にあっては、保守液タンクの省スペ
ース化を図れ、かつ、廃液を吸収して膨らむ吸収体の上
に気体の封止された袋状の保守液タンクを置くことで、
保守液の減少に伴って封止されている気体がセサー方向
に確実に導かれるので簡単な構成で保守液の残量が正確
に検出できるといった特徴を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係るオンデマンド型インクジェットプ
リンタの印字部を示す平面図、第２図は同プリンタに装
備されたノズル目詰り防止装置の構成を示す図、第３図
は前記ノズル目詰り防止装置のタンク部の構成を示す斜
視図、第４図は第３図の断面図、第５図はタンク部の使
用時の状態を示す図、第６図は気体を封入していないタ
ンク部の例を示す図である。 1:印字ヘッド部、2:インクタンク部、5:キャップ部材、
8:DCモータ、15,16及び17:偏心カム、26:保守液タン
ク、27:廃液回収部、28:タンク、28A:廃液回収口、28B:
接続口部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 2/185 8306−2Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/04 １０２ Ｚ 8306−2Ｃ １０２ Ｎ (56)参考文献 特開 昭54−92732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−119238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−194550（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−190856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−31973（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−108153（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−179047（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭58−20370（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ノズル前面を覆うキャップを備えると共に
    前記キャップ内に保守液を供給するように成したインク
    ジェットプリンタのノズル目詰り防止装置において、 保守液を収容する保守液タンクを柔軟な袋で構成すると
    共に、該保守液タンク内に保守液と一緒に一定量の気体
    を封止し、 前記保守液タンクを、キャップ部からの廃液を回収する
    廃液回収用タンクケース内の底部に設けられた高分子吸
    収体の上にして保守液供給用の接続口が前記廃液回収用
    タンクケースの側壁部に位置するように横向きに配設
    し、 前記接続口部に、保守液タンク内の保守液残量状態を検
    出するための２本のセンサーを上下に並べてタンク内に
    向けて突出させて設けたことを特徴とするインクジェッ
    トプリンタのノズル目詰り防止装置。
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