JPH0755562B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明はインクジェットプリンタに関し、特に、インク
の噴射を行うノズル部からインクを吸引して気泡，目詰
りを除去する吸引機構を具えたインクジェットプリンタ
に関する。

［従来技術］ 従来のインクジェットプリンタとして、記録面の所定方
向に移動可能なキャリッジを具え、そのキャリッジに１
または複数の液体噴射記録ユニットを搭載して記録を行
うものがある。この種インクジェットプリンタにおい
て、液体噴射記録ユニットに気泡が混入した場合、ある
いはそのノズル部に目詰りが生じた場合に、キャリッジ
を記録面とは対向しない所定の位置、例えばホーム位置
に位置づけ、その位置に配設した吸引機構によりノズル
部からインクを吸引することにより気泡や目詰りを除去
するようにしたものがある。

このようなインクジェットプリンタにおいては、吸引処
理を行うにあたって、液体噴射記録ユニットのノズル部
と接合する接合手段としてのキャップ手段をノズル部に
向けて移動させる処理、その接合状態においてノズル部
からインクを吸引する吸引手段を駆動する処理等を吸引
機構が行う必要がある。そこで、それら手段をそれぞれ
各別の駆動源に接続し、駆動源を適切なタイミングで駆
動して一連の吸引処理を行うようにすることが考えられ
る。

しかしながら、これによれば、被駆動手段の個数に応じ
て駆動源の数が増すので、装置が大型可し、しかも高価
となるのみならず、駆動のタイミングを設定する制御系
もまた複雑となる問題点が生ずる。

［目的］ 本発明は、かかる点に鑑みて、単一の駆動源を備え、そ
の駆動源の一方向への回転のみを利用して、接合手段に
よる液体噴射面に対する前記接合及び離脱動作と、吸引
手段による液体噴射手段からのインク吸引動作と、を所
定のタイミングで行わせる一連の吸引処理を実行可能と
し、廉価にして小型のインクジェットプリンタを提供す
ることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、液体噴射記録手
段の液体噴射面に対して接合及び離脱が可能で、接合時
に前記液体噴射面を覆う接合手段と、該接合手段に接合
されて前記液体噴射記録手段から前記接合手段を介して
インクを吸引するための負圧を発生させる手段と、一つ
のモーターと、該モーターの一方向の回転のみが伝達さ
れて駆動する歯車からの駆動を受け、前記接合手段に前
記液体噴射面に対する接合及び離脱動作を行わせる第１
伝達機構と、前記モーターの前記回転のみが伝達されて
駆動する歯車からの駆動を受け、前記吸引手段にインク
吸引動作を行わせる第２伝達機構と、が共通基板上に配
置されており、前記第１、第２伝達機構によって少なく
とも接合手段の前記液体噴射面に対する接合状態でイン
ク吸引動作がなされることを特徴とする。

このように、所定のガイド構造を備えた伝達機構を採用
することで、駆動源の一方向の回転のみを利用して接合
及び離脱動作とインク吸引動作とを特別な制御を必要と
することなく所定のタイミングで実行できる。

また、接合手段と、吸引手段と一つの駆動源とガイド構
造を備えた伝達構造とから構成される吸引機構を密接な
構造的関係を持たせて共通の基板上に配置しユニット化
することで、吸引機構の小型化、さらには装置の小型化
を図ることができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明を適用可能なインクジェットプリンタの
主要部の一構成例を示す。ここで、１はキャリッジ２に
搭載した液体噴射記録ユニットであり、インク供給源か
ら供給されたインクを貯留する貯留部と、その貯留され
たインクを噴射するノズル部を設けた記録ヘッドとを有
する。このユニット１を、例えば、インク色に応じて２
個備える。キャリッジ２には、後述のように、インク供
給源としてのカートリッジタンクを取付可能とする。４
は液体噴射記録ユニット１によるインク吐出を制御する
プリント配線板、６はそのプリント配線板４と液体噴射
記録ユニット１とを接続するフレキシブルケーブルであ
り、プリント配線板４とフレキシブルケーブル６とをコ
ネクタ５を介して接続する。８は紙送りモータであり、
この紙送りモータ８の駆動に応じて、記録紙Ｐはローラ
10により、図中ｆ方向に搬送される。12は、ローラ10と
協動して記録紙Ｐを平坦に規制し、液体噴射ユニット１
に対する記録面を形成するローラである。

14はキャリッジ２を固定したキャリッジ駆動用のベル
ト、16はそのベルト14を図中Ｓ方向に駆動するモータ、
18はキャリッジ２のガイドレールである。キャリッジ２
はモータ16の駆動に応じてガイドレール18に沿って図中
Ｓ方向に移動し、記録面に対する記録を行うことができ
る。

また、20は、例えば、液体噴射記録ユニット１のホーム
位置Ｈにおいてユニット１と対向し、インクの吸引動作
等を行う吸引機構である。

第２図は液体噴射記録ユニットおよびキャリッジを含む
インク供給系の主要部の一構成例を示す。22は液体噴射
記録ユニット１に設けられ、記録面に対してインクを噴
射するノズル部である。30はキャリッジ２に対して着脱
が自在で、その装着状態において液体噴射記録ユニット
１にインクを供給するカートリッジタンクである。この
カートリッジタンク30には、インク供給源としての供給
インク収納体の他、吸引機構20により吸引された廃イン
クを収納する廃インク収納体を設けることができる。38
はその廃インク収納体に連通し、吸引機構20のインク排
出口を受容可能な廃インク導入口である。

40は液体噴射記録ユニット１に対するインク供給管、50
はカートリッジ30の供給インク収納体と供給管40とを接
続するジョイント部である。また、60はカートリッジ30
の装着の有無を検知するためのマイクロスイッチであ
る。

第３図はカートリッジ30をキャリッジ２に装着するとき
の状態を示す。ここで、52は、供給管40と接続した中空
の針であり、カートリッジ30のＩ方向への装着に応じ
て、供給インク収納体と液体噴射記録ユニット１とを連
通させる。

第４図はその装着状態におけるＡ−Ａ線断面を示す。こ
こで、カートリッジタンク30には、例えば、図示のよう
に、用いるインク色に応じた個数の供給インク収納部3
2、針52の差込みが可能で、その差込みされた状態でイ
ンクの液密を保持するゴム部材34、および廃インク収納
部36を設けた構成とすることができる。供給インク収納
部32に、例えば、密閉構造の可撓性の袋部材を配設し、
大気圧を維持できるようにすれば、ノズル部22からのイ
ンク吐出に応じて、インクが供給インク収納体32から針
部材52、供給管40を介して液体噴射記録ユニット１側に
供給されることになる。また、廃インク収納部に、例え
ば、連泡組織の多孔質材料を設ければ、廃インクの吸収
を確実に行うことができ、廃インク導入具38からのイン
クの漏洩を防止することができる。

第５図は液体噴射記録ユニットを取外したインク供給系
および気泡検出系の構成の一例を示す。ここで、54は液
体噴射記録ユニット１に対して接続が可能で、そのイン
ク貯留部にインクを導入するためのジョイント、55はそ
のジョイント54をキャリッジ２の上板2Aに固定するナッ
ト等の固定部材である。56は針52を固定する押え部材、
58は針52と供給管42とを接続するジョイントである。

このように、キャリッジ２にカートリッジタンク30を装
着可能とすることにより、供給系を短くすることがで
き、さらに記録時においてキャリッジ２とカートリッジ
タンク30との相対位置が不変であるので、比較的硬質の
供給系を用いることができ、供給路中への空気の混入を
小とすることができる。

本実施例においては、例えば、ジョイント54、針52およ
び押え部材56を導電性の金属製部材とし、供給管42を非
導電性の硬質ゴム，プラスチック等で形成する。而して
押え部材56にはビス61によりリード線62の一端を接続
し、その他端をプリント配線板４に導く。また、ジョイ
ント54には、例えば、可撓性の電極平板64の一端を接続
し、その他端をプリント配線板４側の電極に圧接させ
る。

すなわち、供給管42内にインクが充満している場合に
は、供給管42の内径，用いるインクの組成等により定ま
る抵抗値が存在し、空気層が存在する場合には、ジョイ
ント54側と針52側とは電気的に絶縁されて、その間の抵
抗値は無限大となる。そこで、ジョイント54側と針52側
とが通電状態にあるとき、すなわちインクが供給管42内
に充満しているときには作動せず、空気層が存在して絶
縁状態にあるときに作動して警報を発するような回路を
プリント配線板４上に構成すれば、空気の混入を容易に
検出することができる。この警報手段としては、例え
ば、発光ダイオードあるいはブザー等を用いた公知の種
々の構成とすることができる。また、内径が大きい供給
管を選択することにより、抵抗値を小さくすれば検出精
度を高めることができる。

このような気泡検出手段により液体噴射記録ユニット１
側への気泡の混入が検出された場合、初期使用時におい
て貯留部やノズル部22にインクを満たす場合、あるいは
ノズル部22に目詰りが生じた場合には、吸引機構20によ
りノズル部22からインクを吸引することにより吐出回復
等を行うことができる。

第６図はかかる吸引機構20の構成の一例を示す。ここ
で、100は吸引機構20の駆動源としてのモータであり、
このモータ100の一方向への回転を以下の伝動機構を介
して各部に伝達する。すなわち、モータ100の一方向へ
の回転を歯車列102,104,106を介してカム110の歯車面11
0Aに伝達し、さらに歯車列102,104,108を介してカム120
の歯車面120Aに伝達する。

カム110およびカム120には、それぞれ例えば、第８図
（Ａ）および（Ｂ）に示す如き変位曲線を有するカム面
112および122を形成する。

130はキャリッジ２がホーム位置Ｈに位置づけられてい
るときに液体噴射記録ユニット１と対向するキャップ部
材であり、ノズル部22と接合する例えば吸水性の多孔質
材料から成る吸収体132、その接合状態においてノズル
部22との間の気密を保持するゴム部材134を有する。こ
のキャップ部材130にはノズル部22と対向する位置にお
いてカム面112に接触するところ136を有する軸135を設
ける。このころ136がカム面112に向けて付勢された不図
示のばね部材により常時カム面112に接触するようにす
れば、モータ100の一方向への回転に従って回転するカ
ム110のカム面112の変位はキャップ部材130に忠実に伝
達され、キャップ部材130はガイド140に沿って図中Ｎ方
向に移動することになる。

150はレバーであり、カム120のカム面122ところがり接
触するころ156を設けた端部150Aと、ポンプ160のピスト
ン162と接続してピストン162を駆動する端部150Bとを有
する。そのレバー150を、それら端部の間において、ピ
ン152により支持部材154に軸支させ、ピン152のまわり
に回動可能とする。ポンプ160内にはピストン162を押上
げるばねが内蔵されている。また、レバー150には、端
部150Aがカム面122に当接する方向に付勢されたばねを
設けることもできる。すなわち、モータ100の一方向へ
の回転に従って一方向に回転するカム120の回転に応じ
て、レバー150はピン152のまわりに回動し、従ってピス
トン162が往復運動することによりポンプ160が駆動され
る。

このポンプ160とキャップ部材130とを吸引管138を介し
て接続する。すなわち、ポンプ160の駆動に応じて、イ
ンクはノズル部22から吸収体132を介して吸引され、さ
らに吸引管138を介してポンプ160へと導かれる。

なお、吸収体132および吸引管138の個数は、用いるイン
ク色に応じて設けることができる。本実施例のように２
色のインクを用いる場合には、１色のインクに１つの吸
収体132と１つの吸引管138とを対応させて設け、ポンプ
130に至って多色のインクが混合されても、ポンプ160内
で各吸引管138がピストンリングにより封止される構造
によりノズル22に混合したインクの影響が及ぶことはな
い。

このようにポンプ160に吸引されたインクはポンプ160に
接続した廃インク管170を介して排出することができ
る。

ここで、その廃インクを第２図示の廃インク導入口38か
ら廃インク収納部36に排出するものとすれば、廃インク
管170を接続した排出部材180を、Ｎ方向に移動させて廃
インク導入口38に挿入するようにすることができる。こ
の排出部材180の移動は、例えば次のように行うことが
できる。

カム110の図中下面側に、第８図（Ｃ）に示す如き変位
曲線を有するカム面を形成し、このカム面と排出レバー
182に設けたころ183とがころがり接触するようにする。
排出レバー182は、その一端を基盤200から突設した軸18
5に軸支し、そのまわりに回動可能とする。而してその
他端をピン184を介して排出部材180の凹部180Aに係合さ
せ、軸185のまわりの排出レバー182の回動に応じ、排出
部材180が図中Ｎ方向に移動するようにする。188はこの
排出部材180の移動をＮ方向のみに規制するガイド部材
であり、このガイド部材188と排出レバー182との間にば
ね186を設けて、ころ183がカム面に常に接触するように
する。

なお、第６図において、190および192は、それぞれ、キ
ャップ130および排出部材180の位置検出を行うためのマ
イクロスイッチであり、その開閉情報をモータ100の制
御、例えば、インクジェットプリント運搬のためのキャ
ップ処理等に供することができる。

以上説明した吸引機構は、第６図に示されるように共通
基板200上に配されてユニット化されている。

第７図は、吸引機構20と液体噴射記録ユニット１とが接
合されている状態を示すものである。なお、2Bはキャリ
ッジ２に設けた遮へい板、300はホーム位置に設けたフ
ォトセンサであり、これら部材の協動により、キャリッ
ジ２がホーム位置に存在することを検知するようにする
こともできる。

第８図は吸引機構各部の動作タイミングを示し、図中キ
ャップ130の変位曲線（Ａ）、ポンプ160の動作を示す曲
線（Ｂ）、および排出部材180の変位曲線（Ｃ）は、そ
れぞれ、カム110のカム面112、カム120のカム面122、お
よびカム110の下面側に設けたカム面の輪郭曲線に対応
する。また、期間Ｔはカム110および120の１回転（360
゜）に対応する。

図中（Ａ）および（Ｃ）において、期間TA1およびTC1
は、カム110の回転に応じて、それぞれキャップ130がノ
ズル22に向けて移動している期間および排出部材180が
廃インク導入口38に向けて移動している期間である。こ
の移動の過程で、図中（Ｄ）および（Ｅ）に示すよう
に、それぞれ、マイクロスイッチ190がオフ、マイクロ
スイッチ192がオンとなる。

期間TA2はキャップ130がノズル22に接触し、ノズル22か
らポンプ160に至るインクの流路が閉成している期間で
ある。期間TC2は排出部材180の先端部が廃インク導入口
38に侵入してポンプ160から廃インク吸収部36に至るイ
ンク流路が閉成し、ポンプ駆動に応じたインク吸引，排
出を可とする期間である。

この期間TC2において、ポンプ160が駆動されるようにカ
ム120のカム面122を位置づける。すなわち、図中（Ｂ）
に示すように、時点T1およびT2において、カム120の変
位によりポンプ駆動を行う。時点T1からのピストン162
の下降による吸引排出動作を行う期間TB1および排出動
作を行う期間TB2から成る１ストロークでは、キャップ1
30が閉成されているので、ノズル22からインクが吸引さ
れ、廃インク収納部36に排出される。また、図中（Ａ）
に示すように、キャップ部材130をノズル22から僅かに
離脱させた期間TA3において、時点T2からポンプ駆動を
行い、この１ストロークで吸収体132および供給管138に
残留したインクを吸引し、排出するようにする。

このような吸引および排出の後の期間TA4およびTC3は、
それぞれ、キャップ130および排出部材180がキャリッジ
２側から離脱してゆく期間であり、この離脱の過程で、
それぞれ、マイクロスイッチ190がオン、マイクロスイ
ッチ192がオフとなる。

カートリッジタンク30内の廃インク収納部36への排出
は、排出部材をカートリッジタンク30側へ移動させない
でも行うことができる。すなわち、排出部材をインクジ
ェットプリンタ上の固定位置に設けて行うことができ
る。

第９図はこのような廃インク排出手段の他の実施例を示
す。ここで、280はインクジェットプリンタ上に固定さ
れた排出部材であり、先端部付近に排出口224を設けた
排出管226と、その排出管226をキャリッジ202の移動方
向Ｓに平行に、ホーム位置Ｈに近傍の所定位置に固定す
る固定部材228とを有する。排出管226の他端は、ポンプ
160に連通する廃インク管170と接続する。

250は、排出管226を受容する廃インク連通孔232を有
し、廃インクをカートリッジタンク30の廃インク収納部
36に輸送する廃インク連通体240を設けた針押え部材で
ある。202はカートリッジ30を収容可能なキャリッジで
あり、ホーム位置Ｈ近傍において排出部材280との接触
を避けるための切欠部202Aを有する。260はホーム位置
Ｈにキャリッジ202を停止させるための係止部材であ
り、この係止部材にキャリッジ202が係止しているとき
に排出口224が廃インク連通孔232に適切に入り込んだ状
態となるようにする。

第10図は第９図におけるＢ−Ｂ線断面を示す。ここで、
238は、カートリッジタンク30の装着状態において廃イ
ンク連通体240を受容するカートリッジタンク30の廃イ
ンク導入口である。

廃インク連通体240として、例えば、連泡組織の多孔質
材料を用いれば、廃インクがポンプ160により排出口224
にまで輸送されたときに、、廃インク連通体240および
廃インク収納体の毛管力により、廃インクは図中矢印で
示すように廃インク収納部36に排出されることになる。

［効果］ 以上説明したように、本発明では一つのモーターを利用
し、該モーターと接合手段及び吸引手段を機械的な駆動
伝達機構によって連結していることにより、駆動源の一
方向の回転のみを利用して接合手段の接合及び離脱動作
と吸引手段のインク吸引動作とを行う構成としており、
特別な制御を必要とすることなく所定のタイミングで各
動作を実行できるインクジェットプリンタが提供でき
る。

また、少なくとも一つの駆動源、接合手段、吸引手段お
よびガイド構造を備えた伝達機構とから構成される吸引
機構を密接な構造的関係を持たせて共通の基板上に配置
しユニット化しており、吸引機構の廉価にして小型化を
達成でき、ひいては廉価かつ小型のインクジェットプリ
ンタを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明インクジェットプリンタの構成の一例を
示す斜視図、 第２図はその液体噴射記録ユニットを含むキャリッジ部
分の一例を示す斜視図、 第３図は第１図示のインクジェットプリンタにおいて、
カートリッジタンクをキャリッジに装着するときの状態
を示す斜視図、 第４図はカートリッジタンク装着時におけるキャリッジ
部分の断面図、 第５図は第１図示のインクジェットプリンタにおけるキ
ャリッジ部分を液体噴射記録ユニットを取外して示す斜
視図、 第６図は第１図示のインクジェットプリンタにおける吸
引機構の構成の一例を示す斜視図、 第７図は第１図示のインクジェットプリンタにおける廃
インク排出手段の一例を示す斜視図、 第８図は廃インク排出手段を含めた第７図示の吸引機構
における各部の動作タイミングを示すタイミングチャー
ト、 第９図は廃インク排出手段の他の例を示す斜視図、 第10図はその断面図である。 １……液体噴射記録ユニット、 ２……キャリッジ、 20……吸引機構、 22……ノズル部、 30……カートリッジタンク、 32……供給インク収納部、 36……廃インク収納部、 38……廃インク導入口、 40……インク供給管、 42……供給管、 50……針押え部材、 52……針、 54……ジョイント、 100……モータ、 102,104,106,108……歯車、 110,120……カム、 130……キャップ部材、 138……吸引管、 150……レバー、 160……ポンプ、 170……廃インク管、 180……排出部材、 182……排出レバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体噴射記録手段の液体噴射面に対して接
   合及び離脱が可能で、接合時に前記液体噴射面を覆う接
   合手段と、 該接合手段に接合されて前記液体噴射記録手段から前記
   接合手段を介してインクを吸引するための負圧を発生さ
   せる手段と、 一つのモーターと、 該モーターの一方向の回転のみが伝達されて駆動する歯
   車からの駆動を受け、前記接合手段に前記液体噴射面に
   対する接合及び離脱動作を行わせる第１伝達機構と、 前記モーターの前記回転のみが伝達されて駆動する歯車
   からの駆動を受け、前記吸引手段にインク吸引動作を行
   わせる第２伝達機構と、 が交通基板上に配置されており、 前記第１、第２伝達機構によって少なくとも接合手段の
   前記液体噴射面に対する接合状態でインク吸引動作がな
   されることを特徴とするインクジェットプリンタ。