JPH085185B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に、吐
出口からインクを吐出して記録を行うインクジェット記
録ヘッドの前記吐出口をキャッピングするキャッピング
手段と、シリンダーの内部をピストン部材が所定範囲内
を往復移動することによって前記キャッピング手段から
のインクを吸引するための圧力変化を発生するポンプ手
段と、を備えたインクジェット記録装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来より例えばインクジエツト記録装置はゴミ又は液
状インクの固化によるノズルの目づまりを生ずる、ある
いはノズル中に入った気泡によるインクの吐出不良を生
ずるという問題点を有していた。

上記したような吐出不良を回復する手段としてポンプ
によりインクを加圧してゴミ等をノズル先端から押し流
す方向と減圧してノズル先端から吸い出す方法が一般に
知られている。

これら回復手段としては減圧より加圧の方が大きな圧
力が得られてゴミ等の除去には有利であるが、気泡の残
留等による吐出不良の場合には加圧により気泡がインク
中に溶け、もとの圧力にもどしたとき再び気泡が発生し
てしまい、実質的に吐出不良を解決できない場合もある
のでポンプ装置によりノズル先端部を覆うキヤツプ内を
減圧しノズル先端からインクを吸引する方法が有利であ
る。

この様な場合の従来のポンプ装置の一例を第７図
（ａ）に示される模式的切断面図を用いて説明する。

図中１はシリンダーであり、ピストン２が下降するこ
とによりピストン２の上面とシリンダー１で形成される
空間内に負圧を発生する。シリンダー１とピストン２の
間気密は２つの０リング3,4により保たれている。５は
弁でありピストンに設けられた孔２−ａを密閉するよう
に板バネ６により軽く付勢されている。７はシリンダー
台で０リング８によりシリンダー１の内部にインクが外
部に流れ出さないように密閉されている。９は圧縮バネ
でピストン２を初期位置の上点へもどすように付勢して
いる。１−ａはシリンダー１に設けられたインクの流入
孔でインクジエツトヘツドのノズル先端から吸引したイ
ンクを導くチューブ112とヘツド内のインク量を一定に
保つように吸引したインクを導くチユーブ105が接続さ
れている。これらのチユーブはチユーブの壁を通って水
分が蒸発すると不都合なのでシリコンゴム等の柔かい材
質が使えないのでこれらのチユーブの接続部は接着によ
り密閉する必要がある。108はピストン２の下面とシリ
ンダー１によって加圧された空気と吸引したインクをシ
リンダー外へ導く排出チューブである。（このチユーブ
はシリコンゴムでも問題なので排出孔の外筒をチユーブ
内に圧入して接続している。） 次にこのポンプ装置の動作を説明する。

ピストン２が押し下げられるとシリンダー１とピスト
ン２の間の体積が増加するので負圧が発生する。このと
き弁５は板バネ６と発生する負圧によりピストンの孔２
−ａに密着して気密を保っている。ピストンがさらに押
し下げられ０リング４がシリンダー１の流入孔１−ａを
通過するとシリンダー内部に発生した負圧によりヘツド
よりインク及び／又は空気が吸引される。その後さらに
ピストンは押し下げられピストン２の移動範囲の下点に
保持される。この時形成された空間の負圧に応じてイン
ク及び／又は空気の吸引がひき続き行なわれる。インク
吸引が終るとピストン２を押し下げていた力を除去しピ
ストン２はバネ９により上点へ復帰される。この時シリ
ンダー１とピストン２の上面の間には吸引されたインク
が溜っており負圧もほとんど残っていないのでピストン
２が上昇するとシリンダー１とピストン２の上面の間に
正圧が発生する。そしてその圧力が板バネ６に打ちかっ
て弁５を開きピストン２が上点へ復帰するまでの間にシ
リンダー１とピストン２の上面の間にあるインクや空気
を孔２−ａを通って流出する。この時流出したインクは
シリンダー台７に形成された空間に溜り次にピストン２
が押し下げられた時に排出孔７−ａを通って強制的にシ
リンダー外へ排出される。

しかしながらこのような構造のポンプでは０リング４
が流入孔１−ａを通過する時に第７図（ｂ）の模式的説
明図に示されるように流入孔１−ａの角部にくいつき０
リングが傷みやすい。これは０リングの耐久性又は信頼
性を考えると非常に好ましくないことである。

また最近のインクジエツト記録装置はカラー印刷のた
めにイエロー、マゼンタ、シアンブラツクの４色に夫々
対応するノズルを有している場合も多く、この場合には
ポンプへ接続されるチユーブも例えば８本と多数になる
ので０リングがより損傷しやすくなっているのが現状で
ある。第７図（ｃ）は流入孔１−ａの高さにおけるシリ
ンダー１の模式的断面図であるが、このような構造のシ
リンダーを成形する際にはシリンダー軸方向へ抜く型の
他に左右に抜く型が必要になり型構造が複雑になってし
まう。さらにノズル数が増えてポンプに接続されるチユ
ーブが倍の16本になるとすると第１図（ｃ）で左右方向
に流入孔を増すのは難しく、シリンダー１の別の高さに
流入孔を設けるとそれぞれの流入孔からインクを吸引す
る時期がずれるので流入孔ごとにインクの吸引量が変っ
てしまい不都合である。同一の高さに流入孔を増やそう
とすると第１図（ｃ）の上下方向に流入孔を追加するこ
とになるが、もの場合には成型のための型がこの方向に
も必要となりさらに型構造が複雑になる。

また、第７図のような構造のポンプ装置では、シリン
ダー内側面とピストン２との摺接移動範囲のシリンダー
内側面にインク流入孔１−ａが設けられているので、長
期間の使用により摺接部に摩耗による隙間の発生が避け
られない。更に、第７図のポンプ装置は、シリンダ１の
移動方向に関して同一側にインク流入孔１−ａとインク
排出孔７−ａとが設けられている構造なので、インク流
入孔からインクの吸引を実行する時以外にインク流入孔
が確実に密閉される構造ではなく、インク流入孔からの
インクの逆流が発生することもあるという問題もあっ
た。

〔目 的〕

本発明の目的は、インク流入孔を確実に密閉しつつ、
キャッピング手段からのインク吸引の初期の吸引力を大
きくして、ポンプ手段全体を小型にして大きな初期吸引
力を発揮し吸引効率の高いポンプ手段を得ることを目的
とする。

〔問題を解決するための手段〕

前述したような問題点を解決するため、本発明は、吐
出口からインクを吐出して記録を行うインクジェット記
録ヘッドの前記吐出口をキャッピングするキャッピング
手段と、シリンダーの内部をピストン部材が所定範囲内
を往復移動することによって前記キャッピング手段から
のインクを吸引するための圧力変化を発生するポンプ手
段と、を備えたインクジェット記録装置において、前記
ポンプ手段は、前記ピストン部材の移動方向に関して、
前記シリンダーの内部の一方側に配されたインク吸引負
圧形成領域と、前記所定範囲の外の前記インク吸引負圧
形成領域側の前記シリンダーに設けられ、前記キャッピ
ング手段からのインクを前記負圧形成領域へ案内するイ
ンク流入孔と、前記ピストン部材の移動方向に関して、
前記シリンダーの内部の他方側に配されたインク排出領
域と、前記ピストン部材に設けられ、前記インク吸引負
荷形成領域と前記インク排出領域とを連通する連通部
と、前記ピストン部材に設けられ、前記連通部を通って
前記インク吸引負圧形成領域から前記インク排出領域へ
の一方向のインクの移動を許可するための第１弁機構
と、前記負圧形成領域に配され、前記インク流入孔を閉
鎖する方向に弾性的に付勢されて前記インク流入孔を閉
鎖するとともに、前記ピストン部材が前記インク吸引負
圧形成領域から前記インク排出領域へ移動を開始して前
記インク吸引負圧形成領域に負圧を形成するまで前記イ
ンク流入孔を閉鎖し、前記ピストン部材の移動に応じて
前記インク流入孔の該閉鎖を解除する第２弁機構と、を
有することを特徴とするインクジェット記録装置を提供
する。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明を説明する。

第１図は本発明のポンプ装置を用いた好適なインクジ
エツト記録装置の回復手段を説明する為の模式的斜視図
である。尚、各部分の位置関係は説明の都合上ずらして
描かれている。

第１図において、100は４色の液体に対応した４本の
ノズルを有するインクジエツトヘツドで、インクジエツ
トヘツド100内に液体を供給する為の供給チユーブ104と
該ヘツド100内に収容される液体の量を調整する為の調
整チユーブ105が接続されている。供給チユーブ104は中
空針106を通じてインクカートリツジ107内に収容される
４色の液体を夫々貯留する４つのインクタンクからの液
体をヘツド100内に輸送する。調整チユーブ105はポンプ
装置300に接続されている。ポンプ装置300には吸引チユ
ーブ112も接続されている。ポンプ装置にはこれら調整
チユーブ105及び吸引チユーブ112より吸引された液体を
排出する為の排出チユーブ108が接続され、該排出チユ
ーブ108によって排出される液体は中空針109を介してイ
ンクカートリツジ107内に収容される不図示のインク吸
収体に導かれる。中空針106と中空針109は夫々インクカ
ートリツジ107と脱着可能に接続され、前記インクタン
ク内に貯留される液体が無くなった時等に生ずるカート
リツジ107の交換を容易にしている。

吸引チユーブ112はキヤツプ111に設けられた吸引孔11
1−ａとポンプ装置300に夫々接続される。キヤツプ111
は例えばゴム等の弾性部材から成り、吸引孔111−ａは
ヘツド100のノズル（不図示）の夫々に対応する位置に
設けられている。吸引孔111−ａの周囲にはリング状の
突起部を有しており、キヤツプ111がヘツド100に押しつ
けられることで該突起部が各ノズルに結合され密着され
る。

キヤツプ支持体111はキヤツプ110を支持するととも
に、ヘツド100の方向へ移動可能に設けられ、不図示の
バネによつてヘツド100の方向へ付勢されている。113は
キヤツプ支持体111に結合されたキヤツプレバーで保持
レバー116と協調してキヤツプ支持体110をヘツド100の
方向への付勢しているバネの力に抗してキヤツプ支持体
110をヘツド100から離れた位置に保持している。この保
持状態において軸117により回動可能に支持され、図示
せぬバスにより反時計方向に付勢されている保持レバー
116は、その係止部116−ａがキヤツプレバー113の曲げ
部113−ａと係合されている。115はエアダンパーで可動
部115−ａがキヤツプ支持体110と係合され、ヘツド100
がキヤツピングされる際の衝撃を柔らげ、ノズルの破損
や液体の飛散を防止する為に設けられている。

200はクラツチ軸で図示せぬモーターの動力が伝達さ
れる。201はクラツチ軸200にスライド可能かつ回転不可
能に支持されたクラツチ板であり、図示せぬバネにより
クラツチギア206から離れる方向に付勢されている。202
は軸203のまわりに回転可能に支持されたクラツチ作動
レバーである。205はソレノイドでその可動鉄心205−ａ
とクラツチ作動レバー202の一端202−ｂは連結軸204に
より連結されている。206はクラツチギアでクラツチ軸2
00のまわりに回転可能かつスライドせぬように支持され
ている。207,209,211はクラツチギア206の出力を減速し
て伝達するギアでそれぞれ軸208,210,212のまわりに回
転可能に支持されている。213は軸212のまわりに回転可
能に支持された部材（図示せず）に固定された軸214の
まわりに回転可能に支持された遊星ギアである。また軸
214と遊星ギアの間には適度のフリクシヨンが与えられ
ているのでギア211が時計方向に回転すると遊星ギア213
も時計方向に移動し、ギア211が反時計方向に回転する
と遊星ギア213も反時計方向に移動する。215は遊星ギア
213が時計方向に移動した時にかみ合うギアであり軸216
のまわりに回転可能に支持されている。217はギア215に
かみ合う扇状のピストン駆動ギアで軸218のまわりに回
転可能に支持されている。219は遊星ギア213が反時計方
向に移動した時にかみ合うギアであり軸220のまわりに
回転可能に支持されている。221はギア219とかみ合うギ
ヤツプギアで軸222のまわりに回転可能に支持されてい
る。223はピストン駆動ギア217に固定され軸218のまわ
りに回転可能に支持されたピストン駆動レバーである。

保持レバー116と駆動ギア217には夫々一連の回復動作
を行なわせるための接点が設けてある。第４図（ａ）及
び（ｂ）には夫々駆動ギア217及び保持レバー116に各々
接片225,226を設けた例を示す模式的斜視図が示されて
いる。

保持レバー116に設けられた接片226は、保持レバー11
6の回転位置を検出するための接片であり不図示の基板
上を摺動する。又、駆動ギア217に設けられた接片225は
駆動ギア217の回転位置を検出するための接片であり不
図示の基板上を摺動する。

第５図（ａ），（ｂ）は各々上述の接片225,226が摺
動する基板上のパターンの角度関数を示す模式的説明図
である。接片225,226の２本の足がそれぞれパターン227
−a,227−ｂ間、228−a,228−ｂ間をそれぞれ導通する
ときオンとなる。第６図はポンプに関連する一連の動作
におけるモータ、クラツチ、スイツチの状態を示したタ
イムチヤートである。ここでモーターの正転とはギア21
1が反時計方向に回転する方向にモーターが回転するこ
とであり、逆転はその逆である。クラツチのオンとはソ
レノイド205が通電され可動鉄心205−ａが吸着されるこ
とによりクラツチ作動レバー202が反時計方向に回動し
てクラツチ板201を図示せぬバネの力に抗してクラツチ
ギア206係合部206−ａに係合することである。スイツチ
Ａとは接片225とパターン227−a,227−ｂとからなるス
イツチ、スイツチＢとは接片226とパターン228−a,228
−ｂからなるスイツチである。

本発明のポンプ装置を第２図に示される模式的切断面
図を用いて説明する。第２図において、第１図に示され
るものと同じものについては第１図において用いた番号
と同じ番号を付してあるのでその詳細な説明については
省略する。

第２図において、102はノズル、103は圧電素子であ
る。圧電素子103には不図示の配線が施されており、不
図示の駆動回路からの信号入力によってノズル102の先
端に設けられたオリフイスより液体101を吐出する。

150はポンプ装置300のシリンダーであり、ピストン15
4の移動方向に関して一方側（第２図ではピストン154の
上側）のシリンダ−300の内部にインク吸引負圧形成領
域を、他方側（第２図ではピストン154の下側）にイン
ク排出領域を夫々配している。また、インク吸引負圧形
成領域は、キャップ111からのインクを吸引するための
負圧を形成するための領域であり、インク排出領域は、
シリンダーの上面にピストンの移動方向に平行に設けら
れたインク流入孔150−ａを介して負圧形成領域に吸引
されたインクをシリンダー150の外部へ排出するための
領域である。即ち、ピストン154の移動範囲外に流入孔1
50−ａが設けられている。151はゴム等の弾性体ででき
たチユーブ受けである。このチユーブ受けの模式的平面
図及び模式的斜視図を夫々第３図（ａ），第３図（ｂ）
に示す。151−ｂはシリンダーへの取付部でシリンダー1
50の流入孔150−ａと同軸に設けられた穴150−ｂに圧入
されている。151−ａはチユーブ取付のための孔でその
内径はチユーブ外形よりも小さくなっておりチユーブ10
5,112が圧入されている。これによりチユーブ105,112と
シリンダー150は接着剤を用いずに気密を保つことがで
きまた、チユーブの着脱も可能になっている。152はチ
ユーブ受がはずれないようにビス等の手段で着脱可能に
固定された押え部材である。153はピストン軸である。1
54はピストンでビス155によりピストン軸153に固定され
ている。156,157は０リングでそれぞれピストン軸153、
ピストン154に取付けられシリンダー150との気密を保っ
ている。158は流出弁でピストン154に設けられた流出孔
154−ａを密閉するように板バネ159により付勢されてい
る。160はシリンダー150の流入孔150−ａを閉ぐための
密閉部材である流入弁でゴム等の弾性体でできており弁
支持体161に取付されている。162はバネでピストン154
と弁支持体161の間にかけられ流入弁160を流入孔150−
ａに押しつけている。また流入孔150−ａの周囲には座1
50−ｃが設けられており流入弁160による流入孔150−ａ
の密閉をより確実なものにしている。165はバネであり
ピストン154を０リング156,157の摩擦とバネ162の力に
抗して上点まで復帰させる力を有している。163はシリ
ンダー台で０リング164によりシリンダー150との接続部
が密閉されている。163−ａはヘッドより吸引されたイ
ンクの排出孔で前出の排出チユーブ108が接続されてい
る。

規制部材224はピストン駆動レバー223の動作範囲を規
制しており扇状のピストン駆動ギア217とギア215のかみ
合がはずれないようにしている。

以下にキヤツプ装着、インク吸引、キヤツプ離脱まで
の動作をより具体的に説明する。

初期状態は第１図及び第２に夫々示した状態である。
最初に図示せぬモーターが逆転側に通電される（第６図
T₀）。少しおくれてソレノイド205が通電されクラツチ
が接続される。この時間差はモーター起動時のラツシユ
電流をさけるためのもので10〜30ミリ秒程度で充分であ
る。クラツチがオンすることによりモーターの出力はク
ラツチギア206以降のギアへ伝達されてギア211は時計方
向に回転し遊星ギア213をギア215にかみ合うまで時計方
向に移動する。遊星ギア213がギア215にかみ合うことに
よりモーターの出力はピストン駆動ギア217に伝達され
ピストン駆動ギア217及びピストン駆動レバー223が反時
計方向に回転する。ピストン駆動ギア217ギアが反時計
方向に回転して、ピストン駆動ギア217に取付けられた
接片225の２本の足が第５図（ａ）のA₀からA₁まで回転
するとスイツチＡがオンとなる（第６図T₁）。このとき
ピストン駆動レバー223が反時計方向に回転することに
よりピストン軸153及びピストン154はバネ165に抗して
押し下げられるがシリンダー150の液体流入孔150−ａは
バネ162の力により流入弁160が密閉しており、また、ピ
ストン154の流出孔154−ａも板バネ159の力により流出
弁158が密閉している。さらにシリンダー150とピストン
軸153、ピストン154の間は０リング156,157により気密
を保たれているのでシリンダー150内に負圧が発生す
る。さらにピストン駆動レバー223が反時計方向に回転
するとキヤツプ保持レバー116の曲げ部116−ｂはピスト
ン駆動レバー223の作動領域内にあるのでピストン駆動
レバー223に当ってキヤツプ保持レバー116は不図示のバ
ネの力に抗して時計方向に回転する。そしてキヤツプ保
持レバー116の係止部116−ａとキヤツプレバー113の曲
げ部113−ａの係合がはずれるとキヤツプ支持体110は図
示せぬバネの力によってヘツド100のノズル102に向って
移動しキヤツプ111のリング状の突起部がヘツド100のノ
ズル102の周囲に付きあたってとまる。この時キヤツプ
支持体110の移動速度はエアダンパー115により減衰され
ているのでキヤツプ111の突起部がノズル102の周囲に突
きあたる際にノズル102を破損したり、ノズル102の周囲
に付着したインクが飛びちつたりすることはない。ピス
トン駆動レバー223がキヤツプ保持レバー116とキヤツプ
レバー113の係止をはずすのとほぼ同時かやや遅れるく
らいのタイミングでピストン軸153の突起部153−ａと弁
支持体161の突起部161−ａが係合し弁支持体116が押し
下げられ流入弁160がシリンダー150の座150−ｃから離
れ流入孔150−ａが開く。このときキヤツプ111−ａはノ
ズル102に向って移動中なのでキヤツプ111及びチユーブ
112を通して空気を吸引することになり、キヤツプ111が
ノズル102に当たるときにもノズル先端から空気を押し
こんでインク面が後退してインクを吐出できなくなると
いうこともなかった。ポンプ駆動ギア217がさらに反時
計方向に回転して接片225が第５図（ａ）のA₂まで回転
するとスイツチＡはオフとなる（第６図T3）。ここがピ
ストン154の下点となるのでモーターを停止（端子間シ
ヨートによるロツク状態）する。この時点ではキヤツプ
111はヘツド100に装着されているので、万一ノズル102
先端から空気が押し込まれていてもピストン154を下点
にしばらく（例えば１〜２秒程度）保持することによっ
てシリンダー150内に残っている負圧によりインクをノ
ズル102から少量吸引してノズル102内のインク面を引き
もどすことができた。ピストン154の下点保持が終ると
（第６図T4）ソレノイド205の通電が切られクラツチ板2
01が図示せぬバネの力によりクラツチギア206から離れ
てクラツチがオフ状態になる。するとピストン154及び
ピストン軸はバネ165の力により初期位置の上点へ復帰
しようとする。このときピストン軸153はピストン駆動
レバー223及びピストン駆動ギア217を時計方向に回転さ
せ遊星ギア213もかみ合った状態で保持されるのでピス
トン駆動ギア217からクラツチギア206までのギアを回転
させることになる。又このギア系はピストン駆動ギア21
7からすると増側ギア列になるのでかなりの負荷にな
る。さらに０リング156,157摩擦と弁支持体161とピスト
ン154の間のバネ162の力を考慮するとバネ165の力はか
なり大きな必要がある。実施例による測定では２つの０
リングの摩擦による力が約1000g、バネ162の最大の力が
約400gであったのでバネ165の上点における力を約2000g
に設定すると下点での力は約3500gになり、ピストンを
下点まで押すのに必要な力は約4500gとなった。このよ
うにバネ165の力はかなり大きいのでピストンが上点へ
もどる過程で各ギアに与えられるエネルギーもかなり大
きくピストンが上点にもどってとまっても各ギアは回転
を続けるがピストン駆動ギア217はピストン駆動レバー2
23がストッパー224に当ってとまるのでギア215もとま
る。しかしその他のギアは慣性エネルギーによりモータ
ーが正転しているかのように回転しつづける。その結果
ギア211は反時計方向に回転しているので遊星ギア213は
反時計方向に移動してギア219とかみ合う。そしてキヤ
ツプギア221が時計方向に回転し、キヤツプギア221の突
起221−ａがキヤツプレバー113の足113−ｂと係合しキ
ヤツプ支持体110をヘツド100から引き離し。しかしキヤ
ツプ支持体110をヘツド100の方向へ付勢しているバネに
より各ギアのエネルギーが吸引されキヤツプ111はヘツ
ド100から少し離れるだけでまたバネの力によりヘツド
に圧接される。しかしながらヘツド100内には前述のキ
ヤツプ装置過程で発生した負圧がわずかに残っているた
めこの負圧によりノズル102内のインク面が後退してし
まう。一連のポンプ動作によりこのあとインク吸引をす
れば問題はないが保存等でノズル102の乾燥防止あるい
は輸送時のノズル102の保護等でキヤツプ装着のみを行
った時、次に使用する前にインク吸引を行なわないとイ
ンクが吐出しなくなってしまう。これだと使用前には必
ずインク吸引をする必要がありムダにインクを捨てるこ
とになり好ましくないのでピストン154が上点にもどっ
てピストン駆動レバー223がストッパー224に当たる少し
前にギアの回転をとめてやる必要がある。バネ165によ
りピストン駆動ギア217が時計方向に回転し接片225が第
５図（ａ）のA₂からA₁まで回転するとスイツチＡはオン
からオフへと切りかわる（第６図T₅）。この時シリンダ
ー150の流入孔150−ａは流入弁160により閉じているが
ピストン154は上点から少し下がった位置までしか戻っ
ていない。ここでソレノイド205に通電してわずかの時
間クラツチ板201をクラツチギア206と係合させてやると
モーターはロツク状態なのでクラツチギア206からピス
トン駆動ギア217までの各ギアはとまる。再度ソレノイ
ド205の通電を断ちクラツチをオフ状態にしても各ギア
はバネ165によりわずかに回転されるだけですぐにピス
トン駆動レバー223がストツパー224に当ってしまい、そ
の間に各ギアが得るエネルギーはわずかなものでピスト
ン駆動ギア217がとまった後に多少は回転しようとする
が遊星ギア213に与えられているフリクシヨンあるいは
その他の摩擦により吸収されてしまうので各ギアともほ
とんど回転せずにとまる。ピストン154が初期位置の上
点に戻るまで少しまち、次にインク吸引動作に移る。動
作はキヤツプ装着のときとほぼ同じである。

まずモーターを逆転側に通電し（第６図T₆）少しおく
れてクラッチをオンする。ピストン駆動ギア217が反時
計方向に回転して接片225も第５図−（ａ）においてA₀
からA₁さらにA₂まで回転する。スイツチＡは初期位置A₀
からA₁までの間でオフ、A₁からA₂までの間でオン、A₂を
すぎると再度オフとなる。モーターはこのスイツチＡが
A₂すぎてオフとなるところを検出して停止（ロツク状
態）させている。これはスイツチが接触不良を起した場
合の対策である。前述のようにピストン154を上方に付
勢しているバネ165はかなり強く、２つの０リング156,1
57での摩擦を含んでピストン154を下点まで押すのに必
要な力は約4500gであり、モーターを減速していってピ
ストン駆動レバー223で発生させねばならない力は余裕
を考えると好ましくは例えば10000Kg以上必要であっ
た。ピストン154の下点の検出をスイツチがオフ（開
放）からオン（閉成）に切替わるところで行なっていて
スイツチが接触不良を起すと下点が検出できずにモータ
ーは回転しつづける。ピストン154はシリンダー台163に
突き当るまで下降する。ピストンがとまってもモーター
は回転をつづけようとするのでピストン駆動レバー223
にはモーターの発生しうる最大の力が加わりピストン駆
動レバー223が変形あるいはモーターの出力を伝達して
いるギアの中で一番強度のないギアの歯がかけることが
あり危険である。また、レバーもギアも充分強い場合に
はモーターは通電状態で停止しモーター内のコイルが燃
えたり焼き切れたりして危険である。この様な不都合が
生じないように本実施例ではスイツチＡがオンからオフ
に切替わったことを検出してモーターを停止させた（第
６図T8）。この間にキヤツプ装着のところで述べたよう
にピストン154が押し下げられシリンダー150内に負圧発
生した後に密閉部材である流入弁160が開く。ここでキ
ャップ111はすでにヘツド100に装着されているのでノズ
ル102からインクが吸引されかつチユーブ104を介してイ
ンクカートリツジ107内のインクタンクから新しいイン
クが補給される。またチユーブ105を介して空気及びイ
ンクが吸引されるのでヘツド100内のインク量は一定に
保たれる。ここでノズル102を介してインクを吸引する
際の流体抵抗とチユーブ105を介してインクを吸引する
際の流体抵抗では後者の方が抵抗が大きく設定してある
ので吸引されるインクの大部分はノズル102を介して吸
引される。ここで吸引されるインクの量はピストン154
を下点に保持しておく時間に関係するので一回のポンプ
動作で吸引すべき量に応じて時間を設定してやればよ
い。所定時間（あるいは所定量吸引）の後クラツチをオ
フする（第６図T₉）。キヤツプ装着のところで述べたよ
うに、ピストン154がバネ165により上点へ戻され、その
過程で各ギアが回転されるので、その回転によりキヤツ
プ111が一時的にノズル102から離れてヘツド100内の残
留負圧によりノズル102内のインク面が後退するのを防
ぐために上点付近でクラツチを一時オンさせる（第６図
T₁₀）。その後ピストン154が初期位置の上点に復帰した
後にヘツド内の負圧がほぼ解消するまで待つ。この負圧
はチユーブ104を介してインクタンクからインクがヘツ
ド内に流入することにより解消するのでインクの流れる
速度に依存する。インクの流速はインク粘度に依存する
ので温度に関係してくる。本実施例による測定によると
25℃で約20秒、５℃で約40秒となったので温度によらず
40秒待てばほとんど問題は生じなかった、又、インクの
温度を検出して待ち時間を可変にしてもかまわない。ヘ
ツド100内の負圧が解消した後、キヤツプ離脱動作にう
つる。ここではキヤツプ保持レバー116の動作によりオ
ン・オフするスイツチＢによりモーター停止の時点を検
出するのでキヤツプ装着、インク吸引の間のスイツチＢ
及びキヤツプ保持レバー116の動きを説明しておく。キ
ヤツプ装着のところで少し述べたようにピストン駆動レ
バー223が反時計方向に回転してゆくとキヤツプ保持レ
バー116の曲げ部116−ｂに当ってキヤツプ保持レバー11
6を時計方向に回転させる。ピストン駆動レバー223がピ
ストン154を下点まで押し下げる間にキヤツプ保持レバ
ー116に取付けられた接片226は第５図−（ｂ）において
B₀からB₃まで回転する。その途中B1の位置でスイツチＢ
はオフからオンへと切替わる（第６図T₂）。ピストン15
4がバネ165により上点へ押し戻されピストン駆動レバー
223が反時計方向へ戻ることにより、キヤツプ保持レバ
ー116は図示せぬバネよりピストン駆動レバー223に追従
して反時計方向に回転するがキヤツプ支持体110及びキ
ヤツプレバー113がヘツド100側に移動しておりキヤツプ
レバー113の曲げ部113−ａがキヤツプ保持レバー116の
作動範囲内にとどまっているのでキヤツプ保持レバー11
6の係止部116−ａの先端付近がキヤツプレバー113の曲
げ部113−ａに当ったところでとまる。このとき接片226
は第５図−（ｂ）でB₃からB₂まで回転するがスイツチＢ
はオン状態を保っている。インク吸引時にもピストン駆
動レバー223によりキヤツプ保持レバー116は回転するが
第５図−（ｂ）のB₂,B₃間を往復するだけでスイツチＢ
のオン状態は保たれている。キヤツプ離脱動作の説明に
もどるが、図示せぬモーターを正転側に通電し（第６図
T₁₁）、少しおくれてクラツチをオンする。するとクラ
ツチギア206以降のギアにモーターの出力が伝達されギ
ア211は反時計方向に回転し遊星ギア213は反時計方向に
移動した後ギア219とかみ合いモーターの出力を伝達す
る。ギア219はキヤツプギア221は時計方向に回転し、キ
ヤツプギア221の突起221−ａはキヤツプレバー113の足1
13−ｂと係合してキヤツプ支持体110をヘツド100から引
き離す。キヤツプ支持体110が初期位置に復帰するとキ
ヤツプ保持レバー116の係止部116−ａの先端付近がキヤ
ツプレバー113の曲げ部113−ａからはずれキヤツプ保持
レバー116は図示せぬバネにより反時計方向に回転し初
期の位置へ戻る。この時キヤツプ保持レバー116に取付
けられた接片226は第５図−（ｂ）においてB₂からB₀ま
で回転する。この間B₁をすぎた時点でスイツチＢはオフ
からオフへ切替わる（第６図T₁₂）。その後キヤツプ保
持レバーが初期位置に復帰できただけの時間（接片226
がB₁からB₀まで回転できるだけの時間）待ってからモー
ターを停止させるとともにクラツチをオフ状態にする。
キヤツプ支持体110が初期位置よりもヘツド110から少し
離れた位置にあってもキヤツプ支持体110をヘツド100の
方へ付勢しているバネによりキヤツプ支持体110はヘツ
ド100側に移動してキヤツプレバー113の曲げ部113−ａ
がキヤツプ保持レバー116の係止部116−ａに係合した位
置でとまり保持される。キヤツプ離脱の際にもスイツチ
Ｂがオンからオフに切替わるのを検出してモーターをと
めているのはキヤツプ装着、インク吸引のところで述べ
たのと同様の理由によるものである。

尚、本発明では、圧電素子を用いたインクジエツト記
録装置の回復手段に用いるポンプ装置として説明を行な
ったが、もちろん、圧電素子以外の電気機械変換体や発
熱抵抗体等の電気熱変換体、あるいはその他の方式で液
体をノズル先端（又は液体を吐出する為に設けられたオ
リフイス）から吐出するインクジエツト記録装置全般に
用いることができるのはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によると、ピストンの移動
方向に関してシリンダーの一方側にインク吸引負圧形成
領域及び該インク吸引負圧形成領域へキャッピング手段
からのインクを案内するインク流入孔を配するととも
に、他方側にインク排出領域を配し、ピストン部材に両
領域を連通する連通部を設けているので、負圧を形成す
るための空間を必要最小限の大きさに抑えることがで
き、ポンプ手段全体の小型化を図りつつ吸引効率の高い
ポンプ手段を得ることができるという効果がある。

更に、インク吸引負圧形成領域に設けられ、インク流
入孔側へ弾性的に付勢されてインク流入孔を閉鎖すると
ともに、ピストン部材がインク吸引負圧形成領域からイ
ンク排出領域へ移動を開始してインク吸引負圧形成領域
に負圧を形成するまでインク流入孔を閉鎖し、ピストン
部材の移動に応じて移動してインク流入孔の閉鎖を解除
する第２弁機能を有しているので、ピストン部材のイン
ク吸引負圧形成領域からインク排出領域への移動によ
り、ある程度の負圧をインク吸引負圧形成領域に形成し
た後にインク流入孔を開放することができ、キャッピン
グ手段からのインク吸引の初期の吸引力を大きくするこ
とができ、ポンプ手段全体を小型にしつつ、大きな初期
吸引力を発揮して吸引効率の高いポンプ手段を得ること
ができるという効果がある。

また、ピストン移動範囲である所定範囲の外のインク
吸引負圧形成領域側のシリンダーにインク流入孔を設け
ているので、ピストンとシリンダーとの摺接部に摩耗に
より多少の隙間が生じたとしても、第２弁機構によりイ
ンク流入孔を確実に密閉することができ、しかも、ピス
トン部材がインク吸引負圧形成領域からインク排出領域
へ移動を開始した後にインク流入孔を開放するので、前
述の隙間が生じたとしても、ある程度のインク吸引のた
めの初期吸引力を得ることができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明する為の模式的斜視図、 第２図は本発明のポンプ装置を説明する為の模式的切断
面図、第３図（ａ）はチユーブ受けの模式的平面図、第
３図（ｂ）はチユーブ受けの模式的斜視図、第４図
（ａ）は駆動ギアの第４図（ｂ）は保持レバーの夫々模
式的斜視図、第５図（ａ）及び第５図（ｂ）は本発明の
実施例を説明するための模式的説明図、第６図は本発明
の実施例の回復手段を作動させる際のタイムチヤート、
第７図（ａ）は従来のポンプ装置の模式的切断面図、第
７図（ｂ）及び第７図（ｃ）は夫々従来のポンプ装置を
説明するための模式的説明図及び模式的断面図である。 １……シリンダー、 2,154……ピストン、 3,4,156,157……０リング 300……ポンプ装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吐出口からインクを吐出して記録を行うイ
   ンクジェット記録ヘッドの前記吐出口をキャッピングす
   るキャッピング手段と、シリンダーの内部をピストン部
   材が所定範囲内を往復移動することによって前記キャッ
   ピング手段からのインクを吸引するための圧力変化を発
   生するポンプ手段と、を備えたインクジェット記録装置
   において、 前記ポンプ手段は、 前記ピストン部材の移動方向に関して、前記シリンダー
   の内部の一方側に配されたインク吸引負圧形成領域と、 前記所定範囲の外の前記インク吸引負圧形成領域側の前
   記シリンダーに設けられ、前記キャッピング手段からの
   インクを前記負圧形成領域へ案内するインク流入孔と、 前記ピストン部材の移動方向に関して、前記シリンダー
   の内部の他方側に配されたインク排出領域と、 前記ピストン部材に設けられ、前記インク吸引負圧形成
   領域と前記インク排出領域とを連通する連通部と、 前記ピストン部材に設けられ、前記連通部を通って前記
   インク吸引負圧形成領域から前記インク排出領域への一
   方向のインクの移動を許可するための第１弁機構と、 前記インク吸引負圧形成領域に配され、前記インク流入
   孔を閉鎖する方向に弾性的に付勢されて前記インク流入
   孔を閉鎖するとともに、前記ピストン部材が前記インク
   吸引負圧形成領域から前記インク排出領域へ移動を開始
   して前記インク吸引負圧形成領域に負圧を形成するまで
   前記インク流入孔を閉鎖し、前記ピストン部材の移動に
   応じて前記インク流入孔の該閉鎖を解除する第２弁機構
   と、 を有することを特徴とするインクジェット記録装置。