JPH0899416A - インクジェット装置用ポンプの作動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット装置のインクジェットヘッド
のキャッピング開放時においてヘッドのオリフィス側に
液（インク）溜りが生じないようした吐出回復方法を提
供する。 【解決手段】 吐出回復時には、まずキャップ３を前進
させ、ヘッドのサブタンク１のオリフィス２面にキャッ
プ３の吸収体１０を当接させてキャッピングした後、負
圧吸引ポンプ６によりキャップ３を介してオリフィス２
からインクを吸引する。この吸引終了後、キャップ３を
オリフィス２から離間させ、開放状態とし、その開放状
態でポンプ６により空吸引を行なう。これにより吸収体
１０に含まれていたインクが吸引され、吸収体１０内に
残存しなくなる。空吸引終了後、再度キャップ３を前進
させ、オリフィス２面に吸収体１０を当接させて短時間
キャッピングを行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は吐出回復方法に係
り、さらに詳しくは液体を飛翔的液滴として吐出する液
体噴射記録装置のオリフィス部分に対して負圧吸引によ
る吐出回復動作を行なうようにした吐出回復方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】液体噴射記録装置は、液流路を満たして
いるインク等の液体に対して記録信号に応じた圧力を加
え、液流路の先端に形成されたオリフィスから液体を飛
翔的液滴として吐出し、記録媒体に対してドット記録を
行なう記録装置で、インクジェットプリンタなどとも呼
ばれている。

【０００３】この種の液体噴射記録装置においては１つ
又は複数個のオリフィスが形成された記録ヘッドに対し
て機械的な衝撃や、急激な温度変化などが与えられる
と、液流路内に空気が浸入したり、液中の溶存気体が発
生して正常なメニスカスが破壊され、記録信号に応じて
液滴の吐出が行なわれなくなるか、あるいは吐出されて
もスプラッシュ、サテライトなどと呼ばれるように、液
滴がさらに分散してしまう不良印字の状態が生じてしま
う。

【０００４】そしてこのような不吐出状態や不良印字を
回復させるために、オリフィス側から負圧によりインク
を吸引し、正常なメニスカスを回復させる吐出回復機構
が設けられている。

【０００５】この吐出回復機構は、例えば記録ヘッドの
ホームポジションの部分に設けられており、記録ヘッド
がホームポジションに戻った場合にオリフィス部分に密
着されるキャップを備えており、このキャップをオリフ
ィス部分に嵌合させて、負圧吸引を行ない、オリフィス
部分から液体を吸引することにより、正常なメニスカス
を形成させようとするものである。

【０００６】図１〜図３に従来のこの種の吐出回復機構
の概略構造を示す。

【０００７】各図において符号１で示すものは図示して
いないキャリッジ上に設けられたサブタンクで、このサ
ブタンク１の先端部に、複数個のオリフィス２（マルチ
オリフィス）が形成されている。

【０００８】このサブタンク１内には図示していないメ
インタンクから常にインク等の液体が供給されており、
オリフィス２側に連続する液流路内に常時液体を供給し
得る構成とされている。

【０００９】一方、装置の固定部側には吐出回復機構が
設けられている。この吐出回復機構はキャップ３を有
し、このキャップ３内には弾性部材４が収容されてい
る。また、この弾性部材４の先端部には凹部７が形成さ
れており、この凹部７はチューブ５を介して負圧吸引ポ
ンプ６に接続されている。

【００１０】以上のような構成のもとにおいて、吐出回
復動作を行なうには、オリフィス２の部分がキャップ３
と対向した状態においてキャップ３を前進させ、弾性部
材４をオリフィス２全体を囲むように押し付け、負圧吸
引ポンプ６を作動させチューブ５を介して凹部７内を負
圧状態とし、オリフィス２から液体の吸引を行なう。

【００１１】このような動作により前述したようにメニ
スカスが正常な状態を回復し、正常な記録が行なえる状
態となるわけである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが以上のような
構造の負圧による吐出回復機構を採用すると次に述べる
ような欠点がある。

【００１３】すなわち、キャップ３をオリフィス２を囲
むようにして密着させキャッピングを行ない、負圧吸引
を行なった後、キャッピング開放時において図２に示す
ように吸引されたインク８は凹部７中にあるためオリフ
ィス２側と弾性部材４側の両方向にそれぞれ表面張力に
より引っぱられる。

【００１４】このとき、仮にオリフィス２側の周囲を液
滴が付着しないように撥水性にしても液体の一部が残
り、図３に示すようにオリフィス２の周囲に液溜り９を
生じる。

【００１５】このようにオリフィス２の先端に液溜り９
が生じると不吐出状態、あるいは不安定吐出状態が生じ
ることが極めて多い。

【００１６】特にマルチオリフィスタイプの記録ヘッド
においては弾性部材４の凹部７の開口面積が極めて大き
くなるため、液体を保持しにくくなり、オリフィス２側
に液溜り９がより多く発生するようになる。

【００１７】本発明は以上のような従来の欠点を除去す
るためになされたもので、キャッピング開放時において
オリフィス側に液溜りが生じないようにした吐出回復方
法を提供することを課題としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
の課題を解決するために、インクを吐出するインクジェ
ットヘッドのオリフィスのキャッピングを行うキャッピ
ング状態と前記オリフィスを開放する開放状態とをとり
得るキャップと、該キャップに配され、前記インクジェ
ットヘッドの前記オリフィスが設けられたオリフィス面
に当接し得る吸収体と、を具備するインクジェット装置
の吐出回復方法であって、前記オリフィス面に前記吸収
体が当接するように前記キャップによって前記キャッピ
ングを行う工程と、前記キャップが前記キャッピング状
態にあるときに、前記キャップを介して前記オリフィス
からインクを排出する工程と、前記オリフィスからのイ
ンクの排出を終了せしめ、しかる後前記キャッピング状
態から前記開放状態へ前記キャップを移行させる工程
と、前記キャップが前記開放状態にあるときに、前記吸
収体に吸収され残存したインクを排出する工程と、を有
する吐出回復方法を採用した。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。

【００２０】図４及び図５は本発明の一実施形態を説明
するもので、各図中図１〜図３と同一部分には同一符号
を付し、その説明は省略する。

【００２１】本実施形態にあっては、図４に示すように
キャップ３内に設けられたゴムあるいは合成樹脂からな
る弾性部材の先端に形成された凹部７中に液体の吸収体
１０を設けた。

【００２２】この吸収体１０としては発泡合成樹脂など
のような多孔質のような材料を採用した。

【００２３】この吸収体１０は一度液体によって湿潤さ
れると、液体噴射記録装置に用いられる液体は非常に乾
燥しにくく、室温においては数ヶ月間に渡って膨潤し続
けることができる。

【００２４】なお、キャップ３全体を弾性部材から構成
してもよいのはもちろんである。

【００２５】以上のような構造のもとに実際の吐出回復
動作は次のようにして行なわれる。

【００２６】図５は本発明の実施形態における吐出回復
機構の動作を説明するタイミングチャート図で、まず、
オリフィス２がキャップ３と対向する位置にきた場合、
まずキャップ３が前進し、吸収体１０がオリフィス２と
接触を開始する。

【００２７】この最初の接触時においては吸収体１０は
十分な弾力があるため、緩衝作用があり、キャップ３が
密閉する前に吸収体１０がオリフィス２側に接触する。
従って、キャップ３内の空気が圧縮されてオリフィス２
側へ浸入する不都合は生じない。

【００２８】そして、吸収体１０が圧縮されて弾性部材
４とオリフィス２とが完全に密着した後、図５に示すよ
うに吸収動作が行なわれる。この吸収動作は手動又は自
動によりポンプ等を作動させて行なう。

【００２９】この負圧吸引動作が行なわれた後、やがて
キャップ３はオリフィス２側から離れる。そしてキャッ
プ３が離れたと同時に空吸引が行なわれる。

【００３０】この空吸引を行なうことによって吸収体１
０に含まれていた液体も吸引され、余分な液体が吸収体
１０内に存在しない状態となる。従って吸収体１０内の
液体が乾燥するなどの不都合は生じない。

【００３１】この空吸引までが完了した状態を図５に符
号Ａで示す。

【００３２】続いてさらにキャップ３が前進し、短時間
ではあるがキャップ３の密着が行なわれ吸収体１０がオ
リフィス２と接触する。

【００３３】従って、もしオリフィス２側に液溜りが存
在していたとしても、この２度目の接触によって吸収体
１０により液溜りは完全に吸収させることができる。

【００３４】このように空吸引と再度のキャッピング動
作を行なうことにより、液溜りの発生を完全に除去する
ことができ、不吐出状態は全く生じないようになる。

【００３５】この完全に吐出回復動作が終了した時点を
図５に符号Ｂで示す。

【００３６】なお、再度のキャッピング動作は必ずしも
必要ではなく、吸収体１０の機能が完全であるならば空
吸引の段階で吐出回復動作の１サイクルは完全に終了さ
せてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、インクを吐出するインクジェットヘッドのオ
リフィスのキャッピングを行うキャッピング状態と前記
オリフィスを開放する開放状態とをとり得るキャップ
と、該キャップに配され、前記インクジェットヘッドの
前記オリフィスが設けられたオリフィス面に当接し得る
吸収体と、を具備するインクジェット装置の吐出回復方
法であって、前記オリフィス面に前記吸収体が当接する
ように前記キャップによって前記キャッピングを行う工
程と、前記キャップが前記キャッピング状態にあるとき
に、前記キャップを介して前記オリフィスからインクを
排出する工程と、前記オリフィスからのインクの排出を
終了せしめ、しかる後前記キャッピング状態から前記開
放状態へ前記キャップを移行させる工程と、前記キャッ
プが前記開放状態にあるときに、前記吸収体に吸収され
残存したインクを排出する工程と、を有する吐出回復方
法を採用したので、回復用のインクの排出（本吸引）と
吸収体に吸収され残存したインクの排出（空吸引）との
それぞれを極めて安定して行うことができ、オリフィス
側の液溜りを確実に防止し、不良吐出や不吐出を確実に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の吐出回復機構を説明する概略構成図であ
る。

【図２】同機構によるキャッピング開放時の状態を説明
する概略構成図である。

【図３】同機構の動作で液溜りが形成された状態を示す
説明図である。

【図４】本発明の一実施形態の吐出回復機構を説明する
概略構成図である。

【図５】同機構による吐出回復動作を説明するタイミン
グチャート図である。

【符号の説明】

１ サブタンク ２ オリフィス ３ キャップ ４ 弾性部材 ５ チューブ ６ 負圧吸引ポンプ ７ 凹部 ８ インク ９ 液溜り １０ 吸収体

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１１月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 インクジェット装置用ポンプの作動
方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを飛翔滴と
して吐出するオリフィスを密閉するためのキャップに接
続され、該キャップ内に圧力変化を生起させてオリフィ
スからインクを排出することによりオリフィスからのイ
ンク吐出状態の回復動作を行なうためのインクジェット
装置用ポンプの作動方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット装置（液体噴射装置）
は、インク流路を満たしているインク等の液体に対して
記録信号に応じた圧力を加え、インク流路の先端に形成
されたオリフィスからインクを飛翔滴として吐出し、記
録媒体に対してドット記録を行なう装置であり、インク
ジェットプリンタなどとも呼ばれている。

【０００３】この種のインクジェット装置において１つ
又は複数個のオリフィスが形成された記録ヘッドに対し
て機械的な衝撃や急激な温度変化などが与えられると、
インク流路内に空気が浸入したり、インク中の溶存気体
が発生して正常なメニスカスが破壊され、記録信号に応
じてインクの吐出が行なわれなくなってしまったり、あ
るいは吐出されてもスプラッシュ、サテライトなどと呼
ばれるようなインク滴の分散などの不良印字の状態が生
じてしまうことがある。

【０００４】このような不吐出状態や不良印字状態を回
復させるために、オリフィスから負圧によってインクを
吸引し、正常なメニスカスを回復させる吐出回復機構が
設けられている。この吐出回復機構は、例えば記録ヘッ
ドのホームポジションの部分に設けられている。吐出回
復機構は、記録ヘッドがホームポジションに戻ったとき
にオリフィスを密閉するためのキャップを備えている。
このキャップによってオリフィスを密閉して負圧吸引を
行ない、オリフィスからインクを吸引することにより、
正常なメニスカスを形成させようとするものである。

【０００５】図１〜図３は、従来のインクジェット装置
の吐出回復機構を説明するための模式的側面図である。

【０００６】各図において符号１で示すものは、図示し
ていないキャリッジ上に設けられたサブタンクである。
このサブタンク１の先端部に複数個のオリフィス２（マ
ルチオリフィス）が形成されている。サブタンク１内に
は図示していないメインタンクから常にインクが供給さ
れており、オリフィス２に連通するインク流路内に常時
インクを供給し得る構成とされている。

【０００７】一方、装置の固定部側には吐出回復機構が
設けられている。この吐出回復機構はキャップ３を有
し、このキャップ３は内部に弾性部材４を収容して有す
る。また、この弾性部材４の先端部には凹部７が形成さ
れており、この凹部７はチューブ５を介して吸引ポンプ
６に接続されている。

【０００８】以上のような構成のもとにおいて吐出回復
動作を行なうには、オリフィス２の部分がキャップ３と
対向した状態においてキャップ３を前進させ、弾性部材
４をオリフィス２全体を囲むように押し付けて密閉状態
とし、吸引ポンプ６を作動させてチューブ５を介して凹
部７内を負圧状態とし、オリフィス２からインクの吸引
を行なう。このような動作によってメニスカスが正常な
状態を回復し、正常な記録を行ない得る状態となるわけ
である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上のよう
な吐出回復機構において、次に述べるような問題があっ
た。

【００１０】すなわち、キャップ３がオリフィス２を囲
むように密閉した密閉状態で負圧吸引を行なうことによ
り図２に示すように吸引されて凹部７に残ったインク８
は、キャップを開放する際にオリフィス２側と弾性部材
４側の両方向にそれぞれ表面張力により引っぱられる。

【００１１】このとき、たとえオリフィス２側の周囲を
滴が付着しないように撥水性にしても、インクの一部は
残ってしまうので、図３に示すようにオリフィス２の周
囲にインク溜り９が生じる。このようにオリフィス２の
先端にインク溜り９が生じると、不吐出状態、あるいは
不安定吐出状態が生じることがある。特に、マルチオリ
フィスタイプの記録ヘッドにおいては弾性部材４の凹部
７の開口面積が極めて大きくなるためこの部分でインク
を保持しにくくなり、オリフィス２側にインク溜り９が
発生しやすくなってしまう。

【００１２】一方、キャップを開放した開放状態におい
て弾性部材４の凹部７内やキャップ３とポンプ６とを接
続するチューブ５内に残ったインクは、凹部７内やチュ
ーブ５内で乾燥し固着することがある。この固着インク
がチューブ５をふさいでしまうと、ポンプ６による安定
的な吸引回復を行えない場合が発生する。

【００１３】更に、上述した吐出回復機構においてキャ
ップが密閉状態から開放状態に移行するときや開放状態
から密閉状態に移行するときにポンプを作動させてしま
うと、キャップ内に急激な圧力変動が発生してオリフィ
スからインクが飛び散り正常なインク吐出状態が破壊さ
れたりあるいは装置内が汚れたり、またキャップ内の圧
力変動の影響を受けてポンプのトルク変動が大きくなる
結果ポンプが傷んだりすることがある、という問題があ
った。

【００１４】本発明の目的は、以上のような従来の問題
を解決するための新規なインクジェット装置用ポンプの
作動方法を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
装置用ポンプの作動方法は、インクを吐出するオリフィ
スを密閉する密閉状態と前記オリフィスを開放する開放
状態とをとり得るキャップに接続され、該キャップ内に
圧力変化を生起させるためのインクジェット装置用ポン
プの作動方法であって、前記キャップが前記密閉状態に
あるときに前記ポンプを作動して前記キャップ内に圧力
変化を生起させることにより前記オリフィスからインク
を排出する工程と、前記キャップが前記開放状態にある
ときに前記ポンプを作動することにより前記キャップ内
のインクを排出する工程と、を含み、前記キャップが前
記密閉状態から前記開放状態に移行するときと前記開放
状態から前記密閉状態に移行するときとには前記ポンプ
を作動しないことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１７】図４は、本発明の実施の形態としての一実
施例に係る吐出回復機構を示す模式的側面図である。図
４において、図１〜図３と同一部分には同一符号を付し
てその説明は省略する。

【００１８】本実施例において、図４に示すように、キ
ャップ３はその内部にゴムあるいは合成樹脂からなる弾
性部材４を有し、その先端に形成された凹部７中にはイ
ンクの吸収体１０が設けられている。この吸収体１０と
しては、発泡合成樹脂などのような多孔質の材料が採用
されている。インクジェット装置において用いられるイ
ンクは乾燥しにくいので、吸収体１０は一度インクによ
って湿潤されると室温において数ヶ月間にわたって膨潤
し続けることができる。なお、キャップ３全体を弾性部
材から構成してもよい。

【００１９】以上のような構造のもとに、本実施例に係
る吐出回復動作は次のようにして行なわれる。図５は本
実施例に係る吐出回復動作を説明するためのタイミング
チャートである。

【００２０】オリフィス２がキャップ３と対向する位置
にきたらキャップ３が前進し、吸収体１０がオリフィス
２と接触を開始する。この最初の接触時において吸収体
１０には十分な弾力があるため緩衝作用があり、キャッ
プ３が密閉する前に吸収体１０がオリフィス２側に接触
する。従って、キャップ３内の空気が圧縮されてオリフ
ィス２から侵入する不都合は生じない。

【００２１】そして、吸収体１０が圧縮されて弾性部材
４がオリフィス２を密閉した密閉状態となった後、図５
に示すように吸引排出動作が行なわれる。この吸引排出
動作は、手動又は自動によりポンプ等を作動させて行な
う。

【００２２】この吸引動作が行なわれた後、キャップ３
はオリフィス２側から離れる。そしてキャップ３が離れ
ると同時にポンプ６の作動によって空吸引が行なわれ
る。この空吸引を行なうことによって、吸収体１０に含
まれていたインクやチューブ５内に残留していたインク
が吸引排出され、余分なインクが吸収体１０内やチュー
ブ５内に存在しない状態となる。これにより、吸収体１
０内のインクやチューブ５内のインクが乾燥して固着す
るなどの不都合は生じない。

【００２３】この空吸引までが完了した時点を、図５に
符号Ａで示す。

【００２４】続いて、キャップ３が再度前進し、短時間
ではあるがキャップ３の密着が行なわれ吸収体１０がオ
リフィス２と接触する。もしオリフィス２側にインク溜
りが存在していたとしても、この２度目の接触の際に吸
収体１０によってインク溜りは完全に吸収させることが
できる。このような吐出回復動作を行なうことにより、
インク溜りの発生を防止することができ、不吐出状態が
生じないようにすることができる。

【００２５】以上の吐出回復動作が終了した時点を、図
５に符号Ｂで示す。

【００２６】なお、再度のキャッピング動作は必ずしも
必要ではなく、吸収体１０の機能が完全であるならば空
吸引の段階で吐出回復動作の１サイクルを終了させても
よい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
キャップ密閉状態でのオリフィスからのインクの排出と
キャップ開放状態でのキャップ内に残留したインクの排
出とを行うので、キャップ内や接続用チューブ内に余分
なインクが残留することがなくなり、残留インクの固着
によって良好な回復が行えなくなることがあるという従
来の問題を解決することができる。しかも、本発明によ
れば、キャップが密閉状態から開放状態に移行するとき
と開放状態から密閉状態に移行するときとにはポンプを
作動しない、すなわちキャップ内の大気連通状態が変化
するときにはポンプを作動しないので、キャップ内に急
激な圧力変動が発生してオリフィスからインクが飛び散
り正常なインク吐出状態が破壊されたり装置内が汚れた
りすることがなく、またポンプ作動時のトルク変動が小
さいのでポンプ作動を安定的に確実に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の吐出回復機構を示す模式的側面図であ
る。

【図２】従来の吐出回復機構の問題を説明するための模
式的側面図である。

【図３】従来の吐出回復機構の問題を説明するための模
式的部分側面図である。

【図４】本発明の一実施例に係る吐出回復機構を示す模
式的側面図である。

【図５】本発明の一実施例に係る吐出回復動作を説明す
るためのタイミングチャートである。

【符号の説明】 １ サブタンク ２ オリフィス ３ キャップ ４ 弾性部材 ５ チューブ ６ 吸引ポンプ ７ 凹部 ８ インク ９ インク溜り １０ 吸収体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するインクジェットヘッド
   のオリフィスのキャッピングを行うキャッピング状態と
   前記オリフィスを開放する開放状態とをとり得るキャッ
   プと、該キャップに配され、前記インクジェットヘッド
   の前記オリフィスが設けられたオリフィス面に当接し得
   る吸収体と、を具備するインクジェット装置の吐出回復
   方法であって、 前記オリフィス面に前記吸収体が当接するように前記キ
   ャップによって前記キャッピングを行う工程と、 前記キャップが前記キャッピング状態にあるときに、前
   記キャップを介して前記オリフィスからインクを排出す
   る工程と、 前記オリフィスからのインクの排出を終了せしめ、しか
   る後前記キャッピング状態から前記開放状態へ前記キャ
   ップを移行させる工程と、 前記キャップが前記開放状態にあるときに、前記吸収体
   に吸収され残存したインクを排出する工程と、を有する
   ことを特徴とする吐出回復方法。
2. 【請求項２】 前記吸収体に吸収され残存したインクの
   排出が行われた後、前記開放状態から前記キャッピング
   状態へ前記キャップを移行させる工程を更に有すること
   を特徴とする請求項１に記載の吐出回復方法。