JPH1067117A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多列の噴射ノズルを備えたインクジェットヘ
ッドを効率的、かつ隣接する他の噴射ノズル列のインク
との混合を生じること無く、さらに印刷のスループット
の低下を最小限にしてクリーニングすること。 【解決手段】 クリーニング時にはインクジェットヘッ
ド１２を移動させて複数の領域の１つだけを第１キャッ
プ１７により封止して、吸引ポンプからの負圧を作用さ
せてクリーニングを行い、また非印刷時にはインクジェ
ットヘッド１２を保護キャップ２６により封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、インク滴を吐出
する複数列の噴射ノズルを有するインクジェットヘッド
と、噴射ノズルの目詰まり解消のために噴射ノズルから
インクを吸引するキャップとを備えたインクジェット記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】印字信号に対応して噴射ノズルからイン
ク滴を吐出するインクジェットヘッドを備えたインクジ
ェット式記録装置は、噴射ノズルに紙粉やインクカスが
付着して目詰まりを起こすと印刷が不能となる。このた
め、インクジェットヘッドの噴射ノズルが形成されてい
る面をキャップにより封止し、キャップに吸引ポンプの
負圧を作用させて噴射ノズルからインクをキャップに強
制的に排出させるクリーニング装置を備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高密度
記録や高速記録、また力ラー記録等のためにインクジェ
ットヘッドを構成する噴射ノズルの列数が多くなると、
クリーニング装置を構成するキャップのサイズが大きく
なり、これに伴ってキャップの空間容積が急激に増大し
てポンプの吸引能力が相対的に低下し、クリ−ニングが
不完全になったり、また必要なインク量を吸引する時間
が長くなる。このような問題を解消するために、吸引能
力を上げると、ポンプが大型化し、これを収容する函体
が多くなって記録装置全体が大型化するという問題があ
る。また、カラー印刷用のインクジェットヘッドにあっ
ては、吸引時に隣接する異なる色のインクを噴射する噴
射ノズルのインク同士が混合し会い、この混色したイン
クが噴射ノズルに付着して印刷時に混色を生じるという
問題がある。

【０００４】さらには、大きなキャップによる封止で
は、完全な封止状態を得るためには微妙な運動を必要と
してキャッピング終了まで時間を要して、特に印刷中の
クリーニングにあっては印刷速度の低下を招くという問
題がある。本発明はこのような問題に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは多列の噴射ノズル
を備えたインクジェットヘッドを効率的、かつ隣接する
他の噴射ノズル列のインクとの混合を生じること無く、
さらに印刷のスループットの低下を最小限にしてクリー
ニングすることできるインクジェット記録装置を提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、記録紙の幅方向に複数の領
域に分割して配置された噴射ノズルを有するインクジェ
ットヘッドと、前記インクジェットヘッドの１つの領域
の噴射ノズルだけを封止できるサイズを有し、かつ印刷
領域外に配置された第１キャップと、前記記録ヘッドの
複数の領域の噴射ノズルを封止できるサイズを有し、か
つ第１キャップよりも非印刷領域側に配置された第２キ
ャップと、第１キャップに負圧を供給する吸引ポンプと
を備え、クリーニング時には前記インクジェットヘッド
を移動させて前記複数の領域の１つだけを第１キャップ
により選択的に封止して、前記吸引ポンプからの負圧を
作用させてクリーニングを行い、また非印刷時には前記
インクジェットヘッドを第２キャップにより封止するよ
うにした。

【０００６】

【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は本発明のインク
ジェット記録装置の一実施例を示すものであって、キャ
リッジ１１は後述するインクジェットヘッド１２を搭載
し、ガイド軸１３に案内されて図示していないパルスモ
ータあるいはＤＣサーボモータの正逆回転により、図示
しない紙送り手段により矢印Ｄで示す方向に送られる記
録紙１４の幅方向に往復移動するものである。キャリッ
ジ１１は、位置検出器１５により検出された位置を基準
として図示しないエンコーダによりその位置を常時管理
されている。

【０００７】印字ヘッド１２は、図２に示したように噴
射ノズル２３、２３、２３、‥‥を複数列、この実施例
では６列備え、隣接する２列のものが紙送り方向にずれ
るように千鳥状に配列されている。これら６列の噴射ノ
ズル２３、２３、２３、‥‥は、２列を単位として３つ
のブロックＡ、Ｂ、Ｃに分割され、それぞれ異なるイン
クを吐出できるように構成されている。このように噴射
ノズル２３、２３、２３、‥‥を千鳥状に配置すること
により高解像で、また複数ブロックを記録紙の幅方向に
並べることで高速印字を実現することができる。

【０００８】インクジェットヘッド１２は、チューブ１
６を介してインクタンク１に接続されてインクタンク１
からインクの供給を受けて印刷を実行する。記録紙１４
の外側、つまり非印字領域にはチューブ２２により吸引
ポンプ１８に接続するキャップ１７が設けられている。
キャップ１７は、インクジェットヘッド１２の噴射ノズ
ル２３に対応する面に空胴２４を有し、かつインクジェ
ットヘッド１２の各ブロックＡ、Ｂ、Ｃをそれぞれ個別
に封止できるサイズのゴム製の容器として構成され、イ
ンクジェットヘッド面に対して垂直な方向にぱね力に抗
して進退するキャップソレノイド２７に取り付けられて
いる。キャップ１７よりも外側（図中、左側）には印字
休止時にインクジェットヘッドの全てのブロックＡ、
Ｂ、Ｃを同一の空間で封止する保護キャップ２６が設け
られている。

【０００９】キャップ１７は、空洞２４にインク吸収用
の多孔質部材２５を収容するとともに、ソレノイド２１
により開閉される弁２０にチューブ２２を介して接続さ
れ、またチューブ４８を介して吸引ポンプ１８に接続さ
れている。

【００１０】このように構成した装置の動作を図３、及
び図４に基づいて説明する。クリーニング信号が出力さ
れると、キャップソレノイド２７、及びバルブソレノイ
ド２１が付勢される。これによりキャップ１７は、ばね
力に抗してインクジェットヘッド１２の移動軌跡から後
退させられ、またバルブ２０を介して大気に連通され
る。

【００１１】この状態で、キャリッジ１１は、インクジ
ェットヘッド１２をキャップ１７の方向に移動させ、特
定のブロック、例えばブロックＣがキャップ１７に対向
する位置で停止する。ついでキャップソレノイド２７が
消勢されると、キャップ１７がインクジェットヘッド１
２のブロックＣだけを封止し、さらにバルブソレノイド
２１が消勢され、図３（I）に示すようにインクジェッ
トヘッド１２のブロックＣの噴射ノズル２３だけがキャ
ップ１７により密封される。もとより、キャップ１７は
保護キャップ２６よりサイズが小さいため、インクジェ
ットヘッド１２と容易に気密性を確保でき、保護キャッ
プ２６による封止よりも短時間で封止状態を確保する。

【００１２】この状態で吸引ポンプ１８が動作すると、
インクジェットヘッド１２のブロックＣを構成している
噴射ノズル２３にだけ吸引ポンプ１８の負圧が作用し、
ブロックＣの噴射ノズル２３からインクがキャップ１７
に排出され、この過程でインクジェットヘッド１２を構
成している流路内の気泡やブロックＣの噴射ノズル２３
に付着している紙粉やインクカスがインクとともにキャ
ップ１７に排出される。

【００１３】このようにして大気との連通を絶っての吸
引動作を、所定時間、例えば数砂間継続した後、バルブ
ソノレイド２１を再び付勢してキャップ１７を大気と連
通させると、インク吸引工程でノズル面に付着したイン
クや、またキャップ１７内に溜まっていたインクやさら
にはキャップ１７に付着したインクは、バルブ２０を介
して流れ込むエアの流れに乗って廃インクタンク１９に
排出される。最後に吸引ポンプ１８を停止させてキャッ
プ１７が大気圧に戻った時点でキャップソレノイド２７
を付勢し、キャップ１７をヘッド１２から離し、バルブ
２０を開弁したまま、インクジェットヘッド１２の次の
ブロック、例えばブロックＢがキャップ１７に対向する
位置までキャリッジ１１を移動させる。

【００１４】この状態で前述の工程を繰り返すと、イン
クジェットヘッド１２のブロックＢのノズル開口２３が
キャップ１７に密封され（図３（ｂ））、前述のＣブロ
ックの噴射ノズル２３と同様にクリーニングを受ける
（図３（II））。同様にブロックＢの噴射ノズル２３の
クリーニングが終了した段階で、キャリッジ１１を移動
させてインクジェットヘッド１２のブロックＡをキャッ
プ１７で封止して（図３（III））、クリーニングを実
行する。

【００１５】このようにしてインクジェットヘッド１２
のクリーニングが終了すると、印字指令が出力されてい
ない場合にはキャリッジ１１がさらに非印字領域側（図
中、左側）に移動してインクジェットヘッド１２を保護
キャップ２６により封止させて、総てのブロックＡ、
Ｂ、Ｃの噴射ノズル２３の乾燥や塵埃の付着を防止する
（図３（IV））。

【００１６】このように複数の噴射ノズルを単一のキャ
ップ２６により封止するため、保湿効果が高く、目詰ま
りに至るまでの時間を延長することができる。

【００１７】一方、印字指令が出力されている場合に
は、キャリッジ１１は印字領域側に移動し、またインク
ジェットヘッド１２は噴射ノズル２３からインク滴を吐
出して記録紙１４に印刷を実行する。

【００１８】このように保湿効果の高い保護キャップよ
りも印刷領域に近い側にキャップ１７が配置されている
ため、印刷期間中のクリーニングにあっては、クリーニ
ングが終了してから印刷領域に移動する距離を可及的に
短くして、印刷速度の向上を図ることが可能となる。

【００１９】図５は、インクジェットヘッドの他の実施
例を噴射ノズルの配列形態で示す実施例であって、この
実施例においては、インクジェットヘッド１２の噴射ノ
ズル２３、２３、２３、‥‥が４つのブロックＹ、Ｃ、
Ｍ、Ｂに分割されていて、各ブロックのノズル開口２３
からはイエロ、シアン、マゼンタ、及びブラックのイン
ク滴が吐出可能に構成されている。

【００２０】図６は、上述のインクジェットヘッドを用
いたインクジェット記録装置の実施例を示すものであっ
て、この実施例においてはインクジェットヘッド１２の
４つのブロックＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂのそれぞれに対してクリ
ーニングを独立して指令するためのクリーニングスイッ
チ３０が設けられている。

【００２１】この実施例において、たとえばマゼンタの
印字に乱れや欠けが発見された場合には、このブロック
Ｍのクリーニングスイッチ（Ｍ）を操作すると、制御回
路３１は、インクジェットヘッド１２のブロックＭがキ
ャップ１７に対向する位置までキャリッジ１１を移動さ
せ、以後前述同様のシーケンスによってブロックＭだけ
をキャップ１７で封止してクリーニングを行なう。

【００２２】また、２色以上のブロックの噴射ノズルに
対しクリーニングを行なう場合は、クリーニングを必要
とするブロックを指定するスイッチ３０を、同時に２
個、または連続して押圧操作する。

【００２３】このとき１つのブロックからのインクの吸
引を終了した段階で、バルブ２０を開弁してキャップ１
７を大気に連通させた状態でエアとともに廃インクタン
ク１９に排出させるだけではなく、キャップ１７をイン
クジェットヘッド１２から引き離した状態でさらに吸引
を行うと、キャップ１７の縁やインクジェットヘッド１
２のノズル面に付着したインクを確実にキャップ１７に
吸引でき、次のブロックへの移動時にインクの飛散やた
れ落ちを防止し、また次のブロックを封止した際に混色
を招くことなく次のブロックのクリーニングを実行する
ことができる。

【００２４】またクリーニングが必要なブロックだけキ
ャップで封止できるため、クリーニングが不要な噴射ノ
ズルからのインクの排出を伴うこと無く、クリーニング
を必要とする噴射ノズルからだけインクを選択的に排出
させることができ、インクの浪費を無くしてクリーニン
グを実行することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
録紙の幅方向に複数の領域に分割して配置された噴射ノ
ズルを有するインクジェットヘッドと、前記インクジェ
ットヘッドの１つの領域の噴射ノズルだけを封止できる
サイズを有し、かつ印刷領域外に配置された第１キャッ
プと、前記記録ヘッドの複数の領域の噴射ノズルを封止
できるサイズを有し、かつ第１キャップよりも非印刷領
域側に配置された第２キャップと、第１キャップに負圧
を供給する吸引ポンプとを備え、クリーニング時には前
記インクジェットヘッドを移動させて前記複数の領域の
１つだけを第１キャップにより選択的に封止して、前記
吸引ポンプからの負圧を作用させてクリーニングを行
い、また非印刷時には前記インクジェットヘッドを第２
キャップにより封止するようにしたので、 高速印字や高解像度印字あるいはカラー印字の多ノズ
ル化にもかかわらず、インクジェットヘッドに比較して
小型のキャップによりインクを吸引することができるた
め、キャップの容積が小さい分だけ小型の吸引ポンプで
も効率良くインクを吸引し、かつクリーニングを必要と
する噴射ノズルを選択的に吸引でき、ヘッドのクリーニ
ングに要する時間の短縮と、クリーニングが不要な噴射
ノズルからのインクの排出を無くしてインクの浪費を防
止することができ、 また、力ラーインクジェット記録装置にあっては、色
毎の噴射ノズルだけを独立して吸引できて、キャップ内
でのインクの混合に起因する混色を完全に防止すること
ができ、 さらには、キャップの小型化によりインクジェットヘ
ッドを短時間で確実に封止することができ、また印刷領
域とクリーニング領域との距離を短縮して、印刷中にお
けるクリーニング動作のためのキャリッジの移動を短縮
できて、これらがあいまって印刷速度の高速化を図るこ
とができる、 等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインクジェット記録装置の一実施
例を示す図である。

【図２】本発明によるインクジェット記録装置に使用す
るインクジェットヘッドの一実施例を噴射ノズルの配列
形態で示す図である。

【図３】図（I）乃至（IV）は同上インクジェット記録
装置の動作を示す説明図である。

【図４】図（イ）乃至（ニ）は、それぞれ同上インクジ
ェット記録装置のクリーニング動作を示すタイミング図
である。

【図５】本発明のインクジェット記録装置に使用するイ
ンクジェットヘッドの他の実施例をノズル形態で示す図
である。

【図６】同上インクジェットヘッドに適したインクジェ
ット記録装置の他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ インクタンク １１ キャリッジ １２ インクジェットヘッド １５ キャリッジ位置検出器 １７ キャップ １８ 吸引ポンプ １９ 廃インクタンク ２０ バルブ ２１ バルブソレノイド ２３ ノズル ２６ 保護キャップ ２７ キャップソレノイド ３０ クリーニングスイッチ ３１ 制御回路

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

【手続補正書】

【提出日】平成９年８月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、記録紙の幅方向に複数に分
割して配置された噴射ノズルを有するインクジェットヘ
ッドと、前記噴射ノズルの内の一部の噴射ノズルだけを
封止できるサイズを有し、かつ印刷領域外に配置された
第１キャップと、第１キャップに負圧を供給する吸引ポ
ンプとを備え、クリーニング時には前記インクジェット
ヘッドを移動させて前記複数に分割して配置された前記
噴射ノズルの一部だけを第１キャップにより選択的に封
止して、前記吸引ポンプからの負圧を作用させてクリー
ニングを行い、また非印刷時には前記インクジェットヘ
ッドを第２キャップにより封止するようにした。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】このように構成した装置の動作を図３、及
び図４に基づいて説明する。クリーニング信号が出力さ
れると、キャップソレノイド２７、及びバルブソレノイ
ド２１が付勢される。これによりキャップ１７は、バネ
力に抗してインクジェットヘッド１２の移動軌跡から後
退させられ、またバルブ２０を介して大気に連通され
る。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】この状態で、キャリッジ１１は、インクジ
ェットヘッド１２をキャップ１７の方向に移動させ、特
定のブロック、例えばブロックＡがキャップ１７に対向
する位置で停止する。ついでキャップソレノイド２７が
消勢されると、キャップ１７がインクジェットヘッド１
２のブロックＡだけを封止し、さらにバルブソレノイド
２１が消勢され、図３（I）に示すようにインクジェッ
トヘッド１２のブロックＡの噴射ノズル２３だけがキャ
ップ１７により密封される。もとより、キャップ１７は
保護キャップ２６よりサイズが小さいため、インクジェ
ットヘッド１２と容易に気密性を確保でき、保護キャッ
プ２６による封止よりも短時間で封止状態を確保する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】この状態で吸引ポンプ１８が動作すると、
インクジェットヘッド１２のブロックＡを構成している
噴射ノズル２３にだけ吸引ポンプ１８の負圧が作用し、
ブロックＡの噴射ノズル２３からインクがキャップ１７
に排出され、この過程でインクジェットヘッド１２を構
成している流路内の気泡やブロックＡの噴射ノズル２３
に付着している紙粉やインクカスがインクとともにキャ
ップ１７に排出される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】このようにして大気との連通を絶っての吸
引動作を、所定時間、例えば数秒間継続した後、バルブ
ソノレイド２１を再び付勢してキャップ１７を大気と連
通させると、インク吸引工程でノズル面に付着したイン
クや、またキャップ１７内に溜まっていたインクやさら
にはキャップ１７に付着したインクは、バルブ２０を介
して流れ込むエアの流れに乗って廃インクタンク１９に
排出される。最後に吸引ポンプ１８を停止させてキャッ
プ１７が大気圧に戻った時点でキャップソレノイド２７
を付勢し、キャップ１７をヘッド１２から離し、バルブ
２０を開弁したまま、インクジェットヘッド１２の次の
ブロック、例えばブロックＢがキャップ１７に対向する
位置までキャリッジ１１を移動させる。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】この状態で前述の工程を繰り返すと、イン
クジェットヘッド１２のブロックＢのノズル開口２３が
キャップ１７に密封され、前述のＡブロックの噴射ノズ
ル２３と同様にクリーニングを受ける（図３（II））。
同様にブロックＢの噴射ノズル２３のクリーニングが終
了した段階で、キャリッジ１１を移動させてインクジェ
ットヘッド１２のブロックＣをキャップ１７で封止して
（図３（III））、クリーニングを実行する。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
記録紙の幅方向に複数に分割して配置された噴射ノズル
を有するインクジェットヘッドと、噴射ノズルの内の一
部の噴射ノズルだけを封止できるサイズを有し、かつ印
刷領域外に配置された第１キャップと、第１キャップに
負圧を供給する吸引ポンプとを備え、クリーニング時に
はインクジェットヘッドを移動させて複数に分割して配
置された噴射ノズルの一部だけを第１キャップにより選
択的に封止して、吸引ポンプからの負圧を作用させてク
リーニングを行い、また非印刷時にはインクジェットヘ
ッドを第２キャップにより封止するようにしたので、 高速印字や高解像度印字あるいはカラー印字の多ノズ
ル化にもかかわらず、インクジェットヘッドに比較して
小型のキャップによりインクを吸引することができるた
め、キャップの容積が小さい分だけ小型の吸引ポンプで
も効率良くインクを吸引し、かつクリーニングを必要と
する噴射ノズルを選択的に吸引でき、ヘッドのクリーニ
ングに要する時間の短縮と、クリーニングが不要な噴射
ノズルからのインクの排出を無くしてインクの浪費を防
止することができ、 また、力ラーインクジェット記録装置にあっては、色
毎の噴射ノズルだけを独立して吸引できて、キャップ内
でのインクの混合に起因する混色を完全に防止すること
ができ、 さらには、キャップの小型化によりインクジェットヘ
ッドを短時間で確実に封止することができ、また印刷領
域とクリーニング領域との距離を短縮して、印刷中にお
けるクリーニング動作のためのキャリッジの移動を短縮
できて、これらがあいまって印刷速度の高速化を図るこ
とができる、 等の効果を有する。

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録紙の幅方向に複数の領域に分割して
   配置された噴射ノズルを有するインクジェットヘッド
   と、前記インクジェットヘッドの１つの領域の噴射ノズ
   ルだけを封止できるサイズを有し、かつ印刷領域外に配
   置された第１キャップと、前記記録ヘッドの複数の領域
   の噴射ノズルを封止できるサイズを有し、かつ第１キャ
   ップよりも非印刷領域側に配置された第２キャップと、
   第１キャップに負圧を供給する吸引ポンプとを備え、 クリーニング時には前記インクジェットヘッドを移動さ
   せて前記複数の領域の１つだけを第１キャップにより選
   択的に封止して、前記吸引ポンプからの負圧を作用させ
   てクリーニングを行い、また非印刷時には前記インクジ
   ェットヘッドを第２キャップにより封止するインクジェ
   ット記録装置。
2. 【請求項２】 前記各領域の噴射ノズルが色の異なるイ
   ンク滴を吐出するとともに、クリーニング動作を実行さ
   せる領域を選択する指定手段を備え、複数の領域のクリ
   ーニングが指定された場合には、１つの領域のクリーニ
   ングが終了した時点で、第１キャップを大気に連通させ
   て前記吸引ポンプによる吸引を経てから、次の領域のク
   リーニングを実行する請求項１に記載のインクジェット
   記録装置。