JPH1178067A - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録ヘッド内の気泡に圧力波を確実に作用さ
せて壁面から遊離させること。 【解決手段】 圧電振動子３０による圧力波Ｐは、イン
ク流が存在しない状態では記録ヘッド７を構成するイン
ク供給口３２などの細い流路にまで伝搬して、ここに停
滞する気泡Ｂを壁面から遊離させる。この状態で記録ヘ
ッドにインク流を発生させると、気泡Ｂがインク流に乗
せられてノズル開口３３から簡単に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術の分野】本発明は、記録用紙の幅方
向に移動する記録ヘッドを有し、印刷デ−タに一致して
インク滴を記録用紙に噴射して画像を形成するインクジ
ェット式記録装置、より詳細には記録ヘッドに停滞して
いる気泡の排除技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式プリンタは、インク貯
蔵手段からのインクの供給を受けるインクジェット式記
録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移
動させる紙送り手段を備え、印字信号に対応して記録ヘ
ッドを移動させながら記録用紙にインク滴を吐出させて
記録を行う装置である。

【０００３】このようにインクという液体を扱う関係
上、記録ヘッドへのインクの充填や、またインク溶媒の
揮散による目詰まりを防止するために記録ヘッドからイ
ンクを強制的に吸引排出させる処理が行われるが、記録
密度の向上により圧力発生室等の流路のサイズが小さく
なり、記録ヘッドを構成する流路に停滞した気泡の排除
が困難となってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような問題を解消
するため、例えば特開昭55-71567号公報、及び特開平3-
197144号公報に見られるように、インク滴吐出のために
圧力発生室を加圧する加圧手段とは別に第２の加圧手段
を設け、第２の加圧手段に駆動信号を印加して圧力発生
室のインクに圧力変動を与えながら、記録ヘッドに負圧
を作用させてインクを排出するクリーニング処理方法が
提案されている。また、特開昭63-94848号公報、特開昭
63-295267号公報、及び特開昭63-295268号公報に見られ
るようにインク滴吐出のために圧力発生室を加圧する加
圧手段に駆動信号を印加して圧力発生室のインクに圧力
変動を与えながら、記録ヘッドに負圧を作用させてイン
クを排出するクリーニング処理方法が提案されている。
しかしながら、これらのクリーニング処理方法は、記録
ヘッドに負圧を作用させた後、または負圧の作用と同時
に加圧手段により圧力発生室のインクに圧力変動を生じ
させるため、インクが流れている状態で圧力変動を作用
させることになり、圧力波がインク流に阻害されて上流
側の隅々まで伝搬せず、したがって気泡を十分に排除す
ることが困難となり、印字の途中で印字不良を生じると
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記録ヘッド
から確実に気泡を排出することができるインクジェット
式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、印刷データに対応して加圧
手段により圧力発生室のインクを加圧してインク滴を吐
出するインクジェット式記録ヘッドと、前記圧力発生室
にインク流を生じさせるインク流制御手段と、前記加圧
手段に駆動信号を供給して前記圧力発生室のインクに圧
力変動を生じさせ、所定時間後に前記記録ヘッドにイン
ク流を生じさせるクリーニング制御手段を備えるように
した。

【０００６】

【作用】圧力発生手段による圧力波は、インク流が存在
しない状態では記録ヘッドを構成する流路の隅々まで伝
搬して、ここに停滞する気泡を壁面から遊離させる。こ
の状態で記録ヘッドにインク流を発生させるため、気泡
がインク流に乗せられて記録ヘッドから簡単に排出され
る。

【０００７】

【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、本発明の一実
施例を示すものであって、図中符号１は、キャリッジ
で、タイミングベルト２によりモータ３に接続されてい
て、ガイド部材４に案内されてプラテン５に平行に移動
するように構成されている。キャリッジ１の記録用紙６
と対向する面には、印刷領域側（図中、左側）に黒イン
クを吐出する記録ヘッド７が、また非印刷領域側に着脱
可能に構成されたカラー印刷用の記録ヘッド８が搭載さ
れ、各記録ヘッド７、８は、それぞれ黒インクカートリ
ッジ９、カラーインクカートリッジ１０からインクの供
給を受けて記録用紙６にインク滴を吐出して印刷するよ
うになっている。

【０００８】１１は、キャッピング装置で、黒インク用
記録ヘッド７を封止するキャップ１２と、カラーインク
用記録ヘッド８を封止するキャップ１３を同一のスライ
ダに搭載し、それぞれが単独で駆動可能な２台のポンプ
１４、１５からなるポンプユニット１６にチューブを介
して接続されていて、記録ヘッド７、８のノズル開口面
を封止できるサイズを備え、非印字時にはノズル開口を
封止し、またクリーニング処理やインク充填操作時には
ポンプユニット１６の負圧を受けて記録ヘッド７、８か
らインクを強制的に排出させることができるように構成
されている。

【０００９】また、キャッピング装置１１の近傍には、
記録ヘッド７、８のノズル開口面を擦過するワイピング
ブレード等からなるクリーニングユニット１８が配置さ
れている。

【００１０】図２は、同上記録装置の動作を制御する制
御装置の一実施例を示すものであって、印刷制御手段２
０は、ホストからの印刷データに基づいてビットマップ
データを生成し、このデータに基づいてヘッド駆動手段
２１により駆動信号を発生させて、記録ヘッド７、８か
らインク滴を吐出させるものである。また、ヘッド駆動
手段２１は、後述する圧力変動制御手段２２からの信号
により、圧力発生室のインクに気泡を壁面から遊離させ
る圧力変動を誘起させる駆動信号を発生する。さらに
は、目詰まり解消やメニスカス調整のために圧力発生室
を加圧してインク滴を吐出させる操作、いわゆるフラッ
シング操作のための駆動信号を記録ヘッド７、８に出力
するように構成されている。

【００１１】圧力変動制御手段２２は、少なくともリザ
ーバに到達する程度の圧力波をインクに生じさせる程度
に圧力発生室を膨張、縮小させる駆動信号をヘッド駆動
手段２１から発生させるものである。

【００１２】モータ駆動手段２３は、印刷制御手段２０
からの信号を受けてキャリッジ１を記録用紙６の幅方向
に一定速度で往復動させるほか、記録ヘッド７、８をキ
ャッピング装置１１に移動させてキャップ１２、１３に
より封止させる。

【００１３】クリーニング制御手段２４は、クリーニン
グ指令スイッチ２５からの信号により、圧力変動制御手
段２２に信号を出力し、所定時間Ｔ0が経過した段階
で、吸引タイマ２６により規定された吸引強度、吸引時
間、吸引インターバルに基づいてポンプ駆動手段２７を
制御して、各吸引ポンプ１４、１５を所定の速度で回転
駆動させる。

【００１４】このように構成された装置において、イン
クカートリッジ９、１０が交換されたり、またノズル開
口の目詰まり解消のためにユーザによりクリーニング指
令スイッチ２５が操作されると、クリーニング制御手段
２４は、圧力変動制御手段２２によりヘッド駆動手段２
１を作動させて記録ヘッド７、８に駆動信号を出力す
る。

【００１５】これにより、図４に示したように圧電振動
子３０が駆動信号に一致して変位して、圧力発生室３１
の容積を時間的に変化させ、圧力発生室３１のインクに
圧力波Ｐを誘起する。この圧力波Ｐはインクを伝搬して
インク供給口３２に到達し、インク供給口３２を形成し
ている壁面に付着している微小な気泡Ｂを壁面から遊離
させる。

【００１６】所定時間Ｔ０が経過した時点（図３）で、
クリーニング制御手段２４はポンプ駆動手段２７に信号
を出力してポンプ１４、１５を吸引タイマ２６により定
められている時間Ｔ1、作動させる。これにより、ノズ
ル開口３３に負圧が作用し、リザーバ３４からインク供
給口３２を経由して圧力発生室３１に強いインク流が流
れ込む。この過程で予め圧力変動により壁面から遊離さ
れた気泡Ｂは、インク流に乗って圧力発生室３１に流れ
込み、ノズル開口３３からキャップ１２、１３に簡単に
排出される。

【００１７】これに対して、図６に示したように圧力発
生室３１に負圧を作用させて強いインク流Ｖを生じさせ
た状態で圧電振動子３０により圧力発生室３１に圧力変
動を誘起しても、圧力波Ｐ’はノズル開口に向かうイン
ク流Ｖにより上流に位置するインク供給口３２への伝搬
が阻止されたり、また減衰されるため、インク供給口３
２に停滞している気泡Ｂを壁面から遊離させることが困
難となる。

【００１８】なお、上述の実施例においては、ポンプ１
４、１５の作動後も圧電振動子３０に駆動信号を供給し
て圧力発生室３１に圧力変動を与えているが、ポンプ１
４、１５の作動に合わせて圧電振動子３０への駆動信号
を停止させたり（図３の）、また反対に圧電振動子３
０への駆動信号の供給停止をポンプ１４、１５の停止に
合わせる（図３の）ようにしてもよい。

【００１９】また、上述の実施例においては、インク流
制御手段を記録ヘッドを封止するキャッピング手段と、
これに負圧を供給する吸引ポンプにより構成している
が、図５に示したようにインクカートリッジ３０、３１
のインクを記録ヘッド７、８に圧送するインク供給ポン
プ３２、３３を駆動するポンプ駆動手段３４を、クリー
ニング制御手段２４により制御して記録ヘッド７、８に
正圧を印加してインク流を生じさせても同様の作用を奏
することは明らかである。なお、図中符号３５、３６
は、バッファ機能を備えたサブタンクを、また３７、３
７’、３８、３８’はインク供給チューブをそれぞれ示
す。

【００２０】圧力発生室の加圧手段として圧電振動子を
使用した記録ヘッドに例を採って説明したが、圧力発生
室に加熱手段を設け、インクの気化により圧力を発生さ
せる形式の記録ヘッドに適用しても同様の作用を奏する
ことは明らかである。

【００２１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、印刷データに対応して加圧手段により圧力発生室の
インクを加圧してインク滴を吐出するインクジェット式
記録ヘッドと、圧力発生室にインク流を生じさせるイン
ク流制御手段と、加圧手段に駆動信号を供給して圧力発
生室のインクに圧力変動を生じさせ、所定時間後に記録
ヘッドにインク流を生じさせるクリーニング制御手段を
備えたので、圧力発生手段による圧力波がインク流の影
響を受けることなく、記録ヘッドを構成する流路の隅々
まで伝搬し、インク供給口等に停滞する気泡を壁面から
遊離させることができ、この状態で記録ヘッドにインク
流を発生させることにより、気泡をインク流に乗せて記
録ヘッドから簡単に排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるインクジェット式記録装置
の一実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図３】同上装置のクリーニング動作を示すタイミング
図である。

【図４】同上装置における圧力伝搬の状態を示す説明図
である。

【図５】本発明の他の実施例を示すブロック図である。

【図６】従来のクリーニング方法における圧力伝搬の状
態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ キャリッジ ７、８ インクジェット式記録ヘッド ９、１０ インクカートリッジ １２、１３ キャップ １４、１５ 吸引ポンプ １６ ポンプユニット ３０ 圧電振動子 ３１ 圧力発生室 ３２ インク供給口 ３３ ノズル開口 ３４ リザーバ Ｂ 気泡

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷データに対応して加圧手段により圧
   力発生室のインクを加圧してインク滴を吐出するインク
   ジェット式記録ヘッドと、前記圧力発生室にインク流を
   生じさせるインク流制御手段と、前記加圧手段に駆動信
   号を供給して前記圧力発生室のインクに圧力変動を生じ
   させ、所定時間後に前記記録ヘッドにインク流を生じさ
   せるクリーニング制御手段を備えたインクジェット式記
   録装置。
2. 【請求項２】 前記インク流制御手段が、前記記録ヘッ
   ドを封止するキャッピング手段と、該キャッピング手段
   に負圧を供給するポンプとにより構成されている請求項
   １に記載のインクジェット式記録装置。
3. 【請求項３】 前記インク流制御手段が、インクカート
   リッジから前記記録ヘッドにインクを供給するポンプに
   より構成されている請求項１に記載のインクジェット式
   記録装置。
4. 【請求項４】 前記圧力変動制御手段は、前記吸引ポン
   プ作動中に前記圧力変動を停止させる請求項１に記載の
   インクジェット式記録装置。
5. 【請求項５】 前記圧力変動制御手段は、前記ポンプの
   作動開始に一致して前記圧力変動を停止させる請求項
   ２、３に記載のインクジェット式記録装置。
6. 【請求項６】 前記圧力変動制御手段は、前記ポンプの
   作動停止に一致して前記圧力変動を停止させる請求項
   ２、３に記載のインクジェット式記録装置。
7. 【請求項７】 前記加圧手段が、圧電振動子により構成
   されている請求項１に記載のインクジェット式記録装
   置。
8. 【請求項８】 前記加圧手段が、発熱素子により構成さ
   れている請求項１に記載のインクジェット式記録装置。