JPS5931166A - インクジエツト記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオンテ９マント型インクジェットｄｃ録装置ｔ
ｔｃ　ＩＮする。このオンテマンド型インクシエンドＮ
Ｃ録装置ｔＤｉ、その実用化（、（とって悶頓性の確立
が最も電要な線順となって２でいる。このような状況下
で不発明者１は、あらゆる環境東件下で安定に１′Ｆ−
動゛する・インクジェット記録装置を既に特願昭５６−
１５５２０９号として提案した。

本発明は、この軛索・を発展−δせ、実用化のための改
良を祈ったものでを；る。

上述の提案は、キャッグ、ボンズにＬす記録に先立って
ヘッドへインクを児禎する槻ａ４を具備し、これが、ノ
ズル面へのゴミの付着、ヘッド内への気泡の発生寿の万
一のトラプルに灯してのフレッシュ磯講ヲ兼ねられてい
ること、さらに、切換弁を有し、非記録時又は、異常高
温、低温時等にヘッド内のインクを排吊しノズルでのイ
ンクの同化インク凍結にＬる・・＼ソドの破壊等ケ防ぐ
ものてあつた。本発明は、この基本的な考え方をより具
体化すると共に、実用化のための数々の改良を加えたも
のである。

本発明の目的は、ヘッド内ＶＣインク？充填し終わシ、
キャンプをノズル端面から外した際に飛散するインクに
よって装置内底部が汚れることを防止することにある。

以下、本発明の機構を実施例にもとづき詳説する、 第１図に本発明のインクジェット記録装置の一実施例で
あシ、待機位置周辺の概要図でおる。後に夫々の部材に
ついては詳説するのでここではそれらの髪素の配置のみ
を示した、インクジェットヘッド１（以後単にヘッドと
称す）Ｕキャリッジ２に搭載され、キャリッジ軸３にガ
イドされて左右に移動しながら記録紙４との対向領域に
あっては印字動作を、待機位置となる記録紙４との対向
領域外ＶＣあっては、インクの充填、排出、クリーニン
グ等の動作が行わ１する。

キャリッジ２が印字領域から待機領域へｊｅ動してくる
とキャリッジ２の突出部６が装置のベースに取シ付けら
れたマイクロスイッチ７と係合し、スイッチを動作させ
るとともにキャリッジ２はストッパー８にニジ停止きせ
られる。このときヘッド１はヘッドクリーナー９と対向
しクリーナー９を動作させるとヘッド１のノズル面のク
リーニングを行なう。ここでストッパー８の役ＷＩＪは
、キャリッジ２の停止位置の精度を出すもので、マイク
ロスイッチ７の動作にやや遅延して、キャリッジ２の駆
動源（モーター等）の動力を切ることに、ｌ：つて実現
できる。クリーニング動作が終わるとソレノイド２３が
通電され、吸引キャップ１ｏが後退するとともにストッ
パー８がキャリッジ２のストング位置からずれる。ヤし
てキャリッジ２がさらに左へ移動し左端のフレーム１１
に当って停止し、今度はヘッド１と吸引キャンプ１ｏが
対向するので、ソレノイド２３への通電に切るとバネに
よる復元力で吸引キャップ１ｏがヘッド１のノズル面を
密對し、ポンプ（後述）を動作させることによってヘッ
ド１へのづンクの充填又はインクの排出を行う。インク
の充填の終了時点においては、ノズルから吸引してイン
クを充填するため、充填を確実にするには余分のインク
がノズルから摘出するので、後述の如くポンプ停止後若
干遅延してキャップ１０を開く等の工夫を要するが、ノ
ズル面へのインク付着はまぬがれない。そして印字動作
φ等にこの付着インクが滴下して装置の底部を汚す危険
性がある。そこでヘッド１の左側にインク吸収容器１２
を有し、第２図に示す工うにヘッド１ノズル面の何着イ
ンク１３を受部１４で受はインク吸収容器１２へ多孔質
部材ｌとを利用して吸収する。しかし長期間にはこの吸
収容器１２も飽和することが考えられるので吸収容器１
２の左壁に大１５を設け、キャリッジ２が最左端に来た
とき、左フレート１１に取り付けられた部材１６がこの
穴１５に入り内部の多孔質部材を正編させ吸収容器１２
の下部に設けた排出口１７．Ｊニジ多孔質部材に吸収さ
れたインクを排出させる。このときインクは受は部材１
８に滴下し導管１９にｘｐ排インク谷益に導かれる。

次にクリーナー９、吸引キャンプ１０及びそれらの駆動
部等の詳細について述べる。第３図はこれらの機構の分
解斜視図である。第４図、第５図は第３図の矢印Ａ、Ｂ
方向からみたそれぞれの側面図である。モータ２ｏはポ
ンプ２１、切換等２２、クリーナー９などを駆動する動
力源である。

２３は吸引キャップ１ｏ、クリーナー９を示させるソレ
ノイドで、これらの部材は全て閉１フレーム２４と第２
フレーム２５に取シつけられ全体と・して一体のユニッ
トになっていて記録装置へはこ′のユニットを左フレー
ム１１（第１図）に散シ付けられる。

〜］−−ター２０の回転はギヤ輪列ｔｃ、Ｊニジ減速さ
れ最終的に歯車２６に伝えられその軸２７には一方にポ
ンス２１を駆動する作動板２８、切換弁２２を駆動する
カム２９、ポンプ２１の下死点を検出する検出板３ｏと
ベルトＮ３６が軸Ｍ塾れている。

ポンプ２１は作動板２８上のビン２８１とビンフォロワ
３０と係合させてピストン軸３１を往復駆動することに
よって機能する。当然のことながらポンプ２１のピスト
ンとシリンダーは低摩擦係数で気密性が要＆される。こ
こではピストンはゴム製でその弾性で気密性を持たせ、
その表面にフッ素樹脂皮膜をコーティングして摩擦係数
を小さくしている。このフッ素樹脂皮膜としてはゴムを
バインダーにしたコーティング剤（例えばダイキン工業
製：ダイエル・ラテックス〕が滴している。

ポンプとしては第６図に示す蛇腹式でピストン−シリン
ダ　式に代えることが可能である。ゴム成型した蛇腹３
２の一端にピストン軸３１を固着しポンプ本体２１に気
密に装置しピストン軸３１を往復駆動して蛇腹３２を伸
縮し一方向弁３４゜３５との作用でピストン−シリンダ
一式と同等の機能が果せるが、摺動部がないため、工す
信頼性に優れる。

一方、軸２７に軸着されたカム２９は切換弁２２を作動
させるもので、切換弁２２からの導管２２１゜２２２は
それぞれヘッド１とインクタンク（図示せず）に連結さ
れている。切換弁２２の作動に、ｃシヘンド１に連結さ
れた導管２２１を導管２２２と連通させたシ太気と連通
させたシし、インクの吸入。

排出の動作を行なう。図示されていないが、切換弁２２
の流路切換用のパツキンは摺動して切換を行なうため、
ポンプ２１のピストンと同様に低摩擦係数、気密性が要
求され、その表面にはやはりフッ素樹脂皮１漠がコーテ
ィングされている。

さらに、軸２７に軸着された検出板６ｏはポンプ２１の
ピストンの下死点？検出するためのもので、検出板３０
には永久磁石５５が固着ぴれていて第２フレーム２５に
取シつけられた基板３７上の磁気検出器３７１にＬつ′
Ｃ検出板６ｏの１回転中の一点を検出できる。この位１
置全ピストンの下死点に一致させればこれを検出するこ
とができる。

これはヘッド１へのインク充填に際して、ピストンの減
ポ工程中にモーター２ｏを停止させ・ぽ【引キャンプ１
０をヘッド１から解除すると、ノズルから噴出中のイン
クがキャンプ１０を開けた瞬用ｊに外部へ飛び散ること
になる。従って少なくともピストンの加圧工程中、最も
確笑には、ピストンの下死点でボンダ２１即ちモーター
２０を停止をせてキャンプ１０を開けば、これを避ける
ことができる。ただし、笑際にはポンプ２１と吸引キャ
ン１１０間の導管中をインクを流すためにピストンの加
圧、減圧は吸引キャンプ１０内では若干遅れる。従つで
、ピストンの加圧工程中でモーターを停止させて、その
直後に吸引キャンプ１０金ペンド１から解除するとやは
シインクが外へ飛散ｆる揚台がある。これを避けるには
、ピストンの加圧工程中にモーターを停止させかつ、数
秒（実験によると１〜５秒）後に吸引キャンプ１０を解
除すると外部へのインク飛散はなくなる。従ってインク
充填動作においては前述の検出板３０にニジピストンの
加圧工程〜下死点を検出してモーター２０を停止させる
制御を行うことが重要である。

又、軸２７にはベルト車３６が軸着さｔしていてこれに
はベルト６８がかけられていてクリーナー９を作動させ
る。クリーナー９は図の如く、ゴムの平リングに複数の
へ２状の突起９をもつもので、これを２本のクリーナー
軸５９．４０にかけられている。上述のベルト３８はベ
ルト１車３６をこのクリーナー軸３９．４０の一端との
間にかけられていてモーター２０に工り歯車２６が回転
するとベルト５８からクリーナー９が作動され、ヘッド
１と対向している時突起９１によりそのノズル面のゴミ
、ケバなどをかき落す作用をする。

次にソレノイド系の概安図である第７図を加えてソレノ
イド２５の機能について述べる。ソレノイド２３の可動
磁心２６１は作動レバー４２を介して、キャンプ支持体
４３に係合している。吸引キャンプ１０はキャンプ支持
体４３に軸４４よって取り付けられているので、吸引キ
ャンプ１０は軸４４のまわり（矢印）に若干揺動可能で
ある。

これは吸引キャンプ１０がヘッド１に係合したとき気密
係合するのに重要である。キャンプ支持体４３は軸４５
に取りつけられているとともに引張バイ、４６により矢
印りの力が作用し、即ち軸４５のまわりに矢印Ｅの回転
力を受はストッパー４７に度当シしている。ソレノイド
２５に通゛亀されると可動磁心２３１がソレノイド２３
内に吸引され作動レバー４２を介してキャンプ支持体４
３を引張力バネ４６の作用力に抗して矢印Ｅと逆方向に
回転させる。この回転は吸引キャップ１ｏとヘッド１の
係合を解除する。又は、ヘッド１が吸引キャップ１ａの
位置への移動を可能にするものである。第３図の実施例
ではソレノイド２３は上述の如く吸引キャップ１０の作
動たけでなく、クリーナー９もそのクリーナー支持体４
８がキャップ支持体４３と同様軸４５に取りつけられ引
張りバネ４６の作用力を受けているので、ソレノイド２
３の通電により吸引キャップ１ｏと同じ動きをするよう
に構成されている。従ってヘッド１とクリーナー９が対
向しているときソレノイド２′３の非通電時はクリーナ
ー９の突起９１はヘッド１のノズル面に接触し、モータ
ー１ｏの動動でノズル部のよごれをかき落す作用金する
が、ソレノイド２３へ通電したときは突起９１／′ｉノ
ズル面との接触が解除される。この工うな構成にした理
由を第１図にもどって説明するとキャリッジ２が印字領
域がらり’）−ｆ−９（７）対向位置に来る。このとき
ソレノイド２３への通電は行わないが、突起はゴムであ
シその弾性による変形でヘッド１のクリーナ一部への移
動が行なえる。この位置でクリーニングした後ソレノイ
ド２６をａＸし吸引キャップ１゜を逃がしヘッド１を吸
引ギャング１ｏ位置に移動する。ヤしてソレノイド２３
０通ｔＭｋ切ってヘッド１と吸引キャンプ１０ｉ気密係
合しボンダ２１金作動してヘッド内のインク葡リフレッ
シュする。

し力・る後ソレノイド２３に再通電し吸引キャン７’？
ｆ）とクリーナー９を逃がした状態でキャリッジ１０を
一気に印字領域へ移動する。このときノズル部はクリー
ナー９の突起９１とは非接触である。叩ち、クリーナー
９はノズルＨに付ｉした紙粉等をかき落すものであるが
逆にクリーナー９の突起にはゴミ、ケバが付着する。従
って、吸引キャップ”部でヘッド１をリフレッシュした
後にそのノズル面にクリーナー９の突起９１を接触せし
めるのはノズルｒｆ］、Ｉを汚染ラーる危険がある。

本実施例はこれを避ける７ζめヘッドリフレッシュ後は
クリーナー９には非接触ＶＣシたものでめる。

次に第１図で述べたストッパー８の作動につぃて第３図
で説明する。ストッパー８は第１フレーム２４に軸４９
に回転可能に取りつけられその一端５０で作動レバー４
２と係合している。従ってソレノイド２３が通電ざ九る
とストッパー８１は軸４９全中心に回転するのでその他
端５１が移動する。ソレノイド２５への非通電時のこの
端部５１の位置がキャリッジ２のストッパーとなり、通
電時の位置はこれを解除するＬうにキャリッジ２の形状
が形作されていて第１図で述べた機能を持つ。

以上がヘッド１へのインクの充填、インクの排ｆｉｌ／
ズル面のクリーニングのための機構の実施例を示した。

次にこれらの機構の動作（制御方法）について前述と重
複する部分もあるが整理して以下に述べる。

（１）クリーニング ヘッド１のクリーニングはｄピ録中印字が乱れたときに
行われる。印字乱れはノズルからのインク滴の噴射異常
になることで経験的に最も、頻度が高いのは記録紙から
発生する紙粉等のゴミがノズル部へ付着することであり
、それ以外では−＼ンド内に気旭が発生して噴射不能に
なることや特定のノズルが長期間噴射きれず（のノズル
のインクが固化して噴射不能に７よることなどが考えら
れる。し刀・し上述の紙粉以外は極く１れである。従っ
てクリーニングはｈピ録異常時ユーザーがクリーニング
ｈ」スイッチを押して行われるが、紙粉の付着する確率
を求め、定期的に自動クリーニングを行えはユーザーに
よる操作は非常に少なくて済む。実験ｅこよると記録紙
の紙質、装置のＷかれる雰囲気ｅ（もよるが連続記録５
時間〜２０時間でノズル部に紙粉が付着する。従って例
えば記録、非記録にかかわらず５時間毎に１飢クリーニ
ングをイボう工うにうると力・、印字しグこハ÷と停止
時間などを胸当に判断して自動クリーニングをや１９Ｌ
９にすＪしはよい。

クリーニング動作は以下に述べる一連の動作ｋｆｓう（
記１図参照）キャリッジ２を左へ移動しマイクロスイッ
チ７が作動した時点から若干（１松くらい）遅延してキ
ャリッジ２の動力を止め、キャリッジ２葡ストツパー８
の位置で確実に停止させる。ここではヘッド１のノズル
面とクリーナー９が対向しているので七−ター２０を駆
動すれはクリーナー９が作動しノズル面のゴミをかき落
す。（この動作約２〜５秒）次にソレノイド２６に通電
、シ吸引キャンプ１０゜ストッパー８奮ヘンド１、キャ
リッジ２から逃した状態でキャリッジ２をきらに左へ移
動し左フレーム１１に当てた状態で停止させる。ここで
ソレノイド２６の通電を切シ吸引キャンプ１０ケノズル
面に気密係合させモーター２０をインク充填方向に駆動
する。これでヘッド内のインクがリフレッシュされる。

ここでモーター２０けポンプ２１の下死点又は少なくと
も、そのシリンダー内が加圧工程にあるときに停止する
ように制御される。このヘッド内のインクリフレンジユ
ニ程は２〜５秒。次にモーター２０の停止後や＼ｄ延し
て（１〜４秒）再びソレノイド２５に通電して吸引キバ
・ラグ１０を解除しキャリッジ２を右方向の印字領域へ
移動する。

（２）　　インク排出 インク排出時もノズル面を清浄にしておくべきで上述の
クリーニング動作と同様、クリーナー９でクリーニング
した後吸引キャンプ１０をノズル面と気密係合させ、モ
ーター２０をインク排出方向に駆動する。切換弁２２が
大気に切伸わりへ、ンド内へ空気を充填することによっ
て内部のインクを排出する。（この工程１０〜４０秒）
モーター２０は任意の位置で停止させ、その状態を保持
する。即ちヘッドと吸引キャンプは保合した状態で次に
装置へ電飾が入れられる迄保持される。

（３）　　インク充填 ヘッド内へのインク充填ハ、ヘッド内のインクが排出さ
れた後、印字音する前に行われる。

土テ述べた如く電源オフで必ずインクを排出する揚台は
電源オンで必ずインク充填が行われる０ インク充填動作は、Ｓ＋■述のクリーニング動作と同じ
で良い。ただし、ヘッド１は吸引キャップ１０と係合し
た状態でスタートすることが多いのでその場合はクリー
ナー９の動作等は省略単にモーター２０ｉインク充填方
向に回転させて充填を行えは良い。父、モーター２０の
浮止ｉ−１ボングの下死点か、加圧工程で行うこともク
リーニング動作と同様である。

以上本発明の実施例について詳説したが、本発明は先願
（％願昭５６−１５５２０９）を発展、改良することに
よってヘッドへのインクの充填、排出、クリーニングを
より安定に偏集に行うものでインクジェット記録装置の
信頼性の向上に大きく寄与するものである。

本発明の如く、ポンプの加圧工程中にインク充填を終了
させることにより、ノズルキャップをヘッドから外して
も、インクが飛散することす＜。

装置底部を汚すことなく、確実なインク充填が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のインクジェット６ピ録装置の一実施例
であり、待機位置周辺の概９ｉ表わす。 第２図はヘッドのノズル端面１１ｔｌｌからみた図であ
る。 第５肉は第１図の装置全史に詳しく表わした分）ｌイ斜
イ１を図である。 ｊＡ４４．ｓ図は第３図の矢印Ａ及びＢ方向からみた側
面図である□ 第６図は不発明の装置に巾いられるボン７−の一実施例
である〇 第７図は吸引キャップの動きを説明するための図である
。 以　　　上 出願人信州精器株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）噴射ノズルを有する印刷ヘッドと、該印刷ヘッド
   へインクを供給するためのインク供ｂｍと、前記印刷ヘ
   ッドのノズルと対向する位置に配され、ノズル端面と選
   択的に密着する吸引キャンプと。 該吸引キャンプと連辿し７ＩＩ］圧・減圧金繰り返す圧
   力室と一方向弁をもつポンプと、−該ポンプを作動させ
   ６ための動力源とから構成され、前記吸引キャンプを前
   記ノズル端面に密着させ前記インク供給源から前記印刷
   ヘッドへインクを充填させる動作は、前記ポンプの加圧
   工程中に前記動力遮断し終了させることを特徴とするイ
   ンクジェット記録装置。
2. （２）　　ポンプの加圧工程下死点近傍で動力源からの
   動力を、Ｉ惠断しポンプの作動全停止葛せることをｔＰ
   ！ｊ徴とする特許請求の範囲第１項記載のインクジェッ
   ト記録装置。