JPS60178062A - インクジエツトプリンタ - 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】 ［技術分野］ 本発明はインクジェットプリンタに関し、特に、インク
の噴射を行うノズル部からインクを吸引して気泡、目詰
りを除去する吸引機構を具えたインクジェットプリンタ
に関する。

［従来技術］ 従来のインクジェットプリンタとして、記録面の所定方
向に移動可能なキャリッジを具え、そのキャリッジに１
または複数の液体噴射記録ユニットを搭載して記録を行
うものがある。この種インクジェットプリンタにおいて
、液体噴射記録ユニットに気泡が混入した場合、あるい
はそのノズル部に目詰りが生じた場合に、キャリッジを
記録面とは対向しない所定の位置、例えばホーム位置に
位置づけ、その位置に配設した吸引機構によりノズル部
からインクを吸引することにより気泡や目詰りを除去す
るようにしたものがある。

このようなインクジェットプリンタにおいては、吸引処
理を行うにあたって、液体噴射記録ユニットのノズル部
と接合するキャップ手段をノズル部に向けて移動させる
処理、その接合状態においてノズル部からインクを吸引
する吸引手段を駆動する処理等を吸引機構が行う必要が
ある。そこで、それら手段をそれぞれ各別の駆動源に接
続し、駆動源を適切なタイミイングで駆動して一連の吸
引処理を行うようにすることが考えられる。

しかしながら、これによれば、被駆動手段の個数に応じ
て駆動源の数が増すので、装置が大型可し、しかも高価
となるのみならず、駆動のタイミングを設定する制御系
もまた複雑となる問題点が生ずる。

［目的］ 本発明は、かかる点に鑑みて、単一の駆動源のみを具え
、その運動をキャップ手段および吸引手段に適切に伝達
して一連の吸引処理を行うようにすることにより、廉価
にして小型のインクジェットプリンタを提供することを
目的とする。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を適用可能なインクジェットプリンタの
主要部の一構成例を示す。ここで、ｌはキャリッジ２に
搭載した液体噴射記録ユニットであり、インク供給源か
ら供給されたインクを貯留する貯留部と、その貯留され
たインクを噴射するノズル部を設けた記録ヘッドとを有
する。このユニット１を、例えば、インク色に応じて２
個備える。キャリッジ２には、後述のように、インク供
給源としてのカートリッジタンクを取付可能とする。４
は液体噴射記録ユニットｌによるインク吐出を制御する
プリント配線板、６はそのプリント配線板４と液体噴射
記録ユニット１とを接続するフレキシブルケーブルであ
り、プリント配線板４とフレキシブルケーブル６とをコ
ネクタ５を介して接続する。８は紙送りモータであり、
この紙送りモータ８の駆動に応じて、記録紙Ｐはローラ
１０．１０により、図中ｆ方向に搬送される。１２は、
ローラ１０と協動して記録紙Ｐを平担に規制し、液体噴
射記録ユニット１に対する記録面を形成するローラであ
る。

１４はキャリッジ２を固定したキャリッジ駆動用のベル
ト、１６はそのベルト１４を図中Ｓ方向に駆動するモー
タ、１８はキャリッジ２のガイドレールである。キャリ
ッジ２はモータ１８の駆動に応じてガイドレール１８に
沿って図中Ｓ方向に移動し、記録面に対する記録を行う
ことができる。

また、２０は、例えば、液体噴射記録ユニッ）１のホー
ム位置Ｈにおいてユニット１と対向し、インクの吸引動
作等を行う吸引機構である。

第２図は液体噴射記録ユニットおよびキャリッジを含む
インク供給系の主要部の一構成例を示す、２２は液体噴
射記録ユニット１に設けられ、記録面に対してインクを
噴射するノズル部である。

３０はキャリッジ２に対して着脱が自在で、その装着状
態において液体噴射記録ユニッ）ｌにインクを供給する
カートリッジタンクである。このカートリッジタンク３
０には、インク供給源としての供給インク収納体の他、
吸引機構２０により吸引された廃インクを収納する廃イ
ンク収納体を設けることができる。３８はその廃インク
収納体に連通し、吸引機構２０のインク排出口を受容可
能な廃インク導入口である。

４０は液体噴射記録ユニット１に対するインク供給管、
５０はカートリッジ３０の供給インク収納体と供給管４
０とを接続するジヨイント部である。また、６０はカー
トリッジ３０の装着の有無を検知するためのマイクロス
イッチである。

第３図はカートリッジ３０をキャリッジ２に装着すると
きの状態を示す、ここで、５２は、供給管４０と接続し
た中空の針であり、カートリッジ３０の！方向への装着
に応じて、供給インク収納体と液体噴射記録ユニット１
とを連通させる。

第４図はその装着状態におけるＡ−Ａ線断面を示す、こ
こで、カートリッジタンク３０には、例えば１図示のよ
うに、用いるインク色に応じた個数の供給インク収納部
３２、針５２の差込みが可能で、その差込みされた状態
でインクの液密を保持するゴム部材３４．および廃イン
ク収納部３８を設けた構成とすることができる。供給イ
ンク収納部３２に、例えば、密閉構造の可撓性の袋部材
を配設し、大気圧を維持できるようにすれば、ノズル部
２２からのインク吐出に応じて、インクが供給インク収
納体３２から側部材５２、供給管４０を介して液体噴射
記録ユニット１側に供給されることになる。また、廃イ
ンク収納部に、例えば、連泡組織の多孔質材料を設けれ
ば、廃インクの吸収を確実に行うことができ、廃インク
導入口３８からのインクの漏洩を防止することができる
。

第５図は液体噴射記録ユニットを取外したインク供給系
および気泡検出系の構成の一例を示す。

ここで、５４は液体噴射記録ユニット１に対して接続が
可能で、そのインク貯留部にインクを導入するだめのジ
ヨイント、５５はそのジヨイント５４をキャリッジ２の
上板２Ａに固定するナツト等の固定部材である。５６は
針５２を固定する押え部材、５８は企１５２と供給管４
２とを接続するジヨイントである。

このように、キャリッジ２にカートリッジタンク３０を
装着可能とすることにより、供給系を短くすることがで
き、さらに記録時においてキャリッジ２とカートリッジ
タンク３ｏとの相対位置が不変であるので、比較的硬質
の供給系を用いることができ、供給路中への空気の混入
を小とすることができる。

本実施例においては、例えば、ジヨイント５４、金１５
２および押え部材５６を導電性の金属製部材とし、供給
管４２を非導電性の硬質ゴム、プラスチック等で形成す
る。而して押え部材５８にはビス６ｏによりリード線６
２の一端を接続し、その他端をプリント配線板４に導く
。また、ジヨイント５４には、例えば、可撓性の電極平
板６４の一端を接続し、その他端をプリント配線板４側
の電極に圧接させる。

すなわち、供給管４２内にインクが充満している場合に
は、供給管４２の内径、用いるインクの組成等により定
まる抵抗値が存在し、空気層が存在する場合には、ジヨ
イント５４側と針５２側とは電気的に絶縁されて、その
間の抵抗値は無限大となる。

そこで、ジヨイント５４側と針５２側とが通電状態にあ
るとき、すなわちインクが供給管４２内に充満している
ときには作動せず、空気層が存在して絶縁状態にあると
きに作動して警報を発するような回路をプリント配線板
４上に構成すれば、空気の混入を容易に検出することが
できる。この警報手段としては、例えば、発光ダイオー
ドあるいはブザー等を用いた公知の種々の構成とするこ
とができる。また、内径が大きい供給管を選択すること
により、抵抗値を小さくすれば検出精度を高めることが
できる。

このような気泡検出手段により液体噴射記録ユニットｌ
側への気泡の混入が検出された場合、初期使Ｉｂ時にお
いて貯留部やノズル部２２にインクを満たす場合、ある
いはノズル部２２に目詰りが生じた場合には、吸引機構
２０によりノズル部２２からインクを吸引することによ
り吐出回復等を行うことができる。

ｔｆｓｅ図はかかる吸引機構の構成の一例を示す。

ここで、１００は吸引機構の駆動源としてのモータ４％
４ＬＬｌ−小ニー　〃　１＾＾　小開歯；ｂ蟲吉万−１
＾リ　１６Ｊ１０６を介してカム１１０の歯車面１１０
Ａに伝達し、さらに歯車列１０２，１０４，１０８を介
してカム１２０の歯車面１２ＯＡに伝達する。

カム１１０およびカム１２０には、それぞれ例えば、第
８図（Ａ）およびＣＢ）に示す如き変位曲線を有するカ
ム面１１２および１２２を形成する。

１３０はキャリッジ２がホーム位置Ｈに位置づけられて
いるときに液体噴射記録ユニット１と対向するキャップ
部材であり、ノズル部２２と接合する例えば吸水性の多
孔質材料から成る吸収体１３２、その接合状態において
ノズル部２２との間の気密を保持するゴム部材１３４を
有する。このキャップ部材１３０にはノズル部２２と対
向する位置においてカム面１１２に接触するころ１３６
を有する軸１３４を設ける。このころ１３Ｂがカム面１
１２に向けて付勢された不図示のばね部材により常時カ
ム面１１２に接触するようにすれば、カム面１１２の変
位はキャップ部材１３０に忠実に伝達され、キャップ部
材１３０はガイド１４０に沿って図φＮ方向に移動する
ことじかス− １５０はレバーであり、カム１２０のカム面１２２とこ
ろがり接触するころを設けた端部１５０Ａと、ポンプ＋
８０のピストン１６２と接続してピストン１６２を駆動
する端部１５０Ｂとを有する。そのレバー１５０を、そ
れら端部の間にお”いて、ピン１５２により支持部材１
５４に軸支させ、ピン１５２のまわりに回動可能とする
。ポンプ１６０内にはピストン１６２を押上げるばねが
内蔵されている。また、レバー１５０には、端部１５０
Ａがカム面１２２に当接する方向に伺勢されたばねを設
けることもできる。すなわち、カム１２０の回転に応じ
て、レバー１５０はピン１５２のまわりに回動し、従っ
てピストン１６２が往復運動することによりポンプ１６
０が駆動される。

このポンプ１６０とキャップ部材１３０　とを吸引管１
３８を介して接続する。すなわち、ポンプ１８０の駆動
に応じて、インクはノズル部２２から吸収体１３２を介
して吸引され、さらに吸引管１３８を介してポンプ１ｆ
ｉＯへと導かれる。

なお、吸収体１３２および吸引管１３８の個数は、用い
るインク色に応じて設けることができる。本実施例のよ
うに２色のインクを用いる場合には、１色のインクに１
つの吸収体１３２と１つの吸引管１３８とを対応させて
設け、ポンプ１８０に至って多色のインクが混合されて
も、ポンプ１８０内で各吸引管１３８がピストンリング
により封止される構造によりノズル２２に混合したイン
クの影響が及ぶことはない。

このようにポンプ１６０に吸引されたインクはポンプ１
６０に接続した廃インク管１７０を介して排出すること
ができる。

ここで、その廃インクを第２図示の廃インク導入口３８
から廃インク収納部３６に排出するものとすれば、廃イ
ンク管１７０を接続した排出部材１８０を、Ｎ方向に移
動させて廃インク導入口３８に挿入するようにすること
ができる。この排出部材１８０の移動は、例えば次のよ
うに行うことができる。

カム１１０の図中下面側に、第８図ＣＣ）に示す如き変
位曲線を有するカム面を形成し、このカム面と排出レバ
ー１８２に設けたこる１８３　とがころがり接触するよ
うにする。排出レバー１８２は、その一端を基盤２００
から突設した軸１８５に軸支し、そのまわりに回動可能
とする。而してその他端をピン１８４を介して排出部材
１８０の凹部１８０Ａに係合させ、軸１８５のまわりの
排出レバー１８２の回動に応じ、排出部材１８０が図中
Ｎ方向に移動するようにする。　１８８はこの排出部材
１８０の移動をＮ方向のみに規制するガイド部材であり
、このガイド部材１８８と排出レバー１Ｂ２との間にば
ね１８６を設けて、ころ１８３がカム面に常に接触する
ようにする。

なお、第６図において、１９０およびｌθ２は、それぞ
れ、キャップ１３０および排出部材１８０の位置検出を
行うためのマイクロスイッチであり、その開閉情報をモ
ータ１００の制御、例えば、インクジェットプリンタ運
搬のためのキャップ処理等に供することができる。

第７図は、吸引機構２０と液体噴射記録ユニット１とが
接合されている状態を示すものである。なお、２Ｂはキ
ャリッジ２に設けた遮へい板、３００はホーム位置に設
けたフォトセンサであり、これら部材の協動により、キ
ャリッジ２がホーム位置に存在することを検知するよう
にすることもできる。

第８図は吸引機構各部の動作タイミングを示し、図中キ
ャップ１３０の変位曲線（Ａ）、ポンプ１８０の動作を
示す曲線（Ｂ）、および排出部材１８０の変位曲線（Ｃ
）は、それぞれ、カム１１０のカム面１１２、カム１２
０のカム面１２２、およびカム１１０の下面側に設けた
カム面の輪郭曲線に対応する。また、期間Ｔはカム１１
０および１２０の１回転（３６０°）に対応する。

図中（Ａ）および（Ｃ）において、期間ＴＡＩおよびＴ
ＣＩは、カム１１０の回転に応じて、それぞれキャップ
１３０がノズル２２に向けて移動している期間および排
出部材１８０が廃インク導入口３８に向けて移動してい
る期間である。この移動の過程で、図中（Ｄ）および（
Ｅ）に示すように、それぞれ、マイクロスイッチ１９０
がオフ、マイクロスイッチ１８２がオンとなる。

期間ＴＡ２はキャップ１３０がノズル２２に接触し、ノ
ズル２２からポンプＩＥＩＯに至るインクの流路が閉成
している期間である。期間ＴＣ２は排出部材１８０の先
端部が廃インク導入口３８に侵入してポンプ１６０から
廃インク吸収部３６に至るインク流路が閉成し、ポンプ
駆動に応じたインク吸引、排出を可とする期間である。

この期間ＴＯにおいて、ポンプ１６０が駆動されるよう
にカム１２０のカム面１２２を位置づける。すなわち、
図中（Ｂ）に示すように、時点Ｔ１およびＴ２において
、カム１２０の変位によりポンプ駆動を行う。時点ＴＩ
からのピストン１８２の下降による吸引排出動作を行う
期間ＴＢ１および排出動作を行う期ＩＩＴＩＴＢ２から
成る１ストロークでは、キャップ１３０が閉成されてい
るので、ノズル２２からインクが吸引され、廃インク収
納部３６に排出される。また、図中（Ａ）に示すように
、キャップ部材１３０をノズル２２から僅かに離脱させ
た期間丁３において、時点Ｔ２からポンプ駆動を行い、
この１ストロークで扱収体１３２および吸引管１３８に
残留したインクを吸引し、排出するようにする。

このような吸引および排出の後の期間ＴＡ４およびＴｅ
３は、それぞれ、キャップ１３０および排出部材１８０
がキャリッジ２側から離脱してゆく期間であり、この離
脱の過程で、それぞれ、マイクロスイッチ１９０がオン
、マイクロスイッチ１８２がオフとなる。

カートリッジタンク３０内の廃インク収納部３６への排
出は、排出部材をカートリッジタンク３０側へ移動させ
ないでも行うことができる。すなわち、排出部材をイン
クジェットプリンタ上の固定位置に設けて行うことがで
きる。

第８図はこのような廃インク排出手段の他の実施例を示
す。ここで、２８０はインクジェットプリンタ上に固定
された排出部材であり、先端部付近に排出口２２４を設
けた排出管２２６と、その排出管２２６をキャリッジ２
０２の移動方向Ｓに平行に、ホーム位置Ｈに近傍の所定
位置に固定する固定部材２２８とを有する。排出管２２
６の他端は、ポンプ１６０に連通ずる廃インク管１７０
と接続する。

２５０は、排出管２２６を受容する廃インク連通孔２３
２を有し、廃インクをカートリッジタンク３０の廃イン
ク収納部３６に輸送する廃インク連通体２４０を設けた
計理え部材である。２０２はカートリッジ３０を収容可
能なキャリッジであり、ホーム位置Ｈ近傍において排出
部材２８０との接触を避けるための切欠部２０２Ａを有
する。２６０はホーム位置Ｈにキャリッジ２０２を停止
させるための係止部材であり、この係止部材にキャリー
２ジ２０２が係止しているときに排出口２２４が廃イン
ク連通孔２３２に適切に入り込んだ状態となるようにす
る。

第１θ図はｐｔＳａ図におけるＢ−Ｂ線断面を示す、こ
こで、２３８は、カートリッジタンク３０の装着状態に
おいて廃インク連通体２４０を受容するカートリッジタ
ンク３０の廃インク導入口である。

廃インク連通体２４０として、例えば、連泡組織の多孔
質材料を用いれば、廃インクがポンプ１８０により排出
口２２４にまで輸送されたときに、廃イより、廃インク
は図中矢印で示すように廃インク収納部３６に排出され
ることになる。

［効果］ 以上説明したように、本発明によれば、液体噴射記録ユ
ニットのキャップ処理およびインクの吸引処理を単一の
駆動源で行えるようにしたので、廉価にして小型のイン
クジェットプリンタを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明インクジェットプリンタの構成の一例を
示す斜視図、 第２図はその液体噴射記録ユニットを含むキャリッジ部
分の一例を示す斜視図、 第３図は第１図示のインクジェットプリンタにおいて、
カートリッジタンクをキャリッジに装着するときの状態
を示す斜視図、 第４図はカートリッジタンク装着時におけるキャリッジ
部分の断面図、 第５図は第１図示のインクジェットプリンタに如ｔ＋ス
先ふ１１−、６蔗心ル繍葎賠針側＃Ｍ−ｉ−、にル取外
して示す斜視図、 第６図は第１図示のインクジェットプリンタにおける吸
引機構の構成の一例を示す斜視図、第７図は第１図示の
インクジェットプリンタにおける廃インク利用手段の一
例を示す斜視図、第８図は廃インク排出手段を含めた第
７図示の吸引機構における各部の動作タイミングを示す
タイミングチャート、 第８図は廃インク排出手段の他の例を示す斜視図、 第１０図はその断面図である。 １・・・液体噴射記録ユニット、 ２・・・キャリッジ、 ２０・・・吸引機構、 ２２・・・ノズル部、 ３０・・・カートリッジタンク、 ３２・・・供給インク収納部、 ３６・・・廃インク収納部、 ３８・・・廃インク導入口、 ４０・・・インク供給管、 ４２・・・供給管、 ５０・・・１押え部材、 ５２・・・針、 ５４・・・ジヨイント、 １００・・・モータ、 １０２．１０４．１０８．１０８・・・歯車、１１０．
１２０・・・カム、 １３０・・・キャー２ブ部材、 １３８・・・吸引管、 １５０・・・レバー、 １６０・・・ポンプ。 １７０・・・廃インク管、 １８０・・・排出部材、 １８２・・・排出レバー。 特許出願人　キャノン株式会社 第２図 ３０ 旧　３０Ｄ 第５図 ５０　６０ 第６図 １５０Ｂ　１５０ 第７図 ０ ６すＵ ＋８　２３８ 手続ネ市正書　（方式） ％式％ １、事件の表示 特願昭５９−３４７５８号 ２、発明の名称 インクジェットプリンタ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （１００）キャノン株式会社 ４、代理人 住　所　〒１０７ 東京都港区赤坂６丁目９番５号 氷用アネックス２号館　４０５号 ６、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録媒体の記録面に対してインクを噴射し、記録を行う
   液体噴射記録手段を具えたインクジェットプリンタにお
   いて、 前記液体噴射記録手段に接合可能な接合手段と、当該接
   合時に前記液体噴射記録手段から前記接合手段を介して
   インクを吸引する吸引手段とを、単一の駆動手段により
   駆動するようにしたことを特徴とするインクジェットプ
   リンタ。 （以　下　余　白　）