JPS61237650A - インクジエツトプリンタのノズル目詰り防止装置 - 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】 く技術分野〉 本発明はノズルからインクの液滴を印字信号に従って記
録紙方向に噴射して記録を行わせるインクジェットプリ
ンタに関し、特にインクジェットプリンタの輸送時や長
期保管のための装置の電源オフ時や前記電源オンのまま
長時間休止している非印字時において、ノズル部からの
空気混入の防止並びに当該ノズル部でのインクの乾燥固
化を防止するノズル目詰り防止装置に関するものである
。

〈従来技術〉 インクジェットプリンタでは、非印字状態でインク噴射
部のノズルが大気中に放置され、このノズルにはインク
が充満されているためにインクが乾燥・固化して目詰り
の原因となるものであった。

また、インクジェットプリンタの輸送時や保管時におい
ても非印字状態と同様にノズルにてインクが乾燥・固化
して目詰シを発生させるものであった。

そこで従来は非印字時すなわち電源オフ時や電源オンの
まま長時間休止している時に対処するため、ノズル面に
キャップ部材を密着させてインクの乾燥を防止する装置
を備えていた。

そして、同出願人は特願昭６０−２７３９７号において
、前記キャップ部材内に水、防小剤等の溶媒液でなる保
守液を充填させて長期休止時等にノズル面のインク乾燥
・固化を防止させると共に記録動作に際して前記キャッ
プ部材内の保守液を廃液タンクに回収させるような装置
を提案した。

〈目　的〉 本発明は上記同出願人が提案したノズル目詰り防止装置
の保守液を供給させる保守液供給部の更に改良を目的と
するものであり、特に保守液を収容するタンクを安価で
容易に形成でき、かつ保守液の液ぎれ状態の検出もより
正確にできるように成した構成としたところに特徴を有
するものである。

〈実施例〉 第１図は本発明に係るオンデマンド型のインクジェット
プリンタの印字部を示す平面図であシ、第２図は同プリ
ンタに装備されるノズル目詰り防止装置部の構成を示す
図である。

先ず第１図において、プラテン】０４は回転自在にフレ
ーム］０１ａ、１０１ｂに支持されている。このプラテ
ン１０４には回転機構（図示せず）が連結されて紙送り
のために回転制御がなされる。

前記フレーム１０１ａと】０】ｂとの間に二本の摺動軸
４．４がプラテン１０４と平行に取付けられておシ、キ
ャリッジ３がこの摺動軸４に摺動自在に支持されている
。そして、前記キャリッジ３にはモータ１０５の回転軸
に連結するドラム１０６とプーリ１０２ａ、１０２ｂと
の間に張架されたワイヤー１０３が取シ付けられている
。前記モータ１０５の回転によりキャリッジ３は、印字
時にホームポジション３Ａよシ右側の記録領域（走行部
）を往復移動し、また非印字時（待機時）にはホームポ
ジション３Ａに位置する。

前記キャリッジ３の前面にはインク噴射用ノズル孔（オ
リフィス）を含む印字ヘッド部１がプラテン１０４に対
向配置され、印字ヘッド部１のノズル部には複数のオリ
フィスが形成されている。

また、キャリッジ３の後部には印字ヘッド部１ヘインク
を供給するインクタンク部２が設けられている。

更に前記キャリッジ３には制御部からの印字信号がケー
プ）ｖ３２を介して供給されており、また該キャリッジ
３は印字動作の待機時、装置の電源断時及び輸送梱包時
においてホームポジション３Ａに位置される。

このため、キャリッジ３のホームポジション３Ａに対向
して印字ヘッド部１のノズル部を覆うキャップ部材５を
備えた目詰り防止装置１００が配設されまたホームポジ
ション３Ａの下方には前記装置１００へ供給する保守液
及びヘッド部】と装置１００からの廃液を収容するタン
ク部２８が配設されている。

次に第２図を参照して前記印字ヘッド部］及び目詰り防
止装置１００の構成について今少し詳細に説明する。

前記したキャリッジ３には前方の印字ヘッド部１とその
後方のインクタンク２との間を連通ずるインク通路２ｃ
に介在された該通路２ｃを開閉するゲートバルブ２ａ、
インクタンク２ヘインクを補給するインクカートリッジ
３０及びインクタンク２内のインクの有無を検出するだ
めの電極２ｄが配設されている。前記ゲート処ルブ２ａ
は通常、インク通路２ｃを開成するようにスプリング２
ｂで附勢されると共にこのバルブ２ａの作動軸部がスプ
リング２ｂに抗して外方から押圧されることによシイン
ク通路２ｃを遮断する構成となっている。

前記インクカートリッジ３０、インクタンク２゜インク
通路２ｃ、ゲートバルブ２ａの構成は印字ヘッド部】の
ノズルのブロックの数に対応して独立的に設けられてい
る。即ち、例えばカラーインクジェットプリンタではイ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した
ノズルブロックを備え、その各色毎に独立して前記構成
が設けられる。

印字ヘッド部１では、各インク通路２ｃからのインクを
ノズル毛管１ａによってインク室１ｂに導き、隣接する
ピエゾ圧電素子１ｃによってインクをノズル孔１ｄから
噴射するよう構成されている。

一方、目詰シ防止装置１００の具体的構成について説明
すると、上述した印字ヘッド部１のノズル部を覆うキャ
ップ部材５はこの前面を開口した室５ｂを有すると共に
、前記開口の外周縁にはゴム等の緩衝密閉側５ａを備え
ている。

また、前記キャップ部材５内の前面開口した室５ｂは上
述したノズルブロック毎に区画して設けられた室を構成
しており、該室５ｂに連通ずる出。

入孔には逆止弁５ｃと５ｄが配設されておシ、前記逆止
弁５ｃは室５ｂへの保守液の入孔に設けられまた逆止弁
５ｄは室５ｂを負圧にするためのサクションパイプ２３
に連結する出孔に設けられている。

前記キャップ部材５は支持アーム１９に回転自在に支持
されており、またこの支持アーム１９の下端は装置のフ
レームに枢支されている。そして、このキャップ部材５
ｆｄ印字ヘッド部１から離間する方向に１対のスプリン
グ１８ａ、１８ｂで常時付勢されており、このスプリン
グ１８ａ、１８ｂに抗してキャップ部材５を印字ヘッド
部１方向に押圧することにより、前記支持アーム１９を
移動軸としてキャップ部材５が印字ヘッド部１０ノズル
部を覆う位置に移動する。

前記目詰シ防止装置１００は更に動力源としてのＤＣモ
ータ８を備えておシ、該モータ８は通電極性を変えるこ
とによりその回転方向を正転・逆転（右回転、左回転）
するものである。

そして、前記モータ８に関連して９ａ〜９ｇで構成され
る真空ポンプ３】が設けられており、即ち９ａはシリン
ダ、９ｂはピストン、９ｃと９ｄは逆止弁、９ｅはピヌ
トンロッド、９ｆはギヤー。

９ｇはポンプ室である。また、１０はモータ８に直結し
ているギヤーであって、真空ポンプ３】のギヤー９ｆに
モータ８の回転力を伝達するためのものである。

前記真空ポンプ３１の出、入口には夫々合成樹脂でなる
可撓性のパイプ２３．２４が接続され、ポンプ３１の入
口（吸込口）に接続されたパイプ２３の他端は上記した
キャップ部材５内の室５ｂの出孔に接続されている。ま
た、前記ポンプ３１の出口（吐出口）に接続されたパイ
プ２４の他端はタンク部２８の廃液回収部２７に接続し
ている。

他方、上記モータ８に関連してキャップ部材５を移動さ
せるための移動機構が設けられている。

即チ、１１はモータ８に直結しているプーリーであって
、カム軸１３にベルト１２及びブーＩＪ−付ワンウエイ
クラッチ１４を介してモータ８の回転力を伝達するため
のものである。前記プーリー付ワンウェイクラッチ１４
はモータ８の正逆方向の回転力をカムシャフト１３に一
方向へのみ伝達する作用（本実施例では断面図に向って
右方向へのみ回転させる）を行うものである。

また１５，１６．１７はカム軸１３に直結した偏心カム
であって、１５はキャップ部材５を印字ヘッド部１へ密
着移動させるためのカム、１６はゲートパルプ２ａをバ
ルブレバー２０を介して開閉するためのカム、１７はマ
イクロスイッチ２１をオン・オフするだめのカムである
。

そして前記バルブレバー２０はこの中央部において装置
フレームに回転自在に枢支２０ａされると共にこの一端
が前記カム１６の周面に接しておシまた他端が上述した
ゲートバルブ２ａの作動軸部上に位置している。そのた
め、カム１６の回転でレバー２０が枢支部２０ａを支点
に反時計方向に回動されたとき、該レバー２０の他端が
ゲートパルプ２ａの作動軸をスプリング２ｂに抗して押
圧し、インク通路２Ｃをゲートパルプ２ａによシ遮断さ
せる。

また、前記マイクロスイッチ２１はカム軸１３の回転角
を検出するためのものである。

上述したタンク部２８はこのタンクヶーヌ内に水、或は
その他溶媒液でなる保守液（メンテナンヌ液）を収容し
た保守液タンク２６と、廃液タンク２７を備えている。

前記保守液タンク２６には可撓性パイプ２２ａが接続さ
れ、このパイプ２２ａの他端は電磁弁７に接続されまた
電磁弁７からパイプ２２ｂによりキャップ部材５内の室
５ｂの入孔に接続されている。即ち、前記電磁弁７が開
成したとき、タンク２６の保守液をパイプ２２ａ、２２
ｂ’（ｒ介してキャップ部材５内の室５ｂへ導びくよう
になっている。

る。

また、前記廃液タンク２７には印字ヘッド部】及びキャ
ンプ部材５から出る廃液がそれを捕集するガター２９か
ら可撓性パイプ２５を介して導びかれている。また、上
述したように、真空ポンプ３１からのパイプ２４を介し
て送られてくる廃液も導びかれている。

なお、キャップ部材５と真空ポンプ３Ｊを連通するパイ
プ２３はその途中に分岐路２３ａが設けられ、該分岐路
２３ａは電磁弁６を介して大気に導びかれている。

第３図は前記タンク部２８を示す斜視図であり、第４図
はその断面図を示している。

このタンク部２８のタンクケースは上面に廃液回収口２
８Ａが設けられ、また−側壁に保守液タンク２６からパ
イプ２２ａへ保守液を供給するだめの接続口部２８Ｂを
有している。

前記タンク部２８内に設置される保守液タンク２６は樹
脂材をグロー成型して形成した柔軟な袋となっており、
この保守液袋の開口端側は他の部分に比して多少肉厚に
設けられてこの開口端をシールゴム３５で封止している
。そして、この保守液袋の開口端を接続口部２８Ｂ内に
位置させている。

更に、前記保守液タンク（袋）２６内には上述した保守
液と共に小量の気体を１封入している。

また、廃液収容部２７は前記保守液タンク２６の外周部
のタンク部２８内となっており、この収容部２７の底壁
には高分子吸水体３６が配置されている。

このタンク部２８は第５図に示すようにプリンタ装置の
所定位置にセットさせたときに、上述したパイプ２２ａ
の先端をシールゴム３５を貫通して保守液タンク２６内
に挿入位置させるものであシ、また廃液回収口２８Ａに
上述したパイプ２５及びパイプ２４が対向位置するもの
となっている。

従って、該タンク部２８はプリンタ装置に対して着脱自
在となっておシ、例えば該タンク部２８で゛ を交換することを保守液の補填及び廃液の回収処理がで
きるように々っでいる。

また、上記タンク部２８をプリンタにセットしたときに
、前記保守液タンク２６内に、該タンク２６内の液の残
量状態を検出するためシールゴム３５を貫通して電、極
（七ンサー）２６ａ、２６ｂが位置するように構成され
ており、この中電極２６ｂは金属パイプで構成されてパ
イプ２２ａの先端に設けられている。

そして、この両電極２６ａ、２６ｂは保守液を介して電
気的に導通状態にあるか否かを見て、液の残量状態を検
知するものである。

上記した第２図の動作をここで今少し説明すると、プリ
ンタの電源がオフされて休止状態になるとき或いはプリ
ンタの電源がＯＮ状態で印字待機状態にあるときの目詰
り防止装置１００は以下のように動作する。

まず電磁弁６に通電して弁が開放され（５ＶＩＯＮ）、
パイプ２３内及びポンプ室９ｇは大気圧状態となる。次
にモータ８が右回転になるように通電指示すると、前述
したようにワンウェイクラッチ１４によりカムシャフト
】３が右回転し、偏心カム１６０回転ではパルプレバー
２０を介してインクタンクのゲートパルプ２ａが閉じら
れ、インクタンク２とインク通路２ｃは遮断される。ま
た、偏心カム１５の回転ではキャップ部材５が印字ヘッ
ド部１の方向へ移動して密着する。

この時点で偏心カム１７により回転角検出用のマイクロ
スイッチ、２１はオフからオンに変化することによシ、
モータ８と電磁弁６は通電オフとなシ、ゲートパルプ２
ａとキャップ部材５はこの状態を継続する。この状態は
印字ヘッド部】とキャップ部材５が密着しておシ、キャ
ップ部材内の室５ｂは大気圧状態となっている。

ここで空気圧によりノズル内へ空気が混入するのを阻止
するため、ゲートパルプ２ａを閉めた後にキャップ部材
５が印字ヘッド部１に密着するシークインクとなるよう
にしている。

次にモータ８が左回転になるように通電指示され、ワン
ウェイクラッチの作用によりカムシャフト１３は回転し
ガいので、偏心カム１５’、１６゜１７はそのままの位
置を保ち、ギヤー１０の回転によシ真空ポンプ３】のみ
が動作をする。モータ８への通電は所定時間続けられる
ので、ポンプ動作により、キャップ部材５内の室５ｂと
パイプ２２ｂ及びパイプ２３内部は真空状態に近すき所
定気圧に到達する。この時点でモータ８への通電をオフ
し、そして電磁弁６に短時間通電させる。これはパイプ
２３の内部及びポンプ室９ｇを大気圧に導びくものであ
り、次の保守液充填工程においてこれらパイプ２３及び
ポンプ室９ｇの不必要部分にメンテ液が充填されるのを
防止し保守液の節減を図るためである。

次に電磁弁７に所定時間通電して読方を一定時間開放す
る。すると、パイプ２２ｂ及びキャップ部内室５ｂ上記
したポンプ動作によって真空状態に導びかれでいるため
、保守液タンク２６よシ保守液がパイプ２２ａ、２２ｂ
を通り、キャップ部材５内の室５ｂへ吸引されてノズル
は保守液で覆われる結果、インクの乾燥・固化、ノズル
内への空気の混入及びノズル部の汚染が防止される。

他方、前記のような休止状態或いは印字待機状態から印
字動作を開始させる場合の目詰シ防止装置は以下のよう
に動作する。

まず電磁弁６に通電して弁を開放し、パイプ２３内及び
ポンプ室９ｇを大気圧状態とする。

この状態でモータ８が右回転になるように通電すること
により、カムシャフト１３が右回転して偏心カム１５．
１６によシ、閉じられていたゲートパルプ２ａは開かれ
、キャップ部材５は印字ヘッド部１との密着状態から開
放状態となる。この時点でマイクロスイッチ２１がオン
からオフへ変化することにより、モータ８と電磁弁６へ
の通電をオフにしてこの工程を終了する。

このときキャップ部材５内の室５ｂよシ流れ出た保守液
等の廃液はガータ２９に集められパイプ２５を通シ廃液
収容部２７へ回収される。この状態で印字ヘッド部１は
印字可能となる。

所で、保守液タンク２６と廃液収容部２７け第夫 ５図に示すように、保守液の使用と鎧にこのタンク（袋
）２６が序々に収縮した状態となシ、また廃液回収口２
８Ａから回収された廃液は高分子吸水体３６で吸収され
る。

従って、保守液が使用されるにしたがい保守液タン２６
はその体積が減少し、逆に回収される廃液量が増え、高
分子吸水体３６がゲル状となる。

その後、保守液タンク２６の保守液が所定量以下になる
と、電極２６ａ、２６ｂによってその状態が検知される
。これにより、タンク部２８の交換時期が容易に分るこ
とになる。

この第５図で明らかなように、保守液タンク２６は柔軟
な袋となっているので保守液の減少によって空となった
部分は密清しまた保守液は序々に開口端側に追いやられ
る。

そして、この保守液タンク２６内には一定量の気体が封
入されているので、保守液が一定量以下になると、丁度
第５図の状態となって電極２６ａ。

２６ｂ間の導通を確実に遮断して保守液が一定以下にな
ったことを検知させることができる。

ここでもし、前記保守液タンク２６内に気体が全く封入
されていす、保守液のみの場合であると、第６図に示す
ように保守液が減少して残量が一定量以下になっても電
極２６ａ、２６ｂが保守液を介して導通状態を維持し、
これにより保守液有°゛を検知しつづけ、その結果必要
量の保守液をキャップ部材５へ供給できなく々るといっ
た不都合がある。換言すると、前記電極２６ａ、２６ｂ
が保守液の残量が一定量以下になった状態を検出できな
いものとなっていた。

上記した本発明に係る保守液タンク２６には一定量の気
体を保守液と共に封入させることによって保守液の残量
が一定以下に々った状態を確実に検出できるものである
。

々お、上記の実施例では保守液タンク２６と廃液収容部
２７を１つのタンク２８内に配置したが、夫々別個のタ
ンクケースに配置させることもできる。

〈効　果〉 以上のように本発明にあっては、ノズル前面を覆うキャ
ップ備えると共に前記キャップ内に保守液を供給するよ
うに成したインフジエラ）・プリンタのノズル目詰り防
止装置にあって、前記保守液を収容する保守液タンクを
柔軟な袋で構成すると共にこの保守液の袋に、保守液と
一緒に一定量の気体を封入させるように成したものであ
るから、この保守液タンクの残量保守液の検知等が確実
になりまた保守液タンクの構成も簡単かつ安価に製作で
きるといった特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るオンデマンド型インクジェットプ
リンタの印字部を示す平面図、第２図は同プリンタに装
備されたノズル目詰シ防止装置の構成を示す図、第３図
は前記ノズル目詰り防止装置のタンク部の構成を示す斜
視図、第４図は第３図の断面図、第５図はタンク部の使
用時の状態を示す図、第６図は気体を封入していないタ
ンク部の例を示す図である。 １：印字ヘッド部、２：インクタンク部、５：キャップ
部材、８：ＤＣモータ、１５．１６及び１７：偏心カム
、２６：保守液タンク、２７：廃液回収部、２８：タン
ク、２８Ａ：廃液回第３　図 １■二＝＝コ二一二ｍ認テｉ〜３５ 第５図 第４図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ノズル前面を覆うキャップを備えると共に前記キャ
   ップ内に保守液を供給するように成したインクジェット
   プリンタのノズル目詰り防止装置において、 前記保守液を収容する保守液タンクを柔軟な袋で構成す
   ると共にこの保守液の袋に、保守液と一緒に一定量の気
   体を封止させたことを特徴とするインクジェットプリン
   タのノズル目詰り防止装置。