JPS62109650A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェット記録装置に関するものである
。

［従来の技術］ インクジェット記録装置においては、印字ヘッドに設け
たオリフィス等インク吐出口の目詰りや、インク吐出口
に至るインク供給経路内への気泡の混入等が原因となっ
て液滴の吐出性能が劣化し、インク吐出不良が生ずるこ
とがある。

そこで、従来のインフジエラＩ・記録装置では、吐出口
の外側にこれと対向しうる吸引手段を設け、吐出口から
インクを吸引したり、あるいはインク供給経路内を加圧
することによってインクをある程度の速度で流し吐出口
から利用することによって上記吐出不良原因を除去する
ようにしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、インクジェット記録装置では、吐出口、
印字ヘッドや供給経路内の隅部、段差部あるいは供給経
路中に設けた異物除去用のフィルタ等の部分の流路抵抗
が大であるので、十分な流速を得ることができず、従っ
てそれら部分に滞留した気泡等が排出されず単にインク
のみが排出されてしまい、吐出不良原因を適切に除去で
きないという問題点があった。

また、このような吐出不良原因を除去するために、吸引
手段による吸引力あるいは加圧を行う加圧手段による加
圧力を大となして流速を確保することも考えられるが、
そのためには装置の大型化を免れ得ないという問題点が
生ずる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、かかる問題点を解決して、装置を大型化する
ことなく十分な流速を確保可能となし、以て確実な吐出
回復処理を行うことができるインクジェット記録装置を
提供することを目的とする。

そのため、本発明では、記録媒体に対して吐出口よりイ
ンクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置にお
いて、吐出口に接合可能な接合手段と、接合手段を吐出
口に対して接合および離脱させる搬送手段と、搬送手段
を制御して接合手段の吐出口に対する接合および離脱を
行わせる制御手段であって接合により吐出［■内方に気
体を押込み導入させる制御手段と、当該接合後に前記接
合手段の離脱がなされる直前に接合部と吐出口との接合
部分を大気圧に等しくする手段と、吐出口内方に押込み
導入された気体をインクとともに吐出口より排出させる
排出手段とを几えたことを特徴とする。

［作用］ すなわち、本発明によれば、接合によって押込み導入さ
れた空気が離脱時に引戻されることなく気体を適切に導
入でき、排出時には、吐出口内方のインク供給経路に導
入された気体とともにインクは高速化されて排出される
ので、吐出口目詰り等吐出不良要因のみならず、吐出口
に至るインク供給経路中の異物１例えば供給経路中のフ
ィルタや供給経路の段差部、隅部等に滞留した気泡や塵
埃等を適切に除去できるようになる。

［実施例］ 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図（Ａ）および（Ｂ）は、本発明を適用可能なイン
クジェット記録装置の外観構成および装置前面に設けた
操作パネルの構成の一例、第２図および第３図は第１図
（Ａ）に示す装置の内部に収納される記録部の構成の一
例を示し、本例では所謂シリアルタイプのインクジェッ
ト記録装置について例示する。

まず、第１図（Ａ）において、１０００は装置本体、１
１００は電源スィッチ、１２００は操作パネルである。

操作パネル１２００には、同図（Ｂ）に示すように、紙
等記録媒体の搬送を操作者が指令するためのＦＦスイッ
チ１２１０、ＬＦスイッチ１２２０、および例えばマス
ク装置とのオンライン指令を与えるためのオンラインス
イッチ１２３０などの指令手段の他、装置のオンライン
状態を表示するためのオンラインランプ１２５０、異常
等を報知するためのアラームランプ１２６０、およびレ
ディ状態を報知するためのしディランプ１２７０などの
表示手段を設けることができる。

第２図および第３図において、ｌは記録紙Ｐと対向する
前面にインク吐出口を有するヘッドであり、そのヘッド
１内の液室にチューブ１７を介してインク供給を行うサ
ブタンク１２とともに、シャフト２３上を図中Ｓ方向に
移動するキャリッジ２２に取付けられており、その移勤
め過程で吐出口からインク滴を吐出することにより、プ
ラテン２１によって記録面を規制された記録紙Ｐに記録
を行う、１３は本体１２００に着脱自在に保持されるイ
ンクカートリッジであり、内部にインク袋２０と弾性部
材からなる栓１９を有し、中空の針１８を栓１８に適宜
の位置まで突き差すことにより供給チューブ１４を介し
てサブタンク１２とのインク流路連通状態を得る。

ここで、ヘッド１に供給されるインクは吐出口部分の水
頭に比して負圧が保たれるようになっている。供給する
インクの水頭は水位調整チューブ１５により常にほぼ一
定に保たれており、インクは表面張力により吐出口側へ
供給されるので吐出口からインクが後退することはない
、さらに振動等で吐出口からインクが漏洩することも防
止している。

１００は例えばキャリッジ２２のホームポジションに配
設され、キャリッジ２２がそのホームポジションに位置
づけられたときにヘッドｌにキャッピングを施すキャッ
プ装置である。このキャップ装置１００において、３は
へラドｌの前面と接合可能な弾性部材からなり、非記録
時において吐出口を保護するためのキャップ３Ａを有す
る接合部、７Ａおよび７Ｂは、それぞれ、接合部３を図
中Ｔ方向に搬送してヘッドｌとの接合／離脱を行わせる
ための接合部搬送機構を構成するギアおよびその位置決
め用のカムである。この接合／離脱の位置決めは、例え
ばスイッチ１１の接点１１Ｂをカム７Ｂによりオン／オ
フさせることにより行うことができる。

６は吸引手段としてのポンプであり、チューブ４および
サブタンク１２内のインク水位を保つためのチューブ１
５を介して、それぞれ、接合部３内部およびサブタンク
１２内部に結合し吸引を行う、８は大気開放チューブ５
に配設され接合部３内部を大気に開放するための開閉手
段であり１例えば電磁弁を用いることができる。また、
例えばチューブ５の電磁弁８と接合部３との間には閉塞
可能な通気弁を設けておく、９は操作レバーであり１通
気弁を閉塞可能な部分およびポンプ接点６Ａに係合して
ポンプ６を駆動する突起８＾を有する。

本例においては、例えばばねやラッチ等を含むレバー制
御部材を配設し、レバー９をオン位置、オフ位置および
それらの間の中間位置に設定可能とし、オフ位置からオ
ン位置への移動操作後に操作を解除したときには中間位
置に保持されるようになし、さらにその中間位置からオ
ン位置への移動操作を行った後に操作を解除したときに
はオフ位置に復帰するようにする。而してオン位置にお
いては通気弁５Ａが閉塞されかつポンプ接点６Ａが最下
降して吸引動作が行われ、中間位置においては通気弁５
Ａが閉塞されたままポンプ接点６Ａが復帰し、オフ位置
においては通気弁５Ａが開放され、かつポンプ接点６Ａ
と突起８Ａとの係合が解除されるようにしておく。

また、後述のように、スイッチ１１の出力やレバー９の
移動位置は制御部により検知され、接合部３の搬送、お
よび電磁弁８の駆動等が制御される。

第４図は本発明装置の主要部の一構成例を示し、本例は
吐出口の外部から加圧を行って記録へラドｌ内に空気を
導入し、しかる後にポンプ６によって吸引を行うことに
より吐出回復処理を行うようになし、また、加圧にあた
っては接合部３をヘッドｌに対して接合／離脱を繰返し
て行うようにしたものである。

図において、５Ａは大気開放チューブ５の途中に設けた
空気弁であり、操作レバー９の操作に応動し、その部分
８Ｂにより閉塞可能である。３Ｂはキャップ３Ａに設け
られ、インクを保持できるインク吸収体であり、例えば
吸液性のある多孔質材料で形成できる。なお、キャップ
３Ａは一般的にはシリコンゴム、ブチルゴム等各種ゴム
材料で形成できる。

３０はインク供給チー−プ１７の途中に配設したフィル
タであり、供給インク中のＩＱＩ埃τ異物を捕集して記
録へツＦ’　ｌ側への異物の流入を阻１１−する。１６
はインクカートリッジ１３に配、没した廃インク吸収体
であり、ポンプ６により吸引された廃インクを廃インク
チューブｌＯを介して受容する。

第５図は第４図示の実施例に係る装置の制御系の一構成
例である。２００は、例えばｃｐ口、ＲＯＭ　、ＲＡＭ
等を有するマイクロコンピュータ形態の制御部であり、
ＲＯＭに格納された処理手順等に従って各部を制御し、
ホスト装置等から受信したイメージデータにつきヘッド
ｌを駆動して記録を行う、ＰＳは記録紙Ｐを検知する紙
センサであり、当該検知等に応じて制御部２００は紙送
りモータを含む紙送り機構２１Ａを介してプラテンロー
ラ２１を駆動し紙送りを制御する。ＣＳはキャリッジ位
置センサであり、当該検出された位置情報に応じて制御
部２００はキャリッジモータ２２Ａを介してキャリッジ
２２の駆動やホームポジション等への位置づけを制御す
る。

７はギア７Ａおよびカム７Ｂの他、接合部３を搬送する
ためのモータ等駆動部材を有する搬送機構であり、スイ
ッチ１１からの接点信号に応じて制御部２００はへラド
１に対する接合部の位置決めを行う。１２０５および１
２５５は、それぞれ、第１図（Ｂ）に示した操作パネル
に設けた指令手段および表示手段である。ＬＳはレバー
９の位置センサであり、例えばポンプ接点６Ａに関連し
て配設することがで眠る。

第６図は第５図示の制御部２００による回復処理手１１
１の一例、第７図〜第９図は当該処理における各部の動
作例を示す。

まず、電源オン時や記録処理中の適切なタイミングでキ
ャリッジ２２がホームポジションに位置づけられたとき
、第６図のステップＳ１にてヘッドｌに対し接合部３を
移動させてキャッピングを施す。この状ｌＳで、ステッ
プＳ３にて操作者がレバー９をオフ位置からオン位置に
移動させ（第７図の時点Ａ）、ステップＳ５にてアラー
ムランプの点滅が終ｒするまでの所定時間待機した後、
ステップＳ７にてレバー９の操作を解除する。オン位置
への移動時には、吐ｊ１冒１２からの吸引処理が行われ
、接合部３内および吸引チューブ４内にインクが充満す
る。このとき、ステップＳ９にて電磁弁８を所定時間（
第７図の期間Ｂ）開放することにより、過度の充満が防
１トされるようにする。

次に、ステップＳｌｌにて接合部搬送機構７を制御して
キャップ３Ａと吐出口２との接合／Ｉｌｌ説を数回繰返
す（第７図の期間Ｂ）。このとき、弾性体であるキャッ
プ３Ａによってヘットｌの内部には吐出口２を介して空
気が送り込まれる。また、キャップ３Ａ内およびチュー
ブ４内にはインクが充填されて押込み部分の容積が小と
なっており、さらに充填されたインクが弾性体として働
くので、空気の押込みが効果的に行われる。なお、この
ステップＳｌｌの空気導入処理に関連させて、第８図に
示すように、このＣの期間キャップ３Ａが吐出１１２か
ら離脱する直前においてのみ電磁弁８を開放するように
すれば、離脱の直前に接合部において瞬間的に生じる負
圧を除去でき、導入された空気が排出（メニスカスの前
進）されたり、インクが飛散するのを防止できるように
なる。

次にステップＳ１３にてアラームランプ１２６０および
オンラインランプ１２５０を交互に点滅させることによ
り、操作者に空気導入処理の終了を報知する。而して、
例えば期間り後にステップ５１５（時点Ｅ）にて操作者
がレバー９を中間位置からオン位ｔに移動させると、吸
引処理が開始され、その所定時間後（時点Ｆ）にステッ
プＳ１７にて電磁弁８を開放する。而してステップＳ１
９にて操作者がレバー９をオフとし、ステップＳ２１に
て電磁弁８を閉とする。

このとき、吐出口２の後方、すなわちヘッド１内および
供給チューブ１７内には空気が導入されているので、こ
の状態でポンプ６により負圧吸引を行うと、−気に空気
が吐出口２より排出され、実質的に流路抵抗が減少して
大なる吸引力が得られることになる。従って、サブタン
ク１２から吐出口２に至るインク供給経路中の吐出不良
原因、すなわちフィルタ３０や隅部９段差部に滞留した
気泡等異物が確実に除去される。

なお、ステップＳ３ないしＳ７の処理にてインク吸引を
行いキャップ３Ａおよび吸引チューブ４内をインクで満
たすのは、吐出口２の後方への空気導入に際して接合に
よる加圧力が確実に吐出口２に及ぶようにするためであ
る。また、ステップＳ１７の処理にて電磁弁８開放のタ
イミングをレバー９のオンのタイミングに対して遅らせ
るのは、次の理由による。

キャップ３Ａで吐出口２が密閉されかつ通気弁５Ａおよ
び電磁弁８が閉じられた状態で、第７図、第８図、第９
図中の時点Ｅでポンプ６をオン（作動状態）にすると、
吸引チューブ４を介して吸引が行われキャップ３Ａ内お
よび大気開放チューブ５内に負圧（インク吸引負圧）が
生成され、吐出口２からの吸引処理が行われる。

このとき、吐出口２がら空気とともに吸引されたインク
は、キャップ３Ａ内を満たしインク吸収体３Ｂより漏れ
ている。また、大気開放チューブ５内にもインクが満た
される場合がある。しかし、この状態のまま、では後の
インク吐出に悪影響が生じる。

そこで、本例では、時点Ｅから所定時間経過した時点Ｆ
で、電磁弁８をオン（開状態）にして大気開放チューブ
５を大気に連通させる。すると、インク吸収体３Ｂより
漏れていたインクおよ、び大気開放チューブ５内のイン
クは、吸引チューブ４．を介してポンプ６へと送られる
。

第９図に示すごとく、キャップ３Ａ内の圧力（吸引圧力
波形）は、ポンプ６をオンとした時点Ｅで若干の立上り
角度をもって負圧になり、電磁弁８をオン（開）にした
時点Ｆで急激に大気圧に復帰する。したがって時点Ｆ以
降ではインク吸引は行われない。

ここで、ポンプ６をオンにする時点Ｅから電磁弁８をオ
ンにする時点Ｆまでの時間（Ｆ−Ｅ）は、制御部２００
により制御できる。また、電磁弁開閉を制御するタイマ
によって制御するようにしてもよい、この時間Ｆ−Ｅす
なわちインク吸引時間は制御部２００またはタイマを調
節することにより適切に変化させることができる。

以上の実施例ではレバー９の操作を操作者による手動で
行うようにしたが、適切な指令手段および駆動手段を設
けて行うようにしたり、駆動手段を設けて制御の過程で
行うようにすることも極めて容易であり、さらに、手動
で操作を行う場合においても、第７図および第８図の時
点Ａにおける破線から開始するようにスタートスイッチ
等を設けることにより、回復操作を単純化することもで
きる。

また、吐出口から空気を押し込むための加圧がノズルの
目詰りや塵埃等混入を防ぐためのキャップ３Ａにより行
われるようにしたが、キャー２ブ３Ａとは別体に吐出口
２がら空気を押し込むための加圧キャップを設けてもよ
い。

さらに、１回の場合で十分な空気導入がなされるもので
あれば、繰返し接合を行うことなく１回の接合動作のみ
が行われるようにしてもよい。

以上の実施例は吐出口２の外方より空気をして導入する
ものであるが、前述のように吐出口２には大きな流路抵
抗が存在するので、空気導入処理が迅速に行われないこ
とが考えられる。そこで、本例では、ヘッド１の前面Ｉ
Ａを次のように構成する。

第１０図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はヘッド前面ＩＡ
の構成の３例である０図中（Ａ）はヘッド前面ＩＡの一
般的構成例であり、空気導入処理を急がない場合にはか
かる構成であっても、よい、しかしながら、迅速かつ確
実な導入を所望する場合には、同図（Ｂ）および（Ｃ）
に示すように、吐出口？より大なる断面積を有し、実際
の記録には供されないダミーの吐出口２Ａを設けておけ
ばよい。

すなわち、吐出口におけるメニスカスの保持力は表面張
力によって定まるので、断面積（円形の吐出口であれば
半径ｒ）が大である程メニスカスの保持力は小であり、
従って空気の加圧導入あるいは負圧導入に際して容易に
空気を取込み易いことになるからである。なお、ダミー
吐出口２Ａの個数や配設箇所は適宜任意所望に選択でき
るのは言うまでもない。

以上述べたところにおいては、末完ｒＪＪをシリアルタ
イプのインクジェット記録装置に適用した場合について
述べたが、吐出「１によりインクを吐出して記録を行う
いかなる形態のインクジェット記録装置にも適用できる
のは言うまでもない０例えば、記録紙の幅方向に複数の
吐出ユニットを具えたフルマルチタイプの装装置であっ
てもよい。

また、上述の説明ではポンプ等の操作が手動で行われる
ようにしたが、適宜の駆動手段を用い制御過程において
操作されるようにすることも容易である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、装置が大型化さ
れることなく十分な流速を確保して確実な吐出回復処理
を行うことができるインクジェット記録装置を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）および（Ｂ）は本発明を適用可能なインク
ジェット記録装置の外観および装置前面に設けた操作パ
ネルの構成の一例をそれぞれ示す斜視図および正面図。 第２図および第３図は、それぞれ、第１図（Ａ）に示す
装置に収納される記録部の一構成例を示す斜視図および
平面図、 第４図は本発明装置の主要部として吐出口外方から空気
を導入するようにした装置の一構成例を示す模式図、 第５図は第４図示の実施例における制御系の一構成例を
示すブロック図、 第６図は第５図示の制御系による回復処理手順の一例を
示すフローチャート、 第７図ないし第９図は当該回復処理における各おけるヘ
ッド前面の構成の３例を示す正面図、である。 ｌ・・・ヘッド、 ２・・・吐出口、 ３・・・接合部、 ３Ａ・・・キャップ、 ３Ｂ・・・インク吸収体、 ４．１５・・・インク吸引チューブ、 ５・・・大気開放チューブ、 ５Ａ・・・通気弁、 ６・・・ポンプ、 ６Ａ・・・ポンプ接点、 ７・・・接合部搬送機構、 ８・・・電磁弁、 ９・・・操作レバー、 １０・・・廃インクチューブ、 １２・・・サブタンク、 １３・・・インクカートリッジ、 １４．１７・・・インク供給チューブ、１６・・・廃イ
ンク吸収体、 ２０・・・インク袋、 ２２・・・キャリッジ・ ３０・・・フィルタ、 ２００・・・制御部、 １０００・・・装置本体、 １２００・・・操作パネル。 第

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録媒体に対して吐出口よりインクを吐出して記録
   を行うインクジェット記録装置において、 前記吐出口に接合可能な接合手段と、 該接合手段を前記吐出口に対して接合および離脱させる
   搬送手段と、 該搬送手段を制御して前記接合手段の前記吐出口に対す
   る前記接合および前記離脱を行わせる制御手段であって
   接合により前記吐出口内方に前記気体を押込み導入させ
   る制御手段と、 当該接合後に前記接合手段の前記離脱がなされる直前に
   前記接合部と前記吐出口との接合部分を大気圧に等しく
   する手段と、 前記吐出口内方に押込み導入された気体をインクととも
   に前記吐出口より排出させる排出手段とを具えたことを
   特徴とするインクジェット記録装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録装
   置において、前記手段は前記接合部分を大気に開放する
   開放手段を有することを特徴とするインクジェット記録
   装置。