JP3531382B2 - インクジェットプリンタの回復装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体にインク
を噴射して印字を行うインクジェットプリンタの回復装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、記録媒体にインクの液滴を噴射
して印字を行うインクジェットプリンタは、本体ケース
の内部に、インクジェット式の印字ヘッド及び該印字ヘ
ッドに供給するインクを収容するインクカートリッジを
交換可能に搭載する記録装置と、記録媒体を搬送する搬
送装置と、該搬送装置によって搬送される記録媒体の大
きさに応じて、前記記録装置を往復移動させるキャリッ
ジ装置とを備えている。

【０００３】また、印字ヘッドにおいて良好なインク吐
出状態を維持するために、印字ヘッドのノズル面に接離
可能に接触する吸引キャップを有し該吸引キャップを通
じて、大きな負圧力を作用させて印字ヘッドのインクを
吸引する吸引ポンプ手段を設けることも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した如
きインクジェットプリンタの使用において、使用者が最
初に印字を行う場合や、インクの残量が少なくなった状
態で、使用者が吐出不良であると誤判断して吸引ポンプ
手段によって吸引動作を行って印字ヘッド内のインクが
なくなったりした場合等、印字ヘッド内にインクが含ま
れておらずインク通路が空気で満たされている状態が生
じうるが、そのような状態で、吸引ポンプ手段により吸
引動作を行う際に、吸引キャップを通じて大きな負圧力
を作用させて印字ヘッドのインクを一気に吸引するよう
にすると、インクカートリッジより印字ヘッドの多数の
チャンネル（インク通路）内にインクが空気と混ざった
状態で急激に流入し、該インクが泡立ち、印字ヘッド内
のインクに気泡が含まれることとなる。特に、印字ヘッ
ドとインクカートリッジの接続部分（例えばインクカー
トリッジのインク供給孔）に、印字ヘッド側にゴミ等が
インクと共に移動しないようにフィルタ部材が設けられ
ている場合にその傾向が顕著である。

【０００５】また、例えば特公平５−４２２０号公報に
記載されるように、圧力発生手段が発生する圧力を利用
してノズルからインクを排出させることにより、ノズル
からのインクの吐出不良の回復を行うインク吐出装置に
おいて、前記ノズルからのインクの吐出状況を把握し、
前記圧力発生手段が発生する前記回復のための圧力を、
前記把握された互いに異なる第１，第２のインク吐出状
況に対応した夫々異なる第１，第２の値として前記回復
を行うようにしたものが提案されているが、ノズルから
のインクの吐出状況を把握し、それに基づいて制御する
ため、制御が複雑になる。

【０００６】さらに、チューブパイプをカムで押しつぶ
し、その圧力でパージを行うインクジェットプリンタの
回復装置で、カムの駆動量を制御して、チューブパイプ
を押しつぶす量を変更するようにしたものも知られてい
るが、前述したものと同様に制御が複雑になる。

【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、印字ヘッド内にインクが含まれておらずインク通路
が空気で満たされている状態においても、泡立てること
なく吸引ポンプ手段による吸引動作を行うことができる
インクジェットプリンタの回復装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、記録
媒体にインクを噴射して印字を行う印字ヘッドと、該印
字ヘッドに接続されたインクカートリッジと、前記イン
クカートリッジと印字ヘッドとの接続部のインクカート
リッジ側及び印字ヘッド側にそれぞれ設けられた第１及
び第２のフィルタ部材と、前記印字ヘッドのノズル面に
接離可能に接触する吸引キャップを有し該吸引キャップ
を通じて印字ヘッドのインクを吸引する吸引ポンプ手段
とを備えるインクジェットプリンタの回復装置におい
て、前記吸引ポンプ手段が行う吸引動作は、吸引力が小
さい第１及び第２の吸引動作と、該第１及び第２の吸引
動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第３の吸
引動作とであり、前記吸引ポンプ手段による前記第１の
吸引動作が、インクが前記第１のフィルタ部材を通過す
るのに必要な吸引力で行われ、前記第２の吸引動作が、
インクがさらに前記第２のフィルタ部材を通過し前記印
字ヘッド内のインク通路を満たすのに必要な吸引力によ
り行われることを特徴とするものである。

【０００９】このようにすれば、吸引ポンプ手段による
第１の吸引動作が、インクが第１ののフィルタ部材を通
過するのに必要な吸引力で行われ、第２の吸引動作が、
インクが第２のフィルタ部材を通過し印字ヘッド内のイ
ンク通路を満たすのに必要な吸引力により行われること
で、それらの後に、第１及び第２の吸引動作よりも吸引
力が大きくかつ吸引時間が長い第３の吸引動作を行って
もインクが泡立つことがない。

【００１０】請求項２に記載のように、前記ポンプ手段
は、ポンプケーシング内において独立移動可能な２つの
ピストン部材を有する構成とすることができる。

【００１１】請求項３に記載のように、前記吸引ポンプ
手段による吸引動作が、ピストン部材に連係されたカム
部材によって制御される構成とすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１３】インクジェットプリンタの外観を示す図１
において、インクジェットプリンタ１は、左右方向に延
びる回転軸（図示せず）によってプリンタフレーム２に
回転可能に支承される円筒形状のプラテンローラ３を有
する。プラテンローラ３は、給紙カセット又は手差し給
紙部から供給された印刷用紙４を、インクジェット式の
印字ヘッド５に対面させながら搬送するものであり、紙
送り装置の一部を構成している。

【００１４】尚、前記印刷用紙４は、プリンタフレーム
２の後方の図示しない用紙供給口から矢符Ａの方向に供
給され、プラテンローラ３の回転により矢符Ｂの方向に
送給され、図示しない用紙排出口から矢符Ｃの方向に排
出されるように構成されている。

【００１５】前記プラテンローラ３の前方には、キャリ
ッジ６がプラテンローラ３の軸線に沿って矢符Ｄの方向
に移動可能に設けられている。キャリッジ６は、前記印
字ヘッド５のほか、該印字ヘッド５に供給するためのイ
ンクを収容するインクカートリッジ７がそれぞれ着脱可
能に搭載されている。印字ヘッド５とインクカートリッ
ジ７との接続部分は、図２に詳細を示すように、キャリ
ッジ６のカートリッジ装着部６に、マニホールド部材８
を介して、ヘッド支持部材９に支持された印字ヘッド５
が接続されている。マニホールド部材８は、その後端部
がカートリッジ装着部６ａの縦壁部６ｂを貫通してジョ
イント部材１０を介してインクカートリッジ７に接続さ
れている。その接続部分においては、インクカートリッ
ジ７のインク供給孔７ａにアダプタ１１と共に網状のフ
ィルタ部材１２が設けられている。なお、１４，１５は
それぞれ上カバー及び下カバーである。

【００１６】また、キャリッジ６は、プラテンローラ３
の軸線と平行に設けられたキャリッジ軸８にスライド移
動可能に嵌挿され、これによって、キャリッジ６に搭載
された印字ヘッド５は、プラテンローラ３の軸線に沿っ
て、スライド移動により往復移動可能となっている。

【００１７】前記キャリッジ６は、キャリッジ駆動モー
タ２１によって、ベルト２２及びプーリ２３，２４を有
するベルト駆動機構を介して駆動されるようになってい
る。

【００１８】また、前記プラテンローラ３に対応する印
字エリアの右側には、印字ヘッド５の不吐出あるいは吐
出不良を回復するためのパージ装置としての吸引ポンプ
手段３１が配設された回復エリアが形成されている。こ
のような吸引ポンプ手段３１を設けているのは、インク
ジェット式の印字ヘッド５は、使用中に内部に気泡が発
生したり、吐出面上にインクの液滴が付着したりする等
の原因により吐出不良を起こすので、これを良好な吐出
状態に回復させるためである。

【００１９】また、前記吸引ポンプ手段３１に隣接し
て、印字エリア側に印字ヘッド５のノズル面をワイピン
グするワイパー部材３２が、その反対側に印字を行わな
い際に印字ヘッド５のノズル面を覆いインク蒸発を防止
してノズル面が乾燥するのを回避する保護キャップ装置
３３がそれぞれ配設されている。

【００２０】前記吸引ポンプ手段３１は、印字ヘッド５
の移動経路内に突出した突出位置と印字ヘッド５の移動
経路より後退した待機位置との間を移動可能で、突出位
置において印字ヘッド５を覆う吸引キャップ３４と、前
記突出位置において、印字ヘッド５が吸引キャップ３４
に覆われているときに、負圧を発生させ、印字ヘッド５
内の残留インクを吸引除去する吸引ポンプ３５とを備
え、吸引ポンプ３５がカム部材３６によって作動制御さ
れるようになっている。

【００２１】前記吸引ポンプ３５は、図３に示すよう
に、吸引口４１ａと排出口４１ｂとを有するポンプケー
シング４１内に第１及び第２のピストン部材４２，４３
が設けられ、該ピストン部材４２，４３に一端部が連結
された軸部材４４，４５の他端部がカム部材４６のカム
溝に係合している。吸引キャップ３４は吸引パイプ（図
示せず）を介して吸引ポンプ３５の吸引口４１ａに接続
され、排出口４１ｂが排出パイプ４４を通じて、吸着材
４５が収容された廃インクタンク４６に連係されてい
る。

【００２２】従って、吸引ポンプ３５によって吸引され
た印字ヘッド５のノズル内の残留インクは、吸引ポンプ
３５を介して廃インクタンク４６に吐出され、そして廃
インクタンク４６内の吸着材４５に吸着されるようにな
っている。

【００２３】そして、上記カム部材３６による吸引ポン
プ３５の制御は、印字ヘッド５のインクを吸引するため
に吸引力の異なる二以上の吸引動作を行うようになって
いる。すなわち、吸引ポンプ３５が行う吸引動作は、吸
引力が小さい第１の吸引動作と、該第１の吸引動作より
も吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作と
である。

【００２４】このような２つの吸引動作を行うのは、印
字ヘッド５内にインクが含まれておらずそれのインク通
路が空気で満たされているような状態で、吸引ポンプ３
５により吸引動作を行う際に、吸引キャップ３４を通じ
て大きな負圧力を作用させて印字ヘッド５のインクを一
気に吸引するようにすると、インクカートリッジ７より
印字ヘッド５の多数のチャンネル（インク通路）内にイ
ンクが空気と混ざった状態で急激に流入し、該インクが
泡立ち、印字ヘッド５内のインクに気泡が含まれること
となるからである。

【００２５】続いて、上記インクジェットプリンタ１に
おける回復動作について、図４に基づいて説明する。

【００２６】インクジェットプリンタ１について回復動
作が行われる場合は、図示しない制御回路による制御に
よって、周知の如く、キャリッジ６は、回復エリアに移
動せしめられ、この移動に応じて、カム部材３６による
制御によって、吸引キャップ３４、吸引ポンプ３５等の
作動が制御され、それによって良好なインクの吐出状態
を回復するための一連の回復動作が行われる。

【００２７】まず、カム部材３６の回転角が０゜付近の
状態では、吸引ポンプ３５の両ピストン部材４２，４３
は一体となってその境目付近が排出口４１ｂ付近に位置
する一方、吸引キャップ３４は待機位置に位置する初期
状態にある。

【００２８】それから、カム部材３６が回転駆動される
と、その回転角が６゜付近から第１及び第２のピストン
部材４２，４３が一体となって、図５に示すように徐々
に移動し、９７゜付近で若干移動速度を速める。カム部
材３６の回転角が１１４゜付近になると、両ピストン部
材４２，４３が移動を停止し、両ピストン部材４２，４
３の境目付近が吸入口４１ａ付近となる（図６参照）。
一方、前記両ピストン部材４２，４３の移動の途中にお
いて、吸引キャップ３４が待機位置から、印字ヘッド５
の移動経路側に前進せしめられ、該印字ヘッド５のノズ
ル面を覆うことになる。

【００２９】そして、吸引キャップ３４が完全に印字ヘ
ッド５のノズル面を覆った後に、カム部材３６の回転角
が１２２゜から１２９゜に変化する間、第１のピストン
部材４２は静止したままで第２ピストン部材４３が第１
のピストン部材４２との間隔が広がる方向に移動せしめ
られ、第１及び第２ピストン部材４２，４３の間にポン
プ室４６が形成され（図７参照）、それに続いて、カム
部材３６の回転角が１２９゜から１４５゜までの間前記
ポンプ室４６の容積を維持し、吸引力（−０．１〜−
０．２５ｋｇ／ｃｍ2）が小さい第１の吸引動作が行わ
れる。この第１の吸引動作により、小さな負圧で吸引が
行われ、印字ヘッド内に空気が含まれている場合にはそ
の空気を追い出しつつインクが吸引される。

【００３０】それから、カム部材３６の回転角が１４５
゜から１７１゜になるまでの間、第１及び第２のピスト
ン部材４２，４３が、前記ポンプ室４６の容積を維持し
たまま、第１のピストン部材４２によって吸引口４１ａ
を閉塞する方向に移せしめられ、第１の吸引動作が終了
する。この時、第２のピストン部材４３は、排出口４１
ｂを閉塞している。

【００３１】その後、カム部材３６の回転角が１７１゜
から１７９゜までの間前記状態を維持し、それに続く１
７９゜から２０５゜までの間、排出口４１ｂを第２のピ
ストン部材４３で閉塞した状態で、第１のピストン部材
４２を吸引口４１ａを開放する方向に移動させ、ポンプ
室４６を拡大して負圧を高め、最終的に図９に示すよう
に吸引口４１ａを開放し、カム部材３６の回転角が２３
９゜となる付近までその状態が維持され、第１の吸引動
作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引
動作が開始される。

【００３２】それから、カム部材３６の回転角が２３９
゜から２７２゜までの間、第１のピストン部材４２が吸
引口４１ａを開放した状態のまま、第２のピストン部材
４３が排出口４１ｂを開放する直前まで移動せしめられ
（図１０参照）、ポンプ室４６をさらに拡大しつつ第２
の吸引動作が行われる。この第２の吸引動作により、印
字ヘッド５内のインクが一気に吸引され、良好な吐出状
態に回復される。

【００３３】そして、カム部材２７２゜から２８２．５
゜までの間、第２のピストン部材４３が排出口４１ｂを
開放する方向への移動を継続する一方、第１のピストン
部材４２が吸引口４１ａを閉塞する方向に移動する。そ
して、図１１に示すように、第２ピストン部材４３がポ
ンプ室４６を排出口４１ｂに開放する位置まで移動し、
カム部材の回転角が２８２．５゜付近で移動を停止する
が、第１のピストン部材４２は、前記移動をカム部材３
６の回転角度が３３８゜付近になるまで継続し、ポンプ
室４６を圧縮し、積極的に排出動作を行う（図１２参
照）。これによって、ポンプ室４６内のインクが廃液タ
ンク４６に排出される。

【００３４】排出動作後、カム部材３６が３３８゜から
３４５゜までの間両ピストン部材４２は停止状態を維持
し、その後３５４゜までの間両ピストン部材４２，４３
が少し戻され、図１３に示すようになり、初期状態と同
様の状態に戻され、その状態が３５４゜から３６０゜
（０゜）まで維持されて、初期状態となる。

【００３５】前記実施の形態においては、第１のピスト
ン部材４２を、カム部材３６の回転角１４５゜から２０
５゜の間において変位させているが、図１４に示すよう
に、第１のピストン部材を変位させることなく静止させ
たままで、第２のピストン部材４３のみを変位させて、
同様の制御を行うようにすることもできる。この場合
は、第２の吸引動作のタイミングが若干早くなる点を除
き、前述した実施の形態と同様の効果を奏する。

【００３６】また、前記実施の形態においては、インク
カートリッジ７のインク供給孔７ａにのみフィルタ部材
１２を設けている場合に適用したものであるが、インク
カートリッジ７と印字ヘッド５との接続部分の印字ヘッ
ド（マニホールド）側にもフィルタ部材１２Ａが設けら
れている場合もあり（図２参照）、かかる場合には、前
記吸引ポンプ３５が行う吸引動作を、吸引力が小さい第
１及び第２の吸引動作と、該第１及び第２の吸引動作よ
りも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第３の吸引動作
とすることで、前述した実施の形態と同様の作用効果が
得られる。

【００３７】即ち、前記吸引ポンプ３５による第１の吸
引動作が、インクが最初のフィルタ部材１２を通過する
のに必要な吸引力で行われ、第２の吸引動作が、インク
がさらに次のフィルタ部材１２Ａを通過し印字ヘッド５
内のインク通路を満たすのに必要な吸引力により行われ
ることで、それらの後に、第１及び第２の吸引動作（−
０．１〜−０．２５ｋｇ／ｃｍ²）よりも吸引力が大き
くかつ吸引時間が長い第３の吸引動作（−０．５ｋｇ／
ｃｍ²）を行ってもインクが泡立つことがない。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、吸引ポンプ手段による第１の
吸引動作が、インクが第１ののフィルタ部材を 通過する
のに必要な吸引力で行われ、第２の吸引動作が、インク
が第２のフィルタ部材を通過し印字ヘッド内のインク通
路を満たすのに必要な吸引力により行われることで、そ
れらの後に、第１及び第２の吸引動作よりも吸引力が大
きくかつ吸引時間が長い第３の吸引動作を行ってもイン
クが泡立つことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの概略構
成を示す斜視図である。

【図２】本発明に係る吸引ポンプの断面図である。

【図３】本発明に係る印字ヘッドとインクカートリッジ
との接続部分の断面図である。

【図４】吸引キャップ、吸引ポンプの第１及び第２のピ
ストン部材に対する、カム部材による制御のタイムチャ
ート図である。

【図５】吸引ポンプの動作の説明図である。

【図６】吸引ポンプの動作の説明図である。

【図７】吸引ポンプの動作の説明図である。

【図８】吸引ポンプの動作の説明図である。

【図９】吸引ポンプの動作の説明図である。

【図１０】吸引ポンプの動作の説明図である。

【図１１】吸引ポンプの動作の説明図である。

【図１２】吸引ポンプの動作の説明図である。

【図１３】吸引ポンプの動作の説明図である。

【図１４】他の実施の形態についての図４と同様の図で
ある。

【符号の説明】

１ インクジェットプリンタ ４ 印刷用紙 ５ 印字ヘッド １２ フィルタ部材 １２Ａ フィルタ部材 ３１ 吸引ポンプ手段 ３４ 吸引キャップ ３５ 吸引ポンプ ３６ カム部材 ４２ 第１のピストン部材 ４３ 第２のピストン部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/18 B41J 2/175 B41J 2/185

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体にインクを噴射して印字を行う
   印字ヘッドと、該印字ヘッドに接続されたインクカート
   リッジと、前記インクカートリッジと印字ヘッドとの接
   続部のインクカートリッジ側及び印字ヘッド側にそれぞ
   れ設けられた第１及び第２のフィルタ部材と、前記印字
   ヘッドのノズル面に接離可能に接触する吸引キャップを
   有し該吸引キャップを通じて印字ヘッドのインクを吸引
   する吸引ポンプ手段とを備えるインクジェットプリンタ
   の回復装置において、前記吸引ポンプ手段が行う吸引動作は、吸引力が小さい
   第１及び第２の吸引動作と、該第１及び第２の吸引動作
   よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第３の吸引動
   作とであり、 前記吸引ポンプ手段による前記第１の吸引動作が、イン
   クが前記第１のフィルタ部材を通過するのに必要な吸引
   力で行われ、前記第２の吸引動作が、インクがさらに前
   記第２のフィルタ部材を通過し前記印字ヘッド内のイン
   ク通路を満たすのに必要な吸引力により行われる ことを
   特徴とするインクジェットプリンタの回復装置。
2. 【請求項２】 前記ポンプ手段は、ポンプケーシング内
   において独立移動可能な２つのピストン部材を有する請
   求項１に記載のインクジェットプリンタの回復装置。
3. 【請求項３】 前記吸引ポンプ手段による吸引動作は、
   ピストン部材に連係されたカム部材によって制御される
   請求項２に記載のインクジェットプリンタの回復装置。