JPH0665495B2 - 液体噴射記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、液体噴射記録装置に関し、特に必要な時にの
みインク液滴を吐出するオンデマンド型液体噴射記録装
置に関するものである。

〔従来技術〕

オンデマンド型の液体噴射記録装置は、その記録速度が
速く、しかも静かで、構成が比較的簡単であるという特
色を有するが、記録せずに長時間放置されると、ノズル
に目詰りが生じる。そこで、記録領域外でインク液滴を
吐出させるテスト噴射により目詰りの解消が図られてい
るが、廉価で、しかも正確にインク液滴が吐出されたか
否かの確認が自動的に得られる検出器がないために、汎
用の装置では所定の回数だけ吐出を実行させることによ
り目詰りが解消できたものと見做して印字が開始される
のが常で、このために目詰りが十分解消されていないと
印字が得られないという問題点があった。

〔目的〕

本発明の目的は、上述した汎用例に見られるようなオー
プンループ式の制御による目詰り解消の不確実性の欠点
を除去し、クローズドループ式の制御となして、ノズル
の目詰りを簡単かつ廉価な構成により検出し、検出され
ると直ちにテスト噴射が停止されるようになし、以て無
駄なインクの吐出をなくし、それだけ印字効率が高めら
れる液体噴射記録装置を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明は、液体を液滴と
して吐出するノズルが設けられた記録ヘッドを移動させ
るためのキャリッジを有する液体噴射記録装置におい
て、前記キャリッジが記録領域外に移動したときに前記
ノズルと対向する位置に配設され、前記ノズルから吐出
された液体を吸収して膨潤し体積が膨脹する膨潤部材と
該膨潤部材の体積の膨脹によって押されて変位する可動
部材とをケースに収納した液滴受け装置と、前記可動部
材の変位を検出する検出手段とを具え、当該検出手段に
よって前記可動部材の変位を検出することにより前記ノ
ズルから液体が吐出されたことを検知可能としたことを
特徴とするものである。

［作用］ 本発明によれば、ノズルと対向する位置に配設された液
滴受け装置にノズルから液体が液滴として吐出される
と、吐出された液体が液滴受け装置のケースに収納され
ている膨潤部材に吸収されて体積が膨潤し、その膨脹に
よって可動部材が変位するのを検出手段が検出すること
によってインク滴が吐出されたことが検知されるもの
で、その検知によりノズルの目詰りが確実に解消された
ことをユーザーに知らしめることができる。

〔実施例〕

以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示す。ここで、１はプラス
チックまたは金属等で形成した記録装置の台座、２は台
座１にその駆動軸３を枢支させた紙送りローラである。
紙送りローラ２は紙送り用パルスモータ４によって回転
され、ローラ２に保持される記録用紙５を回転方向に紙
送りすることができる。６および７はパルスモータ４の
回転をローラ軸３に伝達するギヤである。

一方、ローラ軸３と平行に設けた案内棒8Aおよび8Bには
キヤリッジ９が摺動自在に保持されており、更にキヤリ
ッジ９にはエンドレスワイヤ10が装着される。11Aおよ
び11Bはプーリ、12はプーリ11Aと同軸に設けたキヤリッ
ジ駆動用のパルスモータであり、このパルスモータを駆
動させることにより、プーリ11Aと11Bとの間に張設され
たワイヤ10を介してキヤリッジ９をローラ２の面に沿っ
て移動させることができる。

更にキヤリッジ９には、記録ヘッドユニット13が保持ば
ね14を介して着脱自在に搭載され、その前面すなわち記
録用紙５と対向する側に液体を液滴として吐出するノズ
ル15Aが設けられたノズル板15が第２図(A)および(B)に
示すようにして装着されている。

なお、第１図はキヤリッジ９が記録領域外に導かれた状
態を示しており、キヤリッジ９がこの位置にあるときの
ノズル板15の対向する位置に、吐出されるインク液滴を
受ける変換可能な液滴受け装置16と、この液滴受け装置
16を介して目詰りの有無が探知可能な後述する装置とが
配設される。

17はコネクタ18とキヤリッジ９との間に設けたフレキシ
ブルケーブルであり、フレキシブルケーブル17はヘッド
ユニット13と電気的接触を保ちながら、キヤリッジ９の
移動に応じることができる。

次に、記録ヘッドユニット13の詳細を第２図(A)および
(B)によって説明する。ヘッドユニット13は着脱自在と
したことによって、内蔵するインクタンク19にインクが
無くなると簡単にキヤリッジ９から取外すことができ、
インクの充填された新規なヘッドユニットに交換するこ
とができる。

その正面パネル20はガラス等の材料で形成してあり、こ
のパネル20の前面にノズル15Aを有するノズル板15が装
着される。21は上述したフレキシブルケーブル17を介し
てノズル板15の吐出部に液滴吐出の電気記号を供給する
配線パターンである。

22はその背面側にインクタンク19を着脱自在に装着し、
その前面には正面パネル20が取付けられるヘッドベー
ス、23はヘッドベース22に取付けインクタンク19を保護
するヘッドカバーであり、ヘッドベース22およびヘッド
カバー23は共にプラスチック等の材料で形成される。

続いて、第３図によりインク液滴受け装置16および目詰
り検知装置について説明する。26はプラスチックまたは
金属材料で形成した液滴受けケースであり、ケース26の
ノズル板15と対向する部分には液滴が導入される開口26
Aを有する。

27はケース16に摺動自在に枢支させた可動子であり、こ
の可動子27を収納した片側のスペースには例えば吸水性
ポリマーのように水分を含むと体積が膨潤する吸水ゴム
製の膨潤部材28が填装されている。ちなみに、吸水性ポ
リマーはトンネル等における水漏れ防止材として使用さ
れるもので、水分を含むと体積が５倍にも増大する。29
は膨潤部材28の上面に被装した覆蓋部材であり、インク
を浸透させることのできるメッシュまたはポーラスな材
料で形成される。

一方、ケース26に枢支させた可動子27のケース26から突
出させた作動軸27Aの先端と対応する位置にはスイッチ3
0が設けてあり、膨潤部材28が後述するようにインク液
によって膨潤されると、可動子27の作動軸27Aが図に示
すようにスイッチ30に向けて押出されてくることにより
スイッチ30をオンの状態にすることができる。

次にこのように構成した液体噴射記録装置における諸動
作を説明する。

まず、記録装置の電源が投入されるとキヤリッジ駆動用
のパルスモータ12が駆動されることによって、キヤリッ
ジ９を第１図で矢印方向に移動させ、キヤリッジ９は台
座１の側壁に当接したところで停止させられるが、パル
スモータ12は通常の記録が行われるときの行程に対応し
た回転数より所定のパルス数だけ余分に回転する。

かくして、所定のパルス数だけモータ12の駆動相が進め
られた状態に達すると、パルスモータ12を逆回転させ
る。このときパルスモータ12の駆動相が所定のパルス分
だけ進められていることにより、台座１に当接して停止
されていたキヤリッジ９はパルスモータ12の逆回転と同
時に図で右方に移動させられ、記録領域を越えて、液滴
受け装置16が配設してある位置まできたときに停止され
る。

すなわち、この位置が記録装置のホームポジションであ
り、ここで、その機械的位置と電気的記憶位置の初期条
件が一致させられる。一方、この状態にあって液滴受け
装置16では、未使用状態であるためにその膨潤部材28に
は未だインクが浸潤されておらず、したがってスイッチ
30はオフの状態に保たれている。

そこで、コネクタ18およびフレキシブルケーブル17を介
してヘッド13に電気信号を供給し、ノズル15Aの全数か
らインク液滴を吐出させるようにする。この場合、長時
間の間記録がなされず、インクが乾燥することによって
目詰りが生じているような場合にはインクが吐出されな
い。しかし、このような場合であっても、ある程度の回
数、吐出動作を継続すると目詰りが復旧されるもので、
かくして吐出されたインク液滴は開口26Aから更に覆蓋
部材29を介して膨潤部材28に吸収され、その体積を急速
に著しく膨張させる。

この膨潤部材28の膨張によって、可動子27が第３図で左
方に押出され、その作動軸27Aの軸端でスイッチ30を動
作させることにより“オン”の状態とする。このスイッ
チ30の“オン”によりヘッド13に供給していた電気パル
ス信号を停止させ、吐出を中止させて、キヤリッジ９を
そのまま記録への待機状態とすることができる。

なお、インクによって膨潤させられた膨潤部材28はイン
クの蒸発にしたがい元の体積に戻るので、スイッチ30は
オフの状態に戻され、次の目詰り検出時に備えられる。
更にまた、記録装置における電源投入時に、スイッチ30
がオンの状態にあれば、乾燥による目詰りがなく、ノズ
ル15Aは吐出可能な状態にあるものと判断されるので、
空吐出の噴射テストは行われなくてもよい。

以上述べたように、スイッチ30がオンの状態ではインク
の試験的吐出を中止するようになすことにより、無駄に
インクを使用することなく、記録量をそれだけ多くする
ことができるのみならず、このようにクローズドループ
の制御がなされることにより簡単にしかも確実に目詰り
を確認することができる。

このようにして、記録の前段階で目詰りの虞れを除去
し、このあと記録スタート信号によって再度キヤリッジ
駆動パルスモータ12を駆動させ、ホームポジションから
キヤリッジ９を第１図で左方に移動させて、ヘッドユニ
ット１６が記録用紙５の対向した所定の位置にきたとき
に、所望のノズル15Aに電気信号を供給し、インク液滴
を吐出させることができる。

なお、ノズル15Aは縦１列に配置されているので、例え
ば横に12ドット縦に12ドットで一文字が構成される場合
であれば、行方向にキヤリッジ９を移動させながら、12
回インク液滴の吐出を行わせることにより、１文字が形
成されるもので、このようにして、所要の桁数分の記録
が終了すると、パルスモータ12を逆回転させることによ
り、キヤリッジ９は再び元のホームポジションに戻され
る。

一方、ローラ２の方では、キヤリッジ９がホームポジシ
ョンに戻される間に紙送り用パルスモータ４が駆動され
ることによって、ギヤ６，７を介してローラ２が回動さ
せられ、記録用紙５を所定のピッチで紙送りすることが
できる。なお、このパルスモータ４の駆動タイミング
は、キヤリッジ９を戻すときに限らず、印字が実施され
ていない時であれば、いつのタイミングでもよいので、
所望に応じて紙送りすることができ、このことは、非接
触型であるインクジェット方式の利点でもある。

上述したようにホームポジションに戻されたキヤリッジ
９は、次の記録信号に対して待機するが、電源が投入さ
れたまま、長時間待機させられることもあり、また短時
間の待機で次の記録がなされることもある。そこで、本
発明では、このような事態に対処して、待機時間が短か
ければ、上述したスイッチ30がオンの状態に保たれてい
ることから空吐出を行わず、そのまま記録を実行し、待
機時間が長ければ記録に先立ち、空吐出を行わせ、スイ
ッチ30のオンとなることによって目詰りの解消を確認す
る。

なお、インクの空吐出を行ってもスイッチ30のオンの状
態が得られないときは、ヘッドユニット13におけるタン
ク19中のインクがなくなったものと判断して、キヤリッ
ジ９からヘッドユニット13を取外し、新規のものと取換
えればよい。ユニット13の着脱は、ヘッドユニット13を
保持しているばね14を圧縮することにより簡単に実施す
ることができる。

なお、ヘッドユニット13を第３図に示すようにキャリッ
ジ９に装着搭載することで、フレキシブルケーブル17の
端部に設けられている不図示のパターン部をヘッドユニ
ット13に設けた正面パネル20上の配線パターン21に電気
的に接続させ、インクの液滴が吐出可能な記録状態とす
ることができる。

また、インク液滴受け装置16もそのケース26ごと着脱が
自在であり、容易にその内部部材を交換することができ
る。

〔効果〕

以上説明してきたように、本発明によれば、キャリッジ
が記録領域外に移動したときに前記ノズルと対向する位
置に配設され、前記ノズルから吐出された液体を吸収し
て膨潤し体積が膨脹する膨潤部材と該膨潤部材の体積の
膨脹によって押されて変位する可動部材とをケースに収
納した液滴受け装置と、前記可動部材の変位を検出する
検出手段とを具え、当該検出手段によって前記可動部材
の変位を検出することにより前記ノズルから液体が吐出
されたことを検知可能としたので、ノズルにおけるイン
クの目詰りを簡単かつ廉価な装置で確実に検出すること
ができると共に、インク液滴の無駄な試験的吐出の必要
がなくなり、インクの使用が節約できて、それだけ記録
量の増加を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明液体噴射記録装置の構成の一例を示す平
面図、第２図(A)および(B)はその記録ヘッドユニットの
構成の概要を示すそれぞれ正面図および断面図、第３図
は本発明にかかるインク液滴受け装置、スイッチ部材お
よびキヤリッジに搭載された記録ヘッドユニットの、目
詰り検出時における相対関係を一部断面で示す側面図で
ある。 １……台座、２……紙送りローラ、 ３……駆動軸、４……パルスモータ、 ５……記録用紙、６，７……ギヤ、 8A,8B……案内棒、９……キヤリッジ、 10……エンドレスワイヤ、11A,11B……プーリ、 12……パルスモータ、13……記録ヘッドユニット、 14……保持ばね、15……ノズル板、 15A……ノズル、16……液滴受け装置、 17……フレキシブルケーブル、 18……コネクタ、19……インクタンク、 20……正面パネル、21……配線パターン、 22……ヘッドベース、23……ヘッドカバー、 26……ケース、26A……開口、 27……可動子、27A……作動軸、 28……膨潤部材、29……覆蓋部材、 30……スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体を液滴として吐出するノズルが設けら
   れた記録ヘッドを移動させるためのキャリッジを有する
   液体噴射記録装置において、 前記キャリッジが記録領域外に移動したときに前記ノズ
   ルと対向する位置に配設され、前記ノズルから吐出され
   た液体を吸収して膨潤し体積が膨脹する膨潤部材と該膨
   潤部材の体積の膨脹によって押されて変位する可動部材
   とをケースに収納した液滴受け装置と、 前記可動部材の変位を検出する検出手段と を具え、当該検出手段によって前記可動部材の変位を検
   出することにより前記ノズルから液体が吐出されたこと
   を検知可能としたことを特徴とする液体噴射記録装置。