JPH03183560A - インクジェット記録装置 - 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、インクの不吐出または吐出不良を防止するた
めの回復制御系を備えたインクジェット記録装置に関す
る。

〔従来の技術〕

プリンタ、ファクシミリあるいは複写機等の記録装置は
、記録情報に基づいて、記録ヘッドの画像形成素子のエ
ネルギー発生部を駆動することにより、用紙やプラスチ
ックシート等の記録媒体に画像を記録していくように構
成されている。

このような記録装置の一形式として、インクジェット記
録装置が知られている。

インクジェット記録装置は、インク吐出口が設けられた
記録ヘッドを使用し、ホストコンピュータからの記録情
報に基づいて、所定の吐出口からインクを吐出させ、飛
翔的インク滴を記録媒体に付着させて記録するよう構成
されている。

ところで、この種の記録装置では、例えば、吐出口から
インクの溶媒成分が蒸発してインク粘度が増大すること
などが原因となって、吐出口にいわゆる目詰まりが生じ
、吐出不良（記録不良）になることがある。

この吐出不良を防止するために、記録しない状態が所定
時間以上継続した場合、前記記録ヘッドの吐出口面（イ
ンク吐出口が形成された面）をキャンピングする方法が
採用されている。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかし、従来の
インクジェット記録装置にあっては、記録しない状態が
長時間続いた場合、前記キャッピング方法のみによって
は、インク吐出を良好な状態に完全回復させることが不
可能であり、吐出口に目詰まりが生して記録不良になる
場合があった。

本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされ
たものであり、記録しない状態が長時間続いた場合でも
、記録ヘッドの吐出口の目詰まりによるインクの不良吐
出や不良記録を効果的に防止し得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。

〔課題解決のための手段］ 本発明は、１個または複数個のインク吐出口を持つ記録
ヘッドと、前記記録ヘッドをキャップするキャッピング
手段とを有するインクジエソｌ−記録装置において、前
記インク吐出口からインクを吸引するための吸引手段と
、前記記録ヘッドがキャッピングされてからの時間を計
時する計時手段と、前記記録ヘッドがキャップされてか
ら所定時、間取上経過して記録を開始するとき、前記吸
引手段によりインクをインク吐出口から吸引した後、記
録を開始するように制御する制御手段と、を設けること
により、記録しない状態が長時間続いた場合でも、記録
ヘッドの吐出口の目詰まりによるインクの不良吐出や不
良記録を効果的に防止し得るインクジェット記録装置を
提供するものである。

上記構成によれば、記録ヘッドがキャッピングされた後
、所定時間以上経過して記録を開始する場合、上記吸引
手段によりインク吐出口からインクを吸引した後、記録
を開始するように制御するので、粘度の増大したインク
を強制的に吸引してインク吐出口の目詰まりを確実に無
くすことができ、目詰まりによるインクの不吐出や記録
不良は未然に防止される。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。

第１図は、本発明を実施するのに好適なインクジェット
記録装置を模式的に示す斜視図である。

第１図において、符号１で示すものは記録ヘッド（イン
クジェットヘッド）であり、該記録へ・ンドｌには、イ
ンク供給源から供給されたインクを貯蔵する貯蔵部と、
貯蔵されたインクを噴射するための流路及びその先端に
形成された吐出口と、インクを噴射させるためのエネル
ギーを発生するエネルギー発生手段とが設けられている
。

このエネルギー発生手段は、例えば、電気信号を機械的
変位に変換する圧電素あるいは電気信号を熱に変換する
発熱抵抗体からなるエネルギー変換体で構成されており
、通常、前記貯蔵部から前記吐出口へ通じる前記流路に
添って配置されている。

この記録ヘッド１は単色記録の場合には１個であるが、
カラー記録や濃淡記録の場合には、図示のように、イン
ク色に応して例えば４個の記録ヘッドで構成される。

これら記録ヘッドｌはキャリッジ２上に搭載されており
、該キャリッジ２は２本のガイド軸３．３に沿って摺動
自在に支持されている。

前記キャリッジ２には、不図示の装置本体からの信号入
力を行うための配ＮｌＡ４が接続されている。

また、記録ヘッド１とキャリッジ２とはフレキシブルケ
ーブル５によって接続されており、該フレキシブルケー
ブル５を通して記録ヘッドＩへ制御信号が送られる。

キャリッジ２はエンドレスのベルト６の途中に固定され
ており、キャリッジモータ７によってベルト６を走行さ
せることによりキャリッジ２は往復移動する。

キャリッジ２と対向する位置に、上下１組づつのローラ
対８および９がガイド軸３．３と平行に設けられており
、用紙またはプラスチックシート等の記録媒体１０は、
上下２箇所で各ローラ対８および９の間に挟まれて案内
された状態で搬送（シート送り）される。

上側のローラ対８の一端にシート送りモータ１１が連結
されており、該モータ１１を駆動することにより記録媒
体ＩＯの搬送が行なわれる。

一方、符号Ｈで示すキャリッジ２のホームポジションに
は吸引回復装置（吸引手段）１２が設けられている。

また、ホームポジションＨには、キャリッジ２が吸引回
復位置に到達したことを検知するための光センサＩ３が
設けられている。

本インクジェット記録装置の各部を制御するための制御
部（制御手段）　１００は、各種の命令を実行処理する
ためのマイクロプロセンサ（ＭＰＵ）１０１と、各部の
制御手順を記したプログラムを格納するリードオン１ツ
メモリ　（ＲＯＭ）１０２と、不図示のホストコンピュ
ータから受は取った記録情報や各部の制御手順で使用さ
れる変数等を格納するためのランダムアクセスメモリ（
ＲＡＭ）１０３と、記録ヘッド１、キャリッジモータ７
、シート送りモータ１１および吸引回復装置１２のモー
タ２５（第２図）などを駆動するための駆動回路１０４
と、光センサ−１３の出力並びに各種のスイッチなどの
状態を知るための人カポ−）　１０５、さらには、記録
ヘッドｌをキヤ・ンプ密閉している時間（キャンピング
の時間）を計時するためのタイマ（計時手段）１０６と
を備えている。

第２図は前記吸引回復装置（吸引手段）１２の斜視図で
あり、第３図は第２図の平面図である。

吸引回復装置１２は合板２０を基準として組立てられて
おり、その一部には正逆回転可能な吸引回復装置（吸引
手段〉１２用のモータ２５が固定されている。

このモータ２５の出力軸に固定されたピニオンギア２５
ａはギヤ２５ｂと噛合しており、ギヤ２５ｂと一体の図
示していないピニオンギアはギヤ２５ｃと噛合っている
。

ギヤ２５ｃの回転軸に固定されたピニオンギア２５ｄは
、ギヤ２４ｂと噛み合っている。

このギヤ２４ｂと一体に第１のカム板２４が固定されて
おり、この第１のカム板２４とギヤ２４ｂとの間には第
２のカム板１９がギヤ２４ｂと同軸に固定されている。

第１のカム板２４の上面には円周方向に所定角度間隔離
して台形状のカム２４ａが２個突設されている。

また、第１のカム板２４の周面には対称な状態で電気開
閉部をｉｌｌ威するカム部２４ｄが突設されている。

また、第２のカム板１９の周面にもカム部２４ｃが突設
されており、このカム部２４ｃはマイクロスインチ等か
ら戒る検出スイッチ３０によって検出される。

一方、符号２９で示すものはポンプレバーで、基板上に
突設された支持枠２９ａに軸２９ｂを介してその途中を
回動自在に軸承されている。

ポンプレバー２９の一端には前記第１カム板２４上に突
設されたカム２４ａ上に乗り上げるためのローラ２９ｃ
が設けられており、他端は突起２９ｄを介してポンプ２
６のピストン２６ａと接している。

このピストン２６ａはポンプ内に設けられたスプリング
により常時突出する方向への力を与えられており、ロー
ラ２９ｃ側を常に第１のカム板２４上に当節させている
。

一方、符号２１で示すものはキャップホルダで、このキ
ャップホルダ２１にはゴム等の弾性材から構成された複
数個のキャップ２２ａ〜２２ｄが固定されている。

夫々のキャップ２２ａ〜２２ｄはその内側の下方にイン
クの吸収体３７が設けられており、各キャップはチュー
ブ２７ａ〜２７ｄを介して前記ポンプ２６に個別に接続
されている。

このキャップホルダ２１は基板２０上に摺動自在に設け
られており、図示していないスプリングによってポンプ
２Ｇから遠ざかる方向へ常時押圧されている。

また、キャップホルダ２１の下側にはギヤ２３が回転自
在に軸承されている。

このギヤ２３の上面には内面カム２３ａが形成されてお
り、この内面カム２３ａにはキャップホルダ２１の下側
から突設された軸２１ａがローラを介して接している。

従って、キャップホルダ２１は、ギヤ２３の回転に伴っ
てカム２３ａの突出部により、ポンプ２６側へ押し戻さ
れる動作を繰返す。

キャップホルダ２１の位置はスイッチ３１によって検出
される。

一方、各キャップ２２ａ〜２２ｄはインク吸引用のチュ
ーブ２７ａ〜２７ｃｌの他に通気チューブ２８ａ〜２８
ｄを有する。

第４図は前記キャップホルダ２１と前記第１のカム板２
４との間に設けられた通気開閉機構の側面図である。

通気チューブ２８ａ〜２８ｄの他端は、第４図に示すよ
うに、キャップホルダ２１と一体でかつ第１のカム板２
４との間に位置する支持枠２１ｂに、ゴム栓３２を介し
て固定されている。

また、支持枠２１ｂの上端には、軸３Ｇを介して、回動
レバー３５上端が回動自在に軸承されている。

回動レバー３５下端は第りのカム板２４と対向する位置
にあり、かつ前記ゴム栓３２と対向する位置に栓３３を
有する。

回動レバー３５は復帰ばね３５ａにより第１カム板２４
方向へ押圧されており、栓３３はスプリング３３ａによ
りゴム栓３２側へ押圧されるとともにストッパ３３ｂに
より移動限を規制されている。

第５図は以上説明した実施例の動作のタイミングチャー
トであり、次に、このタイミングチャートを参照して上
記記録装置の動作を説明する。

第５図（Ａ）〜（Ｊ）は夫々のスイッチ及びカムその他
の動作タイミングを説明するもので、キャップ開の状態
、即ちキャップ２２ａ〜２２ｄが図示していない記録ヘ
ッドのインク吐出口面から離れて記録可能な状態から第
１及び第２のカム板２４．１９が１回転する間に全ての
制御動作が行われる。

即ち、ギヤに４ｂと一体の第１及び第２のカム板２４．
１９が１回転する間にギヤ２３も１回転し、その間のほ
とんどの間第５図（Ａ）に示すようにキャップは閉の状
態となり、同図（Ｅ）に示すようにキャップの開閉を検
出するスイッチ３１はＯＦＦの状態にある。

そして、カム部２４ｄが回動レバー３５に接しない状態
、即ちチューブ２８ａ〜２８ｄが通気状態でキャップが
オリフィス部分に１１着される。

そして、第５図（Ｃ）に示すように通気間、即ちカム部
２４ｄが回動レバー３５を押し栓３３によりゴム栓３２
が閉しられた状態でポンプレバー２９のローラ２９ｃが
カム２４ａに乗り上げ、ポンプレバー２９が第２図中反
時計方向に回動され、第１回目のポンプ２６による吸引
動作が行われる。この状態を第５図（Ｄ）に示す。

やがて、カム部２４ｄが回動レバー３５から離れ、通気
チューブ２８ａ〜２８ｄが通気間の状態になるとポンプ
レバー２９のローラ２９ｃがもう１つのカム２４ａ上に
乗り上げ、第２回目のポンプ吸引動作が行われる。

この時はいわゆる空吸引であり、キャップ２２１１１〜
２２ｄ内に吸引された過剰インクを通気チューブ２８ａ
〜２８ｄの空気と共にポンプ側に吸引する。

なお、第５図（Ｂ）に示すように廃インクの排出口（第
２図に符号３４で示す）は吸引動作中は排出可能な状態
となっている。

なお、空吸引動作時には、キャップ内のインクの吸収体
３７に保持されているインク及び吐出口面に付着してい
るインクも同時にポンプ側に吸引される。

なお、第５図（Ｃ）に示す通常のキャップ閉動作は、吐
出口面の乾燥及びゴミ付着防止のため、一定期間記録が
行われない場合には通気ポジションにおいて実行される
。そして、その後の記録指令により第５図（Ｇ）に点線
で示すように移動し、キャップ開乙・なり記録状態とな
る。

一方、通常使用時においても、非記録状態が一定時間経
過した後には、インクの適正な吐出状態を得るために予
備的にキャップ内にインクを吐出する場合があるが、こ
の場合には、キャップ内のインク量が過剰となってイン
ク吐出口面にインクが付着して吐出不安定となったり、
あるいは、キャップを開いた時の過剰インクの滴下によ
る記録紙の汚れを防止する必要がある。

これらを防止するため、前述したように、制御装置から
の指令により、通気状態での空吸引を行ってインク吐出
の安定化を図る動作が行なわれる。

また、キャップの開閉が常に通気状態で行われるため、
キャンピング動作時における空気圧の上昇による吐出口
のメニスカスの後退を防止することができる。

上述したような通常の吸引回復動作が第５図（Ｈ）に示
す吸引動作ｒｌＪである。

一方、インク充填初期における多量吸引動作は第５図（
Ｊ）に示す吸引動作ｒ［、となる。

即ち密閉ポジションＡと通気閉の状態の適当な位ＷＢと
の間において、モータ２５の正転および逆転を繰返して
ポンプレバー２９を複数回動かし、ポンプ２６を複数回
作動させれば、多量の吸引動作が行える。

以上の構成によって、本発明によるインクジェット記録
装置、すなわち、１個または複数個のインク吐出口を持
つ記録ヘッド１と、前記記録ヘッドｌをキャップするキ
ャッピング手段２２とを有するインクジェット記録装置
において、前記インク吐出口からインクを吸引するため
の吸引手段１２と、前記記録ヘッド１がキャンピングさ
れてからの時間を計時する計時手段１０６と、前記記録
ヘッド１がキャップされてから所定時間以上経過して記
録を開始するとき、前記吸引手段１２によりインクをイ
ンク吐出口から吸引した後、記録を開始するように制御
する制御手段１００と、を有する構成のインクジェット
記録装置が提供される。

第６図は本発明によるインクジェット記録装置の記録動
作のフローチャートである。

第６図は１行分の記録動作の手順を示し、記録動作を行
う前に何等かの原因で記録が行なわれなくなった場合、
例えば、長時間記録動作が行われない場合や、インク無
しアラームなどが発生した場合には、第７図のキャップ
閉動作の手順にしたがって記録ヘッドをキャンピングす
る動作から開始される。

第６図において、ステップ５６０１において前記キャッ
プ２２で記録ヘッド１を密閉した後、記録ヘッド１がキ
ャップ２２で閉しられている時間を計時するタイマ１０
６を起動する（ステップ５６０２）。

そしてステップ５６０３でホストコンピュータ（不図示
）からの記録情報と記録命令を待つ。やがてそれらを受
信するとステップ５６０４へ進み、前記タイマ１０６が
所定の時間（０時間も含む）経過しているか否かを判断
し、経過していれば、ステップ５６０５において、第９
図の吸引動作手順にしたがって、インクを吐出口から強
制的に吸い出す吸引動作を行う。経過していなければ、
ステップ５６０５の吸引動作を飛ばしてステップ８６０
６へ進み、ステップ５６０６において、第８図のキャッ
プ開動作手順にしたがって、記録ヘッド１からのキャッ
プ２２を離して開放する。

次に、ステップ５６０７へ進んでキャリッジ２を右（左
）方向に１ステップ進め、前記記録情報の一部を記録ヘ
ッドｌに転送する（ステップ５６０８）。

転送された記録情報にしたがって記録ヘッドｌが駆動さ
れ、インク吐出口からインクが吐出される（ステップ５
６０９）。

次のステップ５６１０で、１行分の記録が終了したか否
かを判断し、終了していなければ、ステップ５６０７へ
戻ってステップ５６１０までの前述の処理を繰り返し、
１行分の記録が終了するまで繰り返す。

ステップ５６１０で１行分の記録が終了したと判断され
たところで１行分の記録動作が終了する。

さらに続けて記録動作が行われる場合は、記録へラドｌ
のキャップ２２は開いたままなので、吸引動作及びキャ
ップ開動作は行われずそのまま記録動作を開始する（ス
テップ５６０７からステップ５６１０）。

第７図はキャップ２２の閉動作手順のフローチャートで
あり、次に、このフローチャートと第５図のタイミング
チャートを参照して、記録ヘッド１をキャップ２２で密
閉する動作を説明する。

第７図において、ステップ５７０１で、記録ヘッド１に
キャップ２２が密着されているか判断する。

Ｙｅｓであれば、そのまま何もしないで本手順を終了す
る。

Ｎｏであればステップ５７０２へ進み、第８図のキャッ
プ開動作手順にしたがって吸引回復装置２０に設けられ
たキャップ２２を記録へラド１から離して開放する。

ソシテ、記録ヘッドｌを搭載しているキャリ、・ジ２を
ホームポジシランＨに移動する（ステツ；５７０３）。

次いで、吸引回復装置のモータ２５を第と図のタイムチ
ャートで示す逆方向に回転させる。

スイッチ３０がｏｆｆから□ｎに変化したところで停止
させる（ステップ５７０４からステップ５７０６）。以
上で本動作の手順が終了し、記録ヘッド１にキ→ンブ２
２が密着される。

第８図はキャップ開すなわち記録ヘッドから４ヤンプを
離す時の動作のフローチャートであり、以下、第５図の
タイミングチャートおよび第８冴のフローチャー１・を
参照して、記録ヘッド１からキャップ２２を開ける動作
を説明する。

第８図において、最初のステップ５８０１で、記釦ヘッ
ド１のキャップ２２が開いているか判断する。

Ｙｅｓであれば、そのまま何もしないで本手順を終了す
る。

Ｎｏであれば、ステップ５８０２へ進んで、吸引回１１
装置２０のモータ２５を第５図のタイミングチャートで
示す正方向に回転させ、次いで、スイッチ３１カｏｆｆ
からｏｎに変化したところでモータ２５を停止させる（
ステップ５８０２からステップ５８０４）。

以上で本動作の手順が終了し、記録ヘッド１からキャッ
プ２２が離され、その吐出口面が開放される。

第９図は吸引回復装置１２により吐出口からインクを吸
引する時の動作手順を示すフローチャートである。

次に、第９図のフローチャートと第５図のタイミングチ
ャートを参照して、本発明によるインクジェット記録装
置の吸引動作を説明する。

前述の記録動作手順（第６図）で吸引動作が呼び出され
ると、第９図の動作が開始される。

第９図において、ステップ５９０１でキャップホルダ２
１が第５図で示す通気位置にあるか否かを確認する。

Ｙｅｓであれば、モータ２５を第５図に示す正方向に回
転させ、スイッチ３１がＯｆｆからＯｎに変化するまで
回転させたところでモータ２５を停止させる（ステップ
５９０２からステップ５９０４まで）。

次いで、再びモータ２５を正方向に回転させ、スイッチ
３１（第２図）がｏｆｆからｏｎに変化するまで回転さ
セ′、変化した位置でモータ２５を停止させる（ステッ
プ５９０５からステップ５９０７まで）。

一方、ステップ５９０１での判断がＮｏの場合、即ちキ
ャップホルダ２１が第５図に示す密閉位置か、あるいは
開位置ムこある場合は、ステップ５９０５ヘジヤンプし
て進み、モータ２５を正方向に回転させ、スイッチ３１
がｏｆｆからＯｎに変化するまで回転させてその位置で
モータ２５を停止させる（ステップ５９０５からステッ
プ５９０７まで）。

以上の手順を踏むことにより、前記吸引動作と空吸引動
作が行われ、記録ヘッド１の吐出口からインクが強制的
に吸引され、キャップ２２内に溜ったインクもポンプエ
レメント側に強制的に吸引される。

［発明の効果〕 以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、１個
または複数個のインク吐出口を持つ記録ヘッドと、前記
記録ヘッドをキャップするキャッピング手段とを有する
インクジェット記録装置において、前記インク吐出口か
らインクを吸引するための吸引手段と、前記記録ヘッド
がキャッピングされてからの時間を計時する計時手段と
、前記記録ヘッドがキャップされてから所定時間以上経
過して記録を開始するとき、前記吸引手段によりインク
をインク吐出口から吸引した後、記録を開始するように
制御する制御手段と、を有する構成としたので、記録し
ない状態が長時間続いた場合でも、記録ヘッドの吐出口
の目詰まりによるインクの不良吐出や不良記録を効果的
に防止し得るインクジェット記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインクジェット記録装置の一実施
例の模式的斜視図、第２図は第１図中の吸引回復装置の
詳細構造を示す斜視図、第３図は第２図の吸引回復装置
の平面図、第４図は第２図中のキャップ内部の通気開閉
機構を示す部分側面図、第５図は第１図〜第４図のイン
クジェット記録装置の動作を鱒明するタイミング千生−
ト、箪６図は本発明によるインクジェット記録装置の記
録動作手順を示すフローチャート、第７図は第６図中の
キャップ閉動作手順を示すフローチャート、第８図は第
６図中のキャップ開動作手順を示すフローチャート、第
９図は第６図中の吸引動作手順を示すフローチャートで
ある。 １−−−−一記録ヘソド、１２−吸引手段（吸引回復装
置）　、２２−−−一−−キャップ（キャッピング手段
）、＋００−−一制御手段（制御部）、１０６　−　計
時手段（タイマ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１個または複数個のインク吐出口を持つ記録ヘッ
   ドと、前記記録ヘッドをキャップするキャッピング手段
   とを有するインクジェット記録装置において、前記イン
   ク吐出口からインクを吸引するための吸引手段と、前記
   記録ヘッドがキャッピングされてからの時間を計時する
   計時手段と、前記記録ヘッドがキャップされてから所定
   時間以上経過して記録を開始するとき、前記吸引手段に
   よりインクをインク吐出口から吸引した後、記録を開始
   するように制御する制御手段と、を有することを特徴と
   するインクジェット記録装置。