JPS60178059A - インクジエツトプリンタ - 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】 ［技術分野］ 本発明はインクジェットプリンタに関し、特に、ノズル
部よりインクを噴射して記録を行う液体噴射記録ユニッ
トに対するインク供給系の改良を図ったものである。

［従来技術］ 従来ツインクジエツトプリンタとして、記録面の所定方
向に移動するキャリッジを具え、その午ヤリッジに１ま
たは複数の液体噴射記録ユニットを搭載して記録を行う
ものがある。従来のこの種のインクジェットプリンタに
おいては、固定されたインクタンクを具え、そのインク
タンクから液体噴射記録ユニットに供給管を含むインク
供給系を介してインクの供給を行っていた。しかしなが
ら、かかる構成では、インクタンクと液体噴射記録ユニ
ットとの間の距離を考慮して、いわゆるインク供給管の
這い回しか多くなり、従って供給路中への空気の混入が
生じ易く、正確なインク噴射がなされなくなる問題点が
あった。また、複数の液体噴射記録ユニットを具えたイ
ンクジェットプリンタにおいては、インク供給系の配管
も複雑となる問題点も生ずる。

さらに、記録に際して、キャリッジに搭載された液体噴
射記録ユニットは固定されたインクタンクとの距離を変
えるので、供給管として、可撓性の高い塩化ビニル、ポ
リエチレン等のチューブを選択する必要がある。一般に
、このような軟質の供給管では空気のｆｉ人が生じ易い
ので、ヒ述の問題点は一層深刻なものとなり得る。

し目的］ 本発明は、かかる従来の問題点を除去し、構成簡単にし
て空気の混入が生じにくいインク供給系ヲ具えたインク
ジェットプリンタを提供することを目的とする。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を適用可能なインクジェットプリンクの
主要部の一構成例を示す。ここで、■はキャリッジ２に
搭載した液体噴射記録ユニットであり、インク供給源か
ら供給されたインクを貯留する貯留部と、その貯留され
たインクを噴射するノズル部を設けた記録ヘッドとを有
する。このユニット１を、例えば、インク色に応じて２
個備える。キャリッジ２には、後述のように、インク供
給源としてのカートリッジタンクを取付可能とす。

る。４は液体噴射記録ユニット１によるインク吐出を制
御するプリント配線板、６はそのプリント配線板４と液
体噴射記録ユニット１とを接続するフレキシブルケーブ
ルであり、プリント配線板４とフレキシブルケーブル６
とをコネクタ５を介して接続する。８は紙送りモータで
あり、この紙送りモータ８の駆動に応じて、記録紙Ｐは
ローラ１０．１０により、図中ｆ方向に搬送される。１
２は。

ゴーラ１０と協動して記録紙Ｐを平担に規制、し、液体
噴射記録ユニット１に対する記録面を形成するローラで
ある。

１４はキャリッジ２を固定したキャリッジ駆動用のベル
ト、１６はそのベルト１４を図中Ｓ方向に駆動するモー
タ、１８はキャリッジ２のガイドレールである。キャリ
ッジ２はモータ１６の駆動に応じてガイドレール１８に
沿って図中Ｓ方向に移動し、記録面に対する記録を行う
ことができる。

また、２０は、例えば、液体噴射記録ユニットｌのホー
ム位置Ｈにおいてユニットｌと対向し、インクの吸引動
作等を行う吸引機構である。

第２図は液体噴射記録ユニットおよびキャリッジを含む
インク供給系の主要部の一構成例を示す。２２は液体噴
射記録ユニット１に設けられ、記録面に対してインクを
噴射するノズル部である。

３０はキャリッジ２に対して着脱が自在で、その装着状
態において液体噴射記録ユニット１にインクを供給する
カートリッジタンクである。このカーＩ・リッジタンク
３０には、インク供給源としての供給インク収納体の他
、吸引機構２ｏにより吸引された廃インクを収納する廃
インク収納体を設けることができる。３８はその廃イン
ク収納体に律通し、吸引機構２０のインク排出日を受容
可能な廃インク導入口である。

４０は液体噴射記録ユニットｌに対するインク供給管、
５０はカートリッジ３０の供給インク収納体と供給管４
０とを接続するジヨイント部である。また、８０はカー
トリッジ３０の装着の有無を検知するだめのマイクロス
イッチである。

第３図はカートリッジ３０をキャリッ□ジ２に装着する
ときの状態を示す。ここで、５２は、供給管４０と接続
した中空の針であり、カートリッジ３０の１方向への装
着に応じて、供給インク収納体と液体噴射記録ユニッ）
ｌとを連通させる。

第４図はその装着状態におけるＡ−Ａ線断面を示す。こ
こで、カートリッジタンク３０には、例えば、図示のよ
うに、用いるインク色に応じた個数の供給インク収納部
３２、針５２の差込みが可能で、その差込みされた状態
でインクの液密を保持するゴム部材３４、および廃イン
ク収納部３６を設けた構成とすることができる。供給イ
ンク収納部３２に、例えば、密閉構造の可撓性の袋部材
を配設し、大気圧を維持できるようにすれば、ノズル部
２２からのインク吐出に応じて、インクが供給インク収
納体３２から４部材５２、供給管４０を介して液体噴射
記録二二ッｌ−１側に供給されることになる。また、廃
インク収納部に、例えば、連泡組織の多孔質材料を設け
れば、廃インクの吸収を確実に行うことができ、廃イン
ク導入口３８からのインクの漏洩を防止することができ
る。

第５図は液体噴射記録ユニットを取外したインク供給系
および気泡検出系の構成の一例を示す。

ここで、５４は液体噴射記録ユニッｌ−１に対して接続
が可能で、そのインク貯留部にインクを導入するための
ジヨイント、５５はそのジョインＩ・５４をキャリンシ
２の上板２Ａに固定するす・ント等の固定部材である。

５６は釦５２を固定する押え部材、５８は企１５２と供
給管４２とを接続するジヨイントである。

このように、キャリッジ２にカートリッジタンク３０を
装；ｉ′１可能とすることにより、供給系を短くするこ
とができ、さらに記録時においてキャリッジ２とカート
りンジタンク３０との相対位置が不変であるので、比較
的硬質の供給系を用いることができ、供給路中への空気
の混入を小とすることができる。

本実施例においては、例えば、ジヨイント５４、針５２
および押え部材５８を導電性の金属製部材とし、供給管
４２を非導電性の硬質ゴム、プラスチック等で形成する
。而して押え部材５６にはビス６０によりリード線６２
の一端を接続し、その他端をプリント配線板４に導く。

また、ジヨイント５４には、例えば、可撓性の電極平板
８４の一端を接続し、その他端をプリント配線板４側の
電極に圧接させる。

すなわち、供給管４２内にインクが充満している場合に
は、供給管４２の内径、用いるインクの組成等により定
まる抵抗値が存在し、空気層が存在する場合には、ジヨ
イント５４側と釦５２側とは電気的に絶縁されて、その
間の抵抗値は無限大となる。

そこで、ジヨイント５４側と釦５２側とか通電状態にあ
るとき、すなわちインクが供給管４２内に充満している
ときには作動せず、空気層が存在して絶縁状ｙルにある
ときに作動して警報を発するような回路をプリンｉ・配
線板４上に構成すれば、空気の混入を容易に検出するこ
とができる。この警報手段としては、例えは、発光タイ
オードあるいはブザー等を用いた公知の種々の構成とす
ることができる。また、内径が大きい供給管を選択する
ことにより、抵抗値を小さくすれば検出精度を高めるこ
とができる。

このような気泡検出手段により液体噴射記録ユニットｌ
側への気泡の混入が検出された場合、初期使用時におい
て貯留部やノズル部２２にインクを満たす場合、あるい
はノズル部２２に目詰りが牛した場合には、吸引機構２
０によりノズル部２２からインクを吸引することにより
吐出回復等を行うことかできる。

第６図はかかる吸引機構の構成の一例を示す。

ここで、１００は吸引機構の駆動源としてのモータであ
り、このモータ１００の回転を歯車列１０２，１０４゜
１０６を介してカム１１０の歯車面１１０Ａに伝達し、
さらに歯車列１０２，１０４，１０８を介してカム１２
０の歯車面１２０Ａに伝達する。

カム１１０およびカム１２０には、それぞれ例えば、第
８図（Ａ）および（Ｂ）に示す如き変位曲線を有するカ
ム面１１２および１２２を形成する。

１３０はキャリッジ２がホーム位置Ｈに位置づけられて
いるときに液体噴射記録ユニット１と対向するキャップ
部材であり、ノズル部２２と接合する例えば吸水性の多
孔質材料から成る吸収体１３２、その接合状態において
ノズル部２２との間の気電を保持するゴム部材１３４を
有する。このキャップ部材１３０にはノズル部２２と対
向する位置においてカム面１１２に接触するこる１３６
を有する軸１３４を設ける。このころ１３６がカム面１
１２に向けて伺勢された不図示のばね部材により常時カ
ム面１１２に接触するようにすれば、カム面１１２の変
位はキャップ部材１３０に忠実に伝達され、キャップ部
材１３０はガイド１４０に沿って図中Ｎ方向に移動する
ことになる。

１５０はレバーであり、カム１２０のカム面１２２とこ
ろがり接触するころを設けた端部１５０Ａと、ポンプ１
８０のピストン１８２と接続してピストン１８２を駆動
する端部１５０Ｂとを有する。そのレバー１５０を、そ
れら端部の間において、ピン１５２により支持部材１５
４に１ｌｉｂ支させ、ピン１５２のまわりに回動可能と
する。ポンプ１６０内にはピストン１６２を押上げるば
ねが内蔵されている。また、レバー１５０には、端部１
５０Ａがカム面１２２に当接する方向に付勢されたばね
を設けることもできる。すなわち、カム１２０の回転に
応じて、レバー１５０はピン１５２のまわりに回動し、
従ってピストン１６２が往復運動することによりポンプ
１６０が駆動される。

このポンプ１６０とキャップ部材１３０とを吸引弱１３
８を介して接続する。すなわち、ポンプ１［１０の駆動
に応じて、インクはノズル部２２から吸収体１３２を介
して吸引され、さらに吸引管１３８を介してポンプ１６
０へと導かれる。

なお、吸収体１３２および吸引管１３８の個数は、用い
るインク色に応じて設けることができる。本実施例のよ
うに２色のインクを用いる場合には、１色のインクに１
つの吸収体１３２と１つの吸引管１３８とを対応させて
設け、ポンプ１６０に至って多色のインクが混合されて
も、ポンプ１６０内で各吸引管１３８がピストンリング
により封止される構造によりノズル２２に混合したイン
クの影響が及ぶことはない。

このようにポンプ１６０に吸引されたインクはポンプ１
ＧＯに接続した廃インク管１７０を介して排出すること
ができる。

ここで、その廃インクを第２図示の廃インク導入口３８
から廃インク収納部３６に排出するものとすれば、廃イ
ンク管１７０を接続した排出部材１８０を、Ｎ方向に移
動させて廃インク導入１」３８に挿入するようにするこ
とができる。この排出部材１８０の移動は、例えば次の
ように行うことができる。

カム１１０の図中下面側に、第８図（Ｃ）に示す如き変
位曲線を有するカム面を形成し、このカム面と排出レバ
ー１８２に設けたこる１８３　とがころがり接触するよ
うにする。排出レバー１８２は、その一端を基盤２００
から突設した軸１８５に軸支し、そのまわりに回動可能
とする。而してその他端をピン＋８４を介して排出部材
１８０の凹部１８０Ａに係合させ、＠１１１８５のまわ
りの排出レバー１８２の回動に応じ、初出部材１８０が
図中Ｎ方向に移動するようにする。　１８８はこの排出
部材１８０の移動をＮ方向のみに規制するガイド部材で
あり、このガイド部材１８８　と排出レバー１８２との
間にばね１８６を設けて、こる１８３がカム面に常に接
触するようにする。

なお、第６図において、１９０および１８２は、それぞ
れ、キャップ１３０および排出部材１８０の位置検出を
行うためのマイクロスイッチであり、その開閉情報をモ
ータ１００の制御、例えば、インクジェットプリンタ運
搬のためのキャップ処理等に供することができる。

第７図は、吸引機構２０と液体噴射記録ユニットｌとが
接合されている状態を示すものである。なお、２Ｂはキ
ャリ・ンジ２に設けた遮へい板、３００はホーム位置に
設けたフォトセンサであり、これら部材の協動により、
キャリッジ２がホーム位置に存在することを検知するよ
うにすることもできる。

第８図は吸引機構各部の動作タイミングを示し、図中キ
ャップ１３０の変位曲線（Ａ）、ポンプ１６０の動作を
示す曲線（Ｂ）、および排出部材１８０の変位曲線（Ｃ
）は、それぞれ、カム１１０のカム面１１２　、カム１
２０ノ力ム面１２２　、　オよびカムｌｌ。

の下面側に設けたカム面の輪郭曲線に対応する。また、
期間Ｔはカム１１０および１２０の１回転（３８０’）
に対応する。

図中（Ａ）および（Ｃ）において１期間ＴＡＩおよびＴ
ＣＩは、カム１１０の回転に応じて、それぞれキャップ
１３０がノズル２２に向けて移動している期間および排
出部材１８０が廃インク導入口３８に向けて移動してい
る期間である。この移動の過程で、図中ＣＤ）および（
Ｅ）に示すように、それぞれ、マイクロスイッチ１９０
がオフ、マイクロスイッチ１９２がオンとなる。

期間ＴＡ２はキャップ１３０がノズル２２に接触し、ノ
ズル２２からポンプ１６０に至るインクの流路が閉成し
ている期間である。期間ＴＣ２は排出部材１８０の先端
部が廃インク導入口３８に侵′入してポンプ１６０から
廃インク吸収部３６に至るインク流路が閉成し、ポンプ
駆動に応じたインク吸引、排出を可とする期間である。

この期間ＴＣにおいて、ポンプ１６０が駆動されるよう
にカム＋２０のカム面１２２を位置づける。すなわち、
図中（Ｂ）に示すように、時点Ｔ１およびＴ２において
、カム１２０の変位によりポンプ駆動を行う。時点Ｔ１
からのピストン１６２の下降による吸引ｔＪｌ出動作を
行う期間ＴＢＩおよび排出動作を行う期＋！Ｉ］ＴＢ２
から成る１ストロークでは、キャップ１３０が閉成され
ているので、ノズル２２からインクが吸引され、廃イン
ク収納部３８に排出される。また、図中（Ａ）に示すよ
うに、キャップ部材１３０をノズル２２から僅かに離脱
させた期間Ｔ３において、時点Ｔ２からポンプ駆動を行
い、この１ストロークで吸収体＋３２およ虐１１管１３
８に残留したインクを吸引し、ｔ、ＩＩ出するようにす
る。

このような吸引および排出の後の期間ＴＡ４およびＴＣ
３は、それぞれ、キャップ１３０および排出部材１８０
がキャリッジ２側から離脱してゆく期間であり、この離
脱の過程で、それぞれ、マイクロスイッチ１９０がオン
、マイクロスイッチ１８２がオフとなる。

カートリッジタンク３０内の廃インク収納部３６への排
出は、排出部材をカートリッジタンク３０側へ移動させ
ないでも行うことができる。すなわち、排出部材をイン
クジェットプリンタ上の固定位置に設けて行うことがで
きる。

第９図はこのような廃インク排出手段の他の実施例を示
す。ここで、２８０はインクジェットプリンタ上に固定
された排出部材であり、先端部付近に排出口２２４を設
けた排出管２２６と、その排出管２２６をキャリッジ２
０２の移動方向Ｓに平行に、ホーム位置Ｈに近傍の所定
位置に固定する固定部材２２８とを有する。排出管２２
６の他端は、ポンプ１６０に連通する廃インク管１７０
と接続する。

２５０は、排出管２２６を受容する廃インク連通孔２３
２を有し、廃インクをカートリッジタンク３ｏの廃イン
ク収納部３６に輸送する廃インク連通体２４０を設けた
釦押え部材である。２０２はカートリッジ３０を収′容
可能なキャリッジであり、ホーム位置Ｈ近傍において排
出部材２８０との接触を避けるための切欠部２０２Ａを
有する。２８０はホーム位置Ｈにキャリッジ２０２を停
止させるための係止部材であり、この係止部材にキャリ
ッジ２０２が係止しているときに排出口２２４が廃イン
ク連通孔２３２に適切に入り込んだ状態となるようにす
る。

第１０図は第９図におけるＢ−Ｂ線断面を示す。ここで
、２３８は、カートリッジタンク３０の装着状態におい
て廃インク連通体２４０を受容するカートリッジタンク
３０の廃インク導入口である。

廃インク連通体２４０として、例えば、連泡組織の多孔
質材料を用いれば、廃インクがポンプ１６０により排出
口２２４にまで輸送されたときに、廃インク連通体２４
０および廃インク収納体の毛管力により、廃インクは図
中矢印で示すように廃インク収納部３６に排出されるこ
とになる。

［効果］ 以上説明したように、本発明によれば、液体噴射配備ユ
ニットとインクタンクとをキャリッジに搭載したので、
構成簡単にして空気の４Ｉｔ人が生じにくいインク供給
系を実現でき、以てｅ頼性の高いインクジェットプリン
タをｆＪＪ−ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明インクジェットプリンタの構成の一例を
示す斜視図、 第２図はその液体噴射記録二ニア１・を含むキャリッジ
部分の一例を示す斜視図、 第３図は第１図示のインクジェットプリンタにおいて、
カートリッジタンクをキャリッジに装着するときの状態
を示す斜視図、 第４図はカートリッジタンク装着時におけるキャリッジ
部分の断面図、 第５図は第１図示のインクジェットプリンタにおけるキ
ャリッジ部分を液体噴射記録ユニツＩ・を取外して示す
斜視図、 第６図は第１図示のインクジェットプリンタにおける吸
引機構の構成の一例を示す斜視図、第７図は第１図示の
インクジェットプリンタにおける廃インク排出手段の一
例を示す斜視図、第８図は廃インク排出手段を含めた第
７図示の吸引機構における各部の動作タイミングを示す
タイミングチャート、 ｉ；６９図は廃インク排出手段の他の例を示す斜視図、 第１θ図はその断面図である。 １・・・液体噴射記録ユニット、 ２・・・キャリッジ、 ２０・・・吸引機構、 ２２・・・ノズル部、 ３０・・・カートリッジタンク、 ３２・・・供給インク収納部、 ３６・・・廃インク収納部、 ３８・・・廃インク導入口、 ４０・・・インク供給管、 ４２・・・供給管、 ５０・・・４押え部材、 ５２・・・針、 ５４・・・ジヨイント、 １００・・・モータ、 １０２．１０４，１０８，１０８　・・・歯車、１１０
．１２０・・・カム、 １３０・・・キャップ部材、 １３８・・・吸引管、 １５０・・・レバー、 １６０・・・ポンプ、 １７０・・・廃インク管、 １８０・・・排出部材、 １８２・・・排出レバー。 特許出願人　キャノン株式会社 旧　３０Ｄ 第５図 ０　６０ 第６図 １５０Ｂ　１５０ ０υす ○　○　ＯＯＮ 力　ω　℃　■　■ ＋ｂ　２３８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）記録媒体の記録面に対してインクを噴射し、記録を
   行う液体噴射記録手段と、 該液体噴射記録手段を搭載し、前記記録面の所定方向に
   移動可能な浬搬手段と、 該運搬手段に装着され、前記液体噴射記録手段に対して
   供給するインクを収納したインク収納体と、 該インク収納体と前記液体噴射記録手段とを連通させる
   連通手段とを具えたことを特徴とするインクジェットプ
   リンタ。 ２、特許請求の範囲第１項記載のインクジェットプリン
   タにおいて、前記インク収納体は前記運搬手段に着脱自
   在なカートリッジタンクであることを特徴とするインク
   ジェットプリンタ。