JP2688232B2 - 液体噴射記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インク等記録用液体（以下単にインクとい
う）を記録媒体に対して吐出することにより記録を行う
液体噴射記録装置（以下インクジェットプリンタとい
う）に関し、特に増粘インクや固化インク，塵埃，気泡
等による吐出口の目詰りなどの吐出不良を防止するため
のキャッピング手段、あるいはさらにキャッピング手段
を利用してインクの吐出不良を解消する吐出回復装置を
具えたインクジェットプリンタに関するものである。

［従来の技術］ 記録ヘッドに配設した吐出口より記録データに応じて
インク滴を飛翔させて記録を行うインクジェットプリン
タにあっては、吐出口付近のインクの目詰りや塵の付着
を防止または解消するために、インク供給系より吐出口
側にインクを加圧供給し、あるいは吐出口外方から吸引
する吐出回復機構を備えている。

第７図は従来の回復装置を備えたインクジェットプリ
ンタの概略斜視図である。図において、101は複数のイ
ンク吐出口を有した記録ヘッドであり、キャリッジ102
上に搭載されている。このキャリッジ102は、不図示の
両側板に固定された一対のガイドレール103に支持案内
され、不図示の駆動源により駆動されるワイヤ104によ
り矢印Ａ方向に走査される。106および108は記録媒体10
7を挟持搬送するローラ対である。105は吐出回復装置で
あり、不図示の駆動源により矢印Ｂ（Ｂ′およびＢ″）
方向に移動するキャップ116を有し、このキャップ116を
ヘッド101に接合させた状態でインクの吸引を行うもの
である。

吐出回復操作を行う場合には、キャリッジ102は記録
媒体107に対して記録を行う記録領域上の位置から図示
位置への移動を開始する。このとき、キャップ116は図
示矢印Ｂ′方向に後退して吐出回復装置105内に格納さ
れている。キャリッジ102が図示位置にて停止した後、
キャップ116はモータ等の駆動源により図示矢印Ｂ″方
向に移動し、記録ヘッド101の先端部101Aに当接する。
キャップ116は可撓性部材より構成されており、これに
よって記録ヘッド101の先端部101Aのインク吐出口は外
界より密閉される。この状態で吐出回復装置105が吸引
圧力を発生すると、記録ヘッド101よりインクが吸引排
出され、インク目詰り等の吐出不良要因が解消されるも
のである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、かかる従来例では、キャップ116の押
圧力をすべて記録ヘッド先端部110Aにて受ける構成であ
ったので、キャッピングの繰返しによる記録ヘッド101
やキャップ116の変形等で密閉状態が保持できなくな
り、吸引作用の低下が生じることも考えられる。また、
記録ヘッドに強い押圧力が加わると、記録時に保つべき
吐出口と記録面との間の距離（0.3mm〜20mm）を正確に
維持できなくなるおそれも生じていた。

従って、キャッピング時の押圧力を支持し密閉を確実
にするためには、キャリッジ102の剛性，記録ヘッド101
およびキャリッジ102間の保持剛性，およびガイドレー
ル103の剛性を高めておく必要があった。特に、例えば
記録ヘッド101をインク色に応じて複数個搭載したカラ
ー記録装置等を考えると、部材の一層の大型化が不可欠
となり、ひいては装置の大型化およびコストアップを免
れ得なかった。

また、キャップと記録ヘッドとの密閉時に作用する力
のみでは、プリンタの輸送時その他の非使用時において
キャリッジの摺動方向に何らかの外力が加わった場合
に、キャップが開放して記録ヘッドからのインク漏洩が
生じるおそれがある。

本発明の目的は、上記密閉状態を確保するために剛性
を高める部材を必要最小限に抑え、記録ヘッド個数が増
加した場合にも装置の大型化やコストアップが生じない
ようにすると共に、非使用時においても当該密閉状態が
確実に保持されるようにすることにある。

［課題を解決するための手段］ そのために、本発明は、記録用液体の吐出口を有する
記録ヘッドと、記録ヘッドと対向可能な位置に配設さ
れ、記録ヘッドと相対的に移動して、吐出口を設けた記
録ヘッドの吐出口を設けた面を覆うことが可能なキャッ
プ部材を含むキャッピング手段と、記録ヘッドを搭載し
てキャッピング手段との対向位置に設定することが可能
な支持手段と、記録ヘッドもしくは支持手段とキャッピ
ング手段とのそれぞれに設けられて相互結合が可能な係
合部から成り、対向時に係合し、係合状態において記録
ヘッドの相対的移動方向への移動を阻止する第１係合手
段と、記録ヘッドもしくは支持手段とキャッピング手段
とのそれぞれに設けられて相互結合が可能な係合部から
なり、相対的移動に連動して係合し、係合状態によって
記録ヘッドの支持手段によって移動させられる方向への
移動を阻止する第２係合手段とを具えたことを特徴とす
る。

［作 用］ 本発明によれば、記録ヘッドとキャッピング手段とが
重畳する位置に第１係合手段を有し、記録ヘッドとキャ
ップ部材との間に発生する力を係合手段にて支持する構
成としたので、高剛性が必要な部材を最小限として確実
な密閉が行われることになる。

また、キャッピングの動作に連動して記録ヘッドのロ
ックも行われるので、例えば輸送時等においてキャップ
部材が外れることもなくなる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図および第２図は、それぞれ、本発明の第１の実
施例に係るインクジェットプリントの斜視図およびキャ
リッジ部を含む側断面図である。

第１図において、１−1,1−2,1−３および１−４は、
支持手段としてのキャリッジ２上に装着される４色分の
ヘッドである。３はフレーム８に支持されたキャリッジ
軸であり、この軸上をキャリッジ２が走行する。６はモ
ータ、４−１はキャリッジ２に固着されたベルトであ
り、プーリ５−1,5−２間に張架されている。６はモー
タ、42はモータ６の軸に設けたプーリ５−３と、プーリ
５−２との間に張架されたベルトであり、モータ６の回
転に応じてベルト４−１および４−２を介してキャリッ
ジ２が移動させられる。９および10は交換可能なインク
カートリッジであり、可撓性の供給管群11および11′を
介してキャリッジ２上のヘッド１−１〜１−４へインク
を供給している。

14は記録用紙,OHPフィルム等の記録媒体であり、カセ
ット12内に装填されており、不図示のモータを駆動源と
し、キャリッジ軸３と平行に配設された搬送ローラ対
（不図示）により記録位置に搬送され、記録後にシャー
シ20に支持された排出ローラ対21,22により排出され
る。13は手差し給紙用の紙置台で、第１図においてはカ
セット12より給送された状態を示している。

15は記録ヘッド１−１〜１−４にそれぞれ当接可能な
可撓性部材からなるキャップ16−１〜16−４および吸引
ポンプ（不図示）を含んで構成される吐出回復装置、15
−Ｂは吸引ポンプとインクカートリッジ9,10内に設けら
れた廃インク収納部へのジョイント間に接続された排出
管である。

第２図には、紙置台13上に記録媒体14が載置された状
態を示している。図において、28はキャリッジ２上に配
設され、キャリッジ軸３を中心としてキャリッジ２に作
用するモーメント（矢印Ｗ方向）を支持しつつガイド板
25上を摺動するスライダである。

26は記録媒体14を送給する給紙ローラ、38はばねによ
り付勢されて給紙ローラ26に当接し、記録媒体14を順次
１枚ごとに分離するための分離片、29は記録媒体14を搬
送する搬送ローラ、23および30は記録媒体14のガイド
板、24は記録媒体14を押える押え板である。

ガイド板25は給紙ローラ26の軸27上に回動自在に支持
されると共に、軸受部を有して当接ローラ31を回転自在
に支持している。当接ローラ31は搬送ローラ29に当接さ
れており、このローラ対により記録媒体14が搬送される
が、それらローラ対の間に記録媒体14が搬送されてきた
ときにはその厚みに応じてガイド板25が軸27を中心に回
動し、これに伴ってガイド板25に当接しているスライダ
28を介してキャリッジ２が軸３を中心に回動させられ
る。従って、記録ヘッド１（第１図のヘッド１−１〜１
−４を総括して示す）の吐出口は記録媒体14の厚みによ
らず被記録面との間に一定間隙を保持する。

なお、第１図または第２図において、２−Ａはキャリ
ッジ２に設けた突起、15−Ａは回復装置15に設けた穴で
あり、記録ヘッド１ないしキャリッジ２のキャップ位置
への設定時に突起２−Ａの侵入を受容してこれと係合す
る第１の係合手段を構成する。

また、２−Ｂはキャリッジ２の図中右側部分に設けた
突起、81はキャッピング状態において突起２−Ｂに係合
する第２の係合手段としてキャリッジ２をロックするロ
ックレバーである。これらについては第３図（Ａ），
（Ｂ）および第４図について後述する。

以上の構成において、記録時にはインクカートリッジ
9,10のインクが記録ヘッド１−１〜１−４の各々に供給
され、記録情報に応じて各吐出口内方に設けられている
電気熱変換素子などの吐出エネルギ発生体が駆動され、
吐出口よりインク滴が吐出され、これが記録媒体14の表
面に付着吸着されて記録ドットが定着し、順次記録が行
われる。記録の進展と共にモータ６が回転し、キャリッ
ジ２が主走査方向へ移動する。このときの位置制御はフ
ィルム７に刻まれたスリットをキャリッジ２に設けた不
図示のセンサで検知して行うことができる。

記録ヘッド１−１〜１−４の吐出口がインク目詰りや
塵付着による吐出不良を生じた場合、キャリッジ２を記
録ヘッド１が吐出回復装置15に対向する位置（回復ポジ
ション）へ移動させる。このとき、キャップ16−１〜16
−４は第１図矢印Ｃ′方向に後退した位置にあり、キャ
リッジ２の移動に支障はない。また回復ポジションにお
いては、キャリッジ２に設けられた突起部２−Ａと回復
装置15に設けられた穴部15−Ａとが係合する位置関係に
ある。回復ポジションでの停止終了後、キャップ16−１
〜16−４を矢印Ｃ″方向に移動し記録ヘッド１−１〜14
の吐出口を設けた面（フェイス）に被せて密閉系を構成
する。この状態で吸引ポンプを作動させてインクと共に
不純物や塵による固着物を吸引し、チューブ15Bを介し
て廃インクをインクカートリッジ９ないし10内の廃イン
ク収納部へ排出する。

この際、キャップ16−１〜16−４の押付力は記録ヘッ
ド１−１〜１−４およびキャリッジ２に対して第２図中
の矢印Ｆ方向へ作用する。しかしながら、キャリッジ２
と吐出回復装置15とは突起部２−Ａと穴部15−Ａにより
係合しているため、押付力は当該係合部によって支えら
れ、キャリッジ２の逃げが生じない。

従って、本実施例によればキャリッジ２と記録ヘッド
１−１〜１−４の保持剛性および突起部２−Ａと穴部15
−Ａとの剛性さえ充分にとり、嵌合部の位置精度のみを
確保しておけば、その他の部位の剛性および精度のアッ
プは不要のまま確実な密閉による回復操作が可能とな
る。特にキャリッジ軸３には軸まわりの回転モーメント
が作用するだけで軸の剛性の向上の必要がない。その
上、キャリッジの案内を紙厚に対応すべきスライダ28に
より行っているため、軸の本数も一本に削減することが
できる。

なお、本実施例においては突起をキャリッジ２側に、
穴を吐出回復装置15側に設けたが、これらを逆としても
よい。

次に、第３図（Ａ）および（Ｂ）は回復装置の第１図
中右側部分の構成例を示す側面図である。ここで、82は
カムであり、例えば回復装置15内のキャップ16−１〜16
−４を前後進させるモータ等の駆動源より動力の伝達を
受けて回転する。82Aはカム82に設けた突起である。

ロックレバー81は、キャリッジ２の突起２−Ｂに係合
可能なラッチ部81Bと、突起82Aを設けたカム82の面に係
合する係合部81Aとを有し、軸81Cを中心に回動可能であ
る。81Bはロックレバー81を図中時計方向に付勢して係
合部82Aをカム面にならわせるばねである。83はロック
レバー81のガイド部材であり、キャリッジ摺動方向への
ロックレバー81の動き、ないしはたわみを規制する。

非キャッピング時には、キャップ16（キャップ16−１
〜16−４を総括して示す）は記録ヘッド方向に突起して
おらず、このときには係合部81Aは突起82Aに乗り上げて
いないためロックレバー81は第３図（Ａ）に示す位置に
ある。キャッピング時にキャップ16の前進を行わせるモ
ータ等の回転に伴って、突起82Aはロックレバー81をば
ね81Bによる付勢力に抗して図中反時計方向に回動さ
せ、同図（Ｂ）に示すようにラッチ部81Bと突起２−Ｂ
とが係合する。これによりキャップ16の密閉力が突起２
−A,2−Ｂにより左右均等に支えられることとなり、密
閉状態の安定性が向上する。特に、本例のように記録ヘ
ッドを複数設けた構成では効果的である。

一方、この状態では、第４図（上面図）に示すよう
に、側板84とロックレバー81の側面とにより、キャリッ
ジ２はその摺動方向（Ｘ−Ｘ方向）の移動が阻止され
る。すなわち、複数のヘッドを搭載したキャリッジは質
量も大きいが、極端な場合、例えばキャリッジ軸が鉛直
方向になるような状態で輸送された場合でも、キャリッ
ジ２の動きが規制され、キャップの密閉状態が確保され
てヘッドからのインク漏洩が防止できる。

第５図は回復処理時の各部の動作状態を示すタイミン
グチャートである。ここに「キャップ開」および「キャ
ップ閉」は、それぞれ、キャップ16が後退位置および当
接位置にあることを、キャリッジの「記録ポジション」
および「回復ポジション」は、それぞれ、記録ヘッド１
が記録領域（プラテンとの対向領域）および回復装置15
との対向位置にあることを示す。また、ロックレバーの
「開」および「閉」は、それぞれ、第３図（Ａ）および
（Ｂ）に示す状態である。

そして、キャップ閉の状態およびロックレバー閉の状
態は、好ましくはキャッピング時に、少なくとも回復時
に、少なくとも一部の状態が同時に進行するのが望まし
く、電源オフもこの状態で行われるのが好適であり、そ
のためにはカム82への伝動機構および突起82Aの形状な
いし配設部位を適切に定めればよい。

第６図（Ａ）は本実施例に係る制御系の一構成例を示
すブロック図である。ここで、90は第６図（Ｂ）に示す
処理を実行するマイクロコンピュータ形態の制御部であ
り、プリンタ全体の主制御部に兼用されていてもよい。
95はキャップ16の前後進や回復処理時の吸引動作のため
のポンプ駆動を行うモータ等を含む駆動系である。92は
キャリッジ２を駆動するモータ６等を含む駆動系であ
る。そして、回復装置15の状態やキャリッジ２の位置情
報等は制御部90に入力されてその制御動作に供される。
また、96は操作者が電源オン／オフを指令するスイッチ
や、記録指令を入力するスイッチ、あるいはキャッピン
グないし回復処理を起動するスイッチ等を含むスイッチ
群である。

第６図（Ｂ）はかかる制御系による回復処理手順の一
例を示す。本手順は、例えば記録指令が所定時間入力さ
れない場合、所定量の記録が行われた場合、あるいは操
作者の指令があった場合等に起動することができる。

本手順が起動すると、まずステップS1にてキャリッジ
２を回復ポジションに設定して回復装置15に対向させ
る。この状態では、キャリッジ２の突起２−Ａが回復装
置15の穴15−Ａに侵入して係合し、一方突起２−Ｂはロ
ックレバー81のラッチ部85Bによるラッチを受容可能な
位置にある。

この状態でステップS3にて駆動系95を所定量駆動する
と、キャップ16−１〜16−４が前進して記録ヘッド１−
１〜１−４の吐出口形成面をそれぞれ密閉するととも
に、ロックレバー81が回動してラッチ部85Bが突起２−
Ｂをラッチする。そしてその後、以上のように密閉が確
保された状態で吸引による吐出回復処理（ステップS5）
を行うことができる。

なお、電源オフ時には、その指令が入力されたときに
ステップS1およびS3を実行し、その後装置の主電源をオ
フとすればよい。

以上述べた実施例においては、４個の記録ヘッドを搭
載したものとしたが、その個数を任意所望に定め得るの
は勿論である。

また、上例ではディスポーザブルタイプのインクカー
トリッジを記録ヘッドとは別体に備えたが、両者を一体
的にキャリッジに対して着脱可能な構成としてもよい。

さらに、記録ヘッドとキャリッジとが一体形成された
構成であって、記録ヘッドそのものと回復装置とが係合
し、押付力を支持する構成とすることも可能である。

加えて、上例ではキャップを前後に移動可能とした
が、記録ヘッド側をキャップに対して前後に移動可能と
することもできる。

さらに加えて、キャップによる密閉状態を得るに必要
以上の押付力を支える部材を配設して、その分ヘッドと
キャリッジとの保持剛性を低減することも可能である。

また、密閉状態において行われる吐出回復処理は、上
例のように吸引により行うものの他、例えばインク供給
系を加圧することにより行うものとしてもよく、あるい
は単にキャッピング手段のみが設けられたものであって
もよい。

さらに、キャッピング時にキャリッジ２の回動を阻止
する部材（上例では突起２−Ａおよび穴15−Ａ）、およ
び主としてキャリッジ２の摺動方向への移動を阻止する
部材（上例では突起２−Ｂおよびロックレバー81）の構
成についても適宜の変形を加えることができるのは勿論
である。例えばキャリッジ２の摺動方向への移動や回動
を阻止するべく、吐出回復装置15側に、例えばソレノイ
ド等で駆動される進退可能な突起を設け、キャリッジ２
側にこれと係合する穴部を設けた構成をとることもでき
る。また、そのような機械的係合を得る構成とするのみ
ならず、電磁石と磁性材、または電磁石と永久磁石の組
合せによって磁気的に吸着されて係合がなされるように
してもよい。

加えて、上例では、記録媒体の厚みに対応して記録ヘ
ッドないしキャリッジが変位可能な構成としたが、本発
明はそのような機構を有さない装置に対しても極めて有
効に適用できる。

また、上例では記録ヘッドを記録媒体に対して所定方
向に走査しつつ記録を行うシリアルタイプの装置に本発
明を適用した場合について述べたが、記録媒体の全幅に
わたった範囲に吐出口を整列させてなる所謂フルマルチ
タイプの記録ヘッドを備えた装置に対しても、該装置が
キャッピング時に記録ヘッドをキャップ位置に移動させ
る機構を採用しているのであれば、本発明が有効かつ容
易に適用できるのは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、記録ヘッドと
キャッピング手段とが対向する位置に係合部を有し、キ
ャッピングに伴って記録ヘッド搭載部とキャッピング手
段との間に発生する力を係合部にて支持するようにした
構成とすることにより、記録ヘッドの個数にかかわらず
剛性の向上や精度の向上を必要最小限の部材に押え、確
実な密閉を実現して信頼性の高い回復処理が可能となっ
た。

さらに、キャッピング動作に連動して記録ヘッドない
しその支持手段の移動方向（上例では走査方向）の動き
を規制する部材を設けたことにより、ヘッドないし支持
手段の質量の大小を問わず、例えば運搬時等において何
らかの衝撃力が加わることによるキャップの外れを防止
してインク漏洩を予防することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係るインクジェットプ
リンタの斜視図、 第２図はそのキャリッジ部を含む側断面図、 第３図（Ａ）および（Ｂ）は第２図とは反対側のキャリ
ッジの側面を示し、それぞれ、非キャッピング時および
キャッピング時の動作を説明するための説明図、 第４図はキャッピング時におけるキャリッジ周辺の上面
図、 第５図はキャッピング時における各部動作を説明するた
めのタイミングチャート、 第６図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本実施例に係
る制御系の一構成例を示すブロック図およびその制御手
順の一例を示すフローチャート、 第７図は従来のインクジェットプリンタの部分を示す斜
視図である。 1,1−１〜１−４……記録ヘッド、 ２……キャリッジ、 ２−A,2−Ｂ……突起、 15……回復装置、 15−Ａ……穴、 16,16−１〜16−４……キャップ， 81……ロックレバー、 82……カム、 83……ガイド。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録用液体の吐出口を有する記録ヘッド
   と、 該記録ヘッドと対向可能な位置に配設され、前記記録ヘ
   ッドと相対的に移動して、前記吐出口を設けた前記記録
   ヘッドの吐出口を設けた面を覆うことが可能なキャップ
   部材を含むキャッピング手段と、 前記記録ヘッドを搭載して前記キャッピング手段との対
   向位置に設定することが可能な支持手段と、 前記記録ヘッドもしくは前記支持手段と前記キャッピン
   グ手段とのそれぞれに設けられて相互結合が可能な係合
   部から成り、前記対向時に係合し、当該係合状態におい
   て前記記録ヘッドの前記相対的移動方向への移動を阻止
   する第１係合手段と、 前記記録ヘッドもしくは前記支持手段と前記キャッピン
   グ手段とのそれぞれに設けられて相互結合が可能な係合
   部からなり、前記相対的移動に連動して係合し、当該係
   合状態において前記記録ヘッドの前記支持手段によって
   移動させられる方向への移動を阻止する第２係合手段と を具えたことを特徴とする液体噴射記録装置。
2. 【請求項２】前記支持手段は前記記録ヘッドを前記記録
   媒体に対し所定方向に走査させるためのキャリッジを有
   し、前記キャップ部材は前記記録ヘッドと対向可能に前
   記所定方向上の位置に配置されていることを特徴とする
   請求項１記載の液体噴射記録装置。