JP2001187463A - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の記録ヘッドをそれぞれ独立して封止す
るキャップ部材に負圧を供給するのに適した吸引ポンプ
を備えたインクジェット式記録装置を提供すること。 【解決手段】 同一の回転駆動源であるモータ２４に接
続されて回転駆動源の回転方向により選択駆動される第
１、第２のチューブポンプ３７、３８として構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録用紙の幅方向に移
動する複数のインクジェット式記録ヘッドを有し、印刷
デ−タに一致して複数色のインクを記録用紙に噴射して
カラー画像を印刷するインクジェット式プリンタや、同
一キャリッジに複数のインクジェット式記録ヘッドを搭
載して高い密度での印刷を可能としたインクジェット式
記録装置、より詳細にはこのような記録装置に適したイ
ンクジェット式記録ヘッドを封止するためのキャッピン
グ装置に適したチューブポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】圧力発生室で加圧したインクをノズルか
らインク滴として記録用紙に吐出させて印刷デ−タを記
録するオンデマンド型インクジェット式記録装置は、ノ
ズル開口からのインク溶剤の蒸発による粘度の上昇や、
インクの乾燥、塵埃の付着、さらには気泡の混入などに
より印刷不良を生じるという問題を抱いている。このた
め、インクジェット式記録装置は、非印刷時にノズル開
口を封止するためのキャッピング装置を備えている。こ
のようなキャッピング装置としては、例えば特開平１−
１２５２３９号公報に開示されたようにホ−ムポジショ
ンに移動して来たキャリッジに押されて移動するスライ
ダを、フレ−ムに設けた傾斜案内面に沿わせてヘッドの
ノズル面側に移動させ、スライダの表面に設けたキャッ
プ部材を記録ヘッドに圧接させてノズルを封止するよう
にしたものが提案されている。

【０００３】一方、パーソナルコンピュータの発達によ
りグラフィック処理が比較的簡単に実行できるようにな
ったため、デイスプレイに表示されているカラー画像の
ハードコピーを出力できるプリンタが求められている。
このようなカラー印刷を可能ならしめるインクジェット
式プリンタは、色彩間でのインクの消費量、記録密度の
相違、さらには休止時の混色の防止を考慮して、黒色印
刷用の記録ヘッドと、カラー印刷用のヘッドとの２つの
記録ヘッドがキャリッジに搭載して構成されている。こ
のため、複数のインクジェット式記録ヘッドのそれぞれ
に対応してキャッピング装置を設けることが行われてい
るが、各記録ヘッドのノズルの目詰まりを解消等のため
に独立して負圧を供給する独立した吸引ポンプが必要と
なり、プリンタ全体の構造が複雑化するという問題があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題に鑑みてなされたものであって、その目的とすると
ころは、構造の複雑化を招くことなく、複数の記録ヘッ
ドを封止する複数のキャップ部材に負圧を供給すること
ができる吸引ポンプを備えたインクジェット式記録装置
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、ノズル開口を有する第１、
第２のインクジェット式記録ヘッドを搭載したキャリッ
ジと、第１、及び第２の記録ヘッドのノズル開口を封止
するとともに、吸引手段に接続する吸引口を有する第
１、第２のキャップ部材に負圧を供給する吸引ポンプに
おいて、同一の回転駆動源に接続されて回転駆動源の回
転方向により選択駆動される第１、第２のチューブポン
プとして構成されている。

【０００６】

【作用】駆動源の回転方向を切替ることにより、２つの
キャップに独立して負圧を供給することができる。

【０００７】

【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は、本発明のチューブポンプ
が適用されるインクジェット式記録装置の印刷機構周辺
の概要を示すものであって、図中符号１はキャリッジ
で、ガイド部材２に支持されるとともに、タイミングベ
ルト３を介してパルスモータ２３に接続されていて、プ
ラテン５に平行に往復動可能に構成されている。

【０００８】キャリッジ１には記録用紙６にノズル開口
を向けるようにして黒色印刷用の第１の記録ヘッド７
と、カラー印刷用の第２の記録ヘッド８（図４）が搭載
され、これら各記録ヘッド７、８の上部には黒色インク
カートリッジ９と、カラーインクカートリッジ１０が着
脱自在に搭載されている。このような構成によりフレキ
シブルケーブル１１を介して図示しないヘッド駆動回路
からの駆動信号を受けると、インクカートリッジ９、１
０からインクが記録ヘッド７、８に流入して記録用紙６
に黒色、及び有色のドットを形成することができる。

【０００９】図２は、前述のキャッピング装置近傍の上
面を示す図であって、図中符号２０は、紙送りローラ
で、回転軸２１の一端に固定された歯車２２によりパル
スモータからなる紙送り兼ポンプモータ２４に接続し
て、記録用紙６を印刷工程に合わせて搬送するものであ
る。図中符号１２は、キャリッジ１の移動経路の印刷領
域外に配置された前述のキャッピング装置で、キャリッ
ジ１の移動に連動して２つの記録ヘッド７、８のノズル
開口面を覆うキャッピング位置と、ノズル開口面から離
れる非キャッピング位置との２位置を占めるスライダ３
０に、弾性材料によりカップ状に形成された第１のキャ
ップ部材３１、第２のキャップ部材３２が設けられてい
る。これらキャプ部材３１、３２は、それぞれ対応する
第１の記録ヘッド７と第２の記録ヘッド８のサイズに合
わせて開口面積が選択されている。

【００１０】第１、第２のキャップ部材３１、３２は、
その吸引口３１ａ、３２ａをそれぞれポンプ３７、３８
の一部を構成するチューブ３３、３４の一端に接続され
ていて、後述する第１、第２のチューブポンプ３７、３
８からの吸引力を受けるようになっている。第１、第２
のチューブポンプ３７、３８は、輪列４０を介して紙送
り兼ポンプモータ２４に選択的に、つまりモータ２４の
逆転時には第１のチューブポンプ３７だけが吸引動作
を、また正転時には第２のチューブポンプ３８だけが吸
引動作を行うようになっている。

【００１１】図３、４は、それぞれ上述したキャッピン
グユニットの一実施例を示すものであって、図中符号３
０はスライダで、キャリッジ１に搭載された２つの記録
ヘッド７、８の間隔に一致させて第１、第２のキャップ
部材３１、３２が、軸３１ｃ、３２ｃにより揺動可能に
設けられている。図中符号４１、４２は、第１、第２の
ガイド片で、キャリッジ１の第１、第２の記録ヘッド
７、８の幅に合わせて両側に配置され、またキャリッジ
１が所定位置にセットされた時、各記録ヘッド７、８に
対向できる間隔を離して設けられている。またスライダ
３０の先端、図中では右端には、キャリッジ１が第１、
第２のキャップ部材３１、３２と第１、第２の記録ヘッ
ド７、８とが丁度対向する箇所に移動したとき、キャリ
ッジ１の下端の突起４４に当接するフラッグ片４５が形
成されている。フラッグ片４５よりもさらに先端には係
合片４６が設けられていて、基台に固定されたガイド部
材４７に当接、離間するようになっている。

【００１２】ガイド部材４７には、スライダ３０の抜け
を防止する凸部４７ａと、常時は、スライダ１を記録ヘ
ッド７、８の下端と一定の間隔を形成する位置に、また
キャッピング時にはキャップ部材３１、３２を記録ヘッ
ド７、８に弾接する位置とを結ぶ斜面４７ｂが形成され
ている。

【００１３】一方、スライダ３０の下部には、その中央
にキャリッジ１の移動方向に直交する軸５０が設けら
れ、この軸５０の両側を、下端が長溝５２ａを介して基
台５３の軸５４に揺動可能に取り付けられたレバー５２
に遊嵌されている。そしてスライダ３０は、下端が基台
５３に固定されて印刷領域側に傾斜するとともに非印刷
領域側に座屈ぎみのコイルバネ５６の上端が取り付けら
れている。

【００１４】これにより非キャッピング時には、スライ
ダ３０は、一端をガイド部材４７の斜面４７ｂの最下端
に、また中央部をレバー５２に規制されながらコイルバ
ネ５６により印字領域側に付勢されて、記録ヘッド７、
８が各キャップ部材３１、３２に接しない程度の間隔ｇ
を形成できる高さに、水平に位置することになる。

【００１５】また、スライダ３０のケース６１側には、
各キャップ部材３１、３２に設けられている大気開放口
３１ｂ、３２ｂと接続するバルブユニット６０が設けら
れている。バルブユニット６０からは作動杆６２が突出
していて、スライダ３０がキャッピング位置まで移動し
て、作動杆６２がケース６１に当接したとき、作動杆６
２が印刷領域側に押し込まれることにより大気開放口３
１ｂ、３２ｂがバルブユニット６０により閉塞するよう
なっている。

【００１６】図５、６、７は、本発明が特徴とする吸引
ポンプ１３の一実施例を示すものであって、一方のポン
プ３７の駆動輪７２が輪列７０を介して紙送り兼ポンプ
モータ２４に接続可能に構成されている。各キャップ部
材３１、３２と廃インクタンク１４とを接続しているポ
ンプチュ−ブ３３、３４は、その外側をほぼ円形状とな
るようにカバーケ−ス７３、７４により覆われ、それぞ
れ接続部材７６を介して連結されている回転軸７７、７
８の両端に固定された駆動輪列７２、８１、８２、８３
の後述する長溝に移動自在に遊嵌された２つのロ−ラ８
５、８５、８６、８６により弾圧されるようになってい
る。

【００１７】図８（イ）、（ロ）は、それぞれこれらロ
−ラ８５、８５、８６、８６を支持している駆動輪に形
成された前述の案内溝９０、９０の一実施例を示すもの
で、この中心からの距離が徐々に変化する長溝として形
成されており、紙送り兼ポンプモータ２４が逆転（符号
Ａ）したときにはローラ８５の軸８５ａが長溝９０、９
０に沿って外周側に移動する。これによりロ−ラ８５、
８５がチュ−ブ３３を圧接しながら回動して吸引力を発
生することになり、またモータ２４が正転（符号Ｂ）し
たときには軸８５ａが中心方向に移動してローラ８５、
８５がチューブ３３から離れてポンプ作用を失うことに
なる。

【００１８】第２のチューブポンプ３８は、第１のチュ
ーブポンプ３７とは逆に動作するように構成されてい
る。すなわちモータ２４が逆転したときにはローラ８６
が中心方向に移動してポンプ作用を失い、またモータ２
４が正転するとローラ８６、８６が外周側に移動してチ
ューブ３４を弾圧しながら回動して吸引力を発生するよ
うになっている。

【００１９】これによりモータ２４の回転方向を切換え
ることにより、吸引力を発生させるポンプを選択するこ
とができる。なお図中符号９２は、ゴム等の弾性部材で
構成されたローラ押圧片で、駆動輪７２が回転した場合
に、ローラ８５に弾圧して、ローラ８５を長溝９０に沿
って、モータの回転方向に対応する位置に強制的に移動
させるためのものである。

【００２０】次にこのように構成した装置の動作につい
て説明する。２つの記録ヘッド７、８を搭載したキャリ
ッジ１が図９中矢印Ｃで示す方向に移動すると、キャリ
ッジ１の下部に設けられた軸１００を中心に矢印１０１
に回動するレバー１０２が、斜面１０３に接触して回動
され、この回動によりスライド歯車１０４がバネ１０５
に抗して移動し、紙送り兼ポンプモータ２４の動力が吸
引ポンプ１３に伝達される。このようにしてキャリッジ
１が印刷領域外に位置するスライダ３０に到達すると、
第１の記録ヘッド７がスライダ３０に設けられている第
２のガイド４２に係合する。この状態でさらにキャリッ
ジ１がさらに移動すると、第１の記録ヘッド７が第１の
ガイド４１に、また第２の記録ヘッド８が第２のガイド
４２に係合することになる。これによりスライダ３０が
キャリッジ１に対応する姿勢に整列される。この状態で
さらにキャリッジ１が移動すると、キャリッジ１の先端
に設けられている凸片４４がスライダ３０のフラッグ片
４５に当接する。これによりスライダ３０の第１、第２
のキャップ部材３１、３２は、キャリッジ１の第１、第
２の記録ヘッド７、８を収容可能な位置に一定の間隙ｇ
を隔てて対向する。

【００２１】この状態で更にキャリッジ１が移動する
と、スライダ３０は、そのフラッグ片４５がキャリッジ
１の突起４４を介してキャリッジ１からの力を受け、ま
た上部がキャリッジ１の移動方向に座屈ぎみのコイルバ
ネ５６の付勢力を受けているレバー５２の抵抗力を受け
るため、前のめりとなり図中符号Ｄで示すようにスライ
ダ３０の後端を上部に持ち上げようとする力が作用す
る。

【００２２】この結果、スライダ３０は、軸５０を回動
支点として後部が持ち上がり、軸５０より後部（印刷領
域側）に位置する第２のキャップ部材３２が第２の記録
ヘッド８に最初に当接する。このとき、キャップ部材３
２は、スライダ３０に或程度揺動可能に取り付けられ、
またスライダ３０もレバー５２を介して基台５３に揺動
可能であるため、第２の記録ヘッド８にガイドされなが
ら上昇して第２の記録ヘッド８を封止できる位置でこれ
に当接する（図１０）。

【００２３】さらにキャリッジ１がケース６１側に移動
すると、コイルバネ５６はキャリッジ１からの力に抗し
切れなくなって座屈し始め、スライダ３０を上部（図中
符号Ｅ）に持ち上げることになる。これによりスライダ
３０は、そのケース側を第２のキャップ部材３２を第２
の記録ヘッド８に嵌装した状態でそのまま持ち上げら
れ、第１のキャップ部材３１を第１の記録ヘッド７に嵌
装することになる。いうまでもなく、スライダ３０が基
台５３に対して揺動するとともに、第１、及び第２のキ
ャップ部材３１、３２は、スライダ３０に対して或程度
揺動でき、しかも自身が弾性部材で構成されているた
め、各記録ヘッド７、８の縁に案内されるようにして記
録ヘッド７、８に填まり込む（図１１）。

【００２４】このようにしてさらにキャリッジ１が移動
すると、スライダ３０は、その上面を記録ヘッド７、８
に規制されながら水平にケース６１に移動する。そして
スライダ３０の先端から突出している作動杆６２がケー
ス６１に当接し、図中符号方向に押し込まれ、各キャッ
プ部材３１、３２の大気開放口３１ｂ、３２ｂを大気と
遮断する。この状態では、コイルバネ５６が大きく座屈
するため、スライダ３０は、コイルバネ５６の弾性力で
上部に持ち上げられ、したがって各キャップ部材３１、
３２は、記録ヘッド７、８に弾接してこれを確実に密封
することになる（図１２）。

【００２５】このようにキャップ部材３１、３２が記録
ヘッド７、８に弾接している状態では、レバー１０２に
より紙送り兼ポンプモータ２４がチューブポンプ３７の
駆動輪７２に接続されているので、モータ２４を逆転さ
せると、第１のチューブポンプ３７、及び接続機構７６
を介して接続された第２のチューブポンプ３８が回転す
る。第１のチューブポンプ３７は、駆動輪７２の図中矢
印Ｆ方向の回転によりローラ８５が長溝９０にガイドさ
れて外周方向に移動してチューブ３３に弾接して吸引動
作を始める（図１３（イ））。

【００２６】一方、第２の第２のチューブポンプ３８
は、駆動輪が矢印Ｇの方向に回転するため、ローラ８
６、８６が中心方向に移動してチューブ３４を弾圧しな
い位置で実質的に空回りする（図１３（ロ））。これに
より、第１のキャップ部材３１だけが吸引力を受けて第
１の記録ヘッド７からインクを吸引する。第１の記録ヘ
ッド７からキャップ部材３１に吐出したインクは、チュ
ーブ３３を経て廃インクタンク１４に排出される。

【００２７】このようにして第１の記録ヘッド７からの
インクの吸引が終了した段階で、モータ２４を正転させ
ると、第２のチューブポンプ３８は、その駆動輪が矢印
Ｈ方向に回転してローラ８６、８６を外側に移動させ、
チューブ３４に弾接する（図１４（イ））。また第１の
チューブポンプ３７は、駆動輪が図中矢印Ｊ方向に回転
してローラ８５、８５が中心方向に移動してチューブ３
３を弾圧しない位置に離れる（図１４（ロ））。これに
より第２のキャップ部材３２が記録ヘッド７からインク
を吸い出すことになる。第２のキャップ部材３２に吐出
されたインクはチューブ３４を経て廃インクタンク１４
に排出される。

【００２８】紙送り兼ポンプモータ２４の回転方向を選
択することにより、吸引を必要とする一方の記録ヘッド
７、あるいは８からだけインクを吸引するため、インク
吸引を必要としない側のヘッドからのインク吸引を防止
することができるばかりでなく、ポンプ１台を駆動する
に要するトルクを賄うだけの小さな定格のモータを使用
することができる。

【００２９】吸引動作が終了した段階で、最後に作動さ
せたポンプ、この実施例では第２のチューブポンプ３８
の吸引力発生方向とは反対の方向に、駆動輪７２、８３
を回転角度６０乃至１５０度程回転させると、第１のポ
ンプ３７のローラ８５、８５は、チューブ３３とローラ
押圧片９２によって、また回転角度１５０以下ではロー
ラ８５、８５の位置に関りなくローラ押圧片９５を乗り
越えてチューブ３３を弾圧するには至らず、また第２の
ポンプ３８のチューブ３４を弾圧していたローラ８６、
８６は、長溝９０の形状によって回転角度６０度以上で
チューブ３４の弾性力によってチューブ３４を弾圧しな
い位置に移動するため、第１、第２のチューブポンプ３
７、３８は、各ローラ８５、８５、及び８６、８６がそ
れぞれのチューブ３３、３４を弾圧しない位置で停止状
態となる（図１５（イ）（ロ））。これにより第１、第
２のキャップ部材３７、３８はそれぞれポンプを構成し
ているチューブ３３、３４を介して大気と連通すること
ができて、気温の変化に起因する大気圧変動による記録
ヘッドの印字不良を防止できるばかりでなく、ローラ８
５、８５、８６、８６によるチューブの長時間の押潰し
を防止することができる。

【００３０】一連の操作が終了して印刷デ−タが存在せ
ず、休止状態に移る場合にはこの状態を維持する。他
方、さらに引き続いて印刷を実行する場合には、キャリ
ッジ１を図１２の符号Ｋの方向に移動させると、第１、
第２のキャップ部材３１、３２が記録ヘッド７、８に嵌
合しているため、スライダー３０がキャリッジ１の移動
に追従して図中符号の方向に移動する。このようにして
スライダの突起４６がガイド部材４７の斜面４７ｂ最下
部に到達すると（図９）、スライダ３０がコイルバネ５
６により付勢されて下方に降下し、水平状態となる。こ
れにより記録ヘッド７、８とスライダ３０との間に間隙
ｇが生じ、キャリッジが自由に主走査方向に移動可能と
なるから、記録ヘッドは、そのまま印刷領域に移動して
印刷データに基づいて印刷動作を実行することになる。
この状態ではスライダ３０の係合片４６がガイド片４７
の凸部４７ａに係合するから、所定の位置に静止するこ
とのなる。

【００３１】なお、上述の実施例においては記録ヘッド
のノズル開口を下方に向けて配置したものに例を採って
説明したが、ノズル開口を上向き、または水平に向けて
配置された記録ヘッドに対しても、これら記録ヘッドの
配置形態に対応するように、つまりノズル開口の面に対
向する姿勢となるようにキャップを配置しても同様の作
用を奏することは明らかである。さらに上述の実施例に
おいてはカラープリンタに例を採って説明したが、同色
のインク滴を吐出する２つのインクジェット式記録ヘッ
ドを同一のキャリッジに搭載して、記録密度を向上させ
るプリンタに適用しても同様の作用を奏することは明ら
かである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明おいては、ノ
ズル開口を有する第１、第２のインクジェット式記録ヘ
ッドを搭載したキャリッジと、第１、及び第２の記録ヘ
ッドのノズル開口を封止するとともに、吸引手段に接続
する吸引口を有する第１、第２のキャップ部材に負圧を
供給する吸引ポンプにおいて、同一の回転駆動源に接続
されて回転駆動源の回転方向により選択駆動される第
１、第２のチューブポンプとして構成されているので、
駆動源を共用して２つのキャップに独立して負圧を供給
することができ、記録装置の簡素化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット式記録装置の印刷機構
周辺の構造を示す斜視図である。

【図２】キャッピング装置を中心にして示す上面図であ
る。

【図３】キャッピング装置の一実施例を示す上面図であ
る。

【図４】キャッピング装置の一実施例を記録ヘッドに当
接した状態で示す正面図である。

【図５】紙送り兼ポンプモータが吸引ポンプに接続され
た状態を示す図である。

【図６】本発明が特徴とする吸引ポンプを構成するチュ
ーブポンプの縦断面の構造を示す図である。

【図７】チューブポンプの横断面の構造を示す図であ
る。

【図８】チューブポンプを構成している駆動輪に形成さ
れた長溝の形状を第１のチューブポンプでもって示す図
である。

【図９】キャリッジが、各記録ヘッドが各キャップ部材
に対向する位置まで移動した状態を示す図である。

【図１０】キャリッジが、一方の記録ヘッドが一方のキ
ャップ部材に当接した状態を示す図である。

【図１１】キャリッジが、２つの記録ヘッドが各キャッ
プ部材に当接する位置に移動した状態を示す図である。

【図１２】キャリッジが、吸引可能位置に移動した状態
を示す図である。

【図１３】図（イ）、（ロ）は、それぞれ紙送り兼ポン
プモータが逆転した時の第１及び第２のチューブポンプ
の状態を示す図である。

【図１４】図（イ）、（ロ）は、それぞれ紙送り兼ポン
プモータが正転した時の第２、及び第１のチューブポン
プの状態を示す図である。

【図１５】図（イ）、（ロ）は、それぞれ紙送り兼ポン
プモータが停止した時の第２、及び第１のチューブポン
プの状態を示す図である。

【符号の説明】

１ キャリッジ ７、８ インクジェット式記録ヘッド １２ キャッピング装置 １３ 吸引ポンプ ２４ 紙送り兼ポンプモータ ３０ スライダ ３１、３２ キャップ部材 ３７、３８ チューブポンプ ４１、４２ ガイド部材 ５０ 回動軸 ５２ レバー ５６ コイルバネ ６０ バルブユニット ６１ ケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 宣仁 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 望月 聖二 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル開口を有する第１、第２のインク
   ジェット式記録ヘッドを搭載したキャリッジと、 第１、及び第２の記録ヘッドのノズル開口を封止すると
   ともに、吸引手段に接続する吸引口を有する第１、第２
   のキャップ部材に負圧を供給する吸引ポンプにおいて、 同一の回転駆動源に接続されて回転駆動源の回転方向に
   より選択駆動される第１、第２のチューブポンプとして
   構成されているインクジェット式記録装置。
2. 【請求項２】 前記吸引手段は、同一の回転駆動源に接
   続されて回転駆動源の回転方向により選択駆動されてチ
   ューブを押圧するローラと、ローラに接触して回転方向
   に対応して前記ローラを中心側、または外側に強制的に
   移動させるするローラ押圧片を有するチューブポンプと
   して構成された請求項１に記載のインクジェット式記録
   装置。