JP2002036603A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のノズル及びノズル列を持つ小型高密度
記録ヘッドに対してインクの特性や記録ヘッドの様式に
依存せず、個別に適応した吸引回復設定可能な安定的で
汎用性のある回復手段を持つインクジェット記録装置を
提供する。 【解決手段】 インクを吐出する複数の吐出口をキャッ
ピングするためのキャップ３５と、該キャップの内部空
間を大気と連通させる大気連通弁４６ａ，４６ｂと、キ
ャップ３５と連通し、前記吐出口から吸引を行うための
吸引手段とを有し、キャップ３５は前記複数のノズル列
から吐出される複数種のインクに対応して前記内部空間
を複数有する一体型のキャップであり、大気連通弁４６
ａ，４６ｂは前記複数の内部空間に各々個別に連通する
ように複数設け、各ノズル列から吐出されるインクに対
して大気連通弁４６ａ，４６ｂの開閉位置を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録手段としての
記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して記録を行う
インクジェット記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙、布、プラスチックシート、Ｏ
ＨＰ用シートなどの被記録材としてのプリント媒体（以
下、単に「記録紙」ともいう）に対してプリントを行う
プリント装置は、種々のプリント方式、例えばワイヤー
ドット方式、感熱方式、熱転写方式、またはインクジェ
ット方式によるプリントヘッドを搭載可能な形態として
提案されている。

【０００３】このようなプリント装置の中で、インク吐
出口からインクを吐出させて記録紙上にプリントを行う
インクジェットプリント方式のプリント装置（以下、イ
ンクジェットプリント装置ともいう）は低騒音なノンイ
ンパクト型のプリント方式であり、高密度かつ高速なプ
リント動作を行うことが可能である。一般に、インクジ
ェットプリント装置は、プリントヘッドを搭載するキャ
リアを駆動する手段と、記録紙を搬送する搬送手段と、
これらを制御するための制御手段とを備えている。

【０００４】また、プリントヘッドのインク吐出口から
インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生す
るエネルギー発生素子としては、ピエゾ素子などの電気
機械変換体を用いたもの、レーザなどの電磁波を照射し
て発熱させ、この発熱による作用でインク滴を吐出させ
るもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換体素子
によって液体を加熱させるものなどがある。

【０００５】その中でも熱エネルギーを利用してインク
を滴として吐出させる方式のインクジェットプリント方
式のプリントヘッドは、インク吐出口を高密度に配列す
ることができるため高解像度のプリントをすることが可
能である。その中でも電気熱変換体素子をエネルギー発
生素子として用いたプリントヘッドは、小型化も容易で
あり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼
性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を
十分に活用して製造でき、高密度実装化が容易で製造コ
ストも廉価なことから、有利である。

【０００６】上述のように、インクジェットプリント方
式は簡単な構成からなる極めて優れたプリント方式であ
るが、一方解決すべき問題も存在する。

【０００７】インクジェット記録装置は、装置全体が長
期間使用されない場合や、使用されても多数の吐出口の
うちの特定の吐出口が他の吐出口に比較して稀にしか吐
出を行なわない場合には、吐出口や、吐出口に連通する
インク室内で水分の蒸発により、インクが増粘し、吐出
不良となることがある。また、吐出口が配設されたヘッ
ドの吐出面にインク液滴、水滴、あるいは塵埃等が付着
して、吐出されるインク液滴がこれらの付着物に引っ張
られ、吐出方向が偏向することもある。

【０００８】これらの不具合を防止するために、従来の
インクジェット記録装置は、いわゆる吐出回復装置とし
て次のような手段を備えている。例えば、不吐出防止手
段として、印字記録の前にインクを所定のインク受容媒
体に吐出して増粘インク等を排除する予備吐出や、吐出
口や共通液室からインクを吸引することにより付着物を
排除するインク吸引や、インクタンク交換時に混入する
気泡を排除するためのインク吸引、さらには吐出口から
のインク水分蒸発を防止するキャッピング等が行なわれ
ている。

【０００９】また、カラー画像を記録できるインクジェ
ット記録装置では、同一記録ヘッドのなかに黒色のほか
に例えばマゼンタ、シアン、黄色等の複数の吐出口群を
設け、各吐出口群にそれぞれ独立のインクタンクおよび
供給系と、各群に共通のキャップその他の吐出回復手段
とを設けた装置が開発されている。この種の記録装置で
は、黒色以外のカラー印字画像を２色ないし３色で構成
する場合が多く、１ドット当たりのインク吐出量を単色
の黒インクと同量とすると、媒体上に記録される印字ド
ット径が大きくなり過ぎる。

【００１０】そこで、カラーインクに対しては、オリフ
ィス径を小さくしたり、ノズル断面積を変えたりしてお
り、さらに、発熱素子等の加熱により液滴を吐出させる
方式では、発熱素子の面積を小さくしたり、発熱素子と
オリフィスとの距離を変えたりする方式が採用される。

【００１１】このように、同一のヘッド、またはヘッド
ユニット内に複数の吐出口群を有し、しかも各吐出口群
のノズル断面積や吐出口の大きさが異なる場合の吐出回
復手段には、次のような問題がある。すなわち、各吐出
口群の流抵抗が異なり、共通のキャップで吸引操作を行
なう場合は、１回の回復操作によるインク吸引量が吐出
口群ごとに異なり、流量係数の大きな吐出口群のインク
が多く吸引され、流量係数の小さな吐出口群のインク吸
引量が少なくなる。

【００１２】同一吸引操作で吸引されるインク量が各吐
出口群により異なると、インクタンク交換時に混入する
気泡やインク供給路中の増粘インクを除去するために
は、流抵抗の最大の吐出口群の吸引量に合わせて吸引し
なければばらない。そのために、他の吐出口群は、必要
以上のインク量を吸引して廃棄することとなり、甚だ無
駄である。

【００１３】そこで従来のインクジェット記録装置の中
には前述した問題点に対して特開平７−５２４０６号公
報に記録ヘッドと回復装置等が開示されており、この構
成によればインク供給路と供給液室の内容積合計をノズ
ルの流量係数に応じて定めることにより、同一のキャッ
プによる吐出回復操作で各ノズル群の回復処理を確実に
行なうことができ、吐出回復操作による無駄なインクの
廃棄を減少できる効果がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年イ
ンクジェット記録装置は小型化、超高画質化、超高速印
刷化等が望まれるなか記録ヘッドの小型化や、記録ヘッ
ドから吐出するインクの吐出滴の大きさや吐出スピード
などをより小さくそしてより速くする傾向にあり、共通
液室内に貯えるインクの量等も多様になり、さらに高発
色高耐光性インクや記録用紙に定着性の優れたインクな
ど使われるインクの種類等も増えつつあることからそれ
らのインクの流抵抗など、多様なものを使用する記録ヘ
ッドを搭載したインクジェット記録装置、例えば、高画
質優先のインクジェット記録装置や高速印刷優先のイン
クジェット記録装置なども存在するようになってきてい
る。

【００１５】前述したように現在これらのインクジェッ
ト記録装置に広く汎用でき、どのようなインクを使用し
た記録ヘッドに対しても吐出回復操作による無駄なイン
クの廃棄を低減し安定的な吐出回復機能を満たす回復装
置が望まれている。

【００１６】本発明はこのような技術的課題に鑑みてな
されてものであり、複数のノズル及びノズル列を持つ小
型高密度記録ヘッドに対してキャッピング可能で、イン
クの特性や記録ヘッドの様式に依存せず、個別に適応し
た吸引回復設定可能な安定的で汎用性のある回復手段を
持つインクジェット記録装置を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は次のように構成したものである。

【００１８】（１）インクジェット記録装置において、
インクを吐出する複数の吐出口をキャッピングするため
のキャップと、該キャップの内部空間を大気と連通させ
る連通弁と、前記キャップと連通し、前記吐出口から吸
引を行うための吸引手段とを有し、前記キャップは前記
複数の吐出口に対応して前記内部空間を複数有する一体
型のキャップであり、前記連通弁は前記複数の内部空間
に各々個別に連通するように複数設けられているように
した。

【００１９】（２）上記（１）のインクジェット記録装
置において、吐出口からインクを吐出する複数のノズル
およびノズル列を有する記録ヘッドと、該記録ヘッドを
搭載して往復運動をするキャリッジと、キャップを前記
記録ヘッドの吐出口面に当接及び離間させるキャッピン
グ手段と、前記キャップが前記記録手段の吐出口面に当
接している際に、前記キャップ内空間を密閉又は大気と
連通させる前記連通弁の開閉手段とを有し、前記キャッ
プは前記記録ヘッドの複数のノズル列に対応する空間を
複数設けた一体型のキャップであるとした。

【００２０】（３）上記（２）のインクジェット記録装
置において、前記キャップの複数の空間を分ける敷居は
それぞれ１枚で構成され、かつ空間を分ける敷居の厚み
は周囲の壁の厚みと同一かそれ以下であり、記録ヘッド
と当接する面はどの空間を形成する平面も同一平面であ
るとした。

【００２１】（４）上記（２）または（３）のインクジ
ェット記録装置において、前記キャッピング手段は、前
記キャップを固定するキャップホルダと、前記キャップ
ホルダの底面部に圧縮ばねを付勢させ、前記圧縮ばねの
対向側を支え、前記キャップホルダに前記記録ヘッドの
吐出口面へのキャッピング圧を発生させるように前記キ
ャップホルダを支持するキャップベースと、前記キャッ
プベースを前記記録ヘッドへ近接あるいは退避させるキ
ャップレバーとからなるとした。

【００２２】（５）上記（４）のインクジェット記録装
置において、前記キャッピング手段の前記圧縮ばねは前
記記録手段の吐出口面に当接する前記キャップの当接平
面で形成されるリブ平面面積の重心もしくは重心を通る
直線上の下に配置させ前記キャップホルダを付勢する構
成とした。

【００２３】（６）上記（２）ないし（５）いずれかの
インクジェット記録装置において、前記吸引手段は、記
録ヘッドの吐出口に通じるチューブを加圧コロで変形さ
せることにより前記吐出口に負圧を発生させ、前記吐出
口よりインクを排出させるチューブポンプであり、前記
加圧コロがチューブ加圧回転方向とは逆側の駆動を与え
られたとき、前記加圧コロがチューブ加圧力を緩和する
方向へ移動するようにした。

【００２４】（７）上記（２）ないし（６）いずれかの
インクジェット記録装置において、前記記録ヘッドはイ
ンクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生す
る電気熱変換体を備えているとした。

【００２５】（８）上記（７）のインクジェット記録装
置において、前記記録ヘッドは前記電気熱変換体が発生
する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利用し
て吐出口よりインクを吐出させるようにした。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。なお、各図面を通して、同一符号は
同一部分を示すものである。図１は本発明に係るインク
ジェット記録装置の内部構成を示す斜視図、図２は図１
のインクジェット記録装置の回復手段を含む回復装置を
斜め上方から見た構成を示す斜視図、図３は図１のイン
クジェット記録装置に搭載された回復装置の内部構造を
示す分解斜視図である。

【００２７】図１〜図３において、１はインクジェット
記録装置であり、駆動源であるキャリッジＭ１と、イン
クジェット用の記録ヘッド（記録手段）３を搭載するキ
ャリッジ２と、キャリッジモータＭ１によりキャリッジ
２を矢印Ａ方向に往復移動させる伝動機構４と、被記録
媒体である記録紙Ｐ搬送（紙送り）する給紙機構（紙送
り機構）５と、記録ヘッド３の吐出回復処理を行うため
に吐出口面をメンテナンスする回復装置１０とを備えて
いる。

【００２８】このようなインクジェット記録装置１にお
いては、記録紙Ｐは給紙機構５によって送り込まれ、記
録ヘッド３によって記録紙Ｐに所定の記録が行なわれ
る。キャリッジ２に装着されるインクジェットカートリ
ッジ６は、該記録ヘッド３が搭載される部材であるキャ
リッジ２に着脱自在に保持（装着）されている。

【００２９】記録ヘッド３に対しては、前記インクジェ
ットカートリッジ６内に収容されたインクが供給され
る。この場合、キャリッジ２と記録ヘッド３は、両部材
の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維
持できるようになっている。前記記録ヘッド３は、記録
信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の
吐出口からインクを選択的に吐出して記録するインクジ
ェット用の記録ヘッドである。

【００３０】また、この記録ヘッド３は、熱エネルギー
を利用してインクを吐出するインクジェット用の記録手
段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換
体を備えたものである。さらに、前記記録ヘッド３は、
前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーによ
り生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる
圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記
録を行うものである。

【００３１】前記電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに
対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変
換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出
口からインクを吐出するものである。

【００３２】図１７は記録ヘッド（記録手段）３のイン
ク吐出部（一つの吐出口列）の構造を示す部分斜視図で
ある。図１７において、記録紙Ｐと所定の隙間（例え
ば、約０．３〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出
口面２３には、所定のピッチで複数の吐出口４９が形成
され、共通液室５０と各吐出口４９とを連通する各液路
５１の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生す
るための電気熱変換体（発熱抵抗体など）５２が配設さ
れている。

【００３３】記録ヘッド３は、前記吐出口４９が主走査
移動方向（キャリッジ２に搭載される本実施例では該キ
ャリッジ２の移動方向矢印Ａ）と交叉する方向に並ぶよ
うな位置関係で案内支持されている。

【００３４】このようにして、画像信号または吐出信号
に基づいて対応する電気熱変換体５２を駆動（パルス電
圧を印加）して、液路５１内のインクを膜沸騰させ、そ
の時に発生する圧力によって吐出口４９からインク滴を
吐出させる記録ヘッド（記録手段）３が構成されてい
る。

【００３５】図１において、キャリッジ２は、キャリッ
ジモータＭ１の駆動力を伝達する伝動機構４の駆動ベル
ト７の一部に連結されており、ガイドシャフト１３に沿
って矢印Ａ方向に摺動自在に案内支持されており、前記
キャリッジモータＭ１によって駆動されるように装着さ
れている。従って、キャリッジ２は、キャリッジモータ
Ｍ１の正転及び逆転によってガイドシャフト１３に沿っ
て往復移動する。

【００３６】また、８はキャリア２の矢印Ａ方向におけ
る絶対位置を示すスケールであり、本実施例では、透明
なＰＥＴフィルムに必要なピッチで黒色のバーを印刷し
たものを用いており、その一方はシャーシ９に固着さ
れ、他方は不図示の板バネで支持されている。

【００３７】図１に示すインクジェット記録装置１にお
いては、記録ヘッド３の不図示の吐出口が形成された吐
出口面に対向して不図示のプラテンが設けられており、
キャリッジモータＭ１の駆動力によって記録ヘッド３を
搭載したキャリッジ２が往復駆動されると同時に、記録
ヘッド３に記録信号を与えてインクを吐出することによ
って、プラテン上に搬送された被記録媒体としての記録
紙Ｐの全幅にわたって記録が行われる。

【００３８】１４は記録シートを搬送するために搬送モ
ータＭ２によって駆動される搬送ローラであり、１５は
不図示のバネにより記録シートを搬送ローラ１４に当接
するピンチローラ、１６はピンチローラ１５を回転自在
に支持するピンチローラホルダである。

【００３９】また、１７は搬送ローラ１４の一端に固着
された搬送ローラギアであり、この搬送ローラギア１７
に中間ギア１８を介して伝達された搬送モータＭ２の回
転により、搬送ローラ１４が駆動されるようになってい
る。

【００４０】１９は記録ヘッド３によって画像が形成さ
れた記録シートを記録装置外ヘ排出するための不図示の
排出ローラに固着された排出ローラギアであり、この排
出ローラギア１９に中間ギア１８を介して伝達された搬
送モータＭ２の回転により、図２、図３に示す排出ロー
ラ２０が駆動されるようになっている。なお、２１は排
出ローラ２０に記録シートを不図示のバネにより圧接す
る拍車ローラであり、２２は拍車ローラ２１を回転自在
に支持する拍車ホルダである。

【００４１】また、上記インクジェット記録装置１にお
いては、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２の記録動
作のための往復運動の範囲外（記録領域外）の所望位置
（例えばホームポジションと対応する位置）に、記録ヘ
ッド３の吐出不良を回復するための回復装置１０が配設
されている。

【００４２】この回復装置１０は、記録ヘッド３の吐出
口面をキャッピングするキャッピング手段１１と記録ヘ
ッド３の吐出口面をクリーニングするワイピング手段１
２を備えており、このキャッピング手段１１による吐出
口面のキャッピングに連動して回復装置内の不図示の吸
引手段（吸引ポンプ等）により吐出口からインクを強制
的に排出させ、それによって、記録ヘッド３のインク流
路内の増粘インクや気泡等を除去するなどの吐出回復処
理を行うことができる。

【００４３】また、非記録時等に、記録ヘッド３の吐出
口面をキャッピングすることによって、該記録ヘッドを
保護するとともにインクの乾燥を防止することができ
る。また、ワイピング手段１２はキャッピング手段１１
の近傍に配されると共に、記録ヘッド３の吐出口面に付
着したインク滴を拭き取るようになっている。

【００４４】そして、これらキャッピング手段１１及び
ワイピング手段１２により、記録ヘッド３を正常な状態
に保つことが可能となっている。

【００４５】図４は図１のキャピング手段１１の内部構
造を示す分解斜視図であり、図２及び３，４を用いて本
発明の特徴とする回復手段を含む回復装置１０の構成を
説明する。本回復装置１０は、記録ヘッド３の不吐不良
等の回復手段として吸引手段４８、キャッピング手段１
１、ワイピング手段１２を備えている。

【００４６】図１４は吸引手段４８の詳細構成を示す側
面図であり、図１４に示す吸引手段４８は回復ベース２
０の円弧部内面をガイド面としその円弧面に沿わせるよ
うに吸引チューブ３２を２本配置し、吸引チューブ３２
を不図示の加圧ばねで押圧し吸引チューブ３２内に負圧
を発生させるための加圧コロ３３を吸引動作中は吸引チ
ューブ３２を押圧する側へ、吸引動作以外は吸引チュー
ブ３２から退避させ得るように加圧コロホルダ３１に長
穴形状を設けその長穴形状に軸支し、１本の吸引チュー
ブ３２に対し２個配置している。

【００４７】本実施例では加圧コロ３３の配置は吸引チ
ューブ３２をガイドする回復ベース２０の円弧面が半円
形状であるため、加圧コロ３３を１８０度対向するよう
に２個配置することにより１個の加圧コロが吸引チュー
ブ３２を押圧している状態から離間する時に、もう一方
の加圧コロ３３が吸引チューブ３２を押圧するようにな
るため２個の加圧コロ３３を連続的に回転させることで
吸引チューブ内の負圧を保ちつつ連続的に吸引動作を行
うことが可能になる。

【００４８】また、ガイド形状がほぼ円上になっている
場合は１個の加圧コロでも同様の効果が得られる。さら
に、ガイド形状が半円状でも加圧コロが２個以上であれ
ば同じように連続的に吸引動作が可能である。前記加圧
コロホルダ３１は加圧コロホルダガイド３０に回復ベー
ス２０の円弧ガイド面半径方向に回動可能に軸支され加
圧コロ３３を吸引チューブ３２に対し押圧、退避させる
働きをする。

【００４９】加圧コロホルダガイド３０は両端部に軸を
有し、回復ベース２０の吸引チューブ３２が備えられて
いる半円弧ガイド面の円弧中心に軸支され、図２及び図
３に示すＰＧモータ（回復用モータ）Ｍ３からの駆動を
伝達し回転可能に配置されている。ＰＧモータＭ３から
の駆動力は吸引手段４８にＰＧギア（１）２４、ポンプ
ギア２７を伝わり加圧コロホルダガイド３０を回転させ
吸引回復動作を実行する。

【００５０】また、吸引手段４８はＰＧモータＭ３の回
転駆動に対し直結された形になっており、ＰＧモータＭ
３の一方向回転（以降正転）で吸引動作、逆方向回転
（以降逆転）で加圧コロ３３を吸引チューブ３２への押
圧状態から解除方向へ移動させる働きを得る構成となっ
ている。なお、本実施例においては、吸引手段４８を駆
動させる駆動源を回復装置内にもつ１駆動源としている
が、他の別の駆動源を利用して吸引手段４８を駆動させ
ても良い。

【００５１】図４に示すとおり、キャッピング手段１１
は記録ヘッド３の吐出口面に当接するキャップ３５と、
記録ヘッド３の吐出口面から排出されるインクを効率よ
く吸引するためのキャップ吸収体４４と、キャップを支
え圧縮ばね４３により記録ヘッド３の吐出口面にキャッ
プ３５を圧接させ得るキャップホルダ３６と、キャップ
ホルダ３６にキャップ圧を与える圧縮ばね４３を支持
し、キャップホルダ３６を上下方向に摺動自在に支持す
るキャップベース３４と、キャップ３５を記録ヘッド３
の吐出口面に当接、離間させるためのアーム部材となる
キャップレバー３７と、図９〜図１２に示すキャップ３
５とキャップベース３４に設けた大気連通孔４７とを連
結する大気連通チューブ４５、大気連通孔４７を開閉す
ることでキャップ３５内部に密閉状態を作ったり、開放
状態にさせ得る大気連通弁（Ｂｋ用）４６ａ、（Ｃｏｌ
ｏｒ用）４６ｂにより構成されている。

【００５２】キャッピング手段１１には吸引手段４８を
構成している吸引チューブ３２がキャップホルダ３６に
備えたジョイント部に連結され、キャップ手段が記録ヘ
ッド３の吐出口面に当接している間、吸引手段４８の吸
引動作によりキャップ３５内に負圧を与え記録ヘッド３
からインクを吸引可能に構成している。

【００５３】図５は図４のキャップ３５の構成を示す平
面図、図６は図４のキャップ３５とキャップ当接する記
録ヘッド３の吐出口付近を示す一部透視斜視図であり、
さらに本実施例では、図５、図６に示すように記録ヘッ
ド３は複数のノズル列を持つ構成としており、Ｂｋイン
ク用ノズル５４とＣｏｌｏｒインク用ノズル５５とを別
々の吸引チューブ３２で吸引する構成としているため、
キャップ３５の空間の片側をＢｋインク専用キャップ空
間５７、他方をＣｏｌｏｒインク専用キャップ空間５８
という２つの空間にわけ、キャップ吸収体押えリブ５６
によってキャップ３５内に取り付けられるキャップ吸収
体４４を各空間に合わせて２個、大気連通チューブを２
本、キャップベース３４に軸支され、大気連通弁ばね５
３に付勢された大気連通弁４６ａ，４６ｂを２個配置し
ている。なお、図５に示すＸはキャップリブ交差部であ
る。

【００５４】前記両キャップ空間５７，５８は各々個別
の吸引チューブ３２と大気連通チューブ４５とに、キャ
ップホルダ嵌合穴（吸引孔側）４２ａ、（大気連通孔
側）４２ｂを経由しキャップホルダ３６のジョイント部
と嵌合することで連通し、それぞれ独立の吸引回復動作
に対応可能に構成している。

【００５５】本実施例においてキャッピング手段１１を
記録ヘッド３に当接させるための昇降動作および大気開
放弁４６ａ，４６ｂの開閉動作はＰＧモータＭ３からの
駆動をＰＧギア（２）２５、ＰＧギア（３）２６らを経
由し、キャッピング手段１１の昇降動作および大気連通
弁４６ａ，４６ｂの開閉動作を実行するカム３８に勘合
しＰＧモータＭ３からの駆動力を一方向回転時はカム３
８に伝達し、他方向回転時は空転しカム３８に駆動を伝
達させないワンウエイクラッチギア２８を伝達して駆動
力を受ける構成としている。

【００５６】前記カム３８は前述のキャッピング手段の
動作のほかに、ワイピング手段１２を駆動させることや
記録ヘッド３の回復動作中に記録ヘッド３と本実施例に
おける回復装置を構成するキャッピング手段１１との位
置決めとして備えられているＣＲロックレバー２９の昇
降動作も制御するように構成している。前述した各手段
の動作はカム３８に備えられたカム位置検知センサ用フ
ラグとカム位置検知センサ４０とでカム３８の回転位置
決めを行い、各手段を制御している。

【００５７】ここで本発明は、吐出口からインクを吐出
する複数のノズルおよびノズル列を有する記録手段と、
記録手段を搭載して往復運動をするキャリッジと、前記
吐出口からのインクの吐出状態を回復または維持するた
めの回復手段と、を有するインクジェット記録装置に係
るものであり、上記に加えてさらに、従来例に対し以下
に説明するような特徴的な構成を包蔵するものである。
以下図７〜図１６を参照して本発明によるインクジェッ
ト記録装置の回復装置の特徴的な吸引回復モード及びそ
れを可能にするキャッピング手段の特徴について説明す
る。

【００５８】図１６は一実施例の吸引回復動作を示すフ
ローチャートであり、本実施例における回復装置により
記録ヘッド３の吸引回復動作を行う場合、図１６に示す
フローのようなシーケンスにより吸引回復を行う。以下
図１６のフローに沿って本実施例における吸引回復モー
ドの詳細を説明する。なお、本動作は不図示のＲＯＭに
格納されているプログラムに基づいて不図示のＣＰＵの
指示により実行される。

【００５９】吸引回復動作命令が下された場合、回復装
置を構成しているカム３８の位置をカム位置検知センサ
４０により検出し、キャッピング手段１１及びワイピン
グ手段１２等の位置を確認する（ステップＳ１０１）。
記録ヘッド３が吸引回復動作ポジションにいない状態の
場合は、記録ヘッド３と回復ユニットを構成しているキ
ャッピング手段１１やワイピング手段１２等が干渉しな
い状態にあることをカム位置検出センサ４０により確認
した後で記録ヘッド３を図１に示す伝達機構４を駆動さ
せ吸引回復動作ポジションに移動させる（ステップＳ１
０４）。なお、記録ヘッド３が吸引回復動作ポジション
にある場合には記録ヘッド３を吸引回復動作ポジション
から退避させ（ステップＳ１０２）、ワイパー拭き取り
終了までＰＧモータＭ３を逆転（回転方向Ｒ）させ（ス
テップＳ１０３）、記録ヘッド３を吸引回復動作ポジシ
ョンへ移動させる（ステップＳ１０４）。

【００６０】その後ＰＧモータの駆動によりカム３８を
駆動させることで吸引回復動作を実行するためキャッピ
ング手段１１を記録ヘッド３の吐出口面へカム３８の回
転により当接させる（ステップＳ１０５）。その際のＰ
ＧモータＭ３の回転方向は図１４に示す逆回転方向Ｒで
あるため吸引手段４８の加圧コロ３３は吸引チューブ３
２から離間した位置に配置され、キャップ３５内を大気
と連通させており吸引手段４８が回転してもキャップ３
５内に吸引チューブ３２内に残留するインクを逆流させ
たり、キャップ３５内に正の圧力をかけ、記録ヘッド３
の吐出口にダメージを与えないように構成している（Ｐ
ＧセンサｏｎまでＰＧモータＭ３を逆転させる）。

【００６１】キャップ３５を記録ヘッド３の吐出口面に
当接させた後、吸引回復動作に入る準備として吸引手段
４８を構成する加圧コロ３３を一度吸引チューブ３２に
押圧させるためＰＧモータＭ３を吸引手段４８が図１４
に示す正転方向（回転方向Ｌ）の駆動をあたえる（図１
６における加圧コロ吸引前イニシャル動作）（ステップ
Ｓ１０６）。

【００６２】その際、キャッピング手段１１は記録ヘッ
ド３の吐出口面に当接しているため、吸引手段４８が逆
回転方向Ｒ側へ回転する時に余計な負圧をキャップ３５
内にかけることを防ぐため、キャップ３５を記録ヘッド
３に当接させた時にカム３８の回転により大気連通弁４
６ａ，４６ｂを開放状態にさせておく。

【００６３】前述の動作は加圧コロ３３の動きはじめる
位置を常に吸引チューブ３２に押圧させることで加圧コ
ロ３３が吸引チューブ３２を押圧するまでの時間分の吸
引量のバラツキを低減させるために行っているものであ
る。次に、本実施例の回復装置ではＢｋインク及びＣｏ
ｌｏｒインクに対して各々吸引回復設定をしているため
吸引モードの選択を行う（ステップＳ１０７）。吸引モ
ードの選択はキャッピング手段１１を構成する大気連通
弁４６ａ，４６ｂをキャップ３５が記録ヘッド３に当接
している間に開閉することでキャップ３５内部を密閉状
態や大気連通状態にし、吸引手段４８の吸引回転動作に
より密閉空間となっているキャップ３５内部に負圧を与
え記録ヘッド３よりインクを排出させる側のキャップを
制御することで行っている。

【００６４】図９から図１２に示すように大気連通弁４
６ａ，４６ｂの位置により大気連通孔４７を開放、密閉
することでキャップ３５内密閉開放制御をしている。本
発明では、従来例に対し前述の大気連通弁４６ａ，４６
ｂ及び大気連通孔を持つことにより前述のキャップ３５
空間内密閉開放制御を行い、一体キャップの構成で複数
の空間を持ちつつ、各々を個別に吸引回復可能な構成と
している。

【００６５】図９は記録ヘッド３の吐出口面を保護する
キャッピング状態の時の弁の位置を示す斜視図、図１０
は吸引回復動作準備（前述の加圧コロ吸引前イニシャル
動作）を行う際にキャップ３５内を大気連通状態および
キャップ３５内のインクを排出する空吸引状態の場合の
弁の位置を示す斜視図、図１１は本実施例における回復
装置のＢｋインク吸引状態の弁の位置を示す斜視図、同
様に図１２はＣｏｌｏｒインク吸引状態の弁の位置を示
す斜視図である。

【００６６】吸引モードの選択を行った後にＰＧモータ
Ｍ３の駆動（正転駆動）を吸引手段４８へ伝達させＢ
ｋ、Ｃｏｌｏｒ各々の吸引命令にあわせて所定の吸引回
復設定量のインク吸引回復を行う（Ｂｋ吸引、Ｃｏｌｏ
ｒ吸引で吸引ポンプの回転数を別々に設定）（ステップ
Ｓ１０８）。その後、キャップ３５内にためられた吸引
された排インクをキャップ３５内から排出するために、
図１０に示すように大気開放弁４６ａ，４６ｂをカム３
８の回転により開放状態にさせる。

【００６７】前記大気連通弁４６ａ，４６ｂを開放状態
にした後、吸引手段４８は吸引回復動作させる方向（回
転方向Ｌ）の駆動をＰＧモータＭ３より伝達されキャッ
プ３５内のインクを回復装置外へ排出する空吸引動作を
実行し（ステップＳ１０９，Ｓ１１０）、一般的な吸引
回復動作は終了する。前述の一般的な吸引回復動作は、
本実施例においてＢｋインクの単独吸引モード、Ｃｏｌ
ｏｒインクの単独吸引モード、Ｂｋ、Ｃｏｌｏｒインク
の連続吸引モードの基本制御であり、この吸引回復動作
を組み合わせることで各種吸引モードに対応している。

【００６８】前述してきた吸引回復動作を安定的に実行
するために本発明では以下に説明する構成をとってい
る。

【００６９】図７は図５のキャップ構造を示す断側面
図、図８は図４のキャップホルダ３６とキャップ３５の
位置関係を示す一部透視平面図であり、図５及び図７に
示す本実施例のキャップ３５の形状は、Ｂｋインク専用
空間５７とＣｏｌｏｒインク専用空間５８は同一形状で
はなく異形空間である。そのためキャッピング手段１１
を記録ヘッド３の吐出口面に当接させ所定のキャッピン
グ圧をかける場合、図８に示すように圧縮ばね４３のキ
ャップホルダ３６への付勢位置をキャップリブ面積の重
心Ｇを通る直線の下方に配置させることでキャップリブ
４１平面に当接する記録ヘッド３の吐出口面に所定のキ
ャッピング圧をかけるように構成している。

【００７０】キャップリブ４１の平面積の重心Ｇに均等
なばね圧をかけることで不安定になりがちな異形状の一
体キャップに対し均等な圧力をかけることをねらってい
る。また、記録ヘッド３の吐出口面に当接するキャップ
リブ４１平面はキャップ３５と記録ヘッド３の吐出口面
内で確実に密閉空間作る必要があるためどの面も同一面
であることが望ましい（図７に示すキャップ底面部から
キャップリブ面までの高さＺ）。また図５に示すキャッ
プリブ交差部Ｘが周囲に比べ厚肉形状となり中央のリブ
が弾性変形し難くなることを考え、本実施例ではＢｋイ
ンク専用空間５７とＣｏｌｏｒインク専用空間５８とを
形成する中央のキャップリブの幅（キャップ外周リブ
幅）Ｔ１を他の周囲のリブ幅（キャップ敷居リブ幅）Ｔ
２に対し同一もしくはそれ以下（Ｔ１≦Ｔ２）とするよ
うに構成している。

【００７１】図１３（ａ），（ｂ）は一実施例の圧縮ば
ね４３とキャップホルダ３６の関係を示す平面図であ
り、圧縮ばね４３を付勢する構成の他の実施例を説明す
る。

【００７２】図１３（ａ）に示すようにキャップリブの
面積の重心Ｇを中心に広範囲に圧縮ばね４３を付勢する
ことで上述した実施例と同様の効果を得るためのキャッ
ピング圧を得ることが可能である。

【００７３】また図１３（ｂ）に示すように圧縮ばね４
３を配置するような構成にしても同様の効果をねらえ
る。また、図１５は一実施例のキャップ形状とキャップ
３５に当接する記録ヘッド３の吐出口付近を示す透視斜
視図であり、複数の空間をもつ一体キャップ形状の他の
実施例を示している。図１に示すように３色の異なる種
類のインクを吐出するノズル列５９を持つ高密度記録ヘ
ッドに対しても一体キャップ構成で３つの空間形成し、
上述した実施例の構成と同様に個別に対応する吸引手段
と個別に対応する大気連通弁を持つことで同様の効果が
得られる。

【００７４】前述してきた構成によれば、本実施例の回
復装置は複数のノズル及びノズル列を持つ小型高密度記
録ヘッドに対してキャッピング可能で、インクの特性や
記録ヘッドの様式に依存せず、個別に適応した吸引回復
設定可能な安定的で汎用性のある回復手段を持つインク
ジェット記録装置を提供できる。

【００７５】なお、以上の実施例では、記録手段を被記
録媒体に対して相対移動させながら記録するシリアル記
録方式のインクジェット記録装置を例に挙げて説明した
が、本発明は、被記録媒体の全幅または一部をカバーす
る長さのラインタイプの記録手段を用いて副走査のみで
記録するライン記録方式のインクジェット記録装置に対
しても同様に適用することができ、同様の効果を達成し
得るものである。

【００７６】また、本発明は、１個の記録手段を用いる
記録装置、異なる色のインクで記録する複数の記録手段
を用いるカラー記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃
度で記録する複数の記録手段を用いる階調記録装置、さ
らには、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、同
様に適用することができ、同様の効果を達成し得るもの
である。

【００７７】さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタ
ンクを一体化した交換可能なインクカートリッジを用い
る構成、記録ヘッドとインクタンクを別体にし、その間
をインク供給用のチューブ等で接続する構成など、記録
ヘッドとインクタンクの配置構成がどのような場合にも
同様に適用することができ、同様の効果が得られるもの
である。

【００７８】なお、本発明は、インクジェット記録装置
が、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いる
記録手段を使用するものである場合にも適用できるが、
中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式
の記録手段を使用するインクジェット記録装置において
優れた効果をもたらすものである。かかる方式によれ
ば、記録の高密度化、高精細化が達成できるからであ
る。

【００７９】このように本実施例では、吐出口からイン
クを吐出する複数のノズルおよびノズル列を有する記録
ヘッドと、該記録ヘッドを搭載して往復運動をするキャ
リッジとを有するインクジェット記録装置において、イ
ンクを吐出する複数の吐出口をキャッピングするための
キャップと、前記キャップの内部空間を大気と連通させ
る連通弁と、該連通弁の開閉手段と、前記キャップと連
通し、前記吐出口から吸引を行うための吸引手段とを有
し、前記キャップは前記複数の吐出口に対応して前記内
部空間を複数有する一体型のキャップであり、前記連通
弁が前記複数の内部空間に各々個別に連通するように複
数設けられているキャップを前記記録手段の吐出口面に
当接及び離間させるキャッピング手段と、前記キャップ
が前記記録ヘッドの吐出口面に当接している際に、前記
キャップ内空間を密閉又は大気と連通させる大気連通弁
の開閉手段と、前記キャップと連通し前記記録手段のイ
ンク吐出吸引回復を行う吸引手段とを有し、前記キャッ
プは前記記録手段の複数のノズル列に対し対応する空間
を複数設けた一体型のキャップであり、前記キャップ内
空間を密閉又は大気と連通させる前記連通弁が前記キャ
ップの複数の空間に各々個別に連通するように設けられ
ており、前記吸引手段は前記キャップの複数の空間に各
々個別に連通するように設けた基本構成としている。

【００８０】さらに前記キャップは複数の空間を分ける
敷居はそれぞれ１枚で構成され、かつ空間を分ける敷居
の厚みは周囲の壁の厚みと同一かそれ以下であり、記録
ヘッドと当接する面はどの空間を形成する平面も同一平
面であるとし、前記キャッピング手段は、前記キャップ
を固定するキャップホルダと、前記キャップホルダの底
面部に圧縮ばねを付勢させ、前記圧縮ばねの対向側を支
え、前記キャップホルダに記録ヘッドの吐出口面へのキ
ャッピング圧を発生さ得るように前記キャップホルダを
支持するキャップベースと、前記キャップベースを記録
ヘッドへ近接あるいは退避させるキャップレバーとから
なる。

【００８１】上記のような構成により複数のノズル及び
ノズル列を持つ小型高密度記録ヘッドに対してキャッピ
ング可能で、インクの特性や記録ヘッドの様式に依存せ
ず、個別に適応した吸引回復設定可能な安定的で汎用性
のある回復手段を持つインクジェット記録装置を提供す
ることができる。

【００８２】また、上記構成において前記キャッピング
手段の前記圧縮ばねは前記記録手段の吐出口面に当接す
る前記キャップの当接平面（リブ）で形成されるリブ平
面面積の重心もしくは重心を通る直線上の下に配置させ
前記キャップホルダを付勢する構成としているため、異
形状な空間を有するキャップでも記録ヘッドの吐出口面
に対しバランス良くキャッピング圧をかけるができ、よ
り安定的な回復手段を搭載したインクジェット記録装置
を提供できる。

【００８３】また、前記吸引手段は前記キャッピング手
段を介して記録手段の吐出口に通じるチューブを加圧コ
ロで変形させることにより前記吐出口に負圧を発生さ
せ、前記吐出口よりインクを排出させるチューブポンプ
であるので、インクの特性や記録ヘッドの様式の違いに
より記録ヘッドのメンテナンスに必要な要求インク吸引
量が変化しても、チューブポンプを動作させる時間を変
化させることによりインク吸引量を可変にでき各々の吸
引量に対応できるため、より汎用性のある回復装置が提
供できる。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のノズル及びノズル列を持つ小型高密度記録ヘッド
に対してキャッピング可能で、インクの特性や記録ヘッ
ドの様式に依存せず、個別に適応した吸引回復設定可能
な安定的で汎用性のある回復手段を持つインクジェット
記録装置を提供することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わるインクジェット記録装置の内
部構成を示す斜視図

【図２】 図１の回復装置の構成を示す斜視図

【図３】 図１の回復装置の内部構造を示す分解斜視図

【図４】 図１のキャッピング手段の内部構造を示す分
解斜視図

【図５】 図４のキャップの構成を示す平面図

【図６】 図４のキャップとキャップ当接する記録ヘッ
ドの吐出口付近を示す一部透視斜視図

【図７】 図５のキャップの構造を示す断側面図

【図８】 図４のキャップホルダ３６とキャップ３５の
位置関係を示す一部透視平面図

【図９】 一実施例の大気連通弁の両弁を閉じている状
態（キャップクローズ状態）を示す斜視図

【図１０】 一実施例の大気連通弁の両弁とも開放され
ている状態（空吸引状態）を示す斜視図

【図１１】 一実施例の大気連通弁のうちのＣｏｌｏｒ
側の弁が開放されている状態（Ｂｋ吸引状態）を示す斜
視図

【図１２】 一実施例の大気連通弁のうちＢｋ側の弁が
開放されている状態（Ｃｏｌｏｒ吸引状態）を示す斜視
図

【図１３】 一実施例の圧縮ばねとキャップホルダの関
係を示す平面図

【図１４】 図３の吸引手段の詳細構成を示す側面図

【図１５】 一実施例のキャップ形状と前記キャップに
当接する記録ヘッドの吐出口付近を示す一部透視斜視図

【図１６】 一実施例の吸引回復動作を示すフローチャ
ート

【図１７】 図１の記録ヘッドのインク吐出部の構造を
示す部分斜視図。

【符号の説明】

１ インクジェット記録装置 ２ キャリッジ ３ 記録ヘッド（記録手段） ６ インクジェットカートリッジ １０ 回復装置 １１ キャッピング手段 １２ ワイピング手段 ２０ 回復ベース ２３ 吐出口面 ２７ ポンプギア ２８ ワンウエイクラッチギア ２９ ＣＲロックレバー ３０ 加圧コロホルダガイド ３１ 加圧コロホルダ ３２ 吸引チューブ ３３ 加圧コロ ３４ キャップベース ３５ キャップ ３６ キャップホルダ ３７ キャップレバー ３８ カム ３９ キャップレバー付勢ばね ４０ カム位置検知センサ ４１ キャップリブ ４２ａ キャップホルダ嵌合穴（吸引孔側） ４２ｂ キャップホルダ嵌合穴（大気連通孔側） ４３ 圧縮ばね ４４ キャップ吸収体 ４５ 大気連通チューブ ４６ａ 大気連通弁 ４６ｂ 大気連通弁 ４７ 大気連通孔 ４８ 吸引手段（吸引ポンプ） ４９ 吐出口 ５２ 電気熱変換体 ５３ 大気連通弁ばね ５６ キャップ吸収体押えリブ ５７ Ｂｋインク専用空間 ５８ Ｃｏｌｏｒインク専用空間 Ｍ３ ＰＧモータ（回復用モータ）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出する複数の吐出口をキャッ
   ピングするためのキャップと、該キャップの内部空間を
   大気と連通させる連通弁と、前記キャップと連通し、前
   記吐出口から吸引を行うための吸引手段とを有し、前記
   キャップは前記複数の吐出口に対応して前記内部空間を
   複数有する一体型のキャップであり、前記連通弁は前記
   複数の内部空間に各々個別に連通するように複数設けら
   れていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 吐出口からインクを吐出する複数のノズ
   ルおよびノズル列を有する記録ヘッドと、該記録ヘッド
   を搭載して往復運動をするキャリッジと、キャップを前
   記記録ヘッドの吐出口面に当接及び離間させるキャッピ
   ング手段と、前記キャップが前記記録手段の吐出口面に
   当接している際に、前記キャップ内空間を密閉又は大気
   と連通させる前記連通弁の開閉手段とを有し、前記キャ
   ップは前記記録ヘッドの複数のノズル列に対応する空間
   を複数設けた一体型のキャップであることを特徴とする
   請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記キャップの複数の空間を分ける敷居
   はそれぞれ１枚で構成され、かつ空間を分ける敷居の厚
   みは周囲の壁の厚みと同一かそれ以下であり、記録ヘッ
   ドと当接する面はどの空間を形成する平面も同一平面で
   あることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット
   記録装置。
4. 【請求項４】 前記キャッピング手段は、前記キャップ
   を固定するキャップホルダと、前記キャップホルダの底
   面部に圧縮ばねを付勢させ、前記圧縮ばねの対向側を支
   え、前記キャップホルダに前記記録ヘッドの吐出口面へ
   のキャッピング圧を発生させるように前記キャップホル
   ダを支持するキャップベースと、前記キャップベースを
   前記記録ヘッドへ近接あるいは退避させるキャップレバ
   ーとからなることを特徴とする請求項２または３に記載
   のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記キャッピング手段の前記圧縮ばねは
   前記記録手段の吐出口面に当接する前記キャップの当接
   平面で形成されるリブ平面面積の重心もしくは重心を通
   る直線上の下に配置させ前記キャップホルダを付勢する
   構成としたことを特徴とする請求項４に記載のインクジ
   ェット記録装置。
6. 【請求項６】 前記吸引手段は、記録ヘッドの吐出口に
   通じるチューブを加圧コロで変形させることにより前記
   吐出口に負圧を発生させ、前記吐出口よりインクを排出
   させるチューブポンプであり、前記加圧コロがチューブ
   加圧回転方向とは逆側の駆動を与えられたとき、前記加
   圧コロがチューブ加圧力を緩和する方向へ移動すること
   を特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載のイン
   クジェット記録装置。
7. 【請求項７】 前記記録ヘッドはインクを吐出するため
   に利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を備
   えていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか
   に記載のインクジェット記録装置。
8. 【請求項８】 前記記録ヘッドは前記電気熱変換体が発
   生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利用
   して吐出口よりインクを吐出させることを特徴とする請
   求項７に記載のインクジェット記録装置。