JP2004042550A - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】空吸引不良を防止する。
【解決手段】第2吸収部は略円筒状に形成され、吸収体室の吸引口に密着されている。第1吸収部は、その自重により、確実に第2吸収部に接触する。吸引口からの吸引に際して、毛管作用により、確実に第1吸収部、第2吸収部に吸引力が作用し、空吸引不良を防止し得る。
【選択図】 図6
【解決手段】第2吸収部は略円筒状に形成され、吸収体室の吸引口に密着されている。第1吸収部は、その自重により、確実に第2吸収部に接触する。吸引口からの吸引に際して、毛管作用により、確実に第1吸収部、第2吸収部に吸引力が作用し、空吸引不良を防止し得る。
【選択図】 図6
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に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係り、特に、記録ヘッド等の記録手段の保護等のための回復ユニットの構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドに設けられたノズルから、記録媒体にインクを吐出する。ノズルの先端は一平面上に配列され、この平面はノズル面と呼ばれる。記録ヘッドのノズル面は回復ユニットのキャップによってキャッピングされて保護され、かつ乾燥が防止される。
【0003】
キャップの底面にはポンプ手段等の吸引手段につながる吸引口が設けられ、記録ヘッドからインクを吸い出すことで、ノズルに付着したゴミや固着インクに起因した目詰りを防止し、さらに気泡による不具合等を解消する。
【0004】
キャップ内には多孔質材からなる吸収体が設けられ、ポンプ吸引の際に、ノズル面に付着したインクを吸引し、ノズル面のインクの残留を防止する。
【0005】
吸収体がない場合には、吸引後に記録ヘッドからキャップを離す際にノズル面やキャップ内に多量のインクが残留し、周囲へのインク飛散が発生し易くなる。
【0006】
また、ノズル面に多量のインクを付けたまま時間が経過すると、ノズル近傍のインクがノズルから入り込む可能性が有り、複数色用のインクジェット記録装置では混色問題となる。これによって色設定に誤差を生じ、正しい記録を行うことができない。
【0007】
インク残留を除去するために、残留インクをワイピングすることも可能であるが、多量の残留インクがある場合にはワイピング動作によって除去されたインクも多量になるので、除去インクを保持するための手段が別途必要になる。また、多量の残留インクがある場合にはワイピングによってインクが飛散する可能性もある。
【0008】
すなわち、キャップ内の吸収体は残留インクを最小限に抑える上で有効な手段である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ポンプ手段によって、キャップ内のインクを排出すべく、空吸引という吸引動作を行うことがあり、この場合、吸収体と吸引口との関係が重要である。すなわち、吸収体が吸引口に確実に密着している場合には、吸収体が保持しているインクが排出されるが、吸収体と吸引口の間に隙間があると、この吸収体には吸引力がほとんど作用せず、いわゆる空吸引不良となる。
【0010】
空吸引不良の状態では、吸収体はインクを保持したまままの状態であるため、それ以上の吸収性能を発揮することはできない。これにより、保持されたインクがノズル近傍に留まり、混色問題が悪化することもある。
【0011】
本発明はこのような従来の問題を解消すべく創案されたもので、空吸引不良を防止することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、記録媒体にインクを吐出するノズルを有し、前記ノズルの吐出口がノズル面上に配列された記録手段により記録を行うインクジェット記録装置において、移動可能であるとともに、前記ノズル面に向かって開口する吸収体室を有し、前記吸収体室の底面に吸引口が形成され、かつ前記ノズル面をキャッピングし得るキャップと、前記吸収体室内に設けられ、前記インクを吸収し得る吸収体と、前記吸引口に接続され、前記インクを吸引する吸引手段とを備え、前記吸収体は、前記吸収体室内の略全域を覆う第1吸収部と、前記吸引口に吸引されるインクを保持するように、吸引口に密着する第2吸収部とを備える。これによって、空吸引不良を防止し得る。
【0013】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記第1吸収部と前記第2吸収部は別体であり、第2吸収部は吸収体室底面から突出して、第1吸収体の底面に接するものであってもよい。
【0014】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記吸収体室底面には、前記吸引口から離間した位置に凸部が設けられ、前記第1吸収部は前記第2吸収部と前記凸部とによって支持され、前記第1吸収部と吸収体室底面とが略平行になるように、前記第2吸収部と前記凸部の突出高さが設定されていてもよい。
【0015】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記第1吸収部と前記第2吸収部は一体に形成されてもよい。
【0016】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記吸引口の、吸収体室底面における開口端には、第2吸収部が密着圧入される座ぐり部が形成されてもよい。
【0017】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記座ぐり部には第2吸収部の抜け止めのための係止部が設けられてもよい。
【0018】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記第1吸収部と前記第2吸収部は一体に形成され、前記吸引口の、キャップ底面における開口端には環状部が形成され、前記第2吸収部は前記環状部の周囲に密着嵌装されてもよい。
【0019】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記吸収体室には、第1吸収部の抜け止めのための係止部が設けられてもよい。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係るインクジェット記録装置の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1の実施形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0021】
図10は、本発明に係るインクジェット記録装置の第1の実施形態における全体構成を示す斜視図、図11は、第1の実施形態におけるノズル面の概要を示す斜視図である。
【0022】
図10において、インクジェット記録装置は、給紙手段100によって、記録紙等の記録媒体を給紙し、記録媒体は、搬送ローラ101とピンチローラ102によって挟持されつつ送給されて、プラテン103上に送られる。プラテン103上の記録媒体に対して、記録ヘッド110を搭載したキャリッジ104が、ガイド軸105に沿って走行し、記録媒体上に1ライン分の印字を行う。その後搬送ローラ101で所定量の紙送りを行い、印字と紙送りを繰り返すことにより、記録媒体全域への印字を行う。印字が終了すると、記録媒体は排紙ローラ106によって装置外へと排出される。
【0023】
図11において、記録ヘッド110は、複数色に対応した複数のノズル111、112、113、114を有し、これらノズルの吐出口はノズル面110F上に、キャリッジ104走行方向に並列されている。ノズル111、112、113、114は、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロの4色のインクを吐出する。記録ヘッド110の印字状態を良好に保つために回復ユニット1が設けられている。
【0024】
次に、第1の実施形態における回復ユニットについて、詳細を説明する。
【0025】
図1は第1の実施形態における回復ユニットを示す斜視図、図2は、図1の回復ユニットの内部構造を示す内部斜視図、図3は、図1のキャップの詳細を示す分解斜視図、図4は、図1のキャップが記録ヘッドのノズル面を密封した状態を示す縦断面図、図5は、図1のキャップが記録ヘッドのノズル面を開放した状態を示す縦断面図、図6は、第1の実施形態におけるキャップの詳細縦断面図である。
【0026】
図1において、回復ユニット1は、記録ヘッド110のノズル面110Fをキャッピングするキャップ3や、その他の構成要素を収納、保持するベース2を有し、ベース2には、上下方向に延びるガイド溝2a、および記録ヘッド110走行方向に延びるガイド溝2bが形成されている。キャップ3はガイド溝2aによって案内されて上下動する。回復ユニット1には、ノズル面110Fをワイピングするブレード4が設けられ、ブレード4はガイド溝2bに沿って往復動する。キャップ3がノズル面110Fをキャッピングしている際には、キャリッジ104をガイド軸105に対して固定しておく必要があり、回復ユニット1には、キャリッジ104を固定するキャリッジロック5が設けられている。
【0027】
回復ユニット1には、キャップ3、ブレード4、キャリッジロック5を駆動するモータ6が設けられ、モータ6の駆動力はギア列7、8、9、ワンウェイクラッチギア10を順次介して、メインカム11に伝達されている。ワンウェイクラッチギア10を用いることによって、モータ6の一方向の駆動力のみが、メインカム11に伝達される。
【0028】
メインカム11には回転軸方向に複数のカムが並列して形成され、第1のカムの回転によりキャリッジロック5が揺動され、第2のカムによってブレード4が水平往復動される。第3のカムは、キャップ3の下部に枢着されたキャップレバー14を上下方向に揺動させ、これによってキャップ3が上下往復動される。
【0029】
キャップ3にはチューブ12、13が接続され、これらチューブ12、13は、キャップ3の内部空間に連通されている。チューブ3は、ベース2の一部に形成された円弧状のガイド面2cの内側に沿って配設されている。チューブ3にはローラ17が内側から圧接され、ローラ17が、ガイド面2Cに沿って、チューブ3の長手方向に転動することにより、チューブポンプが構成されている。
【0030】
ローラ17は、円弧状ガイド面2cと同心のローラ保持手段15によって保持され、ローラ保持手段15の一端にはモータ6によって駆動されるポンプギア16が固定されている。ポンプギア16は、ギヤ7を介してモータ6によって駆動される。
【0031】
ワンウェイクラッチギア10は、モータ6の矢印A方向(図2)と反対方向の回転のみをメインカム11に伝達し、図2の矢印A方向の回転に対しては、ワンウェイクラッチギア10は空転する。モータ6が矢印A方向に回転すると、ローラ17は、チューブポンプがキャップ3の内部空間に対して吸引力を作用するように、チューブ12、13を押圧しつつ転動する。これによって、キャップ3内のインクが吸引される。このときにはワンウェイクラッチギア10は空転するので、メインカム11は回転せず、キャップ3、ブレード4、キャリッジロック5は停止したままである。モータ6が矢印A方向の反対方法に回転すると、キャップ3、ブレード4、キャリッジロック5が所定のタイミングで動作し、このときチューブポンプの吸引動作は行われない。
【0032】
図3において、キャップ3はキャップ手段30に組み込まれており、キャップ手段30は、キャップ3その他の構成要素を収納、保持するキャップベース31を有する。キャップベース31内には、キャップ3およびチューブ12、13を保持、固定するキャップホルダ32が収納され、キャップベース31には、キャップホルダ32を揺動可能に支持するガイド溝31aが形成されている。キャップ3の内部空間は、黒インク用ノズル111に対応した吸収体室31Nと、3色のカラーインク用ノズル112、113、114に対応した吸収体室32Nに分割されている。各吸収体室31N、32N内には、平板状の多孔質材からなる第1吸収部33、34がそれぞれ収納され、第1吸収部33、34は吸収体室31N、32Nそれぞれの略全域を覆う。第1吸収部33、34はノズル面110F上のインクを吸引して、残留インクを最小限に抑える。
【0033】
キャップ3の吸収体室31Nの底面には吸引口3aおよび大気連通口3cが開口され、吸収体室32Nの底面には吸引口3bおよび大気連通口3dが開口されている。チューブ12、13は吸引口3a、3bにそれぞれ接続され、大気連通口3c、3dにはチューブ36がその一端で接続されている。チューブポンプが吸引動作をすると、吸引口3a、3bからインクが吸引される。このとき大気連通口3c、3dが開放されていれば、大気連通口3c、3dから空気が補充されて、キャップ3内が大気圧に保持される。よって、ノズルからインクを引き出さずに、キャップ内および吸収体内のインクを排出することができる。大気連通口3c、3dを閉じたときには、大気が補充されないため、ヘッドからのインク吸引が可能となる。
【0034】
吸収体室31N、32Nには吸引口3a、3bにそれぞれ密着する第2吸収部40、41が装着され、第1吸収部33と第2吸収部40によって吸収体室31Nのための吸収体が構成され、第1吸収部34と第2吸収部41によって吸収体室32Nのための吸収体が構成されている。
【0035】
チューブ36の他端にはバルブ37、38が装着され、大気に対して開閉可能である。バルブ37、38を独立に開閉制御することにより、黒インク用ノズル、カラーインク用ノズルを個々独立に吸引でき、さらに、吸引後に、キャピングしたままで空吸引が可能である。
【0036】
キャップベース31とキャップホルダ32の間にはキャップバネ35が設けられ、キャップ3はキャップバネ35によってノズル面110Fに向かって付勢されている。これによって、キャッピング時に、キャップ3のノズル面110Fに対する当接圧力が確保され、キャップ3は確実にノズル面110Fに密着する。
【0037】
キャップベース31の両側面には、ベース2のガイド溝2aに係合するボス31bが形成され、キャップベース31はガイド溝2aに沿って上下動し得る。キャップレバー14は、引っ張りバネよりなる戻しバネ20によって付勢され、キャップベース31を記録ヘッド110から退避する方向に付勢している。
【0038】
メインカム11を回転し、所定のカム11a(図4)によってキャップレバー14を変位させると、キャップ手段30は上昇し、キャップ3によってノズル面110Fがキャッピングされる。この時、キャップベース31の上昇位置は部品公差によりばらつくが、キャップ3はキャップバネ35でノズル面110Fに向かって付勢されているので、充分なキャッピング圧を確保し得る。キャップベース31はキャップレバー14に枢着され、キャップ3は揺動可能であるので、キャップ手段30にイコライズ性が与えられている。すなわち記録ヘッド110が傾いている場合、キャップ3およびキャップホルダ32はノズル面110Fに追従し、確実なキャッピング状態を維持し得る。
【0039】
次に、吸引および空吸引動作について説明する。
【0040】
図4において、キャップレバー14は係合部14aにおいて、メインカム11のカム11aに係合し、戻しバネ20に抗してキャップベース31を最上位置へと移動する。このとき、キャップ3およびキャップホルダ32は、キャップバネ35の付勢力により、ヘッド110に密着、当接されるので、イコライズ動作をしながら良好なキャッピング状態を維持することができる。この状態で、チューブポンプを動作させると、キャップ3の吸収体室31N、32N内に負圧を発生させることができる。また、空吸引する時には、キャッピング状態のままバルブ37、38を開放状態にして、チューブポンプを動作させる。これによって、キャップ3内に溜まったインクを排出し得るとともに、ノズル面110Fに付着したインクを一気に引き離し、除去することができる。
【0041】
図4の状態から、メインカム11が矢印B方向に回転すると、キャップレバー14は戻しバネ20によりカム11aに沿って矢印C方向へと回転してキャップベース31を下方向に引き下げ、図5の状態となる。図5では、キャップ3が記録ヘッド110から離れて最下点の位置まで移動している。
【0042】
次に、吸収体室31Nのための吸収体(第1吸収部33、第2吸収部40)、吸収体室32Nのための吸収体(第1吸収部34、第2吸収部41)の構成についてさらに詳しく説明する。
【0043】
図6において、第2吸収部40は略円筒状に形成され、吸収体室31Nの吸引口3aに密着されている。吸引口3aの、吸収体室31N底面における開口端には座ぐり部42が形成され、第2吸収部40は座ぐり部42に隙なく圧入されている。第2吸収部40の上部側面は上方に向かって小径となるテーパ面40fとされ、座ぐり部42には、テーパ面40fに係合して、第2吸収部40の上方への脱落を防止する係止部3fが形成されている。
【0044】
第1吸収部33は吸収体室31Nの側壁に対して適当な隙間をもって挿入されており、吸収体室31Nの上端には、第1吸収部33の上方への脱落を防止する係止部3eが形成されている。
【0045】
第2吸収部40はその一部が吸収体室31N底面より上方に突出するように寸法設定され、第1吸収部33は、その自重により、確実に第2吸収部40に接触する。
【0046】
吸引口3aに第2吸収部40が密着し、第2吸収部40に第1吸収部33が接することにより、吸引口3aからの吸引に際して、確実に第1吸収部33、第2吸収部40に吸引力が作用し、空吸引不良を防止し得る。
【0047】
第2吸収部40を備えたことにより、その一部が第1吸収部33に接触している限り、毛管作用によって、第1吸収部33内のインクが第2吸収部40に引き込まれるので、空吸引時には、第1吸収部33内のインクが確実に排出される。
【0048】
仮に、吸引口3aの周辺に歪みが生じたり、第1吸収部33、第2吸収部40に若干の形状不良があったときにも、吸引口3aと第2吸収部40との密閉性が保証される。
【0049】
これによって、第1吸収部33は本来の吸収性能を発揮でき、ノズル面のインクを吸い取って、ノズル面のインク残留を最少限に抑え得る。
【0050】
なお、吸収体室32Nのための第1吸収部34、第2吸収部41は、吸収体室31Nにおける第1吸収部33および第2吸収部40の構成と同様であるので、説明を省略する。
[第2の実施形態]
次に、本発明に係るインクジェット記録装置の第2の実施形態を図面に基づいて詳細を説明する。なお、第1の実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【0051】
図7は第2の実施形態の回復ユニットにおけるキャップの詳細縦断面図である。
【0052】
第1の実施形態では、吸収体室31N底面から第2吸収部40を突出させることで第1吸収体との接触を確保していたが、その上に載ることになる第1吸収部33は傾斜する。これによってノズル面110Fと第1吸収部33との距離が不均一となり、ノズル面の位置によってインク残留量が異なることがある。第2の実施形態は、簡単な構成でこの不具合を解消しようとするものである。
【0053】
図7において、吸収体室31N底面には、吸引口3aから離間した位置に、凸部3gが形成され、第1吸収部33は第2吸収部40および凸部3gの上の載って、吸収体室31N底面と略平行に支持される。これによって、ノズル面110Fと第1吸収部33との距離が均一となり、ノズル面のインク残留量が均一となる。
【0054】
ここに、第1吸収部33と吸収体室31N底面との間には全域にわたって隙間が生じるが、吸引口3aに第2吸収部40が密着していれば、空吸引不良の問題は生じない。
【0055】
なお、吸収体室32Nのための第1吸収部34、第2吸収部41は、吸収体室31Nにおける第1吸収部33および第2吸収部40の構成と同様であるので、説明を省略する。
[第3の実施形態]
次に、本発明に係るインクジェット記録装置の第3の実施形態を図面に基づいて詳細を説明する。なお、第1の実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【0056】
図8は第3の実施形態の回復ユニットにおけるキャップの詳細縦断面図である。
【0057】
第3の実施形態では、吸収体を1体化している。
【0058】
図8において、吸収体室31Nには一体の吸収体51が収容され、吸収体51には第1吸収部33、第2吸収部40とが設けられている。第2吸収部40は、第1吸収部33底面から下方に突出し、吸引口3aの座ぐり部42に密着、圧入されている。吸収体51を一体化したことにより、部品点数、組立工数を減少し、かつ、空吸引時に吸収体51内のインクを確実に排出し得る。
【0059】
キャップ3はゴム材よりなるので、座ぐり部42は、第2吸収部40の挿入圧により拡張され、第2吸収部40を圧縮する。この圧縮力により、第2吸収部40には上方に押し出す力が作用する。そこで、座ぐり部42は第1、第2の実施形態よりも長く形成され、内面の摩擦力が高められている。
【0060】
なお、吸収体室32Nのための第1吸収部34、第2吸収部41は、吸収体室31Nにおける第1吸収部33および第2吸収部40の構成と同様であるので、説明を省略する。
[第4の実施形態]
次に、本発明に係るインクジェット記録装置の第3の実施形態を図面に基づいて詳細を説明する。なお、第1の実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【0061】
図9は第4の実施形態の回復ユニットにおけるキャップの詳細縦断面図である。
【0062】
第4の実施形態では、吸収体を1体化するとともに、吸引口に座ぐり部に替えて環状部を形成し、この環状部の周囲に吸収体を嵌装している。
【0063】
図9において、吸収体室31Nには一体の吸収体61が収容され、吸収体61には第1吸収部33、第2吸収部40とが設けられている。吸引口3aは、吸収体室31N底面の開口端に上方に突出する環状部60が形成され、第2吸収部40は環状部60の周囲に密着、嵌装されている。第3の実施形態と同様、吸収体61を一体化したことにより、部品点数、組立工数を減少し、かつ空吸引時に吸収体61内のインクを確実に排出し得る。
【0064】
キャップ3はゴム材よりなるので、環状部60は、第2吸収部40の嵌装圧により圧縮され、第2吸収部40を拡張する。この拡張力により、第2吸収部40には上方に押し上げる力が作用する。そこで、環状部60は充分な摩擦力が生じるように長く形成されている。
【0065】
なお、吸収体室32Nのための第1吸収部34、第2吸収部41は、吸収体室31Nにおける第1吸収部33および第2吸収部40の構成と同様であるので、説明を省略する。
【0066】
なお、以上の実施形態では、記録手段としての記録ヘッドを主走査方向に移動させながら記録するシリアル型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、被記録材の全幅または一部をカバーする長さのラインタイプのインクジェットヘッドを用いて副走査のみで記録するライン方式のインクジェット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。
【0067】
また、本発明は、記録ヘッドの数にも関わりなく自由に実施できるものであり、1個の記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置の他、異なる色のインクを使用する複数の記録ヘッドを用いるカラー記録用のインクジェット記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃度のインクを使用する複数の記録ヘッドを用いる階調記録用のインクジェット記録装置、さらには、これらを組み合わせたインクジェット記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果お達成し得るものである。
【0068】
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ヘッド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。
【0069】
なお、本発明は、インクジェット記録装置の場合、例えばピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いるインクジェット記録ヘッドを使用するものにも適用できるが、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インクジェット記録ヘッド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(プリント)の高密度化、高精細化が達成できるからである。
【0070】
【発明の効果】
本発明によれば、空吸引不良を防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインクジェット記録装置の第1の実施形態における回復ユニットを示す斜視図である。
【図2】図1の回復ユニットの内部構造を示す内部斜視図である。
【図3】図1のキャップの詳細を示す分解斜視図である。
【図4】図1のキャップが記録ヘッドのノズル面を密封した状態を示す縦断面図である。
【図5】図1のキャップが記録ヘッドのノズル面を開放した状態を示す縦断面図である。
【図6】第1の実施形態におけるキャップの詳細縦断面図である。
【図7】第2の実施形態におけるキャップの詳細縦断面図である。
【図8】第3の実施形態におけるキャップの詳細縦断面図である。
【図9】第4の実施形態におけるキャップの詳細縦断面図である。
【図10】本発明に係るインクジェット記録装置の第1の実施形態における全体構成を示す斜視図である。
【図11】第1の実施形態におけるノズル面の概要を示す斜視図である。
【符号の説明】
111、112、113、114 ノズル
110F ノズル面
110 記録ヘッド
31N、32N 吸収体室
3 キャップ
3a、3b 吸引口
3c、3d 大気連通口
51 吸収体
31、34 第1吸収体
40、41 第2吸収体
42 座ぐり部
60 環状部
3e、3f 係止部
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に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係り、特に、記録ヘッド等の記録手段の保護等のための回復ユニットの構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドに設けられたノズルから、記録媒体にインクを吐出する。ノズルの先端は一平面上に配列され、この平面はノズル面と呼ばれる。記録ヘッドのノズル面は回復ユニットのキャップによってキャッピングされて保護され、かつ乾燥が防止される。
【0003】
キャップの底面にはポンプ手段等の吸引手段につながる吸引口が設けられ、記録ヘッドからインクを吸い出すことで、ノズルに付着したゴミや固着インクに起因した目詰りを防止し、さらに気泡による不具合等を解消する。
【0004】
キャップ内には多孔質材からなる吸収体が設けられ、ポンプ吸引の際に、ノズル面に付着したインクを吸引し、ノズル面のインクの残留を防止する。
【0005】
吸収体がない場合には、吸引後に記録ヘッドからキャップを離す際にノズル面やキャップ内に多量のインクが残留し、周囲へのインク飛散が発生し易くなる。
【0006】
また、ノズル面に多量のインクを付けたまま時間が経過すると、ノズル近傍のインクがノズルから入り込む可能性が有り、複数色用のインクジェット記録装置では混色問題となる。これによって色設定に誤差を生じ、正しい記録を行うことができない。
【0007】
インク残留を除去するために、残留インクをワイピングすることも可能であるが、多量の残留インクがある場合にはワイピング動作によって除去されたインクも多量になるので、除去インクを保持するための手段が別途必要になる。また、多量の残留インクがある場合にはワイピングによってインクが飛散する可能性もある。
【0008】
すなわち、キャップ内の吸収体は残留インクを最小限に抑える上で有効な手段である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ポンプ手段によって、キャップ内のインクを排出すべく、空吸引という吸引動作を行うことがあり、この場合、吸収体と吸引口との関係が重要である。すなわち、吸収体が吸引口に確実に密着している場合には、吸収体が保持しているインクが排出されるが、吸収体と吸引口の間に隙間があると、この吸収体には吸引力がほとんど作用せず、いわゆる空吸引不良となる。
【0010】
空吸引不良の状態では、吸収体はインクを保持したまままの状態であるため、それ以上の吸収性能を発揮することはできない。これにより、保持されたインクがノズル近傍に留まり、混色問題が悪化することもある。
【0011】
本発明はこのような従来の問題を解消すべく創案されたもので、空吸引不良を防止することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、記録媒体にインクを吐出するノズルを有し、前記ノズルの吐出口がノズル面上に配列された記録手段により記録を行うインクジェット記録装置において、移動可能であるとともに、前記ノズル面に向かって開口する吸収体室を有し、前記吸収体室の底面に吸引口が形成され、かつ前記ノズル面をキャッピングし得るキャップと、前記吸収体室内に設けられ、前記インクを吸収し得る吸収体と、前記吸引口に接続され、前記インクを吸引する吸引手段とを備え、前記吸収体は、前記吸収体室内の略全域を覆う第1吸収部と、前記吸引口に吸引されるインクを保持するように、吸引口に密着する第2吸収部とを備える。これによって、空吸引不良を防止し得る。
【0013】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記第1吸収部と前記第2吸収部は別体であり、第2吸収部は吸収体室底面から突出して、第1吸収体の底面に接するものであってもよい。
【0014】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記吸収体室底面には、前記吸引口から離間した位置に凸部が設けられ、前記第1吸収部は前記第2吸収部と前記凸部とによって支持され、前記第1吸収部と吸収体室底面とが略平行になるように、前記第2吸収部と前記凸部の突出高さが設定されていてもよい。
【0015】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記第1吸収部と前記第2吸収部は一体に形成されてもよい。
【0016】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記吸引口の、吸収体室底面における開口端には、第2吸収部が密着圧入される座ぐり部が形成されてもよい。
【0017】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記座ぐり部には第2吸収部の抜け止めのための係止部が設けられてもよい。
【0018】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記第1吸収部と前記第2吸収部は一体に形成され、前記吸引口の、キャップ底面における開口端には環状部が形成され、前記第2吸収部は前記環状部の周囲に密着嵌装されてもよい。
【0019】
本発明に係るインクジェット記録装置において、前記吸収体室には、第1吸収部の抜け止めのための係止部が設けられてもよい。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係るインクジェット記録装置の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1の実施形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0021】
図10は、本発明に係るインクジェット記録装置の第1の実施形態における全体構成を示す斜視図、図11は、第1の実施形態におけるノズル面の概要を示す斜視図である。
【0022】
図10において、インクジェット記録装置は、給紙手段100によって、記録紙等の記録媒体を給紙し、記録媒体は、搬送ローラ101とピンチローラ102によって挟持されつつ送給されて、プラテン103上に送られる。プラテン103上の記録媒体に対して、記録ヘッド110を搭載したキャリッジ104が、ガイド軸105に沿って走行し、記録媒体上に1ライン分の印字を行う。その後搬送ローラ101で所定量の紙送りを行い、印字と紙送りを繰り返すことにより、記録媒体全域への印字を行う。印字が終了すると、記録媒体は排紙ローラ106によって装置外へと排出される。
【0023】
図11において、記録ヘッド110は、複数色に対応した複数のノズル111、112、113、114を有し、これらノズルの吐出口はノズル面110F上に、キャリッジ104走行方向に並列されている。ノズル111、112、113、114は、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロの4色のインクを吐出する。記録ヘッド110の印字状態を良好に保つために回復ユニット1が設けられている。
【0024】
次に、第1の実施形態における回復ユニットについて、詳細を説明する。
【0025】
図1は第1の実施形態における回復ユニットを示す斜視図、図2は、図1の回復ユニットの内部構造を示す内部斜視図、図3は、図1のキャップの詳細を示す分解斜視図、図4は、図1のキャップが記録ヘッドのノズル面を密封した状態を示す縦断面図、図5は、図1のキャップが記録ヘッドのノズル面を開放した状態を示す縦断面図、図6は、第1の実施形態におけるキャップの詳細縦断面図である。
【0026】
図1において、回復ユニット1は、記録ヘッド110のノズル面110Fをキャッピングするキャップ3や、その他の構成要素を収納、保持するベース2を有し、ベース2には、上下方向に延びるガイド溝2a、および記録ヘッド110走行方向に延びるガイド溝2bが形成されている。キャップ3はガイド溝2aによって案内されて上下動する。回復ユニット1には、ノズル面110Fをワイピングするブレード4が設けられ、ブレード4はガイド溝2bに沿って往復動する。キャップ3がノズル面110Fをキャッピングしている際には、キャリッジ104をガイド軸105に対して固定しておく必要があり、回復ユニット1には、キャリッジ104を固定するキャリッジロック5が設けられている。
【0027】
回復ユニット1には、キャップ3、ブレード4、キャリッジロック5を駆動するモータ6が設けられ、モータ6の駆動力はギア列7、8、9、ワンウェイクラッチギア10を順次介して、メインカム11に伝達されている。ワンウェイクラッチギア10を用いることによって、モータ6の一方向の駆動力のみが、メインカム11に伝達される。
【0028】
メインカム11には回転軸方向に複数のカムが並列して形成され、第1のカムの回転によりキャリッジロック5が揺動され、第2のカムによってブレード4が水平往復動される。第3のカムは、キャップ3の下部に枢着されたキャップレバー14を上下方向に揺動させ、これによってキャップ3が上下往復動される。
【0029】
キャップ3にはチューブ12、13が接続され、これらチューブ12、13は、キャップ3の内部空間に連通されている。チューブ3は、ベース2の一部に形成された円弧状のガイド面2cの内側に沿って配設されている。チューブ3にはローラ17が内側から圧接され、ローラ17が、ガイド面2Cに沿って、チューブ3の長手方向に転動することにより、チューブポンプが構成されている。
【0030】
ローラ17は、円弧状ガイド面2cと同心のローラ保持手段15によって保持され、ローラ保持手段15の一端にはモータ6によって駆動されるポンプギア16が固定されている。ポンプギア16は、ギヤ7を介してモータ6によって駆動される。
【0031】
ワンウェイクラッチギア10は、モータ6の矢印A方向(図2)と反対方向の回転のみをメインカム11に伝達し、図2の矢印A方向の回転に対しては、ワンウェイクラッチギア10は空転する。モータ6が矢印A方向に回転すると、ローラ17は、チューブポンプがキャップ3の内部空間に対して吸引力を作用するように、チューブ12、13を押圧しつつ転動する。これによって、キャップ3内のインクが吸引される。このときにはワンウェイクラッチギア10は空転するので、メインカム11は回転せず、キャップ3、ブレード4、キャリッジロック5は停止したままである。モータ6が矢印A方向の反対方法に回転すると、キャップ3、ブレード4、キャリッジロック5が所定のタイミングで動作し、このときチューブポンプの吸引動作は行われない。
【0032】
図3において、キャップ3はキャップ手段30に組み込まれており、キャップ手段30は、キャップ3その他の構成要素を収納、保持するキャップベース31を有する。キャップベース31内には、キャップ3およびチューブ12、13を保持、固定するキャップホルダ32が収納され、キャップベース31には、キャップホルダ32を揺動可能に支持するガイド溝31aが形成されている。キャップ3の内部空間は、黒インク用ノズル111に対応した吸収体室31Nと、3色のカラーインク用ノズル112、113、114に対応した吸収体室32Nに分割されている。各吸収体室31N、32N内には、平板状の多孔質材からなる第1吸収部33、34がそれぞれ収納され、第1吸収部33、34は吸収体室31N、32Nそれぞれの略全域を覆う。第1吸収部33、34はノズル面110F上のインクを吸引して、残留インクを最小限に抑える。
【0033】
キャップ3の吸収体室31Nの底面には吸引口3aおよび大気連通口3cが開口され、吸収体室32Nの底面には吸引口3bおよび大気連通口3dが開口されている。チューブ12、13は吸引口3a、3bにそれぞれ接続され、大気連通口3c、3dにはチューブ36がその一端で接続されている。チューブポンプが吸引動作をすると、吸引口3a、3bからインクが吸引される。このとき大気連通口3c、3dが開放されていれば、大気連通口3c、3dから空気が補充されて、キャップ3内が大気圧に保持される。よって、ノズルからインクを引き出さずに、キャップ内および吸収体内のインクを排出することができる。大気連通口3c、3dを閉じたときには、大気が補充されないため、ヘッドからのインク吸引が可能となる。
【0034】
吸収体室31N、32Nには吸引口3a、3bにそれぞれ密着する第2吸収部40、41が装着され、第1吸収部33と第2吸収部40によって吸収体室31Nのための吸収体が構成され、第1吸収部34と第2吸収部41によって吸収体室32Nのための吸収体が構成されている。
【0035】
チューブ36の他端にはバルブ37、38が装着され、大気に対して開閉可能である。バルブ37、38を独立に開閉制御することにより、黒インク用ノズル、カラーインク用ノズルを個々独立に吸引でき、さらに、吸引後に、キャピングしたままで空吸引が可能である。
【0036】
キャップベース31とキャップホルダ32の間にはキャップバネ35が設けられ、キャップ3はキャップバネ35によってノズル面110Fに向かって付勢されている。これによって、キャッピング時に、キャップ3のノズル面110Fに対する当接圧力が確保され、キャップ3は確実にノズル面110Fに密着する。
【0037】
キャップベース31の両側面には、ベース2のガイド溝2aに係合するボス31bが形成され、キャップベース31はガイド溝2aに沿って上下動し得る。キャップレバー14は、引っ張りバネよりなる戻しバネ20によって付勢され、キャップベース31を記録ヘッド110から退避する方向に付勢している。
【0038】
メインカム11を回転し、所定のカム11a(図4)によってキャップレバー14を変位させると、キャップ手段30は上昇し、キャップ3によってノズル面110Fがキャッピングされる。この時、キャップベース31の上昇位置は部品公差によりばらつくが、キャップ3はキャップバネ35でノズル面110Fに向かって付勢されているので、充分なキャッピング圧を確保し得る。キャップベース31はキャップレバー14に枢着され、キャップ3は揺動可能であるので、キャップ手段30にイコライズ性が与えられている。すなわち記録ヘッド110が傾いている場合、キャップ3およびキャップホルダ32はノズル面110Fに追従し、確実なキャッピング状態を維持し得る。
【0039】
次に、吸引および空吸引動作について説明する。
【0040】
図4において、キャップレバー14は係合部14aにおいて、メインカム11のカム11aに係合し、戻しバネ20に抗してキャップベース31を最上位置へと移動する。このとき、キャップ3およびキャップホルダ32は、キャップバネ35の付勢力により、ヘッド110に密着、当接されるので、イコライズ動作をしながら良好なキャッピング状態を維持することができる。この状態で、チューブポンプを動作させると、キャップ3の吸収体室31N、32N内に負圧を発生させることができる。また、空吸引する時には、キャッピング状態のままバルブ37、38を開放状態にして、チューブポンプを動作させる。これによって、キャップ3内に溜まったインクを排出し得るとともに、ノズル面110Fに付着したインクを一気に引き離し、除去することができる。
【0041】
図4の状態から、メインカム11が矢印B方向に回転すると、キャップレバー14は戻しバネ20によりカム11aに沿って矢印C方向へと回転してキャップベース31を下方向に引き下げ、図5の状態となる。図5では、キャップ3が記録ヘッド110から離れて最下点の位置まで移動している。
【0042】
次に、吸収体室31Nのための吸収体(第1吸収部33、第2吸収部40)、吸収体室32Nのための吸収体(第1吸収部34、第2吸収部41)の構成についてさらに詳しく説明する。
【0043】
図6において、第2吸収部40は略円筒状に形成され、吸収体室31Nの吸引口3aに密着されている。吸引口3aの、吸収体室31N底面における開口端には座ぐり部42が形成され、第2吸収部40は座ぐり部42に隙なく圧入されている。第2吸収部40の上部側面は上方に向かって小径となるテーパ面40fとされ、座ぐり部42には、テーパ面40fに係合して、第2吸収部40の上方への脱落を防止する係止部3fが形成されている。
【0044】
第1吸収部33は吸収体室31Nの側壁に対して適当な隙間をもって挿入されており、吸収体室31Nの上端には、第1吸収部33の上方への脱落を防止する係止部3eが形成されている。
【0045】
第2吸収部40はその一部が吸収体室31N底面より上方に突出するように寸法設定され、第1吸収部33は、その自重により、確実に第2吸収部40に接触する。
【0046】
吸引口3aに第2吸収部40が密着し、第2吸収部40に第1吸収部33が接することにより、吸引口3aからの吸引に際して、確実に第1吸収部33、第2吸収部40に吸引力が作用し、空吸引不良を防止し得る。
【0047】
第2吸収部40を備えたことにより、その一部が第1吸収部33に接触している限り、毛管作用によって、第1吸収部33内のインクが第2吸収部40に引き込まれるので、空吸引時には、第1吸収部33内のインクが確実に排出される。
【0048】
仮に、吸引口3aの周辺に歪みが生じたり、第1吸収部33、第2吸収部40に若干の形状不良があったときにも、吸引口3aと第2吸収部40との密閉性が保証される。
【0049】
これによって、第1吸収部33は本来の吸収性能を発揮でき、ノズル面のインクを吸い取って、ノズル面のインク残留を最少限に抑え得る。
【0050】
なお、吸収体室32Nのための第1吸収部34、第2吸収部41は、吸収体室31Nにおける第1吸収部33および第2吸収部40の構成と同様であるので、説明を省略する。
[第2の実施形態]
次に、本発明に係るインクジェット記録装置の第2の実施形態を図面に基づいて詳細を説明する。なお、第1の実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【0051】
図7は第2の実施形態の回復ユニットにおけるキャップの詳細縦断面図である。
【0052】
第1の実施形態では、吸収体室31N底面から第2吸収部40を突出させることで第1吸収体との接触を確保していたが、その上に載ることになる第1吸収部33は傾斜する。これによってノズル面110Fと第1吸収部33との距離が不均一となり、ノズル面の位置によってインク残留量が異なることがある。第2の実施形態は、簡単な構成でこの不具合を解消しようとするものである。
【0053】
図7において、吸収体室31N底面には、吸引口3aから離間した位置に、凸部3gが形成され、第1吸収部33は第2吸収部40および凸部3gの上の載って、吸収体室31N底面と略平行に支持される。これによって、ノズル面110Fと第1吸収部33との距離が均一となり、ノズル面のインク残留量が均一となる。
【0054】
ここに、第1吸収部33と吸収体室31N底面との間には全域にわたって隙間が生じるが、吸引口3aに第2吸収部40が密着していれば、空吸引不良の問題は生じない。
【0055】
なお、吸収体室32Nのための第1吸収部34、第2吸収部41は、吸収体室31Nにおける第1吸収部33および第2吸収部40の構成と同様であるので、説明を省略する。
[第3の実施形態]
次に、本発明に係るインクジェット記録装置の第3の実施形態を図面に基づいて詳細を説明する。なお、第1の実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【0056】
図8は第3の実施形態の回復ユニットにおけるキャップの詳細縦断面図である。
【0057】
第3の実施形態では、吸収体を1体化している。
【0058】
図8において、吸収体室31Nには一体の吸収体51が収容され、吸収体51には第1吸収部33、第2吸収部40とが設けられている。第2吸収部40は、第1吸収部33底面から下方に突出し、吸引口3aの座ぐり部42に密着、圧入されている。吸収体51を一体化したことにより、部品点数、組立工数を減少し、かつ、空吸引時に吸収体51内のインクを確実に排出し得る。
【0059】
キャップ3はゴム材よりなるので、座ぐり部42は、第2吸収部40の挿入圧により拡張され、第2吸収部40を圧縮する。この圧縮力により、第2吸収部40には上方に押し出す力が作用する。そこで、座ぐり部42は第1、第2の実施形態よりも長く形成され、内面の摩擦力が高められている。
【0060】
なお、吸収体室32Nのための第1吸収部34、第2吸収部41は、吸収体室31Nにおける第1吸収部33および第2吸収部40の構成と同様であるので、説明を省略する。
[第4の実施形態]
次に、本発明に係るインクジェット記録装置の第3の実施形態を図面に基づいて詳細を説明する。なお、第1の実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【0061】
図9は第4の実施形態の回復ユニットにおけるキャップの詳細縦断面図である。
【0062】
第4の実施形態では、吸収体を1体化するとともに、吸引口に座ぐり部に替えて環状部を形成し、この環状部の周囲に吸収体を嵌装している。
【0063】
図9において、吸収体室31Nには一体の吸収体61が収容され、吸収体61には第1吸収部33、第2吸収部40とが設けられている。吸引口3aは、吸収体室31N底面の開口端に上方に突出する環状部60が形成され、第2吸収部40は環状部60の周囲に密着、嵌装されている。第3の実施形態と同様、吸収体61を一体化したことにより、部品点数、組立工数を減少し、かつ空吸引時に吸収体61内のインクを確実に排出し得る。
【0064】
キャップ3はゴム材よりなるので、環状部60は、第2吸収部40の嵌装圧により圧縮され、第2吸収部40を拡張する。この拡張力により、第2吸収部40には上方に押し上げる力が作用する。そこで、環状部60は充分な摩擦力が生じるように長く形成されている。
【0065】
なお、吸収体室32Nのための第1吸収部34、第2吸収部41は、吸収体室31Nにおける第1吸収部33および第2吸収部40の構成と同様であるので、説明を省略する。
【0066】
なお、以上の実施形態では、記録手段としての記録ヘッドを主走査方向に移動させながら記録するシリアル型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、被記録材の全幅または一部をカバーする長さのラインタイプのインクジェットヘッドを用いて副走査のみで記録するライン方式のインクジェット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。
【0067】
また、本発明は、記録ヘッドの数にも関わりなく自由に実施できるものであり、1個の記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置の他、異なる色のインクを使用する複数の記録ヘッドを用いるカラー記録用のインクジェット記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃度のインクを使用する複数の記録ヘッドを用いる階調記録用のインクジェット記録装置、さらには、これらを組み合わせたインクジェット記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果お達成し得るものである。
【0068】
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ヘッド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。
【0069】
なお、本発明は、インクジェット記録装置の場合、例えばピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いるインクジェット記録ヘッドを使用するものにも適用できるが、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インクジェット記録ヘッド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(プリント)の高密度化、高精細化が達成できるからである。
【0070】
【発明の効果】
本発明によれば、空吸引不良を防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインクジェット記録装置の第1の実施形態における回復ユニットを示す斜視図である。
【図2】図1の回復ユニットの内部構造を示す内部斜視図である。
【図3】図1のキャップの詳細を示す分解斜視図である。
【図4】図1のキャップが記録ヘッドのノズル面を密封した状態を示す縦断面図である。
【図5】図1のキャップが記録ヘッドのノズル面を開放した状態を示す縦断面図である。
【図6】第1の実施形態におけるキャップの詳細縦断面図である。
【図7】第2の実施形態におけるキャップの詳細縦断面図である。
【図8】第3の実施形態におけるキャップの詳細縦断面図である。
【図9】第4の実施形態におけるキャップの詳細縦断面図である。
【図10】本発明に係るインクジェット記録装置の第1の実施形態における全体構成を示す斜視図である。
【図11】第1の実施形態におけるノズル面の概要を示す斜視図である。
【符号の説明】
111、112、113、114 ノズル
110F ノズル面
110 記録ヘッド
31N、32N 吸収体室
3 キャップ
3a、3b 吸引口
3c、3d 大気連通口
51 吸収体
31、34 第1吸収体
40、41 第2吸収体
42 座ぐり部
60 環状部
3e、3f 係止部
Claims (8)
- 記録媒体にインクを吐出するノズルを有し、前記ノズルの吐出口がノズル面上に配列された記録手段により記録を行うインクジェット記録装置において、
移動可能であるとともに、前記ノズル面に向かって開口する吸収体室を有し、前記吸収体室の底面に吸引口が形成され、かつ前記ノズル面をキャッピングし得るキャップと、
前記吸収体室内に設けられ、前記インクを吸収し得る吸収体と、
前記吸引口に接続され、前記インクを吸引する吸引手段と、
を備え、
前記吸収体は、
前記吸収体室内の略全域を覆う第1吸収部と、
前記吸引口に吸引されるインクを保持するように、吸引口に密着する第2吸収部と、
を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記第1吸収部と前記第2吸収部は別体であり、第2吸収部は吸収体室底面から突出して、第1吸収体の底面に接す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。
- 前記吸収体室底面には、前記吸引口から離間した位置に凸部が設けられ、前記第1吸収部は前記第2吸収部と前記凸部とによって支持され、前記第1吸収部と吸収体室底面とが略平行になるように、前記第2吸収部と前記凸部の突出高さが設定されていることを特徴とする請求項2記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1吸収部と前記第2吸収部は一体に形成されてい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。
- 前記吸引口の、吸収体室底面における開口端には、第2吸収部が密着圧入される座ぐり部が形成されていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記座ぐり部には第2吸収部の抜け止めのための係止部が設けられていることを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1吸収部と前記第2吸収部は一体に形成され、前記吸引口の、キャップ底面における開口端には環状部が形成され、前記第2吸収部は前記環状部の周囲に密着嵌装されてい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。
- 前記吸収体室には、第1吸収部の抜け止めのための係止部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
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