【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録手段から被記録媒体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、ＯＨＰ用シートなどの記録媒体（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】
そ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】
一方、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、あらゆる記録紙に高画質に記録可能に構成するため、厚さの違う記録紙に対し記録手段（以下記録ヘッドとも言う）を適正な間隔（以下、紙間とも言う）に保時するよう、あるいは記録紙の変形に伴う記録手段とのこすれによる記録紙汚し防止として、記録手段と記録紙との間隔切換機構（以下、紙間切換機構とも言う）を持つものがある。この切換機構には従来、記録手段を記録紙に対し平行移動させ間隔を変動させる構成と記録手段を搭載したキャリッジのガイド軸を中心に記録手段を回動させ間隔を変動させる構成が取られてきた。近年では、インクジェット記録装置の低価格化に伴い平行移動による紙間切換機構は部品点数が増えコストがかかることや装置サイズの拡大が懸念される等の理由により廉価版や低価格機種では採用されず、部品点数が少なくてすむ回動式の紙間切換機構が用いられている。
【０００８】
また、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。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】
このような回復手段を実行する際、記録手段と回復装置との位置関係（高さ方向）は非常に重要で紙間が狭いときはもちろんのこと紙間が広いときも記録手段のメンテナンスを確実に行わなければならない。回動式紙間切換機構を備えたインクジェット記録装置においては紙間を切換ると、記録手段とキャリッジのガイド軸の位置によっては紙間変動に伴い記録紙搬送方向にも移動してしまう。記録手段が記録紙搬送方向に移動すると回復装置のキャッピング手段と記録手段の位置がずれることになる。そこで、従来は紙間の量に依存しない回復手段実行位置（以下、回復ポジションとも言う）を設け、その場所に記録手段を移動させ記録手段とキャッピング手段の位置ずれをキャンセルして記録手段の吐出口のメンテナンスを行っていたが、この構成によるとやはり装置サイズが大きくなる理由から近年見直されてきており、記録手段の記録待機位置（往復運動方向）で記録手段の紙間量を一定に規制する機構を設け、記録待機位置で記録手段のメンテナンスを行える構成や記録手段の吐出口面とキャッピング手段のキャップとの当接部を紙間切換によるずれ量を考慮した領域を確保した記録ヘッドを持つ構成などが用いられている。インクジェット記録装置の低価格化に伴い、特に低価格機種や廉価版のインクジェット記録装置では比較的コストのかからない記録手段の吐出口面とキャッピング手段のキャップとの当接部を紙間切換によるずれ量を考慮した領域を確保した記録ヘッドを持つ構成を採用している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような回動式紙間切換機構を備えたインクジェット記録装置では記録手段の吐出口面とキャッピング手段のキャップとの当接部を紙間切換によるずれ量を考慮した領域を確保した記録ヘッドを持つため吐出口面が必要以上に大きくなり、記録手段と記録紙の間隔を切換ると、記録手段とキャリッジのガイド軸の位置によっては紙間変動に伴い記録紙搬送方向にも移動するので紙搬送方向の装置サイズを大きくすることにつながっている。そこで、近年コンパクト化、低価格化、新製品へのサイクル短縮化しつつあるインクジェット記録装置に対して、装置サイズＵＰ，部品点数ＵＰやコストＵＰをせず、従来の回復装置からの小変更で紙間切換による吐出口面のずれに対し常に一定の領域でキャッピングを可能にした回復装置を備えたコンパクトなインクジェット記録装置の開発が望まれている。
【００１１】
よって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、本発明の目的は回動式紙間切換機構を備えたインクジェット記録装置において、紙間切換による記録手段の吐出口面の移動に伴うキャッピング手段とのずれに対し、キャップが吐出口面と当接する位置を一定に保つようにキャップ部を記録手段へ追従可能にしたキャッピング手段を備えることでキャッピング時のヘッドとのキャップ当接領域を小さくしコンパクトなヘッドを搭載したインクジェット記録装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるインクジェット記録装置は、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、前記記録手段と記録媒体の間隔を記録状態に応じ切換可能な間隔切換手段と、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おいて、前記回復手段は、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を有し、前記キャッピング手段は前記記録手段の記録媒体との間隔が変動しても、前記記録手段の前記吐出口面の一定の領域に当接可能であるよう構成する。
【００１３】
この場合の好ましい実施の形態においては、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手段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／退避させるキャップレバーとからなり、前記キャッピング手段において、前記キャップホルダは前記キャップベースに備えられたスリットに回動自在に係合し、前記記録手段の記録媒体との間隔の変動に応じ前記スリットに沿って移動すること、そして前記インクジェット記録装置において、前記間隔切換手段は、前記記録手段と前記記録媒体との間隔変動を前記キャリッジのガイド軸を中心に前記キャリッジを回動させて行う構成とされる。
【００１４】
【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、同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明によるインクジェット記録装置の内部構成を示す模式的斜視図であり、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模式的斜視図であり、図３は本発明によるインクジェット記録装置（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模式的分解斜視図である。
【００１５】
図１〜図３において、インクジェット記録装置１は、駆動源であるキャリッジモータＭ１と、インクジェット記録ヘッド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。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。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記録ヘッドである。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。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。
【００１６】
図１７は、記録手段（記録ヘッド）３のインク吐出部（一つの吐出口列）の構造を模式的に示す部分斜視図である。図１５において、被記録媒体（記録紙等）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。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。こうして、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手段（記録ヘッド）３が構成されている。
【００１７】
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、上端部をガイドレール６０に、軸受部をガイドシャフト１３に矢印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レール６０に支持されガイドシャフト１３に沿って往復移動する。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、本実施の形態では、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。図示の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プラテン５９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５９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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。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排出ローラ１９は不図示の排出ローラギアにより伝達された搬送モータＭ２の回転により駆動されるようになっている。なお、２１は排出ローラ１９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。
【００２０】
また、このような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を配設することが行われている。このような回復装置は、一般に、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１２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。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。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。
【００２１】
図２及び３において、本発明における回復手段を含む回復装置の構成を説明する。本回復装置は、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１１、ワイピング手段１２を備えている。
【００２２】
吸引手段４８は回復ベース２０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。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。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。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、ＰＧ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。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Ｍ３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。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。
図６に示す通り、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Ａ（４３ａ）、Ｂ（４３ｂ）、Ｃ（４３ｃ）、Ｄ（４３ｄ）を支持し、キャップホルダ３６を両側壁に設けたキャップベーススリット６２に沿って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、キャップ３５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４６ａ、４６ｂにより構成されている。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。さらに本実施例では、図４及び図５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５３に付勢された大気連通弁４６ａ、４６ｂを２個配置している。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４２ａ、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。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３８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。
【００２３】
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ユニット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。
【００２４】
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、前記記録手段と記録媒体の間隔を記録状態に応じ切換可能な間隔切換手段と、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。すなわち、次に図６〜図１７を参照して本発明によるインクジェット記録装置の紙間切換機構の構成及び回復装置の特徴的なキャッピング手段の構成について説明する。
【００２５】
本発明の実施例における紙間切換機構は回動式紙間切換方式を用いており、図７に示すキャリッジ２に備えられた紙間切換レバー６１と図８及び９に示すガイドレール６０とにより切換を行える構成としている。以下本実施例では紙間ポジションを通常ポジション及び厚紙ポジションの２ポジションとして説明する。
【００２６】
図８、９に本実施例における各紙間ポジションを示す断側面図を、図１０、１１に各紙間ポジションにおける紙間切換レバー６１とガイドレール６０との関係を示す上面図を示す。
【００２７】
紙間切換動作については、紙間切換レバー６１を図７に示す通常ポジション位置６３に固定した時に記録ヘッド３と記録紙Ｐとの紙間が通常状態になるよう構成され、厚紙ポジション位置６４に紙間切換レバー６１を固定した時記録ヘッド３と記録紙Ｐとの紙間が厚紙通紙状態になるよう構成される。その際、紙間切換レバー６０に設けられた通常ポジション支持カム面６１Ａがガイドレール６０に当接することでキャリッジ２の上端部がガイドレール６０により規制され紙間通常ポジションとして紙間が決定される。また、厚紙ポジションの場合、紙間切換レバー６１に設けられた厚紙ポジション支持カム面６１Ｂが通常ポジション支持カム面６１Ａよりも突出しているため、厚紙ポジション支持カム面６１Ｂとガイドレール６０が当接するところでは紙間通常ポジションの時よりもキャリッジ２がガイドシャフト１３を中心にキャリッジ上端部を後方に押され、記録ヘッド３が傾きθだけ傾き記録紙Ｐと記録ヘッド３の吐出口面２３との距離を離し、厚紙ポジションとして紙間が決定される。本実施例では紙間切換レバー６１を手動で切換る構成としているがアクチュエータ等を用い自動で切換る構成としても良い。
図１６に本実施例における各紙間ポジションでの記録ヘッド３の移動模式的に示す。図１６によれば通常ポジションと厚紙ポジションと紙間差（以下高低差ともいう）Ｔを作るために記録ヘッド３はガイドシャフト１３軸を中心にθ傾き、記録ヘッド３の上流側（記録紙搬送方向Ｂの上流側）がＬ１、下流側（記録紙搬送方向Ｂの下流側）がＬ２だけ記録紙搬送方向Ｂ方向に移動することとなる。このような記録ヘッド３の移動に対し従来のキャッピング手段では、図１３に示すようにキャップホルダ３６に固定されたキャップ３５がキャップベース３４側壁に設けられたキャップベーススリット６２に支持され垂直方向に追従し、前記スリット６２内を回動自在に支持されることにより記録ヘッド３も傾きθ分傾きながら吐出口面２３に当接するように構成していた。一般的に従来のキャッピング手段によれば、キャップベース３４に係合された圧縮ばねＡ４３ａ〜Ｄ４３ｄによりキャップホルダ３６がばね圧を受け、キャップ３５が記録ヘッド３の吐出口面２３に当接することでキャッピング圧を与えている。つまり、紙間切換における記録ヘッド３の紙間差を生む構成についてもキャップホルダ３６に固定されたキャップ３５がばね圧により吐出口面２３に追従し当接することで各紙間ポジションにおける記録ヘッド３のキャッピングを行う構成である。このような従来のキャッピング手段においては図１３、１６に示すように記録ヘッド３の厚紙ポジションと通常ポジションとではＬ１、Ｌ２のような記録ヘッド３の位置ずれが起きるためにキャップ３５の吐出口面２３への当接個所が通常ポジションと厚紙ポジションで異なるため、図１５に示すようにキャッピング領域６６のＢｋ、Ｃｏｌｏｒ上下流端部幅Ｙ３、Ｙ４を必要以上に大きく取り各紙間ポジションでのキャッピングが成り立つように記録ヘッド３の吐出口面２３も大きく構成していた。そこで本発明の実施例では、図１２に示すようにキャップベース３４に設けたキャップベーススリット６２を紙間切換による記録ヘッド３の移動量を考慮し各紙間ポジションにおいてキャップ３５と吐出口面２３が常に同じ個所に当接するようにキャップベーススリット６２を設けるよう構成した。この構成によれば図１４に示すように従来の記録ヘッドに比べＢｋ、Ｃｏｌｏｒ上下流端部幅Ｙ１、Ｙ２（Ｙ１＜Ｙ３、Ｙ２＜Ｙ４）程度にでき、キャッピング領域を最小限に抑える記録ヘッド３を各紙間ポジションにおける記録ヘッド３の移動によらず安定してキャッピングが可能となる。またＹ１、Ｙ２の幅は部品の公差等を考慮した最小の幅でよく、従来の記録ヘッドよりもコンパクトなものとなり、紙間切換時の記録ヘッドの移動量も減り、コンパクトなインクジェット記録装置が実現可能となる。
【００２８】
本実施例の説明に使用した構成のように紙間を２ポジションに限定した場合キャップベーススリット６２は直線（斜面）で形成される物でも良い。また、複数の紙間ポジションに対しキャップ３５と吐出口面２３の当接個所を一定にする場合のキャップベーススリット６２形状は、記録ヘッド３の移動量や傾き等を考慮し、曲線（曲面）で形成しても良い。
【００２９】
さらに、本実施例の説明に使用した構成ではキャップベース３４を昇降させる構成をキャップレバー３７の回動としたが、キャップベース３５自信が回転支軸を持ち、昇降動作として回動する構成においても同様の効果は得られる。本実施例で使用した説明図によれば、本実施例の構成は記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２のガイドシャフト１３の位置と記録ヘッド３の吐出口面２３の位置関係がガイドシャフト１３の中心軸よりも高さ方向に対し低い位置に構成されたものであるが、この関係がガイドシャフト１３よりも吐出口面２３の方が高い位置に構成されている場合には、キャップベーススリット６２の向きを反転させるように設けることで同様の効果が得られ、また、ガイドシャフト１３の中心軸線近傍に吐出口面が配置される時、キャップベーススリット６２は円弧状に形成することで本実施例と同様の効果が得られる。
【００３０】
前述してきた構成によれば、本発明における本実施例の回復装置は回動式紙間切換機構を備えたインクジェット記録装置において、紙間切換による記録手段の吐出口面の移動に伴うキャッピング手段とのずれに対し、キャップが吐出口面と当接する位置を一定に保つようにキャップ部を記録手段へ追従可能にしたキャッピング手段を備えることでキャッピング時のヘッドとのキャップ当接領域を小さくしコンパクトなヘッドを搭載したインクジェット記録装置を提供できる。
【００３１】
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。また、本発明は、単色あるいは異なる色のインクで記録する１個の記録手段を用いる記録装置、単色あるいは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。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。
【００３２】
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。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなごとく、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、前記記録手段と記録媒体の間隔を記録状態に応じ切換可能な間隔切換手段と、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おいて、前記回復手段は、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を有し、前記キャッピング手段は前記記録手段の記録媒体との間隔が変動しても、前記記録手段の前記吐出口面の一定の領域に当接可能であるものを基本構成とし、請求項１及び２及び３及び４の発明によれば、前記基本構成であって、さらに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手段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／退避させるキャップレバーとからなり、前記キャッピング手段において、前記キャップホルダは前記キャップベースに備えられたスリットに回動自在に係合し、前記記録手段の記録媒体との間隔の変動に応じ前記スリットに沿って移動し、前記インクジェット記録装置において、前記間隔切換手段は、前記記録手段と前記記録媒体との間隔変動を前記キャリッジのガイド軸を中心に前記キャリッジを回動させて行う構成とするので、回動式紙間切換機構を備えたインクジェット記録装置において、紙間切換による記録手段の吐出口面の移動に伴うキャッピング手段とのずれに対し、キャップが吐出口面と当接する位置を一定に保つようにキャップ部を記録手段へ追従可能にしたキャッピング手段を備えることでキャッピング時のヘッドとのキャップ当接領域を小さくしコンパクトなヘッドを搭載したインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインクジェット記録装置の内部を示す模式的斜視図。
【図２】本発明によるインクジェット記録装置の回復装置（回復手段）の模式的斜視図。
【図３】図２における回復装置の内部構造を示す模式的分解斜視図。
【図４】本発明による２種類のキャップを示す模式的平面図。
【図５】本発明による１種類のキャップとキャップ当接するの記録ヘッドの吐出口付近示す模式的一部透視斜視図。
【図６】本発明による回復装置の内部構造キャッピング手段を示す模式的分解斜視図。
【図７】本発明による紙間切換部を搭載したキャリッジを示す模式的斜視図。
【図８】本発明による記録手段を搭載したキャリッジの紙間通常ポジションを示す模式的側面図。
【図９】本発明による記録手段を搭載したキャリッジの紙間厚紙ポジションを示す模式的側面図。
【図１０】図８に示す紙間通常ポジションにおける紙間切換部（紙間切換レバー）の位置を示す模式的上面図。
【図１１】図９に示す紙間厚紙ポジションにおける紙間切換部（紙間切換レバー）の位置を示す模式的上面図。
【図１２】本発明によるキャッピング手段の各紙間ポジションにおけるキャッピング状態を示す模式的側面図。
【図１３】従来例によるキャッピング手段の各紙間ポジションにおけるキャッピング状態を示す模式的側面図。
【図１４】本発明による記録手段の吐出口面と吐出口面におけるキャッピング領域を示す模式的平面図。
【図１５】従来例による記録手段の吐出口面と吐出口面におけるキャッピング領域を示す模式的平面図。
【図１６】本発明による紙間切換動作における吐出口面の移動を示す模式図。
【図１７】図１中の記録手段におけるインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図。
【符号の説明】
１ インクジェット記録装置
２ キャリッジ
３ 記録手段（記録ヘッド）
４ 伝動機構
５ 給紙機構
６ インクジェットカートリッジ
７ 駆動ベルト
８ スケール
９ シャーシ
１０ 回復装置
１１ キャッピング手段
１２ ワイピング手段
１３ ガイドシャフト
１４ 搬送ローラ
１５ ピンチローラ
１６ ピンチローラガイド
１７ 搬送ローラギア
１８ ブレードクリーニング手段
１９ 排出ローラ
２０ 回復ベース
２１ 拍車ローラ
２２ 拍車ホルダ
２３ 吐出口面
２４ ＰＧギア１
２５ ＰＧギア２
２６ ＰＧギア３
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 圧縮ばね支持軸Ａ
４２ｂ 圧縮ばね支持軸Ｂ
４２ｃ 圧縮ばね支持軸Ｃ
４２ｄ 圧縮ばね支持軸Ｄ
４３ａ 圧縮ばねＡ
４３ｂ 圧縮ばねＢ
４３ｃ 圧縮ばねＣ
４３ｄ 圧縮ばねＤ
４４ キャップ吸収体
４５ 大気連通チューブ
４６ａ 大気連通弁ａ
４６ｂ 大気連通弁ｂ
４７ 大気連通孔
４８ 吸引手段（吸引ポンプ）
４９ 吐出口
５０ 共通液室
５１ 液路
５２ 電気熱変換体
５３ 大気連通弁ばね
５４ Ｂｋノズル列
５５ Ｃｏｌｏｒノズル列
５６ キャップ吸収体押えリブ
５７ Ｂｋインク専用キャップ空間
５８ Ｃｏｌｏｒインク専用キャップ空間
５９ プラテン
６０ ガイドレール
６１ 紙間切換レバー
６１Ａ 紙間切換レバーの通常ポジション支持カム面
６１Ｂ 紙間切換レバーの厚紙ポジション支持カム面
６２ キャップベーススリット
６３ 紙間切換レバーの紙間通常ポジション位置
６４ 紙間切換レバーの紙間厚紙ポジション位置
６５ 本実施例のキャッピング領域
６６ 従来例のキャッピング領域
Ａ キャリッジ走査方向
Ｂ 記録紙搬送方向
Ｌ１ 紙間切換による記録ヘッドのＹ方向上流側移動量
Ｌ２ 紙間切換による記録ヘッドのＹ方向下流側移動量
Ｍ１ キャリッジモータ
Ｍ２ 搬送モータ
Ｍ３ 回復用モータ
Ｐ 記録媒体
Ｔ 記録ヘッドの紙間切換による高低差
Ｙ１ 本実施例のＣｏｌｏｒ側キャップの下流側キャップ領域幅
Ｙ２ 本実施例のＢｋ側キャップの上流側キャップ領域幅
Ｙ３ 従来例のＣｏｌｏｒ側キャップの下流側キャップ領域幅
Ｙ４ 従来例のＢｋ側キャップの上流側キャップ領域幅
θ 紙間切換による記録ヘッド吐出口面の傾き[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink from a recording unit to a recording medium.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, printing apparatuses that print on recording media such as paper, cloth, plastic sheets, and OHP sheets (hereinafter, also simply referred to as “recording paper”) include various printing methods, for example, a wire dot method, a thermal method, It has been proposed as a form in which a print head by a thermal transfer method or an ink jet method can be mounted.
[0003]
Among such printing apparatuses, an ink-jet printing apparatus (hereinafter, also referred to as an ink-jet printing apparatus) that prints on recording paper by discharging ink from ink discharge ports is a low-noise non-impact printing method. Yes, it is possible to perform high-density and high-speed printing operation. In general, an inkjet printing apparatus includes a unit for driving a carrier on which a print head is mounted, a conveying unit for conveying a recording sheet, and a control unit for controlling these units.
[0004]
On the other hand, as an energy generating element that generates energy used for discharging ink from the ink discharge port of the print head, an element using an electromechanical transducer such as a piezo element, or heating by irradiating electromagnetic waves such as a laser. Then, an ink droplet is ejected by the action of this heat generation, or a liquid is heated by an electrothermal transducer element having a heating resistor.
[0005]
Among them, an ink jet print type print head that discharges ink as droplets using thermal energy can perform high-resolution printing because ink discharge ports can be arranged at a high density. Among them, printheads using electrothermal transducer elements as energy generating elements are easy to miniaturize, and have the advantages of IC technology and micro-fabrication technology, which have made remarkable progress in recent semiconductor technology and improved reliability. It is advantageous because it can be fully utilized, can be easily mounted at high density, and has a low manufacturing cost.
[0006]
As described above, the inkjet printing method is a very excellent printing method having a simple configuration, but there are problems to be solved.
[0007]
The ink jet recording apparatus is configured to be capable of recording on all types of recording paper with high image quality. Therefore, recording means (hereinafter also referred to as recording head) is maintained at an appropriate interval (hereinafter also referred to as a paper interval) for recording papers having different thicknesses. In order to prevent the recording paper from being soiled due to occasional or rubbing of the recording means due to the deformation of the recording paper, there is a printer having an interval switching mechanism between the recording means and the recording sheet (hereinafter also referred to as a sheet interval switching mechanism). Conventionally, the switching mechanism has a configuration in which the recording means is moved in parallel to the recording paper to change the interval, and a configuration in which the recording means is rotated around a guide shaft of a carriage on which the recording means is mounted to change the interval. Was. In recent years, the paper gap switching mechanism by parallel movement has been adopted in low-priced and low-priced models due to the increase in the number of parts and the cost involved, as well as concerns about an increase in the size of the apparatus, due to the reduction in the price of the inkjet recording apparatus. Instead, a rotary paper interval switching mechanism that requires a small number of components is used.
[0008]
In addition, the inkjet recording apparatus is used when the entire apparatus is not used for a long period of time, or when a specific discharge port among a large number of discharge ports rarely discharges compared to other discharge ports even when used. In some cases, the ink may thicken due to evaporation of water in the ejection port or the ink chamber communicating with the ejection port, resulting in ejection failure. In addition, ink droplets, water droplets, dust, or the like may adhere to the ejection surface of the head provided with the ejection ports, and the ejected ink droplets may be pulled by the attached matter, and the ejection direction may be deflected. is there. In order to prevent these problems, a conventional ink jet recording apparatus is provided with the following means as a so-called ejection recovery apparatus. For example, as a means for preventing non-discharge, a pre-discharge for ejecting ink to a predetermined ink receiving medium before print recording to eliminate thickened ink or the like, or a method for adhering ink by suctioning ink from a discharge port or a common liquid chamber. Suction, ink suction for eliminating air bubbles mixed in at the time of ink tank replacement, and capping for preventing the evaporation of ink moisture from the discharge port.
[0009]
When executing such recovery means, the positional relationship (height direction) between the recording means and the recovery device is very important, and the maintenance of the recording means is ensured not only when the paper interval is narrow but also when the paper interval is wide. Must be done. In the ink jet recording apparatus provided with the rotating paper interval switching mechanism, when the paper interval is switched, the recording paper and the guide shaft of the carriage may move in the recording paper conveyance direction due to the paper interval variation depending on the position of the guide shaft. When the recording means moves in the recording paper transport direction, the positions of the capping means and the recording means of the recovery device are shifted. Therefore, conventionally, a recovery unit execution position (hereinafter, also referred to as a recovery position) independent of the amount of paper is provided, and the recording unit is moved to that position to cancel the positional deviation between the recording unit and the capping unit, and discharge the recording unit. The maintenance of the exit was performed, but this configuration has been recently reviewed for the reason that the size of the apparatus also becomes large, and the amount of paper interval of the recording unit is regulated to be constant at the recording standby position (the reciprocation direction) of the recording unit. A mechanism for maintaining the recording means at the recording standby position, and a recording head that secures an area in which the contact portion between the discharge port surface of the recording means and the cap of the capping means has a gap in consideration of the amount of displacement caused by switching between sheets. Such a configuration is used. With the cost reduction of ink jet recording devices, the amount of displacement caused by switching the paper contact area between the ejection port surface of the recording means and the cap of the capping means is relatively inexpensive, especially for low-cost models and low-cost ink jet recording devices. Is adopted in which a recording head having an area in consideration of the above is secured.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the ink jet recording apparatus provided with such a rotating sheet gap switching mechanism, the contact portion between the ejection port surface of the recording means and the cap of the capping means has a recording area in which an amount of deviation is considered in consideration of the gap caused by the sheet gap switching. Because the head has a head, the ejection opening surface becomes unnecessarily large, and when the interval between the recording unit and the recording sheet is switched, the recording unit and the guide shaft of the carriage are also moved in the recording sheet conveyance direction due to the sheet interval variation depending on the position of the guide shaft. Therefore, the size of the apparatus in the paper transport direction is increased. Therefore, in recent years, for the inkjet recording apparatus that is becoming more compact, lower in price, and shorter in terms of the cycle to new products, paper size is improved by a small change from the conventional recovery apparatus without increasing the apparatus size, the number of parts, and the cost. There is a demand for the development of a compact ink jet recording apparatus equipped with a recovery device which always enables capping in a fixed area with respect to a displacement of a discharge port surface due to switching between intervals.
[0011]
Therefore, the present invention has been made in view of such a technical problem, and an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus having a rotating paper interval switching mechanism, in which an ejection port surface of recording means is switched by paper interval switching. Capping means that allows the cap portion to follow the recording means so as to keep the position where the cap abuts on the discharge port surface constant against displacement with the capping means due to movement causes the cap to contact the head during capping. An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus in which a contact area is reduced and a compact head is mounted.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, an inkjet recording apparatus according to the present invention includes a recording unit having a plurality of nozzles and a nozzle array that ejects ink from an ejection port, a carriage mounted with the recording unit, and reciprocating. An ink jet recording apparatus comprising: an interval switching unit capable of switching an interval between the recording unit and a recording medium in accordance with a recording state; and a recovery unit for recovering or maintaining an ink ejection state from the ejection port. The recovery means includes capping means for bringing the cap into contact with and separating from the discharge port surface of the recording means, and the capping means is capable of discharging the cap of the recording means even if the distance between the recording means and the recording medium changes. It is configured to be able to contact a certain area of the exit surface.
[0013]
In a preferred embodiment in this case, the capping means biases a compression spring to a cap holder for fixing the cap and a bottom portion of the cap holder to support an opposing side of the compression spring. A cap base for supporting the cap holder so as to generate a capping pressure on the discharge port surface of the recording means; and a cap lever for moving the cap base toward / withdrawing from the recording head. The cap holder is rotatably engaged with a slit provided in the cap base, moves along the slit in accordance with a change in the interval between the recording unit and a recording medium, and in the inkjet recording apparatus, The interval switching means controls a change in the interval between the recording means and the recording medium. Rotates the carriage about the guide shaft of the ridge is configured to performed.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an internal configuration of an ink jet recording apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic perspective view of a recovery device including a recovery unit of the ink jet recording apparatus of FIG. FIG. 3 is a schematic exploded perspective view showing the internal structure of the recovery device mounted on the ink jet recording apparatus (the ink jet recording apparatus of FIG. 1) according to the present invention.
[0015]
1 to 3, an inkjet recording apparatus 1 includes a carriage motor M1 as a driving source, a carriage 2 on which an inkjet recording head 3 is mounted, and a transmission mechanism 4 for reciprocating the carriage 2 in the direction of arrow A by the carriage motor M1. A paper feed mechanism (paper feed mechanism) 5 that conveys (feeds) recording paper P, which is a recording medium, and a recovery device 10 that performs maintenance of the discharge port surface for performing a discharge recovery process of the recording head 3. ing. In such an ink jet recording apparatus 1, the recording paper P is fed by the paper feed mechanism 5, and predetermined recording is performed on the recording paper P by the recording head 3. The ink jet cartridge 6 mounted on the carriage 2 is detachably held (mounted) on the carriage 2 which is a member on which the recording head is mounted. The ink contained in the ink jet cartridge 6 is supplied to the recording head 3. In this case, the carriage 2 and the recording head 3 are configured such that the joint surfaces of the two members are appropriately brought into contact with each other so that required electrical connection can be achieved and maintained. The recording head 3 is an ink jet recording head that selectively discharges ink from a plurality of discharge ports to perform recording by applying energy according to a recording signal. The recording head 3 is an ink jet recording means for discharging ink using thermal energy, and includes an electrothermal converter for generating thermal energy. Further, the recording head 3 performs recording by discharging ink from a discharge port using a pressure change generated by growth and shrinkage of bubbles caused by film boiling caused by thermal energy applied by the electrothermal transducer. It is. The electrothermal transducer is provided corresponding to each of the ejection ports, and discharges ink from the corresponding ejection port by applying a pulse voltage to the corresponding electrothermal transducer in accordance with a recording signal.
[0016]
FIG. 17 is a partial perspective view schematically showing a structure of an ink ejection unit (one ejection port array) of the recording unit (recording head) 3. In FIG. 15, a plurality of discharge ports at a predetermined pitch are provided on a discharge port surface 23 facing a recording medium (recording paper or the like) P with a predetermined gap (for example, about 0.3 to 2.0 mm). An outlet 49 is formed, and an electrothermal converter (heating resistor, etc.) 52 for generating energy for ink ejection is provided along a wall surface of each liquid path 51 communicating the common liquid chamber 50 and each ejection port 49. It is arranged. The recording head 3 is guided and supported in a positional relationship such that the discharge ports 49 are arranged in a direction intersecting with the main scanning movement direction (in this embodiment, the movement direction arrow A of the carriage 2 mounted on the carriage 2). . In this way, the corresponding electrothermal transducer 52 is driven (pulse voltage is applied) based on the image signal or the ejection signal to cause the ink in the liquid passage 51 to boil, and the pressure generated at that time causes the ink from the ejection port 49 to be discharged from the ejection port 49. A recording unit (recording head) 3 for discharging droplets is configured.
[0017]
In FIG. 1, a carriage 2 is connected to a part of a drive belt 7 of a transmission mechanism 4 for transmitting a driving force of a carriage motor M1, and an arrow A is attached to the guide rail 60 at the upper end and to the guide shaft 13 at the bearing. It is slidably guided and supported in the direction, and is mounted so as to be driven by the carriage motor M1. Therefore, the carriage 2 is supported by the guide rail 60 by the forward and reverse rotations of the carriage motor M1, and reciprocates along the guide shaft 13. Reference numeral 8 denotes a scale indicating the absolute position of the carrier 2 in the direction of arrow A. In this embodiment, a transparent PET film on which black bars are printed at a required pitch is used, and one of them is a chassis. 9 and the other is supported by a leaf spring (not shown). In the illustrated ink jet recording apparatus 1, a platen 59 is provided so as to face a discharge port surface on which a discharge port (not shown) of the recording head 3 is formed, and the recording head 3 is mounted by the driving force of the carriage motor M <b> 1. At the same time as the carriage 2 is driven to reciprocate, a recording signal is applied to the recording head 3 to eject ink, thereby performing recording over the entire width of the recording paper P as a recording medium conveyed on the platen 59.
[0018]
Reference numeral 14 denotes a conveyance roller driven by a conveyance motor M2 to convey the recording sheet. Reference numeral 15 denotes a pinch roller which contacts the recording sheet with the conveyance roller 14 by a spring (not shown). Reference numeral 16 denotes a rotatable support of the pinch roller 15. A pinch roller holder.
[0019]
Reference numeral 17 denotes a transport roller gear fixed to one end of the transport roller 14, and the transport roller 14 is driven by rotation of the transport motor M2 transmitted to the transport roller gear 17. A discharge roller 19 for discharging a recording sheet on which an image is formed by the recording head 3 to the outside of the recording apparatus is driven by rotation of a transport motor M2 transmitted by a discharge roller gear (not shown). Reference numeral 21 denotes a spur roller that presses the recording sheet against the discharge roller 19 by a spring (not shown), and reference numeral 22 denotes a spur holder that rotatably supports the spur roller 21.
[0020]
Further, in such an ink jet recording apparatus 1, a desired position (for example, a position corresponding to the home position) outside the range of reciprocation (outside the recording area) for the recording operation of the carriage 2 on which the recording head 3 is mounted, A recovery device for recovering the ejection failure of the recording head 3 is provided. Such a recovery device generally includes a capping unit 11 for capping the ejection port surface of the recording head 3 and a wiping unit 12 for cleaning the ejection port surface of the recording head 3. In association with the capping, ink is forcibly discharged from the discharge port by a suction means (suction pump or the like) (not shown) in the recovery device, whereby thickened ink, bubbles, and the like in the ink flow path of the recording head 3 are removed. An ejection recovery process such as removal can be performed. Further, by capping the ejection port surface of the recording head 3 during non-recording or the like, it is possible to protect the recording head and prevent drying of the ink. The wiping unit 12 is arranged near the capping unit 11 and wipes ink droplets attached to the ejection port surface of the recording head 3. The capping unit 11 and the wiping unit 12 can keep the recording head 3 in a normal state.
[0021]
2 and 3, a configuration of a recovery device including a recovery unit according to the present invention will be described. The present recovery device includes a suction unit 48, a capping unit 11, and a wiping unit 12 as recovery units for failure of the recording head 3 to be discharged.
[0022]
The suction means 48 uses the inner surface of the arc portion of the recovery base 20 as a guide surface, arranges two suction tubes 32 along the arc surface, presses the suction tube 32 with a pressure spring (not shown), and presses the suction tube 32 into the suction tube 32. An elongated hole is formed in the pressure roller holder 31 so that the pressure roller 33 for generating a negative pressure can be retracted from the suction tube 32 during the suction operation during the suction operation, and can be retracted from the suction tube 32 except for the suction operation. It is pivotally supported in a hole shape and two are arranged for one suction tube 32. In the present embodiment, since the arc surface of the recovery base 20 that guides the suction tube 32 has a semicircular shape, the pressure rollers 33 are arranged one by two by pressing the pressure rollers 33 so as to face 180 degrees. When the pressure roller is separated from the state of pressing the suction tube 32, the other pressure roller 33 presses the suction tube 32, so that the two pressure rollers 33 are continuously rotated. This makes it possible to continuously perform the suction operation while maintaining the negative pressure in the suction tube. Further, when the guide shape is substantially circular, the same effect can be obtained with one press roller. Furthermore, even if the guide shape is a semicircular shape, the suction operation can be continuously performed in the same manner as long as there are two or more pressure rollers. The pressure roller holder 31 is rotatably supported by the pressure roller holder guide 30 in the radial direction of the arc guide surface of the recovery base 20 and functions to press and retract the pressure roller 33 with respect to the suction tube 32. The pressure roller holder guide 30 has shafts at both ends, and is rotatably supported at the center of the arc of the semicircular guide surface provided with the suction tube 32 of the recovery base 20, and can rotate by transmitting the drive from the PG motor M3. Are located in The driving force from the PG motor M3 is transmitted to the suction means 48 through the PG gear 124 and the pump gear 27 to rotate the pressure roller holder guide 30 to execute the suction recovery operation. The suction means 48 is directly connected to the rotational drive of the PG motor M3. The suction means 48 performs a suction operation when the PG motor M3 rotates in one direction (hereinafter, forward rotation), and a pressure roller when it rotates in the reverse direction (hereinafter, reverse rotation). The configuration is such that the function of moving the 33 from the pressed state to the suction tube 32 in the release direction is obtained. In the present embodiment, the drive source for driving the suction unit 48 is one drive source provided in the recovery device. However, the suction unit 48 may be driven using another drive source.
As shown in FIG. 6, the capping unit 11 includes a cap 35 in contact with the ejection port surface of the recording head 3, a cap absorber 44 for efficiently sucking ink discharged from the ejection port surface of the recording head 3, And a compression spring A (43a), B (43b), C (43c) for applying a cap pressure to the cap holder 36 by pressing the cap 35 against the ejection opening surface of the recording head 3 by the compression spring 43. D (43d), and a cap base 34 that slidably supports a cap holder 36 along cap base slits 62 provided on both side walls, and a cap 35 that comes into contact with and separates from the ejection opening surface of the recording head 3. And a cap lever 37 serving as an arm member for connecting the cap 35 and an air communication hole 47 provided in the cap base 34. Tube 45, and making a sealed state inside the cap 35 by opening and closing the atmosphere communication hole 47, the air communication valve 46a capable of an open state, and is composed of 46b. The suction tube 32 forming the suction means 48 is connected to the capping means 11 at a joint portion provided on the cap holder 36, and while the cap means is in contact with the ejection port surface of the recording head 3, A negative pressure is applied to the inside of the cap 35 by a suction operation so that the ink can be sucked from the recording head 3. Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the recording head 3 is configured to have a plurality of nozzle rows, and the Bk ink nozzles 54 and the Color ink nozzles 55 are suctioned by separate suction tubes 32. Because of this configuration, one side of the space of the cap 35 is divided into two spaces, a Bk ink-dedicated cap space 57, and the other is a Color ink-dedicated cap space 58, and the cap absorber attached to the cap 35 by the cap absorber holding rib 56. Two air communication valves 46a and 46b are supported by the cap base 34, and two air communication valves 46a and 46b are urged by the air communication valve spring 53. The two cap spaces 57 and 58 communicate with the individual suction tube 32 and the atmosphere communication tube 45 by fitting to the joint portion of the cap holder 36 via the cap holder fitting holes 42a and 42b, and are independent of each other. It is configured to be able to cope with the suction recovery operation. In this embodiment, the lifting operation for bringing the capping unit 11 into contact with the recording head 3 and the opening / closing operation of the atmosphere release valves 46a and 46b are performed by driving the PG motor M3 via the PG gears 225 and 326. The PG motor M3 transmits the driving force from the PG motor M3 to the cam 38 when rotating in one direction, and idle when rotating in the other direction, by fitting the cam 38 to perform the raising / lowering operation of the capping means 11 and the opening / closing operation of the atmosphere communication valves 46a and 46b. The driving force is transmitted by transmitting the one-way clutch gear 28 that does not transmit the driving to the cam 38.
[0023]
In addition to the operation of the capping unit, the cam 38 drives the wiping unit 12 and positions the recording head 3 and the capping unit 11 constituting the recovery unit in this embodiment during the recovery operation of the recording head 3. The vertical movement of the provided CR lock lever 29 is also controlled. The operation of each unit described above controls the rotation of the cam 38 by the cam position detection sensor flag provided on the cam 38 and the cam position detection sensor 40, and controls each unit.
[0024]
Here, the present invention provides a recording unit having a plurality of nozzles and a nozzle array for ejecting ink from an ejection port, a carriage mounted with the recording unit and reciprocating, and a distance between the recording unit and a recording medium in a recording state. The present invention relates to an ink jet recording apparatus having interval switching means that can be switched in response to the above, and recovery means for recovering or maintaining the ejection state of the ink from the ejection ports. It has a characteristic configuration as described below. That is, the configuration of the paper interval switching mechanism of the ink jet recording apparatus according to the present invention and the configuration of the capping means characteristic of the recovery apparatus will be described next with reference to FIGS.
[0025]
The sheet interval switching mechanism in the embodiment of the present invention employs a rotating sheet interval switching system, and includes a sheet interval switching lever 61 provided on the carriage 2 shown in FIG. 7 and a guide rail 60 shown in FIGS. It is configured to be able to switch. Hereinafter, in the present embodiment, the sheet interval position will be described as two positions of a normal position and a thick sheet position.
[0026]
8 and 9 are cross-sectional side views showing each sheet interval position in the present embodiment, and FIGS. 10 and 11 are top views showing the relationship between the sheet interval switching lever 61 and the guide rail 60 at each sheet interval position.
[0027]
The sheet interval switching operation is configured such that the sheet interval between the recording head 3 and the recording sheet P is in a normal state when the sheet interval switching lever 61 is fixed to the normal position position 63 shown in FIG. When the sheet interval switching lever 61 is fixed, the sheet interval between the recording head 3 and the recording sheet P is set to a thick sheet passing state. At this time, when the normal position support cam surface 61A provided on the sheet interval switching lever 60 abuts on the guide rail 60, the upper end of the carriage 2 is regulated by the guide rail 60, and the sheet interval is determined as the sheet interval normal position. . In the case of the thick paper position, since the thick paper position support cam surface 61B provided on the paper interval switching lever 61 protrudes beyond the normal position support cam surface 61A, the thick paper position support cam surface 61B and the guide rail 60 come into contact with each other. Is the distance between the recording paper P and the discharge port surface 23 of the recording head 3 when the carriage 2 is pushed rearward at the upper end of the carriage around the guide shaft 13 as compared with the normal position between the papers. Is released, and the paper interval is determined as the thick paper position. In this embodiment, the paper interval switching lever 61 is configured to be switched manually, but may be automatically switched using an actuator or the like.
FIG. 16 schematically shows the movement of the recording head 3 at each sheet interval position in this embodiment. According to FIG. 16, the recording head 3 is tilted by θ around the guide shaft 13 in order to make a sheet difference (hereinafter also referred to as a height difference) T between the normal position, the thick paper position, and the upstream side of the recording head 3 (recording paper conveyance). The upstream side in the direction B) moves by L1 and the downstream side (downstream side in the recording paper conveying direction B) moves by L2 in the recording paper conveying direction B direction. With respect to such a movement of the recording head 3, in the conventional capping means, a cap 35 fixed to a cap holder 36 is supported by a cap base slit 62 provided on a side wall of the cap base 34 as shown in FIG. The recording head 3 is configured to be rotatably supported in the slit 62 so as to contact the discharge port surface 23 while being inclined by the inclination θ. Generally, according to the conventional capping means, the cap holder 36 receives the spring pressure by the compression springs A43a to D43d engaged with the cap base 34, and the cap 35 comes into contact with the discharge port surface 23 of the recording head 3. Capping pressure is applied. In other words, even in a configuration in which the sheet gap of the recording head 3 is generated in the sheet interval switching, the cap 35 fixed to the cap holder 36 follows and abuts on the discharge port surface 23 by the spring pressure, so that the recording head 3 at each sheet interval position is contacted. This is a configuration for performing capping. In such a conventional capping means, as shown in FIGS. 13 and 16, the position of the recording head 3 such as L1 and L2 is shifted between the thick paper position and the normal position of the recording head 3, so that the ejection opening surface of the cap 35 is formed. As shown in FIG. 15, Bk and Color upstream and downstream end widths Y3 and Y4 of the capping area 66 are made unnecessarily large, so that the capping at each inter-paper position is performed. The discharge port surface 23 of the recording head 3 is also configured to be large so as to be satisfied. Therefore, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 12, the cap base slit 62 provided in the cap base 34 is provided with the cap 35 and the discharge port surface 23 at each paper gap position in consideration of the amount of movement of the recording head 3 due to the paper gap switching. The cap base slit 62 is provided so as to always contact the same location. According to this configuration, as shown in FIG. 14, compared to the conventional print head, Bk, Color upper and downstream end widths Y1 and Y2 (Y1 <Y3, Y2 <Y4) can be obtained, and the print head for minimizing the capping area. 3 can be stably capped irrespective of the movement of the recording head 3 in each sheet interval position. Further, the width of Y1 and Y2 may be the minimum width in consideration of the tolerance of parts and the like, which is more compact than the conventional recording head, the amount of movement of the recording head at the time of switching between sheets is reduced, and a compact ink jet recording apparatus is provided. It becomes feasible.
[0028]
When the paper interval is limited to two positions as in the configuration used in the description of the present embodiment, the cap base slit 62 may be formed of a straight line (slope). The shape of the cap base slit 62 in the case where the contact point between the cap 35 and the discharge port surface 23 is made constant for a plurality of sheet-to-sheet positions is a curve (curved surface) in consideration of the movement amount, inclination, and the like of the recording head 3. May be formed.
[0029]
Further, in the configuration used in the description of the present embodiment, the configuration in which the cap base 34 is moved up and down is the rotation of the cap lever 37. However, in the configuration in which the cap base 35 itself has a rotation support shaft and rotates as a lifting operation. The same effect can be obtained. According to the explanatory diagram used in this embodiment, in the configuration of this embodiment, the positional relationship between the position of the guide shaft 13 of the carriage 2 on which the recording head 3 is mounted and the discharge port surface 23 of the recording head 3 is the center of the guide shaft 13. Although it is configured at a position lower than the shaft in the height direction, when this relationship is configured at a position where the discharge port surface 23 is higher than the guide shaft 13, the cap base slit 62 is The same effect can be obtained by providing the direction reverse, and when the discharge port surface is arranged near the center axis of the guide shaft 13, the cap base slit 62 is formed in an arc shape in this embodiment. The same effect can be obtained.
[0030]
According to the configuration described above, the recovery apparatus of the present embodiment in the present invention is an ink jet recording apparatus provided with a rotating paper gap switching mechanism, wherein the capping means accompanying the movement of the ejection port surface of the recording means by the paper gap switching. In order to keep the position where the cap abuts the discharge port surface against the displacement, the cap part can follow the recording means so that the cap contact area with the head at the time of capping is made smaller and compact. An inkjet recording apparatus equipped with a simple head can be provided.
[0031]
In the above embodiment, the serial recording type ink jet recording apparatus for performing recording while moving the recording means relative to the recording medium has been described as an example. The present invention can be similarly applied to a line recording type ink jet recording apparatus that performs recording only by sub-scanning using a line type recording unit having a length covering a portion, and can achieve the same effect. . The present invention also relates to a recording apparatus using one recording means for recording with a single color or different color ink, a color recording apparatus using a plurality of recording means for recording with a single color or different color ink, or different densities of the same color. The present invention can be similarly applied to the case of a gradation recording apparatus using a plurality of recording means for recording in the above, and a recording apparatus in which these are combined, and can achieve the same effect. Further, the present invention provides a recording head including a configuration using a replaceable ink cartridge in which the recording head and the ink tank are integrated, a configuration in which the recording head and the ink tank are separated, and the space between the recording head and the ink tank is connected by an ink supply tube or the like. The present invention can be similarly applied to any arrangement of the ink tank and the ink tank, and the same effect can be obtained.
[0032]
The present invention can be applied to a case where the ink jet recording apparatus uses a recording unit using an electromechanical transducer such as a piezo element. This provides an excellent effect in an ink jet recording apparatus using a recording means of the following method. According to such a method, it is possible to achieve higher density and higher definition of recording.
[0033]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention provides a recording unit having a plurality of nozzles and a nozzle array for discharging ink from a discharge port, a carriage mounted with the recording unit and reciprocating, the recording unit and a recording medium In an ink jet recording apparatus comprising: an interval switching unit capable of switching the interval according to a recording state; and a recovery unit for recovering or maintaining an ink ejection state from the ejection port. Capping means for contacting and separating from the discharge port surface of the recording means, wherein the capping means is provided in a fixed area of the discharge port surface of the recording means even if the interval between the recording means and the recording medium fluctuates. According to the first, second, third and fourth aspects of the present invention, the basic structure is such that the capping means can be contacted. A compression spring is urged against a cap holder for fixing the cap and a bottom portion of the cap holder to support an opposite side of the compression spring so that the cap holder can generate a capping pressure on a discharge port surface of a recording unit. A cap base for supporting the cap holder, and a cap lever for moving the cap base toward / withdrawing from the recording head. In the capping means, the cap holder is rotatable by a slit provided in the cap base. Engages and moves along the slit in accordance with a change in the interval between the recording unit and the recording medium. In the inkjet recording apparatus, the interval switching unit controls the interval variation between the recording unit and the recording medium. Since the carriage is rotated around the guide shaft of the carriage, the rotation type In an ink jet recording apparatus provided with a gap switching mechanism, a cap section is provided so that a position at which a cap abuts on a discharge port surface is kept constant with respect to a shift from a capping means caused by a movement of a discharge port surface of a recording means due to a paper interval switch. Is provided with a capping means that can follow the recording means, so that the cap contact area with the head during capping can be reduced, and an ink jet recording apparatus equipped with a compact head can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the inside of an ink jet recording apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of a recovery device (recovery means) of the inkjet recording apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic exploded perspective view showing the internal structure of the recovery device in FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic plan view showing two types of caps according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic partially transparent perspective view showing the vicinity of an ejection port of a recording head in contact with one type of cap according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic exploded perspective view showing an internal structure capping means of the recovery device according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic perspective view showing a carriage on which a sheet interval switching unit according to the present invention is mounted.
FIG. 8 is a schematic side view illustrating a normal position between sheets of a carriage on which a recording unit according to the present invention is mounted.
FIG. 9 is a schematic side view showing the position of the thick paper between the carriages on which the recording means according to the present invention is mounted.
FIG. 10 is a schematic top view showing a position of a sheet interval switching section (sheet interval switching lever) in a sheet interval normal position shown in FIG. 8;
11 is a schematic top view showing the position of a sheet interval switching section (sheet interval switching lever) at the sheet interval thick sheet position shown in FIG. 9;
FIG. 12 is a schematic side view showing a capping state of the capping unit according to the present invention at each sheet interval position.
FIG. 13 is a schematic side view showing a capping state of a conventional capping unit at each sheet interval position.
FIG. 14 is a schematic plan view showing a discharge port surface of a recording unit according to the present invention and a capping region on the discharge port surface.
FIG. 15 is a schematic plan view showing a discharge port surface of a recording unit according to a conventional example and a capping region on the discharge port surface.
FIG. 16 is a schematic diagram showing a movement of a discharge port surface in a sheet interval switching operation according to the present invention.
FIG. 17 is a partial perspective view schematically showing a structure of an ink ejection unit in the recording unit in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1 inkjet recording device
2 carriage
3 Recording means (recording head)
4 Transmission mechanism
5 Paper feed mechanism
6 inkjet cartridges
7 Drive belt
8 scale
9 Chassis
10 Recovery device
11 Capping means
12 Wiping means
13 Guide shaft
14 Transport rollers
15 Pinch roller
16 Pinch roller guide
17 Transport roller gear
18 Blade cleaning means
19 Discharge roller
20 recovery base
21 Spur Roller
22 spur holder
23 Discharge port surface
24 PG gear 1
25 PG gear 2
26 PG gear 3
27 Pump gear
28 One-way clutch gear
29 CR lock lever
30 Pressure roller holder guide
31 Pressure roller holder
32 suction tube
33 pressure roller
34 cap base
35 cap
36 Cap Holder
37 Cap lever
38 cams
39 Cap lever biasing spring
40 Cam position detection sensor
41 Cap rib
42a Compression spring support shaft A
42b Compression spring support shaft B
42c Compression spring support shaft C
42d compression spring support shaft D
43a Compression spring A
43b Compression spring B
43c Compression spring C
43d compression spring D
44 Cap absorber
45 Atmosphere communication tube
46a Atmospheric communication valve a
46b Atmospheric communication valve b
47 Atmosphere communication hole
48 Suction means (suction pump)
49 Discharge port
50 common liquid chamber
51 fluid path
52 Electrothermal converter
53 Atmospheric communication valve spring
54 Bk nozzle row
55 Color nozzle row
56 Cap absorber retainer rib
57 Bk ink cap space
58 Color ink cap space
59 Platen
60 guide rail
61 Paper interval switching lever
61A Normal position support cam surface of paper interval switching lever
61B Thick paper position support cam surface of paper interval switching lever
62 Cap base slit
63 Normal position of the paper interval switching lever
64 Position of the paper gap switch position of the paper gap switching lever
65 Capping area of the present embodiment
66 Conventional capping area
A Carriage scanning direction
B Recording paper transport direction
L1 The amount of movement of the recording head on the upstream side in the Y direction due to the sheet interval switching
L2 Amount of movement of the recording head on the downstream side in the Y direction due to the sheet interval switching
M1 Carriage motor
M2 transport motor
M3 recovery motor
P Recording medium
T Height difference due to recording head switching
Y1 Downstream cap area width of the Color side cap of this embodiment
Y2 Width of the upstream side cap region of the Bk side cap of the present embodiment
Y3 Downstream cap area width of conventional Color side cap
Y4 Width of the upstream cap region of the conventional Bk-side cap
θ Inclination of the print head ejection port surface due to paper interval switching
