JP2005169713A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェット記録ヘッドとキャップの間に過剰な貼り付きが発生した際、キャップの密閉性を損なうことなく、キャップを記録ヘッドから離間させるときの駆動負荷を低減させる。
【解決手段】 キャップクローズ時には、キャップを記録ヘッドに平行に押し当てて密着させるように構成するとともに、キャップオープン時には、キャップと記録ヘッドの接触面の一端部のみにキャップを記録ヘッドから離間させる離間力を作用させて一端部を離間させた後に残りの部分を離間させるように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット記録ヘッドおよびそれを保護するキャップを記録装置本体に搭載しているインクジェット記録装置に関するものである。

インクジェット式記録装置では、ユーザの操作性を向上させる目的等のため、記録装置本体に記録ヘッドを搭載して出荷する場合がある。このとき記録ヘッドを埃の付着や乾燥等を防ぐため、記録装置本体のキャップにより保護する必要がある。

上記したキャップ機構の例としては、特開2002-321376（図６）にあるように、キャップクローズの際にはキャップのシール面のまず一部のみを記録ヘッドに当接させ、キャップオープンの際にはキャップのシール面のまず一部から記録ヘッドへの当接を解除するものがある。

また、（図４）や、特開平11-277757（図７）にあるような、キャップのシール面と記録ヘッドを平行に保ったままキャップの開閉を行なうものもある。

ここで、上記のキャップ機構の動作の詳細を、図４を用いて説明する。(a)はキャッピングされている状態、(c)はキャッピングされていない状態を示し、(b)は(a)と(c)の中間の状態を示す。

スライダ11は、プリンタのフレームに設けられたガイド溝14bがスライダ11のガイド突起11aに係合することによって軌跡が規制され、フレームのスライダばね固定部14aに取り付けられたスライダばね15によって、図の左下方向に付勢されている。また、キャップベース16は、キャップばね13を間にはさんでスライダ11に取り付けられている。

次に、キャップ12が記録ヘッド10にキャッピングを行なうときの動作について説明する。

(a)の状態では、図の左方から移動してきたキャリッジ1の右端がスライダ11の突起部11aに当接している。キャリッジ1がさらに右方に移動すると、スライダ11がスライダばね15の弾性力に抗して右方向に移動し、フレームのガイド溝14bに沿って上昇して(b)の状態になり、記録ヘッド10とキャップ12が接触する。さらにキャリッジ1が右方に移動すると、(a)の状態になり、キャップばね13が縮んでキャップ12が所定の圧で記録ヘッド10に当接する。

キャッピングを開放するときには、(a)の状態から上記と逆方向にキャリッジ1が移動し、(a)→(b)→(c)の順番で、ヘッド10からキャップ12が離間する。
また、本構成においては、キャップ圧を弱くしながら、キャップの当接部の一部を強制的に開放するといったことも行われている（図５）。

ところで、キャップは記録ヘッドとの密着性を向上するため、一般的にゴムやエラストマ等の軟らかい材料で形成されている。そのため、記録ヘッドとキャップの材質の組み合わせや出荷後の輸送中の保存状態によっては、記録ヘッドとキャップが過剰に貼り付いてしまうことがある。その状態で記録装置の電源を入れると、貼り付きが原因となって記録ヘッドとキャップが離間せず、プリンタが動作不良を起こす場合がる。

そこで、前記した貼り付きを回避するため、記録ヘッドとキャップの接触部に貼り付きを防ぐ液体を塗布する技術も開示されている（特開平10-128987）。

また、貼り付きが発生してしまった場合には、キャップを記録ヘッドから離間させる直前にキャリッジを左右に動かした後にキャップを駆動し、キャップを剥がしやすくすることも行われている。それでも、キャップが剥れない場合には、キャップを記録ヘッドから剥がす駆動力を上げることも容易に考えられる。
特開２００２−３２１３７６号公報 特開平１１−２７７７５７号公報

しかし、最近のインクジェット記録の高画質化に伴い、液滴の微小化、即ちノズルの小径化が進み、記録ヘッドのシールをより確実に行なう必要がある。そのためには、キャッピング時のキャップの不要な変形を抑制して、キャップの密着性を今まで以上に確実にする必要がある。そのためには、図４・図７に示される技術のようにキャップをヘッドのノズル面に垂直に押し付ける必要がある。

しかし、上記の構成（図４、図７）では、キャップの開閉動作が同一の軌跡上で行なわれるため、キャップを記録ヘッドのノズル面から離間させる時も接触面の全域を同時に離間させることになる。そのため、上記した過剰な貼り付きが発生した場合、離間の際に過大な力が必要となってしまう。

さらに、前述したようにキャップの駆動源にコストをかけて駆動力を上げて対応することは可能であるが、着荷時以降（キャップがいったん離間した後）にはキャップと記録ヘッドの貼り付きは解消され、駆動力アップ分が不要となってしまうため、不要なコストアップとなってしまうといった問題点がある。

また、図５に示すように、キャップの当接部の一部のみを記録ヘッドから離間させると同時にキャップ圧を弱くなるようにすれば、離間時の力自体は小さくなるとともにキャリッジの摺動不可を下げることも可能である。しかしこの場合、キャップと記録ヘッドのフェース面が過度に張り付いた状態では、キャップの一部を離間させる時のキャリッジの摺動負荷を十分低く押えるために、キャリッジのホームポジションを越えた方向への進入量を大きくとる必要があり、プリント装置本体のサイズアップにつながってしまう。

そこで、特開平10-128987に示すように、記録ヘッドとキャップの接触部に貼り付きを防ぐ液体を塗布することも考えられるが、この場合には、プリンタの製造工程において、貼り付きを防ぐ液体をキャップのリブのみに塗布する工程を追加しなければならず、これもコストアップの要因となってしまう。

上記した課題を解決するため、本発明においては、キャップクローズ時にはキャップを記録ヘッドのフェース面に全域を当接させた後にフェース面に垂直なキャップ圧がかかるように構成するとともに、キャップオープン時にはキャップ圧を開放しながらキャップ領域の一部をまず記録ヘッドから離間させた後にキャップ領域の残りの部分が離間させることが可能になるように構成する。

以上説明した構成により、記録ヘッドとキャップとの貼り付きを、きわめて低コストで解消することができ、ユーザに安価で信頼性の高いプリント装置を提供できる。

（第一実施例）
以下、本発明のインクジェット式記録装置について、図1・図2に示す実施の形態に基づいて説明する。

図2は本発明が適用されたインクジェット式記録装置の概略構成を示すものである。14は記録装置の土台を形成するフレーム、1は記録ヘッドを搭載するキャリッジであり、キャリッジ１はキャリッジモータ２により駆動されるタイミングベルト３を介し、ガイド部材４に案内されてプラテン５の軸方向に沿って往復移動されるように構成されている。

キャリッジ１の記録用紙６に対向する面（下側面）には、図2には現れていないがインクジェット式記録ヘッドが搭載され、またその上部には前記記録ヘッドにインクを供給するブラックインクカートリッジ７、およびカラーインクカートリッジ８が着脱可能に装填されている。

９は、非印字領域（ホームポジション）に配置されたキャッピング手段であって、キャリッジ１に搭載された記録ヘッドが直上に移動した時に上昇して、記録ヘッドのノズル形成面を封止することができるように構成されている。前記キャッピング手段９は、記録装置の休止期間中における記録ヘッドのノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。

また、図1は本発明のキャッピング機構の動作を示す模式図である。基本的な構成は従来技術の図４に示す機構と同様であるが、ガイド溝14cの形状のみ従来技術と異なっている。その機能について以下に説明する。

ガイド溝14cの形状が、従来の形状（ガイド溝14b）と異なっているのは、上斜面14eの形状であり、上斜面14eはキャップ12と記録ヘッド10が過剰に貼り付いた時に機能するものである。

図1(b)は、貼り付きが発生していないときのキャップの昇降動作の途中の状態を示す図であるが、スライダ11のガイド突起11b（左右2箇所）は、それぞれガイド溝14b・14cの下斜面14f・14dに当接している。これはスライダばね15の引っ張り力によるものである。この状態では、記録ヘッド10のフェース面10aとキャップ12の当接面12aは平行に保たれている。

この構成によって、キャップクローズ時には、キャップ12の当接面12aを記録ヘッド10のフェース面10aに垂直に押し当てられる。また、キャップオープン時（記録ヘッド10とキャップ12が貼り付いていないとき）も同様に、記録ヘッド10とキャップ12が平行状態を保ったまま離間する。

一方、キャップ12と記録ヘッド10とが過度に貼り付いている状態からキャップオープンするときには、図1(c)の状態になる。この状態では、記録ヘッド10とキャップ12が貼り付いているために、スライダばね15の引っ張り力だけではスライダ11が下降せず、スライダ11のガイド突起11bがガイド溝14b・14cの上側斜面14g・14eに当接することによって下降する。

このとき、ガイド溝14c（右側）の上側斜面14eが、ガイド溝14b（左側）の上側斜面14eより深くえぐられている為に、スライダ11の２箇所のガイド突起11bのうち、まず左側に位置する方がガイド溝14bの上側斜面14gに当接し、少し間隔を置いて右側に位置するガイド突起がガイド溝14cの上側斜面14eに当接する。それにより、スライダ11の左側のみが下降し、キャップ12と記録ヘッド10の接触部の一部のみがまず離間することになる。

さらに、キャリッジ1が左方に移動してキャップオープン動作が進行すると、右側のガイド突起11bがガイド溝14cの上側斜面14eに沿って下降し、キャップ12と記録ヘッド10の接触部の残りの部分が離間し、キャップオープン動作が完了する。

なお、上記のキャップオープン動作はキャップばね13の圧が解除された状態で行なわれるため、キャップオープンに伴うキャリッジ1の摺動負荷が増えることもない。

また、キャップオープンの際のキャリッジ1の移動方向も本体内側方向であるため、装置サイズへの影響度が小さい。

また、図1(c)に示すキャップの左端のみが離間した状態で、スライダばね15の付勢力のみでキャップ12と記録ヘッド10の残りの接触部が離間可能なように、スライダばね15のばね圧を設定すれば、上側斜面14eは省略することも可能である。

上記した構成により、過度の貼り付きが発生しているキャップ12と記録ヘッド10の当接面を一部から離間させることが可能になり、キャップを離間させるのに必要な外力を当接面の一部に集中できる。そのため、貼り付きを解消するために必要な駆動力を低く抑えることができる。

（第二実施例）
次に、本発明の第二の実施例に関して、図３を参照して説明する。

本実施例においては、第一の実施例に示したスライダ11に代えて、キャップホルダ17を備えている。また、キャップホルダ17を昇降させるための昇降部材18を備えており、図示されていない駆動手段によって、上下方向に駆動される。なお、本実施例においては記録ヘッド10を保持するキャリッジ1は、第一の実施例と同様に紙面上を移動するものであってもよいし、プリンタのフレーム14に固定されたものであってもよい。

キャップホルダ17は、位置決めボス17aを中心に回転かつ垂直昇降可能にフレーム14に取り付けられている。また、キャップ12が昇降する際のキャップ12と記録ヘッド10との平行状態は、図3(b)に示すように、キャップホルダ17がキャップホルダばね19によって下方に付勢されるとともに、キャップホルダ17の昇降規制ボス17b・17cがそれぞれ昇降部材18の規制面18a・18bに当接することによって、保たれている。

次に、キャップ12と記録ヘッド10が過度に貼り付いた場合の本実施例の動作について説明する。図3(c)は、貼り付きが発生した場合のキャップオープンの動作を示すものである。この状態では、記録ヘッド10とキャップ12が貼り付いているために、キャップホルダばね19の引っ張り力だけではキャップホルダ17が下降せず、キャップホルダ17の昇降規制ボス17b・17cが、それぞれ昇降部材18の規制面18c・18dに当接することによって下降する。

このとき、規制面18dが、規制面18cより高くなっている為に、キャップホルダ17の２箇所の昇降規制ボス17b・17cのうち、左側の17bが規制面18cに当接し、少し間隔を置いて右側の17cが規制面18cに当接する。それにより、キャップホルダ17の左側のみがまず下降し、キャップ12と記録ヘッド10の接触部の一部のみがまず離間されることになる。

さらに、昇降部材18が下方に移動してキャップオープン動作が進行すると、右側の昇降規制ボス17bが規制面18cに当接して下降し、キャップ12と記録ヘッド10の接触部の残りの部分が離間し、キャップオープン動作が完了する。

実施例の動作を示す概略図、（ａ）はキャッピング状態、（ｂ）はキャップオープン動作時の状態（通常）、（ｃ）はキャップオープン動作時の状態（貼り付き発生時）を示す図 本発明を適用したプリント装置の全体概略図 第二の実施例の動作を示す概略図、（ａ）はキャッピング状態、（ｂ）はキャップオープン動作時の状態（通常）、（ｃ）はキャップオープン動作時の状態（貼り付き発生時）を示す図 従来のキャップ開閉機構の動作を示す概略図、（ａ）はキャッピング状態、（ｂ）はキャップ開閉時の状態、（ｃ）はキャップオープン状態を示す図 従来のキャップ開閉機構を示す図 従来のキャップ開閉機構を示す図 従来のキャップ開閉機構を示す図

符号の説明

１ キャリッジ
２ キャリッジモータ
３ タイミングベルト
４ ガイド部材
５ プラテン
６ 記録用紙
７ ブラックインクカートリッジ
８ カラーインクカートリッジ
９ キャッピング手段
10 記録ヘッド
10a フェース面
11 スライダ
11a 突起部
11b ガイド突起
12 キャップ
12a 当接面
13 キャップばね
14 フレーム
14a スライダばね固定部
14b ガイド溝
14c ガイド溝
14d 下側斜面
14e 上側斜面
14f 下側斜面
14g 上側斜面
14h キャップホルダばね固定部
15 スライダばね
16 キャップベース
16a 爪部
17 キャップホルダ
17a 位置決めボス
17b・17c 昇降規制ボス
18 昇降部材
18a，18b，18c，18d 規制面
19 キャップホルダばね

Claims (2)

1. 記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、
   記録ヘッドのノズルが形成されるフェース面を保護するキャップと、
   キャップを搭載するとともに、キャリッジに当接しながらキャリッジの往復移動方向にスライド可能である、キャップ保持部材と、
   記録ヘッドのキャップ保持部材をはさんだ反対方向から、キャップ保持部材に当接して、キャリッジの往復移動方向に間隔を置いた２箇所に形成された同一傾斜角度の斜面からなり、前記キャップ保持部材に搭載されたキャップを記録ヘッドと平行に保持する、第一のカム面と、
   キャップ保持部材を第一のカム面方向およびキャリッジ当接方向に付勢する、付勢手段と、
   前記第一のカム面の２箇所の斜面にそれぞれ対向する位置に設けられ、キャップ保持部材を第一のカム面と逆方向から位置規制する２箇所の斜面からなる、第二のカム面と、
   を備え、
   キャップ保持部材が第一のカム面に沿って移動する際、第二のカム面の一方の斜面はそれに対向するキャップ保持部材の一部に接した状態を保つ位置に形成され、もう一方の斜面はそれに対向するキャップ保持部材の一部から所定量の間隔を置いた位置に形成されている、
   ことを特徴とする、インクジェット記録装置。
2. 記録ヘッドを搭載するキャリッジと、
   記録ヘッドのノズルが形成されるフェース面を保護するキャップと、
   キャップを搭載し、記録ヘッドと平行に設けられた回転軸周りに回転可能であるとともに前記フェース面と垂直方向に移動可能である、キャップ保持部材と、
   記録ヘッドのフェース面と垂直方向に移動してキャップ保持部材を記録ヘッドのフェース面に垂直に移動させる、キャップ駆動手段を備え、
   前記キャップ駆動手段には、
   記録ヘッドのキャップ保持部材をはさんだ反対方向から、キャップ保持部材に当接して、前記回転軸を間にはさんで所定の間隔を置いた２箇所に形成された面からなり、前記キャップ保持部材に搭載されたキャップを記録ヘッドと平行に保持する、第一の規制面と、
   キャップ保持部材を第一の規制面方向に付勢する、付勢手段と、
   前記第一の規制面の２箇所の面にそれぞれ対向する位置に設けられ、キャップ保持部材を第一のカム面と逆方向から位置規制する２箇所の面からなる、第二の規制面と、
   が備えられており、
   キャップ保持部材が第一の規制面に接しているとき、第二の規制面のひとつの面はそれに対向するキャップ保持部材の一部に接するように形成され、残りの面はそれに対向するキャップ保持部材の一部から所定量の間隔を置いて形成されている、
   ことを特徴とする、インクジェット記録装置。
   

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