JP2007203479A - 画像記録装置 - Google Patents

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    • B41J2/16508Caps, spittoons or covers for cleaning or preventing drying out connected with the printer frame

Abstract

【課題】複数のノズルのグループ毎のインク吸引作用が確実に行えるようにする。
【解決手段】キャップ体50にノズルグループ毎に区画された第1収納凹所52と第2収納凹所53と、全ての収納凹所52、53を囲む外周部位に位置する周囲リブ56と、第1収納凹所52と第2収納凹所53とを区画し、且つ周囲リブ56に対して両端部が連接する区画リブ57とを備える。収納凹所52、53に対応して第1キャップチップ54と第2キャップチップ55とを収納する。キャップチップ54、55には、区画リブ57の側面に当接して区画リブ57の横方向変形を抑止する規制部として段部74、75などを備える。また、各収納凹所52、53の底部に凹み形成した係合凹部69a,69bには、各キャップチップ54、55に下向き突出したは、前記係合凹部に係合する係合突起70a,70bを嵌め入れる。
【選択図】図9

Description

本発明は、インクをノズルから吐出して被記録媒体に画像記録を行うインクジェット方式の画像記録装置に関するものである。
従来から、画像記録装置には、インクをノズルから吐出して被記録媒体に記録を行うインクジェットヘッド(記録ヘッド)を搭載したキャリッジを、被記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復移動させて画像記録するタイプがあり、このようなインクジェット式の画像記録装置では、吐出性能を維持するために、記録ヘッドの内部に溜まった気泡や、乾燥により固化したインク等をノズル側から吸引して除去するメンテナンス作業が行われている。そのため、画像記録装置には、通常、記録ヘッド(キャリッジ)が被記録媒体に対して移動しながら記録を行う記録領域の外側で、且つ記録ヘッド(キャリッジ)の移動端近傍に、メンテナンス部が設けられている。
メンテナンス部には、ノズル形成面に対して接離動するキャップ体が備えられており、記録ヘッドが記録領域を外れて前記キャップ体の位置に移動したときに、当該キャップ体がノズル形成面に密接してこれを覆い、キャップ体に接続された吸引ポンプにより、吸引作業等が行われる。
例えば、特許文献1に記載の可撓性を有するゴム状弾性体からなるキャップ体には、複数のノズルの開口部分に対応する凹部とこの凹部の外周を囲んでノズル形成面に向かう突出部(外周リブ部)が設けられており、メンテナンス動作時には、複数のノズルの開口を囲むようにして、前記突出部がノズル形成面に密着するようになっている。
しかしながら、上記凹部に負圧が作用することにより、突出部(外周リブ部)が凹部方向に倒れて変形することがあった。この場合、ノズル形成面に対するキャップ体の密着性が極端に低下するので、記録ヘッドの確実なメンテナンス動作を行うこうとができないという問題があった。
上記の問題を解消する技術として、例えば、特許文献2では、上記凹部の内周壁に当接するリング状の補強部材を埋着させる構成が開示されている。この補強部材はキャップ体よりも剛性の大きい部材からなるので、凹部に負圧が作用しても突出部(外周リブ部)が凹部方向に倒れ変形し難いというものである。
特開平3−234644号公報 特開平10−34944号公報
ところで、近年のカラー画像記録の普及に伴って、搭載されるインクジェットヘッドは、ブラックインクだけでなく、複数のカラーインク(例えば、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク)も搭載され、複数のノズルからなるノズル列毎に異なるインク色を吐出できるように構成されている。
これに対応して、キャップ体には、ブラックインクを吸引する第1凹部と、複数種類のカラーインクを吸引する第2凹部とに区画する部位に直線条型の区画リブを形成することが考えられる。その場合の区画リブは外周の突出部(外周リブ部)よりも一般的に断面積が小さくなる。
上記の構成のキャップ体の突起部及び区画リブをノズル形成面に密着させた状態では、外周リブ部と区画リブとに同じ大きさの押圧力が掛かっても、剛性の低い(撓み易い)区画リブが先に撓み変形し易い。
さらに、一方の凹部にのみ負圧が作用すると、気圧の高い側の凹部側からの空気圧力にて区画リブが横向きに押されて、ノズル形成面に対する区画リブの密着性が損なわれ易いし、また、必要でない箇所のノズルからインクが吸引されてしまうという問題が解消できないのであった。
本願発明は、簡単な構成であって、上記区画リブの横倒れを抑止し、複数のノズルのグループ毎のインク吸引作用が確実に行えるようにし、回復作業(メンテナンス作業)を迅速に行える画像記録装置を提供することを目的とするものである。
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明における画像記録装置は、インクを吐出する複数のノズルを有するインクジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止すると共に、前記ノズルからのインク吸引が可能なキャッピング手段と、が備えられた画像記録装置において、前記キャッピング手段は、前記複数のノズルを複数のノズルグループに分けたノズルグループ毎に吸引できるように区画された収納凹所が設けられたキャップ体と、前記各収納凹所内に収納されるキャップチップとを備え、前記キャップ体には、前記各収納凹所に吸引されたインクの排出口と、前記全ての収納凹所を囲む外周部位に位置する周囲リブと、前記収納凹所毎に区画し、且つ前記周囲リブに対して両端部が連接する区画リブとを備え、前記キャップチップには、前記区画リブの側面に当接して当該区画リブの横方向変形を抑止する規制部を備えたものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像記録装置において、前記各収納凹所には、前記区画リブにおける一対の対峙する側面に連接または隣接し、且つ前記キャップ体の底部に凹み形成した係合凹部が設けられ、前記各キャップチップには、前記係合凹部に係合する係合突起が備えられているものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の画像記録装置において、前記係合凹部及び係合突起は前記区画リブを挟んで相対向する位置に設けられているものである。
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像記録装置において、少なくとも前記区画リブにおける前記各収納凹所に対面する側面には、前記各キャップチップの抜け止め用の係合爪が一体的に形成されているものである。
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の画像記録装置において、前記各キャップチップの底面と前記キャップ体の底部との間には、前記排出口に連通する吸引通路が形成されているものである。
請求項6に記載の発明の画像記録装置は、インクを吐出する複数のノズルを有するインクジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止すると共に、前記ノズルからのインク吸引が可能なキャッピング手段と、が備えられた画像記録装置において、前記キャッピング手段は、前記複数のノズルを有する複数のノズルグループから一体的に吸引できる1つの収納凹所が設けられたキャップ体と、前記収納凹所内に収納される1つのキャップチップとを備え、前記キャップ体には、前記収納凹所に吸引されたインクの排出口と、前記1つの収納凹所を囲む外周部位に位置する周囲リブを備え、前記キャップチップには、前記周囲リブの側面に当接して当該周囲リブの横方向変形を抑止する規制部を備えたものである。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の画像記録装置において、前記収納凹所には、前記周囲リブにおける一対の対向する側面に連接または隣接し、且つ前記キャップ体の底部に凹み形成した係合凹部が設けられ、前記キャップチップには、前記係合凹部に係合する係合突起が備えられているものである。
請求項8に記載の発明は、請求項6または7に記載の画像記録装置において、前記係合凹部及び係合突起は相対向する位置に設けられているものである。
請求項9に記載の発明は、請求項6ないし8のいずれかに記載の画像記録装置において、前記周囲リブにおける前記収納凹所に対面する側面には、前記キャップチップの抜け止め用の係合爪が一体的に形成されているものである。
請求項10に記載の発明は、請求項6ないし9のいずれかに記載の画像記録装置において、前記キャップチップの底面と前記キャップ体の底部との間には、前記排出口に連通する吸引通路が形成されているものである。
請求項1に記載の発明によれば、複数の収納凹所に区画するための区画リブの側面に対して、各収納凹所に内装されるキャップチップの外周面に形成された規制部が広い範囲で当接することで、区画リブの横倒れ変形もしくは横方向変形が効果的に抑止(規制)できるのである。
請求項2に記載の発明によれば、前記各収納凹所には、前記区画リブにおける一対の対峙する側面に連接または隣接し、且つ前記キャップ体の底部に凹み形成した係合凹部が設けられ、前記各キャップチップには、前記係合凹部に係合する係合突起が備えられているので、各収納凹所での各キャップチップの位置ずれやガタつきがなく、区画リブの側面に対するキャップチップの外周面の規制部の当接状態を確実に保持できる。また、係合凹部に対する係合突起の嵌合(係合)位置が区画リブの上端までの距離として大きくなるので、上記嵌合(係合)による区画リブの弾性変形の影響が、当該区画リブの上端縁まで及び難くなるから、密封時のノズル形成面に対する周囲リブ及び区画リブの上端縁の平面度が良く、シール(密閉)性が悪化しないのである。
請求項3に記載の発明によれば、前記係合凹部及び係合突起は前記区画リブを挟んで相対向する位置に設けられているものであるので、幅寸法の小さい可撓性を有する区画リブの一対の側面をその両側のキャップチップにて確実に支えることができて、区画リブの横倒れ変形もしくは横方向変形が効果的に抑止(規制)できるのである。
請求項4に記載の発明によれば、少なくとも前記区画リブにおける前記各収納凹所に対面する側面には、前記各キャップチップの抜け止め用の係合爪が一体的に形成されているものであるから、各収納凹所から各キャップチップが不用意に上向きに脱落したりずれたりしないので、密封時のノズル形成面に対する周囲リブ及び区画リブの上端縁の平面度が良く、シール(密閉)性が悪化しないのである。
請求項5に記載の発明によれば、キャップチップの平面視の面積が大きい場合や、長い場合には、凹溝を形成することで収納凹所の底部に広い範囲に広がった多量の排出インクを少ない数の排出口に効率良く且つ迅速に排出できるという効果を奏する。
請求項6に記載の発明によれば、1つの収納凹所を囲む周囲リブの側面に対して、収納凹所に内装される1つのキャップチップの外周面に形成された規制部が広い範囲で当接することで、周囲リブの横倒れ変形もしくは横方向変形が効果的に抑止(規制)できるのである。
請求項7に記載の発明によれば、前記1つの収納凹所には、前記周囲リブにおける一対の対向する側面に連接または隣接し、且つ前記キャップ体の底部に凹み形成した係合凹部が設けられ、前記キャップチップには、前記係合凹部に係合する係合突起が備えられているので、収納凹所でのキャップチップの位置ずれやガタつきがなく、周囲リブの側面に対するキャップチップの外周面の規制部の当接状態を確実に保持できる。また、係合凹部に対する係合突起の嵌合(係合)位置が周囲リブの上端までの距離として大きくなるので、上記嵌合(係合)による周囲リブの弾性変形の影響が、当該周囲リブの上端縁まで及び難くなるから、密封時のノズル形成面に対する周囲リブの上端縁の平面度が良く、シール(密閉)性が悪化しないのである。
請求項8に記載の発明によれば、前記係合凹部及び係合突起は相対向する位置に設けられているものであるので、可撓性を有する周囲リブの一対の側面をその間に嵌まったキャップチップにて確実に支えることができて、周囲リブの横倒れ変形もしくは横方向変形が効果的に抑止(規制)できるのである。
請求項9に記載の発明によれば、前記周囲リブにおける前記収納凹所に対面する側面には、前記キャップチップの抜け止め用の係合爪が一体的に形成されているものであるから、収納凹所から各キャップチップが不用意に上向きに脱落したりずれたりしないので、密封時のノズル形成面に対する周囲リブの上端縁の平面度が良く、シール(密閉)性が悪化しないのである。
請求項10に記載の発明によれば、キャップチップの平面視の面積が大きい場合や、長い場合には、凹溝を形成することで収納凹所の底部に広い範囲に広がった多量の排出インクを少ない数の排出口に効率良く且つ迅速に排出できるという効果を奏する。
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態である多機能型の画像記録装置1の全体斜視図、図2は画像読取装置部分を外した画像記録部の平面図、図3は図2の III−III 線矢視拡大断面図、図4はキャリッジの下面図、図5は吸引手段及び切替弁の概略を示す図、図6は本発明の第1実施形態のキャッピング手段の斜視図、図7はキャッピング手段の平面図、図8はキャッピング手段の部品分解斜視図、図9は図7のIX−IX線矢視断面図、図10はキャップ体及びキャップチップの一部切欠き斜視図、図11は本発明の第2実施形態のキャッピング手段の斜視図、図12はキャッピング手段の平面図、図13はキャッピング手段の部品分解斜視図、図14は図12のXIV −XIV 線矢視断面図である。
図1に示す多機能型の画像記録装置1は、ファクシミリ機能、プリンタ機能、複写機能、スキャナ機能等を備えている。多機能型(Multi Function Device )の画像記録装置1は、上面開放の略箱状の本体ケース2と、この本体ケース2の一側(図1の実施形態では左側)に対して、蝶番、ヒンジ部等の回動軸線部(図示せず)を介して上下回動可能に枢着された上部ケース3とを有する。なお、以下の説明において、図1の画像記録装置1の手前側を前側とし、左右方向(主走査方向、Y軸方向)や、前後方向(副走査方向、X軸方向)、上下方向に関しても図1の画像記録装置1の向きを基準に説明する。本体ケース2及び上部ケース3は合成樹脂製の射出成形品である。
上部ケース3の上面前部には操作パネル30が配置されている。操作パネル30には、数字ボタンやスタートボタン、機能操作ボタン等の各種のボタンが設けられており、これらのボタンを押下することにより、各種の操作が行われる。操作パネル30には液晶(LCD)等のディスプレイ部31が設けられ、画像記録装置1の設定状態や各種の操作メッセージ等が必要に応じて表示される。
上部ケース3には、操作パネル30の後部側にスキャナ装置(画像読取部)33が配置されている。即ち、ファクシミリ機能時に相手ファクシミリ装置に送信すべきファクシミリ原稿や、複写機能時に複写すべき原稿の画像を読取るためのスキャナ装置33は、大判のガラス板上の原稿の画像を読取るフラットベッド読取部と、このフラットベッド読取部の上面を覆う回動可能なカバー体34とからなる。
図示しないが、フラットベッド読取部におけるガラス板の直下には、ガラス板に当接させた原稿の画像面を読取るための光電変換素子の一例としてのライン型の密着型イメージセンサ(CIS:Contact Image Sensor) が、後述するキャリッジの移動方向(主走査方向、Y軸方向)と平行な方向に延びるガイド軸に沿って往復移動可能に設けられている。
なお、カバー体34は、画像記録装置1の背面側(図1の奥側)を中心にしてヒンジを介して開閉回動可能に構成されている。
次に、プリンタ装置(記録部)の構成について説明する。図1に示すように、本体ケース2内の左右方向中央部には、その底部に複数枚の被記録媒体としての用紙Pをほぼ水平状にて堆積状態で載置する給紙カセット5が配置され、この給紙カセット5は本体ケース2の前面の開口部2aから挿抜可能に構成されている。本実施形態では、給紙カセット5は、被記録媒体としての、例えば、A4サイズ、レターサイズ、リーガルサイズ、はがきサイズ等にカットされた用紙Pをその短辺(幅)が給紙方向(矢印A方向)と直交する方向(主走査方向、Y軸方向)に延びるようにして、複数枚積層(堆積)されて収納できる形態とする。
給紙カセット5の奥側(図3において右側)には、用紙分離用に傾斜分離板8が配置されている。この傾斜分離板8は、用紙Pの幅方向(Y軸方向)の中央側で突出し、用紙Pの幅方向の左右両端部側に行くに従って後退するように平面視で凸湾曲状に形成されており、且つ用紙Pの幅方向の中央部には、用紙Pの先端縁に当接して分離を促進するための鋸歯状の弾性分離パッド(図示せず)が設けられている。
また、本体ケース2側には、給送手段6における給紙アーム6aの基端部が上下方向に回動可能に装着され、この給紙アーム6aの先端部に設けられた給紙ローラ7には、駆動軸14からの回転力が給紙アーム6a内に設けられた歯車伝達機構を介して伝えられる。そして、この給紙ローラ7と傾斜分離板8の弾性分離パッドとにより、給紙カセット5に堆積された用紙Pを一枚ずつ分離搬送する。給紙方向(矢印A方向)に沿って進むように分離された用紙Pは、横向きの略Uターン搬送路9を介して、給紙カセット5より上側(高い位置)に設けられた記録部10に給送される。
カラー記録用の記録ヘッド12(図4参照)にインクを供給するためのインクカートリッジ26は、本体ケース2内で上向き開放状の収容部27(図2参照)に対して上方から着脱可能に構成されている。インクカートリッジ26は、複数色毎のインクが収納されており、実施形態ではブラック、シアン、マゼンタ、イエローの四色であるが、それ以上の色のインクを収納しても良い。各インクカートリッジ26から記録ヘッド12へは可撓性を有するインクチューブ28を接続してインク供給する。
図2、図3に示すように、記録部10は記録ヘッド12を有するキャリッジ13、合成樹脂製の板状のプラテン11、キャリッジ13を往復移動させるためのCR(キャリッジ)モータ24及びこのCRモータ24に接続されたタイミングベルト25、並びにこれらを支持するための金属板製のエンジンフレーム39を主体として構成されている。エンジンフレーム39は本体ケース2の後部側であって供給カセット5の上方に配されている。支持フレームとしてのエンジンフレーム39は金属製であって、図2及び図3に示すように箱型をなす本体部39aの上部側に本体ケース2の左右方向(主走査方向、Y軸方向)に伸びて、キャリッジ13を摺動可能に支持する一対のガイドプレート40、41を装着している。排紙方向(矢印B方向)の下流側に配置されたガイドプレート41の上面には、主走査方向(Y軸方向)に延びるようにタイミングベルト25が配置され、このタイミングベルト25を駆動するCR(キャリッジ)モータ24はガイドプレート41の下面に固定されている。ガイドプレート41には、その長手方向(Y軸方向)に沿って延びるように図示しないリニアエンコーダ(エンコーダストリップ)が配置されて、キャリッジ13のY軸方向(主走査方向)の位置やその移動方向を検知する。この帯状のリニアエンコーダ(エンコーダストリップ)は検査面(Y軸方向に一定間隔で配置されたスリットの形成面)が垂直方向に沿うように配置されている。
本体部39aには、駆動軸14及び給送手段6の給紙アーム6aが回動自在に軸止されるとともに記録ヘッド12の下面と対向して用紙Pを支持するための平板状のプラテン11が配置されている。なお、図示しないねじりバネ等の付勢手段により、給紙アーム6aは常時下向き回動方向に付勢されている。
また、プラテン11を挟んで搬送方向上流側に配置されて用紙Pを記録ヘッド12の下面に送るためのレジストローラ(搬送ローラ)対20とプラテン11より搬送方向下流側にて配置され、記録済みの用紙Pを排紙部に向かって(図1、図2及び図4の矢印B方向参照)搬送するための排紙ローラ対21とが備えられている。なお、正逆回転可能なLFモータ(図示せず)により、給紙ローラ7、レジストローラ対20、排紙ローラ対21等の給紙ユニットを駆動する。
搬送される用紙Pの幅(用紙Pの短辺)より外側には、その一端側(実施形態では、図2でエンジンフレーム39の用紙Pの給送方向から見て左側の側板39bに近い部位、画像記録領域より左側)にインク受け部35が、また、他端側(図2で右側の側板39cに近い部位であって、画像記録領域より右側)にメンテナンスユニットからなるメンテナンス部36がそれぞれ配置されている。これにより、記録ヘッド12はインク受け部35に設けられたフラッシング位置にて記録動作中に定期的にノズルの目詰まり防止のためのインク吐出を行い、インク受け部35がその吐出されたインクを受ける。
記録ヘッド12のノズル内のインクが蒸発や低温化により増粘してしまったり、ノズル内や共通インク室に気泡が侵入してしまったり、図4に示すノズル形成面12aに異物が付着したりすると、記録ヘッド12は正常で安定した記録動作をできなくなってしまう。そこで、メンテナンス部36では、後に詳述するキャッピング手段(吸引回復装置)45(図5参照)が設けられている。
キャッピング手段45のキャップ体50が記録ヘッド12のノズル形成面12aを下方から覆った状態でLFモータ(図示せず)が駆動し、吸引ポンプ47を作動させてノズルからインクを選択的に吸引したり、記録ヘッド12上の図示しないバッファタンクや共通インク室内の気泡を除去したりするための回復処理等を行うものである。なお、キャリッジ13がメンテナンス部36から、画像記録領域に向かって横方向(図2で左方向)に移動するとき、ベース体の一側部にて昇降可能に配置されているワイパー体(図示せず)でノズル形成面12aを拭いてクリーニングを行う。
図4は本実施形態の多色用の記録ヘッド12の下面を示し、ブラックインクを吐出するための複数のノズルからなるノズル列46aと、シアン、マゼンタ、イエローのインクを吐出するための複数のノズルからなるノズル列46b,46c,46dが主走査方向(Y軸方向)に適宜間隔で配置されている。本実施形態では、ブラックインクのためのノズル列46aは一列につき75個のノズルをX軸方向に所定間隔で並べ、且つ千鳥配列させてなる(従って、合計150個のノズルを備える)。上記カラーインクのためのノズル列46b,46c,46dは各列につき75個のノズルを備える。
なお、記録ヘッド12の内部には、インクチューブ28で供給されるインクを一時的に貯留する共通インク室 (マニホールド)と、共通インク室に連通しノズル毎に延びる個別インク流路が形成されている。本実施形態では、個別インク流路が連通する共通インク室の出口には、記録ヘッド12内で一番流路抵抗が高い絞り部が配置されている。また、記録ヘッド12は、個別インク流路の一部を構成する圧電アクチュエータを含んでおり、入力された画像データによりこの圧電アクチュエータが変形することで、対応するノズルからインクが吐出される。つまり、記録ヘッド12のインク供給口から共通インク室、絞り部及び個別インク流路を介してノズルに至る一連の流路が形成されている。
また、本実施形態では、ブラックインクは顔料系の色素材料を使用し、カラーインクは染料系の色素材料を使用している。
本発明に係るキャッピング手段(吸引回復装置)45の第1実施形態は図6〜図10に示す。この実施形態では、メンテナンス部36に固定配置されたベース体(図示せず)の上にキャップホルダ51が図示しない昇降手段を介して昇降可能に連結されている。キャッピング手段45は、合成樹脂製の上向き開口したフレーム状のキャップホルダ51と、シリコーンゴム等の可撓性を有し、且つインクによる浸食を受けにくい合成樹脂製のキャップ体50と、キャップ体50における第1及び第2収納凹所52、53に嵌まる第1及び第2キャップチップ54、55とを備えている(図8等を参照)。キャップホルダ51の上面に対してキャップ体50が着脱可能に取付られている(図6、図8及び図9参照)。
そして、第1収納凹所52は、上記のブラックインク用のノズル列46aの部分を覆うことができ、第2収納凹所53はカラーインク用の3つのノズル列46b,46c,46dの部分を一体的に覆うことができる位置に形成される。そして、キャップ体50には、上記4つのノズル列46a,46b,46c,46dの全体の外周を囲む外周部位に位置する平面視が実質上矩形状の周囲リブ56と、上記第1収納凹所52と第2収納凹所53とを実質上区画する直線状の区画リブ57とが一体的に形成されている(図6及び図7参照)。区画リブ57の両端は周囲リブ56の内側面に連接されている(図7及び図8参照)。周囲リブ56及び区画リブ57におけるノズル形成面12aに当接する上端部の断面積は小さく形成されていることにより、キャップ体50の表面側(周囲リブ56及び区画リブ57の上端部が突出している側)をノズル形成面12aに押し付けたときの気密状態を保持できるものである。
また、区画リブ57には、その上端部より左右両側に下向き傾斜状にて第1収納凹所52及び第2収納凹所53内に張り出す係合爪65a,65bが一体的に形成されており、周囲リブ56には、その上端部より下向き傾斜状にて第1収納凹所52及び第2収納凹所53内に張り出す係合爪66a,66bが一体的に形成されている(図9及び図10参照)。係合爪65a,65bは区画リブ57の長辺に沿って全長もしくは適宜長さに形成され、係合爪66a,66bは平面視においてコ字状の位置(第1収納凹所52及び第2収納凹所53の隅角部を除く位置)等に形成されることになる。
第1収納凹所52及び第2収納凹所53のそれぞれの底部52a,53aには、キャップホルダ51の底板51cから立設するインク排出筒51a,51bに接続するための丸孔状のインク排出口67a,67bが形成されている(図8参照)。また、第1収納凹所52及び第2収納凹所53のそれぞれの底部52a,53aには、上記区画リブ57における実質上垂直の側面に隣接もしくは連接して係合凹部69a,69bが凹み形成されている。ここで、「連接して」とは、上記の区画リブ57における実質上垂直の側面と面一状にて係合凹部69a,69bの1側面が形成されていることをいう。
第1実施形態では、上記係合凹部69a,69bは、平面視において、区画リブ57を挟んで相対向する位置に設けられ、2つずつ設けられている(図7参照)。実施形態では、各係合凹部69a,69bは、平面視において、矩形状であり、その長辺が区画リブ57の側面と平行に沿っている。
第1キャップチップ54及び第2キャップチップ55は、キャップ体50よりも剛性が高く、且つインクによる浸食を受けにくい合成樹脂材にて形成されている。そして、両キャップチップ54、55の下面側に係合突起70a,70bが、上記各係合凹部69a,69bに嵌まる位置に対応するように一体的に突出形成されている。実施形態では、係合突起70a,70bも平面視において、矩形状であり、その長辺が(各キャップチップ54、55の一方の長辺(区画リブ57の側面)と平行に沿っている(図7、図10参照)。
また、第1キャップチップ54及び第2キャップチップ55の下面の幅方向(短辺方向)の中途部には、それぞれその長辺に沿って長い凹溝71a,71bが形成されている(図8〜図10参照)。実施形態では、第2キャップチップ55における凹溝71bは3本並列状に形成され、第1キャップチップ54における凹溝71aは1本だけ形成されている。これらの凹溝71a,71bと、第1収納凹所52及び第2収納凹所53のそれぞれの底部52a,53aとの間に上記各インクの排出口67a,67bに連通するインクの吸引通路が形成されることになる。
第1キャップチップ54の上面の断面輪郭は、短辺方向(幅方向)の中途部が高い凸湾曲状である。他方、第2キャップチップ55の上面の断面輪郭は、短辺方向(幅方向)の中途部に向かって高い三角屋根状であり、短辺方向(幅方向)の中途部には、長辺の全長に沿うインク誘導溝72が形成されている(図6〜図10参照)。また、インク誘導溝72の長手方向の中途部位から第1キャップチップ54の下面、望ましくは任意の凹溝71bに連通するようにインク誘導孔73が、インク誘導溝72の長手方向に沿って適宜間隔で穿設されている(図6〜図8参照)。
第1キャップチップ54及び第2キャップチップ55の長辺に沿う両側面には、上記各係合爪65a,65b,66a,66bに係止して上向きの不用意な脱落を防止するための段部74、75が一体的に形成されている(図8〜図10参照)。
なお、キャップ体50における周囲リブ56はその外周側の傾斜角度を小さく形成している。また、キャップ体50の外周側面には、キャップホルダ51の一対の縦側板51dに穿設された係止孔51eに係止する係止突起50aが一体的に形成されている(図6及び図8参照)。
次にインク吸引駆動部の概略構成を、図5に従って説明する。キャップ体50における第1収納凹所52及び第2収納凹所53に対応するインク排出筒51a,51bごとに可撓性チューブ59a、59bの一端が接続され、第1収納凹所52に対するチューブ59aの他端は、ロータリ式の4ポート切替弁60におけるポート60aに接続され、第2収納凹所53に対するチューブ59bの他端は、ポート60bに接続されている。ポート60cに接続された可撓性のチューブ61は、吸引手段としてのチューブ式吸引ポンプ47の一構成部品であり、このチューブ61の他端は、不要になったインクを保持できる廃棄インク吸収体62に接続または臨んでいる。なお、ポート60dに接続された可撓性のチューブ63の他端は大気に開放されている。切替弁60の弁体60eが所定角度回動するとき、ポート60aとポート60cとだけが連通する第1位相(図5の状態参照)と、ポート60bとポート60cとだけが連通する第2位相と、ポート60dとポート60cとだけが連通する第3位相と、前記全てのポートが閉止(遮断)された状態の第4位相とに選択できるように構成されている。
図5に示すように、チューブ式吸引ポンプ47は、ポンプ軸47aを中心に回転するガイドローラ47bと、このガイドローラ47bの偏心位置に回動可能に軸支された加圧コロ47cと、ガイドローラ47bの略半円の外周に配置されて、加圧コロ47cとでチューブ61の一部を押し潰すための規制面47dとを有する。ガイドローラ47b、ひいては加圧コロ47cを図5で矢印方向に回転することにより、ノズル形成面12aに対して密着状態の第1収納凹所52及び第2収納凹所53に接続するチューブ61,59a,59bの内部が選択的に負圧になるものである。
上記の構成において、キャップ体50の第1収納凹所52に第1キャップチップ54を挿入すると、第1収納凹所52における各係合凹部69aに対して第1キャップチップ54における係合突起70aが強固に嵌合するので、第1収納凹所52の平面視形状よりも第1キャップチップ54の平面視形状の大きさが若干小さくても、第1収納凹所52内で第1キャップチップ54がガタつかないで位置決めできる。同様に、第2収納凹所53に第2キャップチップ55を挿入した場合も、各係合凹部69bに係合突起70bが強固に嵌合するので、第2キャップチップ55がガタつかないで位置決めできる。
しかも、第1収納凹所52の内周における係合爪66a,65aの下部に、第1キャップチップ54における長辺に沿った一対の段部74が嵌まるので、第1収納凹所52に対して第1キャップチップ54が不用意に上向きに脱落したり、上向きにずれたりし難いのであり、同様にして、第2収納凹所53に対して第2キャップチップ55が脱落し難い。可撓性を有するキャップ体50よりも、第1及び第2キャップチップ54、55の剛性が大きいことと、係合凹部69a(係合突起70a)と係合凹部69b(係合突起70b)とがキャップ体50の平面視において区画リブ57の相対峙する一対の側面を挟んで相対向する位置にあることとが相俟って、上記の作用効果が大きくなる。少なくとも区画リブ57における各収納凹所52、53に対面する側面には、各キャップチップ54、55の抜け止め用の係合爪65a,65bが一体的に形成されているものであるから、各収納凹所52、53から各キャップチップ54、55が不用意に上向きに脱落したり、ずれたりし難いので、密封時のノズル形成面12aに対する周囲リブ56及び区画リブ57の上端縁の平面度が良く、シール(密閉)性が悪化し難いのである。
メンテナンス作業を実行するために、キャッピング手段45を上昇させて、キャップ体50の周囲リブ56及び区画リブ57の上端を記録ヘッド12におけるノズル形成面12aに軽い力で押圧すると、キャップ体50の第1収納凹所52(第1キャップチップ54)の箇所でノズル列46aの部分を覆い、同時に第2収納凹所53(第2キャップチップ55)の箇所でカラーインク用の3つのノズル列46b,46c,46dの部分を覆うことになる。
上記の状態で、例えば、第1収納凹所52内のみに負圧を掛けた場合、第1収納凹所52の箇所に対応する可撓性を有する周囲リブ56と区画リブ57とが周囲の大気圧により、第1収納凹所52内に向かって横倒れ変形しようとする。しかし、第1キャップチップ54の外周側面(係合爪66a,65aに当接する段部74を含む上の略垂直面箇所から下の垂直の側面までの全体であって、請求項での規制部に相当する)が周囲リブ56及び区画リブ57の実質上垂直の側面の略全体にわたって広い範囲で当接しているので、周囲リブ56及び区画リブ57が第1収納凹所52内に向かって弾性的に横倒れ変形もしくは横方向変形するのを抑止することができる。特に、幅寸法の小さい可撓性を有する区画リブ57に対して剛性の高い第1キャップチップ54の外周側面が広い範囲で当接していることと、第1キャップチップ54が第1収納凹所52内でガタついて移動しないことが相まって、区画リブ57の横倒れ変形もしくは横方向変形が効果的に抑止(規制)できるのである。
同様にして、第2収納凹所53内のみに負圧を掛けた場合でも、第2キャップチップ55の外周側面(係合爪66b,65bに当接する段部75を含む上の略垂直面箇所から下の垂直の側面までの全体であって、請求項での規制部に相当する)が周囲リブ56及び区画リブ57の実質上垂直の側面の略全体にわたって広い範囲で当接しているので、周囲リブ56及び区画リブ57が第2収納凹所53内に向かって横倒れ変形弾性的に横倒れ変形もしくは横方向変形するのを抑止することができる。特に、幅寸法の小さい可撓性を有する区画リブ57に対して剛性の高い第2キャップチップ55の外周側面が広い範囲で当接していることと、第2キャップチップ55が第2収納凹所53内でガタついて移動しないことが相まって、区画リブ57の横倒れ変形もしくは横方向変形が効果的に抑止(規制)できるのである。
上述のように、区画リブ57の横倒れ変形もしくは横方向変形が抑止(規制)されると、一方の収納凹所に掛けた負圧を他方の収納凹所に及ばないようにできるので、メンテナンス作業を必要としないノズル列からのインク吸引をなくすることができて、インクの不要な消耗も防止できるのである。
また、第1キャップチップ54及び第2キャップチップ55の高さ寸法を第1及び第2収納凹所52、53の上下寸法に対して適切な所定値に設定すると、第1キャップチップ54が第1収納凹所52内の上下空間を適切な範囲に埋め、また、第2キャップチップ55が第2収納凹所53内の上下空間を適切な範囲に埋めることができる。
第1キャップチップ54及び第2キャップチップ55における係合突起70a,70bが下向きに突出され、これらの係合突起70a,70bがキャップ体50の各収納凹所52、53の係合凹部69a,69bに嵌まっても、係合凹部69a,69bの深さより係合突起70a,70bき突出量を若干小さくすることで、第1キャップチップ54及び第2キャップチップ55の下面と第1収納凹所52及び第2収納凹所53の底面とを平坦状に当接させることが可能である。また、係合凹部69a,69bに対する係合突起70a,70bの嵌合位置が周囲リブ56及び区画リブ57の上端までの距離として大きくなるので、上記嵌合による周囲リブ56及び区画リブ57の弾性変形の影響が、当該周囲リブ56及び区画リブ57の上端縁まで及び難くなるから、密封時のノズル形成面12aに対する周囲リブ56及び区画リブ57の上端縁の平面度が良く、シール(密閉)性が悪化しないのである。
なお、第1及び第2収納凹所52、53内にそれぞれ選択的に負圧を掛けると、記録ヘッド12の対応するノズル列46a(46b,46c,46d)から吸引されたインクは、第1キャップチップ54(第2キャップチップ55)の上面に排出される。ブラックインクの場合は、第1キャップチップ54の外周面と第1収納凹所52の内側面との隙間を介して第1収納凹所52の底部側に移動し、長手の凹溝71aを伝って、インク排出口67aに引き込まれ、上述のようにチューブ59a,61を介して廃棄できる。カラーインクの吸引に際しては、3列のノズル列46b,46c,46dから一斉に吸引・廃棄できる。キャップチップ54(55)の平面視の面積が大きい場合や、長い場合には、凹溝71a、,71bを形成することで収納凹所52、53の底部52a,53aに広い範囲に広がった多量の排出インクを少ない数の排出口67a,67bに効率良く且つ迅速に排出できる。
本発明に係るキャッピング手段(吸引回復装置)45′の第2実施形態は図11〜図14に示す。この第2実施形態では、メンテナンス部36に固定配置されたベース体(図示せず)の上に第1実施形態とほぼ同じ形態のキャップホルダ51が図示しない昇降手段を介して昇降可能に連結されている。キャッピング手段45′は、合成樹脂製の上向き開口したフレーム状のキャップホルダ51と、シリコーンゴム等の可撓性を有し、且つインクによる浸食を受けにくい合成樹脂製のキャップ体76と、キャップ体76における1つの収納凹所78に嵌まる1つのキャップチップ79とを備えている(図11〜図14等を参照)。キャップホルダ51の上面に対してキャップ体76が着脱可能に取付られている(図13及び図14参照)。
そして、収納凹所78は、上記のブラックインク用のノズル列46a及びカラーインク用の3つのノズル列46b,46c,46dの部分を一体的に覆うことができる位置に形成される。そして、キャップ体76には、上記4つのノズル列46a,46b,46c,46dの全体の外周を囲む外周部位に位置する平面視が実質上矩形状の周囲リブ56(第1実施形態と同じ)が一体的に形成されている(図11〜図14参照)。周囲リブ56におけるノズル形成面12aに当接する上端部の断面積は小さく形成されていることにより、キャップ体76の表面側(周囲リブ56の上端部が突出している側)をノズル形成面12aに押し付けたときの気密状態を保持できるものである。
第1実施形態とほぼ同じように、周囲リブ56には、その上端部より下向き傾斜状にて収納凹所78内に張り出す係合爪66a,66bが一体的に形成されている。係合爪66a,66bはノズル列46aと平行な位置に形成される(図12及び図13参照)。
収納凹所78の底部78aには、キャップホルダ51の底板51cから立設するインク排出筒51a,51bに接続するための丸孔状のインク排出口67a,67bが形成されている(図13参照)。また、収納凹所78の底部78aには、上記周囲リブ56のうちノズル列46aと平行な一対の実質上垂直の側面に隣接もしくは連接して係合凹部69a,69bが凹み形成されている。ここで、「連接して」とは、上記の周囲リブ56における実質上垂直の側面と面一状にて係合凹部69a,69bの1側面が形成されていることをいう。
第2実施形態では、上記係合凹部69a,69bは、平面視において、周囲リブ56のうちノズル列46aと平行な一対の側面の相対向する位置に設けられ、2つずつ設けられている(図12参照)。実施形態では、各係合凹部69a,69bは、平面視において、矩形状であり、その長辺が周囲リブ56の側面と平行に沿っている。
キャップチップ79は、キャップ体76よりも剛性が高く、且つインクによる浸食を受けにくい合成樹脂材にて形成されている。そして、キャップチップ79の下面側に係合突起70a,70bが、上記各係合凹部69a,69bに嵌まる位置に対応するように一体的に突出形成されている。第2実施形態では、係合突起70a,70bも平面視において、矩形状であり、その長辺がキャップチップ79の一方の長辺(周囲リブ56の側面)と平行に沿っている(図12、図14参照)。
また、第1実施形態と同様に、キャップチップ79の下面の幅方向(短辺方向)の中途部には、その長辺に沿って長い凹溝71a、71bが複数本、平行状に形成されている(図13、図14参照)。第2実施形態では、これらの凹溝71a,71bと、収納凹所78の底部78aとの間に上記各インクの排出口67a,67bに連通するインクの吸引通路が形成されることになる。
キャップチップ79の上面の断面輪郭は、短辺方向(幅方向)の中途部に向かって高い三角屋根状であり、短辺方向(幅方向)の中途部には、長辺の全長に沿うインク誘導溝72が形成されている(図11〜図14参照)。また、インク誘導溝72の長手方向の中途部位からキャップチップ79の下面、望ましくは凹溝71aに連通するようにインク誘導孔73が、インク誘導溝72の長手方向に沿って適宜間隔で穿設されている(図11〜図13参照)。
キャップチップ79の長辺に沿う両側面には、上記各係合爪66a,66bに係止して上向きの不用意な脱落を防止するための段部74が一体的に形成されている(図13及び図14参照)。なお、キャップ体76における周囲リブ56はその外周側の傾斜角度を小さく形成している。また、キャップ体76の外周側面には、キャップホルダ51の一対の縦側板51dに穿設された係止孔51eに係止する係止突起76aが一体的に形成されている(図11及び図13参照)。
上記の構成において、キャップ体76の収納凹所78にキャップチップ79を挿入すると、収納凹所78おける各係合凹部69a、69bに対してキャップチップ79における係合突起70a、70bがきっちりと嵌合するので、収納凹所78の平面視形状よりもキャップチップ79の平面視形状の大きさが若干小さくても、収納凹所78内でキャップチップ79がガタつかないで位置決めできる。
しかも、収納凹所78の内周における係合爪66a,65aの下部に、キャップチップ79における長辺に沿った一対の段部74が嵌まるので、収納凹所78に対してキャップチップ79が不用意に上向きに脱落したり、上向きにずれたりし難い。
そして、可撓性を有するキャップ体76よりも、キャップチップ79の剛性が大きいことと、係合凹部69a(係合突起70a)と係合凹部69b(係合突起70b)とがキャップ体76の平面視において周囲リブ56の相対峙する一対の側面を挟んで相対向する位置にあることとが相俟って、上記の作用効果が大きくなる。
また、周囲リブ56における収納凹所78に対面する側面には、キャップチップ79の抜け止め用の係合爪65a,65bが一体的に形成されているものであるから、収納凹所78からキャップチップ79が不用意に上向きに脱落したり、ずれたりし難いので、密封時のノズル形成面12aに対する周囲リブ56の上端縁の平面度が良く、シール(密閉)性が悪化し難いのである。
メンテナンス作業を実行するために、キャッピング手段45を上昇させて、キャップ体76の周囲リブ56の上端を記録ヘッド12におけるノズル形成面12aに軽い力で押圧すると、キャップ体76の収納凹所78(キャップチップ79)の箇所で全てのノズル列46a,46b,46c,46dの部分を覆うことになる。
上記の状態で、収納凹所78内に負圧を掛けた場合、可撓性を有する周囲リブ56が周囲の大気圧により、収納凹所78内に向かって横倒れ変形しようとするが、キャップチップ79の外周側面(係合爪66a,66bに当接する段部74を含む上の略垂直面箇所から下の垂直の側面までの全体であって、請求項での規制部に相当する)が周囲リブ56の実質上垂直の側面の略全体にわたって広い範囲で当接しているので、周囲リブ56が収納凹所78内に向かって弾性的に横倒れ変形もしくは横方向変形するのを効果的に抑止(規制)することができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
例えば、上記第1実施形態において、係合凹部69a,69b及びこれらに対する係合突起70a,70bは、相対向する位置に1つだけ形成しても良いし、3つ以上の複数あっても良い。また、区画リブ57の長辺に沿って長い1つのものであっても良い。
さらに、係合凹部69a,69bの平面視形状に対して係合突起70a,70bの平面視形状を若干大きく設定して、係合突起70a,70bを係合凹部69a,69bに圧入することで、第1キャップチップ54及び第2キャップチップ55のガタつきを完全になくすることができる。このことは、第2実施形態でも同じように構成して良い。
区画リブ57は複数のノズル列ごとに区画すれば良く、2〜3本の区画リブ57としても良い。
画像記録装置の全体斜視図である。 画像読取部を除いた状態の画像記録部の平面図である。 図2の III−III 線矢視拡大断面図である。 キャリッジの下面図である。 吸引手段及び切替弁の概略を示す図である。 第1実施形態のキャッピング手段の斜視図である。 キャッピング手段の平面図である。 キャッピング手段の部品分解斜視図である。 図7のIX−IX線矢視断面図である。 キャップ体及びキャップチップの一部切欠き斜視図である。 第2実施形態のキャッピング手段の斜視図である。 キャッピング手段の平面図である。 キャッピング手段の部品分解斜視図である。 図12のXIV −XIV 線矢視断面図である。
符号の説明
1 画像記録装置
5 給紙カセット
6 給送手段
10 記録部
11 プラテン
12 記録ヘッド
13 キャリッジ
45 キャッピング手段
47 吸引ポンプ
50、76 キャップ体
51 キャップホルダ
52 第1収納凹所
53 第2収納凹所
54 第1キャップチップ
55 第2キャップチップ
56 周囲リブ
57 区画リブ
65a,65b,66a,66b 係合爪
67a,67b 排出口
69a,69b 係合凹所
70a,70b 係合突起
71a,71b 凹溝
74、75 段部
78 収納凹所
79 キャップチップ

Claims (10)

  1. インクを吐出する複数のノズルを有するインクジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止すると共に、前記ノズルからのインク吸引が可能なキャッピング手段と、が備えられた画像記録装置において、
    前記キャッピング手段は、前記複数のノズルを複数のノズルグループに分けたノズルグループ毎に吸引できるように区画された収納凹所が設けられたキャップ体と、前記各収納凹所内に収納されるキャップチップとを備え、
    前記キャップ体には、前記各収納凹所に吸引されたインクの排出口と、前記全ての収納凹所を囲む外周部位に位置する周囲リブと、前記収納凹所毎に区画し、且つ前記周囲リブに対して両端部が連接する区画リブとを備え、
    前記キャップチップには、前記区画リブの側面に当接して当該区画リブの横方向変形を抑止する規制部を備えたことを特徴とする画像記録装置。
  2. 前記各収納凹所には、前記区画リブにおける一対の対峙する側面に連接または隣接し、且つ前記キャップ体の底部に凹み形成した係合凹部が設けられ、
    前記各キャップチップには、前記係合凹部に係合する係合突起が備えられていることを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。
  3. 前記係合凹部及び係合突起は前記区画リブを挟んで相対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の画像記録装置。
  4. 少なくとも前記区画リブにおける前記各収納凹所に対面する側面には、前記各キャップチップの抜け止め用の係合爪が一体的に形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像記録装置。
  5. 前記各キャップチップの底面と前記キャップ体の底部との間には、前記排出口に連通する吸引通路が形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の画像記録装置。
  6. インクを吐出する複数のノズルを有するインクジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止すると共に、前記ノズルからのインク吸引が可能なキャッピング手段と、が備えられた画像記録装置において、
    前記キャッピング手段は、前記複数のノズルを有する複数のノズルグループから一体的に吸引できる1つの収納凹所が設けられたキャップ体と、前記収納凹所内に収納される1つのキャップチップとを備え、
    前記キャップ体には、前記収納凹所に吸引されたインクの排出口と、前記1つの収納凹所を囲む外周部位に位置する周囲リブを備え、
    前記キャップチップには、前記周囲リブの側面に当接して当該周囲リブの横方向変形を抑止する規制部を備えたことを特徴とする画像記録装置。
  7. 前記収納凹所には、前記周囲リブにおける一対の対向する側面に連接または隣接し、且つ前記キャップ体の底部に凹み形成した係合凹部が設けられ、
    前記キャップチップには、前記係合凹部に係合する係合突起が備えられていることを特徴とする請求項6に記載の画像記録装置。
  8. 前記係合凹部及び係合突起は相対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項6または7に記載の画像記録装置。
  9. 前記周囲リブにおける前記収納凹所に対面する側面には、前記キャップチップの抜け止め用の係合爪が一体的に形成されていることを特徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載の画像記録装置。
  10. 前記キャップチップの底面と前記キャップ体の底部との間には、前記排出口に連通する吸引通路が形成されていることを特徴とする請求項6ないし9のいずれかに記載の画像記録装置。
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