JP2628195B2

JP2628195B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP2628195B2
Application number: JP63196778A
Authority: JP
Inventors: 利彦畠山; 邦夫山本
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1988-08-05
Publication date: 1997-07-09
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: JPH0245156A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は記録装置に関し、特にインクジェット記録方
式において記録ヘッドのノズル面を最適に保持し、イン
ク飛翔特性を安定化させるための回復機構を備えた記録
装置に関する。。

［従来の技術］従来よりインジェット記録方式は、その原理、構成等
の違いにより様々な方式が提案され実用化されてきた。
その中でも、記録に際しインク滴を滴時吐出し所望の記
録像を得る、いわゆるオンデマンド方式が装置の小型
化、簡略化に適することから、インクジェット記録方式
の中でも主流を占めつつある。さらに、近年の傾向とし
ては、ノズルのマルチ化とカラーインクを使用を組合せ
ることによりカラー画像の記録を実現したカラーインク
ジェット記録装置の台頭も顕著となってきている。

このような中で、インクジェット記録装置では、液体
インクを微小径で構成されるヘッドのノズルより適時吐
出する記録方式であるが故に、ノズルの表面状態を最適
に保持することが、記録装置の印画品位を確保する上で
重要な要素となる。すなわち、ノズル近傍に付着するイ
ンクの微粒子、塵埃などによるインク滴のヨレ、ズレ、
インクの不吐出、インクの紺色等の諸問題を防止する機
構が記録装置の高信頼性を達成する決め手となるもので
ある。従来のヘッド回復機構としては、種々の方式、、
機構が実現化されているが、その構成としては、記録ヘ
ッドのノズル面を強制的に清掃するワイパー機構と記録
ヘッドのノズルを密封閉鎖するキャップ機構の組分せに
よるものが一般的である。

第９図は、従来の回復機構と記録ヘッドの関係を示す
配置図である。図において記録ヘッド220は矢印Ｂで示
す範囲を記録領域として図示しないキャリッジに搭載さ
れた状態で往復移動を繰り返す。印画の終了またはノズ
ルのトラブル時は、ワイパー機構200またはキャップ機
構210と対向する220aまたは220bの位置に移動し所定の
回復処理を施されるように機能する。ここでワイパー機
構200とキャップ機構210は、記録ヘッド220の移動方向
に対し平行にかつ並列的に設置されるため、記録ヘッド
の非印画領域での移動距離は、側板215と印画領域との
境界216とで囲まれたＬの領域となる。

このような構成からなる記録装置の回復機構は、ワイ
ヤーとして弾性体よりなるブレードを利用し、記録ヘッ
ドのノズル面の走査する形態を取るものが一般的である
が、その駆動機構としては、ワイパーブレードを固定と
して記録ヘッドの移動によって、ノズル面のクリーニン
グを行うものと、独自の駆動系を有し、ワイパーブレー
ドを動作させることによって記録ヘッドのノズル面のク
リーニングを行うものに分類できる。前者の方式は、ワ
イパーブレードの限られた同じ面が常に記録ヘッドと接
するため、ブレードの摩耗及び異物等の付着が促進さ
れ、長期間の使用に対して性能の劣化が避けられないと
いう問題があるため、ワイパーブレードは独自の駆動系
を有し記録ヘッドのノズル面に対し常に新しいブレード
をもってクリーニングを行う方式が望ましい。

一方キャップ機構は、記録ヘッドのノズル面に対しゴ
ム等の弾性体より形成されるキャップ部材を接触させ記
録ヘッドのインク供給路を密封閉鎖する動きと、キャッ
プ部材を記録ヘッドより引き離しノズル面を開放する動
きとを行う。従って、キャップの移動機構として独自の
駆動系を有するものである。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、このような従来の記録装置にあって
は、次のような問題点が提起されている。

キャップとワイパー機構は、記録ヘッドの信頼性の高
める上で必要不可欠な要素であるが、その構成は、独立
した２つの駆動系を有し構造の複雑化、高価格化を脱却
できないでいた。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、ワイパー、キャップ機構からなる回復機構を
小型かつ簡略化した構造にて実現し、高性能な回復機構
を搭載した記録装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明は上述の目的を達成するためになされたもの
で、記録信号に基づき駆動制御される記録ヘッドと、該
記録ヘッドを搭載するキャリッジと、被記録媒体を支持
するプラテンと、前記被記録媒体を移送するための被記
録媒体送り機構と、前記キャリッジを前記被記録媒体の
移送方向に対して直交方向に往復運動させるキャリッジ
制御機構と、前記記録ヘッドの回復機構とを具備する記
録装置において、前記記録ヘッドのノズル部に付着した
異物を除去するワイパー機構と、該ワイパー機構に動力
を伝達するワイパーカムと、前記記録ヘッドのノズル部
を保護するキャップ機構と、該キャップ機構に動力を伝
達するキャップカムとを備え、前記ワイパーカムと前記
キャップカムとを同一回転軸上にそれぞれ独立した形状
で配置し、前記キャップカムの回転による前記キャップ
機構の前記記録ヘッドへの接離動作の移動期間中であっ
て、前記キャップ機構が前記記録ヘッドの対向位置から
後方へ待機した待機位置に保持されている状態中に、前
記ワイパーカムの回転による前記ワイパー機構の前記記
録ヘッドへのクリーニングに関する一連の動作が行なわ
れるよう前記キャップカムおよび前記ワイパーカムの傾
斜形状を形成したことを特徴としている。

［作用］上述の構成においてワイパー機構、キャップ機構は、
同一の駆動源を有し、該駆動源より伝達される動力によ
り駆動される回転軸に取り付けられた２つの独立したカ
ムのカム曲線によってその位置を可変とする。従って、
同一の駆動系を用いて、該駆動系の中間に設けたカムに
よって、その位置を選択的に可変とするものである。

［実施例］以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例としての記録装置の主要
機構を示す斜視図である。

記録装置のフレームは、ベースフレーム１、左側板
２、右側板３より構成される。

キャリッジ機構部は、記録ヘッド50、記録ヘッド50を
搭載したキャリッジ20、メインシャフト30、キャリッジ
20の駆動を行うCRモータ31、駆動ベルト32、記録ヘッド
50に記録信号を供給するためのFPC33、駆動プーリ34、
従動プーリ35等の部品より構成されている。記録ヘッド
50は、キャリッジ20に取り付けられ、キャリッジ20の移
動とともに前記左側板２と右側板３の間を移動可能にな
っている。キャリッジ20は、一体的に構成された摺動性
の高い軸受を介し、メインシャフト30上を摺動運動す
る。このときの動力源は、CRモータ31であり、該CRモー
タ31はその軸に圧入嵌合で取り付けられた駆動プーリ34
と該駆動プーリ34と係合する歯付駆動ベルト32を介し、
前記キャリッジ20へと動力伝達を行なうものである。従
動プーリ35は、駆動プーリ34と対峙する位置に設けら
れ、ベルト張力付勢手段36によって駆動ベルト32に適正
張力を与えている。尚、本実施例では動力伝達部材とし
て、歯付ベルトを用いた場合を説明したが、歯付ベルト
に代えて動力伝達が可能なワイヤーまたはラック・ピニ
オン等の伝達系を用いて何ら支障はない。

次に、被記録媒体送り機構部は、ロール状被記録媒体
60、プラテン70、被記録媒体押え71、LFモータ80、LF動
力伝達系81等の部品より構成されている。プラテン70
は、アルミ等で形成された円筒パイプ形状をしており、
その支持は、前記ベースフレーム１上に設けられた両端
２個ずつのリング73aと、バネ等の付勢手段を介しプラ
テン70をベースフレーム側に押しつける両端１個ずつの
リング73bにより、その外径を保持されることによって
実現している。動力伝達機構は、ステッピングモータ等
よりなるLFモータ80の動力をLF動力伝達系81の減速機構
を介し、トルクアップ、送りステップの細分化をはかっ
た上で、図示しないLF駆動プーリへ伝達する構成となっ
ている。この後、該LF駆動プーリと係合する複数のLFベ
ルト（歯付）74へ動力が伝達され、LFベルト74は、前記
プラテン70の外周に設けられた溝に収まった状態で駆動
されることにより、被記録媒体60の所定量送りが行なわ
れる。被記録媒体60としては、紙、布、フィルムシート
等の多彩な媒体が、搭載できるようになっている。被記
録媒体押え71は、例えばステンレス等の薄板鋼板で形成
され、保持部材72によって、右側板３とLF側板４間に保
持されるとともに、図示しない付勢手段によって、被記
録媒体60aをプラテン70に押し付ける方向に付勢されて
おり、被記録媒体60aの記録位置近傍での浮きを抑える
役割を果たしている。図中75は、前記被記録媒体押え71
の延長上に敷設される回転ローラ接触部材であって、該
回転ローラ接触部材75は、剛性の高い鋼材より形成さ
れ、左側板２とLF側板４とで固定保持される。100は印
画領域外に設けられた記録ヘッド50の回復機構であっ
て、回復機構100を必要に応じて動作させることによっ
て、記録ヘッド50のノズル面クリーニング、インク供
給、不吐出回復、ノズル乾燥防止等がなされる。

以上の構成よりなる記録装置は、以下のように動作す
る。所望の文字、画像を得ようとする場合前記記録ヘッ
ド50にFPC33を介し、記録信号を送信し、同時にCRモー
タ31を駆動キャリッジ20を往復運動させる。この時、該
キャリッジの往復運動に同期させ被記録媒体60aを所定
ピッチ送りする事により、被記録媒体へ文字、画像等が
ドットの集合として形成されていく。印画が終了する
と、記録ヘッド50を搭載したキャリッジ20は、非印画領
域すなわち回復機構100と対向する位置に移動し、記録
ヘッド50のノズル面のクリーニング動作及びキャップ動
作が行われる。

第２図から第６図は、本発明による回復機構の構造及
び動作を示す説明図である。第２図は回復機構全体の構
成を示す斜視図、第３図はキャップ機構の構成図、第４
図はワイパー機構の構成図、第５図はキャップ、ワイパ
ー両機構の動作を示す平面図であり、第６図はその側面
図となっている。図中の符号は、同一部品については同
符号を付した。

まず、回復機構100の全体構成は、第２図に示すよう
にキャップ120、ワイパー140とこれらキャップ120及び
ワイパー140を動作させる機構群160、該機構群160に動
力を伝達する駆動系185と、前記キャップ120とチューブ
196を介し接続される電磁弁190、シリンダー195より構
成される。キャップ120とワイパー140の幅は、図示しな
い記録ヘッドの幅より広く形成されるとともに、記録ヘ
ッドに接する位置は、その機構によって一定位置に決め
られる。

第３図において、キャップ120は、その両側面に一体
的に形成された支点120aとガイド121に形成された水平
溝121aとが嵌合することによって、矢印Ｄ方向に移動可
能に配置される。支柱120bに支持される圧縮バネ122
は、前記キャップ120を常に記録ヘッド側に付勢するご
とく機能する。一方、モータ123の動力をモーダギア12
4、駆動ギア125、シャフト126を介し受けるキャップカ
ム127は、そのカム形状に接触するローラ128をシャフト
129を中心として回動せしめ、前記キャップ120の支点12
0aと係合するキャップレバー130によって、キャップ120
を前記圧縮バネ122の弾性力に抗して、その付勢方向に
対して反対方向に移動させることにより、記録ヘッドよ
り引き離すように作用する。

第４図において、ワイパー140は、その筐体内を水平
に貫通する軸142の長手方向に所定間隔をもって配置さ
れたワイパーブレード141によって構成され、該ワイパ
ーブレード141は前記軸142に固定され該軸142の回転に
ともない同期して回転するようになっている。ワイパー
140は、その両側面に形成した支点140aとガイド121に形
成された垂直溝121bとの係合により矢印Ｅ方向に移動可
能に保持される。ワイパーレバー145とベース149間に設
けた引っ張りバネ146は、ワイパー140を前記ガイド121
の垂直溝121bに沿って、下側に付勢するように働いてい
る。一方、モータ123の動力をモータギア124、駆動ギア
125、シャフト126を介し受けるワイパーカム147は、そ
のカム形状に接触するローラ148をシャフト129を中心と
して回動せしめ、前記ワイパー140の支点140aと係合す
るワイパーレバー145によって、ワイパー140を前記引っ
張りバネ146の弾性力に抗して、その付勢方向に対して
反対方向、すなわち上側に持ち上げるように作用する。
また、前記ローラ148と係合するベルト144の一端を前記
ワイパー140に設けた軸142に固定されたプーリ143と係
合せしめることによって、ワイパーブレード141の回転
運動を駆動する構成としている。

以上第３図及び第４図を用いて、キャップ機構とワイ
パー機構を別々に説明したが、本機構は、第２図に示し
たように同一駆動系より動力を得て、互いの機構が連動
して動作するように構成されている。第５図及び第６図
を用いて、これらの動作を説明する。

第５図は、キャップとワイパー機構の平面図である
が、図において記録ヘッド50の位置に注目すると図示状
態では、記録ヘッド50とワイパー140とが対向状態にあ
り、キャップ120はワイパー140の後方位置に待機した状
態となっている。この状態からモータ123が駆動される
ことによって、ワイパー140は下側（紙面裏方向）に移
動し、キャップ120は前方（紙面に向かって右方向）に
移動して、記録ヘッド50と対向関係となる。従って、記
録ヘッド50の位置は、キャップ状態にあるときも、ワイ
パー状態にあるときも常に同位置に保持されていること
になる。

第６図は、側面からみたキャップ、ワイパー機構の説
明図である。図において、キャップ120とワイパー140
は、シャフト129の一軸上に固定保持されたキャップカ
ム127とワイパーカム147の回動によって、前後あるいは
上下に移動するものである。図示状態は、キャップカム
127の最大外径部127aとローラ128とが、また、ワイパー
カム147の最大外径部147aとローラ148とがそれぞれ係合
した状態にあり、キャップ120とワイパー140は、各付勢
手段である圧縮バネ122と引っ張りバネ146に反発して、
図示状態に保持されている。この状態から、モータ（図
示せず）が駆動されて、前記ローラ128及び148が、キャ
ップカム127の最小外径部127b及びワイパーカム147の最
小外径部147bと係合した位置まで回転すると、キャップ
120は圧縮バネ122の付勢力により記録ヘッド50と対向
し、ワイパー140は引っ張りバネ146の付勢力によって、
記録ヘッド50の対向位置から下方に移動し待機状態とな
る。このとき、ワイパー140の移動は、キャップ120の移
動に先行して動くように、ワイパーカム147の傾斜形状
はキャップカム127の傾斜形状より回転角度において、
小さい角度となっている。このワイパー140とキャップ1
20の動作時間のずれは、キャップ120が記録ヘッド50の
対向位置から後方に待機し、替わってワイパー140が記
録ヘッド50と対向する位置に動くとき、上述と逆の制御
が行われる。更に、記録ヘッド50に対し、キャップ120
とワイパー140がそれぞれ待機位置に保持される状態
も、前記カム形状によって実現でき、記録ヘッド50が非
印画領域を離れ印画位置へ移動するタイミングでこの動
作がなされる。

第７図は、本発明の主要部品であるカム形状を示す説
明図である。キャップカム127とワイパーカム147は、シ
ャフト129に固定されており、該シャフト129の回転にと
もない同期して回動する。キャップレバー130、ワイパ
ーレバー145に設けられたローラ128、148は、前記キャ
ップカム127及びワイパーカム147の外周と接触し、両カ
ムの回転に追従してその位置を変化させる。また図示し
ないキャップ、ワイパーは、前記ローラ128、148の移動
とともにその位置を変化させるキャップレバー130、ワ
イパーレバー145によって位置を変える。

第８図は、カムの動きとそれに追従するキャップ、ワ
イパーの動きを示したグラフであり、第８図（ａ）はカ
ム曲線図、第８図（ｂ）はキャップ、ワイパー移動状態
図である。

第８図（ａ）において、横軸はカムの回転角度とし、
縦軸はローラ接触部のカムの半径とした。キャップカム
はRc、ワイパーカムはRwで示される曲線となる。第８図
（ｂ）において、横軸はカムの回転角度、縦軸はキャッ
プ、ワイパーの移動位置を示し、キャップの動きはＣの
曲線、ワイパーの動きはＷの曲線で示される。グラフ中
X₀は記録ヘッドの位置であり、X₁はキャップ、ワイパー
の待機位置である。両グラフによって、キャップ、ワイ
パーの動きがカムの動きに対し、追従した挙動となって
いることが確認できるとともに、カム形状の設定によっ
て、キャップ、ワイパーの動きは自由に制御できること
が確認できる。

［発明の効果］以上説明してきたように、ワイパーカムとキャップカ
ムとを同一回転軸上にそれぞれ独立した形状で配置し、
キャップカムの回転によるキャップ機構の記録ヘッドへ
の接離動作の移動期間中であって、キャップ機構が記録
ヘッドの対向位置から後方へ待機した待機位置に保持さ
れている状態中に、ワイパーカムの回転によるワイパー
機構の記録ヘッドへのクリーニングに関する一連の動作
が行なわれるようキャップカムおよびワイパーカムの傾
斜形状を形成したことにより、一つの駆動系を用いて常
にノズルに付着した異物等を除去した後にノズルをキャ
ッピングすることを可能となり、装置の小型化、低価格
化等を達成することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての記録装置の主要機構
部斜視図、第２図は本発明に係わる回復機構の全体斜視
図、第３図はキャップ機構の構成斜視図、第４図はワイ
パー機構の構成斜視図、第５図はキャップ、ワイパー機
構の平面図、第６図はその側面図、第７図はカムの取付
状態を示す説明図、第８図はカム曲線図とキャップ、ワ
イパー移動状態図である。第９図は従来の回復機構の配
置図である。 50、220……記録ヘッド 50a……ノズル 100……回復機構 120……キャップ 127……キャップカム 130……キャップレバー 140……ワイパー 141……ワイパーブレード 145……ワイパーレバー 147……ワイパーカム 195……シリンダー Rc……キャップカム曲線 Rw……ワイパーカム曲線

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録信号に基づき駆動制御される記録ヘッ
ドと、該記録ヘッドを搭載するキャリッジと、被記録媒
体を支持するプラテンと、前記被記録媒体を移送するた
めの被記録媒体送り機構と、前記キャリッジを前記被記
録媒体の移送方向に対して直交方向に往復運動させるキ
ャリッジ制御機構と、前記記録ヘッドの回復機構とを具
備する記録装置において、前記記録ヘッドのノズル部に付着した異物を除去するワ
イパー機構と、該ワイパー機構に動力を伝達するワイパ
ーカムと、前記記録ヘッドのノズル部を保護するキャッ
プ機構と、該キャップ機構に動力を伝達するキャップカ
ムとを備え、前記ワイパーカムと前記キャップカムとを
同一回転軸上にそれぞれ独立した形状で配置し、前記キャップカムの回転による前記キャップ機構の前記
記録ヘッドへの接離動作の移動期間中であって、前記キ
ャップ機構が前記記録ヘッドの対向位置から後方へ待機
した待機位置に保持されている状態中に、前記ワイパーカムの回転による前記ワイパー機構の前記
記録ヘッドへのクリーニングに関する一連の動作が行な
われるよう前記キャップカムおよび前記ワイパーカムの
傾斜形状を形成したことを特徴とする記録装置。