JP2687026B2

JP2687026B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2687026B2
Application number: JP31971789A
Authority: JP
Inventors: 隆司野島; 真也松井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-12-08
Filing date: 1989-12-08
Publication date: 1997-12-08
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JPH03180354A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、記録ヘッドに圧接されるキャップ内に負圧
を発生させることにより、インク吐出口内のインクを吸
引する方式の回復装置を備えたインクジェット記録装置
に関する。

〔従来の技術〕

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、転
送されてくる画像情報に基づいて、記録ヘッドのエネル
ギー発生体を駆動することにより、紙やプラスチック薄
板等の記録シート上にドットパターンから成る画像を記
録していくように構成されている。

前記記録装置は、記録方式により、インクジェット
式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等
に分けることができ、そのうちのインクジェット式（イ
ンクジェット記録装置）は、記録ヘッドの吐出口からイ
ンク（記録液）滴を吐出飛翔させて、これを用紙等の被
記録材に付着させて記録するように構成されている。

このようなインクジェット記録装置においては、記録
しない状態が続いたような場合、前記吐出口からの水分
蒸発等によりインクの粘度が上昇して、インクの吐出速
度が遅くなったり目詰まりになる場合がある。

また、吐出口面（吐出口が形成された記録ヘッドの前
面）にインク滴、紙粉または塵埃等が付着することによ
り、吐出口に目詰まりが生じ、記録品位低下の原因とな
ることもある。

このような吐出不良の原因を解消する手段とし、例え
ば、吸引ポンプ等の負圧発生手段に接続したキャップを
吐出口面に圧接し、前記ポンプを駆動して前記キャップ
内に負圧吸引力を生じさせることにより、各吐出口から
インクを吸い出して目詰まりを回復する回復装置が使用
されている。

前記キャップとしては、通常、ゴム状弾性体で作られ
た中空部材が使用される。

この場合、前記キャップを前記吐出口面に圧接する
時、弾性体の該キャップの中空部が潰されるため、該キ
ャップ内容積が減少して該キャップ内部が一時的に加圧
状態となることがある。

キャップ内が加圧状態になると、前記吐出口内に空気
や塵埃等が侵入する恐れが生じる。

そこで、前記キャップ内が加圧状態になるのを防止す
る手段として、大気開放弁を設けることが行われてい
る。

第８図および第９図は従来の回復装置の構造例を示す
模式図であり、第８図はキャップ開放時の状態を、第９
図はキャップ圧接時を、それぞれ示す図である。

第８図および第９図において、１は記録ヘッド、1Aは
インク吐出口が形成された吐出口面、21はゴム状弾性体
から成る中空状のキャップ、51はキャップ21内に通じる
チューブ、52は前記チューブ51に接続された大気連通用
の開閉弁、53は大気に開放された開口端、54はキャップ
21内と吸引ポンプ（不図示）とを結ぶチューブ、をそれ
ぞれ示す。

前記チューブ51はジョイント55によってキャップ21に
接続され、前記開閉弁52はジョイント56によって前記チ
ューブ51に接続され、前記チューブ54はジョイント57に
よってキャップ21に接続されている。

キャップ21は開放されている時（第８図）は、前記開
閉弁52は開放されている。

キャップ21が記録ヘッド１の吐出口面1Aに圧接される
と、それより一定時間だけ遅れて前記開閉弁52が閉じら
れ、その後、吸引ポンプ（不図示）が駆動され、チュー
ブ54を通してキャップ21内に吸引力を発生させて各吐出
口からインクが吸い出される。

吸引終了時には、ポンプ吸引を停止させる直前に前記
開閉弁が開かれ、吐出口面1Aに空気流を生じさせること
により、該吐出口面1Aに付着したインク滴を吹き飛ばす
とともに、キャップ21内のインクを吸い取る動作が行な
われる。

〔考案が解決しようとする技術的課題〕

しかし、上記従来のインクジェット記録装置の回復装
置にあっては、チューブ51、54およびジョイント55、5
6、57の数が多いため、次のような技術的課題があっ
た。

ｉ）チューブ51、54とジョイント55、56、57との接続
部が外れることがある。

ii）チューブ51、54の曲率の管理が難しく、該チュー
ブが折れてしまい所定の流量が得られないことがある。

iii）組立て時の作業性が良くない。

iv）回復装置が大型になる。

ｖ）コストアップになる。

本考案は、このような技術的課題に鑑みてなされたも
のであり、チューブのジョイント部を無くして接続外れ
等の課題を解消するとともに、組立て作業性を向上させ
ることができ、しかも、キャップが移動しても開閉弁と
の相対位置をそのままに維持でき、該開閉弁の密封機能
を向上させることができる回復装置を備えたインクジェ
ット記録装置を提供することを目的とする。

〔課題解決のための手段〕

本考案は、記録ヘッドの吐出口面に弾性体のキャップ
を圧接し、該キャップ内に負圧を生じさせて吐出口内の
インクを吸引する回復装置を備えたインクジェット記録
装置において、前記キャップまたはこれと一体の部分
に、該キャップ内を大気に連通する流路と開閉用弁部材
の圧接部を設けた構成とすることにより、チューブのジ
ョイント部を無くして接続外れ等の課題を解消するとと
もに、組立て作業性を向上させることができ、しかも、
キャップが移動しても開閉弁との相対位置をそのままに
維持でき、該開閉弁の密封機能を向上させることができ
る回復装置を備えたインクジェット記録装置を提供する
ものである。

請求項２の考案は、上記構成に加えて、前記キャップ
を支持するキャップ支持部材に、記録ヘッドが搭載され
たキャリッジとの位置決め用嵌合手段を設けた構成とす
ることにより、さらに、キャップと吐出口面との位置ズ
レを無くし、回復動作を一層確実に行ない得るインクジ
ェット記録装置を提供するものである。

請求項３の考案は、上記構成に加えて、前記キャップ
を保持するキャップホルダーが、前記キャップ支持部材
に回動可能に取付けられている構成とすることにより、
記録ヘッドの吐出口面に対するキャップの密着性を容易
に高め得る回復装置を備えたインクジェット記録装置を
提供するものである。

請求項４の考案は、上記構成に加えて、前記キャップ
ホルダーに前記開閉用弁部材を搭載する構成とすること
により、さらに、大気開放用の開閉弁の閉弁時の密封機
能を容易に向上させ得る回復装置を備えたインクジェッ
ト記録装置を提供するものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第５図は、本発明によるインクジェット記録装置の一
実施例の斜視図である。

第５図において、記録ヘッド１はキャリッジ２に搭載
され、該キャリッジ２はガイドシャフト３に沿って往復
動移動する。

前記キャリッジ２の移動は、キャリッジモータ（不図
示）により、プーリ（不図示）に巻回されたタイミング
ベルト（不図示）を介して行なわれ、前記キャリッジモ
ータの回転方向を変えることにより往復駆動される。

記録ヘッド１はその前面（吐出口面）1Aに吐出口が形
成されたインクジェットヘッドであり、記録液としての
インクはインクカートリッジ４からインクチューブ（不
図示）を通して記録ヘッド１内に供給される。

記録ヘッド１の前方にはガイドシャフト３と平行に板
状の固定プラテン５が設けられ、その裏側下方にはガイ
ドシャフト３と平行に搬送ローラ６が設置されている。

前記搬送ローラ６に対しては、記録ヘッド１側からピ
ンチローラ７が圧接され、さらに、前記搬送ローラ６お
よび前記ピンチローラ７によって搬送される記録シート
（用紙やプラスチック薄板等の被記録材）10は、該記録
シート10の浮き上がりを防止するため、記録シート最大
幅以上の幅を有するシート押え板８により記録位置直前
を押えられている。

前記ピンチローラ７は、ステンレス板等で形成された
ホルダ９で保持され、該ホルダ９の屈曲時のばね力によ
り前記搬送ローラ６に圧接されている。

前記シート押え板８は、それ自体の屈曲によるばね力
で前記搬送ローラ６に圧接されている。

記録シート10は、下ガイド11および上ガイド12の間か
ら前記搬送ローラ６とピンチローラ７との圧接部へ供給
案内された後、該搬送ローラ６の回転により、固定プラ
テン５の表面にほぼ密着して送られる。

前記キャリッジ２は、ばね部材2aを有し、該はね部材
2aを上ガイド12のガイドレール部12aに圧接することに
より、その反力で固定プラテン５へ向けて付勢されてい
る。

その付勢力は、キャリッジ２がシート押え板８に突き
当たることで釣り合っている。

このキャリッジ２が突き当たる箇所は、シート押え板
８と搬送ローラ６の接触部分の裏側の近傍であり、記録
シート10の通過によってシート押え板８が記録ヘッド１
の方へ後退すると、キャリッジ２も同様に後退する。

したがって、供給される記録シート10の厚さに関係な
く、記録ヘッド１の吐出口面1Aと記録シート（被記録
材）10の表面との距離を常に一定にすることができ、安
定した記録品位を得ることができる。

固定プラテン５の表面（記録位置）を通過した記録シ
ート10は、排紙ローラ13とこれに圧接する拍車15によっ
て搬送され、スタッカー部（不図示）へ排紙される。

固定プラテン５は、排紙が容易で、かつ記録結果が見
易くなるように、後方へ約30度傾いた形状になってい
る。

なお、前記記録シート10は、前方のみならず、後方か
らも挿入可能であり、また、ピンフィードトラクタ（不
図示）を用いれば、連続シートに記録することもでき
る。

さらに、乾燥し難いインクで記録する場合、固定プラ
テン５の裏面にヒータを設けることも可能である。

記録範囲の左側には、インク供給装置、回復装置、シ
ート送り駆動装置などが集中して配置されており、スペ
ースの節約、駆動力伝達機構の省略化、駆動装置の兼用
化などが図られている。

インクカートリッジ４をインク供給装置のカートリッ
ジ挿入口19に挿入すると、その奥から突き出た中空の針
20に刺さり、インクカートリッジ４内のインクが前記針
20内へ流入する。

流入したインクは、インク残量検出器（不図示）やイ
ンクチューブ等を経て、キャリッジ２上の記録ヘッド１
内へ送られる。

回復装置は、キャップ21および吸引ポンプ22などで構
成され、キャリッジ２が装置左端の記録可能範囲外へ移
動してくると、キャリッジ２の一部に設けられた突起61
とキャップキャリッジ（キャップ支持部材）62からキャ
リッジ走行路へ突き出た部分62Aに形成された孔64とが
嵌合し、相対位置を出してほぼ一体となって移動する。

前記キャップキャリッジ62は前記ガイドシャフト３と
平行なキャップガイド軸25に沿って摺動可能であり、前
記キャップ21を保持したキャップホルダー63は、前記キ
ャップキャリッジ62に対し、前後方向にスライド可能で
かつ回動可能に支持されている。

キャップキャリッジ62の後にはレール24が設けられて
おり、キャップ21またはキャップホルダー63の後部が前
記レール24の表面を摺動し、キャップキャリッジ62の左
への移動に伴い、キャップ21が前方へ（記録ヘッド１寄
りに）移動するようになっている。

すなわち、キャリッジ２が左側へ移動すると、キャッ
プ21が前方へせり出し、記録ヘッド１の吐出口面1Aがキ
ャッピングされる。

キャップキャリッジ62の下部には、記録装置フレーム
との間にばね30が取付けられており、キャップキャリッ
ジ62は常に右方向へ付勢されている。したがって、キャ
リッジ２が右方向へ移動すると、前記キャップキャリッ
ジ62も右へ戻される。

第５図中の26はホームポジション用の固定シャッター
であり、キャリッジ２に搭載された透過型センサ27が通
過する時、これを検知してキャリッジ２の位置を検出す
る。

キャップ21が吐出口面1Aをキャッピングしているか否
かは、前記キャリッジ２の検出位置からのキャリッジ駆
動モータ（不図示）のステップ数で判定される。

ポンプ22とキャップ21とはチューブ（不図示）で連結
されており、ポンプカム28の回転によってポンプ22が駆
動されると、キャップ21内に負圧が発生し、記録ヘッド
１の吐出口内の増粘インク等を吸出することにより、記
録ヘッド１の回復が行なわれる。

第１図、第２図、第３図および第４図は、本発明によ
るインクジェット記録装置のキャップ21の大気連通機構
の各動作状態を詳細構造とともに示す側面図である。

第１図において、ゴムまたはプラスチック等の弾性体
で作られたキャップ21の背面には、吸引ポンプ22へ通じ
るチューブ65が接続される負圧導入孔66と、大気連通用
の流路67が形成されている。

このキャップ21はキャップホルダー63に一体的に保持
されている。

前記キャップホルダー63は、支持棒68、支持ピン69お
よび戻しばね70を介して、前記キャップキャリッジ62
に、前後方向移動可能に支持されており、また、前記支
持ピン69を中心に所定範囲で回動可能に支持されてい
る。

前記キャップホルダー63の前記流路67に対向する位置
には、弁ばね71で開き方向に付勢された弁部材72が取付
けられている。

この弁部材72は、前記流路67を開閉することにより、
キャップ21内と大気との間を連通および遮断するための
ものである。

さらに、前記キャップキャリッジ62には、前記弁部材
72を動作させるための押しピン73がスライド可能に取付
けられている。

第６図は、第１図の回復装置のキャップ21、大気開放
弁（弁部材72）および吸引ポンプ22の動作と、キャップ
21内の圧力変化とを示すタイムチャートである。

以下、第１図〜第６図を参照して本発明によるインク
ジェット記録装置の回復装置の動作を説明する。

第１図は第６図中のスタート時点の状態を示し、キャ
ップ21は開放され、大気開放弁72は開放され、吸引ポン
プ22は停止しており、キャップ21内は大気圧状態になっ
ている。

第２図は、第６図中の動作開始後Ｔ₁の時点Ａでの状
態を示し、キャップ21は記録ヘッド１の吐出口面1Aを封
止しており、大気開放弁72は開放されている状態を示
す。

ポンプ22は未だ動作していない。

この時、キャップ21内は大気圧状態となっており、キ
ャッピング（封止）時にキャップ21が弾性変形してキャ
ップ21内の容積が減少することによる、記録ヘッド１の
吐出口内の加圧は防止されている。

第３図は、動作開始後Ｔ₁＋Ｔ₂の時点Ｂでの状態う示
す。

この状態では、不図示の駆動源により、押しピン73が
矢印の方向に押され、大気開放弁72を押して流路67の端
面（開閉用弁部材72の圧接部）に圧接し、大気連通用の
流路67は封止されている。

そこで、この時点Ｂより吸引ポンプ22を駆動して、キ
ャップ21内の空気を吸引し、該キャップ21内部を負圧状
態にする。

この負圧によって記録ヘッド１の吐出口内のインクが
吸い出される。

所定時間のインク吸引を行なった後、ポンプ22の負圧
が発生している間に、前記押しピン73を後退させて弁部
材（大気開放弁）72を開き、キャップ21内部の大気連通
を行なう。

第６図において、時点Ｂからさらに時間Ｔ₃経過後の
時点Ｃは、この大気連通を行なっている時に相当する。

また、この大気連通の時の回復装置の状態は、第１図
の状態と同じである。

こうして、ポンプ吸引力が存在する間に大気連通する
ことにより、これによって生じる空気流を利用して記録
ヘッド１の吐出口面1Aに付着インク滴を吹き飛ばすとと
もに、キャップ21内に溜まったインクを吸い出す効果を
達成するすることができる。

第４図は、キャップ21が封止位置にあり、大気開放弁
72も封止位置にある状態、すなわち、インク吸引時の状
態を示す。

この場合、キャリッジ２の突起61とキャップキャリッ
ジ62の孔64の嵌合公差による相対的な位置ズレ、あるい
は、キャップ21の前記支持ピン69周りの回動によるキャ
ップキャリッジ62に対する位置ズレなどが生じるが、上
記実施例では、キャップ21と一体的に結合されたキャッ
プホルダー63に開閉用弁部材（大気開放弁）72を取付け
たので、該弁部材72は大気連通用の流路67に対して位置
ズレすることが無く、該流路67の封止は確実に行なわれ
る。

以上説明した実施例によれば、キャップ21自体に大気
連通用の流路67を形成するとともに、該キャップ21と一
体的に組付けられたキャップホルダー63（実質上、キャ
ップ21と一体の部分）に前記流路67を開閉する弁部材72
を取付ける構成としたので、従来の構造と比べ、チュー
ブのジョイント部を無くして接続外れ等の課題を解消す
るとともに、組立て作業性を向上させることができ、し
かも、キャップ21が移動しても開閉弁72との相対位置を
そのままに維持でき、該開閉弁72の密封機能を向上させ
ることができる回復装置を備えたインクジェット記録装
置が得られた。

第７図は本発明によるインクジェット記録装置の回復
装置の大気開放弁の他の実施例を示す側面図である。

本実施例においては、大気開放弁（弁部材）72がキャ
ップホルダー63と一体的に形成されており、この弁部材
72は、断面積が小さくばね性を有するばね部75によって
キャップホルダー63の本体部分に支持されている。

本実施例は、この点でのみ第１図〜第４図の実施例と
相違しており、その他の部分では全て実質上同じ構造を
有しており、重複を避けるためそれらの詳細説明は省略
する。

本実施例によれば、上記実施例の場合と同じ効果が得
られる他、さらに部品点数を減らしてコストダウンを図
り得るという効果が得られる。

また、図示しないが、前記大気開放弁72としては、ス
トレートの動作でなく、リンクによる回転動作で流路67
を開閉する型式のものを使用することもできる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、記
録ヘッドの吐出口面に弾性体のキャップを圧接し、該キ
ャップ内に負圧を生じさせて吐出口内のインクを吸引す
る回復装置を備えたインクジェット記録装置において、
前記キャップまたはこれと一体の部分に、該キャップ内
を大気に連通する流路と開閉用弁部材の圧接部を設ける
構成としたので、チューブのジョイント部を無くして接
続外れ等の課題を解消するとともに、組立て作業性を向
上させることができ、しかも、キャップが移動しても開
閉弁との相対位置をそのままに維持でき、該開閉弁の密
封機能を向上させることができる回復装置を備えたイン
クジェット記録装置が提供される。

請求項２の考案によれば、上記構成に加えて、前記キ
ャップを支持するキャップ支持部材に、記録ヘッドが搭
載されたキャリッジとの位置決め用嵌合手段を設ける構
成としたので、さらに、キャップと吐出口面との位置ズ
レを無くし、回復動作を一層確実に行ない得るインクジ
ェット記録装置が提供される。

請求項３の考案によれば、上記構成に加えて、前記キ
ャップを保持するキャップホルダーが、前記キャップ支
持部材に回動可能に取付けられている構成としたので、
さらに、記録ヘッドの吐出口面に対するキャップの密着
性を容易に高め得る回復装置を備えたインクジェット記
録装置が提供される。

請求項４の考案によれば、上記構成に加えて、前記キ
ャップホルダーに前記開閉用弁部材を搭載する構成とし
たので、さらに、大気開放用の開閉弁の閉弁時の密封機
能を容易に向上させ得る回復装置を備えたインクジェッ
ト記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインクジェット記録装置の回復装
置のキャップ開放時の状態を示す側面図、第２図は第１
図の回復装置でキャップが圧接され大気開放弁が開放し
た状態を示す側面図、第３図はキャップが圧接された状
態で大気開放弁を押し付ける状態を示す側面図、第４図
はキャップおよび大気開放弁とも封止された状態を示す
側面図、第５図は本発明によるインクジェット記録装置
の斜視図、第６図は第１図〜第４図の回復装置の動作の
タイミングチャート、第７図は本発明によるインクジェ
ット記録装置の回復装置の他の実施例の構造を示す側面
図、第８図は従来のインクジェット記録装置の回復装置
のキャップ開放状態を示す側面図、第９図は第８図の回
復装置のキャップ閉鎖状態を示す側面図である。１……記録ヘッド、1A……吐出口面、２……キャリッ
ジ、３……ガイドシャフト、21……キャップ、61……突
起（キャリッジ）、62……キャップキャリッジ、63……
キャップホルダー、64……孔（キャップキャリッジ）、
66……負圧導入孔、67……流路（大気連通用）、69……
支持ピン、72……開閉用弁部材（大気開放弁）、73……
押しピン、75……ばね部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドの吐出口面に弾性体のキャップ
を圧接し、該キャップ内に負圧を生じさせて吐出口内の
インクを吸引する回復装置を備えたインクジェット記録
装置において、前記キャップまたはこれと一体の部分
に、該キャップ内を大気に連通する流路と開閉用弁部材
の圧接部を設けたことを特徴とするインクジェット記録
装置。
【請求項２】前記キャップを支持するキャップ支持部材
に、記録ヘッドが搭載されたキャリッジとの位置決め用
嵌合手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のイ
ンクジェット記録装置。
【請求項３】前記キャップを保持するキャップホルダー
が、前記キャップ支持部材に回動可能に取付けられてい
ることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記
録装置。
【請求項４】前記キャップホルダーに前記開閉用弁部材
を搭載することを特徴とする請求項３に記載のインクジ
ェット記録装置。