JP2711876B2

JP2711876B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2711876B2
Application number: JP728889A
Authority: JP
Inventors: 弘文平野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JPH02187359A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はインクジェット記録装置に関し、詳しくはホ
ームポジション等の非記録領域でヘッドの吐出口近傍の
乾燥等による目詰まりや不良吐出を防止する機構を備え
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、ファクシミリなどの記録装置は、記録方式
により、サーマル式、ワイヤドット式、インクジェット
式などに分けられる。

このうち、インクジェット式は、少なくとも１つの微
細な液路を有する記録ヘッドにインクを供給すると共
に、印字データに基づいて該液路に対応して設けられた
エネルギー発生体を駆動し、吐出口に連通する液路内の
インクに吐出圧力を与えて吐出口よりインクを吐出させ
て飛翔的液滴を形成し、このインクを記録用紙、プラス
チック薄板などの記録シートに付着させてドットパター
ンを形成していくように構成されている。

ところで、この種のインクジェット記録装置は、イン
ク溶剤の蒸発によるインク増粘、埃の付着、気泡の混入
などにより、吐出口に目詰まりを生じたり、吐出方向に
ズレを生じさせる等の吐出不良を生じる場合があった。
これを防止し、安定な吐出を行えるようにするため、イ
ンクの吐出回復手段を設けている。このインク回復手段
としては、一般にヘッドの吐出面をゴムキャップなどで
密閉し、吐出口を覆うことで湿潤状態に保つとともにこ
のキャップ内に形成される空間に吸引手段によって発生
した負圧を伝達させて吸引したり、或いはインク供給側
より加圧して吐出口よりインクを排出させて回復操作を
行う構成が用いられている。

しかし、この構成では、キャップの開閉の為に専用の
モータを必要とし、装置のコストアップを招くと共にか
なりの設置スペースを必要とし、装置が大型化する不都
合がある。

これを解決するため、本発明者はキャリッジの走査方
向に同期してキャップを前・後進させるキャッピング機
構を設け、この機構の構成要素であるカムを用い、キャ
リッジがホームポジションへ移動するのに連動してキャ
ッピングを行う構成を考え出した。

上記構成とは、第11図に示す通りである。つまり、キ
ャリッジの移動及びカムの回転は、所定のリードピッチ
による送りネジ部100aと外周面に形成された溝100bより
成るリードスクリュー100を用いた。そして、キャリッ
ジ（不図示）がホームポジションに到達した時点で、キ
ャリッジとリードスクリュー100の送りネジ部100aとの
係合が外れ、キャリッジが停止したままキャリッジ駆動
用モータを用いて、それまで待機状態にあったキャッピ
ング機構を駆動するように構成した。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような構成のインクジェット記録装置に
あっては、リードスクリューを用いているため、リード
スクリューの製作に際して切削加工を用いねばならず、
生産性が悪いばかりか大量生産のためには膨大な設備投
資が必要になる不具合があった。

そこで、安価で大量生産が可能な転造方式によって得
られるリードスクリューを用いるとすると、溝と山の形
状が対称になる必要から、好適には４条〜６条の如き多
条のリードスクリューとする必要がある。このため、キ
ャリッジをリードスクリューから切り離した後、リード
スクリューを逆転したときに、違うリードにキャリッジ
が噛合することがある。このため、記録精度が悪くなる
ばかりか、キャップが開く前にキャリッジが走査を初め
てしまうという場合があることが判明した。

〔目的〕

本発明の目的は、上述した従来課題を解決し、多条の
リードスクリューを用いながら、特定のリードのみ確実
にキャリッジを噛合させることができ、正確にキャリッ
ジの駆動が行え良好な記録画像を得ることができるイン
クジェット記録装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、インク吐出口からインクを吐出するインク
ジェットヘッドを所定方向へ移動させるキャリッジを備
えて記録を行うインクジェット記録装置において、外周
面に螺旋条に設けられた複数条のリード溝を送り手段と
して用いて前記キャリッジを移動させるリードスクリュ
ーと、該リードスクリューの端部に結合されると共に前
記キャリッジの駆動部材が嵌入する前記複数条のリード
溝の１つを除き、前記駆動部材の出入りを阻止する阻止
部を他のリード溝の端部に面して設けた規制部材とを具
備する構成により、上記目的を達成する。

また、前記駆動部材が前記阻止部で規制されないリー
ド溝を介して前記規制部材に設けられた溝へ進入したこ
とをもって、前記規制部材と一体に回転するギヤを介し
て、前記インク吐出口を覆うキャップを開閉するキャン
ピング機構を駆動する回転伝達手段を設けることが望ま
しい。

さらに、部品点数を減らすために、ギヤを規制部材に
一体に設けるのが望ましい。

〔作用〕

上記手段によれば、複数条に設けられたリード溝のう
ちの特定の１つのみを介してキャリッジの駆動ピンが規
制部材の溝へ出・入することができ、他のリード溝への
駆動ピンの出・入が排除される。したがって、リードス
クリューの加工時にリード溝を多条に設けても、キャリ
ッジの動作に支障を及ぼすことが無い。

また、特定のリード溝を介してキャリッジの駆動ピン
が規制部材（スクリューボス）の溝上に位置すると、キ
ャリッジによって押圧されたギヤが回転力をキャッピン
グ機構側へ伝達する。したがって、キャリッジの移動に
連動してキャッピングを行わせることができる。

〔実施例〕

以下、第１図〜第10図を参照して本発明を具体的に説
明する。

第１図は本発明によるインクジェット記録装置の一実
施例を示す模式的斜視図である。

第１図において、１は以下に示す部材が搭載される基
体であり、側板1a、1b及び中間側板1cが立設されてい
る。２は側板1a、1b間に回転自在に軸支されたリードス
クリューである。

３はリードスクリュー２の一端に設けられた伝達ギ
ヤ、４は伝達ギヤ３に対し軸方向には摺動自在に係着し
回転方向には駆動力が伝達するようにして伝達ギヤ３に
近接させてリードスクリュー２に外嵌されるクラッチギ
ヤである。

５は伝達ギヤ３とクラッチギヤ４との間に装着されて
常時クラッチギヤ４を記録領域方向（矢印ａ）へ付勢す
るコイルバネである。このコイルバネ５によって付勢さ
れるクラッチギヤ４の位置を規制するため、第２図に示
すように、Ｃリング６を伝達ギヤ３の端部に形成されて
いる溝3bに係着している。

７はキャリッジであり、その詳細は第３図の如くであ
る。図中、7a、7bはリードスクリュー２に嵌合する軸受
部、7cはキャリッジがホームポジションに到達した際、
クラッチギア４と当接する押圧部、7dはキャリッジのホ
ームポジション検出用インタラプタの光を遮蔽するため
の遮蔽板、7eは前部の両側に設けられる突起形のガイド
部、7fはポリアセタールなどの弾性を有するプラスチッ
ク材料を用いてキャリッジ７に一体に形成されるヘッド
ロックレバー、7gはヘッドロックレバー7fの前部に形成
されるフック部、８はキャリッジ７の所定位置で且つ第
４図のようにリードスクリュー２のリード角に沿って、
斜めに取付けられている駆動ピンである。

９は第３図のように、キャリッジ７の下部に設けられ
た「コ」の字形のキャリッジバネである。9aはキャリッ
ジバネ９の一端に形成された圧接部であり、先端部に回
動自在にガイドコロ10が設けられ、このガイドコロ10に
よってベース１のレール部110を押圧している。9bはパ
ット押え部であり、第６図に示すように、リードスクリ
ュー２に押し当てられるパット11を先端に装着してい
る。9cはヘッドの取り外しを容易にするための撥ね上げ
部である。

12は吐出口よりインクを吐出させるための吐出エネル
ギー発生手段が設けられたヘッド部12aとインクを収容
するインクタンク12bとが一体的にキャリッジ７に対し
て着脱可能に搭載されるヘッドである（第５図）、上記
ヘッド部12aとしてはキャリッジへの駆動に係る負担を
低減し、小型化、低コスト化を図るうえでエネルギー発
生手段としては、インクの吐出に利用されるエネルギー
として熱エネルギーを利用するものが好ましく、この熱
エネルギー発生手段として電気・熱変換体を用いたもの
が使用され得る。12cはキャリッジ７の取付部に挿入さ
れる取付ピン、12dはヘッド12の後端に形成されてヘッ
ド12の取付時にフック部7gが係着されるフック部であ
る。13はキャリッジ７の上面に設けられて装着されたヘ
ッド12の電極に接触可能なフレキシブルコンタクト、14
はリードスクリュー２に平行配設されて記録シートを巻
付けながら搬送する紙送りローラである。15は紙送りロ
ーラ14を回転駆動する紙送りモータ、16は被記録媒体と
しての印字用紙、17は紙送りローラ14へ送り込まれる印
字用紙16のガイドとなるペーパーパンである。

18は印字位置における印字用紙16がヘッド12側へ折れ
曲がるのを防止する紙押さえ板であり、18aはキャリッ
ジ７のガイド部7eが摺動するガイド面、19はキャリッジ
７の駆動源となるモータ、19aはモータ19を側板1aに固
定するためのステー、19bはモータ19の回転軸、20は回
転軸19bの軸端部に装着されたピニオン、22はピニオン2
0及び伝達ギヤ３に噛合してピニオン20の回転を伝達ギ
ヤ３に伝達するアイドルギヤであり、そのギヤ軸21の一
端は側板1aに軸支されている。

23はアイドルギヤ22に同軸に軸支されてキャップ27を
回動させるキャップギヤである。このキャップギヤ23
は、キャップレバー24を揺動するためのカム23aを一体
加工により備えている。

24はレバー軸25に回動自在に取付けられたキャップレ
バーであり、カム23aに当接する当接部24a、キャップレ
バー24に回転力を付与するバネ部24bを備えている。26
はキャップレバー24の前面に装着されたキャップホル
ダ、27はキャップホルダ26の前面に装着されたキャップ
であり、密着性を良好にするためのリブ27aを有してい
る。28は中間側板1cに取付けられたブレード、29は多孔
質の親水化処理が施されて中間側板1Cに装着されたイン
ク吸収体、30は伝達ギヤ３の近傍のベース１底面に設け
られたホームポジション検出用のインタラプタである。

本実施例において、リードスクリュー２は、第８図
（ａ）、（ｂ）に示すように、リード2a₁，2a₂，2a₃，2
a₄の４条の螺旋形のリードが外周面に設けられている。
端部の中心には軸2cが設けられ、この軸2cにはプラスチ
ックなどの材料で加工された規制部材としてのスクリュ
ーボス101が外嵌されている。

スクリューボス101の内側には、リード溝2a₁，に対向
させて設けられる開口部101aを有する規制側板101b、及
びリード溝2a₂，2a₃，2a₄の夫々に嵌合する３個の爪阻
止部101cが形成されている。これらが設けられたスクリ
ューボス101のリードスクリュー２寄りの所定部分は、
キャリッジ７の駆動ピン８が外れたときに入り込ませる
ための溝101dが設けられている。なお、101eは取付穴で
あり、軸2cが挿入される。

次に、以上の構成によるインクジェット記録装置の動
作について第７図（ａ）〜（ｈ）を参照して説明する第
７図（ａ）〜（ｈ）は第２図におけるギア部を示してい
る。

まず、モーア19が回転すると、ピニオン20、アイドル
ギヤ22を介して駆動力が順次伝達され伝達ギヤ３が回転
する。伝達ギヤ３が回転することによって、リードスク
リュー２が回転する。リードスクリュー２が図示の矢印
Ａ方向に回転するときに、キャリッジ７は矢印ａ方向へ
移動する。逆に、リードスクリュー２が矢印Ｂ方向へ回
転するとき、キャリッジ７は矢印ｂ方向へ移動する。

リードスクリュー２は、記録情報に応じて交互に矢印
Ａ方向またはＢ方向へ回転し、キャリッジ７をリードス
クリュー２に沿って往復させ、その過程でヘッド12のイ
ンク吐出口よりインク滴を吐出させる。

次に、印字データ待ち、電源オフ時の回復動作につい
て説明する。

まず、第７図（ａ）に示すようにリードスクリュー２
を第１図中矢印Ｂ方向へ回転させてキャリッジ７を矢印
ｂ方向−移動させ、第７図（ｂ）に示すようにキャリッ
ジ７の押圧部7cをクラッチギヤ４に当接させる。キャリ
ッジ７の押圧部7cはコイルバネ５の付勢力に抗してクラ
ッチギヤ４を押し、第７図（ａ）の状態から第７図
（ｂ）の状態へとクラッチギヤ４を移動させ、キャップ
ギヤ23に噛合させる。第７図（ａ）の状態にあるとき、
カム23aは静止したままであるため、第７図（ｅ）のよ
うに、ヘッド部12aはキャップホルダ26より離れてい
る。次に、第７図（ｂ）の状態になると、アイドルギヤ
22の回転が伝達ギヤ３及びクラッチギヤ４を介してキャ
ップギヤ23に伝達され、このキャップギヤ23に同軸なカ
ム23aが回転し、キャップレバー24を第７図（ｆ）に示
す矢印Ｃ方向に揺動させる。

第７図（ｃ）のように、クラッチギヤ４がカム23aに
完全に噛合する状態までキャリッジ７が移動すると、ス
クリューボス101の溝101dに駆動ピン８が落ち込み、キ
ャリッジ７の移動が停止する。しかし、カム23aは回転
を継続しており、水平位置から下がる直後にキャップレ
バー24を一旦押圧した後、カム23aの回転が進行する過
程でキャップレバー24はカム23aの表面に沿って時計方
向へ回動する。キャップレバー24の回動と共に、キャッ
プ27はヘッド部12aに接近し、ついには第７図（ｈ）の
ように両者が圧接する。このとき、各ギヤの位置関係
は、第７図（ｃ）の状態と同じ第７図（ｄ）の状態にあ
る。なお、キャップ27の押圧力は、キャップレバー24の
バネ部24bの弾性力を選ぶことにより、任意に設定でき
る。

次に、キャップ27を開けて印字を行う場合、前記した
キャッピング動作と逆の動作をさせれば良い。まず、モ
ータ19を回転させてリードスクリュー２を矢印Ａ方向へ
回転させると、駆動ピン８とリードスクリュー２のリー
ド溝２とが係合していないため、キャップギヤ23が回転
する。この回転に連動してカム23aが回転し、キャップ
レバー24を回転させ、キャップ27とヘッド12のヘッド部
12aとが離間し、キャップ27が開になる。この状態か
ら、さらにリードスクリュー２が回転すると、キャリッ
ジ７はコイルバネ５によって常に矢印Ａ方向へ付勢され
ているため、駆動ピン８は溝101dの端面に押し当てられ
ている。したがって、駆動ピン８はリード溝２に係合す
る位置で嵌合し、キャリッジ７は第１図の矢印ａ方向へ
移動する。キャリッジ７が移動するのに伴って、クラッ
チギヤ４が共に移動し、クラッチギヤ４とキャップギヤ
23との噛合が外れ、キャップギヤ23の回転が停止する。

駆動ピン８は、リード溝2a₁，2a₂，2a₃，2a₄に対して
は、開口部101aを介してのみ溝101dとリード溝2a₁との
間を移動でき、他のリード溝2a₂，2a₃，2a₄に対しては
規制板101bによって移動を阻止される。したがって、従
来の一条のリード溝の場合と同様にしてキャリッジ７が
移動する。

第９図及び第10図はスクリューボス101の他の２つの
実施例を示す斜視図である。

第９図においては、第１図ではクラッチギヤ４をスク
リューボス101と別個に設けていたのに対し、クラッチ
ギヤ４をスクリューボス101の端部に一体に設けるよう
にしたものである。このようにすることによって、クラ
ッチギヤ４を別に設ける必要が無くなり、コストダウン
を図ることができる。

第10図においては、スクリューボス101の開口部101a
の側部より軸方向に延長させて、ストッパ部101fを溝10
1d上に設けるようにしたものである。このようにするこ
とにより、キャリッジ７の連結動作をする際、切り離さ
れた駆動ピン８が再び溝101dに入り込むのを防止するこ
とができる。

以上の構成はキャリッジに対して着脱可能な上記ヘッ
ドを用いた場合特に位置決めの精度が要求されることか
ら、より正確にキャリッジを移動できる上記リードスク
リューを用いた構成が好ましい。

〔発明の効果〕

本発明は上記の通り構成されているので、次に記載す
る効果が奏する。

請求項１のインクジェット記録装置によれば、外周面
に螺旋状に設けられた複数のリード溝を送り手段として
用いてキャリッジを移動させるリードスクリューと、該
リードスクリューの端部に結合されると共に前記キャリ
ッジの駆動部材が嵌入する前記複数条のリード溝の１つ
を除き、前記駆動部材の出入を阻止する阻止部を他のリ
ード溝の端部に面して設けた規制部材を具備する構成と
したので、安価で大量生産に適した転造方式によるリー
ドスクリューを用いた場合にも確実なキャリッジの移動
が行え、記録媒体の正確な位置にインク滴を付着させ良
好なインクジェット記録を行なうことができる。

請求項２のインクジェット記録装置においては、更
に、駆動部材が阻止部で規制されないリード溝を介して
前記規制部材に設けられた溝へ進入したことをもって、
該規制部材と一体に回転するギヤを介し、インク吐出口
を覆うキャップを開閉するキャッピング機構を駆動する
回転伝達手段を設けたので、キャリッジのホームポジシ
ョン等の非記録領域への到達に連動してキャッピング機
構の作動を自動的に行わせることができると共に、キャ
ッピング時にキャップとヘッドとの位置ずれを生じるこ
となく、吐出口の保護を確実に行なうことができる。

請求項３のインクジェット記録装置においては、更
に、ギヤを前記規制部材に一体に設けたことにより、部
品点数を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によりインクジェット記録装置の一実施
例を示す模式的斜視図、第２図は第１図の伝達ギヤ部の
詳細を示す分解斜視図、第３図はキャリッジの詳細を示
す分解斜視図、第４図は駆動ピンとリード溝との係合を
示す模式的側面図、第５図はヘッドのキャリッジへの装
着状態を示す模式的側面図、第６図はパットの取付け状
態を示す模式的側面図、第７図（ａ）〜（ｈ）は第１図
の実施例り動作を説明するギヤ部の模式的側面図、第８
図（ａ）、（ｂ）は本発明によるリードスクリューの詳
細を示す模式的斜視図及び分解斜視図、第９図及び第10
図はリードスクリューの他の２例を示す斜視図、第11図
は従来のインクジェット記録装置に用いられたリードス
クリューの詳細を示す模式的斜視図である。１……ベース、２……リードスクリュー、2a₁，2a₂，2a
₃，2a₄……リード溝、３……伝達ギヤ、４……クラッチ
ギヤ、５……コイルバネ、７……キャリッジ、８……駆
動ピン、12……ヘッド、19……モータ、22……アイドル
ギヤ、23……キャップギヤ、24……キャップレバー、27
……キャップ、101……規制部材（スクリューボス）、1
01a……開口部、101b……規制板、101c……爪（阻止
部）、101d……溝。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インク吐出口からインクを吐出するインク
ジェットヘッドを所定方向へ移動させるキャリッジを備
えて記録を行うインクジェット記録装置において、外周
面に螺旋状に設けられた複数条のリード溝を送り手段と
して用いて前記キャリッジを移動させるリードスクリュ
ーと、該リードスクリューの端部に結合されると共に前
記キャリッジの駆動部材が嵌入する前記複数条のリード
溝の１つを除き、前記駆動部材の出入りを阻止する阻止
部を他のリード溝の端部に面して設けた規制部材とを具
備することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記駆動部材が前記阻止部で規制されない
リード溝を介して前記規制部材に設けられた溝へ進入し
たことをもって、前記規制部材と一体に回転するギヤを
介して、前記インク吐出口を覆うキャップを開閉するキ
ャンピング機構を駆動する回転伝達手段を設けたことを
特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記ギヤを前記規制部材に一体に設けたこ
とを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装
置。