JP2730976B2 - 記録装置 - Google Patents

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、詳しくは通常のシート送
り動作の外に自動給紙動作やヘッド内のインクを吸引す
る回復動作等複数の動作機能を有する例えばインクジェ
ット式等の記録装置に関する。

［従来の技術］ 従来の記録装置、特にシリアルプリンタは記録ヘッド
を搭載したキャリッジの移動機構，被記録材のシートを
送るシート送り装置、更には自動給紙機構が要求され、
また、インクジェット式の場合はインク吐出口近傍の乾
燥によるインク不吐出を防止するためにヘッドキャッピ
ング手段やポンピング手段を設ける必要がある。しかし
て、従来の場合、一般的にこれらの機構はそれぞれ独立
したモータやソレノイド等の駆動源によって駆動されて
いた。

また、比較的廉価な記録装置では例えばモータの正逆
転を利用して１つの駆動源で複数の動作を行わせるよう
にしたものもある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した記録装置のように、それぞれ
の動作に対して独立した駆動源を設けることはコスト高
となる上にその配線上のスペースを要する。また、ワン
ウェイクラッチを設けてモータの正逆回転を利用し、例
えばシート送りと自動給紙（ASF）とを兼用したものも
あるが、大方は記録シートの逆送りができないなど性能
的に満足できないばかりか兼用する動作が増えるほど構
造が極端に複雑となる。

本発明の目的は、上述したような従来の問題点の解決
を図り、記録領域外のキャリッジによる移動動作に連動
して１つの駆動源により複数種類の必要な動作に切換え
が可能な記録装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明は、記録媒体に
記録を行うインクジェット記録ヘッドを移動するための
キャリッジと、キャリッジの移動方向に沿って設けられ
るスライドギヤ軸部材に摺動自在に軸支され、モータか
ら伝達された駆動力を伝達するスライドギヤと、モータ
からスライドギヤを介して伝達された駆動力を記録媒体
搬送機構に伝達するためのギヤと、駆動力をインクジェ
ット記録ヘッドの回復動作を行うポンプに伝達するため
のギヤとを有し、スライドギヤに選択的に噛合可能にス
ライドギヤの摺動方向に沿って配されるギヤ列と、両端
部にそれぞれキャリッジに係合される係合端およびスラ
イドギヤに連結される連結端を有し、係合端がキャリッ
ジに係合されキャリッジの移動量に応じて連結端が移動
されるとき、スライドギヤのギヤ列に対する相対位置が
変更されることに応じて駆動力の伝達経路を切り換える
スライド部材とを有することを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、モータから伝達された駆動力の伝達
経路がスライドギヤのギヤ列に対する相対位置が変更さ
れることに応じて記録媒体搬送機構もしくはインクジェ
ット記録ヘッドの回復動作を行うポンプに切り換えられ
るので１つの駆動源によって所望の記録媒体搬送動作も
しくはインクジェット記録ヘッドの回復動作が選択的に
行われ、しかも、１つの駆動源によって行わせる動作の
数はギヤ列のギヤの数に応じて容易に増減することが可
能となる。また、駆動力の記録媒体搬送機構もしくは回
復機構への伝達経路の切り換えがキャリッジの移動量に
応じたスライド部材によるスライドギヤのギヤ列に対す
る相対位置の変更により行われるのでその切換がキャリ
ッジの位置制御に応じて確実に行われることとなる。

［実施例］ 以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具
体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例としてインクジェット記録
装置の例を示す。ここで、１はキャリッジ２に搭載され
た記録ヘッドであり、キャリッジ２は不図示のアイドラ
プーリとの間に張設されたタイミングベルトにより、こ
れも不図示のキャリッジ駆動モータによって駆動され、
その正逆転によって案内軸３に沿い往復移動される。な
お、記録ヘッド１にはインクカートリッジ４から不図示
のインクチューブを介してインクが供給され、キャリッ
ジ２による左から右への移動中にそのインク吐出口（不
図示）から被記録材である例えば記録シート５に向けて
インクが吐出され、記録が行われる。記録ヘッドの吐出
用手段としては、米国特許第4,723,129号，同第4,459,6
00号明細書に記載されているような、熱エネルギによっ
て液体に気泡の急速な形成，収縮を含む状態変化を引起
し、この気泡の形成に応じて液体の液滴として吐出する
バブルジェット方式（構成要件として電気熱変換体をも
つものが好ましい）によるものを採用できる。

６は記録シート５を記録ヘッド１の吐出面対向位置に
所定の間隔を保って保持する板状の固定プラテン、７は
記録シート５をシート送りするフィードローラ、８はフ
ィードローラ７に圧接してその間に記録シート５を挾持
するように従動するピンチローラ、９はピンチローラ８
に圧接力を付与するためのピンチローラホルダであり、
ホルダ９はステンレス板等で形成され、そのばね力によ
ってピンチローラ８をフィードローラ７に向けて偏倚さ
せている。10および11は手差しなどで給紙された記録シ
ート５を保持し、フィードローラ７とピンチローラ８と
の間に導くための上部ガイドおよび下部ガイドである。

上部ガイド10にはその上部にガイドレール10Aが設け
られていて、キャリッジ２の下面側に設けた板ばね部2A
がこのガイドレール10Aに沿って摺動自在に保持され
る。かくして板ばね2Aのばね力によりキャリッジ２自体
を固定プラテン６に向けて付勢し、キャリッジ２の一部
をプラテン６の前面に設けられたシート押え板13に摺動
自在に当接させることによって、前記ヘッド１のインク
吐出面1Aと記録シート５との間に所定の間隔を保つ。な
お、キャリッジ２の一部が当接するシート押え板13の部
位はシート押え板13のフィードローラ７が接触する部分
の裏側近傍であり、記録シート５の通過によってシート
押え板13がその分だけ後退するとキャリッジ２も同様に
後退する。よって、紙厚に関係なく上述の間隔を所定の
間隔に保ち、高品位の記録画像を形成することができ
る。

フィードローラ７とピンチローラ８とによって送給さ
れた記録シート５は後方にほぼ30度の角度を保って傾斜
させた固定プラテン６によって保持されるために記録結
果が見易い。かくして、記録済の記録シート５は第２図
に示すように排出ローラ12とこれに圧接する拍車12Bと
の間に挾持され、スタッカ部14に排出される。なお、第
２図は外装カバー15および自動給紙装置（ASF）16を装
備した状態を示し、記録シートを前面の手差しのみなら
ず、後方のASF16を介して供給することができ、更にピ
ンフィードトラクタ17を用いれば連続紙に記録されるこ
ともできる。また、固定プラテン６には裏面にヒータを
設けることも可能であり、それによって乾燥しにくいイ
ンクに対処させることもできる。

ついで、本発明にかかるインク供給装置、回復装置お
よびシート送り装置等について述べることとする。これ
らの装置は第１図で記録領域の左側に集中して配置され
ており、その駆動伝達機構の簡略化と共に空間のコンパ
クトを図り、駆動源が共用されるもので、20はその駆動
源として設けたフィードモータである。フィードモータ
20は後述するようにして、フィードローラ７および排出
ローラ12を駆動すると共にASF16をも駆動することがで
き、更には回復装置による一連の回復動作をも行わせる
ことができる。

21はカートリッジ挿入口、22は挿入口21からインクカ
ートリッジ４を差込んだときにこれに突き刺さることに
よってインクを不図示のチューブやインク残量検出器を
介して記録ヘッド１に供給する中空針である。また、回
復装置はキャップ部材23、キャップ部材23を搭載したキ
ャップキャリア23Aを移動自在に保持するキャップガイ
ド軸24、キャップ部材23とその移動に伴い記録ヘッド１
のインク吐出面1Aに向けて動作させるように案内するレ
ール25、キャップ部材23を右側の初期位置に向けて偏倚
させるばね26、インク吸引用のポンプ27等を具えてい
る。

また、キャップキャリア23Aはキャリッジ２の走行路
に向けて突出させた腕部23Bを具えており、キャリッジ
２が第１図に示す位置から左方に移動して初期位置に戻
るときにキャリッジ２の一部が上部の腕部23Bに当接し
て係合し、キャップ部材23と一体になって更に左方へと
移動する。28は初期位置検出用の固定シャッタであり、
キャリッジ２が初期位置にまで導かれてくると、キャリ
ッジ２に設けた透過型センサ29により固定シャッタ28が
検出されて、初期位置が判断される。なお、このあとの
移動中にキャップ部材23によるインク吐出面1Aへのキャ
ッピングが行われるが、その完了するタイミングは上述
の検出時点からのキャリッジ駆動モータのステップ数を
不図示の計数手段が計数することによって判断される。

また、キャッピングが行われたあとの回復動作では、
キャップ部材23に不図示のチューブで接続されたポンプ
27の駆動によってキャップ部材23中に負圧を発生させ、
記録ヘッド１のノズル内からインクが吸引されるが、こ
のような回復動作は後述する駆動力切換手段による切換
えによってフィードモータ20により行われる。31はポン
プ27を駆動するためのポンプカム、32はポンプ出力ギ
ヤ、33および34はポンプ出力ギヤ32と同軸に設けたASF
用出力ギヤおよびシート送り用出力ギヤであり、また、
35はギヤ列36と噛合し、フィードギヤ37を介してフィー
ドローラ７を回転駆動可能なアイドラギヤである。

ついで第３図および第４図に従ってフィードモータ20
による動作の切換え機構について説明する。

第３図において、41はフィードモータ20の駆動をスラ
イドギヤ軸42の駆動ギヤ43に伝達するためのアイドラギ
ヤであり、スライドギヤ軸42はＤ形の断面形状を有し、
このスライドギヤ軸42に軸42と共に回転するスライドギ
ヤ44がスライドホルダ45によって保持されている。すな
わち、スライドホルダ45は第４図に示すように下方に延
在された２又の脚部45Aを有し、この脚部45Aがフレーム
46によってギヤ軸42と平行に支持される溝部材47に嵌合
わされていることによって、脚部45Aの溝部材47に沿っ
た移動に伴い、スライドギヤ44がスライドホルダ45と共
に移動する。23Cはキャップキャリア23Aから溝部材47の
方向に向けて突設した第２の腕部、23Dは第２腕部23Cの
先端に保持される板ばねであり、板ばね23Dは上述した
スライドホルダ45の２又の脚部45A間に挾持されてい
る。

そこで、後述するようにしてキャップ部材23がキャリ
ッジ２と係合して左方に移動されるときに、上述の板ば
ね23Dを介してスライドホルダ45が同方向に移動される
ので、スライドギヤ44は常にキャップ部材23と対応した
位置を保つ。しかして、このスライドギヤ44の上方に第
４図に示すようにして同じくフレーム46に支持され、ス
ライドギヤ44に噛合可能なモジュールのギヤ列36が配置
される。

ギヤ列36の内、最も右方に配置されたギヤは大歯車34
Aと小歯車34Bとからなるシート送り用出力ギヤ34であ
り、そのうちの大歯車34Aはスライドギヤ44に噛合し、
小歯車34Bは排出ローラギヤ12Aにアイドラギヤ35を介し
て噛合する。なお、シート送り用出力ギヤ34にスライド
ギヤ44が噛合した状態で、フィードモータ20によりフィ
ードギヤ37および排出ローラギヤ12Aを介してフィード
ローラ７および排出ローラ12を正転若しくは逆転させる
ことができる。

更に第４図において、ASF出力ギヤ33は同軸の大歯車3
4Aと同じ歯数およびモジュールを有し、スライドギヤ44
の移動位置によってスライドギヤ44と噛合すると共に、
ASF16の入力ギヤ16Aと噛合する。よって、スライドギヤ
44がASF出力ギヤ33と噛合した状態では入力ギヤ16Aを正
転若しくは逆転させることができ、例えばその正転によ
りASF16によるシート送りを、また逆転により１ビン,2
ビン等の選択等高度の機能的動作を行わせることができ
る。

第４図でギヤ列36の左端に設けられているポンプ出力
ギヤ32もまた、第5A図に示すようにスライドギヤ44に一
番左の移動位置で噛合し（２点鎖線で示す）、ポンプ出
力ギヤ32の一方のギヤ32Aはポンプカム31の駆動ギヤ31A
に噛合している。よって、スライドギヤ44がこのような
位置に移動されたときにフィードモータ20によりポンプ
カム31を駆動させ、カム31によりポンプ27にポンピング
動作を行わせることができる。すなわち、以上に述べて
きたように、キャリッジ２の停止位置次第によって、ス
ライドギヤ44を介してフィードモータ20の駆動力をシー
ト送り用出力ギヤ34、ASF出力ギヤ33およびポンプ出力
ギヤ32のいずれかに伝達することができ、それぞれに対
応した動作を行わせることができる。

ついで、キャリッジ２の記録領域外における左方への
移動にともない。その移動位置によってキャップキャリ
ア23Aが移動され、キャップキャリア23Aの移動に応じて
スライドギヤ44が上述の各出力ギヤと噛合する動作につ
いて説明する。なお、このような出力ギヤの切換動作に
おいてはキャップキャリア23Aとスライドホルダ45との
連結部分に介装されている板ばね23Dがその切換時に緩
衝の役目をなす。

いま、キャリッジ２が第１図で右側の記録領域から左
方に移動してきて第6A図に示す位置から更に第6B図に示
す位置まで移動すると、キャップキャリア23Aの腕部23B
に記録ヘッド１が係合して、このあとはキャップキャリ
ア23Aがガイド軸24に沿って移動可能な状態とする。な
お、第6A図〜第6C図において、〜はキャップキャリ
ア23Aがキャップ部材23を保持した状態でスライドホル
ダ45、スライドギヤ44と共に取り得る４つの位置を示す
もので、このうち位置〜においては例えば第6C図に
示すようにレール25によって案内されるキャップ部材23
の作動腕23Eによりキャップ部材23が記録ヘッド１に向
けて押出され、キャッピングの状態に保たれる。また位
置は記録時中にシート送り等を行うため待機する位置
であり、いま、キャリッジ２が第6B図に示すように、位
置にあるときは、ここで図示されていないがスライド
ギヤ44はシート送り用出力ギヤ34と噛合しており、この
状態でモータ20によりシート送りを実施することができ
る。

この位置では、記録ヘッドがキャップに対向してお
り、この位置では、記録には関係のない予備吐出が、記
録ヘッドの電気熱変換体に対しての電気信号によって行
うことができる。本例では、プリント開始時と、記録中
の連続時間が１分間続く場合に該予備吐出を行うもので
ある。

次に、位置から更にキャリッジ２を左方に移行させ
ると、スライドギヤ44は位置のところでシート送り用
出力ギヤ34から外れてASF出力ギヤ33に噛合する。しか
しこの場合、歯の位相にずれがあったりするとASF出力
ギヤ33にうまく噛合しないが、かまわずキャップキャリ
ア23Aを一旦位置に対応するところまで移行させる
と、噛合しない分の移動量の差は板ばね23Dが屈曲する
ことによって吸収させる。かくして、この後、フィード
モータ20を駆動すると、第３図に示すように駆動ギヤ43
を介してスライドギヤ44が駆動されることにより相互の
歯の位相が一致したところで噛合し、ASF出力ギヤ33を
駆動させることができる。

また、例えばスライドギヤ44がシート送り用出力ギヤ
34と噛合していてシート送りがなされた直後等では歯同
士が互いにかたく噛合していて、その間に摩擦が働くた
めに簡単に引外せないが、この場合も一時的に板ばね23
Dの屈曲により一時的にその状態を保持させ、フィード
モータ20の逆回転により歯同士間の摩擦を解消させるよ
うにすることができる。

次に、位置はポンピングなどの回復動作を行う位置
であり、第6C図はこの状態を示す。この状態でスライド
ギヤ44をポンプ出力ギヤ32に噛合させることができ、第
5A図に示したようにその一方の歯車32Aによりポンプカ
ム31を介してポンプ27を駆動することができる。なお、
は記録ヘッド１にキャッピングした状態で待機する場
合の位置であり、勿論この状態でもシート送りを実施す
ることができる。

第７図はスライドギヤ44やギヤ44に噛合するギヤ列36
の各歯型をその噛合させる側の端部において、歯先が船
型となるように歯面を滑らかに削り落したもので、スラ
イドギヤ44の噛合するギヤとの切換えをより一層円滑に
行うことができる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、モータか
ら伝達された駆動力の伝達経路がスライドギヤのギヤ列
に対する相対位置が変更されることに応じて記録媒体搬
送機構もしくはインクジェット記録ヘッドの回復動作を
行うポンプに切り換えられるので１つの駆動源によって
所望の記録媒体搬送動作もしくはインクジェット記録ヘ
ッドの回復動作を選択的に行わせることができ、大幅に
コスト低減を図ることができると共に、駆動源の正転，
逆転の双方の利用が可能であり、動作にそれだけ自由度
を持たせることができる。

また、１つの駆動源によって行わせる動作の数をギヤ
列のギヤの数に応じて容易に増減することができ、上述
した実施例のようにキャップ部材の動作機構と組合せれ
ばキャッピングや回復動作をも連動して行わせることが
できる。さらに、駆動力の伝達経路の切り換えがキャリ
ッジの移動量に応じたスライド部材によるスライドギヤ
のギヤ列に対する相対位置の変更により行われるのでそ
の切換をキャリッジの位置制御に応じて確実に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を適用したインクジェット記録装置の構
成を一例として示す斜視図、 第２図は第１図の記録装置にASFを装備した場合の断面
図、 第３図および第４図は本発明による駆動ギヤ切換え機構
の構成を説明するための斜視図、 第5A図は第３図および第４図に示す駆動ギヤ切換え機構
の構成図、 第5B図は第5A図に示すスライドギヤ軸を取出して示す説
明図、 第6A図〜第6C図は本発明にかかるキャリッジとキャップ
キャリアとの係合関係を示す説明図、 第７図は本発明にかかる駆動ギヤ切換機構における各ギ
ヤの歯型の別の形態を示す斜視図である。 １…記録ヘッド、２…キャリッジ、５…記録シート、７
…フィードローラ、12…排出ローラ、16…自動給紙装
置、20…フィードモータ、23…キャップ部材、23A…キ
ャップキャリア、23B,23C…腕部、23D…板ばね、24…キ
ャップガイド軸、25…レール、26…ポンプ、31…ポンプ
カム、32…ポンプ出力ギヤ、33…ASF出力ギヤ、34…シ
ート送り用出力ギヤ、36…ギヤ列、44…スライドギヤ、
45…スライドホルダ、47…溝部材。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体に記録を行うインクジェット記録
   ヘッドを移動するためのキャリッジと、 前記キャリッジの移動方向に沿って設けられるスライド
   ギヤ軸部材に摺動自在に軸支され、モータから伝達され
   た駆動力を伝達するスライドギヤと、 前記モータから前記スライドギヤを介して伝達された駆
   動力を記録媒体搬送機構に伝達するためのギヤと、該駆
   動力を前記インクジェット記録ヘッドの回復動作を行う
   ポンプに伝達するためのギヤとを有し、該スライドギヤ
   に選択的に噛合可能に該スライドギヤの摺動方向に沿っ
   て配されるギヤ列と、 両端部にそれぞれ前記キャリッジに係合される係合端お
   よび前記スライドギヤに連結される連結端を有し、該係
   合端が該キャリッジに係合され該キャリッジの移動量に
   応じて該連結端が移動されるとき、該スライドギヤの前
   記ギヤ列に対する相対位置が変更されることに応じて前
   記駆動力の伝達経路を切り換えるスライド部材と、 を有することを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】前記スライド部材は前記インクジェット記
   録ヘッドをキャッピングするためのキャップ部材を有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。