JP2789341B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインクジェット記録装置に関し、詳しくはイ
ンクを記録情報に応じて飛翔させるヘッドの吐出口の配
された面を清掃する機能を備えたインクジェット記録装
置に関する。

〔従来の技術〕

プリンタやファクシミリ等の記録装置は、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
などに分けることができる。

このうち、インクジェット方式（インクジェット記録
装置）は、少なくとも１つの微細なオリフィス又はノズ
ルと呼ばれるインク吐出口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吐出口に設
けられたエネルギー発生体を駆動し、吐出口内のインク
に膨張及び収縮を与えて吐出口の先端よりインクを飛翔
させ、このインクを用紙やプラスチック薄板などのシー
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の増粘、埃の付着、気泡の混入
等により、吐出口の目詰まりを生じる場合がある。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口面をゴムキャップ等でキャッ
ピングし、このキャップ部材内に形成される空間に吸引
手段によって負圧を生じさせて吸引し、或いはインク供
給側より加圧して吐出口よりインクを吐出させて回復操
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、
この為に設置スペースを必要とし、装置が大型化する欠
点がある。

これを解決するため、キャリッジの走査方向の移動に
同期して着脱するキャップを設け、カムを用いてキャリ
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
ピングを行う構成が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような、従来のインクジェット記録装置
にあっては、キャッピングのためにキャリッジを印字用
紙の端部より余分に移動させる必要があり、印字方向の
幅が大きくなる不都合がある。加えて、キャップ部材が
水平と垂直の２方向に移動させなければならず、構成が
複雑になる。

さらに、回復時には吸引または加圧動作の駆動源とし
てモータを必要とするが、このために装置が大型化する
と共にコストアップを招いている。

一方、構成の簡略化の為に紙送りモータを切り換えて
駆動源とすることも考えられる。しかし、この構成では
紙送り駆動系の途中にクラッチを設ける必要があり、紙
送り精度の低下や機構が複雑になり、解決策にならな
い。

本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決で
き、専用の駆動源を必要とせず、キャリッジの移動に連
動して回復動作を安価に行えるようにしたインクジェッ
ト記録装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、吐出口からインクを吐出して記録領域にお
いて記録を行うためのインクジェットヘッドを搭載して
所定方向に走査移動するためのキャリッジと、前記所定
方向に沿って配され、前記キャリッジに係合して前記キ
ャリッジを走査移動させるために回転するリードスクリ
ューと、前記記録領域の外の非記録領域に配され、前記
インクジェットヘッドの前記吐出口が配された面を覆蓋
するためのキャップ部材と、該キャップ部材が前記面を
覆蓋しているときに前記吐出口から吸引を行うための吸
引手段と、前記リードスクリューに外嵌されたクラッチ
ギアと、前記キャップ部材による覆蓋と前記吸引手段に
よる吸引とのための回復用駆動力の伝達を行うためのキ
ャップギアと、を具備し、前記非記録領域において、前
記キャリッジが走査移動して前記クラッチギアを押圧し
て、押圧された前記クラッチギアが移動して前記キャッ
プギアに噛合することにより、前記リードスクリューの
回転のための駆動力が前記回復用駆動力として用いられ
るように切り換えがなされ、前記キャリッジと前記リー
ドスクリューとの係合が解かれて前記キャリッジの走査
移動が停止する構成により、上記目的を達成するもので
ある。

〔作用〕

上記のように構成することによって、キャリッジが記
録領域から非記録領域の所定位置へ移動すると、リード
スクリューに設けられた溝部にキャリッジの係合ピンが
嵌入して移動を停止させると共にクラッチギヤを回復系
駆動用のギヤに噛合させる。このギヤの回転によってキ
ャップ部材がヘッドに向けて前進し、吐出口面を覆蓋す
ると共に吸引手段が駆動されてキャップ内よりインクを
吸引する。したがって、専用の駆動源を不必要にし、キ
ャリッジの駆動源を用いて回復動作を行うことができ
る。

〔実施例〕

以下、第１図〜第13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は以下に示す各部材が搭載される
ベースであり、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
ドスクリューであり、所定のリードピッチによる送りネ
ジ部2a及び溝2bが形成されている。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Ｏ
リング６が伝達ギヤ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。7a、7bはリードスクリュー２に嵌合する軸受部、7c
は軸受部7aに設けられる押圧部、7dはキャリッジ７の下
部に設けられる遮蔽板、7eは前部の両側に設けられる突
起形のガイド部、7fはポリアセタール等の弾性を有する
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
前部に形成されたフック部、7hはキャリッジ７の両側面
に装着されるキャリッジロック部、８はキャリッジ７の
所定位置でかつリードスクリュー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、先端部に回転
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101を押圧している。9bは第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を先端に装着したパット押え部、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はヘッド部12aとインクタンク12bが一体化された使
い捨て型のインクジェットヘッドであり、キャリッジ７
に第５図のように装着される。12cはキャリッジ７の取
付け部に挿入される取付けピン、12dはヘッド12の後端
に形成されてヘッド12の取付け時にフック部7gが係着さ
れる係合部である。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
記録用紙を巻き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15を回転駆動する紙送りモータ、
16は被記録体としての印字用紙、17は紙送りローラ14へ
送り込む印字用紙16のガイドとなるペーパーパン17であ
る。

18は印字位置における印字用紙16がインクジェットヘ
ッド12側へ折れ曲がるのを防止する紙押さえ板、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20及び伝達ギヤ３に噛合しピニオン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部材
27を回動させるキャップギヤである。キャップギヤ23
は、第７図に示すように、キャップレバー24を揺動する
ためのカム23a、回復機構の吸引手段（ポンプ）を押圧
するためのレバー23b、扇形を成しキャリッジ７のキャ
リアロック部7hに嵌合してキャリッジ７をロックするロ
ックプレート23c、及びロックプレート23cの一端に形成
せれカム面23dの各々を一体加工により備えている。

24は側板1a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部材であり、密着
性を良好にする為のリブ27aを有している。28はキャッ
プレバー24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。

31はインク吸収体29とキャップホルダ26に連通する吸
引手段（ポンプ）であり、第８図に示す構成を有してい
る。第８図において、310は吸引手段31のベースであ
り、吸引流路310a、排出流路310b、主流路310cを有し、
各流路の境界部はスリット状になっている。311はベー
ス310に重ね合わせられるゴムであり、中央部には中空
球状の吸引部311aが形成され、更に上部には吸引弁311
b、下部には排出弁311cが設けられている。この吸引弁3
11b及び排出弁311cは、シート状の部分を馬蹄形に切り
抜き、屈曲自在に形成されている。312は押さえ板であ
り、ゴム311を介してベース310に固定されると共に、吸
引弁311b及び排出弁311cに連通させて吸引口312a及び排
出口312bが形成されている。32はキャップレバー24と吸
引手段31とに連通する吸引チューブ、33は吸引手段（ポ
ンプ）31の排出口312bに一端が接続される排出チュー
ブ、34は排出チューブ33に連通すると共にポンプ31の下
部に配設された排インク吸収体である。

次に、以上の構成による実施例の動作について第９図
〜第11図を参照して説明する。

まず、モータ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が回転し、Ａ方向に回転するときキャリッジ７はａ
方向に移動する。逆に、リードスクリュー２がＢ方向に
回転するとき、キャリッジ７は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Ａ、Ｂ方向
へ回転し、キャリッジ７を往復させ、その過程でヘッド
12の吐出口よりインクを吐出させる。

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、キャリッジ７をｂ方向へ移動させ、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９図
（ａ）の状態から第９図（ｂ）のように移動させ、クラ
ッチギヤ４をキャップギヤ23cに噛合させる。このと
き、カム23aが静止したままであるため、第９図（ｅ）
のように、ヘッド部12aはキャップ部材ホルダ26より離
れている。第９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
ップ部材ギヤ23に伝達され、このギヤに同軸なカム23a
が回転し、キャップレバー24を第９図（ｆ）のように揺
動させる。

第９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、リ
ードスクリュー２の溝2b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を一旦押圧したのち、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
部材27はヘッド部12aに接近し、ついには第９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９図（ｃ）の状態と同じ第９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の弾力を選ぶことにより、任意に設定できる。

次に、第10図（ａ）〜（ｆ）及び第11図（ａ）〜
（ｃ）を参照して回復動作を説明する。

第10図（ａ）及び（ｅ）はキャリッジ７とリードスク
リュー２との係合が外れた状態を示している。キャップ
ギヤ23の回転力によって、第７図に示した各部材が第10
図（ａ）の状態から反時計方向へ回転すると、第10図
（ｂ）のようにロックプレート23cのカム面23dがキャリ
ッジ７のフック部7hに係合すると共に、ポンプレバー23
bの先端が吸引手段（ポンプ）31の表面に軽く接触する
状態になる。したがって、吸引部（ポンプ部）311aは第
11図（ａ）に示すように、本来の形を保持している。こ
のとき、キャリッジ７の駆動ピン８は、第10図（ｆ）の
ように、リードスクリュー２の溝2bの端部より離れた位
置にある。

第10図（ｂ）の状態から更にキャップギヤ23が回転す
ると、キャップギヤ23の吸引レバー23bがポンプ31のポ
ンプ部311aを押圧し、第10図（ｃ）及び第11図（ｂ）の
ようにポンプ部311aを変形させる。このとき、ポンプ31
は、第11図（ｂ）のように吸引弁311bが閉じ、排出弁31
1cのみが開いており、ポンプ31内のインクは下方に押し
出される。

ついで、モータ19を逆回転させて、キャップギヤ23を
逆回転させると、吸引レバー23bはポンプ31のポンプ部3
11aより離れ、ポンプ部311aの変形が元に戻される。こ
の過程でポンプ部311a内に負圧が生じ、吸引弁311bが開
き、第11図（ｃ）のように、ポンプ部311a内にインクが
吸い込まれる。この場合、キャップ部材27は、所定量の
インクを吸引するまで停止状態にされ、ヘッド12に密接
されている。

キャップギヤ23が更に逆回転すると、駆動ピン８とリ
ードスクリュー２のネジ部2aとは係合していないので、
キャリッジ７は停止したままキャップギヤ23が回転す
る。カム23aがキャップレバー24を回動させることによ
り、キャップ部材27とヘッド部12aとは離間し、キャッ
プ部材27は引き離される。更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によって常時ａ
方向に付勢されているので、駆動ピン８は溝2bの端面に
押し当てられており、ネジ部2aと嵌合し、キャリッジ７
は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、ギャップギヤ23との噛
合が外れ、キャップギヤ23の回転が停止する。

第12図は本発明の第２実施例の主要部を示す模式的斜
視図であり、第13図は第12図の吸引部の詳細を示す側面
図である。なお、本実施例においては、第１図〜第11図
に示したと同一又は同一機構を有するものには同一引用
符号を用いたので、以下においては重複する説明を省略
する。

40はキャップギヤ23のボス部に回転自在に取付けられ
ると共に外周部の近傍で且つ軸方向にピン40aが設けら
れたローラープレート、41はキャップギヤ23のボス部に
巻付けられ、自由端に設けられたフック部41aによって
キャップギヤ23がｃ方向へ回転するときにピン40aに回
転力を伝達するクラッチバネである。クラッチバネ41
は、キャップギヤ23がｄ方向に回転するときには、クラ
ッチバネ41が緩む状態になり、付勢力が生じ無いのでロ
ーラープレート40は回転しない。42はベース１に固定さ
れるハウジング、43はゴム等の弾性材料によって加工さ
れると共に、ハウジング42の内周の約半分に沿って配設
される吸引チューブである。45はローラープレート40に
等角度に設けられて、吸引チューブ43の内側をしごきな
がら回転する３個のローラである。

次に、上記構成による第２実施例の動作について説明
する。なお、本実施例においては、キャッピング動作ま
では前記実施例と同じであるので、説明を省略する。

キャップギヤ23の回転は、クラッチバネ41を介してロ
ーラープレート40に伝達され、ローラープレート40はｃ
方向へ回転する。ローラープレート40の回転と共にロー
ラ45が回転し、このローラ45によって吸引チューブ43が
しごかれ、キャップ27側の吸引チューブ43内に負圧が生
じ、キャップ部材27よりインクが吸引される。キャップ
ギヤ23を所定時間回転させた後、逆転させると、フック
部41aがピン40aより離れ、ローラープレート40が静止し
たままになるため、ローラ45は吸引チューブ43を押圧移
動しない。したがって、吸引動作をしないので、インク
が逆流する恐れは無い。キャリッジ７の印字領域への復
帰動作等は前記実施例と同一であるので、説明を省略す
る。

なお、本発明は、以上詳述した構成に限定されること
なく、本発明の目的を達成できるものであればよい。

〔発明の効果〕

以上より明らかなごとく、本発明によれば、吐出口か
らインクを吐出して記憶領域において記録を行うための
インクジェットヘッドを搭載して所定方向に走査移動す
るためのキャリッジと、前記所定方向に沿って配され、
前記キャリッジに係合して前記キャリッジを走査移動さ
せるために回転するリードスクリューと、前記記録領域
の外の非記録領域に配され、前記インクジェットヘッド
の前記吐出口が配された面を覆蓋するためのキャップ部
材と、該キャップ部材が前記面を覆蓋しているときに前
記吐出口から吸引を行うための吸引手段と、前記リード
スクリューに外嵌されたクラッチギアと、前記キャップ
部材による覆蓋と前記吸引手段による吸引とのための回
復用駆動力の伝達を行うためのキャップギアと、を具備
し、前記非記録領域において、前記キャリッジが走査移
動して前記クラッチギアを押圧し、押圧された前記クラ
ッチギアが移動して前記キャップギアに噛合することに
より、前記リードスリクューの回転のための駆動力が前
記回復用駆動力として用いられるように切り換えがなさ
れ、前記キャリッジと前記リードスクリューとの係合が
解かれて前記キャリッジの走査移動が停止する構成にし
たので、キャンピング及び吸引動作のために専用の駆動
源を設ける必要が無く、構成を簡略にし、ローコスト化
及び装置の小型化が可能なインクジェット記録装置が得
られる。

【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模式的
斜視図、第２図は第１図の伝達ギヤ３の周辺構成を示す
模式的分解斜視図、第３図はキャリッジ７の詳細を示す
模式的分解斜視図、第４図は駆動ピン８とネジ部2aの係
合を示す模式的側面図、第５図はキャリッジ７に対する
ヘッド12の装着状態を示す模式的側面図、第６図はパッ
ト11の周辺機構を示す側面図、第７図はキャップギヤ23
に一体的に形成される各部材の詳細を示す模式的斜視
図、第８図は吸引手段31の詳細を示す分解斜視図、第９
図（ａ）〜（ｈ）は第１図の実施例のキャッピング動作
を説明する説明図、第10図（ａ）〜（ｆ）は吸引機構の
動作を説明する説明図、第11図（ａ）〜（ｃ）は吸引動
作に伴う吸引手段31内の各状態を説明する断面図、第12
図は本発明の第２実施例の吸引手段を示す模式的斜視
図、第13図はローラープレート40内の詳細を示す断面図
でる。 １……ベース、２……リードスクリュー、３……伝達ギ
ヤ、４……クラッチギヤ、７……キャリッジ、８……駆
動ピン、10……ガイドコロ、12……ヘッド、14……紙送
りローラ、19……モータ、21……ギヤ軸、22……アイド
ルギヤ、23……キャップギヤ、23b……レバー、26……
キャップホルダ、27……キャップ手段、31……吸引手段
（ポンプ）、32……吸引チューブ、34……排インク吸収
体、40……ローラープレート、41……クラッチバネ、42
……ハウジング、45……ローラ、311a……吸引部、311b
……吸引弁、311c……排出弁。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吐出口からインクを吐出して記録領域にお
   いて記録を行うためのインクジェットヘッドを搭載して
   所定方向に走査移動するためのキャリッジと、 前記所定方向に沿って配され、前記キャリッジに係合し
   て前記キャリッジを走査移動させるために回転するリー
   ドスクリューと、 前記記録領域の外の非記録領域に配され、前記インクジ
   ェットヘッドの前記吐出口が配された面を覆蓋するため
   のキャップ部材と、 該キャップ部材が前記面を覆蓋しているときに前記吐出
   口から吸引を行うための吸引手段と、 前記リードスクリューに外嵌されたクラッチギアと、 前記キャップ部材による覆蓋と前記吸引手段による吸引
   とのための回復用駆動力の伝達を行うためのキャップギ
   アと、 を具備し、 前記非記録領域において、前記キャリッジが走査移動し
   て前記クラッチギアを押圧し、押圧された前記クラッチ
   ギアが移動して前記キャップギアに噛合することによ
   り、前記リードスクリューの回転のための駆動力が前記
   回復用駆動力として用いられるように切り換えがなさ
   れ、前記キャリッジと前記リードスクリューとの係合が
   解かれて前記キャリッジの走査移動が停止することを特
   徴とするインクジェット記録装置。