JP2799720B2 - 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、詳しくはホ
ームポジション等の非記録領域にヘッドの吐出口の乾燥
目詰まり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設けられたエネルギ
ー発生体を駆動し、液路内のインクに圧力を付与して吐
出口よりインクを吐出させて飛翔的液滴を形成し、この
インク滴を記録用紙、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、吐出
回復手段を設けている。この吐出回復手段としては、一
般にヘッドの吐出口をゴムキャップなどでキャッピング
し、このキャップ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排出させて回復操作を行う構
成が用いられている。

キャッピング機構は、ホームポジションに対向して設
置され、ヘッドの吐出面（ヘッド面）に向けてキャップ
を前・後進させ、圧接或いは退避できるようにされてい
る。キャップを移動させる手段としては、モータ、電磁
ソレノイドなどを駆動源に用いて構成される。

〔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、キャップの取付け状態は組立時に一義的に決
められている。したがって、ヘッド面が少しでも傾いて
いる場合には、キャップとヘッド面との密閉状態が精度
良く保てずキャッピング不良を引き起こしていた。この
状態を回避しキャッピング時のキャップとヘッド面との
密閉状態を保つためには、キャップをヘッド面に強く押
圧する必要がある。このため、駆動用モータに高トルク
型を用いざるを得ず、消費電力が大きくなっていた。ま
た、ゴムを用いたキャップが圧縮されるため、キャップ
密閉空間の体積が減少して加圧状態になり、ノズル内の
メニスカスの後退を招いて吐出不良を発生させていた。

本発明は前述のような技術的課題に鑑みてなされたも
のであり、本発明の目的は、記録ヘッドの吐出面に傾き
があってもキャップと該吐出面との接触圧を均一にして
密着性を向上させることで、キャップで記録ヘッドの吐
出面を覆蓋するときの該キャップの必要押圧力を減少さ
せることができ、それによって、キャップ駆動に要する
消費電力の低減およびキャップの耐久性の向上を図るこ
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。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のインクジェット記録装置は、上記目的を達成
するため、記録情報に応じて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記録ヘッドを所定方向へ
移動させるためのキャリッジと、前記記録領域から外れ
た非記録領域に前記キャリッジが位置しているときに前
記記録ヘッドの前記吐出口が設けられた吐出面を覆蓋
し、前記記録ヘッドの吐出回復を行うためのキャップ
と、該キャップを取付けるための取付部材と、前記キャ
ップが上下、左右に揺動可能なように前記取付部材を装
着するための可動部材と、前記キャップが前記吐出面を
覆蓋する方向へ前記可動部材を押圧するための弾性力を
発生する弾性力発生手段と、該弾性力発生手段が発生す
る弾性力に抗して前記覆蓋する方向とは逆の方向へ前記
可動部材を移動させるためのカムと、を有し、前記キャ
ップが前記吐出面を覆蓋しているときに前記カムは前記
可動部材から離れていることを特徴とする。

〔作 用〕

上記構成によれば、キャップが上下、左右に揺動可能
に装着されているので、ヘッドの吐出面が傾きをもって
いても、キャップを全周にわたって均一に接触させるこ
とができることから、キャップの密着性を向上させると
ともに該キャップの必要押圧力を減少させることができ
る。

また、キャップを吐出面に押圧するための弾性力発生
手段を抗して該キャップを離隔方向へ移動させるための
カムは、キャップが吐出面を覆蓋しているときには可動
部材から離れているので、前記キャップは弾性力のみで
吐出面を覆蓋することになり、該キャップの均一接触お
よび密着性をより確実なものにすることができる。

これらの作用によって、キャップ駆動に要する消費電
力の低減およびキャップの耐久性の向上を図ることがで
きるとともに、ヘッドの取付けが仕様値を外れ、或いは
経年変化により傾きを生じても、常に良好な密着性を保
つキャッピングが行える。

〔実施例〕

以下、第１図〜第11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
クリューである。

リードスクリュー２は所定のピッチで螺施条に形成さ
れている送りネジ部2a及び一端に溝2bを有している。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、
Ｃリング６が伝達ギヤ３の端部の外周に形成されている
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28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「こ」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101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はヘッドの取り出しを容易にする
ための撥ね上げ部である。

12はインクの吐出に利用されるエネルギとして熱エネ
ルギを発生する電気熱交換体の設けられたヘッド部12a
とヘッド部12aに供給する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に対して着脱可能に搭載
される使い捨て型のヘッドであり、第５図のように搭載
される。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243
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（可動部材）241（第７図）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ユ
ニットであり、カム23aに当接する当接部24a、キャップ
ユニット24に回転力を付与するバネ部24bを備えてい
る。242はキャップユニット24の前面に装着されたキャ
ップホルダー（取付部材、第８図）、27は多孔質の親水
化処理が施されて中間側板1cに装着された予備吐出用の
インク吸収体、28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。

29は、ブレードで、ゴム等の弾性材料で形成され前記
ベース１の中間側板1cに取り付けられる。

このようにリードスクリューを用いて記録ヘッドとキ
ャップとの位置決めを行なっているのでキャッピングの
際の位置精度が向上する。

第７図はキャップレバー241とキャップ243より成るキ
ャップユニット24の詳細を示す斜視図であり、第８図は
キャップ243の詳細を示す分解斜視図である。

241は可動部材としてのキャップレバーでベース１の
中間側板1cに取付けられたレバー軸25に回動自在に取付
けられ、カム23aに当接する当接部241a、及びキャップ
レバー241に回転力を与えるためのバネ（弾性力発生手
段）241bが一体に形成されている。さらに、キャップレ
バー241は、後記するキャップホルダー242を取付けるた
めのフック部241c、ガイド部241d、及びキャップホルダ
ー242に当接する半球型のＲ状突起部241eが一体に形成
されている。尚、本実施例ではキャップレバー241は、
ポリアセタール等の弾性を有したプラスチック材料を用
いて加工されるが同様の特性を示す材料であればこれに
限られない。

第８図に示す242は金属性のキャップホルダーであ
り、キャップレバー241に取付けるための取付部242aが
一体的に形成されている。取付部242aは、フック部241c
とガイド部241dによって形成される空間内に遊嵌されキ
ャップホルダー242全体が上下、左右斜め等あらゆる方
向に首振り動作ができるようにされている。これによっ
てキャッピング時において、ヘッドとキャップとの均一
接触による密着性向上を図ることができる。

243はキャップであり、その後面にはキャップホルダ
ー242に嵌着するためのフック部243a（第９図）が一体
に形成されている。また、キャップ243の前面には、ヘ
ッド12との密着性を良好にする為のリブ243b（その高さ
は、ヘッド12の吐出口にキャップ部材が接触しない程度
に設定）が形成されている。このリブ243bは柔軟性に富
む部材、例えばゴム材等からなるものである。そしてそ
の高さをヘッド12の吐出口にキャップ部材が接触しない
程度に低くすることによって、キャッピングした際のキ
ャップ内の表面積を小さくし、リブ243bのガス透過性に
よるインクの乾燥固化を防止することができる。

第９図は、キャップ243を装着したキャップホルダー2
42を、キャップレバー241に取付け状態を示す断面図で
ある。

次に、以上の構成による実施例の動作について第10図
（ａ）〜（ｈ）を参照にして説明する。

まず、第１図に示すモータ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方向に回転するときに、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10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方向へ移動させ、記録領域を外れると、ブレード29
にヘッド12の吐出面が接触して通過し、該吐出面を清掃
する。

この状態から更にキャリッジ７の移動が進むと、押圧
部7cがクラッチギヤ４に当接する。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10図（ａ）の状態から第10図（ｂ）の状態のよ
うに移動させ、クラッチギヤ４をキャップギヤ23に噛合
させる。このとき、カム23aは静止したままであるた
め、第10図（ｅ）のように、ヘッド部12aはキャップ243
より離れている。

第10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241を第10図（ｆ）に示す矢印
ｃ方向に揺動させる。

第10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241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241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241の回動と共に、キャッ
プ243はヘッド部12aに接近し、ついには第10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10図（ｃ）の状態と同じ第10図（ｄ）の状態にあ
る。なお、キャップ243の押圧力は、キャップレバー241
のバネ部241bの弾性力を選ぶことにより、任意に設定で
きる。

このように、キャップ243がヘッド12の吐出面を覆蓋
しているときにカム23aは可動部材（キャップレバー）2
41から離れ、キャップ243による吐出面の覆蓋は弾性力
発生手段（バネ）241bが発生する弾性力のみによってな
されるように構成することにより、キャップ243の吐出
面への接離動作がスムーズに且つ確実に行なえるととも
に、該キャップ243の吐出面への覆蓋を一定の力で安定
的に行うことができ、該キャップの全体が吐出面に均一
に接触する状態（均一接触）を確実なものにすることが
できる。

次に、キャップ243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、キャップギヤ23とクラッチギヤ４とが
噛合しているため、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241を回
転させ、キャップ243とヘッド12のヘッド部12aとが離間
し、キャップ243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はリード溝2a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。

第11図はキャップユニットの他の実施例の詳細を示す
断面図である。このキャップレバー241の第７図と異な
るところは、キャップホルダー242の取付部242aを球状
に形成すると共に、キャップレバー241のフック部241c
がＲ形状に形成し、キャップホルダー242が左右、上下
に所定の遊びが出るようにしたものである。このような
構成によっても、前記第７図のキャップレバー241の構
成と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明のインクジェ
ット記録装置によれば、記録情報に応じて通出口からイ
ンクを吐出して記録領域において記録を行う記録ヘッド
を所定方向へ移動させるためのキャリッジと、前記記録
領域から外れた非記録領域に前記キャリッジが位置して
いるときに前記記録ヘッドの前記吐出口が設けられた吐
出面を覆蓋し、前記記録ヘッドの吐出回復を行うための
キャップと、該キャップを取付けるための取付部材と、
前記キャップが上下、左右に揺動可能なように前記取付
部材を装着するための可動部材と、前記キャップが前記
吐出面を覆蓋する方向へ前記可動部材を押圧するための
弾性力を発生する弾性力発生手段と、該弾性力発生手段
が発生する弾性力に抗して前記覆蓋する方向とは逆の方
向へ前記可動部材を移動させるためのカムと、を有し、
前記キャップが前記吐出面を覆蓋しているときに前記カ
ムは前記可動部材から離れている構成としたので、キャ
ップを上下、左右に揺動可能に装着することで、記録ヘ
ッドの吐出面に傾きがあっても、キャップの全体を均一
に接触させて該キャップの密着性を向上させるとともに
該キャップの必要押圧力を減少させることができ、さら
に、前記弾性力発生手段に抗してキャップを離反方向へ
移動させるためのカムが、該キャップが吐出面を覆蓋し
ているときに前記可動部材から離れていることで、前記
キャップを弾性力のみで吐出面に押圧することが可能と
なって該キャップの均一接触および密着性をより確実な
ものにすることができ、それによって、キャップ駆動に
要する消費電力の低減およびキャップの耐久性の向上を
図ることができ、ヘッドの取付けが仕様値を外れ、或い
は経年変化により傾きを生じても、キャップが吐出面を
覆蓋するときの密着性を常に良好に保つことができるイ
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一実施
例を示す模式的斜視図、第２図は第１図中の伝達ギヤ３
部の詳細を示す分解斜視図、第３図は第１図中のキャリ
ッジ７の詳細を示す分解斜視図、第４図はキャリッジ７
の駆動ピン８とリードスクリュー２のリード溝2aとの係
合を示す模式的側面図、第５図はヘッド12のキャリッジ
７への装着状態を示す模式的側面図、第６図はパット11
の取付け状態を示す模式的側面図、第７図キャップレバ
ー241とキャップ243より成るキャップユニット24の詳細
を示す斜視図、第８図はキャップ243の詳細を示す分解
斜視図、第９図はキャップホルダー242をキャップレバ
ー241に取付けた状態を示す断面図、第10図（ａ）〜
（ｈ）は第１図の実施例の動作を説明するギヤ部の模式
的側面図、第11図はキャップユニット24の他の実施例の
詳細を示す断面図である。 １……ベース、２……リードスクリュー、2a……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……記
録ヘッド（ヘッド）、19……モータ、22……アイドルギ
ヤ、23……キャップギヤ、23a……カム、24……キャッ
プユニット、241……可動部材（キャップレバー）、241
b……弾性力発生手段（バネ）、241c……フック部、241
d……ガイド部、242……取付部材（キャップホルダ
ー）、242a、242b……取付部、243……キャップ、243b
……リブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/165

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録情報に応じて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記録ヘッドを所定方向
   へ移動させるためのキャリッジと、 前記記録領域から外れた非記録領域に前記キャリッジが
   位置しているときに前記記録ヘッドの前記吐出口が設け
   られた吐出面を覆蓋し、前記記録ヘッドの吐出回復を行
   うためのキャップと、 該キャップを取付けるための取付部材と、 前記キャップが上下、左右に揺動可能なように前記取付
   部材を装着するための可動部材と、 前記キャップが前記吐出面を覆蓋する方向へ前記可動部
   材を押圧するための弾性力を発生する弾性力発生手段
   と、 該弾性力発生手段が発生する弾性力に抗して前記覆蓋す
   る方向とは逆の方向へ前記可動部材を移動させるための
   カムと、 を有し、 前記キャップが前記吐出面を覆蓋しているときに前記カ
   ムは前記可動部材から離れていることを特徴とするイン
   クジェット記録装置。
2. 【請求項２】前記記録ヘッドはインクを吐出するために
   利用される熱エネルギーを発生する電気熱交換体を有す
   る記録ヘッドである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。
3. 【請求項３】前記記録ヘッドの前記吐出面を前記キャッ
   プが覆蓋しているときに前記吐出面に密着する前記キャ
   ップの覆蓋面に、弾性材料からなるリブが設けられてい
   る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。