JP3111781B2 - インクジェットヘッドのキャッピング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット式記録
装置のインクジェットヘッドに設けられたノズル部を非
印字時に覆うためのキャッピング装置に係り、特に、キ
ャッピング部をノズル面に確実に当接させ、覆われた部
分の気密性を向上させることができるインクジェットヘ
ッドのキャッピング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インクジェット式記録装置で
は、インクジェットユニットが紙等の記録媒体の記録面
と平行に往復動をするように配設され、このインクジェ
ットユニットに、ノズル部を有するインクジェットヘッ
ドが備えられている。このような記録装置で印字を行う
ときには、インクジェットユニットを移動させながら、
インクをノズルから記録面へ選択的に噴射して記録を行
う。また、非印字時には、このインクジェットユニット
が、記録面と対向しない位置で待機しており、ノズル部
にキャップ部材が装着され、インクが乾燥してノズルが
目詰まりするのを防いでいる。また、キャップ部材には
吸引回復装置が連接され、インクジェットユニットに気
泡等の異物が混入した場合や、ノズル部が目詰まりした
場合に、キャップ部材を介してノズル部を吸引し、気泡
や目詰まりを除去できるようになっている。したがっ
て、キャップ部材は、ノズル部を気密性よく覆うことが
必要である。

【０００３】しかし、インクジェットユニットは記録装
置の使用者によって交換されることが多く、装着する際
等にずれが生じたり、非印字時にノズルが傾いて停止す
る場合等がある。そのため、ノズル部の位置または角度
に多少の誤差があっても、キャップ部材を追従させ、キ
ャップ部材をノズルに気密性良く装着するためのキャッ
ピング構造が必要となる。このような事情からノズル部
にキャップ部材を当接させる構造が従来より提案されて
おり、例えば、特開昭６１−１１８２５５号公報、特開
昭５９−１１５８６２号公報に開示されるものがある。

【０００４】特開昭６１−１１８２５５号公報に開示さ
れる技術は、キャップホルダ内にキャップ部材を進退自
在に配設し、キャップホルダとキャップ部材との間にば
ね部材を備えて、キャップ部材をノズル部方向に付勢し
たものである。本技術では、ノズルが設けられているイ
ンクジェットヘッドにキャップホルダを当接すると、キ
ャップ部材はインクジェットヘッドに押圧され、キャッ
プ部材とキャップホルダの間にあるばね部材がインクジ
ェットヘッドによる押圧に応じて退縮する。したがっ
て、ノズル部の位置がキャップ部材進退方向にずれてい
ても、キャップ部材がノズル部の位置に応じて後退し、
キャップ部材とノズル部とがほぼ一定の圧接力で接合で
きるものである。

【０００５】図８は、特開昭５９−１１５８６２号公報
に開示される技術を示すものである。この装置では、基
台５１に軸５２が突設され、この軸５２に、軸受け部５
３ａから２本のアームを互いに垂直になるように延設さ
れた支持アーム５３が、回動可能に支持され、２本のア
ームは軸５２を中心に互いに垂直なまま水平面内で自在
に回動するようになっている。この支持アーム５３の一
方のアーム５３ｂには、キャップ部材５４が、水平方向
の回動が可能に取り付けられ、他方のアーム５３ｃはイ
ンクジェットヘッドの待機位置に突き出している。ま
た、軸５２にはコイルばね５５が巻装され、コイルばね
５５の一端は基台５１に、他端は支持アーム５３に掛け
止められて、支持アーム５３は図中左回り方向に付勢さ
れている。さらに、基台５１には、ストッパ５６が突設
され、このストッパ５６に一方のアーム５３ｂが当接し
て、支持アーム５３の回動が規制されている。この技術
では、インクジェットユニットが待機位置へ移動してく
ると、他方のアーム５３ｃがインクジェットヘッドに押
圧され、支持部材５３はコイルばね５５の付勢力に抗し
て図中右回り方向に回転する。そのため、一方のアーム
５３ｂに取り付けられたキャップ部材５４はインクジェ
ットユニット側に進出し、インクジェットヘッドに当接
する。同時に、キャップ部材５４はインクジェットヘッ
ドの左右の傾きに応じて回動し、インクジェットヘッド
と密着するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来のキャッピング構造では、次のような問題点があ
る。即ち、特開昭６１−１１８２５５号公報に開示の従
来技術では、キャップ部材が記録面と垂直な方向に進退
するのみなので、インクジェットヘッドの装着時にノズ
ル部がキャップ部材に対して傾いてしまった場合等に、
キャップ面はその傾きに追従できず、ノズル部とキャッ
プ部材との接合が不完全となる。

【０００７】また、特開昭５９−１１５８６２号公報に
開示の技術では、インクジェットユニットの位置によっ
てキャップ部材５４の進出位置が決定されるので、キャ
ップ部材５４とインクジェットヘッドとの圧接力が一定
にならず、接合が不十分となったり、圧接力を一定にす
るための手段を別個に設けなければならないという問題
点がある。

【０００８】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたもので、その目的は、一定の圧接力で確実にキャ
ップ部材をノズル部に当接させ、気密性を保持してノズ
ル部を覆うことができる、インクジェットヘッドのキャ
ッピング装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、 記録面へインクを噴
射するインクジェットヘッドのノズル部を、非印字時に
覆うためのインクジェットヘッドのキャッピング装置に
おいて、 ノズル部を覆うキャッピング部と、該キャッ
ピング部を、ノズル部に対して前進後退自在に、かつ揺
動自在に支持するキャップ支持部と、 該キャッピング
部をノズル部側へ弾性的に付勢する付勢手段と、 ノズ
ル部への非当接時に、前記キャッピング部を前記インク
ジェットヘッドのノズル面とほぼ平行な位置で揺動を抑
止するとともに、該キャッピング部を後退可能な位置に
静止させる位置姿勢維持手段とを有し、 前記キャップ
支持部が、 前記ノズル部と直角方向に設けられた対向
する２つの溝又はスリットであって、前記キャッピング
部の側面から両側に、前記ノズル部と当接する面とほぼ
平行に張り出したピンが回動可能に係止されるガイド部
を有し、 前記位置姿勢維持手段は、 前記キャップ支
持部に設けられ、前記ノズル面とほぼ垂直な中心軸付近
で両側から前記ノズル面側に向かって突き合わせられる
ように傾斜する２つの傾斜面と、前記キャッピング部の
前記ピンの位置の後方に設けられ、前記傾斜面に当接し
て摺動する係止突起とからなるものとする。

【００１０】上記インクジェットヘッドのキャッピング
装置において、キャッピング部は、インクジェットヘッ
ドと圧接され、インクジェットヘッドのノズル部を気密
性よく覆うものであり、インクジェットヘッドのノズル
部に圧接される部分は容易に弾性変形が可能な材料で構
成されるのが望ましい。したがって、弾性材料からなる
キャップヘッドとこれを保持するキャップホルダーとか
らなるものとするのが望ましい。

【００１１】付勢手段は、インクヘッドにキャッピング
部が当接したときに、接触圧がほぼ一定となるように付
勢するものであり、例えば、キャッピング部とキャップ
支持部との間に介装されたバネ等の弾性部材とすること
ができる。位置姿勢維持手段は、キャッピング部がノズ
ル部と当接していない時に、キャッピング部の揺動を抑
止して、ノズル部と当接する際に容易にノズル部を覆え
る方向に静止させておくものであり、また同時に、ノズ
ル部と当接した後にその圧接力に応じて付勢手段を退縮
させながら後退できる位置に、キャッピング部を配置し
ておくものである。

【００１２】上記キャップ支持部に設けられた２つの傾
斜面は、ノズル面と反対側に表面を有するものであっ
て、この２つの傾斜面でで仕切られる空間がノズル面側
に向って狭くなるように形成されたものであり、ノズル
側に移動しようとする係止突起が当接して突き合わせ部
で揺動しないように制止し得る形状を備えたものであ
る。したがって、それぞれの傾斜面は平面でも曲面であ
ってもよく、突き合わせ部は必ずしも尖った角度を有し
ていなくてもよい。その他各部材の材質や形状等は適宜
選択が可能である。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明によれば、キャッピング部
がノズル部に当接されていない時には、位置姿勢維持手
段によってこのキャッピング部がノズル面とほぼ平行に
維持され、後退可能な位置に静止している。このため、
ノズル面が接近し当接するときに正確な位置に接触す
る。ノズル部がキャッピング部に当接すると、キャッピ
ング部が後退可能な位置からノズル部とキャッピング部
との圧接力に応じて後退し、ほぼ一定の力で圧接され
る。また、同時に、キャッピング部は揺動可能に支持さ
れているので、ノズル部の傾きに応じて回転し、ノズル
部と密接される。

【００１４】また、キャッピング部がノズル部に当接さ
れていない時に、位置姿勢維持手段は次のように機能す
る。キャッピング部が圧縮バネによってノズル面側に付
勢され、キャッピング部の後方に設けられた係止突起
は、ノズル面側に向かって突き合わせられるように傾斜
した２つの傾斜面の間に突き出しているので、係止突起
は傾斜面に当接し、摺動して２つの傾斜面が突き合わせ
られた位置に静止する。これにより、キャッピング部は
揺動が抑止されるとともに圧縮バネによる付勢力が作用
したまま静止する。また、キャッピング部にノズル面が
当接し、付勢力に抗して後方へ押し下げられると係止突
起は傾斜面から離れ、揺動が可能となってノズル面が傾
斜していても容易に追従して密接される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係るインクジェットヘッドの
キャッピング装置の一実施例を、図１乃至図７に基づい
て具体的に説明する。図６は本実施例のキャッピング装
置が用いられるインクジェット式記録装置を示すもので
ある。このインクジェット式記録装置には、装置前面に
給紙トレイ２３と用紙差し込み口２４が設けられ、内部
には、ほぼ水平に支持された用紙送りローラ２０が回転
可能に配設されている。この用紙送りローラ２０を回転
させることにより、給紙トレイ２３より引き出された記
録用紙または用紙差し込み口２４より差し込まれた記録
用紙を装置後方へ送り込むようになっている。用紙送り
ローラ２０上方には、インクジェットユニット２１が、
用紙送りローラ２０に搬送される記録用紙の紙面と対向
して装置の左右方向に往復動が可能に配設されている。
インクジェットユニット２１には、インクを記録用紙に
噴射するノズル部を記録用紙と対向するように備えられ
たインクジェットヘッドが、インクの色毎に複数備えら
れている。このインクジェットユニット２１は、非印字
時には装置側面近くの待機位置で用紙と対向せずに待機
するようになっている。また、インクジェットユニット
２１の待機位置と対向する位置にはキャッピングユニッ
ト２２が備えられている。

【００１６】キャッピングユニット２２には、図７に示
すように、各インクジェットヘッドのノズル部をそれぞ
れ気密に覆うためのヘッドキャップ２を備えたキャッピ
ング装置２５と、非印字時にキャッピング装置をインク
ジェットヘッド側へ進出させる駆動装置２６と、必要に
応じてキャッピング装置を介してノズル部のインクを吸
引するための吸引装置２７とが備えられている。駆動装
置２６には、図４に示すように、駆動ギアによって回転
される略だ円形のカム１３が備えられている。このカム
１３には、キャッピング装置２５のキャップステージ５
が当接され、カム１３が回転することによって、キャッ
プステージ５がインクジェットユニットに対して進退で
きるようになっている。

【００１７】キャッピング装置２５は、図１乃至図４に
示すように、インクジェットヘッド９のノズル部を覆う
ヘッドキャップ２と、ヘッドキャップ２を保持するキャ
ップホルダ１とでキャッピング部が構成され、キャップ
ホルダ１を揺動自在かつ進退可能に支持するキャップス
テージ５と、キャップホルダ１をインクジェットユニッ
ト２１側へ付勢する圧縮ばね７を備えている。

【００１８】ヘッドキャップ２は、ノズル部に対向する
面が開口した中空方形状のゴム部材であり、背面にはノ
ズル部を吸引するための吸引孔が設けられている。この
ヘッドキャップ２は、背面側がキャップホルダ１によっ
て保持されている。

【００１９】キャップホルダ１は、図１または図３に示
すように、側方へ突出したガイドピン３を有し、かつ、
ヘッドキャップとの当接面から背面側に貫通する孔を有
し、背面では孔の周囲が円筒状に突出して吸引口１４が
形成されている。この吸引口１４には、吸引チューブ１
５が連接され、吸引装置によりノズル面とヘッドキャッ
プとで密閉された空間内に吸引力を作用させることがで
きる。また、吸引口１４の両側に隣接して背面側に突出
する姿勢制御アーム４を備え、姿勢制御アーム４の先端
には、姿勢制御アーム４と垂直に姿勢制御突起１１が設
けられている。

【００２０】キャップステージ５は、インクジェットユ
ニット２１側に突出するように並設された複数の支持壁
８を備え、各支持壁８中央は先端部から付根側にＵ字形
に切り欠かれてガイドスリット６となっている。このガ
イドスリット６にキャップホルダ１のガイドピン３が係
止されており、これによってキャップホルダ１及びキャ
ップホルダ１に固定保持されたヘッドキャップ２は、ガ
イドピン３を中心にした揺動と、インクジェットユニッ
ト２１に対する進退が可能に支持される。また、キャッ
プステージ５は、ノズル面と鉛直な矩形孔を有し、図２
に示すように、この矩形孔の互いに対面する２つの周壁
に、ノズル側が閉じた凹部が設けられている。このノズ
ル側の面が２つの傾斜面１２から構成され、両側からノ
ズル側に傾斜して突き合わせられるように頂角を形成し
ている。上記矩形孔には、キャップホルダ１に連接され
た吸引チューブ１５が貫通されるとともに、姿勢制御ア
ーム４の先端部が矩形孔内にあって姿勢制御突起１１が
上記周壁に設けられた凹部内に突き入れられている。そ
のため、姿勢制御突起１１は、凹部の周面である傾斜面
１２に当接して摺動し、キャップホルダ１の位置が制限
されるようになっている。

【００２１】また、キャップホルダ１の吸引口１４の周
囲にはコイル状の圧縮ばね７が配設されており、この圧
縮ばね７の一端はキャップホルダ１の背面に当接され、
他端はキャップステージ５に当接されてキャップホルダ
１をインクジェットユニット２１の方向に付勢するよう
になっている。そのため、キャップホルダ１の姿勢制御
突起１１は凹部の２つの傾斜面を摺動し、頂角部に係止
されて、キャップホルダ１のガイドピン３を中心とする
揺動が抑止される。また、キャップホルダ１は、ヘッド
キャップ２を記録面と略平行に保持しながら静止する。

【００２２】上記のようなインクジェットヘッドのキャ
ッピング装置において印字が終了し、インクジェットユ
ニット２１が待機位置に移動する時には、駆動装置２６
が作動し、カム１３が回転して、キャッピング装置２５
がインクジェットユニット２１側へ進出する。キャッピ
ング装置のヘッドキャップ２がインクジェットヘッド９
に押圧されると、図５に示すように、キャップホルダ１
を待機位置にあるインクジェットユニット２１の方向へ
付勢していた圧縮ばね７が退縮し、キャップホルダ１が
後退する。同時に、キャップホルダ１の後方にある姿勢
制御突起１１が２つの傾斜面１２の頂角部から離れ、凹
部内を自在に移動して、キャップホルダ１はガイドピン
３を中心に揺動自在となる。従って、キャップホルダ１
は、ヘッドキャップ２とともにノズル面の傾きに追従し
て傾き、弾性的に常にほぼ一定の圧接力でインクジェッ
トヘッドのノズル部に押圧される。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェットヘッドのキャッピング装置では、キャッピング部
を、キャップ支持手段によりノズル部に対して進退自在
に支持し、付勢手段によってノズル部側に付勢するとと
もに、位置姿勢維持手段によってキャッピング部をノズ
ルとほぼ平行に維持して後退可能に静止させたことによ
り、キャッピング部がノズル部に適切に当接され、ほぼ
一定の押圧力で圧接される。また、キャップ支持部は、
ノズル部がキャッピング部に当接された時に、揺動自在
となるようにキャッピング部を支持しているので、キャ
ッピング部がノズル面の傾きに追従し、キャッピング部
で覆われたノズル部の気密性を高め、吸引によるノズル
の維持管理を確実に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である、インクジェットヘッ
ドのキャッピング装置を示す概略断面図である。

【図２】図１中に示すＩ−Ｉ線における拡大断面図であ
る。

【図３】図１に示す実施例で用いられるヘッドキャップ
およびキャップホルダを示す正面図および側面図であ
る。

【図４】図１に示す実施例であるインクジェットヘッド
のキャッピング装置の組立図である。

【図５】図１に示すキャッピング装置の動作を示す概略
図である。

【図６】図１に示すキャッピング装置が用いられるイン
クジェット式プリンタの一例を示す外観図である。

【図７】図１に示すキャッピング装置及び駆動装置・吸
引装置を含むキャッピングユニット示す概略斜視図であ
る。

【図８】従来技術のインクジェットヘッドのキャッピン
グ装置を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１ キャップホルダ ２ ヘッドキャップ ３ ガイドピン ４ 姿勢制御アーム ５ キャップステージ ６ ガイドスリット ７ 圧縮ばね ８ 支持壁 ９ インクジェットヘッド １０ ノズル部 １１ 姿勢制御突起 １２ 傾斜面 ２０ 用紙送りローラ ２１ インクジェットユニット ２２ キャッピングユニット

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録面へインクを噴射するインクジェ
   ットヘッドのノズル部を、非印字時に覆うためのインク
   ジェットヘッドのキャッピング装置であって、 ノズル部を覆うキャッピング部と、 該キャッピング部を、ノズル部に対して前進後退自在
   に、かつ揺動自在に支持するキャップ支持部と、 該キャッピング部をノズル部側へ弾性的に付勢する付勢
   手段と、 ノズル部への非当接時に、前記キャッピング部を前記イ
   ンクジェットヘッドのノズル面とほぼ平行な位置で揺動
   を抑止するとともに、該キャッピング部を後退可能な位
   置に静止させる位置姿勢維持手段と、を有し、 前記キャップ支持部が 、 前記ノズル部と直角方向に設けられた対向する２つの溝
   又はスリットであって、前記キャッピング部の側面から
   両側に、前記ノズル部と当接する面とほぼ平行に張り出
   したピンが回動可能に係止されるガイド部を有し、 前記位置姿勢維持手段は、 前記キャップ支持部に設けられ、前記ノズル面とほぼ垂
   直な中心軸付近で両側から前記ノズル面側に向かって突
   き合わせられるように傾斜する２つの傾斜面と、前記キ
   ャッピング部の前記ピンの位置の後方に設けられ、前記
   傾斜面に当接して摺動する係止突起とからなることを特
   徴とするインクジェットヘッドのキャッピング装置。