JP3233546B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録手段から被記録材へ
インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機
能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワード
プロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーショ
ンなどの出力機器として用いられる記録装置は、画像情
報に基づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材（記
録媒体）に画像を記録していくように構成されている。
前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、
ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分
けることができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採るシリ
アルタイプの記録装置においては、被記録材を所定の記
録位置にセットした後、被記録材に沿って移動するキャ
リッジ上に搭載した記録手段）によって画像を記録（主
走査）し、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り
（被記録材搬送）を行い、その後に再び停止した被記録
材に対して、次の行の画像を記録（主走査）するという
動作を繰り返すことにより、被記録材全体の記録が行わ
れる。一方、被記録材の搬送方向の副走査のみで記録す
るラインタイプの記録装置においては、被記録材を所定
の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を行った
後、所定量の紙送り（ピッチ送り）を行い、さらに、次
の行の記録を一括して行うという動作を繰り返すことに
より、被記録材全体の記録が行われる。

【０００４】上記記録装置のうち、インクジェット式の
記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段（記
録ヘッド）から被記録材にインクを吐出して記録を行う
ものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高
精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別
の処理を必要とせずに記録することができ、ランニング
コストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少
なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記
録するのが容易であるなどの利点を有している。中で
も、紙幅方向に多数の吐出口を配列したフルマルチタイ
プの記録手段を用いるライン型のものは、記録の一層の
高速化が可能である。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。一
方、被記録材の材質に対する要求も様々なものがあり、
近年では、通常の被記録材である紙や樹脂薄板（ＯＨＰ
等）などの他に、薄紙や加工紙（ファイリング用のバン
チ孔付き紙やミシン目付き紙、任意な形状の紙など）な
どを使用することが要求されるようになってきた。

【０００６】上記インクジェット記録装置には、一般
に、記録ヘッドの吐出口に付着した増粘インクや塵埃な
どを除去して安定したインク吐出機能を維持または回復
するための回復装置が装着されている。この回復装置
は、記録ヘッドの吐出口のインク乾燥を防ぐためのキャ
ップと、インクを吐出口から吸引するためのポンプ手段
とを有しており、このポンプ手段としては主にプランジ
ャタイプのものが使用されている。この種のポンプ手段
は、シール部材としてのピストンのみをシリンダ内で往
復移動させ、ピストンの往行程で発生する負圧によって
記録ヘッドからのインクをシリンダ内へ吸引し、復行程
でシリンダ内のインクを排出系へ排出するように構成さ
れている。

【０００７】図１１〜図１３は前記ポンプ手段（吸引手
段）の構成及び動作を模式的に示す平面断面図である。
図１１〜図１３において、シリンダ・ピストン方式の吸
引手段は、密閉されたシリンダ１０１内をピストン１０
２が矢印Ａ方向に移動することで、該シリンダ内の初期
体積が密閉状態のまま増加することにより、該シリンダ
内に負圧が発生し、該シリンダ１０１に設けられたイン
ク吸引口１０１Ａをピストン１０２が通過した時（図１
２）にシリンダ内に発生した負圧によってインク吸引口
１０１Ａよりインクあるいは空気をピストン１０２より
上流側（図示右側）の空間１０３に吸い込むことが可能
となる。

【０００８】従って、シリンダ１０１に設けたインク吸
引口１０１Ａにキャップ１０４を接続し、このキャップ
により記録ヘッドを密閉した状態で前記ピストン１０２
を作動させ、ピストン１０２がインク吸引口１０１Ａを
通過することで、記録ヘッドよりインクを吸引すること
ができる。このインク吸引によって、記録ヘッドの吐出
口に発生するインク吐出不良を解消し、インク吐出の正
常化（回復処理）を行うことができる。

【０００９】このような回復系においては、記録データ
等のない時、あるいは記録装置不使用時に、記録ヘッド
のインク吐出口の乾燥防止やインク吐出口へのゴミの付
着を防止するために、該記録ヘッド吐出口面にキャップ
を当接させて吐出口を密封するキャッピング動作が自動
的に実施される。このキャッピング動作だけでは、記録
ヘッドからのインク吸引（吸引回復処理）は行われな
い。

【００１０】すなわち、従来のインクジェット記録装置
の回復装置においては、キャッピング終了時のシリンダ
１０１内でのピストン１０２の停止位置は、図１３に示
すようなインク吸引口１０１Ａより上流側（図示右側）
の位置になる。なお、記録ヘッドから吸引されたインク
は、先ず図１２における空間１０３に導入され、次いで
ピストン１０２を引き上げる際（図中で右向きに移動す
る時）、ピストン１０２とピストン軸１０５に設けられ
たガタ部を通してピストン１０２の左側空間１０６へ移
動させられ、そこからシリンダ外へ排出される。その場
合、吸引されたインクが全てシリンダ外へ排出されるわ
けでなく、インクの表面張力等により、図１２及び図１
３に示す様に一部のインクは空間１０３及び１０６のシ
リンダ内壁等に残インク１０７として付着することにな
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のインクジェット記録装置においては、装置本体に記
録ヘッドが装着されていない時に記録データがなくて自
動キャッピングされた場合、あるいは、記録装置の不使
用時にキャッピングされた状態で記録装置を傾けたり輸
送を行うような場合、さらには、キャップを下側にして
記録装置を持ち運んだりするような場合に、シリンダ内
の前記残インク１０７がインク吸引口１０１Ａを通して
キャップ１０４より流れ出し（図１３中の符号１０８で
示す流出インク）、記録装置内部を汚染するという問題
がある。特に小型のポータブルタイプの記録装置では、
持ち運びが容易な為このようなインク流出により装置内
部を汚染する現象が顕著であった。これに起因して、記
録装置を持ち運んだ後で記録を開始すると被記録材（記
録用紙）がインクで汚れたり、記録装置からインクが漏
れて手や机を汚染するという問題が生じる。

【００１２】

【課題解決のための手段】本発明は前述の従来技術に鑑
みてなされたものであり、本発明の目的は、記録装置に
記録手段が装着されていない場合でもキャッピング動作
することでキャップからのインク漏れを防止することが
できるとともに、記録装置に記録手段が装着されている
場合には、キャッピング状態における温度変化等に起因
するキャップ内気液の体積膨張によって吐出口内へ空気
を押し込むという現象（吐出不良の原因となる）を無く
す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。

【００１３】請求項１の発明は、記録手段から被記録材
へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置
において、記録手段の吐出口面に対し押圧されて該吐出
口面をキャッピングするキャップと、該キャップ内に連
通するインク吸引口を有するシリンダ内でピストンを移
動させることにより該インク吸引口を開閉して負圧吸引
するポンプと、を備え、前記記録手段が記録装置に装着
されていないときに、前記吐出口面のキャッピング終了
時の前記ピストンの停止位置を前記インク吸引口を塞ぐ
位置とし、前記記録手段が記録装置に装着されていると
きに、前記吐出口面のキャッピング終了時の前記ピスト
ンの停止位置を前記インク吸引口を塞がない位置とする
構成により、上記目的を達成するものである。

【００１４】請求項２の発明は、上記請求項１の構成に
おいて、前記記録手段が記録装置に装着されているとき
に、前記吐出口面のキャッピング終了時の前記ピストン
の停止位置を、前記インク吸引口より上流側の位置と
し、該インク吸引口を前記シリンダの大気開放側へ連通
させる構成とすることにより、一層効率よく、上記目的
を達成するものである。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を適用するのに好適なインクジェッ
ト記録装置の一構成例を示す模式的斜視図である。図１
において、インクジェット記録ヘッド（記録手段）１
は、ガイドシャフト３とガイドレール４に摺動自在なキ
ャリッジ２に搭載され、該キャリッジ２は、キャリッジ
モータ５の回転によりモータプーリ６及びタイミングベ
ルト７を介して往復駆動可能になっている。このキャリ
ッジ２の移動方向は、前記キャリッジモータ５の回転方
向を変えることで行われる。

【００１６】記録ヘッド１は、インクを吐出する機能を
有するインクジェットヘッドエレメント１Ｂと該ヘッド
エレメントにインクを供給するためのインクタンク１Ｃ
とを一体化した構成を有している。ヘッドエレメント１
Ｂの前面には複数の吐出口が配列された吐出口面が設け
られている。前記記録ヘッド１としては、カラー記録が
可能なカラー記録ヘッド部と黒色記録専用のモノクロ記
録ヘッドが準備され、ユーザの好みに合わせてキャリッ
ジ２に対して各々着脱可能となっている。また、記録に
よりインクが消費された時には該インクタンク１Ｃのみ
を記録ヘッド１に対して着脱することもできる。前記記
録ヘッド１のヘッドエレメント１Ｂは、制御回路からの
信号に基づいて列状に配置された複数個の吐出口からイ
ンクを記録用紙等の被記録材８へ吐出して記録を行うよ
うに構成されている。

【００１７】前記記録ヘッド１（ヘッドエレメント１
Ｂ）は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するイン
クジェットヘッドであって、熱エネルギーを発生するた
めの電気熱変換体を備えたものである。また、前記記録
ヘッド１は前記電気熱変換体によって印加される熱エネ
ルギーにより生じる膜沸騰により気泡の成長、収縮によ
って生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐
出させ、記録を行うものである。

【００１８】図２は、前記記録ヘッド１のインク吐出部
（ヘッドエレメント）１Ｂの構造を模式的に示す部分斜
視図である。図２において、被記録材８と所定の隙間
（例えば、約0.5 〜2.0 ミリ程度) をおいて対面する吐
出口形成面８１には、所定のピッチで複数の吐出口８２
が形成され、共通液室８３と各吐出口８２とを連通する
各液路８４の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを
発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体など）８５が
配設されている。本例においては、記録ヘッド１は、前
記吐出口８２がキャリッジ２の走査（移動）方向と交叉
する方向に並ぶような位置関係で、該キャリッジ２に搭
載されている。こうして、画像信号または吐出信号に基
づいて対応する電気熱変換体８５を駆動（通電）して、
液路８４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧
力によって吐出口８２からインクを吐出させる記録ヘッ
ド１が構成されている。

【００１９】図１において、記録ヘッド１の吐出口８２
を密封するための弾性材料で形成されたキャップ９は塩
素化ブチルゴムその他の弾性を有する適宜な材料で形成
される。図３はキャップ９及び吸引ポンプを模式的に示
す平面断面図である。図１及び図３において、前記キャ
ップ９はキャップホルダー１０に一体的に保持されてい
る。前記キャップホルダー１０はシリンダ１１から一体
的に伸びた腕部１１Ａに回転自在に保持されている。吸
引ポンプのシリンダ１１の内部にはゴムなどの弾性体で
作られたピストン１２が摺動自在に嵌挿されている。そ
して、ピストン軸１３を駆動してピストン１２を摺動さ
せることにより、シリンダ１１内に負圧を発生する吸引
ポンプが構成されている。ピストン軸１３及びピストン
１２の動作の詳細は後述する。

【００２０】図３において、キャップ９には一体的にジ
ョイント部９Ａが形成されており、このジョイント部９
Ａをシリンダ１１のジョイント部１１Ｂに締め代をもっ
て圧入することにより、シリンダ１１とキャップ９はシ
ールされた状態で結合される。また、シリンダ１１に設
けたジョイント部１１Ｂの内部にはシリンダ内とキャッ
プ９を連通するインク吸引口１１Ｃが設けられている。

【００２１】図４はシリンダ１１に対するキャップ９の
取り付け構造を示す模式的側面図であり、図５は図４の
キャップ９の正面図である。次に、図４及び図５を参照
して、記録ヘッド１に対してキャップ９を圧接及び離隔
する動作について説明する。図３〜図５において、キャ
ップホルダー１０に一体的に保持されたキャップ９はシ
リンダ１１と密閉を持って連結されており、更にキャッ
プホルダー１０はシリンダ１１に対してシリンダ腕部１
１Ａに支点１０Ａを中心に回転自在に保持されている。
ここで、キャップ９とシリンダ１１はジョイント部９
Ａ、１１Ｂで連結（接続）されているものの、ジョイン
ト部９Ａは例えば塩素化ブチルゴム等の弾性体でキャッ
プ９と一体に形成されており、また、Ｌ型で変形自在に
形成されているので、キャップホルダー１０の回転に対
して何ら支障になることはない（図４）。

【００２２】図４及び図５に示すようにキャップホルダ
ー１０の下部には異径圧縮コイルバネ１４がプラテン１
５とキャップホルダー１０の間に装着されている。この
圧縮コイルバネ１４により、キャップホルダー１０は常
に記録ヘッド１側に付勢されている。ここで、シリンダ
１１はプラテン１５によってシリンダ軸心回りに回転自
在に支持されている。従って、シリンダ１１及びキャッ
プ９はシリンダ軸心を中心として異径圧縮コイルバネ１
４により回転力が与えられることになる。

【００２３】一方、シリンダ１１には図３に示すように
シリンダ制御部１１Ｄが一体的に形成されており、シリ
ンダ制御部１１Ｄの先端はポンプカムギア１６のカム部
１６Ａに当接している。従って、シリンダ１１の回転位
置は、ポンプカムギア１６のカム部１６Ａによってシリ
ンダ制御部１１Ｄの回転位置を規制することにより設定
される。すなわち、ポンプカムギア１６の回転駆動して
カム部１６Ａに沿ってシリンダ制御部１１Ｄを揺動させ
ることにより、シリンダ１１を介してキャップ９を揺動
させ、それによってキャップ９による記録ヘッド１のキ
ャッピング及びキャッピング解除が可能となる。

【００２４】なお、ポンプカムギア１６はＬＦ（ＬＩＮ
Ｅ ＦＥＥＤ）ギア１７と選択的に接続可能になってお
り、不図示の紙送りモータの駆動を不図示のギア列を介
しＬＦギア１７に伝え、キャリッジ２の動きでクラッチ
動作（不図示）を行うことにより、紙送りモータの駆動
をポンプカムギア１６にに伝えることが可能となる。な
お、ここで、ポンプカムギア１６には一部欠歯部１６Ｂ
（図１）を設けてあるので、キャリッジ２がクラッチ動
作を行わないと、ＬＦギア１７の伝達が切れ、ポンプカ
ムギア１６に駆動が伝わらないことになる。

【００２５】ここで、ピストン軸１３及びピストン１２
の動きについて説明する。図３において、ポンプカムギ
ア１６はシリンダキャップギア１８と連結（噛み合い）
されている。すなわち、キャリッジ２がクラッチ動作を
行うことで、ＬＦギア１７の駆動がポンプカムギア１６
に伝わりさらにシリンダキャップギア１８に伝わること
になる。更に、シリンダキャップギア１８の内壁に設け
たボス１８Ａをピストン軸１３に設けたリード溝１３Ａ
に嵌合させ、またピストン軸１３の先端に設けた溝１３
Ｂにシリンダ１１に設けたガイド１１Ｅを係合させてピ
ストン軸１３の回転を止めることにより、ポンプカムギ
ア１６の回転運動をピストン軸１３の直線運動に変換す
ることが可能となる。

【００２６】したがって、ＬＦギア１７の回転およびキ
ャリッジ２によるクラッチ動作を制御することにより、
シリンダ１１の回転動作および回転位置、つまりキャッ
プ９の記録ヘッド１に対する位置（圧接または離隔）お
よび動作タイミングを制御することができる。ピストン
軸１３には軸と一体で形成された２つのフランジ部１３
Ｃ、１３Ｄが設けられている。これらのフランジ部１３
Ｃ、１３Ｄの間にピストン１２がセットされている。こ
のピストン１２は中心部に貫通孔のあるいわゆるドーナ
ツ形状をしている。

【００２７】ピストン１２は弾性部材で作られ、たとえ
はシリコンゴム、ＮＢＲゴム等が用いられる。当然、シ
リンダ１１及びピストン１２は円筒形状をしており、シ
リンダ１１の内径に対してピストン１２の外径の方が大
きく、ある締め代（おおよそ、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ
程度）を持っている。従って、ピストン１２の移動時で
も、シリンダ内壁とピストン外壁との間にはシール性
（密封性）を保持されている。

【００２８】シリンダシール１９もドーナツ状をしてお
り、シリンダシール１９の外径はシリンダ１１の内径と
シール性（密封性）を持っており、かつシリンダシール
１９の内径はピストン軸１３とシール性（密封性）を保
っている。２０はシリンダワッシャであり、シリンダ１
１に設けた段差部で係止されている。

【００２９】ピストン１２の側面（図示右側の側面）に
はリブ１２Ａが全周にわたって前記フランジ部１３Ｃに
対向して設けられており、更にピストン１２の内径はピ
ストン軸１３の外径より大きく、その間にガタ（隙間）
が設けられている。更にピストン軸１３に設けられた２
つのフランジ部１３Ｃ、１３Ｄの間の距離に対してピス
トン１２の幅の方が小さくなっている。これらのガタ
（隙間）はインク吸引口１１Ｃから吸引したインクをピ
ストン１２の移動を利用して排出するためのものであ
り、その詳細は後述する。

【００３０】吸引ポンプのイニシャル状態は図３に示す
とおりであり、この状態では、ピストン軸１３が引き上
げられ、ピストン１２は左側のフランジ部１３Ｄに押さ
れて図３の位置（図示右側へ移動した位置）にある。次
に吸引信号がＭＰＵから出されると、キャリッジ２がラ
ッチ動作を行い、ＬＦギア１７からポンプカムギア１６
およびシリンダキャップギア１８に駆動が伝わり、シリ
ンダキャップギア１８の回転がピストン軸１３の直線運
動になる。

【００３１】図６〜図１０は図３の吸引ポンプのピスト
ン１２の動きを説明するための模式的縦断面図である。
図３に示す吸引ポンプのイニシャル状態からピストン軸
１３が図中左方向に移動すると、図６に示す様にフラン
ジ部１３Ｃがピストン側面のリブ１２Ａに圧接し、ピス
トン１２より右側の空間１１Ｆが密閉状態になる。更に
ピストン軸１３が左に進むことで、空間１１Ｆは密閉状
態のまま体積が増加するため、空間１１Ｆは徐々に大気
圧以下（負圧状態）になる。この負圧はピストン軸１３
（ピストン１２）の移動とともに徐々に大きくなり、ピ
ストン１２の側面の端部がインク吸引口１１Ｃを通過す
る時（図７の時）の吸引力が最大になる。

【００３２】そして、空間１１Ｆとインク吸引口１１Ｃ
が連通することで、最大となった吸引力によってインク
吸引口１１Ｃ及びキャップ９を介して外部よりインクあ
るいは空気が空間１１Ｆに流入する。こうしてインクあ
るいは空気が空間１１Ｆに流入すると、該空間１１Ｆ内
の負圧の程度が弱まって解消されることになる。ここ
で、ピストン１２がインク吸引口１１Ｃを通過する時に
記録ヘッド１に対してキャップ９が密閉するようにポン
プカムギア１６に設けられたカム部１６Ａを形成するこ
とにより、インク吸引が可能となる。

【００３３】次に図８を参照してシリンダ１１内のイン
クを排出する動作について説明する。前述の様に記録ヘ
ッド１より吸引したインクはシリンダ内の空間１１Ｆに
（その壁面等に付着して）滞留しているが、次にＬＦギ
ア１７を逆転することによりピストン軸１３を引き上げ
方向（図中右向き、すなわち矢印Ｂ方向）に移動させる
と、ピストン軸１３のフランジ部１３Ｃ、１３Ｄ間の距
離に対してピストン１２の幅が小さく、さらにピストン
１２の内径がピストン軸１３の外径より大きいため、ピ
ストン軸１３（ピストン１２）の引き上げ（右向きの移
動）に伴いピストン１２とピストン軸１３との間のガタ
（隙間）を通って、空間１１Ｆにあったインクがピスト
ン１２の左側の空間１１Ｈに移動することになる（図８
中の矢印Ｃの流れ）。

【００３４】したがって、ピストン軸１３（ピストン１
２）の往復動作を繰り返すうちに、徐々にシリンダ１１
の端部１１Ｇよりインクが排出されることになる。シリ
ンダ１１より排出されたインクはプラテン１５内に収め
られた不図示の廃インクシートに吸収されることにな
る。しかしながら、吸引ポンプ内（シリンダ１１内）に
吸引されたインクが全て廃インクシートに吸収されるわ
けではなく、図９に示すようにインクの一部はシリンダ
１１内に残る。これは、インクの表面張力等でシリンダ
内壁等にインク２１が付着するためである。

【００３５】したがって、図９に示すようにシリンダ１
１内に残インク２１が存在する状態でかつピストン１２
が図９の位置にあるままで、記録装置を運搬したり、記
録装置を傾けて設置したりすると、シリンダ１１内のイ
ンクがインク吸収口１１Ｃを通ってキャップ９より記録
装置本体内に流出することになる。そこで、本発明に関
連する構成を有する参考例では、図１０に示すように、
キャッピング動作終了時にピストン１２をインク吸引口
１１Ｃと整合する位置（インク吸引口１１Ｃを閉じる位
置）に停止させ、それによってシリンダ１１内の残イン
ク２１が漏れ出すことが防止されている。こうすること
により、記録装置の運搬時や設置時において、シリンダ
１１内の残インク２１がキャップ９から洩れるインク漏
れを無くすことができ、残インク２１が運搬時や設置時
にキャップから流出することを無くすことができ、記録
装置内部のインク汚染を防止することが可能となる。

【００３６】上記参考例では、記録ヘッド１が記録装置
本体に装着されている場合に、吐出口面のキャッピング
終了時にピストンの停止位置がインク吸引口を塞ぐ位置
であるように構成したが、これでは、次のような理由か
ら解決すべき技術的課題が未だに残されたままであっ
た。その理由は、記録ヘッド１が装着された状態でキャ
ッピング時にインク吸引口１１Ｃをピストン１２で塞ぐ
と、キャッピング状態でキャップ９内は完全密閉状態と
なり、記録装置の設置環境における温度変化が激しいよ
うな場合、キャップ９内のインク体積が膨張し記録ヘッ
ド内（吐出口８２内）に空気を押し込む可能性があると
いう第１の理由、並びに、ピストン１２の幅を大きくと
れない場合、部品公差の積み上げによって、インク吸引
口１１Ｃに対するピストンの停止位置精度が悪くなり、
キャッピング終了時にピストンがインク吸引口を通過し
てしまうことが生じ、インク吸引を行わないキャッピン
グ状態でもインク吸引を実行してしまうことになるとい
う第２の理由に依るものである。

【００３７】そこで、本発明を適用したインクジェット
記録装置の一実施例によれば、記録手段（記録ヘッド）
１から被記録材８へインクを吐出して記録を行うインク
ジェット記録装置において、記録手段の吐出口面８１に
対し押圧されて該吐出口面をキャッピングするキャップ
９と、該キャップ内に連通するインク吸引口１１Ｃを有
するシリンダ１１内でピストン１２を移動させることに
より該インク吸引口を開閉して負圧吸引するポンプと、
を備え、前記記録手段が記録装置に装着されていないと
きに、前記吐出口面のキャッピング終了時の前記ピスト
ン１２の停止位置を前記インク吸引口１１Ｃを塞ぐ位置
とし、前記記録手段が記録装置に装着されているとき
に、前記吐出口面のキャッピング終了時の前記ピストン
１２の停止位置を前記インク吸引口１１Ｃを塞がない位
置とするように構成される。

【００３８】すなわち、本実施例では、記録装置に記録
ヘッドが装着されている場合は、キャッピング終了時、
ピストン１２の停止位置はインク吸引口１１Ｃより上流
側で停止させる（図６参照）ように選定させる。その場
合、シリンダ１１内の残インク１９は、記録ヘッド１が
キャップ９でキャッピングされている為、更にシリンダ
１１のインク排出側が大気開放されている為、記録ヘッ
ド１への空気押し込みもない。そして、記録装置本体に
記録ヘッド１が装着されていないことを記録装置が検知
した場合には、ピストン１２の停止位置をインク吸引口
１１Ｃを塞ぐ位置にすることにより、キャップ９よりの
インク流出を防ぐことが可能となる（図１０参照）。こ
のようにすることにより、ピストン１２の小型化が図ら
れ、装置全体の小型化が可能とともに、設計の自由度を
大幅に高めることが可能になる。

【００３９】前述の実施例によれば、記録ヘッド１の吐
出口面８１を弾性体のキャップ９でキャッピングし、キ
ャップ９と連通する吸引ポンプを有し、該吸引ポンプは
前記キャップ９と連通するインク吸引口１１Ｃを有し、
ピストン１２の移動により負圧を発生させ、前記インク
吸引口１１Ｃ及び前記キャップ９を介して記録ヘッド１
の吐出口８２よりインクを吸引することが可能な構成
（吸引回復装置）において、記録ヘッド１が記録装置に
装着されていない場合には、キャッピング終了時のピス
トン停止位置を前記インク吸引口１１Ｃを塞ぐ位置に設
定し、記録ヘッド１が記録装置に装着されている場合に
は、キャッピング終了時のピストン停止位置を前記イン
ク吸引口１１Ｃを塞がない位置（本実施例では図６のイ
ンク吸引口１１Ｃより上流側の位置）に設定するので、
記録装置本体に記録ヘッド１が装着されていない場合に
運搬されたり、キャップを下にして設置されたような場
合でも、シリンダ１１内の残インク２１がキャップ９よ
り流出する（漏れ出す）ことを防ぐことができ、記録装
置内部の漏洩インクによる汚染を防止することができ
る。つまり、前述の実施例の構成によれば、記録装置に
記録手段（記録ヘッド）１が装着されていない場合でも
キャッピング動作をすることでキャップ９からのインク
漏れを防止することができ、記録装置に記録手段が装着
されている場合には、キャッピングによってキャップ内
を完全密閉にしてしまうことがないため、温度変化等に
起因するキャップ内気液の体積膨張によって吐出口８２
内へ空気を押し込むという現象（吐出 不良の原因とな
る）を無くすことができる。

【００４０】なお、以上の実施例では、記録手段（記録
ヘッド）を主走査方向に移動させるシリアル記録方式の
場合を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録材の全
幅または一部をカバーする長さのライン記録手段を用い
て副走査のみで記録するライン記録方式の場合にも、同
様に適用することができ、同様の効果を達成し得るもの
である。また、本発明は、１個の記録手段で記録する単
色の記録装置の他、異なる色で記録する複数の記録手段
を用いるカラー記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃
度で記録する複数の記録手段を用いる階調記録装置、さ
らには、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、同
様に適用することができ、同様の効果を達成し得るもの
である。

【００４１】さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタ
ンクを一体化した交換可能なヘッドカートリッジを用い
る場合、あるいは記録ヘッドとインクタンクを別体に
し、その間をインク供給用のチューブ等で接続する場合
など、記録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのよう
な場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得
られるものである。

【００４２】なお、本発明は、インクジェット記録装置
の場合、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用
いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものに適用でき
るが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出す
る方式の記録手段を使用するインクジェット記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。かかる方式に
よれば、記録の高密度化、高精細化が達成できるからで
ある。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、記録手段から被記録材へインクを吐
出して記録を行うインクジェット記録装置において、記
録手段の吐出口面に対し押圧されて該吐出口面をキャッ
ピングするキャップと、該キャップ内に連通するインク
吸引口を有するシリンダ内でピストンを移動させること
により該インク吸引口を開閉して負圧吸引するポンプ
と、を備え、前記記録手段が記録装置に装着されていな
いときに、前記吐出口面のキャッピング終了時の前記ピ
ストンの停止位置を前記インク吸引口を塞ぐ位置とし、
前記記録手段が記録装置に装着されているときに、前記
吐出口面のキャッピング終了時の前記ピストンの停止位
置を前記インク吸引口を塞がない位置とする構成とした
ので、記録装置に記録手段が装着されていない場合で
も、キャッピング動作を行うことでキャップからのイン
ク漏れを防止することができ、それによって記録装置内
部のインク汚染を防止することができ、 記録装置に記録
手段が装着されているときには、キャッピングによって
キャップ内を完全密閉にしてしまうことがないため、温
度変化等に起因するキャップ内気液の体積膨張によって
吐出口内へ空気を押し込むという現象（吐出不良の原因
となる）を無くすことができるインクジェット記録装置
が提供される。

【００４４】請求項２の発明によれば、上記請求項１の
構成に加えて、前記記録手段が記録装置に装着されてい
るときに、前記吐出口面のキャッピング終了時の前記ピ
ストンの停止位置を、前記インク吸引口より上流側の位
置とし、該インク吸引口を前記シリンダの大気開放側へ
連通させる構成としたので、一層効率よく上記効果を達
成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】

【図１】本発明を適用するのに好適なインクジェット記
録装置の一構成例を示す模式的斜視図である。

【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図３】キャップ及び吸引ポンプのイニシアル状態を示
す模式的平面断面図である。

【図４】キャップが吐出口面に圧接された状態を模式的
に示す側面図である。

【図５】図４の模式的平面図である。

【図６】図３の状態からピストン軸が左方向に若干移動
した状態を示す模式的平面断面図である。

【図７】図６の状態からピストンが左方向へ移動してイ
ンク吸引口を開いた瞬間の状態を示す模式的平面断面図
である。

【図８】図７の状態からピストン軸が若干右向きに移動
してシリンダ内のインクを排出する状態を示す模式的平
面断面図である。

【図９】ピストンが右側へ移動してインク排出行程を終
了した状態を示す模式的平面断面図である。

【図１０】キャッピング動作が終了しピストンがインク
吸引口を閉塞した状態を示す模式的平面断面図である。

【図１１】従来のキャップ及び吸引ポンプのイニシアル
状態を示す模式的平面断面図である。

【図１２】図１１のポンプの吸引行程の状態を示す模式
的平面断面図である。

【図１３】図１１のポンプのキャッピング時の状態を示
す模式的平面断面図である。

【符号の説明】

１ 記録ヘッド（記録手段） ２ キャリッジ ３ ガイドシャフト ４ ガイドレール ５ キャリッジモータ ７ タイミングベルト ８ 被記録材（記録用紙） ９ キャップ ９Ａ ジョイント部 １０ キャップホルダー １０Ａ 支点（回転中心） １１ シリンダ １１Ａ シリンダ腕部 １１Ｂ ジョイント部 １１Ｃ インク吸引口 １１Ｄ シリンダ制御部 １１Ｆ シリンダ空間 １１Ｈ シリンダ空間 １２ ピストン １２Ａ ピストンリブ部 １３ ピストン軸 １３Ａ リード溝 １３Ｃ フランジ部 １３Ｄ フランジ部 １４ 異径圧縮コイルバネ １５ プラテン １６ ポンプカムギア １６Ａ カム部 １７ ＬＦギア １８ シリンダキャップギア １９ シリンダシール ２１ 残インク ８１ 吐出口面 ８２ 吐出口 ８５ 電気熱変換体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平松 壮一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 川上 英明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 岩崎 武史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 野島 隆司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 木田 朗 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−1746（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−91959（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−9675（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/18 B41J 2/185

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段から被記録材へインクを吐出し
   て記録を行うインクジェット記録装置において、 記録手段の吐出口面に対し押圧されて該吐出口面をキャ
   ッピングするキャップと、該キャップ内に連通するイン
   ク吸引口を有するシリンダ内でピストンを移動させるこ
   とにより該インク吸引口を開閉して負圧吸引するポンプ
   と、を備え、 前記記録手段が記録装置に装着されていないときに、前
   記吐出口面のキャッピング終了時の前記ピストンの停止
   位置を前記インク吸引口を塞ぐ位置とし、前記記録手段
   が記録装置に装着されているときに、前記吐出口面のキ
   ャッピング終了時の前記ピストンの停止位置を前記イン
   ク吸引口を塞がない位置とす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】 前記記録手段が記録装置に装着されてい
   るときに、前記吐出口面のキャッピング終了時の前記ピ
   ストンの停止位置を、前記インク吸引口より上流側の位
   置とし、該インク吸引口を前記シリンダの大気開放側へ
   連通させることを特徴とする請求項１のインクジェット
   記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録手段が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変換体を備え
   ているインクジェット記録手段であることを特徴とする
   請求項１または２のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録手段が前記電気熱変換体が発生
   する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利用し
   て吐出口よりインクを吐出させることを特徴とする請求
   項３のインクジェット記録装置。