JPH0216056A

JPH0216056A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH0216056A
Application number: JP16734888A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Hirano; 弘文平野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-07-05
Filing date: 1988-07-05
Publication date: 1990-01-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、印字ヘッドの吐出部のインクの乾燥を防止す
るためのキャップ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〕

記録情報に応じてインク滴を記録用紙等の表面に飛翔さ
せて文字、画像等を記録するインクジェットプリンタ等
のインクジェット記録装置にあっては、液状のインクを
ヘッドのオリフィス部に導入し、該オリフィス部の吐出
口のインクが空気に常に触れる状態にあるため、インク
が蒸発し、オリフィス部が乾燥しやすい。

このため、従来においては、オリフィス部におけるイン
クの乾燥を防止するためにキャップ機構を設けているが
、印字用爪の外方向、例えばシリアルプリンタの場合、
印字桁方向へ大きくキャリッジを回動させ、或いはヘッ
ドを回動してヘッド前面の空間を確保したのちキャッピ
ングを行っていた。

また、ラインプリンタにおいては、印字用紙を排出して
からキャッピングをし、またはヘッドを印字用紙から大
きく後退させてからキャンピングを行っていた。

さらに、特開昭６１−２３０９４５号公報に示されるよ
うに、ヘッド前面を円筒形にし、この円筒形の曲率中心
に回転中心を持つキャップを配し、ノズル部を閉塞でき
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、このような従来のインクシエンド記録装置にあ
っては、シリアル型の場合、幅方向にキャリアを逃がす
と幅が大きくなり、また、キャリアヘッドを回動させる
と奥行方向に大きくなると共に回動用のアクチュエータ
が余分に必要になる。

また、ライン型の場合、記録用紙に連続紙を用いると、
キャッピングのために用紙を切断せねばならず、操作性
を低下させると共に、ヘッドの後退のために高価なアク
チュエータを必要とする。

さらにいずれの場合も、印字中に電圧が切られると、キ
ャッピング動作終了までの電力を確保する必要があり、
これをバックアップする為の蓄電池あるいは大容量コン
デンサを必要とする。これらを省略した場合、ヘッドに
目詰まりを生じさせ、信頼を著しく低下させる。

また、特開昭６１−２３０９４５号公報の構成にあって
は、シールゴムが設けられていないため、キャップ時に
密閉が不十分になり、インクが乾燥しやすい。逆にシー
ルゴムを設けた場合、この分だけノズル前面が厚くなる
ため、ノズル先端が記録用紙より離れて印字性能が低下
するのみならず、ゴムを圧縮してシールしようとすると
、摩擦係数によってキャップの回動が妨げられ、キャン
ピングが不完全になる。さらに、ノズル前面の円筒面と
キャップの円筒との寸法にばらつきが生じやすく、間隙
が生じ、或いは干渉によりキャップが回動しない等の問
題を生じる。

本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決でき
、キャリッジの位置に制約されず、かつ印字ヘッドと印
字用紙との間のギャップを変えること無く印字用紙の前
面でキャッピングが確実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。

本発明は、ノズル部の表面に所定の曲率半径の曲面形状
を設けると共に、この曲面形状に合致する曲面形状の遮
蔽板をキャンプの構成部材の１つとして設けることによ
り、上記目的を達成するものである。

また、キャップがノズル部の表面とキャップ内面との間
隔が一定値を確保しながら回転できるように、遮蔽板の
曲率半径の中心をキャンプの回転中心とすることが望ま
しい。

また、密閉度を高めるために、ノズル部より後退したヘ
ッド外周部と遮蔽板の外縁部との間にシール部材を介在
させることが望ましい。

また、キャップの開閉を自動的に行わせるために、キャ
ップの開閉駆動をアクチュエータによって行うことが望
ましい。

さらに、ノズルよりのインクの蒸発を極力少なくするた
めに、キャンプに金属材料を用いて加工し、或いは、モ
ールド成形の後に表面に金属薄膜を形成もしくは金属粉
、金属微小片を混合した状態によるモールド成形を行う
ことが望ましい。

〔作用〕

ノズル部表面およびキャップの遮蔽板の内面に設けられ
た曲面形状は、キャンプの回動を可能にし、ノズル部に
対する開閉が可能になる。したがって、ヘッドと被記録
材の間隙を変えることなく、被記録材の前面でキャンピ
ングを行うことができる。

また、キャップの回転中心が遮蔽板の曲率半径にとられ
ることにより、ノズル部表面とキャップの遮蔽板の内表
面との間の間隙が常に一定範囲内に保たれるので、両者
に接触を生じさせることなくキャップを回転させること
ができる。

ノズル部より後退した位置のヘッド外周部に配設された
シール部材は、ノズル面に突出する部材を設けることな
く十分なシールスペースを確保しながらキャップ内を密
封することができ、確実な密閉が可能になる。

さらに、アクチュエータによるキャップの開閉駆動は、
キャップの開閉を記録動作、回復動作に連動させたキャ
ップの自動開閉制御を可能にする。

また、キャップが、その総てを金属材料、金属粉又は金
属微小片を混合したモールド成形、或いはモールド成形
品の表面に金属膜を形成することにより、インクの蒸発
が抑制される。

〔実施例〕

以下、第１図〜第９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
例を示す斜視図である。

第１図において、■は各部材の支持部材または固定用部
材としてのペース、２は印字用紙等の被記録材５を巻き
付けて搬送すると共に両端の中心より軸２ａが突設され
たプラテン、３はプラテン軸２ａの一端に連結されてプ
ラテン２を回転させる紙送りモータ、４はプラテン２の
下部に配設されて被記録材５を保持するヘーパーパン、
６はプラテン２に対し一定間隔で平行配設されるガイド
軸、７はガイド軸６に嵌合した状態でガイド軸６の長手
方向へ移動可能なキャリア、８はキャリア７に搭載され
ると共に被記録材５に対し所定の角度を有するシール台
８ａおよび所定の曲面形状のノズル面を有する印字ヘッ
ドである。

９はシール台８ａの表面に装着されるキャップシールで
ある。ＩＯは円弧状の遮蔽板１０ａ、袋状のキャンプ部
１０ｂ、キャンプシール９に当接する当接板１０ｃ、ア
ーム１０ｄおよびばね掛は部１０ｅの各々を備えて印字
ヘッド８の回動軸８Ｃに回動自在に取付けられると共に
、金属材料を用いて加工されるキャップである。

１１は作用軸１１ａがアーム１０ｄに結合し、通電時に
キャップ１ｏを回動させて印字ヘッド８のノズル面８ｂ
を露出させるキャップソレノイドテアル。１２は回動軸
８ｃに挿入されると共に、一端がばねｆＪトは部１０ｅ
に係止され、他端がばね掛は軸８ｄに係止されて、常時
キャンプ８を矢印Ａ方向へ回動させるキャップばねであ
る。

１３はキャリア７に搭載されるインクカートリッジ、１
４はベース１の所定位置に設けられた軸１５に回動自在
に支持されるテンションプーリ、１６は回転軸にモータ
ブーＩＪ１７が装着されたキャリアモータ、１８はテン
ションプーリ１４とモータプーリ１７の間に張架される
と共に、一部がキャリア７の底部で結合しているタイミ
ングベルトである。１９は印字ヘッド８の駆動部および
キャップソレノイド１１に電気信号および電力を供給す
るフレキシブルケーブルである。

次に、上記のように構成された実施例の動作について説
明する。

印字を行う場合、キャリアモータ１６を回転させること
により、タイミングベルト１８がプーリ１４と１７間を
回転し、このタイミングベルト１８に係着されたキャリ
ア７が主走査方向へ移動する。キャリア７の移動と共に
印字へノド８が移動し、オリフィス部内の各ノズルのエ
ネルギー発生体が駆動されることにより、応答するノズ
ルよりインク滴が飛翔して被記録材５に画像情報の内容
に応じた記録が行われる。

印字の前にあっては、キャップソレノイド１１は非通電
にあり、キャンプ１０はキャップばね１２によってキャ
ンプシール９に押圧されており、第２図（ａ）のように
遮蔽板１０ａが被記録材５に対面している。キャップシ
ール９は、弾性部材をもちいるため、シール台８ａと当
接板１０ｃとの平行度に若干の相違があってもシール性
は良好に保たれ、ノズル面は密閉状態にされている。

この状態において、印字指令が出されると、これに同期
してキャップソレノイド１１に通電がなされ、作用軸１
１ａが吸引される。これによって、キャップ１０は矢印
Ａと逆方向に回転し、印字ヘンド８のノズル面８ｂが第
２図（ｂ）のように露出する。（尚、キャップソレノイ
ドＩＩに対する通電は、吸引後にあっては省電力化のた
めに電流を少なくしてもよい）。

このようにしてキャップ１０が開かれたのち、キャリア
７を移動させ、印字ヘッド８に記録情報に応じて通電を
行いながら記録を行う。印字中に電源が切断され、或い
は電源コンセントが抜かれた場合、キャリアモータ１６
は即時に停止し、印字ヘッド８は被記録材５に対向した
位置で停止する、このとき、キャップソレノイド１１も
吸引力を消失するので、キャップばね１２によってキャ
ップ１０は矢印Ａ方向に回転し、キャッピングが第２図
（ａ）のように行われる。

ノズル面８ｂと被記録材５との間のギャップ△βは、ｌ
　ｍｍ前後が多いことから、キャップｌＯの遮蔽板１０
ａの厚さが０．２１１〜０．４１■程度にあっては、何
ら問題なく使用可能である。これは、キャンプ１０が第
２図（ｂ）のように回転半径Ｒで回動できるため、ギャ
ップ間には遮蔽板１０ａの厚さが入る間隔が確保されれ
ばよく、シール部は、ノズル面と違う面に構成されてい
るため、十分な厚みのシール性の良い材質、形状のもの
を選定することができる。

また、通常の印字の終了後に次の印字指令がくるまでの
キャッピングは、キャンプソレノイド１１の通電を切る
のみで達成でき、従来のように、キャップポジションに
復帰させる操作が不必要になる。

第３図は、前記実施例がシリアル型記録装置を対象にし
たのに対し、ライン型記録装置に適用した例である。印
字幅に対応したキャップ１０およびノズル面８ａを備え
、キャップｌＯの側面のアームの一方にキャップソレノ
イド１１０を結合する構成とし、キャップソレノイド１
１０の不動作時にはキャップばね１２０がキャップＩＯ
を常時閉じる方向に付勢している。キャップばね１２０
はキャップＩＯのアームの夫々に設けられ、長尺なキャ
ップ１０のねじれ発生を防止している。

第４図は本発明の第２の実施例を示し、キャップ１０を
モールド等の高分子材料で成形し、遮蔽板１０ａにメツ
キ加工によって金属ａ膜５０を形成するようにしたもの
である。このような構成により、金属板を用いたキャッ
プと同等の効果が得られ、インクの蒸発防止に有効であ
る。さらに、成形によって任意の形状に加工できる利点
も有している。

第５図は本発明の第３の実施例を示し、プラスチック材
料を主体とするキャップ１０に、アルミ粉あるいはアル
ミ微小片による金属材５１を混入させたものである。本
実施例においても、第４図の実施例と同様にインクの蒸
発を極力少なくすることができる。

第６図は本発明の第４の実施例を示し、キャップシール
９の当接面にリブ５２を形成し、キャップばね１２か弱
い場合でも確実に密閉がなされるようにしたものである
。

本実施例によれば、キャップばね１２の弾性力を弱くす
ることができるため、キャップソレノイド１１の駆動力
（吸引力）を小さくすることができ、省電力化を図るこ
とができる。

第７図は本発明の第５の実施例を示し、キャップシール
９の表面に弗素（封脂等を含んだ潤滑膜５３を塗装等に
よって形成したものである。キャップ１０の回動に対し
所定の角度を持った面でシールしているため、シールの
当接面で若干の滑りを生じるが、他方で圧接力を低減で
きる効果がある。

第８図は本発明の第６の実施例を示し、第３図のライン
型記録装置において加圧回復系または負圧回復系（いず
れも不図示）を備えた構成に適用されるものである。遮
蔽板ｔＯａの底部に、ヘッドから排出されたインクを吸
引または排出するためのチューブ１００を設けて構成さ
れる。このような構成により、被記録材５が前面にあっ
ても、これを排除すること無く回復動作を行うことがで
きる。

第９図は本発明の第７の実施例を示し、キャップＩＯの
上端にゴムブレード１０１を設け、キャップ１０の開閉
に連動してノズル面のインクのワイピングが行えるよう
にしたものである。

〔発明の効果〕

以上より明らかなごとく、本発明によれば、ノズル部の
表面に所定の曲率半径の曲面形状を設けると共に、この
曲面形状に合致する曲面形状の遮蔽板を前記キャップの
構成部材の１つとして設けるようにしたもので、ヘッド
と被記録材との間の間隙を変えることなくキャンピング
を行うことができる。

また、遮蔽板の曲率半径の中心をキャップの回転中心に
することにより、キャップの回転操作によってキャップ
の開閉が可能になり、さらにキャップの回動操作をアク
チュエータによって行うことにより、小型化が図られる
と共に電源オフ状態に起因して発生する諸問題が解消さ
れる。

さらに、ノズル部より後退したヘッド外周部と遮蔽板の
外縁部との間にシール部材を介在させたことにより、シ
ールがスペース的に余裕のある部位でなされるので、確
実なシールが可能になる。

また、キャップを全金属、金冗粉や金属微小片を混合し
たモールド成形、或いは、モールド成形の表面に金属薄
膜を形成することにより、ノズル部からのインク蒸発を
抑制することができる。

なお、上記実施例において、ソレノイドに永久磁石を用
いた自己保持型とし、キャップを開放したいときにコイ
ルを励磁することにより逆磁界を発生させるようにすれ
ば、印字中における電力消費を無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図（ａ）
、（ｂ）は第１図のキャップ１０のヘッドに対する閉状
態および開状態を示す平面図、第３図は本発明をライン
型記録装置に適用した例を示す斜視図、第４図および第
５図は本発明の第２および第３実施例を示すキャップ部
の断面図、第６図および第７図は本発明の第４および第
５実施例を示すシール部の拡大断面図、第８図および第
９図は本発明の第６および第７実施例を示すキャップの
側面断面図である。７・−・−・−キャリア、８・−・・−・−・−印字ヘ
ッド、８ａ−・・−・−・・−・・シール台、９　　　
キャップシール、１０−・・・−キャップ、１０ａ　　
　　遮蔽板、１０　ｂ−・・・・・・・−キャップ部、
１０ｃｍ・−・−・−・−・当接板、１’　Ｏｄ　−ア
ーム、１１．１１０−・−・−・−キャップソレノイド
、１２．１２０　　　キャップばね、１３・・−一・−
・〜・インクカートリッジ、５０・−・・・・・−金属
薄板、５１・−・・−・−−−−一金属材、５２・・−
・・・−・・−リブ、５３・−・・・・−・・〜・潤滑
膜。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）印字ヘッドのノズル部のインクの乾燥を防止する
ために前記印字ヘッドの前面を隠蔽可能なキャップを備
えたインクジェット記録装置において、前記ノズル部の
表面に所定の曲率半径の曲面形状を設けると共に、この
曲面形状に合致する曲面形状の遮蔽板を前記キャップの
構成部材の１つとして設けることを特徴とするインクジ
ェット記録装置。
（２）前記遮蔽板の曲率半径の中心を前記キャップの回
転中心とすることを特徴とする請求項１記載のインクジ
ェット記録装置。
（３）前記ノズル部より後退したヘッド外周部と前記遮
蔽板の外縁部との間にシール部材を介在させたことを特
徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
（４）前記キャップの開閉駆動をアクチュエータによっ
て行う事を特徴とする請求項１記載のインクジェット記
録装置。