JPH05318754A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ヘッドブロック３のインクノズル面の前方
に、摺動自在なシャッタ２３が取り付けてあり、シャッ
タ２３の内面には略矩形状のシャッタラバー２５が固着
されている。シャッタ２３が溝部２１ａ，２２ａに沿っ
て摺動すると、溝部２１ａ，２２ａの直線部に対応する
位置では、シャッタラバー２５と前板１９との間に隙間
のある開放状態であるが、シャッタ２３がノズル２ａと
対向する位置ではシャッタラバー２５が前板１９に強く
押し付けられて、気密性の高い小室２６が形成され、小
室２６は外気から遮断される。 【効果】 本発明によると、ヘッドのノズル面をキャッ
ピングするシャッタにより空気弁の開閉も行なえるた
め、空気弁開閉のための特別の駆動手段を必要とせず、
装置が簡単かつ小型化し、製造コストが低くなる。そし
て、効率よくパージングおよびヘッドクリーニングが行
なえる。

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記録装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置においては、ヘ
ッドのノズル面に付着したごみやしみ出して乾燥したイ
ンクなどによりノズルの目詰りを生じることがある。ま
た、印字前にインク流路中に気泡が混入して印字不良の
原因となる恐れがある。そこで従来より、ノズル面前方
に外気と遮断された小室を設け、この小室内を吸引する
などして負圧にし、ごみや乾燥したインクや気泡などを
ノズル内から吸い出すパージング動作が行なわれてい
る。

【０００３】例えば特開昭６０−１５１０５９号公報に
開示されている構成は、プランジャーなどの駆動手段に
駆動されてノズル部をキャッピングするキャップ手段
と、ソレノイドなどのもう一つの駆動手段に駆動されて
キャップ手段内と外気とを開放、遮断する空気弁とが設
けられている。そして印字前あるいは印字後に、キャッ
プ手段によりノズル部をキャピングして空気弁を閉じ、
ポンプにより吸引してごみや気泡を取り除いた後、空気
弁を開きポンプを作動させてノズル前面（キャップ内
部）に空気流を生じさせこの空気流によってノズル面を
清浄にするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例によると、
ノズルの目詰り防止やノズル面の清浄の効果は高いが、
キャップ手段を駆動させる駆動手段と、空気弁を開閉さ
せるための別の駆動手段が必要であり、装置が複雑かつ
大型化し、製造コストが高いものである。

【０００５】そこで本発明の目的は、効率よくパージン
グおよびヘッドクリーニングが行なえるとともに、構成
が簡単かつ小型で、製造コストの低いインクジェット記
録装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るインクジェット記録装置は、複数のノ
ズルからインクを噴出するインクジェットヘッドを搭載
したキャリッジ上に設けられ、ヘッド前方において摺動
可能かつノズル面前方に小室を形成可能なシャッタを含
み、シャッタの摺動によって、小室が外気と遮断された
密閉状態と、小室内に外気が流入可能な開放状態とが切
り換わるシャッタ装置を有することを特徴とするもので
ある。

【０００７】具体的には、シャッタにシャッタラバーを
設け、シャッタの摺動に伴なって、シャッタラバーがノ
ズル面に接離することにより小室の密閉状態と開放状態
とが切り換わるような構成とすることができる。

【０００８】あるいは、キャリッジに小室と連通するダ
ンパ室を設け、ダンパ室には開口部を形成し、かつシャ
ッタにはダンパ室の開口部に対向するエアダンパ弁を設
け、エアダンパ弁が開口部に接離することにより小室の
密閉状態と開放状態とが切り換わる構成としてもよい。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図１，２に示すように、本発明に係るイ
ンクジェット記録装置は、キャリッジ１上に、印字用の
インクジェットヘッド２が組み込まれたヘッドブロック
３と、インクジェットヘッド２のノズル面の乾燥を防ぐ
ためノズル面を外気と遮断するシャッタ装置４と、この
シャッタ装置４の駆動源（ステップモータ）５（図５参
照）を含むシャッタ駆動装置６と、ノズル面とシャッタ
との間隙に形成される小室を吸気するポンプ７と、ポン
プ７に駆動力を伝達する駆動力伝達装置８と、図９に示
すインクタンク９と廃液ケース１０とを有するインクカ
ートリッジ１１と、インクタンク９とインクジェットヘ
ッド２を連結する連結体１２とが設けられたものであ
る。

【００１０】次に、各部の詳細な構成について説明す
る。図３にはヘッドブロック３のノズル面を示している
が、これにより明らかなように、ヘッドブロック３は１
対のヘッド２の間隙に中板１３が配設される構成であ
る。このヘッドブロック３の断面図を図１４に示してい
る。このように、ヘッド２にはインク流路２ｅが刻設さ
れており、インク流路２ｅの先端は分岐して複数のイン
クノズル２ａになっている。インクジェットヘッド２に
は、金属パイプからなるインク供給管２ｂが埋め込まれ
ており、このインク供給管２ｂはインク流路２ｅの後端
に連通されている。またインクジェットヘッド２には、
図９に示すようにヘッドブロック３をキャリッジ１上に
取り付けた際に下方に位置するように、流出管２ｄが刻
設されている。流出管２ｄの端部はインクジェットヘッ
ド２の側面に位置しており、金属パイプ１４ｂが埋め込
まれ他部材と連結可能になっている。

【００１１】このように、本実施例ではインクジェット
ヘッド２は３枚の板材の積層体からなり、中央の板材を
挾んで両側にインク流路２ｅが形成され、２列のインク
ノズル２ａが形成されている。そして、流出管２ｄは両
インク流路２ｅの間に形成されている。また、図示しな
いが、両インク流路２ａの後端は合流しており、１本の
インク供給管２ｂにより両インク流路２ａのいずれにも
インクの供給が可能である。そしてヘッドブロック３に
は、１対のインクジェットヘッド２が設けられており、
合計４列のインクノズル２ａが互い違いに配列されてい
る。

【００１２】図２に示すように、インクジェットヘッド
２の両側面には、インク流路２ｅと対向的に圧電素子１
５が形成され、この圧電素子１５と導通される引出しパ
ターン１５ａがインクジェットヘッド２の一端部に延伸
されている。そして、このヘッドブロック３を包むよう
にフレキシブルケーブル１６が巻回されている。フレキ
シブルケーブル１６は熱により接着されるヒートシール
であり、その配線パターン１６ａが引出しパターン１５
ａと接続された状態でインクジェットヘッド２に固着さ
れている。そしてこのフレキシブルケーブル１６はヘッ
ドブロックの外方へ延出され、プリント基板（ＦＰＣ）
１７に接続されている。なお、本実施例ではヒートシー
ルからなるフレキシブルケーブル１６とプリント基板１
７とを別部材としているが、これらを一体の部材として
設けることも可能である。

【００１３】ヘッドブロック３はこのような構成であ
り、図示しない駆動回路よりＦＰＣ１７，フレキシブル
ケーブル１６，引出しパターン１５ａを介して圧電素子
１５に電力が供給されると、圧電素子の変形によって図
示しないインク流路中のインクがインクノズル２ａより
噴出されるものである。

【００１４】次に、シャッタ装置４について説明する。
図２，４，９に示すように、ヘッドブロック３のインク
ノズル面の前方には、シーリングラバー受１８ａ，シー
リングラバー１８ｂを挟んで、前板１９がねじ２０で固
定されている。このシーリングラバー受１８ａ，シーリ
ングラバー１８ｂ，前板１９には、インクノズル２ａと
対向する位置にそれぞれ孔部が設けられており、インク
ノズルから噴射されるインクを妨げないようになってい
る。インクノズル部の側方において、枠体２１には一端
が僅かに屈曲している溝部２１ａが形成してあり、これ
と同様に、シャッタ駆動装置６の枠体２２にも溝部２２
ａが形成されている。そしてこの溝部２１ａ，２２ａに
突起２３ａを嵌合させてシャッタ２３が取り付けてあ
る。シャッタ２３は側面にピン２３ｂが立設しており、
このピン２３ｂにシャッタホルダ２４の凹部が嵌合され
て、シャッタ２３にシャッタホルダ２４が取り付けられ
ている。シャッタ２３の内面は鏡面状に仕上げてあると
ともに、ポリアセタール（ＰＯＭ）などにより形成され
撥水性を持たせてあり、略矩形状のシャッタラバー２５
が固着されている。

【００１５】図１５に拡大して示すように、シャッタ２
３が溝部２１ａ，２２ａに沿って摺動すると、突起２３
ａが溝部２１ａ，２２ａの直線部に嵌合している間は、
鎖線で示すようにシャッタラバー２５と前板１９との間
に僅かな隙間のある状態であるが、シャッタ２３がイン
クジェットヘッド２のインクノズル２ａと対向する位置
（突起２３ａが溝部２１ａ，２２ａの屈曲部に至ったと
き）ではシャッタラバー２５が前板１９に強く押し付け
られて、インクノズル２ａの前方に気密性の高い小室２
６が形成される。この小室２６は、インクノズル２ａと
流出管２ｄを除いて外気から遮断される。

【００１６】続いてシャッタ駆動装置６について、図５
〜８を参照して説明する。シャッタ駆動装置６の枠体２
２には、ステップモータ５が構成されている。すなわ
ち、図５に示すように、二股状の脚部を有する１対のス
テータ２７ａ，２７ｂと、このステータの一方の脚部に
それぞれ取り付けられたコイルボビン２８ａ，２８ｂ
と、このコイルボビンにそれぞれ巻回されたコイル２９
ａ，２９ｂと、このステータ２７ａ，２７ｂの間隙に回
転自在に支持された４極着磁のマグネットロータ３０と
から構成されている。そして、各コイル２９ａ，２９ｂ
に通電されることによってステータ２７ａ，２７ｂに沿
って生じる磁束の影響を受けて、マグネットロータ３０
は回転する。なお、コイル２９ａ，２９ｂに供給される
電流によって、マグネットロータ３０は右回りまたは左
回りに回転可能である。

【００１７】図８により明らかなように、マグネットロ
ータ３０にはロータピニオン３０ａが一体的に形成され
ており、このロータピニオン３０ａには２番車３１が噛
合している。２番車３１には２番車ピニオン３１ａが一
体的に設けられており、この２番車ピニオン３１ａには
３番車３２が噛合している。そして３番車３２と同軸的
に４番車３３が設けられている。この３番車３２と４番
車３３とは摩擦によるスリップ機構を介して一体化され
ている。すなわち、３番車３２と４番車３３とは同軸的
に配設され、密着させて保持されているため、通常は一
方の歯車が回転すると一体的に他方の歯車も回転する。
しかし、他方の歯車に摩擦力よりも大きな負荷が加わる
と、両歯車は独立して作用し、一方の歯車は回転しても
他方の歯車は回転しない。

【００１８】図５〜７に示すように、枠体２２に立設す
るピン２２ｂには、シャッタ駆動レバー３４が回転自在
に支持されている。シャッタ駆動レバー３４は、先端部
の駆動ピン３４ａがシャッタホルダ２４の取付穴に嵌合
されることにより、シャッタホルダ２４と回転自在に連
結されている。また、シャッタ駆動レバー３４の中間部
には駆動歯車３４ｂが刻設してあり、４番車３３に噛合
している。

【００１９】従って、コイル２９ａ，２９ｂに通電され
てマグネットロータ３０が回転すると、２番車３１，３
番車３２が連動して回転し、さらに摩擦力により４番車
３３が回転し、これと噛合している駆動歯車３４ｂによ
ってシャッタ駆動レバー３４はピン２２ｂを中心として
回転し、これに連動するシャッタホルダ２４を介してシ
ャッタ２３が溝部２１ａ，２２ａに沿って上下方向に摺
動する。

【００２０】また、３番車３２にはカム４０が一体的に
設けられており、枠体２２にはスイッチ４１が設けられ
ている。スイッチ４１の接片４１ａはカム４０上に位置
しており、接片４１ａが凸部４０ａに当接した際にもう
一つの接片４１ｂに接触してスイッチ４１がオン状態に
なる。そして、図示しない外部回路に導通されて電気的
信号が送られ、ステップモータ５の初期位置が設定され
る。

【００２１】このように本実施例では、マグネットロー
タ３０，２番車３１，３番車３２、４番車３３，シャッ
タ駆動レバー３４を介してシャッタホルダ２４を連動さ
せている。

【００２２】次にポンプ７について図９，１０を参照し
て説明する。図９は図１のＡ−Ａ線から、図１０はＢ−
Ｂ線からそれぞれ図面下方向へ切断した断面図である。
ポンプ７は、前枠４２および外枠４３に伸縮自在のベロ
ーズ４４が取り付けられている。ベローズ４４の後端に
はベローズ支持板４５が固着されている。ベローズ４４
の内部には円柱状の突起４５ａが設けられている。ベロ
ーズ支持板４５には長穴４５ｂが穿設され、この長穴４
５ｂに後述するポンプ駆動レバー４６の突起４６ａが嵌
合されており、ポンプ駆動レバー４６の揺動によってベ
ローズ４４の伸縮が行なわれる。

【００２３】前枠４２は第１室４７ａと第２室４７ｂと
の２室を区画している。第１室４７ａにはベローズ４４
への流体の流入が可能な方向に、第２室４７ｂには流出
が可能な方向に、一方向弁４８ａ，４８ｂがそれぞれ設
けられている。第１室４７ａ内には、ポリウレタンなど
のスポンジ状の多孔質材４９が収容してある。これは、
流体中のごみや不純物を取り除くフィルタとして作用す
るとともに、弁部に残ったインクがこびりつき流体の流
通を妨げるのを防ぐため、常に若干の湿気を持たせて乾
燥を防止するものである。また、第１室４７ａには一体
的に流通路４７ｃが設けられており、流出管２ｄとコネ
クタラバー５０および金属パイプ１４ｂにより接合され
ている（図９参照）。

【００２４】なお本実施例では、１対のインクジェット
ヘッド２を並置したヘッドブロック３を用いているた
め、第１室４７ａには２つの流通路４７ｃが設けられ、
コネクタラバー５０を介して２つの流出管２ｄとそれぞ
れ連通されている（図２参照）。一方、第２室４７ｂに
も流通路４７ｄが設けられており、廃液チューブ５１と
連結されている。そして両室４７ａ，４７ｂにはそれぞ
れ蓋５２ａ，５２ｂが固着されている（図９，１０参
照）。

【００２５】このポンプ７に駆動力を伝達するための駆
動力伝達装置８は、枠体２２の、ヘッドブロック３を挟
んでシャッタ駆動装置６と対向する位置に設けられてい
る。その構成について、図１０を参照して以下に詳述す
る。

【００２６】枠体２２の内部から外方へ突出するように
設けられている動力伝達軸５３には、その先端部に歯溝
５３ａが刻設してあるとともに、枠体２２内側に位置す
る根元部にも歯車部５３ｂが設けられている。歯車部５
３ｂには大径のポンプ駆動車５４が噛合しており、ポン
プ駆動車５４には駆動ピン５４ａが立設されている。ピ
ン２２ｄには、ポンプ駆動レバー４６が回転自在に支持
されている。ポンプ駆動レバー４６の一端部には長穴４
６ｂが穿設してあり、駆動ピン５４ａが嵌合されてい
る。そして他端部には、前述の通り突起４６ａが設けら
れており、ベローズ支持板４５の長穴４５ｂに嵌合され
ている。

【００２７】従って、後述するポンプ駆動装置の駆動力
により動力伝達軸５３が回転すると、ポンプ駆動車５４
が回転する。そして、駆動ピン５４ａと長穴４６ｂとの
係合により、ポンプ駆動車５４の回転運動がポンプ駆動
レバー４６の揺動運動として伝達される。さらに、突起
４６ａと長穴４５ｂの係合により、ポンプ駆動レバー４
６の揺動運動が図１０左右方向の直線運動として伝達さ
れ、ベローズ４４の伸縮が行なわれる。

【００２８】次に、連結体１２について図１１〜１３を
参照して説明する。連結体１２はインクカートリッジ１
１からインクジェットヘッド２へインクを導くインク流
路を形成したものであり、第１のインク室５５とその上
方に位置する第２のインク室５６とが白色の合成樹脂で
一体形成されたものである。第１のインク室５５はイン
クジェットヘッド２側に直線状のインク溝５５ａが形成
してあり、その下端部にはフィルタ５７を介してニード
ル５８が取り付けてある。そして、インク溝５５ａの上
端部には第２のインク室５６と連通する連通路５９が形
成してある。このインク溝５５ａの開口部を閉塞するよ
うに透明な可撓性シート６０ａが固着してある。本実施
例では、インク溝５５ａを形成する第１のインク室の側
壁の内側に、突出部５５ｂが一体に形成してあり、この
突出部５５ｂには可撓性シート６０ａが固着されず接離
自在な状態に保たれている。さらに、投光素子と受光素
子を有するフォトリフレクタ６１が、可撓性シート６０
ａを挟んで突出部５５ｂと対向的に配置される。

【００２９】第２のインク室５６は、円形の大径の凹部
５６ａが形成され、その中央部付近に１対のインク排出
口５６ｂが設けられ、凹部５６ａの下端には連通路５９
が連通されインク流入口となっている。また、インク排
出口５６ｂと連通する排出管５６ｃが形成してあり、イ
ンクジェットヘッド２のインク供給管２ｂとコネクタラ
バー６２を介して接合されている（図９参照）。そし
て、このインク流入口５９とインク排出口５６ｂとを連
通するインク溝５６ｄを区画するように、インク室５６
の側壁端面と実質的に同一高さの凸部５６ｅが形成して
ある。インク溝５６ｄは、インク流入口５９から一旦上
昇し最高点に到達した後に再び下降してインク排出口に
至るように蛇行するものであり、左右対称に１対設けら
れている。凹部５６ａの外周壁端面には可撓性シート６
０ｂが固着され、凹部５６ａを閉塞している。しかし、
凸部５６ｅには固着されておらず接離自在な状態に保た
れている。

【００３０】連結体１２はこのような構成であるため、
ニードル５８よりインクが流入すると、第１のインク室
５５、連通路５９、第２のインク室５６を介して排出管
５６ｃより排出される。このとき、インクが十分大量に
ある場合には、第１のインク室５６において突出部５５
ｂと可撓性シート６０ａとが分離してその間隙に黒いイ
ンクが入り込む。そして、フォトリフレクタ６１が投射
した光と受光した反射光とを検知すると、両者の差が大
きいことがわかる。この場合、インクが十分あると判定
される。また、第２のインク室５６においても、インク
溝５６ｄ以外の部分でも凸部５６ｅと可撓性シート６０
ｂの間隙にインクが入り込む。

【００３１】これに対しインクが少ないときは、第１の
インク室において、突出部５５ｂと可撓性シート６０ａ
の間隙にインクが入り込まず、白色系の突出部と透明な
可撓性シートとが密着する。従って、フォトリフレクタ
６１の投射した光は、殆どそのまま反射されて受光され
る。すなわち、投射した光と受光した光の差が小さいこ
とが検出される。この場合、インクが少ないと判定され
る。

【００３２】さらに本実施例によると、インクに圧力変
動が生じた場合には、可撓性シート６０ｂが撓むことに
よってその圧力変動を吸収することができる。また、イ
ンク中に気泡などが混入した場合には、第２のインク室
５６のインク溝５６ｄ中の最高点付近に気泡が溜り、排
出管５６ｃから排出される恐れがない。

【００３３】次にインクカートリッジ１１について説明
する。図９，１０に示すように、インクカートリッジ１
１は、上方の廃液ケース１０と下方のインクタンク９と
に区画されている。廃液ケース１０の内部にはポリエス
テルで作られたフェルトなどからなる吸収体１０ａが収
容されており、インクタンク９内にはインクを内蔵した
インクバック９ａが収容されている。廃液ケース１０に
は廃液チューブ５１が連結部材５１ｂを介して挿入さ
れ、ポンプ７の第２室４７ｂから排出される廃液が流入
するようになっている（図１０参照）。また、インクタ
ンク９にはセプタム９ｂが取り付けられており、インク
バッグ９ａの開口端に固着されている。そして、連結体
１２のニードル５８がセプタムゴム９ｃを貫通してイン
クバッグ９ａ内に挿入されている（図９参照）。

【００３４】以上説明したヘッドブロック３，シャッタ
装置４，シャッタ駆動装置６，ポンプ７，駆動力伝達装
置８，連結体１２，インクカートリッジ１１が、取付レ
バー６４などを用いて、それぞれキャリッジ１上に搭載
されている。

【００３５】図２に示すように、キャリッジ１のホーム
ポジションにおいて、記録装置本体には、ポンプ駆動装
置６５が配設されている。これは、ポンプ駆動源（モー
タ）６６を有し、このモータ６６と連結される図示しな
い輪列を介して伝達軸受部６７が設けられている。この
伝達軸受部６７は孔部６５ａ内に位置し外部に露出する
とともに、動力伝達軸５３の歯溝５３ａと噛合するよう
に形成されている。従って、孔部６５ａ内に動力伝達軸
５３が挿入され、伝達軸受部６７に歯溝５３ａが連結さ
れた状態でモータ６６が駆動されると、モータ６６の回
転力は伝達軸受部６７から駆動力伝達装置８を介して、
ポンプ７に伝達される。

【００３６】上記のような構成のインクジェット記録装
置の動作について以下に説明する。

【００３７】まず、通常の印字に際しては、シャッタ２
３を下降させインクノズル２ａを露出させた状態で、図
示しない駆動回路より、ＦＰＣ１７，フレキシブルケー
ブル１６，引出しパターン１５ａを介して圧電素子１５
に選択的に電気信号を供給する。すると電気信号が供給
された圧電素子１５に対応するインク流路内のインク
が、インクノズル２ａより噴出され、紙などの記録媒体
（図示せず）に印字が行なわれる。インクは、インクバ
ッグ９ａから連結体１２を経て、インク流入管２ｂより
インクジェットヘッド２へ供給される。

【００３８】このようにして印字が完了し、印字ヘッド
が長時間放置される際にはインクノズル２ａ面がシャッ
タ２３により保護される。このシャッタ装置４およびシ
ャッタ駆動装置６の動作について以下に説明する。

【００３９】印字動作が完了すると、コイル２９ａ，２
９ｂに通電されて発生する磁束の影響を受けてマグネッ
トロータ３０が回転し、これと噛合する２番車３１、３
番車３２を介して４番車３３が回転し、この４番車とセ
クター歯車３４ｂが噛み合ってシャッタ駆動レバー３４
がピン２２を中心として回転し、これに連動するシャッ
タホルダ２４を介してシャッタ２３が上昇する。図１５
に示すように、このシャッタ２３の上昇は、溝部２１
ａ，２２ａに摺動して行なわれる。従って、溝部２１
ａ，２２ａの直線部においては、シャッタラバー２５が
前板１９との間に僅かな隙間のある状態であり、シャッ
タ２３は上昇する。そして、溝部２１ａ，２２ａの屈曲
部においてシャッタラバー２５は前板１９に対して強く
押し付けられ、シャッタ２３と前板１９の間隙に気密性
の高い小室２６が形成される。こうして、インクノズル
２ａを外気から遮断し、インクの乾燥および固化を防ぐ
とともにインクノズル２ａが保護される。

【００４０】上記の作動はキャリッジ１がホームポジシ
ョンにある時に限られず、例えば、印字領域内において
印字ヘッドが放置される場合など、あらゆる状態におい
て行なうことができる。

【００４１】次に、キャリッジ１がホームポジションに
位置し、シャッタ２３が駆動されるとともにプライミン
グシークエンスが行なわれる場合の作動について説明す
る。

【００４２】キャリッジ１がホームポジションにある
時、上述の通りステップモータ５が駆動され、シャッタ
駆動レバー３４が連動してシャッタ２３によりインクノ
ズル２ａ前方に小室２６が形成される。この後、マグネ
ットロータ３０は回転を続けるが、突起２３ａが溝部２
１ａ，２２ａの屈曲部によりシャッタ２３は前板１９に
対し強く押しつけられ移動不能になる。従ってシャッタ
駆動レバー３４は移動できず、駆動歯車３４ｂと噛合し
ている４番車３３は回転しない。すなわち、３番車３２
と４番車３３との間にスリップが生じ、３番車３２はス
テップモータ５に連動して回転を続け、４番車３３は停
止した状態になる。

【００４３】まず、図７に示すように、３番車３２と一
体的に回転するカム４０の凸部４０ａが接片４１ａと当
接し、接片４１ａ，４１ｂを互いに接触させスイッチ４
１をオンにする。この時、スイッチ４１から図示しない
駆動回路に電気的信号が伝えられ、ステップモータ５の
初期位置が設定され、同時にこの駆動回路によってシャ
ッタが閉じた状態でポンプ駆動装置６５のモータ６６が
駆動されるよう制御されている。そして、モータ６６の
回転は伝達軸受部６７に噛合している動力伝達軸５３に
伝えられ、さらにポンプ駆動車５４が回転してポンプ駆
動レバー４６が揺動され、ベローズ支持板４５が連動し
てベローズ４４が伸縮される。

【００４４】ベローズ４４が伸ばされると、第１室４７
ａおよび流出管２ｄを介して小室２６内の空気が吸引さ
れる。この時、小室２６は外気から遮断されているの
で、負圧の状態になる。そして、インクノズル２ａより
インクジェットヘッド内のインクが吸い出され、インク
中の気泡やごみがインクと一緒に吸い出される。

【００４５】こうしてインクノズル２ａから吸い出され
たインクは、流出管２ｄから第１室４７ａ内の多孔質材
４９に吸収され、さらにベローズ４４内へ流入する。そ
して、図１０に示すように、ポンプ駆動レバー４６の揺
動によりベローズ４４が圧縮されると、ベローズ４４内
のインクは第２室４７ｂへ流出し、さらに廃液チューブ
５１を介して廃液ケース１０内に導かれ、吸収体１０ａ
に吸収される。

【００４６】パージングが行なわれた後、ステップモー
タ５が逆転されて、シャッタ駆動レバー３４は若干反対
方向に揺動される。これによってシャッタ２３が僅かに
下降してシャッタラバー２５が前板１９から離れて、ノ
ズル２ａの前方に外気が流入可能な状態になる。この
時、図９に示すように、上記と同様にベローズ４４が伸
ばされ、金属パイプ１４ｂおよび流出管２ｄを介して小
室２６内の空気が吸引される。それとともに、外気が小
室２６内に流入する。こうして、小室２６から流出管２
ｄ，金属パイプ１４ｂを介して第１室４７ａへ至る空気
の流れができる。インクノズル２ａ前の狭い小室２６を
空気が流れていく際に、インクノズル面に付着したイン
ク（廃液）も空気と一緒に流れていき、流出管２ｄ内に
導かれる。このようにして、空気流によるインクノズル
面のクリーニングが行なわれる。この時、小室２６内は
負圧とならずインクジェットヘッド２からインクが吸い
出されることはない。

【００４７】以上でパージングなどのプライミングシー
クエンスは完了する。通常はシャッタ２３によりインク
ノズル２ａの前方が覆われた状態で保持される。

【００４８】印字が開始される時には、図６に示すよう
に、マグネットロータ３０が前述の場合と反対方向、す
なわち反時計回りに回転され、２番車３１，３番車３２
が連動して回転する。そして、摩擦力により３番車３２
と一体的に４番車３３が回転し、これにセクター歯車３
４ｂが噛みあってシャッタ駆動レバー３４が連動され、
シャッタホルダ２４を介してシャッタ２３が降下され、
インクノズル２ａが外部に開放される。

【００４９】図１６に本発明の第２の実施例を示してい
る。第１の実施例と同一構成の箇所には同一の符号を付
し説明を省略する。これによると、凹部７０ａが刻設さ
れた前板７０と、縦長のシャッタ２３とを用いている。
シャッタ２３が溝部２１ａ，２２ａに沿って摺動し、シ
ャッタラバー２５が凹部７０ａと対向する位置にあると
きは、シャッタラバー２５と前板７０との間に僅かな隙
間があって小室２６内に外気の流入が可能な開放状態に
なる（鎖線図示の状態）。そして、この状態からシャッ
タ２３が上昇してシャッタラバー２５の突起部が凹部７
０ａの上方に来ると、シャッタラバー２５が前板７０に
密着して小室２６が完全に外気から遮断された密閉状態
になる。このように、シャッタ２３が、シャッタラバー
２５が前板７０の凹部７０ａに対向する位置と、その上
方でシャッタラバー２５が前板に密着する位置との間を
移動することにより、インクノズル２ａ前方の小室２６
の開放状態と密閉状態とが切り換わる。この実施例で
は、凹部７０が形成されているために、開放状態におけ
る小室２６への外気の流入がよりスムースになる。

【００５０】図１７に本発明の第３の実施例を示してい
る。これによると、ヘッドブロック３の上方にダンパ室
７１が設けてある。このダンパ室７１は、両端にそれぞ
れ屈曲した開口部７１ａと連通口部７１ｂとを有すると
ともに、１側面は開口に形成されており、可撓性フィル
ム７１ｃにより塞がれている。そして、連通口部７１ｂ
は、インクジェットヘッド２に刻設された流入菅２ｃに
埋め込まれた金属パイプ１４ａにコネクタラバー３７に
より接続されている。このダンパ室７１，コネクタラバ
ー３７，金属パイプ１４ａは機密性を保つように接合さ
れており、流入管２ｃはダンパ室の開口部７１ａにおい
てのみ外気の流通が可能になっている。

【００５１】シャッタ２３の上面にはダンパ弁７２が固
着してあり、ダンパ室７１の開口部７１ａと対向してい
る。従って、シャッタ２３が上昇するとダンパ弁７２が
開口部７１ａに係合して開口部７１ａを閉塞する。する
と、小室２６は外気から遮断された密閉状態となり、パ
ージングなどの作業が行なえる。この状態からシャッタ
２３を下降させると、ダンパ弁７２は開口部７１ａから
離れ、ダンパ室７１へ外気が流入する。そして、ダンパ
室７１から、コネクタラバー３７，金属パイプ１４ａ，
流入管２ｃを介して小室２６へ至る空気の流れが生じ
る。このような小室２６の開放状態において、空気流に
よりインクノズル２ａの前面のクリーニングが行なわれ
る。この時、小室２６内は負圧にならず、インクジェッ
トヘッド２からインクが吸い出されることはない。ま
た、パージング動作において小室２６内の空気が吸引さ
れる時、開口部７１ａ内に外気が高い圧力で流入する場
合には、可撓性フィルム７１ｃが撓むことにより圧力衝
撃が緩和される。

【００５２】図１８（ａ），（ｂ）には、第４の実施例
を示している。これは、インクジェットヘッド２の前面
に配設したシーリングラバー１８ｂ上に、金属製などの
ノズルキャップ７３が固着してある。そして、ノズルキ
ャップ７３の中央部には、インクノズル２ａと対向する
窓部７３ａが設けてあり、その前方には、図面上下方向
に摺動自在な平板状のシャッタ７４が設けてある。この
シャッタ７４は、窓部７３ａと実質的に対向する孔部７
５ａを有する平板７５と、平板７５の内面（インクノズ
ル２ａとの対向面）に、孔部７５ａを塞ぐように固着さ
れているシャッタラバー７６とから構成されている。シ
ーリングラバー１８ｂとノズルキャップ７３は密着して
おり、ノズル面前方に形成された小室７７は窓部７３ａ
を除いて外気から遮断されている。そして図１８
（ａ），（ｂ）に示すように、シャッタ７４がノズル面
の前方に位置する時、シャッタラバー７６がノズルキャ
ップ７３に密着して、小室７７は完全に外気から遮断さ
れる。この状態で小室７７内が負圧になると、シャッタ
ラバー７６は窓部７３ａ内に強く引き込まれて小室７７
の密閉度は極めて高くなる。

【００５３】このように、ヘッド２側に小室７７を構成
することにより、シャッタ７４の構成が極めて簡単にな
るとともに、その駆動機構についてもある程度の誤差を
許容可能になるため製造が簡単になる。

【００５４】図１９（ａ），（ｂ）には、第５の実施例
を示している。これは、感光性ガラスをエッチングする
ことによりインクジェットヘッド７８を形成したもので
ある。具体的には、図示しないインク流路や流出管２ｄ
が形成されたヘッド本体７８ａのノズル面に、同じ材質
からなるノズルキャップ部７８ｂを熱圧着により固着し
て一体化し、ヘッド本体７８ａとノズルキャップ部７８
ｂとの間に小室７９を形成したものである。なお、接合
面は鎖線７８ｃにて示している。

【００５５】第４の実施例と同様に、ノズルキャップ部
７８ｂの中央にはインクノズルと対向する窓部７８ｄが
設けてあり、その前方には、図面上下方向に摺動自在な
平板状のシャッタ７４が設けてある。このシャッタ７４
は孔部７５ａを有する平板７５ａと、この孔部７５ａを
塞ぐように固着されているシャッタラバー７６から構成
されている。

【００５６】この実施例によると、同材質のガラスの熱
溶着により、ヘッド本体７８ａとノズルキャップ部７８
ｂとの接合が容易にできる。

【００５７】本発明によると、シャッタの移動のみによ
りインクジェットヘッドのノズル面前方の小室の密閉状
態と開放状態との切り換えが可能である。小室を密閉し
た状態でポンプ７により小室内の吸気を行なうと、イン
クジェットヘッド内のインクが吸い出されるパージング
が行なわれる。そして、シャッタの移動により小室を開
放した状態で小室内の吸気を行なうと、空気流が生じイ
ンクジェットヘッドのノズル面のクリーニングが行なわ
れる。このように、シャッタの摺動によって、パージン
グおよびヘッドクリーニングが任意に行なえる。そし
て、従来のようにヘッドクリーニング用の装置を外部に
設ける必要がない。さらに、小室の密閉状態と開放状態
とを切り換えるための機構を他に設ける必要がない。

【００５８】なお、パージング時のベローズ４４の伸縮
回数や、小室の密閉状態と解放状態とを切り換えるタイ
ミングなどは、２番車３１，３番車３２，４番車３３の
歯数やモータ６６およびステップモータ５の駆動回路な
どにより適宜に設定される。

【００５９】また、インクジェットヘッド自体にインク
供給用や、排出用の金属パイプが埋め込まれており、他
部材と連結するための構造が極めて簡単になる。すなわ
ち、後カバーやカバー固定用ねじやシールリングなどが
不要であり、小型化が可能である。そして製造工程が容
易になる。

【００６０】ヘッドブロックの下方にポンプ７を設けて
いるため、構成がコンパクトにまとめられるとともに、
インクをポンプ７により吸引する際に重力を利用して効
率よく吸引することができる。

【００６１】インクノズル２ａの保護や乾燥防止のため
のシャッタ装置４およびシャッタ駆動装置６、パージン
グを行なうためのポンプ７および駆動力伝達装置８、イ
ンク供給や廃液回収のためのインクカートリッジ１１な
どプライミングシークエンスに用いられる殆どの装置
が、ヘッドブロック３とともにキャリッジ１上に搭載さ
れコンパクトにまとめられている。従って、記録装置本
体にはポンプ駆動装置６５のみを配設すればよく、構成
が簡単で小型化できる。そして、このキャリッジ１を配
置するスペース以外には殆どスペースを必要としないた
め、プロッタやハンディコピーなど様々な機器に応用す
ることができる。

【００６２】また、インクの流路系は全てキャリッジ１
上に設けられているため、極めて短くすることができ
る。従って、気泡の混入する恐れが小さく、パージング
時に排出されるインクが最低限に押えられるのでインク
消費量が低減される。

【００６３】シャッタ２６の内面に撥水性をもたせてい
るため、インクがかかってもはじかれるため、インク汚
れが残りにくい。

【００６４】

【発明の効果】本発明によると、インクジェットヘッド
のノズル面をキャッピングするためのシャッタにより空
気弁の開閉も行なえるため、空気弁開閉のための特別の
駆動手段を必要とせず、装置が簡単かつ小型化し、製造
コストが低くなる。そして、効率よくパージングおよび
ヘッドクリーニングが行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェットヘッドブロックの
斜視図

【図２】ヘッドブロックの展開斜視図

【図３】インクジェットヘッドの拡大正面図

【図４】シャッタ装置の展開斜視図

【図５】シャッタ駆動装置を示す拡大側面図

【図６】シャッタ駆動装置の作動状態を説明する拡大断
面図

【図７】シャッタ駆動装置の作動状態を説明する拡大断
面図

【図８】シャッタ駆動装置の輪列部の断面図

【図９】ポンプの作動を説明する拡大断面図

【図１０】ポンプおよび駆動力伝達装置の作動を説明す
る拡大断面図

【図１１】連結体の拡大正面断面図

【図１２】連結体の拡大側面断面図

【図１３】連結体の拡大背面断面図

【図１４】本発明に係るインクジェットヘッドブロック
の拡大断面図

【図１５】インクジェットヘッドブロックの要部拡大断
面図

【図１６】インクジェットヘッドブロックの第２の実施
例の要部拡大断面図

【図１７】第３の実施例の要部拡大断面図

【図１８】第４の実施例の要部拡大側面図および平面図

【図１９】第５の実施例の要部拡大側面図および平面図

【符号の説明】

１ キャリッジ ２，７８ インクジェットヘッド ２ａ インクノズル ４ シャッタ装置 ２３，７４ シャッタ ２５，７６ シャッタラバー ２６，７７，７９ 小室 ７１ ダンパ室 ７２ ダンパ弁

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【手続補正書】

【提出日】平成５年３月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノズルからインクを噴出するイン
   クジェットヘッドを搭載したキャリッジ上に設けられ、
   上記ヘッド前方において摺動可能かつ上記ノズル面前方
   に小室を形成可能なシャッタを含み、上記シャッタの摺
   動によって、上記小室が外気と遮断された密閉状態と、
   上記小室内に外気が流入可能な開放状態とが切り換わる
   シャッタ装置を有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】 上記シャッタにはシャッタラバーが設け
   られており、上記シャッタの摺動に伴なって、上記シャ
   ッタラバーが上記ノズル面に接離することにより上記密
   閉状態と上記開放状態とが切り換わ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】 上記キャリッジには上記小室と連通する
   ダンパ室が設けられ、上記ダンパ室には開口部が形成さ
   れ、かつ上記シャッタには上記開口部に対向するダンパ
   弁が一体的に設けられており、上記ダンパ弁が上記開口
   部に接離することにより上記密閉状態と上記開放状態と
   が切り換わ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。