JPH06218935A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複雑なタイミングの制御等を行うことなく、
キャッピング時にキャップ内が正圧となることを防止す
ることによって、記録ヘッドのインク吐出口への空気の
流入を防止しつつ、吸引手段によらずにキャップを介し
てのインクの微妙な吸引等を可能としたインクジェット
記録装置を提供することを目的とする。 【構成】 キャップ部材によって記録ヘッドのインク吐
出口を密閉するキャッピング動作に伴い、このキャップ
部材が記録ヘッドに当接して弾性変形することによる内
容積の減少に対応して、上記キャップ部材の内容積の減
少分を吸収するように、当該キャップ部材に連通する連
通路の内容積を増加させる内容積増加機構を設けるよう
に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、記録ヘッドのインク
吐出口を密閉するキャップ部材を備えたインクジェット
記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置において
は、記録ヘッドのインク吐出口から画像情報に応じてイ
ンク滴を吐出し、記録媒体上に画像を記録するようにな
っている。その際、上記インクジェット記録装置は、装
置を使用しない時に記録ヘッドのインク吐出口内のイン
クが乾燥するのを防止するため、記録ヘッドのインク吐
出口をキャップ部材によって密閉するように構成されて
いる。上記キャップ部材としては、ゴム等の弾性材料か
らなるものが用いられ、このキャップ部材を吸引手段に
接続することによって、キャップ部材を介して記録ヘッ
ドのインク吐出口内のインクを吸引し、インク吐出口の
乾燥インクによる目詰まり等を防止するようになってい
る。

【０００３】しかし、上記インクジェット記録装置の場
合には、記録ヘッドのインク吐出口をキャップ部材によ
って密閉する際に、キャップ部材が弾性変形を起こし、
キャップ部材の内容量が減少するので、キャップ部材内
の圧力が図６に示すように正圧となり、記録ヘッドのイ
ンク吐出口から空気が吐出口の内部に流入することがあ
る。このように、記録ヘッドのインク吐出口内に空気が
流入すると、次に記録ヘッドによって画像の印字を行う
際に、インク吐出口から吐出されるインク滴の吐出不良
が発生し、画質が低下するという問題点が生じる。

【０００４】そこで、上記の問題点を解決するため、特
開平３−１８０３５４号公報等に開示された技術が既に
提案されている。

【０００５】この特開平３−１８０３５４号公報に係る
インクジェット記録装置は、記録ヘッドの吐出口面に弾
性体のキャップを圧接し、該キャップ内に負圧を生じさ
せて吐出口内のインクを吸引する回復装置を備えたイン
クジェット記録装置において、前記キャップまたはこれ
と一体の部分に、該キャップ内を大気に連通する流路と
開閉用弁部材の圧接部を設けるように構成したものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記提案に係るインクジェット記録装置の場合に
は、キャップまたはこれと一体の部分に、該キャップ内
を大気に連通する流路と開閉用弁部材の圧接部を設ける
ように構成したものであるが、開閉用弁部材によってキ
ャップ内を大気に連通する流路を開閉するタイミング
を、キャッピング時や吸引時等に応じて個々に制御しな
ければならず、タイミングの制御が面倒となるという問
題点があった。また、上記提案に係るインクジェット記
録装置の場合には、キャップ内を大気に連通する流路を
設けることによって、キャッピング時にキャップ内が正
圧となるのを防止したものであるが、この流路は、キャ
ップ内を大気に連通するためだけのものであるため、キ
ャップを介してのインクの吸引等は、別途設けられる吸
引手段によらなければならず、キャッピング時にキャッ
プ内を負圧とすることによって、記録ヘッドのインク吐
出口への空気の流入を防止しつつ、吸引手段によらずに
キャップを介してインクの微妙な吸引等を行うことがで
きないという問題点があった。

【０００７】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、複雑なタイミングの制御等を行うことなく、キ
ャッピング時にキャップ内が正圧となることを防止する
ことによって、記録ヘッドのインク吐出口への空気の流
入を防止しつつ、吸引手段によらずにキャップを介して
のインクの微妙な吸引等を可能としたインクジェット記
録装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
記録ヘッドのインク吐出口から画像情報に応じてインク
滴を吐出して、記録媒体上に画像の記録を行うととも
に、当該記録ヘッドのインク吐出口を、画像非画像記録
時に密閉する弾性材料からなるキャップ部材を有するイ
ンクジェット記録装置において、上記キャップ部材によ
って記録ヘッドのインク吐出口を密閉するキャッピング
動作に伴い、このキャップ部材が記録ヘッドに当接して
弾性変形することによる内容積の減少に対応して、上記
キャップ部材の内容積の減少分を吸収するように、当該
キャップ部材に連通する連通路の内容積を増加させる内
容積増加機構を設けるように構成されている。

【０００９】上記内容積増加機構としては、例えば、キ
ャップ部材を上下動させることによってキャッピングを
行う駆動手段に設けられたピストンとシリンダーからな
るものが用いられる。

【００１０】

【作用】この発明においては、上記キャップ部材によっ
て記録ヘッドのインク吐出口を密閉するキャッピング動
作により、キャップ部材が記録ヘッドに当接すると、当
該キャップ部材が弾性変形して内容積が減少するが、こ
のキャップ部材の内容積の減少分を吸収するように、内
容積増加機構によって当該キャップ部材に連通する連通
路の内容積を増加させることによって、キャッピング時
にキャップ部材の内部が正圧となるのを防止し、記録ヘ
ッドのインク吐出口への空気の流入を防止するようにな
っている。また、キャッピング動作時における内容積増
加機構の内容積の増加分を適宜設定することによって、
キャッピング動作時にキャップ部材の内部を負圧とする
ことができ、吸引手段によらずにキャップ部材を介し
て、記録ヘッドのインク吐出口内のインクの微妙な吸引
等が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００１２】図２はこの発明に係るインクジェット記録
装置の一実施例を示すものである。

【００１３】図２において、１は記録ヘッドを示すもの
であり、この記録ヘッド１は、その下端面に形成された
インク吐出口から画像情報に応じてインク滴を吐出し、
記録媒体上に画像の印字を行うようになっている。上記
記録ヘッド１は、図示しない記録ヘッドキャリッジに一
体的に取り付けられており、この記録ヘッドキャリッジ
は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って移動
可能となっている。上記記録ヘッド１は、駆動手段によ
って図中右方向の記録位置へと移動され、この記録位置
において画像の印字を行うようになっている。そして、
上記記録ヘッド１は、画像の印字動作が終了した後、駆
動手段によって図２に示すキャッピング位置へと移動さ
れ、記録ヘッド１は、そのインク吐出口がキャッピング
手段２によってキャッピングされるように構成されてい
る。こうすることによって、上記インクジェット記録装
置は、非印字時に記録ヘッド１のインク吐出口をキャッ
プ部材によって密閉し、記録ヘッド１のインク吐出口内
のインクが乾燥するのを防止するようになっている。

【００１４】上記キャッピング手段２は、図２に示すよ
うに、記録ヘッド１のインク吐出口をキャッピングする
ゴム等の弾性材料からなるキャップ３を備えており、こ
のキャップ３は、合成樹脂等からなるキャップホルダー
４の上端部に装着されている。上記キャップホルダー４
は、キャッピング手段２の水平方向に沿って架設された
ステージ５に、上下方向に移動自在に装着されている。
また、このキャップホルダー４は、その外周に遊嵌され
たコイルスプリング６によって上方に突出する方向に付
勢されているとともに、当該キャップホルダー４は、そ
の下端部がステージ５上に固着されたストッパー７によ
って上方への移動が規制されている。そして、上記キャ
ップホルダー４は、ステージ５上に突出した状態で停止
するようになっているとともに、キャップ３が記録ヘッ
ド１のインク吐出口面に当接した状態で、キャップホル
ダー４がコイルスプリング６の弾発力に抗して下方に移
動し、キャップ３が記録ヘッド１のインク吐出口面に密
着するように構成されている。なお、上記コイルスプリ
ング６は、キャップホルダー４のフランジ部４ａとスト
ッパー７との間に介在されている。

【００１５】また、上記ステージ５は、キャッピング手
段２のフレーム８に上下動可能に保持されている。すな
わち、このステージ５は、その両端部に直交するように
突設されたロッド９、９を備えており、当該ロッド９、
９の外側面には、２個の突起１０、１０が上下方向に沿
って突設されている。このステージ５の突起１０、１０
は、キャッピング手段２のフレーム８に設けられた凹溝
１１に嵌合されており、ステージ５は、この凹溝１１に
嵌合された突起１０、１０を介して、キャッピング手段
２のフレーム８に上下方向に沿って摺動自在に取り付け
られている。しかも、上記ステージ５のロッド９、９
は、その内側面にカムフォロワーとしての突起１２が内
側に向けて突設されており、この突起１２は、偏心カム
１３のカム溝１４に嵌合されている。そして、上記ステ
ージ５は、偏心カム１３を回転軸１５によって回転駆動
することにより、当該偏心カム１３のカム溝１４と係合
するカムフォロワーとしての突起１２を介して、上下方
向に沿って移動可能となっている。

【００１６】ところで、この実施例では、上記キャップ
部材によって記録ヘッドのインク吐出口を密閉するキャ
ッピング動作に伴い、このキャップ部材が記録ヘッドに
当接して弾性変形することによる内容積の減少に対応し
て、上記キャップ部材の内容積の減少分を吸収するよう
に、当該キャップ部材に連通する連通路の内容積を増加
させる内容積増加機構を設けるように構成されている。

【００１７】すなわち、上記キャッピング手段２のステ
ージ５には、図１及び図２に示すように、その下側にキ
ャップピストン部材１６が取り付けられており、このキ
ャップピストン部材１６は、ステージ５と一体的に上下
動可能となっている。このキャップピストン部材１６に
は、キャップホルダー４の下部に対応した位置に、それ
ぞれ円柱状のピストン部１７が一体的に形成されてい
る。また、上記キャッピング手段２のフレーム８には、
図２に示すように、上記キャップピストン部材１６の下
方に、キャップシリンダー部材１８が固定した状態で取
り付けられている。このキャップシリンダー部材１８に
は、キャップピストン部材１６のピストン部１７と嵌合
するように、円筒状のシリンダー部１９が穿設されてい
る。

【００１８】そして、上記キャップピストン部材１６の
ピストン部１７は、キャッピング動作に伴ってステージ
５が上下動することによって、キャップシリンダー部材
１８のシリンダー部１９内を上下方向に沿って摺動可能
となっている。なお、上記キャップピストン部材１６の
ピストン部１７は、図１に示すように、その外周に嵌合
されたＯリング２０によって、キャップキャップシリン
ダー部材１８のシリンダー部１９内を液密状に上下方向
に沿って摺動可能となっている。

【００１９】また、上記キャップ３、キャップホルダー
４及びキャップピストン部材１６には、図１に示すよう
に、キャップ３に穿設された吸引口３ａを介して、キャ
ップ３内とキャップキャップシリンダー部材１８のシリ
ンダー部１９内とを連通するように、吸引用通路２１が
直線状に穿設されている。しかも、上記キャップキャッ
プシリンダー部材１８のシリンダー部１９は、当該キャ
ップキャップシリンダー部材１８に穿設された吸引用通
路２２及びチューブ２３を介して、吸引手段としての吸
引用ポンプ２４に接続されている。なお、図１におい
て、キャップホルダー４の吸引用通路２１と、キャップ
ピストン部材１６の吸引用通路２１とは、パイプ３０を
介して連通されている。

【００２０】この吸引用ポンプ２４の内部には、図１に
示すように、その上部に開閉弁２５が設けられていると
ともに、当該開閉弁２５の下部には、ピストン部材２６
が上下動可能に収納されている。このピストン部材２６
のピストン部２６ａの下部には、流路２７を残してシリ
ンダー室２８内を密封するシール部材２９が介在されて
いるとともに、ピストン部２６ａの下面には、シール部
材２９の流路２７を密閉するための凸部３０が形成され
ている。そして、上記吸引用ポンプ２４は、ピストン部
材２６を下方に移動させることによってインクを吸引す
るとともに、この吸引したインクをシール部材２９の流
路２７を介して外部に排出可能となっている。

【００２１】以上の構成において、この実施例に係るイ
ンクジェット記録装置の場合には、次のようにして、キ
ャッピング時にキャップ内が正圧となるのを防止するこ
とによって、記録ヘッドのインク吐出口への空気の流入
を防止するようになっている。すなわち、上記インクジ
ェット記録装置においては、図２に示すように、記録ヘ
ッド１を図中右方向の記録位置へ移動させ、記録ヘッド
１のインク吐出口から画像情報に応じてインク滴を吐出
することによって、図示しない記録媒体上に画像の印字
が行われる。そして、上記インクジェット記録装置は、
装置を使用しない時に記録ヘッド１のインク吐出口内の
インクが乾燥するのを防止するため、記録ヘッド１のイ
ンク吐出口をキャップ３によって密閉するようになって
いる。

【００２２】上記インクジェット記録装置において印字
動作が終了すると、記録ヘッド１は、図２及び図４
（ａ）に示すように、図示しない駆動手段によってキャ
ッピング位置へと移動される。上記記録ヘッド１がキャ
ッピング位置へ移動すると、キャッピング手段２のステ
ージ５が偏心カム１３を回転駆動することによって上方
に移動し、このステージ５上にキャップホルダー４を介
して取り付けられたキャップ３が、図３及び図４（ｂ）
に示すように、記録ヘッド１のインク吐出口面１ａに当
接する。そして、上記キャッピング手段２のステージ５
を偏心カム１３を回転駆動することによって更に所定量
だけ上方に移動することによって、図４（ｃ）に示すよ
うに、キャップ３を記録ヘッド１のインク吐出口面１ａ
に圧接させた状態で、ステージ５が停止する。すると、
上記キャップ３は、弾性材料によって形成されているた
め、このキャップ３の上端部に設けられたフランジ部３
ａ及びその周囲の部分が弾性変形し、キャップ３内の容
量は、図４（ｃ）に示すように、所定量ΔＶ’だけ減少
する。

【００２３】ところで、この実施例では、上記ステージ
５の下部にキャップピストン部材１６が一体的に取り付
けられているとともに、このキャップピストン部材１６
のピストン部１７が、固定した状態に取り付けられたキ
ャップシリンダー部材１８のシリンダー部１９に嵌合さ
れている。

【００２４】そのため、上記記録ヘッド１のインク吐出
口面１ａをキャップ３によってキャッピングする際に、
キャッピング手段２のステージ５が上方に移動すると、
これに伴ってステージ５に取り付けられたキャップピス
トン部材１６も上方に移動する。そして、このキャップ
ピストン部材１６が上方に移動すると、当該キャップピ
ストン部材１６のピストン部１７も上方に移動し、固定
状態に設けられたキャップシリンダー部材１８のシリン
ダー部１９の体積が、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すよう
に増加する。したがって、上記キャップ３の弾性変形に
伴うキャップ内容量の減少ΔＶ’は、キャップシリンダ
ー部材１８のシリンダー部１９の体積増加によって吸収
されるともに、キャッピング時にキャップ３内が図５に
示すように負圧となり、図６に示すように正圧となるこ
とが防止される。

【００２５】また、このとき、吸引用ポンプ２４内の開
閉弁２５は、閉じた状態となっている。

【００２６】よって、キャッピング時にキャップ３内が
負圧となり正圧となることがないので、記録ヘッド１の
インク吐出口に空気が流入するのを防止することができ
る。

【００２７】なお、上記キャップピストン部材１６の上
方への移動に伴うキャップシリンダー部材１８のシリン
ダー部１９の体積増加は、キャッピング時にキャップ３
内が正圧となるのを防止する必要性から、少なくともキ
ャッピング時のキャップ３の内容量の減少分ΔＶ’と等
しい必要がある。しかし、上記キャップシリンダー部材
１８のシリンダー部１９の体積増加は、キャッピング時
におけるキャップ３の内容量の減少分ΔＶ’と必ずしも
等しい値である必要はなく、シリンダー部１９の体積増
加がキャップ３の内容量の減少分ΔＶ’より大きくなる
ように設定しても良い。この場合には、キャッピング時
にキャップ３内が負圧となり、記録ヘッド１のインク吐
出口に空気が流入するのを確実に防止することができ
る。また、シリンダー部１９の体積増加がキャップ３の
内容量の減少分ΔＶ’より適当に大きくなるように設定
することによって、キャッピング時にキャップ３内を負
圧にして、記録ヘッド１のインク吐出口内のインクを積
極的に吸引して、不本意に記録ヘッド１が記録位置に放
置された場合に、記録ヘッド１のインク吐出口内のイン
クが乾燥して増粘したときにおけるインク吐出口の目詰
まり等を、吸引ポンプ２４によることなく、キャッピン
グ動作を行なうだけで自動的に吸引除去することも可能
である。

【００２８】いずれにしても、上記キャップピストン部
材１６の上方への移動に伴うキャップシリンダー部材１
８のシリンダー部１９の体積増加は、少なくともキャッ
ピング時にキャップ３内が正圧となるのを防止可能な値
に設定されるが、それ以外は、必要性に応じて適宜自由
に設計することが可能なことは勿論である。

【００２９】図７はこの発明の他の実施例を示すもので
あり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付して
説明すると、この実施例では、吸引ポンプの開閉弁の開
閉状態に係わらず、キャップシリンダー部材のシリンダ
ー部内が確実に負圧となるとともに、キャッピング動作
を解除したときにキャップ内が確実に大気圧と等しくな
るように構成されている。

【００３０】すなわち、この実施例では、キャップシリ
ンダー部材１８の下部に平板状の弁部材３０が取り付け
られており、この弁部材３０内には、キャップシリンダ
ー部材１８の吸引用通路２２を開閉する逆止弁３１が収
納されている。また、上記弁部材３０の弁収容部３２
は、吸引用通路３３を介してチューブ２３に接続されて
いる。また、上記チューブ２３には、所定のタイミング
で大気に連通可能な大気解放弁３４が、弁部材３０と吸
引ポンプ２４との間に設けられている。

【００３１】この実施例においては、キャップ３内の圧
力が正圧（加圧）状態となるとき、常に弁部材３０内の
逆止弁３１が開き、それと同時に図７（ｂ）に示すよう
にシリンダー部１９の内容積が増加して確実に負圧を発
生させるときに、弁部材３０内の逆止弁３１を閉じて、
シリンダー部１９の内容積が増加することによる効果を
確実なものとすることができる。

【００３２】しかも、キャッピング動作を終了するとき
に、大気解放弁３４を大気に連通させることによって、
キャップ３内の圧力が負圧状態のままとなることを防止
し、キャップ３内の圧力が負圧状態のままであることに
伴う、記録ヘッド１のインク吐出口内のインク吸引動作
に伴うインクの漏洩等を確実に防止することができるよ
うになっている。

【００３３】その他の構成及び作用は前記実施例と同様
であるので、その説明を省略する。

【００３４】

【発明の効果】この発明は以上の構成及び作用よりなる
もので、複雑なタイミングの制御等を行うことなく、キ
ャッピング時にキャップ内が正圧となることを防止する
ことによって、記録ヘッドのインク吐出口への空気の流
入を防止しつつ、吸引手段によらずにキャップを介して
のインクの微妙な吸引等を可能としたインクジェット記
録装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１（ａ）（ｂ）はこの発明に係るインクジ
ェット記録装置の一実施例の異なった状態をそれぞれ示
す要部の断面構成図である。

【図２】 図２はこの発明に係るインクジェット記録装
置の一実施例を断面構成図である。

【図３】 図３はこの発明に係るインクジェット記録装
置の一実施例を断面構成図である。

【図４】 図４（ａ）〜（ｃ）は動作をそれぞれ示す断
面構成図である。

【図５】 図５はこの発明の一実施例の作用を示すグラ
フである。

【図６】 図６は従来の装置の作用を示すグラフであ
る。

【図７】 図７（ａ）（ｂ）はこの発明の他の実施例の
動作をそれぞれ示す断面構成図である。

【符号の説明】

１ 記録ヘッド、３ キャップ、５ ステージ、１６
キャップピストン部材、１７ ピストン部、１８ キャ
ップシリンダー部材、１９ シリンダー部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドのインク吐出口から画像情報
   に応じてインク滴を吐出して、記録媒体上に画像の記録
   を行うとともに、当該記録ヘッドのインク吐出口を、画
   像非画像記録時に密閉する弾性材料からなるキャップ部
   材を有するインクジェット記録装置において、上記キャ
   ップ部材によって記録ヘッドのインク吐出口を密閉する
   キャッピング動作に伴い、このキャップ部材が記録ヘッ
   ドに当接して弾性変形することによる内容積の減少に対
   応して、上記キャップ部材の内容積の減少分を吸収する
   ように、当該キャップ部材に連通する連通路の内容積を
   増加させる内容積増加機構を設けたことを特徴とするイ
   ンクジェット記録装置。