JPH07132607A

JPH07132607A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH07132607A
Application number: JP15540193A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Ishikawa; 哲也石川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-06-25
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1995-05-23
Anticipated expiration: 2017-02-04
Also published as: JP3253763B2

Abstract

(57)【要約】【目的】複数種のインクによる記録が可能なインクジ
ェット記録装置の吐出回復処理装置においてインクの混
合を生じさせず、かつ小型化を図る。【構成】記録ヘッドのホームポジションとなる装置の
端部にはブレード一体型キャップ５１が記録ヘッドのイ
ンク吐出口形成面と対向可能となるように複数設けられ
ており、前記複数のキャップは連結枠７００により連結
されている。連結枠７００はキャリアの走査方向に移動
可能である。連結枠７００の後部側にはポンプ５３が設
けられており、これにより、吐出回復処理を要する記録
ヘッドと、これに対応したキャップとを所定位置で対向
させた後、ポンプ５３をキャップに接合し、ポンプ５３
でキャップ内に吸引力を作用させて吐出回復処理を行
う。

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
置に関し、特に復数種のインクを記録可能なインクジェ
ット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置には、イ
ンクの乾燥による吐出口の目づまりの他、埃塵や気泡等
のインクの吐出不良原因となる不具合を解消するための
吐出回復処理装置が具備されている。該吐出回復処理装
置の主な機能としては次の２つの機能が挙げられる。

【０００３】一つはゴム等の弾性材料により構成された
キャップで吐出口を含む吐出口形成面を覆い、該キャッ
プ内の空気をポンプ等により吸引・減圧してインクを吐
出口より強制排出させて前記不具合を解消する「インク
の吸引排出機能」である。

【０００４】もう一つは前記吐出口形成面上に付着して
インク滴の吐出方向を不安定化させ、印字品位を劣化さ
せる不要インクを除去するための「付着インク除去機
能」であり、弾性体等により構成され、必要に応じて前
記吐出口形成面上を払拭可能なワイパーブレード、ある
いは必要に応じて前記吐出口形成面上に当接することに
より前記不要インクを吸収除去する多孔質材料等により
構成された吸収体により実施されるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、記録ヘ
ッドに対し前記「インクの吸引・排出」を実施すると、
前記キャップ内に付着した残留インクが、キャップ内で
のインクの流動により若干逆流、すなわち記録ヘッドに
設けられた吐出口内へと押し込まれる現象が生じてい
た。そのため複数種のインクを記録可能な記録装置にお
いて、前記吐出回復処理装置を１つしか設けないと、各
種インク間でのインクの混合が生じて良好な印字品位等
が得られないという不具合が生じることがあった。

【０００６】前記不具合を解消する方法としては、その
押し込まれたインクを前記「インクの吸引排出」行程内
で完全に除去するために大量のインクを、吸引あるいは
吸引後にインクの吐出を行って排出すること等が考えら
れるが、これによると記録以外の目的で排出されるイン
クの量が増えてランニングコストが増える。さらには前
記排出されたインクを記録装置内に貯留するための「廃
インクタンク」を大容量化せねばならず、記録装置全体
の大型化が不可避であった。

【０００７】また、各種のインクに対応して各種毎に専
用の吐出回復処理装置を設けると、記録装置全体の大型
化だけでなく、部品点数の増加に伴うコスト増加が生じ
るという不具合があった。

【０００８】以上のように複数種のインクを記録可能な
インクジェット記録装置において、混合を生じない吐出
回復処理装置を具備することと、記録装置の小型化とは
相反するものであり、よって例えばカラー対応のインク
ジェット記録装置においてノートサイズパソコン等へ組
み込めるような小型化の実現が困難であった。

【０００９】また、一度に複数種分の記録ヘッドを搭載
可能な記録装置においては、各種インクに対応した複数
のキャップを具備し、前記複数のキャップ全てに１つの
同一のポンプを接続することにより、吐出回復処理装置
の小型化を図る方法もあるが、これによると複数の記録
ヘッドの中で、乾燥等による固着の程度に相違がある
と、固着の軽微な記録ヘッドからのみインクの吸引が行
われ、固着の激しいヘッドからはインクの吸引が十分に
行われず、吐出回復処理が充分になされないという不具
合が生じることがあった。

【００１０】さらに十分大きな吸引圧を瞬時にキャップ
内に作用させる等して前記不具合を解消できたとして
も、該方法によると吐出回復処理の不要な記録ヘッドに
ついても吐出回復処理がなされてしまい、必要以上にイ
ンクの消費が激しくなり、ランニングコストが増加する
という不具合の発生が不可避であった。

【００１１】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れるものであり、複数種のインクによる記録が可能なイ
ンクジェット記録装置の吐出回復処理装置においてイン
クの混合を生じさせず、かつ小型化を図ることができる
インクジェット記録装置を提供することを目的としてい
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、記録手段から記録媒体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、複数種の
インクを設けるともに、前記記録手段のインク吐出口を
覆うことが可能なキャップと、該キャップ内に負圧を作
用させるポンプとを具備し、かつ前記キャップの数が前
記ポンプの数よりも多いことを特徴とし、前記ポンプ
は、必要に応じて前記複数のキャップの各々と接合可能
なように構成されていることを特徴とするもので、前記
複数のキャップとポンプとは、キャリアの走査方向に対
して相対移動可能であることを特徴とするものでもよ
く、この場合、前記ポンプは、１つだけ具備されている
ことを特徴とし、、前記キャップは、前記キャップが具
備された記録装置において記録可能なインクの種類数と
同数だけ具備されていることを特徴とするものや、前記
キャップに設けられたインク流路には、少なくとも前記
ポンプにより前記キャップ内に負圧を生じさせた時には
開く、弁が設けられていることを特徴とするものや、前
記記録装置には、前記複数の記録手段の一部あるいは全
部に対して必要に応じ該記録手段の吐出口形成面上に当
接、滑走可能なブレードが設けられていることを特徴と
するものでもよく、さらに、この場合の前記ブレード
は、前記ポンプの動きと連動可能なように構成されてい
ることを特徴とするものや、前記ブレードは、前記キャ
ップと一体であることを特徴とするものでもよい。

【００１３】また、前記記録装置には、前記複数の記録
手段の一部あるいは全部に対して必要に応じ該記録手段
の吐出口形成面上に当接可能な吸収体が設けられている
ことを特徴とするもので、前記吸収体は、前記ポンプの
動きと連動可能なように構成されていることを特徴とす
るものでもよい。

【００１４】さらに、前記記録装置には、必要に応じて
前記記録手段から記録以外の目的で吐出を行うことが可
能なことを特徴とするもので、前記インクジェット記録
装置には、前記記録手段から前記記録以外の目的で吐出
されたインクを受容、保持するインク受容体が具備され
ていることを特徴とするものや、前記吸収体は、前記キ
ャップと一体であることを特徴とするものでもよい。

【００１５】そして、前記複数のキャップは、必要に応
じて単独、あるいは複数が連動して、記録ヘッドに対し
て突出可能であることを特徴とするものでもよい。

【００１６】

【作用】上記構成のとおりの本発明では、キャップを複
数設け、かつ前記キャップとポンプとをキャリアの走査
方向に相対的に移動可能なよう構成し、吐出回復処理を
要する記録ヘッドと、これに対応したキャップとを所定
の位置で対向させた後、前記ポンプを前記キャップに接
合し、前記ポンプでキャップ内に吸引力を作用させて吐
出回復処理を行う。これにより簡単な機構により前記記
録ヘッド間でのインクの混合という不具合を回避でき、
かつ吐出回復処理を要する記録ヘッドのみに対して選択
的に前記処理を行うことが可能となり、インクの浪費を
最小限に抑えることが可能となる。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１８】（第１実施例）図１は本発明のインクジェ
ット記録装置の第１実施例の主要構成を示す斜視図であ
る。

【００１９】図１に示す本実施例のインクジェット記録
装置は、バブルジェット方式を採用し、カラー対応の為
に複数のインクジェット記録ヘッドを有したヘッドカー
トリッジ９を備えている。ヘッドカートリッジ９は、図
中Ｓ方向の走査するためのキャリア１１にフック１３に
より取り付けられて搭載されている。このフック１３を
解除するにはレバー１５を操作すればよい。キャリア１
１にはヘッドカートリッジ９と電気接続するための接続
部を支持する支持板１９が設けられており、支持板１９
には本体制御部と接続するためのフレキシブル印刷回路
２１が取り付けられている。また、キャリア１１には軸
受け２５が設けられており、キャリア１１の軸受け２５
にはキャリア１１をＳ方向（キャリア走査方向）に案内
するためのガイド軸２３が挿通されている。装置両側部
にはそれぞれプーリ２９Ａ，２９Ｂが配置され、キャリ
ア１１をＳ方向に移動させるための動力を伝達するため
のタイミングベルト２７がプーリ２９Ａ，２９Ｂに張架
されている。プーリ２９Ｂには、ギヤ等の伝達機構を介
してキャリアモータ３１より駆動力が伝達される。

【００２０】さらに、本実施例のインクジェット記録装
置は、紙等の記録媒体の被記録面を規制するとともに記
録等に際してこれを搬送するための搬送ローラー３３を
備え、搬送ローラー３３を駆動するための搬送モータ３
５と、記録媒体を記録位置に導くためのペーパーバン３
７と、記録媒体の送給経路途中に配設されて記録媒体を
搬送ローラー３３にむけて押圧し、これを搬送するため
のピンチローラー３９と、ヘッドカートリッジ９の吐出
口に対向し記録媒体の記録面を規制するためのプラテン
３４と、記録媒体搬送方向上、記録位置より下流側に配
置され、記録媒体を図示しない排紙口へ向けて排紙する
ための排紙ローラー４１と、排紙ローラー４１に対応し
て設けられ、記録媒体を介して排紙ローラー４１を押圧
し、排紙ローラー４１による記録媒体の搬送力を生じさ
せる拍車４２と、記録媒体のセット等に際してピンチロ
ーラー３９、拍車４２それぞれの付勢を解除するための
解除レバー４３とを備えている。プラテン３４は、両端
を排紙ローラー４１の軸で回転可能に支持され、左右プ
レート７５の停止位置からペーパーバン３７の前面部４
５方向に付勢されている。

【００２１】記録ヘッドのホームポジションとなる装置
の端部（図中左短部）には本発明に係るキャップ５１が
記録ヘッドのインク吐出口形成面と対向可能なように複
数設けられており、前記複数のキャップは連結枠７００
により連結されている。連結枠７００とキャップ５１と
はゴム等の弾性材料で形成されており、キャリアの走査
方向に移動可能である。尚、本発明においては前記キャ
ップは後述のブレードと一体として構成されている。こ
のブレード一体型キャップ５１は、非記録時等の記録ヘ
ッドの保護や、記録ヘッドの吐出回復処理に際して用い
られる。

【００２２】ブレード一体型キャップのキャップ部を用
いたインクジェット記録ヘッドの吐出回復処理には主に
２つの処理方法がある。１つはブレード一体型キャップ
５１のキャップ部を吐出口形成面に対向させ、インク吐
出内方に設けられてインク吐出のために利用されるエネ
ルギ発生素子を駆動する事により全吐出口からインクを
吐出させ、これによって気泡や塵埃、あるいは、増粘し
て記録に適さなくなったインクといった吐出不良要因を
除去する処理（予備吐出）である。もう１つは吐出口形
成面をブレード一体型キャップ５１で覆った状態で吐出
口よりインクを強制的に排出させる事により吐出不良要
因を除去する処理である。

【００２３】一方、ブレード一体型キャップのブレード
部は、記録ヘッドの吐出口形成面に付着した不要インク
を除去するためのワイピングを行なうためのものであ
る。

【００２４】また前記ブレード一体型キャップは３か所
の停止位置を待つ。一つは記録ヘッドからの退避位置で
あり、キャリアの位置によらず前記ブレード一体型キャ
ップとヘッドカートリッジとが当接しない位置であって
記録時等の退避位置である。また、一つはブレード部の
みが記録ヘッドの吐出口形成面と当接可能でありキャリ
アの移動によりワイピングを行うワイピング位置であ
る。もう一つはキャップ部と吐出口形成面とが当接して
キャップが記録ヘッドのインク吐出口列を覆うキャッピ
ング位置となっている。

【００２５】インクの強制排出のために吸引力を作用す
るとともに、かかる強制排出による吐出回復処理や予備
吐出による吐出回復処理に際してブレード一体型キャッ
プ５１に受容されたインクを吸引するために、ポンプ５
３が用いられる。ポンプ５３にはチューブ５７が接続さ
れており、ポンプ５３によって吸引された廃インクはチ
ューブ５７を介して廃インクタンクに貯留される。

【００２６】ポンプ５３の駆動およびブレード一体型キ
ャップ５１の移動は、モータ６１による動力をカム装置
６３に伝達させることにより行われる。

【００２７】図２は図１に示したヘッドカートリッジ９
の外観斜視図、図３は図１に示したヘッドカートリッジ
９の一部分解斜視図である。

【００２８】本実施例においては１つのヘッドカートリ
ッジで４色のインクを吐出可能なディスポーザブルタイ
プのインクジェットヘッドカートリッジを用いており、
図中に分解斜視図として示したヘッドカートリッジを４
つ連結したものである。図２に示すようにヘッドカート
リッジ９は、記録ヘッドとしての吐出ユニット９ａとイ
ンク供給源たるインク収容部としてのインクタンク９ｂ
とを一体化したディスポーザブルタイプのものである。

【００２９】ここで、ヘッドカートリッジ９の内部には
図３に示すようにアルミ等により構成された、放熱板を
兼ねたベースプレート９３０を備えており、ベースプレ
ート９３０には配線基板９２１およびヒーターボード９
１１が取り付けられている。このヒーターボード９１１
は、Ｓｉ基板上に、電気熱変換素子（吐出ヒーター）と
これに電力を供給するアルミ等の配線とを成膜技術によ
り形成した構造をしている。配線基板９２１とヒーター
ボード９１１とは、例えばワイヤボンディングにより接
続される。ヒータボードの上面にはインク流路を形成す
るための隔壁や共通液室等を設けた天板９４０が取り付
けられる。天板９４０は、吐出口ブレード部を一体に有
する樹脂材料で形成されている。

【００３０】図４は図１におけるポンプ５３、モータ６
１およびカム装置６３などから成る吐出回復処理装置の
分解斜視図である。

【００３１】図４に示すキャップレバー５０５はピン５
０７を中心に回動可能に取り付けられ、ピン５０７に加
えられる力によってブレード一体型キャップ５１を記録
ヘッドの吐出口形成面に当接／離脱させるためのもので
ある。キャップレバー５０５の端部５０９はピン５１１
に係合し、ピン５１１によりキャップレバー５０５の回
動範囲が規制される。また、キャップレバー５０５に
は、後述するガイド棒７２２が一体に構成されている。

【００３２】キャップレバー５０５をポンプ５３に設け
た支持部５１５に取付ける為にキャップレバー５０５の
ピン５０７が嵌入される穴部を有する治具５１３が用い
られ、治具５１３の取付け状態は留め部材５１６によっ
て確保される。また、キャップレバー５０５には吐出口
形成面に当接させるための力をブレード一体型キャップ
５１に作用する作用部５１７が設けられており、作用部
５１７はブレード一体型キャップ５１の後側部のほぼ中
央に係合するものである。この作用部５１７には後述す
るキャップ一体型ブレードのキャップ部背面に設けられ
た弁を押し開けるための突起が設けられている。突起
は、吸引されたインクを導入するためのインク導入口５
１７Ａを有し、キャップレバー５０５内部、ピン５０７
内部、治具５１３内部および支持部５１５内部にはそれ
ぞれインク流路が形成されている。そして、ポンプ５３
が吸引力を作用すると、インクはこれら流路を経て図中
矢印で示すようにポンプ５３内に導入される。

【００３３】ポンプ５３の端面中央には軸５１９が突設
されており、軸５１９はポンプ支持板５２０により保持
される。これにより、ポンプ５３自体は回動可能とな
り、その回動力は支持部５１５を介してキャップレバー
５０５に加えられ、これに伴ってブレード一体型キャッ
プ５１が進退する。このときブレード一体型キャップは
記録ヘッドに対してバネ５３９により付与される。ポン
プ５３の軸５１９にはポンプ５３より通じるインク流路
を直角に曲げている廃インクシール５２１が廃インクキ
ャップ５２３により取付け保持される。さらに廃インク
キャップ５２３は廃インクシール５２１からのインクを
チューブ５７まで導くインク流路を形成している。この
ため、ポンプ５３に吸引されたインクが、図中矢印で示
すようにこれら流路を経てチューブ５７を介し廃インク
タンク５５（図１参照）に導入される。

【００３４】ポンプ５３の内部にはピストン５２５が挿
嵌され、その軸５２７にパッキン５２９、キャップ５３
１が順に装着される。キャップ５３１が装着されたピス
トン軸５２７にはピン５３３が取付けられ、ピン５３３
にはカム装置６３よりピストン５２５を作動させるため
の力が伝達される。

【００３５】モータ６１の回転はギア列５４１を介して
カム装置６３に伝達される。カム装置６３は、ポンプ５
３に設けた係合部５４５に係合してこれを回動させるこ
とにより前記ブレード一体型キャップの移動を行うため
のカム５４７と、ポンプ５３のピストン軸５２７に設け
たピン５３３に係合してポンプを作動させるためのカム
５４９に係合してこれを回転させるためのカム５５３
と、カム装置６３のホームポジションを検出するための
スイッチ５５５に係合するカム５５７とを有している。
これらカムの動作については後述する。

【００３６】図５は図１に示したブレード一体型キャッ
プのキャップ部の構成を示す構成図であり、（Ａ）はキ
ャップの正面図、（Ｂ）はキャップの上面図、（Ｃ）は
（Ａ）に示したキャップのＭーＭ線断面図、（Ｄ）は
（Ａ）に示したキャップの後側部のほぼ中央に係合した
場合におけるＭーＭ線断面図である。本図中においてブ
レード部は不図示である。

【００３７】図５に示すブレード一体型のキャップ５１
内の下方は開口されてインク吸引口５６１を形成してお
り、図５（Ｄ）に示すようにキャップレバー５０５の作
用部５１７に設けたインク導入口５１７Ａに向ってイン
ク流路５６３を形成している。また、キャップ５２内に
は吸収体５０１が吸引口５６１を完全には覆わないよう
に設けられている。これによって、重力によりインクは
吸収体５０１より下方に流れ出ても吸引口５６１より吸
引される為、インク吸引体５０１に残留するインク量は
著しく小となる。従って、本発明にかかるキャップ５１
の構造は、インクの固化によるインク吸収体およびこれ
が取付けられたブレード一体型キャップ５１の劣化等を
大幅に遅らせて寿命を伸ばすことができる。

【００３８】また、インク流路５６３の途中には弁５７
０が設けられており、図５（Ｄ）に示すように弁５７０
は前記キャップレバーの作用部５１７に設けられた突起
により押し開けられ、キャップ５１に設けられたインク
５６３流路と前記キャップレバーに設けられた流路とが
連通する構成となっている。これにより記録ヘッドの吐
出口形成面を覆っている時のキャップ内は、吐出回復処
理のための吸引を実施する時以外は外気から遮断され、
記録ヘッドに設けられた吐出口内でのインクの乾燥を防
ぐことができる。

【００３９】図６は図１に示したキャップ５１および連
結枠７００などから構成されるキャップユニットを示す
概略構成図である。

【００４０】ここで本実施例における記録装置により記
録可能なインクの色は４種類であるので、各色インク１
色に対して１つのブレード一体型キャップを割り当てる
ために４つのブレード一体型キャップを具備している。
また本実施例では吸引を行うためのポンプ、記録ヘッド
に対する前記ブレード一体型キャップの当接、離脱等を
行うカム装置等はインクの色数によらず１つであり、キ
ャリアの位置により選択的に４つのブレード一体型キャ
ップのうちの１つとの係合が可能なように構成されてい
る。

【００４１】図６に示すようにブレード一体型キャップ
５１は連結枠７００により保持されており、連結枠７０
０は台座７０４を介してガイド溝７０２によりキャリア
走査方向に移動可能とされている。また、連結枠７００
の下面は台座７０４と係合されており、連結枠７００は
スライド機構７０６によりキャリア走査方向と垂直をな
す方向にスライド可能である。連結枠７００と台座７０
４との同一側の側面にはそれぞれツメ７１０，７１２が
設けられ、ツメ７１０，７１２に引っ張りバネ７０８の
各端部が係止されている。これにより、連結枠７００が
外力を受けない時には連結枠と台座とを図６に示す位置
に戻るようにその復元力を作用させている。

【００４２】図７は図６に示したキャップユニットとヘ
ッドカートリッジとの関係を示す平面図である。

【００４３】図７に示すようにヘッドカートリッジ９は
ガイド軸２３に沿って走査されるキャリア１１上に搭載
されており、ヘッドカートリッジ９と対向する位置には
連結枠７００がガイド溝７０２に沿って走査方向に移動
可能に設けられている。キャリア１１の一端部は連結枠
７００の移動を遮るように連結枠７００に向かって延び
ており、この一端部および台座７０４の側端部にそれぞ
れフェライト磁石７１４，７１６が配設されることによ
り、キャリア上の記録ヘッドと連結枠内のブレード一体
型キャップとの位置を決定し、かつ前記連結枠のキャリ
ア走査方向移動可能範囲内での、連結枠とキャリアとの
連動を可能にする。

【００４４】また、連結枠７００の走査方向途中の所定
位置には、印字時における前記連結枠を固定保持を行う
ためのストッパーとしてフェライト磁石７２０が設けら
れ、このフェライト磁石７２０に連結するために台座７
０４にはフェライト磁石７１８が設けられている。フェ
ライト磁石７１４，７１８は図１における高さ方向にお
いて異なる位置に配設されるものである。

【００４５】またキャップレバー５０５下方に形成され
ているガイド棒７２２は前記キャップレバーと連動し、
キャッピング時には連結枠に設けられた溝７２４と係合
してブレード一体型キャップのキャリア走査方向の動き
を抑制するものである。これにより、キャッピング時に
おけるキャップレバー５０５とブレード一体型キャップ
５１とのキャリア走査方向へのズレを防ぐことができ
る。尚、図７に示すブレード一体型キャップの位置は全
て退避位置であり、キャッピング、ワイピング等はキャ
ップレバーを図中の矢印方向に突出させ、その突出量を
制御することにより行われる。

【００４６】また、キャップ５１を保持するキャップホ
ルダ５０３には、キャップホルダ５０３と連結枠７００
とを弾性的に係合し、キャップを図示の退避位置に戻す
ように、その復元力を作用させる引っ張りバネ７０８が
係止されている。尚、この引っ張りバネ７０８、及び台
座７０４と連結枠７００とに係止される引っ張りバネ７
２８の復元力は、前述のバネ５３９（図４参照）による
キャップレバーの付勢力よりも弱く設定されている。

【００４７】連結枠７００には突起７２６が設けられて
おり、これを前記ガイド棒７２２で押すことにより連結
枠全体を記録ヘッド方向へ押し出し、全記録ヘッドに対
してキャッピングを行うことできるように構成されてい
る。これにより非記録時等の記録ヘッドへの埃塵の付着
やインクの乾燥を防ぐことができる。

【００４８】なお、本実施例ではインク１色に対し１つ
のブレード一体型キャップを有する構成としたが必ずし
もこれに限られるものではなく、同系色間等の混色が生
じても不具合が発生しない組み合わせの時には、これら
の間で同一のブレード一体型キャップを用いても良い。
これによれば、より小型化のなされた記録装置が得られ
る。

【００４９】次に、本実施例における吐出回復処理装置
の機能について説明する。

【００５０】図８は本発明のインクジェット記録装置の
第１実施例が備える吐出回復処理装置のカムチャートで
あり、横軸に図４に示したカム５４９の回転角度をと
り、スイッチ５５５、ブレード一体型キャップ５１、ポ
ンプ５３の状態を示している。図９は図８に示したカム
チャートに基づく各状態でのポンプ５３内でのピストン
５２５の位置を示す図である。

【００５１】図８において、（ａ）の状態はカム５４９
のホームポジション位置であり、印刷中の吐出回復処理
装置の待機状態である。スイッチ５５５はＯＮ、ブレー
ド一体型キャップ５１は記録ヘッドの吐出口形成面より
離隔し（退避状態）、ポンプ５３は上死点にある。

【００５２】次に、（ｂ）の状態はキャッピング状態で
あり、記録装置を使用しない場合等の状態で吐出口形成
面を覆い保護している。スイッチ５５５はＯＦＦ、ブレ
ード一体型キャップ５１は吐出口形成面に接合し（クロ
ーズ）、ポンプ５３は上死点にある。

【００５３】（ｃ）の状態はポンピングが終了した状態
である。スイッチ５５はＯＮ、ブレード一体型キャップ
５１はクローズ、ポンプ５３は弁が開ききった状態かつ
下死点には至らない状態である。

【００５４】（ｄ）の状態はポンピング終了の後ブレー
ド一体型キャップ５１をオープンさせ、同時にブレード
一体型キャップ５１のキャップ部内およびキャップレバ
ー５０５内に充満しているインクをポンプ５３内にとり
込むための小空吸引を実行し終えた状態である。スイッ
チ５５はＯＮ、ブレード一体型キャップ５１は若干退避
方向に移動した位置、ポンプ５３は下死点にある。また
このとき、キャリアを移動させることにより吐出口形成
面上のワイピングも行っている。

【００５５】次に、（ｇ）の状態を先に説明する。これ
はポンピングによってポンプ５３内に充満したインクを
廃インクタンク側へ排出するための空吸引を始める準備
位置である。スイッチ５５はＯＮ、ブレード一体型キャ
ップは退避位置、ポンプ５３は上死点より若干下がった
ところにある。

【００５６】（ｅ）および（ｆ）はそれぞれの大空吸引
および中空吸引を行ったときの停止位置である。どちら
もスイッチ５５はＯＮ、ブレード一体型キャップは退避
位置、ポンプ５３の状態は（ｅ）では下死点側にあるの
に対し（ｆ）では完全には下がりきっていない。

【００５７】図９において、（１）はポンプ内において
ピストン５２５が下死点にある状態を示している。ポン
プ５３内の空間において、ピストン５２５の左側の空間
によって作られる負圧によってポンピングが機能する。
ポンプ５３にはその負圧をキャップレバー５０５を通じ
てブレード一体型キャップ５１のキャップ部へと伝える
弁口５３ａが設けられている。（１）の状態ではピスト
ン５２５は弁口５３ａを乗り越えさらに右側に進んでい
るのがわかる。ここではピストン５２５は左側からピス
トン軸５２７のフランジ部５２７ａによって押され、密
着しているので、発生した負圧は他に漏れることなくブ
レード一体型キャップ５１側へ伝えられる。また、ピス
トン軸５２５右側に溜っていたインクは廃インクタンク
へと押し出される。

【００５８】（２）は上死点にある状態を示す。ここで
注意したいのは、ピストン５２５は弁口５３ａの左側に
あり、弁口５３１は閉じていない。すなわちこの状態に
おいてブレード一体型キャップ５１は大気連通状態にな
っている。

【００５９】（３）は図８でいうところの（ｃ）のとき
のポンプ５３の状態である。ピストン５２５は弁口５３
ａを乗り越え若干右へ進んでいる。

【００６０】（４）は図８でいうところの（ｇ）のとき
の状態であり、この状態と（１）あるいは（５）の状態
を往復することで、大空吸引および中空吸引を実行して
いる。

【００６１】（５）は中空吸引を実行し終えたときの状
態である。ここで注意したいのは、ピストン５２５は弁
口５３ａを乗り越えた直後で止まっているところであ
る。下死点（１）までいったとするなら、上死点（２）
あるいは空吸引準備位置（４）に戻るときに、弁口５３
ａを閉じられない時間が長くできてしまう。そのとき左
側の空間に正圧が生じることのないようにピストン軸５
２７のフランジ５２７ａとピストン５２５に若干のスキ
マができ、ピストン５２５右側の空間と連通するように
構成されている。しかしながら、流路の抵抗等によって
若干の正圧が生じそのための逆流がおきる。ここでいう
（５）の位置から（１）あるいは（４）まで戻る場合に
はその逆流はしっかりと防止されている。

【００６２】図１０は図１に示したヘッドカートリッジ
９の走査上でのキャップ５１との位置関係を示す図であ
る。

【００６３】図１０に示すように、吸引等の吐出回復処
理を行うためのキャッピングを行う時には、まずは一旦
ブレード一体型キャップ５１を不図示の退避位置まで後
退させ、次にヘッドカートリッジ９を吐出口形成面とキ
ャップ５１とが対向しあう位置（ホームポジション）ま
で移動させる。その後、一点鎖線で示す図中Ｉの状態の
ようにブレード一体型キャップ５１をヘッドカートリッ
ジ９に当接させる。

【００６４】ワイピング動作を行う際は、印字中すなわ
ちブレード一体型キャップが退避位置にある時にヘッド
カートリッジ９をホームポジションまで移動させてか
ら、ブレード一体型キャップ５１を破線で示す図中Ｊの
位置（ワイピング位置）まで移動させる。その後ヘッド
カートリッジ９を図中の矢印方向にブレード５１ａとの
当接が解除される位置（不図示）まで移動させることで
ワイピングを実行する。

【００６５】一方、キャッピング状態からワイピングを
行う時にはブレード一体型キャップの退避移動量をワイ
ピング位置までとし、その後キャリアを移動させること
により行う。

【００６６】図１１は本発明のインクジェット記録装置
の第１実施例が備える吐出回復処理装置によって実行さ
れる記録ヘッドの吐出回復処理動作を説明するフローチ
ャートである。

【００６７】図８でいうところの（ｂ）のキャッピング
状態から始まる（ステップＳ１）。（ｃ）状態に動くこ
とでポンピングが実行され（ステップＳ３）、その状態
でインク吸引が充分に行われるように３秒間停止する
（ステップＳ５）。（ｄ）の状態ではブレード一体型キ
ャップがワイピング位置で１秒間停止するように開封さ
れると同時に小空吸引が行われ（ステップＳ７，Ｓ
９）、ブレード一体型キャップ５１内およびキャップレ
バー５０５内のインクのとり込みが行われる。引き続き
予備吐出を行い（ステップＳ１１）、その後ヘッドカー
トリッジをブレードとの当接が解除される位置まで移動
させることでワイピングを実行する（ステップＳ１
３）。次に、ブレード一体型キャップ退避位置まで移動
し、ポンプ５３内に充満したインクの排出のための空吸
引を行う。まず、（ｇ）の空吸引準備位置に移り（ステ
ップＳ２１）、そこから中空吸引停止位置（ｆ）の間を
３回往復する（ステップＳ１７〜Ｓ２３）。次に図８に
おける（ｅ）から（ｇ）までの大空吸引が行われ（ステ
ップＳ２５，Ｓ２７）、ポンプ５３内のインクは充分に
廃インクタンク側へ押し出され、最後にキャリアをキャ
ッピング位置まで戻し、（ｂ）でキャッピングを行う
（ステップＳ２９）。

【００６８】図１２は、本発明のインクジェット記録装
置の第１実施例の記録動作中における予備吐出の実行
と、該予備吐出によりキャップ内に受容されたインクを
廃インクタンク内へと取り込む処理の流れを示したフロ
ーチャートである。

【００６９】まず記録命令を受けるとキャップをオープ
ンし（ステップＳ５３）、予備吐出を行う（ステップＳ
５５）。続いてタイマーのカウントを開始し（ステップ
Ｓ５７）、３０秒毎に予備吐出を行う（ステップＳ５
９，Ｓ６１）。また前記予備吐出の積算回数７回毎に
（ステップＳ６３，Ｓ６５）、記録ヘッドをキャップ正
面から退避した状態での前述の吐出回復処理動作と同様
の処理がなされ、予備吐出によってキャップ内に溜った
不要インクの吸引排出処理が行われる（ステップＳ６７
〜Ｓ９１）。

【００７０】図１３は、本発明のインクジェット記録装
置の第１実施例の制御系の構成を示すブロック図であ
る。

【００７１】キャリア１１のブレード一体型キャップ位
置や移動位置は、回復系ホームセンサ６５やキャリアホ
ームセンサ３７の検出に基づいて知ることができる構成
となっている。同図において１０００は、あらかじめ設
定されたプログラム等の制御手順を実行して各部を制御
するＭＰＵ、１００１は、その制御手段に対応したプロ
グラム等を格納したＲＯＭであり、１００２は、制御手
順実行時におけるワークエリヤとして用いられるＲＡＭ
である。１００３は制御実行上等の時間計測を行なうタ
イマであり、１００４はインターフェース部である。な
お、制御系に対しては、キーボード部から指令データや
記録データなどを入力することができる。

【００７２】（第２実施例）上記説明した第１実施例で
は４色のインクを記録可能なヘッドカートリッジを用い
たが必ずしもこれに限られるものではなく、例えば図１
４に示すように常に１色分のヘッドカートリッジしか搭
載できないようなモノカラー対応等の記録装置において
は、インクの色毎にその長さの異なる色識別用ＩＤとし
ての突起８００をヘッドカートリッジに設け、一方、前
記連結枠７００には突起８００と当接可能なよう構成さ
れ、かつそれぞれのキャップにより長さの異なる突起８
０２を設けることにより、記録装置に搭載されたヘッド
カートリッジのインクの色に応じたキャップを自動的に
選択する構成としても良い。なお、このとき２つの突起
８００，８０２の先端には前記第１の実施例と同様フェ
ライト磁石が配設されている。

【００７３】（第３実施例）図１５は前記ブレード一体
型キャップの移動を直線運動ではなく、回転運動により
行った例を示す図である。この場合、ブレード一体型キ
ャップは不図示の退避位置から図中時計回りに回転する
ことによりＫの位置でキャッピングを行う。またワイピ
ングは退避位置とキャッピング位置との間のワイピング
位置Ｌにおいてキャリアを矢印方向に移動することによ
り行われる。尚、前記ブレード一体型キャップの回転運
動は不図示のキャリアに設けられたラックギアと、これ
と係合離脱が可能なように構成された吐出回復処理装置
内の平歯車と、該平歯車と連動したカム装置により、前
記キャップレバー５０５（図４参照）の動きを制御して
なされるものである。

【００７４】（第４実施例）図１６はブレード７５９と
キャップ７５１とを別部材で構成し、これをホルダー７
５３で連結した例を示す図である。ここでキャップの材
料は塩素化ブチルゴム、ブレードの材料はウレタンであ
る。このように必ずしも同一材料で単一体として構成し
なくとも本発明は実施可能である。

【００７５】（第５実施例）図１７はキャップ７５１
と、多孔質性材料により構成された吸収体７６０とを一
体として構成した例を示す図である。該吸収体は記録ヘ
ッドのインク吐出口形成面に当接することにより、前記
面上に付着した不要インクを吸収除去するための部材で
ある。このように一体化されるべきものはブレードとキ
ャップに限定されるものではなく、例えばブレードと吸
収体とであっても良い。

【００７６】また、前記第４実施例とは逆に必ずしも別
材料で構成する必要はなく、例えば吸収体として用いる
部材を、キャップを構成している材料の発泡部材として
も良い。

【００７７】（第６実施例）さらに第５実施例にて示し
た図１７における吸収体７６０を、「予備吐出」時に吐
出されるインクの受容体として用いても良い。これによ
れば、キャップ内に前記予備吐出を行った場合には必要
となる空吸引動作が不要となり、吐出回復処理装置に求
められる耐久性を軽減する他、スループットの向上にも
役立つ。

【００７８】（第７実施例）また前記第１実施例におい
ては、ブレード一体型キャップが記録ヘッドとの当接を
行うために、キャッピング位置、ワイピング位置、退避
位置の計３か所の停止位置を設けたが必ずしもこれによ
らなくとも良く、例えばブレード一体型キャップがキャ
ッピング位置から退避位置へ移動している間に、同時に
キャリアをも移動させてワイピングを実行すれば、前記
停止位置は計２か所だけで本発明を実施でき、カム装置
の構成が簡略化される為に、より一層の小型化が可能と
なる。

【００７９】（第８実施例）また前記実施例ではキャッ
プとブレード、あるいはキャップと吸収体とを一体化さ
せているが、必ずしもこれによらなくとも良く、例えば
ブレードとキャップとを独立して構成し、キャップの突
出は前記キャップレバーにより行い、一方ブレードは前
記ガイド棒により突出を行っても良い。

【００８０】さらにインクの色に関わらず各インク色共
通として設けた１枚のブレードを常に突出した位置、す
なわちワイピング位置で固定させておいても良い。な
お、このようにインクの色に因らず同一のブレードを用
いる場合には、ワイピング後に該ブレードに付着したイ
ンクを、キャリア上に配設した吸収体等で構成されたク
リーナーにより拭き取る等の構成を取れば、ワイピング
による混色を回避することができる。

【００８１】（第９実施例）また、前記実施例ではポン
プの数を１つとしたがこれに限られるものではなく、例
えば第１実施例に示したような、複数の記録ヘッドを持
つヘッドカートリッジを用いる場合や、一度に複数のヘ
ッドカートリッジを搭載可能な記録装置に本発明を実施
する場合には、ポンプを適当な位置に複数配設すれば、
複数の記録ヘッドを吸引する場合に要する時間を短縮で
き、さらには前記吐出回復処理装置に求められる耐久性
を減じることができる。

【００８２】また本実施例は、例えば吐出回復処理にお
いて求められる吸引圧、吸引量等の異なるヘッドを複数
種搭載可能な記録装置においても有効であり、吸引圧、
吸引量等の異なるポンプを複数配設し、必要に応じて前
記吐出回復処理を行うポンプを選択しても良い。

【００８３】（第１０実施例）また、本実施例ではキャ
ップに弁を設けたが、吐出口内のインクの乾燥速度が著
しく遅い等のために外気との完全な遮断が必要とされな
い場合、あるいは記録直前には必ず記録命令に連動して
吐出回復処理を行う場合等には、必ずしも前記弁を設け
る必要はない。

【００８４】さらに前記弁は、ポンプとキャップとの接
合時以外の例えばキャップ内にインクの蒸発成分が充満
して圧力が上昇した時のインク吐出口内への空気の押し
込みを防ぐため、キャップ内がある気圧以上になった時
には開くよう、例えば弁を別部材により構成し、微弱な
復元力を持つバネを蝶番部に配設する構成としても良
い。

【００８５】また、インク流路を十分長く取るなどして
外気とキャップ内空気との交流を抑制することにより、
前記弁を不要としても良い。

【００８６】（第１１実施例）前記実施例ではインクの
種類の相違を色の相違として述べたが、必ずしもこれに
よらずともよく、例えば普通紙専用、ＯＨＰシート専
用、布専用等、対象となる記録媒体毎の専用インクであ
っても良い。

【００８７】（第１２実施例）前記実施例では、ポンプ
とキャップとの位置の相対移動をキャップのみの移動に
より行ったが必ずしもこれによらなくとも良く、例えば
ポンプの位置をキャリアの動きと連動させて移動させて
も良いし、更には例えばポンプとキャップ連結枠とをア
イドラギアで結合する等の手段により両者が共に移動を
行っても良い。

【００８８】このように前記両者間の相対移動は、一方
のみの移動により行われる必要はなく、記録装置の形状
等に応じて選択可能である。

【００８９】（第１３実施例）また、記録ヘッドに備え
るＩＤは必ずしも前記第２実施例のように機械的なもの
である必要はなく、例えばヘッドカートリッジのＰＣＢ
上のパターン等を用いて電気的に設け、ＦＰＣを通じて
インクの種類を判断しても良い。この場合には、例えば
キャップ連結枠の移動専用として別の駆動モータを１個
配設し、これと前記連結枠とを歯車列で連動し、前記ポ
ンプカムやキャリア用とは別に新たに設けたホームポジ
ションセンサ等で連結枠の移動を制御すれば良い。

【００９０】（その他の実施例）前記実施例において
は、記録ヘッドとインクタンクとを一体化したディスポ
ーザブルタイプのヘッドカートリッジについて説明を行
ったが、これによらずとも例えば記録ヘッドとインクタ
ンクとが独立したパーマネントタイプの記録ヘッドであ
っても本発明は実施可能である。

【００９１】また、前記実施例ではバブルジェット方式
によるインクジェット記録方式について説明したが、イ
ンクジェット記録装置であれば、例えばピエゾ素子等の
電気機械変換体を用いる記録ヘッドを使用するものに対
しても適用可能である。

【００９２】また、前記キャップ、ブレード、吸収体等
により構成される結合部材の構成は、前記例に限定され
るものではなく、キャップ２つに対してブレード１枚等
であっても良い。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、キャップ
を複数設け、かつ前記キャップとポンプとをキャリアの
走査方向に相対的に移動可能なように構成したことによ
り、記録ヘッド間でのインクの混合という不具合を回避
でき、かつ吐出回復処理を要する記録ヘッドのみに対し
て選択的に前記処理をなすことが可能となり、インクの
浪費を最小限に抑えることが可能となる。したがって、
装置のコストダウン、小型化、及び常に良好な印字の得
られるインクジェット記録装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の第１実施例
の主要構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示したヘッドカートリッジの外観斜視図
である。

【図３】図１に示したヘッドカートリッジの分解斜視図
である。

【図４】図１におけるポンプ、モータおよびカム装置な
どから成る吐出回復処理装置の分解斜視図である。

【図５】図１に示したブレード一体型キャップのキャッ
プ部の構成を示す構成図である。

【図６】図１に示したキャップおよび連結枠などから構
成されるキャップユニットを示す概略構成図である。

【図７】図６に示したキャップユニットとヘッドカート
リッジとの関係を示す平面図である。

【図８】本発明のインクジェット記録装置の第１実施例
が備える吐出回復処理装置のカムチャートであり、横軸
に図４に示したカムの回転角度をとり、スイッチ、ブレ
ード一体型キャップ、ポンプの状態を示している。

【図９】図７に示したカムチャートに基づく各状態での
ポンプ内でのピストンの位置を示す図である。

【図１０】図１に示したヘッドカートリッジの走査上で
のキャップとの位置関係を示す図である。

【図１１】本発明のインクジェット記録装置の第１実施
例が備える吐出回復処理装置によって実行される記録ヘ
ッドの吐出回復処理動作を説明するフローチャートであ
る。

【図１２】本発明のインクジェット記録装置の第１実施
例の記録動作中における予備吐出の実行と、該予備吐出
によりキャップ内に受容されたインクを廃インクタンク
内へと取り込む処理の流れを示したフローチャートであ
る。

【図１３】本発明のインクジェット記録装置の第１実施
例の制御系の構成を示すブロック図である。

【図１４】本発明のインクジェット記録装置の第２実施
例としての、インクの種類別ＩＤを備えたモノカラー対
応記録ヘッドと吐出回復処理装置との位置関係図であ
る。

【図１５】本発明のインクジェット記録装置の第３実施
例としての、ヘッドカートリッジと吐出回復処理装置と
の位置関係図である。

【図１６】本発明のインクジェット記録装置の第４実施
例としての、キャップとブレードとを別部材により構成
した時の外観図である。

【図１７】本発明のインクジェット記録装置の第５実施
例としての、キャップと吸収体とを一体化した時の外観
斜視図。

【符号の説明】

９ヘッドカートリッジ９ａ吐出ユニット９ｂインクタンク１１キャリア１３フック１５レバー１９支持板２３ガイド軸２５軸受け２７タイミングベルト２９Ａ，２９Ｂプーリ３１キャリアモータ３３搬送ローラ３４プラテン３５搬送モータ３７ペーパーバン３９ピンチローラ４１排紙ローラー４２拍車４３解除レバー４５ペーパーバン前面部５１ブレード一体型キャップ５３ポンプ５３ａ弁口５５廃インクタンク５７チューブ６１吐出回復処理装置モータ６３カム装置６５回復系ホームセンサ６７キャリアホームセンサ５０１インク吸収体５０３キャップホルダ５０５キャップレバー５０７，５１１ピン５０９端部５１３治具５１５支持部５１６留め部材５１７作用部５１７Ａインク導入口５１９軸５２０ポンプ支持板５２１廃インクシール５２３廃インクキャップ５２５ピストン５２７ピストン軸５２９パッキン５３１キャップ５３９バネ５４１ギア列５４５係合部５４７，５４９，５５７カム５５５スイッチ５６１吸引口５６３インク流路５７０弁７００連結枠７０２ガイド溝７０４台座７０６スライド機構７０８，７２８引っ張りバネ７１０，７１２ツメ７１４，７１６，７１８，７２０フェライト磁石７２２ガイド棒７２４ガイド溝７２６，８００，８０２突起７５１キャップ７５３連結ホルダー７５９ブレード７６０吸収体９１１ヒータボード９２１配線基板９３０ベースブレード９４０天板１０００ＭＰＵ１００１ＲＯＭ１００２ＲＡＭ１００３タイマ１００４インターフェイス部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 2/185 2/21 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０２Ｚ１０１Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録手段から記録媒体へインクを吐出し
て記録を行うインクジェット記録装置において、複数種のインクを設けるともに、前記記録手段のインク
吐出口を覆うことが可能なキャップと、該キャップ内に
負圧を作用させるポンプとを具備し、かつ前記キャップ
の数が前記ポンプの数よりも多いことを特徴とするイン
クジェット記録装置。
【請求項２】前記ポンプは、必要に応じて前記複数の
キャップの各々と接合可能なように構成されていること
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。
【請求項３】前記複数のキャップとポンプとは、キャ
リアの走査方向に対して相対移動可能であることを特徴
とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記ポンプは、１つだけ具備されている
ことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録
装置。
【請求項５】前記キャップは、前記キャップが具備さ
れた記録装置において記録可能なインクの種類数と同数
だけ具備されていることを特徴とした、請求項３に記載
のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記キャップに設けられたインク流路に
は、少なくとも前記ポンプにより前記キャップ内に負圧
を生じさせた時には開く、弁が設けられていることを特
徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記記録装置には、前記複数の記録手段
の一部あるいは全部に対して必要に応じ該記録手段の吐
出口形成面上に当接、滑走可能なブレードが設けられて
いることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット
記録装置。
【請求項８】前記ブレードは、前記ポンプの動きと連
動可能なように構成されていることを特徴とする請求項
７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】前記ブレードは、前記キャップと一体で
あることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット
記録装置。
【請求項１０】前記記録装置には、前記複数の記録手
段の一部あるいは全部に対して必要に応じ該記録手段の
吐出口形成面上に当接可能な吸収体が設けられているこ
とを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項１１】前記吸収体は、前記ポンプの動きと連
動可能なように構成されていることを特徴とする請求項
１０に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】前記記録装置には、必要に応じて前記
記録手段から記録以外の目的で吐出を行うことが可能な
ことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録
装置。
【請求項１３】前記インクジェット記録装置には、前
記記録手段から前記記録以外の目的で吐出されたインク
を受容、保持するインク受容体が具備されていることを
特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項１４】前記吸収体は、前記キャップと一体で
あることを特徴とする請求項１１または請求項１３のい
ずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１５】前記複数のキャップは、必要に応じて
単独、あるいは複数が連動して、記録ヘッドに対して接
合可能であることを特徴とする請求項３に記載のインク
ジェット記録装置。