JPH1067116A - インクジェット方式の画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 装置の小型化と各部材の移動、位置精度の向
上を図り、記録ヘッドの確実なメンテナンスが行えるよ
うにする。 【解決手段】 記録ヘッドの回復動作をする少なくとも
１つのキャップ部材９ａは、キャップ内を大気に連通す
る大気開放口９５ａを有し、キャップキャリッジ１０に
は大気開放口９５ａを開閉する封止部材５０が配設され
る。封止部材５０はねじりコイルばねにより大気開放口
９５ａ方向に付勢されると共に、封止部材５０はスライ
ダ部材５７のストッパー５９に係合して、スプリング１
３により、大気開放口９５ａを開放させる位置にある。
キャップキャリッジ１０が、吸引位置にあるとき、封止
部材５０は大気開放口９５ａを閉塞させる位置に回動し
て大気開放口９５ａの閉塞を行ない、吸引手段を作動さ
せ、記録ヘッドからインクを吸引する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型プリンタ等の
画像形成装置に係り、特に用紙等の記録媒体にインクを
飛翔させることで画像を形成するインクジェット方式の
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記インクジェット方式の画像形
成装置は、例えば、用紙等の記録媒体を一定の方向に搬
送する搬送部材と、記録媒体の搬送経路に対向すると共
に記録媒体の搬送方向と垂直な方向に移動可能に配設さ
れ、記録媒体の搬送経路に向かってノズルからインクを
飛翔させる記録ヘッドと、ヘッドを搭載するキャリッジ
とを有するものが広く普及している。また、記録ヘッド
のキャリッジとしては、イエローインク、マゼンタイン
ク、シアンインク及びブラックインクを飛翔させること
ができるフルカラー用のものが一般的である。それぞれ
の記録ヘッドは、キャリッジに固定して配設され、画像
情報に応じてインクを吐出するノズル部と、キャリッジ
に着脱可能に配設され、ノズルにインクを供給するイン
クタンクと、で構成されているものが一般的である。

【０００３】そして、インクジェット方式の画像形成装
置は、搬送部材で記録媒体を搬送し、且つ、記録媒体搬
送方向に直交して往復動作するキャリッジに搭載する記
録ヘッドから、画像情報に応じてインクを飛翔させるこ
とで、記録媒体上に所定の画像を形成する。このよう
に、インクジェット方式の画像形成装置は、インクを使
用し、更にインクをノズルから飛翔させることで画像を
形成するよう構成されることから、画像品質を維持する
上で下記の問題があった。 （１） 非画像形成時において、ノズルに収容されてい
るインクが乾燥し易い。乾燥が発生するとインクの粘度
が変化して（例えば、増粘する）、その結果インクの飛
翔の仕方が変化してしまい、所望の画像を形成すること
ができなくなってしまった。 （２） インクの乾燥が更に進行すると、ノズル内に増
粘したインクが詰ってしまったり、ノズル内に異物や空
気が混入してしまったりすることにより、インクが飛翔
しなくなってしまった。 （３） 環境条件の変化によりノズルからインクが漏れ
てしまったり、ノズルの開口縁の周囲を含む先端にイン
クが付着してしまった。この状態が発生するとインクの
飛翔の仕方、方向が変化し、所望の画像を形成すること
ができなくなってしまった。

【０００４】そこで、従来よりインクジェット方式の画
像形成装置では、非画像形成時に記録ヘッドのノズルに
メンテナンス部材であるキャップ部材を被覆して、イン
クの乾燥を防止すると共に、ポンプ部材によってノズル
内から異物等を吸引し、更に、ノズルの先端に付着した
インクはワイパー部材で除去することにより、これらの
問題を解決していた。しかし、上記メンテナンス作業は
記録ヘッドキャリッジの往復運動を妨げないようにしつ
つ、これらの問題を解決しなければならなかった。すな
わち、キャップ部材の動作は、記録ヘッドの往復運動の
経路に干渉しない位置においてしなければならなかっ
た。この要望により、キャップ部材は、ヘッドの往復運
動を妨げない位置からノズルを被覆する位置まで移動さ
せられ、定位置に位置決めされると共に、ポンプ部材は
記録ヘッド往復運動を妨げない位置から、ノズルと連結
される位置までキャップが移動する定位置において位置
決めされた状態でポンピング動作をする必要があった。
また、ワイパー部材は、ヘッドの往復運動を妨げない位
置からノズルに接触する位置まで移動されて位置決めで
きるように構成する必要があった。さらに、キャップ部
材は記録ヘッドへの当接により、また当接状態での保管
中に環境の変化により、キャップ内の圧力が変動する。
このキャップ内の圧力の変動によりノズルへ空気を押し
込んだり、ノズル内のインクがあふれたりする不都合が
生じた。そこで、キャップ部材には大気に通ずる大気開
放口を設け、キャップ内の圧力変動に対処していた。し
かし、大気開放口はポンピング作動時においては閉じて
いなければならない。つまり、大気開放口には開閉機構
を配設する必要があり、従来のこの種装置においてはソ
レノイド等の大気開放口の開閉機構専用の駆動部材によ
り開放口の開閉を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
ジェット方式の画像形成装置では、印字機構に加えてこ
れら各メンテナンス部材、およびそれらの駆動部材を設
ける必要があるがために、装置の小型化は大きな問題で
あった。そこで、この発明はキャップ部材の大気開放口
の開閉を駆動源を必要とせず記録ヘッドの移動に連動し
て実行させることにより、装置の小型化と各部材の移
動、位置精度の向上を図り、記録ヘッドの確実なメンテ
ナンス作業の達成を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のインクを吐出す
るノズル部を有する記録ヘッドと、該記録ヘッドのノズ
ル部を覆うと共に、大気に開口する開放口を有するキャ
ップ部材と、前記記録ヘッドのノズル部から、キャップ
部材を通してインクを吸引する吸引手段とを有するイン
クジェット方式の画像形成装置は、大気の開放口を封止
する位置と開放口を開放する位置に移動可能に設けられ
た封止部材と、封止部材を前記開放口を封止する位置方
向に移動させる加圧力を与える第１の加圧部材（例え
ば、封止部材をキャップ部材の開放口方向に付勢するね
じりコイルばね）と、封止部材に係合することにより封
止部材の封止位置方向への移動を規制する封止部材移動
規制手段と、第１の加圧部材の加圧力に対抗して、封止
部材移動規制手段に封止部材を開放位置方向に移動させ
る力を加える第２の加圧部材（例えば、封止部材移動規
制手段を封止部材に係合させる方向に付勢するばね）
と、吸引手段により吸引動作をする際に、キャップ部材
を吸引位置に移動させるキャップ部材移動手段と、封止
部材移動規制手段に当接することによりキャップ部材が
吸引位置に移動した際に封止部材移動規制手段の移動を
規制する当接部材とを有し、キャップ部材がノズルから
のインク吸引位置に移動した際に、当接部材に当接して
封止部材移動規制手段の移動が規制されることにより、
封止部材は封止部材移動規制手段からの規制が解かれ
て、第１の加圧部材の加圧力により封止部材が回動して
開放口を封止する位置に移動する構成を具備する。

【０００７】キャップ部材と封止部材は同一部材（キャ
リッジ）上に配設されると共に、第２の加圧部材は封止
部材移動規制手段とキャリッジとを連結し、通常はキャ
リッジは自由位置にあって、キャップ部材の開放口を開
放させ、キャップ部材の移動に連動して封止部材を回動
させて開放口を封止する構成となっている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
のインクジェット記録装置の実施の形態を詳細に説明す
る。図３は本実施の形態に係るインクジェット方式の画
像形成装置を示し、図１はメンテナンス部分の説明図、
図４はメンテナンスステーションの斜視図である。イン
クジェット記録装置は、記録媒体Ｐを矢印の方向に搬送
する記録媒体搬送部材１と、記録媒体Ｐの搬送経路に対
向し、且つ記録媒体Ｐの搬送方向と直交する方向（主走
査方向）に延設された１組のガイド部材２と、ガイド部
材２により支持された記録ヘッドキャリッジ３と、ガイ
ド部材２の下部であって記録媒体搬送経路に干渉しない
位置に配設されたメンテナンスステーション４と、これ
らを一体に保持するハウジング５等を有する。また、記
録ヘッドキャリッジ３にはフレキシブル基板に形成され
た信号線を通じて画像情報が送られるようになってい
る。また、記録ヘッドキャリッジ３は非印字領域である
メンテナンスステーション４に対向する位置がホームポ
ジションとして設定されており、印字領域と非印字領域
とを矢印Ｘ−Ｙ方向に移動し、キャリッジ３のホームポ
ジション位置での存在をホームポジションセンサ７で検
出するようになっている。

【０００９】記録ヘッドキャリッジ３は、１組のガイド
部材２上を移動可能に配設されたヘッドキャリッジフレ
ーム３ａと、フレーム３ａの下面（上記記録媒体搬送経
路に対向する側面）よりも下に突出するように配設され
た２つのノズル部、第１のノズル部３ｂ，第２のノズル
部３ｃと、フレーム３ａに対して着脱可能に配設され、
各ノズル部３ｂ，３ｃにインクを供給する２つのインク
タンク、第１のインクタンク３ｄ，第２のインクタンク
３ｅとからなる。また、第１のタンク３ｄに対応する第
１のノズル部３ｂには画像情報に応じてインクを飛翔さ
せる第１のノズル３ｆが形成されると共に、第１のノズ
ル部３ｂに接続された第１のインクタンク３ｄは黒色イ
ンクが供給される。他方、第２のタンク３ｅに対応する
第２のノズル部３ｃには画像情報に応じてインクを飛翔
させる３つのノズル３ｇ，３ｈ，３ｉが形成されると共
に、第２のノズル部３ｃに接続されたインクタンク３ｅ
は各ノズル３ｇ，３ｈ，３ｉに対してそれぞれイエロー
インク、マゼンタインク、シアンインクをそれぞれ供給
する構成となっている。

【００１０】メンテナンスステーション４は、ステーシ
ョン本体４ａと、ステーション本体４ａから排出される
インクを吸収保持する排インク吸収体４ｂとから成る。
ステーション本体４ａは、ユニットハウジング８と、ユ
ニットハウジング８に取り付けられたキャップ部材９と
により構成されている。ステーション本体４ａは２つの
キャップ部材９ａ，９ｂを有し、それらはキャップキャ
リッジ１０上に保持されている。各キャップ部材９は、
スポンジで形成されたインク保持体９１ａ，９１ｂを収
容したゴム製のキャップ９３ａ，９３ｂで形成されてい
る。キャップ９３ａ，９３ｂの側壁には、キャップ内部
と外部とを貫通する大気開放口９５ａ，９５ｂが穿孔さ
れている。第１のキャップ部材９ａには大気開放口９５
ａを開閉する封止部材５０が配設される。

【００１１】キャップキャリッジ１０は、図６に示すよ
うに２つのキャップ部材９ａ，９ｂを支持する支持底部
１０ａと、その一辺両端に配設された一対のアーム部１
０ｂと、支持底板１０ａの下に配設されたガイド部１０
ｃと、支持底板１０ａの下部であってガイド部１０ｃに
隣接して配設された支点部１０ｄを有する。アーム部１
０ｂがユニットハウジング８のガイド溝８１に係合し、
ガイド部１０ｃがユニットハウジング８の係合部８３に
係合される。キャップキャリッジ１０の支点部１０ｄに
はカムフオロワ１１ａを取り付けたＬ字アーム１１を接
続する。そして、カム１２ａを回動させると、カムフオ
ロワ１１ａを押圧してスプリング１１ｂの付勢力に抗し
てＬ字アーム１１が支点から回動する。Ｌ字アーム１１
の回動によりキャップキャリッジ１０はユニットハウジ
ング８のガイド溝８１および係合部８３に案内されて、
姿勢を一定に保ったまま上下に移動する。以後、カム１
２ａが形成された部材をカム駆動伝達部材１２と呼ぶ。
このように構成されるキャップキャリッジ１０は、さら
に記録ヘッドキャリッジ３方向上下に移動すると共に、
記録ヘッドキャリッジ３の移動方向と同じ方向（水平方
向）にユニットハウジング８内を移動可能に配設されて
いる。

【００１２】次に、キャップキャリッジ１０と記録ヘッ
ドキャリッジ３の移動機構を説明する（図６、７参
照）。記録ヘッドキャリッジ３は２つのノズル部３ｂ，
３ｃに隣接した位置に２つの凸部、印字領域側の第１の
凸部３４ａと、非印字領域側の第２の凸部３４ｂを配設
する。そして、キャップキャリッジ１０にはヘッド側の
２つの凸部３４ａ，３４ｂの移動経路に対応する位置に
係合ピン１４が配設されている。さらに、ステーション
本体４ａには係合ピン１４の近傍に上下方向に移動可能
な固定ピン１５が配設されている。なお、固定ピン１５
は、ユニットハウジング８との間に挿入されたバネ１６
により上方に付勢されると共に、カム駆動伝達部材１２
のギアの溝部（図示せず）と係合してその高さを設定さ
れる構成となっている。

【００１３】次に、記録ヘッド３に対するキャップ部材
９の位置関係を説明する。 印字位置 キャップキャリッジ１０が最も下がった状態で、キャッ
プキャリッジ１０のキャップ部材９、および係合ピン１
４は記録ヘッド３に干渉せず、記録ヘッド３は自由に印
字領域、非印字領域を移動可能である。 キャッピング準備位置 カム駆動伝達部材１２を回動させて、キャップキャリッ
ジ１０を上昇させる。記録ヘッド３とキャップ部材９は
接触していないが、係合ピン１４が記録ヘッドキャリッ
ジ３の第１の凸部３４ａに係合する高さ（位置）とな
る。そして、係合ピン１４が第１の凸部３４ａに係合し
た状態でキャリッジ１０は記録ヘッド３の移動に追従す
る。 キャッピング位置 キャップキャリッジ１０をさらに上昇させ、キャップ部
材９ａ，９ｂをノズル部３ｂ，３ｃに圧接させる。この
状態でノズル部３ｂ，３ｃはキャップ部材９ａ，９ｂに
よりキャッピングされる。また、キャップ部材９ａ，９
ｂをノズル部３ｂ，３ｃに圧接させる際に、固定ピン１
５を上昇させて非印字領域側の第２の凸部３４ｂと係合
させることにより、２つの凸部３４ａ，３４ｂの間に係
合ピン１４及び固定ピン１５を挿入させて、記録ヘッド
キャリッジ３の引出防止ができる構成となっている。ま
た、第１のキャップ部材９ａに配設する封止部材５０
は、キャップキャリッジ１０上に配設され、キャップキ
ャリッジ１０が記録ヘッドキャリッジ３に押されて非印
字領域方向に移動することにより大気開放口９５ａを封
止する構成となっている。

【００１４】次に、第１のキャップ部材９ａの大気開放
口９５ａに隣接して配設され、大気開放口９５ａを封止
する封止部材５０を説明する（図２参照）。第１のキャ
ップ部材９ａの大気開放口９５ａを開閉する封止部材５
０は、回動軸５５を中心に回動自在にキャップキャリッ
ジ１０上に配設されている。封止部材５０はねじりコイ
ルばねにより矢印Ｒ方向（大気開放口９５ａを封止する
方向）に付勢されている。キャップキャリッジ１０はス
ライド部材５７に沿ってユニットハウジング８間を走査
方向に移動可能となっている。そして、キャップキャリ
ッジ１０はスライド部材５７との間に配設されるスプリ
ング１３により、封止部材５０のねじりコイルばねのば
ね力に対抗する力で印字方向に付勢されている。キャッ
プキャリッジ１０はスプリング１３で付勢されている位
置、図２（ａ）の位置が自由位置（印字位置）となって
いる。スライド部材５７のキャップ部材９に対応する先
端には、封止部材５０に係合するストッパー５９を配設
する。キャップキャリッジ１０がスプリング１３の付勢
力によりスライド部材５７に沿って印字方向に移動する
とき、封止部材５０に係合して、ねじりばねの付勢力に
抗して封止部材５０を大気開放口９５ａを開放する方向
に回動させ、キャップ部９ａの大気開放口９５ａを開放
させている。

【００１５】キャップキャリッジ１０が上昇してキャッ
プ部材９５が記録ヘッド３に当接し、キャップキャリッ
ジ１０側の係合ピン１４とヘッド側の凸部３４ａが係合
するキャッピング準備位置をとると、キャップキャリッ
ジ１０はスプリング１３の付勢力に抗して記録ヘッド３
の移動に連動し、非印字領域方向に移動する。キャップ
キャリッジ１０の移動に伴って、封止部材５０は回動軸
５５を中心に大気開放口９５ａを封止する方向に回動す
る。さらにキャップキャリッジ１０が非印字領域方向に
移動すると、封止部材５０はストッパー５９から開放さ
れ、封止部材５０のねじりコイルばね力により回動し大
気開放口９５ａを押圧して閉塞する。キャップ９ａ内は
大気と遮断される。この状態でポンプを作動させると記
録ノズル部からのインクの吸引が実行される。

【００１６】次に、キャップキャリッジ１０が降下移動
して記録ヘッド３とキャップ部９ａとの当接が解除され
たとき、スプリング１３が復帰してキャップキャリッジ
１０は自由状態となり対向するハウジング８に当接して
印字位置に移動する（図２ａ参照）と共に、キャップキ
ャリッジ１０に取り付けられている封止部材５０はスラ
イド部材５７のストッパー５９に係合して、大気開放口
９５ａを開放する方向に回動される。このように、封止
部材５０は通常（キャップ部材９ａが記録ヘッドから離
間している状態）はストッパー５９によりねじりコイル
ばねの付勢力に抗して大気開放口９５ａを開放する位置
に係止され、キャッピング状態となりキャップキャリッ
ジ１０が記録ヘッドキャリッジ３の移動と共に押されて
矢印Ｙ方向（非印字領域方向）に移動することによって
大気開放口９５ａを閉塞するように構成されている。こ
のように、封止部材５０は格別な駆動機構を設けること
なしに、キャップキャリッジの移動を規制するスプリン
グ１３の付勢力と、封止部材５０のねじりばねの回動力
により、大気開放口９５ａの開閉が記録ヘッドキャリッ
ジ３の移動に連動して適時に実行できる。

【００１７】次に、図８において、ノズル部のノズル面
をクリーニングするワイパー部材６０を説明する。ワイ
パー部材６０はゴムブレード６５を有する。そして、ス
テーション本体４ａとの間に設けられたバネ６３により
ワイパ−部材６０は上方（記録ヘッド３方向）へ付勢さ
れている。通常はカム駆動伝達部材１２によりバネ６３
の付勢力に抗して下方に押し下げられ、ブレード６５は
記録ヘッド３のノズル部から離れている。そして、記録
ヘッドキャリッジ３の移動にあわせて、カム駆動伝達部
材１２が回動し、バネ６３の付勢力により、ワイパー部
材６０をブレード６５先端がノズル部３ｂ，３ｃの移動
経路位置に干渉する位置に移動させる。記録ヘッドキャ
リッジ３の非印字領域と印字領域との移動により、各ノ
ズル３ｂ，３ｃの先端にブレード６５が当接して、ノズ
ル面に付着するインクを払拭させることができる。

【００１８】次にポンプ部材２０の構成、および排イン
クの吸引機構を説明する（図９〜１２参照）。ポンプ部
材２０は、上部に２つのインク吸引口２１ａ，２１ｂが
形成されるシリンダ２９と、シリンダ２９の内部に嵌挿
されるピストン２０Ｐよりなる。シリンダ２９に形成さ
れるインク吸引口は、第１のキャップ部材９ａに接続さ
れる第１のインク吸引口２１ａと、第２のキャップ部材
９ｂに接続される第２のインク吸引口２１ｂとする。シ
リンダ２９の中央下部にはインク排出口２３が形成され
ている。第１のインク吸引口２１ａはシリンダ中央部近
くに配設し、第２のインク吸引口２１ｂはシリンダ端部
付近に配設する。すなわち、シリンダ２９の端部から第
１のインク吸引口２１ａの距離Ｌ₁は長く、第２のイン
ク吸引口２１ｂの距離Ｌ₂は短く構成されている。シリ
ンダ２９内に配設されるピストン２０Ｐはシリンダ２９
の内周面に当接する大きさに形成される。ピストン２０
Ｐはその中心部分に貫通孔２６が形成されたピストンヘ
ッド２２と、貫通孔２６よりも小径に形成されたピスト
ンロッド２４から成る。貫通孔２６の径をｄ₁、ピスト
ンロッド２４の径をｄ₂、ピストンロッド２４に嵌装さ
れるテ−パリング２４１の径をｄ₃としたとき、ｄ₂＜ｄ
₁≒ｄ₃の関係となっている。

【００１９】ピストンヘッド２２は、その周面の両端部
分に一対のゴム製のピストンパッキン２５Ａ，２５Ｂが
配設され、シリンダ２９内に第１のポンプ室１００Ａ
と、第２のポンプ室１００Ｂを形成する。ピストンヘッ
ド２２の側面には貫通孔２６とシリンダ空間に連通する
インク流出口２７を形成する。ピストンロッド２４は、
ピストンヘッド２２の貫通孔２６を塞ぐ大きさに形成さ
れた一対の貫通孔閉塞板２８Ａ，２８Ｂを有している。
この２つの貫通孔閉塞板２８Ａ、２８Ｂの間隔Ｌ₃はピ
ストンヘッド２２の貫通孔２６の長さＬ₄より若干長い
間隔で配設されている。また、各貫通孔閉塞板２８Ａ、
２８Ｂの貫通孔に対向する側面にはそれぞれシリコンゴ
ム製のシール部材が配設されている。また、ピストンロ
ッド２４は駆動伝達アーム１９を介してカム駆動伝達部
材１２のカムに連結されている。

【００２０】ポンプ部材２０のインク吸引口２１（第１
のインク吸引口２１ａ、第２のインク吸引口２１ｂ）と
各キャップ部材９ａ，９ｂとはインク吸引路であるホ−
ス５５で接続されている。このように１つのポンプ部材
２０により各キャップ部材９ａ，９ｂ内のインクが吸引
されるようになっている。また、ポンプ部材２０の排出
口２３に排インク吸収体４ｂを連絡させて排出インクを
吸収させるように構成されている。このように構成され
るポンプ部材２０は、ピストンロッド２４がカム駆動伝
達部材１２の回動に追従して矢印Ｖ方向に引っ張られる
ことで、インク吸引口２１ａからインクを第１のポンプ
室１００Ａに吸引する。この時、ピストンの第２ポンプ
室１００Ｂに収容されていた排インクは、貫通孔２６及
びインク流出口２７を介してインク排出口２３から排出
される。また、ポンプ部材２０は、ピストンロッド２４
が矢印Ｗ方向に押し戻されることで、第２のインク吸引
口２１ｂからインクを第２のポンプ室１００Ｂに吸引
し、且つ、ピストン２０Ｐの第１のポンプ室１００Ａに
収容されていた排インクを貫通孔２６及びインク流出口
２７を介してインク排出口２３から排出する。

【００２１】ここで、このポンプ部材２０は、第１のイ
ンク吸引口２１ａが、シリンダ２９の中央寄りに形成さ
れ、ピストンヘッド２２がある程度移動した時に、シリ
ンダ２９内とキャップ部材９を介して記録ヘッド３とが
連通するように構成されているので、第１のポンプ室１
００Ａが形成する吸引圧力は、図１３に実線（ａ）で示
すように、非常に高い圧力が瞬時に作用する急激的な吸
引波形を示す。他方、第２のインク吸引口２１ｂは、シ
リンダ２９の端部寄りに配設されて、常時シリンダ２９
内とキャップ部材９が連通しているので、第２のポンプ
室１００Ｂが形成する吸引波形は、図１３に破線（ｂ）
で示すように、ピストンヘッド２２の移動にあわせて徐
々に減圧する緩慢な吸引波形を示す。

【００２２】ポンプ部材２０の排出口２３に排インク吸
収体４ｂを連絡させて排出インクを吸収させるように構
成されている。次に、排インク処理構造を図１４により
説明する。ポンプ排出口２３より排出された排インク
は、パイプ部４１を通って排インク排出口４３へ排出さ
れる。排出口４３近傍にはジョイント用吸収体４４が配
設され、一度この吸収体４４に吸収された後、排インク
吸収体４４ｂに移行し、その後インク吸収体４ｂに移行
する。ジョイント用吸収体４４と排出口２３はホルダー
４５内に設けられたリブ４７により強制的に間隙が形成
されて、ジョイント用吸収体４４の目詰まり、排出不良
を防止する構成となっている。

【００２３】このように、カム駆動伝達部材１２には、
キャップキャリッジ１０を上下移動させるためのキャッ
ピング用カム１２ａ、固定ピン１５を上下移動させるた
めのギアの溝部、ポンプ２０を駆動するためのポンピン
グ用カム、ワイパー部材６０を上下移動させるためのワ
イピング用カム等を備えている。カム駆動伝達部材１２
には回転位相センサ用の検出板を備えている。カム駆動
伝達部材１２は、モータの回転をギア列により伝達され
て各部材用のカムを回転する構成となっている。

【００２４】すなわち、これら各カム及び溝は、図１５
に示すように、カム駆動伝達部材１２の検出板で検出す
る所定の回転位相に対して各部材を移動（駆動）させる
ように形成されている。カムの回転角度と各部材の移動
を説明すると、カムの回転位相３５０〜１０°には全て
の部材（９ａ，９ｂ，１４，１５，６０）が退避位置に
ある。カムの回転位相３０〜５０°にはキャップキャリ
ッジ１０をハーフポジションまで上昇させるキャップ位
置決めモードが割り付けられ、カムの回転位相７０〜１
２０°にはキャリッジを停止させてキャップ部材等９
ａ，９ｂ，１４及び固定ピン１５を上昇させるキャリッ
ジ停止モードが割り付けられ、カムの回転位相１２０〜
２００°にはキャップ部材等９ａ，９ｂ，１４及び固定
ピン１５を上昇させた状態でポンプ２０を駆動させるバ
キューム（吸引）モードが割り付けられ、カムの回転位
相２８０〜３５０°にはキャップ部材等９ａ，９ｂ，１
４及び固定ピン１５を退避させた状態でポンプ２０を駆
動させる、キャップ内バキュームモードが割り当てら
れ、更に、カムの回転位相３２０〜３３０°にはワイパ
ー部材６０を上昇させるワイピングモードが割り当てら
れている。

【００２５】次に１つのポンプによるインクの吸引、排
出作用を詳述する。 第１のポンプ室１００Ａのインク吸引工程、及び第
２のポンプ室１００Ｂのインク排出工程 ロッド２４が図示矢印Ｖ方向に移動を始めると、第１の
ポンプ室１００Ａのシールパッキン２８Ａがピストンヘ
ッド２２とロッド２４に押し潰され第１のポンプ室１０
０Ａが密閉状態になる。ロッド２４の移動にともないピ
ストンパッキン２５Ａも移動を開始し、第１のポンプ室
１００Ａを大気圧から徐々に減圧してゆく。所定の圧力
に達したときにノズルにつながっている第１の吸引口２
１ａを連通させ、第１のノズル部３ｂのノズル３ｆ面に
所定の吸引圧をかけノズル３ｆ内の増粘したインク、異
物、空気を急激的に吸引する。このとき、同時にポンプ
室１００Ｂでは、貫通孔閉塞板２８Ｂが押し潰された状
態から自由状態に戻り、僅かに生じる隙間を利用してポ
ンプ室１００Ｂ内に吸引されたインクを排出口２３側に
移動させ、さらに、排インク吸収体４ｂへ順次移行させ
ていく。

【００２６】 ポンプ室１００Ａの排出工程及びポン
プ室１００Ｂの吸引工程 ロッド２４が矢印Ｗ方向に移動を始めると貫通孔閉塞板
２８Ａがピストンヘッド２２とロッド２４に押し潰され
た状態から自由状態に戻り、僅かに生じるすき間を利用
して第１のポンプ室１００Ａ内に吸引されたインクを排
出口２３側に移動させ、さらに、排インク吸収体４ｂへ
順次移行させていく。このとき、同時に第２のポンプ室
１００Ｂでは、ピストンパッキン２５Ｂがパッキンホル
ダーとロッド２４に押し潰されポンプ室Ｂを密閉状態と
する。ロッドの移動に伴いピストンパッキン２５Ｂも移
動を開始する。しかし、ポンプ室１００Ｂは第２のノズ
ル部９ｂにつながっている吸引口２１ｂをシリンダ２９
の短部近くに形成してポンプ室内とキャップ部材９ｂが
連通しているので、ピストン２０Ｐの移動に伴い徐々に
減圧されていくとともにキャップ内からのインクの吸引
を行う。

【００２７】ここで、インクの吸引仕様を説明する。 ノズル吸引時の吸引仕様（第１のポンプ室を使用） 第１のポンプ室１００Ａに封止部材５０で大気開放口９
５ａを封止したキャップ部材９ａを連結。ポンプ室１０
０Ａを密閉状態にしてピストン２０Ｐを移動させ、ポン
プ室を大気圧から徐々に減圧していき所定の圧力に達し
たときにノズルにつながっている吸引口２１ａが連通し
て、急激的な吸引波形を形成させる。このときノズル部
３ｂまたは３ｃ面には急激な吸引圧がかけられ、ノズル
内の増粘したインク、異物、空気が吸引される。この吸
引仕様は所定の圧力に達した状態で吸引を行うため、無
用なインク吸引をせずに効率よく回復動作を行うことが
できる。 キャップ内空吸引時の仕様（第１、および第２のポン
プ室を使用） 第２のポンプ室１００Ｂに大気開放口９５ｂを開放した
状態のキャップ部材９ｂを連結，ポンプ室１００Ｂとノ
ズルにつながっている吸引口とを連通させた状態で、ピ
ストンパッキンを移動させ、徐々に減圧していく。この
時、キャップ内に残留したインクは、ピストンパッキン
の移動とともに、ポンプ室に移動していく。キャップ部
材内に残留しているインクを回収するには比較的低い圧
力で徐々に吸引してゆく波形の方が効率良く吸収される
ことが実験により確認されている。

【００２８】以上のように、ポンプ部材２０は１個のポ
ンプにより上記２つの吸引仕様に対応できる。以上の構
成よりなる本実施の形態によるインクジェット記録装置
の、記録ヘッド３の移動と封止部材５０の関係を含めた
インク吸引作用を説明する。 Ａ 第１の記録ヘッド部３ｂからの吸引………図１６
（ａ〜ｅ）参照 キャップキャリッジ１０は印字位置にあり、記録ヘッド
３は非印字領域方向Ｙに移動している。キャップキャリ
ッジ１０が上昇する。このとき、キャリッジ１０の係合
ピン１４は第１の凸部３４ａと第２の凸部３４の中間に
あるようにする。記録ヘッド３の移動に合わせて、キャ
ップキャリッジ１０の係合ピン１４が記録ヘッド３の凸
部３４ａに干渉する位置まで上昇させる。…（ａ、ｂ） 記録ヘッド３の第１の凸部３４ａとキャップキャリッジ
１０の係合ピン１４とを係合させた状態で、キャップキ
ャリッジ１０は記録ヘッド３に引かれて矢印Ｙ方向に移
動する。…（ｃ、ｄ キャップとヘッドの位置決め） さらにキャップキャリッジ１０が上昇し記録ヘッド３と
キャップ部材９が接触する。…この位置はキャップ保管
時と同様

【００２９】ノズル部３ｂ（黒ＢＫ用）を第１のキャッ
プ部材９ａで，ノズル部３ｃ（カラ−ＴＣ用）を第２の
キャップ部材９ｂで被覆する。この状態でさらに記録ヘ
ッド３を非印字領域方向Ｙに移動させる。記録ヘッド３
の移動に伴ってノズル部に連結する（被覆する）キャッ
プキャリッジ１０も矢印方向Ｙに移動し、第１のキャッ
プ部材９ａの大気開放口９５ａは封止部材５０で封止さ
れる。この状態でポンプ部材２０を作動させると、第１
の吸引口２１ａに連結する黒ＢＫ用ノズル部３ｂからは
増粘したインク等の異物を吸引することができる。この
ときのポンプの吸引波形は急激的な波形であって、ノズ
ル吸引時の吸引仕様が使用される。…（ｅ） 第１のポンプ室Ａに吸引されたインクは、ポンプ部材２
０の復帰時、排出される。

【００３０】第２の吸引口２１ｂに連結するカラー用ノ
ズル部３ｃ側においては、ノズル部３ｂからの吸引時、
第２のポンプ室１００Ｂから吸引インクが排出される。
その後、ピストン２０Ｐの移動に合わせた大気開放口９
５ｂが開口した状態での吸引が行われる。この時のポン
プの吸引波形は緩慢な波形であって、キャップ内吸引時
の吸引仕様による比較的低い圧力で徐々にキャップ内の
インクをポンプ室に吸引する。

【００３１】Ｂ 第２の記録ヘッド部３ｃからの吸引…
……図１６（ｆ〜ｉ） キャップキャリッジ１０は印字位置にあり、記録ヘッド
３は非印字領域方向Ｙに移動している。キャップキャリ
ッジ１０が上昇する。このとき、キャリッジ１０の係合
ピン１４は第２の凸部３４の外側にあるようにする。記
録ヘッド３の移動に合わせて、キャップキャリッジ１０
の係合ピン１４が記録ヘッド３の第２の凸部３４ｂに干
渉する位置まで上昇する。…（ｆ） 記録ヘッド３の第２の凸部３４ｂとキャップキャリッジ
１０の係合ピン１４とを係合させた状態で、キャップキ
ャリッジ１０は記録ヘッド３に引かれて矢印Ｙ方向に移
動する。…（ｇ キャップとヘッドの位置決め） さらにキャップキャリッジ１０が上昇し記録ヘッド３と
キャップ部材９が接触する。ノズル部３ｃ（カラーＴＣ
用）を第１のキャップ部材９ａで被覆する。この状態で
さらに記録ヘッド３を非印字領域方向Ｙに移動させる。
記録ヘッド３の移動に伴ってノズル部に連結する（被覆
する）キャップキャリッジ１０も矢印方向Ｙに移動し、
第１のキャップ部材９ａの大気開放口９５ａは封止部材
５０で封止される。…ｈ

【００３２】この状態でポンプ部材２０を作動させる
と、第１の吸引口２１ａに連結するノズル部３ｃ（カラ
ーＴＣ用）からは増粘したインク等の異物を吸引するこ
とができる。このときのポンプの吸引波形は急激的な波
形であって、ノズル吸引時の吸引仕様が使用される。…
（ｉ） このとき、第２のポンプ室１００Ｂに連結されるキャッ
プ部材９ｂはピストン２０Ｐが復帰時、緩慢な吸引波形
によるキャップ内残留インクの吸引が実行される。

【００３３】Ｃ キャップ部材からの吸引…（ａ） 各キャップ部材９ａ，９ｂにノズル部３ｂ，３ｃが対向
されるように記録ヘッドキャリッジ３の位置決めをす
る。この状態でポンプ部材２０を動作させることで、ノ
ズル部３ｂ（黒ＢＫ用）、ノズル部３ｃ（カラーＴＣ
用）の各ノズル３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉから飛翔させた
インクを各キャップ部材９ａ，９ｂで受け、キャップ部
材内のインクをポンプ部材２０にて吸引する。さらに、
ポンプ２０の作動とワイピング（ブレードの上下運動）
をみると、記録ヘッドがホームポジションにあるとき、
ブレード６５は退避状態からヘッドに当接位置へと上昇
し、ヘッドが印字側に移動するとき、ノズル表面を拭き
取る。そして、ブレード６５が退避位置にあるとき、記
録ヘッド３はホームポジションに移動するのであるが、
ブレード６５が退避位置から当接位置に移動すると同時
にポンプ部材２０が作動し、キャップ内の残留インクを
回収し、ブレード６５の退避、当接可能状態への動作と
共に、キャップ内の空吸引を同時に行うようにすること
によりメンテナンス動作時間の短縮が可能となる。

【００３４】ここで、吸引ポンプの作動とインクの吸引
のタイミングを図１７のタイミングチャートにより説明
する。第１のポンプ室１００Ａに連絡する第１の吸引口
２１ａに連結する第１のキャップ９ａは大気開放口を閉
塞した状態で記録ヘッド部３ｂ，３ｃを被覆したとき、
急激的に負圧となり、記録ヘッドからの吸引を実行し、
インクの流入と共に急激に大気となる。また、記録ヘッ
ド部に連結しないとき、第１のキャップ部９ａからのキ
ャップ内吸引を実行する。そして、この間第２のポンプ
室１００Ｂ内の吸引されたインクは排出口から排出され
る。第２のポンプ室１００Ｂに連絡する第２の吸引口２
１ｂに連結する第２のキャップ９ｂは、大気開放口を開
放した状態で記録ヘッド部３ｃを被覆する。ピストン移
動と共に徐々に負圧となり、キャップ部９ｂからのキャ
ップ内吸引が実行される。この間第１のポンプ室１００
Ａ内の吸引されたインクは排出口から排出される。

【００３５】このように、本実施形態のインクジェット
方式の画像形成装置は、１つのモータ（パルスモータ）
で、キャップ部材９ａ，９ｂ，ワイパー部材６０、キャ
リッジ位置固定部材１５を、記録ヘッドキャリッジ３の
移動経路に対して進退させて位置決めすると共に、キャ
ップの大気開放口封止部材５０による大気開放口を閉塞
し、吸引タイミングにポンプ部材２０を作動させるよう
にしているので、各部材毎に個別に駆動手段を設ける必
要がなく、装置の小型化が達成される。さらに記録ヘッ
ドへのキャップ部材９当接時、および保管時には大気開
放口を開放し、ノズルからの吸引を実行するキャッピン
グ位置においては封止部材を回動させて大気開放口を閉
塞するので、確実な記録ヘッドのメンテナンスが記録ヘ
ッドの移動に合わせて実行でき、インクの吐出不良によ
る画像形成不良を解消することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のとおり、本発明のインクジェット
方式の画像形成装置は、キャップ部材の大気開放口の開
閉を駆動源を必要とせず記録ヘッドの移動に連動して実
行させることにより、装置の小型化と各部材の移動、位
置精度の向上を図り、記録ヘッドの確実なメンテナンス
作業の達成を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るインクジェット記録装置のメン
テナンス部の概要説明図。

【図２】 封止部材の作動説明図。

【図３】 インクジェット記録装置の全体斜視図。

【図４】 メンテナンスステーションの斜視図。

【図５】 記録ヘッドとメンテナンス部材の動作説明
図。

【図６】 記録ヘッドとメンテナンス部材の動作説明
図。

【図７】 記録ヘッドとメンテナンス部材の動作説明側
面図。

【図８】 クリーニングブレードの動作説明図。

【図９】 ポンプ部材の構成説明図。

【図１０】 シリンダの側面図。

【図１１】 ポンプの動作説明図。

【図１２】 ポンプの動作説明図ポンプの正面図。

【図１３】 吸引波形を示すグラフ。

【図１４】 インク吸収部材の断面図。

【図１５】 カムの回転角と各部材の作動タイミングチ
ャート。

【図１６】 記録ヘッドとメンテナンス部材の作動説明
図。

【図１７】 メンテナンス部の吸引タイミングチャー
ト。

【符号の説明】

１ 記録媒体搬送部材、 ３ 記録ヘッドキャリッジ、
３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ ノズル、 ９ａ，９ｂ キ
ャップ部材、 １０ キャップキャリッジ、１２ カム
駆動伝達部材、 １３ スプリング、 １４ 係合部
材、 １５ キャリッジ位置固定部材、 ２０ ポンプ
部材、 ５０ 封止部材、 ５５ 回動軸、 ５７ ス
ライド部材、 ５９ ストッパー、６０ ワイパー部
材、 ９５大気開放口、 １００ ポンプ室。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するノズル部を有する記録
   ヘッドと、該記録ヘッドのノズル部を覆うキャップ部材
   と、前記記録ヘッドのノズル部から、前記キャップ部材
   を通してインクを吸引する吸引手段とを有するインクジ
   ェット方式の画像形成装置において、 前記キャップ部材に設けられた開放口と、該開放口を封
   止する位置と開放口開放する位置に移動可能に設けられ
   た封止部材と、該封止部材を前記開放口を封止する位置
   方向に移動させる加圧力を与える第１の加圧部材と、前
   記封止部材に係合することにより封止部材の封止位置方
   向への移動を規制する封止部材移動規制手段と、前記第
   １の加圧部材の加圧力に対抗して、該封止部材移動規制
   手段に封止部材を開放位置方向に移動させる力を加える
   第２の加圧部材と、前記吸引手段により吸引動作をする
   際に、前記キャップ部材を吸引位置に移動させるキャッ
   プ部材移動手段と、前記キャップ部材が吸引位置に移動
   した際に前記封止部材移動規制手段の移動を規制する当
   接部材とを有し、 前記キャップ部材がノズルからのインク吸引位置に移動
   した際に、前記封止部材移動規制手段が前記当接部材に
   当接し位置移動が規制されることにより、前記封止部材
   は封止部材移動規制手段からの規制を解かれ、第１の加
   圧部材の加圧力により開放口を封止する位置に移動する
   よう構成されてなるインクジェット方式の画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 第１の加圧部材は封止部材をキャップ部
   材の開放口方向に付勢するばねであり、第２の加圧部材
   は封止部材移動規制手段を封止部材に係合する方向に付
   勢するばねである請求項１記載のインクジェット方式の
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 キャップ部材と封止部材は同一キャリッ
   ジ上に配設されると共に、封止部材移動規制手段と該キ
   ャリッジは第２の加圧部材で連結されて位置が規制され
   ている請求項１記載のインクジェット方式の画像形成装
   置。