JPH11138847A - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録ヘッドをワイピングするワイピングユニ
ットの構成を簡素化し、ワイピング動作の信頼性を向上
させること。 【解決手段】 インクジェット式記録装置における非印
字領域には、ワイピングユニット１７およびキャッピン
ク装置１１が配置されている。ワイピングユニット１７
は、回転可能なホイールと、その周側面に放射状に樹立
されワイピング部材より構成されている。例えばヘッド
のクリーニング操作時にはホイールが回転駆動されてワ
イピング部材が記録ヘッド７，８の移動経路上に位置す
るように制御される。また、クリーニング操作時以外に
おいてはホイールが回転駆動されてワイピング部材が記
録ヘッド７，８の移動経路上から退避するように制御さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録用紙の幅方向
に移動する記録ヘッドを有し、印刷データに基づいてイ
ンク滴を記録用紙に吐出して画像を印刷するインクジェ
ット式記録装置に関し、より詳細には記録ヘッドをワイ
ピングするワイピング部材およびその駆動手段を備えた
記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータの発達によりグ
ラフィック処理が比較的簡単に実行できるようになった
ため、ディスプレイに表示される例えばカラー画像のハ
ードコピーを高品質で出力できる記録装置が求められて
いる。

【０００３】このような要求に応えるためにインクジェ
ット記録ヘッドを搭載した記録装置が提供されている。
このインクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が小さ
く、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、
カラー印刷を中心とした多くの印刷に使用されている。

【０００４】このようなインクジェット式記録装置は、
インク貯蔵手段からのインクの供給を受けるインクジェ
ット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相
対的に移動させる紙送り手段を備え、印字信号に応じて
記録ヘッドを移動させながら記録用紙にインク滴を吐出
させてドットを形成することで記録が行われる。

【０００５】そして、インクという液体を扱う関係上、
記録ヘッドへのインクの充填や、またインク溶媒の揮散
による目詰まりを防止するために、キャッピング手段に
より記録ヘッドからインクを強制的に吸引排出させる処
理や、また印字データに関係がない駆動信号を供給し
て、非印字領域でヘッドのノズル開口からインク滴を吐
出させる操作が行われている。

【０００６】記録ヘッドの目詰まり解消のために行うイ
ンクの強制的な排出処理は、通常クリーニング操作と呼
ばれ、長時間の休止後に印刷を再開する場合や、またユ
ーザが印字かすれ等の印字品質不良を解消するためにク
リーニングスイッチを押圧することにより実行される。
これは、記録ヘッドをキャッピング手段により封止して
負圧を作用させてインク滴を排出させ、その後にゴムな
どの弾性板からなるワイピング部材によりヘッドのノズ
ルプレートをワイピングする処理である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
種の記録装置においては、印字領域外にキャッピング手
段およびワイピング部材が配置されており、前記したよ
うに例えばクリーニングスイッチを押圧した場合におい
て、ワイピング部材を記録ヘッドの移動経路に侵入させ
て、これにより記録ヘッドのノズルプレートに付着して
いる塵埃や紙粉などを除去するワイピング動作を実行す
る。またキャッピング手段によるインク吸引時に生じた
インク飛沫によりノズルプレートに付着したインク層を
ワイピング部材により払拭させるように動作させる。

【０００８】また、クリーニング操作以外の動作モード
においては、前記ワイピング部材は記録ヘッドの移動経
路から水平方向に後退させるような駆動手段が施されて
いる。そして記録装置のコストの低減、また装置の小形
化を図るために、キャッピング手段に対して負圧を与え
るための吸引ポンプの駆動と、前記ワイピング部材の駆
動とを１つのモータによって駆動させる構成が採られて
いる。

【０００９】しかしながら、特にワイピング部材の駆動
手段においては、吸引ポンプの駆動軸に例えば摩擦クラ
ッチを介して一方または他方向に回転移動されるセッレ
バーを配置し、このセッレバーよりカム等の多数の部品
を介してワイピング部材を水平方向に移動させるという
複雑な構成が採られている。

【００１０】従って、このような構成を採るために、各
部品の管理等が繁雑となるなどの問題を抱えている。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、吸引ポンプの駆動とワイピング部材の
駆動とを１つのモータにより駆動させつつその構成を簡
素化し、前記したような問題点を解消すると共に、ワイ
ピング動作の信頼性を向上させることが可能なインクジ
ェット式記録装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装
置は、印刷データに対応してインク滴を吐出するインク
ジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドを封止すると
共に吸引ポンプからの負圧を受けるキャッピング手段
と、前記記録ヘッドのノズル開口面をワイピングするワ
イピングユニットとを具備したインクジェット式記録装
置であって、前記ワイピングユニットは、回転可能なホ
イールと、該ホイールの周方向に突出させて配置された
ワイピング部材より構成され、かつ前記ホイールは吸引
ポンプの駆動時において、吸引ポンプと直結されて回転
駆動されるように構成される。

【００１３】この場合、好ましくは前記ワイピング部材
はホイールに対して周方向に複数個配置された構成とさ
れる。そして複数個のワイピング部材のそれぞれは、２
種以上の材質の異なった素材により形成されることが望
ましい。

【００１４】また、前記ワイピング部材は、複数の材質
の異なった部材を重ね合わせて形成される場合もある。
この場合、好ましくは第１のワイピング部材はゴム部材
により構成され、また第２のワイピング部材はフェルト
部材により構成される。

【００１５】さらに前記ホイールの回転動作に基づいて
回転移動するワイピング部材の移動経路上に、少なくと
もワイピング部材の一部に接触する接触部材を配置した
構成とすることが望ましい。

【００１６】また、前記ワイピング部材の位置検出セン
サがさらに具備され、位置検出センサからのセンサ出力
に基づいて、記録ヘッドの移動経路上に前記ワイピング
部材を選択的に位置させるように構成されることが望ま
しい。

【００１７】以上のように構成されたインクジェット式
記録装置によると、吸引ポンプの駆動軸とワイピング部
材とが直結された構成とされ、クリーニング操作時には
ワイピング部材を保持するホイールの回転方向の位置制
御により、ワイピング部材を記録ヘッドの移動経路上に
位置させることができる。

【００１８】そして、ワイピング部材は周方向に複数配
置され、例えばゴム部材或いはフェルト部材等の少なく
とも２種以上の材質のワイピング部材を、ホイールを回
転させることにより選択することができる。

【００１９】また、回転移動するワイピング部材の移動
経路上にワイピング部材の一部に接触する接触部材を配
置することにより、ワイピング部材に堆積したインク等
の乾燥固形分を剥離させることも可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるインクジッ
ト式記録装置について、図に示す実施の形態に基づいて
説明する。

【００２１】図１は本発明が適用されたインクジェット
式記録装置の全体構成を示すものである。図１において
符号１はキャリッジであり、このキャリッジ１はタイミ
ングベルト２の一部に結合されてキャリッジモータ３の
往復回転により駆動され、ガイド部材４に案内されてプ
ラテン５に平行に移動するように構成されている。

【００２２】キャリッジ１の記録用紙６と対向する面に
は印刷領域側（図１における左側）に黒インクを吐出す
る記録ヘッド７が、また非印刷領域側にカラー印刷用の
記録ヘッド８が搭載され、各記録ヘッド７，８は、それ
ぞれ黒インクカートリッジ９、カラーインクカートリッ
ジ１０からインクの供給を受けて記録用紙６に対してイ
ンク滴を吐出して印刷することができるように構成され
ている。

【００２３】非印字領域に配置された１１はキャッピン
ク装置であり、黒インク用記録ヘッド７を封止するキャ
ップ部材１２と、カラーインク用記録ヘッド８を封止す
るキャップ部材１３を同一のキャップホルダーに搭載
し、後述するようにそれぞれが単独で駆動可能な２台の
吸引ポンプ１５Ａ，１５Ｂからなるポンプユニット１５
にチューブを介して接続されている。

【００２４】そして、キャップ部材１２，１３はそれぞ
れ記録ヘッド７，８のノズル開口面を１つの空間で封止
できるサイズを備え、非印字時にはノズル開口を封止
し、また吐出能力回復操作時（クリーニング操作時）に
は、ポンプユニット１５から負圧の供給を受けて記録ヘ
ッド７，８からインクを強制的に排出させることができ
るように構成されている。

【００２５】また、キャップ部材１２，１３はキャップ
部材内に排出されて、ここで滞留したインクを効果的に
排出するために、キャリッジ１の移動や、また駆動手段
などにより開閉が制御される後述する大気開放バルブを
介して大気に連通されている。さらに、キャッピンク装
置１１の近傍には、クリーニング操作時において記録ヘ
ッド７，８のノズル開口面をワイピングするワイピング
ユニット１７が回転可能となるように配置されている。

【００２６】図２はワイピングユニット１７を具備した
ポンプユニット１５の構成を分解斜視図によって示した
ものである。

【００２７】まず、ポンプユニット１５は、その両外側
にそれぞれ円筒部１５ａ，１５ｂが形成されたポンプフ
レーム１５ｃを具備しており、この円筒部１５ａ，１５
ｂにはそれぞれポンプホイル１５ｄ，１５ｅが、図示せ
ぬパルスモータの駆動力を得て、正転および逆転可能と
なるように配置されている。

【００２８】各ポンプホイル１５ｄ，１５ｅには、一端
が中心方向に他端が外周方向に向けて伸びる２本の軸孔
１５ｆがそれぞれ設けられていて、ポンプホイル１５
ｄ，１５ｅの回転方向に応じてこれらの軸孔１５ｆに軸
支されたローラ１５ｇを、中心方向に片寄らせるか、ま
たは外周方向に片寄らせるかできるように構成されてい
る。

【００２９】そして回転方向に応じたローラ１５ｇの片
寄りによりチューブ１５ｈを円筒部１５ａ，１５ｂとの
間で加圧してしごく作用を行うポンプ作用と、チューブ
１５ｈを加圧しないレリース作用とを行わせるように構
成されている。このような構成により２つの独立した吸
引ポンプ１５Ａおよび１５Ｂを構成している。

【００３０】なお、前記各チューブ１５ｈの一端は、前
記したキャッピング装置１１の各キャップ部材１２，１
３によって囲まれた内部空間に導通するように接続され
ている。そして、クリーニング指令を受けた場合におい
てポンプユニット１５の駆動による負圧が、キャップ部
材１２，１３によって囲まれた内部空間に印加されるよ
うに構成されている。

【００３１】またワイピングユニット１７は回転可能な
ホイール１８と、該ホイールの周方向に突出させて配置
されたワイピング部材１９より構成され、かつホイール
１８は前記ポンプユニット１５の駆動時において、ポン
プユニット１５のポンプホイル１５ｄと直結されて回転
駆動されるように構成されている。

【００３２】前記ワイピング部材１９は、図２に示すよ
うにホイール１８の周方向の対向する位置（１８０度の
位置）に突出させて配置されており、それぞれが短冊状
に成されている。短冊状に成された各ワイピング部材１
９ａ，１９ｂは、図２に示す形態においてはその平面方
向が軸方向と一致するように配置されている。

【００３３】そして各ワイピング部材１９ａ，１９ｂの
うちの一方はゴム部材により構成され、また他方はフェ
ルト部材により構成されている。

【００３４】ワイピングユニット１７は、図３に示すよ
うに短冊状に成された各ワイピング部材１９ａ，１９ｂ
が、その平面方向が軸方向と直交するように配置されて
いてもよい。そしてホイール１８の側面には円環状の光
学的な反射パターン１８ａが配置されており、このパタ
ーン１８ａを読み取る光学センサ２０が、パターン１８
ａに対向するように配置されている。

【００３５】この光学センサ２０は、ホイール１８の回
転角度を検知して、各ワイピング部材１９ａ，１９ｂの
位置検出センサとして働くものである。

【００３６】図４は、ホイール１８に配置された反射パ
ターン１８ａと、光学センサ２０とによりワイピング部
材１９ａ，１９ｂの位置検出センサを構成し、ワイピン
グ部材１９ａ，１９ｂの位置制御を実行する形態を示し
たものである。

【００３７】すなわち、光学センサ２０による読み取り
出力は波形整形回路２１に供給され、この波形整形回路
２１によりパルス信号に整形する。波形整形回路２１に
より得られるパルス信号は位置演算回路２２に供給さ
れ、ワイピング部材１９ａ，１９ｂの位置が演算され
る。

【００３８】この位置演算回路２２によって演算された
位置データは、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）
２３に供給され、ＭＰＵ２３は常にワイピング部材１９
ａ，１９ｂの位置を監視することができるように成され
ている。そして、ＭＰＵ２３はモータ制御回路２４に指
令信号を送出し、モータ制御回路２４は指令信号に基づ
いてパルスモータ２５に対して駆動パルスを送出するよ
うに構成されている。

【００３９】パルスモータ２５は周知のとおり、モータ
制御回路２４から供給される駆動パルスの数に比例して
ワイピングユニット１７のホイール１８を回転駆動する
ことができる。従って、例えばクリーニング操作の指令
がかかると、ＭＰＵ２３は光学センサ２０による読み取
り出力に基づいてワイピング部材１９ａ，１９ｂの位置
を監視しつつ、モータ制御回路２４に指令信号を送出
し、ワイピング部材１９ａまたは１９ｂを記録ヘッドの
移動経路上に回転移動させるように制御する。

【００４０】この場合、キャリッジ１が印字領域からキ
ャッピンク装置１１側へ移動する場合においては、フェ
ルト部材により構成されたワイピング部材１９ａが記録
ヘッドの移動経路に位置するように回転制御される。こ
れによりフェルトにより形成されたワイピング部材１９
ａにより記録ヘッドのノズルプレートに付着している塵
埃や紙粉などを除去するワイピング動作が実行される。

【００４１】また、キャリッジ１がキャッピンク装置１
１側から印字領域側にへ移動する場合においては、ゴム
部材により構成されたワイピング部材１９ｂが記録ヘッ
ドの移動経路に位置するように回転制御される。これに
よりゴムにより形成されたワイピング部材１９ｂにより
記録ヘッドのノズルプレートに付着しているインク層を
払拭させるワイピング動作が実行される。

【００４２】そしてクリーニング操作が終了すると、Ｍ
ＰＵ２３はモータ制御回路２４に指令信号を送出し、ワ
イピング部材１９ａおよび１９ｂが記録ヘッドの移動経
路上から退避するように、すなわちホイール１８をほぼ
９０度回転させたところで停止させるように制御する。

【００４３】さらには、図５に示すようにワイピングユ
ニット１７は、短冊状に成された各ワイピング部材１９
ａ，１９ｂを重ね合わせた構成で、その平面方向が軸方
向と直行するように配置されてもよい。この場合、キャ
リッジ１が印字領域からキャッピング装置側へ移動する
場合は、部材１９ａがヘッドのノズルプレートと接触
し、キャリッジ１がキャッピング装置側から印字領域へ
移動する場合は、部材１９ｂがヘッドのノズルプレート
と接触する構成となる。

【００４４】図６は記録ヘッドをクリーニング操作する
状態を模式的に示したものである。なお図１乃至図５に
おいてすでに説明した部分と同一部分は図６においてそ
れぞれ同一の符号で示している。

【００４５】クリーニング操作時においては、前記した
ようにワイピングユニット１７におけるフェルト材によ
り形成されたワイピング部材１９ａが記録ヘッド７，８
の移動経路上に位置するようにモータ２５により回転制
御される。従って記録ヘッド７，８はフェルトによるワ
イピング部材１８ａにより、その表面に付着した塵埃等
が除去される。

【００４６】記録ヘッド７，８が非印字領域に配置され
たキャップ部材１２，１３の直上に位置した状態でキャ
ップ部材１２，１３が上昇し、記録ヘッド７，８のノズ
ルプレートを閉塞する。

【００４７】前記キャップ部材１２，１３の内部空間は
大気開放バルブ３２に連通されており、大気開放バルブ
３２が閉塞された状態でモータ２５が回転すると、吸引
ポンプ１５の作用により、キャップ部材１２，１３によ
って囲まれた内部空間に負圧が印加される。このために
各記録ヘッド７，８よりインクが吸引され、キャップ部
材１２，１３内に吐出され滞留する。

【００４８】そして大気開放バルブ３２を解放して吸引
ポンプ１５を駆動させることにより、キャップ部材１
２，１３内に吐出されたインクは排インクタンク３３に
排出される。

【００４９】キャップ部材１２，１３によるインクの吸
引作用はインク溶媒の揮散による目詰まりを防止するた
めの大量吸引、およびその後に記録ヘッドにおける不揃
いのメニスカスを回復させるための微量吸引などのシー
ケンスが実行される。

【００５０】この様なクリーニング処理がなされた後、
記録ヘッド７，８は印字領域に移動するが、この時ワイ
ピングユニット１７におけるゴム部材により形成された
ワイピング部材１８ｂが記録ヘッド７，８の移動経路上
に位置するようにモータ２５により回転制御される。

【００５１】従って、インク吸引時に生じたインク飛沫
によりノズルプレートに付着したインク層はワイピング
部材１８ｂにより払拭され、クリーニング操作が終了す
る。

【００５２】なお図７に断面状態で示したように、回転
移動する前記ワイピング部材１８ａおよび１８ｂの移動
経路上に、少なくともワイピング部材の一部に接触する
接触部材３１を配置することが好ましい。すなわち接触
部材３１は、例えば断面形状が三角形となるような柱状
体により構成されており、その陵辺部分がワイピング部
材１９ａおよび１９ｂの側面に当接するように配置され
ている。

【００５３】このような構成とすることで、ワイピング
部材１９ａおよび１９ｂのＡ方向またはＢ方向への移動
により、ワイピング部材１９ａおよび１９ｂに堆積した
インク等の乾燥固形分を剥離させることが可能であり、
ワイピング部材によるヘッドクリーニング作用の信頼性
を確保することが可能となる。

【００５４】なお、以上説明した実施の形態において
は、ワイピング部材の位置制御を成すために、回転され
るホイールの側面に反射パターンを配置し、これを光学
的に読み取る構成とされているが、このような特定の位
置検出手段に限られることはなく、例えば磁気的な検出
手段、またはその他の検出手段を採用できることは勿論
であり、さらにはパルスモータ２５の回転数を、ワイピ
ング部材１９ａ，１９ｂを回転させるために用いたギヤ
比を換算することにより、ワイピング部材の回転位相を
管理することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなとおり、本発明に
かかるインクジェット式記録装置においては、吸引ポン
プの駆動時において吸引ポンプと直結されて回転駆動さ
れるホイールにワイピング部材を周方向に突出させて配
置したので、ホイールを回転制御することにより、記録
ヘッドの移動経路上にワイピング部材を配置または退避
させることができる。

【００５６】従って、従来の構成に比較して簡素化する
ことが可能であり、動作の信頼性を向上させることがで
きる。

【００５７】またホイールに対して複数のワイピング部
材を配置し、それぞれのワイピング部材を材質の異なっ
た素材により形成させることで、それぞれ異なった特性
のワイピング作用を得ることが可能であり、最適なワイ
ピング効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるインクジェット式記録装置
の構成を示した斜視図である。

【図２】図１に示す記録装置に搭載されたインク吸引ポ
ンプおよびワイピングユニット構成を示した分解斜視図
である。

【図３】ワイピングユニットと位置検出センサとの関係
を示した斜視図である。

【図４】位置検出センサからのセンサ出力を用いてワイ
ピングユニットを駆動させる制御回路を示したブロック
図である。

【図５】ワイピングユニットの他の構成を示した斜視図
である。

【図６】記録ヘッドのクリーニング操作時の状況を示し
た模式図である。

【図７】クリーニング部材が接触部材に接触した状態を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ キャリッジ ７，８ 記録ヘッド ９，１０ インクカートリッジ １１ キャッピンク装置 １２，１３ キャップ部材 １５ 吸引ポンプ １７ ワイピングユニット １８ ホイール １８ａ 反射パターン １９ａ，１９ｂ ワイピング部材 ２０ センサ ２５ パルスモータ ３１ 接触部材 ３２ 大気開放バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 正弘 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 市瀬 富美子 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷データに対応してインク滴を吐出す
   るインクジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドを封
   止すると共に吸引ポンプからの負圧を受けるキャッピン
   グ手段と、前記記録ヘッドのノズル開口面をワイピング
   するワイピングユニットとを具備したインクジェット式
   記録装置であって、 前記ワイピングユニットは、回転可能なホイールと、該
   ホイールの周方向に突出させて配置されたワイピング部
   材より構成され、かつホイールは前記吸引ポンプの駆動
   時において、吸引ポンプと直結されて回転駆動されるよ
   うに構成されていることを特徴とするインクジェット式
   記録装置。
2. 【請求項２】 前記ワイピング部材は、ホイールに対し
   て周方向に複数個配置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式記録装置。
3. 【請求項３】 前記複数個のワイピング部材のそれぞれ
   は、２種以上の材質の異なった素材により形成されてい
   ることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット式
   記録装置。
4. 【請求項４】 前記ワイピング部材は、複数の材質の異
   なった部材を重ね合わせて形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式記録装置。
5. 【請求項５】 前記第１のワイピング部材はゴム部材に
   より構成され、また第２のワイピング部材はフェルト部
   材により構成されていることを特徴とする請求項３また
   は請求項４に記載のインクジェット式記録装置。
6. 【請求項６】 前記ホイールの回転動作に基づいて回転
   移動するワイピング部材の移動経路上に、少なくともワ
   イピング部材の一部に接触する接触部材を配置したこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の
   インクジェット式記録装置。
7. 【請求項７】 前記ワイピング部材の位置検出センサが
   さらに具備され、前記位置検出センサからのセンサ出力
   に基づいて、記録ヘッドの移動経路上に前記ワイピング
   部材を選択的に位置させるように構成したことを特徴と
   する請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のインクジ
   ェット式記録装置。