JPH11277757A

JPH11277757A - インクジェットプリント装置

Info

Publication number: JPH11277757A
Application number: JP1344299A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Ishikawa; 哲也石川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 1999-10-12
Anticipated expiration: 2019-01-21
Also published as: JP3832991B2

Abstract

(57)【要約】【課題】キャップユニットとヘッドユニットとを確実
に開離状態にするためにキャップ支持部材の必要回動量
を相当に大きく取らなければならず、特に位置決め手段
としてボス形状の突起等を設けた場合には装置の小型化
を図る上で障害となっている。また、キャップ内に予備
吐出を行う時や、キャップユニットとヘッドユニットと
が相対位置決めを行う瞬間においてはキャップを適当な
姿勢にしておくことが好ましい。【解決手段】インクジェットプリントヘッドのインク
吐出口が形成された面を覆うキャップと、該キャップを
前記インクジェットプリントヘッドに対してオープンあ
るいはクローズするために前記キャップを保持しながら
回動するキャップ支持部材とを有し、前記キャップのオ
ープン状態とクローズ状態との間の少なくとも第１の位
置と第２の位置とにおいて前記面に対し前記キャップが
平行状態をなす姿勢をとるように制御する姿勢制御手段
を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ント装置、特に、プリントヘッドから被記録材へインク
を吐出してプリントを行うインクジェットプリント装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリントヘッドのインク吐出口か
ら被記録材へインクを吐出してプリントを行うインクジ
ェットプリント装置においては、乾燥によるプリントヘ
ッドのインク吐出口部分の目詰まりや、或いはインク吐
出口内の塵埃や気泡等によるインクの吐出不良原因を解
消するために、吐出口を保護する手段や吐出回復処理手
段が設けられている。

【０００３】なお、ここで、「吐出回復」とは上記吐出
不良原因を解消する場合のみならず、広くプリントヘッ
ドのインク吐出口におけるインクの吐出性能を良好に保
つための回復処理を以下に言うものとする。

【０００４】このような上記のインク吐出口保護手段の
主な構成は、ゴム等の弾性材料で構成されたキャップで
あり、プリントヘッド（以下、単にヘッドとも言う）に
形成された吐出口形成面を覆うものである。また、吐出
回復処理手段の主な構成と作用は、前記キャップ内の空
気をポンプ等の負圧発生手段により吸引、減圧してイン
クを吐出口より強制排出させることにより、前記インク
の吐出不良原因を解消することにある。

【０００５】更に、他の吐出回復手段としては所定発数
だけヘッドからインクを吐出させることで吐出不良原因
の回復を図る予備吐出処理がある。この予備吐出処理に
おいては吐出されたインクの受容口としてキャップが用
いられることが一般的である。これは受容口として既存
のキャップを用いれば、特別にインク受容手段を設ける
必要が無く、省スペースによる小型化あるいはコストダ
ウンを図れるからである。

【０００６】また、前記キャップをオープン（ヘッドの
吐出口形成面との開離状態）あるいはクローズ（ヘッド
と前記吐出口形成面との当接状態）させるための機構と
しては、キャップ支持部材を或る回転中心を中心として
回動させるのが一般的である。この方法を採用すること
の長所としては、小型化と共にヘッドの吐出口形成面と
キャップとの相対位置を高精度に制御することが容易な
ことが挙げられる。

【０００７】更に、キャップがヘッドの吐出口形成面を
確実に覆い、かつ吐出口形成面との密閉性を確保するた
めにキャップとヘッドとの位置関係に比較的高い精度が
要求される場合には、ヘッドユニット（キャリッジ等を
含む）とキャップユニット（キャップ支持部材等を含
む）に各々の相対位置決め手段を設ける場合が有る。一
例を挙げれば、キャップ支持部材に位置決めボスを設
け、一方のキャリッジ上には前記ボスが挿入される位置
決め穴を設けることで、キャップとヘッドとの相対位置
決めを確実に行うものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法を用いた場合には、キャップオープン状態、すな
わちキャップユニットとヘッドユニットとを確実に開離
した状態にするためには、キャップ支持部材の必要回動
量を相当に大きく取らなければならず、特に、位置決め
手段としてボス形状の突起等を設けた場合においては、
その傾向は顕著であり、プリント装置の小型化を図る上
で障害となっている。

【０００９】本発明の目的の一つは、このような従来に
おける問題を解決するために、キャップをオープンまた
はクローズする際に、ヘッドユニットとキャップユニッ
トを望ましい姿勢に正確に位置決めすることができるイ
ンクジェットプリント装置を提供することである。

【００１０】本発明の他の目的は、インクジェットプリ
ントヘッドのインク吐出口が形成された面を覆うキャッ
プと、該キャップを前記インクジェットプリントヘッド
に対してオープンあるいはクローズするために前記キャ
ップを保持しながら回動するキャップ支持部材とを有
し、前記キャップのオープン状態とクローズ状態との間
の少なくとも第１の位置と第２の位置とにおいて前記面
に対し前記キャップが平行状態をなす姿勢をとるように
制御する姿勢制御手段とを備えることを特徴とするイン
クジェットプリント装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
プリント装置は、インクジェットプリントヘッドのイン
ク吐出口が形成された面を覆うキャップと、該キャップ
を前記インクジェットプリントヘッドに対してオープン
あるいはクローズするために前記キャップを保持しなが
ら回動するキャップ支持部材とを有し、前記キャップの
オープン状態とクローズ状態との間の少なくとも第１の
位置と第２の位置とにおいて前記面に対し前記キャップ
が平行状態をなす姿勢をとるように制御する姿勢制御手
段を備えたことを特徴とする。

【００１２】また、本発明のインクジェットプリント装
置は、前記第１の位置が前記キャップのオープン状態の
時の位置であり、前記第２の位置は前記クローズを行う
ための前記面に対する前記キャップの位置決め開始状態
の時の位置であることを特徴とする。

【００１３】さらに、本発明のインクジェットプリント
装置は、前記姿勢制御手段が、前記キャップ支持部材に
設けられた前記キャップの揺動手段と、前記キャップに
対して前記揺動手段の揺動中心を中心として前記キャッ
プに回転モーメントを付与する回転モーメント付与手段
と、前記キャップが実質的にオープン状態にあるときに
前記回転モーメントによる回動を抑制することにより前
記インクジェットプリントヘッドに対して前記キャップ
を前記第１の位置で停止させるための第１のストッパ
と、前記キャップが実質的にクローズ状態にあるときに
前記回転モーメントによる回動を抑制することにより前
記キャップを前記第２の位置で停止させるための第２の
ストッパとを含むことを特徴とする。

【００１４】さらにまた、本発明のインクジェットプリ
ント装置は、前記キャップと前記インクジェットプリン
トヘッドとの相対的位置決めを行うための位置決め手段
を有することを特徴とする。

【００１５】本発明のインクジェットプリント装置は、
前記相対的位置決め手段が、キャップユニットあるいは
ヘッドユニットの一方に突起部材を備え、他方に該突起
部材が挿入される穴部を備えたことを特徴とする。

【００１６】また、本発明のインクジェットプリント装
置は、前記回転モーメント付与手段による回転モーメン
トがバネにより付与されることを特徴とする。

【００１７】さらに、本発明のインクジェットプリント
装置は、前記インクジェットプリントヘッドの吐出回復
手段として前記第１の位置において前記インクジェット
プリントヘッドに予備吐出を行わせる手段を備え、予備
吐出されたインクは前記キャップ内に受容されることを
特徴とする。

【００１８】さらにまた、本発明のインクジェットプリ
ント装置は、前記吐出回復手段が前記キャップを介して
吸引力を作用させることにより前記吐出口からインクを
排出させる手段を有することを特徴とする。

【００１９】本発明のインクジェットプリント装置は、
前記インクジェットプリントヘッドが、インクを吐出す
るために利用されるエネルギーとして、通電に応じて熱
エネルギーを発生する電気熱変換体を有することを特徴
とする。

【００２０】また、本発明のインクジェットプリント装
置は、前記インクジェットプリントヘッドが、前記電気
熱変換体より印加される熱エネルギーによってインクに
生じる膜沸騰を利用して、前記吐出口からインクをプリ
ント媒体に向けて吐出することを特徴とする。

【００２１】この様に、本発明では、インクジェットプ
リント装置は、上記のような構成によって、キャップを
オープン・クローズする際に、キャップ支持部材の必要
回動量を最小限に抑制することができ、また、キャップ
オープン時からキャップクローズ時に変遷する過程にお
いて、キャップがヘッドに対して平行をなす状態を少な
くとも２回とるように構成することが可能になる。従っ
て、プリント装置の省スペース化を実現できると共に、
ヘッドユニットとキャップユニットとの位置決め時にキ
ャップ或いはキャップユニットの一部（位置決めに関連
する部材を含む）とヘッド或いはヘッドユニットの一部
（位置決めに関連する部材を含む）とを平行にさせるこ
とが可能となり、予備吐出や位置決めの性能を向上する
ことができる。

【００２２】本発明において、キャップ内に予備吐出を
行う時や、キャップユニットとヘッドユニットとが相対
位置決めを行う瞬間等においてはヘッドユニットとキャ
ップユニットとが実質的に平行をなすことが望ましい。
この理由として、予備吐出の際にはキャップのインク受
容部をヘッド方向に投影したときの面積を少しでも大き
くした方が確実にインクを受容できることが挙げられ
る。

【００２３】また、平行な面が水平であれば、予備吐出
されたインクの最大受容量を最大にすることが可能であ
る。

【００２４】また、位置決めを行う際のキャップの姿勢
を、キャッピング状態におけるキャップの姿勢と平行に
すれば、正確な位置決めが可能となる。

【００２５】なお、本発明に言う吐出口形成面に対する
キャップの平行状態とは、それらの少なくとも一部の構
成部材の物理的平行のみを言うものではなく、キャップ
を用いるインクジェットプリント装置が果たす機能、例
えば上例の如き確実なクローズを得るための両者の位置
決め開始や予備吐出等を実行する上で望ましい姿勢をと
る状態をも言うものとする。

【００２６】本発明のその他の目的や特徴および利点は
添付図面に沿っての以下の詳細な説明から明らかになろ
う。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明のインクジェット
プリント装置の好ましい実施形態に就いて図面を参照し
て詳細に説明する。尚、各図面を通じて同一の符号は同
一または対応部分を示している。

【００２８】図１は本発明を実施したインクジェットプ
リント装置の概要部の正面図で、ＡはプリントヘッドＨ
を搭載したヘッドユニット、Ｐは本発明に係る吐出回復
処理装置である。Ｓは搬送系により送られる被記録媒体
で、前記ヘッドユニットＡの下方を通過する際に、前記
プリントヘッドＨに構成されたインク吐出口から吐出さ
れたインクが付与されてプリントが行われるものであ
り、また、Ｃは本発明に係るキャップユニットである。

【００２９】なお、本発明では、プリントヘッドＨはイ
ンク吐出を行わせるために利用されるエネルギとして熱
エネルギを発生する電気熱変換体を備え、通電に応じた
熱エネルギの発生により膜沸騰を伴うインクの状態変化
を生起させてインク吐出を行わせる形態のものを用いて
いる。また、プリントヘッドは、色や濃度（色調）を異
にするインクに対応した個数を設けることができ、ある
いはプリントヘッドとしては複数の色調について一体の
ものであっても色調毎に各別の吐出部を持つものでもよ
い。更に、吐出部としては、複数の吐出口を適宜の方向
に配列したものとすることができる。

【００３０】図２は上記インクジェットプリント装置に
おける本発明に係る要部構成の一例を示すための、キャ
ップユニットＣの分解斜視図である。なお、機能の説明
をする上で省略しても差し支えない部分、例えば部品同
士を結合するための引っ掛け部の形状等に就いては省略
されている。

【００３１】図２に示されるように、キャップユニット
Ｃは、吸収体１が装着されたキャップ３と、キャップ３
を支持するキャップホルダー５と、キャップホルダー５
を弾性支持するキャップバネ９およびキャップダウンバ
ネ１１と、キャップ３を支持するキャップホルダー５を
図の上下方向にガイドするキャップガイド７と、キャッ
プガイド７を弾性支持する複数個のキャップケースバネ
１７と、回動可能に支持されたキャップケース１５と、
キャップケース１５の底部を閉じるよう設けられたボト
ムプレート１９とから構成されている。

【００３２】キャップ３内に装着される吸収体１は、適
宜な負圧発生手段によってキャップ３内に負圧を生じさ
せてヘッドＨのインク吐出口からインクを強制排出させ
る、いわゆる吸引による吐出回復処理時にキャップ３内
に残留するインク量を最小限に抑制するためのものであ
る。また、キャップ３は、例えば塩素化ブチルゴム等の
ような弾性材料によって形成され、プリントヘッドＨの
吐出口形成領域周囲に接合して覆うリブ３１と、図示し
ない負圧発生手段に通じる流路を形成するチューブ部３
３とが設けられている。チューブ部３３には図示されて
いないが、樹脂製のジョイントを介して、負圧発生手段
へ通じるシリコンゴム製のチューブが連結されている。

【００３３】キャップ３を固定支持するキャップホルダ
ー５はカバー部５１と、キャップ３のための開口５２
と、キャップガイド７に摺動可能に嵌合される外周面５
３と、爪部５５とが設けられており、カバー部５１によ
って摺動部分に対して紙粉やインクミスト等が付着する
ことを防いでいる。外周面５３はカバー部５１の底面か
ら下方に突出するよう長方形状に形成され、対応するキ
ャップガイド７の開口７２部分に嵌合されて内周面７１
と摺動係合され、キャップ３が開口５２に装着されるよ
う形成されている。

【００３４】キャップガイド７は、キャップホルダー５
を支持すべくキャップホルダー５の外周面５３が嵌合さ
れる開口７２を形成するよう設けられた内周面７１と、
上面隅部に設けられた突起部材としての位置決めピン７
３と、左右側面から横方向に突出するよう設けられた複
数個のガイドボス７５、７７、７９とを有するよう構成
されてり、内周面７１とキャップホルダー５の外周面５
３とが摺動することによってキャップホルダー５に対し
て上下方向に相対的に移動可能に形成されている。

【００３５】また、位置決めピン７３は後述のヘッドユ
ニットＡのキャリッジ２１（図３）に設けた直径３ｍｍ
の位置決め用穴部２１１、２１３（一方は長穴が好適で
ある）に挿入することで、キャップ３とヘッドユニット
Ａのインク吐出口形成面Ｈ１との位置決めを行うよう設
けられたものである。この位置決めピン７３は、例えば
根元部の直径が３ｍｍで、先端部の直径が０. ５ｍｍと
成るよう構成されているので、穴部２１１、２１３と位
置決めピン７３との位置ズレが１. ２５ｍｍ以内であれ
ば、後述する構成によってキャップガイド７がキャップ
ケース１５に対して相対移動して位置決めを行うことが
できるものである。なお、本発明においては、位置決め
ピン７３のピン部分のみを、例えばステンレス鋼で形成
して、他の部分はポリアセタール樹脂により形成してい
るが、他の同様な材料で作ることができることは勿論で
ある。

【００３６】キャップバネ９はキャップ３が装着された
キャップホルダー５を弾性支持し、かつヘッドＨの吐出
口形成面Ｈ１に対して所定荷重でキャップ３を押し付け
てリブ３１を密着させるためのものであり、本実施形態
では公称値が２８０ｇｆに設定されている。また、キャ
ップバネ９はキャップホルダー５とキャッププレート１
３との間に掛けられている。ここでキャッププレート１
３の穴部１３１にはキャップホルダー５の爪部５５が掛
止されるので、キャップバネ９はキャップホルダー５と
キャッププレート１３に挟まれて所定量撓んだ状態で組
み込まれている。

【００３７】キャップダウンバネ１１は、キャップガイ
ド７の裏面、すなわち下面に設けられたボス７４と、キ
ャッププレート１３に設けられたボス１３３との間に掛
止されている。このキャップダウンバネ１１はキャップ
ガイド７に対してキャップホルダー５を押し下げる方向
にバネ力が付与されるよう設けられるものである。ま
た、キャップダウンバネ１１の作用としては、例えばキ
ャップ３とヘッドＨとの間に介在したインクが長期間の
放置によって固着してしまった場合や、吐出回復処理と
してキャップ３内部に図示しない負圧発生装置で負圧を
付与した場合に、キャップ３がヘッドＨに固着、あるい
は吸着されてしまい、キャップオープンが正常に行われ
ないという不具合を回避するように作用することを挙げ
ることができる。

【００３８】キャップケース１５は回動可能なキャップ
支持部材として形成されたもので、開口１５２部分の内
周面の両側にガイド部１５１とストッパ１５３とが設け
られており、ガイド部１５１がキャップガイド７に設け
られたガイドボス７７に係合あるいは当接することによ
って、キャップガイド７の回動中心を構成して、キャッ
プガイド７を所望の位置あるいは所望の状態に制御でき
るように構成されている。また、ストッパ１５３は第２
ストッパとして作用するものであり、キャップガイド７
に設けられたガイドボス７９と当接することで、キャッ
プ３を第２の位置の水平状態に保持するものである。更
に、キャップケース１５の一側には左右に突出するボス
部１５５が設けられており、キャップケース１５を後述
の軸受部２７１に回動可能に支持する回動手段の一部材
を形成している。

【００３９】複数個のキャップケースバネ１７は、キャ
ップガイド７に対してガイドボス７７を中心とする回転
モーメントを付与したり、キャップオープン、クローズ
時にキャップガイド７を上下動させるためのもので、回
転モーメント付与手段を形成するものである。本実施形
態では、キャップケースバネ１７は公称値が１１. ３ｍ
ｍ時において１７. ５ｇｆで、バネ定数が５. ３ｇｆ／
ｍｍに設定されている。

【００４０】ボトムプレート１９は、キャップケース１
５の底面を形成し、上面側に設けられたボス１９１がキ
ャップケースバネ１７の受け部、或いはキャッププレー
ト１９の受け部として機能するよう形成されている。ま
た、後述のキャップカム２３のための当接面１７１もボ
トムプレート１９の裏面側にあたる部位に形成されてい
る。

【００４１】図３はインクジェットプリント装置のプリ
ントヘッドＨを搭載したキャリッジ２１の側面図であ
り、Ｈ１が吐出口が形成された面である。また、点線で
示した２１１および２１３は、キャップクローズ時にキ
ャップガイド７に設けられた位置決めピン７３が挿入さ
れるためにキャリッジ２１上に設けられた位置決め用の
穴部である。

【００４２】次に、図４から図７を用いて、キャップ３
がキャップクローズ状態からキャップオープン状態に変
化して行く状態を示す。

【００４３】図４はキャップオープン状態を示す図であ
り、キャップカム２３は、１回転中に半径方向の寸法が
５. ７ｍｍから１５. ５ｍｍの範囲で変化するカムとギ
アとを一体に結合した部材である。２５は、キャップケ
ースバネ１７とキャップダウンバネ１１の荷重に抗して
キャップケース１５を最下点まで押し下げるためのキャ
ップオープンバネである。また、２７はポンプベースで
あり、キャップユニットＣを搭載すると共に、キャップ
３を上下動させるための駆動源であるモータやギア列等
を搭載する部材である。更に、２７１は、キャップケー
ス１５の回動中心であるボス部１５５を回動可能に支持
する軸受部であり、２７３はキャップオープン時にキャ
ッププレート１３を所定高さで支持してキャップ３の高
さを所望位置に抑制するためのリブ、２７５はキャップ
オープン時にキャップガイド７の回転運動を抑制するた
めの第１のストッパである。ここでキャップガイド７は
図中、時計（ＣＷ）方向の回転モーメントを受けるが
（証明のための計算は後述する）、第１のストッパ２７
５とガイドボス７５が当接する位置で、上記回転モーメ
ントによる回動は停止するので、キャップガイド７は吐
出口形成面Ｈ１に対して平行状態となっており、従っ
て、キャップ３もまた平行状態にある。これにより、従
来の単なる回動では退避するのに大きな回動角度が必要
であったキャップ３やピン７３も、わずかな回動により
十分に退避可能であることが理解できる。

【００４４】また、キャッププレート１３はリブ２７３
により所定高さまで押し上げられ、吐出口形成面Ｈ１と
の間隔が２. ２ｍｍ程度に抑制されているので、予備吐
出時に着弾位置が遠過ぎてインク滴が飛散してしまった
り、あるいは逆に跳ね返りにより生ずるインクミストの
発生を最小限に抑制可能である。なお、以降の図５から
図７では説明を妨げない範囲で、バネやキャップカム等
の外形図が省略されている。

【００４５】図５はキャップオープン状態からクローズ
状態に向けてキャップケース１５が動き始めて、僅かに
変位した状態である。ここで、ガイドボス７５は第１の
ストッパ２７５から離れ始め、キャップガイド７がガイ
ドボス７７を回転中心として時計（ＣＷ）方向に回動し
て、ガイドボス７９が第２のストッパ１５３に当接して
いる様子が理解される。

【００４６】図６は上記位置決めピン７３がキャリッジ
に設けた穴部２１１、２１３に入り始めた瞬間である。
なお、本発明では穴部２１１、２１３の入り口の稜線に
Ｃ０. ３の面取りを設けてあるので、前記位置決めピン
７３の先端が穴部２１１、２１３に０. ３ｍｍ程入った
状態を、位置決め用の穴部２１１、２１３に入り始めた
瞬間として定義して、この時に吐出口形成面Ｈ１とキャ
ップ３とが平行になるように構成してある。この時に、
ガイドボス７９は第２のストッパ１５３と当接してお
り、結果としてキャップ３は再び吐出口形成面Ｈ１と平
行をなす。すなわち、位置決め用の穴部２１１、２１３
の軸線と位置決めピン７３の軸線も平行となるので、位
置決めが正確にでき、かつ穴部２１１、２１３と位置決
めピン７３との相対的な位置ズレに関しても許容量が最
大となることが理解される。

【００４７】また、少なくとも上記キャップオープン状
態から該位置決め開始状態に至るまでの間は、キャップ
ガイド７に時計（ＣＷ）方向の回転モーメントが付与さ
れなければならないが、この間で最も回転モーメントが
小さくなるのは図６に示す状態の時であることは図から
明白である。従って、図６の状態において確実に時計
（ＣＷ）方向に回転モーメントが生じていることをここ
で証明する。

【００４８】図６の状態において、キャップガイド７に
回転モーメントを付与しているのはキャップケースバネ
１７だけであるから、キャップケースバネ１７に就いて
のみ考える。ここで４本のキャップケースバネ１７の
内、図中の左２本（うち１本は手前のバネに重なって隠
れている）の長さは１０. ８７ｍｍであり、従って、荷
重は１９. ７９ｇｆである。一方、右の２本（うち１本
は手前のバネと重なって隠れている）は長さが１１. ９
４ｍｍであるから、荷重は１４. ０９ｇｆである。ま
た、ガイドボス７７からガイドボス７５までの距離は９
ｍｍ、ガイドボス７７からガイドボス７９までの距離は
１６. ５ｍｍである。この時、キャップケースバネ１７
のバネ荷重公差を、マージンを含めて２０％と仮定する
と、ガイドボス７７まわりに作用する時計（ＣＷ）方向
の回転モーメントは最低でも２１８ｇｆ・ｍｍであるこ
とが理解される。従って、図４から図６に示す状態に至
る間では、キャップガイド７にはガイドボス７７まわり
に確実に時計（ＣＷ）方向の回転モーメントが作用して
いることが証明された。

【００４９】図７はキャップクローズ状態を示す図であ
る。本実施形態では位置決めピン７３が根元まで確実に
穴部２１１、２１３に挿入されてから、キャップ３と吐
出口形成面Ｈ１とが当接を開始する構成となっている。
この時、キャップバネ９は所定量撓むことにより２８０
ｇｆの荷重値となる。また、ガイドボス７５、７９は第
１、第２のストッパ２７５、１５３には当接しておら
ず、更に、ガイドボス７７もキャップケース１５のガイ
ド部１５１のＶ字溝底部から脱してＹおよびＺ方向に移
動自在な状態になっていることが理解される。

【００５０】一方、図８、図９、図１０は上記キャップ
ケース１５とキャップガイド７の位置関係を示す模式図
であり、キャップケース１５に関しては図８に示す一点
鎖線（ＩＸ−ＩＸ）の位置で切断した時の断面図を示し
ている。ここで、図９はキャップオープン時に代表され
るガイドボス７７がキャップケース１５のガイド部１５
１のＶ字溝底部にあるときの状態である。図から明らか
なように、キャップガイド７は図中におけるＸ方向およ
びＹ方向への動きが抑制され、所定位置に精度良く保持
されている。一方、図１０はキャップクローズ時に代表
される状態を示す図であり、ガイドボス７７がガイド部
１５１のＶ字溝底部を離脱し、Ｘ方向およびＹ方向に移
動自在な状態となっている。

【００５１】従って、図４から図１０までの図から明ら
かなように、本実施形態における構成によれば、キャッ
プオープン状態の時に所定位置に精度良く固定されたキ
ャップ３は、少なくともキャップ３とヘッドＨとの位置
決めが開始されるまで、その状態が保持される。一方、
キャップクローズ工程においては、キャップケース１５
に形成されたガイド部１５１とストッパ１５３とキャッ
プガイド７に設けたガイドボス７５、７７、７９との間
にはクリアランスが形成されるので、キャップ３は吐出
口形成面Ｈ１と平行な方向に対して所定範囲で自在に移
動可能となる。また、吐出口形成面Ｈ１と垂直な方向に
はキャップバネ９が撓むことで、位置ズレを吸収できる
構成となっている。このような構成をとることにより、
前述のようにキャップユニットＣとヘッドユニットＡと
の平行方向への相対的位置ズレを最大で１. ２５ｍｍま
で許容可能としている。

【００５２】図１１はキャップカム２３のカムチャート
と、ギア列の一部を構成する図示しないセンサカムによ
りフォトインターラプタ（図示しない）が信号を出力す
るタイミングを示す図である。ここでチャート中のｃａ
ｐｓｌｉｇｈｔｏｐｅｎ（キャップスライトオ
ープン）は、負圧発生装置によりキャップ３内に負圧を
発生させてヘッドＨに構成されたインク吐出口からイン
クを吸引した後、前記キャップ３を吐出口形成面Ｈ１か
ら少しだけ離して開く、すなわちキャップ３を少しオー
プンすることでキャップ３内のインクを確実にチューブ
部３３側へと吸引して残留インクを最小限に抑えるため
の工程である。また、駆動源であるモータは、例えば４
８ステップのステッピングモータで２―２相駆動、速度
は３００ｐｐＳ、モータに対するキャップカムとセンサ
カムの減速比は１／５である。

【００５３】図１２から図１６までは本実施例における
吐出回復処理の一例を示すフローチャートである。

【００５４】図１２は吐出回復処理を示すフローチャー
トである。まず、ステップＳ１０１でキャップをクロー
ズし、ステップＳ１０３で負圧発生手段による吸引を行
う。ステップＳ１０５でキャップを少しオープンしてか
ら、ステップＳ１０７で更に負圧を発生させてキャップ
３内に残留するインクを確実に吸引し、ステップＳ１０
９でキャップ３を完全にオープンする。続いて、ステッ
プＳ１１１で予備吐出をキャップ３内に行い、ステップ
Ｓ１１３で吐出回復処理装置Ｐを図１の紙面に対して垂
直な方向に往復移動させてヘッドＨのワイピングを行
う。最後に、ステップＳ１１５でキャップ３をクローズ
して本処理を終了する。

【００５５】図１３はキャップクローズを行う時の処理
を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ２０１
でキャップカムセンサ（フォトインターラプタ）がＯＦ
Ｆであることを確認する。ＯＦＦでなければステップＳ
２０３でモータを反時計（ＣＣＷ）方向に回転させ、１
４０ステップ以内にＯＦＦしなければ、ステップＳ２０
５でエラー処理を行う。次に、ステップＳ２０７、ステ
ップＳ２０９でキャップカムセンサがＯＮするまで最大
１４０ステップだけモータを反時計（ＣＣＷ）方向に回
転させる。ここで、１４０ステップ以内にＯＮしなけれ
ばステップＳ２１１でエラー処理を行う。最後に、ステ
ップＳ２１３でモータを反時計（ＣＣＷ）方向に８７ス
テップ回転させることでキャップクローズ処理を終了す
る。

【００５６】図１４はキャップクローズからｃａｐｓ
ｌｉｇｈｔｏｐｅｎ（キャップスライトオープン）
を行うための処理である。ステップＳ３０１とステップ
Ｓ３０３でキャップカムセンサがＯＦＦになるまでモー
タを反時計（ＣＣＷ）方向に回転させる。この時に、１
４０ステップ以内にＯＦＦしなければステップＳ３０５
でエラー処理を行う。次に、ステップＳ３０７でモータ
を反時計（ＣＣＷ）方向に１４ステップ駆動することで
本処理を終了する。

【００５７】図１５はキャップクローズからｃａｐｓ
ｌｉｇｈｔｏｐｅｎ（キャップスライトオープン）
を経てキャップオープンを行うための処理であり、ステ
ップＳ４０１でモータを反時計（ＣＣＷ）方向に７３ス
テップだけ回転させて本処理は終了する。

【００５８】図１６は吐出回復処理とは関係なく、例え
ばキャップクローズ状態からプリントを行うためにキャ
ップオープン状態にしたい場合に用いる処理である。先
ず、ステップＳ５０１とステップＳ５０３でキャップカ
ムセンサがＯＮになるまでモータを反時計（ＣＣＷ）方
向に回転させる。この時、１４０ステップ以内にＯＮし
なければステップＳ５０５でエラー処理を行う。続い
て、ステップＳ５０７とステップＳ５０９でキャップカ
ムセンサがＯＦＦになるまでモータを反時計（ＣＣＷ）
方向に回転させる。この時に、１４０ステップ以内にＯ
ＦＦしなければ、ステップＳ５１１でエラー処理を行
う。次に、ステップＳ５１３でモータを８７ステップ駆
動してキャップをオープンし、本処理を終了する。

【００５９】図１７は本実施形態に示したプリント装置
の制御系の構成例を示すブロック図である。

【００６０】先のキャップカムの駆動に就いてはキャッ
プモータ１００６により行われる。また、ヘッドユニッ
トや吐出回復処理装置、キャップカムの位相等に就いて
は各々のホームポジションセンサ１００７、１００８や
キャップカムセンサ１００９の検出に基づいて知ること
ができる。更に、１０１０は吐出回復処理装置の吸引ポ
ンプで、１０１１はワイピング機構である。一方、１０
００は各部を制御するためのＭＰＵ、１００１は制御手
順に対応したプログラム等を格納したＲＯＭ、１００２
は制御実行時におけるワークエリアとして用いられるＲ
ＡＭ、１００３は時間を計測するためのタイマ、１００
４はインターフェース部である。なお、本実施形態にお
けるプリント装置ではキーボード１００から指令データ
等を入力可能である。１２００は、例えば複数の吐出口
が配列され、各吐出口からインクを吐出するために利用
される熱エネルギーを発生する電気熱変換体１２００ａ
を有して成るプリントヘッド、１２０１はそのドライバ
である。１２０２はヘッドユニット乃至はキャリッジを
図１の紙面に直交する方向に駆動するためのモータ、１
２０４はプリント媒体を搬送するための駆動力を発生す
るためのモータ、１２０３および１２０５は各部モータ
のドライバである。

【００６１】図１８は上記本実施形態のヘッドユニット
とキャップユニットを適用したインクジェットプリント
装置の一例を示す概略斜視図で、このようなプリント装
置は交換可能なインクタンク一体型のプリントヘッドカ
ートリッジを黒（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のインクに対応して備え
たフルカラーシリアルタイプのプリント装置である。

【００６２】図１８において、ＩＪＣはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂ
ｒの各インクに対応した４個のプリントヘッドカートリ
ッジであり、プリントヘッドとこれにインクを供給する
インクを貯留したインクタンクとが一体に形成されてい
る。各プリントヘッドカートリッジＩＪＣはキャリッジ
８２０に対して着脱自在に装着される。キャリッジ８２
０は、ガイド軸８１１に沿って摺動可能に係合し、キャ
リッジモータ１２０２によって移動する駆動ベルト８５
２の一部と接続され、これによって、プリントヘッドカ
ートリッジＩＪＣはガイド軸８１１に沿った走査のため
の移動が可能となる。８１５、８１６、８１７、８１８
はプリントヘッドカートリッジＩＪＣの走査よるプリン
ト領域の図中奥側および手前側においてガイド軸８１１
とほぼ平行に延在する搬送ローラである。搬送ローラ８
１５、８１６、８１７、８１８は図示しない副走査モー
タによって駆動され被記録媒体Ｓを搬送する。この搬送
される被記録媒体ＳはプリントヘッドカートリッジＩＪ
Ｃの吐出口形成面Ｈ１が配設された面に対向してプリン
ト面を構成する。

【００６３】プリントヘッドカートリッジＩＪＣによる
プリント領域に隣接するカートリッジＩＪＣの移動可能
な領域に臨んで吐出回復処理装置Ｐが設けられ、この吐
出回復処理装置ＰのキャップユニットＣが、プリントヘ
ッドＨを有する複数のカートリッジＩＪＣに夫々対応し
て配置されており、上下方向に昇降乃至は回動によるキ
ャップオープン・クローズが可能である。そしてキャリ
ッジ８２０がホームポジションにあるときには、プリン
トヘッドＨと接合してこれをキャッピングする。また、
吐出回復処理装置Ｐにおいて、８４０は、ワイピング部
材としてのブレードであり、例えば図１７のワイピング
機構１０１１により昇降可能にされ、これにより吐出口
形成面Ｈ１に対するワイピングが可能である。１０１０
はキャップユニットＣを介してプリントヘッドＨの吐出
口およびその近傍からインク等を吸収するためのポンプ
ユニットである。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、イン
クジェットプリント装置は、インクジェットプリントヘ
ッドのインク吐出口が形成された面を覆うキャップと、
該キャップを前記インクジェットプリントヘッドに対し
てオープンあるいはクローズするために前記キャップを
保持しながら回動するキャップ支持部材とを有し、キャ
ップがオープン状態からクローズ状態に至る過程におい
て吐出口形成面とキャップとが平行状態をなすキャップ
オープン状態における第１の位置、および位置決め開始
状態における第２の位置をとることができる。従って、
キャップをオープン・クローズする際に、キャップ支持
部材の必要回動量を最小限に抑制することができる。ま
た、キャップオープン時からキャップクローズ時に変遷
する過程において、キャップがヘッドに対して平行をな
す状態を２回とることができるよう構成されているの
で、装置の省スペース化を実現できると共に、ヘッドユ
ニットとキャップユニットとの位置決め時にキャップ或
いはキャップユニットの一部（位置決めに関連する部材
を含む）とヘッド或いはヘッドユニットの一部（位置決
めに関連する部材を含む）とを平行にさせることが可能
となり、予備吐出や位置決めの性能を向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェットプリント装置を示
す正面図である。

【図２】本発明に係るキャップユニット部の構成を示す
分解斜視図である。

【図３】ヘッドユニット（ヘッドを搭載したキャリッ
ジ）の側面図である。

【図４】キャップオープン時のキャップユニットの側面
図である。

【図５】キャップユニットの側面図である。

【図６】キャップユニットの側面図である。

【図７】キャップクローズ時における、キャップユニッ
トの側面図である。

【図８】キャップケースの上面図である。

【図９】キャップオープン時の、キャップケースとキャ
ップガイドの関係を示す図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った模
式図である。

【図１０】キャップクローズ時の、キャップケースとキ
ャップガイドの関係を示す図９と同様な模式図である。

【図１１】キャップのオープン・クローズ動作とキャッ
プカムのカムチャートとモータのステップ数の関係を示
す図である。

【図１２】吐出回復処理のシーケンスを示すフローチャ
ートである。

【図１３】キャップクローズのシーケンスを示すフロー
チャートである。

【図１４】キャップオープン工程の一部のシーケンスを
示すフローチャートである。

【図１５】キャップオープン工程の一部のシーケンスを
示すフローチャートである。

【図１６】キャップクローズからキャップオープンにす
る時のシーケンスを示すフローチャートである。

【図１７】本発明に係るインクジェットプリント装置の
ブロック図である。

【図１８】本発明に係るインクジェットプリント装置を
示す斜視図である。

【符号の説明】

ＡヘッドユニットＣキャップユニットＨプリントヘッドＨ１吐出口形成面Ｓプリント媒体Ｐ吐出回復処理装置１キャップ吸収体３キャップ５キャップホルダー７キャップガイド９キャップバネ１１キャップダウンバネ１３キャッププレート１５キャップケース１９ボトムプレート２１キャリッジ２３キャップカム２５キャップオープンバネ２７ポンプベース３１リブ３３チューブ部５１カバー部５３摺動面５５爪部７１摺動面７３位置決めピン７５、７７、７９ガイドボス１３１穴部１３３ボス部１５１ガイド部１５３第２のストッパ１５５回転軸１９１ボス２１１、２１３位置決め用穴部２７１軸受２７３リブ２７５第１のストッパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェットプリントヘッドのインク
吐出口が形成された面を覆うキャップと、該キャップを
前記インクジェットプリントヘッドに対してオープンあ
るいはクローズするために前記キャップを保持しながら
回動するキャップ支持部材とを有し、前記キャップのオ
ープン状態とクローズ状態との間の少なくとも第１の位
置と第２の位置とにおいて前記面に対し前記キャップが
平行状態をなす姿勢をとるように制御する姿勢制御手段
を備えたことを特徴とするインクジェットプリント装
置。
【請求項２】前記第１の位置は前記キャップのオープ
ン状態の時の位置であり、前記第２の位置は前記クロー
ズを行うための前記面に対する前記キャップの位置決め
開始状態の時の位置であることを特徴とする請求項１記
載のインクジェットプリント装置。
【請求項３】前記姿勢制御手段は、前記キャップ支持
部材に設けられた前記キャップの揺動手段と、前記キャ
ップに対して前記揺動手段の揺動中心を中心として前記
キャップに回転モーメントを付与する回転モーメント付
与手段と、前記キャップが実質的にオープン状態にある
ときに前記回転モーメントによる回動を抑制することに
より前記インクジェットプリントヘッドに対して前記キ
ャップを前記第１の位置で停止させるための第１のスト
ッパと、前記キャップが実質的にクローズ状態にあると
きに前記回転モーメントによる回動を抑制することによ
り前記キャップを前記第２の位置で停止させるための第
２のストッパとを含むことを特徴とする請求項１記載の
インクジェットプリント装置。
【請求項４】前記キャップと前記インクジェットプリ
ントヘッドとの相対的位置決めを行うための位置決め手
段を有することを特徴とする請求項１記載のインクジェ
ットプリント装置。
【請求項５】前記相対的位置決め手段は、キャップユ
ニットあるいはヘッドユニットの一方に突起部材を備
え、他方に該突起部材が挿入される穴部を備えたことを
特徴とする請求項４記載のインクジェットプリント装
置。
【請求項６】前記回転モーメント付与手段による回転
モーメントはバネにより付与されることを特徴とする請
求項３記載のインクジェットプリント装置。
【請求項７】前記インクジェットプリントヘッドの吐
出回復手段として前記第１の位置において前記インクジ
ェットプリントヘッドに予備吐出を行わせる手段を備
え、予備吐出されたインクは前記キャップ内に受容され
ることを特徴とする請求項３記載のインクジェットプリ
ント装置。
【請求項８】前記吐出回復手段は前記キャップを介し
て吸引力を作用させることにより前記吐出口からインク
を排出させる手段を有することを特徴とする請求項７記
載のインクジェットプリント装置。
【請求項９】前記インクジェットプリントヘッドは、
インクを吐出するために利用されるエネルギーとして、
通電に応じて熱エネルギーを発生する電気熱変換体を有
することを特徴とする請求項７記載のインクジェットプ
リント装置。
【請求項１０】前記インクジェットプリントヘッド
は、前記電気熱変換体より印加される熱エネルギーによ
ってインクに生じる膜沸騰を利用して、前記吐出口から
インクをプリント媒体に向けて吐出することを特徴とす
る請求項９記載のインクジェットプリント装置。