JP2774538B2 - 液体噴射記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インク等記録用液体（以下単にインクとい
う）を記録媒体に対して吐出することにより記録を行う
液体噴射記録装置（以下インクジェットプリンタとい
う）に関し、特に増粘インクや固化インク，塵埃，気泡
等による吐出口の目詰りなどの吐出不良を防止するため
のキャッピング手段、あるいはさらにキャッピング手段
を利用してインクの吐出不良を解消する吐出回復装置を
具えたインクジェットプリンタに関するものである。

［従来の技術］ 記録ヘッドに配設した吐出口より記録データに応じて
インク滴を飛翔させて記録を行うインクジェットプリン
タにあっては、吐出口付近のインクの目詰りや塵の付着
を防止または解消するために、インク供給系より吐出口
側にインクを加圧供給し、あるいは吐出口外方から吸引
する吐出回復機構を備えている。

第５図は従来の回復装置を備えたインクジェットプリ
ンタの概略斜視図である。図において、101は複数のイ
ンク吐出口を有した記録ヘッドであり、キャリッジ102
上に搭載されている。このキャリッジ102は、不図示の
両側板に固定された一対のガイドレール103に支持案内
され、不図示の駆動源により駆動されるワイヤ104によ
り矢印Ａ方向に走査される。106および108は記録媒体10
7を挟持搬送するローラ対である。105は吐出回復装置で
あり、不図示の駆動源により矢印Ｂ（Ｂ′およびＢ″）
方向に移動するキャップ116を有し、このキャップ116を
ヘッド101に接合させた状態でインクの吸引を行うもの
である。

吐出回復操作を行う場合には、キャリッジ102は記録
媒体107に対して記録を行う記録領域上の位置から図示
位置への移動を開始する。このとき、キャップ116は図
示矢印Ｂ′方向に後退して吐出回復装置105内に格納さ
れている。キャリッジ102が図示位置にて停止した後、
キャップ116はモータ等の駆動源により図示矢印Ｂ″方
向に移動し、記録ヘッド101の先端部101Aに当接する。
キャップ116は可撓性部材より構成されており、これに
よって記録ヘッド101の先端部101Aのインク吐出口は外
界より密閉される。この状態で吐出回復装置105が吸引
圧力を発生すると、記録ヘッド101よりインクが吸引排
出され、インク目詰り等の吐出不良要因が解消されるも
のである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、かかる従来例では、キャプ116の押圧
力をすべて記録ヘッド先端部101Aにて受ける構成であっ
たので、キャッピングの繰返しによる記録ヘッド101や
キャップ116の変形等で密閉状態が保持できなくなり、
吸引作用の低下が生じることも考えられる。また、記録
ヘッドに強い押圧力が加わると、記録時に保つべき吐出
口と記録面との間の距離（0.3mm〜20mm）を正確に維持
できなくなるおそれも生じていた。

従って、キャッピング時のその押圧力を支持し密閉を
確実にするためには、キャリッジ102の剛性，記録ヘッ
ド101およびキャリッジ102間の保持剛性，およびガイド
レール103の剛性を高めておく必要があった。特に、例
えば記録ヘッド101をインク色に応じて複数個搭載した
カラー記録装置等を考えると、部材の一層の大型化が不
可欠となり、ひいては装置の大型化およびコストアップ
を免れ得なかった。

本発明の目的は、上記密閉状態を確保するために剛性
を高める部材を必要最小限に抑え、記録ヘッド個数が増
加した場合にも装置の大型化やコストアップが生じない
ようにすることにある。

［課題を解決するための手段］ そのために、本発明は、記録用液体を吐出する吐出口
を有する記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載して支持す
るための支持手段と、前記記録ヘッドと対向する対向位
置に配置され、当該対向位置において前記記録ヘッドと
互いに近づくように相対的に移動することによって前記
吐出口が設けられた前記記録ヘッドの吐出口形成面を覆
うことが可能なキャップ部材を含むキャッピング手段
と、前記キャップ部材が前記記録ヘッドと対向している
ときに前記記録ヘッドもしくは前記支持手段と前記キャ
ッピング手段とを係合させるための係合手段であって、
前記相対的な移動の方向に沿って前記記録ヘッドと前記
キャップ部材とが相対的に離れる移動を阻止する当該係
合手段と、を有することを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、記録ヘッドもしくはその支持手段と
キャッピング手段とが対向する位置に、記録ヘッドもし
くはその支持手段とキャッピング手段のキャップ部材と
を係合させる係合手段であって、両者が相対的に離れる
移動を阻止する係合手段を有するので、この係合手段に
より、キャップ部材による押付力のために生じる記録ヘ
ッドもしくはその支持手段の逃げを防止し、キャッピン
グ時における両者間の密閉状態を確実に保持することが
できる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

（実施例１） 第１図および第２図は、それぞれ、本発明の第１の実
施例に係るインクジェットプリンタの斜視図およびキャ
リッジ部を含む側断面図である。

第１図において、１−1,1−2,1−３および１−４は、
支持手段としてのキャリッジ２上に装着される４色分の
ヘッドである。３はフレーム８に支持されたキャリッジ
軸であり、この軸上をキャリッジ２が走行する。６はモ
ータ、４−１はキャリッジ２に固着されたベルトであ
り、プーリ５−1,5−２間に張架されている。６はモー
タ、４−２はモータ６の軸に設けたプーリ５−３と、プ
ーリ５−２との間に張架されているベルトであり、モー
タ６の回転に応じてベルト４−２および４−１を介して
キャリッジ２が移動させられる。９および10は交換可能
なインクカートリッジであり、可撓性の供給管群11およ
び11′を介してキャリッジ２上のヘッド１−１〜１−４
へインクを供給している。

14は記録用紙,OHPフィルム等の記録媒体であり、カセ
ット12内に装填されており、不図示のモータを駆動源と
し、キャリッジ軸３と平行に配設された搬送ローラ対
（不図示）により記録位置に搬送され、記録後にシャー
シ20に支持された排出ローラ対21,22により排出され
る。13は手差し給紙用の紙置台で、第１図においてはカ
セット12より給送された状態を示している。

15は記録ヘッド１−１〜１−４にそれぞれ当接可能な
可撓性部材からなるキャップ16-1〜16-4および吸引ポン
プ（不図示）を含んで構成される吐出回復装置、15-Bは
吸引ポンプとインクカートッリッジ9,10内に設けられた
廃インク収納部へのジョイント間に接続された排出管で
ある。

第２図には、紙置台13上に記録媒体14が載置された状
態を示している。図において、28はキャリッジ２上に配
設され、キャリッジ軸３を中心としてキャリッジ２に作
用するモーメント（矢印Ｗ方向）を支持しつつガイド板
25上を摺動するスライダである。

26は記録媒体14を送給する給紙ローラ、38はばねによ
り付勢されて給紙ローラ26に当接し、記録媒体14を順次
１枚ごとに分離するための分離片、29は記録媒体14を搬
送する搬送ローラ、23および30は記録媒体14のガイド
板、24は記録媒体14を押える押え板である。

ガイド板25は給紙ローラ26の軸27上に回動自在に支持
されると共に、軸受部を有して当接ローラ31を回転自在
に支持している。当接ローラ31は搬送ローラ29に当接さ
れており、このローラ対により記録媒体14が搬送される
が、それらローラ対の間に記録媒体14が搬送されてきた
ときにはその厚みに応じてガイド板25が軸27を中心に回
動し、これに伴ってガイド板25に当接しているスライダ
28を介してキャリッジ２が軸３を中心に回動させられ
る。従って、記録ヘッド１（第１図のヘッド１−１〜１
−４を総括して示す）の吐出口は記録媒体14の厚みによ
らず被記録面との間に一定間隔を保持する。

なお、第１図または第２図において、２−Ａはキャリ
ッジ２に設けた突起、15-Aは回復装置15に設けた穴であ
り、記録ヘッド１ないしキャリッジ２のキャップ位置へ
の設定時に突起２−Ａの侵入を受容してこれと係合する
係合手段を構成する。

以上の構成において、記録時にはインクカートリッジ
9,10のインクが記録ヘッド１−１〜１−４の各々に供給
され、記録情報に応じて各吐出口内方に設けられている
電気熱変換素子などの吐出エネルギ発生体が駆動され、
吐出口よりインク滴が吐出され、これが記録媒体14の表
面に付着吸収されて記録ドットが定着し、順次記録が行
われる。記録の進展と共にモータ６が回転し、キャリッ
ジ２が主走査方向へ移動する。このときの位置制御はフ
ィルム７に刻まれたスリットをキャリッジ２に設けた不
図示のセンサで検知して行うことができる。

記録ヘッド１−１〜１−４の吐出口がインク目詰りや
塵付着による吐出不良を生じた場合、キャリッジ２を記
録ヘッド１が吐出回復装置15に対向する位置（回復ポジ
ション）へ移動させる。このとき、キャップ16-1〜16-4
は第１図矢印Ｃ′方向に後退した位置にあり、キャリッ
ジ２の移動に支障はない。また回復ポジションにおいて
は、キャリッジ２に設けられた突起部２−Ａと回復装置
15に設けられた穴部15-Aとが係合する位置関係にある。
回復ポジションでの停止終了後、キャップ16-1〜16-4を
矢印Ｃ″方向に移動し記録ヘッド１−１〜１−４の吐出
口を設けた面（フェイス）に被せて密閉系を構成する。
この状態で吸引ポンプを作動させてインクと共に不純物
や塵による固着物を吸引し、チューブ15Bを介して廃イ
ンクをインクカートリッジ９ないし10内の廃インク収納
部へ排出する。

この際、キャップ16-1〜16-4の押付力は記録ヘッド１
−１〜１−４およびキャリッジ２に対して第２図中の矢
印Ｆ方向へ作用する。しかしながら、キャリッジ２と吐
出回復装置15とは突起部２−Ａと穴部15-Aにより係合し
ているため、押付力は当該係合部によって支えられ、キ
ャリッジ２の逃げが生じない。

従って、本実施例によればキャリッジ２と記録ヘッド
１−１〜１−４の保持剛性および突起部２−Ａと穴部15
-Aとの剛性さえ充分にとり、嵌合部の位置精度のみを確
保しておけば、その他の部位の剛性および精度のアップ
は不要のまま確実な密閉による回復操作が可能となる。
特にキャリッジ軸３には軸まわりの回転モーメントが作
用するだけで軸の剛性の向上の必要がない。その上、キ
ャリッジの案内を紙厚に対応すべくスライダ28により行
っているため、軸の本数も一本に削減することができ
る。

なお、本実施例においては突起をキャリッジ２側に、
穴を吐出回復装置15側に設けたが、これらを逆としても
よい。

（実施例２） 第３図は、本発明の第２の他の実施例を示す。本実施
例は、第１図に対しキャッリジ２および回復装置15の一
部を変更したもので、その主要部のみ示したものであ
る。そして、第１図と同一または同一機能を有したもの
には同一符号を付してその説明は省略する。

図において、２−Ａ′はキャリッジ２上の突起部であ
り、これに係合可能に回復装置15にはＵ字状の溝部15
A′を設けてある。

本実施例によっても上述と同様の効果が得られる他、
特に複数の記録ヘッド１−１〜１−４を有し、横方向に
幅広に構成されたキャップ16-1〜16-4を有する構成に対
して係合部をその中央に配設することが可能となるので
キャップ16-1〜16-4の密着をバランスよく行うことがで
きた。

（実施例３） 第４図は本発明の第３の実施例を示す。第４図は第３
図示の構成に対してキャリッジ２および回復装置15の一
部を変更したもので、その主要部のみ示したものであ
る。また第３図と同一または同一機能を有したものには
同一符号を付してその説明は省略する。

図において、15-A″は回復装置15上の突起部であり、
これに係合可能にキャリッジ２にＵ字状の溝部２−Ａ″
を設けてある。本実施例によっても第３図示の実施例と
同様の効果を得ることができた。

以上述べてきた各実施例においては、４個の記録ヘッ
ドを搭載したものとしたが、ヘッドの個数を任意所望に
定め得るのは勿論である。

また、（実施例１）と（実施例２）あるいは（実施例
１）と（実施例３）のように組合わせを行う等、係合手
段を複数設けることも可能であり、これによるとキャッ
プ16の密閉力が複数の係合手段で支えられることから、
密閉状態の安定性が向上する。特にこれは、上例のよう
に記録ヘッドを複数設ける場合に有効である。

また、上例では交換可能なタイプのインクカートリッ
ジを記録ヘッドとは別体に備えたが、両者を一体的にキ
ャリッジに対して着脱可能な構成としてもよい。

さらに、記録ヘッドとキャリッジとが一体形成された
構成であって、記録ヘッドそのものと回復装置とが係合
し、押付力を支持する構成とすることも可能である。

加えて、上例ではキャップを前後に移動可能とした
が、記録ヘッド側をキャップに対して前後に移動可能と
することもできる。

さらに加えて、キャップによる密閉状態を得るに必要
以上の押付力を支える部材を配設して、その分ヘッドと
キャリッジとの保持剛性を低減することも可能である。

また、密閉状態において行われる吐出回復処理は、上
例のように吸引により行うものの他、例えばインク供給
系を加圧することにより行うものとしてもよく、あるい
は単にキャッピング手段のみが設けられたものであって
もよい。

さらに、キャッピング時にキャリッジ２の回動を阻止
する部材（上例では突起２−Ａ等および穴15-A等）の構
成についても適宜の変形を加えることができるのは勿論
である。吐出回復装置15側に、例えばソレノイド等で駆
動される進退可能な突起を設け、キャリッジ２側にこれ
と係合する穴部を設けた構成をとることもできる。ま
た、そのような機械的係合を得る構成とするのみなら
ず、電磁石と磁性材、または電磁石と永久磁石の組合わ
せによって磁気的に吸着されて係合がなされるようにし
てもよい。

加えて、上例では、記録媒体の厚みに対応して記録ヘ
ッドないしキャリッジが変位可能な構成としたが、本発
明はそのような機構を有さない装置に対しても極めて有
効に適用できる。

また、上例では記録ヘッドを記録媒体に対して所定方
向に走査しつつ記録を行うシリアルタイプの装置に本発
明を適用した場合について述べたが、記録媒体の全幅に
わたった範囲に吐出口を整列させてなる所謂フルマルチ
タイプの記録ヘッドを備えた装置に対しても、該装置が
キャッピング時に記録ヘッドをキャップ位置に移動させ
る機構を採用しているのであれば、本発明が有効かつ容
易に適用できるのは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、記録ヘッドと
キャップ部材とが対向する位置に係合部を有し、キャッ
ピングに伴って記録ヘッド搭載部とキャップ部材との間
に発生する力をキャッピング手段にて支持するようにし
た構成とすることにより、記録ヘッドの個数にかかわら
ず剛性の向上や精度の向上を必要最小限の部材に抑え、
確実な密閉を実現して信頼性の高い回復処理が可能とな
った。また、本発明によれば、記録ヘッドと対向する位
置において記録ヘッドと互いに近づくように相対的に移
動することによって記録ヘッドの吐出口形成面を覆うこ
とが可能なキャップ部材を含むキャッピング手段と記録
ヘッド等とを係合させる係合手段により、上記相対的移
動の方向に沿って記録ヘッドとキャップ部材とが相対的
に離れる移動、すなわち、キャップ部材による押付力の
ために生じる記録ヘッドもしくはその支持手段の逃げを
防止し、キャッピング時における両者間の密閉状態を確
実に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係るインクジェットプ
リンタの斜視図、 第２図はそのキャリッジ部を含む側断面図、 第３図および第４図は、それぞれ、本発明の第２および
第３の実施例の主要部を示す斜視図、 第５図は従来のインクジェットプリンタの部分を示す斜
視図である。 1,1−１〜１−４……記録ヘッド、２……キャリッジ
（支持手段）、３……キャリッジ軸（支持手段）、２−
A,2−Ａ′……突起、２−Ａ″……溝、15……回復装置
（キャッピング手段）、15-A……穴部（キャッピング手
段の一部）、15-A′……溝（キャッピング手段の一
部）、15-A″……突起（キャッピング手段の一部）、16
-1〜16-4……キャップ（キャップ部材）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 哲夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−202739（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−167754（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−98041（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/165

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録用液体を吐出する吐出口を有する記録
   ヘッドと、 該記録ヘッドを搭載して支持するための支持手段と、 前記記録ヘッドと対向する対向位置に配置され、当該対
   向位置において前記記録ヘッドと互いに近づくように相
   対的に移動することによって前記吐出口が設けられた前
   記記録ヘッドの吐出口形成面を覆うことが可能なキャッ
   プ部材を含むキャッピング手段と、 前記キャップ部材が前記記録ヘッドと対向しているとき
   に前記記録ヘッドもしくは前記支持手段と前記キャッピ
   ング手段とを係合させるための係合手段であって、前記
   相対的な移動の方向に沿って前記記録ヘッドと前記キャ
   ップ部材とが相対的に離れる移動を阻止する当該係合手
   段と、を有することを特徴とする液体噴射記録装置。
2. 【請求項２】前記係合手段は、前記記録ヘッドもしくは
   前記支持手段と前記キャッピング手段とのいずれか一方
   に設けられた突起部と、他方に設けられた前記突起部と
   係合可能な受容部とを含むことを特徴とする請求項１記
   載の液体噴射記録装置。
3. 【請求項３】前記記録ヘッドは、前記記録用液体を吐出
   するのに利用される吐出エネルギを発生する電気熱変換
   素子を有することを特徴とする請求項１または２に記載
   の液体噴射記録装置。