JPH0583376B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジエツト記録装置に関し、詳細
にはインクジエツト記録装置のキヤツピング装置
に関する。

従来、インクジエツトプリンタのキヤツピング
装置は種々のものが提案されてきた。実開昭56−
48644号に記載されたキヤツピング装置は、イン
クヘツドを固定し移動する固定台が、Ｌ字型のキ
ヤツプ支持体の一端に当接した時に他端に枢支さ
れたキヤツプをヘツド側に回転させノズルを覆蓋
するものである。

しかしながら上記従来技術は、非キヤツピング
時において、キヤツプがキヤツプ支持体との間に
架設されたコイルスプリングにより付勢され、イ
ンクヘツドの端面に平行な方向に対し偏倚した状
態で保持されている。従つて、キヤツピング時に
は、キヤツプが偏倚した状態からコイルスプリン
グの付勢力に抗して回転してヘツドのノズル面に
当たるため、ヘツドとの当たり方が不均一になり
易く、気密性の点で問題があつた。

そこで本発明の目的とするところは、キヤツプ
がヘツドに対し均等に且つ高い気密性を確保しつ
つ当接でき、ノズルの目詰まりやインク吐出不良
を確実に防止または解消できるインクジエツト記
録装置を提供することにある。

以下、本発明の機構を実施例にもとづき詳説す
る。

第１図は本発明のインクジエツト記録装置の一
実施例であり、待機位置周辺の概要図である。後
に夫々の部材については詳説するのでここではそ
れらの要素の配置のみを示した。インクジエツト
ヘツド１（以後単にヘツドと称す）はキヤリツジ
２に搭載され、キヤリツジ軸３にガイドされて左
右に移動しながら記録紙４との対向領域にあつて
は印字動作を、待機位置となる記録紙４との対向
領域外にあつては、インクの充填、排出、クリー
ニング等の動作が行われる。

キヤリツジ２が印字領域から待機領域へ移動し
てくるとキヤリツジ２の突出部６が装置のベース
に取り付けられたマイクロスイツチ７と係合し、
スイツチを動作させるとともにキヤリツジ２はス
トツパー８により停止させられる。このときヘツ
ド１はヘツドクリーナー９と対向しクリーナー９
を動作させるとヘツド１のノズル面のクリーニン
グを行なう。ここでストツパー８の役割は、キヤ
リツジ２の停止位置の精度を出すもので、マイク
ロスイツチ７の動作にやや遅延して、キヤリツジ
２の駆動源（モーター等）の動力を切ることによ
つて実現できる。クリーニング動作が終わるとソ
レノイド２３が通電され、吸引キヤツプ１０が後
退するとともにストツパー８がキヤリツジ２のス
トツプ位置からずれる。そしてキヤリツジ２がさ
らに左へ移動し左端のフレーム１１に当つて停止
し、今度はヘツド１と吸引キヤツプ１０が対向す
るので、ソレノイド２３への通電を切るとバネに
よる復元力で吸引キヤツプ１０がヘツド１のノズ
ル面を密封し、ポンプ（後述）を動作させること
によつてヘツド１へのインクの充填又はインクの
排出を行う。インクの充填の終了時点において
は、ノズルから吸引してインクを充填するため、
充填を確実にするには余分のインクがノズルから
摘出するので、後述の如くポンプ停止後若干遅延
してキヤツプ１０を開く等の工夫を要するが、ノ
ズル面へのインク付着はまぬがれない。そして印
字動作時等にこの付着インクが滴下して装置の底
部を汚す危険性がある。そこでヘツド１の左側に
インク吸収容器１２を有し、第２図に示すように
ヘツド１ノズル面の付着インク１３を受部１４で
受けインク吸引容器１２へ多孔質部材などを利用
して吸収する。しかし長期間にはこの吸収容器１
２も飽和することが考えられるので吸収容器１２
の左壁に穴１５を設け、キヤリツジ２が最左端に
来たとき、左フレーム１１に取り付けられた部材
１６がこの穴１５に入り内部の多孔質部材を圧縮
させ吸収容器１２の下部に設けた排出口１７より
多孔質部材に吸収されたインクを排出させる。こ
のときインクは受け部材１８に滴下し導管１９に
より排インク容器に導かれる。

次にクリーナー９、吸引キヤツプ１０及びそれ
らの駆動部等の詳細について述べる。第３図はこ
れらの機構の分解斜視図である。第４図、第５図
は第３図の矢印Ａ，Ｂ方向からみたそれぞれの側
面図である。モータ２０はポンプ２１、切換弁２
２、クリーナー９などを駆動する動力源である。
２３は吸引キヤツプ１０、クリーナー９を移動さ
せるソレノイドで、これらの部材は全て第１フレ
ーム２４と第２フレーム２５に取りつけられ全体
として一体のユニツトになつていて記録装置へは
このユニツトを左フレーム１１（第１図）に取り
付けられる。

モーター２０の回転はギヤ輪列により減速され
最終的に歯車２６に伝えられその軸２７には一方
にポンプ２１を駆動する作動板２８、切換弁２２
を駆動するカム２９、ポンプ２１の下死点を検出
する検出板３０とベルト車３６が軸着されてい
る。ポンプ２１は作動板２８上のピン２８１とピ
ンフオロワ３０と係合させてピストン軸３１を往
復駆動することによつて機能する。当然のことな
がらポンプ２１のピストンとシリンダーは低摩擦
係数で気密性が要求される。ここではピストンは
ゴム製でその弾性で気密性を持たせ、その表面に
フツ素樹脂皮膜をコーテイングして摩擦係数を小
さくしている。このフツ素樹脂皮膜としてはゴム
をバインダーにしたコーテイング剤（例えばダイ
キン工業製：ダイエル・ラテツクス）が適してい
る。

ポンプとしては第６図に示す蛇腹式でピストン
−シリンダ式に代えることが可能である。ゴム成
型した蛇腹３２の一端にピストン軸３１を固着し
ポンプ本体２１に気密に装着しピストン軸３１を
往復駆動して蛇腹３２を伸縮し一方向弁３４，３
５との作用でピストン−シリンダー式と同等の機
能が果せるが、摺動部がないため、より信頼性に
優れる。

一方、軸２７に軸着されたカム２９は切換弁２
２を作動させるもので、切換弁２２からの２本の
導管はそれぞれヘツド１とインクタンク（図示せ
ず）に連結されている。切換弁２２の作動により
ヘツド１に連結された導管をインクタンク側の導
管と連通させたり大気と導通させたりし、インク
の吸入、排出の動作を行なう。図示されていない
が、切換弁２２の流路切換用のパツキンは摺動し
て切換を行なうため、ポンプ２１のピストンと同
様に低摩擦係数、気密性が要求され、その表面に
はやはりフツ素樹脂皮膜がコーテイングされてい
る。

さらに、軸２７に軸着された検出板３０はポン
プ２１のピストンの下死点を検出するためのもの
で、検出板３０には永久磁石３３が固着されてい
て第２フレーム２５に取りつけられた基板３７上
の磁気検出器３７１によつて検出板３０の１回転
中の一点を検出できる。この位置をピストンの下
死点に一致させればこれを検出することができ
る。これはヘツド１へのインク充填に際して、ピ
ストンの減圧工程中にモーター２０を停止させ吸
引キヤツプ１０をヘツド１から解除すると、ノズ
ルから噴出中のインクがキヤツプ１０を開けた瞬
間に外部へ飛び散ることになる。従つて少なくと
もピストンの加圧工程中、最も確実には、ピスト
ンの下死点でポンプ２１即ちモーター２０を停止
させてキヤツプ１０を開けば、これを避けること
ができる。ただし、実際にはポンプ２１と吸引キ
ヤツプ１０間の導管中をインクを流すためにピス
トンの加圧、減圧は吸引キヤツプ１０内では若干
遅れる。従つて、ピストンの加圧工程中でモータ
ーを停止させて、その直後に吸引キヤツプ１０を
ヘツド１から解除するとやはりインクが外へ飛散
する場合がある。これを避けるには、ピストンの
加圧工程中にモーターを停止させかつ、数秒（実
験によると１〜５秒）後に吸引キヤツプ１０を解
除すると外部へのインク飛散はなくなる。従つて
インク充填動作においては前述の検出板３０によ
りピストンの加圧工程〜下死点を検出してモータ
ー２０を停止させる制御を行うことが重要であ
る。

又、軸２７にはベルト車３６が軸着されていて
これにはベルト３８がかけられていてクリーナー
９を作動させる。クリーナー９は図の如く、ゴム
の平リングに複数のヘラ状の突起９１をもつもの
で、これを２本のクリーナー軸３９，４０にかけ
られている。上述のベルト３８はベルト車３６を
このクリーナー軸３９，４０の一端との間にかけ
られていてモーター２０により歯車２６が回転す
るとベルト３８からクリーナー９が作動され、ヘ
ツド１と対向している時突起９１によりそのノズ
ル面のゴム、ケバなどをかき落す作用をする。

次にソレノイドを用いたキヤツピング機構につ
いて第７図を用いて説明する。

吸引キヤツプ１０は、このキヤツプをヘツド１
に対し接離させるキヤツプ接離部材４３に軸４４
を介して矢印Ｃ方向に摺動自在に枢支されてい
る。また、吸引キヤツプ１０は第１図、第３図、
第４図に示されるようにチユーブが接続されてお
り、非インク排出時にはこのチユーブに支えられ
て第７図に示すような中立状態に保持されてい
る。即ち、吸引キヤツプ１０は、吸引キヤツプ１
０の縁１０ａとキヤツプ接離部材４３の縁４３ａ
とが狭い間隔ＦをおいてＪの範囲で対峙するよう
に保持されている。従つて、吸引キヤツプ１０は
狭い間隔Ｆと対峙範囲Ｊで規制されながら、矢印
Ｃ方向に微小回転が可能である。キヤツプ接離部
材４３は軸４５に取り付けられているとともに、
引張バネ４６により矢印Ｄ方向に付勢されるため
軸４５を中心として矢印Ｅ方向の回転力を受け、
ストツパー４７に度当りしている。またキヤツプ
接離部材４３は作動レバー４２によりソレノイド
２３の可動磁心に２３１に連結されている。

次に上記キヤツピング装置の動作について説明
する。ヘツド１から吸引キヤツプ１０を離す際
は、先ずソレノイド２３が通電され、それにより
可動心２３１がソレノイド２３内に吸引されるた
め、作動レバー４２を介してキヤツプ接離部材４
３が引張りバネ４６の矢印Ｄ方向の付勢力に抗し
て矢印Ｅと逆方向に回転させられる。その結果、
吸引キヤツプ１０はヘツド１との当接を解除され
る。逆に、吸引キヤツプ１０をヘツド１と当接さ
せる際は、ソレノイド２３への通電が切られ、そ
れにより前述の吸引が解かれるため、引張りバネ
４６の矢印Ｄ方向の付勢力によりキヤツプ接離部
材４３が矢印Ｅ方向に回転し、吸引キヤツプ１０
が対向するヘツド１と当接する。

吸引キヤツプ１０がヘツド１の端面と当接する
際は、吸引キヤツプ１０が前述した中立状態から
軸４４を中心として矢印Ｃ方向に微小回転しなが
ら自動調心され、キヤツプ全体がヘツドと均等に
密着した状態で止まるため、ヘツドとの間で高い
気密性を確保できる。

第３図の実施例ではソレノイド２３は上述の如
く吸引キヤツプ１０の作動だけでなく、クリーナ
ー９もそのクリーナー支持体４８がキヤツプ接離
部材４３と同様に軸４５に取りつけられ引張りバ
ネ４６の作用力を受けているので、ソレノイド２
３の通電により吸引キヤツプ１０と同じ動きをす
るように構成されている。従つてヘツド１とクリ
ーナー９が対向しているときソレノイド２３の非
通電時はクリーナー９の突起９１はヘツド１のノ
ズル面に接触し、モーター１０の駆動でノズル面
のよごれをかき落す作用をするが、ソレノイド２
３へ通電したときは突起９１はノズル面との接触
が解除される。このような構成にした理由を第１
図にもどつて説明するとキヤリツジ２が印字領域
からクリーナー９の対向位置に来る。このときソ
レノイド２３への通電は行わないが、突起はゴム
でありその弾性による変形でヘツド１のクリーナ
ー部への移動が行なえる。この位置でクリーニン
グした後ソレノイド２３を通電し吸引キヤツプ１
０を逃がしヘツド１を吸引キヤツプ１０の位置に
移動させる。そしてソレノイド２３の通電を切つ
てヘツド１と吸引キヤツプ１０とを気密係合させ
ポンプ２１を作動してヘツド内のインクをリフレ
ツシユする。

しかる後ソレノイド２３に再通電し吸引キヤツ
プ１０とクリーナヒ９を逃がした状態でキヤリツ
ジ２を一気に印字領域へ移動させる。このときノ
ズル面はクリーナー９の突起９１とは非接触であ
る。即ち、クリーナー９はノズル面に付着した紙
粉等をかき落とすものであるが逆にクリーナー９
の突起にはゴミ、ケバが付着する。従つて、吸引
キヤツプ部でヘツド１をリフレツシユした後にそ
のノズル面にクリーナー９の突起９１を接触せし
めるのはノズル面を汚染する危険がある。

本実施例はこれを避けるためのヘツドリフレツ
シユ後はクリーナー９には非接触にしたものであ
る。

次に第１図で述べたストツパー８の作動につい
て第３図で説明する。ストツパー８は第１フレー
ム２４に軸４９に回転可能に取りつけられその一
端５０で作動レバー４２と係合している。従つて
ソレノイド２３が通電されるとストツパー８は軸
４９を中心に回転するのでその他端５１が移動す
る。ソレノイド２３への非通電時のこの端部５１
の位置がキヤリツジ２のストツパーとなり、通電
時の位置はこれを解除するようにキヤリツジ２の
形状が形成されていて第１図で述べた機能を持
つ。

以上がヘツド１へのインクの充填、インクの排
出ノズル面のクリーニングのための機構の実施例
を示した。次にこれらの機構の動作（制御方法）
について前述と重複する部分もあるが整理して以
下に述べる。

(1) クリーニング ヘツド１のクリーニングは記録中印字が乱れた
ときに行われる。印字乱れはノズルからのインク
液の噴射異常になることで、経験的に最も頻度が
高いのは記録紙から発生する紙粉等のゴミがノズ
ル部へ付着することであり、それ以外ではヘツド
内に気泡が発生して噴射不能になることや特定の
ノズルが長期間噴射されずそのノズルのインクが
固化して噴射不能になることなどが考えられる。
しかし上述の紙粉以外は極くまれである。従つて
クリーニングは記録異常時ユーザーがクリーニン
グ用スイツチを押して行われるが、紙粉の付着す
る確率を求め、定期的に自動クリーニングを行え
ばユーザーによる操作は非常に少なくて済む。実
験によると記録紙の紙質、装置の置かれる雰囲気
にもよるが連続記録５時間〜20時間でノズル部に
紙粉が付着する。従つて例えば記録、非記録にか
かわらず５時間毎に自動クリーニングを行うよう
にするとか、印字した量と停止時間などを適当に
判断して自動クリーニングを行うようにすればよ
い。

クリーニング動作は以下に述べる一連の動作を
行う（第１図参照）キヤリツジ２を左へ移動しマ
イクロスイツチ７が作動した時点から若干（１秒
くらい）遅延してキヤリツジ２の動力を止め、キ
ヤリツジ２をストツパー８の位置で確実に停止さ
せる。ここではヘツド１のノズル面とクリーナー
９が対向しているのでモーター２０を駆動すれば
クリーナー９が作動しノズル面のゴミをかき落と
す。（この動作約２〜３秒） 次にソレノイド２３に通電し吸引キヤツプ１
０、ストツパー８をヘツド１、キヤリツジ２から
逃がした状態でキヤリツジ２をさらに左へ移動し
左フレーム１１に当てた状態で停止させる。ここ
でソレノイド２３の通電を切り吸引キヤツプ１０
をノズル面に気密係合させモーター２０をインク
充填方向に駆動する。これでヘツド内のインクが
リフレツシユされる。ここでモーターに０はポン
プ２１の下死点または少なくとも、そのシリンダ
ー内が加圧工程にあるときに停止するように制御
される。このヘツド内のインクリフレツシユ工程
は２〜５秒である。次にモーター２０の停止後
やゝ遅延して（１〜４秒）再びソレノイド２３に
通電して吸引キヤツプ１０を解除しキヤリツジ２
を右方向の印字領域へ移動する。

(2) インク排出 インク排出時もノズル面を清浄にしておくべき
で上述のクリーニング動作と同様である。クリー
ナー９でクリーニングした後吸引キヤツプ１０を
ノズル面と気密係合させ、モーター２０をインク
排出方向に駆動する。切換弁２２が大気に切換わ
りヘツド内へ空気を充填することによつて内部の
インクを排出する。（この工程10〜40秒）モータ
ー２０は任意の位置で停止させ、その状態を保持
する。即ちヘツドと吸引キヤツプは係合した状態
で次に装置へ電源が入れられる迄保持される。

(3) インク充填 ヘツド内へのインク充填は、ヘツド内のインク
が排出された後、印字をする前に行われる。

上で述べた如く電源オフで必ずインクを排出す
る場合は電源オンで必ずインク充填が行われる。

インク充填動作は、前述のクリーニング動作と
同じで良い。ただし、ヘツド１は吸引キヤツプ１
０と係合した状態でスタートすることが多いので
その場合はクリーナー９の動作等は省略し、単に
モーター２０をインク充填方向に回転させて充填
を行えば良い。又、モーター２０の停止はポンプ
の下死点か、加圧工程で行うこともクリーニング
動作と同様である。

以上述べたように本発明によれば、記録ヘツド
のインク吐出口う覆うキヤツプが、キヤツプをヘ
ツドに対し接離されるキヤツプ接離部材に摺動自
在に枢支されるとともに、非インク排出時に前記
キヤツプに接続されたチユーブにより支えられて
キヤツプと接離部材との互いに相対向する縁同士
が狭い間隔をおいて対峙するように保持されてい
ることにより、キヤツプがヘツドの端面と当接す
る際は、キヤツプが中立の状態から軸を中心とし
て微小回転しながら自動調心され、キヤツプ全体
がヘツドと均等に密着した状態で止まるため、キ
ヤツプがばねの付勢力によりヘツドの端面と平行
な方向に対し偏倚した状態からばねの付勢力に抗
して回転しながらヘツドと当接する従来技術と比
較して、ヘツドとの当たり方が均一となり、ヘツ
ドとキヤツプとの間で高い気密性を確保できる。
従つて、インク噴射孔の目詰まりを確実に防止す
るとともに、インク排出時にはヘツドに対し確実
な吸引力を及ぼすことができるため、インク吐出
不良を速やかに且つ確実に解消することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインクジエツト記録装置の一
実施例を示す図であり、待機位置周辺の概要を表
わす。第２図はヘツドのノズル端面側からみた図
である。第３図は第１図の装置を更に詳しく表わ
した分解斜視図である。第４図、第５図は第３図
の矢印Ａ及びＢ方向からみた側面図である。第６
図は本発明の装置に用いられるポンプの一実施例
を示す図である。第７図は吸引キヤツプの動きを
説明するための図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録ヘツドのインク吐出口を覆うキヤツプ
   と、該キヤツプを前記記録ヘツドに対し接離させ
   るキヤツプ接離部材とを備え、 前記キヤツプは前記接離部材に摺動自在に枢支
   されるとともに、非インク排出時に前記キヤツプ
   に接続されたチユーブにより支えられて前記キヤ
   ツプと前記接離部材との互いに相対向する縁同士
   が狭い間隔をおいて対峙するように保持されてい
   ることを特徴とするインクジエツト記録装置。