JPH064335B2 - 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、記録ヘッドのクリーニング機構を複数備えた
記録装置、さらに詳細には記録ヘッドの目詰まりを検出
しその地点から近い方のクリーニング機構を選択してク
リーニングを行う記録装置に関し、特にマルチノズルや
インクタンクを備えたインクジェットプリンタに適す
る。

［従来の技術］ かかるインクジェットプリンタとしては、例えば第１図
のような構成のものが提案されている。ここで、１は記
録紙、２は記録紙１を副走査方向に送る紙送りローラ、
３は紙送りローラ２を駆動する紙送りパルスモータ、４
および５は記録平面を形成するガイドローラである。６
は４個のカラー記録ヘッド７Ｙ，７Ｍ，７Ｃおよび７Ｂ
Ｋ（総括番号を７とする）を載置したキャリッジであ
り、タイミングベルト８を介してヘッド送りパルスモー
タ９により駆動され、ガイドレール10に沿って主走査方
向に往復動する。11は各ヘッド７Ｙ〜７ＢＫ毎にインク
を供給するインク供給パイプ、12Ｙ，12Ｍ，12Ｃおよび
12ＢＫ（総括番号を12とする）はそれぞれイエローＹ、
マゼンタＭ、シアンＣおよびブラックＢＫのインクタン
クでありパイプ11を介してヘッド７Ｙ〜７ＢＫに連通す
る。13は各ヘッド７Ｙ〜７ＢＫ内の各ノズルへ駆動パル
スを供給するフレキシブル印刷配線板である。

７Ｙ，７Ｍ，７Ｃおよび７ＢＫはそれぞれイエローＹ、
マゼンタＭ、シアンＣおよびブラックＢＫ用マルチノズ
ルインクジェットヘッドであり、各ヘッドは例えば８個
／mmの間隔（ピツチ）で副走査方向に直線に並べられた
多数のノズルを有し、各フレキシブル印刷配線板13を介
して供給される駆動パルスにより記録紙１に向って各色
のインクをノズルから吐出する。このインクの吐出方式
としては、例えばノズル内に発熱素子を設けパルスによ
る発熱で発生する気泡に基づいてインクを滴として吐出
する方式等で用いられる。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のようなマルチノズルヘッドを有する記録装置は単
一のまたは少数のノズルを有する記録装置に比べ非常に
高速の画像記録を行うことができる。しかしながら、記
録ヘッド７の各ノズル（噴出口）の径は極めて小さいた
め、インクの不純物や乾燥，紙粉や空気中の埃等により
ノズル部分に目づまりを生じ易く、しかも一度目づまり
を生ずると、多数のノズルを有するため、クリーニング
作業は容易でなかった。また、上述のようなカラー記録
装置では、記録画像の態様に応じて各カラーインクの使
用量がそれぞれ異なるため、各インクタンク12の液面が
不揃いとなり、そのためインク圧が変動して画質が劣化
するという難点があった。さらには、インクタンク12が
かなりの容積を必要とするため、スペースの有効利用の
障害となり、装置全体の小型化が充分に達成できなかっ
た。

本発明は、記録ヘッドのクリーニング機構が特定の１箇
所のみに設けられている構成の欠点を除去するもので、
記録ヘッドの機能回復のためのクリーニング作業を一層
迅速に行え、良質の記録を高速で達成できる記録装置の
提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するもので、記録ヘッドに当接
してクリーニングを行うクリーニング機構を前記記録ヘ
ッドの主走査方向に関して被記録媒体の搬送経路に該当
する領域を越えて左右両端部それぞれに備えるととも
に、前記記録ヘッドの目詰まりを検出する目詰まり検出
機構を備えた記録装置であって、前記被記録媒体の搬送
経路幅に該当する領域を記録のために往復走査される記
録ヘッドの目詰まりが前記目詰まり検出機構によって検
出されたことに応じて、前記記録ヘッドを前記目詰まり
が検出された地点に近い側の前記クリーニング機構にま
で前記往復走査領域を越えて移動させクリーニングを行
わせることを特徴とするものである。

［作用］ 本発明によれば、キャリッジを片側のクリーニング機構
（ヘッドクリーニング機構）の位置に必ず戻してからク
リーニング作業（ヘッドクリーニング作業）を行う必要
が必ずしもなく、記録ヘッドの目づまり等が生じた時点
でキャリッジに最も近いいずれかのクリーニング機構を
用いるから、記録ヘッドのクリーニング作業時間の短縮
が図られ、ひいては記録装置全体として動作時間の短縮
が図られる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。なお、第１図の従来装置と共通の部所には同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。

第２図から第４図は本発明を適用した記録装置の構成の
一例を示し、ここで21はキャリッジ６を挟んでサブタン
ク12と対向する側に設けられたメインタンクであり、両
タンク21および12は第５図のような可撓性の連通管22を
介して互いに下部で連通する。23はそれぞれタンク21,1
2の天井を貫通する空気孔である。24は各メインタンク2
1の高さをそれぞれ独立に調整する液面調整手段（レベ
ル調整機構）としての倒立Ｌ字形のアングルであり、第
６図のような垂直固定板25に設けたガイド溝26に摺動自
在に挿入してロック用ビス27により任意の高さに固定す
る。28は各ガイド溝26の一部を覆って固定板25と一体に
固着したロック用ビス取付板である。また、各メインタ
ンク21の背面に半透明板または液面点検口を設けて液面
の位置を検知できるようにし、さらに所定の液面位置を
指示するインジケータ手段を設けると好適である。この
場合のインジケータ手段としては一端を固定した細紐で
もよい。また、各メインタンク21は後述の基台40の脚部
上方近傍にアングル24等を介して第３図に示すように取
付けられる。

31はヘッドクリーニング機構70の主要部を構成するもの
で、各記録ヘッド７のノズル（噴出口）に当接したノズ
ルを清掃し、その目づまりを解消してインク吐出特性を
回復するヘッドクリーナであり、例えばインク吸収性の
よい多孔質（ポーラス）な平板からなる。32は各ヘッド
クリーナ31を差換自在に装着するサポータ（クリーナホ
ルダ）であり、第７図のような前面上部の倒れ止め板33
と下部の抜け止め板34、両側のサイドストッパ35および
背面板36とを有する。37はサポータ32の裏面のほぼ中央
にその屈曲した頂部が固定する板ばねであり、案内ビス
38および固定ビス39を介して基台40に装着する。このよ
うに、各ヘッドクリーナ31は同一基台40にサポータ32等
を介して取付けられる。

板ばね37は第８図(A)に示すように、その上部に案内ビ
ス38と摺動自由に係合する垂直方向のガイド用の長孔41
を有し、サポータ32と基台40との間に押し付けられた際
に長孔41に沿って案内されて第８図(B)の鎖線で示すよ
うに上方に伸び、それにより記録ヘッド７と当接したヘ
ッドクリーナ31をサポータ32を介して相対的に上方向に
距離ｌだけ移動させる。

ヘッドクリーナ31を記録ヘッド７の方向に移動させる基
台40は、第２図に示すように、記録紙１の位置を通過し
たキャリッジ６の移動両端部の左右両側に配設する。42
および43は第４図に示すように断面Ｌ字形の基台40の移
動を案内するスライド軸（ガイド軸）であり、一方のス
ライド軸42は基台40の台部片側に設けた一対の脚部44と
スライド軸受45を介して係合し、他方のスライド軸43は
基台40の台部対向側に設けたスライダ46の下面を下から
支えて離脱自由に摺接する。47は基台40を第４図の矢印
Ａ方向に傾けたときに、基台40を元の位置に引き戻す戻
しばねであり、その一端は基台40の底部に、また他端は
所定の静止点（固定点）に固定する。48は基台40の傾き
を規制するＬ字形回転止めであり、その一端は基台40の
底部に固定し、その他端はスライド軸43の下方に屈曲
し、所定角度以上に基台40が傾くときにスライド軸43と
当接してその基台40の傾きを制限する。

51は基台40の脚部44の下面に突設したピンであり、第９
図に示すように、溝カム軸52の螺旋溝53に係合して摺動
する。54は溝カム軸52の中央部に固定ビス55により固定
した切欠き円筒状のストッパ／ケレイ部材（以下、スト
ッパと称する）であり、記録ヘッド方向へのピン51の移
動を制限すると同時に、第９図に示すように軸52と一体
に矢印Ｂ方向に回転することにより、その切欠き部に当
接したピン51をスライド軸42を支点にして回動させ、そ
れにより基台40を第４図の鎖線で示すように矢印Ａ方向
に回動させる。56は第３図に示すように、減速機57、プ
ーリ58、ベルト59およびプーリ60を介して溝カム軸52を
正逆および停止自由に駆動するモータであり、61は溝カ
ム軸52と同軸に連結した手動用ノブ（把手）である。ス
ライド軸42は溝カム軸52と平行に設け、かつキャリッジ
６の移動方向（主走査方向）に対してほぼ直角に配設し
て、各記録ヘッド７のノズルとヘッドクリーナ31とが平
行に当接できるようにする。溝カム軸52は一対の軸受62
を介して固定板25および63に回転自由に軸支するが、ス
ライド軸42は固定板25および63に直接固定する。64は固
定板25および63を支えるステイ軸である。

次に、第２図から第９図を参照して本発明を適用した記
録装置の動作を説明する。

記録ヘッドクリーニング時には、キャリッジ６を走行端
部に移動させてキャリッジ６上の記録ヘッド７の各ノズ
ルが回復系である各ヘッドクリーナ31と対峠する位置に
停止させる。次に、モータ56を駆動し、またはノブ61を
手回しすることにより、溝カム軸52を回転する。溝カム
軸52の第９図の矢印Ｂ方向の回転により、ピン51は溝カ
ム軸52の螺旋溝53を摺動し、そのピン51を介して基台40
がスライド軸42に沿って記録ヘッド７に近づく方向に移
動し、ヘッドクリーナ31を記録ヘッド７に当接させる。
さらに、基台40を記録ヘッド側に移動させ、板ばね37を
押し付けてその頂点Ｃを垂直上方向に移動させる（第３
図および第８図(B)参照）。そのため、ヘッドクリーナ3
1は記録ヘッド７のノズル（インク噴出部）に押し付け
られながらそのノズル面に沿って上方にこすり上げられ
る。その際、ヘッドクリーナ31はインク吸収性の良い多
孔質部材を使用しているため、ヘッド７のノズルの清掃
が良好に行われ、目づまりが解消できる。

次いで、ピン51がストッパ54と当接し、ストッパ54が溝
カム軸52と一体に矢印Ｂ方向（第９図参照）に回転する
と、その際ピン51はストッパ54の切欠き部の一端と係合
するので、ピン51を介して基台40はスライド軸42を支点
に矢印Ａ方向に回転する（第４図参照）。そのため、ヘ
ッドクリーナ31は記録ヘッド７のノズルに対して相対的
に所定角度ひねられる。このように、ヘッドクリーナ31
をノズルに当ててから複数方向に移動させてクリーニン
グ作業を行っているため、より完全なクリーニングが得
られる。

次に、モータ56を停止し、またはノブ61の回転を止める
と、ばね47の付勢力により基台40は元の位置に戻り、ス
ライダ46がスライド軸43上に着座する。続いて、モータ
56またはノブ61を逆回転してヘッドクリーナ31を記録ヘ
ッド７から離脱させ、初期位置に戻す。

ノズルの目づまり状態に応じて、以上のクリーニング動
作を複数回反覆しても好適である。

なお、ストッパ54の代わりに、基台40またはピン51の移
動位置を検出するマイクロスイッチ（不図示）とそのマ
イクロスイッチの検出信号に応じて上方に伸びるプラン
ジャ（不図示）とを設け、かつそのプランジャをスライ
ダ46の近傍の基台40の下方に配置し、基台40が所定位置
に達したときにプランジャを駆動して基台40を矢印Ａ方
向に回動させるようにしてもよい。なおまた、ヘッドク
リーナ31に対しヘッドクリーニング作業時に超音波振動
等の振動を付加しても好適である。

また、クリーニング部材であるヘッドクリーナ31を交換
するときには、交換するヘッドクリーナ31のみサポータ
32から引き抜き、引き抜いた箇所に新しいヘッドクリー
ナ31を差込めば交換作業は完了する。このように、ヘッ
ドクリーナ31を差換自在にするサポータ32を有している
ため、新しいヘッドクリーナ31との交換が極めて容易で
あり、保守作業が簡単となる。そのため、常に最良の状
態のヘッドクリーナ31を用いてクリーニング作業がで
き、最適なインク吐出機能を維持できる。さらに、複数
個のヘッドクリーナ31を同一の基台40上に取付けるよう
にしているので、機構が簡潔となると共に、同一駆動源
でヘッドクリーニング作業を行うことができ、作業が容
易となる。

以上述べた本発明のヘッドクリーニング機構（回復系）
70は第２図示のように主走査方向の左右両端に設けるこ
とができる。このようにヘッドクリーニング機構70を複
数設けたときは、ヘッドクリーナ31の１つが使用不能に
なってもヘッドクリーニング作業を続けることができ、
その間に新しいヘッドクリーナ31の交換を行うことがで
きる。そのため、保守点検作業も容易となり、ヘッドク
リーナ31の交換のために印刷作業を長時間中断する必要
がなくなる。また、キャリッジ６を片側のヘッドクリー
ニング機構70の位置に必ず戻してからヘッドクリーニン
グ作業を行う必要がなく、記録ヘッド７の目づまりが生
じた時点でキャリッジ６に最も近いいずれかのヘッドク
リーニング機構70を用いることができるから、ヘッドク
リーニング作業時間の短縮が得られる。

すなわち、本例では、ヘッドの目づまりが生じたことを
例えばヘッド７に設けられた温度センサで検知する。検
知された時点、すなわち目づまりが生じた時点で、キャ
リッジ走査駆動用のパルスモータへのパルスの付与情報
に基づいて把握されているキャリッジの位置から近い方
のヘッドクリーニング機構70を中央処理装置が選択す
る。即座にパルスモータに信号が送られ、選択されたヘ
ッドクリーニング機構へキャリッジが移動し、ヘッドの
目詰まり回復のためのクリーニング作業がなされる。

さらに、右側の機構70のヘッドクリーナ31の特性と、左
側の機構70のヘッドクリーナ31の特性をそれぞれ異なら
せ、例えば、一方のクリーナ31はインク吸収性の比較的
良いもの、他方のクリーナ31はインク吸収性の比較的悪
いものというようにグレードを異ならせることもでき
る。

次に、インクタンク21および12に関する点について述べ
る。各メインタンク21内のインクＥは、第５図に示すよ
うに連通管22を通って対応するそれぞれのサブタンク12
内に入り、インク供給パイプ11を通って記録ヘッド７に
供給され、記録ヘッド７のノズル（インク吐出口）から
駆動パルスに応じて吐出される。この時、インクＥの供
給は主としてサイホン効果により行われるため、インク
もれを防ぐ一方で、所定の供給インク圧を継持するには
各メインタンク21の液面の高さを、第３図に示すよう
に、記録ヘッド７の最下面に相当する最下部のノズル位
置から下方に所定距離Ｄの位置に保守する必要がある。
しかるに、インクは各色毎に使用量が異なるため、印刷
を続けるとサブタンク12を介して各メインタンク21の液
面が不揃いとなる。そのまま放置すれば各ヘッド７Ｙ，
７Ｍ，７Ｃ，７ＢＫ毎のインク吐出圧に大きな差が生じ
忠実な色調の画像が得られなくなるが、アングル24の位
置を調整して第６図に示すように各メインタンク21の液
面の高さを所定の液面位置に揃えれば、そのような不都
合は容易に解消できる。また、このように、インク液面
の高さを調整する手段を設けて、記録ヘッド７に対する
液面の位置を調整するようにしているので、インクを補
給しないでもインク圧を一定にできるから、容易に良質
の画質を常に得ることができる。

さらに、回復系であるヘッドクリーニング機構70の近傍
の空所にインクタンク21を配置するようにしたので、ス
ペースの有効利用ができて記録装置全体の小型化が達成
できると共に、必要とするインクタンク支持部材の部品
数を大幅に削減することもできる。また、ヘッドクリー
ニング機構70とインクタンク21とが近傍にあるため、保
守点検用の点検口が１つですむ利点がある。また、ヘッ
ドクリーニング機構70は動作中に振動を発生するため、
インクタンク21内の顔料タイプのインクに振動を与えて
攪拌効果も得ることができる。

さらにまた、インクタンク12の他に別のインクタンク21
を設け、両タンク12および21をそれぞれキャリッジ６を
間に挟んで別々の側に配置し、両タンク12および21を連
通管22で連通するようにしているため、一方のサブタン
ク12の容積を小さくでき、それによりサブタンク12の置
き場所に制限がなくなるのでインク供給パイプ11自体の
引き回しが自由にできる。また、インクタンクの数が増
えるので全体のインク収納容量も増大する。サブンタン
ク12を固定し、一方のメインタンク21の高さを調整する
ことができるから、サブタンク12の液面位置の調整を自
在にでき、、インク液圧調整が容易となる。

なお、本発明は単色の記録装置にも適用できることは勿
論である。また、マルチノズルインクジェットプリンタ
に限定されない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、記録ヘッドのク
リーニングを行う場合には、主走査方向両側それぞれに
設けられたクリーニング機構の内、キャリッジに近い方
のクリーニング機構を用いるので、記録ヘッドの目づま
り等が生じた時点でキャリッジに最も近いいずれかのク
リーニング機構を用いることになるため、記録ヘッドの
クリーニング作業時間の短縮が図られ、ひいては記録装
置全体として動作時間の短縮が図られるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例を示す斜視図、 第２図は本発明の方法を適用した記録装置の要部構成例
を示す斜視図、 第３図は第２図の要部の一部切欠いて詳細に示す正面
図、 第４図は第３図の左側面図、 第５図は第２図の要部を詳細に示す正面図、 第６図は第３図の要部を示す右側面図、 第７図は第２図の一部を拡大して示す斜視図、 第８図は(A)および(B)は第３図の板ばね部分を示す側面
図と正面図、 第９図は第３図のストッパ部分を示す断面図である。 １…記録紙、 ２…紙送りローラ、 ３…紙送りパルスモータ、 ４，５…ガイドローラ、 ６…キャリッジ、 ７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７ＢＫ）…記録ヘッド、 ８…タイミングベルト、 ９…ヘッド送りパルスモータ、 10…ガイドレール、 11…インク供給パイプ、 12（12Ｙ，12Ｍ，12Ｃ，12ＢＫ）…インクタンク（サブ
タンク）、 13…フレキシブル印刷配線板、 21…メインタンク（インクタンク）、 22…連通管、 23…空気孔、 24…アングル、 25…固定板、 26…ガイド溝、 27…ロック用ビス、 28…取付板、 31…ヘッドクリーナ、 32…サポータ、 33…倒れ止め板、 34…抜け止め板、 35…サイドストッパ、 36…背面板、 37…板ばね、 38…案内ビス、 39…固定ビス、 40…基台、 41…長孔、 42,43…スライド軸、 44…脚部、 45…スライド軸受、 46…スライダ、 47…ばね、 48…回転止め、 51…ピン、 52…溝カム軸、 53…螺旋溝、 54…ストッパ、 55…固定ビス、 56…モータ、 57…減速機、 58…プーリ、 59…ベルト、 60…プーリ、 61…ノブ、 62…軸受、 63…固定板、 64…ステイ軸、 70…ヘッドクリーニング機構。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録ヘッドに当接してクリーニングを行う
   クリーニング機構を前記記録ヘッドの主走査方向に関し
   て被記録媒体の搬送経路に該当する領域を越えて左右両
   端部それぞれに備えるとともに、前記記録ヘッドの目詰
   まりを検出する目詰まり検出機構を備えた記録装置であ
   って、 前記被記録媒体の搬送経路幅に該当する領域を記録のた
   めに往復走査される記録ヘッドの目詰まりが前記目詰ま
   り検出機構によって検出されたことに応じて、前記記録
   ヘッドを前記目詰まりが検出された地点に近い側の前記
   クリーニング機構にまで前記往復走査領域を越えて移動
   させクリーニングを行わせることを特徴とする記録装
   置。
2. 【請求項２】前記記録装置には発熱によって気泡を形成
   しそれに応じてインクを吐出する前記記録ヘッドが複数
   備えられ、前記記録ヘッド毎に対応するクリーナーが備
   えられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の記録装置。
3. 【請求項３】前記記録ヘッドの複数は、それぞれ異なる
   色のインクを吐出してカラー記録を行うことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項に記載の記録装置。
4. 【請求項４】前記クリーナーは交換自在であることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載の記録装置。