JPH07132608A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極めて簡単な構造で記録ヘッドのキャップ時
の圧力変動を抑制して、再動作時のインク吐出不良を無
くし、信頼性のあるインクジェット記録装置を提供す
る。 【構成】 記録ヘッドの吐出口面近傍に弾性体のキャッ
プ２を圧接し、該キャップ内空間２２に負圧を生じさせ
て吐出口内のインクを吸引する回復手段を備えたインク
ジェット記録装置において、該キャップの一側面を突出
２３させて形成するとともに頂部にスリット１５を設け
た構造の、キャップ内圧力が上昇したときにキャップ内
を大気に連通する開閉可能な弁４を該キャップに一体に
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体にインク滴を
噴射し文字などの記録を行うインクジェット記録装置に
かかり、特に記録ヘッド吐出口を保護するキャップ手段
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来インクジェット記録装置として、そ
の不使用時に記録ヘッドのインク吐出口面近傍にキャッ
プを圧接し閉じられた空間にインク吐出口を位置させる
ことによってインク吐出口付近を保護するとともにイン
クの固化を防ぐことが特開昭６３−８７２４１号公報に
示されている。また、記録ヘッドのインク吐出口面に弾
性体のキャップを圧接し、該キャップ内に負圧を生じさ
せて吐出口内のインクを吸引する回収装置を備えたイン
クジェット記録装置において、キャップの部分に該キャ
ップ内を大気に連通する通路と開閉用弁部材の圧接部を
設けることによってインク吐出口内のインクの固化を防
止することが特開平３−１８０３５４号公報に示されて
いる。さらに、特開昭６２−２７３８５５号公報には、
印字ヘッドに押し当てたキャップに接続された吸引ポン
プと、該キャップ内圧力を制御するための弁手段と、急
激な圧力制御がなされないための抑制手段とを備えたも
のである。この手法は、キャップを印字ヘッドに押し当
てると同時に吸引ポンプを動作させその直後に弁手段を
電気的に閉じてキャップ内部を負圧にしてインク吐出口
内のインクを吸引する。次いで前記弁を開き抑制手段の
存在によって緩やかに負圧を減少させた後吸引ポンプを
停止してキャップ内の圧力を大気圧に等しくすることが
示されている。

【０００３】しかしながら、上記第１の技術では、キャ
ップで覆われた空間はクリーニング液で満たされている
ものであり、保管中に温度が上昇するとクリーニング液
が吐出口に侵入し再使用時に直ちにインクを吐出できな
い不都合があった。また、上記第２の技術では、キャッ
プには弁座が設けられるだけで、弁自体はキャップと別
に設けなければならず、構造が複雑になるばかりでなく
保護手段の占める占有空間も増え、かつ装置が高価とな
る問題があった。さらに第３の技術では、吸引ポンプの
動作やキャップの開閉動作とタイミングをとって動作す
る例えばＤＣソレノドとプランジャを用いた電気的に動
作する弁手段が必要となり、構造が複雑となるばかりで
なく保護手段が占める占有空間も増え、かつ保護手段が
高価なものになる問題があった。

【０００４】加えて、これらの技術では、外気温度の上
昇等によってキャップで保護された空間の温度が上昇し
たときに、温度変化に伴う圧力変化によって生じる吐出
口内にインクによって設けられたメニスカスの破壊とい
う問題を解決することは不可能であった。すなわち、吐
出口内に残留したインクは毛管力によってメニスカスを
形成し、通常は一定の保持力によって保持されている
が、温度変化が発生するとキャップ内が密閉されている
ためにキャップ内の圧力が変化し、温度が上昇すると、
キャップ内の圧力は正圧となって吐出口内のインクを印
字ヘッド内に押し込んでしまい、吐出口内のメニスカス
を壊してしまう。また、キャップ内が負圧となったとき
は吐出口内に保持されたインクがキャップ内に流出し、
記録装置を汚すなどの問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑みてなされた発明であって、極めて簡単な構造で
記録ヘッドのキャップ時の圧力変動を抑制することによ
って、吐出不良を無くし信頼性のあるインクジェット記
録装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】記録ヘッドの吐出口面近
傍に弾性キャップを圧接し、該キャップ内を大気に連通
する開閉可能な弁を設け、かつキャップと開閉可能な弁
を一体に形成したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の、上記構成によればインク吸引動作で
は、弁が閉じインクを吸引することができる。キャップ
時においては、キャップ内の圧力変化を制御する弁機構
が働くためキャップ内を大気圧状態とすることができ吐
出不良を無くすことができる。

【０００８】

【実施例】本発明を図面に基づき説明する。図１は本発
明にかかるインクジェット記録装置の記録ヘッドとキャ
ップ機構の構造を示す縦断面図である。図２は、本発明
にかかるキャップ機構のキャップ部の構造を拡大して示
す斜視図である。キャップ機構は、記録装置の記録ヘッ
ドが印字動作後帰還するホームポジションに設けられて
いる。

【０００９】キャップ機構は、フレーム１１と、記録ヘ
ッド１の乾燥を防ぐ複数のキャップ２および記録ヘッド
の汚れを除去するワイパー６を保持するステージ１２
と、前記記録ヘッドにキャップを圧接するためにステー
ジを上下させるカム機構から構成される。上記カム機構
は、フレーム１１に回転可能に支持されたシャフト９
と、該シャフトに連結されたカム１０と、該カムに設け
られたカム部溝１３とから構成され、前記ステージ１２
に設けたピンが前記カム溝１３に係合してカムの回転に
ともなってステージを上下に移動させるように構成され
ている。内部に空間を有し弾性体で構成されたキャップ
２は、キャップホルダー８に支持されている。該ホルダ
ーは、記録ヘッド１に当接するキャップ２の当接圧力を
一定にするためバネ１４によって付勢されてステージ１
２に係合保持されている。キャップ２の空間には配管５
の端部が開口しており、該配管の他端には吸引ポンプ３
および排インクタンク７が連結されている。

【００１０】図２（Ａ）に示すように、キャップ２は、
その上面に記録ヘッド１の端面と接する畝状の閉鎖環部
２１が設けられ内部に空間（キャップ空間）２２を有す
る箱状体として形成されている。さらに、キャップ２に
は、キャップ側面の一部を外側に突出させた凸部２３か
らなる弁４が設けられている。図２（Ｂ）、（Ｃ）およ
び（Ｄ）は、図２（Ａ）に示された一点鎖線ａ−ａ断面
の斜視図であり、（Ｂ）は弁４の構造を詳細に示してい
る。キャップ２の一側面に設けられた前記凸部２３は、
箱状体の前記内部のキャップ空間２２に向けて空間が大
となる断面Ｖ字形状の弁空間２４を内部に有するととも
に、該凸部の表面には前記内部の弁空間２４に連通する
スリット１５が設けられている。前記弁空間２４と外部
とは、内圧が高まりスリットが押し広げられることによ
って連通し、このことによって、弁４は、内圧を放出し
てキャップ空間２２内の圧力を大気と等しい圧力に引き
下げる。

【００１１】記録ヘッド１は、印字動作終了後二点鎖線
で示されたガイドレール上をキャップ機構が配置されて
いる位置（ホームポジション）へ動作位置から戻ってく
る。図において、印字ヘッドは、右方から移動し、記録
ヘッドの頂部はワイパ６で拭われ、キャップ機構のキャ
ップと対向する位置で停止する。記録ヘッド１がホーム
ポジションに復帰した後、キャップが記録ヘッドに押し
当てられ、次いで吸引ポンプが動作すると、キャップ空
間２２は負圧になり、記録ヘッドの毛管に残留した余分
なインクは、吸引されて排インクタンクに排出される。

【００１２】図３を用いて、温度とキャップ空間内の圧
力との関係を説明する。図において、横軸は周囲温度
（°Ｋ）を示し、縦軸はキャップ内圧力（Ｐａ（×１０
⁵））を示す。キャップ内圧力は温度に比例して上昇す
る。弁が動作しないようにして温度を上昇させた実験の
結果、２９８°Ｋ（２５．０℃）で１気圧（１．０１３
Ｐａ）のキャップ内の内圧は、３０９．５°Ｋ（３６．
５℃）（ａ点）で３９２０Ｐａ増加した、１．０５２２
０Ｐａとなって、このときキャップ内に配置されたイン
ク吐出口でのインクを保持することができなくなった。
以上の実験の結果、キャップ２に設けた弁４は、３９２
０Ｐａ圧力が増加する以前に動作するように構成するこ
とが必要である。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、キャップを弾性体
で構成するとともにキャップの一部に内圧の上昇によっ
て開閉する弁を一体に構成したことによって、キャップ
内の温度変化に伴う圧力上昇が起こっても吐出口内のメ
ニスカスを壊すことが無くなり、再始動時のインクの吐
出不良がなく安定した信頼性のあるインクジェット記録
装置を極めて簡単な構成で安価に提供することができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるキャップが適用されたインクジ
ェット記録装置の記録ヘッドとキャップの機構を示す断
面図。

【図２】 本発明のキャップに設けられた弁の詳細図。

【図３】 本発明の弁の動作態様を示す曲線図。

【符号の説明】

１ 記録ヘッド、 ２ キャップ、 ３ 吸引ポンプ、
４ 弁、 ５ 配管、 ６ ワイパ、 ７ 排インク
タンク、 ８ キャップホルダ、 ９ シャフト、 １
０ カム、 １１ フレーム、 １２ ステージ、 １
３ カム部溝、１４ バネ、 １５ スリット、 ２１
畝状環、 ２２ キャップ空間、２３ 凸部、 ２４
弁空間。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドの吐出口面近傍に弾性体のキ
   ャップを圧接し、該キャップ内に負圧を生じさせて吐出
   口内のインクを吸引する回復手段を備えたインクジェッ
   ト記録装置において、該キャップ内圧力が上昇したとき
   にキャップ内を大気に連通する開閉可能な弁を該キャッ
   プに一体に設けたことを特徴とするインクジェット記録
   装置。
2. 【請求項２】 開閉可能な弁は、キャップ内圧が負圧に
   なると閉じ、キャップ内圧が正圧になると開く弁である
   請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 開閉可能な弁は、キャップの一側面を突
   出させて形成したものでありその頂部にスリットが設け
   られている請求項１ないし２に記載のインクジェット記
   録装置。