JPS62238751A - インクジェット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、インクジェット記録装置における記録ヘッド
のインク吐出口の目詰りやインク乾燥などを防止すると
ともにインク吐出口面をワイピングすることによりイン
ク吐出口不良を防止する回復装置の改良に関する。

〔従来技術〕

インクジェット記録装置は、記録ヘッド内へインクを供
給し、該記録ヘッドの前面に形成された複数のインク吐
出口に対応する駆動素子（発熱素子等の電気熱変換体ま
たはピエゾ素子等の電気機械変換体）をデータ信号に基
いて駆動し、インク吐出口からシート（用紙やプラスチ
ック薄板などの記録媒体）に向う飛翔的なインク滴を形
成しこのインク滴を付着させて記録するものである。

この種のインクシエンド記録装置においては、インク溶
剤の蒸発によるインク増粘またはインク乾燥、あるいは
ごみ付着や気泡混入などでインク吐出口が目詰まりする
のを防止する目的で、インク吐出口のキャッピング、イ
ンク吐出口からのインク吸引あるいはインク吐出口面の
清掃（ワイピング）等を実施する回復装置が設けられる
。

このような回復装置の回復機能は、インク吐出口面の清
浄化機能とインク吐出口内の気泡や増粘インクを除去す
るインク吸引機能とに大別することができる。

従来のインクジェット記録装置にあっては、清浄化機能
を実施するクリーニング手段と前記インク吸引機能を実
施するインク吸引手段とをそれぞれ別の独立した構成に
していたので、別々に駆動源（ステンピングモータ等）
や駆動系統などを必要とし、部品点数が増大し装置構成
のためのスペースが大きくなり、コストアンプや記録装
置の大型化を招きやすいという問題があった。

〔目的〕

本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決でき
、インク吸引系の動きを利用してクリーニング手段を駆
動するとともにキャリジの動きでクリーニング手段のセ
ントを行なうことにより、回復装置の部品点数の削減、
スペースの小型化およびコストダウンを図りうるインク
ジェット記録装置を提供することである。

〔概要〕

本発明は、回復装置に、インク吐出口を覆うキャップと
該キャップ内を大気に開閉する通気バルブと該キャップ
内に負圧を生じさせる吸引ポンプとを有するインク吸引
手段、並びにインク吐出口に対し進退するクリーニング
ブレードを有するワイピング手段を備えており、前記イ
ンク吸引手段のシークエンス動作を行うモータが一方向
に回転するとき前記クリーニングブレードを突出させ、
該モータが逆方向に回転するとき前記クリーニングブレ
ードを後退位置に止めるよう構成することにより、上記
目的を達成するものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例によるインクジェット記録装
置の要部構成を示す。

第１図において、複数（図示の例では４個）の記録ヘッ
ドＩＡ、ＩＢ、ＩＣ，１０を搭載したキャリジ２はガイ
ドシャフト３．３に案内支持されている。

キャリジモータ４の駆動力はタイミングベルト５を介し
てキャリジ２に伝達され、該キャリジはガイドシャフト
３．３上をスライドしプラテン６に沿って移動する。キ
ャリジ２はモータ４の正逆回転に伴い往復走査する。ま
た、キャリジ２上の記録へラドＩＡ〜ＩＤの前面（イン
ク吐出口が形成された記録面）とプラテン６　（詳しく
はプラテンに支持されたシート）との間には所定の隙間
（例えば０．８龍程度）が設けられている。

キャリジ２の走査移動中にフレキシブル配線７を介して
記録信号が記録へラドＩＡ〜ＩＤへ出力され、キャリッ
ジ２の位置に関連したタイミングで記録へラドＩＡ〜Ｉ
Ｄを駆動してインクを吐出し、プラテン６上のシート（
用紙やプラスチック薄板など記録媒体）に記録する。

記録中、記録へラドＩＡ〜ＩＤのインク吐出口（例えば
２４個のオリフィスから成るドツト形成手段）の付近に
ごみや紙くずが付着したり、インク吐出口から空気を抱
込むなどが原因となって、インク吐出不良が生じること
がある。

一般に、インクジェット記録装置においては、このイン
ク吐出不良を回復するため回復装置ＲＰが設置されてい
る。

インク吐出不良を回復するため回復キー（図示せず）を
操作すると、記録動作が中断され、キャリジ２は回復装
置ＲＰの方向へ移動する。

このキャリジ２の回復装置ＲＰ力方向の移動に伴い、タ
イミングベルト５の回転を一端で支持しているアイドル
プーリ８が回転する。このアイドルブ−ＩＪ　８の回転
に伴ってこれと同軸に設けた減速用の遊星ギヤ群９も回
転する。

キャリジ２が回復装置ＲＰの方向に所定位置まで移動す
ると、遊星ギヤ群９の最終段ギヤ（図示せず）のカム溝
に係合しているレバー１０が軸１１を中心に矢印Ａ方向
にカム溝で決定される量だけ回動する。

レバー１０が矢印Ａ方向に回動すると、該レバー１０の
先端に係合しているステー１２が矢印Ｂ方向へスライド
し、該ステー１２に固定された板１３も矢印Ｂ方向へ移
動する。

この板１３はラチェットギヤ１４の円周溝１５に係合し
ており、該ラチェットギヤ１４は回転は自由だが軸方向
には板１３と共に移動するようになっている。

したがって、板１３が矢印Ｂ方向へ移動すると、ラチェ
ットギヤ１４はラチェットギヤ１６と噛み合っている状
態からラチェットギヤ１７と噛み合う状態へ切り換えら
れる。

この切り換えにより、シート送りモータ（以下ＬＦモー
タと呼ぶ）１８の回転が、ＬＦモータギヤ１９、アイド
ルギヤ２０およびラチェットギヤ１４を介してラチェッ
トギヤ１７へ伝達される状態になる。

前記ラチェットギヤ１７にはギヤ部が一体に形成されて
おり、このギヤ部はダボ付きギヤ２１と噛み合っている
。このダボ付きギヤ２１は回復装置ＲＰの入力ギヤであ
り、このため、前述の矢印Ｂ方向への切り換えによりＬ
Ｆモータ１８で回復装置ＲＰが駆動される状態になる。

キャリジ２の位置は左端部分に設置されたホームポジシ
ョンセンサー（図示せず）で検出されるホームポジショ
ンを基準にし制御される。

前述のように回復キーを操作すると、キャリジ２は記録
ヘッドＩＡ〜ＩＤがそれぞれ対応するゴムキャンプ２２
Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ，２２Ｄ、に対向する位置まで移動
する。この位置において、前述のごと＜ＬＦモータ１８
は回復装置ＲＰ駆動側へ切り換えられており、したがっ
て、回復操作が行われる。

まず、記録へラドＩＡ〜ＩＤの記録面（インク吐出口が
形成された面）を清掃するワイピング手段について説明
する。このワイピング手段はクリーニングブレード２４
によってインク吐出口面を拭き払うよう構成されている
。

ＬＦ（ラインフィード）モータ１８が回転するとダボ付
きギヤ２１が回転し、そのダボ２３がクリーニングブレ
ード２４の後端部２５と係合し、該クリーニングブレー
ドはＬＦモータ１８方向に付勢する戻しばね（図示せず
）に抗してキャリジ２の方向へ突出される。

第２図はダボ付きギヤ２１とクリーニングブレード２４
の係合部を示す。

前記ダボ付きギヤ２１が第１図の初期状態からそのダボ
２３がクリーニングブレード２４の後端部２５を押圧し
変位させる位置まで回転したところでＬＦモータ１８を
停止する。

第３図は第１図中の線■−■から見たキャリジ２の正面
を示し、第４図は回復装置ＲＰの模式的全体滞成を云す
。

なお、前述のＬＦモータ１８の回転により、最終減速で
回転する回復装置ＲＰの回転カム２６（第４図）も同時
に回転する。

このためゴムキャップ２２Ａ〜２２Ｄを支持しているキ
ャップ筐体２７が記録ヘッドＩＡ〜ＩＤの方向へ移動し
ようとするが、ダボ付きギヤ２１と回転カム（カム円板
）２６のＬＦモータ１８からの減速比が大きく相違して
いるのでキャンプ１体２７の移動は無視することができ
、キャップ２２Ａ〜２２Ｄと記録ヘッドＩＡ〜ＩＤとの
隙間はほとんど変化せず、双方が接触することはない。

ダボ付きギヤ２１の回転によりワイピング手段を構成す
るクリーニングブレード２４が突出すると、該クリーニ
ングブレードの爪２８がその下側に枢着された保持レバ
ー２９の爪３０を押し下げこれを乗り越えるように動作
する。

したがって、保持レバー２９はレバー軸３１を中心に戻
しばね（図示せず）に抗して反時計方向に回転させられ
、クリーニングブレード２４の爪２８が保持レバー２９
の爪３０に引っかかり、クリーニングブレード２４は突
出した位置に保持される。

クリーニングブレード２４が突出さた状態で、キャリジ
２をプラテン６方向（第１図中右方向）へ移動させ、ク
リーニングブレード２４の先端に取付けられているブレ
ード３２で記録ヘッドｌＡ〜ＩＤのインク吐出口面の拭
き払い（ワイピング）が行われる。

こうしてキャリジ２が左から右へ移動するとキャリジ２
のリセット爪３３（第３図）が保持レバー２９の先端爪
３４と係合し、保持レバー２９が第１図中反時計方向に
押し下げられ、クリーニングブレード２４の爪２８と保
持レバー２９の爪３０との係合が一時的に解除される。

このためクリーニングブレード２４は戻しばねの作用で
記録ヘッドＩＡ〜ＩＤから離反する方向へ後退しようと
するが、この場合、クリーニングブレード２４はダボ付
きギヤ２１により後退を阻止されているので、キャリジ
２のリセット爪３３が通過してもクリーニングブレード
２４は突出したままに保持される。

キャリジ２がさらに右方向へ移動する間に記録ヘッド１
八〜ＩＤのインク吐出口面の拭き払い（ワイピング）が
行われる。

この場合、キャリジ２の移動によりＬＦモータ１８の回
転力がプラテン６駆動側に切り換えられる前であり、か
つ、保持レバー２９の爪３０がキャリジ２の一対のリセ
ット爪３３．３５　（第３図）の間に位置している期間
に、ＬＦモータ１８は回復操作時の順方向回転（順回転
）の逆の回転（逆回転）に切り換えられて初期の位置ま
で逆転させられ、ダボ付きギヤ２１は第１図の状態に戻
される。

後述するインク吸引動作（シークエンス）においてＬＦ
モータ１８の逆回転によりダボ付きギヤ２１は１回転以
上の逆回転をするが、その場合、ダボ付きギヤ２１のダ
ボ２３は、クリーニングブレード２４の後端２５の逃げ
溝４９　（第２図）の部分を通過し、徐々にクリーニン
グブレード２４をばね５０（第２図）に抗して矢印Ｃ方
向（第２図）へ持ち上げつつ元の位置へ戻る。このため
、クリーニングブレード２４がインク吐出口側へ突き出
ることはない。

キャリジ２が左から右へ移動する間に記録へノドＩＡ〜
ＩＤの全てのインク吐出口面の清掃が終了すると、キャ
リジ２のリセット爪３５（第３図）が保持レバー２９の
先端爪３４に係合し、かつ通過し、クリーニングブレー
ド２４はリセットされて初期位置（第１図の後退位置）
に戻され、インク吐出口面の清掃（ワイピング）！１３
作が終了する。

以上のようなワイピング手段による清掃動作はキャリジ
２を往復動作させて複数回にわたって実行することもで
きる。

この清掃動作（ワイピング動作）によって、インク吐出
口面に付着しているゴミ、紙くずあるいは増粘インクを
確実に除去することができる。

次にインク吐出口からのインク吸引による回復ｉｔｈ　
ｋ　１．７　ッ１．Ｎ　７　ｉｔ５１１１−Ｐ　ｘ前述
のインク吐出口の清掃（クリーニングまたワイピング）
が終了すると、キャリジ２は記録ヘッドＩＡ〜ＩＤがそ
れぞれのキャンプ２２Ａ〜２２Ｄと対向する位置まで右
から左へ移動し、その位置に停止する。

キャリジ２が停止した後ＬＦモータ１８を順回転する。

ごの順回転が続くと、ダボ付きギヤ２１の回転力は、そ
の軸３６　（第５図）に伝達され、この軸と一体に回転
するプーリ３７　（第５図）を回転させ、タイミングベ
ルト（図示せず）を介してプーリ３８を回転させ、該プ
ーリ３８と同軸で回転しているウオーム３９（第４図）
を回転させる。

第４図において、ウオーム３９はウオームホイール４０
と噛み合っている。ウオームホール４０と一体の軸には
複数の矩形溝４１が形成され、ウオームホイール４０の
回転に伴ない、これと同軸の回転カム２６は前記矩形溝
４１に嵌合し同じ速度で回転する。

Ｌ　Ｆモーフ１８の回転が続くと、回転カム２６のカム
溝（図示せず）にキャップ筐体２７　（第１図）のエン
ボス４２が係合しており、キャップ筺体２７が記録ヘッ
ドＩＡ〜ＩＤの方向へ移動させられ、それぞれのインク
吐出口面にゴムキャップ２２Ａ〜２２Ｄが密着し、キャ
ンピング状態（キャンピング閉）になる。

各ゴムキャップ２２Ａ〜２２Ｄには導管４３．４４が連
結されており、導管４３は通気孔４５と連結され、導管
４゛４はポンプ４６に連結されている。

キャッピング状態になる時、第１１図のインク吸引動作
のタイミングチャートに示すごとく、通気バルブ４７は
開放状態であり通気カム４５は大気状態であり、ゴムキ
ャンプ２２Ａ〜２２Ｄの変形により、ゴムキャップ内部
４８の体積を圧縮しても記録へフドＩＡ〜ＩＤのインク
吐出口面のメニスカスの後退は生じない。

ＬＦモータ１８の順回転が続くと、回転カム２６の回転
に伴い該カム円板の周上突部５１が通気バルブ支持体５
２を矢印り方向（第４図）へ押し込み、通気バルブ４７
で通気孔４５を密閉（通気バルブ閉）する。この通気バ
ルブ閉は第１１図中の８２地点に対応する。

キャンピング閉および通気バルブ閉の状態でウオームホ
イール４（第４図）の回転を続けるとウオームホイール
４０のラジアル方向に径長の異なる位置に複数のホイー
ルカム５３（第４図）が形成されており、この複数のホ
イールカム５３が回復装置ＲＰの筐体側の同径長にある
カムと係合し、ウオームホイール４０が下方へ移動する
。この時、ウオームホイール４０の軸は回転カム（カム
円板）２６と矩形溝４１に嵌合しているので、ウオーム
ホイール４０は回転カム２６を回転させつつ下方へ移動
する。

ウオームホイール４０の移動により、鋼球５４を介して
ポンプ４６のピストン５５が押し下げられる。鋼球５４
はウオームホイール４０の回転をピストン５５に伝達し
ないためのものである。

ピストン５５の押し下げによりポンプ４６のシリンダ５
６内部が負圧となり、導管４４を介してインク吐出口よ
りインクの吸引が行われる。

ウオームホイール４０の下方への移動速度はＬＦモータ
１８の回転速度で制御することができ、ウオームホイー
ル４０の移動速度とシリンダ５６内の負圧によるインク
の流入量とを考慮することにより、インク吐出口からの
インク吸引を所定の負圧で設定でき、インクに溶は込ん
でいる溶存空気の発生を防止することができる。

ウオームホイール４０が最下端まで移動しく第１１図の
３３地点）、この下端状態で回転を続けると、回転カム
（カム円１）２６０周上突部５１（第１０図）が通気バ
ルブ支持体５２（第４図、第１Ｏ図）を通り過ぎ、通気
バルブ４７（第４図）は通気孔４５を大気連通にする（
通気バルブ開であり、第１Ｆ図中の３４地点に対応する
）。

ウオームホイール４０の下端状態時の回転速度を制御す
ることにより、前述した通気孔４５の大気連通までの時
間を制御することができる。

シリンダ５６内部が負圧状態で通気孔４５が大気連通す
ると、吸引されたゴムキャップ内部４８のインクは導管
４３から流入する空気とともに導管４４を通してシリン
ダ５６内部へ流入し、ゴムキャップ内部４８のインク残
量は少なくなる。

この通気孔４５を大気連通するときのシリンダ５６内部
の負圧程度は、インク吐出口のメニスカスが後退しない
程度にするため、ウオームホイール４０の回転速度によ
って制御する必要がある。

その理由は、通気孔４５が大気連通する前ではインク吐
出口よりインクを吸引中であってインク吐出口後方のサ
ブタンク５８の空気層５９が負圧であるが、通気孔４５
が大気連通するとゴムキャンプ内部４８が即座に大気圧
となりインク吐出口のインクメニスカスを後退させるか
らであり、これを防止するために上記ウオームホイール
４０の回転速度制御が必要となるのである。

通気バルブ４７開が終了しウオームホイール４０が回転
を続けると、ホイールカム５３の形成に沿って、ウオー
ムホイール４０はピストン戻しばね６０によりピストン
５５および鋼球５４を介して最下端から最上端（初期状
態）へ戻る。この時点は第１１図中の３５地点に対応す
る。

また、ピストン５５が復帰する時、シリンダ５６内部に
吸引されたインクは該ピストンに取付けられた一方向弁
６１を通して排出される。

ウオームホイール４００回転位置が第１１図中の８５お
よびＳ６の間に来た時点で、該ウオームホイールの順回
転を逆回転に切り換え、通気バルブ４７開（第１１図中
の８４地点）以前まで回転させ、導管４３を介して空気
を吸引（空吸引）することにより、前述したインク吸引
時にゴムキャップ内部４８に残留しているインクを確実
に排出することができる。この空吸引は回数を重ねれば
なお一層の効果が得られる。

゛　　前述の説明において、順回転時ウオームホイール
４０が８３状態（最下端へ移動）から通気バルブ開の３
４状態にするとき、インク吐出口のメニスカスが後退し
ない負圧程度になるようウオームホイール４０の回転速
度を制御する必要がある旨述べたが、この部分の制御は
次のような方法で実施することもできる。

すなわち、Ｓ３状態と８４状態（第１１図参照）の間で
ウオームホイール４０の回転を停止し、サブタンク５８
の空気層５９が確実に大気圧状態になった後火のシーク
エンスに進むようにすればインク吐出口のメカニズムの
後退は生じない。

前述の空吸引が終了した後、ウオームホイール４０がＳ
５地点およびＳ６地点の間の地点から更に順回転を続け
、回転カム（カム円板）２゛６の周上突部５１が同様に
通気バルブ支持体５２を矢印り方向へ押し込み通気バル
ブ４７を閉にする（第１１図中の３７地点）。

この時、通気パルプ４７の平面部で通気孔４５を塞ぐた
め、この部分での体積変化はなく、キャンピング閉状態
でもインク吐出口のメニスカスの後退は生じない。

通気バルブ４７閉（第１１図の３７地点）を通過した後
、キャンピング閉の後端（第１１図の３８地点）からキ
ャンピング開（第１１図の８９地点）を経て、通気バル
ブ４７閉の後＠（第１１図の３１０地点）から通気バル
ブ４７開（第１１図のＳｌｌ地点）へと移行し、しかる
後終端（初期快感と同じ）すなわち第１１図の３１２地
点（ＳＯ地点と同じ）となり一連の動作を完了する。

以上述べた回復操作を実行することにより印字不良を防
止することができるが、さらに確実な回復操作として前
述のＳ７地点からＳｉ２地点までの間に次のようなシー
クエンスを追加してもよい。

以下、この追加すべきＳ７地点からＳｉ２地点までの動
作について説明する。

印字不良の一原因として既述したようにインク吐出口か
らの空気抱き込みあるいはインク吐出口近傍およびイン
ク吐出口へのインク通路での空気の滞留がある。

これらの空気の除去は、すでに述べたように、インク吐
出口からのインク吸引動作でほとんど完全に回復するが
、極めてまれに記録ヘッドＩＡ〜ＩＤのインク吐出口部
へのインク供給管６２　（第４図）あるいはインク供給
管６２内のフィルター６３に空気がバルブ状態で付着し
既述のインク吸引シークエンスのみでは完全に空気の除
去がなされず、記録時インク飛滴がスプラッシュあるい
はサテライトを発生する場合がある。

これを除去回復するため、まず回復動作シークエンスの
初期位置ＳＯ地点（またはＳｉ２地点）からウオームホ
イール４０を通気パルプ４７　（Ｓ７地点）とキャッピ
ング閉の後端（Ｓ８地点）との間まで逆回転させ、その
位置より順回転に切り換え初期位置ＳＯ地点（３１２地
点）まで戻る。

この動作を複数回繰り返すことにより、ゴムキャップ２
２Ａ〜２２Ｄがインク吐出口をキャッピング状態にする
とき、密閉状態であるゴムキャップ内部４８の圧力が高
まり、強制的にインク吐出口から空気が送り込まれる。

こうして空気を送り込むことにより付着しているバブル
状態の空気が除去される。

以上の動作を終了下後、既述したＳＯ地点〜Ｓ１２地点
のインク吸引シークエンスを行えばインク吐出不良をよ
り完全に除去することができる。

〔効果〕

以上説明した本発明によるインクジェット記録装置によ
れば、インク吐出口からインクを吸引する動作シークエ
ンスの一部の動きを利用してクリーニング手段（ブレー
ド）を機能状態とし、キャリジの移動によりインク吐出
口面のクリーニング（ワイピング）を行い、さらに、キ
ャリジの別の時期の動きを利用してクリーニング手段の
りセントを行うことができるので、インク吐出口面を清
掃するのに特別の駆動源を必要とせず、構造が簡単で信
頼性の高い回復装置が得られ、しかも小型化およびコス
トダウンを図りうるインクシエンド記録装置かえられる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるインクリジェット記録
装置の要部構成を示す斜視図、第２図は第１図中の線ｎ
−ｎから見た後面図、第３図は第１図中の線■−■から
見たキャリジの正面図、第４図は第１図中の回復装置の
模式的構造図、第５図は第１図中の回復装置の平面図、
第６図は第５図の線ＶＩ−Ｖｌから見た正面図、第７図
は第５図の線■−■から見た左側面図、第８図は第５図
の回復装置の中央縦断面図、第９図および第１０図はそ
れぞれ第５図の異なるレベルにおける横断面図、第１１
図は本発明によるインクジェット記録装置の回復装置の
動作シークエンスを例示するタイミングチャートである
。 ＩＡ〜ＩＤ−・・−・・・・・記録へ・２ド、２−・・
−一−−−−−・キャリジ、１８・−・−・・・・−・
モータ、２２Ａ〜２２Ｄ−・・・・・・・・キャップ、
２４・−・・・・−・・−クリーニングブレード、３３
゜３５−・−・−・−・・・・リセット爪、４６・・・
・・・・・・・・吸引ポンプ、４７・・・・・・−・−
通気バルブ、４８・・・−・・・−・・−キャンプ内部
、ＲＰ・・・−・〜・−・・回復装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録ヘッドのインク吐出不良を防止する回復装置
   を備えたインクジェット記録装置において、前記回復装
   置は、インク吐出口を覆うキャップと該キャップ内を大
   気に開閉する通気バルブと該キャップ内に負圧を生じさ
   せる吸引ポンプとを有するインク吸引手段並びにインク
   吐出口に対し進退するクリーニングブレードを有するワ
   イピング手段を備えており、前記インク吸引手段のシー
   クエンス動作を行なうモータが一方向に回転するとき前
   記クリーニングブレードを突出させ、該モータが逆方向
   に回転するとき前記クリーニングブレードを後退位置に
   止めるよう構成されたインクジェット記録装置。
2. （２）前記クリーニングブレードを突出させる動力伝達
   部を前記インク吸引手段の駆動機構より前記モータ側に
   設定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   インクジッント記録装置。
3. （３）前記クリーニングブレードを初期位置へ戻すため
   のリセット爪をキャリジに設けることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載のインクジェット記
   録装置。
4. （４）前記リセット爪を所定間隔の２箇所に設けること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載のインクジェッ
   ト記録装置。