JP3347547B2

JP3347547B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP3347547B2
Application number: JP24070895A
Authority: JP
Inventors: 睦生福岡
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1995-08-24
Filing date: 1995-08-24
Publication date: 2002-11-20
Anticipated expiration: 2015-08-24
Also published as: US6039432A; JPH0957991A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録ヘッドのイン
ク吐出不良の回復を行うインクジェット記録装置に関
し、更に詳細には、回復動作により記録ヘッドからキャ
ップに移動したインクの垂れを防止したインクジェット
記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録ヘッド
からインク液滴を吐出して印刷用紙等の記録媒体に付着
させて文字等のドット記録を行うものである。かかるイ
ンクジェット記録装置においては、記録ヘッドにインク
不吐出又は吐出不良の状態が生じることがある。このイ
ンク不吐出又は吐出不良は、記録ヘッドのノズル先端に
ゴミ（記録媒体からの紙粉など）が付着したり、ノズル
先端から空気が吸い込まれて内部のインクに気泡が発生
したり、あるいはノズル内のインクが水分の蒸発により
増粘したりすること等が原因となって生じる。

【０００３】このため、このようなインク不吐出又は吐
出不良となった記録ヘッドを良好な状態に回復させるた
めの動作が必要となる。この回復動作として、記録ヘッ
ドを搭載するキャリッジが所定の位置に来たときに記録
ヘッドのノズル部分をキャップで覆い、ノズルに負圧を
印加して付着したゴミや劣化したインク（気泡、増粘
等）を吸引除去するパージ動作を行うようにしている。
このパージ動作は、記録ヘッドとキャップとを密着させ
た状態で吸引を行いノズル内からキャップ内にインクを
移動させる第１吸引（本吸引）と、その後記録ヘッドと
キャップとの間に隙間を設けた状態で吸引を行いキャッ
プ内に溜ったインクをドレインタンクに移動させる第２
吸引（空吸引）とに分けてなされる。

【０００４】このようなパージ動作を行う従来のインク
ジェット記録装置としては、特開平６−１２６９４７号
公報に開示されているものが挙げられる。このインクジ
ェット記録装置でのパージ動作は、第２吸引の後更に第
３吸引を行う。即ち、第２吸引では、記録ヘッドとキャ
ップとを一部接触し一部に隙間の開いた状態にして吸引
を行い、第３吸引では、記録ヘッドとキャップとを完全
に離間させた状態にして吸引を行うようにしている。こ
れにより、コストアップなく空吸引の信頼性を高めよう
としたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報のインクジェット記録装置では、第２吸引の際のイン
ク漏れを完全には防止できないという問題点があった。
なぜならこのインクジェット記録装置では、第１吸引の
後一旦吸引ポンプをオフして負圧を消滅させそしてキャ
ップを記録ヘッドから少し引き離して、一部が接触し一
部に隙間の開いた状態にする。このため、この状態にな
ってから再び吸引ポンプをオンして第２吸引を実行する
までの間は吸引ポンプの負圧がキャップ内に作用してお
らず隙間からインクが外部に漏れ出してしまうためであ
る。そして漏れ出したインクにより、インクジェット記
録装置の各部分や記録媒体が汚れる結果となっていた。

【０００６】尚、第１吸引の後吸引ポンプをオンしたま
まキャップを記録ヘッドから少し引き離すと、負圧のか
かったキャップ内に瞬時に大気が流入して急激な圧力変
動による衝撃が生じるので、このようなことは不適当で
ある。具体的には、インクのメニスカス（気−液界面）
が破壊され、ノズルから記録ヘッド内の奥深くまで空気
が入り込み、かえってインク吐出の不良が助長されるこ
ととなるからである。

【０００７】そこで本発明は、従来技術のこのような問
題点を解消するためになされたものであり、その目的と
するところは、記録ヘッドとキャップとの間に隙間がな
い状態で第２吸引を行うようにして、記録ヘッドから吸
い出したインクが外部に漏れ出ることのないインクジェ
ット記録装置を提供することにある。そしてそのため
に、記録ヘッドとキャップとを隙間なくかつ軽く密着さ
せた状態で第２吸引を行うようにしたインクジェット記
録装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、ノズルから記録媒体へインクを吐出する記録
ヘッドと、この記録ヘッドを覆う弾性を有するキャップ
と、このキャップに負圧を印加してインクを吸引し記録
ヘッドのノズルのインク吐出状態を回復させる吸引手段
とを有するインクジェット記録装置であって、前記キャ
ップを前記記録ヘッドに押圧して密着させる押圧手段
と、前記押圧手段が前記キャップを前記記録ヘッドに密
着させた状態で押圧する押圧力を少なくとも２段階に制
御する制御手段とを備え、前記制御手段による第１段階
の押圧力が、前記キャップが前記記録ヘッドとの当接部
分で前記吸引手段の負圧によって大気とキャップ内とが
連通するような変形をすることがない強さのものであ
り、前記制御手段による第２段階の押圧力が、前記キャ
ップが前記記録ヘッドとの当接部分で前記吸引手段の負
圧によって大気とキャップ内とが連通するような変形を
する強さのものであることをその要旨とする。

【０００９】そして本発明は、前記第１段階の押圧力で
前記キャップを前記記録ヘッドに押圧しているときに、
前記吸引手段が、前記記録ヘッドからインクを前記キャ
ップに吸引する第１吸引を行い、前記第２段階の押圧力
で前記キャップを前記記録ヘッドに押圧しているとき
に、前記吸引手段が、前記キャップ内のインクを吸引す
る第２吸引を行うことを特徴とする。

【００１０】即ち本発明によれば、制御手段により押圧
手段の押圧力が第１段階にされているときには、弾性を
有するキャップは、記録ヘッドとの当接部で吸引手段に
よる負圧によって該キャップ内と大気とが連通すること
がない強さで強く密着させられている。この状態では吸
引手段の負圧がキャップに印加されても、キャップと記
録ヘッドとの当接部分で大気とキャップ内とが連通する
ことはない。従ってこの状態で負圧を印加すると、印加
された負圧は記録ヘッドのノズルに加わり、記録ヘッド
内からインクが吸い出され、キャップ内が吸い出された
インクで満たされる。これが第１吸引である。

【００１１】制御手段により押圧手段の押圧力が第２段
階にされているときには、弾性を有するキャップは、記
録ヘッドとの当接部で吸引手段による負圧によって該キ
ャップ内と大気とが連通するような変形をする強さで密
着させられている。この状態では、吸引手段の負圧がキ
ャップに印加されない限りキャップと記録ヘッドとが密
着していてそれらの当接部分で大気とキャップ内とが連
通しないが、キャップに負圧が印加されるとキャップと
記録ヘッドとの当接部分で、キャップが連通するように
変形するため、大気とキャップ内とが連通する。従っ
て、第１吸引によりキャップ内がインクで満たされた後
で吸引手段の負圧を解除し、押圧手段の押圧力を第１段
階から第２段階にしても、インクが外部に漏れ出ること
はない。そして押圧力を第２段階にしたまま吸引手段の
負圧をキャップに印加すると、キャップ内に満たされた
インクが吸引されて除去されると共に、キャップと記録
ヘッドとの当接部分で大気とキャップ内とが連通して外
部からキャップ内に空気が流入するので、記録ヘッドか
らそれ以上インクは吸い出されない。これが第２吸引で
ある。

【００１２】そして本発明は、第２吸引を行なったの
ち、前記押圧手段が前記キャップの前記記録ヘッドへの
押圧を解除してから、前記吸引手段がキャップ内に残留
するインクを除去する第３吸引を行うこととすれば更に
よい。即ち、キャップの記録ヘッドへの押圧を解除する
と、キャップと記録ヘッドとの間に大きく隙間が開くの
で、外部の空気が多量に供給され、キャップ内にインク
が残留していても吸引手段の負圧により吸引され完全に
除去される。これが第３吸引である。尚、第３吸引のた
めにキャップを記録ヘッドから離間するときキャップ内
のインクは、既に第２吸引により大部分除去され、たと
え残留していてもその量は非常に少ないので、インクの
外部への漏れ出しは問題とならない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施例
に係るインクジェットプリンタを図面を参照して詳細に
説明する。

【００１４】まず、本実施例のインクジェットプリンタ
の構成について説明する。

【００１５】図１の斜視図に示すインクジェットプリン
タ１は、本体フレーム２における前部に手差し給紙部３
が設けられており、手差し給紙部３の後方で本体フレー
ム２の上部には図２に示す印字ヘッド１０を搭載するキ
ャリッジ９や回復機構ＲＭ、紙送り機構ＬＭを内蔵する
サブフレーム４が載置されている。サブフレーム４の上
部後方には、印刷用紙を複数枚貯蔵する給紙カセット５
が脱着可能に取り付けられている。

【００１６】インクジェットプリンタ１のサブフレーム
４及びサブフレーム４に内蔵されている印字ヘッド１
０、回復機構ＲＭ、紙送り機構ＬＭ等の斜視図を図２に
示す。サブフレーム４の内部後方には円筒形状のプラテ
ンローラ６が配置されている。プラテンローラ６は、給
紙カセット５または手差し給紙部３から供給された印刷
用紙を印字ヘッド１０に対面させながら搬送するもので
あり、紙送り機構ＬＭの一部をなす。プラテンローラ６
の上側には、印刷用紙をプラテンローラ６に密着させる
プレッシャローラ８が設けられている。プラテンローラ
６の駆動源はＬＦモータ２９（図３）であり、その間に
プラテンギヤ７が介在している。尚、プラテンギヤ７
は、給紙カセット５から印刷用紙１枚をプラテンローラ
６に給紙するための給紙ギヤ列（図示せず）に駆動を伝
達する役割をも有している。

【００１７】プラテンローラ６の前方には、キャリッジ
９が設けられている。キャリッジ９は、インクジェット
式の印字ヘッド１０及び印字ヘッド１０に供給するため
のインクを収容したインク収容器８２をそれぞれ着脱可
能に搭載しており、プラテンローラ６と平行に設けられ
たキャリッジ軸１１に沿って移動可能とされている。こ
れにより印字ヘッド１０がプラテンローラ６に沿って移
動できる。サブフレーム４の右側裏面には、ベルト１３
を介してキャリッジ９を駆動するＣＲモータ１２が配置
されている。このＣＲモータ１２としては、ステップモ
ータか又はＤＣモータが使用される。ベルト１３に沿っ
て、テープ状の位置ゲージ１４が設けられている。位置
ゲージ１４には、目盛りが付されている。

【００１８】プラテンローラ６の左側には、印字ヘッド
１０の回復機構ＲＭが配設されている。インクジェット
式の印字ヘッド１０は、使用中に内部に気泡が発生した
り、吐出面上にインクの液滴が付着したり等の原因によ
り吐出不良を起こすので、これを良好な吐出状態に回復
させるためである。回復機構ＲＭとして、印字ヘッド１
０内のインクを吸引するパージ装置１８や印字ヘッド１
０のノズル面をワイピングするワイピング装置１５等が
設けられている。

【００１９】パージ装置１８は公知の吸引ポンプ３５６
（図３）を備えており、この吸引ポンプ３５６により負
圧を発生させ印字ヘッド１０の内部の不良インクを吸引
して回復させる回復動作を行うものである。吸引ポンプ
３５６の駆動源はＬＦモータ２９であり、その間にポン
プカムギヤ１９が介在している。そしてパージ装置１８
の先端には、回復動作を行うときに印字ヘッド１０を覆
うためのキャップ２６６が設けられている。

【００２０】キャップ２６６には、図４の断面図に示す
ように、印字ヘッド１０のノズル面を覆ったときに空間
ａを画成するためのリブ３４８と、吸引ポンプ３５６か
らの負圧を空間ａに導くと共に不良インクの排出路とな
る孔部３５４とが形成されている。また、空間ａの底面
３５２は、リブ３４８の頂面（印字ヘッド１０と接触す
る面）３５０に対し傾斜させられており、その最も深い
位置に孔部３５４が設けられている。

【００２１】そしてリブ３４８は、図５あるいは図６の
正面図に示すように四辺形をなしており、印字ヘッド１
０のノズル面に接触したときにそのすべてのノズルを内
側に包含するようになっている。リブ３４８の高さｈは
１ｍｍ程度、また厚みｔは０．７ｍｍ程度がよい。この
キャップ２６６は、ゴムのような弾力性のある素材で形
成されており、その硬さはＪＩＳのＡ硬度で４０゜以下
のものがよい。

【００２２】図３に示すように、キャップ２６６はキャ
ップホルダ２６２を介して追従台２６０に支持されてお
り、その追従台２６０はサブフレーム４上にホルダ移動
方向と平行に設けられたガイドレール２７０に摺動可能
に嵌合されている。キャップ２６６とキャップホルダ２
６２との取付部分を図７の断面図に示す。キャップ２６
６とキャップホルダ２６２との間には、キャップ支持部
材２６４が備えられている。キャップ２６６はキャップ
支持部材２６４に移動不能に保持されており、キャップ
支持部材２６４とキャップホルダ２６２との間には圧縮
コイルスプリング３２６が挟持されている。

【００２３】図３に示すように追従台２６０の中央部に
は、係合突起２７２がキャリッジ９側に突設されてい
る。また、追従台２６０の記録領域側の側面と、サブフ
レーム４との間には、付勢手段の一種である弾性部材と
しての引張コイルスプリング２７６が配設され、追従台
２６０は記録領域側へ付勢されている。またサブフレー
ム４には、引張コイルスプリング２７６の付勢力による
追従台２６０の移動限度を規定するストッパ２７８が設
けられている。追従台２６０がストッパ２７８に当接し
た位置がキャップ２６６の原位置である。

【００２４】キャップホルダ２６２の後部には、係合突
部２９２が突設されている。係合突部２９２はキャップ
ホルダ２６２の嵌合部２８８から後方へ延び出させられ
その先で、上方へ曲げられたＬ字形を成し、サブフレー
ム４に取り付けられたレール部材２９４に係合させられ
ている。レール部材２９４は、水平面内において軸２９
８の位置から、キャップホルダ２６２から離れる向きに
傾斜させられた後、キャップホルダ２６２に接近する向
きに傾斜させられてくの字形を成し、そのキャップホル
ダ２６２に接近する向きに傾斜された部分に形成された
下向きのカム溝２９６に、フォロワとしての係合突部２
９２が係合している。

【００２５】レール部材２９４は、記録領域側の端部に
おいて軸２９８によりサブフレーム４に、垂直軸線回り
に回動可能に取り付けられ、他端部は付勢手段の一種で
ある弾性部材としての引張コイルスプリング３００によ
り、キャップホルダ２６２に接近する向きに付勢されて
いる。この引張コイルスプリング３００の付勢力は、キ
ャップ支持部材２６４とキャップホルダ２６２との間の
圧縮コイルスプリング３２６のものより強力である。そ
してサブフレーム４には、引張コイルスプリング３００
の付勢力によるレール部材２９４の回動限度を規定する
ストッパが設けられている（図示略）。

【００２６】キャリッジ９の中央部にはパージ装置１８
側（プラテン６側）に延びる係合突起２５０（図８）が
設けられている。キャリッジ９の図３中左方向への移動
に伴いキャリッジ９の係合突起２５０が追従台２６０の
係合突起２７２に係合し、追従台２６０をガイドレール
２７０に沿って移動させるようにしたものである。そし
てこの移動に伴って、キャップホルダ２６２の係合突部
２９２がレール部材２９４のカム溝２９６に沿って移動
し、キャップホルダ２６２がカム溝２９６の傾斜により
前進させられるようになっている。

【００２７】そして係合突部２９２がカム溝２９６の位
置ＬＰを越えて位置ＢＰ（図３）に来ると、キャップホ
ルダ２６２の前進によりキャップ２６６のリブ３４８の
先端が印字ヘッド１０のノズル面に接触するようにされ
ている。そしてこのとき引張コイルスプリング３００の
付勢力が圧縮コイルスプリング３２６の付勢力に打ち勝
ってこれを縮小させ、印字ヘッド１０のノズル列はキャ
ップ２６６により気密に覆われることとなる。

【００２８】そして係合突部２９２が更に左に移動する
と、レール部材２９４が軸２９８を中心に回動して引張
コイルスプリング３００が拡張されることとなる。この
ためキャップ２６６と印字ヘッド１０との接触部分に引
張コイルスプリング３００の弾力が作用してこれらは密
着することとなる。係合突部２９２が更に左に移動すれ
ばするほど引張コイルスプリング３００が拡張され、密
着力も強くなる。この密着力が、係合突部２９２がカム
溝２９６の位置ＫＰにあるときに約８０ｇｆ程度とな
り、係合突部２９２が位置ＣＰにあるときに約２２０ｇ
ｆ程度となるように、引張コイルスプリング３００の弾
性係数及びカム溝２９６の形状が定められている。

【００２９】ここで、キャリッジ９の移動範囲と他の機
構との関係を図９により説明する。図９では、横軸にキ
ャリッジ９の位置を取っており、図中左方が図２の左側
（回復機構ＲＭのある側）に相当し、右方が図２の右側
（ＣＲモータ１２のある側）に相当する。キャリッジ９
の移動範囲ｍは、切換位置ＡＰを境にして紙送り可能範
囲Ｘとパージ可能範囲Ｙとに分けられる。その切換位置
ＡＰは、ＬＦモータ２９の駆動の伝達先が、キャリッジ
９の移動によりパージ装置１８と紙送り機構ＬＭとのい
ずれかに切り換えられる位置である。つまり、紙送り可
能範囲Ｘは、ＬＦモータ２９の駆動力が紙送り機構ＬＭ
に伝達される範囲であり、パージ可能範囲Ｙは、ＬＦモ
ータ２９の駆動力がパージ装置１８に伝達される範囲で
ある。

【００３０】紙送り可能範囲Ｘはプラテンローラ６の幅
ｗより広く、幅ｗの左端と切換位置ＡＰとの間には、キ
ャリッジ９の待機位置ＨＰがある。印刷用紙が通過する
のは幅ｗの範囲内である。行頭印字位置Ｏから行末印字
位置Ｚに至る印字範囲ｐは、印刷用紙の幅内にあり、従
ってプラテンローラ６の幅ｗの範囲内にある。この印字
範囲ｐ内でのキャリッジ９の移動速度は、所定の印字速
度である。

【００３１】また、パージ可能範囲Ｙには、キャップ２
６６と印字ヘッド１０との密着力が約２２０ｇｆである
第１状態位置ＣＰ、キャップ２６６と印字ヘッド１０と
の密着力が約８０ｇｆである第２状態位置ＫＰ、キャッ
プ２６６と印字ヘッド１０とがわずかに離間している第
３状態位置ＬＰ、が設けられている。第１状態位置Ｃ
Ｐ、第２状態位置ＫＰ、第３状態位置ＬＰは、それぞ
れ、第１吸引、第２吸引、第３吸引を行う位置である。
第２状態位置ＫＰは、キャリッジ９の移動によりキャッ
プ２６６と印字ヘッド１０とが接触し始める位置ＢＰよ
り少し第１状態位置ＣＰよりに位置し、第３状態位置Ｌ
Ｐは、位置ＢＰと切換位置ＡＰとの間に位置する。かか
る第１状態位置ＣＰ、第２状態位置ＫＰ、位置ＢＰ、第
３状態位置ＬＰは、図３に示す位置ＣＰ、位置ＫＰ、位
置ＢＰ、位置ＬＰに対応する。

【００３２】次に、ＬＦモータ２９の駆動の伝達先をパ
ージ装置１８と紙送り機構ＬＭとで切り換える切り換え
機構３０を説明する。図１０に切り換え機構３０を形成
するギヤ群等を示す。切り換え機構３０は、軸方向（矢
印Ａ）に移動可能なＬＦアイドルギヤ４１と、ＬＦアイ
ドルギヤ４１を軸方向に移動させるアイドルキッカ４３
と、ＬＦアイドルギヤ４１を矢印Ａ左向きに付勢する圧
縮バネ４５とを有している。尚、図１０は理解容易のた
め各部品を分離して描いているが、実際には各部品は図
中左右方向（矢印Ａと平行な方向）にもっと接近して配
置されている。

【００３３】ＬＦアイドルギヤ４１は、ＬＦモータ２９
と同軸のモータギヤ３７との噛み歯３８、プラテンロー
ラ６と同軸のプラテンギヤ７との噛み歯４０、ポンプカ
ムギヤ１９に駆動を伝達するパージギヤ４２との噛み歯
３９、の３つの噛み歯を有している。噛み歯３８とモー
タギヤ３７とは常時噛み合っている。噛み歯４０とプラ
テンギヤ７、噛み歯３９とパージギヤ４２、について
は、ＬＦアイドルギヤ４１の軸方向の移動により択一的
に噛み合わされる。

【００３４】アイドルキッカ４３は、キック部４６、バ
ネフック４８と共に、軸周りに回動可能に設けられたキ
ッカ軸４４に形成されている。アイドルキッカ４３は、
キッカ軸４４の回動により実線で示す状態または２点鎖
線で示す状態のいずれかをとる。バネフック４８には、
引きバネ４７が掛けられており、引きバネ４７の弾縮力
によりアイドルキッカ４３等が実線の状態になるように
付勢されている。そして引きバネ４７の弾縮力は圧縮バ
ネ４５の弾拡力より強力である。

【００３５】また、キック部４６は、キャリッジ９の移
動範囲に突出する位置に設けられている。キャリッジ９
が図９中の紙送り可能範囲Ｘからパージ可能範囲Ｙに移
動する際の切り換え位置ＡＰで、キャリッジ９の下部に
形成されたリブ４９（図１１）がキック部４６を蹴って
２点鎖線の状態になるようにされている。尚、切り換え
位置ＡＰはキャリッジ９の下部のリブ４９の長さにより
自由に設定できる。

【００３６】通常時（紙送り可能範囲Ｘにキャリッジ９
が位置するとき）は、引きバネ４７の弾縮力により付勢
され実線位置にある。このときアイドルキッカ４３は圧
縮バネ４５の付勢に抗してＬＦアイドルギヤ４１を矢印
Ａ右向に押している。このためＬＦアイドルギヤ４１
は、図１２に示すように噛み歯４０がプラテンギヤ７と
噛み合い、ＬＦモータ２９の駆動はプラテンローラ６等
に伝達される。一方噛み歯３９とパージギヤ４２とは噛
み合わず、ポンプカムギヤ１９は駆動されない。

【００３７】一方、キャリッジ９がパージ可能範囲Ｙに
位置するときには、アイドルキッカ４３等が２点鎖線の
状態になり引きバネ４７の付勢は解除される。この場合
にのみ、図１３に示すようにＬＦアイドルギヤ４１は圧
縮バネ４５の付勢により矢印Ａ左向に押され、噛み歯３
９がパージギヤ４２と噛み合う。かくしてポンプカムギ
ヤ１９に駆動が伝達され、パージ装置１８が駆動され
る。このとき噛み歯４０とプラテンギヤ７とは噛み合わ
ず、プラテンローラ６等は駆動されない。

【００３８】続いて、インクジェットプリンタ１の制御
系を図１４のブロック図を参照して説明する。この制御
系は、公知の演算処理装置であるＣＰＵ２０を中心に構
成される。ＣＰＵ２０は、インターフェース２１を介し
てホスト２２に接続される。ホスト２２はパソコンであ
る。即ちインクジェットプリンタ１は、ホスト２２から
印刷指令を受け、その指令に従い種々の印刷を実行する
ものである。

【００３９】ＣＰＵ２０には、スイッチパネル２３、Ｒ
ＯＭ２４、ＲＡＭ２５が接続されている。スイッチパネ
ル２３は、用紙サイズその他種々のパラメータを設定
し、及び表示するものである。ＲＯＭ２４は、インクジ
ェットプリンタ１の制御上必要な種々のプログラム類を
格納するものである。ＲＯＭ２４に格納される代表的な
プログラムとして、印字ヘッド１０内のインクを吸引し
て印字ヘッド１０の回復を行う吸引プログラム等があ
る。ＲＡＭ２５は、ホスト２２から転送された印刷デー
タや、インクジェットプリンタ１の制御上必要な種々の
数値の一時記憶を行うものである。

【００４０】ＣＰＵ２０は、ＬＦ駆動回路２６、ＣＲ駆
動回路２７、ヘッド駆動回路２８を介してＬＦモータ２
９、ＣＲモータ１２、印字ヘッド１０を駆動制御する。
ＬＦモータ２９は、切り換え機構３０を介してパージ機
構３２または紙送り機構ＬＭのいずれか一方を駆動する
ものである。パージ機構３２は、パージ装置１８、ポン
プカムギヤ１９等により構成される。紙送り機構ＬＭ
は、前記のプラテンローラ６、プレッシャローラ８等に
より構成される。ＣＲモータ１２は、キャリッジ機構３
１を駆動する。キャリッジ機構３１は、キャリッジ９の
他、ベルト１３やそのプーリ等を含む。キャリッジ９の
動きにより、前記の切り換え機構３０の切り換えがなさ
れる。

【００４１】パージ機構３２、紙送り機構ＬＭ、キャリ
ッジ機構３１は、それぞれセンサを備えており、検知信
号をＣＰＵ２０に設けられたカウンタ群３６に報知する
ようになっている。

【００４２】パージ機構３２には、パージＨＰセンサ３
３が備えられている。パージＨＰセンサ３３は、ポンプ
が原点位置にあるときにその旨をカウンタ群３６のパー
ジ位置カウンタに報知するものである。この信号はパー
ジ機構３２によるパージ動作の基準とされる。

【００４３】紙送り機構ＬＭには、ＰＥセンサ３４が備
えられている。ＰＥセンサ３４は、新たに供給される印
刷用紙の先端により信号を発し、カウンタ群３６のＬＦ
位置カウンタに報知するものである。この信号が縦方向
の印字位置制御の基準となる。

【００４４】キャリッジ機構３１には、ＣＲ位置センサ
３５が備えられている。ＣＲ位置センサ３５は、ＣＲモ
ータ１２の駆動パルスをカウントしてキャリッジ９の位
置を検知し、カウンタ群３６のＣＲ位置カウンタに報知
するものである。この位置情報は、横方向の印字位置制
御の基準となる他、印刷用紙の新規供給動作及び印刷済
み用紙の排出動作の可否の判断基準となる。

【００４５】次に、インクジェットプリンタ１の動作を
説明する。

【００４６】印刷用紙は、図１に示す手差し給紙部３又
は給紙カセット５からインクジェットプリンタ１内に挿
入され、そしてプラテンローラ６により搬送される。一
方、印字ヘッド１０を搭載するキャリッジ９は、ＣＲモ
ータ１２によって駆動され図９に示す紙送り可能範囲Ｘ
内の印字範囲ｐ内にあるときに、図１４に示すホスト２
２から供給される印刷データに従ってインクを噴射し、
印刷用紙上に文字等の像を形成する。

【００４７】そして、印字ヘッド１０が所定量の印字を
行うと、ワイピング装置１５により印字ヘッド１０のノ
ズル面のワイピングがなされる。また、印字ヘッド１０
のノズル面のインク等による汚れ具合いによっては、印
字量が所定量に達する前にワイピングを行う。

【００４８】また、印字ヘッド１０の回復動作、即ち吸
引動作を所定の頻度で行う。またユーザーが必要と判断
したときにも行う。このときには印刷は中断され、キャ
リッジ９は図９に示す紙送り可能範囲Ｘからパージ可能
範囲Ｙに移動させられる。このため、境目の切り換え位
置ＡＰを超えるときに切り換え機構３０においてキャリ
ッジ９のリブ４９がアイドルキッカ４３のキック部４６
を蹴り（図１１）、ＬＦアイドルギヤ４１の噛合相手が
プラテンギヤ７からパージギヤ４２に変更される。この
ため、ＬＦモータ２９の駆動力の伝達先が紙送り機構Ｌ
Ｍからパージ装置１８に切り換わる。そしてキャリッジ
９の移動によりその係合突起２５０が追従台２６０の係
合突起２７２に係合し、追従台２６０をガイドレール２
７０に沿って移動させる（図３）。

【００４９】そしてキャリッジ９は、第１吸引を行うた
めに係合突部２９２がカム溝２９６の位置ＣＰに来るま
で移動させられそこで停止させられる。従ってこのと
き、キャップ２６６のリブ３４８が印字ヘッド１０に密
着してノズル近辺が覆われ、引張コイルスプリング３０
０の付勢力に基づき約２２０ｇｆ程度の密着力が掛かっ
ている。

【００５０】そしてＬＦモータ２９を駆動して吸引ポン
プ３５６を作動すると、発生した負圧がキャップ２６６
の孔部３５４から印字ヘッド１０との間の空間ａに印加
される。このときキャップ２６６と印字ヘッド１０との
密着力が強いためその接触部から外部の空気が進入する
ことはできない。このため、印字ヘッド１０のノズルを
通して内部の劣化したインクが吸い出される。またその
ときノズル近辺に付着した異物が剥離される。また印字
ヘッド１０には、インク収容器８２から新たにインクが
供給される。所定量のインクを印字ヘッド１０から吸い
出したら、吸引ポンプ３５６を停止して負圧の印加を解
除する。この所定量とは、印字ヘッド１０の内部が新た
に供給されたインクで満たされるのに十分な量である。

【００５１】このとき、図１５に示すように空間ａは印
字ヘッド１０から吸い出されたインクにより満たされて
いる。また、吸い出されたインクの一部は孔部３５４か
ら吸引ポンプ３５６を経由してドレンタンクに送られそ
の内部の吸収体に吸収されている。これが第１吸引であ
る。

【００５２】次にキャリッジ９は、第２吸引を行うため
に係合突部２９２がカム溝２９６の位置ＫＰに来るまで
移動されそこで停止させられる。従ってこのとき、キャ
ップ２６６のリブ３４８は印字ヘッド１０に依然として
密着してノズル近辺を覆っているが、その密着力は約８
０ｇｆ程度に減少している。

【００５３】そしてＬＦモータ２９を駆動して吸引ポン
プ３５６を作動すると、発生した負圧が空間ａに印加さ
れるが、このときキャップ２６６と印字ヘッド１０との
密着力が弱いため、負圧によって容易にキャップ２６６
のリブ３４８が変形し、ノズル面との密着状態が一部崩
れて大気と連通する。このため、印字ヘッド１０の内部
からそれ以上インクを吸い出すことなく、空間ａに満た
されたインクが孔部３５４から吸引される。その後空間
ａは、図１６に示すように外部から供給された空気によ
り満たされる。孔部３５４から吸引されたインクは、吸
引ポンプ３５６を経由してドレンタンクに送られその内
部の吸収体に吸収される。これが第２吸引である。

【００５４】尚、第１吸引後いったん吸引ポンプ３５６
を停止してからキャリッジ９を位置ＫＰに移動しあらた
めて吸引ポンプ３５６を作動して負圧を印加させた理由
は次の通りである。即ち、第１吸引の状態では吸引ポン
プ３５６の負圧は空間ａのみならず印字ヘッド１０の内
部にも及んでいるので、このままキャップ２６６と印字
ヘッド１０との密着力を減少させると、外部から進入し
た空気が負圧になっている印字ヘッド１０内にノズルを
通って進入してかえって吐出状態を悪化させるおそれが
あるからである。

【００５５】そしてキャリッジ９は、第３吸引を行うた
めに係合突部２９２がカム溝２９６の位置ＬＰに来るま
で移動されそこで停止させられる。従ってこのとき、図
１７に示すようにキャップ２６６は印字ヘッド１０から
少し離間しているので、外部の空気が十分に供給され、
またキャップ２６６の底面３５２が傾斜してその最も深
い位置に孔部３５４が設けられていることから、キャッ
プ２６６内に残っているインクが完全に吸引され除去さ
れる。また吸引ポンプ３５６とキャップ２６６とを結ぶ
ホースの内部や吸引ポンプ３５６の内部からもインクが
除去される。その後吸引ポンプ３５６が停止される。こ
れが第３吸引である。

【００５６】尚、第２吸引の状態では吸引ポンプ３５６
の負圧は印字ヘッド１０の内部には及ばないので、吸引
ポンプ３５６を作動したままキャリッジ９を位置ＬＰに
移動させても問題は生じないのである。むろん、吸引ポ
ンプ３５６をいったん停止してからキャリッジ９を移動
させてもかまわない。また、第２吸引だけでキャップ２
６６内や吸引ポンプ３５６内などのインクが完全に除去
され残留しないならば、第３吸引はしなくてもかまわな
い。

【００５７】かくして印字ヘッド１０が劣化していない
新鮮なインクで満たされ良好な吐出状態に回復すると、
キャリッジ９はパージ可能範囲Ｙから紙送り可能範囲Ｘ
に移動し、中断していた印刷を続行する。尚、インク収
容器８２が空となり新品に交換したときも、上記のよう
な吸引動作を行い印字ヘッド１０をインクで満たすよう
にする。

【００５８】かかるインクジェットプリンタ１は、吸引
ポンプ３５６をもって吸引手段となし、引張コイルスプ
リング３００をもって押圧手段となし、カム溝２９６を
形成したレール部材２９４をもって制御手段となし、カ
ム溝２９６の位置ＣＰにおいて第１段階の押圧力が実現
され、位置ＫＰにおいて第２段階の押圧力が実現される
ように構成したものである。

【００５９】以上詳細に説明したように、本実施例に係
るインクジェットプリンタ１では、キャリッジ９がパー
ジ可能範囲Ｙ内にあるときには、切り換え機構３０によ
りＬＦモータ２９の駆動力がパージ装置１８に伝達され
るので、ＬＦモータ２９によりパージ装置１８の吸引ポ
ンプ３５６を駆動して、印字ヘッド１０内の劣化したイ
ンクを吸引除去する吸引動作を行い、インクの吐出状態
を回復させることができる。

【００６０】ここで、まずキャリッジ９を位置ＣＰに移
動させキャップ２６６と印字ヘッド１０とを強く密着さ
せた状態で第１吸引を行うので、印字ヘッド１０内から
劣化したインクをキャップ２６６内に吸い出すことがで
きる。そして、キャリッジ９を位置ＫＰに移動させキャ
ップ２６６と印字ヘッド１０との密着力を弱めた状態で
第２吸引を行うので、キャップ２６６内に溜ったインク
を外部に漏らすことなく、吸引によりキャップ２６６と
印字ヘッド１０との密着状態を破って外部から空気を導
入し、キャップ２６６内に溜ったインクをドレンタンク
に排出することができる。また、キャリッジ９を位置Ｌ
Ｐに移動させキャップ２６６と印字ヘッド１０とを離間
させた状態での第３吸引を行うことにより、キャップ２
６６内や吸引ポンプ３５６内のインクを完全に除去でき
る。

【００６１】かくして、印字ヘッド１０内の劣化したイ
ンクを吸引して吐出状態を回復させるとともに、吸い出
したインクを漏らして印刷用紙や他の機構を汚すことな
くかつ確実に吸い出したインクを排出することができる
優れたインクジェットプリンタが実現されている。

【００６２】尚、本実施例は本発明を何ら限定するもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良、変形が可能であることは勿論である。例えば実施例
において示した、キャップ２６６を構成する素材の硬度
やそのリブ３４８の形状及び寸法、吸引動作時における
キャップ２６６と印字ヘッド１０との密着力等は単なる
例示である。

【００６３】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、キャ
ップを記録ヘッドに向けて押圧する力を少なくとも２段
階に制御する制御手段を設け、吸引手段の負圧が印加さ
れてもキャップと記録ヘッドとの当接部分で、吸引手段
による負圧によって該キャップ内と大気とが連通するこ
とがない強さで強く密着させられる第１段階の押圧力
と、当該当接部で吸引手段による負圧によって該キャッ
プ内と大気とが連通するような変形をする強さで密着さ
せられる第２段階の押圧力とを実現できるようにしたの
で、第２段階の押圧力を用いてキャップと記録ヘッドと
を隙間なくかつ軽く密着させた状態で吸引を行うことに
より、キャップ内のインクを漏らすことなく除去するこ
とができる。

【００６４】そして本発明によれば、第１段階の押圧力
を用いてキャップと記録ヘッドとを強く密着させた状態
で第１吸引を行うことにより、記録ヘッド内のインクを
キャップに吸い出すことができ、そして第２段階の押圧
力を用いてキャップと記録ヘッドとを隙間なくかつ軽く
密着させた状態で第２吸引を行うことにより、キャップ
に吸い出したインクを漏らすことなくかつ確実に除去す
ることができる。かくして、記録ヘッドから吸い出した
インクを漏らして印刷用紙や他の機構を汚すことなくそ
のインクを排出することができる優れたインクジェット
記録装置が実現されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るインクジェットプリンタ
の外観斜視図である。

【図２】図１のインクジェットプリンタの回復機構、紙
送り機構等を示す斜視図である。

【図３】回復機構のパージ装置を示す説明図である。

【図４】キャップの構造を示す断面図である。

【図５】キャップのリブの形状を示す図である。

【図６】キャップのリブの他の形状を示す図である。

【図７】キャップをキャップホルダに取り付けた状態を
説明する断面図である。

【図８】図１のインクジェットプリンタのキャリッジを
示す正面図である。

【図９】キャリッジの移動範囲と他の機構との関係を示
す説明図である。

【図１０】図１のインクジェットプリンタの切り換え機
構の構成を示す斜視図である。

【図１１】切り換え機構の周辺を示す斜視図である。

【図１２】キャリッジが紙送り可能範囲に位置するとき
の切り換え機構を示す説明図である。

【図１３】キャリッジがパージ可能範囲に位置するとき
の切り換え機構を示す説明図である。

【図１４】図１のインクジェットプリンタの制御系を示
すブロック図である。

【図１５】第１吸引によりキャップ内が印字ヘッドから
吸い出したインクで満たされた状態を示す断面図であ
る。

【図１６】第２吸引によりキャップ内からインクが除去
される様子を示す断面図である。

【図１７】第３吸引を行っている状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１インクジェットプリンタ１０印字ヘッド２６６キャップ２９４レール部材（制御手段）３００引張コイルスプリング（押圧手段）３５６吸引ポンプ（吸引手段）ＣＰ第１状態位置ＫＰ第２状態位置ＬＰ第３状態位置

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/165 B41J 2/18 B41J 2/185

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズルから記録媒体へインクを吐出する
記録ヘッドと、この記録ヘッドを覆う弾性を有するキャ
ップと、このキャップに負圧を印加してインクを吸引し
記録ヘッドのノズルのインク吐出状態を回復させる吸引
手段とを有するインクジェット記録装置において、前記キャップを前記記録ヘッドに押圧して密着させる押
圧手段と、前記押圧手段が前記キャップを前記記録ヘッドに密着さ
せた状態で押圧する押圧力を少なくとも２段階に制御す
る制御手段とを備え、前記制御手段による第１段階の押圧力が、前記キャップ
が前記記録ヘッドとの当接部分で前記吸引手段の負圧に
よって大気とキャップ内とが連通するような変形をする
ことがない強さのものであり、前記制御手段による第２段階の押圧力が、前記キャップ
が前記記録ヘッドとの当接部分で前記吸引手段の負圧に
よって大気とキャップ内とが連通するような変形をする
強さのものであることを特徴とするインクジェット記録
装置。
【請求項２】前記第１段階の押圧力で前記キャップを
前記記録ヘッドに押圧しているときに、前記吸引手段
が、前記記録ヘッドからインクを前記キャップに吸引す
る第１吸引を行い、前記第２段階の押圧力で前記キャップを前記記録ヘッド
に押圧しているときに、前記吸引手段が、前記キャップ
内のインクを吸引する第２吸引を行うことを特徴とする
請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記第２吸引を行なったのち、前記押圧
手段が前記キャップの前記記録ヘッドへの押圧を解除し
てから、前記吸引手段がキャップ内に残留するインクを
除去する第３吸引を行うことを特徴とする請求項２に記
載のインクジェット記録装置。