(57)【要約】【課題】印字ヘッドの目詰まりや圧力損失の状態を回復させ、ヘッドに付着した不要なインクを除去するための回復において、簡単な構成でスペースを取らず耐久性もよい印字ヘッドを拭き取り清掃する手段を備えたインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】キャップを吐出口面に対し傾斜し、キャップの一部のみが吐出口面に接触した接触状態で支持し、印字ヘッドとキャップを吐出口面に平行に相対移動させることにより吐出口面を清掃する。【選択図】図３
2007283530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録部材にインクを吐出させ画像を形成するインクの吐出口を配設した印字ヘッドを有するインクジェット記録装置において、
前記印字ヘッドの吐出口を覆う密閉部材と、
前記密閉部材を吐出口面に付勢する付勢手段とを備え、
前記密閉部材は、前記印字ヘッドに接離可能に揺動自在に支持されるとともに、
前記吐出口面と前記密閉部材の接離の状態は、少なくとも前記密閉部材が前記吐出口面を覆うキャップ状態と、
前記密閉部材が前記吐出口面に対し傾斜した状態で、前記密閉部材の一部のみが前記吐出口面に接触した接触状態と、
前記吐出口面と前記密閉部材が離間した状態とからなり、
前記接触状態の時に前記印字ヘッドと前記密閉部材を前記吐出口面に平行に、前記印字ヘッドが前記密閉部材に接触していない部分から接触している部分方向進むように相対移動させることにより吐出口面を拭き取り清掃することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記接離の状態が、前記印字ヘッドと前記密閉部材の相対位置が離間状態から接近するにともない、離間状態から接触状態に、次にキャップ状態に変化する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】
前記付勢手段は、弾性部材であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記密閉部材の印字ヘッドに当接する方向の位置を規制する位置規制部材が、規制位置をずらして配置された少なくとも２つ位置規制部材で構成されるとともに、前記位置規制部材により前記密閉部材は前記接触状態の時に吐出口面に対し傾斜した状態で支持されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記位置規制部材を前記吐出口面方向に動かすことにより、前記密閉部材を傾斜させることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に関する。詳しくは、インクジェット記録装置の印字ヘッド（以下、ヘッドとも略す）の吐出口からインクを吸引するキャッピング及び吐出口を拭き取り清掃するワイピングに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置においては、不使用時や非印字時に印字ヘッドの吐出口面が長時間空気に曝されたり、長期間使用しないと印字ヘッドのインクの吐出口からの水分の蒸発によりインクの粘度が上昇し目詰まりを起こしたり、吐出口であるノズルに紙粉が入り込んで目詰まりを起こしたり、ノズルから気泡が入って内圧に圧力損失が生じインクの吐出が不能になったりするなどの支障が生じる。更に、吐出口面に不要なインクが付着するとインクの出射曲がりや吐出不良を誘発する原因となる。
【０００３】
このような状態で印画すると、出力画像に抜けや色の濃い部分ができる等出力画像劣化をおこす。このため、目詰まりや圧力損失の状態を回復させ、ヘッドに付着した不要なインクを除去するための回復が必要になる。
【０００４】
前記回復の手段は、ゴム等の弾性部材で形成された密閉部材（以下、キャップとも言う）で吐出口面を覆い乾燥から防ぎ保湿するキャップ手段、
前記キャップ内の空気を吸引手段により吸引、減圧して吐出口よりインクを強制排出させることで、インクとともに上記インク吐出不良要因を除去する吸引回復（キャッピング）手段、さらには吐出口面に付着したインク等の付着物を拭き取り除去し吐出口面を清掃するワイピング手段などである。
【０００５】
前記回復の手段に関して、印字ヘッドの吐出口を覆うためのキャップと、該吐出口からインクを吸引するための吸引手段とからなる吸引回復手段で、インク吐出不良要因を吸引回復で除去し、吸引回復処理後のキャップの開放の際に、該キャップが吐出口面に対して傾斜した姿勢で斜めに離間し、その後、吐出口面に付着したインク等の付着物をブレードで拭き取り除去する回復手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、キャップ上端の一端に該キャップよりも上方斜め外側に延出する可撓性を有するワイパを設け、印字ヘッドの吐出口面とキャップ上端が当接した位置ではキャップとして作用し、吐出口面とキャップ上端が離間し前記ワイパのみが吐出口面に当接した位置ではワイパとして作用する回復手段が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３７０９２号公報
【特許文献２】特開２００１−７１５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のように、インクジェット記録装置の印字ヘッドの目詰まりや圧力損失の状態を回復させ、ヘッドに付着した不要なインクを除去するための回復手段として、前記キャップ手段、吸引回復手段及びワイピング手段などが必要となる。
【０００８】
通常、前記保湿と吸引回復は共通のキャップで吐出口面を密閉することでその目的を達成できるが、清掃はワイパとして別の部材が必要となり、構成が複雑となり、コスト増、スペース増の原因ともになっている。
【０００９】
前述の回復手段に関して、特許文献１では前記保湿と吸引回復は共通のキャップで行い、キャップの開放の際には、該キャップが吐出口面に対して傾斜した姿勢で斜めに離間する構成としている。キャップの解放は吐出口面とキャップが全体が当接状態、次に一部が接触状態、次に完全に離間の順序で行われるが、これはキャップ中に収集したインクを効率よく吸引するためであり、清掃のワイパは別部材で構成されていて、構成が複雑となり、コスト増、スペース増の要因ともなる。
【００１０】
また、特許文献２はキャップ上端の一端に該キャップよりも上方斜め外側に延出する可撓性を有するワイパを設ける構成でコスト、スペースの効率の向上が期待されるが、ワイパ用に別部材を設けた場合には、構造が複雑になる。また、キャップの一部を延出してワイパとした場合には、吐出口とキャップの当接時の密閉性が低下する恐れがある。更に、前記当接時にキャップの前記延出したワイパ部分が他の部分よりも強く押圧されることになり、耐久性の低下を招く恐れがある。
【００１１】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、前述の回復手段において、簡単な構成でスペースを取らず耐久性もよいワイピング手段を備え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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的は、下記の構成により達成される。
１．記録部材にインクを吐出させ画像を形成するインクの吐出口を配設した印字ヘッドを有するインクジェット記録装置において、
前記印字ヘッドの吐出口を覆う密閉部材と、
前記密閉部材を吐出口面に付勢する付勢手段とを備え、
前記密閉部材は、前記印字ヘッドに接離可能に揺動自在に支持されるとともに、
前記吐出口面と前記密閉部材の接離の状態は、少なくとも前記密閉部材が前記吐出口面を覆うキャップ状態と、
前記密閉部材が前記吐出口面に対し傾斜した状態で、前記密閉部材の一部のみが前記吐出口面に接触した接触状態と、
前記吐出口面と前記密閉部材が離間した状態とからなり、
前記接触状態の時に前記印字ヘッドと前記密閉部材を前記吐出口面に平行に、前記印字ヘッドが前記密閉部材に接触していない部分から接触している部分方向進むように相対移動させることにより吐出口面を拭き取り清掃することを特徴とするインクジェット記録装置。
２．前記接離の状態が、前記印字ヘッドと前記密閉部材の相対位置が離間状態から接近するにともない、離間状態から接触状態に、次にキャップ状態に変化することを特徴とする１に記載のインクジェット記録装置。
３．前記付勢手段は、弾性部材であることを特徴とする１または２に記載のインクジェット記録装置。
４．前記密閉部材の印字ヘッドに当接する方向の位置を規制する位置規制部材が、規制位置をずらして配置された少なくとも２つ位置規制部材で構成されるとともに、前記位置規制部材により前記密閉部材は前記接触状態の時に吐出口面に対し傾斜した状態で支持されることを特徴とする１乃至３の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
５．前記位置規制部材を前記吐出口面方向に動かすことにより、前記密閉部材を傾斜させることを特徴とする４に記載のインクジェット記録装置。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成により、インクジェット記録装置の印字ヘッドの目詰まりや圧力損失の状態を回復させヘッドに付着した不要なインクを除去するための回復におけるワイピングにおいて、キャップの一部をワイパとして用いることにより、ワイパ用に別部材を設けることなく簡単な構成で吐出面を拭き取り清掃のワイピングが可能になり、コスト減とスペース効率の向上を図ることができる。また、キャップを傾斜した状態で支持する構成においても、キャップ手段にはキャップを吐出口面に付勢するための弾性部材と、キャップの印字ヘッドに当接する方向の位置を規制する少なくとも２つの位置規制部材が配設されているため、前記位置規制部材の規制位置をずらす、即ち形状を変えるだけで可能となり、簡単な構成とすることができる。
【００１４】
また、吐出口面の清掃に際し、インク等が垂れて装置内を汚す恐れがあるが、上記構成により、掻き取られたインクはキャップの中に収納されるので吸引手段で排出することができ、インク等の排出機構や吸収部材の配設の必要がなく、したがって簡単な構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の回復手段及びインクジェット記録装置に関する実施の形態を、図を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明に係るインクジェット記録装置Ａの概念図である。なお、本発明のインクジェット記録装置は、以下の形態に限定されるものではない。
【００１７】
印字ヘッドＨはキャリッジ３０に搭載されていて、キャリッジ３０は主走査方向に沿って往復移動し、印字ヘッドＨを主走査方向に沿って往復移動させ、その過程でインクを吐出することにより画像記録を行い、後述するように回復手段１０と主走査方向での当接及び離間を行う。
【００１８】
印字ヘッドＨには、インクカートリッジＡ１からインク供給路２０を介してインクが供給される。
【００１９】
インクカートリッジＡ１と印字ヘッドＨとの間には、上流側から供給弁Ａ３，中間タンクＡ４が配設されている。
【００２０】
供給弁Ａ３は、例えば電磁弁等のように電気的に開閉可能に構成された弁であり、インクカートリッジＡ１から中間タンクＡ４に供給されるインク量を調節する。
【００２１】
中間タンクＡ４は、インクカートリッジＡ１から印字ヘッドＨに供給されるインクを一旦貯留する。インクの残量が残り少なくなった時にインクカートリッジの交換を行う。また、中間タンクが、印字ヘッドＨよりも下方に配設することにより、高さを低く保つことで負圧を発生させてインクの射出に適正な圧力を保つ。
【００２２】
回復手段１０は、キャップで吐出口面を覆い乾燥から防ぎ保湿するキャップ、前記キャップ内の空気を吸引手段により吸引、減圧して吐出口よりインクを強制排出させることで、インクとともに上記インク吐出不良要因を除去する吸引回復、さらには吐出口面に付着したインク等の付着物を拭き取り除去し吐出口面を清掃するワイピングの各手段で構成される。
【００２３】
本実施の形態では、回復手段１０の位置はキャリッジ３０のホームポジション位置としている。
【００２４】
図２は、回復手段１０の概略構成を示す部分図である。
【００２５】
キャップ１０２は図示しない支持機構により基台１０１に揺動自在に支持され、キャップ上端１０２Ａが印字ヘッドＨの吐出口面Ｈ１と接離する。キャップ１０２は吸引口１０２Ｂを有し吸引パイプ１０５を通して吸引手段であるポンプ１４と連通している。キャップ１０２は、ゴム等の弾性部材、例えばシリコンゴム、ＣＲゴム等で構成される。
【００２６】
付勢手段１０４は、キャップ１０２を図中矢印Ｙで示す印字ヘッド方向（以下、Ｙ方向とも称す）に付勢する。付勢手段１０４は、バネ等の弾性部材を用いることができる。
【００２７】
前記吸引口、吸引パイプ、ポンプの吸引部分及び付勢手段は、本実施の形態では各々１か所としたが、限定されるものではない。キャップの大きさ等により適宜設定することが
位置規制部材Ａ１０３Ａ及び位置規制部材Ｂ１０３Ｂは、キャップ１０２と印字ヘッドＨの離間時のキャップ１０２のＹ方向への移動を規制する。前記位置規制部材Ａ１０３Ａ及び位置規制部材Ｂ１０３Ｂの規制位置は、図２のａに示すように段違いに構成されている。これにより、キャップ１０２は吐出口面Ｈ１との当接時以外は吐出口面Ｈ１に対し傾斜した状態で支持される
キャップ手段は、印字ヘッドＨとキャップ１０２がＹ方向に相対移動し、付勢手段１０４によりキャップ１０２の上端１０２Ａが印字ヘッドＨの吐出口面Ｈ１と押圧され密閉されることで行われる。
【００２８】
吸引回復は、前記キャッピング状態の時にポンプ１４でキャップ１０２内のインクを吸引口１０２Ｂから吸引パイプを通して吸引することで行われる。吸引したインクは排液タンク１５に排出される。
【００２９】
ワイピングは、キャップ１０２が吐出口面Ｈ１と当接した密閉状態から解放され、傾斜した状態でかつキャップ上端１０２Ａの一辺が吐出口面Ｈ１に接触した接触状態の時に、
印字ヘッドＨとキャップ１０２を図中矢印Ｘで示す吐出口面Ｈ１に平行な方向（以下、Ｘ方向とも称す）、即ち主走査方向に相対移動させることにより吐出口面Ｈ１を拭き取り清掃することで行われる。
前記Ｘ方向及びＹ方向の相対移動は、本実施の形態では図示しない移動手段で印字ヘッドＨの移動で行っているが、キャップ１０２の移動あるいは両方の移動の組み合わせで行ってもよい。
【００３０】
本発明に係るインクジェット記録装置における機能的構成について図５を用いて説明する。図５は、本発明に係るインクジェット記録装置Ａの機能的構成を示すブロック図である。なお、図１乃至図３に示したものと同じ構成要素には同符号を付してある。
【００３１】
制御手段１８は、各種の制御手順を実行するマイクロプロセッサーからなるＭＰＵ１８Ａ、制御手順やデータ等を格納するＲＯＭ１８Ｂ、各種データの一時保管を行うＲＡＭ１８Ｃ、タイマー機能を有するキャッピングタイマ１８Ｄ、待機時間を計測する待機タイマ１８Ｈ等で構成されている。
【００３２】
更に、制御手段１８は、上位のホストコンピュータＨＣから転送される画像データを受け取るインターフェース１８Ｆ、印字ヘッドＨを駆動する印字ヘッドドライバー１８３等に制御信号を送出するインターフェース１８Ｇを有している。
【００３３】
制御手段１８の各種の制御信号により、キャリッジモータドライバー１８２、吐出駆動手段（印字ヘッドドライバ）１８３及び搬送モータドライバ１８４は、それぞれ、キャリッジモータ３、印字ヘッドＨ及び搬送モータ１１を駆動する。
【００３４】
また、ホームポジションセンサ２２、キャッピングセンサ１４２、吐出検知センサ１５２の検知信号は、インターフェース１８Ｇを介して制御手段１８に取り込まれる。
【００３５】
２３は主電源スイッチで、外部電力（本実施の形態では、ＡＣ１００Ｖ）をインクジェット記録装置Ａに供給し作動状態にするためのスイッチである。
【００３６】
２４は副電源スイッチであり、主電源スイッチ２３がオンの状態の時に操作者が副電源スイッチ２４を繰り返し押すことにより、制御手段１８に設けられた副電源制御手段２５により副電源装置３０の出力がオン、オフを繰り返すように構成されている。
【００３７】
３０は副電源装置であり、主電源スイッチ２３を介して外部電源より電力供給を受け、副電源制御手段２５の制御信号によりオン、オフ制御され、主電源装置２９から直接電力を供給される手段（部材）を除いたキャッピング手段、及び、その他の被制御手段、即ち、キャリッジモータドライバ１８２、搬送モータドライバ１８４、ホームポジションセンサ２２、及び印字データ、異常データ等を表示する液晶パネル等からなる表示手段等に電力を供給する。
【００３８】
上述した構成において、主電源スイッチ２３がオンされると、主電源装置２９、副電源装置３０に外部電源より電力が供給され、インクジェット記録装置Ａが印字待機状態になる。
【００３９】
この様な状態で、ホストコンピュータＨＣからの画像データがインターフェース１８Ｆを通して制御手段１８に取り込まれると、取り込まれた画像データは画像処理された後ＲＯＭ１８Ｂ上に格納された制御手順に従って制御信号に変換され、変換された制御信号はインターフェース１８Ｇを介して印字ヘッドドライバー１８２を駆動させ、印字動作を行う等各種の動作を実行する。
【００４０】
次に本発明に係るインクジェット記録装置の回復手段の動作について説明する。
【００４１】
図３は、各過程でのキャップの状態と吐出口面の位置との関係を示す図である。
【００４２】
図６は、前記動作のシーケンスを示すフローチャートである。
（動作シーケンス）
ステップＳ１．キャップ１０２が吐出口面Ｈ１に当接して密閉し、保湿状態を保つキャッピング状態とする（図３（ａ））。
ステップＳ２．ステップＳ１の状態でキャップ１０２内の空気をポンプ１４により吸引、減圧して吐出口よりインクを強制排出させ吸引回復し、吸引したインクを排液タンク１５に排出する（図３（ａ））。
ステップＳ３．印字ヘッドＨをＹ方向に移動し、キャップ上端１０２Ａの一辺のみが吐出口面Ｈ１に接触する接触状態で停止する（図３（ｂ））。前記Ｙ方向の移動によりキャップ１０２が吐出口面Ｈ１と当接した密閉状態から解放されるが、位置規制部材Ａ１０３Ａ及び位置規制部材Ｂ１０３Ｂ規制位置の段差によりキャップ１０２は吐出口面Ｈ１に対し傾斜した状態で支持される。ポンプ１４での吸引は、動作状態でもあるいは停止状態でもよい。
ステップＳ４．印字ヘッドＨがＸ方向（図面右方向）に移動しキャップ１０２と離間することにより、吐出口面Ｈ１は接触しているキャップ上端１０２Ａの一辺で拭き取り清掃されるワイピングがされる（図３（ｃ））。
【００４３】
ポンプ１４での吸引は、動作状態でもあるいは停止状態でもよいが、拭き取ったインク及び異物等を適宜キャップ１０２から排出する点からは動作状態とすることが好ましい。
ステップ５．印字ヘッドＨはキャップ１０２と離間するＹ方向に移動し、更にＸ方向に移動してキャップ１０２と離間した状態でキャップ１０２の上方で停止する。この位置でインクを所定量吐出する所謂空打ちを行い、ステップＳ４でのワイピング時にノズルに入り込んだ不良インク、異物等をノズルから排出する。排出されたインクはポンプ１４により吸引され、排液タンク１５に排出される（図３（ｄ））。
【００４４】
上記ステップＳ１〜Ｓ５の回復動作終了後、印字ヘッドは印字位置に移動し印字動作を行う。
【００４５】
なお、前述の拭き取り清掃は、図８に示す例の様に、図３の矢印Ｘとは直角方向即ち図３の図面表裏方向にも同様に構成することもできる。
【００４６】
本実施の形態では、シャトル型インクジェット記録装置の印字ヘッドとしたが、ライン型インクジェット記録装置にも適用することができる。
【００４７】
図７は、本発明に係る回復手段をライン型インクジェット記録装置の、ヘッドをライン状に複数並べたマルチヘッドに適用した場合の模式図である。回復手段６１０は、図示しない移動手段により、記録部材搬送方向及びノズル列方向に移動可能であり、キャップ６０２が印字ヘッド６Ｈの位置に移動して保湿、吸引回復及び清掃の各動作を行う。
【００４８】
図８は、マルチヘッドに適用した場合の各過程でのキャップの状態と吐出口面の位置との関係を示す図である。各動作は、前述のシャトル型インクジェット記録装置に準ずる。また、図３に示す方向にも同様に構成することもできる。
【００４９】
図４は、従来の回復手段の一例を示す参考図である。前記保湿と吸引回復は共通のキャップで吐出口面を密閉することで行っているが、清掃はワイパとして別の部材での構成となっており構成が複雑となり、コスト増、スペース増の原因ともになっている。
【００５０】
上記構成により、インクジェット記録装置の印字ヘッドの目詰まりや圧力損失の状態を回復させヘッドに付着した不要なインクを除去するための回復におけるワイピングにおいて、キャップの一部をワイパとして用いることにより、ワイパ用に別部材を設けることなく簡単な構成で吐出面を拭き取り清掃のワイピングが可能になり、コスト減とスペース効率の向上を図ることができる。また、キャップを傾斜した状態で支持する構成においても、キャップ手段にはキャップを吐出口面に付勢するための弾性部材と、キャップの印字ヘッドに当接する方向の位置を規制する少なくとも２つの位置規制部材が配設されているため、前記位置規制部材の規制位置をずらす、即ち形状を変えるだけで可能となり、簡単な構成とすることができる。
【００５１】
更に、吐出口面の清掃に際し、インク等が垂れて装置内を汚す恐れがあるが、上記構成により、掻き取られたインクはキャップの中に収納されるので吸引手段でいつでも排出することができ、インク等の排出機構や吸収部材の配設の必要がなく、したがって簡単な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の概念図である。
【図２】本発明に係る回復手段の概略構成を示す部分図である。
【図３】各過程でのキャップの状態と吐出口面の位置との関係を示す図である。
【図４】従来の回復手段の一例を示す概略図である。
【図５】本発明に係るインクジェット記録装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図６】回復動作のシーケンスを示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る回復手段をライン型インクジェット記録装置に適用した模式図である。
【図８】ライン型インクジェット記録装置に適用した場合の各過程でのキャップの状態と吐出口面の位置との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  記録部材
１０  回復手段
１０１  基台
１０２、６０２  キャップ
１０２Ａ  キャップ上端
１０２Ｂ  吸引口
１０３Ａ、６０３Ａ  位置規制部材Ａ
１０３Ｂ、６０３Ｂ  位置規制部材Ｂ
１０４  付勢手段
１０５  吸引パイプ
１４  ポンプ
１５  排液タンク
２０  インク供給路
３０  キャリッジ
Ａ  インクジェット記録装置
Ａ１  インクカートリッジ
Ａ３  供給弁
Ａ４  中間タンク
Ｈ、６Ｈ  印字ヘッド
Ｈ１  吐出口面
Ｈ２  ノズル
【図１】
2007283530.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007283530.tif 000009
【図８】
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