(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対しインクを吐出するノズル孔を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドのノズル孔の周囲に密着可能なキャップを支持し、そのキャップを記録ヘッドと密着する位置と離隔する位置とに移動可能に支持するフレーム部材と、
前記記録ヘッドを移動可能に支持するキャリッジフレームと、
前記キャリッジフレームおよびフレーム部材を支持するベース部材と、
前記キャリッジフレームに移動可能に支持される前記記録ヘッドを、前記キャップと密着離間可能な前記キャップと対向する位置においてロックするロック手段と、を備え、
前記フレーム部材は、前記ベース部材に対して、前記キャップと前記ロック手段によりロックされた前記記録ヘッドとを結ぶ線のほぼ延長上に位置し、且つ前記キャップが記録ヘッドに対し密着離隔する方向とほぼ直角な方向に延在する軸線の周りに、回動可能に支持されるものであり、
前記フレーム部材を、前記キャップが前記ロック手段によりロックされた前記記録ヘッドと密着可能となる位置に位置付けるように、前記キャリッジフレームに対して固定する固定手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１において、前記キャップは、記録ヘッドの不使用時ノズル孔でのインクの乾燥を防止する保存キャップ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３】
請求項１又は２において、
前記記録ヘッドは、前記軸線の延在方向に移動可能に前記キャリッジフレームに支持されることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記フレーム部材に支持される前記記録ヘッドのノズルからインクを吸引する吸引キャップをさらに備え、
前記吸引キャップは、前記軸線の延在方向に前記保存キャップの並んで配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、さらに前記記録ヘッドとキャップのいずれか一方の、前記フレーム部材の回動による前記フレーム部材と記録ヘッドとの相対移動方向に沿う側面に、両者の位置づけのためのマークを設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に関する。特に、記録ヘッドの不使用時ノズル孔でのインクの乾燥を防止する、あるいは記録ヘッドのノズルからインクを吸引するためのキャップに係わる構成に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
インクジェット記録装置では、インクを記録ヘッドのノズル孔より、記録媒体に向け吐出してドットマトリックス状に記録を行う。不使用時にノズル孔でのインクの乾燥を防止するためノズル孔をキャップで覆ったり、ノズル孔でのインクの乾燥、インク中に発生した気泡による吐出不良を解消するためにノズル孔にキャップを密着させて不良インクを吸引させることが行われている。
【０００３】
これらのキャップと記録ヘッドとは、正確に位置づけられなければ、不使用中にインクが早期に乾燥を始めたり、不良インクを吸引することができなくなる。キャップと記録ヘッドは、それぞれ、多数の部品を介して記録装置のベース部材に取り付けられているため、両者を正確に位置づけるには高精度な加工、組立技術を必要とする。
【０００４】
本発明は、簡単な構成でキャップと記録ヘッドとを正確に位置づけ、長期にわたって、不使用中におけるインクの乾燥を抑えあるいは不良インクの吸引を確実に行わせるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この目的を達成するために、請求項１に記載の構成は、記録媒体に対しインクを吐出するノズル孔を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル孔の周囲に密着可能なキャップを支持し、そのキャップを記録ヘッドと密着する位置と離隔する位置とに移動可能に支持するフレーム部材と、前記記録ヘッドを移動可能に支持するキャリッジフレームと、前記キャリッジフレームおよびフレーム部材を支持するベース部材と、前記キャリッジフレームに移動可能に支持される前記記録ヘッドを、前記キャップと密着離間可能な前記キャップと対向する位置においてロックするロック手段と、を備え、前記フレーム部材は、前記ベース部材に対して、前記キャップと前記ロック手段によりロックされた前記記録ヘッドとを結ぶ線のほぼ延長上に位置し、且つ前記キャップが記録ヘッドに対し密着離隔する方向とほぼ直角な方向に延在する軸線の周りに、回動可能に支持されるものであり、前記フレーム部材を、前記キャップが前記ロック手段によりロックされた前記記録ヘッドと密着可能となる位置に位置付けるように、前記キャリッジフレームに対して固定する固定手段を備えたことにある。
【０００６】
これにより、キャップを記録ヘッドに対し正確に位置づけしてフレーム部材をベース部材に固定することができ、キャップを記録ヘッドに正確に密着し、インクの乾燥を抑えたりまたは不良インクの吸引を確実に行うことができる。
【０００７】
また、記録ヘッドに対し、キャップを支持するフレーム部材を移動可能に固定するため、キャップの位置調整にともない記録ヘッドと記録媒体との位置関係が変わってしまうことがなく、安定した記録動作を遂行することができる。
【０００８】
また、前記フレーム部材は、前記ベース部材に対して、前記キャップと前記ロック手段によりロックされた前記記録ヘッドとを結ぶ線のほぼ延長上に位置し、且つ前記キャップが記録ヘッドに対し密着離隔する方向とほぼ直角な方向に延在する軸線の周りに、回動可能に支持されることによって、容易にキャップを記録ヘッドに対し位置づけることができる。
【０００９】
さらに、キャップと記録ヘッドとの任意の調整位置における離隔状態の間隔をほぼ一定に保つことができるとともに、キャップを記録ヘッドに正確に密着させることができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
また、記録ヘッドをキャップと対向する位置において移動方向に対してロックした状態とすることにより、キャップと記録ヘッドとを密着離隔する方向に対しほぼ直角方向に移動して正確に位置づけすることができ、キャップを記録ヘッドに正確に密着し、インクの乾燥を抑えたりまたは不良インクの吸引を確実に行うことができる。
【００１５】
なお、前記キャップは、記録ヘッドの不使用時ノズル孔でのインクの乾燥を防止する保存キャップのみであってもよく、また、記録ヘッドのノズルからインクを吸引する吸引キャップをさらに備えてもよい。
【００１６】
【００１７】
また、保存キャップと吸引キャップは、前記記録ヘッド移動方向に並んで配置されているものである。
【００１８】
これにより、保存キャップと吸引キャップの一方に対して記録ヘッドを位置づければ、他方のヘッドに対してもおのずと位置づけることができ、しかも保存キャップと吸引キャップをフレーム部材によって、１個のユニットとしてベース部材に容易に組み付けることができる。
【００１９】
【００２０】
さらに記録ヘッドとキャップのいずれか一方の、フレーム部材の回動によるフレーム部材と記録ヘッドとの相対移動方向に沿う側面に、両者の位置づけのためのマークを設けることにより、記録ヘッドとキャップの位置を容易にあわせることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のインクジェット記録装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
本インクジェット記録装置において、記録媒体Ｐはほぼ４５度に傾斜した面に沿って搬送され、記録ヘッド１０は、その傾斜面に対しほぼ直角に対向しながら、記録媒体Ｐの幅方向に走査して記録動作を行う。記録ヘッド１０は、記録媒体Ｐと対向する前面（ノズル面）１０ａにインクを吐出する多数のノズル孔を有し、ドットマトリクス形式で記録する。記録ヘッド１０は、フルカラーの記録に対応して複数すなわちブラック、シアン、マゼンタ、イエローインク用の４個のノズル面１０ａを有している。
【００２３】
記録ヘッド１０は、キャリッジ１２に搭載され、記録媒体Ｐの幅方向に平行に延びるガイド軸１１にスライド移動可能に支持されている。ガイド軸１１は両端において、板状材料製のキャリッジフレーム１３に支持されている。ガイド軸１１およびキャリッジフレーム１３は、記録媒体Ｐの幅の外、すなわち後述するメンテナンス領域にわたって延長されている。キャリッジフレーム１３は、本記録装置の底面をなすベース部材１４に、そのベース部材から立つボスおよびリブ１５によって固定支持されている。
【００２４】
記録媒体Ｐの幅の外には、メンテナンス装置２０が配置されている。メンテナンス装置２０は、記録ヘッド１０のノズル孔から乾燥したインクまたは気泡を含んだインクを吸引する吸引機構２１、記録ヘッド１０のノズル面１０ａに付着したインクを払拭するワイパ機構２２、不使用時の記録ヘッドのノズル孔でのインクの乾燥を防ぐ保存キャップ機構２３からなり、それらをフレーム部材２４に支持している。
【００２５】
吸引機構２１は、記録ヘッド１０のノズル孔を囲んでノズル面１０ａに密着可能な吸引キャップ２１１と、その吸引キャップ２１１とチューブ２１５を介して接続したポンプ２１２を備える。吸引キャップ２１１はフレーム部材２４に前後方向すなわち、ノズル面１０ａに対し密着、離隔する方向に移動可能に支持され、カム２１３の回転により移動制御される。ポンプ２１２は、吸引キャップ２１１がノズル面１０ａに密着しているタイミングで、カム２１４の回転により吸引力すなわち負圧を発生する。
【００２６】
ワイパ機構２２は、フレーム部材２４に前後方向すなわち、ノズル面１０ａに対し接触、離隔する方向に移動可能に支持されたワイパブレード２２１を有する。ワイパブレード２２１は、カム２２２の回転により移動制御される。
【００２７】
カム２１３、２１４および２２２は、一体に構成され、フレーム部材２４に回転可能に支持され、図示しないモータ等の駆動源により駆動される。カムの回転は、キャリッジ１２の移動に同期して行われる。つまり、記録ヘッドの任意のノズル面１０ａが吸引キャップ２１１と対向する位置に移動すると、カムが回転を始め、吸引キャップ２１１がノズル面１０ａに密着するように前進する。つづいて、ポンプ２１２の駆動により吸引キャップ２１１を通じてノズル孔からインクを吸引し、吸引キャップ２１１がノズル面１０ａから後退離隔する。そして、ワイパブレード２２１が記録ヘッド側に前進した後、キャリッジ１２がそのノズル面１０ａをワイパーブレード２２１側へ移動してノズル面１０ａを払拭し、ワイパブレード２２１が後退する。
【００２８】
保存キャップ機構２３は、記録ヘッド１０のノズル面の個数に対応した保存キャップ２３１と、その保存キャップ２３１を支持するホルダー部材２３２を備える。各保存キャップ２３１は、記録ヘッドのノズル孔を囲んでノズル面１０ａに密着し、ノズル孔１０ａを外気に対して密閉するものである。
【００２９】
フレーム部材２４において左右に間隔を置いた一対の側壁２４ａ、２４ｂ間には、軸２３４がガイド軸１１と平行に設けられ、その軸２３４にホルダー部材２３２が、キャリッジ１２の移動方向と平行にスライド移動可能で、その軸２３４を中心に、保存キャップ２３１が記録ヘッド１０に対し接近離隔する方向に回動可能に支持されている。ホルダー部材２３２は、フレーム部材２４との間に懸けられたバネ２３３により、記録媒体Ｐ側に付勢され、かつ保存キャップ２３１が記録ヘッド１０から離隔する方向にも付勢されている。
【００３０】
保存キャップ機構２３は、さらにキャリッジ１２の移動にともない保存キャップ２３１をノズル面１０ａに密着させる移動機構を有している。例えば、ホルダー部材２３２は、前面にキャリッジ１２の移動経路側に突出した突出部２３５を有し、背面にフレーム部材２４上のカム面２３６に接触する接触子２３７を有する。
【００３１】
キャリッジ１２が記録媒体Ｐと対向する図２の位置から保存キャップ機構２３と対向する位置に移動すると、キャリッジ１２の突起１２ａがホルダー部材２３２の突出部２３５を押し、ホルダー部材２３２を軸２３４に沿ってキャリッジ１２と一体に同方向に移動させる。この移動にともない、カム面２３６に沿ってホルダー部材２３２が、保存キャップ２３１を記録ヘッド１０に向け移動するように、軸２３４の周りに回動する。その結果、図３に示すように、各保存キャップ２３１が記録ヘッド１０の各ノズル面１０ａに対応して密着する。
【００３２】
キャリッジ１２が記録媒体Ｐ側に復帰すると、ホルダー部材２３２は、バネ２３３の作用により、記録媒体側に移動するとともに、保存キャップ２３１を記録ヘッド１０から離隔させる。
【００３３】
図３のように、記録ヘッド１０のノズル面１０ａが保存キャップ２３１によって覆われている位置にキャリッジ１２があるとき、キャリッジ１２は記録媒体Ｐ側に移動しないようにロック手段によってロックされる。これは、不使用時、記録ヘッド１０のノズル面１０ａが保存キャップ２３１によって覆われている状態から、使用者が手動操作によりキャリッジ１２を記録媒体側に引き出すと、保存キャップ２３１がノズル面から離れ、インクを乾燥させてしまうため、不使用時にキャリッジ１２を引き出すことのないようにするものである。
【００３４】
ロック手段は、ロック部材２６と、そのロック部材２６を駆動するカム２６１からなる。ロック部材２６は、フレーム部材２４に支持され、カム２６１の回転によりキャリッジ１２の移動経路内に進入する突出位置と退避位置とに移動制御される。ロック部材２６は、キャリッジ１２が記録媒体側に移動しないようにその側面と当接可能であるが、その当接状態において、後述するようにフレーム部材２４が軸３０の周りに回動するとき、その方向にはキャリッジ１２とロック部材２６との相対移動を阻止しないように、キャリッジ１２とロック部材２６の対向側面１２ｂ、２６ａは上記回動方向に平坦な形状になっている。カム２６１は、カム２１３、２１４および２２２と一体に構成され、それらと同じ駆動源により回転される。
【００３５】
キャリッジ１２が記録媒体Ｐと対向する位置から、図３のように、記録ヘッド１０のノズル面１０ａを保存キャップ２３１によって覆う位置に移動したとき、図示しないキャリッジ位置検出装置によりそれを検出すると、ロック部材２６がキャリッジ１２の移動経路内に進入するように、駆動源がカム２６１を小角度だけ回転させる。その結果、ロック部材２６がキャリッジ１２の記録媒体側の側面に対向し、キャリッジ１２を記録媒体側に引き出すことができなくなる、つまりロックする。このロック状態において、ノズル面１０ａを保存キャップ２３１によって覆った状態が維持される範囲で、キャリッジ１２がキャリッジフレーム１３の右端とロック部材２６との間で多少移動するのは差し支えない。
【００３６】
記録指令信号が記録装置に入力されると、カム２６１の駆動源が始動し、ロック部材２６がキャリッジ１２の移動経路から退避する。カムの回転にともない、吸引機構２１、ワイパ機構２２が順次動作を始め、前述のように、記録ヘッド１０の各ノズル面１０ａごとに吸引および払拭を繰り返した後、キャリッジ１２は記録媒体に対し記録動作を開始する。
【００３７】
フレーム部材２４は、図１に示すように、一端をベース部材１４に、他端をキャリッジフレーム１３を介してベース部材１４にそれぞれ固定される。さらに詳細に説明すると、一端には、記録ヘッド１０と保存キャップ２３１とを結ぶ線のほぼ延長線上に、ガイド軸１１と平行な軸３０が形成されている。その軸３０は、ベース部材１４から立ちあがった壁３１の上端に形成された軸受け溝３１ａに回動可能に支持され、保存キャップ２３１を記録ヘッド１０と密着離隔する方向に対して直角方向に移動調節可能にしている。
【００３８】
キャリッジフレーム１３には、フレーム部材２４の他端部の側壁２４ａ、２４ｂと対応して立ちあがった切り起こし片３２、３３が形成され、各側壁２４ａ、２４ｂが、その切り起こし片３２、３３にそれぞれ固定手段、例えばネジ３４、３５により固定される。各ネジ３４、３５が挿入される側壁２４ａ、２４ｂの貫通孔は、軸３０を中心とするほぼ円周方向に大きく形成されており、保存キャップ２３１を記録ヘッド１０に対し適宜の調整位置で固定することができる。
【００３９】
１つの側壁２４ｂは、フレーム部材２４の幅方向の中間にあるから、他の側壁２４ａにおいてその側壁２４ｂに対応する位置には切り欠き３６が形成され、側壁２４ｂのネジ締めに支障がないようにしている。
【００４０】
保存キャップ２３１を記録ヘッド１０に対し位置調整するとき、好ましくは、キャリッジ１２を保存キャップ２３１と対向する位置に移動して、ロック部材２６によってキャリッジ１２を記録媒体側に引き出すことができない状態にして行う。記録ヘッド１０の側面（フレーム部材２４の調整移動方向に沿う側面）には図１に示すように、保存キャップ１３の適正な位置を示すマーク４０が表示され、このマーク４０に保存キャップ１３を合わせて、フレーム部材２４をネジ締めすることで、保存キャップ１３は正確にノズル孔を囲んでノズル面に密着するようになる。また、図３に示すように、記録ヘッド１０の上面にも、各ノズル面１０ａに対応したマーク４１が表示され、キャリッジ１２が上記のロック位置にあるとき、各ノズル面１０ａと各保存キャップ２３１とが平面方向に対応していることを確認することができる。これらマーク４０、４１は、保存キャップ側に設けてもよい。
【００４１】
吸引キャップ２１１は、保存キャップ２３１とキャリッジ移動方向に並んで位置するから、保存キャップ２３１が上記のように位置づけされれば、吸引キャップも正確に位置づけされる。
【００４２】
以上のように、吸引キャップ２１１と保存キャップ２３１を記録ヘッド１０に対し位置づけしてフレーム部材２４をベース部材１４に固定することができ、各キャップを記録ヘッドに正確に密着し、インクの乾燥を抑えたり、不良インクの吸引を確実に行うことができる。
【００４３】
また、記録ヘッドを固定し、各キャップ２１１、２３１を支持するフレーム部材２４を移動して固定するため、キャップの位置調整にともない記録ヘッド１０と記録媒体との位置関係が変わってしまうことがなく、安定した記録動作を遂行することができる。
【００４４】
さらに、フレーム部材を回動させることによって、容易にキャップを記録ヘッドに対し位置づけることができ、しかもその回動中心を、キャップと記録ヘッドを結ぶ線のほぼ延長上に位置させていることで、フレーム部材の回動量にかかわらず、キャップを記録ヘッドに正確に密着させることができる。
【００４５】
実施の形態では、軸３０をフレーム部材２４側に設けているが、これをベース部材１４側に設けてもよく、また軸３０に変えて他の回動可能な支持手段を用いることもできる。
【００４６】
また、キャリッジ１２を移動方向に対してロックした状態で、キャップと記録ヘッドとを位置調整することで、キャップを記録ヘッドに一層正確に密着させることができる。
【００４７】
フレーム部材に、各キャップだけでなく、ポンプ、カム、ワイパ機構も支持することで、キャップの位置調整によっても、キャップとポンプ、カムの位置関係が変化せず、安定した動作を遂行することができる。また、それらを１個のユニットとしてベース部材に容易に組み付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を具体化したインクジェット記録装置の要部側断面図である。
【図２】  図１を矢印Ａ方向に見た平面図である。
【図３】  図２の動作状態説明図である。
【図４】  図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１０ 記録ヘッド
１３ キャリッジフレーム
１４ ベース部材
２１１ 吸引キャップ
２３１ 保存キャップ
２４ フレーム部材
２６ ロック部材
３０ 軸
【図１】
0004000624.tif 000002
【図２】
0004000624.tif 000003
【図３】
0004000624.tif 000004
【図４】
0004000624.tif 000005