インクジェット記録装置

【課題】 キャップ内にインクを吐出した後でも記録ヘッドの吐出面を付着インクがほとんどない状態に維持することができ、吐出面からワイパーへのインク転写を軽減することで、吐出面を再度ワイピングするときの吐出口の目詰まりを防ぐことができるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】 吐出口7aからインクを吐出して記録する記録ヘッド7と、記録ヘッドの吐出口を覆うためのキャップ22とを備え、キャップの内部にインク吸収性の接触吸収体23、25と弾性吸収体24、26又は可撓性突出部22g、22h、22i、22mとを設け、記録ヘッドをキャッピングしたときにきに弾性吸収体又はカ可撓性突出部の圧縮弾性力により接触吸収体を吐出面の吐出口を避けた周辺領域に圧接させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吐出口から記録媒体へインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、記録ヘッドの吐出口を覆うためのキャップとを備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【0002】
プリンタ、複写機、ファクシミリ、スキャナ、あるいはこれらの複合機器やシステムなどでは、画像情報に基づいて記録紙等の記録媒体に画像を形成する記録装置が使用されている。かかる記録装置の一形態として、記録ヘッドの吐出口から記録媒体へインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置が広く使用されている。ここでいう画像は文字や記号等も含むものとする。インクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコストであり、装置の小型化やカラー化が容易であるなどの利点を有する。インクジェット記録装置で使用される記録ヘッドには記録媒体と対向する吐出面(フエイス面ともいう)が設けられており、この吐出面には吐出口(ノズルともいう)が形成されている。
【0003】
通常、この吐出面には、複数の吐出口を所定ピッチで配列した吐出口列が設けられている。そして、インクジェット記録装置は、一般には、パーソナルコンピュータなどのホスト装置から送られてくる画像情報(記録データ)に基づいた吐出信号によって各吐出口を選択的に駆動し、インク滴を吐出する。このような吐出口の大きさは、例えば断面円形のもので直径が数十μ程度であり、近年では記録画像の高画質化とともに、より小さくなり高密度化されつつある。また、記録ヘッドの構成としても、記録画像の高品位化(例えば黒色画像の濃度向上、カラー化、高精細(高解像度)化、さらには耐水性向上等に対応したものが求められている。
【0004】
シリアル方式のインクジェット記録装置では、往復移動可能なキャリッジに記録ヘッドを搭載し、キャリッジの移動に同期して記録ヘッドの吐出口からインクを吐出することにより、記録媒体上にドットからなる画像が形成される。上述の記録画像の高品位化の要求を満たし、しかもそれを廉価に実現するために図4に示すような記録ヘッドが使用されている。図4の構成では、記録ヘッド7の吐出面(フエイス)12には、黒(Bk)インクの吐出口列13、イエロー(Y)インクの吐出口列14、マゼンタ(M)インクの吐出口列15及びシアン(C)インクの吐出口列16が、キャリッジ移動方向(主走査方向)に並列配置されている。
【0005】
各吐出口列における吐出口(ノズル)のピッチは、高精細化に伴って、600dpi(ドット/インチ)程度から1200dpi程度になっている。そして、記録ヘッドのコンパクト化、ひいては装置のコンパクト化を図るため、吐出口列相互間の距離(ピッチ)も小さく、4個の吐出口列の配列幅は例えば約3.5mm程度である。
【0006】
また、記録画像の耐水性の向上やインク色間の滲み防止などの観点から、例えば、黒インクと他のカラーインクとの間で化学反応を生じるインクを用い、これにより染料等の不溶化を図ったものが使用されている。具体的には、例えば、黒インクとしてカチオン性を有するインクが使用され、他のカラーインク(例えば上記3色のインク)としてアニオン性を有するインクが使用される。これによって、両者がイオン的に結合することで染料等の色材が不溶化され、耐水性が向上し、異なる色のインク間の滲みを防止できる。
【0007】
インクジェト記録装置では、上述のように微小な吐出口からインクを吐出するため、吐出口の目詰まりを生じ易く、また、相対的にインクの流動性(粘性)の変動に対する許容範囲が小さい。このため、吐出口の目詰まりやインクの粘度増大を防いだり、あるいは、これらが生じたときにそれを解消することにより、記録ヘッドのインク吐出性能を適正状態に維持回復するための回復処理が行なわれる。この回復処理の一つに、非記録時などに記録ヘッドの吐出口をキャップで覆うキャッピングがある。非記録時などインクを吐出しないとき、吐出口近傍のインクは、周囲の温度や湿度等に応じてインク溶剤が蒸発することで粘度が増大し、極端な場合は乾燥して固化することがある。このインクの増粘などが原因となって、吐出量の減少や吐出方向の偏向による吐出不良や不吐出が生じ、記録品位の低下を招くことになる。上記キャッピングは、このような現象を未然に防止するための回復処理である。
【0008】
他の回復処理として、インクの極端な増粘により目詰まりや固化などが生じてしまった場合には、これらを強制的に除去するために吸引回復処理が行なわれる。この吸引回復処理は、記録ヘッドの吐出面にキャップを密着させて吐出口をキャッピングした状態で、負圧発生源としてのポンプによりキャップ内を減圧し、吐出口から増粘インクや気泡等の異物を排出させる処理である。この場合のポンプとしては、シリンダタイプ内でピストンを往復移動させて負圧を発生させるピストンポンプ、あるいは、弾性材からなるチューブをローラ(コロ)で扱いてチューブの復元力で負圧を発生させるチューブポンプなどが使用される。
【0009】
さらに他の回復処理として、ワイパーによって記録ヘッドの吐出面を払拭(クリーニング)するワイピングがある。吐出口は配列された吐出面には、対向する記録紙等の記録媒体から生じる紙粉、塵埃あるいはインクミストなどが付着する。この場合のインクミストは、主として、吐出されたインク滴が記録媒体の表面で跳ね返ることで生じたものである。これらの紙紛やインクミストなどが微小な吐出口に付着すると、インクの不吐出や吐出不良を生ずることがある。ワイピングは、このような吐出不良などを未然に防ぐために行われるものであり、例えば、記録中に一定の時間が経過したとき、あるいは、一定量の記録を行なったときなど、記録中の所定のタイミングで行われる。
【0010】
このワイピングはワイパーと記録ヘッドを相対移動させて摺擦させる動作で行われ、このワイピングにより、吐出面の吐出口近傍に付着したインクやほこり等の異物を除去することができる。このワイピング操作は、ユーザーが記録画像に吐出不良による画像劣化を観察した場合などに、ユーザーの指示操作に基づいて行われることもある。また、ワイピングは、上述又は後述する他の回復処理に伴って行なわれることが多い。
【0011】
すなわち、後述する予備吐出や上述した吸引回復処理では、キャップ内にインクを吐出したり、記録ヘッドの吐出面にキャップを当接した状態でキャップ内を減圧して吸引が行われる。これらの回復処理の後では、キャップにもインクが付着していることが多い。そして、このキャップに付着したインクが、次の回復処理の際に吐出面に接触し、吐出面に転写されることがある。この転写による付着インクが吐出不良の原因になることは前述したとおりである。従って、予備吐出や吸引回復処理などの他の回復処理に続いて、キャップを吐出面から離間した後にワイピングが行われる。
【0012】
さらに他の回復処理として、いわゆる予備吐出がある。画像記録に際には全ての吐出口からインクを吐出しているわけではなく、記録データによっては一定期間全くインクを吐出しない吐出口が存在することがある。このような吐出口は、インクが吐出されないことによって増粘しつつあるインクまでもが排出されず、さらに増粘の度合いを増すことになる。このような事態を未然に防止するために予備吐出が行われる。
【0013】
この予備吐出は、一定時間の経過もしくは一定量の記録ごとに、記録ヘッドをインク受け(キャップの場合もある)に対向させ、全ての吐出口又は一部の吐出口からインクを吐出させることで吐出口内のインクをリフレッシュするものである。この予備吐出をキャップ又はインク受けに向けて行った場合、予備吐出量がある量に達したときに、ポンプ(通常、上述の吸引回復処理で使用したポンプ)を作動させてキャップ内もしくはインク受け内のインクを吸引して排出することも行なわれる。
【0014】
キャップ本来の機能は、記録ヘッドの吐出面を覆って吐出口近傍のインクの乾燥を防止することである。これに対し、キャップ内に、予備吐出などで吐出された廃インクを吸収ため、インク吸収性を有する吸収体を装着することが行われている(例えば特許文献1)。このような吸収体が装着されたキャップで吐出面をキャッピングすると、インクをある程度含んだ吸収体によりキャップ内が湿潤しているため、吐出口近傍のインクの増粘が軽減され、吐出不良の発生が抑制されるという利点がある。
【0015】
このキャップ内の吸収体には別の機能もある。すなわち、キャップ内に予備吐出を行った場合、予備吐出を行う対向面がインクを吸収しにくい部材であると、この対向面でインクが跳ね返り、跳ね返ったインクが吐出面に付着することがある。このようなインクの付着が繰り返されて付着インクが吐出口を覆う状態になると、吐出口からインクが吐出できなくなり、不吐出や吐出不良によって記録画像の品位が著しく低下することになる。キャップ内に吸収体を装着して吐出面と対向する面を吸収体にすることにより、吐出されたインク滴を跳ね返えさせることなく吸収することができ、上述のような跳ね返りインクに起因する不吐出や吐出不良による画像品位の劣化を防止することができる。
【0016】
ただし、予備吐出等によってキャップ内の吸収体の吸収量が飽和に近づいた場合や、吸収体からのインク溢れが生じた場合に記録ヘッドをキャッピングすると、吐出面の多数の吐出口がキャップ内のインクで覆われることになる。これによって、汚染インクが吐出口から逆流することでほこり等が吐出口に詰まり、吐出不良が発生することがある。また、カラー記録用の複数の吐出口列を1個のキャップでキャッピングする場合は、各吐出口に異なる色のインクが押し込められることで本来とは異なる色のインクが吐出される現象(混色)が発生し、混色により画像品位が劣化することもある。このような不都合を回避するため、キャップ内に吐出したインク滴の数をカウントし、キャップ内の吸収体が飽和に近づいたところで、キャップ内のインクを除去するために自動的にポンプで吸引することが提案されている。
【特許文献1】特開2000−203060号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
しかしながら、従来のインクジェット記録装置では、キャップ内の吸収体は記録ヘッドの吐出面に直接接触しておらず、吐出面に付着したインク等の異物はそのまま残存していた。特に、キャップの周辺リップ部が接触していた部位には吸引排出されたインクが付着したままになりやすく、そのままでは正常なインク吐出が不可能になることがある。そこで、吐出面にインク等が残存したままでは正常なインク吐出が不可能であることから、吸引回復処理や予備吐出に続いて、あるいは記録動作に先立って、キャップを吐出面から離間させ、その後でワイパーにより吐出面を払拭するワイピングが行われる。さらに、このワイピングに続いて、ワイパーに付着したインク等を除去するために、ワイパーをワイパークリーナにより掻き取り清掃するクリーニング処理が行われる。このとき掻き取られたインクはワイパークリーナに付着し、この付着インクは次回のワイパークリーニングまでに増粘したり固着してしまうことがある。
【0018】
このようなワイパークリーナに付着したインクは、ワイパーが再度ワイパークリーナを通過するときに、再びワイパーへ逆転写されることがある。そして、次に吐出面をワイピングするときに、このワイパーに逆転写されたインクが吐出面に転写され、さらに吐出口に押し込まれることにもなる。このように一巡して逆転写されたインクによって、インクの吐出不良や不吐出が生じ、画像品位が低下してしまうことがある。
【0019】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、キャップ内にインクを吐出した後の吐出面の付着インクを低減することができ、吐出面からワイパーへのインク転写を低減し、吐出面を再度ワイピングするときの吐出口の目詰まりをなくすことができるインクジェット記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0020】
本発明は、上記目的を達成するため、吐出口から記録媒体へインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出口を覆うためのキャップとを備えたインクジェット記録装置において、前記キャップの内部に、記録ヘッドをキャッピングしたときに吐出面の吐出口を避けた周辺領域に圧接されるインク吸収性の接触吸収体を装着することを特徴とする。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、記録ヘッドをキャッピングしたときに吐出面の吐出口を避けた周辺領域に圧接される接触吸収体を設けるので、キャップ内にインクを吐出した後の吐出面の付着インクを低減することができ、吐出面からワイパーへのインク転写を低減し、吐出面を再度ワイピングするときの吐出口の目詰まりをなくすことができるインクジェット記録装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図1は本発明によるインクジェット記録装置の一実施形態の要部を示す斜視図である。図1において、不図示のオートシートフィーダ(自動給紙装置)から分離されて給送された記録紙等の記録媒体3は、搬送ローラ1及びピンチローラ2、並びに排紙ローラ17及び拍車18によって、画像形成部を通して搬送される。画像形成部は、記録ヘッド7及びプラテン4等で構成されている。搬送ローラ1は不図示の搬送モータによって回転駆動され、排紙ローラ17は搬送ローラ1と同期駆動される。
【0023】
搬送ローラ1はプラテン4の搬送方向上流側に、排紙ローラ17はプラテン4の搬送方向下流側に配置されており、その間に、キャリッジ5に搭載された記録ヘッド7による主走査範囲が形成される。キャリッジ5は、装置本体に設置されたガイドシャフト6に沿って搬送方向と交差する方向に移動可能に案内支持されており、不図示のキャリッジモータにより不図示のタイミングベルトを介して往復駆動される。記録媒体3と対面する記録ヘッド7の吐出面12(図4)には、黒インクの吐出口列13とカラーインクの吐出口列14、15、16が設けられている。
【0024】
そこで、記録動作は、キャリッジ5の移動に同期して記録ヘッド7を駆動することにより行われる。つまり、記録データ(画像情報)に基づいて各吐出口列を構成する吐出口を選択的に駆動してインクを吐出させることにより、ドットからなる画像(文字や記号等も含む)が記録媒体3上に形成(記録)されていく。キャリッジ5には、記録ヘッド7に各色のインクを供給するためのインクタンク、すなわち黒(Bk)インクのインクタンク8、イエロー(Y)インクのインクタンク9、マゼンタ(M)インクのインクタンク10、シアン(C)インクのインクタンク11が搭載されている。なお、本実施形態の記録ヘッド7は、各吐出口内に配置された電気熱変換体(発熱素子等のヒータ)が発生する熱エネルギーによって、吐出口内のインクを膜沸騰させ、それによって生じる気泡の圧力によってインクを吐出するものである。
【0025】
図2は第1の実施形態に係るインクジェット記録装置の回復ユニット19のキャップ22の斜視図である。図3は図2中の線3−3の部位でキャリッジ移動方向と平行な垂直面で断面したキャップ22の横断面図であり、(a)はキャッピングしていないときの状態を示し、(b)はキャッピング状態を示す。図1〜図3において、記録ヘッド7の移動範囲内であって記録走査範囲(記録領域)を外れた位置に、記録ヘッド7のインク吐出性能を維持回復するための回復ユニット19が配設されている。回復ユニット19は、記録ヘッド7の吐出口を密閉するためのキャップ22、キャップ22に接続された負圧発生源としての吸引ポンプ、記録ヘッドの吐出面(吐出口が配列されたフエイス面)を払拭するためのワイピング手段(ワイパー21)などを備えている。
【0026】
図4はカラー記録用の記録ヘッド7の吐出面12における吐出口列の配置を示す正面図である。本実施形態では、記録画像の高品位化の要求を満たし、しかもそれを廉価に実現するために図4に示すような記録ヘッドが使用されている。図4において、吐出面12には、黒(Bk)インクの吐出口列13、イエロー(Y)インクの吐出口列14、マゼンタ(M)インクの吐出口列15及びシアン(C)インクの吐出口列16が、キャリッジ移動方向(主走査方向)に並列配置されている。
【0027】
図5は第1の実施形態に係るインクジェット記録装置の回復ユニットの回復動作前のキャッピング状態を図3と交差する方向の垂直面で断面して示す断面図である。図1〜図5において、キャップ22は、黒インクの吐出口列13を覆うためのキャップ22aと3つのカラーインクの吐出口列14、15、16を覆うためのキャップ22bとを一体化して構成されている。従って、キャップ22aは黒インクの吐出口13のみを吸引するキャップであり、キャップ22bはイエロー、マゼンタ及びシアンの3列の吐出口列14、15、16を同時に吸引するキャップである。一体型のキャップ22は、モールド成形品からなるキャップベース27と一体化されている。キャップ22a、22bを含むキャップ22は、所定硬度のゴム等の弾性変形可能な弾性部材で形成されている。
【0028】
本実施形態では、キャップ22aの内部には、接触吸収体23と弾性吸収体24が装着されており、キャップ22bの内部にも同様の接触吸収体25と弾性吸収体26が装着されている。これらの吸収体は、いずれも、インク吸収性を有する部材で形成されている。また、接触吸収体はキャッピング状態で吐出面12に接触するものであり、弾性吸収体は接触吸収体を適度の圧接力で吐出面に圧接させるものである。従って、本実施形態では、キャップ内に、弾性吸収体を下側に配置した2層構造の吸収体構造が形成されている。
【0029】
図1〜図5において、記録ヘッド7の吐出面12と接触する方の接触吸収体23、25は、その下側の弾性吸収体の密度より小さい(低い)密度の吸収体で構成されている。つまり、キャップ内の上側の接触吸収体の密度を下側の弾性吸収体の密度より低くすることで、密度差がある2層構造となっている。これによって、特にカラー吐出口列のキャップ22bのように1つのキャップを通して異なるインク色の複数の吐出口列からインクを吸引するときの混色を防止又は軽減している。接触吸収体23、25には、記録ヘッド7をキャッピングしたときに吐出面12の吐出口7a(従って各吐出口列)を避けるために凹部23a、25aが形成されている。つまり、接触吸収体は、吐出面の吐出口を避けてその周辺領域に圧接するように構成されている。
【0030】
接触吸収体23、25の上面の周辺部の複数箇所に凹部(係合部)23b、25bが形成されており、キャップ22a、22bのこれらの凹部に対応する位置には、それぞれの凹部と係合する外れ止め22c、22dが設けられている。これによって、接触吸収体及び弾性吸収体はキャップ内の所定位置から外れないように保持されている。接触吸収体23、25の材質はポリオレフィンの焼結材の多孔質体であるサンファイン(商標名)であり、その厚さは3mmである。この接触吸収体23、25は多孔質の剛体で形成されており、その下側に装着された弾性部材としての弾性吸収体24、26の圧縮弾性力により吐出面12に圧接されるものである。
【0031】
一方、下側の弾性吸収体24、26の材質はポリウレタンの連泡弾性体であり、その厚さは3mmである。本実施形態の弾性部材を構成する弾性吸収体は、接触吸収体23、25とは独立した別部材で構成されている。弾性吸収体24、26及び接触吸収体23、25をキャップ22a、22b内に実装したときに、弾性吸収体の方が接触吸収体よりも密度が高くなるように設置される。
【0032】
ここで、接触吸収体上23、25を剛体である焼結体で形成する理由は、どのような状態でも吐出面12の吐出口列(吐出口)には接触させず、その周辺にのみ接触させるためである。すなわち、接触吸収体23、25が弾性体であると、凹部23a、25aを設けても、キャッピング状態でのある圧接力では弾性変形して吐出口7aに接触するおそれがある。そして、吐出口7aに接触すると、吐出口内へゴミやインクが混入したり、吐出口部分を損傷するおそれがある。さらには、接触吸収体が弾性体であると、複数のカラー吐出口列の場合に、隣接する他の色の吐出口と吸収体が圧接力により潰され、同一面になって接触することもあり、これによって混色が発生するおそれがある。本実施形態では、接触吸収体23、25を剛体とすることにより、このような不都合を防いでいる。
【0033】
弾性吸収体24、26は、キャップ内に装着されたとき、前述の22c、22dによる予圧縮等によって圧縮変形している。このため、キャッピング状態では、接触吸収体23、25は、弾性吸収体24、26の復元弾性力によって、吐出面12に圧接されている。もし、剛体の接触吸収体23、25と吐出面12との間に過度の圧接力が作用すると、吐出面を損傷するおそれがある。そこで、本実施形態では、キャップ内の吸収体を2層構造とし、下側を弾性変形可能な弾性吸収体とすることにより、その弾性復元力で上側の接触吸収体を吐出面に圧接するように構成している。これによって、接触吸収体と記録ヘッドとの間の干渉や接触における過度の圧接力を防ぐことができ、適度な圧接力で記録ヘッド7に接触する吸収体構造が得られる。
【0034】
前述のように、吐出面に接触する接触吸収体23、25の密度は後側の弾性吸収体24、26の密度より小さく(低く)なっている。このため、記録ヘッド7をキャッピングした状態で吸引ポンプ28によって吸引する際に、吐出口7aからキャップ側へ発生するインク柱が低密度側から高密度側へ発生しやすくなり、これによって、隣り合う吐出口列のインクの混色を防止又は低減することができる。
【0035】
図5において、キャップ22a、22bを有する一体型のキャップ22は、モールドであるキャップベース27と2色成形等により一体に構成されている。外れ止め22c、22dによりキャップ内に保持されている接触吸収体23、25は、キャッピング状態においては、吐出面12からの押圧反力により、弾性部材としての弾性吸引体24、26の弾性力に抗して移動可能に装着されている。また、キャップ22aの周辺のリップ部22j及びキャップ22bの周辺のリップ部22kは、図11の(b)に示すキャッピング状態などにおいて、接触吸収体23及び25が所定量だけ移動したときに吐出面12と接触する。
【0036】
図5は、前述のとおり、第1の実施形態に係るインクジェット記録装置の回復ユニットの回復動作前のキャッピング状態を図3と交差する方向の垂直面で断面して示す断面図である。図6は図5の回復ユニットの回復動作時にキャップ内にインクが充填されている状態を示す図5と同様の断面図である。図7は図5の回復ユニットにおいて回復動作時にキャップ内に溜まったインクを吸引除去する状態を示す図5と同様の断面図である。図8は図5の回復ユニットにおいてキャップ内に溜まったインクを吸引除去した後にキャップを記録ヘッドから離間させて吐出面をワイピングしている状態を示す図5と同様の断面図である。次に、これらの図を用いて、第1の実施形態に係るインクジェット記録装置の回復ユニットの構成及び動作について説明する。
【0037】
なお、図5〜図8には、黒インクのキャップ22a及びこれに接続された回復処理機構を示すが、カラーインク用のキャップ22b及びこれに接続された回復処理機構も実質的に同じ構成をしている。従って、以下に図5〜図8を参照して説明した事項は、特に説明しない限り、キャップ22bを含むカラーインク用の回復処理機構の構成、作用及び効果にも同様に適用されるものである。
【0038】
図5〜図8において、キャップ22aの2箇所に孔22e、22fが設けられている。一方の孔22eは、キャップベース27のダボ27aの貫通孔に連通しており、ダボ27aに密着嵌合されたチューブ29によりチューブポンプ28に接続されている。チューブポンプ28は負圧発生源としての吸引ポンプである。チューブポンプ28は回転体28aの2箇所に回転自在に軸支されたコロ30を有する。ポンプチューブ29は、回復ユニット19のシャーシである回復ベース37の円弧状ガイド部に沿って配設されている。回転体28aが矢印G方向に回転すると、コロ30は回転しながらチューブ29を扱(しご)いていく。この扱きによってチューブ内に負圧が発生し、発生した負圧がキャップ22a内に作用して吸引力を発生する。
【0039】
キャップ22a内のもう一方の孔22fは、キャップベース27のダボ27bの貫通孔に連通しており、ダボ27bに密着嵌合された大気連通チューブ31を通して大気に連通可能になっている。チューブ31の先端にはモールド製のジョイントアダプタ32が密着嵌合され、このジョイントアダプタにゴム製の大気弁33が密着嵌合されている。大気弁33の先端は弾性変形しやすい形状になっており、この部分に回動レバー34が圧接されることで閉弁状態になっている。回動レバーは、モールド製であり、通常のときはバネ35により閉弁位置に保持されている。カム36の回転により回動レバー34がバネ35に抗して移動すると、大気弁33が開弁(大気へ開放)される。
【0040】
図5のキャッピング状態でチューブポンプ28が矢印G方向に回転すると、キャップ22aを介して記録ヘッド7の吐出口(黒インクの吐出口列13の吐出口)7aに負圧が作用する。これにより吐出口7aからインクが吸引される。図6はこのときにキャップ内が吸引されたインクで満たされた状態を示す。吐出口からインクが吸引されることで、吐出口内のインクがリフレッシュされ、本来の特性で画像が形成される状態になる。
【0041】
図7はキャップ22a内に満たされているインクを吸引除去するための吸引を行う状態を示す。吐出口7aからインクが吸引されるのはキャップ内が所定の負圧状態のときであり、キャップ内が大気圧又はそれに近い状態になると吐出口からインクを吸引できなくなる。そこで、カム36を回転させ、カムレバー34を回動させて大気弁33を開弁することにより、キャップ22a内を大気に連通させる。この大気連通状態で、チューブポンプ28を矢印G方向に回転させる。すると、記録ヘッド7の吐出口7aからはインクを吸引することなく、大気弁33から空気を吸引することによりキャップ内のインクをほぼ完全に排出し除去することができる。このとき、キャップ内の接触吸収体23は吐出面12の吐出口を外れた部位に圧接されているので、吐出面に付着しているインクも多孔質の接触吸収体を介してほぼ完全に吸引除去される。
【0042】
図8は図7の状態から、キャップ22aを吐出面12から離間させ、その状態で、ワイパー(図示の例では2枚のワイパー)21を保持したワイパーホルダ20を矢印H方向へ移動させる。これによりワイパーが吐出面を摺擦し、吐出面に付着しているインク等を払拭除去する。吐出面を払拭した後、ワイパー21をさらに移動させ、ワイパーをワイパークリーナ38のエッジ38aと摺擦させることで、ワイパー上のインク等の付着物を除去する。これにより、吐出面からワイパーに転写された付着物は、ワイパークリーナ38へ転写されることになる。以上では、図3〜図8を用いて黒インクに係わるキャップ22a及び吐出口列13を中心に説明したが、複数色のカラーインクに係わるキャップ22b及び吐出口列14、15、16に関しても、同様な構成により同様な処理が行われる。
【0043】
以上説明した実施形態によれば、記録ヘッド7をキャッピングしたときに吐出面12の吐出口7aを避けた周辺領域に圧接されるインク吸収性の接触吸収体23、25を設けるので、キャップ22a、22b内にインクを吐出した後の記録ヘッドの吐出面の付着インクを低減することができ、吐出面からワイパー21へのインク転写を低減することで、吐出面を再度ワイピングするときの吐出口の目詰まりを防ぐことができるインクジェット記録装置が提供される。つまり、記録ヘッド7の吐出面12には吸引後のキャップ22内のインクが転写しなくなり、吐出面をワイパー21で払拭するときにワイパーにもインクが付着しなくなり、さらに、ワイパークリーナ38も汚染されなくなり、その結果、ワイパーの汚染を防止することができ、記録ヘッドの吐出口の目詰まり並びにそれに起因するインクの不吐出や吐出不良を防止することができ、インクジェット記録装置の信頼性を高めることができる。
【0044】
図9は第2の実施形態に係る回復ユニットのキャップを接触吸収体を外した状態で示す斜視図である。図10は図9のキャップに接触吸収体を装着した状態を示す斜視図である。図11は図10中の線11−11の部位でキャリッジ移動方向と平行な垂直面で断面したキャップ22の横断面図であり、(a)はキャッピングしていないときの状態を示し、(b)はキャッピングしているときの状態を示す。図12は第2の実施形態に係る回復ユニット19のキャッピング状態を図11と交差する方向の垂直面で断面して示す断面図である。図9〜図12に示すキャップ22は、前述の第1の実施形態における弾性吸収体24、26の代わりに、弾性部材からなるキャップ22自体に設けられた突出部を使用するものである。
【0045】
本実施形態に係るキャップ22は、第1の実施形態における弾性吸収体24、26の代わりに、弾性部材からなるキャップ22自体に形成された圧縮変形可能な突出部22g、22h、22i、22mを用いるものである。つまり、本実施形態では、接触吸収体23、25を吐出面12に圧接するための弾性手段としての弾性部材は、弾性部材からなるキャップ22a、22bの内部(底面部)に一体に形成された圧縮弾性変形可能な突出部で構成されている。本実施形態は、この点で第1の実施形態と相違し、その外の点では実質的に同じ構成を有しており、それぞれ対応する部分を同一符号を示し、それらの詳細説明は省略する。
【0046】
図9〜図12において、キャップ22aの内部底面の2箇所に突出部22g、22hが形成されており、キャップ22bの内部底面の2箇所に突出部22i、22mが形成されている。各キャップの各突出部には、該突出部及びキャップ底面を貫通する孔22e、22fが形成されている。各キャップ内部において、一方の孔22eは、キャップベース27のダボ27aに連通しており、さらにダボ27aに密着嵌合されたチューブ29によりチューブポンプ28に接続されている。もう一方の孔22fは、キャップベース27のダボ27bに連通しており、さらにダボ27bに密着嵌合された大気連通チューブ31を通して大気に連通可能になっている。
【0047】
キャップ22は記録ヘッドから離間しているときには図11の(a)の状態にある。記録ヘッド7をキャッピングした状態では、図11の(b)に示すように、各突出部22g、22h、22i、22mは、吐出面12から押圧反力を受ける接触吸収体23、25により圧縮されて潰され、その弾性反力により接触吸収体を吐出面12に適度の圧接力で圧接させている。このとき、各突出部の変形及び潰しによる反力は、記録ヘッド7にダメージを与えない程度な値に設定されている。また、キャップ22a、22bの底面と接触吸収体23、25との隙間は、底面上にインクが残留しないように、極力小さくされている。
【0048】
なお、本実施形態においても、黒インクの1本の吐出口列13をキャッピングするキャップ22aと3色のカラーインクの3本の吐出口列14、15、16をキャッピングするキャップ22bは実質的に同じ構成を有し、同じ作用効果を奏するものであり、ここでも、一方のキャップ22aを中心にさらに説明する。図11の(a)に示すように接触吸収体23をキャップ22aに装着したとき、接触吸収体には突出部22g、22hの変形による押圧力が作用する。そして、図11の(b)に示すように記録ヘッド7をキャッピングしたときに、接触吸収体23は吐出面12に対して適度な圧接力で密着する。
【0049】
以下、このキャッピング状態でチューブポンプ28を作動させると、第1の実施形態の場合と同様に、吐出口からインクを吸引排出される。この吸引排出によりキャップ内が一定の大気圧に近い負圧状態になったところで、大気弁32を開弁する。そして、さらにチューブポンプ28で吸引すると、記録ヘッド7の吐出面12に付着したインクも接触吸収体23及びチューブ29を通して排出され、吐出面は清浄な面になる。従って、その後のワイピングによっても、ワイパーは汚染されず、記録ヘッドの吐出口の目詰まりも防ぐことができる。これらの回復ユニット19の処理動作は、図5〜図8で説明した第1の実施形態の場合と同じである。
【0050】
従って、第2の実施形態によっても、記録ヘッド7の吐出面12には吸引後のキャップ22内のインクが転写しなくなり、吐出面をワイパー21で払拭するときにワイパーにもインクが付着しなくなる。また、ワイパークリーナ38も汚染されなくなる。その結果、ワイパーの汚染を防止することができ、記録ヘッドの不吐出や吐出不良を防止でき、信頼性の向上を図ることができる。こうして、第2の実施形態によっても、キャップ22a、22b内にインクを吐出した後の吐出面の付着インクを低減することができ、吐出面からワイパー21へのインク転写を低減し、吐出面を再度ワイピングするときの吐出口の目詰まりを防ぐことができるという、第1の実施形態の場合と同様の作用効果が得られる。
【0051】
なお、以上の実施形態では、記録媒体に沿って移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドで記録するシリアルタイプのインクジェット記録装置を例に挙げたが、本発明は、フルライン記録用の記録ヘッドなどを用いて副走査のみで記録するラインタイプのインクジェット記録装置に対しても同様に適用可能であり、同様の作用効果を奏するものである。また、本発明は、インクジェット記録装置であれば、記録ヘッドの数や、使用するインクの種類数や性状等に関わらず、同様に適用可能なものであり、同様の作用効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】本発明を適用したインクジェット記録装置の要部を示す斜視図である。
【図2】第1の実施形態に係るインクジェット記録装置の回復ユニットのキャップの斜視図である。
【図3】図2中の線3−3の部位でキャリッジ移動方向と平行な垂直面で断面したキャップの横断面図であり、(a)はキャッピングしていないときの状態を示し、(b)はキャッピングしているときの状態を示す。
【図4】カラー記録用の記録ヘッドの吐出面における吐出口列の配置を例示する正面図である。
【図5】第1の実施形態に係るインクジェット記録装置の回復ユニットの回復動作前のキャッピング状態を図3と交差する方向の垂直面で断面して示す断面図である。
【図6】図5の回復ユニットの回復動作時にキャップ内にインクが充填されている状態を示す図5と同様の断面図である。
【図7】図5の回復ユニットにおいて回復動作時にキャップ内に溜まったインクを吸引除去する状態を示す図5と同様の断面図である。
【図8】図5の回復ユニットにおいてキャップ内に溜まったインクを吸引除去した後にキャップを記録ヘッドから離間させて吐出面をワイピングしている状態を示す図5と同様の断面図である。
【図9】第2の実施形態に係るインクジェット記録装置の回復ユニットのキャップの接触吸収体を外した状態を示す斜視図である。
【図10】図9のキャップに接触吸収体を装着した状態を示す斜視図である。
【図11】図10中の線11−11の部位でキャリッジ移動方向と平行な垂直面で断面したキャップの横断面図であり、(a)はキャッピングしていないときの状態を示し、(b)はキャッピングしているときの状態を示す。
【図12】第2の実施形態に係るインクジェット記録装置の回復ユニットの回復動作前のキャッピング状態を図11と交差する方向の垂直面で断面して示す断面図である。
【符号の説明】
【0053】
1 搬送ローラ
3 記録媒体(記録紙等)
4 プラテン
5 キャリッジ
6 ガイドシャフト
7 記録ヘッド
7a 吐出口
12 吐出面
13 黒インクの吐出口列
14 イエローインクの吐出口列
15 マゼンタインクの吐出口列
16 シアンインクの吐出口列
17 排紙ローラ
19 回復ユニット
20 ワイパーホルダ
21 ワイパー
22 キャップ
22a 黒インクのキャップ
22b カラーインクのキャップ
22c、22d 外れ止め
22e、22f 孔
22g、22h、22i、22m 突出部
22j、22k リップ部
23、25 接触吸収体
23a、25a 凹部
23b、25b 凹部(係合部)
24、26 弾性吸収体
27 キャップベース
27a、27b ダボ
28 吸引ポンプ(チューブポンプ)
28a 回転体
29 ポンプチューブ
30 コロ
31 大気連通チューブ
32 ジョイントアダプタ
33 大気弁
34 回動レバー
35 バネ
36 カム
37 回復ベース

【特許請求の範囲】
【請求項1】
吐出口から記録媒体へインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出口を覆うためのキャップとを備えたインクジェット記録装置において、
前記キャップの内部に、記録ヘッドをキャッピングしたときに吐出面の吐出口を避けた周辺領域に圧接されるインク吸収性の接触吸収体を装着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】
前記接触吸収体は多孔質の剛体であ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】
前記接触吸収体は弾性部材の圧縮弾性力により前記吐出面に圧接されることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置。
【請求項4】
前記接触吸収体は前記吐出面からの反力により前記弾性部材の弾性力に抗して移動可能であることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。
【請求項5】
前記接触吸収体が所定量だけ移動したときに前記キャップの周辺リップ部が前記吐出面に接触す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。
【請求項6】
前記接触吸収体には前記吐出面の吐出口との接触を避けるための凹部が形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項7】
前記弾性部材は、前記キャップの内部の前記接触吸収体の下側に装着されたインク吸収性の弾性吸収体であることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項8】
前記弾性吸収体は連泡弾性体であることを特徴とする請求項7に記載のインクジェット記録装置。
【請求項9】
前記接触吸収体の密度は前記弾性吸収体の密度より小さいことを特徴とする請求項7又は8に記載のインクジェット記録装置。
【請求項10】
前記弾性部材は、弾性部材からなるキャップの内部に形成された圧縮弾性変形可能な突出部であることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項11】
前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクに気泡を生じさせ、該気泡の圧力でインクを吐出することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のインクジェト記録装置。

【図1】
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【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】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2007−144696(P2007−144696A)
【公開日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−340165(P2005−340165)
【出願日】平成17年11月25日(2005.11.25)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】