JP2007130896A - 液体噴射装置及びそのメンテナンスユニット - Google Patents

Abstract

【課題】キャップが液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止した際に、ラック・ピニオン機構により力点側と反力点側が各々支持された状態で昇降されるスライダの傾きを抑制する。
【解決手段】メンテナンスユニットは、円筒カムによって一端側が片持ち支持された状態で昇降されるスライダと、該スライダに支持されるとともに該スライダの上昇により記録ヘッドのノズル形成面を封止可能なキャップとを備える。スライダには後側ピニオン３８ａ及び前側ピニオン３８ｂが互いに回転軸３８により一体回転可能に設けられ、ラック３９（ユニットケースの右側壁）の内面には両ピニオン３８ａ，３８ｂとそれぞれ噛合する後側歯列３９ａ及び前側歯列３９ｂが備えられる。そして、両歯列３９ａ，３９ｂは、後側歯列３９ａよりも前側歯列３９ｂの方が歯列同士で対応する歯が高くなるように互いに位置ずれして配設される。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えばインクジェット式プリンタ等の液体噴射装置及びこれに備えられるメンテナンスユニットに関する。

一般に、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンタ（以下、単に「プリンタ」と言う）は、キャリッジに搭載された記録ヘッド（液体噴射ヘッド）にノズル及び圧電素子を備え、該圧電素子の駆動によりノズル内に充填したインク（液体）をノズルの開口から記録媒体に噴射することで印刷を行うようにしている。そのため、こうしたプリンタでは、ノズルの開口からノズル内のインク溶媒が蒸発しやすくなっており、インクの粘度が上昇してノズルが目詰まりしやすく、また、ノズルの開口からインク内に大気が混入することにより、インク内に気泡が発生してドット抜け等の印刷不良が生じることがあった。

そこで、このような不具合を解消するために、上記したプリンタでは、記録ヘッドのノズル形成面を封止するためのキャップと、該キャップ内を吸引する吸引ポンプとを含んでなるメンテナンスユニットとを備え、該メンテナンスユニットにより、いわゆるフラッシングやクリーニングを適宜行うようにしている。ここで、フラッシングとは、印刷時（本吐出時）以外にノズルの目詰まりを防止する目的で、印刷とは関係のないフラッシング駆動信号を出力して圧電素子を駆動し、インクをキャップ内等に空吐出することである。また、クリーニングとは、キャップにてノズル形成面を封止した状態で、吸引ポンプを駆動して吸引することにより、ノズルから増粘したインクや気泡などを、キャップを介して排出することである。

また、上記のようなプリンタでは、その不使用時に、昇降手段によってキャップを上昇させることで、該キャップにより記録ヘッドのノズル形成面を封止してノズルの開口からのインク溶媒の蒸発を抑制するようにしている。そして、従来、このようなキャップを昇降させる昇降手段を備えたプリンタとして、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。

この特許文献１のプリンタでは、平面視略矩形状をなすキャップの両短辺側から記録ヘッドの移動方向に沿って延びる支持軸をそれぞれ回動自在に突設させている。そして、該各支持軸の先端部にはピニオンを一体回転可能にそれぞれ固着し、一方の支持軸のピニオンよりも基端側の部分が記録ヘッドの移動方向と直交する方向に移動自在なカム部材（昇降手段）の傾斜部を含んでなる長孔に挿通されるようにしている。また、キャップの近傍には固定フレームを配置すると共に、その固定フレームにはキャップの昇降方向に沿って延びるラックをそれぞれ設け、それらの各ラックに対して各支持軸のピニオンが噛合するようにしている。

そして、駆動源からの駆動力によりカム部材が所定方向に移動されると、そのカム部材の長孔に挿通された一方の支持軸が長孔の傾斜部に沿って上下方向に案内移動され、その際に各支持軸がピニオンを対応するラックに噛合させながらキャップと共に昇降移動するようになっている。したがって、カム部材の何れか一方への移動に伴い、支持軸と共にキャップが上昇した場合には、該キャップにより記録ヘッドのノズル形成面が封止されるようになっている。この場合、両ピニオンと両ラックとの噛合により、キャップの昇降時におけるキャップの水平状態を維持するようにしている。
特開２００３−１２７４０１号公報

ところで、特許文献１のプリンタでは、キャップがカム部材の長孔に挿通された一方の支持軸を力点とし、該力点となる一方の支持軸に対してカム部材から付与される駆動力によって昇降される。そのため、メンテナンスユニットを構成する各種部品の寸法のバラツキ等により、特にキャップの上昇時には、反力点側となる他方の支持軸側が低くなるようにキャップが傾くことがある。したがって、キャップが傾いたままの状態で該キャップにより記録ヘッドのノズル形成面が封止されることとなり、キャップに対して高い負荷がかかっていた。そして、このように、キャップに高い負荷がかかった状態で特許文献１のプリンタが長期間放置された場合には、キャップがこの負荷によってクリープ変形されて、該キャップのノズル形成面に対する密閉性が低下するという問題があった。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、キャップが液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止した際に、ラック・ピニオン機構により力点側と反力点側が各々支持された状態で昇降されるスライダの傾きを抑制することが可能な液体噴射装置及びそのメンテナンスユニットを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置のメンテナンスユニットは、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置に備えられ、一端側に設けられた力点を介して昇降手段により昇降されるスライダと、該スライダに支持されるとともに該スライダの上昇により前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止可能なキャップとを備え、前記スライダにおける一端側の側面部と交差する側面部及び該側面部に対面するように前記スライダの近傍に立設された他部材の側面部のうち、その一方側には複数のピニオンが互いに同軸により一体回転可能に設けられる一方、その他方側には前記各ピニオンとそれぞれ噛合する複数の歯列を有するラックが設けられ、前記各ピニオンの軸は、前記スライダの一端側から他端側に向かって延びているとともに、前記ラックの各歯列は、前記スライダが昇降する方向に沿って延びており、且つ、前記スライダの一端側に位置する歯列よりも他端側に位置する歯列の方が、歯列同士で対応する歯が高くなるように互いに位置ずれしている。

一般に、スライダは、一端側に設けられた力点を介して昇降手段から付与される駆動力により上昇すると、該スライダに支持したキャップが液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止した際に、該スライダの一端側から他端側に向かって下がるように傾くことがある。しかしながら、この発明によれば、ラックの各歯列は、スライダの一端側に位置する歯列よりも他端側に位置する歯列の方が、歯列同士で対応する歯が高くなるように互いに位置ずれしている。すなわち、スライダは、キャップが液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止していない状態では、その他端側が力点の設けられた一端側よりも高くなるように傾いた状態で、ラックの各歯列と各ピニオンの歯とが噛合している。そして、昇降手段から一端側の力点に付与される駆動力によりスライダが上昇してキャップが液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止した際には、スライダは、上昇時における一端側から他端側に向かって下がるように生じる傾きと、予め設定したラックの各歯列と各ピニオンの歯とが互いに位置ずれした状態で噛合することによる傾きとが相殺される。この結果、キャップが液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止した際には、ラック・ピニオン機構により力点側と反力点側が各々支持された状態で昇降されるスライダの傾きを抑制することが可能となる。

本発明の液体噴射装置のメンテナンスユニットは、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置に備えられ、一端側に設けられた力点を介して昇降手段により昇降されるスライダと、該スライダに支持されるとともに該スライダの上昇により前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止可能なキャップとを備え、前記スライダにおける一端側の側面部と交差する側面部及び該側面部に対面するように前記スライダの近傍に立設された他部材の側面部のうち、その一方側には複数のピニオンが互いに同軸により一体回転可能に設けられる一方、その他方側には前記各ピニオンとそれぞれ噛合する複数の歯列を有するラックが設けられ、前記各ピニオンの軸は、前記スライダの一端側から他端側に向かって延びているとともに、前記ラックの各歯列は、前記スライダが昇降する方向に沿って延びており、更に、前記スライダの他端側に位置する歯列は、その歯列を構成する各歯のうち少なくとも一部の歯のピッチが、前記スライダの一端側に位置する歯列において対応する歯のピッチよりも大きくなるように設定されている。

一般に、スライダは、一端側に設けられた力点を介して昇降手段から付与される駆動力により上昇すると、該スライダに支持したキャップが液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止した際に、該スライダの一端側から他端側に向かって下がるように傾くことがある。しかしながら、この発明によれば、ラックの各歯列におけるスライダの他端側に位置する歯列は、その歯列を構成する各歯のうち少なくとも一部の歯のピッチが、スライダの一端側に位置する歯列において対応する歯のピッチよりも大きくなるように設定されている。このため、スライダの上昇にともなって、スライダの他端側に位置する歯列と噛合するピニオンが、スライダの一端側に位置する歯列と噛合するピニオンよりも速く上昇するようになる。これにより、ラックの各歯列と各ピニオンの歯とが、スライダの一端側が力点となることによる傾きを吸収する方向に位置ずれした状態で噛合するようになる。この結果、キャップが液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止した際に、ラック・ピニオン機構により力点側と反力点側が各々支持された状態で昇降されるスライダの傾きを抑制することが可能となる。

本発明の液体噴射装置のメンテナンスユニットは、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置に備えられ、一端側に設けられた力点を介して昇降手段により昇降されるスライダと、該スライダに支持されるとともに該スライダの上昇により前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止可能なキャップとを備え、前記スライダにおける一端側の側面部と交差する側面部及び該側面部に対面するように前記スライダの近傍に立設された他部材の側面部のうち、その一方側には複数のピニオンが互いに同軸により一体回転可能に設けられる一方、その他方側には前記各ピニオンとそれぞれ噛合する複数の歯列を有するラックが設けられ、前記各ピニオンの軸は、前記スライダの一端側から他端側に向かって延びているとともに、前記ラックの各歯列は、前記スライダが昇降する方向に沿って延びており、更に、前記スライダの他端側に位置するピニオンのピッチ円の方が前記スライダの一端側に位置するピニオンのピッチ円よりも大きくなるように、該各ピニオンの歯と前記ラックの各歯列を構成する歯とのうち少なくとも一方の形状が設定されている。

一般に、スライダは、一端側に設けられた力点を介して昇降手段から付与される駆動力により上昇すると、該スライダに支持したキャップが液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止した際に、該スライダの一端側から他端側に向かって下がるように傾くことがある。しかしながら、この発明によれば、ラックの各歯列におけるスライダの他端側に位置するピニオンのピッチ円の方がスライダの一端側に位置するピニオンのピッチ円よりも大きくなるように、該各ピニオンの歯とラックの各歯列を構成する歯とのうち少なくとも一方の形状が設定されている。このため、スライダの上昇にともなって、スライダの他端側に位置する歯列と噛合するピニオンが、スライダの一端側に位置する歯列と噛合するピニオンよりも速く上昇するようになる。これにより、ラックの各歯列と各ピニオンの歯とが、スライダの一端側が力点となることによる傾きを吸収する方向に位置ずれした状態で噛合するようになる。この結果、キャップが液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止した際に、ラック・ピニオン機構により力点側と反力点側が各々支持された状態で昇降されるスライダの傾きを抑制することが可能となる。

本発明の液体噴射装置のメンテナンスユニットは、前記スライダが昇降する際に、該スライダの一部に摺接して該スライダを昇降方向に沿ってガイドするガイド部を更に備えている。

この発明によれば、スライダの昇降時に、該スライダが、その昇降方向に沿ってガイド部によりガイドされるため、該スライダが安定した状態で昇降されるようになる。
本発明の液体噴射装置は、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、上記構成の液体噴射装置のメンテナンスユニットとを備えた。

この発明によれば、上記構成の液体噴射装置のメンテナンスユニットと同様の作用効果を得ることが可能となる。

（第１実施形態）
以下、本発明の液体噴射装置をインクジェット式プリンタに具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、「前後方向」、「上下方向」及び「左右方向」をいう場合は、特に説明がない限り、図１を基準とした場合の「前後方向」、「上下方向」及び「左右方向」と一致するものとする。

図１に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ１１は、フレーム１２を備えており、該フレーム１２内には、プラテン１３が架設されている。プラテン１３上には、紙送りモータ１４を有する紙送り機構によりターゲットとしての記録用紙Ｐが給送されるようになっている。また、フレーム１２には、プラテン１３の長手方向と平行に、棒状のガイド部材１５が架設されている。

ガイド部材１５には、キャリッジ１６が、該ガイド部材１５の軸線方向に往復移動可能に挿通支持されている。キャリッジ１６は、フレーム１２に設けられたタイミングベルト１７を介してキャリッジモータ１８に連結されている。そして、キャリッジ１６は、キャリッジモータ１８の駆動により、ガイド部材１５に沿って往復移動されるようになっている。

キャリッジ１６の下面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１９が搭載されている。記録ヘッド１９の下面はノズル形成面１９ａになっており、該ノズル形成面１９ａには複数（本実施形態では６つ）のノズル２０が設けられている（図５参照）。キャリッジ１６における記録ヘッド１９の上側には、液体貯留手段としてのインクカートリッジ２１が着脱可能に搭載されている。インクカートリッジ２１内には、顔料を含む複数色（本実施形態では６色）の液体としてのインクがそれぞれ記録ヘッド１９に供給可能に収容されている。

そして、記録ヘッド１９に備えられた図示しない圧電素子の駆動により、インクカートリッジ２１から記録ヘッド１９へと各インクが供給され、該各インクが各ノズル２０からプラテン１３上に給送された記録用紙Ｐにそれぞれ噴射されて印刷が行われるようになっている。また、フレーム１２内の右端部に位置する非印刷領域には、非印刷時に記録ヘッド１９のクリーニング等のメンテナンスを行うためのメンテナンスユニット２２が設けられている。

次にメンテナンスユニット２２の構成について詳述する。
図２及び図３に示すように、メンテナンスユニット２２は、上端が開口した略有底四角箱状のユニットケース２３を備えている。そして、ユニットケース２３内において、前方側にはキャッピング装置２５が配置され、後方側にはキャッピング装置２５を駆動する正逆回転可能な駆動モータ２６が配置されている。駆動モータ２６は上方に向かって延びるモータ軸２６ａを有しており、該モータ軸２６ａの上端にはモータ歯車２６ｂが設けられている。

モータ歯車２６ｂには、上下方向に延びる伝達軸２７を中心に回転する伝達歯車２８が噛合されている。伝達歯車２８には、上下方向に延びるカム軸２９を中心に回転する昇降手段としての円筒カム３０の上端部に設けられたカム歯車３１が噛合されている。したがって、駆動モータ２６の駆動により、その駆動力がモータ歯車２６ｂ、伝達歯車２８、及びカム歯車３１を介して円筒カム３０に伝達され、該円筒カム３０が回転されるようになっている。なお、円筒カム３０の周面には、カム溝３０ａが螺旋状をなすように形成されている。

キャッピング装置２５は、有底四角箱状をなすキャップ３２と、該キャップ３２を収容支持する有底四角箱状のキャップホルダ３３と、該キャップホルダ３３を収容支持する有底四角箱状のスライダ３４とを備えている。これらキャップ３２、キャップホルダ３３、及びスライダ３４は、ともに合成樹脂からなっている。

スライダ３４の内底面とキャップホルダ３３との間には、該キャップホルダ３３を上方へ付勢するコイルバネ３５が介設されている。スライダ３４の後側面における左右方向のほぼ中央部には、後方に向かって延びるピン３６が設けられている。ピン３６の先端部は、円筒カム３０のカム溝３０ａに、該カム溝３０ａに沿って摺動可能に挿通されている。

したがって、円筒カム３０の回転により、カム溝３０ａ内に沿ってピン３６が摺動することで、スライダ３４が昇降されるようになっている。すなわち、この場合、スライダ３４は、その後端部側がピン３６を介して円筒カム３０に片持ち支持された状態で昇降されるようになっている。

スライダ３４の右側面（側面部）には、一対のアーム３７が前後方向に所定間隔をおいて並設されており、該一対のアーム３７には、前後方向に延びる棒状の回転軸３８が回転可能に支持されている。回転軸３８の後端部には、後側ピニオン３８ａが設けられ、回転軸３８の前端部には、前側ピニオン３８ｂが設けられている。そして、両ピニオン３８ａ，３８ｂは、互いに同軸（回転軸３８）により一体回転するようになっている。なお、両ピニオン３８ａ，３８ｂは、合成樹脂よりなり、互いに同一の形状をなしている。

スライダ３４の右側近傍には、該スライダ３４の右側面と対向（対面）する平板状のラック３９が立設されている。ラック３９は、他部材としてのユニットケース２３の右側壁のほぼ前側半分を構成している。ラック３９は、合成樹脂よりなり、その左側面に両ピニオン３８ａ，３８ｂとそれぞれ噛合する後側歯列３９ａと前側歯列３９ｂとを有している。両歯列３９ａ，３９ｂは、歯の大きさ、歯の形状、歯のピッチ、及び歯数が互いに同一であり、ともに上下方向に延びている。

スライダ３４の後側面におけるピン３６の左側には、上下方向に延びる後側凹溝３４ａが形成されており、スライダ３４の前側面における左右方向の中央部には、上下方向に延びる前側凹溝３４ｂが形成されている。そして、後側凹溝３４ａの内面と摺接するように、四角柱状の柱状部材４０がユニットケース２３の内底面に立設されており、前側凹溝３４ｂの内面と摺接するように、上下方向に延びる凸条４１がユニットケース２３の前壁の内面に設けられている。

したがって、スライダ３４の昇降時に、該スライダ３４が、後側凹溝３４ａ及び前側凹溝３４ｂにおいて、それぞれ柱状部材４０及び凸条４１によりガイドされるようになっている。なお、柱状部材４０と凸条４１とによりガイド部が形成されている。

図４に示すように、両歯列３９ａ，３９ｂは、前側歯列３９ｂが後側歯列３９ａよりも所定距離Ａ（この所定距離Ａの値については後述する）だけ高くなるように、互いに上下方向（スライダ３４の昇降方向）に平行に位置ずれして配設されている。すなわち、両歯列３９ａ，３９ｂは、前側歯列３９ｂの各歯が、該前側歯列３９ｂの各歯とそれぞれ対応する後側歯列３９ａの各歯よりもそれぞれ所定距離Ａだけ高くなるように、互いに位置ずれして配設されている。

図５に示すように、キャッピング装置２５は、キャリッジ１６を非印刷領域に移動させた場合に、キャップ３２を上昇させることで、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）をキャップ３２により封止するようになっている。キャップ３２内には、該キャップ３２内に各ノズル２０から噴射されたり吸引されたりしたインクを吸収保持して該キャップ３２内の空間を保湿する保湿インク吸収材４２が配置されている。

キャップ３２の周壁の上面全体には、該上面全体と対応するように、可撓性材料からなる四角枠状のシール部材４３が設けられている。キャップ３２の底壁には、該キャップ３２内のインクを排出する排出部４４が下方に向かって突設されており、該排出部４４内には、排出通路４４ａが形成されている。

排出部４４には、可撓性材料よりなる排出チューブ４５の基端が接続されており、該排出チューブ４５の先端は、該排出チューブ４５よりも下側に位置する回収容器としての有底四角箱状をなす廃インクタンク４６内に挿入されている。

キャップ３２内と排出チューブ４５内とは、排出通路４４ａを介して連通しており、排出チューブ４５の中間部には、キャップ３２内を吸引するチューブポンプ４７が配設されている。なお、廃インクタンク４６内には、多孔質部材からなる廃インク吸収材４８が収容されており、該廃インクタンク４６内に排出されたインクを吸収保持するようになっている。

そして、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）をキャップ３２により封止した状態でチューブポンプ４７を駆動することで、各ノズル２０内の増粘したインクが、気泡等とともに吸引されて、キャップ３２及び排出チューブ４５を介して廃インクタンク４６内に排出される、いわゆるヘッドクリーニングが行われるようになっている。なお、図５は、理解を容易にするために、キャップホルダ３３及びスライダ３４を省略して示している。

ここで、前述した所定距離Ａの値について説明する。
スライダ３４は、その後端部側（一端側）に設けられたピン３６を介して円筒カム３０に片持ち支持された状態で昇降される。すなわち、スライダ３４においては、後端部側（一端側）のピン３６が円筒カム３０から昇降方向への駆動力を付与される力点として機能する構成とされている。そのため、キャップ３２が記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止するまでスライダ３４を上昇させた場合には、通常、各種部品の寸法のバラツキ等により該スライダ３４の後端部側に比して前端部側が低くなるように傾く。そこで、本実施形態においては、このような場合のスライダ３４の傾きが吸収されて、該スライダ３４が水平状態になるような値に、前記所定距離Ａの値が設定されている。なお、この所定距離Ａの値は、予め行われる実験等により求められる。

次に、メンテナンスユニット２２の作用について説明する。
さて、記録ヘッド１９のヘッドクリーニングを行う場合には、まずキャリッジ１６を右方向に移動させて、該キャリッジ１６をメンテナンスユニット２２の真上で停止させる。引き続き、駆動モータ２６を駆動して円筒カム３０を正回転させると、スライダ３４の後端部側が力点となるピン３６を介して円筒カム３０に片持ち支持された状態で上昇される。

このとき、ラック３９は、前側歯列３９ｂの各歯が、該前側歯列３９ｂの各歯とそれぞれ対応する後側歯列３９ａの各歯よりもそれぞれ所定距離Ａだけ高くなるように、予め互いに位置ずれして配設されている。このため、上昇される前のスライダ３４は、その前端部側が、その後端部側よりも、所定距離Ａだけ高くなるように傾いている。

引き続きスライダ３４を上昇させると、スライダ３４は、その後端部側が片持ち支持されているため、該スライダ３４に対してその前端部側が低くなる方向に傾く力が働く。引き続きスライダ３４が上昇されると、キャップ３２が記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）に当接する。このとき、スライダ３４は、該スライダ３４の上昇される前の前端部側が高い傾きと、該スライダ３４の上昇時の前端部側が低くなる傾きとが相殺されて、水平状態になっている。

これにより、キャップ３２は、コイルバネ３５の弾性力により、キャップホルダ３３を介してノズル形成面１９ａに向かってまっすぐに均一に押し付けられるため、キャップ３２とノズル形成面１９ａとの密着性が高められる。すなわち、キャップ３２内の空間の密閉性が高められる。

引き続き、チューブポンプ４７を駆動すると、各ノズル２０内のインクが、該廃インクタンク４６内に排出されて、ヘッドクリーニングが完了する。このように、キャップ３２がノズル形成面１９ａに対して当接する際にスライダ３４が水平状態になることで、キャップ３２内の空間の密閉性が高められるため、効率よくヘッドクリーニングを行うことができる。

また、インクジェット式プリンタ１１が使用されない場合には、各ノズル２０の開口からのインク溶媒の蒸発を抑制するために、上述したヘッドクリーニングと同様に、キャップ３２がノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止した状態で維持される。この場合、仮にスライダ３４が傾いた状態でキャップ３２がノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止すると、スライダ３４やコイルバネ３５に対して偏った負荷がかかった状態となる。

そして、この状態のままインクジェット式プリンタ１１が長期間使用されなかった場合には、この負荷により、スライダ３４がクリープ変形（塑性変形）したり、コイルバネ３５のバネ荷重が低下したりするおそれがある。しかしながら、本実施形態では、ラック３９と両ピニオン３８ａ，３８ｂとの作用により、キャップ３２がノズル形成面１９ａを封止した際のスライダ３４の傾きが解消される。すなわち、スライダ３４を水平状態にした状態で、キャップ３２によりノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止することができる。

したがって、インクジェット式プリンタ１１が長期間使用されなくても、スライダ３４やコイルバネ３５に対して偏った負荷がかかることなく、キャップ３２によりノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止することができる。この結果、スライダ３４のクリープ変形（塑性変形）や、コイルバネ３５のバネ荷重の低下を抑制することができる。

以上、詳述した第１実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）ラック３９は、前側歯列３９ｂの各歯が、該前側歯列３９ｂの各歯とそれぞれ対応する後側歯列３９ａの各歯よりもそれぞれ所定距離Ａだけ高くなるように、互いに位置ずれして配設されている。このため、上昇される前のスライダ３４は、その前端部側が高くなるように傾けられる。これにより、スライダ３４が力点となるピン３６を介して片持ち支持された状態で上昇されてキャップ３２が記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａを封止した際には、スライダ３４は、その片持ち支持された状態での上昇時に生じる傾きと、その上昇される前の傾きとが相殺される。この結果、キャップ３２が記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａを封止した際に、スライダ３４を水平状態にすることができる。

（２）スライダ３４は、その昇降時に、後側凹溝３４ａ及び前側凹溝３４ｂにおいて、それぞれ柱状部材４０及び凸条４１によりガイドされる。このため、スライダ３４を安定した状態で昇降させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
図６に示すように、この第２実施形態は、上記第１実施形態におけるラック３９の前側歯列３９ｂの各歯のピッチを、上方に向かうにつれて徐々に大きくなるように設定したものである。すなわち、前側歯列３９ｂの各歯のピッチと、該各歯とそれぞれ対応する後側歯列３９ａの各歯のピッチとの差が上方に向かうにつれて徐々に大きくなっている。

そして、本実施形態では、キャップ３２が記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）に当接するまでスライダ３４を上昇させた際に、片持ち支持による該スライダ３４の傾きが解消される程度の所定距離Ｂだけ、前側ピニオン３８ｂが後側ピニオン３８ａを追い越すように、前側歯列３９ｂの各歯のピッチが設定されている。なお、この所定距離Ｂは、予め実験等により求められる。

さて、記録ヘッド１９のヘッドクリーニングを行う場合には、まずキャリッジ１６を右方向に移動させて、該キャリッジ１６をメンテナンスユニット２２の真上で停止させる。引き続き、駆動モータ２６を駆動して円筒カム３０を正回転させると、スライダ３４の後端部側がピン３６を介して円筒カム３０に片持ち支持された状態で上昇される。

引き続きスライダ３４を上昇させると、スライダ３４は、その後端部側が片持ち支持されているため、該スライダ３４に対してその前端部側が低くなる方向に傾く力が働く。このとき、ラック３９は、前側歯列３９ｂの各歯のピッチと、該前側歯列３９ｂの各歯とそれぞれ対応する後側歯列３９ａの各歯のピッチとの差が上方に向かうにつれて大きくなっているため、スライダ３４が上昇するにつれて、前側ピニオン３８ｂの上昇速度が速くなる。

引き続きスライダ３４が上昇されると、キャップ３２が記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）に当接する。このとき、片持ち支持された状態での上昇により生じる該スライダ３４の傾きが解消される程度の所定距離Ｂだけ前側ピニオン３８ｂが後側ピニオン３８ａを追い抜くため、スライダ３４は水平状態になる。

これにより、キャップ３２は、コイルバネ３５の弾性力により、キャップホルダ３３を介してノズル形成面１９ａに向かってまっすぐに均一に押し付けられるため、キャップ３２とノズル形成面１９ａとの密着性が高められる。すなわち、キャップ３２内の空間の密閉性が高められる。

引き続き、チューブポンプ４７を駆動すると、各ノズル２０内のインクが、該廃インクタンク４６内に排出されて、ヘッドクリーニングが完了する。このように、キャップ３２がノズル形成面１９ａに対して当接する際にスライダ３４が水平状態になることで、キャップ３２内の空間の密閉性が高められるため、効率よくヘッドクリーニングを行うことができる。

また、インクジェット式プリンタ１１が使用されない場合には、各ノズル２０の開口からのインク溶媒の蒸発を抑制するために、上述したヘッドクリーニングと同様に、キャップ３２がノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止した状態で維持される。この場合、仮にスライダ３４が傾いた状態でキャップ３２がノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止すると、スライダ３４やコイルバネ３５に対して偏った負荷がかかった状態となる。

そして、この状態のままインクジェット式プリンタ１１が長期間使用されなかった場合には、この負荷により、スライダ３４がクリープ変形（塑性変形）したり、コイルバネ３５のバネ荷重が低下したりするおそれがある。しかしながら、本実施形態では、ラック３９と両ピニオン３８ａ，３８ｂとの作用により、キャップ３２がノズル形成面１９ａを封止した際のスライダ３４の傾きが解消される。すなわち、スライダ３４を水平状態にした状態で、キャップ３２によりノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止することができる。

したがって、インクジェット式プリンタ１１が長期間使用されなくても、スライダ３４やコイルバネ３５に対して偏った負荷がかかることなく、キャップ３２によりノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止することができる。この結果、スライダ３４のクリープ変形（塑性変形）や、コイルバネ３５のバネ荷重の低下を抑制することができる。

以上、詳述した第２実施形態によれば上記（２）の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（３）ラック３９の前側歯列３９ｂを構成する各歯のピッチが、該各歯に対応する後側歯列３９ａの各歯のピッチよりも大きくなるように設定されている。このため、スライダ３４の上昇にともなって、前側ピニオン３８ｂが後側ピニオン３８ａよりも速く上昇するようになる。これにより、ラック３９の両歯列３９ａ，３９ｂの各歯と両ピニオン３８ａ，３８ｂの各歯とが、スライダ３４の片持ち支持されることによる傾きを吸収する方向に位置ずれした状態で噛合するようになる。この結果、キャップ３２が記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａを封止した際に、スライダ３４を水平状態にすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
図７に示すように、この第３実施形態は、上記第１実施形態において、前側ピニオン３８ｂのピッチ円Ｎの方が、後側ピニオン３８ａのピッチ円Ｍよりも大きくなるように、後側ピニオン３８ａの各歯の形状が設定されている。

すなわち、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、後側ピニオン３８ａの各歯をこれらの歯元部分の厚みが太い形状とし、該後側ピニオン３８ａの歯とラック３９の後側歯列３９ａの歯との接点Ｐ１が、前側ピニオン３８ｂの歯とラック３９の前側歯列３９ｂの歯との接点Ｐ２よりも回転軸３８に近くなっている。

そして、本実施形態では、キャップ３２が記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）に当接するまでスライダ３４を上昇させた際に、片持ち支持による該スライダ３４の傾きが解消される程度の所定距離Ｃだけ前側ピニオン３８ｂが後側ピニオン３８ａを追い越すように、ピッチ円Ｎとピッチ円Ｍとの大きさが設定されている。なお、この所定距離Ｃは、予め実験等により求められる。

さて、記録ヘッド１９のヘッドクリーニングを行う場合には、まずキャリッジ１６を右方向に移動させて、該キャリッジ１６をメンテナンスユニット２２の真上で停止させる。引き続き、駆動モータ２６を駆動して円筒カム３０を正回転させると、スライダ３４の後端部側がピン３６を介して円筒カム３０に片持ち支持された状態で上昇される。

引き続きスライダ３４を上昇させると、スライダ３４は、その後端部側が片持ち支持されているため、該スライダ３４に対してその前端部側が低くなる方向に傾く力が働く。このとき、前側ピニオン３８ｂは、後側ピニオン３８ａのピッチ円Ｍよりも大きいピッチ円Ｎで回転するため、スライダ３４の上昇時には、後側ピニオン３８ａの上昇速度よりも前側ピニオン３８ｂの上昇速度の方が速くなる。すなわち、前側ピニオン３８ｂと後側ピニオン３８ａとは、ともに同じ回転軸３８を中心に回転するため、後側ピニオン３８ａのピッチ円Ｍよりも大きいピッチ円Ｎで回転する前側ピニオン３８ｂの方が、後側ピニオン３８ａに比して１回転あたりに進む距離が長くなる。

引き続きスライダ３４が上昇されると、キャップ３２が記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）に当接する。このとき、片持ち支持された状態での上昇により生じる該スライダ３４の傾きが解消される程度の所定距離Ｃだけ前側ピニオン３８ｂが後側ピニオン３８ａを追い抜くため、スライダ３４は水平状態になる。

これにより、キャップ３２は、コイルバネ３５の弾性力により、キャップホルダ３３を介してノズル形成面１９ａに向かってまっすぐに均一に押し付けられるため、キャップ３２とノズル形成面１９ａとの密着性が高められる。すなわち、キャップ３２内の空間の密閉性が高められる。

引き続き、チューブポンプ４７を駆動すると、各ノズル２０内のインクが、該廃インクタンク４６内に排出されて、ヘッドクリーニングが完了する。このように、キャップ３２がノズル形成面１９ａに対して当接する際にスライダ３４が水平状態になることで、キャップ３２内の空間の密閉性が高められるため、効率よくヘッドクリーニングを行うことができる。

また、インクジェット式プリンタ１１が使用されない場合には、各ノズル２０の開口からのインク溶媒の蒸発を抑制するために、上述したヘッドクリーニングと同様に、キャップ３２がノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止した状態で維持される。この場合、仮にスライダ３４が傾いた状態でキャップ３２がノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止すると、スライダ３４やコイルバネ３５に対して偏った負荷がかかった状態となる。

そして、この状態のままインクジェット式プリンタ１１が長期間使用されなかった場合には、この負荷により、スライダ３４がクリープ変形（塑性変形）したり、コイルバネ３５のバネ荷重が低下したりするおそれがある。しかしながら、本実施形態では、前側ピニオン３８ｂのピッチ円Ｎの方が後側ピニオン３８ａのピッチ円Ｍよりも大きくなるように後側ピニオン３８ａの各歯の形状が設定されているため、キャップ３２がノズル形成面１９ａを封止した際のスライダ３４の傾きが解消される。すなわち、スライダ３４を水平状態にした状態で、キャップ３２によりノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止することができる。

したがって、インクジェット式プリンタ１１が長期間使用されなくても、スライダ３４やコイルバネ３５に対して偏った負荷がかかることなく、キャップ３２によりノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）を封止することができる。この結果、スライダ３４のクリープ変形（塑性変形）や、コイルバネ３５のバネ荷重の低下を抑制することができる。

以上、詳述した第３実施形態によれば上記（２）の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（４）前側ピニオン３８ｂのピッチ円Ｎの方が、後側ピニオン３８ａのピッチ円Ｍよりも大きくなるように、後側ピニオン３８ａの各歯の形状が設定されている。このため、スライダ３４の上昇時には、後側ピニオン３８ａの上昇速度よりも前側ピニオン３８ｂの上昇速度の方が速くなる。これにより、ラック３９の両歯列３９ａ，３９ｂの各歯と両ピニオン３８ａ，３８ｂの各歯とが、スライダ３４の片持ち支持されることによる傾きを吸収する方向に位置ずれした状態で噛合するようになる。この結果、キャップ３２が記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａを封止した際に、スライダ３４を水平状態にすることができる。
（変更例）
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態（別例）に変更してもよい。

・各実施形態において、柱状部材４０及び凸条４１のうち少なくとも一方を省略してもよい。
・各実施形態において、後側歯列３９ａと前側歯列３９ｂとは、互いに異なる部材（ラック）に形成されていてもよい。

・各実施形態において、ラック３９と両ピニオン３８ａ，３８ｂとを入れ替えた構成としてもよい。すなわち、スライダ３４の右側面にラック３９を設け、該ラック３９と対応するユニットケース２３の右側壁の内面に両ピニオン３８ａ，３８ｂを軸支するようにしてもよい。

・各実施形態において、両ピニオン３８ａ，３８ｂに加えて新たに別のピニオンを設けることでピニオンを３つ以上にしてもよい。この場合、ピニオンの数に合わせてラック３９の歯列も増やす必要がある。

・第２実施形態において、前側歯列３９ｂの各歯のピッチが、該各歯とそれぞれ対応する後側歯列３９ａの各歯のピッチよりも、全て一定の値だけ大きくなるように構成してもよい。

・第２実施形態において、ラック３９の前側歯列３９ｂの各歯のピッチは全て同じにし、後側歯列３９ａの各歯のピッチを、上方に向かうにつれて徐々に小さくなるように設定してもよい。

・第２実施形態において、前側歯列３９ｂの各歯のピッチが、例えば下から３〜４番目の歯から下方の歯ほどピッチが大きくなるようにしてもよい。 すなわち、スライダ３４が最も下降した状態にある場合、キャップ３２に対する排出チューブ４５の接続位置や排出チューブ４５引き回し方によっては、スライダ３４が排出チューブ４５の反力を受けて該スライダ３４の前端部側が上側に突き上げられるように傾くこともある。

この点、この別例のように構成すれば、スライダ３４が最も下降した状態にある場合、該スライダ３４は、前端部側が低くなるように傾くことになるため、この傾きと排出チューブ４５の上方へ突き上げる反力とが相殺される。このため、スライダ３４が最も下降した状態において、該スライダ３４に対して作用する排出チューブ４５の反力が軽減される。したがって、スライダ３４が最も下降した状態において長期間放置されたとしても、該スライダ３４がクリープ変形し難くなる。

・第３実施形態において、前側ピニオン３８ｂのピッチ円Ｎの方が後側ピニオン３８ａのピッチ円Ｍよりも大きくなるように、前側ピニオン３８ｂの各歯の形状、前側歯列３９ｂの各歯の形状、及び後側歯列３９ａの各歯の形状のうち少なくとも１つを変更するようにしてもよい。

・上記各実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンタ１１として具体化したが、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造や、有機ＥＬディスプレイ等の画素形成に利用される液体噴射装置であってもよい。

第１実施形態のインクジェット式プリンタの斜視図。 同プリンタのメンテナンスユニットの平面簡略図。 同プリンタのメンテナンスユニットの要部拡大側面図。 同プリンタの前側歯列及び後側歯列と、前側ピニオン及び後側ピニオンとの位置関係を示す側面簡略図。 同プリンタにおいて、キャップがノズル形成面を封止した状態を示す要部拡大断面簡略図。 第２実施形態のインクジェット式プリンタの前側歯列及び後側歯列と、前側ピニオン及び後側ピニオンとの位置関係を示す側面簡略図。 第３実施形態のインクジェット式プリンタの前側歯列及び後側歯列と、前側ピニオン及び後側ピニオンとの位置関係を示す側面簡略図。 同プリンタにおいて、（ａ）は、後側歯列と後側ピニオンとの接点を示す側面拡大簡略図、（ｂ）は、前側歯列と前側ピニオンとの接点を示す側面拡大簡略図。

符号の説明

１１…液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ、１９…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１９ａ…ノズル形成面、２０…ノズル、２２…メンテナンスユニット、３０…昇降手段としての円筒カム、３２…キャップ、３４…スライダ、３８ａ…後側ピニオン、３８ｂ…前側ピニオン、３９…他部材を構成するラック、３９ａ…後側歯列、３９ｂ…前側歯列、４０…ガイド部を構成する柱状部材、４１…ガイド部を構成する凸条、Ｎ…前側ピニオン３８ｂのピッチ円、Ｍ…後側ピニオン３８ａのピッチ円。

Claims (5)

1. ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置に備えられ、一端側に設けられた力点を介して昇降手段により昇降されるスライダと、該スライダに支持されるとともに該スライダの上昇により前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止可能なキャップとを備えた液体噴射装置のメンテナンスユニットにおいて、
   前記スライダにおける一端側の側面部と交差する側面部及び該側面部に対面するように前記スライダの近傍に立設された他部材の側面部のうち、その一方側には複数のピニオンが互いに同軸により一体回転可能に設けられる一方、その他方側には前記各ピニオンとそれぞれ噛合する複数の歯列を有するラックが設けられ、
   前記各ピニオンの軸は、前記スライダの一端側から他端側に向かって延びているとともに、前記ラックの各歯列は、前記スライダが昇降する方向に沿って延びており、且つ、前記スライダの一端側に位置する歯列よりも他端側に位置する歯列の方が、歯列同士で対応する歯が高くなるように互いに位置ずれしていることを特徴とする液体噴射装置のメンテナンスユニット。
2. ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置に備えられ、一端側に設けられた力点を介して昇降手段により昇降されるスライダと、該スライダに支持されるとともに該スライダの上昇により前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止可能なキャップとを備えた液体噴射装置のメンテナンスユニットにおいて、
   前記スライダにおける一端側の側面部と交差する側面部及び該側面部に対面するように前記スライダの近傍に立設された他部材の側面部のうち、その一方側には複数のピニオンが互いに同軸により一体回転可能に設けられる一方、その他方側には前記各ピニオンとそれぞれ噛合する複数の歯列を有するラックが設けられ、
   前記各ピニオンの軸は、前記スライダの一端側から他端側に向かって延びているとともに、前記ラックの各歯列は、前記スライダが昇降する方向に沿って延びており、更に、前記スライダの他端側に位置する歯列は、その歯列を構成する各歯のうち少なくとも一部の歯のピッチが、前記スライダの一端側に位置する歯列において対応する歯のピッチよりも大きくなるように設定されていることを特徴とする液体噴射装置のメンテナンスユニット。
3. ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置に備えられ、一端側に設けられた力点を介して昇降手段により昇降されるスライダと、該スライダに支持されるとともに該スライダの上昇により前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止可能なキャップとを備えた液体噴射装置のメンテナンスユニットにおいて、
   前記スライダにおける一端側の側面部と交差する側面部及び該側面部に対面するように前記スライダの近傍に立設された他部材の側面部のうち、その一方側には複数のピニオンが互いに同軸により一体回転可能に設けられる一方、その他方側には前記各ピニオンとそれぞれ噛合する複数の歯列を有するラックが設けられ、
   前記各ピニオンの軸は、前記スライダの一端側から他端側に向かって延びているとともに、前記ラックの各歯列は、前記スライダが昇降する方向に沿って延びており、更に、前記スライダの他端側に位置するピニオンのピッチ円の方が前記スライダの一端側に位置するピニオンのピッチ円よりも大きくなるように、該各ピニオンの歯と前記ラックの各歯列を構成する歯とのうち少なくとも一方の形状が設定されていることを特徴とする液体噴射装置のメンテナンスユニット。
4. 前記スライダが昇降する際に、該スライダの一部に摺接して該スライダを昇降方向に沿ってガイドするガイド部を更に備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置のメンテナンスユニット。
5. ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置のメンテナンスユニットとを備えたことを特徴とする液体噴射装置。

Images