JP2008230100A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インク吐出面に付着した不純物が、吐出口周辺に再付着してインク吐出面の撥水性を低下させたり、吐出口に入り込んで吐出口を封止したりするのを抑制する。
【解決手段】インクジェットヘッドが有するインク吐出面３ａにおける、ノズルキャップの環状突起７６ａの払拭方向Ｅに関する両側の縁部が接触する領域が、規制領域３ｃとなっている。ワイパー７２ｂが位置決め部材７２ｃと一体となってインク吐出面３ａに付勢されている。インクジェットヘッドを支持しているフレーム４に払拭方向Ｅに延在するガイドレール７３が形成されている。ガイドレール７３には、ワイパー７２ｂが払拭方向Ｅに移動するとき、ワイパー７２ｂが規制領域３ｃから離隔するように、且つ、インク吐出面３ａにおける規制領域３ｃ間の領域と接触するように位置決め部材７２ｃをガイドする段差面７３ｂが形成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、インク滴を噴射するインクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置に関する。

特許文献１には、インクジェットヘッドと、インクジェットヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニットとを含むインクジェット記録装置について記載されている。このインクジェット記録装置において、メンテナンスユニットは、インクジェットヘッドのノズル面（インク吐出面）を覆うゴムなどの弾性部材からなるキャップと、インクジェットヘッドのノズル面に付着したインクを払拭するブレード（ワイパー）とを有している。そして、メンテナンスユニットがパージ位置にあるときにインクジェットヘッドのノズル面がキャップにより覆われる。このとき、インクジェットヘッドのパージ動作が行われる。その後、メンテナンスユニットがパージ位置から退避位置に移動するときに、ブレードがノズル面を払拭し、ノズル面に付着したインクが除去される。また、インクジェット記録装置が待機状態にあるとき、キャップがノズル面を覆うことによって、ノズル内のインクが乾燥するのを防止する。

特開２００４−１４２４５０号公報

上述した特許文献１に記載のインクジェット記録装置によると、キャップには凹部を画定する突起が形成されており、インクジェットヘッドのノズル面がキャップの凹部に覆われるように、キャップの突起をノズル面に接触させる。キャップの突起がノズル面に当接すると、ノズル面に残存しているインクとキャップの弾性材料とが反応して析出物が析出することがある。また、キャップの突起とノズル面との境界に溜まったインクに周囲に飛散している塵などが付着して固着物となる。このため、ノズル面からキャップが離隔した状態においても、ノズル面におけるキャップの突起が当接する領域に析出物や固着物などの不純物が付着している。このとき、ブレードがノズル面全域を払拭すると、ノズル面に付着した不純物が、ブレードによってノズル面全体に広げられる。これにより、不純物がノズルの開口（吐出口）周辺に付着してノズル面の撥水性を低下させたり、ノズル内に入り込んでノズルを封止したりする。この場合、インク吐出特性が悪化する。

そこで、本発明の目的は、インク吐出面に付着した不純物が、吐出口周辺に再付着してインク吐出面の撥水性を低下させたり、吐出口に入り込んで吐出口を封止したりするのを抑制するインクジェット記録装置を提供することである。

本発明のインクジェット記録装置は、インク滴を吐出する複数の吐出口が形成されたインク吐出面を有するインクジェットヘッドと、前記インク吐出面に接触して前記複数の吐出口を覆う凹部を画定する環状突起を有するキャップと、前記環状突起が前記インク吐出面に接触している状態と、前記環状突起が前記インク吐出面から離隔している状態とを選択的に取り得るように、前記キャップ及び前記インクジェットヘッドの少なくともいずれかを移動させるキャップ移動機構と、板形状を有するワイパーと、前記ワイパーが、前記インク吐出面に接触しつつ前記インク吐出面の一方から他方に向かって前記インク吐出面を払拭するように、前記ワイパー及び前記インクジェットヘッドの少なくともいずれかを移動させるワイパー移動機構とを備えている。そして、前記ワイパーが前記インク吐出面を払拭するとき、前記インク吐出面における前記環状突起の前記払拭方向に関する両側の縁部が接触する領域を含む規制領域に、前記ワイパーが接触するのが規制されている。

本発明によると、ワイパーが、インク吐出面における環状突起の払拭方向に関する両側の縁部が接する規制領域を払拭しないため、規制領域に付着した不純物が、ワイパーにより吐出口まで広がるのを抑制することができる。これにより、不純物が、吐出口周辺に付着してインク吐出面の撥水性を低下させたり、吐出口に入り込んで吐出口を封止したりするのが抑制され、インク吐出特性が悪化するのを防止することができる。

本発明においては、前記ワイパーの払拭方向に沿って延在しているガイドと、前記インク吐出面に直交する方向に関して常に前記ワイパーとともに移動するように配置されているとともに前記ガイドと当接する当接面を有する位置決め部材と、前記位置決め部材の前記当接面を前記ガイドに向かって付勢する付勢機構とを有する規制機構をさらに備えており、前記ガイドには段差面が形成されており、前記位置決め部材の前記当接面が前記段差面を通って前記ガイドにガイドされることで、前記ワイパーが前記インク吐出面における前記規制領域間の領域と対向するときに、前記ワイパーが前記インク吐出面に接触し、且つ、前記ワイパーが前記規制領域と対向するときに、前記ワイパーが前記インク吐出面から離隔することが好ましい。これによると、簡単な機構でワイパーをインク吐出面と直交する方向に関して移動させて、ワイパーが、ワイパーが規制領域に接触するのを規制することができる。

このとき、前記払拭方向に延在する枠体部を有しているとともに、前記枠体部の内側に配置された前記インクジェットヘッドを支持するフレームをさらに備えており、前記ガイドが、前記フレームの前記払拭方向に延在する部分に備えられていることがより好ましい。これによると、ガイドを確実に固定することができる。

また、本発明においては、前記段差面及び前記当接面の少なくとも一方が曲面で形成されていることがより一層好ましい。これによると、ワイパーがスムーズにインク吐出面に接触するため、インク吐出面が損傷するのを防止することができる。

さらに、本発明においては、前記ワイパーが前記インク吐出面における前記規制領域間の領域と対向するときに、前記ワイパーが前記インク吐出面に接触するように、且つ、前記ワイパーが前記規制領域と対向するときに、前記ワイパーが前記インク吐出面から離隔するように、前記インクジェットヘッド及び前記ワイパーの少なくともいずれかを前記インク吐出面に直交する方向に移動させるヘッド移動制御手段をさらに備えていてもよい。これによると、ワイパーが規制領域に接触するのを容易に規制することができる。

加えて、本発明においては、前記ワイパーが、前記インク吐出面に接触しているとき、前記インク吐出面から離隔するに伴って前記払拭方向に関する前方に位置するように配置されていることがより一層好ましい。これによると、ワイパーがインク吐出面と接触するときに、インク吐出面が損傷するのを防止することができる。

また、本発明においては、前記インク吐出面に直交する方向から見て、前記ワイパーが、前記払拭方向に直交する方向に関する中央から両端に向かって前記払拭方向の反対方向に傾斜するように延在していることがさらにより一層好ましい。これによると、ワイパーがインク吐出面を払拭するときに、インク吐出面における環状突起の払拭方向に直交する方向に関する両側の縁部が接する領域に付着した不純物が、外側に向かって移動するため、不純物が吐出口周辺に付着して撥水性を低下させたり、吐出口に入り込んで吐出口を封止したりするのをさらに抑制することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの概略側断面図である。図２は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタ要部の概略平面図である。図３は、図２に示すIII−III線に沿った断面図である。図４は、４つのインクジェットヘッドを下方から見たときの図である。

インクジェットプリンタ１は、図１に示すように、４つのインクジェットヘッド２を有するカラーインクジェットプリンタであり、インクジェットプリンタ１全体を制御する制御装置２０を備えている。このインクジェットプリンタ１には、図１中左方に給紙機構１１が、図１中右方に排紙部１２が、それぞれ構成されている。

インクジェットプリンタ１の内部には、給紙機構１１から排紙部１２に向かって記録媒体である用紙が搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙機構１１には、用紙トレイ２１内に収納された複数の用紙のうち、最も上方に位置する用紙を送り出すピックアップローラ２２が設けられている。ピックアップローラ２２によって用紙は図１中左方から右方へ送られる。用紙搬送経路の中間部には、二つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８とが配置されている。搬送ベルト８の外周面、すなわち搬送面８ａにはシリコーン処理が施され粘着性を有している。給紙機構１１のすぐ下流側には、搬送ベルト８と対向する位置に押さえローラ５が配置されており、給紙機構１１から送り出された用紙を搬送ベルト８の搬送面８ａに押さえ付けている。これにより、搬送面８ａに押さえ付けられた用紙は、搬送面８ａの粘着力により保持されながら、下流側に向かって搬送される。このとき、用紙搬送方向下流側のベルトローラ６は、図示しない駆動モータから駆動力が与えられ、図１中時計回り（矢印Ａ方向）に回転している。

用紙搬送経路に沿って搬送ベルト８のすぐ下流側には、剥離部材１３が設けられている。剥離部材１３は、搬送ベルト８の搬送面８ａに保持されている用紙を搬送面８ａから剥離して、右方の排紙部１２へ向けて送るように構成されている。

搬送ベルト８によって囲まれた領域内には、インクジェットヘッド２と対向する位置、つまり上側にある搬送ベルト８の下面と接触することによって内周側からこれを支持するほぼ直方体形状のプラテン９が配置されている。

４つのインクジェットヘッド２は、４色のインク（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）に対応して、用紙搬送方向（図２中下方から上方に向かう方向）Ｂに沿って４つ並べて設けられている。つまり、このインクジェットプリンタ１は、ライン式プリンタである。インクジェットヘッド２は、図２に示すように、用紙搬送方向Ｂに直交した方向に長尺な細長い直方体形状となっている。また、インクジェットヘッド２の下端には、図１及び図３に示すように、ヘッド本体（圧力室を含むインク流路が形成された流路ユニットと、圧力室のインクに圧力を与えるアクチュエータとが貼り合わされた積層体）３を有している。

ヘッド本体３の上面には、カバー１４によって部分的に覆われた、インクを一時的に貯溜するリザーバユニット１０が固定されている。リザーバユニット１０は、カバー１４の上面に固定されたチューブジョイント１０ａと接続されており、チューブジョイント１０ａから供給されたインクを貯溜するインク溜まりが内部に形成されている。ヘッド本体３の底面には、図４に示すように、微小径のノズル（吐出口）３ｂが多数並べて形成されており、この底面が搬送面８ａと対向するインク吐出面（インク吐出面）３ａとなっている。このインク吐出面３ａの表面には図示しない撥水膜が形成されている。この撥水膜が、ノズル３ｂの周囲に余分なインクが付着するのを防止している。また、リザーバユニット１０は、用紙搬送方向Ｂと直交した方向に関してヘッド本体３よりも長く形成されたヘッド固定部１０ｂを有している。このヘッド固定部１０ｂは、ヘッド本体３の長手方向両側に延びて形成されており、リザーバユニット１０の両側に延設された部分が後述のフレーム４への固定部となっている。

ヘッド本体３は、インク吐出面３ａと搬送ベルト８の搬送面８ａとが平行となり、且つこれらの面の間に少量の隙間が形成されるように配置されている。この隙間部分が用紙搬送経路の一部として構成されている。この構成で、搬送ベルト８上を搬送される用紙が４つのヘッド本体３のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙の上面すなわち印刷面に向けてノズル３ｂから各色のインクが吐出されることで、用紙上に所望のカラー画像を形成できるようになっている。

また、４つのインクジェットヘッド２は、図２に示すように、用紙搬送方向Ｂに沿って互いに隣接配置された状態で、枠状のフレーム（枠体部を含む）４に固定されている。フレーム４は、図３及び図４に示すように、リザーバユニット１０の長手方向両端部の下面と対向する位置まで突出した支持部４ａを有している。そして、支持部４ａとリザーバユニット１０の両端部とがネジ５０で固定されている。こうして、４つのインクジェットヘッド２がフレーム４に取り囲まれて固定されている。さらに、フレーム４の用紙搬送方向Ｂの下流側に位置する用紙搬送方向Ｂに直交する方向（払拭方向Ｅ：図６参照）に延在している部分の下面には、後述するワイパーユニット７２が有する位置決め部材７２ｃをガイドするガイドレール（ガイド）７３が形成され（備えられ）ている（図５及び図７参照）。ガイドレール７３の中央には凹部７３ａが形成されている。また、凹部７３ａの用紙搬送方向Ｂに直交する方向（払拭方向Ｅ）に関する両端が、凹部７３ａの底面と直交する２つの段差面７３ｂを形成している。

また、フレーム４は、図２及び図３に示すように、プリンタ１に設けられたフレーム移動機構５１により、上下に移動可能に支持されている。フレーム移動機構５１は、図２に示すように、４つのインクジェットヘッド２の並びの外側（図２中上下）に配設されている。各フレーム移動機構５１は、フレーム４を上下動する駆動源としての駆動モータ５２と、各駆動モータ５２の軸に固定されたピニオンギヤ５３と、各ピニオンギヤ５３と噛合されるようにフレーム４に立設されたラックギヤ５４と、ピニオンギヤ５３とでラックギヤ５４を挟む位置に配置されたガイド５６とを含んでいる。

２つの駆動モータ５２は、用紙搬送方向Ｂに関して互いに対向して配置されたインクジェットプリンタ１の本体フレーム１ａに固定されている。２つのラックギヤ５４は、上下方向に延在しており、下端部がフレーム４の側面にそれぞれ固定されている。また、ラックギヤ５４のピニオンギヤ５３とは反対側の側面は、ガイド５６と摺動可能に接している。ガイド５６は、本体フレーム１ａに固定されている。

この構成において、２つの駆動モータ５２を同調させて各ピニオンギヤ５３を正及び逆方向に回転させると、ラックギヤ５４が上下方向に移動する。このラックギヤ５４の上下動に伴ってフレーム４及び４つのインクジェットヘッド２が上下方向に移動する。

また、ガイド部５９が、インクジェットヘッド２の長手方向の両側に配設されている。各ガイド部５９は、棒状部材５８とこれを挟む一対のガイド５７とから構成されている。このうち、一対のガイド５７は、図３に示すように上下方向に延在し、用紙搬送方向Ｂと直交する方向に関して、互いに対向する本体フレーム１ｂにそれぞれ固定されている。一方、棒状部材５８は、ガイド５７と同様に上下方向に延在し、本体フレーム１ｂと平行に対向配置されたフレーム４の側面にそれぞれ固定されている。さらに、棒状部材５８は、一対のガイド５７間にそれぞれ摺動可能に挟まれている。このガイド部５９により、フレーム移動機構５１によってフレーム４が上下方向に移動したときに、インクジェットヘッド２のインク吐出面３ａが搬送面８ａに対して傾くのを防ぐことができる。

通常、フレーム４は、４つのインクジェットヘッド２が用紙に対してインクを吐出し印刷する印刷位置（図３に示す位置）に配置されており、インクジェットヘッド２のメンテナンス時（本実施形態ではインクジェットヘッド２からインクを強制的に吐出するパージのとき、インク吐出面３ａに付着したインクを拭き取るとき及びインク吐出面３ａをキャップで覆うとき）にだけ、フレーム移動機構５１によって移動されて、４つのインクジェットヘッド２が印刷位置よりも上方（ヘッドメンテナンス位置）に配置される。

次に、インクジェットヘッド２に対してメンテナンスを行うためのメンテナンスユニット７０について説明する。インクジェットプリンタ１には、図２及び図３に示すように、ヘッド本体３に対するメンテナンスを行うためのメンテナンスユニット７０がインクジェットヘッド２の左側に配置されている。メンテナンスユニット７０は、図３に示すように、水平移動可能な２つのトレイ７１、７５を有している。このうち、トレイ７１は、図２及び図３に示すように、上方に開口したほぼ方形の箱形状を有し、トレイ７５を内包可能に構成されている。トレイ７１とトレイ７５とは、後述の係合手段によって着脱可能に結合されている。両者は、メンテナンス処理の内容に応じて着脱される。

図３に示すように、トレイ７１は、インクジェットヘッド２とは反対側の側面が開放されており、例えばパージ動作時のように両者の係合が解かれているとき、内包するトレイ７５を残して、トレイ７１のみが移動可能となる。また、係合手段の係合状態に係わらず、メンテナンスユニット７０が後述のように水平移動する際には、予めフレーム４が上方（図３中矢印Ｃ方向）のヘッドメンテナンス位置まで移動され、４つのインク吐出面３ａと搬送面８ａとの間にメンテナンスユニット７０用のスペースが確保される。この後、メンテナンスユニット７０が、図３中矢印Ｄ方向に水平移動されることになる。

また、メンテナンスユニット７０のすぐ下方には、廃インク受けトレイ７７が配置されている。この廃インク受けトレイ７７は、平面視でトレイ７１を内包するサイズを有し、トレイ７１が図２において右端まで移動したときでも、トレイ７１のインクジェットヘッド２と反対側の辺縁部が重なる形状を有している。廃インク受けトレイ７７のインクジェットヘッド２側の端部には、上下方向に貫通したインク排出孔７７ａが形成されている。インク排出孔７７ａは、廃インク受けトレイ７７上に流れ込んだインクを図示しない廃インク溜めに流通させる。

トレイ７１内には、インクジェットヘッド２に近い側から順に、ワイパーユニット７２及びトレイ７５が配置されている。ここで、ワイパーユニット７２について、図５をさらに参照しつつ説明する。図５は、図３に示すワイパーユニット７２の側面図である。図２及び図５に示すように、ワイパーユニット７２は、インク受け取り部材７２ａ、ワイパー７２ｂ、位置決め部材７２ｃ、支持部材１５及び付勢機構１６を有している。

インク受け取り部材７２ａは、図２及び図３に示すように、並列した４つのインクジェットヘッド２全体の幅よりも若干長いステンレス製の４つの薄板を有している。各薄板は、その長手方向が用紙搬送方向Ｂと平行に、且つ、インクに対する毛管力に合わせた間隔で互いに平行に配置されている。ワイパー７２ｂは、ゴムなどの弾性材料で形成された板部材であり、インク受け取り部材７２ａと同様に、並列した４つのインクジェットヘッド２全体の幅より若干長く、その長手方向が用紙搬送方向Ｂに平行となるように、且つ、その短手方向がインク吐出面３ａを含む平面に直交するように配置されている。また、ワイパー７２ｂは、退避位置において、インク受け取り部材７２ａよりインクジェットヘッド２に近い位置に配置されている。さらに、ワイパー７２ｂの上端が、インク受け取り部材７２ａの上端より上方に位置している。

位置決め部材７２ｃは、インク受け取り部材７２ａの用紙搬送方向Ｂの下流側端部近傍に配置されており、上方に向かって緩やかな凸となる曲面からなる当接面７２ｄが上面に形成されている。支持部材１５は、インク受け取り部材７２ａ、ワイパー７２ｂ及び位置決め部材７２ｃを下方から支持する部材である。付勢機構１６は、支持部材１５を上下方向に関して摺動自在に支持しているとともに、支持部材１５を上方に付勢するものであり、保持部材７４に保持されている。これにより、インク受け取り部材７２ａ、ワイパー７２ｂ及び位置決め部材７２ｃが一体となって上下方向（インク吐出面３ａに対して直交する方向）に移動可能となっている。

なお、インク受け取り部材７２ａとワイパー７２ｂとは、各先端が位置決め部材７２ｃの当接面７２ｄよりそれぞれの予め設定された距離を介して下方に配置されている。インク受け取り部材７２ａの先端は、ワイパー７２ｄの先端より当接面７２ｄから離隔している。また、両先端間距離に規定はない。しかし、ワイパー７２ｄがインク吐出面３ａを払拭するとき、インク受け取り部材７２ａの先端がインク吐出面３ａから所定距離だけ離隔するように、インク受け取り部材７２ａの先端と当接面７２ｄとの距離が定められている。

また、トレイ７５内には、図２に示すように、各インクジェットヘッド２のインク吐出面３ａに対応して、矩形平面形状を有した４つのキャップ７６が並べて設けられている。各キャップ７６は、その長手方向をインクジェットヘッド２の長手方向に平行とされ、用紙搬送方向Ｂにインクジェットヘッド２と同じピッチで配置されている。キャップ７６は、その底部７６ｂから上方に突出した環状突起７６ａを有している。キャップ７６は、環状突起７６ａとインク吐出面３ａとが当接したときに、密閉空間を形成する凹部として形成されている。このようにキャップ７６は、インク吐出面３ａを覆うことが可能となっており、ノズル内のインクの乾燥を防止することができる。また、キャップ７６は、ゴムなどの弾性材料で構成されている。そのため、インク吐出面３ａと環状突起７６ａとが密着しやすく、環状突起７６ａとインク吐出面３ａとが当接したときにキャップ７６とインク吐出面３ａとで囲まれた領域内の気密性が保持できる。また、インク吐出面３ａが傷付きにくくなる。

また、各キャップ７６は、２つのバネ８８（図８（ｂ）参照）によってトレイ７５の底面に支持されつつ上方に付勢されている。これにより、キャップ７６の環状突起７６ａとインク吐出面３ａとが当接したときに、バネ８８がその衝撃力を緩和すると共に、環状突起７６ａによってインク吐出面３ａとキャップ７６を弾性的に保持している。

トレイ７１のインクジェットヘッド２側には、図２に示すように、ワイパーユニット７２を保持する保持部材７４が固定されている。保持部材７４は、図２に示すように、平面形状がＵ型形状となっており、保持部材７４の用紙搬送方向Ｂに沿う部分にワイパーユニット７２が保持されている。一方、保持部材７４の用紙搬送方向Ｂと直交する方向に延在した部分の端部には、係合手段を構成する凹部７４ａが形成されている。

トレイ７１とトレイ７５とは、上述したように係合手段によって着脱可能に係合されている。図２に示すように、係合手段は、トレイ７１、７５の図中上下の各辺近傍にそれぞれ設置され、主には、トレイ７１の保持部材７４に設けられた凹部７４ａと、トレイ７５に回動可能に支持された引っ掛け部材８３とから構成されている。引っ掛け部材８３は、用紙搬送方向Ｂと直交する方向に延在しており、中央において回動可能に支持されている。また、引っ掛け部材８３のインクジェットヘッド２側の端部には、凹部７４ａに係合する引っ掛け部８３ａが形成されている。メンテナンスユニット７０の上方には、各引っ掛け部材８３のインクジェットヘッド２と最も離れた端部８３ｂに当接可能な当接部材８４がそれぞれ回動可能に支持されている。これら当接部材８４が回動し、端部８３ｂに当接すると、引っ掛け部８３ａと凹部７４ａとの係合が解除される。一方、当接部材８４が端部８３ｂから離れると、引っ掛け部８３ａが凹部７４ａと係合し、図３に示す状態に戻る。

メンテナンスユニット７０は、後述のメンテナンスが行われないとき、図３に示すように、インクジェットヘッド２から離れた「退避位置」（図２において、インクジェットヘッド２と対向しない左側位置）にて静止している。そして、メンテナンスが行われるときに、この退避位置からメンテナンスユニット７０がインクジェットヘッド２のインク吐出面３ａに対向した「メンテナンス位置」へ水平移動される。このとき、インクジェットヘッド２はヘッドメンテナンス位置に配置されているので、ワイパー７２ｂや環状突起７６ａの先端が、インク吐出面３ａに接触しない。

なお、メンテナンスでもパージ動作時には、トレイ７５は残してトレイ７１だけが退避位置からヘッド下部に移動して排出されたインクを受け取る。インク吐出面３ａをキャップ７６で覆うときには、トレイ７１とトレイ７５が係合手段によって結合されて、メンテナンス位置に移動されることになる。各トレイ７１、７５は、図２に示すように、用紙搬送方向Ｂに直交する方向に延びた一対のガイド軸９６ａ、９６ｂに移動可能に支持されている。トレイ７１には、２つの軸受け部材９７ａ、９７ｂが設けられており、保持部材７４の上下両側面から突出している。トレイ７５には、２つの軸受け部材９８ａ、９８ｂが設けられており、トレイ７５の上下両側面から突出している。また、一対のガイド軸９６ａ、９６ｂは、それぞれの両端が本体フレーム１ｂ、１ｄに固定されており、両フレーム１ｂ、１ｄ間に互いに平行に配置されている。このような構成で、各トレイ７１、７５がこのガイド軸９６ａ、９６ｂに沿って図中左右方向（矢印Ｄ方向）に移動される。

ここで、トレイ７１、７５を水平移動させる水平移動機構（ワイパー移動機構）９１について説明する。水平移動機構９１は、図２に示すように、モータ９２、モータプーリ９３、アイドルプーリ９４、タイミングベルト９５、及び、ガイド軸９６ａ、９６ｂ等を有する。モータ９２は、用紙搬送方向Ｂに平行に延びる本体フレーム１ｂの端部に形成された取り付け部１ｃにネジなどで固定されている。モータプーリ９３は、モータ９２に接続されており、モータ９２の駆動に伴って回転する。アイドルプーリ９４は、図２中最も左側の本体フレーム１ｄに回転可能に支持されている。タイミングベルト９５は、ガイド軸９６ａと平行に配設され、モータプーリ９３とこれと対になったアイドルプーリ９４との間に架け渡されるように巻回されている。また、タイミングベルト９５は、保持部材７４に設けられた軸受け部材９７ａが接続されている。

この構成において、モータ９２を駆動すると、モータプーリ９３が正又は逆方向に回転するに伴ってタイミングベルト９５が走行する。このタイミングベルト９５の走行により、タイミングベルト９５に軸受け部９７ａを介して接続されたトレイ７１が、図２左又は右方向に、即ち退避位置又はメンテナンス位置に向かう方向に移動する。なお、保持部材７４の凹部７４ａと引っ掛け部８３ａとが係合しているときは、トレイ７１内のワイパーユニット７２と、トレイ７５内のキャップ７６とが一緒にメンテナンス位置又は退避位置に移動する。一方、引っ掛け部８３ａが凹部７４ａから離隔しているときは、トレイ７１内のワイパーユニット７２がメンテナンス位置又は退避位置に移動する。

次に、メンテナンスユニット７０の動作について、図６〜図８を参照しつつ以下に説明する。図６（ａ）はインクジェットヘッド２が印刷位置からヘッドメンテナンス位置に移動しメンテナンスユニット７０のトレイ７１がメンテナンス位置に移動したときの状況図であり、図６（ｂ）はワイパーユニット７２がインク吐出面３ａに付着したインクを払拭しているときの状況図である。図７（ａ）はガイドレール７３の平面図である。図７（ｂ）は、ワイパーユニット７２がインク吐出面３ａに付着したインクを払拭するときの、ワイパーユニット７２の動作を示す状況図である。図８（ａ）はメンテナンスユニット７０全体がメンテナンス位置に移動したときの状況図であり、図８（ｂ）はキャップ７６の環状突起７６ａとインク吐出面３ａとが当接しているときの状況図である。

吐出不良などに陥っていたインクジェットヘッド２を回復させるパージ動作を行う場合は、フレーム移動機構５１によりフレーム４を上方に移動させる。このとき、２つの駆動モータ５２を同調させて駆動し、各ピニオンギヤ５３を正方向（図３中時計回り方向）に回転させる。すると、ラックギヤ５４がピニオンギヤ５３の回転に伴って上方に移動する。ラックギヤ５４に固定されたフレーム４は４つのインクジェットヘッド２とともに上方に移動する。そして、フレーム４及びインクジェットヘッド２が、ヘッドメンテナンス位置に到達したときに駆動モータ５２の回転を停止する。こうして、インク吐出面３ａと搬送ベルト８との間にメンテナンスユニット７０が配置可能なスペースが形成される。このようにヘッドメンテナンス位置にあるインクジェットヘッド２のインク吐出面３ａ及びフレーム４の底面は、メンテナンスユニット７０がメンテナンス位置に移動してきたときに、ワイパー７２ｂ及び環状突起７６ａの先端と接触しない位置となっている。

次に、当接部材８４を引っ掛け部材８３の端部８３ｂに当接させて引っ掛け部８３ａを凹部７４ａから離隔させ、凹部７４ａと引っ掛け部８３ａとの係合を解除させる。つまり、トレイ７１とトレイ７５との連結が解除された状態となる。そして、この状態で、トレイ７１をメンテナンス位置に移動させるように、水平移動機構９１のモータ９２を駆動してタイミングベルト９５を走行させる。トレイ７１が、図６（ａ）に示すように、メンテナンス位置に到達したときにモータ９２の駆動を停止する。次に、インクタンク内のインクをインクジェットヘッド２へ強制的に送るポンプ（ともに図示せず）を駆動し、インクジェットヘッド２のノズル３ｂからトレイ７１内にインクを吐出するパージ動作を行う。このパージ動作によって、吐出不良に陥っていたノズル３ｂの詰まりやノズル３ｂ内のインクの増粘が解消される。トレイ７１内に吐出されたインクはトレイ７１の底面に沿って図８中左側に移動し、廃インク受けトレイ７７に流れ込む。そして、廃インク受けトレイ７７のインク排出孔７７ａからパージされたインクが排出される。しかし、一部のインクは、インク滴となってインク吐出面３ａに残留する。

次に、フレーム移動機構５１によってインクジェットヘッド２を下方に移動させる。そして、図６（ｂ）に示すように、水平移動機構９１によってトレイ７１を、メンテナンス位置から退避位置に向かう払拭方向Ｅに移動させ、ワイパー７２ｂによりインク吐出面３ａを払拭するワイプ動作を行う。

ここで、ワイプ動作時におけるワイパーユニット７２の動作の詳細について説明する。図７（ａ）に示すように、後述するキャップ動作を行うことにより、キャップ７６の環状突起７６ａがインク吐出面３ａに接触する。そして、インク吐出面３ａにおける、環状突起７６ａの払拭方向Ｅに関する両側の縁部が接触する領域を含む矩形領域が、規制領域３ｃとなっている。インク吐出面３ａに環状突起７６ａが当接すると、インク吐出面３ａに残存している微量のインクと環状突起７６ａとが反応して析出物が析出することがある。また、インク吐出面３ａと環状突起７６ａとの境界に溜まったインクに周囲に飛散している塵などが捕獲されて固着物となる。このため、インク吐出面３ａから環状突起７６ａが離隔した状態においても、インク吐出面３ａにおける環状突起７６ａが接触する領域に析出物や固着物などの不純物が付着している。したがって、インク吐出面３ａにおける規制領域３ｃは、インク吐出面３ａの払拭方向Ｅの両端近傍において、析出物や固着物などの不純物が払拭方向Ｅに直交する方向に延在して付着している領域を含んでいる。

ワイプ動作において、水平移動機構９１によりトレイ７１がメンテナンス位置に移動した後、フレーム移動機構５１によってインクジェットヘッド２が下方に移動したとき、図７（ｂ）に示すように、ワイパーユニット７２の位置決め部材７２ｃの当接面７２ｄが、ガイドレール７３における凹部７３ａより払拭方向Ｅに関する上流側の領域と当接する。この領域（フレーム４の下面）は、後述のように、ワイパー７２ｂの先端がインク吐出面３ａから離隔した位置に規制される規制面７３ｃとなっている。この規制面７３ｃは、凹部７３ａよりも払拭方向Ｅの下流側にも形成されている。これにより、位置決め部材７２ｃがガイドレール７３（上流側の規制面７３ｃ）により押圧されて、インク受け取り部材７２ａ、ワイパー７２ｂ及び位置決め部材７２ｃが、支持部材１５とともに下方（インク吐出面３ａに対して直交する方向）に移動する。このとき、インク吐出面３ａは規制面７３ｃと同じ高さに配置されているので、ワイパー７２ｂの先端が、インク吐出面３ａを含む平面より下方に位置する（Ｐ１参照）。

この状態で、水平移動機構９１によりトレイ７１がメンテナンス位置から払拭方向Ｅに移動することによって、位置決め部材７２ｃの当接面７２ｄが、規制面７３ｃと当接しつつ払拭方向Ｅに移動する。このとき、位置決め部材７２ｃの当接面７２ｄが、ガイドレール７３の払拭方向Ｅに関する上流側の段差面７３ｂに到達するまでは、位置決め部材７２ｃの当接面７２ｄが規制面７３ｃにより押圧されるため、ワイパー７２ｂの先端が、インク吐出面３ａを含む平面より下方に位置した状態が維持される。さらにこのとき、ワイパー７２ｂの先端が、インク吐出面３ａから離隔したまま払拭方向Ｅに関する上流側の規制領域３ｃと対向する領域を通過する。

水平移動機構９１によりトレイ７１がさらに払拭方向Ｅに移動することによって、位置決め部材７２ｃの当接面７２ｄが、ガイドレール７３の上流側の段差面７３ｂを超えて凹部７３ａに到達する。このとき、当接面７２ｄが凹部７３ａと当接するように、付勢機構１６により、インク受け取り部材７２ａ、ワイパー７２ｂ及び位置決め部材７２ｃが、支持部材１５とともに上方（インク吐出面３ａに対して直交する方向）に移動する。

凹部７３ａの深さは、当接面７２ｄが凹部７３ａに当接したとき、インク受け取り部材７２ａの先端とインク吐出面３ａとの距離がちょうど所定距離となるように設定されている。これにより、パージによってインク吐出面３ａに付着している比較的大きなインクは、インク受け取り部材７２ａの各薄板間に毛管現象によって移動する。さらに、ワイパー７２ｂは、インク吐出面３ａにおける規制領域３ｃ間の領域に対向している間、その上端がフレーム４の下面より上側にあるので、実際にはインク吐出面３ａ上を撓んで摺動しながら、インク受け取り部材７２ａとともに移動する。これにより、インク吐出面３ａに残存したインクを払拭する（Ｐ２参照）。

水平移動機構９１によりトレイ７１がさらに払拭方向Ｅに移動することにより、位置決め部材７２ｃの当接面７２ｄが、ガイドレール７３の払拭方向に関する下流側の段差面７３ｂを超えて、さらに、下流側の領域（下流側の規制面７３ｃ）と当接する。これにより、位置決め部材７２ｃが規制面７３ｃにより押圧されて、インク受け取り部材７２ａ、ワイパー７２ｂ及び位置決め部材７２ｃが、支持部材１５とともに下方に移動する。このとき、ワイパー７２ｂの先端が、インク吐出面３ａを含む平面より下方に位置する（Ｐ３参照）。そして、水平移動機構９１によりトレイ７１が退避位置まで払拭方向Ｅに移動するとき、ワイパー７２ｂの先端は、インク吐出面３ａから離隔したまま下流側の規制領域３ｃと対向する領域を通過する。

このように、ガイドレール７３、位置決め部材７２ｃ及び付勢機構１６が規制機構を構成しており、この規制機構により、ワイパー７２ｂがインク吐出面３ａに対して直交する方向に移動し、ワイパー７２ｂの先端が規制領域３ｃと接触するのが規制されている。そして、水平移動機構９１によりトレイ７１が退避位置に到達するとワイプ動作が終了する。

こうして、インク吐出不良などに陥っていたインクジェットヘッド２をパージで回復し、パージによってインク吐出面３ａに付着したインクを拭き取るメンテナンス動作が終了する。

次に、プリンタ１で用紙に対する印刷などが長時間行われない休止時に、インク吐出面３ａをキャップ７６で覆うキャップ動作について以下に説明する。この場合においても、上述と同様に、フレーム移動機構５１によりインクジェットヘッド２を印刷位置からヘッドメンテナンス位置に移動する。図８（ａ）に示すように、トレイ７１とトレイ７５とが引っ掛け部材８３によって連結された状態で、トレイ７１及びトレイ７５を水平移動機構９１によりメンテナンス位置に移動させる。このとき、キャップ７６の環状突起７６ａがノズル３ｂの形成領域の周囲と対向する位置に配置される。

次に、図８（ｂ）に示すように、フレーム移動機構５１によりインクジェットヘッド２を下方に移動させ、環状突起７６ａの先端をインク吐出面３ａと当接させる。こうして、インク吐出面３ａとキャップ７６との間が密閉空間となってノズル３ｂ内のインクの乾燥を防止する。以上のように、水平移動機構９１及びフレーム移動機構５１がキャップ移動機構を構成している。

以上のような本実施形態によるインクジェットプリンタ１によると、ワイプ動作において、ワイパー７２ｂの先端が規制領域３ｃと接触するのが規制されているため、規制領域３ｃに付着した不純物が、ワイパー７２ｂによりノズル３ｂまで広がるのを抑制することができる。これにより、不純物が、ノズル３ｂの開口周辺に付着してインク吐出面３ａの撥水性を低下させたり、ノズル３ｂに入り込んでノズル３ｂを封止したりするのが抑制され、インク吐出特性が悪化するのを防止することができる。

また、段差面７３ｂが形成されたガイドレール７３、当接面７２ｄを有する位置決め部材７２ｃ及び付勢機構１６という簡単な規制機構の構成でワイパー７２ｂをインク吐出面３ａと直交する方向に関して移動させることができる。

さらに、ガイドレール７３が、フレーム４の用紙搬送方向Ｂの下流側に位置する、用紙搬送方向Ｂに直交する方向に延在している部分の下面に形成されている。フレーム４の一部がガイドレール７３でもあるので、インク吐出面３ａ、インク受け取り部材７２ａの先端およびワイパー７２ｄの位置関係を簡便な構成で高精度に規定できる。

＜変形例１＞
なお、上述した本実施形態においては、ガイドレール７３における凹部７３ａの払拭方向Ｅに関する両端が、凹部７３ａの底面と直交する２つの段差面７３ｂを形成する構成であるが、図９に示すように、ガイドレール１７３に湾曲した段差面１７３ｂが形成されてもよい。これによると、ワイプ動作において、位置決め部材７２ｃが段差面１７３ｂを超えるとき、ワイパー７２ｂの先端がインク吐出面３ａに対してスムーズに接離できる。ワイパー７２ｂが接触するときは、インク吐出面３ａに形成された撥水膜が損傷するのを防止することができる。ワイパー７２ｂが離隔するときは、ワイパー７２ｂの撓みの回復が滑らかなので、ワイパー７２ｂに付着したインクの飛散を防止することができる。なお、この場合、位置決め部材７２ｃの当接面７２ｄが曲面となっていなくてもよい。

＜変形例２＞
また、上述した本実施形態においては、ワイパーユニット７２において、ワイパー７２ｂが、インク吐出面３ａと直交するように配置される構成であるが、図１０に示すように、ワイパーユニット１７２において、ワイパー１７２ｂが、インク吐出面３ａに接触しているとき、インク吐出面３ａから離隔するに伴って払拭方向Ｅに関する前方に位置するように、インク吐出面３ａに対して角度θで接触するように配置されていてもよい。ワイパー１７２ｂの先端は、払拭方向Ｅに関して、後方（下流側）にあって、その基端部は前方（上流側）となるように傾斜している。これによると、ワイパー１７２ｂがインク吐出面３ａと接触するときに、その衝撃力が抑えられるので、インク吐出面３ａの撥水膜が損傷するのを防止することができる。また、ワイパー１７２ｂが離隔するときには、これが垂直に立設されているときに比べて、その撓みがより滑らかに回復するので、インクの飛散を確実に抑えることができる。

＜変形例３＞
さらに、上述した本実施形態においては、ワイパー７２ｂが、その長手方向が用紙搬送方向Ｂに平行となるように配置される構成であるが、図１１に示すように、インク吐出面３ａに直交する方向から見て、ワイパー２７２ｂが、払拭方向Ｅに直交する方向に関する中央から両端に向かって払拭方向Ｅの反対方向に傾斜するように延在してもよい。ワイパー２７２ｂは、全体としてＶ字形状を有し、インク吐出面３ａの短手方向中央部を払拭方向の先頭とし、短手方向両端部が払拭方向の後方に配置されている。これによると、ワイパー２７２ｂがインク吐出面３ａを払拭するときに、インク吐出面３ａにおけるキャップ７６の環状突起７６ａの払拭方向Ｅに直交する方向に関する両側の縁部が接する領域に付着した不純物が、外側に向かって移動するため（図中矢印参照）、不純物がノズル３ｂ周辺に付着して撥水膜の撥水性を低下させたり、ノズル３ｂに入り込んでノズル３ｂを封止したりするのをさらに抑制することができる。

＜変形例４＞
加えて、上述した本実施形態においては、段差面７３ｂが形成されたガイドレール７３、当接面７２ｄを有する位置決め部材７２ｃ及び付勢機構１６を含む規制機構で、ワイパー７２ｂをインク吐出面３ａに直交する方向に移動させることによって、ワイパー７２ｂの先端が規制領域３ｃと接触するのを規制する構成であるが、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すように、ワイパー７２ｂを保持部材７４に直接固定した状態で払拭方向Ｅに移動可能に構成し、制御装置（ヘッド移動制御手段）２０が、ワイパー７２ｂがインク吐出面３ａにおける規制領域３ｃ間の領域と対向するときに、ワイパー７２ｂがインク吐出面３ａに接触するように、且つ、ワイパー７２ｂが規制領域３ｃと対向するときに、ワイパー７２ｂがインク吐出面３ａから離隔するように、インクジェットヘッド２をインク吐出面３ａに直交する方向に移動させる構成であってもよい。これによると、ワイパー７２ｂが規制領域３ｃに接触するのを容易に規制することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態においては、ワイプ動作において、水平移動機構９１が、トレイ７１とともにワイパー７２ｂを払拭方向Ｅに移動させることによって、ワイパー７２ｂによりインク吐出面３ａを払拭する構成であるが、インクジェットヘッド２を払拭方向Ｅの反対方向に移動させることによって、ワイパー７２ｂによりインク吐出面３ａを払拭する構成であってもよい。

また、上述した実施形態においては、ガイドレール７３が、フレーム４の用紙搬送方向Ｂの上流側に位置する用紙搬送方向Ｂに直交する方向に延在している部分の下面に形成される構成であるが、ガイドレールは任意の場所に設置されてもよい。

さらに、上述した実施形態においては、位置決め部材７２ｃの当接面７２ｄが、ガイドレール７３の上流側の段差面７３ｂを超えて凹部７３ａに到達したとき、当接面７２ｄが凹部７３ａと当接する構成であるが、ワイパー７２ｂがインク吐出面３ａを払拭することができれば、当接面７２ｄが凹部７３ａと当接しない構成であってもよい。

本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの概略側断面図である。 図１に示すインクジェットプリンタ要部の概略平面図である。 図２に示すIII−III線に沿った断面図である。 図１に示す４つのインクジェットヘッドを下方から見たときの図である。 図３に示すワイパーユニットの側面図である。 （ａ）は図２に示すインクジェットヘッドが印刷位置からヘッドメンテナンス位置に移動しメンテナンスユニットのトレイがメンテナンス位置に移動したときの状況図であり、（ｂ）は図２に示すインク受け取り部材及びワイパーによりインク吐出面に付着したインクを払拭しているときの状況図である。 （ａ）は図４に示すガイドレールの平面図であり、（ｂ）は図２に示すワイパーユニットがインク吐出面に付着したインクを払拭するときの、ワイパーユニットの動作を示す状況図である。 （ａ）は図２に示すメンテナンスユニット全体がメンテナンス位置に移動したときの状況図であり、（ｂ）は図２に示すキャップの環状突起とインク吐出面とが当接しているときの状況図である。 本発明の第１変形例に係るガイドレールの側面図である。 本発明の第２変形例に係るワイパーの側面図である。 本発明の第３変形例に係るワイパーの平面図である。 本発明の第４変形例に係るインクジェットヘッドの動作状態を示す状況図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
２ インクジェットヘッド
３ ヘッド本体
３ａ インク吐出面
３ｂ ノズル
３ｃ 規制領域
４ フレーム
１５ 支持部材
１６ 付勢機構
５１ フレーム移動機構
７０ メンテナンスユニット
７１ トレイ
７２、１７２ ワイパーユニット
７２ａ インク受け取り部材
７２ｂ、１７２ｂ、２７２ｂ ワイパー
７２ｃ 位置決め部材
７２ｄ 当接面
７３、１７３ ガイドレール
７３ａ 凹部
７３ｂ、１７３ｂ 段差面
７３ｃ 規制面
７４ 保持部材
７５ トレイ
７６ キャップ
７６ａ 環状突起
７６ｂ 底部
９１ 水平移動機構

Claims (7)

1. インク滴を吐出する複数の吐出口が形成されたインク吐出面を有するインクジェットヘッドと、
   前記インク吐出面に接触して前記複数の吐出口を覆う凹部を画定する環状突起を有するキャップと、
   前記環状突起が前記インク吐出面に接触している状態と、前記環状突起が前記インク吐出面から離隔している状態とを選択的に取り得るように、前記キャップ及び前記インクジェットヘッドの少なくともいずれかを移動させるキャップ移動機構と、
   板形状を有するワイパーと、
   前記ワイパーが、前記インク吐出面に接触しつつ前記インク吐出面の一方から他方に向かって前記インク吐出面を払拭するように、前記ワイパー及び前記インクジェットヘッドの少なくともいずれかを移動させるワイパー移動機構とを備えており、
   前記ワイパーが前記インク吐出面を払拭するとき、前記インク吐出面における前記環状突起の前記払拭方向に関する両側の縁部が接触する領域を含む規制領域に、前記ワイパーが接触するのが規制されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記ワイパーの払拭方向に沿って延在しているガイドと、
   前記インク吐出面に直交する方向に関して常に前記ワイパーとともに移動するように配置されているとともに前記ガイドと当接する当接面を有する位置決め部材と、
   前記位置決め部材の前記当接面を前記ガイドに向かって付勢する付勢機構とを有する規制機構をさらに備えており、
   前記ガイドには段差面が形成されており、前記位置決め部材の前記当接面が前記段差面を通って前記ガイドにガイドされることで、前記ワイパーが前記インク吐出面における前記規制領域間の領域と対向するときに、前記ワイパーが前記インク吐出面に接触し、且つ、前記ワイパーが前記規制領域と対向するときに、前記ワイパーが前記インク吐出面から離隔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。
3. 前記インクジェットヘッドを支持するフレームをさらに備えており、
   前記ガイドが、前記フレームの前記払拭方向に延在する部分に備えられている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。
4. 前記段差面及び前記当接面の少なくとも一方が曲面で形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記ワイパーが前記インク吐出面における前記規制領域間の領域と対向するときに、前記ワイパーが前記インク吐出面に接触するように、且つ、前記ワイパーが前記規制領域と対向するときに、前記ワイパーが前記インク吐出面から離隔するように、前記インクジェットヘッド及び前記ワイパーの少なくともいずれかを前記インク吐出面に直交する方向に移動させるヘッド移動制御手段をさらに備えてい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。
6. 前記ワイパーが、前記インク吐出面に接触しているとき、前記インク吐出面から離隔するに伴って前記払拭方向に関する前方に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記インク吐出面に直交する方向から見て、前記ワイパーが、前記払拭方向に直交する方向に関する中央から両端に向かって前記払拭方向の反対方向に傾斜するように延在していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

Images