以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の第1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、本発明の第1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概略平面図である。
インクジェットプリンタ(インクジェット記録装置)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、設けられている。
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がピックアップモータ132(図7参照)によって駆動されると、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。このうち、ベルトローラ6には、搬送モータ133(図7参照)から駆動力が与えられて、図1中時計回り(矢印A方向)に回転される。搬送ベルト8の搬送面8aは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。
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、図2に示すように、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、ライン式のカラープリンタである。インクジェットヘッド2は、長手方向が用紙搬送方向Bに直交した方向に配置され、細長い長方形形状となっている。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。このリザーバユニット10は、図3に示すように、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、後述のフレーム4への固定部となっている。なお、リザーバユニット10内のインクは、ヘッド本体3の図示しないインク流路に供給されることになる。
また、チューブジョイント10aは、インクポンプ134(図7参照)を介してインクタンクとチューブ(共に不図示)で接続されている。通常の画像形成時には、この経路を辿ってインクタンクからインクがヘッド本体3に供給される。このとき、インクポンプ134は、その内部をインクが流通可能となっており、インク流路の一部を構成している。インクジェットヘッド2へのインク初期導入及びパージを行うときには、インクポンプ134が駆動される。これにより、インクがインクジェットヘッド2側に強制的に送られる。
ヘッド本体3の底面は、搬送面8aと対向しており、図4に示すように、微小径のノズル(インク吐出口)3bが多数並んだインク吐出面3aとなっている。インク吐出面3aは、ヘッド本体3の長手方向(用紙搬送方向Bと直交する方向)に長尺なインク吐出領域15と、インク吐出領域15を取り囲む環状の外側領域16とから構成され、インク吐出領域15ではノズル3bがマトリクス状に配置されている。
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一定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、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、用紙上に所望のカラー画像が形成される。
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、四角形の枠状のフレーム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のヘッド固定部10b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。ヘッド固定部10bは、ネジ50によって支持部4aと固定されている。本実施形態においては、インク吐出面3aが、図3に示すように、フレーム4の底面とほぼ同じ高さ(すなわち、同一平面上)でフレーム4の開口から露出している。
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の本体フレーム1aに上下移動可能に支持されている。フレーム移動機構(昇降機構)51は、フレーム4を上下に移動する機構であって、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ヘッドモータ52と、各ヘッドモータ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つのヘッドモータ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つのヘッドモータ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。つまり、フレーム移動機構51でフレーム4及びインクジェットヘッド2を上下方向に移動させても、インク吐出面3aは対向する搬送面8aと常に平行となる。その結果、印刷時において、用紙に対するインクの着弾精度が向上する。
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)に配置されている。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など)には、フレーム移動機構51によって、4つのインクジェットヘッド2が印刷位置よりも上方の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。図5は、メンテナンス部材72の平面図である。図6(a)は図5に示されたVIa−VIa線に沿った断面図であり、図6(b)は図5に示されたVIb−VIb線に沿った断面図であり、図6(c)は図5に示されたVIc−VIc線に沿った断面図である。なお、図5には、メンテナンス部材72と4つのインクジェットヘッド2とが対向したときのインク吐出面3aを2点鎖線で描いている。
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、水平移動可能なトレイ71を有している。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ている。
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、後述のようにインクジェットヘッド2からトレイ71上に排出されたインクを後述の廃液トレイ77に流すことが可能になっている。また、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、トレイ71から廃インク受けトレイ77上に流れ込んだ廃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内のインクジェットヘッド2側の端部には、インク吐出面3aをメンテナンスするメンテナンス部材72が設けられている。メンテナンス部材72は、インク吐出面3aに向かってエアを排出するエア排出部73を有するエア排出部材(エア排出体)74と、エア排出部材74に設けられたインク受け取り部材75と、エア排出部材74に設けられた4つのワイパー76とを有している。
エア排出部材74は、図2及び図5に示すように、用紙搬送方向Bに長手方向を有する略直方体形状を有している。エア排出部材74は、図6に示すように、トレイ71上に固定された基部78と、基部78の上面全体を覆う蓋部79とを有している。基部78の図5中左側端部には、インク吐出面3aの長手方向に突出する5つの突出部78aが形成されている。これら5つの突出部78aは、インク吐出面3aの短手方向の端部とそれぞれ対向し、短手方向に沿って等間隔に配置されている。これら5つの突出部78a間の間隙には、インク受け取り部材75が配設されている。
また、基部78の底部の図5中左側端部には、図5中左方に突出した突出部78bが形成されている。突出部78bは、図6に示すように、突出部78aが作る間隙の途中部から始まり、左斜め下方に傾斜した傾斜面(上面)を有している。また、基部78の略中央には、エア排出部材74の長手方向に延在し且つ上方に向かって開口した溝78cが形成されている。この溝78cは、基部78の上面が蓋部79に覆われることで、エア供給路を構成する。また、基部78の上面には、図6中右側端部において、右斜め下方向に傾斜した傾斜面78dが形成されている。
蓋部79の図5中左側端部には、左方に突出した5つの突出部79aが形成されており、これら5つの突出部79aと上述の5つの突出部78aとがそれぞれ対向している。突出部79aは、突出部78aと同じサイズ及び平面形状を有しており、蓋部79の平面形状は、突出部78aとこれに連なる基部78の上面の平面形状とが同じになっている。また、蓋部79は、図6中右側端部に傾斜面78dに対応して傾斜した傾斜部79bを有している。
蓋部79の上面には、図5に示すように、対応するインクジェットヘッド2毎に左方(インク吐出領域15の長手方向)に向かって開いた屈曲平面形状を有する管部材80が取り付けられている。この管部材80は、樹脂を成形して形成されている。具体的には、このエア供給路としての管部材80は、対応するインクジェットヘッド2毎に左方に開放するUの字が、上下に4つ繋がった平面形状を有している。管部材80は、端部が閉塞した中空領域80a(図6参照)を内部に有している。管部材80の上面には、上方に向かって開口した複数の孔81が形成されている。これら孔81が、管部材80の平面形状に沿って等間隔に配列されてエア排出部73を構成している。本実施形態においては、複数の孔81によってエア排出部73を構成しているが、これら孔81がすべて繋がった1つの貫通孔によってエア排出部が形成されていてもよい。
エア排出部73は、図5に示すように、管部材80と同様に左方に向かって開いた屈曲平面形状を有している。具体的には、エア排出部73は、対応するインクジェットヘッド2毎に、インク吐出面3aの短手方向に関してインク吐出領域15を挟む外側領域16の一対の平行領域16aとそれぞれ対向する一対の平行部73aと、一対の平行部73aを繋ぐ湾曲部73bとを有している。一対の平行部73aは、突出部78a,79aとそれぞれ対向する位置に配置されている。各部73a,78a,79aの配置の規則性から、これらは隣接するインクジェットヘッド2の平行領域16a間に跨る幅を有している。
管部材80の下方の溝78cと対向する壁部には、図5に示すように、5つの貫通孔82,83が形成されている。これら貫通孔82,83は、溝78cの延在方向に沿って互いに離隔して配置されている。5つの貫通孔82,83は、エア排出部73の平行部73aと湾曲部73bとの境界近傍領域と対向する位置に配置されており、最も外側に位置する2つの貫通孔82が、3つの貫通孔83よりも若干小さい開口形状を有している。なお、蓋部79にも、5つの貫通孔82,83と対向する位置であって溝78cと連通する5つの貫通孔84,85が形成されている。これらの貫通孔82〜85によって、溝78cと蓋部79とによって構成されたエア供給路と管部材80の中空領域80aとが連通している。
エア排出部材74の一側面には、図6に示すように、溝78cと蓋部79とによって構成されたエア供給路と連通するチューブ86が接続されている。チューブ86の一方の端部は、図2に示すように、メンテナンスユニット70の側方に設けられたエアポンプ(エア供給手段)87と接続されている。この構成により、エアポンプ87が駆動されることで、エアポンプ87からのエアが、チューブ86、エア供給路、貫通孔82〜85、及び、管部材80の中空領域80aを通って、エア排出部73から排出される。
インク受け取り部材75は、図5及び図6に示すように、メンテナンス部材72がインク吐出面3aと対向したときにフレーム4の長手方向に沿う2つの枠部分4b(図4参照)とそれぞれ対向する2つの当接部61と、当接部61の下端間に梁渡された板状部材62と、突出部78a,79a間において板状部材62に立設された複数の薄板63とを有している。なお、インク受け取り部材75は、一部がエア排出部73の一対の平行部73a間に位置するものの全体的には、図5に示すように、エア排出部73の左方であって、後述するようにエア排出部73の開いた方を先頭とするエア排出部材74の移動方向に関して、エア排出部73よりも下流側に配置されている。
板状部材62は、図5に示すように、各突出部78a,79a間に部分的に存在可能なように凹凸形状に切り欠かれた平面形状を有している。平面視において、板状部材62の各凸部(突出部78a,79a間に存在する部分)に、それぞれ3枚の薄板63がインク吐出領域15の長手方向に沿って配置されている。これら薄板63は、図5に示すように、インク吐出領域15の短手方向の長さよりも若干長く且つインク吐出面3aの短手方向の長さよりも若干短くなっている。また、3枚の薄板63は、インクを毛管力で薄板63間に吸い込むことが可能な狭い間隔で互いに平行に配置されている。なお、各薄板63は、ステンレス製である。
当接部61は、図6に示すように、薄板63の上端面と平行な上端面61aと、上端面61aの左側に形成された傾斜面61bと、上端面61aの右側に形成された傾斜面61cと、当接部61の右側下部分に形成された突出部61dとを有している。なお、上端面61aは、薄板63の上端面に対して垂直な方向に関して、薄板63の上端面から約0.5mmだけ離隔している。
突出部61dの端部には、図5に示すように、貫通孔61eが形成されており、この貫通孔61eに当接部61を揺動可能に支持する揺動軸64が挿入されている。揺動軸64は、一端に図示しない雄ねじが形成されており、この揺動軸64の雄ねじ部分を、基部78の貫通孔61eに対向する位置に形成された、内周面に雌ねじが形成された貫通孔(図示せず)に螺合することで当接部61を揺動可能に支持している。また、板状部材62と基部78の突出部78bとの間には、弾性部材としての2つのバネ65が配置されている。これらバネ65によって、インク受け取り部材75が揺動軸64を回転中心として上方に付勢されている。
この構成において、当接部61とフレーム4とが当接していないときは、図6に示すように、バネ65の付勢により、インク受け取り部材75の板状部材62が上方に傾いた状態となる。インク吐出面3aに付着したインクなどの異物をエアワイプ(後述する)するときには、フレーム4の2つの枠部分4bに上端面61aを当接させると、インク受け取り部材75が揺動軸64を回転中心として揺動し、板状部材62が水平な状態となる。このとき、薄板63の上端面とインク吐出面3aとの距離が常に約0.5mmに保たれた状態となる。さらに、ここからフレーム4を下方に移動させ、ワイパー76とインク吐出面3aとを当接させると、インク受け取り部材75が揺動軸64を回転中心として揺動する。フレーム4の2つの枠部分4bには傾斜面61cが当接し板状部材62が下方に傾いた状態となる。なお、管部材80の上端は、常にインク受け取り部材75の上端よりも低い位置に配置されており、インク吐出面3aとは接触しない構成となっている。
4つのワイパー76は、図5及び図6に示すように、蓋部79の傾斜部79bであって各インク吐出面3aに対向する位置にそれぞれ立設されている。つまり、ワイパー76は、エア排出部73の左方であって、後述するようにエア排出部73の開いた方を先頭とするエア排出部材74の移動方向に関して、エア排出部73よりも上流側(右方)に配置されている。
また、4つのワイパー76の長手方向は、インク吐出面3aの短手方向と一致しており、一直線に沿って並べられている。各ワイパー76の先端は、フレーム4の2つの枠部分4bに上端面61a全体が当接した状態におけるインク受け取り部材75の上端よりも低い位置であって、フレーム4の2つの枠部分4bに傾斜面61c全体が当接した状態におけるインク受け取り部材75の上端よりも高い位置に配置されている。
この構成により、上端面61a全体をフレーム4の2つの枠部分4bに当接させて後述のエアワイプを行うことで、ワイパー76をインク吐出面3aに当接させずに、インク吐出面3aに付着したインクなどの異物をインク吐出領域15から除去することが可能になる。このとき、インクなどの異物は外側領域16に集められることになる。次に、傾斜面61c全体をフレーム4の2つの枠部分4bに当接させることで、ワイパー76をインク吐出面3aに当接させることが可能になり、ワイパー76で外側領域16に寄せられた異物を外側領域16から除去することができる。なお、4つのワイパー76は、図5に示すように、インク吐出領域15の短手方向の長さよりも若干長く且つインク吐出面3aの短手方向の長さよりも若干短くなっている。また、ワイパー76は、ゴムなどの弾性材料からなる。
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2及び図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中、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、インク受け取り部材75の先端が、インク吐出面3aに接触しない。
トレイ71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、平面視でエア排出部材74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、トレイ71がこのガイド軸96a,96bに沿って図中左右方向(矢印D方向及び矢印D方向と逆方向)に水平移動可能になっている。
ここで、トレイ71を水平移動させる水平移動機構91について説明する。水平移動機構(移動機構)91は、図2に示すように、トレイモータ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。トレイモータ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、トレイモータ92に接続されており、トレイモータ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、エア排出部材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、トレイモータ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とともにトレイ71及びトレイ71内のメンテナンス部材72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。
次に、インクジェットプリンタの制御系について、図7を参照して説明する。図7は、本発明の第1実施形態によるインクジェットプリンタの制御構成を示す概略ブロック図である。インクジェットプリンタ1には、プリンタの各動作を制御する制御部101が設けられている。制御部101は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)と、CPUが実行する制御プログラム及び制御プログラムに使用されるデータが記憶されているROM(Read Only Memory)と、プログラム実行時にデータを一時記憶するためのRAM(Random Access Memory)とで構成されており、図7に示すように、ヘッド制御部111と、搬送制御部112と、パージ制御部113とを含んでいる。
ヘッド制御部111は、制御部101がPC(パーソナルコンピューター)100からの印刷データを受信したときに、ヘッド駆動回路121を制御して対応するインクジェットヘッド2からインクを吐出させる。また、ヘッド制御部111は、印刷枚数が所定枚数に達したときに、ヘッド駆動回路121を制御して対応するインクジェットヘッド2からのインク吐出を停止させる。
搬送制御部112は、制御部101がPC100からの印刷データを受信したときに、ピックアップローラ22を回転させ搬送ベルト8上に用紙を搬送するようにピックアップモータ132をモータドライバ122で制御するとともに、搬送モータ133を駆動して搬送ベルト8上の用紙を搬送するようにモータドライバ123を制御する。また、搬送制御部112は、印刷枚数が所定枚数に達したときに、ピックアップモータ22の回転を停止するようにピックアップモータ132をモータドライバ122で制御するとともに、搬送ベルト8上の用紙が排紙された後、搬送モータ133の駆動を停止するようにモータドライバ123を制御する。
パージ制御部113は、インクポンプ制御部116と、ヘッド移動制御部(昇降機構制御手段)117と、メンテナンスユニット移動制御部(移動制御手段)118と、エアポンプ制御部119とを有している。インクポンプ制御部116は、制御部101がPC100からのパージ信号を受信したとき、及び、インクジェットヘッド2にインクを初期導入したときに、インクポンプ134を駆動して強制的にインクをインクジェットヘッド2へ送るようにポンプドライバ124を制御する。
ヘッド移動制御部117は、制御部101がPC100からのパージ信号を受信したとき、及び、インクジェットヘッド2にインクを初期導入したときに、ヘッドモータ52を駆動して4つの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するようにモータドライバ125を制御する。また、ヘッド移動制御部117は、インクジェットヘッド2に対するメンテナンス動作が終了したときに、ヘッドモータ52を駆動して4つのインクジェットヘッド2がヘッドメンテナンス位置から印刷位置に移動するようにモータドライバ125を制御する。
メンテナンスユニット移動制御部118は、制御部101がPC100からのパージ信号を受信したとき、及び、インクジェットヘッド2にインクを初期導入したときに、トレイモータ92を駆動してトレイ71がメンテナンス位置に移動するようにモータドライバ127を制御する。また、メンテナンスユニット移動制御部118は、インクジェットヘッド2からのパージ及びインク初期導入が終了すると、トレイモータ92を駆動してトレイ71が退避位置に移動するようにモータドライバ127を制御する。
エアポンプ制御部119は、トレイ71がメンテナンス位置から退避位置の方向に移動するときに、エアポンプ87を駆動してエア排出部73からエアを排出するようにポンプドライバ126を制御する。
次に、メンテナンスユニット70のメンテナンス動作について図8〜図10を参照しつつ以下に説明する。図8は、インク吐出面に付着した異物を除去するときの状況を示す図である。図9は、エア排出部73から排出されたエアによるエアワイプによってインク吐出面に付着した異物が移動する状況を示す図である。図10は、エアワイプによって外側領域16に移動した異物をワイパー76によって払拭する状況を示す図である。
インクジェットヘッド2へのインク初期導入及び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ときは、ヘッド移動制御部117がモータドライバ125を介して2つのヘッドモータ52を同調させて駆動し、インクジェットヘッド2を上方に移動させる。そして、インクジェットヘッド2が、図8(a)に示すように、ヘッドメンテナンス位置に到達したときに、ヘッド移動制御部117がモータドライバ125を介して2つのヘッドモータ52を停止させる。このとき、インク吐出面3aと搬送ベルト8との間にはメンテナンスユニット70が移動可能なスペースが形成される。なお、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ても、インク受け取り部材75やワイパー76と接触しない位置となっている。
次に、メンテナンスユニット移動制御部118が、モータドライバ127を介してトレイモータ92を駆動し、トレイ71を図3中矢印D方向(退避位置からメンテナンス位置へ移動する方向)に移動させる。そして、トレイ71が、図8(a)に示すように、メンテナンス位置に到達したときに、メンテナンス移動制御部118が、モータドライバ127を介してトレイモータ92を停止させる。このとき、トレイ71の図中左端部は、平面視で退避位置に配置されている廃インク受けトレイ77の右端部と重なっている。
次に、ヘッド移動制御部117がモータドライバ125を介して2つのヘッドモータ52を同調させて駆動し、インクジェットヘッド2を下方に移動させる。このとき、フレーム4の長手方向に沿う2つの枠部分4bの下面と当接部61の傾斜面61bとが当接しインク受け取り部材75が揺動軸64を回転中心として図8中反時計回り方向に揺動する。そして、図8(b)に示すように、上端面61a全体とフレーム4の下面とが当接したときに、ヘッド移動制御部117がモータドライバ125を介して2つのヘッドモータ52を停止させる。このとき、薄板63の上端面とフレーム4の下面との間隔が約0.5mmとなる。
次に、ポンプ制御部116が、ポンプドライバ124を介してインクポンプ134を駆動し、インクをインクジェットヘッド2に強制的に供給し、インクジェットヘッド2のノズルからインクを吐出させ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の詰まりやノズル内のインクの増粘が解消され、吐出特性が回復される。なお、インクジェットヘッド2内へのインク初期導入時の動作もパージ動作とほぼ同様な動作で行われる。インクポンプ134は、所定時間が経過したところで停止される。また、インク吐出面3aからトレイ71内に落ちたインクはトレイ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からインクが排出される。
次に、エアポンプ制御部119が、ポンプドライバ126を介してエアポンプ87を駆動し、エア排出部73から上方に向かってエアを排出させる。そして、メンテナンスユニット移動制御部118がモータドライバ127を介してトレイモータ92を駆動し、平面視においてエア排出部73の開いた方を先頭とする方向(図8中左方向)にトレイ71を移動させ、図8(c)に示すように、エア排出部73から排出されたエアによるインク吐出面3aのエアワイプを行う。
エアワイプを行う直前であってパージ後のインク吐出面3aは、図9(a)に示すように、インク吐出領域15のほぼ全体に異物(主にインクであって、増粘インクや埃なども含む)が付着した状態となっている。なお、図9においては、インク吐出面3aに付着した異物17(異物17a,17b)を分かり易くするためにハッチングを施している。そして、上述のようにトレイ71を移動させると、エア排出部73とインク吐出面3aとが対向し、図9(b)に示すように、エア排出部73から排出されたエアがインク吐出面3aに当たって図中矢印方向、すなわち、インク吐出面3aのエア排出部73と対向する領域からインク吐出面3aに沿って流れる。具体的には、エア排出部73の一対の平行部73aをなす部分からのエアが、インク吐出面3aに当たって主にインク吐出領域15の短手方向に向かって流れ、湾曲部73bをなす部分からのエアが、主に湾曲部73bの中心点Sと湾曲部73bに形成された孔81の中心点とを結ぶ方向に平行な方向に向かって流れる。
このようなエア排出部73からのエアの流れとトレイ71の移動によって、主にインク吐出領域15に付着した異物17が、図9(b)に示すように、順次、インク吐出領域15の短手方向の中央側に寄せられつつトレイ71の移動方向に寄せられるエアワイプが行われる。このとき、エア排出部73が一対の平行部73aを有し、平行部73aからのエアがインク吐出面3aに当たって、インク吐出領域15の短手方向であってインク吐出領域15の中央に向かって流れているので、湾曲部73bからのエアによって異物がトレイ71の移動方向に移動しても、その異物が一対の平行部73a間を越えてインク吐出面3aのエア排出部73と対向する領域の周囲外側に飛散しにくくなる。
このとき、トレイ71の退避位置側への移動に伴って、インク受け取り部材75の薄板63が、インク吐出領域15の短手方向中央側に寄せられた異物(主にインク)17aの大部分を毛管力によって吸い取るが、薄板63はインク吐出面3aと接触していないので部分的に吸い取れない異物17bがインク吐出領域15に付着した状態で残存する。この残存した異物17bは、湾曲部73bからのエアによってトレイ71の移動方向に寄せられるので、トレイ71の退避位置側への移動に伴ってエア排出部73とインク吐出面3aとが対向してきた領域にほとんど残存することがない。こうして、インク吐出領域15に付着した異物17をエアワイプによって外側領域16に移動させて、インク吐出領域15から異物を除去することができる。なお、インク受け取り部材75で除去されたインクは、トレイ71から廃インク受けトレイ77に流れ、インク排出孔77aから排出される。
次に、図10(a)に示すように、インク吐出面3aに付着した異物をエアワイプによってインク吐出領域15から外側領域16に移動させて、ワイパー76がインク吐出領域15を通過し外側領域16とその全体が対向したときに、メンテナンス移動制御部118が、モータドライバ127を介してトレイモータ92を停止させるとともに、エアポンプ制御部119がポンプドライバ126を介してエアポンプ87の駆動を停止し、エア排出部73からのエアの排出を停止させる。
次に、ヘッド移動制御部117がモータドライバ125を介して2つのヘッドモータ52を同調させて駆動し、インクジェットヘッド2を下方に移動させる。このとき、フレーム4の長手方向に沿う2つの枠部分4bの下面と当接部61の傾斜面61cとが当接しインク受け取り部材75が揺動軸64を回転中心として図10中反時計回り方向に揺動する。そして、図10(b)に示すように、傾斜61c全体とフレーム4の下面とが当接した状態で、ワイパー76の先端と外側領域16とが当接したときに、ヘッド移動制御部117がモータドライバ125を介して2つのヘッドモータ52を停止させる。
次に、メンテナンスユニット移動制御部118がモータドライバ127を介してトレイモータ92を駆動し、平面視においてエア排出部73の開いた方を先頭とする方向(図10中左方向)にトレイ71を移動させて、エアワイプによってインク吐出面3aの端部側(外側領域16)に寄せられたインクをワイパー76によって払拭する。これにより、インク吐出面3aに付着していたインク、増粘インク及び埃などの異物が、インク吐出面3aに残さず除去することができる。このとき、ワイパー76は、ノズル3bが形成されていない外側領域16と当接しながらインク吐出領域15と遠ざかる方向に移動する。ワイパー76は、インク吐出領域15と当接した状態で通過することがない。そのため、ワイパー76によって増粘インク及び埃などの異物をノズル3bに押し込むことがない。なお、ワイパー76で除去された異物は、ワイパー76に沿ってトレイ71上に流れ、そして、トレイ71から廃インク受けトレイ77に流れてインク排出孔77aから排出される。
そして、トレイ71が退避位置に到達したときに、メンテナンスユニット移動制御部118がモータドライバ127を介してトレイモータ92を停止させる。こうして、インク初期導入時の動作及びパージ動作に係るメンテナンスユニット70のメンテナンス動作が終了する。
なお、メンテナンス動作が終了すると、ヘッド移動制御部117が、モータドライバ125を介して2つのヘッドモータ52を同調させて駆動し、インクジェットヘッド2を下方に移動させる。そして、インクジェットヘッド2が印刷位置に到達したときに、ヘッド移動制御部117がモータドライバ125を介して2つのヘッドモータ52を停止させる。
以上のような第1実施形態によるインクジェットプリンタ1によると、エア排出部73から排出されたエアがインク吐出面3aに当たって当該インク吐出面3aのエア排出部73と対向する領域からその領域に部分的に包囲された内側領域に向かって流れるので、インク吐出面3aの主にインク吐出領域15に付着した異物(インク、増粘インク及び埃など)が周囲に飛散するのを抑制することができるとともに、インク吐出面3aに付着した異物をインク吐出領域15からエアワイプによる非接触で除去することができる。そのため、ノズル3bへの異物の押し込みを防ぐことができる。また、インク吐出面3aの大部分にワイパーを当接させて払拭する場合では、ワイパーの劣化に伴ってインク吐出面からの異物除去性能が低下するが、本発明においては、インク吐出領域15からの異物の除去をエアによって非接触で行っているため、異物除去性能が低下しない。
また、エア排出部材74にはインク受け取り部材75が設けられており、エアワイプ時において、インク吐出領域15の大部分のインクを非接触で吸い取っているので、インク吐出領域15に付着したインクが、エアワイプによって周囲に飛散しにくくなる。そのため、記録装置が汚れにくくなる。
続いて、本発明の第2実施形態によるインクジェットプリンタについて、図11及び図12を参照しつつ以下に説明する。図11は、メンテナンス部材の平面図である。なお、図11には、メンテナンス部材272と4つのインクジェットヘッド2とが対向したときのインク吐出面3aを2点鎖線で描いている。
本実施形態においては、メンテナンス部材272の構成が、第1実施形態のメンテナンス部材72の構成と若干異なるだけでそれ以外は、第1実施形態と同様であるため、同じものについては、同符号で示し説明を省略する。
本実施形態のメンテナンス部材272は、エア排出部材(エア排出体)274と、エア排出部材274に設けられたインク受け取り部材275と、エア排出部材274に設けられた4つのワイパー276とを有している。なお、ワイパー276は、第1実施形態のワイパー76と同様である。
エア排出部材274は、その平面形状が第1実施形態のエア排出部材74と異なっており、長方形平面形状の基部278は有するが、第1実施形態のような蓋部79はない。なお、基部278は、第1実施形態の突出部78a及び溝78cが形成されていないだけでそれ以外は、第1実施形態の基部78とほぼ同様である。
エア排出部材274は、基部278の上面に取り付けられたパイプ280を有している。パイプ280は、図11に示すように、対応するインクジェットヘッド2毎に図11中左方(インク吐出領域15の長手方向)に向かって開いた屈曲平面形状を有している。具体的には、エア供給路としてのパイプ280は、対応するインクジェットヘッド2毎に左方に開放するVの字が、上下に4つ繋がった平面形状を有している。そして、パイプ280の上面には、上方に向かって開口した複数の孔281が形成されている。これら孔281が、パイプ280の平面形状に沿ってほぼ等間隔に配列され、エア排出部273を構成している。
エア排出部273は、図11に示すように、パイプ280と同様に図11中左方に向かって開いた屈曲平面形状を有している。具体的には、エア排出部273は、対応するインクジェットヘッド2毎に左方に開放するVの字が、上下に4つ繋がった平面形状を有している。エア排出部273の各Vの字形状部分273aは、インク吐出面3aの短手方向に関して、インク吐出領域15を跨いで延在しており、Vの字形状部分273aの図11中上下の両端部が、インク吐出領域15を挟む外側領域16の一対の平行領域16aと対向している。
また、パイプ280の一端部には、第1実施形態と同様に、エアポンプ87に繋がったチューブ86が接続されている。この構成により、エアポンプ87が駆動されることで、エアポンプ87からのエアが、チューブ86、エア供給路としてのパイプ280の中空領域を通って、エア排出部273から排出される。
インク受け取り部材275は、第1実施形態のインク受け取り部材75とほぼ同様であるが、板状部材262だけが第1実施形態と異なっている。板状部材262は、エア排出部材274に第1実施形態の突出部78a,79aが形成されていないことによって、その平面形状が凹凸形状のない長方形平面形状となっている。これ以外は、第1実施形態の板状部材62と同様である。
次に、本実施形態におけるエア排出部273から排出されたエアの流れについて以下に説明する。図12は、エア排出部から排出されたエアによるエアワイプによってインク吐出面に付着した異物が移動する状況を示す図である。
本実施形態におけるメンテナンス動作は、第1実施形態とほぼ同様であるが、エア排出部273から排出されたエアの流れが、第1実施形態と異なる。本実施形態においては、第1実施形態と同様のタイミングでエア排出部273からエアが排出され、メンテナンスユニット移動制御部118がモータドライバ127を介してトレイモータ92を駆動し、平面視においてエア排出部273の開いた方を先頭とする方向(図12中左方向)にトレイ71を移動させ、エア排出部273から排出されたエアによるインク吐出面3aのエアワイプを行う。
当然、本実施形態においても、エアワイプを行う直前であってパージ後のインク吐出面3aは、図12(a)に示すように、インク吐出領域15のほぼ全体に異物(主にインクであって、増粘インクや埃なども含む)が付着した状態となっている。なお、図12においては、インク吐出面3aに付着した異物217(異物217a,217b)を分かり易くするためにハッチングを施している。
そして、上述のようにトレイ71を移動させると、エア排出部273とインク吐出面3aとが対向し、図12(b)に示すように、エア排出部273から排出されたエアがインク吐出面3aに当たって図中矢印方向、すなわち、インク吐出面3aのエア排出部273と対向する領域からインク吐出面3aに沿って流れる。具体的には、エア排出部73のVの字形状部分273aの両斜辺部をなす部分からのエアが、インク吐出面3aに当たって主に各斜辺部の延在方向と直交する方向に流れ、Vの字形状部分273aの両斜辺部の接続部(両斜辺部の端部)をなす部分からのエアが、インク吐出面3aに当たって主にインク吐出面3aの長手方向に流れる。
このようなエア排出部273からのエアの流れとトレイ71の移動によって、主にインク吐出領域15に付着した異物217が、図12(b)に示すように、順次、インク吐出領域15の短手方向の中央側に寄せられつつトレイ71の移動方向に寄せられるエアワイプが行われる。このとき、エア排出部273のVの字形状部分273aから排出されたエアが、インク吐出面3aのエア排出部273と対向する領域からその領域に部分的に包囲された内側領域に向かって流れるので、異物がインク吐出面3aのエア排出部273と対向する領域の外側周囲に飛散するのが抑制される。
また、このとき、トレイ71の退避位置側への移動に伴って、インク受け取り部材275の薄板63が、第1実施形態と同様に、インク吐出領域15の短手方向中央側に寄せられた異物(主にインク)217aの大部分を毛管力によって吸い取るが、薄板63はインク吐出面3aと接触していないので部分的に吸い取れない異物217bがインク吐出領域15に付着した状態で残存する。この残存した異物217bは、エア排出部273からのエアによってトレイ71の移動方向に寄せられるので、トレイ71の退避位置側への移動に伴ってインク吐出面3aのエア排出部273と対向してきた領域にほとんど残存することがない。こうして、インク吐出領域15に付着した異物をエアワイプによって外側領域16に移動させて、インク吐出領域15から異物を除去することができる。
以上のような第2実施形態によるインクジェットプリンタにおいても、エア排出部273から排出されたエアが、インク吐出面3aに当たって当該インク吐出面3aのエア排出部273と対向する領域からその領域に部分的に包囲された内側領域に向かって流れるので、インク吐出面3aの主にインク吐出領域15に付着した異物(インク、増粘インク及び埃など)が周囲に飛散するのを抑制することができるとともに、インク吐出面3aに付着した異物をインク吐出領域15からエアワイプによる非接触で除去することができる。そのため、ノズル3bへの異物の押し込みを防ぐことができる。また、インク吐出面3aの大部分にワイパーを当接して払拭する場合では、ワイパーの劣化に伴ってインク吐出面からの異物除去性能が低下するが、本発明においては、インク吐出領域15からの異物の除去をエアによって非接触で行っているため、異物除去性能が低下しない。
また、エア排出部材274にはインク受け取り部材275が設けられており、エアワイプ時において、インク吐出領域15の大部分のインクを非接触で吸い取っているので、インク吐出領域15に付着したインクが、エアワイプによって周囲に飛散しにくくなる。そのため、記録装置が汚れにくくなる。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の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、上述した各実施形態においては、エア排出部73,273が、インクジェットヘッド2毎に対応した横を向いたUの字あるいはVの字が上下に、4つずつ繋がった平面形状を有しているが、エア排出部が、各インクジェットヘッド2に対応して独立した、横を向いたUの字及びVの字の平面形状を有していてもよい。また、エア排出部は、トレイ71をメンテナンス位置から退避位置に移動させる方向において、先頭部分が開いた屈曲形状を有しておればよい。例えば、エア排出部73の一対の平行部73aを有していない湾曲部73bからなるエア排出部であってもよい。つまり、第1実施形態においては、エア排出部73が一対の平行部73aを有していなくてもよい。この場合においても、エア排出部となる湾曲部73bから排出されたエアが、インク吐出面3aに当たって当該インク吐出面3aの湾曲部73bと対向する領域からその領域に部分的に包囲された内側領域に向かって流れるので、インク吐出面3aの主にインク吐出領域15に付着した異物(インク、増粘インク及び埃など)が周囲に飛散するのを抑制することができるとともに、インク吐出面3aに付着した異物をインク吐出領域15からエアワイプによる非接触で除去することができる。そのため、ノズル3bへの異物の押し込みを防ぐことができる。また、インク受け取り部材75,275が設けられていなくてもよい。また、ワイパー76,276が設けられていなくてもよい。