JP2009178846A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出面を密封するための構造を簡素化しつつ吐出面を確実に密封する。
【解決手段】２つのインクジェットヘッドが、各インク吐出面３ａが露出するようにヘッドフレーム４ａに支持されている。ヘッドフレーム４ａには、位置決め孔４１ａ、４１ｂが形成されている。キャップ７６が、環状突起７６ａと環状突起７６ａを下方から支持する矩形状の底板部７６ｂと、環状突起７６ａの内側領域に配置された位置決めピン６１ａ、６１ｂとを有している。各位置決めピン６１ａ、６１ｂが対応する位置決め孔４１ａ、４１ｂに挿入されるように、環状突起７６ａをヘッドフレーム４ａに当接させる。このとき、環状突起７６ａが２つのインク吐出面３ａを囲んでいる。
【選択図】図５

Description

本発明は、液滴を吐出して記録媒体に画像を記録する記録装置に関する。

記録用紙等の記録媒体にインク滴を吐出して画像を記録するインクジェットプリンタとして、記録媒体にインク滴を吐出する複数のノズルが開口するインク吐出面が形成されたインクジェットヘッドを有するものがある。このようなインクジェットヘッドにおいては、ノズル内に紙粉が侵入したりノズル内のインクが増粘したりすることによって、ノズルが吐出不良を起こすことがある。そこで、このような吐出不良を防止するため、休止時においては、キャップによってインク吐出面を密封する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００４−１２２４２３号公報（図５）

上述した技術では、複数のインク吐出面を１つのキャップで密封する。これにより、キャップ構造を簡素化することができる。一方、キャップが大型化するため、キャップを正確に位置決めして、インク吐出面を確実に密封することが難しい。

そこで、本発明は、吐出面を密封するための構造を簡素化しつつ吐出面を確実に密封することができる記録装置を提供することを目的とする。

本発明の記録装置は、複数のノズルが開口する吐出面を有する複数の記録ヘッドと、前記記録ヘッドが配置される配置位置において貫通する穴が形成されており、前記配置位置においてそれぞれ対応する前記記録ヘッドの吐出面が前記穴に係る一方の開口から露出するように前記複数の記録ヘッドを支持するヘッドフレームと、前記ヘッドフレームに当接することによって、前記フレームから露出した複数の吐出面を囲む環状突起と、前記環状突起を支持しており、前記環状突起とともに前記複数の吐出面を覆う支持トレイと、前記ヘッドフレームと前記環状突起とが離隔する離隔状態と、前記ヘッドフレームと前記環状突起とが当接する当接状態とを選択的に取り得るように、前記ヘッドフレーム及び前記支持トレイの少なくともいずれかを移動させる移動機構とを備えている。前記支持トレイにおける前記環状突起の内側領域に、前記環状突起に係る前記ヘッドフレームとの当接部を含む平面に直交する方向に延在する１又は複数の位置決めピンが形成されており、前記ヘッドフレームには、前記環状突起が前記当接状態にあるときに、前記位置決めピンが挿入される位置決め孔が形成されている。

本発明によると、複数の記録ヘッドの吐出面を、位置決めピンで位置決めされた環状突起で覆うことができるため、吐出面を密封するための構造を簡素化しつつ吐出面を確実に密封することができる。また、位置決めピンが内側領域に形成されているため、記録装置の小型化を図ることができる。

本発明においては、前記内側領域において、点対称となる位置にそれぞれの前記位置決めピンが形成されていることが好ましい。これによると、環状突起の位置決めがさらに正確になるため、吐出面をより確実に密封することができる。

また、本発明においては、前記内側領域の中心に前記位置決めピンが形成されていることがより好ましい。これによると、温度環境の変化によって環状突起及び支持トレイの形状が変化しても、環状突起の内側領域の中心を基準として変化が均一化されて、吐出面を密封することができる。

さらに、本発明においては、前記内側領域が一方向に延在しており、前記内側領域の中心を除く位置に１又は複数の前記位置決めピンがさらに形成されており、前記内側領域の中心を除く位置に形成された前記位置決めピンが挿入される前記位置決め孔が、前記中心から離隔する方向に細長い長孔になっていることが好ましい。これによると、温度環境の変化によって位置決めピンの位置が変化しても、位置決めピンを位置決め孔に挿入させることができる。

加えて、本発明においては、前記位置決めピンが、前記内側領域に係る前記延在方向に関する両端近傍に形成されていることが好ましい。これによると、環状突起の位置決めがさらに正確になる。

また、本発明においては、前記複数の記録ヘッドが、前記吐出面の延在方向と直交する直交方向に千鳥状に配列されており、前記環状突起は、前記当接状態にあるときに、前記直交方向に関して互いに隣接する前記吐出面を２つずつ囲み、前記内側領域の中心に配置された前記位置決めピンに対応する前記位置決め孔が、前記環状突起が囲む２つの前記吐出面に係る中心同士を結ぶ線分の中心に対応して形成されていることがより好ましい。これによると、環状突起をコンパクトにすることができる。また、内側領域の中心と２つの吐出面に関する中心とが一致するため、当接状態における環状突起がヘッドフレームを押圧する押圧力が均一となる。

さらに、本発明においては、前記離隔状態において、前記位置決めピンの先端が、前記環状突起の先端より、前記支持トレイから離れた位置にあることが好ましい。これによると、環状突起の位置決めが完了したのちに、環状突起がヘッドフレームに当接することになるため、環状突起が、ヘッドフレームに当接した後に位置ズレを起こすのを防止することができる。

また、本発明においては、前記位置決め孔が、前記吐出面を含む面内において前記吐出面に隣接していることが好ましい。これによると、吐出面をより確実に密封することができる。

さらに、本発明においては、前記位置決めピンの硬度が、前記環状突起よりも高いことが好ましい。これによると、環状突起を正確に位置決めしつつ、環状突起をヘッドフレームに軽い押圧力で当接させることで吐出面を密封することができる。

加えて、本発明においては、前記位置決めピンを含む前記支持トレイと前記環状突起とが二色成型によって形成されていてもよい。これによると、製造工程を簡略化することができる。

また、本発明においては、前記当接状態において、前記位置決めピンと前記位置決め孔との間隙を封止する封止部材が、前記位置決めピン及び前記位置決め孔の少なくともいずれかに取り付けられていてもよい。これによると、位置決め孔を介して記録ヘッドの本体側に液滴が侵入するのを防止することができる。

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８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、８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、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。

用紙搬送経路の中間部における、インクジェットヘッド２と対向する領域が、用紙に画像が形成される画像形成領域となっている。さらに、用紙搬送経路に沿って搬送ベルト８のすぐ下流側には、剥離プレート１３が設けられている。剥離プレート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と対向する位置において、搬送ベルト８の内周面と接触することによって、搬送ベルト８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。

８つのインクジェットヘッド２は、用紙搬送方向（図２中下方から上方に向かう方向）Ｂに沿って千鳥状に配置されている。そして、用紙搬送方向Ｂの上流側から順に現れる２つずつのインクジェットヘッド２が、それぞれインクジェットヘッド組を形成している。これにより、４つのインクジェットヘッド組が用紙搬送方向Ｂに配列されている。これら４つのインクジェットヘッド組は、互いに異なる４色のインク（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）に対応しており、各インクジェットヘッド２は、対応する色のインク滴を吐出する。各インクジェットヘッド組の２つのインクジェットヘッド２は、用紙搬送方向Ｂに関して一部がオーバーラップしているとともに、用紙搬送方向Ｂに直交する主走査方向に関して互いに隣接するように固定されている。

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の内部には、図示しないインクタンクから供給されたインクを貯溜するインク溜まりが形成されている。リザーバユニット１０のインク溜まりに貯溜されたインクは、ヘッド本体３の図示しないインク流路に供給される。ヘッド本体３の底面には、図４に示すように、インク流路に連通する微小径のノズル（吐出口）３ｂの開口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の開口の周囲に余分なインクが付着するのを防止している。

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８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が印刷される。

図２及び図４に示すように、用紙搬送方向Ｂに配列された４つのヘッドフレーム４ａがフレーム４に固定されている。各ヘッドフレーム４ａは、矩形状の板部材であり、対応するインクジェットヘッド組に係る２つのインクジェットヘッド２を支持する。ヘッドフレーム４ａにおける各インクジェットヘッド２の配置位置には、主走査方向に延在した矩形状を有する２つの穴４ｂが形成されている。２つの穴４ｂは、用紙搬送方向Ｂに関して一部がオーバーラップしているとともに、主走査方向に関して互いに隣接するように形成されている。また、ヘッドフレーム４ａは、各インク吐出面３ａが穴４ｂに係る下方の開口からそれぞれ１つずつ露出するように、対応するインクジェットヘッド組の２つのインクジェットヘッド２を支持している。そして、本実施形態においては、各インク吐出面３ａとヘッドフレーム４ａ及びフレーム４の下面とが同一平面に配置されている。これにより、インク吐出面３ａ間の隙間がヘッドフレーム４ａによって塞がれている。

なお、ヘッドフレームが２つのインクジェットヘッド２を所定の位置関係に支持してインクジェットヘッド組を構成する点は同じであるが、インクジェットヘッド組をフレーム４に組み付けた場合、インク吐出面３ａとヘッドフレーム及びフレーム４の下面とが、必ずしも同一平面にある必要はない。このとき、インクジェットヘッド組を含む密閉空間が、後述のキャップ７６によって形成されることが重要である。例えば、インクジェットヘッド２とフレーム４間に生じる隙間や段差を埋める板部材（フィラープレート）を別途配置する構成とし、フィラープレートをキャップが当接する位置に配置してもよい。このフィラープレートは、フレーム４と一体であってもよいし、インクジェットヘッド組側に固定されていてもよい。

ヘッドフレーム４ａには、後述するキャップ動作において、キャップ７６を位置決めするための位置決めピン６１ａ、６１ｂがそれぞれ挿入される１つの位置決め孔４１ａ及び２つの位置決め孔４１ｂが形成されている。位置決め孔４１ａは、インクジェットヘッド組に係る各インク吐出面３ａの中心同士を結ぶ線分の中心であるヘッドフレーム４ａの中心に円形の開口を有する貫通孔である。位置決め孔４１ａの内壁面にはＯリング４１ｃが配置されている（図５参照）。位置決めピン６１ａが位置決め孔４１ａに挿入されたとき、Ｏリング４１ｃの内周面と位置決めピン６１ａの外周面とが接触する。これにより、位置決め孔４１ａが封止される。

さらに、２つの位置決め孔４１ｂは、ヘッドフレーム４ａの主走査方向に関する両端近傍における用紙搬送方向Ｂに関する中央であって、インク吐出面３ａに隣接する位置に形成されている。また、各位置決め孔４１ｂは、ヘッドフレーム４ａの中心（位置決め孔４１ａ）から離隔する方向（主走査方向）に細長い長孔となっており、その上面は封止されている（図５参照）。このように、位置決め孔４１ａ、４１ｂは、ヘッドフレーム４ａの中心を通過して主走査方向に延在する同一直線上に配置されている。また、２つの位置決め孔４１ｂは、ヘッドフレーム４ａの中心を基準として互いに点対称に配置されている。

図２及び図３に示すように、フレーム４は、インクジェットプリンタ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、８つのインクジェットヘッド２に係る並びの外側（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、ヘッドフレーム４ａ及び８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、８つのインクジェットヘッド２が用紙に対してインク滴を吐出する印刷位置（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のメンテナンス時にだけ、フレーム移動機構５１によって移動されて、８つのインクジェットヘッド２が印刷位置よりも上方にある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（退避位置）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、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、８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、メンテナンスユニット７０の退避位置の直下に配置されている。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７２、インク受け取り部材７３及びトレイ７５が配置されている。トレイ７５内には、図２に示すように、４つのキャップ７６が配置されている。キャップ７６は、環状突起７６ａと環状突起７６ａを下方から支持する矩形状の底板部７６ｂと、環状突起７６ａの内側領域に配置された１つの位置決めピン６１ａ及び２つの位置決めピン６１ｂとを有している。各位置決めピン６１ａ、６１ｂは、底板部７６ｂに立設されている。４つのキャップ７６は、各ヘッドフレーム４ａと対応するように、用紙搬送方向Ｂに配列されている。

環状突起７６ａは、底板部７６ｂの外周縁部から上方に突出している。これにより、環状突起７６ａ及び底板部７６ｂが一体となって上方に開口した凹部７６ｃを画定している。凹部７６ｃは、１つのインクジェットヘッド組に関する２つのインク吐出面３ａを包含する平面形状を有している。また、環状突起７６ａは、後述するキャップ動作により、対応するヘッドフレーム４ａの外周縁部のみと当接する。このとき、当該ヘッドフレーム４ａが支持するインクジェットヘッド組に係る２つのインク吐出面３ａが１つの凹部７６ｃによって覆われる（図６参照）。このように、キャップ７６は、２つのインク吐出面３ａを覆うことが可能となっており、ノズル３ｂ内のインクの乾燥を防止することができる。また、環状突起７６ａは、ゴムなどの弾性材料で構成されている。そのため、ヘッドフレーム４ａと環状突起７６ａとが密着しやすく、ヘッドフレーム４ａと環状突起７６ａとが当接したときに各凹部７６ｃの気密性を保持することができる。

１つの位置決めピン６１ａ及び２つの位置決めピン６１ｂは、底板部７６ｂから上方（環状突起７６ａに係るヘッドフレーム４ａとの当接部を含む平面に直交する方向）に延在する円柱形状を有している。また、位置決めピン６１ａ、６１ｂの各先端は先細りとなっている。位置決めピン６１ａは、環状突起７６ａの内側領域の中央に配置されている。また、２つの位置決めピン６１ｂは、環状突起７６ａの内側領域に係る主走査方向に関する両端近傍における用紙搬送方向Ｂに関する中央に配置されている。

このように、位置決めピン６１ａ、６１ｂは、環状突起７６ａの内側領域の中心を通過して主走査方向に延在する同一直線上に配置されている。また、２つの位置決めピン６１ｂは、環状突起７６ａの内側領域の中心を基準として互いに点対称に配置されている。そのため、環状突起７６ａがヘッドフレーム４ａに当接するとき、両者の当接部に対して環状突起７６ａからの押圧力が均一に加わることになる。これは、押圧力を下げても、キャップ時の密閉空間を確実に形成することに寄与する。

また、位置決めピン６１ａ、６１ｂの各先端が、環状突起７６ａの先端より、底板部７６ｂから離れた位置、すなわち上方に位置している。後述するキャップ動作において、位置決めピン６１ａが位置決め孔４１ａに、位置決めピン６１ａが、位置決め孔４１ｂにそれぞれ挿入される。これにより、環状突起７６ａがインク吐出面３ａと常に一定の位置関係を保った状態で、キャップ７６の位置決めがなされる。

なお、キャップ７６は、環状突起７６ａが弾性材料で、位置決めピン６１ａ、６１ｂを含む底板部７６ｂが硬質の樹脂材料でそれぞれ構成されるように、二色成型によって形成される。

キャップ７６は、バネ７５ａ（図５（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。また、キャップ７６の側面とトレイ７５の内壁面との間に僅かな空隙が形成されている。これにより、キャップ７６の環状突起７６ａとヘッドフレーム４ａとが当接したときに、バネ７５ａがその衝撃力を緩和する。さらに、ヘッドフレーム４ａに対するキャップ７６の平行度に多少誤差が生じていても、ヘッドフレーム４ａに対する傾きにキャップ７６が追従することが可能となる。そのため各凹部７６ｃ内を密閉空間とすることができる。

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７２及びインク受け取り部材７３が保持された保持部材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字形状となっており、保持部材７４の用紙搬送方向Ｂに沿う部分にワイパー７２及びインク受け取り部材７３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。

インク受け取り部材７３は、図２及び図３に示すように、用紙搬送方向Ｂに配列した８つのインクジェットヘッド２全体の長さよりも若干長い複数の薄板７３ａを備えている。各薄板７３ａは、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。さらに、インク受け取り部材７３は、ワイパー７２がインク吐出面３ａに当接した状態において、インク吐出面３ａとの間に僅かな隙間（例えば、０．５ｍｍ）が常に形成されるようになっている。各薄板７３ａは、ステンレス製である。

ワイパー７２は、薄板７３ａと同様に、用紙搬送方向Ｂに配列した８つのインクジェットヘッド２全体の長さよりも若干長く、その長手方向が用紙搬送方向Ｂに平行となるように配置されている。保持部材７４には、図２に示すように、溝７２ａが用紙搬送方向Ｂの両端間に延びて形成されており、ワイパー７２が溝７２ａの底面部に固定されている。ワイパー７２によって拭き取られたインクは、溝７２ａからトレイ７１を介して廃インク受けトレイ７７に流れ落ちることになる。なお、ワイパー７２は、ゴムなどの弾性材料からなる。

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７２や環状突起７６ａの先端が、インク吐出面３ａに接触しない。

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。ここでは、それぞれネジで固定されている。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７２及びインク受け取り部材７３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７２及びインク受け取り部材７４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５〜図７を参照しつつ以下に説明する。インクジェットヘッド２に対するメンテナンスは、主には、ノズル３ｂへの異物付着やノズル３ｂ近傍のインクの増粘によって生じる吐出不良を改善・回復するために行われる。このとき、所定量のインクがノズル３ｂから強制的に排出（パージ）される。また、メンテナンスは、このような吐出不良を予防するためにも行われる。このときには、所定数のインク滴がノズル３ｂから吐出（フラッシング）される。本実施形態では、パージ時に廃棄されるインクをキャップ７６で受け取る構成とされている。

図５（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５（ｂ）はキャップ７６の環状突起７６ａとインク吐出面３ａとが接しているときの状況図である。図６は、キャップ７６の環状突起７６ａとフレーム４とが当接しているときのヘッドフレーム４ａと環状突起７６ａとの位置関係を示す平面図である。図７（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７（ｂ）はインク受け取り部材７３及びワイパー７２によりインク吐出面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。

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、最初に、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。これにより、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８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を含む平面は、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７２及び環状突起７６ａの先端と接触しない位置となっている。

そして、インク吐出面３ａをキャップ７６で覆うキャップ動作を行う。なお、キャップ動作は、インクジェットプリンタ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おいて、ノズル３ｂ内のインクの乾燥を防止するためにも行われる。そして、図５（ａ）に示すように、キャップ動作においては、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、図６に示すように、キャップ７６の環状突起７６ａが対応するヘッドフレーム４ａの周囲縁部と対向する位置に配置される。このとき、キャップ７６の各凹部７６ｃが、対応するインクジェットヘッド組に係る２つのインクジェットヘッド２の各インク吐出面３ａと対向している。さらに、このとき、各キャップ７６に係る位置決めピン６１ａ、６１ｂが、対向するヘッドフレーム４ａに係る位置決め孔４１ａ、４１ｂとそれぞれ対向している。

次に、図５（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（フレーム４）を下方に移動させることによって、まず、位置決めピン６１ａ、６１ｂの先端が、対向する位置決め孔４１ａ、４１ｂにそれぞれ挿入される。このとき、キャップ７６が熱によって膨張したとしても、位置決め孔４１ｂが位置決め孔４１ａ（ヘッドフレーム４ａの中心）から離隔する方向に細長い長孔になっているため、位置決め孔４１ａに対する位置決めさえできていれば、位置決めピン６１ｂが位置決め孔４１ｂに確実に挿入される。位置決めピン６１ｂが位置決め孔４１ｂに挿入されると、キャップ７６が、位置決めピン６１ａを中心として回転するのが規制される。これにより、キャップ７６がヘッドフレーム４ａに対して高精度に位置決めされる。

そして、フレーム移動機構５１によりインクジェットヘッド２をさらに下方に移動させることによって、環状突起７６ａの先端が対応するヘッドフレーム４ａに当接して当接状態となる。このとき、インクジェットヘッド組に係る２つのインクジェットヘッド２の各インク吐出面３ａが１つの凹部７６ｃによって覆われる。これにより、各インク吐出面３ａが密封されてキャップ動作が完了する。

キャップ動作が完了した状態で、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）を駆動して、パージ動作を行う。このとき、所定量のインクがノズル３ｂからキャップ７６の凹部７６ｃ内に排出される。このパージ動作によって、吐出不良の原因であるノズル３ｂの詰まりやノズル３ｂ内のインクの増粘が解消される。凹部７６ｃ内に吐出されたインクは、図示しない排出流路を介してトレイ７１内に流れ込み、さらに、トレイ７１の底面に沿って図５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、ワイプ動作を行う。なお、ワイプ動作を行うときは、図７（ａ）に示すように、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ことによって、トレイ７１とトレイ７５との連結を解除し、トレイ７１のみをメンテナンス位置に移動させてから開始する。

ワイプ動作においては、トレイ７１がメンテナンス位置に移動された状態で、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。このとき、インクジェットヘッド２は、トレイ７１が左側（すなわち、退避位置）に移動するときに、ワイパー７２の先端がインク吐出面３ａと当接可能な位置であって、インク吐出面３ａとインク受け取り部材７３の薄板７３ａの上端との間に、例えば、０．５ｍｍの隙間が形成されるような位置に配置される。そして、図７（ｂ）に示すように、水平移動機構９１によってトレイ７１を、左側に移動させる。

このとき、インク吐出面３ａに付着しているインクのうち比較的大きな液滴は、インク受け取り部材７３の各薄板７３ａ間に毛管現象によって移動する。また、このとき、ワイパー７２は、その上端がインク吐出面３ａより上側にあるので、インク吐出面３ａと撓みながら接触し、インク受け取り部材７３によって除去できなかったインク吐出面３ａ上のインクを拭き取る。

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に残留したインクを拭き取るメンテナンス動作が終了する。なお、上述したように、メンテナンス動作が終了したのちに、再びキャップ動作を行って、インク吐出面３ａをキャップ７６で密封することが好ましい。これにより、ノズル３ｂ内のインクの乾燥を防止することができる。

以上のような本実施の形態によるインクジェットプリンタ１によると、１つのインクジェットヘッド組に関する２つのインク吐出面３ａを、位置決めピン６１ａ、６１ｂで位置決めされたキャップ７６で覆うため、インク吐出面３ａを密封するための構造を簡素化しつつインク吐出面３ａを確実に密封することができる。また、位置決めピン６１ａ、６１ｂが環状突起７６ａの内側領域に形成されているため、インクジェットプリンタ１の小型化を図ることができる。

また、環状突起７６ａの内側領域において、点対称となる位置にそれぞれの位置決めピン６１ｂが形成されているため、環状突起７６ａの位置決めがさらに正確になる。

さらに、環状突起７６ａの内側領域の中心に位置決めピン６１ａが形成されているため、温度環境の変化によって環状突起７６ａ及び底板部７６ｂの形状が変化しても、環状突起７６ａの内側領域の中心を基準として変化が均一化されて、インク吐出面３ａを密封することができる。

加えて、位置決めピン６１ｂが挿入される位置決め孔４１ｂが、位置決め孔４１ａから離隔する方向に細長い長孔になっているため、温度環境の変化によって位置決めピン６１ｂの位置が変化しても、位置決めピン６１ｂを位置決め孔４１ｂに確実に挿入させることができる。

また、長孔（位置決め孔４１ｂ）については、内側領域の中心を基準とした位置決めピン６１ｂの変位量に対応して決めればよく、基準位置を他の部位に設定した場合に比べて、その長さを短くすることができる。また、長孔はこの中心位置に関して対象に配置されているので、形状とサイズとを同じに形成すればよく、加工が簡略化される。

また、位置決めピン６１ｂが、環状突起７６ａの内側領域に係る延在方向に関する両端近傍に形成されているため、環状突起７６ａの位置決めがより一層正確になる。

さらに、環状突起７６ａが、当接状態にあるときに、用紙搬送方向Ｂに関して互いに隣接するインク吐出面３ａを２つずつ囲み、環状突起７６ａの内側領域の中心に配置された位置決めピン６１ａに対応する位置決め孔４１ａが、用紙搬送方向Ｂに関して互いに隣接する２つのインク吐出面３ａに係る中心同士を結ぶ直線の中心に対応して形成されている。このため、環状突起７６ａをコンパクトにすることができる。また、環状突起７６ａの内側領域の中心と２つのインク吐出面３ａに関する中心とが一致するため、当接状態における環状突起７６ａがヘッドフレーム４ａを押圧する押圧力が均一となる。

加えて、位置決めピン６１ａ、６１ｂの先端が、環状突起７６ａの先端より、底板部７６ｂから離れた位置にあるため、キャップ動作において、環状突起７６ａの位置決めが完了したのちに、環状突起７６ａがヘッドフレーム４ａに当接することになる。これにより、環状突起７６ａが、ヘッドフレーム４ａに当接した後に位置ズレを起こすのを防止することができる。

また、位置決め孔４１ｂが、インク吐出面３ａに隣接しているため、インク吐出面３ａをより確実に密封することができる。

さらに、位置決めピン６１ａ、６１ｂの硬度が、環状突起７６ａよりも高いため、キャップ７６を正確に位置決めしつつ、環状突起７６ａをヘッドフレーム４ａに軽い押圧力で当接させることによってインク吐出面３ａを密封することができる。

加えて、位置決めピン６１ａ、６１ｂを含む底板部７６ｂと環状突起７６ａとが二色成型によって形成されているため、製造工程を簡略化することができる。

また、当接状態において、位置決めピン６１ａが位置決め孔４１ａに挿入されたとき、Ｏリング４１ｃの内周面と位置決めピン６１ａの外周面とが接触し、位置決め孔４１ａが封止されるため、位置決め孔４１ａを介してインクジェットヘッド２の本体側にインクが侵入するのを防止することができる。

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、上述した実施形態においては、環状突起７６ａの内側領域において、当該内側領域の中心に位置決めピン６１ａが、位置決めピン６１ａを基準とした互いに点対称となる位置に位置決めピン６１ｂがそれぞれ形成される構成であるが、各位置決めピンは、環状突起７６ａの内側領域における任意の位置に形成されていてもよい。これによって、インクジェットヘッド２を含めて、各位置決めピン６１ａ、６１ｂやこれに対応した位置決め孔４１ａ、４１ｂの配置の自由度が高くなる。

また、上述の実施形態においては、環状突起７６ａの内側領域に３つの位置決めピン６１ａ、６１ｂが形成される構成であるが、環状突起７６ａの内側領域に１つ、２つ、または４つ以上の位置決めピンが形成される構成であってもよい。

加えて、上述の実施形態においては、位置決めピン６１ａ、６１ｂが円柱形状を有する構成であるが、位置決めピンが任意の断面形状を有していてもよい。例えば、三角形や四角形など断面形状を有していてもよい。なお、この場合、ヘッドフレームに形成される位置決め孔は、対応する位置決めピンの断面形状に合わせて形成されることが好ましい。これによって、位置決めピンが滑らかに位置決め孔に挿入されることになり、キャップ動作が確実に完了する。

さらに、上述の実施形態においては、位置決めピン６１ｂが挿入される位置決め孔４１ｂが、位置決め孔４１ａから離隔する方向に細長い長孔となる構成であるが、当該位置決め孔が円形の開口を有していてもよい。

また、上述の実施形態においては、環状突起７６ａが、当接状態にあるときに、用紙搬送方向Ｂに関して互いに隣接する前記吐出面を２つずつ囲む構成であるが、環状突起が３つ以上のインク吐出面３ａを囲む構成であってもよい。この場合でも、基準となる位置決めピンに対応する位置決め孔は、これら複数のインク吐出面３ａの配置の中心に極力近づけて形成することが好ましい。

さらに、上述の実施形態においては、位置決めピン６１ａ、６１ｂの先端が、環状突起７６ａの先端より、底板部７６ｂから離れた位置にある構成であるが、位置決めピン６１ａ、６１ｂの先端が、環状突起７６ａの先端より底板部７６ｂから近い位置にあってもよいし、これらが底板部７６ｂから同じ距離にあってもよい。

また、上述の実施形態においては、位置決めピン６１ａ、６１ｂの硬度が、環状突起７６ａよりも高くなっているが、位置決めピン６１ａ、６１ｂの硬度が、環状突起７６ａよりも低くなっていてもよいし、両者の硬度が同じであってもよい。

加えて、上述の実施形態においては、位置決め孔４１ａを封止するためのＯリング４１ｃが位置決め孔４１ａ内に配置されている構成であるが、このような封止部材が位置決めピンに取り付けられていてもよいし、封止部材を用いない構成であってもよい。

また、上述した実施形態においては、インクの種類毎に２つのインクジェットヘッド２からなるインクジェットヘッド組を構成しているが、インクの種類毎に３つ以上のインクジェットヘッド２からなるインクジェットヘッド組を構成してもよい。

また、上述の実施形態では、パージ時に廃棄されるインクをキャップで受ける構成であったが、パージに限らずノズル３ｂから廃棄されるインクは、トレイ７１で受け取る構成としてもよい。例えば、パージ時には、トレイ７５を残して、トレイ７１がメンテナンス位置に移動してインクを受け取る。このインクは、トレイ７１から廃インク受けトレイ７７へと流れて排出される。このパージ後には、図７（ｂ）に示すように、トレイ７１を退避位置に戻しながら、インク受け取り部材７３やワイパー７２によってインク吐出面３ａの除去を行えばよく、パージ動作後にトレイ７５（キャップ７６）を切り離す操作が不要になる。この後、インクの増粘防止が必要であれば、上述のキャップ動作を行えばよい。このように、キャップは、主にインクの増粘防止のために用いられることになる。これによって、キャップのインクによる汚染が無くなり、インク吐出面３ａが常に清浄なキャップによって封止されることになり、キャップ内の汚染物がノズル３ｂに付着することが無くなる。

加えて、上述した実施形態においては、キャップ動作において、フレーム移動機構５１がインクジェットヘッド２を移動させる構成であるが、キャップ動作において、トレイ７５を移動させる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２に示す８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。 （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ヘッドフレームとが当接しているときの状況図である。 図２に示すキャップの環状突起とヘッドフレームとが当接しているときのインクジェットヘッドと環状突起との位置関係を示す平面図である。 （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。

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
４ フレーム
４ａ ヘッドフレーム
４ｂ 穴
８ 搬送ベルト
８ａ 搬送面
４１ａ、４１ｂ 位置決め孔
４１ｃ Ｏリング
６１ａ、６１ｂ 位置決めピン
７０ メンテナンスユニット
７５ トレイ
７５ａ バネ
７６ キャップ
７６ａ 環状突起
７６ｂ 底板部
７６ｃ 凹部

Claims (11)

1. 複数のノズルが開口する吐出面を有する複数の記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドが配置される配置位置において貫通する穴が形成されており、前記配置位置においてそれぞれ対応する前記記録ヘッドの吐出面が前記穴に係る一方の開口から露出するように前記複数の記録ヘッドを支持するヘッドフレームと、
   前記ヘッドフレームに当接することによって、前記フレームから露出した複数の吐出面を囲む環状突起と、
   前記環状突起を支持しており、前記環状突起とともに前記複数の吐出面を覆う支持トレイと、
   前記ヘッドフレームと前記環状突起とが離隔する離隔状態と、前記ヘッドフレームと前記環状突起とが当接する当接状態とを選択的に取り得るように、前記ヘッドフレーム及び前記支持トレイの少なくともいずれかを移動させる移動機構とを備えており、
   前記支持トレイにおける前記環状突起の内側領域に、前記環状突起に係る前記ヘッドフレームとの当接部を含む平面に直交する方向に延在する１又は複数の位置決めピンが形成されており、
   前記ヘッドフレームには、前記環状突起が前記当接状態にあるときに、前記位置決めピンが挿入される位置決め孔が形成されていることを特徴とする記録装置。
2. 前記内側領域において、点対称となる位置にそれぞれの前記位置決めピンが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記内側領域の中心に前記位置決めピンが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 前記内側領域が一方向に延在しており、
   前記内側領域の中心を除く位置に１又は複数の前記位置決めピンがさらに形成されており、
   前記内側領域の中心を除く位置に形成された前記位置決めピンが挿入される前記位置決め孔が、前記中心から離隔する方向に細長い長孔になっていることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
5. 前記位置決めピンが、前記内側領域に係る前記延在方向に関する両端近傍に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
6. 前記複数の記録ヘッドが、前記吐出面の延在方向と直交する直交方向に千鳥状に配列されており、
   前記環状突起は、前記当接状態にあるときに、前記直交方向に関して互いに隣接する前記吐出面を２つずつ囲み、
   前記内側領域の中心に配置された前記位置決めピンに対応する前記位置決め孔が、前記環状突起が囲む２つの前記吐出面に係る中心同士を結ぶ線分の中心に対応して形成されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の記録装置。
7. 前記離隔状態において、前記位置決めピンの先端が、前記環状突起の先端より、前記支持トレイから離れた位置にあることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の記録装置。
8. 前記位置決め孔が、前記吐出面を含む面内において前記吐出面に隣接していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の記録装置。
9. 前記位置決めピンの硬度が、前記環状突起よりも高いことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の記録装置。
10. 前記位置決めピンを含む前記支持トレイと前記環状突起とが二色成型によって形成されていることを特徴とする請求項９に記載の記録装置。
11. 前記当接状態において、前記位置決めピンと前記位置決め孔との間隙を封止する封止部材が、前記位置決めピン及び前記位置決め孔の少なくともいずれかに取り付けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の記録装置。

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