JP2016097526A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワイパー部材およびキャップ昇降機構部の移動量を抑制することにより装置が大型になるのを抑制することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】この画像形成装置100は、中央部に設けられる溝形成部1aと、溝形成部1aの両端部側に設けられる溝非形成部1bとを含むリードスクリュ1と、リードスクリュ1に移動可能に取り付けられる、軸方向への移動に伴いインクの噴射面を覆うキャップ昇降機構部2、および、噴射面に付着しているインクを払拭するワイパー部材3とを備え、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の一方は、溝形成部1aに螺合しながら単独で移動を開始し、所定距離移動することにより、停止状態にあるキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の他方と連結して、他方を溝形成部1aの溝1cに螺合させ、溝非形成部1bまで移動して停止するように構成されている。
【選択図】図4
【解決手段】この画像形成装置100は、中央部に設けられる溝形成部1aと、溝形成部1aの両端部側に設けられる溝非形成部1bとを含むリードスクリュ1と、リードスクリュ1に移動可能に取り付けられる、軸方向への移動に伴いインクの噴射面を覆うキャップ昇降機構部2、および、噴射面に付着しているインクを払拭するワイパー部材3とを備え、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の一方は、溝形成部1aに螺合しながら単独で移動を開始し、所定距離移動することにより、停止状態にあるキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の他方と連結して、他方を溝形成部1aの溝1cに螺合させ、溝非形成部1bまで移動して停止するように構成されている。
【選択図】図4
Description
この発明は、画像形成装置に関し、特に、インクを噴射する印刷ヘッドを備える画像形成装置に関する。
従来、インクを噴射する印刷ヘッドを備える画像形成装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、印刷ヘッドと、リードスクリュと、リードスクリュの回動により軸方向に移動されるようにリードスクリュに取り付けられるワイパー部材およびキャップ昇降機構部とを備えた画像形成装置が開示されている。なお、ワイパー部材およびキャップ昇降機構部は、常にリードスクリュに螺合するとともに、互いに独立して同じリードスクリュ上を移動するように構成されている。
リードスクリュは、中央部に設けられるピッチの大きい螺旋状の溝が形成される第1溝形成部と、第1溝形成部の両端部側にそれぞれ設けられるピッチの小さい螺旋状の溝が形成される第2溝形成部とを含んでいる。ワイパー部材は、印刷ヘッドの噴射面に付着しているインクを払拭するように構成されている。キャップ昇降機構部は、印刷ヘッドのインクの噴射面を覆うキャップ部材を含んでいる。また、キャップ昇降機構部は、ピッチの大きい第1溝形成部を移動することに伴って、キャップ部材を噴射面から離間させる(キャップ部材を下降させる)ように構成されている。したがって、キャップ昇降機構部は、ワイパー部材に噴射面のインクを払拭させるために、ワイパー部材に先立ってピッチの大きい第1溝形成部を単独で移動するように構成されている。
詳細には、待機状態において、ワイパー部材およびキャップ昇降機構部が互いに近接して配置されているとともに、共に、一方のピッチの小さい第2溝形成部に螺合した状態で配置されている。また、キャップ昇降機構部が、ワイパー部材よりもリードスクリュのピッチの大きい第1溝形成部側に配置されている。そして、キャップ昇降機構部は、ピッチの小さい第2溝形成部からピッチの大きい第1溝形成部に螺合して単独で第1溝形成部を移動することにより、ピッチの小さい第2溝形成部を移動するワイパー部材と離間するとともに、キャップ部材は、噴射面から離間される。キャップ昇降機構部が上記噴射面からの離間動作を行っている間、ワイパー部材は、ピッチの小さい第2溝形成部を移動し、キャップ昇降機構部の上記噴射面からの離間動作の終了後に、ワイパー部材は、ピッチの小さい第2溝形成部からピッチの大きい第1溝形成部に螺合して移動することによって、ワイパー部材によるインクの払拭動作が行われる。
しかしながら、上記特許文献1では、ワイパー部材およびキャップ昇降機構部が常に同じリードスクリュに螺合していることから、キャップ昇降機構部が第1溝形成部を移動することによりキャップ部材を下降(キャップ部材を噴射面から離間)させた後も、ワイパー部材を移動させるためにリードスクリュが回転することに伴って、キャップ昇降機構部が同一方向(第1溝形成部から離間する方向)への移動を継続させている。したがって、キャップ昇降機構部の移動量を確保するために、装置が大型になるという問題点がある。なお、ワイパー部材が先行して第1溝形成部を移動する(キャップ部材を元の位置に上昇させる)場合にも同様の問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、ワイパー部材およびキャップ昇降機構部の移動量を抑制することにより装置が大型になるのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することである。
この発明の一の局面による画像形成装置は、中央部に設けられる螺旋状の溝が形成される第1領域と、第1領域の両端部側に設けられ、溝が形成されない第2領域とを含むリードスクリュと、リードスクリュに取り付けられており、リードスクリュの回動による軸方向への移動に伴って印刷ヘッドのインクの噴射面を覆うキャップ部材を含むキャップ昇降機構部と、リードスクリュに取り付けられており、リードスクリュの回動による軸方向への移動に伴って噴射面に付着しているインクを払拭するワイパー部材とを備え、キャップ昇降機構部およびワイパー部材の一方は、第1領域の溝に螺合しながら単独で移動を開始し、所定距離移動することにより、停止状態にあるキャップ昇降機構部およびワイパー部材の他方と連結して、他方を第1領域の溝に螺合させるとともに、第2領域まで移動して停止するように構成されている。
この発明の一の局面による画像形成装置では、上記のように、キャップ昇降機構部およびワイパー部材の一方を、第1領域の溝に螺合しながら単独で移動を開始し、所定距離移動することにより、停止状態にあるキャップ昇降機構部およびワイパー部材の他方と連結して、他方を第1領域の溝に螺合させるとともに、第2領域まで移動して停止するように構成する。これにより、キャップ昇降機構部およびワイパー部材の他方が第1領域を移動している間に、先に第2領域まで移動したキャップ昇降機構部およびワイパー部材の一方を停止させることができるので、ワイパー部材およびキャップ昇降機構部の移動量を抑制することができる。その結果、装置が大型になるのを抑制することができる。
上記一の局面による画像形成装置において、好ましくは、キャップ昇降機構部およびワイパー部材は、共に、停止した状態で維持される待機状態において、同一端部側の第2領域に配置されるように構成されている。ここで、一例として、一方の第2領域側に、キャップ昇降機構部およびワイパー部材が移動した際に、第2領域にキャップ昇降機構部が配置され、第1領域の溝にワイパー部材が螺合した状態が待機状態になる構成では、キャップ昇降機構部およびワイパー部材の一方が第2領域に配置された状態で、他方が第2領域に達する前に、他方を第1領域の所定位置で停止させるためにリードスクリュの回転数を制御することが必要となる。この構成に対して、上記のように構成すれば、キャップ昇降機構部およびワイパー部材を、共に、リードスクリュの第2領域に配置するだけで、上記のような制御を行うことなく、キャップ昇降機構部およびワイパー部材を容易に停止状態(待機状態)にすることができる。
この場合、好ましくは、キャップ昇降機構部およびワイパー部材が共に第2領域に配置されている場合に、キャップ昇降機構部およびワイパー部材に対して第1領域に向く付勢力を付与する付勢部材をさらに備え、付勢部材は、キャップ昇降機構部およびワイパー部材の一方が付勢力によって第1領域に螺合した後、他方が第2領域に配置されている場合に、キャップ昇降機構部およびワイパー部材の他方に対して付勢力を付与しないように構成されている。このように構成すれば、待機状態において、キャップ昇降機構部およびワイパー部材が、共に、同一端部側の第2領域に配置される場合に、付勢部材により、キャップ昇降機構部およびワイパー部材の一方のみを第1領域の溝に容易に螺合させることができる。
上記一の局面による画像形成装置において、好ましくは、キャップ昇降機構部およびワイパー部材は、それぞれ、互いに連結する第1連結部および第2連結部を含み、第1連結部および第2連結部のうちの少なくとも一方は、軸方向に延びるように形成されるとともに、リードスクリュに対する取付位置から所定間隔離間した連結位置で連結するように構成されている。このように構成すれば、第1連結部および第2連結部を、リードスクリュに対する取付位置から所定間隔離間した連結位置で連結させることができるので、キャップ昇降機構部およびワイパー部材の一方が所定距離移動してから他方と連結する構成を、簡易な構成で実現することができる。
この場合、好ましくは、第1連結部および第2連結部の少なくとも一方は、第1連結部および第2連結部が互いに連結した状態でキャップ昇降機構部およびワイパー部材の一方を第1領域の溝に螺合させる際に、螺旋状の溝の少なくとも1回転に相当する軸方向へのキャップ昇降機構部およびワイパー部材の他方の移動を弾性変形することにより吸収する弾性変形部を含む。このように構成すれば、リードスクリュの第1領域の溝が、キャップ昇降機構部またはワイパー部材の一方とすぐに螺合することができない回転位置にある場合でも、弾性変形部により、螺旋状の溝の少なくとも1回転に相当する軸方向へのキャップ昇降機構部およびワイパー部材の他方の移動を吸収することができる。その結果、第1連結部および第2連結部に大きな負荷がかかるのを抑制しながら、キャップ昇降機構部またはワイパー部材の一方をリードスクリュの第1領域の溝に対して確実に螺合させることができる。
上記第1連結部および第2連結部の少なくとも一方が弾性変形部を含む構成において、好ましくは、弾性変形部は、樹脂バネ、クッション部材または圧縮バネからなる。このように構成すれば、第1連結部および第2連結部が連結する際に、第1連結部および第2連結部に大きな負荷がかかるのを容易に抑制することができる。
上記一の局面による画像形成装置において、好ましくは、ワイパー部材は、噴射面上を摺動されることによりインクを払拭する複数の払拭部を含み、キャップ部材は、噴射面に当接されることにより噴射面を覆う複数の封止部を含み、リードスクリュは、1つ設けられ、軸方向に直交する横方向において、それぞれ、同数の払拭部および封止部が、リードスクリュの両側に配置されるように構成されている。このように構成すれば、リードスクリュに偏った荷重が掛かり、封止部および払拭部が横方向において傾くことを抑制することができるので、複数の払拭部により均等な圧力で噴射面のインクを払拭することができる。また、複数の封止部により均等な圧力で噴射面を封止することができる。
本発明によれば、上記のように、ワイパー部材およびキャップ昇降機構部の移動量を抑制することにより装置が大型になるのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1〜図14を参照して、本発明の第1実施形態による画像形成装置100の構成について説明する。
図1〜図14を参照して、本発明の第1実施形態による画像形成装置100の構成について説明する。
画像形成装置100は、図1に示すように、所定のケーブル90によりパーソナルコンピュータ91と接続可能に構成されている。また、画像形成装置100は、後方側(Y1方向側)に給紙トレイ101が設けられている。また、画像形成装置100は、給紙トレイ101から給紙された用紙Pにパーソナルコンピュータ91から取得した画像データに基づいて画像を印刷可能に構成されている。
以下では、画像形成装置100の給紙トレイ101が配置される後方側とは反対側を前方側(Y1方向側)(後述するメンテナンスユニット105のモータ10(図2参照)が配置される側)とする。また、上下方向(Z方向)および前後方向(Y方向)に直交する方向を左右方向(X方向)とする。なお、以下の説明において、前後方向(Y方向)は、後述する軸方向と等しい方向となる。
画像形成装置100は、図2に示すように、種々の部品が設置される筺体部102と、カバー部103(図1参照)と、印刷部104と、メンテナンスユニット105とを備えている。カバー部103は、筺体部102に対して上方(Z1方向)から取り付けられることにより筺体部102を覆っている。印刷部104は、ベルト104aにより左右方向(X方向)に交互に移動されることにより、用紙P上に印刷を行うように構成されている。印刷の際、印刷部104は、用紙Pの上方の領域(印刷領域)を移動するように構成されている。なお、図2では、カバー部103を省略した構成を示している。
印刷部104は、図3に示すように、インクカートリッジ104bと、インクカートリッジ104bを搭載するキャリッジ104cと、キャリッジ104cの下方側(Z1方向側)に左右方向に2つ並ぶように設けられる印刷ヘッド104dとを含んでいる。印刷ヘッド104dは、下面がインクを噴射するノズル(図示せず)を有する噴射面104eとなっている。
メンテナンスユニット105は、印刷ヘッド104d(噴射面104e)からインクが良好に噴射されるように所定のメンテナンス動作を行うように構成されている。また、メンテナンスユニット105は、用紙P(図1参照)が搬送されることがない筐体部102の左側端部(X2方向側端部)に設置されている。また、メンテナンスユニット105は、上方(印刷領域を外れた非印刷領域)に印刷部104が配置された状態でメンテナンス動作を行うように構成されている。なお、メンテナンス動作とは、印刷ヘッド104dのインクの噴射面104eを払拭する動作および噴射面104eを封止する動作である。また、メンテナンス動作は、画像形成装置100(図2参照)の使用前後などにおいて行われる。
次に、メンテナンスユニット105の詳細な構成について説明する。
メンテナンスユニット105(画像形成装置100(図2参照))は、図4に示すように、1つのリードスクリュ1と、リードスクリュ1に取り付けられるキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3とを備えている。キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3は、リードスクリュ1の回動に伴い軸方向(Y1方向)に移動されるように構成されている。また、リードスクリュ1は、中央部に設けられる螺旋状の溝1cが形成される溝形成部1aと、溝形成部1aの両端部側に設けられ、溝1cが形成されない丸軸状の溝非形成部1bとを含んでいる。なお、溝形成部1aは、本発明の「第1領域」の一例である。また、溝非形成部1bは、本発明の「第2領域」の一例である。
ここで、第1実施形態では、メンテナンスユニット105(画像形成装置100)は、キャップ昇降機構部2(またはワイパー部材3)を、溝形成部1aの溝1cに螺合しながら単独で移動させるように構成されている。また、メンテナンスユニット105(画像形成装置100)は、キャップ昇降機構部2(ワイパー部材3)を所定距離移動させることにより、キャップ昇降機構部2(ワイパー部材3)と停止状態にあるワイパー部材3(キャップ昇降機構部2)とを連結させて、ワイパー部材3(キャップ昇降機構部2)を溝形成部1aの溝1cに螺合させるように構成されている。そして、メンテナンスユニット105(画像形成装置100)は、キャップ昇降機構部2(ワイパー部材3)を溝非形成部1bまで移動させて停止させるように構成されている。詳細については後述する。
リードスクリュ1は、軸方向(以下、軸方向とは、リードスクリュ1の軸方向とする)が前後方向(Y方向)に延びるように筺体部102に設置されている。また、リードスクリュ1の前方(Y2方向)端部には、モータ10が設置されている。このモータ10により、リードスクリュ1は、回転(正転および逆転)することが可能なように構成されている。
また、リードスクリュ1の2つの溝非形成部1bには、それぞれ、圧縮バネ11が設けられている。この圧縮バネ11は、溝形成部1aとは反対側の端部が筺体部102に当接するように配置されている。したがって、圧縮バネ11は、溝形成部1aとは反対側の端部で軸方向への移動が規制されている。なお、圧縮バネ11は、本発明の「付勢部材」の一例である。
また、図12に示すように、後述するキャップ螺合部20a(キャップ昇降機構部2が溝形成部1aの溝1cに螺合する部分)の軸方向の大きさCと、圧縮バネ11の軸方向の大きさS(自然長)との和は、溝非形成部1bの軸方向の大きさL以下に設定されている。
また、後述するワイパー螺合部30(ワイパー部材3が溝形成部1aの溝1cに螺合する部分)の軸方向の大きさWと、圧縮バネ11の軸方向の大きさS(自然長)との和は、溝非形成部1bの軸方向の大きさL以下に設定されている。
また、キャップ螺合部20aの軸方向の大きさCと、ワイパー螺合部30の軸方向の大きさWと、圧縮バネ11の軸方向の大きさS(自然長)との和は、溝非形成部1bの軸方向の大きさLよりも大きく設定されている。なお、2つの溝非形成部1bの軸方向の大きさは、互いに異なっていてもよいが、説明では等しい大きさであるとする。
また、リードスクリュ1は、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3が共に待機状態にある場合において、同一端部側の溝非形成部1bにキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3を配置するように構成されている。なお、待機状態とは、メンテナンス動作を開始(または終了)する時点での状態を意味する。また、待機状態では、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3が、共に、停止した状態で維持される。したがって、圧縮バネ11は、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3が共に溝非形成部1bに配置されている場合に、自然長よりも圧縮された状態となるため、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3に対して溝形成部1aに向く付勢力を付与するように構成されている。
また、圧縮バネ11は、キャップ昇降機構部2(ワイパー部材3)が上記の付勢力によって溝形成部1aの溝1cに螺合した後、ワイパー部材3(キャップ昇降機構部2)が溝非形成部1bに配置されている場合に、ワイパー部材3(キャップ昇降機構部2)に対して付勢力を付与しないように構成されている。
また、リードスクリュ1は、軸方向に直交する横方向(左右方向(X方向))において、それぞれ、同数(1つずつ)のキャップ昇降機構部2に含まれる後述する払拭部31および後述する封止部21aが両側に配置されるように構成されている。
キャップ昇降機構部2は、軸方向への移動に伴って印刷ヘッドのインクの噴射面104e(図3参照)を覆うことが可能に構成されている。また、キャップ昇降機構部2は、リードスクリュ1に設置される昇降部材20と、昇降部材20の上方(Z1方向)に配置されるとともに、昇降部材20とは別体の筺体部102に設置されるキャップ部材21とを含んでいる。
昇降部材20は、リードスクリュ1に設置され、リードスクリュ1の回動に伴い軸方向に移動可能なように構成されている。また、昇降部材20は、リードスクリュ1に対してワイパー部材3よりも後方側(Y1方向側)に取り付けられている。また、昇降部材20は、リードスクリュ1に螺合されるキャップ螺合部20aと、傾斜部20bとを有している。
昇降部材20のキャップ螺合部20aは、後方側(Y1方向側)の溝非形成部1bに配置されている場合に、後方側で圧縮バネ11に当接可能に構成されている。また、キャップ螺合部20aは、前方側(Y2方向側)の溝非形成部1bに配置されている場合(この場合には、ワイパー螺合部30も前方側の溝非形成部1bに配置されている)に、後方側(Y1方向側)で溝形成部1aおよび前方側(Y2方向側)でワイパー螺合部30に当接するように構成されている。この際、キャップ螺合部20aは、前方側(Y2方向側)の圧縮バネ11によりワイパー螺合部30を介して後方側(溝形成部1a側)に向けた付勢力を受けるように構成されている。
また、昇降部材20のキャップ螺合部20aには、図5に示すように、内側にリードスクリュ1の溝形成部1aの溝1cに螺合する螺合ピン20cが設けられている。螺合ピン20cはリードスクリュ1の径方向に延びている。昇降部材20は、この螺合ピン20cが溝形成部1aの溝部分に沿って移動することにより、軸方向に移動することが可能なように構成されている。
昇降部材20の傾斜部20bは、図4に示すように、前方(Y1方向)から後方(Y2方向)に向かうにつれて高さを増す傾斜面を有する三角形状に形成されている。また、傾斜部20bは、リードスクリュ1の右方向側(X1方向側)に1つ(図示せず)、左方向側に2つ設けられている。
キャップ部材21は、画像形成装置100(図2参照)の電源を切っているときに、噴射面104e(図3参照)を覆う状態で保持されるように構成されている。また、キャップ部材21は、昇降部材20の軸方向への移動に伴って上下方向(Z方向)に移動可能なように筐体部102に取り付けられている。詳細には、キャップ部材21は、昇降部材20の後方(Y1方向)への移動に伴って下方(Z2方向)に移動(下降)するとともに、昇降部材20の前方(Y2方向)への移動に伴って上方(Z1方向)に移動(上昇)するように構成されている。また、キャップ部材21は、封止部21aと、昇降ピン21bとを有している。
キャップ部材21の封止部21aは、印刷ヘッド104dの噴射面104e(図3参照)に当接されることにより噴射面104eを覆うように構成されている。また、封止部21aは、上記の通り、リードスクリュ1の左右両側に1つずつ配置されている。また、封止部21aは、キャップ部材21の上方側(Z1方向側)に配置され、キャップ部材21が上昇した状態で、噴射面104eを覆うとともに、キャップ部材21が下降した状態で、印刷部104の噴射面104eから離間するように構成されている。また、封止部21aは、中央が下方(Z2方向)に凹んだ皿形状に形成されている。
キャップ部材21の昇降ピン21bは、昇降部材20の3つの傾斜部20bに対応する位置に、それぞれ、設けられている。なお、筺体部102には、昇降ピン21bが係合される上下方向(Z方向)に延びるガイド溝部102aが設けられている。キャップ部材21は、このガイド溝部102aに沿って昇降ピン21bが上下方向(Z方向)に移動することにより、昇降するように構成されている。なお、上記のキャップ昇降機構部2(昇降部材20)およびワイパー部材3を連結させる構成については、ワイパー部材3の説明と合わせて記載する。
ワイパー部材3は、噴射面104e(図3参照)に付着しているインクを払拭するように構成されている。ワイパー部材3は、リードスクリュ1に設置され、リードスクリュ1の回動に伴い軸方向に移動可能なように構成されている。また、ワイパー部材3は、リードスクリュ1に螺合されるワイパー螺合部30と、払拭部31とを有している。
ワイパー部材3のワイパー螺合部30は、前方側(Y2方向側)の溝非形成部1bに配置されている場合に、前方側で圧縮バネ11に当接可能に構成されている。また、ワイパー螺合部30は、後方側(Y1方向側)の溝非形成部1bに配置されている場合(この場合には、キャップ螺合部20aも後方側の溝非形成部1bに配置されている)に、前方側(Y2方向側)で溝形成部1aおよび後方側(Y1方向側)でキャップ螺合部20aに当接するように構成されている。この際、ワイパー螺合部30は、後方側(Y1方向側)の圧縮バネ11によりキャップ螺合部20aを介して前方側(溝形成部1a側)に向けた付勢力を受けるように構成されている。
また、ワイパー螺合部30には、図5に示すように、リードスクリュ1の溝形成部1aの溝1cに螺合する螺合ピン30aが設けられている。
ワイパー部材3の払拭部31は、図4に示すように、噴射面104e(図3参照)上を摺動することによりインクを払拭するように構成されている。また、払拭部31は、上記の通り、リードスクリュ1の左右両側に1つずつ配置されている。また、封止部21aは、ワイパー部材3の上方側(Z1方向側)に配置され、印刷部104がメンテナンスユニット105の上方(Z1方向)(非印刷領域)に配置された状態で、前後方向(Y方向)に移動することにより、噴射面104e上を摺動するように構成されている。
次に、キャップ昇降機構部2(昇降部材20)およびワイパー部材3を連結させる構成について説明する。
キャップ昇降機構部2(昇降部材20)およびワイパー部材3は、図6に示すように、それぞれ、互いに連結する第1連結部20dおよび第2連結部32を含んでいる。第1連結部20dおよび第2連結部32は、それぞれ、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の下方側(Z2方向側)に配置されている。また、第2連結部32は、軸方向に延びるように構成されている。これにより、第2連結部32は、リードスクリュ1に対する取付位置(ワイパー螺合部30)から所定間隔離間した連結位置で連結するように構成されている。
また、第2連結部32は、第1連結部20dおよび第2連結部32が互いに連結した状態でワイパー部材3を溝形成部1aの溝1cに螺合させる際に、螺旋状の溝1cの1回転に相当する軸方向へのキャップ昇降機構部2の移動を弾性変形することにより吸収可能に構成されている。
詳細には、第2連結部32は、2つに分かれて後方(Y2方向)に延びる2股形状に形成される2股樹脂バネ32aを有している。また、2股樹脂バネ32aは、先端(後方端)が互いに内側に突出するフック形状に形成されている。第1連結部20dは、第2連結部32の2股樹脂バネ32aの間に挟まれる位置に配置されたブロック形状に形成されている。また、第1連結部20dは、2股樹脂バネ32aの間において、2股樹脂バネ32aのフック形状の先端(後方端)に当接する位置からワイパー螺合部30に当接する位置までの所定範囲を第2連結部32に対して相対的に移動可能に構成されている。
そして、第2連結部32は、第1連結部20dが2股樹脂バネ32aのフック形状の先端(後方端)に当接するとともに、2股樹脂バネ32aを互いに外側に離間するように弾性変形させることにより、螺旋状の溝1cの1回転に相当する軸方向へのキャップ昇降機構部2の移動を弾性変形する(図11参照)ことにより吸収可能に構成されている。要するに、第2連結部32は、ワイパー部材3が溝形成部1aに当接している状態で、ワイパー螺合部30の螺合ピン30aが溝形成部1aの溝1cに対応する位置にない場合に、第2連結部32(ワイパー部材3)に対して第1連結部20d(キャップ昇降機構部2)が移動したとしても、螺合ピン30aが溝形成部1aの溝1cに螺合するまで弾性変形して連結を維持するように構成されている。
次に、キャップ昇降機構部2(昇降部材20)およびワイパー部材3の前方側から後方側への移動(メンテナンス動作)について説明する。
以下の説明の前提として、2つの圧縮バネ11は、同一であるとする。また、図7、図9および図12に示すように、2つの圧縮バネ11の自然長を、上記の通り、共に、Sとする。また、2つの溝非形成部1bの軸方向の大きさを、共に、Lとする。また、ワイパー螺合部30の軸方向の大きさをWとする。また、キャップ螺合部20aの軸方向の大きさCとする。
これらの長さの間には、上記説明した通り、W+C+S>Lという関係と、W+S≦Lという関係と、C+S≦Lという関係とが成立する。要するに、同一側の溝非形成部1bにキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3が配置されている場合には、圧縮バネ11により、リードスクリュ1の所定方向への回転に伴って、溝形成部1a側のキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3のうちの溝形成部1a側の一方のみが溝形成部1aの溝1cに螺合されることになる。なお、以下の説明では、W+S=L、C+S=LおよびC=Wとして説明する。
まず、図7および図8に示すように、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3は、共に、前方側(Y2方向側)の溝非形成部1bに配置されている。すなわち、待機状態(以下、第1状態と記載)にある。この第1状態では、キャップ部材21(図4参照)が噴射面104e(図3参照)を覆っている。また、第1状態では、前方側の圧縮バネ11は、圧縮状態にある。したがって、リードスクリュ1が所定方向に回転(正転とする)することによりキャップ昇降機構部2が溝形成部1aの溝1cに螺合される。
そして、キャップ昇降機構部2が溝形成部1aの溝1cに螺合することにより単独で後方(Y1方向)に移動を開始する。キャップ昇降機構部2(昇降部材20)が後方へ移動するにつれて、キャップ部材21が徐々に下降する(噴射面104eから離間する)。なお、ワイパー部材3は、キャップ昇降機構部2が溝形成部1aの溝1cに螺合した直後の僅かの間、前方側の圧縮バネ11が自然長になるまで移動する。そして、キャップ部材21の下降が完了することにより第1状態から次の第2状態に至る。
第2状態とは、図9および図10に示すように、キャップ昇降機構部2の第1連結部20dと、ワイパー部材3の第2連結部32とが、当接した瞬間の状態である。また、前方側(Y1方向側)の圧縮バネ11は自然長Sであり、ワイパー部材3と溝形成部1aとが当接している状態である。なお、第2状態では、リードスクリュ1の周方向において、リードスクリュ1の溝形成部1aの溝1cがワイパー部材3の螺合ピン30aと対応した位置にはないとする。
そして、リードスクリュ1を1周以下の範囲で正転させる。要するに、昇降部材20を単独でさらに僅かに後方(Y1方向)に移動させる。なお、ワイパー部材3は、溝形成部1aの端部に当接したまま溝非形成部1bから移動することはない。これにより、第2状態から次の第3状態に至る。
第3状態とは、図11に示すように、リードスクリュ1の周方向において、リードスクリュ1の溝形成部1aの溝1cがワイパー部材3の螺合ピン30aと対応した位置に配置される状態である。この第3状態では、第2連結部32(2股樹脂バネ32a)が弾性変形されている状態である。
そして、第3状態となった瞬間にワイパー部材3が溝形成部1aの溝1cと螺合される。そして、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3が共に溝形成部1aを後方(Y2方向)に向けて移動するとキャップ昇降機構部2が後方側(Y2方向側)の溝非形成部1bに到達して次の第4状態に至る。
第4状態とは、図12および図13に示すように、キャップ昇降機構部2が溝非形成部1bに到達して、停止状態になるとともに、ワイパー部材3が単独で後方(Y1方向)に移動する状態である。この第4状態では、キャップ昇降機構部2が停止しており、ワイパー部材3がキャップ昇降機構部2に近づくように移動しているため、第1連結部20dと第2連結部32(図13参照)との連結が解除されている。
そして、ワイパー部材3が後方(Y1方向)の溝非形成部1bに到達することにより、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3が、共に、後方側の溝非形成部1bに配置される待機状態となる。また、待機状態において、キャップ部材21は、噴射面104e(図3参照)から離間している。なお、キャップ昇降機構部2(昇降部材20)およびワイパー部材3を前方側から後方側に移動させるメンテナンス動作は、主に、画像形成装置100(図2参照)の電源を入れた際に行われる。
次に、キャップ昇降機構部2(昇降部材20)およびワイパー部材3の後方側から前方側への移動(メンテナンス動作)について説明する。なお、後方側から前方側への移動も、上記説明した前方側から後方側への移動と、同様であるため、簡単に説明する。
まず、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3は、共に、後方側(Y2方向側)の溝非形成部1bに配置されている。すなわち、待機状態にある。この状態では、キャップ部材21(図3参照)が噴射面104e(図3参照)から離間している。そして、リードスクリュ1が逆転されることにより、ワイパー部材3が単独で前方(Y2方向)に移動される。そして、第1連結部20dと第2連結部32とが連結されるとともに、図14に示すように、2股樹脂バネ32aが弾性変形されることにより、キャップ昇降機構部2が溝形成部1aの溝1cに螺合する。さらに、図9および図10に示すように、ワイパー部材3が溝非形成部1bに到達して、停止状態になるとともに、キャップ昇降機構部2が単独で前方(Y2方向)への移動を開始する。
そして、キャップ昇降機構部2が前方(Y2方向)の溝非形成部1bに到達することにより、図7および図8に示すように、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3が、共に、前方側の溝非形成部1bに配置される待機状態となる。また、待機状態において、キャップ部材21は、噴射面104e(図3参照)を覆っている。なお、キャップ昇降機構部2(昇降部材20)およびワイパー部材3を後方側から前方側に移動させるメンテナンス動作は、主に、画像形成装置100(図2参照)の電源を切る際に行われる。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態では、上記のように、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材33の一方を、溝形成部1aの溝1cに螺合しながら単独で移動を開始し、所定距離移動することにより、停止状態にあるキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の他方と連結して、他方を溝形成部1aの溝1cに螺合させるとともに、溝非形成部1bまで移動して停止するように構成する。これにより、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の他方が溝形成部1aを移動している間に、先に溝非形成部1bまで移動したキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の一方を停止させることができるので、ワイパー部材3およびキャップ昇降機構部2の移動量を抑制することができる。その結果、装置が大型になるのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3を、共に、停止した状態で維持される待機状態において、同一端部側の溝非形成部1bに配置されるように構成する。ここで、一例として、一方の溝非形成部1b側に、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3が移動した際に、溝非形成部1bにキャップ昇降機構部2が配置され、溝形成部1aの溝1cにワイパー部材3が螺合した状態が待機状態になる構成では、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の一方が溝非形部1bに配置された状態で、他方が溝非形成部1bに達する前に、他方を溝形成部1aの所定位置で停止させるためにリードスクリュ1の回転数を制御することが必要となる。そこで、上記構成により、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3を、共に、リードスクリュ1の溝非形成部1bに配置するだけで、上記のような制御を行うことなく、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3を容易に停止状態(待機状態)にすることができる。
また、第1実施形態では、上記のように、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3が共に溝非形成部1bに配置されている場合に、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3に対して溝形成部1aに向く付勢力を付与する圧縮バネ11を設け、圧縮バネ11を、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の一方が付勢力によって溝形成部1aの溝1cに螺合した後、他方が溝非形成部1bに配置されている場合に、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の他方に対して付勢力を付与しないように構成する。これにより、待機状態において、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3が、共に、同一端部側の溝非形成部1bに配置される場合に、圧縮バネ11により、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の一方のみを溝形成部1aの溝1cに容易に螺合させることができる。
また、第1実施形態では、上記のように、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3に、それぞれ、互いに連結する第1連結部20dおよび第2連結部32を設け、第2連結部32を、軸方向に延びるように形成するとともに、リードスクリュ1に対する取付位置から所定間隔離間した連結位置で連結するように構成する。これにより、第1連結部20dおよび第2連結部32を、リードスクリュ1に対する取付位置から所定間隔離間した連結位置で連結させることができるので、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の一方が所定距離移動してから他方と連結する構成を、簡易な構成で実現することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、第2連結部32に、第1連結部20dおよび第2連結部32が互いに連結した状態でキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の一方を溝形成部1aの溝1cに螺合させる際に、螺旋状の溝1cの1回転に相当する軸方向へのキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の他方の移動を弾性変形することにより吸収する2股樹脂バネ32aを設ける。これにより、リードスクリュ1の溝形成部1aが、キャップ昇降機構部2またはワイパー部材3の一方とすぐに螺合することができない回転位置にある場合でも、2股樹脂バネ32aにより、螺旋状の溝1cの1回転に相当する軸方向へのキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の他方の移動を吸収することができる。その結果、第1連結部20dおよび第2連結部32に大きな負荷がかかるのを抑制しながら、キャップ昇降機構部2またはワイパー部材3の一方をリードスクリュ1の溝形成部1aの溝1cに対して確実に螺合させることができる。また、2股樹脂バネ32aにより、第1連結部20dおよび第2連結部32が連結する際に、第1連結部20dおよび第2連結部32に大きな負荷がかかるのを容易に抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、ワイパー部材3に、噴射面104e上を摺動されることによりインクを払拭する複数の払拭部31を設け、キャップ部材に、噴射面104eに当接されることにより噴射面104eを覆う複数の封止部21aを設け、リードスクリュ1を、1つ設けられ、軸方向に直交する横方向において、それぞれ、同数の払拭部31および封止部21aが、リードスクリュ1の両側に配置されるように構成する。これにより、リードスクリュ1に偏った荷重が掛かり、封止部21aおよび払拭部31が横方向において傾くことを抑制することができるので、複数の払拭部31により均等な圧力で噴射面104eのインクを払拭することができる。また、複数の封止部21aにより均等な圧力で噴射面104eを封止することができる。
(第2実施形態)
次に、図1、図2および図15を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、第2連結部232に設けた2股樹脂バネ32aを弾性変形させることによりキャップ昇降機構部2またはワイパー部材3を溝形成部1aの溝1cに螺合させるように構成した上記第1実施形態と異なり、第2連結部232に設けたクッション部材232aを弾性変形させることによりキャップ昇降機構部2またはワイパー部材3を溝形成部1aの溝1cに螺合させるように構成する例について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
次に、図1、図2および図15を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、第2連結部232に設けた2股樹脂バネ32aを弾性変形させることによりキャップ昇降機構部2またはワイパー部材3を溝形成部1aの溝1cに螺合させるように構成した上記第1実施形態と異なり、第2連結部232に設けたクッション部材232aを弾性変形させることによりキャップ昇降機構部2またはワイパー部材3を溝形成部1aの溝1cに螺合させるように構成する例について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
図15に示すように、第2実施形態による画像形成装置200(図1および図2参照)では、第2連結部232は、クッション部材232aを有している。また、第2連結部232は、第1実施形態のように2股状に形成されてはいない。詳細には、第2連結部232は、先端(後方端)が閉じられており、第2連結部232の内側に突出した板状の第1連結部220dが第2連結部232の端に対向して配置されている。そして、クッション部材232aは、第2連結部232の先端と、板状の第1連結部220dとの間に挟まれる位置に配置されている。
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第2実施形態では、上記第1実施形態と同様に、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の一方を、溝形成部1aの溝1cに螺合しながら単独で移動を開始し、所定距離移動することにより、停止状態にあるキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の他方と連結して、他方を溝形成部1aの溝1cに螺合させるとともに、溝非形成部1bまで移動して停止するように構成する。これにより、装置が大型になるのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、第2連結部232にクッション部材232aを設ける。これにより、第1連結部220dおよび第2連結部232が連結する際に、第1連結部220dおよび第2連結部232に大きな負荷がかかるのを容易に抑制することができる。
(第3実施形態)
次に、図1、図2および図16を参照して、第3実施形態について説明する。この第3実施形態では、第2連結部32に設けた2股樹脂バネ32aを弾性変形させることによりキャップ昇降機構部2またはワイパー部材3を溝形成部1aの溝1cに螺合させるように構成した上記第1実施形態と異なり、第2連結部332に設けた圧縮バネ332aを弾性変形させることによりキャップ昇降機構部2またはワイパー部材3を溝形成部1aの溝1cに螺合させるように構成する例について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
次に、図1、図2および図16を参照して、第3実施形態について説明する。この第3実施形態では、第2連結部32に設けた2股樹脂バネ32aを弾性変形させることによりキャップ昇降機構部2またはワイパー部材3を溝形成部1aの溝1cに螺合させるように構成した上記第1実施形態と異なり、第2連結部332に設けた圧縮バネ332aを弾性変形させることによりキャップ昇降機構部2またはワイパー部材3を溝形成部1aの溝1cに螺合させるように構成する例について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
図16に示すように、第3実施形態による画像形成装置300(図1および図2参照)では、第2連結部332は、圧縮バネ332aを有している。また、第2連結部332は、第1実施形態のように2股状に形成されてはいない。詳細には、第2連結部332は、先端(後方端)が閉じられており、第2連結部332の内側に突出した板状の第1連結部320dが第2連結部232の先端に対向して配置されている。そして、圧縮バネ332aは、第2連結部332の先端と、板状の第1連結部320dとの間に挟まれる位置に配置されている。
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第3実施形態では、上記第1実施形態と同様に、キャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の一方を、溝形成部1aの溝1cに螺合しながら単独で移動を開始し、所定距離移動することにより、停止状態にあるキャップ昇降機構部2およびワイパー部材3の他方と連結して、他方を溝形成部1aの溝1cに螺合させるとともに、溝非形成部1bまで移動して停止するように構成する。これにより、装置が大型になるのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、第2連結部332に圧縮バネ332aを設ける。これにより、第1連結部320dおよび第2連結部332が連結する際に、第1連結部320dおよび第2連結部332に大きな負荷がかかるのを容易に抑制することができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記第1〜第3実施形態では、キャップ昇降機構部およびワイパー部材が待機状態において共に溝非形成部に配置される例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、キャップ昇降機構部およびワイパー部材の一方が溝非形成部に配置され、キャップ昇降機構部およびワイパー部材の他方が常に溝形成部に配置されるように構成してもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、第2連結部を軸方向に延びるように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1連結部を軸方向に延びるように構成してもよい。また、第1連結部および第2連結部を共に軸方向に延びるように構成してもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、第2連結部に、本発明の弾性変形部を設けた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1連結部に、本発明の弾性変形部を設けてもよい。また、第1連結部および第2連結部の両方に、本発明の弾性変形部を設けてもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、本発明の弾性変形部が螺旋状の溝1cの1回転に相当する軸方向へのキャップ昇降機構部またはワイパー部材の移動を吸収可能に構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、本発明の弾性変形部が螺旋状の溝1cの2回転に相当する軸方向へのキャップ昇降機構部またはワイパー部材の移動を吸収可能に構成してもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、本発明の付勢部材としてリードスクリュに圧縮バネを設けた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、付勢部材として、リードスクリュにゴム部材を設けてもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、リードスクリュに螺合する部材を2つ(キャップ昇降機構部の昇降部材およびワイパー部材)設けた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、リードスクリュに螺合する部材を3つ以上設けてもよい。たとえば、リードスクリュに螺合させるキャップ昇降機構部の昇降部材と、黒色用のワイパー部材と、カラー用のワイパー部材とを設けてもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、複数の封止部を含む例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、封止部は1つでもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、複数の払拭部を含む例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、払拭部は1つでもよい。
1 リードスクリュ
1a 溝形成部(第1領域)
1b 溝非形成部(第2領域)
1c 溝
2 キャップ昇降機構部
3 ワイパー部材
11 圧縮バネ(付勢部材)
20d、220d、320d 第1連結部
21 キャップ部材
21a 封止部
31 払拭部
32、232、332 第2連結部
32a 2股樹脂バネ
100、200、300 画像形成装置
104 印刷ヘッド
104e 噴射面
232a クッション部材
332a 圧縮バネ
P 用紙
1a 溝形成部(第1領域)
1b 溝非形成部(第2領域)
1c 溝
2 キャップ昇降機構部
3 ワイパー部材
11 圧縮バネ(付勢部材)
20d、220d、320d 第1連結部
21 キャップ部材
21a 封止部
31 払拭部
32、232、332 第2連結部
32a 2股樹脂バネ
100、200、300 画像形成装置
104 印刷ヘッド
104e 噴射面
232a クッション部材
332a 圧縮バネ
P 用紙
Claims (7)
- 中央部に設けられる螺旋状の溝が形成される第1領域と、前記第1領域の両端部側に設けられ、前記溝が形成されない第2領域とを含むリードスクリュと、
前記リードスクリュに取り付けられており、前記リードスクリュの回動による前記軸方向への移動に伴って印刷ヘッドのインクの噴射面を覆うキャップ部材を含むキャップ昇降機構部と、
前記リードスクリュに取り付けられており、前記リードスクリュの回動による前記軸方向への移動に伴って前記噴射面に付着しているインクを払拭するワイパー部材とを備え、
前記キャップ昇降機構部および前記ワイパー部材の一方は、前記第1領域の前記溝に螺合しながら単独で移動を開始し、所定距離移動することにより、停止状態にある前記キャップ昇降機構部および前記ワイパー部材の他方と連結して、前記他方を前記第1領域の前記溝に螺合させるとともに、前記第2領域まで移動して停止するように構成されている、画像形成装置。 - 前記キャップ昇降機構部および前記ワイパー部材は、共に、停止した状態で維持される待機状態において、同一端部側の前記第2領域に配置されるように構成されている、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記キャップ昇降機構部および前記ワイパー部材が共に前記第2領域に配置されている場合に、前記キャップ昇降機構部および前記ワイパー部材に対して前記第1領域に向く付勢力を付与する付勢部材をさらに備え、
前記付勢部材は、前記キャップ昇降機構部および前記ワイパー部材の一方が前記付勢力によって前記第1領域に螺合した後、他方が前記第2領域に配置されている場合に、前記キャップ昇降機構部および前記ワイパー部材の他方に対して付勢力を付与しないように構成されている、請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記キャップ昇降機構部および前記ワイパー部材は、それぞれ、互いに連結する第1連結部および第2連結部を含み、
前記第1連結部および前記第2連結部のうちの少なくとも一方は、前記軸方向に延びるように形成されるとともに、前記第1連結部および前記第2連結部は、前記リードスクリュに対する取付位置から所定間隔離間した連結位置で連結するように構成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記第1連結部および前記第2連結部の少なくとも一方は、前記第1連結部および前記第2連結部が互いに連結した状態で前記キャップ昇降機構部および前記ワイパー部材の一方を前記第1領域に螺合させる際に、螺旋状の前記溝の少なくとも1回転に相当する前記軸方向への前記キャップ昇降機構部および前記ワイパー部材の他方の移動を弾性変形することにより吸収する弾性変形部を含む、請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記弾性変形部は、樹脂バネ、クッション部材または圧縮バネからなる、請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記ワイパー部材は、前記噴射面上を摺動されることによりインクを払拭する複数の払拭部を含み、
前記キャップ部材は、前記噴射面に当接されることにより前記噴射面を覆う複数の封止部を含み、
前記リードスクリュは、1つ設けられ、前記軸方向に直交する横方向において、それぞれ、同数の前記払拭部および前記封止部が、前記リードスクリュの両側に配置されるように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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