JP2019043116A - 液体吐出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】キャッピングの際に、液体吐出ヘッドおよびキャップのうちの押圧される側の移動機構に生じる負荷が軽減された液体吐出装置を提供する。【解決手段】液体を吐出する吐出口が設けられた吐出口面を有し昇降動作を行う液体吐出ヘッドと、前記吐出口面をキャッピングする際に前記吐出口面と密着する第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面と、を有するキャップ手段と、前記キャップ手段を、前記吐出口面をキャッピング可能な第1の位置と、前記吐出口面をキャッピングしない第2の位置との間で移動させることが可能な移動手段とを備え、前記液体吐出ヘッドが下降して前記第1の位置にある前記キャップ手段を押圧することで前記吐出口面がキャッピングされる液体吐出装置であって、前記キャップ手段が前記吐出口面をキャッピングする際に前記第2の面と当接することで前記キャップ手段を支持する支持手段を有するようにした。【選択図】図14

Description

本発明は、液体吐出ヘッドから所定の液体を吐出する液体吐出装置に関する。
インクジェット記録装置などの液体吐出装置には、液体吐出ヘッドたる記録ヘッドを保護するためのキャップが設けられている。特許文献1には、記録ヘッドを水平方向で移動してキャップと対向させた後、キャップを上昇させてインク(液体)の吐出口を含む吐出口面をキャッピングするインクジェット記録装置が開示されている。
特開2010−5857号公報
しかしながら、特許文献1のように、キャップおよび記録ヘッドの両方が移動してキャッピングを行う構成では、キャッピングの際に、記録ヘッドおよびキャップの少なくともどちらか一方が他方を押圧した状態となる。このため、キャッピング中は、押圧される側の移動機構に負荷がかかった状態となり、このような負荷により当該移動機構の構成部材が破損する虞があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、液体吐出ヘッドのキャッピングの際に、液体吐出ヘッドまたはキャップのうち押圧される側の移動機構に生じる負荷が軽減された液体吐出装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、液体を吐出する吐出口が設けられた吐出口面を有し昇降動作を行う液体吐出ヘッドと、前記吐出口面をキャッピングする際に前記吐出口面と密着する第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面と、を有するキャップ手段と、前記キャップ手段を、前記吐出口面をキャッピング可能な第1の位置と、前記吐出口面をキャッピングしない第2の位置との間で移動させることが可能な移動手段とを備え、前記液体吐出ヘッドが下降して前記第1の位置にある前記キャップ手段を押圧することで前記吐出口面がキャッピングされる液体吐出装置であって、前記キャップ手段が前記吐出口面をキャッピングする際に前記第2の面と当接することで前記キャップ手段を支持する支持手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、液体吐出ヘッドのキャッピングの際に、押圧によって移動手段に生じる負荷が軽減される。
記録装置が待機状態にあるときの図である。 記録装置の制御構成図である。 記録装置が記録状態にあるときの図である。 第1カセットから給送された記録媒体の搬送経路図である。 第2カセットから給送された記録媒体の搬送経路図である。 記録媒体の裏面に記録動作を行う場合の搬送経路図である。 記録装置がメンテナンス状態にあるときの図である。 メンテナンスユニットの構成を示す斜視図である。 キャップユニットの構成の概略を説明する説明図である。 図8におけるA矢視図である。 退避位置のキャップユニットを示す説明図である。 移動中のキャップユニットを示す説明図である。 キャップ位置のキャップユニットを示す説明図である。 キャッピング時のキャップユニットを示す説明図である。 キャップユニットの移動機構の変形例を示す説明図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、実施形態に記載されている構成要素の相対配置、形状などは、あくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。以下の実施形態では、液滴を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置として、インクジェット記録装置を例として説明することとする。
図1は、本実施形態で使用するインクジェット記録装置1(以下、記録装置1)の内部構成図である。図において、x方向は水平方向、y方向(紙面垂直方向)は後述する記録ヘッド8において吐出口が配列される方向、z方向は鉛直方向をそれぞれ示す。
記録装置1は、プリント部2とスキャナ部3を備える複合機であり、記録動作と読取動作に関する様々な処理を、プリント部2とスキャナ部3で個別にあるいは連動して実行することができる。スキャナ部3は、ADF(オートドキュメントフィーダ)とFBS(フラットベッドスキャナ)を備えており、ADFで自動給紙される原稿の読み取りと、ユーザによってFBSの原稿台に置かれた原稿の読み取り(スキャン)を行うことができる。なお、本実施形態はプリント部2とスキャナ部3を併せ持った複合機であるが、スキャナ部3を備えない形態であってもよい。図1は、記録装置1が記録動作も読取動作も行っていない待機状態にあるときを示す。
プリント部2において、筐体4の鉛直方向下方の底部には、記録媒体(カットシート)Sを収容するための第1カセット5Aと第2カセット5Bが着脱可能に設置されている。第1カセット5AにはA4サイズまでの比較的小さな記録媒体が、第2カセット5BにはA3サイズまでの比較的大きな記録媒体が、平積みに収容されている。第1カセット5A近傍には、収容されている記録媒体を1枚ずつ分離して給送するための第1給送ユニット6Aが設けられている。同様に、第2カセット5B近傍には、第2給送ユニット6Bが設けられている。記録動作が行われる際にはいずれか一方のカセットから選択的に記録媒体Sが給送される。
搬送ローラ7、排出ローラ12、ピンチローラ7a、拍車7b、ガイド18、インナーガイド19およびフラッパ11は、記録媒体Sを所定の方向に導くための搬送機構である。搬送ローラ7は、記録ヘッド8の上流側および下流側に配され、不図示の搬送モータによって駆動される駆動ローラである。ピンチローラ7aは、搬送ローラ7と共に記録媒体Sをニップして回転する従動ローラである。排出ローラ12は、搬送ローラ7の下流側に配され、不図示の搬送モータによって駆動される駆動ローラである。拍車7bは、記録ヘッド8の下流側に配される搬送ローラ7及び排出ローラ12と共に記録媒体Sを挟持して搬送する。
ガイド18は、記録媒体Sの搬送経路に設けられ、記録媒体Sを所定の方向に案内する。インナーガイド19は、y方向に延在する部材で湾曲した側面を有し、当該側面に沿って記録媒体Sを案内する。フラッパ11は、両面記録動作の際に、記録媒体Sが搬送される方向を切り替えるための部材である。排出トレイ13は、記録動作が完了し排出ローラ12によって排出された記録媒体Sを積載保持するためのトレイである。
本実施形態の記録ヘッド8(液体吐出ヘッド)は、フルラインタイプのカラーインクジェット記録ヘッドであり、記録データに従ってインク(液体)を吐出する吐出口が、図1におけるy方向に沿って記録媒体Sの幅に相当する分だけ複数配列されている。記録ヘッド8が待機位置にあるとき、記録ヘッド8の吐出口面8aは、図1のように鉛直下方を向きキャップユニット10によってキャップされている。記録動作を行う際は、後述するプリントコントローラ202によって、吐出口面8aがプラテン9と対向するように記録ヘッド8の向きが変更される。プラテン9は、y方向に延在する平板によって構成され、記録ヘッド8によって記録動作が行われる記録媒体Sを背面から支持する。記録ヘッド8の待機位置から記録位置への移動については、後に詳しく説明する。
インクタンクユニット14は、記録ヘッド8へ供給される4色のインクをそれぞれ貯留する。インク供給ユニット15は、インクタンクユニット14と記録ヘッド8を接続する流路の途中に設けられ、記録ヘッド8内のインクの圧力及び流量を適切な範囲に調整する。本実施形態では循環型のインク供給系を採用しており、インク供給ユニット15は記録ヘッド8へ供給されるインクの圧力と記録ヘッド8から回収されるインクの流量を適切な範囲に調整する。
メンテナンスユニット16は、キャップユニット10とワイピングユニット17を備え、所定のタイミングにこれらを作動させて、記録ヘッド8に対するメンテナンス動作を行う。メンテナンス動作については後に詳しく説明する。
図2は、記録装置1における制御構成を示すブロック図である。制御構成は、主にプリント部2を統括するプリントエンジンユニット200と、スキャナ部3を統括するスキャナエンジンユニット300と、記録装置1全体を統括するコントローラユニット100によって構成されている。プリントコントローラ202は、コントローラユニット100のメインコントローラ101の指示に従ってプリントエンジンユニット200の各種機構を制御する。スキャナエンジンユニット300の各種機構は、コントローラユニット100のメインコントローラ101によって制御される。以下に制御構成の詳細について説明する。
コントローラユニット100において、CPUにより構成されるメインコントローラ101は、ROM107に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、RAM106をワークエリアとしながら記録装置1全体を制御する。例えば、ホストI/F102またはワイヤレスI/F103を介してホスト装置400から印刷ジョブが入力されると、メインコントローラ101の指示に従って、画像処理部108が受信した画像データに対して所定の画像処理を施す。そして、メインコントローラ101はプリントエンジンI/F105を介して、画像処理を施した画像データをプリントエンジンユニット200へ送信する。
なお、記録装置1は無線通信や有線通信を介してホスト装置400から画像データを取得しても良いし、記録装置1に接続された外部記憶装置(USBメモリ等)から画像データを取得しても良い。無線通信や有線通信に利用される通信方式は限定されない。例えば、無線通信に利用される通信方式として、Wi−Fi(Wireless Fidelity)(登録商標)やBluetooth(登録商標)が適用可能である。また、有線通信に利用される通信方式としては、USB(Universal Serial Bus)等が適用可能である。また、例えばホスト装置400から読取コマンドが入力されると、メインコントローラ101は、スキャナエンジンI/F109を介してこのコマンドをスキャナ部3に送信する。
操作パネル104は、ユーザが記録装置1に対して入出力を行うための機構である。ユーザは、操作パネル104を介してコピーやスキャン等の動作を指示したり、印刷モードを設定したり、記録装置1の情報を認識したりすることができる。
プリントエンジンユニット200において、CPUにより構成されるプリントコントローラ202は、ROM203に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、RAM204をワークエリアとしながら、プリント部2が備える各種機構を制御する。コントローラI/F201を介して各種コマンドや画像データが受信されると、プリントコントローラ202は、これを一旦RAM204に保存する。記録ヘッド8が記録動作に利用できるように、プリントコントローラ202は画像処理コントローラ205に、保存した画像データを記録データへ変換させる。記録データが生成されると、プリントコントローラ202は、ヘッドI/F206を介して記録ヘッド8に記録データに基づく記録動作を実行させる。この際、プリントコントローラ202は、搬送制御部207を介して図1に示す給送ユニット6A、6B、搬送ローラ7、排出ローラ12、フラッパ11を駆動して、記録媒体Sを搬送する。プリントコントローラ202の指示に従って、記録媒体Sの搬送動作に連動して記録ヘッド8による記録動作が実行され、印刷処理が行われる。
ヘッドキャリッジ制御部208は、記録装置1のメンテナンス状態や記録状態といった動作状態に応じて記録ヘッド8の向きや位置を変更する。インク供給制御部209は、記録ヘッド8へ供給されるインクの圧力が適切な範囲に収まるように、インク供給ユニット15を制御する。メンテナンス制御部210は、記録ヘッド8に対するメンテナンス動作を行う際に、メンテナンスユニット16におけるキャップユニット10やワイピングユニット17の動作を制御する。
スキャナエンジンユニット300においては、メインコントローラ101が、ROM107に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、RAM106をワークエリアとしながら、スキャナコントローラ302のハードウェアリソースを制御する。これにより、スキャナ部3が備える各種機構は制御される。例えばコントローラI/F301を介してメインコントローラ101がスキャナコントローラ302内のハードウェアリソースを制御することにより、ユーザによってADFに搭載された原稿を、搬送制御部304を介して搬送し、センサ305によって読み取る。そして、スキャナコントローラ302は読み取った画像データをRAM303に保存する。なお、プリントコントローラ202は、上述のように取得された画像データを記録データに変換することで、記録ヘッド8に、スキャナコントローラ302で読み取った画像データに基づく記録動作を実行させることが可能である。
図3は、記録装置1が記録状態にあるときを示す。図1に示した待機状態と比較すると、キャップユニット10が記録ヘッド8の吐出口面8aから離間し、吐出口面8aがプラテン9と対向している。本実施形態において、プラテン9の平面は水平方向に対して約45度傾いており、記録位置における記録ヘッド8の吐出口面8aも、プラテン9との距離が一定に維持されるように水平方向に対して約45度傾いている。
記録ヘッド8を図1に示す待機位置から図3に示す記録位置に移動する際、プリントコントローラ202は、メンテナンス制御部210を用いて、キャップユニット10を図3に示す退避位置まで降下させる。これにより、記録ヘッド8の吐出口面8aは、キャップ部材10aと離間する。その後、プリントコントローラ202は、ヘッドキャリッジ制御部208を用いて記録ヘッド8の鉛直方向の高さを調整しながら45度回転させ、吐出口面8aをプラテン9と対向させる。記録動作が完了し、記録ヘッド8が記録位置から待機位置に移動する際は、プリントコントローラ202によって上記と逆の工程が行われる。
次に、プリント部2における記録媒体Sの搬送経路について説明する。記録コマンドが入力されると、プリントコントローラ202は、まず、メンテナンス制御部210およびヘッドキャリッジ制御部208を用いて、記録ヘッド8を図3に示す記録位置に移動する。その後、プリントコントローラ202は搬送制御部207を用い、記録コマンドに従って第1給送ユニット6Aおよび第2給送ユニット6Bのいずれかを駆動し、記録媒体Sを給送する。
図4(a)〜(c)は、第1カセット5Aに収容されているA4サイズの記録媒体Sが給送されるときの搬送経路を示す図である。第1カセット5A内の1番上に積載された記録媒体Sは、第1給送ユニット6Aによって2枚目以降の記録媒体から分離され、搬送ローラ7とピンチローラ7aにニップされながら、プラテン9と記録ヘッド8の間の記録領域Pに向けて搬送される。図4(a)は、記録媒体Sの先端が記録領域Pに到達する直前の搬送状態を示す。記録媒体Sの進行方向は、第1給送ユニット6Aに給送されて記録領域Pに到達する間に、水平方向(x方向)から、水平方向に対して約45度傾いた方向に変更される。
記録領域Pでは、記録ヘッド8に設けられた複数の吐出口から記録媒体Sに向けてインクが吐出される。インクが付与される領域の記録媒体Sは、プラテン9によってその背面が支持されており、吐出口面8aと記録媒体Sの距離が一定に保たれている。インクが付与された後の記録媒体Sは、搬送ローラ7と拍車7bに案内されながら、先端が右に傾いているフラッパ11の左側を通り、ガイド18に沿って記録装置1の鉛直方向上方へ搬送される。図4(b)は、記録媒体Sの先端が記録領域Pを通過して鉛直方向上方に搬送される状態を示す。記録媒体Sの進行方向は、水平方向に対し約45度傾いた記録領域Pの位置から、搬送ローラ7と拍車7bによって鉛直方向上方に変更されている。
記録媒体Sは、鉛直方向上方に搬送された後、排出ローラ12と拍車7bによって排出トレイ13に排出される。図4(c)は、記録媒体Sの先端が排出ローラ12を通過して排出トレイ13に排出される状態を示す。排出された記録媒体Sは、記録ヘッド8によって画像が記録された面を下にした状態で、排出トレイ13上に保持される。
図5(a)〜(c)は、第2カセット5Bに収容されているA3サイズの記録媒体Sが給送されるときの搬送経路を示す図である。第2カセット5B内の1番上に積載された記録媒体Sは、第2給送ユニット6Bによって2枚目以降の記録媒体から分離され、搬送ローラ7とピンチローラ7aにニップされながら、プラテン9と記録ヘッド8の間の記録領域Pに向けて搬送される。
図5(a)は、記録媒体Sの先端が記録領域Pに到達する直前の搬送状態を示す。第2給送ユニット6Bに給送されて記録領域Pに到達するまでの搬送経路には、複数の搬送ローラ7とピンチローラ7aおよびインナーガイド19が配されることで、記録媒体SはS字上に湾曲されてプラテン9まで搬送される。
その後の搬送経路は、図4(b)および(c)で示したA4サイズの記録媒体Sの場合と同様である。図5(b)は、記録媒体Sの先端が記録領域Pを通過して鉛直方向上方に搬送される状態を示す。図5(c)は、記録媒体Sの先端が排出ローラ12を通過して排出トレイ13に排出される状態を示す。
図6(a)〜(d)は、A4サイズの記録媒体Sの裏面(第2面)に対して記録動作(両面記録)を行う場合の搬送経路を示す。両面記録を行う場合、第1面(表面)を記録した後に第2面(裏面)に記録動作を行う。第1面を記録する際の搬送工程は図4(a)〜(c)と同様であるので、ここでは説明を省略する。以後、図4(c)以後の搬送工程について説明する。
記録ヘッド8による第1面への記録動作が完了し、記録媒体Sの後端がフラッパ11を通過すると、プリントコントローラ202は、搬送ローラ7を逆回転させて記録媒体Sを記録装置1の内部へ搬送する。この際、フラッパ11は、不図示のアクチュエータによってその先端が左側に傾くように制御されるため、記録媒体Sの先端(第1面の記録動作における後端)はフラッパ11の右側を通過して鉛直方向下方へ搬送される。図6(a)は、記録媒体Sの先端(第1面の記録動作における後端)が、フラッパ11の右側を通過する状態を示す。
その後、記録媒体Sは、インナーガイド19の湾曲した外周面に沿って搬送され、再び記録ヘッド8とプラテン9の間の記録領域Pに搬送される。この際、記録ヘッド8の吐出口面8aに、記録媒体Sの第2面が対向する。図6(b)は、第2面の記録動作のために、記録媒体Sの先端が記録領域Pに到達する直前の搬送状態を示す。
その後の搬送経路は、図4(b)および(c)で示した第1面記録の場合と同様である。図6(c)は、記録媒体Sの先端が記録領域Pを通過して鉛直方向上方に搬送される状態を示す。この際、フラッパ11は、不図示のアクチュエータにより先端が右側に傾いた位置に移動するように制御される。図6(d)は、記録媒体Sの先端が排出ローラ12を通過して排出トレイ13に排出される状態を示す。
次に、記録ヘッド8に対するメンテナンス動作について説明する。図1でも説明したように、本実施形態のメンテナンスユニット16は、キャップユニット10とワイピングユニット17とを備え、所定のタイミングにこれらを作動させてメンテナンス動作を行う。
図7は、記録装置1がメンテナンス状態のときの図である。記録ヘッド8を図1に示す待機位置から図7に示すメンテナンス位置に移動する際、プリントコントローラ202は、記録ヘッド8を鉛直方向において上方に移動させるとともにキャップユニット10を鉛直方向下方に移動させる。そして、プリントコントローラ202は、ワイピングユニット17を退避位置から図7における右方向に移動させる。その後、プリントコントローラ202は、記録ヘッド8を鉛直方向下方に移動させメンテナンス動作が可能なメンテナンス位置に移動させる。
一方、記録ヘッド8を図3に示す記録位置から図7に示すメンテナンス位置に移動する際、プリントコントローラ202は、記録ヘッド8を45度回転させつつ鉛直方向上方に移動させる。そして、プリントコントローラ202は、ワイピングユニット17を退避位置から右方向に移動させる。その後、プリントコントローラ202は、記録ヘッド8を鉛直方向下方に移動させて、メンテナンスユニット16によるメンテナンス動作が可能なメンテナンス位置に移動させる。
図8(a)はメンテナンスユニット16が待機ポジションにある状態を示す斜視図であり、図8(b)はメンテナンスユニット16がメンテナンスポジションにある状態を示す斜視図である。図8(a)は図1に対応し、図8(b)は図7に対応している。記録ヘッド8が待機位置にあるとき、メンテナンスユニット16は図8(a)に示す待機ポジションにあり、キャップユニット10は鉛直方向上方に移動しており、ワイピングユニット17はメンテナンスユニット16の内部に収納されている。キャップユニット10はy方向に延在する箱形のキャップ部材10aを有し、これを記録ヘッド8の吐出口面8aに密着させることにより、吐出口からのインクの蒸発を抑制することができる。また、キャップユニット10は、キャップ部材10aに予備吐出等で吐出されたインクを回収し、回収したインクを不図示の吸引ポンプに吸引させる機能も備えている。
一方、図8(b)に示すメンテナンスポジションにおいて、キャップユニット10は鉛直方向下方に移動しており、ワイピングユニット17がメンテナンスユニット16から引き出されている。ワイピングユニット17は、ブレードワイパユニット171とバキュームワイパユニット172の2つのワイパユニットを備えている。
ブレードワイパユニット171には、吐出口面8aをx方向に沿ってワイピングするためのブレードワイパ171aが吐出口の配列領域に相当する長さだけy方向に配されている。ブレードワイパユニット171を用いてワイピング動作を行う際、ワイピングユニット17は、記録ヘッド8がブレードワイパ171aに当接可能な高さに位置決めされた状態で、ブレードワイパユニット171をx方向に移動する。この移動により、吐出口面8aに付着するインクなどはブレードワイパ171aに拭き取られる。
ブレードワイパ171aが収納される際のメンテナンスユニット16の入り口には、ブレードワイパ171aに付着したインクを除去するとともにブレードワイパ171aにウェット液を付与するためのウェットワイパクリーナ16aが配されている。ブレードワイパ171aは、メンテナンスユニット16に収納される度にウェットワイパクリーナ16aによって付着物が除去されウェット液が塗布される。そして、次に吐出口面8aをワイピングしたときにウェット液を吐出口面8aに転写し、吐出口面8aとブレードワイパ171a間の滑り性を向上させている。
一方、バキュームワイパユニット172は、y方向に延在する開口部を有する平板172aと、開口部内をy方向に移動可能なキャリッジ172bと、キャリッジ172bに搭載されたバキュームワイパ172cとを有する。バキュームワイパ172cは、キャリッジ172bの移動に伴って吐出口面8aをy方向にワイピング可能に配されている。バキュームワイパ172cの先端には、不図示の吸引ポンプに接続された吸引口が形成されている。このため、吸引ポンプを作動させながらキャリッジ172bをy方向に移動すると、記録ヘッド8の吐出口面8aに付着したインク等は、バキュームワイパ172cによって拭き寄せられながら吸引口に吸い込まれる。この際、平板172aと開口部の両端に設けられた位置決めピン172dは、バキュームワイパ172cに対する吐出口面8aの位置合わせに利用される。
本実施形態では、ブレードワイパユニット171によるワイピング動作を行いバキュームワイパユニット172によるワイピング動作を行わない第1のワイピング処理と、両方のワイピング処理を順番に行う第2のワイピング処理を実施することができる。第1のワイピング処理を行う際、プリントコントローラ202は、まず、記録ヘッド8を図7のメンテナンス位置よりも鉛直方向上方に退避させた状態で、ワイピングユニット17をメンテナンスユニット16から引き出す。そして、プリントコントローラ202は、記録ヘッド8をブレードワイパ171aに当接可能な位置まで鉛直方向下方に移動させた後、ワイピングユニット17をメンテナンスユニット16内へ移動させる。この移動により、吐出口面8aに付着するインク等はブレードワイパ171aに拭き取られる。すなわち、ブレードワイパ171aは、メンテナンスユニット16から引き出された位置からメンテナンスユニット16内へ移動する際に吐出口面8aをワイピングする。
ブレードワイパユニット171が収納されると、プリントコントローラ202は、次にキャップユニット10を鉛直方向上方に移動させ、キャップ部材10aを記録ヘッド8の吐出口面8aに密着させる。そして、プリントコントローラ202は、その状態で記録ヘッド8を駆動して予備吐出を行わせ、キャップ部材10a内に回収されたインクを吸引ポンプによって吸引する。
一方、第2のワイピング処理を行う際、プリントコントローラ202は、まず、記録ヘッド8を図7のメンテナンス位置よりも鉛直方向上方に退避させた状態で、ワイピングユニット17をメンテナンスユニット16からスライドさせて引き出す。そして、プリントコントローラ202は、記録ヘッド8をブレードワイパ171aに当接可能な位置まで鉛直方向下方に移動させた後、ワイピングユニット17をメンテナンスユニット16内へ移動させる。これにより、ブレードワイパ171aによるワイピング動作が吐出口面8aに対して行われる。次に、プリントコントローラ202は、再び記録ヘッド8を図7のメンテナンス位置よりも鉛直方向上方に退避させた状態で、ワイピングユニット17をメンテナンスユニット16からスライドさせて所定位置まで引き出す。続いて、プリントコントローラ202は、記録ヘッド8を図7に示すワイピング位置に下降させながら、平板172aと位置決めピン172dを用いて吐出口面8aとバキュームワイパユニット172の位置決めを行う。その後、プリントコントローラ202は、上述したバキュームワイパユニット172によるワイピング動作を実行する。プリントコントローラ202は、記録ヘッド8を鉛直方向上方に退避させ、ワイピングユニット17を収納した後、第1のワイピング処理と同様に、キャップユニット10によるキャップ部材内への予備吐出と回収したインクの吸引動作を行う。
次に、図9乃至図14を参照しながら、本実施形態におけるキャップユニット10の構成について詳細に説明する。
図9には、キャップユニット10の概略構成図が示されている。図9(a)には、キャップ位置にあるキャップユニットの説明図が示され、図9(b)には、退避位置にあるときのキャップユニット10の説明図が示されている。また、図9(c)には、ギア列の説明図が示されており、図9(d)には、キャップホルダギア504の自由端側の説明図が示されている。
キャップユニット10は、図8(a)(b)のように、メンテナンスユニット16の基台部材16−1に対して、ワイピングユニット17とともに移動可能に設けられている。そして、キャップユニット10は、基台部材16−1においてx方向下流側の端部に設けられている。キャップユニット10は、記録ヘッド8の吐出口面8aに密着して吐出口面8aを保護する(キャッピングする)キャップ部材10aと、キャップ部材10aを保持するキャップホルダ110とを有している。キャップユニット10では、キャップ部材10aが、キャップ位置と退避位置とを移動可能な構成となっている。なお、キャップ位置(第1の位置)とは、キャップユニット10が記録ヘッド8の吐出口面8aと対向し、記録ヘッド8が鉛直方向下方に移動することでキャップ部材10aにより吐出口面8aをキャッピング可能な位置である。また、退避位置(第2の位置)とは、キャップユニット10が記録ヘッド8に対して退避した位置、つまり、移動する記録ヘッド8に干渉しない位置(吐出口面8aをキャッピングしない位置)である。なお、本実施形態では、退避位置は、キャップ部材10aが基台部材16−1(開口空間S0)内に収納される位置である。即ち、メンテナンスユニット16が、図8(a)のように、待機ポジションにある場合には、キャップ部材10aはキャップ位置に位置され、図8(b)のように、メンテナンスポジションにある場合には、キャップ部材10aは退避位置に位置する。
また、キャップユニット10は、キャップホルダ110を保持する保持部材112と、保持部材112を介してキャップ部材10aをキャップ位置および退避位置に回動して移動する回動部500とを有している。なお、本実施形態では、キャップ部材10a、キャップホルダ110および保持部材112によって、回動部500によりキャップ位置および退避位置に回動して移動するとともに、吐出口面8aをキャッピングするキャップ手段を構成している。
キャップホルダ110は、キャップ部材10aの長手方向(y方向)における両端部に、記録ヘッド8の吐出口面8aに対してキャップ部材10aを位置決めするための位置決め部材10b、10cが設けられている。位置決め部材10b、10cはx方向において所定の間隔を空けて設けられており、位置決め部材10b、10c間であって吐出口面8aに設けられた位置決め部材(不図示)と嵌合して、吐出口面8aに対するキャップ部材10aの位置決めがなされる。また、保持部材112には複数の付勢部材114が設けられており、キャップホルダ110は、付勢部材114により矢印B方向に付勢されている。これにより、キャップ部材10aは、キャップホルダ110を介して付勢部材114により矢印B方向(鉛直方向上方)に付勢されている。
また、保持部材112は、y方向に延在し、長手方向(y方向)における両端部に回動部500が接続されている。具体的には、保持部材112の長手方向の両端部には、回動部500の構成部材のキャップホルダギア504(後述)が設けられている。これにより、キャップ部材10aは、保持部材112などを介して回動部500により回動して移動する構成となっている。
回動部500(移動手段)は、セクタギア501、センタギア502、アイドラギア503およびキャップホルダギア504を含むギア列510を備えている。このギア列510は、キャップユニット10の正面側(図9(a)の手前側)と背面側(図9(a)の奥側)とに対称的に設けられており、共通の駆動モータ505によって正面側および背面側のギア列510が同時に駆動される。
セクタギア501(第1のギア)およびセンタギア502(第2のギア)はギア中心が同一となっている。セクタギア501はベース部材507に回転可能に保持され、センタギア502はベース部材507に回転不能に固定されている。キャップホルダギア504(第3のギア)およびアイドラギア503(第4のギア)は、セクタギア501に回転可能に保持されており、アイドラギア503がセンタギア502およびキャップホルダギア504の双方に噛合されている。なお、センタギア502とキャップホルダギア504とは、ギアの諸元(歯数)が一致している。
このため、セクタギア501が回転すると、回転不能なセンタギア502に噛合したアイドラギア503が、自転しながらセンタギア502の周りを公転することとなる。このとき、センタギア502とキャップホルダギア504との諸元(歯数)が一致しているので、センタギア502のアイドラギア503に対する相対的な回転量と、キャップホルダギア504のアイドラギア503に対する相対的な回転量とが一致する。これにより、セクタギア501が回転した角度と同じ角度だけキャップホルダギア504が逆方向に回転し、キャップホルダギア504の姿勢は、セクタギア501の回転角度に関係なく一定となる。
キャップホルダギア504は、保持部材112を保持している。このため、キャップホルダ110を介して保持部材112に保持されたキャップ部材10aは、セクタギア501の回転に応じて、セクタギア501の回転軸を中心にして回動し、キャップ位置および退避位置まで移動することとなる。なお、このとき、キャップホルダギア504はセクタギア501の回転角度に関係なく姿勢が一定となるため、キャップホルダギア504に保持された保持部材112もまた、その姿勢を維持したまま回転することとなる。即ち、キャップユニット10は、例えば、キャップ部材10aが退避位置(図3参照)で略水平状態にあるときは、略水平状態を維持したままキャップ位置(図1参照)まで移動することができる。
キャップホルダギア504は、アイドラギア503に噛合するギアが形成されたギア部504−1と、ギア部504−1からx方向に延在する延在部504−2とを備えている。ギア部504−1では、キャップホルダギア504の回転中心においてy方向に突出した凸部504−1aが設けられている。この凸部504−1aは、保持部材112の長手方向の両端部において、保持部材112の短手方向(x方向)の一方の端部側を固定する。なお、凸部504−1aに固定された保持部材112は、凸部504−1aを中心として所定量だけ回動可能となっている。また、延在部504−2の先端部側には、y方向に突出する凸部504−2aが設けられており、この凸部504−2aには、後述するバネ506が接続される。このキャップホルダギア504は、アイドラギア503と噛合した際に、例えば、延在部504−2がx方向と略平行となるように配置される。なお、以下の説明では、保持部材112のうち、x方向において凸部504−1aが設けられている端部側(x方向上流側)を固定端側と称し、凸部504−2aが設けられている端部側(x方向下流側)を自由端側とも称する。
また、保持部材112は、自由端側を上方に付勢するバネ506(付勢手段)が設けられている。具体的には、例えば、図9(d)のように、バネ506の一方の端部が凸部504−2aに接続され、他方の端部が保持部材112の自由端側に設けられた凸部112bに接続される。そして、保持部材112の自由端側がバネ506の付勢力によって矢印C方向に付勢されて、保持部材112が所定の姿勢を保持可能にする。なお、所定の姿勢とは、保持部材112の自由端側が、固定端側よりも上方側に位置するように傾斜している姿勢(図11(b)参照)である。これにより、矢印C方向と逆方向(下方側)の力が自由端側に作用しない限り、自由端側が下方側に傾斜しなくなる。このように、保持部材112を、x方向(所定方向)の固定端側で固定するとともに、自由端側をバネ506により鉛直方向上方に付勢して、自由端側を固定端側よりの上方側に位置させる。これにより、回動部500におけるバックラッシュや保持部材112(保持部材112上に配置された部材を含む)の重量などによる自由端側の下方側への傾斜を抑制することができる。
また、駆動モータ505は、メンテナンス制御部210の制御によって駆動量が制御され、メンテナンス制御部210は、プリントコントローラ202からの指示に応じて駆動量の制御を行う。なお、上記したように、キャップユニット10は、キャップ部材10aを複数のギアにより回動して移動する構成となっている。従って、上記した記録状態、待機状態、ワイピング処理の説明などにおいて、「キャップユニット10を鉛直方向上方に移動する」とは、キャップユニット10を回動して、キャップ部材10aを退避位置からキャップ位置まで移動することを示している。また、「キャップユニット10を鉛直方向下方に移動する」とは、キャップユニット10を回動して、キャップ部材10aをキャップ位置から退避位置まで移動することを示している。
キャップユニット10は、図8(a)のように、メンテナンスユニット16において、ワイピングユニット17がx方向に移動する際の移動領域の下方側に、収納可能に設けられている。具体的には、基台部材16−1では、x方向の下流側、且つ、ワイピングユニット17の移動領域の下方側に開口空間S0が形成されている。キャップユニット10は、この開口空間S0内においてベース部材507が固定されて配置されている。そして、キャップユニット10は、キャップ部材10aが退避位置にあるときには、x方向で移動するワイピングユニット17に接触することなく、開口空間S0内に収納された状態となる。
ここで、図10には、図8(a)のA矢視図が示されている。基台部材16−1には、キャップ位置にある保持部材112の鉛直方向下方において、記録ヘッド8の昇降動作による押圧によって回動する保持部材112の下面112aと当接可能な当接部材16−2が設けられている。従って、記録ヘッド8によりキャップ部材10aが鉛直方向下方に押圧されると、吐出口面8aをキャッピングした状態で、保持部材112の下面112aが当接部材16−2に当接する。これにより、保持部材112が当接部材16−2に支持されるとともに、記録ヘッド8とキャップ部材10aとがz方向において位置決めされる。即ち、当接部材16−2については、保持部材112を支持する支持手段として機能している。
このように、本実施形態では、保持部材112を含むキャップ手段を、当接部材16−2を介して、装置本体に固定的に配設された基台部材16−1によって支持することとなる。このため、記録ヘッド8により押圧しながらキャップ部材10aで吐出口面8aをキャッピングしたときには、保持部材112が当接部材16−2に支持されるため、支持されていない場合と比較して、回動部500の各ギアにかかる負荷が小さくなる。
なお、記録ヘッド8によりキャップ部材10aが鉛直方向下方に押圧されると、保持部材112がバネ506の付勢力に抗して回動し、キャップ部材10aにより吐出口面8aをキャッピングする。従って、保持部材112が回動可能な所定量としては少なくとも、保持部材112が固定端側よりも自由端側が上方側に位置する初期位置から、記録ヘッド8に押圧されて下面112aが当接部材16−2と当接する当接位置まで移動可能な量となる。
本実施形態においては、当接部材16−2は、図10のように、保持部材112の延在方向(y方向)の略中央位置において2箇所配置されているが、これに限定されるものではない。即ち、当接部材16−2が、保持部材112の延在方向の両端部側に配置するようにしてもよい。また、当接部材16−2は、保持部材112の延在方向に延びる所定の領域において保持部材112と当接するようにしてもよい。さらに、当接部材16−2は、保持部材112と1箇所または3箇所以上で当接するようにしてもよい。なお、当接部材16−2は、例えば、弾性部材により構成されている。また、当接部材16−2を設けずに、基台部材16−1に保持部材112の下面112aが直接当接するようにし、基台部材16−1により下面112aを支持するようにしてもよい。即ち、この場合には、基台部材16−1が当接部材16−2として機能することとなる。
以上の構成において、キャップユニット10によるキャッピング時の動作について説明する。図11乃至図14には、キャップユニット10のキャッピング時の動作を説明するための説明図が示されている。図11(a)には、キャップ部材10aが退避位置にあるときのキャップユニット10を示す説明図が示されており、図11(b)には、図11(a)のXIb−XIb線断面図が示されている。図12(a)には、キャップ部材10aが退避位置から移動したときのキャップユニット10を示す説明図が示されており、図12(b)には、図12(a)のXIIb−XIIb線断面図が示されている。図13(a)には、キャップ部材10aがキャップ位置にあるときのキャップユニット10を示す説明図が示されており、図13(b)には、図13(a)のXIIIb−XIIIb線断面図が示されている。図14(a)には、キャップ位置においてキャップ部材10aにより記録ヘッド8の吐出口面8aをキャッピングした状態を示す説明図が示されており、図14(b)には、図14(a)のXIVb−XIVb線断面図が示されている。なお、図11(b)、12(b)、13(b)、14(b)では、キャップユニット10が基台部材16−1内に配置されている状態を示している。
例えば、記録動作が終了した後のキャップユニット10によるキャッピングでは、まず、記録ヘッド8を記録位置(図3参照)から移動する。即ち、プリントコントローラ202が、ヘッドキャリッジ制御部208を用いて、水平方向に対して45度傾いていた記録ヘッド8を、鉛直方向の高さを調整しながら、45度回転して、吐出口面8aを鉛直方向下方に向ける。
次に、プリントコントローラ202が、メンテナンス制御部210を用いて、駆動モータ505(駆動手段)を駆動して、キャップユニット10におけるキャップ部材10aを退避位置からキャップ位置まで移動する。即ち、キャップ部材10aが退避位置にある状態(図11(a)参照)から、駆動モータ505の駆動によって、セクタギア501を矢印D方向に回転することでキャップユニット10を回動して(図12(a)参照)、キャップ部材10aの移動を開始する。
なお、セクタギア501を含むギア列510では、保持部材112を保持したキャップホルダギア504の姿勢がセクタギア501の回転角度に関係なく一定となっている。このため、キャップホルダ110を介して保持部材112に配置されたキャップ部材10aが退避位置からキャップ位置に移動する際には、所定の姿勢を維持したまま移動することとなる(図11(b)、図12(b)参照)。
その後、キャップ部材10aがキャップ位置まで移動すると(図13(a)参照)、プリントコントローラ202は、ヘッドキャリッジ制御部208を用いて、記録ヘッド8を鉛直方向下方に移動(下降)して、キャップ部材10aに吐出口面8aを当接させる。なお、キャップ位置まで移動したキャップ部材10aは、図13(b)のように、退避位置にあるときと同じ所定の姿勢を維持した状態となっている。
所定の姿勢でキャップ位置にあるキャップ部材10a(図14(a)参照)に対して、鉛直方向上方から記録ヘッド8が下降すると、まず、キャップ部材10aにおいて保持部材112の自由端側が吐出口面8aと当接する。そして、記録ヘッド8がさらに下降すると、図14(b)のように、キャップ部材10aを介して保持部材112が鉛直方向下方に押圧され、保持部材112の自由端側が、バネ506の付勢力に抗して矢印E方向に回動する。これにより、吐出口面8aにキャップ部材10aが密着するとともに、図14(b)のように、保持部材112の下面112aに当接部材16−2が当接して、キャップ部材10aのz方向の位置決めがなされる。こうして、記録ヘッド8は、吐出口面8aがキャップ部材10aによりキャッピングされて待機位置(図1参照)に位置される。
このように、キャッピングの際に、装置に固定されている基台部材16−1に設けられた当接部材16−2に保持部材112が当接することで、保持部材112が当接部材16−2に支持されることとなる。これにより、キャッピング時には、回動部500の各ギアにおいて生じる記録ヘッド8の押圧による負荷が軽減され、ギアの破損などが生じ難くなる。また、保持部材112について、自由端側が固定端側よりも上方側に位置する所定の姿勢を維持した状態で、退避位置からキャップ位置に移動するようにしたため、移動中に保持部材112が当接部材16−2と接触することが抑制される。これにより、キャップ部材10aの移動がスムーズになる。
また、記録ヘッド8が待機位置から記録位置に移動する際には、プリントコントローラ202は、メンテナンス制御部210およびヘッドキャリッジ制御部208を用いて、記録ヘッド8およびキャップユニット10を移動することとなる。即ち、まず、記録ヘッド8を、鉛直方向の高さを調整しながら45度回転させ、吐出口面8aをプラテン9と対向させる。これにより、吐出口面8aがキャップ部材10aから離間する。このとき、バネ506の付勢力によって、保持部材112の自由端側が上昇し、保持部材112は固定端側よりも自由端側が上方側に位置した所定の姿勢となる。そして、このときには、保持部材112は、下面112aが当接部材16−2から離間する。
その後、駆動モータ505を駆動して、セクタギア501を矢印F方向に回転し(図13(a)参照)、キャップ部材10aをキャップ位置から退避位置まで移動させる。このとき、キャップ部材10aは所定の姿勢を維持したまま移動し、当該所定の姿勢を維持したまま、開口空間S0内に収容される。(図11(b)、図12(b)参照)。
以上において説明したように、キャップユニット10は、基台部材16−1に対して、キャップ部材10a、キャップホルダ110および保持部材112によるキャップ手段が、キャップ位置と退避位置との間を回動して移動するようにした。また、当接部材16−2は、メンテナンスユニット16の基台部材16−1に設けられ、キャッピング時にキャップ手段における吐出口面8aに密着する第1の面と対向する下面112a(第2の面)と当接可能な位置に設けられるようにした。なお、キャッピング時にキャップ手段における吐出口面8aに密着する第1の面とは、キャップ部材10aが吐出口面8aと密着したときに、吐出口面8aと対向する対向面10aaである(図11(a)、12(a)参照)。
これにより、記録ヘッド8が下降して、キャップ手段により吐出口面8aをキャッピングする際には、保持部材112の下面112aが当接部材16−2と当接し、キャップ手段が当接部材16−2に支持されることとなる。このため、キャッピング時に、キャップ手段を回動する回動部500のギア列510へかかる負荷が低減され、ギア列510を構成する各ギアの破損が防止される。また、キャップ手段が回動して移動する構成のため、例えば、特許文献1のようなキャップが水平移動する構成と比較して、水平方向での小型化が可能となる。
また、駆動モータ505の駆動により回転するセクタギア501において、セクタギア501と同じギア中心で回動不能に設けられたセンタギア502を備えるようにした。また、セクタギア501に回転可能に固定され、保持部材112を保持するキャップホルダギア504と、センタギア502とキャップホルダギア504とに噛合するアイドラギア503を備えるようにした。そして、センタギア502とキャップホルダギア504とはギアの諸元(歯数)が一致するようにした。さらに、キャップホルダギア504に保持される保持部材112は、重力により生じる傾きをキャンセルするように、バネ506により鉛直方向上方に付勢し、固定端側よりも自由端側が上方側に位置するようにした。
これにより、セクタギア501の回転角度によらず、キャップ手段はその姿勢を維持したまま退避位置とキャップ位置との間を移動することができるようになる。また、自由端側が上方側に位置した状態が維持されて移動するため、保持部材112が当接部材16−2に当接することなくスムーズに移動することができるようになる。
(他の実施の形態)
なお、上記した実施の形態は、以下の(1)乃至(4)に示すように変形するようにしてもよい。
(1)上記実施形態では、所定の姿勢として、保持部材112の自由端側が固定端側よりも上方側に位置するようにしたが、これに限定されるものではない。即ち、下降する記録ヘッド8の吐出口面8aにキャップ部材10aが密着可能であり、かつ、退避位置とキャップ位置との移動時に保持部材112が当接部材16−2に当接しなければ、水平であってもよいし、自由端側が固定端側よりも下方側に位置してもよい。即ち、所定の姿勢では、保持部材112は、下降する記録ヘッド8の吐出口面8aにキャップ部材10aが密着可能であり、かつ、退避位置とキャップ位置との移動時に保持部材112が当接部材16−2に当接しない姿勢であればよい。
(2)上記実施形態では、回動部500をギア列510によって構成し、各ギアを介してキャップ部材10aを退避位置とキャップ位置との間で移動可能なように構成したが、移動機構としては、これに限定されるものではない。即ち、図15(a)(b)のように、保持部材112がリンク機構により支持された構成とし、リンク機構によって保持部材112を移動させることで、キャップ部材10aを退避位置とキャップ位置との間で移動する構成としてもよい。こうしたリンク機構では、図15(b)のように、ギアを介してリンク機構を駆動するようにする。
(3)上記実施形態では、セクタギア501のギア中心を中心としてキャップ部材10aが退避位置とキャップ位置との間で回動して移動するようにしたが、これに限定されるものではない。即ち、キャップ部材10a、キャップホルダ110および保持部材112を含むキャップ手段が水平移動するようにしてもよい。なお、この場合には、キャップ位置と退避位置との間で移動可能であり、かつ、キャッピング時に当接部材16−2により移動機構への負荷が軽減される構成であれば、どのように移動するようにしてもよい。
(4)上記実施形態では、メンテナンスユニット16の基台部材16−1に当接部材16−2を設けるようにしたが、これに限定されるものではない。即ち、当接部材16−2については、装置本体に固定的に設けられ、かつ、記録ヘッド8のキャップ手段への押圧に耐え得る部材であれば、どこに設けてもよい。
8 記録ヘッド
8a 吐出口面
10a キャップ部材
16 メンテナンスユニット
16−2 当接部材
110 キャップホルダ
112 保持部材

Claims (10)

  1. 液体を吐出する吐出口が設けられた吐出口面を有し昇降動作を行う液体吐出ヘッドと、
    前記吐出口面をキャッピングする際に前記吐出口面と密着する第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面と、を有するキャップ手段と、
    前記キャップ手段を、前記吐出口面をキャッピング可能な第1の位置と、前記吐出口面をキャッピングしない第2の位置との間で移動させることが可能な移動手段と
    を備え、前記液体吐出ヘッドが下降して前記第1の位置にある前記キャップ手段を押圧することで前記吐出口面がキャッピングされる液体吐出装置であって、
    前記キャップ手段が前記吐出口面をキャッピングする際に前記第2の面と当接することで前記キャップ手段を支持する支持手段を有する
    ことを特徴とする液体吐出装置。
  2. 前記支持手段は、前記液体吐出ヘッドに対するメンテナンス動作を行うとともに、前記キャップ手段を備えたメンテナンスユニットに設けられることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。
  3. 前記移動手段は、前記キャップ手段を前記第1の位置と前記第2の位置との間で回動して移動させることを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出装置。
  4. 前記移動手段は、前記キャップ手段を所定の姿勢に維持したまま移動させることを特徴とする請求項3に記載の液体吐出装置。
  5. 前記移動手段は、複数のギアにより構成されるギア列を介して駆動することを特徴とする請求項4に記載の液体吐出装置。
  6. 前記ギア列は、
    駆動手段の駆動により回転する第1のギアと、
    前記第1のギアとギア中心が同一となるとともに回転不能に設けられた第2のギアと、
    前記第1のギアに回転可能に設けられるとともに前記キャップ手段を保持する第3のギアと、
    前記第1のギアに回転可能に設けられるとともに前記第2のギアと前記第3のギアとに噛合する第4のギアと
    を有し、
    前記第2のギアと前記第3のギアとは、ギアの歯数が一致している
    ことを特徴とする請求項5に記載の液体吐出装置。
  7. 前記移動手段は、リンク機構を介して前記キャップ手段を移動させることを特徴とする請求項4に記載の液体吐出装置。
  8. キャップ手段は、重力により生じる傾きに抗するように、付勢手段により付勢されることを特徴とする請求項3から7のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  9. 前記キャップ手段は、所定方向における一方の端部側が固定され、他方の端部側が前記付勢手段により鉛直方向上方に付勢されることを特徴とする請求項8に記載の液体吐出装置。
  10. 液体吐出ヘッドの吐出口面をキャッピングするキャップ手段と、
    前記液体吐出ヘッドを移動して、前記液体吐出ヘッドの吐出口面を前記キャップ手段によりキャッピングする液体吐出装置であって、
    前記キャップ手段を、前記吐出口面をキャッピング可能な第1の位置と、前記液体吐出ヘッドに対して退避した第2の位置との間で、所定の姿勢を維持した状態で回動して移動する移動手段を有する
    ことを特徴とする液体吐出装置。
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