JP3947904B2 - ヘッド吐出特性維持装置及びそれを備えた記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に対しインク滴を吐出する記録ヘッドのインク吐出特性を一定な状態に維持するヘッド吐出特性維持装置及びそのヘッド吐出特性維持装置を備えた記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、記録装置の１つであるインクジェット式プリンタは、主走査方向に往復移動するキャリッジに搭載されたプリントへッドと、印刷用紙等の記録媒体を副走査方向に間欠的に設定量ずつ送る記録媒体送り手段を備え、記録媒体を副走査方向に送りつつプリントヘッドを主走査方向に移動させ、プリントへッドから記録媒体にインク滴を吐出するように構成されている。
【０００３】
通常、モノカラーのインクジェット式プリンタでは、プリントへッドが１つ搭載されている。また、フルカラーのインクジェット式プリンタでは、ブラックインクを吐出するブラックインク用プリントへッドと、イエロー、シアン、マゼンタ等の各色のインクを吐出する複数のカラーインク用プリントヘッドとが搭載されている。
【０００４】
このような構成のインクジェット式プリンタにおけるプリントヘッドには、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口から記録媒体に向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。従って、プリントヘッドのノズル開口におけるインク吐出特性が変動すると記録画像の品質に大きく影響するため、インク吐出特性は常に一定に維持される必要がある。
【０００５】
このインク吐出特性は、ノズル開口におけるインクの蒸発乾燥による粘度上昇や固化、固形物による目詰まり、更には塵埃の付着や気泡混入等が原因となって変動する。そのため、インクジェット式プリンタには、上記各変動原因を排除してインク吐出特性を一定な状態に維持するためのへッド吐出特性維持装置が備えられている。
【０００６】
このへッド吐出特性維持装置は、キャッピング装置、吸引ポンプ、ワイピング装置を備えている。キャッピング装置は、非記録時にプリントヘッドのノズル形成面を封止してノズル開口を外部と隔離するように構成されており、インクの蒸発乾燥を抑制して粘度上昇や固化を抑える機能を有している。また、キャッピング装置でノズル形成面を封止していても、ノズル開口の固形物による目詰まりやインク流路内への気泡の混入等を完全に防止することができないため、それらを完全に防止する目的で吸引ポンプが設けられている。
【０００７】
吸引ポンプは、キャッピング装置がノズル形成面を封止している状態でノズル開口に負圧を作用させるように構成されており、インクをノズル開口から強制的に吸引排出させて固形物や気泡を除去する機能を有している。この吸引ポンプによるインクの強制的な吸引排出処理は、インクジェット式プリンタの長時間の休止後に記録動作を再開する場合や、ユーザーが記録画像の品質が低下したことを認識して操作パネルにある専用スイッチを操作した場含に通常は実行されるようになっている。
【０００８】
また、吸引ポンプによるインクの強制的な吸引排出処理を行うと、プリンタへッドのノズル形成面にインクが飛び散って付着することがあると共に、各ノズル開口におけるインクのメニスカスが乱れる。さらに、プリントへッドのノズル形成面には経時的に異物が付着しやすいため、必要に応じてノズル形成面を払拭するワイピング装置が設けられている。
【０００９】
ワイピング装置は、基端側がホルダーで挟持されたゴム等の弾性板からなるワイピング部材を有し、このワイピング部材の先端側の縁部分をノズル形成面に弾性的に押し付けつつ相対的に往動及び復動させてノズル形成面を清掃するように構成されており、ノズル形成面に付着したインクや異物の払拭の他に、各ノズル開口におけるインクのメニスカスを一様に整える、即ち安定させる機能を有している。
【００１０】
従来のへッド吐出特性維持装置は、特開平１１−１３８８３０号公報記載のように、駆動源であるモータの回転方向により１個の遊星ギアを用いてキャッピング装置及びワイピング装置の駆動と吸引ポンプの駆動とを切り替えている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のへッド吐出特性維持装置は、キャップの上下移動とワイパーの往復移動をモータの一方向回転で行っているため、キャップやワイパーの位置の初期化ができない。このため、キャップやワイパーの初期化位置を検知するためのフラグをキャップやワイパーを駆動するためのカムに設けてセンシングする必要がある。したがって、センサが必須となるので、装置の組立調整が煩雑となり、装置のコストが上昇する。
【００１２】
また、ポンプの駆動も一方向のみの回転となるため、特にチューブポンプを用いる場合はチューブに対するプーリのレリースができず、プーリがチューブを押し潰した状態で放置されるおそれがある。このため、キャリッジを動かして遊星ギアをロックさせて上記レリース動作を行う必要がある。したがって、キャリッジを動かしてもキャッピングされたままとする機構が必要となるので、装置の組立調整が煩雑となり、装置のコストが上昇すると共に外形が大型化する。
【００１３】
本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、簡易な構成で常に安定した動作でキャッピング、ワイピング及びポンプ駆動を行うことができるヘッド吐出特性維持装置及びそれを備えた記録装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明のヘッド吐出特性維持装置では、記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドのインク吐出特性を維持するヘッド吐出特性維持装置であって、前記記録ヘッドを払拭するワイピング手段と、前記記録ヘッドを封止するキャッピング手段と、前記キャッピング手段のキャップ内を吸引することが可能なチューブポンプと、前記ワイピング手段と前記キャッピング手段とに駆動力を伝達する２つの遊星ギア及び前記各遊星ギアを回転させる１つの回転手段と、前記回転手段に連結されていると共に前記各遊星ギアに噛み合わされた太陽ギア及び前記ワイピング手段と前記キャッピング手段に連結されていると共に前記各遊星ギアと噛み合わせ可能な欠歯ギアを有し、前記各遊星ギアの噛み合わせを切り替えることにより、前記回転手段の正転・逆転のどちらに対しても前記ワイピング手段と前記キャッピング手段と前記チューブポンプとを駆動することができる駆動手段とを備え、前記欠歯ギアは、前記ワイピング手段を移動させた状態にある場合、前記ワイピング手段から噛み合いが外れているように形成されており、前記キャッピング手段を上昇または下降させた状態にある場合、前記キャッピング手段から噛み合いが外れているように形成されており、前記回転手段を正転させて、前記遊星ギアと前記欠歯ギアとを噛み合わせた時は、前記ワイピング手段のみに前記駆動手段からの駆動を伝達させ、前記ワイピング手段を移動させて前記記録ヘッドを払拭させてから、前記駆動手段からの駆動の伝達を切って前記ワイピング手段の移動を停止させ、さらに、前記キャッピング手段のみに前記駆動手段からの駆動を伝達させ、前記キャッピング手段を上昇させて前記記録ヘッドを封止させてから、前記駆動手段からの駆動を切って前記キャッピング手段の上昇を停止させ、さらに、前記チューブポンプのみを作動させて、前記記録ヘッドを封止している前記キャッピング手段のキャップ内を吸引させ、前記回転手段を逆転させて、前記遊星ギアと前記欠歯ギアとを噛み合わせた時は、前記キャッピング手段のみに前記駆動手段からの駆動を伝達させ、前記キャッピング手段を下降させて前記記録ヘッドから離間させてから、前記駆動手段からの駆動を切って前記キャッピング手段の下降を停止させ、さらに、前記ワイピング手段のみに前記駆動手段からの駆動を伝達させ、前記ワイピング手段を移動させて前記記録ヘッドを払拭させてから、前記駆動手段からの駆動の伝達を切って前記ワイピング手段の移動を停止させ、さらに、前記チューブポンプのみを作動させて吸引しないようにすることを特徴としている。
【００１５】
これにより、キャッピング手段のキャップの移動とワイピング手段のワイパーの移動を回転手段の正・逆の両回転で行うことができるため、キャップやワイパーの位置を容易に初期化することができる。したがって、従来のようにキャップやワイパーの初期化位置を検知するためのフラグをキャップやワイパーを駆動するためのカムに設けてセンシングする必要は無くなり、装置の組立調整の容易化及び装置のコストの低減化を図ることができる。さらに、吸引手段の駆動も両方向の回転となるため、特にチューブポンプを用いる場合はチューブに対するプーリのレリースを行うことができ、特別な機構等を用いなくてもプーリがチューブを押し潰した状態で放置されるような事態を防止することができる。また、ポンプを駆動させずにキャッピングが可能となるので、印字前後のキャッピング開閉時にもポンプチューブが潰されることはない。
【００１６】
また、キャッピング手段のキャップの移動とワイピング手段のワイパーの移動を回転手段の正・逆の両回転で行うことができるため、キャップやワイパーの位置を容易に初期化することができる。したがって、従来のようにキャップやワイパーの初期化位置を検知するためのフラグをキャップやワイパーを駆動するためのカムに設けてセンシングする必要は無くなり、装置の組立調整の容易化及び装置のコストの低減化を図ることができる。さらに、欠歯ギアを遊星ギアにより欠歯部分まで所定角度回転させるのみで、キャップやワイパーを所定位置に確実に位置決めすることができる。
【００１７】
また、前記ワイピング手段は、前記記録ヘッドに対して縦方向に払拭することを特徴としている。これにより、縦方向、すなわち記録ヘッドに形成されているインクを吐出するためのノズル列に対して平行な副走査方向に払拭することができる。
【００１８】
また、前記欠歯ギアは、前記ワイピング手段を駆動するワイパーギア、前記キャッピング手段を駆動するキャップギア及び前記各遊星ギアにそれぞれ噛み合う４連ギアで構成されていることを特徴としている。これにより、各遊星ギアの回転をワイパーギアとキャップギアの両ギアにそれぞれ確実に伝達することができるので、キャップやワイパーの位置決め精度を向上させることができ、かつキャッピング、ワイピングを独立して動作させることができる。
【００１９】
また、前記ワイパーギアには前記ワイピング手段を前記記録ヘッドに対して水平に移動させるレバー及びカム機構が設けられ、前記キャップギアには前記キャッピング手段を前記記録ヘッドに対して垂直に移動させるカム機構が設けられていることを特徴としている。これにより、本発明を従来のレバーやカム機構を有するワイピング手段及びキャッピング手段に適用することができるので、設計変更等の手間を簡略化することができる。
【００２０】
また、記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドを有する記録装置において、上記各ヘッド吐出特性維持装置を備えたことを特徴としている。これにより、上記各作用を奏する記録装置を提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの構成例を示す斜視図であり、図２は、本発明の実施の形態に係るユニット化されたへッド吐出特性維持装置の構成例を示す平面図であり、図３は、そのへッド吐出特性維持装置の側面図である。図１に示すインクジェット式プリンタは、例えば用紙幅が５９４ｍｍ（ＪＩＳ規格のＡ１判）や７２８ｍｍ（ＪＩＳ規格のＢ１判）といった比較的大型のサイズの印刷用紙にまで印刷できる大型のプリンタである。
【００２３】
このインクジェット式プリンタは、上から斜め下の手前に向かって給紙部１１、記録部１２及び排紙部１３と配置されている。印刷用紙は、給紙部１１から記録部１２、そして排紙部１３に送られる過程で所定の印刷が実行されて外部に排出される。印刷時の用紙搬送路１４は、水平面に対して例えば６５度の傾斜をもって形成されている。駆動ベルト１５によりガイド軸１６に沿って主走査方向に往復移動するキャリッジ１７に搭載されたプリントへッド１８のノズル形成面も、用紙搬送路１４に平行となるように例えば６５度に傾斜して配設されている。
【００２４】
キャリッジ１７のホームポジションとなる部分には、プリントへッド１８のインク吐出特性を一定な状態に維持するためのヘッド吐出特性維持装置１００が配設されている。そして、キャリッジ１７がホームポジションに位置している状態のときにへッド吐出特性維持装置１００によって、プリントへッド１８のインク吐出特性を維持する処理が行われるようになっている。
【００２５】
ヘッド吐出特性維持装置１００は、図２及び図３に示すように、必要に応じてノズル形成面をいわゆる縦方向、すなわち図示矢印ａで示す副走査方向に払拭するワイピング手段１１０、非記録時にプリントへッド１８のノズル形成面に押し付けられてノズル開口を封止するキャッピング手段１３０、ノズル開口の目詰まりや混入した気泡を除去するためにインクを強制的に吸引排出する吸引手段１５０及びワイピング手段１１０、キャッピング手段１３０及び吸引手段１５０を駆動する駆動手段１７０が２枚のサイドフレーム１０１、１０２の間に配設され、ほぼ箱形にユニット化されている。
【００２６】
ワイピング手段１１０とキャッピング手段１３０はプリントへッド１８の副走査方向に並設されており、吸引手段１５０はワイピング手段１１０の略下方に配設されている。そして、ワイピング手段１１０とキャッピング手段１３０と吸引手段１５０が連動可能なように駆動手段１７０が配設されている。すなわち、駆動手段１７０は、ワイピング手段１１０を図２及び図３の矢印ａで示す縦方向に移動させ、キャッピング手段１３０を図３の矢印ｂで示す上下方向に移動させ、吸引手段１５０を動作させるように構成されている。
【００２７】
ワイピング手段１１０は、図２及び図３に示すように、ワイパー１１１及びワイパーホルダー１１２を備えている。ワイパー１１１は、ゴムにより略矩形平板状に形成されている。そして、先端部がプリントへッド１８のノズル形成面に対して擦れるようになっている。これにより、ワイパー１１１はノズル形成面に付着しているインクを払拭することができる。なお、インクの種類によってはワイパー１１１をフェルトあるいはプラスチック等により形成してもよい。
【００２８】
ワイパーホルダー１１２は、プラスチックにより略矩形平板状に形成されている。そして、上端部からワイパー１１１の先端部が突き出る形でワイパー１１１を保持しながら、後述する駆動手段１７０を構成するワイパー移動手段１８０により図２及び図３の矢印ａで示す縦方向に移動するようになっている。
【００２９】
キャッピング手段１３０は、図２及び図３に示すように、キャップ１３１及びキャップホルダー１３２を備えている。キャップ１３１は、ゴムにより略直方体状に形成されている。そして、上部に設けられている窪み１３１ａがプリントへッド１８のノズル形成面に押し付けられるようになっている。これにより、キャッピング手段１３０はノズル開口を封止することができる。
【００３０】
キャップホルダー１３２は、プラスチックにより略直方体状に形成されている。そして、上面からキャップ１３１の上縁部が突き出る形でキャップ１３１を保持しながら、後述する駆動手段１７０を構成するキャップ移動手段１８５により図３の矢印ｂで示す上下方向に移動するようになっている。
【００３１】
吸引手段１５０は、一般的な脈動ポンプであり、回転方向に一定間隔で取り付けられた複数のローラでキャップ１３１に接続されたチューブＴの一定範囲を連続的に押すことにより、チューブ内の空気を送り出してプリントへッド１８のインクを強制的に吸引排出するようになっている。これにより、吸引手段１５０はノズル開口の目詰まりや混入した気泡を除去することができる。
【００３２】
駆動手段１７０は、図３及びワイピング手段１１０とキャッピング手段１３０を取り除いた図４に示すように、正逆転切替手段１７１、ワイパー移動手段１８０、キャップ移動手段１８５及びポンプ駆動手段１９０を備えている。正逆転切替手段１７１は、サイドフレーム１０１の外側に出るように配設された駆動力伝達ギア１７２と、この駆動力伝達ギア１７２の軸１７３と同軸に配設された太陽ギア１７４と、この太陽ギア１７４に噛み合うように略Ｌ字状の遊星レバー１７５に配設された正転用遊星ギア１７６及び逆転用遊星ギア１７７と、各遊星ギア１７６、１７７と噛み合わせ可能な欠歯ギア１７８を備えている。
【００３３】
欠歯ギア１７８は、正転用遊星ギア１７６、逆転用遊星ギア１７７、後述するワイパー移動手段１８０を構成するワイパーギア１８１及びキャップ移動手段１８５を構成するキャップギア１８６とそれぞれ噛み合う４連の第１〜第４欠歯ギア１７８ａ、１７８ｂ、１７８ｃ、１７８ｄで構成されている。
【００３４】
駆動力伝達ギア１７２は、図示しない回転手段であるモータの回転を伝達するようになっている。そして、この駆動力伝達ギア１７２の回転方向、すなわちモータの回転方向により遊星レバー１７５を介して正転用遊星ギア１７６あるいは逆転用遊星ギア１７７のどちらかが第１欠歯ギア１７８ａあるいは第２欠歯ギア１７８ｂと噛み合い、太陽ギア１７４を介して回転を伝達するようになっている。
【００３５】
ワイパー移動手段１８０は、ワイパーギア１８１、レバー１８２及びカム機構１８３を備えている。ワイパーギア１８１は、第３欠歯ギア１７８ｃと噛み合うように配置されている。カム機構１８３は、レバー１８２の一端側面に一体的に設けられたピン１８３ａと、ワイパーホルダー１１２に設けられた溝１８３ｂで構成されている。そして、レバー１８２の一端は、ピン１８３ａが溝１８３ｂ内に差し込まれることにより係止され、他端がワイパーギア１８１と同軸上に配設されている。
【００３６】
キャップ移動手段１８５は、キャップギア１８６及びカム機構１８７を備えている。キャップギア１８６は、第４欠歯ギア１７８ｄと噛み合うように配置されている。カム機構１８７は、キャップギア１８６の外周側面に一体的に設けられたピン１８７ａと、キャップホルダー１３２に設けられ、ピン１８７ａが差し込まれている溝１８７ｂで構成されている。
【００３７】
ポンプ駆動手段１９０は、駆動力伝達ギア１７２の軸１７３と同軸に配設されたポンプ伝達ホイール１９１及びポンプホイール１９２を備えている。ポンプ伝達ホイール１９１は、吸引手段１５０とワイピング手段１１０及びキャッピング手段１３０との間にタイムラグを設けてからポンプホイール１９２を回転するようになっている。
【００３８】
このような構成において、モータの駆動力は、駆動力伝達ギア１７２から太陽ギア１７４を経て、遊星レバー１７５の回転により噛み合う正転用遊星ギア１７６または逆転用遊星ギア１７７から第１欠歯ギア１７８ａまたは第２欠歯ギア１７８ｂに伝達され、さらに第３欠歯ギア１７８ｃ及び第４欠歯ギア１７８ｄを介してワイパーギア１８１及びキャップギア１８６に伝達され、またポンプ伝達ホイール１９１を介してポンプホイール１９２に伝達されるようになっている。これにより、ワイピング手段１１０を縦方向に移動させ、キャッピング手段１３０を上下方向に移動させ、吸引手段１５０を動作させることができる。
【００３９】
以上のような構成のワイピング手段１１０、キャッピング手段１３０、吸引手段１５０及び駆動手段１７０を備えたヘッド吐出特性維持装置１００の全体動作を図５〜図１７を参照して説明する。なお、各図のうち図５はヘッド吐出特性維持装置１００の動作例を示すタイムチャート、図６〜図１１はモータが正転時の動作、図１２〜図１７はモータが逆転時の動作を示す図である。
【００４０】
図５に示す正転の場合では、図６に示すように、キャッピング手段１３０は最下端に位置しており、キャップ１３１は「開」の状態、すなわちキャッピングしていない状態にある。また、ワイピング手段１１０は図示最左方に位置しており、ワイパー１１１は「セット」の状態、すなわち図示右方向へのワイピング可能な状態にある。また、吸引手段１５０であるポンプのローラはチューブに対し「レリース」の状態、すなわち吸引していない状態にある（開始時点ｔ１）。
【００４１】
この状態から、モータが正転方向に駆動して遊星レバー１７５を回転させると、図７に示すように、正転用遊星ギア１７６が第１欠歯ギア１７８ａに噛み合う。そして、太陽ギア１７４の回転力が正転用遊星ギア１７６から第１欠歯ギア１７８ａ、さらに第３欠歯ギア１７８ｃからワイパーギア１８１に伝達され、レバー１８２が旋回してカム機構１８３によりワイパーホルダー１１２が図示右方へ移動開始する（時点ｔ４）。そして、ワイパー１１１がプリントヘッド１８のノズル形成面を払拭する。
【００４２】
そして、第３欠歯ギア１７８ｃの欠歯部にワイパーギア１８１が達して噛み合いが外れるとワイパーギア１８１は空転するので、図８に示すように、ワイパーホルダー１１２の移動が停止する。このとき、ワイピング手段１１０は図示最右方に位置しており、ワイパー１１１は「リセット」の状態、すなわち図示右方向へのワイピング完了の状態にある（時点ｔ５）。
【００４３】
なお、時点ｔ１〜ｔ５の間、第４欠歯ギア１７８ｄも回転するが、欠歯のためキャップギア１８６には動力は伝達されず、キャップ１３１は最下方の位置のまま動かない。
【００４４】
さらに、モータが正転方向に駆動して駆動力伝達ギア１７２が回転すると、図８に示すように、太陽ギア１７４の回転力が正転用遊星ギア１７６から第１欠歯ギア１７８ａ、さらに第４欠歯ギア１７８ｄからキャップギア１８６に伝達され、カム機構１８７によりキャップホルダー１３２が上昇開始する（時点ｔ６）。そして、図９に示すように、キャップ１３１がプリントヘッド１８に近付いていき、図１０に示すように、キャップ１３１がプリントヘッド１８のノズル形成面を封止する。
【００４５】
そして、第４欠歯ギア１７８ｄの欠歯部にキャップギア１８６が達して噛み合いが外れるとキャップギア１８６は空転するので、図１１に示すように、キャップホルダー１３２の上昇は停止する。このとき、キャッピング手段１３０は最上端に位置しており、キャップ１３１は「閉」の状態、すなわちキャッピングしている状態にある（時点ｔ７）。
【００４６】
この状態から、モータが正転方向にさらに駆動して駆動力伝達ギア１７２が回転すると、ポンプ伝達ホイール１９１を介してポンプホイール１９２が回転開始して吸引手段１５０が作動する。このときはポンプのローラはチューブに対し「噛み込み」の状態、すなわち吸引している状態にある（時点ｔ８、ｔ９）。このように、ワイピング手段１１０及びキャッピング手段１３０が動作中はポンプに動力が伝達されないようになっている。
【００４７】
一方、図５に示す逆転の場合では、図１２に示すように、キャッピング手段１３０は最上端に位置しており、キャップ１３１は「閉」の状態、すなわちキャッピングしている状態にある。また、ワイピング手段１１０は図示最右方に位置しており、ワイパー１１１は「リセット」の状態、すなわち図示左方向へのワイピング可能な状態にある。また、吸引手段１５０であるポンプのローラはチューブに対し「噛み込み」の状態、すなわち吸引している状態にある（開始時点ｔ１０）。
【００４８】
この状態から、モータが逆転方向に駆動して遊星レバー１７５を回転させると、図１２に示すように、逆転用遊星ギア１７７が第２欠歯ギア１７８ｂに噛み合う。そして、太陽ギア１７４の回転力が逆転用遊星ギア１７７から第２欠歯ギア１７８ｂ、さらに第４欠歯ギア１７８ｄからキャップギア１８６に伝達され、カム機構１８７によりキャップホルダー１３２が下降開始する（時点ｔ７）。そして、図１３及び図１４に示すように、キャップ１３１がプリントヘッド１８のノズル形成面から次第に離間していく。
【００４９】
そして、第４欠歯ギア１７８ｄの欠歯部にキャップギア１８６が達して噛み合いが外れるとキャップギア１８６は空転するので、図１５に示すように、キャップホルダー１３２の下降は停止する。このとき、キャッピング手段１３０は最下端に位置しており、キャップ１３１は「開」の状態、すなわちキャッピングしていない状態にある（時点ｔ６）。
【００５０】
さらに、モータが逆転方向に駆動して駆動力伝達ギア１７２が回転すると、図１５及び図１６に示すように、太陽ギア１７４の回転力が逆転用遊星ギア１７７から第２欠歯ギア１７８ｂ、さらに第３欠歯ギア１７８ｃからワイパーギア１８１に伝達され、レバー１８２が旋回してカム機構１８３によりワイパーホルダー１１２が図示左方へ移動開始する（時点ｔ５）。そして、ワイパー１１１がプリントヘッド１８のノズル形成面を払拭する。
【００５１】
そして、第３欠歯ギア１７８ｃの欠歯部にワイパーギア１８１が達して噛み合いが外れるとワイパーギア１８１は空転するので、図１７に示すように、ワイパーホルダー１１２の移動が停止する。このとき、ワイピング手段１１０は図示最左方に位置しており、ワイパー１１１は「セット」の状態、すなわち図示左方向へのワイピング完了の状態にある（時点ｔ４）。
【００５２】
この状態から、モータが逆転方向にさらに駆動して駆動力伝達ギア１７２が回転すると、ポンプ伝達ホイール１９１を介してポンプホイール１９２が回転し始め、ポンプのローラはチューブに対し「レリース」の状態、すなわち吸引していない状態になり、モータの回転を停止する（時点ｔ３、ｔ２）。このように、ワイピング手段１１０及びキャッピング手段１３０が動作中はポンプに動力が伝達されないようになっている。
【００５３】
なお、上述した実施形態では、キャッピング手段１３０及び吸引手段１５０を１つ備えたヘッド吐出特性維持装置１００について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば２つのキャッピング手段１３０及び吸引手段１５０を備えたヘッド吐出特性維持装置であっても同様に構成することができ、同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、上述した実施形態では、プリンタを例に説明したが、これに限られるものではなく、記録媒体の搬送案内部を有する記録装置、例えばファクシミリ装置やコピー装置等にも適用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るヘッド吐出特性維持装置及びそれを備えた記録装置によれば、キャッピング手段のキャップの移動とワイピング手段のワイパーの移動を回転手段の正・逆の両回転で行うことができるようになる。このため、キャップやワイパーの位置を容易に初期化することができるので、従来のようにキャップやワイパーの初期化位置を検知するためのフラグをキャップやワイパーを駆動するためのカムに設けてセンシングする必要は無くなり、装置の組立調整の容易化及び装置のコストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの構成例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るユニット化されたへッド吐出特性維持装置の構成例を示す平面図である。
【図３】図２のへッド吐出特性維持装置の側面図である。
【図４】図２のへッド吐出特性維持装置のワイピング手段とキャッピング手段を取り除いた平面図である。
【図５】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作例を示すタイムチャートである。
【図６】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第１の図である。
【図７】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第２の図である。
【図８】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第３の図である。
【図９】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第４の図である。
【図１０】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第５の図である。
【図１１】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第６の図である。
【図１２】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第７の図である。
【図１３】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第８の図である。
【図１４】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第９の図である。
【図１５】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第１０の図である。
【図１６】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第１１の図である。
【図１７】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第１２の図である。
【符号の説明】
１８ プリントヘッド
１００ へッド吐出特性維持装置
１０１ サイドフレーム
１０２ サイドフレーム
１１０ ワイピング手段
１１１ ワイパー
１１２ ワイパーホルダー
１３０ キャッピング手段
１３１ キャップ
１３２ キャップホルダー
１５０ 吸引手段
１７０ 駆動手段
１７１ 正逆転切替手段
１７２ 駆動力伝達ギア
１７３ 軸
１７４ 太陽ギア
１７５ 遊星レバー
１７６ 正転用遊星ギア
１７７ 逆転用遊星ギア
１７８ 欠歯ギア
１７８ａ 第１欠歯ギア
１７８ｂ 第２欠歯ギア
１７８ｃ 第３欠歯ギア
１７８ｄ 第４欠歯ギア
１８０ ワイパー移動手段
１８１ ワイパーギア
１８２ レバー
１８３ カム機構
１８５ キャップ移動機構
１８６ キャップギア
１８７ カム機構
１９０ ポンプ駆動手段
１９１ ポンプ伝達ホイール
１９２ ポンプホイール
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に対しインク滴を吐出する記録ヘッドのインク吐出特性を一定な状態に維持するヘッド吐出特性維持装置及びそのヘッド吐出特性維持装置を備えた記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、記録装置の１つであるインクジェット式プリンタは、主走査方向に往復移動するキャリッジに搭載されたプリントへッドと、印刷用紙等の記録媒体を副走査方向に間欠的に設定量ずつ送る記録媒体送り手段を備え、記録媒体を副走査方向に送りつつプリントヘッドを主走査方向に移動させ、プリントへッドから記録媒体にインク滴を吐出するように構成されている。
【０００３】
通常、モノカラーのインクジェット式プリンタでは、プリントへッドが１つ搭載されている。また、フルカラーのインクジェット式プリンタでは、ブラックインクを吐出するブラックインク用プリントへッドと、イエロー、シアン、マゼンタ等の各色のインクを吐出する複数のカラーインク用プリントヘッドとが搭載されている。
【０００４】
このような構成のインクジェット式プリンタにおけるプリントヘッドには、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口から記録媒体に向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。従って、プリントヘッドのノズル開口におけるインク吐出特性が変動すると記録画像の品質に大きく影響するため、インク吐出特性は常に一定に維持される必要がある。
【０００５】
このインク吐出特性は、ノズル開口におけるインクの蒸発乾燥による粘度上昇や固化、固形物による目詰まり、更には塵埃の付着や気泡混入等が原因となって変動する。そのため、インクジェット式プリンタには、上記各変動原因を排除してインク吐出特性を一定な状態に維持するためのへッド吐出特性維持装置が備えられている。
【０００６】
このへッド吐出特性維持装置は、キャッピング装置、吸引ポンプ、ワイピング装置を備えている。キャッピング装置は、非記録時にプリントヘッドのノズル形成面を封止してノズル開口を外部と隔離するように構成されており、インクの蒸発乾燥を抑制して粘度上昇や固化を抑える機能を有している。また、キャッピング装置でノズル形成面を封止していても、ノズル開口の固形物による目詰まりやインク流路内への気泡の混入等を完全に防止することができないため、それらを完全に防止する目的で吸引ポンプが設けられている。
【０００７】
吸引ポンプは、キャッピング装置がノズル形成面を封止している状態でノズル開口に負圧を作用させるように構成されており、インクをノズル開口から強制的に吸引排出させて固形物や気泡を除去する機能を有している。この吸引ポンプによるインクの強制的な吸引排出処理は、インクジェット式プリンタの長時間の休止後に記録動作を再開する場合や、ユーザーが記録画像の品質が低下したことを認識して操作パネルにある専用スイッチを操作した場含に通常は実行されるようになっている。
【０００８】
また、吸引ポンプによるインクの強制的な吸引排出処理を行うと、プリンタへッドのノズル形成面にインクが飛び散って付着することがあると共に、各ノズル開口におけるインクのメニスカスが乱れる。さらに、プリントへッドのノズル形成面には経時的に異物が付着しやすいため、必要に応じてノズル形成面を払拭するワイピング装置が設けられている。
【０００９】
ワイピング装置は、基端側がホルダーで挟持されたゴム等の弾性板からなるワイピング部材を有し、このワイピング部材の先端側の縁部分をノズル形成面に弾性的に押し付けつつ相対的に往動及び復動させてノズル形成面を清掃するように構成されており、ノズル形成面に付着したインクや異物の払拭の他に、各ノズル開口におけるインクのメニスカスを一様に整える、即ち安定させる機能を有している。
【００１０】
従来のへッド吐出特性維持装置は、特開平１１−１３８８３０号公報記載のように、駆動源であるモータの回転方向により１個の遊星ギアを用いてキャッピング装置及びワイピング装置の駆動と吸引ポンプの駆動とを切り替えている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のへッド吐出特性維持装置は、キャップの上下移動とワイパーの往復移動をモータの一方向回転で行っているため、キャップやワイパーの位置の初期化ができない。このため、キャップやワイパーの初期化位置を検知するためのフラグをキャップやワイパーを駆動するためのカムに設けてセンシングする必要がある。したがって、センサが必須となるので、装置の組立調整が煩雑となり、装置のコストが上昇する。
【００１２】
また、ポンプの駆動も一方向のみの回転となるため、特にチューブポンプを用いる場合はチューブに対するプーリのレリースができず、プーリがチューブを押し潰した状態で放置されるおそれがある。このため、キャリッジを動かして遊星ギアをロックさせて上記レリース動作を行う必要がある。したがって、キャリッジを動かしてもキャッピングされたままとする機構が必要となるので、装置の組立調整が煩雑となり、装置のコストが上昇すると共に外形が大型化する。
【００１３】
本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、簡易な構成で常に安定した動作でキャッピング、ワイピング及びポンプ駆動を行うことができるヘッド吐出特性維持装置及びそれを備えた記録装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明のヘッド吐出特性維持装置では、記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドのインク吐出特性を維持するヘッド吐出特性維持装置であって、前記記録ヘッドを払拭するワイピング手段と、前記記録ヘッドを封止するキャッピング手段と、前記キャッピング手段のキャップ内を吸引することが可能なチューブポンプと、前記ワイピング手段と前記キャッピング手段とに駆動力を伝達する２つの遊星ギア及び前記各遊星ギアを回転させる１つの回転手段と、前記回転手段に連結されていると共に前記各遊星ギアに噛み合わされた太陽ギア及び前記ワイピング手段と前記キャッピング手段に連結されていると共に前記各遊星ギアと噛み合わせ可能な欠歯ギアを有し、前記各遊星ギアの噛み合わせを切り替えることにより、前記回転手段の正転・逆転のどちらに対しても前記ワイピング手段と前記キャッピング手段と前記チューブポンプとを駆動することができる駆動手段とを備え、前記欠歯ギアは、前記ワイピング手段を移動させた状態にある場合、前記ワイピング手段から噛み合いが外れているように形成されており、前記キャッピング手段を上昇または下降させた状態にある場合、前記キャッピング手段から噛み合いが外れているように形成されており、前記回転手段を正転させて、前記遊星ギアと前記欠歯ギアとを噛み合わせた時は、前記ワイピング手段のみに前記駆動手段からの駆動を伝達させ、前記ワイピング手段を移動させて前記記録ヘッドを払拭させてから、前記駆動手段からの駆動の伝達を切って前記ワイピング手段の移動を停止させ、さらに、前記キャッピング手段のみに前記駆動手段からの駆動を伝達させ、前記キャッピング手段を上昇させて前記記録ヘッドを封止させてから、前記駆動手段からの駆動を切って前記キャッピング手段の上昇を停止させ、さらに、前記チューブポンプのみを作動させて、前記記録ヘッドを封止している前記キャッピング手段のキャップ内を吸引させ、前記回転手段を逆転させて、前記遊星ギアと前記欠歯ギアとを噛み合わせた時は、前記キャッピング手段のみに前記駆動手段からの駆動を伝達させ、前記キャッピング手段を下降させて前記記録ヘッドから離間させてから、前記駆動手段からの駆動を切って前記キャッピング手段の下降を停止させ、さらに、前記ワイピング手段のみに前記駆動手段からの駆動を伝達させ、前記ワイピング手段を移動させて前記記録ヘッドを払拭させてから、前記駆動手段からの駆動の伝達を切って前記ワイピング手段の移動を停止させ、さらに、前記チューブポンプのみを作動させて吸引しないようにすることを特徴としている。
【００１５】
これにより、キャッピング手段のキャップの移動とワイピング手段のワイパーの移動を回転手段の正・逆の両回転で行うことができるため、キャップやワイパーの位置を容易に初期化することができる。したがって、従来のようにキャップやワイパーの初期化位置を検知するためのフラグをキャップやワイパーを駆動するためのカムに設けてセンシングする必要は無くなり、装置の組立調整の容易化及び装置のコストの低減化を図ることができる。さらに、吸引手段の駆動も両方向の回転となるため、特にチューブポンプを用いる場合はチューブに対するプーリのレリースを行うことができ、特別な機構等を用いなくてもプーリがチューブを押し潰した状態で放置されるような事態を防止することができる。また、ポンプを駆動させずにキャッピングが可能となるので、印字前後のキャッピング開閉時にもポンプチューブが潰されることはない。
【００１６】
また、キャッピング手段のキャップの移動とワイピング手段のワイパーの移動を回転手段の正・逆の両回転で行うことができるため、キャップやワイパーの位置を容易に初期化することができる。したがって、従来のようにキャップやワイパーの初期化位置を検知するためのフラグをキャップやワイパーを駆動するためのカムに設けてセンシングする必要は無くなり、装置の組立調整の容易化及び装置のコストの低減化を図ることができる。さらに、欠歯ギアを遊星ギアにより欠歯部分まで所定角度回転させるのみで、キャップやワイパーを所定位置に確実に位置決めすることができる。
【００１７】
また、前記ワイピング手段は、前記記録ヘッドに対して縦方向に払拭することを特徴としている。これにより、縦方向、すなわち記録ヘッドに形成されているインクを吐出するためのノズル列に対して平行な副走査方向に払拭することができる。
【００１８】
また、前記欠歯ギアは、前記ワイピング手段を駆動するワイパーギア、前記キャッピング手段を駆動するキャップギア及び前記各遊星ギアにそれぞれ噛み合う４連ギアで構成されていることを特徴としている。これにより、各遊星ギアの回転をワイパーギアとキャップギアの両ギアにそれぞれ確実に伝達することができるので、キャップやワイパーの位置決め精度を向上させることができ、かつキャッピング、ワイピングを独立して動作させることができる。
【００１９】
また、前記ワイパーギアには前記ワイピング手段を前記記録ヘッドに対して水平に移動させるレバー及びカム機構が設けられ、前記キャップギアには前記キャッピング手段を前記記録ヘッドに対して垂直に移動させるカム機構が設けられていることを特徴としている。これにより、本発明を従来のレバーやカム機構を有するワイピング手段及びキャッピング手段に適用することができるので、設計変更等の手間を簡略化することができる。
【００２０】
また、記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドを有する記録装置において、上記各ヘッド吐出特性維持装置を備えたことを特徴としている。これにより、上記各作用を奏する記録装置を提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの構成例を示す斜視図であり、図２は、本発明の実施の形態に係るユニット化されたへッド吐出特性維持装置の構成例を示す平面図であり、図３は、そのへッド吐出特性維持装置の側面図である。図１に示すインクジェット式プリンタは、例えば用紙幅が５９４ｍｍ（ＪＩＳ規格のＡ１判）や７２８ｍｍ（ＪＩＳ規格のＢ１判）といった比較的大型のサイズの印刷用紙にまで印刷できる大型のプリンタである。
【００２３】
このインクジェット式プリンタは、上から斜め下の手前に向かって給紙部１１、記録部１２及び排紙部１３と配置されている。印刷用紙は、給紙部１１から記録部１２、そして排紙部１３に送られる過程で所定の印刷が実行されて外部に排出される。印刷時の用紙搬送路１４は、水平面に対して例えば６５度の傾斜をもって形成されている。駆動ベルト１５によりガイド軸１６に沿って主走査方向に往復移動するキャリッジ１７に搭載されたプリントへッド１８のノズル形成面も、用紙搬送路１４に平行となるように例えば６５度に傾斜して配設されている。
【００２４】
キャリッジ１７のホームポジションとなる部分には、プリントへッド１８のインク吐出特性を一定な状態に維持するためのヘッド吐出特性維持装置１００が配設されている。そして、キャリッジ１７がホームポジションに位置している状態のときにへッド吐出特性維持装置１００によって、プリントへッド１８のインク吐出特性を維持する処理が行われるようになっている。
【００２５】
ヘッド吐出特性維持装置１００は、図２及び図３に示すように、必要に応じてノズル形成面をいわゆる縦方向、すなわち図示矢印ａで示す副走査方向に払拭するワイピング手段１１０、非記録時にプリントへッド１８のノズル形成面に押し付けられてノズル開口を封止するキャッピング手段１３０、ノズル開口の目詰まりや混入した気泡を除去するためにインクを強制的に吸引排出する吸引手段１５０及びワイピング手段１１０、キャッピング手段１３０及び吸引手段１５０を駆動する駆動手段１７０が２枚のサイドフレーム１０１、１０２の間に配設され、ほぼ箱形にユニット化されている。
【００２６】
ワイピング手段１１０とキャッピング手段１３０はプリントへッド１８の副走査方向に並設されており、吸引手段１５０はワイピング手段１１０の略下方に配設されている。そして、ワイピング手段１１０とキャッピング手段１３０と吸引手段１５０が連動可能なように駆動手段１７０が配設されている。すなわち、駆動手段１７０は、ワイピング手段１１０を図２及び図３の矢印ａで示す縦方向に移動させ、キャッピング手段１３０を図３の矢印ｂで示す上下方向に移動させ、吸引手段１５０を動作させるように構成されている。
【００２７】
ワイピング手段１１０は、図２及び図３に示すように、ワイパー１１１及びワイパーホルダー１１２を備えている。ワイパー１１１は、ゴムにより略矩形平板状に形成されている。そして、先端部がプリントへッド１８のノズル形成面に対して擦れるようになっている。これにより、ワイパー１１１はノズル形成面に付着しているインクを払拭することができる。なお、インクの種類によってはワイパー１１１をフェルトあるいはプラスチック等により形成してもよい。
【００２８】
ワイパーホルダー１１２は、プラスチックにより略矩形平板状に形成されている。そして、上端部からワイパー１１１の先端部が突き出る形でワイパー１１１を保持しながら、後述する駆動手段１７０を構成するワイパー移動手段１８０により図２及び図３の矢印ａで示す縦方向に移動するようになっている。
【００２９】
キャッピング手段１３０は、図２及び図３に示すように、キャップ１３１及びキャップホルダー１３２を備えている。キャップ１３１は、ゴムにより略直方体状に形成されている。そして、上部に設けられている窪み１３１ａがプリントへッド１８のノズル形成面に押し付けられるようになっている。これにより、キャッピング手段１３０はノズル開口を封止することができる。
【００３０】
キャップホルダー１３２は、プラスチックにより略直方体状に形成されている。そして、上面からキャップ１３１の上縁部が突き出る形でキャップ１３１を保持しながら、後述する駆動手段１７０を構成するキャップ移動手段１８５により図３の矢印ｂで示す上下方向に移動するようになっている。
【００３１】
吸引手段１５０は、一般的な脈動ポンプであり、回転方向に一定間隔で取り付けられた複数のローラでキャップ１３１に接続されたチューブＴの一定範囲を連続的に押すことにより、チューブ内の空気を送り出してプリントへッド１８のインクを強制的に吸引排出するようになっている。これにより、吸引手段１５０はノズル開口の目詰まりや混入した気泡を除去することができる。
【００３２】
駆動手段１７０は、図３及びワイピング手段１１０とキャッピング手段１３０を取り除いた図４に示すように、正逆転切替手段１７１、ワイパー移動手段１８０、キャップ移動手段１８５及びポンプ駆動手段１９０を備えている。正逆転切替手段１７１は、サイドフレーム１０１の外側に出るように配設された駆動力伝達ギア１７２と、この駆動力伝達ギア１７２の軸１７３と同軸に配設された太陽ギア１７４と、この太陽ギア１７４に噛み合うように略Ｌ字状の遊星レバー１７５に配設された正転用遊星ギア１７６及び逆転用遊星ギア１７７と、各遊星ギア１７６、１７７と噛み合わせ可能な欠歯ギア１７８を備えている。
【００３３】
欠歯ギア１７８は、正転用遊星ギア１７６、逆転用遊星ギア１７７、後述するワイパー移動手段１８０を構成するワイパーギア１８１及びキャップ移動手段１８５を構成するキャップギア１８６とそれぞれ噛み合う４連の第１〜第４欠歯ギア１７８ａ、１７８ｂ、１７８ｃ、１７８ｄで構成されている。
【００３４】
駆動力伝達ギア１７２は、図示しない回転手段であるモータの回転を伝達するようになっている。そして、この駆動力伝達ギア１７２の回転方向、すなわちモータの回転方向により遊星レバー１７５を介して正転用遊星ギア１７６あるいは逆転用遊星ギア１７７のどちらかが第１欠歯ギア１７８ａあるいは第２欠歯ギア１７８ｂと噛み合い、太陽ギア１７４を介して回転を伝達するようになっている。
【００３５】
ワイパー移動手段１８０は、ワイパーギア１８１、レバー１８２及びカム機構１８３を備えている。ワイパーギア１８１は、第３欠歯ギア１７８ｃと噛み合うように配置されている。カム機構１８３は、レバー１８２の一端側面に一体的に設けられたピン１８３ａと、ワイパーホルダー１１２に設けられた溝１８３ｂで構成されている。そして、レバー１８２の一端は、ピン１８３ａが溝１８３ｂ内に差し込まれることにより係止され、他端がワイパーギア１８１と同軸上に配設されている。
【００３６】
キャップ移動手段１８５は、キャップギア１８６及びカム機構１８７を備えている。キャップギア１８６は、第４欠歯ギア１７８ｄと噛み合うように配置されている。カム機構１８７は、キャップギア１８６の外周側面に一体的に設けられたピン１８７ａと、キャップホルダー１３２に設けられ、ピン１８７ａが差し込まれている溝１８７ｂで構成されている。
【００３７】
ポンプ駆動手段１９０は、駆動力伝達ギア１７２の軸１７３と同軸に配設されたポンプ伝達ホイール１９１及びポンプホイール１９２を備えている。ポンプ伝達ホイール１９１は、吸引手段１５０とワイピング手段１１０及びキャッピング手段１３０との間にタイムラグを設けてからポンプホイール１９２を回転するようになっている。
【００３８】
このような構成において、モータの駆動力は、駆動力伝達ギア１７２から太陽ギア１７４を経て、遊星レバー１７５の回転により噛み合う正転用遊星ギア１７６または逆転用遊星ギア１７７から第１欠歯ギア１７８ａまたは第２欠歯ギア１７８ｂに伝達され、さらに第３欠歯ギア１７８ｃ及び第４欠歯ギア１７８ｄを介してワイパーギア１８１及びキャップギア１８６に伝達され、またポンプ伝達ホイール１９１を介してポンプホイール１９２に伝達されるようになっている。これにより、ワイピング手段１１０を縦方向に移動させ、キャッピング手段１３０を上下方向に移動させ、吸引手段１５０を動作させることができる。
【００３９】
以上のような構成のワイピング手段１１０、キャッピング手段１３０、吸引手段１５０及び駆動手段１７０を備えたヘッド吐出特性維持装置１００の全体動作を図５〜図１７を参照して説明する。なお、各図のうち図５はヘッド吐出特性維持装置１００の動作例を示すタイムチャート、図６〜図１１はモータが正転時の動作、図１２〜図１７はモータが逆転時の動作を示す図である。
【００４０】
図５に示す正転の場合では、図６に示すように、キャッピング手段１３０は最下端に位置しており、キャップ１３１は「開」の状態、すなわちキャッピングしていない状態にある。また、ワイピング手段１１０は図示最左方に位置しており、ワイパー１１１は「セット」の状態、すなわち図示右方向へのワイピング可能な状態にある。また、吸引手段１５０であるポンプのローラはチューブに対し「レリース」の状態、すなわち吸引していない状態にある（開始時点ｔ１）。
【００４１】
この状態から、モータが正転方向に駆動して遊星レバー１７５を回転させると、図７に示すように、正転用遊星ギア１７６が第１欠歯ギア１７８ａに噛み合う。そして、太陽ギア１７４の回転力が正転用遊星ギア１７６から第１欠歯ギア１７８ａ、さらに第３欠歯ギア１７８ｃからワイパーギア１８１に伝達され、レバー１８２が旋回してカム機構１８３によりワイパーホルダー１１２が図示右方へ移動開始する（時点ｔ４）。そして、ワイパー１１１がプリントヘッド１８のノズル形成面を払拭する。
【００４２】
そして、第３欠歯ギア１７８ｃの欠歯部にワイパーギア１８１が達して噛み合いが外れるとワイパーギア１８１は空転するので、図８に示すように、ワイパーホルダー１１２の移動が停止する。このとき、ワイピング手段１１０は図示最右方に位置しており、ワイパー１１１は「リセット」の状態、すなわち図示右方向へのワイピング完了の状態にある（時点ｔ５）。
【００４３】
なお、時点ｔ１〜ｔ５の間、第４欠歯ギア１７８ｄも回転するが、欠歯のためキャップギア１８６には動力は伝達されず、キャップ１３１は最下方の位置のまま動かない。
【００４４】
さらに、モータが正転方向に駆動して駆動力伝達ギア１７２が回転すると、図８に示すように、太陽ギア１７４の回転力が正転用遊星ギア１７６から第１欠歯ギア１７８ａ、さらに第４欠歯ギア１７８ｄからキャップギア１８６に伝達され、カム機構１８７によりキャップホルダー１３２が上昇開始する（時点ｔ６）。そして、図９に示すように、キャップ１３１がプリントヘッド１８に近付いていき、図１０に示すように、キャップ１３１がプリントヘッド１８のノズル形成面を封止する。
【００４５】
そして、第４欠歯ギア１７８ｄの欠歯部にキャップギア１８６が達して噛み合いが外れるとキャップギア１８６は空転するので、図１１に示すように、キャップホルダー１３２の上昇は停止する。このとき、キャッピング手段１３０は最上端に位置しており、キャップ１３１は「閉」の状態、すなわちキャッピングしている状態にある（時点ｔ７）。
【００４６】
この状態から、モータが正転方向にさらに駆動して駆動力伝達ギア１７２が回転すると、ポンプ伝達ホイール１９１を介してポンプホイール１９２が回転開始して吸引手段１５０が作動する。このときはポンプのローラはチューブに対し「噛み込み」の状態、すなわち吸引している状態にある（時点ｔ８、ｔ９）。このように、ワイピング手段１１０及びキャッピング手段１３０が動作中はポンプに動力が伝達されないようになっている。
【００４７】
一方、図５に示す逆転の場合では、図１２に示すように、キャッピング手段１３０は最上端に位置しており、キャップ１３１は「閉」の状態、すなわちキャッピングしている状態にある。また、ワイピング手段１１０は図示最右方に位置しており、ワイパー１１１は「リセット」の状態、すなわち図示左方向へのワイピング可能な状態にある。また、吸引手段１５０であるポンプのローラはチューブに対し「噛み込み」の状態、すなわち吸引している状態にある（開始時点ｔ１０）。
【００４８】
この状態から、モータが逆転方向に駆動して遊星レバー１７５を回転させると、図１２に示すように、逆転用遊星ギア１７７が第２欠歯ギア１７８ｂに噛み合う。そして、太陽ギア１７４の回転力が逆転用遊星ギア１７７から第２欠歯ギア１７８ｂ、さらに第４欠歯ギア１７８ｄからキャップギア１８６に伝達され、カム機構１８７によりキャップホルダー１３２が下降開始する（時点ｔ７）。そして、図１３及び図１４に示すように、キャップ１３１がプリントヘッド１８のノズル形成面から次第に離間していく。
【００４９】
そして、第４欠歯ギア１７８ｄの欠歯部にキャップギア１８６が達して噛み合いが外れるとキャップギア１８６は空転するので、図１５に示すように、キャップホルダー１３２の下降は停止する。このとき、キャッピング手段１３０は最下端に位置しており、キャップ１３１は「開」の状態、すなわちキャッピングしていない状態にある（時点ｔ６）。
【００５０】
さらに、モータが逆転方向に駆動して駆動力伝達ギア１７２が回転すると、図１５及び図１６に示すように、太陽ギア１７４の回転力が逆転用遊星ギア１７７から第２欠歯ギア１７８ｂ、さらに第３欠歯ギア１７８ｃからワイパーギア１８１に伝達され、レバー１８２が旋回してカム機構１８３によりワイパーホルダー１１２が図示左方へ移動開始する（時点ｔ５）。そして、ワイパー１１１がプリントヘッド１８のノズル形成面を払拭する。
【００５１】
そして、第３欠歯ギア１７８ｃの欠歯部にワイパーギア１８１が達して噛み合いが外れるとワイパーギア１８１は空転するので、図１７に示すように、ワイパーホルダー１１２の移動が停止する。このとき、ワイピング手段１１０は図示最左方に位置しており、ワイパー１１１は「セット」の状態、すなわち図示左方向へのワイピング完了の状態にある（時点ｔ４）。
【００５２】
この状態から、モータが逆転方向にさらに駆動して駆動力伝達ギア１７２が回転すると、ポンプ伝達ホイール１９１を介してポンプホイール１９２が回転し始め、ポンプのローラはチューブに対し「レリース」の状態、すなわち吸引していない状態になり、モータの回転を停止する（時点ｔ３、ｔ２）。このように、ワイピング手段１１０及びキャッピング手段１３０が動作中はポンプに動力が伝達されないようになっている。
【００５３】
なお、上述した実施形態では、キャッピング手段１３０及び吸引手段１５０を１つ備えたヘッド吐出特性維持装置１００について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば２つのキャッピング手段１３０及び吸引手段１５０を備えたヘッド吐出特性維持装置であっても同様に構成することができ、同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、上述した実施形態では、プリンタを例に説明したが、これに限られるものではなく、記録媒体の搬送案内部を有する記録装置、例えばファクシミリ装置やコピー装置等にも適用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るヘッド吐出特性維持装置及びそれを備えた記録装置によれば、キャッピング手段のキャップの移動とワイピング手段のワイパーの移動を回転手段の正・逆の両回転で行うことができるようになる。このため、キャップやワイパーの位置を容易に初期化することができるので、従来のようにキャップやワイパーの初期化位置を検知するためのフラグをキャップやワイパーを駆動するためのカムに設けてセンシングする必要は無くなり、装置の組立調整の容易化及び装置のコストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの構成例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るユニット化されたへッド吐出特性維持装置の構成例を示す平面図である。
【図３】図２のへッド吐出特性維持装置の側面図である。
【図４】図２のへッド吐出特性維持装置のワイピング手段とキャッピング手段を取り除いた平面図である。
【図５】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作例を示すタイムチャートである。
【図６】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第１の図である。
【図７】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第２の図である。
【図８】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第３の図である。
【図９】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第４の図である。
【図１０】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第５の図である。
【図１１】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第６の図である。
【図１２】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第７の図である。
【図１３】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第８の図である。
【図１４】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第９の図である。
【図１５】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第１０の図である。
【図１６】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第１１の図である。
【図１７】図２のヘッド吐出特性維持装置の動作を示す第１２の図である。
【符号の説明】
１８ プリントヘッド
１００ へッド吐出特性維持装置
１０１ サイドフレーム
１０２ サイドフレーム
１１０ ワイピング手段
１１１ ワイパー
１１２ ワイパーホルダー
１３０ キャッピング手段
１３１ キャップ
１３２ キャップホルダー
１５０ 吸引手段
１７０ 駆動手段
１７１ 正逆転切替手段
１７２ 駆動力伝達ギア
１７３ 軸
１７４ 太陽ギア
１７５ 遊星レバー
１７６ 正転用遊星ギア
１７７ 逆転用遊星ギア
１７８ 欠歯ギア
１７８ａ 第１欠歯ギア
１７８ｂ 第２欠歯ギア
１７８ｃ 第３欠歯ギア
１７８ｄ 第４欠歯ギア
１８０ ワイパー移動手段
１８１ ワイパーギア
１８２ レバー
１８３ カム機構
１８５ キャップ移動機構
１８６ キャップギア
１８７ カム機構
１９０ ポンプ駆動手段
１９１ ポンプ伝達ホイール
１９２ ポンプホイール
Claims (5)
- 記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドのインク吐出特性を維持するヘッド吐出特性維持装置であって、
前記記録ヘッドを払拭するワイピング手段と、
前記記録ヘッドを封止するキャッピング手段と、
前記キャッピング手段のキャップ内を吸引することが可能なチューブポンプと、
前記ワイピング手段と前記キャッピング手段とに駆動力を伝達する２つの遊星ギア及び前記各遊星ギアを回転させる１つの回転手段と、
前記回転手段に連結されていると共に前記各遊星ギアに噛み合わされた太陽ギア及び前記ワイピング手段と前記キャッピング手段に連結されていると共に前記各遊星ギアと噛み合わせ可能な欠歯ギアを有し、前記各遊星ギアの噛み合わせを切り替えることにより、前記回転手段の正転・逆転のどちらに対しても前記ワイピング手段と前記キャッピング手段と前記チューブポンプとを駆動することができる駆動手段とを備え、
前記欠歯ギアは、
前記ワイピング手段を移動させた状態にある場合、前記ワイピング手段から噛み合いが外れているように形成されており、
前記キャッピング手段を上昇または下降させた状態にある場合、前記キャッピング手段から噛み合いが外れているように形成されており、
前記回転手段を正転させて、前記遊星ギアと前記欠歯ギアとを噛み合わせた時は、
前記ワイピング手段のみに前記駆動手段からの駆動を伝達させ、前記ワイピング手段を移動させて前記記録ヘッドを払拭させてから、前記駆動手段からの駆動の伝達を切って前記ワイピング手段の移動を停止させ、
さらに、前記キャッピング手段のみに前記駆動手段からの駆動を伝達させ、前記キャッピング手段を上昇させて前記記録ヘッドを封止させてから、前記駆動手段からの駆動を切って前記キャッピング手段の上昇を停止させ、
さらに、前記チューブポンプのみを作動させて、前記記録ヘッドを封止している前記キャッピング手段のキャップ内を吸引させ、
前記回転手段を逆転させて、前記遊星ギアと前記欠歯ギアとを噛み合わせた時は、
前記キャッピング手段のみに前記駆動手段からの駆動を伝達させ、前記キャッピング手段を下降させて前記記録ヘッドから離間させてから、前記駆動手段からの駆動を切って前記キャッピング手段の下降を停止させ、
さらに、前記ワイピング手段のみに前記駆動手段からの駆動を伝達させ、前記ワイピング手段を移動させて前記記録ヘッドを払拭させてから、前記駆動手段からの駆動の伝達を切って前記ワイピング手段の移動を停止させ、
さらに、前記チューブポンプのみを作動させて吸引しないようにすることを特徴とするヘッド吐出特性維持装置。 - 前記ワイピング手段は、前記記録ヘッドに対して縦方向に払拭することを特徴とする請求項１に記載のヘッド吐出特性維持装置。
- 前記欠歯ギアは、前記ワイピング手段を駆動するワイパーギア、前記キャッピング手段を駆動するキャップギア及び前記各遊星ギアにそれぞれ噛み合う４連ギアで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のヘッド吐出特性維持装置。
- 前記ワイパーギアには前記ワイピング手段を前記記録ヘッドに対して水平に移動させるレバー及びカム機構が設けられ、前記キャップギアには前記キャッピング手段を前記記録ヘッドに対して垂直に移動させるカム機構が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のヘッド吐出特性維持装置。
- 記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドを有する記録装置において、
請求項１〜４の何れか一項に記載のヘッド吐出特性維持装置を備えたことを特徴とする記録装置。
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