JP4042578B2

JP4042578B2 - キャップ移動機構及び液体噴射装置

Info

Publication number: JP4042578B2
Application number: JP2003017652A
Authority: JP
Inventors: 敦吉田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2023-01-27
Also published as: JP2004223997A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャップ移動機構及び液体噴射装置に関する。特に本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドを封止するキャップを移動するキャップ移動機構及び液体を噴射する液体噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体噴射装置の一例として、インクジェット式記録装置は、記録ヘッドに設けられたノズルからインクを吐出することにより被記録物に印刷する。インクジェット式記録装置は、印刷を休止する場合にノズルを封止するキャップを備え、ノズルが乾燥することを抑える。キャップは、ノズルの清掃時にノズルから吸引されたインクを保持する。キャップをノズルから外すためにキャップを移動させる方法として、キャリッジの移動とは独立してキャップを移動する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０７７００号公報（第５−６項、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、キャップを、キャリッジとは独立して移動する方法の場合、キャップを、ノズルを有するヘッドから外したときに、キャップに残留したインクがキャップからこぼれて周囲を汚染することがあった。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるキャップ移動機構及び液体噴射装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００６】
即ち、本発明の第１の形態によると、ターゲットに液体を噴射する液体噴射ヘッドを封止するキャップを移動する機構であって、液体噴射ヘッドを搭載するキャリッジの走査方向と交差する方向に、キャリッジとは独立して移動することにより液体噴射ヘッドを封止するキャップと、キャリッジの走査軌道上に設けられ、キャリッジと係合してキャリッジに押圧されることによりキャップをキャリッジの走査方向へ移動する係合部と、キャリッジの走査方向において係合部が押圧される方向と反対の方向にキャップを付勢する付勢部と、係合部がキャリッジに押圧されていないときに付勢部により閉じるバルブとを備え、バルブは、キャップが液体噴射ヘッドを封止しているときに係合部がキャリッジに押圧されたことによりキャップがキャリッジの走査方向に移動した場合に、キャップを大気開放することを特徴とする。キャップがキャリッジと独立して移動する機構において、液体噴射ヘッドをキャップで封止した状態でキャップを大気開放した後に、インクをキャップから除去するので、キャップを液体噴射ヘッドから外したときにキャップからインクがこぼれることを防ぐことができる。また、付勢部を備えることにより、キャップからインクを除去した後で、キャップを待機場所に付勢して戻すとともにバルブを閉じることができる。更に、バルブは、キャップが液体噴射ヘッドを封止しているときにキャップを大気開放することが好ましい。液体噴射ヘッドがキャップにより封止されているので、キャップからインクを除去するときに、キャップからインクがこぼれることを防ぐことができる。
【０００８】
また、バルブは、大気に開放された大気管と、大気管を開放又は封止する弁部と、弁部と連結され、キャリッジの走査方向に摺動することにより弁部を駆動するバルブ開閉ロッドとを有することが好ましい。バルブが、大気管、弁部、及びバルブ開閉ロッドを有するので、バルブ開閉ロッドをキャリッジの走査方向へ摺動することによりキャップを大気開放することができる。
【０００９】
更に、バルブは、キャップに設けられ、キャップがキャリッジの走査方向へ摺動した場合に、キャップと共にキャリッジの走査方向へ移動することが好ましい。これにより、キャップがキャリッジの走査方向へ摺動した場合に、バルブのバルブ開閉ロッドがキャリッジの走査方向へ摺動してキャップを大気開放することができる。更に、キャップ移動機構は、バルブがキャリッジの走査方向へ移動した場合に、バルブ開閉ロッドを押圧して弁部を駆動する押圧部を更に備えることが好ましい。これにより、バルブのバルブ開閉ロッドがキャリッジの走査方向へ摺動したときに、押圧部によりバルブ開閉ロッドを押圧してキャップを大気開放することができる。
【００１０】
本発明の第２の形態によると、ターゲットに液体を噴射する液体噴射装置であって、ターゲットに液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドを搭載するキャリッジの走査方向と交差する方向に、キャリッジとは独立して移動することにより液体噴射ヘッドを封止するキャップと、キャリッジの走査軌道上に設けられ、キャリッジと係合してキャリッジに押圧されることによりキャップをキャリッジの走査方向へ移動する係合部と、キャリッジの走査方向において係合部が押圧される方向と反対の方向にキャップを付勢する付勢部と、係合部がキャリッジに押圧されていないときに付勢部により閉じるバルブとを備え、バルブは、キャップが液体噴射ヘッドを封止しているときに係合部がキャリッジに押圧されたことによりキャップがキャリッジの走査方向に移動した場合に、キャップを大気開放する。キャップがキャリッジと独立して移動する機構を有する液体噴射装置において、液体噴射ヘッドをキャップで封止した状態でキャップを大気開放してインクをキャップから除去するので、キャップを液体噴射ヘッドから外したときにキャップからインクがこぼれることを防ぐことができる。
【００１１】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１３】
図１は、インクジェット式記録装置１０の斜視図である。本実施形態のインクジェット式記録装置１０は、キャップをキャリッジとは独立して移動する機構を備え、キャップをキャリッジから外したときに、キャップに保持されたインクがキャップからこぼれることを防ぐことができる液体噴射装置を提供することを目的とする。ここで、インクジェット式記録装置１０は、液体噴射装置の一例である。また、インクジェット式記録装置１０の記録ヘッドは、液体噴射装置の液体噴射ヘッドの一例である。記録ヘッドに設けられる吐出口は、液体噴射ヘッドの噴射口の一例である。また、被記録物１１は、ターゲットの一例である。
【００１４】
しかしながら、本実施形態はインクジェット式記録装置に限られない。液体噴射装置の他の例としては、液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置がある。この場合、カラーフィルタ製造装置の色材噴射ヘッドは、液体噴射ヘッドの一例である。液体噴射装置のさらに他の例としては、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置がある。この場合、電極形成装置の電極材（電導ペースト）噴射ヘッドは、液体噴射ヘッドの一例である。液体噴射装置のさらに他の例としては、バイオチップを製造するバイオチップ製造装置がある。この場合、バイオチップ製造装置の生体有機物噴射ヘッドおよび精密ピペットしての試料噴射ヘッドは、液体噴射ヘッドの一例である。本発明の液体噴射装置は、産業用途を有するその他の液体噴射装置も含む。
【００１５】
インクジェット式記録装置１０は、印刷部４０、クリーニング機構１６１、及びプラテン２０を備える。印刷部４０は、インクカートリッジを載置するキャリッジ４２、キャリッジ４２の被記録物１１に対向する面に設けられた記録ヘッド４４、キャリッジ４２に設けられた係合部４６、及び係合部４６に係合し、キャリッジ４２を給送方向に対して略垂直な方向にスライド可能に支持するガイド４８を有する。なお、記録ヘッド４４は、被記録物１１の給送方向に沿って配列された複数の吐出口を有する。印刷部４０は、更にタイミングベルト４０２、キャリッジモータ４０４、ブラックインクカートリッジ４０６及びカラーインクカートリッジ４０８を有する。
【００１６】
キャリッジモータ４０４がタイミングベルト４０２を駆動することにより、キャリッジ４２は、ガイド軸４８に案内されて被記録物１１の給送方向に対し略直角の走査方向に往復移動する。キャリッジ４２の被記録物１１に対向する側には、ブラックインク用吐出口及びカラーインク用吐出口を含む記録ヘッド４４が搭載される。キャリッジ４２の上部には、記録ヘッド４４にインクを供給するブラックインクカートリッジ４０６及びカラーインクカートリッジ４０８が着脱可能に装着されている。プラテン２０は、被記録物１１を印刷部４０へ給送し、印刷された被記録物１１に排出方向の動力を伝える。
【００１７】
クリーニング機構１６１は、記録ヘッド４４を清掃する。クリーニング機構１６１は、記録ヘッド４４のノズル形成面を払拭するワイパ８０及び記録ヘッド４４から排出されたインクを搬送するインク搬送部７０を備える。インク搬送部７０は、記録ヘッド４４の吐出口を封止するキャップ７２と、吐出口がキャップ７２に吐出したインクを搬送するチューブ７５と、チューブの一部を弾性変形させ、チューブ内部のインクを搬送するポンプ７６と、ポンプ７６が搬送したインクを蓄積する廃液ボックス７９とをインクの搬送方向においてこの順に有する。インク搬送部７０は、印刷領域（被記録物１１の給送経路）外の非印刷領域（ホームポジション）に配置されている。ワイパ８０は、弾性を有しており、キャップ７２の印刷領域側の端部近傍に配置される。キャップ７２は、モータ４１０により駆動される。
【００１８】
以上の構成において、インクジェット式記録装置１０が印刷を行わない場合に、キャリッジ４２は、印刷領域から非印刷領域へ移動する。キャリッジ４２に設けられた記録ヘッド４４がキャップ７２の直上に移動してきた場合に、キャップ７２は、キャリッジ４２側に上昇し、記録ヘッド４４の吐出口を有する面を封止する。ここで、この封止状態において、ポンプ７６が、記録ヘッド４４とキャップ７２により形成される内部空間の空気を吸引することにより、記録ヘッド４４の吐出口からインクが強制的に吸引排出され、吐出口のクリーニングを行うことができる。
【００１９】
更に、キャップ７２は、記録ヘッド４４の吐出口を有する面を封止することにより、吐出口の乾燥を抑えることができる。また、キャップ７２は、記録ヘッド４４からインク滴を空吐出させるフラッシング時に、空吐出されたインクを受け取る。このフラッシングは、印刷とは関係のない駆動信号を記録ヘッド４４に印加して行い、印刷に使用されないノズル部の乾燥を防ぐ。キャリッジ４２は、非印刷領域から印刷領域に戻る場合、キャップ７２から離脱する。ワイパ８０は、記録ヘッド４４のノズル形成面のインクを払拭する。
【００２０】
図２は、クリーニング機構１６１の外観の斜視図を示す。図２に示すクリーニング機構１６１では、キャップ７２は、鉛直方向に対して斜めに設置されている。更に、クリーニング機構１６１は、モータ４１０と直結したモータ軸歯車４１０ａ、モータ軸歯車４１０ａと係合する第１歯車４１２、第１歯車４１２と係合する第２歯車４１４、第２歯車４１４と係合する第３歯車４１６、及び第３歯車４１６と係合するキャップ駆動歯車４１８を有する。モータ軸歯車４１０ａ、第１歯車４１２、第２歯車４１４、及び第３歯車４１６は、モータ４１０の駆動力を、キャップ７２を駆動するキャップ駆動歯車４１８に伝達する。
【００２１】
キャップ７２が鉛直方向に対して斜めに設置されているので、クリーニング動作終了後に、インクがキャップ７２内に保持されている状態で、キャップ７２を記録ヘッド４４から外すと、キャップ７２からインクがこぼれることがある。そこで、本実施形態のクリーニング機構１６１は、記録ヘッド４４がキャップ７２で封止されている状態においてキャップ７２内に保持されているインクを除去する機構を有する。
【００２２】
図３は、クリーニング機構１６１の内部構成の一例を示す。クリーニング機構１６１は、キャップ７２を駆動するキャップ移動機構１７０を備える。キャップ移動機構１７０は、カム軸１２、押し上げ部１４、歯車群３０、バルブ１００、押圧部２００、係合部２０２、及び付勢部２０４を有する。クリーニング機構１６１は、キャップ駆動歯車４１８を複数有し、複数のキャップ駆動歯車４１８は、キャップ駆動軸４２０により接続される。キャップ駆動歯車４１８は、キャップ移動機構１７０を構成する歯車群３０の一部に係合し、モータ４１０の駆動力をキャップ移動機構１７０に伝達する。
【００２３】
キャップ駆動歯車４１８から伝達されたモータ４１０の駆動力により歯車群３０が回転するので、カム軸１２及び押し上げ部１４が回転する。カムの形状を有する押し上げ部１４は、キャップ７２と接触し、回転しながらキャップ７２を押し上げることにより、キャップ７２を上下動させる。従って、本実施形態のキャップ移動機構１７０は、記録ヘッド４４を搭載するキャリッジ４２の走査方向Ａと交差する交差方向Ｂに、キャリッジ４２とは独立してキャップ７２を移動することにより記録ヘッド４４を封止する。
【００２４】
係合部２０２は、キャリッジ４２の走査軌道上に設けられ、キャリッジ４２と係合してキャリッジ４２に押圧されることによりキャップ７２をキャリッジ４２の走査方向へ移動する。押圧部２００は、バルブ１００がキャリッジ４２の走査方向へ移動した場合に、バルブ１００の一部を押圧してバルブ１００を開ける。そのため、バルブ１００は、係合部２０２によりキャップ７２がキャリッジ４２の走査方向へ移動した場合にキャップ７２を大気開放する。
【００２５】
バルブ１００の下部には不図示のポンプが設けられ、キャップ７２に保持されたインクを吸引してキャップ７２内から除去する。付勢部２０４は、キャリッジ４２の走査方向Ａにおいて係合部２０２が押圧される方向と反対の方向Ｃにキャップ７２を付勢する。従って、キャップ７２に保持されたインクが除去された後に、付勢部２０４によりキャップ７２を待機場所へ付勢して戻すとともにバルブ１００を閉じることができる。本実施形態では、記録ヘッド４４をキャップ７２で封止した状態でキャップ７２を大気開放することによりキャップ７２からインクを除去する。そのため、キャップ７２を記録ヘッド４４から外したときにキャップ７２からインクがこぼれることを防ぐことができる。
【００２６】
図４は、係合部２０２がキャリッジ４２に係合したときにおけるクリーニング機構１６１の側断面を示す。バルブ１００は、バルブ１００を開閉するためのバルブ開閉ロッド１０２を有する。図４に示すように、記録ヘッド４４がキャップ７２により封止されている状態で、キャリッジ４２が更にホームポジションへ走査方向Ａに移動すると、キャリッジ４２の端部が係合部２０２に係合する。係合部２０２がキャリッジ４２に係合した直後の時点では、キャップ７２は走査方向Ａへ移動しておらず、押圧部２００とバルブ１００のバルブ開閉ロッド１０２との間は離れている。そのため、この時点でバルブ１００は、閉じた状態にある。
【００２７】
図５は、キャップ７２がキャリッジ４２の走査方向へ移動したときにおけるクリーニング機構１６１の側断面を示す。バルブ１００は、キャップ７２に設けられている。そのため、キャップ７２が記録ヘッド４４を封止しつつ、係合部２０２によりキャリッジ４２の走査方向へ摺動すると、バルブ１００は、キャップ７２と共にキャリッジ４２の走査方向へ移動する。
【００２８】
一方、キャリッジ４２の移動によりキャップ７２が移動するときに、押圧部２００の位置は変化しない。そのため、キャリッジ４２が係合部２０２に係合して走査方向Ａへ移動すると、キャップ７２のキャリッジ４２の走査方向への摺動に伴って、キャップ７２に設けられたバルブ１００のバルブ開閉ロッド１０２はキャリッジ４２の走査方向へ摺動する。そのため、バルブ開閉ロッド１０２の先端が押圧部２００に接触して押圧部２００により押圧される。バルブ開閉ロッド１００が押圧されると、バルブ１００が開けられるので、キャップ７２を大気開放することができる。
【００２９】
以上説明したように、バルブ１００は、キャップ７２が記録ヘッド４４を封止しているときにキャップ７２を大気開放する。記録ヘッド４４がキャップ７２により封止された状態でキャップ７２を大気開放してキャップ７２からキャップ７２に保持されたインクを除去するので、キャップ７２を記録ヘッド４４から外したときにキャップ７２からインクがこぼれることを防ぐことができる。
【００３０】
クリーニング動作が終了し、キャリッジ４２が左方の印刷領域側へと移動すると、キャリッジ４２と係合部２０２との係合が外れる。そのため、付勢部２０４の付勢力によりキャップ７２は、図５の左方へ移動してキャップ７２の待機位置に戻る。このように、キャップ移動機構１７０が付勢部２０４を有するので、キャップ７２からインクを除去した後において、付勢部２０４によりキャップ７２を待機場所に戻すことができる。
【００３１】
図６は、バルブ１００の一例を示す側断面である。バルブ１００は、大気管１１０、弁部１０６、連結部１０４、及びバルブ開閉ロッド１０２を有する。大気管１１０は、鉛直下方へ延出し、下端が大気に開放された鉛直部１１２と、鉛直部１１２の上端に接続され、走査方向Ａのうちの図６左方の印刷領域側に向けて突起した突起部１０８とを有する。バルブ開閉ロッド１０２は、連結部１０４により弁部１０６と連結され、キャリッジ４２の走査方向Ａに摺動することにより弁部１０６を駆動する。
【００３２】
弁部１０６は、水平方向に延出する突起部１０８を封止することができるように、軸方向が走査方向Ａに配された凹形状を有する。弁部１０６は、走査方向Ａに往復移動することにより、突起部１０８を封止又は大気開放する。そのため、弁部１０６は、大気管１１０を開放又は封止することができる。上記のように、弁部１０６は、連結部１０４によりバルブ開閉ロッド１０２に接続されているので、バルブ開閉ロッド１０２を走査方向Ａに往復移動することにより、弁部１０６を走査方向Ａに往復移動してバルブ１００を開閉することができる。従って、キャップ７２がキャリッジ４２の走査方向へ摺動したときに、キャップ７２を大気開放することができる。
【００３３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、インクジェット式記録装置１０の斜視図である。
【図２】図２は、クリーニング機構１６１の外観の斜視図を示す。
【図３】図３は、クリーニング機構１６１の内部構成の一例を示す。
【図４】図４は、クリーニング機構１６１の側断面を示す。
【図５】図５は、クリーニング機構１６１の側断面を示す。
【図６】図６は、バルブ１００の一例を示す側断面である。
【符号の説明】
１０インクジェット式記録装置、１１被記録物、１２カム軸、１４押し上げ部、２０プラテン、３０歯車群、２２付勢部、４０印刷部、４２キャリッジ、４４記録ヘッド、７０インク搬送部、７２キャップ、７５チューブ、７６ポンプ、７９廃液ボックス、８０ワイパ、１００バルブ、１０２バルブ開閉ロッド、１０４連結部、１０６弁部、１０８突起部、１１０大気管、１１２鉛直部、１６１クリーニング機構、１７０キャップ移動機構、２００押圧部、２０２係合部、２０４付勢部、４１０モータ、４１０ａモータ軸歯車、４１２第１歯車、４１４第２歯車、４１６第３歯車、４１８キャップ駆動歯車、４２０キャップ駆動軸

Claims

ターゲットに液体を噴射する液体噴射ヘッドを封止するキャップを移動する機構であって、
前記液体噴射ヘッドを搭載するキャリッジの走査方向と交差する方向に、前記キャリッジとは独立して移動することにより前記液体噴射ヘッドを封止するキャップと、
前記キャリッジの走査軌道上に設けられ、前記キャリッジと係合して前記キャリッジに押圧されることにより前記キャップを前記キャリッジの走査方向へ移動する係合部と、
前記キャリッジの走査方向において前記係合部が押圧される方向と反対の方向に前記キャップを付勢する付勢部と、
前記係合部が前記キャリッジに押圧されていないときに前記付勢部により閉じるバルブと、
を備え、
前記バルブは、前記キャップが前記液体噴射ヘッドを封止しているときに前記係合部が前記キャリッジに押圧されたことにより前記キャップが前記キャリッジの走査方向に移動した場合に、前記キャップを大気開放することを特徴とするキャップ移動機構。
前記バルブは、
大気に開放された大気管と、
前記大気管を開放又は封止する弁部と、
前記弁部と連結され、前記キャリッジの走査方向に摺動することにより前記弁部を駆動するバルブ開閉ロッドと
を有することを特徴とする請求項１に記載のキャップ移動機構。
前記バルブは、前記キャップに設けられ、前記キャップが前記キャリッジの走査方向へ摺動した場合に、前記キャップと共に前記キャリッジの走査方向へ移動することを特徴とする請求項２に記載のキャップ移動機構。
前記バルブが前記キャリッジの走査方向へ移動した場合に、前記バルブ開閉ロッドを押圧して前記弁部を駆動する押圧部を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載のキャップ移動機構。
ターゲットに液体を噴射する液体噴射装置であって、
ターゲットに液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドを搭載するキャリッジの走査方向と交差する方向に、前記キャリッジとは独立して移動することにより前記液体噴射ヘッドを封止するキャップと、
前記キャリッジの走査軌道上に設けられ、前記キャリッジと係合して前記キャリッジに押圧されることにより前記キャップを前記キャリッジの走査方向へ移動する係合部と、
前記キャリッジの走査方向において前記係合部が押圧される方向と反対の方向に前記キャップを付勢する付勢部と、
前記係合部が前記キャリッジに押圧されていないときに前記付勢部により閉じるバルブと、
を備え、
前記バルブは、前記キャップが前記液体噴射ヘッドを封止しているときに前記係合部が前記キャリッジに押圧されたことにより前記キャップが前記キャリッジの走査方向に移動した場合に、前記キャップを大気開放することを特徴とする液体噴射装置。