JP4288595B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents
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Description
また、その問題を解決するため、キャリッジよりも記録領域に近い側に、ワイパ落としのためのリブを設け、ワイパがそのリブを越えたところで一旦記録ヘッドの移動を止めて再度メンテナンス位置方向へキャリッジを移動させることでワイパを落とすようなことも行われてきた。ところが、キャリッジが動き始めた後に一旦停止して、少量ながら逆送りを行わなければならないため、記録時間が遅くなってしまうという問題があった。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のものにおいて、前記記録ヘッドを搭載した往復移動可能なキャリッジを備え、前記キャリッジの一方向の移動によって、前記ワイパが前記記録ヘッドに付着したインクを拭き取り、前記キャリッジの他方向の移動によって、前記ワイパが前記係止部から外れることを特徴とする。
前記キャリッジがメンテナンス位置にあるときに前記開閉弁を開弁することで前記気泡貯留室内に気泡を排出する開閉部材と、
前記開閉部材を支持するフレームとを有し、
前記カムには、前記開閉部材を、前記開閉弁を開弁させる開弁位置と前記開閉弁を閉弁させる閉弁位置との間で変位させるカムガイドが設けられているところに特徴を有する。
前記カムには、前記キャリッジロックを前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で移動させるカムガイドが設けられているところに特徴を有する。
ホームポジションのキャリッジが被記録媒体への記録を行うために移動する際には、キャリッジが移動する前に、カムを駆動して解除部によりワイパを拭取位置から待避位置へ移動させておき、その後、キャリッジの移動を開始すればよい。このように、ワイパによる記録ヘッドの拭き取りが不要の場合には、予め、ワイパを待避位置へ復帰させておくことにより、ワイパによる記録ヘッドへの不必要な接触を回避し、記録ヘッドの耐久性の向上を図ることができる。
カムが回転すると、退避位置のワイパが隆起部に載り上がることによって拭取位置へ移動し、さらにカムが回転すると、解除部がワイパと当接することでワイパが係止部から外れて拭取位置から退避位置へ変位する。
カムの駆動源が給紙用の回転駆動機構の駆動源と共通なので、構造の簡素化を図ることができる。
ワイパを移動させる手段であるカムが、開閉部材を変位させる手段を兼ねているので、構造の簡素化が可能である。
ワイパを移動させる手段であるカムが、キャリッジロックを変位させる手段を兼ねているので、構造の簡素化が可能である。
以下、本発明を具体化した実施形態1を、図1乃至図23を参照して説明する。
本実施形態のインクジェットプリンタは、プリンタ機能と、コピー機能と、スキャナ機能を備えたものであって、図1及び図2に示すように、本体フレーム1の上面にコピー機能とスキャナ機能のための原稿読取り装置2が設けられ、原稿読取り装置2の下方には、記録用のキャリッジ3と、後述する記録ヘッド10の目詰まりを回復させるためのメンテナンスユニット4と、記録ヘッド10にインクを供給するインクタンク5が設けられている。また、本体フレーム1の前面には排紙トレイ6と給紙トレイ7が設けられている。キャリッジ3は、左右方向に往復移動するようになっている。キャリッジ3の移動経路の左端から右端に近い位置に至る長い領域は記録領域8となっており、移動経路の右端部はメンテナンス位置(原点位置、ホームポジション)となっていて、ここにメンテナンスユニット4が設けられている。また、メンテナンス位置の前方(手前)には、黒色、シアン、マゼンダ、イエローの4色のインクタンク5(インクカートリッジ)が並んで配置されている。
キャリッジ3は、図23に示すように、下面に多数のノズルを設けた4つの記録ヘッド10を有し、キャリッジ3が記録領域8を走行する間に、各記録ヘッド10のノズルからは下向きにインクが噴射され、被記録媒体(印刷用紙)への記録(印字)が行われるようになっている。黒色用の記録ヘッド10のノズルは、前後方向に長い方形領域側に配置されている。カラー用、即ちシアン、マゼンダ、イエローの3つの記録ヘッド10は、黒色用のノズルよりも左側の領域に並んで配置されている。シアン、マゼンダ、イエローのノズルの数は互いに同数であり、黒色用のノズルの数はカラー用の各ノズルよりも多い数となっている。
キャリッジフレーム110には、給紙用のローラ(図示せず)を回転させるための手段として、図3に示すように、キャリッジフレーム110の左端部に設けたモータ24を含む回転駆動機構が設けられている。モータ24の出力軸に係合された減速ギヤ25の回転軸26は右方へ長く延びており、回転軸26の右端部には駆動ギヤ27が一体回転するように設けられている。駆動ギヤ27には、キャリッジ3がメンテナンス位置に移動したときにのみ大径傘歯車28と係合するスライドギヤ29が係合されており、大径傘歯車28は軸線を上下方向に向けた小径傘歯車30に係合されている。
メンテナンスフレーム111には、キャップリフトホルダ41が移動可能に設けられている。キャップリフトホルダ41は、図8、図9、図14〜図18に示すように、左右一対ずつの平行な等長リンク42からなる4節リンク機構により、待機位置と密着位置との間で左右方向へ円弧状に平行移動し得るようになっている。待機位置は図8及び図14に示すように左側の低い位置に設定され、密着位置は図9及び図17に示すように右側の高い位置に設定されており、キャップリフトホルダ41は、復帰バネ43により待機位置側へ付勢されている。また、キャップリフトホルダ41の右端縁には上方へ立ち上がる受け板44が形成されており、キャリッジ3が記録領域8から原点位置(メンテナンス位置)へ移動する過程では、原点位置に至る直前でキャリッジ3が受け板44に対して左側から当接し、その後、キャリッジ3が原点位置に到達する間、キャリッジ3が、受け板44を押しつつ、キャップリフトホルダ41を復帰バネ43の付勢に抗して待機位置から密着位置へ移動させる。
排気キャップ40の底壁には、前後方向に並ぶ4本の棒状をなす開閉部材50が、気密を保った状態で上下方向へ摺動し得るように貫通されている。4本の開閉部材50のうち最も後方(図12及び図13における最も上方であり、図10及び図11における最も右方)に位置する黒色用開閉部材50は、単独で排気キャップ40に対して相対的に上下動し得るようになっており、この黒色用開閉部材50の下端部には横向きに突出するカムフォロア51(図14〜図18を参照)が形成されている。4本のうち前側に並ぶ3本のカラー用開閉部材50は、排気キャップ40の下方で互いに連結されていて一体的に上下動するようになっている。このカラー用開閉部材50の下端部にも横向きに突出するカムフォロア51が形成されている。この2つのカムフォロア51は、カム55によって左右方向へ往復駆動される前後2つのスライダ52のカムガイドに別々に係合されている。尚、スライダ52については後で詳しく説明する。
カム55の上面には、カム溝56が形成されている。このカム溝56は、図12及び図13に示すように、カム55と同心の円弧形をなす非駆動領域56aと、この非駆動領域56aに連なり且つ非駆動領域56aよりも径方向中心側へ湾曲した形態の駆動領域56bとから構成される。また、メンテナンスフレーム111には、前後2つのスライダ52が、カム55の上方において左右方向(即ち、キャリッジ3の移動方向と平行な方向)へ個別に平行移動し得るように支持されている。各スライダ52から下方へ突出したカムフォロア53が、カム55の中心よりも右方の位置においてカム溝56に係合されている。カムフォロア53が非駆動領域56aに係合している状態では、スライダ52は右側の位置(図12を参照)で待機しており、カムフォロア53が駆動領域56bに係合するとスライダ52が左側へスライド(図13を参照)するようになっている。尚、後側(図12における上側)のスライダ52は黒色インク用の開閉部材50を駆動するためのものであり、前側のスライダ52はカラーインク用の開閉部材50を駆動するためのものである。
さて、キャップリフトホルダ41における排気キャップ40よりも左側の領域には、ノズルキャップ60が押上バネ61を介して上下方向への相対移動可能に支持されている。ノズルキャップ60は、シリコンゴム製であって、前後方向に長い略方形をなし、上面側に開放された左右2つの凹部を有し、各凹部内には上面が盛り上がった蒲鉾形断面のスペーサ62が収容されている。かかるノズルキャップ60は、キャップリフトホルダ41が待機位置にある状態では、キャリッジ3の下面よりも低い高さで待機する。キャリッジ3に押されてキャップリフトホルダ41が密着位置に向かって斜め右上方へ円弧状に変位する過程では、ノズルキャップ60の上端縁のリップ部がキャリッジ3の下面に対して気密状に密着するとともに押上バネの付勢により密着度を高めていく。そして、この密着により、ノズルキャップ60のスペーサの上面とキャリッジ3の下面とによって記録ヘッド10のノズルに連通する左右2つの独立した密閉空間63が同時に構成されるようになっている(図16を参照)。右側の幅狭の黒色用密閉空間63は黒色用のノズルと対応し、左側の幅広のカラー用密閉空間63はカラー用の3色のノズルと対応するようになっている。
切換手段70は、排気キャップ40によって形成された気密空間46を、ポンプ38に連通させる状態と、ポンプ38から遮断する状態とに切換える機能と、ノズルキャップ60によって形成された密閉空間63を、ポンプ38に連通させる状態と、ポンプ38から遮断する状態とに切換える機能とを兼ね備えている。切換手段70は、カム55の下面に形成された取付部71と、切換部材73と、カバー76とを備えて構成されている。
カム55の上面には、カム溝が形成されている。カム溝は、開閉部材50用のカム溝の外側に略同心状に配され、カム55と同心の円弧部と、円弧部と略同径の円周上、即ち円弧部の途中の位置に形成された隆起部と、円弧部と略同径の円周上に配置された解除部と、解除部に対して径方向外側の位置で対応するように配置された逃がし凹部とから構成される。
カム55の外周には、下面がカム面102とされた円形のフランジ部101が形成されている。カム面102には、部分的に上方へ凹んだ形態、即ち部分的に高くなった領域が形成され、この領域がロック領域102aとなっている(図5を参照)。また、カム面102のうち、ロック領域102aよりも低い部分はロック解除領域102bとなっている。キャリッジロック100は、メンテナンスフレーム111に対して上下移動可能に、且つ図示しないバネにより上方へ付勢された状態で支持されており、キャリッジロック100の下端部に形成したカムフォロア103がカム面102に対して下から当接されている。したがって、キャリッジロック100の大部分はカム55よりも上方に位置している。カムフォロア103がロック解除領域102bに当接している状態では、キャリッジロック100が下方のロック解除位置に保持され、カムフォロア103がロック領域102aに当接する状態では、キャリッジロック100が上動し、キャリッジ3の移動経路に進出する。このとき、キャリッジ3が原点位置(メンテナンス位置)に位置していれば、キャリッジロック100の上端部がキャリッジ3の左側面の前端部に係止し、この係止によってキャリッジ3の左方、即ち記録領域8への移動が規制されるようになっている。
カム55の外周のフランジ部101には被検出部105が一体回転するように設けられているとともに、メンテナンスフレーム111には、カム55の回転に伴なって被検出部106によりON・OFFされるリーフスイッチ106が設けられている。リーフスイッチ106がON又はOFF状態(図22におけるポジション「A(M)」「N」「O」「P」「Q」「R」「S」「K」)になると、カム55を駆動するためのモータ24の回転数のカウントが開始され、これにより、カム55の停止位置が正確に制御されるようになっている。尚、以下のメンテナンス等の工程の説明においては、リーフスイッチ106のON・OFF動作及びそれに基づくカム55の回転位置の制御については、説明を省略する。
キャップリフトホルダ41が復帰バネ43の付勢により退避位置に保持されている状態で、キャリッジ3が記録位置側から原点位置側へ移動すると、図14に示すように、キャリッジ3が空吸引位置に達したところで、キャリッジ3がキャップリフトホルダ41の受け板44に当接する。このとき、排気キャップ40とノズルキャップ60の双方ともに、キャリッジ3の下面よりも下方に位置する。つまり、キャリッジ3の下面に対して非接触の(離間した)状態である。
気泡貯留室12内に貯留されている気泡を排出する工程の初期には、キャリッジ3が原点位置にあり、キャリッジロック100に係止により原点位置にロックされている。また、キャリッジ3が原点位置にロックされている状態では、排気キャップ40がキャリッジ3の下面に密着して気密空間46が構成されている。また、カム55と切換部材73は、図22におけるポジション「A(M)」に位置し、このとき、気密空間46は外気とポンプ38のいずれとも非連通の遮断状態となる。また、黒色用密閉空間63とカラー用密閉空間63は、共に、切換部材73の切換流路74を介して大気に開放されると同時に、ポンプ38に連通する。
記録ヘッド10のノズル内で目詰まりしているインクとそのインク内に含まれている気泡を吸引して排出するインクパージ工程の初期には、キャリッジ3は原点位置にロックされ、気密空間46と密閉空間63が構成されている。また、カム55と切換部材73は、図22におけるポジション「A」に位置し、黒色用密閉空間63とカラー用密閉空間63が、共に、切換部材73を介して大気に開放されると同時に、ポンプ38に連通した状態となっている。また、気密空間46は外気とポンプ38のいずれとも非連通の遮断状態となる。
メンテナンス済みのキャリッジ3が、原点位置で待機している状態から、被記録媒体への記録を行うために空吸引位置とワイピング終了位置を通過して記録領域8へ移動する際には、ノズル面に対するワイピングは不要であり、不必要なワイピングは記録ヘッド10のノズル面の耐用寿命を短くすることを意味する。
(1)気泡貯留室12内に溜まった気泡(空気)を排出する際には、排気キャップ40をキャリッジ3に密着させて気密空間46を形成するとともに、開閉部材50により開閉弁19を開弁状態にして気泡貯留室12を気密空間46内に連通させ、気密空間46内の空気をポンプ38によって吸引して大気へ放出するようになっている。したがって、気泡を排出するときの空気の流れは、気泡貯留室12側から気密空間46と吸気手段を経由して外気に至る一方通行形態となる。これにより、外気が気泡貯留室12やインク流路へ浸入する虞がなく、インク内への空気の混入を確実に防止することができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
10…記録ヘッド
12…気泡貯留室
17…排出路
19…開閉弁
50…開閉部材
54b…カムガイド
55…カム
90…ワイパ
92…ストッパ
93…係止部
95…バネ(付勢部材)
97a…円弧部
97b…隆起部
97c…解除部
100…キャリッジロック
102…カム面(キャリッジロックのカムガイド)
Claims (6)
- 記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに付着したインクを拭き取るワイパと、
前記ワイパを前記記録ヘッドに接触しない退避位置と前記記録ヘッドに接触する拭取位置との間で変位させる回転可能なカムと、
前記ワイパを前記拭取位置に係止する係止部と、
前記拭取位置では前記ワイパを前記係止部に対して付勢し、前記ワイパが前記係止部から外れた場合には、前記ワイパを前記退避位置へ付勢するバネとを備え、
前記カムは、
前記ワイパが前記バネによって付勢されて当接し、前記ワイパを退避位置に保持可能な円弧部と、
前記ワイパが当接し、そのワイパを前記バネに抗して前記退避位置から前記拭取位置へ変位させ、その拭取位置にある前記係止部に係止させる隆起部と、
前記ワイパに当接して、前記拭取位置に変位された前記ワイパを前記係止部から外す方向へ変位させ、前記バネの付勢によって前記ワイパを前記退避位置に変位させる解除部とを有し、
前記隆起部及び前記解除部は、前記円弧部と同径の円周上に配置され、
前記解除部は、前記拭取位置に変位された前記ワイパに対して、前記カムの径方向に当接して、前記ワイパを前記係止部から外すことを特徴とするインクジェットプリンタ。 - 前記ワイパが前記拭取位置から前記退避位置へ変位する際に、前記ワイパに当接するストッパを備えたことを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記記録ヘッドを搭載した往復移動可能なキャリッジを備え、
前記キャリッジの一方向の移動によって、前記ワイパが前記記録ヘッドに付着したインクを拭き取り、前記キャリッジの他方向の移動によって、前記ワイパが前記係止部から外れることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインクジェットプリンタ。 - 前記カムが、給紙用の回転駆動機構に係合されたギヤ機構によって選択的に回転駆動されることを特徴とする請求項3に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記キャリッジが、前記記録ヘッドにインクを供給するためのインク流路で発生した気泡を貯留する気泡貯留室と、前記気泡貯留室に連通する気泡の排出路に設けた開閉弁と、
前記キャリッジがメンテナンス位置にあるときに前記開閉弁を開弁することで前記気泡貯留室内に気泡を排出する開閉部材と、
前記開閉部材を支持するフレームとを有し、
前記カムには、前記開閉部材を、前記開閉弁を開弁させる開弁位置と前記開閉弁を閉弁させる閉弁位置との間で変位させるカムガイドが設けられていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のインクジェットプリンタ。 - 前記フレームには、前記キャリッジの移動経路上に進出することで前記キャリッジをメンテナンス位置に保持するロック位置と、前記キャリッジの移動経路外へ外れるロック解除位置との間での変位を可能とされたキャリッジロックが設けられており、
前記カムには、前記キャリッジロックを前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で移動させるカムガイドが設けられていることを特徴とする請求項5に記載のインクジェットプリンタ。
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