JP4415663B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッド面に開口する多数個のノズルが形成されたノズルシートに対向して供給された対象物に各ノズルから液体を吐出する液体吐出装置に関する。

液体吐出装置は、一般に液室内に貯留された適宜の液体に圧力発生手段によって圧力を加え、この液体をノズルから対象物に吐出するように構成されており、種々の分野に用いられている。例えば、インクジェット型プリンタ装置は、インク液を貯留するインク室に発熱素子や圧電素子等からなる圧力発生素子を設け、この圧力発生素子によって加圧したインク液をノズルシートに形成したノズルから液滴状態で吐出させて印刷部に供給された記録紙の所定位置に着弾させて画像や文字等の所望の印刷を行う。インクジェット型プリンタ装置は、低ランニングコスト、小型化、カラープリントの容易化等の種々の特徴を有し、高解像度のプリントが行われる。

インクジェット型プリンタ装置は、具体的にはインク液室に設けた発熱抵抗体によってインク室内のインク液を加熱して気泡を発生させ、この気泡が割れて消えるときのエネルギーによりインク液をノズルから吐出させる。インクジェット型プリンタ装置は、例えばイエロー（黄）、マゼンダ（赤）、シアン（青）、ブラック（黒）の各インク液をそれぞれのインクカートリッジからインク液室内に供給して、各色インク液の吐出動作を制御することによって、所望のカラー印刷を行う。

ところで、インクジェット型プリンタ装置においては、吐出されたインク液がノズルの周囲に飛び散って付着し、このインク液にゴミやほこり等が付着することによってヘッド面が汚損されることがある。また、インクジェット型プリンタ装置においては、しばしば付着したインク液が乾燥や増粘して凝集することによってヘッド面にインク塊が生じる。インクジェット型プリンタ装置においては、これらのゴミやほこりの塊或いはインク塊等の異物が各ノズルを覆うことによって、インク液の不吐出現象や吐出曲がり現象等が発生して高精度かつ安定したプリントが行われないといった事態が発生することがある。インクジェット型プリンタ装置においては、このためにヘッド面に付着した異物を除去するクリーニング機構が付設される（例えば、特許文献１）。

クリーニング機構は、ヘッド面を摺擦するクリーニングローラやクリーニングブレードを備えている。クリーニングローラは、金属や硬質樹脂で形成された芯材の外周部に多孔質性の弾性材によって形成されたローラ体を嵌挿してなり、ヘッド面の幅とほぼ等しい軸長を有してなる。クリーニングローラは、ヘッド面に対してローラ体が外周部を圧接された状態で適宜の駆動機構によって平行に移動されることによって、回転しながらヘッド面に付着した汚れを払拭してクリーニングする。クリーニングローラは、比較的小さな異物を除去する場合に効果的である。

クリーニングブレードは、例えば硬質ゴム材等の弾性材によってヘッド面の幅とほぼ等しい長さを有する矩形板状に形成され、その先端部をヘッド面に圧接されるようにして取付部材に取り付けられる。クリーニングブレードは、適宜の駆動機構によってヘッド面と平行に移動されることによって、先端部がヘッド面に付着した汚れを掻き取ってクリーニングする。クリーニングブレードは、比較的大きな異物を除去する場合に効果的である。

また、インクジェット型プリンタ装置においては、ノズルシートと対向して、上述したクリーニング機構とともに例えばヘッドキャップや廃インク受け等が設けられている。ヘッドキャップは、ノズルシートを覆ってヘッド面を保護するとともにインク液の乾燥を防止する。ヘッドキャップには、例えばインク液を吸引してノズルの目詰まりを防止する機能も付設される。また、廃インク受けは、ノズルの目詰まりを防止するために非印刷動作時に行われる空打ちによって吐出された廃インク液を吸着する。

特開２００２−２４０３０９号公報

ところで、インクジェット型プリンタ装置においては、シリアルヘッド方式とラインヘッド方式とが提供されている。シリアルヘッド方式においては、印刷幅よりも短い長さのヘッドユニットを備え、このヘッドユニットが用紙に対して左右に移動して所定の印刷動作を行い、１行分の印刷を終了すると紙送り機構によって用紙の送り動作が行われるように構成される。シリアルヘッド方式は、ノズル数が少なくヘッド構造やインク液の吐出制御が簡易であるとともに、上述した空打ちを行っても廃インク量が少ないために自然乾燥するので廃インク受けの交換が不要であるといった特徴を有している。また、シリアルヘッド方式においては、ヘッドキャップやクリーニングローラ或いはクリーニングブレードの交換も不要である。

一方、ラインヘッド方式においては、印刷幅よりも長尺のヘッドユニットを備え、印刷位置において用紙を固定した状態で１行分の印刷を行った後に紙送り機構によって用紙の送り動作を行うことで高速印刷が可能であるといった特徴を有している。ラインヘッド方式においては、ヘッド構造が大型化することによって廃インク量も多くなり、適当なタイミングで廃インク受けの交換が必要となる。また、ラインヘッド方式においては、大型のヘッド面をクリーニングするために大型のクリーニングローラやクリーニングブレードを有するクリーニング機構が備えられるとともに、これらクリーニングローラやクリーニングブレード或いはヘッドキャップも適当なタイミングで交換を行う必要がある。

ところで、インクジェット型プリンタ装置においては、一般に上述したクリーニング機構やヘッドキャップ或いは廃インク受けが、ヘッドユニットと対向して印刷部の下方部位に配置されている。インクジェット型プリンタ装置においては、ヘッドユニットが、インク液を吐出するヘッド部と印刷用液体カートリッジが装填される装填部とを備えており、印刷部に対して着脱される。

したがって、インクジェット型プリンタ装置においては、上述したクリーニングローラやクリーニングブレード或いはヘッドキャップや廃インク受けを交換する場合に、ヘッドユニットを取り出した後にそれぞれの脱着操作を行わなければならず面倒であるといった問題があった。また、インクジェット型プリンタ装置においては、これら交換部品がかなり汚れているため、交換操作に際してユーザの手や周囲を汚してしまい取り扱いに注意が必要であるといった問題があった。さらに、インクジェット型プリンタ装置においては、ヘッドユニットを取り出すことによって、その着脱操作や一時保管の際に誤ってヘッド面に形成されたノズルを損傷させてしまうといった問題もあった。

したがって、本発明は、ヘッドユニットの取外し操作を要せずにヘッドキャップ等の交換部品を簡易な操作によって交換することを可能とする液体吐出装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成する本発明にかかる液体吐出装置は、ヘッドユニットと、ヘッドキャップ部材と、ヘッドキャップ部材駆動機構とを備える。ヘッドユニットは、対象物が供給される液体吐出部に着脱自在に配置され、液体カートリッジが装填される装填部と、対象物と対向するノズルシートに多数個のノズルを形成して液体カートリッジから供給された液体を吐出するヘッド部とを有する。ヘッドキャップ部材は、ヘッドユニットのヘッド面に対して移動自在に組み合わされるとともに、移動動作時にヘッド面をクリーニングするクリーニング部材が設けられる。ヘッドキャップ部材駆動機構は、液体吐出の指示に基づいてヘッドキャップ部材をノズルシートを閉塞した第１位置からヘッドユニットに沿ってノズルシートを開放する第２位置へと移動させるとともにこの第２位置で待機させ、液体吐出の終了時に第２位置から第１位置へと復帰移動させる。ヘッドキャップ部材は、交換の指示に基づいてヘッドキャップ部材駆動機構によって第１位置から筐体に設けた着脱開口部に臨む第３位置へと移動されて、この第３位置において保持される。

液体吐出装置においては、液体吐出の指示に基づいて対象物が液体吐出部へと供給されるとともに、ヘッドキャップ部材駆動機構によってヘッドキャップ部材がノズルシートと対向する第１位置からこのノズルシートと対向する位置から移動されてノズルシートを供給される対象物に臨ませる第２位置へと動作されるとともにこの第２位置で待機される。液体吐出装置においては、ヘッドキャップ部材の移動動作後に、ヘッド部が動作して液体カートリッジから供給された液体をノズルから対象物に吐出して所定の液体吐出動作を行う。液体吐出装置においては、液体吐出時に移動されるヘッドキャップ部材に設けたクリーニング部材がノズルシートのヘッド面を摺擦することにより、このヘッド面に付着した異物等を除去してクリーニングを行う。液体吐出装置においては、ヘッド面から除去された異物等がヘッドキャップ部材内に溜められる。

液体吐出装置においては、所定のタイミングでヘッドキャップ部材の交換時期の報知が行われ、交換の指示に基づいてヘッドキャップ部材駆動機構が駆動される。液体吐出装置においては、ヘッドキャップ部材駆動機構によって第１位置から第３位置へと移動されたヘッドキャップ部材が、着脱開口部から取り外されて廃棄される。液体吐出装置においては、交換用のヘッドキャップ部材が着脱開口部から装填され、復帰の指示に基づいてヘッドキャップ部材駆動機構が駆動されて第３位置から第１位置へと復帰移動することからヘッドユニットを装着した状態のままでヘッドキャップ部材の交換操作が行われる。

以上のように構成された本発明にかかる液体吐出装置によれば、ノズルシートと対向する位置とこの対向位置から移動されてノズルシートを対象物に臨ませるヘッドキャップ部材を設けるとともにこのヘッドキャップ部材にクリーニング部材を設けたことによって、ノズルシートのヘッド面が保護されるとともに良好な状態に保持されるようになる。本発明にかかる液体吐出装置によれば、交換の指示に基づいてヘッドユニットを印刷部に装着した状態のままでヘッドキャップ部材がヘッドキャップ部材駆動機構によって着脱開口部に臨む第３位置へ移動されて交換操作が行われることから、交換操作の大幅な簡易化が図られるようになる。液体吐出装置においては、汚れのひどいヘッドキャップ部材も、さほどの注意や汚れ防止の対応を図らずともユーザが手を汚したり装置各部或いは周辺部を汚すことなく交換することが可能である。さらに、液体吐出装置においては、ヘッドユニットの着脱操作を不要としてヘッドキャップ部材の交換操作が行われることから、ヘッド面を誤って傷付けるといった事故の発生が防止される。

以下、本発明の実施の形態として図面に示したインクジェットプリンタ装置（以下、プリンタ装置と略称する。）１について、詳細に説明する。プリンタ装置１は、図１乃至図３に示すように、プリンタ本体２と、このプリンタ本体２に対してそれぞれ着脱されるヘッドユニット３及び用紙カセット４とを備え、例えばパーソナルコンピュータ等に接続され或いはデジタルカメラ等の周辺機器が接続されて用いられる。プリンタ装置１は、詳細を後述するように用紙カセット４からプリンタ本体２の印刷部５に給紙された所定サイズの用紙６に、パーソナルコンピュータや周辺機器等から出力を指示された文書や画像を印刷する。プリンタ装置１は、プリント指示に基づいて詳細を後述するようにインク液を液滴状態で吐出させて用紙６に着弾させ、ライン単位で高速プリントを行う。プリンタ装置１は、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのインク液を用いることによって、文書や画像のカラー印刷を行う。

プリンタ本体２は、上部筐体７ａと下部筐体７ｂとからなる筐体７を備え、上部筐体７ａが下部筐体７ｂに対して奥行き方向の一端側を詳細を省略する枢軸機構によって回動自在に支持されてなる。プリンタ本体２は、上部筐体７ａを下部筐体７ｂに対して回動操作することによって内部を開放し、紙詰まり処理、部品交換或いは清掃等のメンテナンスが行われるようにする。

プリンタ本体２には、図２及び図３に示すように筐体７の前面部に位置して、用紙カセット４が挿脱される用紙カセット装填口８が設けられている。用紙カセット４は、用紙カセット装填口８から前面部位を突出させてプリンタ本体２に装着される。プリンタ本体２は、後述するように用紙カセット装填口８が所定の印刷が行われた用紙６の排出口も兼用しており、印刷を終えた用紙６が印刷部５から用紙カセット４のカセット蓋９上に排紙されるようにする。なお、用紙カセット４には、内部に多数枚の用紙６が積層状態で収納される。また、用紙カセット４は、使用する用紙６のサイズに応じて適宜交換される。

プリンタ本体２は、用紙カセット装填口８が用紙カセット４の外形形状よりも大きい開口形状の開口部からなり、図１及び図２に示すようにこの用紙カセット装填口８の上方部位を後述するヘッドキャップ部材３６が着脱されるヘッドキャップ部材着脱開口部１０として構成してなる。

プリンタ本体２には、用紙カセット４から用紙６を取り出して印刷部５を介して用紙カセット装填口８へと搬送する用紙搬送機構１１が備えられる。用紙搬送機構１１は、詳細には、用紙カセット装填口８の内部に設けられて用紙カセット４内の最上部の用紙６ａから１枚ずつ取り出す給紙ローラ機構１２と、取り出した用紙６ａを印刷部５へと供給する給紙機構１３と、印刷部５において所定の印刷が行われた用紙６ａを用紙カセット装填口８へと排紙する排紙機構１４とからなる。

給紙ローラ機構１２は、図３に示すように、用紙カセット４の先端上部に配置され、詳細を省略するが用紙カセット４内に積層して収納された多数枚の用紙６から最上部の用紙６ａを送り出す給紙ローラや、この給紙ローラに続いて配置されて複数枚の用紙６の送り出しを防止する一対の分離ローラを有している。なお、プリンタ本体２には、用紙カセット装填口８に装填された用紙カセット４の底面部に対向して、印刷時に用紙６を押し上げて最上部の用紙６ａを給紙ローラに押し当てさせる押上げ機構が設けられている。

給紙機構１３は、給紙ローラ機構１２によって用紙カセット４から送り出された用紙６を略横向きＵ字状のルートで印刷部５へと搬送する。給紙機構１３は、図３に示すように大径の反転ローラや、この反転ローラの外周部に配置された複数の搬送路プレート或いは反転ローラの外周部に用紙６を挟み込んで搬送する複数の搬送ローラ等を有している。給紙機構１３は、用紙６を前下がりの姿勢で印刷部５へと給紙する。

排紙機構１４は、ヘッドユニット３と対向して配置され、このヘッドユニット３との間に共同して印刷部５を構成する。排紙機構１４は、詳細を省略するが奥行き方向の一端側を支持機構によって上下方向に揺動自在に支持されたプレートと、このプレートの外周部を互いに平行状態で前後方向に周回するようにして組み付けられた複数本の無端搬送ベルトと、プレートに対向して配置された送りローラ或いは拍車等を有している。排紙機構１４には、プレート上に、ヘッドユニット３と対向してプラテン１５が搭載されている。

排紙機構１４は、詳細を省略するが非印刷時には図３に示すようにヘッドユニット３に対して下方に下がった位置に保持される。排紙機構１４は、印刷指示に基づいて後述するヘッドキャップ部材３６が印刷部５から前方側へと移動動作すると、プレート１５が回動動作されてプラテン１５をヘッドユニット３に対して所定の間隔を以って対向させる。したがって、排紙機構１４は、上述したようにヘッドユニット３と共同して印刷部５を構成して、ヘッドユニット３とプレート１５との間に用紙６を供給して所定の印刷が行われるようにする。

プリンタ本体２には、図２に示すように、上部筐体７ａの略中央部に位置してヘッドユニット着脱開口部１６が開口されている。ヘッドユニット着脱開口部１６は、詳細を省略する回動支持機構によって上部筐体７ａに支持された蓋体１７によって開閉される。プリンタ本体２においては、蓋体１７を開放操作してヘッドユニット３に対して後述するインク液カートリッジ２２の交換操作を行う。また、プリンタ本体２においては、内部からヘッドユニット３を取り出して、印刷部５や搬送経路の途中でジャムった用紙６を取り出したり、部品交換や清掃等を行う。

プリンタ本体２には、図２に示すように上部筐体７ａのヘッドユニット着脱開口部１６に対して前方領域に、操作部１８が設けられている。操作部１８には、電源スイッチやプリント枚数の設定やプリント開始指示等の種々の設定操作を行うための操作ボタン或いは液晶表示器等が配置されている。プリンタ本体２には、図３に示すように、下部筐体７ｂの奥行き方向の部位に制御空間部１９が設けられており、構成各部やヘッドユニット３の各部を動作制御する制御信号を出力するＣＰＵや各種メモリ等を搭載した制御基板を有する制御部或いは電源部等が収納されるとともに、パーソナルコンピュータ等との接続を行うインターフェース部が設けられている。

制御部は、プリンタ装置１の全体動作を制御する制御プログラム等が記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）や、読み出された制御プログラム等を一旦格納するとともに必要に応じて読み出されるＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。制御部は、各部に対してそれぞれの動作を制御する制御信号を出力する。制御部は、後述するインク液の残量検出に基づいて警告の表示信号、或いは所定枚数の印刷を検出してヘッドキャップ交換時期の表示信号等の各種信号を出力して表示器に所定の表示を行うようにする。制御部は、ヘッドユニット３に対して各インク液の吐出を制御する制御信号を出力し、所定の印刷が行われるようにする。制御部は、用紙搬送機構１１を駆動して用紙６の搬送が行われるようにする。

ヘッドユニット３は、プリンタ装置１に使用する最大サイズの用紙６の紙幅よりも大きな長さを有する全体略矩形筒状体を呈するヘッドフレーム２０を備える。ヘッドユニット３は、ヘッドフレーム２０とヘッドユニット着脱開口部１６とに詳細を省略する位置決め構造やロック構造が相対して設けられており、プリンタ本体２に対して位置決めされて組み合わされる。ヘッドユニット３は、ヘッドユニット着脱開口部１６に装着された状態において、ヘッドフレーム２０に設けられた図示しないコネクタがヘッドユニット着脱開口部１６側に設けられたコネクタ２１（図２参照）と結合されてプリンタ本体２と電気的に結合される。なお、ヘッドユニット３は、蓋体１７を開放操作した状態で、プリンタ本体２側に設けたロック解除機構が操作されることによってロック状態が解除されてヘッドユニット着脱開口部１６からの取外し操作が可能となる。

ヘッドユニット３は、図２に示すようにヘッドフレーム２０が内部を上下に仕切ることによって、上部空間部にインク液カートリッジ装着部２２を構成するとともに下部空間部に用紙６にインク液を吐出して所定の印刷を行うヘッド部２３を構成してなる。インク液カートリッジ装着部２２には、イエローインク液、マゼンダインク液、シアンインク液及びブラックインク液のインク液を充填した４色のインク液カートリッジ２４ａ乃至２４ｄ（以下、個別に説明する場合を除いて、インク液カートリッジ２４と総称する。）がそれぞれ着脱自在に装填される。インク液カートリッジ装着部２２には、各インク液カートリッジ２４が、用紙６の給紙方向に対して上述した記載の順序で配列して装着される。

各インク液カートリッジ２４は、詳細を省略するが底部に逆止弁機構を内蔵した供給口が設けられたカートリッジ容器内に所定のインク液を充填してなり、インク液カートリッジ装着部２２内に区割りされた所定の装着部にそれぞれ装着されることによってヘッド部２３にインク液を供給する。各インク液カートリッジ２４には、底部に各色毎に位置を異にして位置決め凸部が形成されており、この位置決め凸部がインク液カートリッジ装着部２２の各装着部側に形成した位置決め凹部と相対係合することによって所定の装着部に誤り無く装着される。なお、プリンタ装置１においては、ブラックインク液の使用量が多いために、ブラックインク液カートリッジ２４ｄに大型のカートリッジが用いられるようにしてインク液カートリッジ装着部２２も大型に形成されている。

なお、インク液カートリッジ装着部２２には、上述したように各インク液カートリッジ２４の装填位置をそれぞれ区割りする複数の隔壁や、底面部に設けられて蓄勢した取出し方向の弾性力を各インク液カートリッジ２４に対して作用させる弾性材或いはこの弾性力に抗して各インク液カートリッジ２４をそれぞれ装填した状態に保持するとともに保持状態を開放して取り出しを可能とさせるラッチ機構等が設けられている。インク液カートリッジ装着部２２には、各インク液カートリッジ２４の供給口がそれぞれ嵌合される複数の嵌合部が設けられている。インク液カートリッジ装着部２２は、装填された各インク液カートリッジ２４の供給口が嵌合されることによって逆止弁機構を開放し、インク液カートリッジ２４内からヘッド部２３にそれぞれインク液を供給する。

ヘッドユニット３には、ヘッド部２３にインク液カートリッジ装着部２２に連通してインク液が供給されるとともにインク液を吐出するインク液吐出部２５が設けられている。ヘッド部２３には、ヘッドフレーム２０の底面部を構成するノズルシート２６に微小開口からなる多数個のノズル２７が設けられており、インク液吐出部２５によって各ノズル２７からヘッドフレーム２０に対向して給紙された用紙６にインク液を液滴状態で吐出して所定の印刷を行う。

ノズルシート２６には、図４に示すように用紙６と対向するヘッド面２６ａに、イエロー印刷領域２８ａ、マゼンダ印刷領域２８ｂ、シアン印刷領域２８ｃ及びブラック印刷領域２８ｄが構成されている。各印刷領域２８ａ乃至２８ｄは、同図に矢印で示す用紙６の給紙方向に対して、上流側から上述した各インク液カートリッジ２４の配列順に区分されてそれぞれ構成されている。各印刷領域２８ａ乃至２８ｄは、それぞれ最大サイズの用紙６の幅よりもやや大きな長さの領域からなり、長さ方向に並んで多数個のノズル２７が設けられている。各ノズル２７は、それぞれの印刷領域２８ａ乃至２８ｄにおいて、それぞれ隣り合う複数組が用紙６の給紙方向に対して交互に位置をずらして千鳥状に配列されてなる。

インク液吐出部２５は、図５に示すように制御基板２９の主面をスペーサフィルム３０によって各ノズル２７に対応する多数の領域に区割りしてなり、各領域毎にインク液流路部材３１や一対のヒータチップ３２ａ、３２ｂ或いはボンディングブロック３３が設けられてなる。インク液吐出部２５は、これら部材を被覆するようにして上述した多数個のノズル２７を設けたノズルシート２６が制御基板２９に積層されてなる。インク液吐出部２５は、制御基板２９に詳細を省略するがヒータチップ３２に駆動信号を供給する適宜の回路パターンが形成されるとともに、ロジックＩＣ（Integrated Circuit）やドライバートランジスタ等からなるヘッド駆動制御回路が形成されている。

インク液吐出部２５は、制御基板２９にインク液流路部材３１に形成したインク液流路３１ａと連通する貫通孔を有するブッシュ３４がはめ込まれ、インク液カートリッジ２４からインク液が供給される。インク液流路部材３１には、インク液流路３１ａの先端に、インク液カートリッジ２４から供給されるインク液を貯留するインク液溜め部３１ｂが形成されている。インク液流路部材３１には、インク液溜め部３１ｂに臨ませてその表面に一対のヒータチップ３２ａ、３２ｂが取り付けられている。インク液流路部材３１は、インク液溜め部３１ｂをノズル２７に臨ませてノズルシート２６に積層されている。

ボンディングブロック３３には、ボンディング端子３３ａが貫通して設けられており、このボンディング端子３３ａの一端部を制御基板２９の回路パターンと接続するとともに他端部を金線３３ｂを介して各ヒータチップ３２ａ、３２ｂと接続している。ヘッド部２３は、ボンディング端子３３ａとヒータチップ３２ａ、３２ｂとを金線３３ｂによって接続するために、各接続部位に対向してノズルシート２６に接続用の多数個の開口部が形成されている。

なお、インク液吐出部２５は、金線３３ｂのボンディング処理後に、各開口部が耐摩耗性と絶縁性を有する合成樹脂材からなる封止封止層３５によって封止される。また、インク液吐出部２５には、詳細を省略するがインク溜め部３１ｂ内に、インク液の残量検出機構やインク液をインク溜め部３１ｂ内に供給する供給圧を加えるダイヤフラム機構或いはインク液から不純物を除去するフィルタ等が設けられている。

インク液吐出部２５においては、印刷指示に基づいて制御部から駆動信号が制御基板２９に供給されると、ヘッド駆動制御回路が動作して所定のヒータチップ３２ａ、３２ｂに対して駆動電流を供給してこれらヒータチップ３２ａ、３２ｂを発熱させる。インク液吐出部２５においては、ヒータチップ３２ａ、３２ｂが、発熱に伴ってインク液溜め部３１ｂ内の詳細を省略するインク液加圧空間部においてインク液を加熱して気泡を発生させてインク液加圧空間部内を加圧状態とする。インク液吐出部２５においては、インク液溜め部３１ｂ内で気泡が成長するに伴ってノズル２７からインク液を押し出すとともに、ノズル２７においてはじけた気泡のはじけ圧によってインク液滴を吐出させる。なお、インク液吐出部２５は、ヒータチップに代えて例えば圧電素子によってインク液滴の吐出を行うようにしてもよい。

以上のように構成したヘッド部２３には、ヘッドフレーム２０の底面部にヘッドキャップ部材３６がスライド自在かつ着脱自在に組み合わされる。ヘッドキャップ部材３６は、図１及び図６に示すように、合成樹脂材によってヘッドフレーム２０の底面部とほぼ等しい形状の矩形開口部を有するトレィ状に形成されてなる。ヘッドキャップ部材３６には、その内部に詳細を後述するヘッドクリーニング機構３７が設けられている。

ヘッドキャップ部材３６は、印刷指示に基づいて詳細を後述するヘッドキャップ駆動機構３８によってノズルシート２６と対向して用紙６との間に位置する第１位置ｐ１からノズルシート２６を用紙６に対向させる第２位置ｐ２へと移動されてこの第２位置ｐ２で印刷終了まで待機保持され、所定の印刷が終了するとヘッドキャップ駆動機構３８によって第２位置ｐ２から第１位置ｐ１へと復帰移動される。ヘッドキャップ部材３６は、交換の指示に基づいてヘッドキャップ駆動機構３８によって第１位置ｐ１からヘッドキャップ着脱開口部１０に臨む第３位置ｐ３へと移動されてこの第３位置ｐ３で待機保持される。ヘッドキャップ部材３６は、ヘッドキャップ着脱開口部１０から差し込まれる取外し治具部材６２によって取り外される。

ヘッドキャップ部材３６は、非印刷時に第１位置ｐ１においてノズルシート２６を閉塞した状態に保持されることにより、精密かつ微細な多数個のノズル２７を形成したヘッド面２６ａ等を保護するとともに、各ノズル２７内に設けられたインク液吐出部２５内のインク液の乾燥を防止する機能を奏する。なお、ヘッドキャップ部材３６は、保守等に際してヘッドユニット３がプリンタ本体２から取り外される場合にも、ヘッドフレーム２０との組合せ状態が保持されるようにする。

ヘッドキャップ部材３６は、上述したように印刷時にヘッドキャップ駆動機構３８によって第１位置ｐ１と第２位置ｐ２との間を往復移動されるが、その際にヘッドクリーニング機構３７がヘッド面２６ａをクリーニングすることによって除去した異物等を内部に落下させるようにする。ヘッドキャップ部材３６には、内部に例えばスポンジシート等の多孔質シートからなる吸着マット３９が設けられており、この吸着マット３９によってヘッドクリーニング機構３７によって除去された異物等を捕捉する。ヘッドキャップ部材３６は、インク液の空打ちを動作が行われた場合に、各ノズル２７から吐出された廃インク液を吸着マット３９によって吸着する。ヘッドキャップ部材３６は、各ノズル２７からしたたり落ちたインク液を吸着マット３９によって吸着する。したがって、ヘッドキャップ部材３６は、内部に吸着シート３９を設けることによって、全体の深さを大きくすることなく異物等を内部に溜める容量を確保して周辺部の汚損が防止されるようにする。

ヘッドキャップ部材３６には、長手方向の両側面部に、それぞれ幅方向に離間する水平方向の一対の凸部からなるガイド凸部３６ａ、３６ｂが一体に突出形成されている。ヘッドキャップ部材３６は、これらガイド凸部３６ａ、３６ｂがそれぞれヘッドフレーム２０の側面部に相対して形成した前後方向（幅方向）のガイド溝に係合されることによって、このヘッドフレーム２０に対して前後方向にスライド自在に組み合わされて上述した第１位置ｐ１乃至第３位置ｐ３への移動が行われる。

プリンタ装置１においては、ノズル２７から吐出されたインク液がノズルシート２６のヘッド面２６ａに飛び散って付着するとともに、このインク液にゴミやほこり等が付着することによってヘッド面２６ａが汚損される。また、プリンタ装置１においては、ヘッド面２６ａにおいて付着したインク液が乾燥したり増粘して凝集することによりインク塊が生じる。プリンタ装置１においては、上述したヘッドキャップ部材３６の移動時に、クリーニング機構３７によってヘッド面２６ａからインク塊等の異物を除去してこれらの異物によるインク液の不吐出現象や吐出曲がり現象等の発生を防止して精密な印刷が行われるようにする。

ヘッドキャップ部材３６には、図６に示すように内面の奥行き側（後方側）に位置して長さ方向に離間して軸受け部４０、４０が一体に立設されており、これら軸受け部４０、４０間に支軸部材が回転自在に支持されることによってヘッドクリーニング機構３７を構成するクリーニングローラ４１が組み付けられている。クリーニングローラ４１は、支軸部材に対して、弾性特性とインク液や溶剤等に対する化学耐性を有する例えばエチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム或いはウレタンゴム等の適宜の合成樹脂弾性材からなるロール体が装着されてなる。クリーニングローラ４１は、ノズルシート２６の長手方向の長さよりもやや長軸に形成されており、軸受け部４０、４０に支持された状態において外周部がヘッドキャップ部材３６の開口縁から突出する外径を有してなる。クリーニングローラ４１は、ヘッドキャップ部材３６がノズルシート２６を閉塞した第１位置ｐ１において、ヘッド面３６ａに対して奥行き側に位置しかつその長手方向の全域に亘って外周面が圧接されてなる。

ヘッドクリーニング機構３７は、ヘッドキャップ部材３６の移動に伴ってクリーニングローラ４１がその外周面をヘッド面３６ａに圧接した状態を保持されて回転しながら幅方向に移動し、ヘッド面３６ａに付着した異物等を除去する。ヘッドクリーニング機構３７は、クリーニングローラ４１によってヘッド面３６ａから除去した異物等をヘッドキャップ部材３６内に落下させて吸着マット３９によって捕捉することから、異物等の飛散による印刷部５や内部の汚損を防止する。

ヘッドクリーニング機構３７は、上述したようにヘッドキャップ部材３６が印刷時に第１位置ｐ１から第２位置ｐ２に往復移動することで、インク液の吐出動作の前後にヘッド面３６ａをクリーニングする。したがって、ヘッドクリーニング機構３７は、ヘッド面３６ａを良好な状態に保持して精密な印刷が行われるようにする。なお、ヘッドクリーニング機構３７については、上述したクリーニングローラ４１に限定されるものでは無く、例えば弾性材によって形成したブレード部材をヘッドキャップ部材３６に設けるようにしてよい。

ヘッドキャップ部材３６には、図６に示すように、軸受け部４０、４０と相対する手前側（前方側）に位置して長さ方向に離間してロック機構４２、４２が設けられている。各ロック機構４２は、ヘッドキャップ部材３６の内面に一体に形成された長さ方向の矩形枠部内にそれぞれ長さ方向に離間して立設された一対の支持部４３ａ、４３ｂと、これら支持部４３ａ、４３ｂ間に互いに同軸をなして長手方向にスライド自在に組み合わされたロック部材４４及びカムロッド４５と、カムロッド４５に組み付けられたコイルスプリング４６とから構成される。

ロック機構４２においては、コイルスプリング４６の弾性力によってカムロッド４５を介してロック部材４４が側面方向へと付勢される。したがって、ロック機構４２においては、ロック部材４４が図６及び図１１に示すようにヘッドキャップ部材３６の両側面壁に形成されたガイド開口４７からその先端部４４ａを突出させる。ロック機構４２においては、ロック部材４４の先端部４４ａが後述するガイド機構５８に形成した詳細を省略する各ロック部に相対係合することによってヘッドキャップ部材３６を上述した第１位置ｐ１や第２位置ｐ２或いは第３位置ｐ３に保持させる。

ヘッドキャップ部材３６には、図９に示すようにカムロッド４５に対向してヘッドキャップ部材３６の底面部に第１ロック解除口４８が形成されるとともに、図６に示すように前面壁に第２ロック解除口４９が形成されている。ロック機構４２は、詳細を省略するがヘッドキャップ部材３６が第１位置ｐ１や第２位置ｐ２に保持された状態において、印刷の指示或いは印刷終了の指示によって図示しないロック解除部材が第１ロック解除口４８から進入してカムロッド４５を駆動し、コイルスプリング４６の弾性力に抗してロック部材４４をヘッドキャップ部材３６内へと移動させることでロック状態が解除される。

また、ロック機構４２は、後述するように交換の指示に基づいてヘッドキャップ部材３６が第３位置ｐ３へと移動された状態において、第２ロック解除口４９から取外し治具部材６２のロック解除カム６７が進入してカムロッド４５を駆動し、コイルスプリング４６の弾性力に抗してロック部材４４をヘッドキャップ部材３６内へと移動させることでロック状態が解除される。ロック機構４２は、これによってヘッドキャップ部材３６をヘッドキャップ着脱開口部１０から取り外すことを可能とする。

ヘッドキャップ部材３６は、上述したようにヘッドキャップ部材駆動機構３８によって第１位置ｐ１から第２位置ｐ２或いは第３位置ｐ３へと移動されるとともに、移動された第２位置ｐ２或いは第３位置ｐ３から第１位置ｐ１へと復帰移動される。ヘッドキャップ部材駆動機構３８は、図７乃至図９に示すように、シャーシ側面部５０に組み付けられた支持枠部材５１と、この支持枠部材５１に対して前後方向にスライド自在に組み合わされたヘッドキャップホルダ５２とを備える。ヘッドキャップ部材駆動機構３８は、シャーシ側面部５０と支持枠部材５１との間において前後方向に移動動作されるラックプレート５３と、シャーシ側面部５０に取り付けられた駆動モータ５４と、その出力軸５４ａに設けられたウォーム５４ｂと噛合するとともにラックプレート５３に形成されたラック５３ａと噛合されたウォームギャ５５とを備える。

支持枠部材５１は、合成樹脂材によって一体に成形された全体略枠状の部材であり、上述したヘッドフレーム２０の下方部に位置して図示しないシャーシに固定される。支持枠部材５１は、印刷部５から筐体７の前面部の近傍に位置する奥行き方向の長さを有しており、上述したヘッドフレーム２０を印刷部５に対して位置決めして装着させる受け部材を構成する。したがって、支持枠部材５１には、詳細を省略するが印刷部対応領域５１ａにヘッドフレーム２０に形成した位置決め嵌合部が相対嵌合される位置決め嵌合部が形成されるとともに、上述したコネクタ２１等が搭載される。

支持枠部材５１には、図１０に示すように相対する前後方向の両側面部５１ｂ、５１ｃに、互いに対をなし左右対称の水平方向の貫通溝からなる第１ガイド溝５６と第２ガイド溝５７がそれぞれ形成されている。第１ガイド溝５６は、支持枠部材５１の印刷部対応領域５１ａに対向して形成され、奥行き側の側面部５１ｄの近傍部位を起点として前方側へと水平に延長された水平溝部５６ａと、この水平溝部５６ａに連通して両側面部５１ｂ、５１ｃの略中央部位付近から傾斜しながら上方へ向かって形成された傾斜溝部５６ｂとからなる。第１ガイド溝５６は、水平溝部５６ａの基端部５６ｃがやや上方へと跳ね上げられている。

第２ガイド溝５７は、両側面部５１ｂ、５１ｃの略中央部位付近で第１ガイド溝５６が上方へと立ち上がる近傍部位を起点として底面に沿って前方側へと水平に延長された水平溝部５７ａと、この水平溝部５７ａと連通して傾斜しながら上方へ向かって形成された傾斜溝部５７ｂと、前面部５１ｅの近傍位置において傾斜溝部５７ｂから湾曲して下方へと向かって形成された前下り溝部５７ｃとからなる。第２ガイド溝５７も、水平溝部５７ａの基端部５７ｄがやや上方へと跳ね上げられた形状を呈している。

支持枠部材５１は、第１ガイド溝５６と第２ガイド溝５７とがそれぞれの水平溝部５６ａ、５７ａの基端部５６ｃ、５７ｄの間隔をほぼ等しい長さとし、また上述したヘッドキャップ部材３６の奥行き方向の長さとほぼ等しい長さを以って形成してなる。また、支持枠部材５１は、第１ガイド溝５６と第２ガイド溝５７とが、傾斜溝部５７ｂの前端と前下り溝部５７ｃの前端との間隔をヘッドキャップ部材３６の奥行き方向の長さとほぼ等しい長さを以って形成してなる。第１ガイド溝５６と第２ガイド溝５７とは、後述する第３ガイド溝５９とともに、ヘッドキャップ部材３６を上述した第１位置ｐ１から第２位置ｐ２或いは第３位置ｐ３へと移動させるガイド機構５８を構成する。

ヘッドキャップホルダ５２は、合成樹脂材によって成形された相対する側面部５２ａ、５２ｂ間を複数の金属梁材により対向間隔を保持して連結してなる全体略枠状を呈している。ヘッドキャップホルダ５２は、その内部空間がヘッドキャップ部材３６の外形とほぼ等しくされ、図９に示すように上述した移動動作を行うヘッドキャップ部材３６を組み合わせて保持する。ヘッドキャップホルダ５２には、図示しないが側面部５２ａ、５２ｂの内面に、ヘッドキャップ部材３６側のガイド凸部３６ａ、３６ｂが相対係合する水平方向のガイド溝がそれぞれ形成されている。各ガイド溝は、それぞれ側面部５２ａ、５２ｂの前方に開口しており、この開口を介してヘッドキャップ部材３６がヘッドキャップホルダ５２に組み合わされるようにする。

ヘッドキャップホルダ５２には、図９に示すように側面部５２ａ、５２ｂに、前後方向に離間してそれぞれ第１ガイドコロ５９と第２ガイドコロ６０とが突出して設けられている。ヘッドキャップホルダ５２は、第１ガイドコロ５９が上述した第１ガイド溝５６内に嵌合されるとともに、第２ガイドコロ６０が上述した第２ガイド溝５７内に嵌合されることによって、ヘッドキャップ部材駆動機構３８によって支持枠部材５１内をスライド動作される。

ヘッドキャップホルダ５２は、第１ガイドコロ５９が第１ガイド溝５６の基端部５６ｃに位置しかつ第２ガイドコロ６０が第２ガイド溝５７の基端部５７ｄに位置した状態で、ヘッドキャップ部材３６をノズルシート２６を閉塞した第１位置ｐ１に保持する。ヘッドキャップホルダ５２は、第１ガイドコロ５９と第２ガイドコロ６０が第１ガイド溝５６と第２ガイド溝５７内を前方側へと移動してそれぞれ傾斜溝部５６ｂ、５７ｂの上方に位置した状態で、ヘッドキャップ部材３６をノズルシート２６を開放した第２位置ｐ２に保持する。

ヘッドキャップホルダ５２は、上述した第２位置ｐ２からさらに前方側へと移動されると、第１ガイドコロ５９が第１ガイド溝５６の傾斜溝部５６ｂの前端に位置した状態で第２ガイドコロ６０が第２ガイド溝５７の前下り溝部５７ｃ内を移動する。ヘッドキャップホルダ５２は、これによって第１ガイドコロ５９を支点として前方側が下方へと傾斜した姿勢となる。したがって、ヘッドキャップホルダ５２は、内部に組み合わせたヘッドキャップ部材３６を前下がりの状態にしてヘッドキャップ着脱開口部１０に臨ませる。ヘッドキャップホルダ５２は、ヘッドキャップ部材３６を前下がり状態とすることで、筐体７の前面部の高さを抑制するとともに取り外し操作も容易に行われるようにする。

シャーシ側面部５０には、図８に示すように上述した支持枠部材５１の第１ガイド溝５６と第２ガイド溝５７とに対向する上方位置に、水平方向の第３ガイド溝５９が形成されている。第３ガイド溝５９には、ラックプレート５３の側面に前後方向に離間して設けた一対のカムピン５３ｂ、５３ｃが相対係合される。第３ガイド溝５９は、これらカムピン５３ｂ、５３ｃが移動することによって、駆動モータ５４により駆動されるラックプレート５３のシャーシ側面部５０に沿った前後方向の移動動作をガイドする。

ラックプレート５３には、下辺部にラック５３ａがほぼ全長に亘って設けられており、このラック５３ａがシャーシ側面部５０に取り付けた駆動モータ５４によって回転駆動されるウォームギャ５５と噛合される。ラックプレート５３は、駆動モータ５４の起動により、第３ガイド溝５９に係合されたカムピン５３ｂ、５３ｃを介してシャーシ側面部５０に沿って移動する。ラックプレート５３には、前方部位に高さ方向のカム溝６１が形成されており、このカム溝６１に上述したヘッドキャップホルダ５２に設けた第２ガイドコロ６０が第２ガイド溝５７を貫通して係合されている。

以上のように構成されたヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、制御部から出力される印刷指示の制御信号に基づいて、第１位置ｐ１における上述したロック機構４２によるヘッドキャップ部材３６のロック状態が解除されて駆動モータ５４が起動する。ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、出力軸５４ａ、フォーム５４ｂを介してウォームギャ５５が回転する。ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、ウォームギャ５５の回転がラック５３ａを介してラックプレート５３へと伝達されて、このラックプレート５３をカムピン５３ｂ、５３ｃが係合する第３ガイド溝５９を設けたシャーシ側面部５０に沿って移動させる。

ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、ラックプレート５３がカム溝６１に係合された第２ガイドコロ６０を引っ張るようにして移動することにより、第２ガイドコロ６０を設けたヘッドキャップホルダ５２を移動させる。ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、第１ガイドコロ５９が第１ガイド溝５６と係合されるとともに第２ガイドコロ６０が第２ガイド溝５７と係合されたヘッドキャップホルダ５２を支持枠部材５１の内部において移動させる。

ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、上述したようにカム溝６１を高さ方向の長溝としたことにより、ヘッドキャップホルダ５２の移動に伴って第２ガイドコロ６０が第２ガイド溝５７の傾斜溝部５７ｂ内における移動が可能とされる。ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、ヘッドキャップホルダ５２に組み合わされたヘッドキャップ部材３６を第１位置ｐ１から次第に前方へと移動させる。ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、ヘッドキャップ部材３６がノズルシート２６を開放した第２位置ｐ２に達すると、駆動モータ５４の回転が停止される。なお、ヘッドキャップ部材３６は、この第２位置ｐ２においてロック機構４２によって印刷終了時までロック状態を保持される。

ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、所定の印刷が終了すると制御部から出力される印刷終了の制御信号に基づいて、ロック機構４２によるヘッドキャップ部材３６のロック状態が解除されて駆動モータ５４が起動する。ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、構成各部や各部材が上述した第１位置ｐ１から第２位置ｐ２への移動動作と逆動作を行うことによってヘッドキャップ部材３６を第１位置ｐ１へと復帰移動させ、ノズルシート２６を閉塞させるようにする。

ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、ヘッドキャップ部材３６の交換操作に際して、制御部から出力される交換指示の制御信号に基づいて構成各部や各部材が上述した印刷指示に基づく動作と同様の動作を行ってヘッドキャップ部材３６を移動させる。ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、ヘッドキャップ部材３６を上述した第２位置ｐ２を超してさらに前方へと移動させ、ヘッドキャップ着脱開口部１０に臨ませる第３位置ｐ３まで移動させた後にロック機構４２によってロックする。

ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、ヘッドキャップ着脱開口部１０から差し込まれる取外し治具部材６２によってヘッドキャップ部材３６が取り外されて交換操作が終了すると、制御部から出力される交換終了の制御信号に基づいて、ロック機構４２によるヘッドキャップ部材３６のロック状態が解除されて駆動モータ５４が起動する。ヘッドキャップ部材駆動機構３８においては、構成各部や各部材が上述した第１位置ｐ１から第３位置ｐ３への移動動作と逆動作を行うことによってヘッドキャップ部材３６を第１位置ｐ１へと復帰移動させ、ノズルシート２６を閉塞させるようにする。

取外し治具部材６２は、交換用のヘッドキャップ部材３６に同封されて提供される。取外し治具部材６２は、ヘッドユニット３に組み合わされた既設のヘッドキャップ部材３６の取外し操作を行う際の治具とともに取り外したヘッドキャップ部材３６の蓋体を構成して廃棄される。なお、交換用のヘッドキャップ部材３６には、内部に新しいクリーニングローラ４１や吸着マット３９が組み付けられている。

取外し治具部材６２は、合成樹脂材によって一体に成形され、図１３及び図１４に示すようにヘッドキャップ部材３６の開口部とほぼ同等の大きさの蓋部６３と、この蓋部６３の一側部に沿って折曲形成された前面部６４と、この前面部６４に蓋部６３と対向して折曲形成された保持部６５と、前面部６４から突出された手持ち部６６とからなる。取外し治具部材６２は、前面部６４の高さ、すなわち蓋部６３と保持部６５との対向間隔がヘッドキャップ部材３６の厚みとほぼ等しく形成されている。取外し治具部材６２には、前面部６４の内面と蓋部６３の内面とに一体とされて前後方向のロック解除カム部６７と保持カム部６８とが形成され、また保持部６５にロック片６９が一体に形成されている。ロック解除カム部６７は、後方側へと向かうリブ状凸部からなり、前面部６４の内面にヘッドキャップ部材３６側の第２ロック解除口４９と対向して長さ方向に離間して形成される。

保持カム部６８は、上述したヘッドキャップ部材３６側のロック機構４２を構成した枠部の側面と対向してロック解除カム部６７の内側に形成される。ロック片６９は、保持部６５の両側に位置して一体に突出形成された凸片からなり、先端部が折曲されたＬ字状を呈している。ロック片６９は、図示を省略するがヘッドキャップ部材３６側の底面に形成したロック開口と相対係合する凸部が一体に形成されている。

取外し治具部材６２は、ヘッドキャップ部材３６を第３位置ｐ３に移動させた状態で、図１に示すように蓋部６３側からヘッドキャップ着脱開口部１０内へと差し込まれる。取外し治具部材６２は、ヘッドキャップ部材３６に対して、蓋部６３と保持部６５とによって厚み方向を挟み込むとともに、蓋部６３が開口部を全域に亘って閉塞して組み合わされる。取外し治具部材６２は、ヘッドキャップ着脱開口部１０内に差し込む途中で、ロック解除カム部６７が相対する第２ロック解除口４９から内部へと進入するとともに保持カム部６８も図示しない開口部を介して内部へと進入する。

取外し治具部材６２は、上述したようにロック解除カム部６７がロック部材４４をヘッドキャップ部材３６内へと移動させることで、プリンタ本体２側とのロック状態を解除する。取外し治具部材６２は、蓋部６３と保持部６５との挟込み力とロック解除カム部６７と保持カム部６８との挟込み力及びロック開口とロック片６９との係合によって、図１１及び図１２に示すようにヘッドキャップ部材３６と機械的に一体化される。

したがって、取外し治具部材６２は、手持ち部６６を把持して引っ張ることにより、ヘッドキャップ着脱開口部１０からのヘッドキャップ部材３６の取り出しを簡易な操作でかつ手を汚すことなく行うことを可能とする。取外し治具部材６２は、蓋部６３によって開口部を閉塞することによってヘッドキャップ部材３６の内部に溜まった異物等が飛散して周囲が汚損されることを防止する。

取外し治具部材６２は、上述したように交換用のヘッドキャップ部材３６に同封されて提供され、ヘッドキャップ部材３６の取り外し操作に用いられるが、ユーザのなかには興味半分で交換用のヘッドキャップ部材３６に組み合わせてしまうことがある。取外し治具部材６２は、ヘッドキャップ部材３６と一体化した状態において、図１２に示すようにロック片６９に一体に形成した折曲片が底面側に突出する。したがって、取外し治具部材６２は、折曲片を介してロック片６９を弾性変形させることにより、ヘッドキャップ部材３６の取り外しが可能となるように構成されている。

取外し治具部材６２は、上述したようにヘッドキャップ部材３６が第３位置ｐ３で前下り状態に保持されることから、筐体７の前下り面を目安としてヘッドキャップ着脱開口部１０内にスムーズに差し込まれる。また、取外し治具部材６２は、ヘッドキャップ部材３６に対して自然な状態で組合せが行われるようになる。

以上のように構成されたプリンタ装置１について、図１５を参照してヘッドキャップ部材３６の移動動作と交換操作について説明する。プリンタ装置１においては、同図（Ａ）に示す待機状態において、ヘッドユニット３に組み合わされたヘッドキャップ部材３６が印刷部５に位置して上述した第１位置ｐ１にある。プリンタ装置１においては、この状態でヘッドキャップ部材３６がノズルシート２６のヘッド面２６ａを覆い、インク液の空打ちによる廃インク液や各ノズル２７からしたたり落ちたインク液を吸着マット３９によって吸着する。

プリンタ装置１においては、制御部から出力される印刷指示の制御信号に基づいて、図１１（Ｂ）に示すように第１位置ｐ１でのロック状態が解除されたヘッドキャップ部材３６がヘッドキャップ部材駆動機構３８によって印刷部５の前方側へと移動される。プリンタ装置１においては、上述したようにヘッドキャップ部材３６がヘッドフレーム２０に沿って移動する際に、クリーニングローラ４１がノズルシート２６のヘッド面２６ａを摺擦して付着した異物等を除去する。プリンタ装置１においては、除去した異物等をヘッドキャップ部材３６内に落下させて吸着マット３９により吸着する。

プリンタ装置１においては、図１１（Ｃ）に示すようにヘッドキャップ部材３６がヘッドキャップ部材駆動機構３８によって第２位置ｐ２であるヘッドユニット３の前方位置まで移動されると、この位置でロック機構によって保持される。プリンタ装置１においては、ヘッドキャップ部材３６がヘッドフレーム２０から離脱したタイミングで、排紙機構１４の回動動作が行われてプラテン１５がノズルシート２６のヘッド面２６ａと所定の間隔を以って対向する。プリンタ装置１においては、用紙搬送機構１１が駆動されて用紙カセット４から用紙６を印刷部５へと供給するとともに、ヘッドユニット３が駆動されて所定の印刷が行われる。

プリンタ装置１においては、印刷の終了に伴ってヘッドキャップ部材３６がヘッドキャップ部材駆動機構３８によって第２位置ｐ２から第１位置ｐ１に復帰移動される。プリンタ装置１においては、このヘッドキャップ部材３６の復路動作に際しても、クリーニングローラ４１によるノズルシート２６のヘッド面２６ａのクリーニングが行われる。

プリンタ装置１においては、制御部において印刷枚数の管理が行われており、所定枚数の印刷を行った場合にヘッドキャップ部材３６の内部が異物等で満杯となり交換が必要であると判断する。プリンタ装置１においては、制御部からの出力信号に基づいて、例えば操作部１８の表示器に交換時期の報知が行われる。プリンタ装置１においては、この報知に基づいてユーザにより例えば操作部１８の交換ボタンの操作が行われると、制御部から交換指示の制御信号が出力される。プリンタ装置１においては、ヘッドキャップ部材３６がヘッドキャップ部材駆動機構３８によって第１位置ｐ１から第２位置ｐ２を経由して同図１１（Ｄ）に示す第３位置ｐ３まで移動される。

プリンタ装置１においては、第３位置ｐ３においてヘッドキャップ着脱開口部１０に臨ませられたヘッドキャップ部材３６の取り外し操作が行われる。プリンタ装置１においては、交換用のヘッドキャップ部材３６に同封された取外し治具部材６２がヘッドキャップ着脱開口部１０から差し込まれる。プリンタ装置１においては、取外し治具部材６２によって、ヘッドキャップ部材３６のロック状態が解除されるとともにヘッドキャップ部材３６と取外し治具部材６２とが一体化される。プリンタ装置１においては、同図（Ｅ）に示すようにヘッドキャップ着脱開口部１０から取外し治具部材６２を引き出すことによって使用済みのヘッドキャップ部材３６の取り出しが行われる。

プリンタ装置１においては、ヘッドユニットを装着した状態のままで取外し治具部材６２の着脱操作によってヘッドキャップ部材３６の交換が行われることから、操作性の向上が図られるとともにヘッドユニットに形成されたノズルの破損或いはノズルからのインク液の落下による汚損等の発生が防止される。プリンタ装置１においては、ユーザがヘッドキャップ部材３６に直接触れることなく取外し治具部材６２を介してプリンタ本体２からの取り外しを行うために、手等を汚さないようにする。プリンタ装置１においては、取外し治具部材６２がヘッドキャップ部材３６の蓋体を構成することから、ヘッドキャップ部材３６の内部に溜まった異物等の外部への飛散や落下が防止されるようになる。

プリンタ装置１においては、使用済みのヘッドキャップ部材３６が取外し治具部材６２と一体化した状態で廃棄される。プリンタ装置１においては、ヘッドキャップ着脱開口部１０から交換用ヘッドキャップ部材３６が第３位置ｐ３まで差し込まれることによって、この第３位置ｐ３においてロックされる。プリンタ装置１においては、復帰操作が行われることによって、交換されたヘッドキャップ部材３６がヘッドキャップ部材駆動機構３８によって第３位置ｐ３から第１位置ｐ１へと復帰移動する。

なお、プリンタ装置１においては、使用済みのヘッドキャップ部材３６をヘッドキャップ着脱開口部１０に臨む第３位置ｐ３へと移動させて取外し治具部材６２を用いて取り外し操作を行うようにしたが、かかる構成に限定されるものでは無いことは勿論である。図１６に第２の実施の形態として示したプリンタ装置７０は、筐体７１の上面部にヘッドユニット着脱開口部７２ａとヘッドキャップ着脱開口部７２ｂとを兼用する大きな開口部７２が設けられるとともにこの開口部７２を開閉する蓋体７３が設けられ、ヘッドユニット３とともにヘッドキャップ部材３６も上面部から着脱される。なお、なお、プリンタ装置７０は、基本的な構成を上述したプリンタ装置１と同様とすることから、対応する部位に同一符号を付して説明を省略する。

プリンタ装置７０においては、ヘッドキャップ着脱開口部７２ｂがヘッドユニット着脱開口部７２ａの前方部位に構成されてなる。プリンタ装置７０においては、ヘッドキャップ部材３６が印刷時にヘッドキャップ部材駆動機構３８によって第１位置ｐ２から第２位置ｐ２へと移動されて待機されるが、交換時には第２位置ｐ２からさらに上方へと移動されるようにする。プリンタ装置７０においては、蓋体７３を大きく開いてヘッドキャップ部材３６をヘッドキャップ着脱開口部７２ｂから外方へと臨ませる。

プリンタ装置７０においては、ヘッドキャップ着脱開口部７２ｂから差し込んだ取外し治具部材７４によってヘッドキャップ部材３６を取り外すようにする。取外し治具部材７４は、詳細を省略するがヘッドキャップ部材３６よりも大きな外形を有する基板部の外周部にヘッドキャップ部材３６の外周部を保持する複数の保持片が一体に形成されてなる。取外し治具部材７４は、ヘッドキャップ着脱開口部７２ｂからヘッドキャップ部材３６に組み合わせて持ち上げることによって、このヘッドキャップ部材３６の取り外しを行うようにする。

なお、プリンタ装置７０においては、ヘッドキャップ部材３６が大きな開口部７２に臨ませられることによって、ユーザが上述した取外し治具部材７４を用いることなく取り外すことも可能である。プリンタ装置７０においては、開口部７２がヘッドユニット３やヘッドキャップ部材３６の着脱操作を行うためのものばかりでなく、適宜の保守操作を行う場合の点検部も兼用する。

なお、本発明は、上述したプリンタ装置１に限定されるものでは無く、液体を吐出する他の液体吐出装置に広く適用することが可能である。本発明は、例えばファクシミリやコピー機、液体中のＤＮＡチップ用吐出装置（特開２００２−３４５６０号公報）、プリンタ配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出したりする液体吐出装置等にも適用可能である。また、プリンタ装置については、ライン型プリンタ装置ばかりでなく、例えばインクヘッドが記録紙の走行方向と略直交する方向に移動するシリアル型のインクジェットプリンタ装置にも適用可能である。

本発明の実施の形態として示すインクジェットプリンタ装置の分解斜視図である。 同ヘッドユニット着脱開口部を開口した状態の斜視図である。 用紙搬送機構の構成説明図である。 ノズルシートの平面図である。 インク液吐出部の構成を説明する要部縦断面図である。 ヘッドキャップ部材とその保持構造を説明する要部平面図である。 ヘッドキャップ駆動機構の概要を説明する要部斜視図である。 ヘッドキャップ駆動機構の概要を説明する要部側面図である。 ヘッドキャップ部材とその保持構造を説明する要部底面図である。 保持枠部材の側面図である。 一体化したヘッドキャップ部材と取外し治具部材の斜視図である。 ヘッドキャップ部材と取外し治具部材との縦断面図である。 取外し治具部材の底面図である。 取外し治具部材の正面図である。 インクジェットプリンタ装置におけるヘッドキャップ部材の移動動作の説明図であり、同図（Ａ）は非印刷時においてヘッドキャップ部材がノズルシートを閉塞した第１位置ｐ１にある状態を示し、同図（Ｂ）は印刷指示に基づいてヘッドキャップ部材が移動動作を開始した状態を示し、同図（Ｃ）はヘッドキャップ部材がノズルシートを開放した第２位置ｐ２で待機された状態を示す。 インクジェットプリンタ装置におけるヘッドキャップ部材の移動動作の説明図であり、同図（Ｄ）は交換指示に基づいてヘッドキャップ部材がヘッドキャップ着脱開口部に臨む第３位置ｐ３に移動された状態を示し、同図（Ｅ）はヘッドキャップ部材を取り外した状態を示す。 第２の実施の形態として示すプリンタ装置において、ヘッドキャップ部材の取外し操作の説明図である。

符号の説明

１ プリンタ装置、２ プリンタ本体、３ ヘッドユニット、４ 用紙カセット、５ 印刷部、６ 用紙、７ 筐体、８ 用紙カセット装填口、１０ ヘッドキャップ着脱開口部、１１ 用紙搬送機構、１２ 給紙ローラ機構、１３ 給紙機構、１４ 排紙機構、１５ プラテン、１６ ヘッドユニット着脱開口部、１７ 蓋体、１８ 操作部、２０ ヘッドフレーム、２２ インク液カートリッジ装填部、２３ ヘッド部、２４ インク液カートリッジ、２５ インク液吐出部、２６ ノズルシート、２６ａ ヘッド面、２７ ノズル、２９ 制御基板、３２ ヒータチップ、３６ ヘッドキャップ部材、３７ クリーニング機構、３８ ヘッドキャップ駆動機構、３９ 吸着マット、４１ クリーニングローラ、４２ ロック機構、４４ ロック部材、５１ 支持枠部材、５２ ヘッドキャップホルダ、５３ ラックプレート、５４ 駆動モータ、５６ 第１ガイド溝、５７ 第２ガイド溝、５８ 第３ガイド溝、６２ 取外し治具部材、６３ 蓋部、６５ 保持部、６７ ロック解除カム部、７０プリンタ装置

Claims (11)

1. 供給される対象物に対して液体を吐出する液体吐出部に着脱自在に配置され、液体カートリッジが装填される装填部と、上記対象物と対向するノズルシートに多数個のノズルを形成して吐出の指示に基づいて上記液体カートリッジから供給された液体を上記対象物に吐出するヘッド部とを有するヘッドユニットと、
   上記ヘッドユニットのヘッド面に対して移動自在に組み合わされるとともに、移動動作時に上記ヘッド面をクリーニングするクリーニング部材を有するヘッドキャップ部材と、
   液体吐出時に上記ヘッドキャップ部材を上記ヘッドユニットに沿って上記ノズルシートを閉塞した第１位置から上記ノズルシートを開放する第２位置へと移動させるとともにこの第２位置で待機させ、液体吐出終了時に上記第２位置から上記第１位置へと復帰移動させるヘッドキャップ部材駆動機構とを備え、
   上記ヘッドキャップ部材が、交換指示に基づいて、上記ヘッドキャップ部材駆動機構によって上記第１位置から筐体に設けた着脱開口部に臨む第３位置へと移動され、この着脱開口部から取り出されることにより、上記ヘッドユニットを上記液体吐出部に装着した状態のままで交換操作が行われることを特徴とする液体吐出装置。
2. 上記ヘッドユニットが、上記ノズルシートに多数個の上記ノズルを上記対象物の送り方向と直交する方向の略同幅若しくは大きな長さの領域に配列して形成してなり、上記液体を上記対象物に対してライン単位で吐出することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 上記ヘッドキャップ部材が、上記ヘッドキャップ部材駆動機構によって上記ヘッドユニットに対して上記対象物の送り方向と同方向に往復移動され、この移動動作に伴って上記クリーニング部材が上記ノズルシートのヘッド面を全域に亘って摺擦してクリーニングを行うことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
4. 上記ヘッドキャップ部材に、上記各ノズルから滴下した上記液体や上記クリーニング部材によって上記ヘッド面から除去された異物を吸着するシート状吸着部材が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。
5. 上記ヘッドキャップ部材の着脱開口部が、専用の開口部、上記対象物の排出部、上記液体カートリッジの着脱用開口部或いは内部機構の保守用開口部のいずれか１であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
6. 上記ヘッドキャップ部材が、上記着脱開口部に臨む上記第３位置へと移動された状態において、上記着脱開口部から挿入される取外し部材によって上記ヘッドキャップ部材駆動機構との係合状態を解除されて取外し操作が行われることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
7. 上記ヘッドキャップ部材駆動機構によって上記ヘッドユニットから離脱されて上記第２位置或いは上記第３位置へと移動される上記ヘッドキャップ部材をガイドするヘッドキャップ部材ガイド機構が設けられ、
   上記ヘッドキャップ部材ガイド機構が、上記ヘッドキャップ部材を保持するとともに上記ヘッドキャップ部材駆動機構によって移動されるホルダ部材と、このホルダ部材に設けたガイド部を相対係合させて上記ヘッドキャップ部材を上記第２位置或いは上記第３位置へと移動させるガイド溝が形成された支持部材とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
8. 上記ヘッドキャップ部材ガイド機構が、上記ホルダ部材を介して上記ヘッドキャップ部材を筐体の前面部に開口された上記着脱開口部に臨ませる第３位置へと移動させるとともに、この第３位置において上記ヘッドキャップ部材を上記着脱開口部に対して前下がり姿勢に保持することを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 上記ヘッドキャップ部材を保持するとともに上記ヘッドキャップ部材駆動機構によって移動されるホルダ部材と、このホルダ部材に設けたガイド部を相対係合させて上記ヘッドキャップ部材を上記着脱開口部へと移動させるガイド溝が形成されたフレーム部材とから構成されるヘッドキャップ部材ガイド機構を備え、
   突出習性を付与されて設けられたロック部材を有し、このロック部材が上記ホルダ部材に設けたロック部と相対係合することによってこのホルダ部材に保持されるトレィ状に形成された上記ヘッドキャップ部材が、上記着脱開口部に臨む上記第３位置へと移動された状態において上記着脱開口部から挿入される取外し治具部材を用いて上記ホルダ部材からの取外し操作が可能とされるように構成され、
   上記取外し治具部材が、ロック解除部によって上記ヘッドキャップ部材のロック部材と上記ホルダ部材のロック部との係合状態を解除されるとともに、蓋部によって上記ヘッドキャップ部材の開口部を覆った状態を保持して、このヘッドキャップ部材を上記着脱開口部から取り外すことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
10. 上記取外し治具部材に、上記ヘッドキャップ部材側に設けた係合部と相対係合することにより上記蓋部が上記開口部を覆った状態を保持する弾性保持爪部と、この弾性保持爪部を弾性変位させて上記係合部との係合状態を解除させる解除部とが一体に形成されることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
11. 上記取外し治具部材が、交換用ヘッドキャップ部材とともに提供され、上記ヘッドユニットに既に組み合わされた上記ヘッドキャップ部材の取外し操作を行うとともに蓋体を構成して廃棄されることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
    

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