JP4843890B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドの吐出口からインクを吸引し、その後吐出口からインクを空吐出することにより、吐出状態の回復を行うインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタにおいては、インクを記録紙に吐出する吐出口が、記録ヘッドの一面（ノズル面）に備えられている。この記録ヘッドには、インクの粘度の増大、インクの固着によるインクノズルの目詰まり、あるいは吐出口に通じる液路内に発生した気泡やごみ等による目詰まりを回復するために、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で密閉するように覆い、該キャップ部材を介して吸引ポンプで吸引することにより、流路内に残留している気泡をインクとともに吐出口から吸引除去したり、ノズル面に付着したごみ等を除去したりするメンテナンスが行われている。
【０００３】
通常、キャップ部材を記録ヘッドから取り外した際には、ノズル面にインク滴が多数残留してしまう。このインク滴がノズル面に残ったままであると、明瞭な印刷が行えない。このため、キャップ部材離脱後においては、弾性を有するブレードをノズル面に摺擦させることで、ノズル面を拭き取り清掃している。
そして、吸引および摺擦後にも、吐出口内に気泡が入り込む場合があるので、吸引および摺擦だけでは、吐出口の吐出状態は、印刷を行うには不十分な状態である。このため、摺擦後に、記録ヘッドをキャップ部材近傍に設けられたインク受け部と対向するように移動させて、インク受け部に向けて、吐出口からインクを空吐出することで、吐出状態を印刷可能な状態に復帰させている。
【０００４】
一般的に、吸引キャップ、ブレード、インク受け部は、それぞれが独立に駆動する場合が多く、このため、これら各部はある程度の間隔をあけて配置されており、また、駆動源となる駆動手段（例えば、モータ等）は、各部に応じて設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、製造コストを低減するためにも、吸引キャップ、ブレード、インク受け部を同一の駆動手段で駆動させることが望まれているが、上記のように各部が独立に駆動するものを同一の駆動手段で駆動させようとしても、駆動機構が複雑となってしまい、設置スペースやコスト上の問題で実現させるのは困難である。
【０００６】
また、吸引および摺擦後に吐出口に入り込んだ気泡の泡拡散は、時間とともに大きくなるので、摺擦から空吐出までの時間は短い方が好ましいのだが、上記構成では、各部の位置にある程度の間隔があるために、吸引および摺擦から空吐出までの時間を短縮させることは難しかった。
【０００７】
本発明の課題は、駆動機構が複雑になることなく、吸引キャップ、ブレード、インク受け部の各部を同一の駆動手段で駆動させて、コストの低減を可能にするとともに、各部間の間隔を狭めて、効率的に吐出状態の復帰を行うインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
インクの吐出口を有するヘッドと、
前記吐出口からインクを吸引する際に前記吐出口を覆うキャップ部材と、
前記吸引後に前記吐出口と対向した状態で前記吐出口から吐出されたインクを受けるインク受け部と、
前記吸引後に前記吐出口を有するノズル面を摺擦する、弾性体からなるブレードと、
該ブレードを前記キャップ部材と前記インク受け部との間で立設させた状態となるように、前記キャップ部材と前記インク受け部と前記ブレードとを一体的に備えるメンテナンスユニットと、
該メンテナンスユニットを前記ヘッドに対して相対的に移動させる駆動手段と、
前記ブレードをクリーニングするブレードクリーナーと、を備え、
前記ブレードクリーナーは、前記ブレードの経路上に配置され、
前記キャップ部材が前記吐出口と対向した状態から、前記インク受け部が前記吐出口と対向した状態まで前記メンテナンスユニットが一方向に移動させられる間に、
前記ブレードは、前記ノズル面を通過するとともに、その通過後に前記ブレードクリーナーを通過することを特徴としている。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、メンテナンスユニットが、キャップ部材とブレードとインク受け部とを一体的に設けているので、キャップ部材とブレードとインク受け部のそれぞれに駆動手段を設けなくとも、これら各部を、同一の駆動手段によって、メンテナンスに必要な動作を行うことができる。したがって、駆動手段を、従来のものと比較して減らすことができ、コストを低減させることができる。
また、ブレードが、キャップ部材とインク受け部との間で立設しているので、メンテナンスユニットが、キャップ部材が吐出口と対向した状態から、インク受け部が吐出口と対向した状態にまで移動する間に、ブレードは、その移動に関連してノズル面を摺擦することができる。
このように、メンテナンスユニットには、キャップ部材とブレードとインク受け部とが一体的に設けられているので、各部が独立に駆動する場合と比較して、各部の間隔を狭めることが可能となる。そのため、吸引および摺擦後に、空吐出を開始するまでの時間を短縮することができ、吐出口の吐出状態を効率的に復帰させることができる。
【００１１】
また、請求項１記載の発明によれば、ブレードクリーナーが、ブレードの経路上に配置されているので、メンテナンスユニットの移動に関連して、摺擦後にブレードのクリーニングを行うことができる。したがって、ヘッドのメンテナンス（吸引、摺擦、空吐出）が行われることに関連して、ブレードのクリーニングも同一動作で行うことができ、さらには、ヘッドのメンテナンスと、ブレードのクリーニングを同一の駆動手段の動作に基づいて行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図１〜図３の図面を参照しながら説明する。
【００１５】
本実施の形態で例示されるインクジェットプリンタ１は、記録紙にインクを吐出し印刷を行うものであり、記録紙にインクを吐出する記録ヘッド（ヘッド）２と、該記録ヘッド２のメンテナンスを行うメンテナンスユニット３と、該メンテナンスユニット３を駆動させる駆動部（駆動手段）４と、これら各部を制御する制御部３０とを備えている。
【００１６】
記録ヘッド２には、インクを吐出するインクノズルの吐出口が、記録紙に対向する面（ノズル面５）に複数設けられている。
【００１７】
メンテナンスユニット３は、記録ヘッド２のノズル面５を密閉し、吐出口を覆った状態で、吐出口からインクを吸引する吸引キャップ（キャップ部材）６と、該吸引キャップ６によるインクの吸引が行われた後に、ノズル面５を摺擦しノズル面に残るインクを拭き取るブレード７と、記録ヘッド２の吐出部から空吐出されたインクを受けるインク受け部８とを、上面（記録ヘッド２の吐出口と対向する面）に、一体的に備えている。そして、このメンテナンスユニット３には、駆動部４により水平方向に移動させられるためのラック１１が設けられている。
【００１８】
吸引キャップ６は、メンテナンスユニット３の後部分（図では左側）に位置している。この吸引キャップ６の背面には、吸引キャップ６とノズル面５により形成された空間内部を吸引する吸引ポンプ１２、大気連通弁１３がチューブ１４を介して、連結されている。そして、この吸引ポンプ１２は、制御部３０によって吸引を制御されている。つまり吸引ポンプ１２は、吸引キャップ６により覆われた状態の吐出口を、吸引キャップ６を介して吸引する。そして、吸引ポンプ１２によって吐出口から吸引されたインクは、廃インクタンクに排出される。
【００１９】
インク受け部８は、メンテナンスユニット３の前部分（図では右側）に位置している。このインク受け部８には、貯まったインクを廃インクタンクまで流す流路１５（図３）が設けられている。
【００２０】
ブレード７は、弾性体で形成され、インク吸引の終了後に、ノズル面５および吐出口に残留するインクを拭き取るものであり、吸引キャップ６とインク受け部８の間で、メンテナンスユニット３が移動する際に、記録ヘッド２のノズル面を摺擦できるように立設している。
このブレード７は、メンテナンスユニット３が移動する際に、摺擦後のブレード７の経路に配置されるブレードクリーナー２８によって、摺擦後にクリーニングされる。つまり、このブレードクリーナー２８は、摺擦後のメンテナンスユニット３の移動に関連して、ブレード７と接触し、ブレード７に付着するインクを除去する。
【００２１】
駆動部４は、上にメンテナンスユニット３を配置しており、このメンテナンスユニット３を記録ヘッド２に対して相対的に移動させるものである。この駆動部４には、メンテナンスユニット３を水平方向に移動させる第一駆動機構１６と、上下方向に移動させる第二駆動機構１７と、これらを収納するケーシング４Ａとが備えられている。
【００２２】
第一駆動機構１６は、メンテナンスユニット３のラック１１と噛み合って、該メンテナンスユニット３を水平方向に移動させる第一歯車１８と、該第一歯車１８に噛み合って回転させる第二歯車１９と、該第二歯車１９を回転させる歯車駆動部２０（例えばモータなど：図２）とから構成されている。
【００２３】
第二駆動機構１７は、上下方向に伸縮しその伸縮によりメンテナンスユニット３を上下方向に移動させるリフト部２１と、該リフト部２１に連結され、リフト部２１を伸縮させる連結部２２と、該連結部２２を駆動させる側面視略楕円形状のカム２３と、該カム２３を回転させるカム駆動部２４（例えばモータなど：図２）とから構成されている。
【００２４】
リフト部２１は、上下動する際に、メンテナンスユニット３を支持する二つの支持部材２１ａ、２１ｂから構成されており、この二つの支持部材２１ａ、２１ｂを、互いの中央で交わらせて、両者が回動できるように、その交わった部分を軸支している。
【００２５】
連結部２２には、側面を湾曲するように突出した湾曲部２２ａが設けられており、この湾曲部２２ａの側面とカム２３とが接触するように配置されている。そして、この連結部の一端側は、リフト部２１の支持部材２１ａ、２１ｂが軸支された部分に固定されている。
【００２６】
ケーシング４Ａの上部には、上下方向に沿って形成された溝状の案内部９が設けられるとともに、該案内部９の前方（図では右側）には、前方に向かって下に傾斜する溝状の案内部１０が、案内部９とほぼ同じ高さに設けられている。
ケーシング４Ａの下部には、孔部２７と、該孔部２７の前方で該孔部２７とほぼ同じ高さに水平方向に沿って形成された溝状の案内部２５とが設けられている。
また、ケーシング４Ａの中程には、前方（図では右側）に向かって下に傾斜する溝状の案内部２６が設けられている。そして、このケーシング４Ａの案内部２６は、リフト部２１の支持部材２１ａ、２１ｂが軸支された部分を案内できるように保持している。
そして、リフト部２１の支持部材２１ａは、その一端部を孔部２７に軸支されているとともに、他端部をメンテナンスユニット３の案内部１０に案内可能に保持されている。一方、リフト部２１の支持部材２１ｂは、その一端部をケーシング４Ａの案内部２５に案内可能に保持されているとともに、他端部をメンテナンスユニット３の案内部９に案内可能に保持されている。
【００２７】
以下に、メンテナンスユニット３の移動時における駆動部４の各部の動作について説明する。
【００２８】
メンテナンスユニット３が水平方向に沿って移動する場合、この移動は第一駆動機構１６によって行われている。
【００２９】
第一駆動機構１６の歯車駆動部２０が、第二歯車１９を時計回りで回転させると、第二歯車１９は第一歯車１８を反時計まわりで回転させる。第一歯車１８は、この回転運動を、メンテナンスユニット３のラック１１に水平運動として伝達し、メンテナンスユニット３を後方（図では左側）に向けて移動させる。
一方、歯車駆動部２０が、第二歯車１９を反時計回りで回転させると、第二歯車１９は、第一歯車１８を時計まわりで回転させる。第一歯車１８は、この回転運動を、メンテナンスユニット３のラック１１に水平運動として伝達し、メンテナンスユニット３を前方（図では右側）に向けて移動させる。
【００３０】
メンテナンスユニット３が上下方向に沿って移動する場合、この移動は第二駆動機構１７によって行われている。
【００３１】
メンテナンスユニット３が、低い位置にある場合には、カム２３の短軸側と連結部２２の湾曲部２２ａの側面とが接触した状態である。このとき、連結部２２は、最も前方に位置しているので、リフト部２１の支持部材２１ａ、２１ｂが軸支された部分を、案内部２６の前端部で保持している。つまり、リフト部２１は、最も上下方向に収縮した状態（支持部材２１ａの上端部の位置が案内部１０の下端部、支持部材２１ｂの上端部の位置が案内部９の下端部、支持部材２１ｂの下端部の位置が案内部２５の前端部：図１では、実線で表示）となっている。
【００３２】
この状態で、カム２３がカム駆動部２４によって回動させられて、湾曲部２２ａの側面と接触する部分が徐々にカム２３の長軸側に向かっていくと、連結部２２は、徐々に後方向かって押されることとなる。この動作に基づいて、連結部２２は、リフト部２１の支持部材２１ａ、２１ｂが軸支された部分を、案内部２６の後端側に移動させることとなる。この移動の際に、リフト部２１の支持部材２１ａは、下端部を中心に回動し、上端部が案内部１０の上端側へ移動する。一方、支持部材２１ｂは、下端部が案内部２５の後端側へと移動するとともに、上端部が案内部９の上端側へと移動する。すなわち、リフト部２１は、カム２３の回動に伴って徐々に上下方向に伸長し、メンテナンスユニット３を上方へと移動させる。
【００３３】
そして、カム２３の長軸側と連結部２２の湾曲部２２ａの側面とが接触した状態となると、連結部２２は、最も後方に位置し、リフト部２１の支持部材２１ａ、２１ｂが軸支された部分を、案内部２６の後端部で保持している。つまり、リフト部２１は、最も上下方向に伸長した状態（支持部材２１ａの上端部の位置が案内部１０の上端部、支持部材２１ｂの上端部の位置が案内部９の上端部、支持部材２１ｂの下端部の位置が案内部２５の後端部：図１では、波線で表示）となっており、メンテナンスユニット３を最も高い位置にまで移動させている。
【００３４】
この状態から、さらにカム２３がカム駆動部２４によって回動させられると、湾曲部２２ａの側面と接触する部分が徐々にカム２３の短軸側に向かっていき、連結部２２は、徐々に前方に戻っていく。この動作に基づいて、連結部２２は、リフト部２１の支持部材２１ａ、２１ｂが軸支された部分を、案内部２６の前端側に移動させることとなる。この移動の際に、リフト部２１の支持部材２１ａは、下端部を中心に回動し、上端部が案内部１０の下端側へ移動する。一方、支持部材２１ｂは、下端部が案内部２５の前端側へと移動するとともに、上端部が案内部９の下端側へと移動し、リフト部２１は、伸縮する。そして、湾曲部２２ａの側面とカム２３の短軸側とが接触した状態となると、メンテナンスユニット３が最初の状態に戻ることとなる。
【００３５】
制御部３０は、図２に示すように、インターフェイス３１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３４等から構成され、ＲＯＭ３２中に書き込まれている制御プログラムや制御データに従いインターフェイス３１に接続された各種機器を制御するようになっている。
【００３６】
インターフェイス３１には、記録ヘッド２と、吸引ポンプ１２と、歯車駆動部２０と、カム駆動部２４などが電気的に接続されている。
【００３７】
ＲＯＭ３２には、インクジェットプリンタの各部の動作に関する各種制御プログラムや制御データなどが書き込まれている。
【００３８】
ＲＡＭ３３は、電力が供給されている間だけ入力されたデータを複数記憶可能であり、各種データの記憶領域とＣＰＵ３４による作業領域などが備えられている。
【００３９】
ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３２に格納されている各種プログラムの中から指定されたプログラムを、ＲＡＭ３３内の作業領域に展開し、各センサーからの入力信号に応じて、プログラムに従った各種処理を実行する。
【００４０】
この制御部３０は、インクジェットプリンタ１の動作全体を制御するものであるが、ここでは、記録ヘッド２のメンテナンスに際して行われる制御手順について、図１および図３を参照にして説明する。
【００４１】
記録ヘッド２のメンテナンスを開始する際には、図１に示すように、記録ヘッド２は、ノズル面５と吸引キャップ６とが対向するように配置されている。そして、制御部３０は、第一駆動機構１６を動作させて、図３（ａ）に示すように、メンテナンスユニット３を上方（矢印Ａ）に移動させて、吸引キャップ６が、ノズル面５を密閉して吐出口を覆わせて、吸引ポンプ１２を動作させて、吸引キャップ６を介して、吐出口からインクの吸引を行う。
【００４２】
吸引が終了すると、制御部３０は、第一駆動機構１６を動作させて、図３（ｂ）に示すように、メンテナンスユニット３を下方（矢印Ｂ）に移動させて、吸引キャップ６をノズル面５から離間させる。
【００４３】
吸引キャップ６の離間が完了すると、制御部３０は、第二駆動機構１７を動作させてメンテナンスユニット３を後方（矢印Ｃ）に移動させる。この移動時においては、ブレード７は、ノズル面５を通過し記録ヘッド２のノズル面５を摺擦すし、ノズル面５に残るインクを拭き取る。
そしてブレード７は、ノズル面５の通過後にブレードクリーナー２８を通過する。この通過に際して、ブレード７は、ブレードクリーナー２８と接触しクリーニングされる。
【００４４】
メンテナンスユニット３の移動が停止し、記録ヘッド２のノズル面５とインク受け部８とが対向した状態となると、制御部３０は、記録ヘッド２の吐出口からインク受け部８に向けてインクを空吐出させて、吐出口の吐出状態を復帰させる。
【００４５】
以上のように、本実施の形態のインクジェットプリンタによれば、メンテナンスユニット３が、吸引キャップ６とブレード７とインク受け部８とを一体的に設けているので、吸引キャップ６とブレード７とインク受け部８のメンテナンスに必要な動作を同一の駆動部４によって駆動させることができる。したがって、駆動手段を、従来のものと比較して減らすことができ、コストを低減させることができる。
【００４６】
また、ブレード７が、メンテナンスユニット３の移動の途中に、該移動と関連してノズル面５を摺擦するように、吸引キャップ６とインク受け部８との間で立設しているので、メンテナンスユニット３が、吸引キャップ６が吐出口と対向した状態から、インク受け部８が吐出口と対向した状態にまで、記録ヘッド２に対して相対的に移動される間に、ブレード７はノズル面５を摺擦することができる。
このように、メンテナンスユニット３には、吸引キャップ６とブレード７とインク受け部８とが一体的に設けられているので、各部が独立に駆動した場合と比較して、各部の間隔を狭めることが可能となる。そのため、吸引および摺擦後に、空吐出を開始するまでの時間を短縮することができ、吐出口の吐出状態を効率的に復帰させることができる。
【００４７】
さらに、ブレードクリーナー２８が、摺擦後にメンテナンスユニット３の移動と関連してクリーニングを行うことが可能な位置に設けられているので、記録ヘッド２のメンテナンス（吸引、摺擦、空吐出）が行われることに関連して、ブレード７のクリーニングも同一動作で行うことができ、さらには、記録ヘッド２のメンテナンスと、ブレード７のクリーニングを同一の駆動部４の動作に基づいて行うことができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、駆動部４に、二つの機構（第一駆動機構１６、第二駆動機構１７）を設け、メンテナンスユニット３の水平方向の移動と、上下方向の移動を、それぞれ別個の機構により動作させる構成を例示しているが、一つの機構により、水平方向と上下方向の移動を動作させる構成であってもよいし、さらに多くの機構によりメンテナンスユニット３の移動を動作させる構成であってもよい。
【００４９】
なお、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、キャップ部材とブレードとインク受け部のそれぞれに駆動手段を設けなくとも、これら各部を、同一の駆動手段によって、メンテナンスに必要な動作を行うことができる。したがって、駆動手段を、従来のものと比較して減らすことができ、コストを低減させることができる。
また、メンテナンスユニットが、キャップ部材が吐出口と対向した状態から、インク受け部が吐出口と対向した状態にまで移動する間に、ブレードは、その移動に関連して吐出口を摺擦することができる。
キャップ部材とブレードとインク受け部とが独立に駆動する場合と比較して、各部の間隔を狭めることが可能となる。そのため、吸引および摺擦後に、空吐出を開始するまでの時間を短縮することができ、吐出口の吐出状態を効率的に復帰させることができる。
【００５１】
また、請求項１記載の発明によれば、摺擦後にメンテナンスユニットの移動に関連して、ブレードのクリーニングを行うことができる。したがって、ヘッドのメンテナンス（吸引、摺擦、空吐出）が行われることに関連して、ブレードのクリーニングも同一動作で行うことができ、さらには、ヘッドのメンテナンスと、ブレードのクリーニングを同一の駆動手段の動作に基づいて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した実施の形態のインクジェットプリンタの主要部を表す側面図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタに備わる制御部の主要制御ブロック図である。
【図３】図１の主要部の動作を表す説明図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
２ 記録ヘッド（ヘッド）
３ メンテナンスユニット
４ 駆動部（駆動手段）
５ ノズル面
６ キャップ部材
７ ブレード
２８ ブレードクリーナー

Claims (1)

1. インクの吐出口を有するヘッドと、
   前記吐出口からインクを吸引する際に前記吐出口を覆うキャップ部材と、
   前記吸引後に前記吐出口と対向した状態で前記吐出口から吐出されたインクを受けるインク受け部と、
   前記吸引後に前記吐出口を有するノズル面を摺擦する、弾性体からなるブレードと、
   該ブレードを前記キャップ部材と前記インク受け部との間で立設させた状態となるように、前記キャップ部材と前記インク受け部と前記ブレードとを一体的に備えるメンテナンスユニットと、
   該メンテナンスユニットを前記ヘッドに対して相対的に移動させる駆動手段と、
   前記ブレードをクリーニングするブレードクリーナーと、を備え、
   前記ブレードクリーナーは、前記ブレードの経路上に配置され、
   前記キャップ部材が前記吐出口と対向した状態から、前記インク受け部が前記吐出口と対向した状態まで前記メンテナンスユニットが一方向に移動させられる間に、
   前記ブレードは、前記ノズル面を通過するとともに、その通過後に前記ブレードクリーナーを通過することを特徴とするインクジェットプリンタ。

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