JP4899399B2 - 液体噴射装置におけるクリーニング装置及び液体噴射装置 - Google Patents

液体噴射装置におけるクリーニング装置及び液体噴射装置 Download PDF

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本発明は、液体噴射装置におけるクリーニング装置及び液体噴射装置に関する。

従来より、液体噴射装置の一つとしてインクジェット式記録装置が知られている。インクジェット式記録装置は記録ヘッド(液体噴射ヘッド)を備え、記録ヘッドによる印刷は、記録ヘッドと記録用紙を相対移動させながら、記録ヘッドからインク滴を噴射することにより行われる。記録ヘッドからインク滴を良好に噴射して品質の高い印刷を行うためには、印刷途中や印刷休止中の適宜な時期に、記録ヘッドのクリーニングを実施し、ノズル孔の目詰まり等の不具合の解消および防止が必要となる。このため、インクジェット式記録装置には、記録ヘッドのためのクリーニング装置が装備されている。

クリーニング装置は、弾性素材を短冊状に成形したワイピング部材を有するワイパと、ノズル内のインクの乾燥を防ぐために記録ヘッドのノズル形成面にキャッピングをする蓋体となるキャップと、ノズル形成面のノズル開口からインクを強制的に吸引するための負圧を与える吸引ポンプとを備える。そして、インク吸引動作の際はノズル形成面をキャップして封止し、吸引ポンプを駆動してその封止された空間に負圧を与えることにより、記録ヘッドのノズル開口からインクを強制的に吸引して増粘したインクや気泡等を排出させる。通常、この吸引動作に連続してワイピングが実施され、ノズル形成面に付着したインクや紙粉を掻き取ったりノズル孔内の液体のメニスカスを整えたりすることが行われる。また、印刷休止中は、ノズル形成面にキャップで蓋をしてノズル内のインクの乾燥を防止するようにしている。

ところで、クリーニング装置では、ワイパ、キャップおよび吸引ポンプなどは個別に作動させる必要があるが、回転駆動源を個別に用意すると、複数の回転駆動源および個別の動力伝達機構等が必要となり、クリーニング装置の構造複雑化および大型化を招く。そこで、例えば特許文献1には、ワイパ、キャップおよび吸引ポンプを、共通の回転駆動源を用いて作動させるクリーニング装置が開示されている。このクリーニング装置によれば、回転駆動源を一つにすることはできるが、インクジェット式記録装置に装備した場合、記録用紙の給排紙を行う少なくとも一つの回転駆動源、および記録ヘッドを搭載するキャリッジを往復動させる回転駆動源以外に、回転駆動源がもう一つ必要になる。

例えば特許文献2、3には、クリーニング装置(メンテナンス機構)を構成するワイパ、キャップおよび吸引ポンプに共通の回転駆動源を、給紙ローラおよび搬送ローラを駆動する紙送りモータとしたインクジェットプリンタが開示されている。このプリンタでは、給紙ローラおよび搬送ローラを駆動させるときには紙送りモータを正転駆動させ、ワイパ、キャップおよび吸引ポンプを作動させるときには紙送りモータを逆転駆動させるようにしていた。吸引ポンプは、紙送りモータの逆転駆動時にポンプ駆動され、紙送りモータの正転駆動時にレリース状態となるので、給排紙時には負圧を発生させないようになっていた。

また、キャリッジがホームポジションに位置するとき(クリーニング時)には、クラッチ機構により紙送りモータの回転がオートシートフィーダに伝達されることがないように構成されていた。さらに特許文献2では、給紙された用紙を所定位置に位置決めする頭出し処理のときに紙送りモータが逆転駆動される過程があるが、伝達遅延手段が設けられ、この伝達遅延手段の入力と出力で約1回転分の回転伝達遅れが発生するため、メンテナンス機構が動作されないように構成されていた。
特開2003−154686号公報 特開2005−144690号公報 特開平10−202916号公報

しかしながら、従来の装置によれば、伝達遅延手段の機構を設ける必要があり、クリーニング装置の構成が複雑化し易いという問題があった。また、伝達遅延手段の遅延回転量以内の紙送りモータの逆転駆動は許容されるが、伝達遅延手段の遅延回転量を超える回転量で電動モータが逆転駆動されると、ワイパまたはキャップが上昇することになっていた。この結果、用紙搬送のために紙送りモータが遅延回転量を超える回転量で逆転駆動された後に、キャリッジがホームポジションに移動すると、上昇したワイパやキャップに記録ヘッドが接触する不具合が発生する恐れがあった。このため、搬送過程において他の目的で記録用紙を逆送(バックフィード)させる機能を追加するなど遅延回転量を超える回転量で紙送りモータを逆転駆動させたい要請があった場合には対応できないという問題があった。このように、搬送系の機構とクリーニング装置で回転駆動源を共有する構成では、搬送系とクリーニング系の動作を干渉させず、しかも紙送りモータを逆転駆動させて記録用紙を逆送させるなどの制御に自由度をもたせるためには、上記の問題を解決する必要があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、例えば回転駆動源を搬送駆動部と共有する使われ方をされても、ワイパなどの保守部材を適切に作動させることができる液体噴射装置におけるクリーニング装置および液体噴射装置を提供することにある。

本発明は、液体噴射装置に備えられた液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭するクリーニング装置であって、前記ノズル形成面を払拭するためのワイパと、前記ノズル形成面を封止するためのキャップと、前記液体噴射ヘッドから噴射される液体が着弾される媒体を搬送する搬送駆動部と共有される回転駆動源からの動力を入力して伝達するとともに前記ワイパを退避位置と払拭位置とに移動させる動力を出力する動力伝達機構であってその動力伝達経路上にクラッチ手段を有する前記動力伝達機構と、前記キャップを退避位置と作動位置とに移動させるとともに前記キャップを搭載したスライダを備えた移動手段であって前記スライダが前記キャップの移動方向に対して斜めの移動経路に沿ってスライド可能に構成されている移動手段と、前記スライダの移動に追従して移動可能に設けられた係止手段であって、前記キャップが退避位置にあるときに前記動力伝達機構のうち前記クラッチ手段のクラッチ面より動力伝達方向下流側に位置する一部に係止することで前記ワイパを退避位置にあるときに作動不能にロックさせるとともに、前記キャップが作動位置にあるときに前記動力伝達機構の前記一部への係止を解除する係止手段と、前記キャップが退避位置にあっても前記係止手段は前記ワイパが退避位置にないときの位置にある前記動力伝達機構の一部には係されず前記ワイパの退避位置への移動を許容し、前記動力伝達機構に入力された動力により前記ワイパが前記退避位置へ移動して前記動力伝達機構の一部が前記ワイパを前記退避位置に配置するときの位置に配置されると、前記係止手段が該動力伝達機構の一部に係止される係止阻止手段とを備えたことをを要旨とする。なお、キャップの役割としての封止機能には、例えば液体噴射ヘッドのノズル内の液体の乾燥を防ぐためにノズル形成面にキャップをする封止機能や、ノズル形成面のノズル開口から液体を吸引するためにノズル形成面にキャップをする封止機能などが挙げられ、上記両機能のうち少なくとも一方の機能があればよい。さらにキャップによる封止は、液体噴射ヘッドのうち液体が噴射されるノズル開口の部分を少なくとも封止できれば足りる。また、液体は、記録(印刷)に用いられるインクに限らず、電子回路基板を少なくとも一部インクジェット法を用いて製造する場合に、液体として用いられる特定の機能材料を含む液状体も含まれる。

これによれば、液体噴射処理中(例えば印刷中)においてはキャップが退避位置に配置されており、動力伝達機構のうちクラッチ手段のクラッチ面より動力伝達方向下流側の一部が係止手段に係止される。このため、キャップが退避位置に配置されている液体噴射処理中は、例えば液体噴射処理に用いられる他の装置(例えば媒体搬送装置など)と共有している回転駆動源からの動力が伝達されても、ワイパは退避位置に保持(ロック)される。液体噴射処理の休止時期又はクリーニング時期になると、移動手段によりキャップが退避位置から例えば作動位置に移動することでノズル形成面が封止される。このキャップの作動位置への移動により動力伝達機構の一部への係止手段の係止が解除される。このため、回転駆動源からの動力が動力伝達機構に入力されればその動力はワイパに伝達され、ワイパは退避位置から払拭位置へ移動する。そして、キャップが作動位置に配置された状態で液体噴射ヘッドに対する所定の作業(液体吸引排出、キャッピング等)が行われた後、液体噴射ヘッドのノズル形成面と、払拭位置に配置されたワイパとを摺接させることにより、ノズル形成面の払拭(ワイピング)が行われる。例えば液体噴射ヘッドがキャリッジに搭載されている構成の場合は、キャリッジが移動する過程でノズル形成面を、払拭位置に配置されたワイパに摺接させることによりノズル形成面はワイピングされる。

また、キャップは、液滴を当該キャップに噴射して増粘した液体を廃棄するフラッシングに用いられる場合もあり、この場合はノズル形成面と所定の隙間を開けて対向するフラッシング位置に配置されるように、キャップを、退避位置から、例えば作動位置より手前に位置するフラッシング位置まで移動させるようにするとよい。この場合、キャップがフラッシング位置に移動した段階で係止解除される構成とすることが好ましいが、キャップを作動位置まで一旦移動させて係止解除した後、ワイパを払拭位置へ移動させ、その後、キャップを作動位置からフラッシング位置に移動させる手順を踏むことにより、フラッシング後にワイピングを行うようにしても構わない。もちろん、キャップの退避位置からの移動は、係止手段による係止の解除を目的とするだけでもよく、その場合、キャップは必ずしも作動位置まで移動する必要はなくロック解除される位置まで移動すれば足りる。このようにキャップが少なくとも作動位置にあるときに係止解除されるようになっていればよく、退避位置から作動位置へ移動する過程で係止が解除されるキャップの位置は適宜設定することができる。

また、作動位置に配置されたキャップによる所定の作業(液体吸引排出、キャッピング等)が終了し、払拭位置に配置されているワイパによりノズル形成面のワイピングが行われる際は、キャップが作動位置から退避位置へ移動する。そして、ノズル形成面とワイパが摺接することによりノズル形成面のワイピングが行われる。例えば液体噴射ヘッドがキャリッジに搭載された構成であれば、キャリッジがクリーニング位置から移動する過程で、払拭位置にあるワイパに液体噴射ヘッドのノズル形成面が払拭(ワイピング)される。このワイピング終了時点においては、キャップがすでに退避しているが、ワイパが払拭位置にあるときには、係止阻止手段により、動力伝達機構の一部への係止手段の係止が阻止され、ワイパを退避させる動力伝達は許容される。このため、回転駆動源からの動力が動力伝達機構に入力されれば、ワイパを退避位置へ戻すことができる。

例えば係止手段の係止を解除してワイパを退避位置へ復帰させる動力伝達を可能にする方法として、ワイピング終了後にキャップを退避位置から再び移動させて係止手段による係止を一旦解除させた後、ワイパを退避位置に移動させ、その後、キャップを退避位置に戻す手順を踏む方法も考えられるが、キャップを再移動させる余分な動作が増えることになる。特にキャリッジがクリーニング位置へ移動する際の押し込み力を、キャップを移動させる動力に利用する方式の移動手段を採用する場合、この種のキャリッジの余分な動きは、ワイピング後の液体噴射処理の開始遅れに繋がり、スループットの悪化を招くことになる。しかし、本発明によれば、キャップが退避位置にあっていてもワイパが払拭位置にあるときは、ワイパを退避させる動力伝達は許容されるように係止手段による係止が阻止される構成であるため、キャップを再移動させる余分動作は不要となる。よって、例えば回転駆動源を他の装置と共有したときに他の装置を作動させる目的で駆動された回転駆動源から動力が動力伝達機構に入力されたときにワイパを作動させないように係止手段を設けても、ワイパを適切に作動させることができる。なお、キャリッジを有さない液体噴射装置では、液体噴射ヘッドと相対する下方位置にクリーニング装置を移動させ、ワイパをノズル形成面と平行に移動させることでノズル形成面を払拭してもよい。

また、本発明は、液体噴射ヘッドを有するキャリッジが移動する過程で前記液体噴射ヘッドのノズル形成面をワイパに摺接させることにより払拭するクリーニング装置であって、前記ノズル形成面を払拭するためのワイパと、前記ワイパを払拭位置と退避位置とに移動させるとともに、前記液体噴射ヘッドから噴射される液体が着弾される媒体を搬送する搬送駆動部と共有される回転駆動源からの動力を入力して伝達する動力伝達機構であって、その動力伝達経路上にクラッチ手段と該クラッチ手段のクラッチ面より動力伝達方向下流側に位置して移動又は回動の運動をして前記ワイパを移動させる可動体とを有する動力伝達機構と、前記ノズル形成面を封止するためのキャップと、前記キャップを退避位置と作動位置とに移動させるとともに前記キャップを搭載したスライダを備えた移動手段であって前記キャリッジがクリーニング位置に移動する過程で該キャリッジが前記スライダの被係合部に係合して該スライダが押されることにより前記キャップを前記退避位置から前記封止位置に移動させうる移動経路に沿ってスライドする前記スライダと、該スライダを移動経路に沿って移動させるように案内する案内手段と、前記スライダを前記キャップが前記封止位置から前記退避位置へ向かう方向へ付勢する付勢手段とを有し、前記キャリッジが前記クリーニング位置から離れると、前記付勢手段の付勢力により前記スライダが前記キャップを前記封止位置から前記退避位置へ移動させる方向へスライドする構成である前記移動手段と、前記スライダの移動に追従して前記可動体に接離可能な方向に動くように設けられるとともに前記キャップを退避位置に配置する位置にある前記スライダにおいて前記可動体と相対する位置に設けられたストッパであって、前記スライダが前記キャップを退避位置に配置させる位置にあるときの係止位置で、前記ワイパが退避位置にあるときの第1駆動位置にある前記可動体に係止し、一方、前記スライダが前記キャップを作動位置に配置させる位置にあるときの係止解除位置で前記係止を解除し、前記ワイパを払拭位置へ移動させる前記可動体の第1駆動を許容するストッパと、前記ストッパが前記係止位置にあっても、前記ワイパが払拭位置にあるときの第2駆動位置にある前記可動体に対しては、当該ストッパは係されず前記ワイパを退避させるための第2駆動を許容し、前記可動体の該第2駆動により前記ワイパが退避位置に配置されるとともに前記ストッパが前記第1駆動位置に配置された前記可動体に係止される係止阻止手段と、を備えたことを要旨とする。

これによれば、ワイパとキャップが共に退避位置にあるときは、係止位置に配置されたストッパが、第1駆動位置にある可動体に係止され、ワイパの退避位置から払拭位置への移動が阻止される。このため、キャップが退避位置に配置されているとき(例えば液体噴射処理中)は、例えば液体噴射処理に用いられる他の装置(例えば媒体搬送装置など)と共有している回転駆動源からの動力が伝達されても、ワイパは退避位置に保持(ロック)される。液体噴射処理の休止時期又はクリーニング時期になると、移動手段のスライダがキャップの移動方向に対して斜めの移動経路に沿ってスライドすることによってキャップが退避位置から例えば作動位置へ移動する。すると、スライダの移動に追従(連動)してストッパが係止位置から係止解除位置に移動するため、可動体への係止が解除され、動力伝達機構を介したワイパへの動力伝達が可能となる。ワイピングが行われる場合は、この状態で回転駆動源が駆動され、その結果、回転駆動源からの動力が動力伝達機構に入力されると、ワイパが退避位置から払拭位置に移動する。そして、キャップが作動位置に配置された状態で液体噴射ヘッドに対する所定の作業(液体吸引排出、キャッピング等)が行われた後、キャリッジがその位置から移動する過程で液体噴射ヘッドのノズル形成面を、払拭位置に配置されたワイパに摺接させることにより、ノズル形成面の払拭(ワイピング)が行われる。また、キャップがフラッシングに用いられる場合は、ノズル形成面と所定の隙間を開けて対向するフラッシング位置に配置されるように、キャップが、退避位置からフラッシング位置まで移動するようにするとよい。この場合、キャップがフラッシング位置に移動した段階で係止解除される構成とし、フラッシング後に引き続きワイピングを行うようにしてもよい。もちろん、キャップの退避位置からの移動は、ストッパを係止解除位置に配置してロックの解除を目的とするだけでもよく、その場合、キャップは必ずしも作動位置まで移動する必要はなくロック解除される位置まで移動すれば足りる。

また、ワイピング終了時には既にキャップが作動位置から退避位置へ移動しており、この移動の際のスライダのスライドによってストッパは係止位置に復帰している。しかし、このとき可動体は、ワイパが払拭位置にあるときの第2駆動位置にあるので、係止阻止手段により、係止位置にあるストッパは可動体に係されない。このため、回転駆動源が駆動されれば、その動力が動力伝達機構を介してワイパに伝達され、ワイパを払拭位置から退避位置へ戻すことができる。したがって、ワイパへの動力伝達を不能にするために設けたストッパの係止に起因し、ワイピング終了後にワイパを退避位置に戻すことができず、ワイパと液体噴射ヘッドとが干渉する不具合を回避することができる。また、ワイピング終了後にワイパを退避させるために係止手段による係止を一旦解除させる目的でキャップを作動させる無駄な動作を行わずに済む。

また、本発明のクリーニング装置では、前記可動体は、前記ワイパが退避位置にあるときにとる第1駆動位置において前記係止位置に位置する前記ストッパに係止される被係止部を有し、前記係止阻止手段は、前記ストッパが前記係止位置にある状態において、前記可動体が前記ワイパを払拭位置に配置させるときの第2駆動位置から前記第1駆動位置へ移動又は回動するときの前記可動体と前記ストッパとの係止を阻止して両者の相対移動を許容するように、前記可動体と前記ストッパとのうち少なくとも一方に形成された斜面又は曲面であり、前記可動体が前記第2駆動位置から前記第1駆動位置に達したときには、前記ストッパは前記被係止部に係止されるように構成されていることが望ましい。

これによれば、可動体とストッパとの係止を阻止して両者の相対移動を許容する斜面又は曲面が、可動体とストッパとのうち少なくとも一方に形成されているため、ストッパが係止位置にあっても、可動体が払拭位置にあるときにとる第2駆動位置から、退避位置にあるときにとる第1駆動位置への移動又は回動は阻止されることなく許容される。よって、この状態で回転駆動源からの動力が動力伝達機構に入力されれば、ストッパが係止位置にあっても、ワイパを払拭位置から退避位置へ移動させることができる。このとき、ストッパと可動体との接触部位が斜面又は曲面に乗り上げて摺接することで、可動体を移動許容方向に移動又は回動させることができる。

また、本発明は、液体噴射ヘッドを有するキャリッジがクリーニング位置に到達した後に前記液体噴射ヘッドのノズル形成面に対してクリーニングのための保守動作を行う液体噴射装置におけるクリーニング装置であって、前記ノズル形成面に対する保守動作を行うための保守部材と、前記液体噴射ヘッドから噴射される液体が着弾される媒体を搬送する搬送駆動部と共有される回転駆動源からの動力を入力して伝達するとともに前記保守部材を退避位置と保守位置との間で往復移動させる動力を出力する動力伝達機構であってその動力伝達経路上にクラッチ手段を有するとともに、該クラッチ手段のクラッチ面より動力伝達方向下流側に位置するカム体を含み当該カム体は自身の運動を前記保守部材の往復移動の運動に変換するものである当該動力伝達機構と、前記動力伝達機構のうち前記クラッチ手段のクラッチ面より動力伝達方向下流側の一部に係止する係止位置と前記一部に係止しない係止解除位置とに移動配置されるストッパを有する係止機構であって、前記キャリッジが前記クリーニング位置に到達する過程で該キャリッジと係合する被係合部を有するスライダと、該スライダの移動に連動して動く前記ストッパと、前記スライダに前記キャリッジとの係合前の位置への復帰のための付勢力を与える付勢手段とを有し、前記スライダが前記キャリッジに押された力を動力として前記ストッパを前記係止解除位置に移動させ、前記キャリッジが前記クリーニング位置から離れる過程において前記付勢手段の付勢力によって前記スライダを移動させることにより前記ストッパを前記係止位置へ移動させる当該係止機構と、前記保守部材が退避位置にない場合には前記キャリッジが前記クリーニング位置から離れた後であって前記ストッパが前記係止位置に配置されても、前記ストッパが前記カム体に係されず前記保守部材の退避位置への移動を許容し、前記動力伝達機構に入力された動力により前記カム体が前記保守部材を前記退避位置に移動させるときの位置に配置されると、前記ストッパが該カム体に係止される係止阻止手段と、を備えたことを要旨とする。

これによれば、キャリッジがクリーニング位置から離れているときは、付勢手段の付勢力によりスライダが移動することによりストッパは係止位置に配置され、動力伝達機構の一部(クラッチ面より動力伝達方向下流側の一部)に係止している。このため、キャリッジがクリーニング位置から離れている液体噴射処理中は、例えば液体噴射処理に用いられる他の装置(例えば媒体搬送装置など)と共有している回転駆動源からの動力が伝達されても、保守部材は退避位置に保持(ロック)される。例えば液体噴射処理の休止時期又はクリーニング時期になって、キャリッジがクリーニング位置(例えばホームポジション)に移動してくると、キャリッジがクリーニング位置に到達する過程で被係合部と係合してこれを押すことによりスライダが移動してストッパは係止解除位置に移動する。この結果、ストッパによる動力伝達機構の一部への係止が解除され、保守部材への動力伝達が可能な状態となる。そして、この状態で、回転駆動源からの動力が動力伝達機構に入力されれば、その動力はカム体の運動から保守部材の移動運動に変換されて当該保守部材に伝達され、保守部材は退避位置から保守位置へ移動する。そして、キャリッジがクリーニング位置に到達した以後(キャリッジがクリーニング位置から離れる過程も含む)、保守部材を用いてノズル形成面に対する保守作業が行われる。なお、ストッパが動力伝達機構の一部に係止した状態において、回転駆動源が駆動されてその動力が動力伝達機構へ入力された際は、クラッチ手段の接続が切れることにより、回転駆動源、動力伝達機構(カム体を含む)およびストッパ等に過大な負荷がかかることが回避される。

また、保守部材が保守位置にあるときには、キャリッジがクリーニング位置から離れた後であってスライダがストッパを係止位置に配置していても、係止阻止手段により、ストッパは動力伝達機構の一部に係されず保守部材の退避位置への移動が許容される。このため、回転駆動源からの動力が動力伝達機構に入力されれば、キャリッジがクリーニング位置から離れた後であっても、保守部材を保守位置から退避位置へ戻すことができる。例えば回転駆動源を他の装置と共有したときに他の装置を作動させる目的で駆動された回転駆動源から動力が動力伝達機構に入力されたときに保守部材を作動させないようにストッパ(係止機構)を設けても、保守部材を適切に作動させることができる。よって、例えばストッパの係止に起因して保守部材が保守位置に放置された場合に発生しうる保守部材と液体噴射ヘッドとの干渉を防ぐことができる。また、ストッパの係止を解除させる目的でキャリッジをクリーニング位置に再度移動させる余分な動作も不要であり、スループットの悪化も招かない。

また、本発明のクリーニング装置では、前記保守部材は、前記ノズル形成面を払拭するためのワイパと、前記ノズル形成面を封止するためのキャップとのうち少なくとも一方であることが好ましい。なお、保守部材がワイパである場合は、キャリッジがクリーニング位置から移動する過程でワイパがノズル形成面に摺接することで払拭が行われることが好ましい。また保守部材がキャップである場合は、キャリッジがクリーニング位置にある状態でノズル形成面に対するキャッピングまたは液体吸引排出のための封止が行われることが好ましい。

これによれば、ワイパとキャップのうち少なくとも一方が保守位置(それぞれ払拭位置、作動位置)にあるときは、キャリッジがクリーニング位置から離れた後であっても、保守位置から退避位置への復帰が可能となる。

また、本発明は、液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置であって、前記クリーニング装置を備えたことを特徴とする。
これによれば、回転駆動源を共有化したときなど、クリーニング以外の動力が与えられる使い方がなされても、クリーニング装置のワイパを適切に作動させることができる液体噴射装置を提供することができる。特にクリーニング以外の動力が与えられたときにはワイパを払拭位置へは作動させず、しかもワイピング終了後にワイパを効率よく退避位置に戻すことができる液体噴射装置を提供できる。

また、本発明の液体噴射装置では、前記液体噴射ヘッドから噴射される液体が着弾される媒体を搬送する搬送駆動部と、前記搬送駆動部に搬送駆動のための動力を与える回転駆動源とを備え、前記回転駆動源が、前記クリーニング装置に動力を与えることが好ましい。なお、媒体は、印刷が施される用紙などの記録媒体(印刷媒体)に限定されず、電子回路基板をインクジェット法を少なくとも一部利用して製造するときに特定の機能材料を含む液状体が噴射される噴射対象の基板も含まれる。

これによれば、回転駆動源を、クリーニング装置と搬送駆動系とで共有しているので、簡単な構成の液体噴射装置を提供できる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図14に従って説明する。
図1は、本実施形態に係るインクジェット式記録装置の基本構成を示す斜視図である。図1に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置(以下、記録装置10と称す)は、基体11(本体フレーム)を有し、この基体11に対してキャリッジ12が往復移動自在に設けられている。基体11の内側には同図における左右側壁に両端が固定されたガイド軸13が架設されており、キャリッジ12はその挿通孔12aにガイド軸13が挿通されるとともにタイミングベルト14の一部と固着されている。このため、キャリッジモータ16が駆動すると、タイミングベルト14が駆動され、このタイミングベルト14の駆動によって、キャリッジ12は主走査方向(同図のX方向)に往復移動する。

キャリッジ12の下部には、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド(以下、記録ヘッド18と称す)が搭載されており、この記録ヘッド18の下面は、液体としてのインクを噴射するために形成された複数列のノズル孔が開口するノズル形成面18a(図2、図9参照)となっている。基体11内の記録ヘッド18と対向する位置には、記録ヘッド18のノズル形成面18aと記録用紙17との間隔を規定するプラテン15が設けられている。また、キャリッジ12の上部には、記録ヘッド18にインクを供給するブラックのインクカートリッジ19、および例えばイエロー、シアン、マゼンダの3色のインクが個別に収容されたカラー用のインクカートリッジ20が着脱可能に装填されている。これら各インクカートリッジ19,20より記録ヘッド18に対してインクが供給される。インクカートリッジ19,20からインクが供給される記録ヘッド18は、ノズル形成面18aの各ノズル孔からインクを噴射(吐出)可能となっている。

記録装置10の背面側には、多数の記録用紙17を積重できる給紙トレイ21(図2参照)と、給紙トレイ21に積重された多数の記録用紙17のうち最上位の1枚のみを分離して副走査方向Yの下流側に給紙する給紙装置22とが設けられている。また、基体11には記録用紙17を搬送するための各種ローラ23〜26(図2参照)が回転自在に設けられており、各種ローラ23〜26のうち搬送駆動用のローラ23,25が、回転駆動源としての電動モータ27(紙送りモータ)の駆動により回転駆動されることにより記録用紙17が副走査方向(図1のY方向)に搬送される。そして、キャリッジ12を主走査方向Xに往復動させながら記録ヘッド18のノズル形成面18aから記録用紙17にインクを吐出する動作と、記録用紙17を副走査方向Yに所定の搬送量で搬送する動作とを交互に繰り返すことで記録用紙17に記録(印刷)が行われる。

図1においてキャリッジ12は、いわゆるホームポジション(クリーニング位置)に停止した状態である。ホームポジションは、記録実行時の主走査範囲(印刷領域)外の停止位置であり、記録実行待機状態時のキャリッジ12の待機位置となる。同時にホームポジションは、記録実行制御の開始基準位置(原点位置)でもあり、記録ヘッド18のクリーニング等のメンテナンスもキャリッジ12がホームポジションに停止した状態で行われる。

このため、ホームポジションには、クリーニング装置としてのメンテナンスユニット50が配設されている。本実施形態のメンテナンスユニット50は、記録ヘッド18のノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する略四角形状のキャップ100と、ノズル形成面18aを払拭するためのワイパ40と、キャップ100と隣接する位置に配置された吸引ポンプ29とを備えている。キャリッジ12がホームポジションに移動して記録ヘッド18が直上に位置した時にキャップ100が上昇してノズル形成面18aを封止できるようになっている。

キャップ100は、上記のノズル開口の乾燥を防ぐ目的の蓋体機能(キャッピング機能)の他、記録ヘッド18のノズル形成面18aをキャップしてその封止された空間に吸引ポンプ29からの負圧を与えて記録ヘッド18よりインクを吸引排出させる液体吸引手段の一部としての機能も備えている。

吸引ポンプ29は、記録用紙17の搬送・排紙に用いられる各ローラ23,25を駆動する電動モータ27(紙送りモータ)により回転駆動される。吸引ポンプ29から延びるチューブ30(図2に示す)のうち一端がキャップ100に接続されており、他端がプラテン15の下方に配置された廃液タンク31に接続されている。

また、ワイパ40はキャップ100の印刷領域側に隣接して配置され、上下動自在に設けられている。記録ヘッド18の吸引動作終了後、キャリッジ12がホームポジションから印刷領域側へ移動する過程で、上昇して待機するワイパ40にノズル形成面18aを摺接させることによりノズル形成面18aのワイピングが行われる。

図2は、記録装置の電気的構成を示している。なお、図2において、すでに説明したキャリッジ12、キャリッジモータ16、電動モータ27(紙送りモータ)、吸引ポンプ29、廃液タンク31、ワイパ40、およびキャップ100については同一符号で示している。また、以下の説明において、給紙系、搬送系、排紙系の駆動装置の構成について一部補足する。また、同図では、キャリッジ駆動系と用紙搬送系(給紙・搬送・排紙系)の各構成については、説明の便宜上、90°異なる方向から見た模式図として描かれている。

給紙装置22は、給紙トレイ21の副走査方向Yの下流側に給紙ローラ32を有している。給紙トレイ21に積重された多数の記録用紙17は、給紙トレイ21に設けられたホッパー(図示省略)によって側面視略D型のフリクションローラからなる給紙ローラ32に押しつけられ、給紙ローラ32の給紙方向への駆動回転とその摩擦抵抗によって、最上位の1枚の記録用紙17のみが分離されて給紙される。給紙ローラ32は電動モータ27により回転駆動される。

さらに、記録装置10には、給紙された記録用紙17を副走査方向Yに間欠的に搬送する搬送駆動用と搬送従動用の各ローラ23,24が配設されている。搬送駆動用のローラ23は、電動モータ27により回転駆動される。このローラ23の回転により、記録用紙17は副走査方向Yに搬送される。搬送従動用のローラ24は複数設けられており、それぞれ個々に搬送駆動用のローラ23に付勢され、記録用紙17が搬送駆動用のローラ23の回転により搬送される際に、その付勢力によって記録用紙17に接した状態で記録用紙17の搬送に従動して回転する。

さらに、記録装置10には、記録実行後の記録用紙17を排出する排紙駆動用と排紙従動用の各ローラ25,26が配設されている。排紙駆動用のローラ25は、電動モータ27により回転駆動される。このローラ25の回転により、記録実行後の記録用紙17は副走査方向Yに排出される。排紙従動用のローラ26は、周囲に複数の歯を有し、各歯の先端が記録用紙17の記録面に点接触するように鋭角的に尖っている歯付きローラとなっている。排紙従動用のローラ26は、それぞれ個々に排紙駆動用のローラ25に、前述の搬送従動用のローラ24の付勢力よりも弱い付勢力で付勢され、記録用紙17が排紙駆動用のローラ25の回転により排出される際に、その付勢力によって記録用紙17に接した状態で記録用紙17の排出に従動して回転する。そして、記録実行後の記録用紙17は、排紙駆動用のローラ25および排紙従動用のローラ26により副走査方向Yの下流側に排出される。排紙駆動用のローラ25および排紙従動用のローラ26の下流側には、記録実行済みの記録用紙17が排出される排紙トレイ(図示せず)が配設されている。

また、電動モータ27の動力は、メンテナンスユニット50を構成する動力伝達機構60に入力され、吸引ポンプ29およびワイパ40を作動させる動力として用いられる。このように記録装置10では、給紙系・搬送系・排紙系の各駆動装置である給紙装置22、搬送装置、排紙装置、クリーニング系の駆動装置であるワイピング装置、吸引ポンプ29は、1つの電動モータ27を共通の駆動源としている。

制御部33には、入力系として、例えば操作パネル(図示せず)に配置されたクリーニングスイッチ28と、給紙された記録用紙17の先端を検知する用紙検出用のセンサSと、キャリッジ12の移動位置に応じた検出信号(パルス信号)を出力するエンコーダ36とが接続されている。また、制御部33には、出力系として、ヘッド駆動回路34、モータ駆動回路35,38が接続されており、制御部33は、これら駆動回路に駆動信号を送出することにより、記録ヘッド18、キャリッジモータ16および電動モータ27を個別に駆動制御する。

図2に示すように、制御部33はホストコンピュータ(図示せず)からの印刷データに基づいてビットマップデータを生成し、このデータに基づいて駆動信号を発生させてヘッド駆動回路34に駆動信号を送出し、記録ヘッド18からインク滴を吐出させる機能を備えている。記録ヘッド18はノズル毎に圧電素子(図示省略)を有し、駆動信号に基づく駆動電圧(パルス電圧)が各圧電素子に印加され、この印加による圧電素子の電歪作用によりノズル毎に設けられた隔室(インク室)が膨張・圧縮することにより、ノズル孔からインク滴が噴射(吐出)される。

エンコーダ36は、キャリッジ12の移動位置を例えば光学的に検知する機能を有している。このために、キャリッジ12の軌道に沿って多数の光学的なスリットが配置されたスリットテープ37が張設されている。そして、このスリットテープ37を有するエンコーダ36(リニアエンコーダ)は、キャリッジ12の走査にしたがって、前記各スリットを通過する光の断続数に応じた数のパルスをもつ検出信号を出力する。制御部33は、エンコーダ36からの検出信号に含まれる位相の異なる2種類(A相、B相)のパルス信号に基づきキャリッジ12の移動方向を認識する。そして、制御部33が内部に備える図示しないカウンタに対し、前記光の断続数に応じたパルス数を、例えばキャリッジ往動時にインクリメント、キャリッジ復動時にデクリメントして、その得られたカウント値に基づきキャリッジ12の原点位置(例えばホームポジション)からの移動位置を検出するようにしている。

制御部33は、エンコーダ36からの信号を基に計数されるカウンタの計数値から得られたキャリッジ12の移動位置に応じた駆動信号をモータ駆動回路38に送出してキャリッジモータ16を駆動制御することで、キャリッジ12の速度制御や走行方向の切換え制御などを行う。また、制御部33は、エンコーダ36からの検出信号(パルス信号)を用いて、記録ヘッド18から吐出されるインク滴の吐出時期を規定する吐出タイミング信号を生成しており、この信号をヘッド駆動回路34に制御信号の1つとして送出することにより、記録ヘッド18が適切な吐出位置に達したタイミングでインク滴が吐出されるようにしている。

また、制御部33は、設定時間を計時するタイマ39を内部に備えている。このタイマ39は、予めクリーニングの種別(フラッシング、吸引動作等)毎に設定された設定時間をそれぞれ計時する機能を備え、リセット時から設定時間を経過したときにその旨を制御部33に通知する。設定時間の1つとして、例えば印刷続行中にフラッシングを実行する時間間隔(例えば10秒)があり、制御部33は、印刷実行中にその設定時間が経過した旨の通知をタイマ39から受けると、キャリッジ12を所定位置に移動させてフラッシングを実行させる。また、設定時間の他の1つとして、インク吸引動作を実行する時間間隔(例えば数時間〜数日)がある。制御部33は、前回の吸引動作からの計時時間がこの設定時間を超えると、その超えた時またはその後の最初の電源投入時に、インク吸引動作を実行させる。また、クリーニングスイッチ28のオン操作によるオン信号を入力したときにも、制御部33はインク吸引動作を実行させる。

電動モータ27が逆転駆動されたときの動力は動力伝達機構60を介して吸引ポンプ29に伝達され、吸引ポンプ29が所定方向に回転することでポンプ駆動され、キャップ100の内部空間(キャップ100とノズル形成面18aとによって囲まれた空間)に負圧が与えられ、記録ヘッド18のノズル開口よりインクが吸引排出される。また、吸引排出(吸引動作)後にキャップ100がノズル形成面18aから離間した状態で、再び吸引ポンプ29を駆動することにより、キャップ100に排出されたインク廃液を廃液タンク31に廃棄させるようにしている。この電動モータ27の逆転駆動時の動力は動力伝達機構60を介してワイパ40にも伝達され、インク吸引動作に前後してワイパ40が退避位置から払拭位置に上昇するように構成されている。インク吸引動作終了後、キャリッジ12がホームポジションから印刷領域側へ移動する過程で、ノズル形成面18aが、払拭位置に待機するワイパ40に摺接することでノズル形成面18aのワイピング(払拭)が行われる。

前述のように、電動モータ27を共通の駆動源としている本実施形態では、給紙・搬送・排紙動作とクリーニング動作とで、電動モータ27の駆動回転方向を逆方向に設定している。すなわち、制御部33は、モータ駆動回路35に正転信号を送出して電動モータ27を正転駆動させることにより、給紙ローラ32、ローラ23〜26を正転させて、給紙・搬送・排紙動作を行う。また、制御部33は、モータ駆動回路35に逆転信号を送出して電動モータ27を逆転駆動させることにより、吸引ポンプ29およびワイパ40を作動させるクリーニング動作を行う。

この電動モータ27の逆転駆動時の動力が動力伝達機構60に入力されると、吸引ポンプ29が正転してポンプ駆動されるとともに、インク吸引動作に連続して実施されるワイピングを行うワイパ40が、退避位置からノズル形成面18aを払拭可能な高さ位置である払拭位置に上昇するように構成されている。また、ワイパ40は、電動モータ27が正転駆動されるときに、払拭位置から退避位置に下降するようになっている。なお、これら吸引ポンプ29およびワイパ40を備えたメンテナンスユニット50の構成については後述する。

本実施形態の記録装置10では、記録用紙17を反副走査方向(−Y)へ逆送させる搬送制御が行われる場合がある。このような例として、記録用紙17の頭出し処理が挙げられる。この処理では、給紙された記録用紙17の前端をセンサSが検知すると、そこから所定量の紙送りをして記録用紙17を頭出し位置よりも下流側位置まで一旦余分に順送させた後、所定量の逆送を行うことで、記録用紙17の頭出しが行われる。この頭出し処理時の逆送(バックフィード)は、記録用紙17のスキュー取りのために行われ、併せてしわ取りの機能ももつ。

<メンテナンスユニットの構成>
次に、上述の記録装置10に適用されるメンテナンスユニット50の構成について、図3〜図7に基づいて説明する。図3〜図7はメンテナンスユニットを示し、図3は分解斜視図、図4は要部平面図、図5は上面側から見た斜視図、図6は裏面側から見た斜視図、図7は背面図である。なお、以下の説明では、キャリッジ移動方向(X方向)を前後方向とし、キャリッジがホームポジションに近づく方向(図4における上方)を前方とする。また、副走査方向(Y方向)を左右方向とする。

ここで、メンテナンスユニット50の構成を説明する前に、本実施形態における発明の特徴部分について簡単に説明する。上記の頭出し処理時の逆送(バックフィード)のように、キャリッジ12がクリーニング位置にない状態でクリーニング動作以外の目的で電動モータ27が逆転駆動されるときに、動力伝達機構60の一部に係止し、ワイパ40の動力伝達経路上の途中で動力の伝達を阻止する係止手段(後述のストッパ86)が設けられている。この係止手段については後述するが、キャップ100の昇降に連動して作動し、キャリッジ12がクリーニング位置(ホームポジション)に位置してキャップ100が封止位置(作動位置)に上昇しているときに動力伝達機構60の一部への係止を解除するように構成されている。このように係止手段による係止が解除されたクリーニング時の状態で、電動モータ27が逆転駆動された場合のみ、ワイパ40の上昇が許容されるようになっている。このような係止手段を有するメンテナンスユニット50は、基体11の内側のホームポジションに相当する一端側位置に取付固定されている。

図3〜図7に示すように、メンテナンスユニット50は、その基材となるハウジングフレーム(以下、フレーム51という)を有しており、このフレーム51が基体11にネジを用いて取付固定されることにより、基体11の内側一端のホームポジションに相当の位置に配置されている。

このフレーム51は、上下が開口する箱状のガイドフレーム部52と、該ガイドフレーム部52の後端に形成されたガイド部53と、ガイド部53の後側および奥側(図3における左側)に隣接するギヤハウジング部54と、ギヤハウジング部54の奥側に連接されたポンプケーシング部55とを有している。箱状のガイドフレーム部52は、スライダ80が前後方向および上下方向にスライドできるように案内する状態に該スライダ80を収容する部分である。また、ガイド部53は、ワイパ40を昇降自在に案内する部分である。ギヤハウジング部54を後側から覆う状態に支持プレート(図示省略)がビスで取り付けられることにより、動力伝達機構60が収容されるギヤ室が構成される。ポンプケーシング部55は有底円筒状をなし、その開口する後端側を覆う状態にカバー56が組付けられることにより、吸引ポンプ29のケーシングとして機能する。

まずメンテナンスユニット50の概略構成を説明する。このフレーム51には、ワイパ40がガイド部53に案内された状態で上下動可能に支持されている。ワイパ40は、ワイパホルダ41とこれに支持されたワイピング部材42(ワイパブレード)とからなる。ワイパホルダ41の背面中央には、ガイドピン43が突設されている。ガイドピン43は、ワイパ40がガイド部53に組付けられた状態で、動力伝達機構60の一部の部品である可動体およびカム体としての円筒カム67と係合し、円筒カム67の正転・逆転により上下方向に案内されるカムフォロアとして機能する。このように円筒カム67の往復回動によりガイドピン43が上下動することによって、ワイパ40は昇降動作をする。なお、円筒カム67については動力伝達機構60の具体的な構成を説明する際に詳述する。

また、キャップ100を搭載するスライダ80は、前後方向(図4の上下方向)にスライドできるようにガイドフレーム部52に支持されるようになっている。その支持された状態では、スライダ80が後側(同図の下側)から前側(同図の上側)に向かってスライドするに連れて上昇し、その反対に前側から後側に向かってスライドするときに下降する斜めの経路で案内されるようになっている。スライダ80の前端(同図の右端)からは一対の突出部材98が上方に突出し、ホームポジションに移動してきたキャリッジ12が、図9に示すように、この突出部材98に衝突することでキャリッジ12に押されてスライダ80は上昇するようになっている。なお、図9において、キャリッジ12には、フレキシブルケーブル113の一端が接続されており、記録ヘッド18への駆動信号および駆動電力の供給や、インクカートリッジ19,20が有するICのメモリに対する履歴情報等の書替えおよび読取りは、このフレキシブルケーブル113を介して行われる。

また、スライダ80は図6に示すコイルバネ115(引張りバネ)により後方および下方に付勢されており、キャリッジ12がホームポジションから印刷領域側へ移動すると、そのコイルバネ115の付勢力によりスライダ80は後方へスライドしながら下降する。このスライダ80の後端下部からは半円筒状の延出部80aが下方へ延出しており、この延出部80aの後端面には係止手段としてのストッパ86が垂直(後方)に突出している。このストッパ86は、スライダ80が下降していてキャップ100が下降位置(退避位置)にある状態において、動力伝達機構60の一部品である前記円筒カム67に係止してこれを作動不能とし、キャップ100の下降状態でのワイパ40の上昇動作を阻止するものである。このワイパ40の上昇を阻止するストッパ86を含む係止機構については後述する。

以下、メンテナンスユニット50の各構成部分を詳細に説明する。
まず、電動モータ27から入力された動力を、吸引ポンプ29およびワイパ40に伝達する動力伝達機構60について説明する。

<動力伝達機構>
ギヤハウジング部54の端面に図示しない支持プレートをビスにより固定することにより、その間にできるギヤ室に動力伝達機構60は収容される。動力伝達機構60は、複数の歯車から構成された歯車機構であり、入力用の歯車61、入力用の歯車61と一の箇所で噛合する2段歯車62、入力用の歯車61と他の箇所で噛合する歯車64、該歯車64と噛合する摩擦クラッチギヤ機構65とを備えている。2段歯車62、歯車64、摩擦クラッチギヤ機構65は、ギヤハウジング部54の内壁面から垂直に突出する軸部54a,54b,54cにそれぞれ回転自在に支持されている。

入力用の歯車61は、動力伝達機構60の構成部品のうち、電動モータ27からの動力が最初に伝達されて入力される歯車である。具体的には、歯車61は、電動モータ27の出力軸の先端に固着されたピニオンギヤ、または該ピニオンギヤと作動連結された歯車により構成される。

2段歯車62は、歯ピッチの小さい第1歯車部62aと歯ピッチの大きい第2歯車部(図示せず)とを有している。入力用の歯車61は第1歯車部62aと噛合しており、一方、第2歯車部には、吸引ポンプ29を構成するとともにその駆動軸に作動連結されたポンプ歯車63が噛合している。ポンプ歯車63の歯数は第2歯車部の歯数の数倍(例えば2〜3倍)あり、歯車61の回転は2段歯車62を介してポンプ歯車63に減速されて伝達される。

この入力用の歯車61は、2段歯車62の他、他の箇所で歯車64とも噛合しており、動力伝達経路は、2段歯車62を経由して吸引ポンプ29へ至る一の動力伝達経路と、歯車64を経由してワイパ40へ至る他の動力伝達経路との二系統に分かれる。

歯車64の隣接位置には、軸部54cに回転自在に支持される摩擦クラッチギヤ機構65が配置されている(図5、図7参照)。図3に示すように、摩擦クラッチギヤ機構65は、円筒歯車66と、円筒カム67と、コイルバネ69(圧縮バネ)とを有している。コイルバネ69が円筒歯車66の一端面と支持プレートとの間に圧縮状態に組み付けられることで、円筒歯車66が円筒カム67に軸線方向に接近する向きに付勢されて互いの接触面(クラッチ面)が所定の力で圧接された状態に組み付けられ、摩擦係合状態に保持されている。歯車64は円筒歯車66と噛合しており、歯車64から伝達された動力により円筒歯車66が回転すると、これと摩擦係合された円筒カム67が一体回転するようになっている。また、円筒カム67は、ワイパ40のガイドピン43と係合する円弧状のカム溝70(図8に示す)を有し、円筒カム67の回動運動は、カムであるカム溝70とカムフォロアであるガイドピン43との係合により、ワイパ40の上下方向の移動運動に変換されるようになっている。

<吸引ポンプ>
次に、吸引ポンプ29の動作および構成について説明する。なお、電動モータ27が逆転駆動されたときに動力伝達機構60を構成する各歯車が回転する方向を正転方向とする。

電動モータ27が逆転駆動されて歯車61が図7における矢印方向に正転すると、ポンプ歯車63が矢印方向に正転し、吸引ポンプ29がポンプ作用をなすように回転駆動される。一方、電動モータ27が正転駆動されると、吸引ポンプ29はポンプ歯車63が反矢印方向に逆転してレリース状態となる。

吸引ポンプ29は、詳しくはチューブポンプであって、内部にチューブ30を環状に引き回した状態で収容している(なお、図6では吸引ポンプ29に導入される直前箇所でチューブ30を破断した状態で描かれている)。吸引ポンプ29の駆動軸(回転軸)には、ポンプ歯車63の回転開始時期に対して駆動軸の回転開始時期を遅延させる遅延部材(図示せず)が回転可能に軸支されている。この遅延部材は、ポンプ歯車63と駆動軸との間に介在し、このポンプ歯車63の回転を所定のタイミングだけ遅らせて吸引ポンプ29の駆動軸に伝達する。すなわち、ポンプ歯車63が所定角度(例えば100°以上360°未満の範囲内の一定値)回転した後、吸引ポンプ29の駆動軸が回転して吸引ポンプ29が駆動開始するようになっている。

吸引ポンプ29は、その内部に回転体と、該回転体の外周部に回転自在に設けられたローラと、回転体の外周に一重以上巻回されるとともに両側が外側へ引き出された前記チューブ30とを備えている。ローラは、回転体に対して半径方向外側に図示しないバネにより付勢されており、回転体が正転するときにその半径方向外側へ変位し、回転体が逆転するときにバネの付勢力に抗して半径方向内側へ変位するように、ガイド孔に案内された状態で回転体に設けられている。

電動モータ27が逆転駆動されてポンプ歯車63が正転すると、吸引ポンプ29の内部に収容されたチューブ30がローラにより順次潰されて、チューブ30内の空気やインク等が押し出されることにより、吸引ポンプ29より上流側のチューブ30内に負圧が発生する。また、吸引ポンプ29は、電動モータ27が正転駆動されてポンプ歯車63が逆転すると、ローラが回転体の半径方向内側へ退避してチューブ30を押し潰さないレリース状態となり、負圧を発生しない。

<ワイピング装置>
次に、ワイパ40を作動させるワイピング装置の構成を説明する。ワイピング装置は、電動モータ27、動力伝達機構60のうちワイパ40への動力伝達経路となる部分、およびワイパ40などから構成される。

図3に示すように、ワイパ40は、板状のワイピング部材42を、直方板状のワイパホルダ(ワイパ支持部材)41の上面から所定量突出させた状態に取着することで構成されている。ガイド部53は、左右方向(前後方向および上下方向と直交する方向)に所定の間隔を隔てて対峙する一対のガイド溝53aを有し、各ガイド溝53aの溝方向は上下方向に延びている。ワイパホルダ41の幅方向(左右方向)両端部は、ガイド溝53aに緩く嵌挿される被案内部となっており、ワイパ40は、ガイド部53の上面開口から挿入したワイパホルダ41の被案内部がガイド溝53aに緩く嵌挿されることにより、上下方向に移動可能に取り付けられる。ワイパホルダ41の上端部は、ガイド部53に挿着される部分より幅広に突出した規制部41aとなっており、ガイド部53に挿着された状態において、ワイパホルダ41の規制部41aが、ガイド部53の上面に当たることにより、ワイパ40の最下降位置が規定されている。また、ワイパホルダ41には、ストッパ86と相対する部位に凹部41bが形成されており、キャップ100が退避位置に下降して係止位置に配置されたストッパ86は、この凹部41bを貫通して円筒カム67の係止穴71に挿入されるようになっている。なお、フレーム51にもストッパ86と相対する部位に、ストッパ86が係止位置に配置される過程で貫通可能な挿通孔53b(図3参照)が形成されている。

また、ワイパホルダ41の背面(動力伝達機構60と対面する側の面)中央部に、垂直に突設されている円柱状のガイドピン43は、前述のように、円筒カム67のカム溝70(図11(a)参照)に係入される部分である。円筒カム67の回動によりガイドピン43がカム溝70に沿って案内されて上下方向に変位することにより、ワイパ40は昇降する。なお、ワイピング装置は、ワイパ40、ガイド部53、動力伝達機構60のうちワイパ40への動力伝達経路となる部分(入力用の歯車61、歯車64、摩擦クラッチギヤ機構65)、電動モータ27により構成される。また、カム溝70(カム部)とガイドピン43(カムフォロア)とにより、カム体としての円筒カム67の回動運動をワイパ40の昇降運動に変換する変換手段が構成される。

ここで、ワイパ40とスライダ80とキャップ100は各々の左右方向幅の中心線が左右方向で略一致するように配置されている。また、摩擦クラッチギヤ機構65の円筒カム67は、最下降位置に配置されたスライダ80と前後方向(キャリッジ移動方向)に相対する位置に配置されている。このため、ワイパ40と円筒カム67は、ワイパ40の左右方向幅の中心線と円筒カム67の軸線とが左右方向で略一致するように前後に相対している。そして、ワイパ40の背面中央部から突設させたガイドピン43を、円筒カム67の軸線より上側の部分でカム溝70と係合させるようにしている。スライダ80と円筒カム67の間にはワイパ40およびガイド部53の一部(ギヤ室との隔壁となる部分)が配置されている。このため、スライダ80の幅方向中心線付近から後方へ突設したストッパ86を円筒カム67に係止させるための移動経路を確保するために、ワイパホルダ41の下端中央部に凹部41bを形成し、ガイド部53の隔壁部分には軸部54cの下側に挿通孔53b(図3参照)を形成している。そして、本実施形態では、円筒カム67が第1回動位置(ワイパ下降時の回動角位置)にある状態においてその下端部となる箇所に係止穴71を形成し、ストッパ86がワイパ40の凹部41bを貫通する経路で係止穴71に差し込まれるように構成している。このようにカム溝70および係止穴71を円筒カム67上にレイアウトすることにより、ストッパ86が係止される被係止用部品と、ワイパを昇降させる運動に変換する変換手段を構成するカム体と、摩擦クラッチギヤ機構65のクラッチ面より動力伝達方向下流側の一構成部品という3つの部品の機能を、円筒カム67という一部品が兼ねた構成を実現させている。

図8は摩擦クラッチギヤ機構の斜視図である。また、図11〜図13は摩擦クラッチギヤ機構の動作を説明する背面図である。なお、図11〜図13における(a)はガイドピンと円筒カム67との係合によりワイパが昇降する機構を説明する正面図、(b)は同図(a)におけるA−A線断面で表した円筒カムとストッパとの位置関係を示す模式図である。

図8に示すように、歯車64は、摩擦クラッチギヤ機構65を構成する円筒歯車66と噛合している。摩擦クラッチギヤ機構65は、円筒歯車66と円筒カム67が互いの端面同士を接触させた同軸状態で相対回転可能に組付けられており、コイルバネ69(図3参照)の付勢力により円筒歯車66と円筒カム67の接触面(クラッチ面)が摩擦接触状態に結合されている。円筒歯車66と円筒カム67との接触面(クラッチ面)と、この接触面を摩擦係合させるのに必要な所定の力で付勢しているコイルバネ69とにより、クラッチ面で接離される摩擦クラッチ68が構成されている。円筒歯車66が回転するとき、クラッチ面の動力伝達方向下流側から受ける負荷、つまり円筒カム67にかかる負荷が所定値(所定荷重値)以下のうちは、その接触面の接触摩擦力(係合摩擦力)による摩擦係合より円筒カム67は一体回転する。一方、円筒カム67にかかる負荷が所定値を超えると、摩擦クラッチ68のクラッチ面に滑りが発生し、円筒歯車66が空回りすることで円筒カム67の回転が規制されるようになっている。なお、所定値は、クラッチ面における接触摩擦力から決まり、その接触状態により多少変動する値である。

円筒カム67のクラッチ面と相対しない側の端面上には、前述のように、ワイパ40のガイドピン43が係入される、図8,図11(a)に示す略円弧状のカム溝70が形成されている。図11(a)に示すように、カム溝70は、同図において矢印で示された正転方向(同図時計回り方向)に沿って進むに連れて、円筒カム67の軸心からカム溝70までの半径方向の距離が徐々に大きくなる所定経路に形成されている。カム溝70の一端から他端に至る過程で円筒カム67の軸心からカム溝70までの半径方向の距離がずれるずれ量は、ワイパ40の昇降ストローク長に一致している。このため、円筒カム67が図11(a)に示す状態から同図に矢印で示す方向に正転するに連れて、カム溝70に挿入されたガイドピン43がカム溝70に案内されて上方に移動し、図13(a)に示す状態となることにより、ワイパ40が退避位置から所定の昇降ストローク長だけ上昇して払拭位置に配置される。また、この状態から円筒カム67が図13(a)に示す矢印方向に逆転するに連れて、カム溝70に挿入されたガイドピン43がカム溝70に案内されて下方に移動し、図11(a)に示す状態となることにより、ワイパ40が払拭位置から所定の昇降ストローク長だけ下降して退避位置に配置されるようになっている。

また、円筒カム67には、軸心を挟んでカム溝70と反対側となる位置に係止穴71(係止凹部)が形成されている。係止穴71は、キャップ100が下降状態にあってスライダ80が下降しているときに、ストッパ86を円筒カム67に係止させるための穴であり、ストッパ86が係止される被係止部を構成している。キャップ100が下降状態にあってスライダ80が下降位置に位置しているときに、ストッパ86は係止位置に配置される。

円筒カム67が、ワイパ40を退避位置に下降させているときの図11(a)に示す第1回動位置(第1駆動位置)にあるとき、キャップ100が下降して係止位置にあるストッパ86が係止穴71に挿入される(図11(b)参照)。このため、キャップ100が下降位置にあるときに、ワイパ40が退避位置にあれば、ストッパ86による係止により、ワイパ40は退避位置にロックされる。この係止状態では、円筒歯車66が回転しても円筒カム67には所定値を超える負荷がかかることになるので、摩擦クラッチ68に滑りが発生して円筒歯車66が空回りし、円筒カム67は回転しない。

そして、スライダ80の上昇動作によってキャップ100が退避位置から封止位置に上昇すると、係止穴71からストッパ86が抜け出て、円筒カム67の第1回動位置から第2回動位置(図13(a)の状態)への正転(第1駆動)が可能となるので、ワイパ40の退避位置から払拭位置への上昇が可能となる。

円筒カム67には、図13(a)に示す第2回動位置(第2駆動位置)にある状態において、スライダ80の下降に伴い係止位置に戻ったストッパ86と相対する位置に凹部73が形成されている。インク吸引動作終了後にキャリッジ12がホームポジションから印刷領域側に移動する過程で、払拭位置に待機しているワイピング部材42にノズル形成面18aを摺接させることによりワイピングは行われる。よって、キャップ100はワイピングに先立ち下降し、このとき係止位置に配置されたストッパ86が、第2回動位置にある円筒カム67の凹部73に挿入されることになる(図13(c)参照)。この結果、スライダ80はワイパ40が払拭位置にあっても、ストッパ86が係止穴71に挿入されていたときと同じ最下降位置まで戻ることができる。

凹部73において、円筒カム67が第2回動位置から第1回動位置へ逆転(第2駆動)しようとするときに、この凹部73に挿入されているストッパ86が円筒カム67に対して相対移動するその移動方向側の内壁面が、斜面74に形成されている。斜面74は、前記の移動方向側に向かって凹部73の底面と同じ深さから徐々に深さが浅くなる傾斜面となっている。このため、図13(a)の状態で、電動モータ27が正転駆動されれば、ストッパ86は、図13(d)に示すように、斜面74を乗り上げて凹部73から抜け出ることができるので、円筒カム67の逆転が許容されることになる。つまり、斜面74は、ワイパ40を払拭位置から退避位置へ移動させるための円筒カム67の逆転を許容できるように、ストッパ86が凹部73から抜け出て係止穴71へ至る経路上の移動を許容する移動許容面となっている。

よって、ワイピング終了後にワイパ40を払拭位置から退避位置に戻す前に、キャップ100が先に下降してストッパ86が係止位置に戻って凹部73に挿入されても、斜面74の存在によって円筒カム67の逆転が可能となっている。このようにワイパ40を退避位置へ移動させる円筒カム67の逆転を阻止するような円筒カム67へのストッパ86の係止が阻止される。このため、ワイピング動作後にワイパ40を下降させて元の退避位置に戻すことができる。本実施形態では、この斜面74が係止阻止手段および移動許容面を構成している。

さらに、円筒カム67の外周面上には、所定の角度範囲(本例では約90度)に渡って歯部72が形成されている。歯部72は、円筒カム67が回転するときにガイドピン43がカム溝70に案内されることで昇降するワイパ40が退避位置と払拭位置を除く昇降ストロークの中央領域(途中領域)にあるときに、歯車64と直接噛合できるように円筒カム67の所定の部位に形成されている。したがって、歯車64が回転するときには、ワイパ40が昇降ストロークの途中領域にあるときに歯車64から歯部72に動力が直接伝達されるので、円筒カム67は確実に回動する。また、円筒カム67の外周面上において歯部72が形成されていない部分は、歯車64と噛合できない円弧面状の周面となっており、ガイドピン43がカム溝70の両端近傍に位置する回動位置にある円筒カム67は、歯車64と噛合できない。このため、円筒歯車66が歯部72と噛合していないときは、円筒歯車66との接触摩擦力を介してのみ円筒カム67に回転が伝達されることになる。したがって、ガイドピン43がカム溝70の一端(第1端面70a)に当たると、摩擦クラッチ68に滑りが発生して円筒歯車66が空回りし、円筒カム67のそれ以上の回動(正転)が規制されるようになっている。また、ガイドピン43がカム溝70の他端(第2端面70b)に当たったときも、同様に、摩擦クラッチ68に滑りが発生して円筒歯車66が空回りし、円筒カム67のそれ以上の回動(逆転)が規制される。このように摩擦クラッチギヤ機構65は、円筒歯車66が正転/逆転のどちらの方向に回転し続けた場合も、円筒カム67が所定の角度範囲でのみ往復回動する有限回動範囲型の機構に構成されている。

次に、図14を用いてワイピング装置の昇降動作について説明する。なお、同図においてはワイパと動力伝達機構の間に位置するフレーム51の一部を省略している。図14(a)は、円筒カム67が第1回動位置にあり、ガイドピン43がカム溝70の第1端面70aの近傍に位置し、ワイパ40は退避位置に配置されている。キャップ100が退避位置にあるときはストッパ86が係止穴71に挿入してワイパ40は上昇不能にロックされる。キャップ100が封止位置に配置されると、ストッパ86が係止穴71から抜け出て、この状態で円筒カム67を正転させる方向の動力が入力されると、ワイパ40は上昇を開始する。

図14(b)は、円筒カム67が第1回動位置から所定量(第1回動位置と第2回動位置間の回動量の半分(例えば約30度))だけ正転し、ガイドピン43がカム溝70の案内経路上の中間に位置し、ワイパ40は退避位置と払拭位置との中間位置にある。このようにワイパ40が昇降ストロークの途中に位置するときは、歯車64と歯部72が噛合し、歯車64の回転が円筒カム67に直接伝達され、ワイパ40が確実に上昇または下降する。

図14(c)は、円筒カム67が第2回動位置にあるときの状態である。ガイドピン43は第2端面70bの近傍に位置し、ワイパ40は払拭位置にセットされている。
よって、ワイパ40が図14(a)の退避位置にある状態で円筒カム67が正転すると、ワイパ40は退避位置から図14(b)の中間位置を経て図14(c)の払拭位置に配置される。一方、ワイパ40が図14(c)の払拭位置にある状態で円筒カム67が逆転すると、ワイパ40は払拭位置から図14(b)の中間位置を経て図14(a)の退避位置に配置される。

<キャッピング装置>
次にキャッピング装置について詳細に説明する。
ガイドフレーム部52は左右方向に対峙する一対の側壁52a,52bを有し、両側壁52a,52bには、一対の案内孔(第1の案内孔58、第2の案内孔59)がそれぞれ形成されている。第1および第2の案内孔58,59は、記録ヘッド18の移動方向(フレーム51の長手方向)にフレーム51の後端側から前端側へ向かって徐々に高くなる斜状に形成されている。そして、ガイドフレーム部52には、一対の案内孔58,59の底面によってスロープが形成されている。

第1の案内孔58には、水平な下段部58a、傾斜部58b、および水平な上段部58cが連続して形成されている。また、第2の案内孔59には、水平な下段部59a、傾斜部59b、および水平な上段部59cが連続して形成されている。なお、第1の案内孔58および第2の案内孔59のうち少なくとも一つは、一端側が開放された切り欠き、または案内溝(案内凹部)に置き替えることができる。また、これらの案内孔58,59によって、カムが構成されている。

スライダ80には、一方の側面81aの前側に第1の支持ピン82、側面81aの後側に第2の支持ピン83が、それぞれ外方に向かうように突出形成されている。同様に、他方の側面81bからも、第1の支持ピン84、第2の支持ピン85が、それぞれ外方に向かうように突出形成されている。このうち、第1の支持ピン82,84は、第1の案内孔58に挿入され、第2の支持ピン83,85は、第2の案内孔59に挿入されるようになっている。なお、これら第1の支持ピン82,84、および第2の支持ピン83,85は、上述のカムに対するカムフォロワを構成している。

これら第1の支持ピン82,84、および第2の支持ピン83,85が、各案内孔58,59に沿ってスライドすることにより、スライダ80はフレーム51に対してスライド自在となる。スライダ80は、記録ヘッド18の移動方向(図4では上下方向)にスライドでき、フレーム51に対して前方(図4では上方)へスライドしたときに持ち上がり、後方(図4では下方)へスライドして戻るときに沈み込むようになっている。

図6に示すように、メンテナンスユニット50の裏面側には、一方の側壁52aの底部前側に突設されたバネ受け部52cと、スライダ80の底部後方寄り位置に突設されたバネ受け部88との間にコイルバネ115(引張りバネ)が掛け渡された状態に装着されている。スライダ80は、コイルバネ115によって後側(印刷領域側)および下方側に向かって付勢されている。なお、上述の案内孔58,59および支持ピン82〜85は、キャリッジ12の移動を後述するキャップ100の上下方向の移動に変換する手段を構成している。

このスライダ80は、図3に示すように、一端側(前方側)が高く、他端側(後方側)が低くなる二段形状をなしている。このうち、図4に示すように、他端側の低い段の底部87には、コイルバネ120(圧縮バネ)が、キャップ100の軸心と軸心を一致させた状態に組付けられている。キャップ100は、コイルバネ120により上方へ付勢された状態で、スライダ80に対して高さ方向にスライド可能に組み付けられている。キャップ100のスライド可能な範囲の上限位置と下限位置は、スライダ80との係合により規制されている。例えば図3、図4に示すように、スライダ80のガイド部89,90にキャップ100の前端中央部および後端側の左右両端部がガイドされることで、キャップ100は上限位置が規制された状態で上下方向にスライド可能に支持されている。また、キャップ100には一対のフランジ部112が左右方向外側に延出しており、フランジ部112がスライダ80の低い段を囲む一対の側面81a,81bの上端部分に衝突することにより、キャップ100の下限位置が規定されている。また、キャップ100の左右端部からは一対のL字状のガイド腕部91が上方に延出しており、キャップ100が封止位置に上昇したときに一対のガイド腕部91が記録ヘッド18の左右側壁を挟持するようにガイドできるようになっている。

また、低い段の底部87には、コイルバネ120と軸心を一致させるように円孔95(図6参照)が形成されており、スライダ80の裏面側に突出したキャップ100の接続管(図示せず)に接続されたチューブ30が円孔95から導出している。このチューブ30は吸引ポンプ29の負圧側に導入されている。

また、図3および図4に示すように、このスライダ80の前端部には、前述の突出部材98が上方に突出するように一対形成されている。この突出部材98は、図9に示すように、キャリッジ12がホームポジションへ移動する際にその下部前端面12bが衝突する部分であり、かかるキャリッジ12の衝突によってスライダ80は前側に移動し、スライダ80が持ち上がった状態となる。なお、スライダ80、案内孔58,59を有するフレーム51等によって、キャップ100を昇降させる移動手段(移動機構)が構成されている。

キャップ100は、その本体となるキャップホルダ101と、囲い形状に形成された弾性部材、例えばゴム材(エラストマ等)からなる封止壁102とを有している。本例では、封止壁102は、2色成形によって樹脂成型品であるキャップ100の本体と一体的に設けられている。なお、本例では、封止壁102の囲い形状は、その平面形状が矩形をなすように形成されている。また、キャップ100のうち封止壁102で囲まれた凹部には、液体吸収部材110が収容されている。チューブ30は、液体吸収部材110が収容された凹部の底部に形成された通孔と連通しており、キャップ100の内側空間がチューブ30を通じて吸引ポンプ29と連通している。

次に、上記のように構成された記録装置およびクリーニング装置の作用を説明する。
記録用紙17が給紙・搬送(紙送り)・排紙される際は、電動モータ27が正転駆動される。給紙ローラ32の回転により給紙された記録用紙17は、一対のローラ23,24に挟持され、電動モータ27が引き続き正転駆動されることにより搬送駆動用のローラ23が回転し続け、給紙に連続して記録用紙17の搬送が行われる。この搬送の途中で記録用紙17の先端が紙検出用のセンサSに検出されると、制御部33は、記録用紙17をそのセンサSの検出位置からそのときの頭出し位置に応じた設定紙送り量だけさらに搬送(順送)させ、その搬送が終わると電動モータ27を正転駆動させて頭出し処理を行う。ここで、制御部33は、ホストコンピュータ(図示せず)から受信した印刷データからトップマージン等の印刷設定情報を取得しており、トップマージンの情報から頭出し位置を求めている。こうして記録用紙17が頭出し位置を超えた位置まで一旦搬送(順送)された後、引き戻され(逆送され)て頭出しされ、さらにその後、電動モータ27を僅かに正転駆動させてバックラッシュ取りが行われることにより、精度の高い頭出し処理が行われる。このように記録用紙17を頭出し時に順送の後に逆送を加える制御方法については、これ以外にも、例えば記録ヘッド18よりも排紙側の位置に紙検出用センサが配設されている機種については、紙検出用センサにより記録用紙17の先端を検出してから所定量の逆送動作を与えることにより頭出しする制御を採用する場合が挙げられる。その他、記録用紙17がローラ23,24等に詰まる、いわゆる紙ジャムが発生したときに記録用紙17を給紙側から抜き取るために、操作パネルの所定のスイッチが操作されると、制御部33が電動モータ27を逆転駆動させ、ローラ23,24等を逆転させて記録用紙17を逆送させる制御を採用する場合が挙げられる。

ここで、頭出しの際に電動モータ27が正転駆動されると、動力伝達機構60の入力用の歯車61が逆転する。歯車61の逆転は、ポンプ歯車63を逆転させるため、吸引ポンプ29はレリース状態に保持される。また、歯車61の逆転は、歯車64を介して摩擦クラッチギヤ機構65にも伝達される。このときワイパ40およびキャップ100は共に退避位置に配置されているので、スライダ80が下降位置にあってストッパ86は円筒カム67の係止穴71に挿入された状態にある。またワイパ40のガイドピン43は、円筒カム67のカム溝70内において第1端面70a近傍に位置している。よって、摩擦クラッチギヤ機構65に逆転方向の回転が伝達されても、ストッパ86による係止およびガイドピン43の第1端面70aへの当接による規制によって、円筒カム67に所定値を超える負荷がかかるので、摩擦クラッチ68に滑りが発生し、円筒歯車66が空回りするのみで円筒カム67が回転することはない。この結果、ワイパ40は退避位置に保持される。

また、頭出し動作の最後に記録用紙17の逆送のために電動モータ27が逆転駆動されたときは、歯車61が正転する。歯車61が正転することによりポンプ歯車63が正転するが、このように記録用紙17のバックフィード量が、ポンプ歯車63の遅延部材の機能により遅延される回転量以内に収まる場合は、吸引ポンプ29は駆動されない。一方、そのバックフィード量が、遅延部材の機能により遅延される遅延回転量を超える場合は、吸引ポンプ29が駆動されて負圧を発生することになるが、この頭出し処理時にはキャリッジ12は印刷開始位置に向かって既にホームポジションから離れているので、キャップ100において単に空吸引動作がなされるだけで何ら不都合はない。また、この逆送の際にもワイパ40は、円筒カム67がストッパ86の係止により回動不能にロックされていることから、退避位置に保持される。

記録用紙17の頭出しが終わると、キャリッジ12の主走査方向(図1におけるX方向)への移動と、記録用紙17の副走査方向(図1におけるY方向)の所定量の移動とが交互に行われ、この主走査過程で記録ヘッド18からインクが吐出(噴射)されることにより記録用紙17に印刷データに応じた所定の文字列や画像等が印刷される。

その後、例えばユーザが記録不良を認識してクリーニングスイッチ28を操作した場合、タイマ39が設定時間を計時してクリーニング時期(インク吸引動作時期)になった場合には、クリーニング動作が実行される。このクリーニング動作時には、キャリッジ12が印刷領域からホームポジション側に移動する。

制御部33は、キャリッジモータ16を制御してキャリッジ12をホームポジションへ移動させる。キャリッジ12は印刷領域を出てホームポジションに到達する手前で、突出部材98と係合し、さらにこれを押し込みながらホームポジションまで進むことで、スライダ80が案内孔58,59に案内されて前方へスライドしながら上方へ持ち上がる。このスライダ80の上昇に伴ってキャップ100が退避位置から封止位置へ上昇して、ノズル形成面18aを封止する。また、このスライダ80の前方へのスライドに伴ってストッパ86が係止位置から係止解除位置へ移動し、係止穴71から抜け出ることで、キャップ100の上昇に連動してストッパ86の円筒カム67への係止が解除される。

エンコーダ36からの信号に基づき把握しているキャリッジ12の移動位置が、クリーニング位置(ホームポジション)に到達したことを認識すると、制御部33は、クリーニング動作を開始すべく、モータ駆動回路35に逆転信号を送出する。この結果、電動モータ27が逆転駆動され、歯車61が正転し、これによりポンプ歯車63が正転する。そして、ポンプ歯車63が遅延部材の機能による所定の遅延回転量(例えば半回転量)の回転を終えた後、ポンプ歯車63の動力が吸引ポンプ29の駆動軸に伝達され、吸引ポンプ29の駆動が開始される。この吸引ポンプ29の駆動によるポンプ作用によってキャップ100の内部空間に負圧が与えられ、ノズル形成面18aのノズル開口からインクが吸引排出される。そして、吸引排出された廃液はキャップ100から吸引ポンプ29を通って廃液タンク31に排出される。

一方、この吸引ポンプ29の駆動に前後し、入力用の歯車61の正転により、これに噛合する歯車64が正転する。この歯車64の回転は摩擦クラッチギヤ機構65に伝達される。このとき、ストッパ86は係止穴71から抜け出ており、円筒カム67はロックが解除された状態にあるため、歯車64の回転が円筒歯車66に伝達されると、円筒カム67は円筒歯車66と一体に正転し、第1回動位置(図11(a))から第2回動位置(図13(a))まで回動する。

この回動の途中過程で、図12(a)に示すように歯車64は歯部72と噛合し、歯車64の回転力が円筒カム67に直接伝達される。このため、ワイパ40が移動範囲の途中領域を上昇するときは、インクが付着、固化したりして摺動箇所の摩擦抵抗などが原因で負荷に多少の変動があったり、摩擦クラッチ68のクラッチ面の接触摩擦抵抗に多少の変動があって多少滑り易くなっていても、円筒カム67を確実に正転させることができる。このため、ワイパ40を確実に払拭位置へ上昇させることができる。

こうして円筒カム67が、第1回動位置(図11(a))から、歯部72が歯車64と噛合する回動途中の状態(図12(a))を経て、第2回動位置(図13(a))まで回動することにより、カム溝70に案内されたガイドピン43が、ワイパ40の昇降ストロークに等しい距離だけ上方に変位する。この結果、ワイパ40は退避位置から払拭位置まで上昇する。このとき円筒カム67が第2回動位置に至る直前で、歯車64が歯部72の終端を超えて噛合しなくなり、その後、摩擦クラッチ68を介して円筒歯車66から伝達される動力により円筒カム67が少量正転した直後に、ガイドピン43がカム溝70の第1端面70aに当たる。これにより、円筒カム67は第2回動位置に到達すると回動を停止し、この回動の停止によって、ワイパ40は払拭位置にて停止する。こうしてワイパ40は、円筒カム67が第1回動位置から第2回動位置に正転することにより、図14(a)に示す退避位置から、同図(b)に示す途中過程の状態を経て、同図(c)に示す退避位置に配置される。

その後、インク吸引動作中にあっては、吸引ポンプ29を駆動させるために電動モータ27の逆転駆動が継続されるが、ガイドピン43がカム溝70の第1端面70aに当接して円筒カム67のそれ以上の正転が規制される。このため、摩擦クラッチ68が滑って、円筒歯車66が空回りすることにより、円筒カム67は第2回動位置に保持される(図13(a))。この結果、ワイパ40が払拭位置に保持されるとともに、電動モータ27が吸引動作のために逆転駆動され続けても摩擦クラッチ68が切れる(滑る)ことで、摩擦クラッチ68(クラッチ面)より動力伝達方向下流側に位置する円筒カム67を含む構成部品に過大な負荷がかかることが回避される。

インク吸引動作終了後、キャリッジ12はホームポジションから、印刷領域側に向かって移動する。この移動途中で、コイルバネ115により後方へ付勢されているスライダ80は、キャリッジ12の移動に追従して後方へ移動し、支持ピン82〜85が、それぞれ第1の案内孔58、第2の案内孔59に沿って案内されることにより、その後方へスライドする過程で下降する。このスライダ80の下降過程で、キャップ100によるノズル形成面18aの封止が解除され、キャップ100は退避位置に戻る。

そして、スライダ80が最下降位置に到達してから、さらにキャリッジ12が所定距離(例えば10〜20mm)だけ印刷領域側へ移動してワイピングポジションを通過する。この通過過程において、払拭位置に待機したワイパ40のワイピング部材42にノズル形成面18aを摺接させることにより、ノズル形成面18aの払拭(ワイピング)が行われる。このワイピングにより、ノズル形成面18aに付着したインクが掻き取られるとともに、ノズル孔内のインクのメニスカスが整えられる。

このワイピングが終了したとき(キャリッジ12がワイピングポジションを通過したとき)には、スライダ80がすでに最下降してストッパ86が係止位置に戻っており(図13(b)→図13(c))、ストッパ86が図13(a)に示す第2回動位置にある円筒カム67の凹部73に挿入された状態にある。このようにストッパ86が凹部73に挿入されることにより、キャップ100をストッパ86が係止穴71に挿入されているときの下限位置と略等しい位置まで下降させることができる。また、凹部73が存在することで、スライダ80の下降時にコイルバネ115の付勢力によりストッパ86が円筒カム67に強く衝突することを回避でき、動力伝達機構60の構成部品に徒に衝撃を与えることが回避される。

エンコーダ36からの信号に基づき把握しているキャリッジ12の移動位置が、ワイピング終了位置に到達したことを認識すると、制御部33は、モータ駆動回路35に正転信号を送出する。この結果、電動モータ27が正転駆動され、円筒カム67が、第2回動位置(図13(a))から第1回動位置(図11(a))まで逆転する。このとき、斜面74の存在により、ストッパ86は逆転する過程の円筒カム67のどこにも係止しないように円筒カム67への係止が阻止されている。このため、ストッパ86は、図13(d)に示すように斜面74を乗り上げて凹部73から抜け出て、さらに円筒カム67の端面上を、円弧軌跡を描きながら相対移動して係止穴71に至り、この係止穴71に挿入される。このように円筒カム67は、ストッパ86に係止されることなく、第2回動位置から第1回動位置まで逆転することができる。この円筒カム67の逆転により、カム溝70に案内されたガイドピン43は、ワイパ40の昇降ストロークに等しい距離だけ下方へ変位する。この結果、ワイパ40は払拭位置から退避位置に下降する。このワイパ40の下降過程においても、下降途中の領域で歯車64が歯部72と噛合し(図12(a))、歯車64の回転力が円筒カム67に直接伝達されるため、ワイパ40を確実に退避位置まで下降させることができる。

そして、ワイパ40が退避位置まで下降すると、ガイドピン43がカム溝70の第2端面70bに当接して、円筒カム67のそれ以上の逆転が規制された状態となる。このため、クリーニング終了後、電動モータ27が紙送りなどの目的で正転駆動されても、摩擦クラッチ68が滑って円筒歯車66が空回りすることで、摩擦クラッチ68(クラッチ面)より動力伝達方向下流側に位置する、図11(a)に示す第1回動位置に停止している円筒カム67を含む構成部品に過大に負荷がかかることが回避される。なお、ワイパ40を退避位置に戻すための動作は、クリーニング後に最初に記録用紙17を給紙するために電動モータ27が正転駆動されるときに一緒に行ってもよい。

また、記録装置10では、他のクリーニングとしてフラッシングが行われる。タイマ39がフラッシングの間隔時間の設定時間を計時する毎に、キャリッジ12をフラッシングポジションへ移動させ、記録ヘッド18を廃液受け部(図示せず)と対向する位置に配置し、記録ヘッド18から廃液受け部に向かってインク滴を空吐出するフラッシングを行う。このとき制御部33は、記録ヘッド18に印刷データとは関係のない駆動信号を印加し、記録ヘッド18のノズル孔からインク滴を吐出させる。このフラッシングのときは、ワイピングは行われない。もちろん、フラッシング後にワイピングを行ってもよい。例えばフラッシングをキャップ100に向かってインク滴を吐出する構成とし、キャップ100が退避位置と封止位置との中間位置まで上昇するキャリッジ位置をフラッシングポジションとし、キャップ100が中間位置まで上昇した段階でストッパ86が係止穴71から抜け出てその係止が解除されるようにする。こうすることで、フラッシング時にストッパ86の係止を解除して、ワイパ40を払拭位置に上昇させることができ、フラッシング後にワイピングを実施することができる。フラッシング終了後、キャリッジ12は、フラッシングポジションから再び印刷領域に移動し、記録ヘッド18による記録動作を再開する。さらにワイピングだけを行うクリーニングを実施することもでき、この場合、キャリッジ12はストッパ86が係止穴71から抜け出る位置(ホームポジションより所定距離だけ印刷領域側の所定位置)まで移動し、ワイパ40が払拭位置へ上昇した後、その位置から印刷領域側へ復動してワイピングを行う。

なお、本実施形態では、頭出し動作の際の逆送について対策を取ったが、紙ジャムの際に記録用紙を逆送させて給紙口側から抜き取る機能などを追加してもよい。この場合、紙ジャム発生時にキャリッジがホームポジション(クリーニング位置)に位置する可能性がある場合は、次の制御を加えるとよい。すなわち、制御部33が、逆送動作を開始するに当たり、キャリッジ12がクリーニング位置にあることを認識した場合、キャリッジモータ16を駆動制御して、キャリッジ12を印刷領域側へ少量移動させてキャップとノズル形成面との間に隙間を開ける制御を行う。こうすれば、記録用紙の逆送時に吸引ポンプ29が駆動されてキャップ100に負圧が与えられても、隙間の存在により、空吸引となるだけで記録ヘッドに対するインク吸引動作は行われないうえ、ストッパ86が円筒カム67を係止することでワイパ40は作動不能にロックされる。このため、バックフィード量に制限なく記録用紙17を逆送させることが可能となる。

以上、上記した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)キャップ100が退避位置にあるクリーニング以外のときは、ストッパ86が係止穴71に挿入されて円筒カム67を回転不能にロックするので、記録用紙17の頭出し動作の最後に逆送動作を入れるなど搬送系の制御により電動モータ27が逆転駆動されても、ワイパ40を上昇させることなく退避位置に保持できる。このため、その後、キャリッジ12がホームポジションに移動したときに、記録ヘッド18がワイパ40と接触する事態を回避できる。また、特許文献2に記載された伝達遅延手段を設けた場合のように遅延回転量以下のバックフィード量に限定されず記録用紙17を逆送させることができる。このように伝達遅延手段の遅延回転量を超えるバックフィード量の逆送が可能となることから、例えば紙ジャムが発生したときに操作パネルのスイッチを操作して記録用紙17を逆送させるなど、記録装置10に逆送に関する他の機能を追加し易くなる。

また、円筒カム67に斜面74を設けたので、ワイピングを終えてワイパ40を払拭位置から退避位置へ移動させる時に既にストッパ86が係止位置に戻っていても、ストッパ86が斜面74を乗り上げて凹部73から抜け出すことで、円筒カム67のワイパ退避方向への回動(逆転)を妨げるストッパ86の係止を阻止できる。よって、ワイピング終了時点においても、電動モータ27を正転駆動させればワイパ40を退避位置に戻すことができる。よって、ワイピング終了後にワイパ40が払拭位置に放置されることがないので、クリーニング後にキャリッジ12が再びホームポジションに移動するときに、記録ヘッド18がワイパ40と接触する事態を回避できる。

ここで、ノズル形成面18aとワイピング部材42との不要な接触は、例えばノズル形成面18aの摩耗を促進し、ノズル形成面18aに施されている撥液層を侵し、ワイピング後に適正に吐出できる吐出回数(つまりクリーニング間隔)を低下させることになり、記録ヘッド18の寿命低下に繋がる。また、ワイピング部材42の先端形状によりワイピング方向が一方向に決まっており、その一方向のワイピング動作のみにより適正なワイピング特性が得られる場合がある。この場合、ワイピング部材42とノズル形成面18aとの不適切な方向での接触によりノズル形成面18aに、ワイピング部材42に適正な方向で摺接すれば本来払拭されるべきインクが残存するなどのインク残存異常が起こり得る。これに対し、本実施形態によれば、ノズル形成面18aとワイピング部材42との不要な接触を回避できるとともに、ワイピング部材42とノズル形成面18aとの不適切な方向での接触を回避できるので、上記の問題を解消できる。

また、ワイパ40をワイピング終了後に退避位置に下降させるためには、本実施形態の方法以外にも、例えばキャリッジを再度ホームポジションに移動させてスライダを再度上昇させ、ストッパを斜面のない凹部から一旦抜き出してから、電動モータ27を正転駆動させる方法も考えられる。しかし、この方法を採用した場合、キャリッジ12を再度ホームポジションに移動させるという余分な動作が加わるため、印刷のスループットの悪化を招く。これに対し、本実施形態によれば、このようなキャリッジ12の余分な動作も伴わないので、印刷のスループットを低下させることもなく、ワイパ40を適切に作動させることができる。

(2)スライダ80にストッパ86を設け、また動力伝達機構60の構成部品の一つである円筒カム67(可動体、カム体)に被係止部としての係止穴71を形成し、スライダ80が下降位置にあるクリーニング以外の時期に、ストッパ86を係止穴71に係止させる構成とした。このため、クリーニング以外の時期は、簡単な構成で、ワイピング装置を作動不能にロックすることができる。また、ストッパ86は円筒カム67に形成された係止穴71に挿入される構成なので、ストッパ86および係止穴71を追加しても、クリーニング装置の部品収容スペースはほとんど増えず、このような係止機構を設けた割にクリーニング装置を小型に構成することができる。さらに、係止阻止手段が円筒カム67の凹部73の内壁面に形成した斜面74なので、係止阻止手段を設けた割にクリーニング装置を小型に構成することができる。

(3)円筒カム67に凹部73を設けたことにより、コイルバネ115の付勢力によりストッパ86が係止解除位置へ復帰するときに円筒カム67に当たる衝撃を緩和または解消でき、動力伝達機構60に徒に衝撃を与えることを回避できる。

(4)摩擦クラッチギヤ機構65を採用し、例えば吸引動作のために電動モータ27が逆転駆動され続けても、ワイパ40が払拭位置に上昇し終わった後は、摩擦クラッチ68が滑って電動モータ27から円筒カム67への動力の伝達が切れるようにしたので、ワイピング装置に過度の負荷がかかることを回避できる。

(5)円筒カム67に歯部72を形成し、ワイパ40の昇降ストロークの途中過程において、歯車64と歯部72との噛合により、歯車64の動力を円筒カム67に直接伝達できるようにしたので、ワイパ40を確実に上昇および下降させることができる。このため、ワイパ40の昇降時に、例えば摺動箇所の摩擦抵抗が多少変動して負荷が大きくなったり、摩擦クラッチ68の接触摩擦抵抗力が多少滑り易くなる側に変動したりしても、ワイパ40をタイミング遅れなく確実に昇降させることができる。例えばワイパを昇降できなかったり、昇降のタイミングが遅れたりして、その後のワイピングを適切に行えなかったり、ワイパが記録ヘッド18と接触する事態を招いたりすることを防止できる。

(6)ストッパ86に係止させる被係止用の部品としてカム体である円筒カム67を選択したので、カム体以外に被係止用の部品を動力伝達機構60の構成部品として設ける必要がなく、動力伝達機構60の部品点数を少なく済ませられる。このため、少ない部品点数で動力伝達機構60をコンパクトに構成でき、メンテナンスユニット50の小型化を実現できる。

(7)摩擦クラッチギヤ機構65(クラッチ手段)を構成する一部品にカム溝70を設けて、カム体である円筒カム67を構成し、摩擦クラッチギヤ機構65とカム体とで部品を共有するようにした。このため、少ない部品点数で動力伝達機構60をコンパクトに構成できるので、メンテナンスユニット50の小型化を実現できる。

(8)摩擦クラッチギヤ機構65を構成する一部品に係止穴71(被係止部)を設けて、ストッパ86の係止先となる被係止用の部品(円筒カム67)を構成し、摩擦クラッチギヤ機構65と被係止用の部品とで部品を共有するようにした。このため、少ない部品点数で動力伝達機構60をコンパクトに構成でき、メンテナンスユニット50の小型化を実現できる。

(9)円筒カム67を所定回動範囲内で往復回動させる有限回動範囲型のワイパ昇降機構を採用するとともに、吸引ポンプ29とワイピング装置の回転駆動源を共通の電動モータ27とした。このため、吸引ポンプ29をインク吸引動作に必要な時間だけ駆動し続けても、円筒カム67の回動がガイドピン43により規制された時点で、摩擦クラッチ68が滑って摩擦クラッチギヤ機構65の接続が切れることで、ワイパ40を払拭位置に保持できる。このように払拭位置に一旦達したワイパ40は、電動モータ27がそれ以上駆動され続けてもその位置に保持されるので、吸引ポンプ29を必要な時間だけ駆動させ続けることができる。

(10)メンテナンスユニット50の回転駆動源として、元々記録装置10に備わった紙送りモータ(電動モータ27)を流用する構成としたので、メンテナンスユニット50専用の電動モータを追加する必要がない。このため、記録装置10に搭載されるべき電動モータの数を増やさずに済む。さらに電動モータ27は、給紙装置、排紙装置および吸引ポンプ29の回転駆動源も兼ねるので、記録装置10に搭載されるべき電動モータの数を少なく抑えることができる。このため、電動モータの配設スペースを狭く抑えられ、記録装置10の小型化に寄与できる。

(11)最下降位置に配置されたスライダ80と前後方向(キャリッジ移動方向)に相対する位置に摩擦クラッチギヤ機構65を配置している。このため、スライダ80のうち円筒カム67と相対する延出部80aの後端面箇所からストッパ86を円筒カム67に向かって突出させるとともに、円筒カム67のストッパ相対箇所に係止穴71を形成するだけの比較的簡単な構成で係止機構を実現することができる。

(12)さらに最下降位置に配置されたスライダ80と前後方向に相対する位置にワイパ40を配置し、ワイパ40を、摩擦クラッチギヤ機構65のうち係止穴71を有する被係止用の構成部品(円筒カム67)と相対させるようにした。このため、ワイパ40からガイドピン43を円筒カム67に向かって突設するとともに、円筒カム67のガイドピン相対箇所にカム溝70を形成するだけの比較的簡単な構成で変換手段を実現することができる。

(13)スライダ80の左右幅方向の中心線と、ワイパ40の左右幅方向中心線と、円筒カム67の軸心とが、左右方向(Y方向)において略一致するように円筒カム67を配置している。このため、ストッパ86の突設位置をスライダ80の中心線近傍に設定でき、しかも円筒カム67の下端部寄りとなる比較的低い位置に係止穴71を配置し、円筒カム67の軸心を挟んで係止穴71と反対側となる上側部分にカム溝70を配置するレイアウトを採用することが可能となる。よって、円筒カム67の下端部に係止穴71が配置されていることから、ワイパ40の下側を通る経路でストッパ86を差し込むことができる。しかも円筒カム67の回動をワイパ40の昇降運動に変換できる回転中心より上側の箇所でガイドピン43と係合させることができる。これによりカム溝70と係止穴71を一つの回動体(円筒カム67)に配置することができる。

尚、発明の実施の形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように変更してもよい。
(変形例1)上記実施形態では、スライダにストッパを一体形成し、スライダの昇降動作に連動してストッパが動く構成としたが、ストッパはスライダと一体構造であることに限定されない。例えばストッパをスライダとは別の機構とし、キャリッジのクリーニング位置への移動過程でキャリッジの係合部が被係合部を押し込むことによりストッパが係止位置から係止解除位置へ作動される機構を採用してもよい。この場合、キャリッジのこの移動はスライダを押してキャップも上昇させるので、このストッパ機構を採用する場合も、ストッパはキャップの上昇に連動(追従)して解除される構成となる。

(変形例2)前記実施形態では、係止阻止手段(移動許容面)を斜面74としたが、斜面に限定されない。ストッパ86が係止されうる段差のない面であればよい。例えば曲面からなる面でもよい。この場合、曲面は凹面であってもよいし凸面であってもよい。また、ストッパの摺動軌跡上に斜面や曲面が複数あるものであってもよい。このような曲面であっても係止手段(ストッパ)による係止は阻止できる。さらに移動許容面は平坦面であってもよい。

(変形例3)前記実施形態では、ストッパが係止される被係止部(係止穴71)を有する可動体(回動体)と、ワイパを退避位置と払拭位置とに移動させるカム体とを、一つの可動体(回動体)である円筒カム67が兼ねる構成としたが、これに限定されない。例えば、ストッパが係止される被係止部(係止穴71)を有する可動体と、ワイパのカムフォロア(ガイドピン43)と係合するカム部(カム溝70)を有するカム体とを、別々に備えた構成としてもよい。この構成によれば、ストッパ86とガイドピン43の配置位置の自由度が高まるので、クリーニング装置の構成部品のレイアウトの自由度を高めることができる。

(変形例4)前記実施形態では、クラッチ手段(摩擦クラッチギヤ機構)を構成する回動体(円筒カム67)に被係止部を設け、ストッパが係止される被係止部(係止穴71)を有する可動体を、前記クラッチ手段の前記回動体が兼ねる構成としたが、これに限定されない。例えば被係止部(係止穴71)を有する可動体と、クラッチ手段を構成する一部品である回動体とを別々に備えた構成としてもよい。この構成によれば、クラッチ手段の配置位置をストッパが係止可能な位置に制限する必要がなくなるので、クラッチ手段およびストッパの配置位置の自由度が高まり、クリーニング装置の構成部品のレイアウトの自由度を高めることができる。

(変形例5)前記実施形態では、クラッチ手段(摩擦クラッチギヤ機構)を構成する回動体にカム部を設け、ワイパを退避位置と払拭位置とに移動させるカム体(円筒カム67)を、前記クラッチ手段の回動体が兼ねる構成としたが、これに限定されない。例えば、クラッチ手段を構成する回動体と、ワイパのカムフォロア(ガイドピン43)と係合するカム部(カム溝70)を有するカム体とを、別々に備えた構成としてもよい。この構成によれば、クラッチ手段とカム体の配置位置の自由度が高まるので、クリーニング装置の構成部品のレイアウトの自由度を高めることができる。

(変形例6)前記実施形態では、移動許容面としての斜面を円筒カム67に形成したが、これに限定されない。ストッパに移動許容面を設けることもできる。例えば凹部73が斜面を有しない断面矩形状の凹部であり、この凹部にストッパが挿入された状態において、ワイパを払拭位置から退避位置へ移動させる方向への可動体(円筒カム67)の回動を許容できるように、ストッパ86が凹部から抜け出しできる移動許容面としての斜面または曲面をストッパに形成する。また、移動許容面は、可動体(回動体、カム体)とストッパのうち少なくとも一方に設けられていれば足り、例えば両方に設けても構わない。

(変形例7)ストッパが係止される被係止部を、凹状の係止穴(凹部)としたが、貫通孔であってもよい。すなわち凹部または貫通孔などの刳り抜き部であればよい。さらに、被係止部が、可動体に設けられた凸部であり、ストッパの先端部に前記凸部と係合できる刳り抜き部(凹部または貫通孔等)が形成された構成としてもよい。

(変形例8)前記実施形態では、キャップの移動手段として、キャリッジの移動に連動してスライダ80をスライドさせるスライダ駆動方式の移動手段を備えたクリーニング装置に本発明を適用したが、キャップを鉛直方向に昇降させる直動式の移動手段を備えたクリーニング装置に本発明を適用してもよい。すなわち、キャップの支持体を昇降させる移動機構が直動式の場合、キャップ100の支持体(キャップを上方へ付勢する状態に支持する支持ホルダ)にストッパを設け、支持体が下降されると、ストッパが円筒カムの係止穴に挿入される機構を採用する。この機構としては、例えば支持体の底部にキャリッジ移動方向と平行な水平方向に移動可能にストッパを設け、このストッパをバネにより係止穴71から退避する(抜け出る)方向に付勢する。さらに、支持体には下方から押されるとレバー作用によりストッパをバネの付勢力に抗して係止穴側へ水平に押し出すレバーが設けられ、このレバーの被操作部が支持体の底部側に位置している。支持体が下降すると、被操作部がフレームの底面に配置された当接部材に衝突して、レバー作用によって、ストッパがバネの付勢力に抗して水平に押し出され、係止穴に挿入される。なお、直動式の移動手段は、回転駆動源をワイパと共通とした構成であることが好ましい。

(変形例9)前記実施形態では、キャップを往復移動させる移動機構(スライダ80、案内孔58,59、コイルバネ115等)を流用して、その構成要素の一つであるスライダ80にストッパ86を設けることで係止機構を構築したが、これに限定されない。また、保守部材をワイパとしていたが、ワイパとキャップのうち少なくとも一方であればよい。例えば一つの回転駆動源からの動力によりワイパとキャップの両方を作動させる動力伝達機構は、クラッチ手段と、該クラッチ手段のクラッチ面より動力伝達経路下流側にワイパ移動用およびキャップ移動用のカム体とを備えるように構成する。そして、動力伝達機構のクラッチ面より動力伝達経路下流側に位置する可動体(カム体、クラッチ手段を構成する回動体を含む)に被係止部を設け、該可動体の被係止部にストッパを係止させる構成とする。

ストッパを有する係止機構としては、キャリッジがクリーニング位置に到達する直前の過程でキャリッジ(液体噴射ヘッドを含む)の一部と係合するレバーを備え、このレバーの操作によりストッパを係止位置と係止解除位置に移動させる機構を採用する。また、この係止機構には、ストッパを係止位置に移動させる方向の付勢力をレバーに与えるバネ(付勢手段)が備えられる。キャリッジはクリーニング位置に到達する過程でレバーの被係合部に当たってこれを押してその押し込み力により該レバーが回動することでストッパが係止位置に配置され、一方、キャリッジがクリーニング位置から離れる過程で、レバーがバネの付勢力により復帰方向へ回動することによりストッパが係止解除位置に配置される。係止阻止手段については、前記実施形態及び変形例のうちいずれか一つの構成を採用する。

この構成によれば、キャリッジがクリーニング位置を離れた後であっても、ワイパとキャップのうち保守位置にある少なくとも一方を退避位置に戻す方向への可動体(回動体)の回動を許容するように、係止阻止手段により、ストッパによる可動体への係止が阻止される。ここで、保守部材の少なくとも一つがキャップであり、キャップが退避位置へ退避し終わる前にストッパが係止位置に戻る場合について補足する。ここでは、キャップとワイパが共通の回転駆動源で作動される場合を例とする。まず吸引動作終了後に、電動モータを所定回転量だけ正転駆動させることで、キャップを少量下降させてノズル形成面に摺動させない程度の隙間を確保するとともにワイパを払拭位置に配置し、その後、キャリッジの移動を開始させる。このときワイパをノズル形成面が摺接できる払拭位置に待機させておくため、ワイピング終了まで回転駆動源を一時停止したまま保持する。そして、ワイピング終了後に回転駆動源を再駆動してキャップおよびワイパを退避位置へ下降させる手順を踏むこととする。この回転駆動源を再駆動させるときには、キャリッジがクリーニング位置を離れたことでストッパが係止位置に戻っているが、係止阻止手段により、キャップおよびワイパを退避位置へ戻すことができる。なお、キャップを支持する支持体(キャップホルダ)にワイピング部材が一体に取着された構成において、このキャップの移動手段に本発明の動力伝達機構を採用し、さらに係止機構および係止阻止手段を追加して、本発明を適用することもできる。
(変形例10)前記実施形態では、回転駆動源として紙送りモータを用い、クリーニング装置のちのワイピング装置、給紙系・搬送系・排紙系の各駆動装置および吸引ポンプを共有の回転駆動源としたが、これに限定されない。例えば吸引ポンプの回転駆動源を共有せず、給紙系・搬送系・排紙系の各駆動装置のうち少なくとも一つとワイピング装置の回転駆動源を共有した構成としてもよい。また、回転駆動源としては、ポンプモータまたは専用モータを採用してもよく、ポンプモータまたは専用モータから動力をもらい、メンテナンスユニットのワイパ駆動用のギヤを連動させる構成としてもよい。さらに、電動式のキャッピング装置を採用し、このキャッピング装置の回転駆動源をワイピング装置の回転駆動源として用いてもよい。また、給紙・搬送・排紙系の装置およびクリーニング系の装置以外に記録装置に装備される他の装置の回転駆動源を、ワイピング装置の回転駆動源として用いる構成とすることも可能である。

(変形例11)ワイパ40を昇降させる途中過程において円筒カム67に摩擦クラッチ68に滑りを発生させるほどの過度の負荷がかかる心配がない場合は、歯部72は廃止することもできる。この構成によっても、ワイパ40が昇降する途中過程においても摩擦クラッチ68の接触摩擦力により円筒歯車66と円筒カム67が一体に回動することによりワイパ40をほぼ確実に昇降させることができる。

(変形例12)前記実施形態では、カム体を、回転駆動源からの動力により回転する円板状の回転体(円筒カム67)としたが、カム体は回転体に限定されない。例えばカム体を、扇形状、L字形状など所定形状を有するレバーとし、回転駆動源からの動力により揺動運動する揺動体であってもよい。

(変形例13)キャップの移動は昇降に限定されず、水平方向の往復移動でもよい。例えばクリーニング位置に到達する手前でキャリッジに押された動力によってキャップが真横に進み、この段階でロックが外れ、その後、キャップが上昇してノズル形成面を封止する構成を採用することができる。このよう経路にキャップを移動させる機構としては、例えばスライダの支持ピンが挿入される案内孔が水平部と鉛直部(急勾配斜部)を連続する形で有し、キャップを搭載するスライダは支持ピンが水平部に案内されるときに略水平に移動し、その後少しの斜部を経て鉛直部に案内されるときに上下方向に移動する構成が挙げられる。また、液滴着弾面(記録面)が縦になるように配置された媒体(記録用紙)の部分に対して水平方向に液体を噴射する水平噴射タイプの液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置においては、キャップおよびワイパを略水平方向に移動させてノズル形成面に対して離接させる構成であってもよい。

(変形例14)ワイパ40(ワイパ)を昇降させる構成としたが、ワイパはキャリッジ移動方向および上下方向に直交する略水平方向(前記実施形態の記録装置では副走査方向Y)にスライド(略水平移動)させる構成を採用することができる。この場合、キャリッジがクリーニング位置(例えばホームポジション)に移動した後(払拭位置にあるワイパと接触する恐れのある位置を少なくとも通過後)に、ワイパは前記略水平方向に退避位置から払拭位置へ移動するようにする。そして、キャリッジがクリーニング位置から移動してワイピングが完了後、ワイパは前記略水平方向に払拭位置から退避位置に移動するようにする。このようにワイパの移動方向が略水平方向であっても、係止阻止手段を設けて、係止位置にあるストッパが、第2回動位置にある可動体(円筒カム67)に係止されることを阻止する構成の採用により、ワイパを払拭位置から退避位置へ復帰させることができる。

(変形例15)前記実施形態では、吸引動作に連続してワイピングしたが、吸引動作なしでキャッピング状態からワイピングを行うようにしてもよい。この場合、吸引ポンプ29を作動させない程度の回動量で電動モータ27を逆転駆動させてワイパ40のみを払拭位置へ移動させるようにする。また、吸引ポンプとワイピング装置の回転駆動源を別々とし、ワイピング装置側の回転駆動源のみを駆動させるようにしてもよい。

(変形例16)前記実施形態では、液体噴射ヘッドから液体を排出させる手段として吸引排出手段を採用し、吸引排出手段の一部を構成する吸引ポンプを設けたが、吸引以外の方式で液体を排出させる手段を設けてもよい。例えば、吸引ポンプに替え、液体噴射ヘッド内の液室を加圧手段により加圧してノズルから液体を排出する加圧方式の液体排出手段を採用し、加圧方式により液体をキャップに排出する構成を採用することもできる。この場合、クリーニング装置から吸引ポンプは廃止される。

(変形例17)クラッチ手段は、摩擦クラッチギヤ機構のように、下流側の負荷が小さいうちは接触面の接触摩擦力を介して動力伝達され、下流側に大きな負荷がかかると接触面に滑りが発生して動力伝達不能となる摩擦クラッチを有する摩擦クラッチ手段に限定されない。摩擦以外の方法で動力伝達される機構を採用し、下流側の負荷が小さいうちはその機構による機械的な係合により動力伝達され、下流側に大きな負荷がかかると、その機構による機械的な係合が外れて動力伝達不能となるクラッチ手段を採用することもできる。このような係合機構としては、係合する方向へバネ等の弾性体により付勢されてクラッチ手段を構成する歯車の面から突出するように押し出される係合部と、前記弾性体の付勢力により前記歯車の面から突出する係合部と係合するようにクラッチ手段を構成する回動体に設けられた被係合部と、動力伝達方向下流側から所定値を超える大きな負荷を受けると、前記弾性体の付勢力に抗して係合部と被係合部との係合が外れる係合解除手段(例えば係合部と被係合部のうち少なくとも一方に形成された曲面など)とを有するものが挙げられる。なお、このようなクラッチ手段では、係合部と被係合部との係合面がクラッチ面となる。

(変形例18)前記実施形態では、可動体(回動体、カム体)である円筒カム67の運動を回動としたが、可動体の運動は回動に限定されない。例えば直線経路または曲線経路上を移動して可動体が位置を変化させる移動の運動であってもよい。例えば直線経路上を移動する可動体としてはラック・ピニオン機構を構成するラックが挙げられる。また、直線経路上を移動する可動体の構成としては、回動体のカム溝に係入された軸部(カムフォロア)を有する可動体が挙げられる。また、曲線経路上を移動する可動体としては、回動体の端面上に設けられた軸部と連結された可動体であって、回動体の回動運動に従って円弧状の案内経路に沿って案内されて円弧軌跡を描くように移動する可動体が挙げられる。このような移動の運動をする可動体に被係止部を設け、ストッパに係止される構成としてもよい。

(変形例19)前記実施形態では、クラッチ手段を含む動力伝達機構60をメンテナンスユニット50のフレーム51に一体に組付けた構成としたが、動力伝達機構60のうちクラッチ手段の部分がフレーム51以外の部分、例えば記録装置の基体に組付けられた構成でも構わない。この場合、クラッチ手段を含まない動力伝達機構の部分を有するメンテナンスユニットと、基体に組付けられたクラッチ手段を含む動力伝達機構の部分とにより、クリーニング装置が構成されることになる。

(変形例20)前記実施形態では、キャリッジを有する記録装置10であったが、キャリッジを有さず複数の液体噴射ヘッドが列状に固定された液体噴射装置に、本発明のクリーニング装置を採用することもできる。例えば液体噴射装置には、液体噴射処理(記録処理)中の液体噴射ヘッドと干渉しない待機位置と、液体噴射ヘッドと相対する下方位置(作業位置)とにクリーニング装置(メンテナンスユニット)を移動させる移動機構が設けられる。クリーニング装置が作業位置に配置された状態でクリーニング作業は行われ、ワイピング時はワイパをノズル形成面と平行に移動させることでノズル形成面を払拭する。このクリーニング装置に本発明を適用した場合も、保守部材としてのワイパを適切に作動させるという同様の効果が得られる。

(変形例21)前記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式の記録装置10に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の液体(機能材料の粒子が分散されている液状体を含む)を噴射する液体噴射装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に、液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭するクリーニングを行うワイパを有する本発明のクリーニング装置を適用することができる。

以下、前記実施形態および各変形例から把握される技術的思想を記載する。
(1)請求項2乃至11のいずれか一項の液体噴射装置におけるクリーニング装置において、前記可動体は、該可動体が前記ワイパを前記退避位置に配置させたときにとる第1駆動位置において前記ストッパが挿入される前記被係止部としての第1の刳り抜き部(71)と、前記可動体が前記ワイパを封止位置に配置させたときにとる第2駆動位置において前記ストッパが挿入される第2の刳り抜き部(73)とを有しており、前記移動許容面(74)は、前記第2の刳り抜き部に挿入した前記ストッパに係止されることなく前記ワイパを前記払拭位置から前記退避位置に移動させる方向への前記可動体の移動または回動を許容する面であることを特徴とする液体噴射装置におけるクリーニング装置。

これによれば、ストッパがキャップ退避時の係止位置にあるとき、可動体が第1駆動位置と第2駆動位置のどちらに配置されていても、ストッパは第1の刳り抜き部または第2の刳り抜き部に挿入される。よって、ワイパが払拭位置にある状態でキャップが退避位置に移動した時に、係止位置に戻ったストッパが可動部に強く衝突することを回避できる。そして、このような第2の刳り抜き部を可動部に設けても、移動許容面の存在により、可動体をストッパに係止されることなくワイパを退避させる方向に移動又は回動させることができ、ワイパを払拭位置から退避位置に戻すことができる。

(2)請求項2乃至11及び前記技術的思想(1)のいずれか一項において、前記移動手段は、前記キャリッジがクリーニング位置に向かって移動する過程で該キャリッジに押されてスライドするスライダ(80)と、前記スライダが前記キャリッジに押されてスライドするときに前記キャップを退避位置から作動位置へ向かって変位させうる第1方向へ当該スライダを案内する案内手段(58,59,82〜85)と、前記スライダが前記案内手段により前記第1方向とは反対の第2方向へ案内されるように当該スライダを付勢する付勢手段(115)とを備え、前記キャップは前記スライダ上に設けられており、前記キャップの移動に追従して動く前記ストッパは、前記スライダに設けられていることを特徴とする液体噴射装置におけるクリーニング装置。

これによれば、キャリッジの移動に連動してキャップが移動するので、移動手段の構成が簡素になり、クリーニング装置を簡単な構成にすることができる。
(3)前記技術的思想(2)において、前記可動体としてのカム体は、前記キャップを退避位置に移動させたときの位置に配置された前記スライダと相対する位置に配置されており、前記ストッパは前記スライダに対して前記カム体と相対する部位に設けられている。これによれば、キャップを移動させるスライダにストッパを設け、しかもカム体にストッパを係止させる構成を比較的簡単に実現できる。

(4)前記技術的思想(2)において、前記クラッチ手段は、前記キャップを退避位置に移動させたときの位置に配置された前記スライダと相対する位置に配置されており、前記ストッパは前記スライダに対して前記クラッチ手段と相対する部位に設けられている。これによれば、キャップを移動させるスライダにストッパを設け、しかもクラッチ手段のクラッチ面より動力伝達方向下流側の構成部品(回動体)にストッパを係止させる構成を比較的簡単に実現できる。なお、被係止部は回動体に設けられる。

(5)前記技術的思想(4)において、前記ワイパは、前記キャップを退避位置に移動させたときの位置に配置された前記スライダと相対する位置に配置されており、前記クラッチ手段は、当該スライダに対して前記ワイパを挟んで相対する位置に配置され、前記クラッチ手段のクラッチ面より動力伝達方向下流側の構成部品である回動体には前記被係止部および前記カム部が設けられ、該回動体が前記カム体を兼ねている。これによれば、さらに、クラッチ手段の構成部品である回動体がカム体を兼ね部品点数を少なく抑えられ、しかもワイパが回動体に相対する位置に配置されていることから、カム部とワイパのカムフォロアも簡単に構成できる。なお、クリーニング装置は、前記ワイパを移動可能に支持するガイド部(53)を有し、該ガイド部には、前記ストッパが貫通可能な刳り抜き部(53b)が設けられていることが好ましい。これによれば、さらにストッパはワイパのガイド部に妨げられることなく、ガイド部の裏側に位置する回動体(カム体)の被係止部に係止できる。

(6)請求項12又は請求項13に記載のクリーニング装置において、前記保守部材は前記ワイパであって、前記係止機構は、前記キャップを退避位置と作動位置との間で往復移動させる移動機構を含み、当該移動機構は、前記キャップを支持する支持体(80)と、前記キャップを退避位置と作動位置との間で往復移動させられる所定経路に沿って前記支持体を案内する案内手段(58,59,82〜85)と、前記支持体を前記キャップが退避位置へ移動する方向へ付勢する前記付勢手段(115)とを備えており、前記移動機構を構成する前記支持体に前記被係合部及び前記ストッパが設けられることで前記係止機構が構築されていることを特徴とする。これによれば、キャップを移動させる移動機構の一部を流用して係止機構を簡単に構成できる。

本実施形態における記録装置の概略構成を示す斜視図。 記録装置の電気的構成を示すブロック図。 クリーニング装置(メンテナンスユニット)の分解斜視図。 クリーニング装置(メンテナンスユニット)の部分平面図。 クリーニング装置(メンテナンスユニット)の斜視図。 クリーニング装置(メンテナンスユニット)の底面斜視図。 クリーニング装置(メンテナンスユニット)の背面図。 摩擦クラッチギヤ機構の斜視図。 キャリッジがクリーニング位置に配置された状態を示す要部斜視図。 メンテナンスユニットの要部斜視図。 ワイパ昇降時における摩擦クラッチギヤ機構の動作説明図であり、(a)は摩擦クラッチギヤ機構周辺の正面図、(b)は円筒カムの同図(a)のA−A線における模式断面図。 同じく摩擦クラッチギヤ機構の動作説明図であり、(a)は同じく正面図、(b)は同じく模式断面図。 同じく摩擦クラッチギヤ機構の動作説明図であり、(a)は同じく正面図、(b)〜(d)は同じく模式断面図。 (a)〜(c)はワイパの昇降動作を説明するワイピング装置の正面図。

符号の説明

10…液体噴射装置としての記録装置、12…キャリッジ、17…媒体(記録媒体)としての記録用紙、18…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、18a…ノズル形成面、23,24,25,26…搬送駆動部を構成するローラ、27…回転駆動源としての電動モータ(紙送りモータ)、29…吸引ポンプ、40…保守部材としてのワイパ、41…ワイパホルダ、42…ワイピング部材、43…被案内部(カムフォロア)としてのガイドピン、58,59…移動手段および移動機構を構成するとともにスライダの案内手段を構成する案内孔、50…クリーニング装置としてのメンテナンスユニット、51…フレーム、60…動力伝達機構、64…駆動歯車としての歯車、65…摩擦クラッチ手段としての摩擦クラッチギヤ機構、66…摩擦クラッチ手段を構成する歯車としての円筒歯車、67…動力伝達機構および摩擦クラッチ手段を構成するとともに可動体、回動体、カム体としての円筒カム、68…摩擦クラッチ、70…カム部としてのカム溝、71…被係止部としての係止穴、72…歯部、73…凹部、74…係止阻止手段および移動許容面としての斜面、80…移動手段を構成するとともに支持体としてのスライダ、82〜85…移動手段および移動機構を構成するととともにスライダの案内手段を構成する支持ピン、86…係止手段を構成するストッパ、98…被係合部としての突出部材、100…キャップ、115…付勢手段。

Claims (5)

  1. 液体噴射装置に備えられた液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭するクリーニング装置であって、
    前記ノズル形成面を払拭するためのワイパと、
    前記ノズル形成面を封止するためのキャップと、
    前記液体噴射ヘッドから噴射される液体が着弾される媒体を搬送する搬送駆動部と共有される回転駆動源からの動力を入力して伝達するとともに前記ワイパを退避位置と払拭位置とに移動させる動力を出力する動力伝達機構であってその動力伝達経路上にクラッチ手段を有する前記動力伝達機構と、
    前記キャップを退避位置と作動位置とに移動させるとともに前記キャップを搭載したスライダを備えた移動手段であって前記スライダが前記キャップの移動方向に対して斜めの移動経路に沿ってスライド可能に構成されている移動手段と、
    前記スライダの移動に追従して移動可能に設けられた係止手段であって、前記キャップが退避位置にあるときに前記動力伝達機構のうち前記クラッチ手段のクラッチ面より動力伝達方向下流側に位置する一部に係止することで前記ワイパを退避位置にあるときに作動不能にロックさせるとともに、前記キャップが作動位置にあるときに前記動力伝達機構の前記一部への係止を解除する係止手段と、
    前記キャップが退避位置にあっても前記係止手段は前記ワイパが退避位置にないときの位置にある前記動力伝達機構の一部には係されず前記ワイパの退避位置への移動を許容し、前記動力伝達機構に入力された動力により前記ワイパが前記退避位置へ移動して前記動力伝達機構の一部が前記ワイパを前記退避位置に配置するときの位置に配置されると、前記係止手段が該動力伝達機構の一部に係止される係止阻止手段と
    を備えたことを特徴とする液体噴射装置におけるクリーニング装置。
  2. 液体噴射ヘッドを有するキャリッジが移動する過程で前記液体噴射ヘッドのノズル形成面をワイパに摺接させることにより払拭するクリーニング装置であって、
    前記ノズル形成面を払拭するためのワイパと、
    前記ワイパを払拭位置と退避位置とに移動させるとともに、前記液体噴射ヘッドから噴射される液体が着弾される媒体を搬送する搬送駆動部と共有される回転駆動源からの動力を入力して伝達する動力伝達機構であって、その動力伝達経路上にクラッチ手段と該クラッチ手段のクラッチ面より動力伝達方向下流側に位置して移動又は回動の運動をして前記ワイパを移動させる可動体とを有する動力伝達機構と、
    前記ノズル形成面を封止するためのキャップと、
    前記キャップを退避位置と作動位置とに移動させるとともに前記キャップを搭載したスライダを備えた移動手段であって前記キャリッジがクリーニング位置に移動する過程で該キャリッジが前記スライダの被係合部に係合して該スライダが押されることにより前記キャップを前記退避位置から前記封止位置に移動させうる移動経路に沿ってスライドする前記スライダと、該スライダを移動経路に沿って移動させるように案内する案内手段と、前記スライダを前記キャップが前記封止位置から前記退避位置へ向かう方向へ付勢する付勢手段とを有し、前記キャリッジが前記クリーニング位置から離れると、前記付勢手段の付勢力により前記スライダが前記キャップを前記封止位置から前記退避位置へ移動させる方向へスライドする構成である前記移動手段と、
    前記スライダの移動に追従して前記可動体に接離可能な方向に動くように設けられるとともに前記キャップを退避位置に配置する位置にある前記スライダにおいて前記可動体と相対する位置に設けられたストッパであって、前記スライダが前記キャップを退避位置に配置させる位置にあるときの係止位置で、前記ワイパが退避位置にあるときの第1駆動位置にある前記可動体に係止し、一方、前記スライダが前記キャップを作動位置に配置させる位置にあるときの係止解除位置で前記係止を解除し、前記ワイパを払拭位置へ移動させる前記可動体の第1駆動を許容するストッパと、
    前記ストッパが前記係止位置にあっても、前記ワイパが払拭位置にあるときの第2駆動位置にある前記可動体に対しては、当該ストッパは係されず前記ワイパを退避させるための第2駆動を許容し、前記動力伝達機構に入力された動力により前記可動体が該第2駆動を行って前記ワイパを退避位置に配置する前記第1駆動位置に配置されると、前記係止位置にある前記ストッパが該第1駆動位置に配置された前記可動体に係止される係止阻止手段と、
    を備えたことを特徴とする液体噴射装置におけるクリーニング装置
  3. 液体噴射ヘッドを有するキャリッジがクリーニング位置に到達した後に前記液体噴射ヘッドのノズル形成面に対してクリーニングのための保守動作を行う液体噴射装置におけるクリーニング装置であって、
    前記ノズル形成面に対する保守動作を行うための保守部材と、
    前記液体噴射ヘッドから噴射される液体が着弾される媒体を搬送する搬送駆動部と共有される回転駆動源からの動力を入力して伝達するとともに前記保守部材を退避位置と保守位置との間で往復移動させる動力を出力する動力伝達機構であってその動力伝達経路上にクラッチ手段を有するとともに、該クラッチ手段のクラッチ面より動力伝達方向下流側に位置するカム体を含み当該カム体は自身の運動を前記保守部材の往復移動の運動に変換するものである当該動力伝達機構と、
    前記動力伝達機構のうち前記クラッチ手段のクラッチ面より動力伝達方向下流側の一部に係止する係止位置と前記一部に係止しない係止解除位置とに移動配置されるストッパを有する係止機構であって、前記キャリッジが前記クリーニング位置に到達する過程で該キャリッジと係合する被係合部を有するスライダと、該スライダの移動に連動して動く前記ストッパと、前記スライダに前記キャリッジとの係合前の位置への復帰のための付勢力を与える付勢手段とを有し、前記スライダが前記キャリッジに押された力を動力として前記ストッパを前記係止解除位置に移動させ、前記キャリッジが前記クリーニング位置から離れる過程において前記付勢手段の付勢力によって前記スライダを移動させることにより前記ストッパを前記係止位置へ移動させる当該係止機構と、
    前記保守部材が退避位置にない場合には前記キャリッジが前記クリーニング位置から離れた後であって前記ストッパが前記係止位置に配置されても、前記ストッパが前記カム体に係されず前記保守部材の退避位置への移動を許容し、前記動力伝達機構に入力された動力により前記カム体が前記保守部材を前記退避位置に移動させるときの位置に配置されると、前記係止位置にある前記ストッパが該カム体に係止される係止阻止手段と、
    を備えたことを特徴とする液体噴射装置におけるクリーニング装置。
  4. 請求項3に記載の液体噴射装置におけるクリーニング装置において、
    前記保守部材は、前記ノズル形成面を払拭するためのワイパと、前記ノズル形成面を封止するためのキャップとのうち少なくとも一方であることを特徴とする液体噴射装置におけるクリーニング装置。
  5. 液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置であって、
    請求項1乃至4のいずれか一項に記載のクリーニング装置を備えたことを特徴とする液体噴射装置
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