JP5150614B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッドのノズルからインクを吐出して、用紙などの記録媒体上に記録を行うインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置における記録ヘッドは、インクを吐出する複数のノズルが形成されたノズル面を有する。このノズル面においては、ノズル付近に付着したインクや塵埃等の異物によりインクが吐出されにくくなったり、インクの吐出方向が変化したりすることを防止するために、クリーニングが行われる。

ノズル面のクリーニングに関して、ワイプ部材によりノズル面のクリーニング（拭き掃除）を行い、ノズル面に付着したインクを除去する技術が知られている。ノズル面のクリーニングの後には、ワイプ部材にインクが付着している。インクが付着した状態でワイプ部材を放置すると、インクが増粘する（粘度が増加する）。増粘したインクが付着した状態で、ワイプ部材によりノズル面のクリーニングを再度行うと、ワイプ部材に付着して増粘したインクがノズル面に再付着して、インクの吐出が乱れやすい。このようなインクの増粘に起因する吐出の乱れを防止するために、ワイプ部材に付着したインクを除去することが一般に行われている。

特許文献１には、記録ヘッドに取り付けたインク吸収体により、増粘したインクをワイプ部材から除去する技術が開示されている。

特開２００７−２１６４９６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、インク吸収体がインクを吸収するにつれてインク除去効果が低下するので、ワイプ部材にインクが残存することがある。このようにワイプ部材にインクが残存するとこのインクが増粘し、この増粘したインクが記録ヘッドのノズル面に再付着することがある。また、インク吸収体に除去されたインクはインク吸収体に蓄積されるので、この蓄積されたインクがワイプ部材に付着し、さらにこのインクがノズル面に再付着することがある。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、増粘したインクが記録ヘッドのノズル面に再付着するのを抑制できるインクジェット記録装置を提供することにある。

本発明のインクジェット記録装置は、複数のノズルが設けられたノズル面を有する記録ヘッドと、前記ノズル面に付着しているインクを拭き取り可能なワイプ部材と、前記ワイプ部材を支持するワイプ支持部材と、前記ワイプ支持部材に着脱可能であり、前記ワイプ支持部材に装着された装着時において前記ワイプ支持部材との間に形成される塞がれた空間に前記ワイプ部材を収容可能なワイプ用キャップ部材と、前記ワイプ支持部材を前記ワイプ用キャップ部材に対して相対移動させる移動手段と、前記移動手段を制御する制御手段と、を備えている。前記制御手段は、前記ワイプ部材によって前記ノズル面を拭き取るワイプモード時には、前記移動手段を制御して前記ワイプ支持部材を前記ワイプ用キャップ部材に対して相対移動させて前記ワイプ用キャップ部材を前記ワイプ支持部材から取り外し、前記ワイプモード後には、前記移動手段を制御して前記ワイプ支持部材を前記ワイプ用キャップ部材に対して相対移動させて前記ワイプ用キャップ部材を前記ワイプ支持部材に装着する。

この構成では、前記移動手段が前記制御手段によって制御されることにより、前記ワイプモード時にはワイプ用キャップ部材がワイプ支持部材から取り外され、前記ワイプモード後にはワイプ用キャップ部材がワイプ支持部材に装着される。この装着時には、ワイプ支持部材とワイプ用キャップ部材との間に形成される塞がれた空間にワイプ部材が収容されるので、ワイプモード時にワイプ部材に付着してワイプ部材に残存するインクが増粘するのを抑制できる。これにより、記録ヘッドのノズル面に増粘したインクが再付着するのを抑制することができる。

また、本発明のインクジェット記録装置は、上下方向に伸縮可能な弾性を有し、下端部に前記ワイプ用キャップ部材を吊り下げて前記ワイプ用キャップ部材を上下方向に移動可能に支持するキャップ支持部材をさらに備えていてもよい。この場合、前記ワイプ用キャップ部材は、前記ワイプ部材及び前記ワイプ支持部材の上方に配置され、前記着脱時に前記ワイプ部材の出入り口となる開口部が下部に設けられており、前記制御手段は、前記移動手段を制御して前記ワイプ支持部材を前記ワイプ用キャップ部材に対して上下方向に相対移動させて前記ワイプ用キャップ部材に着脱する構成であるのがよい。

この構成では、ワイプ用キャップ部材が弾性を有する前記キャップ支持部材によって上下方向に移動可能に支持されているので、ワイプ支持部材をワイプ用キャップ部材に対して上下方向に相対移動させてワイプ用キャップ部材に着脱する際の衝撃がキャップ支持部材の弾性によって緩和される。また、上記のようにキャップ支持部材の下端部にワイプ用キャップ部材を吊り下げた簡単な構造であるので、インクジェット記録装置の構造が複雑化するのを抑制できる。

また、本発明のインクジェット記録装置は、前記ノズル面に対向配置して前記ノズル面を覆うヘッド用キャップ部材をさらに備えていてもよい。この場合、前記制御手段は、記録媒体に画像を形成する画像形成モード、前記ヘッド用キャップ部材によって前記ノズル面を覆うヘッドキャップモード、及び前記ワイプモードのモード切り替えが可能であり、前記移動手段を制御して、前記画像形成モード時及び前記ヘッドキャップモード時には、前記ワイプ用キャップ部材を前記ワイプ支持部材に装着し、前記ワイプモード時には、前記ワイプ支持部材を前記画像形成モード時及び前記ヘッドキャップモード時よりも下方に配置して前記ワイプ用キャップ部材を前記ワイプ支持部材から取り外す構成であるのがよい。

この構成では、ワイプモード時にはワイプ用キャップ部材をワイプ支持部材から取り外してワイプ部材によりノズル面を拭き取る一方で、画像形成モード時及びヘッドキャップモード時にはワイプ用キャップ部材をワイプ支持部材に装着してワイプ部材に付着したインクの増粘を抑制することができる。

また、前記キャップ支持部材の弾性及び長さは、前記装着時に前記ワイプ用キャップ部材が前記ワイプ支持部材側に付勢された状態となるように調整されているのが好ましい。

この構成では、前記装着時にワイプ用キャップ部材がワイプ支持部材側に付勢されるので、ワイプ用キャップ部材がワイプ支持部材に対して位置ずれしたり、浮いたりするのを抑制することができる。これにより、ワイプ支持部材とワイプ用キャップ部材との間に形成される前記空間は、塞がれた状態に安定的に維持される。

また、前記ワイプ用キャップ部材の前記開口部の周縁部、及びこの周縁部が前記装着時に対向する前記ワイプ支持部材の対向部の少なくとも一方に取り付けられ、前記装着時において前記周縁部と前記対向部との間に介在する弾性部材をさらに備えているのが好ましい。

この構成では、前記装着時において前記周縁部と前記対向部との間に介在する弾性部材をさらに備えているので、ワイプ支持部材とワイプ用キャップ部材との間に形成される前記空間の密閉性を高めることができる。これにより、ワイプモード時にワイプ部材に付着するインクの増粘が進行するのをさらに抑制することができる。また、この構成では、ワイプ用キャップ部材を装着した前記装着時にワイプ支持部材がワイプ用キャップ部材から受ける押圧力、及び前記着脱時にワイプ支持部材がワイプ用キャップ部材から受ける衝撃力が、前記弾性部材の弾性によって緩和される。これにより、前記押圧力や衝撃力に起因してワイプ支持部材と記録ヘッドとの相対位置がずれるのを抑制することができるので、ワイプモードにおける前記相対位置を精度よく維持でき、インクの拭き取り効果を長期にわたって維持することができる。

以上説明したように、本発明によれば、増粘したインクが記録ヘッドのノズル面に再付着するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録装置の概略を示す構成図である。 前記インクジェット記録装置の記録ヘッド、ワイプ用キャップ部材、メンテナンスユニット及び搬送ユニットの位置関係の概略を示す平面図である。 前記インクジェット記録装置の昇降機構により搬送ユニット及びメンテナンスユニットを下降させた状態の概略を示す構成図である。 前記メンテナンスユニットを示す斜視図である。 図４のメンテナンスユニットの枠体を取り外した状態を示す斜視図である。 前記メンテナンスユニットの一部を拡大した斜視図である。 前記メンテナンスユニットを用紙搬送方向の上流側からみたときの側面図であり、ワイプユニットとワイプ用キャップ部材との位置関係を示している。 画像形成モードにおける記録ヘッド、ワイプ用キャップ部材、ワイプユニット及びヘッドキャップユニットの位置関係を示す図である。 図８の一部を拡大した図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ワイプモードの前半の動作を示す概略図である。 （ａ）〜（ｄ）は、ワイプモードの後半の動作を示す概略図である。 （ａ）〜（ｄ）は、ヘッドキャップモードの動作を示す概略図である。

以下、本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録装置について図面を参照しながら詳細に説明する。

＜インクジェット記録装置の全体構造＞
図１に示すインクジェット記録装置１は、外部のコンピュータから受信した画像情報に基づいて記録媒体の一例である用紙Ｐに画像を形成可能なインクジェットプリンタである。この記録装置１は、ケーシング２内に、記録部２０、用紙収納部１０１、用紙搬送路５、搬送ユニット３０、排出部１０３、メンテナンスユニット５０、このメンテナンスユニット５０の移動手段としての昇降機構４０、及びこれらを制御する制御部１３１を備えている。なお、以下の説明において、用紙Ｐが搬送ユニット３０上を搬送されるときの搬送方向を方向Ｄ１とし、これに垂直な方向（用紙Ｐの幅方向）を方向Ｄ２とする。

記録部２０は、図１及び図２に示すように、方向Ｄ１の上流側から順にブラック、シアン、マゼンダ及びイエローの各色に対応した４組（１２個）の記録ヘッド２２（２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ）と、これらを支持するヘッド支持枠体１８とを備えている。各色の記録ヘッド２２に対応して、図略の４台のインクタンクが備えられている。各色のインクは、このインクタンクから各記録ヘッド２２に補給される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｋ」「Ｃ」「Ｍ」「Ｙ」の識別記号は省略する。

１２個の記録ヘッド２２は、後述する搬送ユニット３０の搬送ベルト３１の上方に並べて配置されている。各記録ヘッド２２は、その下面にノズル面２２ａを有している（図９）。ノズル面２２ａには、インクを吐出する複数のノズルが設けられている。ノズル面２２ａは、方向Ｄ２に長い矩形状に形成されている。各記録ヘッド２２は、ノズル面２２ａから用紙Ｐの紙面に略垂直な方向にインクを吐出して画像を形成することが可能なラインタイプのヘッドである。

記録ヘッド２２のインクの吐出方式としては、例えばピエゾ素子を用いてインクを押し出すピエゾ方式や、発熱体によって気泡を発生させ、圧力をかけてインクを吐出するサーマルインクジェット方式など、各種方式を適用することができる。

ヘッド支持枠体１８は、直方体形状を有している。このヘッド支持枠体１８の天板１８ａには、キャップ支持部材としてのばね９２の上端が固定されており、このばね９２の下端部にはワイプ用キャップ部材９１が取り付けられている。ワイプ用キャップ部材９１及びばね９２の詳細については後述する。

用紙収納部１０１は、用紙Ｐを収納可能であり、記録部２０の下部に配置されている。用紙収納部１０１は、用紙が収納される給紙カセット３と、用紙搬送路５に用紙を供給するための用紙供給ローラ４とを有している。

用紙搬送路５は、この用紙搬送路５の上流側に配置されたローラ１０２と用紙を一旦停止させて斜め補正等を行った後、用紙を搬送ユニット３０へ送り出すレジストローラ６とを有している。

搬送ユニット３０は、記録部２０の下方に配置されている。この搬送ユニット３０は、用紙Ｐを記録部２０に供給し、この記録部２０により表面に画像が形成された用紙Ｐを排出部１０３に搬送する。搬送ユニット３０は、フレーム３６、ローラ３２，３３，３４、搬送ベルト３１、及び用紙保持機構３５を有している。

ローラ３２，３３，３４は、方向Ｄ１に所定の間隔を隔ててフレーム３６に回転自在に支持されている。

搬送ベルト３１は、無端ベルトになっており、ローラ３２，３３，３４に架け渡されている。搬送ベルト３１は、ローラ３３とローラ３２の間に位置する部分の上面が用紙Ｐの搬送面４７として機能する。この搬送面４７は、複数の記録ヘッド２２のノズル面２２ａに対向している。

用紙保持機構３５は、搬送ベルト３１の搬送面４７の下方において搬送面４７に沿って記録部２０に対向する位置に配置されている。この用紙保持機構３５は、そのケースの上面に多数の空気吸引用の孔（図示せず）を有し、これらの孔を通じて外部の空気をケースの内部に吸引することができる。また、搬送ベルト３１にも、多数の空気吸引用の孔（図示せず）が設けられている。したがって、用紙保持機構３５により空気が吸引されると、用紙Ｐが搬送ベルト３１の上面に吸着されるので、用紙Ｐを安定して搬送することができる。

昇降機構４０は、搬送ユニット３０の下方に配置された一対の偏心カム４１，４２を有している。偏心カム４１，４２は、軸部４１ｂ，４２ｂが図略の支持部材にそれぞれ支持されており、これらの軸部４１ｂ，４２ｂを中心に図略の駆動モータによってそれぞれ回動する。偏心カム４１，４２は、複数のベアリング４１ａ，４２ａをそれぞれ有しており、これらのベアリング４１ａ，４２ａが搬送ユニット３０のフレーム３６に当接した状態で搬送ユニット３０を支持している。搬送ユニット３０は、偏心カム４１，４２が軸部４１ｂ，４２ｂを中心に回動することにより上下方向に移動する。

図１は、偏心カム４１，４２がほぼ鉛直方向に起立して搬送ユニット３０が持ち上げられた状態を示している。この状態から偏心カム４１，４２が互いに内側に向いて回転すると、図３に示すように搬送ユニット３０が下降する。

記録部２０により用紙Ｐに画像が形成される画像形成モードにおいては、搬送ユニット３０は、昇降機構４０により持ち上げられて、図１に示すように記録ヘッド２２のノズル面２２ａに近接した位置に配置される。この近接位置は、ノズル面２２ａと用紙Ｐとの間が印刷に適した間隔となるように調整されている。

一方、後述するワイプモード（吐出回復モード）、ヘッドキャップモードなどにおいては、搬送ユニット３０は、昇降機構４０により下降して、図３に示すように記録ヘッド２２と離隔した位置に移動する。なお、搬送ユニット３０の高さは、偏心カム４１，４２の回転角度を調節することによって適宜調節することができる。

排出部１０３は、乾燥装置７、排出ローラ８、排出口９、及び排出トレイ１０を備えている。乾燥装置７は、搬送ユニット３０の方向Ｄ１の下流側に配置されている。記録部２０において用紙Ｐに吐出されたインクは乾燥装置７によって乾燥する。インクが乾燥した用紙Ｐは、排出ローラ８によって排出口９に送られ、ケーシング２の側面から外部に延設された排出トレイ１０に排出される。

制御部１３１は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラムなどのデータが記憶されているメモリ（ＲＯＭ）、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するためのメモリ（ＲＡＭ）などで構成されている。この制御部１３１は、昇降機構４０、後述する第１移動機構、第２移動機構などの動作を制御する。

＜メンテナンスユニット＞
次に、メンテナンスユニット５０について説明する。

図４〜７に示すように、メンテナンスユニット５０は、枠体８１、この枠体８１に支持された４つのワイプユニット８２（８２Ｋ，８２Ｃ，８２Ｍ，８２Ｙ）、枠体８１に支持された４つのヘッドキャップユニット８３（８３Ｋ，８３Ｃ，８３Ｍ，８３Ｙ）、ガイドレール１１１〜１１４、モータＭ１，Ｍ２、及びシャフトＳ１，Ｓ２を備えている。

ガイドレール１１１，１１３、モータＭ１、及びシャフトＳ１は、ワイプユニット８２を記録ヘッド２２に対して移動させる第１移動機構として機能する。ガイドレール１１２，１１４、モータＭ２、及びシャフトＳ２は、ヘッドキャップユニット８３を記録ヘッド２２に対して移動させる第２移動機構として機能する。

各ワイプユニット８２及び各ヘッドキャップユニット８３は、平面視したときに、方向Ｄ１の寸法が短く、これに垂直な方向Ｄ２の寸法が長い長尺の長方形状を有している。また、各ワイプユニット８２及び各ヘッドキャップユニット８３は、図７に示すように方向Ｄ１の上流側からみたときに、厚みが小さく方向Ｄ２に長い扁平な形状を有している。ワイプユニット及びヘッドキャップユニット８３の詳細については後述する。

図４に示すように、枠体８１は、長尺状の４つの枠部材８１ａ〜８１ｄが平面視で長方形状に組み合わされたものであり、これらの枠部材８１ａ〜８１ｄにより囲まれた空間にワイプユニット８２及びヘッドキャップユニット８３が配置されている。枠体８１内の前記空間において、各ワイプユニット８２はヘッドキャップユニット８３の上方にそれぞれ配置されている。

図４〜図６に示すように、４つの枠部材８１ａ〜８１ｄのうち、方向Ｄ２の一方側に配置され、方向Ｄ１に延びる枠部材８１ｃは、方向Ｄ１に延びる４つの長孔１１６を有している。４つの長孔１１６のうちの２つは、枠部材８１ｃの上部に設けられており、これらの長孔１１６の下部に残りの２つが設けられている。上部に設けられた２つの長孔１１６は、ガイドレール１１１に沿って（ワイプユニット８２が配置されている位置に沿って）形成されている。下部に設けられた２つの長孔１１６は、ガイドレール１１２に沿って（ヘッドキャップユニット８３が配置されている位置に沿って）形成されている。

また、方向Ｄ２の他方側に配置され、方向Ｄ１に延びる枠部材８１ｄは、枠部材８１ｃの４つの長孔１１６に対向する位置に同形状の４つの長孔１１６を有している。

ガイドレール１１１，１１２は、枠部材８１ｃの内側にこの枠部材８１ｃと略平行にそれぞれ配置されている。ガイドレール１１２は、ガイドレール１１１の下方に配置されている。一方、ガイドレール１１３，１１４は、枠部材８１ｄの内側にこの枠部材８１ｄと略平行にそれぞれ配置されている。ガイドレール１１４は、ガイドレール１１３の下方に配置されている。

図５に示すように、ガイドレール１１１及びガイドレール１１３は、各ワイプユニット８２の端部をそれぞれ支持している。各ワイプユニット８２の端部は、ねじ１１７によりガイドレール１１１，１１３に固定されている。隣り合うワイプユニット８２同士の間隔は、これらの間に記録ヘッド２２が配置可能な大きさに調整されている。

同様に、ガイドレール１１２及びガイドレール１１４は、各ヘッドキャップユニット８３の端部をそれぞれ支持している。各ヘッドキャップユニット８３の端部は、ねじ１１７によりガイドレール１１２，１１４に固定されている。隣り合うヘッドキャップユニット８３同士の間隔は、これらの間に記録ヘッド２２が配置可能な大きさに調整されている。

ガイドレール１１１は、枠部材８１ｃ側に突出する２つの突起部１１５を有している。一方の突起部１１５は、方向Ｄ１の上流側の位置（ワイプユニット８２Ｋとワイプユニット８２Ｃとの間の位置）に設けられ、他方の突起部１１５は、方向Ｄ１の下流側の位置（ワイプユニット８２Ｍとワイプユニット８２Ｙとの間の位置）に設けられている。同様に、ガイドレール１１２は、枠部材８１ｃ側に突出する２つの突起部１１５を有している。一方の突起部１１５は、ヘッドキャップユニット８３Ｋとヘッドキャップユニット８３Ｃとの間の位置に設けられ、他方の突起部１１５は、ヘッドキャップユニット８３Ｍとヘッドキャップユニット８３Ｙとの間の位置に設けられている。また、ガイドレール１１３，１１４は、ガイドレール１１１，１１２の突起部１１５に対して方向Ｄ２に対向する位置に同様の突起部１１５をそれぞれ有している。

ガイドレール１１１の２つの突起部１１５は、枠部材８１ｃの上側の２つの長孔１１６にそれぞれ係合しており、ガイドレール１１３の２つの突起部１１５は、枠部材８１ｄの上側の２つの長孔１１６にそれぞれ係合している。これらの突起部１１５は、各長孔１１６の長手方向の開口範囲内において方向Ｄ１に沿って移動可能である。

同様に、ガイドレール１１２の２つの突起部１１５は、枠部材８１ｃの下側の２つの長孔１１６にそれぞれ係合しており、ガイドレール１１４の２つの突起部１１５は、枠部材８１ｄの下側の２つの長孔１１６にそれぞれ係合している。これらの突起部１１５は、各長孔１１６の長手方向の開口範囲内において方向Ｄ１に沿って移動可能である。

このようにガイドレール１１１〜１１４は、突起部１１５と長孔１１６との係合によって枠体８１に対して方向Ｄ１に沿ってスライド移動可能に支持されている。したがって、４つのワイプユニット８２は、ガイドレール１１１及びガイドレール１１３のスライド移動に伴って方向Ｄ１にスライド移動し、４つのヘッドキャップユニット８３は、ガイドレール１１２及びガイドレール１１４のスライド移動に伴って方向Ｄ１にスライド移動する。

図４及び図６に示すように、シャフトＳ１は、枠部材８１ｃの方向Ｄ１側の端部と枠部材８１ｄの方向Ｄ１側の端部に回転自在に支持されている。また、シャフトＳ２は、シャフトＳ１の下方に配置されており、枠部材８１ｃの方向Ｄ１側の端部と枠部材８１ｄの方向Ｄ１側の端部に回転自在に支持されている。

シャフトＳ１は、枠部材８１ｄ側の端部に歯車状の駆動ギアＧ１を有している。この駆動ギアＧ１は、ガイドレール１１３の方向Ｄ１側の端部にライン状に設けられたラックギアＧ２に歯合している。また、シャフトＳ２は、枠部材８１ｄ側の端部に歯車状の駆動ギアＧ３を有している。この駆動ギアＧ３は、ガイドレール１１４の方向Ｄ１側の端部にライン状に設けられたラックギアＧ４に歯合している。

なお、図示を省略しているが、シャフトＳ１は、枠部材８１ｃ側の端部にもギアＧ１を有しており、このギアＧ１は、ガイドレール１１１の方向Ｄ１側の端部に設けられたギアＧ２に歯合している。同様に図示を省略しているが、シャフトＳ２は、枠部材８１ｃ側の端部にギアＧ３を有しており、このギアＧ３は、ガイドレール１１２の方向Ｄ１側の端部に設けられたギアＧ４に歯合している。

図６に示すように、モータＭ１は、枠部材８１ｄにおける方向Ｄ１側の端部の外面に支持部材１１９を介して固定されている。モータＭ２は、モータＭ１の下方に配置され、枠部材８１ｄにおける方向Ｄ１側の端部の外面に支持部材１２０を介して固定されている。モータＭ１の図略の回転軸は、シャフトＳ１の端部に固定されており、モータＭ２の図略の回転軸は、シャフトＳ２の端部に固定されている。

モータＭ１が駆動すると、シャフトＳ１がギアＧ１とともに回転するので、ギアＧ２を有するガイドレール１１１，１１３がワイプユニット８２とともに方向Ｄ１又はその反対方向に移動する。移動方向は、モータＭ１の回転方向を反転させることにより変えることができる。同様に、モータＭ２の回転によりガイドレール１１２，１１４がヘッドキャップユニット８３とともに方向Ｄ１又はその反対方向に移動する。

図８は、画像形成モードにおける記録ヘッド２２、ワイプユニット８２及びヘッドキャップユニット８３の位置関係を示している。この画像形成モードにおいては、ワイプユニット８２及びヘッドキャップユニット８３は、画像形成の邪魔にならないように、対応する記録ヘッド２２の横の位置、すなわち方向Ｄ１の反対方向側の退避位置に退避している。

図９に示すように、各ワイプユニット８２は、ワイプ支持部材としてのワイプトレイ１２２、ワイプ部材１１８、固定部材１２１、及びインク案内片１２５を有している。

各ワイプトレイ１２２は、長方形状の底板部１２２ａとこの底板部１２２ａの周縁から上方に延設された側壁部１２２ｂとを有し、上部に開口部１２２ｃを有している。

各ワイプユニット８２は、固定部材１２１を介してワイプトレイ１２２に支持された３つのワイプ部材１１８を有している。各ワイプ部材１１８は、各組の３つの記録ヘッド２２にそれぞれ対応する位置に設けられている。図４及び図９に示すように、各ワイプ部材１１８は、方向Ｄ２に長く、下半分が固定部材１２１に接触し、上半分が固定部材１２１よりも高さ方向に突出した長尺で扁平な形状を有する弾性部材である。

３つのワイプ部材１１８のうち２つは、方向Ｄ１側に配置され、残り１つはこれらのワイプ部材１１８よりも方向Ｄ１の反対側に配置されている。方向Ｄ１側の２つは、所定の間隔をあけてワイプユニット８２の長手方向の両側に配置され、残り１つは、前記２つのワイプ部材１１８のほぼ中間に配置されている。

各ワイプ部材１１８にワイピングされたインクは、ワイプ部材１１８を伝って下方に移動しインク案内片１２５を経由してワイプトレイ１２２に収容される。収容されたインクは、例えば図略のポンプなどにより吸引されてインク回収口１２６を通じて回収される。

図９に示すように、各ヘッドキャップユニット８３は、キャップトレイ１２３、及びヘッド用キャップ部材１２４を有している。各ヘッドキャップユニット８３は、３つのヘッド用キャップ部材１２４を有しており、これらが各組の３つの記録ヘッド２２のノズル面２２ａをそれぞれ塞ぐ。

各キャップトレイ１２３は、ワイプトレイ１２２の底板部１２２ａとほぼ同じ大きさを有する底板部１２３ａと、この底板部１２３ａの周縁から上方に延設された側壁部１２３ｂとを有している。

各ヘッド用キャップ部材１２４は、対応する記録ヘッド２２の下端部の形状に適合するように形成されている。すなわち、各ヘッド用キャップ部材１２４は、記録ヘッド２２のノズル形成領域Ｎをカバーできる大きさの開口部１２４ａを有し、この開口部１２４ａの周縁に沿って配設されたゴム１２４ｂを有している。

また、３つのヘッド用キャップ部材１２４は、これらの間をつなぐ天板部１２８と、この天板部１２８の周縁から下方に延びる延設部１２９とともに蓋部を構成している。この蓋部は、キャップトレイ１２３の上部の開口を塞いでいる。

＜ワイプ用キャップ部材＞
図２、図７、図８及び図９に示すように、記録装置１は、４つのワイプ用キャップ部材９１を備えている。各ワイプ用キャップ部材９１は、直方体形状を有する箱体である。各ワイプ用キャップ部材９１は、対応するワイプトレイ１２２の上方にそれぞれ配置されている。各ワイプ用キャップ部材９１は、対応するワイプトレイ１２２に着脱可能であり、前記着脱時にワイプ部材１１８の出入り口となる開口部９１ａが下部に設けられている。

各ワイプ用キャップ部材９１における方向Ｄ１及び方向Ｄ２の寸法は、対応するワイプトレイ１２２とほぼ同程度である。図９に示すように、装着時には、ワイプ用キャップ部材９１の開口部９１ａの周縁部９１ｂとワイプトレイ１２２の開口部１２２ｃの周縁部（対向部）１２２ｄとが対向する。ワイプ用キャップ部材９１の周縁部９１ｂには、全周にわたってほぼ同じ厚みの弾性部材９３が取り付けられている。この弾性部材９３は、前記装着時には周縁部９１ｂと周縁部１２２ｄとの間に介在する。これにより、ワイプ用キャップ部材９１は、ワイプトレイ１２２に装着された装着時には、ワイプトレイ１２２との間に塞がれた密閉空間を形成できる。この密閉空間にはワイプ部材１１８が収容される（図９）。

弾性部材９３の材料としては、弾性を有する合成ゴムや合成樹脂などを用いることができる。具体的には、弾性部材９３の材料としては、例えばウレタンゴム、シリコーンゴムなどが挙げられる。

各ワイプ用キャップ部材９１は、キャップ支持部材としての複数のばね９２に支持されている。本実施形態では、前記複数のばね９２は、図７に示すように上下方向に伸縮可能な弾性を有する３つのコイルばねである。各ばね９２は、その上端部がヘッド支持枠体１８の天板１８ａに固定されており、下端部がワイプ用キャップ部材９１の上面に固定されている。これにより、各ワイプ用キャップ部材９１は、複数のばね９２に吊り下げられて上下方向に移動可能に支持されている。

ばね９２の弾性及び長さは、後述する各モードにおいてワイプ用キャップ部材９１がワイプトレイ１２２に対して着脱されるように調整されている。また、ばね９２の弾性及び長さは、装着時（画像形成モード時及びヘッドキャップモード時）においてワイプ用キャップ部材９１がワイプトレイ１２２側に付勢された状態となるように調整されている。ここで、ワイプ用キャップ部材９１がワイプトレイ１２２側に付勢された状態とは、前記装着時において、ばね９２の弾性によりばね９２がワイプ用キャップ部材９１を上向き引っ張る力又は下向きに押す力と、ワイプ用キャップ部材９１の重さとを合わせた力が下方に向いていて、ワイプ用キャップ部材９１がワイプトレイ１２２を下方に押している状態のことをいう。

制御部１３１は、用紙Ｐに画像を形成する画像形成モード、ヘッド用キャップ部材１２４によってノズル面２２ａを覆うヘッドキャップモード、及びワイプ部材１１８によってノズル面２２ａを拭き取るワイプモードのモード切り替えが可能である。

制御部１３１は、昇降機構４０を制御して、画像形成モード時及びヘッドキャップモード時には、ワイプ用キャップ部材９１をワイプトレイ１２２に装着し、ワイプモード時には、ワイプトレイ１２２を画像形成モード時及びヘッドキャップモード時よりも下方に配置してワイプ用キャップ部材９１をワイプトレイ１２２から取り外す。

以下、各モードについて詳細に説明する。

＜画像形成モード＞
まず、記録装置１の画像形成モードの動作について説明する。

外部に接続されたコンピュータから画像を形成するための命令が出されると、用紙収納部１０１から搬送ユニット３０へと用紙Ｐが送り出される。そして、用紙Ｐが、搬送ユニット３０の搬送ベルト３１で搬送されているときに、記録ヘッド２２からインクが吐出され、用紙Ｐ上に画像が形成される。そして、画像が形成された用紙Ｐは、排出部１０３のローラ８によって搬送され、排出口９から排出トレイ１０に排出される。

図１０（ａ）は、図１の状態に対応するものであり、画像形成モードにおける記録ヘッド２２、ワイプ用キャップ部材９１、ワイプユニット８２及びヘッドキャップユニット８３との位置関係を示している。この画像形成モードでは、各ワイプユニット８２及びキャップユニット８３は、対応する記録ヘッド２２に隣接する退避位置に退避している。

この画像形成モード時におけるワイプユニット８２は、後述するワイプモード時及びヘッドキャップモード時よりも上方に配置されている。図１０（ａ）に示すように、画像形成モードでは、ワイプ用キャップ部材９１は、ワイプトレイ１２２に装着された状態である。このとき、ワイプトレイ１２２は、ワイプ用キャップ部材９１の自重及びばね９２の弾性力によって下方に付勢（押圧）されている。これにより、ワイプ用キャップ部材９１とワイプトレイ１２２に囲まれた空間の密閉状態が高められている。

画像形成動作が終了した後に、所定時間の間、画像形成命令が出されなかった場合や、電源スイッチ（図示しない）がオフにされた場合等には、記録装置１は、画像を形成可能な状態から待機状態へと移行する。この待機状態には、後述するワイプモードとヘッドキャップモードとがある。ワイプモードは、ノズル面２２ａに付着したインクをワイプ部材１１８によって除去し、記録ヘッド２２からの吐出を正常な状態に回復させるためのモードである。ヘッドキャップモードは、電源スイッチがオフにされた場合などのように長時間使用されないときのモードである。

＜ワイプモード＞
次に、ワイプモードの動作について説明する。以下では、画像形成モードからワイプモードに移行する場合を例にして説明する。すなわち、図１に示す画像形成モードの状態から、昇降機構４０の偏心カム４１，４２が回動するのに伴って、搬送ユニット３０及びこれに支持されたメンテナンスユニット５０は、画像形成モード高さ（図１）から下方に離隔したワイプモード高さ（図３）へと下方に移動する。図１０（ｂ）は、図３の状態に対応するものであり、搬送ユニット３０がワイプモード高さに移動したときの記録ヘッド２２、ワイプ用キャップ部材９１、ワイプユニット８２及びヘッドキャップユニット８３との位置関係を示している。

図１０（ｂ）に示すように、ワイプモードでは、ワイプユニット８２がワイプモード高さに配置されると、ワイプ用キャップ部材９１は、ワイプトレイ１２２から取り外された状態となる。すなわち、ばね９２の弾性及び長さは、ワイプ用キャップ部材９１がワイプモード高さにあるワイプトレイ１２２にまで下降せず、ワイプトレイ１２２とは離隔した位置で静止するように調整されている。

次に、図１０（ｂ）に示す状態から、メンテナンスユニット５０のモータＭ１を駆動してシャフトＳ１を一方側に回転（図６における時計回りに回転）させることにより、４つのワイプユニット８２を方向Ｄ１に移動させる。各ワイプユニット８２が対応する記録ヘッド２２の下方の所定位置（インク受け位置）に到達した時点でモータＭ１の駆動を停止する（図１０（ｃ））。この図１０（ｃ）に示す状態では、各ワイプ部材１１８は、ノズル面２２ａとは接触しておらず、ノズル面２２ａとの間に所定の隙間をあけて配置されている。

この状態で各記録ヘッド２２からインクが強制的に吐出され、吐出されたインクは、ワイプトレイ１２２に収容される。図１０（ｃ）に示すように、インク受け位置において、ワイプトレイ１２２は、３つの記録ヘッド２２のノズル面２２ａを下方からカバーしている。したがって、ワイプトレイ１２２は、ワイプモードにおいて複数のノズルから下方に吐出されたインクをほぼ漏れなく受け入れることができる。

ついで、偏心カム４１，４２の先端が上方に持ち上がる方向に偏心カム４１，４２を回転させて搬送ユニット３０及びメンテナンスユニット５０をわずかに上昇させ、ワイプ部材１１８の先端をノズル面２２ａに接触させる（図１０（ｄ））。図１０（ｄ）に示す位置がワイプ開始位置となる。

ついで、図１１（ａ）に示すように、各ワイプ部材１１８によって各記録ヘッド２２のノズル面２２ａをワイピングする。各ワイプ部材１１８の先端がノズル面２２ａに当接した状態でワイプ部材１１８がノズル面２２ａをワイプしながら水平方向（方向Ｄ１）に移動する。これにより、各ノズル面２２ａが各ワイプ部材１１８により拭き取られる。

具体的には、メンテナンスユニット５０のモータＭ１を駆動してシャフトＳ１を一方側に回転（図６における時計回りに回転）させることにより、４つのワイプユニット８２を方向Ｄ１に移動させる。各ワイプユニット８２のワイプ部材１１８が対応する記録ヘッド２２のノズル面２２ａの端部に到達した時点でモータＭ１の駆動を停止する（図１１（ａ））。図１１（ａ）に示す位置がワイプ終了位置となる。

ついで、偏心カム４１，４２の先端が下方に下がる方向に偏心カム４１，４２を回転させて搬送ユニット３０及びメンテナンスユニット５０をわずかに下降させ、ワイプ部材１１８の先端をノズル面２２ａから離隔させる（図１１（ｂ））。

ついで、メンテナンスユニット５０のモータＭ１を駆動してシャフトＳ１を他方側に回転（図６における反時計回りに回転）させることにより、４つのワイプユニット８２を方向Ｄ１の反対方向に移動させる。各ワイプユニット８２が対応するヘッドキャップユニット８３の上方に到達した時点でモータＭ１の駆動を停止する（図１１（ｃ））。

最後に、図１１（ｄ）に示す画像形成モードの位置にメンテナンスユニット５０を移動させてそこで待機するか、又は画像形成を再開してもよく、また、後述するヘッドキャップモードを実行して記録ヘッド２２のノズル面２２ａをキャップしてもよい。

＜ヘッドキャップモード＞
次に、ヘッドキャップモードの動作について説明する。以下では、画像形成モードからヘッドキャップモードに移行する場合を例にして説明する。

まず、図１２（ａ）に示す画像形成モードの状態から、偏心カム４１，４２の先端が下方に下がる方向に偏心カム４１，４２を回転させて搬送ユニット３０及びメンテナンスユニット５０を下降させる。メンテナンスユニット５０の下降動作を停止する位置は、ワイプモードのときよりも上方である。すなわち、記録ヘッド２２の下方に向かってヘッドキャップユニット８３のみが方向Ｄ１に移動できればよいので、図１２（ｂ）に示すように、ヘッドキャップユニット８３の上端が記録ヘッド２２のノズル面２２ａよりも下方に到達したあたりで偏心カム４１，４２の回転を停止する。

図１２（ｂ）に示すように、ヘッドキャップモードでは、ワイプ用キャップ部材９１は、ワイプトレイ１２２に装着された状態である。このとき、ワイプトレイ１２２は、ワイプ用キャップ部材９１の自重及びばね９２の弾性力によって下方に付勢（押圧）されている。これにより、ワイプ用キャップ部材９１とワイプトレイ１２２に囲まれた空間の密閉状態が高められている。

ついで、メンテナンスユニット５０のモータＭ２を駆動してシャフトＳ２を一方側に回転（図６における時計回りに回転）させることにより、４つのヘッドキャップユニット８３を方向Ｄ１に移動させる。各ヘッドキャップユニット８３が対応する記録ヘッド２２の下方の所定位置に到達した時点でモータＭ２の駆動を停止する（図１２（ｃ））。この図１２（ｃ）に示す状態では、各ヘッドキャップユニット８３は、ノズル面２２ａとは接触しておらず、ノズル面２２ａとの間に所定の隙間をあけて配置されている。

ついで、偏心カム４１，４２の先端が上方に持ち上がる方向に偏心カム４１，４２を回転させて搬送ユニット３０及びメンテナンスユニット５０をわずかに上昇させ、各ヘッド用キャップ部材１２４のゴム１２４ｂをノズル面２２ａに接触させる（図１２（ｄ））。これにより、各記録ヘッド２２のノズル面２２ａは、ヘッド用キャップ部材１２４により密閉される。

以上説明したように本実施形態では、昇降機構４０が制御部１３１によって制御されることにより、ワイプモード時にはワイプ用キャップ部材９１がワイプトレイ１２２から取り外され、ワイプモード後にはワイプ用キャップ部材９１がワイプトレイ１２２に装着される。この装着時には、ワイプトレイ１２２とワイプ用キャップ部材９１との間に形成される塞がれた空間にワイプ部材１１８が収容されるので、ワイプモード時にワイプ部材１１８に付着してワイプ部材１１８に残存するインクが増粘するのを抑制できる。これにより、記録ヘッド２２のノズル面２２ａに増粘したインクが再付着するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、ワイプ用キャップ部材９１がばね９２によって上下方向に移動可能に支持されているので、ワイプトレイ１２２をワイプ用キャップ部材９１に対して上下方向に相対移動させてワイプ用キャップ部材９１に着脱する際の衝撃がばね９２の弾性によって緩和される。また、上記のようにばね９２の下端部にワイプ用キャップ部材９１を吊り下げた簡単な構造であるので、インクジェット記録装置１の構造が複雑化するのを抑制できる。

また、本実施形態では、ワイプモード時にはワイプ用キャップ部材９１をワイプトレイ１２２から取り外してワイプ部材１１８によりノズル面２２ａを拭き取る一方で、画像形成モード時及びヘッドキャップモード時にはワイプ用キャップ部材９１をワイプトレイ１２２に装着してワイプ部材１１８に付着したインクの増粘を抑制することができる。

また、本実施形態では、ばね９２の弾性及び長さは、前記装着時にワイプ用キャップ部材９１がワイプトレイ１２２側に付勢された状態となるように調整されているので、ワイプ用キャップ部材９１がワイプトレイ１２２に対して位置ずれしたり、浮いたりするのを抑制することができる。これにより、ワイプトレイ１２２とワイプ用キャップ部材９１との間に形成される前記空間は、塞がれた状態に安定的に維持される。

また、本実施形態では、前記装着時においてワイプ用キャップ部材９１の周縁部９１ｂとワイプトレイ１２２の周縁部１２２ｄとの間に介在する弾性部材９３をさらに備えているので、ワイプトレイ１２２とワイプ用キャップ部材９１との間に形成される前記空間の密閉性を高めることができる。これにより、ワイプモード時にワイプ部材１１８に付着するインクの増粘が進行するのをさらに抑制することができる。また、本実施形態では、ワイプ用キャップ部材９１を装着した前記装着時にワイプトレイ１２２がワイプ用キャップ部材９１から受ける押圧力、及び前記着脱時にワイプトレイ１２２がワイプ用キャップ部材９１から受ける衝撃力が、弾性部材９３の弾性によって緩和される。これにより、前記押圧力や衝撃力に起因してワイプトレイ１２２と記録ヘッド２２との相対位置がずれるのを抑制することができるので、ワイプモードにおける前記相対位置を精度よく維持でき、インクの拭き取り効果を長期にわたって維持することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、４色フルカラーのインクジェット記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、５色以上又は単色のインクを用いたインクジェット記録装置に適用することもできる。

また、前記実施形態では、ワイプユニットとヘッドキャップユニットの両方を備えている場合を例に挙げて説明したが、ワイプユニットのみを備えていてもよい。

また、前記実施形態では、ワイプ部材が長尺で扁平な形状を有する場合を例に挙げて説明したが、ワイプ部材は他の形状であってもよい。

また、前記実施形態では、ワイプユニットを前記記録ヘッドに対して移動させる移動手段を備えている場合を例に挙げて説明したが、前記移動手段は、ワイプユニットを記録ヘッドに対して相対移動させることができるものであればよいので、記録ヘッドをワイプユニットに対して移動させるものであってもよい。

また、前記実施形態では、キャップ支持部材がコイルばねである場合を例に挙げて説明したが、キャップ支持部材は、ワイプ用キャップ部材を上下方向に移動可能に支持できるものであればよく、コイルばね以外のばねであってもよく、ばね以外の部材であってもよい。例えば、キャップ支持部材としては、ワイプ用キャップ部材を上下方向に案内するガイドレールと、キャップ支持部材に連結されたシャフトと、このシャフトを回転させるモータとを備えた機構が挙げられる。この機構では、例えばガイドレールとシャフトに、互いに歯合するギアがそれぞれ形成されており、モータの駆動によってシャフトが回転すると、ガイドレールとともにワイプ用キャップ部材が上下方向に移動する。

また、前記実施形態では、キャップ支持部材を備えている場合を例に挙げて説明したが、ワイプ用キャップ部材を例えばヘッド支持枠体などに直接固定すればキャップ支持部材を省略することもできる。

また、前記実施形態では、弾性部材をワイプ用キャップ部材の開口部の周縁部に設けた場合を例に挙げて説明したが、弾性部材を、ワイプトレイの開口部の周縁部に設けてもよい。また、弾性部材は省略することもできる。

また、前記実施形態では、ワイプ支持部材がワイプトレイである場合を例に挙げて説明したが、ワイプ支持部材はワイプ部材を支持でき、ワイプ用キャップ部材とともに塞がれた空間を形成できるものであればよく、トレイ形状に限定されない。ワイプ支持部材としては、例えば水平方向に延びる平板状の部材や棒状の部材であってもよい。

また、前記実施形態では、ワイプ支持部材をワイプ用キャップ部材に対して相対移動させる移動手段が、搬送ユニットを上下に昇降させる昇降機構である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。すなわち、前記実施形態のように昇降機構が搬送ユニットの移動手段としての役割とワイプ支持部材の移動手段としての役割とを兼ね備えたものでなくてもよく、それぞれ別個の移動手段を備えていてもよい。

また、前記実施形態において、ワイプ用キャップ部材が上下に移動する際に前後左右に位置ぶれしないように、ワイプ用キャップ部材の前後及び／又は左右をガイドするガイドレールなどが設けられていてもよい。これにより、ワイプ用キャップ部材の上下移動の動作がより安定する。

また、前記実施形態では、ワイプモードにおいて、ノズルからインクを強制的に吐出させる吐出回復動作を実行する場合を例に挙げて説明したが、ワイプモードでは、前記吐出回復動作を省略して、ノズル面の拭き取りのみを行ってもよい。

１ インクジェット記録装置
２ ケーシング
５ 用紙搬送路
２０ 記録部
２２ 記録ヘッド
２２ａ ノズル面
３０ 搬送ユニット
３５ 用紙保持機構
４０ 昇降機構
５０ メンテナンスユニット
８２ ワイプユニット
８３ ヘッドキャップユニット
９１ ワイプ用キャップ部材
９１ａ ワイプ用キャップ部材の開口部
９２ ばね
９３ 弾性部材
１０１ 用紙収納部
１０３ 排出部
１１８ ワイプ部材
１２２ ワイプトレイ
１２２ｃ 開口部
１２３ キャップトレイ
１２４ ヘッド用キャップ部材

Claims (5)

1. 複数のノズルが設けられたノズル面を有する記録ヘッドと、
   前記ノズル面に付着しているインクを拭き取り可能なワイプ部材と、
   前記ワイプ部材を支持するワイプ支持部材と、
   前記ワイプ支持部材に着脱可能であり、前記ワイプ支持部材に装着された装着時において前記ワイプ支持部材との間に形成される塞がれた空間に前記ワイプ部材を収容可能なワイプ用キャップ部材と、
   前記ワイプ支持部材を前記ワイプ用キャップ部材に対して相対移動させる移動手段と、
   前記移動手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記ワイプ部材によって前記ノズル面を拭き取るワイプモード時には、前記移動手段を制御して前記ワイプ支持部材を前記ワイプ用キャップ部材に対して相対移動させて前記ワイプ用キャップ部材を前記ワイプ支持部材から取り外し、
   前記ワイプモード後には、前記移動手段を制御して前記ワイプ支持部材を前記ワイプ用キャップ部材に対して相対移動させて前記ワイプ用キャップ部材を前記ワイプ支持部材に装着する、インクジェット記録装置。
2. 上下方向に伸縮可能な弾性を有し、下端部に前記ワイプ用キャップ部材を吊り下げて前記ワイプ用キャップ部材を上下方向に移動可能に支持するキャップ支持部材をさらに備え、
   前記ワイプ用キャップ部材は、前記ワイプ部材及び前記ワイプ支持部材の上方に配置され、前記着脱時に前記ワイプ部材の出入り口となる開口部が下部に設けられており、
   前記制御手段は、前記移動手段を制御して前記ワイプ支持部材を前記ワイプ用キャップ部材に対して上下方向に相対移動させて前記ワイプ用キャップ部材に着脱する、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記ノズル面に対向配置して前記ノズル面を覆うヘッド用キャップ部材をさらに備え、
   前記制御手段は、
   記録媒体に画像を形成する画像形成モード、前記ヘッド用キャップ部材によって前記ノズル面を覆うヘッドキャップモード、及び前記ワイプモードのモード切り替えが可能であり、
   前記移動手段を制御して、前記画像形成モード時及び前記ヘッドキャップモード時には、前記ワイプ用キャップ部材を前記ワイプ支持部材に装着し、前記ワイプモード時には、前記ワイプ支持部材を前記画像形成モード時及び前記ヘッドキャップモード時よりも下方に配置して前記ワイプ用キャップ部材を前記ワイプ支持部材から取り外す、請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記キャップ支持部材の弾性及び長さは、前記装着時に前記ワイプ用キャップ部材が前記ワイプ支持部材側に付勢された状態となるように調整されている、請求項２又は３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記ワイプ用キャップ部材の前記開口部の周縁部、及びこの周縁部が前記装着時に対向する前記ワイプ支持部材の対向部の少なくとも一方に取り付けられ、前記装着時において前記周縁部と前記対向部との間に介在する弾性部材をさらに備えている、請求項２〜４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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