JP5629221B2 - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Description

この発明は、インクジェットヘッドに対して印刷用紙を相対的に移動させることにより印刷を行うインクジェット印刷装置に関する。

このようなインクジェット印刷装置においては、インクジェットヘッドの乾燥を防止する目的で、ヘッドキャップが使用される。このヘッドキャップは、待機時において、インクジェットヘッドにおけるインクの吐出部付近をキャップする（蓋をする）ことにより、インクジェットヘッドにおけるインク吐出部付近の乾燥や汚染を防止するためのものである。

ところで、このようなヘッドキャップは、印刷時においては、印刷に支障がない退避位置まで移動する必要がある。特許文献１には、プリントヘッドを取り囲むキャップ部材を、回動可能な保持レバーを利用して退避位置まで移動させる画像形成装置が開示されている。

特開２００８−５５８９１号公報

特許文献１に記載されたように、保持レバーを利用してヘッドキャップをインクジェットヘッドの側方にそのまま移動させる構成を採用した場合においては、ヘッドキャップの移動領域と退避領域とを確保するために大きなスペースが必要となる。このため、インクジェット印刷装置全体が占める占有スペースが大きくなるという問題が生ずる。特に、効率的な印刷を実行するために、インクジェットヘッド列を印刷用紙の移動方向に複数列配置した場合には、ヘッドキャップを支持するヘッドキャップ保持部の面積が大きくなり、さらに大きなスペースが必要になってしまう。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ヘッドキャップを退避位置に移動させる場合に、その占有スペースを小さなものとすることが可能なインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、インクジェットヘッドに対して印刷用紙を相対的に移動させることにより印刷を行うインクジェット印刷装置において、前記印刷用紙の相対的な移動方向と交差する印刷用紙の幅方向と同程度の領域に渡って配置されたインクジェットヘッド列を、前記印刷用紙の相対的な移動方向に複数列配置した状態で保持するインクジェットヘッド保持部と、前記インクジェットヘッド保持部に保持された複数のインクジェットヘッドと対応する複数のヘッドキャップと、前記複数のヘッドキャップを、前記各インクジェットヘッドと対応する状態で、前記印刷用紙の相対的な移動方向に対する複数の領域毎に分割して保持する複数のヘッドキャップ保持部と、前記インクジェットヘッド保持部を昇降させる昇降機構と、前記インクジェットヘッド保持部が上昇した状態において、前記複数のヘッドキャップ保持部を、各インクジェットヘッドと各ヘッドキャップとが対向する前記インクジェットヘッド保持部の下方のキャップ位置に、水平方向に列設された状態で配置するとともに、前記インクジェットヘッド保持部が下降した状態において、前記複数のヘッドキャップ保持部を、前記インクジェットヘッド保持部の昇降領域の側方の退避位置に、上下方向に重畳された状態で配置するヘッドキャップ保持部移動機構とを備え、前記ヘッドキャップ保持部移動機構は、前記各ヘッドキャップ保持部の両端に付設されたベアリングと、鉛直方向を向く上下移動用領域と水平方向を向く水平移動用領域とを有し、前記ベアリングと係合する案内溝が形成された案内板と、前記各ヘッドキャップ保持部の端部と接続され、前記ヘッドキャップ保持部を前記案内溝に沿って移動させる駆動手段と、を備えるとともに、前記駆動手段は、前記各ヘッドキャップ保持部の端部と接続され、前記案内溝における上下移動用領域と水平移動用領域とに沿って配設された同期ベルトを含むことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ヘッドキャップを退避位置に移動させる場合に、必要となる占有スペースを小さなものとすることが可能となる。

また、簡易な構成でありながら、複数のヘッドキャップ保持部を、キャップ位置と退避位置の間で容易に往復移動させることが可能となる。

この発明に係るインクジェット印刷装置の要部を模式的に示す概要図である。 印刷ユニット１の斜視図である。 印刷ユニット１の斜視図である。 印刷ユニット１の正面図である。 印刷ユニット１の平面図である。 印刷ユニット１の側面図である。 一対のヘッドキャップ保持部１２、１３の移動状態を模式的に示す説明図である。 一対のヘッドキャップ保持部１２、１３の両端部に付設されたベアリング３５および連結軸３６を示す斜視図である。 側板３３に形成された案内溝３７、３８を示す概要図である。 案内溝３７、３８とベアリング３５との係合関係を示す概要図である。 各種の状態におけるインクジェットヘッド保持部１１の高さ位置を説明するための説明図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るインクジェット印刷装置の要部を模式的に示す概要図である。

このインクジェット印刷装置は、ガイドローラ６に案内されて図１に示す矢印方向に移動する印刷用紙５に対してインクジェット方式で４色印刷を実行するものであり、印刷用紙５に対してシアンのインクで印刷を行うための印刷ユニット１ｃと、印刷用紙５に対してマゼンタのインクで印刷を行うための印刷ユニット１ｍと、印刷用紙５に対してイエローのインクで印刷を行うための印刷ユニット１ｙと、印刷用紙５に対してブラックのインクで印刷を行うための印刷ユニット１ｋとが、この順に配設された構成を有する。各印刷ユニット１ｃ、１ｍ、１ｙ、１ｋにおいては、図１において矢印で示す印刷用紙５の移動方向と直交する印刷用紙５の幅方向（図１における紙面に垂直な方向）と同程度の領域に渡って配置されたインクジェットヘッド２の列が、後述するように、印刷用紙５の移動方向に４列、配列されている。

次に、各印刷ユニット１ｃ、１ｍ、１ｙ、１ｋ(以下、これらを総称して「印刷ユニット１」という）の構成について説明する。図２および図３は、印刷ユニット１の斜視図である。図４は、印刷ユニット１の正面図である。図５は、印刷ユニット１の平面図である。図６は、印刷ユニット１の側面図である。ここで、図２は、後述する一対のヘッドキャップ保持部１２、１３が待機位置に配置された状態を示し、図３乃至図６は、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３がキャップ位置に配置された状態を示している。なお、各印刷ユニット１ｃ、１ｍ、１ｙ、１ｋは、使用されるインクの種類以外は、概ね、同様の構成を有する。

印刷ユニット１は、２２個のインクジェットヘッド２と、これらのインクジェットヘッド２を一括して保持するインクジェットヘッド保持部１１を有する。２２個のインクジェットヘッド２は、印刷用紙５の移動方向と直交する印刷用紙５の幅方向と同程度の領域にわたって配置されるように、印刷用紙５の幅方向に向けて５個または６個のインクジェットヘッド２を並べたインクジェットヘッド列を構成し、このインクジェットヘッド列が印刷用紙５の搬送方向に４列配置した状態で、インクジェットヘッド保持部１１に保持されている。そして、これらのインクジェットヘッド２は、インクジェットヘッド保持部１１を貫通する構成を有し、インクジェットヘッド保持部１１の下面からインクを吐出可能な構成となっている。なお、インクジェットヘッド２の数は２２に限定されるものではない。

インクジェットヘッド２を一括して保持するインクジェットヘッド保持部１１は、リニアガイド２１に案内されて昇降可能となっている。また、このインクジェットヘッド保持部１１は、左右一対のボールねじ２２と、図示を省略したナットを介して螺合している。そして、一対のボールねじ２２は、フレーム３９上に配設された一対のモータ２３により回転する。このため、インクジェットヘッド保持部１１は、一対のモータ２３の駆動を受け、昇降する。すなわちインクジェットヘッド保持部１１は、一対のモータ２３の駆動により、後述するキャップ位置と、ワイパー位置と、印刷位置の間で昇降する。

また、印刷ユニット１は、２２個のインクジェットヘッド２と対応して配設された２２個のヘッドキャップ３を備える。このヘッドキャップ３は、各インクジェットヘッド２におけるインクの吐出部付近をキャップする（蓋をする）ことにより、インクジェットヘッド２におけるインク吐出部付近の乾燥や汚染を防止するためのものである。これらのヘッドキャップ３のうち、２列(１２個)のヘッドキャップ３はヘッドキャップ保持部１２により保持されており、残りの２列(１０個)のヘッドキャップ３は他のヘッドキャップ保持部１３により保持されている。なお、ヘッドキャップ３の数は、インクジェットヘッド２の数に対応するものであり、２２に限定されるものではない。

これら一対のヘッドキャップ保持部１２、１３は、複数のヘッドキャップ３を保持した状態で、インクジェットヘッド保持部１１の下方のキャップ位置と、インクジェットヘッド保持部１１の昇降領域の側方の退避位置との間を移動可能になっている。

図７は、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３の移動状態を模式的に示す説明図である。

この図においては、インクジェットヘッド保持部１１の昇降領域１０を二点鎖線で示している。この図に示すように、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３は、複数のヘッドキャップ３を保持した状態で、この図において実線で示すインクジェットヘッド保持部１１の昇降領域１０の下方のキャップ位置と、この図において仮想線で示すインクジェットヘッド保持部１１の昇降領域の側方の退避位置との間を移動可能になっている。そして、キャップ位置においては、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３は、水平方向に列設された状態で配置される。また、退避位置においては、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３は、上下方向に重畳された状態で配置される。

以下、この発明の特徴部分である一対のヘッドキャップ保持部１２、１３の移動機構について説明する。図８は、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３の両端部に付設されたベアリング３５および連結軸３６を示す斜視図である。図９は、側板３３に形成された案内溝３７、３８を示す概要図である。図１０は、案内溝３７、３８とベアリング３５との係合関係を示す概要図である。

図２、図３および図６に示す側板３３には、図９に示すように、同一形状を有する案内溝３７、３８が、互いに位置をずらせて形成されている。これらの案内溝３７、３８は、鉛直方向を向く上下移動用領域と水平方向を向く水平移動用領域とから構成されている。また、ヘッドキャップ保持部１２、１３の両端部には、各々、一対のベアリング３５が、水平方向および鉛直方向に位置をずらせて付設されている。そして、一対のベアリング３５のうち一方には、連結軸３６が延設されている。

図１０に示すように、一対の案内溝３７、３８のうち、一方の案内溝３７は、側板３３に凹設された形状を有する。また、他方の案内溝３８には、連結軸３６が貫通する貫通部が形成されている。また、図９に示すように、同一形状を有する案内溝３７、３８における鉛直方向を向く上下移動用領域は、一対のベアリング３５における水平方向の位置ずれ量に相当する距離だけ、水平方向に離隔している。また、同一形状を有する案内溝３７、３８における水平方向を向く水平移動用領域は、一対のベアリング３５における鉛直方向の位置ずれ量に相当する距離だけ、鉛直方向に離隔している。

図２、図３、図４および図６に示すように、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３の両端付近には、複数のプーリーに巻回された左右一対の同期ベルト２５が配設されている。これらの同期ベルト２５は、複数のプーリーにより、貫通部が形成された案内溝３８における鉛直方向を向く上下移動用領域と水平方向を向く水平移動用領域とに沿った状態で配設される。そして、同期ベルト２５を巻回するプーリーのうちの一つは、図４に示すように、フレーム３９に配設されたモータ２４と、一対の斜歯歯車２６、２７および回転駆動軸２８を介して連結されている。このため、同期ベルト２５は、モータ２４の駆動により、案内溝３８に沿って移動する。そして、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３の両端部に付設された連結軸３６は、これらの同期ベルト２５に連結されている。

このため、モータ２４の駆動により左右一対の同期ベルト２５が移動した場合には、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３は、その両端に設けられたベアリング３５が案内溝３７、３８によって案内されることにより、図２および図７において仮想線で示す退避位置と、図３および図７において実線で示すキャップ位置との間を移動する。この退避位置は、、上述したように、インクジェットヘッド保持部１１の昇降領域の側方の位置であり、この退避位置においては、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３は、上下方向に重畳された状態で配置される。また、キャップ位置は、インクジェットヘッド保持部１１の昇降領域１０の下方において各ヘッドキャップ３により各インクジェットヘッド２をキャップする位置であり、このキャップ位置においては、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３は、水平方向に列設された状態で配置される。

再度、図２乃至図６を参照して、インクジェットヘッド保持部１１および一対のヘッドキャップ保持部１２、１３の下方の一端には、４枚のワイパー４を保持するワイパー保持部１４が配設されている。これらの４枚のワイパー４は、インクジェットヘッド保持部１１に保持された４列のインクジェットヘッド２の列の配置に対応する位置に配置されている。また、このワイパー保持部１４の一端は、モータ３１の駆動により移動する同期ベルト３２に連結されている。このため、このワイパー保持部１４は、モータ３１の駆動により、インクジェットヘッド２の列設方向（印刷用紙の移動方向と直交する方向）に往復移動する。そして、このワイパー保持部１４のインクジェットヘッド２の列設方向の移動に伴って、各インクジェットヘッド２の下面がワイパー４により清掃される。

図１１は、上述した各種の状態におけるインクジェットヘッド保持部１１の高さ位置を説明するための説明図である。

図３乃至図６に示すように、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３がキャップ位置に配置された状態においては、図１１（ａ）に示すように、インクジェットヘッド保持部１１は、最も高い高さ位置に配置される。この状態においては、各インクジェットヘッド２のインクの吐出部付近は、各ヘッドキャップ３によりキャップされ、インクジェットヘッド２におけるインク吐出部付近の乾燥や汚染が防止される。

一方、インクジェットヘッド２の清掃時には、図１１（ｂ）に示すように、各インクジェットヘッド２の下面がワイパー４と当接可能な位置まで、インクジェットヘッド保持部１１が下降する。そして、モータ３１の駆動により、ワイパー保持部１４がインクジェットヘッド２の列設方向（印刷用紙の移動方向と直交する方向）に移動する。この移動に伴って、各インクジェットヘッド２の下面がワイパー４によりワイプされ、清掃される。このときには、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３は、インクジェットヘッド保持部１１の昇降領域の側方の退避位置において、上下方向に重畳された状態で配置される。

さらに、印刷実行時には、図１１（ｃ）に示すように、各インクジェットヘッド２の下面がガイドローラ６に案内されて移動する印刷用紙５に近接する位置まで、インクジェットヘッド保持部１１がさらに下降する。このときにも、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３は、インクジェットヘッド保持部１１の昇降領域の側方の退避位置において、上下方向に重畳された状態で配置される。

以上のように、この発明に係るインクジェット印刷装置においては、印刷を実行しない状態においては、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３が、インクジェットヘッド保持部１１の昇降領域１０の下方において水平方向に列設された状態で配置される。これにより、各インクジェットヘッド２のインクの吐出部付近は、各ヘッドキャップ３によりキャップされ、インクジェットヘッド２におけるインク吐出部付近の乾燥や汚染が防止される。

一方、印刷を実行する場合やワイパー４によりインクジェットヘッド２を清掃する場合においては、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３が、インクジェットヘッド保持部１１の昇降領域の側方の退避位置において上下方向に重畳された状態で配置されることから、ヘッドキャップ３を退避位置に移動させる場合に、その占有スペースを小さなものとすることが可能となる。

なお、上述した実施形態においては、２２個のヘッドキャップ３を２分割して、一対のヘッドキャップ保持部１２、１３により保持しているが、これらのヘッドキャップを３分割以上し、３個以上のヘッドキャップ保持部により保持するようにしてもよい。この場合においても、複数のヘッドキャップ保持部を、インクジェットヘッド保持部１１の昇降領域１０の下方のキャップ位置においては水平方向に列設された状態で配置し、インクジェットヘッド保持部１１の昇降領域の側方の退避位置においては上下方向に重畳された状態で配置することにより、その占有スペースを小さなものとすることが可能となる。

また、上述した実施形態においては、印刷用紙５を一方向に移動させてインクジェット印刷を実行しているが、インクジェットヘッド２を印刷用紙に対して移動させることにより、インクジェット印刷を実行するようにしてもよい。

１ 印刷ユニット
２ インクジェットヘッド
３ ヘッドキャップ
４ ワイパー
５ 印刷用紙
６ ガイドローラ
１０ インクジェットヘッド保持部１１の昇降領域
１１ インクジェットヘッド保持部
１２ ヘッドキャップ保持部
１４ ワイパー保持部
１３ ヘッドキャップ保持部
２１ リニアガイド
２２ ボールねじ
２３ モータ
２４ モータ
２５ 同期ベルト
３１ モータ
３２ 同期ベルト
３３ 側板
３５ ベアリング
３６ 連結軸
３７ 案内溝
３８ 案内溝
３９ フレーム

Claims (1)

1. インクジェットヘッドに対して印刷用紙を相対的に移動させることにより印刷を行うインクジェット印刷装置において、
   前記印刷用紙の相対的な移動方向と交差する印刷用紙の幅方向と同程度の領域に渡って配置されたインクジェットヘッド列を、前記印刷用紙の相対的な移動方向に複数列配置した状態で保持するインクジェットヘッド保持部と、
   前記インクジェットヘッド保持部に保持された複数のインクジェットヘッドと対応する複数のヘッドキャップと、
   前記複数のヘッドキャップを、前記各インクジェットヘッドと対応する状態で、前記印刷用紙の相対的な移動方向に対する複数の領域毎に分割して保持する複数のヘッドキャップ保持部と、
   前記インクジェットヘッド保持部を昇降させる昇降機構と、
   前記インクジェットヘッド保持部が上昇した状態において、前記複数のヘッドキャップ保持部を、各インクジェットヘッドと各ヘッドキャップとが対向する前記インクジェットヘッド保持部の下方のキャップ位置に、水平方向に列設された状態で配置するとともに、前記インクジェットヘッド保持部が下降した状態において、前記複数のヘッドキャップ保持部を、前記インクジェットヘッド保持部の昇降領域の側方の退避位置に、上下方向に重畳された状態で配置するヘッドキャップ保持部移動機構と、
   を備え、
   前記ヘッドキャップ保持部移動機構は、
   前記各ヘッドキャップ保持部の両端に付設されたベアリングと、
   鉛直方向を向く上下移動用領域と水平方向を向く水平移動用領域とを有し、前記ベアリングと係合する案内溝が形成された案内板と、
   前記各ヘッドキャップ保持部の端部と接続され、前記ヘッドキャップ保持部を前記案内溝に沿って移動させる駆動手段と、
   を備えるとともに、
   前記駆動手段は、前記各ヘッドキャップ保持部の端部と接続され、前記案内溝における上下移動用領域と水平移動用領域とに沿って配設された同期ベルトを含むことを特徴とするインクジェット印刷装置。

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