JP5633179B2

JP5633179B2 - キャップ装置

Info

Publication number: JP5633179B2
Application number: JP2010104770A
Authority: JP
Inventors: 歩池田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2030-04-30
Also published as: US20170066243A1; JP2011230446A; US20140085375A1; US20110267399A1; US9457575B2; US20150290940A1; CN102233734B; CN102233734A; US9085155B2; US8678546B2; US10086614B2

Description

本発明は、液体噴射装置に設けられたキャップ装置に関する。

液体を噴射する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置には、液体噴射ヘッドの液体噴射面を覆うことが可能なキャップ部材を有するキャップ装置が設けられていることがある。例えば、特許文献１に記載の液体噴射装置たるインクジェット式のプリンタには、液体噴射ヘッドの液体噴射面を覆うことが可能であり、傾動自在な凹状のキャップ部材と、液体噴射ヘッドからキャップ部材の内部空間に噴射された液体を吸引排出する吸引ポンプと、キャップ部材と吸引ポンプを接続する排出チューブとを有するキャップ装置が設けられている。このキャップ装置は、キャップ部材で液体噴射面を覆って、吸引ポンプの駆動によってキャップ部材の内部空間を吸引して負圧にすることで、液体噴射ヘッドから気泡や増粘した液体を噴射させ、キャップ部材の内部空間に受容された液体を排出チューブを通じて排出する。

特開２００７−１９６６１２号公報（図４）

ところで、例えば、キャップ装置の小型化にともない、キャップ部材に接続された排出チューブは吸引ポンプまで狭いスペースを引き回すことになる。すると、キャップ部材に接続された排出チューブは曲がりながら膨らんで周囲の部材に接触して反力を生じてしまい、その反力が排出チューブのキャップ部材との接続部分に局所的に作用してしまう。そして、排出チューブに接続されたキャップ部材が傾いてしまう。すると、例えば、吸引ポンプの駆動によってキャップ部材の内部空間へ排出された液体がこぼれたり、キャップ部材を液体噴射面に密着させたときに隙間が生じてしまう。

そこで、本発明の目的は、キャップ部材が傾くのを防止したキャップ装置を提供することである。

本発明のキャップ装置は、液体噴射ヘッドの液体噴射面に対向する底壁部と、前記底壁部から前記液体噴射面側に突出して設けられ、前記液体噴射面に密着可能な環状のリップと、を有するキャップ部材と、前記キャップ部材の前記底壁部を支持し、傾動自在なキャップホルダと、前記キャップホルダに一端が接続され、前記リップが前記液体噴射面に密着したときに前記キャップ部材と前記液体噴射面により画成される内部空間に連通し、前記内部空間の流体を排出するための可撓性を有する排出チューブと、前記キャップ部材と前記キャップホルダが取り付けられるベースと、を備えたキャップ装置であって、前記キャップホルダには、前記排出チューブの前記一端以外の部分を前記キャップホルダに固定する固定手段が設けられており、前記ベースに設けられる固定部材であって、前記排出チューブの前記固定手段に固定された部分よりも前記排出チューブの他端側の部分を固定する固定部材を備え、前記排出チューブは、前記固定手段に固定された部分と前記一端との間に曲げられた部分を有し、前記曲げられた部分と前記固定部材に固定される部分との間の部分が曲がらずに延在方向に延びている。

本発明のキャップ装置によると、排出チューブはキャップホルダに一端が接続されており、キャップホルダの固定手段に接続部とは異なる部分が変位を拘束されるように固定されている。これにより、キャップホルダに一端が接続され引き回された排出チューブが周囲の部材に接触して反力が生じにくくなる。したがって、キャップホルダに支持されたキャップ部材が傾くのを防止することができる。

また、前記底壁部は、平板状に形成され、前記キャップホルダは、平板状の前記底壁部と接触する平面状の支持面を有し、前記固定手段は、一端が前記キャップホルダに接続された前記排出チューブを前記支持面と直交する第１方向に曲げて、前記排出チューブを固定する第１固定部と、前記第１方向に曲がった前記排出チューブを前記支持面と平行な第２方向に曲げて、前記排出チューブを固定する第２固定部と、を有していることが好ましい。これによると、排出チューブを第１方向に曲げて固定することで、排出チューブの第１方向に関する変位を拘束した後に、排出チューブを第２方向に曲げて固定することで、排出チューブの第２方向に関する変位を拘束している。このように、排出チューブを２点で固定することで、強固に固定することができる。また、排出チューブの２方向に関する変位を拘束して、排出チューブを周囲の部材に接触することなく、所望の方向に引き回すことができる。

さらに、前記キャップ部材の下方に配置され、水平方向にスライドして、前記キャッピング位置と、前記退避位置とにわたって、前記液体噴射面に対して前記キャップ部材を離接移動させるスライド部材と、前記キャップ部材と前記水平方向に隣接して配置されており、前記スライド部材をスライドさせる駆動手段と、を備えており、前記排出チューブは、前記キャップ部材と前記駆動手段の間を引き回されていることが好ましい。これによると、排出チューブを駆動手段に接触するのを防止しながら、キャップ部材と駆動手段の間を引き回すことができる。

また、前記キャップホルダは、前記スライド部材に傾動可能に連結されていることが好ましい。これによると、キャップ部材がキャップホルダとともにスライド部材に対して傾動可能になっている。

加えて、前記液体噴射面には、２種類の液体を噴射する２種類の第１ノズルと第２ノズルが形成されており、前記第１ノズルは、前記第２ノズルよりもノズル数が多くなっており、前記キャップ部材は、前記底壁部から前記液体噴射面側に突出して設けられ、前記リップが前記液体噴射面に密着したときに、前記内部空間を前記第１ノズルと対向する第１内部空間と前記第２ノズルと対向する第２内部空間に仕切る仕切板をさらに有しており、前記キャップホルダに一端が接続され、前記キャップ部材の前記第１内部空間に連通し、前記第１内部空間の液体を排出するための可撓性を有する第１排出チューブと、前記キャップホルダに一端が接続され、前記キャップ部材の前記第２内部空間に連通し、前記第２内部空間の液体を排出するための可撓性を有する第２排出チューブと、前記第１排出チューブと前記第２排出チューブの他端がそれぞれ接続され、前記キャップ部材の前記第１内部空間と前記第２内部空間をそれぞれ吸引して、前記第１内部空間と前記第２内部空間の液体をそれぞれ排出するための排出ユニットと、をさらに備えており、前記第１排出チューブは、前記第２排出チューブよりも長く、前記第２排出チューブよりも前記固定手段によって固定される部分が多くなっており、さらに、前記第１排出チューブは、前記第２排出チューブに比べて前記キャップホルダに接続される前記一端から離れた部分で、前記固定手段により固定されていることが好ましい。

装置出荷前の検査時に液体がキャップ部材に排出されたときに、第１ノズルは第２ノズルよりもノズル数が多いため、第１内部空間には第２内部空間に比べて大量の液体が排出される。そして、出荷時には、検査時に噴射された液体が排出されずに内部空間に残っており、この液体が排出チューブを介して排出ユニットに到達した後に、内部空間に逆流するおそれがある。すると、例えば、排出ユニット内で異なる種類の液体と混ざった液体が逆流し、液体噴射面に付着してしまう。そこで、大量の液体が噴射される第１内部空間に接続された第１排出チューブの長さを長くし、第１排出チューブ内の容積を大きくすることで、第１内部空間に噴射された液体が第１排出チューブを介して排出ユニットに到達するのを防止することができる。このとき、第１排出チューブを固定する部分を多くすることで、長さの長い第１排出チューブが自重により垂れるのを防止することができる。また、第１排出チューブを一端の接続部分から離れた部分で固定することで、キャップホルダと排出チューブの一体化する部分が長くなり、排出チューブを曲げたときに生じる反発力が低減される。

また、前記排出チューブの前記一端は、前記キャップホルダの前記キャップ部材と反対側の底面に接続されており、前記固定手段は、前記キャップホルダと前記排出チューブの前記一端との接続部分と前記底面に沿って並んで配置されていることが好ましい。これによると、排出チューブが前記底面と直交する方向に引き回されずに、底面に沿って引き回されて固定手段に固定されるため、装置を直交する方向に関して小型化することができる。

一方、別の観点では、本発明のキャップ装置は、液体噴射ヘッドの液体噴射面に対向する底壁部と、前記底壁部から前記液体噴射面側に突出して設けられ、前記液体噴射面に密着可能な環状のリップと、を有し、傾動自在なキャップ部材と、前記底壁部に一端が接続され、前記リップが前記液体噴射面に密着したときに前記キャップ部材と前記液体噴射面により画成される内部空間に連通し、前記内部空間の流体を排出するための可撓性を有する排出チューブと、前記キャップ部材が取り付けられるベースと、を備えており、前記底壁部には、前記排出チューブの前記一端以外の部分を前記キャップ部材の前記底壁部に固定する固定手段が設けられており、前記ベースに設けられる固定部材であって、前記排出チューブの前記固定手段に固定された部分よりも前記排出チューブの他端側の部分を固定する固定部材を備え、前記排出チューブは、前記固定手段に固定された部分と前記一端との間に曲げられた部分を有し、前記曲げられた部分と前記固定部材に固定される部分との間の部分が曲がらずに延在方向に延びている。

本発明のキャップ装置によると、排出チューブは底壁部に一端が接続されており、底壁部の固定手段に接続部とは異なる部分が変位を拘束されるように固定されている。これにより、底壁部に一端が接続され引き回された排出チューブが周囲の部材に接触して反力が生じにくくなる。また、排出チューブは固定手段により底壁部に固定されているため、底壁部と排出チューブは一体化され、排出チューブを曲げたときに生じる反発力が低減される。したがって、底壁部とリップにより構成されるキャップ部材が傾くのを防止することができる。

排出チューブはキャップホルダに一端が接続され、キャップホルダの固定手段に接続部とは異なる部分が固定されている。これにより、キャップホルダに一端が接続され引き回された排出チューブが周囲の部材に接触して反力が生じにくくなる。したがって、キャップホルダに支持されたキャップ部材が傾くのを防止することができる。

本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す平面図である。キャップ装置の斜視図である。キャップ装置の側面図である。キャップホルダを上方から見た斜視図である。図４の断面図である。キャップホルダを下方から見た斜視図である。キャップ部材の離接動作について説明する図であり、（ａ）はキャップ部材が退避位置にあるときであり、（ｂ）はキャップ部材がキャッピング位置にあるときである。図３を下方から見た底面図である。縦置きされたプリンタのキャップ部材近傍の縦断面図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、インクジェットヘッドから記録用紙に対してインクを噴射することにより、記録用紙に所望の文字や画像などを記録（印刷）する液体噴射装置たるプリンタに設けられたキャップ装置に、本発明を適用したものである。

＜プリンタの概略構成＞
図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す平面図である。図１に示すように、プリンタ１は、一方向に沿って往復移動可能に構成されたキャリッジ２と、このキャリッジ２に搭載されたインクジェットヘッド３（液体噴射ヘッド）及びサブタンク４ａ〜４ｄと、記録用紙Ｐを紙送り方向に搬送する搬送機構５と、インクを貯留するインクカートリッジ６ａ〜６ｄと、インクジェットヘッド３のインク噴射性能が低下したときにその性能を回復させるキャップ装置７などを備えている。

キャリッジ２は、走査方向（図１の左右方向）に平行に延びる２本のガイド軸１７に沿って往復移動可能に構成されている。また、キャリッジ２には、無端ベルト１８が連結されており、キャリッジ駆動モータ１９によって無端ベルト１８が走行駆動されると、キャリッジ２は、無端ベルト１８の走行にともなって走査方向に移動するようになっている。

このキャリッジ２には、インクジェットヘッド３と４つのサブタンク４ａ〜４ｄが搭載されている。インクジェットヘッド３は、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動しつつ、インク噴射面３８（図１の紙面向こう側の面：図５（ａ）参照）に形成されたノズル３５から、搬送機構５により紙送り方向（図１の下方）に搬送される記録用紙Ｐに対してインクを噴射する。これにより、記録用紙Ｐに所望の文字や画像などが記録される。

４つのサブタンク４ａ〜４ｄは走査方向に沿って並べて配置されている。また、これら４つのサブタンク４ａ〜４ｄにはチューブジョイント２０が一体的に設けられている。そして、これらのチューブジョイント２０に連結された可撓性のチューブ１１ａ〜１１ｄを介して、４つのサブタンク４ａ〜４ｄと４つのインクカートリッジ６ａ〜６ｄとがそれぞれ接続されている。

４つのインクカートリッジ６ａ〜６ｄには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のインクがそれぞれ貯留されており、これらのインクカートリッジ６ａ〜６ｄは、ホルダ１０に着脱自在に装着されている。４つのインクカートリッジ６ａ〜６ｄに貯留された４色のインクは、サブタンク４ａ〜４ｄに一時的に貯留された後、インクジェットヘッド３に供給される。

搬送機構５は、インクジェットヘッド３よりも紙送り方向上流側に配置された給紙ローラ２５と、インクジェットヘッド３よりも紙送り方向下流側に配置された排紙ローラ２６とを有している。給紙ローラ２５と排紙ローラ２６は、それぞれ、給紙モータ２７と排紙モータ２８により回転駆動される。そして、この搬送機構５は、給紙ローラ２５により、記録用紙Ｐを図１の上方からインクジェットヘッド３に供給するとともに、排紙ローラ２６により、インクジェットヘッド３によって文字や画像などが記録された記録用紙Ｐを図１の下方へ排出するように構成されている。

＜インクジェットヘッドの構成＞
インクジェットヘッド３は、圧電式のアクチュエータと、複数のノズル３５及び４つのサブタンク４ａ〜４ｄから供給されたインクを複数のノズル３５に送るインク流路が形成された流路ユニットとからなる。そして、インクジェットヘッド３は、圧電式のアクチュエータにより、４つのサブタンク４ａ〜４ｄから流路ユニットのインク流路内に供給されたインクを複数のノズル３５から噴射させる。複数のノズル３５は、インクジェットヘッド３の下面から開口し、紙送り方向に複数並べて配置されてノズル列を形成しているとともに、このノズル列が走査方向に４列配列されている。このインクジェットヘッド３の下面が、複数のノズル３５がそれぞれ開口するインク噴射面３８（図５（ａ）参照）となっており、ノズル列ごとに、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクが噴射される。

＜キャップ装置の構成＞
次に、キャップ装置７について説明する。図２は、キャップ装置の斜視図である。図３は、キャップ装置の側面図である。なお、以下においては、走査方向に沿った図２の左方を左方とし、図２の右方を右方とし、紙送り方向に沿った図２の上方（紙送り方向上流側）を前方とし、図２の下方（紙送り方向下流側）を後方として説明する。また、図３においては、図２に示す駆動モータ４２の図示を省略している。キャップ装置７は、インクジェットヘッド３のノズル３５から強制的にインクを排出させる吸引パージを行って、インクジェットヘッド３のインク噴射性能を回復させるものである。

図１〜図３に示すように、キャップ装置７は、走査方向に関するキャリッジ２の移動範囲のうち、記録用紙Ｐと対向する印刷領域よりも外側（図１における右側）の領域（以下、メンテナンス位置と称する）に配置されており、インクジェットヘッド３のインク噴射面３８に密着可能なキャップ部材１２と、キャップ部材１２を下方から支持するキャップホルダ６０と、キャップホルダ６０を下方から支持するキャップリフトホルダ６９と、吸引ポンプ１４と、吸引ポンプ１４の接続先を切り換える切換手段１５と、キャップ部材１２と切換手段１５とを接続する２本の排出チューブ８０、８１と、キャップリフトホルダ６９とともにキャップホルダ６０及びキャップ部材１２を昇降駆動するキャップ駆動機構４０などを備えている。なお、本実施形態における吸引ポンプ１４及び切換手段１５が、本発明における排出ユニットに相当する。

＜キャップ部材の構成＞
まず、キャップ部材１２について説明する。図４は、キャップホルダを上方から見た斜視図である。図５（ａ）は、図４のＡ−Ａ線断面図であり、図５（ｂ）は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。図４及び図５（ａ）、（ｂ）に示すように、キャップ部材１２は、ゴムなどの弾性部材からなり、一体成型された、矩形状の底壁５０と、底壁５０の縁に沿って立設した環状のリップ５１と、底壁５０から立設し、環状のリップ５１と底壁５０とから構成される凹部の内部空間を２つに仕切る仕切り板５２と、を有している。

仕切り板５２は、走査方向に沿ったリップ５１の途中部同士を結ぶように紙送り方向に沿って延在している。そして、仕切り板５２は、環状のリップ５１と底壁５０とから構成され、上方に開口した矩形状の凹部を２つの凹部５７、５８に仕切り、その内部空間を、ブラックインク用の内部空間５３と３色のカラーインク（シアン、マゼンタ、イエロー）用の内部空間５４の２つに分割している。

２つに仕切られた凹部５７、５８のうち、左方に位置する矩形状の凹部５７の底面は、インクジェットヘッド３がメンテナンス位置に移動してきたときに、ブラックインクを噴射するノズル３５と対向する。また、凹部５７の右方に位置し、凹部５７よりも走査方向に関する長さが長い矩形状の凹部５８の底面は、インクジェットヘッド３がメンテナンス位置に移動してきたときに、３色のカラーインクを噴射するノズル３５と対向する。ブラックインクを噴射するノズル３５に対応するノズル列の数は１列であるのに対して、３色のカラーインクを噴射するノズル３５に対応するノズル列の数は３列であるため、対応する全てのノズル列を覆うことが可能となるように、凹部５８の走査方向に関する長さは、凹部５７の走査方向に関する長さよりも長くなっている。そして、凹部５７を構成する底壁５０の後方端部には、厚み方向に貫通する貫通孔５５が形成されている。また、凹部５８を構成する底壁５０の後方端部には、厚み方向に貫通する貫通孔５６が形成されている。

＜キャップホルダの構成＞
次に、キャップホルダ６０について説明する。図６は、キャップホルダを下方から見た斜視図である。図４〜図６に示すように、キャップホルダ６０は、キャップ部材１２よりも硬質な合成樹脂などの部材からなり、紙送り方向両端部が上方に立設したコの字状をしており、その凹みにキャップ部材１２が載置されて下方から保持されている。また、キャップホルダ６０は、バネ６８（図７（ａ）参照）を介してキャップリフトホルダ６９に支持されている。このキャップリフトホルダ６９は、キャップ駆動機構４０の後述するキャップスライドカム４１に対して傾動可能に連結されている。キャップホルダ６０の、平面視で、キャップ部材１２の底壁５０の貫通孔５５と重なる位置には下方に突出する突出部６１と突出部６１の軸芯を貫通する接続孔６３が形成されており、且つ、キャップ部材１２の底壁５０の貫通孔５６と重なる位置には下方に突出する突出部６２と突出部６２の軸芯を貫通する接続孔６４が形成されている。

さらに、キャップホルダ６０のキャップスライドカム４１と対向する下面の後方端部には、２本の排出チューブ８０、８１をキャップホルダ６０に固定する２つの固定部材６５、６６（固定手段）が形成されている。固定部材６５は、紙送り方向に関して突出部６１と隣接して配置されている。また、固定部材６５は、走査方向に関して突出部６１を挟むように間隔をあけて配置された２つの側壁６５ａ、６５ｂと、側壁６５ｂの下端部から右方（側壁６５ａ側）に突出した第１突起６５ｃと、２つの側壁６５ａ、６５ｂよりも上方において後方に延在した上壁６５ｄと、上壁６５ｄの上端部から後方に突出した後、下方に折れ曲がった支持壁６５ｅと、上壁６５ｄの下端部から後方に突出した第２突起６５ｆと、を有している。

固定部材６６は、走査方向に関して固定部材６５と隣接しているとともに、紙送り方向に関して突出部６２と隣接して配置されている。また、固定部材６６は、走査方向に関して突出部６２を挟むように間隔をあけて配置された、紙送り方向に関する長さが異なる２つの側壁６６ａ、６６ｂと、紙送り方向に関して第１突起６５ｃと同じ位置であり、側壁６６ｂの下端部から右方（側壁６６ａ側）に突出した第１突起６６ｃと、側壁６６ｂの後方端部から右方に延在し、側壁６６ｂよりも上方に延在した支持壁６６ｄとを有している。そして、支持壁６５ｅの上端部と支持壁６６ｄの上端部の高さは同じ高さとなっており、上壁６５ｄの下端部と側壁６６ｂの上端部の高さは同じ高さとなっている。

排出チューブ８０は、可撓性を有しており、キャップ部材１２のブラックインク用の凹部５７に形成された貫通孔５５に連通するキャップホルダ６０の突出部６１に一端が接続されており（図６参照）、他端が切換手段１５の後述するＢｋポート９５ｂに接続されている（図８参照）。排出チューブ８１は、可撓性を有しており、キャップ部材１２のカラーインク用の凹部５８に形成された貫通孔５６に連通するキャップホルダ６０の突出部６２に一端が接続されており（図６参照）、他端が切換手段１５の後述するＣｏポート９５ａに接続されている（図８参照）。２本の排出チューブ８０、８１の、キャップホルダ６０から切換手段１５までの２つの固定部材６５、６６を用いた引き回しの構成については後述する。

＜キャップ駆動機構の構成＞
次に、キャップ駆動機構４０について説明する。図７は、キャップ部材の離接動作について説明する図であり、（ａ）はキャップ部材が退避位置にあるときであり、（ｂ）はキャップ部材がキャッピング位置にあるときである。図２及び図３に示すように、キャップ駆動機構４０は、紙送り方向に移動可能であり、その移動によってキャップホルダ６０を昇降駆動するキャップスライドカム４１（スライド部材）と、キャップスライドカム４１を紙送り方向に移動させる駆動モータ４２（駆動手段）などを有している。

図３及び図７（ａ）に示すように、キャップスライドカム４１は、キャップホルダ６０を支持するキャップリフトホルダ６９の下方に配置されており、紙送り方向に延在した水平面４１ａと、水平面４１ａと連続し、紙送り方向の後方に延在しながら下方に傾斜した斜面４１ｂと、斜面４１ｂと連続し、紙送り方向に延在した水平面４１ｃとを有している。そして、キャップスライドカム４１の水平面４１ａ、斜面４１ｂ及び水平面４１ｃのいずれかの面にキャップリフトホルダ６９の下面が摺動可能に接触して、キャップリフトホルダ６９のキャップスライドカム４１の接触している面の高さに応じてキャップリフトホルダ６９の高さ位置は決められている。

また、水平面４１ｃを形成するキャップスライドカム４１の後方端部には、紙送り方向の後方に延在し、水平面４１ａ、斜面４１ｂ及び水平面４１ｃの紙送り方向に関する合計の長さよりも長いラックギヤ４３が設けられており、このラックギヤ４３には、駆動モータ４２に連結されたピニオンギヤ４４が歯合されている。この駆動モータ４２は、紙送り方向に関してキャップリフトホルダ６９の後方に隣接して配置されている（図２参照）。そして、駆動モータ４２によりピニオンギヤ４４が回転することで、この回転にともない、ピニオンギヤ４４と歯合したラックギヤ４３とともに、キャップスライドカム４１は、キャップ部材１２の下方を紙送り方向に移動する。すると、このキャップスライドカム４１の移動によって、キャップリフトホルダ６９が、キャップスライドカム４１の水平面４１ａ、斜面４１ｂ及び水平面４１ｃにわたって摺動しながら、水平方向の位置を変えずに、これらの面の高さ位置に対応して昇降する。

＜キャップ部材のインク噴射面に対する離接動作＞
次に、キャップ部材１２のインクジェットヘッド３のインク噴射面３８に対する離接動作について説明する。図７（ａ）に示すように、吸引パージを開始する前には、キャップスライドカム４１は紙送り方向の前方端部に位置している。このとき、キャップリフトホルダ６９の下面はキャップスライドカム４１の水平面４１ｃに接触して降下した状態となっており、キャップ部材１２はインクジェットヘッド３のインク噴射面３８から離接した退避位置に位置する。

そして、駆動モータ４２によりキャップスライドカム４１が紙送り方向の後方に移動すると、キャップリフトホルダ６９の下面はキャップスライドカム４１の水平面４１ｃを摺動した後、斜面４１ｂを摺動しながら上昇する。すると、キャップリフトホルダ６９の上昇にともない、キャップ部材１２も退避位置から上昇する。そして、図７（ｂ）に示すように、キャップスライドカム４１はさらに後方に移動し、キャップ部材１２がキャッピング位置に移動すると停止する。すると、キャップリフトホルダ６９は、その下面がキャップスライドカム４１の水平面４１ａと接触する位置まで移動し、キャップ部材１２はインクジェットヘッド３のインク噴射面３８に密着する。

なお、キャップスライドカム４１の紙送り方向に関する位置は、駆動モータ４２の回転数から検出可能であり、これにより、キャップスライドカム４１の紙送り方向に関する位置を制御することで、キャップ部材１２を退避位置とキャッピング位置とにわたって離接駆動することができる。

＜切換手段の構成＞
次に、切換手段１５について説明する。図８は、図３を下方から見た底面図である。なお、図８においては、図３に示す２本の排出チューブ８０、８１を２点鎖線で示している。図３及び図８に示すように、切換手段１５は、吸引ポンプ１４の接続先をキャップ部材１２のブラックインク用の凹部５７の内部空間５３とカラーインク用の凹部５８の内部空間５４に選択的に切り換えるものであり、キャップスライドカム４１を挟んでキャップリフトホルダ６９の下方に配置されている。

切換手段１５は、有底筒状のカバー９２の底壁の中心に形成された吸気ポート９４と、カバー９２の周壁に形成された複数のポート９５と、カバー９２の内部に収容され、中心から径方向に延びる分岐溝９３が形成された切換部材９１と、を有している。吸気ポート９４は図示しないチューブを介して吸引ポンプ１４に接続されている。複数のポート９５のうち、１つのポートは、排出チューブ８０と接続され、キャップ部材１２のブラックインク用の内部空間５３に連通するＢｋポート９５ｂであり、もう１つのポートは、排出チューブ８１と接続され、キャップ部材１２のカラーインク用の内部空間５４に連通するＣｏポート９５ａである。

そして、切換部材９１の回転角度に応じて、吸引ポンプ１４をＢｋポート９５ｂ及び排出チューブｂ８０を通じてキャップ部材１２のブラックインク用の内部空間５３と連通させたり、吸引ポンプ１４をＣｏポート９５ａ及び排出チューブ８１を介してキャップ部材１２のカラーインク用の内部空間５４と連通させたりすることが可能となっている。この切換部材９１の回転角度は、切換部材９１を回転駆動する図示しないモータの回転数から検出可能であり、モータの回転数を制御することで、切換部材９１を任意の回転角度だけ回転させることができる。

＜排出チューブの引き回しの構成＞
次に、２本の排出チューブ８０、８１のキャップホルダ６０から切換手段１５までの引き回しの構成について説明する。図６に示すように、排出チューブ８０の一端は、ブラックインク用の凹部５７に形成された貫通孔５５と連通するキャップホルダ６０の接続孔６３に接続されている。そして、一端が接続孔６３に接続され、鉛直方向に延在する排出チューブ８０は、後方に曲げられて、固定部材６５の２つの側壁６５ａ、６５ｂの間に引き回され、２つの側壁６５ａ、６５ｂに挟まれた状態で第１突起６５ｃによって下方から固定される。すなわち、排出チューブ８０の２つの側壁６５ａ、６５ｂに挟まれた部分では、走査方向に関する変位が拘束されるとともに、下方への変位が拘束される。これにより、排出チューブ８０が、キャップホルダ６０との接続部近傍において固定部材６５により固定されるため、自重により下方にたれてキャップスライドカム４１に接触するのを防止することができる。

そして、図３、図４及び図８に示すように、固定部材６５の２つの側壁６５ａ、６５ｂの間を引き回された排出チューブ８０は、側壁６５ｂの後方端部を支点として左方に曲げられながら下方に引き回されて、他端が切換手段１５のＢｋポート９５ｂに接続される。このように、排出チューブ８０は、キャップホルダ６０とキャップ駆動機構４０の間を左方に引き回されて、キャップスライドカム４１を避けながら下方の切換手段１５のＢｋポート９５ｂに接続されている。

また、図６に示すように、排出チューブ８１の一端は、カラーインク用の凹部５８に形成された貫通孔５６と連通するキャップホルダ６０の接続孔６４に接続されている。そして、一端が接続孔６４に接続され、鉛直方向に延在する排出チューブ８１は、後方に曲げられて、固定部材６６の２つの側壁６６ａ、６６ｂの間に引き回され、２つの側壁６６ａ、６６ｂに挟まれた状態で第１突起６６ｃによって下方から固定される。すなわち、排出チューブ８１の２つの側壁６６ａ、６６ｂに挟まれた部分では、走査方向に関する変位が拘束されるとともに、下方への変位が拘束される。これにより、排出チューブ８１が、排出チューブ８０と同様に、キャップホルダ６０との接続部近傍において固定部材６６により固定されるため、自重により下方にたれてキャップスライドカム４１に接触するのを防止することができる。

そして、固定部材６６の２つの側壁６６ａ、６６ｂの間を引き回された排出チューブ８１は、側壁６６ｂの後方端部において支持壁６６ｄ（第１固定部）によって固定され、後方への変位を拘束され、側壁６６ｂの上端部を越えるように上方に曲げられながら、側壁６６ｂの上端部を越えたところで左方に曲げられる。その後、左方に曲げられた排出チューブ８１は、排出チューブ８０よりも上方において、固定部材６５の上壁６５ｄと支持壁６５ｅの間に引き回され、上壁６５ｄと支持壁６５ｅに挟まれた状態で第２突起６５ｆ（第２固定部）によって下方から固定される。ここでも、排出チューブ８１が、自重により下方にたれてキャップスライドカム４１に接触するのを防止している。

そして、図３、図４及び図８に示すように、排出チューブ８１は、下方に引き回されて、他端が切換手段１５のＣｏポート９５ａに接続される。このように、排出チューブ８１は、排出チューブ８０の上方において、キャップホルダ６０とキャップ駆動機構４０の間を左方に引き回されて、キャップスライドカム４１を避けながら下方の切換手段１５のＣｏポート９５ａに接続されている。なお、排出チューブ８０よりも排出チューブ８１を長く引き回すために、２本の排出チューブ８０、８１を左方に引き回して切換手段１５に接続している。そして、排出チューブ８１は、排出チューブ８０に比べて長い分、排出チューブ８０よりも多い２点で固定されて、変位が強固に拘束されている。また、排出チューブ８１は、排出チューブ８０に比べてキャップホルダ６０に接続された接続部分から離れた部分でも固定されているため、キャップホルダ６０と排出チューブ８１の一体化する部分が長くなり、排出チューブ８１を曲げたときに生じる反発力が低減される。

＜吸引パージ＞
次に、吸引パージについて説明する。まず、キャリッジ２をメンテナンス位置に移動させて、インクジェットヘッド３のインク噴射面３８をキャップ部材１２と対向させた状態で、駆動モータ４２によりピニオンギヤ４４を駆動して、キャップスライドカム４１を退避位置からキャッピング位置に移動させる。すると、キャップ部材１２がインクジェットヘッド３のインク噴射面３８に密着してノズル３５を覆う。

そして、切換部材９１を回転させて、キャップ部材１２とインク噴射面３８のブラックインク用の内部空間５３を排出チューブ８０を介して吸引ポンプ１４と連通させる。その状態で、吸引ポンプ１４の吸引動作が行われたときには、この内部空間５３の空気が吸引されて圧力が低下し、ブラックインク用のノズル３５から内部空間５３へインクが吸引排出される。これにより、ブラックインク用のノズル３５内の増粘インクやインクジェットヘッド３内のインク流路に混入している気泡を、インクとともにノズル３５から排出して、インクジェットヘッド３のインク噴射性能を回復させることが可能となっている。

その後、吸引ポンプ１４の駆動を停止することで、ノズル３５からのインクの吸引を停止して、内部空間５３にインクが受容された状態で、キャップ部材１２を退避位置に移動させてインク噴射面３８から離して、内部空間５３の密閉を開放した状態で、ブラックインク用のノズル３５から吸引されて内部空間５３に受容されたインクを、再度吸引ポンプ１４を駆動して排出チューブ８０を通じて排出させる（いわゆる、空吸引動作）。

また、カラーインクの吸引パージについては、キャップ部材１２がインクジェットヘッド３のインク噴射面３８に密着してノズル３５を覆った状態で、切換部材９１を回転させて、キャップ部材１２とインク噴射面３８のカラーインク用の内部空間５４を排出チューブ８１を介して吸引ポンプ１４と連通させる。その状態で、吸引ポンプ１４の吸引動作が行われたときには、カラーインク用のノズル３５からインクが内部空間５４へ吸引排出される。これにより、カラーインク用のノズル３５内の増粘インクやインクジェットヘッド３内のインク流路に混入している気泡を、インクとともにノズル３５から排出して、インクジェットヘッド３のインク噴射性能を回復させることが可能となっている。その後、上述したブラックインクのときと同様に空吸引動作を行うことで、カラーインク用のノズル３５から吸引されて内部空間５４に受容されたインクを、再度吸引ポンプ１４を駆動して排出チューブ８１を通じて排出させる。

本実施形態におけるキャップ装置７によると、２本の排出チューブ８０、８１はキャップホルダ６０に一端がそれぞれ接続されており、接続部分と異なる位置で、キャップホルダ６０の２つの固定部材６５、６６に変位を拘束されるように固定されている。これにより、キャップホルダ６０に一端が接続された２本の排出チューブ８０、８１が、切換手段１５まで引き回される際に、キャップ駆動機構４０などの周囲の部材に接触して反力が生じにくくなる。また、例えば、キャップ部材１２をキャップ駆動機構４０により昇降駆動させると、その動作にともなって２本の排出チューブ８０、８１は曲がって変位しようとするが、２本の排出チューブ８０、８１はキャップホルダ６０の２つの固定部材６５、６６により固定されているため、キャップホルダ６０と２本の排出チューブ８０、８１は一体化され、２本の排出チューブ８０、８１を曲げたときに生じる反発力が低減される。このように、２本の排出チューブ８０、８１の反力や反発力を低減することで、この反力や反発力の影響を受けて、キャップホルダ６０に支持されたキャップ部材１２が傾くのを防止することができる。これにより、吸引パージによりキャップ部材１２の２つの内部空間５３、５４に受容されたインクがこぼれたり、キャップ部材１２をキャッピング位置に移動させて、インク噴射面３８に密着させたときに隙間が生じてしまうことを防止することができる。

また、カラーインク用の排出チューブ８１は、固定部材６６に形成された第１突起６６ｃ及び支持壁６６ｄにより上方に曲げて固定することで、排出チューブ８１の鉛直方向に関する変位を拘束した後に、左方に曲げて固定部材６５に形成された上壁６５ｄ及び支持壁６５ｅにより固定することで、排出チューブの水平方向に関する変位を拘束している。このように、排出チューブ８１を２点で固定することで、強固に固定することができる。また、２本の排出チューブ８０、８１をキャップホルダ６０に隣接するキャップ駆動機構４０の駆動モータ４２に接触するのを防止しながら、キャップ部材１２とキャップ駆動機構４０の駆動モータ４２の間を引き回して、キャップスライドカム４１を避けて下方に引き回すことができる。

また、プリンタ１出荷前の検査時に吸引パージが行われたときに、カラーインク用のノズル３５はブラックインク用のノズル３５よりもノズル数が多いため、キャップ部材１２の内部空間５４には内部空間５３に比べて大量のインクが排出される。ここで、プリンタ１の出荷時には、検査時に噴射されたカラーインクが排出されずに内部空間５４に残っており、このカラーインクが排出チューブ８１を介して切換手段１５に到達した後に、内部空間５４に逆流するおそれがある。すると、例えば、切換手段１５内で異なる色のインクと混ざったり、切換手段１５内の切換部材９１に回転摩擦を低減するために塗られたグリスと混ざったりしたインクが逆流し、インク噴射面３８に付着してしまう。そこで、大量のカラーインクが噴射される内部空間５４に接続された排出チューブ８１の長さを長くし、排出チューブ８１内の容積を大きくすることで、内部空間５４に噴射されたカラーインクが排出チューブ８１を介して切換手段１５に到達するのを防止することができる。また、排出チューブ８１は、排出チューブ８０よりも長く自重によりたれやすいが、排出チューブ８０の上方を引き回されることで、仮にたれたとしても、排出チューブ８０で下方から保持することができる。

また、キャップホルダ６０の２本の排出チューブ８０、８１の一端と接続される２つの突出部６１、６２と、２本の排出チューブ８０、８１を固定する２つの固定部材６５、６６は、紙送り方向に並んで配置されていることで、２本の排出チューブ８０、８１が鉛直方向に引き回されずに、紙送り方向に沿って引き回されて２つの固定部材６５、６６に固定されるため、プリンタ１を鉛直方向に関して小型化することができる。

さらに、プリンタ１は、出荷時には、搬送による揺れや振動に対する安定性を確保するために、キャップ駆動機構４０の駆動モータ４２などの重たい部材が下側になるように、後方（図２の下方）を下にして縦向きに載置される。このとき、図９に示すように、キャップ部材１２は底壁５０が鉛直方向と平行になるように縦向きに配置されるが、排出チューブ８０（８１）がキャップホルダ６０の後方に接続されているため、キャップ部材１２の２つの内部空間５３（５４）に検査時に噴射されて受容されたインクは大半が排出チューブ８０（８１）に流れることとなる。したがって、縦向きに配置されたキャップ部材１２の内部空間５３（５４）に受容されたインクはインク噴射面３８のノズル３５が形成された領域と接触しなくなる。これにより、内部空間５３（５４）に受容されたインクが乾燥により凝縮して、その凝縮したインクがノズル３５に付着することによるノズル詰まりを防止することができる。このとき、２本の排出チューブ８０、８１は、キャップホルダ６０の後方（駆動モータ４２側）に接続されているため、２本の排出チューブ８０、８１をキャップ部材１２と駆動モータ４２の間を引き回すには、曲率が小さく、反発力が大きいが、２つの固定部材６５、６６によりこの反発力を低減することができ、且つ、駆動モータ４２に接触して反力が生じるのを防止することができる。

次に、上述した実施形態に種々の変形を加えた変更形態について説明する。ただし、上述した実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

キャップ部材１２のインク噴射面３８と当接するリップ５１についてはゴムなどの弾性部材により形成されていることが好ましいが、底壁５０は弾性部材である必要は特になく、リップ５１を形成する部材とは異なる合成樹脂や金属からなる板であってもよい。この場合、２本の排出チューブ８０、８１の接続部分と固定部分が同一部材に対してであれば、キャップホルダ６０を設けずに底壁５０に直接２本の排出チューブ８０、８１を接続し、底壁５０に２本の排出チューブ８０、８１を固定する２つの固定部材６５、６６を設けてもよい。

また、本実施形態においては、２本の排出チューブ８０、８１を２つの固定部材６５、６６によって曲げの外周側から固定していたが、キャップホルダ６０の外周面と２本の排出チューブ８０、８１を接着剤や摩擦吸着などにより固定して、２本の排出チューブ８０、８１を曲げの内周側から固定してもよい。

さらに、キャップホルダ６０と隣接するキャップ駆動機構４０の駆動モータ４２はキャップ部材１２の昇降用の駆動モータとしてだけでなく、駆動モータに連結された複数のギヤの切り換えによって、例えば、吸引ポンプ１４の駆動モータや他の部材の駆動モータと利用してもよい。

また、スライドカム４１などを覆うカバーを有する構成としてもよい。例えば、カバーは、スライドカム４１の上方からプリンタ１に取り付けるように構成されている場合、カバーを取り付ける際に排出チューブ８０、８１に接触する。これにより、排出チューブ８０、８１に反力が生じ、キャップ部材１２が傾いてしまうことがある。キャップ部材１２の傾きが目視できない程度であると、キャップ部材１２の傾きに製造者が気づかず、キャップ部材１２が傾いたままプリンタ１が製品として完成してしまうおそれがある。この場合、キャップ部材１２は、インク噴射面３８を完全に覆う姿勢で密着できなくなり、最悪、キャップ部材１２とインク噴射面３８との間に隙間が生じてしまう。しかしながら、排出チューブ８０、８１がキャップホルダ６０に直接接続されているので、排出チューブ８０、８１に反力が作用せず、キャップ部材１２が傾くのを防ぐことができる。

以上説明した実施形態は、本発明を、シリアル式のプリンタに設けられたキャップ装置に適用したものであるが、本発明の適用対象は、ライン式のプリンタに設けられたキャップ装置であってもよい。また、本発明は、インクジェット式のプリンタに限られず、様々な種類の液体をその用途に応じて対象に噴射する、種々の液体噴射装置に設けられたキャップ装置に適用することが可能である。

１プリンタ
３インクジェットヘッド
１２キャップ部材
３８インク噴射面
５０底壁
５１リップ
５３、５４凹部
６０キャップホルダ
６５、６６固定部
８０、８１排出チューブ

Claims

液体噴射ヘッドの液体噴射面に対向する底壁部と、前記底壁部から前記液体噴射面側に突出して設けられ、前記液体噴射面に密着可能な環状のリップと、を有するキャップ部材と、
前記キャップ部材の前記底壁部を支持し、傾動自在なキャップホルダと、
前記キャップホルダに一端が接続され、前記リップが前記液体噴射面に密着したときに前記キャップ部材と前記液体噴射面により画成される内部空間に連通し、前記内部空間の流体を排出するための可撓性を有する排出チューブと、
前記キャップ部材と前記キャップホルダが取り付けられるベースと、を備えたキャップ装置であって、
前記キャップホルダには、前記排出チューブの前記一端以外の部分を前記キャップホルダに固定する固定手段が設けられており、
前記ベースに設けられる固定部材であって、前記排出チューブの前記固定手段に固定された部分よりも前記排出チューブの他端側の部分を固定する固定部材を備え、
前記排出チューブは、前記固定手段に固定された部分と前記一端との間に曲げられた部分を有し、前記曲げられた部分と前記固定部材に固定される部分との間の部分が曲がらずに延在方向に延びていることを特徴とするキャップ装置。
前記底壁部は、平板状に形成され、
前記キャップホルダは、平板状の前記底壁部と接触する平面状の支持面を有し、
前記固定手段は、
一端が前記キャップホルダに接続された前記排出チューブを前記支持面と直交する第１方向に曲げて、前記排出チューブを固定する第１固定部と、
前記第１方向に曲がった前記排出チューブを前記支持面と平行な第２方向に曲げて、前記排出チューブを固定する第２固定部と、を有していることを特徴とする請求項１に記載のキャップ装置。
前記キャップ部材の下方に配置され、水平方向にスライドして、前記キャッピング位置と、前記退避位置とにわたって、前記液体噴射面に対して前記キャップ部材を離接移動させるスライド部材と、
前記キャップ部材と前記水平方向に隣接して配置されており、前記スライド部材をスライドさせる駆動手段と、を備えており、
前記排出チューブは、前記キャップ部材と前記駆動手段の間を引き回されていることを特徴とする請求項１または２に記載のキャップ装置。
前記キャップホルダは、前記スライド部材に傾動可能に連結されていることを特徴とする請求項３に記載のキャップ装置。
前記液体噴射面には、２種類の液体を噴射する２種類の第１ノズルと第２ノズルが形成されており、
前記第１ノズルは、前記第２ノズルよりもノズル数が多くなっており、
前記キャップ部材は、前記底壁部から前記液体噴射面側に突出して設けられ、前記リップが前記液体噴射面に密着したときに、前記内部空間を前記第１ノズルと対向する第１内部空間と前記第２ノズルと対向する第２内部空間に仕切る仕切板をさらに有しており、
前記キャップホルダに一端が接続され、前記キャップ部材の前記第１内部空間に連通し、前記第１内部空間の液体を排出するための可撓性を有する第１排出チューブと、
前記キャップホルダに一端が接続され、前記キャップ部材の前記第２内部空間に連通し、前記第２内部空間の液体を排出するための可撓性を有する第２排出チューブと、
前記第１排出チューブと前記第２排出チューブの他端がそれぞれ接続され、前記キャップ部材の前記第１内部空間と前記第２内部空間をそれぞれ吸引して、前記第１内部空間と前記第２内部空間の液体をそれぞれ排出するための排出ユニットと、をさらに備えており、
前記第１排出チューブは、前記第２排出チューブよりも長く、前記第２排出チューブよりも前記固定手段によって固定される部分が多くなっており、
さらに、前記第１排出チューブは、前記第２排出チューブに比べて前記キャップホルダに接続される前記一端から離れた部分で、前記固定手段により固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャップ装置。
前記排出チューブの前記一端は、前記キャップホルダの前記キャップ部材と反対側の底面に接続されており、
前記固定手段は、前記キャップホルダと前記排出チューブの前記一端との接続部分と前記底面に沿って並んで配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のキャップ装置。
液体噴射ヘッドの液体噴射面に対向する底壁部と、前記底壁部から前記液体噴射面側に突出して設けられ、前記液体噴射面に密着可能な環状のリップと、を有し、傾動自在なキャップ部材と、
前記底壁部に一端が接続され、前記リップが前記液体噴射面に密着したときに前記キャップ部材と前記液体噴射面により画成される内部空間に連通し、前記内部空間の流体を排出するための可撓性を有する排出チューブと、
前記キャップ部材が取り付けられるベースと、を備えており、
前記底壁部には、前記排出チューブの前記一端以外の部分を前記キャップ部材の前記底壁部に固定する固定手段が設けられており、
前記ベースに設けられる固定部材であって、前記排出チューブの前記固定手段に固定された部分よりも前記排出チューブの他端側の部分を固定する固定部材を備え、
前記排出チューブは、前記固定手段に固定された部分と前記一端との間に曲げられた部分を有し、前記曲げられた部分と前記固定部材に固定される部分との間の部分が曲がらずに延在方向に延びていることを特徴とするキャップ装置。