JP6015118B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体噴射ヘッドをメンテナンスする機能部材を含む複数の機能部材を備えた液体噴射装置に関する。

従来から、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射装置として、液体噴射ヘッドに形成されたノズルからインク（液体）を噴射することで用紙（ターゲット）に記録を行うインクジェット式プリンターが広く知られている。こうしたプリンターの中には、長尺状のラインヘッドを用紙の搬送経路上に、用紙の幅方向に亘って配置するラインプリンターがある。このラインプリンターは、用紙を間欠搬送しつつ文字やドット単位で印刷を行うシリアルプリンターと異なり、用紙を連続搬送しながら１行単位で印刷が行えるため、高速な印刷が可能である。

しかし、ラインプリンターは、シリアルプリンターのように印刷領域の外部にメンテナンス領域を設けることが難しく、ラインヘッドと対向する位置に該ラインヘッドをメンテナンスする機能部材を含む複数の機能部材を備えたメンテナンス機構が配置されるのが一般的である。

例えば特許文献１には、このようなメンテナンス機構を備えたラインプリンターとして、ラインヘッドと対向する位置に配置される略円柱状の支持部材本体（プラテン本体）の周面上に、支持部材（プラテン面）、キャップ（キャッピング装置）、及びインク吸収材（吸取装置）等の機能部材が周方向へ並んで配置されたプリンターが記載されている。

また、特許文献２にはラインヘッドと対向する位置に、インク受容部（インク受け部）でもある凹部が形成された支持部材（プラテン）を配置するとともに、そのインク受容部内にキャップ（封止部材）を設けたプリンターが記載されている。

特表２００３−５３４１６５号公報 特開２００９−６６８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された構成の場合は、支持部材、キャップ及びインク吸収材からなる各機能部材のうちから、ラインヘッドと対向する位置において機能させる機能部材を切り替える際に支持部材本体が回転する。そのため、その回転半径を考慮した設計の必要があり、装置の小型化が困難である。

また、特許文献２に記載されたプリンターは、ラインヘッドをキャップに当接させるために該ラインヘッド自体が移動できるように構成されており、用紙の幅よりも長幅なラインヘッドが移動する領域を確保するとなると、装置が大型化してしまう虞がある。

なお、上記インクジェット式プリンターに限らず、液体噴射ヘッドをメンテナンスする機能部材を含む複数の機能部材を備えた液体噴射装置にあっては、こうした実情も概ね共通したものとなっている。

本発明は、上記実情に鑑みて成されたものであり、その目的は、液体噴射ヘッドをメンテナンスする機能部材を含む複数の機能部材のうちから、そのとき液体噴射ヘッドに対して機能させる機能部材を、装置の大型化を抑制しつつ切り替えることができる液体噴射装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、ターゲットに対してノズル形成面に形成されたノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドをメンテナンスする機能部材を含む複数の機能部材を、前記ノズル形成面に対して接近及び離間する方向へ変位可能に支持した状態で、前記ノズル形成面に沿う方向へ移動する移動体と、前記移動体を移動させるときに駆動される駆動機構と、前記移動体の移動経路上に配置されるカムと、を備え、前記カムは、前記移動体が前記ノズル形成面に沿う方向へ移動する途中で、前記移動体に支持された前記複数の機能部材のうち少なくとも２つと個別に係合し、そのとき個別に係合した前記機能部材を前記ノズル形成面に対して接近及び離間する方向に変位させる。

上記構成によれば、駆動機構の駆動に伴い、複数の機能部材を支持した移動体が液体噴射ヘッドのノズル形成面に沿う方向に移動すると、その複数の機能部材のうち少なくとも２つが個別にカムと係合する。そして、そのときカムと個別に係合した機能部材が液体噴射ヘッドに対して機能するべく、ノズル形成面に対して接近及び離間する方向に変位する。つまり、駆動機構からの駆動力で、移動体がノズル形成面に沿う方向へ移動するとともに、少なくとも２つの機能部材が順次にカムと個別に係合して変位し、液体噴射ヘッドに対して機能する機能部材が順次に切り替わる。したがって、液体噴射ヘッドをメンテナンスする機能部材を含む複数の機能部材のうちから、液体噴射ヘッドに対して機能させる機能部材を、装置の大型化を抑制しつつ切り替えることができる。

また、本発明の液体噴射装置において、前記複数の機能部材には、前記液体噴射ヘッドにおける前記液体が付着した前記ノズル形成面に摺動することにより該ノズル形成面から前記液体を払拭可能なワイパーユニット及び前記液体噴射ヘッドに対して前記ノズルを囲うように当接することにより閉空間を形成可能なキャップユニットのうち少なくとも一方と、前記液体噴射ヘッドの前記ノズルから前記ターゲットに対して前記液体を噴射させるときに該ターゲットを前記ノズル形成面と対向するように支持可能な支持ユニットと、を含む。

上記構成によれば、液体噴射ヘッドをメンテナンスする機能部材であるワイパーユニット及びキャップユニットの少なくとも一方と、ターゲットの支持機能を有する機能部材である支持ユニットとが、駆動機構の駆動に伴う移動体の移動途中に順次にカムと個別に係合して変位するので、液体噴射ヘッドに対して機能する機能部材を簡単に切り替えることができる。

また、本発明の液体噴射装置において、前記カムは、前記移動体が前記ノズル形成面に沿う方向へ移動する途中で前記カムと係合した前記機能部材を、個別に前記ノズル形成面に接近する方向に変位させる第１カム面と、個別に前記ノズル形成面から離間する方向に変位させる第２カム面と、を有している。

上記構成によれば、移動体を往復移動させなくても一方向に移動させることで機能部材をノズル形成面に接近及び離間する方向へ変位させることができる。
また、本発明の液体噴射装置において、前記移動体が前記ノズル形成面に沿う方向へ移動する際に、１つの機能部材が前記カムと係合開始してから、他の機能部材が前記カムと係合開始するまでに前記移動体が進んだ距離は、前記１つの機能部材が前記カムと係合開始してから係合終了するまでに前記移動体が進んだ距離よりも長い。

上記構成によれば、１つの機能部材がカムと係合している状態で他の機能部材がカムと係合することがないため、複数の機能部材が共にカムと係合しつつノズル形成面に向かって接近することで互いに干渉することを抑制することができる。

また、本発明の液体噴射装置において、前記移動体は、前記機能部材が前記ノズル形成面に対して接近及び離間する方向へ変位するときに摺動させるガイド溝を備え、前記機能部材は、前記カムと個別に係合することで前記ノズル形成面に対して最接近した状態において、前記ガイド溝と摺動する摺動部の摺動方向における重心位置が前記ガイド溝内に位置している。

上記構成によれば、カムと係合した機能部材がノズル形成面に対して最も接近した状態においても、その機能部材において、移動体のガイド溝に摺動して変位する摺動部の摺動方向における重心位置はガイド溝内に収まるため、その機能部材が移動体から脱離する（すなわち、移動体による支持状態が解除される）ことを抑制することができる。

また、本発明の液体噴射装置において、前記複数の機能部材は、前記ワイパーユニットと前記支持ユニットと前記キャップユニットであり、前記移動体は、前記ノズル形成面に沿う方向へ移動したときに、前記カムが最初は前記ワイパーユニットと係合し、次に前記支持ユニットと係合し、最後に前記キャップユニットと係合する配置順序の位置に、前記ワイパーユニットと前記支持ユニットと前記キャップユニットを支持している。

また、本発明の液体噴射装置において、前記複数の機能部材は、前記ワイパーユニットと前記支持ユニットと前記キャップユニットであり、前記移動体は、前記ノズル形成面に沿う方向へ移動したときに、前記カムが最初は前記支持ユニットと係合し、次に前記キャップユニットと係合し、最後に前記ワイパーユニットと係合する配置順序の位置に、前記ワイパーユニットと前記支持ユニットと前記キャップユニットを支持している。

また、本発明の液体噴射装置において、前記複数の機能部材は、前記ワイパーユニットと前記支持ユニットと前記キャップユニットであり、前記移動体は、前記ノズル形成面に沿う方向へ移動したときに、前記カムが最初は前記キャップユニットと係合し、次に前記ワイパーユニットと係合し、最後に前記支持ユニットと係合する配置順序の位置に、前記ワイパーユニットと前記支持ユニットと前記キャップユニットを支持している。

上記構成によれば、移動体に支持されるワイパーユニット、支持ユニット、及びキャップユニットの配置順序を自由に選択することができるため、設計の自由度を高くすることができる。また、ワイパーユニット、支持ユニット、及びキャップユニットの各々を、移動体に対して着脱自在に支持するようにすれば、液体噴射装置の使用段階においても、移動体に支持されるワイパーユニット、支持ユニット、及びキャップユニットの配置順序を自由に交換することができる。

また、本発明の液体噴射装置において、前記複数の機能部材には、前記液体噴射ヘッドにおける前記液体が付着した前記ノズル形成面に摺動することにより該ノズル形成面から前記液体を払拭可能なワイパーユニットを含み、前記カムを第１のカムとしたとき、前記ワイパーユニットが前記液体噴射ヘッドを払拭したことで該ワイパーユニットに付着した前記液体を吸収するワイパークリーナーと、前記移動体が前記ノズル形成面に沿う方向へ移動したときに、前記ワイパーユニットと係合することで、前記ワイパーユニットを前記ワイパークリーナーに接近及び離間する方向に変位させる第２のカムと、をさらに備えた。

上記構成によれば、液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭したワイパーユニットに付着する液体をそのまま放置することなく、第２のカムによってワイパークリーナーに接近（当接）させることでワイパーユニットに付着した液体を除去することができる。これによれば、ワイパーユニットにおいて液体が固着したためにワイパーユニットの払拭性能が低下することを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るプリンターの概略正断面図。 機能部の概略を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。 支持ユニットが第１のカムと係合したときの機能部の概略正面図。 キャップユニットが第１のカムと係合したときの機能部の概略正面図。 ワイパーユニットが第１のカムと係合を開始する直前の機能部の概略正面図。 ワイパーユニットがノズル形成面に対して最も接近したときの機能部の概略正面図。 ワイパーユニットがノズル形成面を払拭しているときの機能部の概略正面図。 ワイパーユニットがワイパークリーナーと当接したときの機能部の概略正面図。 ワイパーユニットと支持ユニットの位置関係を示す機能部の概略正面図。

以下、本発明を液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター（以下、単に「プリンター」ともいう。）に具体化した一実施形態について、図を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態のプリンター１１は、筐体状をなすフレーム１２内に、装着部１３、搬送部１４、記録部１５、機能部１６、排出部１７を備えている。なお、これらは、プリンター１１においてインク（液体）の噴射により記録が行われるターゲットとしての用紙Ｐの搬送経路に沿って順次に配置されている。また、フレーム１２は、装着部１３、搬送部１４、機能部１６、排出部１７を備える下部筐体（装置本体）１２ａと、記録部１５を備える上部筐体１２ｂから構成されている。ここで、上部筐体１２ｂは、下部筐体１２ａに対して支持軸２１を回転中心に回転可能に軸支されており、下部筐体１２ａの内部を外部と遮断するように覆う位置と、下部筐体１２ａの内部を外部に対して開放する位置とを取ることができる。

以下、用紙Ｐの搬送経路に沿って、プリンター１１の構成について説明する。
図１に示すように、用紙Ｐの搬送経路のうち最も上流側に位置する装着部１３には、複数枚の用紙Ｐを積層した給紙カセット２２が、用紙Ｐの積層方向と直交する方向（図１において左右方向）への挿抜可能に装着されている。そして、搬送経路における装着部１３の下流に位置する搬送部１４は、給紙カセット２２に積層して収容された用紙Ｐを、搬送経路形成部材２５に揺動自在に軸支された給紙ローラー２７によって、一枚ずつ記録部１５へ搬送する。

なお、搬送部１４における搬送経路は用紙Ｐの搬送方向を逆転させる反転搬送路になっている。すなわち、給紙カセット２２から送り出された用紙Ｐは、給紙カセット２２の挿入方向における奥端において、下部筐体１２ａの内側面に形成された傾斜面２４に沿って搬送される。その後、湾曲形状をなす搬送経路によって反転され、搬送経路形成部材２５と規制部材２６との間に形成される搬送経路上を記録部１５に向けて搬送される。また、搬送部１４における搬送経路には、用紙Ｐを記録部１５側へ給送するための搬送ローラー対２８が複数備えられている。

さらに、搬送部１４の下流側には、用紙Ｐの搬送経路を挟んで、それぞれ記録部１５と機能部１６とが配置されている。用紙Ｐに対して記録を行う記録部１５は、記録ヘッド３１（液体噴射ヘッド）と、該記録ヘッド３１にインクを供給するインクカートリッジ３２と、該インクカートリッジ３２を着脱可能なカートリッジホルダー３３を備えている。記録ヘッド３１は、その全体形状が用紙Ｐの搬送方向と直交する幅方向において用紙Ｐの幅寸法よりも長くなるように形成された所謂ラインヘッドタイプの記録ヘッド３１である。そして、その記録ヘッド３１における用紙Ｐと対向する面は、インク（液体）を噴射する多数のノズル３１ｂからなるノズル列を複数列（本実施形態では一例として４列）形成したノズル形成面３１ａとされている。

また、記録ヘッド３１の一面（図１において上面）にはインク供給流路３４の一端が接続されており、該インク供給流路３４の他端はカートリッジホルダー３３を介してインクカートリッジ３２に接続されている。また、記録ヘッド３１及びカートリッジホルダー３３は、上部筐体１２ｂの内側部位に対して固定配置されている。

また、インクカートリッジ３２から見て給紙カセット２２の抜出方向には、上部筐体１２ｂに対して開閉可能な前面カバー１２ｃが備えられており、該前面カバー１２ｃを開いた状態では、インクカートリッジ３２がカートリッジホルダー３３に対して着脱可能となる。

記録部１５及び機能部１６の下流側には、記録が行われた用紙Ｐをプリンター１１の外部へ排出する排出部１７が設けられている。排出部１７は、用紙Ｐの搬送経路に沿って、機能部１６からプリンター１１の外側へ向かう方向に排出ローラー対３５、排紙台３６、及び排出口３７を順次備えている。

次に、図２を参照して、用紙Ｐの記録時及び搬送時に用紙Ｐを支持したり、記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａをメンテナンスしたりする機能部１６について詳述する。また、図２以降では、用紙Ｐの搬送方向に倣って、図において右側を上流側、左側を下流側ともいう。

図２に示すように、機能部１６は、用紙Ｐの厚さ方向（図２（ａ）では紙面と直交する方向、図２（ｂ）では上下方向）における平面視において略矩形形状をなすトレイ（移動体）４１を備えている。このトレイ４１における用紙Ｐの幅方向での両側端には一対の側壁４１ａが用紙Ｐの搬送方向に沿うように設けられると共に、それらの両側壁４１ａには、用紙Ｐの搬送方向において等間隔の配置となる３つのガイド溝４２が各側壁４１ａの上端から下方へ切り欠き形成されている。

各ガイド溝４２には、ワイパーユニット４３、支持ユニット４４及びキャップユニット４５が配置されている。各ユニット（機能部材）４３〜４５は、用紙Ｐの幅方向においてトレイ４１の幅よりも長く伸びる四角柱状の摺動軸（摺動部）４３ａ〜４５ａを備えており、トレイ４１のガイド溝４２には各摺動軸４３ａ〜４５ａが摺動可能に支持されている。なお、図２（ｂ）には、トレイ４１の移動方向及び各ユニット４３〜４５のトレイ４１に対する摺動方向における摺動軸４３ａ〜４５ａの重心位置が重心位置４３ｃ〜４５ｃとして図示されている。

ワイパーユニット４３は、その摺動軸４３ａにおける記録ヘッド３１と対向することとなる面に、記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａに付着したインクを払拭するワイパーブレード４３ｂを該ノズル形成面３１ａに向かって延びるように立設している。ワイパーブレード４３ｂは、用紙Ｐの幅方向を長手方向とする短冊状に形成され、その長手方向の長さは一回の払拭動作でノズル形成面３１ａ全体を払拭できるように、記録ヘッド３１のノズル３１ｂのノズル列よりも長くなっている。また、ワイパーブレード４３ｂの材質としては、該ワイパーブレード４３ｂが記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａを払拭する際にノズル形成面３１ａを傷付けないように弾性を有するゴムや樹脂が望ましい。

支持ユニット４４は、その摺動軸４４ａにおける記録ヘッド３１と対向することとなる面に、記録ヘッド３１が用紙Ｐに対してインクを噴射するときに該用紙Ｐを支持する支持台４４ｂを備えている。この支持台４４ｂは、用紙Ｐの厚さ方向における平面視で用紙Ｐの幅方向を長手方向とする矩形形状をなしており、その長手方向の長さはプリンター１１で記録可能な最大幅用紙の幅よりも長くなるように形成されている。

キャップユニット４５は、その摺動軸４５ａにおける記録ヘッド３１と対向することとなる面に、記録ヘッド３１のノズル３１ｂを囲うようにノズル形成面３１ａと当接するキャップ４５ｂを備えている。このキャップ４５ｂは、用紙Ｐの厚さ方向における平面視で用紙Ｐの幅方向を長手方向とする矩形箱状をなしており、その開口形状は記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａにおけるノズル３１ｂが形成された領域よりも一回り大きくなっている。

また、トレイ４１における記録ヘッド３１と対向することとなる面とは反対側（図２（ｂ）では下側）の面にはラック４６が用紙Ｐの搬送方向に沿って延びるように形成されている。このラック４６は、駆動モーター４７の駆動力に基づき軸４７ａを回転中心にして回転するように下部筐体１２ａに支持されたピニオン４８と噛合している。つまり、駆動モーター４７が正逆回転駆動することによって、回転するピニオン４８と噛合するラック４６は、記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａと沿う方向（用紙Ｐの搬送方向と沿う方向）に往復移動することが可能となり、該ラック４６が形成されるトレイ４１についても往復移動することが可能となる。従って、ラック４６、駆動モーター４７、及びピニオンは、トレイ４１を移動させる駆動機構を構成する。

図２に示すように、記録ヘッド３１の長手方向における外側となる位置であって、トレイ４１の移動領域の外側となる位置には、一対の第１のカム５１が配置されている。これらの第１のカム５１は、トレイ４１の移動途中に、そのトレイ４１に支持される各ユニット４３〜４５の摺動軸４３ａ〜４５ａと係合することにより、各ユニット４３〜４５をノズル形成面３１ａに接近及び離間する方向に移動させるものである。なお、ワイパーユニット４３の場合は、その摺動軸４３ａの両端部に該軸の一部として一体形成された矩形板状の摺動板部４３ｅが第１のカム５１と係合する。なお、各ユニット４３〜４５は、図２に示す状態からトレイ４１が下流側から上流側へ移動する際に、ワイパーユニット４３、支持ユニット４４及びキャップユニット４５の順番に第１のカム５１と係合する配置順序でトレイ４１に支持されている。

図２（ｂ）に示すように、第１のカム５１は、下流側から上流側に向かって記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａに接近するように上り勾配に形成される第１カム面５１ａと、下流側から上流側に向かってノズル形成面３１ａから離間するように下り勾配に形成される第２カム面５１ｂとを有している。つまり、トレイ４１が第１のカム５１の配置された位置を下流側から上流側に通り過ぎるように移動すると、第１カム面５１ａは各ユニット４３〜４５をノズル形成面３１ａに接近する方向に移動させ、第２カム面５１ｂは各ユニット４３〜４５をノズル形成面３１ａから離間する方向に移動させる。

また、各ユニット４３〜４５の摺動軸４３ａ〜４５ａにおいて、ワイパーブレード４３ｂ、支持台４４ｂ、及びキャップ４５ｂを備える面とは反対側の面であって、且つトレイ４１の移動領域よりも用紙Ｐの幅方向の外側に突出する部位は、第１のカム５１と係合したり摺動したりする係合面４３ｄ〜４５ｄとして機能する。なお、ワイパーユニット４３に関しては、記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａを払拭するために、他のユニット４４，４５と比較してトレイ４１の移動方向において長距離に亘って第１のカム５１と係合する必要があるため、他のユニット４４，４５よりも長い係合面４３ｄを備えている。因みに、この係合面４３ｄは、摺動軸４３ａの両端部に一体形成された摺動板部４３ｅの下面により構成されている。

図２において、記録ヘッド３１から見て上流側には、記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａを払拭した際にワイパーブレード４３ｂに付着したインクを、該ワイパーブレード４３ｂと当接して吸収除去するワイパークリーナー５２が配置されている。ワイパークリーナー５２は、三角柱状に形成されると共に、記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａに沿う方向に対して、ワイパーブレード４３ｂと当接する当接面５２ａが角度を有するように配置されている。また、ワイパークリーナー５２の長手方向の長さは、ワイパーブレード４３ｂの長手方向における全域と当接できるだけの長さを有している。なお、ワイパークリーナー５２の材質としては、多孔質の樹脂やパルプなどインクを吸収保持する能力が高い材質が望ましい。

図２において、第１のカム５１から見て上流側の位置には、トレイ４１に支持されるワイパーユニット４３における係合面４３ｄと係合して、該ワイパーユニット４３をワイパークリーナー５２に対して接近及び離間する方向に移動させる第２のカム５３が配置されている。第２のカム５３は、下流側から上流側に向かってワイパークリーナー５２に接近するように上り勾配に形成される第３カム面５３ａと、ノズル形成面３１ａ沿う方向に形成される第４カム面５３ｂとを有している。この第３カム面５３ａは、ワイパーユニット４３の係合面４３ｄと係合することで、トレイ４１の移動方向に応じてワイパーユニット４３をワイパークリーナー５２に接近及び離間する方向に移動させる。その一方で、第４カム面５３ｂはワイパーユニット４３の係合面４３ｄと係合こそするが、第４カム面５３ｂ上ではワイパーユニット４３はワイパークリーナー５２に接近及び離間する方向に移動しない。

また、用紙Ｐの厚さ方向において、ワイパークリーナー５２と第２のカム５３との間の距離は、記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａと第１のカム５１との間の距離よりも短くなるように設定されている。

次に、上記のように構成されたプリンター１１の作用について、トレイ４１が支持する各ユニット４３〜４５と各カム５１，５３の位置関係に着目して説明する。
さて、用紙Ｐに印刷を行う場合には、記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａと対向する位置に支持台４４ｂが配置されるように支持ユニット４４を支持するトレイ４１を移動させる。例えば、トレイ４１が、その移動範囲の最も下流側となる位置にある図２に示す状態からであれば、駆動モーター４７によりピニオン４８を正回転（図２（ｂ）において時計回りに回転）させて、該ピニオン４８と噛合するラック４６と共にトレイ４１を上流側に移動させる。すると、先ずワイパーユニット４３が、その係合面４３ｄを第１のカム５１と係合させることにより、記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａに対して接近及び離間する方向に変位しつつ、第１のカム５１の位置を下流側から上流側に通過する。なお、このときに記録ヘッド３１を上昇移動させるようにすれば、ワイパーユニット４３のワイパーブレード４３ｂによって記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａが払拭されることを回避可能となる。

そして、その状態から更にトレイ４１が上流側に移動すると、次には支持ユニット４４の摺動軸４４ａと第１のカム５１とが係合する。具体的には、支持ユニット４４の摺動軸４４ａにおける係合面４４ｄと第１カム面５１ａとが当接し、さらに、第１カム面５１ａに対して係合面４４ｄが摺動を開始することで、支持ユニット４４は上流側に移動するトレイ４１に対して相対的にノズル形成面３１ａに接近する方向に移動する。

図３は、支持ユニット４４及び支持ユニット４４が備える支持台４４ｂが、記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａに最も接近した配置を示し、支持台４４ｂがこの配置を取ることで、プリンター１１は用紙Ｐに記録を行うことが可能となる。すなわち、装着部１３に積層して載置された用紙Ｐを、搬送部１４が一枚ずつ記録部１５に搬送し、機能部１６（支持台４４ｂ）に支持された用紙Ｐに向かって記録部１５（記録ヘッド３１のノズル３１ｂ）からインクが噴射されて記録が行われる。

また、プリンター１１の記録ヘッド３１において、長時間に亘ってインクの噴射が行われなかったノズル３１ｂがあると、該ノズル３１ｂにおいて増粘したインクやインク中の気泡を除去するためのクリーニングが行われる。以下、このクリーニングを行う際の機能部１６の動作について説明する。

記録ヘッド３１のノズル３１ｂのクリーニングは、キャップユニット４５のキャップ４５ｂを記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａにノズル３１ｂを囲うように当接させた状態で行う。そのため、まずノズル形成面３１ａとキャップ４５ｂを対向させるために駆動モーター４７を駆動してトレイ４１を移動させる。

図４は、トレイ４１が、その移動範囲の最も上流側となる位置まで移動し、キャップユニット４５の係合面４５ｄが第１のカム５１と係合することで、キャップユニット４５が備えるキャップ４５ｂが記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａと当接した状態を示している。そして、この当接状態でキャップ４５ｂ内に負圧を発生させることで、記録ヘッド３１のノズル３１ｂ中のインクがキャップ４５ｂ内に排出され、ノズル３１ｂにおいて増粘したインクやインク中の気泡が除去される。

しかし、上述したクリーニングが行われると、記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａにインクが付着してしまうため、続いてノズル形成面３１ａに付着したインクを除去するために、ワイパーユニット４３によるノズル形成面３１ａの払拭が行われる。以下、ワイパーユニット４３によるノズル形成面３１ａの払拭動作について説明する。

図５は、ワイパーユニット４３が第１のカム５１に対する係合を開始する直前の位置を示しており、キャップユニット４５による記録ヘッド３１のクリーニングが終わった後に、駆動モーター４７を駆動してトレイ４１を下流側へ移動させることで図示される配置が得られる。そして、図５に示す位置からトレイ４１を上流側に移動させることで、第１のカム５１の第１カム面５１ａとワイパーユニット４３の係合面４３ｄが摺動し、ワイパーユニット４３はトレイ４１に対して相対的にノズル形成面３１ａに接近する方向に移動する。

図６は、ワイパーユニット４３が記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａに最も接近した状態を示し、該状態において、ワイパーユニット４３が備えるワイパーブレード４３ｂは弾性変形した状態でノズル形成面３１ａと当接している。そして、図６に図示される状態から、トレイ４１が上流側に更に移動することで、ワイパーブレード４３ｂは記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａを払拭して、ノズル形成面３１ａに付着しているインクを除去する。

図７は、ワイパーユニット４３によるノズル形成面３１ａの払拭が終了する直前の状態を示している。そして、該状態からトレイ４１がさらに上流側に移動すると、ワイパーユニット４３の係合面４３ｄは、今度は第１のカム５１の第２カム面５１ｂとの摺動を開始し、ワイパーユニット４３は、トレイ４１に対して相対的に記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａから離間する方向へ移動する。

ところで、ワイパーユニット４３の備えるワイパーブレード４３ｂによって、記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａを払拭すると該ワイパーブレード４３ｂにインクが付着する。このインクを取り除くことなく放置すると、インク溶媒が蒸発し該ワイパーブレード４３ｂにおいてインクが固着することで、ワイパーブレード４３ｂの弾性率が変化し、払拭性能が低下することがある。次に、こうした払拭性能の低下を抑制するために、ワイパーブレード４３ｂにワイパークリーナー５２を当接させることでインクを吸収除去するワイパークリーニングについて説明する。

ワイパークリーニングはワイパーブレード４３ｂをワイパークリーナー５２に当接させて行うため、ワイパーユニット４３と第２のカム５３とを係合させるために、図７に示す状態からトレイ４１を更に上流側に移動させる。そして、ワイパーユニット４３の係合面４３ｄが第２のカム５３の第３カム面５３ａ及び第４カム面５３ｂと摺動することで、ワイパーユニット４３はトレイ４１に対して相対的にワイパークリーナー５２の当接面５２ａに接近する方向に移動し、その当接面５２ａにワイパーブレード４３ｂが当接する。

図８は、ワイパーユニット４３のワイパーブレード４３ｂがワイパークリーナー５２の当接面５２ａに当接した状態を示しており、この状態においてワイパーブレード４３ｂに付着したインクが当接面５２ａに吸収される。また、ワイパーユニット４３におけるワイパーブレード４３ｂの立設方向において、ワイパークリーナー５２の下端と第２のカム５３の頂部との間の距離は、ノズル形成面３１ａと第１のカム５１の頂部との間の距離よりも短くなっている。このため、ワイパーブレード４３ｂは、ノズル形成面３１ａからインクを払拭する際にノズル形成面３１ａに摺接する部分よりも広域な部分をワイパークリーナー５２の当接面５２ａに当接させることができる。

こうして、ワイパーユニット４３によるノズル形成面３１ａの払拭が完了すると、トレイ４１を下流側に移動させることによって、図３に示す記録ヘッド３１と対向する位置に支持ユニット４４を配置し、記録を行うことが可能となる。

また、図９に示すように、本実施形態の機能部１６では、ワイパーユニット４３が第１のカム５１と係合を開始してから支持ユニット４４が第１のカム５１と係合を開始するまでにトレイ４１がノズル形成面３１ａに沿う方向へ移動する距離Ｌ２は、ワイパーユニット４３が第１のカム５１と係合を開始してから係合を終了するまでにトレイ４１がノズル形成面３１ａに沿う方向へ移動する距離Ｌ１よりも長い。また、図示を省略するが、支持ユニット４４とキャップユニット４５との位置関係についても同様の関係となっている。こうすることで、第１のカム５１に複数のユニット４３〜４５が同時に係合することがなく、各ユニット４３〜４５がノズル形成面３１ａに接近する方向に移動して、各ユニット４３〜４５同士が干渉するということを抑制することができる。

また、図３，図４，及び図６にそれぞれ示すように、各ユニット４３〜４５が記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａに最も接近した状態であっても、各ユニット４３〜４５の摺動軸４３ａ〜４５ａの重心位置４３ｃ〜４５ｃは、各摺動軸４３ａ〜４５ａの摺動方向においてガイド溝４２内に位置している。従って、各ユニット４３〜４５がノズル形成面３１ａに最も接近する配置を取ったときであっても、トレイ４１のガイド溝４２から各ユニット４３〜４５の摺動軸４３ａ〜４５ａが脱離することはない。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ラック４６とピニオン４８と駆動モーター４７で構成される駆動機構の駆動に伴い、各ユニット４３〜４５を支持したトレイ４１が記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａに沿う方向に移動すると、各ユニット４３〜４５が個別に第１のカム５１と係合する。そして、第１のカム５１と個別に係合したユニットが記録ヘッド３１に対して機能するべく、そのノズル形成面３１ａに対して接近及び離間する方向に変位する。つまり、トレイ４１がノズル形成面３１ａに沿う方向へ移動するとともに、各ユニット４３〜４５が順次に第１のカム５１と個別に係合して変位し、記録ヘッド３１に対して機能するユニットが順次に切り替わる。したがって、記録ヘッド３１をメンテナンスするユニット４３，４５を含む複数のユニット４３〜４５のうちから、記録ヘッド３１に対して機能させるユニットを、装置の大型化を抑制しつつ切り替えることができる。また、単一の駆動モーター４７（駆動源）によって、複数のユニット４３〜４５から１つを選択して機能させる位置へ移動させることができると共に、その位置において選択したユニットを記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａに対して接近及び離間する方向へ移動することができる。

（２）記録ヘッド３１をメンテナンスするワイパーユニット４３及びキャップユニット４５の少なくとも一方と、用紙Ｐの支持機能を有する支持ユニット４４とが、トレイ４１の移動途中に順次に第１のカム５１と個別に係合して変位するので、記録ヘッド３１に対して機能するユニット４３〜４５を簡単に切り替えることができる。

（３）一方向（例えば下流側から上流側に）にトレイ４１を往復移動させなくても、つまり、一方向に移動させるだけで所望のユニット４３〜４５をノズル形成面３１ａに接近及び離間する方向へ変位させることができる。

（４）第１のカム５１と係合するユニット４３〜４５がノズル形成面３１ａに対して最も接近した状態においても、各ユニット４３〜４５においてトレイ４１のガイド溝４２に摺動して変位する摺動軸４３ａ〜４５ａの摺動方向における重心位置４３ｃ〜４５ｃはガイド溝４２内に収まる。そのため、各ユニット４３〜４５がトレイ４１から脱離する（トレイ４１による支持状態を解除される）ことを抑制することができる。

（５）トレイ４１に支持されるワイパーユニット４３、支持ユニット４４、及びキャップユニット４５の配置順序を自由に選択することができるため、設計の自由度を高くすることができる。また、プリンター１１の使用段階においても、トレイ４１に支持されるワイパーユニット４３、支持ユニット４４、及びキャップユニット４５の配置順序を自由に交換することができる。

（６）１つのユニットが第１のカム５１と係合している状態で他のユニットが第１のカム５１と係合することがないため、複数のユニット４３〜４５が共に第１のカム５１と係合しつつノズル形成面３１ａに向かって接近することで互いに干渉することを抑制することができる。

（７）記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａを払拭したワイパーユニット４３（ワイパーブレード４３ｂ）に付着するインクをそのまま放置することなく、第２のカム５３によってワイパークリーナー５２に接近（当接）させることでワイパーユニット４３に付着したインクを除去することができる。これによれば、ワイパーユニット４３においてインクが固着することで、ワイパーユニット４３の払拭性能の低下を抑制することができる。

（８）ワイパーユニット４３におけるワイパーブレード４３ｂの立設方向において、ワイパークリーナー５２の下端と第２のカム５３の頂部との間の距離は、ノズル形成面３１ａと第１のカム５１の頂部との間の距離よりも短くなっている。このため、ワイパーブレード４３ｂはノズル形成面３１ａからインクを払拭する際にノズル形成面３１ａに摺接する部分よりも広域な部分をワイパークリーナー５２の当接面５２ａに当接させることができる。従って、ワイパーブレード４３ｂに付着したインクを、ワイパークリーナー５２で吸収し損なうことを抑制できる。

なお、上記実施形態は、以下のような別の実施形態に変更しても良い。
・上記実施形態において、プリンター１１は、記録ヘッド３１をメンテナンスする機能部材として、記録とは無関係に記録ヘッド３１のノズル３１ｂから吐出されるインクを受容するインク受容部（液体受容部）をさらに備えてもよい。

・上記実施形態において、トレイ４１に形成されるガイド溝４２の間隔は該トレイ４１の移動方向に対して一定であってもよい。
・上記実施形態において、ワイパークリーナー５２及び第２のカム５３は記録ヘッド３１の下流側に配置してもよい。この場合、第２のカム５３をワイパーユニット４３のみと係合させるために、ワイパーユニット４３の係合面４３ｄ及び第２のカム５３を第１のカム５１よりも、用紙Ｐの幅方向における外側となる位置に配置することが望ましい。

・上記実施形態において、ワイパーブレード４３ｂは、用紙Ｐの幅方向を軸方向とする円筒ワイパーでもよい。
・上記実施形態において、記録ヘッド３１と対応する位置にある第１のカム５１は、ユニット４３〜４５ごとに個別に係合するように複数設けてもよい。

・上記実施形態において、駆動機構を構成するラック４６とピニオン４８は、スプロケットとチェーンに置換しても、ベルトとプーリーに置換しても、油圧・空圧シリンダー等に置換してもよく、単一の駆動源によって往復移動できる駆動機構であればよい。

・上記実施形態において、トレイ４１に形成されるガイド溝４２は４つ以上も受けてもよいし、複数あるガイド溝４２に同じユニット（例えば支持ユニット４４を２つ等）を複数設けてもよい。

・上記実施形態において、各ユニット４３〜４５の配置順序は、自由に変更してもよい。
・上記実施形態において、プリンター１１は、シリアルプリンターであってもよい。この場合、機能部１６は、記録領域の外側領域であるホームポジションに設けられることが望ましい。

・上記実施形態において、第１のカム５１及び第２のカム５３は、トレイ４１の移動方向に延びる単一のカムとして結合してもよい。
・上記実施形態において、２つのカム面５１ａ，５１ｂを有する第１のカム５１は、さらに多くのカム面を有していてもよい。

・上記実施形態において、支持ユニット４４の摺動軸４４ａの摺動方向における、該支持ユニット４４と第１のカム５１との係合位置を調整することで、ノズル形成面３１ａと支持台４４ｂとの間隔を調整するようにしてもよい。

・上記実施形態において、各カム５１，５３は、用紙Ｐの幅方向における位置を変化させることで各ユニット４３〜４５のうちの何れか１つとのみ係合するようにしてもよい。
・上記実施形態において、ワイパークリーナー５２は省略してもよい。

・上記実施形態において、記録ヘッド３１は、用紙Ｐの厚さ方向に移動可能としてもよい。これによれば、トレイ４１の移動方向に応じて上下する各ユニット４３〜４５を記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａに当接させたり、当接させなかったりすることができる。例えば、上記実施形態において、ワイパーユニット４３によるノズル形成面３１ａの払拭をトレイ４１が下流側から上流側へ移動する際にのみ払拭するように限定できる。

・上記実施形態において、トレイ４１の移動方向に応じて各カム５１，５３をトレイ４１の備える各ユニット４３〜４５に対して、有効（係合）と無効（非係合）を切り替えるようにしてもよい。これによれば、トレイ４１の移動方向に応じて、各ユニット４３〜４５を記録ヘッド３１のノズル形成面３１ａに係合させたり、係合させなかったりすることができる。例えば、上記実施形態において、ワイパーユニット４３によるノズル形成面３１ａの払拭をトレイ４１が下流側から上流側へ移動する際にのみ払拭するように限定できる。

・上記実施形態では、液体噴射装置を、液体としてのインクを噴射するプリンター１１として具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置として具体化してもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状体、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、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、面発光ディスプレイ、カラーフィルター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又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置がある。あるいは、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、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。

１１…プリンター（液体噴射装置）、３１…記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、３１ａ…ノズル形成面、３１ｂ…ノズル、４１…トレイ（移動体）、４２…ガイド溝、４３…ワイパーユニット（機能部材）、４４…支持ユニット（機能部材）、４５…キャップユニット（機能部材）、４３ａ〜４５ａ…摺動軸（摺動部）、４６…駆動機構を構成するラック、４７…駆動機構を構成する駆動モーター、４８…駆動機構を構成するピニオン、５１…第１のカム（カム）、５１ａ…第１カム面、５１ｂ…第２カム面、５３…第２のカム、５２…ワイパークリーナー、Ｐ…用紙（ターゲット）、Ｌ１，Ｌ２…距離。

Claims (9)

1. ターゲットに対してノズル形成面に形成されたノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドをメンテナンスする機能部材を含む複数の機能部材を、前記ノズル形成面に対して接近及び離間する方向へ変位可能に支持した状態で、前記ノズル形成面に沿う方向へ移動する移動体と、
   前記移動体を移動させるときに駆動される駆動機構と、
   前記移動体の移動経路上に配置されるカムと、を備え、
   前記カムは、前記移動体が前記ノズル形成面に沿う方向へ移動する途中で、前記移動体に支持された前記複数の機能部材のうち少なくとも２つと個別に係合し、そのとき個別に係合した前記機能部材を前記ノズル形成面に対して接近及び離間する方向に変位させることを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記複数の機能部材には、
   前記液体噴射ヘッドにおける前記液体が付着した前記ノズル形成面に摺動することにより該ノズル形成面から前記液体を払拭可能なワイパーユニット及び前記液体噴射ヘッドに対して前記ノズルを囲うように当接することにより閉空間を形成可能なキャップユニットのうち少なくとも一方と、
   前記液体噴射ヘッドの前記ノズルから前記ターゲットに対して前記液体を噴射させるときに該ターゲットを前記ノズル形成面と対向するように支持可能な支持ユニットと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記複数の機能部材は、前記ワイパーユニットと前記支持ユニットと前記キャップユニットであり、
   前記移動体は、前記ノズル形成面に沿う方向へ移動したときに、前記カムが最初は前記ワイパーユニットと係合し、次に前記支持ユニットと係合し、最後に前記キャップユニットと係合する配置順序の位置に、前記ワイパーユニットと前記支持ユニットと前記キャップユニットを支持していることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記複数の機能部材は、前記ワイパーユニットと前記支持ユニットと前記キャップユニットであり、
   前記移動体は、前記ノズル形成面に沿う方向へ移動したときに、前記カムが最初は前記支持ユニットと係合し、次に前記キャップユニットと係合し、最後に前記ワイパーユニットと係合する配置順序の位置に、前記ワイパーユニットと前記支持ユニットと前記キャップユニットを支持していることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
5. 前記複数の機能部材は、前記ワイパーユニットと前記支持ユニットと前記キャップユニットであり、
   前記移動体は、前記ノズル形成面に沿う方向へ移動したときに、前記カムが最初は前記キャップユニットと係合し、次に前記ワイパーユニットと係合し、最後に前記支持ユニットと係合する配置順序の位置に、前記ワイパーユニットと前記支持ユニットと前記キャップユニットを支持していることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
6. 前記カムは、
   前記移動体が前記ノズル形成面に沿う方向へ移動する途中で前記カムと係合した前記機能部材を、個別に前記ノズル形成面に接近する方向に変位させる第１カム面と、
   個別に前記ノズル形成面から離間する方向に変位させる第２カム面と、を有していることを特徴とする請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
7. 前記移動体が前記ノズル形成面に沿う方向へ移動する際に、１つの機能部材が前記カムと係合開始してから、他の機能部材が前記カムと係合開始するまでに前記移動体が進んだ距離は、前記１つの機能部材が前記カムと係合開始してから係合終了するまでに前記移動体が進んだ距離よりも長いことを特徴とする請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
8. 前記移動体は、前記機能部材が前記ノズル形成面に対して接近及び離間する方向へ変位するときに摺動させるガイド溝を備え、
   前記機能部材は、前記カムと個別に係合することで前記ノズル形成面に対して最接近した状態において、前記ガイド溝と摺動する摺動部の摺動方向における重心位置が前記ガイド溝内に位置していることを特徴とする請求項１〜請求項７のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
9. 前記複数の機能部材には、前記液体噴射ヘッドにおける前記液体が付着した前記ノズル形成面に摺動することにより該ノズル形成面から前記液体を払拭可能なワイパーユニットを含み、
   前記カムを第１のカムとしたとき、
   前記ワイパーユニットが前記液体噴射ヘッドを払拭したことで該ワイパーユニットに付着した前記液体を吸収するワイパークリーナーと、
   前記移動体が前記ノズル形成面に沿う方向へ移動したときに、前記ワイパーユニットと係合することで、前記ワイパーユニットを前記ワイパークリーナーに接近及び離間する方向に変位させる第２のカムと、をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項８のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。