JP6500593B2 - メンテナンス装置及び液体噴射装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液体噴射部のメンテナンスを行うメンテナンス装置及び液体噴射装置に関する。
インクジェット式のプリンターなどの液体噴射装置が備えるメンテナンス装置には、液体噴射部を払拭するワイパーを往復移動させて、液体噴射部に付着した異物等を除去するワイピングを行うものがある(例えば、特許文献1)。
特開平6−143597号公報
ところで、ワイパーを往復移動させる駆動源としてモーターを用い、モーターの一方向への回転駆動でワイパーを往路移動させるとともに、モーターの他方向への回転駆動でワイパーを復路移動させる場合には、その移動方向を変更するためにモーターの回転駆動方向を切り替える必要があり、そのために制御が複雑になる、という課題がある。
なお、このような課題は、インクジェット式のプリンターに限らず、ワイパーを往復移動させてワイピングを行うメンテナンス装置においては、概ね共通したものとなっている。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動源の駆動方向を切り替えることなく、ワイパーを往復移動させることができるメンテナンス装置及び液体噴射装置を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するメンテナンス装置は、液体噴射部を払拭するワイパーと、第1ラック部と第2ラック部からなる一対のラック部を有して、前記ワイパーを往復移動させる二重ラック部材と、一方向への回転時に対をなす2つの前記ラック部に交互に噛合する歯部及び前記歯部と回転方向に並んで配置された欠歯部を有する欠歯車と、を備え、前記ラック部は、前記二重ラック部材の移動方向における下流端に位置する第1噛合部と、前記移動方向において前記第1噛合部の隣に位置する第2噛合部と、を有し、前記欠歯車の前記歯部は、前記第1噛合部と噛合する第1歯及び前記第2噛合部と噛合する第2歯を有し、前記第2噛合部は、前記欠歯車が前記ラック部と噛合するときに、前記第1歯と係合しない位置に配置されており、前記二重ラック部材は、前記第1ラック部が前記欠歯車に噛合したときに前記ワイパーを往路移動させ、前記第2ラック部が前記欠歯車に噛合したときに前記ワイパーを復路移動させる。
上記課題を解決するメンテナンス装置は、液体噴射部を払拭するワイパーと、第1ラック部と第2ラック部からなる一対のラック部を有して、前記ワイパーを往復移動させる二重ラック部材と、一方向への回転時に対をなす2つの前記ラック部に交互に噛合する歯部及び前記歯部と回転方向に並んで配置された欠歯部を有する欠歯車と、小径歯車及び前記小径歯車よりも歯数が多い大径歯車を有する複合歯車と、前記大径歯車に噛合可能な長尺ラック部を有するとともに前記ワイパーを保持する長尺ラック部材と、を備え、前記二重ラック部材は、前記小径歯車に噛合可能な短尺ラック部を有し、前記第1ラック部が前記欠歯車に噛合したときに前記ワイパーを往路移動させ、前記第2ラック部が前記欠歯車に噛合したときに前記ワイパーを復路移動させる。
この構成によれば、欠歯車の歯部が二重ラック部材の第1ラック部に噛合した状態で欠歯車が一方向に所定の回転角度の回転をしたときにワイパーが往路移動する。その後、欠歯車が同じ一方向に回転すると、今度は欠歯車の歯部が二重ラック部材の第2ラック部に噛合し、その状態で欠歯車が同じ一方向にさらに回転すると、ワイパーが復路移動する。すなわち、欠歯車の一方向への回転に伴ってワイパーは往復移動するので、欠歯車を回転させる駆動源の駆動方向を切り替えることなく、ワイパーを往復移動させることができる。
上記メンテナンス装置において、前記欠歯車は、前記欠歯部の一部として、回転方向に延びる突部を有し、2つの前記ラック部のうちの何れか一方のラック部と前記歯部との噛合が外れた後、前記歯部が他方のラック部と噛合する前に、前記突部が前記一方のラック部に接触する。
欠歯車の歯部がラック部と噛合してワイパーが移動している間、二重ラック部材はラック部を介して歯部に押されているので、移動方向の反対方向に移動することはない。しかし、欠歯車の歯部が、一方のラック部から離れて他方のラック部に噛合するまでの間、二重ラック部材は歯部から離れているので、意図しない外力によって移動してしまう虞がある。その点、上記構成によれば、欠歯車の歯部と一方のラック部との噛合が外れた後、欠歯部の一部である突部がその噛合が外れたばかりのラック部と接触するので、二重ラック部材の不要な移動が抑制される。そのため、欠歯車の歯部が他方のラック部と噛合するまで、二重ラック部材の位置をずらすことなく保ち、欠歯車の歯部を他方のラック部と適切に噛合させることができる。
上記メンテナンス装置において、前記欠歯車は、前記歯部が前記他方のラック部と噛合を開始するタイミングで、前記突部が前記一方のラック部から離れる。
この構成によれば、欠歯車の歯部が一方のラック部から離れた後、欠歯部の突部がその一方のラック部に接触して二重ラック部材の不要な移動を抑制するが、欠歯部の突部は、欠歯車の歯部が他方のラック部との噛合を開始するタイミングで一方のラック部から離れる。そのため、欠歯車の歯部が他方のラック部と噛合したときには、欠歯車の回転により二重ラック部材を移動させることができる。
上記メンテナンス装置において、前記ラック部は、前記二重ラック部材の移動方向における下流端に位置する第1噛合部と、前記移動方向において前記第1噛合部の隣に位置する第2噛合部と、を有し、前記欠歯車の前記歯部は、前記第1噛合部と噛合する第1歯及び前記第2噛合部と噛合する第2歯を有し、前記第2噛合部は、前記欠歯車が前記ラック部と噛合するときに、前記第1歯と係合しない位置に配置される。
この構成によれば、欠歯車の第1歯と第2歯がそれぞれ係合するラック部の第1噛合部と第2噛合部は、二重ラック部材の移動方向に並ぶが、第2噛合部は第1歯と係合しない位置に配置されるので、欠歯車が一方向に回転すると、第1歯は第2噛合部と係合することなく、それよりも移動方向の下流にある第1噛合部と係合する。そのため、欠歯車とラック部とが噛合していないときに二重ラック部材の位置が意図せずに移動方向の下流にずれてしまったとしても、第1歯は第2噛合部と噛み合うことがないので、欠歯車とラック部との噛み合いのずれが生じにくい。
上記メンテナンス装置は、小径歯車及び前記小径歯車よりも歯数が多い大径歯車を有する複合歯車と、前記大径歯車に噛合可能な長尺ラック部を有するとともに前記ワイパーを保持する長尺ラック部材と、を備え、前記二重ラック部材は、前記小径歯車に噛合可能な短尺ラック部を有する。
この構成によれば、欠歯車の回転により二重ラック部材が移動すると、二重ラック部材の短尺ラック部に噛合した小径歯車が回転することによって、複合歯車の大径歯車が回転する。すると、大径歯車と噛合する長尺ラック部を有する長尺ラック部材とともにワイパーが移動する。そして、長尺ラック部材を移動させる大径歯車は、二重ラック部材の移動により回転する小径歯車よりも歯数が多いので、長尺ラック部材の移動距離を二重ラック部材の移動距離よりも長くすることができる。したがって、液体噴射部において払拭すべき領域の大きさや位置に合わせて、ワイパーの移動距離を長くすることができる。
上記課題を解決する液体噴射装置は、液体を噴射可能な液体噴射部と、上記メンテナンス装置と、を備える。
この構成によれば、上記メンテナンス装置と同様の作用効果を奏することができる。
液体噴射装置の一実施形態を示す斜視図。 液体噴射装置の概略構成を示す断面図。 メンテナンス装置の概略構成を示す平面図。 ワイパーが初期位置にあるときのワイピングユニットの平面図。 ワイパーが折り返し位置にあるときのワイピングユニットの平面図。 ワイピングユニットの一部分解斜視図。 ワイピングユニットの斜視図。 ワイピングユニットの側面図。 欠歯車とラック部の斜視図。 欠歯車の最後の歯が第1ラック部に噛合したときのワイピングユニットの斜視図。 欠歯車とラック部の噛合が外れるときのワイピングユニットの斜視図。 欠歯車がラック部に噛合するときのワイピングユニットの斜視図。 欠歯車の最後の歯が第2ラック部に噛合したときのワイピングユニットの斜視図。 第1ラック部に接触する欠歯車の突部を示す側面図。 欠歯車及びラック部の作用を示す側面図。 第2ラック部に接触する欠歯車の突部を示す側面図。 回転基準位置にある欠歯車と二重ラック部材を示す側面図。
以下、液体噴射装置の実施形態について、図を参照して説明する。液体噴射装置は、例えば、用紙などの媒体に液体の一例であるインクを噴射することによって記録(印刷)を行うインクジェット式のプリンターである。
図1に示すように、本実施形態の液体噴射装置11は、脚台12と、脚台12に支持された略直方体形状の本体部13と、本体部13に向けての媒体STを給送する給送部14とを備えている。給送部14は、媒体STをロール状に巻き重ねたロール体RSの状態で回転可能に保持するとともに、保持したロール体RSを回転させることで媒体STを巻き解いて本体部13内に給送する。
本体部13内には、背面側に位置する給送部14が給送した媒体STを本体部13内で支持する支持部15が配置されるとともに、本体部13の前面側には支持部15に支持された媒体STを本体部13の外に排出するための排紙口16が開口する。また、支持部15の上面側には、媒体STを支える複数のリブ15aが走査方向Xに沿って複数突設される。
本実施形態において、本体部13の長手方向に沿う一方向を走査方向X、支持部15上において媒体STが搬送される方向を搬送方向Yという。なお、走査方向Xと搬送方向Yは互いに交差(例えば、直交)する方向であって、走査方向Xと搬送方向Yはいずれも重力方向Zと交差(例えば、直交)する方向である。
本体部13の走査方向Xにおける一端側には、液体の一例であるインクを収容した複数の液体収容体21が着脱可能に装着される収容体保持部22が設けられる。液体収容体21は、収容する液体の種類(色)毎に、複数(本実施形態では4つ)設けられる。なお、収容体保持部22に収容される液体収容体21の数や大きさは、任意に変更することができる。また、液体収容体21に注入孔を設けて、液体を注入孔から注入することによって補給することができるようにしたり、注入孔に接続した供給チューブを介して外部から液体を供給しつつ印刷を行うようにしたりすることもできる。
なお、走査方向Xにおいて、本体部13の収容体保持部22が設けられた側の端をホーム側の端、その反対側の端を反ホーム側の端、というが、反ホーム側の端にも収容体保持部22を設けてもよい。また、支持部15の鉛直下方には、走査方向Xにおける両端に近い位置に、複数(例えば2つ)の廃液収容体装着部23が設けられる。
図2に示すように、液体噴射装置11は、本体部13内に走査方向Xに延びるように架設されたガイド軸31と、ガイド軸31に保持されたキャリッジ32と、キャリッジ32に保持された液体噴射部33と、を備える。液体噴射部33は、液体を噴射可能な複数のノズル34を有する。液体収容体21が収容体保持部22に装着されると、液体収容体21に収容された液体は、図示しない供給機構を介して液体噴射部33に供給される。そして、供給された液体を液体噴射部33がノズル34から媒体STに向けて噴射することにより、印刷(記録)が行われる。
廃液収容体装着部23(23R,23L)には、液体噴射部33から廃液として排出された液体を収容する廃液収容体24が着脱可能に装着される。例えば、媒体STの端に余白を残さないように印刷する縁なし印刷を行う場合には、媒体STからはみ出た液体が支持部15のリブ15aがない部分で受容され、廃液収容体装着部23の鉛直上方に設けられる廃液導入部25を介して廃液収容体装着部23に装着された廃液収容体24に収容される。
なお、液体噴射部33の走査方向Xに沿う移動領域において、支持部15が設けられた領域を印刷領域PA、印刷領域PAの外側の領域を非印刷領域RA,LAとすると、廃液収容体装着部23は印刷領域PAと対応する位置に配置され、収容体保持部22は非印刷領域RAと対応する位置に配置される。
また、液体噴射装置11は、液体噴射部33のメンテナンスを行うためのメンテナンス装置35を備える。メンテナンス装置35は、例えば非印刷領域RAに配置され、液体噴射部33のノズル34から液体を吸引排出させるための吸引用キャップ36及び吸引ポンプ37と、液体噴射部33を払拭するワイピングユニット38と、フラッシングユニット39と、保湿用キャップ40と、駆動源41と、を備える。
駆動源41は、例えば、メンテナンス装置35の各構成部材を動作させるための1つまたは複数のモーターである。吸引用キャップ36及び保湿用キャップ40は液体噴射部33に対して相対移動可能に構成され、液体噴射部33に近づく方向に相対移動したときに、ノズル34が開口する閉空間を形成するキャッピングを行う。そして、保湿用キャップ40は、キャッピングを行うことによってノズル34の乾燥を抑制する。
液体噴射装置11が印刷を行わない時、液体噴射部33は保湿用キャップ40と対応する位置に移動して、保湿用キャップ40にキャッピングされた状態で待機する。そのため、走査方向Xにおいて保湿用キャップ40がある位置を液体噴射部33のホームポジションという。すなわち、液体噴射部33の走査方向Xにおいては、印刷領域PAよりも保湿用キャップ40がある側がホーム側となる。
吸引用キャップ36がキャッピングをした状態で吸引ポンプ37が駆動することにより、吸引用キャップ36が液体噴射部33との間に囲み形成する閉空間が負圧となり、その負圧によってノズル34から液体が吸引排出される吸引クリーニングが実行される。吸引クリーニングによってノズル34から排出された液体は、廃液として廃液収容体24に収容される。
図3に示すように、吸引ポンプ37は、例えば、吸引用キャップ36に連通する吸引チューブ37aの途中に設けられたチューブポンプである。
液体噴射部33においては、搬送方向Yに所定の間隔で並ぶ複数のノズル34がノズル列NLを形成し、液体の色毎に、搬送方向Yにおける位置が異なる2つ(一対)のノズル列NLが並ぶ。また、この色毎に設けられた対をなすノズル列NLは、液体噴射部33において走査方向Xに所定の間隔で並ぶ。
液体噴射部33においてノズル34が開口する面を開口面33aとすると、液体噴射部33は、開口面33aを形成する板部材を押さえるための固定枠33bを有する。そして、対をなすノズル列NLを形成する多数のノズル34が開口する開口面33aを露出させるように、固定枠33bには複数(本実施形態では4つ)の開口部33cが設けられる。
メンテナンス装置35は、一色のインクに対応する一対のノズル列NL毎に吸引クリーニングを行うように、走査方向X及び搬送方向Yにおける位置が異なる2つの吸引用キャップ36を有する。また、2つの吸引用キャップ36は、その枠状の先端が液体噴射部33の開口部33c内に位置する矩形状の開口面33aに接触することにより、ノズル34が開口する閉空間を形成する。
液体噴射部33は、ノズル34の目詰まりなどを予防及び解消する目的で、ノズル34から印刷とは無関係に液滴を強制的に噴射(排出)するフラッシングを行う。フラッシングユニット39は、フラッシングによりノズル34から排出された液体を受容する。
フラッシングユニット39は、噴射された液滴を受容する有底箱状の液滴受容部42と、液滴受容部42の開口を覆うための蓋部材43と、を備える。液滴受容部42は、一色のインクに対応する一対のノズル列NL毎に行われたフラッシングで排出された液滴を受容することができるように、一対のノズル列NLに対応する大きさに形成される。
蓋部材43は、図示しない駆動機構により液滴受容部42の開口を覆う位置と液滴受容部42の開口を露出させる位置との間で移動する。液滴受容部42には、チューブポンプである吸引ポンプ37から延びる吸引チューブ37bが接続され、吸引ポンプ37が駆動すると、液滴受容部42が受容した液体が吸引チューブ37bを通じて廃液収容体24(図2参照)に収容される。
次に、ワイピングユニット38の構成について詳述する。
ワイピングユニット38は、搬送方向Yに沿って延びるガイド軸51と、ガイド軸51と平行をなすように搬送方向Yに延びるガイド壁52と、ガイド壁52の搬送方向Yにおける下流端付近に設けられた第1突部53と、ガイド軸51及びガイド壁52に係合する長尺ラック部材54と、駆動力伝達機構55と、を備える。駆動力伝達機構55は、駆動源41の駆動により得られる一方向への回転運動を直線運動に変換するものであって、長尺ラック部材54は駆動力伝達機構55が伝達する駆動力によって搬送方向Yに沿って往復移動する。
ワイピングユニット38は、液体噴射部33を払拭するワイパー58,59と、ワイパー58,59を保持する保持部材57と、小型ラック部材62と、を有する。ワイピングユニット38は、長尺ラック部材54が搬送方向Y下流に移動するとき、保持部材57を介して長尺ラック部材54に支持されたワイパー58,59が液体噴射部33に対して払拭方向となる搬送方向Yに相対移動して、液体噴射部33を払拭するワイピングを行う。
ワイパー58は、対をなすノズル列NLを1回のワイピングにより払拭するように、2つのノズル列NLに対応して2つ設けられる。ワイパー58は、特にノズル34の開口付近に対する接触圧が高くなるように、走査方向Xにおける中央が搬送方向Yの下流に向けて突出するように湾曲している。
ワイパー59は、2つのワイパー58の搬送方向Y上流に配置され、矩形状の開口面33aに対する接触圧が均一になるように、走査方向Xに延びる板状をなす。なお、ワイピングユニット38は、ワイパー58またはワイパー59の何れか一方のみ有するようにしてもよい。
長尺ラック部材54は搬送方向Yが長手方向になるとともに、長手方向となる搬送方向Yの下流側の端部に設けられた取付部56を有する。ワイパー58,59を保持した保持部材57は、取付部56に回動可能に取り付けられる。また、小型ラック部材62は、取付部56及び保持部材57に対して搬送方向Yに沿って相対移動可能な態様で取付部56に保持される。
ワイピングユニット38は、ワイパー58,59が起立姿勢となって図3及び図4に示す初期位置から図5に示す折り返し位置まで、長尺ラック部材54とともに搬送方向Y下流に向けて往路移動するときに、ワイパー58,59が液体噴射部33の開口面33aに摺接することでワイピングを行う。よって、本実施形態においては、搬送方向Yがワイピングの際にワイパー58,59が液体噴射部33を払拭する払拭方向となる。
また、ワイピングを行ったワイパー58,59は、折り返し位置において起立姿勢から非起立姿勢に姿勢が切り替えられ、長尺ラック部材54は折り返し位置から搬送方向Y上流に向けて復路移動することによって初期位置に戻る。すなわち、長尺ラック部材54が復路移動する際には、ワイパー58,59が非起立姿勢になることにより、ワイパー58,59と液体噴射部33との不要な接触が回避される。
なお、折り返し位置付近にワイパー58,59に付着した付着物を除去するためのワイパークリーナーを配置して、ワイパー58,59の姿勢の切り替え動作に伴って、ワイパークリーナーによるワイパー58,59の清掃を行うようにしてもよい。
図4及び図5に示すように、保持部材57は、走査方向Xが回動軸方向となる一対の軸部57aを中心に回動可能に構成されるとともに、回動軸方向における基端側(図4及び図5では右端側)の軸部57aが付勢部材61によって回動軸方向と交差する鉛直上向きに付勢されている。本実施形態の付勢部材61は棒ばねであるが、板ばねやコイルばね、弾性変形可能なゴム部材など、別の素材や形態の付勢部材を採用することもできる。
図5に示すように、小型ラック部材62は、長尺ラック部材54の往路移動方向である搬送方向Y下流に向けて延びる板状部63を有し、その先端に第1突出部63aが突設される。そして、長尺ラック部材54が搬送方向Y下流に向けて往路移動したときに第1突出部63aが第1突部53にぶつかると、小型ラック部材62の移動が規制される。すると、搬送方向Y下流に向けて引き続き復路移動する長尺ラック部材54に対して小型ラック部材62が搬送方向Y上流に向けて相対移動することになり、その相対移動に伴って小型ラック部材62が保持部材57を回動させる。このとき、保持部材57の回動により、ワイパー58,59は起立姿勢から非起立姿勢に姿勢が切り替えられる。
また、ガイド壁52の搬送方向Y上流端には、走査方向Xに突出する第2突部52aが突設される。そして、長尺ラック部材54が搬送方向Y上流に向けて復路移動したときに小型ラック部材62が第2突部52aにぶつかると、小型ラック部材62の移動が規制される。すると、搬送方向Y上流に向けて引き続き復路移動する長尺ラック部材54に対して小型ラック部材62が搬送方向Y下流に向けて相対移動することになり、その相対移動に伴って小型ラック部材62が保持部材57を回動させる。このとき、保持部材57の回動により、ワイパー58,59は非起立姿勢から起立姿勢に姿勢が切り替えられる。
次に、駆動力伝達機構55の構成について詳述する。
図6に示すように、駆動力伝達機構55は、駆動源41(図3参照)であるモーターの駆動力によって回転する欠歯車80と、欠歯車80に対して搬送方向Yに沿って相対移動可能な板状の二重ラック部材81と、回動ピン82を中心に回動可能な複合歯車83と、を備える。
駆動力伝達機構55は、駆動源41であるモーターの一方向への回転駆動に伴って、欠歯車80が二重ラック部材81を搬送方向Yに沿って往復移動させ、さらに、二重ラック部材81の移動に伴って回転する複合歯車83が長尺ラック部材54を搬送方向Yに沿って往復移動させることによって、ワイパー58,59を往復移動させる。なお、欠歯車80の図示しない回動軸は図示しない支持部に回動自在に支持されるとともに、複合歯車83の回動軸となる回動ピン82は、例えばガイド壁52と二重ラック部材81とに回転自在に支持され、両回動軸は移動しない。
複合歯車83は、小径歯車85及び小径歯車85よりも歯数が多い大径歯車84を有している。駆動力伝達機構55の各構成要素において、ホーム側を表面側、反ホーム側を裏面側とすると、大径歯車84は小径歯車85の裏面側に配置される。また、ワイパー58,59を保持する長尺ラック部材54の裏面側には、大径歯車84と噛合可能な長尺ラック部54aが搬送方向Yに沿って延設される。また、二重ラック部材81の裏面側には、小径歯車85と噛合可能であって、長尺ラック部54aよりも歯数が少ない短尺ラック部86が搬送方向Yに沿って延設される。
二重ラック部材81が搬送方向Yに沿って移動すると、短尺ラック部86と噛合する小径歯車85が回転することにより、複合歯車83の大径歯車84が回転する。すると、大径歯車84と噛合する長尺ラック部54aを有する長尺ラック部材54が、二重ラック部材81よりも速い速度で、二重ラック部材81と同じ方向に移動する。すなわち、長尺ラック部材54は、二重ラック部材81の移動に伴って二重ラック部材81と同じ方向に移動するが、そのときの移動距離は、二重ラック部材81よりも長い。
図7に示すように、二重ラック部材81の表面側には、対をなす第1ラック部87と第2ラック部88とが、ホーム側から見て点対称をなすように搬送方向Yに沿って延設される。欠歯車80は、一方向Fへの回転時に対をなす2つのラック部87,88に交互に噛合する歯部90と、歯部90と回転方向に並んで配置された欠歯部97と、を有する。
欠歯車80の歯部90は、回転方向に並ぶ複数(本実施形態では6つ)の凸部からなる歯状突部91,92,93,94,95,96を有する。歯部90においては、歯状突部93,94,95が正規のピッチで設けられた標準的な歯である。歯状突部91と歯状突部93の間に位置する歯状突部92は、1つの歯溝の形成を省略する態様の欠歯領域を有する。
歯状突部96は、隣に位置する歯状突部95の歯面と対面する歯面を有するとともに、複数の歯溝の形成を省略する態様の欠歯領域からなる突部98と一体に形成されている。回転方向に延びる突部98は欠歯部97の一部であって、2つのラック部87,88のうちの何れか一方のラック部と歯部90との噛合が外れた後、歯部90が他方のラック部と噛合する前に、噛合が外れたばかりの一方のラック部に突部98が接触することで、二重ラック部材81の移動を抑制する。
図8に示すように、第1ラック部87は、搬送方向Yの下流側から上流側に向かって並ぶ複数(本実施形態では6つ)の凸部からなる歯状突部101,102,103,104,105,106を有する。第1ラック部87においては、歯状突部103,104,105が正規のピッチで設けられた標準的な歯である。
歯状突部102と歯状突部103の間には、正規のピッチの歯状突部を1つ欠いた欠歯領域102aが設けられる。搬送方向Y下流端に位置する歯状突部101は、隣に位置する歯状突部102の歯面と対面する歯面を有する。また、搬送方向Y上流端に位置する歯状突部106は、搬送方向Y上流側の歯面から搬送方向Y上流に傾斜しつつ延びる延設部106aを有する。延設部106aは、第1ラック部87と欠歯車80の歯部90との噛合が外れたあと、欠歯車80の突部98と接触する(図14参照)。
第2ラック部88は、払拭方向となる搬送方向Yの上流側から下流側に向かって並ぶ複数(本実施形態では6つ)の凸部からなる歯状突部111,112,113,114,115,116を有する。第2ラック部88においては、歯状突部113,114,115が正規のピッチで設けられた標準的な歯である。
歯状突部112と歯状突部113の間には、正規のピッチの歯状突部を1つ欠いた欠歯領域112aが設けられる。搬送方向Y上流端に位置する歯状突部111は、隣に位置する歯状突部112の歯面と対面する歯面を有する。また、搬送方向Y下流端に位置する歯状突部116は、搬送方向Y下流側の歯面から搬送方向Y下流に傾斜しつつ延びる延設部116aを有する。延設部116aは、第2ラック部88と欠歯車80の歯部90との噛合が外れたあと、欠歯車80の突部98と接触する。
欠歯車80の歯部90が第1ラック部87と噛合する際には、歯部90の歯状突部91,92,93,94,95,96がそれぞれ第1ラック部87の歯状突部101,102,103,104,105,106に係合する。また、欠歯車80の歯部90が第2ラック部88と噛合する際には、歯部90の歯状突部91,92,93,94,95,96がそれぞれ第2ラック部88の歯状突部111,112,113,114,115,116に係合する。
そのため、ラック部87,88において、二重ラック部材81の移動方向における下流端に位置する第1噛合部はそれぞれ歯状突部101,111であり、その移動方向において第1噛合部の隣に位置する第2噛合部はそれぞれ歯状突部102,112である。そして、ラック部87,88において、欠歯車80の歯部90と最初に噛合する噛合部が移動方向における下流端に位置する第1噛合部であり、移動方向の上流端に位置する歯状突部106,116は、欠歯車80の歯部90と最後に噛合する最後の噛合部である。
また、欠歯車80の歯部90において、ラック部87,88の第1噛合部と噛合する第1歯は歯状突部91であり、第2噛合部と噛合する第2歯は歯状突部92である。また、欠歯車80の歯部90において、最後の噛合部と噛合する最後の歯は歯状突部96である。
図9に示すように、欠歯車80の第1歯である歯状突部91と、欠歯車80の最後の噛合部である歯状突部96とは、その間に位置する歯状突部92,93,94,95よりも、欠歯車80の回転軸方向となる走査方向Xにおける長さが短い。例えば、歯状突部91,92,93,94,95,96の端面のうち、表面側の端面の位置はそろっているが、裏面側の端面の位置は、歯状突部92,93,94,95よりも歯状突部91,96の方がホーム側に位置する。なお、図9においては、欠歯車80の構成を明示するために、第2ラック部88との相対位置を変更した状態で図示している。
一方、ラック部87,88において、欠歯車80の第2歯である歯状突部92と噛合する歯状突部102,112は、欠歯車80がラック部87,88と噛合するときに第1歯である歯状突部91と係合しない位置に配置される。例えば、歯状突部102,112は、欠歯車80の回転軸方向において、歯状突部91の移動経路(歯状突部91の裏面側の端面)よりも反ホーム側に位置する。また、歯状突部106,116から延びる延設部106a,116aは、欠歯車80の回転軸方向において、歯状突部96の移動経路(歯状突部96の裏面側の端面)よりも反ホーム側に位置する。
そのため、図8に示すように、欠歯車80の歯部90が第1ラック部87と噛合する際には、欠歯車80の歯状突部91が歯状突部102と係合することなく回転して、欠歯車80の歯状突部91,92が同じタイミングでそれぞれ第1ラック部87の歯状突部101,102に係合するとともに、歯状突部92が欠歯領域102aに収容される。
また、図9に示すように、欠歯車80の歯部90が第2ラック部88と噛合する際には、欠歯車80の歯状突部91が歯状突部112と係合することなく回転して、欠歯車80の歯状突部91,92が同じタイミングでそれぞれ第1ラック部87の歯状突部111,112に係合するとともに、歯状突部92が欠歯領域112aに収容される。
次に、欠歯車80が一方向Fに一回転した場合の、二重ラック部材81の往復移動動作について説明する。
ワイパー58,59が起立姿勢となって図3及び図4に示す初期位置にあるとき、欠歯車80は図8に示す回転基準位置(回転角度0°)にある。欠歯車80に回転の基準マークMを設けた場合、欠歯車80が基準回転位置にあるとき、基準マークMは鉛直上方を指す。また、欠歯車80が回転基準位置にあるとき、欠歯車80の歯部90は第1ラック部の鉛直下方に位置し、第1ラック部87の歯状突部101,102の搬送方向Y上流にそれぞれ欠歯車80の歯状突部91,92が位置している。
駆動源41(図3参照)であるモーターが一方向に回転駆動すると、欠歯車80は、回転基準位置から一方向Fに回転を開始する。すると、欠歯車80の歯状突部91,92が第1ラック部87の歯状突部101,102に噛合して押すことにより、二重ラック部材81が搬送方向Y下流に向けて移動を開始する。
続いて、欠歯車80の歯状突部93,94,95,96がそれぞれ順番に第1ラック部87の歯状突部103,104,105,106に噛合して、二重ラック部材81を搬送方向Y下流に向けて移動させる。すると、複合歯車83の作用により、長尺ラック部材54は二重ラック部材81よりも速い速度で搬送方向Y下流に向けて移動し、その移動に伴ってワイパー58,59がワイピングを行う。
そして、図10に示すように、欠歯車80の最後の歯である歯状突部96が第1ラック部87の最後の噛合部である歯状突部106に噛合したときに、欠歯車80の回転基準位置からの回転角度は略90°になる。
図11に示すように、長尺ラック部材54が折り返し位置に到達する直前に、ワイパー58,59は起立姿勢から非起立姿勢に姿勢が切り替わる。その後、欠歯車80と第1ラック部87との噛合が外れると、二重ラック部材81の搬送方向Y下流への往路移動が終了する。このとき、ワイパー58,59を保持する長尺ラック部材54は折り返し位置に到達する。
欠歯車80と第1ラック部87との噛合が外れて二重ラック部材81の移動が停止した後も、欠歯車80は引き続き一方向Fに回転するが、この間、欠歯車80の突部98が歯状突部106と係合することで、二重ラック部材81は搬送方向Y上流に移動することが抑制される。
図12に示すように、欠歯車80の回転基準位置からの回転角度が略180°になると、欠歯車80の歯状突部91,92が第2ラック部88の歯状突部111,112にそれぞれ噛合することにより、二重ラック部材81が搬送方向Y上流に向けて移動を開始する。
続いて、欠歯車80の歯状突部93,94,95,96がそれぞれ第2ラック部88の歯状突部113,114,115,116に噛合して、二重ラック部材81を搬送方向Y上流に向けて移動させる。このとき、複合歯車83の作用により、長尺ラック部材54は二重ラック部材81よりも速い速度で搬送方向Y上流に向けて移動する。
そして、図13に示すように、欠歯車80の最後の歯である歯状突部96が第2ラック部88の最後の噛合部である歯状突部116に噛合した後、長尺ラック部材54が初期位置に到達する直前に、ワイパー58,59は非起立姿勢から起立姿勢に姿勢が切り替わる。
その後、欠歯車80と第2ラック部88との噛合が外れると、二重ラック部材81の搬送方向Y上流への復路移動が終了する。このとき、ワイパー58,59を保持する長尺ラック部材54は初期位置に到達する。
欠歯車80と第2ラック部88との噛合が外れて二重ラック部材81の移動が停止した後も、欠歯車80は引き続き一方向Fに回転するが、この間、欠歯車80の突部98が歯状突部116と係合することで、二重ラック部材81が搬送方向Y下流に移動することが抑制される。
次に、以上のように構成されたメンテナンス装置35及び液体噴射装置11の作用について、特にワイピングユニット38の機能に着目して説明する。
ワイピングユニット38において、二重ラック部材81は、第1ラック部87が欠歯車80に噛合したときにワイパー58,59を往路移動させ、第2ラック部88が欠歯車80に噛合したときにワイパー58,59を復路移動させる。そのため、駆動力伝達機構55の作用により、駆動源41の駆動方向を切り替えなくても、欠歯車80の一方向Fへの回転によってワイパー58,59を往復移動させることが可能になる。
すなわち、ワイパー58,59は、欠歯車80が一方向Fへ180°回転する間に二重ラック部材81及び長尺ラック部材54とともに払拭方向に往路移動して液体噴射部33を払拭し、欠歯車80がさらに一方向Fへ180°回転する間に払拭方向と反対方向に復路移動する。そのため、駆動源41の一方向への回転駆動でワイパー58,59を往路移動させるとともに駆動源41の他方向への回転駆動でワイパー58,59を復路移動させる場合よりも、ワイパー58,59の移動方向を反転させるために駆動源41の駆動方向を変更する必要がない分、ワイピングに伴う駆動源41の制御を簡素化することができる。
ここで、メンテナンス装置35においては、1つの駆動源41によって、ワイパー58,59の移動の他、キャップ36,40の移動、吸引ポンプ37の駆動、あるいはフラッシングユニット39の蓋部材43の移動など、複数の構成要素を動作させることが考えられる。このように、1つの駆動源41で複数の構成要素を動作させる場合には、1つの構成要素のために行う駆動源41の駆動方向の切替が、他の構成要素の動作にも影響を及ぼすことになるため、1つの構成要素のために行う駆動源41の制御は、できるだけ簡素にすることが好ましい。その点、本実施形態によれば、駆動源41の駆動方向を変更することなく、ワイパー58,59を往復移動させることができるので、1つの駆動源41によって複数の構成要素を動作させるのに適している。
ところで、欠歯車80の歯部90に設ける歯の数は、ワイピングに必要なワイパー58,59の移動距離に応じて変更することができる。例えば、本実施形態では、欠歯車80の約半周分の外周部に全て歯部90を設けるのではなく、その半周分の一部に突部98を配置して、ワイパー58,59の移動距離を調整している。すなわち、欠歯車80が一方向Fに回転していても、欠歯車80の突部98がラック部87,88と接触している間、ワイパー58,59は移動しない。
例えば、図14に示すように、欠歯車80の最後の歯と第1ラック部87の最後の噛合部との噛合が外れた後、欠歯車80の第1歯が第2ラック部88と噛合するまでの間、突部98が第1ラック部87の歯状突部106の先端や延設部106aに接触することで、二重ラック部材81は搬送方向Y上流への移動が抑制された状態で、停止する。そのため、例えば振動等によって停止した二重ラック部材81に外力が加わった場合にも、二重ラック部材81の位置が搬送方向Y上流にずれることがない。
なお、図15に示すように二重ラック部材81が往路移動を終えて往路移動の開始まで待機しているときに、意図しない外力等により二重ラック部材81が搬送方向Y下流に移動して、例えば図15に二点鎖線で示す位置に歯状突部112が移動してしまったとする。この場合にも、歯状突部112は欠歯車80の第1歯である歯状突部91と回転軸方向にずれた位置にあるので、歯状突部91と係合しない。また、歯状突部112と歯状突部113の間には、正規のピッチの歯状突部を1つ欠いた欠歯領域112aが設けられているので、欠歯車80の第2歯である歯状突部92が第2ラック部88と噛合することもない。したがって、欠歯車80の第1歯がラック部87,88の第2噛合部と噛合するといった噛み合い位置のずれが生じにくい。
そして、図15に示すように、欠歯車80が回転基準位置(回転角度0°)から約180°回転すると、欠歯車80の第1歯が第2ラック部88と噛合を開始するタイミングで、突部98が第1ラック部87から離れる。これにより、二重ラック部材81に対する搬送方向Y上流への移動の規制が解かれるので、その後、欠歯車80が第2ラック部88と噛合した状態で回転すると、二重ラック部材81は搬送方向Y上流に向けて復路移動する。
同様に、図16に示すように、欠歯車80の最後の歯と第2ラック部88の最後の噛合部との噛合が外れた後、欠歯車80の第1歯が第1ラック部87と噛合するまでの間、突部98が第1ラック部87の歯状突部116の先端や延設部116aに接触することで、二重ラック部材81は搬送方向Y下流への移動が抑制された状態で、停止する。そのため、例えば振動等によって停止した二重ラック部材81に外力が加わった場合にも、二重ラック部材81の位置が搬送方向Y下流にずれることがない。
そして、図17に示すように、欠歯車80が回転基準位置(回転角度0°)から1回転(360°回転)すると、欠歯車80の第1歯が第1ラック部87と噛合を開始するタイミングで、突部98が第2ラック部88から離れる。これにより、二重ラック部材81に対する搬送方向Y下流への移動の規制が解かれるので、その後、欠歯車80が第1ラック部87と噛合した状態で回転すると、二重ラック部材81は搬送方向Y下流に向けて往路移動する。
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)欠歯車80の歯部90が二重ラック部材81の第1ラック部87に噛合した状態で欠歯車80が一方向Fに所定の回転角度の回転をしたときにワイパー58,59が往路移動する。その後、欠歯車80が同じ一方向Fに回転すると、今度は欠歯車80の歯部90が二重ラック部材81の第2ラック部88に噛合し、その状態で欠歯車80が同じ一方向Fにさらに回転すると、ワイパー58,59が復路移動する。すなわち、欠歯車80の一方向Fへの回転に伴ってワイパー58,59は往復移動するので、欠歯車80を回転させる駆動源41の駆動方向を切り替えることなく、ワイパー58,59を往復移動させることができる。
(2)欠歯車80の歯部90がラック部87,88と噛合してワイパー58,59が移動している間、二重ラック部材81はラック部87,88を介して歯部90に押されているので、移動方向の反対方向に移動することはない。しかし、欠歯車80の歯部90が、一方のラック部から離れて他方のラック部に噛合するまでの間、二重ラック部材81は歯部90から離れているので、意図しない外力によって移動してしまう虞がある。その点、上記実施形態によれば、欠歯車80の歯部90と一方のラック部との噛合が外れた後、欠歯部97の一部である突部98がその噛合が外れたばかりのラック部と接触するので、二重ラック部材81の不要な移動が抑制される。そのため、欠歯車80の歯部90が他方のラック部と噛合するまで、二重ラック部材81の位置をずらすことなく保ち、欠歯車80の歯部90を他方のラック部と適切に噛合させることができる。
(3)欠歯車80の歯部90が一方のラック部から離れた後、欠歯部97の突部98がその一方のラック部に接触して二重ラック部材81の不要な移動を抑制するが、欠歯部97の突部98は、欠歯車80の歯部90が他方のラック部との噛合を開始するタイミングで一方のラック部から離れる。そのため、欠歯車80の歯部90が他方のラック部と噛合したときには、欠歯車80の回転により二重ラック部材81を移動させることができる。
(4)欠歯車80の第1歯(歯状突部91)と第2歯(歯状突部92)がそれぞれ係合するラック部87,88の第1噛合部と第2噛合部は、二重ラック部材81の移動方向に並ぶが、第2噛合部は第1歯と係合しない位置に配置される。その結果、欠歯車80が一方向Fに回転すると、第1歯は第2噛合部と係合することなく、それよりも移動方向の下流にある第1噛合部と係合する。そのため、欠歯車80とラック部87,88とが噛合していないときに二重ラック部材81の位置が意図せずに移動方向の下流にずれてしまったとしても、第1歯は第2噛合部と噛み合うことがないので、欠歯車80とラック部87,88との噛み合いのずれが生じにくい。
(5)欠歯車80の回転により二重ラック部材81が移動すると、二重ラック部材81の短尺ラック部86に噛合した小径歯車85が回転することによって、複合歯車83の大径歯車84が回転する。すると、大径歯車84と噛合する長尺ラック部54aを有する長尺ラック部材54とともにワイパー58,59が移動する。そして、長尺ラック部材54を移動させる大径歯車84は、二重ラック部材81の移動により回転する小径歯車85よりも歯数が多いので、長尺ラック部材54の移動距離を二重ラック部材81の移動距離よりも長くすることができる。したがって、液体噴射部33において払拭すべき領域の大きさや位置に合わせて、ワイパー58,59の移動距離を長くすることができる。
なお、上記実施形態は以下に示す変更例のように変更してもよい。
・欠歯車80の歯部90及び二重ラック部材81のラック部87,88に欠歯部や欠歯領域を設けず、正規のピッチで並ぶ回転軸方向の長さが等しい標準的な歯(歯状突部)のみによって歯部90及びラック部87,88を構成してもよい。
・欠歯車80が突部98を備えなくてもよい。あるいは、欠歯車80の突部98の回転方向における長さを短くしてもよい。
・ワイピングユニット38が複合歯車83及び長尺ラック部材54を備えず、二重ラック部材81がワイパー58,59を保持するようにしてもよい。
・歯状突部106,116にそれぞれ延設部106a,116aを設けず、欠歯車80とラック部87,88との噛合が外れているときに、突部98が歯状突部106,116の先端だけに接触するようにしてもよい。ただし、歯状突部106,116にそれぞれ延設部106a,116aを設けて突部98との接触面積を大きくすれば、歯状突部106,116の摩耗を抑制し、より確実に二重ラック部材81の移動を抑制することができるので、好ましい。
・ワイピングユニット38が付勢部材61を備えなくてもよい。
・保持部材57が、上記実施形態のワイパー58,59に加えて、ワイパー58,59が非起立姿勢になったときに起立姿勢になり、ワイパー58,59が起立姿勢になったときに非起立姿勢になる別のワイパーを保持してもよい。この場合には、長尺ラック部材54が往路移動するときにワイパー58,59によるワイピングを行い、長尺ラック部材54が復路移動するときに別のワイパーによるワイピングを行うことができる。これにより、例えば掻き取り力の強いワイパー58,59で固着物を除去した後、液体吸収力の強い別のワイパーで仕上げ拭きをするなど、性質の異なるワイパーによる二度拭きを効率よく行うことができる。その他、ワイパーは、液体を吸収可能な吸収体に変更したり、ロール状にしたりするなど、その形状や材質は任意に変更することができる。
・メンテナンス装置35は液体噴射装置11に固定配置されるものに限らず、本体部13に対して着脱可能に取り付けられるものであってもよい。
・メンテナンス装置35の構成要素は上記実施形態に例示した組み合わせに限らず、例えばワイピングユニット38のみを備えるものであってもよいし、ワイピングユニット38に加えて、全てのノズル34を同時に吸引可能な吸引機構を備えるものであってもよい。
・収容体保持部22がキャリッジ32に設けられるいわゆるオンキャリッジタイプの液体噴射装置11に変更してもよい。
・液体収容体21は必ずしも本体部13の中にその全体が収容される必要はなく、収容体保持部22に装着された液体収容体21の一部が本体部13から突出してもよい。
・液体噴射装置11は、キャリッジ32を備えず、媒体の幅全体と対応した長尺状の固定された液体噴射部を備える、いわゆるフルラインタイプの液体噴射装置に変更してもよい。この場合の液体噴射部は、ノズルが形成された複数の単位ヘッド部を並列配置することによって印刷範囲が媒体の幅全体に亘るようにしてもよいし、単一の長尺ヘッドに媒体の幅全体に亘るように多数のノズルを配置することによって、印刷範囲が媒体の幅全体に亘るようにしてもよい。
・液体噴射部が噴射する液体はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などであってもよい。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(画素材料)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して記録を行う構成にしてもよい。
・媒体は用紙に限らず、プラスチックフィルムや薄い板材などでもよいし、捺染装置などに用いられる布帛であってもよい。
11…液体噴射装置、33…液体噴射部、35…メンテナンス装置、54…長尺ラック部材、54a…長尺ラック部、58,59…ワイパー、80…欠歯車、81…二重ラック部材、83…複合歯車、84…大径歯車、85…小径歯車、86…短尺ラック部、87…第1ラック部、88…第2ラック部、90…歯部、91…欠歯車の第1歯としての歯状突部、92…欠歯車の第2歯としての歯状突部、97…欠歯部、98…突部、101,111…ラック部の第1噛合部としての歯状突部、102,112…ラック部の第2噛合部としての歯状突部。

Claims (6)

  1. 液体噴射部を払拭するワイパーと、
    第1ラック部と第2ラック部からなる一対のラック部を有して、前記ワイパーを往復移動させる二重ラック部材と、
    一方向への回転時に対をなす2つの前記ラック部に交互に噛合する歯部及び前記歯部と回転方向に並んで配置された欠歯部を有する欠歯車と、
    を備え、
    前記ラック部は、前記二重ラック部材の移動方向における下流端に位置する第1噛合部と、前記移動方向において前記第1噛合部の隣に位置する第2噛合部と、を有し、
    前記欠歯車の前記歯部は、前記第1噛合部と噛合する第1歯及び前記第2噛合部と噛合する第2歯を有し、
    前記第2噛合部は、前記欠歯車が前記ラック部と噛合するときに、前記第1歯と係合しない位置に配置されており、
    前記二重ラック部材は、前記第1ラック部が前記欠歯車に噛合したときに前記ワイパーを往路移動させ、前記第2ラック部が前記欠歯車に噛合したときに前記ワイパーを復路移動させることを特徴とするメンテナンス装置。
  2. 小径歯車及び前記小径歯車よりも歯数が多い大径歯車を有する複合歯車と、
    前記大径歯車に噛合可能な長尺ラック部を有するとともに前記ワイパーを保持する長尺ラック部材と、
    を備え、
    前記二重ラック部材は、前記小径歯車に噛合可能な短尺ラック部を有する
    ことを特徴とする請求項に記載のメンテナンス装置。
  3. 液体噴射部を払拭するワイパーと、
    第1ラック部と第2ラック部からなる一対のラック部を有して、前記ワイパーを往復移動させる二重ラック部材と、
    一方向への回転時に対をなす2つの前記ラック部に交互に噛合する歯部及び前記歯部と回転方向に並んで配置された欠歯部を有する欠歯車と、
    小径歯車及び前記小径歯車よりも歯数が多い大径歯車を有する複合歯車と、
    前記大径歯車に噛合可能な長尺ラック部を有するとともに前記ワイパーを保持する長尺ラック部材と、
    を備え、
    前記二重ラック部材は、前記小径歯車に噛合可能な短尺ラック部を有し、前記第1ラック部が前記欠歯車に噛合したときに前記ワイパーを往路移動させ、前記第2ラック部が前記欠歯車に噛合したときに前記ワイパーを復路移動させることを特徴とするメンテナンス装置。
  4. 前記欠歯車は、前記欠歯部の一部として、回転方向に延びる突部を有し、2つの前記ラック部のうちの何れか一方のラック部と前記歯部との噛合が外れた後、前記歯部が他方のラック部と噛合する前に、前記突部が前記一方のラック部に接触する
    ことを特徴とする請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載のメンテナンス装置。
  5. 前記欠歯車は、前記歯部が前記他方のラック部と噛合を開始するタイミングで、前記突部が前記一方のラック部から離れる
    ことを特徴とする請求項に記載のメンテナンス装置。
  6. 液体を噴射可能な液体噴射部と、
    請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載のメンテナンス装置と、
    を備えることを特徴とする液体噴射装置。
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