JP6776519B2 - 液体吐出装置 - Google Patents
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Description
図1、図2に示すように、本実施の形態に係るプリンタ1は、印刷部2、下段カセット給紙部3、上段カセット給紙部4、トレイ給紙部5、用紙反転部6、メンテナンスユニット7等を備えている。
印刷部2は、キャリッジ11、インクジェットヘッド12(本発明の「液体吐出ヘッド」)、搬送ローラ13、14(本発明の「搬送装置」)、プラテン15などを備えている。キャリッジ11は、走査方向に延びた2本のガイドレール16に、走査方向に移動自在に支持されている。キャリッジ11は、図示しないベルトやプーリを介して、キャリッジモータ156(図3参照)に接続され、キャリッジモータ156に駆動されることで、走査方向に往復移動する。なお、以下では、図2に示すように、走査方向の右側及び左側を定義して説明を行う。
下段カセット給紙部3は、プラテン15の下方に配置されている。下段カセット給紙部3は、用紙カセット21と、給紙ローラ22(本発明の「供給ローラ」)とを備えている。用紙カセット21には、上下に重ねられた複数の記録用紙Pが収容されている。給紙ローラ22は、後述するように、下段給紙ギア131(図9参照)を含む複数のギア(下段給紙ギア131以外は図示省略)を介して、ASFモータ102(図10参照、本発明の「第2モータ」)と接続可能に構成されている。そして、給紙ローラ22がASFモータ102と接続された状態で、ASFモータ102を正転(CW)させると、ASFモータ102から給紙ローラ22に動力が伝達され、給紙ローラ22が、図1の時計回り方向に回転する。これにより、用紙カセット21に収容された記録用紙Pが、搬送方向の上流側に向けて搬送される。用紙カセット21の搬送方向における上流側には、搬送方向の下流側から送られてきた記録用紙Pを、搬送ローラ13の搬送方向における上流側の位置まで案内するための供給経路10が設けられている。給紙ローラ22により搬送された記録用紙Pは、図1に矢印A1で示すように、供給経路10に沿って、搬送ローラ13の搬送方向における上流側まで搬送されることで、印刷部2に供給される。
上段カセット給紙部4は、プラテン15と下段カセット給紙部3との間に配置されている。上段カセット給紙部4は、用紙カセット31と、給紙ローラ32(本発明の「供給ローラ」)とを備えている。用紙カセット31は、用紙カセット21とほぼ同様の構造のものであり、上下方向に重ねられた複数の記録用紙Pが収容されている。給紙ローラ32は、後述するように、上段給紙ギア132(図9参照)を含む複数のギア(上段給紙ギア132以外は図示省略)を介して、ASFモータ102と接続可能に構成されている。そして、給紙ローラ32とASFモータ102とが接続された状態で、ASFモータ102を逆転(CCW)(本発明の「第3方向に回転」)させると、ASFモータ102から給紙ローラ32に動力が伝達され、給紙ローラ32を図1の時計回り方向に回転し、用紙カセット31に収容された記録用紙Pが、図1に矢印A2で示したように、供給経路10に向けて搬送方向の上流側に搬送され、印刷部2に供給される。
トレイ給紙部5は、搬送方向における搬送ローラ13よりも上流側に配置されている。トレイ給紙部5は、給紙トレイ41とストッパ42と給紙ローラ43(本発明の「供給ローラ」)とを備えている。給紙トレイ41の上面には、上下方向に重ねられた複数の記録用紙Pが配置されている。また、給紙トレイ41には、搬送方向における下流側の端部近傍の部分に、貫通孔41aが形成されている。ストッパ42は、搬送方向に沿って延びた部材である。ストッパ42の先端部(搬送方向の下流側の端部)は、給紙トレイの貫通孔41aと重なっている。また、ストッパ42の先端部には、上方に突出した突起42aが形成されている。また、ストッパ42の基端部(搬送方向の上流側の端部)は、ギア42bに取り付けられている。これにより、ギア42bが回転すると、ストッパ42がギア42bの軸を中心に揺動する。
用紙反転部6は、図1、図2に示すように、スイッチバックローラ51と、複数のローラ52とを備えている。スイッチバックローラ51は、搬送方向における搬送ローラ14よりも下流側に配置されている。スイッチバックローラ51は、駆動ローラ51aと駆動ローラ51aの上側に配置された従動ローラ51bとからなる。駆動ローラ51aは、図示しない複数のギアを介して、駆動ローラ13a、14aと接続されている。これにより、上述したように、PFモータ101から駆動ローラ13aに動力が伝達されると、駆動ローラ51aにも動力が伝達されて、駆動ローラ51aが回転する。また、駆動ローラ51aの回転の方向は、駆動ローラ13a、14aの回転の方向と同じとなっている。
次に、メンテナンスユニット7について説明する。図2〜図8に示すように、メンテナンスユニット7は、ワイパ59、キャップユニット61、切換バルブ62(本発明の「切換装置」)、吸引ポンプ63及び廃液タンク64を備えている。
ワイパ59は、プラテン15の右側に配置されている。ワイパ59は、ワイパ昇降装置157(図13参照)により、昇降させることができるようになっている。ワイパ昇降装置157によりワイパ59を上昇させた状態では、ワイパ59の上端がインク吐出面12aよりも上方に位置する。この状態で、キャリッジ11をワイパ59と対向する位置で移動させると、ワイパ59がインク吐出面12aに接触する。一方、ワイパ昇降装置157によりワイパ59を降下させた状態では、ワイパ59の上端がインク吐出面12aよりも下方に位置する。この状態で、キャリッジ11をワイパ59と対向する位置で移動させても、ワイパ59はインク吐出面12aに接触しない。
キャップユニット61は、2つのノズルキャップ61a、61bが一体となったものであり、ノズルキャップ61aと61bとは、ノズルキャップ61aがノズルキャップ61bの右側に隣接するように走査方向に並んで配置されている。インク吐出面12aがキャップユニット61と対向する位置までキャリッジ11を移動させると、最も右側のノズル列18がノズルキャップ61aと重なり、左側3列のノズル列18がノズルキャップ61bと重なる。また、キャップユニット61は、キャップ昇降機構66(本発明の「キャップ移動装置」)によって昇降可能であり、インク吐出面12aがキャップユニット61と対向した状態で、キャップ昇降機構66によりキャップユニット61を上昇させると、キャップユニット61がインク吐出面12aに密着し、最も右側のノズル列18がノズルキャップ61aで覆われ、左側3列のノズル列18がノズルキャップ61bで覆われる。
キャップ昇降機構66は、図3、図4に示すように、キャップ保持部71、スライダ72、クランクギア73(本発明の「回転部材」)及びアーム74を備えている。キャップ保持部71は、キャップホルダ71aと昇降部材71bとを有する。キャップホルダ71aは、キャップユニット61を下方から支持することで、キャップユニット61の剛性を確保している。昇降部材71bは、キャップホルダ71aを収容しており、図示しないガイドにより、上下方向に移動自在に支持されている。また、キャップホルダ71aと昇降部材71bとの間には、バネ71cが配置されており、キャップホルダ71aは、バネ73により上方に付勢されている。また、昇降部材71bの下面の走査方向における両端部近傍の部分には、それぞれ、下側に突出した突出部71dが設けられ、各突出部71dの走査方向における外側の側面には、走査方向に延びた突起71eが形成されている。
切換バルブ62は、図3、図5に示すように、収容部材81と流路部材82とを備えている。収容部材81は、下端が塞がれた円筒形の部材である。収容部材81には、2つのキャップ連通ポート84a、84bと、大気連通ポート84cと、ポンプ連通ポート84dを有している。連通ポート84a〜84dは、内部空間81aに連通しているとともに、収容部材81の径方向の外側の互いに異なる方向に突出している。キャップ連通ポート84aは、チューブ86aを介してノズルキャップ61aと連通している。キャップ連通ポート84bは、チューブ86bを介してノズルキャップ61bと連通している。大気連通ポート84cは、チューブ86cを介して廃液タンク64と連通している。ポンプ連通ポート84dは、チューブ86dを介して吸引ポンプ63と連通している。
ここで、本実施の形態では、選択ギア機構136(本発明の「選択装置」)を介して、ASFモータ102から、キャップ昇降機構66及び切換バルブ62のうちいずれか一方に、選択的に動力の伝達が可能となっている。より詳細に説明すると、図3(a)に示すように、選択ギア機構136は、選択駆動ギア137と、傘歯ギア138と、遊星ギア機構139とを有する。選択駆動ギア137は、後述のASF切換ギア122と噛み合い可能に構成され、ASF切換ギア122と噛み合った状態で、ASFモータ102と接続される。傘歯ギア138は、選択駆動ギア137と噛み合っている。遊星ギア機構139は、太陽ギア139aと遊星ギア139bとを有している。太陽ギア139aは、傘歯ギア138と噛み合っており、選択駆動ギア137及び傘歯ギア138とともに回転する。遊星ギア139bは、太陽ギア139aと噛み合っており、太陽ギア139aが回転したときに、自身の軸を中心に回転しつつ、太陽ギア139aの軸を中心に回動する。
次に、PFモータ101及びASFモータ102の接続の切換について図9(a)〜(e)、図10(a)〜(e)、図11、図12を用いて説明する。なお、図11、図12では、構成要素同士を実線でつなぐことにより、これらが常に接続されていることを示し、破線でつなぐことにより、複数の構成要素のうちいずれか1つと選択的に接続されることを示している。
次に、プリンタ1の動作を制御するための制御装置150について説明する。制御装置150は、図13に示すように、CPU(Central Processing Unit)151、ROM(Read Only Memory)152、RAM(Random Access Memory)153、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)154等を備え、これらが協働してキャリッジモータ156、インクジェットヘッド12、PFモータ101、ASFモータ102等の動作を制御する。
次に、プリンタ1において印刷を行う方法について説明する。プリンタ1では、図14のフローチャートに示す手順で印刷を行う。ここで、プリンタ1では、印刷や後述のメンテナンスなどを行わない待機状態において、キャップユニット61がインク吐出面12aに密着した状態となっており、これにより、ノズル17内のインクの乾燥が防止されている。また、上記待機状態では、切換バルブ62において、図15(a)に示すように、キャップ連通ポート84a、84bと、ポンプ連通ポート84dとが連通した状態となっている。また、吸引ポンプ63は、上記連通状態となっている。これにより、待機状態では、複数のノズル17を覆うノズルキャップ61a、61bが、吸引ポンプ63を介して大気連通している。また、待機状態では、PF切換ギア112及びASF切換ギア122が図9(e)に示す位置に位置している。なお、図15(a)では吸引ポンプ63に、上下両方を向いた矢印を付すことによって、吸引ポンプ63が連通状態であることを示している。
次に、メンテナンスユニット7を用いたメンテナンスについて説明する。プリンタ1では、図16のフローに沿って、メンテナンスを行う。
11 キャリッジ
12 インクジェットヘッド
12a インク吐出面
13、14送路ローラ
17 ノズル
61a、61b ノズルキャップ
62 切換バルブ
64 吸引ポンプ
66 キャップ昇降機構
72 スライダ
72a1 下面
73 クランクギア
101 PFモータ
102 ASF モータ
105 駆動軸
111 PF入力ギア
112 PF切換ギア
121a ASF入力ギア
122 ASF切換ギア
131〜133 給紙ギア
134a バルブ駆動ギア
137 選択ギア機構
139 遊星ギア機構
139a 太陽ギア
139b 遊星ギア
141a ポンプ駆動ギア
150 制御装置
Claims (13)
- 複数のノズル、及び、前記複数のノズルが形成された液体吐出面を有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出面と対向して配置される被吐出媒体を、前記液体吐出面と平行な搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記液体吐出面に接離可能に構成され、前記液体吐出面と接触した状態で前記複数のノズルを覆うノズルキャップと、
吸引ポンプと、
前記ノズルキャップと前記吸引ポンプとの連通と遮断を切り換える切換装置と、
前記切換装置とは別の被駆動部と、
前記吸引ポンプを駆動する動力伝達が可能に構成され、且つ、前記搬送装置への動力伝達が可能な状態に維持され、前記搬送装置を駆動する第1モータと、
前記第1モータと別に設けられ、前記切換装置及び前記被駆動部を駆動する第2モータと、
前記第2モータからの動力伝達が可能に構成され、前記第2モータからの動力伝達が可能な状態で、前記第2モータの回転の方向に応じて、前記第2モータの動力を、前記切換装置及び前記被駆動部のいずれかに選択的に伝達させる選択装置と、
前記第1モータ及び前記第2モータの動作を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記選択装置は、前記第2モータの動力を前記切換装置に伝達している状態で、前記第2モータの動力を、前記切換装置以外の装置に伝達しないように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。
- 前記切換装置は、
前記吸引ポンプと連通するポンプ連通ポート、及び、前記ノズルキャップと連通するキャップ連通ポートを含む複数の連通ポートを有するポート形成部材と、
前記ポート形成部材に収容され、前記第2モータからの動力によってポート形成部材内で移動して、前記連通ポート間の接続関係を切り換える移動部材と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出装置。 - 前記吸引ポンプは、前記第1モータからの動力伝達が可能な状態で、
前記第1モータが第1方向に回転したときに、吸引を行い、
前記第1モータが前記第1方向と反対の第2方向に回転したときに、大気連通されるように構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の液体吐出装置。 - 前記第1モータから前記搬送装置への動力伝達が可能な状態を維持しつつ、前記第1モータから前記吸引ポンプへの動力伝達を可能とするか否かを切り換える第1伝達切換部と、
前記第2モータからの動力伝達が可能に構成された、被吐出媒体を前記搬送装置へ供給するための供給ローラと、
前記第2モータから、前記供給ローラ、及び、前記選択装置への動力伝達を可能とするか否かを切り換える第2伝達切換部と、をさらに備えていることを特徴とする請求項4に記載の液体吐出装置。 - 前記制御装置は、
前記第1モータを、前記第1方向及び前記第2方向のうちいずれかの方向に回転させることによって、前記搬送装置を駆動させ、
前記第1伝達切換部に、前記第1モータから前記吸引ポンプへの動力伝達を可能にさせた状態で、前記第1モータを前記第1方向に回転させることによって前記吸引ポンプに吸引を行わせ、前記第1モータを前記第2方向に回転させることによって前記吸引ポンプを大気連通させ、
前記第2伝達切換部に、前記第2モータから前記供給ローラへの動力伝達を可能にさせた状態で、前記第2モータを、第3方向に回転させることによって、前記供給ローラに被吐出媒体の供給を行わせ、
前記第2伝達切換部に、前記第2モータから前記選択装置への動力伝達を可能にさせた状態で、前記第2モータを前記第3方向に回転させることによって、前記選択装置に前記第2モータから前記切換装置へ動力を伝達させ、前記第3方向と反対の第4方向に回転させることによって、前記選択装置に、前記第2モータから前記被駆動部へ動力を伝達させることを特徴とする請求項5に記載の液体吐出装置。 - 前記搬送装置が、被吐出媒体を搬送する搬送ローラを有し、
前記第1伝達切換部は、
前記第1モータと接続され、前記搬送ローラが取り付けられた軸部材と、
前記軸部材と一体的に回転する第1入力ギアと、
前記ポンプに動力を伝達するためのポンプ駆動ギアと、
前記軸部材の軸方向に、前記ポンプ駆動ギアと噛み合うポンプ駆動位置と、前記ポンプ駆動ギアと噛み合わないポンプ非駆動位置との間で移動可能に構成され、且つ、前記ポンプ駆動位置及び前記ポンプ非駆動位置のいずれに位置している状態でも、前記第1入力ギアと噛み合う第1切換ギアと、
前記制御装置によって制御され、前記第1切換ギアを、前記ポンプ駆動位置及び前記ポンプ非駆動位置の間で移動させる第1ギア移動装置と、を備え、
前記第2伝達切換部は、
前記第2モータと接続された第2入力ギアと、
前記供給ローラに動力を伝達するための供給駆動ギアと、
前記選択装置に動力を伝達するための選択駆動ギアと、
前記第2入力ギアの軸方向に、前記供給駆動ギアを噛み合う供給駆動位置と、前記選択駆動ギアと噛み合う選択駆動位置との間で移動可能に構成され、且つ、前記供給駆動位置及び前記選択駆動位置のいずれに位置しているときにも前記第2入力ギアと噛み合う第2切換ギアと、
前記制御装置によって制御され、前記第2切換ギアを前記供給駆動位置と前記選択駆動位置との間で移動させる第2ギア移動装置と、を備えていることを特徴とする請求項5又は6に記載の液体吐出装置。 - 前記被駆動部が、前記ノズルキャップを前記液体吐出面と交差する方向に移動させることによって、前記液体吐出面に接離させるキャップ移動装置であることを特徴とする請求項3〜7のいずれかに記載の液体吐出装置。
- 待機状態において、前記ノズルキャップが前記液体吐出面に接触し、前記切換装置が前記ノズルキャップと前記吸引ポンプとを連通させ、前記吸引ポンプが大気連通された状態となっており、
前記制御装置は、
前記第2モータを回転させることで、前記キャップ移動装置に前記ノズルキャップを前記液体吐出面に接触させ、前記切換装置に前記ノズルキャップと前記吸引ポンプとを連通させ、前記第1モータを前記第2方向に回転させることで、前記吸引ポンプを大気連通させる、ことによって前記待機状態にさせ、
前記待機状態から、前記第1モータを前記第1方向に回転させて、前記吸引ポンプに吸引を行わせることによって、前記液体吐出ヘッドから排出された液体を前記切換装置内に流れ込ませて、前記切換装置内で固化した液体による前記切換装置の固着を解消させるクリーニングを行わせ、
前記クリーニングにおいて、前記吸引ポンプによる吸引中に、前記第2モータを回転させることで、前記切換装置を駆動させることを特徴とする請求項8に記載の液体吐出装置。 - 前記キャップ移動装置は、
前記液体吐出面と平行な所定の一方向に沿って延び、前記一方向に対して傾いた前記液体吐出ヘッドを案内するための案内面を有し、前記一方向に往復移動可能に構成されたスライド部材と、
前記第2モータの回転を前記一方向の往復移動に変換して前記スライド部材に伝達する変換部と、を有することを特徴とする請求項8又は9に記載の液体吐出装置。 - 前記変換部は、前記第2モータからの動力伝達が可能に構成され、前記第2モータからの動力伝達が可能な状態で前記第2モータが回転したときに回転し、回転の中心からずれた部分に前記スライド部材が接続された回転部材を有していることを特徴とする請求項10に記載の液体吐出装置。
- 前記選択装置は、
前記第2モータからの動力伝達が可能に構成され、前記第2モータからの動力伝達が可能な状態で前記第2モータが回転したときに回転する太陽ギアと、
前記太陽ギアと噛み合い、前記太陽ギアの回転の方向に応じた方向に、前記太陽ギアを
中心に回動することで、前記キャップ移動装置及び前記切換装置のいずれかと選択的に接続される遊星ギアと、を有する遊星ギア機構を含み、
前記スライド部材の、前記一方向への滑りを防止する滑り防止部材、をさらに備えていることを特徴とする請求項10又は11に記載の液体吐出装置。 - 前記搬送装置は、前記搬送方向における前記液体吐出ヘッドよりも上流側に配置され、
前記被吐出媒体を挟持して前記搬送方向に搬送する搬送ローラを有し、
前記制御装置は、供給された被吐出媒体の先端部が前記搬送ローラに到達したときに、前記第1モータを、前記搬送ローラによる前記被吐出媒体の搬送時と反対方向に所定時間だけ回転させることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の液体吐出装置。
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