JP6906280B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関し、特にキャリッジが所定の位置から移動しないようにロックする機構に関する。

従来のインクジェット記録装置は、記録ヘッドのノズル面にゴミ等の異物が付着したり、ノズル内部のインクが乾燥して目詰まりが発生しないように、記録動作以外に記録ヘッドのメンテナンス動作を行っている。メンテナンス動作は、記録ヘッドをキャッピング位置に移動し、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で密閉した状態でポンプ等によりインクを吸引するもので、記録ヘッドのインク吐出性能を良好に保っている。また、インクジェット記録装置は、輸送時の振動や衝撃などによって記録ヘッドを保持するキャリッジがキャッピング位置から移動しないようにロックしておく必要がある。特許文献１には、キャリッジに突設された軸をフレームに回転支持された固定部材の弾性変形する係合部に係合させてロックする構成が記載されている。特許文献２には、記録ヘッドのメンテナンス動作に用いる回転カム機構を用いてキャリッジをロックする構成が記載されている。

特開平６−１０５２号公報 特開平８−２２４８８１号公報

しかしながら、上記特許文献１，２に記載された構成では、確実な固定はできず、専用の固定部材やテープ、梱包材などを用いてキャリッジが移動しないようにロックする必要がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、キャリッジを確実にロックすることができるロック機構を実現することである。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載して移動するキャリッジと、前記キャリッジに設けられた係合部に係合可能に回転支持されるレバー部材と、前記レバー部材が前記キャリッジの係合部に係合した状態において、前記係合部との係合が解除されないように前記レバー部材の回動を規制する状態と、前記係合が解除可能となるように前記レバー部材の回動を許容する状態と、を形成するカム機構と、を備え、前記レバー部材は、前記キャリッジの係合部に係合する係止部と、前記カム機構に連結される回転軸を中心として回動可能なレバー部と、を有する。

本発明によれば、キャリッジを確実にロックすることができるロック機構を実現することができる。

本実施形態のインクジェット記録装置の斜視図。 本実施形態のインクジェット記録装置においてキャリッジが記録位置（ａ）およびメンテナンス位置にあるときの斜視図。 本実施形態のロック機構の機構部分を示す斜視図。 本実施形態のロック機構による第１のロック状態を図１のＡ方向Ａから見た図。 本実施形態のロック機構とカムスライダーの連結状態を図１のＡ方向から見た図。 本実施形態のロック機構によるロック解除状態を図１のＡ方向から見た図。 本実施形態のロック機構による第２のロック状態を図１のＡ方向から見た図。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

またさらに、「記録素子」（「ノズル」という場合もある）とは、特にことわらない限りインク吐出口乃至これに連通する液路及びインク吐出に利用されるエネルギを発生する素子を総括して言うものとする。

＜装置構成＞
図１および図２を参照して、本実施形態のインクジェット記録装置について説明する。

図１に示すように、インクジェット記録装置１０はインクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）１をキャリッジ２に搭載し、キャリッジ２をＳ１方向（走査方向）に往復動作させて記録を行う。そして、記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構１１によって給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド１から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行う。

インクジェット記録装置１０のキャリッジ２には記録ヘッド１のみならず、記録ヘッド１に供給するインクを貯留するインクカートリッジ３を装着する。インクカートリッジ３はキャリッジ２に対して着脱自在になっている。

図１に示したインクジェット記録装置１０はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ２にはマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクを夫々、収容した４つのインクカートリッジ３を搭載している。これら４つのインクカートリッジ３は夫々独立に着脱可能である。

本実施形態の記録ヘッド１は、熱エネルギを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用している。このため、電気熱変換体を備えている。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。

また、インクジェット記録装置１０は、給紙機構１１、搬送ローラ１２、プラテン１３、排紙ローラ１４、および後述するメンテナンス装置３０を備える。給紙機構１１に積載された複数枚の記録媒体Ｐは、給紙機構１１と搬送ローラ１２によって１枚ずつに分離されてプラテン１３上に搬送される。プラテン１３に対して記録媒体ＰをＳ２方向（媒体搬送方向）に所定のピッチ（例えば、１行）で送り出しつつ、記録ヘッド１をプラテン１３上の記録媒体Ｐに対してＳ２方向とは直交するＳ１方向に移動させながらインクを吐出する。この動作を繰り返すことで記録媒体Ｐに記録を行う。そして、記録媒体Ｐへの記録動作が終了すると、搬送ローラ１２と排紙ローラ１４に挟み込まれて記録媒体ＰがＳ２方向に搬送されて装置外へ排出される。また、記録ヘッド１およびキャリッジ２の移動開始端（ホームポジション）付近には、記録ヘッド１のインク吐出状態を良好に保つためにメンテナンス装置３０が配置されている。

キャリッジ２は、前後方向に平行に配置された第１のレール１５と第２のレール１６に摺動可能に保持され、Ｓ１方向に往復動作可能である。キャリッジモータ２１の出力軸には駆動プーリ２２が設けられ、装置内の構造体には回転自在に従動プーリ２３が軸支されている。駆動プーリ２２と従動プーリ２３との間に張架されたベルト２４はキャリッジ２に連結されており、キャリッジモータ２１を駆動させることでベルト２４が回転し、キャリッジ２をＳ１方向に往復移動させながら記録ヘッド１のインクを吐出させることで記録を行う。

メンテナンス装置３０は、記録ヘッド１のインク吐出性能を良好に保つためのメンテナンスを行う、ブレード部材２８およびキャップ部材２９などのメンテナンス部材を備える。キャップ部材２９は記録ヘッド１のノズル面に当接、退避可能であり、当接状態で、ノズル面の乾燥防止や記録ヘッド１のノズル内部に堆積する泡をノズルからインクごと吸引して排出することができる。ブレード部材２８は、ゴムなどの弾性材からなる一対の薄板からなり、順次ノズル面に当接して摺擦することでノズル面に付着したごみやインクなどの不要な付着物を除去する。

＜メンテナンス装置の駆動機構＞
図３は、本実施形態のメンテナンス装置３０の機構部分の斜視図である。

本実施形態のメンテナンス装置３０は、上述したブレード部材２８およびキャップ部材２９などのメンテナンス部材と、記録ヘッド１を所定の位置に固定しておくためのロック機構４０を備える。また、本実施形態のメンテナンス装置３０は、カム機構を有するスライダー（以下、カムスライダー）３１と、カムスライダー３１の駆動源３２を備える。図３において、キャリッジ２は図２（ｂ）の位置にあり、記録を行う際の走査範囲である記録領域の外側に設定された所定の位置（メンテナンス位置）に停止した状態にある。このメンテナンス位置には、記録ヘッド１のメンテナンス部材が配置され、その下方にカムスライダー３１が配置される。カムスライダー３１は、記録ヘッド１のメンテナンス部材を駆動するためのカム形状部３３を上面部に有する長尺のプレート部材であり、駆動源３２としてのモータから出力される駆動力がカム駆動ギア３４に伝達される。カム駆動ギア３４は、カムスライダー３１に設けられたラックギア部３６に噛み合っており、カムスライダー３１をＳ２方向と平行な方向に沿って直線的に往復動作（スライド）させる。カムスライダー３１がスライドすることで、そのフォロワー部材であるメンテナンス部材やロック機構４０が駆動される。

ロック機構４０はキャリッジ２を所定の位置（メンテナンス位置）に固定しておくためのレバー部材である。ロック機構４０は、メンテナンス時に記録ヘッド１がＳ１方向に移動しないように所定の位置にロックしておくことでインク滴が飛散したりすることを防止する。また、輸送時にはキャリッジ２が不用意に動いて破損したり、脱落したりしてしまうことを防止するために設けられている。

次に、図４から図７を参照して、ロック機構４０の構成および機能について説明する。

図４は本実施形態のロック機構４０によるキャリッジ２のロック状態を、図２に示すＡ方向から見た図である。図４では、キャリッジ２が所定の位置（メンテナンス位置）にあり、ロック機構４０が第１のロック状態となっている。ロック機構４０は、所定の回転軸４１を中心として回動するレバー部４２と、レバー部４２の一端部に接続された係止部４３とを有する。レバー部４２は、回転軸４１に対して一端部側が係止用ばね４４によりＢ１方向（上方向）へ常時付勢され、係止部４３は、係止用ばね４４の付勢力によりキャリッジ２の係合部２５に係合した状態を保持可能である。係止用ばね４４は、一端部がロック機構４０の固定部に取り付けられ、他端部が不図示のモールドに取り付けられている。また、レバー部４２の他端部には後述するカムスライダー３１の第１のカム形状部３３ａに当接する第１のカムフォロワー部４５が形成されている。さらに、レバー部４２には、レバー部４２の回転軸４１に対して第１のカムフォロワー部４５とは反対側にカムスライダー３１の第２のカム形状部３３ｂに当接する第２のカムフォロワー部４６が形成されている。

キャリッジ２の係合部２５は、キャリッジ２が所定の位置（メンテナンス位置）に移動したときに、ロック機構４０の係止部４３が係合可能な位置関係となるようにキャリッジ２の下部に形成された係合孔である。係止部４３が係合部２５と係合した状態で、キャリッジ２は、レバー部４２が係止用ばね４４によりＢ１方向へ付勢された状態（第１のロック状態）、あるいはレバー部４２が回動不能な状態（第２のロック状態）に固定される。係合部２５の開口サイズはロック機構４０の係止部４３の外形（断面形状）よりも大きく形成され、係止部４３が係合部２５に容易に入り込めるように構成されている。Ｓ１方向に対しては、係合部２５と係止部４３が係合した状態において、所定の隙間のみが形成される。これにより、キャリッジ２が所定量以上にＳ１方向に移動しないように規制している。

以下、ロック機構４０が係止用ばね４４の付勢力とカムスライダー３１の往復動作によりキャリッジ２をロックする動作およびロックを解除する動作を説明する。

図４はロック機構４０がキャリッジ２をロックしている第１のロック状態を図２に示すＡ方向から見た図である。図５はロック機構４０とカムスライダー３１の連結状態を図２に示すＡ方向から見た図である。カムスライダー３１には、そのフォロワー部材が作動可能に連結されるフォロワー連結部３５が設けられ、このフォロワー連結部３５にロック機構４０のレバー部４２が回転支持される。

図４および図５の状態では、ロック機構４０の第１のカムフォロワー部４５がカムスライダー３１の第１のカム形状部３３ａに当接しておらず、第２のカムフォロワー部４６も第２のカム形状部３３ｂに当接していない。そのため、ロック機構４０のレバー部４２は回転軸４１を中心とした回動が許容されている。この状態では、係止用ばね４４によりＢ１方向へ付勢された状態でレバー部４２の係止部４３が上下方向（Ｂ１方向やＢ１方向とは反対のＢ２方向）に変位可能である。従って、係止用ばね４４の付勢力に抗してレバー部４２が回動し係止部４３が下降することでキャリッジ２の係合部２５との係合が解除可能な状態となる。

そして、キャリッジ２が所定の位置（メンテナンス位置）に移動されると、ロック機構４０の係止部４３がキャリッジ２の下部に当接してレバー部４２が係止用ばね４４の付勢力に抗して反時計方向に回動される。その後、キャリッジ２の係合部２５がロック機構４０の係止部４３の位置まで移動するとレバー部４２が係止用ばね４４の付勢力によって時計方向に回動されて係止部４３が元の状態に押し上げられてキャリッジ２の係合部２５に係合する。この第１のロック状態により、ロック機構４０の係止部４３は係止用ばね４４の付勢力を受けて係合部２５への係合状態を保持しキャリッジ２がＳ１方向へ移動することを規制する。このようにロック機構４０がキャリッジ２のＳ１方向への移動を規制することで、キャリッジ２に搭載された記録ヘッド１のノズル面を安定した状態としてメンテナンスを行うことができる。

図６はロック機構４０によるキャリッジ２のロック状態が解除された状態を図２に示すＡ方向から見た図である。図６において、カムスライダー３１は駆動源３２からカム駆動ギア３４を介して駆動力が伝達されることで、Ｓ２方向に平行なＳ２ａ方向へ移動する。図４の状態からカムスライダー３１がＳ２ａ方向へ移動すると、ロック機構４０のレバー部４２の第１のカムフォロワー部４５がカムスライダー３１の第１のカム形状部３３ａに当接する。第２のカム形状部３３ａが基準面に対して所定の高さを有することからロック機構４０のレバー部４２の第１のカムフォロワー部４５が持ち上げられ回転軸４１を中心として反時計方向に回動する。これにより、ロック機構４０の係止部４３がＢ２方向に下降して、キャリッジ２の係合部２５から離間し、キャリッジ２のロック状態が解除され、キャリッジ２はＳ１方向に移動可能なロック解除状態となる。

図７はロック機構４０がキャリッジ２をロックし、かつロック機構４０のレバー部４２が回動不能な第２のロック状態を図２に示すＡ方向から見た図である。図７において、カムスライダー３１は駆動源３２からカム駆動ギア３４を介して駆動力が伝達されることで、Ｓ２方向に平行なＳ２ｂ方向へ移動する。図４の状態からカムスライダー３１がＳ２ｂ方向へ移動すると、ロック機構４０のレバー部４２の第２のカムフォロワー部４６がカムスライダー３１の第２のカム形状部３３ｂに当接する。第２のカム形状部３３ｂが基準面に対して所定の高さを有することからロック機構４０のレバー部４２の回転軸４１を中心とした反時計方向への回動が規制される。これにより、ロック機構４０の係止部４３がＢ２方向に下降することができなくなり、キャリッジ２の係合部２５に係止されたまま、キャリッジ２のロック状態が保持され、キャリッジ２はＳ１方向に移動不能なロック状態となる。この第２のロック状態では、装置に衝撃が加わった場合やキャリッジ２を強引に動かした場合等でも、ロック機構４０はキャリッジ２を確実にロックし続けることが可能となる。よって、装置の輸送中にキャリッジ２をロックしておく手段として有効となる。

本実施形態によれば、簡単な構成でキャリッジを確実に固定することができる。また、輸送時に必要であったキャリッジをロックするための固定部材や梱包部材をなくし、コストダウンを図ることができる。また、ロックを解除するためのユーザ操作を削減することもできる。

なお、本実施形態では、並進運動を行うカムスライダー３１の構成例を説明したが、カムが回転する構成であっても、本発明を適用可能である。

１…記録ヘッド、２…キャリッジ、３…インクカートリッジ、１０…インクジェット記録装置、３０…メンテナンス装置、３１…カムスライダー、４０…ロック機構、４１…回転軸、４２…レバー部、４３…係止部、４５…第１のカムフォロワー部、４６…第２のカムフォロワー部

Claims (10)

1. 記録ヘッドを搭載して移動するキャリッジと、
   前記キャリッジに設けられた係合部に係合可能に回転支持されるレバー部材と、
   前記レバー部材が前記キャリッジの係合部に係合した状態において、前記係合部との係合が解除されないように前記レバー部材の回動を規制する状態と、前記係合が解除可能となるように前記レバー部材の回動を許容する状態と、を形成するカム機構と、を備え、
   前記レバー部材は、前記キャリッジの係合部に係合する係止部と、前記カム機構に連結される回転軸を中心として回動可能なレバー部と、を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記カム機構は、前記キャリッジが移動する方向と直交する方向に並進運動するスライダーを有し、
   前記スライダーには、複数のカム形状部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記レバー部の一端部に前記係止部、他端部に第１のカムフォロワー部、前記レバー部の回転軸に対して前記第１のカムフォロワー部とは反対側に第２のカムフォロワー部が設けられ、
   前記複数のカム形状部は、前記レバー部の第１のカムフォロワー部に当接して前記係合が解除されるように前記レバー部材を回動させる第１のカム形状部と、前記第２のカムフォロワー部に当接して前記レバー部材の回動を規制する状態に保持する第２のカム形状部とを含むことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記レバー部の係止部が前記キャリッジの係合部に係合する所定の方向に移動するように前記レバー部を常時付勢する付勢手段を有し、
   前記カム機構は、前記付勢手段により前記所定の方向に付勢された状態で前記レバー部の回動を許容する第１のロック状態と、前記係止部が前記キャリッジの係合部に係合した状態で前記レバー部の回動を規制する第２のロック状態を形成することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記レバー部は、前記付勢手段の力に抗して前記第１のカム形状部により前記第１のカムフォロワー部が押し上げられることで前記所定の方向とは反対の方向に回転し、前記ロック状態が解除されることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 記録ヘッドを搭載して移動するキャリッジと、
   前記キャリッジに設けられた係合部に係合し前記キャリッジの移動を規制する係合位置と、前記係合部に係合せず前記キャリッジの移動を規制しない離間位置と、に移動可能なレバー部材と、
   前記レバー部材を前記係合位置に付勢する付勢手段と、
   前記レバー部材の回動を許容しながら前記レバー部材を前記係合位置に保持する第１のロック状態と、前記レバー部材の回動を規制しながら前記レバー部材を前記係合位置に保持する第２のロック状態と、を形成するカム機構と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
7. 前記第２のロック状態のとき、前記カム機構の第２のカム形状部と前記レバー部材の第２のカムフォロワー部が当接することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記レバー部材が離間位置のとき、前記カム機構の第１のカム形状部と前記レバー部材の第１のカムフォロワー部が当接することを特徴とする請求項６または７に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記記録ヘッドのノズル面のメンテナンス時に前記第１のロック状態とされ、
   前記インクジェット記録装置の輸送時に前記第２のロック状態とされることを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記キャリッジの係合部は、前記レバー部材が係合可能な係合孔であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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