JP7067199B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット記録装置等の、液体吐出ヘッドを用いて記録媒体に液体を吐出し、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。特に、液体吐出ヘッドのノズル面を封止するキャッピング機構を備えた画像形成装置に関する。
従来のインクジェット記録装置におけるインク吐出ヘッドは、圧力発生室で加圧したインクをノズル開口から液滴として記録媒体に向けて吐出し、画像記録を行っている。このようなインク吐出ヘッドでは、ノズル開口からの溶媒の蒸発に起因するインクの粘度の増加や、インクの固化、ノズル開口への塵埃の付着などによってインクの吐出に障害が発生して印刷不良を起こすという問題を抱えている。
このため、従来のインクジェット記録装置には、インク吐出ヘッドのノズル面を封止するためのキャッピング機構を備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。このキャッピング機構は、インク吐出ヘッドの待機位置(ホームポジション)の近傍に配置されており、インク吐出ヘッドのノズル面をキャッピング部材によって封止し、ノズル開口からの溶媒の蒸発や、ノズル開口付近のインクの乾燥、ノズル開口への塵埃の付着等を防止している。
このキャッピング機構は、斜め上下方向に移動するスライド部材を有しており、スライド部材にキャッピング部材が設けられている。スライド部材は、バネ等の付勢部材によって、キャッピング部材がインク吐出ヘッドのノズル面から下方に離間した状態となる位置(以下、アンキャップ位置と記載する)に向けて付勢されている。
キャリッジが吐出領域側からホームポジション側に移動してくると、キャリッジがスライド部材の一部に当接する。スライド部材と当接した状態で更にキャリッジがホームポジション側に移動すると、スライド部材は、付勢部材による付勢力に抗してホームポジション側に移動しつつ上昇する。そして、キャリッジがホームポジションで停止した状態において、スライド部材は、キャッピング部材がインク吐出ヘッドのノズル面を封止する状態となる位置(以下、キャップ位置と記載する)となる。
このようなスライド部材のアンキャップ位置とキャップ位置との間の移動は、スライド部材に設けられた突起が、インクジェット記録装置本体のフレームに形成されたガイド孔と係合し、突起がガイド孔に案内されて移動することで行われる。ガイド孔は、斜め上下方向に延びるように形成されており、突起がガイド孔に沿って移動することで、スライド部材が斜め上下方向に移動する。
特開2001-105615号公報
上述したスライド部材がアンキャップ位置からキャップ位置に移動する際、突起には、ガイド孔の摺動面との間の摩擦により、スライド部材のキャップ位置への移動を妨げる方向に抵抗力がかかる。そのため、従来のキャッピング機構では、キャッピング部材を滑らかに移動させるために、ガイド孔の摺動面にグリスなどの潤滑油を塗布して突起にかかる抵抗力を低減させている。しかし、外部から装置内部に進入した塵埃がガイド孔の摺動面に付着すると、突起と塵埃との間の摩擦によって突起にかかる抵抗力が大きくなり、突起がガイド孔に沿って移動しにくくなる。
突起にかかる抵抗力が大きくなり、突起の移動が妨げられると、キャリッジがスライド部材を押圧する力は、突起を支点にスライド部材を回転させようとする力としてスライド部材に作用する。従来のキャッピング機構では、キャリッジがスライド部材と当接する当接位置は、突起よりも上方に位置している。したがって、突起を支点にスライド部材を回転させようとする力は、キャリッジの移動方向と平行な水平方向の力の成分と、斜め下方向の力の成分とに分かれてスライド部材に作用する。
スライド部材に作用する斜め下方向の力の成分は、スライド部材を下方に押圧する力であるため、突起がガイド孔の摺動面に押圧される。これにより、突起にかかる抵抗力が大きくなり、スライド部材がアンキャップ位置とキャップ位置との間で停止する虞がある。その結果、ノズル面をキャッピング部材で封止することができなくなり、ノズル開口からの溶媒の蒸発や、ノズル開口付近のインクの乾燥、ノズル開口への塵埃の付着等を防止することができない虞がある。また、スライド部材が停止しているにも関わらずキャリッジがスライド部材を更に押圧すると、スライド部材が破損する虞もある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スライド部材がアンキャップ位置とキャップ位置との間を移動する途中で停止する虞を低減可能な画像形成装置を提供することである。
本発明の画像形成装置は、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドが設けられ、主走査方向に移動可能なキャリッジと、前記主走査方向における一端側に設けられ、前記液体吐出ヘッドのノズル面を封止するキャッピング部材と、前記キャッピング部材を支持し、前記キャッピング部材が前記ノズル面を封止した状態となる封止位置と、前記封止位置よりも上下方向における下方であり、前記キャッピング部材が前記ノズル面から離隔し、前記ノズル面を開放した状態となる離隔位置と、の間を移動するキャップ支持部材と、前記主走査方向及び前記上下方向と直交する副走査方向において前記キャップ支持部材から突出する第1突出部と、装置本体に固定配置されたベース部材に設けられ、前記主走査方向の一端側に向かって上方へ延在し、前記第1突出部と係合して前記キャップ支持部材の前記封止位置と前記離隔位置との間の移動を案内する第1ガイド孔と、を備る。そして、前記キャップ支持部材は、前記キャリッジの押圧部によって押圧されることにより、前記離隔位置から前記封止位置に移動する。更に、前記押圧部と前記キャップ支持部材とが当接する当接位置は、前記キャップ支持部材が前記離隔位置に位置するときの前記第1突出部の位置よりも下方に位置する。
本発明によれば、ノズル面を封止するキャッピング部材を支持するキャップ支持部材が、離隔位置から封止位置へ移動する間に停止する虞を低減することが可能となる。
本実施形態にかかるインクジェットプリンタ1の概略構成を示す平面図である。 図1に示すインクジェットヘッド4の平面図である。 図2のIII-III線に沿う線断面図である。 図1に示すキャップ20の平面図である。 (a)は図4のVa-Va線に沿う断面図であり、(b)は図4のVb-Vb線に沿う断面図である。 キャップ移動機構8の概略断面図であり、(a)はキャップ支持部材52が離隔位置にある状態、(b)はキャップ支持部材52が封止位置にある状態を示す。 キャップ移動機構8の概略断面図であり、キャップ支持部材52が離隔位置から封止位置に移動する間の状態を示す。 実施形態の一変形例のキャップ移動機構8を示す図である。 実施形態の一変形例のキャップ移動機構8を示す図である。 実施形態の一変形例のキャップ移動機構8を示す図である。
以下、本発明の一実施形態について説明する。図1に示すように、本実施形態のインクジェットプリンタ1は、記録用紙Pが載置されるプラテン2と、このプラテン2と平行な走査方向に往復移動可能なキャリッジ3と、キャリッジ3に搭載されたインクジェットヘッド4(以下、ヘッド4とも記載する)と、記録用紙Pを走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送機構5と、走査方向においてプラテン2の一方側(図1中右側)に配置されており、インクジェットヘッド4のインク吐出性能の回復・維持に関する各種メンテナンス動作を行うメンテナンスユニット6と、プリンタ全体の動作を司る制御部9などを有している。
プラテン2の上面には、図示しない給紙機構から供給された記録用紙Pが載置される。プラテン2の上方には、図1の左右方向(走査方向)に平行に延びる2本のガイドレール11a、11bが設けられ、キャリッジ3は、プラテン2と対向する領域において2本のガイドレール11a、11bに沿って走査方向に往復移動可能に構成されている。2本のガイドレール11a、11bは、プラテン2から走査方向の一方側(図1中右側)に離れた位置まで延在しており、キャリッジ3は、プラテン2上の記録用紙Pと対向する画像記録領域から、プラテン2の一側方に配置されたメンテナンスユニット6と対向するメンテナンス領域まで移動可能に構成されている。
キャリッジ3には、2つのプーリ12、13間に巻き掛けられた無端ベルト14が連結されている。そして、キャリッジ駆動モータ15によって無端ベルト14が走行駆動されたときに、キャリッジ3は、無端ベルト14の走行に伴って走査方向に移動する。
搬送機構5は、搬送方向にプラテン2を挟むように配置された2つの搬送ローラ17a、17bを有し、これら2つの搬送ローラ17a、17bによって、プラテン2に載置された記録用紙Pを搬送方向下流側(図1の前方)に搬送する。
インクジェットヘッド4は、その下面がプラテン2の上面と平行となるようにキャリッジ3の下部に取り付けられている。インクジェットヘッド4の下面は、複数の吐出口16が開口する吐出面4a(図3参照)となっている。そして、この吐出面4aの複数の吐出口16から、プラテン2に載置された記録用紙Pに対してインクを吐出する。
ここで、図2、3を更に参照しつつ、インクジェットヘッド4の具体的な構成について説明する。図2、3に示すように、インクジェットヘッド4は、複数の吐出口16及び複数の吐出口16にそれぞれ連通する複数の圧力室34が形成された流路ユニット30と、流路ユニット30の上面に配置された圧電アクチュエータ31とを有している。
図3に示すように、流路ユニット30は4枚のプレートが積層された構造を有し、この流路ユニット30の下面(吐出面4a)には複数の吐出口16が設けられている。図2に示すように、これら複数の吐出口16は搬送方向に沿って配列され、走査方向に並ぶ4列の吐出口列33を構成している。
4列の吐出口列33(33bk、33y、33c、33m)にそれぞれ属する吐出口16(16bk、16y、16c、16m)からは、顔料インクであるブラックインクと、染料インクである3色のカラーインク(イエロー、シアン、マゼンタ)との、合計4色のインクがそれぞれ吐出される。
また、流路ユニット30の下面(吐出面4a)において、ブラックの吐出口列33bkと、カラー(イエロー)の吐出口列33yとの間には、空いた領域37が存在している。この領域37は、後述するキャップ20の第1キャップ部20aと第2キャップ部20bとを仕切る仕切部23b(図4参照)が当接する領域になっている。
また、流路ユニット30には、4列の吐出口列33に対応して、複数の圧力室34も4列に配列されている。更に、流路ユニット30には、それぞれ搬送方向に延在し、4列の圧力室列にブラック、イエロー、シアン、マゼンタの4色のインクを供給する4本のマニホールド35と、複数の吐出口16が配置された領域よりも搬送方向上流側に配置され、流路ユニット30の上面(吐出面4aと反対側の面)に開口した4つのインク供給口36とが形成されている。4本のマニホールド35は、4つのインク供給口36にそれぞれ接続されている。
図3に示すように、圧電アクチュエータ31は、複数の圧力室34を覆う振動板40と、この振動板40の上面に配置された圧電層41と、圧電層41の上面に複数の圧力室34に対応して配置された複数の個別電極42とを有している。圧電層41の上面に位置する複数の個別電極42は、圧電アクチュエータ31を駆動するドライバIC47とそれぞれ接続されており、ドライバIC47から複数の個別電極42に対して所定の駆動電圧が独立して印加されるようになっている。また、圧電層41の下面に位置する振動板40は金属材料で形成されており、圧電層41を挟んで複数の個別電極42と対向する共通電極の役割を果たす。なお、この振動板40はドライバIC47のグランド配線に接続されて常にグランド電位に保持される。
圧電アクチュエータ31は、ドライバIC47から、ある個別電極42と、共通電極としての振動板40の間に所定の駆動電圧が印加されたときに、両者の間に挟まれた圧電層41の圧電変形(圧電歪)によって圧力室34の体積変化を生じさせ、圧力室34内のインクに圧力を付与する。このとき、この圧力室34に連通する吐出口16からインクが吐出される。
そして、インクジェットプリンタ1は、プラテン2上に載置された記録用紙Pに対して、キャリッジ3とともに走査方向(図1の左右方向)に往復移動するインクジェットヘッド4からインクを吐出させるとともに、2つの搬送ローラ17a、17bによって記録用紙Pを搬送方向下流側に搬送することにより、記録用紙Pに所望の画像や文字などを印刷する。
次に、メンテナンスユニット6について説明する。図1に示すように、メンテナンスユニット6は、プラテン2に対して走査方向の一方側(図1中右側)に離れた位置に配置されている。メンテナンスユニット6は、インクジェットヘッド4の吐出面4aと当接することで吐出面4aと対向する空間を外部空間から封止するキャップ20と、キャップ20に接続された吸引ポンプ19と、吐出面4aに付着したインクを拭き取るワイパ18などを有している。なお、キャップ20は、後述するキャップ移動機構8により、吐出面4aを封止する位置と、吐出面4aから完全に離隔した位置との間を移動する。
キャップ20が吐出面4aを封止する位置にあるときに吸引ポンプ19を駆動することで、流路ユニット30内のインクを吐出口16から排出する吸引パージが行われる。また、吸引パージが行われた後、キャップ20が吐出面4aを封止する位置から移動した後に吸引ポンプ19を駆動することで、吸引パージによりキャップ20内に排出されたインクがキャップ20外に排出される。
また、キャップ20は、上記吸引パージを行う際以外にも、インクジェットヘッド4を使用しない状態(インクを吐出しない状態)においても用いられる。このように、インクジェットヘッド4が使用されないときには、キャップ20が吐出面4aを封止することで吐出口16を保護するとともに吐出口16内のインクの乾燥を抑制する。
ワイパ18は、キャップ20よりもプラテン2側の位置に立設されており、図示しない昇降機構によって昇降可能に構成されている。吸引パージ後に、このワイパ18の先端が吐出面4aに接触した状態でキャリッジ3が走査方向に移動することによって、ワイパ18は吐出面4aに対して相対的に移動し、吐出面4aに付着したインクを拭き取る。
ここで、図4、5を更に参照しつつ、キャップ20について説明する。図4、5においては、キャップ20により吐出面4aが封止されたインクジェットヘッド4を二点鎖線で示している。図4、5に示すように、キャップ20は、平面視で略四角形状を有しており、キャップ本体21とキャップチップ25、26とで構成されている。
キャップ本体21は、ゴムなどの弾性材料からなり、底壁部22と、この底壁部22に立設されており、底壁部22の外周部に位置する環状部23a及び環状部23aで囲まれた内側空間において搬送方向に延在する仕切部23bからなるリップ23と、搬送方向両端のリップ23の外側の側面から突出する凸部24a、24bとを有している。これら底壁部22、リップ23及び凸部24a、24bは一体成型されている。
キャップ20には、リップ23の環状部23aの一部(図4において仕切部23bの左側部分)と仕切部23bとからなる環状のリップ23を備える第1キャップ部20aと、リップ23の環状部23aの一部(図4において仕切部23bの右側部分)と仕切部23bとからなる環状のリップ23を備える第2キャップ部20bとが設けられている。
第1キャップ部20a及び第2キャップ部20bは、いずれも平面視で略四角形状を有する。第1キャップ部20aは、1列の吐出口列33bkを構成する複数のブラック吐出口16bkを覆う大きさを有する。第2キャップ部20bは、3列のカラーの吐出口列33y、33c、33mを構成する複数のカラー吐出口(16y、16c、16m)を覆う大きさを有する。キャップ20が吐出面4aを封止するとき、第1キャップ部20aは吐出面4aにおいてブラック吐出口16bkが形成された領域と対向する空間を封止し、第2キャップ部20bはカラー吐出口16clが形成された領域と対向する空間を封止する。
キャップ本体21の底壁部22における第1キャップ部20aに対応する部分と、第2キャップ部20bに対応する部分とには、吸引口28がそれぞれ1つずつ形成されている。2つの吸引口28は、いずれもキャップ20が吐出面4aを封止するときに搬送方向の最も上流側の吐出口16と対向する部分よりも搬送方向において上流側、すなわち、リップ23の搬送方向下流側の部分よりも搬送方向上流側の部分に近い位置に配置されている。これら2つの吸引口28は、それぞれチューブ50を介して吸引ポンプ19(図1参照)と接続されている。
キャップチップ25、26は、それぞれ平面視で第1キャップ部20aと第2キャップ部20bとの外形に合わせた略四角形状を有しており、第1キャップ部20a及び第2キャップ部20b内にそれぞれ収容されている。キャップチップ25、26は、合成樹脂などからなり、吸引パージ時にリップ23が減圧により内側に撓むのを抑制するためのものである。キャップチップ25、26の上面には、上方に突出した突起25a、26aが縁部の全周に亘って形成されており、下面には下方に突出した突起25b、26bが縁部の全周に亘って形成されている。
図5に示すように、下方に突出した突起25b、26bによって、キャップチップ25、26の下方に空間が形成されている。すなわち、キャップチップ25、26は、第1キャップ部20aと第2キャップ部20bとにおいて、リップ23で囲まれた領域をそれぞれ上下に仕切っている。このキャップチップ25、26の下方の空間は、キャップ本体21の底壁部22に形成された吸引口28に繋がっており、吸引ポンプ19によりキャップ20内に排出されたインクをキャップ20外に排出する際にインクが流れる吸引流路29として機能する。
図4に示すように、キャップチップ25、26の四隅、及びキャップチップ26の搬送方向下流側の端部の2か所には切欠27が形成されており、この切欠27に形成されたリップ23の内側面とキャップチップ25、26とのすき間により、キャップチップ25、26の上方の空間と下方の空間とはインクが流通可能となっている。よって、吸引パージによってキャップ20内に排出されたインクは、キャップチップ25、26の上方から下方に流れ、キャップチップ25、26の下方に形成された吸引流路29を通って吸引口28からキャップ20外に排出される。
キャップチップ26の上面には、このキャップチップ26が収容される第2キャップ部20bの環状のリップ23内において走査方向の全幅に亘って延在する壁26cが形成されている。図5(b)に示すように、壁26cの高さ位置は、リップ23の高さ位置よりも低い。
次に、図6を参照しつつ、キャップ20を移動させるキャップ移動機構8の構成について説明する。キャップ20は、移動可能となるように装置本体に設けられた、キャップ支持部材52に取り付けられている。なお、図6には図示されていないが、ワイパ18もこのキャップ支持部材52に取り付けられている。キャップ20は、走査方向おいて間隔を空けてキャップ支持部材52に形成された、一対のガイド部52aに支持されているとともに、第1バネ54によって上向きに付勢されている。キャップ支持部材52は、装置本体に固定配置されたベース体51と、第2バネ55を介して連結されている。第2バネ55は、キャップ支持部材52を、画像記録領域側(図6中左側)に付勢している。また、キャップ支持部材52は、キャリッジ3が画像記録領域側からメンテナンス領域側に移動してきた際にキャリッジ3に設けられた当接部56と当接する被当接部52bを有している。
図6(a)に示されるように、キャリッジ3がキャップ支持部材52と当接していない状態では、キャップ支持部材52は、第2付勢バネ55の付勢力により、キャップ20がヘッド4の吐出面4aから下方に離隔した離隔位置に位置している。このとき、キャップ支持部材52に取り付けられたキャップ20のリップ23の上下方向の位置は、ヘッド4の吐出面4aよりも下方である。すなわち、キャップ20は吐出面4aから完全に離隔した状態である。
キャリッジ3が画像記録領域側からメンテナンス領域側に向かう方向である走査方向の一方側(図6中右側)に移動すると、当接部56がキャップ支持部材52の被当接部52bと当接する。更にキャリッジ3が走査方向の一方側に移動すると、図6(b)に示されるように、キャップ支持部材52は第2付勢バネ55の付勢力に抗して離隔位置から右上向きに移動する。そして、キャリッジ3がメンテナンス領域まで移動して停止した状態において、キャップ支持部材52は、キャップ20のリップ23の先端の全てがヘッド4の吐出面4aに当接し、キャップ20が吐出面4aを封止する封止位置となる。キャップ支持部材52には、搬送方向においてそれぞれ反対向きに向かって突出する一対の第1突出部53aと第2突出部53bが設けられており、これらの突出部が、第1ガイド孔63、第2ガイド孔64にそれぞれ挿通されている。第1ガイド孔63と第2ガイド孔64は、ベース体51と一体成型されたフレーム61、62にそれぞれ形成されている。なお、フレーム61、62は必ずしもベース体51と一体成型されている必要はなく、ベース体51と別体としてそれぞれ装置本体に固定配置されていてもよい。第1突出部53aは、第2突出部53bよりも走査方向においてメンテナンス領域側(図6中右側)に位置しており、第1ガイド孔63は第1突出部53aに、第2ガイド孔64は第2突出部53bにそれぞれ対応して設けられている。
図7に示されるように、第1ガイド孔63は、走査方向と平行に延在する水平部63aと、図7において水平部63aの右側の端部から右上向きに延在する傾斜部63bと、傾斜部63bの右側の端部から右側に向かって水平に延びる水平部63cとを有している。第2ガイド孔64は第1ガイド孔63と同様に構成されているため、第2ガイド孔64についての説明は省略する。第1突出部53aと第2突出部53bがそれぞれ第1ガイド孔63、第2ガイド孔64に沿って移動することにより、キャップ支持部材52が離隔位置と封止位置との間を移動することが可能となっている。なお、フレーム61、62にそれぞれ第1ガイド孔63、第2ガイド孔64と同じ形状の溝が形成されており、それらの溝と第1突出部53a、第2突出部53bのそれぞれとが係合することでキャップ支持部材52の移動を案内するように構成されていてもよい。
このように、キャップ移動機構8は、キャリッジ3の走査方向への移動動作に連動して、キャップ20がヘッド4の吐出面4aから離隔した状態となる離隔位置から、キャップ20がヘッド4の吐出面4aを封止した状態となる封止位置までキャップ支持部材52を移動させる。
制御部9は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory:不揮発性RAMを含む)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等を含む。ROMは、CPUが実行するプログラム、各種固定データ等を記憶している。RAMは、プログラム実行時に必要なデータ(記録データ等)を一時的に記憶する。ASICは、ドライバIC47(図3参照)を制御するヘッド制御回路、搬送ローラ17a、17bを駆動する図示しない駆動モータを制御する搬送制御回路、キャリッジ駆動モータ15を制御するヘッド移動制御回路、吸引ポンプ19を制御する吸引制御回路等を含んでいる。また、ASICは、入出力I/Fを介して、PC等の外部装置とデータ通信可能に接続されている。
制御部9は、キャリッジ駆動モータ15の駆動を制御して、ヘッド4を走査方向に移動させることにより、キャップ支持部材52を離隔位置から封止位置まで移動させる。
次に、メンテナンス動作が行われる際の、キャップ移動機構8の動作について詳細に説明する。まず、メンテナンス動作が行われる際には、制御部9の制御によりキャリッジ3が走査方向において画像記録領域側からメンテナンス領域側に向かって移動する。図6(a)に示されるように、左方の画像領域側から右方のメンテナンス領域側に移動するキャリッジ3の当接部56がキャップ支持部材52の被当接部52bと当接するまでは、キャップ支持部材52はヘッド4の吐出面4aから離隔した離隔位置に位置する。
図7に示されるように、キャリッジ3の当接部56が、離隔位置に位置するキャップ支持部材52の被当接部52bと当接し、更にキャリッジ3がメンテナンス領域側に移動すると、キャップ支持部材52はキャリッジ3に押圧されることにより、メンテナンス領域側に移動する。このキャップ支持部材52の移動は、キャップ支持部材52の第1突出部53a及び第2突出部53bが第1ガイド孔63及び第2ガイド孔64にそれぞれ案内されることで行われる。ここで、第1突出部53aが第1ガイド孔63に沿って移動する際、第1突出部53aと、第1ガイド孔63の摺動面63dとの間には、摩擦が発生する。摺動面63dは、第1ガイド孔63の下側の面であり、キャップ支持部材52が移動する間、第1突出部53aの下側の面と摺動する面である。第1突出部53aと第1ガイド孔63の摺動面63dとの間に発生する摩擦は、第1突出部53aの移動を妨げる抵抗力となって第1突出部53aにかかる。この抵抗力は、キャリッジ3の当接部56がキャップ支持部材52を押圧する力Fと逆向きの力であり、図7における左向きの力である。第1突出部53aに大きな抵抗力がかかり、キャップ支持部材52が移動中に停止してしまうと、ヘッド4の吐出面4aをキャップ20で封止することができなくなり、吐出面4a付近のインクの乾燥や、吐出面4aへの塵埃の付着等を防止することができない虞がある。また、キャップ支持部材52が停止した状態でキャリッジ3から更に押圧力を受けると、キャップ支持部材52が破損する虞もある。
従来のインクジェットプリンタでは、このような、第1突出部53aにかかる抵抗力を低減するために、摺動面63dの表面にグリスなどの潤滑油を塗布し、第1突出部53aと第1ガイド孔63の摺動面63dとの間に発生する摩擦を低減させている。これにより、キャップ支持部材52が停止することなく離隔位置から封止位置へ確実に移動できるようにしている。しかし、外部から装置内部に塵埃などの異物が多く侵入した場合、侵入した異物が第1ガイド孔63の摺動面63dに付着、堆積するため、第1突出部53aは摺動面63dに堆積した異物と擦れながら移動することとなる。すると、第1突出部53aと異物との間に発生する摩擦によって、第1突出部53aかかる抵抗力が大きくなる。第1突出部53aにかかる抵抗力が大きくなると、離隔位置から封止位置に移動する間に、キャップ支持部材52が停止してしまう虞がある。
そこで、本実施形態では、図7に示されるように、キャリッジ3の当接部56とキャップ支持部材52の被当接部52bとが当接する当接位置Pを、キャップ支持部材53が離隔位置にあるときの第1突出部53aよりも下方であり、且つ、第1ガイド孔63よりも下方となるように構成している。第1突出部53aにかかる抵抗力が大きくなり、キャップ支持部材52が走査方向において移動しにくくなると、キャリッジ3の当接部56がキャップ支持部材52を押圧する力Fは、第1突出部53aを支点としてキャップ支持部材52を矢印A(図7参照)の向きに回転させようとする力としてキャップ支持部材52にかかる。つまり、キャリッジ3の当接部56がキャップ支持部材52を押圧する力Fにより、キャップ支持部材52には、第1突出部53aを中心とした矢印A方向の回転モーメントが作用する。この第1突出部53aを中心とした矢印A方向の回転モーメントは、キャップ支持部材52を、図7において右上向きに移動させる力としてキャップ支持部材52に作用する。換言すると、キャリッジ3の当接部56がキャップ支持部材52を押圧する力Fの分力は、走査方向と平行な向き(図7中右向き)の力の成分(不図示)と、図7における右上向きの力の成分fとに分けることができる。
力Fの分力のうち、力fは、第1突出部53aを、第1ガイド孔63の摺動面63dから離間させる向きで、且つ、第1ガイド孔63に沿って移動させる向きの力としてキャップ支持部材52に作用する。したがって、キャリッジ3は、第1突出部53aと第1ガイド孔63の摺動面63dに堆積した異物との間に発生する摩擦を低減させつつ、キャップ支持部材52を封止位置に向かって押圧することが可能となる。このように、キャリッジ3の当接部56とキャップ支持部材52の被当接部52bとが当接する当接位置Pを、第1突出部53a及び第1ガイド孔63よりも下方とすることにより、第1突出部53aにかかる抵抗力が大きくなったとしても、第1突出部53aにかかる抵抗力に抗してキャップ支持部材52を離隔位置から封止位置に移動させることができる。これにより、ヘッド4の吐出面4aをキャップ20で封止できずに、吐出面4a付近のインクが乾燥する虞や、吐出面4aへ塵埃等の異物が付着する虞を抑制することができる。また、キャップ支持部材52が停止した状態でキャリッジ3から押圧力を受け、キャップ支持部材52が破損する虞も抑制することができる。
また、図7に示されるように、本実施形態のインクジェットプリンタ1では、キャリッジ3の当接部56とキャップ支持部材52の被当接部52bとの当接位置Pは、走査方向において第1突出部53aの一部と重複している。ここで、走査方向において当接位置Pと第1突出部53aの一部とが重複しているとは、搬送方向からの視点において、当接位置Pと第1突出部53aの一部とが、走査方向においてオーバーラップしていることを指す。このように構成することによって、当接位置Pと第1突出部53aとが走査方向においてずれて配置されている構成に比べて、力Fによってキャップ支持部材52に作用する、第1突出部53aを中心とした矢印A方向の回転モーメントの大きさを大きくすることができる。これにより、力Fの分力である力fを大きくすることができ、より確実にキャップ支持部材52を離隔位置から封止位置に移動させることが可能となる。
以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ1では、走査方向に移動するキャリッジ3の当接部56が、キャップ20を支持するキャップ支持部材52を押圧することにより、キャップ20がインクジェットヘッド4の吐出面4aから離隔した状態となる離隔位置から、吐出面4aを封止した状態となる封止位置まで、キャップ支持部材52を移動させる。また、キャリッジ3の当接部56とキャップ支持部材52との当接位置Pは、キャップ支持部材52の離隔位置から封止位置までの移動を案内する第1突出部53a及び第1ガイド孔63よりも下方に位置する。
したがって、第1突出部53aに大きな抵抗力がかかり、第1突出部53aの移動が妨げられる場合において、キャリッジ3の当接部56がキャップ支持部材52を押圧する力Fは、第1突出部53aを第1ガイド孔63の摺動面63dから離間させる向きであり、且つ、キャップ支持部材52を封止位置に移動させる向きの力としてキャップ支持部材52に作用する。これにより、第1突出部53aにかかる抵抗力が大きくなったとしても、キャップ支持部材52を停止させることなく、第1突出部53aにかかる抵抗力に抗して離隔位置から封止位置に移動させることができる。
また、本実施形態のインクジェットプリンタ1では、キャリッジ3とキャップ支持部材52との当接位置Pは、走査方向において第1突出部53aの一部と重複している。したがって、キャリッジ3がキャップ支持部材52を押圧する力Fによりキャップ支持部材52に作用する、第1突出部53aを中心とした矢印A方向の回転モーメントの大きさを大きくすることができる。これにより、第1突出部53aに大きな抵抗力がかかりキャップ支持部材52の離隔位置から封止位置への移動が妨げられても、より確実にキャップ支持部材52を停止させることなく封止位置に移動させることが可能となる。
また、図7に示されるように、キャリッジ3の当接部56は、搬送方向からの視点において、走査方向におけるメンテナンス領域側(図7中右向き)に凸となるように湾曲する円弧状に形成されている。これにより、力Fによってキャップ支持部材52に作用する、矢印A方向の回転モーメントによってキャップ支持部材52の姿勢が矢印A方向に傾いたとしても、キャリッジ3の当接部56とキャップ支持部材52とが接触する面積を一定に保つことができる。したがって、キャリッジ3は、キャップ支持部材52の姿勢に関わらず一定の押圧力でキャップ支持部材52を押圧することができるため、より確実に、キャップ支持部材52を停止させることなく離隔位置から封止位置に移動させることが可能となる。
また、本実施形態のインクジェットプリンタ1は、走査方向において間隔を空けて、第1突出部53a及び第2突出部53bを有している。更に、第1突出部53aと第2突出部53bの移動をそれぞれ案内する第1ガイド孔63及び第2ガイド孔64を有している。このように、キャップ支持部材52の離隔位置と封止位置との間の移動を案内するための部材を、走査方向において複数有しているため、キャップ支持部材52を安定した姿勢で離隔位置から封止位置に案内することができ、より確実に、キャップ支持部材52を停止させることなく離隔位置から封止位置に移動させることが可能となる。
また、本実施形態のインクジェットプリンタ1では、第1突出部53aを、キャップ支持部材52の走査方向におけるメンテナンス領域側(図7中右向き)の端部に位置するように設けている。これにより、力Fによって第1突出部53aを中心とした矢印A方向の回転モーメントがキャップ支持部材52に作用し、キャップ支持部材52の姿勢が矢印A方向に傾いた場合に、第1突出部53aは第1ガイド孔63の摺動面63dから離間する方向に移動する。したがって、より効果的に第1突出部53aと摺動面63dとの間に発生する摩擦を低減させることができ、第1突出部53aに大きな抵抗力がかかってもキャップ支持部材52を停止させることなく離隔位置から封止位置に移動させることが可能となる。
また、本実施形態のインクジェットプリンタ1では、図7に示されるように、キャリッジ3とキャップ支持部材52との当接位置Pは、走査方向において第1突出部53aと第2突出部53bとの間に位置している。詳細には、当接位置Pは、第1突出部53aの走査方向におけるメンテナンス領域側の端部よりも画像記録領域側に位置しており、第2突出部53bの走査方向における画像記録領域側の端部よりもメンテナンス領域側に位置している。これにより、走査方向において当接位置Pから第1突出部53aまでの距離と第2突出部53bまでの距離に大きな差が生じることを抑制している。このように構成することにより、第1突出部53aを中心とした矢印A方向の回転モーメントによってキャップ支持部材52に作用する、力Fの分力である力fの影響が第1突出部53aまたは第2突出部53bの一方に偏って作用することを防ぐことができる。力fによって第1突出部53aまたは第2突出部53bを図7における右上向きに押圧する力が、第1突出部53aまたは第2突出部53bの一方に偏ると、キャップ支持部材52が、離隔位置から封止位置への移動を妨げる方向に傾く虞がある。本実施形態のインクジェットプリンタ1では、力fが作用する当接位置Pから第1突出部53aまでの距離と第2突出部53bまでの距離に大きな差が生じないように構成されているため、力fの影響が第1突出部53aまたは第2突出部53bの一方に偏って作用することを抑制し、キャップ支持部材52が、離隔位置から封止位置への移動を妨げる方向に傾くことなく、より確実に封止位置へ移動することができる。
以上、本発明の好適な一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能である。以下に、本実施形態の変形例について説明する。
[変形例1]
図8を参照して、本実施形態の変形例1について説明する。上述した実施形態では、キャリッジ3の当接部56とキャップ支持部材52との当接位置Pは、走査方向において第1突出部53aの一部と重複していたが、これに加えて、当接位置Pが、第1突出部53aよりも走査方向における画像記録領域側に設けられた第2突出部53bの一部と上下方向において重複していてもよい。ここで、上下方向において当接位置Pと第2突出部53bの一部とが重複しているとは、搬送方向からの視点において、当接位置Pと第2突出部53bの一部とが、上下方向においてオーバーラップしていることを指す。
このように構成することにより、キャリッジ3の当接部56がキャップ支持部材52を押圧する力Fによってキャップ支持部材52にかかる、第2突出部53bを中心とした上下方向への回転モーメントの発生を抑制することができる。上下方向において当接位置Pと第2突出部53bとがずれて配置されている場合、力Fによって、第2突出部53bを中心とした矢印B方向の回転モーメントがキャップ支持部材52に作用する可能性がある。この矢印B方向の回転モーメントは、キャップ支持部材52を図8における右下向きに押圧する力としてキャップ支持部材52に作用する。つまり、第2突出部53aを第1ガイド孔63の摺動面63dに押し付ける力としてキャップ支持部材52に作用するため、例えば、第1突出部53aに大きな抵抗力がかかった際に、この抵抗力に抗してキャップ支持部材52が封止位置に向けて移動することを妨げ、キャップ支持部材52が停止してしまう虞がある。
そこで、本変形例1では、上下方向において当接位置Pと第2突出部53bの一部とが重複するように構成されている、つまり、走査方向において略平行な直線状に当接位置Pと第2突出部53bが位置するため、力Fによってキャップ支持部材52に作用する、第2突出部53bを中心とした上下方向への回転モーメントの発生を抑制することができる。したがって、キャップ支持部材52には、第1突出部53aを中心とした矢印A方向への回転モーメントのみが作用するため、この矢印A方向の回転モーメントによりキャップ支持部材52に作用する、キャップ支持部材52を停止させずに封止位置に移動させようとする力を妨げることがなく、より確実にキャップ支持部材52を離隔位置から封止位置に移動させることが可能となる。
[変形例2]
次に、図9を参照して本実施形態の変形例2について説明する。本変形例2では、第1ガイド孔63を通過する第1突出部53aの位置に応じて、キャリッジ3の走査方向への移動速度を変化させる点において、上述した実施形態と異なっている。詳細には、制御部9は、第1突出部53aが、第1ガイド孔63の水平部63aと傾斜部63bとの境界部に到達するまでは、キャリッジ3を速度v1で駆動させる。そして、第1突出部53aが第1ガイド孔63の水平部63aと傾斜部63bとの境界部を通過する際に、キャリッジ3を、速度v1よりも速い速度v2で駆動させる。その後、制御部9は、第1突出部53aが第1ガイド孔63の傾斜部63bを通過するまでは速度v2のままキャリッジ3を駆動させ、第1突出部53aが第1ガイド孔63の傾斜部63bを通過した後、再び速度v1でキャリッジ3を駆動させてキャップ支持部材52を封止位置に移動させる。
本変形例2では、図9に示されるように、第1ガイド孔63における水平部63aと傾斜部63bとの境界部にセンサS1を設け、傾斜部63bと水平部63cとの境界部にセンサS2を設ける。センサS1、S2は、一例として光学式のセンサであり、発光部と受光部とを有する。発光部から光をガイド孔に向けて照射し、その反射光を受光部で受光する。センサS1、S2は、受光部で反射光を受光すると、その結果を電気信号として制御部9に出力する。制御部9は、センサS1、S2からの出力信号の変化から、第1ガイド孔63における第1突出部53aの位置を検知する。制御部9は、センサS1からの出力信号を受けて、第1突出部53aが水平部63aと傾斜部63bとの境界部に到達したか否かを判断し、センサS2からの出力信号を受けて、第1突出部53aが傾斜部63bを通過したか否かを判断する。なお、第1突出部53aの位置を検知するために必ずしも上述したようなセンサS1、S2を用いる必要はなく、キャリッジ3の走査方向における位置を検知する公知のリニアエンコーダ(不図示)を用いてキャリッジ3の位置を検知し、キャリッジ3の位置から間接的に第1突出部53aの位置を検知するような構成としてもよい。
第1ガイド孔63の摺動面63dに付着した塵埃は、水平部63aと傾斜部63bとの境界部に堆積しやすい。そのため、第1突出部53aは、水平部63aと傾斜部63bとの境界部を通過する際、特に大きな抵抗力を受ける。つまり、キャップ支持部材52は、第1突出部53aが水平部63aと傾斜部63bとの境界部を通過する際に停止しやすい。このため、本変形例2では、第1突出部53aが水平部63aと傾斜部63bとの境界部を通過するときにキャリッジ3の移動速度を増速させることで、キャリッジ3がキャップ支持部材52を押圧する押圧力を大きくさせる。これにより、第1突出部53aが水平部63aと傾斜部63bとの境界部を通過するときにキャップ支持部材52が停止してしまう虞を低減することができる。
また、第1突出部53aには、水平部63aを通過する場合に比べて傾斜部63bを通過する場合の方が、大きな抵抗力がかかる。そのため、第1突出部53aが傾斜部63bを通過するまでは、速度v1のままキャリッジ3を移動させ、強い押圧力でキャップ支持部材52を封止位置に向けて移動させる。これにより、第1突出部53aが傾斜部63bを移動する間にキャップ支持部材52が停止する虞を低減することができる。
[変形例3]
次に、図10を参照して、本実施形態の変形例3について説明する。本変形例3では、第2ガイド孔64の形状が上述した実施形態とは異なっている。詳細には、第2ガイド孔64は、走査方向においてメンテナンス領域側に向かって下方(図10中右下向き)に延在する傾斜部64aと、図10において傾斜部64aの右側の端部から右上向きに延在する傾斜部64bと、傾斜部64bの右側の端部から右側に向かって水平に延びる水平部64cとを有している。また、第1突出部53aが水平部63aと傾斜部63bとの境界部を通過するタイミングと、第2突出部53bが傾斜部64aと傾斜部64bとの境界部を通過するタイミングとが当時となるように、第1ガイド孔63と第2ガイド孔64が形成され、また、第1ガイド孔63と第2ガイド孔64の相互位置関係が設定されている。このように構成することにより、図10に示されるように、第1突出部53aが水平部63aと傾斜部63bとの境界部を通過する際、キャップ支持部材52は、走査方向におけるメンテナンス領域側が画像記録領域側よりも上方となるように傾斜した姿勢となる。これにより、キャリッジ3がキャップ支持部材52を押圧する力Fの向きは、走査方向におけるメンテナンス領域側に向かって斜め上向き(図10中右上向き)となるようにキャップ支持部材52に作用する。
これにより、第1突出部53aが水平部63aと傾斜部63bとの境界部を通過する際、キャップ支持部材52には、第1突出部53aを第1ガイド孔63の摺動面63dから離間させる向きであり、且つ、キャップ支持部材52を封止位置に移動させる向きの力が作用する。したがって、塵埃が堆積しやすい水平部63aと傾斜部63bとの境界部を第1突出部53aが通過する際に、キャップ支持部材52が停止する虞を低減することができ、より確実に、キャップ支持部材52を離隔位置から封止位置に移動させることができる。
上述した実施形態では、インクジェットヘッド4の一例として、走査方向に移動しながらインクを吐出し、記録用紙Pに画像記録を行うシリアルタイプのインクジェットヘッドを用いて説明した。しかし、本発明のインクジェットヘッド4は、シリアルタイプに限定されない。例えば、画像記録中において記録用紙を連続的に搬送し、固定されたヘッドから搬送される記録用紙にインクを吐出して画像記録を行う、長尺のラインヘッドを用いてもよい。この場合、メンテナンス動作時にのみ、ラインヘッドを支持するヘッド支持部材を駆動モータによって走査方向に移動させ、ヘッド支持部材の一部をキャップ支持部材52に当接させてキャップ支持部材52を封止位置まで移動させ、キャップ20によってラインヘッドを封止すればよい。
インクジェットプリンタ1が、本発明の画像形成装置の一例である。インクジェットヘッド4が、本発明の液体吐出ヘッドの一例である。吐出面4aが、本発明のノズル面の一例である。キャリッジ3が、本発明のキャリッジの一例である。主走査方向が、本発明の走査方向の一例である。搬送方向が、本発明の副走査方向の一例である。上下方向が、本発明の上下方向の一例である。キャップ20が、本発明のキャッピング部材の一例である。キャップ支持部材52が、本発明のキャップ支持部材の一例である。フレーム61、62が、本発明のベース部材の一例である。第1ガイド孔63が、本発明の第1ガイド孔の一例である。第2ガイド孔64が、本発明の第2ガイド孔の一例である。第1突出部53aが、本発明の第1突出部の一例である。第2突出部53bが、本発明の第2突出部の一例である。当接部56が、本発明の押圧部の一例である。当接位置Pが、本発明の当接位置の一例である。センサS1、S2が、本発明の検知部の一例である。制御部9が、本発明の制御部の一例である。水平部63aが、本発明の第1水平部の一例である。傾斜部63bが、本発明の第1傾斜部の一例である。水平部63cが、本発明の第2水平部の一例である。傾斜部64aが、本発明の第2傾斜部の一例である。傾斜部64bが、本発明の第3傾斜部の一例である。第1速度v1が、本発明の第1速度の一例である。第2速度v2が、本発明の第2速度の一例である。
1 インクジェットプリンタ
3 キャリッジ
4 インクジェットヘッド
4a 吐出面
8 キャップ移動機構
9 制御部
20 キャップ
51 ベース体
52 キャップ支持部材
53a 第1突出部
53b 第2突出部
56 当接部
61、62 フレーム
63 第1ガイド孔
64 第2ガイド孔
63a、63c,64c 水平部
63b,64a,64b 傾斜部
P 当接位置
S1、S2 センサ

Claims (10)

  1. ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドが設けられ、主走査方向に移動可能なキャリッジと、
    前記主走査方向における一端側に設けられ、前記液体吐出ヘッドのノズル面を封止する
    キャッピング部材と、
    前記キャッピング部材を支持し、前記キャッピング部材が前記ノズル面を封止した状態
    となる封止位置と、前記封止位置よりも上下方向における下方であり、前記キャッピング
    部材が前記ノズル面から離隔し、前記ノズル面を開放した状態となる離隔位置と、の間を
    移動するキャップ支持部材と、
    前記主走査方向及び前記上下方向と直交する副走査方向において前記キャップ支持部材
    から突出する第1突出部と、
    装置本体に固定配置されたベース部材に設けられ、前記主走査方向の一端側に向かって
    上方へ延在し、前記第1突出部と係合して前記キャップ支持部材の前記封止位置と前記離
    隔位置との間の移動を案内する第1ガイド孔と、を備え、
    前記キャップ支持部材は、前記キャリッジの押圧部によって押圧されることにより、前
    記離隔位置から前記封止位置に移動し、
    前記押圧部と前記キャップ支持部材とが当接する当接位置は、前記キャップ支持部材が
    前記離隔位置に位置するときの前記第1突出部の位置よりも下方に位置する、画像形成装
    置。
  2. 前記副走査方向からの視点において、前記当接位置は、前記主走査方向において前記第
    1突出部の少なくとも一部と重複している、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記副走査方向において前記キャップ支持部材から突出し、前記第1突出部よりも前記
    主走査方向における他端側に設けられる第2突出部と、
    前記ベース部材において、前記第1ガイド孔よりも前記主走査方向における他端側に設
    けられ、前記主走査方向の一端側に向かって上方へ延在し、前記第2突出部と係合して前
    記キャップ支持部材の前記封止位置と前記離隔位置との間の移動を案内する第2ガイド孔
    と、を更に備える、請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1ガイド孔は、前記主走査方向と平行な第1水平部と、前記第1水平部の前記主
    走査方向における一端側の端部から前記主走査方向における一端側に向かって上方へ延在
    する第1傾斜部と、を有し、
    前記第2ガイド孔は、前記主走査方向における一端側に向かって下方に延在する第2傾
    斜部と、前記第2傾斜部の前記主走査方向における一端側の端部から前記主走査方向にお
    ける一端側に向かって上方へ延在する第3傾斜部と、を有し、
    前記第1ガイド孔及び前記第2ガイド孔は、前記第1突出部が前記第1水平部の前記主
    走査方向における一端側の端部を通過すると同時に、前記第2突出部が前記第2傾斜部の
    前記主走査方向における一端側の端部を通過するように構成される、請求項3に記載の画
    像形成装置。
  5. 前記副走査方向からの視点において、前記当接位置は、前記上下方向において前記第2
    突出部の少なくとも一部と重複している、請求項3または4に記載の画像形成装置。
  6. 前記第1突出部の前記主走査方向における位置を検知する検知部と、
    前記キャリッジの移動速度を制御する制御部と、を更に備え、
    前記第1ガイド孔は、前記主走査方向と平行な第1水平部と、前記第1水平部の前記主
    走査方向における一端側の端部から前記主走査方向における一端側に向かって上方へ延在
    する第1傾斜部と、を有し、
    前記制御部は、前記検知部によって前記第1突出部が前記第1水平部の前記主走査方向
    における一端側の端部へ到達したことを検知した場合に、前記キャリッジの移動速度を第
    1速度から前記第1速度よりも大きい第2速度に増速させる、請求項1から5のいずれか
    1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記第1ガイド孔は、前記第1傾斜部の前記主走査方向における一端側の端部から前記
    主走査方向における一端側に向かって水平に延在する第2水平部を更に有し、
    前記制御部は、前記検知部によって前記第1突出部が前記第2水平部の前記主走査方向
    における他端側の端部に到達したことを検知するまで、前記キャリッジを前記第2速度で
    移動させる、請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記副走査方向からの視点において、前記キャリッジの前記押圧部は、前記主走査方向
    の一端側に向かって凸となるように湾曲する円弧状に形成されている、請求項1から7の
    いずれか1項に記載の画像形成装置。
  9. 前記第1突出部は、前記キャップ支持部材の前記主走査方向の一端側の端部から前記副
    走査方向に向かって突出している、請求項1から8のいずれか1項に記載の画像形成装置
  10. 前記当接位置は、前記主走査方向において、前記第1突出部の前記主走査方向における
    一端側の端よりも他端側であり、且つ、前記第2突出部の前記主走査方向における他端側
    の端よりも一端側に位置する、請求項3から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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