JP7451630B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクを吐出して画像を記録する記録ヘッドを備える記録装置に関する。

特許文献１には、インクジェットヘッドを用いる記録装置において、記録動作時には水平方向にインクが吐出するように、維持（メンテナンス）動作時には鉛直下方にインクが吐出するように、記録ヘッドの向きと位置を変更する構成が開示されている。特許文献１によれば、記録動作のための位置から維持動作のための位置に記録ヘッドを移す際、まず記録ヘッドを記録媒体から離れる方向へ直線移動させた後、回転軸を中心に回転移動させている。

特開２００９－７２９２５号公報

しかしながら特許文献１によれば、記録ヘッドを直線移動させるための機構と記録ヘッドを回転移動させるための機構とが個別に用意され、これらを順番に作動させている。このため、記録ヘッドの移動に係る機構や制御が複雑になり、移動に係る時間も長くなってしまう。

上記課題に鑑みて本発明は、直線移動と回転移動を伴う記録ヘッドの移動を、より簡易な構成で短時間に実行することが可能な記録装置を提供することを目的とする。

そのために本発明は、体を吐出する複数の吐出口が設けられた吐出口面を有し画像を記録する記録動作を行う記録ヘッドと、前記記録動作を行う記録位置と、前記記録動作を行わない待機位置と、の間で、前記記録ヘッドの長軸方向の回転軸の周りに前記記録ヘッドを回転させる第１移動と、前記回転軸を重力方向に移動する第２移動と、を行う移動手段と、を備え、前記移動手段は、前記記録ヘッドをガイドする固定された第１ガイド部材と、当該第１ガイド部材と異なり前記記録ヘッドをガイドする第２ガイド部材と、を有し、前記吐出口面は、前記記録ヘッドが前記記録位置に位置する場合よりも、前記記録ヘッドが前記待機位置に位置する場合のほうが水平に近く、前記移動手段は、前記記録ヘッドが前記待機位置から前記記録位置へ移動する場合に、前記第２移動により前記記録ヘッドを下降させた後に、前記第１移動と前記第２移動を並行して行うことを特徴とする。

本発明によれば、直線移動と回転移動を伴う記録ヘッドの移動を、より簡易な構成で短時間に実行することが可能となる。

記録装置が待機状態にあるときの図である。 記録装置の制御構成図である。 記録装置が記録状態にあるときの図である。 第１カセットから給送された記録媒体の搬送経路図である。 第２カセットから給送された記録媒体の搬送経路図である。 記録媒体の裏面に記録動作を行う場合の搬送経路図である。 記録装置がメンテナンス状態にあるときの図である。 メンテナンスユニットの構成を示す斜視図である。 循環型インク供給システムを示す図である。 記録ヘッドを移動させる機構を説明する図である。 記録ヘッドを移動させる機構を説明する図である。

図１は、本実施形態で使用するインクジェット記録装置１（以下、記録装置１）の内部構成図である。図において、ｘ方向は水平方向、ｙ方向（紙面垂直方向）は後述する記録ヘッド８において吐出口が配列する方向、ｚ方向は鉛直方向をそれぞれ示す。

記録装置１は、プリント部２とスキャナ部３を備える複合機であり、記録動作と読取動作に関する様々な処理を、プリント部２とスキャナ部３で個別にあるいは連動して実行することができる。スキャナ部３は、ＡＤＦ（オートドキュメントフィーダ）とＦＢＳ（フラットベッドスキャナ）を備えており、ＡＤＦで自動給紙される原稿の読み取りと、ユーザによってＦＢＳの原稿台に置かれた原稿の読み取り（スキャン）を行うことができる。なお、本実施形態はプリント部２とスキャナ部３を併せ持った複合機であるが、スキャナ部３を備えない形態であってもよい。図１は、記録装置１が記録動作も読取動作も行っていない待機状態にあるときを示す。

プリント部２において、筐体４の鉛直方向下方の底部には、記録媒体（カットシート）Ｓを収容するための第１カセット５Ａと第２カセット５Ｂが着脱可能に設置されている。第１カセット５ＡにはＡ４サイズまでの比較的小さな記録媒体が、第２カセット５ＢにはＡ３サイズまでの比較的大きな記録媒体が、平積みに収容されている。第１カセット５Ａ近傍には、収容されている記録媒体を１枚ずつ分離して給送するための第１給送ユニット６Ａが設けられている。同様に、第２カセット５Ｂ近傍には、第２給送ユニット６Ｂが設けられている。記録動作が行われる際にはいずれか一方のカセットから選択的に記録媒体Ｓが給送される。

搬送ローラ７、排出ローラ１２、ピンチローラ７ａ、拍車７ｂ、ガイド１８、インナーガイド１９およびフラッパ１１は、記録媒体Ｓを所定の方向に導くための搬送機構である。搬送ローラ７は、記録ヘッド８の上流側および下流側に配され、不図示の搬送モータによって駆動される駆動ローラである。ピンチローラ７ａは、搬送ローラ７と共に記録媒体Ｓをニップして回転する従動ローラである。排出ローラ１２は、搬送ローラ７の下流側に配され、不図示の搬送モータによって駆動される駆動ローラである。拍車７ｂは、記録ヘッド８の下流側に配される搬送ローラ７及び排出ローラ１２と共に記録媒体Ｓを挟持して搬送する。

ガイド１８は、記録媒体Ｓの搬送経路に設けられ、記録媒体Ｓを所定の方向に案内する。インナーガイド１９は、ｙ方向に延在する部材で湾曲した側面を有し、当該側面に沿って記録媒体Ｓを案内する。フラッパ１１は、両面記録動作の際に、記録媒体Ｓが搬送される方向を切り替えるための部材である。排出トレイ１３は、記録動作が完了し排出ローラ１２によって排出された記録媒体Ｓを積載保持するためのトレイである。

本実施形態の記録ヘッド８は、フルラインタイプのカラーインクジェット記録ヘッドであり、記録データに従ってインクを吐出する吐出口が、図１におけるｙ方向に沿って記録媒体Ｓの幅に相当する分だけ複数配列されている。記録ヘッド８が待機位置にあるとき、記録ヘッド８の吐出口面８ａは、図１のように鉛直下方を向きキャップユニット１０によってキャップされている。記録動作を行う際は、後述するプリントコントローラ２０２によって、吐出口面８ａがプラテン９と対向するように記録ヘッド８の向きが変更される。プラテン９は、ｙ方向に延在する平板によって構成され、記録ヘッド８によって記録動作が行われる記録媒体Ｓを背面から支持する。記録ヘッド８の待機位置から記録位置への移動については、後に詳しく説明する。

インクタンクユニット１４は、記録ヘッド８へ供給される４色のインクをそれぞれ貯留する。インク供給ユニット１５は、インクタンクユニット１４と記録ヘッド８を接続する流路の途中に設けられ、記録ヘッド８内のインクの圧力及び流量を適切な範囲に調整する。本実施形態では循環型のインク供給系を採用しており、インク供給ユニット１５は記録ヘッド８へ供給されるインクの圧力と記録ヘッド８から回収されるインクの流量を適切な範囲に調整する。

メンテナンスユニット１６は、キャップユニット１０とワイピングユニット１７を備え、所定のタイミングにこれらを作動させて、記録ヘッド８に対するメンテナンス動作を行う。メンテナンス動作については後に詳しく説明する。

図２は、記録装置１における制御構成を示すブロック図である。制御構成は、主にプリント部２を統括するプリントエンジンユニット２００と、スキャナ部３を統括するスキャナエンジンユニット３００と、記録装置１全体を統括するコントローラユニット１００によって構成されている。プリントコントローラ２０２は、コントローラユニット１００のメインコントローラ１０１の指示に従ってプリントエンジンユニット２００の各種機構を制御する。スキャナエンジンユニット３００の各種機構は、コントローラユニット１００のメインコントローラ１０１によって制御される。以下に制御構成の詳細について説明する。

コントローラユニット１００において、ＣＰＵにより構成されるメインコントローラ１０１は、ＲＯＭ１０７に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、ＲＡＭ１０６をワークエリアとしながら記録装置１全体を制御する。例えば、ホストＩ／Ｆ１０２またはワイヤレスＩ／Ｆ１０３を介してホスト装置４００から印刷ジョブが入力されると、メインコントローラ１０１の指示に従って、画像処理部１０８が受信した画像データに対して所定の画像処理を施す。そして、メインコントローラ１０１はプリントエンジンＩ／Ｆ１０５を介して、画像処理を施した画像データをプリントエンジンユニット２００へ送信する。

なお、記録装置１は無線通信や有線通信を介してホスト装置４００から画像データを取得しても良いし、記録装置１に接続された外部記憶装置（ＵＳＢメモリ等）から画像データを取得しても良い。無線通信や有線通信に利用される通信方式は限定されない。例えば、無線通信に利用される通信方式として、Ｗｉ－Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）が適用可能である。また、有線通信に利用される通信方式としては、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等が適用可能である。また、例えばホスト装置４００から読取コマンドが入力されると、メインコントローラ１０１は、スキャナエンジンＩ／Ｆ１０９を介してこのコマンドをスキャナ部３に送信する。

操作パネル１０４は、ユーザが記録装置１に対して入出力を行うための機構である。ユーザは、操作パネル１０４を介してコピーやスキャン等の動作を指示したり、印刷モードを設定したり、記録装置１の情報を認識したりすることができる。

プリントエンジンユニット２００において、ＣＰＵにより構成されるプリントコントローラ２０２は、ＲＯＭ２０３に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、ＲＡＭ２０４をワークエリアとしながら、プリント部２が備える各種機構を制御する。コントローラＩ／Ｆ２０１を介して各種コマンドや画像データが受信されると、プリントコントローラ２０２は、これを一旦ＲＡＭ２０４に保存する。記録ヘッド８が記録動作に利用できるように、プリントコントローラ２０２は画像処理コントローラ２０５に、保存した画像データを記録データへ変換させる。記録データが生成されると、プリントコントローラ２０２は、ヘッドＩ／Ｆ２０６を介して記録ヘッド８に記録データに基づく記録動作を実行させる。この際、プリントコントローラ２０２は、搬送制御部２０７を介して図１に示す給送ユニット６Ａ、６Ｂ、搬送ローラ７、排出ローラ１２、フラッパ１１を駆動して、記録媒体Ｓを搬送する。プリントコントローラ２０２の指示に従って、記録媒体Ｓの搬送動作に連動して記録ヘッド８による記録動作が実行され、印刷処理が行われる。

ヘッドキャリッジ制御部２０８は、記録装置１のメンテナンス状態や記録状態といった動作状態に応じて記録ヘッド８の向きや位置を変更する。インク供給制御部２０９は、記録ヘッド８へ供給されるインクの圧力が適切な範囲に収まるように、インク供給ユニット１５を制御する。メンテナンス制御部２１０は、記録ヘッド８に対するメンテナンス動作を行う際に、メンテナンスユニット１６におけるキャップユニット１０やワイピングユニット１７の動作を制御する。

スキャナエンジンユニット３００においては、メインコントローラ１０１が、ＲＯＭ１０７に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、ＲＡＭ１０６をワークエリアとしながら、スキャナコントローラ３０２のハードウェアリソースを制御する。これにより、スキャナ部３が備える各種機構は制御される。例えば、コントローラＩ／Ｆ３０１を介してメインコントローラ１０１がスキャナコントローラ３０２内のハードウェアリソースを制御することにより、ユーザによってＡＤＦに搭載された原稿を、搬送制御部３０４を介して搬送し、センサ３０５によって読み取る。そして、スキャナコントローラ３０２は読み取った画像データをＲＡＭ３０３に保存する。なお、プリントコントローラ２０２は、上述のように取得された画像データを記録データに変換することで、記録ヘッド８に、スキャナコントローラ３０２で読み取った画像データに基づく記録動作を実行させることが可能である。

図３は、記録装置１が記録状態にあるときを示す。図１に示した待機状態と比較すると、キャップユニット１０が記録ヘッド８の吐出口面８ａから離間し、吐出口面８ａがプラテン９と対向している。本実施形態において、プラテン９の平面は水平方向に対して約４５度傾いており、記録位置における記録ヘッド８の吐出口面８ａも、プラテン９との距離が一定に維持されるように水平方向に対して約４５度傾いている。

記録ヘッド８を図１に示す待機位置から図３に示す記録位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、メンテナンス制御部２１０を用いて、キャップユニット１０を図３に示す退避位置まで降下させる。これにより、記録ヘッド８の吐出口面８ａは、キャップ部材１０ａと離間する。その後、プリントコントローラ２０２は、ヘッドキャリッジ制御部２０８を用いて記録ヘッド８の鉛直方向の高さを調整しながら４５度回転させ、吐出口面８ａをプラテン９と対向させる。記録動作が完了し、記録ヘッド８が記録位置から待機位置に移動する際は、プリントコントローラ２０２によって上記と逆の工程が行われる。

次に、プリント部２における記録媒体Ｓの搬送経路について説明する。記録コマンドが入力されると、プリントコントローラ２０２は、まず、メンテナンス制御部２１０およびヘッドキャリッジ制御部２０８を用いて、記録ヘッド８を図３に示す記録位置に移動する。その後、プリントコントローラ２０２は搬送制御部２０７を用い、記録コマンドに従って第１給送ユニット６Ａおよび第２給送ユニット６Ｂのいずれかを駆動し、記録媒体Ｓを給送する。

図４（ａ）～（ｃ）は、第１カセット５Ａに収容されているＡ４サイズの記録媒体Ｓが給送されるときの搬送経路を示す図である。第１カセット５Ａ内の１番上に積載された記録媒体Ｓは、第１給送ユニット６Ａによって２枚目以降の記録媒体から分離され、搬送ローラ７とピンチローラ７ａにニップされながら、プラテン９と記録ヘッド８の間の記録領域Ｐに向けて搬送される。図４（ａ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐに到達する直前の搬送状態を示す。記録媒体Ｓの進行方向は、第１給送ユニット６Ａに給送されて記録領域Ｐに到達する間に、水平方向（ｘ方向）から、水平方向に対して約４５度傾いた方向に変更される。

記録領域Ｐでは、記録ヘッド８に設けられた複数の吐出口から記録媒体Ｓに向けてインクが吐出される。インクが付与される領域の記録媒体Ｓは、プラテン９によってその背面が支持されており、吐出口面８ａと記録媒体Ｓの距離が一定に保たれている。インクが付与された後の記録媒体Ｓは、搬送ローラ７と拍車７ｂに案内されながら、先端が右に傾いているフラッパ１１の左側を通り、ガイド１８に沿って記録装置１の鉛直方向上方へ搬送される。図４（ｂ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐを通過して鉛直方向上方に搬送される状態を示す。記録媒体Ｓの進行方向は、水平方向に対し約４５度傾いた記録領域Ｐの位置から、搬送ローラ７と拍車７ｂによって鉛直方向上方に変更されている。

記録媒体Ｓは、鉛直方向上方に搬送された後、排出ローラ１２と拍車７ｂによって排出トレイ１３に排出される。図４（ｃ）は、記録媒体Ｓの先端が排出ローラ１２を通過して排出トレイ１３に排出される状態を示す。排出された記録媒体Ｓは、記録ヘッド８によって画像が記録された面を下にした状態で、排出トレイ１３上に保持される。

図５（ａ）～（ｃ）は、第２カセット５Ｂに収容されているＡ３サイズの記録媒体Ｓが給送されるときの搬送経路を示す図である。第２カセット５Ｂ内の１番上に積載された記録媒体Ｓは、第２給送ユニット６Ｂによって２枚目以降の記録媒体から分離され、搬送ローラ７とピンチローラ７ａにニップされながら、プラテン９と記録ヘッド８の間の記録領域Ｐに向けて搬送される。

図５（ａ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐに到達する直前の搬送状態を示す。第２給送ユニット６Ｂに給送されて記録領域Ｐに到達するまでの搬送経路には、複数の搬送ローラ７とピンチローラ７ａおよびインナーガイド１９が配されることで、記録媒体ＳはＳ字上に湾曲されてプラテン９まで搬送される。

その後の搬送経路は、図４（ｂ）および（ｃ）で示したＡ４サイズの記録媒体Ｓの場合と同様である。図５（ｂ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐを通過して鉛直方向上方に搬送される状態を示す。図５（ｃ）は、記録媒体Ｓの先端が排出ローラ１２を通過して排出トレイ１３に排出される状態を示す。

図６（ａ）～（ｄ）は、Ａ４サイズの記録媒体Ｓの裏面（第２面）に対して記録動作（両面記録）を行う場合の搬送経路を示す。両面記録を行う場合、第１面（表面）を記録した後に第２面（裏面）に記録動作を行う。第１面を記録する際の搬送工程は図４（ａ）～（ｃ）と同様であるので、ここでは説明を省略する。以後、図４（ｃ）以後の搬送工程について説明する。

記録ヘッド８による第１面への記録動作が完了し、記録媒体Ｓの後端がフラッパ１１を通過すると、プリントコントローラ２０２は、搬送ローラ７を逆回転させて記録媒体Ｓを記録装置１の内部へ搬送する。この際、フラッパ１１は、不図示のアクチュエータによってその先端が左側に傾くように制御されるため、記録媒体Ｓの先端（第１面の記録動作における後端）はフラッパ１１の右側を通過して鉛直方向下方へ搬送される。図６（ａ）は、記録媒体Ｓの先端（第１面の記録動作における後端）が、フラッパ１１の右側を通過する状態を示す。

その後記録媒体Ｓは、インナーガイド１９の湾曲した外周面に沿って搬送され、再び記録ヘッド８とプラテン９の間の記録領域Ｐに搬送される。この際、記録ヘッド８の吐出口面８ａに、記録媒体Ｓの第２面が対向する。図６（ｂ）は、第２面の記録動作のために、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐに到達する直前の搬送状態を示す。

その後の搬送経路は、図４（ｂ）および４（ｃ）で示した第１面記録の場合と同様である。図６（ｃ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐを通過して鉛直方向上方に搬送される状態を示す。この際、フラッパ１１は、不図示のアクチュエータにより先端が右側に傾いた位置に移動するように制御される。図６（ｄ）は、記録媒体Ｓの先端が排出ローラ１２を通過して排出トレイ１３に排出される状態を示す。

次に、記録ヘッド８に対するメンテナンス動作について説明する。図１でも説明したように、本実施形態のメンテナンスユニット１６は、キャップユニット１０とワイピングユニット１７とを備え、所定のタイミングにこれらを作動させてメンテナンス動作を行う。

図７は、記録装置１がメンテナンス状態のときの図である。記録ヘッド８を図１に示す待機位置から図７に示すメンテナンス位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向において上方に移動させるとともにキャップユニット１０を鉛直方向下方に移動させる。そして、プリントコントローラ２０２は、ワイピングユニット１７を退避位置から図７における右方向に移動させる。その後、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向下方に移動させメンテナンス動作が可能なメンテナンス位置に移動させる。

一方、記録ヘッド８を図３に示す記録位置から図７に示すメンテナンス位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を４５度回転させつつ鉛直方向上方に移動させる。そして、プリントコントローラ２０２は、ワイピングユニット１７を退避位置から右方向に移動させる。その後プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向下方に移動させて、メンテナンスユニット１６によるメンテナンス動作が可能なメンテナンス位置に移動させる。

図８（ａ）はメンテナンスユニット１６が待機ポジションにある状態を示す斜視図であり、図８（ｂ）はメンテナンスユニット１６がメンテナンスポジションにある状態を示す斜視図である。図８（ａ）は図１に対応し、図８（ｂ）は図７に対応している。記録ヘッド８が待機位置にあるとき、メンテナンスユニット１６は図８（ａ）に示す待機ポジションにあり、キャップユニット１０は鉛直方向上方に移動しており、ワイピングユニット１７はメンテナンスユニット１６の内部に収納されている。キャップユニット１０はｙ方向に延在する箱形のキャップ部材１０ａを有し、これを記録ヘッド８の吐出口面８ａに密着させることにより、吐出口からのインクの蒸発を抑制することができる。また、キャップユニット１０は、キャップ部材１０ａに予備吐出等で吐出されたインクを回収し、回収したインクを不図示の吸引ポンプに吸引させる機能も備えている。

一方、図８（ｂ）に示すメンテナンスポジションにおいて、キャップユニット１０は鉛直方向下方に移動しており、ワイピングユニット１７がメンテナンスユニット１６から引き出されている。ワイピングユニット１７は、ブレードワイパユニット１７１とバキュームワイパユニット１７２の２つのワイパユニットを備えている。

ブレードワイパユニット１７１には、吐出口面８ａをｘ方向に沿ってワイピングするためのブレードワイパ１７１ａが吐出口の配列領域に相当する長さだけｙ方向に配されている。ブレードワイパユニット１７１を用いてワイピング動作を行う際、ワイピングユニット１７は、記録ヘッド８がブレードワイパ１７１ａに当接可能な高さに位置決めされた状態で、ブレードワイパユニット１７１をｘ方向に移動する。この移動により、吐出口面８ａに付着するインクなどはブレードワイパ１７１ａに拭き取られる。

ブレードワイパ１７１ａが収納される際のメンテナンスユニット１６の入り口には、ブレードワイパ１７１ａに付着したインクを除去するとともにブレードワイパ１７１ａにウェット液を付与するためのウェットワイパクリーナ１６ａが配されている。ブレードワイパ１７１ａは、メンテナンスユニット１６に収納される度にウェットワイパクリーナ１６ａによって付着物が除去されウェット液が塗布される。そして、次に吐出口面８ａをワイピングしたときにウェット液を吐出口面８ａに転写し、吐出口面８ａとブレードワイパ１７１ａ間の滑り性を向上させている。

一方、バキュームワイパユニット１７２は、ｙ方向に延在する開口部を有する平板１７２ａと、開口部内をｙ方向に移動可能なキャリッジ１７２ｂと、キャリッジ１７２ｂに搭載されたバキュームワイパ１７２ｃとを有する。バキュームワイパ１７２ｃは、キャリッジ１７２ｂの移動に伴って吐出口面８ａをｙ方向にワイピング可能に配されている。バキュームワイパ１７２ｃの先端には、不図示の吸引ポンプに接続された吸引口が形成されている。このため、吸引ポンプを作動させながらキャリッジ１７２ｂをｙ方向に移動すると、記録ヘッド８の吐出口面８ａに付着したインク等は、バキュームワイパ１７２ｃによって拭き寄せられながら吸引口に吸い込まれる。この際、平板１７２ａと開口部の両端に設けられた位置決めピン１７２ｄは、バキュームワイパ１７２ｃに対する吐出口面８ａの位置合わせに利用される。

本実施形態では、ブレードワイパユニット１７１によるワイピング動作を行いバキュームワイパユニット１７２によるワイピング動作を行わない第１のワイピング処理と、両方のワイピング処理を順番に行う第２のワイピング処理を実施することができる。第１のワイピング動作を行う際、プリントコントローラ２０２は、まず、記録ヘッド８を図７のメンテナンス位置よりも鉛直方向上方に退避させた状態で、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６から引き出す。そして、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８をブレードワイパ１７１ａに当接可能な位置まで鉛直方向下方に移動させた後、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６内へ移動させる。この移動により、吐出口面８ａに付着するインク等はブレードワイパ１７１ａに拭き取られる。すなわち、ブレードワイパ１７１ａは、メンテナンスユニット１６から引き出された位置からメンテナンスユニット１６内へ移動する際に吐出口面８ａをワイピングする。

ブレードワイパユニット１７１が収納されると、プリントコントローラ２０２は、次にキャップユニット１０を鉛直方向上方に移動させ、キャップ部材１０ａを記録ヘッド８の吐出口面８ａに密着させる。そして、プリントコントローラ２０２は、その状態で記録ヘッド８を駆動して予備吐出を行わせ、キャップ部材１０ａ内に回収されたインクを吸引ポンプによって吸引する。

一方、第２のワイピング処理を行う際、プリントコントローラ２０２は、まず、記録ヘッド８を図７のメンテナンス位置よりも鉛直方向上方に退避させた状態で、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６からスライドさせて引き出す。そして、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８をブレードワイパ１７１ａに当接可能な位置まで鉛直方向下方に移動させた後、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６内へ移動させる。これにより、ブレードワイパ１７１ａによるワイピング動作が吐出口面８ａに対して行われる。次に、プリントコントローラ２０２は、再び記録ヘッド８を図７のメンテナンス位置よりも鉛直方向上方に退避させた状態で、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６からスライドさせて所定位置まで引き出す。続いて、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を図７に示すワイピング位置に下降させながら、平板１７２ａと位置決めピン１７２ｄを用いて吐出口面８ａとバキュームワイパユニット１７２の位置決めを行う。その後、プリントコントローラ２０２は、上述したバキュームワイパユニット１７２によるワイピング動作を実行する。プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向上方に退避させ、ワイピングユニット１７を収納した後、第１のワイピング処理と同様に、キャップユニット１０によるキャップ部材内への予備吐出と回収したインクの吸引動作を行う。

図９は、本実施形態のインクジェット記録装置１で採用する循環型インク供給システムを示す図である。循環型インク供給システムは、インクタンクユニット１４、インク供給ユニット１５、記録ヘッド８が連結されて構成される。ここでは、１色のインクについての循環システムを示しているが、実際にはこのような循環システムが、インク色ごとに用意されている。

インクタンクユニット１４には、比較的大容量のインクを貯留するメインタンク１４１が設置されている。インク供給ユニット１５には、バッファタンク１５１と、これに連結する３つのポンプＰ０、Ｐ１、Ｐ２が含まれている。循環ポンプＰ１およびＰ２は、供給システム中のインクが循環ポンプＰ１からバッファタンク１５１を経由して循環ポンプＰ２方向へ移動するように、循環経路全体のインクを流動させる。補充ポンプＰ０は、バッファタンク１５１内のインク残量が少なくなった時に作動し、メインタンク１４１より新たなインクを補充する。

記録ヘッド８は、インク吐出ユニット８０と、循環ユニット８１と、負圧制御ユニット８２を有している。インク吐出ユニット８０は吐出データに従ってインク滴を吐出するための構造を備えている。本実施形態では、個々の記録素子にヒータを配備し、当該ヒータに電圧を印加することによってインク内に膜沸騰を生じさせ、泡の成長エネルギに伴って吐出口からインクを吐出させる方式を採用する。負圧制御ユニット８２は、インク吐出ユニット８０において、インクが正常な方向に適切な圧力で流れるように調整する。インク循環ユニット８１は、バッファタンク１５１、負圧制御ユニット８２およびインク吐出ユニット８０の間で、インクの供給や回収を制御する。

バッファタンク１５１から循環ユニット８１に供給されたインクは、フィルタ８１１を介して負圧制御ユニット８２に供給される。負圧制御ユニット８２には、高流圧でインクを流出する負圧制御ユニットＨと、低流圧でインクを流出する負圧制御ユニットＬが配されている。負圧制御ユニットＨから流出されたインクと負圧制御ユニットＬより流出されたインクは、それぞれ別の経路で循環ユニット８１を介しインク吐出ユニット８０に供給される。

インク吐出ユニット８０には、複数のノズルがｙ方向に配列される記録素子基板８０ａが更にｙ方向に複数配置され、長尺のノズル列が形成されている。また、負圧制御ユニットＨによって高流圧で供給されるインクを導くための共通供給流路８０ｂと、負圧制御ユニットＬによって低流圧で供給されるインクを導くための共通回収流路８０ｃも、インク吐出ユニット８０内に形成されている。さらに個々の記録素子基板８０ａには、共通供給流路８０ｂと接続する個別流路と、共通回収流路８０ｃと接続する個別流路が形成されている。このため、個々の記録素子基板８０ａには、高圧力を有する共通供給流路８０ｂより流入し、低圧力を有する共通供給流路８０ｃへ流出するような、インクの流れが生成される。そして、記録素子基板８０ａで吐出動作が行われると、循環するインクの一部は吐出によって消費されるが、残りのインクは共通回収流路８０ｃを経て循環ユニット８１に還流され、循環ポンプＰ１を経てバッファタンク１５１に戻される。

このような循環型インク供給システムにおいては、記録素子基板８０ａの吐出動作で発生する熱が循環するインクによって奪われるので、吐出動作が連続して行われても蓄熱に伴う吐出不良を抑えることができる。また、吐出動作に伴って発生する泡や増粘インク、さらに異物などが停滞しにくい構成のため、すべてのノズルの吐出状態を良好に維持することができる。

特に、吐出動作に伴って発生した泡は上方へと移動する性質があるため、本実施形態のように吐出口面８ａ即ちインク吐出ユニット８０を傾けた状態で記録動作を行うと、特定の記録素子基板８０ａや特定の吐出口に泡が滞留するおそれが生じる。しかしながら、循環型インク供給システムを採用すれば、発生した泡も共通回収流路８０ｃを介して確実に回収できるため、吐出動作時における記録ヘッド８の姿勢の自由度も増す。結果として、図３のような記録位置も可能となり装置の小型化することができる。

但し、その一方で、メンテナンス位置においては、個々の記録素子基板８０ａおよび個々の吐出口に対し重力の影響を均等に作用させるために吐出口面８ａは水平になっていることが望ましい。このため、記録ヘッド８は、図１に示す待機位置、図３に示す記録位置、および図７に示すメンテナンス位置の間を適宜移動する必要が生じ、簡潔で短時間に移動可能な構成が求められる。

図１０（ａ）～（ｅ）は、待機位置、記録位置およびメンテナンス位置の間で記録ヘッド８を移動させる機構を説明するための図である。図１０（ａ）は図１の待機位置、図１０（ｂ）は待機位置から記録位置への第１遷移図、図１０（ｃ）は待機位置から記録位置への第２遷移図を示す。また、図１０（ｄ）は図３の記録位置、図１０（ｅ）は図７のメンテナンス位置にそれぞれ相当する。

記録ヘッド８のｙ方向両端の側面には、他部材との係合部となる第１ピン８０１、第２ピン８０２、第３ピン８０３が突出している。第１ピン８０１は図における記録ヘッド８の左側上部に設けられ、第１本体ガイド５０１に係合し、第１ガイド５０１ａに沿って移動可能である。第１ガイド５０１ａの上部は鉛直方向にのびる直線形状となっている。第１ガイド５０１ａの下部は図１０における右側に屈曲する形状となっており、第１ピン８０１をこの屈曲形状に沿って移動させることによって記録ヘッド８を回転移動させる。

第２ピン８０２は記録ヘッド８の下部に設けられ、第２本体ガイド５０２に係合し、第２ガイド５０２ａに沿って移動可能である。第２ガイド５０２ａの一部は、図１０における右下に向けてＳ字状に屈曲する形状となっており、第２ピン８０２をこの屈曲形状に沿って移動させることによって記録ヘッド８を回転移動させる。第１本体ガイド５０１および第２本体ガイド５０２は記録装置１に固定されている。

第３ピン８０３は記録ヘッド８の上部に設けられ、駆動ギア５０４によって装置本体に対してスライドするスライド部材５０３に係合し、第３ガイド５０３ａに沿って移動可能である。第３ガイド５０３ａの一部は山型に屈曲しており、第３ピン８０３が第３ガイド５０３ａに沿って図１０における左側に向けて移動することによって記録ヘッド８が回転移動する。

スライド部材５０３はＬ字状ガイド部材であり、その左側面に形成されているギアレール５０３ｂが装置本体に固定された駆動ギア５０４と噛合っており、駆動ギア５０４の回転に伴い上下にスライド可能になっている。このとき、記録ヘッド８の第３ピン８０３が第３ガイド５０３ａに支持されているため、記録ヘッド８はスライド部材５０３とともに上下に移動する。この上下移動に伴って、第１ピン８０１は第１ガイド５０１ａに沿って、第２ピン８０２は第２ガイド５０２ａに沿ってそれぞれ移動する。なお、駆動ギア５０４の回転方向および回転量は、プリントコントローラ２０２の指示のもと、ヘッドキャリッジ制御部２０８によって制御される。

図１０（ａ）に示す待機位置において、吐出口面８ａはキャップ１０によりキャッピングされる。駆動ギア５０４はギアレール５０３ｂの途中に位置している。第１ピン８０１は第１ガイド５０１ａの直線部分に位置し、第２ピン８０２は第２ガイド５０２ａの直線部分に位置するため、記録ヘッド８の吐出口面８ａは水平状態にある。

記録ヘッド８が図１０（ａ）に示す待機位置から図１０（ｄ）に示す記録位置に移行する際、プリントコントローラ２０２は、駆動ギア５０４を図の時計回りに回転させる。図１０（ｂ）は、駆動ギア５０４の回転によってスライド部材５０３が鉛直下方へスライドしている途中の第１遷移図を示す。

スライド部材５０３のスライドによって、第１ピン８０１は第１ガイド５０１ａの直線部分の途中まで下降し、第２ピン８０２は第２ガイド５０２ａのＳ字状の屈曲形状の途中に位置する。そのため記録ヘッド８は、鉛直下方への移動に加えて、第２ガイド５０２ａの屈曲に沿って回転移動を始める。図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）からさらにスライド部材５０３が鉛直下方へスライドしている途中の第２遷移図を示す。

第１ピン８０１は第１ガイド５０１ａの直線部分を更に下降し、第２ピン８０２は第２ガイド５０２ａのＳ字状の屈曲形状の途中に位置する。記録ヘッド８は、第２ガイド５０２ａの屈曲に沿って移動したことにより、記録位置と同じ約４５度まで回転移動が完了している。スライド部材５０３がさらに鉛直下方へスライドすることによって、記録ヘッド８は図１０（ｃ）に示す第２遷移位置から右下へ向けて直線移動することで、図１０（ｄ）に示す記録位置に移動する。

記録ヘッド８が右下へ直線移動できるように、第１ガイド５０１ａの下部と第２ガイド５０２ａの下部のガイド方向は略平行となっている。第２遷移位置から記録位置への直線移動によって、プラテン９に対する記録ヘッドの位置決めが行われる。上述した移動によって、駆動ギア５０４をギアレール５０３ｂの上端まで移動させる。

上述した移動の際、第１ピン８０１および第２ピン８０２はそれぞれ屈曲する第１ガイド５０１ａと第２ガイド５０２ａに沿って下降しながら右方向に移動する。よって、記録ヘッド８が記録位置に位置するときの第１ピン８０１と第２ピン８０２の水平方向成分の相対的な距離は、記録ヘッド８が待機位置に位置するときの相対的な距離よりも大きくなる。反対に、記録ヘッド８が記録位置に位置するときの第１ピン８０１と第２ピン８０２の鉛直方向成分の相対的な距離は、記録ヘッド８が待機位置に位置するときの相対的な距離よりも小さくなる。結果、記録ヘッド８全体が反時計回りに約４５度回転し、その吐出口面８ａはプラテン９と対向する。

一方、このような回転に伴い、第３ピン８０３は第３ガイド５０３ａに沿って図の左方向に移動する。第３ピン８０３が第３ガイド５０３ａに当接することで、約４５度回転した記録ヘッドの位置を固定することができる。

記録ヘッド８が図１０（ｂ）の記録位置から図１０（ｅ）に示すメンテナンス位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、駆動ギア５０４を反時計回りに回転させる。メンテナンス位置において、吐出口面８ａはブレードワイパユニット１７１によってワイピングされる。駆動ギア５０４の回転によってスライド部材５０３は鉛直上方へスライドし、第２遷移図及び第１遷移図の状態を経由して、駆動ギア５０４がギアレール５０３ｂの下端に位置するようにする。これにより、第１ピン８０１は第１ガイド５０１ａの直線部分に戻り、第２ピン８０２は第２ガイド５０２ａの直線部分に戻る。また、記録ヘッド８は図１０（ａ）に示す待機位置を通過して、各ガイドのほぼ上端に到達する。一方、第３ピン８０３は第３ガイド５０３ａの右端部に戻る。すなわち、記録ヘッド８は時計回り方向に回転しながら鉛直上方に移動し、図１に示す待機位置よりも更に上方において吐出口面８ａが水平となる向きで停止する。

なお、図１０（ａ）と１０（ｅ）では、メンテナンス位置と待機位置とで記録ヘッド８の鉛直方向の位置を比較するためにキャップユニット１０を同じ高さに示している。しかし、待機位置にある記録ヘッド８がメンテナンス位置に移動する際には、実際のキャップユニット１０は、記録ヘッド８の鉛直方向上方への移動と並行して吐出口面８ａから離間するように鉛直方向下方に移動している。

以上説明したように本実施形態によれば、記録ヘッド８の第１ピン８０１、第２ピン８０２及び第３ピン８０３が、第１ガイド５０１ａ、第２ガイド５０２ａ及び第３ガイド５０３ａそれぞれに沿って移動することにより、記録ヘッド８の位置と向きが変更される。そしてこのような記録ヘッド８の位置と向きの変更すなわち記録ヘッド８の直線移動と回転移動は、１つの駆動源および１つの駆動ギア５０４の回転によって同時に進行されている。結果、直線移動を行うための機構と回転移動を行うための機構とが個別に用意される構成に比べ、より簡易な構成のもと、記録ヘッド８の移動を短時間で行うことが可能となる。

図１１（ａ）～（ｄ）は、図１０（ａ）～（ｅ）に示す記録ヘッド８の移動機構の変形例である。本変形例は、主に第２ガイド５０２ａ及び第３ガイド５０３ａの形状が異なる。また、第２ガイド５０２ａの形状に合わせて、第２ピン８０２も異なる位置に配されている。図１１（ａ）は待機位置、図１１（ｂ）は待機位置から記録位置へ移動する際の遷移図、図１１（ｃ）は記録位置、図１１（ｄ）はメンテナンス位置にそれぞれ相当する。

本変形例において第２ガイド５０２ａは緩やかな屈曲形状を有し、下部は第１ガイド５０１ａの下部と略平行にのびる直線形状である。第２ガイド５０２ａが図１０よりも下方に設けられていることから、第２ピン８０２も図１０より下方に設けられている。第３ガイド５０３ａは、図１０と比較して第３ピン８０３が直線的に移動可能な形状となっている。図１１の変形例は、図１０と比較して第２ピン８０２及び第３ピン８０３の鉛直方向における移動が少ないため、よりスムーズに記録ヘッド８を待機位置から記録位置へ移動させることが可能である。

なお、上記実施形態では、記録位置では吐出口面８ａが水平方向から４５度傾いた向きに、メンテナンス位置では吐出口面８ａが水平となる向きに記録ヘッド８を配置した。しかし、本発明はこのような角度に限定されるものではない。記録位置における吐出口面８ａが、メンテナンス位置における吐出口面８ａよりも鉛直に近い姿勢であれば、記録ヘッド８の移動を簡易な構成で行う本発明は有効に機能する。

また、以上では、記録位置とメンテナンス位置との間で移動する途中に、吐出口面８ａが水平である待機位置を設ける構成で説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものでもない。待機位置において吐出口面８ａは水平と鉛直の間であってもよいし、待機位置は記録位置またはメンテナンス位置のどちらか一方と同じ位置であっても良い。

さらに、以上説明した実施形態では、インク内に膜沸騰を生じさせ、泡の成長エネルギによって吐出口からインクを吐出させる方式の記録ヘッドで説明したが、本発明はこのような記録ヘッドに限定されるものではない。また、循環型インク供給システムについても、本発明において必須の構成ではない。

但し、泡の成長エネルギによってインクを吐出させる方式の記録ヘッドにおいては、循環型インク供給システムによって泡を除去することが安定した吐出のために有効であり、且つ循環型インク供給システムによって記録時における記録ヘッドの姿勢の自由度も増す。すなわち、上記方式の記録ヘッドと循環型インク供給システムの組み合わせによって、図３の姿勢での記録動作と記録装置の小型化が実現され、本発明のような簡易な構成で記録ヘッドを移動させる機能の有効性も高まる。

１ インクジェット記録装置
８ 記録ヘッド
８ａ 吐出口面
９ プラテン
１６ メンテナンスユニット
２０７ 搬送制御部
２０８ ヘッドキャリッジ制御部
Ｓ 記録媒体

Claims (7)

1. 液体を吐出する複数の吐出口が設けられた吐出口面を有し画像を記録する記録動作を行う記録ヘッドと、
   前記記録動作を行う記録位置と、前記記録動作を行わない待機位置と、の間で、前記記録ヘッドの長軸方向の回転軸の周りに前記記録ヘッドを回転させる第１移動と、前記回転軸を重力方向に移動する第２移動と、を行う移動手段と、を備え、
   前記移動手段は、前記記録ヘッドをガイドする固定された第１ガイド部材と、当該第１ガイド部材と異なり前記記録ヘッドをガイドする第２ガイド部材と、を有し、
   前記吐出口面は、前記記録ヘッドが前記記録位置に位置する場合よりも、前記記録ヘッドが前記待機位置に位置する場合のほうが水平に近く、
   前記移動手段は、前記記録ヘッドが前記待機位置から前記記録位置へ移動する場合に、前記第２移動により前記記録ヘッドを下降させた後に、前記第１移動と前記第２移動を並行して行うことを特徴とする記録装置。
2. 前記記録ヘッドは、前記記録ヘッドと記録媒体を第１方向において相対移動することで前記記録動作を実行し、
   前記回転軸は前記第１方向に対して垂直であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記移動手段は、前記記録ヘッドを移動しながらガイドする第３ガイド部材を有することを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 前記記録ヘッドが前記記録位置に位置する場合、前記吐出口面は水平方向に対して第１の角度で保持され、前記記録ヘッドが前記待機位置に位置する場合、前記吐出口面は前記水平方向に対して前記第１の角度より小さい第２の角度で保持されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の記録装置。
5. 前記記録ヘッドは、前記複数の吐出口が記録媒体の幅に相当する領域に設けられたフルライン式であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 前記記録ヘッドは記録データに基づいて前記記録動作を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の記録装置。
7. 前記記録ヘッドは、カラーインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の記録装置。

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