インクジェット記録装置
【課題】インクジェットヘッドのインク吐出口面の汚染を抑え、しかもインク吐出口が形成された部分における高い密封性を実現する。
【解決手段】インクジェットヘッド１５は、インクジェットヘッド支持部１３の表面から突出して形成されたノズルフェイス面１５２ａにインク吐出口１５２ｂを有する。キャップ１８は、ノズルフェイス面１５２ａに対して対向可能であり、少なくとも一部に膨張可能な膨張部１７を有し、膨張状態の膨張部１７がノズルフェイス面１５２ａを除くインクジェットヘッド１５周囲の面に密着してインクジェットヘッド１５のインク吐出口１５２ｂを密閉する。流体供給装置２１はキャップ１８の膨張部１７を膨張させるための機構である。
【解決手段】インクジェットヘッド１５は、インクジェットヘッド支持部１３の表面から突出して形成されたノズルフェイス面１５２ａにインク吐出口１５２ｂを有する。キャップ１８は、ノズルフェイス面１５２ａに対して対向可能であり、少なくとも一部に膨張可能な膨張部１７を有し、膨張状態の膨張部１７がノズルフェイス面１５２ａを除くインクジェットヘッド１５周囲の面に密着してインクジェットヘッド１５のインク吐出口１５２ｂを密閉する。流体供給装置２１はキャップ１８の膨張部１７を膨張させるための機構である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク吐出口を含むインクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、主に、インクヘッド装置を含むインク画像形成部と、このインク画像形成部に用紙を搬送する用紙搬送部とを有している。また、インクヘッド装置は、複数のインクジェットヘッドを有しており、各インクジェットヘッドにはインク吐出口が形成されている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置では、用紙が用紙搬送部によってインク画像形成部に搬送され、インク画像形成部において、画像情報に応じてインク吐出口からインクが用紙に対して噴射されてインク画像が形成される。そして、インク画像が表面に形成された用紙は用紙搬送部によって排出部に搬送される。
【０００４】
ここで、インク画像形成動作が終了し、待機状態が長時間続くと、インク吐出口のインクが乾燥してインク吐出口につながるインク流路が詰まったり、インク吐出口の周囲にほこりが付着したりする場合がある。このような場合には、インク画像形成時にドット抜け等が発生し、画像品質が劣化することになる。
【０００５】
そこで、インクジェットヘッドにおけるインクの乾燥を防止したり、あるいはインクジェットヘッド先端にほこりなどが付着するのを防止するために、保護キャップが設けられている。この保護キャップは、例えば、インク吐出面に対向する部分が開放された弾性体で形成されており、インク吐出口の周囲を取り囲むとともに、キャップの周縁部分をインク吐出口が形成された面に押圧することにより、インクの乾燥及びほこりの付着等を防止するようにしている。
【０００６】
また、インクジェットヘッドの別の保護機構として、キャップを膨張可能な部材で構成し、膨張状態のキャップをインク吐出口の面に接触させてインク吐出口をシールするようにしたインク乾燥防止装置も提案されている（特許文献１）。
【０００７】
この特許文献１の装置では、インク画像形成動作が終了して待機状態になると、キャップとしての膨張部材がインクジェットヘッドの先端に移動する。そして、膨張部材が膨張してインクジェットヘッドの先端面に押しつけられる。このように、インク吐出口が形成されたインクジェットヘッドの先端面に膨張部材が押しつけられることで、インク吐出口内部が密封され、インク流路内のインクの乾燥及び劣化を防止するとともに、インク吐出口部分にほこりが付着するのを防止するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２９２８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の装置では、画像形成をしていない状態でインクジェットヘッドの先端面に膨張部材を接触させ、インク画像形成時には膨張部材をインクジェットヘッドの先端面から離すようにしている。
【０００９】
この装置では、インクジェットヘッド先端面から膨張部材を離す際に、膨張部材の移動によって、インク吐出口に形成されたインクのメニスカス（液体架橋）が崩壊される場合がある。この場合には、メニスカスが崩壊させられることで、画像形成の際にインクが吐出されない可能性がある。インクが吐出されない場合には、画像形成とは無関係に圧力を加える等によりインクの吐出等を行い、メニスカスを回復させる必要がある。
【００１０】
さらに、インク吐出口が形成された面に膨張部材を押し当てるために、インクが膨張部材に付着することになるが、この膨張部材に付着したインクが乾燥して高粘度化した場合、高粘度化したインクを再度インク吐出口の面に押し当てることによってインク吐出口の面が汚染されてしまうことになる。この場合には、インク吐出口からインクの液滴を精度良く吐出することができず、画質が低下するおそれがある。
【００１１】
本発明の課題は、画像形成の際にインクが吐出不良になることを防止し、インクジェットヘッドのインク吐出口が形成された面の汚染を抑え、しかもインク吐出口が形成された部分をキャップで封止する際に、高い密封性を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係るインクジェット記録装置は、インクジェットヘッド支持部と、インクジェットヘッドと、キャップと、キャップ移動機構と、膨張機構と、を備えている。インクジェットヘッドは、インクジェットヘッド支持部の表面から突出して形成されたノズルフェイス面にインク吐出口を有する。キャップは、ノズルフェイス面に対して対向可能であり、少なくとも一部に膨張可能な膨張部を有し、膨張状態の膨張部がノズルフェイス面を除くインクジェットヘッド周囲の面に密着してインクジェットヘッドのインク吐出口を密閉するためのものである。キャップ移動機構は、キャップを、インクジェットヘッドに対向する保護位置と、保護位置から退避した待機位置との間で相対移動させる。膨張機構はキャップの膨張部を膨張させるための機構である。
【００１３】
この装置では、インクジェットヘッド支持部の表面から突出するようにインクジェットヘッドが形成されており、このインクジェットヘッドは、先端に、インク吐出口が形成されたノズルフェイス面を有している。すなわち、ノズルフェイス面とインクジェットヘッド支持部の表面とは面一ではなく、段差が形成されている。そして、キャップの膨張部が、膨張状態でノズルフェイス面を除くインクジェットヘッドの周囲の面に密着し、これによりインクジェットヘッドのインク吐出口が密閉される。
【００１４】
ここでは、キャップの少なくとも一部に設けられた膨張部が膨張し、インクジェットヘッド周囲の面に密着するので、インク吐出口近傍の空間を良好に密封することができ、インクの乾燥及びほこりの付着を防止できる。また、インクジェットヘッド先端のノズルフェイス面は他の面から突出して形成されており、膨張部はノズルフェイス面以外の面に接触して密封する。すなわち、膨張部は膨張状態においてもノズルフェイス面に接触しない。このため、膨張部の伸縮や移動等によってインク吐出口のメニスカスが崩壊するのを防止でき、メニスカスの崩壊によるインクの汚染を防止することができる。
【００１５】
請求項２に係るインクジェット記録装置は、請求項１の装置において、キャップの膨張部は、膨張状態でノズルフェイス面の周囲のインクジェットヘッド支持部及び／又はインクジェットヘッドの側面に接触する。
【００１６】
この場合は、前記同様に、キャップの膨張部がインクジェットヘッド周囲の面に密着して、インク吐出口近傍の空間を良好に密封することができる。また、膨張部はノズルフェイス面に接触しないために、膨張部の伸縮や移動等によってインク吐出口のメニスカスが崩壊するのを防止できる。
【００１７】
請求項３に係るインクジェット記録装置は、請求項１又は２の装置において、キャップの膨張部は内部に流体を収納可能な袋状に形成されており、膨張機構は膨張部の内部に流体を注入することで膨張部を膨張させる。
【００１８】
この装置では、キャップの膨張部の内部に流体が注入され、これにより膨張部が膨張してインクジェットヘッド周囲の面に密着する。この場合は、空気などの流体の注入量を制御することによって膨張度合いを容易に調整することができ、密封のための押圧力の調整が容易になる。
【００１９】
請求項４に係るインクジェット記録装置は、請求項１から３のいずれかの装置において、キャップ移動機構は、キャップを水平面内でのみ移動させて、キャップを保護位置と待機位置との間で移動させる。
【００２０】
ここでは、キャップがキャップ移動機構によって保護位置と待機位置との間で移動させられる。そして、保護位置では、キャップは、インクジェットヘッドに対向し、インクジェットヘッドを保護する。そして、インク画像の形成時には、キャップは待機位置に移動させられる。
【００２１】
この移動に際して、キャップは水平面内でのみ移動させられる。具体的には、キャップの膨張部は、膨張していない状態では高さ位置を低くすることができるので、膨張部が膨張していない状態で、膨張部をノズルフェイス面に干渉しない高さ位置に配置することができる。これにより、膨張部を有するキャップを、高さ方向に移動させることなく、水平面内だけの移動で、保護位置にセットすることができる。このため、移動機構の構成を簡単にすることができる。
【００２２】
請求項５に係るインクジェット記録装置は、請求項４の装置において、移動機構によって移動させられるときに、キャップとともに移動してノズルフェイス面に接触し、ノズルフェイス面を清掃する清掃部材をさらに有している。
【００２３】
この場合は、キャップの移動に伴ってノズルフェイス面を清掃することができる。
【００２４】
請求項６に係るインクジェット記録装置は、請求項１から５のいずれかの装置において、キャップはキャップ本体を有している。キャップ本体は、インクジェットヘッドと対向する部分に開口を有するとともに、インクジェットヘッド支持部におけるインクジェットヘッドの周囲部分と対向するように形成された側壁部を有する箱状に形成されている。そして、膨張部はキャップ本体の側壁部の上部に装着されている。
【００２５】
ここでは、キャップ全体が膨張部で形成されているわけではなく、キャップはキャップ本体と膨張部とで形成されている。したがって、キャップ本体を樹脂等で形成することにより、キャップの強度を高めることができる。
【００２６】
請求項７に係るインクジェット記録装置は、請求項６の装置において、側壁部には、膨張機構から膨張部の内部に流体を注入するための流体通路が設けられている。
【００２７】
ここでは、キャップ本体の側壁部に、膨張部に流体を注入するための流体通路が設けられているために、膨張部への流体の供給が容易になる。
【００２８】
請求項８に係るインクジェット記録装置は、請求項６又は７の装置において、キャップ本体には、インクジェットヘッドのインク吐出口から吐出されたインク滴を外部に排出するための排出流路が設けられている。
【００２９】
ここで、インクジェット記録装置では、インクジェットヘッドの吐出回復処理を行う必要がある。このとき、キャップに排出流路が設けられているので、キャップを保護位置にセットした状態で、吐出回復処理の際の廃棄インクを外部に排出することができる。
【００３０】
請求項９に係るインクジェット記録装置は、請求項１から８のいずれかの装置において、膨張部は膨張状態でインクジェットヘッド支持部に接触するものであり、インクジェットヘッド支持部の膨張部が接触する部分に膨張部が接触したことを検知可能な接触検知センサをさらに備えている。
【００３１】
ここでは、接触検知センサによって膨張部がインクジェットヘッド支持部に接触していることを確実に検知することができる。この接触検知センサの検知結果に基づいて膨張部の膨張度合いを制御することで、確実な密封を実現することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明では、インクジェットヘッドのインク吐出口が形成された面の汚染を抑え、しかもインク吐出口が形成された部分をキャップで封止する際に、高い密封性を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
［全体構成］
図１は本発明の一実施形態が採用されたインクジェット記録装置としてのインクジェットプリンタ１である。このインクジェットプリンタ１は、外部のコンピュータから送信された画像情報に基づいて画像形成可能な装置であって、インクヘッド装置２と、後述するインクヘッド機構１０を保護するための保護機構１１と、用紙収納部３と、用紙搬送部４と、排出部５と、を備えている。なお、このインクジェットプリンタ１に使用されるインクは顔料の表面を樹脂コーティングしたものである。
【００３４】
［インクヘッド装置］
図２はインクヘッド装置２を上方から見た平面図であり、図３は図１のインクヘッド装置２を含む装置の主要部分を拡大して示したものである。また、図４は後述するインクジェットヘッド１５の正面断面図である。このインクヘッド装置２は、画像情報に基づいて用紙に画像を形成する部分であって、図１から図３に示すように、インクヘッド機構１０を有している。
【００３５】
＜インクヘッド機構＞
インクヘッド機構１０は、インクジェットヘッド支持部材１３と、ヘッド本体１４と、複数のインクジェットヘッド１５とを有している。
【００３６】
インクジェットヘッド支持部材１３は、複数のインクジェットヘッド１５を支持するための部材であって、インクジェットヘッド１５を配置可能な孔１３ａ（図６及び図７参照）が複数設けられた板状の部材である。
【００３７】
ヘッド本体１４は、内部にインクジェットヘッド支持部材１３や複数のインクジェットヘッド１５を収納可能な部材であって、金属製の部材である。また、ヘッド本体１４は、略直方体状に形成されており、図１における上側の面に図示しないインクチューブや配線の接続部が設けられている。さらに、ヘッド本体１４は、インクジェットヘッド１５及びインクジェットヘッド支持部材１３が露出するように下面が大きく開口しており、内側にインクジェットヘッド支持部材１３を支持している。
【００３８】
インクジェットヘッド１５は、インクを用紙に向かって吐出するための部分であって、図４に示すように、主に、上ヘッド１５１と、下ヘッド１５２とを有している。また、インクジェットヘッド１５は、インクジェットヘッド支持部材１３に設けられた孔１３ａに配置される部材であって、インクジェットヘッド支持部材１３から下方に全長の約３分の１が突出するようにインクジェットヘッド支持部材１３に固定されている（図１及び３参照）。このために、図６に示すように、インクジェットヘッド１５の下方側先端面（ノズルフェイス面１５２ａ）とインクジェットヘッド支持部材１３との間には段差が形成されている。なお、図６はインクジェットヘッド支持部材１３に支持された１つのインクジェットヘッド１５と、このインクジェットヘッド１５に対応する保護機構１１の一部とを拡大して示したものである。上ヘッド１５１は、上部に２つのインク供給口１５１ａが形成されており、内部には、２つのインク供給口１５１ａと連通する第１インク溜１５１ｂと、第１インク溜１５１ｂの底側に設けられたフィルタ１５１ｃと、フィルタ１５１ｃを介して第１インク溜１５１ｂと連通する第２インク溜１５１ｄと、第２インク溜１５１ｄの底部から下方に延びるインク分配口１５１ｅとを有している。下ヘッド１５２は、下面（ノズルフェイス面１５２ａ）に複数（例えば４０００個）のインク吐出口１５２ｂ（図６参照）が形成されており、供給通路１５２ｃと、加圧室１５２ｅと、圧電素子１５２ｆ及び図示しない個別電極とを有している。供給通路１５２ｃは、インクジェットヘッド１５の長手方向に沿って複数設けられており、加圧室１５２ｅにインクが供給されるようになっている。加圧室１５２ｅは、インク吐出口１５２ｂに対して１つずつ設けられている。圧電素子１５２ｆ及び図示しない個別電極は、加圧室１５２ｅの上方に設けられている。この加圧室１５２ｅと供給流路１５２ｃとは供給孔１５２ｈによって接続されている。
【００３９】
図示しないヘッド駆動部から、図示しない個別電極に駆動パルスが印加されることで、各電圧素子１５２ｆが個別に駆動される。電圧素子１５２ｆの駆動によって加圧室１５２ｅが圧縮され、加圧室１５２ｅ内のインクに圧力が加わる。そして、インク吐出口１５２ｂからインクがインク滴となって用紙上に吐出され、吐出されたインクによって用紙上に画像が形成される。
【００４０】
［保護機構］
保護機構１１は、インクヘッド機構１０のインクジェットヘッド１５のうち、特にインク吐出口１５２ｂが形成されたノズルフェイス面１５２ａを保護するものであり、インクヘッド機構１０の下方において水平面内でのみ移動可能に構成されている。この保護機構１１の移動方向を図２の矢印Ａ−Ｂで示している。
【００４１】
保護機構１１は、図２〜図７等に示すように、支持板１６と、膨張部１７を有し支持板１６上に配置された複数のキャップ１８と、ワイピングブレード１９と、支持板１６とともにキャップ１８を移動させるための移動機構２０と、膨張部１７を膨張させるための膨張機構としての流体供給装置２１と、を有している。なお、図５は、支持板１６と移動機構２０とを示す斜視図であり、図６及び図７は、前述のように、インクジェットヘッド支持部材１３に固定された１つのインクジェットヘッド１５と、このインクジェットヘッド１５に対応するキャップ１８とを拡大して示したものである。なお、ここでインクジェットヘッド１５は先端のみを簡略化して記載している。
【００４２】
支持板１６は、図２から明らかなように、平面視でヘッド本体１４より若干大きめに形成されたプレート部材である。より詳細には、図５に示すように、支持板１６は、複数のキャップ１８が配置された本体部１６ａと、本体部１６ａの対向する１対の側部から縦方向に延びる１対の壁部１６ｂ（図５では一方のみ表われている）と、１対の壁部１６ｂから横方向外側に延びる１対のフランジ部１６ｃとを有している。本体部１６ａはインクジェットヘッド支持部材１３と平行に配置されている。また、１対のフランジ部１６ｃは移動機構２０に連結されている。この両者の関係については後述する。
【００４３】
複数のキャップ１８は、それぞれ、図２に示すように、複数のインクジェットヘッド１５に対応する位置に配置されている。各キャップ１８は、図６等に示すように、インクジェットヘッド１５と対向する上部が開口した箱状のキャップ本体２５を有している。キャップ本体２５は、底部２５ａと、底部２５ａから上方に延びる側壁部２５ｂと、を有している。側壁部２５ｂは、インクジェットヘッド支持部材１３におけるインクジェットヘッド１５の周囲の部分に対向するように設けられている。すなわち、側壁部２５ｂは、上下方向においてインクジェットヘッド１５と重なってはいないが、キャップ１８が後述する保護位置に位置する場合にインクジェットヘッド１５の周囲を取り囲むように設けられている。
【００４４】
また、キャップ本体２５の底部２５ａ及び側壁部２５ｂには流体通路２５ｃが形成されており、側壁部２５ｂに形成された流体通路２５ｃは側壁部２５ｂの上端部において開口している。底部２５ａの下面には、底部２５ａに形成された流体通路２５ｃと流体供給装置２１とを連絡するためのチューブ等の連絡部２６が設けられている。
【００４５】
さらに、キャップ本体２５の底部２５ａには、キャップ本体２５内部に排出されたインクを外部に排出するための排出流路２７が形成されている。排出流路２７の末端には不図示の廃インクタンクと接続するためのチューブ接続口が設けられチューブ２９が接続されている。
【００４６】
キャップ１８に設けられた膨張部１７は、膨張可能な弾性材料で形成された袋状の部材であり、キャップ本体２５の側壁部２５ｂの上部に装着されている。この膨張部１７の内部には、流体供給装置２１から供給された流体が、流体通路２５ｃを介して注入可能となっている。そして、流体が内部に注入されず、膨張していない状態では、図６に示すように、自身の弾性復元力で縮退し、高さ位置でノズルフェイス面１５２ａよりも低い位置に位置している。一方、膨張部１７の内部に流体が注入されて膨張した状態では、図７に示すように、膨張部１７の一部が、インクジェットヘッド１５周囲のインクジェットヘッド支持部材１３及びインクジェットヘッド１５の側面１５ａに接触可能となる。ここで、流体供給装置２１から供給される流体は、例えばオイル等の液体や空気等の気体である。また、膨張部１７には、流体やインクに対して耐性のあるフッ素ゴム等のゴム（流体が空気や水の場合はシリコンゴムを使用可能）が用いられる。
【００４７】
なお、図６、図７等に示すように、インクジェットヘッド支持部材１３において、膨張部１７と対向する位置、すなわち膨張部１７が膨張して接触する位置には、膨張部１７がインクジェットヘッド支持部材１３に接触したことを検出するための接触検知センサ２８が設けられている。
【００４８】
移動機構２０は、図２の矢印Ａ−Ｂで示すように、キャップ１８が設けられた支持板１６を水平面内でのみ移動させるものであり、これにより、各キャップ１８は、対応するインクジェットヘッド１５に対向する保護位置と、支持板１６がインクジェットヘッド支持部材１３と対向しない待機位置（図２に示す位置）とに移動させられる。
【００４９】
この移動機構２０は、図５に示すように、駆動モータ３０と、支持板１６の移動方向に沿って配置された１対のガイドレール３１と、第１プーリ３２ａと、第２プーリ３２ｂと、第３プーリ３２ｃと、第４プーリ３２ｄと、第５プーリ３２ｅと、１対の移動用ベルト３３と、伝達用ベルト３４と、を有している。
【００５０】
駆動モータ３０は、装置の奥側（後側）のフレームに固定されており、モータ軸の先端に歯車が取り付けられている。この歯車は、第１プーリ３２ａを駆動するための歯車と噛み合っている。１対のガイドレール３１は、支持板１６（具体的にはフランジ部１６ｃ）の移動をガイドするための部材である。第１プーリ３２ａは図４の右奥隅に配置されている。第２プーリ３２ｂは図４の左奥隅に配置されている。第３プーリ３２ｃは図４の左前隅に配置されている。第４プーリ３２ｄは図４の右前隅に配置されている。第５プーリ３２ｅは、図４の右奥に配置されており、第１プーリ３２ａと並べて配置されている。また、１対の移動用ベルト３３は、各ガイドレール３１に沿って循環するように設けられ、第１プーリ３２ａと第４プーリ３２ｄ及び第２プーリ３２ｂと第３プーリ３２ｃにそれぞれ掛け渡されている。伝達用ベルト３４は一方の移動用ベルト３３に動力を伝達するように、駆動モータ３０近傍の第５プーリ３２ｅと一方のガイドレール３１の後端部に設けられた第２プーリ３２ｂとを連絡するように設けられている。
【００５１】
そして、１対の移動用ベルト３３には、それぞれ複数の係止片３５が固定されており、この係止片３５が支持板１６のフランジ部１６ｃに形成された切欠きに係止している。したがって、各移動用ベルト３３が互いに逆方向に循環することにより、支持板１６が前後方向に移動可能となっている。
【００５２】
なお、ここで、図５の前側は図１の紙面手前側であり、後側は図１の紙面奥側である。また、支持板１６（キャップ１８）の待機位置とは、インクによる画像形成動作を行っている状態の位置であって、保護位置とは、画像形成動作終了後に一定期間画像形成命令がなく、次の画像形成命令を待っているときの位置であって、支持板１６に設けられたキャップ１８が対応するインクジェットヘッド１５の直下に位置している場合の位置である。
【００５３】
ワイピングブレード１９は、ノズルフェイス面１５２ａを清掃するための部材であって、支持板１６前端の部分に取り付けられている。より具体的には、支持板１６の前側端部に各インクジェットヘッド１５の位置に対応するように並べて配置されている。このワイピングブレード１９は、弾性変形可能な部材であって、ノズルフェイス面１５２ａに向かって、すなわち上方に延びている。
【００５４】
［用紙収納部］
用紙収納部３は、用紙を収納可能な部分であって、図１に示すように、インクジェットプリンタ１の下部に配置されている。また、用紙収納部３は、用紙が収納される給紙カセット４１と、用紙搬送方向側の先端部上方に、用紙搬送部４に対して用紙を供給するための用紙供給ローラ４２とを有している。
【００５５】
［用紙搬送部］
用紙搬送部４は、用紙収納部３の用紙をインクヘッド機構１０に搬送する給紙搬送部５０と、インクヘッド機構１０に対向するようにインクヘッド機構１０の直下に配置されたベルト搬送部５１と、インク画像が形成された用紙を排出部５に排出する排紙搬送部５２と、を有している。
【００５６】
給紙搬送部５０及び排紙搬送部５２は、それぞれ、用紙の搬送をガイドする搬送ガイド５５と、用紙を搬送するための複数のローラ対５６と、を有している。
【００５７】
ベルト搬送部５１は、１対の循環ローラ５７と、この１対の循環ローラ５７に掛け渡されたベルト５８と、吸引装置５９とを備えている。なお、１対の循環ローラ５７は、図１の紙面に直交する方向に延びている。そして、一方の循環ローラは、図示しないモータ等を含む駆動機構に連結されている。ベルト５８には複数の孔が形成されており、この複数の孔を通して、吸引装置５９によって用紙がベルト５８に吸引されるようになっている。
【００５８】
また、ベルト搬送部５１の下方には、このベルト搬送部５１を画像形成動作位置と待機位置とに移動させるための搬送部移動機構６０が設けられている。この搬送部移動機構６０は１対の支持部材６１を有している。１対の支持部材６１は、それぞれ略円形状の部分から一部が外部に向かって突出する曲玉形状の部材であって、外周面に４つの小ローラ６２が設けられている。そして、この小ローラ６２がベルト搬送部５１を構成するフレーム（図示せず）に当接している。また、１対の支持部材６１は、それぞれ略円形状の部分のほぼ中心が回動自在に装置のフレームに取り付けられており、図１の矢印の方向に回動自在である。ここで、図１の状態は画像形成動作位置であって、この状態から１対の支持部材６１がそれぞれ内側に向かって回動することで、ベルト搬送部５１が下降し、インクジェットヘッド１５とベルト搬送部５１との間に、キャップ１８が配置された支持板１６が挿入可能になる。インクジェットヘッド１５とベルト搬送部５１との間に支持板１６及びキャップ１８が挿入された状態を、図３に示している。
【００５９】
［排出部］
排出部５は、インク画像が形成された用紙を排出するための部分であって、インクジェットプリンタ１の上部に配置されている。
【００６０】
［動作］
まず、インク画像形成動作について説明する。このインク画像形成動作中は、保護機構１１、すなわちキャップ１８を含む支持板１６は、図２に示すように、インクヘッド機構１０と対向しない待機位置に移動している。また、ベルト搬送部５１は、搬送部移動機構６０によって上昇させられ、図１に示す画像形成動作位置に移動している。
【００６１】
このような状態で、例えば外部に接続されたコンピュータから画像形成動作が指示されると、このコンピュータから送信されてきた画像情報に基づいてインク画像が用紙に形成される。すなわち、まず、用紙収納部３から用紙が送りだされ、給紙搬送部５０によって用紙がインクヘッド装置２に搬送される。インクヘッド装置２では、用紙がベルト搬送部５１で搬送されつつその用紙上にインクジェットヘッド１５からインクが吐出され、用紙上に画像が形成される。そして、インク画像が形成された用紙は排紙搬送部５２によって搬送されて、排出部５に排出される。このようにして印字動作が終了する。
【００６２】
次にインクジェットヘッド１５の保護動作について説明する。
【００６３】
画像形成動作の終了後、所定時間が経過するまで次の画像形成命令がなされない場合や電源スイッチ（不図示）がオフされた場合等には、次の画像形成動作がなされるまでや電源がオンされるまで待機状態になる。この待機状態では、ベルト搬送部５１が下方の待機位置に移動し、支持板１６及びキャップ１８が保護位置に移動する。
【００６４】
具体的には、搬送部移動機構６０の１対の支持部材６１がそれぞれ内側に回動することにより、この支持部材６１に支持されていたベルト搬送部５１（具体的にはフレーム）が下降する。このベルト搬送部５１の下降により、インクジェットヘッド１５の下方にスペースが形成される。次に、移動機構２０の駆動モータ３０が歯車及び各プーリ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅを介して各ベルト３３，３４を循環させる。移動用ベルト３３には支持板１６のフランジ部１６ｃに係止する係止片３５が設けられているので、移動用ベルト３３が循環することにより、支持板１６及びキャップ１８が図２のＢ方向に移動し、前述したインクジェットヘッド１５の下方のスペースに移動する。すなわち、キャップ１８が対応するインクジェットヘッド１５の直下の位置（保護位置）に移動する。
【００６５】
以上の支持板１６及びキャップ１８が保護位置に移動する際に、支持板１６に取り付けられたワイピングブレード１９によって、ノズルフェイス面１５２ａが清掃される。
【００６６】
以上のような状態で、流体供給装置２１から流体が連絡部２６を介して流体通路２５ｃに供給される。流体通路２５ｃに供給された流体は、膨張部１７の内部に注入され、これにより膨張部１７が膨張する。膨張部１７が膨張すると、図７に示すように、膨張部１７の一部が、インクジェットヘッド支持部材１３に接触するとともに、インクジェットヘッド１５の側面１５ａにも接触する。そしてこのとき、接触検知センサ２８によって膨張部１７とインクジェットヘッド支持部材１３との接触が検知されると、流体供給装置２１による流体の供給が停止させられる。
【００６７】
このようにして膨張部１７とインクジェットヘッド支持部材１３及びインクジェットヘッド１５の側面１５ａとが確実に接触し、インク吐出口１５２ｂを含むその近傍領域の空間が密封状態になる。その後、インク吐出口１５２ｂから、必要に応じて所定量のインクが吐出され、インク吐出機能回復動作が実行される。すなわち、インクジェットヘッド１５内のインクを吐出することでインク吐出口１５２ｂの近傍のインクを入れ替え、インク吐出機能を回復する。このインクジェットヘッド１５から吐出されたインクは排出流路２７を通ってキャップ１８の外部に排出される。
【００６８】
そして、次の画像形成動作の際には、膨張部１７の内部に注入されていた流体が流体供給装置２１によって排出される。これにより、膨張部１７は自身の弾性力で縮退し、図６に示すような状態になる。その後、移動機構２０によってキャップ１８を含む支持板１６が待機位置に移動させられる。
【００６９】
［特徴］
ここでは、膨張部１７が膨張させられることで、膨張部１７とインクジェットヘッド支持部材１３とが接触し、ノズルフェイス面１５２ａを密封している。このために、インク吐出口１５２ｂ内部のインクの乾燥を防止でき、またノズルフェイス面１５２ａにほこり等が付着するのを防止できる。特に、ここでは、インクジェットヘッド１５を保護する際に、ノズルフェイス面１５２ａに膨張部１７が接触しないので、インク吐出口１５２ｂ内部のメニスカスが崩壊されにくくなるとともにインク吐出口１５２ｂ内部に空気などを押し込むのを防止できる。このために、ノズルフェイス面１５２ａが汚染されるのを防止でき、これに伴う画質の低下を防止できる。
【００７０】
また、膨張部１７を膨張させてシールを実現しているために、膨張部１７の膨張度合いを制御することによって押圧力を制御でき、シール（密封）性能を制御しやすくなる。
【００７１】
さらに、膨張部１７が縮退した状態では、高さ方向においてノズルフェイス面１５２ａよりもさらに低い位置に位置しているために、キャップ１８を水平面内でのみ移動させることによって待機位置と保護位置との間で移動させることができ、シール及びシール解除のために昇降させるための機構が不要となり、機構が簡単になる。
【００７２】
４．他の実施形態
（ａ）膨張部１７に注入する流体は、一般的には空気が考えられるが、他の気体や液体を用いることができる。
【００７３】
（ｂ）上記実施形態では、移動機構２０によってキャップ１８を水平方向にのみ移動させたが、本発明はこれに限らずに、キャップを水平方向に移動させた後、インクジェットヘッド１５に近づけるように鉛直方向に移動させても良い。
【００７４】
（ｃ）上記実施形態では、インクジェットヘッド支持部材１３に接触検知センサ２８を配置したが、本発明はこれに限らずに、接触検知センサを配置せずに膨張部１７への流体供給量を制御することによって膨張部１７の膨張程度（押圧力）を制御しても良い。
【００７５】
（ｄ）上記実施形態では、キャップ１８の膨張部１７はインクジェットヘッド支持部材１３に接触するとともにインクジェットヘッド１５の側面１５ａにも接触するようにしたが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、図７に示すようにキャップ１８’の膨張部１７'がインクジェットヘッド支持部材１３のみに接触するように構成したり、あるいは図８に示すようにインクジェットヘッド１５の側面１５ａのみに接触するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】インクジェットプリンタの全体概略図。
【図２】インクヘッド装置の平面図。
【図３】インクヘッド装置の正面図。
【図４】インクジェットヘッドの正面断面図。
【図５】キャップの移動機構を示す斜視図。
【図６】ノズル及びキャップの断面概略図。
【図７】ノズル及びキャップの断面概略図。
【図８】他の実施形態のキャップを示す断面概略図。
【図９】さらに他の実施形態のキャップを示す断面概略図。
【符号の説明】
【００７７】
１ インクジェットプリンタ
２ インクヘッド装置
３ 用紙収納部
４ 用紙搬送部
５ 排出部
１０ インクヘッド機構
１１ 保護機構
１３ インクジェットヘッド支持部材
１５ インクジェットヘッド
１５ａ 側面
１６ 支持板
１７ 膨張部
１８ キャップ
１９ ワイピングブレード
２０ 移動機構
２１ 流体供給装置（膨張機構）
２５ キャップ本体
２５ｂ 側壁
２５ｃ 流体通路
２７ 排出流路
２８ 接触検知センサ
１５２ａ ノズルフェイス面
１５２ｂ インク吐出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク吐出口を含むインクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、主に、インクヘッド装置を含むインク画像形成部と、このインク画像形成部に用紙を搬送する用紙搬送部とを有している。また、インクヘッド装置は、複数のインクジェットヘッドを有しており、各インクジェットヘッドにはインク吐出口が形成されている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置では、用紙が用紙搬送部によってインク画像形成部に搬送され、インク画像形成部において、画像情報に応じてインク吐出口からインクが用紙に対して噴射されてインク画像が形成される。そして、インク画像が表面に形成された用紙は用紙搬送部によって排出部に搬送される。
【０００４】
ここで、インク画像形成動作が終了し、待機状態が長時間続くと、インク吐出口のインクが乾燥してインク吐出口につながるインク流路が詰まったり、インク吐出口の周囲にほこりが付着したりする場合がある。このような場合には、インク画像形成時にドット抜け等が発生し、画像品質が劣化することになる。
【０００５】
そこで、インクジェットヘッドにおけるインクの乾燥を防止したり、あるいはインクジェットヘッド先端にほこりなどが付着するのを防止するために、保護キャップが設けられている。この保護キャップは、例えば、インク吐出面に対向する部分が開放された弾性体で形成されており、インク吐出口の周囲を取り囲むとともに、キャップの周縁部分をインク吐出口が形成された面に押圧することにより、インクの乾燥及びほこりの付着等を防止するようにしている。
【０００６】
また、インクジェットヘッドの別の保護機構として、キャップを膨張可能な部材で構成し、膨張状態のキャップをインク吐出口の面に接触させてインク吐出口をシールするようにしたインク乾燥防止装置も提案されている（特許文献１）。
【０００７】
この特許文献１の装置では、インク画像形成動作が終了して待機状態になると、キャップとしての膨張部材がインクジェットヘッドの先端に移動する。そして、膨張部材が膨張してインクジェットヘッドの先端面に押しつけられる。このように、インク吐出口が形成されたインクジェットヘッドの先端面に膨張部材が押しつけられることで、インク吐出口内部が密封され、インク流路内のインクの乾燥及び劣化を防止するとともに、インク吐出口部分にほこりが付着するのを防止するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２９２８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の装置では、画像形成をしていない状態でインクジェットヘッドの先端面に膨張部材を接触させ、インク画像形成時には膨張部材をインクジェットヘッドの先端面から離すようにしている。
【０００９】
この装置では、インクジェットヘッド先端面から膨張部材を離す際に、膨張部材の移動によって、インク吐出口に形成されたインクのメニスカス（液体架橋）が崩壊される場合がある。この場合には、メニスカスが崩壊させられることで、画像形成の際にインクが吐出されない可能性がある。インクが吐出されない場合には、画像形成とは無関係に圧力を加える等によりインクの吐出等を行い、メニスカスを回復させる必要がある。
【００１０】
さらに、インク吐出口が形成された面に膨張部材を押し当てるために、インクが膨張部材に付着することになるが、この膨張部材に付着したインクが乾燥して高粘度化した場合、高粘度化したインクを再度インク吐出口の面に押し当てることによってインク吐出口の面が汚染されてしまうことになる。この場合には、インク吐出口からインクの液滴を精度良く吐出することができず、画質が低下するおそれがある。
【００１１】
本発明の課題は、画像形成の際にインクが吐出不良になることを防止し、インクジェットヘッドのインク吐出口が形成された面の汚染を抑え、しかもインク吐出口が形成された部分をキャップで封止する際に、高い密封性を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係るインクジェット記録装置は、インクジェットヘッド支持部と、インクジェットヘッドと、キャップと、キャップ移動機構と、膨張機構と、を備えている。インクジェットヘッドは、インクジェットヘッド支持部の表面から突出して形成されたノズルフェイス面にインク吐出口を有する。キャップは、ノズルフェイス面に対して対向可能であり、少なくとも一部に膨張可能な膨張部を有し、膨張状態の膨張部がノズルフェイス面を除くインクジェットヘッド周囲の面に密着してインクジェットヘッドのインク吐出口を密閉するためのものである。キャップ移動機構は、キャップを、インクジェットヘッドに対向する保護位置と、保護位置から退避した待機位置との間で相対移動させる。膨張機構はキャップの膨張部を膨張させるための機構である。
【００１３】
この装置では、インクジェットヘッド支持部の表面から突出するようにインクジェットヘッドが形成されており、このインクジェットヘッドは、先端に、インク吐出口が形成されたノズルフェイス面を有している。すなわち、ノズルフェイス面とインクジェットヘッド支持部の表面とは面一ではなく、段差が形成されている。そして、キャップの膨張部が、膨張状態でノズルフェイス面を除くインクジェットヘッドの周囲の面に密着し、これによりインクジェットヘッドのインク吐出口が密閉される。
【００１４】
ここでは、キャップの少なくとも一部に設けられた膨張部が膨張し、インクジェットヘッド周囲の面に密着するので、インク吐出口近傍の空間を良好に密封することができ、インクの乾燥及びほこりの付着を防止できる。また、インクジェットヘッド先端のノズルフェイス面は他の面から突出して形成されており、膨張部はノズルフェイス面以外の面に接触して密封する。すなわち、膨張部は膨張状態においてもノズルフェイス面に接触しない。このため、膨張部の伸縮や移動等によってインク吐出口のメニスカスが崩壊するのを防止でき、メニスカスの崩壊によるインクの汚染を防止することができる。
【００１５】
請求項２に係るインクジェット記録装置は、請求項１の装置において、キャップの膨張部は、膨張状態でノズルフェイス面の周囲のインクジェットヘッド支持部及び／又はインクジェットヘッドの側面に接触する。
【００１６】
この場合は、前記同様に、キャップの膨張部がインクジェットヘッド周囲の面に密着して、インク吐出口近傍の空間を良好に密封することができる。また、膨張部はノズルフェイス面に接触しないために、膨張部の伸縮や移動等によってインク吐出口のメニスカスが崩壊するのを防止できる。
【００１７】
請求項３に係るインクジェット記録装置は、請求項１又は２の装置において、キャップの膨張部は内部に流体を収納可能な袋状に形成されており、膨張機構は膨張部の内部に流体を注入することで膨張部を膨張させる。
【００１８】
この装置では、キャップの膨張部の内部に流体が注入され、これにより膨張部が膨張してインクジェットヘッド周囲の面に密着する。この場合は、空気などの流体の注入量を制御することによって膨張度合いを容易に調整することができ、密封のための押圧力の調整が容易になる。
【００１９】
請求項４に係るインクジェット記録装置は、請求項１から３のいずれかの装置において、キャップ移動機構は、キャップを水平面内でのみ移動させて、キャップを保護位置と待機位置との間で移動させる。
【００２０】
ここでは、キャップがキャップ移動機構によって保護位置と待機位置との間で移動させられる。そして、保護位置では、キャップは、インクジェットヘッドに対向し、インクジェットヘッドを保護する。そして、インク画像の形成時には、キャップは待機位置に移動させられる。
【００２１】
この移動に際して、キャップは水平面内でのみ移動させられる。具体的には、キャップの膨張部は、膨張していない状態では高さ位置を低くすることができるので、膨張部が膨張していない状態で、膨張部をノズルフェイス面に干渉しない高さ位置に配置することができる。これにより、膨張部を有するキャップを、高さ方向に移動させることなく、水平面内だけの移動で、保護位置にセットすることができる。このため、移動機構の構成を簡単にすることができる。
【００２２】
請求項５に係るインクジェット記録装置は、請求項４の装置において、移動機構によって移動させられるときに、キャップとともに移動してノズルフェイス面に接触し、ノズルフェイス面を清掃する清掃部材をさらに有している。
【００２３】
この場合は、キャップの移動に伴ってノズルフェイス面を清掃することができる。
【００２４】
請求項６に係るインクジェット記録装置は、請求項１から５のいずれかの装置において、キャップはキャップ本体を有している。キャップ本体は、インクジェットヘッドと対向する部分に開口を有するとともに、インクジェットヘッド支持部におけるインクジェットヘッドの周囲部分と対向するように形成された側壁部を有する箱状に形成されている。そして、膨張部はキャップ本体の側壁部の上部に装着されている。
【００２５】
ここでは、キャップ全体が膨張部で形成されているわけではなく、キャップはキャップ本体と膨張部とで形成されている。したがって、キャップ本体を樹脂等で形成することにより、キャップの強度を高めることができる。
【００２６】
請求項７に係るインクジェット記録装置は、請求項６の装置において、側壁部には、膨張機構から膨張部の内部に流体を注入するための流体通路が設けられている。
【００２７】
ここでは、キャップ本体の側壁部に、膨張部に流体を注入するための流体通路が設けられているために、膨張部への流体の供給が容易になる。
【００２８】
請求項８に係るインクジェット記録装置は、請求項６又は７の装置において、キャップ本体には、インクジェットヘッドのインク吐出口から吐出されたインク滴を外部に排出するための排出流路が設けられている。
【００２９】
ここで、インクジェット記録装置では、インクジェットヘッドの吐出回復処理を行う必要がある。このとき、キャップに排出流路が設けられているので、キャップを保護位置にセットした状態で、吐出回復処理の際の廃棄インクを外部に排出することができる。
【００３０】
請求項９に係るインクジェット記録装置は、請求項１から８のいずれかの装置において、膨張部は膨張状態でインクジェットヘッド支持部に接触するものであり、インクジェットヘッド支持部の膨張部が接触する部分に膨張部が接触したことを検知可能な接触検知センサをさらに備えている。
【００３１】
ここでは、接触検知センサによって膨張部がインクジェットヘッド支持部に接触していることを確実に検知することができる。この接触検知センサの検知結果に基づいて膨張部の膨張度合いを制御することで、確実な密封を実現することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明では、インクジェットヘッドのインク吐出口が形成された面の汚染を抑え、しかもインク吐出口が形成された部分をキャップで封止する際に、高い密封性を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
［全体構成］
図１は本発明の一実施形態が採用されたインクジェット記録装置としてのインクジェットプリンタ１である。このインクジェットプリンタ１は、外部のコンピュータから送信された画像情報に基づいて画像形成可能な装置であって、インクヘッド装置２と、後述するインクヘッド機構１０を保護するための保護機構１１と、用紙収納部３と、用紙搬送部４と、排出部５と、を備えている。なお、このインクジェットプリンタ１に使用されるインクは顔料の表面を樹脂コーティングしたものである。
【００３４】
［インクヘッド装置］
図２はインクヘッド装置２を上方から見た平面図であり、図３は図１のインクヘッド装置２を含む装置の主要部分を拡大して示したものである。また、図４は後述するインクジェットヘッド１５の正面断面図である。このインクヘッド装置２は、画像情報に基づいて用紙に画像を形成する部分であって、図１から図３に示すように、インクヘッド機構１０を有している。
【００３５】
＜インクヘッド機構＞
インクヘッド機構１０は、インクジェットヘッド支持部材１３と、ヘッド本体１４と、複数のインクジェットヘッド１５とを有している。
【００３６】
インクジェットヘッド支持部材１３は、複数のインクジェットヘッド１５を支持するための部材であって、インクジェットヘッド１５を配置可能な孔１３ａ（図６及び図７参照）が複数設けられた板状の部材である。
【００３７】
ヘッド本体１４は、内部にインクジェットヘッド支持部材１３や複数のインクジェットヘッド１５を収納可能な部材であって、金属製の部材である。また、ヘッド本体１４は、略直方体状に形成されており、図１における上側の面に図示しないインクチューブや配線の接続部が設けられている。さらに、ヘッド本体１４は、インクジェットヘッド１５及びインクジェットヘッド支持部材１３が露出するように下面が大きく開口しており、内側にインクジェットヘッド支持部材１３を支持している。
【００３８】
インクジェットヘッド１５は、インクを用紙に向かって吐出するための部分であって、図４に示すように、主に、上ヘッド１５１と、下ヘッド１５２とを有している。また、インクジェットヘッド１５は、インクジェットヘッド支持部材１３に設けられた孔１３ａに配置される部材であって、インクジェットヘッド支持部材１３から下方に全長の約３分の１が突出するようにインクジェットヘッド支持部材１３に固定されている（図１及び３参照）。このために、図６に示すように、インクジェットヘッド１５の下方側先端面（ノズルフェイス面１５２ａ）とインクジェットヘッド支持部材１３との間には段差が形成されている。なお、図６はインクジェットヘッド支持部材１３に支持された１つのインクジェットヘッド１５と、このインクジェットヘッド１５に対応する保護機構１１の一部とを拡大して示したものである。上ヘッド１５１は、上部に２つのインク供給口１５１ａが形成されており、内部には、２つのインク供給口１５１ａと連通する第１インク溜１５１ｂと、第１インク溜１５１ｂの底側に設けられたフィルタ１５１ｃと、フィルタ１５１ｃを介して第１インク溜１５１ｂと連通する第２インク溜１５１ｄと、第２インク溜１５１ｄの底部から下方に延びるインク分配口１５１ｅとを有している。下ヘッド１５２は、下面（ノズルフェイス面１５２ａ）に複数（例えば４０００個）のインク吐出口１５２ｂ（図６参照）が形成されており、供給通路１５２ｃと、加圧室１５２ｅと、圧電素子１５２ｆ及び図示しない個別電極とを有している。供給通路１５２ｃは、インクジェットヘッド１５の長手方向に沿って複数設けられており、加圧室１５２ｅにインクが供給されるようになっている。加圧室１５２ｅは、インク吐出口１５２ｂに対して１つずつ設けられている。圧電素子１５２ｆ及び図示しない個別電極は、加圧室１５２ｅの上方に設けられている。この加圧室１５２ｅと供給流路１５２ｃとは供給孔１５２ｈによって接続されている。
【００３９】
図示しないヘッド駆動部から、図示しない個別電極に駆動パルスが印加されることで、各電圧素子１５２ｆが個別に駆動される。電圧素子１５２ｆの駆動によって加圧室１５２ｅが圧縮され、加圧室１５２ｅ内のインクに圧力が加わる。そして、インク吐出口１５２ｂからインクがインク滴となって用紙上に吐出され、吐出されたインクによって用紙上に画像が形成される。
【００４０】
［保護機構］
保護機構１１は、インクヘッド機構１０のインクジェットヘッド１５のうち、特にインク吐出口１５２ｂが形成されたノズルフェイス面１５２ａを保護するものであり、インクヘッド機構１０の下方において水平面内でのみ移動可能に構成されている。この保護機構１１の移動方向を図２の矢印Ａ−Ｂで示している。
【００４１】
保護機構１１は、図２〜図７等に示すように、支持板１６と、膨張部１７を有し支持板１６上に配置された複数のキャップ１８と、ワイピングブレード１９と、支持板１６とともにキャップ１８を移動させるための移動機構２０と、膨張部１７を膨張させるための膨張機構としての流体供給装置２１と、を有している。なお、図５は、支持板１６と移動機構２０とを示す斜視図であり、図６及び図７は、前述のように、インクジェットヘッド支持部材１３に固定された１つのインクジェットヘッド１５と、このインクジェットヘッド１５に対応するキャップ１８とを拡大して示したものである。なお、ここでインクジェットヘッド１５は先端のみを簡略化して記載している。
【００４２】
支持板１６は、図２から明らかなように、平面視でヘッド本体１４より若干大きめに形成されたプレート部材である。より詳細には、図５に示すように、支持板１６は、複数のキャップ１８が配置された本体部１６ａと、本体部１６ａの対向する１対の側部から縦方向に延びる１対の壁部１６ｂ（図５では一方のみ表われている）と、１対の壁部１６ｂから横方向外側に延びる１対のフランジ部１６ｃとを有している。本体部１６ａはインクジェットヘッド支持部材１３と平行に配置されている。また、１対のフランジ部１６ｃは移動機構２０に連結されている。この両者の関係については後述する。
【００４３】
複数のキャップ１８は、それぞれ、図２に示すように、複数のインクジェットヘッド１５に対応する位置に配置されている。各キャップ１８は、図６等に示すように、インクジェットヘッド１５と対向する上部が開口した箱状のキャップ本体２５を有している。キャップ本体２５は、底部２５ａと、底部２５ａから上方に延びる側壁部２５ｂと、を有している。側壁部２５ｂは、インクジェットヘッド支持部材１３におけるインクジェットヘッド１５の周囲の部分に対向するように設けられている。すなわち、側壁部２５ｂは、上下方向においてインクジェットヘッド１５と重なってはいないが、キャップ１８が後述する保護位置に位置する場合にインクジェットヘッド１５の周囲を取り囲むように設けられている。
【００４４】
また、キャップ本体２５の底部２５ａ及び側壁部２５ｂには流体通路２５ｃが形成されており、側壁部２５ｂに形成された流体通路２５ｃは側壁部２５ｂの上端部において開口している。底部２５ａの下面には、底部２５ａに形成された流体通路２５ｃと流体供給装置２１とを連絡するためのチューブ等の連絡部２６が設けられている。
【００４５】
さらに、キャップ本体２５の底部２５ａには、キャップ本体２５内部に排出されたインクを外部に排出するための排出流路２７が形成されている。排出流路２７の末端には不図示の廃インクタンクと接続するためのチューブ接続口が設けられチューブ２９が接続されている。
【００４６】
キャップ１８に設けられた膨張部１７は、膨張可能な弾性材料で形成された袋状の部材であり、キャップ本体２５の側壁部２５ｂの上部に装着されている。この膨張部１７の内部には、流体供給装置２１から供給された流体が、流体通路２５ｃを介して注入可能となっている。そして、流体が内部に注入されず、膨張していない状態では、図６に示すように、自身の弾性復元力で縮退し、高さ位置でノズルフェイス面１５２ａよりも低い位置に位置している。一方、膨張部１７の内部に流体が注入されて膨張した状態では、図７に示すように、膨張部１７の一部が、インクジェットヘッド１５周囲のインクジェットヘッド支持部材１３及びインクジェットヘッド１５の側面１５ａに接触可能となる。ここで、流体供給装置２１から供給される流体は、例えばオイル等の液体や空気等の気体である。また、膨張部１７には、流体やインクに対して耐性のあるフッ素ゴム等のゴム（流体が空気や水の場合はシリコンゴムを使用可能）が用いられる。
【００４７】
なお、図６、図７等に示すように、インクジェットヘッド支持部材１３において、膨張部１７と対向する位置、すなわち膨張部１７が膨張して接触する位置には、膨張部１７がインクジェットヘッド支持部材１３に接触したことを検出するための接触検知センサ２８が設けられている。
【００４８】
移動機構２０は、図２の矢印Ａ−Ｂで示すように、キャップ１８が設けられた支持板１６を水平面内でのみ移動させるものであり、これにより、各キャップ１８は、対応するインクジェットヘッド１５に対向する保護位置と、支持板１６がインクジェットヘッド支持部材１３と対向しない待機位置（図２に示す位置）とに移動させられる。
【００４９】
この移動機構２０は、図５に示すように、駆動モータ３０と、支持板１６の移動方向に沿って配置された１対のガイドレール３１と、第１プーリ３２ａと、第２プーリ３２ｂと、第３プーリ３２ｃと、第４プーリ３２ｄと、第５プーリ３２ｅと、１対の移動用ベルト３３と、伝達用ベルト３４と、を有している。
【００５０】
駆動モータ３０は、装置の奥側（後側）のフレームに固定されており、モータ軸の先端に歯車が取り付けられている。この歯車は、第１プーリ３２ａを駆動するための歯車と噛み合っている。１対のガイドレール３１は、支持板１６（具体的にはフランジ部１６ｃ）の移動をガイドするための部材である。第１プーリ３２ａは図４の右奥隅に配置されている。第２プーリ３２ｂは図４の左奥隅に配置されている。第３プーリ３２ｃは図４の左前隅に配置されている。第４プーリ３２ｄは図４の右前隅に配置されている。第５プーリ３２ｅは、図４の右奥に配置されており、第１プーリ３２ａと並べて配置されている。また、１対の移動用ベルト３３は、各ガイドレール３１に沿って循環するように設けられ、第１プーリ３２ａと第４プーリ３２ｄ及び第２プーリ３２ｂと第３プーリ３２ｃにそれぞれ掛け渡されている。伝達用ベルト３４は一方の移動用ベルト３３に動力を伝達するように、駆動モータ３０近傍の第５プーリ３２ｅと一方のガイドレール３１の後端部に設けられた第２プーリ３２ｂとを連絡するように設けられている。
【００５１】
そして、１対の移動用ベルト３３には、それぞれ複数の係止片３５が固定されており、この係止片３５が支持板１６のフランジ部１６ｃに形成された切欠きに係止している。したがって、各移動用ベルト３３が互いに逆方向に循環することにより、支持板１６が前後方向に移動可能となっている。
【００５２】
なお、ここで、図５の前側は図１の紙面手前側であり、後側は図１の紙面奥側である。また、支持板１６（キャップ１８）の待機位置とは、インクによる画像形成動作を行っている状態の位置であって、保護位置とは、画像形成動作終了後に一定期間画像形成命令がなく、次の画像形成命令を待っているときの位置であって、支持板１６に設けられたキャップ１８が対応するインクジェットヘッド１５の直下に位置している場合の位置である。
【００５３】
ワイピングブレード１９は、ノズルフェイス面１５２ａを清掃するための部材であって、支持板１６前端の部分に取り付けられている。より具体的には、支持板１６の前側端部に各インクジェットヘッド１５の位置に対応するように並べて配置されている。このワイピングブレード１９は、弾性変形可能な部材であって、ノズルフェイス面１５２ａに向かって、すなわち上方に延びている。
【００５４】
［用紙収納部］
用紙収納部３は、用紙を収納可能な部分であって、図１に示すように、インクジェットプリンタ１の下部に配置されている。また、用紙収納部３は、用紙が収納される給紙カセット４１と、用紙搬送方向側の先端部上方に、用紙搬送部４に対して用紙を供給するための用紙供給ローラ４２とを有している。
【００５５】
［用紙搬送部］
用紙搬送部４は、用紙収納部３の用紙をインクヘッド機構１０に搬送する給紙搬送部５０と、インクヘッド機構１０に対向するようにインクヘッド機構１０の直下に配置されたベルト搬送部５１と、インク画像が形成された用紙を排出部５に排出する排紙搬送部５２と、を有している。
【００５６】
給紙搬送部５０及び排紙搬送部５２は、それぞれ、用紙の搬送をガイドする搬送ガイド５５と、用紙を搬送するための複数のローラ対５６と、を有している。
【００５７】
ベルト搬送部５１は、１対の循環ローラ５７と、この１対の循環ローラ５７に掛け渡されたベルト５８と、吸引装置５９とを備えている。なお、１対の循環ローラ５７は、図１の紙面に直交する方向に延びている。そして、一方の循環ローラは、図示しないモータ等を含む駆動機構に連結されている。ベルト５８には複数の孔が形成されており、この複数の孔を通して、吸引装置５９によって用紙がベルト５８に吸引されるようになっている。
【００５８】
また、ベルト搬送部５１の下方には、このベルト搬送部５１を画像形成動作位置と待機位置とに移動させるための搬送部移動機構６０が設けられている。この搬送部移動機構６０は１対の支持部材６１を有している。１対の支持部材６１は、それぞれ略円形状の部分から一部が外部に向かって突出する曲玉形状の部材であって、外周面に４つの小ローラ６２が設けられている。そして、この小ローラ６２がベルト搬送部５１を構成するフレーム（図示せず）に当接している。また、１対の支持部材６１は、それぞれ略円形状の部分のほぼ中心が回動自在に装置のフレームに取り付けられており、図１の矢印の方向に回動自在である。ここで、図１の状態は画像形成動作位置であって、この状態から１対の支持部材６１がそれぞれ内側に向かって回動することで、ベルト搬送部５１が下降し、インクジェットヘッド１５とベルト搬送部５１との間に、キャップ１８が配置された支持板１６が挿入可能になる。インクジェットヘッド１５とベルト搬送部５１との間に支持板１６及びキャップ１８が挿入された状態を、図３に示している。
【００５９】
［排出部］
排出部５は、インク画像が形成された用紙を排出するための部分であって、インクジェットプリンタ１の上部に配置されている。
【００６０】
［動作］
まず、インク画像形成動作について説明する。このインク画像形成動作中は、保護機構１１、すなわちキャップ１８を含む支持板１６は、図２に示すように、インクヘッド機構１０と対向しない待機位置に移動している。また、ベルト搬送部５１は、搬送部移動機構６０によって上昇させられ、図１に示す画像形成動作位置に移動している。
【００６１】
このような状態で、例えば外部に接続されたコンピュータから画像形成動作が指示されると、このコンピュータから送信されてきた画像情報に基づいてインク画像が用紙に形成される。すなわち、まず、用紙収納部３から用紙が送りだされ、給紙搬送部５０によって用紙がインクヘッド装置２に搬送される。インクヘッド装置２では、用紙がベルト搬送部５１で搬送されつつその用紙上にインクジェットヘッド１５からインクが吐出され、用紙上に画像が形成される。そして、インク画像が形成された用紙は排紙搬送部５２によって搬送されて、排出部５に排出される。このようにして印字動作が終了する。
【００６２】
次にインクジェットヘッド１５の保護動作について説明する。
【００６３】
画像形成動作の終了後、所定時間が経過するまで次の画像形成命令がなされない場合や電源スイッチ（不図示）がオフされた場合等には、次の画像形成動作がなされるまでや電源がオンされるまで待機状態になる。この待機状態では、ベルト搬送部５１が下方の待機位置に移動し、支持板１６及びキャップ１８が保護位置に移動する。
【００６４】
具体的には、搬送部移動機構６０の１対の支持部材６１がそれぞれ内側に回動することにより、この支持部材６１に支持されていたベルト搬送部５１（具体的にはフレーム）が下降する。このベルト搬送部５１の下降により、インクジェットヘッド１５の下方にスペースが形成される。次に、移動機構２０の駆動モータ３０が歯車及び各プーリ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅを介して各ベルト３３，３４を循環させる。移動用ベルト３３には支持板１６のフランジ部１６ｃに係止する係止片３５が設けられているので、移動用ベルト３３が循環することにより、支持板１６及びキャップ１８が図２のＢ方向に移動し、前述したインクジェットヘッド１５の下方のスペースに移動する。すなわち、キャップ１８が対応するインクジェットヘッド１５の直下の位置（保護位置）に移動する。
【００６５】
以上の支持板１６及びキャップ１８が保護位置に移動する際に、支持板１６に取り付けられたワイピングブレード１９によって、ノズルフェイス面１５２ａが清掃される。
【００６６】
以上のような状態で、流体供給装置２１から流体が連絡部２６を介して流体通路２５ｃに供給される。流体通路２５ｃに供給された流体は、膨張部１７の内部に注入され、これにより膨張部１７が膨張する。膨張部１７が膨張すると、図７に示すように、膨張部１７の一部が、インクジェットヘッド支持部材１３に接触するとともに、インクジェットヘッド１５の側面１５ａにも接触する。そしてこのとき、接触検知センサ２８によって膨張部１７とインクジェットヘッド支持部材１３との接触が検知されると、流体供給装置２１による流体の供給が停止させられる。
【００６７】
このようにして膨張部１７とインクジェットヘッド支持部材１３及びインクジェットヘッド１５の側面１５ａとが確実に接触し、インク吐出口１５２ｂを含むその近傍領域の空間が密封状態になる。その後、インク吐出口１５２ｂから、必要に応じて所定量のインクが吐出され、インク吐出機能回復動作が実行される。すなわち、インクジェットヘッド１５内のインクを吐出することでインク吐出口１５２ｂの近傍のインクを入れ替え、インク吐出機能を回復する。このインクジェットヘッド１５から吐出されたインクは排出流路２７を通ってキャップ１８の外部に排出される。
【００６８】
そして、次の画像形成動作の際には、膨張部１７の内部に注入されていた流体が流体供給装置２１によって排出される。これにより、膨張部１７は自身の弾性力で縮退し、図６に示すような状態になる。その後、移動機構２０によってキャップ１８を含む支持板１６が待機位置に移動させられる。
【００６９】
［特徴］
ここでは、膨張部１７が膨張させられることで、膨張部１７とインクジェットヘッド支持部材１３とが接触し、ノズルフェイス面１５２ａを密封している。このために、インク吐出口１５２ｂ内部のインクの乾燥を防止でき、またノズルフェイス面１５２ａにほこり等が付着するのを防止できる。特に、ここでは、インクジェットヘッド１５を保護する際に、ノズルフェイス面１５２ａに膨張部１７が接触しないので、インク吐出口１５２ｂ内部のメニスカスが崩壊されにくくなるとともにインク吐出口１５２ｂ内部に空気などを押し込むのを防止できる。このために、ノズルフェイス面１５２ａが汚染されるのを防止でき、これに伴う画質の低下を防止できる。
【００７０】
また、膨張部１７を膨張させてシールを実現しているために、膨張部１７の膨張度合いを制御することによって押圧力を制御でき、シール（密封）性能を制御しやすくなる。
【００７１】
さらに、膨張部１７が縮退した状態では、高さ方向においてノズルフェイス面１５２ａよりもさらに低い位置に位置しているために、キャップ１８を水平面内でのみ移動させることによって待機位置と保護位置との間で移動させることができ、シール及びシール解除のために昇降させるための機構が不要となり、機構が簡単になる。
【００７２】
４．他の実施形態
（ａ）膨張部１７に注入する流体は、一般的には空気が考えられるが、他の気体や液体を用いることができる。
【００７３】
（ｂ）上記実施形態では、移動機構２０によってキャップ１８を水平方向にのみ移動させたが、本発明はこれに限らずに、キャップを水平方向に移動させた後、インクジェットヘッド１５に近づけるように鉛直方向に移動させても良い。
【００７４】
（ｃ）上記実施形態では、インクジェットヘッド支持部材１３に接触検知センサ２８を配置したが、本発明はこれに限らずに、接触検知センサを配置せずに膨張部１７への流体供給量を制御することによって膨張部１７の膨張程度（押圧力）を制御しても良い。
【００７５】
（ｄ）上記実施形態では、キャップ１８の膨張部１７はインクジェットヘッド支持部材１３に接触するとともにインクジェットヘッド１５の側面１５ａにも接触するようにしたが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、図７に示すようにキャップ１８’の膨張部１７'がインクジェットヘッド支持部材１３のみに接触するように構成したり、あるいは図８に示すようにインクジェットヘッド１５の側面１５ａのみに接触するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】インクジェットプリンタの全体概略図。
【図２】インクヘッド装置の平面図。
【図３】インクヘッド装置の正面図。
【図４】インクジェットヘッドの正面断面図。
【図５】キャップの移動機構を示す斜視図。
【図６】ノズル及びキャップの断面概略図。
【図７】ノズル及びキャップの断面概略図。
【図８】他の実施形態のキャップを示す断面概略図。
【図９】さらに他の実施形態のキャップを示す断面概略図。
【符号の説明】
【００７７】
１ インクジェットプリンタ
２ インクヘッド装置
３ 用紙収納部
４ 用紙搬送部
５ 排出部
１０ インクヘッド機構
１１ 保護機構
１３ インクジェットヘッド支持部材
１５ インクジェットヘッド
１５ａ 側面
１６ 支持板
１７ 膨張部
１８ キャップ
１９ ワイピングブレード
２０ 移動機構
２１ 流体供給装置（膨張機構）
２５ キャップ本体
２５ｂ 側壁
２５ｃ 流体通路
２７ 排出流路
２８ 接触検知センサ
１５２ａ ノズルフェイス面
１５２ｂ インク吐出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッド支持部と、
前記インクジェットヘッド支持部の表面から突出して形成されたノズルフェイス面にインク吐出口を有するインクジェットヘッドと、
前記ノズルフェイス面に対して対向可能であり、少なくとも一部に膨張可能な膨張部を有し、膨張状態の前記膨張部が前記ノズルフェイス面を除く前記インクジェットヘッド周囲の面に密着して前記インクジェットヘッドのインク吐出口を密閉するためのキャップと、
前記キャップを、前記インクジェットヘッドに対向する保護位置と、前記保護位置から退避した待機位置との間で相対移動させるキャップ移動機構と、
前記キャップの膨張部を膨張させるための膨張機構と、
を備えたインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記キャップの膨張部は、膨張状態で前記ノズルフェイス面の周囲の前記インクジェットヘッド支持部及び／又は前記インクジェットヘッドの側面に接触する、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記キャップの膨張部は内部に流体を収納可能な袋状に形成されており、
前記膨張機構は前記膨張部の内部に流体を注入することで前記膨張部を膨張させる、
請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記キャップ移動機構は、前記キャップを水平面内でのみ移動させて、前記キャップを前記保護位置と前記待機位置との間で移動させる、
請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記移動機構によって前記キャップが移動させられるときに、前記キャップとともに移動して前記ノズルフェイス面に接触し、前記ノズルフェイス面を清掃する清掃部材をさらに有している、請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記キャップは、
前記インクジェットヘッドと対向する部分に開口を有するとともに前記インクジェットヘッド支持部における前記インクジェットヘッドの周囲部分と対向するように形成された側壁部を有する箱状のキャップ本体を有しており、
前記膨張部は前記キャップ本体の側壁部の上部に装着されている、
請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記側壁部には、前記膨張機構から前記膨張部の内部に流体を注入するための流体通路が設けられている、請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記キャップ本体には、前記インクジェットヘッドのインク吐出口から吐出されたインク滴を外部に排出するための排出流路が設けられている、
請求項６又は７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記膨張部は膨張状態で前記インクジェットヘッド支持部に接触するものであり、
前記インクジェットヘッド支持部の前記膨張部が接触する部分に前記膨張部が接触したことを検知可能な接触検知センサをさらに備えている、
請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１】
インクジェットヘッド支持部と、
前記インクジェットヘッド支持部の表面から突出して形成されたノズルフェイス面にインク吐出口を有するインクジェットヘッドと、
前記ノズルフェイス面に対して対向可能であり、少なくとも一部に膨張可能な膨張部を有し、膨張状態の前記膨張部が前記ノズルフェイス面を除く前記インクジェットヘッド周囲の面に密着して前記インクジェットヘッドのインク吐出口を密閉するためのキャップと、
前記キャップを、前記インクジェットヘッドに対向する保護位置と、前記保護位置から退避した待機位置との間で相対移動させるキャップ移動機構と、
前記キャップの膨張部を膨張させるための膨張機構と、
を備えたインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記キャップの膨張部は、膨張状態で前記ノズルフェイス面の周囲の前記インクジェットヘッド支持部及び／又は前記インクジェットヘッドの側面に接触する、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記キャップの膨張部は内部に流体を収納可能な袋状に形成されており、
前記膨張機構は前記膨張部の内部に流体を注入することで前記膨張部を膨張させる、
請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記キャップ移動機構は、前記キャップを水平面内でのみ移動させて、前記キャップを前記保護位置と前記待機位置との間で移動させる、
請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記移動機構によって前記キャップが移動させられるときに、前記キャップとともに移動して前記ノズルフェイス面に接触し、前記ノズルフェイス面を清掃する清掃部材をさらに有している、請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記キャップは、
前記インクジェットヘッドと対向する部分に開口を有するとともに前記インクジェットヘッド支持部における前記インクジェットヘッドの周囲部分と対向するように形成された側壁部を有する箱状のキャップ本体を有しており、
前記膨張部は前記キャップ本体の側壁部の上部に装着されている、
請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記側壁部には、前記膨張機構から前記膨張部の内部に流体を注入するための流体通路が設けられている、請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記キャップ本体には、前記インクジェットヘッドのインク吐出口から吐出されたインク滴を外部に排出するための排出流路が設けられている、
請求項６又は７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記膨張部は膨張状態で前記インクジェットヘッド支持部に接触するものであり、
前記インクジェットヘッド支持部の前記膨張部が接触する部分に前記膨張部が接触したことを検知可能な接触検知センサをさらに備えている、
請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１０７２６８（Ｐ２００９−１０７２６８Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８３４６５（Ｐ２００７−２８３４６５）
【出願日】平成１９年１０月３１日（２００７．１０．３１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３１日（２００７．１０．３１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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