説明

インクジェット記録装置

【課題】キャップ内に設けられた板状部材上にインクが滞留するのを抑制すると共に、効率よくインクを排出する。
【解決手段】インクジェットプリンタは、支持部材41と、支持部材41に固定された環状突起42とを有するキャップ31と、インク排出口31aを通してキャップ31内からインクを排出させる吸引ポンプとを含んでいる。キャップ31内には、底面41aとの間に空間44が形成されるように、且つ、キャップ31の内周側面41cとの間において毛細管現象が生じる隙間45が形成されるようにキャップチップ43が設けられている。キャップチップ43の上面43aには、主走査方向に沿って配列され、副走査方向に延在する複数の凸部46が形成されている。凸部46には、副走査方向の延在を分断する分断部47が形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、記録媒体にインクを吐出するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、記録ヘッドの吐出を回復させるためにキャップ内にインクをパージさせるインクジェット記録装置について記載されている。このインクジェット記録装置のキャップ内には、矩形平面形状を有する流れ規制部材が設けられている。流れ規制部材には、複数の孔が全体にわたって分散して形成されている。流れ規制部材の中央部分に形成された複数の孔は、両端部分に形成された複数の孔よりもその径が小さくなっている。このため、インク排出口からキャップ内のインクを吸引したときに、中央部分からインク排出口に向かう流路抵抗が両端部分よりも大きくなり、その結果としてキャップ内におけるインクの流れを均一化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平7−195712号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術においては、流れ規制部材に多くの孔が形成されているため、キャップからインクを排出するときの1つの孔による吸引力が著しく低下する。このため、キャップ内、特に流れ規制部材上に多くのインクが吸引されずに残存しやすくなる。流れ規制部材上に残存したインクは大気と接触しやすいので、インクが乾燥しやすくなる。そして、このキャップで記録ヘッドのインク吐出口内のインクの乾燥を防止するために、吐出面を覆って保存すると、流れ規制部材上の乾燥したインクがインク吐出口近傍のインクから水分を吸収し、インク吐出口近傍のインクの増粘が促進されてしまう。
【0005】
そこで、本発明の目的は、キャップ内に設けられた板状部材上にインクが滞留するのを抑制すると共に、効率よくインクを排出することが可能なインクジェット記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出する複数の吐出口が形成された吐出面を有するインクジェットヘッドと、支持部材と、前記支持部材に固定され、前記吐出面と接触して前記複数の吐出口を覆う凹部を前記支持部材と共に画定する環状突起と、前記凹部の底面に形成された排出口とを有するキャップと、前記キャップ内にパージされたインクを前記排出口から排出させる排出機構とを備えている。前記キャップの前記凹部内には、前記底面との間に空間が形成されるように、且つ、前記キャップの内周側面との間において毛細管現象が生じる隙間が形成されるように板状部材が設けられており、前記板状部材の上面には、前記インクジェットヘッドの長手方向に沿って配列され、且つ、前記上面の前記長手方向と直交する方向に関する一端から他端まで前記長手方向と交差する方向に延在する複数の凸部が形成されており、前記凸部には、当該凸部の前記交差する方向の延在を分断する分断部が形成されている。
【0007】
これによると、キャップ内にパージされたインクが排出機構によって排出されたときに、板状部材上のインクが表面張力で凸部の側面と板状部材の上面とがなす角部に集まり、その集まったインクが板状部材の一端及び他端の側面とキャップの内周側面との間の毛細管現象によって板状部材の一端及び他端側に引き寄せられる。そして、板状部材の一端及び他端の側面とキャップの内周側面との間に引き寄せられたインクが、板状部材の下面と凹部の底面との間の空間に流れ込む。そのため、板状部材上にインクが滞留するのを抑制することができるとともに、板状部材に多くの孔を設けずに、すなわち吸引力を低下させずにインクを効率よく排出することが可能となる。加えて、凸部には分断部が設けられているので、表面張力で角部に集まったインクが凸部の交差する方向の両側からの毛管力で釣り合わず、インクを板状部材の一端及び他端側に引き寄せやすくなる。そのため、板状部材上にインクがより滞留しにくくなる。
【0008】
本発明において、前記分断部は、前記直交する方向に関して前記上面の中央に形成されていることが好ましい。これにより、インクが板状部材の一端及び他端側により引き寄せられやすくなる。
【0009】
また、このとき、前記板状部材にはその上面と下面とを結ぶ複数の孔が形成されていると共に、前記複数の孔に係る前記上面に設けられた複数の開口が前記長手方向に沿って前記分断部に配列されており、前記孔は、前記排出口よりもその開口面積が小さく且つ前記排出口と鉛直方向に重ならないことが好ましい。これにより、インクを孔からも空間に流すことが可能となる。
【0010】
また、このとき、前記上面の中央が、前記一端及び前記他端よりも上方に存在し、前記上面の中央から前記一端までの面及び前記上面の中央から前記他端までの面の少なくともいずれかが傾斜していることが好ましい。これにより、インクが板状部材の一端及び他端側の少なくともいずれかにより一層流れやすくなる。
【0011】
また、このとき、前記凸部は、前記直交する方向に沿って延在していることが好ましい。これにより、凸部の一端及び他端から分断部までの距離が短くなり、インクが板状部材の一端及び他端側により引き寄せられやすくなる。
【0012】
また、本発明において、前記上面の前記一端及び前記他端と前記板状部材の側面との接続部分が、アール又はテーパ形状を有していることが好ましい。これにより、インクが板状部材とキャップとの隙間に流れ込みやすくなる。
【0013】
また、本発明において、前記凸部の頂部が、アール又はテーパ形状を有していることが好ましい。これにより、インクが凸部上に残存しにくくなる。
【0014】
また、本発明において、前記凸部は、前記直交する方向に対して傾いた方向に沿って延在していることが好ましい。これにより、板状部材及びキャップの少なくとものいずれかが長手方向に傾いた場合においても、インクを板状部材の一端及び他端側に流すことが可能となる。
【0015】
また、本発明において、前記環状突起が前記吐出面に接触している状態と、前記環状突起が前記吐出面から離隔している状態とを選択的に取り得るように、前記キャップ及び前記インクジェットヘッドの少なくともいずれかを移動させる移動機構をさらに備えていることが好ましい。これにより、環状突起が吐出面に接触している状態と、環状突起が吐出面から離隔している状態とを選択的に取り得ることが可能となる。
【発明の効果】
【0016】
本発明のインクジェット記録装置によると、キャップ内にパージされたインクが排出機構によって排出されたときに、板状部材上のインクが表面張力で凸部の側面と板状部材の上面とがなす角部に集まり、その集まったインクが板状部材の一端及び他端の側面とキャップの内周側面との間の毛細管現象によって板状部材の一端及び他端側に引き寄せられる。そして、板状部材の一端及び他端の側面とキャップの内周側面との間に引き寄せられたインクが、板状部材の下面と凹部の底面との間の空間に流れ込む。そのため、板状部材上にインクが滞留するのを抑制することができるとともに、板状部材に多くの孔を設けずに、すなわち吸引力を低下させずにインクを効率よく排出することが可能となる。加えて、凸部には分断部が設けられているので、表面張力で角部に集まったインクが凸部の交差する方向の両側からの毛管力で釣り合わず、インクを板状部材の一端及び他端側に引き寄せやすくなる。そのため、板状部材上にインクがより滞留しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の第1実施形態によるインクジェットプリンタの外観を示す斜視図である。
【図2】図1に示すインクジェットプリンタの内部構造を示す概略側面図である。
【図3】搬送ユニットを昇降させる昇降機構を示す概略側面図である。
【図4】(a)はキャップの平面図であり、(b)は図4(a)に示すIVb−IVb線に沿った断面図であり、(c)は図4(a)に示すIVc−IVc線に沿った断面図である。
【図5】メンテナンスユニットを示す斜視図である。
【図6】キャッピング動作を示すインクジェットプリンタの部分側面図である。
【図7】図1に示すインクジェットプリンタの制御系統図である。
【図8】パージされたインクをキャップ内から排出するときのインクの流れ状況を示すキャップの断面図である。
【図9】本発明の第2実施形態によるインクジェットプリンタのキャップの平面図である。
【図10】本発明の第3実施形態によるインクジェットプリンタのキャップの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0019】
本発明の第1実施形態によるインクジェットプリンタ1は、図1に示すように、直方体形状の筐体1aを有し、その正面(図1の紙面手前側の面)には、4つの開口3a〜3dが形成されている。開口3aには、下端の水平軸を支点として開閉可能な扉4aが設けられている。開口3bには給紙ユニット4bが、開口3cにはインクユニット4cが、開口3dには廃インクユニット4dが挿入されている。そして、筐体1aの上部には、排紙部15が設けられている。扉4aは、筐体1aの主走査方向(図1中奥行き方向)に関して搬送ユニット50と対向配置されている。
【0020】
次に、図2を参照しつつ、インクジェットプリンタ1の内部構成について説明する。図2に示すように、インクジェットプリンタ1の筐体1a内は、上から順に3つの空間A,B,Cに区分されている。空間Aには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する4つのインクジェットヘッド2、メンテナンスユニット30、及び、搬送ユニット50が配置されている。
【0021】
空間Bは、給紙ユニット4bが、筐体1aに装着されたときに配置される空間である。空間Cは、副走査方向に並んだ2つの空間C1、C2に仕切られている。空間C1は、インクユニット4cが筐体1aに装着されたときに配置される空間である。空間C2は、廃インクユニット4dが筐体1aに装着されたときに配置される空間である。これらユニット4b〜4dの筐体1aに対する着脱は、主走査方向(図2中紙面垂直方向)に沿って行われる。なお、本実施形態において、副走査方向とは搬送ユニット50で用紙Pを搬送するときの搬送方向Gと平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。また、プリンタ1には、給紙ユニット4b、搬送ユニット50、メンテナンスユニット30及びインクジェットヘッド2などを制御する制御部100が設けられている。
【0022】
4つのインクジェットヘッド2は、主走査方向に長尺な略直方体形状を有しており、副走査方向に沿って互いに隣接配置された状態で、枠状のフレーム7に固定されている。すなわち、このインクジェットプリンタ1は、ライン式プリンタである。
【0023】
インクジェットヘッド2は、圧力室を含むインク流路が形成された流路ユニットと、圧力室のインクに圧力を与えるアクチュエータとが貼り合わされた積層体(ともに図示せず)を有しており、底面はインクを吐出する吐出面2aとなっている。吐出面2aには、インクを吐出する複数の吐出口(不図示)が形成されている。
【0024】
インクユニット4cは、カートリッジトレイ11と、4つのインクカートリッジ12とを有している。4つのインクカートリッジ12には、副走査方向に沿って、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクが順に貯留されている。これら4つのインクカートリッジ12は、カートリッジトレイ11に取り付けられた状態でインクユニット4cが筐体1aに装着されると、対応するインクジェットヘッド2に繋がったインク供給路(不図示)とそれぞれ接続され、内部のインクがインクジェットヘッド2に供給可能となる。なお、インク供給路の途中部位には、制御部100により制御されることで、インクカートリッジ12のインクをインクジェットヘッド2に強制的に送液するポンプ13(図7参照)が設けられている。
【0025】
廃インクユニット4dは、後述のキャップ31とそれぞれ連通したインク排出経路と繋がっている。インク排出経路の途中部位には、制御部100により制御されることで、キャップ31内のインクをインク排出口31a(後述する)から廃インクユニット4dに排出する吸引ポンプ(排出機構)40(図7参照)が設けられている。廃インクユニット4d内には、図2に示すように、廃インクユニット4dに排出されたインクを吸収するインク吸収体71が設けられている。インク吸収体71は、スポンジなどの多孔質部材からなる。また、廃インクユニット4dは、筐体1aに対して着脱可能に構成されている。これにより、廃インクユニット4dを新しいものに取り替えることが可能となる。
【0026】
インクジェットプリンタ1の内部には、給紙ユニット4bから排紙部15に向けて、図2に示す太矢印に沿って、用紙Pが搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙ユニット4bは、複数枚の用紙Pを収納することが可能な給紙トレイ23と、給紙トレイ23に取り付けられた給紙ローラ25と、給紙ローラ25を回転させる給紙モータ121(図7参照)とを有している。
【0027】
給紙ローラ25は、給紙トレイ23内に収納された複数の用紙Pのうち、最も上方にある用紙Pを送り出す。搬送ユニット50の図2中左方には、給紙トレイ23から搬送ユニット50に向かって湾曲しながら延在する搬送ガイド27a,27bと、両搬送ガイド27a,27b間に配置された送りローラ対26とが設けられている。なお、送りローラ対26の一方のローラは、送りモータ122(図7参照)によって回転し、他方のローラは一方のローラの回転に伴って回転する従動ローラである。また、給紙モータ121及び送りモータ122は、制御部100によって制御される。
【0028】
この構成において、制御部100の制御により、給紙ローラ25及び送りローラ対26が回転することによって、給紙ローラ25と接触した用紙Pが搬送ガイド27aに送り出され、その後、当該用紙Pが送りローラ対26に挟持されながら搬送ガイド27bに搬送されて搬送ユニット50へと送られる。
【0029】
搬送ユニット50は、2つのベルトローラ51,52と、両ローラ51,52間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト53と、ベルトローラ52を回転させる搬送モータ123(図7参照)とを有しており、用紙Pを搬送方向G(図2中矢印G方向)に搬送する装置である。
【0030】
搬送ベルト53には、その厚み方向に貫通した複数の孔(不図示)が形成されている。これら孔は、搬送ベルト53の用紙Pを支持する搬送面(外周面)54全体に亘って分散して配置されている。
【0031】
搬送ベルト53によって囲まれた領域内には、図2に示すように、インクジェットヘッド2と対向する位置に吸着装置60が配置されている。吸着装置60は、略直方体形状のプラテン61と、プラテン61の下方に配置されたファン62とを有している。プラテン61にも、その厚み方向に貫通した複数の孔(不図示)が形成されている。これら孔は、プラテン61全体に亘って分散して配置されている。
【0032】
また、プラテン61の上面は、図2に示すように、搬送ベルト53の上側ループの内周面と接触しており、搬送ベルト53の内周側からこれを支持している。これにより、搬送ベルト53の上側ループの搬送面54とインクジェットヘッド2の吐出面2aとが対向しつつ平行になり、且つ、吐出面2aと搬送面54との間に僅かな隙間が形成されている。この隙間は、用紙搬送経路の一部を構成している。
【0033】
ファン62は、図2に示すように、略直方体形状を有しており、内部に設けられた回転羽根が回転することによって、上面に形成された複数の吸引口(不図示)から空気を吸引する装置である。なお、ファン62は、制御部100により制御される。
【0034】
搬送方向Gに関して最も上流にあるインクジェットヘッド2の上流であって、ベルトローラ51と対向する位置には、押さえローラ58が配置されている。押さえローラ58は、バネなどの弾性部材によって搬送面54に対して付勢されており、給紙ユニット4bから送り出された用紙Pを搬送面54に押さえ付ける。押さえローラ58は、従動ローラであり、搬送ベルト53の回転に伴って回転する。
【0035】
この構成において、制御部100の制御により、ベルトローラ52を図2中時計回りに回転させることによって、搬送ベルト53が回転する。このとき、搬送ベルト53の回転に伴ってベルトローラ51及び押さえローラ58も回転する。また、このとき、制御部100の制御により、ファン62が駆動され、プラテン61及びファン62の複数の孔から空気が吸引される。これにより、給紙ユニット4bから送り出された用紙Pが搬送面54に吸着されながら搬送方向Gに搬送される。さらにこのとき、搬送ベルト53の搬送面54上に保持されつつ搬送されてきた用紙Pが4つのインクジェットヘッド2のすぐ下方を順に通過する際に、制御部100がインクジェットヘッド2を制御し、用紙Pに向けて各色のインクを吐出する。こうして、用紙Pに所望のカラー画像が形成される。
【0036】
また、図3に示すように、搬送ユニット50は、昇降機構80により、インクジェットヘッド2から吐出されたインクによって用紙Pに画像を印刷する際の印刷位置と、吐出面2aと搬送ユニット50との離隔距離が印刷位置におけるよりも大きくなる退避位置との間において、インクジェットヘッド2に対して上下に相対移動する。すなわち、搬送ユニット50は、図2に示されている、インクジェットヘッド2に近接した印刷位置と、印刷位置よりも下方に移動された退避位置との間において、上下動される。
【0037】
昇降機構80は、図3に示すように、ベルトローラ51を昇降させる昇降部81と、ベルトローラ52を昇降させる昇降部85とを有している。昇降部81は、昇降モータ82と、2つのリング83と、連結部材であるワイヤ84とを有している。リング83は、ベルトローラ51の軸51aの両端部近傍に設けられており、軸51aを回転可能に支持している。ワイヤ84は、リング83の上端にその一端が固定されている。ワイヤ84の他端は、昇降モータ82の軸82aに固定されつつ巻回されている。また、筐体1a内には、ベルトローラ51の軸51aの両端と対向する位置に、ベルトローラ51の軸51aの両端が上下に移動するのを案内するガイド孔91が設けられている。このガイド孔91は、鉛直方向に延在するプレートに形成されており、印刷位置に搬送ユニット50が配置されているときの軸51aの位置を上端とし、そこから下方に延びている。
【0038】
また、昇降部85も、昇降モータ86と、2つのリング87と、ワイヤ88とを有している。リング87は、軸52aの両端部近傍に設けられており、軸52aを回転可能に支持している。ワイヤ88も、一端がリング87の上端に、他端が昇降モータ86の軸86aに固定されつつ、軸86aに巻回されている。また、筐体1a内には、ベルトローラ52の軸52aの両端と対向する位置に、ベルトローラ52の軸52aの両端が上下に移動するのを案内するガイド孔92が設けられている。このガイド孔92も、鉛直方向に延在するプレートに形成されており、印刷位置に搬送ユニット50が配置されているときの軸52aの位置を上端とし、そこから下方に延びている。
【0039】
この構成において、制御部100の制御により、2つの昇降モータ82,86が同時に駆動されて軸82a,86aが図3中反時計回りに回転すると、ワイヤ84,88が軸82a,86aから巻解かれる。これにより、搬送ユニット50が、ガイド孔91,92に沿って下方に移動する。すなわち、搬送ユニット50が印刷位置から退避位置に移動する。一方、制御部100の制御により、軸82a,86aが図3中時計回りに回転すると、ワイヤ84,88が軸82a,86aに巻き取られる。これにより、搬送ユニット50が、ガイド孔91,92に沿って上方に移動する。すなわち、搬送ユニット50が退避位置から印刷位置に移動する。なお、搬送ユニット50の印刷位置から退避位置への移動は、インクジェットヘッド2のメンテナンス動作が行われるときに行われる。また、本実施形態においては、昇降機構80によって、搬送ユニット50がインクジェットヘッド2に対して上下動される構成にされているが、これに限定されず、昇降機構80によって、インクジェットヘッド2が搬送ユニット50に対して上下動される構成にされていてもよい。また、昇降機構によって、インクジェットヘッド2と搬送ユニット50とが、互いに離間/近接するように上下動される構成にされていてもよい。
【0040】
図2に示すように、搬送ユニット50の搬送方向Gのすぐ下流側には、剥離プレート9が設けられている。剥離プレート9は、その先端が用紙Pと搬送ベルト53との間に入り込むことによって、用紙Pを搬送面54から剥離する。
【0041】
インクジェットヘッド2の右方には、搬送ユニット50から排紙部15に向かって湾曲しながら延在する搬送ガイド29a,29bと二組の送りローラ対28とが設けられている。なお、各送りローラ対28の一方のローラは、送りモータ124,125(図7参照)によって回転し、他方のローラは一方のローラの回転に伴って回転する従動ローラである。また、送りモータ124,125は、制御部100によって制御される。
【0042】
この構成において、制御部100の制御により、各送りローラ対28が回転するように送りモータ124,125が駆動され、搬送ユニット50から排出された用紙Pが各送りローラ対28に挟持されながら搬送ガイド29a,29bを通されて図2中上方に送られ、その後、排紙部15に排出される。
【0043】
また、図2に示すように、4つのインクジェットヘッド2と搬送ユニット50との間には、メンテナンスユニット30が設けられている。メンテナンスユニット30は、各インクジェットヘッド2の吐出面2aを覆うことが可能な4つのキャップ31を有している。各キャップ31の副走査方向の幅は、隣接する2つのインクジェットヘッド2間の距離よりも小さくなっている。換言すると、4つのインクジェットヘッド2は、キャップ31の副走査方向の幅よりも大きな間隔で、副走査方向に沿って配列されている。
【0044】
キャップ31は、図2及び図4に示すように、主走査方向に沿って長尺に形成されており、その長手方向がインクジェットヘッド2の長手方向と平行となっている。4つのキャップ31は、初期状態において、搬送方向Gに関して対応するインクジェットヘッド2の上流に配置されている。具体的には、搬送方向Gに関して、最も上流にあるキャップ31は最も上流にある(対応する)インクジェットヘッド2の上流に配置され、残りの3つのキャップ31は、インクジェットヘッド間に搬送方向Gに沿って順に配置されている。そして、4つのキャップ31は、メンテナンスユニット30の動きに伴って、対応するインクジェットヘッド2に対して、図2中上下及び左右方向に移動する。
【0045】
キャップ31は、図4に示すように、上方に向かって開口した凹形状を有する支持部材41と、支持部材41の先端面に固定された環状突起42とを有している。環状突起42は、ゴムなどの弾性材料からなり、吐出面2aと接触して複数の吐出口を覆う凹部を支持部材41とともに画定する(図6(c)参照)。また、支持部材41(凹部)の底面41aの中央には、図4(a)に示すように、インク排出口31aが形成されている。
【0046】
キャップ31内には、図4(b)に示すように、板状部材からなるキャップチップ43が設けられている。キャップチップ43は、底面41aに形成された複数の突起41b上に固定されており、キャップチップ43と底面41aとの間に空間44が形成されている。また、キャップチップ43は、支持部材41の内周側面41cとの間において、毛細管現象が生じる程度の隙間45が形成されるように、突起41b上に固定されている。
【0047】
キャップチップ43の上面43aには、図4(a)に示すように、上面43aの副走査方向に関する一端から他端まで副走査方向に沿って延在した複数の凸部(凸条)46が、主走査方向に沿って等間隔に配列されている。上面43aの副走査方向の中央には、凸部46の延在を分断する複数の分断部47が形成されている。また、凸部46の頂部は、図4(c)に示すように、アール形状を有している。これにより、インクが凸部46上に残存しにくくなる。なお、凸部46の頂部は、その角部が面取りされることによって、テーパ形状を有していてもよい。これにおいても、アール形状のときと同様に、インクが凸部46上に残存しにくくなる。
【0048】
また、キャップチップ43には、図4(a)に示すように、上下面を結ぶ複数の孔48が形成されている。これにより、複数の孔48からもインクを空間44に流すことが可能となる。また、これら複数の孔48は、主走査方向に沿って配列されており、上面43aにおける開口が分断部47に配置されている。これら孔48の開口は、複数の分断部47のうち、鉛直方向に関してインク排出口31aと重なる2つの分断部47を除く分断部47に配置されている。また、孔48は、インク排出口31aよりもその開口面積が小さく、インク排出口31aと鉛直方向に重なっていない。これにより、インク排出口31aからの吸引力が低下するのを抑制することが可能となる。
【0049】
また、図4(b)に示すように、キャップチップ43の上面43aの副走査方向の一端とキャップチップ43の側面との接続部分が、アール形状を有している。なお、図示していないが上面43aの他端とキャップチップ43の側面と接続部分にも同様のアール形状が形成されている。これにより、インクがキャップチップ43と支持部材41の内周側面41cとの間の隙間45に流れ込みやすくなる。これにおいても、上述と同様に、接続部分の角部が面取りされることによって、テーパ形状を有していてもよく、同様の効果を得ることができる。
【0050】
メンテナンスユニット30は、図5(a)に示すように、副走査方向に沿って等間隔で配置され、それぞれの上面にキャップ31が設けられた4つの板状部材32と、各板状部材32を挟持し、上方に突出した角部33aを両端に有する一対の内側フレーム33とを有している。各内側フレーム33の一方の角部33aには、駆動モータ126(図7参照)の軸に固定されたピニオンギア34が、水平方向に設けられたラックギア35に噛合するように設けられている。なお、図5(a)においては、手前側の内側フレーム33においてのみ、ピニオンギア34を図示している。
【0051】
また、メンテナンスユニット30は、図5(b)に示すように、一対の内側フレーム33の外周に設けられた外側フレーム36を有している。この外側フレーム36の内側には、図5(a)に示したラックギア35が固定されている。また、外側フレーム36には、駆動モータ127(図7参照)の軸に固定されたピニオンギア37が、垂直方向に設けられたラックギア38に噛合するように設けられている。なお、ラックギア38は、筐体1aの内部に立設されている。
【0052】
この構成において、制御部100の制御により、2つのピニオンギア34を同期させて回転させることにより、一対の内側フレーム33が副走査方向に沿って移動する。また、制御部100の制御により、ピニオンギア37を回転させることにより、外側フレーム36が垂直方向に沿って移動する。
【0053】
具体的には、図2に示す初期位置においては、各板状部材32が搬送方向Gに関してインクジェットヘッド2の上流に配置されており、図5(a)において、板状部材32同士の間の3つの開口39a、及び、搬送方向Gに関して最も下流の板状部材32と内側フレーム33の角部33aとの間の開口39bが、吐出面2aにそれぞれ対向している。この初期状態から、各キャップ31が対応する吐出面2aを覆うキャッピング動作が行われると、まず、外側フレーム36が垂直方向に下降されることで、図6(a)に示すように、キャップ31がインクジェットヘッド2と搬送ユニット50との間であってキャップ31と吐出面2aとが鉛直方向に離隔した介在位置に配置される。このとき、キャップ31は、吐出面2aと対向しない位置に配置されている。
【0054】
次に、一対の内側フレーム33が搬送方向Gに沿って下流側に移動したとき、図6(b)に示すように、キャップ31が吐出面2aに対向する対向位置に配置される。次に、外側フレーム36が垂直方向に上昇されることで、図6(c)に示すように、キャップ31が吐出面2aに当接して吐出面2aを覆うキャップ位置に配置される。以上の手順により、各キャップ31によって対応する吐出面2aが覆われる。なお、逆の手順により、キャップ31が初期位置に復帰される。また、駆動モータ127、ピニオンギア37及びラックギア38が、キャップ31の環状突起42が吐出面2aに接触している状態と、環状突起42が吐出面2aから離隔している状態とを選択的に取り得るように、メンテナンスユニット30を移動させる移動機構を構成している。
【0055】
上述したキャッピング動作は、昇降機構80によって、搬送ユニット50が印刷位置から退避位置に下降された状態で行われる。また、キャッピング動作は、インクジェットヘッド2からのインク吐出不良を解消するためのパージ動作を行う場合に行われる。なお、図6においては、搬送ユニット50が昇降機構80によって、印刷位置から退避位置に移動された状態を示している。
【0056】
次に、制御部100について、図7に基づいて説明する。制御部100は、例えば汎用のパーソナルコンピュータによって構成されている。かかるコンピュータは、CPU、ROM、RAM、ハードディスクなどのハードウェアが収納されており、ハードディスクには、プリンタ1の動作を制御する為のプログラムを含む各種のソフトウェアが記憶されている。そして、制御部100によって、インクジェットヘッド2、各モータ82,86,121〜127、ファン62、ポンプ13及び吸引ポンプ40が制御される。
【0057】
次に、メンテナンス動作について、図8を参照しつつ説明する。なお、図8においては、キャップ31などの断面を示す部分にハッチングを施さずに、キャップ内のインクにハッチングを示し、キャップ内のインクの状況を分かり易くしている。メンテナンス動作には、パージ動作及び廃インク処理動作などが含まれる。インクジェットヘッド2が吐出不良などに陥ったときなどは、吐出口からインクをパージするパージ動作が行われる。この場合は、制御部100が昇降モータ82,86を制御し、搬送ユニット50を印刷位置から退避位置に移動させる。次に、制御部100は、駆動モータ127を制御し、メンテナンスユニット30を介在位置に移動させる。そして、制御部100は、駆動モータ126を制御し、各キャップ31を対向位置に移動させる。その後、制御部100は、駆動モータ127を制御し、各キャップ31をキャップ位置に移動させる。そして、制御部100は、ポンプ13を所定時間だけ駆動し、インクカートリッジのインクをインクジェットヘッド2に強制的に送液し、インクジェットヘッド2内のインクをキャップ31内にパージする。このとき、図8(a)に示すように、インクの液面が凸部46の頂部よりも上方に形成される程度、インクジェットヘッド2内のインクがキャップ31内にパージされる。そして、パージが終了した後、制御部100は、駆動モータ127を制御し、キャップ位置から介在位置に移動させ、後述の廃インク処理動作が行われる。
【0058】
次に、制御部100は、吸引ポンプ40を所定時間(20〜30秒)だけ駆動させ、キャップ内のインクをインク排出口31a、当該インク排出口31aに連通する板状部材32の孔32a及び孔32aに接続されたチューブ32bを通して廃インクユニット4dに排出する。なお、吸引ポンプ40は、チューブ32bの途中部位に設けられている。このとき、キャップチップ43上のインクは、吸引ポンプ40の吸引力によって隙間45及び孔48を通って空間44に流れ、インク排出口31aから排出される。
【0059】
また、キャップ31内のインクの液面が凸部46の頂部よりも下方になるとき、凸部46の頂部がアール形状を有しているので、インクが凸部46の頂部にほとんど残らない。さらに、キャップチップ43の上面43aの副走査方向の一端とキャップチップ43の側面との接続部分が、アール形状を有しているので、キャップチップ43上のインクが隙間45に流れ込みやすくなる。
【0060】
そして、図8(b)、(c)に示すように、インクの液面が上面43aとほぼ同一平面レベルになるとき、キャップチップ43上のインクが表面張力で凸部46の側面と上面43aとがなす角部に集まる。角部に集まったインクは、はじめのうちは隙間45全体に生じている吸引ポンプ40による吸引力によってキャップチップ43の副走査方向の一端及び他端に引き寄せられ、その後、空間44に流れ込みインク排出口31aから排出される。このインクの排出に連れて、インク排出口31aは孔48及び隙間45のどこかで大気と連通し、隙間45に生じていた吸引力は低下するが、角部に集まったインクは隙間45の毛細管現象によってキャップチップ43の副走査方向の一端及び他端に引き寄せられる。そして、隙間45に引き寄せられたインクは、図8(d)に示すように空間44に流れ込み、インク排出口31aから排出される。なお、キャップ31内のインクは、空間44には多少残存するものの、キャップチップ43上にはほとんど残らない。また、空間44に残存したインクは、大気と接触しにくくなっており、乾燥しにくくなっている。そのため、キャップ31で吐出面2aを覆ってインクジェットヘッド2を長期保存しても、吐出口近傍のインクから水分が吸収されにくくなって、インクの増粘が抑制される。
【0061】
また、このとき、凸部46には分断部47が形成されているので、表面張力で角部に集まったインクが凸部46の副走査方向の両側からの毛管力で釣り合わず、インクをキャップチップ43の一端及び他端側に引き寄せやすくなる。そのため、キャップチップ43上にインクがより滞留しにくくなる。本実施形態においては、キャップチップ43に複数の孔48が形成されているが、これら孔48は小径で分断部47の数以下であり、それほど多くの孔48が設けられているわけではないので、キャップチップ43に多くの孔が設けられたものと比して、吸引力を低下させずにインクを効率よく排出することが可能となる。なお、吸引力をさらに向上させるために、キャップチップ43に孔48を形成していなくてもよい。この場合においても、上述のように、隙間45を通してキャップチップ43上の角部に集まったインクを空間44に流すことが可能となり、キャップチップ43上にインクが滞留しにくくなるとともに、吸引力をさらに向上させてインクを効率よく排出することが可能となる。
【0062】
次に、制御部100が、吸引ポンプ40の駆動を停止し、キャップ内からのインクの排出が停止される。こうして、廃インク処理動作が終了する。なお、廃インク処理動作が終了した時点で、キャップチップ43上にインクが残っていても、当該インクは上述の表面張力及び毛細管現象によって空間44に導かれる。
【0063】
次に、制御部100は、駆動モータ126,127を制御し、各キャップ31を対向位置から吐出面2aと対向しない位置に戻し、メンテナンスユニット30を介在位置から初期位置に戻す。その後、制御部100は、昇降モータ82,86を制御し、搬送ユニットを退避位置から印刷位置に戻す。こうして、パージ動作や廃インク処理動作などを含むメンテナンス動作が終了する。
【0064】
以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ1によると、キャップ31内にパージされたインクが吸引ポンプ40によって排出されたときに、キャップチップ43上のインクが表面張力で凸部46の側面と上面43aとがなす角部に集まり、その集まったインクが隙間45に引き寄せられる。そして、隙間45に引き寄せられたインクが、空間44に流れ込む。そのため、キャップチップ43上にインクが滞留するのを抑制することができるとともに、キャップチップ43に多くの孔を設けずに、すなわち吸引力を低下させずにインクを効率よく排出することが可能となる。
【0065】
また、分断部47が上面43aの副走査方向の中央に形成されているので、インクがキャップチップ43の副走査方向の一端及び他端側により引き寄せられやすくなる。また、凸部46が副走査方向に沿って延在しているので、副走査方向に関して、凸部46の一端及び他端から分断部47までの距離が短くなり、インクがキャップチップ43の一端及び他端側(すなわち、隙間45)により引き寄せられやすくなる。
【0066】
続いて、本発明の第2実施形態によるキャップチップについて、図9に基づいて以下に説明する。本実施形態においては、キャップチップ243に形成された凸部246が、第1実施形態のキャップチップ43の凸部46と若干形状が異なるだけで、これ以外は第1実施形態と同様である。なお、第1実施形態と同様なものに関しては、同符号で示し説明を省略する。
【0067】
本実施形態におけるキャップチップ243は、凸部246が副走査方向に対して若干傾いた方向に延在している。このように凸部246が延在していると、上述のように廃インク処理動作を行ったときであって、キャップチップ243及びキャップ31の少なくともいずれかが、主走査方向の一端が他端よりも上又は下に位置して主走査方向(長手方向)に傾いていても、インクがキャップチップ243の副走査方向の一端及び他端側に流れやすくなる。
【0068】
続いて、本発明の第3実施形態によるキャップチップについて、図10に基づいて以下に説明する。本実施形態においては、キャップチップ343の断面形状が、第1実施形態のキャップチップ43と若干異なるだけで、これ以外は第1実施形態と同様である。なお、第1実施形態と同様なものに関しては、同符号で示し説明を省略する。
【0069】
本実施形態におけるキャップチップ343の上面343aは、副走査方向に関して中央が一端及び他端よりも上方に位置している。具体的には、上面343aの中央から一端までの面344a及び上面343aの中央から他端までの面344bのいずれもが傾斜している。このように、上面343aを構成する2つの面344a,344bが傾斜していることで、インクがキャップチップ343の副走査方向の一端及び他端側により一層流れやすくなる。なお、変形例として、面344a,344bのいずれか一方だけが傾斜し、他方の面が水平面であってもよい。この場合でも、傾斜した一方の面は上述と同様にインクを隙間に流しやすくする。
【0070】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の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変更が可能なものである。例えば、上述の第1〜第3実施形態における分断部47が、上面43a,343aの副走査方向の中央以外に設けられていてもよい。また、凸部46の頂部にアール形状などが形成されていなくてもよい。また、上面43aとキャップチップ43の側面との接続部分にアール形状などが形成されていなくてもよい。また、駆動モータ127、ピニオンギア37及びラックギア38の移動機構に代えて、インクジェットヘッド2を上下に移動させる移動機構を有していてもよい。
【符号の説明】
【0071】
1 インクジェットプリンタ(インクジェット記録装置)
2 インクジェットヘッド
2a 吐出面
31 キャップ
31a インク排出口
40 吸引ポンプ(排出機構)
41 支持部材
41a 底面
41c 内周側面
42 環状突起
43,243,343 キャップチップ(板状部材)
43a,343a 上面
44 空間
45 隙間
46,246 凸部
47 分断部
48 孔
344a,344b 面


【特許請求の範囲】
【請求項1】
インクを吐出する複数の吐出口が形成された吐出面を有するインクジェットヘッドと、
支持部材と、前記支持部材に固定され、前記吐出面と接触して前記複数の吐出口を覆う凹部を前記支持部材と共に画定する環状突起と、前記凹部の底面に形成された排出口とを有するキャップと、
前記キャップ内にパージされたインクを前記排出口から排出させる排出機構とを備えており、
前記キャップの前記凹部内には、前記底面との間に空間が形成されるように、且つ、前記キャップの内周側面との間において毛細管現象が生じる隙間が形成されるように板状部材が設けられており、
前記板状部材の上面には、前記インクジェットヘッドの長手方向に沿って配列され、且つ、前記上面の前記長手方向と直交する方向に関する一端から他端まで前記長手方向と交差する方向に延在する複数の凸部が形成されており、
前記凸部には、当該凸部の前記交差する方向の延在を分断する分断部が形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項2】
前記分断部は、前記直交する方向に関して前記上面の中央に形成さ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。
【請求項3】
前記板状部材にはその上面と下面とを結ぶ複数の孔が形成されていると共に、前記複数の孔に係る前記上面に設けられた複数の開口が前記長手方向に沿って前記分断部に配列されており、
前記孔は、前記排出口よりもその開口面積が小さく且つ前記排出口と鉛直方向に重ならない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。
【請求項4】
前記上面の中央が、前記一端及び前記他端よりも上方に存在し、前記上面の中央から前記一端までの面及び前記上面の中央から前記他端までの面の少なくともいずれかが傾斜していることを特徴とする請求項2又は3に記載のインクジェット記録装置。
【請求項5】
前記凸部は、前記直交する方向に沿って延在していることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項6】
前記上面の前記一端及び前記他端と前記板状部材の側面との接続部分が、アール又はテーパ形状を有していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項7】
前記凸部の頂部が、アール又はテーパ形状を有していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項8】
前記凸部は、前記直交する方向に対して傾いた方向に沿って延在していることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項9】
前記環状突起が前記吐出面に接触している状態と、前記環状突起が前記吐出面から離隔している状態とを選択的に取り得るように、前記キャップ及び前記インクジェットヘッドの少なくともいずれかを移動させる移動機構をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。




【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−173205(P2010−173205A)
【公開日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−19137(P2009−19137)
【出願日】平成21年1月30日(2009.1.30)
【出願人】(000005267)ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Fターム(参考)】