説明

画像形成装置

【課題】インク吸引処理後のデキャップ前にキャップ内の残インクを除去し得るキャップの密閉性を高めることを課題とする。
【解決手段】キャップ111Bに設けられた大気開放孔111bを大気開放弁116により塞いた状態でキャップにより記録ヘッド7A,7Bをキャッピングして吸引ポンプ150による吸引動作を実行し、記録ヘッドのノズルからインクを吸い出すインク吸引処理を行った後、キャッピング状態のまま大気開放弁を移動させて大気開放孔を開放し、再び吸引ポンプによる吸引動作を実行させてキャップ内に溜まったインクを外部へ吸い出し、その後、キャップをデキャップする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、記録ヘッドの吐出口から吐出されるインク液滴を記録材に付着させることにより記録材上に画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
この種の画像形成装置としては、主に、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機などの製品として知られている。インクジェット方式の画像形成装置は、記録ヘッドから記録材に対してインク液滴を吐出して、画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用される場合がある。)を行う。なお、記録材とは、紙に限定するものではなく、OHPなどを含み、画像を構成するインク液滴が付着可能なものを意味し、画像記録媒体、被記録媒体あるいは記録媒体などとも称されることがある。インクジェット方式の画像形成装置には、記録ヘッドが主走査方向に移動しながらインク液滴を吐出して画像を形成するシリアル型の画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態でインク液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型の画像形成装置とがある。
【0003】
本願明細書における「画像形成装置」とは、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の記録材にインク液滴を吐出して画像形成を行う装置を意味する。ここでいう「画像形成」には、文字や図形等の意味を持つ画像を記録材に付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を記録材に付与すること(単にインク液滴を記録材に着弾させること)も含まれる。また、吐出する「インク」は、一般にインクと称されるものに限らず、吐出される時に液体であるものであれば特に限定されるものではない。したがって、例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料なども含まれる。また、「画像」とは、平面に付与されるものに限らず、立体物に付与されるもの、あるいは、立体物自体を造形して形成される像も含まれる。
【0004】
インクジェット方式の画像形成装置は、記録ヘッドの吐出性能を維持するために、非稼動時の所定のタイミングで、記録ヘッドの吐出面に形成された吐出口からインクを吸い出すインク吸引処理を行うものがある。このインク吸引処理では、まず、記録ヘッドの吐出面をキャップ部材で被覆してキャップ部材内部を密閉状態にし、この状態で吸引手段を用いてキャップ部材内部を吸引する。これにより、記録ヘッドの吐出面上の吐出口から記録ヘッド内のインクが吸い出される結果、インク詰まりを解消したり、記録ヘッド内にインクを確実に充填させたりすることができる。
【0005】
図17(a)〜(e)は、記録ヘッドの吐出面を鉛直方向真下に向けた状態で記録材に対してインク液滴を吐出する一般的な鉛直吐出型の画像形成装置におけるインク吸引処理を説明するための説明図である。
この画像形成装置は、シリアル型の画像形成装置であり、記録ヘッド207の主走査方向における画像形成領域外に、キャップ部材211を備えたメンテナンスユニットが配置されている。インク吸引処理の際、図17(a)に示すように記録ヘッド207をメンテナンスユニットまで移動させたら、図17(b)に示すように、鉛直方向真下を向いている記録ヘッド207の吐出面をその下方からキャップ部材211で被覆するキャッピング動作を行う。これにより、吐出面を被覆したキャップ部材211の内部は密閉状態となる。そして、キャップ部材211に設けられた吸引口に接続された吸引ポンプ250によりキャップ部材211の内部を吸引すると、キャップ部材211が記録ヘッド207の吐出面に吸着してキャップ部材内部の密閉性が高まるとともにキャップ部材の内部が負圧となり、記録ヘッド内のインクが吐出面上の吐出口から吸い出すインク吸引処理が行われる。このとき、吸い出されたインクは吸引口から吸引ポンプ250側へと排出されることになるが、その一部は図17(c)に示すようにキャップ部材211の内部に留まることになる。その後、吸引ポンプ250の動作を停止させると、記録ヘッド207の吐出面に対するキャップ部材211の吸着力が弱まり、キャップ部材211を記録ヘッド207から容易に離間させることができるようになる。図17(d)に示すようにキャップ部材211を記録ヘッド207から離間させるデキャップ動作を行い、キャップ部材211の内部を大気に開放した状態にした後、再び吸引ポンプ250を動作させる。これにより、図17(e)に示すように、キャップ部材211の内部に溜まったインクが吸引口から吸引ポンプ250側に排出される。本例の画像形成装置では、記録ヘッド207の吐出面を鉛直方向真下に向けた状態でインク吸引処理を行うので、図17(d)に示すデキャップ時に、記録ヘッド207の吐出面に対向するキャップ部材211の開口面は鉛直方向真上を向いた状態となる。そのため、デキャップ時に、キャップ部材211の内部に溜まったインクがキャップ部材外部にこぼれる心配はほとんどない。
【0006】
一方で、近年、記録ヘッドの吐出面が鉛直面に対して略平行となる状態で記録材に対してインク液滴を吐出する水平吐出型の画像形成装置が知られている(特許文献1)。水平吐出型の画像形成装置は、一般的な鉛直吐出型の画像形成装置では実現できない装置レイアウトの実現が可能となり、装置の小型化、低コスト化が期待される。しかしながら、このような水平吐出型の画像形成装置では、インク吸引処理の際、鉛直吐出型の画像形成装置と同様のデキャップ動作では、キャップ部材内に溜まったインクがデキャップ時にこぼれ出てしまう。
【0007】
図18(a)及び(b)は、水平吐出型の画像形成装置におけるインク吸引処理を説明するための説明図である。
水平吐出型の画像形成装置においては、通常、インク吸引処理の際、図18(a)に示すように、鉛直方向真横を向いている記録ヘッド307の吐出面を水平方向からキャップ部材311で被覆するキャッピング動作を行う。そして、図示しない吸引ポンプによって吸引動作を行うと、キャップ部材311が記録ヘッド307の吐出面に吸着してキャップ部材内部の密閉状態が高まり、キャップ部材の内部が負圧となって、記録ヘッド内のインクが吐出面上の吐出口から吸い出される。このとき、キャップ部材311の内部は密閉状態であるため、キャップ部材311と記録ヘッド307の吐出面との当接箇所からインクが漏れ出ることはない。このような吸引動作により吸い出されたインクの一部は図18(b)に示すようにキャップ部材311の内部に留まることになる。ここで、鉛直吐出型の画像形成装置の場合と同様に、吸引ポンプの動作を停止させてキャップ部材311を記録ヘッド307から離間させるデキャップ動作を行うと、キャップ部材311の開口面が鉛直面に平行となっているため、そのキャップ部材内のインクが開口面からこぼれ出てしまう。そのため、このような水平吐出型の画像形成装置においては、デキャップ前に、キャップ部材内のインクを除去しておく必要がある。
【0008】
デキャップ前にキャップ部材内のインクを除去する場合、キャップ部材内部を密閉状態にしたままでは、記録ヘッド307の吐出口を通じてインクがキャップ部材311内へ流れ込んでしまい、キャップ部材内のインクを除去することはできない。したがって、デキャップ前にキャップ部材311の内部を大気に連通させ、キャップ部材内を大気開放状態にしてから、吸引動作を行うことが必要である。特許文献1に開示の画像形成装置においては、デキャップ前にキャップ部材内を大気開放状態にすることを可能にする構成が開示されている。この構成では、吐出面に吸着するキャップ部材の吸着部分を軟質材料で形成し、その吸着部分の一部に切欠き溝(連通孔)を設けている。そして、インク吸引処理時には、キャップ部材を記録ヘッドの吐出面に押し付けて吸着部分を圧縮変形させ、その吸着部分に形成された切欠き溝を塞ぐことにより、キャップ部材内部の密閉状態を確保する。一方、インク吸引処理の終了後、キャップ部材を吐出面から若干後退させることで、キャップ部材の吸着部分の圧縮変形を一部復元させ、その吸着部分に形成された切欠き溝を開通させて、キャップ部材内を大気開放状態にする。この状態で再び吸引ポンプにより吸引動作を行うことで、キャップ部材の内部に溜まったインクを排出できる。よって、その後にデキャップ動作を行うことにより、キャップ部材内部のインクをこぼすことなく、デキャップすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところが、上記特許文献1に記載の構成においては、吐出面に吸着するキャップ部材の吸着部分に切欠き溝(連通孔)を形成し、その吸着部分を圧縮変形することで切欠き溝を塞ぎ、キャップ部材の内部を密閉状態にするものである。このように圧縮変形で切欠き溝を塞ぐ構成では、記録ヘッドの吐出面とキャップ部材との間のシール性が低く、インク吸引処理時に安定して確実にキャップ部材内を密閉状態にすることが難しい。そのため、安定したインク吸引処理を実現することが困難であるという問題があった。特に、使用継続により吸着部分の材質劣化が進むと、適切な圧縮変形ができなくなって切欠き溝を塞ぐことが難しくなり、安定したインク吸引処理を実現することは更に困難なものとなる。
【0010】
以上の問題は、水平吐出型の画像形成装置に限らず、デキャップ前にキャップ部材内のインクを除去しておくことが有効な構成を有する画像形成装置であれば、同様に生じ得るものである。したがって、例えばキャップ部材内にインクが残ったままデキャップ動作するとキャップ部材内のインクがこぼれ出てしまうおそれがある構成をもった画像形成装置においては、同様に生じ得る問題である。鉛直吐出型の画像形成装置であっても、振動が加わるなどして、デキャップの際にキャップ部材内のインクがこぼれ出てしまうおそれがあるので、これを防ぐためにデキャップ前にキャップ部材内のインクを除去しておく構成を採用する場合には、同様の問題が生じ得る。
【0011】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、デキャップ前にキャップ部材内のインクを除去することが可能な構成において、インク吸引処理時におけるキャップ部材内部の密閉性を高めた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、記録材に対して吐出面上の吐出口からインク液滴を吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドの吐出面を被覆するためのキャップ部材と、該キャップ部材により該記録ヘッドの吐出面を被覆する被覆状態と被覆しない非被覆状態とが切り換わるように該キャップ部材と該記録ヘッドとを相対移動させる第1移動手段と、該キャップ部材に設けられた吸引口から該キャップ部材の内部を吸引する吸引手段とを備え、上記第1移動手段により上記被覆状態にして上記キャップ部材の内部が密閉された状態で上記吸引手段による吸引動作を実行することにより該吐出口からインクを吸い出すインク吸引処理を所定のタイミングで行う画像形成装置において、上記キャップ部材に、上記被覆状態で該キャップ部材の内部と外部とを連通させる連通孔を設け、該連通孔を塞ぐための蓋部材と、該蓋部材により該連通孔を塞ぐ閉塞状態と該連通孔を開放する開放状態とが切り換わるように該蓋部材と該キャップ部材とを相対移動させる第2移動手段と、上記インク吸引処理を行う際、上記第1移動手段により上記記録ヘッドの吐出面を被覆状態にし、かつ、該第2移動手段により該連通孔を閉塞状態にした密閉状態で、上記吸引手段による吸引動作を実行させた後、該記録ヘッドの吐出面を被覆状態にしたまま該第2移動手段により該連通孔を開放状態にして再び該吸引手段による吸引動作を実行させて上記キャップ部材の内部に溜まったインク液を該キャップ部材の外部へ吸い出し、その後、該第1移動手段により該記録ヘッドの吐出面を非被覆状態にする制御を行う制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記キャップ部材と上記記録ヘッドとを接離させる接離方向に移動可能な状態で該キャップ部材を保持するキャップ保持部材と、該接離方向に沿って該キャップ部材を該キャップ保持部材から該記録ヘッド側に付勢する付勢手段と、該接離方向に沿って該キャップ保持部材と該記録ヘッドとを相対移動させる移動機構とを設け、上記蓋部材は、該キャップ保持部材上の位置であって、上記移動機構による上記キャップ保持部材と上記記録ヘッドとの相対移動に連動して上記キャップ部材の上記連通孔に対して接離する位置に配置されており、上記第1移動手段及び上記第2移動手段として上記移動機構を用い、上記制御手段は、上記インク吸引処理を行う際、上記移動機構によって上記キャップ保持部材と上記記録ヘッドとを互いに近接する方向へ相対移動させることにより上記密閉状態を確立し、上記吸引手段による吸引動作を実行させた後に、該移動機構によって該キャップ保持部材と該記録ヘッドとを互いに離間する方向へ相対移動させて、上記付勢手段により付勢されているキャップ部材で該記録ヘッドの吐出面を被覆状態にしたまま該蓋部材を該連通孔から離間させて該連通孔を開放状態にし、再び該吸引手段による吸引動作を実行させて該キャップ部材の内部に溜まったインクを該キャップ部材の外部へ吸い出し、該移動機構により該キャップ保持部材と該記録ヘッドとを更に離間する方向へ相対移動させることにより、該キャップ部材を該記録ヘッドから離間させて該記録ヘッドの吐出面を非被覆状態にする制御を行うことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置において、上記連通孔は、上記接離方向に対して横方向に位置する上記キャップ部材の側部に開口しており、上記蓋部材は、上記移動機構による上記キャップ保持部材と上記記録ヘッドとの相対移動に連動して上記キャップ部材の上記側部に対して摺動する位置に配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項2の画像形成装置において、上記連通孔は、上記記録ヘッドに対して上記キャップ部材の背面部に開口しており、上記蓋部材は、上記連通孔に向かって先細った形状であって、上記キャップ部材の連通孔に対向する位置に配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、上記被覆状態のときに上記記録ヘッドの吐出面が鉛直方向真下以外の方向を向くように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の画像形成装置において、上記連通孔は、上記被覆状態のときに上記キャップ部材の鉛直方向上部となる箇所に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項5又は6の画像形成装置において、上記記録ヘッドの吐出面が鉛直面に対して略平行となる状態で記録材に対してインク液滴を吐出するように構成されており、上記被覆状態のときにも、上記記録ヘッドの吐出面が鉛直面に対して平行となるように構成されていることを特徴とするものである。
【0013】
この画像形成装置においては、キャップ部材に設けられた連通孔を塞ぐための蓋部材を設け、この蓋部材で連通孔を塞いで連通孔を閉塞状態とし、また、連通孔を塞いでいる蓋部材を退避させることで連通孔を開放状態にすることができる。このような構成により、圧縮変形により連通孔を閉塞状態にし、また圧縮変形を復元させることにより連通孔を開放状態にする従来の構成よりも、インク吸引処理時におけるキャップ部材内部の高い密閉性を確保することができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、デキャップ前にキャップ部材内のインクを除去することが可能としつつ、インク吸引処理時におけるキャップ部材内部の高い密閉性を確保できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施形態に係るインクジェットプリンタの要部を示す概略構成図である。
【図2】同インクジェットプリンタの記録ヘッド周囲の構成を、記録ヘッドの吐出方向(水平方向)から見たときの概略構成図である。
【図3】同インクジェットプリンタのメンテナンスユニットを示す斜視図である。
【図4】同メンテナンスユニットを、キャッピング部、空吐出部及び駆動部と、ワイピング部140とに分離させた状態を示す斜視図である。
【図5】同キャッピング部の斜視図である。
【図6】(a)及び(b)は、ノズル吸引処理を行う構成及び動作を模式的に表した説明図である。
【図7】同キャッピング部と一緒に駆動部130を示した斜視図である。
【図8】同キャッピング部の背面側の構成を示す斜視図である。
【図9】同キャッピング部の背面側の構成を、図8とは別の角度から見たときの示す斜視図である。
【図10】同ワイピング部の斜視図である。
【図11】同メンテナンスユニットを用いて行うメンテナンス処理の流れを示すフローチャートである。
【図12】(a)〜(c)は、同メンテナンスユニットにおける吸引用のキャップを水平方向から見たときの構成及び動作を説明するための模式図である。
【図13】(a)〜(c)は、キャップ移動用カムの回転角(回転位置)と、キャッピング部の状態との関係を示す説明図である。
【図14】(a)〜(c)は、変形例1におけるキャップの大気開放構成を示す説明図である。
【図15】変形例2におけるキャップの大気開放構成を示す説明図である。
【図16】変形例3におけるキャップの大気開放構成を示す説明図である。
【図17】(a)〜(e)は、一般的な鉛直吐出型の画像形成装置におけるインク吸引処理を説明するための説明図である。
【図18】(a)及び(b)は、水平吐出型の画像形成装置におけるインク吸引処理を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について、画像形成装置としてのインクジェット記録装置であるシリアル型プリンタを例にとって、添付図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの要部を示す概略構成図である。
図2は、本インクジェットプリンタの記録ヘッド周囲の構成を、記録ヘッドの吐出方向(水平方向)から見たときの概略構成図である。
このインクジェットプリンタにおいて、プリンタ側部に位置する2つの本体側板60間に横架したガイドロッド61に対してガイドブッシュ(軸受け)3aを介してキャリッジ3が摺動自在に保持されている。キャリッジ3は、主走査モータ4に接続された駆動プーリ6Aと従動プーリ6Bとの間に架け渡されたタイミングベルト5の移動に伴ってガイドロッド61に沿った方向(主走査方向)に移動する。
【0017】
本実施形態では、キャリッジ3に2つの記録ヘッド7A,7B(図2中2点鎖線で示す。)が搭載されている。各記録ヘッド7A,7Bのノズル面(吐出面)には、それぞれ、多数のノズル(吐出口)が副走査方向(記録材搬送方向)に延びた2列のノズル列が形成されている。よって、キャリッジ3には、合計4つのノズル列が設けられ、各ノズル列からは、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)のインク滴がそれぞれ吐出される。記録ヘッド7A,7Bとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどのインク(記録液)を吐出するためのエネルギー発生手段として備えたもの等を使用できる。キャリッジ3は、記録ヘッド7A,7Bに各色のインクを供給するための各色のヘッドタンクを搭載している。このヘッドタンクには、インク供給チューブを介して図示しないメインタンク(インクカートリッジ)からインクが補充供給される。なお、インク滴を吐出する記録ヘッド7A,7B以外に、画像記録液としてのインクと反応することで当該インクの定着性を高める定着用処理液(定着用インク)を吐出する記録ヘッドを設けてもよい。
【0018】
記録ヘッド7A,7Bのノズルは、乾燥によるノズル詰まりを発生させやすい。そのため、印字エラー等による動作停止中や電源OFF時などのキャリッジ3の非稼動時には、ノズル面をキャップ部材で覆って保湿し、乾燥によるノズル詰まりを防ぐ必要がある。本実施形態においては、記録ヘッドの主走査方向における画像形成領域外に配置されているメンテナンスユニット100にキャップ部材としての2つのキャップ111A,111Bが設けられている。なお、メンテナンスユニット100は、主走査方向における画像形成領域外における少なくとも一端側に設ければよい。
【0019】
また、本プリンタの下部には、図1に示すように、給紙カセット10内の用紙を給紙するための給紙部が設けられている。この給紙部において、給紙カセット10には用紙積載部(圧板)11が設けられ、その用紙積載部11上には複数枚の用紙(記録材)12が積載される。用紙積載部11から用紙12を給紙する際、その最上位の用紙12に給紙ローラ13を当接させて回転駆動する。給紙ローラ13との対向位置には摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド14が設けられており、この分離パッド14は給紙ローラ13側に付勢されている。このような給紙部の構成によって、給紙ローラ13により送り出された最上位の用紙12は、他の用紙から分離して給紙される。
【0020】
また、本プリンタは、図1に示すように、給紙部によって給紙された用紙12を記録ヘッド7A,7Bのノズル面と対向する画像記録領域へ搬送するための搬送部を備えている。この搬送部は、用紙12を静電力で表面に吸着させて搬送する搬送ベルト21と、給紙部から給紙された用紙12の搬送方向を略鉛直方向上向きに案内するためのガイド15と、用紙12の先端を検知する第1反射型センサ(用紙有無検知センサ)200と、押え部材24によって搬送ベルト21側に付勢された先端加圧コロ25と、押え部材24に取り付けられ用紙12の先端を検知する第2反射型センサ(用紙有無検知センサ)201とを備えている。また、搬送ベルト21の表面を帯電させるための帯電手段を構成する帯電ローラ26も備えている。帯電ローラ26は、搬送ベルト21の表面に接触して搬送ベルト21の移動に従動回転するように配置されている。
【0021】
搬送ベルト21は、無端状ベルトであり、搬送ローラ27とテンションローラ28との間に掛け渡されている。副走査モータ31からタイミングベルト32及びタイミングローラ33を介して搬送ローラ27が回転駆動することにより、搬送ベルト21の表面に担持された用紙12を副走査方向に沿って鉛直方向上側に向けて搬送する。また、搬送ベルト21の内周面側には、記録ヘッド7A,7Bと対向する画像形成領域に対応する箇所に、ガイド部材29が設けられている。
【0022】
図2に示すように、搬送ローラ27の軸には、光を透過する透過部と透過しない非透過部とが交互に周方向に配列された円板型エンコーダシート34が取り付けられ、この円板型エンコーダシート34の透過部と非透過部を検知するエンコーダセンサ35が設けられている。これらの円板型エンコーダシート34及びエンコーダセンサ35によってエンコーダ36が構成されている。このエンコーダ36の検知結果と第2用紙有無検知センサ201の検知結果等に基づいて、用紙12の副走査方向位置を把握することが可能である。
また、キャリッジ3には、光を透過する透過部と透過しない非透過部とが交互に直線状に配列されたリニアエンコーダシート42が設けられており、このリニアエンコーダシート42の透過部と非透過部を検出する透過型フォトセンサからなる図示しないエンコーダセンサが設けられている。このエンコーダセンサの検知結果に基づいて、キャリッジ3の主走査方向位置を把握することができる。
【0023】
また、本プリンタは、図1に示すように、記録ヘッド7A,7Bで画像が記録された用紙12を排紙するための排紙部を備えている。この排紙部は、搬送ベルト21から用紙12を分離するための分離爪51と、排紙ローラ52及び排紙コロ53と、排紙される用紙12をストックする排紙トレイ54とを備えている。
【0024】
以上のように構成された本実施形態のプリンタにおいては、給紙部から用紙12が1枚ずつ分離給紙され、給紙された用紙12の搬送方向をガイド15によって鉛直方向上向きに案内される。そして、その用紙先端が第1用紙有無検知センサ200によって検知された後、搬送ベルト21上に送られた用紙12は、先端加圧コロ25で搬送ベルト21に押し付けられ、その用紙先端が第2用紙有無検知センサ201によって検知され、搬送ベルト21の移動に伴って鉛直方向上向きに搬送される。このとき、帯電ローラ26に対してプラス(正極)出力とマイナス(負極)出力とが交互に繰り返される電圧すなわち交番電圧が印加され、搬送ベルト21には、ベルト移動方向(副走査方向)に、プラスとマイナスの電荷が所定の幅で帯状に交互に印加される。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト21上に用紙12が給送されると、用紙12が搬送ベルト21に静電力で吸着され、搬送ベルト21の周回移動に伴って用紙12が副走査方向に搬送される。
【0025】
記録ヘッド7A,7Bによって画像を記録する際、搬送ベルト21による用紙12の搬送は一時停止され、キャリッジ3を主走査方向へ移動させながら、画像信号に応じて記録ヘッド7A,7Bを駆動して、停止している用紙12に対してインク滴を吐出し、1行分の画像を記録する。その後、用紙12を所定量だけ副走査方向へ搬送して再び一時停止した後、次の行の記録を行う。記録終了信号あるいは用紙12の後端が所定の副走査方向位置に到達した旨の信号を受けることにより、画像形成動作は終了し、用紙12は排紙トレイ54に排紙される。
【0026】
なお、キャリッジ3の走査方向と画像形成との関係では、一方向の走査時にだけ画像を形成する片方向記録モードと、両方向の走査時のいずれでも画像を形成する両方向記録モードがある。いずれかのモードをユーザーからの指定や印刷画像に応じて設定したり、あるいは、いずれかのモードだけを行う構成としたりすることは任意である。
【0027】
次に、メンテナンスユニット100の構成及び動作について説明する。
図3は、メンテナンスユニット100を示す斜視図である。
図4は、メンテナンスユニット100を、キャッピング部110、空吐出部120及び駆動部130と、ワイピング部140とに分離させた状態を示す斜視図である。
メンテナンスユニット100は、記録ヘッド7A,7Bの吐出性能の回復、維持や、非稼働中に記録ヘッドのノズルの保湿を行うためのものである。メンテナンスユニット100は、記録ヘッド7A,7Bをキャッピングするキャッピング部110と、メンテナンスのために記録ヘッド7A,7Bから吐出させるイングを受ける空吐出部120と、キャッピング部110及び空吐出部120並びに後述の吸引ポンプに対して駆動力を伝達する駆動部130と、記録ヘッド7A,7Bのノズル面をワイピングするワイピング部140とを有する。メンテナンスユニット100は、図2中右側の本体側板60に位置決めされた状態でネジ固定されている。図3及び図4においては、キャリッジ3上の記録ヘッド7A,7Bが紙面前方からメンテナンスユニット100に対向するように位置することになる。
【0028】
図5は、キャッピング部110の斜視図である。
キャッピング部110は、2つのキャップ111A,111Bを有し、非稼働中に、2つの記録ヘッド7A,7Bのノズル面をそれぞれキャップ111A,111Bで被覆してノズルの保湿を行う。また、キャッピング部110は、キャップ111Bで被覆した状態の記録ヘッドのノズルから記録ヘッド内のインクを吸い出すノズル吸引処理を行ってインク詰まり等を解消し、記録ヘッド7A,7Bの吐出性能の回復、維持する処理も行う。キャップ111A,111Bは、ラック113に対して水平方向(図中前後方向)へスライド移動可能に取り付けられており、そのスライド移動範囲はラック113に設けられたガイド溝113aによって制限されている。キャップ111A,111Bは、上下2つの圧縮バネ118によってラック113から図中前方へ付勢されている。
【0029】
キャップ111A,111Bを搭載したラック113は、駆動部130からの駆動力を受けて、水平方向(図3〜5中前後方向)へ移動することができる。これにより、ラック113に搭載されたキャップ111A,111Bとの対向位置に記録ヘッド7A,7Bが位置するとき、各記録ヘッド7A,7Bに向けてキャップ111A,111Bを近付けて記録ヘッド7A,7Bのノズル面を被覆状態としたり、記録ヘッド7A,7Bからキャップ111A,111Bを離間させて記録ヘッド7A,7Bのノズル面を非被覆状態としたりすることができる。2つのキャップ111A,111Bは、記録ヘッド7A,7Bのノズル面に対向する開口の縁部111aがゴム等の弾性変形部材で形成されている。これにより、キャップ111A,111Bが圧縮バネ118の付勢力を受けて記録ヘッド7A,7Bのノズル面に当接すると、キャップ111A,111Bの縁部111aが弾性変形し、キャップ111A,111Bの開口が記録ヘッド7A,7Bのノズル面によって高いシール性をもって閉塞される。
【0030】
図6(a)及び(b)は、ノズル吸引処理を行う構成及び動作を模式的に表した説明図である。
ノズル吸引処理を行うためのキャップ111Bは、その開口とは反対側の背面部に吸引口が設けられており、その吸引口に吸引管114の一端が接続されている。この吸引管114の他端には、吸引手段としての吸引ポンプ150が接続されている。図6(a)に示すように、ラック113に搭載されたキャップ111Bとの対向位置にいずれかの記録ヘッド7A,7Bが位置するとき、駆動部130からの駆動力を受けてキャップ移動用カム135を回転させると、図6(b)に示すように、ラック113が記録ヘッド7A,7Bに向けて移動し、最終的にはキャップ111Bの縁部111aが記録ヘッド7A,7Bのノズル面に当接して被覆状態にする。その後、吸引ポンプ150を駆動して吸引動作を実行することにより、キャップ111Bと記録ヘッド7A,7Bのノズル面との吸着力が高まってキャップ内部の密閉性が高まるとともにキャップ内部が負圧となり、記録ヘッド内のインクがノズルから吸い出される。吸い出されたインクは、吸引ポンプ150の吸引力によってキャップ111Bの吸引口から吸引管114を通って廃液タンク151に送られる。
【0031】
ここで、本実施形態においては、後述するように、キャップ111Bで記録ヘッド7A,7Bのノズル面を被覆した状態のままそのキャップ内部を外部に連通させてキャップ内を大気開放する。そのため、本実施形態のキャップ111Bは、キャップ内外を連通させる連通孔である大気開放孔111bがキャップ111Bの背面に設けられている。ただし、上述したノズル吸引処理を行うためには、キャップ内部を密閉状態にする必要があるので、その大気開放孔111bを塞がなければならない。そのため、本実施形態では、大気開放孔111bを塞ぐ蓋部材としての大気開放弁116が設けられている。この大気開放弁116は、ラック113に対して水平方向(図6中左右方向)へスライド移動可能な状態で、ラック113の内壁における大気開放孔111bの対向位置に取り付けられている。そのスライド移動範囲はラック113に設けられた図示しないガイド溝によって制限されている。そして、この大気開放弁116は、圧縮バネ117によってラック113から図6中右側(大気開放孔111b側)へ付勢されている。
【0032】
本実施形態においては、ラック113が後退位置にある時、図6(a)に示すように、キャップ111Bはキャップ用圧縮バネ118の付勢力によってラック113に対して最前進位置までスライドした状態でそこに位置決めされる。また、大気開放弁116も、大気開放用圧縮バネ117の付勢力によってラック113に対して最前進位置までスライドした状態でそこに位置決めされる。このとき、大気開放弁116は、図6(a)に示すように、最前進位置に位置するキャップ111Bに設けられた大気開放孔111bから離間した状態になる。
一方、ラック113が前進位置にある時、図6(b)に示すように、記録ヘッド7A,7Bのノズル面に当接したキャップ111Bは、キャップ用圧縮バネ118の付勢力に抗してラック113内側へ押し込まれた後退位置に位置することになる。キャップ111Bがラック113に対して後退位置に位置するとき、大気開放弁116は、そのキャップ用圧縮バネ118の背面に当接し、大気開放用圧縮バネ117の付勢力に抗してラック113内側へ押し込まれる。よって、ラック113が前進位置にある時には、図6(b)に示すように、キャップ111Bの開口はノズル面に密着し、かつ、そのキャップ背面に設けられた大気開放孔111bは大気開放弁116によって閉塞された状態になるので、キャップ内は密閉状態になる。これにより、ノズル吸引処理が可能な状態になる。
【0033】
空吐出部120は、非稼働中に、各記録ヘッド7A,7Bに対向して、その記録ヘッドから吐出されるインクを受け取って回収するものである。本実施形態では、記録ヘッド7A,7Bの吐出性能の回復、維持のため、所定のタイミングで、各記録ヘッド7A,7Bを空吐出部120に対向させ、ノズルからインクを空吐出する空吐出処理を行う。空吐出部120には、図3及び図4に示すように、空吐出処理の際に、記録ヘッドから垂れ落ちるインクで機内が汚染されるのを防止するため、垂れ落ちるインクを受けるインク受け部材121が設けられている。
【0034】
図7は、キャッピング部110と一緒に駆動部130を示した斜視図である。
駆動部130は、キャッピング部110及び空吐出部120での処理に必要な駆動力を、これらに伝達するためのものである。駆動部130は、キャッピング部110のフレーム部112(図7では説明のため図示を省略してある。)に取り付けられている。駆動部130は、駆動源であるステッピングモータ131と、ステッピングモータ131で発生した駆動力を伝達するためのギヤ列132と、ギヤ列132によって伝達された駆動力によって回転駆動する駆動シャフト133とを備えている。ステッピングモータ131は、正逆回転駆動可能な構成であり、図示しない制御部によりその回転方向、回転位置、回転角速度が制御される。駆動シャフト133の一端側は、キャッピング部110のフレーム部112の内部へ挿通されている。
【0035】
駆動シャフト133上には、これと同軸にギヤ列132と噛み合う被駆動ギヤ134と、キャップ移動用カム135と、空吐出部移動用カム136とが設けられている。キャップ移動用カム135は、図8に示すように、キャッピング部110のラック113の背面(キャップ111A,111Bが設けられた面とは反対側の面)に設けられたピン115の対向位置に配置される。本実施形態のキャップ移動用カム135は、図9に示すように外枠135aと内枠135bの間に略楕円状のカム溝135cが形成された構造を有し、このカム溝135c内にラック113の背面のピン115を入り込ませた状態で組み付けられる。このような構造を採用することで、駆動シャフト133が回転し、キャップ移動用カム135の回転角が変わると、ラック113のピン115がキャップ移動用カム135のカム溝内を移動して、ラック113が水平方向へ変位する。したがって、ステッピングモータ131によりキャップ移動用カム135の回転角を制御することにより、各記録ヘッド7A,7Bに対してキャップ111A,111Bを近接させる方向へ前進させて被覆状態としたり、各記録ヘッド7A,7Bに対してキャップ111A,111Bを離間させる方向へ後退させて非被覆状態としたりすることができる。
【0036】
空吐出部移動用カム136も、キャップ移動用カム135と同様に、空吐出部120を水平方向へ変位させるためのものである。駆動シャフト133に対するキャップ移動用カム135及び空吐出部移動用カム136の取り付け角は、互いにずれている。具体的には、キャップ111A,111Bが前進位置に位置して記録ヘッド7A,7Bを被覆状態にしているときには、空吐出部120は後退位置に位置し、逆に、空吐出部120が前進位置に位置して記録ヘッド7A,7Bの空吐出処理を行うときには、キャップ111A,111Bは後退位置に位置するように、駆動シャフト133に対するキャップ移動用カム135及び空吐出部移動用カム136の取り付け角が設定されている。
【0037】
また、本実施形態においては、ステッピングモータ131が正転しているときには駆動シャフト133に駆動力が伝達され、ステッピングモータ131が逆転しているときには駆動シャフト133に駆動力が伝達されないように構成されている。このような構成は、例えば、駆動部130のギヤ列132にワンウェイクラッチを介在させることで実現できる。一方、ステッピングモータ131が逆転しているとき、その駆動力は吸引ポンプ150に伝達されるように構成されている。吸引ポンプ150への駆動力伝達経路も、例えばワンウェイクラッチを用いるなどして、ステッピングモータ131が逆転しているときには吸引ポンプ150に駆動力が伝達され、ステッピングモータ131が正転しているときには吸引ポンプ150に駆動力が伝達されないように構成されている。このように、本実施形態では、キャッピング部110や空吐出部120を駆動する駆動源と、吸引ポンプの駆動源とを共通化し、駆動源の数を減らすことで、低コスト化を図っているが、それぞれ別々の駆動源を使用してもよい。
【0038】
図10は、ワイピング部140の斜視図である。
ワイピング部140は、ワイパー部材141により記録ヘッド7A,7Bのノズル面を摺擦(ワイピング)して、ノズル面に付着した不要なインクを除去するワイピング処理を行い、これにより記録ヘッド7A,7Bの吐出性能の回復、維持する。従来の一般的なワイピング処理は、キャリッジ3を主走査方向へ移動させることにより静止状態のワイパー部材に記録ヘッドのノズル面を摺擦させてワイピングするものが多い。しかしながら、本実施形態では、ワイピング部140に対向する位置に記録ヘッド7A,7Bを静止させた状態でワイパー部材141を移動させることにより、ワイパー部材で記録ヘッドのノズル面を摺擦してワイピングする。本実施形態においては、各記録ヘッド7A,7Bのノズル面には、主走査方向に対して直交する方向(鉛直方向)に延びる2列のノズル列が形成されている。2列のノズル列は互いに異なる色のインクを吐出するものであるため、一方のノズル列のインクが他方のノズル列に付着すると、混色が生じて適切な色を再現できないなどの不具合を引き起こす。従来の一般的なワイピング処理の方法では、記録ヘッド7A,7Bを主走査方向へ移動させることで静止状態のワイパー部材でワイピングするため、一方のノズル列をワイピングして除去したインクが付着したワイパー部材で他方のノズル列をワイピングすることになる。よって、混色による不具合が生じるおそれが高い。そのため、本実施形態では、ワイピング部140に対向する位置に記録ヘッド7A,7Bを静止させた状態で、ワイパー部材141を2つのノズル列の延び方向(鉛直方向)に沿って移動させることにより、ワイパー部材で記録ヘッドのノズル面をワイピングするようにしている。これにより、一方のノズル列をワイピングしたワイパー部材の箇所で他方のノズル列をワイピングする事態を回避でき、混色の不具合が発生しにくくなる。
【0039】
本実施形態では、ワイピング部140は、駆動部130とは別の駆動源からの駆動力を受けて駆動するように構成されているが、駆動部130からの駆動力を受けて駆動するように構成することも可能である。ワイパー部材141は、ゴムブレード等の一般的なワイパー部材を用いることができる。ワイパー部材141は、記録ヘッド7A,7Bのノズル面に押し付けられて撓んだ状態となって、ノズル面を摺擦しながらノズル面に対して相対移動する。そして、ワイピング終了時にはワイパー部材141をノズル面から離間させるのであるが、その離間時に撓んだ状態のワイパー部材141が復元して跳ね上がり、ノズル面から除去したインクが飛散することがある。このように飛散したインクが機内を汚染することがないように、本実施形態のワイピング部140には、ワイパー部材141の上下に飛散防止板142,143が配置されている。なお、ワイパー部材141の下方に位置する飛散防止板142は、ノズル面から除去したインクがワイパー部材141から垂れ落ちて機内を汚染するのを防止する機能も果たしている。
【0040】
図11は、メンテナンスユニット100を用いて行うメンテナンス処理の流れを示すフローチャートである。
図12(a)〜(c)は、メンテナンスユニット100における吸引用のキャップ111Bを水平方向から見たときの構成及び動作を説明するための模式図である。なお、図12では、2つのキャップ用圧縮バネ118が1つのバネとして図示されている。
図13(a)〜(c)は、キャップ移動用カム135の回転角(回転位置)と、キャッピング部110の状態との関係を示す説明図である。
【0041】
本実施形態においては、プリンタの電源投入直後、プリント動作の終了時、ユーザーのメンテナンス指示を受けた時などの所定のタイミングで、メンテナンス処理を実行する。メンテナンス処理では、まず、プリンタの制御部は、ステッピングモータ131の回転位置(回転角)がホームポジション(HP)であるか否かを確認する(S1)。ホームポジションの確認は、例えば、ステッピングモータ131のモータ軸に突起部を設けるとともに、その突起部が通過する回転軌道を通るように透過型の光学センサを配置し、その光学センサが突起部によって光路を遮られたことを検知したタイミングをホームポジションとする。ステッピングモータ131の回転位置がホームポジション(HP)でない場合には、ステッピングモータ131をホームポジションとなるまで正転させる(S2)。このホームポジションでは、キャッピング部110のキャップ111A,111Bは、図12(c)に示すように後退位置に位置し、空吐出部120も同様に後退位置に位置する。
【0042】
ステッピングモータ131をホームポジションとした後、制御部は、主走査モータ4を制御して、第1記録ヘッド7Aが吸引用のキャップ111Bと対向する位置(第1ヘッド吸引位置)まで、キャリッジ3を主走査方向に移動させる(S3)。その後、メンテナンスユニット100のステッピングモータ131を正転させてラック113を水平移動させ、キャップ111Bを記録ヘッド7Aに向けて前進させる(S4)。そして、ステッピングモータ131のパルス数(ステップ数)が所定パルス数に達したら、ステッピングモータ131の回転を停止させる(S5)。これにより、図13(a)に示すように、キャップ移動用カム135のカム溝135cにおける長辺方向の部分にラック113の背面のピン115が位置し、ラック113は前進位置に位置決めされる。その結果、キャップ111Bの開口はキャップ用圧縮バネ118の付勢力により記録ヘッド7Aのノズル面に密着してノズル面が被覆状態となり、かつ、そのキャップ背面に設けられた大気開放孔111bは大気開放用圧縮バネ117によって付勢された大気開放弁116によって閉塞状態になる。したがって、キャップ111Bの内部は密閉状態になり、ノズル吸引処理が可能な状態になる。
【0043】
このようにしてキャップ111Bの内部を密閉状態にしたら、制御部は、ステッピングモータ131を逆転させ、吸引ポンプ150を駆動して吸引動作を実行し(S6)、インク吸引処理を実行する。これにより、吸引ポンプ150の吸引力によって第1記録ヘッド7Aのノズルからインクが吸い出され、吸い出されたインクはキャップ111Bの吸引口から吸引管114を通って廃液タンク151に送られる。そして、ステッピングモータ131のパルス数(ステップ数)が所定パルス数に達したら、ステッピングモータ131の回転を停止させる(S7)。
【0044】
ここで、吸引動作を停止した時点において、キャップ111Bの内部にはノズルから吸い出したインクの一部が残っている。本実施形態では、鉛直面に平行なノズル面に対して水平方向からキャップ111Bでキャッピングしているので、キャップ111Bの内部にインクが残っている状態でデキャップすると、キャップ111Bをノズル面から離間させた時にそのキャップの開口からキャップ内のインクが流れ出てしまい、機内をインクで汚染してしまう。そこで、本実施形態では、次のような処理動作を実行する。
【0045】
制御部は、インク吸引処理後、所定時間経過するのを待ってから(S8)、ステッピングモータ131を正転させてラック113を後退させる(S9)。そして、ステッピングモータ131のパルス数(ステップ数)が所定パルス数に達したら、ステッピングモータ131の回転を停止させる(S10)。これにより、図13(b)に示すように、キャップ移動用カム135のカム溝135cにおける長辺と短辺の中間方向の部分にラック113の背面のピン115が位置し、ラック113は、図12(b)に示す大気開放位置(前進位置と後退位置との間)に位置決めされる。ラック113が大気開放位置に位置するとき、キャップ111Bはキャップ用圧縮バネ118の付勢力によって記録ヘッド7Aのノズル面に当接した状態であるが、大気開放弁116は、キャップ背面に設けられた大気開放孔111bから離間した状態になる。これにより、大気開放孔111bは開放状態となり、キャップ111Bの内部は、その開口をノズル面で塞いだままの状態で、大気開放孔111bを通じて大気に開放された状態になる。この状態であれば、キャップ111Bの開口からインクが流れ出ることはない。しかも、大気開放孔111bは、キャップ内に残ったインクの液面よりも高い位置であるキャップ上部に設けられている。よって、その大気開放孔111bを開放状態にしても、大気開放孔111bからインクが漏れ出すこともない。
【0046】
このようにしてキャップ111Bを大気開放したら、制御部は、所定時間経過するのを待ってから(S11)、ステッピングモータ131を逆転させ、吸引ポンプ150を駆動して吸引動作を実行する(S12)。このとき、キャップ内は大気開放孔111bを通じて大気開放された状態となっているので、キャップ内部を吸引ポンプ150で吸引しても、記録ヘッド7Aのノズルからインクを吸い出すことはなく、キャップ内のインクを吸引口から吸引管114を通って廃液タンク151へ回収することができる。そして、ステッピングモータ131のパルス数(ステップ数)が所定パルス数に達したら、ステッピングモータ131の回転を停止させる(S13)。
【0047】
このようにしてキャップ111B内のインクを除去したら、制御部は、ステッピングモータ131を正転させてラック113を更に後退させ(S14)、ステッピングモータ131のパルス数(ステップ数)が所定パルス数に達したら、ステッピングモータ131の回転を停止させる(S15)。これにより、図13(c)に示すように、キャップ移動用カム135のカム溝135cにおける短辺方向の部分にラック113の背面のピン115が位置し、ラック113は、図12(c)に示す後退位置に位置決めされる。ラック113が後退位置まで後退することで、キャップ111Bはラック113の移動に追従して記録ヘッド7Aのノズル面から離間し、デキャップされる。
【0048】
続いて、制御部は、主走査モータ4を制御して、第1記録ヘッド7Aがワイピング部140と対向する位置(第1ヘッドワイピング位置)まで、キャリッジ3を主走査方向に移動させる(S16)。その後、ワイピング部140を駆動制御してワイパー部材141を上下動させ、第1記録ヘッド7Aのノズル面をワイピングし(S17)、ノズル面上の不要なインクを除去する。
【0049】
このようにして第1記録ヘッド7Aのメンテナンス処理が終了したら、次に、第2記録ヘッド7Bのメンテナンス処理に移行し、まず、制御部は、ステッピングモータ131の回転位置(回転角)がホームポジション(HP)であるか否かを確認する(S18)。ステッピングモータ131の回転位置がホームポジション(HP)でない場合には、ステッピングモータ131をホームポジションとなるまで正転させる(S19)。ステッピングモータ131をホームポジションとした後、制御部は、主走査モータ4を制御して、第2記録ヘッド7Bが吸引用のキャップ111Bと対向する位置(第2ヘッド吸引位置)まで、キャリッジ3を主走査方向に移動させる(S20)。その後、メンテナンスユニット100のステッピングモータ131を正転させてラック113を水平移動させ、キャップ111Bを記録ヘッド7Bに向けて前進させる(S21)。そして、ステッピングモータ131のパルス数(ステップ数)が所定パルス数に達したら、ステッピングモータ131の回転を停止させる(S22)。これにより、ラック113は前進位置に位置決めされ、キャップ111Bは図12(a)に示す密閉状態となり、ノズル吸引処理が可能な状態になる。
【0050】
このようにしてキャップ111Bの内部を密閉状態にしたら、制御部は、ステッピングモータ131を逆転させ、吸引ポンプ150を駆動して吸引動作を実行し(S23)、インク吸引処理を実行する。これにより、吸引ポンプ150の吸引力によって第2記録ヘッド7Bのノズルからインクが吸い出され、吸い出されたインクはキャップ111Bの吸引口から吸引管114を通って廃液タンク151に送られる。そして、ステッピングモータ131のパルス数(ステップ数)が所定パルス数に達したら、ステッピングモータ131の回転を停止させる(S24)。その後、制御部は、所定時間経過するのを待ってから(S25)、ステッピングモータ131を正転させてラック113を後退させる(S26)。そして、ステッピングモータ131のパルス数(ステップ数)が所定パルス数に達したら、ステッピングモータ131の回転を停止させる(S27)。これにより、ラック113は、図12(b)に示す大気開放位置(前進位置と後退位置との間)に位置決めされる。これにより、大気開放孔111bは開放状態となり、キャップ111Bの内部は、その開口をノズル面で塞いだままの状態で、大気開放孔111bを通じて大気に開放された状態になる。そして、制御部は、所定時間経過するのを待ってから(S28)、ステッピングモータ131を逆転させ、吸引ポンプ150を駆動して吸引動作を実行する(S29)。このとき、キャップ内は大気開放孔111bを通じて大気開放された状態となっているので、キャップ内部を吸引ポンプ150で吸引しても、記録ヘッド7Bのノズルからインクを吸い出すことはなく、キャップ内のインクを吸引口から吸引管114を通って廃液タンク151へ回収することができる。そして、ステッピングモータ131のパルス数(ステップ数)が所定パルス数に達したら、ステッピングモータ131の回転を停止させる(S30)。
【0051】
このようにしてキャップ111B内のインクを除去したら、制御部は、ステッピングモータ131を正転させてラック113を更に後退させ(S31)、ステッピングモータ131のパルス数(ステップ数)が所定パルス数に達したら、ステッピングモータ131の回転を停止させる(S32)。これにより、ラック113は、図12(c)に示す後退位置に位置決めされ、キャップ111Bがデキャップされる。その後、制御部は、主走査モータ4を制御して、第2記録ヘッド7Bがワイピング部140と対向する位置(第2ヘッドワイピング位置)まで、キャリッジ3を主走査方向に移動させる(S33)。そして、ワイピング部140を駆動制御してワイパー部材141を上下動させ、第2記録ヘッド7Bのノズル面をワイピングし(S34)、ノズル面上の不要なインクを除去する。
【0052】
このようにして2つの記録ヘッド7A,7Bのメンテナンス処理が終了したら、制御部は、ステッピングモータ131の回転位置(回転角)がホームポジション(HP)であるか否かを確認する(S35)。ステッピングモータ131の回転位置がホームポジション(HP)でない場合には、ステッピングモータ131をホームポジションとなるまで正転させる(S36)。そして、制御部は、主走査モータ4を制御して、第2記録ヘッド7Bが吸引用のキャップ111Bと対向する位置まで、キャリッジ3を主走査方向に移動させる(S37)。本実施形態のメンテナンスユニット100は、第2記録ヘッド7Bが吸引用のキャップ111Bと対向するとき、第1記録ヘッド7Bがキャッピング用のキャップ111Aと対向するように構成されている。本実施形態では、2つの記録ヘッド7A,7Bがそれぞれキャップ111A,111Bと対向する位置が、キャリッジ3のホームポジションとなる。
【0053】
キャリッジ3がホームポジションに位置した後、制御部は、ステッピングモータ131を正転させてラック113を水平移動させ、キャップ111A,111Bを記録ヘッド7A,7Bに向けて前進させる(S38)。そして、ステッピングモータ131のパルス数(ステップ数)が所定パルス数に達したら、ステッピングモータ131の回転を停止させる(S39)。これにより、ラック113は前進位置に位置決めされ、キャップ111A,111Bによって記録ヘッド7A,7Bのノズル面がキャッピングされ、ノズル面が保湿される。
【0054】
以上のように、本実施形態ではインク吸引処理時に記録ヘッド7A,7Bのノズル面が鉛直面に平行であるため、そのノズル面をキャッピングするキャップ111Bの開口面も鉛直面となり、インク吸引処理後にそのままデキャップすると、キャップ111B内に残ったインクがその開口面からこぼれ落ちてしまう。しかしながら、本実施形態によれば、インク吸引処理後、デキャップ前に、キャップ111B内を大気開放して吸引ポンプ150によりキャップ111B内に残ったインクを排出することができる。よって、デキャップ前にキャップ111B内のインクは排出されているので、デキャップ時に、ノズル面で塞がれていたキャップ111Bの開口からインクがこぼれ落ちる事態を防止できる。
しかも、本実施形態においては、デキャップ前に大気開放するための構成として、キャップ111Bに設けられた連通孔である大気開放孔111bを塞ぐための蓋部材としての大気開放弁116を設け、この大気開放弁116で大気開放孔111bを塞いで大気開放孔111bを閉塞状態とし、また、大気開放孔111bを塞いでいる大気開放弁116を退避させることで大気開放孔111bを開放状態にする構成を採用している。このような構成を採用したことで、圧縮変形により連通孔を閉塞状態にし、また圧縮変形を復元させることにより連通孔を開放状態にするような従来の構成よりも、インク吸引処理時におけるキャップ内部の高い密閉性を確保することができ、インク吸引処理を安定、確実に行うことができる。
【0055】
〔変形例1〕
次に、上記実施形態におけるキャップ111Bを大気開放するための構成の一変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
図14(a)〜(c)は、本変形例1におけるキャップ111Bの大気開放構成を示す説明図である。なお、図14では、2つのキャップ用圧縮バネ118が1つのバネとして図示されている。
本変形例1において、キャップ内外を連通させる連通孔である大気開放孔111bは、ラック113が水平動する方向(図14中左右方向)に対して横方向に位置するキャップ111Bの側部、本変形例1ではキャップ111Bの上面、に開口している。そして、この大気開放孔111bを塞ぐ蓋部材としての大気開放弁116は、ラック113と記録ヘッド7A,7Bとの相対移動に連動してキャップ111Bの上面に対して摺動するように、ラック113の内壁に取り付けられている。
【0056】
本変形例1においては、ラック113が前進位置にある時、図14(a)に示すように、記録ヘッド7A,7Bのノズル面に当接したキャップ111Bは、キャップ用圧縮バネ118の付勢力に抗してラック113内側へ押し込まれた後退位置に位置することになる。キャップ111Bがラック113に対して後退位置に位置するとき、大気開放弁116は、図14(a)に示すように、キャップ111Bの上面に設けられた大気開放孔111bを塞ぐ位置に位置決めされる。これにより、キャップ111Bの大気開放孔111bは大気開放弁116によって閉塞された状態になるので、キャップ内は密閉状態になる。
一方、ラック113が大気開放位置にある時、図14(b)に示すように、キャップ111Bは、キャップ用圧縮バネ118の付勢力によって、いまだ記録ヘッド7A,7Bのノズル面に当接した状態となっている。このとき、大気開放弁116は、図14(b)に示すように、キャップ111Bの上面に設けられた大気開放孔111bを塞がない開放位置に位置決めされる。
他方、ラック113が後退位置にある時、図14(c)に示すように、キャップ111Bは、記録ヘッド7A,7Bのノズル面から離間した状態となる。このとき、大気開放弁116は、図14(b)に示すように、キャップ111Bの大気開放孔111bを塞がない開放位置に維持されたままとなる。
【0057】
本変形例1によれば、大気開放孔111bを、ラック113が水平動する方向(図14中左右方向)に対して横方向に位置するキャップ111Bの側部に設けることができる。これにより、ラック113が水平動する方向(図14中左右方向)において、ラック113の内壁とキャップ111Bの背面とのスペースに大気開放弁116を配置しなくても済むので、そのスペースを狭くしてメンテナンスユニット100の小型化を実現できる。
【0058】
〔変形例2〕
次に、上記実施形態におけるキャップ111Bを大気開放するための構成の他の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
図15は、本変形例2におけるキャップ111Bの大気開放構成を示す説明図である。なお、図15では、2つのキャップ用圧縮バネ118が1つのバネとして図示されている。
本変形例2において、キャップ内外を連通させる連通孔である大気開放孔111bは、上記実施形態の場合と同様、キャップ111Bの背面に開口しているが、これを塞ぐ蓋部材としての大気開放弁116の形状が上記実施形態のものとは異なっている。具体的には、本変形例2の大気開放弁116の形状は、大気開放孔111bに向かって先細った形状、詳しくは円錐形状である。
【0059】
本変形例2によれば、大気開放弁116の形状が大気開放孔111bに向かって先細った形状(円錐形状)であるため、部品精度や組み付け精度などが低いために大気開放弁116と大気開放孔111bとの相対位置の精度が多少悪くても、大気開放弁116の先端が大気開放孔111bに対向する位置に位置決めできていれば、ラック113の水平動に連動して大気開放弁116を大気開放孔111bに挿脱することができる。したがって、部品精度や組み付け精度などを緩和することができる。
【0060】
〔変形例3〕
次に、上記実施形態におけるキャップ111Bを大気開放するための構成の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例3」という。)について説明する。
図16は、本変形例3におけるキャップ111Bの大気開放構成を示す説明図である。
本変形例3において、キャップ内外を連通させる連通孔である大気開放孔111bは、図16に示すように、キャップ111Bの背面と上面との辺を楔状に切り取って得られたもので、記録ヘッド7A,7Bのノズル面と接触するキャップ111Bの開口側に向かって先細った形状となっている。一方、これを塞ぐ蓋部材としての大気開放弁116の形状は、大気開放孔111bに向かって先細った形状、詳しくは三角錐形状であって、大気開放弁116が大気開放孔111bに嵌り込むことで、大気開放孔111bが大気開放弁116でぴったりと塞がるように構成されている。
【0061】
本変形例3によれば、大気開放弁116の形状が大気開放孔111bに向かって先細った形状(三角錐形状)であるため、部品精度や組み付け精度などが低いために大気開放弁116と大気開放孔111bとの相対位置の精度が多少悪くても、ラック113の水平動に連動して大気開放弁116を大気開放孔111bに挿脱することができる。したがって、部品精度や組み付け精度などを緩和することができる。
【0062】
以上、本実施形態(各変形例を含む。)に係るインクジェットプリンタは、記録材である用紙12に対して吐出面であるノズル面上のノズル(吐出口)からインク液滴を吐出する記録ヘッド7A,7Bと、記録ヘッド7A,7Bのノズル面を被覆するためのキャップ部材としてのキャップ111Bと、キャップ111Bにより記録ヘッド7A,7Bのノズル面を被覆する被覆状態と被覆しない非被覆状態とが切り換わるようにキャップ111Bと記録ヘッド7A,7Bとを相対移動させる第1移動手段としての駆動部130と、キャップ111Bに設けられた吸引口からキャップ111Bの内部を吸引する吸引手段としての吸引ポンプ150とを備え、駆動部130により被覆状態にしてキャップ111Bの内部が密閉された状態で吸引ポンプ150による吸引動作を実行することによりノズルからインクを吸い出すインク吸引処理を所定のタイミングで行う画像形成装置である。このプリンタは、キャップ111Bに、被覆状態でキャップ111Bの内部と外部とを連通させる連通孔としての大気開放孔111bが設けられている。また、このプリンタは、大気開放孔111bを塞ぐための蓋部材としての大気開放弁116と、大気開放弁116により大気開放孔111bを塞ぐ閉塞状態と大気開放孔111bを開放する開放状態とが切り換わるように大気開放弁116とキャップ111Bとを相対移動させる第2移動手段としての駆動部130と、インク吸引処理を行う際、駆動部130により記録ヘッド7A,7Bのノズル面を被覆状態にし、かつ、駆動部130により大気開放孔111bを閉塞状態にした密閉状態で、吸引ポンプ150による吸引動作を実行させた後、記録ヘッド7A,7Bのノズル面を被覆状態にしたまま駆動部130により大気開放孔111bを開放状態にして再び吸引ポンプ150による吸引動作を実行させてキャップ111Bの内部に溜まったインク液をキャップ111Bの外部へ吸い出し、その後、駆動部130により記録ヘッド7A,7Bのノズル面を非被覆状態にする制御を行う制御手段としての制御部とを有している。このような構成により、インク吸引処理後、デキャップ前に、キャップ111B内を大気開放して吸引ポンプ150によりキャップ111B内に残ったインクを排出することができる。よって、デキャップ時に、ノズル面で塞がれていたキャップ111Bの開口からインクがこぼれ落ちる事態を防止できる。しかも、デキャップ前に大気開放するための構成として、大気開放弁116で大気開放孔111bの閉塞状態及び開放状態を切り換える構成を採用しているので、圧縮変形により連通孔を閉塞状態にし、また圧縮変形を復元させることにより連通孔を開放状態にするような従来の構成よりも、インク吸引処理時におけるキャップ内部の高い密閉性を確保することができ、インク吸引処理を安定、確実に行うことができる。
また、本実施形態(各変形例を含む。)に係るインクジェットプリンタは、キャップ111Bと記録ヘッド7A,7Bとを接離させる接離方向(進退方向)に移動可能な状態でキャップ111Bを保持するキャップ保持部材としてのラック113と、進退方向に沿ってキャップ111Bをラック113から記録ヘッド7A,7B側に付勢する付勢手段としてのキャップ用圧縮バネ118と、進退方向に沿ってラック113と記録ヘッド7A,7Bとを相対移動させる移動機構としてのキャップ移動用カム135を備えた駆動部130とを有し、大気開放弁116は、ラック113上の位置であって、キャップ移動用カム135によるラック113と記録ヘッド7A,7Bとの相対移動に連動してキャップ111Bの大気開放孔111bに対して接離する位置に配置されており、上述した第1移動手段及び第2移動手段として上記移動機構としての駆動部130を用い、制御部は、インク吸引処理を行う際、駆動部130によってラック113と記録ヘッド7A,7Bとを互いに近接する方向へ相対移動させることによりキャップ111Bの密閉状態を確立し、吸引ポンプ150による吸引動作を実行させた後に、駆動部130によってラック113と記録ヘッド7A,7Bとを互いに離間する方向へ相対移動させて、キャップ用圧縮バネ118により付勢されているキャップ111Bで記録ヘッド7A,7Bのノズル面を被覆状態にしたまま大気開放弁116を大気開放孔111bから離間させて大気開放孔111bを開放状態にし、再び吸引ポンプ150による吸引動作を実行させてキャップ111Bの内部に溜まったインクをキャップ111Bの外部へ吸い出し、駆動部130によりラック113と記録ヘッド7A,7Bとを更に離間する方向へ相対移動させることにより、キャップ111Bを記録ヘッド7A,7Bから離間させて記録ヘッド7A,7Bのノズル面を非被覆状態にする制御を行う。これにより、単一の移動機構により、キャップ111Bと記録ヘッド7A,7Bとを相対移動させるとともに、大気開放弁116とキャップ111Bとを相対移動させることができる。
また、上記変形例1において、大気開放孔111bは、進退方向に対して横方向に位置するキャップ111Bの側部(上記変形例1ではキャップ上面)に開口しており、大気開放弁116は、駆動部130によるラック113と記録ヘッド7A,7Bとの相対移動に連動してキャップ111Bの上面に対して摺動する位置に配置されている。これにより、ラック113の進退方向において、ラック113の内壁とキャップ111Bの背面とのスペースに大気開放弁116を配置しなくても済むので、そのスペースを狭くしてメンテナンスユニット100の小型化を実現できる。
また、上記変形例2及び上記変形例3において、大気開放孔111bは、記録ヘッド7A,7Bに対してキャップ111Bの背面部に開口しており、大気開放弁116は、大気開放孔111bに向かって先細った形状であって、キャップ111Bの大気開放孔111bに対向する位置に配置されている。これにより、大気開放弁116と大気開放孔111bとの相対位置の精度が多少悪くても、ラック113の進退移動に連動して大気開放弁116を大気開放孔111bに挿脱することができる。したがって、部品精度や組み付け精度などを緩和することができる。
また、上記実施形態(各変形例を含む。)においては、被覆状態のときに記録ヘッド7A,7Bのノズル面が鉛直方向真下以外の方向を向くように構成されている。そのため、そのノズル面を被覆状態にするキャップ111Bの開口面は、鉛直方向真上以外の方向を向くことになる。その結果、インク吸引処理後にそのままデキャップすると、キャップ111B内に残存するインクがキャップ111Bの開口面からこぼれ落ちやすい。上記実施形態(各変形例を含む。)においては、このような構成であっても、キャップ111B内に残存するインクをデキャップ前に除去しておくことができるので、デキャップ時にキャップ111Bの開口面からインクがこぼれ落ちることを防止できる。
また、上記実施形態(各変形例を含む。)においては、大気開放孔111bが、被覆状態のときにキャップ111Bの鉛直方向上部となる箇所に設けられているので、大気開放孔111bがキャップ111Bの鉛直方向下部の箇所に設けられる場合と比較して、キャップ内のインクで大気開放孔111bが塞がってしまう事態が生じにくい。その結果、キャップ内をより安定して大気開放することができる。
また、上記実施形態(各変形例を含む。)に係るインクジェットプリンタは、記録ヘッド7A,7Bのノズル面が鉛直面に対して略平行となる状態で用紙12に対してインク液滴を吐出するように構成された、いわゆる水平吐出型の画像形成装置であり、被覆状態のときにも記録ヘッド7A,7Bのノズル面が鉛直面に対して平行となるように構成される。水平吐出型の画像形成装置において、インク吸引処理の際にわざわざノズル面を水平面に平行な状態となるように記録ヘッドの姿勢を変更するなどの構成を必要とすることなく、デキャップ時にキャップ111Bの開口面からインクがこぼれ落ちることを防止できる。
【0063】
なお、上述した説明では、水平吐出型の画像形成装置を例に挙げて説明したが、本発明は、デキャップ前にキャップ部材内のインクを除去しておくことが有効な構成を有する画像形成装置であれば、これに限られるものではない。したがって、鉛直吐出型の画像形成装置であっても、振動が加わるなどしてデキャップの際にキャップ部材内のインクがこぼれ出てしまうおそれがある場合には、これを防ぐために本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【0064】
3 キャリッジ
4 主走査モータ
7A,7B,207,307 記録ヘッド
100 メンテナンスユニット
110 キャッピング部
111A,111B キャップ
111b 大気開放孔
112 フレーム部
113 ラック
114 吸引管
115 ピン
116 大気開放弁
117 大気開放用圧縮バネ
118 キャップ用圧縮バネ
120 空吐出部
130 駆動部
131 ステッピングモータ
132 ギヤ列
133 駆動シャフト
134 被駆動ギヤ
135 キャップ移動用カム
136 空吐出部移動用カム
140 ワイピング部
141 ワイパー部材
150,250 吸引ポンプ
151 廃液タンク
211,311 キャップ部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【0065】
【特許文献1】特開平10−58694号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録材に対して吐出面上の吐出口からインク液滴を吐出する記録ヘッドと、
該記録ヘッドの吐出面を被覆するためのキャップ部材と、
該キャップ部材により該記録ヘッドの吐出面を被覆する被覆状態と被覆しない非被覆状態とが切り換わるように該キャップ部材と該記録ヘッドとを相対移動させる第1移動手段と、
該キャップ部材に設けられた吸引口から該キャップ部材の内部を吸引する吸引手段とを備え、
上記第1移動手段により上記被覆状態にして上記キャップ部材の内部が密閉された状態で上記吸引手段による吸引動作を実行することにより該吐出口からインクを吸い出すインク吸引処理を所定のタイミングで行う画像形成装置において、
上記キャップ部材に、上記被覆状態で該キャップ部材の内部と外部とを連通させる連通孔を設け、
該連通孔を塞ぐための蓋部材と、
該蓋部材により該連通孔を塞ぐ閉塞状態と該連通孔を開放する開放状態とが切り換わるように該蓋部材と該キャップ部材とを相対移動させる第2移動手段と、
上記インク吸引処理を行う際、上記第1移動手段により上記記録ヘッドの吐出面を被覆状態にし、かつ、該第2移動手段により該連通孔を閉塞状態にした密閉状態で、上記吸引手段による吸引動作を実行させた後、該記録ヘッドの吐出面を被覆状態にしたまま該第2移動手段により該連通孔を開放状態にして再び該吸引手段による吸引動作を実行させて上記キャップ部材の内部に溜まったインク液を該キャップ部材の外部へ吸い出し、その後、該第1移動手段により該記録ヘッドの吐出面を非被覆状態にする制御を行う制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項1の画像形成装置において、
上記キャップ部材と上記記録ヘッドとを接離させる接離方向に移動可能な状態で該キャップ部材を保持するキャップ保持部材と、
該接離方向に沿って該キャップ部材を該キャップ保持部材から該記録ヘッド側に付勢する付勢手段と、
該接離方向に沿って該キャップ保持部材と該記録ヘッドとを相対移動させる移動機構とを設け、
上記蓋部材は、該キャップ保持部材上の位置であって、上記移動機構による上記キャップ保持部材と上記記録ヘッドとの相対移動に連動して上記キャップ部材の上記連通孔に対して接離する位置に配置されており、
上記第1移動手段及び上記第2移動手段として上記移動機構を用い、
上記制御手段は、上記インク吸引処理を行う際、上記移動機構によって上記キャップ保持部材と上記記録ヘッドとを互いに近接する方向へ相対移動させることにより上記密閉状態を確立し、上記吸引手段による吸引動作を実行させた後に、該移動機構によって該キャップ保持部材と該記録ヘッドとを互いに離間する方向へ相対移動させて、上記付勢手段により付勢されているキャップ部材で該記録ヘッドの吐出面を被覆状態にしたまま該蓋部材を該連通孔から離間させて該連通孔を開放状態にし、再び該吸引手段による吸引動作を実行させて該キャップ部材の内部に溜まったインクを該キャップ部材の外部へ吸い出し、該移動機構により該キャップ保持部材と該記録ヘッドとを更に離間する方向へ相対移動させることにより、該キャップ部材を該記録ヘッドから離間させて該記録ヘッドの吐出面を非被覆状態にする制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項2の画像形成装置において、
上記連通孔は、上記接離方向に対して横方向に位置する上記キャップ部材の側部に開口しており、
上記蓋部材は、上記移動機構による上記キャップ保持部材と上記記録ヘッドとの相対移動に連動して上記キャップ部材の上記側部に対して摺動する位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項2の画像形成装置において、
上記連通孔は、上記記録ヘッドに対して上記キャップ部材の背面部に開口しており、
上記蓋部材は、上記連通孔に向かって先細った形状であって、上記キャップ部材の連通孔に対向する位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
上記被覆状態のときに上記記録ヘッドの吐出面が鉛直方向真下以外の方向を向くように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
請求項5の画像形成装置において、
上記連通孔は、上記被覆状態のときに上記キャップ部材の鉛直方向上部となる箇所に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
請求項5又は6の画像形成装置において、
上記記録ヘッドの吐出面が鉛直面に対して略平行となる状態で記録材に対してインク液滴を吐出するように構成されており、
上記被覆状態のときにも、上記記録ヘッドの吐出面が鉛直面に対して平行となるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。

【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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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【公開番号】特開2012−35502(P2012−35502A)
【公開日】平成24年2月23日(2012.2.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−177667(P2010−177667)
【出願日】平成22年8月6日(2010.8.6)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】