JP4710984B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

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。

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。

特開平７−１９５７１２号公報

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。

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。

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、前記複数の凸部の各々は、前記交差する方向における延在が途切れるように一箇所で分断されており、分断された２つの部分はそれぞれ前記交差する方向に延在している。

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。

本発明において、前記凸部を分断する分断部は、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 （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。 メンテナンスユニットを示す斜視図である。 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１に示すインクジェットプリンタの制御系統図である。 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。 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。 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (9)

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、
   前記複数の凸部の各々は、前記交差する方向における延在が途切れるように一箇所で分断されており、分断された２つの部分はそれぞれ前記交差する方向に延在していることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記凸部を分断する分断部は、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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１〜４，６，７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
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。
   

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