JP6991804B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置に関する。

印刷装置の一例として、インクジェットプリンタが知られている。一般的なインクジェットプリンタは、媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、インクを吐出するヘッドと、ヘッドを移動させるキャリッジとを備えている。このようなインクジェットプリンタでは、媒体の搬送と、ヘッドの走査（パス）とを交互に繰り返すことによって、媒体に画像が印刷されることになる。

インクジェットプリンタは、ヘッドのノズルに異物が付着したり、ノズルが異物によって目詰まりしたりして、吐出不良が発生する場合がある。そこで、このような吐出不良を防止するため、ヘッドのクリーニング時に、ノズルを搭載するキャリッジの位置に対して、キャップを搭載するキャップユニットの位置を適切に合わせた状態で、ノズルをキャップで密閉し、ポンプ等によりノズルからインクを吸引することにより、ノズルの正常化を図ることができる。このとき、ヘッドのノズルを確実に密閉するようにキャップで覆った状態で吸引しなければならない（例えば特許文献１参照）。

特開２００２－３２６３６６号公報

キャリッジの位置に対して、キャップユニットの位置を適切に合わせた状態で、ヘッドのノズルを確実に密閉するようにキャップで覆うためには、印刷装置の組み立て時に、ヘッドとキャップとの位置合わせを精度良く行わなければならない。しかしながら、従来の印刷装置には、位置合わせを行うための基準面が明確ではなかった。高精度な位置合わせのためには、キャップと対向するキャリッジの下面に、位置合わせのために明確な基準面を設けることが有効である。しかしながら、キャリッジの下面には他の部品が配置されるために、基準面を設けるスペースが制限されたり、基準面を設けることによって更に部品が増えるために製造コストが増加したりするといった課題がある。

本発明は、キャリッジの下面のスペースにおいて基準面を設けるための部品点数を抑えつつ、ヘッドとキャップとの高精度な位置合わせが可能な印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、インクを吐出するヘッドと、前記ヘッドを搭載し、走査方向に移動可能なキャリッジと、前記ヘッドに対向して前記ヘッドのクリーニングを行うヘッドキャップと、を備え、前記キャリッジは、前記媒体と対向する対向面を有し、前記対向面には、前記媒体に向かって突出するガード部が設けられ、前記ガード部には、前記対向面と前記ヘッドキャップとの位置合わせをするための基準面が設けられていることを特徴とする印刷装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。

本発明によれば、キャリッジの下面のスペースにおいて基準面を設けるための部品点数を抑えつつ、ヘッドとキャップとの高精度な位置合わせが可能な印刷装置を提供することができる。

図１Ａは、印刷装置１の外観の概略説明図である。 図１Ｂは、印刷装置１のブロック図である。 図２は、キャリッジ及びヘッドの構成を説明するための斜視図である。 図３は、キャップ部の構成を説明するための斜視図である。 図４は、位置合わせ用治具の構成を説明するための斜視図である。 図５Ａは、位置合わせの方法を説明するための模式図である。 図５Ｂは、位置合わせの方法を説明するための模式図である。 図５Ｃは、位置合わせの方法を説明するための模式図である。 図５Ｄは、位置合わせの方法を説明するための模式図である。 図６は、位置合わせの方法を説明するための模式図である。 図７は、ヘッドのクリーニングを説明するための模式図である。 図８は、キャリッジ及びヘッドの構成を説明するための斜視図である。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜印刷装置１の基本構成＞
図１Ａ及び図１Ｂは、印刷装置１の基本構成の概要説明図である。図１Ａは、印刷装置１の外観の概略説明図である。図１Ｂは、印刷装置１のブロック図である。

以下の説明では、キャリッジ２１の移動方向を「走査方向」と呼ぶことがある。また、印刷時における媒体の移動方向を「搬送方向」と呼び、媒体の供給側を「上流（上流側）」と呼び、媒体の排紙側を「下流（下流側）」と呼ぶことがある。また、走査方向及び搬送方向をまとめて「水平方向」と呼ぶことがある。また、走査方向及び搬送方向に直交する方向を「垂直方向」と呼ぶことがある。また、垂直方向において、媒体の印刷面から見てキャリッジ２１の側を「上（上側）」と呼び、逆側を「下（下側）」と呼ぶことがある。

印刷装置１は、印刷媒体（例えば印刷用紙など）にインク滴を吐出して画像を印刷するための装置である。具体的には、印刷装置１は、インクジェットプリンタである。本実施形態の印刷装置１は、コントローラー１０と、キャリッジ部２０と、搬送部３０と、印刷部４０と、キャップ部５０とを備えている。

コントローラー１０は、印刷装置１の制御を司る制御部である。コントローラー１０は、外部のコンピューターからの印刷指令に基づいて、印刷装置１の駆動部（キャリッジ用モーター２２、搬送用モーター３２、ヘッド駆動部４２、吸引ポンプ５２など）を制御する。また、コントローラー１０は、印刷装置１の内部の検出部（位置検出部２３、搬送検出部３３、インク量検出部４３）の検出結果に基づくフィードバック制御を行う。

次いで、キャリッジ部２０について説明する。キャリッジ部２０は、キャリッジ２１を走査方向に往復移動させるためのユニットである。キャリッジ部２０は、キャリッジ２１と、キャリッジ用モーター２２とを有する。キャリッジ２１は、走査方向に往復移動する部材である。キャリッジ２１にはヘッド４１が搭載されており、キャリッジ２１が走査方向に往復移動することによって、ヘッド４１を走査方向に往復移動させることができる。キャリッジ用モーター２２は、キャリッジ２１を走査方向に移動させるための駆動部である。キャリッジ部２０は、キャリッジ２１の走査方向の位置を検出するための位置検出部２３を有する。

図２を用いて、キャリッジ２１の構成について詳細に説明する。図２は、キャリッジ２１及びヘッド４１の構成を説明するための斜視図である。キャリッジ２１は、可動部（不図示）と、可動部に固定されるフレーム６０とを有する。不図示の可動部は、走査方向に沿って形成されたガイドレール２４（図１Ａ参照）に沿って移動する部材であり、この可動部にフレーム６０が取り付けられることによってキャリッジ２１が構成されている。フレーム６０は、ヘッド４１を可動部に取り付けるための部材である。フレーム６０は、ヘッド搭載フレーム６１と、固定用フレーム６２とを有する。

ヘッド搭載フレーム６１は、ヘッド４１を搭載する部材であり、走査方向及び搬送方向に平行な側面形状を有する板状の部材である。ヘッド搭載フレーム６１は、媒体と対向する対向面６１１を有する。

ヘッド搭載フレーム６１（対向面６１１）には、ヘッド用貫通穴６１２が形成されている。ヘッド用貫通穴６１２には、ヘッド４１の下部が挿通されている。これにより、ヘッド４１のノズル面が、ヘッド搭載フレーム６１の下面（媒体と対向する対向面６１１）よりも下側（媒体の側）に突出して配置することが可能になる。

ヘッド搭載フレーム６１には、ヘッド４１に関連する部品が取り付けられる。たとえば、対向面６１１と反対側の面に、集積回路などの電子部品や、電子部品をヘッド搭載フレーム６１に固定するための機構部品などが取り付けられている。

ヘッド搭載フレーム６１の対向面６１１には、対向面６１１から突出する搬送側ガード部６３が設けられている。本実施形態においては、対向面６１１の２箇所に搬送側ガード部６３が設けられている。具体的には、ヘッド４１に対して搬送方向の上流側に第１搬送側ガード部６３Ａが設けられ、下流側に第２搬送側ガード部６３Ｂが設けられている。以下の説明において、これらを区別しない場合には両者を搬送側ガード部６３と呼ぶ。なお、搬送側ガード部６３は、ヘッド搭載フレーム６１の対向面６１１にヘッド搭載フレーム６１と一体で形成されている。しかし、これに限られず、搬送側ガード部６３は、ヘッド搭載フレーム６１と別部材であって、ヘッド搭載フレーム６１に取り付けられる態様であってもよい。

搬送側ガード部６３は、ジャム（紙詰まり）発生時にヘッド４１を保護するための部位である。搬送側ガード部６３は、走査方向に延在している。つまり、第１搬送側ガード部６３Ａ及び第２搬送側ガード部６３Ｂは、ヘッド４１に対して、搬送方向でヘッド４１を囲むように配置されている。具体的には、搬送方向下流側から見たときに、搬送側ガード部６３が設けられた領域が、ヘッド４１の設けられた領域（走査方向におけるヘッド４１の領域）と重複するように、搬送側ガード部６３が形成されている。これにより、ジャム発生時に媒体が搬送方向上流または下流側、さらにはヘッド４１の走査方向からヘッド４１に向かって侵入することを抑制できる。つまり、搬送側ガード部６３は、ジャム発生時の媒体に対するヘッド４１にとっての防壁としての機能を有する。

また、ジャム発生時に媒体が搬送方向下流側からヘッド４１に向かって侵入することを抑制する観点から、搬送側ガード部６３の高さ（すなわちキャリッジ２１の下面と媒体との距離）は、ヘッド４１のノズル面がキャリッジ２１の下面から媒体に向かって突出する高さと同じか、またはより高いことが望ましい。

搬送側ガード部６３には、印刷装置１の組み立て時にヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との位置合わせを行うための、基準面６３１が設けられている。位置合わせは、ヘッド４１のクリーニング時に、ヘッド４１のノズルプレート４１２とヘッドキャップ５１とを互いに対向させ、且つ互いに適度な押圧で当接した状態とするために行う。この位置合わせの詳細については後述する。

本実施形態においては、基準面６３１は、第１搬送側ガード部６３Ａの両端及び第２搬送側ガード部６３Ｂの両端に設けられている。基準面６３１は、垂直方向基準面６３１ａと、走査方向基準面６３１ｂと、搬送方向基準面６３１ｃとを含む。搬送側ガード部６３の端部の各々における基準面６３１は、垂直方向基準面６３１ａ、走査方向基準面６３１ｂ及び搬送方向基準面６３１ｃが互いに隣接するように設けられている。垂直方向基準面６３１ａ、走査方向基準面６３１ｂ及び搬送方向基準面６３１ｃは、互いに直交するように設けられている。これにより、これら３つの基準面６３１は、ヘッド４１の走査方向および垂直方向の動作および媒体の搬送方向の動作との向きと角度が一致することになり、ヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との位置合わせを確実に行うことができる。

垂直方向基準面６３１ａは、ヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との垂直方向の位置合わせをするために設けられている。垂直方向基準面６３１ａは、垂直方向に垂直な平面である。垂直方向基準面６３１ａは、対向面６１１の計４か所に設けられている。垂直方向基準面６３１ａは、搬送側ガード部６３の他の面よりも下側に向かって突出している。つまり、垂直方向基準面６３１ａは、搬送側ガード部６３の他の面よりも対向面６１１から突出している（離れている）。また、垂直方向基準面６３１ａの搬送方向の幅は、基準面６３１の部分を除く搬送側ガード部６３の他の領域の幅よりも広い。

走査方向基準面６３１ｂは、ヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との走査方向の位置合わせをするために設けられている。走査方向基準面６３１ｂは、走査方向に垂直な平面である。走査方向基準面６３１ｂは、搬送側ガード部６３の走査方向の両端部に設けられている。つまり、走査方向基準面６３１ｂは、対向面６１１の計４か所に設けられている。

搬送方向基準面６３１ｃは、ヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との搬送方向の位置合わせをするために設けられている。搬送方向基準面６３１ｃは、搬送方向に垂直な平面である。搬送側ガード部６３の端部の各々において、搬送方向基準面６３１ｃは、搬送方向の上流側及び下流側の２か所に設けられている。つまり、搬送方向基準面６３１ｃは、対向面６１１の計８か所に設けられている。

走査方向基準面６３１ｂ及び搬送方向基準面６３１ｃを用いることによって、ヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との水平方向の位置合わせをすることができる。詳細は後述するが、水平方向の位置合わせにおいて、４か所に設けられた走査方向基準面６３１ｂ及び８か所に設けられた搬送方向基準面６３１ｃは、必ずしも全て使用されなくてもよい。

位置合わせにおいて、特にヘッド４１のノズルプレート４１２とヘッドキャップ５１とが互いに対向し、適度な押圧で当接する状態になるよう調整することが重要であるため、基準面６３１は、可能な限りヘッド４１に近い位置に配置されることが好ましい。つまり、本実施形態において、基準面６３１は搬送側ガード部６３に設けられるため、搬送側ガード部６３自体が可能な限りヘッド４１に近い位置に配置されることが好ましい。

尚、本実施形態においては、ヘッド搭載フレーム６１は、ダイカストによる金属部材で構成されている。そして、ダイカストによって金属部材を構成した後に、更に切削加工によって基準面６３１が形成される。基準面６３１は、前述の通り位置合わせのために設けられる。従って、基準面６３１可能な限り平坦であることが好ましい。切削加工によって基準面６３１を形成することにより、ダイカストによって形成される表面よりも平坦な面を形成することができる。また、前述したように、垂直方向基準面６３１ａは、搬送側ガード部６３の他の面よりも対向面６１１から突出した構成になっている。従って、垂直方向基準面６３１ａを形成するには、突出した部分のみを切削すればよいため、加工工数を削減できる。

固定用フレーム６２は、ヘッド搭載フレーム６１を可動部（不図示）に固定するための部材である。一対の固定用フレーム６２が、ヘッド搭載フレーム６１を走査方向から挟むように設けられている。ここでは、固定用フレーム６２は、第１固定用フレーム６２１及び第２固定用フレーム６２２の２つの部材で構成されている。第１固定用フレーム６２１は、ヘッド搭載フレーム６１を固定するＬ字状の部材である。なお、Ｌ字状の第１固定用フレーム６２１の下面は、媒体と対向する対向面となる。第２固定用フレーム６２２は、可動部に固定される部材であり、可動部に対して第１固定用フレーム６２１を固定する部材である。但し、固定用フレーム６２は、１つの部材で構成されても良いし、３つ以上の部材で構成されても良い。

固定用フレーム６２（詳しくは、第１固定用フレーム６２１）の下面には、走査側ガード部６２Ａが形成されている。走査側ガード部６２Ａは、ジャム発生時にヘッド４１を保護するための部位である。走査側ガード部６２Ａは、媒体の側に向かって突出して形成された突出部であり、ヘッド４１から見て走査方向の両側に配置されている。言い換えると、一対の走査側ガード部６２Ａが、ヘッド４１を挟むように設けられている。走査側ガード部６２Ａは、搬送方向に沿って突出した部位である。走査方向から見たときに、走査側ガード部６２Ａが設けられた領域（搬送方向における走査側ガイドの領域）が、ヘッド４１の設けられた領域（搬送方向におけるヘッド４１の領域）と重複するように、走査側ガード部６２Ａが形成されている。これにより、ジャム発生時に移動中のキャリッジ２１が媒体と接触して、媒体がキャリッジ２１の下側に巻き込まれてしまっても、走査側ガード部６２Ａが防壁として機能して、ヘッド４１と媒体とが接触することを抑制でき、これによりヘッド４１を保護することができる。

次いで、搬送部３０について説明する。搬送部３０は、媒体を搬送するためのユニットである。搬送部３０の搬送する媒体は、ロール紙や単票用紙でも良いし、紙以外の媒体でも良い。搬送部３０は、搬送ローラー３１と、搬送用モーター３２と、搬送検出部３３とを有する。搬送ローラー３１は、媒体を搬送するための回転ローラーである。搬送用モーター３２は、搬送ローラー３１を回転させるための駆動部である。搬送検出部３３は、媒体の搬送量を検出するために設けられている。

印刷部４０は、媒体にインク滴を吐出するためのユニットである。印刷部４０は、ヘッド４１と、ヘッド駆動部４２とを有する。ヘッド４１は、インクを吐出するための多数のノズルを備えたインクジェット式の印刷ヘッドである。ヘッド駆動部４２は、ヘッド４１の各ノズルからのインク滴の吐出／非吐出を行わせる駆動部である。ヘッド駆動部４２は、例えばヘッド４１がピエゾ式であればピエゾ素子を駆動する駆動部である。ヘッド４１は、キャリッジ２１に搭載されており、キャリッジ２１とともに走査方向に往復移動する。印刷部４０は、ヘッド４１内のインク貯留部（不図示）におけるインク貯留量を検出するためのインク量検出部４３を有する（図１Ｂ参照）。

図２に示すように、ヘッド４１は、ベース部材（不図示）と、ノズルプレート４１２と、プレート保持部材４１３とを有する。ベース部材は、ヘッド４１の本体を構成する部材である。ベース部材には、供給されたインクが貯留されるインク貯留部が設けられている。ノズルプレート４１２は、ノズル穴（不図示）が形成された板状の部材である。ここでは、ノズルプレート４１２は金属板で構成されている。ノズルプレート４１２の下面は、ノズル穴が開口したノズル面になっており、媒体と対向する。プレート保持部材４１３は、ノズルプレート４１２を保持するための部材である。上述の通りヘッド４１の下部は、ヘッド用貫通穴６１２に挿通されており、ヘッド４１のノズル面（ノズルプレート４１２の下面）が、ヘッド搭載フレーム６１の下面（媒体と対向する対向面６１１）よりも下側（媒体の側）に突出している。

本実施形態では、プレート保持部材４１３は、薄い金属板で構成されている。このため、仮にジャム発生時にヘッド４１が媒体と接触してしまうと、薄いプレート保持部材４１３が破壊されてしまい、ヘッド４１が故障してしまう。したがって、本実施形態のように薄い金属板によるプレート保持部材４１３でノズルプレート４１２を保持した構成では、媒体とヘッド４１との接触を抑制することが特に望ましく、ガード部（走査側ガード部６２Ａや搬送側ガード部６３）を設けることが特に有効になる。但し、プレート保持部材４１３が破壊されにくい場合や、プレート保持部材４１３が無い場合においても、ヘッド４１を保護するためにガード部を設けることは有効である。

次いで、キャップ部５０について説明する。図３は、キャップ部５０の構成を説明する斜視図である。キャップ部５０は、ヘッド４１のクリーニングを行うためのユニットである。キャップ部５０は、媒体が搬送される印刷領域の外側において、印刷装置１の筐体内に設けられた設置面（図示せず）上に固定されて配置される。本実施形態においては、印刷装置１の筐体内に配置されている。キャップ部５０は、ヘッドキャップ５１と、吸引ポンプ５２（図１Ｂ参照。図３では記載を省略している）と、フレーム５４とを有する。

ヘッドキャップ５１は、ヘッド４１のクリーニング時に、ヘッド４１のノズルプレート４１２に当接してヘッド４１を覆う。ヘッドキャップ５１がヘッド４１のノズルプレート４１２に当接すると、ヘッドキャップ５１及びヘッド４１が閉空間を形成する。吸引ポンプ５２は、ヘッドキャップ５１がヘッド４１のノズルプレート４１２に当接した状態において、当該閉空間の空気やインクを吸引することによって、ヘッド４１に負圧を引加する。これによって、ヘッド４１に付着した異物や、ノズルに詰まった異物等を吸引したりすることができる。

フレーム５４は、ヘッドキャップ５１を支持するための部材である。また、フレーム５４は、ヘッド４１のクリーニングを行う際に、ヘッドキャップ５１の位置を移動させて、ヘッド４１のノズルプレート４１２に当接又は離間させるための部材である。フレーム５４は、支持フレーム５４１、支柱５４３及びヘッドキャップ搭載フレーム５４２を有する。

支持フレーム５４１は、印刷装置１の筐体に対して固定され、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２を支持する部材である。支持フレーム５４１は、底板５４１Ａ、側板５４１Ｂ、天板５４１Ｃ、垂直方向アジャスタ５４１Ｄ及び水平方向アジャスタ５４１Ｇを有する。

底板５４１Ａは、側板５４１Ｂ及び天板５４１Ｃを支持する部材であって、キャップ部５０の設置面に固定される部材である。底板５４１Ａは、水平方向アジャスタ５４１Ｇを介してキャップ部５０の設置面に固定されている。

水平方向アジャスタ５４１Ｇは、キャップ部５０の設置面に対する底板５４１Ａの水平方向の配置を適切な位置で固定するために設けられている。本実施形態において、水平方向アジャスタ５４１Ｇは、底板５４１Ａの４か所に設けられている。つまり、底板５４１Ａは、キャップ部５０の設置面に対し４か所で固定されている。４か所の水平方向アジャスタ５４１Ｇの配置は、キャップ部５０を設置面に安定して固定することができる配置であればよい。４か所の水平方向アジャスタ５４１Ｇは、例えば四角形の頂点の位置に配置されればよい。四角形は、例えば長方形である。４か所の水平方向アジャスタ５４１Ｇは、互いに離れて配置されるほどキャップ部５０を設置面に安定して固定することができ、底板５４１Ａの周辺部近傍に設けられることが好ましい。

本実施形態においては、水平方向アジャスタ５４１Ｇは、底板５４１Ａに設けられた挿通口５４１Ｈ及びネジ５４１Ｉによって構成されている。底板５４１Ａは、挿通口５４１Ｈを介してネジ５４１Ｉによってキャップ部５０の設置面に固定される。これによって、キャップ部５０の設置面に対する底板５４１Ａを水平方向の適切な位置に固定することができる。

側板５４１Ｂは、底板５４１Ａの上に、搬送方向上流側及び下流側の２か所に固定されて配置されている。これら２つの側板５４１Ｂの各々は、搬送方向に垂直な平面を構成するように配置されている。

天板５４１Ｃは、底板５４１Ａの上方かつ２つの側板５４１Ｂに挟持されている。天板５４１Ｃは、垂直方向アジャスタ５４１Ｄを介して２つの側板５４１Ｂに固定されている。垂直方向アジャスタ５４１Ｄは、底板５４１Ａに対する天板５４１Ｃの高さ及び角度を微調整できるように設けられている。垂直方向アジャスタ５４１Ｄは、２つの側板５４１Ｂの各々の２か所に設けられている。つまり、天板５４１Ｃは、２つの側板５４１Ｂに対し４か所で固定されている。垂直方向アジャスタ５４１Ｄは、これらの４か所の各々において、側板５４１Ｂに対して天板５４１Ｃが固定される位置の高さを微調整することにより、底板５４１Ａに対する天板５４１Ｃの高さ及び角度を微調整することができる。

また、垂直方向アジャスタ５４１Ｄは、側板５４１Ｂに設けられた挿通口５４１Ｅ及びネジ５４１Ｆによって構成されている。挿通口５４１Ｅは、垂直方向（上下方向）に延在している。側板５４１Ｂ及び天板５４１Ｃは、挿通口５４１Ｅを介してネジ５４１Ｆによって固定される。挿通口５４１Ｅは垂直方向に延在しているため、ネジ５４１Ｆで固定する位置は側板５４１Ｂに対して垂直方向に微調整することができる。これによって、底板５４１Ａに対する天板５４１Ｃの高さ及び角度を微調整することができる。

支柱５４３は、天板５４１Ｃの４か所に固定されて配置されている。これらの支柱５４３は、走査方向及び搬送方向に２行２列で配列されている。天板５４１Ｃの４か所に配置された支柱５４３の各々には、同じレイアウトのカム溝５４３Ａが設けられている。カム溝５４３Ａのレイアウトは、搬送方向から見た場合に、概ね階段状になっている。

ヘッドキャップ搭載フレーム５４２は、ヘッドキャップ５１を搭載する部材である。ヘッドキャップ５１は、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２に対して所定の間隔で固定されている。ヘッドキャップ搭載フレーム５４２は、ヘッド４１のクリーニングの際及び位置合わせの際にキャリッジ２１と対向する対向面５４２Ａを有する。対向面５４２Ａは、位置合わせにおいて、キャップ部５０側の基準面の一つとしての機能を有する。ヘッドキャップ搭載フレーム５４２は、更に、対向面５４２Ａの走査方向端部近傍に、上方向に突出したレバー５４２Ｂを有する。キャリッジ２１がレバー５４２Ｂを押すことによって、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２を走査方向に移動させることができる。

本実施形態においては、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２は、搬送方向に平行な２辺及び走査方向に平行な２辺を有する概ね矩形の形状を有している。ヘッドキャップ搭載フレーム５４２は、支柱５４３に搬送方向から挟まれるように配置されている。ヘッドキャップ搭載フレーム５４２は、走査方向に平行な２辺にそれぞれ２つのスライドピン５４２Ｃを有し、これらのスライドピン５４２Ｃが支柱５４３のカム溝５４３Ａそれぞれに係合することによって、支持フレーム５４１に支持されている。また、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２は、スライドピン５４２Ｃがカム溝５４３Ａに沿って走査方向に移動することに伴って垂直方向に移動することができる。

コイルばね５４４は、支持フレーム５４１及びヘッドキャップ搭載フレーム５４２を接続する。これによって、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２は、コイルばね５４４によって走査方向の一方側に力を受け、スライドピン５４２Ｃの移動がカム溝５４３Ａ端部の内、垂直方向の高さが低い側の端部で規制される。これによって、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２は、通常時は、支持フレーム５４１に対して垂直方向の高さが最も低い位置で静止している。

＜ヘッドとヘッドキャップとの位置合わせの方法＞
次いで、ヘッド４１とヘッドキャップ５１との位置合わせの方法について説明する。図５Ａ乃至図５Ｄは、本実施形態に係るヘッド４１とヘッドキャップ５１との位置合わせの方法を説明するための、搬送方向下流側から見た模式図である。図６Ａ乃至図６Ｃは、本実施形態に係るヘッド４１とヘッドキャップ５１との位置合わせの方法を説明するための、垂直方向から見た模式図である。図６Ａ乃至図６Ｃにおいては、位置合わせ用治具５５（図４）及び搬送側ガード部６３のみに着目し、これらを実線で示している。この位置合わせは、ヘッド４１を基準として、ヘッドキャップ５１の相対位置を垂直方向及び水平方向（走査方向と搬送方向）のそれぞれについて調整を行うことにより実現する。尚、以下に説明する方法においては、特にヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との位置合わせを行うことによって、それぞれに固定されたヘッド４１とヘッドキャップ５１との位置合わせを実現する。また、この位置合わせは、印刷装置１を組み立てる際に行う。

ヘッド４１のクリーニングを行う際に、ヘッドキャップ５１をヘッド４１のノズルプレート４１２に当接させたときに、ヘッドキャップ５１及びヘッド４１が閉空間を形成しなければならない。ヘッドキャップ５１及びヘッド４１のノズルプレート４１２の間に隙間等が存在して閉空間が形成されないと、吸引ポンプ５２によってノズルに適切な負圧を引加することができない。つまり、ヘッド４１のクリーニングを正しく行うことができない。例えば水平方向において、キャリッジ２１の対向面６１１及びヘッドキャップ搭載フレーム５４２の対向面５４２Ａが互いに平行でなかったり、垂直方向において、ヘッド４１に対してヘッドキャップ５１の位置が離れすぎていたりすると、当該閉空間を形成することができない場合がある。このような問題がヘッド４１のクリーニング時に発生しないように、印刷装置１の組み立ての際に、高い精度でヘッド４１に対してヘッドキャップ５１の水平方向及び垂直方向の位置合わせをしておくことが必要になる。

以下では、ヘッド搭載フレーム６１を基準として、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２の相対位置を水平方向及び垂直方向のそれぞれについて調整することによって、両者の位置合わせを行う方法について説明する。

図５Ａ及び図６Ａは、キャリッジ２１が走査方向のキャップ部５０へ向かって移動しているときの模式図である。この時点において、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２は、移動可能な垂直方向の範囲で、最も下に位置する状態にある。つまり、この時点において、ヘッド４１及びヘッドキャップ搭載フレーム５４２の垂直方向の高さの差が最も大きい。

また、位置合わせを行うにあたって、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２の対向面５４２Ａに、位置合わせ用治具５５を配置する。図４は、本実施形態に係る位置合わせ用治具５５の構成を説明する斜視図である。位置合わせ用治具５５は、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２に脱着可能な板状の部材である。位置合わせ用治具５５は、開口部５５１及び溝部５５２を有している。

位置合わせ用治具５５がヘッドキャップ搭載フレーム５４２に配置された状態において、位置合わせ用治具５５の長手方向は走査方向に対応し、位置合わせ用治具５５の短手方向は搬送方向に対応し、位置合わせ用治具５５の高さ方向は上下方向に対応する。

位置合わせ用治具５５には、開口部５５１及び溝部５５２が設けられている。開口部５５１は、位置合わせ用治具５５の略中央部に設けられ、位置合わせ用治具５５を貫通している。本実施形態においては、開口部５５１は矩形の形状を有している。

溝部５５２は、位置合わせ用治具５５の２か所に設けられ、それぞれ走査方向に延在している。２か所の溝部５５２は、搬送方向の上流側及び下流側から開口部５５１を挟むように配置されている。２か所の溝部５５２の各々の一端は、位置合わせ用治具５５の一側面に達している。また、２か所の溝部の各々の他端は、位置合わせ用治具５５の当該一側面に対向する側面に達していない。溝部がこのような形状を有することによって、位置合わせ用治具５５の当該一側面にのみ、溝部５５２の断面形状が現れている。

溝部５５２は、その側面に当接面５５４を有する。当接面５５４は、位置合わせの際の、キャップ部５０側の基準面として機能する。当接面５５４は、垂直方向当接面５５４ａと、走査方向当接面５５４ｂと、搬送方向当接面５５４ｃとを含む。

垂直方向当接面５５４ａは、位置合わせの際の、キャップ部５０側の垂直方向の基準面として機能する。垂直方向当接面５５４ａは、溝部５５２の底面である。垂直方向当接面５５４ａは、位置合わせ用治具５５がヘッドキャップ搭載フレーム５４２に配置された状態において、垂直方向に垂直な平面である。

走査方向当接面５５４ｂは、位置合わせの際の、キャップ部５０側の走査方向の基準面として機能する。走査方向当接面５５４ｂは、溝部５５２の走査方向の両端の内、一端側のみに設けられている。位置合わせ用治具５５がヘッドキャップ搭載フレーム５４２に配置された状態において、走査方向当接面５５４ｂは、走査方向に垂直な平面である。

搬送方向当接面５５４ｃは、位置合わせの際の、キャップ部５０側の搬送方向の基準面として機能する。搬送方向当接面５５４ｃは、位置合わせ用治具５５がヘッドキャップ搭載フレーム５４２に配置された状態において、搬送方向に垂直な平面である。搬送方向当接面５５４ｃは、１つの溝部において、搬送方向上流側及び下流側の２か所に設けられている。

図５Ａにおいて、キャリッジ２１が走査方向右側（印刷領域に対して、ヘッド４１の待機位置が設けられる側）へ移動した場合、キャリッジ２１に設けられている搬送側ガード部６３は、それぞれ対応する溝部５５２に沿って移動する。キャリッジ２１が更に走査方向右側へ移動すると、搬送側ガード部６３の走査方向基準面６３１ｂは、位置合わせ用治具５５の走査方向当接面５５４ｂに接触する（図５Ｂ及び図６Ｂ参照）。これにより、キャリッジ２１を基準として、キャップ部５０の走査方向の位置が定められる。より詳しくは、ヘッド搭載フレーム６１の位置を基準にして、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２の走査方向の位置を、ヘッド搭載フレーム６１に対して合わせる。

図５Ｂ及び図６Ｂの状態から、キャリッジ２１が更に右側へ移動すると、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２は、キャリッジと２１の走査方向の相対位置を保ったまま、キャリッジ２１の進行方向へ移動すると共にスライドピン５４２Ｃがカム溝５４３Ａに沿って移動することによって、上方向に移動する。

図５Ｂ及び図６Ｂにおいて、キャリッジ２１が移動可能な走査方向の範囲で、最も右へ移動すると、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２は、移動可能な垂直方向の範囲で、最も上に位置する状態になる（図５Ｃ）。

この状態において、ヘッド４１とヘッドキャップ５１との水平方向における位置合わせを行う。より詳しくは、ヘッド搭載フレーム６１の位置を基準にして、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２の水平方向の位置を、ヘッド搭載フレーム６１に対して合わせる。

先ず、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２とヘッド搭載フレーム６１との搬送方向における位置合わせを行う。搬送側ガード部６３に設けられた搬送方向基準面６３１ｃと、位置合わせ用治具５５の搬送方向当接面５５４ｃが互いに接触するように、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２の搬送方向の位置を決定する（図６Ｃ）。本実施形態においては、搬送方向の上流側の搬送方向基準面６３１ｃと、搬送方向の上流側の搬送方向当接面５５４ｃが互いに接触するように位置合わせをしている。ヘッドキャップ搭載フレーム５４２の搬送方向の位置を決定したら、水平方向アジャスタ５４１Ｇで固定する。このように、走査方向と搬送方向それぞれの位置合わせを行うことで、キャリッジ２１とヘッドキャップ５１との水平方向の位置合わせが完了する。この場合、ヘッド４１のノズルプレート４１２及びヘッドキャップ５１が互いに対向した状態にすることができる。

尚、水平方向の位置合わせにおいては、基準面６３１が高精度の平面を有すると考えると、理論上は、キャリッジ２１側の１か所の走査方向基準面６３１ｂ及び１か所の搬送方向基準面６３１ｃが定まればよい。しかし、走査方向基準面６３１ｂおよび搬送方向基準面６３１ｃの面積は、キャップユニットに対して相対的に小さく、キャリッジ側の１か所の走査方向基準面６３１ｂ及び１か所の搬送方向基準面６３１ｃのみで水平方向の位置合わせを行うことは実際には困難である。よって、キャリッジ２１側及びキャップ部５０側に設けられた基準面の内、少なくとも３か所を使って水平方向の位置合わせを行う。例えばキャリッジ側の２か所の走査方向基準面６３１ｂ及び少なくとも１か所の搬送方向基準面６３１ｃが、位置合わせ用治具５５の対応する当接面５５４に接触するように位置合わせを行えばよい。

次にヘッドキャップ搭載フレーム５４２とヘッド搭載フレーム６１との垂直方向における位置合わせを行う。先ず、ヘッド搭載フレーム６１に設けられた垂直方向基準面６３１ａ（本実施形態においては４か所に設けられている）と、位置合わせ用治具５５の垂直方向当接面５５４ａとが互いに接触するように、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２の高さ及び角度を微調整する。この微調整は、支持フレーム５４１に設けられた垂直方向アジャスタ５４１Ｄを用いて調整すればよい。これによって、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２とヘッド搭載フレーム６１との垂直方向の位置合わせを行うことができ、ヘッド４１のノズルプレート４１２及びヘッドキャップ５１が互いに適度な押圧で当接した状態にすることができる。

この状態において、レバー５４２Ｂをキャリッジ２１に対して押し当て、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２に対して螺子などの固定手段で固定する（図５Ｄ参照）。これにより、位置合わせ用治具５５が取り外されても、キャリッジ２１がレバー５４２Ｂに接触した状態でキャリッジ２１及びヘッドキャップ５１が共に移動する範囲では、ヘッド搭載フレーム６１に対するヘッドキャップ搭載フレーム５４２の走査方向における位置は適切に維持される。以上の方法により、ヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との位置合わせが完了すると、それぞれに固定されたヘッド４１とヘッドキャップ５１との位置合わせが実現する。

位置合わせが完了した後、キャリッジ２１を左側へ移動させてキャリッジ２１とヘッドキャップ５１とを離間させ、位置合わせ用治具５５をヘッドキャップ搭載フレーム５４２から取り外す。その後のクリーニング時にも、ヘッド４１及びヘッドキャップ５１を同じ状態に保つことができる。

＜ヘッドのクリーニング＞
次いで、ヘッド４１のクリーニングについて説明する。図７は、ヘッド４１のクリーニングを説明するための模式図である。ヘッド４１のクリーニングは、図７のような状態で行う。この状態は、ヘッド４１のノズルプレート４１２及びヘッドキャップ５１を互いに当接させている（なお、クリーニング時には位置合わせ用治具５５は使用しない）。本実施形態に係る印刷装置１は、前述の位置合わせが完了した状態となっているため、クリーニング時にはヘッド４１のノズルプレート４１２及びヘッドキャップ５１を互いに適度な押圧で当接することができる。この状態において、吸引ポンプ５２が、ヘッドキャップ５１及びヘッド４１が形成する閉空間の空気またはインクを吸引することによって、ヘッド４１に付着した異物や、ノズルに詰まった異物等が吸引される。

以上説明した本実施形態に係る印刷装置１は、媒体を搬送方向に搬送する搬送部３０と、インクを吐出するヘッド４１と、ヘッド４１を搭載し、走査方向に移動可能なキャリッジ２１と、ヘッド４１に対向してヘッド４１のクリーニングを行うヘッドキャップ５１と、を備え、キャリッジ２１は、媒体と対向する対向面６１１を有し、対向面６１１には、媒体に向かって突出する搬送側ガード部６３が設けられ、搬送側ガード部６３には、ヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との位置合わせをするための基準面６３１が設けられている。

つまり、対向面６１１内に、搬送側ガード部６３及び基準面６３１を配置するためのスペースを別々に設ける必要がなく、ガード部を配置するためのスペースに基準面６３１を配置することができる。これによって、キャリッジ２１の下面を省スペース化し、かつ部品点数を抑えることができる。

本実施形態において、基準面６３１は、ヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との垂直方向の位置合わせをするための垂直方向基準面６３１ａと、ヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との走査方向の位置合わせをするための走査方向基準面６３１ｂと、ヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との搬送方向の位置合わせをするための搬送方向基準面６３１ｃとを含む。これによって、ヘッド搭載フレーム６１に対してヘッドキャップ搭載フレーム５４２の垂直方向、走査方向及び搬送方向の位置合わせをすることができる。

本実施形態において、垂直方向基準面６３１ａ、走査方向基準面６３１ｂ、搬送方向基準面６３１ｃは互いに直交する。これにより、ヘッド搭載フレーム６１に対してヘッドキャップ搭載フレーム５４２の垂直方向、走査方向及び搬送方向の位置合わせを確実にすることができる。

本実施形態において、搬送側ガード部６３は、走査方向に延在しており、ヘッド４１に対して、搬送方向でヘッド４１を囲み、垂直方向基準面６３１ａは、搬送側ガード部６３の両端部に設けられている。これによって、ジャム発生時に媒体が搬送方向上流または下流側、さらにはヘッド４１の走査方向からヘッド４１に向かって侵入することを抑制することができる。

本実施形態において、基準面６３１は、搬送側ガード部６３の他の面よりも媒体に向かって突出している。これによって、搬送側ガード部６３の機械的強度が向上する。

本実施形態において、基準面６３１は、切削加工により形成されている。これによって、ヘッド搭載フレーム６１とヘッドキャップ搭載フレーム５４２との位置合わせのために必要な、垂直方向基準面６３１ａの平坦性を確保することができる。

本実施形態において、基準面６３１の搬送方向の幅は、ガード部の他の領域の幅よりも広い。これによって、ガード部の機械的強度が向上する。

本実施形態において、搬送側ガード部６３は、対向面６１１に一体で形成されている。これによって、搬送側ガード部６３のための部材を別途設ける必要がなく、部品点数を抑えてキャリッジ２１の構造を単純化することができる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
本実施形態に係る印刷装置について説明する。図８は、キャリッジ２１及びヘッド４１を斜め下から見た斜視図である。

本実施形態に係る印刷装置は、第１実施形態に係る印刷装置１と比べると、第２搬送側ガード部６３Ｂの垂直方向基準面６３１ａとは独立に、垂直方向基準面６３１ａが２か所に設けられている。これらの２か所の垂直方向基準面６３１ａは、ヘッド搭載フレーム６１の対向面６１１と一体で形成されている。これらの２か所の垂直方向基準面６３１ａは、第１搬送側ガード部６３Ａに設けられた基準面の垂直方向基準面６３１ａよりも、対向面６１１からの高さが低い。このように、ガード部とは独立に、ヘッド搭載フレーム６１の対向面６１１と一体で形成された垂直方向基準面６３１ａを設けてもよい。また、複数か所に設けられた垂直方向基準面６３１ａの対向面６１１からの高さは全て一定でなくてもよい。このため、本実施形態において用いられる位置合わせ用治具５５は、ヘッド搭載フレーム６１の対向面６１１からの高さが異なる垂直方向基準面６３１ａに応じた垂直方向当接面５５４ａを有する（図示せず）。

更に、本実施形態に係る印刷装置は、第１実施形態に係る印刷装置１と比べると、ヘッド搭載フレーム６１の構成が異なっている。具体的には、第１実施形態に係る印刷装置１は、第２搬送側ガード部６３Ｂがヘッド搭載フレーム６１の対向面６１１に一体で形成されているのに対し、本実施形態においては、ヘッド搭載フレーム６１とは別部材を用いて形成されている。このように、複数のガード部を設ける際に、そのうちの一部がヘッド搭載フレーム６１の対向面６１１と一体で形成されてもよい。

この場合、ヘッド搭載フレーム６１の対向面６１１に一体で形成されている第１搬送側ガード部６３Ａの走査方向基準面６３１ｂと搬送方向基準面６３１ｃの内、少なくとも３か所を使って、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２の水平方向の位置をヘッド搭載フレーム６１に対して合わせるとよい。例えばキャリッジ２１側の２か所の走査方向基準面６３１ｂ及び少なくとも１か所の搬送方向基準面６３１ｃが、位置合わせ用治具５５の対応する当接面５５４に接触するように位置合わせを行えばよい。次に、第１実施形態と同様にして、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２とヘッド搭載フレーム６１との垂直方向における位置を合わせればよい。ヘッド搭載フレーム６１に設けられた垂直方向基準面６３１ａ（本実施形態においても４か所に設けられている）と、位置合わせ用治具の垂直方向当接面とが互いに接触するように、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２の高さ及び角度を微調整する。

また、これとは別に、ヘッド搭載フレーム６１の位置を基準にして、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２の位置を、ヘッド搭載フレーム６１に対して合わせる場合には、位置合わせ用のピン（図示せず）を位置合わせ用治具５５側に設け、ヘッド搭載フレーム６１上の対応する位置に、位置合わせ用のピンが嵌合するように、接合ピン穴（図示せず）を設けて、接合ピン穴に位置合わせ用のピンを挿入することで、ヘッドキャップ搭載フレーム５４２の位置を、ヘッド搭載フレーム６１に対して合わせてもよい。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。上記の構成は、適宜組み合わせて実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 印刷装置、１０ コントローラー、
２０ キャリッジ部、２１ キャリッジ、
２２ キャリッジ用モーター、２３ 位置検出部、２４ ガイドレール、
３０ 搬送部、３１ 搬送ローラー、３２ 搬送用モーター、３３ 搬送検出部、
４０ 印刷部、４１ ヘッド、４１２ ノズルプレート、４１３ プレート保持部材、
５０ キャップ部、５１ ヘッドキャップ、５４ フレーム、５４１ 支持フレーム、５４１Ａ 底板、５４１Ｂ 側板、５４１Ｃ 天板、５４１Ｄ 垂直方向アジャスタ、５４１Ｅ 挿通口、５４１Ｆ ネジ、５４１Ｇ 水平方向アジャスタ、５４１Ｈ 挿通口、５４１Ｉ ネジ、５４２ ヘッドキャップ搭載フレーム、５４２Ａ 対向面、５４２Ｂ レバー、５４２Ｃ スライドピン、５４３ 支柱、５４３Ａ カム溝、５５ 位置合わせ用治具、５５１ 開口部、５５２ 溝部、５５４ 当接面、５５４ａ 垂直方向当接面、５５４ｂ 走査方向当接面、５５４ｃ 搬送方向当接面、
６０ フレーム、６１ ヘッド搭載フレーム、６１１ 対向面、６１２ ヘッド用貫通穴、６２ 固定用フレーム、６２１ 第１固定用フレーム、６２２ 第２固定用フレーム、６２Ａ 走査側ガード部、６３ 搬送側ガード部、６３１ 基準面、６３１ａ 垂直方向基準面、６３１ｂ 走査方向基準面、６３１ｃ 搬送方向基準面、６３Ａ 第１搬送側ガード部、６３Ｂ 第２搬送側ガード部、

Claims (5)

1. 媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、
   インクを吐出するヘッドと、
   前記ヘッドを搭載し、走査方向に移動可能なキャリッジと、
   前記ヘッドに対向して前記ヘッドのクリーニングを行うヘッドキャップと、
   を備え、
   前記キャリッジは、前記媒体と対向する対向面を有し、
   前記対向面には、
   前記対向面から突出するガード部が設けられ、
   前記ガード部には、
   前記対向面と前記ヘッドキャップとの位置合わせをするための基準面が設けられ、
   前記基準面は、
   前記対向面と前記ヘッドキャップとの垂直方向の位置合わせをするための垂直方向基準面と、
   前記対向面と前記ヘッドキャップとの走査方向の位置合わせをするための走査方向基準面と、
   前記対向面と前記ヘッドキャップとの搬送方向の位置合わせをするための搬送方向基準面とを含み、
   前記ガード部は、走査方向に延在しており、前記ヘッドに対して、搬送方向で前記ヘッドを囲み、
   前記基準面は、前記ガード部の両端部に設けられていることを特徴とする印刷装置。
2. 前記垂直方向基準面と、前記走査方向基準面と、前記搬送方向基準面は、互いに直交することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記基準面は、前記ガード部の他の面よりも前記媒体に向かって突出していることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
4. 前記基準面の前記搬送方向の幅は、前記ガード部の他の領域の幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
5. 前記ガード部は、前記対向面に一体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
   

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