JP3671974B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、液体噴射ヘッドから液体を吸引排出して吐出機能を回復させる回復機構を備えた液体噴射装置に関する。
背景技術
本発明に関する背景技術を、液体噴射装置の一種であるインクジェット記録装置を例に挙げて説明する。このインクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、極く小さなドットを高い密度で記録できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた種々の印刷に使用されている。
このインクジェット式記録装置では、液体のインクをノズル開口から液滴状にして吐出させている。このノズル開口は解放されているので、記録装置の非使用状態ではノズル開口を通じてインク溶媒が徐々に蒸発してしまう。そして、このインク溶媒の蒸発量が過度に多いと、ノズル開口付近のインクに粘度上昇が生じ、ひいては目詰まりを生じさせてしまう。また、ノズル開口を通じて記録ヘッド内に気泡が混入してしまうこともある。この場合には、混入した気泡によってインクの流れが阻害され、印刷不良が生じてしまう可能性がある。
このような不具合を防止すべく、インクジェット式記録装置には、ノズル開口を通じて記録ヘッド内のインクを強制的に排出する回復機構が設けられている。この回復機構は、一般的に、負圧空部を備えたキャップ部材と、負圧空部に連通した吸引ポンプと、キャップ部材を移動させる駆動機構とから構成されている。そして、この回復機構による回復動作では、まず、キャップ部材によってノズル形成面（即ち、ノズル開口の形成面。以下同様。）を封止し、その後、負圧ポンプを作動させる。この負圧ポンプの作動によって負圧空部内が負圧化され、ノズル開口を通じて記録ヘッド内のインクが吸引される。
前記の駆動機構としては種々の構成が提案されているが、その中の１つに、ラック及びギアを用いた構成がある（例えば、特許文献１）。この構成では、図１４に示すように、先端面にキャップ部材（ノズルキャップ）２０１を設けたキャップホルダ２０２を備えると共に側面に第１のラック２０３を設けた可動体２０４を進退可能な状態でスライダ２０５上に取り付けている。このキャップホルダ２０２は可動体２０４の本体部２０６に対して前後方向に移動可能な状態で取り付けられており、スプリング２０７によって前進方向に付勢されている。一方、前記のスライダ２０５は、第１のラック２０３に噛合させたギア２０８を回転可能な状態で軸支しており、支持体２０９に対して移動可能な状態で取り付けられている。詳しくは、可動体２０４の物動方向とは直交する方向へ移動可能な状態で取り付けられている。そして、この支持体２０９には、前記のスライダ２０５を付勢すべくスプリング２１０が配設される。加えて、前記のギア２０８に噛合可能な第２のラック２１１も設けられる。
この構成では、記録ヘッド２１２を備えたキャリッジ（キャリア）２１３がスライダ２０５側に移動すると、キャリッジ２１３の一部がスライダ２０５に当接する。この当接状態でキャリッジ２１３がさらに同じ方向に移動すると、スライダ２０５はキャリッジ２１３と共に移動する。このスライダ２０５の移動によって、スライダ２０５に設けられたギア２０８は、支持体２０９に設けられた第２のラック２１１に噛合して回転する。このギア２０８の回転により、可動体２０４は記録ヘッド２１２側に前進し、キャップ部材２０１がノズル形成面を封止する。そして、この封止状態（以下、キャッピング状態という。）からキャリッジ２１３がスライダ２０５から離隔する方向に移動すると、スプリング２１０の付勢力によってスライダ２０５がキャリッジ２１３と同じ方向に移動する。この場合においてもギア２０８が第２のラック２１１に噛合するので、ギア２０８は上記とは反対の方向に回転する。このギア２０８の回転によって可動体２０４は記録ヘッド２１２から離隔する方向に後退し、キャッピング状態が解かれる。
この構成においては、キャリッジ２１３の移動を、可動体２０４を移動させるための動力として用いているので、専用の駆動源が不要となって装置構成の簡素化が図れるという利点を有する。
なお、前記の特許文献１とは、特開平５−６９５５１号公報である。
発明の開示
しかしながら、前記した従来の構成では、可動体２０４が移動するための空間に加えて、スライダ２０５が移動するための空間を確保する必要がある。このため、その分装置が大型化してしまうという問題があった。また、キャッピング状態の形成や解除にあたってスライダ２０５と可動体２０４とを異なる方向に移動させる必要があり、高い位置精度を確保することが困難であるという問題点があった。さらに、可動体２０４の一方の側面に設けた第１のラック２０３とギア２０８とによって可動体２０４を前後方向に移動させる構成であるので、可動体２０４が傾いてしまう可能性がある。このため、キャップ部材２０１をノズル形成面に密着させるべく、可動体２０４の本体部２０６とキャップホルダ２０２との間にスプリング２０７を介在させる等の対策が必要となってしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、キャップ部材を移動させるための空間を可及的に少なくでき、もって装置全体の小型化を図ること、及び、キャップ部材の位置やキャップ部材の密着性等のキャッピング精度をより高めることにある。
この課題を達成するため、本発明は、吐出データに基づいて液滴の吐出制御が可能な吐出領域を吐出データに基づく液滴の吐出制御を行わない非吐出領域との間を移動可能に取り付けられ、ノズル形成面に開設されたノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、
前記非吐出領域に配設され、前記ノズル形成面を封止可能なキャップ部材を含むキャッピング手段と、
前記キャップ部材を、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面封止位置と該ノズル形成面封止位置の下方に設定された退避位置との間で上下方向に移動させる駆動手段とを備えた液体噴射装置において、
前記非吐出領域におけるヘッド移動経路の下方に配設され、上下方向に延在するガイド長孔を有する固定フレームと、
前記キャップ部材の一方側及び反対側から延出して該キャップ部材を支持すると共に、前記ガイド長孔に挿通される支持軸とを有し、
前記駆動手段は、前記固定フレームの両側部に配設されたラック、及び、前記支持軸の両端部に固着されたピニオンを含み、前記支持軸を上下方向に案内するラック−ピニオン機構と、前記支持軸をカム溝により摺動させて該支持軸と上下方向に移動させるカム部材とを有し、
前記支持軸を前記カム溝により摺動させることで前記ガイド長孔に沿って上下方向に移動させてキャップ部材によるキャッピングを行うように構成した。
この構成では、駆動手段を駆動してキャップ部材を上昇させると、記録ヘッドのノズル形成面がキャップ部材によって封止され、キャッピング状態となる。一方、キャップ部材を下降させるとキャップ部材がノズル形成面から離隔し、キャッピング状態が解除される。このとき、キャップ部材の移動方向が上下方向であるため、キャップ部材の移動のために確保する空間を可及的に縮小することができ、装置全体の小型化が図れる。
また、固定フレームの両側部に配設されたラック、及び、前記キャッピング部材を支持する支持軸の両端部に固着されたピニオンからなるラック−ピニオン機構により、支持軸が支持するキャップ部材を移動させるので、移動時においてキャップ部材が傾斜し難い。従って、キャップ部材によってノズル形成面を高い精度で確実に封止することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、インクジェット式記録装置の全体構成の概略を示す概略図である。
第２図は、キャッピング用駆動手段の駆動側伝達装置を示す断面図である。
第３図は、キャッピング用駆動手段の駆動側伝達装置とその被駆動側伝達装置を示す斜視図である。
第４図は、キャッピング手段の退避状態を印字領域側から見た斜視図である。
第５図は、キャッピング手段の退避状態を非印字領域側から見た斜視図である。
第６図は、ワイピング部材のワイピング状態を印字領域側から見た斜視図である。
第７図は、ワイピング部材のワイピング状態を非印字領域側から見た斜視図である。
第８図は、キャッピング手段のキャッピング状態を印字領域側から見た斜視図である。
第９図は、キャッピング手段のキャッピング状態を非印字領域側から見た斜視図である。
第１０図は、キャッピング手段の退避状態を示す透視図である。
第１１図は、ワイピング部材によるワイピング状態を示す透視図である。
第１２図は、キャッピング手段のキャッピング状態を示す透視図である。
第１３図は、ワイピング部材によるワイピング状態を示す透視図である。
第１４図は、従来装置におけるキャッピング手段を示す説明図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、以下の説明は、本発明をインクジェット記録装置（液体噴射装置の一種）に適用した場合について行う。
図１に示すように、キャリッジ１は、ガイドロッド４に軸支されて紙送りローラ３１の軸方向に移動可能に取り付けられている。そして、このキャリッジ１にはタイミングベルト３が接続されており、キャリッジ１はキャリッジモータ２によって往復移動される。即ち、キャリッジ１は、印刷データによるインク滴の吐出制御が可能な印字領域と、印刷データによるインク滴の吐出制御を行わない非印字領域（ホームポジションとも呼ばれる。）との間を、ガイドロッド４に沿って移動することができる。
なお、前記の印刷データは本発明の吐出データの一種であり、インク滴は本発明の液滴の一種である。また、前記の印字領域は本発明の吐出領域の一種であり、非印字領域は本発明の非吐出領域の一種である。
キャリッジ１の上面部はカートリッジ保持部として構成され、液体状のブラックインクを貯留したブラックインクカートリッジ７、及び、液体状のカラーインクを貯留したカラーインクカートリッジ８が着脱可能な状態で保持されている。
一方、キャリッジ１の下面部（記録用紙６に対向する側）には、記録ヘッド１２が装着されている。この記録ヘッド１２は、インク導入口から共通インク室及び圧力発生室を通ってノズル開口に至る一連のインク流路を有している。このインク流路における共通インク室よりも下流側の部分は複数設けられており、インク流路の下流端であるノズル開口はノズル形成面に開設されている（何れも図示せず）。そして、インクカートリッジ７，８からのインクは、前記インク導入口から導入されてインク流路内を満たす。
このインクの充填状態で、圧力発生室に配設した圧力発生素子（例えば、ＰＺＴ等の電気機械変換素子やヒータ等の発熱素子）を作動させると、圧力発生室内に圧力変動が生じるので、ノズル開口からインク滴を吐出させることができる。
前記非印字領域には、キャッピング手段９が配置されている。このキャッピング手段９は、図３に示すように、上面が開放したトレイ形状のキャップ部材９ａ（単に「キャップ」，「ノズルキャップ」とも呼ばれる。）を備えている。そして、このキャッピング手段９は、前記記録ヘッド１２が印字領域側からキャップ部材９ａの直上に移動してきた時に退避位置からノズル形成面封止位置まで上昇する。これにより、前記記録ヘッド１２のノズル形成面を前記キャップ部材９ａによって封止してキャッピング状態にする。また、キャッピング手段９は、前記記録ヘッド１２が直上から印字領域側へ移動する際にノズル形成面封止位置から退避位置まで下降し、キャップ部材９ａによるキャッピング状態を解除する。
そして、このキャッピング手段９は、記録装置の休止期間中において、前記のキャッピング状態を維持し、前記ノズル開口を通じてインク溶媒が蒸発してしまう不具合を防止する。即ち、キャップ部材９ａは、前記ノズル開口付近のインクの乾燥を防止する蓋体としても機能する。
また、このキャッピング手段９は、所謂フラッシング動作時におけるインク受けとしての機能も有する。即ち、この種の記録装置では、前記ノズル開口付近のインクの乾燥を防止すべく、印刷データに関係なくインク滴を吐出させることで、増粘インクを排出するフラッシング動作が行われている。そして、キャッピング手段９では、フラッシング動作によって吐出されたインク滴をキャップ部材９ａの内側空間で受ける。
このキャッピング手段９に隣接して、インク吸引用のポンプユニット１０が配置されている。このポンプユニット１０は、記録用紙６を搬送するための紙送りモータ３３（図２参照）を駆動源としており、この紙送りモータ３３と共に本発明の吸引ポンプの一種として機能する。このポンプユニット１０は、例えば、可撓性チューブをローラーで押し潰してしごくことでチューブ内の空気やインクを下流側に送る所謂チューブポンプユニットによって構成されている。そして、このポンプユニット１０は、排液チューブ（図示せず）の途中に取り付けられている。この排液チューブは、一端がキャップ部材９ａの内側空間（負圧空部）に連通され、他端が排液タンク（図示せず）に連通されている。このため、ポンプユニット１０は、キャップ部材９ａの内側空間を負圧化するための負圧化手段として機能する。
そして、前記したフラッシング動作時においてポンプユニット１０を作動させると、キャップ部材９ａに排出されたインクを排液タンクに送ることができる。また、キャップ部材９ａでノズル形成面を封止した状態でポンプユニット１０を作動させるとキャップ部材９ａの内側空間が負圧化されるので、ノズル開口を通じて記録ヘッド１２内のインクを吸引できる。これにより、記録ヘッド１２内のインクをヘッド外部に排出させることができる。従って、このようなキャッピング手段９及びポンプユニット１０は、クリーニング手段としての機能も兼ね備えているといえる。
なお、前記キャッピング手段９の上下方向の移動時にも、紙送りモータ３３の駆動力が利用される。従って、キャッピング手段９とポンプユニット１０とは駆動源を共用している関係にある。
また、図３に示すように、キャッピング手段９（キャップホルダ９ｂ）における印字領域側の上端面には、ワイピング部材１１が設けられている。このワイピング部材１１は、前記記録ヘッド１２のノズル形成面を払拭する部材である。そして、ワイピング部材１１は、カム部材９１（図５参照）の進行によってキャッピング手段９と共に上昇し、カム部材９１の退避によってキャッピング手段９と共に下降するように構成されている。
次に、前記したキャッピング手段９およびこのキャッピング手段９の駆動手段（以下、キャッピング用駆動手段という。）について、図２〜図１３に基づいて詳細に説明する。ここで、図２は、キャッピング用駆動手段の駆動側伝達装置３０を示す断面図である。また、図３〜図９は、キャッピング用駆動手段の駆動側伝達装置３０とその被駆動側伝達装置（従動側伝達装置）を示す斜視図である。また、図１０〜図１３は、キャッピング用駆動手段の中間伝達装置７１を示す透視図である。
なお、キャッピング手段９は、少なくともキャップ部材９ａ、キャップホルダ９ｂ、及び、保持フレーム９ｅを含んでいる。また、キャッピング用駆動手段とは、キャッピング手段９を上下鉛直方向に移動させるための手段であり、本実施形態では駆動源としての紙送りモータ３３と、駆動側伝達装置３０と、中間伝達装置７１と、被駆動側伝達装置（案内装置）とを含んでいる。
先ず、図３〜図９に基づいて、キャッピング手段９について説明する。これらの図に示すように、キャッピング手段９は、前記記録ヘッド１２のノズル形成面を封止し得るキャップ部材９ａ、及び、このキャップ部材９ａを保持するキャップホルダ９ｂを有している。そして、このキャッピング手段９は、駆動側伝達装置３０からの駆動力によって上昇位置（図８，図９）と下降位置（図４，図５）に移動し得るように構成されている。なお、上記の上昇位置はキャップ部材９ａによるノズル形成面封止位置に相当し、下降位置はキャップ部材９ａの退避位置に相当する。
前記キャップ部材９ａは、平面から見て略矩形状の箱体、詳しくは、上面開放のトレイ状部材であり、全体が例えばエラストマーなどの弾性素材によって作製されている。そして、このキャップ部材９ａは、例えば二色成形（ダブルモールド）により、前記キャップホルダ９ｂに一体に形成されている。なお、これに限らず、キャップ部材９ａとキャップホルダ９ｂとを別個に作製した後に、これらの部材を接合してもよい。そして、本実施形態のように、キャップ部材９ａとキャップホルダ９ｂとを一体に形成することにより、キャップ部材９ａがキャップホルダ９ｂから離脱してしまう不具合を防止でき、装置の信頼性を長期間に亘って維持できる。
この前記キャップ部材９ａの内側空間にはインク吸収シート（図示せず）が収容され、前記記録ヘッド１２からのインクを吸収して一時的に保持し得るように構成されている。そして、前記したように、キャップ部材９ａの内部空間は、可撓性を有する排液チューブ（図示せず）を通じて排液タンクに連通しており、この排液チューブの途中に前記ポンプユニット１０が配設されている。
一方、前記キャップホルダ９ｂは平面から見て略矩形状の箱体からなり、前記キャップ部材９ａの素材であるエラストマーよりも硬い素材（樹脂）によって作製されている。また、このキャップホルダ９ｂの印字領域側端部には、長尺縁部の両側に位置し、かつ上方に向けて少し拡開させた状態で突出する一対のキャッピングガイド９ｄが一体に設けられている。
また、前記キャッピング手段９は、前記キャップホルダ９ｂを保持する断面ほぼコ字状の保持フレーム９ｅ（保持部材の一種）を有している。この保持フレーム９ｅの両側部には、前記記録ヘッド１２の移動方向（本実施形態では水平方向）に開口する保持孔（図示せず）がそれぞれ設けられている。これらの保持孔には支持軸９ｃが回転可能に支持されている。即ち、保持フレーム９ｅはこの支持軸９ｃによって保持されている。従って、キャップ部材９ａは、キャップホルダ９ｂ及び保持フレーム９ｅを介して間接的に支持軸９ｃに保持されているといえる。
そして、この支持軸９ｃは、前記記録ヘッド１２の移動方向に延在する丸軸によって形成されている。なお、上記の保持部材としては、保持フレーム９ｅに限らず、キャップ部材９ａを保持し、支持軸９ｃを回転可能に支持できれば、この形態に限定されるものではない。
また、前記保持フレーム９ｅよりも外側には、この保持フレーム９ｅを囲うように固定フレーム２１が近接状態で配設されている。この固定フレーム２１は、平面から見て略コ字状の板状部材によって構成されている。この固定フレーム２１の両側部には上下鉛直方向に延在する長孔２１ａが形成され、前記支持軸９ｃの両端部は、これらの長孔２１ａに挿通されている。また、固定フレーム２１の両側部には、この長孔２１ａに沿って上下方向に延在するラック１０２ａ，１０３ａ（図４，図５参照）が配設されている。
次に、キャッピング用駆動手段について説明する。なお、本実施形態におけるキャッピング用駆動手段は、上記したように、駆動源及び駆動側伝達装置３０と、中間伝達装置７１と、被駆動側伝達装置とから構成されているため、「駆動側伝達装置」と「中間伝達装置」と「被駆動側伝達装置」とに分けて説明する。
まず、「駆動側伝達装置」について説明する。図２に示すように、駆動側伝達装置３０は、給排紙機構、ポンプユニット１０、及び、キャッピング手段９についての共通の駆動力伝達手段として機能する。そして、この駆動側伝達装置３０では、キャッピング手段９を移動させるにあたり、本発明の駆動源の一種である紙送りモータ３３からの駆動力（回転力）を中間伝達装置７１に伝達する。
そして、この駆動側伝達装置３０は紙送りローラ３１を有している。この紙送りローラ３１の一端には歯車３２が配置され、紙送りモータ３３の軸上に配置されたピニオン３４から中間歯車３５を介して駆動されるように構成されている。また、給紙ローラ駆動軸３６の一端には歯車３７が配置され、クラッチ機構を構成する移動歯車３８を介して前記歯車３２と噛合してカットシートフィーダ（図示せず）に動力を伝達する。この伝達された動力によって、記録用紙６の給紙（ローディング）が行われる。
一方、紙送りモータ３３からの動力は、ピニオン３４，中間歯車３９および排紙ローラ４１上の排紙ローラ歯車４０に伝達される。さらに、この排紙ローラ歯車４０からの動力は、同じく排紙ローラ４１上の歯車４２，中間歯車４４，従動歯車４５を介して駆動軸４３に伝達される。そして、動力が駆動軸４３に伝達されると、ポンプユニット１０が駆動される。即ち、紙送りモータ３３からの動力は、排紙ローラ４１及び駆動軸４３を介して中間伝達装置７１に伝達される。
なお、前記ポンプユニット１０は、図３に示すように、固定ベース（取付用ベース）４６に対してポンプフレーム５３を取り付けた構成である。そして、前記駆動軸４３は、これらの固定ベース４６およびポンプフレーム５３に回転自在に軸支されている。また、前記固定ベース４６には、カム部材９１の進退方向（移動方向）に延在するガイド孔４６ａが設けられている。
次に、「中間伝達装置７１」について説明する。図１０〜図１３に示すように、中間伝達装置７１は、遊星歯車機構８１およびカム部材９１を有する。そして、この中間伝達装置７１は、前記固定ベース４６と前記ポンプフレーム５３との間に配設されて、前記駆動側伝達装置３０からの駆動力を被駆動側伝達装置に伝達する。
前記遊星歯車機構８１は、太陽歯車７２を有する前記駆動軸（ポンプ軸）４８と、この駆動軸４３に回転可能な状態で取り付けられる駆動レバー７３および保持レバー７４とを備えている。
前記駆動レバー７３は、前記駆動軸４３が挿通する円環状の基部７３ａおよびこの基部７３ａよりも外側に突出する舌片状のレバー部７３ｂを有する。この駆動レバー７３は、前記保持レバー７４におけるポンプユニット１０とは反対側の位置に配設され、かつ前記駆動軸４３に対して所定の回動ストローク内で回動可能に支持されている。この駆動レバー７３のレバー部７３ｂには、ポンプ側（水平方向）に突出する円柱状の駆動ピン７５が一体に設けられている。また、駆動レバー７３の基部７３ａには、前記レバー部７３ｂと反対側に突出し、立ち上がり壁７６ａを外周縁に有する平面扇形状の延在部７６が一体に設けられている。そして、この延在部７６の立ち上がり壁７６ａには、円周方向に沿って内歯７７が設けられている。
前記保持レバー７４は、前記駆動軸４３が挿通する円環状の基部（図示せず）およびこの基部の放射方向に突出する矩形片状のレバー部７４ｂ，７４ｃを有する。そして、この保持レバー７４は、前記駆動軸４３に対して回動方向の二位置間で回動可能に支持されている。前記レバー部７４ｂには、ストッパ係合部７４Ｃ，７４Ｄが設けられている。これらのストッパ係合部７４Ｃ，７４Ｄは、ポンプフレーム円周方向に所定の間隔をもって並列する両ストッパ５３ｃ，５３ｄに対して係合可能な部位である。また、前記レバー部７４ｃには、前記太陽歯車７２に噛合した状態で遊星歯車７８が回転可能に保持されている。そして、この遊星歯車７８は、前記駆動レバー７３の内歯７７に噛合可能に構成されている。
前記両レバー部７４ｂ，７４ｃのうち少なくともレバー部７４ｃは、前記各ストッパ係合部７４Ｃ，７４Ｄが前記各ストッパ５３ｃ，５３ｄに係合している状態において、前記駆動レバー７３の回動による外力を受けて弾性変形し得るよう、弾性ロッド部として構成されている。これにより、保持レバー７４が回動停止し、かつ駆動レバー７３が回動した場合において、遊星歯車７８と内歯７７との噛合に伴う衝撃が吸収される。
一方、前記カム部材９１は、図１０〜図１３に示すように、前記遊星歯車機構８１（駆動ピン７５）に連結され、かつ、進退可能な状態で前記固定ベース４６（図３）に配設されている。このカム部材９１には、前記ガイド孔４６ａ内を摺動可能な凸部９１ａが設けられている。これにより、カム部材９１は、記録ヘッド１２の移動方向と直角な水平方向に移動可能に構成されている。また、前記カム部材９１には、図５，図７，図９および図１０〜図１３に示すように、第一長孔９２および第二長孔９３が板厚方向を貫通した状態で設けられている。
前記第一長孔９２は、水平部９２ａ〜９２ｃおよび傾斜部９２ｄ，９２ｅを有し、前記支持軸９ｃを案内するように構成されている。前記水平部９２ａは前記第一長孔９２の低所部に、前記水平部９２ｂは前記第一長孔９２の高所部に配置されている。また、前記水平部９２ｃは前記第一長孔９２の中間部（即ち、高さ方向において水平部９２ａ，９２ｂの間）に配置されている。これらの水平部９２ａ〜９２ｃは、前記カム部材９１の進行方向と平行な孔部、即ち、カム部材９１の進行位置から退避位置に向かって水平方向に延在する孔部によって形成されている。そして、前記水平部９２ａは前記カム部材９１の退避状態（キャッピングの解除状態）において前記支持軸９ｃを保持し、前記水平部９２ｂは進行状態（キャッピング状態）において前記支持軸９ｃを保持する。また、前記水平部９２ｃは、ワイピング状態において前記支持軸９ｃを保持する。
前記傾斜部９２ｄは前記両水平部９２ａ，９２ｃの間に設けられ、前記傾斜部９２ｅは前記両水平部９２ｃ，９２ｂの間に設けられている。これら傾斜部９２ｄ，９２ｅは、前記カム部材９１の進行位置から退避位置に向かって上る勾配をもつ孔部によって形成されている。そして、前記傾斜部９２ｄはワイピング時やキャッピング時において前記支持軸９ｃに対して退避位置からワイピング位置への昇降力を付与する。また、前記傾斜部９２ｅはキャッピング時において前記支持軸９ｃに対してワイピング位置からキャッピング位置への昇降力を付与する。
前記第二長孔９３は、前記第一長孔９２よりもポンプユニット１０側に配置されている。そして、この第二長孔９３は上下方向に延在する孔部であり、前記駆動ピン７５を上下方向に案内する。
次に「被駆動側伝達装置」について説明する。図４〜図９に示すように、前記中間伝達装置７１に連結された被駆動側伝達装置は、一対のラック−ピニオン機構１０２，１０３および前記支持軸９ｃを有している。一方のラック−ピニオン機構１０２は前記固定フレーム２１の一方の側面（非印字領域側部）に、他方のラック−ピニオン機構１０３は前記固定フレーム２１の他方の側面（印字領域側部）にそれぞれ配設されている。これら両ラック−ピニオン機構１０２，１０３は、前記固定フレーム２１において左右対称の位置に配置されている。
上記の支持軸９ｃは、前記両ラック−ピニオン機構１０２，１０３間に配設されている。また、この支持軸９ｃの非印字側端部は前記ラック−ピニオン機構１０２の一部を構成するピニオン１０２ｂに挿通して固着されており、この挿通端部は前記カム部材９１の第一長孔９２内に転動可能に保持されている。これにより、カム部材９１の進退によって支持軸９ｃが第一長孔９２内で転動する。従って、この転動力（回転力）は、一方のラック−ピニオン機構１０２から他方のラック−ピニオン機構１０３に伝達される。
前記ラック−ピニオン機構１０２は、ラック１０２ａおよびピニオン１０２ｂを有している。前記ラック１０２ａは、上下鉛直方向に延在し、前記固定フレーム２１における非印字領域側の端部に突設されている。前記ピニオン１０２ｂは、前記支持軸９ｃの非印字領域端部に固着され、前記ラック１０２ａに噛合している。一方、前記ラック−ピニオン機構１０３は、ラック１０３ａおよびピニオン１０３ｂを有している。このラック−ピニオン機構１０３では、前記ラック−ピニオン機構１０２（即ち、支持軸９ｃ）からの回転力を前記保持フレーム９ｅの印字領域側端部で受け、この回転力によってピニオン１０３ｂがラック１０３ａに沿って転動する。なお、このラック−ピニオン機構１０３のラック１０３ａ，ピニオン１０３ｂは、前記ラック−ピニオン機構１０２のラック１０２ａ，ピニオン１０ｂと同一の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
また、前記支持軸９ｃは、前記したように保持フレーム９ｅ（保持孔）に回転可能に支持されるとともに、前記固定フレーム２１の長孔２１ａ内において、回転可能かつ昇降可能な状態で挿通保持されている。そのため、支持軸９ｃがカム部材９１からの昇降力を受けて前記支持軸９ｃが固定フレーム２１の長孔２１ａ内を昇降する際において、この支持軸９は前記ラック−ピニオン機構１０２，１０３によって案内される。そして、前記キャップ部材９ａの封止面と前記記録ヘッド１２のノズル形成面とが平行となる状態を維持したままキャップホルダ９ｂ（キャップ部材９ａ）は昇降される。
以上の構成において、図４，図５および図１０に示すリセット（退避）状態から、太陽歯車７２（駆動軸４３）が駆動側伝達装置３０（紙送りモータ３３）からの駆動力を受けて正方向（反時計方向）に回動を開始すると、この回動力が遊星歯車７８を介して保持レバー７４に伝達され、保持レバー７４が反時計方向（図１０において矢印ｅ方向）に回動する。そして、保持レバー７４が矢印ｅ方向に回動すると、ストッパ係合部７４Ｄがストッパ５３ｄから離間する。
なお、太陽歯車７２の回転開始状態においては、遊星歯車７８と内歯７７との噛合が解除されているため、駆動レバー７３が太陽歯車７２からの駆動力を受けず、図１０に示すように回動開始位置に停止したままである。また、駆動ピン７５および支持軸９ｃは、それぞれ第二長孔９３の始端部（下端部）と第一長孔９２の水平部９２ａに位置付けられている。
そして、太陽歯車７２がなおも反時計方向に回転すると、保持レバー７４が反時計方向（矢印ｅ方向）にさらに回動する。この場合、遊星歯車７８は、内歯７７に噛合して時計方向に回転しながら内歯７７上を反時計方向に移動する。このため、ストッパ係合部７４Ｃがストッパ５３ｃに係合するまでは、駆動レバー７３が時計方向に（カム部材９１を進行させる方向）に回動することはない。そして、保持レバー７４がさらに回動すると、ストッパ係合部７４Ｃがストッパ５３ｃに係合するので、保持レバー７４は一方側の回動停止位置にて停止する。そして、この状態、すなわちストッパ係合部７４Ｃがストッパ５３ｃに係合した状態のまま、太陽歯車７２がさらに反時計方向に回転すると、遊星歯車７８が時計方向に回転し、駆動レバー７３が時計方向への回動を開始する。
この場合、太陽歯車７２からの回動力が遊星歯車７８を介して保持レバー７４に伝達されるが、レバー部７４ｂのストッパ係合部７４Ｃがストッパ５３ｃに係合しているため、保持レバー７４が反時計方向（矢印ｅ方向）に回動することはない。このため、太陽歯車７２からの回転力が遊星歯車７８を介して保持レバー７４に伝達されると、レバー部７４ｃがレバー部７４ｂに接近するような方向に撓む。
そして、太陽歯車７２がさらに反時計方向に回転すると、遊星歯車７８がさらに時計方向に回転し、駆動レバー７３も時計方向に回動する。この場合、駆動レバー７３が時計方向に回動すると、レバー部７３ｂも同方向に回動するため、この回動力をカム部材９１が進行力として受け、図１０に示す退避位置から進行位置に向かって矢印ｇ方向に移動する。このカム部材９１の移動に伴い、支持軸９ｃがカム部材９１、即ち、第一長孔９２の傾斜部９２ｄから回転力と上昇力とを受ける。このため、支持軸９ｃが傾斜部９２ｄ上を反時計方向に回転しながら上昇するとともに、ピニオン１０２ｂ，１０３ｂがラック１０２ａ，１０３ａに沿って上方に転動する。この転動に伴い、ワイピング部材１１が保持フレーム９ｅと共に記録ヘッド１２の移動経路外から移動経路内のワイピング位置に向かって進行（鉛直上方に移動）する。
そして、図６，図７および図１１に示すように、支持軸９ｃが傾斜部９２ｄから水平部９２ｃに乗り上げると、ワイピング部材１１がワイピング位置に到達する。このワイピング位置で記録ヘッド１２が非印字領域側へ移動されるとノズル形成面が払拭される。なお、ワイピング部材１１が図１０に示す退避位置からワイピング位置に上昇すると、駆動ピン７５が第二長孔９３の始端部（下端部）から移動して終端部（上端部）に位置付けられる。
この後、太陽歯車７２がさらに反時計方向に回転すると、遊星歯車７８がさらに時計方向に回転し、これに伴い駆動レバー７３も時計方向（矢印ｆ方向）に回動する。この場合、駆動レバー７３が時計方向に回動すると、レバー部７３ｂも同方向に回動するため、カム部材９１が図１１に示す位置から進行位置に向かって矢印ｇ方向に移動する。このカム部材９１の移動に伴い、支持軸９ｃがカム部材９１、即ち、第一長孔９２の傾斜部９２ｅから上昇力を受ける。
このため、支持軸９ｃが傾斜部９２ｅ上を時計方向に回転しながら上昇するとともに、ピニオン１０２ｂ，１０３ｂがラック１０２ａ，１０３ａに沿って案内されながら鉛直上方に転動する。この転動に伴い、キャッピング手段９がワイピング位置からキャッピング位置（ノズル形成面封止位置）に向かって進行、即ち上昇する。そして、図８，図９および図１２に示すように、支持軸９ｃが傾斜部９２ｅから水平部９２ｂに乗り上げると、キャップ部材９ａがキャッピング位置に到達し、キャッピング位置における記録ヘッド１２のノズル形成面がキャッピング手段９（キャップ部材９ａ）によって封止される。
なお、キャッピング手段９がキャッピング位置に到達すると、図１２に示すように保持レバー７４のレバー部７４ｃが弾性復帰し、遊星歯車７８と内歯７７との噛合が解除される。このため、駆動レバー７３が太陽歯車７２からの駆動力を受けず、回動終了位置に配置される。また、駆動ピン７５が第二長孔９３の終端部（上端部）から移動して始端部（下端部）に位置付けられる。
一方、図８，図９および図１２に示すセット状態から、太陽歯車７２（駆動軸４３）が駆動側伝達装置３０（紙送りモータ３３）からの駆動力を受けて逆方向（時計方向）に回動を開始すると、この回動力が遊星歯車７８を介して保持レバー７４に伝達され、保持レバー７４が時計方向（図１２において矢印ｆ方向）に回動する。この場合、保持レバー７４が矢印ｆ方向に回動すると、ストッパ係合部７４Ｃがストッパ５３ｃから離間する。
なお、太陽歯車７２の回転開始状態においては、遊星歯車７８と内歯７７との噛合が解除されているため、駆動レバー７３が太陽歯車７２からの駆動力を受けず、図１２に示すように回動終了位置に停止したままである。また、駆動ピン７５および支持軸９ｃがそれぞれ第二長孔９３の始端部（下端部）と第一長孔９２の水平部９２ｂに位置付けられている。
そして、太陽歯車７２がなおも時計方向に回転すると、保持レバー７４が時計方向（矢印ｆ方向）にさらに回動する。この保持レバー７４の回動により、遊星歯車７８が内歯７７に噛合して反時計方向に回転しながら内歯７７上を時計方向に移動する。このため、ストッパ係合部７４Ｄがストッパ５３ｄに係合するまでは、駆動レバー７３が反時計方向（カム部材９１を退避させる方向）に回動することはない。
そして、保持レバー７４がさらに回動すると、ストッパ係合部７４Ｄがストッパ５３ｄに係合するので、保持レバー７４は他方側の回動停止位置にて停止する。この状態、すなわちストッパ係合部７４Ｄがストッパ５３ｄに係合した状態のまま、太陽歯車７２がさらに時計方向に回転すると、遊星歯車７８が反時計方向に回転し、駆動レバー７３が反時計方向への回動を開始する。この場合、太陽歯車７２からの回動力が遊星歯車７８を介して保持レバー７４に伝達されるが、レバー部７４ｂのストッパ７４Ｄがストッパ５３ｄに係合しているため、保持レバー７４が時計方向（矢印ｆ方向）に回動することはない。このため、太陽歯車７２からの回動力が遊星歯車７８を介して保持レバー７４に伝達されると、レバー部７４ｃがレバー部７４ｂから離間するような方向に撓む。
そして、太陽歯車７２がさらに時計方向に回転すると、遊星歯車７８がさらに反時計方向に回転し、駆動レバー７３も反時計方向に回動する。この場合、レバー部７３ｂも同方向に回動するため、この回動力をカム部材９１が退避力として受け、図１２に示すキャッピング位置（セット位置）から退避位置に向かって矢印ｈ方向に移動する。このカム部材９１の移動に伴い、支持軸９ｃが重力によって下降力を受ける。
このため、支持軸９ｃが傾斜部９２ｅ上を時計方向に回転しながら下降するとともに、ピニオン１０２ｂ，１０３ｂがラック１０２ａ，１０３ａに沿って案内されながら鉛直下方に転動する。この転動に伴い、ワイピング部材１１がキャッピング手段９と共に記録ヘッド１２の移動経路内から移動経路外にワイピング位置に向かって退避、即ち下降し、キャッピング位置における記録ヘッド１２のノズル形成面の封止状態が解除される。そして、図６，図７および図１３に示すように、ワイピング部材１１がキャッピング手段９と共にさらに下降し、支持軸９ｃが傾斜部９２ｅから水平部９２ｃに乗り移ると、ワイピング部材１１がワイピング位置に到達する。この状態で、記録ヘッド１２が印字領域側へ移動制御されると、ワイピング部材１１によってノズル形成面が払拭される。
なお、ワイピング部材１１が図１２に示す進行位置からワイピング位置に下降すると、駆動ピン７５が第二長孔９３の始端部（下端部）から移動して終端部（上端部）に位置付けられる。
この後、太陽歯車７２がさらに時計方向に回転すると、遊星歯車７８がさらに反時計方向に回転し、こ駆動レバー７３も反時計方向（矢印ｅ方向）に回動する。この場合、駆動レバー７３が反時計方向に回動すると、レバー部７３ｂが同方向に回動するため、カム部材９１が図１３に示す位置から退避位置に向かって矢印ｈ方向に移動し、この移動に伴い支持軸９ｃが重力によって下降力を受ける。
このため、図４，図５および図１０に示すように、支持軸９ｃが傾斜部９２ｄ上を反時計方向に回転しながら下降するとともに、ピニオン１０２ｂ，１０３ｂがラック１０２ａ，１０３ａに沿って案内されながら鉛直下方に転動する。この転動に伴い、キャッピング手段９が図１３に示す位置から退避位置（リセット位置）に向かって退避（下降）する。そして、支持軸９ｃが傾斜部９２ｄから水平部９２ａに乗り移ると、キャッピング手段９が退避位置に到達する。
なお、キャッピング手段９がリセット位置に下降すると、図１０に示すように保持レバー７４のレバー部７４ｃが弾性復帰し、遊星歯車７８と内歯７７との噛合が解除される。このため、駆動レバー７３が太陽歯車７２からの駆動力を受けず、回動終了位置に配置される。
また、駆動ピン７５が第二長孔９３の終端部（上端部）から移動して始端部（下端部）に位置付けられる。したがって、本実施形態においては、カム部材９１の進行によるキャッピング手段９の上昇（鉛直上方への移動）によって記録ヘッド１２のノズル形成面が封止される。一方、カム部材９１の退避によるキャッピング手段９の下降（鉛直下方への移動）によって記録ヘッド１２のノズル形成面の封止状態が解除される。
これにより、キャッピング手段９のセット・リセット動作が該キャッピング手段９による上下鉛直方向の移動でなされる。このため、キャッピング手段９の移動領域を可及的に縮小することができ、装置全体の小型化を図ることができる。
また、本実施形態において、支持軸９ｃを鉛直方向に案内するラック−ピニオン機構１０２，１０３がキャッピング手段９の両側に配設されているので、キャップ部材９ａの封止面と記録ヘッド１２のノズル形成面とが平行になるようにキャッピング手段９を昇降させることができる。
さらに、本実施形態において、ワイピング部材１１がキャップホルダ９ｂに設けられているので、キャップ９ａおよびキャップホルダ９ｂとワイピング部材１１とをエラストマー等で一体に成形することができる。このため、コストの低廉化を図ることができる。
さらにまた、本実施形態において、キャップ９ａとワイピング部材１１とが一体に成形可能であることは、これら各部材９ａ，１１を互いに近接させることができることを意味する。このため、インク飛散による汚染領域を縮小することができる。
この他、本実施形態においては、駆動軸４３がポンプユニット１０のポンプ駆動軸によって構成されている。これにより、ポンプ駆動軸の回転力を、キャッピング手段９を上下方向に移動させるための駆動力として用いることができる。その結果、部品点数を削減することができる。
また、本実施形態においては、支持軸９ｃを案内する第二長孔９２に水平部９２ｂ，９２ｃが設けられているので、これら水平部９２ｂ，９２ｃにて支持軸９ｃを保持することでワイピング動作およびキャッピング動作が可能となる。このため、キャップ部材９ａの高さが定まり、ワイピング動作およびキャッピング動作を確実に行うことができる。
なお、本実施形態においては、カム部材９１に進退力を付与するための伝達機構として遊星歯車機構８１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。即ち、他の進退力付与機構を用いてもよい。この場合、駆動側伝達装置３０から被駆動側伝達装置への駆動力伝達が進退力付与機構およびカム部材９１（共に図示せず）を介して行われる。
産業上の利用の可能性
本発明は、上記したように、インク滴を吐出して印刷記録媒体上に文字や画像を記録可能な画像記録装置に適用することができる。この他に、本発明は、フィルタ基材上に色材を吐出してカラーフィルタを製造するフィルタ製造装置、液晶や液状の電極材等をディスプレイ基体表面に吐出して液晶ディスプレイやＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の各種ディスプレイを製造するディスプレイ製造装置にも適用できる。さらに、本発明は、バイオチップの製造に用いられるバイオチップ製造装置、及び、極く少量の液体を精度良く供給するマイクロピペットにも適用できる。
符号の説明
１ キャリッジ
２ キヤリッジモータ
３ タイミングベルト
４ ガイドロッド
６ 記録用紙
７ ブラックインクカートリッジ
８ カラーインクカートリッジ
９ キヤツピング手段
９ａ キャップ部材
９ｂ キャップホルダ
９ｄ キャッピングガイド
９ｅ 保持フレーム
９ｃ 支持軸
１０ ポンプユニット
１１ ワイピング部材
１２ 記録ヘッド
２１ 固定フレーム
２１ａ 長孔
３０ 駆動側伝達装置
３１ 紙送りローラ
３２ 歯車
３３ 紙送りモータ
３４ ピニオン
３５ 中間歯車
３６ 給紙ローラ駆動軸
３７ 歯車
３８ 移動歯車
３９ 中間歯車
４０ 排紙ローラ歯車
４１ 排紙ローラ
４２ 歯車
４３ 駆動軸
４４ 中間歯車
４５ 従動歯車
４６ 固定ベース
４６ａ ガイド孔
５３ ポンプフレーム
５３ｃ ストッパ
５３ｄ ストッパ
７１ 中間伝達装置
７２ 太陽歯車
７３ 駆動レバー
７３ａ 基部
７３ｂ レバー部
７４ 保持レバー
７４ｂ レバー部
７４ｃ レバー部
７４Ｃ ストッパ係合部
７４Ｄ ストッパ係合部
７５ 駆動ピン
７６ 延在部
７６ａ 立ち上がり壁
７７ 内歯
７８ 遊星歯車
８１ 遊星歯車機構
９１ カム部材
９１ａ 凸部
９２ 第一長孔
９２ａ 水平部
９２ｂ 水平部
９２ｃ 水平部
９２ｄ 傾斜部
９２ｅ 傾斜部
９３ 第二長孔
１０２ ラック−ピニオン機構
１０２ａ ラック
１０２ｂ ピニオン
１０３ ラック−ピニオン機構
１０３ａ ラック
１０３ｂ ピニオン
２０１ キャップ部材
２０２ キャップホルダ
２０３ 第１のラック
２０４ 可動体
２０５ スライダ
２０６ 可動体の本体部
２０７ スプリング
２０８ ギア
２０９ 支持体
２１０ スプリング
２１１ 第２のラック
２１２ 記録ヘッド
２１３ キヤリッジ

Claims (6)

1. 吐出データに基づいて液滴の吐出制御が可能な吐出領域と吐出データに基づく液滴の吐出制御を行わない非吐出領域との間を移動可能に取り付けられ、ノズル形成面に開設されたノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、
   前記非吐出領域に配設され、前記ノズル形成面を封止可能なキャップ部材を含むキャッピング手段と、
   前記キャップ部材を、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面封止位置と該ノズル形成面封止位置の下方に設定された退避位置との間で上下方向に移動させる駆動手段とを備えた液体噴射装置において、
   前記非吐出領域におけるヘッド移動経路の下方に配設され、上下方向に延在するガイド長孔を有する固定フレームと、
   前記キャップ部材の一方側及び反対側から延出して該キャップ部材を支持すると共に、前記ガイド長孔に挿通される支持軸とを有し、
   前記駆動手段は、前記固定フレームの両側部に配設されたラック、及び、前記支持軸の両端部に固着されたピニオンを含み、前記支持軸を上下方向に案内するラック−ピニオン機構と、前記支持軸をカム溝により摺動させて該支持軸を上下方向に移動させるカム部材とを有し、
   前記支持軸を前記カム溝により摺動させることで前記ガイド長孔に沿って上下方向に移動させてキャップ部材によるキャッピングを行うことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記キャッピング手段は、前記キャップ部材を保持するキャップホルダと、該キャップホルダを保持する保持フレームとを含むことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記キャップ部材と前記キャップホルダとを一体に形成したことを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 駆動源とポンプユニットとを含み、前記キャップ部材内を負圧化する吸引ポンプを有し、
   該吸引ポンプの動作により、前記カム部材をヘッド移動経路とは直交する方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
5. 前記カム部材と前記駆動源との間に駆動力伝達装置を配設し、この駆動力伝達装置を介して前記駆動源からの駆動力をカム部材に伝達することを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
6. 前記キャップホルダに、前記ノズル形成面を払拭するワイピング部材が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の液体噴射装置。

Images