JP6155875B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えばインクジェット式のプリンターなどの液体噴射装置に関する。
一般に、ターゲットに液体を噴射する液体噴射装置としてインクジェット式のプリンターが広く知られている。インクジェット式プリンターでは、走査方向に往復移動されるキャリッジ(移動体)に支持された液体噴射ヘッドのノズルからインク(液体)を用紙(ターゲット)に向けて噴射することで印刷が行われる。なお、印刷に際して、用紙の厚さなどに応じてキャリッジの高さ位置を調節することによって液体噴射ヘッドと用紙との距離を調節するようにしたプリンターもある。
この種のプリンターにおいて、走査方向に延設された摺動面を有する移動案内部材が固設され、キャリッジがその摺動面上に載置された状態で走査方向に往復移動するように構成されたものがある。そして、不使用時などの印刷休止時にノズル内のインクが乾燥して印刷不良が発生しないように、液体噴射ヘッドに対してノズルを囲うようにキャップ部材を当接させる所謂キャッピングを行うようにしている。
すなわち、プリンターは、キャリッジの下面に支持された液体噴射ヘッドに対してノズルを囲うように当接(接触)可能なキャップ部材(キャップ)を備えている。このキャップ部材は、移動案内部材(ガイドレール)に沿ってその摺動面上を走査方向に移動するキャリッジに当接することによって、キャリッジとともに走査方向へスライド移動するスライド体(連動部)に備えられている。そして、このスライド体のスライド移動に伴って、キャップ部材が、印刷時において液体噴射ヘッドと当接しない退避位置と、印刷休止時において液体噴射ヘッドと当接する当接位置(接触位置)と、の間を移動(上下移動)するように構成されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2009−34821号公報
このようなプリンターにおいて、例えば、液体噴射ヘッドと用紙との距離を調節可能とするべくキャリッジの高さ位置を変更可能とするために、通常、キャリッジが摺動面上においてその摺動面と略直交する上下方向に移動可能となるように構成される。また、キャリッジはその一部に連結された駆動ベルトが移動することによって移動力が付与される。一方、キャリッジの下面に支持された液体噴射ヘッドに当接するキャップ部材は液体噴射ヘッドよりもさらに下側に配置されることから、このキャップ部材を備えるスライド体は、通常、キャリッジに対して駆動ベルトとの連結部よりも下側において当接する構成とされている。
ところで、プリンターにおいては、キャッピングを行う際に、キャリッジに対して、駆動ベルトによるキャリッジの移動力と、スライド体のキャリッジとの当接によるスライド体からの反力と、が互いに反対向きに作用することからキャリッジに対して回転力を発生させる。このとき、発生する回転力は、移動力が作用する連結部の位置が、反力が作用する当接位置よりも摺動面から離れた位置にあるため、キャリッジを摺動面から離す方向に働くことになる。この結果、摺動面上で上下方向に移動可能とされたキャリッジは、摺動面から一部が離れることによって傾いた状態になってしまう。このため、例えばキャッピングを行った状態となる走査方向におけるキャリッジの基準位置にキャリッジを移動させようとした場合、このキャリッジの傾きのために基準位置に精度よくキャリッジを移動させることができないという問題が生じることがある。
なお、こうした実情は、インクジェット式のプリンターに限らない。すなわち、摺動面に載置され、その摺動面に沿って移動可能な移動体に支持された液体噴射ヘッドに当接するキャップ部材を有するスライド体が、移動する移動体に当接して一緒に移動することによってキャップ部材を液体噴射ヘッドに当接させる構成を備えた液体噴射装置においては、概ね共通するものとなっていた。
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、液体噴射ヘッドを支持した移動体が、キャップ部材を備えたスライド体を走査方向へ移動させる際に、移動体を摺動面から離れることなく安定して移動させることができる液体噴射装置を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する液体噴射装置は、ターゲットに対してノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを支持した状態で移動可能に設けられた移動体と、前記移動体を載置した状態で当該移動体を鉛直方向と交差する走査方向へ移動可能とする摺動面を有する移動案内部材と、前記移動体を前記摺動面に沿って前記走査方向へ移動させる移動機構と、前記走査方向へ移動する前記移動体に当接可能な当接部と、当該当接部が前記移動体に当接した状態のまま当該移動体と共に移動することによって前記ノズルを囲うように前記液体噴射ヘッドに当接可能なキャップ部材と、を有するスライド体と、を装置本体に備え、前記移動体は前記移動機構と連結する連結部を有するとともに、前記キャップ部材が前記液体噴射ヘッドに当接した状態において、前記スライド体の前記当接部は、前記移動体に対して、前記摺動面と直交する方向における前記連結部と同じ位置または前記連結部よりも反重力方向側の位置に当接する。
この構成によれば、移動体にスライド体の当接部が当接する位置は、移動体に走査方向への移動力が付与される位置に対して摺動面からの距離が等しいか又は長くなる。従って、キャップ部材が液体噴射ヘッドに重力方向側から当接した状態において作用する当接部の移動体に対する反力と、移動体に付与される移動力と、によって生ずる回転力は、移動体を摺動面から離す力を作用させることなく、移動体を摺動面へ押しつける力を作用させることになる。この結果、移動体がスライド体を走査方向へ移動させる際に、移動体を摺動面から離れることなく安定して移動させることができる。
上記液体噴射装置においては、前記ターゲットと前記液体噴射ヘッドとの間の距離を調節するべく前記移動体の位置を調節する位置調節機構を更に備え、前記位置調節機構による前記移動体の位置の調節に伴って前記連結部が前記移動案内部材の前記摺動面から最も離れた状態であって、前記キャップ部材が前記液体噴射ヘッドに当接した状態において、前記スライド体の前記当接部は、前記移動体に対して、前記摺動面と直交する方向における前記連結部と同じ位置または前記連結部よりも反重力方向側の位置に当接することが好ましい。
この構成によれば、例えばターゲットの一例である用紙の厚さに応じて液体噴射ヘッドの位置が調節された移動体に対してスライド体の当接部が当接する位置が、キャップ部材が液体噴射ヘッドに当接した状態において、連結部の位置に対して摺動面からの距離が等しいかもしくは長くなる。従って、移動体に対して、移動体を摺動面から離す力を作用させることなく、移動体を摺動面へ押しつける力を作用させるように回転力を発生させることができる。
上記液体噴射装置において、前記スライド体の前記当接部は、前記移動体に当接した状態のまま前記走査方向へ移動する間に、前記移動体との当接位置が、前記摺動面と直交する方向において、前記連結部の位置よりも重力方向側の位置から、前記連結部と同じ位置または前記連結部よりも反重力方向側の位置に移動することが好ましい。
この構成によれば、例えば、スライド体の当接部が移動体に当接した時点では、キャップ部材が液体噴射ヘッドに当接していないので、移動体と当接した状態のまま一緒に移動するスライド体の当接部に生ずる反力は小さい。従って、当接部の当接位置が連結部よりも重力方向側に位置する場合において、移動体を摺動面から離す方向へ作用する力も小さいことになる。この結果、移動体を摺動面から離す小さい力を作用させることによって、移動体の自重によって移動体が摺動面から離れることなく移動可能とするとともに、摺動面への押し力が軽減させることから摺動面との間の摩擦抵抗を抑制して円滑に移動させることが可能となる。そして、液体噴射ヘッドにキャップ部材が当接するまでの間の移動体の移動において当接部が上方へ移動することによって、キャップ部材が液体噴射ヘッドに当接した状態では、移動体を摺動面へ押しつける力を作用させるように回転力を発生させる。この結果、移動体がスライド体を走査方向へ移動させる際に、移動体を摺動面から離れることなく安定して移動させることができる。
上記液体噴射装置においては、前記スライド体は、前記摺動面に沿う方向であって前記走査方向と交差する方向において、複数の前記当接部を有するとともに、複数の前記当接部の少なくとも一つは、前記キャップ部材が前記液体噴射ヘッドに当接した状態において、前記移動体に対して、前記摺動面と直交する方向における前記連結部と同じ位置または前記連結部よりも反重力方向側の位置に当接することが好ましい。
この構成によれば、複数の当接部によって、摺動面と直交する軸回りでの移動体の回転を抑制しながらスライド体を移動体によって走査方向に移動させることができるとともに、少なくとも一つの当接部によって、移動体を摺動面へ押しつける力を作用させるように回転力を発生させることができる。
上記液体噴射装置において、前記スライド体は、前記キャップ部材を有する部材部分と前記当接部を有する部材部分とが別部材で形成されていることが好ましい。
この構成によれば、鉛直方向においてキャップ部材が液体噴射ヘッドに当接した状態における当接部の摺動面からの距離を調節可能とすることができるので、移動体に対して働く回転力が、移動体を摺動面へ押しつける力を作用させる回転力となるように容易に調節することができる。
上記液体噴射装置においては、前記液体が収容された液体収容体から送られる当該液体を前記液体噴射ヘッドへ導き、前記移動体の移動に伴って追従変形する変形可動部を有する液体供給チューブを備え、前記液体収容体の少なくとも一部は、前記装置本体の外部に配設されることが好ましい。
この構成によれば、移動体を摺動面から離れることなく安定して移動させることを可能としつつ、液体噴射ヘッドへ大量に液体を送ることができる液体噴射装置が得られる。
実施形態のインクジェット式のプリンターを示す斜視図。 プリンターの背面を示す模式断面図。 液体噴射ヘッドを支持したキャリッジの側面を示す模式図。 キャリッジに備えられた位置調節機構を示す要部の拡大模式図。 プリンターに備えられた印刷時に用紙を支持する支持台を示す斜視図。 用紙の支持台の部材構成を示す分解斜視図。 支持台を上から見た部分平面図で、支持台の機能を説明するための模式図。 (a)は図7におけるA−A線矢視断面図、(b)は図7におけるB−B線矢視断面図。 スライド体を備えたプリンターのメンテナンスユニットを示す斜視図。 キャリッジに当接した直後のスライド体の状態を示す正面模式図。 キャリッジに当接したまま移動してキャップ部材が液体噴射ヘッドと当接したスライド体の状態を示す正面模式図。 紙送り機構への駆動伝達を切り替える駆動切替機構を示す斜視図。 駆動切替機構においてカム機構の動作を示す模式図。 (a)は駆動切替機構において、伝達歯車が噛み合っている状態を示す斜視図、(b)は駆動切替機構において、伝達歯車の噛み合いが外れた状態を示す斜視図。 キャリッジに対して働く回転力を示す模式図で、(a)はキャリッジがキャップ部材に対してヘッド対向位置にある状態を示す図、(b)はキャリッジがキャッピング位置にある状態を示す図。 キャリッジとの当接部が別体で形成されたスライド体を示す模式図。 本体フレーム外のインクタンクからインクを供給する変形例のプリンターの斜視図。
以下、液体噴射装置の一例であるインクジェット式のプリンター(以下、単に「プリンター」と言う場合もある)の一実施形態について、図を参照しながら説明する。この実施形態のプリンターは、ターゲットの一例である用紙Pに液体の一例であるインクを噴射して画像等を形成することによって用紙Pに印刷を行う。
図1及び図2に示すように、プリンター11は、略矩形箱状をなすプリンター11の装置本体としての本体フレーム12を備えている。本体フレーム12内には、印刷時に用紙Pを支持する支持台13が、本体フレーム12の長手方向に沿って延びるように設けられている。この支持台13の重力方向となる下方には、用紙Pが積層状態で収容された用紙カセット14が、本体フレーム12の中央部に設けられた開口部15から着脱自在に装着されている。用紙カセット14内の用紙Pは、図示しない給紙ローラーと搬送ローラーとを有する紙送り機構により、一枚ずつ支持台13上を、開口部15側とは反対側のプリンター11の奥側(背面側)から開口部15側(正面側)に向かう方向を搬送方向Yとして給送される。すなわち、給紙ローラーの駆動によって用紙カセット14内の積層された最上位の用紙Pが用紙カセット14から送り出されたのち、搬送ローラーによって搬送されることによって支持台13上を給送される。なお、以降の説明では、鉛直方向における反重力方向をZ方向、重力方向を−Z方向とする。また、搬送方向Yとは逆方向を−Y方向とする。
本体フレーム12内における支持台13の上方(Z方向)には、本体フレーム12の長手方向に延びる移動案内部材の一例である主ガイド部材16が架設されている。主ガイド部材16は、そのZ方向に向く上面が水平面と略平行に延びる帯状の平坦面として形成された主ガイド部16aと、主ガイド部16aの前端縁部を上方に向かって略直角に屈曲してなる補助ガイド部16bとを備えている。
本体フレーム12における主ガイド部材16の上方には、長手方向に延びる副ガイド部材17が設けられている。副ガイド部材17は、略水平に伸びる帯状部17aと、この帯状部17aの前側(Y方向側)約半分を下方(−Z方向)に向かって直角に屈曲してなる副ガイド部17bとを備えている。そして、移動体の一例であるキャリッジ18が、主ガイド部材16の主ガイド部16a上に載置されるとともに、主ガイド部材16及び副ガイド部材17によってその−Y方向側となる後端部側を片持ち支持された状態で、長手方向を走査方向として往復移動可能に備えられている。なお、以降の説明では、キャリッジ18が移動する走査方向において、搬送方向Yの先方側から見て右方向をX方向、左方向を−X方向とする。
図1〜図3に示すように、キャリッジ18は、複数のノズル24から液体の一例であるインクを噴射可能な液体噴射ヘッド19を支持する略矩形箱状をなす支持部20と、該支持部20の後側(−Y方向側)に一体形成されるとともに主ガイド部材16及び副ガイド部材17によって支持される被支持部21とを備えている。
被支持部21の−Z方向に向く下面における前端部には、補助ガイド部16bが挿通される凹溝21aが形成されている。したがって、補助ガイド部16bは、キャリッジ18の搬送方向Yに沿う前後方向の移動を規制するとともに、キャリッジ18の左右方向及び上下方向の移動を許容する。
一方、被支持部21の上端部における前面には、副ガイド部17bの後面にキャリッジ18の自重によって摺接する補助摺接部23が形成されている。したがって、副ガイド部17bは、キャリッジ18の前方(搬送方向Y)への移動を規制するとともに、キャリッジ18の左右方向(走査方向)及び上下方向(鉛直方向)の移動を許容する。よって、キャリッジ18は、主ガイド部材16及び副ガイド部材17によってガイドされながら走査方向である左右方向へ往復移動可能である。
キャリッジ18には、本体フレーム12の後壁内面における左右両端部にそれぞれ設けられた駆動プーリー25及び従動プーリー26間に掛け渡された移動機構としての無端状の駆動ベルト27の一部が固定されて連結されている。駆動プーリー25には、本体フレーム12に設けられたキャリッジモーター28の出力軸が連結されている。したがって、キャリッジ18は、キャリッジモーター28の駆動によりプーリー間を旋回する駆動ベルト27と連結し、主ガイド部材16及び副ガイド部材17に沿って走査方向に往復移動される。
このように、キャリッジ18における駆動ベルト27が連結された連結部61は、キャリッジモーター28の駆動力がキャリッジ18の走査方向への移動力として付与されるため、移動力被付与部とされている。この移動力被付与部とされる連結部61は、主ガイド部材16の主ガイド部16aのZ方向側の上面に形成された平坦面よりも、この平坦面と直交する垂線方向においてZ方向側となる上側に位置している。
図3に示すように、キャリッジ18の支持部20におけるX方向側の右側面には、後述するスライド体52の当接部55(図9参照)が当接する被当接部22が設けられている。すなわち、本実施形態では、走査方向と直交する搬送方向Yに沿って所定の間隔を置いて設けられ、鉛直方向に延設された帯状の2つの平坦面部位が、それぞれ被当接部22を構成する第1被当接部22aと第2被当接部22bとして形成されている。
また、図1に示すように、支持部20のZ方向側となる上側には、一時貯留したインクを液体噴射ヘッド19に供給する複数(本実施形態では4つ)のバルブユニット30が搭載されている。さらに、図2に示すように、支持部20における支持台13と対向する−Z方向側の下面側には、支持された液体噴射ヘッド19の下端部が露出している。
下端部が露出した液体噴射ヘッド19の下面には、複数(本実施形態では4つ)のノズル列をそれぞれ構成する複数のノズル24が開口している。そして、支持台13上に給送された用紙Pに対して、各ノズル列を構成する各ノズル24の開口からそれぞれインクが噴射されることで印刷が行われる。なお、液体噴射ヘッド19により支持台13上の最大幅の用紙Pに対して印刷が可能な領域は、印刷領域PAとされている。
本体フレーム12内の左端部には、カートリッジホルダー31が設けられている。カートリッジホルダー31には、互いに色が異なるインクを収容した複数(本実施形態では4つ)のインクカートリッジ32がそれぞれ着脱自在に装着されている。カートリッジホルダー31は、キャリッジ18上の各バルブユニット30とそれぞれ液体供給チューブの一例であるインク供給チューブ33を介して接続されている。そして、カートリッジホルダー31に各インクカートリッジ32を装着した状態では、各インクカートリッジ32が各インク供給チューブ33を介して各バルブユニット30とそれぞれ連通する。なお、各インク供給チューブ33は、キャリッジ18の移動に伴って追従変形する変形可動部としての湾曲部33aを有して各バルブユニット30とそれぞれ連通する。
図3及び図4に示すように、キャリッジ18の被支持部21は、主ガイド部材16の主ガイド部16a上に載置された状態で、左右方向に延びるスライド部材34を介して主ガイド部16a上を摺動可能に支持されている。すなわち、スライド部材34は、下方に突出するとともに平坦面に対して摺接する左右一対の摺接部36が、左右方向に沿って互いに間隔を置いて並列して備えられている。従って、主ガイド部16aの平坦面はスライド部材34の摺接部36が摺動する摺動面35とされている。そして、左右一対の摺接部36が例えばキャリッジ18の自重により摺動面35に押し付けられたまま摺動面35に沿って移動することによって、キャリッジ18(被支持部21)は摺接部36が摺動面35から離れることなく、つまり傾くことなく摺動面35に沿って移動する。
図1に示すように、本実施形態のプリンター11は、キャリッジ18に設けられた不図示のエンコーダーが、走査方向に延設されたリニアスケール63を読み取って符号化された電気信号を発生させることにより、キャリッジ18の走査方向における位置や移動量を検出する。従って、このようにキャリッジ18が主ガイド部16aの摺動面35に沿って傾くことなく平行移動することによって、エンコーダーがリニアスケール63を正確に読み取ることができるので、キャリッジ18の走査方向における位置や移動量を精度良く検出することが可能とされている。
図2〜図4に示すように、さらに本実施形態のプリンター11には、キャリッジ18の高さ位置の調節により、液体噴射ヘッド19と支持台13との距離、すなわち液体噴射ヘッド19と支持台13上の用紙Pとの距離が調節される位置調節機構が備えられている。
すなわち、各摺接部36の上面には、上方に向かって突出する凸部37がそれぞれ立設されている。各凸部37上には、該各凸部37間を橋架するように、左右方向に延びる位置調節部材としてのカム部材38が載置されている。カム部材38の上面38aは水平面である一方、カム部材38の下面は左右一対のカム部39を形成するカム面である。形成された各カム部39には、カム面に沿って各凸部37がそれぞれ摺接する。
各カム部39の下面(カム面)には、左側から右側に向かって段階的に摺動面35からの高さが低くなるように並列した4つの水平な第1カム面39a、第2カム面39b、第3カム面39c、第4カム面39dが設けられている。そして、第1カム面39aと第2カム面39bとの間、第2カム面39bと第3カム面39cとの間、第3カム面39cと第4カム面39dとの間は、それぞれなだらかな斜面を介して繋がっている。
カム部材38の上面38aにおけるカム部材38を挟んで各凸部37と対向する位置には、キャリッジ18の被支持部21の下面に突設された左右一対の脚部40がそれぞれ当接している。カム部材38は、各凸部37及び各脚部40に対して左右方向にスライド移動可能である。そして、カム部材38は、左右方向へスライド移動して各凸部37が各カム部39に対して当接する位置(カム面)を変更することで、キャリッジ18の高さ位置を調節する。
図2に示すように、カム部材38の後面における左端部には、後方に向かって突出する係合ピン41が設けられている。一方、本体フレーム12内の左端部における主ガイド部材16の後側の位置には、キャリッジ18が左右方向に移動する際に係合ピン41と左右方向において係合可能なカム移動板42が設けられている。カム移動板42は、キャリッジ18が左右方向に移動する際に係合ピン41と係合する係合位置と、係合しない非係合位置との間で、回動機構43によって回動させられる。
そして、カム移動板42が係合位置に回動させられた状態で、キャリッジ18が左方向(−X方向)に移動してカム移動板42に対して係合ピン41を右側から係合させることで、カム部材38はその後のキャリッジ18の左方向への移動とともに右方向(X方向)へスライド移動する。一方、カム移動板42が係合位置に回動させられた状態で、キャリッジ18が右方向(X方向)へ移動して、カム移動板42に対して係合ピン41を左側から係合させることで、カム部材38はその後のキャリッジ18の右方向への移動に伴って左方向(−X方向)へスライド移動する。
図4において実線で示すように、この結果、スライド移動したカム部材38によって、スライド部材34の各凸部37がカム部材38の各第1カム面39aにそれぞれ当接している場合には、キャリッジ18の位置が最も低い位置になる。一方、図4において二点鎖線で示すように、スライド部材34の各凸部37がカム部材38の各第4カム面39dにそれぞれ当接している場合には、キャリッジ18の位置が最も高い位置になる。
このように、キャリッジ18は、カム部材38の左右方向への移動に伴う該カム部材38の上下方向の移動に追従して上下方向に移動することで、その高さ位置が調節される。そして、キャリッジ18には液体噴射ヘッド19が支持されているため、キャリッジ18の高さ位置の調節により、液体噴射ヘッド19と支持台13との距離、すなわち液体噴射ヘッド19と支持台13上の用紙Pとの距離が調節される。このように、プリンター11には、液体噴射ヘッド19と支持台13上の用紙Pとの距離が調節される位置調節機構が備えられている。
さらに、本実施形態においては、支持台13上の用紙Pの紙幅を、キャリッジ18に備えられた図示しない紙幅検出センサーを用いて検出する。すなわち、紙幅検出センサーは反射光を検出する所謂反射型センサーであり、キャリッジ18の左右方向(走査方向)の移動に伴って支持台13上を走査する際に、支持台13上の反射光の大きさ(照度や光量など)を測定し、測定された反射光の大きさを用いて、給送される用紙Pの紙幅を検出する。そして、プリンター11では、検出された紙幅に応じて液体噴射ヘッド19を左右方向へ移動させ、用紙Pに対して液体噴射ヘッド19から適切にインクを噴射する。
ところで、プリンター11において用紙Pが支持台13上を給送される際に、用紙Pと支持台13との間に生ずる摩擦によって静電気が生じる場合がある。このような場合は、例えば発生した静電気によって用紙Pの紙粉が飛散し、飛散した紙粉が液体噴射ヘッド19に付着してインクの適切な噴射を妨げるために印刷が正しく行われないことが起こり得る。そのため、支持台13に導電性を持たせることによって発生した静電気を支持台13から素早く本体フレーム12等へ逃がす構成とすることにより、紙粉の飛散を抑制する方法が用いられる。
支持台13に導電性を持たせる方法の一つとして、例えば、支持台13を導電性の金属材料で形成することが考えられる。しかしながら、金属材料は光を反射し易いので、反射型センサーである紙幅検出センサーによって用紙Pの紙幅を検出する際に、支持台13の反射光と用紙Pの反射光との間で、その大きさの差が少なくなり紙幅を誤検出する虞がある。このような誤検出を回避するため、紙幅検出センサーが走査するセンサー移動領域に相当する支持台13の表面(金属表面)を塗装することも考えられるが、給送される用紙Pがその塗装された表面を擦動することによって塗装が剥がれる虞がある。
そこで、図5に示すように、本実施形態の支持台13は、キャリッジ18に備えられた紙幅検出サンサーが走査するセンサー移動領域13Sの形成材料には導電性を有する樹脂材料が用いられ、液体噴射ヘッド19が走査するヘッド移動領域13Hの形成材料には導電性の金属材料が用いられている。詳しくは、支持台13は、キャリッジ18と対峙するその上面が走査方向(X方向)を長手方向とする略矩形形状とされ、その上面における搬送方向下流側(Y方向側)の矩形領域が金属材料の面とされる主支持台71と、その上面における搬送方向上流側(−Y方向側)の矩形領域が樹脂材料の面とされる副支持台75と、を備えている。そして、主支持台71は、副支持台75に対して組み付けられている。この組み付けについては後述する。
主支持台71は、導電性の金属材料であるアルミニウムで形成された矩形板であり、その長手方向に沿う走査方向においてほぼ一定の間隔を設けて上方へ突設された複数の凸条部71Aが、その条線方向を搬送方向Yに略一致させるように、プレス加工などによって形成されている。また、主支持台71は、その搬送方向Yの上流側と下流側とにおいてアルミニウム製の矩形板が重力方向側に向かって略直角に折り曲げられた上流側壁板72(図6参照)と下流側壁板73とをそれぞれ有し、走査方向から見て略C字形状に形成されている(図8(a),(b)参照)。また、主支持台71の長手方向となる走査方向の両端部には固定部74が設けられ、締結部材の一例としてのねじ(不図示)によって、この固定部74が本体フレーム12に固定される。
副支持台75は、導電性を有する樹脂材料として、高分子ポリマーを含む樹脂材料やカーボンなどの導電性材料を練りこんだ樹脂材料を用い、射出成形などによって形成される。あるいは、熱可塑性の樹脂材料を用いて射出成形した後、その表面に金属材料が電解メッキや無電解メッキなどによって付着されて形成される。副支持台75には、紙幅検出サンサーが走査するセンサー移動領域13Sにおいて、主支持台71に形成された複数の凸条部71Aと走査方向においてそれぞれ対応する位置に、搬送方向Yを長手方向として上方へ突出する複数の板状リブ75Aが、射出成形などによって形成されている。すなわち、副支持台75の板状リブ75Aと主支持台71の凸条部71Aとは、搬送方向Yから見て略重なるように設けられる。また、副支持台75のセンサー移動領域13Sにおいて、隣り合う板状リブ75A間の上面領域が、複数の凹凸形状が形成された凹凸面領域75Bとされている。本実施形態では、この凹凸形状は、走査方向に沿って細かいピッチで凹凸が規則的に繰り返される形状とされている。なお、凹凸形状は、例えば成形型に施されるシボ加工によって形成される不規則な凹凸形状でもよい。
図6に示すように、主支持台71は、この副支持台75に対して組み付けられる。すなわち、副支持台75には、その搬送方向下流側の上端部において搬送方向Yへ突出する第1突部76aと第2突部76bと第3突部76cとが、走査方向において互いに所定の間隔を有して設けられている。また、搬送方向下流側の下端部において、搬送方向Yへ突出するとともに下方への弾性変形が可能な第1フック部77eと第2フック部77fとが、走査方向に所定の間隔を有して設けられている。そして、第2突部76bは副支持台75の長手方向(走査方向)の略中央に位置するとともに、この第2突部76bを中心にして、−X方向側の第1突部76aとX方向側の第3突部76cとが走査方向において略対称な位置に設けられている。また第1フック部77eと第2フック部77fも、第2突部76bを中心にして走査方向において略対称な位置に設けられている。
また、副支持台75には、紙幅検出サンサーが走査するセンサー移動領域13Sに対して搬送方向下流側において走査方向に長手方向を有して隣接する溝部75Gが設けられている。溝部75Gは搬送方向に所定幅を有し、主支持台71の上流側壁板72が挿入可能とされている。この溝部75Gの走査方向における両端部には、副支持台75の上部において搬送方向Yへ鍔状に突出する第1庇部75Eと第2庇部75Fとが設けられている。
一方、主支持台71には、下流側壁板73において、副支持台75に設けられた第1突部76a、第2突部76b、第3突部76cのそれぞれと対応する位置に、第1孔部73a、第2孔部73b、第3孔部73cが走査方向に並設されている。また、副支持台75に設けられた第1フック部77e、第2フック部77fのそれぞれと対応する位置に、第1切欠き部73e、第2切欠き部73fが走査方向に並設されている。さらに、搬送方向上流側において、走査方向の両端位置であって、副支持台75に設けられた第1庇部75E、第2庇部75Fのそれぞれと対応する位置に、第1隅部71E、第2隅部71Fが設けられている。
従って、図6において一点鎖線の矢印で示すように、主支持台71は、まず副支持台75に対して上方から下方へ移動することによって、上流側壁板72が溝部75Gに挿入されるとともに、下流側壁板73が第1突部76a、第2突部76b、第3突部76cに対して搬送方向下流側に位置する。次に、副支持台75に対して主支持台71が搬送方向上流側に所定量移動することによって、副支持台75の第1突部76a、第2突部76b、第3突部76cが、第1孔部73a、第2孔部73b、第3孔部73cにそれぞれ挿入される。また、主支持台71の第1隅部71E、第2隅部71Fが、副支持台75の第1庇部75E、第2庇部75Fの下側にそれぞれ挿入される。さらに、副支持台75の第1フック部77e、第2フック部77fが、主支持台71の下流側壁板73の第1切欠き部73e、第2切欠き部73fにそれぞれ係合する。
本実施形態では、主支持台71がこのように副支持台75に対して相対的に移動することによって、図5に示すように副支持台75に組み付けられる。そして、副支持台75に組み付けられた主支持台71は、副支持台75の第2突部76bが第2孔部73bに対して走査方向において略隙間なく挿入される一方、第1突部76aが第1孔部73aに対して、また第3突部76cが第3孔部73cに対して、いずれも走査方向において隙間を有して挿入される。また、主支持台71は、副支持台75の第1庇部75E、第2庇部75Fに対して、搬送方向上流側においては略隙間なく、走査方向においては隙間を有して挿入される。また、主支持台71の下流側壁板73の第1切欠き部73e、第2切欠き部73fに係合する副支持台75の第1フック部77e、第2フック部77fは、副支持台75に対する主支持台71の搬送方向下流側への移動を拘束する。
また、主支持台71は、副支持台75に対してその上下方向の移動が拘束される。すなわち、主支持台71は、搬送方向上流側において、上方側が副支持台75の第1庇部75E、第2庇部75Fによって移動規制され、下方側が副支持台75の第1庇部75E、第2庇部75Fの近傍に設けられた第1リブ状部位75J、第2リブ状部位75Kによって移動規制される。一方、主支持台71は、搬送方向下流側において、上方側が副支持台75の第2突部76bによって移動規制され、下方側が副支持台75の第1フック部77e、第2フック部77fによって移動規制される。
次に、図7および図8(a),(b)を参照して、支持台13の作用を説明する。
図7に示すように、支持台13上を走査方向に沿ってキャリッジ18が往復移動して用紙Pにインクを噴射して印刷を行う際に、用紙Pは支持台13上を搬送方向Yへ搬送される。このとき、キャリッジ18に備えられた不図示の紙幅検出センサーが走査する副支持台75のセンサー移動領域13Sは、設けられた複数の凹凸面領域75Bにおいて、搬送される用紙Pの光反射率とは異なる光反射率(ここでは小さい光反射率)を呈する。従って、紙幅検出センサーは用紙Pの幅方向の用紙端を容易に検出する。
もとより、本実施形態において、凹凸面領域75Bにおいて用紙Pの光反射率とは異なる大きさの光反射率を得ることができればよいので、例えば、凹凸面領域75Bを逆に鏡面とすることによって、用紙Pの光反射率よりも大きな光反射率が得られるようにしてもよい。
また、図8(a)に示すように、主支持台71が固定部74によって本体フレーム12に固定された状態において、主支持台71の凸条部71Aの上面と液体噴射ヘッド19との間は、用紙Pの厚さなどに応じた適切な支持台隙間PGに設定される。従って、搬送される用紙Pは、副支持台75の板状リブ75Aの上面および主支持台71の凸条部71Aの上面を擦動することによって、液体噴射ヘッド19との間に適切な隙間が保たれ、用紙Pに対して正しく印刷が行われる。
このとき、この用紙Pの擦動に伴って副支持台75および主支持台71において発生する静電気は、いずれも導電性を有する材料を用いて形成された副支持台75および主支持台71に流入し、主支持台71の固定部74を介して本体フレーム12へ流れる。従って、発生した静電気は支持台13から本体フレーム12へ流れることになり、例えば静電気による紙粉の飛散を抑制することが可能である。
また、副支持台75は、本体フレーム12に固定された主支持台71に対して、走査方向への相対移動が可能である。すなわち、副支持台75は、図7に示すように、第2突部76bが第2孔部73bに略隙間なく挿入されることによって走査方向および上下方向への相対移動が拘束される一方、第1突部76aが第1孔部73aに対して、また第3突部76cが第3孔部73cに対して、いずれも走査方向に隙間を有している。また、副支持台75は、図8(a),(b)に示すように、その上面側において、第2庇部75F(第1庇部75E)と第2リブ状部位75K(第1リブ状部位75J)によって、主支持台71に対して上下方向への移動が規制される一方、走査方向への移動は規制されない。さらに、副支持台75の第2庇部75F(第1庇部75E)と第2フック部77f(第1フック部77e)とによって、搬送方向Yへの移動が規制される一方、走査方向への移動は規制されない。従って、副支持台75は主支持台71に対して、走査方向の略中央に設けられた第2突部76bを中心にして走査方向へ相対移動可能である。
ところで、例えば、プリンター11において高温になるなど温度変化が生じた場合、樹脂材料を用いて形成された副支持台75は、金属材料を用いて形成された主支持台71よりも、温度や湿度による伸縮(寸法変化)が大きいため、主支持台71に対して寸法差が発生する。このとき、副支持台75は長手方向となる走査方向において自由に相対移動することにより、主支持台71に対して作用させる力(例えば曲げ力)を抑制する。また、上下方向においても、副支持台75は主支持台71に対してその上面側において移動が規制された状態とされているので、副支持台75は上下方向において、下方向(−Z方向)への相対移動が可能である。この結果、伸縮によって副支持台75と主支持台71との間に寸法差が生じても、主支持台71を例えば上下方向に湾曲変形させる力を発生させないように相対移動することによって、支持台隙間PGの変化を抑制する。
さらにプリンター11には、本体フレーム12内の右端部に位置するメンテナンス領域MAに、液体噴射ヘッド19のクリーニングやフラッシング等のメンテナンスを行うためのメンテナンスユニット50が配置されている(図2参照)。
図9に示すように、メンテナンスユニット50は、有底四角箱状のケース51と、該ケース51内のほぼ中央部に配置されるとともにキャリッジ18のメンテナンス領域MAへの移動に伴って上昇するスライド体52とを備えている。スライド体52は、メンテナンス領域MAにおいて各ノズル24を囲うように液体噴射ヘッド19に対して走査方向(左右方向)と直交する鉛直方向(上下方向)の下側から付勢力を伴って当接する有底四角箱状のキャップ部材57を有している。本実施形態では、スライド体52は略箱型形状を有し、その左側において図示しない弾性部材を介してキャップ部材57を保持することによって、その一部がキャップ保持部として機能する。
また、メンテナンスユニット50は、キャップ部材57内を図示しない可撓性のチューブを介して吸引するためのチューブポンプ53と、該チューブポンプ53の駆動源となるポンプモーター54とを備えている。
ケース51の搬送方向Y側の前壁51aには走査方向となる左右方向において間隔を置いて2つの貫通溝56が形成されている。2つの貫通溝56のうち、左側のものは右側のものよりも低い位置に配置されている。また、ケース51の搬送方向Yとは逆側(−Y側)の後壁51bにも、前壁51aに形成された2つの貫通溝56と前後方向に対応する位置に2つの貫通溝56がそれぞれ形成されている。したがって、ケース51には、合計4つの貫通溝56が形成されている。
各貫通溝56は、左から右へ(X方向へ)向かって真っ直ぐ水平に延びる下側平坦部56aと、該下側平坦部56aの右端から右斜め上方に向かって真っ直ぐに延びる斜面部56bと、該斜面部56bの右端から右へ(X方向へ)向かって真っ直ぐ水平に延びる上側平坦部56cとを備えている。そして、各貫通溝56において、下側平坦部56a、斜面部56b、及び上側平坦部56cは互いに連通している。
スライド体52には、それぞれの貫通溝56に挿通するように、前後方向に延びる支持棒58が、それぞれの貫通溝56に対応して合計4つ設けられている。そして、貫通溝56内に挿通されたそれぞれの支持棒58は、該貫通溝56内において摺動可能である。また、スライド体52の右端部には、キャリッジ18が走査方向に沿って印刷領域PAからメンテナンス領域MAに向かって右方向(X方向)に移動した際にキャリッジ18の右側面に設けられた被当接部22(図3参照)に当接する当接部55が設けられている。
すなわち、当接部55は、走査方向と直交する搬送方向Yに沿って、所定の間隔を置いて上下方向に立設され、それぞれ左方向(−X方向)に湾曲部が向いたU字状の断面形状を呈する2つの第1当接部55aと第2当接部55bとによって構成されている。そして、第1当接部55aが第1被当接部22aに当接し、第2当接部55bが第2被当接部22bに当接する。なお、本実施形態では、当接部55を構成する第1当接部55aと第2当接部55bは、摺動面35と直交する方向において摺動面35から同じ距離離れた位置でそれぞれ第1被当接部22aと第2被当接部22bに当接する。また、当接部55(第1当接部55aと第2当接部55b)の部材部分は、弾性部材を介してキャップ部材57を保持するキャップ保持部の部材部分と一体で形成されている。
図9及び図10に示すように、スライド体52は、引張コイルばね59によってケース51内において常に左側へ向かって付勢され、キャリッジ18がメンテナンス領域MAに位置しない印刷状態では、引張コイルばね59の付勢力により各支持棒58が各貫通溝56内における最も左側の下側平坦部56aにそれぞれ位置する。すなわち、キャリッジ18が印刷領域PAに位置する場合には、スライド体52はケース51内において降下した状態になっている。
なお、本実施形態では、このとき位置調節機構において、キャリッジ18の位置は、スライド部材34の各凸部37がカム部材38の各第4カム面39dにそれぞれ当接して最も高い位置になっているものとする。すなわち、駆動ベルト27が連結された連結部61は、摺動面35から上方へ最も離れた位置にある状態である。
この状態において、キャリッジモーター28の駆動による駆動ベルト27の旋回に伴う移動力によって、キャリッジ18が印刷領域PAからメンテナンス領域MAに向かって左から右方向に移動すると、図10に示すようにキャリッジ18の被当接部22がスライド体52の当接部55と当接する。そして、この当接から以降、スライド体52はキャリッジ18と一緒に右方向(X方向)に移動させられる。
すなわち、スライド体52は、キャリッジ18がメンテナンス領域MAにおいて左から右へ向かって移動させられるのに伴って、引張コイルばね59の付勢力に抗してキャリッジ18によって押されながらケース51内を左から右に移動させられる。この結果、スライド体52は、当接部55がキャリッジ18の被当接部22との当接状態を維持しながら、各支持棒58が各貫通溝56内を左から右に向かってそれぞれ摺動して下側平坦部56aから斜面部56bを通過して上側平坦部56cに移動することによって右斜め上方向に向かって傾くことなく平行に上昇する。
図11において白抜き矢印で示すように、このスライド体52の右斜め上方向への移動に伴って、キャップ部材57が液体噴射ヘッド19に向かって近接するように徐々に上昇する。そして、各支持棒58が各貫通溝56の上側平坦部56cに達した段階でキャップ部材57が液体噴射ヘッド19に対して左右方向(走査方向)と直交する方向である上下方向の下側から各ノズル24を囲うように当接する。すなわち、液体噴射ヘッド19がキャップ部材57によってキャッピングされる。
このように、スライド体52が上昇したとき、つまり各支持棒58が各貫通溝56内の上側平坦部56cにそれぞれ位置するときのキャリッジ18の位置であって液体噴射ヘッド19がキャップ部材57でキャッピングされたときのキャリッジ18の位置は、基準位置の一つであるキャッピング位置である。また、このときのキャップ部材57の位置は当接位置である。
なお、スライド体52は、当接部55がキャリッジ18と当接してからは、右側への移動に伴って伸長された引張コイルばね59から受ける付勢力が大きくなるため、キャリッジ18に対して作用する当接部55の反力もキャリッジ18の移動に伴って大きくなる。従って、スライド体52を移動させる負荷、すなわちキャリッジ18を移動させる移動力が大きくなる。
ところで、本実施形態では、キャップ部材57を液体噴射ヘッド19に対して各ノズル24を囲うように当接させた状態(図11に示す状態)でチューブポンプ53を駆動すると、図示しない可撓性のチューブを介してキャップ部材57と液体噴射ヘッド19とで囲まれた空間が吸引されて、該空間に負圧が発生する。この負圧により、各ノズル24から液体噴射ヘッド19内の増粘したインクが気泡等とともにキャップ部材57内及び図示しない可撓性のチューブを介して図示しない廃液タンク内へ排出される、いわゆるクリーニングが行われるように構成されている。
また、スライド体52が降下した状態、すなわち各支持棒58が各貫通溝56内の下側平坦部56aにそれぞれ位置する状態(図10に示す状態)で、液体噴射ヘッド19がキャップ部材57と上下方向において対向するときのキャリッジ18の位置は、基準位置の一つであるヘッド対向位置である。このときのキャップ部材57は液体噴射ヘッド19から離れた退避位置に位置する。キャリッジ18は、印刷中に定期的に液体噴射ヘッド19からキャップ部材57内にインクを強制的に吐出するフラッシングを行うときに、印刷領域PAからこのヘッド対向位置へ移動される。すなわち、印刷中のフラッシングは、キャリッジ18をヘッド対向位置へ移動させた状態で、退避位置にあるキャップ部材57に対してインクを噴射することで行われる。
さて、図11に示すように、キャリッジ18がキャッピング位置に位置した状態、つまりキャップ部材57が液体噴射ヘッド19に当接した状態において当接部55がキャリッジ18と当接する位置は、駆動ベルト27が連結された連結部61の位置よりも摺動面35と直交する方向における反重力方向側(Z方向側)の位置とされている。より具体的には、当接部55がキャリッジ18と当接する位置が、連結部61における当接部55側に位置する末端61aにおける駆動ベルト27のZ方向の位置よりも高いことが望ましい。この末端61aを起点にキャリッジ18が回転しようとするためである。なお、本実施形態では、当接部55は摺動面35と直交する方向の上端部(先端部)がキャリッジ18と当接する。換言すれば、当接部55は、例えば上端部において他の部位よりも僅かに突出する突出部位を形成するなど、キャリッジ18の被当接部22と当接する当接位置がその上端部となる形状で形成されている。
また、図10に示すように、本実施形態では、キャリッジ18がヘッド対向位置に位置した状態、つまりキャップ部材57が液体噴射ヘッド19から離れた状態であって、当接部55がキャリッジ18(被当接部22)と当接する位置は、連結部61の位置よりも摺動面35と直交する方向において重力方向側となる低い位置とされている。なお、本実施形態において、連結部61の位置とは、キャリッジ18に連結された駆動ベルト27の連結部において駆動ベルト27から移動力が加わる位置、すなわち右方向(X方向)側の駆動ベルト27との連結位置である。
さらに、本実施形態では、紙送り機構における搬送ローラーの駆動と給紙ローラーの駆動とを、キャリッジ18の移動を利用して行う駆動切替機構を有している。この駆動切替機構について、図を参照して説明する。
図12に示すように、駆動切替機構80は、その上部においてキャリッジ18が当接する当接部位81aを有する移動部材81と、移動部材81に設けられたカムピン83が摺動するカム溝85が形成されたカム構造体86と、を備えている。移動部材81は、引っ張りばねなどの付勢部材82によって図12において破線矢印で示すように常に走査方向の左側(−X方向側)に付勢されている。従って、図12において実線矢印で示すように走査方向の右側(X方向側)に向かって移動するキャリッジ18が当接部位81aに当接した後は、移動部材81は図示しないレール部材に案内されてキャリッジ18と一緒に走査方向に沿って往復移動する。
移動部材81には、キャリッジ18との当接部位81aとは反対の下部において、走査方向を軸線方向とするスライド軸87を中心に回動可能に設けられた伝達歯車88を、走査方向の両側から挟むことによってスライド軸87の軸線に沿って移動可能な状態で保持する歯車保持部81bが設けられている。従って、移動部材81は、キャリッジ18と一緒に走査方向に沿って移動することによって、歯車保持部81bによって保持した伝達歯車88をスライド軸87の軸線に沿って移動させる。
本実施形態では、移動部材81にキャリッジ18が当接していない状態では、伝達歯車88は、第1歯車89aと第2歯車89bとの双方と噛み合う状態とされ、第1歯車89aと第2歯車89bとの間での回転が互いに伝達される。従って、例えば、搬送ローラーの駆動に伴って第1歯車89aが回転駆動する場合、その回転が伝達歯車88によって伝達されて第2歯車89bが回転することによって給紙ローラーも駆動される。
一方、キャリッジ18の当接後、移動部材81がキャリッジ18と一緒に走査方向に沿って右方向(X方向)へ移動することによって、伝達歯車88は、第1歯車89aと第2歯車89bの双方と噛み合わない状態とされ、第1歯車89aと第2歯車89bとの間で回転が伝達されない状態となる。従って、例えば、搬送ローラーの駆動に伴って第1歯車89aが回転駆動する場合、その回転は第2歯車89bに伝達されないので給紙ローラーは駆動されない。
従って、移動部材81の走査方向における位置をキャリッジ18の移動を利用して制御することによって、例えば、紙送り機構において搬送ローラーの駆動と給紙ローラーの駆動とを切り替える駆動切替機構80が構成される。そして、この移動部材81の走査方向における位置は、カム機構によって制御される。すなわち、移動部材81に設けられたカムピン83と、このカムピン83が摺動可能なカム構造体86に形成されたカム溝85とを備えるカム機構によって制御される。
カム溝85は、カム構造体86の略外縁に沿って設けられた外部壁86kと、内部に島状に設けられた内部壁86jとによって区画され、搬送方向Y側に開口する第1カム溝部85aと第2カム溝部85bとを有して形成されている。第1カム溝部85aは、走査方向に沿って略直線状に形成されている。第2カム溝部85bは、搬送方向Yの先側から見て、第1カム溝部85aの下側に、走査方向に沿って第1カム溝部85aよりも短い直線状部分と、この直線状部分の走査方向の両端においてそれぞれ連結するとともに第1カム溝部85aと連結する斜状部分と、によって形成されている。
カム溝85は、その搬送方向とは逆側の面部分となる溝の底面部分が、走査方向に沿って所定の凹凸形状で形成されている。すなわち、第1カム溝部85aの底面は、左方向(−X方向)から右方向(X方向)へ向かって順に、第1平坦面86a、第1平坦面86aから先上がりの第1傾斜面86b、底面と直交する第1壁面86c、第2平坦面86d、第2平坦面86dよりも低い第3平坦面86eを備えている。また、第2カム溝部85bの底面は、右方向(X方向)から左方向(−X方向)へ向かって順に、第3平坦面86eから先上がりの第2傾斜面86g、第4平坦面86hを備えている。そして、第1カム溝部85aの第2平坦面86dと第2カム溝部85bの第2傾斜面86gとの間は、底面と直交する第2壁面86fが左方向に向かって先下がりの斜め形状で形成されている。
このように形成されたカム溝85に対して、カムピン83はカム溝85の底面に当接しながら移動するとともに、カムピン83が第2カム溝部85bを摺動する際には、鉛直方向において第2カム溝部85bがカムピン83の位置まで持ち上がる構成とされている。すなわち、本実施形態では、カム構造体86は、その右側端部に搬送方向Yを軸線とする回転軸部84が設けられ、この回転軸部84が、図12において破線片側矢印で示すように不図示の付勢部材によって移動部材81が位置する側となる搬送方向へ付勢される。また、この回転軸部84が、図12において破線両側矢印で示すように回転軸部84を中心にして揺動可能とされ、カム構造体86は、カムピン83が第2カム溝部85bを摺動する際には、図12において二点鎖線で示すように揺動する。
次に、図13及び図14(a),(b)を参照して、駆動切替機構80の作用を説明する。図13に示すように、本実施形態では、移動部材81がキャリッジ18によって移動させられることによって、カムピン83が図13において符号83a〜符号83gで示すように移動する。なお、図13では、カム構造体86に対して、カムピン83が相対的に上下方向へ移動する状態で図示されている。また図14(a),(b)では、キャリッジ18および付勢部材82が省略されて図示されている。
まず、走査方向を右方向(X方向)に向かってキャリッジ18が移動して印刷領域PAからメンテナンス領域MAに移るS1位置において、キャリッジ18は移動部材81に当接する。すると、カムピン83は符号83aで示すS1位置からキャリッジ18の移動とともに第1平坦面86aに沿ってX方向への移動を開始し、符号83bで示す第1傾斜面86bに接触するS2位置まで移動する。
図14(a)に示すように、本実施形態のプリンター11では、S1位置とS2位置との間は、伝達歯車88がスライド軸87に沿って移動するものの、第1歯車89aと第2歯車89bの双方と噛み合った状態が維持される。従って、例えば、第1歯車89aを回転駆動すれば第2歯車89bを回転させることが可能である。
この結果、図13に示すように、S1位置からS2位置までの間は歯車噛合い範囲であり、この範囲において、プリンター11は搬送ローラーと給紙ローラーの双方を駆動して連続印刷を行うことが可能である。従って、カムピン83(キャリッジ18)がこのS1位置からS2位置までの範囲内のいずれかの位置にあるときに印刷中のフラッシングを行うようにすれば、伝達歯車88の噛合い外れが生じないので、例えば、伝達歯車88が第1歯車89aと第2歯車89bに噛み合う際に発生する異音を抑制することができる。また、このようにフラッシング位置をメンテナンス領域MA内に設けるようにすることによって、キャリッジ18がフラッシング位置、すなわち液体噴射ヘッド19がキャップ部材57と上下方向において対向するヘッド対向位置まで移動する移動範囲をメンテナンス領域MAと重なるように設けることができる。この結果、印刷領域PA以外のメンテナンス領域MAが広くなることを抑制することができるので、プリンター11の大型化を抑制することができる。
次に、さらに走査方向においてキャリッジ18がX方向に移動すると、カムピン83は符号83bで示すS2位置から第1傾斜面86bに沿って第1カム溝部85a内をX方向へ移動し、符号83cで示す第1壁面86cに右側から当接するS3位置まで移動する。
図14(b)に示すように、本実施形態のプリンター11では、S3位置は、伝達歯車88がスライド軸87に沿って移動し、第1歯車89aと第2歯車89bの双方との噛み合いが外れた状態となる。従って、例えば、第1歯車89aを回転駆動しても第2歯車89bは回転しない状態となる。
この結果、図13に示すように、S2位置からの移動開始とともに、カムピン83は、伝達歯車88の第1歯車89aと第2歯車89bの双方との噛み合いが外れた歯車噛合はずれ範囲に位置した状態となる。この歯車噛合はずれ範囲において、プリンター11は給紙ローラーを駆動しないで搬送ローラーを駆動することによって単一印刷を行うことが可能である。なお、符号83cで示したS3位置にあるカムピン83(83c)は、第1壁面86cによって左方(−X方向)への移動が規制されるので、伝達歯車88は第1歯車89aと第2歯車89bの双方と噛み合わない状態が安定して維持される。
従って、プリンター11において、単一印刷から連続印刷に変更する場合は、カムピン83をS3位置からS2位置またはS1位置へ移動させる必要がある。そこで、プリンター11では、キャリッジ18の移動によって移動部材81を一旦右方向(X方向)へ移動させ、カムピン83を符号83cで示すS3位置から第2平坦面86dに沿って第1カム溝部85a内をX方向へ移動し、第3平坦面86e上の符号83eで示すS4位置まで移動させる。次に、キャリッジ18を逆の左方向(−X方向)に移動させることによって、付勢部材82によってカムピン83を左方向に移動させる。すると、カムピン83は、第2壁面86fに当接して第1カム溝部85aから第2カム溝部85bへ移動する。この結果、図12において符号83gで示すように、カムピン83は、第2傾斜面86g上を破線矢印で示す方向へ移動し、第4平坦面86hを乗り越えて第1平坦面86a上に移動する。
こうして、カムピン83は、再び符号83aまたは符号83bで示すS1位置またはS2位置へ移動する。そして、再びX方向へ移動するキャリッジ18が当接部位81aに当接することによって、上記作用(動作)を行う。なお、本実施形態では、移動部材81のキャリッジ18との当接部位81aは、スライド体52の当接部55よりも鉛直方向の下側に位置している。
次に、図15(a),(b)を参照して、当接部55がキャリッジ18と当接する位置が、連結部61の位置よりも摺動面35と直交する方向における反重力方向側(Z方向側)の位置とされている本実施形態の作用について説明する。なお、図15(a),(b)は、図10および図11をそれぞれ作用説明に適するように形状を模式化して図示したものであり、上記実施形態と同じ構成要素については同符号を付すとともに、その説明について適宜省略する。
図15(a)に示すように、キャリッジ18がキャップ部材57に対してヘッド対向位置に位置した状態では、当接部55のキャリッジ18(被当接部22)に対する当接位置は、摺動面35と直交する方向(ここでは鉛直方向)において摺動面35よりも上方(Z方向)であって、連結部61よりも下方である。従って、図15(a)においてそれぞれ破線矢印で示すように、連結部61に加わる駆動ベルト27の移動力MTが、キャリッジ18に対する当接部55の当接位置において搬送方向Yに沿う軸線を中心として、キャリッジ18を摺動面35から離すように、搬送方向Yの前方視で時計方向へ回転させる回転力FTとして働く。
この回転力FTは、連結部61に加わる駆動ベルト27の移動力MTに、摺動面35と直交する鉛直方向における連結部61の位置と当接部55のキャリッジ18に対する当接位置との間の距離LTを乗じた大きさとなる。なお、ここでは連結部61において移動力が加わる位置は、駆動ベルト27の厚さの中心としている。そして、キャリッジ18がヘッド対向位置にあるときは、引張コイルばね59が伸張する前の状態であり、キャップ部材57が液体噴射ヘッド19に当接する前の状態であるので、スライド体52を走査方向へ移動させる際の負荷となる反力は小さい。従って、スライド体52を一緒に移動させる際のキャリッジ18に対する移動力MTは小さな力となることから、キャリッジ18に働く回転力FTも小さくなる。
一方、摺動面35に載置されたキャリッジ18は、図15(a)においてそれぞれ実線矢印で示すように、その自重力MGにより、当接部55のキャリッジ18に対する当接位置を中心とし搬送方向Yの前方視で反時計方向に発生する回転力FGによって摺動面35に押し付けられる。この回転力FGは、自重力MGに、摺動面35に沿う走査方向におけるキャリッジ18の重心Gの位置と当接部55のキャリッジ18に対する当接位置との間の距離LGを乗じた大きさとなる。本実施形態では、回転力FGは回転力FTよりも大きい値とされ、キャリッジ18が摺動面35押し付けられた状態を維持しつつ、キャリッジ18(摺動部36)が摺動面35を押す力を減少させる。
図15(b)に示すように、次にキャリッジ18がキャッピング位置に位置した状態では、当接部55のキャリッジ18に対する当接位置は、摺動面35と直交する方向(ここでは鉛直方向)において摺動面35よりも上方(Z方向)であって、さらに連結部61よりも上方である。従って、図15(b)においてそれぞれ破線矢印で示すように、連結部61に加わる駆動ベルト27の移動力MRが、キャリッジ18に対する当接部55の当接位置において搬送方向Yに沿う軸線を中心として、搬送方向Yの前方視で反時計方向に回転させる回転力FRとして働く。この回転力FRは、キャリッジ18の自重力MGによる回転力FGと同様に、キャリッジ18を摺動面35に押し付ける方向への力を作用させる。
なお、回転力FRは、連結部61に加わる駆動ベルト27の移動力MRに、摺動面35と直交する鉛直方向における連結部61の位置と当接部55のキャリッジ18に対する当接位置との間の距離LRを乗じた大きさとなる。そして、キャリッジ18がキャッピング位置にあるときは、引張コイルばね59が伸張された状態であり、キャップ部材57が液体噴射ヘッド19に当接した状態であるので、スライド体52を走査方向へ移動させる際の負荷となる反力は大きい。従って、スライド体52を一緒に移動させる際のキャリッジ18に対する移動力MRは大きな力となることから、働く回転力FRも大きくなる。このため、例えば、回転力FRが回転力FGを上回る場合であって、当接部55がキャリッジ18に当接する位置が連結部61よりも上方であるので、キャリッジ18は搬送方向Yの前方視で反時計方向に回転させられて摺動面35に押し付けられる状態が維持される。
以上説明した実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
(1)キャリッジ18にスライド体52の当接部55が当接する位置は、キャリッジ18に走査方向への移動力が付与される連結部61の位置に対して、摺動面35からの距離が等しいか又は長くなっている。従って、キャップ部材57が液体噴射ヘッド19に重力方向側から当接した状態において当接部55のキャリッジ18に作用する反力と、キャリッジ18に付与される移動力と、によって生ずる回転力は、キャリッジ18を摺動面35から離す力を作用させることなく、キャリッジ18を摺動面35へ押しつける力を作用させることになる。この結果、キャリッジ18がスライド体52を走査方向へ移動させる際に、キャリッジ18を摺動面35から離れることなく安定して移動させることができる。
(2)例えば用紙Pの厚さに応じて液体噴射ヘッド19の位置が調節されたキャリッジ18に対してスライド体52の当接部55が当接する位置が、キャップ部材57が液体噴射ヘッド19に当接した状態において、連結部61の位置に対して摺動面35からの距離が等しいかもしくは長くなる。従って、キャリッジ18に対して、キャリッジ18を摺動面35から離す力を作用させることなく、キャリッジ18を摺動面35へ押しつける力を作用させるように回転力を発生させることができる。
(3)当接部55の当接位置が連結部61よりも重力方向側(−Z方向側)に位置する場合において、キャリッジ18を摺動面35から離す方向へ作用する力も小さいことになる。この結果、キャリッジ18を摺動面35から離す小さい力を作用させることによって、キャリッジ18の自重(自重力)によってキャリッジ18が摺動面35から離れることなく移動可能とするとともに、摺動面35への押し力が軽減させることから摺動面35との間の摩擦抵抗を抑制して円滑に移動させることが可能となる。そして、液体噴射ヘッド19にキャップ部材57が当接するまでの間のキャリッジ18の移動において当接部55が上方へ移動することによって、キャップ部材57が液体噴射ヘッド19に当接した状態では、キャリッジ18を摺動面35へ押しつける力を作用させるように回転力を発生させる。この結果、キャリッジ18がスライド体52を走査方向へ移動させる際に、キャリッジ18を摺動面35から離れることなく安定して移動させることができる。
(4)複数の当接部55によって、その軸線が摺動面35と直交する軸回りでのキャリッジ18の回転を抑制しながらスライド体52をキャリッジ18によって走査方向に移動させることができる。また、キャリッジ18との当接位置が摺動面35と直交する方向において連結部61よりも上方に位置する少なくとも一つの当接部55によって、キャリッジ18を摺動面35へ押しつける力を作用させるように回転力を発生させることができる。
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、スライド体52は、キャップ部材57を有する部材部分と当接部55を有する部材部分とが別部材で形成されてもよい。この変形例の一例について、図16を参照して説明する。なお、図16において上記実施形態と同じ構成要素については同符号を付し、それらの説明は省略する。
図16に示すように、本変形例では、当接部55は、スライド体52において弾性部材を介してキャップ部材57を保持する保持部を構成する第1部材部分52aとは別体で形成され、この第1部材部分52aに対して少なくとも相対的に上下方向にスライド移動可能に取り付けられた第2部材部分52bに設けられている。そして、この第2部材部分52bは、第1部材部分52aに対して上下方向に移動して、キャリッジ18の被当接部22に対して当接する当接部55の位置を調節したのち、例えば、ねじなどの固定部材52cを用いて第1部材部分52aに固定される。
この変形例によれば、上記実施形態での効果(1)〜(4)に加えて次の効果を得る。
(5)鉛直方向においてキャップ部材57が液体噴射ヘッド19に当接した状態における当接部55の摺動面35からの距離を調節可能とすることができるので、キャリッジ18に対して働く回転力が、キャリッジ18を摺動面35へ押しつける力を作用させる回転力となるように容易に調節することができる。
・上記実施形態において、スライド体52は1つの当接部55がキャリッジ18に当接するようにしてもよい。また、当接部55が複数設けられた場合、複数の当接部55の少なくとも一つ(例えば第1当接部55a)は、キャップ部材57が液体噴射ヘッド19に当接した状態において、キャリッジ18に対して、摺動面35と直交する方向における連結部61と同じ位置に当接するようにしてもよい。こうすれば、摺動面35からキャリッジ18を離そうとする回転力の発生を抑制することが可能である。
あるいは、複数の当接部55の少なくとも一つ(例えば第1当接部55a)は、キャップ部材57が液体噴射ヘッド19に当接した状態において、キャリッジ18に対して、摺動面35と直交する方向において連結部61よりも反重力方向側の位置に当接するようにしてもよい。こうすれば、摺動面35にキャリッジ18を押し付けるように回転力を発生させることが可能である。
・上記実施形態において、スライド体52の当接部55は、キャリッジ18に当接した状態、つまりヘッド対向位置に位置する状態において、キャリッジ18との当接位置が、摺動面35と直交する方向において連結部61と同じ位置または連結部61よりも反重力方向側の位置に移動するようにしてもよい。
・上記実施形態において、プリンター11は、用紙Pと液体噴射ヘッド19との間の距離を調節するべくキャリッジ18の位置を調節する位置調節機構を、必ずしも備えなくてもよい。例えば、常に一定の厚さの用紙Pに対して印刷が行われる場合などでは、位置調節機構は不要である。
・上記実施形態において、キャリッジ18には、駆動ベルト27の代わりに、ラックとピニオンのようなギア機構によってキャリッジモーター28の駆動力が伝達されるように構成してもよい。この場合、キャリッジ18におけるキャリッジモーター28の駆動力が伝達される部位が移動力被付与部となる。
・上記実施形態において、主ガイド部16aは平坦面を有する構成としたが、主ガイド部は軸状のものであってもよい。この場合、キャリッジ18における摺接部36が軸状の主ガイド部に対応した形とする構成にしてもよい。軸状の主ガイド部に対応する摺接部をキャリッジ18に設けた場合であっても、キャリッジ18を主走査方向にスライドさせるためには主ガイド部と摺接部との間にはクリアランスが必要となり、キャリッジ18がスライド体52に当接した際には上記実施形態と同様にキャリッジ18が回転しようとする課題が発生するためである。
・上記実施形態において、キャリッジ18は、カム部材38により高さ位置が2段階、3段階、あるいは5段階以上で調節可能に構成してもよい。あるいは、カム部材38とは異なる構成のカム機構によってキャリッジ18の高さを調整するようにしてもよい。
上記実施形態において、プリンター11は、各インクカートリッジ32がキャリッジ18に搭載される所謂オンキャリッジタイプのプリンターであってもよい。
・上記実施形態において、液体噴射ヘッド19から噴射する液体であるインクの供給元は、本体フレーム12の外部に設けたインク収容体であってもよい。本体フレーム12の内部に備えられるタイプであるインクカートリッジ32の場合は収容可能なインク容量に制約があるため、インクカートリッジ32に比べて、本体フレーム12の外部に設けたインク収容体を用いた方がより多くのインクを収容することができるので、多くの枚数の用紙Pに対して印刷をすることが可能である。
図17を参照して、インク収容体を本体フレーム12の外部に設けた一例を説明する。
図17に示すように、本変形例のプリンター11は、本体フレーム12に対して反重力方向(上方向)に連結して搭載された画像読取装置としてのスキャナーユニット12Sを備えた複合機である。本体フレーム12には、印刷された用紙Pの排出方向(図中白抜き矢印)となる前方向の上側に、プリンター11の印刷動作を実行させる際にユーザーが操作する操作パネル12aが配置されている。また、本体フレーム12において、操作パネル12aの下側に前面カバー12bが開閉可能に取り付けられている。
この前面カバー12bの下方には開口部15が位置し、用紙Pを本体フレーム12の外部へ排出する排紙台12cがこの開口部15に配設されている。そして、排紙台12cの下側に、用紙Pを積層状態で載置する用紙カセット14が備えられている。また、本体フレーム12の後側において、用紙Pを載置する載置トレイ12eが設けられ、載置トレイ12e上に載置された用紙Pが、支持台13上を搬送される。
このプリンター11には、図17において二点鎖線で示すように、本体フレーム12外であって本体フレーム12に対して前方から見て左側のフレーム側面12dに、液体噴射ヘッド19に供給するインクを収容する液体収容体の一例としてのインクタンク90が備えられる。インクタンク90は略直方体形状を有するタンクケース92内に4つのインクケース91が収納され、各インクケース91内に4種類のインク(例えば、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、黒インクの各色インク)をそれぞれ収容する。そして、インクタンク90(インクケース91)にそれぞれの一端側が取り付けられた4本の液体供給チューブの一例であるインク供給チューブ94の他端側がフレーム側面12dにおいてインクタンク90を固定する固定板95の下側に設けられた貫通孔12Hから本体フレーム12内へ挿入されて引き回される。そして、引き回された各インク供給チューブがインクの流路として機能し、各種類のインクを液体噴射ヘッド19に供給する。
なお、各インクケース91に補充などのためにインクを注入する際には、図17に示すようにインクタンク90をプリンター11のフレーム側面12dに固定された固定板95から取り外し、インクケース91に設けられた注入口91aが上方に露出した状態とする。すなわち、タンクケース92に設けられた一対のフック部位93を、固定板95に設けられフック部位93が挿入可能な一対のフック挿入部位96から引き抜くことによって、図17において二点鎖線で示した状態でフレーム側面12dに取り付けられたタンクケース92を取り外す。そして、必要に応じてタンクケース92に備えられたケース蓋92aを図17において二点鎖線で示すように回転(揺動)変位させて、露出した注入口91aからインクを注入する。
また、本体フレーム12の外部から液体噴射ヘッド19へインクを供給するためのインク供給チューブ94を本体フレーム12の内部に引き回す際に、本体フレーム12に貫通孔以外に切欠きを設け、インク供給チューブ94はその切欠きを通すとよい。あるいは本体フレーム12に開閉可能に設けられたスキャナーユニット12Sや前面カバー12bなどの開閉体が本体フレーム12に対して完全に閉じないようにボスなどを立て、ボスによって形成された隙間を利用してインク供給チューブ94を本体フレーム12の内部へ引き回しても良い。このようにすれば、インク供給チューブ94を流路とする液体噴射ヘッド19へのインクの供給を確保することができる。
なお、インクタンク90からインクを供給するインク供給チューブ94は、例えば図1に示すように、インク供給チューブ33と同様に機能し、当該インクをキャリッジ18(バルブユニット30)へと導き、キャリッジ18の移動に伴って追従変形する変形可動部、例えば図1に示す湾曲部33aを有して配設されている。
・上記実施形態において、プリンター11は、インクカートリッジ32がキャリッジ18上に搭載されるオンキャリッジタイプの構成であってもよい。また、インクタンク90が装置本体としての本体フレーム12の内部に配設される構成であってもよい。また、特定の色インクのみが本体フレーム12の外部に配設される構成であってもよい。
・上記実施形態において、液体収容体としてのインクタンク90は、インクを注入可能な所謂リフィル式でもよいし、インクがパック(袋)に収容されたインクパックを交換する所謂パック交換式でもよい。
・上記実施形態において、用紙Pの代わりに、プラスチックフィルムや布、あるいは金属箔などをターゲットとして用いてもよい。
・上記実施形態において、プリンター11は、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置であってもよい。なお、液体噴射装置から微小量の液滴となって吐出される液体の状態としては、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体は、液体噴射装置から噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状体を含むものとする。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置がある。また、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置であってもよい。また、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置であってもよい。
11…プリンター(液体噴射装置の一例)、16…主ガイド部材(移動案内部材の一例)、18…キャリッジ(移動体の一例)、19…液体噴射ヘッド、24…ノズル、35…摺動面、52…スライド体、55…当接部、57…キャップ部材、61…連結部、LG,LR,LT…距離、MR,MT…移動力、P…用紙(ターゲットの一例)。

Claims (6)

  1. ターゲットに対してノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、
    前記液体噴射ヘッドを支持した状態で移動可能に設けられた移動体と、
    前記移動体を載置した状態で当該移動体を鉛直方向と交差する走査方向へ移動可能とする摺動面を有する移動案内部材と、
    前記移動体を前記摺動面に沿って前記走査方向へ移動させる移動機構と、
    前記走査方向へ移動する前記移動体に当接可能な当接部と、当該当接部が前記移動体に当接した状態のまま当該移動体と共に移動することによって前記ノズルを囲うように前記液体噴射ヘッドに当接可能なキャップ部材と、を有するスライド体と、
    を装置本体に備え、
    前記移動体は前記摺動面と直交する方向における当該摺動面よりも反重力方向側の位置に前記移動機構と連結する連結部を有するとともに、前記キャップ部材が前記液体噴射ヘッドに対して前記鉛直方向の重力方向側から当接した状態において、前記スライド体の前記当接部は、前記移動体に対して、前記摺動面と直交する方向における前記連結部と同じ位置または前記連結部よりも反重力方向側の位置に当接することを特徴とする液体噴射装置。
  2. 前記ターゲットと前記液体噴射ヘッドとの間の距離を調節するべく前記移動体の位置を調節する位置調節機構を更に備え、
    前記位置調節機構による前記移動体の位置の調節に伴って前記連結部が前記移動案内部材の前記摺動面から最も離れた状態であって、前記キャップ部材が前記液体噴射ヘッドに当接した状態において、前記スライド体の前記当接部は、前記移動体に対して、前記摺動面と直交する方向における前記連結部と同じ位置または前記連結部よりも反重力方向側の位置に当接することを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
  3. 前記スライド体の前記当接部は、
    前記移動体に当接した状態のまま前記走査方向へ移動する間に、前記移動体との当接位置が、前記摺動面と直交する方向において、前記連結部の位置よりも重力方向側の位置から、前記連結部と同じ位置または前記連結部よりも反重力方向側の位置に移動することを特徴とする請求項1または2に記載の液体噴射装置。
  4. 前記スライド体は、前記摺動面に沿う方向であって前記走査方向と交差する方向において、複数の前記当接部を有するとともに、
    複数の前記当接部の少なくとも一つは、前記キャップ部材が前記液体噴射ヘッドに当接した状態において、前記移動体に対して、前記摺動面と直交する方向における前記連結部と同じ位置または前記連結部よりも反重力方向側の位置に当接することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
  5. 前記スライド体は、前記キャップ部材を有する部材部分と前記当接部を有する部材部分とが別部材で形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
  6. 前記液体が収容された液体収容体から送られる当該液体を前記液体噴射ヘッドへ導き、前記移動体の移動に伴って追従変形する変形可動部を有する液体供給チューブを備え、
    前記液体収容体の少なくとも一部は、前記装置本体の外部に配設されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
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