(57)【要約】【課題】コンパクトで安価なインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置を提供する。【解決手段】ヘッドメンテナンス装置４０は、印字ヘッドのノズル形成面を封止可能なヘッドキャップからインクを吸引する為のチューブポンプを駆動するポンプモータと、円筒カム８３に対して所定の角度だけ相対回転可能に配置された間欠歯車８５と、隣接配置された摩擦歯車８６を間欠歯車８５に摩擦係合させている摩擦クラッチ機構と、摩擦歯車８６及び間欠歯車８５に対してポンプモータからの回転駆動力を伝達可能な駆動歯車と、を有する。間欠歯車８５に対する摩擦歯車８６の摩擦係合部位である環状リブ８６ａの先端面の半径Ｒ１が、間欠歯車８５を回転自在に支持する軸方向支持部位である段付支軸４３の段部４３ａの半径Ｒ２よりも大きくなるように設定されている。【選択図】  図９
2007055145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字ヘッドのノズル形成面を封止するキャッピング位置及び当該キャッピング位置から退避する退避位置を往復移動可能なヘッドキャップと、
前記ヘッドキャップからインクを吸引するインク吸引ポンプと、
前記ヘッドキャップ及び前記インク吸引ポンプを駆動するための共通回転駆動源と、
回転運動を前記ヘッドキャップの往復運動に変換するための円筒カムと、
前記円筒カムに対して所定の角度範囲内で同軸上に相対回転可能に配置された間欠歯車と、
前記間欠歯車に対して同軸上に隣接配置された常時回転歯車と、
前記間欠歯車が前記常時回転歯車と一体回転するように所定の摩擦力でこれら間欠歯車及び常時回転歯車を摩擦係合させている摩擦クラッチ機構と、
前記常時回転歯車及び前記間欠歯車に対して前記共通回転駆動源からの回転駆動力を伝達可能な駆動歯車と、
を有しており、
前記間欠歯車に対する前記常時回転歯車の摩擦係合部位から回転中心までの半径が、前記間欠歯車を回転自在に支持する軸方向支持部位から回転中心までの半径よりも大きいことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置。
【請求項２】
前記間欠歯車に対する前記常時回転歯車の摩擦係合部位が、何れか一方の対向面の外周縁近傍に突設された環状リブの先端面とされることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置。
【請求項３】
前記間欠歯車を回転自在に支持する軸方向支持部位が、前記円筒カムと伴に当該間欠歯車を貫通するようにハウジングに垂設された段付支軸の段部とされることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置。
【請求項４】
前記インク吸引ポンプは、前記回転駆動源が正逆方向の何れか一方に回転した場合にのみポンピング動作を行うチューブポンプであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置。
【請求項５】
前記円筒カムのカムが、円周方向に延びる第１及び第２のカム溝により形成され、
前記第１のカム溝に沿って摺動可能なカムフォロアを有する第１スライダが、前記ヘッドキャップを保持し、
前記第２のカム溝に沿って摺動可能なカムフォロアを有する第２スライダが、前記印字ヘッドのノズル形成面を払拭するワイピング位置及び当該ワイピング位置から退避する退避位置を往復移動可能なワイパを保持することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置。
【請求項６】
前記円筒カムが、ハウジングに対して所定の回転角度範囲内で回転可能とされていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置に関し、特に、単一の回転駆動源を用いてヘッドキャップ及びインク吸引ポンプ等を駆動するヘッドメンテナンス装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタにおいては、インクジェットヘッドによる印字領域から外れた位置にインクジェットヘッドの保守動作を行うヘッドメンテナンス装置を配置し、このヘッドメンテナンス装置によって、インクジェットヘッドのインクノズル面の汚れのワイピング、インクノズルの詰まりを防止するためのキャッピング、インクノズルから増粘状態のインクを吸引するインク吸引動作などを行うようにしている。
【０００３】
そこで、インクジェットヘッドのインクノズル面をキャッピングしたキャッピング位置および当該位置から退避した退避位置を往復移動可能なヘッドキャップと、前記ヘッドキャップからインクを吸引するためのインク吸引ポンプと、前記ヘッドキャップおよび前記インク吸引ポンプを駆動するための単一の回転駆動源と、回転運動を前記ヘッドキャップの往復運動に変換するための円筒カムと、前記回転駆動源から回転駆動力が伝達される前記インク吸引ポンプの駆動力入力要素であるポンプ歯車（常時回転歯車）と、前記ポンプ歯車の回転を前記円筒カムに伝達する摩擦クラッチ機構とを有した構成のヘッドメンテナンス機構（ヘッドメンテナンス装置）が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１０は、上記特許文献１に記載されたヘッドメンテナンス機構の概略断面図である。
ヘッドメンテナンス機構１１０は、図１０に示すように、インクジェットプリンタ２００のインクノズル面２０１をキャッピングするためのヘッドキャップ２０２と、インクノズル面２０１をワイピングするためのワイパ（図示せず）と、ヘッドキャップ２０２からインクを吸引するためのインク吸引ポンプであるチューブポンプ１０４とを備えている。また、ヘッドキャップ２０２、ワイパ及びチューブポンプ１０４を駆動するための共通駆動源としてのステッピングモータ（図示せず）と、このステッピングモータの回転力をヘッドキャップ２０２、ワイパ及びチューブポンプ１０４に伝達する動力伝達機構１０６とを備えている。
【０００５】
動力伝達機構１０６は円筒カム１１１を備えており、この円筒カム１１１の外周面に形成されたカム溝１１２には、摺動可能な状態でヘッドキャップ移動用のキャップ側移動ピン１１３とワイパ移動用のワイパ側移動ピン（図示せず）とが差し込まれている。また、円筒カム１１１の円形底面１１１ａの直下には同軸状態でチューブポンプ１０４の駆動力入力要素であるポンプ歯車１１６が対峙している。
【０００６】
円筒カム１１１とポンプ歯車１１６は、摩擦クラッチ機構１１８によって摩擦係合状態に保持されている。この摩擦クラッチ機構１１８は、円筒カム１１１の円形底面１１１ａと、ポンプ歯車１１６の上側端面１１６ａと、円筒カム１１１の中心孔１１１ｂに装着されたコイルばね１２０から構成されている。
【０００７】
そこで、円筒カム１１１の円形底面１１１ａとポンプ歯車１１６の上端面１１６ａの間は所定のばね力で押し付けられており、これによって発生する摩擦力によって一体回転可能となっている。摩擦力を越える負荷が作用すると、これらの間には滑りが発生する。
【０００８】
ポンプ歯車１１６は、図示しない歯車減速機構を介してステッピングモータに連結されており、減速歯車１０５（駆動歯車）を介して回転される。
円筒カム１１１には、その下端外周面に、ほぼ２００度程度の角度範囲に亘って歯部１２４が形成された間欠歯車１２５が一体形成されている。この間欠歯車１２５の歯部１２４も減速歯車１０５に噛み合い可能である。
【０００９】
このように構成されている動力伝達機構１０６では、ステッピングモータの回転が、減速歯車機構の減速歯車１０５を介してポンプ歯車１１６に伝達され、ポンプ歯車１１６の回転は摩擦クラッチ機構１１８を介して円筒カム１１１に伝達される。また、円筒カム１１１の間欠歯車１２５が減速歯車１０５に噛み合っている状態では、ステッピングモータの回転が直接に円筒カム１１１に伝達される。
【００１０】
円筒カム１１１が回転すると、定まった位置においてそのカム溝１１２に差し込まれているキャップ側移動ピン１１３およびワイパ側移動ピンが円筒カム１１１の回転軸線の方向（図中上下方向）に移動して、キャッピング状態およびワイピング状態を形成可能である。但し、円筒カム１１１は有限回転型のものであり、その時計回りの回転停止位置および反時計回りの回転停止位置を規定されている。
【００１１】
そこで、上述したインクジェットプリンタのヘッドメンテナス機構１１０においては、ステッピングモータの回転を、歯車減速機構の減速歯車１０５、ポンプ歯車１１６、摩擦クラッチ機構１１８を介して円筒カム１１１に伝達しているが、円筒カム１１１によってヘッドキャップ２０２およびワイパを移動する必要のない動作状態では、当該円筒カム１１１の回転を阻止し、摩擦クラッチ機構１１８に滑りを発生させ、チューブポンプ駆動用のポンプ歯車１１６のみを回転できるようにしている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−１５４６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、例えば上記特許文献１などに記載されたヘッドメンテナンス機構１１０における摩擦クラッチ機構１１８では、間欠歯車１２５が減速歯車１０５に噛み合っていない場合でも、円筒カム１１１の円形底面１１１ａとポンプ歯車１１６の上端面１１６ａの間に発生するトルク摩擦によって連れ回りを起こし、間欠部分でも回転可能とされている。
これは、減速歯車１０５を逆転させた際に、該減速歯車１０５が間欠歯車１２５の歯部１２４に再び噛み合うことができるようにする為である。
【００１４】
ここで、円筒カム１１１の円形底面１１１ａとポンプ歯車１１６の上端面１１６ａの間に発生するトルク摩擦は、摩擦力と回転中心から摩擦係合部位（摩擦作用点）までの距離との積であるため、摩擦係数の影響が大きい。また、間欠歯車１２５が円筒カム１１１に一体形成されているので、間欠歯車１２５と同時に円筒カム１１１をポンプ歯車１１６に連れ回りさせるには大きなトルク摩擦が必要となる。
【００１５】
そこで、例えば従来の構造では、歯部１２４が減速歯車１０５に噛み合っていない間欠歯車１２５をポンプ歯車１１６に確実に連れ回りさせる為、接触面に高摩擦係数の材料を使用したり、コイルばね１２０のばね力を強くして大きな荷重をかけたりして、高トルク摩擦を得ていた。
しかしこの場合、摩擦係数の寄与率が高いため、長期使用による摩擦係数の変化が大きく、耐久性を上げることが難しかった。また、高摩擦係数の材料を使用する為、製造コストの増加を招くという問題もあった。
【００１６】
さらに、円筒カム１１１によってヘッドキャップ２０２およびワイパを移動する必要のない状態でチューブポンプ駆動用のポンプ歯車１１６のみを回転する時には、円筒カム１１１の回転を阻止し、摩擦クラッチ機構１１８に滑りを発生させる必要がある。そこで、円筒カム１１１の円形底面１１１ａとポンプ歯車１１６の上端面１１６ａの間に発生するトルク摩擦が高すぎると、共通駆動源としてのステッピングモータの負荷が増大してしまうという問題があった。
【００１７】
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、単一の回転駆動源を用いてヘッドキャップ及びインク吸引ポンプ等を安定して駆動することができるコンパクトで安価なインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の上記目的は、印字ヘッドのノズル形成面を封止するキャッピング位置及び当該キャッピング位置から退避する退避位置を往復移動可能なヘッドキャップと、
前記ヘッドキャップからインクを吸引するインク吸引ポンプと、
前記ヘッドキャップ及び前記インク吸引ポンプを駆動するための共通回転駆動源と、
回転運動を前記ヘッドキャップの往復運動に変換するための円筒カムと、
前記円筒カムに対して所定の角度範囲内で同軸上に相対回転可能に配置された間欠歯車と、
前記間欠歯車に対して同軸上に隣接配置された常時回転歯車と、
前記間欠歯車が前記常時回転歯車と一体回転するように所定の摩擦力でこれら間欠歯車及び常時回転歯車を摩擦係合させている摩擦クラッチ機構と、
前記常時回転歯車及び前記間欠歯車に対して前記共通回転駆動源からの回転駆動力を伝達可能な駆動歯車と、
を有しており、
前記間欠歯車に対する前記常時回転歯車の摩擦係合部位から回転中心までの半径が、前記間欠歯車を回転自在に支持する軸方向支持部位から回転中心までの半径よりも大きいことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置により達成される。
【００１９】
上記構成のヘッドメンテナンス装置によれば、間欠歯車に対する常時回転歯車の摩擦係合部位から回転中心までの半径が、間欠歯車を回転自在に支持する軸方向支持部位から回転中心までの半径よりも大きいので、摩擦クラッチ機構において常時回転歯車が間欠歯車を連れ回りさせる為のトルク摩擦を、軸方向支持部位により回転自在に支持されている間欠歯車の回転抵抗となるトルク摩擦よりも大きくできる。
そこで、間欠歯車の歯部と駆動歯車との噛み合いが解除された状態においては、間欠歯車と常時回転歯車との間の摩擦係合部位の摩擦係数を必要以上に高くしたり、間欠歯車に対して常時回転歯車が大きな荷重をかけたりしなくとも、常時回転歯車は間欠歯車を摩擦係合により確実に連れ回りさせることができる。
【００２０】
また、間欠歯車が、円筒カムに対して所定の角度範囲内では同軸上に相対回転可能に配置されているので、常時回転歯車が間欠歯車を摩擦係合により連れ回りさせる際には、円筒カムが間欠歯車と一体に回転しない。
そして、常時回転歯車が間欠歯車を摩擦係合により連れ回りさせる必要がなくなる所定の角度範囲（間欠歯車の歯部と駆動歯車とが噛み合い状態に移行するまでの角度範囲）以上回転すると、間欠歯車は円筒カムを一体に回転させることができる。
そこで、常時回転歯車が間欠歯車を摩擦係合により連れ回りさせる際のトルク摩擦を、円筒カムが間欠歯車と一体に回転する場合に比べて小さくできる。
【００２１】
尚、上記構成のインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置において、前記間欠歯車に対する前記常時回転歯車の摩擦係合部位が、何れか一方の対向面の外周縁近傍に突設された環状リブの先端面とされることが望ましい。
この構成のヘッドメンテナンス装置によれば、摩擦クラッチ機構において常時回転歯車が間欠歯車を連れ回りさせる為のトルク摩擦を安定して大きくすることができ、設計自由度も高くなる。
【００２２】
また、上記構成のインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置において、前記間欠歯車を回転自在に支持する軸方向支持部位が、前記円筒カムと伴に当該間欠歯車を貫通するようにハウジングに垂設された段付支軸の段部とされることが望ましい。
この構成のヘッドメンテナンス装置によれば、ハウジングに垂設された段付支軸の段部に、間欠歯車が回転自在に支持されるので、円筒カムには常時回転歯車及び間欠歯車を摩擦係合させる為の軸方向付勢力が作用しない。
そこで、円筒カムは不必要な摩擦抵抗を生じることなく、間欠歯車と一体に回転することができ、円筒カムを回転させる為に間欠歯車が必要な回転駆動力を低減することができる。
【００２３】
また、上記構成のインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置において、前記インク吸引ポンプは、前記回転駆動源が正逆方向の何れか一方に回転した場合にのみポンピング動作を行うチューブポンプであることが望ましい。
この構成のヘッドメンテナンス装置によれば、インク吸引ポンプを時計回りおよび反時計回りに回転駆動できるので、小型化が容易なチューブポンプを用いることができる。
【００２４】
また、上記構成のインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置において、前記円筒カムのカムが、円周方向に延びる第１及び第２のカム溝により形成され、
前記第１のカム溝に沿って摺動可能なカムフォロアを有する第１スライダが、前記ヘッドキャップを保持し、
前記第２のカム溝に沿って摺動可能なカムフォロアを有する第２スライダが、前記印字ヘッドのノズル形成面を払拭するワイピング位置及び当該ワイピング位置から退避する退避位置を往復移動可能なワイパを保持することが望ましい。
【００２５】
この構成のヘッドメンテナンス装置によれば、キャッピング及びワイピングが可能なヘッドメンテナンス装置をコンパクトにまとめることができ、インクジェットプリンタの小型化を図ることができる。
【００２６】
また、上記構成のインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置において、前記円筒カムが、ハウジングに対して所定の回転角度範囲内で回転可能とされていることが望ましい。
この構成のヘッドメンテナンス装置によれば、円筒カムは所定の回転角度範囲だけ正逆方向に回転するのみであり、その初期位置或いは原点位置に常に復帰させることができる。そこで、円筒カムの回転角度位置を位置検出器を用いて検出する必要がなく、安価で制御が容易なヘッドメンテナンス装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置によれば、摩擦クラッチ機構において常時回転歯車が間欠歯車を連れ回りさせる為のトルク摩擦を、軸方向支持部位により回転自在に支持されている間欠歯車の回転抵抗となるトルク摩擦よりも大きくできる。
また、間欠歯車が、円筒カムに対して所定の角度範囲内では同軸上に相対回転可能に配置されているので、常時回転歯車が間欠歯車を摩擦係合により連れ回りさせる際には、円筒カムが間欠歯車と一体に回転せず、常時回転歯車が間欠歯車を摩擦係合により連れ回りさせる必要がなくなる所定の角度範囲以上回転すると、間欠歯車は円筒カムを一体に回転させる。そこで、常時回転歯車が間欠歯車を摩擦係合により連れ回りさせる際のトルク摩擦を、円筒カムが間欠歯車と一体に回転する場合に比べて小さくできる。
【００２８】
従って、間欠歯車の歯部と駆動歯車との噛み合いが解除された状態においては、間欠歯車と常時回転歯車との間の摩擦係合部位の摩擦係数を必要以上に高くしたり、間欠歯車に対して常時回転歯車が大きな荷重をかけたりしなくとも、常時回転歯車は間欠歯車を摩擦係合により確実に連れ回りさせることができる。
【００２９】
その結果、単一の回転駆動源を用いてヘッドキャップ及びインク吸引ポンプ等を安定して駆動することができると共に、間欠歯車と常時回転歯車との間の摩擦係合部位の摩擦係数が長期使用により変化しても、常時回転歯車は間欠歯車を確実に連れ回りさせることができ、ヘッドメンテナンス装置を長期間にわたって安定的に動作させることができる。また、高摩擦係数の材料を必要としないため、製造コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタのヘッドメンテナンス装置を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの外観斜視図、図２は図１に示したインクジェットプリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図、図３は図２に示したヘッドメンテナンス装置の全体斜視図、図４は図２に示したヘッドメンテナンス装置の分解斜視図、図５及び図６は図２に示したヘッドメンテナンス装置の要部斜視図、図７〜図９は図４に示した円筒カム機構の分解斜視図及び部分断面正面図である。
【００３１】
本実施形態のインクジェットプリンタ１は、複数種のカラーインク液を使用してロール紙にカラー印刷するものであり、図１に示すように、プリンタ本体を覆うプリンタケース２の前面には、ロール紙カバー５及びインクカートリッジカバー７が開閉自在に装備されている。更に、プリンタケース２の前面には、電源スイッチ３と共にフィードスイッチやインジケータ等も配置されている。
【００３２】
ロール紙カバー５を開くと、印刷用紙であるロール紙１１を収容した用紙収容部１３が開放状態になって、用紙の交換が可能になる。
また、インクカートリッジカバー７を開くと、カートリッジ装着部１５が開放状態になり、該カートリッジ装着部１５へのインクカートリッジ１７の着脱が可能になる。
【００３３】
インクカートリッジ１７は、カートリッジケース内に複数個のカラーインクパックを収容したものである。本実施形態のインクジェットプリンタ１の場合は、インクカートリッジカバー７を開く動作に連動して、カートリッジ装着部１５の前方にインクカートリッジ１７が所定距離だけ引き出される構成になっている。
【００３４】
インクカートリッジ１７内の各インクパックは、インクカートリッジ１７をカートリッジ装着部１５に装着した際に、カートリッジ装着部１５側に装備されたインク供給針がインクパックのインク供給口に差込接続される。カートリッジ装着部１５のインク供給針には、プリンタケース２内に固定されたインク流路３１が接続され、このインク流路３１には、可撓性のインク供給チューブ３３の一端が接続されている。
インク供給チューブ３３の他端は、キャリッジ２３上に装備されたダンパユニット３４に接続されている。このダンパユニット３４は、インクジェット記録ヘッド２１に接続された背圧調整ユニット３５に接続されている。
【００３５】
プリンタケース２内の用紙収容部１３の上方には、図２に示すように、印字ヘッド２１を搭載したキャリッジ２３が装備される。キャリッジ２３は、ロール紙１１の幅方向に沿って延在するガイド部材２５によって用紙幅方向に移動自在に支持されると共に、ロール紙１１の幅方向に延在する無端ベルト２６ａと該無端ベルト２６ａを駆動するキャリッジモータ２６ｂとによって、印字領域であるプラテン２８の上方をロール紙１１の幅方向に往復移動可能になっている。
【００３６】
図示のように、印字領域から外れたカートリッジ装着部１５の上方が、往復移動するキャリッジ２３の待機位置（メンテナンス領域）となっている。そして、この待機位置の下方には、キャリッジ２３の下面に露出する印字ヘッド２１の保守動作を行うヘッドメンテナンス装置４０が配置されている。
【００３７】
本実施形態のヘッドメンテナンス装置４０は、図３〜図６に示すように、印字ヘッド２１のノズル形成面２１ａを封止するためのヘッドキャップ機構６０と、該ノズル形成面２１ａを払拭するためのワイパ機構５０と、後述する捕捉部材２４に付着している付着物を吸収する吸収部材１００と、ヘッドキャップ機構６０から残留インクを吸引するためのインク吸引機構７０とを備えている。
【００３８】
吸収部材１００は、図６に示すように、ヘッドキャップ機構６０におけるヘッドキャップ６３の側方に設けられ、該ヘッドキャップ機構６０と伴にキャッピング位置に移動して上端縁１０１ａが捕捉部材２４に接触する略矩形板状の第１の吸収部材１０１と、ヘッドキャップ機構６０の下方に設けられ、該ヘッドキャップ機構６０と伴にキャッピング位置から退避する退避位置に移動した第１の吸収部材１０１の当接部１０１ｂに接触可能な第２の吸収部材１０２と、を備えている。
【００３９】
また、これらヘッドキャップ機構６０、ワイパ機構５０、第１の吸収部材１０１及びインク吸引機構７０は、動力伝達機構８０を介して単一の回転駆動源であるポンプモータ（共通回転駆動源）８１により駆動される。これらの各部分は、プリンタ本体に着脱可能なハウジング４１に取り付けられている。
【００４０】
図４に示すように、ワイパ機構５０及びヘッドキャップ機構６０と第１の吸収部材１０１は、キャリッジ２３の往復動方向（図４中左右方向）に併設されており、インク吸引機構７０は、ヘッドキャップ機構６０のプリンタ後方側（図４中手前側）に併設されている。
そして、ヘッドキャップ機構６０とワイパ機構５０と第１の吸収部材１０１とインク吸引機構７０とが連動可能なように動力伝達機構８０が配設されている。
【００４１】
即ち、動力伝達機構８０は、複数の歯車からなる減速歯車列で構成され、ポンプモータ８１からの駆動力によりヘッドキャップ機構６０及び第１の吸収部材１０１とワイパ機構５０を印字ヘッド２１の往復動方向に対して直交する方向（図４中上下方向）に進退動させると共に、インク吸引機構７０を動作させるように構成されている。
【００４２】
インク吸引機構７０は、チューブ７２の一端がヘッドキャップ機構６０と接続され、他端がインクカートリッジ１７の廃インク導入部に接続されたインク吸引ポンプとしてのチューブポンプであり、該インク吸引機構７０が駆動されると、ヘッドキャップ機構６０を介して印字ヘッド２１のノズルからインクを吸引し、インクカートリッジ１７の廃インク貯留室に排出される。
動力伝達機構８０を構成する減速歯車列の最終段の駆動歯車９１には、円筒カム機構８２とポンプ駆動力入力要素であるポンプ歯車９２とが接続されている。
【００４３】
本実施形態の円筒カム機構８２は、図７〜図９に示すように、ハウジング４１に垂設された段付支軸４３に順次嵌装された円筒カム８３と、間欠歯車８５と、常時回転歯車である摩擦歯車８６とを有している。
【００４４】
円筒カム８３は、駆動歯車９１の回転運動をヘッドキャップ機構６０及びワイパ機構５０の往復運動に変換するためのものであり、下部カムホイール８３ａ及び上部カムホイール８３ｂを組み合わせ結合してなる外周面に、ヘッドキャップ機構６０をスライドさせる為の第１のカム溝９５と、ワイパ機構５０をスライドさせる為の第２のカム溝９６とが、それぞれ位相をずらして形成されている。
【００４５】
下部カムホイール８３ａの底面には、ハウジング４１の底面に形成された所定長さの円弧溝４１ａに係合する係合突起８３ｃが突設されており、円筒カム８３をハウジング４１に対して所定の回転角度範囲内で回転可能としている（図９参照）。即ち、下部カムホイール８３ａに突設された係合突起８３ｃが、ハウジング４１の底面に形成された円弧溝４１ａの両端壁に当接することで、円筒カム８３の回転が阻止されるようになっている。
【００４６】
図７及び図９に示すように、上部カムホイール８３ｂの上面には、間欠歯車８５に形成された所定長さの円弧溝８５ｂに係合する係合突起８３ｄが突設されており、間欠歯車８５が円筒カム８３に対して所定の角度範囲内で同軸上に相対回転可能に配置されている。即ち、円筒カム８３は、間欠歯車８５の回転方向が切り換わった際に、所定の角度範囲だけ遅れて間欠歯車８５に追従回転させられる。
【００４７】
間欠歯車８５の上方には、該間欠歯車８５の上面に摩擦係合する摩擦歯車（常時回転歯車）８６が同軸上に嵌合した状態で隣接配置されている。
間欠歯車８５に対する摩擦歯車８６の摩擦係合部位は、図８及び図９に示すように、一方の対向面である摩擦歯車８６の底面における外周縁近傍に突設された環状リブ８６ａの先端面とされている。
【００４８】
また、間欠歯車８５を回転自在に支持する軸方向支持部位は、図７及び図９に示すように、円筒カム８３と伴に当該間欠歯車８５を貫通するようにハウジング４１に垂設された段付支軸４３の段部４３ａとされている。
そこで、図９に示すように、間欠歯車８５に対する摩擦歯車８６の摩擦係合部位である環状リブ８６ａの先端面から回転中心までの半径Ｒ１が、間欠歯車８５を回転自在に支持する軸方向支持部位である段付支軸４３の段部４３ａから回転中心までの半径Ｒ２よりも大きくなるように設定されている。
【００４９】
さらに、摩擦歯車８６は、ハウジング４１内の動力伝達機構８０を覆うカバー４５との間に介装されたコイルばね８８により間欠歯車８５側へ押圧付勢されている。
そこで、間欠歯車８５と摩擦歯車８６との間には、間欠歯車８５が摩擦歯車８６と一体回転するように所定の摩擦力でこれら間欠歯車８５及び摩擦歯車８６を摩擦係合させる摩擦クラッチ機構が構成されている。
【００５０】
尚、駆動歯車９１は、摩擦歯車８６に対してはポンプモータ８１からの回転駆動力を常時伝達可能であるが、間欠歯車８５に対しては歯部８５ａが噛み合っている場合にのみ回転駆動力を伝達することができる。
【００５１】
このように構成されている本実施形態の動力伝達機構８０では、ポンプモータ８１の回転が、減速歯車列を介して駆動歯車９１に伝達され、駆動歯車９１の回転は摩擦歯車８６に伝達される。
そして、摩擦歯車８６の回転は、摩擦クラッチ機構を介して間欠歯車８５に伝達されるが、駆動歯車９１が間欠歯車８５の歯部８５ａに噛み合っている状態では、ポンプモータ８１の回転が直接に間欠歯車８５に伝達される。
円筒カム８３は、間欠歯車８５の円弧溝８５ｂに係合する係合突起８３ｄを介して該間欠歯車８５に回転させられるので、間欠歯車８５の回転方向が切り換わった際には所定の角度範囲だけ遅れて間欠歯車８５に追従回転する。
【００５２】
ヘッドキャップ機構６０の第１スライダ６４には、円筒カム８３の第１のカム溝９５と係合するカムフォロア６６が設けられ、ワイパ機構５０の第２スライダ５２には、円筒カム８３の第２のカム溝９６と係合するカムフォロア５４が設けられている。
これにより、円筒カム８３が回転することに伴い、ヘッドキャップ機構６０の第１スライダ６４とワイパ機構５０の第２スライダ５２は、それぞれ対応する第１及び第２のカム溝９５，９６に従ってスライドするようになっている。
【００５３】
ヘッドキャップ機構６０は、図３〜図６に示すように、第１スライダ６４と、キャップホルダ６２に固定されたヘッドキャップ６３とを備えている。第１スライダ６４は、ケース状に形成されたもので、ガイド部材２５と直交する方向、すなわち、印字ヘッド２１のノズル形成面２１ａに対して接近又は離間する方向にスライドするように、嵌挿部６５がハウジング４１に垂設されたガイド軸４２に支持されている。第１スライダ６４は、この嵌挿部６５がコイルばね７５によりハウジング４１の底面側に押圧付勢されることで、ガタつくことなく位置決めされる。
【００５４】
第１スライダ６４の上端凹部には、先端部分にヘッドキャップ６３が固定されたキャップホルダ６２が第１スライダ６４に対し進退移動できるように保持されている。このヘッドキャップ６３は、印字ヘッド２１のノズル形成面を封止可能な大きさの開口を有する箱型状のゴムで形成されたもので、その開口部分には、多層構造のインク吸収体が取付けられている。
【００５５】
ワイパ機構５０は、図３〜６に示すように、第２スライダ５２と、ワイパ５１とを備えている。第２スライダ５２は、箱型状に形成されたもので、ヘッドキャップ機構６０の第１スライダ６４と同じ方向にスライドするように、スライド部５３がハウジング４１に設けられたガイド部４４に支持案内されている。第２スライダ５２の先端部分には、ゴム製の板材からなるワイパ５１が埋め込まれている。
【００５６】
そして、第２スライダ５２は、最もワイパ５１がメンテナンス装置４０の内側に引っ込んだ位置（退避位置）と、ワイパ５１によってノズル形成面２１ａの汚れを払拭する処理を行うためのワイピング位置との間を移動できるようになっている。ワイピング位置では、ワイパ５１の先端が印字ヘッド２１のノズル形成面２１ａに対し接触して擦れるようになっている。
これにより、ワイパ５１はノズル形成面２１ａに付着しているインク等の異物を払拭することができる。尚、インクの種類によっては、ワイパ５１を軟質のプラスチック等により形成しても良い。
【００５７】
本実施形態のヘッドメンテナンス装置４０の動作を説明する。
先ず、ヘッドキャップ６３をその退避位置からキャッピング位置に移動する動作を説明する。
初期状態では、ヘッドキャップ機構６０における第１スライダ６４のカムフォロア６６と、ワイパ機構５０における第２スライダ５２のカムフォロア５４とが、それぞれ円筒カム８３における第１及び第２のカム溝９５，９６の退避位置に相当する位置にある。間欠歯車８５の歯部８５ａの一端は、駆動歯車９１に対して、僅かに外れた位置にある。
【００５８】
この状態においてポンプモータ８１を逆転駆動すると、動力伝達機構８０の駆動歯車９１が図６中反時計回りに回転する。この駆動歯車９１に噛み合っている摩擦歯車８６は図６中時計回りに回転し、摩擦クラッチ機構によって間欠歯車８５も図６中時計回りに回転する。間欠歯車８５が回転すると、その間欠歯車８５の歯部８５ａも駆動歯車９１との噛み合い状態に移行し、この後は、ポンプモータ８１の回転力が摩擦クラッチ機構を経ることなく間欠歯車８５に伝達される。
【００５９】
そして、間欠歯車８５が所定角度回転し、間欠歯車８５における円弧溝８５ｂの端部８５ｃが上部カムホイール８３ｂの係合突起８３ｄに係合すると、その後間欠歯車８５の回転力が円筒カム８３に伝達される。この際、ポンプモータ８１の回転力は、駆動歯車９１及び間欠歯車８５を介して円筒カム８３に直接作用しているので、円筒カム８３に作用する負荷が増加しても該円筒カム８３を確実に回転させることができる。
【００６０】
円筒カム８３の時計回りの回転によって、第２のカム溝９６を相対的に摺動するワイパ機構５０におけるカムフォロア５４は、第２のカム溝９６のワイパ移動領域に沿って摺動して、ワイパ５１をその退避位置からワイピング位置に持ち上げる。この間、印字ヘッド２１をワイパ５１の位置を経由して移動させることにより、該ワイパ５１によってノズル形成面２１ａがワイピングされる。
【００６１】
更に円筒カム８３が回転すると、ワイパ５１は下降して退避位置に戻り、ヘッドキャップ機構６０のカムフォロア６６が第１のカム溝９５のキャップ移動領域に沿って摺動して、上昇を開始する。これにより第１スライダ６４がその退避位置から上昇を開始する。
ヘッドキャップ６３が印字ヘッド２１のノズル形成面２１ａをキャッピングした後は、第１スライダ６４のみが上昇して、相対的にキャップホルダ６２が下方に押し下げられる。この結果、ヘッドキャップ６３はインク吸引位置となる。
【００６２】
次に、更に円筒カム機構８２が時計回りに回転すると、間欠歯車８５の歯部８５ａの他端が駆動歯車９１を通過して、間欠歯車８５と駆動歯車９１の噛み合いが解除される。
この後は、間欠歯車８５は摩擦クラッチ機構を介して摩擦歯車８６と一体回転し、円筒カム８３の係合突起８３ｃがハウジング４１の円弧溝４１ａの一端に位置する。
この状態では、円筒カム８３の係合突起８３ｃがハウジング４１の円弧溝４１ａの一端面に当たり、当該円筒カム８３の回転が阻止される。
【００６３】
従って、この後は、摩擦クラッチ機構に滑りが発生して間欠歯車８５及び円筒カム８３は回転せずに停止状態に保持され、駆動歯車９１を介してポンプ歯車９２のみが回転を継続する。そこで、チューブポンプが駆動されてヘッドキャップ６３からインクの吸引動作を行う。この結果、印字ヘッド２１のノズル形成面２１ａからインクが吸引されて外部に排出される。
【００６４】
インク吸引動作が終了した後に、ポンプモータ８１を正転すると、上記とは逆の動作が行われて、各部分が初期状態に戻る。すなわち、円筒カム８３は反時計回りに回転し、円筒カム８３の係合突起８３ｃがハウジング４１の円弧溝４１ａの他端面に当たり、当該円筒カム８３の回転が阻止される。
従って、この後は、摩擦クラッチ機構に滑りが発生して円筒カム８３はその位置に保持される。しかるに、ポンプ歯車９２は継続して反時計回りに回転を継続し、このポンプ歯車９２によってチューブポンプが反時計回りに回転して、ポンプレリーズ状態が形成される。
【００６５】
即ち、上記実施形態におけるヘッドメンテナンス装置４０によれば、間欠歯車８５に対する摩擦歯車８６の摩擦係合部位である環状リブ８６ａの先端面から回転中心までの半径Ｒ１が、間欠歯車８５を回転自在に支持する軸方向支持部位である段付支軸４３の段部４３ａから回転中心までの半径Ｒ２よりも大きくなるように設定されている。
そこで、摩擦クラッチ機構において摩擦歯車８６が間欠歯車８５を連れ回りさせる為のトルク摩擦を、段付支軸４３の段部４３ａにより回転自在に支持されている間欠歯車８５の回転抵抗となるトルク摩擦よりも大きくできる。
【００６６】
従って、間欠歯車８５の歯部８５ａと駆動歯車９１との噛み合いが解除された状態においては、高摩擦係数の材料を用いて間欠歯車８５と摩擦歯車８６との間の摩擦係合部位の摩擦係数を必要以上に高くしたり、コイルばね８８のばね力を強くして間欠歯車８５に対して摩擦歯車８６が大きな荷重をかけたりしなくとも、摩擦歯車８６は間欠歯車８５を摩擦係合により確実に連れ回りさせることができる。
【００６７】
円筒カム８３には、間欠歯車８５に形成された所定長さの円弧溝８５ｂに係合する係合突起８３ｄが突設されており、間欠歯車８５が円筒カム８３に対して所定の角度範囲内で同軸上に相対回転可能に配置されている。
そこで、摩擦歯車８６が間欠歯車８５を摩擦係合により連れ回りさせる際には、円筒カム８３が間欠歯車８５と一体に回転しない。
【００６８】
そして、摩擦歯車８６が間欠歯車８５を摩擦係合により連れ回りさせる必要がなくなる所定の角度範囲（間欠歯車８５の歯部８５ａと駆動歯車９１とが噛み合い状態に移行するまでの角度範囲）以上回転すると、間欠歯車８５は円筒カム８３を一体に回転させることができる。
そこで、摩擦歯車８６が間欠歯車８５を摩擦係合により連れ回りさせる際のトルク摩擦を、円筒カム８３が間欠歯車８５と一体に回転する場合に比べて小さくできる。
【００６９】
更に、本実施形態のヘッドメンテナンス装置４０においては、間欠歯車８５に対する摩擦歯車８６の摩擦係合部位が、一方の対向面である摩擦歯車８６の底面における外周縁近傍に突設された環状リブ８６ａの先端面とされている。
そこで、摩擦クラッチ機構において摩擦歯車８６が間欠歯車８５を連れ回りさせる為のトルク摩擦を安定して大きくすることができ、設計自由度も高くなる。
【００７０】
更に、本実施形態のヘッドメンテナンス装置４０においては、間欠歯車８５を回転自在に支持する軸方向支持部位が、円筒カム８３と伴に当該間欠歯車８５を貫通するようにハウジング４１に垂設された段付支軸４３の段部４３ａとされている。
即ち、ハウジング４１に垂設された段付支軸４３の段部４３ａに、間欠歯車８５が回転自在に支持されるので、円筒カム８３には摩擦歯車８６及び間欠歯車８５を摩擦係合させる為のコイルばね８８による軸方向付勢力が作用しない。
そこで、円筒カム８３は不必要な摩擦抵抗を生じることなく、間欠歯車８５と一体に回転することができ、円筒カム８３を回転させる為に間欠歯車８５が必要な回転駆動力を低減することができる。その結果として、ポンプモータ８１への負荷を減らすことができる。
【００７１】
また、上記構成のヘッドメンテナンス装置４０によれば、インク吸引ポンプを時計回りおよび反時計回りに回転駆動できるので、インク吸引機構７０には小型化が容易なチューブポンプを用いることができた。
また、本実施形態のヘッドメンテナンス装置によれば、円筒カム８３のカムが、円周方向に延びる第１及び第２のカム溝９５，９６により形成され、第１のカム溝９５に沿って摺動可能なカムフォロア６６を有する第１スライダ６４がヘッドキャップ６３を保持し、第２のカム溝９６に沿って摺動可能なカムフォロア５４を有する第２スライダ５２がワイパ５１を保持しているので、キャッピング及びワイピングが可能なヘッドメンテナンス装置４０をコンパクトにまとめることができ、インクジェットプリンタ１の小型化を図ることができる。
【００７２】
また、上記実施形態のヘッドメンテナンス装置４０によれば、下部カムホイール８３ａの底面には、ハウジング４１の底面に形成された所定長さの円弧溝４１ａに係合する係合突起８３ｃが突設されており、円筒カム８３をハウジング４１に対して所定の回転角度範囲内で回転可能としている。
そこで、円筒カム８３は所定の回転角度範囲だけ正逆方向に回転するのみであり、その初期位置或いは原点位置に常に復帰させることができる。そこで、円筒カム８３の回転角度位置を位置検出器を用いて検出する必要がなく、安価で制御が容易なヘッドメンテナンス装置４０を得ることができる。
【００７３】
尚、本発明のヘッドメンテナンス装置に係るヘッドキャップ、ワイパ、インク吸引ポンプ、共通回転駆動源、円筒カム、間欠歯車、常時回転歯車、摩擦クラッチ機構、駆動歯車、段付支軸等の構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの外観斜視図である。
【図２】図１に示したインクジェットプリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【図３】図２に示したヘッドメンテナンス装置の全体斜視図である。
【図４】図２に示したヘッドメンテナンス装置の分解斜視図である。
【図５】図２に示したヘッドメンテナンス装置の要部斜視図である。
【図６】図２に示したヘッドメンテナンス装置の要部斜視図である。
【図７】図４に示した円筒カム機構の分解斜視図である。
【図８】図４に示した円筒カム機構の分解斜視図である。
【図９】図４に示した円筒カム機構の部分断面正面図である。
【図１０】従来のヘッドメンテナンス機構の概略断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…インクジェットプリンタ、２１…印字ヘッド、２１ａ…ノズル形成面、２３…キャリッジ、５０…ワイパ機構、５１…ワイパ、５２…第２スライダ、６０…ヘッドキャップ機構、６２…キャップホルダ、６３…ヘッドキャップ、６４…第１スライダ、７０…インク吸引機構、８０…動力伝達機構、８１…ポンプモータ、８２…円筒カム機構、８３…円筒カム、８３ａ…下部カムホイール、８３ｂ…上部カムホイール、８５…間欠歯車、８６…摩擦歯車（常時回転歯車）、８８…コイルばね、９１…駆動歯車、９２…ポンプ歯車、９５…第１のカム溝、９６…第２のカム溝、１００…吸収部材、１０１…第１の吸収部材、１０２…第２の吸収部材
【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】
2007055145.tif 000009
【図８】
2007055145.tif 000010
【図９】
2007055145.tif 000011
【図１０】
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