JP2005125703A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイパーブレードに付着した液体を完全に吸収するとともに、ワイピング後のワイパーブレード自体の変形挙動を、ワイピング制御手段の動作で行う液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を噴射する液体噴射ヘッドと、弾性を有しノズル形成面を払拭するワイパーブレード４４と、ワイパー保持部材４５と、ワイパーブレード４４に対する液体噴射ヘッドの相対位置を制御するワイピング制御手段４８とを備え、ワイパーブレード４４に払拭された液体５２を吸収する吸収体４７が隣接され、吸収体４７には、ワイパーブレード４４の側面４４ａが略密着できるとともにワイパーブレード４４に付着した液体５２を吸収する吸収面４７ａが形成されている。これにより、上記側面４４ａが吸収面４７ａに略全域にわたって密着し、完全な液体吸収が達成される。
【選択図】図７

Description

本発明は、プリンタ，ディスプレー製造装置，電極形成装置、あるいはバイオチップ製造装置等、液体噴射ヘッドを用いて液体を噴射する液体噴射装置に係り、特に、液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭するワイパーブレードを有するワイピング機構を備えた液体噴射装置に関する。

液体を液滴の状態で吐出可能な液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置としては、例えば、インク滴を吐出して記録紙上に画像等を記録する画像記録装置、液状の電極材を基板上に吐出して電極を形成する電極形成装置、生体試料を吐出してバイオチップを製造するバイオチップ製造装置、あるいは、所定量の試料を容器に吐出するマイクロピペット等が提案されている。この種の液体噴射装置では、吐出する液体を貯留容器に貯留し、この液体を液体噴射ヘッドに供給して吐出させている。

上述の液体噴射ヘッドは、圧力発生室で加圧した液体をノズル開口から液滴として対象物に向けて吐出させるが、吐出した液滴が対象物に着弾した際の飛沫が、ノズル開口が形成された面（以下、ノズル形成面という）に付着して汚れる場合がある。また、ノズル開口からの吐出の際、対象物に着弾する液滴の他に、その液滴から分離したより微小な液滴（サテライト）が発生することがある。このサテライトは、対象物には到達せずに空気中に漂い、ノズル形成面に付着する場合がある。

さらに、ノズル開口の目詰まりを解消するべく、ノズル形成面を封止するキャップ部材によってノズル形成面を封止し、吸引ポンプから負圧を与えてノズル開口から液体を強制的に吸引・排出処理を行った際にノズル開口付近に液滴が残ってしまう場合がある。

このように、液体噴射ヘッドのノズル形成面、特に、ノズル開口周辺が汚れると、液滴の吐出方向が正常な方向からずれたり、ノズルが塞がれて吐出できない等、液滴に悪影響を及ぼすおそれがある。

この問題を解消するため、この種の液体噴射装置では、ノズル形成面に付着した汚れの払拭を行うワイピング機構を備えるものがある。このワイピング機構は、例えば、ゴムやエラストマー等の弾性を有する材料で形成された板状（短冊状）のワイパーブレードを具備し、液体噴射装置における液体噴射ヘッドの待機領域であるホームポジション側に配置されている。

このワイピング機構は、通常状態では、液体噴射ヘッドに接触しない退避位置に位置しているが、液体噴射ヘッドがホームポジションから駆動領域側に移動する際に、ワイパーブレードの上部が液体噴射ヘッドのノズル形成面に接触可能なワイピング位置まで移動（上昇）する。そして、ワイパーブレードが液体噴射ヘッドに接触すると、ブレード全体が弓状にたわみ、このブレードの先端部がノズル形成面に接触した状態で液体噴射ヘッドが移動することによりノズル形成面が払拭され、このノズル形成面に付着した汚れが取り除かれる。

上記のようなワイピング動作によりワイパーブレードに液体が付着するのであるが、液体噴射ヘッドのノズル形成面に対する接触が終了すると、ワイパーブレードは自己の弾性で勢い良く源位置に復帰する。したがって、ワイパーブレードに付着している液体が飛散し、周辺の機構等を汚すおそれが生じる。

上記の液体の飛散を防止するために、液体の吸収体をワイパーブレードの近傍に配置することが知られている。
特開平７−１３７２６８号公報

しかしながら、上記の吸収体の形状は、ワイパーブレードに付着した液体を完全に吸収できるものではなく、また、液体噴射ヘッド側にワイパーブレードの湾曲挙動を適正化する構成や制御手段も採用されていない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワイパーブレードに付着した液体を完全に吸収できる効果的な吸収体を提供するとともに、ワイピング後のワイパーブレード自体の変形挙動を制御手段の動作で改善することにある。

上記目的を達成するため、本発明の液体噴射装置は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドと、弾性を有し上記液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭するワイパーブレードと、上記ワイパーブレードを保持するワイパー保持部材と、上記ワイパーブレードに対する液体噴射ヘッドの相対位置を制御することにより払拭動作を制御するワイピング制御手段とを備えた液体噴射装置であって、上記ワイパーブレードの、払拭時における上記液体噴射ヘッドの移動方向である払拭方向の後方に、ワイパーブレードで払拭された液体を吸収する吸収体が配置され、上記吸収体には、ワイパーブレードの側面が略密着できるとともにワイパーブレードに付着した液体を吸収する吸収面が形成されていることを要旨とする。

すなわち、上記ワイパーブレードの、払拭時における上記液体噴射ヘッドの移動方向である払拭方向の後方に、ワイパーブレードで払拭された液体を吸収する吸収体が配置され、上記吸収体には、ワイパーブレードの側面が略密着できるとともにワイパーブレードに付着した液体を吸収する吸収面が形成されている。このため、上記ワイパーブレードに付着した液体は、ワイパーブレードの側面が吸収体の吸収面に略密着できることから、付着していた液体は全て吸収体に吸収され、ワイパーブレードに液体が残存することなく、引続く各ワイピングが確実に実行され、液体噴射ヘッドのノズル形成面の清浄化にとって好適である。

そして、上記ワイピング制御手段により、ワイパーブレードに対する液体噴射ヘッドの相対位置が制御されて適正な上記相対位置関係が成立しているので、払拭時におけるワイパーブレードの湾曲状態等に適合した液体噴射ヘッドの移動量を設定したり、液体噴射ヘッドの払拭方向の移動量および反払拭方向の移動量等を最適な状態で設定することができ、ワイパーブレード側面の吸収面に対する密着性を向上し、払拭された液体の吸収を確実に行うことができる。

本発明の液体噴射装置において、上記ワイピング制御手段が、ワイパーブレードを上記払拭方向とは逆方向である反払拭方向に弾性変形させることにより、吸収体の吸収面とワイパーブレードを密着させる場合には、ワイピング制御手段による反払拭方向のワイパーブレードの弾性変形でワイパーブレードを上記吸収面に密着させ、液体が付着した側のワイパーブレード側面を確実に上記吸収面に密着させることができる。また、ワイピング制御手段からの動作指令信号で、払拭方向から反払拭方向への弾性変形を反転させるものであるから、ワイパーブレードにとって無理のない弾性変形の下で上記反転動作を得ることができるとともに、液体吸収にとって最適な時期に上記反転を実行することができる。

本発明の液体噴射装置において、上記液体噴射ヘッドの払拭方向の後方側に配置されているとともに、上記ノズル形成面から反払拭方向に徐々に後退する形状の表面を有するワイパースライダが設けられ、上記ワイピング制御手段は、上記ワイパースライダ表面の所定の動作反転箇所において、液体噴射ヘッドの払拭方向から反払拭方向にワイパーブレードが反転するよう制御する場合には、ワイパーブレードの先端部が払拭動作の後、ワイパースライダ表面にさしかかってワイパーブレードの湾曲度合いが軽減された時期に、ワイピング制御手段からの動作指令信号によって、液体噴射ヘッドを反払拭方向に逆動させる。すなわち、ワイパースライダ表面における動作反転箇所が、ワイピング制御手段によって的確に設定されるので、ワイパーブレードの湾曲度合いがワイパースライダ表面で軽減された状態で反転することができる。したがって、払拭された液体が飛散することなくワイパーブレードの反転が得られて、上記吸収面への密着が確保できる。また、上記動作反転箇所が、ワイピング制御手段によって、ワイパーブレードの弾性的特性や払拭液体量に応じて最適な箇所として設定でき、確実な液体吸収が実現する。

本発明の液体噴射装置において、上記吸収面が、ワイパーブレードの湾曲形状に略沿う形状である場合には、ワイパーブレード側面が確実に吸収面に密着し、払拭された液体が全て吸収される。

本発明の液体噴射装置において、上記吸収面の形状が、凸面状の湾曲面である場合には、ワイパーブレードの上端部がノズル形成面に摺動してワイパーブレードが次第に傾けられるときに、ワイパーブレードの側面はその下方から順次凸面状の湾曲面に密着して行く。すなわち、上記凸面状の形状により、隙間が生じることなくワイパーブレード側面の密着が果たされる。

本発明の液体噴射装置において、上記ワイパーブレードは、その下部が上記ワイパー保持部材に取り付けられた略平板状の形状である場合には、略平板形状により払拭動作時にワイパーブレードは単純な湾曲形状を呈するので、上記吸収面に密着させやすい湾曲形状が得られる。

本発明の液体噴射装置において、上記吸収体が、ワイパー保持部材に取り付けられているとともに、ワイパーブレードは、上記吸収面の下部に接触または接近した箇所のワイパー保持部材に取り付けられている場合には、ワイパーブレードが弾性変形をしたときにワイパーブレード側面が吸収面の下部から順次密着させることが行いやすくなり、良好な液体吸収ができる。

本発明の液体噴射装置において、上記吸収体の先端部が、払拭時に、上記ノズル形成面に付着した液滴を上記吸収体が吸収できる位置に設定されている場合には、吸収体で液滴を払拭した後にワイパーブレードの払拭動作を行わせることができるので、ノズル形成面の払拭が、吸収体による１次払拭とワイパーブレードによる２次払拭により、払拭のレベルを著しく高めることができる。また、上記１次払拭で液層厚さの大きな部分を先行して払拭し、その後、均一化された液層厚さの液体を完全に払拭することができる。

本発明の液体噴射装置において、上記吸収体の反払拭方向側に上記吸収面の上部に連続した規制面を有する補助吸収体が吸収体と一体に設けられている場合には、ワイパーブレード側面に付着した液体が上記吸収面の上部に勢い良く当っても、飛散した液体は規制面で受け止められて、周辺を汚すことが防止できる。また、補助吸収体の体積が吸収体に加算されるので、液体の吸収量を増大することができる。

本発明の液体噴射装置において、上記ワイパーブレードの払拭方向側に、ワイパーブレードの払拭変形に対して支持機能を果たすブレード支持部材が配置されている場合には、
ワイパーブレードは払拭動作時に弾性的に湾曲等の変形をするが、このときに上記ブレード支持部材が上記変形が過度にならないようにワイパーブレードを支持するので、ノズル形成面に対しての十分な接触圧が得られ、安定した払拭機能が果たされる。

本発明の液体噴射装置において、上記ワイパーブレードの払拭方向側および反払拭方向側の各々に上記吸収体が配置されている場合には、ワイパーブレードの払拭動作を払拭方向および反払拭方向の両方向にわたって行うときに、ワイパーブレードの両側面に付着している液体を完全に吸収することができ、ワイパーブレードを清浄な状態に保つことができる。特に、ノズル形成面の液体付着量が多いときに、上記ワイピング制御手段の動作により両方向にわたる払拭を行えるようにしておくと、完全な払拭と払拭液体の吸収にとって好都合である。

つぎに、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

以下、本発明の液体噴射装置の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、液体噴射装置の一種であるインクジェット式記録装置（以下、単に記録装置という）を例に挙げる。この記録装置は、ノズル開口から吐出させた液体状のインクを、記録紙（印刷媒体の一種）の表面に着弾させることで文字や画像を記録するものであり、画像記録装置の一種でもある。

図１に示した記録装置１は、カートリッジ装着部２を有し、記録ヘッド３（本発明における液体噴射ヘッドの一種）が取り付けられたキャリッジ４を備えている。記録ヘッド３は、何れも図示しないが、例えば圧電振動子等の圧力発生素子や、共通インク室から圧力室を経てノズル開口に至る一連の流路が形成された流路ユニット等を備え、圧力発生素子を駆動することにより、圧力室内に圧力変動を生じさせ、ノズル開口から圧力室内のインク滴（本発明における液滴）として吐出するように構成されている。

そして、記録ヘッド３は、ノズル開口を形成したノズルプレート（即ち、ノズル形成面）が記録紙７と対向するように下向きにキャリッジ４に取り付けられている。なお、圧力発生素子としては、いわゆる縦振動モードの圧電振動子、いわゆるたわみ振動モードの圧電振動子、または、発熱することにより気泡を発生させて圧力室内に圧力変動を生じさせる発熱素子等を用いることができる。

キャリッジ４のカートリッジ装着部２には、記録ヘッド３にインクを供給するブラックインクカートリッジ５ａおよびカラーインクカートリッジ５ｂが着脱可能に装着されている。そして、キャリッジ４は、ガイドロッド６に軸支されて記録紙７の幅方向（主走査方向）に移動可能に取り付けられている。また、このキャリッジ４には、駆動プーリー８と遊動プーリー９との間に掛け渡したタイミングベルト１０が接続されている。そして、この駆動プーリー８はパルスモータ１１の回転軸に接合されている。したがって、キャリッジ４は、パルスモータ１１の動作によって記録紙７の幅方向に移動するようになっている。

ガイドロッド６の下方には、このガイドロッド６と平行に紙送りローラ１２が配置されている。この紙送りローラ１２は、記録紙７の副走査方向への搬送時において、紙送りモータ１３からの駆動力によって回転される。

キャリッジ４の移動範囲内にあって記録領域（駆動領域）よりも外側の端部領域（図１では右側）には、ホームポジションが設定されている。このホームポジション側には、記録ヘッド３のノズル形成面をクリーニングするためのワイピング機構１４と、このノズル形成面をキャッピング（封止）可能なキャッピング機構１５とが左右隣り合わせで配設されている。

つぎに、キャッピング機構１５について説明する。キャッピング機構１５は、図２および図４に示すように、凹部の負圧空部１８を有し、ノズル形成面を封止可能なキャップ部材１９と、このキャップ部材１９を上部に搭載し、斜め上下方向に移動可能なスライド機構２０とにより構成されている。

キャップ部材１９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、その全体が例えばエラストマー等の弾性素材によって作製されている。このキャップ部材１９の底面には、後述する排液チューブに連通される排液口２２が形成されている。また、このキャップ部材１９の内部には、吸液性・保湿性を有する吸液シート２３を配設している。この吸液シート２３は、例えばフェルト等によって構成される。

スライド機構２０は、図３に示すように、上面にキャップ部材１９が配設されたスライダ２４と、側面にカム面となる長孔２５が形成されたホルダ部材２６と、これらのスライダ２４およびホルダ部材２６が取り付けられるフレーム２７とから概略構成されている。フレーム２７の側面には係合軸３０が突設されており、この係合軸３０にはアーム部材３１の一端が回動可能に取り付けられている。このアーム部材３１の他端は、スライダ２４に軸支されている。また、スライダ２４の側面に突設された支持軸３２は、ホルダ部材２６の長孔２５内に移動可能な状態で挿入されている。この長孔２５は、記録領域側（プラテン３３側）に近い先端側に低所部が形成され、記録領域から遠い後端部に水平な高所部が形成されている。さらに、これら低所部と高所部との間に傾斜部が形成されている。そして、この長孔２５は、記録領域側が低く、記録領域から離隔する程に上昇するカム面を構成する。

スライダ２４は、一端が支持軸３２に他端がフレーム２７に取り付けられたスプリング３４（引っ張りバネ）により、斜め下方向に付勢されている。このため、キャリッジ４がホームポジション外に位置する状態において、スライダ２４は記録領域側に位置している（図３（Ａ）に示す退避状態）。この退避状態では、支持軸３２が長孔２５の記録領域側端部に位置しているので、スライダ２４に設けたキャップ部材１９は、記録ヘッド３のノズル形成面の高さよりも低い退避位置に位置付けられる。

一方、スライダ２４が記録領域から離隔する方向に移動して、長孔２５の反対側端部（便宜上、離隔側端部という）に位置付けられると、具体的には、スライダ２４に一体に設けた当接突片３５にキャリッジ４の支持部３６が当接した状態で、キャリッジ４がホームポジションに位置付けられると、スライダ２４はスプリング３４の引っ張り力に抗して移動し、支持軸３２側の部分は長孔２５に沿って上昇する。また、キャップ部材１９は、アーム部材３１の回動によって持ち上げられた状態となる。これにより、キャップ部材１９が斜め上方に移動してノズル形成面を封止する（図３（Ｂ）に示すキャッピング状態）。このキャッピング状態では、ノズル形成面に開設されたノズル開口がキャップ部材１９の負圧空部内に臨み、且つ、キャップ部材１９の上端縁とノズル形成面とが密着している。そして、この状態では、負圧空部１８内に吸液シート２３が存在するので、この負圧空部１８内は高湿状態に保たれる。その結果、記録ヘッド３のノズル開口からのインク溶媒の蒸発が抑制され、インク粘度の上昇が抑制される。

ここで、図４に示すように、上記キャップ部材１９の排液口２２には、負圧空部１８と排液タンク３８とを連通する可撓性を有する排液チューブ３９が接続されている。また、排液チューブ３９の途中には、ポンプユニット４０が配置されており、図５に示すように、排液チューブ３９の一部はこのポンプユニット４０に支持されている。

ポンプユニット４０は、排液チューブ３９をローラー４１で押し潰してしごくことにより、排液チューブ３９内の空気やインクを下流側に送るいわゆるチューブポンプによって構成されている。そして、上述のキャッピング状態でポンプユニット４０を動作させると、負圧空部１８内が負圧化されるのでノズル開口を通じて記録ヘッド３内のインクを排出することができる。これにより、ノズル開口付近で増粘したインクを強制的に排出でき、インク滴の吐出を良好に維持することができる。

そして、キャリッジ４がホームポジションから記録領域に移動すると、スライダ２４は、スプリング３４の引っ張り力によって記録領域側に移動する。このとき、スライダ２４は、支持軸３２側の部分が長孔２５に沿って下降し、アーム部材３１の戻り回動によって記録領域側の部分も下降する。これにより、キャップ部材１９は、記録領域側に向って斜め下方向に移動し、ノズル形成面よりも下側に位置する。

スライダ２４と記録領域（プラテン３３）との間には、上記したワイピング機構１４が設けられる。このワイピング機構１４は、ワイパーホルダ（ワイパー保持部材）４５に取り付けられたワイパーブレード４４と、図６にも示したワイパー移動機構４６とを備えている。そして、上記ワイパーブレード４４に隣接した位置のワイパー保持部材４５に、ワイパーブレード４４に付着したインクを吸収する吸収体４７が取り付けられている。

上記ワイパー移動機構４６は、ワイパーブレード４４と記録ヘッド３のノズル形成面との相対位置を制御するもので、水平方向（図２の上下方向）に移動し、記録ヘッド３の移動経路に重なるワイピング位置と、この移動経路から外れた退避位置とに進退可能に構成されている。また、ノズル形成面に対するワイパーブレード４４の接触圧を適正化するために、ワイパー保持部材４５を上下方向に移動させる変位機構を取り付けることも可能である。

ワイパーブレード４４は、例えば、ゴムやエラストマー等の弾性を有する材料で作られた略平板状の板材であり、その下部がワイパー保持部材４５に取り付けられている。本実施例におけるワイパーブレード４４は、例えば、硬度３０〜４０度の比較的柔軟な（弾性率の低い）エラストマーにより形成されている。なお、ワイパーブレード４４の材料としては、ゴムやエラストマーに限らず、その他の弾性を有する素材を用いることもできる。

そして、ワイピング位置においては、ワイパーブレード４４の上端部がノズル形成面に接触可能な高さに位置する。このため、記録ヘッド３のホームポジションから記録領域への移動の際に、ワイパーブレード４４の上端部がノズル形成面に接触し、ノズル形成面に付着したインクや紙粉等の汚れを払拭するようになっている。

本発明の実施例の説明において、上記のように、記録ヘッド３が払拭動作を行う移動方向を「払拭方向」と表現し、それとは逆の方向を「反払拭方向」と表現する。つまり、各図において、記録ヘッド３が左方に移動する場合が払拭方向、記録ヘッド３が右方に移動する場合が反払拭方向である。

ワイパーブレード４４に付着したインクを吸収する吸収体４７が、ワイパー保持部材４５に取り付けられている。上記吸収体４７の取り付け位置は、ワイパーブレード４４に対して、上記払拭方向の後方側であり、この例では、ワイパーブレード４４の下部と吸収体４７の下部が接触した隣接関係となっている。また、後述のワイパーブレード４４と吸収面との密着が得られるのであれば、ワイパーブレード４４の下部と吸収体４７の下部との間に、わずかな間隔があけられた接近関係であってもよい。吸収体４７を構成する材料としては、この例では、発泡樹脂であるが、それ以外のものとして、例えば、不織布，吸収紙などが挙げられる。

図４に示すように、ワイパー保持部材４５の上部に凹所４５ａを形成し、ここにワイパーブレード４４と吸収体４７の下部をはめ込み、凹所４５ａの底部から延びる排液通路４３が排液タンク３８に連通している。

ワイパーブレード４４は反払拭方向に弾性変形をさせると、その側面４４ａが吸収体４７の吸収面４７ａに密着するようになっている。このような密着を行わせるために、吸収面４７ａの形状を密着に適した形状にしてある。すなわち、上記反払拭方向の弾性変形によって生じるワイパーブレード４４の湾曲形状に略沿う形状とされている。最も相応しい形状は、図７に示すように、凸面状の湾曲面である。

本発明におけるワイパーブレード４４のワイピング動作と、それに連続するワイパーブレード４４に付着したインクの吸収動作とは、ワイピング制御手段４８の支配的な動作によって遂行されている。

すなわち、上述のように、記録ヘッド３のノズル形成面とワイパーブレード４４との相対位置を適正に設定するために、図６に示すように、ワイパー移動機構４６が設けられ、この機構４６の動作でワイパーブレード４４が上述のように進退動作等を行うようになっている。このような進退動作等は、上記ワイピング制御手段４８からの動作指令信号がワイパー移動機構４６に伝えられることによって実行されている。

さらに、上記ワイピング制御手段４８からの動作指令信号がキャリッジ駆動手段４９に伝えられて、そこから発せられる駆動信号がキャリッジ４の駆動源（パルスモータ１１）に供給される。上記駆動信号により、記録ヘッド３がワイパーブレード４４に対して所定の相対的な払拭動作を実行し、さらに、ワイパーブレード４４を吸収面４７ａに密着させるための反払拭方向の記録ヘッド３の移動を行うようになっている。このような所定の記録ヘッド３の払拭方向の移動と反払拭方向の移動は、ワイピング制御手段４８からの動作指令信号によって行われている。なお。５０はヘッド駆動手段であり、ノズル開口からのインク滴を印刷信号にしたがって吐出するようになっている。

この実施例においては、記録ヘッド３のノズル形成面に隣接したワイパースライダ５１の形状を利用している。ワイパースライダ５１は、記録ヘッド３の払拭方向の後方側に配置されているとともに、上記ノズル形成面から反払拭方向に徐々に後退する形状の表面５１ａが設けられ、上記ワイピング制御手段４８は、上記ワイパースライダ表面５１ａの所定の動作反転箇所において、ワイパーブレード４４の先端部が上記動作反転箇所に軽く押しつけられた状態で、記録ヘッド３の払拭方向から反払拭方向にワイパーブレードが反転するよう制御している。

ワイピング動作および吸収体の吸収動作を、主に図６および図８に基づいて説明する。

図８（Ａ）は、記録ヘッド３がホームポジションにもどって、キャップ部材１９がノズル形成面に密着してクリーニング動作を行っている状態である。クリーニング動作の終了が近づくと、ワイパー移動機構４６が動作してワイパーブレード４４がノズル形成面を払拭できる位置に移動し、払拭待機の状態になる。ついで、記録ヘッド３が払拭方向に移動すると、ノズル形成面は（Ｂ）に示すように、ワイパーブレード４４で相対的に払拭されてインク５２がワイパーブレード４４の側面４４ａに付着する。そして、（Ｂ）の状態では、ワイパーブレード４４は大きく湾曲している。

さらに、記録ヘッド３が払拭方向に移動して、（Ｃ）に示すように、ワイパーブレード４４の先端部がワイパースライダ表面５１ａに達した箇所でこの払拭方向の移動が、ワイピング制御手段４８からの動作指令信号で停止する。この停止位置が、上記「動作反転箇所」である。この停止位置においては、ワイパースライダ表面５１ａがノズル形成面から後退した位置になっているので、ワイパーブレード４４の湾曲度合いは（Ｂ）の湾曲度合いよりも軽減されている。この位置から、ワイピング制御手段４８の動作指令信号で記録ヘッド３が反払拭方向に逆動すると、ワイパーブレード４４の先端部が上記動作反転箇所に接触したままワイパーブレード４４の湾曲方向が反転し、（Ｄ）に示すように、ワイパーブレード４４は湾曲して吸収体４７の吸収面４７ａに密着し、側面４４ａに付着していたインクは全て吸収体４７に吸収される。

図８（Ｃ）に示したワイパーブレード４４の先端とワイパースライダ表面５１ａとの接触箇所は、ワイパーブレード４４の湾曲度合いが軽減されて、記録ヘッド３が反払拭方向に動き始めたときに、容易に湾曲方向が逆転できる箇所である。このような箇所すなわち動作反転箇所が確実に得られるよう、ワイピング制御手段４８からの動作指令信号の発信時期が設定されている。（Ｄ）に示すように、ワイパーブレード４４の側面４４ａに付着していたインク５２は、吸収体４７内に吸収されている。

さらに、上記吸収が完了する時期に、ワイピング制御手段４８からの動作指令信号により、（Ｄ）の反払拭方向の移動が終了し、それに引続いて（Ｅ）に示すように、記録ヘッド３は記録領域へ復帰する。この時にはワイパーブレード４４はその側面にインク付着のない自由状態になって起立し、今度はワイパー移動機構４６の動作で非払拭位置に戻される。また、吸収体４７内を流下したインク５２は、図４に示す排液通路４３から排液タンク３８に導かれる。

上記第１の実施例の作用効果を列記すると、つぎのとおりである。

上記ワイパーブレード４４の側面４４ａに付着したインク５２は、ワイパーブレード４４の側面４４ａが吸収体４７の吸収面４７ａに略密着できることから、付着していたインクは全て吸収体４７に吸収され、ワイパーブレード４４にインクが残存することなく、引続く各ワイピングが確実に実行され、記録ヘッド３のノズル形成面の清浄化にとって好適である。

そして、上記ワイピング制御手段４８により、ワイパーブレード４４に対する記録ヘッド３の相対位置が適正に制御されているので、払拭時におけるワイパーブレード４４の湾曲状態等に適合した記録ヘッド３の移動量を設定したり、記録ヘッド３の払拭方向の移動量および反払拭方向の移動量等を最適な状態で設定することができ、ワイパーブレード側面４４ａの吸収面４７ａに対する密着性を向上し、払拭されたインク５２の吸収を確実に行うことができる。

上記ワイピング制御手段４８の動作で、ワイパーブレード４４を上記払拭方向とは逆方向である反払拭方向に弾性変形させ、吸収体４７の吸収面４７ａとワイパーブレード４４を密着させるものであるから、ワイピング制御手段４８による反払拭方向のワイパーブレード４４の弾性変形でワイパーブレード４４を上記吸収面４７ａに密着させ、インク５２が付着した側のワイパーブレード側面４４ａを確実に上記吸収面４７ａに密着させることができる。また、ワイピング制御手段４８からの動作指令信号で、払拭方向から反払拭方向への弾性変形を反転させるものであるから、ワイパーブレード４４にとって無理のない弾性変形の下で上記反転動作を得ることができるとともに、インク吸収にとって最適な時期に上記反転を実行することができる。

上記記録ヘッド３の払拭方向の後方側に配置されているとともに、上記ノズル形成面から反払拭方向に徐々に後退する形状の表面５１ａを有するワイパースライダ５１が設けられ、上記ワイピング制御手段４８は、上記ワイパースライダ表面５１ａの所定の動作反転箇所において、記録ヘッド３の払拭方向から反払拭方向にワイパーブレード４４が反転するよう制御する。したがって、ワイパーブレード４４の先端部が払拭動作の後、ワイパースライダ表面５１ａにさしかかってワイパーブレード４４の湾曲度合いが軽減された時期に、ワイピング制御手段４８からの動作指令信号によって、記録ヘッド３を反払拭方向に逆動させる。すなわち、ワイパースライダ表面５１ａにおける動作反転箇所が、ワイピング制御手段４８よって的確に設定されるので、ワイパーブレード４４の湾曲度合いがワイパースライダ表面５１ａで軽減された状態で反転することができる。したがって、払拭されたインクが飛散することなくワイパーブレード４４の反転が得られて、上記吸収面４７ａへの密着が確保できる。また、上記動作反転箇所が、ワイピング制御手段４８によって、ワイパーブレード４４の弾性的特性や払拭インク量に応じて最適な箇所として設定でき、確実なインク吸収が実現する。

上記吸収面４７ａが、ワイパーブレード４４の湾曲形状に略沿う形状であるから、ワイパーブレード側面４４ａが確実に吸収面４７ａに密着し、払拭されたインク５２が全て吸収される。

上記吸収面４７ａの形状が、凸面状の湾曲面であるから、ワイパーブレード４４の上端部がノズル形成面に摺動してワイパーブレード４４が次第に傾けられるときに、ワイパーブレード４４の側面４４ａはその下方から順次凸面状の湾曲面に密着して行く。すなわち、上記凸面状の形状により、隙間が生じることなくワイパーブレード側面４４ａの密着が果たされる。

上記ワイパーブレード４４は、その下部が上記ワイパー保持部材４５に取り付けられた略平板状の形状であるから、払拭動作時にワイパーブレード４４は単純な湾曲形状を呈し、上記吸収面４７ａに密着させやすい湾曲形状が得られる。

上記吸収体４７が、ワイパー保持部材４５に取り付けられているとともに、ワイパーブレード４４は、上記吸収面４７ａの下部に接触または接近した箇所のワイパー保持部材４５に取り付けられているから、ワイパーブレード４４が弾性変形をしたときにワイパーブレード側面４４ａが吸収面４７ａの下部から順次密着させることが行いやすくなり、良好なインク吸収ができる。

図９は、本発明の液体噴射装置の第２の実施例を示す。

この実施例は、吸収体４７の先端部が、払拭時に、ノズル形成面に付着したインク５２を吸収体４７が吸収できる位置に設定されているものである。それ以外は、上記実施例と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

上記構成により、吸収体４７でノズル形成面に付着しているインクを払拭した後にワイパーブレード４４の払拭動作を行わせることができるので、ノズル形成面の払拭が、吸収体４７による１次払拭とワイパーブレード４４による２次払拭により、払拭のレベルを著しく高めることができる。また、上記１次払拭でインク５２の付着厚さの大きな部分を先行して払拭し、その後、均一化された付着厚さのインク５２を完全に払拭することができる。また、新品の記録ヘッド３にインクを初期充填した時に実施される、ノズル形成面のラビング動作をこの吸収体４７で行うことができ、ラビング動作のために特別に吸収部材を設ける必要がなく、構造簡素化や原価低減に有効である。それ以外は、上記実施例と同様の作用効果を奏する。

図１０は、本発明の液体噴射装置の第３の実施例を示す。

この実施例は、吸収体４７の反払拭方向側に吸収面４７ａの上部に連続した規制面５３を有する補助吸収体５４が吸収体４７と一体に設けられているものである。すなわち、規制面５３を有する補助吸収体５４が吸収体４７に付加されたものである。それ以外は、上記各実施例と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

上記構成により、ワイパーブレード側面４４ａに付着したインクが吸収面４７ａの上部に勢い良く当っても、飛散したインクは規制面５３で受け止められて規制面５３で吸収され、周辺を汚すことが防止できる。また、補助吸収体５４の体積が吸収体４７に加算されるので、インク５２の吸収量を増大することができる。それ以外は、上記各実施例と同様の作用効果を奏する。

図１１は、本発明の液体噴射装置の第４の実施例を示す。

この実施例は、ワイパーブレード４４の払拭方向側に、ワイパーブレード４４の払拭変形に対して支持機能を果たすブレード支持部材５５が配置されているものである。上記ブレード支持部材５５は、図１１に示すように、湾曲した形状とされ、払拭時にワイパーブレード４４がブレード支持部材５５に押し付けられても容易に変形しないような強度を有する金属材料または合成樹脂材料で成形されている。それ以外は、上記各実施例と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

上記構成により、ワイパーブレード４４は払拭動作時に弾性的に湾曲等の変形をするが、このときに上記ブレード支持部材５５が上記変形が過度にならないようにワイパーブレード４４を支持するので、ノズル形成面に対しての十分な接触圧が得られ、安定した払拭機能が果たされる。それ以外は、上記各実施例と同様の作用効果を奏する。

図１２は、本発明の液体噴射装置の第５の実施例を示す。

この実施例は、ワイパーブレード４４の払拭方向側および反払拭方向側の各々に吸収体４７，５６が配置されているものである。それ以外は、上記各実施例と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

上記構成により、ワイパーブレード４４の払拭動作を払拭方向および反払拭方向の両方向にわたって行うときに、ワイパーブレード４４の両側面４４ａに付着しているインク５２を吸収体４７および５６で完全に吸収することができ、ワイパーブレード４４を清浄な状態に保つことができる。特に、ノズル形成面のインク付着量が多いときに、両方向にわたる払拭を行えるようにしておくと、完全な払拭と払拭インクの吸収にとって好都合である。それ以外は、上記各実施例と同様の作用効果を奏する。

図１３は、本発明の液体噴射装置の第６の実施例を示す。

この実施例は、板ばねのような弾性支持部材５７を、上記吸収面４７ａに接近させてワイパー保持部材４５に起立した状態で配置し、上記弾性支持部材５７の上部にワイパーブレード４４を結合したものである。それ以外は、上記各実施例と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

上記構成により、払拭動作のときには、上記弾性支持部材５７がたわむのと同時にワイパーブレード４４も湾曲変形をするので、ワイパーブレードの側面４４ａが確実に吸収面４７ａに密着して、良好なインク吸収が行われる。それ以外は、上記各実施例と同様の作用効果を奏する。

図１４は、本発明の液体噴射装置の第７の実施例を示す。

この実施例は、吸収体４７の内部に空洞部５８を設け、この空洞部５８が上記排液通路４３に連通しているものである。それ以外は、上記各実施例と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

上記構成により、吸収面４７ａから吸収されたインク５２は、吸収体４７の内部を流下し空洞部５８の箇所に達すると、空洞部５８内に集中的に流入し、その後、排液通路４３から排液タンク３８に導かれる。したがって、空洞部５８へのインク５２の集中性が良好に行われて、排液タンク３８への排出も円滑に達成される。それ以外は、上記各実施例と同様の作用効果を奏する。

上記各実施例は、インクジェット式記録装置を対象にしたものであるが、本発明によって得られた液体噴射装置は、前述のように、インクジェット式記録装置用のインクだけを対象にするのではなく、グルー，マニキュア，導電性液体（液体金属）等を噴射することができる。さらに、上記実施例では、液体の一つであるインクを用いたインクジェット式記録ヘッドについて説明したが、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド，液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド，有機ＥＬディスプレー，ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド，バイオチップ製造に用いられる生体有機噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド全般に適用することも可能である。

吸収体の吸収面の形状をワイパーブレードの側面が密着しやすくなるように、種々改善がなされているものであるから、例えば、インクジェット式記録装置等における払拭されたインクが確実に吸収され、液体噴射ヘッドの周辺部の液体による汚れ等が大幅に清浄化される。したがって、商品性を向上させるのに有効な発明であり、高い市場性が期待できる。

記録装置の構成を説明する斜視図である。 ワイピング機構およびキャッピング機構の平面図である。 ワイピング機構およびキャッピンク機構の状態を説明する図であり、（Ａ）は両機構の退避状態を説明する図、（Ｂ）はワイピング機構のキャッピング状態を説明する図である。 ワイピング機構およびキャッピング機構の模式図である。 ポンプユニットの構造を説明する図である。 ワイピング制御のシステム構成を示すブロック図である。 ワイパーブレードと吸収体を示す斜視図である。 払拭乃至吸収の過程を示す図である。 第２の実施例を示す側面図である。 第３の実施例を示す側面図である。 第４の実施例を示す側面図である。 第５の実施例を示す側面図である。 第６の実施例を示す側面図である。 第７の実施例を示す側面図である。

符号の説明

１ プリンタ，インクジェット式記録装置
２ カートリッジ装着部
３ 記録ヘッド
４ キャリッジ
５ａ ブラックインクカートリッジ
５ｂ カラーインクカートリッジ
６ ガイドロッド
７ 記録紙
８ 駆動プーリー
９ 遊動プーリー
１０ タイミングベルト
１１ パルスモータ
１２ 紙送りローラ
１３ 紙送りモータ
１４ ワイピング機構
１５ キャッピング機構
１８ 負圧空部
１９ キャップ部材
２０ スライド機構
２２ 排液口
２３ 吸液シート
２４ スライダ
２５ 長孔
２６ ホルダ部材
２７ フレーム
３０ 係合軸
３１ アーム部材
３２ 支持軸
３３ プラテン
３４ スプリング
３５ 当接突片
３６ 支持部
３８ 排液タンク
３９ 排液チューブ
４０ ポンプユニット
４１ ローラー
４３ 排液通路
４４ ワイパーブレード
４４ａ 側面
４５ ワイパーホルダ，ワイパー保持部材
４５ａ 凹所
４６ ワイパー移動機構
４７ 吸収体
４７ａ 吸収面
４８ ワイピング制御手段
４９ キャリッジ駆動手段
５０ ヘッド駆動手段
５１ ワイパースライダ
５１ａ 表面
５２ インク
５３ 規制面
５４ 補助吸収体
５５ ブレード支持部材
５６ 吸収体
５７ 弾性支持部材
５８ 空洞部

Claims (11)

1. ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
   弾性を有し上記液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭するワイパーブレードと、
   上記ワイパーブレードを保持するワイパー保持部材と、
   上記ワイパーブレードに対する液体噴射ヘッドの相対位置を制御することにより払拭動作を制御するワイピング制御手段とを備えた液体噴射装置であって、
   上記ワイパーブレードの、払拭時における上記液体噴射ヘッドの移動方向である払拭方向の後方に、ワイパーブレードで払拭された液体を吸収する吸収体が配置され、
   上記吸収体には、ワイパーブレードの側面が略密着できるとともにワイパーブレードに付着した液体を吸収する吸収面が形成されていることを特徴とする液体噴射装置。
2. 上記ワイピング制御手段は、ワイパーブレードを上記払拭方向とは逆方向である反払拭方向に弾性変形させることにより、吸収体の吸収面とワイパーブレードを密着させる請求項１記載の液体噴射装置。
3. 上記液体噴射ヘッドの払拭方向の後方側に配置されているとともに、上記ノズル形成面から反払拭方向に徐々に後退する形状の表面を有するワイパースライダが設けられ、上記ワイピング制御手段は、上記ワイパースライダ表面の所定の動作反転箇所において、液体噴射ヘッドの払拭方向から反払拭方向にワイパーブレードが反転するよう制御する請求項１又は２記載の液体噴射装置。
4. 上記吸収面は、ワイパーブレードの湾曲形状に略沿う形状である請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
5. 上記吸収面の形状は、凸面状の湾曲面である請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
6. 上記ワイパーブレードは、その下部が上記ワイパー保持部材に取り付けられた略平板状の形状である請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
7. 上記吸収体は、ワイパー保持部材に取り付けられているとともに、ワイパーブレードは、上記吸収面の下部に接触または接近した箇所のワイパー保持部材に取り付けられている請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
8. 上記吸収体の先端部は、払拭時に、上記ノズル形成面に付着した液滴を上記吸収体が吸収できる位置に設定されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
9. 上記吸収体の反払拭方向側に上記吸収面の上部に連続した規制面を有する補助吸収体が吸収体と一体に設けられている請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
10. 上記ワイパーブレードの払拭方向側に、ワイパーブレードの払拭変形に対して支持機能を果たすブレード支持部材が配置されている請求項１〜９のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
11. 上記ワイパーブレードの払拭方向側および反払拭方向側の各々に上記吸収体が配置されている請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体噴射装置。

Images