JP2006062238A - インクジェット式記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 インクジェットプリンタのノズル開口面をワイパーブレードにて拭き取るクリーニング機構において、拭き取り後におけるインク等の飛散をより確実に防止する。
【解決手段】 ワイパーブレード15aを磁気吸引力によってノズル開口面10fに吸着させる。これにより、ワイパーブレード15aを大きく撓ませることなく、ワイパーブレード15aとノズル開口面10fとの接触面圧を所定圧以上とすることが可能となるので、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fを拭き終えた後に、大きく撓んでいたワイパーブレード15aが復元するといった工程が原理的に発生しない。したがって、大きく撓んでいたワイパーブレード15aの復元に伴うインク等の飛散を確実に防止できる。
【選択図】図6
【解決手段】 ワイパーブレード15aを磁気吸引力によってノズル開口面10fに吸着させる。これにより、ワイパーブレード15aを大きく撓ませることなく、ワイパーブレード15aとノズル開口面10fとの接触面圧を所定圧以上とすることが可能となるので、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fを拭き終えた後に、大きく撓んでいたワイパーブレード15aが復元するといった工程が原理的に発生しない。したがって、大きく撓んでいたワイパーブレード15aの復元に伴うインク等の飛散を確実に防止できる。
【選択図】図6
Description
本発明は、ノズル開口面に付着したインクや紙粕等の付着物を拭き取るクリーニング機構を有するインクジェット式記録装置(インクジェットプリンタ)に関するものである。
一般的なインクジェット式記録装置用のクリーニング機構では、ゴム等の弾性材料にてワイパーブレードを構成するとともに、先端側が撓む程度までワイパーブレードをノズル開口面に押し当てた状態で、ワイパーブレードをノズル開口面に対して相対的に移動させることによりノズル開口面に付着したインク等を拭き取るものである。
このため、この種のクリーニング機構では、ワイパーブレードがノズル開口面を拭き終えて撓んでいたワイパーブレードが元の形状に復元する際に、ワイパーブレードに付着していたインク等が周囲に飛散してしまうという問題を有している。
この問題に対して、ワイパーブレードの硬度を、JIS K 6301にて規定されたA硬度で40〜60度の範囲内とすることにより、ワイパーブレードが元の形状に復元する際の復元速度を抑制してインク等の飛散を防止しているインクジェット式記録装置(例えば、特許文献1参照)やワイパーブレードの先端側を先細り形状とすることによりインク等の飛散を防止したインクジェット式記録装置(例えば、特許文献2参照)等がある。
特開平9−76517号公報
特開2000−141671号公報
そこで、発明者は、特許文献1および特許文献2に基づいてインクジェット式記録装置を試作検討したが、十分にインク等の飛散を防止することができなかった。
本発明は、上記点に鑑み、第1には、従来と異なる新規なインクジェット式記録装置を提供し、第2には、拭き取り後におけるインク等の飛散をより確実に防止することを目的とする。
本発明は、上記点に鑑み、第1には、従来と異なる新規なインクジェット式記録装置を提供し、第2には、拭き取り後におけるインク等の飛散をより確実に防止することを目的とする。
ところで、ノズル開口面に付着したインク等を確実に拭き取るためには、ワイパーブレードとノズル開口面との接触面圧を所定圧以上とする必要がある。そこで、従来は、先端側が撓む程度にワイパーブレードをノズル開口面に押し当てることにより、所定の接触面圧を確保していた。
このため、従来は、ワイパーブレードがノズル開口面を拭き終えた後に、大きく撓んでいたワイパーブレードが復元してしまうため、この復元の際にワイパーブレードに付着していたインク等が周囲に飛散してしまっていた。
つまり、従来は、ワイパーブレードを撓ませることにより、所定の接触面圧を確保しているので、ノズル開口面を拭き終えた後の撓み変形の復元は不可避であり、原理的に、飛散を防止することが難しい。
これに対して、請求項1に記載の発明では、記録媒体に向けてインクを噴射する記録ヘッド(10)と、記録ヘッド(10)に対して相対変位することにより、記録ヘッド(10)のノズル開口面(10f)に付着した付着物を拭き取るワイパーブレード(15a)とを有し、ワイパーブレード(15a)は、ワイパーブレード(15a)とノズル開口面(10f)との間に作用する磁気吸引力によってノズル開口面(10f)に接触した状態で、ノズル開口面(10f)を拭き取るように構成されていることを特徴とする。
したがって、請求項1に記載の発明では、ワイパーブレード(15a)を大きく撓ませることなく、ワイパーブレード(15a)とノズル開口面(10f)との接触面圧を磁気吸引力によって所定圧以上とすることが可能となる。このため、ワイパーブレード(15a)がノズル開口面(10f)を拭き終えた後に、大きく撓んでいたワイパーブレード(15a)が復元するといった工程が原理的に発生しないので、ワイパーブレード(15a)に付着していたインク等が周囲に飛散してしまうことをより確実に防止できる。
また、ワイパーブレードを撓ませた状態でノズル開口面に接触させることにより所定の接触面圧を確保する従来技術では、記録ヘッド(10)に対するワイパーブレード(15a)の位置精度を高く維持する必要があるので、この従来技術では、記録ヘッド(10)やワイパーブレード(15a)等の部品の寸法バラツキや組み立て寸法バラツキを厳しく管理する必要がある。
これに対して、請求項1に記載の発明では、ワイパーブレード(15a)とノズル開口面(10f)との間に作用する磁気吸引力によってワイパーブレード(15a)をノズル開口面(10f)に接触させるので、部品の寸法バラツキや組み立て寸法バラツキを容易に吸収することができる。
したがって、部品の寸法バラツキや組み立て寸法バラツキを厳しく管理する必要がないので、インクジェット式記録装置の製造原価低減を図りながら、ワイパーブレード(15a)とノズル開口面(10f)との接触面圧を所定圧以上として、ノズル開口面(10f)に付着したインク等を確実に拭き取ることができる。
請求項2に記載の発明では、ノズル開口面(10f)は磁性材料にて構成され、ワイパーブレード(15a)は、磁性を有する粉体が拡散された可撓性磁石にて構成されていることを特徴とする。
これにより、ノズル開口面(10f)有する記録ヘッド(10)は従来品と同様なものを採用しつつ、ワイパーブレード(15a)のみを変更するだけで、ワイパーブレード(15a)に付着していたインク等が周囲に飛散してしまうことをより確実に防止できる。
また、ワイパーブレード(15a)が可撓性であるので、ノズル開口面(10f)との接触が良好となり、ノズル開口面(10f)に付着したインク等をさらに確実に拭き取ることができる。
請求項3に記載の発明では、磁気吸引力にてワイパーブレード(15a)がノズル開口面(10f)に吸着され得る第1ポジションにワイパーブレード(15a)を配置する状態と、ワイパーブレード(15a)を第1ポジションよりノズル開口面(10f)から離隔した第2ポジションに配置する状態とを切り替えるワイパーブレード位置切替手段(15e)を有することを特徴とする。
これにより、第1ポジションと第2ポジションとを切り替えることが可能となり、ポジションを切り替えるのみで、容易に記録ヘッド(10)のクリーニングが必要なときのみワイパーブレード(15a)をノズル開口面(10f)に接触させることができる。
このため、例えば、インクジェット式記録装置の小型化を図るべく、記録時に記録ヘッド(10)が走査する範囲内にワイパーブレード(15a)を配置せざるを得ない場合であっても、記録ヘッド(10)のクリーニングが必要なときのみ、確実にワイパーブレード(15a)をノズル開口面(10f)に接触させることができる。
延いては、インクジェット式記録装置の小型化を図りながら、ワイパーブレード(15a)に付着していたインク等が周囲に飛散してしまうことをより確実に防止できる。
請求項4に記載の発明では、ノズル開口面(10f)に対するワイパーブレード(15a)の相対変位のモードとして、ノズル開口面(10f)から離隔した状態のワイパーブレード(15a)をノズル開口面(10f)に吸着させる準備モード、およびノズル開口面(10f)にワイパーブレード(15a)を接触させた状態でワイパーブレード(15a)をノズル開口面(10f)に対して相対変位させる拭き取りモードを有しており、準備モードにおけるノズル開口面(10f)に対するワイパーブレード(15a)の相対速度は、拭き取りモードにおける相対速度に比べて小さいことを特徴とする。
請求項4に記載の発明では、ノズル開口面(10f)に対するワイパーブレード(15a)の相対変位のモードとして、ノズル開口面(10f)から離隔した状態のワイパーブレード(15a)をノズル開口面(10f)に吸着させる準備モード、およびノズル開口面(10f)にワイパーブレード(15a)を接触させた状態でワイパーブレード(15a)をノズル開口面(10f)に対して相対変位させる拭き取りモードを有しており、準備モードにおけるノズル開口面(10f)に対するワイパーブレード(15a)の相対速度は、拭き取りモードにおける相対速度に比べて小さいことを特徴とする。
これにより、ワイパーブレード(15a)がノズル開口面(10f)に吸着されるに必要な時間を確実に確保することができるので、ワイパーブレード(15a)を確実にノズル開口面(10f)に接触させることができる。延いては、ノズル開口面(10f)に付着したインク等を確実に拭き取りながら、ワイパーブレード(15a)に付着していたインク等が周囲に飛散してしまうことをより確実に防止できる。
なお、ワイパーブレード(15a)がノズル開口面(10f)に吸着されるに必要な時間とは、ワイパーブレード(15a)がノズル開口面(10f)から離隔した状態から磁気吸引力によってノズル開口面(10f)に吸着するまでの移動時間を言い、この移動時間は、ワイパーブレード(15a)の質量や磁気吸引力等によって決まる値である。
請求項5に記載の発明では、ノズル開口面(10f)は、重力方向において下方側に向けて開口し、ワイパーブレード(15a)は、ノズル開口面(10f)より重力方向において下方側に揺動可能に配置されており、さらに、ワイパーブレード(15a)の揺動中心(15g)は、重力方向においてワイパーブレード(15a)の下端側に位置していることを特徴とする。
これにより、揺動中心(15g)をワイパーブレード(15a)の重心位置より下方側に配置させることができるので、ノズル開口面(10f)から離隔させる向きの力(重力)をワイパーブレード(15a)に作用させることができる。したがって、ワイパーブレード(15a)がノズル開口面(10f)を拭き終えた後に、ノズル開口面(10f)に接触しているワイパーブレード(15a)をノズル開口面(10f)から自動的に自重で離隔させることができる。
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例である。
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
(第1実施形態)
本実施形態は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナー機能、ファクシミリ機能、および電話機能等を備えた多機能装置に本発明を適用した場合の一例であり、図1に多機能装置1の斜視図を示す。
(第1実施形態)
本実施形態は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナー機能、ファクシミリ機能、および電話機能等を備えた多機能装置に本発明を適用した場合の一例であり、図1に多機能装置1の斜視図を示す。
多機能装置1には、図1に示すように、後端部に給紙装置2が設けられ、給紙装置2の下部前側にインクジェット式のプリンタ3が設けられ、プリンタ3の上側にコピー機能とファクシミリ機能の為の読み取り装置4が設けられている。プリンタ3の前側に排紙トレー5が設けられ、読み取り装置4の前端上面部に操作パネル6が設けられている。
給紙装置2は、用紙を傾斜姿勢に保持する傾斜壁部66と、傾斜壁部66に着脱自在に装着される拡張用紙ガイド67とを備えており、複数枚の用紙を積載することができる。
傾斜壁部66には、給紙モータ(図示せず。)や給紙ローラ(図示せず。)等が内蔵されており、給紙モータの駆動力により給紙ローラが回転すると、回転する給紙ローラが、用紙をプリンタ3に向けて送出する。また、拡張用紙ガイド67は、傾斜壁部66に積載された複数枚の用紙の中心位置を固定しながら両側に均等に開く構造を有し、用紙の横ずれを防止する役割を担っている。
傾斜壁部66には、給紙モータ(図示せず。)や給紙ローラ(図示せず。)等が内蔵されており、給紙モータの駆動力により給紙ローラが回転すると、回転する給紙ローラが、用紙をプリンタ3に向けて送出する。また、拡張用紙ガイド67は、傾斜壁部66に積載された複数枚の用紙の中心位置を固定しながら両側に均等に開く構造を有し、用紙の横ずれを防止する役割を担っている。
次に、プリンタ3について、図2を用いて説明する。因みに、図2はプリンタ3の内部構造を示す平面図である。
プリンタ3には、図2に示すように、記録ヘッド10、記録ヘッド10を搭載したキャリッジ11、キャリッジ11を走査方向である左右方向へ移動自在にガイド支持するガイド機構12、キャリッジ11を左右方向へ移動させるキャリッジ移動機構13、給紙装置2で給紙された用紙を搬送する用紙搬送機構14、記録ヘッド10用のメンテナンス機構15等が設けられている。
プリンタ3には、図2に示すように、記録ヘッド10、記録ヘッド10を搭載したキャリッジ11、キャリッジ11を走査方向である左右方向へ移動自在にガイド支持するガイド機構12、キャリッジ11を左右方向へ移動させるキャリッジ移動機構13、給紙装置2で給紙された用紙を搬送する用紙搬送機構14、記録ヘッド10用のメンテナンス機構15等が設けられている。
プリンタ3には、左右方向に長く上下幅が小さな直方体状のフレーム16が設けられ、このフレーム16には、ガイド機構12、キャリッジ移動機構13、用紙搬送機構14、メンテナンス機構15などが装着され、さらに、このフレーム16の内部には、記録ヘッド10とキャリッジ11が左右方向へ移動可能に収容されている。
フレーム16の後側板16aには用紙導入口(図示せず)が形成され、前側板16bには排出口(図示せず)が形成されている。そして、給紙装置2により給紙された用紙は、用紙導入口からフレーム16の内部に導入され、用紙搬送機構14により前方へ搬送されて排出口から排出される。
フレーム16の底面部には、複数のリブを有するプラテン17が装着され、フレーム16の内部において、プラテン17の上を移動する用紙に記録ヘッド10による画像形成が実行される。
フレーム16の前側のカートリッジ装着部20に装着された4色のインクカートリッジ21a〜21dは、フレーム16の内部を通る4本の可撓性のインクチューブ22a〜22dを介して記録ヘッド10に接続され、4色のインクが記録ヘッド10に供給される。
また、フレーム16の内部に左右2本のFPC23、24(フレキシブル・プリント・サーキット)が配設され、左側のFPC23は2本のインクチューブ22a、22bと一体的に記録ヘッド10に延びて接続され、右側のFPC24は2本のインクチューブ22c、22dと一体的に記録ヘッド10に延びて接続されている。なお、FPC23、24には、電子制御装置(図示せず。)と記録ヘッド10とを電気的に接続する複数の信号線が配線されている。
ガイド機構12は、フレーム16内の後部において紙面左右方向に延びて配設されて左右両端部がフレーム16の左側板16cと右側板16dに連結されたガイド軸25と、フレーム16内の前部に形成された左右方向延びるガイドレール26とを有し、キャリッジ11の後端部がガイド軸25に摺動自在に外嵌され、キャリッジ11の前端部がガイドレール26に摺動自在に係合している。
キャリッジ移動機構13は、フレーム16の後側板16aの右端部後側に前向きに取り付けられたキャリッジモータ30、キャリッジモータ30で回転駆動される駆動プーリ31、後側板16aの左端部に回動自在に支持された従動プーリ32、これらプーリ31、32に掛けられてキャリッジ11に固定されたベルト33等で構成されている。また、キャリッジ11(記録ヘッド10)の移動量を検出するためのキャリッジ送り用エンコーダ39が、キャリッジモータ30の近傍に設けられている。
用紙搬送機構14は、フレーム16の左側板16cのうち後側板16aよりも後側に張り出した部分に左向きに取り付けられた用紙搬送モータ40、フレーム16の内部のガイド軸25の下側において軸方向が左右方向に一致するように配設されて左右両端部が左側板16cと右側板16dに回動自在に支持されたレジストローラ41、用紙搬送モータ40で回転駆動される駆動プーリ42、およびレジストローラ41の左端部に連結された従動プーリ43と、プーリ42、43に掛けられたベルト44を有している。
そして、用紙搬送モータ40が駆動されると、レジストローラ41が回転して用紙を前後方向に搬送可能になる。なお、図2では、レジストローラ41が強調して記載されているが、実際にはガイド軸25の下方にレジストローラ41が配置されている。
また、用紙搬送機構14は、フレーム16の内部の前側において軸方向が左右方向に一致するように配設されて左右両端部が左側板16cと右側板16dに回動自在に支持された排紙ローラ45、従動プーリ43に一体的に設けられた従動プーリ46、排紙ローラ45の左端部に連結された従動プーリ47、およびプーリ46、47に掛けられたベルト48を有しており、用紙搬送モータ40が駆動されると、排紙ローラ45が回転して用紙を前方の排紙トレー5側へ排出可能になる。
また、従動プーリ43にエンコーダディスク51が固定され、このエンコーダディスク51を挟むように発光部と受光部とを有するフォトインタラプタ52が左側板16cに取り付けられている。この用紙搬送用エンコーダ50(フォトインタラプタ52)からの検出信号に基づいて、電子制御装置により用紙搬送モータ40が駆動制御される。
そして、記録ヘッド10の左端部には、用紙の先端部、後端部、幅方向における端縁等を検出可能なメディアセンサ68が設けられている。このメディアセンサ68は、発光部(発光素子)と受光部(受光素子)とを含む光学式センサであり、記録ヘッド10の左側へ張り出すセンサ取付部10eに下向きに取付けられている。
また、メディアセンサ68よりも用紙搬送方向上流側(つまり後側)、具体的には、給紙装置2の搬送通路を形成する上カバーの前端部には、用紙の有無や先端部、後端部を検出可能なレジストセンサ(図示せず。)が設けられている。
このレジストセンサは、例えば、用紙搬送路に突出して搬送中の用紙により回動される検出子、発光部および受光部を備えて検出子の回動を検出するフォトインタラプタ、検出子を用紙搬送路側へ付勢する捩りバネを有する機械式センサを用いて構成することができる。
なお、検出子には遮蔽部が一体的に設けられており、搬送中の用紙により検出子が回動されると、遮蔽部がフォトインタラプタの発光部と受光部との間以外の空間に配置されて、発光部から受光部への光の伝達が遮断されなくなり、レジストセンサがON状態となる。逆に、用紙が搬送されておらず、検出子が捩りバネにより用紙搬送路側へ付勢されると、遮蔽部がフォトインタラプタの発光部と受光部との間に配置されて、発光部から受光部への光の伝達が遮断され、レジストセンサがOFF状態となる。
そして、メンテナンス機構15は、記録ヘッド10のノズル開口面(ヘッド面)10fを拭き取るワイパーブレード15a、4組のインクノズル群10a〜10dを2組ずつ密閉可能な2つのキャップ15b、およびキャップ15bを開閉駆動する駆動モータ15cを有し、これらワイパーブレード15a、キャップ15bおよび駆動モータ15c等は、取付板15dを介してフレーム16の底板の右部に下面側から固定されている。
また、記録ヘッド10には、4組のインクノズル群10a〜10d、つまりノズル開口面10fが重力方向において下方に向けて開口しており、これらインクノズル群10a〜10dから4色(ブラック、シアン、イエロー、マゼンタ)のインクを、記録媒体である用紙に向けて噴射することにより、用紙に画像を記録形成する。
なお、キャップ15bおよびインクノズル群10a〜10dは、記録ヘッド10の下側に設けられるため、図2では、透過した位置に点線で表している。
また、インクノズル群10a〜10dそれぞれは、用紙の搬送方向に配列された同じ色のインクを吐出するインクノズル(図示せず。)によって構成され、キャリッジ11の移動方向に順に配列されており、各色のインクノズルは、例えば150個ずつ配設されている。
また、インクノズル群10a〜10dそれぞれは、用紙の搬送方向に配列された同じ色のインクを吐出するインクノズル(図示せず。)によって構成され、キャリッジ11の移動方向に順に配列されており、各色のインクノズルは、例えば150個ずつ配設されている。
次に、図3に基づいて、本実施形態の要旨であるノズル開口面10fのクリーニングについて説明する。なお、図3は、ノズル開口面10fのクリーニング機構の概略を示す模式図である。
ワイパーブレード15aは、ノズル開口面10fに対して相対変位することよりノズル開口面10fに付着したインク等の付着物を拭き取るものであり、本実施形態では、記録ヘッド10がワイパーブレード15aに対して変位(走査)することにより、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fに対して相対変位する。
また、記録ヘッド10のうち少なくともノズル開口面10fは、FE42合金等の鉄系の強磁性体からなる金属製であり、一方、ワイパーブレード15aは、希土類磁石等の磁性を有する粉体をウレタンゴム等の弾性体中に拡散させた可撓性磁石(例えば、磁性ゴム)にて構成されている。
リニアソレノイド15eは、ノズル開口面10f(記録ヘッド10)に対するワイパーブレード15aの位置を変位させるワイパーブレード位置切替手段を構成するものであり、ワイパーブレード15aは、このリニアソレノイド15eにより、記録ヘッド10の走査方向と直交する方向のうち重力方向と平行な方向に変位させられる。
具体的には、図3(a)に示すように、磁気吸引力にてワイパーブレード15aがノズル開口面10fに吸着され得る第1ポジションにワイパーブレード15aを配置する状態と、図3(b)に示すように、ワイパーブレード15aを第1ポジションよりノズル開口面10fから離隔した第2ポジションに配置する状態とを切り替える。なお、このリニアソレノイド15eの作動は、前述した電子制御装置に制御されている。
因みに、リニアソレノイド15eとは、励磁コイル、バネおよび可動鉄心等からなるアクチュエータであり、励磁コイルにより誘起された電磁力とバネの弾性力との釣り合いを利用して可動鉄心を稼働させる。
そして、本実施形態では、リニアソレノイド15eに通電したときには、電磁力がバネの弾性力を上回って可動鉄心が紙面上方側に移動してワイパーブレード15aを第1ポジションに位置させ、一方、リニアソレノイド15eへの通電が遮断されたときは、バネの弾性力により可動鉄心が紙面下方側に移動してワイパーブレード15aを第2ポジションに位置させる。
また、ワイパーブレード15aは、ノズル開口面10fより重力方向において下方側に配置されているとともに、ノズル開口面10fの下方側に配置されたリニアソレノイド15eの可動部15fに揺動可能に連結されている。
そして、ワイパーブレード15aと可動部15f(リニアソレノイド15e)との連結部、つまりワイパーブレード15aの揺動中心15gは、ワイパーブレード15aの下端側に設けられている。より具体的に説明すれば、ワイパーブレード15aの揺動中心15gは、ワイパーブレード15aの重心Gより重力方向下方側であって、かつ、水平方向(図3では、左側)にずれた位置に位置している。
因みに、本実施形態におけるワイパーブレード15aと水平方向とのなす角は、ワイパーブレード15aが第2ポジションに位置する場合において約20°〜30°となるように設定されており、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fに吸着されている場合において約45°〜65°となるように設定されている。
次に、クリーニング機構の作動(クリーニングモード)について説明する。
ワイパーブレード15aによるノズル開口面10fの拭き取り作動、つまり記録ヘッド10のクリーニングモードは、操作パネル6に設けられたクリーニングスイッチ(図示せず)を手動により、または電子制御装置からの指令により行われる。そして、クリーニングモード時には、リニアソレノイド15eおよび記録ヘッド10(ノズル開口面10f)は、図4に示されるタイムチャートのごとく作動する。
ワイパーブレード15aによるノズル開口面10fの拭き取り作動、つまり記録ヘッド10のクリーニングモードは、操作パネル6に設けられたクリーニングスイッチ(図示せず)を手動により、または電子制御装置からの指令により行われる。そして、クリーニングモード時には、リニアソレノイド15eおよび記録ヘッド10(ノズル開口面10f)は、図4に示されるタイムチャートのごとく作動する。
すなわち、例えばクリーニングスイッチが手動によって投入されると、先ず、リニアソレノイド15eが通電され、ワイパーブレード15aが第1ポジションまで上昇変位する。一方、記録ヘッド10は、ワイパーブレード15aが第1ポジションに到達した時から第1所定時間t1が経過した時に走査し始め、第2所定時間t2を要して第1走査速度(ワイパーブレード密着速度)V1まで加速する。
そして、記録ヘッド10の走査速度が第1走査速度V1に到達した時から第3所定時間t3の間は第1走査速度V1を維持し、第3所定時間t3の経過後、第4所定時間t4を要して、記録ヘッド10の速度を第1走査速度V1より大きい第2走査速度(拭き取り速度)V2まで加速する。
そして、第2走査速度V2に到達した時から第5所定時間t5が経過した時に、第6所定時間t6を要して記録ヘッド10を停止させる。
一方、ワイパーブレード15aは、記録ヘッド10が停止した時から第7所定時間t7の間は第1ポジションを維持し、第7所定時間t7が経過した時に、リニアソレノイド15eへの通電が遮断されて第2ポジションまで退避する。
一方、ワイパーブレード15aは、記録ヘッド10が停止した時から第7所定時間t7の間は第1ポジションを維持し、第7所定時間t7が経過した時に、リニアソレノイド15eへの通電が遮断されて第2ポジションまで退避する。
なお、以下、リニアソレノイド15eが通電された時から第3所定時間t3が終了する迄の時間を準備モードと呼び、第4所定時間t4が開始した時から第5所定時間t5が終了する迄の時間を拭き取りモードと呼び、第6所定時間t6が開始した時からワイパーブレード15aが第2ポジションに退避する迄を退避モードと呼ぶ。
そして、クリーニングモード時において、上記のように記録ヘッド10を走査およびリニアソレノイド15eを作動させることにより、ノズル開口面10fの拭き取り作動は、以下のように行われる。
すなわち、準備モード時には、図5(a)に示すように、ワイパーブレード15aが第2ポジションから第1ポジションに変位するため、ワイパーブレード15aは、第1所定時間t1〜第3所定時間t3の間においてワイパーブレード15aとノズル開口面10fとの間に作用する磁気吸引力によってノズル開口面10fに吸引され、ノズル開口面10fに接触(吸着)する。
そして、準備モードから拭き取りモードに移行し、記録ヘッド10が走査してワイパーブレード15aに対して変位することにより、図5(b)に示すように、ノズル開口面10fに付着した付着物がワイパーブレード15aにより拭き取られる。
次に、拭き取りモードから退避モードに移行すると、ワイパーブレード15aは、ワイパーブレード15aとノズル開口面10fとの間に作用する磁気吸引力が低下するため、ノズル開口面10fに接触していたワイパーブレード15aは、自重(重力)にて自動的にノズル開口面10fから離隔する。
次に、本実施形態に係る多機能装置1の特徴を説明する。
本実施形態では、ワイパーブレード15aは、ワイパーブレード15aとノズル開口面10fとの間に作用する磁気吸引力によってノズル開口面10fに接触するので、従来の技術と異なり、ワイパーブレード15aを大きく撓ませることなく、ワイパーブレード15aとノズル開口面10fとの接触面圧を所定圧以上とすることが可能となる。
本実施形態では、ワイパーブレード15aは、ワイパーブレード15aとノズル開口面10fとの間に作用する磁気吸引力によってノズル開口面10fに接触するので、従来の技術と異なり、ワイパーブレード15aを大きく撓ませることなく、ワイパーブレード15aとノズル開口面10fとの接触面圧を所定圧以上とすることが可能となる。
このため、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fを拭き終えた後に、従来の技術とは異なり、大きく撓んでいたワイパーブレード15aが復元するといった工程が原理的に発生しない。したがって、大きく撓んでいたワイパーブレード15aの復元に伴うインク等の飛散を確実に防止できる。
因みに、本実施形態では、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fに吸着されたときに、約0.003〜0.006MPa以上の接触面圧が発生するような磁気吸引力が設定され、かつ、ワイパーブレード15aを構成する可撓性磁石の硬度を、JIS K 6301にて規定されたA硬度で約30〜60度の範囲内としている。
また、本実施形態では、ワイパーブレード15aの先端側を先端に向かうほど断面積が縮小するようにテーパ状として、ノズル開口面10fを拭き取る際にワイパーブレード15aの先端側に付着するインクの量を減らすことにより、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fを拭き終えた後に、インクが周囲に飛散することを確実に防止している。
一方、ワイパーブレードを撓ませた状態でノズル開口面に接触させることにより所定の接触面圧を確保する従来技術では、記録ヘッド10に対するワイパーブレード15aの位置精度を高く維持する必要があるので、この従来技術では、記録ヘッド10やワイパーブレード15a等の部品の寸法バラツキや組み立て寸法バラツキを厳しく管理する必要があった。
本実施形態では、ワイパーブレード15aとノズル開口面10fとの間に作用する磁気吸引力によってワイパーブレード15aをノズル開口面10fに接触させるので、記録ヘッド10に対するワイパーブレード15aの位置精度を高く維持することなく、所定の接触面圧を確保することができる。
したがって、部品の寸法バラツキや組み立て寸法バラツキを容易に吸収することができるので、多機能装置1の製造原価低減を図りながら、ワイパーブレード15aとノズル開口面10fとの接触面圧を所定圧以上として、ノズル開口面10fに付着したインク等を確実に拭き取ることができる。
また、ノズル開口面10fを磁性材料(強磁性体)にて構成し、ワイパーブレード15aを可撓性磁石にて構成しているので、記録ヘッド10は従来品と同様なものを採用することができる。したがって、大きな設計変更をすることなく、ワイパーブレード15aのみを変更するのみで、ワイパーブレード15aに付着していたインク等が周囲に飛散してしまうことをより確実に防止できる。
また、本実施形態では、ワイパーブレード15aの位置を第1ポジションとする場合第2ポジションとする場合とを切り替えることにより、容易に記録ヘッド10のクリーニングが必要なときにのみワイパーブレード15aをノズル開口面10fに接触させることができるので、例えば、多機能装置1の小型化を図るべく、記録時に記録ヘッド10が走査する範囲内にワイパーブレード15aを配置せざるを得ない場合であっても、記録ヘッド10のクリーニングが必要なときにのみ、確実にワイパーブレード15aをノズル開口面(10f)に接触させることができる。延いては、多機能装置1の小型化を図りながら、ワイパーブレード15aに付着していたインク等が周囲に飛散してしまうことをより確実に防止できる。
また、本実施形態では、第1走査速度V1を第2走査速度V2より小さくして、準備モードにおける記録ヘッド10の走査速度を拭き取りモードにおける記録ヘッド10の走査速度に比べて小さくしているので、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fに吸着されるのに必要な時間を確実に確保することができる。
したがって、ワイパーブレード15aを確実にノズル開口面10fに接触させることができるので、ノズル開口面10fのクリーニングに必要な時間を必要以上に長くすることなく、ノズル開口面10fに付着したインク等を確実に拭き取りながら、ワイパーブレード15aに付着していたインク等が周囲に飛散してしまうことをより確実に防止できる。
なお、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fに吸着されるに必要な時間は、ワイパーブレード15aの質量や磁気吸引力等によって決まる値であり、本実施形態では、第1走査速度V1を約1〜5ips(インチ/秒)とし、第2走査速度V2を約6〜10ips(インチ/秒)としている。
また、ワイパーブレード15aの揺動中心15gをワイパーブレード15aの重心位置より下方側に配置しているので、ノズル開口面10fから離隔させる向きの力として重力をワイパーブレード15aに作用させることができる。
したがって、ノズル開口面10fを拭き終えた後に、ノズル開口面10fに接触しているワイパーブレード15aをノズル開口面10fから自動的に自重で離隔させることができる。
また、ワイパーブレード15aをノズル開口面10fから離隔させるためのバネ等のリターン機構を別途設ける必要がないので、多機能装置1の製造原価上昇を抑制しながら、インク等の飛散を防止できる。
(第2実施形態)
第1実施形態では、記録ヘッド10が走査し得る領域のうち、記録時に記録ヘッド10が走査する領域(記録走査領域)内でノズル開口面10fを拭き取る場合を記載したが、本実施形態は、記録走査領域の外でノズル開口面10fを拭き取る場合に記録ヘッド10が走査する領域(以下、この領域をクリーニング走査領域と呼ぶ。)を設け、かつ、クリーニング走査領域に対応する部位であって、ノズル開口面10fがワイパーブレード15aと対向する位置にあるときに、磁気吸引力にてワイパーブレード15aがノズル開口面10fに吸着され得る位置に揺動中心15gを固定してワイパーブレード15aを配置したものである。
第1実施形態では、記録ヘッド10が走査し得る領域のうち、記録時に記録ヘッド10が走査する領域(記録走査領域)内でノズル開口面10fを拭き取る場合を記載したが、本実施形態は、記録走査領域の外でノズル開口面10fを拭き取る場合に記録ヘッド10が走査する領域(以下、この領域をクリーニング走査領域と呼ぶ。)を設け、かつ、クリーニング走査領域に対応する部位であって、ノズル開口面10fがワイパーブレード15aと対向する位置にあるときに、磁気吸引力にてワイパーブレード15aがノズル開口面10fに吸着され得る位置に揺動中心15gを固定してワイパーブレード15aを配置したものである。
これにより、図6(a)、(b)に示すように、ワイパーブレード15aに記録ヘッド10が近づと、ノズル開口面10fとワイパーブレード15aとの間に発生する磁気吸引力にてワイパーブレード15aがノズル開口面10fに吸着される。なお、図6は、本実施形態の特徴を示す図である。
そして、ワイパーブレード15aの先端側がノズル開口面10fに吸着したまま、記録ヘッド10(ノズル開口面10f)が走査することにより、ノズル開口面10fに付着した付着物がワイパーブレード15aにより拭き取られる。
さらに、記録ヘッド10が走査し続けると、図6(c)に示すように、ノズル開口面10fとワイパーブレード15aとの間に発生する磁気吸引力が弱まり、ワイパーブレード15aの自重により自動的にワイパーブレード15aがノズル開口面10fから離隔する。
したがって、本実施形態においても、第1実施形態同様に、部品の寸法バラツキや組み立て寸法バラツキを容易に吸収して所定の接触面圧を確保することができるので、多機能装置1の製造原価低減を図りながら、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fを拭き終えた後に、インク等が周囲に飛散することを確実に防止できる。
なお、本実施形態においては、記録ヘッド10がクリーニング走査領域内を走査するとき、つまりノズル開口面10fのクリーニングをするときは、記録ヘッド10は、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fに確実に吸着され得る一定速度で走査するが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、第1実施形態と同様に、ワイパーブレード15aと対向する位置にノズル開口面10fがあるとき(拭き取りモード時)は、記録ヘッド10を第2走査速度V2にて走査し、ワイパーブレード15aと対向しない位置にノズル開口面10fがあるとき(準備モード時)は、記録ヘッド10を第1走査速度V1で走査させてもよい。
(第3実施形態)
上述の実施形態では、ワイパーブレード15aは、揺動中心15gにて回転可能となっていたが、本実施形態は、図7に示すように、可撓性を有するワイパーブレード15aの下端側を固定したものである。なお、図7は、本実施形態の特徴を示す図である。
上述の実施形態では、ワイパーブレード15aは、揺動中心15gにて回転可能となっていたが、本実施形態は、図7に示すように、可撓性を有するワイパーブレード15aの下端側を固定したものである。なお、図7は、本実施形態の特徴を示す図である。
これにより、図7(a)、(b)に示すように、ワイパーブレード15aに記録ヘッド10が近づと、ノズル開口面10fとワイパーブレード15aとの間に発生する磁気吸引力が増大し、湾曲していたワイパーブレード15aが真っ直ぐに伸びるように弾性変形してその先端側がノズル開口面10fに吸着される。
そして、ワイパーブレード15aの先端側がノズル開口面10fに吸着したまま、記録ヘッド10(ノズル開口面10f)が走査することにより、ノズル開口面10fに付着した付着物がワイパーブレード15aにより拭き取られる。
さらに、記録ヘッド10が走査し続けると、図7(c)に示すように、ノズル開口面10fとワイパーブレード15aとの間に発生する磁気吸引力が弱まり、ワイパーブレード15aの復元力(弾性力)が磁気吸引力を上回るため、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fからゆっくり離隔する。
そして、本実施形態においては、ワイパーブレード15aがノズル開口面10fを拭き終えた後に、真っ直ぐに伸びるように弾性変形していたワイパーブレード15aが復元力(弾性力)と磁気吸引力との合力によりゆっくり下側に湾曲するので、ワイパーブレード15aに付着したインク等の飛散を確実に防止することができる。
なお、図7は、第2実施形態と同様に、リニアソレノイド15eを廃止した例であったが、本実施形態は、これに限定されるものではなく、第1実施形態と同様に、リニアソレノイド15eを用いてワイパーブレード15aを昇降させてもよい。
(第4実施形態)
上述の施形態では、ワイパーブレード15a全体が可撓性磁石で構成されていたが、本実施形態は、図8に示すように、ワイパーブレード15aのうちノズル開口面10fに接触する部位を可撓性でない磁石とし、他の部位を磁性を有していないゴムや金属製のバネ等の弾性部材で構成したものである。
上述の施形態では、ワイパーブレード15a全体が可撓性磁石で構成されていたが、本実施形態は、図8に示すように、ワイパーブレード15aのうちノズル開口面10fに接触する部位を可撓性でない磁石とし、他の部位を磁性を有していないゴムや金属製のバネ等の弾性部材で構成したものである。
(第5実施形態)
本実施形態は、第4実施形態の変形例であり、本実施形態は、図9に示すように、ワイパーブレード15aのうちノズル開口面10fに接触する部位のみを可撓性磁石とし、他の部位を磁性を有していない剛体(例えば、樹脂や金属)で構成したものである。
本実施形態は、第4実施形態の変形例であり、本実施形態は、図9に示すように、ワイパーブレード15aのうちノズル開口面10fに接触する部位のみを可撓性磁石とし、他の部位を磁性を有していない剛体(例えば、樹脂や金属)で構成したものである。
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、ノズル開口面10fを磁性材料で構成し、ワイパーブレード15aを永久磁石等の磁界を誘起させるもので構成したが、本発明は、これに限定されるものではなく、これとは逆に、ノズル開口面10fを永久磁石等の磁界を誘起させるもので構成し、ワイパーブレード15aを磁性材料で構成してもよい。
上述の実施形態では、ノズル開口面10fを磁性材料で構成し、ワイパーブレード15aを永久磁石等の磁界を誘起させるもので構成したが、本発明は、これに限定されるものではなく、これとは逆に、ノズル開口面10fを永久磁石等の磁界を誘起させるもので構成し、ワイパーブレード15aを磁性材料で構成してもよい。
また、上述の実施形態では、磁界を誘起させるものとして希土類磁石等の永久磁石を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ワイパーブレード15aを磁性材料の粉体が拡散されたゴムとし、かつ、ノズル開口面10fを磁性材料にて構成した上で、ワイパーブレード15aおよびノズル開口面10fのうち少なくと一方に電磁石を近接して配置することにより、ワイパーブレード15aとノズル開口面10fとの間に電磁吸引力を作用させてもよい。
なお、このように電磁石を用いた場合には、リニアソレノイド15eでワイパーブレード15aを昇降させることなく、ワイパーブレード15aを第1ポジションに位置させたままで、電磁石への通電を制御するのみでワイパーブレード15aをノズル開口面10fに接触させる場合とノズル開口面10fから離隔させる場合とを制御することができる。
また、例えば、ワイパーブレード15aを磁性材料の粉体が拡散されたゴムとし、かつ、ノズル開口面10fを磁性材料にて構成した上で、ワイパーブレード15aおよびノズル開口面10fのうち少なくと一方に永久磁石を近接して配置することにより、ワイパーブレード15aとノズル開口面10fとの間に電磁吸引力を作用させてもよい。
この場合、永久磁石のみ又は永久磁石およびワイパーブレード15aを同時にノズル開口面10fに対して昇降することにより、ワイパーブレード15aをノズル開口面10fに接触させる場合とノズル開口面10fから離隔させる場合とを制御してもよい。
また、上述の実施形態では、ワイパーブレード15aの先端側を、先端に向かうほど断面積が縮小するようにテーパ状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ワイパーブレード15aの断面積を先端側から揺動中心15g側まで略一定としてもよい。
また、上述の実施形態では、ワイパーブレード15aを第1ポジションに配置する状態と、第2ポジションにワイパーブレード15aを配置する状態とを切り替えるワイパーブレード位置切替手段として、リニアソレノイド15eを採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ワイパーブレード15aに揺動可能に連結されたラック、このラックと噛み合うピニオンギヤ、およびピニオンギヤを回転駆動させるサーボモータ等からなるアクチュエータにてワイパーブレード位置切替手段を採用してもよい。
また、上述の実施形態では、ノズル開口面10fが重力方向下方側に向いていたが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、ノズル開口面10fを水平方向に向けてもよい。
また、上述の実施形態では、ノズル開口面10fの拭き取りを終えたワイパーブレード15aを自重のみでノズル開口面10fから離隔させていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばバネ等の弾性手段によりワイパーブレード15aをノズル開口面10fから離隔させる力を付与してもよい。
また、上述の実施形態では、ノズル開口面10fをFE42合金等の鉄系金属としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばニッケルやコバルト等の強磁性体製としてもよい。
また、上述の実施形態では、インクジェット式プリンタ機能を有する多機能装置に本発明を適用したが、本発明は、これに限定されるものではなく、インクジェット式プリンタそのものに適用してもよい。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
1…多機能装置、2…給紙装置、3…プリンタ、4…読み取り装置、
5…排紙トレー、6…操作パネル、10…記録ヘッド、
10a…インクノズル群、10a〜10d…インクノズル群、10e…センサ取付部、
10f…ノズル開口面、11…キャリッジ、12…ガイド機構、
13…キャリッジ移動機構、14…用紙搬送機構、15…メンテナンス機構、
15a…ワイパーブレード、15b…キャップ、15c…駆動モータ、
15d…取付板、15e…リニアソレノイド、15f…可動部、15g…揺動中心、
16…フレーム、16a…後側板、16b…前側板、16c…左側板、
16d…右側板、17…プラテン、20…カートリッジ装着部、
21a…インクカートリッジ、22a…インクチューブ、22c…インクチューブ、
25…ガイド軸、26…ガイドレール、30…キャリッジモータ、31…プーリ、
31…駆動プーリ、32…従動プーリ、39…キャリッジ送り用エンコーダ、
40…用紙搬送モータ、41…レジストローラ、42…プーリ、42…駆動プーリ、
43…従動プーリ、44…ベルト、45…排紙ローラ、46…プーリ、
46…従動プーリ、47…従動プーリ、48…ベルト、
50…用紙搬送用エンコーダ、51…エンコーダディスク、
52…フォトインタラプタ、66…傾斜壁部、67…拡張用紙ガイド、
68…メディアセンサ、G…重心、V1…第1走査速度、V2…第2走査速度。
5…排紙トレー、6…操作パネル、10…記録ヘッド、
10a…インクノズル群、10a〜10d…インクノズル群、10e…センサ取付部、
10f…ノズル開口面、11…キャリッジ、12…ガイド機構、
13…キャリッジ移動機構、14…用紙搬送機構、15…メンテナンス機構、
15a…ワイパーブレード、15b…キャップ、15c…駆動モータ、
15d…取付板、15e…リニアソレノイド、15f…可動部、15g…揺動中心、
16…フレーム、16a…後側板、16b…前側板、16c…左側板、
16d…右側板、17…プラテン、20…カートリッジ装着部、
21a…インクカートリッジ、22a…インクチューブ、22c…インクチューブ、
25…ガイド軸、26…ガイドレール、30…キャリッジモータ、31…プーリ、
31…駆動プーリ、32…従動プーリ、39…キャリッジ送り用エンコーダ、
40…用紙搬送モータ、41…レジストローラ、42…プーリ、42…駆動プーリ、
43…従動プーリ、44…ベルト、45…排紙ローラ、46…プーリ、
46…従動プーリ、47…従動プーリ、48…ベルト、
50…用紙搬送用エンコーダ、51…エンコーダディスク、
52…フォトインタラプタ、66…傾斜壁部、67…拡張用紙ガイド、
68…メディアセンサ、G…重心、V1…第1走査速度、V2…第2走査速度。
Claims (5)
- 記録媒体に向けてインクを噴射する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに対して相対変位することにより、前記記録ヘッドのノズル開口面に付着した付着物を拭き取るワイパーブレードとを有し、
前記ワイパーブレードは、前記ワイパーブレードと前記ノズル開口面との間に作用する磁気吸引力によって前記ノズル開口面に接触した状態で、前記ノズル開口面を拭き取るように構成されていることを特徴とするインクジェット式記録装置。 - 前記ノズル開口面は磁性材料にて構成され、
前記ワイパーブレードは、磁性を有する粉体が拡散された可撓性磁石にて構成されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット式記録装置。 - 前記磁気吸引力にて前記ワイパーブレードが前記ノズル開口面に吸着され得る第1ポジションに前記ワイパーブレードを配置する状態と、前記ワイパーブレードを前記第1ポジションより前記ノズル開口面から離隔した第2ポジションに配置する状態とを切り替えるワイパーブレード位置切替手段を有することを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記ノズル開口面に対する前記ワイパーブレードの相対変位のモードとして、前記ノズル開口面から離隔した状態の前記ワイパーブレードを前記ノズル開口面に吸着させる準備モード、および前記ノズル開口面に前記ワイパーブレードを接触させた状態で前記ワイパーブレードを前記ノズル開口面に対して相対変位させる拭き取りモードを有しており、
前記準備モードにおける前記ノズル開口面に対する前記ワイパーブレードの相対速度は、前記拭き取りモードにおける前記相対速度に比べて小さいことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のインクジェット式記録装置。 - 前記ノズル開口面は、重力方向において下方側に向けて開口し、
前記ワイパーブレードは、前記ノズル開口面より重力方向において下方側に揺動可能に配置されており、
さらに、前記ワイパーブレードの揺動中心は、重力方向において前記ワイパーブレードの下端側に位置していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のインクジェット式記録装置。
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