JP2009184178A - ワイパーブレード、クリーニング装置、および液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被払拭面の形状や材質等の被払拭面の性状に拘わらず拭き残しが少ないワイパーブレード、クリーニング装置および液体噴射装置を提供すること。
【解決手段】 液体噴射ヘッド３の噴射口面１５を払拭するワイパーブレード２１において、噴射口面１５を払拭する移動方向と交差し、噴射口面１５と平行な方向の硬度を異ならせ、また、クリーニング装置５に、該ワイパーブレード１９を備え、また、液体噴射装置１に、該クリーニング装置５を備えること。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ワイパーブレード、クリーニング装置、および液体噴射装置に関する。

インクジェットプリンタには、記録ヘッドのインク噴射口面に付着したインクミストやゴミ等を取り除くために、例えば、特許文献１、２に開示されるように、記録ヘッドのインク噴射口面に対してワイパーブレードを摺動させ、ワイパーブレードでインク噴射口面を拭き取るクリーニング装置が備えられている。ワイパーブレードは、拭き取り性が向上するようにインク噴射口面との密着性を確保する必要がある。

また、特許文献１に開示されているように、記録用紙の端部に記録ヘッドが引っ掛かる等して記録ヘッドが損傷しないように、記録ヘッドのインク噴射口面の周囲に、記録ヘッドを保護するためのヘッドカバー等が取り付けられ突起部が形成されている場合がある。そして、該突起部にインクミストが付着し、この付着したインクミストが記録紙を汚してしまう虞がある場合には、該突起部についても、インク噴射口面と同様に付着したインクミスト等を払拭する必要がある。

また、インクジェットプリンタは、記録を非稼動時には、インクが噴射する噴射口内に残留するインクが乾かないように、インク噴射口面をキャップで覆うキャッピングが行われる。そのため、インク噴射口面のキャップとの当接面にインクミストが付着し密閉性が落ちないように、該当接面についてもインクミスト等を払拭する必要がある。

特開２００１−３４７６７９号公報 特開２００３−１１８１２９号公報

しかしながら、記録ヘッドのワイパーブレードにより払拭される被払拭面、すなわちワイパーブレードが摺接する面が平面でない場合には、該払拭面へのワイパーブレードの密密着性が落ち、密着性の悪い部分に拭き残しができてしまうという問題がある。特に、ヘッドカバー等の突起部とインク噴射口面との境目のように段部となっている部分は、ワイパーブレードが段形状に追従できず、拭き残しができ易い。また、被払拭面の材質等が全面に亘って均一でない場合には、被払拭面の場所毎に摩擦係数が異なり、ワイパーブレードによる払拭性も場所毎に異なってしまうことになり、払拭性が低い部分では拭き残しができ易い。

そこで、本発明は、被払拭面の形状や材質等の被払拭面の性状に拘わらず拭き残しが少ないワイパーブレード、クリーニング装置および液体噴射装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、液体噴射ヘッドの噴射口面を払拭するワイパーブレードにおいて、ワイパーブレードの硬度は、噴射口面を払拭する移動方向に対して交差する方向であるワイパーブレードの払拭の幅方向において異なっていることとする。

ワイパーブレードをこのように構成することで、被払拭面の性状に応じてワイパーブレードの被払拭面への密着性を確保することができ、被払拭面の性状に拘わらず拭き残しを少なくすることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、ワイパーブレードの硬度は、液体噴射ヘッドのワイパーブレードによる被払拭面の凹凸形状に対応し、凸部に対応する部分の硬度は凹部に対応する部分に比べて低いこととする。

ワイパーブレードをこのように構成することで、被払拭面の凹凸形状に拘わらず拭き残しを少なくすることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、ワイパーブレードの硬度は、液体噴射ヘッドの噴射口面の周囲に備えられるヘッドカバーによる凸部に対応する部分は、噴射口面に対応する部分よりも低いこととする。

ワイパーブレードをこのように構成することで、ワイパーブレードをヘッドカバーによる凸部に沿わせることができ、噴射口面の凸部との際部分の拭き残しを少なくすることができる。

上述の課題を解決するため、液体噴射ヘッドの噴射口面にワイパーブレードを摺接させることで、噴射口面をクリーニングするクリーニング装置において、ワイパーブレードは、請求項１から３のいずれか１項に記載のワイパーブレードであることとする。

クリーニング装置をこのように構成することで、被払拭面の性状に応じてワイパーブレードの被払拭面への密着性を確保することができ、被払拭面の性状に拘わらず拭き残しを少なくすることができる。

上述の課題を解決するため、液体噴射装置に上述のクリーニング装置を備えることとする。

液体噴射装置をこのように構成することで、被払拭面の性状に応じてワイパーブレードの被払拭面への密着性を確保することができ、被払拭面の性状に拘わらず拭き残しを少なくすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。

（インクジェットプリンタ１の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る液体噴射装置としてのインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタと言う。）１の全体的な概略の構成を示す斜視図である。なお、以下の説明において、図中矢印Ｆで示す方向を前方（前側）、その反対方向を後方（後側）とし、前方から後方を見て、左手側を左方（左側）、右手側を右方（右側）として説明を行う。

図１に示すように、プリンタ１は、外装筐体２を有し、この外装筐体２の内部に、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド３と、この記録ヘッド３が搭載されるキャリッジ４と、記録ヘッド３のインク噴射面の拭き取りを行うクリーニング装置５等が配設されている。また、外装筐体２の内部には、キャリッジ４の左右方向への移動をガイドするガイド部材６と、このガイド部材６に平行に左右に掛け渡されるタイミングベルト７とが備えられている。

タイミングベルト７は、アイドルプーリ８と駆動プーリ９とに掛け渡され、駆動プーリ９がキャリッジモータ１０により往復回転させられることで左右に往復回転する。キャリッジ４は、タイミングベルト７の一部に結合され、タイミングベルト７の左右方向への往復回転と共に左右方向に往復移動可能となっている。タイミングベルト７の下方には、紙送りモータ１１により回転させられ、記録紙１２を搬送する搬送ローラ１３が配設されている。また、記録ヘッド３の下方には、搬送ローラ１３の回転により後方から前方に向かって搬送される記録紙１２の下側を支持するプラテン１４が配設されている。

記録ヘッド３の記録紙１２と対向する面であるインク噴射口面１５に、インクの噴射が行われるインク噴射口（図２参照）が形成されている。そして、記録ヘッド３はキャリッジ４と共に左右方向に往復移動しながら、プラテン１４により後方から前方に向かって搬送される記録紙１２に対してインクを噴射し、図示外のパソコン等から送られる画像データ等に基づく所望の画像を記録紙１２に対して記録する。なお、記録ヘッド３が記録紙１２に記録を行う際の記録ヘッド３の左右方向への往復移動は、記録紙１２の左右幅に対応した記録領域１６で行われる。

一方、記録処理を実行している間にインク噴射口面１５がインク等で汚れたとき、あるいは、一定量の記録を行う毎に、記録ヘッド３は、記録領域１６の左側に設定される非記録領域１７に移動させられる。非記録領域１７には、非記録領域１７に移動した記録ヘッド３の下方の位置にクリーニング装置５が配設されている。そして、プリンタ１は、記録ヘッド３が非記録領域１７の左端となる非記録位置１８から記録領域１６に移動する際に、クリーニング装置５により被払拭面となるインク噴射口面１５の拭き取り処理（クリーニング）が行われるように構成されている。

また、非記録位置１８は、プリンタ１が記録処理を行わないときの記録ヘッド３の待機位置ともなっている。そのため、非記録領域１７には、上述のクリーニング装置５に加えてキャッピング装置１９が備えられている。キャッピング装置１９は、プリンタ１の記録処理が行われていないときに記録ヘッド３が非記録位置１８に配置されているとき、インク噴射口２３（図２参照）に残留するインクが乾かないように、キャップ２０によりインク噴射口面１５を覆うように構成されている。

クリーニング装置５は、ワイパーブレード２１とこのワイパーブレード２１を上下に昇降させる昇降機構（図示省略）等を備えている。ワイパーブレード２１は、前後方向、すなわち、記録ヘッド３の移動方向と直交する方向に幅広の扁平した薄い板状を呈し、扁平方向、すなわち左右方向に可撓性を有するようにゴム材等の材質から形成されている。

クリーニング装置５は、記録ヘッド３が非記録位置１８から記録領域１６に移動する際に、ワイパーブレード２１の上端面２２がインク噴射口面１５に当接する位置までワイパーブレード２１を上昇させる。そして、ワイパーブレード２１をインク噴射口面１５に当接させた状態でキャリッジモータ１０を駆動し、記録ヘッド３を記録領域１６側に移動させると、インク噴射口面１５に対してワイパーブレード２１の上端面２２が摺接する。インク噴射口面１５にワイパーブレード２１の上端面２２を摺接させることによりインク噴射口面１５の拭き取り処理が行われ、インク噴射口面１５に付着したインクやゴミ等の付着物が払拭される。

ワイパーブレード２１のインク噴射口面１５への当接は、インク噴射口面１５に対して軽く押し付けた状態となるように行われる。つまり、上端面２２はインク噴射口面１５に押し付けられた状態でインク噴射口面１５に摺接させられる。ワイパーブレード２１は、可撓性を有するゴム等の材質から形成されている。したがって、インク噴射口面１５に押し付けられた状態でインク噴射口面１５に摺接させられるワイパーブレード２１は、クリーニング時の記録ヘッド３の進行方向である右方に向かって撓む。そのため、インク噴射口面１５のクリーニングは、ワイパーブレード２１の上端面２２の左方のエッジ部２２Ａで、インク噴射口面１５の付着物を掻き取るようにして行われる。

ところで、記録ヘッド３の外観構成は、図２に示すようになっている。記録ヘッド３は、インク噴射口面１５が記録紙１２に対向するように、インク噴射口面１５を下側に向けてキャリッジ４の下側面に搭載されている。図２は、記録ヘッド３の外観構成を判り易くするため、キャリッジ４から取り外し、インク噴射口面１５を上側に向けた状態を示している。クリーニング時には、記録ヘッド３は、図２において左側（Ｌ）から右側（Ｒ）に、インク噴射口面１５にワイパーブレード２１を摺接させながら移動することで、インク噴射口面１５のクリーニングが行われる。

記録ヘッド３は、キャリッジ４への取り付け用の台座部３Ａと、インク流路（不図示）等が内部に収容される本体部３Ｂと備える。本体部３Ｂは、台座部３Ａから下方に突出するように設けられ、その下面にインク噴射口面１５が形成されている。インク噴射口面１５は平滑な面に形成され、インク噴射口面１５には、インク滴を噴射するインク噴射口２３が設けられている。本実施の形態では、イエローインクを噴射する噴射口列２３Ｙと、マゼンタインクを噴射する噴射口列２３Ｍと、シアンインクを噴射する噴射口列２３Ｃと、ブラックインクを噴射する噴射口列２３Ｋとが設けられている。

そして、本体部３Ｂの内部には、インク噴射口２３にインクを供給するために図示外のインクタンクに繋がるインク流路や、インクを噴射させるためのピエゾ素子等のアクチュエータおよび圧力室等が各色のインク噴射口２３に対応して組み込まれている。本体部３Ｂは、上記のインク流路等の部材が小さなスペースに組み込まれているもので、衝撃に弱い構造となっている。そのため、例えば、記録紙１２がプラテン１４から上方に浮いた状態でキャリッジ４が移動し、記録紙１２の端縁に本体部３Ｂの側面等が引っ掛かる等した場合には、本体部３Ｂが破損してしまう虞がある。

そこで、記録ヘッド３の本体部３Ｂには、インク噴射口面１５の周縁を覆って保護するようにヘッドカバー２４が取り付けられている。ヘッドカバー２４は、インク噴射口２３を囲む枠体２５により構成されていて、枠体２５の内側は、インク噴射口２３が記録紙１２に臨む開口部となっている。また、枠体２５は、断面形状がＬ字型となっていて、Ｌ字の内角側にインク噴射口面１５の周縁部を嵌め込むようにして本体部３Ｂに取り付けられている。そして、枠体２５の側面に設けられている舌状の突起片２６を台座部３Ａに設けられているボス２７に対してかしめにより固定されている。

図３は、インク噴射口面１５のクリーニングを行う際に、インク噴射口面１５にワイパーブレード２１の上端面２２が当接している状態を示すもので、記録ヘッド３の部分については、図２の切断線Ａ−Ａにおける記録ヘッド３の部分断面図である。また、この図３は、インク噴射口面１５にワイパーブレード２１が当接している状態を左方、すなわち、クリーニング時における記録ヘッド３の移動方向から見た図となっている。

図３に示すように、インク噴射口面１５の前後の縁部は、ヘッドカバー２４により覆われ、インク噴射口面１５の周囲にはヘッドカバー２４の枠体２５が凸部として突出し、枠体２５のインク噴射口面１５側の内縁は段部２８となっている。ワイパーブレード２１は、インク噴射口面１５とその両側（前後）に位置するヘッドカバー２４の枠体２５に亘って当接する前後方向の幅を有している。したがって、ワイパーブレード２１をインク噴射口面１５に当接させる際には、枠体２５の下面２５Ａにもワイパーブレード２１が当接し、インク噴射口面１５に加えて、下面２５Ａも被払拭面としてワイパーブレード２１により払拭される。

ワイパーブレード２１は、中央部２１Ａと、この中央部２１Ａの前後に配置される側部２１Ｂ，２１Ｂとから形成されている。中央部２１Ａは、インク噴射口面１５の対向する部分であり、ワイパーブレード２１の前後方向中央に位置している。側部２１Ｂ，２１Ｂは、ヘッドカバー２４の前後の枠体２５に対向する部分であり、中央部２１Ａの前後に位置している。中央部２１Ａと側部２１Ｂ，２１Ｂは、ワイパーブレード２１がインク噴射口面１５および枠体２５の下面２５Ａを払拭する際の払拭幅の方向（前後方向）に位置し、中央部２１Ａと側部２１Ｂ，２１Ｂの硬度は互いに異なる材質となっている。また、図中点線２９で示す中央部２１Ａと側部２１Ｂの境面部分は、段部２８の真下の位置よりインク噴射口面１５側に偏倚した位置となっている。

ワイパーブレード２１は、上述したように、上端面２２のエッジ部２２Ａによりインク噴射口面１５の付着物を掻き取るようにしてインク噴射口面１５をクリーニングする。したがって、エッジ部２２Ａには掻き取りのためのある程度の硬さと、また、耐磨耗性が要求される。そのため、中央部２１Ａはかかる要求を満たすことができるように、側部２１Ｂ，２１Ｂよりも硬度の高い材質が選択されている。

枠体２５に対してもワイパーブレード２１はエッジ部２２Ａにより付着物を掻き取るようにしてクリーニングするが、側部２１Ｂ，２１Ｂについては、段部２８の形状にできるだけ沿うことができるように硬度の低い柔らかい材質が選択されている。側部２１Ｂ，２１Ｂに硬度の低い材質を選択することで、図３に示すように段部２８の内側にワイパーブレード２１を沿わせ易くすることができる。このようにワイパーブレード２１を段部２８の内側にできるだけ沿わせることで、インク噴射口面１５の段部２８の際（インク噴射口面１５の段部２８の近傍）までワイパーブレード２１を摺接させることができ、インク噴射口面１５の段部２８の際の吹き残しを減らすことができる。

このように側部２１Ｂ，２１Ｂを中央部２１Ａに比べて低い硬度の材質から形成するのに対し、仮に、側部２１Ｂ，２１Ｂの硬度を中央部２１Ａと同一とした場合は、点線３０で示すように、ワイパーブレード２１を段部２８に沿わせ難くなり、インク噴射口面１５の段部２８の際にワイパーブレード２１が摺接しない部分が増える。このため、ワイパーブレード２１が摺接しない部分の付着物を除去することが出来ずに、付着物が堆積し、記録ヘッド３が記録紙１２を移動する際に、付着物が記録紙１２に接触して記録紙を汚してしまう虞がある。あるいは、付着物がワイパーブレード２１をキャッピングするキャップ２０とインク噴射口面１５との間に挟まり、インク噴射口面１５とキャップ２０との密着性が低下してしまう虞もある。これに対し、上述したように側部２１Ｂ，２１Ｂを中央部２１Ａに比べて低い硬度の材質から形成することで、インク噴射口面１５を段部２８の際までクリーニングすることができる。

ワイパーブレード２１は、例えば、ブチルゴム、ウレタンゴム、クロロプレンあるいはエラストマ等を用い、中央部２１Ａについては、例えば、硬度６０度程度とし、側部２１Ｂについては中央部２１Ａよりも低い硬度として、例えば、硬度４０度程度とする。これにより、ワイパーブレード２１をインク噴射口面１５に軽く押し付けるように当接させたときに、側部２１Ｂについては段部２８の形状に沿わせてヘッドカバー２４の枠体２５に当接させることができ、そして、中央部２１Ａについては、インク噴射口面１５の払拭性を確保しながらインク噴射口面１５に当接させることができる。

なお、ワイパーブレード２１は、互いに硬度が異なる中央部２１Ａと側部２１Ｂとをそれぞれ別々に形成しておき、中央部２１Ａの両側に側部２１Ｂを接着して構成する他、２色成形により中央部２１Ａと側部２１Ｂを一体のワイパーブレード２１として形成してもよい。

ワイパーブレード２１は、側部２１Ｂが、点線２９で示すように段部２８よりも内側のインク噴射口面１５側に入り込んだ位置まで設けられている。このように、側部２１Ｂを段部２８よりもインク噴射口面１５側に入り込んだ位置まで設けることで、側部２１Ｂのインク噴射口面１５側に入り込んだ部分がインク噴射口面１５に向かって変形することができる。このため、ワイパーブレード２１の上端面２２のインク噴射口面１５との摺接部を段部２８の際に近づけることができ、インク噴射口面１５を段部２８の際までクリーニングすることができる。

上述の実施の形態では、インク噴射口面１５とその両側の枠体２５に対応させて、ワイパーブレード２１を、払拭方向、すなわち、記録ヘッド３に対して相対移動する方向に直交する方向で、かつ、インク噴射口面１５に平行な方向である前後方向に配列される中央部２１Ａと側部２１Ｂ，２１Ｂにおいて硬度を変える構成としている。これに対し、例えば、インク噴射口面１５が球面の一部の面形状になっている場合には、この球面形状に対応させてワイパーブレード２１の硬度を変えるように構成してもよい。また、例えば、インク噴射口面１５の摩擦係数が前後方向で異なっている部分があるときは、各部分の摩擦係数に応じて、ワイパーブレード２１の硬度を変えるように構成してもよい。なお、上述の実施の形態では、ワイパーブレード２１は幅広方向を記録ヘッド３の移動方向に直交させて配設されているが、傾斜させて配設するようにしてもよい。

また、上述の実施の形態では、本発明の液体噴射装置を、液体インクを記録紙１２に噴射して付着させるインクジェットプリンタとして説明したが、この限りではなく、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体、流体として流して噴射できる固体を記録ヘッド（噴射ヘッド）から噴射できる流体噴射装置としても具現化できる。

本発明の実施の形態に係るプリンタの全体的な概略の構成を示す概略構成図である。 図１に示すプリンタの記録ヘッドの外観構成を示す外観構成図である。 ワイパーブレードのインク噴射口への当接の状態を示す図である。

符号の説明

１ ・・・ プリンタ（液体噴射装置） ３ ・・・ 記録ヘッド（液体噴射ヘッド） ５ ・・・ クリーニング装置 １５ ・・・ インク噴射口面（噴射口面，被払拭面） ２１ ・・・ ワイパーブレード ２４ ・・・ ヘッドカバー ２７ ・・・ 段部

Claims (5)

1. 液体噴射ヘッドの噴射口面を払拭するワイパーブレードにおいて、
   上記ワイパーブレードの硬度は、上記噴射口面を払拭する移動方向に対して交差する方向である上記ワイパーブレードの払拭の幅方向において異なっている、
   ことを特徴とするワイパーブレード。
2. 前記硬度は、前記液体噴射ヘッドの前記ワイパーブレードによる被払拭面の凹凸形状に対応し、前記ワイパーブレードの上記凸部に対応する部分は上記凹部に対応する部分に比べて硬度が低い、
   ことを特徴とする請求項１に記載のワイパーブレード。
3. 前記硬度は、前記液体噴射ヘッドの前記噴射口面の周囲に備えられるヘッドカバーによる凸部に対応する部分において、前記噴射口面に対応する部分よりも低い、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のワイパーブレード。
4. 液体噴射ヘッドの噴射口面にワイパーブレードを摺接させることで、上記噴射口面をクリーニングするクリーニング装置において、
   上記ワイパーブレードは、請求項１から３のいずれか１項に記載のワイパーブレードであることを特徴とする、
   クリーニング装置。
5. 請求項４に記載のクリーニング装置を備えることを特徴とする液体噴射装置。

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