JP2012183664A - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は記録ヘッドの吐出口から吐出されるインク液滴を記録材に付着させることにより記録材上に画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置に関し、詳しくは記録ヘッドの清掃を行うクリーニング装置に関する。 The present invention relates to an ink jet image forming apparatus that forms an image on a recording material by adhering ink droplets ejected from an ejection port of the recording head to the recording material, and more particularly to a cleaning device that cleans the recording head. .
この種の画像形成装置としては、主にプリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これ等の複合機等の製品として知られている。インクジェット方式の画像形成装置は、記録ヘッドから記録材に対してインク液滴を吐出して画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用される場合がある)を行う。なお、記録材とは紙に限定されず、OHPシート等を含み画像を構成するインク液滴が付着可能なものを意味し、画像記録媒体、被記録媒体あるいは記録媒体等とも称されることがある。インクジェット方式の画像形成装置には、記録ヘッドが主走査方向に移動しながらインク液滴を吐出して画像を形成するシリアル型の画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態でインク液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型の画像形成装置とがある。 This type of image forming apparatus is mainly known as a product such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, a plotter, and a complex machine of these. An ink jet image forming apparatus ejects ink droplets from a recording head onto a recording material to form an image (recording, printing, printing, and printing may be used synonymously). The recording material is not limited to paper, and means an OHP sheet or the like that can be attached with ink droplets constituting an image, and is also referred to as an image recording medium, a recording medium, or a recording medium. is there. Inkjet image forming apparatuses include a serial type image forming apparatus that forms an image by ejecting ink droplets while the recording head moves in the main scanning direction, and ink droplets that are ejected without the recording head moving. Thus, there is a line type image forming apparatus using a line type head for forming an image.
本明細書における「画像形成装置」とは、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の記録材にインク液滴を吐出して画像形成を行う装置を意味する。ここでいう「画像形成」には、文字や図形等の意味を持つ画像を記録材に付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を記録材に付与すること(単にインク液滴を記録材に着弾させること)も含まれる。また、吐出する「インク」は、一般にインクと称されるものに限られず、吐出されるときに液体であるものであれば特に限定されるものではない。従って、例えばDNA試料、レジスト、パターン材料等も含まれる。また、「画像」とは平面に付与されるものに限られず、立体物の付与されるもの、あるいは立体物自体を造形して形成される像も含まれる。 The “image forming apparatus” in this specification means an apparatus that forms an image by ejecting ink droplets onto a recording material such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, and the like. To do. In this “image formation”, not only an image having a meaning such as a character or a figure is applied to the recording material, but also an image having no meaning such as a pattern is applied to the recording material (simply ink droplets). To land on the recording material). Further, the “ink” to be ejected is not limited to what is generally called ink, and is not particularly limited as long as it is liquid when ejected. Thus, for example, DNA samples, resists, pattern materials, etc. are also included. Further, the “image” is not limited to an image provided on a flat surface, and includes an image provided with a three-dimensional object or an image formed by modeling the three-dimensional object itself.
従来のインクジェット方式の画像形成装置では、吐出面(ノズル面)上に付着したインクや塵埃等の、インク吐出の妨げとなる異物を除去するため、またノズルメニスカスを形成する回復動作等を行うため、ゴム等の弾性体により形成されたワイパブレードによって吐出面を拭き取ることによるワイピング処理が行われている。このワイピング処理は、ヘッドとは対向しない位置においてワイパをヘッドのノズル面に対してオーバラップする位置まで突出させた後、ワイパとヘッドとが相対移動することにより行われ、ワイピングを終えた際にワイパはノズル面から離脱する。このワイピング動作は、プリンタのサイズ及び構成に応じてノズル列に対し平行する方向や直交する方向に移動する方式が知られている。 In a conventional inkjet image forming apparatus, in order to remove foreign matters that obstruct ink ejection, such as ink and dust adhering to the ejection surface (nozzle surface), and to perform a recovery operation for forming a nozzle meniscus, etc. A wiping process is performed by wiping the discharge surface with a wiper blade formed of an elastic body such as rubber. This wiping process is performed by causing the wiper and the head to move relative to each other after projecting the wiper to a position that overlaps the nozzle surface of the head at a position that does not face the head. The wiper is detached from the nozzle surface. As this wiping operation, there is known a method of moving in a direction parallel to or orthogonal to the nozzle row in accordance with the size and configuration of the printer.
上述のワイピング動作を行うインクジェットプリンタの技術として、ワイパに付着したインクがノズル面へ付着(転写)することを防止するために効率よくワイパをクリーニングすることを目的とし、キャリッジ上のノズル面と同じ面上に清掃部材を設け、ワイピングと同時にワイパのクリーニングを行う技術が、例えば「特許文献1」に開示されている。また、ワイピング後のインク飛散を防止すべく、ワイピングの下流側に向かうに従いワイパとの距離が離れていく(当接力が弱まる)ようにインク吐出面を斜面状に形成する技術が、例えば「特許文献2」に開示されている。
As an inkjet printer technology that performs the above-described wiping operation, the purpose is to efficiently clean the wiper to prevent ink attached to the wiper from adhering (transferring) to the nozzle surface. A technique for providing a cleaning member on the surface and cleaning the wiper simultaneously with wiping is disclosed in, for example, “Patent Document 1”. In addition, a technique for forming the ink discharge surface in a slope shape so that the distance from the wiper is increased toward the downstream side of wiping (contact force is weakened) in order to prevent ink scattering after wiping, for example,
ところで、液体吐出方式の画像形成装置として、被記録媒体を鉛直方向に沿う方向または鉛直方向に沿う方向に対して傾斜した方向に向けて搬送し、被記録媒体に対して水平方向または水平方向に対して傾斜した方向に向けて液滴を吐出する記録ヘッドを往復移動させながら、記録ヘッドから液滴を吐出させて被記録媒体に画像を形成させる構成のもの、つまり液滴を吐出するノズルが形成されたノズル面が垂直方向または垂直方向に対して傾斜して配置され、水平方向または水平方向に対して傾斜した方向に向けて液滴を吐出する記録ヘッドを有する構成のものがある。なお、被記録媒体を鉛直方向に沿う方向または鉛直方向に沿う方向に対して傾斜した方向に向けて搬送し、被記録媒体に対して水平方向または水平方向に対して傾斜した方向に向けて液滴を吐出する方式を「水平打ち方式」という。ここで、水平方向に対して傾斜した方向とは、例えば水平方向を基準として斜め下方向に45°傾斜した位置から斜め上方向に45°傾斜した範囲とし、この範囲を「水平方向」というものとする(鉛直方向に沿う方向に対する傾斜、「垂直方向」の意味も同様とする)。なお、媒体搬送方向と液滴吐出方向とを上記と逆の関係としたものを「垂直打ち方式」という。 By the way, as a liquid ejection type image forming apparatus, a recording medium is conveyed in a direction along the vertical direction or in a direction inclined with respect to a direction along the vertical direction, and in a horizontal direction or a horizontal direction with respect to the recording medium. A configuration in which an image is formed on a recording medium by ejecting droplets from a recording head while reciprocating a recording head that ejects droplets in a direction inclined to the recording head, that is, a nozzle that ejects droplets. There is a configuration in which the formed nozzle surface is arranged in a vertical direction or inclined with respect to the vertical direction, and has a recording head that discharges liquid droplets in a horizontal direction or a direction inclined with respect to the horizontal direction. The recording medium is transported in a direction along the vertical direction or in a direction inclined with respect to the direction along the vertical direction, and the liquid is applied in the horizontal direction with respect to the recording medium or in the direction inclined with respect to the horizontal direction. The method of discharging droplets is called “horizontal strike method”. Here, the direction inclined with respect to the horizontal direction is, for example, a range inclined 45 ° obliquely upward from a position inclined 45 ° obliquely downward with respect to the horizontal direction, and this range is referred to as “horizontal direction”. (Inclination with respect to the direction along the vertical direction, meaning of "vertical direction" is also the same). Note that a method in which the medium transport direction and the droplet discharge direction are in a reverse relationship to the above is referred to as a “vertical hitting method”.
上述した水平打ちのインクジェットプリンタであって、かつノズル列のワイピング方向が縦拭き型の場合には、ノズル面に付着したインクや紙粉等を積極的に除去するため上方から下方へとワイピングを行うことは周知である。しかしこの構成では、ワイパがヘッドから離脱する際にヘッドの下面部に除去したインクを押し込んでしまい、ヘッド下面部にインクが残ってしまうという問題点がある。これは上述した各技術も同様であり、何れの技術においてもヘッド下面部へのインクの回り込みは防止できない。 When the above-described horizontal ink jet printer is used and the wiping direction of the nozzle row is a vertical wiping type, wiping from the top to the bottom is performed in order to positively remove ink and paper dust adhered to the nozzle surface. It is well known to do. However, this configuration has a problem that when the wiper is detached from the head, the removed ink is pushed into the lower surface of the head, and the ink remains on the lower surface of the head. This is also the case with each of the above-described technologies, and in any of the technologies, it is not possible to prevent the ink from flowing into the lower surface of the head.
ヘッド下面部にインクが残ると残ったインクは乾燥して増粘し、これが繰り返されることによりヘッド下面部において残ったインクが氷柱状に成長する。シリアル型のプリンタの場合には、キャリッジが走査した際に氷柱状のインクが構成部品に付着したり氷柱状のインクが落下したりして機内を汚染してしまう。水平打ちプリンタの場合には、印字領域の下部が給紙部であったり給紙ローラが配置されていたりするため、そこに氷柱状のインクが落下してしまうと印字された記録紙へ転写されて汚れてしまうという問題がある。 When ink remains on the lower surface of the head, the remaining ink is dried and thickened. By repeating this, the ink remaining on the lower surface of the head grows in an ice column shape. In the case of a serial type printer, when the carriage scans, the icicle-shaped ink adheres to the component parts, or the icicle-shaped ink falls and contaminates the inside of the apparatus. In the case of a horizontal printer, the lower part of the print area is a paper feed section or a paper feed roller, so if icicle-shaped ink falls there, it is transferred to the printed recording paper. There is a problem of getting dirty.
また、ワイパによる残存インクの押し込み以外でも、ワイピングを終えたワイパはヘッドから離脱した瞬間に変形作用力が瞬間的になくなり、撓んでいたワイパはその形状を急激に復元しようとするが、このときのワイパはノズル面を拭き取った直後であり残存インクが付着した状態であるため、この付着した残存インクを周囲に飛散させてしまうという問題点がある。特に水平打ちプリンタでは飛散したインクがキャリッジに付着し、上述と同様に増粘したインクとなっていき機内が汚染されてしまう。 In addition to the remaining ink being pushed by the wiper, the wiper that has finished wiping loses its deforming force momentarily as soon as it is detached from the head, and the bent wiper tries to restore its shape rapidly. This wiper is immediately after wiping off the nozzle surface and is in a state where the residual ink is adhered, and therefore, there is a problem that the adhered residual ink is scattered around. Particularly in a horizontal printer, scattered ink adheres to the carriage and becomes thickened ink as described above, and the inside of the machine is contaminated.
本発明は上述した問題を解決し、ノズル面をワイピングした後にもヘッド下面部へのインクの回り込みを防止し、かつインクの飛散も防止可能なインクジェットプリンタのヘッドクリーニング装置及びこれを備えたインクジェットプリンタの提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, prevents the ink from flowing around the lower surface of the head even after wiping the nozzle surface, and prevents the ink from scattering, and an ink jet printer having the same The purpose is to provide.
請求項1記載の発明は、略垂直に配置され略水平方向にインク滴を吐出するヘッドのノズル面に接触可能なワイパを有し、前記ワイパを前記ノズル面に接触させた状態で移動させるワイピング動作を行うことにより前記ノズル面のクリーニングを行う記録ヘッドのクリーニング装置において、前記ヘッドの前記ワイパ移動方向下流側に移動自在に配置された汚染防止部材と、前記汚染防止部材を前記ヘッドの前記ワイパ移動方向下流側端面に接触する第1の位置と前記ヘッドの前記端面より離間する第2の位置とに選択的に移動させる移動手段とを備え、前記ワイパによる前記ノズル面のワイピング動作時において前記移動手段は前記汚染防止部材を第1の位置に移動させ、第1の位置を占めたときに前記汚染防止部材の一面が前記ノズル面とほぼ同一平面を形成することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a wiper that is disposed substantially vertically and has a wiper that can contact a nozzle surface of a head that ejects ink droplets in a substantially horizontal direction, and moves the wiper while being in contact with the nozzle surface. In a recording head cleaning apparatus that cleans the nozzle surface by performing an operation, a contamination prevention member that is movably disposed downstream of the head in the wiper movement direction, and the contamination prevention member is disposed on the wiper of the head. Moving means for selectively moving the first position contacting the downstream end face in the moving direction and the second position spaced apart from the end face of the head, and during the wiping operation of the nozzle face by the wiper The moving means moves the contamination prevention member to the first position, and when the first position is occupied, one surface of the contamination prevention member is the nozzle surface. And forming a substantially coplanar.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の記録ヘッドのクリーニング装置において、さらに前記移動手段は前記ワイパのワイピング動作に従動して前記汚染防止部材を移動させることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the recording head cleaning apparatus according to the first aspect, the moving means further moves the contamination preventing member following the wiping operation of the wiper.
請求項3記載の発明は、請求項1記載の記録ヘッドのクリーニング装置において、さらに前記移動手段は前記ワイパとは独立して前記汚染防止部材を移動させることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the recording head cleaning apparatus according to the first aspect, the moving means moves the contamination preventing member independently of the wiper.
請求項4記載の発明は、請求項1ないし3の何れか1つに記載の記録ヘッドのクリーニング装置において、さらに前記汚染防止部材はその少なくとも一部が弾性体により構成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the recording head cleaning device according to any one of the first to third aspects, at least a part of the contamination prevention member is formed of an elastic body. To do.
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか1つに記載の記録ヘッドのクリーニング装置において、さらに前記ワイパ及び前記汚染防止部材は共に撥水性を有し、前記ワイパに比して前記汚染防止部材の撥水性が低いことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the recording head cleaning device according to any one of the first to fourth aspects, the wiper and the contamination preventing member are both water-repellent, as compared with the wiper. The contamination preventing member has low water repellency.
請求項6記載の発明は、請求項1ないし5の何れか1つに記載の記録ヘッドのクリーニング装置において、さらに前記汚染防止部材を第2の位置に向けて付勢する付勢手段を有することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the recording head cleaning apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the recording head cleaning device further includes a biasing unit that biases the contamination prevention member toward the second position. It is characterized by.
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6の何れか1つに記載の記録ヘッドのクリーニング装置において、さらに前記汚染防止部材が第1の位置を占めたとき、前記ノズル面のワイピング動作後に前記ワイパにより前記汚染防止部材の前記一面がワイピングされることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the recording head cleaning device according to any one of the first to sixth aspects, when the contamination preventing member occupies the first position, the wiping operation of the nozzle surface is performed. The one surface of the contamination prevention member is wiped by the wiper.
請求項8記載の発明は、請求項1ないし7の何れか1つに記載の記録ヘッドのクリーニング装置において、さらに前記汚染防止部材が交換可能であることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the recording head cleaning apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the contamination prevention member is replaceable.
請求項9記載の発明は、請求項1ないし8の何れか1つに記載のクリーニング装置を有する画像形成装置であることを特徴とする。 A ninth aspect of the invention is an image forming apparatus having the cleaning device according to any one of the first to eighth aspects.
本発明によれば、ワイパによってノズル面より除去されたインクは汚染防止部材上へと移動し、ノズル面上より除去されたインクがヘッドの下面に回り込むことが防止され、機内汚染の発生及び用紙へのインクの転移といった不具合現象の発生を防止することができる。 According to the present invention, the ink removed from the nozzle surface by the wiper moves onto the contamination prevention member, and the ink removed from the nozzle surface is prevented from going around the lower surface of the head. It is possible to prevent the occurrence of a malfunction such as ink transfer to the ink.
図1は、本発明の一実施形態を採用したインクジェットプリンタ1の正面図を、図2は同左側面図を示している。インクジェットプリンタ1は、左右の側板9に横架されたガイドロッド2により図1における紙面方向である主走査方向に摺動自在に保持されたキャリッジ3を有しており、主走査モータ4によって駆動プーリ6Aと従動プーリ6Bとに掛け渡されたタイミングベルト5を走行移動させることにより、タイミングベルト5に接続されたキャリッジ3を図2において左右方向である主走査方向に移動走査する。ガイドロッド2とキャリッジ3との間には2個のガイドブッシュ3aが配設されている。
FIG. 1 is a front view of an ink jet printer 1 that employs an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a left side view thereof. The ink jet printer 1 has a
キャリッジ3には、例えばそれぞれイエロ(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)のインク液を吐出する2個のヘッド7が設けられており、各ヘッド7はそれぞれ複数のインク吐出口であるノズル列を主走査方向とは直交する方向に備え、インク滴の吐出方向が水平となるようにキャリッジ3に取り付けられている。ヘッド7を構成する液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗対等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等を、インクを吐出するためのエネルギ発生手段として備えたもの等が適用可能である。
The
キャリッジ3には、ヘッド7に各色のインクを供給するための各色に対応したヘッドタンクが搭載されている。このヘッドタンクには、インク供給チューブを介して図示しないインクカートリッジからインクが補充供給される。なお、インク滴を吐出するヘッド7以外に、インクと反応することによりインクの定着性を高める定着用インクを吐出するヘッドを備えることも可能である。
A head tank corresponding to each color for supplying ink of each color to the
ヘッド7のノズルは乾燥によるノズル詰まりが発生し易く、印字中のエラー等による装置停止中や電源オフ時等のキャリッジ非稼働時には、ノズル面に対してキャップを被覆して保湿を行っている。吸引キャップ71及び保湿キャップ72はクリーニング装置に設けられており、クリーニング装置は装置本体の左右どちらかに配置されている。
The nozzles of the
装置本体の下部には、給紙カセット10の用紙積載部11上に積載された用紙12を給紙する給紙部が配置されている。給紙部は、用紙積載部11から用紙12を給送する給紙ローラ13、給紙ローラ13に圧接配置され高摩擦抵抗部材からなる分離パッド14等を有しており、これ等により用紙積載部11上の用紙12が1枚ずつ分離給送される。
A paper feeding unit that feeds the
図1において給紙部の左方には、給紙部からの用紙12をノズル面に対して平行となるように搬送する搬送部が配設されている。搬送部は、用紙12を静電力により吸着して搬送する搬送ベルト21、給紙部より送られた用紙12を案内するガイド板15、用紙12の先端を検知する反射型センサからなる第1用紙有無検知センサ200、押さえ部材24により付勢され用紙12を搬送ベルト21に圧接させる先端加圧コロ25、押さえ部材24に固定され用紙12の先端を検知する反射型センサからなる第2用紙有無検知センサ201、搬送ベルト21の表面を帯電させる帯電ローラ26等を有している。無端ベルトからなる搬送ベルト21は搬送ローラ27とテンションローラ28との間に掛け渡されており、タイミングベルト32及びタイミングローラ33を介して副走査モータ31からの駆動力を受けた搬送ローラ27が回転駆動されることにより図2に示すベルト搬送方向(副走査方向)に走行駆動される。搬送ベルト21の裏面側であってヘッド7の画像形成領域と対応した部位にはガイド部材29が配設されている。
In FIG. 1, a transport unit that transports the
図2に示すように搬送ローラ27の回転中心軸には光を透過する透過部と透過しない非透過部とが交互に形成された円板型のエンコーダシート34が取り付けられており、搬送ローラ27の回転中心軸を支持する側板にはエンコーダシート34の透過部と非透過部とを検知するエンコーダセンサ35が配設され、これ等によってエンコーダ36が構成されている。帯電ローラ26は搬送ベルト21の表層に接触しており、搬送ベルト21の移動に従動して回転する。
As shown in FIG. 2, a disk-shaped
キャリッジ3の前方側には、図1に示すように光を透過する透過部と透過しない非透過部とが交互に形成されたエンコーダシート42が設けられており、キャリッジ3の前面側にはエンコーダシート42の透過部と非透過部とを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサが設けられ、これ等によってキャリッジ3の主走査方向における位置が検知される。さらに、ヘッド7によって記録された用紙12を排紙するための排紙部として、搬送ベルト21から用紙12を分離する分離爪51、排紙ローラ52及び排紙コロ53、排紙される用紙12をストックする排紙トレイ54等が設けられている。
As shown in FIG. 1, an
上述のインクジェットプリンタ1では給紙部から用紙12が1枚ずつ分離給送され、水平方向に給紙された用紙12はガイド板15によって垂直方向に案内されてその先端を第1用紙有無検知センサ200によって検知される。その後、用紙12は搬送ベルト21上に搬送され、先端加圧コロ25によって搬送ベルト21に押し付けられた状態で再度その先端を第2用紙有無検知センサ201によって検知される。このとき帯電ローラ26に対してプラス(正極)出力とマイナス(負極)出力とが交互に繰り返される交番電圧が印加され、搬送ベルト21にはその走行方向である副走査方向に、プラス及びマイナスの電荷が所定の幅で帯状に交互に印加される。このプラス及びマイナスに交互に帯電した搬送ベルト21上に用紙12が給送されると、用紙12が搬送ベルト21に静電力で吸着されて搬送ベルト21の周回移動により用紙12が副走査方向に搬送される。
In the ink jet printer 1 described above, the
上述の状態でキャリッジ3を移動させつつ画像信号に応じてヘッド7を駆動することにより、停止している用紙12にインク滴を吐出して1行分の記録を行い、用紙12を所定量搬送した後に次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙12の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより記録動作が終了し、用紙12は排紙ローラ52及び排紙コロ53によって排紙トレイ54上に排出される。このインクジェットプリンタ1では、1方向の走査時にのみ画像を形成する片方向記録モードと両方向の走査時の何れにも画像を形成する両方向記録モードとがあり、これをユーザからの指定や印刷画像に応じて設定するか、あるいは何れかのモードのみを行うかを任意に設定可能である。
By driving the
ヘッド7のノズルの回復やマシン停止中にノズルの保湿を行うクリーニング装置は、本実施形態においては図2に示すように装置本体の右側に配設されており、クリーニング装置のフレーム110は装置本体の右側板に位置決めされてねじにより固定されている。フレーム110内には図示しないキャッピング機構用ステッピングモータが配設されており、これを正回転させると図示しないギヤ及びカムを介して吸引キャップ71及び保湿キャップ72がキャッピングとデキャップ動作を実施する。また、図示しないキャッピング機構用ステッピングモータを逆回転させると、チュービングポンプによるポンプ駆動を実施する。
In this embodiment, the cleaning device for recovering the nozzles of the
フレーム110内には、図3に示すようにヘッド7のノズル面7aをクリーニングするワイピング機構が設けられている。このワイピング機構は、撥水性を有しノズル面7aに当接しつつ移動するワイパブレード101、ワイパブレード101を保持するホルダ部102及びスライダ103、ギヤ104、ステッピングモータ105、スライダ103の移動をガイドするガイドレール106等を有している。スライダ103にはラック部が形成されており、これにステッピングモータ105の出力軸に接続されたギヤ104が噛合している。ホルダ部102とスライダ103とは、一体であっても別体であってもよい。図3に示すようにスライダ103が下方へと移動することにより、ノズル面7aに付着したインクや紙粉等の異物をワイパブレード101が除去する。本形態ではワイパブレード101の上下動手段としてラックアンドピニオン機構を用いているが、上下動手段はこれには限定されない。
A wiping mechanism for cleaning the
図4は、本発明の第1の実施形態を説明する模式図であり、ワイピング時における動作を左から右に移行しつつ順次示している。図4において、ヘッド7の、ワイパブレード101によるワイピング方向下流側である下方には、撥水性を有する材質により構成された汚染防止部材8が移動可能に配設されている。ワイピング動作が開始されると、ヘッド7の下面より離間する位置を占めていた汚染防止部材8が上昇してヘッド7の、ワイパブレード101によるワイピング方向下流側端面である下面に接触する位置を占め、ノズル面7aと平行に位置している汚染防止部材8の一面がノズル面7aとほぼ同一平面を形成する。この状態でワイパブレード101によりノズル面7aのワイピングが行われる。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the first embodiment of the present invention, and sequentially shows the operation during wiping while shifting from the left to the right. In FIG. 4, a
上述の構成により、ワイパブレード101によってノズル面7aより除去されたインクは汚染防止部材8上へと移動し、ノズル面7a上より除去されたインクがヘッド7の下面に回り込むことが防止され、機内汚染の発生及び用紙12へのインクの転移といった不具合現象の発生を防止することができる。なお汚染防止部材8はその一面がノズル面7aと同一平面を形成することが望ましいが、ヘッド7の下面へのインクの回り込みを防止する観点から、汚染防止部材8の一面がワイパブレード101による円滑なワイピング動作を妨げない範囲内でノズル面7aよりもワイパブレード101側に突出する側に位置することが望ましい。
With the above-described configuration, the ink removed from the
図5は図4に示した構成の具体例を示しており、図3で示したワイピング機構に汚染防止部材8を追加した構成を示している。図5において、ワイパブレード101はスライダ103に支持されており、汚染防止部材8はスライダ103を上下動自在に支持している支持板107に、移動手段としてのレバー部材108を介して取り付けられている。レバー部材108は2個のピン109を有しており、一方のピン109は支持板107に、他方のピンは図示しない不動部材にそれぞれ支持され、これによりレバー部材108はピン109を中心として回動自在に構成されている。また支持板107には、図5に示す状態からレバー部材108が反時計回り方向へと回動することにより汚染防止部材8が下方へと移動することを禁止する図示しないストッパが設けられている。
FIG. 5 shows a specific example of the configuration shown in FIG. 4, and shows a configuration in which a
上述の構成より、図6に示すようにスライダ103が下方へと移動しワイパブレード101によるノズル面7aのワイピング動作が開始されると、屈曲しているレバー部材108の一辺が下方へと移動するスライダ103によって押され、スライダ103の移動に伴いレバー部材108が図5において時計回り方向へと回動して汚染防止部材8がヘッド7の下面に当接する。このとき、ノズル面7aと平行に位置している汚染防止部材8の一面がノズル面7aとほぼ同一平面を形成するように汚染防止部材8が位置決めされる。その後もスライダ103は下降を続けワイパブレード101によるノズル面7aのワイピングが行われるが、ヘッド7の下面に接触する状態で汚染防止部材8が位置決めされているために除去されたインクは汚染防止部材8上へと移動され、ヘッド7の下面にインクが回り込むことが防止される。ワイピング動作完了後にスライダ103が上方へと移動すると、汚染防止部材8の自重によりレバー部材108が図5において反時計回り方向へと回動し、汚染防止部材8は図5に示す退避位置へと移動する。
With the above-described configuration, when the
上述の例ではワイパブレード101のワイピング動作に従動して汚染防止部材8を移動させる構成としたが、モータやシリンダ、ソレノイド等のアクチュエータによって汚染防止部材8を移動させる構成としてもよい。これによりワイピング動作の当初から汚染防止部材8をヘッド7の下面に接触させることができ、より一層ヘッド7の下面へのインクの回り込みを防止することができる。
In the above example, the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本発明の汚染防止部材8はヘッド7の下面にインクが回り込むことを防止すべく設けられているため、図7(a)に示すように移動時においてヘッド7の下面に対して密着することが必要である。しかし、実際には製造上の公差やばらつき等により図7(b)に示すように移動時にヘッド7の下面との間に隙間が生じる虞がある。この状態でワイピング動作を実施すると、図7(c)に示すようにヘッド7の下面と汚染防止部材8との間に除去されたインクが押し込まれ、結果としてヘッド7の下面にインクが付着してしまう。そこでこの第2の実施形態では、汚染防止部材8として図7(d)に示すように、金属や硬質樹脂等の本体8aの周囲であってキャリッジ3及びヘッド7と接触する2面にゴム等の弾性体8bを被覆したものを用いている。そして、汚染防止部材8がヘッド7の下面と接触する位置に移動した際に、弾性体8bがキャリッジ3及びヘッド7と確実に接触するようオーバラップする構成としている。この構成により、図7(e)に示すように汚染防止部材8の移動時に弾性体8bが潰れてキャリッジ3及びヘッド7の下面に密着し、ヘッド7の下面へのインクの回り込みを確実に防止することができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Since the
なお、図7(e)に示す状態において弾性体8bが潰れることによりその一部がノズル面7a及び本体8a側に膨出する場合があるが、このときの膨出量はワイパブレード101によるノズル面7aのワイピング動作に支障を与えない程度に設定され、膨出した弾性体8bを含む汚染防止部材8がノズル面7aとほぼ同一平面を形成するように構成されている。
In the state shown in FIG. 7 (e), the
図7(d)に示す構成では本体8aの2面を弾性体8bによって被覆する構成としたが、少なくともヘッド7の下面と当接する1面が被覆されていれば同様の作用効果を得ることができる。また、汚染防止部材8を支持する部材との固定が確実になされるのであれば、本体8aの全体を弾性体8bにより被覆する構成、本体8aそのものを弾性体とする構成等を採用してもよい。
In the configuration shown in FIG. 7D, the two surfaces of the
図8は、本発明の第3の実施形態を示している。本発明の構成では、ノズル面7aに付着しているインク量が少なければ、図8(a)に示すようにワイピング後にワイパブレード101にインクが付着することなくワイピング動作を終えることができるが、ノズル面7aに付着しているインク量が多い場合には、図8(b)に示すようにワイパブレード101の下面にインクが残った状態でワイピング動作を終える虞がある。この状態では、ワイパブレード101よりインクが落下したりワイパブレード101の上昇動作時にインクが飛散したりして機内汚染が発生してしまう。そこでこの第3の実施形態では、汚染防止部材8としてその撥水性がワイパブレード101よりも低いものを用いている。これにより、ノズル面7aに付着しているインク量が多い場合であってもワイパブレード101によってノズル面7a上より除去されたインクは汚染防止部材8へと引き寄せられ、ワイパブレード101にインクが残ることを防止することができる。
FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention. In the configuration of the present invention, if the amount of ink adhering to the
図9は本発明の第4の実施形態を示している。上述した第1の実施形態では、汚染防止部材8を支持しているレバー部材108がスライダ103の上昇時に汚染防止部材8の自重によって回動し、これにより汚染防止部材8が退避位置に移動する構成を示したが、この構成では経時においてピン109の摺動性が悪化して退避位置に戻らなかったり印字時の振動によってキャリッジ3の走査領域に飛び出したりする虞がある。そこでこの第4の実施形態では、支持板107とピン109との間に付勢手段であるトーションコイルばね112を配置し、レバー部材108を汚染防止部材8が退避位置を占める方向、すなわち図9において反時計回りに回動させる方向に付勢している。この例ではトーションコイルばね112によってレバー部材108を付勢させる構成としたが、コイルスプリングや板ばね、若しくは制御構成を伴ったモータやシリンダ、ソレノイド等のアクチュエータによってレバー部材108を付勢させる構成としてもよい。これにより、レバー部材108及び汚染防止部材8を確実に退避位置で保持することができ、上述した不具合の発生を防止することができる。
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, the
図10は本発明の第5の実施形態を示している。この第5の実施形態では、スライダ103に、ワイパブレード101の下方に汚染防止部材8のワイピングを行うワイパブレード111を設け、2個のワイパブレード101,111によりワイピング動作を行っている。この構成により、ワイパブレード101によるノズル面7aのワイピング時にワイパブレード111によって汚染防止部材8のワイピング動作を行うことができ、特別な機会を設けることなく汚染防止部材8を定期的に清掃することができる。図10に示す構成では、ワイパブレード111がノズル面7aと汚染防止部材8との双方をワイピングする構成としたが、ワイパブレード111の配置によってはノズル面7aを2度ワイピングしてノズル面7aの払拭性を向上することや、汚染防止部材8のみをワイピングしてより一層付着インクの除去を行うこともできる。
FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, a
上述した各実施形態では、ノズル面7aに対しワイパブレード101,111を上下動させてワイピングを行う縦拭きの例をそれぞれ示したが、図11に示すようにノズル面7aに対しワイパブレード101,111を左右動させてワイピングを行う横拭きの場合にも、ワイパブレード101,111のワイピング方向下流側端部である右側端部にインクが残るという課題が生じる。特に横拭きの場合には、インク吐出面側にインクが残って成長する虞があるため、印字時に紙面を汚してしまう場合がある。このような横拭きの場合にも本発明は適用可能である。
In each of the embodiments described above, examples of vertical wiping in which wiping is performed by moving the
上記各実施形態では、レバー部材108に汚染防止部材8を固定する構成を示したが、レバー部材108に対して汚染防止部材8を着脱自在とし、汚染防止部材が汚損、劣化、あるいは破損した際等に汚染防止部材8を交換可能な構成としてもよい。
In each of the above embodiments, the structure in which the
図12は本発明におけるワイピング動作の概略を、図13はワイピング動作のフローチャートをそれぞれ示している。図12に符号Aで示す初期状態からワイピング動作が開始されると、符号Bで示すように汚染防止部材8がヘッド7の下面に当接する(ST01)。この汚染防止部材8の当接動作は動作時間短縮のためにワイパブレード101によるノズル面7aのワイピング中に行ってもよいが、ノズル面7aからインクが垂れることを防止するためにインクが垂れないタイミングに合わせた当接、あるいは本実施形態のようにワイパブレード101がノズル面7aに差し掛かる前に当接させておくことが望ましい。
FIG. 12 shows an outline of the wiping operation in the present invention, and FIG. 13 shows a flowchart of the wiping operation. When the wiping operation is started from the initial state indicated by symbol A in FIG. 12, the
その後、図12に符号Cで示すノズル面7aのワイピング動作(ST02)、図12に符号Dで示す汚染防止部材8のワイピング動作(¥ST03)が連続的に行われ、ワイパブレード101が汚染防止部材8から離脱する(ST04)までの間、図12に符号Eで示すように汚染防止部材8はヘッド7の下面に当接した状態を維持している。ワイピング動作時間を短縮するため、汚染防止部材8にワイパブレード101が差し掛かった時点で汚染防止部材8をヘッド7より離脱させてもよいが、図12に符号Fで示すように、ワイパブレード101に付着したインクを離脱させるため、ワイパブレード101が汚染防止部材8から離脱した後に汚染防止部材8をヘッド7の下面より離脱させる(ST05)ことが望ましい。
Thereafter, the wiping operation (ST02) of the
1 インクジェットプリンタ
7 ヘッド
7a ノズル面
8 汚染防止部材
8b 弾性体
101,111 ワイパ(ワイパブレード)
108 移動手段(レバー部材)
112 付勢手段(トーションコイルばね)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
108 Moving means (lever member)
112 Biasing means (torsion coil spring)
Claims (9)
前記ヘッドの前記ワイパ移動方向下流側に移動自在に配置された汚染防止部材と、前記汚染防止部材を前記ヘッドの前記ワイパ移動方向下流側端面に接触する第1の位置と前記ヘッドの前記端面より離間する第2の位置とに選択的に移動させる移動手段とを備え、前記ワイパによる前記ノズル面のワイピング動作時において前記移動手段は前記汚染防止部材を第1の位置に移動させ、第1の位置を占めたときに前記汚染防止部材の一面が前記ノズル面とほぼ同一平面を形成することを特徴とする記録ヘッドのクリーニング装置。 The nozzle surface includes a wiper that is arranged substantially vertically and can contact a nozzle surface of a head that ejects ink droplets in a substantially horizontal direction, and performs a wiping operation that moves the wiper in contact with the nozzle surface. In the recording head cleaning device for cleaning
A contamination preventing member movably disposed downstream of the head in the wiper movement direction; a first position where the contamination prevention member contacts the downstream end surface of the head in the wiper movement direction; and the end surface of the head. Moving means for selectively moving to a second position that is spaced apart, and during the wiping operation of the nozzle surface by the wiper, the moving means moves the contamination prevention member to the first position, A recording head cleaning apparatus, wherein one surface of the contamination prevention member forms substantially the same plane as the nozzle surface when occupied.
前記移動手段は前記ワイパのワイピング動作に従動して前記汚染防止部材を移動させることを特徴とする記録ヘッドのクリーニング装置。 The recording head cleaning device according to claim 1,
The recording head cleaning apparatus, wherein the moving means moves the anti-contamination member following the wiping operation of the wiper.
前記移動手段は前記ワイパとは独立して前記汚染防止部材を移動させることを特徴とする記録ヘッドのクリーニング装置。 The recording head cleaning device according to claim 1,
The recording head cleaning apparatus, wherein the moving unit moves the contamination prevention member independently of the wiper.
前記汚染防止部材はその少なくとも一部が弾性体により構成されていることを特徴とする記録ヘッドのクリーニング装置。 The recording head cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The recording head cleaning apparatus, wherein at least a part of the contamination prevention member is made of an elastic body.
前記ワイパ及び前記汚染防止部材は共に撥水性を有し、前記ワイパに比して前記汚染防止部材の撥水性が低いことを特徴とする記録ヘッドのクリーニング装置。 The recording head cleaning device according to any one of claims 1 to 4,
The recording head cleaning apparatus, wherein both the wiper and the contamination preventing member have water repellency, and the contamination preventing member has a lower water repellency than the wiper.
前記汚染防止部材を第2の位置に向けて付勢する付勢手段を有することを特徴とする記録ヘッドのクリーニング装置。 The recording head cleaning device according to claim 1,
A recording head cleaning apparatus, comprising: an urging unit that urges the contamination prevention member toward the second position.
前記汚染防止部材が第1の位置を占めたとき、前記ノズル面のワイピング動作後に前記ワイパにより前記汚染防止部材の前記一面がワイピングされることを特徴とする記録ヘッドのクリーニング装置。 In the recording head cleaning device according to any one of claims 1 to 6,
The recording head cleaning device according to claim 1, wherein when the contamination prevention member occupies the first position, the one surface of the contamination prevention member is wiped by the wiper after the wiping operation of the nozzle surface.
前記汚染防止部材が交換可能であることを特徴とする記録ヘッドのクリーニング装置。 In the recording head cleaning device according to any one of claims 1 to 7,
A recording head cleaning apparatus, wherein the contamination prevention member is replaceable.
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