JP2013049205A - Wiping mechanism and inkjet recording apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用紙等の記録媒体にインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置に関し、特に記録ヘッドのインク吐出面を清掃するワイピング機構に関するものである。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording by ejecting ink onto a recording medium such as paper, and more particularly to a wiping mechanism that cleans an ink ejection surface of a recording head.
ファクシミリ、複写機、プリンター等の記録装置は、紙、OHP用シート等の記録媒体に画像を記録するように構成されているが、記録を行う方式により、インクジェット式、ワイヤードット式、サーマル式等に分類することができる。また、インクジェット記録方式は、記録ヘッドが記録媒体上を走査しながら記録を行うシリアル型と、装置本体に固定された記録ヘッドにより記録を行うラインヘッド型に分類することができる。 Recording devices such as facsimiles, copiers, and printers are configured to record an image on a recording medium such as paper or an OHP sheet. Depending on the recording method, ink jet, wire dot, thermal, etc. Can be classified. The ink jet recording method can be classified into a serial type in which recording is performed while the recording head scans a recording medium, and a line head type in which recording is performed by a recording head fixed to the apparatus main body.
例えばラインヘッド型のインクジェット記録装置では、装置本体内に備えられた搬送ベルト等の搬送手段によって用紙等の記録媒体を高速で搬送しながら、記録媒体の幅以上の記録領域を有するラインヘッドの各インク吐出ノズルからインクを吐出することによって記録媒体に画像を形成する。これにより、記録ヘッドが記録媒体の幅方向に往復動作するシリアル型インクジェットヘッドに比べて高速印字が可能となる。 For example, in a line head type ink jet recording apparatus, each of the line heads having a recording area equal to or larger than the width of the recording medium while conveying the recording medium such as paper at high speed by a conveying means such as a conveying belt provided in the apparatus main body An image is formed on the recording medium by ejecting ink from the ink ejection nozzle. This enables high-speed printing as compared with a serial type ink jet head in which the recording head reciprocates in the width direction of the recording medium.
このようなインクジェット記録装置では、一般に、記録ヘッドのインク吐出面に開口が設けられたインク吐出用ノズル内のインクの乾燥やノズルの目詰まりを防止するために、ノズルからインクを吐出した後、インク吐出面に付着したインクの拭き取りを行って記録ヘッドの回復処理を行う構成になっている。 In such an ink jet recording apparatus, in general, in order to prevent ink drying and nozzle clogging in an ink discharge nozzle provided with an opening on the ink discharge surface of a recording head, after discharging ink from the nozzle, The recording head is recovered by wiping off ink adhering to the ink ejection surface.
例えば、特許文献1には、記録ヘッドの吐出面に順次接触可能な少なくとも2枚のワイパーを有し、先行するワイパーによってヘッド用液体の塗布およびインク残渣との攪拌混合を行い、後続のワイパーによって混合物の掻き取りを行うようにしたインクジェットヘッドの清浄化装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 has at least two wipers that can sequentially come into contact with the ejection surface of a recording head, perform liquid application for the head and stir and mix with ink residues with the preceding wiper, and then with the subsequent wiper. An inkjet head cleaning device is disclosed which scrapes the mixture.
また、特許文献2には、記録ヘッドの吐出面に最初に摺接する第1ワイパーの吐出面に対する当接角度を、後続の第2ワイパーの吐出面に対する当接角度よりも小さくすることにより、記録ヘッドの吐出面に漏出したインクを効率良く拭き取り可能なワイピング装置が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228867 discloses that the contact angle of the first wiper that first comes into sliding contact with the discharge surface of the recording head is smaller than the contact angle of the subsequent second wiper with respect to the discharge surface. There has been disclosed a wiping device capable of efficiently wiping ink leaking from the ejection surface of the head.
ところで、特許文献1、2の方法では、記録ヘッドのインク吐出面をワイパーによって拭き取る際に、ワイパーをインク吐出面の外側に配置し、そこからワイパーを移動させてインク吐出面を拭き取る構成になっている。しかし、この構成ではワイパーの側面が記録ヘッドの角部に接触してしまい、ワイパーの傷付きや破損が生じるおそれがあった。
By the way, in the methods of
そこで、特許文献3、4には、記録ヘッドのインク吐出面のノズルのない部分にワイパーを所定の接触圧で接触させてインク吐出面を拭き取る方法が開示されている。具体的には、図18(a)のように、記録ヘッド101のインク吐出面101aの、インク吐出ノズルの配置されたノズル領域102の外側の領域(拭き取り開始位置)にワイパー103を略垂直に押し当てる。次に、図18(b)、(c)のようにワイパー103をインク吐出面101aに沿って矢印A方向に水平移動させることで吐出ノズル部102のインク104を拭き取り、図18(d)のようにワイパー103をインク吐出面101aから離間させた後、矢印A′方向に水平移動させることで拭き取り開始位置まで戻す。この構成によれば、ワイパー103の側面が記録ヘッド101の角部に接触しないため、ワイパー103の傷付きや破損を防止することができる。
Therefore,
しかし、図18に示す方法では、図19(a)に示すように、2回目の拭き取り時にはワイパー103の側面及び先端にインク104a、104bが付着している。ワイパー103の先端に付着したインク104bは、図19(b)のように、ワイパー103の撓みによって拭き取り方向(矢印A方向)に対しワイパー103の上流側に付着する。そのため、図19(c)のように、ワイパー103の側面に付着したインク104aは再び拭き取られるが、ワイパー103の先端に付着したインク104bは拭き取り開始位置よりも上流側に残る。
However, in the method shown in FIG. 18, as shown in FIG. 19A, the
上記のように拭き取り動作を繰り返すことで、拭き取り開始位置よりも上流側に徐々にインク104bが溜まり、大きなインク溜まりとなる。このインク溜まりがインク吐出面101aの下方を通過する記録媒体上に落下したり、接触したりして印字面を汚してしまうという問題点があった。
By repeating the wiping operation as described above, the
本発明は、上記問題点に鑑み、ワイパーの傷付きや破損を防止するとともに、拭き取り開始位置よりも上流側におけるインク溜まりの発生を抑制可能なワイピング機構及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention provides a wiping mechanism that can prevent the wiper from being damaged or damaged, and that can suppress the occurrence of ink accumulation upstream of the wiping start position, and an ink jet recording apparatus including the wiping mechanism. For the purpose.
上記目的を達成するために本発明は、記録媒体上にインクを吐出する吐出ノズルが開口するノズル領域が設けられた記録ヘッドのインク吐出面をワイパーで拭き取る記録ヘッドのワイピング機構であって、前記ノズル領域の外側の拭き取り開始位置に略垂直方向から圧接され、前記ノズル領域を含む前記インク吐出面を所定方向に拭き取った後、前記インク吐出面から離間して拭き取り方向と逆方向に移動し、再び前記拭き取り開始位置に圧接される第1ワイパーと、拭き取り方向に対し前記拭き取り開始位置の上流側に略垂直方向から圧接され、前記拭き取り開始位置の下流側且つ前記ノズル領域の上流側までの間を前記第1ワイパーと同方向に拭き取った後、前記インク吐出面から離間し、再び前記拭き取り開始位置の上流側に圧接される第2ワイパーと、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a recording head wiping mechanism for wiping the ink ejection surface of a recording head provided with a nozzle region in which an ejection nozzle for ejecting ink opens on a recording medium with a wiper, After being wiped in a predetermined direction by wiping the wiping start position outside the nozzle region in a substantially vertical direction, the ink discharge surface including the nozzle region is moved away from the ink discharge surface and moved in a direction opposite to the wiping direction, The first wiper that is pressed against the wiping start position again, and is pressed from the direction substantially perpendicular to the upstream side of the wiping start position with respect to the wiping direction, from the downstream side of the wiping start position to the upstream side of the nozzle region. Is wiped in the same direction as the first wiper, separated from the ink discharge surface, and again pressed against the upstream side of the wiping start position. It is characterized by having a second wiper, and.
また本発明は、上記構成のワイピング機構において、前記インク吐出面に沿って往復移動可能であり、前記第1ワイパーが固定される第1キャリッジと、該第1キャリッジに前記インク吐出面に対し接近または離間する方向に揺動可能に支持され、前記第2ワイパーが固定される第2キャリッジと、該第2キャリッジを前記インク吐出面に対し接近する方向に付勢する付勢部材と、前記第1キャリッジを往復移動可能に支持する支持フレームと、前記インク吐出面と略平行に固定されたガイドレールと、前記第1キャリッジを前記支持フレームに沿って往復移動させる駆動機構と、前記支持フレームを前記第1キャリッジと共に前記インク吐出面に対し接近または離間する方向に昇降させる昇降機構と、をさらに備え、前記第1キャリッジの拭き取り方向への移動に伴い前記第2キャリッジが前記ガイドレールに乗り上げることにより、前記第2ワイパーが前記ノズル領域の上流側で前記インク吐出面から離間することを特徴としている。 According to the present invention, in the wiping mechanism configured as described above, a reciprocating movement is possible along the ink discharge surface, and the first wiper is fixed to the first carriage, and the first carriage approaches the ink discharge surface. Alternatively, the second carriage is supported so as to be swingable in a separating direction and to which the second wiper is fixed, the urging member that urges the second carriage in a direction approaching the ink ejection surface, and the first carriage A support frame for reciprocally supporting one carriage; a guide rail fixed substantially parallel to the ink ejection surface; a drive mechanism for reciprocating the first carriage along the support frame; and the support frame. An elevating mechanism that elevates and lowers in the direction approaching or separating from the ink ejection surface together with the first carriage; By the second carriage with the movement of the come-up direction rides on the guide rail, and wherein the second wiper is separated from the ink ejection surface upstream of the nozzle region.
また本発明は、上記構成のワイピング機構において、前記駆動機構及び前記昇降機構は、複数の前記記録ヘッドに対応して設けられた複数の前記第1キャリッジ及び前記第2キャリッジを同時に往復移動及び昇降させることにより、前記第1ワイパー及び前記第2ワイパーによる複数の前記記録ヘッドの前記インク吐出面の拭き取りを同時に行うことを特徴としている。 According to the present invention, in the wiping mechanism configured as described above, the driving mechanism and the elevating mechanism simultaneously reciprocate and elevate the plurality of first carriages and second carriages provided corresponding to the plurality of recording heads. Accordingly, the ink discharge surfaces of the plurality of recording heads are simultaneously wiped by the first wiper and the second wiper.
また本発明は、上記構成のワイピング機構を備えたインクジェット記録装置である。 The present invention also provides an ink jet recording apparatus provided with the wiping mechanism having the above-described configuration.
本発明の第1の構成によれば、第1ワイパーの先端に付着したインクによってインク吐出面の拭き取り開始位置の上流側に発生するインク溜まりを第2ワイパーによって拭き取り開始位置の下流側に移動させることにより、ワイピング動作を繰り返し行った場合でも、常にワイピング動作1回分のインク溜まりしか発生しない。また、第2ワイパーはノズル領域の上流側でインク吐出面から離間するため、第2ワイパーの先端には余分なインクが付着しない。そのため、インク溜まりが集合して大きなインク溜まりとなって落下したり、インク吐出面の下方を通過する記録媒体に接触したりして記録媒体を汚してしまう不具合を効果的に抑制することができる。 According to the first configuration of the present invention, the ink pool generated on the upstream side of the wiping start position on the ink discharge surface by the ink adhering to the tip of the first wiper is moved downstream of the wiping start position by the second wiper. As a result, even when the wiping operation is repeated, only an ink reservoir for one wiping operation is always generated. Further, since the second wiper is separated from the ink discharge surface on the upstream side of the nozzle region, excess ink does not adhere to the tip of the second wiper. For this reason, it is possible to effectively suppress the problem that the ink pool collects and drops as a large ink pool, or contacts the recording medium passing under the ink ejection surface and soils the recording medium. .
また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成のワイピング機構において、第1ワイパーが固定された第1キャリッジの拭き取り方向への移動に伴い、第2キャリッジがガイドレールに乗り上げて第2ワイパーがノズル領域の上流側でインク吐出面から離間することにより、第2ワイパーを離間させるための駆動源を別途設ける必要がなく、第1ワイパーの往復移動と同一の駆動源を用いて簡単な構成で第2ワイパーをインク吐出面から離間させることができる。 According to the second configuration of the present invention, in the wiping mechanism of the first configuration, the second carriage rides on the guide rail as the first carriage to which the first wiper is fixed moves in the wiping direction. Thus, since the second wiper is separated from the ink ejection surface upstream of the nozzle region, there is no need to separately provide a drive source for separating the second wiper, and the same drive source as the reciprocating movement of the first wiper is used. Thus, the second wiper can be separated from the ink discharge surface with a simple configuration.
また、本発明の第3の構成によれば、上記第2の構成のワイピング機構において、複数の記録ヘッドに対応して設けられた複数の第1キャリッジ及び第2キャリッジを同時に往復移動及び昇降させて、第1ワイパー及び第2ワイパーによる複数の記録ヘッドのインク吐出面の拭き取りを同時に行うことにより、各記録ヘッドのメンテナンス時間を短縮することができ、メンテナンス時の駆動制御も簡素化できる。 According to the third configuration of the present invention, in the wiping mechanism of the second configuration, the plurality of first carriages and second carriages provided corresponding to the plurality of recording heads are simultaneously reciprocated and moved up and down. By simultaneously wiping the ink ejection surfaces of the plurality of recording heads with the first wiper and the second wiper, the maintenance time of each recording head can be shortened, and the drive control during maintenance can be simplified.
また、本発明の第4の構成によれば、上記第1乃至第3のいずれかの構成のワイピング機構を備えることにより、ワイパーをインク吐出面に対し略垂直方向から圧接して拭き取ることでワイパーの耐久性を向上させるとともに、インク吐出面の拭き取り開始位置の上流側におけるインク溜まりの発生を抑制して記録媒体の汚染を効果的に抑制可能なインクジェット記録装置となる。 Further, according to the fourth configuration of the present invention, by including the wiping mechanism having any one of the first to third configurations, the wiper can be wiped by wiping the wiper in pressure contact with the ink ejection surface from a substantially vertical direction. In addition, the ink jet recording apparatus can improve the durability of the recording medium and suppress the occurrence of ink accumulation on the upstream side of the wiping start position of the ink ejection surface, thereby effectively suppressing contamination of the recording medium.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は本発明のワイピング機構を備えたインクジェット記録装置100の概略構成を模式的に示す側面図であり、図2は、図1に示すインクジェット記録装置100の搬送ベルト5を上方からみた平面図、図3は、搬送ベルト5の上方に配置されるラインヘッド11C、11M、11Y及び11Kの斜視図、図4は、各ラインヘッド11C〜11Kを構成する記録ヘッド13の斜視図である。なお、図3は図1の奥側(図2の上側)から見た状態を示しており、ラインヘッド11C〜11Kの並びは図1及び図2とは逆になっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view schematically showing a schematic configuration of an ink
図1に示すように、インクジェット記録装置100の左側部には用紙Pを収容する給紙トレイ2が設けられており、この給紙トレイ2の一端部には収容された用紙Pを、最上位の用紙Pから順に一枚ずつ後述する搬送ベルト5へと搬送給紙するための給紙ローラー3と、給紙ローラー3に圧接され従動回転する従動ローラー4とが設けられている。
As shown in FIG. 1, a
用紙搬送方向(矢印X方向)に対し給紙ローラー3及び従動ローラー4の下流側(図1の右側)には、搬送ベルト5が回転自在に配設されている。搬送ベルト5は、用紙搬送方向下流側に配置されたベルト駆動ローラー6と、上流側に配置され搬送ベルト5を介してベルト駆動ローラー6に従動回転するベルトローラー7とに掛け渡されており、ベルト駆動ローラー6が時計回り方向に回転駆動されることにより、用紙Pが矢印X方向に搬送される。
A
ここで、用紙搬送方向の下流側にベルト駆動ローラー6を配置したことにより、搬送ベルト5の用紙送り側(図1の上側面)はベルト駆動ローラー6に引っ張られるようになるため、搬送ベルト5の用紙送り側のテンションを高めることができ、安定した用紙Pの搬送が可能となる。なお、搬送ベルト5には誘電体樹脂製のシートが用いられ、主として継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが用いられる。
Here, since the
また、用紙搬送方向に対し搬送ベルト5の下流側には、図1の時計回り方向に駆動され、画像が記録された用紙Pを装置本体外へと排出する排出ローラー8と、排出ローラー8の上部に圧接されて従動回転する従動ローラー9とが設けられており、排出ローラー8及び従動ローラー9の下流側には、装置本体外へと排出された用紙Pが積載される排出トレイ10が設けられている。
Further, on the downstream side of the
そして、搬送ベルト5の上方には、搬送ベルト5の上面に対して所定の間隔が形成されるような高さに支持され、搬送ベルト5上を搬送される用紙Pへと画像の記録を行うラインヘッド11C、11M、11Y及び11Kが配設されている。これらのラインヘッド11C〜11Kには、それぞれインクタンク20(図5参照)に貯留されている4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)のインクが供給され、各ラインヘッド11C〜11Kからそれぞれのインクを吐出することにより、用紙P上にカラー画像が形成される。
An image is recorded on the paper P that is supported above the
これらのラインヘッド11C〜11Kは、図2に示すように、用紙搬送方向と直交する方向に複数(ここでは3個)の記録ヘッド13が千鳥状に配列されて、搬送される用紙Pの幅以上の記録領域を有しており、搬送ベルト5上を搬送される用紙Pに対して、一括して1行分の画像を記録することができるようになっている。また、各記録ヘッド13はそれぞれに設けられたインク吐出ノズル15の一部が搬送方向に重複するように配置されている。
As shown in FIG. 2, these line heads 11 </ b> C to 11 </ b> K have a plurality of (in this case, three) recording heads 13 arranged in a staggered manner in a direction orthogonal to the paper conveyance direction, and the width of the paper P being conveyed. Having the above recording area, the image for one line can be recorded collectively on the paper P conveyed on the conveying
なお、ラインヘッド11C〜11Kのインクの吐出方式としては、例えば、図示しないピエゾ素子を用いてインクを押し出すピエゾ方式や、発熱体によって気泡を発生させ、圧力をかけてインクを吐出するサーマルインクジェット方式など、各種方式を適用することができる。 As the ink ejection method of the line heads 11C to 11K, for example, a piezo method that pushes out ink using a piezo element (not shown), or a thermal ink jet method that generates air bubbles by a heating element and ejects ink by applying pressure. Various methods can be applied.
ラインヘッド11C〜11Kの各記録ヘッド13は、外部コンピューター等から受信した画像データの情報に対応して、搬送ベルト5表面に載置された用紙Pに向かって記録ヘッド13からインクを吐出する。これにより、搬送ベルト5上の用紙Pにはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のインクが重ね合わされたカラー画像が形成される。カラー画像が形成された用紙Pは、排出ローラー8及び従動ローラー9を介して、インクジェット記録装置100の右側面外側に設けられた排出トレイ10に排出される。
The recording heads 13 of the line heads 11 </ b> C to 11 </ b> K eject ink from the
また、記録ヘッド13の乾燥や目詰まりによるインクの吐出不良を防止するために、長期間停止後の印字開始時は全ての記録ヘッド13から、また印字動作の合間にはインク吐出量が規定値以下の記録ヘッド13のノズルから、ノズル内の粘度が高くなったインクを吐出するパージを実行して、次の印字動作に備える。
In addition, in order to prevent ink discharge failure due to drying or clogging of the
続いて、印字時におけるインクタンク20から記録ヘッド13へのインクの供給、及びパージ時における記録ヘッド13からのインクの吐出について説明する。図5は、本発明のインクジェット記録装置100のインクタンク20から記録ヘッド13までのインク流路を模式的に示す図である。なお、各色のインクタンク20と記録ヘッド13との間に、それぞれ図5に示すインク流路が設けられているが、ここでは任意の1色におけるインク流路について説明する。
Next, ink supply from the
図5に示すように、インクタンク20と記録ヘッド13との間には、シリンジポンプ21が配置されている。インクタンク20とシリンジポンプ21とはチューブ部材から成る第1供給路23によって接続され、シリンジポンプ21と記録ヘッド13内のインク吐出ノズル15とはチューブ部材から成る第2供給路25によって連結されている。
As shown in FIG. 5, a
第1供給路23には流入側弁27が設けられており、第2供給路25には流出側弁29が設けられている。流入側弁27を開閉することにより第1供給路23内のインクの移動が許容または規制され、流出側弁29を開閉することにより第2供給路25内のインクの移動が許容または規制される。
The
シリンジポンプ21は、シリンダー21aとピストン21bとを備えている。シリンダー21aは、第1供給路23及び第2供給路25と接続されており、第1供給路23を通じてインクタンク20内のインク22がシリンダー21aに流入するようになっている。また、シリンダー21aから第2供給路25を通じてインクが排出され、排出されたインクは記録ヘッド13に供給され、インク吐出面13aのノズル領域Rから吐出されるようになっている。
The
ピストン21bは、駆動装置(図示せず)によって上下に移動可能となっている。ピストン21bの外周には、Oリング等のパッキン(不図示)が装着されており、シリンダー21aからのインクの漏れを防ぐと共に、ピストン21bがシリンダー21aの内周面に沿って滑らかに摺動できるようになっている。
The
通常時(印字時)は、図5に示すように、流入側弁27及び流出側弁29は共に開放状態であり、ピストン21bを予め設定された位置で停止させておくことにより、シリンダー21a内には略一定量のインクが充填されている。そして、シリンダー21aと記録ヘッド13との間の表面張力(メニスカス)によって、インク22がシリンダー21aから記録ヘッド13へと供給される。
During normal printing (during printing), as shown in FIG. 5, the
図6は、記録ヘッド13のインク吐出面13aを拭き取るワイピング機構30を斜め上方から見た斜視図、図7及び図8は、ワイピング機構30を斜め下方から見た斜視図である。ワイピング機構30は、第1キャリッジ31に固定された第1ワイパー33と、第2キャリッジ32に固定された第2ワイパー34とを有している。なお、説明の便宜のため、図7及び図8では第1キャリッジ31は第1ワイパー33の固定される部分のみを図示し、支持フレーム40は図示を省略している。また、図7は、第1ワイパー33及び第2ワイパー34が共にインク吐出面13aに圧接された状態を示し、図8は、第2ワイパー34がインク吐出面13aから離間した状態を示している。
FIG. 6 is a perspective view of the
第1キャリッジ31は、記録ヘッド13の下方に配置された支持フレーム40に支持されている。第2キャリッジ32は、第1キャリッジ31に対し上下方向に移動可能に保持されている。第2キャリッジ32の下方には、一対のアーム部材35が長手方向の略中央部を支点として第1キャリッジ31に揺動可能に支持されている。各アーム部材35の一端(図7、図8の左端)は第2キャリッジ32の下面に当接し、他端(図7、図8の右端)には突起35aが形成されている。
The
各アーム部材35の突起35aには、それぞれコイルバネ36の下端部が外挿されており、コイルバネ36の上端部は第1キャリッジ31の端部に形成されたバネ受け部31aに固定されている。この構成により、第2キャリッジ32は、アーム部材35及びコイルバネ36によって上方向に付勢されている。
A lower end portion of the
第1キャリッジ31の下端部には、支持フレーム40に保持された入力ギア37(図4参照)に噛み合うラック歯31bが形成されている。入力ギア37が正逆方向に回転すると、第1キャリッジ31及び第2キャリッジ32は支持フレーム40に沿って水平方向に往復移動する。なお、ラインヘッド11C〜11Kを構成する複数(ここでは12個)の記録ヘッド13の下方に配置される支持フレーム40は連結(一体化)されている。
At the lower end of the
第1ワイパー33は、インク吐出ノズル15のノズル面が露出するノズル領域R(図5参照)の外側の拭き取り開始位置Sに略垂直方向から圧接され、第1キャリッジ31の移動によりノズル領域Rを含むインク吐出面13aを所定方向(図7の矢印A方向)に拭き取る。その後、第1ワイパー31は一旦インク吐出面13aから離間した状態で逆方向(図7の矢印A′方向)に移動し、再び拭き取り開始位置Sに圧接される。
The
第2ワイパー34は、インク吐出面13aの拭き取り方向(矢印A方向)に対し第1ワイパー33の上流側に配置される。第2ワイパー34は、拭き取り開始位置Sの上流側に略垂直方向から圧接されるとともに、拭き取り開始位置Sの下流側且つノズル領域Rの上流側までの間を第1ワイパー33と同方向に拭き取る。その後、図8に示すように、記録ヘッド13が固定された記録ヘッド側フレーム41(図3参照)に形成されたガイドレール42に第2キャリッジ32のボス部32aが乗り上げることで、第2ワイパー34がインク吐出面13aから離間する。そして、インク吐出面13aの拭き取り方向下流側端部まで移動した後、第1ワイパー33と共に逆方向(図7の矢印A′方向)に移動し、再び拭き取り開始位置Sの上流側に圧接される。なお、図7、図8では記録ヘッド側フレーム41の記載を省略し、ガイドレール42のみを図示している。
The
図4に戻って、支持フレーム40の下方には、リフト部材50aとシャフト50bから成る昇降機構50が配置されている。図9は、昇降機構50を用紙排出方向下流側(図3の左手前側)から見た正面図である。なお、図9では各ラインヘッド11C〜11Kを構成する3つの記録ヘッド13のうち、中央の記録ヘッド13の記載を省略している。
Returning to FIG. 4, an elevating
昇降機構50は、記録ヘッド13の回復動作を実行する際に記録ヘッド側フレーム41の下方に配置されるメンテナンスユニット51に設けられており、記録ヘッド側フレーム41の幅方向両端(図9の左右両端部)に対向する位置に配置されている。リフト部材50aの下端部はシャフト50bに固定されており、リフト部材50aの上端部にはコロ53が回転自在に付設されている。コロ53は支持フレーム40のレール部40aに係合しており、レール部40aに沿って回転移動可能となっている。
The elevating
図9の状態から、右側のシャフト50bを反時計回り方向に、左側のシャフト50bを時計回り方向に回転すると、リフト部材50aがメンテナンスユニット51の内側方向(矢印B方向)に倒れ込み、コロ53がレール部40aの内側端部まで移動する。これにより、リフト部材50aは起立状態(図9の状態)から水平状態に切り替えられ、支持フレーム40と共に第1キャリッジ31及び第2キャリッジ32を下降させる。
9, when the
次に、右側のシャフト50bを時計回り方向に、左側のシャフト50bを反時計回り方向に回転すると、メンテナンスユニット51の内側に倒れ込んだリフト部材50aが外側方向(矢印B′方向)に立ち上がり、コロ53がレール部40aの外側端部まで移動する。これにより、リフト部材50aは水平状態から起立状態(図9の状態)に切り替えられ、支持フレーム40と共に第1キャリッジ31及び第2キャリッジ32を上昇させる。
Next, when the
なお、図9に示すように、第1ワイパー33は、第1キャリッジ31の両端部に1枚ずつ計2枚が固定されている。また、第2ワイパー34が固定される第2キャリッジ32も第1キャリッジ31の両端部に揺動可能に支持されている。つまり、図9に示す構成では、第1キャリッジ31の両端部にワイピング機構30が設けられており、第1キャリッジ31の往復移動、及び昇降機構50による昇降動作によって、2つの記録ヘッド13のインク吐出面13aを同時にワイピング可能となっている。
As shown in FIG. 9, two
図10〜図17は、記録ヘッド13のワイピング動作中における第1ワイパー33及び第2ワイパー34の挙動を示す側面図である。図10〜図17を用いて、本発明のワイピング機構30を用いた記録ヘッド13のワイピング動作について説明する。なお、図10〜図17では、図7、図8と同様に第1キャリッジ31は第1ワイパー33の固定される片側部分のみを図示し、支持フレーム40は図示を省略している。また、記録ヘッド側フレーム41はガイドレール42のみを図示している。
10 to 17 are side views showing the behavior of the
記録ヘッド13の回復動作を行う場合、まず、ワイピング動作に先立って、記録ヘッド13により印字が行われていない状態において、流入側弁27(図5参照)を閉じ、シリンジポンプ21(図5参照)を加圧することにより、シリンダー21a内のインク22が第2供給路25を通って記録ヘッド13に供給される。供給されたインク22はインク吐出ノズル15からインク吐出面13aに強制的に吐出(パージ)される。このパージ動作により、インク吐出ノズル15内の増粘インク、異物や気泡が排出され、記録ヘッド13を回復することができる。
When performing the recovery operation of the
次いで、インク吐出面13aに吐出されたインク22を拭き取るワイピング動作を行う。具体的には、昇降機構50(図9参照)を用いて支持フレーム40及びワイピング機構30を持ち上げることにより、図10に示すように、インク吐出面13aに対し略垂直方向から、第1ワイパー33を拭き取り開始位置Sに、第2ワイパー34を拭き取り開始位置Sの上流側(図10では拭き取り開始位置Sの右側)に、それぞれ圧接する。
Next, a wiping operation for wiping off the
そして、入力ギア37(図4参照)を正回転させて、図11に示すように、第1キャリッジ31及び第2キャリッジ32を矢印A方向に移動させることにより、第1ワイパー33がノズル領域Rに吐出されたインク22を拭き取っていく。第1ワイパー33により拭き取られたインクは廃棄用タンク(図示せず)に回収される。なお、第2キャリッジ32を矢印A方向に移動させていく途中で、図12に示すように、第2キャリッジ32のボス部32aがインク吐出面13aと略平行に設けられたガイドレール42に乗り上げる。
Then, by rotating the input gear 37 (see FIG. 4) forward and moving the
その結果、第2キャリッジ32はアーム部材35のキャリッジ側の端部を押し下げ、コイルバネ36を圧縮しながら一定距離だけ下方向に移動する。これにより、第2ワイパー34もノズル領域R(図10参照)の上流側でインク吐出面13aから所定距離だけ離間し、そのまま第1ワイパー33と共に矢印A方向に移動する。
As a result, the
第1ワイパー33及び第2ワイパー34がインク吐出面13aの下流側端部まで移動した後、昇降機構50を用いて支持フレーム40及びワイピング機構30を下降させることにより、第1キャリッジ31及び第2キャリッジ32をインク吐出面13aから下方に退避させる。このとき、第2キャリッジ32のボス部32aがガイドレール42から脱落するため、圧縮されていたコイルバネ36が伸長してアーム部材35のコイルバネ36側の端部を押し下げ、アーム部材35のキャリッジ側の端部が第2キャリッジ32を持ち上げる。これにより、第2キャリッジ32は一定距離だけ上方向(インク吐出面13a方向)に移動し、第1キャリッジ31と第2キャリッジ32はボス部32aがガイドレール42に乗り上げる前の位置関係に戻る。
After the
その後、入力ギア37を逆回転させることにより第1キャリッジ31及び第2キャリッジ32を矢印A′方向に移動し、図13に示すように、再び第1ワイパー33は拭き取り開始位置Sに、第2ワイパー34は拭き取り開始位置Sの上流側に戻る。このとき、第1ワイパー33の先端及び側面にはインク22が付着している。
Thereafter, by rotating the
この状態で、2回目の記録ヘッド13の回復動作及びワイピング動作を行うと、第1ワイパー33を拭き取り開始位置Sに圧接したとき、図14に示すように、第1ワイパー33の先端に付着したインク22が第1ワイパー33の撓みによって拭き取り開始位置Sの上流側に付着し、インク溜まり22aが発生する。このインク溜まり22aは、図15に示すように、拭き取り開始位置Sの上流側に圧接される第2ワイパー34の拭き取り方向(矢印A方向)への移動によって下流側に移動する。そして、図16に示すように、インク溜まり22aは、第2ワイパー34がインク吐出面13aから離間するノズル領域Rの上流側近傍に留まる。
In this state, when the second recovery operation and wiping operation of the
2回目のワイピング動作の後、図17に示すように、再び第1ワイパー33は拭き取り開始位置Sに、第2ワイパー34は拭き取り開始位置Sの上流側に戻る。2回目のワイピング動作により発生したインク溜まり22aは第2ワイパー34によって拭き取り開始位置Sよりも下流側にずらされているため、3回目のワイピング動作時に第1ワイパー33によって拭き取ることができる。
After the second wiping operation, as shown in FIG. 17, the
なお、3回目のワイピング動作時においても、第1ワイパー33の先端に付着したインク22が拭き取り開始位置Sの上流側に隣接して付着し、インク溜まり22aが発生するが、このインク溜まり22aは第2ワイパー34によって下流側に移動するため、4回目のワイピング動作時に第1ワイパー33によって拭き取ることができる。
Even during the third wiping operation, the
つまり、ワイピング動作を繰り返し行った場合でも、常にワイピング動作1回分のインク溜まり22aしか発生しないため、インク溜まり22aが集合して大きなインク溜まりを形成するおそれはない。従って、インク吐出面13aの下方を通過する用紙Pにインク溜まりが落下したり、接触したりして用紙Pを汚してしまう不具合を効果的に抑制することができる。
That is, even when the wiping operation is repeated, only the
また、第2ワイパー34はノズル領域Rの上流側でインク吐出面13aから離間するため、第2ワイパー34の先端には余分なインク22が付着しない。そのため、2回目以降のワイピング動作時に第2ワイパー34をインク吐出面13aに圧接させたときに第1ワイパー33のようにインク溜まり22aを発生させるおそれはない。
In addition, since the
上述した第1ワイパー33、第2ワイパー34によるワイピング動作を、ラインヘッド11C〜11Kを構成する複数の記録ヘッド13について同時に行う。具体的には、昇降機構50(図9参照)を用いて、各記録ヘッド13に対応して配置された複数の第1キャリッジ31及び第2キャリッジ32を支持フレーム40と共に同時に昇降させ、支持フレーム40に設けられた複数の入力ギア37(図4参照)を同時に同方向へ回転させることによって、複数の第1キャリッジ31及び第2キャリッジ32を支持フレーム40に沿って同時に同方向へ水平移動させる。これにより、記録ヘッド13のメンテナンス時間を短縮することができ、メンテナンス時の駆動制御も簡素化できる。
The wiping operation by the
その他、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、第2ワイパー34(第2キャリッジ32)は第1ワイパー33(第1キャリッジ31)と共に、拭き取り方向に対しインク吐出面13aの下流側端部まで移動する構成としたが、第2ワイパー34は2回目以降のワイピング動作時に第1ワイパー33の圧接によって発生するインク溜まり22aを下流側へ移動させる機能を備えていれば良い。従って、第2ワイパー34(第2キャリッジ32)を第1ワイパー33(第1キャリッジ31)と別駆動とし、第2ワイパー34がノズル領域Rの上流側でインク吐出面13aから離間した後、直ちに拭き取り開始位置Sの上流側まで戻るようにしても良い。
In addition, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the second wiper 34 (second carriage 32) moves together with the first wiper 33 (first carriage 31) to the downstream end of the
また、ラック歯31aと入力ギア37で構成される第1キャリッジ31及び第2キャリッジ32の駆動機構、或いはリフト部材50aとシャフト50bで構成される昇降機構50についても、従来公知の他の駆動機構を用いることができる。
Further, as for the driving mechanism of the
また、記録ヘッド13のインク吐出ノズル15の個数やノズル間隔等はインクジェット記録装置100の仕様に応じて適宜設定することができる。また、記録ヘッド13の数量も特に限定されるものではなく、例えば各ラインヘッド11C〜11Kにつき記録ヘッド13を1つ配置することもできる。
Further, the number of
本発明は、記録ヘッドからインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置に利用可能である。本発明の利用により、ワイパーをインク吐出面に対し略垂直方向から圧接させたときにワイピング動作の繰り返しによる大きなインク溜まりが発生しないため、インク溜まりによる印字面の汚れを抑制しつつ、ワイパーの傷付きや破損を防止して耐久性を向上させることができるインクジェット記録装置となる。 The present invention is applicable to an ink jet recording apparatus that performs recording by ejecting ink from a recording head. By utilizing the present invention, when the wiper is brought into pressure contact with the ink ejection surface from a substantially vertical direction, a large ink pool due to repeated wiping operations does not occur. The ink jet recording apparatus can prevent sticking and breakage and improve durability.
11C〜11K ラインヘッド
13 記録ヘッド
13a インク吐出面
15 インク吐出ノズル
20 インクタンク
21 シリンジポンプ
22 インク
22a インク溜まり
30 ワイピング機構
31 第1キャリッジ
31b ラック歯(駆動機構)
32 第2キャリッジ
32a ボス部
33 第1ワイパー
34 第2ワイパー
35 アーム部材(付勢部材)
36 コイルバネ(付勢部材)
37 入力ギア(駆動機構)
40 支持フレーム
41 記録ヘッド側フレーム
42 ガイドレール
50 昇降機構
100 インクジェット記録装置
S 拭き取り開始位置
R ノズル領域
11C to
32
36 Coil spring (biasing member)
37 Input gear (drive mechanism)
40
Claims (4)
前記ノズル領域の外側の拭き取り開始位置に略垂直方向から圧接され、前記ノズル領域を含む前記インク吐出面を所定方向に拭き取った後、前記インク吐出面から離間して拭き取り方向と逆方向に移動し、再び前記拭き取り開始位置に圧接される第1ワイパーと、
拭き取り方向に対し前記拭き取り開始位置の上流側に略垂直方向から圧接され、前記拭き取り開始位置の下流側且つ前記ノズル領域の上流側までの間を前記第1ワイパーと同方向に拭き取った後、前記インク吐出面から離間し、再び前記拭き取り開始位置の上流側に圧接される第2ワイパーと、
を有することを特徴とするワイピング機構。 A recording head wiping mechanism for wiping the ink discharge surface of a recording head provided with a nozzle area where an ejection nozzle for discharging ink is opened on a recording medium with a wiper,
After wiping the ink discharge surface including the nozzle region in a predetermined direction, the ink is wiped away from the ink discharge surface and moved in the direction opposite to the wiping direction. A first wiper pressed against the wiping start position again,
After wiping in the same direction as the first wiper between the downstream side of the wiping start position and the upstream side of the nozzle region, the pressure wiped from the direction substantially perpendicular to the upstream side of the wiping start position relative to the wiping direction, A second wiper that is separated from the ink ejection surface and is pressed against the upstream side of the wiping start position again;
A wiping mechanism comprising:
該第1キャリッジに前記インク吐出面に対し接近または離間する方向に揺動可能に支持され、前記第2ワイパーが固定される第2キャリッジと、
該第2キャリッジを前記インク吐出面に対し接近する方向に付勢する付勢部材と、
前記第1キャリッジを往復移動可能に支持する支持フレームと、
前記インク吐出面と略平行に固定されたガイドレールと、
前記第1キャリッジを前記支持フレームに沿って往復移動させる駆動機構と、
前記支持フレームを前記第1キャリッジと共に前記インク吐出面に対し接近または離間する方向に昇降させる昇降機構と、
をさらに備え、
前記第1キャリッジの拭き取り方向への移動に伴い前記第2キャリッジが前記ガイドレールに乗り上げることにより、前記第2ワイパーが前記ノズル領域の上流側で前記インク吐出面から離間することを特徴とする請求項1に記載のワイピング機構。 A first carriage that is reciprocally movable along the ink ejection surface and to which the first wiper is fixed;
A second carriage supported by the first carriage so as to be swingable in a direction approaching or separating from the ink ejection surface, and the second wiper being fixed thereto;
A biasing member that biases the second carriage in a direction approaching the ink ejection surface;
A support frame for reciprocally supporting the first carriage;
A guide rail fixed substantially parallel to the ink ejection surface;
A drive mechanism for reciprocating the first carriage along the support frame;
An elevating mechanism that elevates and lowers the support frame together with the first carriage in a direction approaching or separating from the ink ejection surface;
Further comprising
The second wiper is separated from the ink ejection surface upstream of the nozzle region by the second carriage riding on the guide rail as the first carriage moves in the wiping direction. Item 2. A wiping mechanism according to Item 1.
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