JP2013144401A - ワイピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル面に付着した異物を適切に除去することができるワイピング装置を提供する。
【解決手段】インクジェットヘッド１のノズル面７を払拭するワイピング装置１１であって、先端部でノズル面７に摺接すると共に液体含浸機能を有する払拭部材２２と、先端部を露出させた状態で払拭部材２２を収容する部材ホルダー２３と、部材ホルダー２３に設けられ、インクの溶剤を先端部から溢れるように払拭部材２２に供給するための溶剤供給口２３ｄと、溶剤供給口２３ｄを介して、インクの溶剤を払拭部材２２に供給する溶剤供給機構４１と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェットヘッドのノズル面を払拭するワイピング装置に関する。

多孔質材料のクリーニング部材の基端を洗浄液に挿入し、吸い上げた洗浄液により、異物（例えば固化したインク）が付着したインクジェットヘッドのノズル面を払拭するヘッド面清掃装置が知られている（特許文献１参照）。
このヘッド面清掃装置は、結露水を洗浄液として貯留する洗浄液貯留手段と、洗浄液貯留手段から洗浄液を吸い上げてノズル面を払拭するクリーニング部材とで構成されている。ノズル面を払拭するクリーニング部材は、ノズル面に対して斜めにカットされた先端部を有する多孔質材料と、多孔質材料の周りに設けた防水性スキン層と、防水性スキン層の背面に貼り合わせたゴム製弾性防水材と、で構成されている。
インクジェットヘッドがヘッド面清掃装置を通過する時に、インクジェットヘッドのノズル面に、クリーニング部材（多孔質材料）により吸い上げられた洗浄液を付着し、つづいてクリーニング部材が、洗浄液を拭くようにノズル面に摺接することで、ノズル面を清掃するようになっている。

特開２００７−１６８２９３号公報

このような従来のヘッド面清掃装置では、毛細管現象を利用して洗浄液を吸い上げる構成であるため、洗浄液をノズル面に十分に付着させることができない問題がある。また、洗浄液は、結露水であるため、水性インク以外のインクには、適用することができない問題があった。

本発明は、上記の問題を解消し、インクジェットヘッドのノズル面を適切に払拭することができるワイピング装置を提供することをその課題としている。

本発明のワイピング装置は、インクジェットヘッドのノズル面を払拭するワイピング装置であって、先端部でノズル面に摺接すると共に液体含浸機能を有する払拭部材と、先端部を露出させた状態で払拭部材を収容する部材ホルダーと、部材ホルダーに設けられ、インクの溶剤を先端部から溢れるように払拭部材に供給するための溶剤供給口と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、溶剤供給口からインクの溶剤を供給すると、払拭部材から溶剤が溢れ出る。この状態で、ノズル面を払拭すると、ノズル面に十分に溶剤を付着させることができると共に、ノズル面に付着した異物等（固化したインク等）を適切に除去することができる。また、インクの溶剤を用いるので、水性インクのみならず、種々のインクが導入されるインクジェットヘッドに適用することができる。なお、払拭部材として、フェルトやスポンジ等の多孔質材料を用いることが好ましい。また、部材ホルダーは、液密な容器の機能を有することが好ましい。

この場合、部材ホルダーは、ノズル面の払拭方向において払拭部材に添接され、弾性体で構成されたバックアップ部を有し、払拭部材の先端面とバックアップ部の先端面とは、面一に配設されていることが好ましい。

この構成によれば、ノズル面の払拭に際し、その摩擦抵抗により払拭部材は撓むが、バックアップ部により適度な撓み状態を維持させることができる。このため、払拭部材の角部がノズル面に摺接するので、払拭部材の先端部から溢れ出るインクの溶剤が、ノズル面に形成されたノズル孔内にも侵入する。よって、ノズル孔内の異物（増粘インク）も除去することができ、除去効率を高めることができる。

この場合、ワイピング装置は、払拭部材の先端部から溢れた溶剤を回収するドレンパンを、更に備え、ドレンパンは、溢れた溶剤を受ける受け板部と、受け板部の周縁部から立ち上がる周板部と、受け板部に設けられ、部材ホルダーを保持するホルダー保持部と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、ノズル面の異物を含むインクの溶剤（廃液）をドレンパンで受けることができる。また、ホルダー保持部により、部材ホルダーをドレンパンに一体的に取り付けることができる。

この場合、ワイピング装置は、払拭部材の先端部から溢れた溶剤を回収する回収タンクを、更に備え、回収タンクは、溢れた溶剤を受ける受け板部と、受け板部の周縁部から立ち上がる周板部と、受け板部に設けられ、部材ホルダーを保持するホルダー保持部と、受け板部に形成され、受けた溶剤を下方に流下させる流下開口部と、受け板部を天板とし、流下開口部から流下した溶剤を貯留するタンク本体と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、払拭部材から溢れ出たインクの溶剤（廃液）を、流下開口部を介して回収タンクに流下させ、回収タンクに貯留しておくことができる。

この場合、ワイピング装置は、溶剤供給口を介して、部材ホルダーに溶剤を供給する溶剤供給手段を、更に備え、溶剤供給手段は、溶剤供給口とタンク本体の下部とを接続する循環流路と、循環流路に介設した循環ポンプと、循環流路に介設したフィルターと、を有していることが好ましい。

この構成によれば、回収タンクに貯留されたインクの溶剤を、フィルターを通すことで、インクの溶剤に含まれる異物を除去することができる。その後、インクの溶剤は、循環ポンプにより溶剤供給部を介して払拭部材へ送られる。このようにして、装置内で溶剤を循環し、繰り返し使用することができる。

本発明によるワイピングユニット（ワイピング装置）が適用されたインクジェット記録装置の斜視図である。 インクジェットヘッドの斜視図である。 第１実施形態に係るワイピングユニットの全体図である。 ワイピングブレードの斜視図である。 ワイピングブレードの変形例を示す側面図である。 ワイピングブレードによるノズル面の払拭動作を示す説明図である。 第２実施形態に係るワイピングユニットを示す全体図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係るワイピングユニットをインクジェット記録装置に適用する場合について説明する。このインクジェット記録装置１は、導入したインクを、インクジェット方式で吐出して記録媒体に印刷を行うものであり、ワイピング装置は、インクジェット記録装置のインクジェットヘッドを払拭し、インクジェットヘッドを保守するものである。

図１は、インクジェット記録装置１の全体斜視図である。同図に示すように、インクジェット記録装置１は、インクジェットヘッド１１と、インクジェットヘッド１１を搭載したキャリッジ３と、キャリッジ３を介してインクジェットヘッド１１をＸ軸方向に移動させるヘッド移動機構４と、インクジェットヘッド１１に対峙する記録媒体５をＹ軸方向に送る媒体送り機構６と、インクジェットヘッド１１からインク吸引を行う吸引ユニット７と、インクジェットヘッド１１のノズル面を払拭するワイピングユニット２（ワイピング装置）と、を備えている。

このようなインクジェット記録装置１では、ヘッド移動機構４を駆動し、インクジェットヘッド１１をＸ軸方向に往復動させながら、印刷データ（画像情報）に基づいて、インクジェットヘッド１１を駆動する（主走査）一方、媒体送り機構６を駆動し、記録媒体５をＹ軸方向に間欠送り（改行送り：副走査）する。これにより、記録媒体５に対し、印刷データに基づくインクの吐出が行われ、すなわち所望の印刷が実施される。また、インクジェット記録装置１の稼働開始時には、ヘッド移動機構４により、インクジェットヘッド１１を吸引ユニット７およびワイピングユニット２に臨ませ、インクの吸引とノズル面の払拭をおこなって、インクジェットヘッド１１を良好な状態に維持する。なお、ワイピングユニット２には昇降機構８が接続されており、ワイピングのために、インクジェットヘッド１１がワイピングユニット２上に位置すると、昇降機構８により、ワイピングユニット２は待機位置からノズル面に押し当てられる位置まで移動する。

図２は、ワイピングユニット２によりワイピングされるインクジェットヘッド１１の斜視図である。図２に示すように、インクジェットヘッド１１は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針１２を有するインク導入部１３と、インク導入部１３に連なる２連のヘッド基板１４と、インク導入部１３の下方に連なり、内部にインクで満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体１５と、を備えている。接続針１２は、図示しない機能液供給ユニットに接続されており、インクジェットヘッド１１を吐出駆動すると、圧電素子によるポンプ作用により、吐出ノズル１６からインクが吐出される。なお、多数の吐出ノズル１６からなる２つのノズル列１６ａ、１６ｂが相互に平行にノズル面１７上に形成されている。そして、２つのノズル列１６ａ、１６ｂ同士は、相互に半ノズルピッチ分位置ずれし、千鳥形状に形成されている。

次に、図３を参照して、第１実施形態に係るワイピングユニット２について説明する。ワイピングユニット２は、ワイピングブレード２１を有する装置本体２０と、装置本体２０を昇降させる昇降機構８と、を備えている。昇降機構８により、ワイピングブレード２１をインクジェットヘッド１１のノズル面１７に摺接する位置まで上昇させ、ヘッド移動機構４により、インクジェットヘッド１１を図示の矢示方向に移動させることにより、ノズル面１７の払拭が行なわれる。なお、実施形態のものは、ノズル列１６ａ、１６ｂに直交する方向からノズル面１７を払拭する。

装置本体２０は、インクジェットヘッド１１のノズル面１７をワイピング処理するワイピングブレード２１と、上面にワイピングブレード２１を保持すると共に、ワイピングブレード２１の先端部から溢れ出たインク溶剤を回収して貯留する回収タンク３１と、回収タンク２４のインク溶剤を、ワイピングブレード２１に供給する溶剤供給機構（溶剤供給手段）４１と、を備えている。

図３および図４に示すように、ワイピングブレード２１は、フェルトやスポンジ等の多孔質材料で構成され、液体含浸機能を有する払拭部材２２と、払拭部材２２を包み込むように保持する部材ホルダー２３と、を有している。部材ホルダー２３は、払拭部材２２を挟み込むように貼り合わされた正面側バックアップ部２３ａおよび背面側バックアップ部２３ｂ（バックアップ部）とから構成されている。部材ホルダー２３を構成する正面側バックアップ部２３ａと背面側バックアップ部２３ｂとは、ゴム等の弾性体で一体化して構成されており、払拭部材２２を収容した上部開放の容器の形態を有している。これにより、払拭部材２２は、部材ホルダー２３から露出した上端部（先端部）が、インクジェットヘッド１１のノズル面１７に摺接するようになっている。また、背面側バックアップ部２３ｂは、払拭動作時に払拭部材２２の極端な撓みを抑制する。

正面側バックアップ部２３ａの上端面と背面側バックアップ部２３ｂの上端面とは、正面側バックアップ部２３ａが低くなるように段部２３ｃを構成しており、背面側バックアップ部２３ｂの上端面と払拭部材２２の上端面とは、面一に形成されている。また、ノズル面１７に摺接する払拭部材２２の先端面の長さは、インクジェットヘッド１１の長さよりも長くなっている。このため、ワイピングブレード２１がインクジェットヘッド１１に摺接する時には、ワイピングブレード２１が適宜撓み、払拭部材２２の上端露出部分の角部２２ａがノズル面１７に直接摺接するようになっている（図６（ｂ）参照）。

また、部材ホルダー２３には、その正面側バックアップ部２３ａの下部に位置して、これを貫通する溶剤供給口２３ｄが設けられている。詳細は後述するが、この溶剤供給口２３ｄを介して、溶剤供給機構４１により、インクの溶剤（以下、「インク溶剤」という。）が部材ホルダー２３内、すなわち払拭部材２２に供給される。供給されたインク溶剤は、払拭部材２２の上端部から溢れ出るようになっている。そして、溢れ出たインク溶剤により、ノズル面１７を濡らしながら、払拭部材２２による払拭動作が行なわれる。なお、払拭後において、ノズル面１７にインク溶剤が必要以上に残る場合には、払拭後、インクジェットヘッド１１が払拭方向とは逆方向に移動させて、背面側バックアップ部２３ｂにより、これを拭き取る（掻き取る）ようにしてもよい。

図５は、ワイピングブレード２１の変形例を示している。図５に示すように、このワイピングブレード２１では、図４の場合と同様に、払拭部材２２は、正面側バックアップ部２３ａおよび背面側バックアップ部２３ｂから成る部材ホルダー２３に収容されている。ノズル面１７と対向する両バックアップ部２３ａおよび２３ｂは、その上端面が面一に揃えられている。一方、払拭部材２２の上端部（先端部）は、ノズル面１７に積極的（強く）に摺接するように、鋭角となる角部２２ｂを頂点とするように突出している。このような形状とすることにより、ワイピングブレード２１がノズル面１７に摺接する時、角部２２ｂから溢れ出るインク溶剤がノズル１６内に入り込みやすくなる。

図３に示すように、回収タンク３１は、ワイピングブレード２１（払拭部材２２）から溢れた溶剤を受ける上部受け板部３２と、上部受け板部３２の周縁部から立ち上がる上周板部３３と、上部受け板部３２に設けられ、部材ホルダー２３（ワイピングブレード２１）を保持するホルダー保持部３４と、上部受け板部３２に形成され、受けたインク溶剤を下方に流下させる複数の流下開口部３５と、上部受け板部３２を天板とし、流下開口部３５から流下した溶剤を貯留するタンク本体３６と、を有している。

ホルダー保持部３４は、上部受け板部３２の略中央に上向きに固定されている。ホルダー保持部３４には、ワイピングブレード２１の下半部が上側から嵌合するようにして、保持されている。また、ホルダー保持部３４の正面壁には、部材ホルダー２３の溶剤供給口２３ｄに連なる流入継ぎ手４３（後述する）を逃げる、「Ｕ」字状の切欠き部（図示省略）が形成されている。

ワイピングブレード２１（払拭部材２２）から溢れたインク溶剤は、部材ホルダー２３の周面およびホルダー保持部３４の周面を伝わって流下し、上部受け板部３２と上周板部３３とからなるタンク本体３６の上面に受けられる。上部受け板部３２で受けられたインク溶剤は、複数の流下開口部３５から更に流下し、タンク本体３６に貯留される。

溶剤供給機構４１は、タンク本体３６の下部に取り付けられた流出継ぎ手４２と、上記の部材ホルダー２３の溶剤供給口２３ｄに取り付けられた流入継ぎ手４３と、この流出継ぎ手４２と流入継ぎ手４３とを接続する循環チューブ４４（循環流路）と、循環チューブ４４に介設されたフィルター４５と、フィルター４５の下流側において、循環チューブ４４に介設された循環ポンプ４６と、を有している。循環ポンプ４６が駆動すると、回収タンク３１内のインク溶剤は、フィルター４５で濾過され、流入継ぎ手４３から溶剤供給口２３ｄを介して、部材ホルダー２３に供給される。部材ホルダー２３に供給されたインク溶剤は、払拭部材２２に吸収されるようにしてこれを濡らし、さらに払拭部材２２の上端部から溢れ出る。

次に、図６を参照して、ワイピングユニット２（ワイピングブレード２１）によるインクジェットヘッド１１のノズル面１７の払拭動作について説明する。インクジェットヘッド１１のノズル面１７には、インクの一部が固化（増粘）して残留したり、各ノズル１６の内部に固化（増粘）して残留することがあり、ワイピングブレード２１により、このような異物を除去する。

図６（ａ）は、ワイピング前のホーム位置にあるインクジェットヘッド１１とワイピングブレード２１との位置関係を示している。この状態から、インクジェットヘッド１１が矢示する払拭方向に移動すると、相前後して、昇降機構８により、装置本体２０が待機位置からインクジェットヘッド１１の移動経路内に突出する位置に移動する。一方、インクジェットヘッド１１の払拭方向への移動に同期して、循環ポンプ４６が駆動を開始し、ワイピングブレード２１の先端部（上端部）からインク溶剤が滲み出る（溢れる）状態としておく。

図６（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１１が払拭方向に移動してきて、ワイピングブレード２１がノズル面１７に接触すると、その摺動抵抗により、ワイピングブレード２１は僅かに撓む。これにより、ノズル面１７には、払拭部材２２の角部２２ａが直接摺接する。すなわち、払拭部材２２からインク溶剤が滲み出る状態を維持しながら、払拭部材２２の角部２２ａがノズル面１７に相対的に摺接する。この状態では、ノズル面１７に形成されたノズル１６の内部にインク溶剤が侵入し、ノズル面１７の表面にある異物のみならず、ノズル１６の内部に残留している異物もインク溶剤により溶かされ、且つ払拭部材２２により払拭される。異物を含むインク溶剤は、ノズル面１７の位置から部材ホルダー２３に沿って下方へ流れ、上部受け板部３２から流下開口部３５を介して、タンク本体３６に流下する。

図６（ｃ）に示すように、インクジェットヘッド１１がワイピングブレード２１から外れる位置まで移動すると、装置本体２０は、昇降機構８により待機位置まで移動する。また、同時に循環ポンプ４６が駆動を停止する。

このようにして、ワイピングブレード２１からインク溶剤を溢れさせながら、ノズル面１７を払拭するようにしているため、ノズル面１７およびノズル１６にインク溶剤が十分に行き渡る。このため、ノズル面１７およびノズル１６の内部から適切に異物を除去することができ、インクジェットヘッド１の各ノズル１６におけるインクのメニスカスを安定させることができる。

次に、図７を参照して、ワイピングユニット２の第２実施形態を付いて説明する。なお、図７の第２実施形態では、図３の第１実施形態と同一部材には同一符号を付し、説明を省略する。このワイピングユニット２では、第１実施形態の回収タンク３１に代えて、ドレンパン５１を有している。ドレンパン５１は、溢れた溶剤を受ける受け板部５２と、受け板部５２の周縁部から立ち上がる周板部５３と、受け板部５２に設けられ、部材ホルダー２３（ワイピングブレード２１）を保持するホルダー保持部３４と、を有している。また、ドレンパン５１は、その受け板部５２に、図外の廃液タンクに連なる廃液チューブ５５、を有している。

一方、部材ホルダー２３の溶剤供給口２３ｄには、流入継ぎ手４３を介して供給チューブ５７が接続されると共に、供給チューブ５７の上流端には、溶剤タンク５８および溶剤ポンプ５９が接続されている。なお、インク溶剤を重力供給する場合には、溶剤ポンプ５９は不要である。この場合には、溶剤タンク５８は、ワイピングブレード２１よりも高い位置に設けられ、インク溶剤の払拭部材２２への供給は、供給チューブ５７に介設されたバルブ（図示せず）の開閉により制御される。

溶剤ポンプ５９が駆動すると、溶剤タンク５８内のインク溶剤は、流入継ぎ手４３から溶剤供給口２３ｄを介して、払拭部材２２に吸収されるようにしてこれを濡らし、さらに払拭部材２２の上端部から溢れ出る。ワイピングブレード２１（払拭部材２２）から溢れたインク溶剤は、部材ホルダー２３の周面およびホルダー保持部５４の周面を伝わって流下し、受け板部５２に受けられる。そして、受け板部５２上に溜まったインク溶剤（廃液）は、廃液チューブ５５を介して廃液タンクに流下する。

この実施形態においても、ワイピングブレード２１からインク溶剤を溢れさせながら、ノズル面１７を払拭するようにしているため、ノズル面１７およびノズル１６の内部から適切に異物を除去することができる。

なお、本発明のワイピングユニット２（ワイピング装置）は、粘性の高いインク、例えば紫外線硬化型インク等に特に有用である。また、本発明は、キャリッジ３に複数のインクジェットヘッド１１を搭載されている場合にも、適用可能である。複数のインクジェットヘッド１１を払拭する場合には、その配置パターンに応じて、ワイピングブレード２１を複数設けることが好ましい。さらに、実施形態のワイピングユニット２は、ノズル列１６ａ、１６ｂに直交する方向からノズル面１７を払拭するものであるが（横拭き）、本発明は、ノズル列１６ａ、１６ｂに平行に払拭するもの（縦拭き）にも適用可能である。

１：インクジェット記録装置 ２：ワイピングユニット １１：インクジェットヘッド １７：ノズル面 ２１：ワイピングブレード ２２：払拭部材 ２３：部材ホルダー ２３ｂ：背面側バックアップ部 ２３ｄ：溶剤供給口 ３１：回収タンク ３２：受け板部 ３３，５３：周板部 ３５：流下開口部 ３６：タンク本体 ５１：ドレンパン ５２：受け板部

Claims (5)

1. インクジェットヘッドのノズル面を払拭するワイピング装置であって、
   先端部で前記ノズル面に摺接すると共に液体含浸機能を有する払拭部材と、
   前記先端部を露出させた状態で前記払拭部材を収容する部材ホルダーと、
   前記部材ホルダーに設けられ、インクの溶剤を前記先端部から溢れるように前記払拭部材に供給するための溶剤供給口と、を備えたことを特徴とするワイピング装置。
2. 前記部材ホルダーは、前記ノズル面の払拭方向において前記払拭部材に添接され、弾性体で構成されたバックアップ部を有し、
   前記払拭部材の先端面と前記バックアップ部の先端面とは、面一に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のワイピング装置。
3. 前記払拭部材の先端部から溢れた溶剤を回収するドレンパンを、更に備え、
   前記ドレンパンは、
   溢れた溶剤を受ける受け板部と、
   前記受け板部の周縁部から立ち上がる周板部と、
   前記受け板部に設けられ、前記部材ホルダーを保持するホルダー保持部と、を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のワイピング装置。
4. 前記払拭部材の先端部から溢れた溶剤を回収する回収タンクを、更に備え、
   前記回収タンクは、
   溢れた溶剤を受ける受け板部と、
   前記受け板部の周縁部から立ち上がる周板部と、
   前記受け板部に設けられ、前記部材ホルダーを保持するホルダー保持部と、
   前記受け板部に形成され、受けた溶剤を下方に流下させる流下開口部と、
   前記受け板部を天板とし、前記流下開口部から流下した溶剤を貯留するタンク本体と、を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のワイピング装置。
5. 前記溶剤供給口を介して、前記部材ホルダーに前記溶剤を供給する溶剤供給手段を、更に備え、
   前記溶剤供給手段は、
   前記溶剤供給口と前記タンク本体の下部とを接続する循環流路と、
   前記循環流路に介設した循環ポンプと、
   前記循環流路に介設したフィルターと、を有していることを特徴とする請求項４に記載のワイピング装置。

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