JP2014015020A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録装置の大型化を招くことなく、ブレードクリーナの清掃動作を効率的に実施可能なインクジェット記録装置を提供すること。
【解決手段】記録ヘッド２２に備わるブレードクリーナ５２は、吐出口形成面２３をワイピングするブレードと接触することにより、そのブレードを清掃する。二次クリーナ５３は、ブレードクリーナ５２と接触することにより、そのブレードクリーナ５２を清掃する。二次クリーナ５３は、記録ヘッド２２の矢印Ｂ方向の移動に連動して、矢印Ｅ方向に移動される。
【選択図】図５

Description

本発明は、インクを吐出可能な記録ヘッドの吐出口形成面をワイピングするためのワイピング機能を有するインクジェット記録装置に関するものである。

記録ヘッドの吐出口からインクを吐出することにより、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置は、記録ヘッドの吐出口形成面に、インク滴や記録媒体から発生する紙粉等のゴミなどの異物が付着することがある。このような異物を除去するために、可撓性の部材（ワイパー）によって吐出口形成面をワイピングしている。さらに、ワイパーに付着した異物を除去すべく、そのワイパーを清掃するためのブレードクリーナを備えた記録装置が存在する。さらにまた、そのブレードクリーナに付着した異物を除去すべく、そのブレードクリーナを清掃するための機構を備えた記録装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載の記録装置は、ブレードクリーナを清掃するために、そのブレードクリーナに接触しつつ移動するスクレーパを備えている。

特開２００４−１２２６１９号公報

特許文献１に記載の記録装置は、スクレーパを移動させるための特別なモータおよび移動機構を記録装置内に備えなければならず、記録装置の大型化を招くおそれがある。さらに、スクレーパによってブレードクリーナを清掃する間は、記録装置が他の動作を実行することができないため、生産性の低下を招くおそれがある。

本発明の目的は、記録装置の大型化を招くことなく、ブレードクリーナの清掃動作を効率的に実施可能なインクジェット記録装置を提供することにある。

本発明のインクジェット記録装置は、吐出口形成面に形成された吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドの前記吐出口形成面に沿って移動することにより、前記吐出口形成面をワイピングするブレードと、前記記録ヘッドに直接または間接的に取付けられて、前記吐出口形成面に沿って移動する前記ブレードと接触することにより当該ブレードを清掃するブレードクリーナと、前記記録ヘッドを前記記録媒体と対向する方向に沿って移動させる移動機構と、前記ブレードクリーナと接触することにより当該ブレードクリーナを清掃可能な二次クリーナと、前記移動機構に連動して、前記二次クリーナを前記ブレードクリーナに接触させる連動機構と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、記録ヘッドの移動に連動して二次クリーナをブレードクリーナに接触させるため、二次クリーナを移動させるための特別のモータを必要とせずに、記録装置の小型化を図ることができる。また、ブレードクリーナと共に移動する記録ヘッドに連動して、二次クリーナがブレードクリーナに接触するため、ブレードクリーナの清掃動作を効率的に実施可能である。

本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成を示す正面図である。 図１のインクジェット記録装置の制御系のブロック構成図である。 図１における記録ヘッドとキャップの対向部分の構成を説明するための模式図である。 図３におけるブレードクリーナの拡大図である。 図１のインクジェット記録装置におけるブレードクリーナと二次クリーナとの位置関係を説明するための模式図である。 記録動作時における図５のブレードクリーナと二次クリーナとの関係を説明するための模式図である。 図５の二次クリーナの移動機構を説明するための模式図である。 二次クリーナの移動制御を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態のインクジェット記録装置に備わる湿潤機構の模式図である。 本発明の第２の実施形態におけるブレードクリーナ用の清掃制御を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における二次クリーナの吸収体の種類に応じた清掃特性の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置（以下、単に「記録装置」ともいう）を模式的に示した正面図である。記録装置１０はホストＰＣ（ホスト装置）１２に接続されており、ホストＰＣ１２から送信される記録情報に基づいて、記録ヘッド２２（２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ）からロール紙（記録媒体）Ｐにインクを吐出することにより画像を記録する。本例の場合、記録ヘッド２２として、ブラックインク吐出用の記録ヘッド２２Ｋ、シアンインク吐出用の記録ヘッド２２Ｃ、マゼンタインク吐出用の記録ヘッド２２Ｍ、およびイエローインク吐出用の記録ヘッド２２Ｙが備えられている。これらの記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙは、その順序で記録媒体Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）にずれるように配備されている。これらの記録ヘッド２２は長尺な所謂ラインヘッドであり、インクを吐出可能なノズルが配列されたノズル列が形成されており、そのノズル列は、記録媒体Ｐの記録領域の幅方向の全域に渡って延在している。記録媒体Ｐに画像を記録する際には、記録ヘッド２２を移動させることなく、記録媒体Ｐをノズル列と交差（本例の場合は、直交）する矢印Ａ方向に連続的に搬送させつつ、記録ヘッド２２のノズルからインクを吐出する。

記録ヘッド２２には、電気熱変換素子（ヒータ）やピエゾ素子などの吐出エネルギー発生素子を用いて、ノズルからインクを吐出する。ヒータを用いた場合には、その発熱によりインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用してノズル先端の吐出口からインクを吐出することができる。吐出口は、記録ヘッド２２（２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ）における吐出口形成面２３（２３Ｋｓ、２３Ｃｓ、２３Ｍｓ、２３Ｙｓ）に形成されている。吐出口形成面２３には、吐出口を複数配列した吐出口列が形成されている。

吐出口形成面（以下、「吐出口面」ともいう）２３に、インク滴やゴミなどの異物が付着した場合には、ノズルからのインクの吐出状態が変化して記録に影響を及ぼすおそれがある。そのため、記録装置１０には、吐出口面２３を定期的にワイピング（ワイピング動作）するための回復ユニット４０が備えられている。回復ユニット４０は、記録ヘッド２２のノズルからのインクの吐出状態を良好に維持するために、ワイピング動作を含む回復動作（クリーニング動作ともいう）を行なう。回復ユニット４０には、記録ヘッド２２のそれぞれに対応するキャップ５０が備えられている。キャップ５０は、対応する記録ヘッド２２の吐出口面２３に密着することにより、ノズル先端の吐出口のキャッピングが可能である。回復動作としては、吐出口面２３をワイピングするワイピング動作の他、吸引回復動作、予備吐出動作、および加圧回復動作などを含むことができる。吸引回復動作は、キャッピング状態のキャップ５０内に負圧を導入して、画像の記録に寄与しないインクを吐出口からキャップ５０内に吸引排出させる動作である。予備吐出動作は、画像の記録に寄与しないインクを記録ヘッドの吐出口からキャップ内に吐出させる動作である。加圧回復動作は、記録ヘッド２２内のインクを加圧することにより、画像の記録に寄与しないインクを記録ヘッドの吐出口からキャップ内に吐出させる動作である。

記録媒体Ｐはロール紙供給ユニット２４から供給され、記録装置１０に組み込まれた搬送部２６によって矢印Ａ方向に搬送される。搬送部２６は、記録媒体Ｐを載置して搬送する搬送ベルト２６ａ、搬送ベルト２６ａを回転させる搬送モータ２６ｂ、搬送ベルト２６ａに張力を与えるローラ２６ｃ、および吸着手段２９などから構成されている。吸着手段２９は、搬送ベルト２６に形成された吸引孔３０から空気を吸引することより、記録媒体Ｐを搬送ベルト２６ａに吸着させる。記録装置１０には、記録ヘッド２２（２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ）に供給されるインクを貯留するメインタンク２８（２８Ｋ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｙ）、記録ヘッド２２にインクを補充するためのポンプなどが備えられている。さらに、回復動作のためのポンプも備えられている。

画像を記録する際には、矢印Ａ方向に搬送中の記録媒体Ｐがブラックインク吐出用の記録ヘッド２２Ｋの下に到達したときに、ホスト装置１２から送られた記録情報に基づいて、記録ヘッド２２Ｋがブラックインクを吐出する。同様に、記録媒体Ｐの搬送の進行に応じて、記録ヘッド２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙが順次、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクを吐出することにより、記録媒体Ｐにカラー画像が記録される。

図２は、図１の記録装置１０の制御系を示すブロック図である。ホストＰＣ（ホスト装置）１２から送信された記録情報やコマンドは、インターフェイスコントローラ１０２を介して記録装置１０のＣＰＵ（制御部）１００に受信される。ＣＰＵ１００は、記録情報の受信、記録動作、記録媒体Ｐのハンドリング等、記録装置１０の制御全般を掌る演算処理装置である。ＣＰＵ１００は、受信したコマンドを解析した後に、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ１０６にビットマップ展開して描画する。ＣＰＵ１００の動作は、プログラムＲＯＭ１０４に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。プログラムＲＯＭ１０４には、制御フローに対応する処理プログラムおよびテーブルなどが記憶されている。また、ＣＰＵ１００は、作業用のメモリとしてワークＲＡＭ１０８を使用する。さらにＣＰＵ１００は、記録ヘッド２２の回復動作時に、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してポンプモータ１２４を駆動し、インクの加圧および吸引等の制御を行う。１１０は、記録装置１０に備わる操作パネルであり、１２５は、吸着手段２９に備わるファンを駆動するためのファンモータであり。

記録動作の前処理動作として、出力ポート１１４およびモータ駆動部１１６を介してヘッドアップダウンモータ１１８とキャッピングモータ１２２を駆動し、記録ヘッド２２をキャップ５０から離して記録位置に移動させる。ヘッドアップダウンモータ１１８は、記録ヘッド２２を図１中の矢印Ｂ方向に昇降させるためのモータであり、キャッピングモータ１２２は、キャップ５０を図１中の矢印Ｃ方向にスライドさせるためのモータである。非記録動作時は、キャップ５０は、記録ヘッド２２の吐出口をキャッピングするように吐出口面２３に密着している。記録動作の前処理動作においては、そのキャッピングを解除するように記録ヘッド２２とキャップ５０が移動してから、記録ヘッド２２が記録位置に移動する。またＣＰＵ１００は、出力ポート１１４およびモータ駆動部１１６を介して、ロール紙供給ユニット２４から記録媒体Ｐを繰り出すためのロールモータ１２６、および記録媒体Ｐを搬送するための搬送モータ２６ｂ等を駆動する。これにより、記録媒体Ｐは記録位置を通って矢印Ａ方向に搬送される。

記録動作時は、一定速度で矢印Ａ方向に搬送される記録媒体Ｐに対して記録ヘッド２２からインクを吐出するためのタイミング（記録タイミング）を決定するために、先端検知センサ１０９によって記録媒体Ｐの先端位置を検出する。その後、記録媒体Ｐの搬送に同期して、ＣＰＵ１００がイメージメモリ１０６から記録情報を順次読み出し、この読み出された記録情報は、記録ヘッド制御回路１１２を経由して記録ヘッド２２に転送される。上述したように、その記録情報に基づいて記録ヘッド２２がインクを吐出することにより、記録媒体Ｐに画像が記録される。

図３は、記録ヘッド２２、ワイパーブレード５１、およびブレードクリーナ（一次クリーナ）５２の模式図である。ワイパーブレード（以下、「ブレード」ともいう）５１は記録ヘッド２２の吐出口面２３をワイピング（ワイピング動作）するためのものであり、キャップ５０に付属している。ワイピング動作時は、矢印Ｂ方向においてブレード５１の先端部の位置と吐出口面２３の位置とがオーバーラップしたまま、ブレード５１がキャップ５０と共にあるいはキャップ５０とは別に、吐出口列の方向に沿う矢印Ｄ方向に移動する。ブレードクリーナ５２はブレード５１を清掃するためのものであり、記録ヘッド２２に付属している。つまり、ブレードクリーナ５２を清掃可能なブレード５１は、直接または間接的に記録ヘッド２２に取付けられている。

図４は、ブレードクリーナ５２の拡大図である。本例のブレードクリーナ５２には、起伏部５２Ａが形成されており、この起伏部５２Ａに形成されたエッジ部がブレード５１と先端部と当接することにより、そのブレード５１に付着した異物を掻き出すように除去する。

図５は、搬送部２６に直接または間接的に備わる二次クリーナ５３の説明図であり、その二次クリーナ５３は、液体を吸収する吸収体５３Ａと、その吸収体５３Ａを収容するケース５３Ｂと、を含む。この二次クリーナ５３は、後述するように上下の矢印Ｅ方向に移動可能に備えられている。図５において、搬送部２６は、記録媒体Ｐを搬送ベルト２６ａの搬送面Ｆに載置したまま、それを記録ヘッド２２と対向する位置を通る搬送路に沿って、同図中紙面の表裏方向に搬送する。記録ヘッド２２は、ヘッドアップダウンモータ１１８により駆動される移動機構によって、記録媒体Ｐと対向する矢印Ｂ方向に移動され、二次クリーナ５３は、このような記録ヘッド２２の移動に連動して矢印Ｅ方向に移動される。非記録動作においては、図５のように、記録ヘッド２２が搬送部２６に接近する記録位置から上方の矢印Ｂ２方向に離間しており、二次クリーナ５３は搬送面Ｆの下方に位置している。記録動作時は、図６のように、記録ヘッド２２が搬送部２６に接近する記録位置にまで下降し、二次クリーナ５３が搬送面Ｆの上方（矢印Ｅ１方向）に移動することにより、二次クリーナ５３の吸収体５３Ａがブレードクリーナ５２の先端部に接触する。したがって、記録動作時は、ブレードクリーナ５２に付着したインク滴やゴミなどの異物を二次クリーナ５３に転写して、それをブレードクリーナ５２から除去することができる。

図７は、記録ヘッド２２に連動して二次クリーナ５３を移動させる連動機構５５の説明図である。本例の連動機構５５は、記録ヘッド２２側のラック５５ａと、二次クリーナ５３側のラック５５ｂと、の間にギア５５ｃを介在させた構成となっており、記録ヘッド２２の矢印Ｂ方向の移動に連動して、二次クリーナ５３を矢印Ｅ方向に移動させることができる。具体的には、記録ヘッド２２が矢印Ｂ２方向へ移動することにより、ギア５５ｃが矢印Ｆ２方向に回転して、二次クリーナ５３が矢印Ｅ２方向に移動する。逆に、記録ヘッド２２が矢印Ｂ１方向へ移動したときには、ギア５５ｃが矢印Ｆ２とは逆の方向に回転して、二次クリーナ５３が矢印Ｅ１方向に移動する。

図８は、二次クリーナ５３の移動制御を説明するためのフローチャートである。

記録装置１０が記録コマンドを受信してから（ステップＳ１）、記録ヘッド２２が記録位置まで下降し、それに伴って二次クリーナ５３が搬送面Ｆの上方に移動してから（ステップＳ２）、記録動作を開始する（ステップＳ３）。したがって記録動作中は、図６のように、二次クリーナ５３の吸収体５３Ａがブレードクリーナ５２の先端部に接触するため、ブレードクリーナ５２に付着した異物を除去することができる。その後、記録動作が終了してから（ステップＳ４）、記録ヘッド２２が記録位置から上昇することにより、図５のように二次クリーナ５３が搬送面Ｆの下方に移動する（ステップＳ５）。

図１１は、二次クリーナ５３の吸収体５３ａとして、不織布とキムタオル（商品名；キンバリー・クラーク社製）を用いた場合の異物（インクおよびゴミ）の吸収率の例を表す。図１１において、付着後のブレードクリーナの質量（ｇ）は、異物が付着した後のブレードクリーナ５２の重量（ｇ）である。転写後のブレードクリーナの質量（ｇ）は、異物が二次クリーナ５３に転写された後にブレードクリーナ５２の残る重質量（ｇ）であり、除去された量（ｇ）は、付着後のブレードクリーナの質量（ｇ）と転写後のブレードクリーナの質量（ｇ）との差、つまり二次クリーナ５３によって除去されたインク及びゴミの量である。

（第２の実施形態）
本実施形態においては、図９のように、二次クリーナ５３に液体を供給して湿潤させるための湿潤機構（液体供給部）５６が備えられている。その湿潤機構５６は、液体の供給部５６ａと、その供給部５６ａから供給される液体を二次クリーナ５３の吸収体５３Ａに導くためのチューブ５６ｂと、を含む。供給部５６ａから供給される液体によって吸収体５３Ａが湿潤されることにより、その吸収体５３Ａはブレードクリーナ５２から異物を効率よく除去することができる。その液体は、固着したインクを溶解させる等、ブレードクリーナ５２から異物の除去を促進する機能をもつことが望ましい。

図１０は、二次クリーナ５３によるブレードクリーナ５２用の清掃制御を説明するためのフローチャートである。

記録装置１０が記録コマンドを受信してから（ステップＳ１１）、前回の回復動作（クリーニング動作ともいう）後にワイピングを行ったか否かを判定し（ステップＳ１２）。前回の回復動作後にワイピングを行っている場合、つまりブレードクリーナ５２に異物が付着している可能性が高い場合には、湿潤機構５６によって二次クリーナ５３を湿潤させてから（ステップＳ１３）、ブレードクリーナ５２を清掃する（ステップＳ１４）。前回の回復動作後にワイピングを行っていない場合には、前回の回復動作後から所定時間以上経過したか否かを判定する（ステップＳ１５）。前回の回復動作後から所定時間以上経過している場合、すなわちブレードクリーナ５２に異物が付着している可能性が高い場合には、ステップＳ１３に移行する。一方、前回の回復動作後から所定時間以上経過していない場合、すなわちブレードクリーナ５２に異物が付着している可能性が低い場合には、ステップＳ１４に移行する。

（他の実施形態）
搬送部２６は、記録媒体Ｐを吸着可能な搬送ベルト２６ａを用いた構成のみに特定されず、搬送ローラなどを用いて種々の構成のものを採用することができる。また、記録ヘッド２２の移動機構および二次クリーナ５３の連動機構の構成は任意であり、後者の連動機構は、前記移動機構に連動して、二次クリーナ５３をブレードクリーナ５２に接触させることができればよい。

２２ 記録ヘッド
２３ 吐出口形成面
２６ 搬送部
５１ ブレード
５２ ブレードクリーナ
５３ 二次クリーナ
５５ 連動機構
５６ 湿潤機構（液体供給部）
Ｐ 記録媒体

Claims (7)

1. 吐出口形成面に形成された吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、
   前記記録ヘッドの前記吐出口形成面に沿って移動することにより、前記吐出口形成面をワイピングするブレードと、
   前記記録ヘッドに直接または間接的に取付けられて、前記吐出口形成面に沿って移動する前記ブレードと接触することにより当該ブレードを清掃するブレードクリーナと、
   前記記録ヘッドを前記記録媒体と対向する方向に沿って移動させる移動機構と、
   前記ブレードクリーナと接触することにより当該ブレードクリーナを清掃可能な二次クリーナと、
   前記移動機構に連動して、前記二次クリーナを前記ブレードクリーナに接触させる連動機構と、
   を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録ヘッドと対向する位置を通る搬送路に沿って、前記記録媒体を搬送させる搬送部を備え、
   前記二次クリーナは、前記搬送路から外れた位置において前記ブレードクリーナと対向するように、前記搬送部に直接または間接的に備えられる
   ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記連動機構は、前記移動機構によって前記記録ヘッドが前記記録媒体に画像を記録するための記録位置に移動されたときに、前記二次クリーナを前記ブレードクリーナに接触させることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記二次クリーナは、前記ブレードクリーナに付着したインクを吸収する吸収体を含みことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
5. 前記吸収体に液体を供給して湿潤させる液体供給部を備えることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記ブレードクリーナは、前記ブレードに当接するエッジ部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記記録ヘッドの前記吐出口形成面に、前記吐出口を複数配列した吐出口列が形成され、
   前記ブレードは、前記吐出口列の方向に移動することにより前記吐出口形成面をワイピングする
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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