JP2017154370A - インクジェットプリンター - Google Patents

Abstract

【課題】ワイピングユニットのワイピング時に、ワイプブレードの駆動部に洗浄液が付着することを防止できるインクジェットプリンターを提供する。【解決手段】カラー記録する複数の記録ヘッドの各記録ヘッドに対応するワイプブレード２４をフレームに列状に配置する。フレームの両端部を夫々ベルトに固定し、両ベルトを同一の軸で同期させて回動させ、ベルトを駆動する。ベルト間に跨るフレームに固定された各ワイプブレードによって、各記録ヘッドを同時にワイプできる。ワイプブレードの駆動部を、ワイプブレードの側方に配置することで、ワイプ時の洗浄液が駆動部に滴らない構成を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、インクジェットプリンターに関する。

記録紙、樹脂フィルムなどの記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクジェットプリンターが広く普及している。インクジェットプリンターは、家庭用やオフィス用として書類作成のために用いられるもの、１ｍを超える幅広の記録媒体に記録するための大型のものなど、記録紙のサイズも様々である。また、記録物を屋外で使用する目的で、風雨や日光の影響により色が褪せたり、落ちたりすることを防ぐために、顔料を溶媒に分散させた顔料インクを利用するものがある。また用途に応じて様々なインクが用いられている。

また、インクジェットプリンターは、高画質化の要望がある。その要望を実現するため、カラー記録の基本となるシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクに加え、顔料濃度を下げたライトシアン、ライトマゼンタ、グレーなどのインク、また金、銀、白、蛍光ピンクなどの特色インクなどを使い、再現できる色範囲を広げたインクジェットプリンターが知られている。このような装置には、各色インクに対応した多数の記録ヘッドが搭載されている。

一方、記録ヘッドのノズルが吐出不良を起こすと、記録物に線状の模様が記録されるなど、画質に悪影響を及ぼす。例えば、ノズル面に付着したインクや異物などの汚れに、ミスト状のインクが吸収され、汚れの嵩が増し、近接するノズルのメニスカスを破壊し、吐出不良を生じさせる場合がある。そこで、定期的にノズル面の清掃を行い、ノズル面から異物を排除する必要がある。記録ヘッドが多い場合、個別に清掃をすると時間が多くかかるので、記録ヘッドを一度に清掃するための方法が考えられている。

例えば、特開２００９‐１１９７０２号公報には、記録ヘッドの下方に洗浄液を蓄えた洗浄槽を備え、各記録ヘッド用のワイピングユニットが搭載されたインクジェットプリンターが開示されている。このワイピングユニットは、ノズル面と洗浄槽とをワイプブレードを循環させ、ワイプブレードを洗浄液で清掃することで清浄な状態とし、そのワイプブレードで記録ヘッドのノズル面を払拭する機構が開示されている。

特開２００９‐１１９７０２号公報

従来の技術では、ベルトにワイプブレードが固定され、そのベルトを回動させる構成をとっている。そのため、記録ヘッドをワイプする時にワイプブレードが上側、ベルトが下側になり、ワイプブレードに付着した洗浄液が垂れ落ちて、ベルトやプーリーなどの駆動部分に付着していた。洗浄槽の洗浄液は、インクなどで汚れているので、その洗浄液が乾燥すると、駆動部分にインクなどの汚れの塊ができてしまう。そのため、駆動部が異常動作することがある。例えば、ワイプブレードの軌道のずれや、脱輪などの問題が発生してしまう。

上述の課題を解決する本発明のインクジェットプリンターは、複数のノズルを有し、該ノズルから記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載し、前記記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に移動するキャリッジと、前記記録ヘッドの前記ノズルの配置されたノズル面をワイプするワイプブレードと、前記ワイプブレードを前記ノズル面に対して相対移動させる移動手段と、前記ワイプブレードに付着させる洗浄液を蓄える洗浄液槽と、を有し、前記ワイプブレードを前記洗浄液槽の前記洗浄液に浸して洗浄すると共に前記ワイプブレードに前記洗浄液を付着させ、前記洗浄液の付着した前記ワイプブレードで前記ノズル面をワイプするインクジェットプリンターにおいて、前記移動手段は、前記ワイプブレードを固定するフレームと、複数のプーリーに掛け回された第１ベルトと、該第１ベルトに並行に配置され前記プーリーとは異なる複数のプーリーに掛け回された第２ベルトと、前記第１ベルトと前記第２ベルトを同期させて回動させるための駆動軸と、を有し、前記ワイプブレードは、前記記録ヘッドの前記キャリッジに固定された位置に対応して前記フレームに固定され、前記フレームの前記ワイプブレードが配置されている外側の部分の一方側に記第１ベルトが接続され、前記一方側に対して他方側に前記第２ベルトが接続され、前記第１ベルトと前記第２ベルトを同期させて回動させることで、前記フレームに固定された前記ワイプブレードを回動させることを特徴とする。

本発明によれば、ワイピングユニットのベルトやプーリーなどの駆動部分に洗浄液が付着することを防止でき、好適に、記録ヘッドをワイプブレードでワイプできるインクジェットプリンターを提供できる。

図１は、インクジェットプリンターの全体を示す概略図である。 図２は、ワイピングユニットの斜視図である。 図３は、ワイピングユニットの断面図である。 図４は、ワイプブレードと駆動部を説明する斜視図である。

図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。

図１は、インクジェットプリンターの全体を示す概略図である。この図を用いて、まずは、インクジェットプリンターについて説明する。インクジェットプリンター１は、インクジェット式の記録ヘッドをキャリッジ７に搭載し、記録媒体２に対して記録ヘッドからインクを吐出することで、画像を記録する。キャリッジ７の移動方向を主走査方向とも呼ぶ。キャリッジ７の主走査方向の往路と復路とで記録媒体２にインクを吐出し、画像を記録する。記録媒体２は、キャリッジ７の移動方向に対して、例えば直行する方向など、交差する方向に搬送される。この記録媒体２の搬送方向を副走査方向とも呼ぶ。記録ヘッドには、副走査方向に沿って、列状に配置された複数のノズルが備わる。そのノズルからインクが吐出される。キャリッジ７を移動させながらインクを吐出することと、記録媒体２の搬送とを交互に行い所望の画像を記録する。記録媒体２は、紙、プラスチックフィルムなどである。

キャリッジ７に搭載されている記録ヘッドは、カラー記録を行うために、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクと、シアン、マゼンタ、ブラックの顔料濃度を半分にした、ライトシアン、ライトマゼンタ、グレーのインクとに対応した７台の記録ヘッドが搭載されている。

インクジェットプリンター１の長手方向に沿ってレール９が配置されている。キャリッジ７は、そのレール９に沿って移動する。また。このレール９に沿ってプラテン３が配置されている。プラテン３には、吸引孔が多数備わり、その下部には、吸引室が備わる。吸引ファンによって吸引室の空気が吸われ、プラテン３上に搬送された記録媒体２を吸引孔で吸着する。プラテン３上の記録媒体２は、プラテン３の表面に沿って平坦に支持される。平坦に支持された記録媒体２に対して、ノズル面を対向させた状態で移動させながらインクを吐出する。これにより、各ノズルから記録媒体２までの距離を均一にして記録することができ、好適な画像を得ることができる。

レール９に沿って、無端ベルト８が設けられている。無端ベルト８の両端にはプーリーが配置され、片方のプーリーに無端ベルト８を駆動するためのモーターが接続されている。無端ベルト８には、キャリッジ７が接続されている。キャリッジ７はレール９にベアリングによって移動自在に接続されている。無端ベルト８の移動に伴い、キャリッジ７がレール９に沿って移動する。

キャリッジ７の位置は、キャリッジ７の移動方向に沿って設けられたリニアスケール１２を、キャリッジ７に搭載したセンサーによって読取ることで、取得し、利用することができる。例えば、一般にリニアエンコーダーと呼ばれる装置を用いている。リニアエンコーダーで測定されたキャリッジ７の位置に基づき、プラテン３に支持された記録媒体２の所望の位置に、インクを吐出することができる。

記録媒体２は、搬送ローラー５とピンチローラー６に挟まれ、搬送ローラー５の回動に連動して搬送される。ピンチローラー６は、搬送ローラー５の方向に押圧され、搬送ローラー５の回動に連動して連れ回る。

ペーパーガイド４は、裏面にヒーターが備わり、ヒーターの熱で温度を高く保っている。ペーパーガイド４は、記録後の記録媒体２を案内すると共に、加熱し、インクの乾燥と定着を促進する。

プラテン３の主走査方向の一方側の外側には、ワイピングユニット１０が備わる。ワイピングユニット１０は、記録ヘッドのノズル面をワイプし、清掃するワイパーが備わる。ワイピングユニット１０の詳細は後述する。また、他方側の外側には、キャッピングユニット１１が備わる。キャッピングユニット１１は、ノズルが乾燥しないように、ノズル面を覆い、密閉するキャップが備わる。

ワイピングユニット１０、キャッピングユニット１１などにより記録ヘッドをメンテナンスすることで、記録ヘッドをインク吐出が正常に行えるような好適な状態に保つことができる。廃液ボトル１３は、ワイピングユニット１０から排出される洗浄液を格納する。

図２は、ワイピングユニットの斜視図である。ワイピングユニット１０は、大きくシャーシー部２０と洗浄液槽２１に分かれる。洗浄液槽２１は、シャーシー部２０に対して、挿抜が可能に取り付けられる。ワイピングユニット１０のシャーシー部２０には、上方に、すなわち、キャリッジ７に搭載される記録ヘッドのノズル面に対向する側に、開口部２３と、その隣にトレー２２が記録ヘッドの台数分備わる。開口部２３は、ワイプブレード２４の移動の通り道であり、シャーシー部２０に当たらない様に開けられた貫通孔である。トレー２２は、記録ヘッドからのインク吐出を受けるスピット受けである。開口部２３の隣に、スピット受けのトレー２２が配置されている。ワイプ後に短時間で、記録ヘッドをトレー２２の位置に移動できる。洗浄液槽２１には、ワイプブレード２４が浸ることのできる洗浄液を溜める凹部１６が設けられている。

凹部１６の底部にワイプブレード２４と当接する突起２５が備わる。洗浄液の中で突起２５にワイプブレード２４が当接することで、ワイプブレード２４に付着した汚れを落とすことができる。ワイプブレード２４の先端部分は、洗浄液槽２１で汚れを落とし、洗浄液を付着させ、洗浄液で濡れた先端部分でノズル面をワイプする。ノズル面の汚れを落とすと共に、ノズル面の乾燥を防止することができる。

凹部１６には、仕切部１７が複数設けられている。この仕切部１７によって、凹部１６のエリア分けがされている。この分けられたエリアは、凹部１６の各ワイプブレード２４の軌道に対応するエリアである。仕切部１７によって凹部１６の洗浄液が供給される側が仕切られている。これにより、隣のワイプブレード２４の汚れの影響を受けにくくできる。すなわち、ひどく汚れたワイプブレード２４によって、その隣のワイプブレード２４のエリアの洗浄液が汚染されることを防げる。一次貯留部２７から各ワイプブレード２４のエリアに新鮮な洗浄液が供給できるので、ひどく汚れたワイプブレード２４のエリアも洗浄液の供給によって、他のエリアを汚さずに、清浄にすることができる。

洗浄液は、案内路１９を通り、一次貯留部２７に供給される。一次貯留部２７に供給された洗浄液が、縁を越えると、各エリアの斜面１８を伝わり、凹部１６に流れ落ちて溜まる。縁は、洗浄液の液面と平行になるように配置されているので、各エリアに同時に流れ落ちる。

シャーシー部２０のキャリッジ７側は、ワイピングユニット１０の内部を覆うカバーでもある。特に、ワイピングユニット１０の駆動部を、汚れた洗浄液が、ワイプブレード２４から滴り落ちて、かからないように防いでいる。

シャーシー部２０に設けられている最端の開口部２３には、曲げ部１５が備わる。この曲げ部１５によって、ワイピングしたときに、洗浄液がワイプブレード２４から滴った場合に、ワイプブレード２４の駆動部の方に飛ばないように覆うように曲げられている。また、その駆動部の上方は、シャーシー部２０がカバーとなっているので、駆動部に洗浄液が滴らないようになっている。

図３は、ワイピングユニットの断面図である。洗浄液槽２１は、洗浄液２６を凹部１６に供給するための供給口３２と、洗浄液２６を凹部１６から排出するための排出口３８が備わる。不図示の洗浄液タンクからポンプによって洗浄液２６を供給口３２に供給する。洗浄液２６は、案内路１９を通り、一次貯留部２７に蓄えられる。一次貯留部２７は、洗浄液槽２１の凹部１６の幅方向に亘り配置されている。すなわち、凹部１６は、ワイプブレード２４の配列方向に亘り配置されているので、全てのワイプブレード２４を浸すことができる。洗浄液槽２１の洗浄液２６が溜められる凹部１６には、ワイプブレード２４の軌道に対応した部分を挟むように、仕切部１７が複数設けられ、仕切部１７の間に突起２５が備わる。洗浄液槽２１の凹部１６は、一次貯留部２７側から漸次凹部１６が深くなるように、斜面１８が設けられている。斜面１８、仕切部１７を設けることで、洗浄液槽２１の凹部１６の容積を小さくし、供給する洗浄液２６を少なくできる。また、斜面１８を設けることで、洗浄液２６を凹部１６に入れる際に、斜面１８を伝わり洗浄液２６が凹部１６に入るので、波打ちを抑制できる。排出口３８には、弁により開閉がされる。また、凹部１６の底部は排出口３８に向かい漸次深く構成し、全ての洗浄液２６を排出可能とすることが好ましい。

すなわち、洗浄液槽２１には、ワイプブレード２４を浸す洗浄液２６を溜める第１槽と、第１槽に洗浄液２６を供給する前に、一時的に貯留する第２槽を備え、第２槽から第１槽に洗浄液２６が供給されることになる。

排出口３８に接続された弁の開閉を制御することで、洗浄液２６の排出、貯留の制御ができる。また、排出口３８を開きながら、洗浄液２６を供給すれば、他のワイプブレード２４のエリアに逆流することも大幅に低減できる。凹部１６は、複数あるワイプブレード２４が全て浸ることができるように、それに対応した幅に亘り延在し、これに対応する一次貯留部２７が平行して延在する。

一次貯留部２７に洗浄液２６を供給し続けると、溢れ、斜面１８を伝わり、凹部１６に溜まる。一次貯留部２７を、洗浄液槽２１の凹部１６の幅方向に亘り配置することで、場所の偏り無く、凹部１６の全体に、新しい洗浄液２６を供給することができる。また、一次貯留部２７の縁は、洗浄液２６の液面３３に平行に配置されている。

洗浄液槽２１には、液面３３の高さを検出する不図示の液面検出センサーが備わっている。液面検出センサーは、液面３３の高さに応じて信号が出力され、それに基づいて制御を行うことができる。例えば、洗浄液２６の供給、停止が制御できる。液面が上限を設定し、それに達すれば、供給を止めるような制御が可能である。

チェーンベルト２９には、フレーム４０が固定されている。フレーム４０に固定部３０が固定されている。固定部３０にワイプブレード２４が固定されている。後述するが、フレーム４０には、記録ヘッドの数に対応する個数のワイプブレード２４が備わる。

チェーンベルト２９は、第１歯車３４、第２歯車３５、第３歯車３６の各プーリーに掛け回されている。第２歯車３５を駆動歯車２８によって駆動することで、チェーンベルト２９を回動させる。第１歯車３４、第２歯車３５を結ぶ線が、ノズル面と平行になっており、この部分でチェーンベルト２９をノズル面に平行になるようにしている。この区間で、ワイプブレード２４がノズル面をワイプする。このとき、チェーンベルト２９が弛まない様に、バネ３７で第３歯車３６を外方行に押している。第３歯車３６は、洗浄液槽２１の方行に押されている。ワイプブレード２４が第３歯車３６の位置にあると、洗浄液２６にワイプブレード２４の先端が浸る。斜面１８は、ワイプブレード２４の先端の移動経路に沿って、接触しない位置に配置されている。

チェーンベルト２９は、ワイプブレード２４がノズル面をワイプする位置では、ノズル面に平行になるので、チェーンベルト２９を回動させることで、ワイプブレード２４をノズル面に当接させた状態でスライドさせることができる。すなわち、ノズル列方向に移動させながらワイプすることができる。

ブレード位置検出センサー３１は後述する位置検出突起３９を検出して、フレーム４０の位置を取得できるようにしている。この検出により、ワイプブレード２４が、チェーンベルト２９の最下点に位置し、洗浄液２６に浸っている位置であることが分かる。不図示の制御手段によって、位置を取得し、ワイプブレード２４の回動数、移動速度、方向、位置などを制御することができる。

図４は、ワイプブレードと駆動部を説明する斜視図である。フレーム４０に複数の固定部３０が等間隔に固定されている。この間隔は記録ヘッドのキャリッジ７に固定されている間隔でもある。記録ヘッドの固定位置に対応してワイプブレード２４が配置されるようにしている。これにより、全記録ヘッドを同時にワイプできる。各固定部３０には、ワイプブレード２４が固定されている。フレーム４０の両端部がチェーンベルト２９に固定されている。チェーンベルト２９が、３つのプーリーに掛け回され、バネ３７で張られている。駆動歯車２８に同期軸４１が接続され、両方のチェーンベルト２９が、同期して回動できるようにしている。位置検出突起３９がフレーム４０に固定され、この突起をブレード位置検出センサー３１で検出することにより、フレーム４０の位置が制御手段で把握できるようになっている。

定期的に全ての洗浄液２６を入れ替えることで、洗浄液槽２１内の不純物を排出し、洗浄能力を回復することで、ワイプの性能を長期に維持する。例えば１週間毎に全て入れ替える。これは、予めワイプ回数と汚れ方、洗浄液の蒸発と時間の関係などを実験によって求めておき適切な期間を設定しておき、搭載されている制御手段によって、その期間に応じて入れ替え処理を行う。

また、入れ替えた後に、清浄な洗浄液２６にワイプブレード２４を浸し、さらに、チェーンベルト２９を駆動し、複数回ワイプブレード２４を回動させる。そして、汚れた洗浄液などによるフレーム等の汚れを、新たな洗浄液によって、洗い流す。これにより、フレーム４０などの汚れも落すことができる。ワイプブレード２４は着脱自在に固定されているが、この取り付け部などに付着した汚れを落すことができる。また、チェーンベルト２９などの駆動部には、洗浄液が滴ることはないので、チェーンベルトなどの駆動部が汚れることは無い。また、フレーム４０は、ワイプブレード２４が取り付けられている側が凸状になるように、両両側が曲げられ、ワイプブレード２４が、記録ヘッド側に回動した場合に、垂れた洗浄液２６がフレーム４０の裏側に回り込まないようにしている。裏側には、ワイプブレード２４の固定用のネジ４３などがあり、これに汚れが固まり付くことを防止している。ワイプブレード２４の駆動部をシャーシー部２０に固定する固定具４４が両端に配置されている。

本発明はインクジェットプリンターに利用できる。特に大型のインクジェットプリンターに利用できる。

１ インクジェットプリンター
２ 記録媒体
３ プラテン
４ ペーパーガイド
５ 搬送ローラー
６ ピンチローラー
７ キャリッジ
８ 無端ベルト
９ レール
１０ ワイピングユニット
１１ キャッピングユニット
１３ 廃液ボトル
１６ 凹部
１７ 仕切部
１８ 斜面
１９ 案内路
２０ シャーシー部
２１ 洗浄液槽
２２ トレー
２３ 開口部
２４ ワイプブレード
２５ 突起
２６ 洗浄液
２７ 一次貯留部
２９ チェーンベルト
３０ 固定部
３１ ブレード位置検出センサー
３２ 供給口
３３ 液面
３８ 排出口
４０ フレーム

Claims (4)

1. 複数のノズルを有し、該ノズルから記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドを搭載し、前記記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に移動するキャリッジと、
   前記記録ヘッドの前記ノズルの配置されたノズル面をワイプするワイプブレードと、
   前記ワイプブレードを前記ノズル面に対して相対移動させる移動手段と、
   前記ワイプブレードに付着させる洗浄液を蓄える洗浄液槽と、
   を有し、前記ワイプブレードを前記洗浄液槽の前記洗浄液に浸して洗浄すると共に前記ワイプブレードに前記洗浄液を付着させ、前記洗浄液の付着した前記ワイプブレードで前記ノズル面をワイプするインクジェットプリンターにおいて、
   前記移動手段は、前記ワイプブレードを固定するフレームと、複数のプーリーに掛け回された第１ベルトと、該第１ベルトに並行に配置され前記プーリーとは異なる複数のプーリーに掛け回された第２ベルトと、前記第１ベルトと前記第２ベルトを同期させて回動させるための駆動軸と、を有し、
   前記ワイプブレードは、前記記録ヘッドの前記キャリッジに固定された位置に対応して前記フレームに固定され、前記フレームの前記ワイプブレードが配置されている外側の部分の一方側に記第１ベルトが接続され、前記一方側に対して他方側に前記第２ベルトが接続され、
   前記第１ベルトと前記第２ベルトを同期させて回動させることで、前記フレームに固定された前記ワイプブレードを回動させることを特徴とするインクジェットプリンター。
2. 前記フレームの端部には、前記ベルトの回動に伴い回動する前記フレームの位置を検出する検出端子が備わることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンター。
3. 前記洗浄液槽には、隣り合う前記ワイプブレードの軌道の間に、仕切部が備わることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェットプリンター。
4. 前記ベルトの前記記録ヘッド側の上方にはカバーが備わることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のインクジェットプリンター。

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