JP2023128314A - ワイパ洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出部をワイプするワイパの洗浄性能を向上させるとともに、メンテナンスの頻度を減らすことができるワイパ洗浄装置を提供する。【解決手段】液体を吐出する吐出部をワイプする第１のワイパ３１を洗浄する洗浄液Wが貯留された洗浄液槽２０と、洗浄液槽２０内に配置され、第１のワイパ３１をワイプする第２のワイパ２１と、洗浄液槽２０内に配置され、第２のワイパ２１による第１のワイパ３１のワイプ後、第１のワイパ３１をワイプする払拭部２２とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットヘッドをワイプするワイパを洗浄するワイパ洗浄装置に関するものである。

従来、インクジェット印刷装置においては、インクジェットヘッドのノズルのインク吐出口にインク凝集物が固着したり、用紙から発生した紙粉などのゴミやホコリが付着したりすることがある。ノズルのインク吐出口にインク凝集物が固着したり紙粉が堆積したりした場合、ノズルからのインクの吐出方向の乱れや不吐出などの吐出不良が発生することがある。

このような吐出不良を低減するため、インクジェットヘッドのノズルからインクを強制的に吐出させる、いわゆるパージを行った後、ワイパによってノズルのインク吐出口を払拭する一連の動作が知られている。これによりノズルのインク吐出口に固着したインクとともに、ノズルのインク吐出口のゴミがワイプにより除去される。

ここで、上述したようなワイピング動作によってインク吐出口の汚れを取り除くことができるが、これによりワイパ自身が汚れてしまう。

そこで、特許文献１においては、インクジェットヘッドをワイプしたワイパを２次ワイパに接触させることによって清掃する方法が提案されている。

また、特許文献２においては、インクジェットヘッドをワイプしたワイパを湿式のスポンジで清掃する方法が提案されている。

特開２０１１－７９１８５号公報 特開２０１３－１５４４９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、ノズル面の周囲で乾燥して粘度が高くなったインク汚れをワイパから落とし難く、洗浄性能が劣る。

また、特許文献２に記載の方法では、湿式のスポンジは、粘度が高くなったインク汚れにより高頻度で目詰まりして、スポンジ自体の定期交換および清掃などのメンテナンスの頻度が上がるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、ワイパの洗浄性能を向上させるとともに、メンテナンスの頻度を減らすことができるワイパ洗浄装置を提供することを目的とするものである。

本発明のワイパ洗浄装置は、液体を吐出する吐出部をワイプする第１のワイパを洗浄する洗浄液が貯留された洗浄液槽と、洗浄液槽内に配置され、第１のワイパをワイプする第２のワイパと、洗浄液槽内に配置され、第２のワイパによる第１のワイパのワイプ後、第１のワイパをワイプする払拭部とを備える。

本発明のワイパ洗浄装置によれば、洗浄液槽内に配置された第２のワイパによって第１のワイパをワイプした後、払拭部によって第１のワイパをワイプするようにしたので、ワイパの洗浄性能を向上させるとともに、メンテナンスの頻度を減らすことができる。

本発明のワイパ洗浄装置の一実施形態を用いたワイピング装置の概略構成を示す図 インクジェットヘッドの外観を示す斜視図 図１に示すワイピング装置の制御系の概略構成を示すブロック図 図１に示すワイピング装置のワイピング動作を説明するための図 図１に示すワイピング装置のワイピング動作を説明するための図 本発明のワイパ洗浄装置のその他の実施形態を用いたワイピング装置の概略構成を示す図

以下、図面を参照して本発明のワイパ洗浄装置の一実施形態について詳細に説明する。図１は、本実施形態のワイピング装置１の概略構成を示す図である。本実施形態のワイピング装置１は、図１に示すインクジェットヘッド２をワイピングするものであるが、まず、そのワイピングの対象であるインクジェットヘッド２の構成について説明する。

図２は、インクジェットヘッド２の外観を示す斜視図である。インクジェットヘッド２は、図２に示すように、ノズルプレート４６と、ノズルガード４２とを備えている。ノズルプレート４６は、インクを吐出するノズルのインク吐出口４７が、複数配列されたノズル列を有するものである。

ノズルガード４２は、図２に示すように、ノズルプレート４６のノズル列に対応する部分に開口５６を有し、その開口５６の部分において、ノズル列のインク吐出面４６ａが露出している。なお、本実施形態において、インク吐出面４６ａとは、ノズルのインク吐出口４７の開口が配列された面であり、ノズルプレート４６の表面と同じ面である。

ノズルガード４２は、ノズルプレート４６のインク吐出面４６ａを保護するものである。ノズルガード４２は、具体的には、ノズル列の周囲を覆うように形成された底板５４と、底板５４の周縁に立設された側壁５７とを有している。底板５４には、上述した開口５６が形成されている。

開口５６は、前後方向に細長い矩形状に形成され、全ノズルのインク吐出口４７が露出するように形成されている。

本実施形態のワイピング装置１は、上述したインクジェットヘッド２のノズルガード４２の外表面およびノズルガード４２の開口５６において露出したインク吐出面４６ａをワイピングすることによって、その表面に付着したインクや汚れを除去する。

次に、図１に示す本実施形態のワイピング装置１について説明する。

本実施形態のワイピング装置１は、図１に示すように、ワイプ部３０と、洗浄液槽２０とを備えている。

ワイプ部３０は、第１のワイパ３１と、タイミングベルト３２と、２つのベルト搬送ローラ３３とを備えている。なお、本実施形態においては、タイミングベルト３２および２つのベルト搬送ローラ３３が、本発明のワイパ移動部に相当する。

第１のワイパ３１は、図１に示すように、第１のワイパ本体３１ａと、第１のワイパ取り付け部材３１ｂとから構成されている。第１のワイパ本体３１ａは、樹脂などの柔軟性および弾性を有する板状部材から形成されており、矩形状に形成されている。

第１のワイパ本体３１ａは、インクジェットヘッド２の幅（ノズル列に直交する方向の長さ）と同等の幅を有し、上述したようにインクジェットヘッド２のノズルガード４２の外表面およびインク吐出面４６ａをワイピングするのに十分な幅を有する。

また、第１のワイパ本体３１ａは、可撓性を有し、第１のワイパ本体３１ａの先端部がインクジェットヘッド２のノズルガード４２の外表面に押し当てられた場合には、その先端部が撓み、第１のワイパ本体３１ａの弾性力によって所定の圧力でノズルガード４２の外表面およびインク吐出面４６ａに押し当てられるように形成される。

第１のワイパ取り付け部材３１ｂは、第１のワイパ本体３１ａをタイミングベルト３２に取り付ける部材であり、たとえば金属などで形成される。第１のワイパ取り付け部材３１ｂは、タイミングベルト３２に立設され、その第１のワイパ取り付け部材３１ｂに対して、ネジなどを用いて第１のワイパ本体３１ａが取り付けられる。

タイミングベルト３２は、第１のワイパ３１を搬送する環状ベルトである。タイミングベルト３２は、図１に示すように、インクジェットヘッド２のノズル列の方向に延設されており、第１のワイパ３１は、タイミングベルト３２の幅方向と第１のワイパ３１のワイプ面が平行になるようにタイミングベルト３２に取り付けられている。そして、タイミングベルト３２が、インクジェットヘッド２のノズル列の方向に移動することによって、第１のワイパ３１によってインクジェットヘッド２がワイプされる。

ベルト搬送ローラ３３は、上述したタイミングベルト３２が掛け渡されるローラである。２つのベルト搬送ローラ３３は、インクジェットヘッド２のノズル列の方向に並べて配列され、インクジェットヘッド２のインク吐出面４６ａから同じ距離の位置に配置されている。２つのベルト搬送ローラ３３間の距離は、インクジェットヘッド２のノズル列の方向の長さよりも長くなるように設定されている。したがって、２つのベルト搬送ローラ３３の間を第１のワイパ３１が移動する間に、第１のワイパ３１によってインクジェットヘッド２がワイプされる。２つのベルト搬送ローラ３３は、図３に示す駆動モータ３４によって、図１における時計周りに回転する。

また、図１に示すように、タイミングベルト３２および２つのベルト搬送ローラ３３は、洗浄液槽２０内に収容される。そして、タイミングベルト３２および２つのベルト搬送ローラ３３は、第１のワイパ３１が２つのベルト搬送ローラ３３間の上側を移動する間は、インクジェットヘッド２をワイプし、第１のワイパ３１が２つのベルト搬送ローラ３３間の下側を移動する間は、第１のワイパ本体３１ａが、洗浄液槽２０内に貯留された洗浄液Ｗに浸漬するような高さに配置される。そして、第１のワイパ本体３１ａが、洗浄液Ｗに浸漬した状態で移動することによって、後述する第２のワイパ２１および払拭部２２に接触して洗浄されるが、その作用については、後で詳述する。

洗浄液槽２０は、洗浄液Ｗを貯留する。洗浄液槽２０は、略直方体形状に形成されており、その中央部分に凹部２０ｂが形成され、その凹部２０ｂ内に、上述したようにワイプ部３０が配置されるとともに、ワイプ部３０の下に洗浄液Ｗが貯留される。なお、洗浄液Ｗとしては、公知なものを使用することができる。

洗浄液槽２０の凹部２０ｂは、底面２０ａを有する。底面２０ａは、図１に示すよう水平方向に対して傾斜している。具体的には、底面２０ａは、第１のワイパ３１が２つのベルト搬送ローラ３３間の下側を移動する際の移動方向の上流側から下流側に向けて徐々に高くなるような傾斜を有する。

そして、洗浄液槽２０の底面２０ａには、図１に示すように、第２のワイパ２１、払拭部２２が設けられている。

第２のワイパ２１は、図１に示すように、第２のワイパ本体２１ａと、第２のワイパ取り付け部材２１ｂとから構成されている。第２のワイパ本体２１ａは、樹脂などの柔軟性および弾性を有する板状部材から形成されており、矩形状に形成されている。

第２のワイパ取り付け部材２１ｂは、第２のワイパ本体２１ａを洗浄液槽２０の底面２０ａに取り付ける部材であり、たとえば金属などで形成される。第２のワイパ取り付け部材２１ｂは、底面２０ａに立設され、その第２のワイパ取り付け部材２１ｂに対して、ネジなどを用いて第２のワイパ本体２１ａが取り付けられる。

第２のワイパ本体２１ａは、少なくとも第１のワイパ本体３１ａと同等の幅を有し、第１のワイパ本体３１ａのワイプ面をワイピングするのに十分な幅を有する。

また、第２のワイパ本体２１ａは、可撓性および弾性を有する材質であることが好ましい。そして、第２のワイパ本体２１ａは、ベルト搬送ローラ３３の回転によって第１のワイパ本体３１ａが第２のワイパ本体２１ａに押し付けられた場合には、その可撓性によって撓むが、その弾性によって第１のワイパ本体３１ａを押し返すような力が働く。この力によって第２のワイパ本体２１ａにより、第１のワイパ本体３１ａのワイプ面がワイプされ、汚れが除去される。

さらに、第１のワイパ本体３１ａが、第２のワイパ本体２１ａによってワイプされ、第２のワイパ本体２１ａの位置を通過した後は、第２のワイパ本体２１ａは、その弾性によって元の形状に戻ろうとする復元力が働く。第２のワイパ本体２１ａが、このように元の形状に復元する際には、第２のワイパ本体２１ａの表面に付いた汚れが、洗浄液Ｗ内に弾き飛ばされる。このような作用によって、第２のワイパ本体２１ａを綺麗な状態で維持することができる。

なお、上記のような効果は得られないが、第２のワイパ本体２１ａは、弾性をもたない金属や硬質樹脂などといった硬い材質としてもよい。具体的には、先端が丸く加工された金属板などを用いるようにしてもよい。また、金属板に限らず、硬い材質からなる薄片状の部材や棒状の部材を第２のワイパ本体２１ａとして用いるようにしてもよい。すなわち、第２のワイパ本体２１ａは、第１のワイパ本体３１ａの表面の汚れを掻き取るような線状のエッジを有するものであれば如何なる部材でもよい。

払拭部２２は、洗浄液槽２０内に配置され、第２のワイパ本体２１ａに対して、第１のワイパ３１の移動方向（図１に示す左方向）の下流側に配置される。払拭部２２は、このように配置されることによって第２のワイパ２１による第１のワイパ３１のワイプ後、第１のワイパ３１が接触する。

払拭部２２は、払拭部本体２２ａと、固定部材２２ｂと、固定ネジ２２ｃと、底板部材２２ｄを備えている。本実施形態では、払拭部本体２２ａとして、直方体のウレタンのスポンジを用いる。払拭部本体２２ａは、スポンジに限らず、その他の多孔質部材でもよく、吸収性、柔軟性および復元性を有する材料であれば如何なる材料でもよい。吸収性、柔軟性および復元性を有する材料を用いることによって、第１のワイパ３１が払拭部本体２２ａに接触した際に、第１のワイパ３１の汚れを除去することができるとともに、復元性によって元の形に戻る際、その戻る力によって払拭部本体２２ａに付着した汚れを洗浄液Ｗ内に吐き出すことができ、払拭部本体２２ａを綺麗に維持することができる。

そして、払拭部本体２２ａの左右方向の端部が、固定部材２２ｂと底板部材２２ｄとの間に挟まれて押圧されて固定されることによって、図１に示すように断面台形に変形して設置される。このように、払拭部本体２２ａを断面台形にすることによって、第１のワイパ３１と払拭部本体２２ａとの接触面積が次第に大きくなるようにすることができる。これにより、第１のワイパ本体３１ａに付着した汚れを、接触面積を広く用いて徐々に除去することができるので、払拭部本体２２ａの一か所に汚れが集中することを防止することができる。

固定部材２２ｂは、長方形の板状の金属板から形成されるものである。固定部材２２ｂは、上述したように払拭部本体２２ａの左右方向の端部にそれぞれ設けられるものである。底板部材２２ｄは、払拭部本体２２ａと同等の面積を有する長方形の板状の金属板から形成されるものである。固定部材２２ｂと底板部材２２ｄとの間に払拭部本体２２ａの左右の端部が挟まれた状態で、固定ネジ２２ｃによって固定部材２２ｂと底板部材２２ｄが、洗浄液槽２０の底面２０ａに固定される。

払拭部２２は、上述したように洗浄液槽の底面２０ａに設置されるが、取り外して交換可能に構成されている。

図３は、本実施形態のワイピング装置１の制御系の概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、ワイピング装置１は、制御部５０を備える。

制御部５０は、ワイピング装置１全体を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および半導体メモリなどを備える。制御部５０は、半導体メモリまたはハードディスクなどの記憶媒体に予め記憶されたワイピング動作プログラムをＣＰＵに実行させることによって、ワイピング装置１のワイプ部３０を制御する。

次に、本実施形態のワイピング装置１の動作について、図４および図５を参照しながら説明する。

まず、インクジェットヘッド２のワイピング動作を行う際には、インクジェットヘッド２またはワイピング装置１が移動し、図１に示すように、第１のワイパ３１の先端部が、インクジェットヘッド２のノズルガード４２の開口５６の一方の短辺の位置近傍に配置される。

次に、制御部５０は、駆動モータ３４を動作させてベルト搬送ローラ３３を回転させることによってタイミングベルト３２を移動させ、これにより第１のワイパ３１を図１に示す矢印Ａ１の方向に移動させる。このワイパ１１の移動によって、インクジェットヘッド２のノズルガード４２およびインク吐出面４６ａがワイプされる。

続いて、インクジェットヘッド２のワイプ後、制御部５０は、ベルト搬送ローラ３３を回転させることによって第１のワイパ３１をベルト搬送ローラ３３間の下側に移動させ、図４に示す矢印Ａ２方向に移動させる。そして、制御部５０は、さらに第１のワイパ３１を図４に示す矢印Ａ３方向に移動させる。この移動によって、第１のワイパ本体３１ａと第２のワイパ本体２１ａとが接触し、これにより第２のワイパ本体２１ａによって第１のワイパ本体３１ａがワイプされ、第１のワイパ本体３１ａに付着した汚れが除去される。

そして、第１のワイパ３１は、第２のワイパ２１によってワイプされた後、図５に示すように、払拭部本体２２ａの近傍まで移動する。

続いて、制御部５０は、さらに第１のワイパ３１を図５に示す矢印Ａ４方向に移動させる。この移動によって、第１のワイパ本体３１ａと払拭部本体２２ａとが接触し、これにより払拭部本体２２ａによって第１のワイパ本体３１ａがワイプされ、第１のワイパ本体３１ａに付着した汚れが除去される。

そして、第１のワイパ３１は、第２のワイパ２１によってワイプされた後、再びベルト搬送ローラ３３間の上側に移動し、図１に示す位置に戻る。

以上が、本実施形態のワイピング装置１の１回のワイピング動作の説明である。

本実施形態のワイピング装置１によれば、第２のワイパ２１によって第１のワイパ３１をワイプするようにしたので、粘度の高いインク汚れがスポンジの目詰まりするようなことがなく、メンテナンスの頻度を減らすことができる。また、第２のワイパ２１が、洗浄液Ｗ内に浸漬しているので、第１のワイパ本体３１ａに付着した粘度の高いインクを溶解しながら第２のワイパ２１によって除去することができ、洗浄性能を向上させることができる。

また、第２のワイパ２１によってワイプした後、払拭部２２によって第１のワイパ３１をワイプするようにしたので、第２のワイパ２１によるワイプでは落としきれなかった汚れも除去することができ、洗浄性能を向上させることができる。

特に、払拭部２２をスポンジなどの多孔質部材で形成することによって、インク汚れの除去効率を向上させることができる。

なお、上記実施形態においては、払拭部２２全体が全て洗浄液Ｗ内に浸漬するようにしたが、これに限らず、図６に示すように、払拭部本体２２ａの一部が洗浄液槽４０内の洗浄液Ｗに浸漬し、上記一部以外の残りの部分が洗浄液Ｗの液面ＷＳから露出するようにしてもよい。具体的には、第１のワイパ３１がベルト搬送ローラ３３間の下側を移動する際の第１のワイパ３１の移動方向（図４に示す矢印Ａ３方向および図４に示す矢印Ａ４方向）上流側の払拭部２２の一部を洗浄液Ｗ内に浸漬し、上記移動方向下流側の上記一部以外の部分が洗浄液Ｗの水面から露出するようにしてもよい。

これにより、第１のワイパ本体３１ａに付着した余分な洗浄液Ｗを、払拭部本体２２ａの露出部分２２ｅによって除去することができ、洗浄液Ｗによってインク吐出面４６ａが濡れてしまうのを防止することができる。なお、インク吐出面４６ａが洗浄液Ｗによって濡れてしまった場合、インクの吐出方向に影響を及ぼし、インクの着弾位置がずれて画質の劣化を招く可能性がある。

また、上記実施形態のワイピング装置１は、フルカラー印刷を行うインクジェット印刷装置に用いることができる。その場合、インクジェット印刷装置は、たとえばＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）およびＫ（ブラック）の色毎のインクジェットヘッド２と、各色のインクジェットヘッド２毎に設けられたワイピング装置１と、印刷媒体を搬送する搬送機構などを備える。ワイピング装置１は、インクジェットヘッド２による印刷処理が行われていないときにインクジェットヘッド２に近づいて配置され、上述したワイピング動作を行い、その後、各ワイピング装置１は、各インクジェットヘッド２から離間し、再び印刷処理が可能な状態となる。

また、上記実施形態においては、たとえばワイピング装置１がインクジェットヘッド２から離間して印刷処理を行っている間などの上述したワイピング動作以外の間において、制御部５０が、ベルト搬送ローラ３３を回転させることによって、第１のワイパ３１を移動させ、２つのベルト搬送ローラ３３の周りを複数回回転させるようにしてもよい。なお、ここでは、第１のワイパ３１が図１に示す位置から矢印Ａ１方向に移動し、その後、図４に示す矢印Ａ２方向および矢印Ａ３方向に移動した後、図５に示す矢印Ａ４方向に移動し、再び図１に示す位置に戻るまでを１回転とする。

これにより、洗浄液Ｗ内に浸っている第２のワイパ本体２１ａと払拭部本体２２ａを第１のワイパ本体３１ａの接触によって弾性変形させることができる。上述したように、この弾性変形によって第２のワイパ本体２１ａと払拭部本体２２ａから汚れを飛ばすことができ、第２のワイパ本体２１ａと払拭部本体２２ａを清掃することができる。

本発明のワイパ洗浄装置に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記）
本発明のワイパ洗浄装置において、第２のワイパは、板状部材を有することができる。

本発明のワイパ洗浄装置において、払拭部は、多孔質部材を有することができる。

また、本発明のワイパ洗浄装置においては、第２のワイパの位置から払拭部の位置への第１のワイパの移動方向上流側の払拭部の一部を洗浄液内に浸漬し、移動方向下流側の一部以外の部分を洗浄液の水面から露出させることができる。

また、本発明のワイパ洗浄装置においては、第１のワイパを第１の方向に移動させて吐出部をワイプした後、第１のワイパを洗浄槽内において第１の方向とは逆の第２の方向に移動させて第２のワイパによる第１のワイパのワイプおよび払拭部によるワイプを行うワイパ移動部を備え、ワイパ移動部は、吐出部のワイプ動作以外のタイミングにおいて、第１のワイパを第１の方向および第２の方向に移動させることができる。

１ ワイピング装置
２ インクジェットヘッド
２０ 洗浄液槽
２０ａ 底面
２０ｂ 凹部
２１ 第２のワイパ
２１ａ 第２のワイパ本体
２１ｂ 第２のワイパ取り付け部材
２２ 払拭部
２２ａ 払拭部本体
２２ｂ 固定部材
２２ｃ 固定ネジ
２２ｄ 底板部材
２２ｅ 露出部分
３０ ワイプ部
３１ 第１のワイパ
３１ａ 第１のワイパ本体
３１ｂ 第１のワイパ取り付け部材
３２ タイミングベルト
３３ ベルト搬送ローラ
３４ 駆動モータ
４０ 洗浄液槽
４２ ノズルガード
４６ ノズルプレート
４６ａ インク吐出面
４７ インク吐出口
５０ 制御部
５４ 底板
５６ 開口
５７ 側壁
Ｗ 洗浄液
ＷＳ 液面

Claims (5)

1. 液体を吐出する吐出部をワイプする第１のワイパを洗浄する洗浄液が貯留された洗浄液槽と、
   前記洗浄液槽内に配置され、前記第１のワイパをワイプする第２のワイパと、
   前記洗浄液槽内に配置され、前記第２のワイパによる第１のワイパのワイプ後、前記第１のワイパをワイプする払拭部とを備えたワイパ洗浄装置。
2. 前記第２のワイパが、板状部材を有する請求項１記載のワイパ洗浄装置。
3. 前記払拭部が、多孔質部材を有する請求項１または２記載のワイパ洗浄装置。
4. 前記第２のワイパの位置から前記払拭部の位置への前記第１のワイパの移動方向上流側の前記払拭部の一部が前記洗浄液内に浸漬し、前記移動方向下流側の前記一部以外の部分が前記洗浄液の水面から露出している請求項１から３いずれか１項記載のワイパ洗浄装置。
5. 前記第１のワイパを第１の方向に移動させて前記吐出部をワイプした後、前記第１のワイパを前記洗浄槽内において前記第１の方向とは逆の第２の方向に移動させて前記第２のワイパによる前記第１のワイパのワイプおよび前記払拭部によるワイプを行うワイパ移動部を備え、
   前記ワイパ移動部が、前記吐出部のワイプ動作以外のタイミングにおいて、前記第１のワイパを前記第１の方向および前記第２の方向に移動させる請求項１から４いずれか１項記載のワイパ洗浄装置。