JP3135831B2 - インクジェットプリンタのヘッドクリーニング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタのヘッドのクリーニング装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】単数または複数のインク吐出孔（以下ノ
ズルという）からインク滴を記録紙に吐出して記録を行
なうインクジェット方式の記録装置（以下インクジェッ
トプリンタという）は、プリンタ単体またはファクシミ
リやワードプロセッサなどの出力装置として広範な用途
がある。モノクロ印字の他に複数色のインクに対応した
記録ヘッドを用いることにより、カラー印字も可能であ
る。このようなインクジェットプリンタのノズルは目詰
まりを防ぐため、そのクリーニング装置が設けられる。

【０００３】図９は、記録ヘッド１をクリーニングする
ためのクリーニング装置７を備えたインクジェットプリ
ンタの従来の一例の要部斜視図である。ガイドシャフト
３に沿って、駆動ベルト４によりキャリッジ２が矢印方
向に往復運動し、キャリッジ２に搭載した記録ヘッド１
にはプラテンローラ５側にノズル（図示されない）が設
けられ、ノズルから吐出されたインクによってプラテン
ローラ５の前面に搬送された記録紙６に印字を行なう。
記録ヘッド１に対向して設けられたクリーニング装置７
に設けられたワイピングブレード１０は、必要に応じて
記録ヘッド１のノズル面に当接するように移動させてノ
ズル面に付着したインク滴やゴミを除去する。また、そ
の側方に設けたキャップ８には吸引ポンプに接続された
吸引チューブ９が設けられており、非記録時に記録ヘッ
ド１を密封して保護するとともに、記録ヘッド１の印字
不良時は記録ヘッド内部のゴミや気泡をインクととも
に、吸引チューブ９から吸引して引き出してやることに
より記録ヘッド１の性能を回復させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ワイピングブレード１
０は、記録ヘッド１上に付着したインク滴を拭うため、
記録ヘッド１を拭いた後ワイピングブレード１０上には
インク滴が付着している。蒸発しやすいインクを使用し
ている場合にはインク滴は蒸発するが、蒸発する前にワ
イピング動作をした場合には、次回に記録ヘッド１をワ
イピングブレード１０で拭いたときに、記録ヘッド１上
をインク滴で汚染してしまうことになる。なお、蒸発し
やすいインクを使用した場合でも、蒸発後に顔料または
染料が残ることがある。そのため、ノズル近傍の不要な
インク滴または残留物でノズルから吐出したインク滴の
一部に吐出方向の変化が起こり、印字品位の低下につな
がる恐れがあった。特に、低温，高湿度条件下ではワイ
ピングブレード上のインクは蒸発しにくいため、次のワ
イピング動作で、記録ヘッドのオリフィス（ノズル）面
にインクが残ってしまう可能性が高い。

【０００５】また、記録ヘッドに付着した紙の粉やその
他の埃は、ワイピング動作によってワイピングブレード
上に紙の粉や埃として付着する。また、ワイピング動作
を行なわない状態でも、空気中の埃がワイピングブレー
ドに付着する。このようにして紙の粉や埃等がワイピン
グブレードに付着した状態でワイピング動作を行なう
と、最悪の場合、ノズルにワイピングブレードの埃等の
不要物が入ってノズルが詰まってしまう可能性がある。

【０００６】また、インクに熱溶融型のインクを使用し
たインクジェットプリンタの場合、ワイピングブレード
上でインクが固まってしまうため、ワイピングブレード
上のインクを加熱してやる必要があった。これにはワイ
ピングブレードの中にヒータ線を入れるなどの方策があ
るが、ブレードを保温する手段がないため、ブレードを
適温に維持するのに多くのエネルギーが消費される恐れ
があった。

【０００７】特開平６−１４３６０６号においては、イ
ンク吐出部の近傍にワイピング手段と係合するワイピン
グ手段の清掃装置を記録ヘッドカートリッジと一体に設
けることを提案しているが、キャリッジ上に搭載される
インクジェットカートリッジの構造が複雑になり、コス
ト高になる。また、インクジェットカートリッジが使い
捨ての場合にはランニングコストは高くなるという懸念
がある。また、清掃装置を付加するため、キャリッジが
大きくなることにより、キャリッジの移動範囲が大きく
なり、装置の小型化が難しくなるという問題がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のヘッドクリーニ
ング装置は、記録ヘッドとは別に、これと対向するよう
に設けたクリーニング装置であって、ワイピングブレー
ドに残ったインク滴や埃を取り除くクリーニング手段
と、ワイピングブレードを埃から守るワイピングブレー
ド格納手段とを一体に設けた。これによりワイピングブ
レードに埃が付着することを防止できる。

【０００９】ワイピングブレードがその格納手段へ出入
する動作に連動して、ワイピングブレードによる記録ヘ
ッドのクリーニングを実行する手段を設ける。これによ
りクリーニング動作と移動動作を別々に行なうことに比
べて短時間で済み、印字動作へ移行する時間が少なくて
済む。このクリーニング手段としては、格納手段の一部
に設けたクリーニングエッジを使用する場合と、クリー
ニングローラによる場合とがある。いずれの場合も、ク
リーニング手段によりワイピングブレードを擦ることに
より不要物を除去できる。

【００１０】格納手段に加熱装置を設ける。これによ
り、溶融型インクを用いた記録ヘッドのワイピングブレ
ードを効率よく適温に保ち、適切に記録ヘッドの清掃が
でき、ワイピングブレードの清掃も適切に実行できる。

【００１１】クリーニングローラを使用する場合、これ
からインクを除去する装置を設ける。これによりクリー
ニングローラ上のインクがワイピングブレードに再付着
することを防ぐことができる。

【００１２】クリーニング装置の下方にインク回収手段
を設ける。これにより熱溶融型インクを使用した場合
に、余剰のインクを回収することができる。不要物を１
箇所にまとめることにより他の部分の汚染を防止でき
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態の
斜視図であって、図２はこれを搭載したインクジェット
プリンタの要部斜視図であり、図９に対応する。

【００１４】図１において、ワイピングブレード１０
は、他の部分から区別するため黒く表示され、その稜線
は白く表示されている。ワイピングブレード１０はブレ
ード基台１２に取付けられている。ブレード基台１２
は、たとえば後述の図５に示されているカムにより、図
示されていない駆動機構によって、記録ヘッド１のノズ
ルと接離するように矢印方向に駆動される。すなわち、
図１のガイドシャフト３と直角方向に動くことができ
る。ブレード基台１２にはガイド穴１３が上下に貫通し
ており、ガイド穴１３にはガイド棒１４ｂが差し込まれ
ている。

【００１５】ガイド棒１４ｂの両側には、ガイド棒１４
ａ，１４ｃが連結桿１５ａ，１５ｂによって、それぞれ
がある角度の範囲で回動自在に連結されている。ガイド
棒１４ａ，１４ｂ，１４ｃの下端は、ガイド板１６ｄに
設けられたガイド溝１６ａ，１６ｂ，１６ｃに嵌合し、
それぞれ溝に沿って矢印の方向に移動できるようになっ
ている。ガイド棒１４ａ，１４ｃにはそれぞれクリーニ
ングエッジ１１ａ，１１ｂが取付けられており、これら
の先端はくさび状とされワイピングブレード１０に当接
できるようになっている。ブレード基台１２はガイド棒
１４ｂとガイド穴１３の内部で、ガイド穴１３に沿って
水平方向に移動可能な状態で取付けられている。クリー
ニングエッジ１１ａ，１１ｂの側壁はワイピングブレー
ド１０の格納手段の側壁となる。

【００１６】図３（ａ）はブレード基台１２，ガイド穴
１３，ガイド棒１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、連結桿１５
ａ，１５ｂの関係を示す平面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。たとえば、ガイド棒
１４ｂに設けた凸部１４ｂ−１をブレード基台１２の凹
部１２−１と係合することにより、ブレード基台１０は
紙面に垂直方向に、すなわち図３（ａ）では紙面と上下
方向に移動できる。

【００１７】図４（ａ），（ｂ），（ｃ），および
（ｄ）は、図１の機構の動作の説明図である。

【００１８】図４（ａ）は、非記録時でワイピングブレ
ード１０が完全に後退した状態である。クリーニングエ
ッジ１１ａ，１１ｂの先端はワイピングブレード１０の
先端を覆うように接している。

【００１９】次に、図４（ｂ）に示すように、ブレード
基台１２は図示されていない駆動機構によりガイド穴１
３がガイド棒１４ｂに沿って図の上方に押される。この
とき、ワイピングブレード１０の側壁はクリーニングエ
ッジ１１ａ，１１ｂの先端の内側と接触して清掃され
る。クリーニングエッジ１１ａ，１１ｂの少なくとも先
端を弾性体にするか、またはガイド棒１４ａ，１４ｃと
の連結部にばねを設けて、クリーニングエッジ１１ａ，
１１ｂの先端は常にワイピングブレード１０の側壁を圧
接するようにすることが望ましい。

【００２０】次に、図４（ｄ）に示すように、ワイピン
グが終了すると、ブレード基台１２は図示されていない
駆動機構によりキャリッジと反対方向に移動し、ワイピ
ングブレード１０はクリーニングエッジ１１ａ，１１ｂ
と接触せずに格納位置近傍まで戻る。さらにブレード基
台１２が移動すると、ガイド穴１３を貫通しているガイ
ド棒１４が、ガイド穴１３の前端によりキャリッジと反
対方向に押されることにより、ガイド棒１４ａ，１４ｃ
はガイド溝１６ａ，１６ｃに沿って移動し、クリーニン
グブレード１１ａ，１１ｂは再びワイピングブレードに
当接する位置、すなわち、図４（ａ）の状態に戻る。

【００２１】この動作を１回または複数回繰り返すこと
によりワイピングブレード１０をクリーニングできる。

【００２２】連結桿１５ａ，１５ｂはガイド棒１４ａ，
１４ｂ，１４ｃの上部に設けた場合について図示した
が、ガイド棒１４ａ，１４ｂ，１４ｃの下部にも設ける
ことができ、さらにクリーニングエッジ１１ａ，１１ｂ
の下部にもガイド棒を設け、これをガイド板に設けたガ
イド溝を摺動させることにより、さらに動作を確実にす
ることができる。

【００２３】前述の方法によりワイピングブレード１０
は、キャリッジ側に移動するときクリーニングエッジ１
１ａ，１１ｂの先端によって、ブレードの先から付け根
に向けて一方向に擦られるため、ワイピングブレード１
０上のインクや埃は、ワイピングブレード１０とブレー
ド基台１２との接続部またはクリーニングエッジ１１
ａ，１１ｂ上に移動し、記録ヘッドと当接するワイピン
グブレード１０の先端付近には残らない。ワイプされた
インクは通常のインクならば蒸発し、残留物の堆積は無
視できるので通常は問題にはならない。

【００２４】格納位置、動作位置間のワイピングブレー
ド１０の移動と連動してワイピングブレード１０をクリ
ーニングできるため、印刷動作に速やかに移行すること
ができる。クリーニングエッジ１１ａ，１１ｂはワイピ
ングブレード１０の側面を覆うように取付けられている
ため、格納位置にあるときは、ワイピングブレード１０
を埃から守る効果がある。

【００２５】図５は、ブレード基台１２の駆動機構の一
例である。ブレード基台１２にはばね１７ａ，１７ｂの
一端が取付けられており、これらのばねの他端はクリー
ニング装置本体の一部に固定されている。ブレード基台
１２の後端はカム１８に接触するようになっている。カ
ム１８の駆動軸１９をモータ等で回転させカム１８を回
転させることにより、ブレード基台１２が矢印のように
キャリッジに対して前後に動く。

【００２６】図６は本発明の他の実施形態の斜視図であ
る。クリーニングエッジ１１ａ，１１ｂのそれぞれの上
端から内側に水平方向に伸びるように、カバー２０ａ，
２０ｂが設置されている。カバー２０ａ，２０ｂは垂直
方向に僅かにずれており、ワイピングブレード１０上方
で重なるように取付けられており、ワイピングブレード
１０を常に覆うように配置されている。カバー２０ａ，
２０ｂをゴム，金属板等の弾性体で構成すると、垂直方
向にずれて取付けなくても上下に重なるようにできる。
さらに、クリーニングエッジ１１ａ，１１ｂの側壁はア
ルミニウムのような熱伝導性の高い金属でできており、
クリーニングエッジ１１ｂの側壁にはヒータ２１が設置
されている。クリーニングエッジ１１ａの側壁にも図示
されていないがヒータが設置されている。ヒータに通電
することで、クリーニングエッジ１１ａ，１１ｂを温
め、格納位置にあるワイピングブレード１０を加熱す
る。ヒータ２１には温度センサが内蔵されており、ワイ
ピングブレード１０が加熱しないように制御する。カバ
ー２０ａ，２０ｂはワイピングブレード１０が格納位置
にあるとき、熱を逃がさないようにして保温効果を高め
る。クリーニングエッジ１１ａ，１１ｂの外壁を断熱材
で覆うとさらに保温効果が良くなる。熱溶融型インクを
使用した場合、ワイピングブレード１０が冷えている
と、ワイピングブレード上でインクが固化してしまい、
ワイピング不良が発生する恐れがある。そこで格納位置
においてワイピングブレード１０を加熱できるようにし
てワイピング不良を回避することができる。

【００２７】ワイピングブレード１０の下方にはインク
受け２２がある。熱溶融型インクの場合、インクが蒸発
しないため、加熱によって液体となったインクがワイピ
ングブレード１０または、クリーニングエッジ１１ａ，
１１ｂより滴り落ちるため、それをインク受け２２に収
容する。インク受け２２に溜まったインクはインク受け
を取外して捨てることができる。インク受けは図１のよ
うな装置にも取付けることができる。

【００２８】図７は本発明のさらに他の実施形態の斜視
図である。基台２７の上方に設けた格納容器２６からワ
イピングブレード１０が、適宜の駆動手段により出入で
きるように設置されている。格納容器２６または基台２
７の内部には、モータ，ソレノイド等適宜の駆動手段が
収容されている。ワイピングブレード１０を挟むよう
に、クリーニングローラ２３ａ，２３ｂが、基盤２８上
にそれぞれのローラの中心軸２５ａ，２５ｂを軸とし
て、回動可能に設置されている。クリーニングローラの
外側は変形しやすい吸湿性の材質たとえば織布，スポン
ジ等で作られており、ワイピングブレード１０が移動す
るとき、クリーニングローラ２３ａ，２３ｂはワイピン
グブレード１０と接触して、摩擦によって回動すること
によりワイピングブレード１０を清浄にする。ローラク
リーニングエッジ２４ａ，２４ｂはクリーニングローラ
２３ａ，２３ｂの周囲と当接しており、クリーニングロ
ーラ２３ａ，２３ｂ上のインクを掻き取り、ワイピング
ブレード１０にインクが再付着することを防ぐ。基台２
７と基盤２８は兼用することができる。

【００２９】図８は図７のクリーニング装置をプリンタ
に搭載した例の斜視図である。図２に対応する。ワイピ
ングブレード１０は休止時には格納容器２６の中に格納
されている。記録ヘッド１のワイピングが必要と判断さ
れたときには、格納容器２６または基台２７に内蔵され
た駆動装置によって、ワイピングブレード１０は記録ヘ
ッドをワイピングする位置まで移動する。このとき、ク
リーニングローラ２３ａ，２３ｂがワイピングブレード
１０と接触して、ワイピングブレード上をクリーニング
する。記録ヘッド１のワイピングが終了すると、ワイピ
ングブレード１０は格納容器２６に収容される。このと
きもワイピングブレード１０はクリーニングローラ２３
ａ，２３ｂと接触して、ワイピングブレード１０を清浄
にする。クリーニングローラ２３ａ，２３ｂはローラク
リーニングエッジ２４ａ，２４ｂによって常にクリーニ
ングされているため、クリーニングローラ２３ａ，２３
ｂの汚れが再付着することはない。

【００３０】

【発明の効果】ワイピングブレードとそのクリーニング
手段を備えるとともに、これと連動するワイピングブレ
ードを格納する手段を設けることにより、ワイピングブ
レードを清浄にするとともに、休止時に埃がワイピング
ブレードに付着することを防ぎ動作時間を節約すること
ができる。

【００３１】記録ヘッドカートリッジとワイピングブレ
ード清掃手段を一体に設ける方式に比べ、記録ヘッドカ
ートリッジの構造を単純に構成できるため省コストが実
現でき、ランニングコストを低減できる。また、キャリ
ッジにクリーニング用のスペースを設けなくてよいの
で、キャリッジを小型化できるのでプリンタの小型化が
容易になる。

【００３２】格納手段に加熱装置を設けることにより、
使用インクが熱溶融性インクの場合でも、ヘッドの吐出
不良を避けることができる。また、格納手段にカバーの
ような保温手段を付加することにより加熱装置によるエ
ネルギー消費を抑えることができる。

【００３３】格納手段にインク回収手段を設けることに
より、ワイピングブレードおよび格納容器から出るイン
クを回収し、インクでプリンタが汚染されるのを防止す
ることができる。

【００３４】ワイピングブレードのクリーニングにロー
ラを使用する場合、さらにこのローラからインクを除去
する装置を設けることにより、ローラ上のインクがワイ
ピングブレードに再付着することを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例の斜視図である。

【図２】図１の装置を搭載したインクジェットプリンタ
の要部斜視図である。

【図３】（ａ）は本発明の一実施形態のブレード基台周
辺の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′線断面図
である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は図１の装置の動作説明図であ
る。

【図５】図１の装置の駆動機構の一例の要部側面図であ
る。

【図６】本発明の他の実施形態の斜視図である。

【図７】本発明のさらに他の実施形態の斜視図である。

【図８】図７の装置を搭載したインクジェットプリンタ
の要部斜視図である。

【図９】従来の一例の要部斜視図である。

【符号の説明】

１ 記録ヘッド ２ キャリッジ ３ ガイドシャフト ４ 駆動ベルト ５ プラテンローラ ６ 記録紙 ７ クリーニング装置 ８ キャップ ９ 吸引チューブ １０ ワイピングブレード １１ａ，１１ｂ クリーニングエッジ １２ ブレード基台 １３ ガイド穴 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ ガイド棒 １５ａ，１５ｂ 連結桿 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ ガイド溝 １７ａ，１７ｂ ばね １８ カム １９ 駆動軸 ２０ａ，２０ｂ カバー ２１ ヒータ ２２ インク受け ２３ａ，２３ｂ クリーニングローラ ２４ａ，２４ｂ ローラクリーニングエッジ ２５ａ，２５ｂ 軸 ２６ 格納容器 ２７ 基台 ２８ 基盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀中 大 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 久保田 浩司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼村 久 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−17045（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−29343（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−158243（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−185450（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/165

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル側に前後に移動するようにされた
   ワイピングブレードと、ワイピングブレードの移動時に
   ワイピングブレードを清浄にするクリーニング手段と、
   ワイピングブレードを使用しないときこれを格納する格
   納手段とを有することを特徴とするインクジェットプリ
   ンタのヘッドクリーニング装置であって、 前記ワイピングブレードの前記格納手段への出入動作と
   連動して前記クリーニング手段によるクリーニング動作
   を行なう手段を有し、 前記格納手段は、前記ワイピングブレードの側方で前記
   ワイピングブレードの面から離れたり接したりする方向
   に移動する１対の側壁を含み、 前記クリーニング手段は、前記側壁の前記ノズル側に設
   けられ、前記ワイピングブレードに当接するくさび形状
   のクリーニングエッジを含み、 前記クリーニングエッジは、前記ワイピングブレードが
   その格納手段に格納されているときは前記ワイピングブ
   レードの先端を覆い、前記ワイピングブレードが前記格
   納手段から外部に移動するときは前記ワイピングブレー
   ドの側面に接して、前記ワイピングブレードに付着した
   不要物を除去することを特徴とする、インクジェットプ
   リンタのヘッドクリーニング装置。
2. 【請求項２】 前記格納手段は、前記側壁のそれぞれの
   上端から内側に張り出し、前記ワイピングブレードの上
   方を常に覆うように重なって摺動する１対のカバーをさ
   らに備える、請求項１に記載のインクジェットプリンタ
   のヘッドクリーニング装置。
3. 【請求項３】 前記格納手段は、前記側壁に設けられる
   加熱装置をさらに備える、請求項１または２に記載のイ
   ンクジェットプリンタのヘッドクリーニング装置。
4. 【請求項４】 ノズル側に前後に移動するようにされた
   ワイピングブレードと、ワイピングブレードの移動時に
   ワイピングブレードを清浄にする手段と、ワイピングブ
   レードを使用しないときこれを格納する手段とを有する
   ことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッドクリ
   ーニング装置であって、 前記ワイピングブレードが取付けられるブレード基台
   と、 前記ブレード基台を前記ノズルと接離するように移動さ
   せるための第1ガイド棒と、 前記ワイピングブレードの側方で前記ワイピングブレー
   ドの面から離れたり接したりする方向に移動し、前記ノ
   ズル側に設けられ前記ワイピングブレードに当接するク
   リーニングエッジを含む１対の側壁と、 前記１対の側壁を前記ノズルと接離するように移動させ
   るための第２および第３ガイド棒と、 前記クリーニングエッジの動作と、前記ワイピングブレ
   ードの動作とを関係付けるため、前記第1ガイド棒と前
   記第２ガイド棒、および、前記第1ガイド棒と第３ガイ
   ド棒とを連結する連結桿と 、前記第1ガイド棒、前記第２ガイド棒、および、第３ガ
   イド棒の移動方向を規制するため、前記第1ガイド棒、
   前記第２ガイド棒、および、第３ガイド棒がそれぞれ嵌
   合するガイド溝が設けられるガイド板とを備える、イン
   クジェットプリンタのヘッドクリーニング装置。
5. 【請求項５】 前記ブレード基台には、前記第1ガイド
   棒を貫通させるガイド穴１３が設けられ、前記第1ガイ
   ド棒の側面とガイド穴１３の側面との間には、互いに係
   合する凹凸が設けられる、請求項４に記載のインクジェ
   ットプリンタのヘッドクリーニング装置。