JP3724449B2 - メンテナンス装置、メンテナンス方法及びそれを用いたインクジェットプリンタ - Google Patents
メンテナンス装置、メンテナンス方法及びそれを用いたインクジェットプリンタ Download PDFInfo
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Description
【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をメンテナンスする装置に関し、特にワイパを用いてインクジェットヘッドのノズル面をクリーニング技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、インクジェット方式のプリンタは、往復移動可能なキャリッジに装填された印字ヘッドが複数のノズルからインク液滴を所望の位置に噴射することによって印字を行うように構成されている。
【0003】
ところで、印字ヘッドのノズル面には、印字の際にインクやごみ等の異物が付着することがあるため、適宜メンテナンスのため、印字ヘッドを印字領域外でクリーニングする必要がある。このようなクリーニング処理としては、例えば、ゴム製のワイパを印字ヘッドのノズル面からはみ出た位置に配置した上で、印字ヘッドを移動させてノズル面にワイパを撓んだ状態で接触させることにより、印字ヘッドのノズル面から異物を払拭するようなワイピング処理が知られている。
【0004】
また、このようなワイピング処理においては、ワイパで印字ヘッドのノズル面を払拭した際にワイパに異物が付着するため、このような異物が付着したワイパで再びノズル面を払拭すると、異物がノズル内に侵入することによりノズルが目詰まりしたり、ノズル内のメニスカスが壊れたりして、いわゆるドット抜けと称される現象が生じる。
【0005】
このような課題を解決するために、例えば、特開平8−39828号公報に示されるように、インクジェットヘッドに隣接する位置にプレート部材を設け、インクジェットヘッドを移動させることにより、ワイパに付着した異物を、プレート部材により除去し、異物の付着量が少ない状態でノズル面のクリーニングを行う装置が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置では、ワイパがノズル面上の異物を払拭するときも、プレート部材によってワイパ上の異物を払拭するときも、ワイパの位置が固定(ワイパとこれらの部材との接触する量が一定)されているため、ワイパの先端部分から離れた位置の異物の除去が十分できない。従って、ノズル面をワイパで払拭した際に、ワイパから再びノズル面に異物が移されることがありえる。
【0007】
また、ワイパが、印字ヘッドのノズル面から外れた場合に撓んだ状態から元の状態に戻るため、その際にワイパに付着している異物が飛び散り、これが原因となって、プリンタ内部が汚染され、記録紙の汚れるという問題もあった。特に、プリンタを小型化すると、このような問題が顕著に起こりうる。
【0008】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、異物が付着していないワイパで印字ヘッドのノズル面を払拭しうることが可能なメンテナンス装置を提供することにある。
【0009】
また、本発明の他の目的とするところは、ワイパに付着した異物の飛散を防止可能なメンテナンス装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本発明のメンテナンス装置は、複数のノズルを備えた印字ヘッドを往復移動させる駆動機構と、ノズルが形成されたノズル面の汚れを払拭するためのワイパと、印字ヘッドに設けられ、前記ワイパの汚れを払拭するためのリムーバと、ワイパを、待機位置からノズル面の方向に移動させる駆動機構と、各駆動機構を制御し、ワイパを第1の位置に停止させた状態で、印字ヘッドをワイパと係合する位置で移動させて、ワイパによってノズル面の汚れを払拭する処理と、印字ヘッドを所定位置に停止させた状態で、ワイパをリムーバと係合する位置で移動させて、リムーバによってワイパの汚れを払拭する処理とを行う制御手段とを備えている。
【0011】
本発明によれば、印字ヘッドを所定位置に停止させた状態で、ワイパをリムーバと係合する位置で移動させて、リムーバによってワイパの汚れを払拭するため、ワイパに付着した異物が、印字ヘッドの移動方向に飛散することがなく、印字ヘッドを移動させることにより、ワイパの汚れを払拭する処理を行う従来技術に比べ、装置内の汚れを低減することができる。
【0012】
また、ワイパを第1の位置よりも、更に印字ヘッド側にある第2の位置まで移動させて、ワイパの汚れを払拭する処理を行うことが好ましい。これにより、ワイパの先端部分から離れた位置の異物の除去が確実に行われる。
【0013】
更に、ワイパを第2の位置に停止した状態で、印字ヘッドをワイパとリムーバが係合する位置まで移動させ、その後、ワイパを待機位置に向かって移動させて、ワイパの汚れを払拭することが好ましい。
【0014】
また、リムーバは、印字ヘッドのノズルよりも、印字領域に隣接するメンテナンス領域側に配置されていることが好ましい。
【0015】
また、リムーバは、所定の弾性を有する板状体であって、その一方の端が印字ヘッドの側部に片持ち支持された固定端となり、他方の端が印字ヘッドの側部とリムーバの間に隙間を形成する自由端となるように印字ヘッドに固定され、その隙間に挿入されたワイパを、印字ヘッドの側部とリムーバの間に挟むことが可能に構成されていることが好ましい。リムーバと印字ヘッドとの間にワイパを挟んだ状態で、ワイパを移動させることにより、ワイパに付着した異物を掻き取ることが可能になる。
【0016】
この場合、リムーバの自由端部分には、前記ワイパと当接可能な掻取部が形成されていることが好ましい。これにより、ワイパの移動に伴って、リムーバの掻取部がワイパとの当接により撓んだ量に応じた弾性力をもってワイパに付着した異物を掻き取ることが可能になり、また、印字ヘッドのノズル面をクリーニングする際にノズル面から外れたワイパを掻取部で受けることによりワイパに付着した異物の飛散を防止することが可能になる。
【0017】
また、リムーバの掻取部は、ノズル面から所定量だけヘッド側に引っ込んだ位置に配置されていることが好ましい。これによれば、リムーバの先端部(掻取部)をノズル面から若干下がった位置にあるため、印字ヘッドが印字領域を移動する際にリムーバが記録紙に接触することが防止される。
【0018】
また、印字ヘッドのリムーバが配置された反対側の部位に、ワイパの汚れを払拭する第2のリムーバを設けても良い。印字ヘッドの移動のみで、第2のリムーバによって、ワイパに付着している異物をある程度除去することができるため、ワイパを移動させ、第1のリムーバで行うクリーニング処理の頻度を減らすことが可能となる。
さらに、本発明のインクジェットプリンタは、
複数のノズルを備えた印字ヘッドを載せたキャリッジを往復移動させる第1の駆動機構と、
前記ノズルが形成されたノズル面の汚れを払拭するためのワイパと、
前記キャリッジの前記印字ヘッド近傍に設けられ、前記ワイパの汚れを払拭するためのリムーバと、
前記ワイパを、待機位置と前記ノズル面の方向との間を往復移動させる第2の駆動機構と、
各駆動機構を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記各駆動機構を制御し、
前記ワイパを前記待機位置より前記ノズル面側の第1の位置に停止させた状態で、前記印字ヘッドを前記ワイパと当接させながら移動させて、前記ワイパによって前記ノズル面の汚れを払拭する処理と、
前記ワイパを前記第1の位置に停止させた状態で、前記ワイパと前記リムーバとが係合する位置まで前記印字ヘッドを移動させてから、前記ワイパを前記第1の位置から前記待機位置まで移動させ、前記リムーバによって前記ワイパの汚れを払拭する処理と、
前記ワイパを前記第1の位置よりも更に印字ヘッド側の第2の位置まで移動させて当該第2の位置に前記ワイパを停止させ、前記印字ヘッドを前記ワイパと前記リムーバが係合する位置まで移動させ、その後、前記ワイパを前記待機位置に向かって移動させて、前記ワイパの汚れを払拭する処理と、
を行うことを特徴とする。
また、本発明のインクジェットプリンタのメンテナンス方法は、
複数のノズルを備えた印字ヘッドを載せたキャリッジを往復移動させる第1の駆動機構と、前記ノズルが形成されたノズル面の汚れを払拭するためのワイパと、前記キャリッジの前記印字ヘッド近傍に設けられ、前記ワイパの汚れを払拭するためのリムーバと、前記ワイパを、待機位置と前記ノズル面の方向との間を往復移動させる第2の駆動機構と、各駆動機構を制御する制御手段と、を備えたインクジェットプリンタのメンテナンス方法において、
前記ワイパを前記待機位置より前記ノズル面側の第1の位置に停止させた状態で、前記印字ヘッドを前記ワイパと当接させながら移動させて、前記ワイパによって前記ノズル面の汚れを払拭する工程と、
前記ワイパを前記第1の位置に停止させた状態で、前記ワイパと前記リムーバとが係合する位置まで前記印字ヘッドを移動させてから、前記ワイパを前記第1の位置から前記待機位置まで移動させ、前記リムーバによって前記ワイパの汚れを払拭する工程と、
前記ワイパを前記第1の位置よりも更に印字ヘッド側の第2の位置まで移動させて当該第2の位置に前記ワイパを停止させ、前記印字ヘッドを前記ワイパと前記リムーバが係合する位置まで移動させ、その後、前記ワイパを前記待機位置に向かって移動させて、前記ワイパの汚れを払拭する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るメンテナンス装置及びこれを備えたプリンタの好ましい実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【0020】
図1は、本発明の一実施形態のプリンタを示す斜視図である。図2は、同プリンタの概略構成を分解的に示す斜視図である。図3は、本発明の一実施形態のメンテナンス装置を示す斜視図である。図4は、図3に示すメンテナンス装置の平面図である。図5は、図4に示すメンテナンス装置のキャップ機構及びカム部材の概略構成を示す断面図である。図6は、同カム部材の第1のカム溝及び第2のカム溝についてのカム線図である。図7は、図1に示すプリンタの印字ヘッド機構、キャップ機構及びワイパ機構の概略構成を示す斜視図である。図8は、図7に示す各機構の平面図である。
【0021】
図1又は図2に示すように、本実施の形態のプリンタ1は、箱状に形成された本体フレーム2を有し、この本体フレーム2の中央部分には、印字ヘッド駆動機構10が設けられている。印字ヘッド駆動機構10は、本体フレーム2の長手方向に延びるキャリッジ軸11を有し、このキャリッジ軸11上にキャリッジ17が移動可能に支持されている。
【0022】
キャリッジ17上には、略ブロック状に形成された印字ヘッド12が取り付けられている。印字ヘッド12は、その前方側の面に複数のノズルが配列されたノズル面15(図7、8に示す)を有し、チューブ7を介して供給されたインクを各ノズルから選択的に噴射可能に構成されている。
【0023】
そして、このような印字ヘッド12を搭載したキャリッジ17は、モータ13を駆動することによってキャリッジ軸11上を往復移動する。
【0024】
図1又は図2に示すように、本体フレーム2の後方部分(図1、2の下方部分)には、インクカートリッジ3と、インクカートリッジ4とを装着可能なカートリッジホルダ5が設けられている。ここで、インクカートリッジ3には、第1の色インク(例えば黒インク)が充填されている。一方、インクカートリッジ4は、図示しないが、インク供給室とインク廃棄室とに分割され、インク供給室には第2の色インク(例えば赤インク)が充填され、インク廃棄室には、廃インクを吸収可能な吸収体が装填されている。そして、このようなインクカートリッジ3、4がカートリッジホルダ5に装着された場合、印字ヘッド12は、チューブ7を介して第1、第2の色インクがインクカートリッジ3、4から供給されるようになっている。
【0025】
本体フレーム2の前方部分(図1、2の上方部分)には、用紙ガイド6と紙送り機構20とが設けられている。この用紙ガイド6及び紙送り機構20は、ともに、キャリッジ軸11の長さより所定量だけ短い長さ、すなわち、記録紙の幅とほぼ等しい長さに形成され、本体フレーム2の一方の側部2aと所定の空間部分をおいて配置されている。
【0026】
そして、紙送り機構20は、用紙ガイド6上に載置もしくは案内された記録紙を、モータ23(図12に示す)を駆動することによって紙送りローラ21を回転させて、印字ヘッド12と対向するプラテン22上に紙送りするように構成されている。
【0027】
また、本体フレーム2の前方部分には、メンテナンス装置30が紙送り機構20と本体フレーム2との間に形成された空間部分を埋めるように設けられている。メンテナンス装置30は、L字状の基板31と、基板31上に配置されたモータ71、ポンプ80、キャップ機構40、ワイパ機構50、モータ71の動力を各部40、50、80に伝達する伝達機構70とを備えている。そして、キャップ機構40及びワイパ機構50が、紙送り機構20と本体フレーム2の側部2aの間に配置される一方で、伝達機構70及びポンプ80の双方が紙送り機構20と本体フレーム2の底部2bとの間に配置されるようになっている。
【0028】
更に、基板31には、一部が開口したケース状の支持部32が一体に形成されており、キャップ機構40及びワイパ機構50が支持部材32によって支持されている。そして、印字ヘッド駆動機構10、紙送り機構20、メンテナンス装置30を本体フレーム2に組み付けたとき、紙送り機構20のプラテン22の前面部分が印字領域となり、キャップ機構40及びワイパ機構50を支持する支持部32の前面部分がメンテナンス領域となる。印字ヘッド12は、キャリッジ軸11に沿って、これらの領域の間を移動可能であり、印字領域にあるときは、ノズル面15がプラテン22に対向し、メンテナンス領域にあるときは、キャップ43又はワイパ52と対向する。
【0029】
モータ71の動力を各機構40、50、80に伝達する伝達機構70は、複数の歯車からなる輪列で構成され、モータ71が正方向に回転することにより、その動力がポンプ80に伝達され、逆方向に回転することにより、キャップ機構40及びワイパ機構50に伝達されるようになっている。
【0030】
ポンプ80の吸引口81は、チューブ45を介してキャップ43と接続され、排出口82は、図示しないチューブを介してインクカートリッジ4のインク廃棄室に接続されている。ポンプ80が駆動されると、キャップ43を介して印字ヘッド12のノズルからインクを吸引し、インクカートリッジ4のインク廃棄室に排出される。
【0031】
伝達機構70を構成する輪列の最終段(キャップ機構40及びワイパ機構50側)には円筒カム60が接続されている。円筒カム60の側面には、キャップ43をスライドさせるためのカム溝61(第1のカム部)と、ワイパ52をスライドさせるためのカム溝62(第2のカム部)とが、それぞれ独立して形成されている。この円筒カム60は、キャップ機構40の一部を構成すると共に、ワイパ機構50の一部も構成している。キャップ機構40のスライダ41には、カム溝61と係合するカムフォロア46が設けられ、ワイパ機構50のスライダ51には、カム溝62と係合するカムフォロア53が設けられている。これにより、円筒カム60が回転することに伴い、キャップ機構40のスライダ41とワイパ機構50のスライダ51は、それそれ、カム溝61とカム溝62とに従ってスライドするようになっている。
【0032】
キャップ機構40は、スライダ41と、キャップホルダ42と、キャップ43とを備えている。スライダ41は、ケース状に形成されたもので、キャリッジ軸11と直交する方向、すなわち、印字ヘッド12のノズル面15に対して接近又は離間する方向にスライドするように支持部32に支持されている。
【0033】
図5に示すように、キャップ機構40のスライダ41の一端は開口されており、その内部の中程には、仕切り部41aが形成され、これによって隔てられた先端側の空間部分には、キャップホルダ42が、更にスライダ41に対しスライドできるように支持されている。キャップホルダ42の先端部分には、キャップ43が固定されている。このキャップ43は、印字ヘッド12のノズルを遮蔽可能な大きさの開口を有する箱型状のゴムで形成されたもので、その開口部分には、多層構造のインク吸収体43aが取り付けられている。
【0034】
また、図5に示すように、キャップ43とスライダ41の間には、キャップ43に通じる弁の開閉を行う弁機構47が設けられており、キャップ43内の空間を外気から遮断したり、外気に開放したりできるようになっている。キャップ43の後端部分には、キャップホルダ42のスライド方向に延びる管部43bが設けられ、この管部43bには、キャップ43内の空間を大気と連通するための連通口43cが貫通して形成されている。一方、スライダ41の仕切り部41aには、キャップ43の管部43bと当接可能であって、連通口43cを塞ぐための弁41bが突状に設けられている。更に、キャップ43の管部43bとスライダ41の弁41bとの間には、圧縮コイルばね44が取り付けられている。なお、キャップ43の後端部分には、ポンプ80に連通するチューブ45が設けられており、チューブ45の周囲についても、キャップ43とスライダ41との間に、圧縮コイルばね44が取り付けられている。
【0035】
そして、この連通口43cの開閉は、スライダ41をスライドすることによって行われ、スライダ41の位置によって、キャップ43が印字ヘッド12のノズル面に密着した状態で弁を閉じた状態(密閉位置)、キャップ43がノズル面に密着した状態で弁を開いた状態(遮蔽位置)、キャップ43が印字ヘッド12のノズル面から離れた状態(退避位置)のいずれかが選択できるようになっている。
【0036】
本実施の形態の場合、図6に示すように、キャップ43の密閉位置、遮蔽位置は、退避位置から、各々距離L1、L2(<L1)分だけ印字ヘッド12側に離れた位置になる。キャップ43が、密閉位置にあるときは、ちょうど、キャップ43がスライダ41と印字ヘッドに挟まれた形になり、連通口43cが弁41bで閉じられる。一方、キャップ43が、遮蔽位置にあるときは、キャップ43は、圧縮コイルばね44によって印字ヘッドに付勢され、キャップ43とスライダ41の間には、距離L1−L2分の隙間が生じ、連通口43cが開いた状態となる。
【0037】
ここで、カム溝61の形状は、円筒カム60の回転角とスライダ41のスライド量との関係により決定される。そして、カム溝61には、キャップ43をそれぞれ密閉位置、遮蔽位置、退避位置に保持する3つの円弧状のカム溝61b、61c、61aが含まれている。即ち、カム溝61は、円筒カム60の表面に螺旋状に形成されているが、その一部のカム溝61b、61c、61aについては、円筒カム60の軸に対して垂直な面に形成されている。円筒カム60を回転しても、回転量が一定の量を超えるまで、キャップ43はこれらの位置で留まる。
【0038】
図6に示すように、キャップ43を移動させるカム溝61には、円筒カム60の回転角135度〜290度の範囲に、キャップ43を退避位置に保持するカム溝61aが形成されている。また、円筒カム60の回転角350度〜30度の範囲には、キャップ43を密閉位置に保持するカム溝61bが形成され、更に、円筒カム60の回転角45度〜85度の範囲には、キャップ43を遮蔽位置に保持するカム溝61cが形成されている。これらの円弧状のカム溝61a、61b、61cは、螺旋状のカム溝で結ばれている。
【0039】
また、スライダ41の先端部分には、印字ヘッド12を固定するためのロック部41cが設けられている。これにより、印字ヘッド12がキャップ43と一定の位置関係に保持されるようになっている。
【0040】
一方、ワイパ機構50は、図4に示すように、スライダ51と、ワイパ52とを備えている。スライダ51は、箱型状に形成されたもので、キャップ機構40のスライダ41と同じ方向にスライドするように支持部32に支持されている。スライダ51の先端部分には、ゴム製の板材からなるワイパ52が埋め込まれている。そして、スライダ51は、最もワイパ52がメンテナンス装置の内側に引っ込んだ位置(退避位置)と、ワイパ52によってノズル面15の汚れを払拭する処理を行うためのヘッドクリーニング位置(第1のワイピング位置)と、第1の位置よりも更に印字ヘッド12側にあるワイパクリーニング位置(第2のワイピング位置)との間を移動できるようになっている。図10、11に示すように、ヘッドクリーニング位置は、ワイパ52の先端がノズル面15からはみ出し量s1分印字ヘッド側に移動した位置であり、ワイパクリーニング位置は、はみ出し量s2(>s1)分印字ヘッド側に移動した位置である。
【0041】
ここで、カム溝62の形状は、キャップ機構40のスライダ41と同様に、円筒カム60の回転角とスライダ51のスライド量との関係により決定される。即ち、図6に示すように、カム溝62には、ワイパ52をそれぞれヘッドクリーニング位置、ワイパクリーニング位置、退避位置に保持する3つの円弧状のカム溝62a、62b、62cが含まれている。各カム溝62a、62b、62cは、円筒カム60の軸に対して垂直な面に形成されており、円筒カム60を回転しても、回転量が一定の量を超えるまで、ワイパ52はこれらの位置で留まる。
【0042】
本実施の形態の場合、図6に示すように、ワイパ52を移動させるカム溝62には、円筒カム60の回転角270度〜85度の範囲に、ワイパ52を退避位置に保持するカム溝62cが形成されている。また、円筒カム60の回転角135度〜170度の範囲には、ワイパ52をヘッドクリーニング位置に保持するカム溝62aが形成され、更に、円筒カム60の回転角180度〜200度の範囲には、ワイパ52をワイパクリーニング位置に保持するカム溝62bが形成されている。これらの円弧状のカム溝62a、62b、62cは、螺旋状のカム溝で結ばれている。
【0043】
なお、キャップ43の進退と、ワイパ52の進退が以下の様に同期するように、カム溝61とカム溝62が関係付けられている。即ち、ワイパ52がヘッドクリーニング位置及びワイパクリーニング位置にあるときは、キャップ43が退避位置に保持されるように、一方、キャップ43が、密閉位置及び遮蔽位置にあるときは、ワイパが退避位置に保持されるようになっている。このように、キャップ43とワイパ52は、同一の円筒カム60の回転に伴い、互いに連動して印字ヘッド12に接近したり、離れたりするようになっている。
【0044】
本実施の形態の場合、図6に示すように、キャップ43の退避位置を定めるカム溝61aが形成されている範囲、即ち円筒カム60の回転角135度〜290度の範囲内に、ワイパ52のヘッドクリーニング位置及びワイパクリーニング位置を定めるカム溝62a、62bが設けられている。一方、ワイパ52の退避位置を定めるカム溝62cが形成されている範囲、即ち円筒カム60の回転角270度〜85度の範囲内に、キャップ43の密閉位置、遮蔽位置を定めるカム溝61b、61cが設けられている。
【0045】
なお、基板31には、円筒カム60のホームポジションを検出するための検出器72(図12に示す)が設けられている。本実施の形態では、図6において、円筒カム60の回転角が60度の位置にホームポジションが設けられており、このホームポジションを基準に円筒カム60を回転させることにより、キャップ43及びワイパ52の位置制御が行われる。以上述べたように本実施の形態によれば、カム部材60のカム溝61、62により、キャップ43とワイパ52とをそれぞれ連動してスライドさせるようにしたことから、従来技術に比べ、プリンタの小型化を図ることができ、また、機構自体を簡素なものにすることができる。
【0046】
図7に示すように、リムーバ56は、所定の弾性を有する金属から略「L型」の薄板状に形成されたもので、この一方の端部が、印字ヘッド12の手前側(メンテナンス領域側)の側面12aに所定の角度をもって片持ち状に支持されている。リムーバ56の自由端側の端部分には、ワイパ52からインク等の異物を掻き取るための掻取部56aが、内側に折れ曲がったかぎ状に形成されている。そして、この掻取部56aは、印字ヘッド12の側面12aとの間にワイパ52を挟むことが可能になっている。
【0047】
また、この掻取部56aは、印字ヘッド12のノズル面15に対して若干後方側(カートリッジホルダ側)に下がった位置に配置されている。これにより、リムーバ56は、印字ヘッド12が印字領域を移動する場合、プラテン22上にある記録紙に接触しないようになっている。
【0048】
一方、印字ヘッド12のリムーバ56が配置された反対側の部位には、ワイパ52からインクを払拭するための払拭部16(第2のリムーバ)が、ノズル面15に対して後方側に所定の奥行をもって段差状に形成されている。このような払拭部16を設けることにより、印字ヘッド12の移動のみで、ワイパ52に付着している異物をある程度除去することができる。従って、ワイパ52を移動させ、リムーバ56で行うワイパ52のクリーニング処理の頻度を減らすことが可能となる。
【0049】
図12は、本実施の形態におけるプリンタの制御系を示すブロック図である。図に示すように、制御部55は、印字ヘッド駆動機構10の印字ヘッド12及び印字ヘッド12を移動させるためのモータ13、紙送り機構20のモータ23、メンテナンス装置30のモータ71を制御するものである。これらのモータ13、23、71は、ステッピングモータであり、制御部55は各モータ13、23、71にパルス信号を与え、各機構を制御する。制御部55は、主に、回路基板上に搭載されたマイクロコンピュータ、各機構を制御するためのファームウエア、及びファームウエアを記憶・実行するためのROM、RAM等で構成される。
【0050】
制御部55は、モータ13の回転量を制御することにより、印字ヘッド12の紙幅方向の位置制御を行うと共に、モータ71の回転量を制御することにより、円筒カム60の回転角を制御する。検出器14は、印字ヘッド12の移動範囲内に設けられ、印字ヘッド12の絶対位置を検出するためのものであり、印字ヘッド12の位置制御は、この検出器14の出力を基準にして行われる。一方、円筒カム60の回転角は、検出器72の出力を基準に制御され、これにより、ワイパ52の位置、キャップ43の位置が制御される。なお、制御部55は、キャップ43が密閉位置に配置された状態で、モータ71を正方向に回転させることにより、ポンプ80を駆動して印字ヘッド12からインクを吸引し、インクカートリッジ4のインク廃棄室に送り出す制御も行う。
【0051】
図9(a)(b)は、本実施の形態のヘッド、ワイパクリーニング処理について印字ヘッドとワイパとの位置関係を示す図である。図10(a)〜(d)は、本実施の形態のヘッドクリーニング処理について印字ヘッド、リムーバとワイパとの位置関係を示す図である。図11(a)〜(c)は、本実施の形態のワイパクリーニング処理について印字ヘッド、リムーバとワイパとの位置関係を示す図である。
【0052】
本実施の形態のメンテナンス方法には、印字ヘッド12のノズル面15に付着したインク等の異物を払拭するヘッドクリーニング処理と、ワイパ52に付着した異物を掻き取るワイパクリーニング処理と、印字ヘッド12のノズル内からインクを吸引し、ノズルの目詰まりを予防もしくは解消するノズル吸引処理がある。 なお、例えば印字処理が行われていない間、即ち、印字ヘッド12は待機状態にあるときは、キャップ機構40のキャップ43は遮蔽位置にあり、ワイパ機構50のワイパ52は、退避位置に置かれている。
【0053】
まず、ノズル吸引処理を行う場合には、制御部55は、キャップ43を遮蔽位置から密閉位置に移動する。即ち、制御部55は、その移動量に相当するパルス数分だけ、モータ71を駆動し、円筒カム60を所定角度(図6において、60度→10度)回転させる。そして、モータ71の回転方向を切換え、ポンプ80を駆動する。このとき、連通口43cがスライダ41の弁41bに塞がれた状態で、印字ヘッド12のノズル面が、キャップ43によって完全に密閉されているため、ポンプ80を駆動することにより、キャップ43内の気圧が低下し、ノズルからインクが吸引され、チューブ45を介して、インクカートリッジ4のインク廃棄室に排出される。
【0054】
制御部55は、所定量ポンプ80を駆動した後、モータ71を停止し、再びモータの回転方向を変え、円筒カム60を所定角度(図6において、10度→60度)回転させて、キャップ43を密閉位置から遮蔽位置に戻す。そして、モータ71の回転方向を切換え、再びポンプ80を駆動する。このとき、印字ヘッド12のノズル面が、キャップ43によって遮蔽されているが、連通口43cが開いているため、ポンプ80を駆動することにより、ノズルからインクが吸引されることはなく、キャップ43のインク吸収体43a内に溜まったインクのみが、チューブ45を介して、インクカートリッジ4のインク廃棄室に排出される。制御部55は、ポンプ80がインク吸収体43a内に溜まったインクがある程度排出した後、モータ71を停止し、ノズル吸引処理を終了する。なお、長期間プリンタを使用しないときは、気温の変化でキャップ43内の圧力が変動し、ノズルに形成されたメニスカスが壊れることを防止するためにキャップ43の位置は遮蔽位置に置かれる。
【0055】
待機状態にある印字ヘッド12のヘッドクリーニング処理を行う場合には、まず、制御部55は、ワイパ52を、退避位置から、印字ヘッド12のノズル面15からはみ出し量s1だけ超えたヘッドクリーニング位置S1まで移動させる。即ち、制御部55は、その移動量に相当するパルス数分だけ、モータ71を駆動し、円筒カム60を所定角度(図6において、60度→150度)回転させる。なお、この動作を行うことにより、同時に、キャップ43は退避位置に移動する。
【0056】
このとき、ヘッドクリーニング位置にあるワイパ52は、図9(a)、図10(a)に示すように、印字ヘッド12の払拭部16に対向する状態にある。次に、制御部55は、印字ヘッド駆動機構10のモータ13を所定パルス駆動し、印字ヘッド12をメンテナンス領域から印字領域に進む方向に移動させる。即ち、印字ヘッド12を図9(a)に示すヘッドクリーニング開始位置P1から、図9(b)に示すワイパクリーニング開始位置P2まで移動させる。
【0057】
この印字ヘッド12の移動により、ワイパ52は、印字ヘッド12の払拭部16に当接した後、更に、図10(b)に示すように、印字ヘッド12のノズル面15上をはみ出し量s1に応じた撓み量をもって摺動し、ノズル面15上に付着したインク9をワイパ52自身に転移させることによって除去する。なお、ノズル面15上を摺動する以前にワイパ52にインクが残っていても、ワイパ52が払拭部16を乗り越える際に、そのインクを払拭部16に擦りつけることによって、ワイパ52上のインクがある程度除去される。
【0058】
その後、更に印字ヘッド12は、印字領域側に移動し、図10(c)に示すように、ワイパ52が印字ヘッド12のノズル面15から外れ、リムーバ56の掻取部56aと当接した位置P11で停止する。ワイパ52は、ノズル面15上にある時と同様に、撓んだ状態で、リムーバ56の掻取部56aに接触する。
【0059】
次に、制御部55は、図10(d)に示すように、印字ヘッド12を位置P11に停止させた状態で、ワイパ52を、ヘッドクリーニング位置S1から退避位置に移動させる。即ち、制御部55は、その移動量に相当するパルス数分だけ、モータ71を駆動し、円筒カム60を所定角度(図6において、150度→60度)回転させる。そして、ワイパ52を退避位置に向かう方向に移動させると、ワイパ52の先端からおよそ長さs1の部分のインク9bは、リムーバ56に保持され、ワイパ52の先端からおよそ長さs1より奥の部分のインク9aは、ワイパ56上に保持される。このとき、ワイパ52が、リムーバ56から徐々に離れることによって撓んだ状態から緩やかに元の状態に戻るため、ワイパ56上のインク9a、リムーバ上のインク9b共に、飛び散らずにそのまま保持される。
【0060】
一方、ワイパクリーニング処理を行う場合には、図9(b)に示すように、制御部55は、印字ヘッド12を、ワイパ52がワイパクリーニング位置S2に移動したときに、リムーバ56と印字ヘッド12の側面12aと間に挟まれる位置(ワイパクリーニング開始位置P2)に停止させる。
【0061】
次いで、図11(a)に示すように、制御部55は、ワイパ52を、退避位置から、印字ヘッド12のノズル面15からはみ出し量s2だけ超えたワイパクリーニング位置S2まで移動させる。即ち、制御部55は、その移動量に相当するパルス数分だけ、モータ71を駆動し、円筒カム60を所定角度(図6において、60度→190度)回転させる。これにより、ワイパ52の先端部分が印字ヘッド12のノズル面15を越えてリムーバ56と印字ヘッド12の側面12aとの間に入り込む。
【0062】
次に、制御部55は、図11(b)に示すように、印字ヘッド駆動機構10のモータ13を所定パルス駆動し、印字ヘッド12をリムーバ56の掻取部56aがワイパ52と当接する位置P21まで移動させる。これにより、リムーバ56が幾分撓む。
【0063】
その後、制御部55は、図11(c)に示すように、モータ71を駆動し、円筒カム60を所定角度(図6において、190度→60度)回転させ、ワイパ52をワイパクリーニング位置S2から退避位置に向かう方向に移動させる。この動作により、ワイパ52がリムーバ56の掻取部56aから離れるに従って、リムーバ56の掻取部56aが、そのたわみ量に応じた弾性力をもって、ワイパ52に付着したインク9cのうちはみ出し量s2に相当する部分9eを掻き取る。
【0064】
これにより、ワイパクリーニング位置S2からワイパ52を退避位置に戻す場合にワイパ52に残るインク9dを、ヘッドクリーニング位置S1からワイパ52を退避位置に戻す場合にワイパ52に残るインク9aよりも少なくすることができる。即ち、このようなワイパクリーニング処理を行うことにより、次回のヘッドクリーニング処理を行うにあたって、ワイパ52の先端部分を、ヘッドクリーニング処理の際に使用するはみ出し量s1の部分より広い範囲についてインクが付着していない状態にしておくことが可能になる。
【0065】
したがって、本実施の形態によれば、印字ヘッド12のノズル面15を払拭した際にワイパ52に付着したインク等の異物を適宜リムーバ56で掻き取ることによって、常に、ワイパ52のインクが付着していない部分でヘッドクリーニングを行うことが可能になり、印字ヘッド12のノズルの目詰まりやドット抜けを防止することができる。
【0066】
また、本実施の形態によれば、印字ヘッド12のノズル面15を払拭した直後のワイパ52をそのままリムーバ56で受けるようにしたことから、ワイパ52に付着したインクが飛び散ることを防止できる。
【0067】
なお、本実施の形態では、ワイパ、キャップを移動させるためのカム部を、円筒カムの側面に溝状に形成した例を挙げて説明したが、円筒カムの側面に凸状に形成し、ワイパ、キャップの移動を規定するカム面を構成するようにしてもよい。
【0068】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、印字ヘッドを所定位置に停止させた状態で、ワイパをリムーバと係合する位置で移動させて、リムーバによってワイパの汚れを払拭するため、ワイパに付着した異物が、印字ヘッドの移動方向に飛散することがなく、印字ヘッドを移動させることにより、ワイパの汚れを払拭する処理を行う従来技術に比べ、装置内の汚れを低減することができる。
【0069】
また、ワイパを第1の位置よりも、更に印字ヘッド側にある第2の位置まで移動させて、ワイパの汚れを払拭する処理を行うため、ワイパの先端部分から離れた位置の異物の除去が確実に行われる。これにより、印字ヘッドのノズルの目詰まりやドット抜けをより効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のプリンタを示す斜視図である。
【図2】同プリンタの概略構成を分解的に示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態のメンテナンス装置を示す斜視図である。
【図4】同メンテナンス装置の平面図である。
【図5】同メンテナンス装置のキャップ機構及びカム部材の概略構成を示す断面図である。
【図6】同カム部材の第1のカム溝及び第2のカム溝についてのカム線図である。
【図7】図1に示すプリンタの印字ヘッド機構、キャップ機構及びワイパ機構の概略構成を示す斜視図である。
【図8】図7に示す各機構の平面図である。
【図9】(a)(b):本実施の形態のクリーニング処理について印字ヘッドとワイパとの位置関係を示す図である。
【図10】(a)〜(d):本実施の形態のヘッドクリーニング処理について印字ヘッドとワイパとの位置関係を示す図である。
【図11】(a)〜(c):本実施の形態のワイパクリーニング処理について印字ヘッドとワイパとの位置関係を示す図である。
【図12】図1に示すプリンタの制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 印字ヘッド駆動機構
12 印字ヘッド
15 ノズル面
30 クリーニング装置
40 キャップ機構
50 ワイパ機構
52 ワイパ
55 制御部
56 リムーバ
56a掻取部
Claims (8)
- 複数のノズルを備えた印字ヘッドを載せたキャリッジを往復移動させる第1の駆動機構と、
前記ノズルが形成されたノズル面の汚れを払拭するためのワイパと、
前記キャリッジの前記印字ヘッド近傍に設けられ、前記ワイパの汚れを払拭するためのリムーバと、
前記ワイパを、待機位置と前記ノズル面の方向との間を往復移動させる第2の駆動機構と、
各駆動機構を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記各駆動機構を制御し、
前記ワイパを前記待機位置より前記ノズル面側の第1の位置に停止させた状態で、前記印字ヘッドを前記ワイパと当接させながら移動させて、前記ワイパによって前記ノズル面の汚れを払拭する処理と、
前記ワイパを前記第1の位置に停止させた状態で、前記ワイパと前記リムーバとが係合する位置まで前記印字ヘッドを移動させてから、前記ワイパを前記第1の位置から前記待機位置まで移動させ、前記リムーバによって前記ワイパの汚れを払拭する処理と、
前記ワイパを前記第1の位置よりも更に印字ヘッド側の第2の位置まで移動させて当該第2の位置に前記ワイパを停止させ、前記印字ヘッドを前記ワイパと前記リムーバが係合する位置まで移動させ、その後、前記ワイパを前記待機位置に向かって移動させて、前記ワイパの汚れを払拭する処理と、を行う
ことを特徴とするメンテナンス装置。 - 前記印字ヘッドは、印字領域と、当該印字領域に隣接し前記ワイパが配置されたメンテナンス領域との間を往復移動可能であって、前記リムーバは、前記印字ヘッドのノズルよりも前記メンテナンス領域側に配置されていることを特徴とする請求項1記載のメンテナンス装置。
- 前記リムーバは、所定の弾性を有する板状体であって、その一方の端が前記印字ヘッドの側部に片持ち支持された固定端であり、他方の端が前記印字ヘッドの側部と前記リムーバの間に隙間を形成する自由端であり、当該隙間に挿入されたワイパを、前記印字ヘッドの側部と前記リムーバの間に挟むことが可能に構成されていることを特徴とする請求項1または2記載のメンテナンス装置。
- 前記リムーバの自由端部分には、前記ワイパと当接可能な掻取部が形成されていることを特徴とする請求項3記載のメンテナンス装置。
- 前記リムーバの掻取部は、ノズル面から所定量だけヘッド側に引っ込んだ位置に配置されていることを特徴とする請求項4記載のメンテナンス装置。
- 前記印字ヘッドの前記リムーバが配置された反対側の部位には、前記ワイパの汚れを払拭する第2のリムーバが設けられていることを特徴とする請求項1乃至5記載のいずれか1項記載のメンテナンス装置。
- 複数のノズルを備えた印字ヘッドを載せたキャリッジを往復移動させる第1の駆動機構と、
前記ノズルが形成されたノズル面の汚れを払拭するためのワイパと、
前記キャリッジの前記印字ヘッド近傍に設けられ、前記ワイパの汚れを払拭するためのリムーバと、
前記ワイパを、待機位置と前記ノズル面の方向との間を往復移動させる第2の駆動機構と、
各駆動機構を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記各駆動機構を制御し、
前記ワイパを前記待機位置より前記ノズル面側の第1の位置に停止させた状態で、前記印字ヘッドを前記ワイパと当接させながら移動させて、前記ワイパによって前記ノズル面の汚れを払拭する処理と、
前記ワイパを前記第1の位置に停止させた状態で、前記ワイパと前記リムーバとが係合する位置まで前記印字ヘッドを移動させてから、前記ワイパを前記第1の位置から前記待機位置まで移動させ、前記リムーバによって前記ワイパの汚れを払拭する処理と、
前記ワイパを前記第1の位置よりも更に印字ヘッド側の第2の位置まで移動させて当該第2の位置に前記ワイパを停止させ、前記印字ヘッドを前記ワイパと前記リムーバが係合する位置まで移動させ、その後、前記ワイパを前記待機位置に向かって移動させて、前記ワイパの汚れを払拭する処理と、を行う
ことを特徴とするインクジェットプリンタ。 - 複数のノズルを備えた印字ヘッドを載せたキャリッジを往復移動させる第1の駆動機構と、前記ノズルが形成されたノズル面の汚れを払拭するためのワイパと、前記キャリッジの前記印字ヘッド近傍に設けられ、前記ワイパの汚れを払拭するためのリムーバと、前記ワイパを、待機位置と前記ノズル面の方向との間を往復移動させる第2の駆動機構と、各駆動機構を制御する制御手段と、を備えたインクジェットプリンタのメンテナンス方法において、
前記ワイパを前記待機位置より前記ノズル面側の第1の位置に停止させた状態で、前記印字ヘッドを前記ワイパと当接させながら移動させて、前記ワイパによって前記ノズル面の汚れを払拭する工程と、
前記ワイパを前記第1の位置に停止させた状態で、前記ワイパと前記リムーバとが係合する位置まで前記印字ヘッドを移動させてから、前記ワイパを前記第1の位置から前記待機位置まで移動させ、前記リムーバによって前記ワイパの汚れを払拭する工程と、
前記ワイパを前記第1の位置よりも更に印字ヘッド側の第2の位置まで移動させて当該第2の位置に前記ワイパを停止させ、前記印字ヘッドを前記ワイパと前記リムーバが係合する位置まで移動させ、その後、前記ワイパを前記待機位置に向かって移動させて、前記ワイパの汚れを払拭する工程と、
を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタのメンテナンス方法。
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