JP4707529B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明はクリーニング装置を備えたインクジェットプリンタ及びインクジェットプリンタの印字ヘッドをクリーニングするヘッドクリーニング装置に関する。

インクジェットプリンタにおいては、良好な印字品質を維持するために印字ヘッドのノズル面をクリーニングするクリーニング装置を備えることが不可欠であった。従来のクリーニング装置としては、特許文献１及び特許文献２に記載されているように、ベルト上に配置された複数のワイパブレードによってノズル面を拭い取るものがあった。

登録実用新案第２５４３８６３号公報 国際公開第０５／０３７５５９号パンフレット

特許文献２に開示されたワイパブレード部の平面図を図１０（ａ）に、正面図を（ｂ）に、左側面図を（ｃ）に示す。
図示するように、ワイパブレード部１１０は、無端ベルト１１１と、無端ベルト１１１上において外方へ向かうように所定間隔で配置された複数のワイパブレード１２１とを有する。
ワイパブレード１２１は、図１１に拡大して示すように、突起部１２２と、固定金具１２３と、固定補助板１２４と、固定ねじ１２５と、により、無端ベルト１１１に固定されている。
突起部１２２は、無端ベルト１１１から外方向に突出して形成されている。固定金具１２３は、突起部１２２との間にワイパブレード１２１の端部を挟むように配置されている。固定補助板１２４は、突起部１２２のワイパブレード１２１に当接している面と反対側の面上に配置されている。固定ねじ１２５は、固定補助板１２４と突起部１２２とワイパブレード１２１とに形成された孔を貫通し、固定金具１２３に形成されているねじ孔と螺合して、固定金具１２３を突起部１２２に向かって締め上げ、ワイパブレード１２１を突起部１２２と固定金具１２３との間に固定する。

インクジェットプリンタにおいても、軽小短薄化の要望が強い。しかし、上記構成のワイパブレード部１１０の小型化は困難である。即ち、ワイパブレード１２１を突起部１２２に安定して固定するためには、突起部１２２の突出長をある程度確保しなければならず、突起部１２２の小型化は困難である。一方、ワイパブレード１２１の突起部１２２からの突出量を小さくすると、ワイパブレード１２１の弾性が確保できなくなってしまう。ワイパブレード１２１の弾性が低下して、剛性が増加すると、ヘッドのノズル面に付着したインクの除去が困難になると共にノズル面を傷つけたり、ヘッドに機械的ストレスを与える虞がある。
ワイパブレード１２１を無端ベルト１１１と一体に形成することも考えられるが、ワイパブレードの交換などが困難となり、一体形成に用いる金型のコスト高をまねく。
また、ワイパブレード１２１と、無端ベルト１１１とを直接接着することも考えられるが、それぞれの材料の相性によっては強固に接着できないという問題も生じる。

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、小型でインク除去性能の高いワイパ部を備えたインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明のインクジェットプリンタは、記憶媒体に、ノズル面に並ぶノズルからインクを吐出する印字ヘッドを備えた印字装置と、前記ノズル面を清浄にするクリーニング装置と、を備え、前記クリーニング装置は、外面に突起部が形成された移動部材と、短片と該短片より長い長片とがＵ字部にて接合された形状を有し前記突起部に固定された固定部材と、前記固定部材に固定され、前記ノズル面を拭うワイパブレードと、を有し、前記移動部材の移動に伴って移動するワイパ部と、を備え、前記長片は、前記突起部に固定され、前記短片は、前記突起部の先端よりも低く、前記突起部から離間した位置にあり、前記ワイパブレードは、前記長片から離間して前記短片に固定される、ことを特徴とする。

また、記録媒体に、ノズル面に並ぶノズルからインクを吐出する印字ヘッドを備えた印字装置と、前記ノズル面を清浄にするクリーニング装置と、を備え、前記クリーニング装置は、外面に突起部が形成された移動部材と、Ｕ字部を備え、一端部が前記突起部の側面に固定され、他端部に前記移動部材から外部に向かって前記突起部を超えて伸びるワイパブレードを有するワイパ部と、を備える、ことを特徴とする。

また、ワイパ部は、例えば、前記固定部材の前記Ｕ字部に圧入されたスペーサを備え、ワイパブレードは、例えば、前記スペーサと前記短片との間で一端が固定されている。

前記移動部材は、例えば、複数の回転軸に巻き回された無端ベルトから構成され、前記突起部は、前記無端ベルト上に外方に向けて固定されて配設される。

本発明によると、ワイパブレードの支持部を低くできるので、ワイパブレードとノズル面とを適切な圧力で弾接させることができる。従って、小型化しても、ノズル面を適切にクリーニングすることができる。

以下、本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタ１０を詳細に説明する。

本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０は、図１、図２に示すように、記録媒体給送装置２０、印字装置３０、メンテナンス部４０を有する。このインクジェットプリンタ１０においては、記録媒体給送装置２０が供給する記録媒体Ｍ上に印字装置３０が所定の文字を印字する。メンテナンス部４０は、インクジェットプリンタ１０の起動時、印字結果が不良であって使用者が所定の操作を行ったとき等に、印字ヘッド３１の清掃、インクの充填などを行う。また、プリント終了時においては、インクノズルの乾燥及びノズル面３４ａの汚染を防止するため、ノズル面３４ａはメンテナンス部４０のヘッドメンテナンス装置４２においてキャッピングされる。記録媒体Ｍは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）フィルム等から構成される。

記録媒体給送装置２０は、地板２１、２２と、回転軸の両端が地板２１、２２に固定されたローラー２３、２４、２５と、地板２１、２２に回転軸の両端が固定されたローラー状のプラテン２６とを有する。

ローラー２３、２４、２５は、それぞれ、回転軸の外周に摺動回転可能に配置された円筒状回転部を備える。プラテン２６は、回転軸の外周に摺動回転可能に配置された円筒状回転部を備える。

印字装置３０は、印字ヘッド３１、印字ヘッド３１を脱着可能に保持する印字ヘッドキャリア３２、キャリアガイド３３を有する。キャリアガイド３３はＸ方向に延び、地板２２の窓部２２ａを貫通して両端を地板２１及び支持板４４に固定されている。

印字ヘッド３１は、筐体３１ａ内に、図３に示すヘッド本体３４、インク流路（不図示）及びインクタンク（不図示）が収容されたインクジェットプリンタヘッドである。図３に示すように、筐体３１ａの略長方形の下面３１ｂの中央に設けた孔部３１ｃには、ヘッド本体３４の下面であるノズル面３４ａが嵌合され、ノズル面３４ａは下面３１ｂより下方に突出している。略長方形であって撥水処理を施されたノズル面３４ａには、その長手方向に沿ってインク射出用のノズル３４ｂが所定の間隔で一列に複数形成されている。

印字ヘッド３１は、印字ヘッドキャリア３２に脱着可能に取り付けられ、印字ヘッドキャリア３２は、キャリアガイド３３の上面に形成されたガイドレール３３ａにしたがってＸ方向に移動可能となっている。

印字ヘッド３１から吐出されるインクは、目的に応じたものが選択されるが、前述の記録媒体Ｍに印刷を行うために、溶剤を主成分とするソルベント系インクから構成される。

印字ヘッドキャリア３２に取り付けられた印字ヘッド３１のノズル面３４ａの下方には、印字ヘッド３１の移動方向（Ｘ方向）に沿ってプラテン２６が配置されている。駆動装置（不図示）によってノズル面３４ａのノズル３４ｂからインクが下向きに吐出されると、プラテン２６上を摺動する記録媒体Ｍ上に所定の印字がなされる。

メンテナンス部４０は、図１、図２に示すように、ヘッドメンテナンス装置４２と、クリーニング装置５０を有する。
ヘッドメンテナンス装置４２とクリーニング装置５０は、一端面が地板２２の外側面に垂直に固定されＸ方向に延びる台板４３上にＸ方向に並べて固定され、その台板４３の他端面には地板２１、２２と平行になるように支持板４４が固定されている。

ヘッドメンテナンス装置４２は、その上面に、上方が開口となっている吸引口４２ａを備える。ヘッドメンテナンス装置４２は、吸引口４２ａをノズル面３４ａに押し当て、吸引口４２ａ内を負圧とすることにより、ノズル面３４ａの異物や余分なインクを吸引除去する。

次に、クリーニング装置５０について説明する。クリーニング装置５０は、ローラーワイパ部（インク吸収部）６０とワイパブレード部７０を有し、印字ヘッド３１がクリーニング装置５０の上方を通過するだけでノズル面３４ａの余分なインクを吸収、拭い取ることができる。

ローラーワイパ部６０は、Ｚ方向に並べて配置された二つのローラー状のインク吸収体６１と６２からなる。インク吸収体６１、６２は、それぞれ、ウレタン製の円筒状のインク吸収部を備える。

インク吸収体６１は、軸方向中央で２分割されており、一列をなすノズル３４ｂには接触しないように構成されている。

ノズル面３４ａは、印字ヘッド３１がメンテナンスのためキャリアガイド３３に沿ってヘッドメンテナンス装置４２に向かう途中、及び、メンテナンスを終えて印字のために記録媒体給送装置２０の上方に向かう途中において、インク吸収体６１に圧接しながら所定方向へ移動する。移動するノズル面３４ａに圧接されたインク吸収体６１は従動回転し、これに伴ってインク吸収体６２も従動回転する。ただし、ノズル３４ｂには、インク吸収体６１は接触しない。インク吸収体６１の作用により、ノズル面３４ａ上のノズル３４ｂの周囲の余分なインクを吸収することができる。インク吸収体６２は、インク吸収体６１よりも大型に形成され、インク吸収体６１よりもより多くのインクを蓄積でき、インク吸収体６１が吸引したインクを蓄積する。

ワイパブレード部７０は、図４及び図５に示すように、駆動ローラー７１および従動ローラー７２、駆動ローラー７１及び従動ローラー７２の外周に巻き回されたゴム製の無端ベルト７３、駆動ローラー７１を回転駆動するためのモータ７４、モータ７４の駆動力を駆動ローラ７１に伝達するギア列７５，無端ベルト７３上において外方へ向かうように所定間隔で配置された複数のワイパブレード（スクレーパ）７６を有する。

駆動ローラー７１と従動ローラー７２は回転軸をＹ方向に向けた状態で、Ｘ方向に並べて配置されている。モータ７４の駆動力は、ギア列７５を介して、駆動ローラ７１に伝達される。

無端ベルト７３は、駆動ローラー７１及び従動ローラー７２の外周に巻き回され、駆動ローラー７１の回転に伴って回転する。無端ベルト７３は、摩擦が生じても粉末のでにくい、ウレタンなどの材料から形成される。

複数のワイパブレード７６は、弾性を有する板状部材であって、その一辺が固定具により、無端ベルト７３に対して垂直となるように固定されている。ワイパブレード７６の先端には中央部には、所定の幅をもった凹部が設けられている。ノズル面３４ａは、印字ヘッド３１がメンテナンスのためキャリアガイド３３に沿ってヘッドメンテナンス装置４２に向かう途中、及び、メンテナンスを終えて印字のために記録媒体給送装置２０の上方に向かう途中において、図６に模式的に示すように、移動するワイパブレード７６がその先端を摺擦又は押し当てながら所定方向へ移動する。凹部は、ノズル面３４ａとワイパブレード７６が摺擦しているときに、ノズル３４ｂが通る経路に位置するように配置されている。このため、一列をなすノズル３４ｂには、ワイパブレード７６は接触しない。したがって、ワイパブレード７６がノズル面３４ａに圧接することによってノズル３４ｂに異物を混入させたり、ノズル３４ｂに傷を付けたりするおそれがなく、かつ、ノズル面３４ａ上の余分なインクを拭い取ることができる。

次に、ワイパブレード７６を無端ベルト７３に固定する機構について図７および図８を参照して説明する。図８は、図７のＢ−Ｂ線での断面図である。
図示するように、無端ベルト７３の外周面には、突起部８１が形成されている。突起部８１は、無端ベルト７３と一体に、所定周期で形成されている。

突起部８１には、Ｊ字状の固定金具８２が取り付けられている。Ｊ字状とは、図８に示すように、突起部８１に当接する長片８２ａと、短片８２ｂと、長片８２ａと短片８２ｂとを、無端ベルト７３側で接続するＵ字部８２ｃとから構成される。固定金具８２は、表面処理鋼板、即ち、メッキ処理した鉄板から構成されている。また、固定金具８２の長片８２ａには、後述する固定ねじ８４と螺号するタップが切られた固定用のねじ孔が形成されている。短片８２ｂには、固定ねじ８４を通す切欠部８２ｄが設けられている。

固定金具８２のＵ字部８２ｃには、スペーサ８５とワイパブレード７６の一端が圧入されている。スペーサ８５は、固定ねじ８４を通す切欠部８５ａが設けられており、無端ベルト７３からみて短片８２ｂと同じ高さまで設けられている。スペーサ８５は、表面処理鋼板から構成されている。

ワイパブレード７６は、インクに対する耐性を有するゴム、例えば、耐溶剤性及び耐薬品性の高いＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）等の平板から構成され、一端部がスペーサ８５と固定金具８２の短片８２ｂとの間に固定されている。
また、ワイパブレード７６には、脱落防止のために、固定ねじ８４を貫通する孔が形成されている。

補助金具８３は、突起部８１の他面上に配置され、表面処理鋼板から構成され、固定ねじ８４貫通用の孔が形成されている。

固定ねじ８４は、補助金具８３の貫通孔及び突起部８１の貫通孔を通って固定金具８２のねじ孔と螺合して、固定金具８２を突起部８１に圧接して固定すると共にワイパブレード７６の孔を貫通して脱落を防止する。

このような構成によれば、ワイパブレード７６は、固定金具８２の短辺８２ｂとスペーサ８５とで固定され、その固定位置は、突起部８１の先端部よりも低い。このため、ワイパブレード７６の高さを確保できる。また、ワイパブレード７６の固定位置が低くなったことによってその振れの支点が低くなり、加えてワイパブレード７６と突起部８１とが離間しているため、ワイパブレード７６の振れ幅を大きくし、その先端の自由度を確保できる。これにより、ワイパブレード７６の弾性を確保し、すなわち、ワイパブレード７６を適切な圧力で、ノズル面３４ａに弾接させることができ、ノズル面３４ａを適切に拭うことが可能となる。また、ワイパブレード７６の高さを確保できることから、ワイパブレード７６とノズル面３４ａとの適切な接触面積も確保できる。さらに、クリーニング部５０を小型化し、ひいてはインクジェットプリンタ１０を小型化することも可能となる。

また、このインクジェットプリンタ１０の印刷媒体はＰＥＴ、ＰＰ等であり、インクにソルベント系インクを使用している。このソルベントインクに対する耐性からワイパブレード７６をＥＰＤＭ等の耐溶剤性のゴムから構成している。また、無端ベルト７３はウレタンから構成されている。ウレタンとＥＰＤＭ等の耐溶剤性のゴムとの接着は困難であるが、上記構成により、ワイパブレード７６の弾性を確保しつつワイパブレード７６を無端ベルト７３に固定することが可能である。従って、適切なクリーニングと装置の小型化とを実現できる。

なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態においては、ワイパブレード７６をＪ字状の固定金具に固定することにより、ワイパブレード７６の固定位置を、突起部８１の先端よりも無端ベルト７３に近い位置に設定した。これに限定されず、全体として、突起部８１に安定して固定され、かつ、ワイパの支点が突起部８１の先端よりも下側で離間して位置することにより、弾性をもって、ノズル面３４ａを拭うことができるならば、その構造自体は任意である。例えば、全体として、一端部が突起部８１の側面に固定され、無端ベルト７３に向かって延在し、続いて、Ｕ字部を介して反転して無端ベルト７３から外部に向かって、突起部８１を超えて伸びて形成されることにより、ワイパの支点が突起部８１の先端よりも下側に設定し、弾性をもって、ノズル面３４ａを他端部で拭うような構造を採用できる。このような構造の一例として、例えば、図９に示すように、ワイパブレード７６自体をＪ字状とし、その短片７６ａを平板状の固定金具９１と突起部８１との間に挟み込んで固定するようにしてもよい。

また、上記実施の形態で示した材質、数、形状は任意に変更可能であり、用途と目的に応じて適宜選択すればよい。

本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの構成を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る印字ヘッドの内部及びノズル面の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るクリーニング装置の構成を示す平面図である。 図４に示すクリーニング装置および印字部のＡ−Ａ線での断面図である。 ワイパブレードがノズル面を拭っている状態を模式的に示す図である。 ワイパブレードを無端ベルトに取り付ける構成を説明するための図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。 ワイパブレードを無端ベルトに取り付ける構成を説明するための図であり、図７（ｂ）の左端部の拡大図である。 ワイパブレードを無端ベルトに取り付ける他の構成例を説明するための図である。 従来のワイパブレード部の構成を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。 従来のワイパブレード部の構成を説明するための図であり、図１０（ｂ）の左端部の拡大図である。

符号の説明

１０ インクジェットプリンタ
２０ 記録媒体給送装置
３０ 印字装置
３１ 印字ヘッド
３４ａ ノズル面
５０ クリーニング装置
６０ ローラーワイパ部
７０ ワイパブレード部
７３ 無端ベルト
７６ ワイパブレード
８１ 突起部
８２ 固定金具
８３ 補助金具
８４ 固定ねじ
Ｍ 記録媒体

Claims (4)

1. 記録媒体に、ノズル面に並ぶノズルからインクを吐出する印字ヘッドを備えた印字装置と、前記ノズル面を清浄にするクリーニング装置と、を備え、
   前記クリーニング装置は、
   外面に突起部が形成された移動部材と、
   短片と該短片より長い長片とがＵ字部にて接合された形状を有し前記突起部に固定された固定部材と、前記固定部材に固定され、前記ノズル面を拭うワイパブレードと、を有し、前記移動部材の移動に伴って移動するワイパ部と、を備え、
   前記長片は、前記突起部に固定され、
   前記短片は、前記突起部の先端よりも低く、前記突起部から離間した位置にあり、
   前記ワイパブレードは、前記長片から離間して前記短片に固定される、
   ことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 記録媒体に、ノズル面に並ぶノズルからインクを吐出する印字ヘッドを備えた印字装置と、前記ノズル面を清浄にするクリーニング装置と、を備え、
   前記クリーニング装置は、
   外面に突起部が形成された移動部材と、
   Ｕ字部を備え、一端部が前記突起部の側面に固定され、他端部に前記移動部材から外部に向かって前記突起部を超えて伸びるワイパブレードを有するワイパ部と、を備える、
   ことを特徴とするインクジェットプリンタ。
3. 前記ワイパ部は、前記固定部材の前記Ｕ字部に圧入されたスペーサを備え、
   前記ワイパブレードは、前記スペーサと前記短片との間で一端が固定されている、
   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。
4. 前記移動部材が、複数の回転軸に巻き回された無端ベルトから構成され、
   前記突起部は、前記無端ベルト上に外方に向けて固定されて配設されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。

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