JP4724805B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
また、洗浄液を吐出してノズルプレートの洗浄を行う方法は、機構が複雑になり、さらに洗浄液の吐出圧の設定が大きくなってしまうと洗浄液がノズルを介して記録ヘッド内に侵入し、インクと混ざり合ってしまうという問題がある。
以下の説明において、図中、記録媒体2の搬送方向をX軸方向又は副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向をY軸方向又は主走査方向又は記録媒体2の幅方向としている。X軸及びY軸方向に直交する方向をZ軸方向又は上下方向とする。さらに図2に示すようにクリーニングユニット5が記録ヘッド4から退避(待機)しているポジションをワイパーホームポジション、ノズル3がワイパー40によってクリーニングされる範囲をクリーニング範囲、記録ヘッド4を中心にワイパーホームポジションとは対称なポジションをワイパーキャンセルポジションと称する。本願明細書中に記載されているクリーニングとは、例えば払拭することを意味する。また、高さとは支持台から各構成部材までの高さを指すものとする。
図1は、本実施形態におけるインクジェット記録装置1のインク経路を示す概略図である。図2は、記録ヘッド4周辺の概略側面図である。図3は、吸引ノズル24を図2に示すA方向から見た断面図である。図4は、吸引ノズル24の上面図である。図5は、記録ヘッド4をノズルプレート34と対面する側から見た図である。図6は、記録ヘッド4を図2に示すA方向から見た断面図である。図7は、クリーニングユニット5におけるワイピング部22周辺の概略断面斜視図である(吸引ノズル24及びバネ23は省略している)。
ワイパー支持軸41と筐体42との間には、バネ46が介在されている。より詳細に説明すると、ワイパー支持軸41のバネ係合部41aと、筐体42のバネ係合部42aと、の間にバネ46が配置されている。バネ46の付勢力によりワイパー支持軸41はZ軸方向下方に付勢される。なお、ワイパー支持軸41はZ軸方向下方に付勢されると、ワイパー支持軸41の係合片41bが筐体42の開口部42bの下端縁に当接することにより、ワイパー支持軸41の筐体42内での下端位置が規定される。
このセットピン25の上昇移動により、ワイパー支持軸41を下端から押圧し、Z軸方向に沿って上昇させる。ワイパー支持軸41が上昇すると、それに伴い係合片41bが開口部42b内を移動(上昇)する。係合片41bは上昇するに伴い、回動片49のカギ部49bと当接する。その際、回動片49は、回動片49に作用している図示しないバネの付勢力に対抗して時計まわりに回動し、同時に係合片41bはさらに上昇する。係合片41bが上昇しカギ部49bより上方に移動すると、回動片49は再び図示しないバネの付勢力によって反時計まわりに回動し、カギ部49bが係合片41bの下方に位置する。ここで、セットピン25の上昇移動を停止させ逆に下降させると、ワイパー支持軸41はバネ46の付勢力によりZ軸方向下方に向けて下降するが、カギ部49b上面に係合片41bが当接することで、ワイパー支持軸41は、その位置で停止する。この結果、ワイパー支持軸41は筐体42よりも上方に位置することになり、ワイパー40はZ軸方向の高さが最も高くなる。
また、ワイパーキャンセルポジションには、ワイピング部22のワイパー40をZ軸方向に沿って記録ヘッド4から退避するように移動させるための、間隔調整機構としてのキャンセルピン26が設けられている。キャンセルピン26は回動片49のキャンセル操作部49cに対して当接可能な位置に固定され、クリーニングユニット5がキャンセルピン26に対して接近するように移動し、回動片49のキャンセル操作部49cに対して、キャンセルピン26が当接することで、回動片49は時計回りに回動する。回動片49が時計回りに回動することにより、カギ部49bは係合片41bの下方から退避することになり、バネ46の付勢力によりワイパー支持軸41は下降することになる。そして下降するワイパー支持軸41は係合片41bが筐体42の開口部42bの下端縁に当接するまで下降する。
図8(a)は、ワイパーホームポジションにおいて、バネ46の付勢力によって、ワイパー支持軸41の係合片41bが開口部42bの下端縁に位置している状態のワイピング部22を示している。
図8(b)は、ワイパーホームポジションにおいて、ワイパー支持軸41がセットピン25によって上昇される途中状態におけるワイピング部22を示している。
図8(c)は、ワイパーホームポジションにおいて、ワイパー支持軸41の係合片41bと回動片49のカギ部49bとが係合し、ワイパー40のZ軸方向における高さが最も高い位置にある状態のワイピング部22を示している。
図8(e)は、ワイパーキャンセルポジションにおいて、キャンセルピン26に対して回動片49のキャンセル操作部49cが当接した状態であり、ワイパー40がノズルプレート34に対して接触状態から非接触状態に変移する際の状態を示している。
図8(f)は、ワイパーキャンセルポジションにおいて、ワイパー支持軸41の係合片41bが開口部42bの下端縁に位置している状態のワイピング部22を示している。
また、図9(a)〜図9(c)はワイパー40がノズルプレート34に対して接触しながらクリーニングを行っている接触クリーニングモード時の、ノズルプレート34とワイパー40の状態を示した図であり、図9(d)〜図9(f)はワイパー40がノズルプレート34に対して接触することなくクリーニングを行っている非接触クリーニングモード時の、ノズルプレート34とワイパー40の状態を示した図である。
図8(a)に示すように、ワイピング部22はワイパーホームポジションに位置づけられている。このとき、ワイパー支持軸41の係合片41bが開口部42bの下端縁に当接している。つまり支持台21からワイパー40の上端までの高さは、支持台21から記録ヘッド4のノズルプレート34の表面までの高さよりも僅かに低い第2の位置に位置づけられる。
この状態で、支持台21をY軸方向に沿って移動させる。図9(d)〜図9(f)に示すように、非接触クリーニング時では、ワイパー40はノズルプレート34に対して接触することなく走査されることになるが、インクは、表面張力の小さいほうから、大きいほうへ移動する性質がある。つまりインクは、濡れにくい部材から濡れやすい部材へと移動する。この実施形態では、ノズルプレート34上には撥液処理層が形成されていることから、ノズルプレート34よりもワイパー40のほうが濡れやすいため、インクは、ワイパー40に吸い寄せられる。よって、ワイパー40がノズルプレート34に接触することなく、ノズルプレート34上のインクを払拭することが可能となる。
インクジェット記録装置1の電源がONになると(Step1)、インクジェット記録装置1は、接触クリーニングを実施する(Step2)。次に、これから記録する記録媒体の枚数Nが入力される(Step3)。次にインクジェット記録装置1は、カウンタとして非接触クリーニングの回数mを初期化して0にセットする(Step4)。次に記録が終わった記録媒体の枚数nをインクジェット記録装置1は、初期化して0にセットする(Step5)。さらにインクジェット記録装置1は、記録媒体を1枚記録する毎に記録枚数nを1カウントアップし、同時に記録された枚数Nを1カウントダウンする(Step6)。次にインクジェット記録装置1は、記録する枚数Nが0枚であるか否かを判断する(Step7)。
記録が終わった枚数nが500枚であれば(Step8:YES)、非接触クリーニングの回数mが10回であるか否かを判断する(Step9)。
非接触クリーニングの回数mが10回であれば(Step9:YES)、接触クリーニングを実施し(Step11)、Step4に戻る。
記録継続しないならば(Step14:NO)、終了する。
ノズルプレート34をクリーニングする際に、ワイパー40が撥液処理層を常に繰り返し擦ることで、ノズルプレート34上に溜まったインクは除去される。しかし、ワイパー40が撥液処理層を繰り返し擦ることは、撥液処理層に傷をつけてしまうことにつながる。撥液処理層に傷があると、吐出不良を引き起こす虞がある。
本実施形態は、ワイパーの非接触クリーニングモードを設定し、ノズルプレート34から僅かに離れた位置にワイパー40を配置し、毛細管力でノズルプレート34に接触させることなく(非接触で)、インクを除去することが可能である。この方法であれば、ノズルプレート34の撥液処理層を傷つけることなく、クリーニングを行うことが可能であり、安定した吐出を得ることができる。
また、記録中であってもノズルプレート34上に残った微細なインク滴が堆積し、乾燥し、固化することがある。固化を防止するために、非接触クリーニングの合間に一定の時間間隔で、また一定の回数毎に接触クリーニング、つまり機械的な力でクリーニングを行うことによりノズルプレート34の表面の状態を良好に維持できる。接触クリーニングの際のノズルプレート34へのワイパー40の接触長さは0.5mm〜1.5mmに設定してある。
また本実施形態においてワイパー支持軸41及び筐体42は、直方体形状であったが、この形状に限定する必要はなく、例えば図11及び図12に示すように円筒形状あってもよい。
本実施形態におけるワイピング部22は前述した第1の実施形態におけるワイピング部22とは異なる構成である。本実施形態におけるワイピング部22以外の構成は、前述した第1の実施形態と同様なために、その詳細な説明は省略する。また前述した第1の実施形態と同等の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
バネ51は、支持台21と筐体42との間に介在され、筐体42をZ軸方向上方に向けて付勢する。なお、このバネ51は、カバー52と筐体42との間に配置されているバネ53によりも弾性力量が弱くなるように設定している。そのため、カバー52が上方から押圧された場合には、まずはじめにバネ51が縮み、バネ51が縮みきった後にバネ53が縮むことになる。
また、ワイパーキャンセルポジションには、ワイピング部22のワイパー40をZ軸方向に沿って記録ヘッド4から退避するように移動させるための、間隔調整機構としてのキャンセルピン26が設けられている。キャンセルピン26は回動片49のキャンセル操作部49cに対して当接可能な位置に設けられ、クリーニングユニット5がキャンセルピン26に対して接近するように移動し、回動片49のキャンセル操作部49cをキャンセルピン26に当接させることで、回動片49を反時計回りに回動させる。この結果、カギ部49bは係合片52cの上方から退避することになり、バネ53の付勢力によりカバー52は筐体42内で上昇することになる。そして上昇するカバー52は係合片52cが筐体42の開口部42bの上端縁に当接するまで上昇する。
図16(a)は、ワイパーホームポジションにおいて、カバー52に対する負荷が何ら発生していない状態、いわゆるフリーな状態であり、カバー52のカバー部52aがZ軸 方向で最も上方に位置している状態を示している。
図16(b)は、ワイパーホームポジションにおいて、カバー52がセットピン25によって上方から押圧され、バネ51,53が共に最も縮み、筐体42、カバー52が最も下降した状態を示している。
図16(c)は、セットピン25が上昇し、カバー52の係合片52cとカギ部49bとが係合した状態であり、筐体42全体が支持台21に対してバネ51の付勢力によって上昇した状態を示している。
図16(e)は、ワイパーキャンセルポジションにおいて、キャンセルピン26に対して回動片49のキャンセル操作部49cが当接した状態であり、ワイパー40がノズルプレート34に対して接触状態から非接触状態に変移する際の状態を示している。
図16(f)は、ワイパー40がノズルプレート34に対して、非接触クリーニングを行っている状態を示している。
まず、接触クリーニングモード時におけるワイピング部22の動作について説明する。
ワイパーホームポジションにおけるワイピング部22は、図16(a)に示す状態に配置されている。つまり、バネ51の付勢力により、支持台21に対して筐体42がZ軸方向上方に位置し、かつ、バネ53の付勢力により係合片52cが開口部42bの上端縁に当接し、カバー52が最もZ軸方向上方に位置した状態である。このときカバー52において、ワイパー40の両側に配設されているカバー部52aは、ワイパー40の上面よりもZ軸方向上方に突出している。また、支持台21からカバー部52aの上面及びワイパー40の上端までの高さは、支持台21からノズルプレート34の表面までの高さよりも高い。
図16(a)に示すように、ワイピング部22はワイパーホームポジションに位置づけられている。
本実施形態におけるワイピング部22は前述した第1及び第2の実施形態におけるワイピング部22とは異なる構成である。本実施形態におけるワイピング部22以外の構成は、前述した第1の実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。また前述した第1の実施形態と同等の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態において楕円形状である回転部材57が図示しない動力で自在に回転する。回転部材57の回転によりワイパーホルダ56は、高さ位置を変更できる。ワイパーホルダ56の高さ位置は、回転部材57の円径によって変更される。よってワイパーホルダ56に支持されるワイパー40は、高さ位置を調整できる。このようにワイパー40とノズルプレート34の相対間隔は、自由に変更可能ある。
本実施形態におけワイピング部22は前述した第1、第2及び第3の実施形態におけるワイピング部22とは異なる構成である。本実施形態におけるワイピング部22以外の構成は、前述した第1の実施形態と同様なために、その詳細な説明は省略する。また前述した第1の実施形態と同等の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
ワイピング部22は、支持台21に設けられている。ワイピング部22には、ノズルプレート34をクリーニングする2つのワイパー60,61と、ワイパー60,61を有し、楕円形状である回転部材57と、回転部材57を支持するために支持台21に設けられている柱58が設けられている。2つのワイパー60,61は、同じ長さであり、回転部材57の長軸上と短軸上にそれぞれ設けられている。回転部材57は、図示しない動力で自在に回転することが可能である。回転部材57は、ワイパー60,61の幅分の厚みを有する間隔調整機構である。また、図22に示すようにワイパー60,61の高さは、回転部材57の止まる位置を変更することで任意に変えることが可能である。回転部材57の回転半径Rは、記録ヘッド4とワイパー40の間の間隔に応じて選択すればよい。
本実施形態におけるクリーニングユニット5は前述した第1、第2、第3及び第4の実施形態におけるクリーニングユニット5とは異なる構成である。本実施形態におけるクリーニングユニット5以外の構成は、前述した第1の実施形態と同様なために、その詳細な説明は省略する。また前述した第1の実施形態と同等の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態は、前述した第1の実施形態と同等の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
インクジェット記録装置1の電源がONになると(Step21)、インクジェット記録装置1は、記録ヘッド4に設けられた温度計75で温度モニタを開始する(Step22)。次にインクジェット記録装置1は、接触クリーニングを実施する(Step23)。そしてインクジェット記録装置1は、タイマー測定を開始するために放置時間tを初期化して0にする(Step24)。次に操作者は、記録する枚数Nを入力する(Step25)。次にインクジェット記録装置1は、カウンタとして記録が終わった枚数nを初期化して0にする(Step26)。さらにインクジェット記録装置1は、1枚、記録する毎に記録が終わった枚数nを1カウントアップし、同時に記録する枚数Nを1カウントダウンする(Step27)。
記録する枚数Nが0でなければ(Step28:NO)、平均温度Tでテーブル値を読む(Step29)。この平均温度Tは、放置時間t=0から現在までの平均温度である。対応するテーブルの時間と、タイマーの値を比較する。そしてタイマーの値がテーブルの時間以下であるか否かを判断する(Step30)。
記録する枚数Nが500枚になっていたならば(Step33:YES)、インクジェット記録装置1は、非接触クリーニングを実施し(Step34)、Step26に戻る。
記録する枚数Nが500枚になっていなければ(Step33:NO)、Step27に戻る。
テーブルの時間以下であれば(Step39:YES)、Step25に戻る。
本実施形態におけるワイピング部22は前述した第1乃至第6の実施形態におけるワイピング部22とは異なる構成である。本実施形態におけるワイピング部22以外の構成は、前述した第1の実施形態と同様なために、その詳細な説明は省略する。また前述した第1の実施形態と同等の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態は、前述した第4の実施形態と比べ回転部材80が図示しない動力で自在に回転し角度θを調整することが可能である。よって円形状の回転部材80のどの位置にワイパー81を設けても、相対間隔を無段階に調整できるために接触クリーニング、または非接触クリーニングを選択することが可能となる。このため、例えばクリーニングユニット5が、ワイパーホームポジションからクリーニング範囲に移動する際には、ワイパー81がノズルプレート34に接触し(接触クリーニング)、ワイパーキャンセルポジションからクリーニング範囲に移動する際には、ワイパー81がノズルプレート34に非接触し(非接触クリーニング)、または図35(b)に示すように、例えばワイパー81がノズルプレート34と例えば水平位置になるように回転部材80が回転してワイパー81を移動させることでワイプをなしにすることも可能である。
Claims (8)
- 記録媒体にインクを吐出する複数のノズルが形成されるノズルプレートと、
前記ノズルプレート表面をクリーニングするワイパーを有するワイピング部と、
前記ノズルプレートと前記ワイパーとを相対移動させる移動機構と、
前記ワイパーと前記ノズルプレートの間隔を調整する間隔調整機構と、
を具備し、
前記間隔調整機構が前記間隔を前記ワイパーと前記ノズルプレートが接触する第1の間隔に調整し、この状態で前記移動機構が前記ワイパーと前記ノズルプレートを相対移動させて、前記ワイパーが前記ノズルプレート上のダストまたはインクを除去する第1のクリーニングモードと、
前記間隔調整機構が前記間隔を前記ワイパーと前記ノズルプレートが接触しない第2の間隔に調整し、この状態で前記移動機構が前記ワイパーと前記ノズルプレートを相対移動させて、前記ワイパーが前記ノズルプレート上の前記インクに接触することにより前記ノズルプレート上の前記インクを除去する第2のクリーニングモードと、
のどちらか一方を選択して前記ワイパーが前記ノズルプレート表面をクリーニングすることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記ワイパーの濡れ性は、前記ノズルプレートの表面より濡れやすいことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
- 前記間隔調整機構は、
前記ワイピング部を押圧することで、前記間隔を、前記第1の間隔と前記第2の間隔とのいずれか一方に位置付け調整する位置付けピンと、
前記位置付けピンによる位置付け調整をキャンセルし、前記間隔を、前記第1の間隔と前記第2の間隔との他方に位置付けるキャンセルピンと、
を具備することを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録装置。 - 前記間隔調整機構は、前記ワイパーを移動させる回転機構を有することを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録装置。
- 前記回転機構は楕円部を有し、前記楕円部の回転により前記ワイパーが移動し、前記間隔が調整されることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。
- 前記回転機構の回転部には、回転中心から先端までの距離がそれぞれ異なる複数の前記ワイパーが設けられ、前記回転部が回転することで複数の前記ワイパーのいずれか1つが選択移動され、前記間隔が調整されることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。
- 前記回転機構の回転部には少なくとも1つの前記ワイパーが設けられ、前記回転部が回転し前記ワイパーが傾くことにより、前記間隔が調整されることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録ヘッドが前記インクを吐出しない非記録時間、前記記録媒体の記録枚数、前記ノズルプレート近傍の温度、の少なくとも1つに応じて、前記第1のクリーニングモード、または前記第2のクリーニングモードを選択することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載のインクジェット記録装置。
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