JP4746146B2 - インクジェットヘッドのメンテナンス機構 - Google Patents

Description

本発明はインクジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッドのメンテナンス機構に関する。

従来から、アクリロニトリルブタジエンゴム（以後、ＮＢＲと略称する）やフッ素ゴム等の弾性体からなるワイパブレードと、このワイパブレードの両側面の一部を挟持するワイパブレードホルダと、を備え、前記ワイパブレードの自由端をインクジェットヘッドのインク吐出面に圧接させつつ、ワイパーブレードとインクジェットヘッドとを相対的に移動させて前記インク吐出面を清拭するインクジェットヘッドのワイピング装置が知られている。

前記のインクジェットヘッドのワイピング装置の１つの方式に、斜視図である図５及び側断面図である図６に示す方式がある。この方式におけるインクジェットヘッド１のワイピング装置２は、図５及び図６に示すように、インクジェットヘッド１の幅方向（図の矢印イの方向）に延びるワイパーブレード４とこれを挟持するワイパブレードホルダ６とからなるワイパーブレッドユニット８を前記インクジェットヘッド１の走査方向と直交する方向（図５の矢印ロの方向、図６の矢印ハの方向）に進退移動せしめる移動手段１０とを備える。

前記移動手段１０は、前記ワイパブレードユニット８をその上面に固定した左右一対のワイパ搬送ベルト１２，１２と、この左右のワイパ搬送ベルトを掛け渡された駆動プーリ１４，１４、従動プーリ１６，１６と、前記駆動プーリ１４，１４の回転軸とワイパ駆動モータ１８の回転軸の間に設けられた輪列２０とから構成される。なお、前記ワイパブレード４の自由端は前記インクジェットヘッド１のインク吐出面１ｎｓに圧接するような高さ位置に位置せしめられている。ここで、ヘッド１はその下部に平行に穿孔された一対のガイド孔１ｈａ，１ｈｂの各々を貫通するガイドシャフト１ａ，１ｂの各々に案内されつつ、ヘッド搬送ベルト１ｃにより図６の矢印ハで示すインクジェットヘッドの幅方向に走査させられる。

前記のような構成で、前記インクジェットヘッド１を前記ワイピング装置２の直上にくるように位置せしめ、前記ワイパブレードユニット８をインクジェットヘッド１の長さ方向（図５の矢印ロの方向、図６の矢印ハの方向）に走査せしめて前記インク吐出面１ｎｓを清拭するようになっている。

なお、図５の符号Ａ乃至Ｆはキャップであって、前記のようなインクジェットヘッド１のワイピング動作終了後に、図５の矢印ニで示すようにキャップＡ乃至Ｆの上端がインクジェットヘッド１のインク吐出面１ｎｓに当接するように上昇させて、インク吐出面１ｎｓを湿潤状態に保持したり、インクジェットヘッド１へのインク初期充填のための真空吸引ヘッドの役割を果たすものである。

前記のようなインクジェットヘッドのワイピング方式では、図６（ｃ）に示すようにワイパブレード４がインクジェットヘッド１のインク吐出面１ｎｓから離れる時に、インクジェットヘッドの側面下端にインク２１が残ってしまう。この残ったインク２１をそのまま放置すると、以後の印字中に紙面に付着して印字成果物を汚してしまうという問題点があった。

本発明は、前記従来技術の問題点を解消し、インクジェットヘッドの側面下端に付着して残ったインクが以後の印字中に紙面に付着して印字成果物を汚してしまうということのないインクジェットヘッドのメンテナンス機構を提供することを課題とする。

前記課題を解決した本発明の第１の態様は、弾性体からなるワイパブレードと、このワイパブレードの両側面又は片面の一部を保持するワイパブレードホルダと、このワイパブレードホルダを前記インクジェットヘッドの長さ方向に進退移動せしめる移動手段とを備え、前記ワイパブレードホルダを前記ワイパブレードの自由端が前記インクジェットヘッドのインク吐出面に圧接する位置に位置せしめた状態で、前記ワイパブレードホルダを前記インクジェットヘッドの長さ方向に進退移動せしめて、前記インク吐出面を清拭するインクジェットヘッドのワイピング装置を備えてなるインクジェットヘッドのメンテナンス機構であって、前記インクジェットヘッドの走査領域内に、前記インク吐出面の一部であって前記ワイパブレードが前記インクジェットヘッドと接触を開始する位置または、前記インクジェットヘッドから退避する位置の少なくともどちらか一方の位置に当接し、ローラ状の多孔質弾性体からなるインク回収手段と、前記インク回収手段に当接する多孔質剛体からなるインク絞り手段と、を設けたことを特徴とするインクジェットヘッドのメンテナンス機構である。

本発明の第２の態様は、前記第１の態様において、前記インク絞り手段がローラ状であることを特徴とするインクジェットヘッドのメンテナンス機構である。

本発明の第３の態様は、前記第１の態様において、前記インク絞り手段がインク回収ローラケースの内壁に設けられた突起であることを特徴とするインクジェットヘッドのメンテナンス機構である。

本発明の第４の態様は、前記第１の態様において、前記インク回収手段が、前記インクジェットヘッドが印字領域から遠ざかる方向に移動するときには、前記インクジェットヘッドの動きに連動して回転し、前記インクジェットヘッドが印字領域に近づく方向に移動するときには、回転しないことを特徴とするインクジェットヘッドのメンテナンス機構である。
（作用）
前記第１の態様のように構成すれば、前記従来のインクジェットヘッドのワイピング方式によってその側面下端にインクが付着したインクジェットヘッドは、その走査領域内に設けられインク吐出面に当接するインク回収手段の上を走査させられて付着したインクを回収・除去される。

前記第１の態様のように構成すれば、インク回収手段が多孔質弾性体からなるため、インクジェットヘッドの側面下端に無理なく当接し、効率よく付着インクを回収・除去できる。

前記第１の態様のように構成すれば、インク回収手段が多孔質弾性体からなるローラ状であるため、インクジェットヘッドの全幅に渡って、さらに効率よく付着インクを回収・除去できる。

前記第１の態様のように構成すれば、ローラ状のインク回収手段の表面層が回収したインクで飽和しても、ローラ状のインク回収手段に圧接するインク絞り手段によって、インクが絞り取られ不飽和状態に戻るので、連続的にさらに効率よく付着インクを回収できる。又、前記インク吐出面と前記ローラ状のインク回収手段との間の相対運動が転がりとなり摺動効果が減るので、前記ローラ状のインク回収手段の耐久性が向上する。

前記第１の態様のように構成すれば、前記インク絞り手段が多孔質剛体からなるので、効果的にローラ状のインク回収手段に圧接でき、効率よくインクが回収され絞り取られるとともに、一端絞り取られたインクが再度ローラ状のインク回収手段に戻ることがなく、インク絞り手段によるインクの絞り取り及びローラ状インク回収手段によるインクの回収・除去を、効率よく、連続して行うことができる。なお、インク絞り手段が回収インクで飽和した後は、前記ローラ状のインク回収手段から絞り取られたインクは、インク絞り手段の表面を伝って流れ落ちるので、インク絞り取り効果がなくなることはない。

前記第２の態様のように構成すれば、前記インク絞り手段がローラ状であるか、ローラ状の多孔質剛体からなるので、前記第１の態様の作用と同じ作用がさらに効率よく期待できる。

前記第３の態様のように構成すれば、前記インク絞り手段がインク回収ローラケースの内壁に設けられた突起か、インク回収ローラケースの内壁に設けられた突起状の多孔質剛体からなるので、前記第１の態様の作用と同じ作用が効率よく期待できる。

前記第４の態様のように構成すれば、インク回収ローラがインクジェットヘッドに接して回転する際のインクの泡の発生を防止することができ、泡の破裂による用紙の汚れを防ぐことができる。

本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構によれば、インクジェットヘッドの側面下端に付着して残ったインクが以後の印字中に紙面に付着して印字成果物を汚してしまうということがない。

本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第１の実施の形態の全体構成を示す斜視図である。 本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第１の実施の形態の主要部の構成を示す正断面図である。 図２のＡ−Ａ線矢視側断面図である。 本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第２の実施の形態の主要部の構成を示す側断面図である。 従来のインクジェットヘッドのワイピング装置の一方式の斜視図である。 従来のインクジェットヘッドのワイピング装置の一方式の側断面図である。 本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第３の実施の形態の主要部の構成を示す側断面図である。 本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第３の実施の形態におけるローラストッパの構成を示す斜視図である。 本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第３の実施の形態の動作を示す説明図である。 本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第４の実施の形態の主要部の構成を示す側断面図である。

本発明の実施の形態を添付の図面を参照して以下に述べる。

図１は本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第１の実施の形態の全体構成を示す斜視図、図２は本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第１の実施の形態の主要部の構成を示す正断面図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視側断面図である。

なお、図において前記図５及び図６を参照して説明した従来のインクジェットヘッドのワイピング装置の構成部品と同じ構成部品には同じ符号を示し、重複説明は省略する。

本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第１の実施の形態は、図１に示すように前記図５のインクジェットヘッド１のワイピング装置２の側面で、インクジェットヘッドの走査領域内に、インク回収手段２２を配設している。

インク回収手段２２は、図１乃至図３に示すように、インク回収ローラケース２６と、このインク回収ローラケース２６の左右の側壁２６ａ，２６ｂに両端を回転自在に保持されたシャフト２４ａと、このシャフト２４ａの左右両端部近傍に軸支された一対のインク回収ローラ２４，２４から主要部が構成されている。この一対のインク回収ローラ２４，２４はその内側の一部がインクジェットヘッド１の両端部と圧接するように配置されている。

このインク回収ローラ２４は、フェルト、スポンジ、積層吸取紙や公知の高分子吸収材等の多孔質弾性体から形成されている。

さらに、前記のインク回収ローラ２４の下部には、これと圧接するように略同幅のインク絞りローラ２８からなるインク絞り手段が、その両端を前記インク回収ローラケース２６の左右両端部の底部に設けられたインク受槽３０の左右の側壁に回転可能に軸支されて設けられている。インク受槽３０の底部にはインク吸収体３２が収納されている。

前記のインク絞りローラ２８は、例えば、公知の燒結多孔質体や発泡多孔質体の剛体から形成されている。

又、前記のインク吸収体３２は、例えば、ウレタン製の発泡材、カネボウ製ウエットロン又はパルプ製不織布等毛細管現象によりインクをキャッチするものなら何でもよく、あるいは、特にインク吸収体３２を設けなくても良い。

前記のように構成された本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第１の実施の形態の動作・作用について以下に説明する。
Ａ．インクジェット１のワイピング
インクジェットヘッド１を図１のワイピング装置２の直上に位置せしめてから、ワイパブレードユニットを図１の矢印ロのいずれかの方向へ移動させる。その結果、ワイパブレード４がインクジェットヘッド１のインク吐出面１ｎｓから離れる時に、インクジェットヘッド１の左右両側面のいずれか又は両方の側面下端に、図３に示すようにインク２１が残ってしまう。
Ｂ．インクジェットヘッド１の側面下端の残留インク２１の除去
（１）図１の矢印イのいずれかの方向、図２の紙面に垂直な方向、図３の矢印ホの方向にインクジェットヘッド１を走査させ、インク回収手段２２の上を通過させる。すると、図２に示すように、多孔質弾性体からなるインク回収ローラ２４の内側の一部上端部がインクジェットヘッド１のインク吐出面１ｎｓに圧接されつつ、インク回収ローラ２４が図３の矢印ヘに示すように回転し、インクジェットヘッド１の側面下端の残留インク２１を回収していく。
（２）インク回収ローラ２４の回転にともなって、インク回収ローラ２４の下部に圧接する多孔質剛体からなるインク絞りローラが図３の矢印トで示すように回転する。その結果、インク回収ローラの表面層に回収されているインクが絞り取られ、インク絞りローラの方へ移動して、インク回収ローラの表面層がインクの不飽和状態に戻る。
（３）インク絞りローラの表面層がインクを回収してインクの飽和状態になると、絞り取られたインク２１ｂ（図３参照）はインク絞りローラの表面を伝って流下し、インク回収体３２に回収される。

次に、本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第２の実施の形態について、添付の図面を参照して以下に説明する。

図４は本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第２の実施の形態の一部の側断面図である。

本実施の形態は、前記図１乃至図３を参照して説明した第１の実施の形態の構成と、下記の点を除けば同じである。

即ち、前記第１の実施の形態においては、インク絞り手段として、インク回収ローラ２４に圧接するインク絞りローラ２８を用いたが、本実施の形態においては、前記インク絞りローラ２８に代えて、図４に示すように、インク回収ローラケース２６の内壁にその先端が前記インク回収ローラに圧接する多孔質剛体からなるインク絞り突起３４を設けている。

前記のように構成された本実施の形態の作用は、前記第１の実施の形態の作用の説明においてインク絞りローラ２８をインク絞り突起３４と読み替え、かつ、このインク絞り突起３４がインク絞りローラ２８のようにインク回収ローラ２４の回転に連動して回転しないとした場合と略同じであるので重複説明は省略する。

次に、本発明のインクジェットヘッドのメンテナンス機構の第３の実施形態について以下に説明する。

第１あるいは第２の実施形態において、インク回収ローラ２４がインクジェットヘッド１に接して回転した後、インクジェットヘッド１から離れる際にインクの泡が発生しインクジェットヘッド１にその泡が付着する場合がある。インクジェットヘッド１に付着した泡は、インクジェットヘッド１が印字用紙上に移動した時に破裂して紙面を汚す場合がある。本実形態はそれを防止するものである。

以下に図面を参照して説明する。本実施形態は図７に示すように、実施形態１の構成にインク回収ローラ２４の回転を規制するローラストッパ３５を備えた構成になっている。図８はローラストッパ３５の構成を示す斜視図である。ローラストッパ３５はＰＥＴフィルム（厚さ０．１２５ｍｍ）を折り曲げて作られている。材料はポリイミドフィルムやポリカーボネート、ウレタン等の弾性のあるシート材でもよい。また、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアセタール等のプラスチックを成型して作成してもよい。厚み関しては、インクの特性やインク回収ローラ２４の材質、硬さなどに合わせて選択すればよい。

図７に示すように、ローラストッパ３５は、そのストッパ部３５ａがインク回収ローラ２４に食い込んでたわむ程度に位置決めされインク回収ローラケース２６に貼り付けられている。たわみ量は、インク回収ローラ２４がインクジェットヘッド１に接して一方向にのみ回転するような適当量に設定する。

以上のような構成により、図９（ａ）に示すように、インクジェットヘッド１が印字領域から遠ざかる方向に移動する時には、インク回収ローラ２４はローラストッパ３５のストッパ部３５ａから受ける回転負荷が小さいためインクジェットヘッド１に連れ回りし、効率的に不飽和状態が作られ吸引力が維持される。一方、図９（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１が印字領域に近づく方向に移動する時には、ストッパ部３５ａが突っ張る方向であるためインク回収ローラ２４は回転しない。そのため、インクの泡が発生せず、用紙の汚れを防止することができる。

本実施形態ではＰＥＴフィルムを折り曲げてローラストッパ３５を作成し、インク回収ローラケース２６に固定する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば、ストッパ部３５ａをインク回収ローラケース２６との一体成形により作ることも可能である。また、図１０に示すように、インク回収ローラ２４のシャフト２４aに歯型を形成し、その歯型に対してストッパとして働く部材を当てるようにしても実現できる。すなわち、インク回収ローラ２４が一方向に回転可能であり、他方向の回転を抑制できる構造であれば全く同様の効果が得られる。

Ａ〜Ｆ キャップ
１ インクジェットヘッド
１ｎｓ インク吐出面
１ａ，１ｂ ガイドシャフト
１ｈａ，１ｈｂ ガイド孔
１ｃ ヘッド搬送ベルト
２ ワイピング装置
４ ワイパブレード
６ ワイパブレードホルダ
８ ワイパブレードユニット
１０ 移動手段
１２ ワイパ搬送ベルト
１４ 駆動プーリ
１６ 従動プーリ
１８ ワイパ駆動モータ
２０ 輪列
２１，２１ｂ インク
２２ インク回収手段
２４ インク回収ローラ
２４ａ シャフト
２６ インク回収ローラケース
２８ インク絞りローラ
３０ インク受槽
３２ インク吸収体
３４ インク絞り突起

Claims (4)

1. 弾性体からなるワイパブレードと、このワイパブレードの両側面又は片面の一部を保持するワイパブレードホルダと、このワイパブレードホルダを前記インクジェットヘッドの長さ方向に進退移動せしめる移動手段とを備え、前記ワイパブレードホルダを前記ワイパブレードの自由端が前記インクジェットヘッドのインク吐出面に圧接する位置に位置せしめた状態で、前記ワイパブレードホルダを前記インクジェットヘッドの長さ方向に進退移動せしめて、前記インク吐出面を清拭するインクジェットヘッドのワイピング装置を備えてなるインクジェットヘッドのメンテナンス機構であって、
   前記インクジェットヘッドの走査領域内に、前記インク吐出面の一部であって前記ワイパブレードが前記インクジェットヘッドと接触を開始する位置または、前記インクジェットヘッドから退避する位置の少なくともどちらか一方の位置に当接し、ローラ状の多孔質弾性体からなるインク回収手段と、前記インク回収手段に当接する多孔質剛体からなるインク絞り手段と、を設けたことを特徴とするインクジェットヘッドのメンテナンス機構。
2. 前記インク絞り手段がローラ状であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドのメンテナンス機構。
3. 前記インク絞り手段がインク回収ローラケースの内壁に設けられた突起状であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドのメンテナンス機構。
4. 前記インク回収手段は、前記インクジェットヘッドが印字領域から遠ざかる方向に移動するときには、前記インクジェットヘッドの動きに連動して回転し、前記インクジェットヘッドが印字領域に近づく方向に移動するときには、回転しないことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドのメンテナンス機構。

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