JP4792016B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルからインクを噴射して記録媒体上に記録を行うインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置は、インクを噴射する複数のノズルが形成されているノズル開口面を有する。そのノズル開口面に関し、ノズル付近に付着したインクや塵埃等の異物によりインクの噴射が不可になったり、或いはインクの噴射方向が変化したりすることを防止するために掃除を行っている。

その掃除の仕方については、ワイパー部材をノズル開口面の周縁に当接するように配してスライドさせ、ノズル開口面に付着したインクを除去する方式が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００２−２３４１７２号

ところで、上述したインクジェット記録装置として、ノズル開口面をそれぞれ有する複数のノズルヘッドが、複数の列に分散しかつ１または２以上の列でその列方向に隙間をあけて２以上配置された記録ヘッドを備えるものがある。このインクジェット記録装置に対し、上記提案の方式を適用した場合には、以下のような課題があった。すなわち、図１３（ａ）に示すように先に掃除したノズルヘッド１０１のノズル開口面１０１ａで掻き取ったインク１０３がワイパー部材１００の先端に付着し、図１３（ｂ）に示すようにそのインク１０３が後のノズルヘッド１０２におけるノズル開口面１０２ａの周縁１０２ｂに着くと、時間経過に伴って粘度が高くなったインク１０３が、その後に、図１３（ｃ）に示すようにワイパー部材１００に付着すると、高粘度のインク１０３がノズル開口面１０２ａのノズル開口に入って目詰まりが発生する虞がある。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、目詰まりが発生するのを防止することが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

請求項１の本発明に係るインクジェット記録装置は、ノズル開口面に複数のインク噴射用ノズルの噴射口が形成された複数のノズルヘッドを有し、これらノズルヘッドが複数の列に分散しかつ１または２以上の列でその列方向に間に隙間をあけて２以上配置された記録ヘッドと、前記列方向へ相対的に移動して前記記録ヘッドの各ノズルヘッドを掃除するワイパー部材を有するワイパー手段とを具備し、前記ワイパー手段は、前記列方向で間に隙間をあけて２以上配置されたノズルヘッドにおける前記ワイパー部材の移動方向の一番上流のノズルヘッドの全域で前記ワイパー部材を接触させ、且つ、前記ワイパー部材の移動方向の上流側から２番目以降のノズルヘッドに対し、前記ワイパー部材のノズルヘッド側の高さを変化させて前記２番目以降のノズルヘッドにおける前記ノズル開口面の前記上流側の周縁では前記ワイパー部材が非接触、前記ノズル開口面の前記周縁より内側では前記ワイパー部材が接触するように構成されていることを特徴とする。

請求項２の本発明に係るインクジェット記録装置は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記ワイパー手段は、前記ワイパー部材の回転角度を調整することにより、前記ワイパー部材のノズルヘッド側の高さを変化させるように構成されていることを特徴とする。

請求項３の本発明に係るインクジェット記録装置は、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、前記ワイパー手段を水平移動させる水平駆動機構を有し、その水平駆動機構はワイパー手段の移動方向に伸びる一対のレール部材と、各レール部材の上を、コロを介して移動するスライダーとを備えることを特徴とする。

本発明のインクジェット記録装置による場合には、ワイパー部材のノズルヘッド側の高さが変化し、ノズル開口面の列方向の周縁近傍ではワイパー部材が非接触、ノズル開口面の前記周縁より内側ではワイパー部材が接触するので、ノズルヘッドの周縁にインクが残ること自体が起こらず、また、そのインクにより目詰まりが発生することがない。

請求項２の発明による場合には、ワイパー部材のノズルヘッド側の高さ変化を、ワイパー部材の回転角度を調整することで行うことができ、簡略な構成とすることが可能になる。

請求項３の発明による場合には、コロがレール部材の上を回転することで、スライダーのスライドを容易にすることができる。

以下に、本発明を具体的に説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の概要を示す模式的平面図である。また、図２および図３はそのインクジェット記録装置の概要を示す模式的正面図であり、図２は記録時の状態で、図３はノズルにキャップを被せた状態である。

このインクジェット記録装置１は、記録紙を搬送する搬送ユニット２と、その搬送ユニット２の上に設けた記録ヘッド３と、記録ヘッド３の下側のキャップ位置Ａと記録ヘッド３の下側から外れた待機位置Ｂとに対して水平移動し、キャップ位置Ａにおいて昇降するキャップユニット４とを有する。

搬送ユニット２は、駆動ローラ２０と、従動ローラ２１と、これらに掛け渡した周回する搬送ベルト２２と、搬送ベルト２２のテンションを調整するテンションローラ２３と、搬送ベルト２２の上面部分の下側に設けられた吸引ユニット２４とを有する。搬送ベルト２２には図示しない吸引用の貫通孔が多数設けられていて、記録時においては、その貫通孔を介して搬送ベルト２２に記録紙を吸着して搬送することができる。また、記録時においては搬送ベルト２２に吸着されて搬送している記録紙に対して、後述の記録ヘッド３のインク噴射用ノズルからインクが吐出されて画像形成が行われる。このように構成された搬送ユニット２は、図示しない昇降手段を介して昇降するようになっている。

記録ヘッド３は、所定位置に固定されていて、下側のノズル開口面３１に複数のインク噴射用ノズルの噴射口が形成された複数、例えば１２個のノズルヘッド３０を有し、これらノズルヘッド３０が複数の列、例えば８つの列に分散しかつ４つの列でその列方向に間に隙間をあけて２つ配置された構成となっている。そして、２個の列とその隣の１個の列とで１組のノズルヘッド３０が構成され、ここで２個の列のノズルヘッド３０の待機位置Ｂ側のものを第１ノズルヘッド３０ａ、その反対側のものを第３ノズルヘッド３０ｃ、１個の列のノズルヘッド３０を第２ノズルヘッド３０ｂとする。

上述した１２個のノズルヘッド３０は、全て同一構成であって、ノズル開口面３１の周縁Ｃにはノズルが無く、ノズル開口面の中央部Ｄにノズルが配設されていて（図１０参照）、各ノズルにはインクが供給されるようになっている。

キャップユニット４は、図４に示すように、その上側に、キャップ部材４０とワイパー手段４１とを備える。このキャップユニット４は、図５〜図８に示す水平駆動機構４２によりキャップ位置Ａと待機位置Ｂとにわたり水平移動し、また図示しない垂直駆動機構により昇降するようになっている。なお、垂直駆動機構としては、例えば四隅に配したカム等を同期的に駆動させる機構などが用いられる。

図５は水平駆動機構４２を示す外観斜視図、図６はキャップユニット４の取付状態を説明する分解斜視図、図７は水平駆動機構４２からキャップユニット４を省略した状態を示す斜視図、図８は水平駆動機構４２の駆動内容の説明図（平面図）である。

水平駆動機構４２は、キャップユニット４を水平移動させる方向Ｅと直交する方向に離隔配置した２本の水平なレール部材４３ａ、４３ｂを有し、これら前記方向Ｅに伸びる一対のレール部材４３ａ、４３ｂは複数の支柱４３ｃを介して水平かつ所定高さとなるように支持されている。右側のレール部材４３ａの後側には駆動モータ４６が配設されていて、この駆動モータ４６の回転軸には歯車４６ａが取付けられている。この歯車４６ａには、回転プーリー４４ｂの下側に設けた歯車４４ｂ−１が噛合し、また歯車４６ａには回転プーリー４４ｅの下側に設けた歯車４４ｅ−１が、間に歯車４６ｂを介して噛合している。右側のレール部材４３ａの前側には回転プーリー４４ａが設けられていて、この回転プーリー４４ａと前記回転プーリー４４ｂとには、スライダー４５ｃの前端と後端とに両端を連結したベルト４５ａが掛け渡されている。

一方、左側のレール部材４３ｂの前側には回転プーリー４４ｃが、後側には回転プーリー４４ｄがそれぞれ設けられている。これら回転プーリー４４ｃ、４４ｄには、スライダー４５ｄの前端と後端とに両端を連結したベルト４５ｂが掛け渡されている。また、回転プーリー４４ｄとその右側の前記回転プーリー４４ｅとには無端ベルト４５ｅが掛け渡されており、上述した全ての回転プーリー４４ａ〜４４ｅは軸心を鉛直方向にして配設されている。

更に、上記スライダー４５ｃ、４５ｄには、スライドを容易にするコロ４５ｃ−１、４５ｄ−１が設けられており、これらスライダー４５ｃ、４５ｄの上には、キャップユニット４の左右両側の端部４ａ、４ｂが取付けられている。

このように水平駆動機構４２は構成されているので、例えば駆動モータ４６の回転軸を正方向（右回り）に回転させると、右側のベルト４５ａが左回りに周回してスライダー４５ｃを後側→前側へ向けてスライドさせ、かつ左側のベルト４５ｂが右回りに周回してスライダー４５ｄを後側→前側へ向けてスライドさせる。これにより、キャップユニット４は、待機位置Ｂ→キャップ位置Ａに移動する。上記とは逆回り（左回り）に回転させると、右側のベルト４５ａが右回りに周回してスライダー４５ｃを前側→後側へ向けてスライドさせ、かつ左側のベルト４５ｂが左回りに周回してスライダー４５ｄを前側→後側へ向けてスライドさせる。これにより、キャップユニット４は、キャップ位置Ａ→待機位置Ｂに移動する。よって、駆動モータ４６の回転軸の回転方向により、キャップユニット４はキャップ位置Ａと待機位置Ｂとの間を往復移動する。

キャップ部材４０は、ノズルヘッド３０に対応した数（例えば１２個）で、かつノズルヘッド３０と同じ配置関係で有し、各キャップ部材４０は各ノズルに対応して上向きのキャップが同数形成されている。また、キャップユニット４は、記録時に際してキャップ位置Ａから待機位置Ｂへと水平移動し、ノズルにキャップを被せる時に、待機位置Ｂからキャップ位置Ａへと水平移動した後に上昇し、キャップがノズルに被せられる。また、記録時に際してキャップユニット４は降下してキャップがノズルから外れる。

また、キャップユニット４に設けたワイパー手段４１は、記録ヘッド３の下面に配したノズル開口面３１を掃除するもので、キャップユニット４の上面に設けられている。また、ワイパー手段４１は、ノズルヘッド３０を配置した列の数のワイパー部材４７を備える（図１参照）。各ワイパー部材４７は、図９に示すようにゴム製のワイパー４７ａと、そのワイパー４７ａを支持する支持部４７ｂとを有して構成され、各支持部４７ｂは水平軸４８に回動可能に支持されている。そして、その水平軸４８には歯車４８ａが取付けられていて、その歯車４８ａに、駆動モータ４９の回転軸に取付けた歯車４９ａを噛合させ、駆動モータ４９の回転によりワイパー部材４７の回転角度を調整するように構成されている。なお、図９中の５０はストッパーであり、ワイパー部材４７の揺動範囲を規制している。

次に、このように構成された本実施形態のインクジェット記録装置１による場合の掃除内容を図１０に基づいて説明する。

図１０（ａ）は第１ノズルヘッドと第３ノズルヘッドを有する列の掃除状態を示し、同（ｂ）は第２ノズルヘッドを有する列の掃除状態を示す。なお、図１０中のＴ１〜Ｔ６はタイミングを示す。

記録時が終了し掃除を行うタイミングになると、それまで待機位置Ｂに待機していたキャップユニット４を、水平駆動機構４２によりキャップ位置Ａへ向けて移動させることを開始する。このとき、キャップユニット４は前記垂直駆動機構により下げた姿勢とし、ワイパー部材４７は寝た姿勢とする（Ｔ１参照）。キャップユニット４を下げた姿勢は掃除完了まで継続し、一方ワイパー部材４７の寝た姿勢は、ワイパー部材４７が第１ノズルヘッド３０ａのノズル開口面３１における後側の周縁Ｃに到達するまで継続させる。

その後、ワイパー部材４７が後側の周縁Ｃに到達して少し内側に入ると、全てのワイパー部材４７に関し、駆動モータ４９を作動させてワイパー部材４７を起き上がった姿勢に回転角度を調整する（Ｔ２参照）。このときも、水平駆動機構４２によりキャップ位置Ａへ向けての移動は継続されている。このワイパー部材４７の起き上がった姿勢により第１ノズルヘッド３０ａのノズル開口面３１の中央部Ｄが掃除される。

その後、第１ノズルヘッド３０ａの前側の周縁Ｃに到達すると（Ｔ３参照）、その後に駆動モータ４９を作動させてワイパー部材４７を寝た姿勢にする（Ｔ４参照）。この状態は、ワイパー部材４７が第３ノズルヘッド３０ｃのノズル開口面３１における後側の周縁Ｃに到達するまで継続させる。一方、第２ノズルヘッド３０ｂに関しては、ワイパー部材４７を寝た姿勢にせずに起き上がった姿勢のままとする。

そして、ワイパー部材４７が第３ノズルヘッド３０ｃのノズル開口面３１における後側の周縁Ｃに到達して少し内側に入った後に（Ｔ５参照）、第３ノズルヘッド３０ｃに関してワイパー部材４７を起き上がった姿勢に戻す。この姿勢は、ワイパー部材４７が第３ノズルヘッド３０ｃのノズル開口面３１における前側の周縁Ｃに到達する直前まで継続する。

しかる後、ワイパー部材４７が第３ノズルヘッド３０ｃのノズル開口面３１における前側の周縁Ｃを通り過ぎると（Ｔ６参照）、全てのワイパー部材４７を寝た姿勢にする。これにより掃除が完了する。

続いて、キャップユニット４をキャップ位置Ａへの移動が完了すると、前記垂直駆動機構によりキャップユニット４を上昇させる。これに伴って、キャップ部材４０のそれぞれが対応するノズルヘッド３０の１つずつに対向し、キャップ部材４０のキャップがノズルヘッド３０の各ノズルを塞ぐ。

従って、この第１実施形態による場合には、ワイパー部材４７のノズルヘッド３０側の高さが変化し、ノズル開口面３１の列方向の周縁近傍ではワイパー部材４７が非接触、ノズル開口面の前記周縁より内側ではワイパー部材４７が接触するので、ノズルヘッド３０の周縁Ｃにインクが残ること自体が起こらず、また、そのインクにより目詰まりが発生することがない。また、第１実施形態においては、ワイパー部材４７のノズルヘッド３０側の高さ変化を、ワイパー部材４７の回転角度を調整することで行うことができ、簡略な構成とすることが可能になる。

なお、第１実施形態において、２以上のノズルヘッドが配置された列においてワイパー部材を寝た姿勢や起き上がった姿勢にするタイミングは、ワイパー部材の移動方向の上流側から２番目以降におけるノズルヘッドに対し、該当ノズルヘッドにおける前記上流側の周縁ではワイパー部材を非接触にすることができればよい。よって、２番目以降のノズルヘッドにおける上流側の周縁以外の箇所、例えば２番目以降のノズルヘッドにおける下流側の周縁や、或いは一番上流のノズルヘッドの全域などでは、ワイパー部材を接触させてもよい。但し、当然のことではあるが、前記ノズル開口面の中央部Ｄに関しては、掃除を行うために接触させることを要する。

また、上述した第１実施形態ではワイパー部材を回転駆動して寝た姿勢と起き上がった姿勢とに変化させてワイパー部材のノズルヘッド側の高さを変化させるようにしているが、本発明はこれに限らない。例えば、回転駆動に代えて、カム機構によりワイパー部材のノズルヘッド側の高さを上下動させるようにしてもよい。

（第２実施形態）
図１１は本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の概要を示す模式的平面図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付している。

この第２実施形態のインクジェット記録装置１Ａでは、同一列の第１ノズルヘッド３０ａと第３ノズルヘッド３０ｃとの間にスペーサ５１が、各ノズル開口面３１と面一になるように取付けられている。なお、スペーサ５１の取付手段としては、どのような構成のものでもよい。一例を挙げると、ノズルヘッド３０が取付けられる固定板（図示せず）にスペーサ５１をねじ止めする構成がある。

この第２実施形態による場合には、図１２に示すように、同一列の第１ノズルヘッド３０ａと第３ノズルヘッド３０ｃのうちの最初の第１ノズルヘッド３０ａを掃除するときにインクがワイパー部材４７に付着しても、その後にワイパー部材４７が移動する域に凹凸が無いので、第３ノズルヘッド３０ｃの周縁にインクが残ること自体が起こらず、また、そのインクにより目詰まりが発生することがない。加えて、ワイパー部材４７の回転角度調整などによりワイパー部材４７のノズルヘッド３０側の高さを変化させる必要もない。

なお、上述した第１、第２実施形態では１つの列に２つのノズルヘッドが設けられた例を挙げているが、本発明はこれに限らず、３つ以上のノズルヘッドが１つの列に配されたものにも同様に適用することができる。

また、上述した第１、第２実施形態では記録ヘッド３を固設し、キャップユニット４および搬送ユニット２を昇降する構成のものに適用しているが、本発明はこれに限らず、搬送ユニット２を固設し、記録ヘッド３およびキャップユニット４が昇降する構成や、キャップユニット４を固設し、搬送ユニット２および記録ヘッド３が昇降する構成のものに対しても同様に適用し得る。

また、上述した第１、第２実施形態では記録ヘッド３に対してキャップユニット４を水平移動させる構成としているが、本発明はこれに限らず、キャップユニット４に対して記録ヘッド３を水平移動させる構成、或いはキャップユニット４と記録ヘッド３との両方を水平移動させる構成としてもよい。

本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の概要を示す模式的平面図である。 インクジェット記録装置の概要を示す模式的正面図であり、記録時の状態を示す。 インクジェット記録装置の概要を示す模式的正面図であり、ノズルにキャップを被せた状態を示す。 キャップユニットを示す右側面図である。 水平駆動機構を示す外観斜視図である。 キャップユニットの取付状態を説明する分解斜視図である。 水平駆動機構からキャップユニットを省略した状態を示す斜視図である。 水平駆動機構の駆動内容の説明図（平面図）である。 （ａ）はワイパー部材の駆動機構を示す右側面図であり、（ｂ）はワイパー部材の駆動機構を示す正面図である。 （ａ）は第１ノズルヘッドと第３ノズルヘッドを有する列の掃除状態を示す右側面図で、（ｂ）は第２ノズルヘッドを有する列の掃除状態を示す右側面図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の概要を示す模式的平面図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の掃除状態を示す右側面図である。 従来技術の課題の説明図である。

符号の説明

１、１Ａ インクジェット記録装置
３ 記録ヘッド
４ キャップユニット
３０ ノズルヘッド
３０ａ 第１ノズルヘッド
３０ｂ 第２ノズルヘッド
３０ｃ 第３ノズルヘッド
３１ ノズル開口面
４１ ワイパー手段
４７ ワイパー部材
５１ スペーサ
Ｃ 周縁
Ｄ 中央部

Claims (3)

1. ノズル開口面に複数のインク噴射用ノズルの噴射口が形成された複数のノズルヘッドを有し、これらノズルヘッドが複数の列に分散しかつ１または２以上の列でその列方向に間に隙間をあけて２以上配置された記録ヘッドと、
   前記列方向へ相対的に移動して前記記録ヘッドの各ノズルヘッドを掃除するワイパー部材を有するワイパー手段とを具備し、
   前記ワイパー手段は、前記列方向で間に隙間をあけて２以上配置されたノズルヘッドにおける前記ワイパー部材の移動方向の一番上流のノズルヘッドの全域で前記ワイパー部材を接触させ、且つ、前記ワイパー部材の移動方向の上流側から２番目以降のノズルヘッドに対し、前記ワイパー部材のノズルヘッド側の高さを変化させて前記２番目以降のノズルヘッドにおける前記ノズル開口面の前記上流側の周縁では前記ワイパー部材が非接触、前記ノズル開口面の前記周縁より内側では前記ワイパー部材が接触するように構成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
   前記ワイパー手段は、前記ワイパー部材の回転角度を調整することにより、前記ワイパー部材のノズルヘッド側の高さを変化させるように構成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、
   前記ワイパー手段を水平移動させる水平駆動機構を有し、その水平駆動機構はワイパー手段の移動方向に伸びる一対のレール部材と、各レール部材の上を、コロを介して移動するスライダーとを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。

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