JP4946550B2 - ワイピング装置、並びに同ワイピング装置を備えたメンテナンスユニット及び流体噴射装置 - Google Patents

ワイピング装置、並びに同ワイピング装置を備えたメンテナンスユニット及び流体噴射装置 Download PDF

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本発明は、ワイピング装置、並びに同ワイピング装置を備えたメンテナンスユニット及び流体噴射装置に関する。
流体噴射ヘッドのノズル形成面に形成されたノズルから流体を噴射する流体噴射装置として、例えば、インクジェット式プリンタ(以下、単に「プリンタ」と言う)が知られている。こうしたプリンタにおいては、ノズル内のインクが増粘して生じる目詰まりを予防・修復するために、各種のメンテナンス動作を行うメンテナンスユニットが装備されているのが一般的である。
メンテナンスユニットには、その構成の一部として流体噴射ヘッドに対応した形状に形成されたキャップや、このキャップを流体噴射ヘッドに当接させてノズル内の廃液を吸引排出させる吸引クリーニングを行うための吸引ポンプを備えたものがある。また、キャップや吸引ポンプに加えて、印刷とは無関係の駆動信号に基づいてノズルから吐出されたインクを受容するフラッシングボックスを備えているものもある。
また、ノズル形成面に付着したインクや塵埃を除去するために、ノズル形成面を払拭するワイピング装置を備えたメンテナンスユニットも提案されている(例えば、特許文献1)。
特開2006−27001号公報
ところで、引用文献1のプリンタにおいては、流体噴射ヘッドのメンテナンスに伴って消費されるインク量を最小限に抑えるため、例えば吐出不良が生じたノズルを含む一部の領域のみを選択的にメンテナンスすることができるように、所定のノズル群に対応したキャップ及びワイパ部材を備えるようにしている。そして、各ノズル群に対応するワイパ部材が取り付けられた複数の移動部材が順番に進退移動する構成を備えることにより、所謂選択ワイピングが行われるようになっていた。
そのため、例えば後方に配置されたワイパ部材でワイピングを行う際には、事前に流体噴射ヘッドを退避させた状態で前方に配置されたワイパ部材を移動させておく必要があり、装置や制御が複雑になってしまう上に、ワイピングに要する時間が長くかかってしまうという問題があった。
なお、上記インクジェット式プリンタに限らず、ノズル形成面に形成されたノズルから流体を噴射する流体噴射ヘッドと、該流体噴射ヘッドのメンテナンスを行うためのワイピング装置とを有する流体噴射装置においては、こうした実情も概ね共通したものとなっている。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で選択ワイピングのスループットを向上させることのできるワイピング装置、並びに同ワイピング装置を備えたメンテナンスユニット及び流体噴射装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明のワイピング装置は、ノズル形成面に形成されたノズルから流体を噴射する流体噴射ヘッドを有する流体噴射装置に、前記ノズル形成面を払拭清掃するために備えられるワイピング装置であって、前記流体噴射ヘッドに摺接して前記ノズル形成面を払拭する複数のワイパ部材と、前記各ワイパ部材のうち少なくとも1つを支持するとともに、払拭方向に移動可能な移動部材と、前記各ワイパ部材のうち前記移動部材が支持するワイパ部材を除く少なくとも1つのワイパ部材を支持するとともに、前記移動部材に回動可能に支持された回動部材と、前記回動部材とともに回動可能なピニオンと、該ピニオンと噛合可能に構成されるラックとを備え、前記ラックは、前記移動部材とともに移動し、前記移動部材が所定位置に達した場合に、前記移動部材の移動する方向とは逆向きに押圧部材によって押圧されることで、前記移動部材に対して前記払拭方向に沿って相対移動可能であり、前記ラックが前記移動部材に対して相対移動して前記ピニオンを回動させることにより、前記回動部材が回動され、前記移動部材に回動可能に支持された回動部材とを備え、前記移動部材に支持された前記ワイパ部材は、前記移動部材の移動時に、前記ノズル形成面に摺接する第1の姿勢態様に保持され、前記回動部材に支持された前記ワイパ部材は、前記移動部材の移動時において、前記回動部材の回動に伴って、前記ノズル形成面に摺接する第1の姿勢態様と前記ノズル形成面に摺接しない第2の姿勢態様との間を変位可能に構成される。
この構成によれば、第1の姿勢態様に保持されるワイパ部材と、第1の姿勢態様と第2の姿勢態様との間を変位可能なワイパ部材とが、1つの移動部材の移動に伴って一緒に払拭方向に移動されるため、簡易な構成で選択ワイピングのスループットを向上させることができる。また、回動部材を回動可能なピニオンと、このピニオンと噛合可能なラックとにより、簡易な構成で回動部材を回動させることができる。
た、本発明のワイピング装置において、前記移動部材は、前記払拭方向に往復移動可能に構成され、前記移動部材が前記払拭方向に往動して所定位置に達した場合に、前記ラックに押圧力を付与することにより該ラックを前記移動部材に対して相対移動させる第1の押圧部材と、前記移動部材が前記払拭方向と反対方向に復動して所定位置に達した場合に、前記ラックに押圧力を付与することにより該ラックを前記移動部材に対して相対移動させる第2の押圧部材とを更に備える。
この構成によれば、移動部材の移動に伴って、ラックが第1の押圧部材又は第2の押圧部材に押圧されることにより回動部材が回動されるため、回動部材に支持されたワイパ部材を第1の姿勢態様と第2の姿勢態様との間で変位させるために、新たな駆動源や制御装置を備える必要がない。したがって、簡易な構成で回動部材に支持されたワイパ部材の姿勢態様を変位させることができる。
また、本発明のワイピング装置は、前記回動部材に支持された前記ワイパ部材が前記第1の姿勢態様にある場合には、該ワイパ部材を前記第1の姿勢態様に保持する方向に前記ラックを付勢するとともに、該ワイパ部材が前記第2の姿勢態様にある場合には、該ワイパ部材を前記第2の姿勢態様に保持する方向に前記ラックを付勢する付勢部材を更に備え、前記ラックは、前記付勢部材の付勢力に抗して、前記移動部材に対して相対移動する。
この構成によれば、回動部材に支持されたワイパ部材は、付勢部材によって第1の姿勢態様又は第2の姿勢態様に保持されているため、第1の姿勢態様又は第2の姿勢態様において安定した姿勢を保持することができる。
また、本発明のメンテナンスユニットは、上述したワイピング装置を備える。
この構成によれば、上記ワイピング装置と同様の作用効果が得られる。
また、本発明の流体噴射装置は、ノズル形成面に形成されたノズルから流体を噴射する流体噴射ヘッドと、上述したワイピング装置とを備える。
この構成によれば、上記ワイピング装置と同様の作用効果が得られる。
以下、本発明をインクジェット式プリンタ(以下、単にプリンタという)に具体化した一実施形態を図1〜図9に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態の流体噴射装置としてのプリンタ11は、略箱状をなす本体ケース12を備えている。本体ケース12内の下部には、その長手方向(図1において左右方向となる主走査方向)に沿って延びるようにプラテン13が設けられている。プラテン13は、記録用紙Pを支持する支持台であり、紙送りモータ14の駆動力に基づいて記録用紙Pを主走査方向と直交する副走査方向(図1において前後方向)に沿って給送するようになっている。
本体ケース12内においてプラテン13の上方には棒状のガイド軸15が架設されるとともに、ガイド軸15にはキャリッジ16がガイド軸15に沿って移動可能に支持されている。また、本体ケース12の内側面においてガイド軸15の両端部と対応する位置には、駆動プーリ17及び従動プーリ18が回転自在に支持されている。駆動プーリ17にはキャリッジ16を往復移動させる際の駆動源となるキャリッジモータ19が連結されるとともに、これら一対のプーリ17,18間には、キャリッジ16を固定支持したタイミングベルト20が掛装されている。したがって、キャリッジ16はガイド軸15にガイドされながら、キャリッジモータ19の駆動によりタイミングベルト20を介して主走査方向に移動可能となっている。
キャリッジ16の下面側には、流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド21が設けられている。そして、図2に示すように、この記録ヘッド21の下面にて構成されるノズル形成面21aには、複数のノズル開口22が、前後方向に沿う複数列(図2では5列)のノズル列22A,22B,22C,22D,22Eを形成するようにして左右方向へ一定の間隔をおいて形成されている。ちなみに、本実施形態では、図2において最右端に位置するノズル列22Eが白黒印刷用のブラックインクを噴射するノズル開口22にて形成され、それ以外の各ノズル列22A〜22Dがカラー印刷用のカラーインクを噴射するノズル開口22にて形成されている。
また、キャリッジ16上には記録ヘッド21に対して流体としてのインクを供給するための複数(本実施形態の場合は5つ)のインクカートリッジ23が着脱可能に装着されている。これらの各インクカートリッジ23は記録ヘッド21のノズル形成面21aに形成された各ノズル列22A〜22Eと個別に対応するものであり、記録ヘッド21内に形成された図示しないインク流路を介して対応するノズル列22A〜22Eの各ノズル開口22にインクを個別供給する構成とされている。ちなみに、本実施形態では、図1において最右端に位置するインクカートリッジ23には白黒印刷用のブラックインクが収容され、それ以外の各インクカートリッジ23にはカラー印刷用の各色カラーインクが各々収容されている。そして、各インクカートリッジ23内に収容されたインクをノズル開口22から記録用紙Pに対して噴射することにより、印刷が行われるようになっている。
本体ケース12の一端部(図1では右端部)、すなわち、記録用紙Pが至らない非印刷領域には、プリンタ11の電源オフ時や記録ヘッド21をメンテナンスする場合にキャリッジ16の待機場所となるホームポジションHPが設けられている。そして、キャリッジ16がホームポジションHPに配置されたときの下方となる位置には、インクが増粘して生じる各ノズル開口22の目詰まりを予防・修復するためのメンテナンスユニット24が設けられている。
メンテナンスユニット24には、記録ヘッド21のノズル形成面21aに対応した形状に形成された有底箱状のキャップ25が備えられている。また、キャップ25の下方には、記録ヘッド21内のインクをクリーニングのために吸引する吸引ポンプ(図示略)が設けられている。そして、記録ヘッド21がホームポジションHPに移動された場合には、キャップ25が上方向に移動してノズル開口22を囲むように記録ヘッド21に当接するようになっている。
このようにキャップ25が記録ヘッド21に当接した状態において吸引ポンプが駆動されると、記録ヘッド21内にある増粘したインクや気泡などがノズル開口22を通じて吸引排出され、記録ヘッド21の吸引クリーニングが行われる。
また、図3及び図4に示すように、メンテナンスユニット24においてキャップ25の後方には後側フレーム26が、キャップ25の前方には前側フレーム27が、それぞれブラケット(図示略)を介して本体ケース12に支持されている。後側フレーム26には、正逆回転可能な駆動モータ28が取り付けられている。そして、駆動モータ28の出力軸29の先端には、歯付きプーリ30が動力伝達可能に接続されている。
また、キャップ25の上方域には、後側フレーム26から前側フレーム27へ向けて略水平方向に延設されたリードスクリュ31が2本、左右方向に離間して平行をなすように配置されている。両リードスクリュ31の各後端部には歯付きプーリ32が各々装着され、各歯付きプーリ32と駆動モータ28の出力軸に接続された歯付きプーリ30との間には無端状のピニオンベルト33が掛装されている。また、両リードスクリュ31の各前端部は前側フレーム27に回転自在に支持されている。したがって、駆動モータ28が回転することによる駆動力の発生に伴い、両リードスクリュ31は各々の軸線Sを中心に同じ方向へ同期回転する構成とされている。
両リードスクリュ31には、移動部材34が左右のリードスクリュ31間に亘って架設される態様で装着されている。移動部材34の左右両端に設けられたリードスクリュ31に対する螺合部位となる筒状部35の一部には、図5に示すように、孔36が径方向に貫通形成され、各孔36内にピン37がそれぞれ嵌入されている。そして、各筒状部35内において、各ピン37の先端はリードスクリュ31に螺旋状に連続形成されたねじ溝38に係合されている。したがって、このピン37がリードスクリュ31の回転時にねじ溝38に係合案内されることにより、移動部材34は両リードスクリュ31の軸線S方向に沿って前後方向に往復移動可能な構成となっている。
なお、本実施形態では、駆動モータ28が正転駆動した場合に、両リードスクリュ31が正転方向へ回転し、移動部材34は後側フレーム26側から前側フレーム27側へと前進移動(往動)するように構成されている。その一方、駆動モータ28が逆転駆動した場合には、両リードスクリュ31が逆転方向へ回転し、移動部材34は前側フレーム27側から後側フレーム26側へと後退移動(復動)するように構成されている。
次に、移動部材34の構成について詳述する。
図3及び図4に示すように、移動部材34の前側には、ノズル形成面21aを払拭清掃するためのワイピング装置を構成するワイパユニット39が設けられている。ワイパユニット39はワイパホルダ40を備えるとともに、このワイパホルダ40の左端側には、基端をワイパホルダ40に支持されたワイパ部材41が、先端が上側を向くように立設されている。
また、移動部材34において、ワイパホルダ40の前側には、回動軸42(図8(c)及び図9(c)参照)を回動中心として移動部材34に回動自在に支持された回動部材43が設けられている。回動部材43には、前後方向においてワイパ部材41と重ならない右寄りの位置に、基端を回動部材43に支持されたワイパ部材44が4つ設けられている。
各ワイパ部材41,44は、図4に示す状態において、キャリッジ16がホームポジションHPに位置して、リードスクリュ31の回転に伴い移動部材34がノズル形成面21aに沿う払拭方向(後側から前側に向かう方向)へ往動する場合には、先端が記録ヘッド21に摺接してノズル形成面21aを払拭するようになっている。
なお、ワイパ部材41は、移動部材34の移動時には、常に先端が上側に向くように立設されてノズル形成面21aに摺接する姿勢態様(以下、これを第1の姿勢態様と呼ぶ)に保持されている。一方、各ワイパ部材44は、移動部材34の移動時において、回動部材43の回動に伴って、ノズル形成面21aに摺接する第1の姿勢態様と、ノズル形成面21aに摺接しない姿勢態様(以下、これを第2の姿勢態様と呼ぶ)との間を変位可能に構成されている。
具体的には、各ワイパ部材44は第1の姿勢態様において、ワイパ部材41と同様に、先端が上側に向くように立設されてノズル形成面21aに摺接可能となっている。一方、第2の姿勢態様においては、図3に示すように、第1の姿勢態様において後側を向いていた各ワイパ部材44の側壁が上側を向くとともに、各ワイパ部材44の基端が後側に、各ワイパ部材44の先端が前側に位置するように前倒しされた状態となっている。すなわち、第2の姿勢態様において、各ワイパ部材44の先端位置は第1の姿勢態様における先端位置よりも低い位置に移動されているため、記録ヘッド21のノズル形成面21aに摺接しない状態となっている。
したがって、ワイパ部材44が図4に示すように第1の姿勢態様となっている場合においては、ワイパ部材41がノズル列22Aを、4つのワイパ部材44がノズル列22B〜22Eをそれぞれカバーしてノズル形成面21aを払拭するようになっている。
一方、各ワイパ部材44が図3に示すように第2の姿勢態様となっている場合においては、ワイパ部材41が全ノズル列22A〜22Eのうちいずれか1つのノズル列の形成領域のみ(ノズル形成面21aの一部)を払拭するようになっている。なお、ワイパ部材41のみを使用してワイピングを実施する場合には、ホームポジションHPにおいてキャリッジ16の左右方向位置が払拭対象となる1つのノズル列をワイパ部材41の前後方向に沿う移動経路と位置的に対応させるべく移動調節されるようになっている。
回動部材43の右端には、回動部材43を回動可能なピニオン45が設けられているとともに、ピニオン45の右側面からは、係合凸部46が突設されている。そして、ワイパホルダ40においてピニオン45の右方には、係合凸部46に対応して形成された係止部47が設けられている。具体的には、係止部47は、図4に示すように係合凸部46がピニオン45の上端付近に位置した状態から、図3における右側面から見た場合に反時計回りとなる方向にピニオン45が90度回動した状態でその回動を規制するように、係合凸部46を係止する円弧溝状に形成されている。
回動部材43に支持された4つのワイパ部材44は、ピニオン45が図4に示す状態においては第1の姿勢態様となっているが、その状態からピニオン45及び回動部材43が上述したように90度回動した場合には、図3に示すように第2の姿勢態様に変位するようになっている。
ワイパホルダ40においてピニオン45の下側には、前後方向に開口部を有するホルダ部48が設けられているとともに、このホルダ部48内には、ピニオン45と噛合可能なラック49(図4参照)が収容されている。移動部材34が前後方向に移動する際には、ラック49はピニオン45と噛合して移動部材34とともに移動するようになっている。また、ラック49はホルダ部48内において前後方向に移動可能となっている。したがって、ラック49は移動部材34に対して払拭方向(前後方向)に沿って相対移動可能となっている。
そして、移動部材34とともに移動している途中でラック49が後方向に向かう押圧力を付与されて相対移動した場合には、ピニオン45及び回動部材43は図3における右側面から見た場合に反時計回りとなる方向に回動されるようになっている。また、ラック49が前方向に向かう押圧力を付与されて相対移動した場合には、ピニオン45及び回動部材43は同じく時計回りとなる方向に回動されるようになっている。
図6及び図7に示すように、移動部材34の下面側において、前後方向の中央付近且つ左右方向の右寄りの位置からは、ばね掛け部50が下向きに突設されているとともに、このばね掛け部50にはねじりばね51が取り付けられている。
このねじりばね51の短い方の自由端は、移動部材34においてばね掛け部50の前方に設けられた係止孔34a(図6及び図7参照)に挿通されて係止されている。また、ねじりばね51の長い方の自由端には、3つの屈曲部51a,51b,51cが形成されている。
また、図8に示すように、ラック49の後端には、ねじりばね51の長い方の自由端と係合する立設部49aが設けられている。立設部49aの基端部は、図8(b)に示すようにラック49の左側に向けて突設されるとともに、立設部49aの先端部は、図8(c)に示すように、基端部から上方に延びてねじりばね51の長い方の自由端と係合している。
なお、ラック49は、ねじりばね51の長い方の自由端との接触位置によって異なる方向に向かう付勢力を受けている。具体的には、図3における状態では、ねじりばね51の立設部49aとの接触位置は、図6及び図8(b)に示すように、屈曲部51bと屈曲部51cとの間であるため、ラック49はねじりばね51から右方向及び後方向に向かう付勢力を受けている。このときの移動部材34に対するラック49の相対位置を後方位置とすると、ラック49が後方位置にあるとき、4つのワイパ部材44は第2の姿勢態様となっている。そして、ラック49は後方位置においてねじりばね51から後方向に向かう付勢力を受けているため、ねじりばね51は各ワイパ部材44を第2の姿勢態様に保持する方向にラック49を付勢していることになる。
また、図4における状態では、ねじりばね51の立設部49aとの接触位置は、図7及び図9(b)に示すように屈曲部51aと屈曲部51bとの間であるため、ラック49はねじりばね51から右方向及び前方向に向かう付勢力を受けている。このときの移動部材34に対するラック49の相対位置を、前述した後方位置に対して前方位置とすると、ラック49が前方位置にあるとき、4つのワイパ部材44は第1の姿勢態様となっている。そして、ラック49は前方位置においてねじりばね51から前方向に向かう付勢力を受けているため、ねじりばね51は各ワイパ部材44を第1の姿勢態様に保持する方向にラック49を付勢していることになる。
なお、ラック49が前方位置と後方位置との間を移動する場合には、ねじりばね51の付勢力に抗して、図8(b)及び図9(b)に二点鎖線で示すように、ねじりばね51の屈曲部51b付近を左方向に押圧して、移動部材34に対して相対移動するようになっている。
図3及び図4に示す後側フレーム26の前壁26aからは、左右方向及び上下方向においてラック49と対応する位置に、第2の押圧部材としてのスイッチリブ52(図8(a)参照)が立設されている。また、前側フレーム27の後壁27aからは、スイッチリブ52と前後方向において対応する位置に、第1の押圧部材としてのスイッチリブ53が立設されている。
スイッチリブ52の先端側は前側に突設されており、移動部材34が払拭方向と反対方向(後方向)に復動して所定位置に達すると、ホルダ部48内に後側開口部から挿入されたスイッチリブ52の先端がラック49を前方向に押圧するようになっている。すると、ラック49がねじりばね51の付勢力に抗して後方位置から前方位置へと、移動部材34に対して相対移動され、ピニオン45及び回動部材43が図8に示す状態から図9に示す状態へと回動されて、4つのワイパ部材44が第2の姿勢態様から第1の姿勢態様へと変位される。
一方、スイッチリブ53の先端側は後側に突設されており、移動部材34が払拭方向(前方向)に往動して所定位置に達すると、ホルダ部48内に前側開口部から挿入されたスイッチリブ53の先端がラック49を後方向に押圧するようになっている。すると、ラック49がねじりばね51の付勢力に抗して前方位置から後方位置へと、移動部材34に対して相対移動され、ピニオン45及び回動部材43が図9に示す状態から図8に示す状態へと回動されて、4つのワイパ部材44が第1の姿勢態様から第2の姿勢態様へと変位される。
なお、移動部材34が移動する移動区間には、ワイパ部材41,44がノズル形成面21aを払拭するための第1の移動区間と、この第1の移動区間の前方及び後方に隣接して位置する第2の移動区間とがある。そして、移動部材34が第2の移動区間を移動する際に、スイッチリブ52,53がラック49を押圧することにより、4つのワイパ部材44は第1の姿勢態様と第2の姿勢態様との間を変位するようになっている。
具体的には、ワイパ部材41,44がキャップ25の上方域に位置する区間が第1の移動区間にあたる。そして、後側における第2の移動区間は、第1の移動区間の後端からホルダ部48の後端が後側フレーム26の前壁26aの上方に至るまでの区間となる。また、前側における第2の移動区間は、第1の移動区間の前端からホルダ部48の前端が前側フレーム27の後壁27aの上方に至るまでの区間となる。したがって、移動部材34が払拭方向と反対方向(後方向)に復動して第1の移動区間から第2の移動区間に移動すると、4つのワイパ部材44が第2の姿勢態様から第1の姿勢態様へと変位される。一方、移動部材34が払拭方向(前方向)に往動して第1の移動区間から第2の移動区間に移動すると、4つのワイパ部材44が第1の姿勢態様から第2の姿勢態様へと変位される。
図3及び図4に示すように、移動部材34においてワイパホルダ40の後側には、フラッシングボックス54が搭載されている。フラッシングボックス54は、上側が開口した箱形状をなしており、内部には吸収材55が収容されている。この吸収材55は、ワイヤ56によってフラッシングボックス54内に固定されている。
また、フラッシングボックス54の底部には、図6及び図7に示す廃液チューブ57の上流端が接続されている。この廃液チューブ57の下流端は、記録ヘッド21内を吸引クリーニングするために設けられた吸引ポンプに接続されている。そして、フラッシングボックス54が記録ヘッド21から吐出されるインクを受容した場合には、吐出されたインクが吸収材55によって吸収保持されるとともに、フラッシングボックス54内に保持されたインクは、吸引ポンプの駆動によって廃液チューブ57を通じて吸引排出されるようになっている。
次に、以上のように構成されたメンテナンスユニット24の作用について説明する。
例えば印刷時に記録ヘッド21のノズル開口22から記録用紙Pに対して噴射されたインク滴が記録用紙Pからの跳ね返りなどでノズル形成面21aに付着するなど、ノズル形成面21aにはインクが無用に付着することがある。こうした付着インクは、ノズル開口22からのインクの噴射方向に影響を与えたりして印刷不良を招くおそれがあるため、払拭除去することが必要となる。そこで、そのような場合に、メンテナンスユニット24では以下のようなメンテナンス動作がなされる。
まず、図3に示す初期状態から駆動モータ28が逆転駆動され、移動部材34が第2の移動区間まで後退移動する。すると、スイッチリブ53がラック49を後方向に押圧することで、ラック49がねじりばね51の付勢力に抗して後方位置から前方位置へと、移動部材34に対して相対移動する。その結果、ピニオン45及び回動部材43が図8に示す状態から図9に示す状態へと回動されて、図4に示すように、4つのワイパ部材44が第2の姿勢態様から第1の姿勢態様へと変位される。
続いて、キャリッジ16がキャップ25の上方のホームポジションHPまで移動して停止させられる。そして、駆動モータ28が正転駆動されると、リードスクリュ31の正転方向への回転に伴って、移動部材34が前進移動を開始する。
そして、移動部材34の第1の移動区間における前進移動、すなわち払拭方向への往動の途中に、ワイパ部材41,44はホームポジションHPに位置する記録ヘッド21のノズル形成面21aに先端部(上端部)を撓み変形させながら摺接する。このノズル形成面21aに対する摺接作用により、ワイパ部材41,44はノズル形成面21aの全面に亘って付着インクを払拭して除去する。
また、以上のようにワイパ部材41,44によるノズル形成面21aの払拭、すなわちワイピング動作が終了した後、ノズル開口22のインクメニスカスを安定化するためのフラッシング動作が行われる。
移動部材34においてワイパホルダ40の後側には、フラッシングボックス54が搭載されているため、ワイパ部材41,44によるワイピング動作が終了した後、フラッシングボックス54は、記録ヘッド21のノズル開口22に近接して対向する位置にある。この状態で記録ヘッド21の各ノズル開口22からフラッシングのためのインク吐出が行われると、その吐出されたインクはフラッシングボックス54内に収納された吸収材55に吸収保持される。
以上のフラッシング動作により、メンテナンス動作が終了するので、キャリッジ16はホームポジションHPから印刷領域へと移動される。
なお、フラッシング動作が終了した後、移動部材34が更に第2の移動区間まで前進移動してスイッチリブ53がラック49を後方向に押圧すると、ラック49はねじりばね51の付勢力に抗して前方位置から後方位置へと、移動部材34に対して相対移動する。その結果、ピニオン45及び回動部材43が図9に示す状態から図8に示す状態へと回動されて、4つのワイパ部材44が第1の姿勢態様から第2の姿勢態様へと変位される。
そして、駆動モータ28が逆転駆動されると、リードスクリュ31の逆転方向への回転に伴って移動部材34が図3に示す位置まで復動し、初期状態に復帰する。
また、例えばインクの噴射頻度の多少を考慮して、ノズル形成面21aの全面に亘って付着インクを払拭するのではなく、一列単位でノズル列形成領域を払拭する場合には、ワイパ部材41のみを使用して選択ワイピングが行われる。
この場合には、図3に示す初期状態において、キャリッジ16がホームポジションHPまで移動して停止させられる。なお、その際には、払拭対象とされる1つのノズル列の形成領域とワイパ部材41の前後方向に沿う移動経路とが位置的に対応するように、キャリッジ16を移動調節する。
この状態でリードスクリュ31を正転方向へ回転させると、移動部材34が払拭方向へ往動してホームポジションHPにある記録ヘッド21のノズル形成面21aの下方を通過する。すると、この第1の移動区間における払拭方向への往動の途中に、ワイパ部材41がノズル形成面21aの一部(その際に払拭対象とされた1つのノズル列の形成領域のみ)を払拭し、選択ワイピングが実施される。
また、以上のようにワイパ部材41による選択ワイピングが終了した後には、ノズル開口22のインクメニスカスを安定化するためのフラッシング動作が行われる。なお、選択ワイピングが実施された後には、ワイピングが行われたノズル列のノズル開口22からのみインク吐出を行う選択フラッシングを実施するようにしてもよい。
そして、フラッシング動作が終了した後には、キャリッジ16がホームポジションHPから印刷領域へと移動されるとともに、駆動モータ28が逆転駆動されて移動部材34が図3に示す位置まで復動し、初期状態に復帰する。
以上説明した実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、第1の姿勢態様に保持されるワイパ部材41と、第1の姿勢態様と第2の姿勢態様との間を変位可能なワイパ部材44とが、1つの移動部材34の移動に伴って一緒に払拭方向に移動されるため、簡易な構成で選択ワイピングのスループットを向上させることができる。
(2)上記実施形態では、回動部材43を回動可能なピニオン45と、このピニオン45と噛合可能なラック49とにより、簡易な構成で回動部材43を回動させることができる。
(3)上記実施形態では、移動部材34の移動に伴って、ラック49がスイッチリブ52又はスイッチリブ53に押圧されることにより回動部材43が回動されるため、回動部材43に支持されたワイパ部材44を第1の姿勢態様と第2の姿勢態様との間で変位させるために、新たな駆動源や制御装置を備える必要がない。したがって、簡易な構成で回動部材43に支持されたワイパ部材44の姿勢態様を変位させることができる。
(4)上記実施形態では、回動部材43に支持されたワイパ部材44は、ねじりばね51によって第1の姿勢態様又は第2の姿勢態様に保持されているため、第1の姿勢態様又は第2の姿勢態様において安定した姿勢を保持することができる。
(5)上記実施形態では、ワイパ部材41とワイパ部材44とが移動部材34の移動に伴って一緒に移動されるため、移動部材34にフラッシングボックス54も併せて搭載することができる。そして、ワイパ部材41及びワイパ部材44の後側にフラッシングボックス54を搭載することにより、ワイピング動作後にフラッシング動作を連続的に実施することができる。このように、ワイピング動作後とフラッシング動作との間にキャリッジ16を移動させる必要がないため、メンテナンス動作のスループットを向上させることができる。
(6)上記実施形態では、ワイパ部材41,44がノズル形成面21aを払拭するための第1の移動区間と隣接してワイパ部材44の姿勢態様を変位させるための第2の移動区間が設けられているため、移動部材34の移動範囲を大きく拡大する必要がない。そして、選択ワイピングを行う際には、図3に示す初期状態から移動部材34をそのまま前進移動させればよいし、ノズル形成面21aを全面に亘って払拭する際には、移動部材34を第1の移動区間から第2の移動区間へとわずかに移動させるだけで、ワイパ部材44の姿勢態様を変位させることができる。
なお、上記実施形態は、以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、ワイパ部材44の姿勢態様を変位させるための回動角度は90度に限定されず、ワイパ部材44がノズル形成面21aに摺接する姿勢態様とノズル形成面21aに摺接しない姿勢態様とに変位される任意の回動角度とすることができる。
・上記実施形態において、移動部材34にフラッシングボックス54を搭載しない構成としてもよい。また、移動部材34に、ワイパ部材41,44に加えてフラッシングボックス54以外のメンテナンス機構を併せて搭載するようにしてもよい。
・上記実施形態において、ねじりばね51を備えない構成としてもよい。また、例えばゴムなどの弾性部材を付勢部材として用いてもよい。その場合には、各ワイパ部材44を第2の姿勢態様に保持する方向にラック49を付勢するための付勢部材と、各ワイパ部材44を第1の姿勢態様に保持する方向にラック49を付勢するための付勢部材とを各別に備えるようにしてもよい。
・上記実施形態において、スイッチリブ52,53を備えない構成としてもよい。例えば、ラック49がホルダ部48から前後方向に突出する態様として、ラック49が直接後側フレーム26又は前側フレーム27によって押圧されるようにしてもよい。
・上記実施形態において、ワイパ部材44を第1の姿勢態様と第2の姿勢態様との間で変位させるために、ピニオン45及びラック49によって回動部材43を回動させる以外の手法を用いてもよい。例えば、コイルばね等の付勢部材によって第1の姿勢態様(又は第2の姿勢態様)に保持されているワイパ部材を、付勢部材の付勢力に抗して第2の姿勢態様(又は第1の姿勢態様)に傾動させるようにしてもよい。
・上記実施形態において、ワイパホルダ40に支持されるワイパ部材41及び回動部材43に支持されるワイパ部材44の数や形状は、任意に変更することができる。
・上記実施形態において、流体噴射装置を、記録用紙Pの搬送方向(前後方向)と交差する方向において記録ヘッドが記録用紙Pの幅方向(左右方向)の長さに対応した全体形状をなす、いわゆるラインヘッド方式のプリンタに具体化してもよい。また、このようなラインヘッド方式のプリンタにおいて、複数のノズルが形成された複数の単位ヘッド部が記録用紙Pの幅方向に対応して並列配置されたタイプにおいては、単位ヘッドに対応するようにワイパユニット39を複数並列配置するようにしてもよい。
・上記実施形態においては、流体噴射装置をインクジェット式記録装置に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の流体(流体や、機能材料の粒子が流体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体、流体として流して噴射できる固体を含む)を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材(画素材料)などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を噴射する流体噴射装置であってもよい。更に、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する流体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する流体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する流体噴射装置、ゲル(例えば物理ゲル)などの流状体を噴射する流状体噴射装置、トナーなどの粉体(粉流体)を例とする固体を噴射する粉流体噴射装置(例えばトナージェット式記録装置)であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体噴射装置に本発明を適用することができる。なお、本明細書において「流体」とは、気体のみからなる流体を含まない概念であり、流体には、例えば流体(無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)等を含む)、液状体、流状体、粉流体(粒体、粉体を含む)などが含まれる。
実施形態におけるインクジェット式プリンタの斜視図。 実施形態における記録ヘッドの底面図。 実施形態におけるメンテナンスユニットにおいて、回動部材に支持されたワイパ部材が第2の姿勢態様となっている状態を示す斜視図。 実施形態におけるメンテナンスユニットにおいて、回動部材に支持されたワイパ部材が第1の姿勢態様となっている状態を示す斜視図。 リードスクリュと移動部材の筒状部の係合状態を示す断面図。 図3における移動部材の底面図。 図4における移動部材の底面図。 図3におけるワイピング装置の要部を示す概略図で、(a)は斜視図、(b)は上面図、(c)は側面図。 図4におけるワイピング装置の要部を示す概略図で、(a)は斜視図、(b)は上面図、(c)は側面図。
符号の説明
11…流体噴射装置としてのプリンタ、21…流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、21a…ノズル形成面、22…ノズル開口、24…メンテナンスユニット、34…移動部材、39…ワイピング装置を構成するワイパユニット、41,44…ワイパ部材、43…回動部材、45…ピニオン、49…ラック、51…付勢部材としてのねじりばね、52…第2の押圧部材としてのスイッチリブ、53…第1の押圧部材としてのスイッチリブ。

Claims (5)

  1. ノズル形成面に形成されたノズルから流体を噴射する流体噴射ヘッドを有する流体噴射装置に、前記ノズル形成面を払拭清掃するために備えられるワイピング装置であって、
    前記流体噴射ヘッドに摺接して前記ノズル形成面を払拭する複数のワイパ部材と、
    前記各ワイパ部材のうち少なくとも1つを支持するとともに、払拭方向に移動可能な移動部材と、
    前記各ワイパ部材のうち前記移動部材が支持するワイパ部材を除く少なくとも1つのワイパ部材を支持するとともに、前記移動部材に回動可能に支持された回動部材と
    前記回動部材とともに回動可能なピニオンと、
    該ピニオンと噛合可能に構成されるラックとを備え、
    前記ラックは、前記移動部材とともに移動し、前記移動部材が所定位置に達した場合に、前記移動部材の移動する方向とは逆向きに押圧部材によって押圧されることで、前記移動部材に対して前記払拭方向に沿って相対移動可能であり、
    前記ラックが前記移動部材に対して相対移動して前記ピニオンを回動させることにより、前記回動部材が回動され、
    前記移動部材に支持された前記ワイパ部材は、前記移動部材の移動時に、前記ノズル形成面に摺接する第1の姿勢態様に保持され、
    前記回動部材に支持された前記ワイパ部材は、前記移動部材の移動時において、前記回動部材の回動に伴って、前記ノズル形成面に摺接する第1の姿勢態様と前記ノズル形成面に摺接しない第2の姿勢態様との間を変位可能に構成されたことを特徴とするワイピング装置。
  2. 前記移動部材は、前記払拭方向に往復移動可能に構成され、
    前記移動部材が前記払拭方向に往動して所定位置に達した場合に、前記ラックに押圧力を付与することにより該ラックを前記移動部材に対して相対移動させる第1の押圧部材と、
    前記移動部材が前記払拭方向と反対方向に復動して所定位置に達した場合に、前記ラックに押圧力を付与することにより該ラックを前記移動部材に対して相対移動させる第2の押圧部材とを更に備えることを特徴とする請求項に記載のワイピング装置。
  3. 前記回動部材に支持された前記ワイパ部材が前記第1の姿勢態様にある場合には、該ワイパ部材を前記第1の姿勢態様に保持する方向に前記ラックを付勢するとともに、該ワイパ部材が前記第2の姿勢態様にある場合には、該ワイパ部材を前記第2の姿勢態様に保持する方向に前記ラックを付勢する付勢部材を更に備え、
    前記ラックは、前記付勢部材の付勢力に抗して、前記移動部材に対して相対移動することを特徴とする請求項又はに記載のワイピング装置。
  4. 請求項1〜のうちいずれか一項に記載のワイピング装置を備えたことを特徴とするメンテナンスユニット。
  5. ノズル形成面に形成されたノズルから流体を噴射する流体噴射ヘッドと、請求項1〜のうちいずれか一項に記載のワイピング装置とを備えたことを特徴とする流体噴射装置。
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