JP4964812B2 - ヘッド洗浄機構および画像記録装置 - Google Patents
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Description
また、デジタルカメラなどのカメラで撮影した画像をプリントとして再現するフォトプリンタにおいても、いわゆる銀塩写真によるプリンタに代えて、インクジェットを利用することが提案されている。
具体的には、ノズルの配列方向と直交する方向に、記録ヘッドと記録媒体(メディア)とを相対的に移動しつつ、記録する画像に応じて、各ノズルの駆動を変調してインク液滴を吐出することにより、記録媒体に画像を記録する。
このような吐出面の汚れが進行すると、ノズルからのインク液滴の吐出およびインク液滴の飛翔が不適正になり、画質劣化の原因となる。また、甚だしい場合には、ノズルが閉塞されてしまい、このノズルからのインク吐出ができなくなってしまう。
そのため、インクジェットの記録ヘッドにおいては、定期的に、あるいは必要に応じて、吐出面のクリーニング(洗浄)を行なう必要がある。
また、特許文献2には、ワイピング部材によるワイピングで吐出面のクリーニングを行なう、記録ヘッドの吐出面清掃装置において、ワイピング部材に洗浄液を塗布する手段と、ワイピング部材に付着するインクおよび洗浄液を吸引する手段を有することにより、ワイピング部材の汚れを防止して、これにより、ワイピング部材によるクリーニング効果を向上することが開示されている。
しかしながら、吐出面に付着しているインクの粘度が高い場合など、やはり、ワイピングだけでは、十分なクリーニングが出来ない場合も有る。
このような本発明のヘッド洗浄機構において、液滴吐出面を清掃する際には、クリーニングユニットとインクジェットヘッドとを、噴射手段から第1ワイピング手段に向かう方向に相対的に移動して、まず、噴射手段によって液滴吐出面に洗浄液を噴射し、次いで、第1ワイピング手段によって、洗浄液を塗布された液滴吐出面のワイピングを行なう。
好ましくは、さらに、第1ワイピング手段と共に噴射手段を挟むように、第2ワイピング手段を有し、前記クリーニングユニットとインクジェットヘッドとの相対的な移動によって、まず、第2ワイピング手段による液滴吐出面のワイピングを行なった後、噴射手段によって液滴吐出面に洗浄液を噴射し、次いで、第1ワイピング手段によって、洗浄液を塗布された液滴吐出面のワイピングを行なう。
そのため、本発明のインクジェットのヘッド洗浄機構によれば、吐出面に付着しているインクの粘度が高い場合など、クリーニングが困難な状態であっても、好適に液滴吐出面を清浄化することができ、また、これを利用する本発明の画像記録装置は、吐出面に付着するインク等に起因する吐出不良を大幅に抑制して、安定したインク液滴の吐出が可能である。
図1に示す画像記録装置10(以下、記録装置10とする)は、記録媒体Pにインクジェットによって画像を記録するインクジェットプリンタで、供給部12、搬送部14、および、画像記録部16を有する。
なお、記録装置10においては、図示した部材以外にも、記録媒体Pの搬送ガイドや搬送手段、記録媒体Pを検出するための各種のセンサ等、各種の画像記録装置に設けられている公知の部材が、必要に応じて配置されている。
マガジン装填部24は、長尺な記録媒体Pをロール状に巻回してなる記録媒体ロール48を収容するマガジン38を、所定の位置に装填する部位である。
フランジ回転ローラ42および44は、記録媒体Pの供給方向(搬送方向)に離間して配置されるローラである。一例として、フランジ回転ローラ42は図示しない駆動源によって回転される駆動ローラで、フランジ回転ローラ44は従動ローラである。
図示は省略するが、フィードローラ対46の一方のローラは、回転軸がマガジン38の外部に突出して、端部にギアが固定されている。マガジン38がマガジン装填部24の所定位置に装填されると、このフィードローラ対46のギアと、マガジン装填部24に配置される駆動源に係合するギアとが歯合する。これにより、前記駆動源によってフィードローラ対46が回転され、記録媒体Pをマガジン38から送り出して搬送部14に搬送し、あるいは、記録媒体Pをマガジン38に引き込む。
この記録媒体ロール48の両端面には、フランジ40が装着される。フランジ40は、未使用の記録媒体ロール48より径の大きい円盤状の物で、中心に、記録媒体ロール48の芯材に嵌入される凸部を有する。
前述のように、フランジ回転ローラ42は駆動ローラで、また、マガジン38がマガジン装填部24に装填されると、フィードローラ対46は、記録装置10の駆動源と係合する。従って、記録媒体ロール48は、フランジ回転ローラ42の回転によって回転されて記録媒体Pを送り出し、また、記録媒体ロール48から送り出された記録媒体Pは、フィードローラ対46によって、搬送部14に搬送される。
カセット28は、所定のサイズに切断されたカットシート状の記録媒体Pを収容する、上面(あるいは、記録媒体Pを排出するための開口部のみ)が開放する筐体である。装填台30は、公知の筐体の載置/保持手段でこのカセット28を所定の位置に載置して保持する台である。
このフィードローラ52は、記録媒体Pを収容するカセット28が装填台30の所定位置に装填された際に、円周面のみが最も上の記録媒体Pにある程度の圧力で当接する位置に配置される。また、カセット28は、記録媒体Pを下方から支持する板材と、この板材を上方に付勢するバネとを用いる機構等の公知の手段で、最も上の記録媒体Pが常に所定の高さとなるように構成される。
従って、フィードローラ52が回転することにより、フィードローラ52の円周面がカセット28の最上の記録媒体Pに当接して、圧力および摩擦力によって、この記録媒体Pをカセット28から搬送/排出して、搬送部14の搬送ローラ対70に供給する。
ここで、ガイドローラ62、搬送ローラ対64、66および68、ならびにカッタ54は、マガジン装填部24から供給された記録媒体Pのみに対応し、搬送ローラ対70および72は、カセット装填部26から供給された記録媒体Pのみに対応し、それ以外の、搬送ローラ対74、76および78、裏印字ユニット56、ならびに幅ガイド58は、全ての記録媒体Pに対応する。
マガジン38からの記録媒体Pの送り出し、ならびに、搬送ローラ対64および66による記録媒体Pの搬送は、カッタ54による切断位置よりも下流に至った記録媒体Pの長さがプリントサイズに応じた長さとなった時点で、停止する。次いで、カッタ54が駆動して記録媒体Pを切断し、長尺であった記録媒体Pを、プリントサイズに応じたカットシート状の記録媒体Pとする。
後述するが、記録媒体Pは、後に搬送されつつ、裏印字ユニット56によって裏面にバックプリント(裏印字)を記録される。ここで、前述のように、カッタ54による切断時には、記録媒体Pの搬送を停止する。従って、この時に、記録媒体Pの先端がバックプリントに至っていると、パックプリントの記録も停止する必要がある。
これに対し、裏印字ユニット56よりも上流で、このような記録媒体Pのループを形成することにより、カッタ54による切断に伴うパックプリント記録の停止を不要にすることができ、裏印字ユニット56で安定して裏印字を行い、さらに、切断による衝撃がパックプリントの記録に影響を及ぼすことを防止できる。また、全ての記録媒体Pに対応する搬送経路(搬送ローラ対74)よりも上流で、記録媒体Pのループを形成することにより、カッタ54による切断のための記録媒体Pの搬送停止中に、マガジン装填部26から搬送ローラ対74に記録媒体Pを供給することが可能となり、高効率なプリント出力が可能となる。
ここで、搬送ローラ対74と76との間には、裏印字ユニット56が配置される。記録媒体Pは、搬送ローラ対74および76によって搬送されつつ、裏印字ユニット56によって、裏面(画像記録面の裏面)にバックプリント(裏印字)を記録される。
裏印字ユニット56は、例えば、ドットインパクトプリンタやインクジェットプリンタを用いて構成される。また、裏印字情報としては、画像ファイル名や画像補正情報等を例示される。
幅ガイド58には、特に限定はなく、公知のシート状物の位置調整および位置決め手段が、全て利用可能である。
図2に、画像記録部16の上面図を、図3(A)に同正面図(記録媒体Pの搬送方向の上流側から見た図)を、図3(B)に同側面図(図1と同方向から見た図)を、それぞれ概念的に示す。
画像記録部16は、インクジェットによって記録媒体Pに画像を記録(描画)する部位であって、副走査ローラ対80と、記録手段82と、プラテン84と、ベルトコンベア86と、クリーニングユニット88(図1では省略)と、ヘッド待避エリア90(図1では省略)と、乾燥手段92と、搬送ローラ対93とを有して構成される。なお、図3(B)では、後述するヘッドユニット94と主走査手段96との関係を示すために、クリーニングユニット88およびヘッド待避エリア90は省略している。
また、ベルトコンベア86は、記録媒体Pの後端が副走査ローラ対80から離間した後に、同様の断続的な記録媒体Pの搬送を行い、また、画像記録を終了した記録媒体Pを、下流に搬送(画像記録部16から排出)する搬送手段で、同様に、通常のベルトコンベアである。
すなわち、副走査ローラ対80およびベルトコンベア86は、シリアルタイプのインクジェットにおける副走査搬送手段である。
なお、プラテン84は、必要に応じて、吸引や静電気等を利用して、副走査ローラ対80やベルトコンベア86による搬送力よりも弱い力で記録媒体Pをプラテンに保持する、保持手段を有してもよい。
具体的には、C(シアン)インクを吐出する記録ヘッド98C、M(マゼンタ)インクを吐出する記録ヘッド98M、Y(イエロー)インクを吐出する記録ヘッド98Y、および、K(黒)インクを吐出する記録ヘッド98Kを、液滴吐出面(インク液滴を吐出するノズルの形成面)の向きおよびノズル列の方向を一致して、かつ、ノズル列と直交する方向に並べて、ホルダ99で保持してなるものである。
なお、本発明において、ヘッドユニット94および記録ヘッド98C〜98Kは、いずれも公知のものであり、ピエゾ素子(圧電素子)による振動を利用するピエゾ方式、発熱体によってインクに生じる気泡の圧力を利用するサーマル方式、インク液滴に与えた電荷を利用する静電方式等、公知のインクジェットの記録ヘッドが全て利用可能である。
図示例において、主走査手段96は、ネジ伝動によってヘッドユニット94を搬送するものであり、ドライブシャフト100およびガイドシャフト102と、回転駆動源104とを有する。
従って、回転駆動源104がドライブシャフト100を回転することにより、ヘッドユニット94(4つの記録ヘッド)は、記録ヘッドのノズル列と直交する主走査方向に搬送される。
後述するが、主走査手段96は、クリーニングユニット88およびヘッド待避エリア90までヘッドユニット94(インクジェットの記録ヘッド)を搬送するものであり、本発明のヘッド洗浄機構におけるクリーニングユニットとインクジェットヘッドとの相対的な移動手段を兼ねている。
図示例においては、図2(図中下方)および図3(A)(図中左側)に示される位置に、クリーニングユニット88が配置される(図1および図3(B)では、紙面に垂直方向の手前側となる)。
図示例において、第1ワイピング手段110および第2ワイピング手段114は、主走査手段96によるヘッドユニット94の搬送経路に応じて、主走査手段96がヘッドユニット94をクリーニングユニット88を通過させた際に、記録ヘッド98C、記録ヘッド98M、記録ヘッド98Y、および、記録ヘッド98Kの吐出面に当接する位置に配置される。
従って、第1ワイピング手段110および第2ワイピング手段114は、ゴム製のワイピング部材や、各種の樹脂材料で形成されたワイピング部材等、インクジェットヘッドの液滴吐出面のクリーニングに利用されているワイピング部材(ワイピングブレード/ワイプ部材)が、全て利用可能である。また、第1ワイピング手段110および第2ワイピング手段114は、多孔質でも非多孔質でもよい。
本発明において、噴射手段112は、公知の液体の噴射手段を利用すればよい。また、洗浄液にも特に限定はなく、水、インクに用いられる溶媒や分散媒等や、メンテナンスの際にヘッドのクリーニングに用いられる洗浄液を利用すればよい。あるいは、ワイピング部材のクリーニングに用いられる洗浄液も利用可能である。
さらに、噴射手段112からの洗浄液の噴射は、ヘッドユニット94が上部を通過している際に連続的に行なうのに限定はされない。例えば、前述のように、吐出面のノズル以外の領域に洗浄液を噴射することを防止するために、ノズル列の通過に合わせて洗浄液の噴射を中断する等、断続的に、洗浄液を噴射するものであってもよい。
図示例の画像記録部16において、吐出面のクリーニングを行なう際には、主走査手段82は、プラテン84からヘッド待避エリア90に向かう方向にヘッドユニット94を搬送する。すなわち、クリーニング時には、主走査手段82は、噴射手段112から第1ワイピング手段110に向かう方向にヘッドユニット94を搬送する。
従って、本発明によれば、洗浄液によるクリーニングを行なった後、さらに、ワイピングによるクリーニングを行なうので、液滴吐出面に付着した洗浄液も除去することができると共に、洗浄液によって汚れが落ち易くなった状態でワイピングによるクリーニングも行なう結果となるので、粘度の高いインク等も好適に除去して、非常に効率よく、インクジェットヘッドのクリーニングを行なうことができる。また、洗浄液の噴射の後に、ワイピングを行なって洗浄液を除去するので、吐出面に洗浄液が残存することに起因する悪影響も無くすことができる。
さらに、好ましくは、図示例のように、第1ワイピング手段110と共に噴射手段112を挟んで第2ワイピング手段114を有することにより、洗浄液によるクリーニングに先立って、ワイピングによる吐出面のクリーニングを行なうので、より好適な吐出面の洗浄を行なうことが可能となる。
また、このような本発明のヘッド洗浄機構を利用する本発明の記録装置10は、記録ヘッドの吐出面の汚れに起因するインク液滴の吐出不良を大幅に抑制することができ、適正なインク液滴の吐出を安定し行って、適正な画像を安定して作成できる。
ヘッド待避エリア90は、記録装置10の非稼働時や、所定時間以上、画像記録の指示が無かった場合等に、ヘッドユニット94が待避する位置であり、ノズル内のインクが乾燥して詰まってしまうことを防止するための、乾燥防止機構90aが設けられる。
なお、乾燥防止機構90aは、ノズルを含む領域で吐出面を閉塞するキャッピング機構等、インクジェットプリンタに設けられている、公知の乾燥防止機構を利用すればよい。
ここで、図示例のクリーニングユニット88のように、第1ワイピング手段110と共に噴射手段112を挟む第2ワイピング手段114を有する場合には、ヘッド待避エリア90からヘッドユニット94を排出して、記録エリアに搬送する際に、クリーニングユニット88によって吐出面のクリーニングを行なうようにしてもよい。
但し、第2ワイピング手段114を有さない場合には、噴射手段112から第1ワイピング手段110に向かう方向にヘッドユニット94を搬送(ヘッドユニット94とクリーニングユニットとの相対的な搬送)する際のみに、吐出面の洗浄を行なう。
一例として、記録装置10の電源がoffになった際、所定時間以上経過しても画像記録の指示が無かった場合、画像記録の後に画像記録指示が無い場合、適宜設定されたクリーニング実行指示手段によるクリーニングの指示が行なわれた場合、これらのタイミングの併用等が例示される。また、記録装置10は、吐出面のクリーニングのタイミングを選択する選択手段を有してもよい。
また、画像を記録された記録媒体Pは、乾燥手段92によって、着弾したインクを乾燥される。なお、乾燥手段による乾燥方法には、特に限定はなく、ファンによる乾燥、ヒータによる乾燥、ファンとヒータの併用等、公知の手段によればよい。
例えば、本発明のヘッド洗浄機構は、記録媒体Pの一方向の長さを超えるノズル列を有する、いわゆるラインヘッドを用い、ラインヘッドのノズル列方向と直交する方向に記録媒体Pを搬送して(あるいは、記録媒体を停止してヘッドを移動して)、インクジェットによる画像記録を行なう、インクジェットプリンタにも、好適に利用可能である。
記録ヘッドとクリーニングユニットとの相対的な移動方向は、記録ヘッドのノズル列と直交する方向にも、限定はされず、記録ヘッドのノズル列方向に、両者の相対的な移動を行なうようにしてもよい。
さらに、本発明のヘッド洗浄機構を、図示例の記録装置10のようなシリアルタイプのインクジェットプリンタに利用する際には、記録ヘッドの走査手段を、記録ヘッドとクリーニングユニットとの相対的な移動手段として利用するのにも限定はされず、別途、両者の相対的な移動手段を設けてもよい。
12 供給部
14 搬送部
16 画像記録部
24 マガジン装填部
26 カセット装填部
28 カセット
30 載置台
38 マガジン
40 フランジ
46 フィードローラ対
48 ロール状記録媒体
50 記録シート
52 給紙ローラ
54 カッタ
56 裏印字ユニット
58 幅ガイド
60 ターンローラ
64、66、68、70、72、74、76、78、80、93 搬送ローラ対
82 記録手段
84 プラテン
86 ベルトコンベア
88 クリーニングユニット
90 ヘッド待避エリア
92 乾燥手段
94 ヘッドユニット
96 主走査手段
98C,98M,98Y,98K 記録ヘッド
99 ホルダ
100 ドライブシャフト
102 ガイドシャフト
104 回転駆動源
110 第1ワイピング手段
112 噴射手段
114 第2ワイピング手段
118 トレイ
106 ホルダ
Claims (4)
- インクジェットヘッドの液滴吐出面を洗浄するヘッド洗浄機構であって、
前記液滴吐出面に洗浄液を噴射する噴射手段、ならびに、前記液滴吐出面をワイピングする第1ワイピング手段および第2ワイピング手段を、前記第1ワイピング手段と第2ワイピング手段とで前記噴射手段を挟むように、一方向に配列して有するクリーニングユニットと、
前記噴射手段、第1ワイピング手段および第2ワイピング手段の配列方向に、前記インクジェットヘッドを移動させる移動手段と、
前記噴射手段から第1ワイピング手段に向かう方向の前記第1ワイピング手段の下流に設定された、前記インクジェットヘッドの待避位置とを有し、
さらに、前記移動手段は、前記噴射手段、前記第1ワイピング手段および第2ワイピング手段が、前記第2ワイピング手段、噴射手段、第1ワイピング手段の順序で前記インクジェットヘッドに作用するように、もしくは、前記第1ワイピング手段、噴射手段、第2ワイピング手段の順序で前記インクジェットヘッドに作用するように、前記インクジェットヘッドを移動させることを特徴とするヘッド洗浄機構。 - 前記噴射手段は、前記液滴吐出面のノズル以外の場所に前記洗浄液を噴射する請求項1に記載のヘッド洗浄機構。
- 前記待避位置に、前記インクジェットヘッドのノズル内のインクの乾燥を防止するための乾燥防止機構が設けられる請求項1または2に記載のヘッド洗浄機構。
- インク液滴を吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる走査手段と、前記請求項1〜3のいずれかに記載のヘッド洗浄機構とを有することを特徴とする画像記録装置。
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