JP5156868B2 - クリーニング装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置のインク吐出面をクリーニングするクリーニング装置と、上記クリーニング装置を備えるインクジェット記録装置とに関する。

インクヘッドから用紙等の記録媒体にインクを吐出するインクジェット記録装置では、インクヘッドのうちインクを吐出するノズルが形成されたインク吐出面のインクによる汚染は、吐出不良の原因となる。そこで従来、インク吐出面を清掃するブレードを有するワイピング手段を備えるインクジェット記録装置が提案されている。このブレードは例えば弾性材料で作られ、記録ヘッドのインク吐出面を擦りながらインク吐出面に対して相対的に移動することで、インク吐出面に付着したインク及び異物等を除去するようになっている。

特許文献１には、ブレードをノズル列方向に移動させながらワイピング動作を行う方式のクリーニング装置において、ブレードが、角度を有する２枚の板状の部分からなるくの字状をしており、くの字の頂点が移動方向の先端となっている。

また、特許文献２には、シリコンゴム等の弾性部材で形成された複数枚のワイパーブレードにてインク吐出面を清掃するクリーニング手段が記載されている。

特開２００４‐１６７９２８号公報（２００４年６月１７日公開） 特開２００５‐２２４９７５号公報（２００５年８月２５日公開）

しかしながら、従来の技術ではクリーニングブレードによってインク吐出面の全面を清掃しても、吐出面の端部にはインク及びその他の異物が付着したまま残りやすい。その結果、これらのインク等によって紙が汚れたり、さらにインクが付着しやすくなったりする。

本発明は、このような問題点に鑑み、インク吐出面の端部の汚れをより残さず取り除くことのできるクリーニング装置及びこのクリーニング装置を備えるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るクリーニング装置は、インクを吐出するインク吐出面を有するインクジェットプリンタのヘッドをクリーニングするクリーニング装置であって、一方向における上記インク吐出面の幅以上の長さを有する平らなエッジを備える第一ブレードと、上記インク吐出面に非平行な傾斜領域を少なくとも２箇所備える第二ブレードと、第一ブレードを、上記第一ブレードの上記エッジが上記一方向に平行になるように、かつ上記エッジが上記インク吐出面に接触するように保持しつつ、上記一方向に非平行な方向に移動させると共に、上記第二ブレードを、上記第二ブレードの上記傾斜領域が上記インク吐出面の上記一方向における両縁にそれぞれ接触するように保持しつつ、上記第一ブレードの後に続けて移動させるブレード駆動部と、を備える。

上記構成によると、第一ブレードにてインク吐出面が清掃され、第二ブレードにてインク吐出面の端部が清掃される。よって、端部にもインク等が残りにくい。

また、本発明に係るクリーニング装置は、前記クリーニング装置において、上記第二ブレードは、インク吐出面の上記両縁と接触する部分にインクを吸収可能な素材を備えることが好ましい。

上記構成によると、上記素材によって、インク吐出面の端部にインクがより残留しにくい。

また、本発明の範囲には、インクを吐出するインク吐出面を備え、上記インク吐出面からのインクによって記録媒体に画像を記録するヘッドと、一方向における上記インク吐出面の幅以上の長さを有する平らなエッジを備える第一ブレード、上記インク吐出面に非平行な傾斜領域を少なくとも２箇所備える第二ブレード、及び、第一ブレードを、上記第一ブレードの上記エッジが上記一方向に平行になるように、かつ上記エッジが上記インク吐出面に接触するように保持しつつ、上記一方向に非平行な方向に移動させると共に、上記第二ブレードを、上記第二ブレードの上記傾斜領域が上記インク吐出面の上記一方向における両縁にそれぞれ接触するように保持しつつ、上記第一ブレードの後に続けて移動させるブレード駆動部と、を備えるインクジェット記録装置も、含まれる。

本発明のクリーニング装置は、第一ブレードにてインク吐出面を清掃すると共に、第二ブレードにてインク吐出面の端部を清掃するので、端部にインク等が残りにくいという効果を奏する。

本発明の実施形態に係るクリーニング装置１、特にブレードユニット１０の要部構成を示す斜視図である。 クリーニング装置１、特にブレードユニット１０の要部構成を示す平面図である。 ブレードユニット１０を他の方向から見た平面図である。 図２の一部を拡大した図面である。 端部用ブレード１５を備えるクリーニング装置１の要部構成を示す平面図である。 端部用ブレード１６及び１７を備えるクリーニング装置１の要部構成を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るプリンタ１００の要部構成を示す正面図である。 プリンタ１００の要部構成を示すブロック図である。 ヘッド清掃時のインクジェットヘッド２０周辺を示す正面図である。

まず本発明の実施の一形態であるクリーニング装置について、続いてさらにインクジェット記録装置について、以下、図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

＜１．クリーニング装置１＞
クリーニング装置１について、図１〜図３を参照して説明する。インクを吐出するインク吐出面２１を備えるインクジェットヘッド２０を清掃するための装置である。特に、本形態ではインクジェットヘッド２０は略直方体であり、インク吐出面２１はその一面を構成している。すなわち、インク吐出面２１は矩形状である。

図１〜図３はそれぞれ、本実施形態のクリーニング装置１の要部構成を示す図面であって、図１は斜視図、図２はインク吐出面２１に垂直かつインク吐出面２１の短手方向に平行な方向Ｈに平行な面における平面図、図３はインクジェットヘッド２０のインク吐出面２１に平行な面における平面図である。

図１〜図３に示すように、クリーニング装置１は、第一及び第二ブレードの一例として、面用ブレード１１及び端部用ブレード１２をそれぞれ備える。クリーニング装置１はさらに、面用ブレード１１及び端部用ブレード１２を方向Ｈに平行に、かつインクジェットヘッド２０のインク吐出面２１に垂直に支持する支持部１３と、後述のブレード駆動部１４（図８）とを備える。面用ブレード１１、端部用ブレード１２、及び支持部１３を合わせてブレードユニット１０と称する。

面用ブレード１１はそのエッジ１１ａによって、方向Ｈにおけるインク吐出面２１の２つの端部（２１１、２１２）のうち、一方の端部２１１から他方の端部２１２に渡って、インク吐出面２１に接するように形成されている。すなわち、エッジ１１ａは、方向Ｈにおけるインク吐出面２１の長さ以上、好ましくはこの長さより長く、インク吐出面２１に沿うように直線状に形成されている。

端部用ブレード１２は、方向Ｈにおけるインク吐出面２１の２つの端部（端縁、つまりインクジェットヘッド２０におけるインク吐出面２１と側面との角）２１１及び２１２に、そのエッジによって接触するように形成されている。具体的には、端部用ブレード１２のインク吐出面２１側のエッジは、外側（インク吐出面２１に近い側）から内側へと凹む形状である。そして、このエッジの凹形状は、インク吐出面２１に近い方が広い台形状に形成されている。

より具体的には、端部用ブレード１２のインク吐出面２１側のエッジは、方向Ｈに平行に延びる平行部分１２ａと、この平行部分１２ａと約１３５度の角度をなす２つの直線部分２１ｂ及び２１ｃと、を備える。すなわち、平行部分１２ａの方向Ｈにおける長さは方向Ｈにおける上記インク吐出面２１の長さより短く形成されている。そして、上記直線部分２１ｂと２１ｃとは、互いの間の距離が、平行部分１２ａから離れるほど大きくなるように形成されている。

そして、端部用ブレード１２は、直線部分１２ｂ及び１２ｃが、インク吐出面２１の端部２１１及び２１２にそれぞれ接触するように配される。このように構成されることで、端部用ブレード１２は、端部２１１及び２１２に対して直線部分２１ｂ及び２１ｃによって接触する以外は、インク吐出面２１と接触を持たないようになっている。

図１及び図３に点線矢印で移動方向を示すように、面用ブレード１１及び端部用ブレード１２は、ブレード駆動部１４によってインク吐出面２１の長手方向に平行な方向Ｌに沿って移動されるようになっている。なお、インク吐出面２１の清掃時には、移動方向において面用ブレード１１が端部用ブレード１２より先になるように移動される。

まず、面用ブレード１１が駆動部１４によって移動することでインク吐出面２１全体を擦り、インク吐出面２１に付着したインク等を除去する。面用ブレード１１だけでは、端部２１１及び２１２にインク等の汚れが残る。クリーニング装置１は、端部用ブレード１２によって端部２１１及び２１２に付着したインク等を除くことができる。

具体的には図４を参照して説明する。図４は、端部２１１と直線部分１２ｂとの接触部分を拡大した図面である。図４に示すように、端部２１１に直線部分１２ｂが接触することで、端部２１１に付着したインク等は直線部分１２ｂによって除かれるか、又はインクジェットヘッド２０の側面２２に移動する。同様の現象は端部２１２においても起こる。こうして、面用ブレード１１だけでは端部２１１及び２１２に付着したまま取り除くことのできないインク等の汚れが、端部用ブレード１２によって端部２１１及び２１２から除かれる。

ブレード駆動部１４は、各ブレード１１及び１２が上述したようにインク吐出面２１を清掃するよう、ブレード１１及び１２を移動させればよく、具体的な構成等については限定されない。ブレード駆動部１４としては、例えばモータ、ギア、及びブレードユニット１０を導くレール等を備える駆動機構が挙げられる。

また、本形態では２つのブレード１１及び１２は１つの支持部１３に共に固定されているが、別々に支持され、駆動されるようになっていてもよい。

面用ブレード１１及び端部用ブレード１２は、従来のクリーニングブレードに用いられてきた弾性部材、例えばゴム及び樹脂等の素材、より具体的にはシリコンゴム及びウレタンゴム等を用いることができる。

さらに、端部用ブレード１２は、少なくとも直線部分１２ｂ及び１２ｃのうち端部２１１及び２１２に接する領域、及びその周辺に、インクを吸収することのできる吸収素材が用いられることが好ましい。
また、端部用ブレード１２のうち少なくとも端部２１１及び２１２に接する領域が、インク吐出面２１を含むインクジェットヘッド２０よりもぬれ性が高くなるように構成されていることが好ましい。例えばインクジェットヘッド２０がステンレスで構成されていれば、端部用ブレード１２はシリコンゴム等によって構成されていることが好ましい。なお、ブレードの硬度はＪＩＳ−Ｋ−６３０１で規定される硬度で４０度以上、６０度以下であることが望ましい。また、面用ブレード１１及び端部用ブレード１２はインクジェットヘッド２０に当接した際に、若干たわむような位置関係になるように配置されていることが望ましい。

また、端部用ブレード１２のインク吐出面２１側のエッジの形状は、上述したように端部２１１及び２１２の特にインク吐出面２１側に付着したインク等を除去することができればよく、上述の台形に限定されるものではない。

例えば、図５に示すようにエッジがくの字形であるブレード１５を、上述の端部ブレード１２に代えて用いることができる。この場合、くの字の２つの直線部分が、上述の直線部分１２ｂ及び１２ｃとして機能し、端部２１１及び２１２に接触する。つまり、ブレード１５は、平行部分１２ａがない点以外は上述の端部ブレード１２と同様の構成となっている。

また、図６に示すように、端部ブレード１２に代えて、直線部分１２ｂと１２ｃとをそれぞれ有する２枚のブレード１６及び１７が設けられていてもよい。図６では２枚のブレード１６及び１７を三角形とし、各三角形の一辺が直線部分１２ｂ及び１２ｃとして機能するものとしたが、もちろんこれらのブレードは三角形以外の形状とすることも可能である。

また、少なくとも面用ブレードと各端部を清掃する端部用ブレードとが一枚ずつ設けられていればよいのであって、面用ブレード及び端部用ブレードの少なくとも一方を複数枚、進行方向（図１等に点線矢印で示す）に並べてもよい。

＜２．インクジェット記録装置１００＞
以下に、上記クリーニング装置１を備えるインクジェット記録装置の具体例であるプリンタ１００について説明する。図７はプリンタ１００の要部構成を示す正面図、図８はプリンタ１００の要部構成を示すブロック図、図９はインクジェットヘッド２０のクリーニング実行時の吐出面２１付近を拡大した正面図である。

図７に示すように、プリンタ１００は、印刷用紙（記録媒体）Ｐの搬送方向に沿って並べられた４つのインクジェットヘッド２０を有するラインヘッド型カラーインクジェットプリンタである。各インクジェットヘッド２０は、同図において、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向（図の紙面に直行する方向）に細長い矩形の外形を有している。プリンタ１００には、設置姿勢において下方に給紙装置１１４が、上方に紙受け部１１６が、その中間に搬送ユニット１２０がそれぞれ設けられている。搬送ユニット１２０と紙受け部１１６との間には、複数の送りローラ１２１が配置されている。

また、図８に示すように、プリンタ１００は、インクジェットヘッド２０を駆動するヘッド駆動部３１、ブレード駆動部１４、搬送ユニット１２０、送りローラ１２１、給紙装置１１４等を駆動して用紙Ｐを搬送させる搬送駆動部３３、後述の搬送ベルト１１１を移動させることで、吐出面２１と搬送ベルト１１１との距離を変化させるベルト移動部３８、プリンタ１００全体の制御を担うＣＰＵ３４、ＣＰＵ３４の作業領域として機能すると共に情報を一時的に記憶するＲＡＭ３５、ＣＰＵ３４で実行されるプログラム等を格納するＲＯＭ３６等を備えると共に、これらがデータバス等のバス３７を介して接続している。

より具体的には、給紙装置１１４は、積層された複数の矩形の用紙Ｐを収容可能な用紙収容部１１５と、用紙収容部１１５内において最も上にある用紙Ｐを１枚ずつ搬送ユニット１２０に向けて送り出す給紙ローラ１４５とを有している。用紙収容部１１５内には、用紙Ｐがその長辺と平行な方向に給紙されるように収容されている。用紙収容部１１５と搬送ユニット１２０との間には、搬送経路に沿って複数の送りローラ１１８が適宜配置されている。給紙装置１１４から排出された印刷用紙Ｐは、その一方の短辺を先端として、送りローラ１１８によって搬送ユニット１２０へと送られる。

搬送ユニット１２０は、エンドレスの搬送ベルト１１１と、搬送ベルト１１１が巻き掛けられた複数のベルトローラ１０６とを備えている。個々のベルトローラ１０６間に巻き掛けられた搬送ベルト１１１には所定の張力が発生するようになっている。また、搬送ベルト１１１の一方の面（搬送面１２７）には、粘着性のシリコンゴムによる処理が施されており、印刷用紙Ｐは搬送面１２７に確実に粘着させられる。また、搬送面１２７はインクジェットヘッド２０と対向するように配される。給紙装置１１４から送り出された印刷用紙Ｐは、その上面（印刷面）にインクジェットヘッド２０によって印刷が施されつつ搬送ベルト１１１により搬送されて、紙受け部１１６に到達する。紙受け部１１６では、印刷が施された複数の印刷用紙Ｐが重なり合うように載置される。

４つのインクジェットヘッド２０は、用紙搬送方向に沿って、互いに近接して配置されている。４つのインクジェットヘッド２０の各底面（インク吐出面２１）には、微小径を有する多数のノズルが設けられている（図示せず）。ノズルから吐出されるインク色は、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれかであって、同じインクジェットヘッド２０に属する多数のノズル８から吐出されるインク色は同じである。なおかつ、４つのインクジェットヘッド２０に属する多数のインク吐出口からは、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色から選択された互いに異なる色のインクが吐出される。

図７に示すように、画像形成時には、インク吐出面２１と搬送ベルト１１１の搬送面１２７との間の隙間は極小さくなっている。印刷用紙Ｐは、この隙間を矢印で示す搬送方向に沿って搬送される。インク吐出面２１の下方を印刷用紙Ｐが順次通過する際、印刷用紙Ｐの上面に向けてノズルからインクが画像データに応じて吐出されることで、印刷用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。

用紙搬送方向における搬送ユニット１２０の下流には、剥離プレート１４０が設けられている。剥離プレート１４０は、その搬送ユニット１２０側端部が印刷用紙Ｐと搬送ベルト１１１との間に入り込むことによって、搬送ベルト１１１の搬送面１２７に粘着させられている印刷用紙Ｐを搬送面１２７から剥離する。

搬送ユニット１２０から排出された印刷用紙Ｐは、送りローラ１２１によって紙受け部１１６へ送られる。

搬送方向において最も上流側にあるインクジェットヘッド２０の上流には、搬送ベルト１１１上における印刷用紙Ｐの先端位置を検出するために、発光素子と受光素子とから構成される光学センサである紙面センサ１３３が配置されている。紙面センサ１３３からの出力信号によって印字用紙Ｐの先端が検出位置に到達したことが分かるので、それに合わせてＣＰＵ４３からヘッド駆動部３１を介してインクジェットヘッド２０に吐出信号が供給される。

また、プリンタ１００は、インク吐出面２１と対向する位置に、インクジェットヘッド２０に一つずつブレードユニット１０を備える。インクジェットヘッド２０がインクを吐出している時には、ブレードユニット１０は、インク滴の進行を妨げないように、吐出面２１と搬送面１２７との間からは外れた位置にて待機するようになっている。

インクジェットヘッド２０がインクを吐出した後、ベルト移動部３８は搬送ベルト１１１の位置を、吐出面２１から離れるように移動させる（図９）。本形態では、ベルト移動部３８は搬送ベルト１１１をベルトローラ１０６と一緒に、つまり搬送ユニット１２０ごと、図７及び図９における下方向に移動させる。

ベルト移動部３８によって搬送面１２７と吐出面２１との間隔が充分に開かれると、ブレード駆動部１４は、吐出面２１と搬送面１２７との間にブレードユニット１０を移動させる。ブレード駆動部１４はさらに、面用ブレードのエッジ１１ａ及び端部用ブレードのエッジ１２ｂ及び１２ｃをインクジェットヘッド２０に摺接させつつ、ブレードユニット１０をインクジェットヘッド２０の長手方向に平行に移動させる。こうしてインク吐出面２１の長手方向端部まで移動させることで、インク吐出面２１全体を清掃する。

インク吐出面２１全体の清掃が完了すると、ブレード駆動部１４は、面用ブレードのエッジ１１ａ及び端部用ブレードのエッジ１２ｂ及び１２ｃをインク吐出面２１から離間させて、今度は逆方向にブレードユニット１０を移動させて、元の待機位置に戻す。

なお、ブレード駆動部１４は、待機位置からインク吐出面２１の長手方向における端部までブレードユニット１０を移動させた後、面用ブレードのエッジ１１ａ及び端部用ブレードのエッジ１２ｂ及び１２ｃをインク吐出面２１から離間させず、接触させたままで元の待機位置に戻すことで、再度クリーニングを行ってもよい。

また、ブレードユニット１０は、インク非吐出時にインクジェットヘッド２０を保護するための図示しないヘッドキャップの内部（吐出面２１に対向する位置）に設けられてもよい。

以上の実施形態に従来公知の技術を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。

１ クリーニング装置
１０ ブレードユニット
１１ 面用ブレード
１１ａ エッジ
１２、１５〜１７ 端部用ブレード
１２ａ 平行部分
１２ｂ、１２ｃ 直線部分
１３ 支持部
１４ ブレード駆動部
２０ インクジェットヘッド
２１ インク吐出面
２１１、２１２ インク吐出面の端部

Claims (5)

1. インクを吐出するインク吐出面を有するインクジェットプリンタのヘッドをクリーニングするクリーニング装置であって、
   一方向における上記インク吐出面の幅以上の長さを有する平らなエッジを備える第一ブレードと、
   上記インク吐出面に非平行な傾斜領域を少なくとも２箇所備え、上記傾斜領域が上記インク吐出面の上記一方向における両縁と接触する部分にインクを吸収可能な素材を備えると共に、上記インクジェットプリンタのヘッドよりも濡れ性が高くなるように構成された第二ブレードと、
   第一ブレードを、上記第一ブレードの上記エッジが上記一方向に平行になるように、かつ上記エッジが上記インク吐出面に接触するように保持しつつ、上記一方向に非平行な方向に移動させると共に、上記第二ブレードを、上記第二ブレードの上記傾斜領域が上記インク吐出面の上記一方向における両縁にそれぞれ接触するように保持しつつ、上記第一ブレードの後に続けて移動させるブレード駆動部と、
   を備えるクリーニング装置。
2. 上記第二ブレードの上記２箇所の傾斜領域それぞれは、上記傾斜領域が上記インク吐出面の上記一方向における両縁に接触するように保持した場合に、上記インク吐出面の上記一方向における両縁に接触するように傾斜して直線状に延びており、上記第二ブレードの上記一方向の中央側でくの字形となるように構成されている
   請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 上記第二ブレードは、上記一方向に離間して配置される２つのブレード部分を有しており、
   上記第二ブレードの上記２箇所の傾斜領域それぞれは、前記２つのブレード部分それぞれに形成されており、上記傾斜領域が上記インク吐出面の上記一方向における両縁に接触するように保持した場合に、上記インク吐出面の上記一方向における両縁に接触するように傾斜して直線状に延びている
   請求項１に記載のクリーニング装置。
4. 上記第二ブレードは、ＪＩＳ−Ｋ−６３０１で規定される硬度において４０度以上、６０度以下である
   請求項１から３のいずれかに記載のクリーニング装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のクリーニング装置を備えるインクジェット記録装置。

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