JP5481445B2 - ワイピング機構及びそれを備えたインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙等の記録媒体にインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置に関し、特に記録ヘッドのインク吐出面を清掃するワイピング機構に関するものである。

ファクシミリ、複写機、プリンター等の記録装置は、紙、ＯＨＰ用シート等の記録媒体に画像を記録するように構成されているが、記録を行う方式により、インクジェット式、ワイヤードット式、サーマル式等に分類することができる。また、インクジェット記録方式は、記録ヘッドが記録媒体上を走査しながら記録を行うシリアル型と、装置本体に固定された記録ヘッドにより記録を行うラインヘッド型に分類することができる。

例えばラインヘッド型のインクジェット記録装置では、装置本体内に備えられた搬送ベルト等の搬送手段によって用紙等の記録媒体を高速で搬送しながら、記録媒体の幅以上の記録領域を有するラインヘッドの各インク吐出ノズルからインクを吐出することによって記録媒体に画像を形成する。これにより、記録ヘッドが記録媒体の幅方向に往復動作するシリアル型インクジェットヘッドに比べて高速印字が可能となる。

このようなインクジェット記録装置では、一般に、記録ヘッドのインク吐出面に開口が設けられたインク吐出用ノズル内のインクの乾燥やノズルの目詰まりを防止するために、ノズルからインクを吐出した後、インク吐出面に付着したインクの拭き取りを行って記録ヘッドの回復処理を行う構成になっている。

例えば、特許文献１には、記録ヘッドの吐出面に順次接触可能な少なくとも２枚のワイパーを有し、先行するワイパーによってヘッド用液体の塗布およびインク残渣との攪拌混合を行い、後続のワイパーによって混合物の掻き取りを行うようにしたインクジェットヘッドの清浄化装置が開示されている。

また、特許文献２には、記録ヘッドの吐出面に最初に摺接する第１ワイパーの吐出面に対する当接角度を、後続の第２ワイパーの吐出面に対する当接角度よりも小さくすることにより、記録ヘッドの吐出面に漏出したインクを効率良く拭き取り可能なワイピング装置が開示されている。

ところで、特許文献１、２の方法では、記録ヘッドのインク吐出面をワイパーによって拭き取る際に、ワイパーをインク吐出面の外側に配置し、そこからワイパーを移動させてインク吐出面を拭き取る構成になっている。しかし、この構成ではワイパーの側面が記録ヘッドの角部に接触してしまい、ワイパーの傷付きや破損が生じるおそれがあった。

そこで、特許文献３、４には、記録ヘッドのインク吐出面のノズルのない部分にワイパーを所定の接触圧で接触させてインク吐出面を拭き取る方法が開示されている。具体的には、図１８（ａ）のように、記録ヘッド１０１のインク吐出面１０１ａの、インク吐出ノズルの配置されたノズル領域１０２の外側の領域（拭き取り開始位置）にワイパー１０３を略垂直に押し当てる。次に、図１８（ｂ）、（ｃ）のようにワイパー１０３をインク吐出面１０１ａに沿って矢印Ａ方向に水平移動させることで吐出ノズル部１０２のインク１０４を拭き取り、図１８（ｄ）のようにワイパー１０３をインク吐出面１０１ａから離間させた後、矢印Ａ′方向に水平移動させることで拭き取り開始位置まで戻す。この構成によれば、ワイパー１０３の側面が記録ヘッド１０１の角部に接触しないため、ワイパー１０３の傷付きや破損を防止することができる。

特開２００６−２０５７１５号公報 特開２００６−３１２２６１号公報 特開２００２−２８３５８１号公報 特開２００９−５６７０７号公報

しかし、図１８に示す方法では、図１９（ａ）に示すように、２回目の拭き取り時にはワイパー１０３の側面及び先端にインク１０４ａ、１０４ｂが付着している。ワイパー１０３の先端に付着したインク１０４ｂは、図１９（ｂ）のように、ワイパー１０３の撓みによって拭き取り方向（矢印Ａ方向）に対しワイパー１０３の上流側に付着する。そのため、図１９（ｃ）のように、ワイパー１０３の側面に付着したインク１０４ａは再び拭き取られるが、ワイパー１０３の先端に付着したインク１０４ｂは拭き取り開始位置よりも上流側に残る。

上記のように拭き取り動作を繰り返すことで、拭き取り開始位置よりも上流側に徐々にインク１０４ｂが溜まり、大きなインク溜まりとなる。このインク溜まりがインク吐出面１０１ａの下方を通過する記録媒体上に落下したり、接触したりして印字面を汚してしまうという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、ワイパーの傷付きや破損を防止するとともに、拭き取り開始位置よりも上流側におけるインク溜まりの発生を抑制可能なワイピング機構及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、記録媒体上にインクを吐出する吐出ノズルが開口するノズル領域が設けられた記録ヘッドのインク吐出面をワイパーで拭き取る記録ヘッドのワイピング機構であって、前記ノズル領域の外側の拭き取り開始位置に略垂直方向から圧接され、前記ノズル領域を含む前記インク吐出面を所定方向に拭き取った後、前記インク吐出面から離間して拭き取り方向と逆方向に移動し、再び前記拭き取り開始位置に圧接される第１ワイパーと、拭き取り方向に対し前記拭き取り開始位置の上流側に略垂直方向から圧接され、前記拭き取り開始位置の下流側且つ前記ノズル領域の上流側までの間を前記第１ワイパーと同方向に拭き取った後、前記インク吐出面から離間し、再び前記拭き取り開始位置の上流側に圧接される第２ワイパーと、を有することを特徴としている。

また本発明は、上記構成のワイピング機構において、前記インク吐出面に沿って往復移動可能であり、前記第１ワイパーが固定される第１キャリッジと、該第１キャリッジに前記インク吐出面に対し接近または離間する方向に揺動可能に支持され、前記第２ワイパーが固定される第２キャリッジと、該第２キャリッジを前記インク吐出面に対し接近する方向に付勢する付勢部材と、前記第１キャリッジを往復移動可能に支持する支持フレームと、前記インク吐出面と略平行に固定されたガイドレールと、前記第１キャリッジを前記支持フレームに沿って往復移動させる駆動機構と、前記支持フレームを前記第１キャリッジと共に前記インク吐出面に対し接近または離間する方向に昇降させる昇降機構と、をさらに備え、前記第１キャリッジの拭き取り方向への移動に伴い前記第２キャリッジが前記ガイドレールに乗り上げることにより、前記第２ワイパーが前記ノズル領域の上流側で前記インク吐出面から離間することを特徴としている。

また本発明は、上記構成のワイピング機構において、前記駆動機構及び前記昇降機構は、複数の前記記録ヘッドに対応して設けられた複数の前記第１キャリッジ及び前記第２キャリッジを同時に往復移動及び昇降させることにより、前記第１ワイパー及び前記第２ワイパーによる複数の前記記録ヘッドの前記インク吐出面の拭き取りを同時に行うことを特徴としている。

また本発明は、上記構成のワイピング機構を備えたインクジェット記録装置である。

本発明の第１の構成によれば、第１ワイパーの先端に付着したインクによってインク吐出面の拭き取り開始位置の上流側に発生するインク溜まりを第２ワイパーによって拭き取り開始位置の下流側に移動させることにより、ワイピング動作を繰り返し行った場合でも、常にワイピング動作１回分のインク溜まりしか発生しない。また、第２ワイパーはノズル領域の上流側でインク吐出面から離間するため、第２ワイパーの先端には余分なインクが付着しない。そのため、インク溜まりが集合して大きなインク溜まりとなって落下したり、インク吐出面の下方を通過する記録媒体に接触したりして記録媒体を汚してしまう不具合を効果的に抑制することができる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成のワイピング機構において、第１ワイパーが固定された第１キャリッジの拭き取り方向への移動に伴い、第２キャリッジがガイドレールに乗り上げて第２ワイパーがノズル領域の上流側でインク吐出面から離間することにより、第２ワイパーを離間させるための駆動源を別途設ける必要がなく、第１ワイパーの往復移動と同一の駆動源を用いて簡単な構成で第２ワイパーをインク吐出面から離間させることができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成のワイピング機構において、複数の記録ヘッドに対応して設けられた複数の第１キャリッジ及び第２キャリッジを同時に往復移動及び昇降させて、第１ワイパー及び第２ワイパーによる複数の記録ヘッドのインク吐出面の拭き取りを同時に行うことにより、各記録ヘッドのメンテナンス時間を短縮することができ、メンテナンス時の駆動制御も簡素化できる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成のワイピング機構を備えることにより、ワイパーをインク吐出面に対し略垂直方向から圧接して拭き取ることでワイパーの耐久性を向上させるとともに、インク吐出面の拭き取り開始位置の上流側におけるインク溜まりの発生を抑制して記録媒体の汚染を効果的に抑制可能なインクジェット記録装置となる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置１００の概略構造を模式的に示す側面図 図１に示すインクジェット記録装置１００の搬送ベルト５を上方からみた平面図 搬送ベルト５の上方に配置されるラインヘッド１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ及び１１Ｋの斜視図 各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋを構成する記録ヘッド１３の斜視図 本発明のインクジェット記録装置１００のインクタンク２０から記録ヘッド１３までのインク流路を模式的に示す図 記録ヘッド１３のインク吐出面１３ａを拭き取る本発明のワイピング機構３０を斜め上方から見た斜視図 ワイピング機構３０を斜め下方から見た斜視図であって、第１ワイパー及び第２ワイパーが共にインク吐出面に圧接された状態を示す図 ワイピング機構３０を斜め下方から見た斜視図であって、第２ワイパーがインク吐出面から離間した状態を示す図 ワイピング機構３０を昇降させる昇降機構５０を用紙排出方向下流側（図３の左手前側）から見た正面図 本発明のワイピング機構３０を用いた記録ヘッド１３のワイピング動作を示す図であって、１回目のワイピング動作時に第１ワイパー３３及び第２ワイパー３４がインク吐出面に圧接された状態を示す側面図 図１０の状態から第１ワイパー３３及び第２ワイパー３４が拭き取り方向に移動し、第１ワイパー３３によるインク２２の拭き取りが開始された状態を示す側面図 図１１の状態から第１ワイパー３３及び第２ワイパー３４が拭き取り方向に移動し、第２ワイパー３４がインク吐出面１３ａから離間した状態を示す側面図 １回目のワイピング動作が終了し、第１ワイパー３３が拭き取り開始位置Ｓに、第２ワイパー３４が拭き取り開始位置Ｓの上流側に戻った状態を示す側面図 ２回目のワイピング動作時に第１ワイパー３３及び第２ワイパー３４がインク吐出面に圧接された状態を示す側面図 図１４の状態から第１ワイパー３３及び第２ワイパー３４が拭き取り方向に移動し、第１ワイパー３３によるインク２２の拭き取りが開始されるとともに第２ワイパー３４によるインク溜まり２２ａの移動が行われる様子を示す側面図 図１５の状態から第１ワイパー３３及び第２ワイパー３４が拭き取り方向に移動し、第２ワイパー３４がインク吐出面１３ａから離間した状態を示す側面図 ２回目のワイピング動作が終了し、第１ワイパー３３が拭き取り開始位置Ｓに、第２ワイパー３４が拭き取り開始位置Ｓの上流側に戻った状態を示す側面図 ワイパーをインク吐出面に対し略垂直方向から所定の接触圧で接触させて記録ヘッドのインク吐出面を拭き取る従来のワイピング機構を示す側面図 図１８に示す従来のワイピング機構を用いて２回目の拭き取りを行った場合にインク溜まりが発生する様子を示す側面図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は本発明のワイピング機構を備えたインクジェット記録装置１００の概略構成を模式的に示す側面図であり、図２は、図１に示すインクジェット記録装置１００の搬送ベルト５を上方からみた平面図、図３は、搬送ベルト５の上方に配置されるラインヘッド１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ及び１１Ｋの斜視図、図４は、各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋを構成する記録ヘッド１３の斜視図である。なお、図３は図１の奥側（図２の上側）から見た状態を示しており、ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋの並びは図１及び図２とは逆になっている。

図１に示すように、インクジェット記録装置１００の左側部には用紙Ｐを収容する給紙トレイ２が設けられており、この給紙トレイ２の一端部には収容された用紙Ｐを、最上位の用紙Ｐから順に一枚ずつ後述する搬送ベルト５へと搬送給紙するための給紙ローラー３と、給紙ローラー３に圧接され従動回転する従動ローラー４とが設けられている。

用紙搬送方向（矢印Ｘ方向）に対し給紙ローラー３及び従動ローラー４の下流側（図１の右側）には、搬送ベルト５が回転自在に配設されている。搬送ベルト５は、用紙搬送方向下流側に配置されたベルト駆動ローラー６と、上流側に配置され搬送ベルト５を介してベルト駆動ローラー６に従動回転するベルトローラー７とに掛け渡されており、ベルト駆動ローラー６が時計回り方向に回転駆動されることにより、用紙Ｐが矢印Ｘ方向に搬送される。

ここで、用紙搬送方向の下流側にベルト駆動ローラー６を配置したことにより、搬送ベルト５の用紙送り側（図１の上側面）はベルト駆動ローラー６に引っ張られるようになるため、搬送ベルト５の用紙送り側のテンションを高めることができ、安定した用紙Ｐの搬送が可能となる。なお、搬送ベルト５には誘電体樹脂製のシートが用いられ、主として継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。

また、用紙搬送方向に対し搬送ベルト５の下流側には、図１の時計回り方向に駆動され、画像が記録された用紙Ｐを装置本体外へと排出する排出ローラー８と、排出ローラー８の上部に圧接されて従動回転する従動ローラー９とが設けられており、排出ローラー８及び従動ローラー９の下流側には、装置本体外へと排出された用紙Ｐが積載される排出トレイ１０が設けられている。

そして、搬送ベルト５の上方には、搬送ベルト５の上面に対して所定の間隔が形成されるような高さに支持され、搬送ベルト５上を搬送される用紙Ｐへと画像の記録を行うラインヘッド１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ及び１１Ｋが配設されている。これらのラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋには、それぞれインクタンク２０（図５参照）に貯留されている４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）のインクが供給され、各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋからそれぞれのインクを吐出することにより、用紙Ｐ上にカラー画像が形成される。

これらのラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋは、図２に示すように、用紙搬送方向と直交する方向に複数（ここでは３個）の記録ヘッド１３が千鳥状に配列されて、搬送される用紙Ｐの幅以上の記録領域を有しており、搬送ベルト５上を搬送される用紙Ｐに対して、一括して１行分の画像を記録することができるようになっている。また、各記録ヘッド１３はそれぞれに設けられたインク吐出ノズル１５の一部が搬送方向に重複するように配置されている。

なお、ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋのインクの吐出方式としては、例えば、図示しないピエゾ素子を用いてインクを押し出すピエゾ方式や、発熱体によって気泡を発生させ、圧力をかけてインクを吐出するサーマルインクジェット方式など、各種方式を適用することができる。

ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋの各記録ヘッド１３は、外部コンピューター等から受信した画像データの情報に対応して、搬送ベルト５表面に載置された用紙Ｐに向かって記録ヘッド１３からインクを吐出する。これにより、搬送ベルト５上の用紙Ｐにはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクが重ね合わされたカラー画像が形成される。カラー画像が形成された用紙Ｐは、排出ローラー８及び従動ローラー９を介して、インクジェット記録装置１００の右側面外側に設けられた排出トレイ１０に排出される。

また、記録ヘッド１３の乾燥や目詰まりによるインクの吐出不良を防止するために、長期間停止後の印字開始時は全ての記録ヘッド１３から、また印字動作の合間にはインク吐出量が規定値以下の記録ヘッド１３のノズルから、ノズル内の粘度が高くなったインクを吐出するパージを実行して、次の印字動作に備える。

続いて、印字時におけるインクタンク２０から記録ヘッド１３へのインクの供給、及びパージ時における記録ヘッド１３からのインクの吐出について説明する。図５は、本発明のインクジェット記録装置１００のインクタンク２０から記録ヘッド１３までのインク流路を模式的に示す図である。なお、各色のインクタンク２０と記録ヘッド１３との間に、それぞれ図５に示すインク流路が設けられているが、ここでは任意の１色におけるインク流路について説明する。

図５に示すように、インクタンク２０と記録ヘッド１３との間には、シリンジポンプ２１が配置されている。インクタンク２０とシリンジポンプ２１とはチューブ部材から成る第１供給路２３によって接続され、シリンジポンプ２１と記録ヘッド１３内のインク吐出ノズル１５とはチューブ部材から成る第２供給路２５によって連結されている。

第１供給路２３には流入側弁２７が設けられており、第２供給路２５には流出側弁２９が設けられている。流入側弁２７を開閉することにより第１供給路２３内のインクの移動が許容または規制され、流出側弁２９を開閉することにより第２供給路２５内のインクの移動が許容または規制される。

シリンジポンプ２１は、シリンダー２１ａとピストン２１ｂとを備えている。シリンダー２１ａは、第１供給路２３及び第２供給路２５と接続されており、第１供給路２３を通じてインクタンク２０内のインク２２がシリンダー２１ａに流入するようになっている。また、シリンダー２１ａから第２供給路２５を通じてインクが排出され、排出されたインクは記録ヘッド１３に供給され、インク吐出面１３ａのノズル領域Ｒから吐出されるようになっている。

ピストン２１ｂは、駆動装置（図示せず）によって上下に移動可能となっている。ピストン２１ｂの外周には、Ｏリング等のパッキン（不図示）が装着されており、シリンダー２１ａからのインクの漏れを防ぐと共に、ピストン２１ｂがシリンダー２１ａの内周面に沿って滑らかに摺動できるようになっている。

通常時（印字時）は、図５に示すように、流入側弁２７及び流出側弁２９は共に開放状態であり、ピストン２１ｂを予め設定された位置で停止させておくことにより、シリンダー２１ａ内には略一定量のインクが充填されている。そして、シリンダー２１ａと記録ヘッド１３との間の表面張力（メニスカス）によって、インク２２がシリンダー２１ａから記録ヘッド１３へと供給される。

図６は、記録ヘッド１３のインク吐出面１３ａを拭き取るワイピング機構３０を斜め上方から見た斜視図、図７及び図８は、ワイピング機構３０を斜め下方から見た斜視図である。ワイピング機構３０は、第１キャリッジ３１に固定された第１ワイパー３３と、第２キャリッジ３２に固定された第２ワイパー３４とを有している。なお、説明の便宜のため、図７及び図８では第１キャリッジ３１は第１ワイパー３３の固定される部分のみを図示し、支持フレーム４０は図示を省略している。また、図７は、第１ワイパー３３及び第２ワイパー３４が共にインク吐出面１３ａに圧接された状態を示し、図８は、第２ワイパー３４がインク吐出面１３ａから離間した状態を示している。

第１キャリッジ３１は、記録ヘッド１３の下方に配置された支持フレーム４０に支持されている。第２キャリッジ３２は、第１キャリッジ３１に対し上下方向に移動可能に保持されている。第２キャリッジ３２の下方には、一対のアーム部材３５が長手方向の略中央部を支点として第１キャリッジ３１に揺動可能に支持されている。各アーム部材３５の一端（図７、図８の左端）は第２キャリッジ３２の下面に当接し、他端（図７、図８の右端）には突起３５ａが形成されている。

各アーム部材３５の突起３５ａには、それぞれコイルバネ３６の下端部が外挿されており、コイルバネ３６の上端部は第１キャリッジ３１の端部に形成されたバネ受け部３１ａに固定されている。この構成により、第２キャリッジ３２は、アーム部材３５及びコイルバネ３６によって上方向に付勢されている。

第１キャリッジ３１の下端部には、支持フレーム４０に保持された入力ギア３７（図４参照）に噛み合うラック歯３１ｂが形成されている。入力ギア３７が正逆方向に回転すると、第１キャリッジ３１及び第２キャリッジ３２は支持フレーム４０に沿って水平方向に往復移動する。なお、ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋを構成する複数（ここでは１２個）の記録ヘッド１３の下方に配置される支持フレーム４０は連結（一体化）されている。

第１ワイパー３３は、インク吐出ノズル１５のノズル面が露出するノズル領域Ｒ（図５参照）の外側の拭き取り開始位置Ｓに略垂直方向から圧接され、第１キャリッジ３１の移動によりノズル領域Ｒを含むインク吐出面１３ａを所定方向（図７の矢印Ａ方向）に拭き取る。その後、第１ワイパー３１は一旦インク吐出面１３ａから離間した状態で逆方向（図７の矢印Ａ′方向）に移動し、再び拭き取り開始位置Ｓに圧接される。

第２ワイパー３４は、インク吐出面１３ａの拭き取り方向（矢印Ａ方向）に対し第１ワイパー３３の上流側に配置される。第２ワイパー３４は、拭き取り開始位置Ｓの上流側に略垂直方向から圧接されるとともに、拭き取り開始位置Ｓの下流側且つノズル領域Ｒの上流側までの間を第１ワイパー３３と同方向に拭き取る。その後、図８に示すように、記録ヘッド１３が固定された記録ヘッド側フレーム４１（図３参照）に形成されたガイドレール４２に第２キャリッジ３２のボス部３２ａが乗り上げることで、第２ワイパー３４がインク吐出面１３ａから離間する。そして、インク吐出面１３ａの拭き取り方向下流側端部まで移動した後、第１ワイパー３３と共に逆方向（図７の矢印Ａ′方向）に移動し、再び拭き取り開始位置Ｓの上流側に圧接される。なお、図７、図８では記録ヘッド側フレーム４１の記載を省略し、ガイドレール４２のみを図示している。

図４に戻って、支持フレーム４０の下方には、リフト部材５０ａとシャフト５０ｂから成る昇降機構５０が配置されている。図９は、昇降機構５０を用紙排出方向下流側（図３の左手前側）から見た正面図である。なお、図９では各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋを構成する３つの記録ヘッド１３のうち、中央の記録ヘッド１３の記載を省略している。

昇降機構５０は、記録ヘッド１３の回復動作を実行する際に記録ヘッド側フレーム４１の下方に配置されるメンテナンスユニット５１に設けられており、記録ヘッド側フレーム４１の幅方向両端（図９の左右両端部）に対向する位置に配置されている。リフト部材５０ａの下端部はシャフト５０ｂに固定されており、リフト部材５０ａの上端部にはコロ５３が回転自在に付設されている。コロ５３は支持フレーム４０のレール部４０ａに係合しており、レール部４０ａに沿って回転移動可能となっている。

図９の状態から、右側のシャフト５０ｂを反時計回り方向に、左側のシャフト５０ｂを時計回り方向に回転すると、リフト部材５０ａがメンテナンスユニット５１の内側方向（矢印Ｂ方向）に倒れ込み、コロ５３がレール部４０ａの内側端部まで移動する。これにより、リフト部材５０ａは起立状態（図９の状態）から水平状態に切り替えられ、支持フレーム４０と共に第１キャリッジ３１及び第２キャリッジ３２を下降させる。

次に、右側のシャフト５０ｂを時計回り方向に、左側のシャフト５０ｂを反時計回り方向に回転すると、メンテナンスユニット５１の内側に倒れ込んだリフト部材５０ａが外側方向（矢印Ｂ′方向）に立ち上がり、コロ５３がレール部４０ａの外側端部まで移動する。これにより、リフト部材５０ａは水平状態から起立状態（図９の状態）に切り替えられ、支持フレーム４０と共に第１キャリッジ３１及び第２キャリッジ３２を上昇させる。

なお、図９に示すように、第１ワイパー３３は、第１キャリッジ３１の両端部に１枚ずつ計２枚が固定されている。また、第２ワイパー３４が固定される第２キャリッジ３２も第１キャリッジ３１の両端部に揺動可能に支持されている。つまり、図９に示す構成では、第１キャリッジ３１の両端部にワイピング機構３０が設けられており、第１キャリッジ３１の往復移動、及び昇降機構５０による昇降動作によって、２つの記録ヘッド１３のインク吐出面１３ａを同時にワイピング可能となっている。

図１０〜図１７は、記録ヘッド１３のワイピング動作中における第１ワイパー３３及び第２ワイパー３４の挙動を示す側面図である。図１０〜図１７を用いて、本発明のワイピング機構３０を用いた記録ヘッド１３のワイピング動作について説明する。なお、図１０〜図１７では、図７、図８と同様に第１キャリッジ３１は第１ワイパー３３の固定される片側部分のみを図示し、支持フレーム４０は図示を省略している。また、記録ヘッド側フレーム４１はガイドレール４２のみを図示している。

記録ヘッド１３の回復動作を行う場合、まず、ワイピング動作に先立って、記録ヘッド１３により印字が行われていない状態において、流入側弁２７（図５参照）を閉じ、シリンジポンプ２１（図５参照）を加圧することにより、シリンダー２１ａ内のインク２２が第２供給路２５を通って記録ヘッド１３に供給される。供給されたインク２２はインク吐出ノズル１５からインク吐出面１３ａに強制的に吐出（パージ）される。このパージ動作により、インク吐出ノズル１５内の増粘インク、異物や気泡が排出され、記録ヘッド１３を回復することができる。

次いで、インク吐出面１３ａに吐出されたインク２２を拭き取るワイピング動作を行う。具体的には、昇降機構５０（図９参照）を用いて支持フレーム４０及びワイピング機構３０を持ち上げることにより、図１０に示すように、インク吐出面１３ａに対し略垂直方向から、第１ワイパー３３を拭き取り開始位置Ｓに、第２ワイパー３４を拭き取り開始位置Ｓの上流側（図１０では拭き取り開始位置Ｓの右側）に、それぞれ圧接する。

そして、入力ギア３７（図４参照）を正回転させて、図１１に示すように、第１キャリッジ３１及び第２キャリッジ３２を矢印Ａ方向に移動させることにより、第１ワイパー３３がノズル領域Ｒに吐出されたインク２２を拭き取っていく。第１ワイパー３３により拭き取られたインクは廃棄用タンク（図示せず）に回収される。なお、第２キャリッジ３２を矢印Ａ方向に移動させていく途中で、図１２に示すように、第２キャリッジ３２のボス部３２ａがインク吐出面１３ａと略平行に設けられたガイドレール４２に乗り上げる。

その結果、第２キャリッジ３２はアーム部材３５のキャリッジ側の端部を押し下げ、コイルバネ３６を圧縮しながら一定距離だけ下方向に移動する。これにより、第２ワイパー３４もノズル領域Ｒ（図１０参照）の上流側でインク吐出面１３ａから所定距離だけ離間し、そのまま第１ワイパー３３と共に矢印Ａ方向に移動する。

第１ワイパー３３及び第２ワイパー３４がインク吐出面１３ａの下流側端部まで移動した後、昇降機構５０を用いて支持フレーム４０及びワイピング機構３０を下降させることにより、第１キャリッジ３１及び第２キャリッジ３２をインク吐出面１３ａから下方に退避させる。このとき、第２キャリッジ３２のボス部３２ａがガイドレール４２から脱落するため、圧縮されていたコイルバネ３６が伸長してアーム部材３５のコイルバネ３６側の端部を押し下げ、アーム部材３５のキャリッジ側の端部が第２キャリッジ３２を持ち上げる。これにより、第２キャリッジ３２は一定距離だけ上方向（インク吐出面１３ａ方向）に移動し、第１キャリッジ３１と第２キャリッジ３２はボス部３２ａがガイドレール４２に乗り上げる前の位置関係に戻る。

その後、入力ギア３７を逆回転させることにより第１キャリッジ３１及び第２キャリッジ３２を矢印Ａ′方向に移動し、図１３に示すように、再び第１ワイパー３３は拭き取り開始位置Ｓに、第２ワイパー３４は拭き取り開始位置Ｓの上流側に戻る。このとき、第１ワイパー３３の先端及び側面にはインク２２が付着している。

この状態で、２回目の記録ヘッド１３の回復動作及びワイピング動作を行うと、第１ワイパー３３を拭き取り開始位置Ｓに圧接したとき、図１４に示すように、第１ワイパー３３の先端に付着したインク２２が第１ワイパー３３の撓みによって拭き取り開始位置Ｓの上流側に付着し、インク溜まり２２ａが発生する。このインク溜まり２２ａは、図１５に示すように、拭き取り開始位置Ｓの上流側に圧接される第２ワイパー３４の拭き取り方向（矢印Ａ方向）への移動によって下流側に移動する。そして、図１６に示すように、インク溜まり２２ａは、第２ワイパー３４がインク吐出面１３ａから離間するノズル領域Ｒの上流側近傍に留まる。

２回目のワイピング動作の後、図１７に示すように、再び第１ワイパー３３は拭き取り開始位置Ｓに、第２ワイパー３４は拭き取り開始位置Ｓの上流側に戻る。２回目のワイピング動作により発生したインク溜まり２２ａは第２ワイパー３４によって拭き取り開始位置Ｓよりも下流側にずらされているため、３回目のワイピング動作時に第１ワイパー３３によって拭き取ることができる。

なお、３回目のワイピング動作時においても、第１ワイパー３３の先端に付着したインク２２が拭き取り開始位置Ｓの上流側に隣接して付着し、インク溜まり２２ａが発生するが、このインク溜まり２２ａは第２ワイパー３４によって下流側に移動するため、４回目のワイピング動作時に第１ワイパー３３によって拭き取ることができる。

つまり、ワイピング動作を繰り返し行った場合でも、常にワイピング動作１回分のインク溜まり２２ａしか発生しないため、インク溜まり２２ａが集合して大きなインク溜まりを形成するおそれはない。従って、インク吐出面１３ａの下方を通過する用紙Ｐにインク溜まりが落下したり、接触したりして用紙Ｐを汚してしまう不具合を効果的に抑制することができる。

また、第２ワイパー３４はノズル領域Ｒの上流側でインク吐出面１３ａから離間するため、第２ワイパー３４の先端には余分なインク２２が付着しない。そのため、２回目以降のワイピング動作時に第２ワイパー３４をインク吐出面１３ａに圧接させたときに第１ワイパー３３のようにインク溜まり２２ａを発生させるおそれはない。

上述した第１ワイパー３３、第２ワイパー３４によるワイピング動作を、ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋを構成する複数の記録ヘッド１３について同時に行う。具体的には、昇降機構５０（図９参照）を用いて、各記録ヘッド１３に対応して配置された複数の第１キャリッジ３１及び第２キャリッジ３２を支持フレーム４０と共に同時に昇降させ、支持フレーム４０に設けられた複数の入力ギア３７（図４参照）を同時に同方向へ回転させることによって、複数の第１キャリッジ３１及び第２キャリッジ３２を支持フレーム４０に沿って同時に同方向へ水平移動させる。これにより、記録ヘッド１３のメンテナンス時間を短縮することができ、メンテナンス時の駆動制御も簡素化できる。

その他、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、第２ワイパー３４（第２キャリッジ３２）は第１ワイパー３３（第１キャリッジ３１）と共に、拭き取り方向に対しインク吐出面１３ａの下流側端部まで移動する構成としたが、第２ワイパー３４は２回目以降のワイピング動作時に第１ワイパー３３の圧接によって発生するインク溜まり２２ａを下流側へ移動させる機能を備えていれば良い。従って、第２ワイパー３４（第２キャリッジ３２）を第１ワイパー３３（第１キャリッジ３１）と別駆動とし、第２ワイパー３４がノズル領域Ｒの上流側でインク吐出面１３ａから離間した後、直ちに拭き取り開始位置Ｓの上流側まで戻るようにしても良い。

また、ラック歯３１ａと入力ギア３７で構成される第１キャリッジ３１及び第２キャリッジ３２の駆動機構、或いはリフト部材５０ａとシャフト５０ｂで構成される昇降機構５０についても、従来公知の他の駆動機構を用いることができる。

また、記録ヘッド１３のインク吐出ノズル１５の個数やノズル間隔等はインクジェット記録装置１００の仕様に応じて適宜設定することができる。また、記録ヘッド１３の数量も特に限定されるものではなく、例えば各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋにつき記録ヘッド１３を１つ配置することもできる。

本発明は、記録ヘッドからインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置に利用可能である。本発明の利用により、ワイパーをインク吐出面に対し略垂直方向から圧接させたときにワイピング動作の繰り返しによる大きなインク溜まりが発生しないため、インク溜まりによる印字面の汚れを抑制しつつ、ワイパーの傷付きや破損を防止して耐久性を向上させることができるインクジェット記録装置となる。

１１Ｃ〜１１Ｋ ラインヘッド
１３ 記録ヘッド
１３ａ インク吐出面
１５ インク吐出ノズル
２０ インクタンク
２１ シリンジポンプ
２２ インク
２２ａ インク溜まり
３０ ワイピング機構
３１ 第１キャリッジ
３１ｂ ラック歯（駆動機構）
３２ 第２キャリッジ
３２ａ ボス部
３３ 第１ワイパー
３４ 第２ワイパー
３５ アーム部材（付勢部材）
３６ コイルバネ（付勢部材）
３７ 入力ギア（駆動機構）
４０ 支持フレーム
４１ 記録ヘッド側フレーム
４２ ガイドレール
５０ 昇降機構
１００ インクジェット記録装置
Ｓ 拭き取り開始位置
Ｒ ノズル領域

Claims (4)

1. 記録媒体上にインクを吐出する吐出ノズルが開口するノズル領域が設けられた記録ヘッドのインク吐出面をワイパーで拭き取る記録ヘッドのワイピング機構であって、
   前記ノズル領域の外側の拭き取り開始位置に略垂直方向から圧接され、前記ノズル領域を含む前記インク吐出面を所定方向に拭き取った後、前記インク吐出面から離間して拭き取り方向と逆方向に移動し、再び前記拭き取り開始位置に圧接される第１ワイパーと、
   拭き取り方向に対し前記拭き取り開始位置の上流側に略垂直方向から圧接され、前記拭き取り開始位置の下流側且つ前記ノズル領域の上流側までの間を前記第１ワイパーと同方向に拭き取った後、前記インク吐出面から離間し、再び前記拭き取り開始位置の上流側に圧接される第２ワイパーと、
   を有することを特徴とするワイピング機構。
2. 前記インク吐出面に沿って往復移動可能であり、前記第１ワイパーが固定される第１キャリッジと、
   該第１キャリッジに前記インク吐出面に対し接近または離間する方向に揺動可能に支持され、前記第２ワイパーが固定される第２キャリッジと、
   該第２キャリッジを前記インク吐出面に対し接近する方向に付勢する付勢部材と、
   前記第１キャリッジを往復移動可能に支持する支持フレームと、
   前記インク吐出面と略平行に固定されたガイドレールと、
   前記第１キャリッジを前記支持フレームに沿って往復移動させる駆動機構と、
   前記支持フレームを前記第１キャリッジと共に前記インク吐出面に対し接近または離間する方向に昇降させる昇降機構と、
   をさらに備え、
   前記第１キャリッジの拭き取り方向への移動に伴い前記第２キャリッジが前記ガイドレールに乗り上げることにより、前記第２ワイパーが前記ノズル領域の上流側で前記インク吐出面から離間することを特徴とする請求項１に記載のワイピング機構。
3. 前記駆動機構及び前記昇降機構は、複数の前記記録ヘッドに対応して設けられた複数の前記第１キャリッジ及び前記第２キャリッジを同時に往復移動及び昇降させることにより、前記第１ワイパー及び前記第２ワイパーによる複数の前記記録ヘッドの前記インク吐出面の拭き取りを同時に行うことを特徴とする請求項２に記載のワイピング機構。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のワイピング機構を備えたインクジェット記録装置。

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