JP2002079680A - 記録ヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ノズル面のインクを短時間で効率良く除去して
装置全体のスループットを向上する。 【解決手段】ワイパーブレード１４をワイピングしなが
ら残インクを拭き取られるノズル面３１のワイパーブレ
ード１４で拭き取るときの下流側の端部に、ノズル面３
１と直交する高さ方向が次第に小さくなるように形成さ
れた逃げ面３２を設け、ノズル面３１に残量したインク
をワイピングしながら拭き取ったワイパーブレード１４
の撓み量を緩やかに小さくして、インクを拭き取ったワ
イパーブレード１４の撓みが急激に戻るときの反動でワ
イパーブレード１４の先端部に付着した残インク２５が
弾き飛ばされ、記録装置内をインクにより汚染すること
を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は、インク等の液体を噴射させて
記録紙に印刷する記録ヘッド及びインクジェット記録装
置、特にノズルに付着した液体を除去するノズルクリー
ナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタには、インクを
噴射する記録ヘッドの性能を維持する機構が不可欠であ
る。この主な機能はインクを噴射するノズルの乾燥防止
のためのキャップ機能と、インクを記録ヘッド内に充填
するためのポンプ機能と、記録ヘッドのノズル列面を清
掃するノズルクリーナ機能等である。特にノズルクリー
ナ機能は、ノズル面にインク滴が残っていたり、ゴミ等
が付着していたりすると、噴射するインク滴が曲がった
り、ノズルからインクの噴射ができなくなったりして、
画像品質や画像形成に重大な影響を及ぼす。

【０００３】また、近年は画像形成の高速化が進み、記
録ヘッドのノズル数を増やすことにより１スキャンでよ
り多くのインク滴を飛ばしてスループットを上げる改善
が行なわれている。このためノズル面により多くのイン
ク滴が残るようになり、このノズル面に残ったインク滴
をワイパーブレードで拭き取るようにしている。このよ
うにノズル面をワイパーブレードで拭き取るときに、ワ
イパーブレードがノズル面を吹き終わって記録ヘッドか
ら離れる瞬間に、ワイパーブレードの弾性反動で拭き取
られてワイパーブレードに付着したインクが弾き飛ばさ
れ、プリンタ本体内をインクにより汚染したり印字品質
へ悪影響を与えてしまう。

【０００４】このワイパーブレードに付着したインクを
弾き飛ばすことを防止するため、例えば特開平６−2108
63号公報や特開平７−205437号公報に示すように、ワイ
パーブレードを記録ヘッドのノズル面と直交する方向に
移動可能とし、ワイパーブレードでノズル面を拭き終わ
ったところでワイピング動作を停止し、ワイパーブレー
ドをノズル面から離れる方向に移動して、ワイパーブレ
ードの彎曲を解消しながら弾性力によるワイパーブレー
ド先端の反動を吸収させてワイパーブレードに付着した
インクが飛び散ることを防いでいる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら記録ヘッ
ドのノズル面のワイピング動作はかなり頻繁に行われる
作業であり、記録ヘッドのノズル面をワイパーブレード
で拭き取るたびに、ワイピング動作を停止してワイパー
ブレードを記録ヘッドのノズル面と直交する方向に移動
していると、複数の記録ヘッドを有する場合、ワイピン
グ処理に多くの時間を要し、プリンタ装置全体のスルー
プットが落ちるという短所がある。

【０００６】この発明はかかる短所を改善し、ノズル面
のインクを短時間で効率良く除去して装置全体のスルー
プットを向上することができる記録ヘッド及びインクジ
ェット記録装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る記録ヘッ
ドは、ノズルからインクを吐出させて被記録材に文字や
画像を記録する記録ヘッドにおいて、拭き取り領域で搬
送ユニットにより搬送されているワイパーブレードをワ
イピングしながら残インクを拭き取られるノズル面のワ
イパーブレードで拭き取るときの下流側の端部に、ノズ
ル面と直交する高さ方向が次第に小さくなるように形成
された逃げ面を設けたことを特徴とする。

【０００８】上記逃げ面はワイパーブレードが抜ける前
にワイピングにより生じたワイパーブレードの弾性によ
る変形がなくなるような形状にすると良い。

【０００９】この発明に係るインクジェット記録装置は
上記記録ヘッドを有することを特徴とする。そして、記
録ヘッドのノズル面のインクを除去するときに、記録ヘ
ッドの逃げ面をワイパーブレードが通過する速度を、ワ
イパーブレードの長さと弾性力及び逃げ面の逃げ量に応
じてあらかじめ算出した移動速度にすることが望まし
い。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明の記録ヘッドは、インク
を吐出するノズルのノズル面に残留したインクをワイパ
ーブレードで拭き取るときの下流側の端部には、ノズル
面と直交する高さ方向が次第に小さくなるように形成さ
れた逃げ面を有する。この逃げ面は傾斜面や凹状の彎曲
面から形成され、逃げ面のワイピング方向の下流端は、
記録ヘッドのノズル面を清掃する領域でワイパーブレー
ドを移動するタイミングベルトからの距離がワイパーブ
レードの長さより大きくなるように形成されている。

【００１１】この記録ヘッドのノズル面を清掃すると
き、タイミングベルトで移動するワイパーブレードの先
端部を撓ませてノズル面に圧接し、ノズル面に付着した
インクやゴミ等を拭き取り除去する。タイミングベルト
の移動によりワイパーブレードがワイピング方向の下流
側のノズル面３１の端部の逃げ面に達すると、タイミン
グベルトと逃げ面との距離が大きくなるにしたがってワ
イパーブレードの撓み量が緩やかに小さくなり、さらに
ワイパーブレードが移動してタイミングベルトと逃げ面
との距離がワイパーブレードの長さと同じになると、ワ
イパーブレードの撓み量が「０」になり曲げ応力がなく
なり、ワイパーブレードが直立した自然状態に復帰し、
ワイパーブレードの撓みが急激に戻るときの反動でワイ
パーブレードの先端部に付着した残インクが弾き飛ばさ
れることを防ぐ。

【００１２】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の構成図である。
図に示すように、インクジェットプリンタ１はシアン
Ｃ，マゼンタＭ、イェローＹ，ブラックＢｋの各色のイ
ンクをそれぞれ収納した４個のインクカートリッジ２
と、複数のノズルを有し各インクカートリッジ２からイ
ンクが供給される４個の記録ヘッド３と、インクカート
リッジ２と記録ヘッド３を搭載したキャリッジ４と、記
録紙を収納した給紙トレイ５ａ，５ｂや手差しテーブル
６から記録紙を印字部７に搬送する搬送ローラ８と、印
字した記録紙を排紙トレイ９に排出する排出ローラ１０
を有する。そしてホスト装置から送られる画像データを
記録紙に印字するときは、キャリッジ４をキャリッジガ
イドローラ１１に倣って走査しながら、搬送ローラ８に
より印字部７に送られた記録紙に記録ヘッド３のノズル
から画像データに応じてインクを噴射して文字や画像を
記録する。

【００１３】記録ヘッド３のノズル面３１を清掃するノ
ズルクリーナ１２は、図２の配置図に示すように、搬送
ユニット１３とワイパーブレード１４と掻き落しユニッ
ト１５及び拭き取りユニット１６を有する。搬送ユニッ
ト１３は駆動ローラ１７と従動ローラ１８に巻き回され
たタイミングベルト１９を有し、記録ヘッド３のノズル
面３１を清掃する領域例えば記録ヘッド３を走査するキ
ャリッジのホームポジションの近傍の所定の位置で記録
ヘッド３のノズル面３１と一定間隔をおいてノズル面３
１に対向するように配置されている。ワイパーブレード
１４は弾性体例えばゴムからなり、搬送ユニット１３の
タイミングベルト１９に取り付けられ、タイミングベル
ト１９により移動しながら先端をノズル面３１に押圧
し、ノズル面３１に付着したインクやゴミ等を拭き取
る。掻き落しユニット１５はインク溜め２０と、インク
溜め２０の表面に設けられた叩き落し部２１を有する。
この掻き落しユニット１５はタイミングベルト１９の移
動方向の記録ヘッド３より下流側に配置され、叩き落し
部２１の表面がタイミングベルト１９からワイパーブレ
ード１４の長さより小さな一定間隔Ｄ１だけ隔てるよう
にしてある。叩き落し部２１はワイパーブレード１４の
厚さより大きい間隔をおいて配列された複数のバー２２
を有する。バー２２はＡＢＳ樹脂やポリアミド樹脂，ポ
リカーボネート等の機械的強度のある合成樹脂で形成さ
れている。拭き取りユニット１６はケース２３内に収納
された拭き取り部材２４を有し、掻き落しユニット１５
よりタイミングベルト１９の移動方向の下流側に連設さ
れ、拭き取り部２４の表面がタイミングベルト１９から
ワイパーブレード１４の長さより小さな一定間隔Ｄ２だ
け隔てるようにしてある。このタイミングベルト１９と
拭き取り部材２４の表面との間隔Ｄ２はタイミングベル
ト１９と叩き落し部２１の表面との間隔Ｄ１より狭くな
っている。拭き取り部材２４は耐薬品性や耐水性が強
く、経年変化に対しても強い発泡プラスチック等の多孔
質材料で形成されている。

【００１４】記録ヘッド３のノズル面３１のワイパーブ
レード１４で拭き取るときの下流側の端部には、図３の
斜視図に示すように、ノズル面３１と直交する高さ方向
が次第に小さくなるように形成された逃げ面３２を有す
る。この逃げ面３２は、図４（ａ），（ｂ）の動作説明
図に示すように、傾斜面や凹状の彎曲面から形成され、
逃げ面３２のワイピング方向の下流端は、記録ヘッド３
のノズル面３１を清掃する領域でタイミングベルト１９
からの距離がワイパーブレード１４の長さより大きくな
るように形成されている。

【００１５】上記のように構成したノズルクリーナ１２
により記録ヘッド３のノズル面３１を清掃するときは、
搬送ユニット１３の駆動ローラ１７を回転してタイミン
グベルト１９を一定速度で移動しながらワイパーブレー
ド１４を搬送する。このワイパーブレード１４が記録ヘ
ッド３の位置に達して、ワイパーブレード１４の先端が
ノズル面３１に接触すると、図２に示すように、ワイパ
ーブレード１４が撓んで先端がノズル面３１に圧接さ
れ、ワイパーブレード１４が移動するにしたがってノズ
ル面３１に付着したインクやゴミ等を拭き取り除去す
る。タイミングベルト１９の移動によりワイパーブレー
ド１４がワイピング方向の下流側のノズル面３１の端部
の逃げ面３２に達すると、図４に示すように、タイミン
グベルト１９と逃げ面３２との距離が大きくなるにした
がってワイパーブレード１４の撓み量が緩やかに小さく
なって曲げ応力が小さくなる。さらにワイパーブレード
１４が移動してタイミングベルト１９と逃げ面３２との
距離がワイパーブレード１４の長さと同じになると、ワ
イパーブレード１４の撓み量が「０」になり曲げ応力が
なくなり、ワイパーブレード１４が直立した自然状態に
復帰し、ワイパーブレード１４の撓みが急激に戻るとき
の反動でワイパーブレード１４の先端部に付着した残イ
ンク２５が弾き飛ばされることを防ぐことができ、イン
クジェットプリンタ１内をインクにより汚染して形成す
る画像の品質を劣化させることを防ぐことができる。

【００１６】このワイパーブレード１４がタイミングベ
ルト１９の移動により掻き落しユニット６に達すると、
図５（ａ）に示すように、ワイパーブレード１４の先端
部が叩き落し部２１の複数のバー２２を通過する。この
複数のバー２２をワイパーブレード１４が通過するとき
に、叩き落し部２１の表面がタイミングベルト１９より
ワイパーブレード１４の長さより小さな間隔Ｄ１だけ隔
てて設けられ、かつ複数のバー２２がワイパーブレード
１４の厚さより大きい間隔をおいて配列されているか
ら、各バー２２間の隙間にワイパーブレード１４の先端
部が入り込み、ワイパーブレード１４が弾性力で反発し
て先端部に付着した残インク２５等を振るい落す。この
ワイパーブレード１４の弾性を利用したインク等の叩き
落しを各バー２２を通過するたびに連続的に繰返し、ワ
イパーブレード１４の先端部に付着したインク等をほと
んどインク溜め２０に叩き落すことができる。また、ワ
イパーブレード１４の先端部が突き当たるバー２２をＡ
ＢＳ樹脂等の合成樹脂で形成しているから、ワイパーブ
レード１４が複数のバー２２を通過するときに、ワイパ
ーブレード１４の先端部が摩耗することを抑制でき、ワ
イパーブレード１４を長期間安定して使用することがで
きる。

【００１７】タイミングベルト１９の移動により掻き落
しユニット１５を通過して先端部に付着した残インク２
５等をほとんど除去したワイパーブレード１４は拭き取
りユニット２４に達すると、図５（ｂ）に示すように、
ワイパーブレード１４の先端部が弾性力により拭き取り
部材２４の表面に圧接されて、先端部に残留している微
量のインク等が拭き取り部材２４により拭き取られる。
このワイパーブレード１４の先端部に残留している微量
のインク等を拭き取るときに、タイミングベルト１９と
拭き取り部材２４の表面の間隔Ｄ２がタイミングベルト
１９と叩き落し部２１の表面との間隔Ｄ１より狭くなっ
ているから、ワイパーブレード１４の先端部のインク等
の付着面を確実に拭き取り部材２４の表面に圧接するこ
とができ、ワイパーブレード２４の先端部に残留したイ
ンク等を確実に拭き取って除去することができる。この
インク等を拭き取る拭き取り部材２４は発泡プラスチッ
ク等の多孔質材料で形成されているから、拭き取って表
面に付着した微量のインク等は多孔質部を通って内部に
吸収され、拭き取り部材２４の表面を短時間で乾燥する
ことができる。

【００１８】このようにして付着したインク等を確実に
除去したワイパーブレード１４を使用して記録ヘッド３
のノズル面３１をクリーニングするから、記録ヘッド３
のノズル面３１からインク等を確実に除去することがで
きるとともに各種の色が混色することを防止して安定し
た画像を形成することができる。

【００１９】上記実施例はワイパーブレード１４を記録
ヘッド３のノズル列に沿ってワイピングさせてノズル面
３１をクリーニングする場合について説明したが、図６
に示すように、ノズル列と直交する方向にワイパーブレ
ード１４をワイピングさせてノズル面３１をクリーニン
グする場合にも同様に適用することができる。

【００２０】また、ワイパーブレード１４の長さと弾性
力から、ワイピングしているときの撓み量を戻すときに
ワイパーブレード１４の撓みが急激に戻らないで残イン
ク２５を弾き飛ばさない移動速度を逃げ面３２の逃げ量
に応じてあらかじめ算出しておき、算出した移動速度に
よりノズル面３１の残インク２５を拭き取ったり、ノズ
ル面３１の拭き取りが終わったときに、タイミングベル
ト１９の移動速度を算出した移動速度に切り換えるよう
にすると、ワイパーブレード１４に付着した残インク２
５を弾き飛ばすことを、より確実に防止することができ
る。

【００２１】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、拭き取
り領域で搬送ユニットにより搬送されているワイパーブ
レードをワイピングしながら残インクを拭き取られるノ
ズル面のワイパーブレードで拭き取るときの下流側の端
部に、ノズル面と直交する高さ方向が次第に小さくなる
ように形成された逃げ面を設け、ノズル面に残量したイ
ンクをワイピングしながら拭き取ったワイパーブレード
の撓み量を緩やかに小さくして、インクを拭き取ったワ
イパーブレードの撓みが急激に戻るときの反動でワイパ
ーブレードの先端部に付着した残インクが弾き飛ばさ
れ、記録装置内をインクにより汚染することを防ぐこと
ができる。

【００２２】また、記録ヘッドのノズル面の逃げ面をワ
イパーブレードが抜ける前にワイピングにより生じたワ
イパーブレードの弾性による変形がなくなるような形状
にすることにより、ワイパーブレードの弾性力による反
発を確実に防ぐことができる。

【００２３】また、この記録ヘッドをインクジェット記
録装置に使用することにより、装置ないがインクに汚染
することを防いで高品質な画像等を安定して形成するこ
とができる。

【００２４】さらに、記録ヘッドのノズル面のインクを
除去するときに、記録ヘッドの逃げ面をワイパーブレー
ドが通過する速度を、ワイパーブレードの長さと弾性力
及び逃げ面の逃げ量に応じてあらかじめ算出した移動速
度にすることにより、ワイパーブレードに付着した残イ
ンクを弾き飛ばすことを、より確実に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例のインクジェットプリンタの
構成図である。

【図２】記録ヘッドとノズルクリーナの配置図である。

【図３】記録ヘッドの逃げ面を示す斜視図である。

【図４】上記実施例の動作を示す動作説明図である。

【図５】ワイパーブレードのクリーニング動作を示す工
程図である。

【図６】他の記録ヘッドの逃げ面を示す斜視図である。

【符号の説明】

１；インクジェットプリンタ、３；記録ヘッド、１２；
ノズルクリーナ、１３；搬送ユニット、１４；ワイパー
ブレード、１５；掻き落しユニット、１６；拭き取りユ
ニット、１９；タイミングベルト、３１；ノズル面、３
２；逃げ面。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルからインクを吐出させて被記録材
   に文字や画像を記録する記録ヘッドにおいて、 拭き取り領域で搬送ユニットにより搬送されているワイ
   パーブレードをワイピングしながら残インクを拭き取ら
   れるノズル面のワイパーブレードで拭き取るときの下流
   側の端部に、ノズル面と直交する高さ方向が次第に小さ
   くなるように形成された逃げ面を設けたことを特徴とす
   る記録ヘッド。
2. 【請求項２】 上記逃げ面はワイパーブレードが抜ける
   前にワイピングにより生じたワイパーブレードの弾性に
   よる変形がなくなるような形状にした請求項１記載の記
   録ヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の記録ヘッドを有するこ
   とを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 上記逃げ面をワイパーブレードが通過す
   るときに、ワイパーブレードの長さと弾性力及び逃げ面
   の逃げ量に応じてあらかじめ算出した移動速度でワイパ
   ーブレードを移動させる請求項３記載のインクジェット
   記録装置。