JP4849978B2 - インクジェットプリンタのヘッドクリーニング装置及びインクジェットプリンタ - Google Patents
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Description
このインクジェットプリンタ記録装置は、払拭後端のインク堆積を払拭するものであるが、払拭動作が2回行われる必要があり、クリーニング時間が長くなるという欠点がある。また、払拭後端にてブレードが一様に弾性変形を開放するためインク飛散による不具合を回避することが困難であるという問題がある。
しかしながら、このプリンタは、払拭部材を斜めに配置することにより、払拭後端での挙動を緩やかにするものであるが、払拭端部に堆積するインクについては何ら配慮されていない。
この装置は、顔料インクによる回復性能の劣化を防止するため、染料インクにより溶解、排出するものであるが、一般的にはブラックインクを顔料インク、他のカラーインクを染料インクとして構成する記録装置が多く、普通紙カラー印刷品質の向上のため、カラーインクでも顔料を使用する記録装置が増加しており、従来のように染料インクでの顔料インクの固着を防止することは困難である。
近年、インクジェット記録装置の汎用化に伴い、従来の染料インクのようなインクジェット専用紙での画質もさることながら、普通紙での高画質化が求められている。そのため、普通紙での滲みを防止するため、高粘度化された、顔料系のインクが採用されている。顔料系インクの場合、早期の像念、固着が発生し、インクジェット記録装置に備えた回復装置に残留し、回復性能の劣化が発生し易い。また、ノズル面を払拭する際に払拭部材の弾性により飛散するインクの質量が増加していることから、インク飛散の問題が悪化する傾向がある。そのため、ワイピングによりヘッド端部へ堆積し、払拭動作により飛散した顔料インクが粘土状に堆積し、維持機構動作の可動部が動作不良となるか、又はノズル面に付着して画像不良をおこす不具合が発生している。
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、払拭動作によるインクの飛散を防止すると共に、簡単な操作又は短時間でインクを確実に払拭することができるインクジェットプリンタのヘッドクリーニング装置及びこのクリーニング装置を備えたインクジェットプリンタを提供することにある。
更にまた、前記第1払拭部材の払拭開始端から払拭終了端に至るブレード高さが、前記払拭終了端に近づくほど順次高くなっているものとしてもよい。
更にまた、前記第1払拭部材と第2払拭部材は、スリット介して隣接するように一体に形成されているものとすることができる。
更にまた、前記第1払拭部材と第2払拭部材は、湾曲部を介して隣接するように一体に形成されているものとしてもよい。
更にまた、前記第1払拭部材と第2払拭部材とをそれぞれ2箇所以上備えているものであってもよい。
この場合において、前記インクジェットヘッドの前記第2払拭部材が摺接する側面に撥水膜が形成されていることが好ましい。
また、前記インクジェットヘッドのノズル面及び前記第2払拭部材が摺接する側面は撥水処理されており、前記ヘッドクリーニング装置の第1払拭部材及び第2払拭部材よりも撥水性が強いものとすることもできる。
更に、前記ヘッドクリーニング装置の第1払拭部材及び第2払拭部材を、それぞれ前記インクジェットヘッドのノズル面及び前記第2払拭部材が摺接する側面よりも親水性が強いものとすることもできる。
図6及び図7は、それぞれ本発明に係るインクジェットプリンタの全体構成を示す斜視図及び断面図である。
図6及び図7において、このインクジェットプリンタは、プリンタ本体101の内部に印字機構部102を備えている。印字機構部102は、主走査方向に移動可能なキャリッジ113と、このキャリッジ113に搭載されて移動しながらインクを吐出するインクジェットヘッドとしての記録ヘッド114と、記録ヘッド114にインクを供給するインクカートリッジ115等で構成される。
キャリッジ113には記録ヘッド114に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ115が交換可能に装着されている。インクカートリッジ115は上方に大気と連通する大気口を備え、下方にはインクジェットヘッドにインクを供給する供給口を備えている。また、インクカートリッジ115は、内部にインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。
キャリッジ113は、その後方側(用紙搬送方向下流側)が主ガイドロッド111に摺動自在に装着され、前方側(用紙搬送方向上流側)が従ガイドロッド112に摺動自在に装着されている。キャリッジ113の駆動装置として主走査モータ117で回転駆動される駆動プーリ118と、駆動プーリ118に従動する従動プーリ119と、その間に張装置されるタイミングベルト120が設けられており、キャリッジ113は、タイミングベルト120に固定され、主走査モータ117を正逆回転させることにより、往復移動する。
図1は、本発明に係るヘッドクリーニング装置におけるインクジェットヘッドのノズル面と第1及び第2払拭部材との位置関係及びクリーニング動作を示す模式図であって、ノズル面を下方向から上方向に向かって見た図である。
図1において、このヘッドクリーニング装置は、第1払拭部材1と、この第1払拭部材1の払拭方向後流側に隣接して配置された第2払拭部材2とを有している。
第1払拭部材1は、インクジェットヘッド3のノズル面4に配列されたノズル列5とは非平行のインク払拭面6を有する弾性ブレードであって、弾性変形によって前記インク払拭面6の払拭開始端6aから払拭終了端6bに至る前記ノズル面4への当接角度が順次小さくなるように摺接する。
具体的には、第1払拭部材1の払拭開始端6aから払拭終了端6bに至るブレード厚が、払拭終了端6bに近づくほど順次薄くなるように形成されている。ブレード厚を払拭終了端6bに近づくほど順次薄くしたことによって、同じ当接力であってもその撓み量が次第に大きくなってノズル面4に対する当接角度は順次小さくなる。
第2払拭部材2は、ノズル面4に隣接するノズル側面7に摺接する弾性ブレードであって、前記第1払拭部材1によって払拭終了端6b側に集積されたインクをインクジェットヘッド3から拭き取る。
即ち、クリーニング開始前は、第1払拭部材1及び第2払拭部材2は、ヘッド面4よりも、例えば下方に離れて位置している。従って、クリーニングを開始する際は、先ず、図1(1)の払拭開始位置において、第1払拭部材1をヘッド面4よりも所定幅だけ上方に上昇させ、インクジェットヘッド3を備えたキャリッジの移動又は第1払拭部材1の移動により、図1(b)〜(e)のように第1払拭部材1のインク払拭面6をノズル面4にその当接力が、例えば100〜200gfとなるように当接させ、これによって一定の食い込み量をあたえ、弾性変形した状態で摺接してヘッド面4に付着したインクを払拭する。この際、第1払拭部材1により払拭されたインクは、払拭終了端6b側へ移動、集積する。払拭終了端6bに集積したインクはヘインクジェットヘッド3の側面に残留する。このインクジェットヘッド3の側面に残留したインクは、第1払拭部材1の移動方向後流側に隣接して配置された第2払拭部材2によって一定の食い込み量をもって拭き取られる。
この際、第1払拭部材1がノズル面4に設けられたノズル列5に対して非平行なインク払拭面6を有することと、第1払拭部材1における払拭開始端6aから払拭終了端6bに至るまでの厚みが除変減少されており、これによって払拭開始端6a側ではノズル面4への当接姿勢角度が大きく、払拭終了端6bに近づくに従って徐々に当接角度が小さくなることの相乗作用によって、掻き取られたインクに対して、毛細管現象による払拭終了端6bに向かう進出効果がより大きく発現される。
また、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、インクの堆積を効果的に防止することができるクリーニング装置を適用したことにより、長期間安定したプリント動作を行うことができる。
更に、本実施形態によれば、第1払拭部材1と第2払拭部材2をスリット加工により一体形成しているので、安価に払拭部材を構成することができる。
本実施形態において、インクジェットプリンタのインクジェットノズル面4および第2払拭部材2が摺接するヘッド側面7を、第1払拭部材1及び第2払拭部材2よりも撥水性が強いものとすることが好ましい。これによって、相対的に払拭部材の親水性が強くなり、インク払拭性能がより向上する。
真空下で撥水剤を蒸着させる方法は、例えば、真空排気ポンプにて真空槽内を所定の真空度まで排気したのち、撥水性材料を約400℃で気化させて真空槽に導入し、真空雰囲気を調整するとともに、高周波電源から放電電極に電力を供給してRFグロー放電を起こさせ、プラズマ雰囲気下に液体吐出ヘッドのオリフィス面を表面処理して、オリフィス面上に前記撥水膜を形成するものである。尚、材料および、真空槽内の真空度によっては、常温〜200℃程度の低温での撥水膜を形成することも可能である。
一方、撥水剤を溶媒に溶解させて塗布する方法としては、例えば、撥水性材料を有機溶剤に溶解させ、ワイヤーバーやドクターブレードなどの治具でコーティングするか、スピンコーターによって回転塗布するか、スプレーによって塗布するか、又は塗工液を満たした容器に浸漬塗工(ディッピング)する方法がある。
フッ素原子を有する有機化合物としては、フルオロアルキルシラン、フルオロアルキル基を有するアルカン、カンボン酸、アルコール、アミン等が好適に使用される。フルオロアルキルシランとしては、例えばヘプタデカフルオロ−1、1、2、2−テトラハイドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−1、1、2、2−テトラハイドロトリクロオシラン;フルオロアルキル基を有するアルカンとしては、オクタフルオロシクロブタン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、パーフルオロ−n−ヘキサン、パーフルオロ−n−ヘプタン、テトラデカフルオロ−2−メチルペンタン、パーフルオロドデカン、パーフルオロオイコサン;フルオロオアルキル基を有するカルボン酸としては、パーフルオロデカン酸、パーフルオロオクタン酸;フルオロアルキル基を有するアルコールとしては、3、3、4、4、5、5、5−ヘプタフルオロ−2−ペンタノール;フルオロアルキル基を有するアミンとしては、ヘプタデカフルオロ−1、1、2、2−テトラハイドロデシルアミン等が挙げられる。ジメチルシロキサン骨格を有する有機ケイ素化合物としては、α,w−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン、α,w−ビス(3−グリシドキシプロピル)ポリジメチルシロキサン、α,w−ビス(ビニル)ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。
アルキルシロキサン基を有する有機化合物としては、含アルキルシロキサンエポキシ樹脂組成物を構成する分子中にアルキルシロキサン基及び環状脂肪族エポキシ基を2個以上有する含アルキルシロキサンエポキシ樹脂として、例えば、下記の一般式(a)及び(b)で表される構造単位を含む高分子化合物(A)が挙げられる。
撥水膜の膜厚は、5μm以下が好ましく、より好ましくは2μm以下である。膜厚が5μmを超える場合、塗膜の乾燥が遅くなり生産性が悪くなるか、又は機械的耐久性が損なわれることがあり、ワイピングしたときに剥がれが生じる虞もある。
図4は、シート状の弾性体を屈曲することにより第1払拭部材1、第2払拭部材2を一体形成したものである。図4において、第2払拭部材2の屈曲稜線長さbが第1払拭部材1のノズル払拭面側長さaより長くなっている。このように構成して払拭作用を分割することによって、第1払拭部材1で掻き集めたヘッド面4上のインクを第2払拭部材2によって効果的に拭き取ることができる。2つの払拭部材を屈曲により一体形成することにより、安価に払拭部材を構成することができる。
図5において、このヘッドクリーニング装置は、インクジェトヘッド3の長手方向中央から、一端に向かってインクを集積する第1払拭部材1aと、他端に向かってインクを集積する第1払拭部材1bを設け、この第1払拭部材1a及び1bに対応する第2払拭部材2aおよび2bを設けたものである。
この変形例によれば、ノズル面を払拭する第1の払拭部材と、側面を払拭する第2の払拭部材とを各々2個設け、第1払拭部材1aでノズル面の一端側を払拭し、他の第1払拭部材1bでノズル面の他端側を払拭すると共に、第2払拭部材2aで前記一端側の側面を払拭し、他の第2払拭部材2bで前記他端側の側面を払拭することができるので、長尺ヘッド面であってもインクの集積効率が向上し、確実にヘッド面をクリーニングしてインクの堆積を有効に防止することができる。
2 第2払拭部材
3 インクジェットヘッド
4 ノズル面
5 ノズル列
6 インク払拭面
6a 払拭開始端
6b 払拭終了端
7 ノズル側面
8 インク
9 スリット
101 プリンタ本体
102 印字機構部
103 用紙
104 給紙トレイ
105 手差しトレイ
106 排紙トレイ
111 主ガイドロッド
112 従ガイドロッド
113 キャリッジ
114 記録ヘッド
115 インクカートリッジ
117 主走査モータ
118 駆動プーリ
119 従動プーリ
120 タイミングベルト
121 給紙ローラ
122 フリクションパッド
123 ガイド部材
124 搬送ローラ
125 搬送コロ
126 先端コロ
127 副走査モータ
130 印写受け部材
131 搬送コロ
132 拍車
134 拍車
136 ガイド部材
139 排紙ローラ
Claims (10)
- インクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッドのノズル面に付着したインクを払拭するヘッドクリーニング装置において、
前記ノズル面に摺接してインクを掻き集める第1払拭部材と、
前記第1払拭部材の払拭方向後流側に隣接して配置され、前記第1払拭部材で掻き集められたインクを拭き取る第2の払拭部材と、を有し、
前記第1払拭部材は、前記ノズル面に配列されたノズル列とは非平行のインク払拭面を有する弾性ブレードであって、弾性変形によって前記インク払拭面の払拭開始端から払拭終了端に至る前記ノズル面への当接角度が順次小さくなるように摺接し、前記ノズル面に付着したインクを払拭して前記払拭終了端に集積させるものであり、
前記第2払拭部材は、前記ノズル面に隣接するノズル側面に摺接する弾性ブレードであって、前記第1払拭部材によって集積されたインクを拭き取るものである
ことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッドクリーニング装置。 - 請求項1に記載のヘッドクリーニング装置において、
前記第1払拭部材の払拭開始端から払拭終了端に至るブレード厚は、前記払拭終了端に近づくほど順次薄くなっている
ことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッドクリーニング装置。 - 請求項1又は2に記載のヘッドクリーニング装置において、
前記第1払拭部材の払拭開始端から払拭終了端に至るブレード高さは、前記払拭終了端に近づくほど順次高くなっている
ことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッドクリーニング装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のヘッドクリーニング装置において、
前記第1払拭部材と第2払拭部材は、スリットを介して隣接するように一体に形成されている
ことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッドクリーニング装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のヘッドクリーニング装置において、
前記第1払拭部材と第2払拭部材は、湾曲部を介して隣接するように一体に形成されている
ことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッドクリーニング装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のヘッドクリーニング装置において、
前記第1払拭部材と第2払拭部材とをそれぞれ2箇所以上備えている
ことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッドクリーニング装置。 - インクジェットヘッドのノズル面に付着したインクを払拭するヘッドクリーニング装置を備えたインクジェットプリンタにおいて、
前記ヘッドクリーニング装置は、請求項1〜6のいずれか1項に記載のヘッドクリーニング装置である
ことを特徴とするインクジェットプリンタ。 - 請求項7に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記インクジェットヘッドの前記第2払拭部材が摺接する側面に撥水膜が形成されている
ことを特徴とするインクジェットプリンタ。 - 請求項7に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記インクジェットヘッドのノズル面及び前記第2払拭部材が摺接する側面は撥水処理されており、前記ヘッドクリーニング装置の第1払拭部材及び第2払拭部材よりも撥水性が強い
ことを特徴とするインクジェットプリンタ。 - 請求項7に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記ヘッドクリーニング装置の第1払拭部材及び第2払拭部材は、それぞれ前記インクジェットヘッドのノズル面及び前記第2払拭部材が摺接する側面よりも親水性が強い
ことを特徴とするインクジェットプリンタ。
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