(57)【要約】【課題】ワイパー部材へのインク残留を防止し、ノズル面を良好にワイプすることが可能な液滴吐出装置を提供すること。【解決手段】液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド２のノズル面１８をワイプするワイパー部材１２と、ワイパー部材１２の先端１２ａに接触可能な押付け部１４と、負圧発生装置４０と、制御部２０と、を備え、ワイパー部材１２は、先端１２ａから他端１２ｂにかけて形成された貫通穴３０を有し、負圧発生装置４０は、貫通穴３０の他端１２ｂに接続され、制御部２０は、ワイパー部材１２でノズル面１８をワイプさせた後、押付け部１４にワイパー部材１２の先端１２ａを当接させることと、負圧発生装置４０に負圧を発生させることと、を行わせる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドのノズル面をワイプするワイパー部材と、
前記ワイパー部材の先端に接触可能な押付け部と、
負圧発生装置と、
制御部と、を備え、
前記ワイパー部材は、先端から他端にかけて形成された貫通穴を有し、
前記負圧発生装置は、前記貫通穴の前記他端に接続され、
前記制御部は、前記ワイパー部材で前記ノズル面をワイプさせた後、前記押付け部に前記ワイパー部材の先端を当接させることと、前記負圧発生装置に負圧を発生させることと、を行わせることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記負圧発生装置に負圧を発生させた状態で、前記押付け部に前記ワイパー部材の先端との当接および離間を所定回数行わせることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
液滴吐出ヘッドのノズル面をワイプするワイパー部材と、前記ワイパー部材の先端に接触可能な押付け部と、負圧発生装置と、を備え、前記ワイパー部材は、先端から他端にかけて形成された貫通穴を有し、前記負圧発生装置が、前記貫通穴の前記他端に接続された液滴吐出装置の制御方法であって、
前記ワイパー部材で前記ノズル面をワイプさせた後、前記押付け部に前記ワイパー部材の先端を当接させることと、前記負圧発生装置に負圧を発生させることと、を実行させることを特徴とする液滴吐出装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置、および液滴吐出装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のノズルが配列される液滴吐出ヘッドのノズル面からインク滴を吐出して印刷媒体に印刷を行う液滴吐出装置は、一般に、ノズル面に残留した紙粉、埃などの異物やインクを除去するためのワイパー部材を備えている。例えば、特許文献１に記載のように、ノズル面と接触する先端の断面形状を円形とし、壁面に溝を設けた形状のワイパー部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１７０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ワイパー部材はノズル面と摺動することで弓状に弾性変形した状態でワイプを行い、ワイプ終了時にはワイパー部材とノズル面とが離間することで、ワイパー部材は変形前の形状に戻ろうとする。この際に、ワイパー部材の側壁に残留していたインクに慣性力が働き、ワイパー部材の側壁を這い上がり、ワイパー部材の先端に達して残留することがあった。ワイパー部材の先端に残留したインクは、そのまま乾燥して固着することがあり、この状態でワイプを行うと、ノズル面を損傷したり、ノズルを塞いだりしてインクの吐出不良を生じさせてしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドのノズル面をワイプするワイパー部材と、前記ワイパー部材の先端に接触可能な押付け部と、負圧発生装置と、制御部と、を備え、前記ワイパー部材は、先端から他端にかけて形成された貫通穴を有し、前記負圧発生装置は、前記貫通穴の前記他端に接続され、前記制御部は、前記ワイパー部材で前記ノズル面をワイプさせた後、前記押付け部に前記ワイパー部材の先端を当接させることと、前記負圧発生装置に負圧を発生させることと、を行わせることを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、液滴吐出ヘッドのノズル面をワイプするワイパー部材の内部には、先端から他端にかけて貫通穴が形成され、貫通穴の他端に接続された負圧発生装置を稼動することで貫通穴内を負圧状態にすることができる。ノズル面をワイパー部材でワイプすると、ワイパー部材はノズル面を摺動することで弓状に弾性変形し、ワイパー部材とノズル面とが離間する時にワイパー部材は変形前の形状に戻ろうとする。この際に、ワイパー部材の側壁に残留していたインクに慣性力が働き、ワイパー部材の側壁を這い上がり、ワイパー部材の先端に達してインクが残留する。そこで、ノズル面をワイパー部材でワイプした後、負圧発生装置を稼動させて貫通穴内を負圧状態にすると共に、ワイパー部材の先端を押付け部に接触させる。すると、貫通穴の開口面積が狭くなることにより、貫通穴に流入する外気の流入速度が速くなるため、ワイパー部材の先端に残留したインクは、貫通穴を通してワイパー部材の他端から外部へ排出される。よって、ワイパー部材の先端にインクが残留して固着すること、およびワイプ時に固着したインクでノズル面を損傷することを防止することができる。したがって、ノズル面を良好にワイプすることが可能な液滴吐出装置を提供することができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載の液滴吐出装置は、前記制御部が前記負圧発生装置に負圧を発生させた状態で、前記押付け部に前記ワイパー部材の先端との当接および離間を所定回数行わせることが好ましい。
【０００９】
本適用例によれば、液滴吐出装置は、ワイパー部材の先端を押付け部に当接し、離間させる動作を繰り返し行うことができる。ワイパー部材の先端に残留するインクの量が増加し、一度の当接で、インクをワイパー部材の外部へ排出することが出来ない場合でも、当接と離間を繰り返し行うことで、インクを確実に排出することができる。よって、ワイパー部材の先端に残留するインクの量が増加しても、インクが残留して固着すること、およびワイプ時に固着したインクでノズル面を損傷することを防止することができる。したがって、ワイパー部材の先端に残留するインクの量が変化しても良好にワイプすることが可能になるという効果を得ることができる。
【００１０】
［適用例３］本適用例に係る液滴吐出装置の制御方法は、液滴吐出ヘッドのノズル面をワイプするワイパー部材と、前記ワイパー部材の先端に接触可能な押付け部と、負圧発生装置と、を備え、前記ワイパー部材は、先端から他端にかけて形成された貫通穴を有し、前記負圧発生装置が、前記貫通穴の前記他端に接続された液滴吐出装置の制御方法であって、前記ワイパー部材で前記ノズル面をワイプさせた後、前記押付け部に前記ワイパー部材の先端を当接させることと、前記負圧発生装置に負圧を発生させることと、を行わせることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、液滴吐出ヘッドのノズル面をワイプするワイパー部材の内部には、先端から他端にかけて貫通穴が形成され、貫通穴の他端に接続された負圧発生装置を稼動することで貫通穴内を負圧状態にすることができる。ノズル面をワイパー部材でワイプすると、ワイパー部材はノズル面を摺動することで弓状に弾性変形し、ワイパー部材とノズル面とが離間する時にワイパー部材は変形前の形状に戻ろうとする。この際に、ワイパー部材の側壁に残留していたインクに慣性力が働き、ワイパー部材の側壁を這い上がり、ワイパー部材の先端に達して残留する。ノズル面をワイパー部材でワイプした後、負圧発生装置を稼動させて貫通穴内を負圧状態にし、且つワイパー部材の先端が押付け部に接触する。すると、貫通穴の開口面積が狭くなることにより、貫通穴に流入する外気の流入速度が速くなるため、ワイパー部材の先端に残留したインクは、貫通穴を通してワイパー部材の他端から外部へ排出される。よって、ワイパー部材の先端にインクが残留して固着すること、およびワイプ時に固着したインクでノズル面を損傷することを防止することができる。したがって、ノズル面を良好にワイプすることが可能な液滴吐出装置の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】液滴吐出装置の構成を示す外観斜視図。
【図２】液滴吐出装置の一部拡大図。
【図３】液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図４】液滴吐出装置の制御方法を示すフローチャート図。
【図５】液滴吐出装置の動作を示す動作図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異なって示している。以下、本発明の液滴吐出装置１の構成について説明する。
【００１４】
（実施形態）
図１は、本発明の液滴吐出装置１の構成を示す外観斜視図である。図２は、液滴吐出装置１の一部拡大図である。液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド２と、インクカートリッジ３と、を保持するキャリッジ４を備えている。インクカートリッジ３は、液滴吐出ヘッド２から吐出されるインクを貯留するものであり、キャリッジ４に対して着脱自在に取り付けられている。
【００１５】
また、液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド２の下方に配置され記録媒体（記録用紙）６を支持搬送するためのプラテン（媒体支持部材）５、キャリッジ４を記録媒体６の紙幅方向に沿って移動させるキャリッジ駆動装置７、および記録媒体６を紙送り方向に向けて搬送する搬送装置（紙送り機構）８を備えている。なお、ここで言う紙幅方向とは、主走査方向（ヘッド走査方向：同図中Ｘ方向）である。また、紙送り方向とは、副走査方向（主走査方向に直交する方向：同図中Ｙ方向）である。
【００１６】
本実施形態の液滴吐出装置１は、インクカートリッジ３から、例えば、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアンの各インクが液滴吐出ヘッド２に供給されるようになっている。なお、これ以外に、例えばホワイトやブラックなどのインクをさらに備えていてもよい。
【００１７】
また、インクカートリッジ３は、本実施形態のようにキャリッジ４に装着する形態以外にも、例えば、液滴吐出装置１の筐体側に装着してインク供給チューブを介して液滴吐出ヘッド２にインクを供給する形態であってもよい。
【００１８】
キャリッジ４は、ガイドロッド９に対して移動自在に取り付けられている。このガイドロッド９は、主走査方向Ｘに沿って架設された支持部材をなす。そして、キャリッジ４は、キャリッジ駆動装置７によりガイドロッド９に沿って主走査方向Ｘに沿って移動する。
【００１９】
また、液滴吐出装置１には、リニアエンコーダー１０が設けられている。このリニアエンコーダー１０は、キャリッジ４の主走査方向Ｘにおける位置を検出する。そして、検出された信号は、位置情報として制御部（図示せず）に送信される。制御部は、このリニアエンコーダー１０によって検出された位置情報に基づき、液滴吐出ヘッド２の走査位置を認識し、液滴吐出ヘッド２による記録動作（吐出動作）等を制御する。
【００２０】
液滴吐出ヘッド２の主走査方向Ｘに沿った移動範囲のうち、プラテン５の外側の領域には、液滴吐出ヘッド２の走査起点となるホームポジションが設定されている。このホームポジションには、メンテナンスユニット１３が設けられている。メンテナンスユニット１３は、キャッピング機構１１とワイパー部材１２などとを含む。
【００２１】
キャッピング機構１１は、キャップ部材１７によって、液滴吐出ヘッド２に記録媒体６へ向かってインクを吐出するノズルを形成したノズル面１８を封止し、インク溶媒の蒸発を防止する。このキャッピング機構１１は、封止状態にある液滴吐出ヘッド２のノズル面１８に対して負圧を与え、インクを強制的に吸引排出するクリーニング動作等にも用いられる。このキャッピング機構１１に隣接してワイパー部材１２が設けられている。
【００２２】
本実施形態に係る液滴吐出装置１は、ワイパー部材１２、押付け部１４、負圧発生装置４０などを備えている。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、ワイパー部材１２は、可撓性を有するエラストマーなどを用いて鎌首を有する平板状に形成され、その厚みは１ｍｍから３ｍｍである。ワイパー部材１２は、ワイパーホルダー１９に挟持され、キャップ部材１７に対してキャリッジ４の主走査方向Ｘにおいて近接する位置（図２（ａ）において左側）に設置されるとともに、昇降装置１６の上面に対して垂直に立設されている。この昇降装置１６を駆動することにより、ワイパー部材１２を上昇または下降させることができる。ワイパー部材１２には、ワイパー部材の先端１２ａから他端１２ｂにかけてワイパー部材の内部を貫通する貫通穴３０が設けられている。ワイパー部材１２の他端１２ｂには、チューブポンプ式の負圧発生装置４０を備えた排出チューブ３１の一端側が接続されており、負圧発生装置を稼動することにより、貫通穴３０の内部に負圧を発生させることができる。なお、排出チューブ３１の他端側は廃インクタンク３２に挿入され、廃インクタンク３２は、インク吸収材３３を備えており、プラテン５（図１）の下部に設置されている。また、本実施形態に示すワイパー部材１２の形状は、一例であり、平板状などであってもよい。
【００２４】
押付け部１４は、エラストマーなどを用いて、ワイパー部材１２の先端１２ａを当接することで、ワイパー部材１２の先端１２ａに形成された貫通穴３０を覆うことが可能な形状に形成されている。押付け部１４は、キャリッジ４の主走査方向Ｘと交差する側面（図２（ａ）において右側）に備えられている。なお、押付け部１４は、ワイパー部材１２よりも軟らかい材料で形成されていることが好ましい。押付け部１４にワイパー部材１２の先端１２ａを当接させた際、押付け部１４がワイパー部材１２の先端１２ａに形成された貫通穴３０に挿嵌され、押付け部１４とワイパー部材１２との密着性を向上させることができる。また、本実施形態に記載の設置場所は、一例であり、これに限定されるものではない。
【００２５】
図２（ｂ）は、ワイパー部材１２の拡大図である。ワイパー部材１２の先端１２ａに形成された貫通穴３０の副走査方向Ｙの幅寸法は、同方向における液滴吐出ヘッド２（図２（ａ））のノズル面１８（図２（ａ））の寸法よりも大きく設計されている。なお、本実施形態に記載の貫通穴３０の形状は、一例であり、これに限定されるものではない。例えば、ワイパー部材１２の先端１２ａから他端１２ｂに向かって漏斗状に狭くなる貫通穴３０を形成してもよい。また、ワイパー部材１２の先端１２ａに溝を形成し、溝に連通した複数の貫通穴３０を設けてもよい。
【００２６】
次に負圧発生装置４０について説明する。負圧発生装置４０は、円筒形のケース４１を有しており、このケース４１内には平面視で円形状をなすポンプホイール４２がケース４１の軸心に設けられたホイール軸４４を中心に回転可能に収容されている。そして、このケース４１内に、可撓性材料等からなる排出チューブ３１の中間部がケース４１の内周壁に沿うようにして収容されている。ポンプホイール４２には、一対の円柱状のローラー４３が排出チューブ３１を押圧可能な状態で設置され、ポンプホイール４２の中央に設けられたホイール軸４４にはモーター（図示せず）が連結されている。モーターがホイール軸４４を回転させるとポンプホイール４２が回転する。このポンプホイール４２の回転にしたがって、ローラー４３がホイール軸４４の周りを旋回する。この際、ローラー４３は排出チューブ３１を部分的に押しつぶしながら（押圧しながら）、その位置を移動する。これにより、ポンプホイール４２を矢印方向に回転させると、排出チューブ３１内のインクを廃インクタンク３２の方向に送りだし、ワイパー部材１２の他端１２ｂに接続された排出チューブ３１を介して、貫通穴３０の内部雰囲気を負圧状態にすることができる。
【００２７】
次に、液滴吐出装置１の電気的構成について説明する。図３は、液滴吐出装置１の電気制御ブロック図である。制御部２０は液滴吐出装置１の制御を行うための制御ユニットである。インターフェイス部２１は、外部装置であるコンピューター２６と液滴吐出装置１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ２２は、液滴吐出装置１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー２３は、ＣＰＵ２２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。ＣＰＵ２２は、制御回路２４により各装置を制御する。キャリッジ駆動装置７は、液滴吐出ヘッド２を主走査方向Ｘに移動させるためのものである。ワイパー昇降装置１６は、ワイパー部材１２の先端１２ａを液滴吐出ヘッド２のノズル面１８、および押付け部１４へ当接または離間させるためのものである。負圧発生装置４０は、負圧発生装置４０に接続されたモーターを駆動し負圧を発生させるためのものである。
【００２８】
次に、液滴吐出装置１の制御方法を説明する。図４は、液滴吐出装置１の制御方法を示すフローチャート図である。図５は、液滴吐出装置１の動作を示す動作図である。なお、本実施形態では、ワイプ動作の制御方法について説明する。
【００２９】
ワイプ動作が行われる前、キャリッジ４はホームポジションに位置しており、ワイパー部材１２は待機位置に位置している。
【００３０】
まず、ステップＳ１では、ワイパー部材１２を上昇させる。制御部２０は、昇降装置１６を駆動させてワイパーホルダー１９を鉛直方向上方に上昇させる。これにより、図５（ａ）に示すように、ワイパー部材１２の先端１２ａが液滴吐出ヘッド２のノズル面１８に摺接可能な位置に上昇する。
【００３１】
ステップＳ２では、キャリッジ４を走査させる。制御部２０は、キャリッジ駆動装置７を駆動させてホームポジションに位置しているキャリッジ４を主走査方向Ｘ（図５（ａ）において左側）へ移動させる。すると、図５（ｂ）に示すように、ワイパー部材１２は、弓状に弾性変形を伴って液滴吐出ヘッド２のノズル面１８に対して相対的に摺動することにより、液滴吐出ヘッド２のノズル面１８に対してワイプを実行する。ワイパー部材１２とノズル面１８とが、線接触して摺動する間、ノズル面１８に付着していたインク５０は、ワイパー部材１２で払拭され、払拭されたインク５０は、ワイパー部材１２の側壁を伝わって流れ落ちる。制御部２０が、キャリッジ４を主走査方向Ｘへさらに移動させ、ワイパー部材１２と液滴吐出ヘッド２のノズル面１８とを離間させる。この時、ワイパー部材１２は変形前の形状に戻ろうとする。この際に、ワイパー部材１２の側壁に残留していたインク５０に慣性力が働き、ワイパー部材１２の側壁を這い上がって、図５（ｃ）に示すように、ワイパー部材の先端１２ａに達して残留することがある。制御部２０は、キャリッジ４に併設された押付け部１４をワイパー部材１２の先端１２ａの鉛直方向上方に位置する位置でキャリッジ駆動装置７を停止させる。
【００３２】
ステップＳ３では、負圧発生装置４０を稼動させる。制御部２０は、負圧発生装置４０に接続されたモーターを駆動させて、ワイパー部材１２に形成された貫通穴３０の内部雰囲気を負圧状態にさせる。
【００３３】
ステップＳ４では、ワイパー部材１２を上昇させる。制御部２０は、昇降装置１６を駆動させてワイパーホルダー１９を鉛直方向上方に上昇させることにより、図５（ｄ）に示すように、ワイパー部材１２の先端１２ａを押付け部１４に当接させる。このとき、ワイパー部材１２の先端１２ａに形成された貫通穴３０の開口面積が狭くなることにより、貫通穴３０に流入する外気の流入速度が速くなる。これにより、図５（ｆ）に示すように、ワイパー部材１２の先端１２ａに残留したインク５０は、貫通穴３０を通してワイパー部材１２の他端１２ｂから外部へ排出される。
【００３４】
ステップＳ５では、ワイパー部材１２を降下させる。制御部２０は、昇降装置１６を駆動させてワイパーホルダー１９を鉛直方向下方に降下させることにより、図５（ｅ）に示すように、ワイパー部材１２の先端１２ａを押付け部１４から離間させる。
【００３５】
ステップＳ６では、当接と離間とを繰り返すかを判断する。制御部２０は、ワイパー部材１２の先端１２ａと押付け部１４との当接と離間とを繰り返すかを、メモリー２３に予め格納されたプログラムデータや検出器群２５の情報などに基づき判断する。繰り返す場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）には、ステップＳ４へ戻る。繰り返さない場合（Ｓ６：Ｎｏ）には、ステップＳ７へ進む。
ステップＳ７では、負圧発生装置４０を停止させる。制御部２０は、負圧発生装置４０に接続されたモーターを停止させて、ワイパー部材１２に形成された貫通穴３０の内部の負圧状態を解消させ、昇降装置１６を駆動させてワイパーホルダー１９を鉛直方向下方に降下させることにより、ワイパー部材１２を待機位置に移動させてワイプ動作を終了する。
【００３６】
なお、本実施形態では、制御部２０は、ステップＳ３にて負圧発生装置４０に接続されたモーターを駆動させるものとして説明したが、ステップＳ３を含み、それより前のステップであれば、どのステップで駆動させてもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、ワイパー部材１２に昇降装置１６を設けて、ワイパー部材１２の先端１２ａを液滴吐出ヘッド２および押付け部１４へ当接または離間させる構成として説明したが、液滴吐出ヘッドに昇降装置を設けた構成としてもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、ワイパー部材１２の他端１２ｂに負圧発生装置４０を新たに設けた構成として説明したが、排出チューブ３１にバルブなどを設けて、排出流路を切り換えることにより、キャッピング機構１１に備えられている負圧発生装置４０と共用可能とした構成としてもよい。
【００３９】
以上述べたように、本実施形態に係る液滴吐出装置１によれば、以下の効果を得ることができる。液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド２にインク滴を吐出するノズルが形成されたノズル面１８をワイプするワイパー部材１２と、ワイパー部材１２の先端１２ａを当接可能な押付け部１４とを有している。ワイパー部材１２には、昇降装置１６が設けられており、ワイパー部材１２を鉛直方向へ移動可能となっている。また、ワイパー部材１２の内部には、先端１２ａから他端１２ｂにかけて貫通穴３０が形成され、貫通穴３０の他端１２ｂには、負圧発生装置４０が接続されている。ワイパー部材１２の先端１２ａにインク５０が残留したとしても、負圧発生装置４０を稼動させ貫通穴３０内の雰囲気を負圧状態にし、ワイパーホルダー１９を上昇させてワイパー部材１２の先端１２ａを押付け部１４に当接することで、インク５０を排除することができる。詳しくは、ワイパー部材１２の貫通穴３０内を負圧状態にし、先端１２ａを押付け部１４に接触させると、貫通穴３０の開口面積が狭くなることにより、貫通穴３０に流入する外気の流入速度が速くなるため、ワイパー部材１２の先端１２ａに残留したインク５０は、貫通穴３０に吸い込まれる。よって、ワイパー部材１２の先端１２ａにインク５０が残留して固着すること、およびワイプ時に固着したインク５０でノズル面１８を損傷することを防止することができる。したがって、ノズル面１８のワイプ性能に優れた液滴吐出装置１、および液滴吐出装置１の制御方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１…液滴吐出装置、２…液滴吐出ヘッド、１２…ワイパー部材、１２ａ…先端、１２ｂ…他端、１４…押付け部、１８…ノズル面、２０…制御部、３０…貫通穴、４０…負圧発生装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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