(57)【要約】【課題】  インク飛び散りが少なく、動作負荷を低減しながら、ヘッドのノズル面を完全に拭き切ることのできる小型プリンタに適したワイパー機構を提供する。【解決手段】  記録ヘッドを搭載して往復走査移動によって印刷を行なうキャリッジと、キャリッジの走査範囲内に配置し、記録ヘッドのノズル面の高さに対して出退可能に移動してワイピング動作するワイパーを、キャリッジをワイピング動作の途中位置でワイパーブレードが撓んだ状態で停止させ、ノズル面を端部まで拭き切る残りのワイピング動作を行なう際に、ワイパーが弾性体の撓みを低減する方向に移動するようにした。【選択図】  図１
2006192693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドを搭載して往復走査移動によって印刷を行なうキャリッジと、前記キャリッジの走査範囲内に配置し、前記記録ヘッドのノズル面の高さに対して出退可能に移動してワイピング動作するワイパーを備えたプリンタであって、前記キャリッジをワイピング動作の途中位置で前記ワイパーの弾性体が撓んだ状態で停止させ、前記ノズル面を端部まで拭き切る残りのワイピング動作を行なう際に、前記ワイパーが弾性体の撓みを低減する方向に移動することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
停止した前記キャリッジに対して、キャリッジの走査移動によって前記ワイパーの弾性体が撓んだ状態では前記弾性体の先端が前記ノズル面に当接し、かつ前記ワイパーの弾性体が撓まない状態では前記弾性体の先端が前記ノズル面の端部から離間するように、前記ワイパーを前記ノズル面の端部からキャリッジの走査方向に離間した位置に配置し、
前記残りのワイピング動作を行なう際に、前記ワイパーを前記ノズル面に対して略垂直に移動することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記残りのワイピング動作を前記ワイパーの弾性体が回動することによって行なうプリンタであって、前記ワイパーの弾性体が回動する前もしくは回動中に前記ワイパーが弾性体の撓みを低減する方向に移動することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インクジェット記録装置の記録ヘッドを清掃するワイパー機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置においては、ヘッドのノズル面に付着したインクを拭き取るために弾性部材から成るワイパー機構を備えている。
【０００３】
ワイパーの動作はヘッドとワイパーをノズル面に対して略平行方向に相対的に移動させることにより、ノズル近傍に付着したインクを拭き取るようにしたものが多く、停止したヘッドに対してワイパー部材を平行移動もしくは大きな円弧移動をさせてヘッドを拭くタイプや、キャリッジが移動する際に、ワイパーを突出させてノズル面を拭くタイプがある。
【０００４】
前者の場合には、ワイパーを停止したヘッドに当接させなければならないので、ワイパーを動作させるスペースを必要とし、かつ機構の動作が大きくなり機構が複雑になる。また後者の場合には、ワイパーの昇降機構をキャリッジの走査方向に略直角にキャリッジの走査範囲に配置しなければならないので、キャリッジの走査距離が大きくなってしまう。また、ワイパーがノズル面の端部から離間する時にワイパーの撓みが解消する反力でインクが飛び散ってしまうことがあった。
【０００５】
このような方法での動作の改善として、特開平6-210863や特開2002-370369等のようにキャリッジの移動をワイパーがノズル面の端部まで拭き切る前に停止もしくは離間する方法が開示されている。
【０００６】
一方、キャリッジの移動をノズル面の端部の前で停止し、残りのワイピング動作をワイパーの回動で行なう方法も提案されている。この方法ではさらにワイピング後にワイパーを回転させて拭き取ったインクを吸収体に吸収させている。
【０００７】
図１４にこの場合の図を示す。ワイパーブレード21はワイパーホルダ22に固定されていて、カム面25bを有するワイパーカム25が回動することによってワイパーアーム24が昇降し、更にワイパーカム25の回動するとワイパーアーム24に支点を有するワイパーホルダ22が回転するようにしたものである。図１４はキャリッジが移動してヘッドのノズル面106のワイピングが終了した状態を示す。この後、ワイパーホルダ22が更に回動してワイパーブレード21がヘッドのノズル面106から離脱し、インクタンクの吸収体112に当接してワイパーをクリーニングするようになっている。
【特許文献１】特開平６−２１０８６３号公報
【特許文献２】特開２００２−３７０３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、ワイパー機構のスペースを省略するためにワイピング時にヘッドがワイパーブレードを通過し切らない状態で停止する、もしくは通過し切らない状態で下降する機構の場合には、ノズル面の端部106aまで拭き切らない状態でワイパーを離脱することになるので、ノズル面の端部106aにインクが残ってしまうという問題があった。
【０００９】
また、図１４に示すようなワイピング後にワイパーを回転させる機構では、ワイパーブレード21が撓んでいる状態からワイパーを回転させるので、回動する時に一時的に撓みの増加が発生する。これによりインク飛び散りの増加、回転負荷の増加や、ノズル面から離脱するのに回転角度を大きくしなければならない等の問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
記録ヘッドを搭載して往復走査移動によって印刷を行なうキャリッジ100と、キャリッジの走査範囲内に配置し、ヘッドのノズル面106の高さに対して出退可能に移動してワイピング動作するワイパーを備えたプリンタで、キャリッジ100をワイピング動作の途中位置でワイパーの弾性体であるワイパーブレード21が撓んだ状態で停止させ、ノズル面を端部まで拭き切る残りのワイピング動作をワイパーブレード21の撓みを低減する方向に移動することによって行なうようにした。
【００１１】
さらに、停止したキャリッジ100に対して、キャリッジの走査移動によってワイパーブレード21が撓んだ状態ではワイパーブレード21の先端がノズル面106に当接し、かつワイパーブレード21が撓まない状態ではワイパーブレード21の先端がノズル面端部106aから離間するように、ワイパーをノズル面端部からキャリッジの走査方向に離間した位置に配置し、ワイパーをノズル面106に対して略垂直に移動するようにした。
【００１２】
また、残りのワイピング動作をワイパーブレード21が回動することによって行なうプリンタで、ワイパーブレード21の回動前もしくは回動中にワイパーブレード21の撓みを低減する方向に移動するようにした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、キャリッジ100をワイピング動作の途中位置でワイパーブレード21が撓んだ状態で停止させ、残りのワイピング動作をワイパーブレード21の撓みを低減する方向に移動することによって行なうようにしたので、インクの飛び散りを低減しながらノズル面のインクの拭き残りを無くすことができるようになった。
【００１４】
また、停止したキャリッジ100に対して、キャリッジの走査移動によってワイパーブレード21が撓んだ状態ではノズル面106に当接し、かつワイパーブレード21が撓まない状態ではノズル面端部106aから離間するように、ワイパーをノズル面端部からキャリッジの走査方向に離間した位置に配置し、ワイパーをノズル面106に対して略垂直に移動するようにしたので、キャリッジの走査範囲を短くしてサイズの小さなプリンタを提供することができるようになった。
【００１５】
また、残りのワイピング動作をワイパーブレード21が回動することによって行なうプリンタで、ワイパーブレード21の回動前もしくは回動中にワイパーブレード21の撓みを低減する方向に移動するようにしたので、ワイパーの回動負荷を低減し、さらにはノズル面端部から離脱する時の回転角度を小さくてスペースを小さくすることもできるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を、インクジェット記録ヘッドを用いて印刷するシリアルタイプのプリンタにおいて、本発明に係るワイパー機構を主にその基本構成について以下に図面を参照して説明する。
【００１７】
図３はインクジェット記録装置の主要ユニットの斜視図である。100はキャリッジユニット、110はインクを供給するインクタンク、120はインクタンクを保持し、用紙の搬送路を形成するプラテン121等から構成されるプラテンユニット、130は用紙を搬送するために２組のローラ対で構成されるローラユニットである。
【００１８】
キャリッジユニット100は図４にも示すようにヘッド101とキャリッジ102が一体になっていて、ノズル面106にはインクを吐出するノズル群が配設されている。
【００１９】
本プリンタではＡＳＦユニット140によってＹ方向に用紙が給紙される。用紙はさらに２対２組の搬送ローラ対に挟持されて、プラテン121上を搬送される。２組の搬送ローラの間には、キャリッジユニット100は２本のガイド軸103に支持されて、リードスクリュー104に勘合したキャリッジユニットがＸ方向に往復移動できるようになっている。
【００２０】
図２はキャリッジ100の移動範囲の下に配置された各ユニットを示す斜視図である。10はノズル面106を封止するキャップユニット、20はノズル面を拭くワイパーユニットである。キャリッジの移動範囲の下には、キャップユニット、ワイパーユニット、及びインクタンク110を内蔵したプラテンユニットは配置されている。
【００２１】
キャップユニット10はキャリッジの移動範囲の端部に設定したホームポジション位置に配置され、不図示のカムによりキャップ11が昇降可能になっていて、印刷待機時、もしくは吸引回復時にはノズル面106をキャッピングしている。ワイピング動作時には下降位置に退避する。
【００２２】
ワイパーユニット20はキャップユニット10に隣接した位置に配設され、ノズル面106をワイピングするワイパーブレード21の昇降をポンプユニット160からの駆動で行なう。
【００２３】
プラテンユニット120は搬送される用紙を支持するとともに、その内部に本体側面からインクタンク110が収納できるようになっている。インクタンク110はヘッドにインクを供給するためのインクを貯蔵したインク袋を有し、袋の先端はヘッドとジョイント可能に各色インク毎にゴム栓が配設されている。またインクタンクの先端壁面には、ワイパーブレード21に付着したインクを吸収するために吸収体112が配設されている。
【００２４】
（ワイパーユニット）
次に、ワイパーユニット20の詳細について説明する。図１はワイパーユニット周辺の断面図で、ワイパーが上昇しワイピングが可能になった時のノズル面106とワイパーブレード21の位置関係を示す。
【００２５】
22はワイパーブレード21を支持するワイパーホルダ、23はワイパーブレードをワイパーホルダに固定する板バネである。ワイパーブレード21とワイパーホルダと板バネは一体となって動作する。（以下、ワイパー部と称する）
24はワイパーホルダを回転自在に支持し、ワイパー部を昇降させるワイパーアーム、25はワイパーの昇降、回転を動作させるワイパーカム、26はワイパーカムを駆動するワイパーリンクである。
【００２６】
ワイパーリンク26はポンプユニット160等の駆動源からＸ方向の往復駆動される。ワイパーリンクの先端に形成したラック26aに、ワイパーカムのギア25aが噛み合いワイパーカム25の回転動作する。
【００２７】
ワイパーカム25はワイパーリンクのラック26aとギア25aが噛み合うようにシャーシ150に対して回転可能に支持されている。ワイパーカムには、ワイパーアームを昇降させるためのカム面25b、ワイパーホルダを回転させる当接部25cが形成されている。その回転位相によってワイパーアーム24の昇降、ワイパーホルダ22の回転を制御している。
【００２８】
ワイパーアーム24には、ワイパーカム25のカム面25bに沿って昇降するように導くピン24aが立てられている。ワイパーアームは本体シャーシ150に軸24cで回転自在に支持されているので円弧状の軌跡を描きながらヘッドに対して昇降する。アームの先端でワイパーホルダ22を回転可能に支持している。
【００２９】
ワイパーホルダ22には、ワイパーブレード21を回転させるべくワイパーカムの当接部25cと当接する当接部22aが設けられている。ワイパーホルダはバネ27で下降方向に付勢されているので、カムによって上昇・回転するワイパー部はその付勢力で元の状態に復帰する。また、回転の初期位置はワイパーアームに設けた当接部24bに当接しているので、ワイパーホルダ22はワイパーアーム24と共に下降方向に付勢されている。またこの当接部24bでワイパーホルダの姿勢を固定することによって、ワイパー部が上昇した時にワイパーブレード21をノズル面106に対して略直角になるようにしてある。
【００３０】
インクタンク110はプラテン121の内部に本体側面から差し込まれて内蔵される。内蔵されたインクタンクはプラテンと共動して昇降可能になっており、キャリッジが移動可能な印刷時には下降位置、インク供給時には上昇位置に移動する。また、ワイパーブレード21に付着したインクをインクタンクの吸収体112に吸収させる時には、ほぼ中間位置（以下、ワイパークリーニング位置）まで上昇する。
【００３１】
図１に示すようにワイパーブレード21がワイピング動作を行なうべく上昇した際に、キャリッジの移動方向に対しては、撓みの無い場合のワイパーブレード21の先端がヘッドの停止位置に対してノズル面の端部106aから離間した僅かに外側の位置になるようにオフセット量（ｏ）だけずらして配置している。また、ワイパーブレード21の先端はノズル面106の高さに対して進入量（ｈ）だけ僅かに突出する。よって実際の動作においては、キャリッジが図の状態で停止するので破線で示すようにワイパーブレード21は撓んでいる。この配置によって、撓んだワイパーブレード21を徐々に下降することで撓み量が少なくなってノズル面106の端部まで徐々に拭き切ることができる。また、ノズル面の端部から離間したワイパーブレード21とヘッド101と干渉することは無い。進入量（ｈ）とオフセット量（ｏ）は以上の条件の元に設定されている。
【００３２】
（ワイピング動作）
次にワイピング動作について説明する。図４〜１１は、ワイピング動作を示すワイパーユニット周辺の側面図である。
【００３３】
ワイピング動作はヘッドを吸引回復した後、もしくは印刷処理をした後等のノズル面にインクが付着した時にキャップする前に行なう動作である。
【００３４】
図４はワイピング動作を行なう代表的な場合として印刷直後のワイピング動作の初期位置を示す。ワイパーアームのピン24aはワイパーカムのカム面25bに当接していない状態なので、ワイパーアーム24は最も下降した位置にある。また、キャップ11、プラテン121も下降位置にあり、キャリッジ100は印刷を終了しホームポジションに戻っている。
【００３５】
次に図５に示すように、キャリッジ100がプラテン上のワイピングスタート位置（Ｓ）まで移動する。
【００３６】
次に図６に示すように、ポンプユニット160の駆動からワイパーリンク26を矢印で示した左方向（順方向）に動作させて、ワイパー部がワイピングに適する高さまで移動するまでワイパーカム25を図の時計回りに回転させてワイパーアーム24を上昇させる。この時、ワイパーブレード21はノズル面106に対して略垂直の状態になる。
【００３７】
次に図７に示すように、キャリッジ100が所定の定速度でホームポジション（Ｈ）まで移動を始める。ワイパーブレード21はヘッドに当接し、ノズル面106に対して適当に撓みながらノズル面のインクを拭き取っていく。キャリッジ100はホームポジション（Ｈ）で停止するがこの時、ワイパーブレード21は撓んだままの状態である。この状態では、拭き取られたインクがノズル面106の端部とワイパーブレード21の間に溜まった状態になっている。
【００３８】
次に図８に示すように、プラテンユニット120はインクタンクの吸収体112がワイパークリーニングの位置まで上昇する。これは、ワイパーブレード21が次の行程で拭き取ったインクを吸収するためのインクタンクの吸収体112をワイパーブレードの対向面に移動すると共に、ワイパーブレード21がノズル面の端部から離脱する時に溜まったインクがワイパーブレード21の撓みが開放する時にプラテン上に飛び散らないようにするために行なう。
【００３９】
ワイパーカムのカム面25bはワイピング時の最高点を通過した後、少し下降するようなカム形状になっている。図９に示すように、さらにワイパーリンク26を順方向に移動してワイパーカム25をさらに時計回りに回転させると、ワイパーアーム24はワイパーカムのカム面25bに従って下降する。よって、ワイパーアーム24と共にワイパー部を下降してワイパーブレード21は撓み量を徐々に小さくしながらノズル面の端部106aまで徐々に当接しながらインクを拭き取る。さらに、ワイパーブレード21がノズル面の端部から離脱するまでワイパーを下降する。この時、ワイパーブレードの撓みはほぼ無くなる状態でノズル面から離脱するので、インクの飛び散りは少なくて済む。また、多少飛び散るインクはインクタンクの吸収体112に受け止められる。
【００４０】
次に図１０に示すように、さらにワイパーリンク26を駆動してワイパーカム25を時計周りに回転させると、今度はワイパーアームのピン24bはワイパーカムの同径のカム面25bに沿って移動するのでワイパー部は下降を停止する。この時、ワイパーカムの当接腕部25cがワイパーホルダの当接部22aと当接してワイパーホルダ22の回転動作を行なう。この動作によってワイパーブレードの先端がインクタンクの吸収体112に接触し、ワイパーブレード21に付着したインクを吸収してワイパーの清掃を行なうことができる。
【００４１】
この後、ポンプユニットからの駆動を逆転すると、ワイパーカム25が逆回転しバネ27の付勢によってワイパー部のワイパーブレード21は逆方向に回動し吸収体から離れる。さらにワイパーカム25を逆方向に回転させるとワイパーアームはカム面25bに従って上昇するが、ワイパーブレードの位置はノズル面106から離れた位置にオフセットされているので、図１１に示す状態で上昇しほぼ直立状態に戻る。ここではワイパーブレード先端とヘッド端面が元々離間された位置に配置されているので、この場合には接触することない。
【００４２】
さらにワイパーカム25を逆方向に回転させ、今度はワイパーアーム24が下降を始め、ワイパーリンク26が元の位置に戻る時には、ワイパーアームは下降し終わった状態つまり初期位置に戻る。
【００４３】
その後、プラテンユニットは下降し、印刷可能もしくはキャップ可能な状態になり、一連のワイパー動作を終了する。（図４参照）
以上の行程により、キャリッジ走査範囲を短くしながら、ヘッドのノズル面106に付着したインクを完全に拭き取り、かつ飛び散りの少ないワイピング動作を行なうことができる。さらにワイピング時のワイパーブレード21の撓み量を小さくしてからワイパーを回動するのでワイパーの駆動負荷やノズル面の端部から離脱するための動作角度を小さくすることができる。
【００４４】
なお、ワイパーブレードの撓みを低減する方向は垂直方向であれば最善であるが、本例のように回転移動による略垂直方向であってもスペースを極力少なくすることができる。
【００４５】
（第２の実施例）
前述の実施例ではワイピング後ワイパー回転させてワイパーをクリーニングするまでの動作を説明したが、同様な機構において図４〜８に示したワイピング動作の後に、図１２に示すようにワイパーカム25を逆方向（図の反時計方向）に回転させても、カム面25bに従ってワイパーアーム24を下降させてワイパーブレード21を略垂直に下降させてもよい。これは前述の実施例と同様に、ワイパーブレード21の撓み量を小さくしながらノズル面の端部からワイパーブレードを離脱することができる。
【００４６】
つまり、ワイピング直後にワイパークリーニングが必要ない場合にはワイパーアーム24の昇降によって、キャリッジ走査範囲を短くしながら、ヘッドのノズル面106に付着したインクを完全に拭き取り、かつ飛び散りの少ないワイピング動作を行なうことができる。この場合には、ワイパーブレード21をクリーニングするには他の方法を組み合わせればよい。必要が無ければより簡単な機構で本件を実施することができる。
【００４７】
（第３の実施例）
図１３に第３の実施例として、ワイパー部が回動中にカム面25bの斜面を下降するように動作させた場合を示す。この場合のワイパーカムのカム面25bは、そのカム形状をワイパーホルダ22の回転すると同時にワイパーアーム24が下降するようにしたものである。
【００４８】
ワイピングの動作は前述の図４〜８に示したワイピング動作と同じであり、図１３はその後にさらにワイパーカムが回動し、ワイパーブレード21がヘッドのノズル面106から離脱する直前の状態を示したものである。ここではヘッドのノズル面106で撓んだワイパーを回動させるとほぼ同時にワイパーアームを下降させているのでワイパーブレード21の撓みを低減しながらワイパーホルダ22の回動が行なえる。よって従来例として図１４に示したようなカム形状を有するワイパーカム25のカム面25bで動作する場合と比較すると、ワイピング動作後のワイパーホルダ22の回動負荷が低減される。しいてはインク飛び散りを低減することができる。
【００４９】
この後、ワイパーブレード21はノズル面106から離脱し、付着したインクをインクタンクの吸収体112でクリーニングできることは前述の実施例と同様である。
【００５０】
以上のように、飛び散りの少ないワイピング動作を行なうことができる。さらにワイパーが回動する時のワイパーの駆動負荷やノズル面の端部から離脱するための動作角度を小さくすることができる。第３の実施例では、以上の不具合を低減すると共にワイパーの昇降と回動のカムストロークが十分に取れない場合に、昇降と回転の動作がオーバーラップしても効果があることを示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明のワイパーの側面図である。
【図２】ワイパーユニット付近の構成を示す斜視図である。
【図３】主要ユニットの配置斜視図である。
【図４】ワイパーの初期位置の動作を示す側面図である。
【図５】ワイパーのワイパー開始位置を示す側面図である。
【図６】ワイパーの上昇位置の動作を示す側面図である。
【図７】ワイパーのワイパー動作を示す側面図である。
【図８】ワイパーのワイパー離脱位置の動作を示す側面図である。
【図９】第２実施例のタンク上昇位置の動作を示す側面図である。
【図１０】第２実施例のワイパー離脱位置の動作を示す側面図である。
【図１１】第２実施例のワイパークリーニングの動作を示す側面図である。
【図１２】第２実施例のワイパークリーニング終了の動作を示す側面図である。
【図１３】第３実施例のワイパーカム形状での動作を示す側面図である。
【図１４】第３実施例の従来例のワイパーカム形状での動作を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５２】
10  キャップユニット
21  ワイパーブレード
22  ワイパーホルダ
24  ワイパーアーム
25  ワイパーカム
26  ワイパーリンク
27  バネ
105  ヘッドノズル
106  ノズル面
106a  ノズル面の端部
110  インクタンク
112  吸収体
150  シャーシ
【図１】
2006192693.tif 000003
【図２】
2006192693.tif 000004
【図３】
2006192693.tif 000005
【図４】
2006192693.tif 000006
【図５】
2006192693.tif 000007
【図６】
2006192693.tif 000008
【図７】
2006192693.tif 000009
【図８】
2006192693.tif 000010
【図９】
2006192693.tif 000011
【図１０】
2006192693.tif 000012
【図１１】
2006192693.tif 000013
【図１２】
2006192693.tif 000014
【図１３】
2006192693.tif 000015
【図１４】
2006192693.tif 000016