(57)【要約】【課題】  インクの排出により印刷不良を回復させるための吸引機構を簡素化し、さらに吸引時間および吸引により排出されるインク量を最小限にした、小形で安価な信頼性の高いインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】  複数列のプリントヘッドと、該プリントヘッドの保全機構部とを備えたインクジェット記録装置において、保全機構部に、単列のプリントヘッドを個別に吸引する第１のキャップ（１３）と、複数列のプリントヘッドを同時に吸引する第２のキャップ（１４）からなるキャッピング手段と、第１および第２のキャップに接続された吸引手段（１７）とを備える。【選択図】図１
2006175798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数列のプリントヘッドと、該プリントヘッドの保全機構部とを備えたインクジェット記録装置において、保全機構部に、単列のプリントヘッドを個別に吸引する第１のキャップと、複数列のプリントヘッドを同時に吸引する第２のキャップからなるキャッピング手段と、第１および第２のキャップに接続された吸引手段とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記保全機構部に、複数列のプリントヘッドを拭くワイピング手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
第２のキャップの幅が、前記複数列のプリントヘッドの幅よりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
第１のキャップと第２のキャップの形状を同一にしたことを特徴とする請求項１乃至３記載のインクジェト記録装置。
【請求項５】
第１または第２のキャップで前記プリントヘッド列およびプリントヘッド列と列の間のインクを吸引することを特徴とする請求項１乃至４記載のインクジェト記録装置。
【請求項６】
第２のキャップの最端部に開閉弁を設け、第２のキャップで前記複数列のプリントヘッド列と列の間のインクを吸引することを特徴とする請求項５記載のインクジェト記録装置。
【請求項７】
第１のキャップと第２のキャップの吸引手段を共通としたことを特徴とする請求項１乃至６記載のインクジェト記録装置。
【請求項８】
Ｘ軸方向印刷位置側から、ワイピング手段、第１のキャップ、第２のキャップの順で配設することを特徴とする請求項１乃至７記載のインクジェト記録装置。
【請求項９】
前記プリントヘッド表面から、それぞれ、ワイピング手段までの距離をＡ、第１のキャップまでの距離をＢ、第２のキャップまでの距離をＣとするとき、第１のキャップ動作時は、Ｂ＜Ａ＜Ｃ(最も前記プリントヘッド表面から離れた位置)、第２のキャップ動作時は、Ｃ＜Ｂ＜Ａ(最も前記プリントヘッド表面から離れた位置)、ワイピング手段動作時は、Ａ＜Ｃ＜Ｂ(最も前記プリントヘッド表面から離れた位置)となるように構成することを特徴とする請求項１乃至８記載のインクジェト記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数列のプリントヘッドと保全機構部を有したインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット記録装置は、複数列のプリントヘッドに対してそれぞれ複数のキャッピング手段、弁手段、吸引手段、およびキャッピング手段上下機構を備えており、これらの手段を制御してプリントヘッドからインクを選択的に吸引することで、ノズルの目詰まり等による印刷不良を防止する構成であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、複数列のプリントヘッドを覆う一体型のキャップでありながら、切り替え弁手段を備えることによりインクを吸引するプリントヘッドを選択し、個別に吸引を行っていた（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、Ｘ軸方向印刷位置側から保管用キャップユニット、吸引キャップおよびインク拭き取りユニットの順で配設されたものもあった（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−４２４４６号公報
【０００６】
【特許文献２】特許第３１５５８７１号公報
【０００７】
【特許文献３】特開２００４−２２３９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した従来のインクジェット記録装置は、インク排出のために複数列のプリントヘッドを同時または個別に吸引する手段の切り替えおよびそれを制御することが複雑であった。つまり、インク滴のビーム曲りや不吐出等の印刷不良を回復させるためのヘッド回復機構および印刷待機時のヘッド保全機構においてもプリントヘッドに対応した数量が必要となり、部品点数が増加するために、それらを実装すると装置自体が大きくかつ高価になってしまうという欠点があった。
【０００９】
さらに、産業用インクジェット記録装置においては、様々な印刷幅の記録媒体に印刷することが要求され、これに合わせ使用するプリントヘッドの列が増減する。このため複数個のノズルを備えた複数列のプリントヘッドを覆う一体型のキャップではプリントヘッドの増減に対応しにくいという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数列のプリントヘッドと、該プリントヘッドの保全機構部とを備えたインクジェット記録装置において、保全機構部に、単列のプリントヘッドを個別に吸引する第１のキャップと、複数列のプリントヘッドを同時に吸引する第２のキャップからなるキャッピング手段と、第１および第２のキャップに接続された吸引手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記保全機構部に、複数列のプリントヘッドを拭くワイピング手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、第２のキャップの幅が、前記複数列のプリントヘッドの幅よりも小さいことを特徴とする。
【００１３】
また、第１のキャップと第２のキャップの形状を同一にしたことを特徴とする。
【００１４】
また、第１または第２のキャップで前記プリントヘッド列およびプリントヘッド列と列の間のインクを吸引することを特徴とする。
【００１５】
また、第２のキャップの最端部に開閉弁を設け、第２のキャップで前記複数列のプリントヘッド列と列の間のインクを吸引することを特徴とする。
【００１６】
また、第１のキャップと第２のキャップの吸引手段を共通としたことを特徴とする。
【００１７】
また、Ｘ軸方向印刷位置側から、ワイピング手段、第１のキャップ、第２のキャップの順で配設することを特徴とする。
【００１８】
また、前記プリントヘッド表面から、それぞれ、ワイピング手段までの距離をＡ、第１のキャップまでの距離をＢ、第２のキャップまでの距離をＣとするとき、第１のキャップ動作時は、Ｂ＜Ａ＜Ｃ(最も前記プリントヘッド表面から離れた位置)、第２のキャップ動作時は、Ｃ＜Ｂ＜Ａ(最も前記プリントヘッド表面から離れた位置)、ワイピング手段動作時は、Ａ＜Ｃ＜Ｂ(最も前記プリントヘッド表面から離れた位置)となるように構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数列のプリントヘッドと、該プリントヘッドの保全機構部とを備えたインクジェット記録装置において、保全機構部に、単列のプリントヘッドを個別に吸引する第１のキャップと、複数列のプリントヘッドを同時に吸引する第２のキャップからなるキャッピング手段と、第１および第２のキャップに接続された吸引手段とを備えたことにより、インク排出の吸引機構を簡素化することができる。
【００２０】
また、印刷不良を回復させるための吸引時間および吸引により排出されるインク量を最小限にでき、安価で信頼性の高いインクジェット記録装置を提供することができる。
【００２１】
さらに、プリントヘッド列を増設した場合でも、第２のキャップをこれに合わせて増設できるため、より汎用性の高いインクジェット記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００２３】
本発明のインクジェット記録装置の上面図を図１に、正面図を図２に示す。本発明のインクジェット記録装置は、記録媒体搬送ユニット９とインクジェット印刷ユニット７から構成される。記録媒体搬送ユニット９は、バキュームベルト１０とバキュームベルト搬送ローラ１１と、図示しないバキューム発生機構等で構成される。
【００２４】
インクジェット印刷ユニット７は、記録媒体搬送ユニット９に対し斜めに配列された複数列のプリントヘッド１とこれにインクを供給するインク供給部とから構成されるプリントヘッドユニット２と、プリントヘッドユニット２を保持するテーブル３と、これを記録媒体の搬送方向と鉛直方向に移動するＺ軸搬送部４と、直交する方向に移動するＸ軸搬送部６と、これら搬送部と連結するＺ軸搬送部ホルダ５とボールネジ６−ａ、およびプリントヘッド１内部に混入したエア等を取り除く第１のキャップ１３と第２のキャップ１４からなるキャッピング手段を設けた保全機構ホルダ８と、ワイピング手段であるワイピングペーパ１５を備えた構成となっている。インクジェット印刷ユニット７はインクジェット印刷ユニットホルダ７−ａを介し記録媒体搬送ユニット９に装着されている。
【００２５】
印刷は、Ｘ軸搬送部６によりプリントヘッドユニット２を記録媒体搬送ユニット９上に移動し、バキュームベルト１０に保持された図示しない記録媒体とプリントヘッド１との間隔をＺ軸搬送部４の調整により所定の距離にして行う。
【００２６】
印刷の信頼性を確保するためには、印刷開始前や途中に、実際にインクが正常に吐出しているか否かを確認できるパターンを印刷し、インクが不吐出の状態にあるノズルやビーム曲り等の不具合を起こしているノズルを特定することが必要である。
【００２７】
複数列のプリントヘッド１のうち、不具合があるノズルが特定の列に存在する場合のインク吸引動作について図３を用いて説明する。
【００２８】
Ｘ軸搬送部６により、プリントヘッド１において吸引を行う特定の列を第１のキャップ１３上まで移動し停止する。続いて、Ｚ軸搬送部４によりその特定の列を、鉛直方向移動機構を持つソレノイド１６により鉛直方向上端部に保持された第１のキャップ１３に押し当て、吸引ポンプ１７を作動しノズル内部に混入した空気や異物等を取り除く。これにより、不具合を解消するために排出されるインク量を最小限に抑えることができる。
【００２９】
次に、不具合のあるノズルが複数列のプリントヘッド１の全体に点在する場合のインク吸引動作について図４を用いて説明する。
【００３０】
複数列のプリントヘッド１を同時に吸引可能な第２のキャップ１４を使用することにより回復作業を短時間で行うことができる。
【００３１】
第１のキャップ１３による吸引動作と同様に、プリントヘッド１を第２のキャップ１４上まで移動し停止する。この際、第１のキャップ１３はソレノイド１６により下端部に保持される。そしてプリントヘッド１は第２のキャップ１４に押し当てられ、吸引ポンプ１７を作動してノズル内部に混入した空気や異物等を取り除く。これによりプリントヘッド１の回復作業を短時間で行うことができる。また、第２のキャップ１４を構成する単列のキャップ幅はプリントヘッド１の単列のプリントヘッド幅よりも小さくすることにより、複数列のプリントヘッド１に対応した複数列のキャップを設置することができる。また、第１のキャップ１３と第２のキャップ１４を構成する単列のキャップを同じ形状にすることにより部品を共通化することができる。
【００３２】
さらに、第２のキャップ１４は各列をチューブ等によりマニホールド１４―ａに連結することにより、１個の吸引ポンプ１７で第２のキャップ１４全体を吸引して複数列のプリントヘッドヘッド１内部に混入したエア等を取り除くことが可能となる。また、第１のキャップ１３および第２のキャップ１４は、吸引経路に切り替え機構として三方弁１８を介し吸引ポンプ１７と連通する構成とした。これにより第１のキャップ１３と第２のキャップ１４の吸引手段である吸引ポンプ１７を共通化することが可能となり安価なインクジェット記録装置を提供できる。なお、非印刷時は第２のキャップ１４でプリントヘッド１をキャッピングすることにより、インク乾燥や塵埃の付着を防止できる。
【００３３】
印刷および待機中などに、複数列のプリントヘッド１を構成する単列のプリントヘッド列と列の間にインクが入り込んでいき、インク溜まりを生じる場合がある。この状況を放置しておくと、印刷中にインク滴が記録媒体に滴り落ち印刷不良を発生させる要因となる。しかし、上記キャッピング手段、吸引手段およびワイピング手段により、複数列のプリントヘッド列と列の間のインクを取り除き、この不良を未然に防ぐことができる。
【００３４】
インク溜りが一部のプリントヘッド列と列の間にある場合について図６を用いて説明する。
【００３５】
Ｘ軸搬送部６により、複数列の最端部のプリントヘッド列と列の間を、第１のキャップ１３上まで移動し停止する。続いて、Ｚ軸搬送部４によりプリントヘッド列の間を、ソレノイド１６により鉛直方向上端部に保持された第１のキャップ１３に押し当て、吸引ポンプ１７を作動しプリントヘッド列と列の間のインクや異物等を吸引する。続いて、隣接するインク溜りがあるプリントヘッド列と列の間が前記第１のキャップ１３上に位置するようにプリントヘッド１を移動させ同様に吸引を行う。順次隣接するプリントヘッド列間のインクや異物等を同様に吸引する。
【００３６】
また、インク溜りが大部分のプリントヘッド列と列の間にある場合について図７を用いて説明する。
【００３７】
Ｘ軸搬送部６により、複数列のプリントヘッド列の間が第２のパージキャップ１３上に位置するまで移動し停止する。この際、第1のキャップ１３はソレノイド１６により下端部に保持される。そしてプリントヘッド列と列の間が第２のキャップ１４に押し当てられ、吸引ポンプ１７を作動してプリントヘッド列間のインクを吸引する。
【００３８】
また、図８に示すように、第２のキャップ１４の最端部キャップに開閉弁１４−ｂを備え、開閉弁１４−ｂを閉じて第２のキャップ１４で複数列のプリントヘッド列間のインクを吸引するとよい。最端部キャップの開口部を閉じることで吸引圧のリークを防止でき、効率良くプリントヘッド列間のインクを除去することが可能となる。
【００３９】
さらにワイピング手段と組み合わせると、余剰のインクを吸収することができ、インクジェット記録装置の信頼性が向上する。
【００４０】
次に、図５を用いてワイピング手段について説明する。具体的にはスポンジ等を材料としたワイピングペーパ１５が使用される。ワイピングペーパ１５はワイピングペーパ供給側１５−ａに設置され、ワイピングペーパ支持ローラ１５−ｂによりプリントヘッド１に押し当てられる。ワイピング動作終了後はワイピングペーパ巻取りモータ１２に装着されたワイピングペーパ巻取りモータギヤ１２−ａと、ワイピングペーパ巻取り側１５−ｃに装着されたワイピングペーパ巻取りギヤ１５−ｄにより自動で一定量巻き取られる。
【００４１】
ワイピングペーパ１５の幅はプリントヘッド１の列の長さよりも広くし、確実にプリントヘッド１に付着したインクをワイピングできる構成であることが望ましい。
【００４２】
上記した実施形態では第１のキャップ１３のみに鉛直方向移動機構であるソレノイド１６を備えたが、ワイピングペーパ１５、第１のキャップ１３、および第２のキャップ１４の各々に備えてもよい。
【００４３】
また、保全機構ホルダ８のＸ軸方向印刷位置の反対側には、第２のキャップ１４が増設可能なようにあらかじめスペースを設けておくとよい。さらにＸ軸搬送部６のストロークに余裕を持たせて装置を設計すると、印刷幅の増域に即対応してプリントヘッド列を増設できる。
【００４４】
図９および図１０は、それぞれプリントヘッド１と第２のキャップ１４を増設した場合の第１のキャップ１３による吸引動作開始時、およびプリントヘッドの最端列の吸引動作時を示す図である。同様に、図１１は第２のキャップ１４での吸引動作時、図１２はワイピング動作開始時、および図１３はワイピング動作終了時をそれぞれ示す図である。吸引およびワイピングの方法については上述した方法と同様であるため省略する。
【００４５】
また、ワイピングペーパ１５、第１のキャップ１３および第２のキャップ１４を使用頻度の高い順にＸ軸方向印刷位置側から配設することが望ましい。ヘッドユニット２が回復手段まで移動する距離を短くすることで、不具合を検知してから印刷を再開するまでの時間を最短にすることができる。さらに、第２のキャップ１４の増設が容易となるため、汎用性の高いインクジェット記録装置を提供することが可能となる。
【００４６】
上記の実施形態によれば、プリントヘッド１が増設された場合においても装置構成の大幅な変更を伴わず、簡単な構成で汎用性の高いインクジェット記録装置を提供できる。
【００４７】
さらに上記したプリントヘッド１とワイピングペーパ１５、第１のキャップ１３および第２のキャップ１４が干渉しない位置にそれぞれを配置することにより良好な吸引およびワイピング動作が可能となる。
【００４８】
例えば、上記のようにＸ軸方向印刷位置側からワイピングペーパ１５、第１のキャップ１３および第２のキャップ１４の順で配設した構成においては、プリントヘッド表面から、それぞれ、ワイピング手段までの距離をＡ、第１のキャップまでの距離をＢ、第２のキャップまでの距離をＣとするとき、第１のキャップ動作時は、Ｂ＜Ａ＜Ｃ(最も前記プリントヘッド表面から離れた位置)、第２のキャップ動作時は、Ｃ＜Ｂ＜Ａ(最も前記プリントヘッド表面から離れた位置)、ワイピング手段動作時は、Ａ＜Ｃ＜Ｂ(最も前記プリントヘッド表面から離れた位置)の関係にあるとよい。これにより部品点数を削減し、簡単な構成で吸引動作およびワイピング動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明であるインクジェット記録装置の実施形態を示す上面図。
【図２】図１の正面図。
【図３】第１のキャップによる特定プリントヘッド列の吸引動作時を示す図。
【図４】第２のキャップによる吸引動作時を示す図。
【図５】ワイピング動作時を示す図。
【図６】第１のキャップによるプリントヘッド列間の吸引動作時を示す図。
【図７】第２のキャップによるプリントヘッド列間の吸引動作時を示す図。
【図８】最端部に開閉弁を備えた第２のキャップによるプリントヘッド列間の吸引動作時を示す図。
【図９】プリントヘッドおよび第２のキャップを増設した際、第１のキャップによる吸引動作開始時を示す図。
【図１０】図９の吸引動作時を示す図。
【図１１】プリントヘッドおよび第２のキャップ増設した際、第２のキャップによる吸引動作時を示す図。
【図１２】図１１のワイピング動作開始時を示す図。
【図１３】図１２のワイピング動作終了時を示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１        プリントヘッド
２        プリントヘッドユニット
３        テーブル
４        Ｚ軸搬送部
５        Ｚ軸搬送部ホルダ
６        Ｘ軸搬送部
６−ａ    ボールネジ
７        インクジェット印刷ユニット
７−ａ    インクジェット印刷ユニットホルダ
８        保全ユニットホルダ
９        記録媒体搬送ユニット
１０      バキュームベルト
１１      バキュームベルト搬送ローラ
１２      パージペーパ巻取りモータ
１２−ａ  パージペーパ巻取りモータギヤ
１３      第１のキャップ
１４      第２のキャップ
１４−ａ  マニホールド
１４−ｂ  開閉弁
１５      ワイピングペーパ
１５−ａ  ワイピングペーパ供給側
１５−ｂ  ワイピングペーパ支持ローラ
１５−ｃ  ワイピングペーパ巻取り側
１５−ｄ  ワイピングペーパ巻取りギヤ
１６      ソレノイド
１７      吸引ポンプ
１８      三方弁
【図１】
2006175798.tif 000003
【図２】
2006175798.tif 000004
【図３】
2006175798.tif 000005
【図４】
2006175798.tif 000006
【図５】
2006175798.tif 000007
【図６】
2006175798.tif 000008
【図７】
2006175798.tif 000009
【図８】
2006175798.tif 000010
【図９】
2006175798.tif 000011
【図１０】
2006175798.tif 000012
【図１１】
2006175798.tif 000013
【図１２】
2006175798.tif 000014
【図１３】
2006175798.tif 000015