(57)【要約】【課題】複数のラインヘッドのクリーニングを比較的簡単な機構で行えるようにして、高彩精度で高速なインクジェットプリンタにも対応できるようにする。【解決手段】用紙Ｐを取り付けるドラム２の回転面ＳＲ上に、ドラム２の回転方向と長手方向が直交するようにインクジェット用ラインヘッド１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂを対向させたインクジェットプリンタに、前記ドラム２の回転面ＳＲとラインヘッド１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ間に挿入するトレー３０を備え、そのトレー３０をクリーニングの際にラインヘッド１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂとドラム２の間に挿入して吐出インクを受けることにより、複数のラインヘッドのクリーニングを比較的簡単な機構で行えるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転面上にシート状の被印刷物を取り付けるドラムと、そのドラムの回転方向と長手方向が直交するように対向させたジェットノズル吐出口による記録素子をライン状に配置したラインヘッド間に、前記ラインヘッドのクリーニングの際に挿入するトレーを設けたラインドット記録装置において、
上記トレーをドラムの軸と並行に設けて、その並行に設けたトレーをドラムとラインヘッド間に挿入し、かつ、その挿入したトレーを引き出す並行移動手段を備えたラインドット記録装置。
【請求項２】
上記ラインヘッドを上下に移動させる昇降手段を設け、ラインヘッドとドラムとの間隔を拡張できるようにした請求項１に記載のラインドット記録装置。
【請求項３】
上記昇降手段が支点軸を中心に左右に複数のラインヘッドを並列に配置したウイング状として、前記ウイングを支点軸を中心にして開閉することにより、ドラムとラインヘッドの間隔を拡張できるようにした請求項２に記載のラインドット記録装置。
【請求項４】
上記トレーのドラム側の端部に吸引口を設け、前記吸引口をポンプと接続してラインヘッドのノズルのインクを吸引できるようにした請求項１乃至３のいずれかに記載のラインドット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ラインヘッドのクリーニングをできるようにしたラインドット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラインドット記録装置である例えば、インクジェットプリンタは、ミクロン単位のインクジェットノズルから被印刷物へ微小なインク粒を吐出して印刷を行う。そのため、インクジェットノズルに、劣化したインクが詰まったり、塵が侵入したりするなどのノズルの目詰まりによるトラブルから印刷画像の劣化を招きやすい。特に、インクジェットノズルをライン状に並べて一つのラインの印刷を一度に行うラインプリンタの場合は、クリーニングしなければならないインクジェットノズルの数が多数で、しかも、ラインヘッドの形状がシリアルプリンタに比べて大きいため、前記トラブルを解消するための様々なクリーニング機構が考えられている。
【０００３】
例えば、特許文献１のラインプリンタでは、図９のように、ラインヘッド１の一端を回転軸に支持させてクリーニング時に記録領域からホームポジションＨへ９０度回転させて退避させるようにしており、退避したラインヘッド１は、ホームポジションＨに待機するクリーニングユニットＵでクリーニングするようになっている。クリーニングユニットＵは、クリーニングブレードと吸引キャップを備えたもので、クリーニングブレードでラインヘッド１を拭ってラインヘッド１の表面に付着したインクや塵を取り除いたのち、吸引キャップをラインヘッド１に密着させてインクノズル内の劣化インクや塵を吸い出すようにしている。
【特許文献１】特開２００２−１０３６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のインクジェットプリンタでは、一本のラインヘッドに各色のノズルを設け、回動するラインヘッドは一本であるが、高彩精度の印刷を高速で行うためにはノズルの数を増やさなければ成らない。そのため、例えば、各色ごとにラインヘッドを設けた場合は、最低でも４本（因みに、特許文献１の実施形態２のようにラインヘッドを２つに分けた場合は８本）のラインヘッドを回動させることになる。こうなると回動させるラインヘッドが交錯してしまい、交錯したラインヘッドが衝突しないように複雑な機構が必要になる。また、複数のラインヘッドを回動させるので、回動させるための大きなスペースも必要になる問題がある。
【０００５】
さらに、上記のインクジェットプリンタでは、インクの供給をラインヘッドに装着したインクカートリッジにより行っているが、外部タンクを使用する場合は、外部タンクからラインヘッドまでの配管などもラインヘッドの数に合わせて多数になることが予想されるので、ラインヘッドを回動させるとなると、その取り回しなども難しいという問題が考えられる。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、複数のラインヘッドのクリーニングを比較的簡単な機構で行えるようにして、高彩精度で高速なラインドット記録装置にも対応できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、この発明では、回転面上にシート状の被印刷物を取り付けるドラムと、そのドラムの回転方向と長手方向が直交するように対向させたジェットノズル吐出口による記録素子をライン状に配置したラインヘッド間に、前記ラインヘッドのクリーニングの際に挿入するトレーを設けたラインドット記録装置において、上記トレーをドラムの軸と並行に設けて、その並行に設けたトレーをドラムとラインヘッド間に挿入し、かつ、その挿入したトレーを引き出す並行移動手段を備えた構成を採用したのである。
【０００８】
このような構成を採用することにより、ラインヘッドと被印刷物を取り付けるドラムとの間にトレーを挿入してラインヘッドのインクジェットノズルから吐出されるクリーニング用のインクを受けるので、ラインヘッドを回動させるよりも簡単な機構で、また、複数のラインヘッドにも対処できる。
【０００９】
このとき、上記トレーにメッシュ状のインクの吸着部を設けた構成を採用するようにすれば、インクジェットノズルから吐出されるクリーニング用のインク滴をメッシュが受けて飛散を防止することができる。
【００１０】
その際、上記トレーをドラムの軸と並行に設けて、並行移動手段を備えたことにより、上記トレーのラインヘッドとドラム間への挿入を並行移動によって行える。また、このような構成にすることにより、トレーを移動させる際に傾けず並行に移動させるので例えば、メンテナンス時と印刷時でトレーの角度が変わることがないので、トレーで受けたインクの一部がメンテナンス作業後にトレー上に残ってしまったような場合でも、インクをそのままの姿勢で確実に保持して、インクを外にこぼすことがない。
【００１１】
また、このとき、上記ラインヘッドを上下に移動させる昇降手段を設け、ラインヘッドとドラムとの間隔を拡張できるようにした構成を採用することにより、ドラムとラインヘッドの間隔を拡張してトレーの挿入と引き出しが容易にできる。
【００１２】
また、このとき、上記昇降手段が支点軸を中心に左右に複数のラインヘッドを並列に配置したウイング状として、前記ウイングが支点軸を中心にして開閉することにより、ドラムとラインヘッドの間隔を拡張できるようにした構成を採用することができる。
【００１３】
このような構成を採用することにより、ドラムとラインヘッドの間隔の拡張が、支点軸を中心にしてウイングを開閉することにより簡単にできる。また、ドラムとヘッドの間隔を大きくすることができるので、大きな作業スペースを確保することができ、ヘッドのノズル面の状態を確認したり、場合によっては手作業により前記ノズル面のメンテナンス作業を行うことが容易にできるなど、作業性を向上させることができる。
【００１４】
また、このとき、上記トレーのドラム側の端部に吸引口を設け、前記吸引口をポンプと接続してラインヘッドのノズルのインクを吸引できるようにした構成を採用することにより、ドラムとラインヘッド間に挿入したトレーを取り出すときに、吸引口をラインヘッドのノズルに近接させてノズル内の劣化インクや塵を吸い出すことができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は、上記のように構成したことにより、複数のラインヘッドを有するラインヘッド記録装置のクリーニングを比較的簡単な機構で実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、この形態のラインヘッド記録装置（以下、インクジェットプリンタ）は、プリンタ本体Ａにクリーニング装置Ｂを併設した形状となっている。
【００１７】
前記プリンタ本体Ａは、図２に示すように、シート状の被印刷物（ここではプリント用紙）Ｐを取り付けるドラム２と、インクジェット用のラインヘッド１とからなり、外枠フレームＣによって支持されている。また、図示はしていないが、給紙手段と排紙手段を備えており制御手段によって制御されている。
【００１８】
ドラム２は、軸を回動自在に支持させてモータ駆動手段と接続し、ドラム２の側面を回転面ＳＲとしてその回転面ＳＲに前記用紙Ｐを取り付けるための装着手段を設けたものである。
【００１９】
前記装着手段は、例えば、くわえ爪とクランプとから構成されるもので、くわえ爪でシート状の用紙Ｐの一端をくわえ、その用紙Ｐの他端をクランプなどで保持するようになっている。
【００２０】
この装着手段は、この形態ではドラム２の回転面ＳＲに４箇所設けられており、４枚のプリント用紙１を取り付けられるようにしてある。また、ドラム２の回転面ＳＲ上には、インクジェット用のラインヘッド１が設けられている。
【００２１】
前記ラインヘッド１は、イエロー１Ｙ、シアン１Ｃ、マゼンタ１Ｍ、ブラック１Ｂの４色で全部で１０個設けられており（イエロー１Ｙ、シアン１Ｃ、マゼンタ１Ｍは２個、ブラック１Ｂは４個）、５個ずつ２組に分けて、図２のように支点軸４ａで支持されたフレームに取り付け、ラインヘッド１の長手方向がドラム２の回転方向と直交するようにして翼のように回動自在に保持されている（以下、ウイングフレームＦ）。また、この支点軸４ａで支持された前記フレームＦには、昇降手段Ｌとしてモータを駆動源とするリンク機構が設けられている。前記リンク機構は、ボールネジに螺合するスライダーにリンクを取り付けたもので、この形態では、図３のように、ウイングフレームＦを後述するように、パージ位置ａ、吸引位置ｂと印刷位置の３つのポジションに開閉できるようになっている。
【００２２】
その際、ウイングフレームＦの両端に軸Ｏを設けて外枠フレームＣのフックｆに引っ掛け、開放状態を保持できるようにしており、前記フックｆの係合と解除をするためのシリンダ機構が設けられている。前記シリンダ機構Ｓは、図３のようにシリンダＳ１とフックｆとをリンクで「く」の字に連結し、シリンダＳ１のロッドが進退することで、フックｆを上下に動かして、フックｆの係合と解除を行えるようにしたものである。
【００２３】
このように、ウイングフレームＦを開閉すれば、ドラム２とラインヘッド１の間隔を大きくすることができるので、大きな作業スペースを確保することができ、前記ヘッド１のノズル面の状態を確認したり、場合によっては手作業により前記ノズル面のメンテナンス作業を行うことが容易にできるなど、作業性を向上させることができる。
【００２４】
また、各色の個々のラインヘッド１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂは、図４（例えば、イエロー１Ｙのラインヘッド）のようなラインヘッドのユニット（以下、キャリッジ）１０を２個備えたもので、各キャリッジ１０は、支持フレーム１Ｆに１４個の短尺なラインヘッド１Ｙ1-7 を千鳥状に配置して、図４のように用紙Ｐよりも大きな印刷範囲を有する長尺なユニットを形成するようにしたものである。
【００２５】
また、前記支持フレーム１Ｆは、図４のように上下にロッド１０Ｇを挿通し、中央にボールネジ１０Ｓを螺合させた構造となっており、前記ボールネジ１０Ｓをステッピングモータ１０ｍで回転させて支持フレーム１Ｆを図の左右方向へ移動できるようになっている。このとき、前記支持フレーム１Ｆの衝突を回避し、かつ、ゼロ点復帰も出来るように、キャリッジ１０の固定フレーム板１１に位置検出用のスイッチＳＷを設けて制御手段と接続して制御できるようにしてある。
【００２６】
給紙手段は、図示はしていないが、給紙ローラと揺動グリッパとからなり、揺動グリッパは、コンベアで給紙トレーから一枚ずつ供給される用紙Ｐの端をくわえ、揺動して給紙ローラへ送り込む。
【００２７】
用紙Ｐの送り込まれた給紙ローラでは、用紙Ｐの端を給紙ローラに設けた爪でくわえて回転することにより、ドラム２のくわえ爪に受け渡す。
【００２８】
排紙手段は、図示はしていないが、排紙ローラとそのローラに取り付けられたチェーンとからなり、そのチェーンにくわえ爪を取り付けた構成となっており、前記くわえ爪で排紙ローラの回転でもって印刷の終わった用紙Ｐを取り出し印刷トレーに搬出するようになっている。
【００２９】
なお、ドラム２の回転軸、給紙ローラ、排紙ローラなどには、図示はしていないが、センサ（例えば、光学式エンコーダ、ポテンショメータ）を設けて制御手段と接続し、制御を行えるようになっている。また、ドラム２の軸にエンコーダを設け、ラインヘッド１の制御ばかりでなく、ドラム２の速度制御や給紙、排紙のタイミングの制御などにも対処するようにしてある。
【００３０】
一方、図１に示すように、クリーニング装置Ｂは、トレー３０と、そのトレー３０に取り付けられた吸引装置３１とからなっている。トレー３０は、当接部３２と受け３３とからなり、当接部３２は、図３のようにドーム型のものを二個並列に接続したもので、その当接部３２の下に受け３３を設けた構造となっている。また、当接部３２の各ドームは、長尺な板を並列に並べて構成したもので、前記長尺な板には、貫通孔を千鳥に設けて各キャリッジ１０の短尺なラインヘッド１Ｙ1-7 と対応するようになっており、前記貫通孔に吸着材としてメッシュ板３５を取り付けるようになっている。メッシュ板３５は、上下に動作可能でスプリングによって上方へ押し上げられ、例えば図５（ａ）に示すように網目３５ａが前記ラインヘッド１Ｙ1-7 のノズル面ｎに取り付けられた保護プレートＺに押し当てられた状態で保持される。前記保護プレートＺは、枠体で短尺なラインヘッド１Ｙ1-7 のノズル面ｎの周囲に取り付けられる。このような構成を採ることにより（例えば、特開２０００−１７７１４７号公報に記載の（固定メッシュ）のようにメッシュを固定して使用する場合に比べて）短尺なラインヘッド１Ｙ1-7 のノズル面ｎとメッシュ板３５の間の隙間を適切な寸法に寸法精度良く簡単に維持することができる。また、このようにすることにより、図５（ｂ）のように、２本の網目３５ａでノズルｎ’を挟むようにすることで、滴下されるインクを網目が吸着（毛細管現象）しインクの飛散を防止する。そのため、図５（ｂ）のように、前記ラインヘッド１Ｙ1-7 が傾斜していても的確にインクを吸着することができるようにしてある。
【００３１】
このトレー３０の端部（ドラム側）には、吸引装置３１が設けられている。前記吸引装置３１は、吸引口を上向きに形成したもので、各キャリッジ１０の前記ラインヘッド１Ｙ1-7 のノズル面と対向するようになっている。また、吸引口は、図示はしていないが吸引ポンプに接続されており、インクの吸引ができるようになっている。
【００３２】
また、このトレー３０は、並行移動手段３７と接続されている。並行移動手段３７は、ボールネジ３８によるもので、図１のようにボールネジ３８を外枠フレームＣのクリーニング装置Ｂ側からプリンタ本体Ａ側まで設け、そのボールネジ３８のスライダーとトレー３０とを連結したもので、前記ボールネジ３８をモータで駆動することにより、図１のようにトレー３０をドラム２上のクリーニング位置（例えば、前記ラインヘッド１Ｙ1-7 とメッシュ板３５とが対向する位置）へ進退するようにしている。そのため、位置決め用のセンサを設けたり、あるいは、モータをステッピングモータとすることで所要の位置決め精度を得られるようにしてある。
【００３３】
このように構成されるインクジェットプリンタのインクの供給系は、図６（例としてイエロー１Ｙのキャリッジ１０を示す）のように、各キャリッジ１０の前記ラインヘッド１Ｙ1-7 は、それぞれインク供給バルブ４０を介してインクタンク４１と接続されている。
【００３４】
その際、インク供給バルブ４０と前記ヘッド１Ｙ1-7 との間に圧力センサ４２を設けて、インクの吐出圧力を検出できるようになっている。
【００３５】
また、インクタンク４１には三つのバルブが接続されている。第１のバルブ４３は、コンプレッサ（図示せず）と接続されたインク供給圧用元バルブで、インク供給圧設定用レギュレータ４４を介してインクタンク４１に接続されている。第２のバルブ４５は、コンプレッサと接続されたパージ圧用元バルブで、パージ圧設定用レギュレータ４６を介してインクタンク４１に接続されている。第３のバルブ４７は、一方のポートが開放された負圧調整用元バルブで、直接インクタンク４１と接続されている。
【００３６】
この供給系ではインクの供給は、コンプレッサによるインクタンク４１への加圧で行っており、加圧されたインクタンク４１のインクは、インク供給バルブ４０を開くことでラインヘッド（各キャリッジ１０）１の前記ラインヘッド１Ｙ1-7 へ供給される。すなわち、通常、印刷中はインク供給バルブ４０を閉じておき、前記ラインヘッド１Ｙ1-7 のノズル面ｎは負圧状態に保たれている。この負圧の程度は、前記ラインヘッド１Ｙ1-7 からインクを吐出するのに伴い段々と大きくなる。そのため印刷中は、この負圧の検出を先の圧力センサ４２で行って或る一定の値を越えると、適切な負圧になるまでインク供給バルブ４０を開き、負圧の程度を下げる（負圧が強すぎるとインクが吐出しなくなる）。
【００３７】
また、インクタンク４１への加圧の程度は、インク供給圧設定用レギュレータ４４とインク供給圧用元バルブ４３により何段階か選べるようになっており、被印刷物に最適な圧力に設定できるようにしてある。
【００３８】
因みに、通常の印刷では、例えばインク供給圧設定用レギュレータ４４を約２０ｋＰａに設定して、インク供給圧用元バルブ４３で供給圧力を調整しながら使用する。
【００３９】
一方、後述するクリーニング時には、パージ圧設定用レギュレータ４６を約４０ｋＰａに設定して、パージ圧用元バルブ４５によりインクタンク４１へパージ圧力をかける。
【００４０】
また、負圧設定時は、前記ラインヘッド１Ｙ1-7 のノズル面を負圧にするため、負圧調整用元バルブ４７を開放してインクタンク４１を大気圧にする。これにより、インク供給バルブ４０を開いたときにインクの自重でインクの配管内全体を負圧にすることができる。
【００４１】
この形態は、上記のように構成され、次に、このプリンタのクリーニング動作を述べる。
【００４２】
このプリンタでは、クリーニングを開始すると、まず、図６で示す全元バルブ（インク供給圧用元バルブ４３、パージ圧用元バルブ４５、負圧調整用元バルブ４７）とインク供給バルブ４０を閉じる。次に、プリンタ本体ＡのウイングフレームＦを最大上限位置まで開くと図１のようにラインヘッド１とドラム２との間に隙間ができるので、並行移動手段３７でトレー３０をクリーニング位置（トレー３０がラインヘッド１の下まで達すると）まで移動させる。その状態を図３に示す。
【００４３】
クリーニング位置に達すると、左右のウイングフレームＦを閉じてパージ位置（前記短尺なラインヘッド１Ｙ1-7 のノズル面ｎとメッシュ板３５の網目３５ａとが接触する点。または少し隙間があってもよい、図３の符号ａ参照）まで下ろす。フレームＦが図７のように下りると、パージ圧用元バルブ４５を開く。すると、インクタンク４１にパージ圧力がかかるのでインク供給バルブ４０を開く。すると、パージ圧力が前記ラインヘッド１Ｙ1-7 に加わりノズル面ｎからインクが押し出される。このとき押し出されたインクは、網目３５ａを介して受け３３で受ける。
【００４４】
既定時間の間インクを押し出した（パージ）後、インク供給バルブ４０を閉じる。このとき、閉じた直後は正圧状態になっているため、ノズル面ｎからしばらくインクが染みだすのでパージ圧用元バルブ４５を閉じる。
【００４５】
次に、負圧調整用元バルブ４７を開く。すると、インクタンク４１内が大気圧になり、配管内がインクの自重で負圧状態になる。ここで、インク供給バルブ４０を開くと、前記ラインヘッド１Ｙ1-7 （ノズル面ｎ）が負圧状態になり、ノズル面ｎからのインクの染みだしが止まるので、既定の負圧になればインク供給バルブ４０と負圧調整用元バルブ４７を閉じる。
【００４６】
このようなインクの吐出作業によるクリーニングが済むと、さらに、両方のウイングフレームＦを開いて、吸引装置３１を使ったクリーニングを行う位置（図３符号ｂ参照）まで上げる。
【００４７】
所定の位置まで上がると、吸引ポンプを作動させる。すると、吸引口より吸引が開始されるので、図８のようにトレー３０をプリンタ本体Ａとクリーニング装置Ｂ間で移動させて（複数回往復させても可）、ノズル面ｎを吸引する。こうすることで、ノズルｎ’に溜まったインクや塵などを吸い出してノズル面ｎの中まで清掃する。
【００４８】
清掃が済むと、トレー３０をクリーニング装置Ｂ内に戻したのち、吸引ポンプを停止し、両方のウイングフレームＦを印刷位置まで下げる。
【００４９】
このように、トレー３０を用いてクリーニングを行うようにしたので、複数のラインヘッド１のクリーニングを一度に行える。また、トレー３０を並行移動させるので、複数のラインヘッド１を回転させた場合のように場所をとらないし、ラインヘッド１が交錯することもないので簡単な機構で済み、しかも、インクの配管の取り回しも容易になる。また、軸を中心とする回転動作により、比較的簡単に高精度でメンテナンス動作時と印刷時の位置決めを行うことができる。
【００５０】
さらに、トレー３０を移動させる際に傾けず並行に移動させるので例えば、メンテナンス時と印刷時でトレー３０の角度が変わることがなく、トレー３０で受けたインクの一部がメンテナンス作業後にトレー３０上に残ってしまった場合でも、インクをそのままの姿勢で確実に保持するので、外にこぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態の要部の正面図
【図２】実施形態の要部の側面図
【図３】実施形態の要部の側面図
【図４】実施形態の要部の正面図
【図５】実施形態の作用説明図
【図６】実施形態のブロック図
【図７】実施形態の作用説明図
【図８】実施形態の作用説明図
【図９】従来例の作用説明図
【符号の説明】
【００５２】
１    ラインヘッド
１Ｙ  ラインヘッド
１Ｃ  ラインヘッド
１Ｂ  ラインヘッド
１Ｍ  ラインヘッド
２    ドラム
４ａ  支点軸
３０  トレー
３１  吸引装置
３５  メッシュ板
Ｆ    ウイングフレーム
Ｌ    昇降手段
Ｐ    用紙
ＳＲ  回転面
【図１】
2006069176.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006069176.tif 000007
【図６】
2006069176.tif 000008
【図７】
2006069176.tif 000009
【図８】
2006069176.tif 000010
【図９】
2006069176.tif 000011