(57)【要約】【課題】ノズル面に残留したインクを拭き取るとともに拭き取ったインクが飛び散ることを防いで、良質な画像を安定して形成する。【解決手段】記録ヘッド１４のノズル面１４１をワイピングしてノズル面のインク等を拭き取るワイパーブレード４３の先端部がノズル面１４１から離れてワイパーブレード４３の撓みが戻るとき、反力解消部材４４でワイパーブレード４３の撓みが戻るときの反力を吸収してワイパーブレード４３を直立した自然状態に復帰させてワイパーブレード４３の撓みが急激に戻るときの反動を抑制し、ワイパーブレード４３の先端部に付着したインクやゴミ等が飛び散ることを防いでインクジェット記録装置内をインクにより汚染することを防ぐ。【選択図】    図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出して被記録材に文字や画像を記録する記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載し、往復走査動作を行うキャリッジと、該キャリッジの走査範囲内に配置され、ブレード昇降手段により前記記録ヘッドのノズル面の高さ方向に対して上下方向に移動するワイピング手段を有するインクジェット記録装置において、
前記ワイピング手段は、弾性体からなり、平板状に形成され、前記記録ヘッドのノズル面をワイピングするワイピングブレードと、
前記ワイピングブレードのワイピング動作終了時の反力を低減する反力解消部材を有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】
前記反力解消部材は、バネ性を有し、前記ワイパーブレードより縦弾性係数が大きい材料で平板状に形成されている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】
前記反力解消部材は、上部両端に凸部を有し、前記凸部を前記ワイパーブレードと対向させて、前記ワイパーブレードと前記反力解消部材を直立させて支持する支持手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記支持手段は、前記ブレード昇降手段に対して着脱自在に装着されていることを特徴とする請求項３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、インクを噴射させて記録紙に印刷するインクジェット記録装置、特にノズルに付着した液体を除去するワイピング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置には、インクを噴射する記録ヘッドの性能を維持する機構が不可欠である。この主な機能はインクを噴射するノズルの乾燥防止のためのキャップ機能と、インクを記録ヘッド内に充填するためのポンプ機能と、記録ヘッドのノズル列面を清掃するノズルクリーナ機能等である。特にノズルクリーナ機能は、ノズル面にインク滴が残っていたり、ゴミ等が付着していたりすると、噴射するインク滴が曲がったり、ノズルからインクの噴射ができなくなったりして、画像品質や画像形成に重大な影響を及ぼす。
【０００３】
また、近年は画像形成の高速化が進み、記録ヘッドのノズル数を増やすことにより１スキャンでより多くのインク滴を飛ばしてスループットを上げる改善が行なわれている。このためノズル面により多くのインク滴が残り、このノズル面に残ったインク滴をワイパーブレードで拭き取るようにしている。このようにノズル面をワイパーブレードで拭き取るときに、ワイパーブレードがノズル面を吹き終わって記録ヘッドから離れる瞬間に、ワイパーブレードの弾性反動で拭き取られてワイパーブレードに付着したインクが弾き飛ばされ、プリンタ本体内を弾き飛ばされたインクで汚染したり印字品質へ悪影響を与えてしまう。
【０００４】
このワイパーブレードに付着したインクを弾き飛ばすことを防止するため、例えば特許文献１に示されたインクジェット記録装置は、記録ヘッドのノズル面に残ったインクを拭き取るとき、ワイパーブレードがノズル面中央に位置するインク吐出口列を通過した後、ノズル面を通過する前にワイパーブレードをノズル面から後退させ、ワイパーブレードの弾性変形状態が解消された状態で、記録ヘッドとワイパーブレードとの接触状態を解除して、ワイパーブレードに付着したインクが飛び散ることを防止している。
【０００５】
また、特許文献２に示されたインクジェット記録装置は、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をするワイパーブレードで記録ヘッドのノズル面に残ったインクを拭き取るとき、記録ヘッドを搭載して往復走査移動を行なう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取る残りのワイピング動作を行なう際に、ワイパーブレードが弾性変形状態を低減する方向にノズル面から徐々に後退させてインク飛び散りを少なくしている。
【０００６】
特許文献３に示されたインクジェット記録装置は、記録ヘッドのノズル面を拭き取るワイパ部材を、弾性と吸水性とを有するインク吸収部と、インク吸収部よりノズル面側に連続して設けられインク吸収部より吸水性を低下させた払拭部で構成し、払拭部でノズル面に付着したインクや紙粉を拭き取り、拭き取ったインク等をインク吸収部で吸収してインクの飛び散りを防止している。
【０００７】
また、特許文献４に示されたインクジェット記録装置は、記録ヘッドのワイパーブレードで拭き取るときの下流側の端部にノズル面と直交する高さ方向が次第に小さくなるように形成された逃げ面を設け、ノズル面に付着したインク等を拭き取っているワイパーブレードがワイピング方向下流側の逃げ面に達すると、ワイパーブレードの撓み量を緩やかに小さくして、ワイパーブレードの撓みが急激に戻るときの反動でワイパーブレードの先端部に付着した残インクが弾き飛ばされることを防ぐようにしている。
【特許文献１】特許第３２３４９８７号公報
【特許文献２】特開２００６−１９２６９３号公報
【特許文献３】特開２００３−１８３３号公報
【特許文献４】特開２００２−７９６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に示すように、ワイパーブレードがノズル面中央のインク吐出口列を通過した後、ノズル面を通過する前にワイパーブレードをノズル面から後退させたり、特許文献２に示すように、ワイピング動作の途中からワイパーブレードをノズル面から徐々に後退させると、ワイパーブレードでノズル面中央から端部まで十分な接触圧力を加えて拭き取ることができず、ノズル面の清掃性が不十分となり、ノズル面に拭き残しが発生して拭き残したインクによって記録用紙を汚してしまうという問題が発生する。
【０００９】
また、特許文献３に示すように、吸水性が小さい払拭部でノズル面に付着したインクや紙粉を拭き取り、拭き取ったインク等を吸水性が大きいインク吸収部で吸収するようにしても、インク吸収部の表面に紙粉が付着するとインクを吸水できなくなってしまう。
また、インク吸収部は吸水性を持たせるために連通型の多孔質体で形成されているが、インクの顔料成分などによって多孔質体の気孔を塞いでしまうため、長期間に安定してインクを吸収することは不可能である。このためインクの飛び散りを防止できなくなってしまう。
さらに、ワイパ部材を弾性と吸水性が大きいインク吸収部と吸水性が小さい払拭部で構成しているため、ワイパ部材の構成が複雑になり、その成形も難しくコスト高になってしまう。
【００１０】
また、特許文献４に示すように、ノズル面のワイパーブレードで拭き取る下流側の端部に逃げ面を設けていると、逃げ面ではワイパーブレードを十分な接触圧力で接触させることができず、この逃げ面にインクが残り、残ったインクが堆積した場合には、堆積したインクによって記録用紙を汚してしまう問題が発生する。
【００１１】
この発明は、このような問題を解消し、ノズル面の端部までワイパーブレードを十分な接触圧力で接触させてノズル面に残留したインクを拭き取るとともに拭き取ったインクが飛び散ることを防いで、良質な画像を安定して形成することができるインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出して被記録材に文字や画像を記録する記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載し、往復走査動作を行うキャリッジと、該キャリッジの走査範囲内に配置され、ブレード昇降手段により前記記録ヘッドのノズル面の高さ方向に対して上下方向に移動するワイピング手段を有するインクジェット記録装置において、前記ワイピング手段は、弾性体からなり、平板状に形成され、前記記録ヘッドのノズル面をワイピングするワイピングブレードと、前記ワイピングブレードのワイピング動作終了時の反力を低減する反力解消部材を有することを特徴とする。
【００１３】
前記反力解消部材は、バネ性を有し、前記ワイパーブレードより縦弾性係数が大きい材料で平板状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記反力解消部材は、上部両端に凸部を有し、前記凸部を前記ワイパーブレードと対向させて、前記ワイパーブレードと前記反力解消部材を直立させて支持する支持手段を有することを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記支持手段は、前記ブレード昇降手段に対して着脱自在に装着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は、記録ヘッドのノズル面をワイピングしてノズル面のインク等を拭き取るワイパーブレードの先端部がノズル面から離れてワイパーブレードの撓みが戻るとき、反力解消部材でワイパーブレードの撓みが戻るときの反力を吸収してワイパーブレードを直立した自然状態に復帰させるから、ワイパーブレードの撓みが急激に戻るときの反動を抑制することができ、ワイパーブレードの先端部に付着したインクやゴミ等が飛び散ることを防いでインクジェット記録装置内をインクにより汚染することを防ぐ。
【００１７】
また、前記反力解消部材を、バネ性を有し、ワイパーブレードより縦弾性係数が大きい材料で平板状に形成することにより、ワイパーブレードの撓みが戻るときの反力を安定して吸収することができる。
【００１８】
また、反力解消部材の上部両端に凸部を設け、この凸部をワイパーブレードと対向させて支持手段でワイパーブレードと反力解消部材を直立させて支持することにより、ワイパーブレードと反力解消部材の位置精度を確実に保つことができ、ワイパーブレードの撓みが戻るときの反力を確実に吸収することができる。
【００１９】
さらに、支持手段をブレード昇降手段に対して着脱自在に装着することにより、ワイパーブレードの交換を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１はこの発明のインクジェット記録装置の前方側から見た斜視図である。インクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着され記録用紙を収容する給紙トレイ２と、装置本体１に装着され画像が記録された記録用紙をストックする排紙トレイ３とを有する。装置本体１の上側には上面カバー４を開閉可能に設けている。また、装置本体１の前面５の一端部には、前方側に突き出し、上面カバー４よりも低い位置にカートリジ装填部６を有し、このカートリッジ装填部６の上面に操作キーや表示器などの操作部７が設けられている。カートリッジ装填部６は、その前面に開閉可能な前カバー８を有し、前カバー８を開状態にすることにより、インクを補充するメインタンクであるインクカートリッジ９を脱着できるようになっている。
【００２１】
このインクジェット記録装置の機構部は、図２の側面構成図と図３の平面構成図に示すように、装置本体１の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１１とステー１２とによりキャリッジ１３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータによってキャリッジ主走査方向に移動走査する。このキャリッジ１３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド１４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。記録ヘッド１４は、インクを吐出するためのエネルギー発生手段として圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを使用でき、例えば記録ヘッド１４に圧電アクチュエータを有する。
【００２２】
また、キャリッジ１３には、記録ヘッド１４に各色のインクを供給するための各色の液体容器であるサブタンク１５を搭載している。このサブタンク１５にはインク供給チューブ１６を介して各色のインクカートリッジ９からインクが補充供給される。ここで、インクカートリッジ９は、それぞれ各色に対応してイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインクを収容している。これらの記録ヘッド１４にインクを供給するためのサブタンク１５と、このサブタンク１５にインクを補充供給するインクカートリッジ９とによってインク供給装置を構成している。
【００２３】
給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）１７上に積載した記録用紙１８を給紙するための給紙部として、用紙積載部１７から記録用紙１８を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）１９と、給紙コロ１９に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２０を備え、この分離パッド２０は給紙コロ１９側に付勢されている。
【００２４】
この給紙トレイ２から給紙された記録用紙１８をガイド２１から記録ヘッド１４の下方側で搬送するための搬送部として、記録用紙１８を静電吸着して搬送するための搬送ベルト２２と、給紙部からガイド２１を介して送られる記録用紙１８を搬送ベルト２２との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ２３と、略鉛直上方に送られる記録用紙１８を略９０度方向転換させて搬送ベルト２２上に倣わせるための搬送ガイド２４と、押さえ部材２５で搬送ベルト２２側に付勢された先端加圧コロ２６とを備えている。また、搬送ベルト２２表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２７を備えている。ここで、搬送ベルト２２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２８とテンションローラ２９との間に掛け渡されて、図３に示すように、ベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ２７は、搬送ベルト２２の表層に接触し、搬送ベルト２２の回動に従って回転するように配置されている。
【００２５】
搬送ベルト２２の裏側には、記録ヘッド１４による印写領域に対応してガイド部材３０が配置されている。このガイド部材３０は、上面が搬送ベルト２２を支持する搬送ローラ２８とテンションローラ２９の接線よりも記録ヘッド１４側に突出している。これにより、搬送ベルト２２は印写領域ではガイド部材３０の上面にて押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性が維持される。
【００２６】
記録ヘッド１４で記録された記録用紙１８を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２２から記録用紙１８を分離するための分離爪３１と排紙ローラ３２及び排紙コロ３３とを備え、排紙ローラ３２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで排紙ローラ３２と排紙コロ３３との間から排紙トレイ３までの高さは排紙トレイ３にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。
【００２７】
また、装置本体１の背面部には両面給紙ユニット３４が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット３４は搬送ベルト２２の逆方向回転で戻される記録用紙１８を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２８と搬送ベルト２２との間に給紙する。この両面給紙ユニット３４の上面には手差し給紙部３５が設けられている。
【００２８】
さらに、図３に示すように、キャリッジ１３の走査方向の一方の非印字領域には、記録ヘッド１４のノズルの状態を維持し、回復するための信頼性維持手段である維持回復機構部３６を有し、他方の非印字領域にはインク回収容器３７を有する。
【００２９】
維持回復機構部３６には、図４の斜視図に示すように、記録ヘッド１４のノズルの乾燥を防止するためノズル面をキャピングするキャップ部材３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄと、記録ヘッド１４内にインクを充填するための吸引ポンプ３９と、吸引ポンプ３９に連結された吸引キャップ４０と、ノズル面をワイピングして清掃するためのワイピング手段４１及びインク回収部４２などを有する。
【００３０】
ワイピング手段４０は、ワイパーブレード４３と反力解消部材４４と支持部材４５及びブレード昇降機構部４６を有する。ワイパーブレード４３は弾性体例えばゴム弾性体からなり、図５の斜視図に示すように、平板状に形成され、中央下部に複数例えば３個の取付孔４７を有し、先端部を記録ヘッド１４のノズル面に押圧してノズル面に付着したインクやゴミを拭き取る。反力解消部材４４はバネ性を有し、ワイパーブレード４３より縦弾性係数が大きい材料、例えば弾性材料としてエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）やシリコン、非弾性材料として金属材料のステンレスやアルミ、樹脂材料としてＡＢＳやポリアセタール（ＰＯＭ）などからなり、図６（ａ）の斜視図と（ｂ）の側面図に示すように、平板状に形成され、両端の上部にワイパーブレード４３と係合する凸部４８を有するブレード係合部４９を有し、中央部には取付孔５０を有する。
【００３１】
支持部材４５は、図７（ａ）の正面図と（ｂ）の斜視図に示すように、ワイパーブレード４３と反力解消部材４４のブレード係合部４９に形成された凸部４８とが接するようにワイパーブレード４３と反力解消部材４４を対向して配置して、ワイパーブレード４３と反力解消部材４４を直立した状態で固定する。この支持部材４５は中央下部に昇降用ボス５１を有し、幅方向の両側面にはそれぞれ１対のガイドローラ５２を有する。ブレード昇降機構部４６は、図４に示すように、幅方向両側の内面に形成され、支持部材４５のガイドローラ５２を案内するガイド溝５３と、図８の斜視図に示すように、一方の端部に板カム５４が設けられた軸カム５５を有する。板カム５４は、図９（ａ）の正面図と（ｂ）の斜視図に示すように、表面に支持部材４５の昇降用ボス５１と係合するカム溝５６を有し、カム溝５６の回転中心に最も近い位置に、昇降用ボス５１を挿入する切欠部５７が設けられている。この軸カム５５は複数のガイド部５８に保持され、他方の端部に不図示の回転駆動部に連結された回転伝達部５９を有する。
【００３２】
このブレード昇降機構部４６の軸カム５５を板カム５４の切欠部５７を上にした状態で位置決めし、ワイパーブレード４３と反力解消部材４４を固定した支持部材４５のガイドローラ５２をガイド溝５３に沿って挿入し、支持部材５４の昇降用ボス５１を板カム５４の切欠部５７に差込んで昇降用ボス５１をカム溝５６に係合させてブレード昇降機構部４６に支持部材４５を組み付けてワイピング手段４０を構成する。このようにブレード昇降機構部４６にワイパーブレード４３と反力解消部材４４を固定した支持部材４５を組み付けることにより、軸カム５５を回転することにより、板カム５４のカム溝５６に沿って昇降用ボス５１を上下方向に移動して支持部材４５を上下方向に移動してワイパーブレード４３と反力解消部材４４を昇降させる。
【００３３】
このブレード昇降機構部４６により昇降するワイパーブレード４３で記録ヘッド１４のノズル面に付着したインクやゴミを拭き取るときの動作を図１０の模式図を参照して説明する。
【００３４】
キャリッジ１３により一定速度で移動している記録ヘッド１４が維持回復機構部３６の近傍に達すると、ブレード昇降機構部４６の軸カム５５を回転させてワイパーブレード４３と反力解消部材４４を固定した支持部材４５を上昇させ、図１０（ａ）に示すように、反力解消部材４４がノズル面に接触しないでワイパーブレード４３の先端部が記録ヘッド１４のノズル面より一定高さだけ突出する位置にワイパーブレード４３と反力解消部材４４を移動する。この状態で移動している記録ヘッド１４がワイパーブレード４３に接触すると、図１０（ｂ）に示すように、ワイパーブレード４３が撓んで先端部がノズル面１４１に圧接され、記録ヘッド１４が移動するにしたがってノズル面１４１に付着したインクやゴミ等を拭き取り除去する。記録ヘッド１４がさらに移動してノズル面１４１の端部が撓んでいるワイパーブレード４３の先端部を通過してワイパーブレード４３の先端部がノズル面１４１から離れてワイパーブレード４３の撓みが戻るとき、ワイパーブレード４３の幅方向の両端部が反力解消部材４４のブレード係合部４９の凸部４８に接触し、反力解消部材４４の有するバネ性でワイパーブレード４３の撓みが戻るときの反力を吸収してワイパーブレード４３を直立した自然状態に復帰させる。したがってワイパーブレード４３の撓みが急激に戻るときの反動を抑制することができ、ワイパーブレード４３の先端部に付着したインクやゴミ等が飛び散ることを防ぐことができ、インクジェット記録装置の装置本体１内をインクにより汚染することを防いで、形成する画像の品質を劣化させることを防ぐことができる。
【００３５】
この記録ヘッド１４が維持回復機構部３６を通過するとブレード昇降機構部４６の軸カム５５を回転させてワイパーブレード４３と反力解消部材４４を固定した支持部材４５を所定に位置まで下降させる。
【００３６】
この維持回復機構部３６のワイパーブレード４３を取り外して交換するときは、ブレード昇降機構部４６の軸カム５５を回動して板カム５４の切欠部５７を支持部材４５の昇降用ボス５１に位置合わせし、支持部材４５をブレード昇降機構部４６から引き抜く。そして支持部材４５からワイパーブレード４３と反力解消部材４４を取り外して、新しいワイパーブレード４３と反力解消部材４４に交換する。このようにしてワイパーブレード４３を簡単に交換することができ、保守作業を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明のインクジェット記録装置の前方側から見た斜視図である。
【図２】インクジェット記録装置に機構部の構成を示す側面図である。
【図３】インクジェット記録装置に機構部の構成を示す平面図である。
【図４】維持回復機構部の構成を示す斜視図である。
【図５】ワイパーブレードを示す斜視図である。
【図６】反力解消部材の構成図である。
【図７】支持部材の構成図である。
【図８】ブレード昇降機構部の構成を示す斜視図である。
【図９】ブレード昇降機構部に支持部材を装着する状態を示す構成図である。
【図１０】ワイパーブレードによるワイピング動作を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
１；装置本体、１３；キャリッジ、１４；記録ヘッド、３６；維持回復機構部、
３８；キャップ部材、３９；吸引ポンプ、４０；吸引キャップ、
４１；ワイピング手段、４２；インク回収部、４３；ワイパーブレード、
４４；反力解消部材、４５；支持部材、４６；ブレード昇降機構部、４８；凸部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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