(57)【要約】【課題】  簡単な機構で、コストが低く、しかもワイプブレードで拭き取った液体が周囲にはね飛び汚染することが無く信頼性の高いワイプブレードを有するワイピング機構を備えた液体噴射装置を提供することを目的とする。【解決手段】  ノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、弾性を有し前記液体噴射ヘッドのノズル形成面に接触して前記ノズル形成面を払拭するワイパブレードと、前記ワイパブレードを保持するワイパブレード保持部材と、を有し、ワイパブレード規制部材で前記ワイパブレードを撓ませた状態に維持する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を接触した状態で払拭する弾性を有するワイパブレードと、前記ワイパブレードを保持するワイパブレード保持部材と、前記ワイパブレードを撓ませた状態に維持するワイパブレード規制部材とを有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記ワイパブレード規制部材の一部あるいは全部を吸収体で構成することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記ワイパブレード規制部材に溝を形成することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を液滴の状態で吐出可能な液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置としては、例えば、インク滴を吐出して記録紙上に画像等を記録する画像記録装置、液状の電極材を基板上に吐出して電極を形成する電極形成装置、生体試料を吐出してバイオチップを製造するバイオチップ製造装置、或いは、所定量の試料を容器に吐出するマイクロピペットが提案されている。この種の液体噴射装置では、吐出する液体を貯留容器に貯留し、この液体を液体噴射ヘッドに供給して吐出させている。
【０００３】
上述の液体噴射ヘッドは、圧力発生室で加圧した液体をノズルから液滴として対象物に向けて吐出させるが、吐出した液滴が対象物に着弾した際の飛沫が、ノズル開口が形成された面（以下、ノズル形成面という）に付着して汚れる場合がある。
【０００４】
また、ノズルからの吐出の際、対象物に着弾する液滴の他に、その液滴から分離したより微小な液滴（サテライト）が発生することがある。このサテライトは、対象物には到達せずに空気中に漂い、ノズル形成面に付着する場合がある。
【０００５】
さらに、ノズル開口の目詰まりを解消すべく、ノズル形成面を封止するキャップ部材によってノズル形成面を封止し、吸引ポンプからの負圧を与えてノズル開口から液体を強制的に吸引・排出処理を行った際にノズル開口付近に液滴が残ってしまう場合がある。
【０００６】
このように、液体噴射ヘッドのノズル形成面、特に、ノズル開口周辺が汚れると、液滴の吐出方向が正常な方向からずれたり、ノズルが塞がれて吐出できない等、液滴の吐出に悪影響を及ぼすことがある。
【０００７】
この問題を解消するため、この種の液体噴射装置では、ノズル形成面に付着した汚れの払拭を行うワイピング機構を備えるものがある。このワイピング機構は、例えばゴムやエラストマー等の弾性を有する材料で形成された板状（短冊状）のワイパブレードを具備し、液体噴射装置における液体噴射ヘッドの待機領域であるホームポジション側に配置されている。
【０００８】
吸収性部材を板状弾性部材の摺動方向の下流側に設置し、弾性部材と吸収性部材を液体噴射ヘッド側へ前進後退させるカム機構により、板状弾性部材がヘッドフェイス面の摺接清掃後に弾性復帰するより先に吸収性部材を前進させるようにする方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
また、通常状態では、液体噴射ヘッドに接触しない退避位置に位置しているが、液体噴射ヘッドがホームポジションから駆動領域側に移動する際に、ワイパブレードの上部が液体噴射ヘッドのノズル形成面に接触可能なワイピング位置まで移動（上昇）する。そして、ワイパブレードが液体噴射ヘッドに接触すると、ブレード全体が弓状に撓み、このブレードの先端部がノズル形成面に接触した状態でワイパブレード保持部材または液体噴射ヘッドが移動することによりノズル形成面が払拭され、このノズル形成面に付着した汚れが取り除かれる方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開平７−５２３９６号公報
【特許文献２】特開２００１−１９１５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、複雑な機構が必要となったり、払拭動作の最終段階でワイパブレードが液体噴射ヘッドのノズル形成面から外れるときに、ワイパブレードの先端から拭き取った液体が飛沫となって周囲に跳ね飛ばされ、周囲を汚染してしまうことがあった。これを防止するためにワイパブレードの剛性を小さくする方法がとられたが、拭き取りが十分に行われにくくなるおそれを有していた。
【００１０】
本発明は、簡単な機構で、コストが低く、しかもワイパブレードで拭き取られた液体が周囲にはね飛び、汚染することがなく、信頼性の高いワイパブレードを有するワイピング機構を備えた液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１２】
（１）
ノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を接触した状態で払拭する弾性を有するワイパブレードと、前記ワイパブレードを保持するワイパブレード保持部材と、前記ワイパブレードを撓ませた状態に維持するワイパブレード規制部材とを有することを特徴とする液体噴射装置。
【００１３】
（２）
前記ワイパブレード規制部材の一部あるいは全部を吸収体で構成することを特徴とする（１）に記載の液体噴射装置。
【００１４】
（３）
前記ワイパブレード規制部材に溝を形成することを特徴とする（１）に記載の液体噴射装置。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、ノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を接触した状態で払拭する弾性を有するワイパブレードと、前記ワイパブレードを保持するワイパブレード保持部材と、前記ワイパブレードを撓ませた状態に維持するワイパブレード規制部材とを有することにより、ワイピング後、ノズル形成面からブレードが離間する時にブレードが復元するまでの距離を小さくするので液滴の飛距離を短くすることが可能となる。そのため液滴の飛散による周囲の汚染を防止できる。また複雑な機構等を必要としないので、コストアップを回避できる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、前記ワイパブレード規制部材の一部あるいは全部を吸収体で構成することにより、ブレードに付着した液体を効率よく取り去ることが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、前記ワイパブレード規制部材に溝を形成することによりブレードに付着した液体を効率よく排出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る液体噴射装置が使用可能なインクジェット記録装置の断面図である。
【００２０】
１０はインクジェット記録装置全体を示し、９は画像が記録された記録媒体（用紙）７が排出され積載される排紙皿である。インクジェット記録装置１０には、本発明に係る液体噴射装置を構成する、液体噴射ヘッド１、メインタンク３、中間タンク４、メンテナンス部５、搬送ベルト６及び記録媒体７が収納された記録媒体収納ユニット８が設けられてる。
【００２１】
制御部２は、例えば、ＣＰＵに記憶されたプログラムに従い、インクジェット記録装置を構成する各種手段を作動させ、原稿の画像情報を読取り、または、インターフェース（図示せず）を介して外部の情報機器から画像情報等を入力し、その情報を記憶し、そして記録媒体に記録して出力する一連の画像情報記録制御を実行させるプリンタ機能や、プリンタ機能を確実に実行できるように各種手段の調整や保全等を行うメンテナンス機能を備えている。
【００２２】
液体噴射ヘッド１は、詳細は後述するが、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（ＢＫ）のそれぞれのインクを吐出するために、複数のノズル開口を備えたヘッドユニットが４色分設けられ、更に、図示はしないが、例えば、それぞれのヘッドユニットに対応したインク吐出作動を行わせるための駆動回路等が一体的に組み込まれている。
【００２３】
メンテナンス部５は、印字作動をしばらく中断する場合などに、液体噴射ヘッド１のノズル開口にホコリやゴミが付着したり、あるいはインクが乾燥して目詰まり状態にならないようにノズル開口付近を覆うキャップを取り付けたり、あるいは、印字作動を中断した後の次の印字作動開始前に、または、一定期間毎に、ノズル開口からインクを吐出させたり、ノズル開口を清掃したりして、目詰まり状態を回復させて正常なインク吐出動作ができるようにしている。
【００２４】
記録媒体の搬送は、記録媒体収納ユニット８に収納されている記録媒体７を送り出しローラＲ１により１枚ずつ取り出す。取り出された記録媒体７を１対のローラＲ２が給紙搬送ガイド２１を経て１対のローラＲ３方向に送る。ローラＲ３に挟持された記録媒体７は更に搬送ベルト６へと送られる。
【００２５】
記録媒体７を一定した速度で安定して搬送するために、搬送ベルト６はローラＲ４〜ローラＲ７により懸架されており、ローラＲ７が図示せぬステッピングモータ等の駆動源により回転すると搬送ベルト６も回転するようになっている。
【００２６】
搬送ベルト６を介して搬送される記録媒体７は、液体噴射ヘッド１に対向して、一定の速度で搬送されながら画像が記録される。
【００２７】
その後、排紙搬送動作が実行され、画像が記録された記録媒体７が排紙搬送ガイド２２に送られてくると、１対のローラＲ８により挟持され排紙皿９へと排紙されるようになっている。
【００２８】
図２は、インクジェット記録装置のインク供給系とメンテナンス部を示した模式図である。
【００２９】
図２を用いてインクジェット記録とメンテナンス部の動作について説明する。
【００３０】
４つのメインタンク３には例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（ＢＫ）のインクが貯留されている。それぞれのインクはチューブ１１を介して中間タンク４、ダンパー１２を経由して液体噴射ヘッド１へ供給される。
【００３１】
記録媒体７は、搬送ベルト６によって副走査方向（矢印Ｙ方向）に搬送される。
【００３２】
キャリッジ１８は主走査方向（矢印Ｘ方向）に往復運動をしながら液体噴射ヘッド１のノズルからインクを吐出し、記録媒体７上に画像が形成される。
【００３３】
液体噴射ヘッド１のメンテナンスを行うとき、キャリッジ１８は主走査方向にメンテナンス部５に対向する位置まで移動し、液体噴射ヘッド１のメンテナンスを行う。
図３は、インクジェット記録装置のメンテナンスにおけるインクの流れの一例を示す模式図である。
【００３４】
液体噴射ヘッド１は、図示していないキャリッジ（図２の１８）に搭載されている。キャリッジは主走査方向に沿って往復移動すると共に、上下方向に沿って移動可能に設けられている。このキャリッジの主走査方向に沿う往復移動によって、液体噴射ヘッド１を主走査方向に沿って往復移動させ、その過程でインクを吐出することにより画像記録を行うと共に、上下方向に沿って移動させることにより、インク吸引用キャップ１３との密着及び離反動作を行う。
【００３５】
この液体噴射ヘッド１には、インクをインクパックの形態で貯留しているメインタンク３からインクチューブ１１を介してインクが供給される。このメインタンク３と液体噴射ヘッド１との間には、上流側から中間タンク４及びダンパー１２が配設されている。
【００３６】
中間タンク４は、メインタンク３が液体噴射ヘッド１に供給されるインクを一旦貯留する。この中間タンク４には、常に一定量のインクが貯留されるようになっており、メインタンク３のインク残量に関わらず、液体噴射ヘッド１に供給されるインク圧を一定にする。
【００３７】
ダンパー１２は、液体噴射ヘッド１の主走査方向に沿う往復移動に伴うチューブの伸び縮み及びチューブ内のインクの加減速によるインク圧の変動を減衰させたり緩衝させたりする。
【００３８】
メンテナンス部５は、支持台２３上にインク吸引用キャップ１３、ワイパブレード１４が載置された構成になっており、インク吸引用キャップ１３は、その開口側が液体噴射ヘッド１のノズル形成面２５に対向するように載置されている。また、支持第２３上には、液体噴射ヘッド１のノズル形成面２５を清掃するためのゴム等の弾性を有する材料で形成されたワイパブレード１４がワイパブレード保持部材２８によって立設されている。
【００３９】
インク吸引用キャップ１３の吸引口は、吸引手段である吸引ポンプ１６と繋がっている。吸引ポンプ１６によって吸引されたインク（以下、廃インクという。）は、廃インクタンク１７に排出される。
【００４０】
また、一端がインク吸引用キャップ１３と連通する大気連通管１５の他端には、大気開放弁１５１が配置されている。インク吸引用キャップ１３は、付勢バネ２４によって液体噴射ヘッド１のノズル形成面２５に向けて付勢されており、ノズル形成面２５に対して当接していない通常時では、大気連通管１５の他端は大気開放弁１５１によって開放されているが、液体噴射ヘッド１が下降してノズル形成面２５がインク吸引用キャップ１３に当接し（リーク位置）、更に下降すると、大気開放管１５の他端が大気開放弁１５１によって塞がれ、インク吸引用キャップ１３内を密閉するようになっている（キャッピング位置）。
【００４１】
図４及び図５を用いてワイパブレード１４によるノズル形成面２５の払拭について説明する。
【００４２】
図４は、ワイパブレード１４によってノズル形成面２５を払拭する動作の従来例である。
【００４３】
（ａ）は、図２においてキャリッジ１８が主走査方向の向かって左に移動してメンテナンス部５と対向する位置に到着した状態である。ここでは、キャリッジ１８やダンパー１２は割愛して液体噴射ヘッド１のみを図示している。
【００４４】
（ｂ）では、液体噴射ヘッド１を上に移動、と同時にメンテナンス部５を左方向（図２においては手前方向）に移動する。
【００４５】
（ｃ）では、液体噴射ヘッド１がワイパブレード１４を通過したところで、液体噴射ヘッド１を下方向に移動する。
【００４６】
（ｄ）では、メンテナンス部５を右方向（図２においては奥の方向）へ移動するとワイパブレード１４が液体噴射ヘッド１のノズル形成面２５を払拭する。ノズル形成面２５を拭き終わると（ａ）に戻る。そのときワイパブレード１４の湾曲が戻り、戻りの勢いでワイパブレード１４に付着したインクが周辺に飛散する。
［実施の形態１］
図５は、本発明に係るワイパブレード１４によってノズル形成面２５を払拭する動作の例である。
【００４７】
（ａ）は、ワイパブレード規制部材２０によって、あらかじめワイパブレード１４を押して湾曲させている。
【００４８】
（ｂ）、（ｃ）は図４の（ｂ）、（ｃ）と同様の動作を行う。
【００４９】
（ｄ）では、メンテナンス部５を右方向（図２においては奥の方向）へ移動するとワイパブレード１４が液体噴射ヘッド１のノズル形成面２５を払拭する。ノズル形成面２５を拭き終わると（ａ）に戻る。そのときワイパブレード１４の湾曲が戻るが、ワイパブレード規制部材２０によって規制されるので戻り量が少なく、ワイパブレード１４に付着したインクが周辺に飛散することがない。
［実施の形態２］
図６は、ワイパブレード規制部材２６にインク吸収体の材質を用いたメンテナンス部５の模式図である。ワイパブレード１４で液体噴射ヘッド１のノズル形成面２５を払拭するとき、取り除いたインクはワイパブレード規制部材２６に吸収される。払拭後ワイパブレード１４の湾曲が戻るが、ワイパブレード規制部材２６によって規制されるので戻り量が少ないし、取り除かれたインクは吸収体の材質であるワイパブレード規制部材２６に吸収されているのでノズル形成面２５から取り除かれたインクが飛散することがない。
［実施の形態３］
図７は、ワイパブレード規制部材２７に衝撃吸収体を用いたメンテナンス部５の模式図である。ワイパブレード１４で液体噴射ヘッド１のノズル形成面２５を払拭した後、湾曲の戻りによるワイパブレード１４への衝撃が和らげられるので取り除かれたインクの飛散がないし、ワイパブレードの寿命が延びる。
［実施の形態４］
図８は、溝を形成したワイパブレード規制部材２８とワイパブレードの模式図である。ワイパブレード１４で液体噴射ヘッド１のノズル形成面２５を払拭するとき、取り除かれたインクはワイパブレード規制部材２８の溝を通って下に流れ、ワイパブレード規制部材２８の下の図示しないインク吸収体や廃インクタンクに廃棄することができる。
【００５０】
なお、本実施の形態において、液体噴射装置としてインクジェット記録装置を例にとり説明したが、マイクロピペット、電極形成装置やバイオチップ製造装置に対しても適用可能である。
【００５１】
その他、液体噴射装置を構成する各構成の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る液体噴射装置が使用可能なインクジェット記録装置の断面図である。
【図２】インクジェット記録装置のインク供給系とメンテナンス部を示した模式図である。
【図３】インクジェット記録装置のメンテナンスにおけるインクの流れの一例を示す模式図である。
【図４】ワイパブレードによってノズル形成面を払拭する動作の従来例を示す模式図である。
【図５】本発明に係るワイパブレードによってノズル形成面を払拭する動作の例である。
【図６】本発明に係るワイパブレード規制部材にインク吸収体の材質を用いたメンテナンス部の模式図である。
【図７】本発明に係るワイパブレード規制部材に衝撃吸収体を用いたメンテナンス部の模式図である。
【図８】本発明に係る溝を形成したワイパブレード規制部材とワイパブレードの模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  液体噴射ヘッド
２  制御部
３  メインタンク
４  中間タンク
５  メンテナンス部
６  搬送ベルト
７  記録媒体
１０  インクジェット記録装置
１３  インク吸引用キャップ
１４  ワイパブレード
１８  キャリッジ
２０  ワイパブレード規制部材
２５  ノズル形成面
２６  ワイパブレード規制部材
２７  ワイパブレード規制部材
２８  ワイパブレード保持部材
２９  ワイパブレード規制部材
【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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