(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタに用いられ、クリーニング時にノズル面をワイパーで拭かれるインクジェット印刷ヘッドにおいて、
前記ワイパーが前記ノズル面に入る前に当接する前記印刷ヘッドの前部、及び前記ワイパーが前記ノズル面から抜けてから当接する前記印刷ヘッドの後部の少なくとも一方には、前記ワイパーに当接する一端から他端へ毛細管現象によりインクを運ぶ複数のスリットが全幅にわたって列設された、フェルトまたは不織布からなるインク吸収体を備え、
前記各スリットは、前記ノズル面に望む一端から他端に向けてそれぞれ形成されており、かつ、前記各スリットの他端は、前記インク吸収体の他端手前で止まるようにして形成されているインクジェット印刷ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタの印刷ヘッドに関し、特に、ワイピングブレードでインク吐出面（ノズル面）からインクを拭き取るようにした印刷ヘッドの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェットプリンタは、印刷ヘッドのインク吐出面、すなわちノズル面をクリーニングする機構の一つとして、フラットなノズル面をワイパーブレード（以下、ワイパーという）で拭き取るワイピング機構を備えている。ワイパーにはゴムなどの弾性材料やフェルトなどの可撓性のある材料が用いられている。図１は、従来より行われている印刷ヘッドのワイピング工程を簡単に示す。
【０００３】
印刷ヘッド１とワイパー３は相対的に移動するように構成されている。同図（ａ）に示すように、印刷ヘッド１が矢印方向に移動すると、まず、同図（ｂ）に示すようにワイパー３の先端部分が印刷ヘッド１の側面に当たり、続いて、同図（ｃ）に示すようにワイパー３の先端部分は屈曲しながらノズル面７の汚れを拭き取り、やがて同図（ｄ）に示すように、ワイパー３の先端部分は印刷ヘッド１から抜ける。次に、印刷ヘッド１が矢印と逆方向に移動して、ワイパー３はノズル面７の汚れを前回と逆方向から拭き取る。これが何度か繰り返される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図１（ａ）に示すように、ワイピング工程を開始する際、前回の工程で拭き取ったインクカス５がワイパー３に付着したまま残っていると、同図（ｂ）のように、ワイパー３が印刷ヘッド１の側面に当たったとき、同図（ｃ）のように、インクカス５を印刷ヘッド１の側面に付着させてしまう。その後、同図（ｃ）のように、ワイパー３はノズル面７のインクカス５’を拭き取りながら進み、最後に、同図（ｄ）のように、ワイパー３が印刷ヘッド１から抜けたとき、ワイパー３の跳ね返りにより、拭き取ったインクカス５'を周囲に飛散させてしまう。
【０００５】
また、印刷ヘッド１の側面に付着したインクカス５は、次のワイピング工程でワイパー３に再付着することがある。この場合、ワイパー３はインクカス５を付着させた状態でノズル面７を拭き取るために、十分なクリーニング機能を発揮できない虞れがある。
【０００６】
また、印刷ヘッド１の側面に付着したインクカス５が、下に垂れて印刷中の用紙などを汚す虞もある。さらに、印刷ヘッド１の側面は、一般に、表面の荒い梨地処理が施されているので、毛細管現象により、印刷ヘッド１の側面に付着したインクカス５がヘッド側面を這い登って、ヘッドの基部に配置されている回路基板などへ流れ込む虞もある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワイパーのクリーニング動作によって、印刷ヘッド側面に付着したインクカスが他の部分へ流れたり、滴下したりすることのないようにし、且つ、印刷ヘッドの側面に付着したインクカスがワイパーに再付着したり、ワイパーに付着したインクカスが飛散したりすることのないような印刷ヘッドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のインクジェット印刷ヘッドは、ワイパーがノズル面に入る前に当接する印刷ヘッドの前部、及びワイパーがノズル面から抜けてから当接する印刷ヘッドの後部の一方又は双方に、フェルトまたは不織布からなるインク吸収体を備えている。そして、前部と後部の少なくとも一方のインク吸収体には、ワイパーに当接する一端から他端へ毛細管現象によりインクを運ぶ複数のスリットが全幅にわたって列設されている。各スリットは、ノズル面に望む一端から他端に向けてそれぞれ形成されており、かつ、各スリットの他端は、インク吸収体の他端手前で止まるようにして形成されている。
【０００９】
本発明によれば、印刷ヘッドの前部と後部のインク吸収体がワイパーに付着したインクカスを吸収し保持するので、インクカスが印刷ヘッドの側面を伝って回路基板へ回り込んだり、ワイパーの跳ね返りでインクカスが飛び散ったりする虞が減る。また、ワイパーはインクカスを除去されてきれいになってから次のワイピング工程に入れるので、クリーニング効果が高まる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明におけるインクジェット印刷ヘッドの実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図２は、本発明の一実施形態にかかるインクジェット印刷ヘッド及びワイピング機構を示す。
【００１４】
印刷ヘッド１１のクリーニングを行うための所定位置の近傍に、ゴムなどの弾性材料やフェルトなどの可撓性材料で構成されたブレード形のワイパー２３が配置されている。ワイピングを行うとき、印刷ヘッド１１は、ワイパー２３に対し相対的に矢印Ａで示す方向へ、ワイパー２３の位置を通過するようにして往復移動する。ワイパー２３は、ワイパー保持体２１の先端に固定されており、ワイパー２３の高さは矢印Ｂのように変化することができる。普段は、ワイパー２３が低い位置にあり、印刷ヘッド１１がワイパー２３の位置を通過しても、ワイパー２３は印刷ヘッド１１に触れない。ワイピングのときは、ワイパー２３は高い位置にあり、印刷ヘッド１１がワイパー２３の位置を通過したとき、ワイパー２３が撓りながら印刷ヘッド１１の下面のノズル面１３を拭く。
【００１５】
印刷ヘッド１１のノズル面１３を囲む側面のうち、矢印Ａで示す移動方向に垂直な２つの面（つまり、印刷ヘッド１１が移動したときにワイパー２３に当接する２つの面であり、以下、印刷ヘッド１１の前面、後面という）１４、１６には、それぞれ、多孔質の樹脂、フェルトまたは不織布などのインクを吸収しやすい材料で作られたインク吸収体１５、１７が取り付けられている。インク吸収体１５、１７は、印刷ヘッド１１の前面１４と後面１６の全幅の範囲にわたり、かつ、前面１４と後面１６のノズル面１３と接する下端からワイパー２３の上端が届く高さ位置までの高さ範囲にわたり、設けられている。換言すれば、インク吸収体１５、１７は、印刷ヘッド１１の前面１４と後面１６の、ワイパー２３と当接する領域をカバーするように設けられている。従って、ワイパー２３が、印刷ヘッド１１の前面１４と後面１６に直接触れることはない。
【００１６】
インク吸収体１５、１７には、ぞれぞれ、複数本のスリット１９が形成されている。これらのスリット１９は、インク吸収体１５、１７のノズル面１３に望む下端から、上方へ向って縦に切り込まれ、インク吸収体１５、１７の全幅にわたって並んでいる。それらスリット１９の上端は、インク吸収体１５、１７の上端の手前で止まっており、よって、インク吸収体１５、１７の上端はスリットで分断されることなく全幅にわたって繋がっている。
【００１７】
図３に、この印刷ヘッド１１のワイピング工程を示す。
【００１８】
同図（ａ）に示すように、ワイピングの開始時、もし、ワイパー２３にインクカス２５が付着していたとしても、同図（ｂ）に示すように、ワイパー２３はまず印刷ヘッド１１の手前のインク吸収体１５に当接して、ワイパー２３の表面とインク吸収体１５とが擦れ合うことにより、インクカス２５をインク吸収体１５に吸収させる。
【００１９】
このようにしてインクカス２５はインク吸収体１５に吸収されるので、同図（ｃ）のように、インクカスが付いてない、きれいなワイパー２３でノズル面１３を拭くことができる。したがって、良好なクリーニング効果が発揮される。ワイパー２３はノズル面１３を拭きながらインクカス２５’を集め、その後、同図（ｄ）に示すように、ノズル面１３から抜けるときインク吸収体１７と擦れ合って、ノズル面１３から拭き取ったインクカス２５’をそのインク吸収体１７に吸収させる。最後に、同図（ｅ）に示すように、ワイパー２３が印刷ヘッド１１から離れるとき、跳ね返るが、既にインクカス２５'が除去されているので、インクカス２５'が飛散する虞はない。
【００２０】
上記の工程で、インク吸収体１５、１７に吸収されたインクは、インク吸収体１５、１７内に保持されるので、下に垂れ落ちたり、ヘッド側面を伝って回路基板等へ流れる可能性が減る。図２に示したように、インク吸収体１５、１７には複数の縦方向のスリット１９が全幅にわたって配列されているので、これらのスリット１９が、毛細管現象によって、インクをインク吸収体１５、１７の全体へ拡散させるのを促進する。すなわち、インク吸収体１５、１７は主にその下端部や下端近傍の箇所でワイパー２３と触れ合うので、下端部や下端近傍でインクが吸収される。スリット１９は、そのインクを毛細管現象を利用して、下端部や下端近傍から上方へ効果的に運ぶ。そのため、インクはインク吸収体１５、１７の局所に集中して溜まりにくくなり、インク吸収体１５、１７の全体へ拡散するので、インク吸収体１５、１７のインク吸収能及びインク保持能が向上する。
【００２１】
以下に、図４〜図１１を参照して、インク吸収体の形状にバリエーションをつけたインクジェット印刷ヘッドの幾つかの実施形態を説明する。
【００２２】
図４は、図２に示したものと同じ、縦方向に複数本のスリット１９が入ったインク吸収体１５、１７を示している。スリット１９はインク吸収体１５、１７の上端には達してないが、これは、インクがスリットを通ってインク吸収体１５、１７の上端から染み出てヘッド側面を伝って上方の回路基板へ回り込むのを防ぐためである。
【００２３】
図５に示す印刷ヘッド３１では、複数の縦方向のスリット３９がインク吸収体３５、３７を完全に貫いて下端から上端まで延びている。換言すれば、インク吸収体３５、３７は、分離された複数の柱形のサブインク吸収体３５’、３７’を、印刷ヘッド３１の前面と後面にその全幅にわたって、間にスリット３９を介して配列することによって構成されている。スリット３９はインク吸収体３５、３７の上端まで達しているが、インク吸収体３５、３７自体のインク吸収性が十分良ければ、インクがスリットを通ってインク吸収体１５、１７の上端から染み出てヘッド側面を伝って上方の回路基板へ回り込む心配はほとんどない。
【００２４】
図４や図５に示したインク吸収体は、スリットの毛細管現象でインクの吸収能力を向上させているので、インクを急速に吸収することができる。したがって、ワイパーがインク吸収体に当たっている時間が短くてもインクを良好に吸収できるので、ワイピングのスピードを速めてクリーニング時間を短縮することが容易になる。
【００２５】
図６に断面図で示すインク吸収体４５、４７は、その表面、特にワイパーのが当たる前面に、横方向に延びる複数の溝、又は複数の凹凸部を設けたものである。また、図７に断面図で示すインク吸収体５５、５７は、ワイパー２３が当たる下面に、横方向に延びる複数の溝、又は複数の凹凸部を設けたものである。また、図８に断面図で示すインク吸収体６５、６７は、ワイパー２３が当たる前面と下面の双方に、横方向に延びる複数の溝、又は複数の凹凸部を設けたものである。図９の断面図で示すインク吸収体７５、７７は、ワイパー２３が当たる前面や下面といった表面に、横方向に延びる断面がＶ字形の複数のスリット７９を設けたものである。これらの複数の溝、複数の凹凸部の間の隙間、又は複数のスリットが、インク吸収体のインクの吸収能力を向上させるとともに、それら溝、凹凸部又はスリットの角がワイパーからインクを掻き取る能力を向上させる。
【００２６】
図１０に示すインク吸収体８５は、同図（ａ）に示すように、ワイパーの当たる前面に、横方向に延びる複数本のスリット８６を有し、スリット８６は、その端がインク吸収体８５の外枠面８５ａ、８５ｂ、８５ｃ、８５ｄには出ておらず、外枠面８５ａ、８５ｂ、８５ｃ、８５ｄの内側に収まっている。同図（ｂ）（同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図）に示すように、スリット８６は、インク吸収体８５の表面から、その裏側の印刷ヘッド８１の表面に達するまで深く切れ込んでいる。図１１（同図（ｂ）は同図（ａ）のC−C断面図）に示すインク吸収体９６は、ワイパーの当たる前面に、印刷ヘッド８１の表面に達する深い複数の円孔（角形穴でもよい）９６が穿たれている。これらの深いスリットや孔が、ワイパーに付着したインクを素早くトラップし、トラップ後にインクはインク吸収体８５、９５の内部に吸収されることになる。これによって、ワイパーからのインク除去が、インク吸収体の持つインク吸収スピードよりも速く行われるため、ワイピング速度を高めることが容易になる。また、スリットや孔が、毛細管現象によりインクをインク吸収体の全体へ拡散し、インク吸収能力を高める作用もある。
【００２７】
次に、図１２〜図１６を参照して、インク吸収体の印刷ヘッドに対する配置のバリエーションについて説明する。
【００２８】
図１２は、印刷ヘッド１０１の両側面（前面と後面）にインク吸収体１０５、１０７を配置したものである。インク吸収体１０５、１０７の下面は、ノズル面１０３と面一であっても、ワイパーが撓る範囲でノズル面１０３より若干出っ張っていても逆に若干後退していてもよい。また、インク吸収体１０５、１０７の下面が、ノズル面１０３と平行であっても、ワイパーが撓る範囲で若干傾斜していてもよい。
【００２９】
図１３の印刷ヘッド１１１では、ノズル面１１３のノズル１１９の両側の位置に、インク吸収体１１５、１１７が埋め込まれている。図１４の印刷ヘッド１２１では、ノズル面１２３のノズル１２９の両側の位置に、インク吸収体１２５、１２７が接着されている。インク吸収体１１５、１１７、１２５、１２７の下面がノズル面１１３、１２３より突出しているが、図１３の埋め込みの場合には両面を面一にすることができる。
【００３０】
図１５の印刷ヘッド１３１では、その前面と後面から僅かに離れた箇所に、支持部材１３４、１３６に取り付けられたインク吸収体１３５、１３７を有している。
【００３１】
図１６に示すものはカラー印刷用の印刷ヘッド１４１であり、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）などの各色毎の印刷ヘッド１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｙの各々の両側にインク吸収体１４５、１４７、１４９、１５１が配置されている。換言すれば、印刷ヘッド１４１の前部と後部にインク吸収体１４５、１５１が設けられているだけでなく、ノズル面１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｙ上のＭ、Ｃ、Ｙの３色のノズル列（図示せず）の相互間の位置にも別のインク吸収体１４７、１４９が設けられている。これら色別の印刷ヘッド間を仕切る（つまり、色別のノズル列間を仕切る）インク吸収体１４７、１４９は、ワイパーからインクカスを除去する機能に加えて、各色ヘッドのノズル面に付着したインクが異なる色のインクと混じり合うことを防止する機能も持つ。
【００３２】
以上述べた実施の形態は、本発明を説明するための一例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能である。例えば、インク吸収体の形状は、図４〜図１１のような、スリットや凹凸や孔などを設けたものに限ることはなく、ワイパーのインクを効果的に吸収できるような形状であれば、他にも様々な形状が採用し得る。さらに、インク吸収体の配置バリエーションも図１２〜図１６の配置に限ることはなく、ワイパーに付着したインクを効果的に拭き取り、且つ吸収することのできる位置であればどのような位置に配置しても構わない。図４〜図１１に示した形状を複合的に組み合わせることも、図１２〜図１６に示した配置を複合的に組み合わせることも可能である。また、印刷ヘッドの前面のインク吸収体と、後面のインク吸収体を、形状や配置において異ならせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の印刷ヘッドのワイピング工程の説明図。
【図２】本発明の一実施形態にかかる印刷ヘッド及びワイパーの斜視図。
【図３】同実施形態のワイピング工程の説明図。
【図４】同実施形態のインク吸収体の斜視図。
【図５】本発明の第２の実施形態のインク吸収体の斜視図。
【図６】本発明の第３の実施形態のインク吸収体の断面図。
【図７】本発明の第４の実施形態のインク吸収体の断面図。
【図８】本発明の第５の実施形態のインク吸収体の断面図。
【図９】本発明の第６の実施形態のインク吸収体の断面図。
【図１０】本発明の第６のの実施形態のインク吸収体の斜視図及び断面図。
【図１１】本発明の第７の実施形態のインク吸収体の斜視図及び断面図。
【図１２】本発明の第１の実施形態のインク吸収体の配置を示す断面図。
【図１３】本発明の第８の実施形態のインク吸収体の配置を示す断面図。
【図１４】本発明の第９の実施形態のインク吸収体の配置を示す断面図。
【図１５】本発明の第１０の実施形態のインク吸収体の配置を示す断面図。
【図１６】本発明の第１１の実施形態のインク吸収体の配置を示す断面図。
【符号の説明】
１１、３１、４１、５１、６１、８１、９１、１０１、１１１、１２１、１３１、１４１  印刷ヘッド
１５、１７、３５，３７、４５，４７、５５，５７、６５，６７、７５、７７、８５、９５、１０５、１０７、１１５、１１７、１２５、１２７、１３５、１３７、１４５、１４７、１４９、１５１  インク吸収体
２３  ワイパー
２５、２５’  インクカス
１９、３９、７９、８６  スリット
９６  円孔
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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