(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記リブの前記ワイピング方向の上流側の端部において、前記クリーニング液供給領域を含むクリーニング液供給面に対する前記リブの突出量は、前記ワイピング方向の下流側に向かって徐々に大きくなっていることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。
前記リブの前記ワイピング方向の下流側の端部において、前記クリーニング液供給領域を含むクリーニング液供給面に対する前記リブの突出量は、前記ワイピング方向の下流側に向かって徐々に小さくなっていることを特徴とする請求項1または2に記載の記録ヘッド。
前記リブは、前記ワイパーとの接触面が前記ワイピング方向及び前記幅方向から見て曲面状に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の記録ヘッド。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0014】
図1に示すように、本発明の一実施形態のインクジェット記録装置100の左側部には用紙S(記録媒体)を収容する給紙トレイ2が設けられており、この給紙トレイ2の一端部には収容された用紙Sを、最上位の用紙Sから順に一枚ずつ後述する第1搬送ユニット5へと搬送給紙するための給紙ローラー3と、給紙ローラー3に圧接され従動回転する従動ローラー4とが設けられている。
【0015】
用紙搬送方向(矢印X方向)に対し給紙ローラー3及び従動ローラー4の下流側(
図1の右側)には、第1搬送ユニット5及び記録部9が配置されている。第1搬送ユニット5は、第1駆動ローラー6と、第1従動ローラー7と、第1駆動ローラー6及び第1従動ローラー7に掛け渡された第1搬送ベルト8とを含む構成であり、インクジェット記録装置100の制御部110からの制御信号により第1駆動ローラー6が時計回り方向に回転駆動されることにより、第1搬送ベルト8に保持された用紙Sが矢印X方向に搬送される。
【0016】
記録部9は、ヘッドハウジング10と、ヘッドハウジング10に保持されたラインヘッド11C、11M、11Y、及び11Kを備えている。これらのラインヘッド11C〜11Kは、第1搬送ベルト8の搬送面に対して所定の間隔(例えば1mm)が形成されるような高さに支持され、
図2に示すように、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向(
図2の上下方向)に沿って複数(ここでは3個)の記録ヘッド17a〜17cが千鳥状に配列されている。
【0017】
図3及び
図4に示すように、記録ヘッド17a〜17cのヘッド部18のインク吐出面F1には、インク吐出ノズル18a(
図2参照)が多数配列されたインク吐出領域R1が設けられている。なお、記録ヘッド17a〜17cは同一の形状及び構成であるため、
図3および
図4では記録ヘッド17a〜17cを一つの図で示している。
【0018】
各ラインヘッド11C〜11Kを構成する記録ヘッド17a〜17cには、それぞれインクタンク(図示せず)に貯留されている4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)のインクがラインヘッド11C〜11Kの色毎に供給される。
【0019】
各記録ヘッド17a〜17cは、制御部110(
図1参照)からの制御信号により外部コンピューターから受信した画像データに応じて、第1搬送ベルト8の搬送面に吸着保持されて搬送される用紙Sに向かってインク吐出ノズル18aからインクを吐出する。これにより、第1搬送ベルト8上の用紙Sにはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のインクが重ね合わされたカラー画像が形成される。
【0020】
また、記録ヘッド17a〜17cには、クリーニング液を供給するクリーニング液供給部材60が設けられている。クリーニング液供給部材60は、ヘッド部18に対して後述するワイパー35のワイピング方向上流側(
図3の右側)に隣接して配置されている。クリーニング液供給部材60は、クリーニング液を供給するクリーニング液供給口60a(
図6参照)が多数配列されたクリーニング液供給領域R2を含むクリーニング液供給面F2を有する。なお、クリーニング液供給部材60の少なくともクリーニング液供給面F2は、樹脂によって形成されており、ヘッド部18の少なくともインク吐出面F1は、例えばSUS(ステンレス鋼)によって形成されている。
【0021】
図3および
図5に示すように、クリーニング液供給部材60のクリーニング液供給面F2に対してワイピング方向上流側(
図3の右側)の部分には、傾斜面62が形成されている。クリーニング液供給面F2のワイピング方向下流側(
図3の左側)の部分は、薄板状に形成されており、ヘッド部18のインク吐出面F1の端部に重なって配置されている。なお、
図5および後述する
図7では、理解を容易にするために、一部の記録ヘッド17a〜17cのみを描いている。
【0022】
ここで、クリーニング液供給領域R2には
図4に示すように、下方に突出する複数(ここでは3個)のリブ64(
図6も参照)がクリーニング液供給面F2と一体で形成されている。リブ64は、ワイピング方向(矢印A方向)に延びるように形成されており、クリーニング液供給領域R2をヘッド幅方向(矢印BB´方向、ワイピング方向と直交する方向)に区画する。これにより、複数のクリーニング液供給口60aはヘッド幅方向に複数個ずつに区分けされている。なお、
図6では、クリーニング液供給口60aはリブ64によって2個ずつに区分けされるように描いているが、クリーニング液供給口60aは数個〜十数個(又は数十個)ずつに区分けされていてもよい。
【0023】
リブ64は、ワイパー35との接触面がワイピング方向及びヘッド幅方向から見て曲面状に形成されている。このため、リブ64には角部(尖った部分)が形成されていない。
【0024】
また、リブ64のワイパー35との接触面は、ヘッド幅方向から見て略円弧状に形成されている。このため、リブ64のワイピング方向上流側の端部(以後、ワイピング方向上流側端部64aという)は、クリーニング液供給面F2に対する突出量が、ワイピング方向下流側に向かって徐々に大きくなるように形成されている。また、リブ64のワイピング方向下流側の端部(以後、ワイピング方向下流側端部64bという)は、クリーニング液供給面F2に対する突出量が、ワイピング方向下流側に向かって徐々に小さくなるように形成されている。リブ64のクリーニング液供給面F2に対する最大突出量Hは、約0.3〜0.4mmであり、本実施形態ではリブ64の長手方向(矢印AA´方向)中央部が最も突出している。なお、クリーニング液供給口60aから供給されるクリーニング液の液高さ(クリーニング液供給面F2に対する突出量)は、約0.3〜0.4mmである。
【0025】
図5および
図7に示すように、クリーニング液供給部材60には、クリーニング液が通過するチューブからなる供給路70の下流端が接続されている。供給路70の上流端は、クリーニング液供給機構(図示せず)に接続されている。クリーニング液供給機構は、クリーニング液を収容するタンク(図示せず)と、タンクから供給路70にクリーニング液を汲み上げるポンプ(図示せず)と、によって構成されている。
【0026】
供給路70は、上流端では1本の経路によって構成されているが、下流側に向かって分岐を繰り返し、12本の経路に分岐している。12本の経路は、記録ヘッド17a〜17cのクリーニング液供給部材60にそれぞれ接続されている。
【0027】
このインクジェット記録装置100では、記録ヘッド17a〜17cのインク吐出面F1を清浄にするために、長期間停止後の印字開始時及び印字動作の合間には、全ての記録ヘッド17a〜17cのクリーニング液供給口60a(
図6参照)からクリーニング液を供給し、後述するワイパー35によりインク吐出面F1を拭き取り、次の印字動作に備える。
【0028】
図1に戻って、用紙搬送方向に対し第1搬送ユニット5の下流側(
図1の右側)には第2搬送ユニット12が配置されている。第2搬送ユニット12は、第2駆動ローラー13と、第2従動ローラー14と、第2駆動ローラー13及び第2従動ローラー14に掛け渡された第2搬送ベルト15とを含む構成であり、第2駆動ローラー13が時計回り方向に回転駆動されることにより、第2搬送ベルト15に保持された用紙Sが矢印X方向に搬送される。
【0029】
記録部9にてインク画像が記録された用紙Sは第2搬送ユニット12へと送られ、第2搬送ユニット12を通過する間に用紙S表面に吐出されたインクが乾燥される。また、第2搬送ユニット12の下方にはメンテナンスユニット19及びキャップユニット90が配置されている。メンテナンスユニット19は、上述したワイパー35による拭き取り動作を実行する際に記録部9の下方に移動し、記録ヘッド17a〜17cのクリーニング液供給口60aから供給されたクリーニング液を拭き取り、拭き取られたクリーニング液を回収する。キャップユニット90は、記録ヘッド17a〜17cのインク吐出面F1(
図3参照)をキャッピングする際に記録部9の下方に水平移動し、さらに上方に移動して記録ヘッド17a〜17cの下面に装着される。
【0030】
また、用紙搬送方向に対し第2搬送ユニット12の下流側には、画像が記録された用紙Sを装置本体外へと排出する排出ローラー対16が設けられており、排出ローラー対16の下流側には、装置本体外へと排出された用紙Sが積載される排出トレイ(図示せず)が設けられている。
【0031】
メンテナンスユニット19は、インク吐出面F1に沿って移動可能な複数のワイパー35(
図9参照)と、複数のワイパー35が固定された略矩形状のキャリッジ(図示せず)と、キャリッジを支持する支持フレーム(図示せず)とで構成されている。キャリッジ(図示せず)は支持フレーム(図示せず)に対し矢印AA´方向に摺動可能に支持される。
【0032】
ワイパー35は、各記録ヘッド17a〜17cのクリーニング液供給口60a(
図6参照)から供給されたクリーニング液を拭き取るための弾性部材(例えばEPDMからなるゴム製の部材)である。ワイパー35は、クリーニング液供給部材60のクリーニング液供給領域R2(
図4参照)に対してワイピング方向上流側の部分(ここでは、傾斜面62)に圧接され、キャリッジ(図示せず)の移動によりクリーニング液供給面F2およびインク吐出面F1を所定方向(矢印A方向)に拭く。
【0033】
次に、本実施形態のインクジェット記録装置100における、メンテナンスユニット19を用いた記録ヘッド17a〜17cの回復動作について説明する。なお、以下で説明する記録ヘッド17a〜17cの回復動作は、制御部110(
図1参照)からの制御信号に基づいて記録ヘッド17a〜17c、メンテナンスユニット19等の動作を制御することによって実行される。
【0034】
記録ヘッド17a〜17cの回復動作を行う場合、先ず、
図8に示すように、制御部110(
図1参照)は記録部9の下方に位置する第1搬送ユニット5を下降させる。そして、制御部110は第2搬送ユニット12の下方に配置されたメンテナンスユニット19を水平移動させて記録部9と第1搬送ユニット5との間に配置する。この状態では、メンテナンスユニット19のワイパー35(
図9参照)は記録ヘッド17a〜17cのインク吐出面F1およびクリーニング液供給面F2(
図9参照)よりも下方に配置されている。
【0035】
(クリーニング液供給動作)
ワイピング動作(後述の拭き取り動作)に先立って、
図9に示すように、制御部110(
図1参照)によってクリーニング液23が記録ヘッド17a〜17cに供給される。供給されたクリーニング液23はクリーニング液供給口60a(
図6参照)から所定量だけ供給される。このとき、
図10に示すように、クリーニング液23は、リブ64によってヘッド幅方向(矢印BB´方向)に区分された状態で、隣接するクリーニング液供給口60a(
図6参照)から供給したクリーニング液23同士が接触し、合一化される。すなわち、本実施形態では、クリーニング液23は、4つに分割された状態で各リブ64間に保持される。なお、
図9〜
図13では、クリーニング液23および後述するインク22にハッチングを施している。
【0036】
(インク押出動作)
また、ワイピング動作(後述の拭き取り動作)に先立って、
図9に示すように、制御部110(
図1参照)によってインク22が記録ヘッド17a〜17cに供給される。供給されたインク22はインク吐出ノズル18aから強制的に押出(パージ)される。このパージ動作により、インク吐出ノズル18a内の増粘インク、異物や気泡がインク吐出ノズル18aから排出される。このとき、パージインク22はインク吐出ノズル18aの存在するインク吐出領域R1の形状に沿ってインク吐出面F1に押出される。
【0037】
(拭き取り動作)
制御部110は
図11に示すように、ワイパー35を上昇させて記録ヘッド17a〜17cのクリーニング液供給部材60の傾斜面62に所定の圧力で接触させる。
【0038】
ワイパー35の先端がクリーニング液供給部材60の傾斜面62に圧接した状態から、制御部110はワイパー35を
図12に示すようにクリーニング液供給面F2に沿ってインク吐出領域R1の方向(矢印A方向)に移動させる。これにより、ワイパー35は、ワイパー35にリブ64が食い込んだ状態でクリーニング液23を拭き取った後、クリーニング液23を保持した状態でインク吐出領域R1の方向に移動する。
【0039】
そして、
図13に示すように、ワイパー35は、クリーニング液23を保持した状態を維持しながらインク吐出面F1を左方向(矢印A方向)に移動する。このとき、クリーニング液23およびインク(パージインク)22によって、インク吐出面F1に付着して固化したインク滴(廃インク)が溶解し、ワイパー35によって拭き取られる。そして、ワイパー35は、さらに左方向(矢印A方向)に移動し、インク吐出領域R1に対してクリーニング液供給領域R2とは反対側の位置に到達すると、左方向への移動が停止される。なお、ワイパー35によって拭き取られたクリーニング液23および廃インクは、メンテナンスユニット19に設けられたクリーニング液回収トレイ(不図示)に回収される。
【0040】
(離間動作)
拭き取り動作の実行後、
図14に示すように、制御部110はワイパー35を下降させてインク吐出面F1から離間させる。
【0041】
最後に、制御部110は、記録部9と第1搬送ユニット5との間に配置されたメンテナンスユニット19を水平移動させて第2搬送ユニット12の下方に配置し、第1搬送ユニット5を所定の位置まで上昇させる。このようにして、記録ヘッド17a〜17cの回復動作を終了する。
【0042】
本実施形態では、上記のように、インク吐出領域R1に対してワイピング方向(矢印A方向)の上流側には、クリーニング液23を供給する複数のクリーニング液供給口60aが開口するクリーニング液供給領域R2が設けられている。これにより、クリーニング液供給口60aからクリーニング液23を供給した後、ワイパー35をクリーニング液供給口60aよりもワイピング方向上流側からインク吐出面F1に沿って移動させることによって、ワイパー35でクリーニング液23を保持しながらインク吐出面F1を拭くことができる。このため、インク吐出面F1を清浄化することができる。
【0043】
また、クリーニング液供給領域R2には、複数のクリーニング液供給口60aをヘッド幅方向(矢印BB´方向)に区分けする1個以上(ここでは3個)のリブ64がワイピング方向(矢印A方向)に延びるように形成されている。これにより、複数のクリーニング液供給口60aから供給されたクリーニング液23を複数個(ここでは4個)に区分けすることができるので、クリーニング液23同士が合一化して大きな液滴になるのを抑制することができる。このため、クリーニング液23がクリーニング液供給面F2から落下するのを抑制することができるので、クリーニング液23のロスを低減することができる。
【0044】
リブ64を設けない場合、クリーニング液23同士が合一化し1つの大きな液滴になる。このとき、クリーニング液23は、ヘッド幅方向(矢印BB´方向)の中央部に集まる。このため、ワイパー35によりクリーニング液23を拭き取り始めてからクリーニング液23がワイパー35の幅方向(矢印BB´方向)全域に濡れ広がるまでに、時間がかかる。これにより、インク吐出面F1を均一にクリーニングすることが困難である。しかしながら、本実施形態では、リブ64を設けることによって、クリーニング液23をヘッド幅方向に分散させることができる。これにより、ワイパー35によりクリーニング液23を拭き取り始めてからクリーニング液23がワイパー35の幅方向全域に濡れ広がるまでの時間を短縮することができる。このため、インク吐出面F1を容易に均一にクリーニングすることができる。
【0045】
また、上記のように、リブ64のワイピング方向上流側端部64aにおいて、クリーニング液供給面F2に対するリブ64の突出量は、ワイピング方向の下流側に向かって徐々に大きくなっている。これにより、ワイパー35はクリーニング液供給面F2からリブ64のワイピング方向上流側端部64aにスムーズに移動できるので、リブ64によりワイパー35にダメージが加わるのを抑制することができる。
【0046】
また、上記のように、リブ64のワイピング方向下流側端部64bにおいて、クリーニング液供給面F2に対するリブ64の突出量は、ワイピング方向の下流側に向かって徐々に小さくなっている。これにより、ワイパー35はリブ64のワイピング方向下流側端部64bからクリーニング液供給面F2にスムーズに移動できるので、リブ64によりワイパー35にダメージが加わるのをより抑制することができる。また、ワイパー35がリブ64のワイピング方向下流側端部64bからクリーニング液供給面F2に移動する際に、リブ64のワイピング方向下流側端部64b近傍においてクリーニング液23がクリーニング液供給面F2に残るのを抑制することができる。
【0047】
また、上記のように、リブ64は、ワイパー35との接触面がワイピング方向及びヘッド幅方向から見て曲面状に形成されている。すなわち、リブ64には角部(尖った部分)が形成されていない。これにより、リブ64によりワイパー35にダメージが加わるのをより抑制することができる。
【0048】
また、上記のように、リブ64は、クリーニング液供給口60aをヘッド幅方向に複数個ずつに区分けしている。これにより、リブ64同士の間隔を確保することができるので、ワイパー35によるクリーニング液23の拭き残しを抑制することができる。
【0049】
また、上記のように、クリーニング液供給面F2は、インク吐出面F1とは別体で形成されており、リブ64は、樹脂によりクリーニング液供給面F2と一体で形成されている。これにより、例えばSUSからなるインク吐出面F1にリブ64を形成する場合と異なり、リブ64を容易に形成することができる。
【0050】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【0051】
例えば、上記実施形態では、クリーニング液供給口60aが開口するクリーニング液供給領域R2を含むクリーニング液供給部材60をヘッド部18とは別体で設けた例について示したが、本発明はこれに限らない。クリーニング液供給部材60を設けず、クリーニング液供給口60aが開口するクリーニング液供給領域R2をヘッド部18に設けてもよい。このとき、リブ64を、ヘッド部18のインク吐出面F1と一体で形成してもよいし、インク吐出面F1に接着剤等を用いて取り付けてもよい。
【0052】
また、上記実施形態では、リブ64のワイパー35との接触面を、ヘッド幅方向から見て略円弧状に形成した例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば
図15に示した本発明の第1変形例のクリーニング液供給部材60のように、クリーニング液供給面F2に対する突出量がワイピング方向全域においてワイピング方向下流側に向かって徐々に大きくなるように、リブ64を形成してもよい。また、例えば
図16に示した本発明の第2変形例のクリーニング液供給部材60のように、クリーニング液供給面F2に対する突出量がワイピング方向全域においてワイピング方向下流側に向かって徐々に小さくなるように、リブ64を形成してもよい。また、例えば
図17に示した本発明の第3変形例のクリーニング液供給部材60のように、クリーニング液供給面F2に対する突出量がワイピング方向全域において略一定になるように、リブ64を形成してもよい。
【0053】
また、上記実施形態では、クリーニング液供給動作を、拭き取り動作の前に実行する例について示したが、ワイパー35がクリーニング液供給領域R2に進入する前であれば、拭き取り動作と同時に実行してもよい。また、インク押出動作を、拭き取り動作の前に実行する例について示したが、ワイパー35がインク吐出領域R1に進入する前であれば、拭き取り動作と同時に実行してもよい。
【0054】
また、上記実施形態では、クリーニング液23およびインク(パージインク)22を用いて記録ヘッド17a〜17cの回復動作を行う例について示したが、クリーニング液23だけを用いて記録ヘッド17a〜17cの回復動作を行ってもよい。すなわち、インク押出動作を行わなくてもよい。
【0055】
また、上述した実施形態および変形例の構成を適宜組み合わせて得られる構成についても、本発明の技術的範囲に含まれる。