特許 6803286 インクジェット印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6803286

(24)【登録日】2020年12月2日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】インクジェット印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/17 20060101AFI20201214BHJP

   B41J 2/165 20060101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/17 201

   B41J2/165 207

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-68197(P2017-68197)

(22)【出願日】2017年3月30日

(65)【公開番号】特開2018-167527(P2018-167527A)

(43)【公開日】2018年11月1日

【審査請求日】2020年1月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000250502

【氏名又は名称】理想科学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(72)【発明者】

【氏名】西山 晃

(72)【発明者】

【氏名】片田 和宏

【審査官】 高松 大治

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１８０８２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０８０７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６００１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１６４７９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ２／０１−２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底板を有し、インクジェットヘッドから排出された廃液となるインクを前記底板上に受ける水平移動可能なインク受け部と、
前記インク受け部の前記底板の上側に配置された回動軸に一端部が支持され、前記回動軸を中心として前記インク受け部の移動方向に平行な方向に回動可能であり、他端部が前記インク受け部の前記底板に当接する回動部と、
前記回動部に固定され、前記インク受け部内のインクを吸引する吸引ノズルと
を備えることを特徴とするインクジェット印刷装置。

【請求項2】

前記インク受け部は、前記底板の周囲に立設された周壁を有し、前記インクジェットヘッドの直下の展開位置と、前記インクジェットヘッドの直下から退避した退避位置との間で水平移動可能であり、
前記回動部は、前記インク受け部の前記退避位置から前記展開位置への移動時において、前記周壁の、前記インク受け部の移動方向における上流端部分に押されて前記インク受け部の内側へ回動することで、前記吸引ノズルを前記インク受け部の内側へ回動させて退避状態とすることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷するインクジェット印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

インクジェット印刷装置では、インクジェットヘッドに付着したゴミの除去やノズル内のインクの物性安定化等のため、インクジェットヘッドのメンテナンス動作が行われる（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

インクジェットヘッドのメンテナンス動作として、例えば、ノズルからインクを強制的に排出させる、いわゆるパージを行った後、ワイパでインクジェットヘッドのノズル面をワイプする一連の動作が知られている。

【0004】

上述のようなインクジェットヘッドのメンテナンス動作において排出されたインクは、インク受け部で受けられる。その後、インク受け部内のインクは回収されて廃液タンクへ送られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−１６５２０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

インク受け部内のインクを回収する手法の一つとして、インク受け部の上側に設置した吸引ノズルによりインクを吸引して回収する手法がある。

【0007】

この手法では、インク受け部の底板と吸引ノズルとの間隔（クリアランス）を適正に設定する必要がある。しかしながら、インクジェット印刷装置内の各種の部品の公差等により、各種の部品を組み付けたときに、インク受け部の底板と吸引ノズルとの間隔が適正値から乖離することがある。その結果、インク受け部内のインクの吸引が不十分になり、インク受け部からのインクの回収性能が低下するおそれがある。

【0008】

本発明は上記に鑑みてなされたもので、インクジェットヘッドから排出されたインクを受けるインク受け部からのインクの回収性能の低下を抑制できるインクジェット印刷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】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴は、底板を有し、インクジェットヘッドから排出された廃液となるインクを前記底板上に受ける水平移動可能なインク受け部と、前記インク受け部の前記底板の上側に配置された回動軸に一端部が支持され、前記回動軸を中心として前記インク受け部の移動方向に平行な方向に回動可能であり、他端部が前記インク受け部の前記底板に当接する回動部と、前記回動部に固定され、前記インク受け部内のインクを吸引する吸引ノズルとを備えることにある。

【0010】

本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴は、前記インク受け部は、前記底板の周囲に立設された周壁を有し、前記インクジェットヘッドの直下の展開位置と、前記インクジェットヘッドの直下から退避した退避位置との間で水平移動可能であり、前記回動部は、前記インク受け部の前記退避位置から前記展開位置への移動時において、前記周壁の、前記インク受け部の移動方向における上流端部分に押されて前記インク受け部の内側へ回動することで、前記吸引ノズルを前記インク受け部の内側へ回動させて退避状態とすることにある。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴によれば、一端部が回動軸に支持され、他端部がインク受け部の底板に当接する回動可能な回動部に、吸引ノズルが固定されている。これにより、回動部の他端部の底板との接点と吸引ノズルの先端（下端）との間隔を、底板と吸引ノズルとの間隔として確保できるので、底板と吸引ノズルとの間隔を容易に適正に設定することができる。また、インク受け部の移動により、吸引ノズルの位置における底板の高さに変動があった場合において、回動部が回動することで他端部が当接した状態を維持し、底板と吸引ノズルとの間隔の変動を抑えることが可能である。したがって、インク受け部からのインクの回収性能の低下を抑制できる。

【0012】

本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴によれば、回動部は、インク受け部の退避位置から展開位置への移動時において、周壁の、インク受け部の移動方向における上流端部分に押されてインク受け部の内側へ回動することで、吸引ノズルをインク受け部の内側へ回動させて退避状態とする。これにより、吸引ノズルをインク受け部上に配置しておくために必要なインク受け部の長さが削減されるので、インク受け部を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す斜視図である。

【図2】図１に示すインクジェット印刷装置の平面図である。

【図3】図１に示すインクジェット印刷装置の吸引部の斜視図である。

【図4】展開状態の吸引部の側面図である。

【図5】退避状態の吸引部の側面図である。

【図6】図１に示すインクジェット印刷装置の制御ブロック図である。

【図7】インク受け部の小型化の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。

【0015】

以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

【0016】

図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１に示すインクジェット印刷装置の平面図である。図３は、図１に示すインクジェット印刷装置の吸引部の斜視図である。図４は、展開状態の吸引部の側面図である。図５は、退避状態の吸引部の側面図である。図６は、図１に示すインクジェット印刷装置の制御ブロック図である。以下の説明において、図１の矢印で示す上下左右前後を上下左右前後方向とする。

【0017】

図１、図２、図５に示すように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１は、印刷部２と、メンテナンス部３と、制御部４とを備える。

【0018】

印刷部２は、印刷媒体（図示せず）に画像を印刷する。印刷部２は、インクジェットヘッド１１と、昇降モータ１２とを備える。

【0019】

インクジェットヘッド１１は、左右方向（副走査方向）に沿って搬送される印刷媒体にインクを吐出して画像を印刷する。インクジェットヘッド１１は、昇降可能に構成されている。

【0020】

インクジェットヘッド１１は、１０個のヘッドモジュール１６を有する。１０個のヘッドモジュール１６は、千鳥配置されている。すなわち、インクジェットヘッド１１において、前後方向（主走査方向）に沿って配列された１０個のインクジェットヘッド１１が、左右方向（副走査方向）における位置を交互にずらして配置されている。

【0021】

ヘッドモジュール１６は、主走査方向に沿って配置された複数のノズル（図示せず）を有し、ノズルからインクを吐出する。ヘッドモジュール１６の下面であるノズル面１６ａに、ノズルが開口している。

【0022】

昇降モータ１２は、インクジェットヘッド１１を昇降させる。

【0023】

メンテナンス部３は、インクジェットヘッド１１のメンテナンスを行う。メンテナンス部３は、ワイプユニット２１と、移動モータ２２と、吸引部２３とを備える。

【0024】

ワイプユニット２１は、インクジェットヘッド１１の各ヘッドモジュール１６のノズル面１６ａをワイプする。ワイプユニット２１は、インク受け部２６と、ワイパ取付台２７と、２枚のワイパ２８とを備える。

【0025】

インク受け部２６は、メンテナンス時にパージによりインクジェットヘッド１１から排出された廃液となるインクを受けるものである。インク受け部２６は、上側が開口したトレイ形状を有する。具体的には、インク受け部２６は、水平に設置された矩形状の底板３１と、底板３１の周囲に底板３１に対して直角に立設された周壁３２とを有し、底板３１上にインクを受けて溜めるものである。

【0026】

インク受け部２６は、展開位置と退避位置との間で水平移動可能になっている。インク受け部２６の展開位置は、図２において二点鎖線で示す位置であり、インクジェットヘッド１１の直下の位置である。インク受け部２６の退避位置は、図１、図２に示すように、インクジェットヘッド１１の直下から後方に退避した位置である。退避位置は展開位置と同じ高さにある。

【0027】

ワイパ取付台２７は、ワイパ２８が取り付けられる部材である。ワイパ取付台２７は、インク受け部２６の前壁３２ａに固定されている。ここで、インク受け部２６の前壁３２ａは、周壁３２のうち底板３１の前側の辺に沿った部分である。

【0028】

ワイパ２８は、ノズル面１６ａをワイプする部材である。ワイパ２８は、弾性変形可能なゴム等の材料からなり、板状に形成されている。ワイパ２８は、ワイパ取付台２７に固定されている。ワイパ２８の上端は、周壁３２の上端よりも高い位置にある。２枚のワイパ２８は、左右に並列して配置されている。左側のワイパ２８は、千鳥配置された１０個のヘッドモジュール１６のうちの左側の５つのヘッドモジュール１６のノズル面１６ａをワイプする。右側のワイパ２８は、右側の５つのヘッドモジュール１６のノズル面１６ａをワイプする。

【0029】

移動モータ２２は、ワイプユニット２１を展開位置と退避位置との間で前後方向に水平移動させる。ここで、ワイプユニット２１を展開位置と退避位置との間で水平移動させることは、インク受け部２６を展開位置と退避位置との間で水平移動させることと同義である。

【0030】

吸引部２３は、ワイプユニット２１のインク受け部２６内のインクを、インク受け部２６の上側から吸引して回収する。吸引部２３は、インクジェットヘッド１１の後方に配置されている。そして、吸引部２３は、前後方向において、展開位置にあるインク受け部２６の後端部に位置し、かつ退避位置にあるインク受け部２６の前端部に位置するように設置されている。吸引部２３は、回動部４１と、吸引ノズル４２とを備える。

【0031】

回動部４１は、吸引ノズル４２を回動可能に保持する。回動部４１は、保持部材４６と、コロ４７とを備える。

【0032】

保持部材４６は、吸引ノズル４２が取り付けられる部材である。保持部材４６は、側面視にて、直角三角形状に形成されている。保持部材４６は、側面視における直角三角形の斜辺４６ａの一端側（上側）の端部が、回動軸５１に支持されている。これにより、回動部４１が、回動軸５１を中心として、インク受け部２６の移動方向である前後方向に平行な方向に回動可能になっている。

【0033】

ここで、回動軸５１は、左右方向に平行な軸である。回動軸５１は、一対の支持板５２Ａ，５２Ｂを介してフレーム板５３の前面側に設置されている。回動軸５１は、インク受け部２６の底板３１の上側に配置されている。フレーム板５３は、インクジェットヘッド１１を保持するフレームユニット（図示せず）の一部を構成する部材である。フレーム板５３は、インクジェットヘッド１１の後方に配置されている。

【0034】

保持部材４６は、側面視における直角三角形の直角の角部４６ｂの頂点４６ｃが、斜辺４６ａに対して後側となる向きで設置されている。また、保持部材４６は、インク受け部２６が展開位置にあるときは、図５のように、側面視における直角三角形の斜辺４６ａ以外の２つの辺のうちの上側の辺４６ｄが、上下方向に平行になってインク受け部２６の後壁３２ｂに当接するようになっている。ここで、インク受け部２６の後壁３２ｂは、周壁３２のうち底板３１の後側の辺に沿った部分である。

【0035】

コロ４７は、インク受け部２６の底板３１に当接し、インク受け部２６の移動時に底板３１に従動して回転する部材である。コロ４７は、保持部材４６の斜辺４６ａの他端側（下側）の端部に設けられた回転軸５４に回転可能に取り付けられている。なお、コロ４７は、請求項における回動部の他端部に相当する。

【0036】

ここで、図４のように、コロ４７がインク受け部２６の底板３１に当接した吸引部２３の状態を、展開状態とよぶ。なお、図４は、ワイプユニット２１が退避位置にある状態での図である。また、図５のように、保持部材４６の辺４６ｄが上下方向に平行になってインク受け部２６の後壁３２ｂに当接し、コロ４７が底板３１から離れた吸引部２３の状態を、退避状態とよぶ。

【0037】

吸引ノズル４２は、ワイプユニット２１のインク受け部２６内のインクを吸引するノズルである。吸引ノズル４２は、細長い筒状に形成されている。吸引ノズル４２は、コロ４７がインク受け部２６の底板３１に当接している展開状態において、底板３１と吸引ノズル４２の吸引口が開口する先端（下端）との間隔（クリアランス）が適正範囲内となるように、保持部材４６に固定されている。吸引部２３が退避状態のときは、吸引ノズル４２は、図５のように、展開状態のときの吸引ノズル４２に対して先端側がインク受け部２６の内側（前側）に傾いた退避状態となる。

【0038】

吸引ノズル４２の上端には、インク吸引管５６が接続されている。インク吸引管５６は、吸引ノズル４２と図示しない吸引力生成部とを接続する配管である。インク吸引管５６は、フレーム板５３の前面に固定されている。

【0039】

制御部４は、インクジェット印刷装置１の各部の動作を制御する。制御部４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。

【0040】

次に、インクジェット印刷装置１におけるインクジェットヘッド１１のメンテナンス動作について説明する。

【0041】

インクジェットヘッド１１のメンテナンス動作は、例えば、インクジェット印刷装置１に印刷開始が指示された場合において、その印刷開始前に行われる。ここでは、この印刷開始前に行われるメンテナンス動作として説明する。

【0042】

インクジェット印刷装置１における印刷開始前の待機状態では、ワイプユニット２１（インク受け部２６）は、インクジェットヘッド１１の直下の展開位置に配置されている。このとき、図５に示すように、吸引部２３は退避状態にある。また、このとき、インクジェットヘッド１１は待機位置（メンテナンス位置）に配置されている。インクジェットヘッド１１の待機位置は、印刷時における高さ位置である印刷位置よりも高い位置にある。インクジェットヘッド１１が待機位置に配置され、ワイプユニット２１が展開位置に配置されている状態では、図５に示すように、ワイパ２８の上端が、インクジェットヘッド１１のノズル面１６ａよりも高い位置にある。

【0043】

待機状態からメンテナンス動作を開始すると、まず、制御部４は、パージにより、インクジェットヘッド１１の各ヘッドモジュール１６のノズルからインクを排出させる。これにより、ノズルから排出されたインクがノズル面１６ａに付着した状態となる。また、ノズル面１６ａに付着しなかったインクがノズル面１６ａから落下し、インク受け部２６に受け取られる。

【0044】

次いで、制御部４は、移動モータ２２を制御して、ワイプユニット２１を展開位置から退避位置への移動を開始させる。また、制御部４は、図示しない吸引力生成部の駆動を開始させる。

【0045】

ワイプユニット２１の展開位置から退避位置への移動開始によりインク受け部２６の後壁３２ｂが後退すると、それに伴って、退避状態の吸引部２３の回動部４１が、図５における反時計回り方向に回動する。これにより、コロ４７がインク受け部２６の底板３１に当接し、吸引部２３が展開状態になる。この後、コロ４７が底板３１に当接した状態で従動回転しつつ、吸引力生成部による吸引力により吸引ノズル４２がインク受け部２６内のインクを吸引する。

【0046】

一方、ワイパ２８は、ワイプユニット２１の展開位置から退避位置への移動開始後、ヘッドモジュール１６に接触すると、ヘッドモジュール１６に押圧されて弾性変形する。そして、ワイプユニット２１の移動とともに、ワイパ２８の上端部がノズル面１６ａを摺動（ワイプ）する。これにより、ノズル面１６ａ上に付着したインクが除去され、それとともにノズル面１６ａ上のゴミ等が除去されることで、ノズル面１６ａがクリーニングされる。ワイパ２８によりノズル面１６ａから除去されたインクは、インク受け部２６へ流れる。

【0047】

ワイプユニット２１が退避位置に到達すると、制御部４は、移動モータ２２によるワイプユニット２１の移動を停止させる。

【0048】

この後、印刷動作を行うため、制御部４は、昇降モータ１２を制御して、インクジェットヘッド１１を待機位置から印刷位置まで下降させる。次いで、制御部４は、図示しない搬送部により印刷媒体を搬送させつつ、インクジェットヘッド１１を駆動させて印刷媒体に画像を印刷させる。

【0049】

印刷開始後、制御部４は、吸引力生成部の駆動を停止させる。これにより、吸引ノズル４２によるインク受け部２６内のインクの吸引が停止し、メンテナンス動作が終了となる。

【0050】

印刷が終了すると、制御部４は、インクジェット印刷装置１を待機状態へ移行させる。具体的には、まず、制御部４は、昇降モータ１２を制御して、インクジェットヘッド１１を待機位置よりも上方の、ノズル面１６ａがワイパ２８の上端より高くなる位置まで上昇させる。

【0051】

次いで、制御部４は、移動モータ２２を制御して、ワイプユニット２１を退避位置から展開位置へ移動させる。

【0052】

このワイプユニット２１の移動時において、インク受け部２６の後壁３２ｂが保持部材４６の頂点４６ｃに到達すると、その後、角部４６ｂが後壁３２ｂに押されることで、回動部４１がインク受け部２６の内側へ回動する。すなわち、回動部４１は、後壁３２ｂに押されることで、図４、図５における時計回り方向に回動する。これにより、回動部４１は、吸引ノズル４２をインク受け部２６の内側へ回動させる。ここで、後壁３２ｂは、周壁３２の、インク受け部２６の退避位置から展開位置への移動時の移動方向における上流端部分に相当する。

【0053】

ワイプユニット２１が展開位置に到達すると、図５のように、保持部材４６の辺４６ｄが上下方向に平行になってインク受け部２６の後壁３２ｂに当接した状態となり、吸引ノズル４２が退避状態となる。

【0054】

ワイプユニット２１を退避位置から展開位置へ移動させた後、制御部４は、昇降モータ１２を制御して、インクジェットヘッド１１を待機位置の上方の位置から待機位置へ下降させる。これにより、インクジェット印刷装置１が待機状態となる。

【0055】

以上説明したように、インクジェット印刷装置１では、一端部が回動軸５１に支持され、コロ４７（他端部）がインク受け部２６の底板３１に当接する回動可能な回動部４１に、吸引ノズル４２が固定されている。

【0056】

これにより、コロ４７の底板３１との接点と吸引ノズル４２の先端（下端）との間隔を、底板３１と吸引ノズル４２との間隔（クリアランス）として確保できるので、底板３１と吸引ノズル４２との間隔を容易に適正に設定することができる。また、インク受け部２６の移動により、吸引ノズル４２の位置における底板３１の高さに変動があった場合において、回動部４１が回動することでコロ４７が当接した状態を維持し、底板３１と吸引ノズル４２との間隔の変動を抑えることが可能である。したがって、インク受け部２６からのインクの回収性能の低下を抑制できる。

【0057】

また、インクジェット印刷装置１では、インク受け部２６が退避位置から展開位置へ移動する際に、回動部４１が後壁３２ｂに押されてインク受け部２６の内側へ回動することで、吸引ノズル４２をインク受け部２６の内側へ回動させて退避状態とする。これにより、図７に示すように、吸引ノズル４２が回動退避しない構成の場合と比較して、吸引ノズル４２をインク受け部２６上に配置しておくために必要なインク受け部２６の長さが削減される。このため、インク受け部２６を小型化できる。ここで、図７において、吸引ノズル４２が回動退避しない構成の場合における展開位置のインク受け部の後端部を二点鎖線で示している。

【0058】

本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

【符号の説明】

【0059】

１ インクジェット印刷装置
２ 印刷部
３ メンテナンス部
４ 制御部
１１ インクジェットヘッド
１６ ヘッドモジュール
２１ ワイプユニット
２２ 移動モータ
２３ 吸引部
２６ インク受け部
２８ ワイパ
３１ 底板
３２ 周壁
３２ａ 前壁
３２ｂ 後壁
４１ 回動部
４２ 吸引ノズル
４６ 保持部材
４７ コロ
５１ 回動軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】