説明

インクジェット記録装置

【課題】記録ヘッドのノズル面の汚れを確実に除去できるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】ノズル面32aからメディア31に向けてインクを吐出する記録ヘッド32と、記録ヘッド32のノズル面32aを清掃する清掃装置40とを備えるインクジェット記録装置30において、清掃装置40は、ノズル面32aに対向するように形成された開口部48と、開口部48に設けられた複数の吸引孔52と、複数の吸引孔52から記録ヘッド32のノズル面32aに付着したインクを吸引する吸引手段34とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、記録ヘッドを清掃する清掃装置を備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【0002】
メディアに印刷を施すインクジェット記録装置においては、ノズルが設けられた記録ヘッドからインクをメディアに吐出している。
ところで、記録ヘッドのノズル面(メディアへの対向面)は、結露やミスト・しぶきの付着等の原因により汚れが付着することが多い。ノズル面の汚れがひどくなると、ノズルの一部分が詰まってしまい、その一部分が全く吐出できなくなるノズル抜けや、インクのボタ落ちの要因にもなる。また、ノズル面の汚れが固着してしまった場合には、記録ヘッドを交換しなくてはならない。
そこで、記録ヘッドのノズル面の汚れを、印刷中に定期的に除去することが必要であると考えられる。
【0003】
記録ヘッドのノズル面の汚れを除去するため、例えば図7に示すような構成が従来から提案されている。
この構成では、記録ヘッド12のノズル面12aからインクを吸引排出するための吸引ノズル14と、吸引ノズル14に接続されて吸引ノズル14からエアを吸引する吸引ポンプ15と、吸引ノズル14から吸引したインクを一旦貯留するエアチャンバー16とを備えている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−254666号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述した従来のノズル面の汚れの除去方式によれば、記録ヘッドのノズル面にキャップを被せ、キャップからインクを吸引することでノズル面の汚れの除去を行っていた。
しかし、キャップで吸引する場合においては、キャップに設けられた1つの吸引孔によってノズル面全体を吸引しており、必ずしもノズル面全体のインクが確実には吸引されておらず、吸引によってノズル面の汚れを除去し、ノズル詰まり等の弊害を確実に防止できるような構成が望まれているという課題があった。
【0006】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、記録ヘッドのノズル面の汚れを確実に除去できるインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明にかかるインクジェット記録装置によれば、ノズル面からメディアに向けてインクを吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドのノズル面を清掃する清掃装置とを備えるインクジェット記録装置において、前記清掃装置は、前記ノズル面に対向するように形成された開口部と、該開口部に設けられた複数の吸引孔と、該複数の吸引孔から前記記録ヘッドのノズル面に付着したインクを吸引する吸引手段とを有することを特徴としている。
この構成を採用することによって、1つの大きな孔で吸引する場合と比較して、微少な吸引孔を複数設けることにより、各吸引孔における吸引時の流速を高めて吸引力を高めることができる。これにより、確実に記録ヘッドのノズル面の汚れを除去でき、ノズル詰まりによるインクの吐出不良等を防止することができる。
【0008】
また、本発明にかかるインクジェット記録装置において、前記清掃装置は、軸線を中心にして回転可能であり、前記複数の吸引孔が周壁面に形成されている円筒状部材と、円筒状部材を回転させる回転駆動手段と、円筒状部材を収納して回転可能に保持するとともに、円筒状部材の周壁面の一部が上面に露出するように前記開口部が形成されてなり、開口部の周囲において平面状に形成された部位が前記記録ヘッドのノズル面に当接するように形成された基台部とを有することが好ましい。
これによれば、円筒状部材を回転させつつ円筒状部材の周壁面の複数の吸引孔から、ノズル面のインクを吸引するために、吸引孔の位置が徐々に変化しつつノズル面のインクを吸引する。このため、ノズル面の様々な位置におけるインクを確実に吸引できる。
【0009】
また、本発明にかかるインクジェット記録装置において、前記回転駆動手段は、前記円筒状部材が前記記録ヘッドに当接した状態で、前記記録ヘッドを駆動させることによって前記円筒状部材を記録ヘッドの移動方向に従動回転させることが好ましい。
この構成によれば、別途、モータのような駆動源を設ける必要がない。
【0010】
また、本発明にかかるインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドの前記ノズル面には、各前記吸引孔が前記ノズル面に直接当接せず、ノズル面に付着しているインクを毛細管力によって吸引可能な位置となるように、各前記吸引孔が形成されている部位の周囲に当接する保護部が設けられていることが好ましい。
これによれば、吸引孔と記録ヘッドのノズル面とは直接接触しないために、ノズル面の損傷や摩耗等を防止することができる。そして、ノズル面全体から効果的にインクを除去することができる。
【0011】
また、本発明にかかるインクジェット記録装置において、前記複数の吸引孔は、メッシュ状の格子部材により形成されてなることが好ましい。
これによれば、メッシュ状の格子部材の毛細管力によって、記録ヘッドのノズル面に付着したインク又はノズル内のインクを吸引することができる。このため、吸引手段の吸引力を大きくしなくとも十分が吸引力を確保することができ、また吸引箇所の面積がノズル面の全面積よりも小さいような場合であってもノズル面全体から効果的にインクを除去することができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明のインクジェット記録装置によれば、記録ヘッドのノズル面の汚れを確実に除去し、ノズル詰まり等の弊害を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明にかかるインクジェット記録装置の概略正面図である。
【図2】第1の実施形態における清掃装置の斜視図である。
【図3】図2の清掃装置の内部構成を示す説明図である。
【図4】第2の実施形態における清掃装置の斜視図である。
【図5】図4の清掃装置の内部構成を示す説明図である。
【図6】図4の清掃装置に記録ヘッドを配置させたところを示す説明図である。
【図7】従来のインクジェット記録装置の清掃装置について説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
(全体構成)
以下、本発明の好適な実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1に、本実施形態のインクジェット記録装置の概略の正面図を示す。ここでいう正面とはメディアの搬送方向(記録ヘッドの搬送方向と直交する方向)の下流側から装置をみたところである。
インクジェット記録装置30は、プラテン36の上に配置されたメディア31に、インクジェットにより印刷を施す装置である。インクは、各色毎の複数の吐出ノズルを有し、走査方向に往復動する記録ヘッド32から吐出される。
なお、メディア31は、印刷対象となる物であって、本発明においては紙、フィルム、布等の様々な材質の被印刷対象を含む概念である。
【0015】
記録ヘッド32は、走査方向に延出されているガイドレール35に沿って移動可能である。記録ヘッド32の走査方向への移動は、例えばモータの回転によってベルトを駆動させる方式等を採用することができる(図示せず)。
【0016】
プラテン36の側方には、記録ヘッド32の、吐出ノズルが配置されたノズル面32aを清掃する清掃装置40が設けられている。清掃装置40は、プラテン36の側方に配置されているので、記録ヘッド32の印刷中においても記録ヘッド32の走査方向への移動距離を少し伸ばすだけで容易に清掃を行うことができる。
【0017】
清掃装置40は、記録ヘッド32のノズル面32aに付着したインクを吸引するための開口部(図1では図示せず)が形成されている基台部41と、基台部41に吸引管39を介して接続された吸引手段34とを有している。
開口部は、ノズル面32aに対向するように配置されているので、基台部41の上面に形成されている。
【0018】
吸引手段34としては、エアポンプ42を用いることができる。吸引圧力の調整のために、エアポンプ42にはエアチャンバー44が接続され、エアチャンバー44にはスピードコントローラ45及び圧力計46が設けられている。このような構成とすると、吸引圧力の調整をスピードコントローラ45によって行うことができる。
【0019】
(第1の実施形態)
図2及び図3に、清掃装置の第1の実施形態の構成を示す。
開口部48が上面に形成された基台部41には、内部が中空の円筒状部材50が、円筒の軸線に沿って回転自在に設けられている。基台部41内には、円筒状部材50を回転可能に収納するために、円筒状部材50の外径よりもやや大きい径を有する断面円形の収納凹部54が形成されている。
また、円筒状部材50の周壁面には、複数の吸引孔52が形成されている。この複数の吸引孔52からノズル面32aのインクを吸引する。
【0020】
基台部41の上面41aは平面状に形成されている。そして、基台部41の上面41aに形成されている開口部48は、円筒状部材50の周方向の一部が露出するように開口している。
なお、記録ヘッド32のノズル面32aには、ノズルが形成されている部位よりも若干突出している保護部80が設けられている(図6参照)。この保護部80の突出高さは0.2mm程度であり、この保護部80が、円筒状部材50に当接する。このため、円筒状部材50とノズル面32aとの間には、保護部80の突出高さ(0.2mm)だけ隙間が生じている。
【0021】
本実施形態では、吸引手段34に接続されている吸引管49a,49bは、円筒状部材50の両端部及び基台部41の側面に接続されている。
円筒状部材50の内部は中空であるので、円筒状部材50の両端部に接続された吸引管49aは、円筒状部材50の内部の空気及びインクを吸引する。また、基台部41の側面に接続されている吸引管49bは、円筒状部材50が収納されている収納凹部54に接続されており、開口部48から円筒状部材50の周壁面と収納凹部54の内壁面との間の隙間から直接収納凹部54内に入った空気やインクを吸引できる。本実施形態では、吸引管49bは2本設けられている。
【0022】
図3に示すように、基台部41内には、収納凹部54と基台部41の側面とを連通して空気とインクとを吸引手段34方向に流通させるための流通路56が形成されている。流通路56の先端部が基台部41の側面に開口して形成され、上述した吸引管49bがこの流通路56の先端部に接続される。
流通路56は、収納凹部54の底面から下方に向かう鉛直部57と、鉛直部57の下端から水平方向に基台部41の側面に向かう水平部58とからなる。このように、収納凹部54からまず下方に向かう鉛直部57が形成されていることにより、収納凹部54内に溜まったインクを排出しやすくなる。
【0023】
円筒状部材50は、収納凹部54よりも上方に突出して配置されており、円筒状部材50の上面は、記録ヘッド32の保護部80に当接する。
ノズル面32aの清掃時には、記録ヘッド32を移動させることによって、記録ヘッド32の保護部80に当接している円筒状部材50は、軸線方向を中心にして収納凹部54内で記録ヘッド32の動きに従動回転する。このように、円筒状部材50が回転しながらノズル面32aのインクを吸引することによって、複数の吸引孔52の位置が徐々に変化しつつノズル面32aのインクを吸引することができ、ノズル面32aの様々な位置におけるインクを確実に吸引できる。
この場合には、特許請求の範囲でいう回転駆動手段は、記録ヘッド32を移動させる手段が該当する。
【0024】
なお、円筒状部材50を直接回転駆動させるように、回転駆動手段として電動モータを用いて円筒状部材50を回転させてもよい。
【0025】
円筒状部材50の軸線方向の両端部には、吸引管49aを接続するための形状を有する筒状の接続部60が取り付けられている。接続部60は、基台部41の側面よりも突出するように設けられており、基台部41を保持する保持部材62によって基台部41全体が保持されるための機能も有している。すなわち、基台部41は、上方に向けて開口するコの字状の保持部材62によって保持されているが、保持部材62の側面に形成された上下方向に延びる長穴64に接続部60が挿入されることにより、基台部41は長穴64に沿って上下動可能となるように保持されているのである。
【0026】
また、基台部41の下面と保持部材62の内側上面との間には、基台部41を常時上方に付勢する付勢手段であるばね66が設けられている。
基台部41の上面41aに記録ヘッド32のノズル面32aが当接した場合に、記録ヘッド32の下降への押圧力によって、基台部41がばね66の付勢力に抗して下方に移動する。このように、ばね66を設けることにより、基台部41のノズル面32aへの接触圧力の調整ができる。
【0027】
なお、本実施形態における円筒状部材50の材質としては金属製であってもゴム製であってもよい。
【0028】
(第2の実施形態)
次に、図4〜図6に清掃装置の第2の実施形態について示す。
清掃装置40は、開口部48が上面に形成された基台部41を有している。
開口部48は、ブロック状の基台部41の上面に漏斗状(逆円錐状)に形成されており、その下端部から基台部41側面にかかえて開口部から吸引した空気及びインクを流通させる流通路68が形成されている。基台部41の側面にかけて開口した流通路68には、吸引手段34からの吸引管49を接続するための接続部69が取り付けられる。
【0029】
なお、本実施形態における開口部48には、漏斗状の形状に倣って開口部48に挿入可能なキャップ70がはめ込まれている。キャップ70の漏斗状の壁面と開口部48の漏斗状の壁面とはわずかな隙間があくようにすることで、流通部分を細くして吸引時の流速を上げることができる。しかもこの流通部分は、上方に広がる漏斗状をなしているので、ノズル面32a全体に向けて吸引力を発揮させることができる。
【0030】
なお、キャップ70の下端部には、下方に向けて延出される棒状部70aが形成されており、開口部48の下部に設けられた取り付け穴75に挿入可能である。このようにキャップ70の上下方向の位置は棒状部70aの取り付け穴75への挿入によって決まるので、キャップ70と開口部48との隙間を維持しつつキャップ70を開口部48に設けることができる。
【0031】
棒状部70aの周囲は、下端部が流通路68に連通し、上端部がキャップ70の漏斗状の壁面と開口部48の漏斗状の壁面との間の隙間に連通し、且つ鉛直方向に延びる鉛直流通路77として形成されている。このように、キャップ70と開口部48の隙間から吸引した空気及びインクを鉛直流通路77へ流すことにより、確実に空気とインクとを流通させることができる。
【0032】
また、基台部41の開口部48の上方にはフィルタ74が設けられている。フィルタ74は、微細な吸引孔を複数有する格子部材である。本実施形態の吸引孔の大きさは極めて微少なものとなるので、図面では吸引孔を省略している。フィルタ74としては、メンブレンフィルタを好適に用いることができるが、特にメンブレンフィルタに限定するものではない。
【0033】
フィルタ74は、固定板78及びボルト79によって基台部41の上面の縁部に固定されている。フィルタ74の交換はボルト79と固定板78とを外すことによって行うことができる。
【0034】
フィルタ74の固定板78による取り付け面に対して、開口部48が形成されている面は下方に位置している。つまり、開口部48の周囲はフィルタ74の取り付け面よりも凹んだ凹部72として形成されている。凹部72は、フィルタ74の下方ほぼ全面に亘って形成されている。このように、開口部48からの吸引力は、凹部72からなる空間を経てフィルタ74に及ぼされるので、部分的な吸引ではなくフィルタ74全体にわたって均一な吸引が可能となる。
【0035】
また、フィルタ74は、記録ヘッド32のノズル面32aには直接当接しないように、位置設定されている。すなわち、フィルタ74によるインクの吸引は毛細管力に基づくものであって、ノズル面32aに接触している必要は無く、ノズル面32aのインクがフィルタ74の表面に接するような位置にさえあればよい。
【0036】
フィルタ74がノズル面32aに直接接触しないような位置に設定するのは、上記第1の実施形態でも説明したように、記録ヘッド32のノズル面32aに形成された保護部80である。
図6に示すように、保護部80は、記録ヘッド32のノズル面32aの周囲に、フィルタ74に当接する位置において、ノズルが形成されている部位よりも若干突出している。この突出高さは0.2mm程度である。この保護部80が、フィルタ74に当接すると、フィルタ74とノズル面32aとの間には、保護部の突出高さ(0.2mm)だけ隙間が生じる。
この隙間によって、ノズル面32aがフィルタ74には直接接触せずに、フィルタ74の毛細管力によってノズル面32aのインクを吸引できる。
【0037】
上述した第1の実施形態のように、内部が中空の円筒状部材50が、円筒の軸線に沿って回転自在となるように、基台部41の収納凹部54に配置し、円筒状部材50の周壁面には、複数の吸引孔52が形成されている。このように形成されることにより、この複数の吸引孔52からノズル面32aのインクを吸引することによって、吸引孔の位置が徐々に変化しつつノズル面のインクを吸引しノズル面の様々な位置におけるインクを確実に吸引できる。
【0038】
上述した第2の実施形態のように、複数の吸引孔がフィルタ74等の格子部材により形成されることで、毛細管力によって、記録ヘッド32のノズル面32aに付着したインク又はノズル内のインクを吸引することができる。このため、吸引手段34の吸引力を大きくしなくとも十分が吸引力を確保することができ、また吸引箇所の面積がノズル面32aの全面積よりも小さいような場合であってもノズル面32a全体から効果的にインクを除去することができる。
【0039】
また、フィルタ74をノズル面32aには直接当接しないようにすることで、ノズル面32aの損傷や摩耗等を防止することができる。
【符号の説明】
【0040】
30 インクジェット記録装置
31 メディア
32 記録ヘッド
32a ノズル面
34 吸引手段
35 ガイドレール
36 プラテン
39 吸引管
40 清掃装置
41 基台部
42 エアポンプ
44 エアチャンバー
45 スピードコントローラ
46 圧力計
48 開口部
49 吸引管
50 円筒状部材
52 吸引孔
54 収納凹部
56 流通路
57 鉛直部
58 水平部
60 接続部
62 保持部材
64 長穴
68 流通路
69 接続部
70 キャップ
72 凹部
74 フィルタ
75 取り付け穴
77 鉛直流通路
78 固定板
79 ボルト
80 保護部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ノズル面からメディアに向けてインクを吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドのノズル面を清掃する清掃装置とを備えるインクジェット記録装置において、
前記清掃装置は、
前記ノズル面に対向するように形成された開口部と、
該開口部に設けられた複数の吸引孔と、
該複数の吸引孔から前記記録ヘッドのノズル面に付着したインクを吸引する吸引手段と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】
前記清掃装置は、
軸線を中心にして回転可能であり、前記複数の吸引孔が周壁面に形成されている円筒状部材と、
円筒状部材を回転させる回転駆動手段と、
円筒状部材を収納して回転可能に保持するとともに、円筒状部材の周壁面の一部が上面に露出するように前記開口部が形成されている基台部とを具備す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】
前記回転駆動手段は、
前記円筒状部材が前記記録ヘッドに当接した状態で、前記記録ヘッドを駆動させることによって前記円筒状部材を記録ヘッドの移動方向に従動回転させることを特徴とする請求項2記載のインクジェット記録装置。
【請求項4】
前記記録ヘッドの前記ノズル面には、
各前記吸引孔が前記ノズル面に直接当接せず、ノズル面に付着しているインクを毛細管力によって吸引可能な位置となるように、各前記吸引孔が形成されている部位の周囲に当接する保護部が設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項3のうちのいずれか1項記載のインクジェット記録装置。
【請求項5】
前記複数の吸引孔は、メッシュ状の格子部材により形成されてな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。

【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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