JP2008290313A - 流体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイパに付着した付着物を固化させることなく除去する。
【解決手段】
洗浄液槽６０に浸漬しているワイパ４６を回転軸５０を中心に反時計回りに回転させて直立させてから、印刷ヘッド２４をワイパ４６に向けて移動させる（図６（ａ）参照）。このとき、ワイパ４６がノズル形成面２３ａに当接するのでノズル形成面２３ａが払拭され、ワイパ４６には払拭した際のインクや埃等が付着する（図６（ｂ）参照）。そして、印刷ヘッド２４がホームポジションに到達すると、ノズル形成面２３ａの払拭は完了するので（図６（ｃ）参照）、ワイパ４６を回転軸５０を中心に時計回りに回転させて洗浄液槽６０に浸漬させて蓋５８を閉じてからワイパ４６を揺動させる。こうすることにより、ワイパに付着した付着物を固化させることなく早く確実に除去することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、流体吐出装置に関する。

従来より、印刷ヘッドのノズル形成面を払拭するためのワイパを清掃することができる流体吐出装置が知られている。このようなワイパは、ノズル形成面を払拭したときにインクや埃等が付着するため、そのまま清掃を行わずに再びノズル形成面を払拭するとインクや埃等の付着物がノズル形成面に形成されたノズル内に詰まってしまうことがあり、印刷ヘッドの吐出不良等のトラブルを引き起こすおそれがある。そこで、例えば、特許文献１の流体吐出装置では、印刷ヘッドの隣に洗浄ヘッドを備えノズル形成面を払拭する直前に洗浄ヘッドからワイパに洗浄液を噴射してワイパを清掃するものが提案されている。
特開２００１−２５３０８１号公報

しかしながら、この特許文献１の流体吐出装置では、ノズル形成面を払拭した後すぐにワイパを清掃しないので、払拭の間隔が長時間空いたときに付着物が固化してしまうことがあり、ノズル形成面を払拭する直前にワイパを清掃するのでは既に固化した付着物を除去しきれない場合があった。特に、粘度の高いインクを使用する印刷ヘッドでは、付着物が完全に固化する前であっても除去しきれない場合があった。

本発明の流体吐出装置は、このような課題に鑑みなされたものであり、ワイパに付着した付着物を固化させることなく除去できる流体吐出装置を提供することを主目的とする。

本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の流体吐出装置は、
流体をターゲットに吐出する複数のノズルが形成されているノズル形成面を有する吐出ヘッドと、
前記ノズル形成面に当接し前記吐出ヘッドと相対的に移動しながら該ノズル形成面を払拭するワイパと、
洗浄液を収容し前記ワイパを浸漬させて洗浄する洗浄液槽と、
前記ワイパを前記ノズル形成面に当接する位置と前記洗浄液槽に浸漬する位置との間で移動させる移動手段と、
を備えたものである。

この流体吐出装置では、ノズル形成面を払拭するときにはワイパをノズル形成面に当接する位置に移動させ、ワイパを洗浄するときにはワイパを洗浄液槽に浸漬する位置に移動させる。こうすることにより、ノズル形成面を払拭したときにワイパに付着した付着物を固化させることなく除去することができる。

本発明の流体吐出装置において、前記移動手段は、前記ワイパが前記洗浄液槽に浸漬しているときに該ワイパを揺動させるものとしてもよい。こうすれば、単に洗浄液槽に浸漬させる場合に比べて、ワイパに付着した付着物をより早く確実に除去することができる。

本発明の流体吐出装置において、前記ワイパが出入りする前記洗浄液槽の上面を開閉自在な蓋と、前記ワイパが前記ノズル形成面に当接するときは事前に該蓋を開状態とし、前記ワイパが前記洗浄液槽中に浸漬するときは該蓋を閉状態とする蓋開閉手段とを備えたものとしてもよい。こうすれば、ワイパを揺動させるときに洗浄液が周囲に飛散するのを防ぐと共に異物が洗浄液槽へ落下するのを防ぐことができる。

本発明の流体吐出装置において、前記移動手段は、回転軸を中心として前記ワイパを回転移動させるものとしてもよい。こうすれば、比較的容易にワイパを移動させることができる。

本発明の流体吐出装置において、前記蓋開閉手段は、前記回転軸を中心として前記蓋を回転させて前記洗浄液槽の上面を開閉するものとしてもよい。こうすれば、ワイパと蓋の回転軸を共通なものとするので小スペース化を図ることができる。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の流体吐出装置の一実施形態であるインクジェットプリンタ１０の構成の概略を示す構成図であり、図２はワイパ装置４５の説明図であり、図３は洗浄液槽６０の斜視図である。

本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、図１に示すように、紙送りローラ３５によりプラテン４４上を図中奥から手前へと搬送される用紙Ｓにインク滴を吐出して印刷を行うプリンタ機構２１と、プラテン４４の右端近傍に設置されたワイパ装置４５と、ワイパ装置４５の右側に設置されたキャッピング装置４０と、インクジェットプリンタ１０全体をコントロールするコントローラ７０と、ユーザが各種の指示を入力すると共にユーザに各種の情報を報知する操作パネル８０とを備えている。

プリンタ機構２１は、紙送りローラ３５を回転駆動する駆動モータ３３と、キャリッジベルト３２とキャリッジモータ３４とによりガイド２８に沿って左右方向（主走査方向）に往復動するキャリッジ２２と、このキャリッジ２２に搭載されイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のインクを個別に収容したインクカートリッジ２６と、各インクカートリッジ２６から供給された各インクに圧力をかける印刷ヘッド２４と、この印刷ヘッド２４で加圧されたインク滴を用紙Ｓに吐出するノズル２３とを備えている。キャリッジ２２の背面には、キャリッジ２２の位置を検出するリニア式エンコーダ２５が配置されており、このリニア式エンコーダ２５を用いてキャリッジ２２の位置が管理可能となっている。なお、この印刷ヘッド２４は、発熱抵抗体（例えばヒータなど）に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。

ワイパ装置４５は、プラテン４４の印刷可能領域から図１中の右側に外れた位置に設置されている。ワイパ装置４５は、図２に示すように、合成ゴムなどの弾性部材からなる平板状のワイパ４６と、ワイパ４６を支持するプラスチック部材からなる支持部４８と、ワイパ４６の回転移動の中心となる回転軸５０と、その回転軸５０にベルト５６で回転力を伝達しワイパ４６を回転移動させると共に所定の位置で停止させることが可能なステッピングモータを用いたワイパ移動用モータ５４と、洗浄液として純水を収容しワイパ４６を浸漬させて洗浄する洗浄液槽６０と、供給弁６４を開いて洗浄液槽６０に新たな洗浄液を供給する供給タンク６２と、排出弁６８を開いて洗浄液槽６０から排出した洗浄液を受ける廃液タンク６６とからなる。洗浄液槽６０は、ワイパ４６が出入りする上面を開閉可能な蓋５８を備えている。この蓋５８は、図３に示すように、回転軸５０に設けられた突起５２ａ，５２ｂ（図２参照）が突出するように一部を切り欠き成型された中空円筒部５８ｃを有し、ここに回転軸５０が挿通され、回転軸５０の回転と独立して蓋５８が回転できるよう構成されている。また、蓋５８は、外表面５８ａに回転軸５０の突起５２ａが当接した状態で回転軸５０が図２で時計回りに回転することにより洗浄液槽６０を閉じる方向に回転し、内表面５８ｂに突起５２ｂが当接した状態で回転軸５０が図２で反時計回りに回転することにより洗浄液槽６０を開ける方向に回転する。

キャッピング装置４０は、図１に示すように、ワイパ装置４５の右側に設置され略直方体で上部が開口した筐体を備えている。このキャッピング装置４０は、印刷休止中などに印刷ヘッド２４が乾燥するのを防止するために印刷ヘッド２４を封止するときに利用されるものである。また、このキャッピング装置４０は、ノズル２３の先端でインクが乾燥して固化するのを防止するために定期的又は所定のタイミングで印刷データとは無関係にインク滴を吐出させる、いわゆるフラッシング動作を行うときにも利用される。なお、キャッピング装置４０上の位置をホームポジションともいう。

コントローラ７０は、図１に示すように、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ワイパ作動ルーチンなどの各種処理プログラムを記憶したＲＯＭ７３と、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするＲＡＭ７４と、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリ７５と、外部機器との情報のやり取りを行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）７６と、計時する際に利用するタイマ７７と、図示しない入出力ポートとを備えている。このコントローラ７０には、リニア式エンコーダ２５からの位置検出信号や操作パネル８０からの制御信号、電源スイッチ８２からのオンオフ信号などが図示しない入力ポートを介して入力されるほか、ユーザＰＣ９０から印刷ジョブなどがＩ／Ｆ７６を介して入力される。また、コントローラ７０からは、印刷ヘッド２４への制御信号や駆動モータ３３への制御信号、キャリッジモータ３４への制御信号、ワイパ移動用モータ５４への制御信号、操作パネル８０への表示指令信号などが図示しない出力ポートを介して出力されるほか、印刷ステータス情報などがＩ／Ｆ７６を介してユーザＰＣ９０へ出力される。

次に、こうして構成された本実施形態のインクジェットプリンタ１０の機能、特にワイパ４６を動かしてノズル形成面２３ａを払拭した後ワイパ４６を清掃する動作について、図４〜図７に基づいて説明する。図４は、ワイパ作動ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図５は、ワイパ４６を浸漬位置から払拭位置まで移動させる説明図、図６は、ワイパ４６がノズル形成面２３ａを払拭する説明図、図７は、ワイパ４６を払拭位置から浸漬位置まで移動させて洗浄液槽６０内で揺動させる説明図である。このワイパ作動ルーチンはＲＯＭ７３に記憶され、印刷ジョブの印刷中に所定時間を経過したときや、印刷物の状態からオペレータがノズル形成面２３ａの払拭が必要と判断し図示しないクリーニングボタンを押したときに実行される。

このルーチンが開始されると、ＣＰＵ７２は、まず、印刷ヘッド２４が待機位置にあるか否かをリニア式エンコーダ２５の値に基づいて判定する（ステップＳ１００）。この待機位置は、蓋５８が回転しても印刷ヘッド２４に接触しない位置として（図６（ａ）参照）、予めＲＯＭ７３に記憶されている。印刷ヘッド２４が待機位置にないときには、ＣＰＵ７２は、リニア式エンコーダ２５の値に基づいて印刷ヘッド２４が待機位置に移動するようキャリッジモータ３４を制御する（ステップＳ１１０）。一方、印刷ヘッド２４が待機位置にあるときには、ワイパ移動用モータ５４を駆動させてワイパ４６を浸漬位置から払拭位置に移動させる（ステップＳ１２０）。この浸漬位置は、ワイパ４６の全体が洗浄液槽６０に浸漬する位置であり（図５（ａ）参照）、払拭位置は、ワイパ４６がノズル形成面２３ａに略垂直に当接する位置であり（図５（ｃ）参照）、いずれも予めＲＯＭ７３に記憶されている。ワイパ４６は、ワイパ移動用モータ５４の駆動により浸漬位置から回転しながら立ち上がり（図５（ｂ）参照）、ワイパ移動用モータ５４の停止により払拭位置で停止する（図５（ｃ）参照）。このとき、蓋５８は、内表面５８ｂに突起５２ｂが当接することにより洗浄液槽６０の上面を開ける方向に回転しているので、真っ直ぐ立ち上がった後は（図５（ｂ）参照）、自重によって回転し（図５（ｃ）参照）、外表面５８ａが突起５２ａに当接して停止する（図５（ｄ）参照）。

次に、ＣＰＵ７２は、キャリッジモータ３４を駆動させて印刷ヘッド２４を待機位置から右方向へ移動させる（ステップＳ１３０）。このとき、ワイパ４６がノズル形成面２３ａに当接するので、ノズル形成面２３ａは払拭されワイパ４６には払拭した際のインクや埃等が付着する（図６（ｂ）参照）。そして、印刷ヘッド２４がホームポジションに到達したか否かを検出する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０で印刷ヘッド２４がホームポジションに到達していなければ、再びステップＳ１３０に戻り、到達していれば、ノズル形成面２３ａの払拭は完了しているので（図６（ｃ）参照）、ワイパ移動用モータ５４を駆動させ、ワイパ４６を払拭位置から浸漬位置に移動させる（ステップＳ１５０）。ワイパ４６は、ワイパ移動用モータ５４の駆動により払拭位置から回転しながら移動し（図７（ａ）参照）、ワイパ移動用モータ５４の停止により浸漬位置で停止する（図７（ｂ）参照）。このとき、蓋５８は、外表面５８ａに突起５２ａが当接することにより洗浄液槽６０の上面を閉じる方向に回転しているので、真っ直ぐ立ち上がった後は（図７（ｂ）参照）、自重によって回転し、内表面５８ｂが洗浄液槽６０に当接して停止する（図７（ｃ）参照）。

次に、ＣＰＵ７２は、ワイパ移動用モータ５４を駆動させて所定の揺動条件に基づいてワイパ４６を揺動させると共にタイマ７７により経過時間の計時を行う（ステップＳ１６０）。この所定の揺動条件は、ワイパ移動用モータ５４の回転速度（揺動速度）や正転逆転周期、ワイパ４６の振幅、揺動時間等からなり、予め実験等により求めＲＯＭ７３に記憶されている。ここで、揺動時間は、一定の揺動速度に対して、ワイパ４６に付着した付着物の量や乾燥の程度に応じた必要な時間として実験等により複数求めて記憶しており、前回の本ルーチン実行時からの時間間隔からワイパ４６に付着するであろう付着物の量や乾燥の程度を想定して最適な揺動時間が決定される。そして、所定の揺動時間が経過したか否かをタイマ７７の値に基づいて判定し（ステップＳ１７０）、所定の揺動時間が経過していないときには、再びステップＳ１６０に戻り、経過していれば、ワイパ移動用モータ５４の駆動を停止しワイパ４６の揺動を停止させて（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。このように、洗浄液槽６０の中でワイパ４６が揺動されるので（図７（ｄ）参照）、ワイパ４６に付着したインクや埃等の付着物を固化させることなく早く確実に除去することができる（図７（ｅ）参照）。

また、ＣＰＵ７２は、上記ワイパ作動ルーチンを実行した累積回数をフラッシュメモリ７５に記憶し、所定回数になったときは排出弁６８と供給弁６４の開閉を制御して、洗浄液槽６０の洗浄液を廃液タンク６６へ排出し供給タンク６２から新たな洗浄液を供給する。なお、この所定回数は、洗浄液が汚れて十分な洗浄能力を発揮できない回数を予め実験等により求めＲＯＭ７３に記憶されている。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のインクジェットプリンタ１０が本発明の流体吐出装置に相当し、印刷ヘッド２４が吐出ヘッドに相当し、ワイパ移動用モータ５４が移動手段に相当し、インク滴が流体に相当し、用紙Ｓがターゲットに相当する。

以上詳述した本実施形態のインクジェットプリンタ１０によれば、ノズル形成面２３ａを払拭するときにはワイパ移動用モータ５４がワイパ４６を払拭位置に移動させ、ワイパ４６を洗浄するときにはワイパ移動用モータ５４がワイパ４６を浸漬位置に移動させてから揺動させるので、ワイパ４６に付着した付着物を固化させることなく早く確実に除去することができる。

また、ワイパ４６を揺動させるときには洗浄液槽６０の蓋５８が閉じているので、洗浄液が周囲に飛散するのを防ぐと共に異物が洗浄液槽６０へ落下するのを防ぐことができる。

更に、回転軸５０を中心としてワイパ４６と蓋５８を回転移動させるので、比較的容易にワイパ４６を移動させることができると共に小スペース化を図ることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、ワイパ４６の揺動をタイマ７７により計時して終了させるものとしたが、浸漬中は常時行うものとしてもよい。また、ワイパ作動ルーチンの実施回数に応じて揺動を行うものとしてもよい。このようにしても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。

上述した実施形態では、ワイパ４６の揺動時間を可変させるものとしたが、揺動速度を可変させてもよい。ここで、揺動速度は、一定の揺動時間に対して、ワイパ４６に付着した付着物の量や乾燥の程度に応じた必要な速度として実験等により複数求めて記憶しており、前回の本ルーチン実行時からの時間間隔からワイパ４６に付着するであろう付着物の量や乾燥の程度を想定して最適な揺動速度が決定される。こうすれば、揺動時間が短時間という制約を受ける場合でもワイパ４６に付着した付着物を確実に除去することができる。

上述した実施形態では、ワイパ４６を揺動させることで付着物を除去しやすくするものとしたが、洗浄液槽６０の洗浄液に超音波を伝播させる超音波洗浄を行うことによりワイパ４６の付着物を除去しやすくするものとしてもよい。

上述した実施形態では、洗浄液として純水を用いたが、インクの溶媒を主成分としてインクに含まれる界面活性剤を添加したものを用いてもよい。また、洗浄液を加温して洗浄力を上げるものとしてもよい。

上述した実施形態では、ワイパ４６の回転軸５０に突起５２ａ，５２ｂを設けることにより蓋５８を回転させるものとしたが、蓋５８に蓋回転用軸９２を設け蓋回転用モータ９４とベルト９６により蓋５８を回転させるものとしてもよい（図８参照）。なお、図８において上述した実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。また、回転させずに巻取り式のシャッターやスライド式の蓋を採用して洗浄液槽６０の上面を開閉するものとしてもよい。

上述した実施形態では、ワイパ４６は回転軸５０を中心として回転移動させるものとしたが、昇降機構を用いてワイパ４６を上下に昇降移動させるものとしてもよい。

上述した実施形態では、ＣＰＵ７２の制御によりワイパ移動用モータ５４を駆動させてワイパ４６を移動させたり揺動させたりするものとしたが、オペレータが手動でスイッチを押すことによりワイパ移動用モータ５４を駆動させてワイパ４６を移動させたり揺動させたりするものとしてもよい。あるいはオペレータが手動で直接ワイパ４６を移動させたり揺動させたりするものとしてもよい。

上述した実施形態では、印刷ヘッド２４が移動しながらノズル形成面２３ａをワイパ４６が清掃するものとしたが、ワイパ４６が移動するものとしてもよい。また、インクジェットプリンタ１０はシリアルプリンタとして説明したが、用紙幅と同じ長さにノズルが並んでいるラインヘッド型のプリンタとしてもよい。

上述した実施形態では、用紙Ｓにインクを吐出するものとしたが、ＣＤやＤＶＤなどの各種ディスクやガラス板，金属板などの如何なるターゲットに如何なる流体を吐出して印刷を行なうものとしてもよい。

インクジェットプリンタ１０の構成の概略を示す構成図。 ワイパ装置４５の説明図。 洗浄液槽６０の斜視図。 ワイパ作動ルーチンの一例を表す説明図。 ワイパ４６を移動させる説明図。 ワイパ４６がノズル形成面２３ａを払拭する説明図。 ワイパ４６を移動させて揺動させる説明図。 ワイパ装置４５の別例の説明図。

符号の説明

１０ インクジェットプリンタ、２１ プリンタ機構、２２ キャリッジ、２３ ノズル、２３ａ ノズル形成面、２４ 印刷ヘッド、２５ リニア式エンコーダ、２６ インクカートリッジ、２８ ガイド、３２ キャリッジベルト、３３ 駆動モータ、３４ キャリッジモータ、３５ 紙送りローラ、４０ キャッピング装置、４４ プラテン、４５ ワイパ装置、４６ ワイパ、４８ 支持部、５０ 回転軸、５２ａ，５２ｂ 突起、５４ ワイパ移動用モータ、５６ ベルト、５８ 蓋、５８ａ 外表面、５８ｂ 内表面、５８ｃ 中空円筒部、６０ 洗浄液槽、６２ 供給タンク、６４ 供給弁、６６ 廃液タンク、６８ 排出弁、７０ コントローラ、７２ ＣＰＵ、７３ ＲＯＭ、７４ ＲＡＭ、７５ フラッシュメモリ、７６ インタフェース（Ｉ／Ｆ）、７７ タイマ、８０ 操作パネル、８２ 電源スイッチ、９０ ユーザＰＣ、９２ 蓋回転用軸、９４ 蓋回転用モータ、９６ ベルト。

Claims (5)

1. 流体をターゲットに吐出する複数のノズルが形成されているノズル形成面を有する吐出ヘッドと、
   前記ノズル形成面に当接し前記吐出ヘッドと相対的に移動しながら該ノズル形成面を払拭するワイパと、
   洗浄液を収容し前記ワイパを浸漬させて洗浄する洗浄液槽と、
   前記ワイパを前記ノズル形成面に当接する位置と前記洗浄液槽に浸漬する位置との間で移動させる移動手段と、
   を備えた流体吐出装置。
2. 前記移動手段は、前記ワイパが前記洗浄液槽に浸漬しているときに該ワイパを揺動させる、
   請求項１に記載の流体吐出装置。
3. 請求項１又は２に記載の流体吐出装置であって、
   前記ワイパが出入りする前記洗浄液槽の上面を開閉自在な蓋と、
   前記ワイパが前記ノズル形成面に当接するときは事前に該蓋を開状態とし、前記ワイパが前記洗浄液槽中に浸漬するときは該蓋を閉状態とする蓋開閉手段と、
   を備えた流体吐出装置。
4. 前記移動手段は、回転軸を中心として前記ワイパを回転移動させる、
   請求項１〜３のいずれかに記載の流体吐出装置。
5. 前記蓋開閉手段は、前記回転軸を中心として前記蓋を回転させて前記洗浄液槽の上面を開閉する、
   請求項４に記載の流体吐出装置。

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