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JP2019005931A - ロール状のワイピング部材、ワイパーカセット、ワイパーユニット、液体噴射装置及びワイピング部材の使用方法 - Google Patents

ロール状のワイピング部材、ワイパーカセット、ワイパーユニット、液体噴射装置及びワイピング部材の使用方法 Download PDF

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JP2019005931A
JP2019005931A JP2017121401A JP2017121401A JP2019005931A JP 2019005931 A JP2019005931 A JP 2019005931A JP 2017121401 A JP2017121401 A JP 2017121401A JP 2017121401 A JP2017121401 A JP 2017121401A JP 2019005931 A JP2019005931 A JP 2019005931A
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Ryoji Fujimori
亮治 藤森
敏雄 中田
Toshio Nakada
敏雄 中田
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Seiko Epson Corp
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Abstract

【課題】液体噴射ヘッドを良好に払拭できるロール状のワイピング部材、ワイパーカセット、ワイパーユニット、液体噴射装置及びワイピング部材の使用方法を提供する。【解決手段】ロール状のワイピング部材54は、長手方向の両端である始端54f及び終端54eと、始端54fと終端54eとの間で引っ張り荷重を受ける払拭部47と、を有し、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを払拭部47で払拭するように構成される長尺のワイピング部材54と、ワイピング部材54が終端54eからロール状に巻き重ねられる巻芯48と、を備える。ワイピング部材54は、払拭部47よりも終端54eに近い位置に、引っ張り荷重よりも強度が弱い脆弱部54cを有する。【選択図】図5

Description

本発明は、ロール状のワイピング部材、ワイパーカセット、ワイパーユニット、液体噴射装置及びワイピング部材の使用方法に関する。
液体噴射ヘッドを払拭した長尺のワイピング部材を巻き取りローラーで巻き取り、その巻き取りローラーの回転量からワイピング部材の使用量を判断する液体噴射装置がある(例えば、特許文献1)。
特開2013−103376号公報
巻き取りローラーの回転量とワイピング部材の使用量とに誤差がある場合、巻き取るべきワイピング部材がないのに巻き取りローラーを回転させることがあり、液体噴射ヘッドを良好に払拭できない場合があった。本発明の課題は、液体噴射ヘッドを良好に払拭できるロール状のワイピング部材、ワイパーカセット、ワイパーユニット、液体噴射装置及びワイピング部材の使用方法を提供することである。
上記課題を解決するロール状のワイピング部材は、長手方向の両端である始端及び終端と、前記始端と前記終端との間で引っ張り荷重を受ける払拭部と、を有し、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを前記払拭部で払拭するように構成される長尺のワイピング部材と、前記ワイピング部材が前記終端からロール状に巻き重ねられる巻芯と、を備え、前記ワイピング部材は、前記払拭部よりも前記終端に近い位置に、前記引っ張り荷重よりも強度が弱い脆弱部を有する。
この構成によれば、ワイピング部材は、巻芯から巻き解かれて脆弱部が露出した場合に、引っ張り荷重によって脆弱部において始端側と終端側とに分断される。この分断に基づいて、ワイピング部材が使用済みになる時点を正確に判断できる。
上記ロール状のワイピング部材において、前記脆弱部は、前記ワイピング部材の短手方向に点線状に並ぶ切り目であることが好ましい。
この構成によれば、ワイピング部材が引っ張り荷重を受けたときに、切り目に沿ってワイピング部材を分断させることができる。
上記ロール状のワイピング部材において、前記脆弱部は、前記払拭部を含む他の部分よりも薄い部分であることが好ましい。
この構成によれば、ワイピング部材が引っ張り荷重を受けたときに、薄い脆弱部においてワイピング部材を分断させることができる。
上記課題を解決するワイパーカセットは、長手方向の両端である始端及び終端と、前記始端と前記終端との間で引っ張り荷重を受ける払拭部と、を有して、前記終端から巻き重ねられてロール状をなす長尺のワイピング部材と、ロール状の前記ワイピング部材を保持する繰出ローラーと、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを前記払拭部が払拭した場合に、前記ワイピング部材を前記始端から巻き取る巻取ローラーと、前記繰出ローラー及び前記巻取ローラーを回転可能に保持するケースと、を備え、前記ワイピング部材は、前記払拭部よりも前記終端に近い位置に、前記引っ張り荷重よりも強度が弱い脆弱部を有する。
この構成によれば、上記ロール状のワイピング部材と同様の作用効果を得ることができる。また、ワイピング部材が使用済みになった場合には、ワイパーカセットを交換することによって、新たなワイピング部材を補充することができる。
上記課題を解決するワイパーユニットは、ワイパーカセット及び前記ワイパーカセットを装着可能なワイパーホルダーを備えるワイパーユニットであって、前記ワイパーカセットは、長手方向の両端である始端及び終端と、前記始端と前記終端との間で引っ張り荷重を受ける払拭部と、を有して、前記終端から巻き重ねられてロール状をなす長尺のワイピング部材と、ロール状の前記ワイピング部材を保持する繰出ローラーと、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを前記払拭部が払拭した場合に、前記ワイピング部材を前記始端から巻き取る巻取ローラーと、前記繰出ローラー及び前記巻取ローラーを回転可能に保持するケースと、を備え、前記ワイピング部材は、前記払拭部よりも前記終端に近い位置に、前記引っ張り荷重よりも強度が弱い脆弱部を有する。
この構成によれば、ワイパーカセットの交換によってワイピング部材を補充することができるし、ワイパーホルダーは交換することなく使用を続けることができる。
上記課題を解決する液体噴射装置は、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、ワイパーカセット及び前記ワイパーカセットを装着可能なワイパーホルダーを有するワイパーユニットと、を備える液体噴射装置であって、前記ワイパーカセットは、長手方向の両端である始端及び終端と、前記始端と前記終端との間で引っ張り荷重を受ける払拭部と、を有して、前記終端から巻き重ねられてロール状をなす長尺のワイピング部材と、ロール状の前記ワイピング部材を保持する繰出ローラーと、前記液体噴射ヘッドを前記払拭部が払拭した場合に、前記ワイピング部材を前記始端から巻き取る巻取ローラーと、前記繰出ローラー及び前記巻取ローラーを回転可能に保持するケースと、を備え、前記ワイピング部材は、前記払拭部よりも前記終端に近い位置に、前記引っ張り荷重よりも強度が弱い脆弱部を有する。
この構成によれば、液体噴射ヘッドを払拭するワイピング部材が使用済みになる時点を正確に判断できる。この判断に基づいて、使用済みのワイピング部材を新しいものに交換すれば、液体噴射ヘッドを良好に払拭できる。
上記液体噴射装置は、前記ワイピング部材が前記脆弱部において前記始端側と前記終端側とに分断された場合に、前記ワイピング部材が使用済みになったと判断する制御部を備えることが好ましい。
この構成によれば、制御部は、ワイピング部材が使用済みになったとの判断に基づいて、その後に適切な制御をすることができる。
上記液体噴射装置は、前記ワイピング部材に作用する前記引っ張り荷重が基準値より小さくなったことを検出可能な荷重検出機構と、前記ワイパーユニットを制御する制御部と、備え、前記引っ張り荷重が前記基準値より小さくなったことを前記荷重検出機構が検出したときに、前記ワイピング部材が使用済みになったと前記制御部が判断する。
この構成によれば、ワイピング部材は、脆弱部で分断されると、引っ張り荷重に対して抵抗しなくなる。そのため、引っ張り荷重が基準値より小さくなったことを荷重検出機構が検出したことに基づいて、制御部は、ワイピング部材が分断されたと判断することができる。
上記液体噴射装置は、前記繰出ローラーの回転を検出可能な回転検出機構と、前記ワイパーユニットを制御する制御部と、備え、前記巻取ローラーが前記ワイピング部材を巻き取りながら回転しているときに、前記繰出ローラーの回転を前記回転検出機構が検出しなくなった場合に、前記ワイピング部材が使用済みになったと前記制御部が判断することが好ましい。
この構成によれば、ワイピング部材が脆弱部で分断されると、巻取ローラーがワイピング部材を巻き取りながら回転しても、繰出ローラーは回転しなくなる。そのため、回転検出機構が繰出ローラーの回転を検出しなくなったことに基づいて、制御部は、ワイピング部材が分断されたと判断することができる。
上記課題を解決するワイピング部材の使用方法は、長手方向の両端である始端及び終端と、前記始端と前記終端との間で引っ張り荷重を受ける払拭部と、前記払拭部よりも前記終端に近い位置に設けられる脆弱部と、を有して、前記終端から巻き重ねられてロール状をなす長尺のワイピング部材の使用方法であって、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを前記払拭部が払拭した後に、ロール状の前記ワイピング部材が回転して前記払拭部を前記終端側に移動させることと、前記回転によって前記脆弱部が露出した後に、前記引っ張り荷重によって、前記ワイピング部材が前記脆弱部において前記始端側と前記終端側とに分断されることと、前記ワイピング部材が分断された場合に、前記ワイピング部材が使用済みになったと判断することと、を含む。
この構成によれば、ワイピング部材が使用済みになる時点を正確に判断できる。
液体噴射装置及びワイパーユニットの一実施形態を示す斜視図。 図1の液体噴射装置が備えるヘッドユニットの斜視図。 図2に示すヘッドユニットの底面図。 図2に示すヘッドユニットの断面図。 ワイピング部材の一実施形態を示す斜視図。 ワイパーカセットの一実施形態を示す断面図。 図6のワイパーカセットが液体噴射ヘッドを払拭しているときの断面図。 図7のワイパーカセットにおいて脆弱部が露出したときの断面図。 液体噴射ヘッドを払拭した後に制御部が行う処理を示すフロー図。 ワイパーカセットの変更例を示す断面図。 ワイピング部材が有する脆弱部の第1変更例を示す斜視図。 ワイピング部材が有する脆弱部の第2変更例を示す斜視図。 ワイピング部材が有する脆弱部の第3変更例を示す斜視図。
以下、液体噴射装置の実施形態について、図を参照して説明する。液体噴射装置は、例えば、液体の一例であるインクを噴射することによって用紙などの媒体に印刷するインクジェット式のプリンターである。
図1に示すように、液体噴射装置11は、筐体12と、媒体Pを支持可能な支持部材13と、搬送モーター14と、ガイド軸16と、ガイド軸16に沿って主走査方向Xに移動可能なキャリッジ17と、を備える。媒体Pは、搬送モーター14によって駆動される搬送ローラー(図示略)によって、支持部材13上を搬送方向Yに沿って搬送される。搬送方向Yは、主走査方向Xと直交する方向である。筐体12の外面側には、液体噴射装置11の操作を行うための操作部81と、液体噴射装置11の動作状況等を表示する表示部82と、を設けるとよい。
液体噴射装置11は、筐体12内において長手方向の両端側に回転自在に保持された駆動プーリー18及び従動プーリー19と、タイミングベルト21と、キャリッジモーター20と、を備える。タイミングベルト21は、駆動プーリー18及び従動プーリー19に巻き掛けられている。キャリッジ17はタイミングベルト21に連結されている。
キャリッジモーター20の出力軸は、駆動プーリー18に連結されている。キャリッジモーター20の駆動により、タイミングベルト21が駆動プーリー18及び従動プーリー19の周りを方向転換しながら周回すると、キャリッジ17がガイド軸16に沿って往復移動する。
液体噴射装置11は、キャリッジ17の下部に固定された液体噴射ヘッド22を備える。キャリッジ17の上部には、液体を収容する複数(本実施形態では5つ)のインクカートリッジ23が着脱可能に装着される。液体噴射ヘッド22は、キャリッジ17が往復移動する間に液体を噴射することにより、支持部材13上に給送された媒体Pに印刷する。インクカートリッジ23は、キャリッジ17上でなく、筐体12に保持されるようにしてもよい。
複数(5つ)のインクカートリッジ23には、例えば、異なる色のインクがそれぞれ収容される。異なる色の組み合わせの一例には、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、黒(K)、白(W)がある。これら複数色のインクを使用することにより、液体噴射装置11はカラー印刷を行う。液体噴射装置11は、濃色の媒体Pに対して、印刷領域を塗りつぶすように白インクを一様に噴射する下地印刷を行った後、その下地となる白色領域の上にカラー印刷を行うこともできる。
その他、CMYKの4色及び白(W)以外の色を噴射してもよく、例えばライトマゼンタ、ライトシアン、ライトイエロー、灰、オレンジ等を噴射してもよい。また、液体噴射ヘッド22が噴射するインクの色数は、CMYK4色、CMY3色、黒1色などでもよい。
インクは、分散媒として使用される液中に多数の顔料の粒子が分散する顔料インクでもよい。シアン、マゼンタ、及びイエローの顔料としては平均粒径約100nmの有機顔料、黒の顔料としては平均粒径約120nmのカーボンブラック(無機顔料)、白の顔料としては平均粒径約320nmの酸化チタン(無機顔料)などを用いることができる。顔料インクは、分散媒である水の中に多数の顔料の粒子が分散している水系インクでもよい。
液体噴射装置11は、筐体12内において主走査方向Xの始端側の端に、液体噴射ヘッド22のメンテナンスを行なうためのメンテナンスユニット25を備える。メンテナンスユニット25は、ワイパーユニット26と、キャップ27aを有するキャッピング装置27とを備える。
キャッピング装置27は、キャップ27a内を吸引可能な吸引ポンプ(図示略)を備える。液体噴射ヘッド22がキャップ27aと対向する位置に停止したときに、キャップ27aが上昇移動して液体噴射ヘッド22を覆うことを、キャッピングという。キャッピングした状態で吸引ポンプが駆動すると、キャップ27aを介して液体噴射ヘッド22内が吸引される。この吸引により、液体噴射ヘッド22内に混入した気泡等の異物を排出するメンテナンス動作を吸引クリーニングという。
別のメンテナンス動作として、ノズル38内の液体を排出するために液体噴射ヘッド22が液体を噴射するフラッシングがある。フラッシングで噴射された液体は、キャップ27aで受容するとよい。
ワイパーユニット26は、ワイピング部材54を用いて液体噴射ヘッド22に付着した液体を払拭する。ワイピング部材54を用いて液体噴射ヘッド22を払拭するメンテナンス動作を、ワイピングという。ワイピング部材54は、液体噴射ヘッド22の底面と、主走査方向Xの長さ寸法が等しいことが好ましい。
ワイパーユニット26は、ワイピング部材54を保持するワイパーカセット44と、ワイパーカセット44を装着可能なワイパーホルダー45と、搬送方向Yに延びるガイドレール46と、ワイピングモーター50と、を備える。ワイピングモーター50の駆動力は、図示しないラックアンドピニオン機構やボールネジ機構などを介して、ワイパーホルダー45に伝達される。ワイピングモーター50が駆動すると、ワイパーカセット44が装着されたワイパーホルダー45は、ガイドレール46に沿って往復移動する。
ワイパーカセット44からは、ワイピング部材54の一部である払拭部47が突出している。液体噴射ヘッド22がワイパーカセット44の上方で停止したときに、ワイパーカセット44がワイパーホルダー45とともに搬送方向Yに移動することによって、払拭部47が液体噴射ヘッド22を払拭する。使用済みのワイピング部材54は、ワイパーカセット44をワイパーホルダー45に着脱することにより、新しいものに交換することができる。
液体噴射装置11は、搬送モーター14、液体噴射ヘッド22及びメンテナンスユニット25を含む構成要素を制御する制御部29を備える。制御部29は、搬送モーター14を駆動制御し、媒体Pを給送させる。また、制御部29は、メンテナンス実行条件が成立したと判断すると、キャリッジ17をメンテナンスユニット25のある位置に移動させ、ワイピング、フラッシングまたは吸引クリーニングなど、必要なメンテナンス動作を行わせる。
図2に示すように、ヘッドユニット30は、キャリッジ17に取り付けるためのブラケット部31と、ブラケット部31から下方へ突出する液体噴射ヘッド22とを備えて、キャリッジ17の下面部に取り付けられる。液体噴射ヘッド22は、ブラケット部31から下方へ突出する流路形成部32と、流路形成部32の下側に固定されたヘッド本体33とを備える。
ヘッド本体33の下面となるノズル開口面35には、多数のノズル38(図3参照)が開口する。搬送方向Yに並ぶ多数のノズル38は、ノズル列34を形成する。ノズル開口面35には、複数列(一例として10列)のノズル列34が形成されている。
ヘッド本体33の下部には、複数(一例として5つ)の貫通孔36aを有する板状のカバー部材36が取り着けられる。カバー部材36は、例えば金属(例えばステンレス鋼等)等によって構成される。ノズル列34は、所定列数(一例として2列)ずつ、貫通孔36aを通じて露出する。ノズル開口面35のうち、貫通孔36aにより露出する領域をノズル周辺領域37という。
図3及び図4に示すように、カバー部材36は、ノズル周辺領域37の周囲を覆う。カバー部材36の下面を突出面40という。突出面40は、カバー部材36の厚みの分、ノズル周辺領域37より下方に突出する。そのため、ノズル周辺領域37と突出面40との間には、段差41が存在する。突出面40及びノズル周辺領域37を含め、液体噴射ヘッド22の底部全体をノズル面39といい、このノズル面39全体がワイピングの対象となる。
ノズル開口面35には、噴射する液体をはじく撥液処理を施すことが好ましい。撥液処理により、ノズル開口面35の表面には、撥液膜42が形成される。撥液膜42は、撥液コーティング膜でもよいし、撥液性の単分子膜でもよい。撥液膜42の膜厚及び撥液処理方法は任意に選択できる。
撥液膜42の成分及び構成は、噴射する液体に応じて変更するとよい。例えば、水系インクをはじくためには、アルキル基を含むポリオルガノシロキサンを主材料とする薄膜下地層と、フッ素を含む長鎖高分子基を有する金属アルコキシドからなる撥液膜層とを備える撥液膜42が適している。
撥液膜42は、繰り返しワイピングされることで徐々に摩耗し、摩耗につれて撥液性が低下する。撥液膜42の撥液性が低下すると、ノズル周辺領域37に対する液体の濡れ角(接触角)が小さくなる。その結果、ノズル周辺領域37にミスト状の液滴が付着したときに、それら液滴が濡れ広がって集合し、大きな液滴に成長し易い。大きくなった液滴は、ノズル38の開口を塞いだり、ノズル38内へ流れ込んだりする虞がある。
また、ノズル38の開口近くに液体が付いた状態でノズル38から液滴を噴射すると、噴射された液滴の飛翔方向が変化することがある。こうした液滴の飛翔曲がりは、着弾位置(印刷ドット形成位置)のずれを起こすので、印刷画質の低下を招く。このような理由から、ワイピングによって撥液膜42が摩耗するのは、好ましくない。
カバー部材36の表面には撥液処理が施されていない。そのため、突出面40は、ノズル周辺領域37よりも撥液性が低い。つまり、突出面40に対する液体の濡れ角(接触角)は、ノズル周辺領域37に対する液体の濡れ角よりも小さい。
図4に示すように、液体噴射ヘッド22は、主走査方向Xに一定間隔で並列に並ぶ複数個(本実施形態では5個)の記録ヘッド43(単位ヘッド)を有している。記録ヘッド43の下面となるノズル開口面35の周縁部はカバー部材36により覆われ、2列分のノズル38を含むノズル周辺領域37が、貫通孔36aから露出している。
ノズル列34(図3参照)を構成する複数のノズル38は、流路形成部32内を通る流路32aと連通する。インクの色毎に設けられる複数の流路32aは、流路形成部32の上面から上方へ突出する複数本の供給管部30aにそれぞれ連通する。供給管部30aは、キャリッジ17上に装着されたインクカートリッジ23(図1参照)と連通する。記録ヘッド43のノズル38には、供給管部30a及び流路32aを通じて、対応するインクカートリッジ23から液体が供給される。
次に、ワイピング部材54の構成について詳述する。
図5に示すように、ワイピング部材54は、長手方向の両端である始端54f及び終端54eを有する長尺状の液体吸収体である。ワイピング部材54は、終端54eから巻芯48にロール状に巻き重ねられることにより、ロール状になる。ワイピング部材54は、終端54e付近を巻芯48に貼り付けるとよい。ワイピング部材54は、巻芯48に張り付けられた終端54eに近い位置に、他の部分よりも引っ張り強度の弱い脆弱部54cを有する。
脆弱部54cは、例えばワイピング部材54の短手方向に点線状に並ぶ切り目である。ワイピング部材54を巻芯48に巻くときは、脆弱部54cの上にワイピング部材54を巻き重ねていく。ワイピング部材54は、巻芯48に巻かれた部分が、始端54f側から巻き解かれながら使用され、その大部分が巻芯48から巻き解かれると、脆弱部54cが露出する。
ワイピング部材54は、始端54f側を巻取芯49に固定するとよい。そうすると、巻取芯49の回転に伴って、ワイピング部材54の巻き解かれた部分が巻取芯49に巻き取られ、同時に、ワイピング部材54の巻芯48に巻かれた部分が巻き解かれる。
ワイピング部材54は、始端54fと終端54eの間であって、巻芯48から巻き解かれて引っ張り荷重を受ける部分のうちの一部が、払拭部47となる。払拭部47は、巻取芯49の回転に伴って、順次、ワイピング部材54の始端54f側から終端54e側に移動する。脆弱部54cは、払拭部47よりも終端54eに近い位置に設定され、脆弱部54cは、払拭部47に作用する所定の引っ張り荷重よりも強度が弱くなるように設定される。
次に、ワイパーカセット44の構成について詳述する。
ワイパーカセット44は、ロール状にされたワイピング部材54と、ロール状のワイピング部材54を保持する繰出ローラー53と、巻取芯49を保持する巻取ローラー55と、繰出ローラー53及び巻取ローラー55を回転可能に保持するケース52と、を備える。ケース52は、上方に向けて開口する開口部51を有する。払拭部47は、開口部51を通じて、ケース52から上方に突出する。
繰出ローラー53は、軸線が主走査方向Xに延びる態様で、ケース52内の底部中央に配置するとよい。巻取ローラー55は、ケース52内において、繰出ローラー53と搬送方向Yにおいて離れた位置に配置するとよい。ケース52内には、上流側となる繰出ローラー53から下流側となる巻取ローラー55に向けて延びるワイピング部材54の搬送経路が設定される。ワイパーカセット44またはワイパーユニット26は、巻取ローラー55を回転させる巻取モーター56を備える。
ワイパーカセット44は、ケース52に回転可能に支持された、第1ローラー57、第2ローラー58、第3ローラー59、第4ローラー60及び従動ローラー61を備える。第1ローラー57、第2ローラー58、第3ローラー59及び第4ローラー60は、ワイピング部材54の搬送経路に沿って、繰出ローラー53側から巻取ローラー55に向かって順番に並び、互いに間隔を置いて配置される。
従動ローラー61は、第2ローラー58と対をなし、第2ローラー58との間にワイピング部材54を挟む。従動ローラー61が対をなすローラーは第2ローラー58でなくてもよいが、繰出ローラー53と第3ローラー59の間に配置されるローラーと対をなすように配置することが好ましい。
第3ローラー59と第4ローラー60は、それぞれ開口部51における搬送方向Yの両側に配置される。第2ローラー58は第3ローラー59より下方に配置され、第1ローラー57は第2ローラー58より下方に配置される。繰出ローラー53は、第1ローラー57と搬送方向Yに並ぶように配置される。巻取ローラー55は、第4ローラー60より下方に配置される。
ワイピング部材54において、ノズル面39と接触する面を表面とし、その反対を裏面とする。ローラー57,59,60,61はワイピング部材54の裏面に接触し、第2ローラー58はワイピング部材54の表面に接触する。
巻取モーター56の駆動により巻取ローラー55が回転すると、搬送経路上に延びるワイピング部材54が巻取ローラー55によって巻き取られる。同時に、ワイピング部材54は、繰出ローラー53から搬送経路に向けて繰り出され、ローラー57〜61に導かれて搬送される。このように、ローラー55,57〜61及び巻取モーター56は、ワイピング部材54の搬送機構として機能する。
ワイパーカセット44は、ワイピング部材54に引っ張り荷重を付与する押圧機構69を備える。押圧機構69は、押圧ローラー70と、押圧ローラー70を回転自在に支持する支持軸71と、支持軸71を開口部51の外側に向けて押すばね72と、を備える。押圧ローラー70は、第3ローラー59と第4ローラー60との間に配置される。ワイピング部材54は、裏面側から押圧ローラー70に押されて、その押された部分が開口部51からケース52の外側に突出する。ワイピング部材54のうち、押圧ローラー70に巻きかけられた部分が、払拭部47となる。
ワイパーカセット44は、ワイピング部材54に作用する引っ張り荷重を検出可能な荷重検出機構62を備えることが好ましい。荷重検出機構62は、検出ローラー64と、検出ローラー64を回転可能に保持する本体部63と、本体部63を介して検出ローラー64を押すばね65とを備える。検出ローラー64は、第1ローラー57と第2ローラー58との間でワイピング部材54の裏面に接触する。ローラー53,55,57〜61,64,70の軸方向は、互いに平行をなす。
荷重検出機構62は、本体部63に保持されるフラグ部66と、本体部63を挟んで検出ローラー64の反対側に配置される接触センサー67と、を備える。接触センサー67は、制御部29(図1参照)と電気的に接続される。フラグ部66が接触センサー67に接触すると、接触センサー67が検出信号を制御部29に送信する。
フラグ部66が接触センサー67に接触した状態を、「接触センサー67がONになる」ともいう。また、接触センサー67に接触していたフラグ部66が接触センサー67から離れることを、「接触センサー67がOFFになる」ともいう。フラグ部66が接触センサー67から離れると、接触センサー67は検出信号の送信を停止する。
図6に示すようなワイパーカセット44の通常使用時に、ワイピング部材54に作用する引っ張り荷重を第1基準値N1とする。第1基準値N1は、第3ローラー59と第4ローラー60の間でワイピング部材54を張設するために必要な引っ張り荷重である。フラグ部66は、ワイピング部材54に作用する引っ張り荷重が、第1基準値N1より大きい第2基準値N2(N2>N1)を超えると、接触センサー67に接触する。
次に、ワイピングを行うときのワイパーユニット26の動作について説明する。
ワイピングの前には、ワイパーカセット44が装着されたワイパーホルダー45が、液体噴射ヘッド22より搬送方向Y上流の待機位置(図6に示す位置)に移動する。
ワイパーカセット44が搬送方向Yに移動すると、払拭部47が液体噴射ヘッド22に接触する。このとき、液体噴射ヘッド22がばね72の付勢力に抗して、払拭部47越しに押圧ローラー70を押す。これにより、押圧ローラー70が押し下げられ、押圧ローラー70の大半がケース52内に収容された状態(図7に示す状態)になる。
図7に示すように、押し下げられた押圧ローラー70は、ばね72の付勢力を受けて、払拭部47をノズル面39に押し付ける。この状態でワイパーカセット44が搬送方向Yに移動すると、払拭部47が液体噴射ヘッド22に付着した液体を吸収しながら、ノズル面39を払拭する。
図8に示すように、ワイパーカセット44が移動し、払拭部47が液体噴射ヘッド22から離れると、ワイピング部材54による払拭が終了する。払拭部47が液体噴射ヘッド22から離れると、押圧ローラー70は、ばね72の付勢力により、元の位置(図6に示す位置)に戻る。払拭が終了すると、ワイパーカセット44は、搬送方向Yの反対方向に移動して待機位置に戻る。
次に、液体噴射ヘッド22を払拭部47で払拭した後に、制御部29が行う制御について説明する。
図9に示すように、制御部29はステップS11として、巻取モーター56を駆動させて、巻取ローラー55を所定量回転させる。このときの回転量は、払拭により液体を吸収した払拭部47が、ワイピング部材54の未使用の部分に置換される量とすることが好ましい。この回転により、繰出ローラー53とともにロール状のワイピング部材54が回転して、押圧ローラー70に接していた払拭部47が終端54e側に移動する。
次に、制御部29はステップS12として、接触センサー67が検出信号を送信したか否かを判断する。接触センサー67が検出信号を送信していない場合、制御部29は処理を終了する。
巻取ローラー55が所定量の回転を繰り返すと、巻芯48に巻かれたワイピング部材54の残りが少なくなって、脆弱部54cが露出する。こうなると、巻取ローラー55が回転しても、繰出ローラー53からワイピング部材54が繰り出されなくなる。
その結果、図8に示すように、検出ローラー64の押圧により屈曲していたワイピング部材54は、第1ローラー57と第2ローラー58との間で、徐々に直線状になっていく。この過程で、ワイピング部材54に作用する引っ張り荷重が大きくなっていく。直線状になっていくワイピング部材54は、ばね65の付勢力に抗して検出ローラー64を押し、これにより本体部63とともにフラグ部66が移動する。
ワイピング部材54に作用する引っ張り荷重が第2基準値N2を超えると、フラグ部66が接触センサー67に接触し、接触センサー67が検出信号を送信する。つまり、接触センサー67がONになる。これにより、ステップS12の条件が満たされ、制御部29はステップS13に進む。接触センサー67は、フラグ部66が接触している間、検出信号の送信を続ける。
ステップS13では、制御部29が、ワイピング部材54の残量が間もなく無くなる(ニアエンドである)と判断する。この場合、制御部29は、ワイピング部材54の残量が間もなく無くなる旨を、表示部82に表示させるなどして、ユーザーに報知してもよい。
ステップS13に続くステップS14では、接触センサー67が検出信号の送信を停止したかを判断する。接触センサー67が検出信号を送信し続けている場合、すなわちステップS14の条件が成立しない場合、制御部29はステップS14を繰り返す。
フラグ部66が接触センサー67に接触した後、さらに巻取ローラー55が回転し、引っ張り荷重が第2基準値N2より大きい第3基準値N3(N3>N2)を超えると、ワイピング部材54が脆弱部54cにおいて始端54f側と終端54e側とに分断される。第3基準値N3は、脆弱部54cの強度を上回る引っ張り荷重の値である。ワイピング部材54が分断されると、始端54f側のワイピング部材54は巻取ローラー55の回転に伴って搬送経路を進み、終端54e側のワイピング部材54は巻取芯49につながった状態で取り残される。
脆弱部54cは、図8に示すように、ワイピング部材54の大部分が巻芯48から巻き解かれた状態になったときに、押圧ローラー70と繰出ローラー53との間に位置することが好ましい。押圧ローラー70と繰出ローラー53の間でワイピング部材54を挟むローラー58,61がある場合、脆弱部54cがローラー58,61と繰出ローラー53との間に位置すると、より好ましい。
ワイピング部材54の分断により、検出ローラー64はワイピング部材54の押圧から解放され、ばね65の付勢力によって本体部63及びフラグ部66とともに移動する。このとき、ローラー58,61と繰出ローラー53との間にあるワイピング部材54が受ける引っ張り加重は、第1基準値N1より小さくなる。検出ローラー64の移動に伴って、フラグ部66は接触センサー67から離れる。これにより、接触センサー67が検出信号の送信を停止し、ステップS14の条件が成立する。ステップS14の条件が成立すると、制御部29はステップS15に進む。
このように、接触センサー67がONからOFFに切り替わることにより、荷重検出機構62は、ワイピング部材54に作用する引っ張り荷重が第1基準値N1より小さくなったことを検出する。
ステップS15では、制御部29が、ワイピング部材54の残量がなくなり、ワイピング部材54が使用済みになった(エンドである)と判断し、処理を終了する。すなわち、ワイピング部材54が脆弱部54cにおいて始端54f側と終端54e側とに分断され、引っ張り荷重が第1基準値N1より小さくなったことを荷重検出機構62が検出したときに、ワイピング部材54が使用済みになったと制御部29が判断する。この場合、制御部29は、ワイピング部材54の残量がなくなった旨またはワイパーカセット44を交換すべき旨を、表示部82に表示させるなどして、ユーザーに報知するとよい。
ワイピング部材54が使用済みと判断された場合、制御部29がその後のワイピングを禁止してもよい。また、ワイピング部材54が使用済みと判断された場合、制御部29が巻取ローラー55を回転させて、始端54fにつながるワイピング部材54の全体を巻取芯49に巻き取った後に、ワイパーカセット44を交換すべき旨をユーザーに報知してもよい。
次に、本実施形態の作用を説明する。
ローラー53,55の回転によってワイピング部材54が巻き解かれていくと、最終的に脆弱部54cが露出する。その後、巻取ローラー55の回転によって生じる引っ張り荷重によって、ワイピング部材54が脆弱部54cにおいて分断される。そのため、繰出ローラー53が回転しない状態で巻取ローラー55が回転することによる過度の負荷を、ワイピング部材54の搬送機構にかけないようにすることができる。
ワイピング部材54が脆弱部54cで分断されたとき、ワイピング部材54は実際に残量が無くなっている。そのため、制御部29は、ワイピング部材54の分断に基づいて、ワイピング部材54が使用済みになる時点を正確に判断できる。
以上、詳述した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)ワイピング部材54は、巻芯48から巻き解かれて脆弱部54cが露出した場合に、引っ張り荷重によって脆弱部54cにおいて始端54f側と終端54e側とに分断される。この分断に基づいて、ワイピング部材54が使用済みになる時点を正確に判断できる。この判断に基づいて、使用済みのワイピング部材54を新しいものに交換すれば、液体噴射ヘッド22を良好に払拭できる。
(2)ワイピング部材54が引っ張り荷重を受けたときに、脆弱部54cを構成する切り目に沿ってワイピング部材54を分断させることができる。
(3)ワイピング部材54が使用済みになった場合には、ワイパーカセット44を交換することによって、新たなワイピング部材54を補充することができる。
(4)ワイパーカセット44の交換によって新たなワイピング部材54を補充することができるし、ワイパーホルダー45は交換することなく使用を続けることができる。
(5)制御部29は、ワイピング部材54が使用済みになったとの判断に基づいて、その後に適切な制御をすることができる。
(6)ワイピング部材54は、脆弱部54cで分断されると、引っ張り荷重に対して抵抗しなくなる。そのため、引っ張り荷重が基準値より小さくなったことを荷重検出機構62が検出したことに基づいて、制御部29は、ワイピング部材54が分断されたと判断することができる。
(変更例)
上記実施形態は、以下に示す変更例のように変更してもよい。上記実施形態に含まれる構成は、下記変更例に含まれる構成と任意に組み合わせることができる。下記変更例に含まれる構成同士は、任意に組み合わせることができる。
・図10に示すように、ワイパーカセット44またはワイパーユニット26は、荷重検出機構62に代えて、繰出ローラー53の回転を検出可能な回転検出機構83を備えてもよい。回転検出機構83は、巻取ローラー55以外の、何れかのローラー53,57〜61,70の回転を検出するように構成すればよい。
この場合、ワイピング部材54の残りが少なくなって脆弱部54cが露出した後、巻取ローラー55が回転すると、ワイピング部材54にかかる引っ張り荷重が基準値を超えた時点で、ワイピング部材54が脆弱部54cで分断される。すると、巻取ローラー55が回転しても、繰出ローラー53が回転しなくなる。
そのため、巻取ローラー55がワイピング部材54を巻き取りながら回転しているときに、繰出ローラー53の回転を回転検出機構83が検出しなくなった場合に、ワイピング部材54が使用済みになったと制御部29が判断するとよい。このように、回転検出機構83が繰出ローラー53の回転を検出しなくなったことに基づいて、制御部29は、ワイピング部材54が分断されたと判断することができる。
・図10に示すように、ワイピング部材54は、繰出ローラー53と巻取ローラー55にそれぞれ終端54eと始端54fが固定されてもよい。この場合、ワイピング部材54を巻き重ねてロール状にするのに、巻芯48及び巻取芯49は不要である。
・図10に示すように、ワイパーカセット44またはワイパーユニット26は、巻取ローラー55の回転を検出可能な回転量検出機構84を備えてもよい。回転量検出機構84は、例えばロータリーエンコーダーである。この場合、回転量検出機構84が検出する巻取ローラー55の回転量の累積値が設定値を超えた場合に、ワイピング部材54が使用済みになった(エンドである)と制御部29が判断するとよい。
回転量検出機構84が検出した累積値が実際の巻取量よりも多い場合、ワイピング部材54が残っているのに、無くなったと判断されるおそれがある。また、回転量検出機構84が検出した累積値が実際の巻取量よりも少ない場合、ワイピング部材54が無くなっているのに巻取ローラー55が回転することになる。この場合、巻取ローラー55の回転に伴って、脆弱部54cが引っ張り加重に耐えられなくなり、ワイピング部材54が脆弱部54cにおいて分断される。そのため、ワイピング部材54の搬送機構に過剰な負荷がかかりにくい。
・図10に示すように、ワイパーカセット44は、巻取ローラー55の回転量を、ワイピング部材54の使用量として記憶する記憶媒体85を備えてもよい。記憶媒体85は、例えばICチップである。この場合、ワイパーホルダー45は、ワイパーカセット44が装着されたときに、記憶媒体85に記憶された情報(ワイピング部材54の使用量)を読み出したり、記憶媒体85に情報を書き込んだりするためのコネクター86を備えるとよい。この構成によれば、ワイパーカセット44を使用途中でワイパーホルダー45から外し、他のワイパーホルダー45に装着した場合にも、ワイピング部材54の残量管理が容易になる。
・脆弱部54cは、ワイピング部材54の短手方向に帯状に延びる、払拭部47を含む他の部分よりも薄い部分であってもよい。複数のシートを重ねてワイピング部材54を形成する場合、脆弱部54cにおいて重ねるシートの数を少なくすることにより、他の部分より薄い脆弱部54cを形成することができる。あるいは、ワイピング部材54の間を、ワイピング部材54よりも薄い中間シートでつなぐことにより、薄手部分である脆弱部54cを形成してもよい。こうした構成によれば、ワイピング部材54が引っ張り荷重を受けたときに、薄い脆弱部54cにおいてワイピング部材を分断させることができる。
・ワイピング部材54に付与される引っ張り荷重が基準値を超えた場合に、ワイピング部材54の終端54eが巻芯48(巻芯48がない場合は繰出ローラー53)から離れるように、終端54eの巻芯48に対する固定の強度を弱くしてもよい。例えば、引っ張り荷重により、ワイピング部材54の巻芯48に対する接着が剥がれるように、接着強度を弱くするとよい。あるいは、ワイピング部材54の終端54eを巻芯48に対して連結させる部材(例えば、クリップ)を用いて、引っ張り荷重によりその連結が解除されるようにしてもよい。その他、ワイピング部材54の終端54eを、ワイピング部材54よりも強度の弱い接着シートを介して巻芯48に固定し、引っ張り荷重により接着シートが破れることによって、ワイピング部材54が巻芯48から離れるようにしてもよい。
・図11に示す第1変更例のワイピング部材54のように、脆弱部54cを形成する切り目は、短手方向の中央部分を除いた両側部分に設けてもよい。
・図12に示す第2変更例のワイピング部材54のように、脆弱部54cを形成する切り目は、短手方向の両側部分を除いた中央部分に設けてもよい。
・図13に示す第3変更例のワイピング部材54のように、脆弱部54cは、短手方向に所定の間隔で並ぶ複数の孔であってもよい。
・脆弱部54cは、ワイピング部材54の片面を短手方向に横断する切り目であってもよい。この場合の切り目は、ワイピング部材54を貫通するものではなく、片面側にのみ切り込みを生じさせるものである。
・フラッシングのために液体噴射ヘッド22が噴射する液体を、ワイピング部材54の使用済みの領域(ノズル面39を払拭した領域)で受容してもよい。
・押圧機構69の押圧ローラー70は、モーターなどの駆動源によって回動させるようにしてもよい。
・ワイパーユニット26によるノズル面39の払拭は、ワイパーユニット26を停止した状態で液体噴射ヘッド22を移動させることによって行ってもよい。あるいは、液体噴射ヘッド22とワイパーカセット44の両方を移動させながらノズル面39を払拭してもよい。
・液体噴射装置11は、媒体Pに付着したインクを媒体Pに定着させるための処理をする機構を備えてもよい。この場合、同様の定着処理を、払拭によりインクが付着した払拭部47に施してもよい。定着処理は、例えばUVインクを硬化させるためのUV照射であってもよいし、インクを硬化させるための処理液の噴射または塗布であってもよい。使用済みの払拭部47にこのような処理を施しておくと、ワイパーカセット44を交換するときに、ユーザーの手が汚れにくい。
・液体噴射装置11は、液体噴射ヘッド22を支持するキャリッジ17を備えず、印刷範囲が媒体Pの幅全体に亘るラインヘッドを備えるラインヘッドタイプであってもよい。ラインヘッドが移動しない場合、ワイパーカセット44を移動させて液体噴射ヘッド22を払拭するとよい。
・液体噴射ヘッド22が噴射する液体はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などでもよい。例えば、液体噴射ヘッド22が液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材または色材(画素材料)などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射してもよい。
・媒体Pは用紙に限らず、プラスチックフィルムまたは薄い板材などでもよいし、捺染装置などに用いられる布帛でもよい。媒体PはTシャツなど、任意の形状の衣類等でもよいし、食器または文具のような任意の形状の立体物でもよい。
11…液体噴射装置、12…筐体、13…支持部材、14…搬送モーター、16…ガイド軸、17…キャリッジ、18…駆動プーリー、19…従動プーリー、20…キャリッジモーター、21…タイミングベルト、22…液体噴射ヘッド、23…インクカートリッジ、25…メンテナンスユニット、26…ワイパーユニット、27…キャッピング装置、27a…キャップ、29…制御部、30…ヘッドユニット、30a…供給管部、31…ブラケット部、32…流路形成部、32a…流路、33…ヘッド本体、34…ノズル列、35…ノズル開口面、36…カバー部材、36a…貫通孔、37…ノズル周辺領域、38…ノズル、39…ノズル面、40…突出面、41…段差、42…撥液膜、43…記録ヘッド、44…ワイパーカセット、45…ワイパーホルダー、46…ガイドレール、47…払拭部、48…巻芯、49…巻取芯、50…ワイピングモーター、51…開口部、52…ケース、53…繰出ローラー、54…ワイピング部材、54c…脆弱部、54e…終端、54f…始端、55…巻取ローラー、56…巻取モーター、57…第1ローラー、58…第2ローラー、59…第3ローラー、60…第4ローラー、61…従動ローラー、62…荷重検出機構、63…本体部、64…検出ローラー、65…ばね、66…フラグ部、67…接触センサー、69…押圧機構、70…押圧ローラー、71…支持軸、72…ばね、81…操作部、82…表示部、83…回転検出機構、84…回転量検出機構、85…記憶媒体、86…コネクター、P…媒体、X…主走査方向、Y…搬送方向。

Claims (10)

  1. 長手方向の両端である始端及び終端と、前記始端と前記終端との間で引っ張り荷重を受ける払拭部と、を有し、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを前記払拭部で払拭するように構成される長尺のワイピング部材と、
    前記ワイピング部材が前記終端からロール状に巻き重ねられる巻芯と、
    を備え、
    前記ワイピング部材は、前記払拭部よりも前記終端に近い位置に、前記引っ張り荷重よりも強度が弱い脆弱部を有する
    ことを特徴とするロール状のワイピング部材。
  2. 前記脆弱部は、前記ワイピング部材の短手方向に点線状に並ぶ切り目である
    ことを特徴とする請求項1に記載のロール状のワイピング部材。
  3. 前記脆弱部は、前記払拭部を含む他の部分よりも薄い部分である
    ことを特徴とする請求項1に記載のロール状のワイピング部材。
  4. 長手方向の両端である始端及び終端と、前記始端と前記終端との間で引っ張り荷重を受ける払拭部と、を有して、前記終端から巻き重ねられてロール状をなす長尺のワイピング部材と、
    ロール状の前記ワイピング部材を保持する繰出ローラーと、
    液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを前記払拭部が払拭した場合に、前記ワイピング部材を前記始端から巻き取る巻取ローラーと、
    前記繰出ローラー及び前記巻取ローラーを回転可能に保持するケースと、
    を備え、
    前記ワイピング部材は、前記払拭部よりも前記終端に近い位置に、前記引っ張り荷重よりも強度が弱い脆弱部を有する
    ことを特徴とするワイパーカセット。
  5. ワイパーカセット及び前記ワイパーカセットを装着可能なワイパーホルダーを備えるワイパーユニットであって、
    前記ワイパーカセットは、
    長手方向の両端である始端及び終端と、前記始端と前記終端との間で引っ張り荷重を受ける払拭部と、を有して、前記終端から巻き重ねられてロール状をなす長尺のワイピング部材と、
    ロール状の前記ワイピング部材を保持する繰出ローラーと、
    液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを前記払拭部が払拭した場合に、前記ワイピング部材を前記始端から巻き取る巻取ローラーと、
    前記繰出ローラー及び前記巻取ローラーを回転可能に保持するケースと、
    を備え、
    前記ワイピング部材は、前記払拭部よりも前記終端に近い位置に、前記引っ張り荷重よりも強度が弱い脆弱部を有する
    ことを特徴とするワイパーユニット。
  6. 液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、ワイパーカセット及び前記ワイパーカセットを装着可能なワイパーホルダーを有するワイパーユニットと、を備える液体噴射装置であって、
    前記ワイパーカセットは、
    長手方向の両端である始端及び終端と、前記始端と前記終端との間で引っ張り荷重を受ける払拭部と、を有して、前記終端から巻き重ねられてロール状をなす長尺のワイピング部材と、
    ロール状の前記ワイピング部材を保持する繰出ローラーと、
    前記液体噴射ヘッドを前記払拭部が払拭した場合に、前記ワイピング部材を前記始端から巻き取る巻取ローラーと、
    前記繰出ローラー及び前記巻取ローラーを回転可能に保持するケースと、
    を備え、
    前記ワイピング部材は、前記払拭部よりも前記終端に近い位置に、前記引っ張り荷重よりも強度が弱い脆弱部を有する
    を備えることを特徴とする液体噴射装置。
  7. 前記ワイピング部材が前記脆弱部において前記始端側と前記終端側とに分断された場合に、前記ワイピング部材が使用済みになったと判断する制御部を備える
    ことを特徴とする請求項6に記載の液体噴射装置。
  8. 前記ワイピング部材に作用する前記引っ張り荷重が基準値より小さくなったことを検出可能な荷重検出機構と、
    前記ワイパーユニットを制御する制御部と、備え、
    前記引っ張り荷重が前記基準値より小さくなったことを前記荷重検出機構が検出したときに、前記ワイピング部材が使用済みになったと前記制御部が判断する
    ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の液体噴射装置。
  9. 前記繰出ローラーの回転を検出可能な回転検出機構と、
    前記ワイパーユニットを制御する制御部と、備え、
    前記巻取ローラーが前記ワイピング部材を巻き取りながら回転しているときに、前記繰出ローラーの回転を前記回転検出機構が検出しなくなった場合に、前記ワイピング部材が使用済みになったと前記制御部が判断する
    ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の液体噴射装置。
  10. 長手方向の両端である始端及び終端と、前記始端と前記終端との間で引っ張り荷重を受ける払拭部と、前記払拭部よりも前記終端に近い位置に設けられる脆弱部と、を有して、前記終端から巻き重ねられてロール状をなす長尺のワイピング部材の使用方法であって、
    液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを前記払拭部が払拭した後に、ロール状の前記ワイピング部材が回転して前記払拭部を前記終端側に移動させることと、
    前記回転によって前記脆弱部が露出した後に、前記引っ張り荷重によって、前記ワイピング部材が前記脆弱部において前記始端側と前記終端側とに分断されることと、
    前記ワイピング部材が分断された場合に、前記ワイピング部材が使用済みになったと判断することと、
    を含むことを特徴とするワイピング部材の使用方法。
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