JPH1044446A - インクジェットヘッドのメンテナンス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットヘッドのクリーニングの効率
をよくする。 【解決手段】 ノズルプレート２９とゴムブレード１６
とが“Ｃ”方向に相対的に移動することにより、ノズル
プレート２９上の汚れが拭き取られる。このとき、ゴム
ブレード１６は“Ｂ”方向に振動する。これにより、異
物の掻き取り効果が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はインクジェットヘ
ッドのメンテナンス装置に関し、特にインクジェットプ
リンタに取付けられ、所定のタイミングでそのヘッドを
クリーニングするインクジェットヘッドのメンテナンス
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタのヘッドのノズ
ル孔は径が小さいため詰まってしまうおそれがある。ま
た、ノズル周辺にインクが付着したり、汚れによりイン
クの飛びかたが不安定になるおそれもある。そのような
ことを防ぐために、従来よりヘッドのノズル表面を撥水
性コート膜で処理し、所定のタイミングでゴムブレード
によりノズル表面を摺擦することが行なわれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うにして繰返しノズル表面を摺擦すると、撥水性コート
膜が変形したり、剥離したりすることにより、ヘッドの
寿命が短くなるという問題点があった。

【０００４】この発明は、そのような問題点を解決する
ためになされたもので、第１にインクジェットヘッドの
寿命を長くすることのできるメンテナンス装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】第２に、インクジェットヘッドのメンテナ
ンス装置においてクリーニングの効率をよくすることを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のある局面に従うと、インクジェットヘッ
ドのメンテナンス装置は、インクジェットヘッドを摺擦
する摺擦部と、前記摺擦部を振動させる手段とを備え
る。

【０００７】この発明に従うと、インクジェットヘッド
を摺擦する摺擦部が振動することにより、クリーニング
の効率がよくなる。これにより、摺擦部とインクジェッ
トヘッドとの間の圧力を弱めてもクリーニングの効果が
損なわれないため、インクジェットヘッドの寿命を長く
することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
におけるインクジェット記録装置の斜視図である。

【０００９】図１を参照して、用紙やプラスチック薄板
などの記録シート（記録媒体）１は、手差しまたはカッ
トシートフィーダなどの給紙装置によってプリンタ部に
送り込まれ、紙送りローラ（図示せず）の回転量が制御
されることにより、記録部（頭出し位置）へ搬送され、
記録開始位置にセットされる。記録部（記録ヘッド）２
は、インクジェットヘッドであり、このヘッド２はキャ
リッジ３に取付けられている。

【００１０】インクジェットヘッド２は、圧電素子を用
いたインクジェット記録装置であって、圧電素子に電圧
を印加することによって発生する歪により生じるチャン
ネルの体積変化によって、チャンネル部に設けられたノ
ズルからインクを吐出させ記録を行なうものである。

【００１１】インクジェット記録装置は、ヘッド２の前
面（突出孔形成面）に複数の突出孔が縦に並べて設けら
れている。キャリッジ３は、摺動軸４および５で往復移
動可能に支持され、駆動モータ６により駆動モータ６と
アイドルプーリー７との間に張り渡されたタイミングベ
ルト８を介して往復駆動される。このキャリッジ３を、
記録シート１の桁方向（記録シート１を横切る方向）に
主走査させて１ライン分の画像を記録し、１ライン記録
するごとに紙送りによって副走査して次のラインを記録
していく。

【００１２】ヘッド２と対向する位置には、記録シート
１を搬送経路に沿って案内するガイド板を兼ねるプラテ
ン９が配置されている。プラテン９は、板金にヒータ線
（図示せず）を貼付けて面ヒータとすることで定着装置
を兼ねる場合もある。記録シート１は、ヘッド２が主走
査する範囲である記録領域の下側（上流側）の記録領域
にできるだけ近い部分で、紙押え板１０によりプラテン
９に押付けられており、これによって、記録シート１の
浮きが防止されている。記録部を通過した記録シート１
は、その搬送方向下流側に配置された排出ローラ１１
と、これに圧接される拍車ローラ１２とによって排出さ
れていく。

【００１３】一方、ヘッド２と対向する位置であって、
プラテン９から外れた位置には、ヘッド２のインク吐出
不良を良好な状態に回復するための回復系１３が設けら
れている。また、紙送りローラ（搬送ローラ）には記録
シート１を手動で搬送するための紙送りノブ１４が設け
られている。

【００１４】また、回復系１３の横に、ヘッド２のメン
テナンスやクリーニングを行なうクリーニング装置（ワ
イピング装置ともいう）１５が設けられている。ワイピ
ング装置１５にはゴムブレード１６が設けられている。
また、クリーニング装置１５の後方にゴムブレード１６
を細かく振動させるための振動体２１が設けられてい
る。振動体２１の後方に、図示しない振動体の固定部が
あり、ＮまたはＳ極に着磁している。

【００１５】図２は、図１の“Ｐ”の方向から見た、イ
ンクジェットヘッド２の一部を示す図である。

【００１６】図を参照して、インクジェットヘッド２に
は、インクを吐出する複数のインクノズル２８と、イン
クを貯留するインクチャンネル２６と、インクの吐出を
行なうための圧電素子４２と、インクを導入するインク
インレット３２とを備える。インクジェットヘッド２の
表面は、ノズルプレート２９により構成される。ノズル
プレート２９は、撥水性コート膜で覆われる。

【００１７】インクジェット記録ヘッド２は、対称線３
４を挟んで対称的に作られており、一方を大径ドットを
プリントするための大径ヘッド部１４とし、もう一方を
小径ドットをプリントするための小径ヘッド部１２とし
てある。大径ヘッド部１４のインクノズル２８は、大径
のドットをプリントするために、小径ヘッド部１２のイ
ンクノズル２８より大きく作られている。図２は、１色
分のプリントを行なうヘッドを示しており、フルカラー
のヘッドを構成する場合には、イエロー、マゼンタ、シ
アンおよびブラック用の４色分を図面に対して上下方向
に並べればよい。

【００１８】図３は、図１のゴムブレード１６および振
動体２１の側面図であり、図４は図３のＸ−Ｘ断面図で
ある。

【００１９】図を参照して、ゴムブレード１６は、シリ
コンゴム、ブタジエンゴム、ウレタンゴム、ブチルゴ
ム、フルオロシリコンゴムなどにより構成することがで
きる。ゴムブレード１６は、ブレードを固定する支持体
２３により支持される。支持体２３と筐体２２とは一体
形成されている。筐体２２には、振動体２１が取付けら
れている。振動体２１の内部には、コイル２４が設けら
れている。コイル２４の両端２５ａ，２６ｂの間に交流
電圧を印加し、クリーニング装置に設けられた図示され
ない着磁体との間に同／反転磁界を作ることにより、ゴ
ムブレード１６は“Ｂ”方向に振動する。

【００２０】なお、ゴムブレードを振動させるための構
成は本実施の形態のものに限らず、圧電体、磁歪体、電
磁石などを用いてゴムブレード１６を振動させるもので
あってもよい。

【００２１】図５は、ノズルプレート２９とゴムブレー
ド１６との関係を説明するための図である。

【００２２】図を参照して、インクノズル２８が設けら
れているノズルプレート２９に対してゴムブレード１６
が対向している。ゴムブレード１６には“Ａ”方向に押
圧力が加えられることにより、ノズルプレート２９とゴ
ムブレード１６とは所定の圧力で接する。ゴムブレード
１６は“Ｃ”方向に移動しながら、振動体２１の作用に
より、“Ｂ”方向に振動する。ゴムブレードが横方向に
動くことにより、ノズルプレート２９を拭き取る効果
と、前後の振動による掻き取り効果とで、従来の単純な
ワイピングに比べて付着した塵などのクリーニングの効
率がよくなる。

【００２３】これにより、拭き取り効果を損なうことな
くゴムブレード１６とノズルプレート２９との間の押圧
力を弱めることができ、ひいては、インクジェットヘッ
ドの表面に設けられたコーティング層が変形、剥離する
のを抑制することができる。これにより、インクジェッ
トヘッドの寿命を長くすることができる。

【００２４】なお、図５において、振動体２１によりゴ
ムブレード１６を“Ｂ”方向に振動させることとした
が、振動の方向はこれに限られるものではなく、例え
ば、“Ｃ”方向に振動させるようにしてもよい。また、
これら複数の振動を組合せた振動を行なうようにしても
よい。

【００２５】次に、第１の実施の形態におけるクリーニ
ング装置の効果について説明する。図６に示されるよう
に、インクノズル２８を有するノズルプレート２９の表
面に撥水処理面（撥水コート膜）４３を形成したものを
試験のために用いた。撥水コート膜４３は、０．１５μ
ｍの平均粒径のテフロン粒子を分散しためっき液中に、
Ｎｉノズルプレートを入れ、無電解めっき層を３μｍの
厚さに形成したものを用いた。

【００２６】ゴムブレードとして、硬度４８度のシリコ
ンゴムを用い、厚さ１ｍｍ、長さ５ｍｍ、幅２０ｍｍに
加工したものを用いた。

【００２７】“Ｃ”方向のスキャン幅を２０ｍｍとし、
“Ａ”方向に２０ｇ／ｍｍの押圧力を加えた。

【００２８】そして、撥水コート膜上の初期のインク接
触角と、１０⁶ 回の拭き取りを行なった後のインク接触
角を測定した。初期の接触角は、１０６°であった。こ
れに対し、拭き取りを行なった後の接触角は、９５°で
あった。すなわち、初期と拭き取り後とでコート膜にほ
とんど変化がなく、実用上好ましい結果であった。

【００２９】これに対して、図１０を参照して、従来の
ように振動を加えずに拭き取りを行なったところ以下の
結果となった。

【００３０】まず、クリーニング効果を図６のものと同
様にするためには、“Ａ”方向の押圧力を１００ｇ／ｍ
ｍ程度加える必要があった。他の条件は図６の場合と同
様にした。このとき、実験前のインクの接触角は１０６
°であった。これに対して、１０⁶ 回の拭き取りを行な
った後のインクの接触角は５８°となった。これによ
り、インク垂れが発生し、インクの飛翔方向が変化する
こととなった。また、インクのドロップも小さくなっ
た。このように、実用上好ましくない結果となった。

【００３１】以上のように、本発明の実施によりクリー
ニング効果が向上し、ヘッドの寿命を延ばすことができ
ることとなった。

【００３２】図７は本発明の第２の実施の形態における
インクジェットヘッドのクリーニング装置の構成を説明
するための図である。

【００３３】第１の実施の形態においては、振動体にコ
イルなどの素子とともに電源を供給する必要があった。
第２の実施の形態においては、電源をとることなく振動
体を振動させることができるようにしたものである。具
体的には、インクノズル２８が設けられたノズルプレー
トの清掃を行なうために、ゴムブレード１６が用いられ
る。ゴムブレード１６は筐体２２に支持される。筐体２
２の底面は、波形形状をしている。クリーニング装置の
本体の一部３０も波形形状に形成されている。これによ
り、筐体２２が矢印方向に移動したときに、ゴムブレー
ド１６は図面に対して上下方向に細かく振動することと
なる。このような構成を採用することで、ブレードの支
持筐体をヘッドに対して移動させるときに同時にゴムブ
レードを振動させることができるため、安価な装置構成
を実現することができる。

【００３４】図８は本発明の第３の実施の形態における
クリーニング装置の構成を説明するための図である。

【００３５】図を参照して、キャリッジ３に取付けられ
たインクジェットヘッド２のノズルプレート２９を清掃
するために、クリーニング装置が用いられている。クリ
ーニング装置は、ゴムブレード１６と、ゴムブレードを
支持するブレード筐体６２と、ブレード筐体６２を振動
させるために回転する回転体６３と、ブレード筐体の横
ずれや揺れを防止するための壁６５と、筐体６２と回転
体６３とを引付けるためのばね６４とから構成される。

【００３６】図９はブレード筐体６２と回転体６３との
関係を示した図である。図を参照して、回転体６３の周
囲には、突起６６が設けられている。ブレード筐体６２
の下部はこれら突起６６と接したり、離れたりすること
によって、図の点線位置と実線位置との間を“Ｂ”方向
に振動する。

【００３７】ヘッドがメンテナンス位置にキャリッジの
スキャンにより帰ってくると、回転体６３が矢印方向に
回転することにより、ゴムブレードが図面の上下方向に
機械的に振動する。このときの振動周期は、突起６６の
ピッチで決定することができる。また、その振幅は突起
６６の高さで決定することができる。このようにして、
ヘッドのノズル部をゴムブレードが振動しながら、かつ
横拭きすることができるので、異物の掻き取り効果が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるインクジェ
ット記録装置の斜視図である。

【図２】インクジェットヘッド２の平面図である。

【図３】図１のゴムブレード１６の側面図である。

【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。

【図５】ゴムブレード１６とノズルプレート２９との関
係を示した図である。

【図６】ゴムブレード１６に加えられる力を説明するた
めの図である。

【図７】第２の実施の形態におけるクリーニング装置の
構成を説明するための図である。

【図８】第３の実施の形態におけるクリーニング装置の
構成を説明するための図である。

【図９】図８の筐体６２と回転体６３との関係を説明す
るための図である。

【図１０】従来例におけるゴムブレード５４とノズルプ
レート２９との関係を説明するための図である。

【符号の説明】

２ インクジェットヘッド ３ キャリッジ １５ クリーニング装置 １６ ゴムブレード ２１ 振動体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェットヘッドを摺擦する摺擦部
   と、 前記摺擦部を振動させる手段とを備えた、インクジェッ
   トヘッドのメンテナンス装置。