JP3864484B2

JP3864484B2 - Wiping device for inkjet printer

Info

Publication number: JP3864484B2
Application number: JP5733197A
Authority: JP
Inventors: 淳二仲原
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2017-03-12
Also published as: JPH10250086A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタのワイピング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、印刷用紙等の記録媒体にインク液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドを備え、該記録ヘッドによって前記記録媒体に対し記録動作を行うインクジェットプリンタにおいて、前記記録ヘッドのノズル面を払拭するように記録ヘッドに対し相対移動可能なワイパ部材を設けたものが知られている。
【０００３】
かかるワイパ部材１０１として、例えば図６に示すように、記録ヘッドのノズル面を拭払するノズル払拭部１０１ａと、ワイパホルダに挿入して支持されるワイパ支持部１０１ｂとを備えるものがあり、そのようなワイパ部材１０１は、可撓性を有するシート状の弾性材料から所定の幅及び長さに切断して形成され、ノズル払拭部１０１ａの厚さは一様になっている。そして、ワイパ部材を形成する弾性材料の一般的な組成は、ゴム成分３５〜６０％、カーボン２０〜４０％、オイル１０〜３０％、その他の加硫系薬品１％とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように、ワイパ部材のワイパ材料中に、カーボンが２０〜４０％程度含まれていると、ワイパ部材のノズル払拭部で記録ヘッドのノズル面を払拭する際に、記録ヘッドのノズル面が、ワイパ材料中に含有されるカーボンによって、損傷するという課題がある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、ワイパ部材のノズル払拭部で記録ヘッドのノズル面を払拭する際に、記録ヘッドのノズル面を、ワイパ材料中に含有されるカーボンによって傷つけることがないインクジェットプリンタのワイピング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、記録媒体にインク液滴を吐出するノズルを有し前記記録媒体に対し記録動作を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドのノズル面を払拭するように記録ヘッドに対し相対移動可能なワイパ部材とを有するインクジェットプリンタのワイピング装置において、前記ワイパ部材は、前記記録ヘッドのノズル面を払拭するノズル払拭部と、ワイパホルダに支持されるワイパ支持部とを有し、かつ主成分がカーボンを含有するゴム系のワイパ材料からなり、該ワイパ材料中のカーボンの割合が１０容量％未満とされ、さらに、前記ワイパ部材のノズル払拭部によるノズル面を拭う力が０．４２ｇ／ｍｍ ² 〜２．５２ｇ／ｍｍ ² に設定されているものである。
【０００７】
よって、ワイパ部材を、主成分がカーボンを含有するゴム系のワイパ材料で形成し、ワイパ材料中のカーボンの割合が１０容量％未満とされ、さらに、前記ワイパ部材のノズル払拭部によるノズル面を拭う力が０．４２ｇ／ｍｍ ² 〜２．５２ｇ／ｍｍ ² に設定されているので、ワイパ部材のノズル払拭部によって記録ヘッドのノズル面を払拭する際に、記録ヘッドのノズル面に適度の圧力で接触することとなり、ワイパ部材に含有されるカーボンによって、記録ヘッドのノズル面（例えば撥水膜）を損傷するおそれがなくなる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１のインクジェットプリンタのワイピング装置において、前記ゴム系のワイパ材料の主成分が、エチレンプロピレンゴムである。
【０００９】
よって、ゴム系のワイパ材料の主成分をエチレンプロピレンゴムとしているので、ワイパ部材が安価に製造される。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２インクジェットプリンタのワイピング装置において、前記ワイパ部材のノズル払拭部における先端部が他部よりも先細に形成されているものである。
【００１１】
よって、ワイパ部材のノズル払拭部は、記録ヘッドのノズル面を払拭する先端部が他部よりも細く形成されているので、ノズル面に適度の圧力で接触しつつ、ワイパ部材（ノズル払拭部）の先端面に付着（残留）するインクが極力少なくなり、ワイピング動作時における記録ヘッドのノズル面へのインクの付着が低減される。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１〜３いずれかのインクジェットプリンタのワイピング装置において、前記ワイパ支持部が、前記ノズル払拭部よりも厚く形成されているものである。
【００１３】
よって、ワイパ支持部を、ノズル払拭部よりも厚くするという簡単な構造でもって、ワイパ支持部の剛性をノズル払拭部の剛性よりも高くすることが可能となり、ワイパ支持部が剛性を持っているから、ワイパホルダへの挿入が容易になされる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００１５】
図１はインクジェットプリンタの全体構成を示す概略斜視図である。同図において、インクジェットプリンタ１は、左右方向に延びる回転軸（図示せず）によってフレーム２に回転可能に支承される円筒形状のプラテンローラ３を有する。プラテンローラ３は、給紙カセット又は手差し給紙部から供給された印刷用紙４（記録媒体）を、記録ヘッド５に対面させながら搬送するものであり、いわゆる紙送り装置の一部を構成している。尚、前記記録ヘッド５は、印刷用紙４にインク液滴を吐出するノズルを有し印刷用紙４に対し記録動作を行うインクジェット式で、そのノズル面には、約０．７μｍ程度の撥水膜（ノンウエットコート）が被覆されている。
【００１６】
前記印刷用紙４は、フレーム２の後方の用紙供給口（図示せず）から矢印Ａ方向に供給され、プラテンローラ３の回転により矢印Ｂ方向に送給され、用紙排出口（図示せず）から矢印Ｃ方向に排出されるように構成されている。
【００１７】
前記プラテンローラ３の前方には、キャリッジ６がプラテンローラ３の軸線に沿って矢印Ｄ方向に移動可能に設けられている。キャリッジ６は、記録ヘッド５及び該記録ヘッド５に供給されるインクを収容したインクカートリッジ７をそれぞれ着脱可能に搭載している。尚、本例ではイエロー、ブラック、シアン、マゼンタの４色について記録ヘッド５及びインクカートリッジ７がそれぞれ搭載されている。
【００１８】
また、前記プラテンローラ３の軸線と平行にキャリッジ軸８が設けられ、このキャリッジ軸８にはキャリッジ６がスライド可能に嵌挿されている。また、キャリッジ６の係合部６ａが、キャリッジ軸８と平行に延びるガイドレール９によって案内されるようになっている。これによって、キャリッジ６に搭載された記録ヘッド５は、プラテンローラ３の軸線に沿ってスライド移動により往復移動可能となっている。前記キャリッジ６は、キャリッジ６をキャリッジ駆動モータ１０によってベルト１１及びプーリ１２，１３を有するベルト駆動機構１４を介して往復移動するように構成されている。尚、前記キャリッジ駆動モータ１０としては、ステップモータ又はＤＣモータが使用される。
【００１９】
また、前記プラテンローラ３に対応する記録エリアの右側には、記録ヘッド５の不吐出あるいは吐出不良を回復するためのパージ装置３１が配設された回復エリアが形成されている。このようなパージ装置３１を設けているのは、インクジェット式の記録ヘッド５は、使用中に内部に気泡が発生したり、インクが乾燥したりする等の原因により吐出不良を起こすので、これを良好な吐出状態に回復させるためである。
【００２０】
また、前記パージ装置３１に隣接して、記録エリア側に記録ヘッド５のノズル面を払拭するように記録ヘッド５に対し相対移動可能なワイパ部材３２が、その反対側に印字を行わない際に記録ヘッド５のノズル面を覆いインク蒸発を防止してノズル面が乾燥するのを回避する保護キャップ装置３３がそれぞれ配設されている。
【００２１】
前記ワイパ部材３２は、図２及び図３に示すように、前記記録ヘッド５のノズル面を払拭するノズル払拭部３２ａと、該ノズル払拭部３２ａに連設されワイパホルダ３４の挿入孔３４ａに挿入して支持されるワイパ支持部３２ｂとを有する。
【００２２】
前記ノズル払拭部３２ａは、先端面の面積が他部の断面積より小さくなるように、即ち前記ノズル払拭部３２ａの先端部が、印刷用紙４側の側面が、先端側になるほど断面積を小さくする傾斜面３２ｃに形成されている。
【００２３】
よって、前記ノズル払拭部３２ａは、記録ヘッド５のノズル面を払拭する先端部が他部よりも細く形成されているので、ワイパ部材３２（ノズル払拭部３２ａ）の先端面に付着（残留）するインクが極力少なくなり、記録ヘッド５のノズル面へのインクの付着（残留）が低減される。特に、記録ヘッド５のノズル面のインクの払拭するのに影響が殆どない印刷用紙４側の側面を傾斜面３２ｃとしているので、ノズル払拭部３２ａによるインクの払拭機能を損なうことなく、ノズル払拭部３２ａの先端面へのインクの付着が回避される。
【００２４】
また、ワイパ部材３２のワイパホルダ３４への挿入取付けが容易となるようにワイパ支持部３２ｂの剛性を高めるために、前記ワイパ支持部３２ｂがノズル払拭部３２ａよりも厚く形成されている。例えばノズル払拭部３２ａの厚さＡが０．８５ｍｍであるのに対し、ワイパ支持部３２ｂの厚さＢが２．３ｍｍとされている。
【００２５】
前記ワイパ部材３２は、カーボン含有量が約１０容量％未満であるエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）からなり、ワイパ部材３２による払拭の際、ワイパ部材３２に含有されるカーボンによってノズル面を損傷するおそれがないように構成されている。また、カーボンによって、ワイパ部材３２は黒色になるから、長期にわたってインクを払拭しても、汚れが目立たない。
【００２６】
また、前記ワイパ部材３２は、硬度が４０度程度で、ノズル払拭部３２ａによるノズル面を拭う力が０．４２ｇ／ｍｍ ² 〜２．５２ｇ／ｍｍ ²の範囲に設定されている。
【００２７】
ここで、前記ノズル払拭部３２ａによるノズル面を拭う力が０．４２ｇ／ｍｍ ² 〜２．５２ｇ／ｍｍ ²の範囲に設定するのは、次の表１に示す実験結果に基づくものである。この実験は、試料としてのワイパ部材（ＥＰＤＭ、硬度４０度、ノズル払拭部の厚さ０．８５ｍｍ、幅１４ｍｍ）で、厚さ０．７μｍの撥水膜で被覆されている記録ヘッドのノズル面（３２ノズル×２列）に対し、ワイピング動作を３０００回行った後、顕微鏡（倍率２００倍）にて傷の程度を判断すると共に、パージ後にピンチェックパターンの印字を行い、吐出しているかどうかを、ワイプ後の吐出チャンネル（ｃｈ）数（ノズル数）によりチェックした。尚、ワイパ荷重は、テンションゲージを用いて設定し、そのワイパ荷重をワイパ部材の断面積（幅１４ｍｍ×厚さ０．８５ｍｍ）で除したものを、ノズル面を拭う力としている。
【表１】

よって、ワイパ部材３２による払拭の際、ノズル払拭部３２ａによる記録ヘッド５のノズル面５ａを拭う力が０．４２ｇ／ｍｍ ² 〜２．５２ｇ／ｍｍ ²の範囲にあれば、ノズル面（例えば撥水膜）を損傷するおそれがないことがわかる。
【００２８】
また、前記ワイパ支持部３２ｂは、図４に示すように、係合凹部３２ｄを有する一方、ワイパホルダ３４は前記係合凹部３２ｄに係脱可能に弾性係合する係合凸部３４ｂを有し、それらの弾性的係合によりワイパ部材３２（ワイパ支持部３２ｂ）がワイパホルダ３４に保持されるようになっている。そして、ワイパ支持部３２ｂをワイパホルダ３４に挿入する際、前述したようにワイパ支持部３２ｂをノズル払拭部３２ａよりも厚くして剛性をもって形成しているので、係合凸部３４ｂと係合凹部３２ｄとを無理なく弾性係合することができる。
【００２９】
また、前記パージ装置３１は、記録ヘッド５の移動経路内に突出した突出位置と記録ヘッド５の移動経路より後退した待機位置との間を移動可能で、突出位置において記録ヘッド５のノズル面に密着する吸引キャップ４１と、前記突出位置において、記録ヘッド５が吸引キャップ４１に覆われているときに、負圧を発生させ、記録ヘッド５内のインクを吸引除去する吸引ポンプ４２とを備えている。
【００３０】
そして、前記ワイパホルダ３４（従ってワイパ部材３２）、吸引キャップ４１及び吸引ポンプ４２が、回転駆動されるカム部材４３を有する駆動手段（ワイパ駆動手段）に関連づけられ、前記ワイパ部材３２の進退、吸引キャップ４１の進退及び吸引ポンプ４２の作動は、共通のカム部材４３によって制御されることになる。
【００３１】
前記カム部材４３は、一体的に設けられた駆動ギヤ４６を有し、該駆動ギヤ４６が、紙送り装置の駆動モータ等の駆動手段により回転駆動される。
【００３２】
前記ワイパ部材３２を支持するワイパホルダ３４の後端部（カムフォロア部）がカム部材４３の第１カム溝４３ａに移動可能に係合し、それによって、カム部材４３が回転することで、ワイパ部材３２が、記録ヘッド５の移動経路内に突出する突出位置と、記録ヘッド５の移動経路よりも後退した待機位置との間を、一定のタイミングで記録ヘッド５の移動経路に対して直交する方向に往復移動し、前記突出位置において記録ヘッド５のノズル面を払拭するように制御される。
【００３３】
また、図４に示すように、吸引キャップ４１がキャップホルダ４４に支持され、該キャップホルダ４４の後端部（カムフォロア部）が、前記第１カム溝４３ａと同一面側のカム部材４３の第２カム溝４３ｂに移動可能に係合している。それによって、カム部材４３が回転することで、吸引キャップ４１が、記録ヘッド５の移動経路内に突出する突出位置と、記録ヘッド５の移動経路よりも後退した待機位置との間を、一定のタイミングで記録ヘッド５の移動経路に対して直交する方向に往復移動し、前記突出位置において記録ヘッド５のノズル面を覆うように制御される。尚、４５はカム部材４３の回転軸である。
【００３４】
前記吸引ポンプ４２は、フレーム部材５１に取り付け固定された円筒状のポンプケーシング５２内に、第１及び第２のピストン部材５３，５４が独立して移動可能に嵌挿されている。そして、ポンプケーシング５２には、吸入口５２ａと排出口５２ｂ（図１参照）とが軸線方向に一定間隔を存して設けられ、吸入口５２ａには吸引パイプ５５を介して吸引キャップ４１が接続され、排出口５２ｂは、吸着材５７が収容された廃インクタンク５８に連係されている（図１参照）。第１及び第２のピストン部材５３，５４は、それぞれ第１及び第２の駆動軸部材６１，６２の一端部に連結され、該駆動軸部材６１，６２によって駆動され、ポンプケーシング５２内において両ピストン部材５３，５４間にポンプ室を形成するようになっている。前記第１の駆動軸部材６１は、第２の駆動軸部材６２内に摺動可能に嵌挿され、各駆動軸部材６１，６２の他端部のカムフォロア部材６３，６４が、前記カム溝４３ａ，４３ｂとは反対面側のカム部材４３のカム溝４３ｃ，４３ｄに移動可能に係合している。
【００３５】
従って、前記カム部材４３が一定のタイミングで回転駆動されることで、吸引キャップ４１のキャッピング、吸引ポンプ４２によるインクの吸引、及びワイパ部材３２による記録ヘッド５のノズル面の払拭が順に行われ、吸引ポンプ４２によって吸引されたインクは、吸引ポンプ４２を介して廃インクタンク５８に吐出され、そして廃インクタンク５８内の吸着材５７に吸着される。
【００３６】
また、前記保護キャップ装置３３は、図１に示すように、保存キャップ７１を有し、該保存キャップ７１を支持するケーシング７２が、キャリッジ６の移動方向と平行に延びるガイドロッド部材７３にスライド移動及び回動が可能なように支承されている。また、前記ケーシング７２は、キャリッジ６の、記録エリア外方への移動時に該キャリッジ６に係合して、キャリッジ６と一体的にスライド移動するための係合凸部７２ａが前方に突設されている。そして、キャリッジ６が記録エリアから回復エリア側に移動すると、キャリッジ６がケーシング７２の係合凸部７２ａに係合するので、保存キャップ７１はキャリッジ６の移動に追従してスライド移動する（図１において右方向）。このスライド移動の際、ケーシング７２は、図示しない傾斜カム手段の作用によりガイドロッド部材７３の回りに回動し、その結果、保存キャップ７１は記録ヘッド５の方向へ移動し、保存キャップ７１は記録ヘッド５のノズル面に接触して、キャッピングを行うことになる。その後、再びキャリッジ６が記録エリア方向に移動した場合は、保存キャップ７１が記録エリア側に移動しながら記録ヘッド５から離れ、キャリッジ６が回復エリアから脱すると、初期状態に戻る。
【００３７】
続いて、上記ワイパ部材３２の動作について説明する。尚、上記ワイパ部材３２によるワイピング動作は、前記パージ装置３１によるパージ動作の終了後に、記録ヘッド５が回復エリアから記録エリアに戻る際に、記録ヘッド５のノズル面に付着しているインクを除去するために行われる。
【００３８】
まず、図５（ａ）に示すように、パージ動作の終了後の記録ヘッド５のノズル面５ａには、記録ヘッド５のノズルから吸引されたインクＷの残りが付着しており、かかる記録ヘッド５は、記録エリアに戻るために、パージ装置３１に隣接するワイパ部材３２側に移動する。このとき、ワイパ部材３２は、カム部材４３による制御にて、記録ヘッド５の移動経路よりも後退した待機位置から、記録ヘッド５の移動経路内に突出する突出位置に前進せしめられている。
【００３９】
突出位置にあるワイパ部材３２側に記録ヘッド５が移動してくると、図５（ｂ）に示すように、記録ヘッド５のノズル面５ａに、ワイパ部材３２のノズル払拭部３２ａの先端部分が圧接せしめられ、ノズル払拭部３２ａが大きく撓み、ノズル面５ａに付着しているインクＷが掻き取られる。この場合、ノズル払拭部３２ａの基端側の厚さＡにより適度の圧力で接触するとともに、ワイパ部材３２のノズル払拭部３２ａ先端部分の傾斜面３２ｃとは反対側の面によって形成される先端エッジ部にて、ノズル面５ａ上のインクＷが掻き取られることになるので、そのインクＷの掻き取りは効果的に行われる。それに加えて、ノズル払拭部３２ａの先端部分は他部よりも細くなっているので、先端面の厚さとノズル面５ａとで形成される狭い空間が著しく小さくなり、そこに毛細管作用で保持されるインクも少なくなる。その結果、インクＷがワイパ部材３２の先端面やノズル面５ａに残るということが少なく（図５（ｃ）参照）、次のワイピング動作の際に、記録ヘッド５のノズル面５ａ側にインクが従来のように多く残留するということがない。
【００４０】
よって、かかるワイパ部材３２を用いることによって、ワイピング動作時において、記録ヘッド５のノズル面５ａへのインクの付着（残留）を大幅に低減することができ、そのようなインクの付着（残留）による記録ヘッド５のインクの吐出不良を回避することができ、良好な印字性能を確保できる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、以下に述べるような効果を奏する。
【００４２】
請求項１の発明は、上記のように、ワイパ部材を、主成分がカーボンを含有するゴム系のワイパ材料で形成し、ワイパ材料中のカーボンの割合を１０容量％未満とし、前記ワイパ部材のノズル払拭部によるノズル面を拭う力を０．４２ｇ／ｍｍ ² 〜２．５２ｇ／ｍｍ ² に設定しているので、ワイパ部材のノズル払拭部による記録ヘッドのノズル面に対する払拭の際、ワイパ部材に含有されるカーボンによって、記録ヘッドのノズル面（例えば撥水膜）を損傷するおそれがなくなる。また、ワイパ部材は主成分がカーボンを含有するゴム系のワイパ材料で形成しているので、カーボンによって黒色となり、インクの払拭によって汚れが目立つこともない。
【００４３】
請求項２の発明は、ワイパ材料の主成分をエチレンプロピレンゴムとしているので、ワイパ部材を安価に製造することができる。
【００４４】
請求項３の発明は、ワイパ部材のノズル払拭部を、記録ヘッドのノズル面を払拭する先端部が他部よりも細くなるように形成しているので、ノズル面に適度の圧力で接触しつつ、ワイパ部材（ノズル払拭部）の先端面とノズル面に付着（残留）するインクを極力少なくすることが可能となり、ワイパ部材によるワイピング動作時において、記録ヘッドのノズル面へのインクの付着（残留）を大幅に低減することができ、そのようなインクの付着による記録ヘッドによるインクの吐出不良を回避することができる。
【００４５】
請求項４の発明は、ワイパ部材のワイパ支持部を、ノズル払拭部よりも厚く形成しているので、ワイパ支持部の剛性を高め、ワイパ支持部のワイパホルダへの挿入の際に、ワイパ支持部が不用意に撓むことを防止して、ワイパ支持部の、ワイパホルダへの挿入を容易に行うことが可能となる。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るワイパ部材及びワイパホルダの説明図である。
【図３】本発明に係るワイパ部材がワイパホルダに取り付けられた状態の説明図である。
【図４】本発明に係るワイパ部材、吸引キャップ及び吸引ポンプと、カム部材との関係を示す横断面図である。
【図５】ワイピング動作の説明図である。
【図６】従来のワイパ部材の説明図である。
【符号の説明】
１インクジェットプリンタ
４印刷用紙
５記録ヘッド
３２ワイパ部材
３２ａノズル払拭部
３２ｂワイパ支持部
３２ｃ傾斜面
３４ワイパホルダ
４３カム部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiping device for an inkjet printer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an ink jet printer that includes a recording head having a nozzle that ejects ink droplets onto a recording medium such as printing paper and performs a recording operation on the recording medium by the recording head, the nozzle surface of the recording head is wiped off. As described above, a wiper member that can move relative to the recording head is provided.
[0003]
For example, as shown in FIG. 6, the wiper member 101 includes a nozzle wiping portion 101 a that wipes the nozzle surface of the recording head, and a wiper support portion 101 b that is inserted into and supported by the wiper holder. The wiper member 101 is formed by cutting a flexible sheet-like elastic material into a predetermined width and length, and the thickness of the nozzle wiping portion 101a is uniform. The general composition of the elastic material forming the wiper member is 35 to 60% rubber component, 20 to 40% carbon, 10 to 30% oil, and 1% to other vulcanized chemicals.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when about 20 to 40% of carbon is contained in the wiper material of the wiper member , the nozzle surface of the recording head is wiped when the nozzle surface of the recording head is wiped by the nozzle wiping portion of the wiper member. However, there is a problem that the carbon contained in the wiper material is damaged.
[0005]
The present invention has been made in view of such points, and when wiping the nozzle surface of the recording head with the nozzle wiping portion of the wiper member , the nozzle surface of the recording head is damaged by carbon contained in the wiper material. An object of the present invention is to provide an wiping device for an ink jet printer that does not have any problem.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a recording head having a nozzle for ejecting ink droplets on the recording medium and performing a recording operation on the recording medium, and a relative movement with respect to the recording head so as to wipe the nozzle surface of the recording head. In the wiping apparatus for an ink jet printer having a possible wiper member, the wiper member has a nozzle wiping portion for wiping the nozzle surface of the recording head, and a wiper support portion supported by a wiper holder, and the main component is It is made of a rubber-based wiper material containing carbon , and the ratio of carbon in the wiper material is less than 10 % by volume . Further, the force of wiping the nozzle surface by the nozzle wiping portion of the wiper member is 0.42 g / mm. are those set in ^{² ~2.52g} / mm ^2.
[0007]
Therefore, the wiper member is formed of a rubber-based wiper material containing carbon as a main component, the ratio of carbon in the wiper material is less than 10 % by volume, and the nozzle surface by the nozzle wiping portion of the wiper member since wiping force is set to ^{^{0.42g / mm 2 ~2.52g / mm 2}} , when wiping the nozzle face of the recording head by the nozzle wiping portion of the wiper member, moderate pressure on the nozzle face of the recording head Therefore, there is no possibility of damaging the nozzle surface (for example, the water repellent film) of the recording head due to the carbon contained in the wiper member.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the wiping device for an ink jet printer according to the first aspect, the main component of the rubber-based wiper material is ethylene propylene rubber.
[0009]
Therefore, since the main component of the rubber-type wiper material is ethylene propylene rubber, the wiper member is manufactured at low cost.
[0010]
A third aspect of the present invention, the wiping unit according to claim 1 or 2 inkjet printer, in which the tip portion of the nozzle wiping portion of the wiper member is formed tapered than the other portion.
[0011]
Accordingly, the nozzle wiping portion of the wiper member has a tip portion that wipes the nozzle surface of the recording head thinner than the other portions, so that the wiper member (nozzle wiping portion) is in contact with the nozzle surface with an appropriate pressure. As a result, the amount of ink adhering (residual) to the front end surface of the recording head is minimized, and the adhesion of ink to the nozzle surface of the recording head during the wiping operation is reduced.
[0012]
A fourth aspect of the present invention, the wiping apparatus of any one of the ink jet printer according to claim 1, wherein the wiper support portion, in which is thicker than the nozzle wiping section.
[0013]
Therefore, it is possible to make the wiper support part more rigid than the nozzle wiping part with a simple structure in which the wiper support part is thicker than the nozzle wiping part, and the wiper support part has rigidity. Therefore, it can be easily inserted into the wiper holder.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the overall configuration of the ink jet printer. In FIG. 1, an ink jet printer 1 has a cylindrical platen roller 3 rotatably supported on a frame 2 by a rotation shaft (not shown) extending in the left-right direction. The platen roller 3 conveys printing paper 4 (recording medium) supplied from a paper feeding cassette or a manual paper feeding unit while facing the recording head 5, and constitutes a part of a so-called paper feeding device. Yes. The recording head 5 is an ink jet type which has a nozzle for ejecting ink droplets on the printing paper 4 and performs a recording operation on the printing paper 4, and has a water repellent film of about 0.7 μm on the nozzle surface. (Non-wet coat) is coated.
[0016]
The printing paper 4 is supplied in the direction of arrow A from a paper supply port (not shown) at the back of the frame 2, is fed in the direction of arrow B by the rotation of the platen roller 3, and is supplied from a paper discharge port (not shown). It is configured to be discharged in the direction of arrow C.
[0017]
A carriage 6 is provided in front of the platen roller 3 so as to be movable in the direction of arrow D along the axis of the platen roller 3. The carriage 6 is detachably mounted with a recording head 5 and an ink cartridge 7 containing ink supplied to the recording head 5. In this example, the recording head 5 and the ink cartridge 7 are mounted for four colors of yellow, black, cyan, and magenta.
[0018]
A carriage shaft 8 is provided in parallel with the axis of the platen roller 3, and a carriage 6 is slidably fitted on the carriage shaft 8. Further, the engaging portion 6 a of the carriage 6 is guided by a guide rail 9 extending in parallel with the carriage shaft 8. As a result, the recording head 5 mounted on the carriage 6 can reciprocate by sliding along the axis of the platen roller 3. The carriage 6 is configured to reciprocate the carriage 6 by a carriage drive motor 10 via a belt drive mechanism 14 having a belt 11 and pulleys 12 and 13. As the carriage drive motor 10, a step motor or a DC motor is used.
[0019]
Further, on the right side of the recording area corresponding to the platen roller 3, a recovery area is formed in which a purge device 31 for recovering non-ejection or ejection failure of the recording head 5 is disposed. The reason why such a purge device 31 is provided is that the ink jet recording head 5 causes a discharge failure due to the occurrence of bubbles in the inside or drying of the ink during use. This is for recovering to a good discharge state.
[0020]
Further, when the wiper member 32 that can move relative to the recording head 5 so as to wipe the nozzle surface of the recording head 5 to the recording area side adjacent to the purge device 31 does not perform printing on the opposite side. A protective cap device 33 that covers the nozzle surface of the recording head 5 to prevent ink evaporation and to prevent the nozzle surface from drying is provided.
[0021]
As shown in FIGS. 2 and 3, the wiper member 32 is inserted into a nozzle wiping portion 32a for wiping the nozzle surface of the recording head 5, and an insertion hole 34a of the

wiper holder

34 provided continuously to the nozzle wiping portion 32a. And a wiper support portion 32b supported.
[0022]
The nozzle wiping portion 32a has a smaller cross-sectional area so that the area of the front end surface is smaller than the cross-sectional area of the other portion, that is, the side of the front end of the nozzle wiping portion 32a is closer to the front end side. It is formed on the inclined surface 32c.
[0023]
Accordingly, the nozzle wiping portion 32a is attached (residual) to the tip surface of the wiper member 32 (nozzle wiping portion 32a) because the tip portion for wiping the nozzle surface of the recording head 5 is formed thinner than the other portions. Ink is reduced as much as possible, and ink adhesion (residual) to the nozzle surface of the recording head 5 is reduced. In particular, the side surface on the printing paper 4 side that hardly affects the wiping of ink on the nozzle surface of the recording head 5 is the inclined surface 32c, so that the nozzle wiping portion is not impaired without impairing the ink wiping function of the nozzle wiping portion 32a. Ink adhesion to the tip surface of 32a is avoided.
[0024]
Further, the wiper support portion 32b is formed thicker than the nozzle wiping portion 32a in order to increase the rigidity of the wiper support portion 32b so that the wiper member 32 can be easily inserted into and attached to the wiper holder 34. For example, the thickness A of the nozzle wiping portion 32a is 0.85 mm, whereas the thickness B of the wiper support portion 32b is 2.3 mm.
[0025]
The wiper member 32 is made of ethylene propylene rubber (EPDM) having a carbon content of less than about 10% by volume. When wiping with the wiper member 32, the nozzle surface may be damaged by the carbon contained in the wiper member 32. Is configured to not. Further, since the wiper member 32 becomes black due to carbon, even if the ink is wiped for a long period of time, the stains are not noticeable.
[0026]
Also, the wiper member 32 is a hardness of about 40 degrees, the force wiping the nozzle surface by the nozzle wiping portion 32a is set in a range of ^{^{0.42g / mm 2 ~2.52g / mm 2}} .
[0027]
Here, the force wiping the nozzle surface by the nozzle wiping portion 32a to set the range of 0.42g / mm ^² ~2.52g / mm ² is based on the experimental results shown in the following Table 1. In this experiment, a nozzle surface of a recording head covered with a 0.7 μm thick water repellent film with a wiper member (EPDM, hardness 40 degrees, nozzle wiping portion thickness 0.85 mm, width 14 mm) as a sample. (32 nozzles x 2 rows) After performing wiping operation 3000 times, determine the degree of scratches with a microscope (200 times magnification) and print out a pin check pattern after purging. Was checked by the number of discharge channels (ch) (number of nozzles) after wiping. The wiper load is set using a tension gauge, and the wiper load divided by the cross-sectional area of the wiper member (width 14 mm × thickness 0.85 mm) is the force for wiping the nozzle surface .
[Table 1]

Therefore, when the wiping by the wiper member 32, if the range force wiping the nozzle surface 5a of the recording head 5 by the nozzle wiping portion 32a of ^{^{0.42g / mm 2 ~2.52g / mm 2}} , the nozzle surface (eg repellent It can be seen that there is no risk of damaging the water film.
[0028]
Further, as shown in FIG. 4, the wiper support portion 32b has an engagement concave portion 32d, while the wiper holder 34 has an engagement convex portion 34b that elastically engages and disengages with the engagement concave portion 32d. The wiper member 32 (wiper support portion 32b) is held by the wiper holder 34 by their elastic engagement. When the wiper support portion 32b is inserted into the wiper holder 34, as described above, the wiper support portion 32b is thicker than the nozzle wiping portion 32a and is formed with rigidity, so that the engagement convex portion 34b and the engagement concave portion 32d are formed. Can be elastically engaged with each other.
[0029]
Further, the purge device 31 can move between a protruding position protruding into the moving path of the recording head 5 and a standby position retracted from the moving path of the recording head 5, and at the protruding position on the nozzle surface of the recording head 5. A suction cap 41 that is in close contact, and a suction pump 42 that generates a negative pressure and sucks and removes ink in the recording head 5 when the recording head 5 is covered with the suction cap 41 at the protruding position. Yes.
[0030]
The wiper holder 34 (and therefore the wiper member 32), the suction cap 41, and the suction pump 42 are associated with drive means (wiper drive means) having a cam member 43 that is rotationally driven. The advance and retreat of 41 and the operation of the suction pump 42 are controlled by a common cam member 43.
[0031]
The cam member 43 has a drive gear 46 provided integrally, and the drive gear 46 is rotationally driven by drive means such as a drive motor of the paper feeding device.
[0032]
A rear end portion (cam follower portion) of the wiper holder 34 that supports the wiper member 32 is movably engaged with the first cam groove 43a of the cam member 43, whereby the cam member 43 rotates, whereby the wiper member 32 is rotated. However, in a direction perpendicular to the moving path of the recording head 5 between a protruding position protruding into the moving path of the recording head 5 and a standby position retreated from the moving path of the recording head 5. Control is performed so that the nozzle surface of the recording head 5 is wiped at the protruding position by reciprocating.
[0033]
Further, as shown in FIG. 4, the suction cap 41 is supported by the cap holder 44, the rear end portion of the cap holder 44 (the cam follower portion), the first cams groove of 43a and same side cam member 43 It is movably engaged with the

second cams

groove 43b. Accordingly, when the cam member 43 rotates, the suction cap 41 has a certain distance between the protruding position where the suction cap 41 protrudes into the movement path of the recording head 5 and the standby position where the suction head 41 moves backward from the movement path of the recording head 5. It is controlled so as to reciprocate in a direction orthogonal to the moving path of the recording head 5 at the timing and cover the nozzle surface of the recording head 5 at the protruding position. Reference numeral 45 denotes a rotating shaft of the cam member 43.
[0034]
In the suction pump 42, first and

second piston members

53 and 54 are inserted into a cylindrical pump casing 52 attached and fixed to a frame member 51 so as to be independently movable. The pump casing 52 is provided with a suction port 52a and a discharge port 52b (see FIG. 1) at regular intervals in the axial direction, and a suction cap 41 is connected to the suction port 52a via a suction pipe 55. The discharge port 52b is linked to a waste ink tank 58 in which the adsorbent 57 is accommodated (see FIG. 1). The first and

second piston members

53 and 54 are connected to one end portions of the first and second

drive shaft members

61 and 62, respectively, and are driven by the

drive shaft members

61 and 62. A pump chamber is formed between the

piston members

53 and 54. The first drive shaft member 61 is slidably fitted into the second drive shaft member 62, and the

cam follower members

63, 64 at the other end of each

drive shaft member

61, 62 are connected to the cam groove 43a. , 43b is movably engaged with cam grooves 43c, 43d of the cam member 43 on the opposite surface side.
[0035]
Accordingly, when the cam member 43 is rotationally driven at a constant timing, the capping of the suction cap 41, the suction of ink by the suction pump 42, and the wiping of the nozzle surface of the recording head 5 by the wiper member 32 are sequentially performed. The ink sucked by the suction pump 42 is discharged to the waste ink tank 58 through the suction pump 42 and is adsorbed by the adsorbent 57 in the waste ink tank 58.
[0036]
As shown in FIG. 1, the

protective

cap device 33 has a storage cap 71, and a casing 72 that supports the storage cap 71 slides on a guide rod member 73 that extends parallel to the movement direction of the carriage 6. And is supported so that it can rotate. Further, the casing 72 is provided with an engaging projection 72a protruding forward so as to engage the carriage 6 when the carriage 6 moves to the outside of the recording area and to slide integrally with the carriage 6. ing. When the carriage 6 moves from the recording area to the recovery area side, the carriage 6 engages with the engagement convex portion 72a of the casing 72, so that the storage cap 71 slides following the movement of the carriage 6 (FIG. 1). To the right). During this sliding movement, the casing 72 is rotated around the guide rod member 73 by the action of an inclined cam means (not shown). As a result, the storage cap 71 moves in the direction of the recording head 5, and the storage cap 71 is recorded. Capping is performed in contact with the nozzle surface of the head 5. Thereafter, when the carriage 6 moves again in the recording area direction, the storage cap 71 moves away from the recording head 5 while moving toward the recording area. When the carriage 6 leaves the recovery area, the initial state is restored.
[0037]
Next, the operation of the wiper member 32 will be described. The wiping operation by the

wiper member

32 removes ink adhering to the nozzle surface of the recording head 5 when the recording head 5 returns from the recovery area to the recording area after the purge operation by the purge device 31 is completed. To be done.
[0038]
First, as shown in FIG. 5A, the remainder of the ink W sucked from the nozzles of the recording head 5 adheres to the nozzle surface 5a of the recording head 5 after the purge operation is completed. 5 moves to the wiper member 32 side adjacent to the purge device 31 to return to the recording area. At this time, the wiper member 32 is advanced by a control by the cam member 43 from a standby position retracted from the moving path of the recording head 5 to a protruding position protruding into the moving path of the recording head 5.
[0039]
When the recording head 5 moves to the wiper member 32 side at the protruding position, the tip of the nozzle wiping portion 32a of the wiper member 32 is placed on the nozzle surface 5a of the recording head 5, as shown in FIG. The nozzle wiping portion 32a is greatly bent and pressed, and the ink W adhering to the nozzle surface 5a is scraped off. In this case, the tip edge formed by the surface on the side opposite to the inclined surface 32c of the tip of the nozzle wiping portion 32a of the wiper member 32 is brought into contact with the thickness A on the proximal end side of the nozzle wiping portion 32a. Since the ink W on the nozzle surface 5a is scraped off at the portion, the ink W is scraped off effectively. In addition, since the tip portion of the nozzle wiping portion 32a is thinner than the other portions, the narrow space formed by the thickness of the tip surface and the nozzle surface 5a is remarkably reduced and held there by capillary action. Ink is also reduced. As a result, the ink W hardly remains on the front end surface of the wiper member 32 or the nozzle surface 5a ( see FIG. 5C ), and the ink is applied to the nozzle surface 5a side of the recording head 5 during the next wiping operation. It does not remain as much as in the prior art.
[0040]
Therefore, by using such a

wiper member

32, it is possible to significantly reduce the adhesion (residual) of ink to the nozzle surface 5a of the recording head 5 during the wiping operation. Ink ejection failure of the recording head 5 can be avoided, and good printing performance can be ensured.
[0041]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form as described above, and has the following effects.
[0042]
In the invention of claim 1, as described above, the wiper member is formed of a rubber-based wiper material containing carbon as a main component, the ratio of carbon in the wiper material is less than 10 % by volume, and the wiper member since the force wiping the nozzle surface by the nozzle wiping portion is set to ^{^{0.42g / mm 2 ~2.52g / mm 2}} , when wiping the nozzle face of the recording head by the nozzle wiping portion of the wiper member, the wiper member The carbon contained in the ink eliminates the possibility of damaging the nozzle surface (for example, the water repellent film) of the recording head. Further, since the wiper member is formed of a rubber-based wiper material containing carbon as a main component, the carbon becomes black due to the carbon, and stains are not noticeable by wiping the ink.
[0043]
Second aspect of the present invention, the main component of the wiper material since the ethylene-propylene rubber, can be produced at low cost word Ipa member.
[0044]
In the invention of claim 3 , since the nozzle wiping portion of the wiper member is formed such that the tip portion wiping the nozzle surface of the recording head is thinner than the other portion, the nozzle surface is in contact with the nozzle surface with an appropriate pressure. In addition, it is possible to minimize the amount of ink adhering (residual) to the tip surface and the nozzle surface of the wiper member (nozzle wiping portion), and the ink adhering (residual) to the nozzle surface of the recording head during the wiping operation by the wiper member ) Can be significantly reduced, and ink ejection failure by the recording head due to such ink adhesion can be avoided.
[0045]
In the invention of claim 4 , since the wiper support portion of the wiper member is formed thicker than the nozzle wiping portion, the rigidity of the wiper support portion is increased, and the wiper support portion is inserted when the wiper support portion is inserted into the wiper holder. Is prevented from being bent inadvertently, and the wiper support portion can be easily inserted into the wiper holder.
[0046]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet printer according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a wiper member and a wiper holder according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which a wiper member according to the present invention is attached to a wiper holder.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a relationship between a wiper member, a suction cap, a suction pump, and a cam member according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a wiping operation.
FIG. 6 is an explanatory view of a conventional wiper member.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet printer 4 Printing paper 5 Recording head 32 Wiper member 32a Nozzle wiping part 32b Wiper support part 32c Inclined surface 34 Wiper holder 43 Cam member

Claims

A recording head having a nozzle for discharging ink droplets on the recording medium and performing a recording operation on the recording medium; and a wiper member movable relative to the recording head so as to wipe the nozzle surface of the recording head. In an inkjet printer wiping device,
The wiper member has a nozzle wiping portion for wiping the nozzle surface of the recording head and a wiper support portion supported by a wiper holder, and is made of a rubber-based wiper material containing carbon as a main component. The proportion of carbon in the material is less than 10 % by volume ,
Further, the wiping device of an ink jet printer, characterized in that the force wiping the nozzle surface by the nozzle wiping portion of the wiper member is set to ^{^{0.42g / mm 2 ~2.52g / mm 2}} .

The wiping device for an ink jet printer according to claim 1, wherein a main component of the rubber-based wiper material is ethylene propylene rubber.

The wiping device for an ink jet printer according to claim 1 or 2, wherein the nozzle wiping portion of the wiper member is formed such that a tip end portion thereof is tapered more than the other portion.

The wiper support portion, the wiping device of an ink jet printer according to any one of claims 1 to 3 where is thicker than the nozzle wiping section.