JPH07137270A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録ヘッドの吐出口面の拭き残しを低減する
ことができるワイピング装置を備えた、インクジェット
記録装置を提供する。 【構成】 記録ヘッドを搭載したキャリアを移動させな
がら、記録ヘッドの吐出部からインクを吐出させて記録
を行うとともに、記録ヘッドのインク不吐出を防止する
ための回復装置として、記録ヘッドの吐出口面を拭いて
清掃するワイピング手段を備えているインクジェット記
録装置であり、ワイピング手段としてのクリーニングブ
レードを複数の部分に分割し、クリーニングブレード
の、自由長、記録ヘッドの吐出口面に対するオーバーラ
ップ量、板厚、硬度を変化させて、クリーニングブレー
ドの記録ヘッドの吐出口面に対する当接力が部分的に異
なるように構成した。また、クリーニングブレードの材
質が部分的に異なるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッドの吐出口か
らインクを吐出させ、これを被記録材に付着させて記録
を行うインクジェット記録装置に関し、特に、記録ヘッ
ドに安定したインク吐出機能を保持させるために、記録
ヘッドの吐出口面を拭き取るワイピング装置を備えたイ
ンクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機
能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプ
ロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーション
の出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基
づいて用紙やプラスチック薄板等の記録媒体である被記
録材に画像を記録していくように構成されている。前記
記録装置は、記録方式によりインクジェット式、ワイヤ
ドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けるこ
とができる。

【０００３】被記録材の副走査方向である搬送方向と交
差する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採るシ
リアルタイプの記録装置においては、被記録材を所定の
記録位置にセットした後、被記録材に沿って移動するキ
ャリッジ上に搭載した記録装置によって主走査で、ある
画像の記録を行い、１行分の記録を終了した後にピッチ
搬送といわれる所定量の紙送りを行い、その後に再び停
止した被記録材に対して、次の行の画像を主走査で記録
するという動作を繰り返すことにより、被記録材全体の
記録が行われる。一方、被記録材の搬送方向の副走査の
みで記録するラインタイプの記録装置においては、被記
録材を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記
録を行った後、所定量の紙送りを行い、さらに、次の行
の記録を一括して行うという動作を繰り返すことによ
り、被記録材全体の記録が行われる。

【０００４】上記記録装置のうち、インクジェット式を
適用したインクジェット記録装置は、記録装置から被記
録材にインクを吐出して記録を行うものであり、記録装
置の小型化が容易であり、高精細な画像を高速で記録す
ることができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録
することができ、ランニングコストが安く、ノンインパ
クト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のイン
クを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなど
の利点を有している。中でも、紙方向に多数の吐出口を
配列したラインタイプの記録装置を使用するライン型の
装置は、記録の一層の高速化が可能である。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット式の記録装置は、エッチング、蒸
着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを経て、基
板上に成膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板等
を形成することにより、高密度の液路配置を有するもの
を容易に製造することができ、一層の小型化を図ること
ができる。一方、被記録材の材質に対する要求も様々な
ものがあり、近年では、通常の被記録材である紙や樹脂
薄板（ＯＨＰ等）等の他に、薄紙や加工紙（ファイリン
グ用のパンチ孔付き紙やミシン目付き紙、任意な形状の
紙等）を使用することが要求されるようになってきた。

【０００６】図７に従来のインクジェット記録装置にお
ける、記録ヘッド１、キャリッジ２およびクリーニング
ブレード１８を示す。図７において、複数の吐出口を備
えた記録ヘッド１はキャリッジ２に搭載され、キャリッ
ジ２とともに矢印Ｓの主走査方向に往復移動しながらイ
ンクを吐出することにより記録を行う。また、キャリッ
ジ２上にはキャリッジ拍車が記録ヘッド１近辺に搭載さ
れており、被記録材に接触すると、キャリッジ２の往復
移動にともなって被記録材上を転がりながら移動するよ
うに、回転可能に取り付けられている。これにより、被
記録材がたわんで局部的に凸部がある場合でも、被記録
材が記録ヘッド１に接触しないように最小限の間隔を確
保する構成になっている。

【０００７】クリーニングブレード１８は、記録ヘッド
１のインク吐出を安定させるため、記録ヘッド１の吐出
口面を清掃する。クリーニングブレード１８は、例えば
厚さ０．５ｍｍのウレタンゴムやＨＮＢＲ等の一枚板で
構成されており、清掃を行うときには記録ヘッド１の吐
出口面に対してオーバーラップするように位置して、キ
ャリッジ２上に搭載された記録ヘッド１がクリーニング
ブレード１８の前を通過することにより、吐出口面に付
着した紙紛、塵、インクかす等を拭き取ることができ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のイン
クジェット記録装置においては、吐出口面を一枚板のク
リーニングブレードで拭いていたため、吐出口面のイン
クの濡れ具合の不均一さに完全には対応できずに、イン
クの拭き残りが発生していた。その結果、インクの吐出
不良となる可能性があった。特に一つの記録ヘッドのノ
ズルを何部分かに分割し、各部分に別色のインクを供給
するように構成されたカラーヘッドの場合は、インクの
組成が色により異なるため、前述のインク拭き残りが顕
著である。

【０００９】本発明は、このような点に鑑み、以上述べ
たような、記録ヘッドの吐出口面のインク拭き残しを低
減することができる、クリーニングブレードを備えた、
インクジェット記録装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、記録ヘッドを搭載したキャリアを移動させ
ながら、記録ヘッドの吐出部からインクを吐出させて記
録を行うとともに、前記記録ヘッドのインク不吐出を防
止するための回復装置として、記録ヘッドの吐出口面を
拭いて清掃するワイピング手段を備えているインクジェ
ット記録装置であり、前記ワイピング手段は、記録ヘッ
ドの吐出口面に対する当接力が部分的に異なる、クリー
ニングブレードを有する。

【００１１】前記本発明のインクジェット記録装置は、
クリーニングブレードが複数の部分に分割され、各部分
の自由長は、当該部分に必要な当接力に依存して定めら
れ、クリーニングブレードの保持部材に依存して定めら
れることもできる。

【００１２】前記本発明のインクジェット記録装置は、
クリーニングブレードの記録ヘッドの吐出口面に対する
オーバーラップ量が、当該クリーニングブレードに必要
な当接力に依存して定められる。

【００１３】前記本発明のインクジェット記録装置は、
クリーニングブレードの板厚が、当該クリーニングブレ
ードに必要な当接力に依存して定められ、クリーニング
ブレードは、板厚方向の一端面を揃えて形成されること
もできる。

【００１４】前記本発明のインクジェット記録装置は、
クリーニングブレードの硬度が、当該クリーニングブレ
ードに必要な当接力に依存して定められることができ
る。

【００１５】記録ヘッドを搭載したキャリアを移動させ
ながら、記録ヘッドの吐出部からインクを吐出させて記
録を行うとともに、前記記録ヘッドのインク不吐出を防
止するための回復装置として、記録ヘッドの吐出口面を
拭いて清掃するワイピング手段を備えているインクジェ
ット記録装置であり、前記ワイピング手段は、材質が部
分的に異なるクリーニングブレードを有する。

【００１６】前記記録手段は、インク吐出用の熱エネル
ギーを発生するための電気熱変換体を備えている。

【００１７】前記記録手段は、前記電気熱変換体によっ
て印加される熱エネルギーにより、インクに生ずる膜沸
騰を利用して吐出口よりインクを吐出させる。

【００１８】

【作用】本発明によれば、インクジェット記録装置にお
いて、クリーニングブレードの自由長、記録ヘッドの吐
出口面に対するオーバーラップ量、板厚、あるいは硬度
を変化させて、記録ヘッドに対するクリーニングブレー
ドの当接力を部分的に異ならせること、または、クリー
ニングブレードの材質を部分的に異ならせることによ
り、クリーニングブレードの拭き性能を選択できるた
め、記録ヘッドの吐出口面のインクの濡れ具合の不均一
さに対応し、インクの拭き残しを低減することができ
る。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００２０】図１は、本発明の第１の実施例のクリーニ
ングブレードを示す図である。図２は、本発明のインク
ジェット記録装置の全体図である。図２において、記録
装置（記録ヘッド）１はキャリッジ２に搭載されてお
り、キャリッジ２は装置本体に設置された２本のガイド
レール３に沿って往復移動可能に案内支持されている。
装置本体の一端部にはキャリッジ２を移動させるための
キャリッジモータ４が装着されており、他端部にはアイ
ドラプーリ５が配設されている。そして、キャリッジモ
ータ４とアイドラプーリ５との間には前記ガイドレール
３と平行なタイミングベルト６が張架されており、タイ
ミングベルト６の一部はキャリッジ２に連結されてい
る。また、前記タイミングベルト６は、アイドラプーリ
５の部分に設けられたテンションバネ７によって所定の
張力を付与されている。こうして、キャリッジモータ４
の正転および逆転によってキャリッジ２を往復移動させ
るとともに、キャリッジモータ４の回転量によってキャ
リッジ２の位置（記録ヘッド１の位置）を制御するよう
に構成されている。

【００２１】本発明は被記録材にインクを吐出して記録
を行うための記録装置と、記録装置を移動させるための
移動装置と、前記記録装置のインク吐出部を拭く清掃装
置とを有するインクジェット記録装置であって、清掃装
置であるクリーニングブレードは、記録ヘッドの吐出口
面に対して、その当接力が部分的に異なっている。具体
的には図１に示すように、クリーニングブレード１８は
記録ヘッドの往復運動の進路上に、吐出口面８と一部オ
ーバーラップするように配置されており、さらに複数の
部分（本発明の実施例では４部分）に分割されている。
そして、各部分それぞれオーバーラップ量および自由長
Ｌが異なっている。分割数、オーバーラップ量および自
由長Ｌには、特に制約はなく、使用する記録ヘッドの特
性（吐出口面の濡れ具合）に合わせて決定すれば良い。
また、分割された各クリーニングブレードの板厚、硬度
や材質を、記録ヘッド特性から、異なったものとしても
良い。

【００２２】図３は、前記記録装置（記録ヘッド）１の
インク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。
図３において、被記録材と所定の隙間（例えば約０．５
ないし２．０ｍｍ程度）をおいて対面する吐出口形成面
５１には、所定のピッチで複数の吐出口５２が形成さ
れ、共通液室５３と各吐出口５２とを連通する各液路５
４の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生する
ための電気熱変換体（発熱抵抗体等）５５が配設されて
いる。本実施例においては、記録ヘッド１は、前記吐出
口５２がキャリッジ２の走査方向と交差する方向に並ぶ
ような位置関係で、キャリッジ２に搭載されている。こ
うして、画像信号または吐出信号に基づいて対応する電
気熱変換体５５を駆動（通電）して、液路５４内のイン
クを膜沸騰させ、そのときに発生する圧力によって吐出
口５２からインクを吐出させる記録ヘッド１が構成され
ている。

【００２３】さらに、記録装置（記録ヘッド）１として
は、記録ヘッドとインクタンクを一体化したカートリッ
ジタイプのもの、あるいは記録ヘッドとインクタンクを
別体としてこれらをインク供給チューブで接続するもの
など、記録装置およびインクタンクの構成がどのような
ものであっても、同様に適用することができ、同様の効
果を達成し得るものである。

【００２４】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を
用いる記録装置（記録ヘッド）を使用するものに適用で
きるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出
する方式のインクジェット記録装置において優れた効果
をもたらすものである。かかる方式によれば、記録の高
密度化、高精細化が達成できるからである。

【００２５】図４は、本発明の第２の実施例のクリーニ
ングブレードを示す図である。図４に示すように、第２
の実施例は、オーバーラップ量が等しく、自由長Ｌが異
なる構成である。自由長Ｌはブレード保持部材１９によ
って自在に変更することができる。

【００２６】図５は、本発明の第３の実施例のクリーニ
ングブレードを示す図である。図５に示すように、第３
の実施例は、オーバーラップ量は異なっているが、自由
長Ｌが等しい構成である。

【００２７】図６は、本発明の第４の実施例のクリーニ
ングブレードを示す図である。図６に示すように、第４
の実施例は、板厚がそれぞれ異なっている構成である。
オーバーラップ量および自由長Ｌは、前述までの説明の
ように、記録ヘッドの特性に合わせて任意に設定でき
る。

【００２８】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記憶装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。

【００２９】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答正に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【００３０】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００３１】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を
開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許
第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。

【００３２】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。

【００３３】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を
一層有効に発揮することができる。

【００３４】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。

【００３５】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。

【００３６】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個を組み合わせによってで
もよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極
めて有効である。

【００３７】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであればよい。

【００３８】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４
７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
たは固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としてもよい。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。

【００３９】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さら
には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採る
ものであっても良い。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、記録ヘ
ッドを搭載したキャリアを移動させながら、記録ヘッド
の吐出部からインクを吐出させて記録を行うとともに、
前記記録ヘッドのインク不吐出を防止するための回復装
置として、記録ヘッドの吐出口面を拭いて清掃するワイ
ピング装置を備えているインクジェット記録装置におい
て、前記ワイピング装置であるクリーニングブレード
の、記録ヘッドの吐出口面に対する当接力が部分的に異
なるように構成したこと、または、材質が部分的に異な
るように構成したことにより、吐出口面のインクの濡れ
具合によって、クリーニングブレードの拭き性能を選択
できるため、インクの拭き残しを低減し、インクの吐出
不良を防止することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のクリーニングブレード
を示す図

【図２】本発明のインクジェット記録装置の全体を示す
図

【図３】本発明のインクジェット記録装置における記録
ヘッドのインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図

【図４】本発明の第２の実施例のクリーニングブレード
を示す図

【図５】本発明の第３の実施例のクリーニングブレード
を示す図

【図６】本発明の第４の実施例のクリーニングブレード
を示す図

【図７】従来のインクジェット記録装置における記録ヘ
ッド、キャリッジおよびクリーニングブレードを示す図

【符号の説明】

１ 記録ヘッド ２ キャリッジ ３ ガイドレール ４ キャリッジモータ ５ アイドラプーリ ６ タイミングベルト ７ テンションバネ ８ 吐出口面 １８ クリーニングブレード １９ ブレード保持部材 ５１ 吐出口形成面 ５２ 吐出口 ５５ 電気熱変換体

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドを搭載したキャリアを移動さ
   せながら、記録ヘッドの吐出部からインクを吐出させて
   記録を行うとともに、前記記録ヘッドのインク不吐出を
   防止するための回復装置として、記録ヘッドの吐出口面
   を拭いて清掃するワイピング手段を備えているインクジ
   ェット記録装置において、 前記ワイピング手段は、記録ヘッドの吐出口面に対する
   当接力が部分的に異なる、クリーニングブレードを有す
   ることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 クリーニングブレードは複数の部分に分
   割され、各部分の自由長は、当該部分に必要な当接力に
   依存して定められる、請求項１に記載のインクジェット
   記録装置。
3. 【請求項３】 自由長は、クリーニングブレードの保持
   部材に依存して定められる、請求項２に記載のインクジ
   ェット記録装置。
4. 【請求項４】 クリーニングブレードの記録ヘッドの吐
   出口面に対するオーバーラップ量は、当該クリーニング
   ブレードに必要な当接力に依存して定められる、請求項
   １に記載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 クリーニングブレードの板厚は、当該ク
   リーニングブレードに必要な当接力に依存して定められ
   る、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 クリーニングブレードは、板厚方向の一
   端面を揃えて形成されている、請求項５に記載のインク
   ジェット記録装置。
7. 【請求項７】 クリーニングブレードの硬度は、当該ク
   リーニングブレードに必要な当接力に依存して定められ
   る、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
8. 【請求項８】 記録ヘッドを搭載したキャリアを移動さ
   せながら、記録ヘッドの吐出部からインクを吐出させて
   記録を行うとともに、前記記録ヘッドのインク不吐出を
   防止するための回復装置として、記録ヘッドの吐出口面
   を拭いて清掃するワイピング手段を備えているインクジ
   ェット記録装置において、 前記ワイピング手段は、材質が部分的に異なるクリーニ
   ングブレードを有することを特徴とするインクジェット
   記録装置。
9. 【請求項９】 前記記録手段は、インク吐出用の熱エネ
   ルギーを発生するための電気熱変換体を備えていること
   を特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載
   のインクジェット記録装置。
10. 【請求項１０】 前記記録手段は、前記電気熱変換体に
    よって印加される熱エネルギーにより、インクに生ずる
    膜沸騰を利用して吐出口よりインクを吐出させることを
    特徴とする、請求項９に記載のインクジェット記録装
    置。