JPH07246708A - 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を清掃する回数を最小限
に抑えることにより、インク消費量の節減、記録動作の
スループット向上、記録ヘッドの寿命延長を図るととも
に、常に良好な記録品位を保持する。 【構成】記録ヘッド１の吐出口面８１を清掃する清掃手
段７、３０と吐出口面８１の反射光強度を測定して濡れ
状態を検知する光学センサー８とを設け、光学センサー
８の出力に応じて清掃手段７、３０を作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録手段から被記録材へ
インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、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ーやワー
ドプロセッサ等を含む複合機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（ＯＨＰなど）等の被記録材
（記録媒体）に画像（文字や記号なども含む）を記録し
ていくように構成されている。前記記録装置は、使用す
る記録手段の記録方式により、インクジェット式、ワイ
ヤドット式、感熱式、熱転写式、レーザービーム式等に
分けることができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査する記録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（主走査）するキャリ
ッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像
（文字や記号等を含む）を記録し、１行分の記録を終了
した後に所定量の紙送り（副走査）を行ない、その後に
次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返
すことにより、被記録材の所望範囲に画像が記録され
る。一方、被記録材を搬送方向に送る副走査のみで記録
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行分の記録を連続
的に行ないながら所定量の紙送り（ピッチ送り）を行な
い、被記録材の全体に画像が記録される。

【０００４】そのうち、インクジェット式（インクジェ
ット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録
材にインクを吐出して記録を行なうものであり、記録手
段のコンパクト化が容易であり、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、紙幅方向に多数の
吐出口を配列したラインタイプの記録手段を使用するラ
イン型の記録装置は、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手段（記録ヘッド）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、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。ま
た、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用すること
により、記録手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易
であり、記録手段のフルマルチ化および高密度実装化も
容易である。

【０００６】シリアルタイプのインクジェット記録装置
は、一般に、記録を行う記録手段（記録ヘッド）と、該
記録手段を搭載して移動（主走査）するキャリッジおよ
びその駆動系と、被記録材を保持搬送するためのプラテ
ンおよび搬送（紙送り）系と、記録手段のインク吐出性
能を維持回復するための吐出回復処理系と、を備えてい
る。

【０００７】このようなインクジェット記録装置におい
ては、記録動作などで各吐出口からインク滴を吐出する
際、被記録材へ飛翔する主液滴の他に、副次的に発生す
る微細なインク滴から成るインクミストなどが発生する
ことがある。そして、このインクミストなど、被記録材
に到達しなかったインクが浮遊して記録手段の吐出口面
に付着し、この付着インクが結合成長して吐出口面に
“濡れ”が生じ、この“濡れ”が吐出口に接触すること
により該吐出口からのインク滴（主液滴）の吐出方向を
曲げてしまったり、吐出自体を妨げたりすることがあ
る。

【０００８】このような“濡れ”による吐出不良を防ぐ
ために、吐出口面を清掃する清掃部材（例えば、摺擦し
て拭き取るゴム状弾性材のワイピング部材）を設けた
り、吐出口からインクを吸引して該吐出口近辺の付着イ
ンクを洗い流すためのキャップおよび回復系ポンプを設
けたりすることが行なわれている。すなわち、前記清掃
部材や前記キャップおよび回復系ポンプなどを含む吐出
回復処理手段により、吐出口面に付着したインク滴が成
長して“濡れ”を生じる前に、この付着インクを清掃除
去することが行なわれている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吐出口
面を上記清掃部材（ワイピング部材）で拭き取る方法で
は、微細な吐出口の周辺を擦ることになるため、吐出口
へインクやゴミが押し込まれて目詰まりを生じたり、吐
出口面を傷付けたりする可能性があり、更に清掃動作を
行うためにスループットが低下するという不都合もあ
る。一方、上記キャップおよび回復系ポンプにより吐出
口からインクを吸引する方法でも、無駄なインク消費の
ためにランニングコストが高くなるという不都合の他、
吸引回復動作（清掃動作）のためにスループットが低下
するという不都合がある。

【００１０】したがって、前述のような吐出回復処理動
作（清掃動作）は最少限に止めることが要請される。こ
のような要請から、記録ヘッド温度や環境温度、記録ド
ット数などをモニターして吐出口面のインク滴による
“濡れ”の状態を予測することにより、清掃動作（吐出
回復動作）の回数を減らそうとする発明が数多くなされ
ている。

【００１１】しかしながら、これらの発明は吐出口面の
“濡れ”を直接モニターするものではなく、また、濡れ
自体も吐出口面の汚れや吐出口の吐出安定性に左右され
やすく、正確な予測が困難であるため、上記の清掃動作
（吐出回復動作）の回数を充分に少なくすることはでき
ず、記録ヘッドの信頼性やランニングコストの面で技術
課題が残されている。

【００１２】本発明は以上のような技術課題に鑑みてな
されたものであり、本発明の目的は、記録手段の清掃動
作の回数を最小限に抑えることができ、インク消費量を
減少させることができ、記録装置のスループットを向上
させることができ、記録手段の寿命を伸ばすことがで
き、常に良好な記録品位を保持することができるインク
ジェット記録装置を提供することである。

【００１３】

【課題解決のための手段】請求項１の発明は、記録手段
から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェ
ット記録装置において、記録手段の吐出口面を清掃する
清掃手段と前記吐出口面の反射度から該吐出口面の濡れ
状態を検知する光学センサーとを備え、前記光学センサ
ーの出力に応じて前記清掃手段を作動させる構成とする
ことにより、上記目的を達成するものである。

【００１４】請求項２および請求項３の発明は、請求項
１の構成に加えて、前記清掃手段は複数のワイピング部
材を有し、前記光学センサーの出力に応じて前記複数の
ワイピング部材を使い分ける構成、あるいは、前記記録
手段は複数の異なるインクを吐出する複数の吐出口群を
有し、前記光学センサーの出力に応じて異なる吐出口群
を清掃する構成とすることにより、一層効率よく、上記
目的を達成するものである。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、各図面を通して、同一符号は同一または対
応部分を示している。図１は本発明を適用したインクジ
ェット記録装置の第１実施例の模式的平面図である。図
１において、１はインクを吐出して記録を行うインクジ
ェット式の記録手段（記録ヘッド）、２は紙送り（搬
送）手段を兼ねたプラテンローラ、３は記録紙等のシー
ト状の被記録材（記録媒体）、４は記録ヘッド１のイン
ク吐出性能を良好に維持回復するための吐出回復装置、
５は記録ヘッド１の吐出口からインクを吸引するための
ポンプ、６は記録ヘッド１の吐出口面に密着して吐出口
を密封するためのキャップ、７は記録ヘッド１の吐出口
面を拭き取り清掃するためのワイピング部材、８は記録
ヘッド１の吐出口面の付着インクによる“濡れ”の状態
を判定するための光学センサーである。

【００１６】図１において、前記記録ヘッド１はキャリ
ッジ５１に搭載されており、該キャリッジ５１は前記プ
ラテンローラ２と平行に設置されたガイドレール５２に
沿って往復移動可能に案内支持されている。なお、前記
キャリッジ５１を用いずに記録ヘッド１を直接的にガイ
ドレール５２上に往復移動可能に案内支持するように構
成してもよい。前記被記録材３は搬送モータ（不図示）
でプラテンローラ２を回転させることにより矢印Ａ方向
に紙送り（副走査）される。また、前記キャリッジ５１
は、キャリッジモータ（不図示）によりタイミングベル
ト等を介して、両矢印Ｂ方向（主走査方向）に往復移動
する。

【００１７】図１において、前記キャップ６の内部はポ
ンプ５に接続されており、前記ワイピング部材７はゴム
状弾性体の板材で形成されている。図２は図１中の光学
センサー８の概略構造を示す模式的斜視図であり、この
光学センサー８は、発光素子９と受光素子１０の対から
成り、吐出口面に光を投射するとともにその反射光量を
測定し、該反射光量に基づいて吐出口面の“濡れ”の程
度（状態）を検知するように構成されている。その検知
信号は記録装置の制御回路に入力される。

【００１８】前記記録手段（記録ヘッド）１は、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記録
手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変
換体を備えたものである。また、前記記録ヘッド１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
り生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる
圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記
録を行なうものである。

【００１９】図３は、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（記録用紙等）３と所定の隙間（例えば、約０．
５〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口面８１に
は、所定のピッチで複数の吐出口８２が形成され、共通
液室８３と各吐出口８２とを連通する各液路８４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（発熱抵抗体など）８５が配設されている。
本例においては、記録ヘッド１は、前記複数の吐出口８
２がキャリッジ５１の移動方向（主走査方向）と交叉す
る方向に並ぶような位置関係で該キャリッジ５１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８５を駆動（通電）して、液
路８４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力
によって吐出口８２からインクを吐出させる記録手段１
が構成されている。

【００２０】インクジェット記録装置においては、記録
ヘッド１による記録を連続して行うと、被記録材３に到
達しなかった霧状のインクが吐出口面８１に付着し、該
吐出口面８１上にインクによる“濡れ”が発生する。こ
の“濡れ”は、記録を続けることにより徐々に成長す
る。図４は吐出口面８１にインクの“濡れ”が発生した
記録ヘッド１の模式的斜視図である。成長した“濡れ”
（付着インク滴）１５が図４に示すように吐出口８２に
接触すると、その吐出口から吐出するインク滴（飛翔イ
ンク滴）１２の吐出方向に角度θの狂いが生じる。この
吐出方向の狂いにより被記録材３上のインク滴１２の着
弾位置（記録ドット）に狂いが生じ、記録品位が劣化す
る。このような状態では、図４に示すように、吐出口面
８１は多くのインク滴１５で覆われている。

【００２１】一般に、記録ヘッド１の吐出口面８１はシ
リコン基板やニッケルメッキ板などの光反射率の高い物
質で形成されているのに対し、インクは色材を含んでい
ることもあって光反射率が低い。図５は吐出口面８１に
おけるインク滴付着量と反射光強度（反射光量）との一
般的な関係を示す図表であり、インク滴付着量が増大す
るほど反射光量が減少する特性がある。そのため、光学
センサー８によって吐出口面８１の反射光強度を検知す
る場合には、インク滴の付着量が増えるに従って吐出口
面８１からの反射光強度は低下し、前記受光素子１０の
出力レベルも低下する。

【００２２】そのため、記録動作に際し、毎行あるいは
数行置きに、前記センサー８によって吐出口面８１の反
射光強度（反射光量）を検知することにより、該吐出口
面８１の“濡れ”の状態をリアルタイムで正確に知るこ
とができる。したがって、“濡れ”がインク吐出に影響
を与えるようになる直前に、吐出回復処理装置４を作動
させて付着インク滴を洗い去ったり、あるいは拭き取っ
たりすることにより、常に良好な記録を行うことができ
る。そして、吐出回復処理装置４を使用する（作動させ
る）回数を必要最小限に抑えることができるため、イン
クの消費量を最小限にすることができ、記録ヘッド１の
信頼性を向上させることができ、記録装置のスループッ
トを向上させることができるなど、実用的に優れた効果
を得ることができる。

【００２３】前記光学センサー８は、ＬＥＤ（発光素
子）９とフォトダイオード（受光素子）１０との組み合
わせなど、周知の組み合わせで構成することができ、特
別な構成を必要としない。なお、吐出口面８１の“濡
れ”を検知する方法として、記録ヘッド１に湿度センサ
ーまたは結露センサーを組み込んだり、あるいは、表面
の電気的導通を見るセンサーを組み込んだりする方法も
考えられる。

【００２４】しかし、このような方法は、いずれも、従
来の記録ヘッドの製造方法を変更しないと導入すること
ができず、そのため、製造工程が複雑になるという不都
合がある。また、このような方法を、記録ヘッドとイン
クタンクを一体化した使い捨てタイプのインクカートリ
ッジにおいて実施する場合には、記録ヘッドのコストが
高くなるためにランニングコストが高くなるという不都
合がある。これに対し、図１〜図５の第１実施例のよう
に光学センサー８を用いる場合には、記録ヘッド１の製
造工程やコストに影響を与えることなく、所期の目的乃
至は作用効果を実現することができる。

【００２５】以上図１〜図５で説明した第１実施例によ
れば、光学センサー８により記録ヘッド１の吐出口面８
１の反射光強度の測定により“濡れ”の状態を検知し、
その結果に応じて吸引回復手段あるいはワイピング手段
などの吐出回復手段（清掃手段）を作動させるように構
成したので、記録ヘッド１の清掃動作（吐出回復動作）
の回数を最小限に抑えることができ、清掃部材の磨耗状
態を知ることができ、インク消費量を減少させることが
でき、記録装置のスループットを向上させることがで
き、記録ヘッド１の信頼性および耐久性を向上させるこ
とができ、常に良好な記録品位を保持することができる
インクジェット記録装置が得られた。

【００２６】次に、本発明を複数の異なるインクを用い
て記録するインクジェット記録装置に適用する他の実施
例について説明する。異なる複数のインクを用いる場合
としては、異なる色のインクを用いるカラー記録、同一
色彩で濃度の異なるインクを用いる階調記録、あるいは
これらの組み合わせによる記録を行う場合がある。図６
および図７は異なる色で記録する複数の記録ヘッドを用
いるカラーインクジェット記録装置の二つの構成例を示
す模式的平面図であり、図８は一つの記録ヘッドの吐出
口面に異なる色で記録する複数の吐出口群を配置したカ
ラー記録用記録ヘッドを例示する模式的正面図である。

【００２７】すなわち、カラー記録を行う方法として
は、図６および図７に示すように、ブラック（Ｂｋ）、
シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）で記録
する複数（４個）の記録ヘッド１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ
を記録ヘッド移動方向（キャリッジ移動方向）に並べて
記録する方法、あるいは、図８に示すように、１つの記
録ヘッド１の吐出口面上の吐出口８２を複数（４つ）の
吐出口群２２、２３、２４、２５に分割し、各吐出口群
に異なるインクを供給する方法などがある。なお、図８
に示す複数の吐出口群２２、２３、２４、２５は、記録
ヘッド１（キャリッジ５１）の移動方向と直角の方向に
配列されている。

【００２８】前述の複数の記録ヘッドを用いる方法およ
び１つの記録ヘッドを複数の吐出口群に分割する方法の
いずれの方法においても、カラー記録を行う際には、各
吐出口群によって独立に記録が行われるので、吐出口８
２周辺の“濡れ”の状態もそれぞれの吐出口群で異な
る。各吐出口群で異なる物性のインクを用いる場合も同
様である。したがって、良好な記録を保ちつつ、インク
の消費量を節減し、スループットを向上させ、記録ヘッ
ドの信頼性を高めるためには、各吐出口群の“濡れ”を
それぞれに好適なタイミングで除去する必要がある。そ
のためには、各吐出口群の“濡れ”をそれぞれ独立に測
定する必要がある。

【００２９】図６のインクジェット記録装置を参照して
本発明の第２実施例を説明する。本実施例では、１個の
光学センサー８が配置されており、４個の記録ヘッド１
ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが次々に該センサー８の前を通過
する際に、それぞれの記録ヘッドの吐出口面８１からの
反射光量（反射光強度）が読み取られる。各記録ヘッド
のインク付着量と反射光量との関係はインク（インクの
色、物性など）によって異なるので、各インク別に設定
されたレベルと各記録ヘッドからの反射光量とを比較し
て、記録ヘッド毎に清掃を必要とするか否かを判定す
る。

【００３０】そして、清掃を必要とする記録ヘッドにつ
いてのみ、吐出口面８１の清掃（吐出回復処理）を行
う。したがって、本実施例によっても、前述の第１実施
例の場合と同様、記録ヘッドの清掃動作（吐出回復動
作）の回数を最小限に抑えることができ、清掃部材の磨
耗状態を知ることができ、インク消費量を減少させるこ
とができ、記録装置のスループットを向上させることが
でき、記録ヘッドの信頼性および耐久性を向上させるこ
とができ、常に良好な記録品位を保持することができる
インクジェット記録装置が得られる。

【００３１】図７は本発明を適用したインクジェット記
録装置の第３実施例を示すものであり、本実施例におい
ては、複数個（４個）の記録ヘッド１ａ、１ｂ、１ｃ、
１ｄに対応して複数個（４個）の光学センサー８ａ、８
ｂ、８ｃ、８ｄが配設され、各記録ヘッド１毎に専用の
センサー８で“濡れ”の状態を測定（検知）するように
構成されている。この図７の構成によれば、前述の各実
施例の場合と同様の効果が得られる他、各光学センサー
毎にインクに対応したフィルターを用いることにより、
図６のように単一の光学センサーを用いる場合よりも感
度を向上させることができる。

【００３２】次に、図８並びに図９〜図１１を参照して
本発明の第４実施例を説明する。本実施例では、使用さ
れる記録ヘッドは１個であるが、該記録ヘッド１の吐出
口面８１上の吐出口８２は、異なるインク（色や物性が
異なるインク）で記録する複数（４つ）の吐出口群に分
割されており、それぞれの吐出口群に対して異なるイン
クが供給される。図８において、吐出口面８１には、上
から、イエローインクを吐出する吐出口群２２、マゼン
タインクを吐出する吐出口群２３、シアンインクを吐出
する吐出口群２４、ブラックインクを吐出する吐出口群
２５が順に配置されている。

【００３３】上記各吐出口群２２〜２５においては、前
記イエロー、マゼンタ、シアンの吐出口群はそれぞれ２
４個の吐出口（２４ドット）で構成され、前記ブラック
の吐出口群は６４個の吐出口（６４ドット）で構成され
ている。そして、各吐出口群は８吐出口〜１６吐出口に
相当する間隔だけ離れている。そこで、図８の記録ヘッ
ドを用いる場合には、各吐出口群２２〜２５に対向する
縦方向４箇所の位置のそれぞれに光学センサー８を配置
することにより、各吐出口群の“濡れ”を独立に検知
（測定）することができ、その結果に基づいて所望のタ
イミングで各吐出口群の領域を清掃（吐出回復処理）す
ることができる。

【００３４】また、図８の記録ヘッドを用いる場合に
は、４個の光学センサーの代わりに、各吐出口群の吐出
口配列ピッチとほぼ同じピッチで配列されたＣＣＤを有
する１個の光学センサーを用いてもよい。このような光
学センサーの利点は、例えば吐出口面８１の表面の撥水
性のムラにより、非常に局所的な“濡れ”が発生してい
る場合でもその状態を検知できることである。

【００３５】図９は図８の記録ヘッドに対して用いられ
る清掃手段の一例を示す模式的側面図であり、図１０は
図９中の線１０−１０から見た平面図である。図９およ
び図１０の清掃手段は、１個のモータ２１により、各吐
出口群２２〜２５を清掃するためのワイピング部材１６
〜１９を突出位置（清掃位置）と退避位置との間で前後
移動させるように構成されている。各吐出口群（各イン
ク色）に使用されるワイピング部材の幅（上下方向の長
さ）は対応する吐出口群の幅（上下方向の長さ）とほぼ
同一であり、各色の吐出口群２２〜２５を独立に清掃で
きるように構成されている。

【００３６】図９および図１０の清掃手段は各ワイピン
グ部材１６〜１９が連動するように構成されているが、
これに代えて、幅（上下方向の長さ）の異なる複数のワ
イピング部材を選択的に使用することにより、１色だけ
清掃したり、２色〜４色（全色）の吐出口群を同時に清
掃するように構成してもよい。図１１はこのように長さ
の異なる複数のワイピング部材を使い分けできるように
構成した清掃手段を示す模式的側面図である。

【００３７】図１１において、図示のように３個のロー
ラを周りに張架されたベルト２６上に幅（長さ）の異な
る複数（３個）のワイピング部材２７、２８、２９が配
置されており、ベルト２６が移動（回転）することによ
り該ワイピング部材がが移動する。第１のワイピング部
材２７は、２４吐出口（２４ドット）に相当する長さを
有しており、２４個の吐出口で構成されたイエロー、マ
ゼンタまたはシアンの吐出口群２２〜２４、あるいは６
４個の吐出口で構成されたブラックの吐出口群２５の一
部を清掃する場合に用いられる。

【００３８】第２のワイピング部材２８は、６４吐出口
（６４ドット）に相当する長さを有しており、６４個の
吐出口で構成されたブラックの吐出口群２５を清掃する
場合に用いられる。さらに、第３のワイピング部材２９
は、１６８吐出口（１６８ドット）に相当する長さを有
しており、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック
の全ての吐出口群２２〜２５を同時に清掃する場合に用
いられる。図１１の清掃手段は、図９および図１０の清
掃手段に比べ、部品点数が少なく、構成が簡単であると
いう特徴がある。

【００３９】次に本発明を第５実施例について説明す
る。本実施例は、図１２に示すような２種類の清掃部
材、すなわちゴム状弾性体のワイピング部材（ブレー
ド）７とインク吸収体の拭き部材３０を用いるインクジ
ェット記録装置に関わるものである。記録ヘッド１の吐
出口面８１は、通常、付着インク滴１５を容易に除去し
得るように撥水性の高い材料で形成されている。吐出口
面８１の撥水性が高い場合には、図１３および図１４に
示すように、付着インク滴１５と吐出口面８１との接触
角が大きく、ワイピング部材７や液体洗浄などによって
容易に除去することができる。

【００４０】しかしながら、経時的には、拭き残りイン
クの乾燥や空気中のゴミの付着などにより吐出口面８１
の撥水性は低下する。撥水性が低下すると、図１５およ
び図１６に示すように、付着インク滴１５と吐出口面８
１との接触角が小さくなり、インク滴１５を除去するこ
とが困難になる。さらに吐出口面８１に“濡れぐせ”が
つくため、清掃動作を頻繁に行わなければならなくな
る。これを防止するためには、第２の清掃部材３０で吐
出口面８１の汚れを擦り取ることにより撥水性を維持す
ることが提案されている。この第２の清掃部材３０とし
ては、例えば、ウレタンスポンジが提案されている。

【００４１】しかしながら、汚れを擦り取るためにはス
ポンジ３０を吐出口面８１に押し当てて左右に動かす動
作が採られるので、吐出口面８１を傷付ける危険性が高
く、このスポンジ３０による清掃動作は必要最少限に抑
えることが望ましい。しかし、従来のインクジェット記
録装置では、吐出口面８１の撥水性の低下を検知する手
段が無かったので、一定時間間隔で上記擦り取り（拭
き）動作を行っており、記録ヘッド１の長寿命化を阻害
していた。そこで、本実施例では、本発明を適用するこ
とにより上記拭き動作の回数を最少限にするように構成
される。

【００４２】図１７は本実施例（第５実施例）の特徴的
動作を示すフローチャートである。図１７において、先
ず、記録ヘッド１と光学センサー８が対向した時の出力
レベルを判定し（ステップＳ１）、出力レベルが“Ｋ”
以上であれば“濡れ”が少ない状態であり、記録を続行
する（ステップＳ１５）。“Ｋ”以下であれば“濡れ”
が多い状態であるので、ステップＳ２で“清掃１（クリ
ーニング１）”を行う。この“クリーニング１”は、例
えばゴム状弾性体のワイピング部材（ワイパー）７で吐
出口面８１を拭ってインク滴１５を除去する動作であ
る。その後、再度光学センサー８の出力を見て（ステッ
プＳ３）、出力レベルが未だ“Ｋ”以下であれば再度
“クリーニング１”を行い（ステップＳ４）、“エラー
１”を記録する（ステップＳ５）。

【００４３】図１７において、ステップＳ３で出力が
“Ｋ”以上の場合は記録を続行するが、その前に、過去
１０回の“クリーニング１”の間に“エラー１”を何回
記録したかを確認する（ステップＳ６）。“エラー１”
が度々記録されていると、ワイピング部材（ワイパー）
７によるインク除去性能が低下している疑いがある。実
際、ゴム製のワイピング部材（ワイパー）７を使用した
場合、ゴムが磨耗してインク除去性能が低下することが
判明している。これを放置しておくと、スループットが
遅くなるばかりでなく、磨耗したゴムから発生するゴミ
が吐出口８２に詰まり、故障（吐出不良など）の原因と
なる。

【００４４】そこで、例えば、１０回の“クリーニング
１”の間に“エラー１”が５回記録された場合には、ス
テップＳ７で“ワイパーを交換して下さい”の表示を出
す。“クリーニング１”を２回行った後もセンサー出力
が“Ｋ”以下である場合は、図１５および図１６に示す
ように、吐出口面８１の撥水性が低下している可能性が
高いので、“クリーニング２”を行う（ステップＳ
８）。この“クリーニング２”は、例えば、ウレタンス
ポンジ３０で吐出口面８１の汚れを拭き取る操作であ
る。

【００４５】上記“クリーニング２”の操作の後、再度
センサー出力を見て（ステップＳ９）、レベルが未だ
“Ｋ”以下の場合は再度“クリーニング２”を行い、
“エラー２”を記録する（ステップＳ１０、ステップＳ
１１）。ウレタンスポンジ３０も、ゴムワイパー（ワイ
ピング部材）７と同様、磨耗して拭き取り性能が低下
し、ゴミが発生するので、“エラー２”が度々記録され
る場合は、“拭き部材を交換して下さい”の表示を出す
（ステップＳ１２、ステップＳ１３）。

【００４６】“クリーニング２”を２回行ってもセンサ
ー８の出力が“Ｋ”以下である場合は、何らかの原因で
記録ヘッド１が損傷し、回復不能であるので、“ヘッド
を交換して下さい”の表示を出す（ステップＳ１４）。
以上のように、本実施例（第５実施例）によれば、前述
の第１実施例の場合と同様の効果が得られる他に、吐出
口面８１の撥水性の低下を知ることができるだけでな
く、従来知ることのできなかったゴムワイパー（ワイピ
ング部材）７やウレタンスポンジ（拭き部材）３０の交
換時期、さらには記録ヘッド１の交換時期などを知るこ
とができ、常に良好な記録を保つことができる。特に、
吐出口面８１上で固化しやすいホットメルトインクを使
用する場合に、大きな効果が得られる。

【００４７】なお、前述の各実施例では、記録手段（記
録ヘッド）を主走査方向に移動させるシリアル記録方式
の場合を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録材の
全幅または一部をカバーする長さのライン記録手段を用
いて副走査のみで記録するライン記録方式の場合にも、
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。また、本発明は、１個の記録手段で記録する
単色の記録装置の他、異なる色で記録する複数の記録手
段を用いるカラー記録装置、あるいは同一色彩で異なる
濃度で記録する複数の記録手段を用いる階調記録装置、
さらには、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、
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。

【００４８】さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタ
ンクを一体化した交換可能なヘッドカートリッジを用い
る場合、あるいは記録ヘッドとインクタンクを別体に
し、その間をインク供給用のチューブ等で接続する場合
など、記録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのよう
な場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得
られるものである。

【００４９】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
用いる記録手段（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
する方式の記録手段を使用する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。

【００５０】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
行なうのが好ましい。この方式は、所謂オンデマンド
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、記録手段（記録ヘッド）の熱作用面に膜
沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対一に対応し液
体（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００５１】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なわれるので、特に応答性
に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９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。尚、上記熱作
用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１
２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に
優れた記録を行なうことができる。

【００５２】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（直線状液流路又は直角液流路）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４
４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。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年第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年第１３８４６１号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。すなわち、記録ヘッ
ドの形態がどのようなものであっても、本発明によれ
ば、記録を確実に効率よく行なうことができるようにな
るからである。

【００５３】さらに、前述のように、記録装置が記録で
きる被記録材（記録媒体）の最大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に対しても、本発明
は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、
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。加えて、上例のようなシリアル
タイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、
あるいは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。

【００５４】また、本発明に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または予備的な補
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、前述のようなキャッピング
手段、クリーニング手段、吸引回復手段の他に、加圧式
の回復手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別
の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定した
記録を行なうために有効である。

【００５５】また、前述したように、搭載される記録ヘ
ッドの種類ないし個数についても、例えば、単色のイン
クに対応して１個のみが設けられたものの他、記録色や
濃度を異にする複数のインクに対応して複数個数設けら
れるものであってもよい。すなわち、例えば、記録装置
の記録モードとしては、黒色等の主流色のみの記録モー
ドだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数
個の組み合わせによるか、いずれでもよいが、異なる色
の複色カラー又は、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。

【００５６】さらに加えて、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、室温で軟化もし
くは液化するもの、あるいは、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。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６、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、液状インクが吐出されるものや、
記録媒体に到達する時点ではすで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
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００５７】このような場合のインクは、特開昭５４−
５６８４７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。

【００５８】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
ト記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理
機器の画像出力端末として用いられるものの他、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等であってもよ
い。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、記録手段から被記録材へインクを吐
出して記録を行うインクジェット記録装置において、記
録手段の吐出口面を清掃する清掃手段と前記吐出口面の
反射度から該吐出口面の濡れ状態を検知する光学センサ
ーとを備え、前記光学センサーの出力に応じて前記清掃
手段を作動させる構成としたので、記録手段の清掃動作
の回数を最小限に抑えることができ、インク消費量を減
少させることができ、記録装置のスループットを向上さ
せることができ、記録手段の寿命を伸ばすことができ、
常に良好な記録品位を保持することができるインクジェ
ット記録装置が提供される。

【００６０】請求項２および請求項３の発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記清掃手段は複数のワイピ
ング部材を有し、前記光学センサーの出力に応じて前記
複数のワイピング部材を使い分ける構成、あるいは、前
記記録手段は複数の異なるインクを吐出する複数の吐出
口群を有し、前記光学センサーの出力に応じて異なる吐
出口群を清掃する構成としたので、一層効率よく、記録
手段の清掃動作の回数を最小限に抑えることができ、イ
ンク消費量を減少させることができ、記録装置のスルー
プットを向上させることができ、記録手段の寿命を伸ば
すことができ、常に良好な記録品位を保持することがで
きるインクジェット記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
１実施例の模式的平面図である。

【図２】図１中の光学センサーの構造を示す模式的斜視
図である。

【図３】図１中の記録手段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４】記録手段の吐出口面の濡れと吐出乱れとの関係
を示す模式的斜視図である。

【図５】記録手段の吐出口面の濡れと反射光強度との関
係を示す図である。

【図６】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
２実施例の模式的平面図である。

【図７】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
３実施例の模式的平面図である。

【図８】本発明の第４実施例による記録手段の吐出口面
を示す模式的正面図である。

【図９】図８の記録手段に対して使用される清掃手段の
構成例を示す模式的側面図である。

【図１０】図９中の線１０−１０から見た模式的平面図
である。

【図１１】図８の記録手段に対して使用される清掃手段
の他の構成例を示す模式的側面図である。

【図１２】本発明の第５実施例で使用される清掃手段を
示す模式的斜視図である。

【図１３】撥水性の高い吐出口面の濡れ状態を模式的に
示す部分正面図である。

【図１４】図１３中のインク滴付着部の模式的断面図で
ある。

【図１５】撥水性の低い吐出口面の濡れ状態を模式的に
示す部分正面図である。

【図１６】図１５中のインク滴付着部の模式的断面図で
ある。

【図１７】本発明の第５実施例によるインクジェット記
録装置の清掃動作のシーケンスを示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 記録手段（記録ヘッド） ２ プラテンローラ ３ 被記録材 ４ 吐出回復装置 ５ ポンプ ６ キャップ ７ ワイピング部材（清掃手段） ８ 光学センサー ９ 発光素子 １０ 受光素子 １２ 飛翔インク滴 １５ 付着インク滴（濡れ） １６ イエローのワイピング部材 １７ マゼンタのワイピング部材 １８ シアンのワイピング部材 １９ ブラックのワイピング部材 ２０ カム ２１ モータ ２２ イエローの吐出口群 ２３ マゼンタの吐出口群 ２４ シアンの吐出口群 ２５ ブラックの吐出口群 ２６ ベルト ２７ 第１のワイピング部材 ２８ 第２のワイピング部材 ２９ 第３のワイピング部材 ３０ 拭き部材（第２の清掃部材） ５１ キャリッジ ５２ ガイドレール ８１ 吐出口面 ８２ 吐出口 ８４ 液路 ８５ 電気熱変換体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段から被記録材へインクを吐出
   して記録を行うインクジェット記録装置において、記録
   手段の吐出口面を清掃する清掃手段と前記吐出口面の反
   射度から該吐出口面の濡れ状態を検知する光学センサー
   とを備え、前記光学センサーの出力に応じて前記清掃手
   段を作動させ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】 前記清掃手段は複数のワイピング部材
   を有し、前記光学センサーの出力に応じて前記複数のワ
   イピング部材を使い分けることを特徴とする請求項１の
   インクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録手段は複数の異なるインクを
   吐出する複数の吐出口群を有し、前記光学センサーの出
   力に応じて異なる吐出口群を清掃することを特徴とする
   請求項１または請求項２のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録手段が、インクを吐出するた
   めに利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を
   備えているインクジェット記録手段であることを特徴と
   する請求項１〜請求項３のいずれかのインクジェット記
   録装置。
5. 【請求項５】 前記記録手段が、前記電気熱変換体が
   発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利
   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４のインクジェット記録装置。