JP2000127421A - インクジェット記録ヘッド、インクジェットカートリッジ及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイピングによる清掃で、インクジェット記
録ヘッドの吐出口の形成された凹部へのインクの拭き残
りをが生じにくくする。 【解決手段】 オリフィスプレート２０３のフェイス面
１５６に第１の面１５１と、第２の面１５２と、第３の
面１５３と、第４の面１５４とで構成される凹部１５７
が形成されている。凹部１５７の最深部に直線状にノズ
ル２００が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被記録材ヘインク
を吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッド及びイ
ンクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、インクジェ
ット記録ヘッド（以降、ヘッド）にインクを供給し、該
ヘッドに設けられたピエゾ素子や電気熱変換体等のイン
ク滴吐出手段を画像データに基づいて駆動することによ
って用紙等の記録媒体にインクドットパターンにより画
像を形成するものである。

【０００３】カラー印字の場合、例えばイエロー、マゼ
ンタ、シアン、及びブラック等のインクに対してそれぞ
れのインク毎にヘッドを有し、走査型の記録装置におい
ては、これらのヘッドは記録媒体に添って所定の方向に
往復動するキャリッジ上に搭載されている。カラー記録
用の記録装置では、各色のヘッドはキャリッジの移動方
向（主走査方向）に配置されている。

【０００４】しかしながら、上述の構成において、カラ
ー記録を行おうとするとヘッドの数が多くなり、結果と
してヘッドユニットのコストがアップし、更には記録装
置が大型になってしまう傾向があるという問題があっ
た。

【０００５】図１１は１つの例として、濃淡インクを使
用した従来のインクジェットカラー記録装置のヘッド群
の斜視図である。

【０００６】ブラック（ＢＫ）インク用のヘッド３１１
ＢＫ、第１のシアン（Ｃ１）インク用のヘッド３１１Ｃ
１、第２のシアン（Ｃ２）インク用のヘッド３１１Ｃ
２、第１のマゼンタ（Ｍ１）インク用のヘッド３１１Ｍ
１、第２のマゼンタ（Ｍ２）インク用のヘッド３１１Ｍ
２、及びイエロー（Ｙ）インク用のヘッド３１１Ｙが並
列に並んでいる。

【０００７】このような構成のヘッド群の場合、各ヘッ
ド間どうしでの隣り合ったノズルの位置精度はミクロン
オーダで合わせる必要があるために製造工程が煩雑とな
る問題があるとともに、インク色ごとにそれぞれのヘッ
ドを有していた為にヘッドのコストが比較的かかるだけ
でなく、ヘッドユニット自体を小型化しにくいという問
題があった。そのために記録装置自体が大きくなり、更
には記録装置自体が高価になる傾向があるという問題も
あった。

【０００８】さらには、複数のヘッドがそれぞれ分離さ
れている為に、ノズル内の気泡の除去や長期放置による
インクの増粘を回復させるためのインクの吸引または加
圧回復手段もそれぞれのヘッド毎に用意せざるを得ない
という問題もあった。

【０００９】そこでこれらの問題を解決するためのひと
つの例として、複数のインクジェット記録ヘッドを同一
基板上に一体に形成したものを、主走査方向に並列に配
置し多値印字を行うことが考えられる。

【００１０】しかしながらここでの改善を求められる点
としては、主走査方向に４色のインク、すなわち、イエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックがそれぞれの濃淡イ
ンクを持ち合わせているもので、４色×２ヘッドすなわ
ち８色分のインクが必要であるという点にある。

【００１１】ところで、イエロー、ブラックの画像に対
しては、印字の色見が印字打ち込み密度等で十分表現可
能でありインクの濃淡の必要性は少なく、一方マゼン
タ、シアンインクを用いたカラー画像はその色見に対し
て比較的大きく影響することが分かった。このため更に
必要最低数のインクを用いた多値カラー記録装置である
ことが好ましい。

【００１２】そこで、イエロー、ブラックのインクを各
１種類、またマゼンタ、シアンのインクを濃淡の各２種
類を設けた場合、すなわち６色分のインクで対応したも
のが考えられる。

【００１３】図１２に上記の６色分のノズルを２個のヘ
ッドに分けて配列した一例を示す。

【００１４】ヘッド３０１Ａに取付けられたオリフィス
プレート４０３のフェイス面３５６に形成された凹部３
５７には、イエローのインクを吐出するためのノズル群
４００Ｙ、第１のマゼンタのインクを吐出するためのノ
ズル群４００Ｍ１、第１のシアンのインクを吐出するた
めのノズル群４００Ｃ１からなるノズル群が形成されて
いる。

【００１５】また、ヘッド３０１Ｂに取付けられたオリ
フィスプレート４０３のフェイス面３５６に形成された
凹部３５７にも、ブラックのインクを吐出するためのノ
ズル群４００ＢＫ、第２のマゼンタのインクを吐出する
ためのノズル群４００Ｍ２、第２のシアンのインクを吐
出するためのノズル群４００Ｃ２からなるノズル群が形
成されている。また、インク濃度を変えたものについて
は他のインクと混色させて２次色を形成する際にドット
の打ち込み順序や時間差による影響があるため、印字を
行う主走査方向に隣り合わせることが良い。

【００１６】しかしながら、図１２に示すような配列で
２個のヘッドを印字を行う主走査方向に並べた場合、以
下のような問題があった。

【００１７】すなわち、２個のヘッドを用いて図１２に
示すように並列に配置するとイエロー、ブラックのノズ
ル群が隣り合う状態となり該２色の印字を同時に実施し
なければならなくなる。

【００１８】このとき被記録材上で２種類のインクがお
互いに干渉して画像の境界にじみ、いわゆるブリーディ
ングが発生し、品位を落とすことがあるということが明
らかとなった。特に色彩の差が大きいイエローとブラッ
クでの間で顕著に見えやすいこともある。

【００１９】そこで、２つの異なるインクを吐出するノ
ズル群が主走査方向に隣り合わずに配置させることが考
えられる。すなわち、図１３に示すようなヘッド３０１
Ａのノズル群２００Ｍ１の第１ノズルとノズル群２００
Ｍ２の第１ノズルとがＡ−Ａ線上となるような配置であ
る。

【００２０】しかし、この場合、ヘッド部に無駄なスペ
ース３４０ができてしまい、ヘッド自体の大型化、さら
には記録装置自体の大型化をまねいてしまう。

【００２１】これらの問題を解決するための１つの例と
して、特開平７−第１３２６１９号公報に記載されるよ
うに、図１３のヘッドの無駄なスペースを省いた形状が
考えられる。すなわち図１４に示すようにヘッド３０１
Ａとヘッド３０１Ｂとを配置させるものであり、濃淡イ
ンクを使用することで高画質な多値カラー記録が可能で
あり、また、隣接するノズル群のノズルを互いに前記主
走査方向とは異なる方向に実質的にノズルピッチの１／
２の距離ずらして配置することにより解像度を２培にし
て階調性のあるカラー画像を形成することができる。

【００２２】また、図１５に示すように、ブラックイン
クのみのノズル群が形成されたヘッド３９１Ｂを用いる
ことで、ブラックの画像をより速く印字することができ
る。また、この場合、ブラックインクを吐出するヘッド
３９１Ｂのノズル群のうちのＢ部、ヘッド３９１Ａのイ
エローインクを吐出するノズル群４９０Ｙ、マゼンタイ
ンクを吐出するノズル群４９０Ｍ、シアンインクを吐出
するノズル群４９０Ｃを用いることで、カラー画像も印
字することが可能である。

【００２３】次に、上述したヘッドにおける、各ノズル
群が形成されているオリフィスプレート４０３に関して
説明する。

【００２４】図１６に従来のオリフィスプレート４０３
の斜視図を、図１７に図１６のラインＢ−Ｂにおけるオ
リフィスプレート４０３の断面図を、さらに図１８に図
１６のラインＥ−Ｅにおけるオリフィスプレート４０３
の断面図をそれぞれ示す。

【００２５】オリフィスプレート４０３のフェイス面３
５６には凹部３５７が形成されており、この凹部３５７
内に複数のノズルが配列されている。

【００２６】凹部３５７は、図１７で示す凹部３５７の
最深部Ｌ’で第１の面３５１と第２の面３５２とを合成
することで形成された曲面と、この曲面の両サイドにそ
れぞれ第３の面３５３と第４の面３５４とを有すること
で形成された凹み形状を呈している。

【００２７】第１の面３５１は第２の面３５２と比較し
て、比較的急な傾斜の曲面で構成されており、対して第
２の面３５２は第１の面３５１に対して緩やかな曲面で
構成されている。このため、第１の面３５１と第２の面
３５２とが合成される、最深部Ｌ’はノズル４００より
も上方、すなわち、凹部３５７に付着したインクを拭き
取るブレード３１９の進行方向を示す矢印Ｗに対して上
流側となる。

【００２８】従来から製品化されているヘッドには、図
１７に示すように、一般的なインク滴吐出用のノズル４
００が多数形成されたオリフィスプレート４０３と、各
ノズル４００に対応する、インクの流路である溝部が形
成された天板１００とが一体化された部材を用いる記録
ヘッドが実用化されている。

【００２９】このような記録ヘッドを用いたインクジェ
ット記録装置においては、記録ヘッドからインクを吐出
する時に発生するインクミストやインクのリフィル時に
発生するサテライトインクなどにより凹部３５７に濡れ
インクが付着することがあり、また、ノズル４００から
インクを吸引する等の回復処理時にも凹部３５７に吸引
残りインクが付着することがある。

【００３０】そこで、このような吐出口面の付着インク
を取り除くために回復装置を設けることが行なわれてい
る。この回復装置は、主に、ノズル４００からインクを
強制的に排出させるための吸引装置と、凹部３５７を拭
き取り清掃するためのワイピング装置とから成ってい
る。

【００３１】ワイピング装置は、例えば、図１９に示す
弾性体等から成るブレード３１９をフェイス面３５６及
び凹部３５７に直接当接させて相対的に移動させながら
フェイス面３５６及び凹部３５７を摺擦することによ
り、複数のノズル４００およびその周辺を清掃し、吐出
安定性を確保するように構成されている。

【００３２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１９
に示したようなヘッド３０１Ａとヘッド３０１Ｂとの配
置をずらした構成では、フェイス面３５６及び凹部３５
７をブレード３１９により拭き取り清掃（ワイピング）
する際に問題が起こることがあるということがわかっ
た。

【００３３】すなわち、従来の溝付の天板で構成される
オリフィスプレートのフェイス面はノズル付近はなるべ
く薄く（約２０〜８０ミクロン程度）、かつフェイス面
全体は強度を上げるためる程度厚くする必要があるた
め、どうしてもフェイス面全体はフラットではなく凹部
を生じてしまう。

【００３４】また、フェイス面はヘッドのノズルの乾燥
防止のため通常本体プリンタに設置してあるキャップで
覆われる形状の必要性があり、そのため前記凹部のある
フェイス面はキャップに当接する部分は、凹部以外の面
と同一平面上にあることが好ましい。

【００３５】その結果、図１７に示したように、凹部３
５７はフェイス面３５６全体の中でほぼ中央部付近に形
成されることとなる。

【００３６】ところで、近年、高画質、高濃度、高耐光
性の要求が高まり、そのためインクの種類が多様とな
り、従来の水溶性の染料系インクから分散性の顔料系イ
ンクなどを扱う必要性が高まってきた。

【００３７】従来の形状のカートリッジに顔料インクを
使用した場合、オリフィスプレート上の残留インクをブ
レードで拭き取る際に、図１６に示すように凹部３５７
の第３の面３５３及び第４の面３５４付近にインク溜り
５００を生じてしまうことがあった。

【００３８】顔料系インクは一般的に分子系が大きく、
固着しやすい性質を有する。

【００３９】このため、オリフィスプレート上に拭き残
った場合、吐出インクの着弾の乱れ等を引き起こしてし
まうことがある。

【００４０】また、拭き残りの顔料インクは、その後、
乾燥し、さらにその後のブレードによる拭きによって、
乾燥した顔料インクがノズルに進入することで不吐出状
態に至ってしまうこともある。

【００４１】また、図１６に示したインク溜り５００を
生じた部分以外のノズル４００の周囲にも若干の拭き残
りが生ずる場合があり、これにより、吐出インクがよれ
たり、不吐出に至る場合があった。

【００４２】従来、この問題を解消する手段としては、
主としてプリンタ本体に配設してあるブレードでの拭き
方法の改良で対応してきた。これまでのインクは、染料
インクであったため上記対応で解決してきたが、高耐光
性、および高濃度化のために顔料インクを使用した場合
には更なる改良が求められている。

【００４３】また、以上の凹部に関する問題に加えて、
以下のような問題も有していた。

【００４４】すなわち、ブレード３１９はフェイス面３
５６及び凹部３５７を摺擦する際、インクをノズル液室
へ供給するための流路を有するチップタンク３０２Ａ及
びチップタンク３０２Ｂをも同時に摺擦する。この操作
を繰り返すと、図１９に示すようにチップタンク３０２
Ａ及びチップタンク３０２Ｂの主走査方向の稜線３０３
によってブレード３１９のＡ〜Ｄ点に傷が付いてしまう
ことがある。

【００４５】この状態でワイピングを行うと、Ｂ点はヘ
ッド３０１Ａに対するインクの拭き残し、Ｃ点はヘッド
３０１Ｂに対するインクの拭き残しを誘発し、これによ
り、ノズル４００の濡れが生じ、記録ヨレや吐出不良が
発生することがある。

【００４６】そこで、本発明は、ワイピングによるイン
クの拭き残りが生じにくいインクジェット記録ヘッド、
インクジェットカートリッジ及びインクジェット記録装
置を提供することを第１の目的とする。

【００４７】また、本発明は、顔料インクを使用しても
良好な状態を長時間維持できるインクジェット記録ヘッ
ド、インクジェットカートリッジ及びインクジェット記
録装置を提供することを第２の目的とする。

【００４８】さらに、本発明は、ワイピング用ブレード
の傷つきにくいインクジェット記録ヘッド、インクジェ
ットカートリッジ及びインクジェット記録装置を提供す
ることを第３の目的とする。

【００４９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインクジェット記録ヘッドは、表面に凹部
を有する平板部を備え、液体を吐出する複数の吐出口が
直線状に配列された吐出口群が前記凹部に形成されたオ
リフィスプレートを有し、清掃部材が前記平板部の表面
と接触しながら前記吐出口の配列方向と交差する方向に
相対移動することで前記平板部の表面が清掃されるイン
クジェットヘッドにおいて、前記凹部は、前記清掃部材
の清掃方向の上流側に形成された第１の曲率を含む第１
の曲面と前記第１の曲率よりも小さい第２の曲率を含む
第２の曲面とが、前記凹部の最深部となる位置で合成さ
れることにより形成された、前記吐出口の配列方向に略
平行に形成された合成曲面と、前記清掃方向に略平行な
方向で、前記平板部の表面から、前記最深部の近傍に形
成された前記吐出口群の両端部に位置する各吐出口にか
からないように形成されることで前記合成曲面の両端部
となる２つの傾斜面形成されたことを特徴とする。

【００５０】上記の通り構成された本発明のインクジェ
ット記録ヘッドは、オリフィスプレートに形成された凹
部の最深部近傍に吐出口群が形成されているため、凹部
深さが必要最小限となり、合成曲面の両端部である第１
の傾斜面及び第２の傾斜面との角度が急峻にならずに済
む。このため、清掃部材による清掃後に、合成曲面と第
１の傾斜面及び第２の傾斜面とが繋がる領域の角度が緩
やかになり、液体が残留しにくくなる。

【００５１】吐出口群は、最深部よりも清掃方向の下流
側に形成されたものでもよいし、吐出口群の形成される
面は、液体の吐出方向と略垂直に形成された略平面であ
ってもよいし、第１の曲面と、第２の曲面と、２つの傾
斜面と、略平面とがそれぞれに繋がる各領域は滑らかな
曲面であってもよい。

【００５２】本発明のインクジェット記録ヘッドは、平
板部の表面を構成面の一つとし、オリフィスプレートと
一体的に形成された筐体を有するものでもよい。

【００５３】また、筐体の、清掃部材の相対移動方向に
対して略垂直で、かつ、清掃部材の相対移動時に最初に
当接する側の面と、表面とによる第１の稜線部の半径は
０．１ｍｍ以下であってもよいし、清掃部材の相対移動
時に、凹部が形成された面と、凹部が形成された面に対
して略垂直で、かつ、相対移動方向に略平行な面とによ
る第２の稜線部のうち、清掃部材が擦る第２の稜線部の
半径は０．２ｍｍ以上であってもよい。

【００５４】さらに、第１の稜線部と第２の稜線部とで
構成される筐体の角部の半径は、０．２ｍｍ以上であっ
てもよいし、第２の稜線部の半径の開始位置は、第２の
稜線部に最も近い吐出口から０．１ｍｍ以上離れた位置
であってもよいし、液体は顔料インクであってもよい。

【００５５】また、本発明のインクジェット記録ヘッド
は、インク吐出用の熱エネルギを発生するための電気熱
変換体を備えているものでもよいし、電気熱変換体によ
って印加される熱エネルギにより、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ものであっ
てもよい。

【００５６】本発明のインクジェットカートリッジは、
本発明のインクジェット記録ヘッドと、該インクジェッ
ト記録ヘッドに供給される液体を保持する液体容器とを
有する。

【００５７】本発明のインクジェット記録装置は、本発
明のインクジェットカートリッジと、該インクジェット
記録ヘッドから吐出された液体が付着されることで記録
がなされる被記録媒体を搬送する被記録媒体搬送手段と
を備えたものである。

【００５８】また、本発明のインクジェット記録装置
は、本発明のインクジェット記録装置と、インクジェッ
ト記録ヘッドの平板部の表面と接触しながら吐出口の配
列方向と交差する方向に相対移動することで平板部の表
面の清掃を行う清掃部材とを備えたものである。

【００５９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００６０】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態のカラーインクジェット記録装置の概略構成
図である。

【００６１】記録装置１００は、２つのヘッド１０１
Ａ、１０１Ｂを搭載し、インクをヘッド１０１Ａ、１０
１Ｂへと供給するインクタンク１１０Ａ、１１０Ｂとを
着脱可能に保持するキャリッジ１０２と、キャリッジ１
０２の往復移動のガイドとなるガイド軸１０４及びガイ
ド軸１０５と、記録紙１０６を給紙する給紙ローラ１０
７と、記録紙１０６を搬送する紙送りローラ１０８と、
ヘッド１０１Ａ、１０１Ｂの印字機能の回復を図るため
のワイピング装置の構成部材であるブレード１１１とを
有する。

【００６２】次に、記録装置１００による、記録紙１０
６への印字に関して説明する。

【００６３】不図示のホストコンピュータから印字信号
を受け取ると記録紙１０６は、紙送りローラ１０８及び
給紙ローラ１０７によって給紙され印字位置にセットさ
れる。その後、ヘッド１０１Ａ、１０１Ｂが不図示のキ
ャップから開放され、ヘッド１０１Ａ、１０１Ｂを搭載
したキャリッジ１０２は、ガイド軸１０４及びガイド軸
１０５に沿って往復動作し、記録紙１０６に対して印字
を行う。

【００６４】ヘッド１０１Ａには、インクタンク１１０
Ａから供給されるイエロー（Ｙ）、第１のマゼンタ（Ｍ
１）、第１のシアン（Ｃ１）の３種類のインクを吐出で
きる複数の吐出口が直線状に配置されることでノズル群
２００Ｙ、２００Ｍ１、２００Ｃ１（図２参照）が形成
されている。また、ヘッド１０１Ｂにも同様にインクタ
ンク１１０Ｂから供給されるブラック（ＢＫ）、第２の
マゼンタ（Ｍ２）、第２のシアン（Ｃ２）のインクを吐
出できる複数の吐出口が直線状に配置されることでノズ
ル群２００ＢＫ、２００Ｍ２、２００Ｃ２（図２参照）
が形成されている。

【００６５】上述の第１のマゼンタ及び第１のシアンに
対する第２のマゼンタ及び第２のシアンとしては、それ
ぞれ濃淡インクを用いたものや、または異なる種類の染
料を用いることができる。

【００６６】また、各ヘッド１０１Ａ、１０１Ｂは同じ
構造のヘッドを並べているが、異なる種類のヘッド、例
えば、ノズル径が異なるものでも良い。

【００６７】なお、ヘッド１０１Ａ、１０１Ｂの構成に
関しては後ほど詳細に説明する。

【００６８】インクタンク１１０Ａ、１１０Ｂは、上述
したカラーインクを貯留するタンクであり、ヘッド１０
１Ａ、１０１Ｂに対応したインクがそれぞれ３種類ずつ
充填されている。インクタンク１１０Ａ、１１０Ｂは、
カートリッジ１０３にそれぞれ別々に設けられた挿入口
に押し込まれると前記インクタンク１１０Ａ、１１０Ｂ
のそれぞれの下方に設けられたゴムシール部（不図示）
とヘッド１０１Ａ、１０１Ｂに設けられたステンレスパ
イプ等が結合される。これにより、インクタンク１１０
Ａ、１１０Ｂから各々のインクに対応するノズルにイン
クを供給することができる構成になっている。

【００６９】ブレード１１１は、ヘッド１０１Ａ、１０
１Ｂが不図示のキャップから開放される際、あるいはキ
ャップによるキャッピングがなされる際に、ヘッド１０
１Ａ、１０１Ｂのインクの吐出面をブレード１１１が擦
ることで吐出面の残留インクを除去（ワイピング）する
ものである。

【００７０】次に、図２を用いて本発明の第１の実施形
態のインクジェット記録ヘッドであるヘッド１０１Ａ、
１０１Ｂに関して説明する。

【００７１】ヘッド１０１Ａ、１０１Ｂは、アルミベー
スプレート２０１上に、オリフィスプレート２０３を有
するチップタンク２０４と、コネクタ部２０２ａを有す
るプリント基板（ＰＣＢ）２０２とが取付けられた構成
となっている。

【００７２】ヘッド１０１Ａに取付けられたオリフィス
プレート２０３のフェイス面１５６に形成された凹部１
５７には、イエローのインクを吐出するためのノズル群
２００Ｙ、第１のマゼンタのインクを吐出するためのノ
ズル群２００Ｍ１及び第１のシアンのインクを吐出する
ためのノズル群２００Ｃ１が一直線に形成されている。

【００７３】同様にヘッド１０１Ｂに取付けられたオリ
フィスプレート２０３のフェイス面１５６に形成された
凹部１５７には、第２のマゼンタのインクを吐出するた
めのノズル群２００Ｍ２、第２のシアンのインクを吐出
するためのノズル群２００Ｃ２及びブラックのインクを
吐出するためのノズル群２００ＢＫが一直線に形成され
ている。

【００７４】各ノズル群は各色毎に４８個づつのノズル
が直線状に配置されることで構成されており、それぞれ
のノズル群はノズルピッチ以上の間隔を有して配置され
ている。

【００７５】これら各ノズル群には、各色のインクを供
給するための不図示のインク通路が形成されており、ま
た、各ノズルに対応して、インク滴を吐出させるための
不図示の電気熱エネルギ変換体が設けられている。不図
示の印字信号発生手段からの印字信号の入力に従って、
電気熱エネルギ変換体を加熱することによってインクを
発泡させ、その発泡力で各々のノズルよりインク滴の吐
出を制御されるようになっている。

【００７６】ここでは、２つのヘッド１０１Ａ、１０１
Ｂを配置し、イエローとブラックインクは各１種類、マ
ゼンタ、シアンインクは各２種類ずつが設けられてい
る。このような構成で十分な階調性が得られるのは以下
の理由による。

【００７７】まず、イエローとブラックについては濃淡
インクを設ければ更に階調性が上がることは周知である
が、各々のインクを単独で使用する場合には、印字打ち
込み密度によって濃度を変えることができる。しかしな
がらシアン、マゼンタインクにおいてはその色調による
彩度が大きく変わり、実際の見た目が異なることがわか
ったためである。すなわち本実施形態のようにカラー印
字の色調に大きく影響するインクには濃淡を用いること
で高い階調性を得ることが可能となる。

【００７８】ヘッド１０１Ａ、１０１Ｂとは、印字を行
う主走査方向とは異なる方向に段差を設けて配列されて
おり、その段差量は、１色分のノズル群の幅と各ノズル
群間に設けられた仕切り間隔分を加えた距離だけを印字
を行う主走査方向とは異なる方向にずらした量である
（図４参照）。

【００７９】プリント基板２０２はコネクタ部２０２ａ
により本体のコネクタと接続され、ヘッド１０１Ａ、１
０１Ｂの吐出駆動電源供給、印字信号等を受ける。

【００８０】次に、図３にヘッド１０１Ａ、１０１Ｂの
ワイピング状況を示す。

【００８１】ヘッド１０１Ａ、１０１Ｂと、ブレード１
１１とが相対移動することで、矢印Ｗで示した方向にワ
イピングがなされる。

【００８２】図４はヘッド１０１Ａ、１０１Ｂの配列位
置を説明する図である。

【００８３】矢印Ｗで示した主走査方向に隣り合ったノ
ズルはラインＡ−Ａの位置、すなわちヘッド１０１Ａの
ノズル群２００Ｍ１とヘッド１０１Ｂのノズル群２００
Ｍ２との第１ノズルが一致するように配置されている。

【００８４】次に、ヘッド１０１Ａ、１０１Ｂのフェイ
ス面１５６に形成された凹部１５７に関して説明する。

【００８５】なお、本実施形態において以降に説明する
凹部１５７に関しては、ヘッド１０１Ａ、１０１Ｂは同
形状であるため、代表してヘッド１０１Ａについてのみ
説明する。

【００８６】図５にオリフィスプレート２０３のフェイ
ス面１５６に形成された凹部１５７の斜視図を、また、
図６に図５のラインＣ−Ｃにおけるオリフィスプレート
２０３の断面図を、さらに図７に図５のラインＤ−Ｄに
おけるオリフィスプレート２０３の断面図をそれぞれ示
す。

【００８７】凹部１５７は、図６で示す凹部１５７の最
深部Ｍで第１の面１５１と第２の面１５２とを合成する
ことで形成された曲面と、この曲面の両サイドにそれぞ
れ第３の面１５３と第４の面１５４とを有することで形
成された凹み形状を呈している。

【００８８】第１の面１５１は第２の面１５２と比較し
て、緩やかな曲面で構成されており、対して第２の面１
５２は第１の面１５１に対して比較的急な傾斜の曲面で
構成されている。このため、第１の面１５１と第２の面
１５２とが合成される最深部Ｍを、フェイス面１５６の
凹部の中央部１５８よりも下方、すなわち、ブレード１
１１の進行方向を示す矢印Ｗに対して下流側とすること
ができる。

【００８９】また、最深部Ｍがノズル２００の近傍とな
るように第１の面１５１と第２の面１５２との曲面形状
を考慮することで、さらに最適な凹部１５７とすること
ができる。

【００９０】さらに、第１の面１５１と第２の面１５２
とで合成される部分にフラットな第５の面を形成するこ
とでノズル２００に対する凹部１５７の角度を規制する
ことができるため、インクの吐出の安定化を図れること
となり、さらに望ましい。

【００９１】また、さらに第１の面１５１と、第２の面
１５２と、第３の面１５３と、第４の面１５４と、第５
の面とがそれぞれ合成される部分で明確な屈曲点を生じ
させないように各曲面をつなげるほうがより好ましい。

【００９２】以上のような構成をとることで、凹部１５
７の深さ形状を改良することができ、従来技術で問題と
なっていた拭き残しの原因である、ノズル２００の深さ
より深い最深部の位置が、ノズル２００の位置よりブレ
ード進入方向の上流側になってしまうこと、及びその結
果、凹部１５７の両サイド（図１６に示す従来の第３の
面３５３及び第４の面３５４）の傾斜が急峻になってし
まうことの２点が改善できることとなる。

【００９３】以上により、従来、顔料インクを使用した
際に生じたインクの拭き残り（図１６に示すインク溜り
５００）が解消され、高濃度、高耐光性、高画質に対応
するための顔料インクの使用が可能となり、被記録材に
記録する画質の向上を図ることができた。

【００９４】また、本実施形態に示す凹部１５７とする
ことで、以下に説明する効果が生じた。

【００９５】図４に示したように、２つのヘッド１０１
Ａ、１０１Ｂが互いにずれて配列されているような場合
には、図１７に示した従来の凹部３５７のような形状で
あるとブレード１１１による拭き性は、単一カートリッ
ジ構成の場合に比べブレード１１１の凹部３５７に対す
る進入度、および、傾きがより厳しい精度が要求され
る。

【００９６】その理由の一つとして、上記した２つの異
なるインクを吐出するノズル群が主走査方向に隣り合わ
ずに配置する図３のようなヘッド構成の場合、オリフィ
スプレート２０３上の残留インクをブレード１１１で拭
き取る際、ヘッド１０１Ａを拭き取った後にブレード１
１１の振動が生じ、これによりヘッド１０１Ｂを拭き取
る際、ムラ拭きが生じてしまいインクが拭き残ってしま
う場合があった。

【００９７】これに対し、本実施形態に示す凹部１５７
とすることで、凹部１５７に対するブレード１１１によ
る拭き性が向上した結果、上記したブレード１１１の凹
部１５７に対する進入度、および、傾きに対する余裕度
が大幅に増し、ムラ拭きが解消され、よって高速高画質
化のプリンタに対応できるようになった。

【００９８】以上説明したように、本実施形態に示した
凹部形状とすることで、インクの拭き残りが生じにく
く、また、顔料インクが使用できるヘッドとすることが
できた。

【００９９】（第２の実施形態）図８に、本発明の第２
の実施形態のヘッド６０１Ａ及びヘッド６０１Ｂのワイ
ピング状況を、また、図９に図８に示したヘッド６０１
Ａのチップタンク６０２の拡大外観斜視図を示す。

【０１００】なお、ヘッド６０１Ａ及びヘッド６０１Ｂ
は、第１の実施形態の図２に示したヘッド１０１Ａある
いはヘッド１０１Ｂと基本的に同様であるため、詳細の
説明は省略する。

【０１０１】図８に示すようにワイピング時にブレード
７１１は、まずヘッド６０１Ａのチップタンク６０２の
第１の稜線部である前縁部６０４にブレード７１１のＡ
−Ｃ点間が当接し、次いで直後に前縁部６０４の両端の
角部である前縁端部６０５にＡ点、Ｃ点がそれぞれ当接
する。その後、ブレード７１１はＡ点及びＣ点で第２の
稜線部である稜線６０３を摺擦しながら、ブレード７１
１のＡ−Ｃ点間により、フェイス面６５６及び凹部６５
７のインクを拭き取る。その後、ブレード７１１のＡ点
の代わりにＢ点、Ｃ点の代わりにＤ点が同様に、ヘッド
６０１Ｂのチップタンク６０２の第１の稜線部である前
縁部６０４、角部である前縁端部６０５に当接し、第２
の稜線部である稜線６０３を摺擦しながら、フェイス面
６５６及び凹部６５７のインクを拭き取り、ワイピング
を終える。

【０１０２】チップタンク６０２Ａ及びチップタンク６
０２Ｂの前縁部６０４、前縁端部６０５及び稜線６０３
は稜線部半径Ｒがつけられ、滑らかな形状となってい
る。

【０１０３】なお、ヘッド６０１Ａ及びヘッド６０１Ｂ
の凹部は第１の実施形態に示した形状であってもよい。

【０１０４】また、ヘッド６０１Ａ及びヘッド６０１Ｂ
のチップタンク６０２の形状は部品の共通化を図るた
め、同形状としてもよい。

【０１０５】さらに、ブレード７１１の幅はオリフィス
ノズルの形成されている凹部６５７をワイピングすれば
よいため、図８に示すようにＡ点及びＤ点よりも幅広で
ある必要がなくＢ点、Ｃ点より広く、Ａ点、Ｃ点より狭
い程度のものであってもよい。この場合、前縁端部６０
５及び稜線６０３につける稜線部半径Ｒは、Ｂ点及びＣ
点が当接あるいは摺擦する側のみとしてもよい。

【０１０６】以上、本実施形態のチップタンク６０２
は、図９に示すようにブレード７１１が当接あるいは摺
擦する部位、すなわち、前縁部６０４、前縁端部６０５
及び稜線６０３に稜線部半径Ｒを付けることで、ブレー
ド７１１に傷がつかないようになった。

【０１０７】

【実施例】次に、上記の実施形態の実施例について以下
に説明する。

【０１０８】ここでは、実施例１ないし実施例３では前
縁部６０４、前縁端部６０５及び稜線６０３の稜線部半
径Ｒの大きさ、また、実施例４では稜線６０３の稜線部
半径Ｒの開始位置を変化させてブレード７１１の傷及び
実際の印字における記録ヨレ、吐出不良に関して検討を
行った。

【０１０９】実施例１では、チップタンク６０２の前縁
部６０４の稜線部半径ＲをＲ＝０．０５ｍｍとし、前縁
端部６０５をＲ＝０．３ｍｍとし、稜線６０３をＲ＝
０．０３ｍｍとし、ワイピング動作を２０万回繰り返し
た。

【０１１０】その結果、図８に示す稜線６０３によって
ブレード７１１のＡ点とＢ点に傷が付いた。ただし、本
体の保証印字枚数は約５万枚であり、このときのワイピ
ング回数が約２０万回である。

【０１１１】Ａ点とＢ点に傷が付いた状態でワイピング
を行ったところ、Ａ点はヘッド６０１Ｂに対するインク
の拭き残し、Ｂ点はヘッド６０１Ａに対するインクの拭
き残しがあり、これにより、吐出口の濡れが生じ、記録
ヨレや吐出不良が発生した。次に、チップタンク６０２
の稜線６０３の稜線部半径Ｒの値のみを変化させ、ワイ
ピング動作を２０万画繰り返し、その時のブレード７１
１の傷及び実際の印字における記録ヨレ、吐出不良の結
果を表１に示す。

【０１１２】

【表１】 これにより、少なくとも稜線６０３がＲ＝０．２ｍｍ以
上においては、ブレード７１１に傷が付きにくく、記録
ヨレや吐出不良が発生しづらいと考えられる。

【０１１３】実施例２では、チップタンク６０２の前縁
部６０４の稜線部半径ＲをＲ＝０．０５ｍｍとし、ま
た、前縁端部６０５をＲ＝０．０３ｍｍ、稜線６０３を
Ｒ＝０．５ｍｍとしてワイピング動作を行った。

【０１１４】その結果、Ａ点はヘッド６０１Ｂに対する
インクの拭き残し、Ｂ点はヘッド６０１Ａに対するイン
クの拭き残しがあり、これにより、吐出口の濡れが生
じ、記録ヨレや吐出不良が発生した。

【０１１５】次に、前縁端部６０５の稜線部半径Ｒの値
を変化させ、ワイピング動作を２０万回繰り返し、その
時のブレード７１１の傷及び実際の印字における記録ヨ
レ、吐出不良の結果を表２に示す。

【０１１６】

【表２】 これにより、少なくとも前縁端部６０５の稜線部半径Ｒ
がＲ＝０．２ｍｍ以上においては、ブレード７１１に傷
が付きにくく、記録ヨレや吐出不良が発生しづらいと考
えられる。

【０１１７】実施例３では、前縁部６０４の稜線部半液
ＲをＲ＝０．３ｍｍとし、前縁端部６０５をＲ＝０．３
ｍｍ、稜線６０３をＲ＝０．５ｍｍとしてワイピング動
作を行った。

【０１１８】その結果、吐出口面を拭き取り活掃した後
のブレード７１１の摺擦面に付着した塵挨や増粘インク
が、前記チップタンク端部で拭き取れず、そのままワイ
ピングを行ったところ、塵挨や増粘インクが吐出口内へ
侵入したり、また、吐出口周辺に付着し、記録ヨレ、吐
出不良が増加した。

【０１１９】次に、前縁部６０４の稜線部半径Ｒの値を
変化させ、ワイピング動作を行ったときの、実際の印字
における記録ヨレ、吐出不良の結果を表３に示す。

【０１２０】

【表３】 これにより、少なくとも前縁部６０４の稜線部半径Ｒが
Ｒ＝０．０５ｍｍ以下においては、ブレード７１１の摺
擦面に付着した塵挨や増粘インクが、前記チップタンク
端部で拭き取ることができ、記録ヨレや吐出不良が発生
しづらいと考えられる。

【０１２１】実施例４では、前縁部６０４の稜線部半径
ＲをＲ＝０．０５ｍｍとし、前縁端部６０５をＲ＝０．
３ｍｍ、稜線６０３をＲ＝０．５ｍｍとし、さらに、図
１０に示すように稜線６０３の稜線部半径Ｒをノズル群
の端部よりＬ１＝０．０３ｍｍ離れた位置から開始し
た。

【０１２２】その結果、吐出口からインクを強制的に排
出させるための吸引装置が、完全に密閉できないことか
ら吸引できず、吐出口面の付着インクが取り除けなくな
った。さらに、そのままワイピングを行ったところ、塵
挨（塵、紙けば等）や増粘インク（揮発性分が蒸発した
インク）が、吐出口内へ侵入したり、また、吐出口周辺
に付着し、記録ヨレ、吐出不良が増加した。

【０１２３】次に、稜線６０３の稜線部半径Ｒのノズル
群の端部からの開始位置を変化させ、ワイピング動作を
行ったときの、実際の印字における記録ヨレ、吐出不良
の結果を表４に示す。

【０１２４】

【表４】 これにより、稜線６０３の稜線部半径Ｒの開始位置をノ
ズル群の端部から、少なくとも０．１ｍｍ以上離した位
置とすれば、吸引装置が密閉でき、充分吸引できること
ができ、記録ヨレや吐出不良が発生しづらいと考えられ
る。

【０１２５】以上のように、各稜線部半径Ｒは、稜線６
０３がＲ＝０．２ｍｍ以上、前縁端部６０５がＲ＝０．
２ｍｍ以上、前縁部６０４がＲ＝０．０５ｍｍ以下とす
ることでブレード７１１に傷がつきにくく、このため、
ワイピングによる吐出口付近の清掃が確実となる。

【０１２６】また、稜線６０３の稜線部半径Ｒの開始位
置はノズル群の端部から、少なくとも０．１ｍｍ以上離
れた位置とすることで、吸引装置による吐出口付近の清
掃が確実となる。

【０１２７】よって、記録ヨレや吐出不良が発生しづら
くなる。

【０１２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オ
リフィスプレートに形成された凹部の最深部近傍に吐出
口群が形成されているため、凹部深さが必要最小限とな
り、合成曲面の両端部である第１の傾斜面及び第２の傾
斜面との角度が急峻にならずに済む。このため、清掃部
材による清掃後に、合成曲面と第１の傾斜面及び第２の
傾斜面とが繋がる領域の角度が緩やかになり液体が残留
しにくくなり、よって、固着しやすい性質の顔料インク
を使用しても良好なインク吐出状態を長時間維持でき
る。

【０１２９】さらに、オリフィスプレートと一体的に形
成された筐体の第１の稜線部、第２の稜線部、及び角部
に稜線部半径Ｒをつけることで清掃部材に傷がつきにく
くなり、凹部の清掃を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のカラーインクジェッ
ト記録装置の概略構成図である。

【図２】本発明の第１の実施形態のインクジェット記録
ヘッドに関して説明する図である。

【図３】本発明の第１の実施形態のワイピング状況を説
明する図である。

【図４】ヘッドの配列位置を説明する図である。

【図５】本発明の第１の実施形態のオリフィスプレート
のフェイス面に形成された凹部を説明する斜視図であ
る。

【図６】図５に示したオリフィスプレートのラインＣ−
Ｃにおける断面図である。

【図７】図５に示したオリフィスプレートのラインＤ−
Ｄにおける断面図である。

【図８】本発明の第２の実施形態のワイピング状況を説
明する図である。

【図９】本発明の第２の実施形態のヘッドの拡大斜視図
である。

【図１０】チップタンクに形成された稜線部半径Ｒの部
位及び稜線部半径Ｒの開始位置を説明する図である。

【図１１】従来のインクジェットカラー記録装置のヘッ
ド群の斜視図である。

【図１２】従来のヘッドの配列位置の一例を示す図であ
る。

【図１３】従来のヘッドの配列位置の一例を示す図であ
る。

【図１４】従来のヘッドの配列位置の一例を示す図であ
る。

【図１５】従来のヘッドの配列位置の一例を示す図であ
る。

【図１６】従来のオリフィスプレートのフェイス面に形
成された凹部を説明する斜視図である。

【図１７】図１６に示したオリフィスプレートのライン
Ｂ−Ｂにおける断面図である。

【図１８】図１６に示したオリフィスプレートのライン
Ｅ−Ｅにおける断面図である。

【図１９】従来のワイピング状況を説明する図である。

【符号の説明】

１００ 記録装置 １０１Ａ、１０１Ｂ ヘッド １０２ キャリッジ １０３ カートリッジ １０４、１０５ ガイド軸 １０６ 記録紙 １０７ 給紙ローラ １０８ 紙送りローラ １１０Ａ、１１０Ｂ インクタンク １１１、７１１ ブレード １５１ 第１の面 １５２ 第２の面 １５３ 第３の面 １５４ 第４の面 １５６、６５６ フェイス面 １５７ 凹部 １５８ 中央部 ２００ ノズル ２００ＢＫ、２００Ｃ１、２００Ｃ２、２００Ｍ１、２
００Ｍ２、２００Ｙノズル群 ２０１ アルミベースプレート ２０２ プリント基板 ２０３ オリフィスプレート ６０２ チップタンク ６０３ 稜線 ６０４ 前縁部 ６０５ 前縁端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹之内 雅典 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 杉本 仁 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA16 EC23 EC53 FA03 FC01 HA02 HA22 JB04 JB08 2C057 AF72 AG12 AG46 AH07 AM31 AP02 AP13 AP72 BA03 BA13

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に凹部を有する平板部を備え、液体
   を吐出する複数の吐出口が直線状に配列された吐出口群
   が前記凹部に形成されたオリフィスプレートを有し、清
   掃部材が前記平板部の表面と接触しながら前記吐出口の
   配列方向と交差する方向に相対移動することで前記平板
   部の表面が清掃されるインクジェットヘッドにおいて、 前記凹部は、前記清掃部材の清掃方向の上流側に形成さ
   れた第１の曲率を含む第１の曲面と前記第１の曲率より
   も小さい第２の曲率を含む第２の曲面とが、前記凹部の
   最深部となる位置で合成されることにより形成された、
   前記吐出口の配列方向に略平行に形成された合成曲面
   と、前記清掃方向に略平行な方向で、前記平板部の表面
   から、前記最深部の近傍に形成された前記吐出口群の両
   端部に位置する各吐出口にかからないように形成される
   ことで前記合成曲面の両端部となる２つの傾斜面とで形
   成されたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
2. 【請求項２】 前記吐出口群は、前記最深部よりも前記
   清掃方向の下流側に形成された請求項１に記載のインク
   ジェット記録ヘッド。
3. 【請求項３】 前記吐出口群の形成される面は、前記液
   体の吐出方向と略垂直に形成された略平面である請求項
   １または２に記載のインクジェット記録ヘッド。
4. 【請求項４】 前記第１の曲面と、前記第２の曲面と、
   前記２つの傾斜面と、前記略平面とがそれぞれに繋がる
   各領域は滑らかな曲面である請求項３に記載のインクジ
   ェット記録ヘッド。
5. 【請求項５】 前記平板部の前記表面を構成面の一つと
   し、前記オリフィスプレートと一体的に形成された筐体
   を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のイン
   クジェット記録ヘッド。
6. 【請求項６】 前記筐体の、前記清掃部材の相対移動方
   向に対して略垂直で、かつ、前記清掃部材の相対移動時
   に最初に当接する側の面と、前記表面とによる第１の稜
   線部の半径は０．１ｍｍ以下である請求項５に記載のイ
   ンクジェット記録ヘッド。
7. 【請求項７】 前記清掃部材の相対移動時に、前記表面
   と、前記凹部が形成された面に対して略垂直で、かつ、
   前記相対移動方向に略平行な面とによる第２の稜線部の
   うち、前記清掃部材が擦る前記第２の稜線部の半径は
   ０．２ｍｍ以上である請求項５または６に記載のインク
   ジェット記録ヘッド。
8. 【請求項８】 前記第１の稜線部と前記第２の稜線部と
   で構成される前記筐体の角部の半径は、０．２ｍｍ以上
   である請求項５ないし７のいずれか１項に記載のインク
   ジェット記録ヘッド。
9. 【請求項９】 前記第２の稜線部の半径の開始位置は、
   前記第２の稜線部に最も近い前記吐出口から０．１ｍｍ
   以上離れた位置である請求項５ないし８に記載のインク
   ジェット記録ヘッド。
10. 【請求項１０】 前記液体は顔料インクである請求項１
    ないし９に記載のインクジェット記録ヘッド。
11. 【請求項１１】 インク吐出用の熱エネルギを発生する
    ための電気熱変換体を備えている請求項１ないし１０の
    いずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
12. 【請求項１２】 前記電気熱変換体によって印加される
    熱エネルギにより、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請求項１１に記載のインク
    ジェット記録ヘッド。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし１２のいずれか１項に
    記載のインクジェット記録ヘッドと、該インクジェット
    記録ヘッドに供給される液体を保持する液体容器とを有
    するインクジェットカートリッジ。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載のインクジェットカ
    ートリッジと、前記インクジェット記録ヘッドから吐出
    された液体が付着されることで記録がなされる被記録媒
    体を搬送する被記録媒体搬送手段とを備えた液体吐出装
    置。
15. 【請求項１５】 請求項１ないし１２のいずれか１項に
    記載のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェッ
    ト記録ヘッドの前記平板部の表面と接触しながら吐出口
    の配列方向と交差する方向に相対移動することで前記平
    板部の表面の清掃を行う清掃部材とを備えたインクジェ
    ット記録装置。