JP2005035251A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録ヘッドのフェイス面とブレードとのオーバーラップ量の調整による組立効率の低下を招くことなく、そのオーバーラップ量の寸法精度に拘わらず、記録ヘッドのフェイス面を確実にワイピング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。
【解決手段】 ブレード５に、記録ヘッド１のフェイス面６とのオーバーラップ量に応じて少なくとも１つがフェイス面６をワイピングする複数の鋸刃部５ａを設ける。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ノズルからインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて記録可能なインクジェット記録装置であって、記録ヘッドのインクの吐出状態を良好に維持することができるインクジェット記録装置に関し、さらに詳しくは、ノズルが形成された記録ヘッドのフェイス面と相対移動することによって、そのフェイス面をワイピング可能なブレードを有するインクジェット記録装置に関するものである。

本発明は、特に、ノズル数が１０００を超えるような記録ヘッド（いわゆる長尺ラインヘッド）を複数本用いるインクジェット記録装置として好適である。

インクジェット記録装置において、記録ヘッドの吐出状態を良好に維持するための回復機構は、吸収体、インクガイド、インク収容部、ブレードなどから構成されている。記録ヘッドの回復動作は、ノズルからのインクの吐出状態を良好に維持するための動作であり、その際には、記録ヘッドがキャップポジションまで下降する。その回復動作においては、記録ヘッドからインクガイドおよびインク収容部に向かって、画像の記録に寄与しないインクを排出し、その後、記録ヘッドのフェイス面に残ったインク滴を取り除くために、そのフェイス面をブレードによってワイピングする。すなわち、インクガイドおよびインク収容部と共に、ブレードを右方にスライドさせることによって、そのブレードのエッジ部をフェイス面に当接させながらワイピング動作をする。そして、エッジ部が記録ヘッドとヘッド吸収体の境界部に到達した時点でワイピング動作を停止し、ブレードによって掻き取ったインク滴を吸収体に回収させる。（特許文献１）

特開平7-246711号公報（第４頁、図７（Ｂ））

しかしながら、上記従来例のインクジェット記録装置は、最適なワイピング動作の条件を設定するために、つまりブレードのエッジ部によってフェイス面をワイピングさせ、かつワイピング動作停止時にブレードのエッジ部が記録ヘッドとヘッド吸収体との間の境界部に確実に停止させるために、記録ヘッドとブレードのオーバーラップ量Ａ（図１１参照）を厳しい寸法精度で組立調整しなければならなかった。そのため、回復機構および記録装置の組立効率の低下を招くおそれがあった。

また、オーバーラップ量Ａなどが高精度に調整されている場合にも、使用環境の変化や耐久性の劣化等によりブレードの状態が微妙に変化して、ワイピング条件が変わってしまうことがある。このような場合には、フェイス面の清掃が適切に行われず、フェイス面に残ったインク滴が固着し、そのフェイス面をインクの吐出に最適な状態に保つことができなくなるおそれもある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、記録ヘッドのフェイス面とブレードとのオーバーラップ量の調整による組立効率の低下を招くことなく、そのオーバーラップ量の寸法精度に拘わらず、記録ヘッドのフェイス面を確実にワイピング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を目的とする。

また、本発明の他の目的は、使用環境の変化や耐久性の劣化等によりブレードの経時変化に拘わらず、記録ヘッドのフェイス面を確実にワイピング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にある。

本発明のインクジェット記録装置は、ノズルからインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて記録可能なインクジェット記録装置であって、前記ノズルが形成された前記記録ヘッドのフェイス面と相対移動することによって前記フェイス面をワイピング可能なブレードを有するインクジェット記録装置において、前記ブレードは、前記フェイス面とのオーバーラップ量に応じて少なくとも１つが前記フェイス面をワイピングする複数の凹凸部を有することを特徴とする。

本発明は、ブレードに、記録ヘッドのフェイス面とのオーバーラップ量に応じて少なくとも１つがフェイス面をワイピングする複数の凹凸部を設けることにより、記録ヘッドのフェイス面とブレードとのオーバーラップ量の調整による組立効率の低下を招くことなく、そのオーバーラップ量の寸法精度に拘わらず、記録ヘッドのフェイス面を確実にワイピングすることができる。

さらに、使用環境の変化や耐久性の劣化等によるブレードの経時変化に拘わらず、ブレードに設けた複数の凹凸部の内の少なくとも１つによって、記録ヘッドのフェイス面を確実にワイピングすることができる。

これらの結果、記録ヘッドのインクの吐出状態を良好に維持することができる。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、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回復機構の概略構成図である。
１Ｂはブラックインク吐出用の記録ヘッド、１ＬＣは淡シアンインク吐出用の記録ヘッド、１Ｃはシアンインク吐出用の記録ヘッド、１ＬＭは淡マゼンタインク吐出用の記録ヘッド、１Ｍはマゼンタインク吐出用の記録ヘッド、１Ｙはイエローインク吐出用の記録ヘッドである。これらの記録ヘッドの下面には同図中紙面の表裏方向に沿って並ぶ多数のノズルが形成されており、これにより、それぞれの記録ヘッドは長尺ラインヘッドを構成している。これらの記録ヘッドをまとめて記録ヘッド１ともいう。記録ヘッド１はヘッドホルダ１２に固定されており、ヘッドホルダ１２と共に図１中の上下方向に移動する。記録ヘッド１の下面は、ノズルが形成されるノズル形成面（以下、「フェイス面」ともいう）となっている。記録ヘッド１は、後述するように、記録動作時に所定の記録ポジションに移動される。その記録ポジションに位置する記録ヘッド１の下側には、被記録媒体を図１中の左方または右方に搬送する搬送路が形成されている。そして、その搬送路中にて被記録媒体を搬送しつつ、記録ポジションにおける記録ヘッド１のノズルからインクを吐出することによって被記録媒体上に画像が記録される。

記録ヘッド１は、例えば、インクを吐出するためのエネルギーとして、電気熱変換体から発生する熱エネルギーを利用するものであってもよい。その場合には、電気熱変換体の発熱によってインクに膜沸騰を生じさせ、そのときの発泡エネルギーによってノズルからインクを吐出することができる。

記録ヘッド１の直下にはキャップ４が配置されており、非記録状態や回復状態のときに、図１中実線のように記録ヘッド１が下降することによって、その記録ヘッド１とキャップ４とが当接してノズルの密閉状態を保つ。この図１の状態における記録ヘッド１および回復桶３の位置は、キャップポジションとして設定する。回復桶３は、図２のように、６つの記録ヘッド毎に対応する計６つの回復桶単体３ａによって構成されている。互いに隣接する回復桶単体３ａ同士は等間隔に配置され、それらの間には、記録ヘッド１の１つ分の幅よりも大きい穴３ａ（図２参照）が形成されている。キャップ４とブレード５は、回復桶単体３ａのそれぞれに配置されている。さらに、フレーム２にも穴２ａが形成されており、この穴２ａも記録ヘッド１の１つ分の幅より大きい。回復桶３は、フレーム２に固定された図示しない軸に沿って図１中の左右方向に移動するように備えられている。ブレード５はゴム等の弾性部材によって成り、後述するように、記録ヘッド１のフェイス面６と当接する面に鋸形状の複数の鋸刃部５ａが形成されている（図５および図６参照）。これらの複数の鋸刃部５ａは、記録ヘッド１のフェイス面６をワイピング可能な複数の凹凸部を構成している。

本例のインクジェット記録装置の状態には、非記録状態（スタンバイモード）、回復状態、ワイピング状態、記録状態、の大きく４つの状態がある。次に、それぞれの状態について説明する。

（非記録状態（スタンバイモード））
非記録状態は、記録装置の電源オフ時やデータの展開時などにおける状態であり、図１のように、記録ヘッド１と回復桶３がキャップポジションにある。後述する回復状態は、図示しないポンプが回転する点において、この非記録状態と異なる。

（回復状態）
回復状態は、記録ヘッド１と回復桶３がキャップポジションにある図１の状態において、図示しないメインポンプを回転させ、それによって加圧されたインクを記録ヘッド内に導入する。これにより、記録ヘッド１のフェイス面６に存在するノズル７（図３参照）から、画像の記録に寄与しないインクを排出する。これにより、ノズル７内の増粘インクなどが排除され、記録ヘッド１のインクの吐出状態を良好に維持される。また、このように記録ヘッド１のインクの吐出状態を良好に維持するために、画像の記録に寄与しないインクをノズル７からキャップ４内に吐出または吸引により排出してもよい。画像の記録に寄与しないインクを吸引排出させる場合には、キャップ４内に負圧を導入すればよい。ノズル７からキャップ４内に排出されたインクは、インクガイド８（図３および図４参照）にガイドされて下方に落とされてから、キャップ４内の図４中右隅に配置された出口４ａに集められる。キャップ４内のインクは、出口４ａに接続された吸引ポンプにより回収される。その際、キャップ４内に配置したフィルタ９によってインクが濾過され、ごみや異物の除去されたインクが回収される。インクガイド８の図４中左右の両端部は、バネ１０の付勢によって記録ヘッド１のフェイス面６に当接され、その中間部分のくし歯状部８ａの先端とフェイス面６との間の距離はギャップとして管理されている。このギャップにより、ノズル７から流れ出てくるインクは、インクガイド８のくし歯状部８ａにガイドされて下方に落とされることになる。

（ワイピング状態）
図５は、ワイピング動作の途中の状態を示す要部の拡大図、図６は、ワイピング動作の終了時点を示す拡大図である。

まず、ヘッドホルダ１２に接続されている図示していないワイヤによって、そのヘッドホルダ１２と共に記録ヘッド１が図１中点線の上方の退避ポジションに移動してから、そのヘッドホルダ１２と共に記録ヘッド１が退避ポジションから一定距離下方に離れたワイピングポジションに移動する。その一定距離は、図示していないフォトインタラプタによる検出位置を基準として、ワイヤ駆動用の図示しないステッピングモーターのパルス数を制御することによって設定する。次に、回復桶３が図１のキャップポジションから同図中の右方に移動する。これにより、図５に示すように、記録ヘッド１のフェイス面６と当接する面に鋸形状の鋸刃部５ａが形成されたブレード５は、記録ヘッド１の側方からフェイス面６に進入する。そして、鋸刃部５ａにおける複数のエッジのいずれかによって、記録ヘッド１のフェイス面６に残ったインク滴が確実に掻き取られる。つまり、記録ヘッド１のフェイス面６とブレード５とのオーバーラップ量（図１１中のＡに相当）の寸法精度の如何に拘わらず、ブレード５の長手方向にずれて位置する複数のエッジのいずれか１つまたは複数がフェイス面６を確実にワイピングすることになる。その後、回復桶３はそのまま右方への移動を続け、そして、図６に示すようにブレード５の鋸刃部５ａが記録ヘッド１の側方に設けられた吸収部材１１に到達した時点で移動を停止し、掻き取ったインク滴を吸収部材１１に吸収させる。

（記録状態）
図７（ａ）は、記録ヘッド１が上方の退避ポジションに移動した状態、図７（ｂ）は、さらに回復桶３が記録動作時のポジションに移動した状態、図７（ｃ）は、さらに記録ヘッド１が記録ポジションにまで下降した状態を示している。まず、ヘッドホルダ１２に接続されている図示しないワイヤによって、そのヘッドホルダ１２と共に記録ヘッド１が上方の退避ポジションに移動される（図７（ａ）の状態）。続いて、回復桶３が記録動作時のポジションに移動する（図７（ｂ）の状態）。この状態において、記録ヘッド１の直下に、回復桶３の穴３ａとフレーム２の穴２ａが一直線に並ぶ。それぞれの穴３ａ，２ａの幅は、前述したように記録ヘッド１の幅より大きい。続いて、ヘッドホルダ１２に接続されている図示しないワイヤによって、そのヘッドホルダ１２と共に記録ヘッド１が退避ポジションから下方に移動し、回復桶３の穴３ａとフレーム２の穴２ａを通って記録ポジションに位置する（図７（ｃ）の状態）。そして、被記録媒体を搬送路中にて搬送しつつ、記録ポジションにおける記録ヘッド１のノズルからインクを吐出することによって、被記録媒体上に画像を記録することができる。

（他の実施形態）
記録ヘッド１のフェイス面６に残ったインク滴を掻き取るブレードは、図８から図１０に示すように構成してもよい。このブレード１３は、弾性部材によって形成された複数枚（本例の場合は４枚）のブレード構成体を貼り合わせた構成となっており、それらの端部を一定量づつずらすことによって複数のエッジ部１３ａが形成されている。これらの複数のエッジ１３ａは、記録ヘッド１のフェイス面６をワイピング可能な複数の凹凸部を構成している。

ワイピング動作は、前述した実施形態と同様に、回復桶３がキャップポジションから右方に移動し、ブレード１３が記録ヘッド１のサイドからフェイス面６に進入する。そして、図９のように、ブレード１３の端部における複数のエッジ部１３ａが記録ヘッドのフェイス面６をワイピングすることによって、そのフェイス面６に残ったインク滴が確実に掻き取られる。つまり、記録ヘッド１のフェイス面６とブレード１３とのオーバーラップ量（図１１中のＡに相当）の寸法精度の如何に拘わらず、ブレード１３の長手方向にずれて位置する複数のエッジ部１３ａのいずれか１つまたは複数がフェイス面６を確実にワイピングすることになる。その後、回復桶３はそのまま右方に移動し続け、図１０に示すように、ブレード１３のエッジ部１３ａが記録ヘッド１の側方に設けられた吸収部材１１に到達した時点で移動を停止し、掻き取ったインク滴を吸収部材１１に吸収させる。

（インクジェット記録装置の構成例）
図１２は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の構成例の説明図である。
本例のインクジエツト装置は、フルラインタイプのカラープリンタであり、４つのインクタンク３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂ（以下、これらをまとめて「インクタンク３７」ともいう）には、それぞれイエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクが収容されている。それらのインクは、接続配管３８を通して、対応するインクジェット記録ヘッド１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂ（以下、これらをまとめて「記録ヘッド１１」ともいう）に供給される。

制御装置３９に接続するヘッドドライバ４０によって、記録ヘッド１１が駆動制御される。記録ヘッド１１が電気熱変換体の熱エネルギーを利用してインクを吐出するものである場合には、その電気熱変換体に対する通電がオン／オフ制御されることになる。記録ヘッド１１は、無端の搬送ベルト４１を挟んでプラテン４２と対向する位置に、搬送ベルト４１の搬送方向に沿って所定間隔に配列されている。そして、制御装置３９によって制御されるヘッド移動手段４３により、記録ヘッド１１がプラテン４２と対向する方向に昇降される。記録ヘッド１１に対しては、前述した実施形態と同様の回復機構が備えられている。すなわち、ブレードを備えた回復桶３が記録ヘッド１１のそれぞれに対応するように装備されており、その回復桶３は、制御装置３９によって制御されるキャップ移動手段４６により、前述した実施形態の場合と同様に移動される。

被記録媒体としての用紙４４を搬送する搬送ベルト４１は、ベルト駆動モータ４７に連結された駆動ローラ４８によって駆動される。モータ４７は、制御装置３９の制御下において、モータドライバ４９によって駆動される。搬送ベルト４１の上流側には、用紙４４を搬送用ベルト４１に密着させるために、その搬送ベルト４１を帯電させる帯電器５０が設けられている。この帯電器５０は、制御装置３９の制御下において、帯電器ドライバ５１により駆動される。搬送ベルト４１上に用紙４４を供給するための一対の給紙ローラ５２には、それらを回転駆動させるための給紙モータ５３が連結されている。この給紙モータ５３は、制御装置３９の制御下において、モータドライバ５４により駆動される。

記録動作時は、前述した実施形態の場合と同様に、記録ヘッド１１を記録ポジションに位置させる。そして、搬送ベルト４１によって用紙４４を搬送しつつ、記録ヘッド１１からインクを吐出することによって用紙４４に画像を記録することができる。

本発明の一実施形態における回復機構の概略構成図である。 図１における回復桶の断面図である。 図１における回復桶と記録ヘッドとの関係を説明するための拡大図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図１におけるブレードのワイピング動作中の説明図である。 図１におけるブレードのワイピング動作終了時点の説明図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１における回復桶と記録ヘッドとの位置関係の変化の説明図である。 本発明の他の実施形態におけるブレードの側面図である。 図８におけるブレードのワイピング動作中の説明図である。 図８におけるブレードのワイピング動作終了時点の説明図である。 図１におけるブレードと記録ヘッドのフェイス面とのオーバーラップ量の説明図である。 本発明を適用可能なインクジェット記録装置の構成例を説明するための要部の斜視図である。

符号の説明

１ 記録ヘッド
３ 回復桶
５ ブレード
５ａ 鋸刃部（凹凸部）
６ フェイス面
１１ 吸収部材
１３ ブレード
１３ａ エッジ部（凹凸部）

Claims (6)

1. ノズルからインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて記録可能なインクジェット記録装置であって、前記ノズルが形成された前記記録ヘッドのフェイス面と相対移動することによって前記フェイス面をワイピング可能なブレードを有するインクジェット記録装置において、
   前記ブレードは、前記フェイス面とのオーバーラップ量に応じて少なくとも１つが前記フェイス面をワイピングする複数の凹凸部を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記ブレードは弾性部材によって成ることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記凹凸部は、複数の鋸刃部であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記凹凸部は、複数のブレード構成体をずらして結合した端部のエッジ部であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記ブレードは、前記記録ヘッドのノズルから排出される画像の記録に寄与しないインクを収容するインク収容部に備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記記録ヘッドは、インク吐出用の熱エネルギーを発生する電気熱変換体を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
   

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