JP2009018511A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 顔料インクを用いる記録ヘッドの吐出面を継続して繰り返しワイピングする場合でも、吐出面の濡れの現象を持続して安定的に抑えることができ、吐出面の濡れに起因する記録画像の劣化を防止できるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】 吐出面に配された吐出口からインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、ワイパーで吐出面を払拭するワイピング機構と、を備えるインクジェット記録装置である。ワイパーで払拭される吐出面は、顔料インクを吐出する吐出口群が配された第１の吐出面３１１と、第１の吐出面から吐出する顔料インク以外のインクを吐出する吐出口が配された第２の吐出面３１２、３１３、３１４とを備える。ワイパー４１１、４１２で第２の吐出面を払拭した後に、該ワイパーで第１の吐出面を払拭する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録ヘッドから記録媒体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し、特に、記録ヘッドの吐出面をワイパーで払拭するワイピング機構を備えたインクジェット記録装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録媒体に画像を記録するように構成されており、コンピュータやデジタルカメラの出力装置として使用されている。記録装置には、インクジェット方式、レーザービーム方式、感熱方式など種々の記録方式のものがある。また、走査方式には、記録媒体の搬送方向と交差する方向の主走査と搬送方向の副走査を交互に繰り返すシリアルタイプと、副走査のみで記録を行うラインタイプなどがある。記録媒体としては、通常の紙の他、写真調印画紙、プラスチックシート、ＯＨＰシート、布、皮革、金属など、種々の材質がある。

インクジェット記録ヘッドの吐出面には、所定ピッチで並べられた複数の吐出口からなる吐出口列が形成されている。カラー記録のように複数色のインクを用いる場合は、吐出面に複数の吐出口列が形成される。しかし、画像形成のためにインク吐出を継続していくと、飛翔インクから生ずるインクミストや、着弾時に記録媒体から跳ね返るインクなどが吐出面に付着し、付着インクが蓄積する『濡れ』の現象を生じることがある。この濡れが吐出口近傍に発生した場合には、濡れインクが吐出口内のインクとつながったり、複数の吐出口間で濡れインクのつながりが生じたりする。また、紙粉やごみ等の異物が濡れを介して吐出面に付着し、吐出口に目詰まりが生じることもある。このような現象が発生すると、吐出口から吐出されるインク滴が濡れによって引っ張られ、インク滴の飛翔力が減衰してしまう。その結果、インクの吐出方向が曲げられたり、インク滴の大きさにバラツキが生じたり、さらには吐出不能になるなどの不具合が生じ、正常な画像形成が不可能になることがある。

このような不都合を防止するために、吐出面に撥水処理を施すことにより、付着しようとするインクを弾いて濡れを防止する方法が採られている。また、撥水処理だけで濡れを完全に防止できない場合には、濡れにより吐出面に蓄積したインクを払拭するワイピング機構が組み込まれている。このワイパーは、通常、ブレード状の弾性材で形成されている。ワイパーで吐出面を払拭するワイピングの動作は、濡れや異物を除去するために所定のタイミングで行われる。

近年では、記録画像の画像濃度や堅牢性（耐水性、耐光性等）を向上するために、顔料インクが使用されている。顔料は一般に水に不溶である。このため、顔料をインクの色材として使用する際は、最も多い成分である水の中に界面活性剤や樹脂を存在させたうえで顔料を分散させる必要がある。インクには、必要に応じて適切な樹脂や溶剤等が添加される。また、顔料を水の中に分散させる手法は、印刷用インキや塗料の分野において行われている通常の手法である。ただし、インクジェット記録用のインクにおいては、安定した吐出を持続させるために、凝集等が生じにくい安定した分散状態が求められる。このため、インクジェット記録では、顔料の安定分散を図ることが容易な自己分散型顔料を含有するインクを使用することも行われている。

自己分散型顔料は、化学反応による共有結合で顔料粒子の表面に水溶性の官能基を導入したものであり、それ自体で水中への分散を可能としたものである。このような自己分散型顔料は種々の顔料で開発され、市販もされているが、一般には、黒色に利用されるカーボンブラックが広く使用されている。カーボンブラックは、黒色以外の色に適用される有機顔料に比べて、隠蔽性や着色力に優れており、また、自己分散型顔料で利用する場合は、分散のための界面活性剤や樹脂の存在を必ずしも必要としないため、インクジェット記録用のインクとして好適である。

一方、顔料インクは、染料インクに比べて、界面活性剤や樹脂等からなる添加物の含有量が多くなりやすい。このため、インクとしての表面張力が低下する傾向がある。従って、顔料インクは染料インクに比べて撥水面上で弾かれにくくなってしまい、濡れに伴う上述のような不都合が発生しやすくなる傾向がある。さらに、撥水面上に付着したインク滴は、全てがワイピングされるまで初期の液状を維持するとは考えにくく、一部の揮発成分が蒸発して性状が変化することがある。また、顔料インクの場合は、この蒸発により分散状態が不安定となって凝集を起こすことがあり、そのため、ワイピングによって十分に払拭除去されないという課題もある。

このような課題に対処する手段として、ワイパーに液体を付着させたり、ワイパーを湿潤させた状態でワイピングを行うウェット（湿式）ワイピングが提案されている。例えば、特許文献１には、ワイパーにアルコールを含浸させてワイピングする方法が開示されている。また、特許文献２には、擦り部材（ワイパー）をインク噴射によって湿潤させる方法が開示されている。このような方法によれば、払拭性の向上させることができ、吐出面からインク固着物を容易に除去することができる。しかし、いずれの方法においても、ワイパーに液体を付与するという余分な工程があり、そのための機構の設置や液体付与の制御が必要となり、構成が複雑になる。

他に、特許文献３には、記録ヘッドへ供給するインクを加圧することにより、吐出口からインクを滲み出させながらワイピングする方法が開示されている。しかし、この方法では、ワイピングの途中でワイパーを湿潤させることができるが、やはり、記録ヘッドへ供給するインクを加圧するという余分な工程が必要になる。
特開平０１−１３５６５２号公報 特開平０５−０００５１５号公報 特開平０３−０９９８５７号公報

顔料インクを用いる場合の濡れの関しては、染料インクよりも濡れやすいという課題に加え、さらに、以下のような課題も存在する。すなわち、顔料インクの中でも、インク組成の適正化によって比較的濡れを起こしにくい性質を持たせることが可能なインクもある。しかし、これをインクジェット記録装置で使用する場合には、画像品質が劣化する場合があるという課題がある。この課題は、吐出面上における濡れの量が次第に増大していく傾向があり、濡れの量の増大に伴ってインクの吐出状態が悪化して画像品質が劣化することである。このような現象は、染料インクの場合にはほとんど発生せず、また、顔料インクの場合でも使用する顔料によって発生の程度に差異がある。このような現象は、特に、分散のための樹脂や界面活性剤を必要としない自己分散型顔料を用いる顔料インクの場合に顕著に発生する。そして、所定のタイミングでワイピングを行いながら記録するとき、ワイピング直後に記録される画像とその次のワイピングの直前に記録される画像とでは、後者の画像の画質の方が劣化している。

また、この両者の画像では、吐出口から吐出されたインクが記録媒体上に着弾して定着されるドットの大きさが不均一だったり、あるいは各ドットが正規の位置からずれた位置に着弾する現象が見られる。このような濡れに起因する不都合な現象は、記録装置を使用し始めた初期の頃、あるいは記録ヘッドが交換可能である場合に新しい記録ヘッドを使用し始めた初期の頃には、発生しない。つまり、このような不都合な現象は、使用を継続してある程度の期間が経過したところで発生する。一方、染料インクを用いる場合は、これと同様な現象はほとんど発生しない。また、このような濡れに起因する不都合な現象は、顔料インクの場合でも、特にカーボンブラックを含有する黒色顔料インクを用いる場合に顕著に発生する。上記のような濡れの状態の変化は、吐出面の撥水膜の変化に起因する撥水効果の変化が要因となっている。従って、吐出面の撥水効果は、染料インクの場合にはほとんど変化せず、顔料インクの場合に変化することになる。

ところで、吐出面をワイピングする際に吐出面の撥水膜（撥水材）と摺擦されるワイパーとの間で摩擦力が発生することは避けられない。このため、ワイピングの継続に伴って、吐出面の表面状態にある程度の変化が生じ、吐出面の撥水能力にも低下が生じることになる。通常では、吐出面に作用するワイピング力が極力小さくなるとともに、払拭能力を十分に引き出せるようなワイピング動作を設定することにより、吐出面の撥水能力の低下を抑えている。しかし、顔料インクを用いる場合は、染料インクを用いる場合に比べて、ワイピングの継続に伴う撥水能力の低下の度合いが大きくなる。そして、吐出面の撥水能力の低下により濡れを弾く効果が低減するために、濡れインクが吐出面上で広がりやすくなっている。

このような不都合な現象に対処する方法として、ワイピングを行う間隔を短い時間に設定し、吐出面を払拭する頻度を高めることで画質低下を抑えることが考えられる。しかし、このような方法では、ワイピング動作の間は画像を形成する記録動作を中断せねばならず、画像記録に要する実質的な時間が長くなってしまうという不都合がある。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、顔料インクを用いる記録ヘッドの吐出面を継続して繰り返しワイピングする場合でも、吐出面の濡れの現象を持続して安定的に抑えることができ、吐出面の濡れに起因する記録画像の劣化を防止できるインクジェット記録装置を提供することである。

本発明は、顔料インクを吐出する吐出口が配された第１の吐出面と、顔料インク以外のインクを吐出する吐出口が配された第２の吐出面とを有する記録ヘッドから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、前記吐出面を払拭するワイパーを備え、該ワイパーは前記第２の吐出面を払拭した後に前記第１の吐出面を払拭することを特徴とする。

本発明によれば、顔料インクを用いる記録ヘッドの吐出面を継続して繰り返しワイピングする場合でも、吐出面の濡れの現象を持続して安定的に抑えることができ、吐出面の濡れに起因する記録画像の劣化を防止できるインクジェット記録装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図２は本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。図２において、記録ヘッド３はキャリッジ２に搭載されており、キャリッジ２はガイドシャフト１３に沿って往復移動可能に案内支持されている。記録ヘッド３には、該記録ヘッドへインクを供給するためのインクタンク６が装着されている。キャリッジ２は、両側のプーリに掛け回しされたタイミングベルト７に連結されており、キャリッジモータＭ１により伝動機構４及びタイミングベルト７を介して両矢印Ａ方向に往復駆動される。記録装置の背面側に装着された給紙機構には、記録紙等のシート状の記録媒体Ｐが積載されている。給紙機構から１枚ずつ分離されて給送される記録媒体は、搬送ローラ１４及びこれに圧接されて従動回転するピンチローラ１５によって、記録ヘッド３と対向する画像形成位置へ搬送される。ピンチローラ１５は、ピンチローラホルダ１６により、搬送ローラ１４に対し弾性力で圧接するように支持されている。また、搬送ローラ１４の軸部には搬送ローラギア１７が固定されており、搬送ローラ１４は搬送モータＭ２により搬送ローラギア１７を介して回転駆動される。

画像形成位置で紙送りされる記録媒体は、プラテンにより、記録ヘッド３の吐出面（吐出口が形成されたフェイス面）との間に所定の隙間（インク滴の飛翔空間）が形成されるように支持されている。画像形成位置に搬送された記録媒体に対しては、キャリッジ２とともに移動する記録ヘッド３の吐出口から画像情報に基づいてインクを吐出することで１ライン分の記録が行われる。１ライン分の記録を終了すると、記録媒体を所定ピッチだけ搬送する紙送りの後、次のラインの記録が行われる。こうして、１ライン分の記録と所定ピッチの紙送りを交互に繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行われる。キャリッジ２の位置は、ガイドシャフト１３と平行に張架されたエンコーダスケール８を該キャリッジ上に搭載されたエンコーダセンサで読み取ることにより検知される。エンコーダスケール８としては、例えば透明なＰＥＴフィルムに所定ピッチの黒色バーを印刷したものが使用され、その一方の端部は直接シャーシ９に連結され、他方の端部は不図示の板ばねを介してシャーシに連結されている。記録された記録媒体Ｐは、搬送ローラ１４と同期駆動される排紙ローラ１９及びこれに圧接されて従動回転する拍車２１によって、装置本体外へ搬送（排出）される。拍車ローラ２１を拍車ホルダ２２に回転自在に支持されている。

キャリッジ２と記録ヘッド３は、それらの互いに対向する接合面を接触させることにより、所定の電気接触が得られるように構成されている。キャリッジ２には、フレキシブルケーブル７１を介して電気接続された回路基板が設けられている。そこで、装置本体の制御回路からの画像信号に応じたパルス電圧を記録ヘッド３に印加することで、複数の吐出口から選択的にインクを吐出して画像を形成することができる。さらに、インクジェット記録装置１では、キャリッジ２の移動範囲であって記録領域を外れた位置に、記録ヘッド３のインク吐出性能を維持するとともに記録画像の画質低下を防止するための回復ユニット１０が配されている。上記記録領域を外れた位置は、通常、記録ヘッドのホームポジションに選定される。

回復装置１０には、キャッピング手段１１、ワイピング機構１２、ワイパークリーニング手段１８及び吸引ポンプ２０などが設けられている。キャッピング手段１１は、記録ヘッドの吐出面にキャップを密着させて吐出口を覆うための手段である。ワイピング機構１２は、記録ヘッドの吐出面にワイパーを摺接して吐出面を払拭（拭き取り清掃）するための機構である。ワイパークリーニング手段１８は、ワイピング機構１２のワイパーに付着した異物を除去するための手段である。吸引ポンプ２０は、キャップに接続されており、吐出口からインクを吸引する吸引回復あるいはキャップ内のインクを回収する空吸引などを行う手段である。

図３は図２中の記録ヘッド３及びインクタンク６を示し、（ａ）は記録ヘッドにインクタンクを装着した状態の斜視図であり、（ｂ）は記録ヘッドにインクタンクを装着する直前の状態を示す斜視図である。図４は図３中の記録ヘッド３の分解斜視図である。図５は図３中の記録ヘッドを斜め下方から見た斜視図である。記録ヘッド３は、往復移動可能なキャリッジ２上に、位置決め手段及び電気的接点により着脱可能に固定支持された状態で搭載されている。図３〜図５において、記録ヘッド３にはインクタンク６が着脱可能に装着されており、記録ヘッド及びインクタンクによってインクジェットカートリッジが構成されている。インクタンク６は、個別に交換可能な複数（４個）のインクタンク６１、６２、６３、６４のインクタンク群で構成されており、これらのインクタンクにはそれぞれ異なるインクが収容されている。本実施形態におけるインクタンク６１、６２、６３、６４には、ブラックのインク、シアンのインク、マゼンタのインク、イエローのインクが収容されている。

記録ヘッド３は、電気熱変換体により発生させた熱エネルギーを利用してインクを吐出する。すなわち、記録ヘッド３は、電気熱変換体から発生する熱エネルギーによって流路中のインクに膜沸騰が生じさせ、インク中の気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して吐出口からインクを吐出させる構成となっている。この電気熱変換体は、複数の吐出口のそれぞれに対応して設けられている。

ここで、インクタンク６２、６３、６４のそれぞれに収容されるシアン、マゼンタ、イエローのカラーインクとしては、カラー画像を形成する際の色の境界にインクの滲みが生じないように、記録媒体への浸透速度が速いものが用いられる。一方、インクタンク６１に収容されるブラックインクとしては、高濃度でかつフェザリングの少ない高品位な黒色画像を形成するため、上記三種類のカラーインクに比べ記録媒体への浸透速度の遅いものが用いられる。また、シアン、マゼンタ、イエローのカラーインクとしては、染料の色材を用いる染料インクが使用されており、ブラックインクとしては、顔料の色材を用いる顔料インクが使用されている。この場合、インクの主溶媒が水であるため、カラーインク用の染料としては水溶性染料が使用されている。また、ブラックインク用の顔料としては、それ自身で水中において安定分散が可能な自己分散型顔料が使用されている。この自己分散顔料型顔料は、化学反応による共有結合で顔料粒子の表面に水溶性の官能基を導入したものであり、顔料自体の水中へ安定分散を容易にしたものである。このような自己分散型顔料としては黒色に利用されるカーボンブラックが広く使用されている。そこで、本実施形態では、第１の吐出面３１１の吐出口から吐出されるインクとして、自己分散型カーボンブラックを含有する顔料インクが使用されている。

記録ヘッド３は、図４に示すように、吐出素子ユニット３１、インク供給ユニット３２及びタンクホルダ３３から構成されている。そして、吐出素子ユニット３１をビス３４によりインク供給ユニット３２に結合し、これにタンクホルダ３３と結合することにより図５の状態に組み立てられる。吐出素子ユニット３１及びインク供給ユニット３２のインク連通口からのインク漏れを防ぐため、両者はジョイントシール部材３５を介してビス３４で締結される。吐出素子ユニット３１は、ＴＡＢフィルム等からなるフレキシブル配線基板３７を介して電気接続基板３６と電気接続されている。さらに、電気接続基板３６は、インク供給ユニット３２の一側面に位置決め固定される。そして、インク供給ユニット３２をタンクホルダ３３に嵌合結合することにより記録ヘッド３が組み立てられる。

吐出素子ユニット３１には、ブラックインクを吐出する第１の吐出面３１１と、カラーインクを吐出する第２の吐出面３１２が設けられている。ブラックの吐出面３１１には、インクタンク６１から供給されるブラックインクを吐出する吐出口群（吐出口列）が配されている。カラーの吐出面３１２には、シアンの吐出面３１２とマゼンタの吐出面３１３とイエローの吐出面３１４が一体に設けられている。シアンの吐出面３１２には、インクタンク６２から供給されたシアンインクを吐出する吐出口群（吐出口列）が配されている。マゼンタの吐出面３１３には、インクタンク６３から供給されたマゼンタインクを吐出する吐出口群（吐出口列）が配されている。イエローの吐出面３１４には、インクタンク６４から供給されたイエローインクを吐出する吐出口群（吐出口列）が配されている。各吐出面内の吐出口群は、互いに平行に、一定の順番となるように設けられている。また、ブラックの第１の吐出面３１１と、各色カラーの吐出面３１２、３１３、３１４からなる第２の吐出面とは、ワイパー４１１、４１２の払拭方向（矢印Ｆで示されるワイピング方向）と交差する方向に所定間隔をおいて配置されている。

染料を含有するシアンインク、マゼンタインク及びイエローインクであるカラーインクの吐出面３１２、３１３、３１４は同一チップ上に集合配列されている。このカラーインクの吐出面は、顔料を含有するブラックインクの吐出面３１１とは別体に形成されている。両者は、吐出素子ユニット３１の同一面上に特定の距離をおいて配置されている。そして、各吐出口列は複数の吐出口を所定ピッチで配列して構成されており、各吐出口内に電気熱変換素子と発泡室が設けられている。各吐出口に通じる流路（ノズル）に供給されたインクは、電気熱変換素子により付与される熱エネルギーによって膜沸騰し、そのときに生じる圧力によりインク滴として吐出される。吐出面３１１の吐出口群から吐出されるインクは、カーボンブラックを含有するブラックの顔料インクである。それ以外の吐出面３１２、３１３、３１４の吐出口列から吐出されるインクは、吐出面３１１から吐出される顔料インクと異なる別のインクである。この別のインクには、染料を含有する染料インクや、ブラックカーボン以外の色材を含有する顔料インクなど、吐出面３１１から吐出される顔料インク以外のインクが含まれる。

図６は図２中の回復ユニットの斜視図である。図７は図２中の回復ユニット及び記録ヘッドの縦断面図である。図６及び図７において、回復ユニット１０には、キャッピング手段１１、ワイピング機構１２、ワイパークリーニング手段１８及び吸引ポンプ２０が設けられている。キャッピング手段１１は記録ヘッド３の吐出面に密着して吐出口を密閉するためのキャップ４２１、４２２を有する。本実施形態のキャップは、ブラックインクを吐出する第１の吐出面３１１をキャッピングする第１のキャップ４２１と、カラーインクを吐出する第２の吐出面３１２、３１３、３１４をキャッピングする第２のキャップ３１２とで構成されている。ワイピング機構１２は、記録ヘッド３の各吐出面を払拭するための２個のワイパー４１１、４１２を有する。この２個のワイパーは、ワイピングのための移動において先行する第１のワイパー４１１と後続する第２のワイパー４１２とで構成されている。ワイパー４１１、４１２に付着したインクは、ワイパークリーニング手段１８のワイパークリーナ１８１と摺擦することにより除去することができる。吸引ポンプ２０はチューブ等を介してキャップ４２１、４２２の内部を吸引可能に接続されている。キャッピング状態で吸引ポンプ２０を作動することにより、吐出口から強制的にインクを排出させることができる。このようにインクの吸引排出により、吐出口内の増粘インクや気泡等を除去する吸引回復処理を行うことができる。

また、キャップ４２１、４２２を開放した状態で、記録ヘッド３からキャップ内へ記録を目的としないインクを吐出する予備吐出が行われる。この予備吐出も、記録ヘッド３からのインク吐出の状態を良好に保つために有効な回復処理の一つである。キャップ４２１、４２２は、記録を行わないときに吐出口を密閉することにより、吐出面を保護するとともにインクの蒸発（乾燥）を防止することができる。以上のような回復ユニット１０によって、記録ヘッド３の吐出口からのインク吐出の状態を良好に維持したり、回復させることができる。

図６及び図７において、２個のワイパー４１１、４１２は、矢印Ｂ、Ｆ方向に往復移動可能なワイパーホルダ４２上に、ワイピング方向の前後に配置して取り付けられている。これらのワイパーは、ブレード状の弾性材で形成されており、弾性材としては例えばウレタンゴム等が使用される。ワイパーホルダ４２にはラック（不図示）が形成されており、このラックにはワイパーレバーギア４４が噛み合っている。ワイパーレバーギア４４はワイパーレバー４３に軸支されている。ワイパーレバーギア４４はダブルギアであり、他方のギア部は回復ユニット１０のベース側のラック部４５と噛み合っている。

そこで、モータＭ３の駆動により回転運動するカム（不図示）がワイパーレバー４３の端部を押すと、ワイパーレバー４３は図７中の右方向へ移動する。すると、ワイパーレバー４３に軸支されるとともにラック部４５に噛み合ったワイパーレバーギア４４が図示時計方向に回転しながら図示右方向へ移動する。このワイパーレバーギア４４の運動によって、ワイパーホルダ４２が図示右方向（ワイピング方向）へ移動する。本実施形態では、記録ヘッド３の吐出面をワイピングするときは、ワイパー４１１、４１２が矢印Ｆ方向へ移動する。そして、ワイピングした後、さらに矢印Ｆ方向へ移動してワイパークリーナ１８１を通過するときに、ワイパークリーナによりワイパー４１１、４１２に付着したインクが掻き取られる。また、モータＭ３により駆動される上記カムの回転運動により、ワイパーホルダ４２の移動方向が矢印Ｂ方向（戻り方向）に変換され、ワイパー４１１、４１２はワイパークリーナ１８１を通り抜け、不図示のばねの弾性力により元の退避位置まで戻される。

図６及び図７において、ワイパーホルダ４２上の前後２枚のワイパー４１１、４１２は、それらの先端部の吐出面とのオーバーラップ（吐出面への侵入量）が異なっている。つまり、記録媒体の厚さに応じて、いずれか一方のワイパーが各吐出面に対し適正なオーバーラップ量で接触するように構成されている。ここでは、第１のワイパー４１の方が、その先端から各吐出面３１１、３１２、３１３、３１４までの距離が比較的短くなっており、従って、第２のワイパー４２の方が、その先端から各吐出面までの距離が比較的長くなっている。また、本実施形態では、記録ヘッド３の吐出面と記録される記録媒体を支持するプラテンとの距離は、不図示の調整機構により調整可能となっている。この調整機構としては、例えば、ガイドシャフト１３の上下位置を調整する機構、あるいはプラテンの上下位置を調整する機構などがある。

そこで、記録媒体が封筒のように厚手の場合は、このような調整機構で各吐出面からプラテンまでの距離が大きく設定される。従って、その際には、各吐出面までの距離が短い第１のワイパー４１１において、各吐出面に対する侵入量（オーバーラップ量）が適切な量になるように設定される。一方、記録媒体が複写機用紙のように薄手の場合は、各吐出面からプラテンまでの距離が小さく設定される。従って、その際には、各吐出口までの距離が長い第２のワイパー４１２において、各吐出面に対する侵入量（オーバーラップ量）が適切な量になるように設定される。なお、このような関係においては、各吐出面が同一面にあり、各ワイパーの取り付け面が同一高さである場合は、第１のワイパー４１１の方が第２のワイパー４１２より長い（高さ方向で）ワイパーとなる。

図１は図６中のワイピング機構を用いて記録ヘッドの吐出面を払拭（ワイピング）するときの各動作段階における各吐出面と各ワイパーとの位置関係を、図２の装置下方から見て示す図である。なお、図１中の（ａ）〜（ｄ）の各図においては、右側が記録領域であり、矢印Ｆで示すワイピング方向は、記録媒体の搬送方向と同じ方向である。また、ここでは、画像形成部は薄手の記録媒体を記録するのに適切な状態に設定されている。図１において、（ａ）はワイパー４１１、４１２が初期位置（退避位置）にあり、記録ヘッド３がカラーの各吐出面３１２、３１３、３１４をワイパー４１１、４１２で払拭可能な状態を示す。各吐出面のワイピングが開始されると、まず、各吐出面３１１、３１２、３１３、３１４とワイパー４１１、４１２との位置関係が図１（ａ）となるように、キャリッジ２の位置を制御する。そして、回復ユニットのモータＭ３の駆動によりワイパー４１１、４１２を矢印Ｆ方向へ移動させることにより、カラーの吐出面３１２、３１３、３１４に対してまず第１のワイパー４１１を摺接させ、次いで第２のワイパー４１２を摺接させる。

ここでは薄手の記録媒体に適切な設定となっており、第１のワイパー４１１のカラーの吐出面に対する侵入量が大きくなっているため、カラーの各吐出面に付着したインクは第１のワイパー４１１によっては除去されない。一方、次に移動してくる第２のワイパー４１２は、カラーの吐出面３１２、３１３、３１４に摺接する際の侵入量が適正な量である。このため、カラーの各吐出面における付着インクＤの除去は適切に行われる。そして、除去されたインクは第２のワイパー４１２上に付着インクＤ´として転写される。このような動作によって、ワイパー４１１、４１２がカラーの各吐出面を通過するとともに、カラーインクであるシアン、マゼンタ、イエローの各染料インクの混合物が第２のワイパー４１２に付着することになる。

こうしてカラーの吐出面をワイピングした後、各ワイパー４１１、４１２が吐出面を通過した位置にある状態で、キャリッジ２を図１（ｂ）に示すようなワイピング位置から記録領域側へずれた位置へ移動（退避）させる。この場合は、各ワイパー４１１、４１２はワイパークリーナ１８１を通過せず、従ってワイパーに付着したインクの除去（クリーニング）は行われない。こうして、ワイパー４１１、４１２を矢印Ｂ方向へ移動させて元の退避位置へ戻す。これにより、染料インクを吐出するカラーの吐出面３１２、３１３、３１４のワイピングが終了する。

次に、ブラックの吐出面３１１がワイパー４１１、４１２と整合する位置、すなわち図１（ｃ）に示す位置となるようにキャリッジ２を移動させる。このような位置関係となったところで、ワイパー４１１、４１２を再び矢印Ｆ方向へ移動させ、ブラックの吐出面３１１のワイピングを行う。ここでも、第１のワイパー４１１は、ブラックの吐出面に対するオーバーラップ量が大きく、大きな侵入量で摺接する。このため、ブラックの吐出面３１１上の付着インクは第１のワイパー４１１によっては除去されない。一方、次に移動してくる第２のワイパー４１２は、上述のカラーの場合と同様、ブラックの吐出面３１１に対しても適正なオーバーラップ量に設定されているため、ブラックの吐出面に摺接する際の侵入量は適正な量になる。ただし、このときの第２のワイパー４１２には、カラーの吐出面からの染料インクＤ´がすでに転写されて付着している。

従って、第２のワイパー４１２でブラックの吐出面３１１をワイピングする際に、吐出面３１１上に付着しているカーボンブラックを色材とする顔料インク（ブラックインク）と、第２のワイパー４１２上の染料インクとが混じり合うことになる。このような作用により、吐出面３１１上に付着している顔料インクの相対的な色材濃度を低下させることができる。そして、第２のワイパーにより吐出面３１１を払拭する際に色材であるカーボンブラック自身が吐出面３１１に接触する確率を低下させることができる。その結果、第２のワイパー４１２の摺接により吐出面３１１を摩耗させる摩耗頻度を大幅に低下させることができる。これにより、顔料ブラックインクの吐出面３１１の表面の磨滅や撥水層の剥がれなどの表面の損傷を大幅に軽減することができる。

この第１の吐出面３１１をワイピングする場合は、第１の吐出面の払拭に続いてワイパー４１１、４１２をワイパークリーナ１８１の位置まで移動させ、各ワイパーの第１の吐出面と接触した部分をワイパークリーナ１８１により清掃（付着インクの除去）する。こうしてブラックの吐出面をワイピングした後、各ワイパー４１１、４１２が吐出面を通過した位置にある状態で、キャリッジ２を図１（ｄ）に示すようなワイピング位置から記録領域側へずれた位置へ移動（退避）させる。そして、ワイパー４１１、４１２を矢印Ｂ方向へ移動させて元の退避位置へ戻す。以上説明した動作によって、記録ヘッド３の全ての吐出面に対する一連のワイピング動作を終了する。

以上の本実施形態では、第１の吐出面３１１から吐出するブラックインクはカーボンブラックを色材として含有する顔料インクである場合を例に挙げて説明した。また、第２の吐出面を構成する各吐出面３１２、３１３、３１４から吐出するカラーインクは染料を色材とした染料インクである場合を例に挙げて説明した。ところで、シアン、マゼンタ、イエロー等のブラック以外の色に利用される顔料は、一般に有機顔料が多用される。この有機顔料には、各種の合成品があり種類も多岐にわたっているが、その顔料粒子自体の硬度はカーボンブラックに比べて低い。このため、吐出面に顔料粒子が存在する状態でワイパーを摺接させて吐出面を払拭する構成では、有機顔料の場合はカーボンブラックの場合に比べて摩耗の程度が非常に程度が低く、実用上は染料インクを用いた場合とほとんど差異がない。従って、本発明の実施においては、カラーインクの色材として顔料を用いる場合でも、色材がカーボンブラック以外であれば、同様の作用効果を奏することができる。従って、本実施形態では、第２の吐出面３１２、３１３、３１４の吐出口から吐出されるインクとして、第１の吐出面３１１の吐出口から吐出されるインクに含有されている顔料より硬度が低い顔料を色材として含有する顔料インクを使用しても良い。

また、本発明は、カラーの各吐出面３１２、３１３、３１４から吐出するインクの一部が顔料を色材として含有するインクである場合、あるいは、カラーの吐出面から吐出するインクが色材の一部として顔料を含有するインクである場合にも同様に適用可能である。従って、第２の吐出面３１２、３１３、３１４に配される複数の吐出口群は、その一部を、第１の吐出面３１１の吐出口群から吐出される顔料インクに含有されている顔料より硬度が低い色材を含有する顔料インクを吐出する吐出口群とすることができる。そして、残りの吐出口群を、染料を色材として含有する染料インクを吐出する吐出口群など、顔料インク以外のインクを吐出する吐出口群とすることができる。つまり、異なるインクを吐出する吐出口群を混在させた構成とすることもできる。従って、本発明は、第２の吐出面３１２から吐出するインクとして、第１の吐出面３１１から吐出する顔料インクと色材が異なる種々のインクを使用する場合にも同様に適用することができ、同様の効果を奏するものである。

以上の実施形態では、顔料インクの第１の吐出面３１１と、顔料インク以外のインクの第２の吐出面３１２、３１３、３１４とを備えた吐出面をワイパー４１１、４１２により払拭するワイピング動作について説明した。そこで、ワイパー４１１、４１２で第２の吐出面を払拭した後に、該ワイパーで第１の吐出面を払拭するように構成した。このため、顔料インクを用いる記録ヘッドの吐出面を継続して繰り返しワイピングする場合でも、吐出面の摩耗を低減し、吐出面の濡れの現象を持続して安定的に抑えることができ、吐出面の濡れに起因する記録画像の劣化を防止することが可能となる。

すなわち、このようなワイピング方法によれば、顔料インクの吐出面の付着インクを払拭するときに、ワイパーにはすでに吐出面の撥水層等の表面層を傷めることのないインクが付着している。このため、ワイパー上の付着インクが潤滑材として作用し、顔料粒子による吐出面の摩耗を低減し、繰り返しワイピングを継続する場合でも撥水能力を維持することができる。また、第２の吐出面及び第１の吐出面のワイピングは連続して行われるので、第１の吐出面である顔料インクの吐出面をワイピングする際に、ワイパーに付着しているインクは増粘することなく液体状態で存在している。従って、ワイピング液を保持する手段あるいはワイピング中にインクを吐出する手段など、新たな部材を追加する必要がなく、簡単な構成で吐出面の劣化を防止することが可能となる。

なお、以上説明の実施形態では、記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジを用いるシリアルタイプの記録装置を例に挙げた。本発明は、被記録材を搬送する方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置など、他の記録方式の場合も同様に適用可能である。また、本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の単体の記録装置の他、複合機器やシステム構成などにおける記録装置に対しても同様に適用可能である。さらに、被記録材に関しても、紙、プラスチックシート、ＯＨＰシート、布、写真調印画紙など、画像記録が可能なものであれば、種々の材質のものを使用することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置におけるワイピング動作の各段階における記録ヘッドとワイパーの位置関係を示す下面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。 図２中の記録ヘッド及びインクタンクを示し、（ａ）は記録ヘッドにインクタンクを装着した状態の斜視図であり、（ｂ）は記録ヘッドにインクタンクを装着する直前の状態を示す斜視図である。 図３中の記録ヘッドの分解斜視図である。 図３中の記録ヘッドを斜め下方から見た斜視図である。 図２中の回復ユニットの斜視図である。 図２中の回復ユニット及び記録ヘッドの縦断面図である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
２ キャリッジ
３ 記録ヘッド
６ インクタンク（群）
１０ 回復ユニット
１１ キャッピング手段
１２ ワイピング機構
１８ ワイパークリーニング手段
１８１ ワイパークリーナ
２０ 吸引ポンプ
３１１ 第１の吐出面（ブラックの吐出面）
３１２、３１３、３１４ 第２の吐出面（カラーの吐出面）
４１１ 第１のワイパー
４１２ 第２のワイパー

Claims (12)

1. 顔料インクを吐出する吐出口が配された第１の吐出面と、顔料インク以外のインクを吐出する吐出口が配された第２の吐出面とを有する記録ヘッドから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、
   前記吐出面を払拭するワイパーを備え、該ワイパーは前記第２の吐出面を払拭した後に前記第１の吐出面を払拭することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記ワイパーで前記第１の吐出面を払拭した後、前記ワイパーの前記第１の吐出面と接触した部分を清掃す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. 前記第１の吐出面と前記第２の吐出面は、前記ワイパーの払拭方向と交差する方向に間隔をおいて配置されてい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. 前記ワイパーは、ワイピング方向の移動において、先行する第１のワイパーと後続する第２のワイパーからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記吐出面に対する前記第１のワイパーの侵入量は、前記吐出面に対する前記第２のワイパーの侵入量より大きいことを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記第２の吐出面には、異なる色のインクを吐出する複数の吐出口群が配されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記第１の吐出面の吐出口から吐出されるインクはカーボンブラックを含有する顔料インクであり、前記第２の吐出面の吐出口から吐出されるインクは、カーボンブラック以外の色材を含有するインクであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記第１の吐出面の吐出口から吐出されるインクは、自己分散型カーボンブラックを含有する顔料インクであることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記第２の吐出面の吐出口から吐出されるインクは、染料を色材として含有する染料インクであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載るインクジェット記録装置。
10. 前記第２の吐出面の吐出口から吐出されるインクは、前記第１の吐出面の吐出口から吐出されるインクに含有されている顔料より硬度が低い顔料を色材として含有する顔料インクであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
11. 前記第２の吐出面に配された複数の吐出口群には、染料を色材として含有する染料インクを吐出する吐出口群と、前記顔料インクに含有されている顔料より硬度が低い顔料を色材として含有するインクを吐出する吐出口群と、が含まれていることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
12. 前記ワイパーはブレード状の弾性材で形成されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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