JP2750620B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インクを吐出する記録ヘッドを搭載したキ
ャリッジの走査によって、記録ヘッドの吐出口面をクリ
ーニングするように構成した記録装置に関する。

〔従来の技術〕 プリンタ、ファクシミリ、複写機等の記録装置は、記
録情報に基づいて記録ヘッドのエネルギー発生手段を駆
動することにより、記録情報に対応した画像を記録媒体
上に形成していくように構成されており、記録ヘッドの
構造により、インクジェット式、ワイヤドット式、サー
マル式、レーザービーム式などに分けることができる。

インクジェット式（インクジェット記録装置）は、記
録ヘッドにインク（記録液）を供給し、記録ヘッドに設
けた電気熱変換体や電気機械変換体等のインク滴吐出手
段を駆動することにより、用紙やプラスチック薄板等の
記録媒体にインク滴を付着させて画像を形成していくよ
うに構成されている。

カラー記録を行なうカラーインクジェット記録装置に
おいては、例えば、イエロー、マゼンタ、シアンおよび
ブラック等のインク色数に対応した複数の記録ヘッドが
使用され、キャリッジ走査型の記録装置にあっては、こ
れらの記録ヘッドは、記録媒体に沿って往復動するキャ
リッジ上に搭載される。

なお、同一色相で濃度が異なる複数のインクを使用し
て記録する場合があるが、本願における複数の記録ヘッ
ドおよびカラーインクジェット記録装置はこのような場
合をも含むものとする。

各記録ヘッドのフェイス面には複数のインク吐出口が
設けられている。

このようなインクジェット記録装置にあっては、記録
ヘッドの吐出口面（フェイス面）に紙くず、ほこり、イ
ンク、水分（水滴）などが付着すると、これがインク吐
出動作に悪影響を及ぼし、目詰まりや吐出ヨレ等の吐出
不良の原因になる場合がある。

特に、印字デューティが高い画像等を記録する場合
は、吐出口近傍のインク自体による吐出口部分の濡れ、
記録媒体からのインクの跳ね返りで生じる微小滴、イン
ク水分などの水蒸気の結露等によって、インク吐出口が
塞がれたり、吐出方向にズレが生じたりして、画像品位
が低下することがある。

このため、記録ヘッドの吐出口近傍（吐出口を含む）
の吐出口面は、クリーニング（清浄化）することによっ
て常に清浄に保つ必要がある。

インクジェット記録ヘッドのクリーニング手段とし
て、可撓性のブレード（板状部材）で吐出口面をワイピ
ング（拭き払い）し、その後でインク滴吐出手段を駆動
して吐出口からもインクをダミー吐出（予備吐出）させ
る技術が、例えば、特開昭61−230950号に開示されてい
る。

ところで、従来のクリーニング手段では、非記録位置
において、キャリッジを移動させながら、複数の記録ヘ
ッドの吐出口面を順次または同時にワイピングした後、
さらに、キャリッジを動かして全ての記録ヘッドが対応
する吸引キャップと対面する位置（通常、ホームポジシ
ョン）まで移動させ、その状態で全ての記録ヘッドを同
時に駆動してインクをキャップ内へ吐出する予備吐出を
行なっていた。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕

ワイピング時にゴムブレード等のワイピング部材を介
して別の色のインクが吐出口面に付着し、吐出口近傍で
インクが混色して画像品位低下の原因となることがある
が、従来のインク吐出口面のクリーニング手段にあって
は、前記インクの混色を防止するために、ワイピングの
後、キャリッジを一旦キャップ位置へ戻し走行させ、該
キャップ内に予備吐出を行ない、次いで、ゴムブレード
等のワイピング部材を吐出口面に当接しない位置へ退避
させた後、キャリッジを通過させて記録位置側へ移動さ
せるという手順が採られていた。

したがって、ワイピングを頻繁に（例えば、１頁内で
複数回）行なうインクジェット記録装置においては、ス
ループットが低下したり、記録中にキャリッジ動作が複
雑になり、ユーザーに不安を与えるなどの課題があっ
た。

本発明はこ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、インクを吐出する記録ヘッドの
吐出口面をクリーニングするための動作時間を短縮して
スループットを向上させ得る記録装置を提供することで
ある。

〔課題解決のための手段〕

請求項１の発明は、インクを吐出する記録ヘッドを搭
載し、記録媒体に対して記録を行う記録領域と該記録領
域に隣接した非記録領域とを往復走査するキャリッジ
と、キャリッジの走査によって記録ヘッドの吐出口面を
クリーニングする前記非記録領域に配されたクリーニン
グ手段と、を備えた記録装置において、前記記録ヘッド
からの記録に寄与しないインクの吐出を受けるダミー吐
出受け部をさらに備えており、該ダミー吐出受け部は前
記クリーニング手段と前記記録領域との間の位置に配さ
れてい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。

請求項２の発明は、キャリッジが前記ワイピング手段
に対し記録媒体側へ走行する時だけ、吐出口をワイピン
グする構成により、ワイピング手段から記録媒体側への
インク飛散をも防止できるカラーインクジェット記録装
置を提供するものである。

請求項３の発明は、交換可能な廃インク溜部に前記ダ
ミー吐出受け部を毛管力部材により連通することによ
り、廃インクカートリッジの交換を利用してダミー吐出
受け部の吸収能力を常に高く維持し得るカラーインクジ
ェット記録装置を提供するものである。

請求項４の発明は、ダミー吐出受け部を記録媒体に対
し左右に配設することにより、記録中のダミー吐出を行
なう場合のスループットをさらに向上させ得るインクジ
ェット記録装置を提供するものである。

請求項５の発明は、ダミー吐出受け部に連泡組織の多
孔質材を設けることにより、ダミー吐出された廃インク
吸収能力を高め得るインクジェット記録装置を提供する
ものである。

請求項６の発明は、ダミー吐出受け部に繊維組織の毛
管力発生部材を設けることにより、ダミー吐出された廃
インク吸収能力を高め得るインクジェット記録装置を提
供するものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明による記録ヘッドのクリーニング手段
を備えたカラインクジェット記録装置の模式的斜視図で
あり、第２図は第１図の要部を示す正面図であり、第３
図は第２図の平面図である。

第１図〜第３図において、４個の記録ヘッド1A、1B、
1C、1Dから成る記録ヘッド集合体（記録ヘッドと略称す
ることもある）１は、ガイド軸７に沿って往復動するキ
ャリッジ２上に搭載されている。

記録ヘッド１としては、熱エネルギーを利用してイン
クを吐出させる方法を採用したヘッドを用いることが好
ましく、熱エネルギー発生体としての電気熱変換体が各
吐出口に対応して設けられている。

記録ヘッド1A〜1Dの移動範囲内の対向位置には、中央
部を含む記録領域にプラテン５およびこれにバックアッ
プされた用紙等の記録媒体６が配置され、また、左端部
を含む領域に各記録ヘッド1A〜1Dの吐出口面を覆い密閉
するためのキャップ3A、3B、3C、3Dから成るキャッピン
グ手段３が配置されている。

前記キャッピング手段３の右側には、各記録ヘッド1A
〜1Dの吐出口面を拭き払うためのワイピング手段４が配
置されている。

前記ワイピング手段４は、ソレノイド11（第１図）等
で前進後退駆動される可撓性のブレード（例えば、シリ
コーン、ウレタン、NBR系のゴムで作った板状のもの）4
Aで構成されている。

前記キャッピング手段３はソレノイド12（第１図）等
で前進後退駆動され、前記記録ヘッド1A〜1Dが丁度対向
する位置に来たとき前進駆動されて対応するキャップ3A
〜3Dが各ヘッド1A〜1Dの吐出口面に密着するように構成
されている。

また、各キャップ3A〜3Dの内部はそれぞれ吸引ポンプ
８に接続されており、いずれのキャップ内に滞ったイン
クでも吸引して排出し得るように構成されている。な
お、キャップごとに吸引可能にした構成であってもよ
い。

そこで、第１図〜第３図に示すように、前記ワイピン
グ手段４と前記プラテン５との間に、走行中の記録ヘッ
ド1A〜1Dから吐出されるインクを受けることができるダ
ミー吐出受け部17が設けられている。

第１図において、前記キャリッジ２はキャリッジ駆動
モータ13によりタイミングベルト14を介して駆動され、
該キャリッジ２には各記録ヘッド1A〜1Dを駆動するため
のフレキシブルケーブル15並びに各記録ヘッド1A〜1Dに
インク（記録液）を送給するためのインク供給管16が伸
縮自在な状態で接続されている。

第１図中の18はタイマ内臓の制御手段を示す。

該制御手段18は、各種センサー19からの検知信号を入
力するとともに各種の内部設定量と検知信号を比較し、
それらの演算処理結果に基づいて記録装置の各種動作部
を所定のプログラムに倣って制御するように構成されて
いる。

前記各種センサー19としては、例えば、記録ヘッド1A
〜1Dの温度や周囲温度のセンサー、インク残量センサ
ー、記録媒体の有無および位置を検知するセンサー、キ
ャリッジの位置を検知するセンサーなどがある。

また、前記各種動作部としては、第１図にも示すよう
に、キャリッジ駆動モータ13、キャップ３内部のインク
を排出する吸引ポンプ８、ワイピング動作用のソレノイ
ド11、キャッピング動作用のソレノイド12、各記録ヘッ
ド1A〜1Dのインク吐出駆動部、紙送りモータ（不図示）
などがある。

第４図は第１図〜第３図で説明した記録装置の制御系
の概略構成を示すブロック図である。

ワイピング動作に際しては、一定の記録動作を行なっ
ている途中において、第４図におけるタイマ内臓の制御
手段18によって、印字行数や印字密度等のカウンタ値、
並びに各種センサーによって検出された値に基づいて、
各記録ヘッドの吐出口面をクリーニングし、インク混色
の防止および吐出安定を図る必要がある。

この安定吐出およびインク混色防止を図るために、次
のような動作手順によって、各記録ヘッド1A〜1Dの吐出
口面のクリーニング動作が行われる。

まず、第２図の状態から、キャリッジ２を左方へ走行
させて前記キャップ３と対向する位置まで移動させ、該
キャップ３内へ予備吐出を行なう。

この予備吐出の後、各記録ヘッド1A〜1Dを右方へ走行
させながらワイピング手段４によってそれぞれの吐出口
面をワイピング（拭き払い）し、各吐出口面上のインク
や埃等の付着物を拭き払う。

次いで、記録ヘッド１をそのまま走行させながら、各
色の記録ヘッド1A〜1Dから前記ダミー吐出受け部17内へ
順次インクをダミー吐出（予備吐出）させて混色インク
を排出する。

このようなクリーニング動作によれば、記録ヘッド１
の各吐出口面に対して上記クリーニング動作を行なうこ
とにより、ワイピング時に前記ブレード4Aから各吐出口
面に転写されたインク（混色インク）を、記録前に排出
することができるので、記録媒体６に対して正しい色の
インクを安定した状態で確実に吐出することが可能とな
り、画像品質の高い記録を行なうができた。

同時に、記録ヘッド１を記録領域へ向けて走行させな
がら、ワイピング後のダミー吐出（予備吐出）を行な
い、そのまま各記録ヘッド1A〜1Dを記録媒体６の前面の
記録領域まで移動させて記録を開始することができるの
で、記録動作のスループットを大幅に向上させることが
できた。

この場合、キャリッジ２が左から右へ走行する時だけ
前記ブレード4Aによるワイピングを行なうように構成す
れば、該ブレード4Aの弾性復帰の方向をキャップ３へ向
かう方向のみとすることができ、したがって、ブレード
4Aに付着したインクが記録媒体６側（プラテン５側でも
ある）へ飛散することを無くすことができ、記録媒体６
の汚れを防止することができる。

また、前記ダミー吐出受け部17の幅は5mmもあれば充
分であり、この程度の幅に設定しておけば、キャリッジ
２の走行速度が約500mm/秒程度の時に1kHzでダミー吐出
（予備吐出）させても、各記録ヘッド1A〜1Dから10発づ
つは吐出させることができ、ブレード4Aにより混色する
スピードに対し充分なインク排出量を確保することがで
きる。

なお、第３図はブレード4Aによるワイピングおよびダ
ミー吐出受け部17へのダミー吐出（予備吐出）を終えた
後、記録媒体６に対する記録が開始されるとともに前記
ブレード4Aが後退していく状態を示している。

以上第１図〜第４図について説明した実施例によれ
ば、従来のクリーニング時の複雑な動作、すなわち、ワ
イピングした後、再び記録ヘッド１をキャッピング手段
３側へ移動させ、次いでワイピングブレード4Aを後退さ
せた、然る後に記録ヘッド１（キャリッジ２）を記録媒
体６の方へ走行させるといった複雑なキャリッジ動作を
解消することができ、もって、非記録（非印字）時間を
短縮できるため、記録装置としてのスループットを向上
させることができた。

第５図は、本発明によるカラーインクジェット記録装
置に使用されるダミー吐出受け部17の他の構造例を示す
部分断面図である。

第５図において、インクジェット記録装置のシャーシ
（枠）25の底面などには通常廃インク溜26が設けられる
が、本実施例では、ダミー吐出受け部17は連飽組織の多
孔質体27、28によって前記廃インク溜26の内部と連通さ
れている。

前記廃インク溜26は、独立の容器で構成することもで
きるが、図示の例では、インク容器29を有するインクカ
ートリッジ30の一部として構成されている。

このようにダミー吐出受け部17を廃インク溜26と連通
させれば、インクカートリッジ30（または廃インク溜2
6）の交換時に常にインク吸収能力が高められることに
なり、多量のダミー吐出が行われる場合でも、インクが
溢れるなどして装置内を汚すことを無くすことができ
る。

なお、前記ダミー吐出受け部17は、繊維組織を使用し
て廃インク溜26と連通させることも可能であり、同様の
作用、効果を得ることができる。

第６図は本発明によるカラーインクジェット記録装置
のさらに他の実施例の要部を示す模式的正面図である。

本実施例は、記録媒体６の両側（左右）にダミー吐出
受け部17を設けることにより、クリーニング動作時のキ
ャリッジ２の走行距離を短縮し、記録装置のスループッ
トをさらに向上させるものである。

両方向印字あるいはロジカルスーキング（最短印字）
等を行なう記録装置において、記録媒体６の両側にダミ
ー吐出受け部17、17が設けられ、さらに、各ダミー吐出
受け部の外側にワイピング手段４、４が設けられてい
る。

第６図の記録装置においては、クリーニング動作を開
始する時点での記録媒体６上の記録ヘッド１の位置から
近い方のワイピング手段４を選択し、キャリッジ２を近
い方のワイピング手段４の位置へ移動させてブレード4A
によりワイピングした後、走行しながら同じ側のダミー
吐出受け部17に対してダミー吐出を行ない、そのまま記
録領域へ移動して記録を開始するように制御される。

上記クリーニング動作の制御は、制御手段18（第１
図、第４図）による記録動作制御および各種センサーで
検知された信号に基づいて行なわれる。

この第６図の実施例によれば、前述の第１図〜第４図
の実施例と同様の効果が得られる他、ダミー吐出受け部
17に対して、キャップ３内への予備吐出の回数をも含め
た回数の吐出（ダミー吐出）を行なうことにより、キャ
ップ３内への予備吐出を省くことができ、したがって、
印字信号の無い吐出口の吐出安定化をも図ることがで
き、また、記録装置のスループットを一層向上させるこ
とができた。

なお、左右のダミー吐出受け部17、17を同一物で構成
できるのは勿論であり、また、左右のダミー吐出受け部
17、17を毛細管部材で連通することもできる。

〔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、インクを吐出する記録ヘッドを搭載し、記録媒体
に対して記録を行う記録領域と該記録領域に隣接した非
記録領域とを往復走査するキャリッジと、キャリッジの
走査によって記録ヘッドの吐出口面をクリーニングする
前記非記録領域に配されたクリーニング手段と、を備え
た記録装置において、前記記録ヘッドからの記録に寄与
しないインクの吐出を受けるダミー吐出受け部をさらに
備えており、該ダミー吐出受け部は前記クリーニング手
段と前記記録領域との間の位置に配されている構成とし
たので、インクを吐出する記録ヘッドの吐出口面をクリ
ーニングするための動作時間を短縮してスループットを
向上させ得る記録装置が提供される。

請求項２の発明によれば、上記構成に加えて、キャリ
ッジが前記ワイピング手段に対し記録媒体側へ走行する
時だけ、吐出口面をワイピングする構成にしたので、さ
らに、ワイピング部材から記録媒体側へのインク飛散を
無くして記録媒体の汚れを防止することができる。

請求項３の発明によれば、さらに、交換可能な廃イン
ク溜部に前記ダミー吐出受け部を毛管力により連通する
構成にしたので、さらに、廃インク溜の交換を利用して
ダミー吐出受け部のインク吸収能力を常に高く維持する
ことができる。

請求項４の発明によれば、上記構成に加えて、ダミー
吐出受け部を記録媒体に対し左右に配設する構成にした
ので、クリーニング動作時間をさらに短縮でき、記録装
置のスループットを一層向上させることができる。

請求項５および請求項６の各発明によれば、上記構成
に加えて、ダミー吐出受け部に連泡組織の多孔質材また
は繊維組織の毛管力発生部材を設ける構成にしたので、
さらに、ダミー吐出受け部のインク吸収能力を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラーインクジェット記録装置の
一実施例の模式的斜視図、第２図は第１図の要部の正面
図、第３図は第２図の平面図、第４図は第１図の記録装
置の制御系のブロック図、第５図は本発明の記録装置の
ダミー吐出受け部の別の構造例を示す部分断面図、第６
図は本発明によるカラーインクジェット記録装置の他の
実施例の要部を示す正面図である。 １……記録ヘッド、２……キャリッジ、３……キャッ
プ、４……ワイピング手段、4A……ワイピング部材（ブ
レード）、５……プラテン、６……記録媒体、17……ダ
ミー吐出受け部、18……制御手段、26……廃インク溜、
27、28……多孔質体、31……インクカートリッジ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−125239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−45162（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−198256（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−244644（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−230950（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−94472（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−101460（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクを吐出する記録ヘッドを搭載し、記
   録媒体に対して記録を行う記録領域と該記録領域に隣接
   した非記録領域とを往復走査するキャリッジと、キャリ
   ッジの走査によって記録ヘッドの吐出口面をクリーニン
   グする前記非記録領域に配されたクリーニング手段と、
   を備えた記録装置において、 前記記録ヘッドからの記録に寄与しないインクの吐出を
   受けるダミー吐出受け部をさらに備えており、該ダミー
   吐出受け部は前記クリーニング手段と前記記録領域との
   間の位置に配されていることを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】キャリッジが前記ワイピング手段に対し記
   録媒体側へ走行する時だけ、吐出口面をワイピングする
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 【請求項３】交換可能な廃インク溜部に前記ダミー吐出
   受け部を毛管力により連通することを特徴とする請求項
   １に記載の記録装置。
4. 【請求項４】ダミー吐出受け部を記録媒体に対し左右に
   配設することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
5. 【請求項５】ダミー吐出受け部に連泡組織の多孔質材を
   設けることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
6. 【請求項６】ダミー吐出受け部に繊維組織の毛管力発生
   部材を設けることを特徴とする請求項１に記載の記録装
   置。