JP4164275B2 - Ink jet recording apparatus and wiping method in the recording apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置および該記録装置におけるワイピング方法に関し、詳しくは、インクを吐出する記録ヘッドの吐出性能を維持する処理の一環として行なわれるワイピングに用いられるブレードの構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコスト、装置の小型化やカラー化が容易等の利点を有し、プリンタ、ファックス、複写機等に応用されている。
【0003】
この装置で用いられる記録ヘッドはインクを吐出する開口としての吐出口を具えている。インクジェット記録装置では、一般には、パーソナルコンピュータなどのホスト装置から送られてくる記録データに基づいた吐出信号に基づき、記録ヘッドを駆動し吐出口からインク滴を吐出する。このような吐出口の大きさは、例えば円形のものは直径が数十μ程度であり、近年では記録する画像等の高画質化とともに、より小さくなり高密度化されつつある。
【0004】
ところで、インクジェット方式の記録装置はこのように微小な吐出口からインクを吐出させるものであるため、吐出口の目詰まりを生じ易く、また、相対的にインクの流動性(粘性)に関する変動の許容範囲が小さい。このため、インクジェット記録装置では、一般に、これらの目詰まりやインクの粘度の増大を防ぐため、あるいはこれらが生じた場合にそれを解消して、記録ヘッドのインク吐出性能を一定のものに維持するための回復処理が行なわれる。
【0005】
この回復処理の一つは、キャップにより、非記録時などに記録ヘッドの吐出口が形成された面を覆う、いわゆるキャッピングである。非記録時など、インクを吐出しないときは、吐出口近傍のインクは装置がおかれた環境の温度や湿度等に応じてインク溶剤が蒸発して粘度が増大したり、極端な場合はインクが乾燥し固化することがある。そして、そのようなインクの増粘などによって、吐出量が少なくなったり吐出方向が偏向するなどの吐出不良や不吐出を生じ、記録品位の低下を招くことになる。キャッピングは、このような現象を未然に防止するためのものである。
【0006】
他の回復処理として、目詰まりもしくは固化などの極端な増粘が生じてしまったような場合には、これらを強制的に除去するため、いわゆる吸引回復処理が行なわれる。すなわち、記録ヘッドの吐出口を配した面に上述のキャップを当接させてポンプによりこのキャップ内を減圧し、吐出口を介して吐出口内から増粘したインクなどを排出させる処理を行なう。なお、このポンプの方式には大きく分けると2種類あり、一つはシリンダタイプでピストンの移動とともに負圧を発生し、大きな負圧が得られるものである。二つ目はチューブポンプであり、チューブをローラでしごいたときにチューブ自身の復元力で負圧が発生するものである。
【0007】
さらに他の回復処理として、いわゆる予備吐出が知られている。記録中は、記録ヘッドの全ての吐出口からインクを吐出しているわけではなく、記録データによっては、ある時間、全くインク吐出がなされない吐出口が存在する場合がある。このような吐出口は、インクが吐出されないことによって増粘しつつあるインクが除去されず、さらに増粘の度合いを増すことになる。このような事態を未然に防止するため、例えば、一定時間、もしくは一定量の記録を行なうごとに、キャップ等へ、記録ヘッドの全て、あるいは一部の吐出口からインクを吐出し、吐出口内のインクをリフレッシュする、予備吐出を行なうものである。なお、この予備吐出をキャップ内に行なう場合、予備吐出量がある量に達したときに、上述のポンプを作動してキャップ内のインクを吸引して排出することも行なわれる。
【0008】
回復処理としては、以上のキャップを用いた回復処理の他、ブレードによって記録ヘッドの吐出口が配設された面を拭うワイピングが知られている。
【0009】
記録ヘッドの吐出口が配設された面には、その記録ヘッドが対向する記録紙から生じる紙粉や塵埃、また、吐出したインクが記録紙で跳ね返って生じるインクミストが付着することがある。この場合、これらの紙紛やインクミストなどが微少な吐出口に付着すると、インクの不吐出や吐出不良を生ずることがある。この吐出不良などを未然に防ぐため、例えば、記録中に一定の時間が経過したとき、あるいは、一定量の記録を行なったときなど、記録中の所定のタイミングで、ブレードを記録ヘッドの上記吐出口配設面に当接させて摺擦動作を行なう、ワイピングを行う。これにより、上記面に付着した紙紛やインクミストなどを除去することができる。また、このワイピングは、ユーザーが記録画像に吐出不良による画像劣化を観察した場合などにも、ユーザーの指示操作に応じて、行われることもある。
【0010】
また、ワイピングは、上述した他の回復処理に伴って行なわれるものでもある。すなわち、上記の予備吐出や吸引回復処理では、キャップ内にインクを吐出したり、記録ヘッドの吐出口配設面にキャップを当接した状態でキャップ内を減圧して吸引を行なう。これによって、これらの回復処理の後、キャップにもインクが付着していることが多い。そして、このインクが付着した状態のキャップが、次の回復処理で記録ヘッドの吐出口配設面に当接しそのインクをその配設面に移すことがある。このため、キャップの記録ヘッドに対する当接解除後に、ワイピングが行なわれる。
【0011】
ところで、上述した回復処理の直接の対象である記録ヘッドの構成は、最近の記録画像の高品位化、例えば、黒文字等の濃度向上、カラー化、高精細(高解像度)化、耐水性向上等に対応したものであることが求められている。
【0012】
一般に、シリアル方式のインクジェット記録装置は、記録ヘッドをキャリッジに搭載し、キャリッジの往復移動に応じて記録ヘッドからインクを吐出して記録紙にドットを形成して記録記録を行なう。この方式において上述した記録の高品位化の要求を満たし、しかもそれを廉価に実現するための記録ヘッドは、吐出する黒インクと他のカラーインクとが反応して不溶化するものであり、また、高密度の吐出口配列を有するものである。その構成の一例を図8に示す。
【0013】
図8は記録ヘッドのインク吐出口が配列した面を模式的に示す図である。同図に示すように、記録ヘッド7は、黒(Bk)インクの吐出口列23、イエロー(Y)インクの吐出口列24、マゼンタ(M)インクの吐出口列25、シアン(C)インクの吐出口列を、記録ヘッド7の走査方向に並列させたものである。なお、同図では、図示の簡略化のため各吐出口は個々に示されず複数の吐出口の配列が1つの線として表わされている。以降の図においても同様である。
【0014】
それぞれの吐出口列における吐出口間のピッチは高精細化にともなって、600dpi(dot per inch)相当、あるいはさらに高精細の場合1200dpi相当である。そして、記録ヘッドのコンパクト化、ひいては装置のコンパクト化を図るため、吐出口列相互のピッチも小さくされる傾向にある。また、各色インクの吐出口の配列幅も、3.5mm程度で比較的高密度に構成されている。
【0015】
また、高品位記録の要求に応じて記録ヘッドの構成として、耐水性の向上や色間の滲み防止などの点から、例えば、黒インクと他のカラーインクとの間の化学反応を生じるインクを用い、これにより染料等の不溶化を生じさせるものが知られている。例えば、黒インクがカチオン性を有し、一方、他のカラーインクがアニオン性を有するものである。これによって、黒文字等を記録するときに両者がイオン的に結合し染料等の色材の不溶化がなされ、記録した黒文字等の耐水性を向上させるものである。また、黒を記録する領域とカラー記録の領域と間の滲みを防止することができる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、吐出する黒インクとカラーインクが上述のようにその混合により不溶化するものである記録ヘッドが、コンパクト化されたものである場合、それに応じて黒インクの吐出口列と他のカラーインクの吐出口列との間のピッチが小さくなり、前述のブレードによるワイピングについて次のような問題を生ずることがあった。
【0017】
前述したように、記録ヘッドの吐出口配設面に付着するインクミスト等による吐出不良を未然に防止すべく、ブレードを用いたワイピングを行なう。図9(a)および(b)は、ワイピングのための構成の一従来例を示す模式図である。同図に示すように、一つのブレード27を各インクの吐出口配列の方向に移動させて拭う動作を行う。これは、相互に反応して不溶化する黒インクと他のカラーインクがワイピングによって混合しないようにするためである。すなわち、ブレード27の、黒インクの吐出口列23を拭う部分と、他のカラーインクの吐出口列24、25、26を拭う部分とが重複しないようにしたものである。
【0018】
しかし、このような構成であっても、一つのブレード27で記録ヘッドの吐出口配設面を拭うと、図9(a)および(b)において符号28で示されるように、ブレード27の移動に伴い黒インクと他のカラーインクがともにブレードの中央付近に寄り混じることがある。その結果、反応による不溶化物を生じ、また、黒インクがカラーインクの吐出口へ侵入したり、逆に、カラーインクが黒インクの吐出口へ侵入したりする場合がある。その結果、吐出口近傍や吐出口内で、不溶化物が固着して目詰まりなどによる吐出不良や不吐出を生じることがある。
【0019】
図9(a)および(b)に示したような、ブレードの中央部に異なる色のインクが集まり混合してしまうといったことを防ぐワイピングの構成が、例えば、特開平7−223321号公報に記載されている。すなわち、この公報には、各色インクの吐出口列に対応してブレードが設けられることが記載されている。詳しくは、図8に示す吐出口配列とは異なる、各色インクの吐出口列が一直線状をなす記録へッドに対し、それらの吐出口列の各々に対応して、それぞれ、重複部分を有した二枚のブレードが“ハ”の字状を形成したブレードを設け、拭ったインクがその狭まる方向に移動するようにしたものである。これにより、拭われたそれぞれの色のインクが相互に混合しないそれぞれの箇所に移動させることが可能となる。
【0020】
しかしながら、かかるワイピング構成は、吐出口列に直交する方向に拭う動作を行ない全ての吐出口をカバーして拭うことから、ブレードの“ハ”の字形状は、上記の通り拭う方向に対して重複部分を有することが必要であり、このため、中央部によるインク(同公報の場合、同じ色のインク)は相互に交じり合うことになる。また、上記公報に記載のブレードを、図8に示したような吐出口配列を有する記録ヘッドに対し適用しようとすると、各色インクの吐出口列23〜26に対応してそれぞれハの字状のブレードを設けるため、吐出口列間の間隔が大きくなり記録ヘッドのコンパクト化を図ることができないという問題を派生する。
【0021】
本発明は、上述したワイピングに関する従来の問題を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、記録ヘッドのコンパクト化を可能とするとともに、相互に反応して不溶化を生ずるインクを吐出する吐出口が一体に設けられた記録ヘッドにおいてそれらの吐出口配設面をワイピングするときに、ワイピングによって拭われるインクがそれぞれ他方の吐出口に影響を与えないようにしたインクジェット記録装置および該記録装置におけるワイピング方法を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明では、互いに反応して不溶化を生ずる第1のインクと第2のインクのうち、前記第1のインクを吐出する第1吐出口列と前記第2のインクを吐出する第2吐出口列とが吐出口配設面に平行に配される記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置において、前記第1吐出口列をワイピングする第1のブレードと、前記第2吐出口列をワイピングする第2のブレードと、前記第1のブレードと前記第2のブレードを、当該第1および第2ブレードが相互に所定の間隔を有するように保持し、ワイピングの際に平行に配された前記第1および第2吐出口列それぞれの吐出口配列方向に移動可能なブレードホルダと、を備え、前記第1のブレードと前記第2のブレードが、ワイピングの際に前記ブレードホルダが移動する方向に向かってハの字状に開いた状態になるように前記ブレードホルダにおいて配され、ワイピングの移動に際して前記第1のブレードと前記第2のブレードの背後に位置し、前記吐出口配設面の、前記第1および第2ブレードの前記所定の間隔に対応した部分をワイピングする第3のブレードを備えることを特徴とする。
【0024】
また、互いに反応して不溶化を生ずる第1のインクと第2のインクのうち、前記第1のインクを吐出する第1吐出口列と前記第2のインクを吐出する第2吐出口列とが吐出口配設面に平行に配される記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置のワイピング方法において、前記第1吐出口列をワイピングする第1のブレードと、前記第2吐出口列をワイピングする第2のブレードと、前記第1のブレードと前記第2のブレードを、当該第1および第2ブレードが相互に所定の間隔を有するように保持し、ワイピングの際に平行に配された前記第1および第2吐出口列それぞれの吐出口配列方向に移動可能なブレードホルダと、を用意するステップと、ワイピングの際に前記ブレードホルダが移動する方向に向かってハの字状に開いた状態になるように前記ブレードホルダにおいて配された前記第1のブレードと前記第2のブレードにより、前記第1の吐出口列と前記第2の吐出口列とをワイピングするステップと、しかる後に、ワイピングの移動に際して前記第1のブレードと前記第2のブレードの背後に位置する第3のブレードで、前記吐出口配設面の、前記第1および第2ブレードの前記所定の間隔に対応した部分をワイピングするステップと、を有することを特徴とする。
【0025】
以上の構成によれば、ワイピングの際に前記ブレードホルダが移動する方向に向かってハの字状に開いた状態になるようにブレードホルダにおいて配された第1のブレードと第2のブレードにより、第1の吐出口列と第2の吐出口列とをワイピングするので、それぞれのブレードで拭いきれずに吐出口配設面に残される双方のインク等が一部存在するが、その残る位置は、相互に所定の間隔を有したそれぞれのブレードの一端部にそれぞれ対応する位置で基本的に混じらない位置とすることができる。
【0026】
また、この残ったインク等、つまり上記反応に関して特性の異なるインクの吐出口の間の吐出口配設面に存在するインク等は、その吐出口配設面を拭うべく設けられた第3のブレードによって拭うことができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0028】
(実施形態1)
図1は、本発明の一実施形態に係わるインクジェットプリンタの主要部を模式的に示す斜視図である。
【0029】
図1において、不図示のオートシートフィーダより給紙された記録媒体としての用紙3は、不図示の紙送りモータから伝達される駆動力によって回転するそれぞれ、送紙ローラ1およびこれに圧接するピンチローラ2と排紙ローラ17および拍車18とによって、プラテン4の上を搬送される。なお、図において拍車18を回転可能に支持する機構の図示は省略されている。
【0030】
これら搬送ローラ1等と排紙ローラ17等との間には、キャリッジ5に搭載された記録ヘッドによる走査範囲が形成される。すなわち、キャリッジ5は、不図示のキャリッジモータの駆動力がベルト(不図示)を介して伝えられることにより、キャリッジ軸6に案内されながら、用紙3の送り方向とは直交する主走査方向に動作し、この動作の間に、記録ヘッド7の各色インクごとの吐出口から、記録データに応じて図中下方にインクを吐出して文字、画像などを記録して行く。詳しくは、キャリッジ5には、各色インクごとの吐出口列が一体なった記録ヘッド7が搭載され、また、記録ヘッド7の上方にはそれぞれのインクを記録ヘッドへ供給するための、ブラック(Bk)インクのインクタンク8、イエロー(Y)インクのインクタンク9、マゼンタ(M)インクのインクタンク10、シアン(C)インクのインクタンク11が搭載される。記録ヘッド7は、本実施形態は、電気熱変換体を用いたヒータが発生する熱エネルギーによってインクに気泡を生じさせ、この気泡の圧力によってインクを吐出する方式を用いたものである。
【0031】
記録ヘッド7が移動可能な範囲のうち記録のための走査範囲外に、回復ユニット19が設けられる。回復ユニット19は、従来技術の説明で前述したように、キャップやこれを介してインク吸引を行なうためのポンプなどを具える。また、回復ユニット19には、記録ヘッド7の吐出口配設面のワイピングを行なうためのワイピング機構が設けられる。キャリッジ5は、例えば、記録開始時や記録中の所定時間ごとに、回復ユニット19の位置へ移動し、これにより、前述した吸引回復処理、予備吐出、ワイピングを行なうことができる。
【0032】
本実施形態のワイピング機構は、ワイピング方向にハの字状に開いた、重複部分のない2つのブレードと同方向に直交する方向に延在するブレードとからなるブレード群21と、これを保持して上記ワイピイング方向(図中、矢印Cで示す方向)およびその逆方向に移動可能なブレードホルダ20とを具える。ワイピングのとき、ブレードホルダ20は不図示の回復系モータによって矢印C方向に移動し、これにより、図3にて後述されるように、ブレード群21により記録ヘッド7の各吐出口列が配設された面を拭うことができる。
【0033】
図2は、記録ヘッド7における、各インク色の吐出口列を配設した面(吐出口配設面)12を模式的に示す図であり、図1におけるA矢視を示すものである。図2に示すように、Bkインクを吐出する吐出口列13と、Y、M、Cそれぞれのインクを吐出する吐出口列14、15、16とは、吐出口列14、15、16相互の間隔より大きな間隔をおいて配設される。ここで、吐出口列13の各吐出口が吐出するBkインクは、色材として顔料を用い、カチオン性のインクである。一方、吐出口列14、15、16がそれぞれ吐出するY、M、Cそれぞれのインクは染料を用い、アニオン性を有したものである。そして、これらカチオンインクとアニオンインクは混合することにより、相互に反応して不溶化を生ずるものである。
【0034】
本実施形態では、黒文字等の黒画像を記録する際、ブラックインクの他、シアンインクを重ねて吐出し、上記の不溶化を生じさせて記録画像の耐水性や濃度の向上を図る。なお、シアンインクの吐出データはブラックインクの吐出データと同じものとする必要はなく、例えば一定の割合でブラックの吐出データを間引いたデータとしてもよい。
【0035】
図3は、ブレード群21によって、図2に示した各吐出口列が配された面12をワイピングする際の、特にブレード群21の各ブレードと各吐出口列との関係を説明する図である。
【0036】
図3に示すように、ブレード群21におけるブレード21aとブレード21bは、ワイピングの際に吐出口列に対してハの字状に開いた状態になるよう設けられるとともに、ブレード21aとブレード21bとの間に所定の距離をおきこれらのブレードが重複しないようにしたものである。すなわち、ブレード21aおよび21bは、吐出口列に直交する方向に対して一定の角度θを保ってワイピングを行ない、そのうち、ブレード21aは吐出口列13が配設された部分を拭い、ブレード21bは、吐出口列14、15、16が配設された面を拭う。これにより、それぞれの拭われるインクは、図中下方へ移動しつつブレード21a、21bそれぞれの一方の端部へ向かって移動する。この結果、それぞれのインクの一部は、吐出口列13と吐出口列14、15、16との間の比較的広い中央部分における、ブレード21a、21bそれぞれの上記一端部に対応する位置でそれぞれのブレードから離れる。そして、このブレードから離れたそれぞれのインクは、吐出口列に直交する方向に延在し、ブレード21aとブレード21bとの背後に配されるブレード21cによって拭われる。
【0037】
このように、本実施形態によれば、反応性のインクは、それらの一部がブレードを離れて上記中央部分に残ることがあるが、それぞれの位置は上記それぞれのブレードの一端部に対応して相互に離れており、交わり難い位置である。また、拭う量や吐出口列13と吐出口列14、15、16との距離によっては、接触もしくは混合して不溶化を生じる可能性が高くなるが、その接触等の後、直ちに中央部に対応したブレード21cによって拭われるので、それらのインクを吐出口配設面12から排除することができる。また、吐出口ごとのブレードを設ける必要もなく、ワイピングの構成を簡易にすることができる。
【0038】
なお、ブレード群21の各ブレードの材質は、ウレタン、HNBR,EPDM等が望ましい。
【0039】
(実施形態2)
本実施形態は、ワイピングに関して上述した実施形態1とほぼ同様の構成であるが、ブレードの数が異なる。
【0040】
例えば、Bkインクと他のカラーインクとの反応性が、上述した実施形態1で用いるインクより強い場合に対応し、ブレード群は、図4に示すように、6枚のブレードを有したものである。このブレード群において、Bkインクの吐出口列13に対応してブレード22a、22cが設けられ、また、カラーインクの吐出口列14、15、16に対応してブレード22b、22dが設けられる。つまり、反応性が強い場合には、それらのインクはわずかな量の接触等でも反応し易く、その分不溶化の度合いも強くなる。従って、仮にワイピングの途中で既に反応して僅かに不溶化する場合があると、ブレードで拭いても掻き落としにくくなる。このため、さらに一対の“ハ”の字状の小さいブレード22c、22dを、大きい一番目の“ハ”の字状のブレード21a、21bの後にそれぞれ設ける。この構成により、反応し易く不溶化し易い、配設面12に残ったインクを掻き落とすことができる。さらに、直交する方向に延在するブレードについても、ブレード22e、22fの2つを設け、仕上げ拭きを行う。
【0041】
(参考例1)
図5は、本発明の第1の参考例に係わるインクジェットプリンタを示す図であり、図1と同様の図である。本参考例が実施形態1と異なる点は、ブレード群21を構成するブレードがその拭う方向に直交する方向と平行に設けられる点である。
【0042】
このように、上記実施形態1および2に示したように、ブレードがその拭う方向に直交する方向に対して所定の角度θを有して設けられる場合だけでなく、θ=0度の場合も可能である。この角度の場合、インクがブレードの一端へ向かう移動の量は上記実施形態1、2と比べると少なくなるので、Y、M、Cの各カラーインク間でこれらが交じり合う量を少なくできる。
【0043】
図6は、本参考例のブレード群21の配列を示す図である。同図に示すように、ブレード群21におけるブレード21gとブレード21hは、各吐出口列に直交する方向に対して平行になるよう設けられるとともに、ブレード21gとブレード21hとの間に所定の距離をおきこれらのブレードが重複しないようにしたものである。
【0044】
(参考例2)
図7は、本発明の第2の参考例に係るブレード群21の配列を示す図であり、上記参考例1と同様、ブレードを各吐出口列に直交する方向に対して平行になるよう設け、また、上記実施形態2と同様ブレードを複数設けたものである。
【0045】
同図に示すように、ブレード群は、6枚のブレードを有したものである。このブレード群において、Bkインクの吐出口列13に対応してブレード22i、22kが設けられ、また、カラーインクの吐出口列14、15、16に対応してブレード22j、22lが設けられる。
【0046】
(他の実施形態)
上記の各実施形態では、一対のブレードについていずれも同じ角度としたが、本発明の適用はこれに限られない。例えば、一対のブレードのうち、一方が0度で、他方が0度でない所定の角度を有して設けられてもよい。
【0047】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ワイピングの際に前記ブレードホルダが移動する方向に向かってハの字状に開いた状態になるようにブレードホルダにおいて配された第1のブレードと第2のブレードにより、第1の吐出口列と第2の吐出口列とをワイピングするので、それぞれのブレードで拭いきれずに吐出口配設面に残される双方のインク等が一部存在するが、その残る位置は、相互に所定の間隔を有したそれぞれのブレードの一端部にそれぞれ対応する位置で基本的に混じらない位置とすることができる。
【0048】
また、この残ったインク等、つまり上記反応に関して特性の異なるインクの吐出口の間の吐出口配設面に存在するインク等は、その吐出口配設面を拭うべく設けられた第3のブレードによって拭うことができる。
【0049】
この結果、特にコンパクトな構成で、ワイピングによって拭われる反応性のインクがそれぞれ他方の吐出口に影響を与えないようにすることができ、ワイピングによって不吐出や吐出不良の発生しない信頼性の高いインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態にかかるインクジェットプリンタの要部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図2】 図1におけるA矢視図であり、記録ヘッドの吐出口配設面における各色インクの吐出口列配置を示す図である。
【図3】 図1に示すインクジェットプリンタにおけるブレード群によるワイピングの際の各ブレードと吐出口配設面との関係を説明する図である。
【図4】 本発明の第2の実施形態におけるブレード群によるワイピングの際の各ブレードと吐出口配設面との関係を説明する図である。
【図5】 本発明の第1の参考例にかかるインクジェットプリンタの要部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図6】 図5に示すインクジェットプリンタにおけるブレード群によるワイピングの際の各ブレードと吐出口配設面との関係を説明する図である。
【図7】 本発明の第2の参考例におけるブレード群によるワイピングの際の各ブレードと吐出口配設面との関係を説明する図である。
【図8】 従来の記録ヘッドの吐出口配設面における吐出口配置を示す図である。
【図9】 (a)および(b)は、従来のインクジェット記録装置におけるブレードによるワイピングの際の、ブレードと記録ヘッドとの関係を示すそれぞれ平面図および側面図である。
【符号の説明】
1 送紙ローラ
2 ピンチローラ
3 用紙
4 プラテン
5 キャリッジ
6 キャリッジ軸
7 記録ヘッド
8 Bkインクタンク
9 Yインクタンク
10 Mインクタンク
11 Cインクタンク
12 吐出口配設面
13 Bkインクの吐出口列
14 Yインクの吐出口列
15 Mインクの吐出口列
16 Cインクの吐出口列
17 排紙ローラ
18 拍車
19 回復ユニット
20 ブレードホルダ
21 ブレード群
21a、21b、21c、22a、22b、22c、22d、22e、22f、21g、21h、21i、21j、21k、21l ブレード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus and a wiping method in the recording apparatus, and more particularly to a configuration of a blade used for wiping performed as part of a process for maintaining the ejection performance of a recording head that ejects ink.
[0002]
[Prior art]
The ink jet recording apparatus has advantages such as low noise, low running cost, easy size reduction and colorization, and is applied to printers, fax machines, copiers, and the like.
[0003]
The recording head used in this apparatus has an ejection port as an aperture for ejecting ink. In an inkjet recording apparatus, generally, an ink droplet is ejected from an ejection port by driving a recording head based on an ejection signal based on recording data sent from a host device such as a personal computer. As for the size of such an ejection port, for example, a circular one has a diameter of about several tens of μm. In recent years, as the quality of an image to be recorded and the like is improved, it is becoming smaller and higher in density.
[0004]
By the way, since the ink jet recording apparatus discharges ink from such a minute discharge port, the discharge port is likely to be clogged, and the ink fluidity (viscosity) is allowed to fluctuate relatively. The range is small. For this reason, in general, in an ink jet recording apparatus, the ink ejection performance of the recording head is maintained at a constant level in order to prevent clogging and increase in ink viscosity or to eliminate them when they occur. Recovery processing is performed.
[0005]
One of the recovery processes is so-called capping in which the cap covers the surface on which the ejection port of the recording head is formed when not recording. When ink is not ejected, such as during non-recording, the viscosity of the ink near the ejection port increases due to evaporation of the ink solvent according to the temperature and humidity of the environment in which the device is placed, or in extreme cases the ink May dry and solidify. Then, due to such thickening of ink, ejection failure and non-ejection such as a smaller ejection amount and deflection of the ejection direction occur, resulting in a decrease in recording quality. Capping is for preventing such a phenomenon.
[0006]
As another recovery process, when extreme thickening such as clogging or solidification occurs, so-called suction recovery process is performed to forcibly remove these. That is, the above-described cap is brought into contact with the surface of the recording head where the ejection port is disposed, and the inside of the cap is decompressed by a pump, and the ink having increased viscosity is ejected from the ejection port through the ejection port. There are two main types of pumps. One is a cylinder type, which generates a negative pressure as the piston moves, thereby obtaining a large negative pressure. The second is a tube pump, in which negative pressure is generated by the restoring force of the tube itself when the tube is squeezed with a roller.
[0007]
As another recovery process, so-called preliminary discharge is known. During recording, ink is not ejected from all ejection ports of the recording head, and depending on the recording data, there may be ejection ports that do not eject ink at all for a certain period of time. Such an ejection port does not remove ink that is thickening due to the fact that no ink is ejected, and further increases the degree of thickening. In order to prevent such a situation, for example, every time recording is performed for a certain time or a certain amount, ink is ejected from all or a part of the ejection ports of the recording head to a cap or the like. The preliminary ejection is performed to refresh the ink. When this preliminary discharge is performed in the cap, when the preliminary discharge amount reaches a certain amount, the above-described pump is operated to suck and discharge the ink in the cap.
[0008]
As the recovery process, in addition to the above-described recovery process using a cap, wiping for wiping the surface on which the ejection port of the recording head is disposed with a blade is known.
[0009]
On the surface of the recording head on which the ejection port is disposed, paper dust or dust generated from the recording paper facing the recording head, or ink mist generated by the ejected ink splashing back on the recording paper may adhere. In this case, when these paper dust or ink mist adheres to a minute ejection port, ink ejection failure or ejection failure may occur. In order to prevent this ejection failure, for example, when a certain amount of time has elapsed during recording or when a certain amount of recording has been performed, the blade is ejected from the recording head at a predetermined timing during recording. Wiping is performed in which a sliding operation is performed in contact with the exit arrangement surface. Thereby, paper dust and ink mist adhering to the said surface can be removed. In addition, this wiping may be performed according to a user's instruction operation even when the user observes image degradation due to ejection failure in a recorded image.
[0010]
The wiping is also performed in conjunction with the other recovery process described above. That is, in the preliminary ejection and suction recovery process, ink is ejected into the cap, or suction is performed by reducing the pressure in the cap while the cap is in contact with the ejection port arrangement surface of the recording head. As a result, the ink often adheres to the cap after these recovery processes. Then, the cap with the ink attached may come into contact with the ejection port arrangement surface of the recording head and transfer the ink to the arrangement surface in the next recovery process. For this reason, wiping is performed after the contact of the cap with the recording head is released.
[0011]
By the way, the configuration of the recording head, which is the direct target of the recovery processing described above, has recently improved the quality of recorded images, for example, improved density of black characters, etc., colorization, higher definition (high resolution), improved water resistance, etc. It is required to be compatible with.
[0012]
Generally, a serial type ink jet recording apparatus mounts a recording head on a carriage and ejects ink from the recording head in accordance with the reciprocation of the carriage to form dots on recording paper to perform recording. In this method, the recording head for satisfying the above-described demand for high-quality recording and realizing it at a low price is one in which the black ink to be ejected reacts with other color inks, and is insolubilized. It has a high-density discharge port array. An example of the configuration is shown in FIG.
[0013]
FIG. 8 is a diagram schematically showing the surface on which the ink discharge ports of the recording head are arranged. As shown in the drawing, the
[0014]
The pitch between the discharge ports in each of the discharge port arrays is equivalent to 600 dpi (dot per inch) as the definition becomes higher, or 1200 dpi in the case of higher definition. Then, in order to make the recording head more compact and hence the apparatus more compact, the pitch between the ejection port arrays tends to be reduced. In addition, the arrangement width of the ejection openings for the respective color inks is about 3.5 mm and is configured with a relatively high density.
[0015]
Also, according to the demand for high-quality recording, as a recording head configuration, for example, an ink that causes a chemical reaction between black ink and another color ink from the viewpoint of improving water resistance and preventing bleeding between colors. It is known that this causes insolubilization of dyes and the like. For example, black ink has cationic properties, while other color inks have anionic properties. As a result, when black characters or the like are recorded, both are ionically bonded to insolubilize the coloring material such as a dye, thereby improving the water resistance of the recorded black characters and the like. Further, it is possible to prevent bleeding between the black recording area and the color recording area.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the recording head in which the black ink and the color ink to be ejected are insolubilized by mixing as described above is a compact recording head, the black ink ejection port array and the other color inks are accordingly changed. The pitch between the discharge port arrays is reduced, and the following problems may occur with respect to the wiping by the blade described above.
[0017]
As described above, wiping using a blade is performed to prevent ejection failure due to ink mist or the like adhering to the ejection port arrangement surface of the recording head. FIGS. 9A and 9B are schematic views showing a conventional example of a configuration for wiping. As shown in the figure, the operation of wiping by moving one
[0018]
However, even with such a configuration, when the ejection port arrangement surface of the recording head is wiped with one
[0019]
As shown in FIGS. 9A and 9B, a wiping configuration for preventing inks of different colors from collecting and mixing in the central portion of the blade is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-223321. Has been. That is, this publication describes that a blade is provided corresponding to the ejection port array for each color ink. More specifically, for the recording head in which the ejection port arrays for the respective color inks are different from the ejection port array shown in FIG. 8, there is an overlapping portion corresponding to each of the ejection port arrays. These two blades are provided with a blade having a “C” shape so that the wiped ink moves in the narrowing direction. As a result, it is possible to move the wiped inks of the respective colors to locations where the inks are not mixed with each other.
[0020]
However, since the wiping configuration performs the wiping operation in the direction orthogonal to the ejection port array and covers all the ejection ports, the “C” shape of the blade overlaps with the wiping direction as described above. Therefore, the ink by the central portion (in the case of the publication, ink of the same color) is mixed with each other. Further, when the blade described in the above publication is applied to a recording head having an ejection port array as shown in FIG. 8, the C-shaped corresponding to the
[0021]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems relating to wiping, and an object of the present invention is to make it possible to make the recording head compact and to react with each other to cause insolubilization. Ink jet recording apparatus in which, when wiping the discharge port arrangement surface in a recording head in which discharge ports for discharge are integrally provided, the ink wiped by wiping does not affect the other discharge port, and It is to provide a wiping method in a recording apparatus.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention, of the first ink and the second ink that react with each other to cause insolubilization, the first ejection port array that ejects the first ink and the second ejection that ejects the second ink. In an ink jet recording apparatus that performs recording using a recording head in which an outlet row is arranged in parallel to a discharge port arrangement surface, a first blade that wipes the first discharge port row, and a second discharge port row The second blade to be wiped, the first blade and the second blade are held so that the first and second blades have a predetermined distance from each other, and are arranged in parallel during wiping. A blade holder that is movable in the discharge port arrangement direction of each of the first and second discharge port arrays, and the blade holder moves when the first blade and the second blade are wiped. The blade holder is disposed in the blade holder so as to open in the shape of a letter C toward the direction, and is located behind the first blade and the second blade during the wiping movement, and the discharge port arrangement surface A third blade for wiping a portion of the first and second blades corresponding to the predetermined distance is provided.
[0024]
Of the first ink and the second ink that react with each other to cause insolubility, a first ejection port array that ejects the first ink and a second ejection port array that ejects the second ink are provided. In a wiping method of an ink jet recording apparatus that performs recording using a recording head arranged in parallel to a discharge port arrangement surface, a first blade for wiping the first discharge port row and a wiping of the second discharge port row The second blade, the first blade and the second blade are held so that the first and second blades have a predetermined distance from each other, and are arranged in parallel during wiping. A step of preparing a blade holder movable in the discharge port arrangement direction of each of the first and second discharge port arrays, and opening in a C shape toward the direction of movement of the blade holder during wiping Wiping the first discharge port array and the second discharge port array with the first blade and the second blade arranged in the blade holder so as to be in a state; A portion of the third blade located behind the first blade and the second blade during the wiping movement and corresponding to the predetermined distance between the first and second blades on the discharge port arrangement surface And wiping.
[0025]
According to the above configuration, The first discharge port array is formed by the first blade and the second blade arranged in the blade holder so that the blade holder is opened in a C shape in the direction of movement of the blade holder during wiping. Since wiping the second outlet row There is a part of both inks etc. left on the discharge port arrangement surface without being wiped by each blade, but the remaining position corresponds to one end part of each blade having a predetermined distance from each other. It can be set to a position that is basically not mixed at the position to be.
[0026]
Further, the remaining ink, that is, the ink existing on the ejection port arrangement surface between the ejection ports of ink having different characteristics with respect to the above reaction, was provided to wipe the ejection port arrangement surface. Third Can be wiped with a blade.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a main part of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention.
[0029]
In FIG. 1, a
[0030]
A scanning range by the recording head mounted on the carriage 5 is formed between the
[0031]
A
[0032]
The wiping mechanism of the present embodiment is configured to hold a
[0033]
FIG. 2 is a diagram schematically showing a surface (ejection port arrangement surface) 12 in which the ejection port arrays of the respective ink colors are arranged in the
[0034]
In the present embodiment, when recording a black image such as a black character, cyan ink is ejected in addition to the black ink to cause the above insolubilization to improve the water resistance and density of the recorded image. The cyan ink ejection data need not be the same as the black ink ejection data, and may be data obtained by thinning out the black ejection data at a certain rate, for example.
[0035]
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between each blade of the
[0036]
As shown in FIG. 3, the
[0037]
As described above, according to the present embodiment, some of the reactive inks may leave the blade and remain in the central portion, but each position corresponds to one end of each blade. They are far from each other and difficult to interact with. Also, depending on the amount of wiping and the distance between the
[0038]
The material of each blade of the
[0039]
(Embodiment 2)
This embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment described above with respect to wiping, but the number of blades is different.
[0040]
For example, this corresponds to the case where the reactivity between the Bk ink and the other color ink is stronger than that of the ink used in the first embodiment described above, and the blade group has six blades as shown in FIG. is there. In this blade group,
[0041]
(Reference Example 1)
FIG. 5 illustrates the present invention. First reference example It is a figure which shows the inkjet printer concerning and is a figure similar to FIG. Book Reference example However, the difference from
[0042]
like this And above As shown in the first and second embodiments, not only when the blade is provided with a predetermined angle θ with respect to the direction orthogonal to the wiping direction, but also when θ = 0 degrees Is also possible . In the case of this angle, the amount of movement of the ink toward one end of the blade is smaller than in the first and second embodiments. Therefore, the amount of ink mixed between the Y, M, and C color inks can be reduced.
[0043]
Figure 6 shows the book Reference example It is a figure which shows the arrangement | sequence of the
[0044]
(Reference Example 2)
FIG. 7 illustrates the present invention. Second reference example It is a figure which shows the arrangement | sequence of the
[0045]
As shown in the figure, the blade group has six blades. In this blade group,
[0046]
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the pair of blades have the same angle, but the application of the present invention is not limited to this. For example, one of the pair of blades may be provided with a predetermined angle where one is 0 degree and the other is not 0 degree.
[0047]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, The first discharge port array is formed by the first blade and the second blade arranged in the blade holder so that the blade holder is opened in a C shape in the direction of movement of the blade holder during wiping. Since wiping the second outlet row There is a part of both inks etc. left on the discharge port arrangement surface without being wiped by each blade, but the remaining position corresponds to one end part of each blade having a predetermined distance from each other. It can be set to a position that is basically not mixed at the position to be.
[0048]
Further, the remaining ink, that is, the ink existing on the ejection port arrangement surface between the ejection ports of ink having different characteristics with respect to the above reaction, was provided to wipe the ejection port arrangement surface. Third Can be wiped with a blade.
[0049]
As a result, it is possible to prevent the reactive ink wiped by wiping from affecting each other ejection port with a particularly compact configuration, and a highly reliable inkjet that does not cause non-ejection or ejection failure by wiping. A recording apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a main part of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. 1, and is a diagram illustrating the arrangement of the ejection port arrays for the respective color inks on the ejection port arrangement surface of the recording head.
3 is a diagram for explaining a relationship between each blade and a discharge port arrangement surface at the time of wiping by a blade group in the inkjet printer shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between each blade and a discharge port arrangement surface when wiping with a blade group in the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows the present invention. First reference example It is a perspective view which shows typically the structure of the principal part of the inkjet printer concerning.
6 is a diagram for explaining a relationship between each blade and a discharge port arrangement surface when wiping with a blade group in the ink jet printer shown in FIG. 5; FIG.
[Fig. 7] of the present invention. Second reference example It is a figure explaining the relationship between each blade in the case of wiping by the blade group in, and a discharge port arrangement | positioning surface.
FIG. 8 is a diagram illustrating an arrangement of ejection ports on an ejection port arrangement surface of a conventional recording head.
FIGS. 9A and 9B are a plan view and a side view, respectively, showing the relationship between the blade and the recording head when wiping with the blade in a conventional ink jet recording apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Paper feed roller
2 Pinch roller
3 paper
4 Platen
5 Carriage
6 Carriage shaft
7 Recording head
8 Bk ink tank
9 Y ink tank
10 M ink tank
11 C ink tank
12 Discharge port installation surface
13 Bk ink ejection port array
14 Y ink ejection port array
15 M ink ejection port array
16 C ink ejection port array
17 Paper discharge roller
18 spurs
19 Recovery Unit
20 Blade holder
21 blade group
21a, 21b, 21c, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 21g, 21h, 21i, 21j, 21k, 21l Blade
Claims (6)
前記第1吐出口列をワイピングする第1のブレードと、
前記第2吐出口列をワイピングする第2のブレードと、
前記第1のブレードと前記第2のブレードを、当該第1および第2ブレードが相互に所定の間隔を有するように保持し、ワイピングの際に平行に配された前記第1および第2吐出口列それぞれの吐出口配列方向に移動可能なブレードホルダと、
を備え、
前記第1のブレードと前記第2のブレードが、ワイピングの際に前記ブレードホルダが移動する方向に向かってハの字状に開いた状態になるように前記ブレードホルダにおいて配され、
ワイピングの移動に際して前記第1のブレードと前記第2のブレードの背後に位置し、前記吐出口配設面の、前記第1および第2ブレードの前記所定の間隔に対応した部分をワイピングする第3のブレードを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。Out of the first ink and the second ink that react with each other to cause insolubility, the first ejection port array that ejects the first ink and the second ejection port array that ejects the second ink are ejection ports. In an ink jet recording apparatus that performs recording using a recording head arranged in parallel to the arrangement surface,
A first blade for wiping the first discharge port array;
A second blade for wiping the second discharge port array;
The first and second discharge ports that hold the first blade and the second blade so that the first and second blades have a predetermined distance from each other and are arranged in parallel during wiping. A blade holder movable in the direction of the discharge port arrangement of each row;
With
The first blade and the second blade are arranged in the blade holder so that the blade holder is opened in a C shape in the direction in which the blade holder moves during wiping,
A third wiper is located behind the first blade and the second blade during the wiping movement, and wipes a portion corresponding to the predetermined interval between the first and second blades on the discharge port arrangement surface. An ink jet recording apparatus comprising the blade.
前記第1吐出口列をワイピングする第1のブレードと、前記第2吐出口列をワイピングする第2のブレードと、前記第1のブレードと前記第2のブレードを、当該第1および第2ブレードが相互に所定の間隔を有するように保持し、ワイピングの際に平行に配された前記第1および第2吐出口列それぞれの吐出口配列方向に移動可能なブレードホルダと、を用意するステップと、
ワイピングの際に前記ブレードホルダが移動する方向に向かってハの字状に開いた状態になるように前記ブレードホルダにおいて配された前記第1のブレードと前記第2のブレードにより、前記第1の吐出口列と前記第2の吐出口列とをワイピングするステップと、しかる後に、ワイピングの移動に際して前記第1のブレードと前記第2のブレードの背後に位置する第3のブレードで、前記吐出口配設面の、前記第1および第2ブレードの前記所定の間隔に対応した部分をワイピングするステップと、を有することを特徴とするワイピング方法。Out of the first ink and the second ink that react with each other to cause insolubility, the first ejection port array that ejects the first ink and the second ejection port array that ejects the second ink are ejection ports. In a wiping method of an ink jet recording apparatus that performs recording using a recording head arranged parallel to the arrangement surface,
A first blade for wiping the first discharge port array; a second blade for wiping the second discharge port array; the first blade and the second blade; Preparing a blade holder that is movable in the direction of the discharge port arrangement of each of the first and second discharge port arrays arranged in parallel during wiping. ,
The first blade and the second blade arranged in the blade holder so that the blade holder is opened in a C shape in the direction of movement of the blade holder during wiping. A step of wiping the discharge port array and the second discharge port array, and then the discharge port with the first blade and the third blade located behind the second blade during the wiping movement. Wiping a portion of the arrangement surface corresponding to the predetermined distance between the first and second blades.
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