JP4451513B2

JP4451513B2 - Inkjet recording device

Info

Publication number: JP4451513B2
Application number: JP20914599A
Authority: JP
Inventors: 一穂灰田
Original assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2019-07-23
Also published as: JP2001030508A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録手段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関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報（記録情報）に基づいて紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の記録媒体（被記録材）に画像（文字や記号等を含む）を記録していくように構成されている。前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。
【０００３】
記録媒体の搬送方向（紙送り方向、副走査方向）と交叉する方向に主走査しながら記録するシリアルタイプの記録装置においては、記録媒体に沿って主走査方向に移動するキャリッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像を形成（記録）し、１行分の画像形成を終了した後に所定量の紙送り（副走査としてのピッチ搬送）を行い、その後に再び停止した記録媒体に対して次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行われる。一方、記録媒体（記録用紙等）の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置においては、記録媒体を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を行った後、所定量の紙送り（ピッチ送り）を行い、さらに次の行の記録を一括して行うという動作を繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行われる。
【０００４】
そのうち、インクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録ヘッド（記録手段）から記録媒体へインクを吐出して記録を行うものであり、記録ヘッドのコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多種類のインク（例えばカラーインク）を使用してカラー画像を形成するのが容易であるなどの利点を有している。
【０００５】
インクジェット記録ヘッドの吐出口からインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子としては、ピエゾ素子等の電気機械変換体を用いるもの、レーザー等の電磁波を照射して発熱させ、この発熱作用によってインク滴を吐出させるもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換体によって液体を加熱するものなどがある。その中でも、熱エネルギーを利用してインクを滴として吐出するインクジェット式の記録ヘッドは、吐出口を高密度に配列することができるため高解像度の記録をすることが可能である。特に、その中でも、電気熱変換体素子をエネルギー発生素子として用いる記録ヘッドは、小型化が容易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上性が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十分に活用でき、高密度実装化が容易で製造コストも安価なことから、有利である。
【０００６】
また、記録媒体の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の記録媒体である紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰ等）などの他に、布、皮革、不織布、さらには金属等を記録媒体として用いる記録装置も使用されるようになっている。
【０００７】
前記インクジェット記録装置においては、記録手段の吐出口からインク滴を吐出して記録を行うことから、吐出口の状態が記録品位（画像品質）に大きく影響する。そこで、例えば、インクの自然蒸発による吐出口内のインクの増粘固着を防止するために密閉性の高いキャップ部材で吐出口を覆うことに加えて、さらに、吐出口内のインクの増粘や吐出口内に発生した気泡などで吐出不良（不吐出を含む）になると、加圧手段や吸引手段により吐出口からインクを排出させることで吐出口内のインクをリフレッシュ（回復）させる回復動作などが行なわれている。また、インクジェット記録装置の場合、長期間放置によるインクの吐出不安定を防止するために、いわゆる回復機構によって記録ヘッド周辺のインクを循環させることが有効であり、この回復動作は前記回復機構を記録ヘッドのインク吐出部に当接させて実行するのが一般的である。
【０００８】
図８〜図１０はこのような回復機構の従来の構成及び動作を示す部分断面図であり、図８はインク吐出部をキャップで覆ったキャッピング時の状態を、図９は吐出口面を弾性ブレードで拭き取り清掃（ワイピング）している時の状態を、図１０は図９の拭き取り動作を実行した直後の状態を、それぞれ示す。なお、図８〜図１０は、インクジェット記録装置が異なるインクを使用して記録を行う複数個（２個）の記録手段１０とこれらの記録手段のそれぞれに独立して配設された複数（２個）の回復機構とを備えている場合を示す。
【０００９】
図８〜図１０において、記録ヘッド（記録手段）１０をキャッピングするキャップ１１の内方にはインク吸収体１２が設けられ、キャッピング時において所定の間隔をもって記録ヘッド１０の吐出口面８８と近接対向するように配置されている。このようにインク吸収体１２を配置することにより、予備吐出時（加圧吐出時）、記録ヘッド１０内のインク系の圧力制御によるインク循環時に排出されるインクを吸収保持することができる。また、インクミストや結露により吐出口面８８に付着した大粒のインク滴１３は図８のキャッピング状態にすることにより前記インク吸収体１２により捕捉吸収することができる。吸収されたインクは、インク吸収体１２の端部に設けられている排出口からポンプ等により排出される。
【００１０】
前記回復機構は回復桶部１４及び弾性ブレード１５を備えており、前記キャップ１１は前記回復桶１４の上端開口部の周囲に固着されたゴム状弾性体で形成されている。このキャップ１１は、その周縁部（リップ部）が記録ヘッド１０の吐出口面８８に当接（押圧接合））されて弾性的に撓むことで吐出口８９の領域及び回復桶部１４の内部を密閉するように構成されている。前記弾性ブレード１５は、前記回復桶部１４（その内部のインク吸収体１２）とともに図示右方向に平行移動することにより、図９に示すようにキャップ１１が離脱した後の吐出口面８８を拭き取り清掃（ワイピング）し、該吐出口面８８に付着した微小なインク滴１３を除去（クリーニング）するように構成されている。
【００１１】
また、記録ヘッド１０の図示右側の位置にはインク吸収体１６が配設されている。このインク吸収体１６は、前記弾性ブレード１５が前記吐出口面８８をワイピングすることで該弾性ブレード１５に転写されたインク滴１３を除去（クリーニング）するためのものである。さらに、記録ヘッド１０の両側面（図示左右の側面）にもインク吸収体１７、１７が設けられている。前記弾性ブレード１５が弾性変形状態から元の形状に復帰する際に該弾性ブレードに付着したインク滴１３が飛散することがあり、前記インク吸収体１７は、この飛散インク滴を捕捉して吸収することで、飛散インク滴を最小限に抑制するためのものである。なお、図８〜図１０において、１８は回復桶部１４を案内支持するための回復フレームを、１９は記録ヘッド１０の記録位置（下降位置）と後退位置（上昇位置）との間の動きを許容するために前記回復フレーム１８に形成された開口を、２０は記録媒体（記録用紙）を、２１は記録媒体２０の記録面を、それぞれ示す。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８〜図１０で説明した従来のインクジェット記録装置の回復機構及び回復シーケンスでは、前述のような弾性ブレード１５によって記録ヘッド１０の吐出口面８８をクリーニングすることから、以下に述べるような不都合があった。すなわち、第１に、弾性ブレード１５によってワイピング（拭き払い）されたインク滴１３の飛散を最小限に抑えることはできても、飛散をゼロにすることは非常に困難であり、そのため、飛散インクによる隣り合った記録ヘッド１０、１０間のインクの混色や、記録ヘッド１０と対向するプラテン上のインク汚染や、記録装置内部のインク汚染などの、インク滴の飛散による弊害は以前として残されたままである。第２に、記録ヘッド１０の吐出口面８８から拭き取られたインク滴１３は、インク吸収体１６に回収された後も、蒸発させて廃棄処分するしか方法がなく、回復動作が頻繁に行なわれる場合には、蒸発が間に合わず、インク吸収体１６がインクで飽和してしまい、そのインクが記録中の記録媒体２０上に落下するという不都合がある。
【００１３】
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り、本発明の目的は、吐出口面のワイピングなどの回復動作を行う際のインク滴の飛散を低減することができ、飛散インクによるプラテン上のインク汚染や記録装置内部のインク汚染などの不都合を無くすことができるインクジェット記録装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、記録位置において記録手段からインクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、非記録時に記録手段のインク吐出部を覆うキャップと、回復動作時に回復位置において前記記録手段から排出されるインクを受ける機能を有するとともに開口部に前記キャップが装着された回復桶部と、前記回復桶部を支持する回復フレームと、を備え、前記回復フレームには、前記記録手段の前記記録位置と前記回復位置との間の動きを許容する開口が設けられ、前記回復フレームと記録部に送給された記録媒体の記録面との間の位置に、前記記録手段の前記記録位置と前記回復位置との間の動きに応じて移動することにより、前記記録手段が前記記録位置にあるときに前記回復フレームの前記開口を開き、前記記録手段が前記回復位置にあるときに前記回復フレームの前記開口を閉じるシャッターが配され、該シャッターが前記回復フレームの前記開口を閉じることにより、前記記録媒体の記録面と前記回復位置にある前記記録手段との間を閉じることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明を適用するのに好適なインクジェット記録装置の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図１において、インクジェット記録装置のインクタンク３０内のインクは、加圧ポンプ３１及び吸引ポンプ３２を反時計方向（ＣＣＷ）に回転駆動することにより、一方向弁３３、エアバッファ３４及び該加圧ポンプ３１を通してサブタンク３５内に補充供給され、さらに該サブタンク３５は、前記吸引ポンプ３２及びエアバッファ３６を通して記録ヘッド（記録手段）１０へ供給される。なお、サブタンク３５からのオーバーフローインクは、インク流路を通してインクタンク３０へ戻される。
【００１８】
また、前記加圧ポンプ３１及び前記吸引ポンプ３２を時計方向（ＣＷ）に回転駆動すると、前記サブタンク３５に溜られているインクは、該加圧ポンプ３１と前記エアバッファ３４と一方向弁３７を通して、記録ヘッド１０内へ流れていく。記録ヘッド１０の内部を循環したインクは、前記エアバッファ３６及び前記吸引ポンプ３２を通して再びサブタンク３５へ戻される。一方、記録ヘッド１０の吐出口８９から排出（又は吐出）されたインクは、回復桶部１４内に一旦溜められ、リサイクルポンプ３８によりフィルタ３９を通して前記サブタンク３５へ戻される。
【００１９】
前記記録ヘッド（記録ヘッド）１０は、記録媒体（記録用紙）２０の全幅又は一部をカバーする長さを有し、長さ方向に多数の吐出口が配列されたラインタイプの記録手段である。また、従って、本実施例のインクジェット記録装置は、記録媒体（記録用紙等）２０の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置であり、記録媒体２０を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を行った後、所定量の紙送り（ピッチ送り）を行い、さらに次の行の記録を一括して行うという動作を繰り返すことにより、記録媒体２０の全体に対する記録を行うものである。
【００２０】
前記記録手段（記録ヘッド）１０は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録するインクジェット記録ヘッドである。また、この記録ヘッド１０は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。さらに、このインクジェット記録手段１０は、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記録を行なうものである。前記電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出するものである。
【００２１】
図２は、前記記録ヘッド１０のインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。図２において、記録ヘッド１０の基板（ベースプレート）８１上には、薄膜８３の層を介在させて、半導体と同様の製造工程（薄膜成形法等）によって、複数の電気熱変換体８２及びこれらに対応する配線が形成されている。各電気熱変換体８２は、図示のように、それぞれの吐出口８９および液路８６に対応する位置に配列されている。前記基板（ベースプレート）８１上（該基板８１上の薄膜８３の上）には、下面に所定間隔で平行に形成された複数の液路壁８４Ａを有する液路形成部材８４が接合されている。さらに、前記液路形成部材８４の上面には、天板８５が接合されている。
【００２２】
前記各液路壁８４Ａの間に液路８６が形成されるが、前記液路形成部材８４は、各液路８６の内部の所定位置に前記各電気熱変換体８２が配置されるような位置関係で位置決め接合されている。前記各液路壁８４Ａは所定の長さを有し、各液路８６の後端は、前記液路形成部材８４と前記基板（ベースプレート）８１（または薄膜８３）との間に形成される共通液室８７に連通している。一方、各液路８６の他端（先端）は記録ヘッド１０の吐出口面（複数の吐出口８９が配列された前面）８８にて開口しており、それぞれの開口部によって吐出口８９が形成されている。
【００２３】
こうして、発熱抵抗体等の電気熱変換体８２に通電（パルス電圧の印加）してこれを発熱させることにより、液路８６内のインクを膜沸騰させ、その時の圧力変化により吐出口８９からインク滴を吐出させるインクジェット記録ヘッド１０が構成されている。この記録ヘッド１０は、複数の吐出口８９の配列方向が記録媒体（記録用紙等）の搬送方向と交叉（略直交）する姿勢で取り付けられ、吐出口面８８と記録媒体との距離（紙間距離）は、例えば約０．３〜２．０ミリ程度に設定される。
【００２４】
図３〜図６は本発明を適用したインクジェット記録装置の一実施例の回復機構の構成及び動作を示す部分縦断面図であり、図３は記録手段のインク吐出部をキャップで覆っているキャッピング状態を示し、図４は吐出口面を弾性ブレードで拭き取り清掃（ワイピング）している時の状態を示し、図５は図４の拭き取り動作を実行した直後にインク滴が飛散する状態を示し、図６はワイピング動作終了後にさらに記録手段を上下させて該記録手段に付着したインク滴を拭き取る状態を示す。なお、図３〜図６は、インクジェット記録装置が異なるインクを使用して記録を行う複数個（２個以上）の記録手段とこれらの記録手段のそれぞれに独立して配設された複数（２個以上）の回復機構とを備えている場合を示す。
【００２５】
図３の状態は非記録時である記録ヘッドの回復あるいは待機中のキャッピングのポジションであり、通常記録時及びワイピング時以外ではこのポジション（状態）にある。図３〜図６において、各記録手段（記録ヘッド）１０ごとに水平方向に移動可能な回復桶部１４が設けられている。これら複数個の回復桶部１４は多色インクに対応する一体型の多室構造により形成されている。各回復桶部１４の内部には、インク回収室４１と飛散インク回収室４２（ワイプ滴回収室）４２が形成されており、これらの室４１、４２の間に弾性ブレード１５が取り付けられている。前記インク回収室４１は、記録ヘッド１０の吐出口８９から排出されるインクを受けるためのものであり、該インク回収室４１の上端開口部にはゴム状弾性体から成るキャップ１１が固着されており、該インク回収室４１の内部にはインクガイド４３が設けられている。
【００２６】
前記キャップ１１は、その周縁部（リップ部）が記録ヘッド１０の吐出口面８８に当接（押圧接合））されて弾性的に撓むことで吐出口８９の領域及び回復桶部１４の内部を密閉するように構成されている。また、記録ヘッド１０の回復のために吐出口８９から排出（吐出）されたインク滴４４は、前記インクガイド４３を伝わって前記インク回収室４１内に一旦回収された後、該インク回収室の端部に設けられた排出口を通してポンプにより吸引排出される。また、前記飛散インク回収室（ワイプ滴回収室）４２の内部には、インク吸収体４５が充填されている。そして、図示の例では、前記インク回収室４１と前記ワイプ滴回収室４２は連通口４６で連通されているが、これは連通しない独立した室にしてもよい。ただし、独立した室にした場合は、ポンプ等により個別に吸引することが必要になる。
【００２７】
各記録ヘッド１０の側方の近傍には、前記弾性ブレード１５により弾き飛ばされた前記吐出口面８８上のインク滴の回収もしくは飛散防止ための飛散防御壁手段４７が配設されている。各飛散防御壁手段４７は、枠部材４８の記録ヘッド１０側の面にインク吸収体４９を装着した構造をしている。そこで、各飛散防御壁手段４７は、前記回復桶部１４が図３に示すキャッピング位置にあるとき、前記インク吸収体４９が該回復桶部の飛散インク回収室４２内のインク吸収体４５と接触するような配置構成を有している。つまり、飛散防御壁手段４７のインク吸収体４９により回収されたワイプ滴（弾性ブレード１５のワイピング動作で飛散されたインク滴）が前記回復桶部１４の飛散インク回収室４２内のインク吸収体４５に移行するように構成されている。
【００２８】
また、前記インク回収室４１と前記ワイプ滴回収室４２が連通口４６で連通された本実施例の回復桶１４を使用する場合は、該インク吸収室４１内の吸引抵抗が該ワイプ滴回収室４２内の吸引抵抗より小さくなる構造になっており、吐出口８９からの排出インク及び弾性ブレード１５で飛散されたインク滴の双方を共通の吸引ポンプにより回復桶部１４から吸引排出できるように構成されている。また、図３〜図６においても、１８は回復桶部１４を案内支持するための回復フレームを、１９は記録ヘッド１０の記録位置（下降位置）と後退位置（上昇位置）との間の動きを許容するために前記回復フレーム１８に形成された開口を、２０は記録媒体（記録用紙）を、２１は記録媒体２０の記録面を、それぞれ示す。なお、図３〜図６中の５０は、前記回復フレーム１８の開口１９の周辺部に配置されたインク吸収体を示す。このインク吸収体５０は、後述するように、記録ヘッド１０の記録位置と回復（キャッピング又はワイピング）位置との間の移動を利用して該記録ヘッドに付着した飛散インク滴を拭き取り除去するためのものである。
【００２９】
次に、図４及び図５を参照して、ワイピング時の回復桶部１４と飛散防御壁手段４７の各ポジションと動作状態を説明する。記録ヘッド１０が図３のキャッピングポジションから所定高さ上昇すると、回復桶部１４が一旦図示左方向へ所定距離だけ移動し、該記録ヘッド１０は再び図示の回復（キャッピング又はワイピング）ポジションに下降してくる。そこで、回復桶部１４を図示右方向へ移動させることにより、弾性ブレード１５による吐出口面８８の拭き取り清掃（ワイピング）を行う。弾性ブレード１５により掻き集められたインク１３は、該弾性ブレードの抜け（吐出口面通過）とともに、該ブレードの弾性力により弾き飛ばされる。弾き飛ばされたインクは、図５に示すような飛散インクとなり、その一部がインク回収室４１内へ飛翔し、他の一部は飛散防御壁手段４７のインク吸収体４９へ向けて飛翔する。こうして、弾き飛ばされたインクは、インク回収室４１及び飛散防御壁手段４７により回収されることで、記録装置内への飛散や記録媒体上への落下が防止され、それらのインク汚染が防止される。
【００３０】
前記回復桶部１４は、前記弾性ブレード１５が吐出口面８８を抜けた後もさらに右方向へ移動し、図５に示すように弾性ブレード１５が飛散防御壁手段４７のインク吸収体４９と接触する位置に達する。この図５の状態で、弾性ブレード１５の先端付近に付着したインク残滴は該インク吸収体４９に転移される。以上により、弾性ブレード１５により掻き集められたインクのほとんど全てを回収することができる。以上説明した一連のワイピング動作を終了した後、図３のキャッピング状態へ戻るか、あるいは図６で説明するような記録動作状態に入るかの操作が行なわれる。図３のキャッピング状態へ戻る場合は、図５の状態から記録ヘッド１０を上昇させて回復桶部１４を左方向へ位置させ、該記録ヘッドを下降させてキャップ１１に吐出口面８８を当接させることで、図３のキャッピングポジションに戻る。
【００３１】
一方、記録動作の状態に入る場合は、図５状態から、前記飛散防御壁手段４７を上昇させるとともに前記回復桶部１４をさらに右方向へ移動させることにより、図６中の実線で示す状態にし、そして、記録ヘッド１０を回復フレーム１８の開口１９を通して下降させることにより、記録媒体２０の記録面２１と所定隙間で対向する記録可能な状態に移行する。しかしながら、この図６状態にあっても、前記弾性ブレード１５により掻き集められたインク１３が記録ヘッド１０の側面下端角部にインク滴５１として残っている可能性があり、記録ヘッド１０が記録位置へ移動した時にこの残存インク５１が記録面２１に落下してインク汚染が生じるおそれがある。
【００３２】
そこで、回復桶部１４を案内支持する回復フレーム１８の開口１９の周辺部にインク吸収体５０を配設することにより、記録ヘッド１０の下降時に前記インク滴（残存インク）５１を拭き取り除去するように構成されている。その後、記録ヘッド１０は、記録媒体２０と所定隙間で対向する記録ポジションまで下降され、記録可能な状態になる。以上の一連の動作により、ワイピング動作に伴って掻き集められるインク（ワイプ滴）のほとんど全てが確実にかつ効果的に回収される。
【００３３】
以上図３〜図６で説明した実施例においては、前記飛散防御壁手段４７のインク吸収体４９に付着吸収されて回収された飛散インクは、該インク吸収体４９に接触するインク吸収体４５内に落下浸透することで、回復桶部１４の飛散インク回収室（ワイプ滴回収室）４２内へ導かれ（移行し）、該回復桶部１４のインク回収室４１に作用するポンプ吸引力あるいは該ワイプ滴回収室４２に独自に作用するポンプ吸引力により、回復桶部１４から外部へ吸引（導出）される。そして、前記飛散防御壁手段４７を介して前記回復桶部１４に回収された上記飛散インクと、回復動作時に吐出口８９から排出（吐出又は吸引）されて前記回復桶部１４のインク回収室４１に受けられたインクは、いずれも、前記リサイクルポンプ３８（図１）及びフィルタ３９（図１）を通してサブタンク３５又はインクタンク３０内へリサイクルされる。
【００３４】
以上の説明から明らかなごとく、前記回復桶部１４内に区画して形成される前記インク回収室４１及び前記飛散インク回収室（ワイプ滴回収室）４２は、前記連通口４６の有無により、連通もしくは独立したインク回収室と飛散インク回収室とを構成するものである。そして、前記回復桶部１４の前記インク回収室４１と前記飛散インク回収室４２との間に、前記弾性ブレード１５が配置されている。また、前記回復桶部１４を案内支持する前記回復フレーム１８には、前記弾性ブレード１５の拭き動作（ワイピング動作）により前記吐出口面８８の縁部に掻き集められて付着した拭き残しインク５１（図６）を記録手段１０の動きを利用してクリーニング（本実施例では拭き取り）するための弾性材から成るインク吸収体５０が配設されている。
【００３５】
従って、図３〜図６の実施例によれば、記録手段からインクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、非記録時に記録手段１０のインク吐出部を覆うキャップ１１と、前記記録手段の吐出口面８８を拭く弾性ブレード１５と、回復動作時に記録手段１０から排出されるインクを受ける機能を有するとともに開口部に前記キャップ１１が装着された回復桶１４と、前記弾性ブレード１５により弾き飛ばされた前記吐出口面８８上のインク滴の回収もしくは飛散防止ために前記記録手段１０の近傍に配設された飛散防御壁手段４７と、を具備する構成としたので、弾性ブレード１５により吐出口面８８をワイピングする際のインク滴の飛散を最小限に抑えることができ、飛散インクによる隣り合った異なるインク間の混色や、プラテン上のインク汚染や、記録装置内部のインク汚染などのインク滴の飛散弊害を無くすことができ、また、吐出口面８８から拭き取られたインクを回収して記録等に再利用可能にすることから記録以外に使用される無駄なインクの消費を減少又は無くすことができ、さらに、インク吸収体４９、４５の飽和による記録中の記録媒体２０やプラテン上へのインク滴の落下も防止することができるインクジェット記録装置が提供される。
【００３６】
図７は本発明を適用したインクジェット記録装置の一実施例の回復機構の別の構成例を示す部分縦断面図である。図７は、別の実施例に係る回復機構のワイピング動作終了後にさらに記録手段を上下させて該記録手段に付着したインク滴を拭き取る状態を示すものであり、前述の実施例の図６に対応する状態を示すものである。図７において、回復桶部１４を案内支持する回復フレーム１８と記録部に送給された記録媒体２０の記録面２１との間に、記録手段（記録ヘッド）１０の記録位置（図示の下降位置）と回復位置（図示の上昇位置）との間の動き（進退動作）に連動して、記録時と非記録時とで回復プレート１８の開口１９を開閉するシャッター５５（又は５６）が設けられている。なお実線で示すシャッター５５は記録可能なシャッター開き位置を示し、一点鎖線で示すシャッター５６は非記録状態の閉じ位置を示す。この非記録状態とは、記録ヘッド１０が記録位置以外にある全ての状態を指す。
【００３７】
前記シャッター５５の開閉動作は、記録ヘッド１０の上下動に連動して自動的にスライドさせて行うことが好ましい。また、異なるインクを用いる複数個の記録ヘッド１０を使用するインクジェット記録装置では，前記シャッター５５は、各記録ヘッド１０ごとに独立して設けてもよく、各記録ヘッド１０に共通して一体化されたものでもよい。図７の回復機構は、以上説明したシャッター５５を有する点で図３〜図６の実施例と相違しており、その他の点では実質的に同じ構成を有しており、それぞれ対応する部分を同じ符号で示し、それらの詳細説明は省略する。
【００３８】
この図７の構成によれば、非記録時に記録手段１０のインク吐出部を覆うキャップ１１と、回復動作時に記録手段１０から排出されるインクを受ける機能を有するとともに開口部に前記キャップ１１が装着された回復桶１４と、前記回復桶１４を支持する回復フレーム１８と、を備え、前記回復フレーム１８と記録媒体搬送部との間に前記記録手段１０の進退動作に連動して記録時と非記録時とで開閉するシャッター５５を設けたインクジェット記録装置が構成されている。そして、図７の実施例によれば、図３〜図６の実施例の場合と同様の作用効果に加えて、弾性ブレード１５により掻き集められたインクの記録媒体２０の記録面上への落下を更に確実に防止することができるという効果が得られる。
【００３９】
なお、以上の実施例では、被記録材の全幅または一部をカバーする長さのラインタイプの記録手段を用いて副走査のみで記録するライン記録方式のインクジェット記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、記録手段を被記録材に対して相対移動させながら記録するシリアル記録方式のインクジェット記録装置に対しても同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。また、本発明は、１個の記録手段で記録する記録装置、異なる色のインクで記録する複数の記録手段を用いるカラー記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃度で記録する複数の記録手段を用いる階調記録装置、さらには、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。
【００４０】
さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタンクを一体化した交換可能なヘッドカートリッジを用いる構成、記録ヘッドとインクタンクを別体にし、その間をインク供給用のチューブ等で接続する構成など、記録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのような場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得られるものである。なお、本発明は、インクジェット記録装置の場合、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いる記録手段を使用するものにも適用できるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式の記録手段を使用するインクジェット記録装置において優れた効果をもたらすものである。かかる方式によれば、記録の高密度化、高精細化が達成できるからである。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなごとく、本発明（請求項１）によれば、吐出口面のワイピングなどの回復動作を行う際のインク滴の飛散を低減することができ、飛散インクによるプラテン上のインク汚染や記録装置内部のインク汚染などの不都合を無くすことができるインクジェット記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するのに好適なインクジェット記録装置の一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式的に示す一部破断斜視図である。
【図３】本発明を適用したインクジェット記録装置の一実施例の回復機構のキャッピング状態を示す部分縦断面図である。
【図４】図３の回復機構のワイピング動作（拭き取り清掃時）の状態を示す部分縦断面図である。
【図５】図３の回復機構のワイピング動作直後におけるインク滴の飛散状態を示す部分縦断面図である。
【図６】図３の回復機構のワイピング動作終了後に記録手段の移動を利用して該記録手段に付着したインク滴を拭き取る状態を示す部分縦断面図である。
【図７】本発明を適用したインクジェット記録装置の一実施例の回復機構の別の構成例のワイピング動作終了後に記録手段の移動を利用して該記録手段に付着したインク滴を拭き取る状態を示す部分縦断面図である。
【図８】インクジェット記録装置の従来の回復機構のキャッピング状態を示す部分縦断面図である。
【図９】図８の回復機構のワイピング動作（拭き取り清掃時）の状態を示す部分縦断面図である。
【図１０】図８の回復機構のワイピング動作直後におけるインク滴の飛散状態を示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
１０記録手段（記録ヘッド）
１１キャップ
１３吐出口面上の掻き集められるインク
１４回復桶部
１５弾性ブレード
１８回復フレーム
１９開口
２０記録媒体（記録用紙等）
２１記録面
３０インクタンク
３１加圧ポンプ
３２吸引ポンプ
３５サブタンク
３８リサイクルポンプ
４１インク回収室
４２飛散インク回収室（ワイプ液回収室）
４３インクガイド
４５インク吸収体（飛散インク回収室）
４６連通口
４７飛散防御壁手段
４９インク吸収体（飛散防御壁手段）
５０インク吸収体（回復フレーム）
５５シャッター[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording by ejecting ink from recording means.
[0002]
[Prior art]
A recording device having functions such as a printer, a copying machine, a facsimile, or a recording device used as an output device such as a composite electronic device including a computer or a word processor or a workstation is based on image information (recording information). An image (including characters and symbols) is recorded on a recording medium (recording material) such as a cloth, a plastic sheet, or an OHP sheet. The recording apparatus can be classified into an ink jet type, a wire dot type, a thermal type, a laser beam type, and the like according to a recording method.
[0003]
In a serial type recording apparatus that performs recording while performing main scanning in a direction crossing the conveyance direction (paper feeding direction, sub-scanning direction) of the recording medium, recording mounted on a carriage that moves in the main scanning direction along the recording medium An image is formed (recorded) by means (recording head), and after a line of image formation is completed, a predetermined amount of paper is fed (pitch transport as sub-scanning), and then the recording medium is stopped again. By repeating the operation of recording the next row of images (main scanning), the entire recording medium is recorded. On the other hand, in a line type recording apparatus that records only by sub-scanning in the conveyance direction of a recording medium (recording paper or the like), after the recording medium is set at a predetermined recording position and recording for one line is performed collectively. Recording of the entire recording medium is performed by repeating the operation of feeding a predetermined amount of paper (pitch feeding) and recording the next line all at once.
[0004]
Among them, an ink jet recording apparatus (ink jet recording apparatus) performs recording by discharging ink from a recording head (recording means) to a recording medium, and the recording head can be easily made compact, and a high-definition image can be obtained. Can be recorded at high speed, without requiring special processing on plain paper, low running costs, low noise due to the non-impact method, and many types of ink (for example, color) Ink) is advantageous in that it is easy to form a color image.
[0005]
As an energy generating element that generates energy used for discharging ink from the discharge port of an ink jet recording head, an element that uses an electromechanical transducer such as a piezo element, or an electromagnetic wave such as a laser is irradiated to generate heat. There are those that eject ink droplets by a heat generating action, and those that heat a liquid by an electrothermal converter having a heating resistor. Among them, an ink jet recording head that discharges ink as droplets using thermal energy can perform high-resolution recording because the discharge ports can be arranged with high density. In particular, a recording head using an electrothermal transducer element as an energy generating element is easy to miniaturize, and IC technology and micro-machining technology with remarkable progress in technology and improvement in reliability in recent semiconductor fields. This is advantageous because it can fully utilize these advantages, can be easily mounted at high density, and is inexpensive to manufacture.
[0006]
In addition, there are various requirements for the material of the recording medium. In recent years, development for these requirements has progressed, such as paper (including thin paper and processed paper) and resin thin plates (OHP, etc.) that are normal recording media. In addition, a recording apparatus using cloth, leather, nonwoven fabric, metal, or the like as a recording medium is also used.
[0007]
In the ink jet recording apparatus, recording is performed by ejecting ink droplets from the ejection port of the recording means, so the state of the ejection port greatly affects the recording quality (image quality). Therefore, for example, in addition to covering the discharge port with a highly-sealing cap member to prevent the ink from thickening and sticking in the discharge port due to natural evaporation of the ink, further increasing the viscosity of the ink in the discharge port and in the discharge port When a discharge failure (including non-ejection) occurs due to bubbles generated in the nozzle, a recovery operation is performed to refresh (recover) the ink in the discharge port by discharging the ink from the discharge port by the pressurizing unit or the suction unit. Yes. In addition, in the case of an ink jet recording apparatus, it is effective to circulate ink around the recording head by a so-called recovery mechanism in order to prevent ink ejection instability due to being left for a long period of time, and this recovery operation records the recovery mechanism. In general, it is performed by contacting the ink ejection portion of the head.
[0008]
FIGS. 8 to 10 are partial sectional views showing the conventional configuration and operation of such a recovery mechanism. FIG. 8 shows the state when capping with the ink ejection part covered with a cap, and FIG. 9 shows the elasticity of the ejection port surface. FIG. 10 shows a state when the blade is wiped and cleaned (wiping), and FIG. 10 shows a state immediately after the wiping operation of FIG. 9 is executed. 8 to 10 show a plurality (two) of recording means 10 that perform recording using different inks by the ink jet recording apparatus, and a plurality (2) of each of these recording means. This is a case where a recovery mechanism is provided.
[0009]
8 to 10, an ink absorber 12 is provided on the inner side of a cap 11 for capping the recording head (recording means) 10, and is closely opposed to the ejection port surface 88 of the recording head 10 at a predetermined interval during capping. Are arranged to be. By disposing the ink absorber 12 in this manner, it is possible to absorb and hold ink discharged during preliminary ejection (pressure ejection) and during ink circulation by controlling the pressure of the ink system in the recording head 10. Further, large ink droplets 13 adhering to the discharge port surface 88 due to ink mist or condensation can be captured and absorbed by the ink absorber 12 in the capping state of FIG. The absorbed ink is discharged from a discharge port provided at an end of the ink absorber 12 by a pump or the like.
[0010]
The recovery mechanism includes a recovery collar 14 and an elastic blade 15, and the cap 11 is formed of a rubber-like elastic body fixed around the upper end opening of the recovery collar 14. The cap 11 has its peripheral portion (lip portion) abutted (pressed bonding) to the discharge port surface 88 of the recording head 10 and is elastically bent, so that the region of the discharge port 89 and the inside of the recovery collar 14 are provided. Is configured to be sealed. The elastic blade 15 is moved in parallel with the recovery collar 14 (the ink absorber 12 inside thereof) in the right direction in the figure, thereby wiping the discharge port surface 88 after the cap 11 is detached as shown in FIG. It is configured to clean (wipe) and remove (clean) the minute ink droplets 13 attached to the discharge port surface 88.
[0011]
An ink absorber 16 is disposed at the right side of the recording head 10 in the figure. The ink absorber 16 is for removing (cleaning) the ink droplets 13 transferred to the elastic blade 15 by the elastic blade 15 wiping the discharge port surface 88. Further, ink absorbers 17 and 17 are provided on both side surfaces (left and right side surfaces in the figure) of the recording head 10. When the elastic blade 15 returns to its original shape from the elastically deformed state, the ink droplet 13 attached to the elastic blade may be scattered, and the ink absorber 17 captures and absorbs the scattered ink droplet. Thus, the scattered ink droplets are minimized. 8 to 10, reference numeral 18 denotes a recovery frame for guiding and supporting the recovery collar 14, and reference numeral 19 denotes a movement of the recording head 10 between the recording position (lowering position) and the retreating position (upward position). In order to allow, an opening formed in the recovery frame 18, 20 indicates a recording medium (recording paper), and 21 indicates a recording surface of the recording medium 20.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the recovery mechanism and recovery sequence of the conventional ink jet recording apparatus described with reference to FIGS. 8 to 10, the ejection port surface 88 of the recording head 10 is cleaned by the elastic blade 15 as described above. There was an inconvenience. That is, first, even though it is possible to minimize the scattering of the ink droplets 13 wiped by the elastic blade 15, it is very difficult to make the scattering zero, so that the scattered ink The adverse effects caused by the scattering of ink droplets, such as the ink color mixture between the adjacent recording heads 10 and 10 due to the ink, the ink contamination on the platen facing the recording head 10 and the ink contamination inside the recording apparatus, remain as before. It is up to. Secondly, after the ink droplet 13 wiped from the ejection port surface 88 of the recording head 10 is collected by the ink absorber 16, there is no other way but to evaporate and dispose of it, and the recovery operation is frequently performed. In such a case, the evaporation is not in time, the ink absorber 16 is saturated with ink, and the ink drops onto the recording medium 20 during recording.
[0013]
The present invention has been made in view of such technical problems, and the object of the present invention is to It is possible to reduce ink droplet scattering when performing recovery operations such as wiping on the ejection port surface, eliminating inconveniences such as ink contamination on the platen due to scattered ink and ink contamination inside the printing apparatus. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus that can perform the above process.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an ink jet recording apparatus that performs recording on a recording medium by ejecting ink from a recording unit at a recording position, and a cap that covers the ink ejection part of the recording unit during non-recording, and a recovery operation. A recovery collar having a function of receiving ink discharged from the recording means at a recovery position and having the cap attached to an opening; and a recovery frame supporting the recovery collar; The recovery frame is provided with an opening that allows movement between the recording position and the recovery position of the recording means, and between the recovery frame and the recording surface of the recording medium fed to the recording unit. Opening the opening of the recovery frame when the recording means is at the recording position by moving to a position according to the movement between the recording position and the recovery position of the recording means; A shutter that closes the opening of the recovery frame when the is in the recovery position, and the shutter closes the opening of the recovery frame so that the recording means is in the recovery position and the recording surface of the recording medium. Close between It is characterized by that.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an ink jet recording apparatus suitable for applying the present invention. In FIG. 1, the ink in the ink tank 30 of the ink jet recording apparatus rotates the pressurizing pump 31 and the suction pump 32 in the counterclockwise direction (CCW), thereby causing the one-way valve 33, the air buffer 34, and the pressurization. The sub tank 35 is replenished and supplied through the pump 31, and the sub tank 35 is supplied to the recording head (recording means) 10 through the suction pump 32 and the air buffer 36. The overflow ink from the sub tank 35 is returned to the ink tank 30 through the ink flow path.
[0018]
Further, when the pressurizing pump 31 and the suction pump 32 are driven to rotate clockwise (CW), the ink stored in the sub tank 35 passes through the pressurizing pump 31, the air buffer 34, and the one-way valve 37. Then, it flows into the recording head 10. The ink circulated inside the recording head 10 is returned again to the sub tank 35 through the air buffer 36 and the suction pump 32. On the other hand, the ink discharged (or discharged) from the discharge port 89 of the recording head 10 is temporarily stored in the recovery tub 14 and returned to the sub tank 35 through the filter 39 by the recycle pump 38.
[0019]
The recording head (recording head) 10 is a line-type recording means having a length that covers the entire width or a part of the recording medium (recording paper) 20 and in which a large number of ejection openings are arranged in the length direction. . Accordingly, the ink jet recording apparatus according to the present embodiment is a line type recording apparatus that performs recording only by sub-scanning in the conveyance direction of the recording medium (recording paper or the like) 20, and sets the recording medium 20 at a predetermined recording position. Then, after recording for one line at a time, a predetermined amount of paper feed (pitch feed) is performed, and further, the next line is recorded all at once, so that the entire recording medium 20 is recorded. It is for recording.
[0020]
The recording means (recording head) 10 is an ink jet recording head that records by selectively ejecting ink from a plurality of ejection ports by applying energy according to a recording signal. The recording head 10 is an ink jet recording unit that ejects ink using thermal energy, and includes an electrothermal transducer for generating thermal energy. Further, the ink jet recording means 10 performs recording by ejecting ink from an ejection port by utilizing a pressure change caused by bubble growth and contraction caused by film boiling caused by thermal energy applied by the electrothermal transducer. Is. The electrothermal converter is provided corresponding to each of the discharge ports, and discharges ink from the corresponding discharge port by applying a pulse voltage to the corresponding electrothermal converter in accordance with a recording signal.
[0021]
FIG. 2 is a partial perspective view schematically showing the structure of the ink discharge portion of the recording head 10. In FIG. 2, a plurality of electrothermal transducers 82 and a plurality of electrothermal transducers 82 are formed on a substrate (base plate) 81 of the recording head 10 through a manufacturing process (such as a thin film forming method) similar to a semiconductor with a thin film 83 interposed. Corresponding wiring is formed. As shown in the drawing, the electrothermal converters 82 are arranged at positions corresponding to the respective discharge ports 89 and the liquid passages 86. On the substrate (base plate) 81 (on the thin film 83 on the substrate 81), a liquid path forming member 84 having a plurality of liquid path walls 84A formed in parallel at predetermined intervals on the lower surface is joined. Further, a top plate 85 is joined to the upper surface of the liquid path forming member 84.
[0022]
A liquid path 86 is formed between the liquid path walls 84 </ b> A. The liquid path forming member 84 is positioned such that the electrothermal transducers 82 are disposed at predetermined positions inside the liquid paths 86. Positioned and joined in relation. Each liquid channel wall 84A has a predetermined length, and the rear end of each liquid channel 86 is formed between the liquid channel forming member 84 and the substrate (base plate) 81 (or thin film 83). It communicates with the liquid chamber 87. On the other hand, the other end (tip) of each liquid passage 86 is opened at the discharge port surface (front surface on which a plurality of discharge ports 89 are arranged) 88 of the recording head 10, and the discharge port 89 is formed by each opening. Has been.
[0023]
In this way, the electrothermal transducer 82 such as a heating resistor is energized (applied with a pulse voltage) to generate heat, thereby causing the ink in the liquid path 86 to boil, and the ink from the discharge port 89 by the pressure change at that time. An ink jet recording head 10 for discharging droplets is configured. The recording head 10 is mounted in such a posture that the arrangement direction of the plurality of ejection openings 89 intersects (substantially orthogonal) with the conveyance direction of the recording medium (recording paper or the like), and the distance between the ejection opening surface 88 and the recording medium (between sheets) The distance) is set to about 0.3 to 2.0 mm, for example.
[0024]
3 to 6 are partial longitudinal sectional views showing the configuration and operation of a recovery mechanism of an embodiment of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 3 is a capping in which the ink discharge portion of the recording means is covered with a cap. 4 shows a state when the discharge port surface is wiped and cleaned (wiping) with an elastic blade, FIG. 5 shows a state where ink droplets are scattered immediately after performing the wiping operation of FIG. FIG. 6 shows a state in which after the wiping operation is finished, the recording means is further moved up and down to wipe off ink droplets adhering to the recording means. 3 to 6 illustrate a plurality (two or more) of recording units that perform recording using different inks in the ink jet recording apparatus, and a plurality (2) of each of these recording units. And a recovery mechanism of at least one).
[0025]
The state shown in FIG. 3 is a recovery position of the recording head during non-recording or a capping position during standby, and is in this position (state) except during normal recording and wiping. In FIGS. 3 to 6, a recovery collar 14 that is movable in the horizontal direction is provided for each recording means (recording head) 10. The plurality of recovery collar portions 14 are formed by an integrated multi-chamber structure corresponding to multi-color ink. An ink recovery chamber 41 and a scattered ink recovery chamber 42 (wipe droplet recovery chamber) 42 are formed inside each recovery collar 14, and an elastic blade is provided between these chambers 41, 42. 15 Is attached. The ink collection chamber 41 is for receiving ink discharged from the ejection port 89 of the recording head 10, and a cap 11 made of a rubber-like elastic body is fixed to the upper end opening of the ink collection chamber 41. An ink guide 43 is provided inside the ink collection chamber 41.
[0026]
The cap 11 has its peripheral edge (lip part) abutted (pressed bonding) to the discharge port surface 88 of the recording head 10 and is elastically bent, so that the region of the discharge port 89 and the inside of the recovery collar 14 are formed. Is configured to be sealed. Further, the ink droplets 44 discharged (discharged) from the discharge port 89 for the recovery of the recording head 10 are once collected in the ink collection chamber 41 through the ink guide 43 and then stored in the ink collection chamber 41. It is sucked and discharged by a pump through a discharge port provided at the end. An ink absorber 45 is filled in the scattered ink collection chamber (wipe droplet collection chamber) 42. In the illustrated example, the ink recovery chamber 41 and the wipe droplet recovery chamber 42 are communicated with each other through a communication port 46, but this may be an independent chamber that does not communicate. However, if it is an independent chamber, it is necessary to suck it individually with a pump or the like.
[0027]
In the vicinity of the side of each recording head 10, a splash prevention wall means 47 is provided for collecting or preventing the ink droplets on the ejection port surface 88 bounced off by the elastic blade 15. Each scattering prevention wall means 47 has a structure in which an ink absorber 49 is mounted on the surface of the frame member 48 on the recording head 10 side. Therefore, in each of the scattering protection wall means 47, when the recovery collar 14 is in the capping position shown in FIG. 3, the ink absorber 49 contacts the ink absorber 45 in the scattering ink recovery chamber 42 of the recovery collar. It has such an arrangement configuration. That is, the wiped droplets collected by the ink absorber 49 of the scattering protection wall means 47 (ink droplets scattered by the wiping operation of the elastic blade 15) are the ink absorbers 45 in the scattered ink collecting chamber 42 of the recovery collar 14. Is configured to migrate to.
[0028]
When the recovery rod 14 of this embodiment in which the ink recovery chamber 41 and the wipe droplet recovery chamber 42 are communicated with each other through the communication port 46 is used, the suction resistance in the ink absorption chamber 41 is the wipe droplet recovery chamber. 42 is configured to be smaller than the suction resistance in 42, and is configured such that both the ink discharged from the ejection port 89 and the ink droplets scattered by the elastic blade 15 can be sucked and discharged from the recovery collar 14 by a common suction pump. Has been. 3 to 6, 18 is a recovery frame for guiding and supporting the recovery collar 14, and 19 is a movement of the recording head 10 between the recording position (lowering position) and the retreating position (upward position). , 20 represents a recording medium (recording paper), and 21 represents a recording surface of the recording medium 20. In FIG. 3 to FIG. 6, reference numeral 50 denotes an ink absorber disposed around the opening 19 of the recovery frame 18. As will be described later, the ink absorber 50 is used for wiping and removing scattered ink droplets attached to the recording head by using the movement between the recording position and the recovery (capping or wiping) position of the recording head 10. Is.
[0029]
Next, with reference to FIG.4 and FIG.5, the recovery collar part 14 and the scattering protection wall means at the time of wiping 47 Each position and operation state will be described. When the recording head 10 rises by a predetermined height from the capping position in FIG. 3, the recovery collar 14 once moves to the left in the figure by a predetermined distance, and the recording head 10 descends again to the recovery (capping or wiping) position shown in the figure. Come. Therefore, the recovery collar 14 is moved in the right direction in the figure to perform wiping cleaning (wiping) of the discharge port surface 88 with the elastic blade 15. The ink 13 scraped by the elastic blade 15 is ejected by the elastic force of the blade as the elastic blade comes off (passes through the discharge port surface). The splashed ink becomes scattered ink as shown in FIG. 5, a part of which jumps into the ink collection chamber 41 and the other part of the ink fly toward the ink absorber 49 of the scattering protection wall means 47. . The ink thus blown off is collected by the ink collection chamber 41 and the scattering prevention wall means 47, so that the ink is prevented from scattering into the recording apparatus and falling onto the recording medium, and the ink contamination is prevented. The
[0030]
The recovery collar 14 moves further to the right even after the elastic blade 15 has passed through the discharge port surface 88, and the elastic blade 15 contacts the ink absorber 49 of the scattering barrier means 47 as shown in FIG. Reach the position to be. In the state shown in FIG. 5, residual ink droplets attached near the tip of the elastic blade 15 are transferred to the ink absorber 49. As described above, almost all of the ink scraped by the elastic blade 15 can be collected. After the series of wiping operations described above is completed, an operation for returning to the capping state of FIG. 3 or entering the recording operation state as described in FIG. 6 is performed. When returning to the capping state of FIG. 3, the recording head 10 is raised from the state of FIG. 5 to position the recovery collar 14 to the left, and the recording head is lowered to bring the ejection port surface 88 into contact with the cap 11. Returning to the capping position of FIG.
[0031]
On the other hand, when entering the state of the recording operation, the state shown in the solid line in FIG. 6 is obtained by raising the scattering barrier means 47 and moving the recovery collar 14 further to the right from the state of FIG. Then, the recording head 10 is lowered through the opening 19 of the recovery frame 18 to shift to a recordable state facing the recording surface 21 of the recording medium 20 with a predetermined gap. However, even in the state shown in FIG. 6, there is a possibility that the ink 13 collected by the elastic blade 15 remains as the ink droplet 51 at the lower end corner of the side surface of the recording head 10, and the recording head 10 moves to the recording position. When the ink moves, the residual ink 51 may fall on the recording surface 21 and cause ink contamination.
[0032]
Therefore, by disposing the ink absorber 50 around the opening 19 of the recovery frame 18 that guides and supports the recovery collar 14, the ink droplet (residual ink) 51 is wiped off when the recording head 10 is lowered. It is configured. Thereafter, the recording head 10 is lowered to a recording position facing the recording medium 20 with a predetermined gap, and is ready for recording. Through the series of operations described above, almost all of the ink (wipe droplets) that is scraped off during the wiping operation is reliably and effectively collected.
[0033]
In the embodiment described above with reference to FIGS. 3 to 6, the scattered ink collected and adhered to the ink absorber 49 of the scattering prevention wall means 47 is contained in the ink absorber 45 that contacts the ink absorber 49. As a result of falling and penetrating into the recovery rod 14, it is led (transferred) into the scattered ink recovery chamber (wipe droplet recovery chamber) 42 of the recovery collar 14, and the pump suction force acting on the ink recovery chamber 41 of the recovery collar 14 or the By the pump suction force acting independently on the wipe droplet collection chamber 42, the suction drop is sucked (derived) from the recovery collar 14. Then, the scattered ink collected in the recovery collar 14 via the scattering protection wall means 47 and the ink collection chamber 41 of the recovery collar 14 discharged (discharged or sucked) from the ejection port 89 during the recovery operation. The ink received in the tank is recycled into the sub tank 35 or the ink tank 30 through the recycling pump 38 (FIG. 1) and the filter 39 (FIG. 1).
[0034]
As is clear from the above description, the ink collection chamber 41 and the scattered ink collection chamber (wipe droplet collection chamber) 42 that are partitioned and formed in the recovery collar 14 communicate with each other depending on the presence or absence of the communication port 46. Alternatively, an independent ink collection chamber and a scattered ink collection chamber are configured. The elastic blade 15 is disposed between the ink collection chamber 41 and the scattered ink collection chamber 42 of the recovery collar 14. In addition, the recovery frame 18 that guides and supports the recovery rod section 14 is left unwiped ink 51 (see FIG. 5) that is scraped and adhered to the edge of the discharge port surface 88 by the wiping operation (wiping operation) of the elastic blade 15. An ink absorber 50 made of an elastic material for cleaning (wiping in this embodiment) 6) using the movement of the recording means 10 is disposed.
[0035]
Therefore, according to the embodiment of FIGS. 3 to 6, in an ink jet recording apparatus that records on a recording medium by ejecting ink from the recording means, the cap 11 that covers the ink ejection portion of the recording means 10 when not recording, An elastic blade 15 for wiping the discharge port surface 88 of the recording means, a recovery rod 14 having a function of receiving ink discharged from the recording means 10 during the recovery operation and having the cap 11 attached to the opening, and the elastic blade 15 The elastic blade 15 is provided with the scattering prevention wall means 47 disposed in the vicinity of the recording means 10 in order to collect or prevent the ink droplets on the discharge port surface 88 blown off by the This minimizes the scattering of ink droplets when wiping the discharge port surface 88, and the mixing between adjacent different inks due to the scattered ink. Ink droplet contamination such as ink contamination on the platen and ink contamination inside the recording device can be eliminated, and ink wiped off from the ejection port surface 88 can be collected and reused for recording, etc. Therefore, it is possible to reduce or eliminate the consumption of useless ink used for purposes other than recording. Further, the ink absorbers 49 and 45 are saturated, so that ink droplets can be dropped on the recording medium 20 and the platen during recording. An ink jet recording apparatus capable of preventing the problem is provided.
[0036]
FIG. 7 is a partial longitudinal sectional view showing another configuration example of the recovery mechanism of the embodiment of the ink jet recording apparatus to which the present invention is applied. FIG. 7 shows a state in which the recording means is further moved up and down after the wiping operation of the recovery mechanism according to another embodiment is completed, and ink droplets adhering to the recording means are wiped off. FIG. 7 corresponds to FIG. It shows the state to do. In FIG. 7, the recording position (lowering position shown) of the recording means (recording head) 10 is located between the recovery frame 18 that guides and supports the recovery rod section 14 and the recording surface 21 of the recording medium 20 fed to the recording section. ) And a recovery position (ascending position in the drawing), a shutter 55 (or 56) is provided for opening and closing the opening 19 of the recovery plate 18 during recording and during non-recording. ing. A shutter 55 indicated by a solid line indicates a recordable shutter opening position, and a shutter 56 indicated by a one-dot chain line indicates a closed position in a non-recording state. This non-recording state refers to all states in which the recording head 10 is in a position other than the recording position.
[0037]
The opening / closing operation of the shutter 55 is preferably performed by automatically sliding in conjunction with the vertical movement of the recording head 10. Further, in an ink jet recording apparatus using a plurality of recording heads 10 using different inks, the shutter 55 may be provided independently for each recording head 10, and integrated with each recording head 10. May be good. The recovery mechanism of FIG. 7 is different from the embodiment of FIGS. 3 to 6 in that it has the shutter 55 described above, and has substantially the same configuration in other points, and corresponding portions are respectively provided. The same reference numerals are used, and detailed descriptions thereof are omitted.
[0038]
According to the configuration of FIG. 7, the cap 11 covers the ink discharge portion of the recording means 10 during non-recording, and has a function of receiving ink discharged from the recording means 10 during the recovery operation, and the cap 11 is attached to the opening. And a recovery frame 18 that supports the recovery rod 14, and the recording frame 10 and the recording medium transporting section are connected to the recording frame 10 between the recovery frame 18 and the recording medium transporting unit in accordance with the advancing / retreating operation. An ink jet recording apparatus is provided that includes a shutter 55 that opens and closes during recording. According to the embodiment of FIG. 7, in addition to the same effects as those of the embodiment of FIGS. 3 to 6, the ink scraped by the elastic blade 15 is dropped onto the recording surface of the recording medium 20. Furthermore, the effect that it can prevent reliably is acquired.
[0039]
In the above embodiment, the line recording type ink jet recording apparatus that records only by sub-scanning using a line-type recording means having a length that covers the entire width or part of the recording material has been described as an example. However, the present invention can be similarly applied to a serial recording type ink jet recording apparatus which records while moving the recording means relative to the recording material, and can achieve the same effect. . Further, the present invention uses a recording apparatus that records with one recording means, a color recording apparatus that uses a plurality of recording means that records with different color inks, or a plurality of recording means that records with the same color and different densities. The present invention can be similarly applied to a tone recording apparatus and further a recording apparatus that combines these, and the same effect can be achieved.
[0040]
Furthermore, the present invention provides a recording head including a configuration using a replaceable head cartridge in which the recording head and the ink tank are integrated, a configuration in which the recording head and the ink tank are separated, and a connection between them is made with an ink supply tube or the like. The present invention can be similarly applied to any arrangement of the ink tanks, and the same effect can be obtained. In the case of an inkjet recording apparatus, the present invention can be applied to, for example, a recording unit that uses an electromechanical transducer such as a piezo element, and among others, a method of ejecting ink using thermal energy. In the ink jet recording apparatus using the recording means, an excellent effect is brought about. This is because such a system can achieve higher recording density and higher definition.
[0041]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention (Claim 1), it is possible to reduce scattering of ink droplets when performing a recovery operation such as wiping of the discharge port surface, and ink on the platen by the scattered ink. An ink jet recording apparatus capable of eliminating problems such as contamination and ink contamination inside the recording apparatus is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an ink jet recording apparatus suitable for applying the present invention.
FIG. 2 is a partially broken perspective view schematically showing the structure of an ink discharge portion of the recording means in FIG.
FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view showing a capping state of a recovery mechanism of an embodiment of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied.
4 is a partial longitudinal sectional view showing a state of a wiping operation (during wiping / cleaning) of the recovery mechanism of FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a partial vertical cross-sectional view showing a state of ink droplet scattering immediately after the wiping operation of the recovery mechanism of FIG. 3;
6 is a partial vertical cross-sectional view showing a state in which ink droplets attached to the recording unit are wiped using the movement of the recording unit after the wiping operation of the recovery mechanism in FIG. 3 is completed.
FIG. 7 shows a state in which ink droplets adhering to the recording means are wiped using the movement of the recording means after completion of the wiping operation of another configuration example of the recovery mechanism of the embodiment of the ink jet recording apparatus to which the present invention is applied. It is a partial longitudinal cross-sectional view.
FIG. 8 is a partial longitudinal sectional view showing a capping state of a conventional recovery mechanism of an ink jet recording apparatus.
9 is a partial longitudinal sectional view showing a state of a wiping operation (during wiping and cleaning) of the recovery mechanism of FIG. 8;
10 is a partial vertical cross-sectional view showing a state where ink droplets are scattered immediately after the wiping operation of the recovery mechanism of FIG. 8;
[Explanation of symbols]
10 Recording means (recording head)
11 cap
13 Ink collected on the discharge port surface
14 Recovery Club
15 Elastic blade
18 Recovery frame
19 Opening
20 Recording media (recording paper, etc.)
21 Recording surface
30 Ink tank
31 Pressure pump
32 Suction pump
35 Sub tank
38 Recycling pump
41 Ink collection chamber
42 Spatter ink collection chamber (wipe liquid collection chamber)
43 Ink Guide
45 Ink absorber (sprayed ink collection chamber)
46 Communication port
47 Scattering barrier means
49 Ink absorber (scattering barrier means)
50 Ink absorber (recovery frame)
55 Shutter

Claims

In an inkjet recording apparatus that records on a recording medium by discharging ink from a recording unit at a recording position,
A cap that covers the ink discharge portion of the recording means during non-recording; a recovery collar portion that has a function of receiving ink discharged from the recording means at a recovery position during a recovery operation; A recovery frame that supports the buttocks,
The recovery frame is provided with an opening that allows movement between the recording position and the recovery position of the recording means,
The recording means moves to a position between the recovery frame and the recording surface of the recording medium fed to the recording unit according to the movement of the recording means between the recording position and the recovery position. A shutter is disposed that opens the opening of the recovery frame when the is at the recording position, and closes the opening of the recovery frame when the recording means is at the recovery position;
An ink jet recording apparatus, wherein the shutter closes the opening of the recovery frame to close a space between the recording surface of the recording medium and the recording means at the recovery position .

2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the recording means is an ink jet recording means provided with an electrothermal converter that generates thermal energy used for ejecting ink.

3. The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the recording unit causes the ink to be ejected from an ejection port by utilizing film boiling generated in the ink by heat energy generated by the electrothermal transducer.