JP4686344B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタ、プロッタ等のインクジェット記録装置に関するものである。

オンデマンド型のインクジェットプリンタとしては、圧電セラミックの電歪特性を利用した、圧電方式のインクジェットヘッドや、インクを局部的に加熱して気泡を発生させることによる体積膨張を利用した、加熱方式のインクジェットヘッドを組み込んだものが、広く普及している。このうち、圧電方式のインクジェットヘッドとしては、インクが充てんされる加圧室と、前記加圧室に連通し、加圧室内のインクを、インク滴として吐出させるノズルとを有する液滴吐出部を、複数個、配列した基板と、前記基板の、個々の加圧室に対応して配設され、個別に、駆動電圧パルスが印加されることによって、個別に変形して、個々の加圧室の容積を増減させることで、ノズルからインク滴を吐出させるための複数の圧電変形領域を備え、前記基板に積層された圧電アクチュエータとを有するものが、一般的に用いられる。

また、オンデマンド型のインクジェットプリンタとしては、前記インクジェットヘッドを、用紙の搬送方向と交差する幅方向に、往復動可能に配設した、いわゆるシリアル型のものが一般的に用いられる。シリアル型のインクジェットプリンタにおいては、用紙の搬送を停止した状態で、インクジェットヘッドを、前記幅方向に移動させながら、任意のノズルからインク滴を吐出させて、前記搬送方向の、一定幅の領域を印刷する操作と、用紙を、前記搬送方向に、前記領域の幅以内の所定のピッチで搬送する操作とを、交互に繰り返すことで、用紙の全面に、画像を印刷している。

シリアル型のインクジェットプリンタの印刷速度を高めるためには、前記印刷手順から明らかなように、インクジェットヘッドの、用紙の幅方向への移動速度と、用紙の搬送速度とを向上すればよい。しかし、両速度は、共に、形成画像の画質によって制限され、特に、写真等の高画質の画像を形成するためには、用紙の表面に、微小なドットを、高密度で印刷する必要があり、そのためには、インクジェットヘッドを、幅方向に、できるだけゆっくり移動させる必要があって、その間、用紙の搬送を停止させていなければならない上、用紙を搬送するピッチも、できるだけ小さくしなければならないため、従来の、シリアル型のインクジェットプリンタにおいては、印刷速度を向上できる範囲に、自ずと限界があった。

そこで、近時、現状と同等、あるいはそれ以上の、高画質の画像を、より高速で、印刷可能とするために、ノズルを、用紙の印刷領域の、幅方向の寸法以上の範囲に亘って、複数個、配列させたインクジェットヘッドを用いた、ライン型のインクジェットプリンタが開発された（例えば、特許文献１、２参照）。
前記ライン型のインクジェットプリンタにおいては、インクジェットヘッドを、用紙に対して、幅方向に固定した状態で、前記インクジェットヘッドに対して、用紙を、幅方向と交差する搬送方向に搬送しながら、印刷が行われる。つまり、ライン型のインクジェットプリンタによれば、従来の、シリアル型のインクジェットプリンタにおいて、インクジェットヘッドを幅方向に移動させながら印刷していた、一定幅の領域の画像を、一度に印刷できるため、前記一定幅の領域ごとの、用紙の搬送を停止している時間を、これまでよりさらに短縮して、印刷速度を、これまでに比べて高めることができる。しかも、形成される画像を、インクジェットヘッドに配列する液滴吐出部の間隔を小さくすることで、現状と同等、あるいはそれ以上に、高画質化することもできる。

図５は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色、または、それ以上の多色のインクを用いて、用紙の表面に、フルカラーの画像を形成するための、ライン型のインクジェットプリンタの一例の、内部構造の概略を示す斜視図である。図５を参照して、この例のライン型のインクジェットプリンタは、インク吐出面１が、用紙２の印刷領域３の、前記用紙２の搬送方向（図中に白矢印で示す）と交差する幅方向の寸法以上の長さを有する長尺矩形状に形成され、図示していないが、ノズルが、前記インク吐出面１に、前記印刷領域３の、幅方向の寸法以上の範囲に亘って、複数個、配列されたインクジェットヘッド４を、インクの色数だけ、複数個（図では４個）、互いに平行に配列した状態で、前記用紙２の幅方向に固定して構成されている。

一般に、インクジェットヘッドのノズルが目詰まりを生じた際には、インクを、強制的に吐出させることで、目詰まりを解消させた後、インク吐出面に滞留した余剰のインクを、ワイパーブレードを用いて拭き取って除去する操作が行われる。例えば、特許文献３には、シリアル型のインクジェットプリンタにおいて、インクジェットヘッドのインク吐出面に対して、第１の方向に直線移動する第１のワイパーブレードと、前記第１の方向と交差する第２の方向に直線移動する第２のワイパーブレードとを用いて、インク吐出面に滞留した余剰のインクを拭き取って除去するための装置が記載されている。しかし、前記装置は、構造が複雑になり、装置の信頼性が低下する上、コストが高くつくという問題がある。
特開２０００−７９６８５号公報（請求項１、段落[００１５]〜[００１６]、図３、図４） 特開２００５−７４７６３号公報（請求項１、段落[０００２]〜[０００３]） 特開２００３−１８３６号公報（請求項１、第００３０欄〜第００３１欄、図２、図３）

図５を参照して、従来の、ライン型のインクジェットプリンタにおいては、先に説明したように、目詰まりが生じた際等に、インクを、強制的に吐出させた後、４個のインクジェットヘッド４のインク吐出面１に滞留した余剰のインクを拭き取って除去するために、１個のワイパーブレード５が用いられる。前記ワイパーブレード５は、ゴムや軟質樹脂等の弾性材料によって、用紙２の搬送方向の幅が、４個のインクジェットヘッド４の、同方向に配列された合計の幅とほぼ一致する板状に形成されており、前記板の、インクジェットヘッド４のインク吐出面１に対向する、図において上側の端面６と、図中に実線の矢印で示す、移動方向前方側の側面７との間に形成されたエッジ部８が、前記インク吐出面１に当接された状態で、前記移動方向に移動されることで、余剰のインクを拭き取るために機能する。ワイパーブレード５は、印刷時には、図中に二点鎖線で示す待機位置に待機している。

先に説明したように、インクジェットヘッド４のノズルが目詰まりした際等には、まず、インクを、強制的に吐出させることで、前記目詰まりを解消させた後、インク吐出面１に滞留した余剰のインクを、前記ワイパーブレード５を用いて拭き取る操作が行われる。すなわち、ワイパーブレード５が、前記待機位置から、図中に実線で示す移動終了位置まで、そのエッジ８を、インクジェットヘッド４のインク吐出面１に当接させながら、同図中に実線の矢印で示すように移動されることで、インク吐出面１の、余剰のインクが拭き取られて、図示しない排インク受けに捨てられる。

図６、図７は、従来のワイパーブレード５の外観を示す斜視図である。図５および図６を参照して、従来のワイパーブレード５は、単なる板状に形成されていた。そのため、前記従来のワイパーブレード５を用いて、先に説明したように、インク吐出面１の余剰のインクを拭き取る操作を行うと、拭き取られて、ワイパーブレード５の移動方向前方に寄せられたインクが、移動方向と交差する左右方向に広がって、隣り合うインクジェットヘッド４のインクが混ざり合った状態で、インク吐出面１に残って、目詰まりを解消させる処理を終了した後の、初期の印刷の色に影響を及ぼす、いわゆる混色が発生するという問題があった。

そこで、図７を参照して、ワイパーブレード５の端面６の、隣り合うインクジェットヘッド４のインク吐出面１間の隙間に対応する位置に凹溝９を設けて、インク吐出面１から拭き取られた際に、前記ワイパーブレード５の移動方向と交差する左右方向に広がったインクを、この凹溝９内に収容して、それ以上、左右方向に拡がるのを防止することが検討された。しかし、前記端面６は狭く、そこに形成された凹溝９は、限られた量のインクしか収容することができないため、前記混色が発生するのを防止することはできなかった。

本発明の目的は、インク吐出面に滞留するインクを、ワイパーブレードを用いて、混色を生じることなく、確実に、除去することができる、インクジェットプリンタ等のインクジェット記録装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、
(A) 用紙に印刷するためのインク滴が吐出される複数のノズルが開口されたインク吐出面が、同一平面上に、一定幅の隙間を挟んで、互いに平行に配列された複数のインクジェットヘッドと、
(B) 前記複数のインクジェットヘッドの、複数のインク吐出面に当接されるエッジを備え、前記エッジが、前記複数のインク吐出面に当接された状態で、前記複数のインク吐出面が配列された方向と交差する一方向に移動されて、前記複数のインク吐出面を、前記エッジによって同時に拭くためのワイパーブレードとを備えると共に、
前記ワイパーブレードの、前記インク吐出面と対向する端面との間にエッジを形成する、移動方向前方側の側面の、隣り合うインク吐出面間の隙間に対応する位置に、前記エッジに達し、各インク吐出面から拭き取ったインクを流入させるための凹部が設けられ、かつ前記ワイパーブレードの、前記インク吐出面と対向する端面に、隣り合うインク吐出面間の隙間に挿入される凸条が形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置である。

請求項２記載の発明は、ワイパーブレードの、移動方向前方側の側面が、１つの平面状に形成されていると共に、前記平面の、隣り合うインク吐出面間の隙間に対応する位置に、前記凹部として、前記側面の、エッジ側と反対側の端縁部から前記エッジに達する凹溝が形成されている請求項１記載のインクジェット記録装置である。
請求項３記載の発明は、ワイパーブレードの、移動方向前方側の側面が、１つのインク吐出面の幅にほぼ対応する小平面と、隣り合う小平面間を繋ぐ段差面とを有する階段状に形成されていると共に、前記小平面と、それに繋がる段差面との凹入した側の角部が、前記凹部とされている請求項１記載のインクジェット記録装置である。

請求項４記載の発明は、
(A) 用紙に印刷するためのインク滴が吐出される複数のノズルが開口されたインク吐出面が、同一平面上に、一定幅の隙間を挟んで、互いに平行に配列された複数のインクジェットヘッドと、
(B) 前記複数のインクジェットヘッドの、複数のインク吐出面に当接されるエッジを備え、前記エッジが、前記複数のインク吐出面に当接された状態で、前記複数のインク吐出面が配列された方向と交差する一方向に移動されて、前記複数のインク吐出面を、前記エッジによって同時に拭くためのワイパーブレードとを備えると共に、
前記ワイパーブレードの、前記インク吐出面と対向する端面との間にエッジを形成する、移動方向前方側の側面の、隣り合うインク吐出面間の隙間に対応する位置に、前記エッジに達し、各インク吐出面から拭き取ったインクを流入させるための凹部が設けられ、かつ前記ワイパーブレードの、インク吐出面と対向する端面に、隣り合うインク吐出面間の隙間に挿入される凸条が形成されており、前記個々のインクジェットヘッドのインク吐出面は、用紙の印刷領域の、前記用紙の搬送方向と交差する幅方向の寸法以上の長さを有する長尺矩形状に形成され、ノズルが、前記インク吐出面に、前記印刷領域の、幅方向の寸法以上の範囲に亘って、複数個、配列されていると共に、複数のインクジェットヘッドが、それぞれのインク吐出面を、用紙の幅方向に向けて、搬送方向に、互いに平行に配列された状態で、用紙の幅方向に固定されており、前記ワイパーブレードが、前記エッジを、前記複数のインクジェットヘッドのインク吐出面に当接させた状態で、用紙の幅方向に移動可能に配設されていることを特徴とするインクジェット記録装置である。

請求項１記載の発明によれば、ワイパーブレードのエッジを、インクジェットヘッドのインク吐出面に当接させた状態で、前記ワイパーブレードを、複数のインク吐出面が配列された方向と交差する一方向に移動させると、前記インク吐出面に滞留したインクを、ワイパーブレードの、移動方向前方側の側面の、隣り合うインク吐出面間の隙間に対応する位置に設けた凹部を通して、逐次、除去しながら、前記インク吐出面からインクを拭き取って除去することができる。そのため、インク吐出面から拭き取られたインクが、ワイパーブレードの、移動方向と交差する左右方向に広がって、混色を生じるのを防止しながら、インク吐出面に滞留するインクを、ワイパーブレードを用いて、確実に、除去することが可能となる。
また、ワイパーブレードの端面に、隣り合うインク吐出面間の隙間に挿入される凸条が形成されているため、インクが、ワイパーブレードの、移動方向と交差する左右方向に広がって、混色を生じるのを、より一層、確実に防止することもできる。

前記凹部としては、請求項２に記載したように、１つの平面状に形成されたワイパーブレードの側面の、隣り合うインク吐出面間の隙間に対応する位置に、前記側面の、当接面側と反対側の端縁部から前記当接面に達するように設けた凹溝が挙げられる。また、前記凹部は、請求項３に記載したように、１つのインク吐出面の幅にほぼ対応する小平面と、隣り合う小平面間を繋ぐ段差面とを有する階段状に形成されたワイパーブレードの側面の前記小平面と、それに繋がる段差面との凹入した側の角部によって形成されてもよい。

本発明の構成は、請求項５に記載したように、個々のインクジェットヘッドのインク吐出面が、用紙の印刷領域の、前記用紙の搬送方向と交差する幅方向の寸法以上の長さを有する長尺矩形状に形成され、ノズルが、前記インク吐出面に、前記印刷領域の、幅方向の寸法以上の範囲に亘って、複数個、配列されていると共に、複数のインクジェットヘッドが、それぞれのインク吐出面を、用紙の幅方向に向けて、搬送方向に、互いに平行に配列された状態で、用紙の幅方向に固定された、ライン型のインクジェットプリンタに、好適に、適用することができる。

図１は、本発明のインクジェット記録装置の、実施の形態の一例としての、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のインクを用いて、用紙の表面に、フルカラーの画像を形成するための、ライン型のインクジェットプリンタの、内部構造の概略を示す斜視図である。図２は、図１の、Ａ方向矢視図である。図３は、図１のインクジェットプリンタに用いるワイパーブレードの外観を示す斜視図である。

図１〜図３を参照して、この例のライン型のインクジェットプリンタは、インク吐出面１が、用紙２の印刷領域３の、前記用紙２の搬送方向（図中に白矢印で示す）と交差する幅方向の寸法以上の長さを有する長尺矩形状に形成され、図示していないが、ノズルが、前記インク吐出面１に、前記印刷領域３の、幅方向の寸法以上の範囲に亘って、複数個、配列されたインクジェットヘッド４を、インクの色数に対応して４個、互いに平行に配列した状態で、前記用紙２の幅方向に固定して構成されている。

ワイパーブレード５は、ゴムや軟質樹脂等の弾性材料によって、用紙２の搬送方向の幅が、４個のインクジェットヘッド４の、同方向に配列された合計の幅とほぼ一致する板状に形成されており、前記板の、インクジェットヘッド４のインク吐出面１に対向する、図において上側の端面６と、図中に実線の矢印で示す、移動方向前方側の、１つの平面状に形成された側面７との間に形成されたエッジ部８が、前記インク吐出面１に当接された状態で、前記移動方向に移動されることで、余剰のインクを拭き取るために機能する。

ワイパーブレード５の、移動方向前方側の側面７の、隣り合うインク吐出面１間の隙間に対応する位置には、インク吐出面１から拭き取ったインクを流入させるための凹部としての、凹溝１１が形成されている。凹溝１１は、図の例の場合、前記側面７の、エッジ８側と反対側の端縁部１０から、図において、ワイパーブレード５の高さ方向に延びて、前記エッジ８に達するように形成されている。また、ワイパーブレード５の端面６には、隣り合うインク吐出面１間の隙間に挿入される凸条１２が形成されている。凸条１２は、前記凹溝１１の、エッジ８側の端部から、ワイパーブレード５の厚み方向に延びて、端面６の、エッジ８と反対側の端縁部１３に達するように形成されている。

インクジェットヘッド４のノズルが目詰まりした際等には、まず、インクを、強制的に吐出させることで、前記目詰まりを解消させた後、インク吐出面１に滞留した余剰のインクを、前記ワイパーブレード５を用いて拭き取る操作が行われる。すなわち、ワイパーブレード５が、前記待機位置から、図中に実線で示す移動終了位置まで、そのエッジ８を、インクジェットヘッド４のインク吐出面１に当接させながら、同図中に実線の矢印で示すように移動されることで、前記インク吐出面１の、余剰のインクが拭き取られて、図示しない排インク受けに捨てられる。

その際、この例のインクジェットプリンタにおいては、ワイパーブレード５のエッジ８によって、インク吐出面１から拭き取られたインクが、端面６に形成した凸条１２によって、前記ワイパーブレード５の、移動方向と交差する左右方向に広がるのを防止すると共に、前記インクを、側面７に形成した凹溝１１を通して、逐次、除去しながら、インク吐出面１に滞留した余剰のインクを、拭き取って除去することができる。そのため、隣り合うインクジェットヘッド４のインクが混ざり合った状態で、インク吐出面１に残って、ノズルの目詰まりを解消させる処理を終了した後の、初期の印刷の色に影響を及ぼす混色が発生するのを、確実に防止することができる。また、隣り合うインク吐出面１間の隙間に挿入された凸条１２がガイドとして機能するため、ワイパーブレード５の移動を安定させることもできる。

図４は、この例のインクジェットプリンタに用いるワイパーブレード５の、別の変形例の外観を示す斜視図である。図４を参照して、この例のワイパーブレード５は、ゴムや軟質樹脂等の弾性材料によって、用紙２の搬送方向の幅が、４個のインクジェットヘッド４の、同方向に配列された合計の幅とほぼ一致し、かつ、移動方向前方側の側面１４が、１つのインク吐出面１の幅にほぼ対応する小平面１５と、隣り合う小平面１５間を繋ぐ段差面１６とを有する階段状に形成されていると共に、前記小平面１５と段差面１６との凹入した側の角部１７が、インク吐出面１から拭き取ったインクを流入させるための凹部とされている点が、図３の例と相違している。その他の部分は、図３の例と同様であるので、同一個所に同一符号を付して、説明を省略する。

図の例のワイパーブレード５を使用した際には、エッジ８によって、インク吐出面１から拭き取られたインクが、端面６に形成した凸条１２によって、前記ワイパーブレード５の、移動方向と交差する左右方向に広がるのを防止すると共に、前記インクを、側面１４に形成した角部１７を通して、逐次、除去しながら、インク吐出面１に滞留した余剰のインクを、拭き取って除去することができるため、混色が発生するのを、確実に防止することができる。また、隣り合うインク吐出面１間の隙間に挿入された凸条１２がガイドとして機能するため、ワイパーブレード５の移動を安定させることもできる。

本発明の構成は、以上で説明した各図の例に限定されるものではない。例えば、インクジェットヘッド４は、５色以上のインクを用いて、フルカラーの画像を形成する場合、各色のインクに対応した５個以上を、用紙２の搬送方向に配列してもよい。その際には、ワイパーブレード５として、前記５個以上のインクジェットヘッド４の、同方向に配列された合計の幅とほぼ一致する板状に形成されたものを用いればよい。

図１は、本発明のインクジェット記録装置の、実施の形態の一例としての、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のインクを用いて、用紙の表面に、フルカラーの画像を形成するための、ライン型のインクジェットプリンタの、内部構造の概略を示す斜視図である。 図２は、図１の、Ａ方向矢視図である。 図３は、図１のインクジェットプリンタに用いるワイパーブレードの外観を示す斜視図である。 図４は、この例のインクジェットプリンタに用いるワイパーブレードの、変形例の外観を示す斜視図である。 図５は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色、または、それ以上の多色のインクを用いて、用紙の表面に、フルカラーの画像を形成するための、ライン型のインクジェットプリンタの一例の、内部構造の概略を示す斜視図である。 図６は、従来のワイパーブレードの外観を示す斜視図である。 図７は、従来のワイパーブレードの外観を示す斜視図である。

符号の説明

１ インク吐出面
４ インクジェットヘッド
５ ワイパーブレード
６ 端面
７ 側面
８ エッジ
１１ 凹溝（凹部）
１２ 凸条
１４ 側面
１５ 小平面
１６ 段差面
１７ 角部（凹部）

Claims (4)

1. (A) 用紙に印刷するためのインク滴が吐出される複数のノズルが開口されたインク吐出面が、同一平面上に、一定幅の隙間を挟んで、互いに平行に配列された複数のインクジェットヘッドと、
   (B) 前記複数のインクジェットヘッドの、複数のインク吐出面に当接されるエッジを備え、前記エッジが、前記複数のインク吐出面に当接された状態で、前記複数のインク吐出面が配列された方向と交差する一方向に移動されて、前記複数のインク吐出面を、前記エッジによって同時に拭くためのワイパーブレードとを備えると共に、
   前記ワイパーブレードの、前記インク吐出面と対向する端面との間にエッジを形成する、移動方向前方側の側面の、隣り合うインク吐出面間の隙間に対応する位置に、前記エッジに達し、各インク吐出面から拭き取ったインクを流入させるための凹部が設けられ、かつ前記ワイパーブレードの、前記インク吐出面と対向する端面に、隣り合うインク吐出面間の隙間に挿入される凸条が形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記ワイパーブレードの、移動方向前方側の側面が、１つの平面状に形成されていると共に、前記平面の、隣り合うインク吐出面間の隙間に対応する位置に、前記凹部として、前記側面の、エッジ側と反対側の端縁部から前記エッジに達する凹溝が形成されている請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記ワイパーブレードの、移動方向前方側の側面が、１つのインク吐出面の幅にほぼ対応する小平面と、隣り合う小平面間を繋ぐ段差面とを有する階段状に形成されていると共に、前記小平面と、それに繋がる段差面との凹入した側の角部が、前記凹部とされている請求項１記載のインクジェット記録装置。
4. (A) 用紙に印刷するためのインク滴が吐出される複数のノズルが開口されたインク吐出面が、同一平面上に、一定幅の隙間を挟んで、互いに平行に配列された複数のインクジェットヘッドと、
   (B) 前記複数のインクジェットヘッドの、複数のインク吐出面に当接されるエッジを備え、前記エッジが、前記複数のインク吐出面に当接された状態で、前記複数のインク吐出面が配列された方向と交差する一方向に移動されて、前記複数のインク吐出面を、前記エッジによって同時に拭くためのワイパーブレードとを備えると共に、
   前記ワイパーブレードの、前記インク吐出面と対向する端面との間にエッジを形成する、移動方向前方側の側面の、隣り合うインク吐出面間の隙間に対応する位置に、前記エッジに達し、各インク吐出面から拭き取ったインクを流入させるための凹部が設けられ、かつ前記ワイパーブレードの、インク吐出面と対向する端面に、隣り合うインク吐出面間の隙間に挿入される凸条が形成されており、前記個々のインクジェットヘッドのインク吐出面は、用紙の印刷領域の、前記用紙の搬送方向と交差する幅方向の寸法以上の長さを有する長尺矩形状に形成され、ノズルが、前記インク吐出面に、前記印刷領域の、幅方向の寸法以上の範囲に亘って、複数個、配列されていると共に、複数のインクジェットヘッドが、それぞれのインク吐出面を、用紙の幅方向に向けて、搬送方向に、互いに平行に配列された状態で、用紙の幅方向に固定されており、前記ワイパーブレードが、前記エッジを、前記複数のインクジェットヘッドのインク吐出面に当接させた状態で、用紙の幅方向に移動可能に配設されていることを特徴とするインクジェット記録装置。

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