JPH03158243A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、記録ヘッドからインクを吐出させて記録媒体
上に画像を形成するインクジェット記録装置に関し、特
に記録ヘッドの吐出口面に付着したインクをクリーニン
グするクリーニング手段を備えたインクジェット記録装
置に関する。

〔従来の技術］ プリンタ、ファクシミリ、複写機等の記録装置は、記録
情報に基づいて記録ヘッドのエネルギー発生手段を駆動
することにより、記録情報に対応した画像を記録媒体上
に形成していくように構成されており、記録ヘッドの構
造により、インクシエンド式、ワイヤドツト式、サーマ
ル式、Ｉ／−ザービーム弐などに分けることができる。

これらの中で特にマルチ化およびカラー化等が容易に可
能なインクシエンド式（インクジエ・７ト記録装置）は
、記録ヘッドに記録液（インク）を供給し、記録ヘッド
に設けた電気熱変換体や電気機械変換体等の記録液滴（
インク滴）吐出手段を駆動することにより吐出口よりイ
ンク滴を吐出させ、用紙やブラスチンク薄板等の記録媒
体上に記録液滴（インクｌ）を付着させて画像を形成し
ていくように構成されている。

記録ヘッドの前面（記録媒体と対向する面）には通常複
数のインク吐出口が配列されており、この吐出口面と記
録媒体との間には例えば０．５〜１．０Ｗ程度の隙間が
設けられている。

このようなインクシエンド記録装置においては、吐出口
より吐出された上記記録液滴以外の微細なインク演やそ
のサテライトインク満等が吐出口面（ヘッド表面）に付
着すると、本来の記録機能が頃なわれ、ある吐出口から
の吐出が阻害されたり、本来吐出されるべき方向が変更
されてしまう（ヨレ現象）ことがある。

これらの現象を解消するために、吐出口面のインクをワ
イピングすることが考えられ、ソリッドゴムブレード等
を用いて前記吐出口面をワイピングすることが提案され
ている。

〔発明が解決しようとする技術的ｉ！！！題）しかしな
がら、従来のソリンドゴムを用いたワイピングブレード
の場合、低温環境下でゴムが堅くなり、密着性不充分の
ために記録へンド表面のインクを完全に拭き取ることが
できないという技術的課題が生じてしまった。

第８図はインク濡れが生じた記録ヘッド３０の吐出口面
３１を例示する模式図であり、第９図は低温環境下にお
いてゴムブレード（加熱装置なし）で第８図の吐出口面
３１をワイピングした場合の模式図である。

すなわち、第８図に示すような濡れ部分３３を有する吐
出口面を、５°Ｃの低温のもとで、ニトリルゴムやウレ
タン等のゴムの弾性ブレード（例えば、厚み０．５閣、
自由長３ＩＩＩ１１、侵入量０．５〜１、　ＯＩＩｗｍ
の条件）で吐出口３４の列方向に対してほぼ垂直にワイ
ピングした結果が第９図に示されている。

このように、インクの濡れ状態３３がひどい場合は、完
全に拭き取れないばかりか、吐出口３４を塞いでしまっ
て不吐出や吐出不良を起こしたりする場合があった。

特に、吐出口面３１が−様な平面でなく、多少の段差や
曲面を呈している場合に、完全に拭き取れない頻度が高
かった。

また、ゴムに耐寒性を持たせることを目的に、軟化剤や
架橋剤などの配合比を変えることによって架橋密度を変
えるなどの対策をしているために、インクとの接液性不
良を引き起こすなどの問題も生じていた。このため、ブ
レードの材質を選択する際の選択幅を狭くしたり、環境
温度の変化に対してラチチュードの広い設定をするなど
の対策を必要としていた。

ところで、−Ｍに、弾性ゴムを用いたブレードによるワ
イピング条件は、ブレードの厚み、ブレードの自由長、
侵入量およびゴム弾性によって決まって（る。

ここで、ワイピング条件の一要因であるゴム弾性力は絶
対温度に比例して変化する。

そこで、安定した６ｉ寓な吐出口面のワイピング（拭き
払い）を行なうためには、温度を一定に保つことにより
ゴムの弾性を一定に保つ必要がある。

本発明は、このような着想に基づいて上記従来の技術的
課題を解決しようとするものであり、インクジェット記
録装置にブレード等のクリーニング手段を加熱する加熱
手段を設けることによって、記録ヘッドの吐出口面に付
着したインクを確実にしかも安定的にクリーニングする
ことができ、インク吐出が常に適正な状態に維持され、
信卸性の高い記録が可能なインクジェット記録装置を提
供することを目的とする。

（課題解決のための手段） 本発明は、インク吐出口が形成された記録へ・７ドの吐
出口面をクリーニングするクリーニング手段を備えたイ
ンクジェット記録装置において、前記クリーニング手段
にクリーニング手段用の加熱装置を設ける構成により、
インク吐出口面に付着したインクを確実にかつ安定的に
クリーニングすることができ、インク吐出を適正に維持
することにより信鯨性の高い記録を行い得るインクジエ
・ント記録装置を提供するものである。

請求項２の発明は、上記構成に加えて、前記加熱装置が
、クリーニング手段の温度を検出する温度検出手段と加
熱温度制御手段とを備え、クリーニング手段を所定の温
度範囲に保持する構成により、さらに、クリーニング手
段の温度を常に最適の値に維持することが可能で、非常
に幅の広い材料選択を行い得るインクジェット記録装置
を提供するものである。

請求項３の発明は、上記構成に加えて、前記記録へノド
として、発熱抵抗素子を備え、該素子が発生する熱エネ
ルギーを利用してインクを吐出するタイプのヘッドを使
用することにより、加熱１廣制御の効果を一層充分に発
揮し得るインクジェット記録？装置を提（ｊｔするも、
のである。

［実権例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明を実施したインクシエンド記録装置の要
部を示す模式的平面図である。

第１図に４３いては、１はインクジェットヘッド（記録
ヘッド）であり、その前面にインク吐出口２が設けられ
ている。

この記録ヘッドｌは、発熱抵抗素子を備え、咳素子が発
生する熱エネルギーを利用してインクを吐出飛翔させる
タイプのへノドである。

この種の記録へノドとしては、例えば、吐出口に通じる
ｉ！路内のインク（記録液）を加熱して気泡を生しさせ
、該気泡の圧力によって吐出口からインク滴を吐出飛翔
させる方式のものがある。

前記記録へノド１はキャリッジ３上に搭載され、該キャ
リッジ３はガイドシャフト４に沿って矢印Ａ、Ｂ方向に
往復動可能に支持されている。

５は円筒形の部材によって記録面を形成するプラテン（
図示の例ではプラテンローラ）であり、用紙やプラスチ
ック薄板等の記録媒体６は、前記プラテン５に巻き付け
られ、該プラテン５の回転によって搬送（シート送り）
される。

前記キャリッジ３は不図示のモータ駆動によりガイドシ
ャフト４に沿って移動し、該キャリッジ３に搭載された
記録ヘッド１は、この移動と同期して、本体側からの信
号に基づいて前記吐出口面２のインク吐出口よりインク
滴を噴射するように駆動され、該インク滴を記録媒体６
に付着させることにより記録画像が形成される。

記録領域外に設けられたキャリッジ３のホームポジシラ
ンｌ−Ｉ　Ｐには、記録ヘッド１の吐出口面２に対向す
るように、キャンプ７が配置されている。

このキャップ７は記録へノド１に対向して矢印Ｃ，Ｄ方
同にａ退移動可能である。

記録へノド１が使用されない場合は、ホームポジシラン
ＨＰで、キャップ７が矢印Ｃ方向に前進して記録へノｌ
’ｌの吐出口面２を密閉し、インク吐出口（第８図の３
４）の目詰まりが防止されている。

キャップ７の側部、すなわち、第１図中の右側には、記
録・＼ｙト１の吐出口ｔｆｉＮ２を拭き払い等でクリー
ニング（清掃）するためのクリーニング手段として、ブ
レード８が設けられている。

このクリーニング用のブレード８は記録ヘッド１に対向
して矢印Ｅ、Ｆ方向に進退移動可能に支持されている。

記録へノド１が記録媒体６上に記録した後ホームボジン
ヨンＨＰ方向へ移動する時、すなわち、矢印Ｂ方向へ移
動する時、ブレード８は矢印Ｆ方向に後退して吐出口面
２と接触しないようになっている。

一方、記録ヘッド１がホームポジシランＨＰから記録の
ために記録媒体６方向へ移動する時、すなわち、矢印入
方向に移動する時、プレート８は矢印Ｅ方向へ前進し、
記録ヘッド１の吐出口面２に対して所定の侵入量になる
位置にセントされ、記録ヘッドｌのスライド移動による
吐出口面２とブレード８との相対移動により、該吐出口
面２は該ブレード８によってクリーニング（ｉｆｆ　ｈ
＆　）される。

クリーニング方向はこれに限られるものではないが、こ
の方向とすることにより、ブレードの復元力でインク滴
が記録領域に飛ぶことが防止されている。

前記ブレード８の材質としては、例えば、ニトリルゴム
やウレタン等のゴム状弾性材が使用されまた、この弾性
ブレード８の形状、寸法としては、例えば、厚みが０．
３〜０．　８ｍｍ、好ましくは約０．５〜０．６ｍで、
自由長（自由に弾性変形可能な部分の恨出し長さ）が２
．０〜５．　０ｍｍ、好ましくは約２．５〜３．５〜ｌ
のほぼ長方形の板状のものを使用することができる。

前記自由長があまり短いと侵入量のわずかな違いで当接
角度が大きく異なることになる。

したがって、上記自由長は、この当接角度すなわちブレ
ード８と吐出口面２との接触角度の麟ｊ！値あるいは装
置の小型化などを考慮して決めることが好ましい。

さらに、このプレート８の侵入間（吐出口面２との干渉
深さ）は、例えば、０．３〜ｌ、　　５ｍｍ、好ましく
は０．５〜１．　０閤程魔に設定することができる。

この侵入量は、インク拭き残しがなるべく少なくなるよ
うな範囲、あるいは装置構成上の観点から設定すること
が好ましい。

第２図は第１図中のクリーニング用のブレード８および
その増付は部を示す部分拡大図である。

第１図および第２図において、ブレード８のいずれかの
面に近接した位置に発熱抵抗体９が設けられ、該ブレー
ド８を加熱し得るようになっている。

このブレード８の加熱時の温度は、ブレード材質や環境
温度にもよるが、例えば、２５°Ｃ〜４５°Ｃ，、好ま
しくは約３０〜４０°Ｃ程度に設定することができる。

１０はブレード８および発熱抵抗体９を支持するための
ホルダーであり、ブレード８および発熱抵抗体９の一端
部に結合されている。

ブレード８のいずれかの面には、該ブレード８の温度を
検出するための温度検出器１１が接合状態で取付けられ
ている。

この温度検出器１１は、加熱手段（発熱抵抗体９）の影
響を直接受けることな（、クリーニングブレード８の温
度が測定されるような位置に設けることが好ましい。

また、クリーニング機能に直接影響を与える先端部側を
測定するように設けることが効果的である。

なお、この場合、温度検出手段１１自身がクリーニング
に恵影響を及ぼさないように構成されることは言うまで
もない。

ブレード８の加熱手段に用いられる前記発熱抵抗体９と
しては、ニクロム線ヒータやセラミックヒータ等を使用
することができる。

また、ブレード８は輻射加熱効果を高めるために、例え
ば、黒色のものを使用するのがより効果的である。

第３図は本発明におけるブレード８加熱装置の発熱抵抗
体９の温度制御系を示すブロンク図であり、同図におい
て、ブレード８に当接または近接させた温度検出器１１
によっ゛ζζジブレード８温度を検出し、温度制御回路
１２により、フィードバンク系を通して、ブレード加熱
装置の発熱抵抗体９を１度制御し、所定の温度に維持す
るように構成されている。

このようなブレード８の温度制御装置を設けたので、該
ブレード８の環境温度変化による硬度変化や弾性変化等
を極めて低くすることができ、所定の温度範囲で最適な
ブレード材料を選定しておけば、常に安定して良好なり
リーニングを行なうことが可能になった。

なお、前記発熱抵抗体９としてＰＴＣ特性（ＰａＳｉｔ
ｉｖｅ　Ｔｅ＋ｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｅｆｆｉｃｉ
ｅｎｔ）による自己温度制御機能を有する抵抗体を使用
すれば、第３図の一度制御系は省略することができる。

以上説明した実施例によれば、−例として、厚みが０．
５ｍのニトリルゴムで長方形のブレードを形成し、これ
を自由長が３、ＯＢで侵入量が０゜５嘘の状態にセフ）
し、低温（５“Ｃ）Ｆ４境下において、ブレード８の温
度を３５゛Ｃに設定して温度制御を行ない、Ａ４サイズ
の画像１枚につき３回のワイピングを実行し、５０００
枚の耐久試験を行なったところ、印字品位および吐出口
面２の状態とも室温の場合と同様に良好であった。

また、クリーニング動作によってブレード８にインクが
付着するが、上記実施例では、ブレード８の加熱によっ
てインクが乾燥し易くなっているので、インクが乾燥し
難い環境下、例えば、高湿度の下で頻繁にクリーニング
（拭き払い）を行なう場合でも、安定した良好なりリー
ニング特性が得られた。

第４図は本発明におけるブレード加熱装置の第２の構成
例を示す平面図であり、本実施例においては、プレート
加熱手段である発熱抵抗体９はブレード８の側面に直接
接触した状態で設けられている。

この場合、プレート８と発熱抵抗体９とは、接着されて
いても、あるい【よ、接着されずに自由に引き離し得る
状態であってもよい。

本実施例によれば、ブレード８と発熱抵抗体９が接触し
ているので、加熱効率をさらに向上させることができた
。

第５図は本発明におけるブレード加熱装置の第３の構成
例を示す平面図であり、本実施例においては、ブレード
過熱手段である発熱抵抗体９がブレード８の両側に近接
配置されており、ブレード８を−１９’早く加熱できる
ように構成されている。

本実施例では、ブレード８と発熱抵抗体９とがクリーニ
ング時に離間するが、クリーニング（拭き払い）に要す
る時間はごく僅かであるので、低温環境下であってもク
リーニング時のブレード８のｌ温度低下はほとんど生じ
ない。

第６図は本発明におけるブレード加熱装置の第４の構成
例を示す平面図であり、本実施例においては、ブレード
過熱手段である発熱抵抗体９をブレード８の内部に組み
込むことにより、発熱抵抗体９からの熱を無駄なくブレ
ード８に伝達できるように構成されている。

したがって、本実施例によれば、さらに、熱効率を高め
て消費電力を節減し得るという効果が得られた。

第７図は本発明におけるブレード加熱装置の第５の構成
例を示す平面図であり、本実施例においては、ブレード
過熱手段である発熱抵抗体９はブレード８の周りに配設
されている。

この場合の発熱抵抗体９の形状は、図示のようなスパイ
ラル状に限定されるものではなく、ブレード８を囲むの
に適した形状であれば、その他の種々の形状にすること
ができる。

以上説明した第２の実施例、第３の実施例、第４の実施
例および第５の実施例のいずれによっても、厚みが０．
５［１１１１１のニトリルゴムで長方形のフレードを形
成し、これを自由長が３．０ｍ＋６で侵入量が０．５髄
の状態にセントしたワイピング手段を使用し、低温（５
°Ｃ）Ｅ？境の下でブレード温度を３５°Ｃに設定し、
Ａ４サイズの画像１枚につき３回のワイピングを行ない
ながら５０００枚の耐久作動を実行したところ、前述の
第１の実施例の場合と同様、印字品位および吐出口面２
の状態とも室温で耐久作動した時と同しく良好であった
。

なお、前記温度検出手段１１をクリーニング回数カウン
ト手段に兼用することもできる。

すなわち、クリーニング回数をカウントしてブレードの
寿命を考え、交Ｉａ時期を知らせたり、連の回復動作シ
ーケンス中で何回クリーニングするかを設定し、その回
数をフィードバックしてクリーニング回数の制御をする
方法が考えられるが、このような制１１１１１を行なう
場合に、前記温度検出手段をクリーニング回数カウント
手段として利用することも可能である。

（発明の効果） 以上の説明から明ろかなごとく、本発明によれば、イン
ク吐出口が形成された記録ヘッドの吐出口面をクリーニ
ングするクリーニング手段を備えたインクジェット記録
装置において、前記クリーニング手段がクリーニング手
段用の加熱装置を有している構成としたので、クリーニ
ング手段の温度を常に所定の温度範囲に設定することが
可能となり、環境温度が変化してもクリーニング手段の
弾性や硬度を適正状態に保持することができ、もって、
記録ヘッドの吐出口面を拭き残すことなく、きれいにク
リーニングすることができ、インクの不吐出やヨレ等の
無い安定したインク吐出を長期にわたって維持すること
が可能となり、高品位でムラの無い画像が得られるイン
クシエンド記録装置を提供することができる。

また、クリーニング手段の温度を常にａａの値に維持で
きるため、該クリーニング手段の材質のｉ！択範囲を格
段に拡げ得る七いう効果も得られる。

さらに、クリーニング手段を加熱することでクリーニン
グ手段自身に付着したインクの乾燥を促進できるため、
クリーニング手段自身にインクが付着することによる拭
き取り機能の低下を無くすことも可能になった。

請求項２の発明によれば、上記構成に加えて、前記加熱
装置が、クリーニング手段の温度を検出する温度検出手
段と加熱温度制御″ｎ手段とを備え、クリーニング手段
を所定の温度範囲に保持する構成としたので、−ｉ正確
かつ容易にクリーニング手段の温度制御を行い得るイン
クシエンド記録装置が提供される。

請求項３の発明によれば、上記構成に加えて、前記記録
ヘッドとして、発熱抵抗素子を備え、該素子が発生する
熱エネルギーを利用してインクを吐出するタイプのへノ
ドを使用する構成としたので、加熱温度制御ｎの効果を
一層充分に発汗し得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】

第１図は本発明によるインクジェット記録装置の第１の
実施例の要部を模式的に示す部分平面図、第２図は第１
図中のクリーニング手段の拡大平面図、第３図は第１図
中のブレードの温度制御系のブロック図、第４図〜第７
図はそれぞれ本発明によるインクジェット記録装置のク
リーニング手段の種々の積成例を模式的に示す平面図、
第８図はインク濡れが生じた記録ヘッドの吐出口面を例
示する模式図、第９図は低温エロ境下で従来のブＩ／−
ドで第８図の吐出口面を拭き払いした結果を例示する模
式図である。 １−・・記録ヘッド、２　　吐出口面、３　、・キャリ
ッジ、８・−クリーニング手段（ブレード）、９−・・
　加熱装置（発熱抵抗体）、　　１１　−　温度検出手
段、１２−・　加熱温度制御手段。 第４ 図 第６ 図 第５ 図 第７ 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）インク吐出口が形成された記録ヘッドの吐出口面
   をクリーニングするクリーニング手段を備えたインクジ
   ェット記録装置において、前記クリーニング手段がクリ
   ーニング手段用の加熱装置を有していることを特徴とす
   るインクジェット記録装置。
2. （２）前記加熱装置が、クリーニング手段の温度を検出
   する温度検出手段と加熱温度制御手段とを備え、クリー
   ニング手段を所定の温度範囲に保持することを特徴とす
   る請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. （３）前記記録ヘッドは、発熱抵抗素子を備え、該素子
   が発生する熱エネルギーを利用してインクを吐出するタ
   イプのヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の
   インクジェット記録装置。