JPH05286145A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPH05286145A
JPH05286145A JP4120132A JP12013292A JPH05286145A JP H05286145 A JPH05286145 A JP H05286145A JP 4120132 A JP4120132 A JP 4120132A JP 12013292 A JP12013292 A JP 12013292A JP H05286145 A JPH05286145 A JP H05286145A
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cleaning
forming surface
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Yasuo Kotaki
小瀧  靖夫
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Preventing or detecting of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16517Cleaning of print head nozzles
    • B41J2/16535Cleaning of print head nozzles using wiping constructions
    • B41J2/16538Cleaning of print head nozzles using wiping constructions with brushes or wiper blades perpendicular to the nozzle plate

Abstract

(57)【要約】 【目的】長期にわたり記録を行った場合でも吐出口周縁
部の増粘インクの薄膜層の発生を防ぎ、吐出口周縁部に
異物が付着した場合にはこれを確実に除去することによ
り、記録品位の低下を無くす。 【構成】記録ヘッド1の吐出口形成面51にゴム状弾性
材のクリーニング部材10を摺擦させて該吐出口形成面
51を清浄化するするに際し、該クリーニング部材の接
触圧を低くした状態で一定の記録枚数あるいは一定の吐
出信号数ごとに自動的にクリーニングし、偶発的に異物
が付着したと思われる場合には接触圧を高めてクリーニ
ングを行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は記録手段から被記録材へ
インクを吐出して記録を行な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(文字情報等を含む)に基づいて用紙やプラスチック
薄板等の被記録材(記録媒体)に画像(文字等を含む)
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】被記録材の搬送方向(副走査方向)と交叉
する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採るシリ
アルタイプの記録装置においては、被記録材を所定の記
録位置にセットした後、被記録材に沿って移動するキャ
リッジ上に搭載した記録手段)によって画像を記録(主
走査)し、1行分の記録を終了した後に所定量の紙送り
(被記録材搬送)を行い、その後に再び停止した被記録
材に対して、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、被記録材全体の記録が行わ
れる。一方、被記録材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、被記録材を所定
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、被記録材全体の記録が行われる。
【0004】上記記録装置のうち、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、記録手段(記
録ヘッド)から被記録材にインクを吐出して記録を行う
ものであり、記録手段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、多色のインクを使用してカラー画像を記
録するのが容易であるなどの利点を有している。中で
も、紙幅方向に多数の吐出口を配列したフルマルチタイ
プの記録手段を用いるライン型のものは、記録の一層の
高速化が可能である。
【0005】特に、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式の記録手段(記録ヘッド)は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置(吐出口配置)を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。一
方、被記録材の材質に対する要求も様々なものがあり、
近年では、通常の被記録材である紙や樹脂薄板(OHP
等)などの他に、薄紙や加工紙(ファイリング用のバン
チ孔付き紙やミシン目付き紙、任意な形状の紙など)な
どを使用することが要求されるようになってきた。
【0006】上記インクジェット記録装置は記録ヘッド
の吐出口から被記録材へインクドロップレットを飛翔さ
せて記録を行なうものであり、かかる記録装置において
は、吐出口の周縁部にインクや紙粉等の被記録材から発
生する異物が付着すると、ドロップレットの吐出方向が
正規の軌道から外れてしまうことがあり、その結果、ド
ロップレットの着弾位置が画像形成最適位置から外れ、
画像品位が低下することがある。図7は正規の軌道に吐
出されたドロップレット70と異物71の付着により正
規の軌道から外れて吐出されたドロップレット72、7
3を例示する模式的斜視図である。図7においては、記
録ヘッド74の被記録材(不図示)と対向する面(吐出
口形成面)75に所定の配列を成して複数の吐出口76
が形成されており、吐出口形成面75の一部に前記異物
71が付着している。なお、図7において、符号77は
正規の軌道に吐出されつつあるドロップレットを示し、
符号72Aおよび73Aは前記ドロップレット72およ
び73が予定されていた正規の軌道に沿って飛翔する仮
想状態を鎖線で示すものである。
【0007】そこで、従来のインクジェット記録装置に
おいては、前述した異物71のような画像品位低下の原
因となる付着物を除去するために、吐出口形成面75を
清浄化するためのクリーニング部材やワイピング部材
と、吐出口76を密封するとともにインクの吸引回復の
ためのキャップ部材と、を備えた回復装置が使用されて
いる。図8は従来の回復装置のクリーニング部材78の
動作を示す模式図であり、同図中の(A)は記録ヘッド
74がクリーニング部材78に向かって(矢印A方向
に)移動している状態を示し、同図中の(B)は記録ヘ
ッド74とクリーニング部材78が接触している状態を
示す。
【0008】図8において、記録ヘッド74とクリーニ
ング部材78が未だ接触せず接近中の状態(A)では、
吐出口形成面75とクリーニング部材78の先端部はラ
ップ量Lだけ重なり合う位置関係にある。そして、記録
ヘッド74がクリーニング部材78を通過する時には、
状態(B)に示すように、吐出口形成面75がクリーニ
ング部材78に接触し、該吐出口形成面75の清浄化が
行なわれる。この時、クリーニング部材78による清浄
効果は、ラップ量Lに応じて規定されるクリーニング部
材78の接触圧(接触時の荷重)によって左右される。
【0009】図9は従来の回復装置のクリーニング部材
78の別の構成および動作を示す模式図であり、同図中
の(A)は記録ヘッド74がクリーニング部材78に向
かって移動している状態を示し、同図中の(B)は記録
ヘッド74とクリーニング部材78が接触している状態
を示す。図9の構成では、クリーニング部材78は、そ
の後端をバネ79で押圧された状態でホルダー80に保
持されており、吐出口形成面75との接触圧により後退
可能になっている。すなわち、図8の構成ではクリーニ
ング部材78が固定されていたのに対し、図9の構成で
は、記録ヘッド74とクリーニング部材78の接触時の
荷重をバネ79の弾性によって緩和し得るようになって
いる。
【0010】図9の構成によれば、上記バネ79の効果
によりクリーニング部材78に作用する衝撃が低下し、
クリーニング部材78の組織表面の痛みを軽減すること
ができ、その耐久性を向上させることができる。しか
し、一方では、図8の構成に比べ、吐出口形成面75の
清浄作用は低下する。以上図8および図9で説明したよ
うに、従来の回復装置におけるクリーニング部材78の
吐出口形成面75との接触時の荷重は、吐出口形成面7
5の清浄効果とクリーニング部材78の耐久性を比較考
慮した上で設定されていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】図10は前述のような
従来のクリーニング部材78を使用する場合の不都合を
示すための吐出口76周縁部の状態を例示する模式的斜
視図であり、図11は図10中の線11−11に沿った
断面におけるドロップレット形成の状態変化を示す模式
的断面図である。図10および図11において、上記従
来の回復装置のクリーニング部材78では、長期にわた
って記録装置を使用した場合、回復動作により吐出口7
6周縁に付着しかつ完全に除去されなかったインクが増
粘し、これが吐出口76周縁部に薄膜状に固着する。
【0012】この薄膜層81により吐出口76の周縁部
と吐出口76近傍のインク82との接触角に変化が生
じ、吐出時にドロップレット83が薄膜層81側へ引き
寄せられる形となり、吐出方向が初期状態から変化する
ことになる。そのため、ドロップレット83の吐出方向
が正規の吐出方向から角度θを成す方向へ変化してしま
い、記録品位の低下を招くことになる。
【0013】また、上記薄膜層81が形成された時に回
復動作を行ったとしても、クリーニング部材78には長
期にわたる多数回のインクとの接触により増粘したイン
クが付着しているため、使用初期の回復動作と比べ吐出
口76周縁部を浄化する能力が低下しており、前述の増
粘インクにより形成された薄膜層81を除去することが
できない状態となっていた。
【0014】一方、吐出口76周縁部に形成された増粘
インクによる薄膜層81は、回復動作時におけるクリー
ニング部材78と吐出口形成面75との接触時の荷重
(接触圧)を上げて摺擦させれば、除去することが可能
である。しかし、使用初期からこのような高い接触荷重
で摺擦させると、クリーニング部材78の組織表面の痛
みが激しくなり、クリーニング部材78の交換を頻繁に
行わねばならなくなるという不都合が生じる。
【0015】本発明はこのような従来の技術的課題に鑑
みてなされたものであり、本発明の目的は、長期にわた
り記録を行った場合でも吐出口周縁部の増粘インクの薄
膜層の発生を抑えることができ、吐出口周縁部に異物が
付着して記録品位が低下した場合には、この異物を除去
して偶発的な記録品位の低下も確実に防止することが可
能なインクジェット記録装置を提供することである。
【0016】
【課題解決のための手段】本発明は、記録手段から被記
録材へインクを吐出して記録を行なうインクジェット記
録装置において、記録手段の吐出口形成面に接触するク
リーニング部材の接触圧が可変である構成とすることに
より、上記目的を達成するものである。また、本発明
は、上記構成に加えて、クリーニング部材の吐出口形成
面に対する接触圧を通常回復動作よりも低い値にし、一
定の記録枚数あるいは一定の吐出信号数ごとにクリーニ
ング部材を自動的に接触させる構成とすることにより、
一層効率よく上記目的を達成するものである。
【0017】すなわち、本発明によれば、インクジェッ
ト記録装置の回復装置において、吐出口が配列された吐
出口形成面に接触するクリーニング部材の接触荷重を通
常回復動作よりも低い荷重とし、一定枚数の記録あるい
は一定回数の吐出信号ごとに自動的にクリーニング動作
を行なうので、長期にわたり記録を行った場合でも、吐
出口周縁部の増粘インクの薄膜層の発生を防止すること
が可能となる。また、吐出口周縁部に異物が付着して記
録品位が低下する場合には、通常回復動作時と同程度の
荷重でクリーニングすることにより、異物等の付着によ
る偶発的な記録品位の低下も容易に回復することができ
る。
【0018】
【実施例】以下、図1〜図6を参照して本発明の実施例
を説明する。図1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要部構成を示す模式的斜視図であ
る。図1において、記録手段(記録ヘッド)1はキャリ
ッジ2上に搭載されており、このキャリッジ2は2本の
ガイドレール3、4に沿って往復移動可能に案内支持さ
れている。被記録材5は、キャリッジ2の移動範囲内の
記録領域を通して該キャリッジの移動方向(記録ヘッド
1の移動方向)と交叉する方向に搬送(紙送り)され
る。また、記録領域においては、記録ヘッド1の前面
(吐出口形成面)と被記録材5の記録面との間に所定の
隙間(例えば0.5〜1.5mmのドロップレット飛翔
距離)が設定されている。
【0019】キャリッジ2の往復移動は、キャリッジモ
ーター(主走査モーター)6を正逆回転駆動することに
より、タイミングベルト7を介して行なわれる。一方、
被記録材5の搬送(紙送り)は、不図示の搬送ローラに
より行なわれる。また、記録領域での被記録材5の保持
は、裏面をプラテン(不図示)で案内支持したり、搬送
方向の上流側および下流側に配置された搬送ローラ対で
所定の張力を付与することにより行なわれる。
【0020】記録動作時には、記録領域に供給された被
記録材5が停止している間に、記録ヘッド1の移動(主
走査)に同期して、画像信号に応じて所定の吐出口から
インクを吐出して1ライン分の記録を行ない、1ライン
の記録終了後に被記録材5の1ライン分の搬送(紙送り
=副走査)を行ない、次いで、再び記録ヘッド1を移動
(主走査)させながら次のラインの記録を行ない、以下
同様に副走査および主走査を交互に繰り返すことにより
被記録材5に所望の画像を形成する。
【0021】キャリッジ2の移動範囲内であって、記録
領域から外れた所定の位置には、記録ヘッド1の吐出性
能を維持回復するための回復装置8が設けられている。
この回復装置8は、記録ヘッド1の吐出口を密封するた
めのキャップ部材9、記録ヘッド1の吐出口形成面に接
触してこれを清浄化するためのクリーニング部材10、
記録ヘッド1の吐出口形成面に摺擦してインク等の付着
物を拭き取るためのワイピング部材11、前記キャップ
部材8に接続され密封された吐出口に負圧吸引力を作用
させて吸引回復動作を行なうための吸引ポンプ(不図
示)などを備えている。
【0022】前記記録ヘッド(記録手段)1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。また、前記記録ヘッド1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。
【0023】図2は、記録ヘッド1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、被
記録材5と所定の隙間(例えば、約0.5〜2.0ミリ
程度)をおいて対面する吐出口形成面51には、所定の
ピッチで複数の吐出口52が形成され、共通液室53と
各吐出口52とを連通する各液路54の壁面に沿ってイ
ンク吐出用のエネルギーを発生するための電気熱変換体
(発熱抵抗体など)55が配設されている。記録ヘッド
1は、前記吐出口52がキャリッジ2の移動方向(主走
査方向)と交叉する方向に並ぶような位置関係で、該キ
ャリッジ2に搭載されている。こうして、画像信号また
は吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体55を駆動
(通電)して、液路54内のインクを膜沸騰させ、その
時に発生する圧力によって吐出口52からインクを吐出
させる記録手段(記録ヘッド)1が構成されている。
【0024】図3は本発明を適用したインクジェット記
録装置の回復装置のクリーニング手段の第1実施例の構
成および動作を模式的に示す部分平面図である。図3に
おいて、ゴム状弾性材から成るクリーニング部材10の
後端は剛体のホルダー12に固定されており、該ホルダ
ー12の後面は回転カム13の周面(カム面)に当接し
ている。そして、カム13の回転位置を制御することに
より、クリーニング部材10と記録ヘッド1(吐出口形
成面51)とのラップ量Lを制御し、もって、クリーニ
ング時における両者間の接触圧(接触荷重)を制御し得
るように構成されている。
【0025】図3において、状態(A)は、被記録材5
に対する記録枚数が一定値に達した時、あるいは吐出口
52からドロップレットを吐出させる吐出信号の数が一
定値に達した時に、自動的に吐出口形成面51のクリー
ニング動作を行なうべく、記録ヘッド1がクリーニング
部材10に向けて接近していく状態を示すものであり、
この状態では吐出口形成面51とクリーニング部材10
の先端部とのラップ量(重なり量)は最小値(小さな
値)L1 に設定されている。そして、状態(B)におい
て、上記最小のラップ量L1 で吐出口形成面51とクリ
ーニング部材10が接触し、該吐出口形成面51の清浄
化が行なわれる。
【0026】また、吐出口形成面51に異物(図7中の
異物71など)が付着して偶発的に記録品位の低下が生
じた場合には、状態(C)に示すように、吐出口形成面
51がクリーニング部材10と接触する前に、カム13
を回転させることによりクリーニング部材10を前進さ
せてラップ量をL1 からL2 へ増大させる。ここから記
録ヘッド1を移動させ、状態(D)に示すように吐出口
形成面51をクリーニング部材10に接触させながらク
リーニング動作を行なう。
【0027】ここで、状態(D)に比べ、状態(B)で
は、クリーニング部材10のラップ量が小さいために該
クリーニング部材の接触荷重も小さく、接触時の衝撃も
低下しており、したがって、一定の記録枚数あるいは一
定の吐出信号数ごとに自動的にクリーニング動作を行っ
たとしても、クリーニング部材10の耐久性が低下する
ことはない。また、クリーニング動作の回数を従来より
増加させたとしても、クリーニング部材10の寿命への
影響は無い。
【0028】以上図3で説明した実施例によれば、クリ
ーニング部材10の吐出口形成面51に対する接触圧を
可変にしたので、長期にわたる記録により吐出口52周
縁に発生しようとする増粘インクの薄膜層(図10中の
薄膜層81)の発生を防止することが可能となり、ま
た、通常回復動作の回数を減らすことができることか
ら、クリーニング部材10の耐久性を格段に向上させる
ことが可能となった。
【0029】図4は本発明を適用したインクジェット記
録装置の回復装置のクリーニング手段の第2実施例の構
成および動作を模式的に示す部分平面図である。図4に
おいて、ゴム状弾性材から成るクリーニング部材10の
後端は剛体のホルダー12に固定されており、該ホルダ
ー12はソレノイド14により揺動駆動されるアーム1
5に結合されている。すなわち、図3の回転カムに代
え、ソレノイド14のオン・オフを制御することにより
クリーニング部材10と吐出口形成面51とのラップ量
Lを制御し、もってクリーニング時における両者間の接
触圧(接触荷重)を制御し得るように構成されている。
【0030】図4において、状態(A)および状態
(B)は、一定枚数の被記録材5に対する記録あるいは
一定数の吐出信号の度に自動的に行なわれるクリーニン
グ動作を示す。この自動的なクリーニング動作の時に
は、ソレノイド14は通電されないオフの位置にあり、
クリーニング部材10と吐出口形成面51とのラップ量
(重なり量)Lは小さな値L1 に設定されている。な
お、状態(A)は記録ヘッド1がクリーニング部材10
に接近していく時を示し、状態(B)は両者が接触して
吐出口形成面51を清浄化している時を示す。
【0031】図4において、状態(C)および状態
(D)は、吐出口形成面51に異物(図7中の異物71
など)が付着して偶発的に記録品位の低下が生じた場合
の動作を示す。この場合には、ソレノイド14は通電さ
れてオンの位置となり、アーム15の位置変化によりク
リーニング部材10が前進し、該クリーニング部材10
と吐出口形成面51とのラップ量Lは大きな値L2 に設
定されている。したがって、クリーニング部材10によ
る吐出口形成面51のクリーニング動作(清浄化)は、
前記自動的に行なわれるクリーニング動作時よりも大き
な接触圧のもとで行なわれる。なお、状態(C)は記録
ヘッド1がクリーニング部材10に接近していく時を、
状態(D)は両者が接触して吐出口形成面51を清浄化
している時を、それぞれ示している。
【0032】図4の第2実施例においても、状態(D)
に比べ、状態(B)では、クリーニング部材10のラッ
プ量が小さいために接触荷重が小さく、かつ接触時の衝
撃も小さいので、一定の記録枚数あるいは一定の吐出信
号数ごとに自動的にクリーニング動作を行ったとして
も、クリーニング部材10の耐久性が低下することはな
い。また、クリーニング動作の回数を従来より増加させ
たとしても、クリーニング部材10の寿命への影響は無
い。したがって、図4の第2実施例によっても、図3の
実施例の場合と同様の効果が得られる。
【0033】図5は本発明を適用したインクジェット記
録装置の回復装置のクリーニング手段の第3実施例の構
成および動作を模式的に示す部分平面図である。図5に
おいて、ゴム状弾性材から成るクリーニング部材10の
後端は剛体のホルダー12に固定されており、該ホルダ
ー12は形状記憶合金16に当接している。そして、こ
の形状記憶合金16を、通電によりオン・オフされる熱
源17によって加熱し得るように構成されている。すな
わち、図3の回転カムに代え、熱源17が発生する熱に
より形状変化する形状記憶合金16の動きによってクリ
ーニング部材10の前後位置を制御し、それにより、ク
リーニング部材10と吐出口形成面51とのラップ量L
を制御してクリーニング時における両者間の接触圧(接
触荷重)を制御するように構成されている。
【0034】図5において、状態(A)および状態
(B)は、一定枚数の被記録材5に対する記録あるいは
一定数の吐出信号の度に自動的に行なわれるクリーニン
グ動作を示す。この自動的なクリーニング動作の時に
は、熱源17は通電されない状態にあり、形状記憶合金
16は形状変化をせず、クリーニング部材10と吐出口
形成面51とのラップ量(重なり量)Lは小さな値L1
に設定されている。なお、状態(A)は記録ヘッド1が
クリーニング部材10に接近していく時を示し、状態
(B)は両者が接触して吐出口形成面51を清浄化して
いる時を示す。
【0035】図5において、状態(C)および状態
(D)は、吐出口形成面51に異物(図7中の異物71
など)が付着して偶発的に記録品位の低下が生じた場合
の動作を示す。この場合には、熱源17に通電され、該
熱源が発生する熱により形状記憶合金16は予め記憶さ
れた側へ形状変化を起こし、その動きによりクリーニン
グ部材10が前進し、該クリーニング部材10と吐出口
形成面51とのラップ量Lは大きな値L2 に設定され
る。このため、クリーニング部材10による吐出口形成
面51のクリーニング動作(清浄化)は、前記自動的に
行なわれるクリーニング動作時よりも大きな接触圧のも
とで行なわれる。なお、状態(C)は記録ヘッド1がク
リーニング部材10に接近していく状態を、状態(D)
は両者が接触して吐出口形成面51を清浄化している時
の状態を、それぞれ示している。
【0036】図5の第3実施例においても、状態(D)
に比べ、状態(B)では、クリーニング部材10のラッ
プ量が小さいために接触荷重が小さく、かつ接触時の衝
撃も小さいので、一定の記録枚数あるいは一定の吐出信
号数ごとに自動的にクリーニング動作を行ったとして
も、クリーニング部材10の耐久性が低下することはな
い。また、クリーニング動作の回数を従来より増加させ
たとしても、クリーニング部材10の寿命への影響は無
い。したがって、図5の第3実施例によっても、図3の
実施例の場合と同様の効果が得られる。なお、以上の各
実施例では、クリーニング部材10を定位置に設置し記
録ヘッド1を移動させてクリーニング動作を行う場合を
示したが、これとは逆にクリーニング部材の方を移動さ
せてクリーニング動作を行ってもよい。
【0037】図6は、以上説明した第1実施例〜第3実
施例により回復動作を行ないながら記録し続けた場合
と、従来技術を適用した回復動作(比較例)を行ないな
がら記録し続けた場合の、記録品位についての具体的な
試験結果を示す図表である。この試験は記録枚数による
記録品位の変化を判定したものであり、この試験におけ
る記録パターンとしては、A4サイズのカット紙に15
00個のキャラクター(文字)を記録し、カット紙1枚
当たり一つの吐出口から平均1.0×104 個のドロッ
プレットを吐出させるパターンを採用した。
【0038】なお、図6中において、『接触回数N』は
クリーニング部材10と吐出口形成面51の接触回数
(クリーニング回数)の合計を示し、『低荷重回数
1 』は一定記録枚数毎に自動的に低い接触圧でクリー
ニングした接触回数を示し、『通常回数N2 』は吐出口
形成面に異物が付着したと思われる場合に比較的高い接
触圧でクリーニングした回数を示す。
【0039】また、図6中において、『〇』、『△』、
『×』は、任意の50人による記録品位の判定結果を示
し、『〇』は記録品位良好との判定を示し、『△』は、
記録品位低下の傾向があり、吐出方向が正規の方向から
少し外れているとの判定を示し、『×』は、記録品位が
明らかに低下しており、吐出方向が正規の方向からかな
り外れていると判定され、キャラクターに読み取り不能
なものが発生していることを示す。また、これらの判定
記号の右下に添えた数字は、その旨判定した人の数(合
計は50人)を示す。
【0040】図6中の第1実施例(図3)においては、
通常回復動作時よりも低い接触荷重による自動的なクリ
ーニング動作を、A4サイズのカット紙を100枚記録
する毎に1回の割合で行ない、その回数N1 は300回
であった。また、吐出口形成面に異物が付着したために
記録品位が低下したと思われる場合には、比較的高い接
触圧(接触荷重)によるクリーニング動作(通常回復動
作)を行ない、その回数N2 は15回であった。
【0041】図6中の第2実施例(図4)においては、
記録装置を使用するための電源オンの度に、通常回復動
作時よりも低い荷重による自動的なクリーニング動作を
行ない、その回数N1 は600回であった。また、吐出
口形成面に異物が付着したために記録品位が低下したと
思われる場合には、比較的高い接触圧(接触荷重)によ
るクリーニング動作(通常回復動作)を行ない、その回
数N2 は5回であった。
【0042】図6中の第3実施例(図5)においては、
通常回復動作時よりも低い接触荷重による自動的なクリ
ーニング動作を、A4サイズのカット紙を1枚記録する
毎に1回の割合で行ない、その回数N1 は30000回
であった。また、吐出口形成面に異物が付着したために
記録品位が低下したと思われる場合には、比較的高い接
触圧(接触荷重)によるクリーニング動作(通常回復動
作)を行ない、その回数N2 は1回であった。
【0043】図6中の比較例においては、従来技術とし
て、吐出口形成面に異物が付着したために記録品位が低
下したと思われる時にのみ、比較的高い接触圧(接触荷
重)によるクリーニング動作(すなわち、通常回復動
作)を行なった。その回数N2は100回であった。
【0044】図6は、前述のように実施例1〜実施例3
および従来技術(比較例)を適用してクリーニング動作
を行ないながら、A4サイズのカット紙に1枚当たり1
500個のキャラクター(文字)を記録し続け、総計3
0000枚まで記録した時の記録品位の判定結果を示す
ものである。そして、記録品位の判定は、図6にも示す
ように5000枚目毎の記録物を抜き取り、任意の50
人へのパネルテストという型式で行った。その結果、図
6からも明らかなごとく、本発明を適用した第1実施例
〜第3実施例においては記録品位の低下が認められず、
また、第3実施例においては、比較的高い接触圧による
通常回復動作時のクリーニング動作を1回行ない、これ
に加えて通常回復動作時よりも低い接触荷重にて300
00回のクリーニング動作を行ったにも関わらず、クリ
ーニング部材の組織表面の痛みは認められなかった。ま
た、比較的高い接触荷重による通常回復動作時のクリー
ニング動作の回数は、従来技術の比較例に比べ、100
分の1に減らすことができた。
【0045】なお、前述の実施例では、記録手段1をキ
ャリッジ2に搭載するなどして、被記録材5に沿って移
動(主走査)させるシリアルタイプのインクジェット記
録装置の場合を例に挙げて説明したが、本発明は、被記
録材の記録領域の全幅または部分幅にわたって吐出口が
形成された1個または複数個のライン記録手段を用いて
副走査のみで記録を行なうラインタイプのインクジェッ
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。
【0046】また、前述の実施例では、1個の記録手段
で記録するインクジェット記録装置の場合を例示した
が、本発明は、異なる色で記録する複数の記録手段を備
えたカラーインクジェット記録装置、あるいは色彩が同
じで濃度が異なるインクで記録する複数の記録手段を用
いる階調記録用のインクジェット記録装置など、記録手
段(記録ヘッド)の数や組み合わせにも関係なく、同様
に適用することができ、同様の作用効果を達成し得るも
のである。さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタン
クを別々に設けてこれらをインク供給管等で接続する構
成の他、記録ヘッドとインクタンクを一体化した交換可
能なカートリッジタイプの記録手段を使用する構成な
ど、記録ヘッドおよびインクタンクの構成形態にも関係
なく、種々のインクジェット記録装置に対して同様に適
用することができ、同様の効果が得られるものである。
【0047】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、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(記録ヘッド)を使用するものに適用で
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。
【0048】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうのが好ましい。この方式は、所謂オンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録手段(記録ヘッド)の熱作用面に膜
沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対一対応し液体
(インク)内の気泡を形成出来るので有効である。
【0049】この気泡の成長、収縮により吐出用開口を
介して液体(インク)を吐出させて、少なくとも一つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性
に優れた液体(インク)の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第4
463359号明細書、同第4345262号明細書に
記載されているようなものが適している。尚、上記熱作
用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第43131
24号明細書に記載されている条件を採用すると、更に
優れた記録を行なうことができる。
【0050】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路又は直角液流路)の他
に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示
する米国特許第4558333号明細書、米国特許第4
459600号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭59年第123670号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭59年第138461号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。すなわち、記録ヘッ
ドの形態がどのようなものであっても、本発明によれ
ば、記録を確実に効率よく行なうことができるようにな
るからである。
【0051】さらに、フルラインタイプの記録ヘッドと
しては、一体的に形成された1個の記録ヘッドとしての
構成の他に、複数記録ヘッドの組み合わせによってその
長さを満たす構成でもよい。加えて、シリアルタイプの
ものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは
装置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続
や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在の
チップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に
一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプ
の記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【0052】また、本発明に記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニン
グ手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは
別の加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なう
ことも安定した記録を行なうために有効である。
【0053】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、前述のごとく、単色のインクに対応し
て1個のみが設けられたもの、記録色や濃度を異にする
複数のインクに対応して複数個数設けられるものであっ
てもよく、また、記録装置の記録モードとしては、黒色
等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッド
を一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか、い
ずれでもよいが、異なる色の複色カラー又は、混色によ
るフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明
は極めて有効である。
【0054】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するもの、あるいは、インクジェット方式で
は、インク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度
調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように
温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付
与時にインクが液状をなすものであればよい。加えて、
積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態か
ら液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめ
ることで防止するか、または、インクの蒸発防止を目的
として放置状態で固化するインクを用いるかして、いず
れにしても、熱エネルギーの記録信号に応じた付与によ
ってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、
記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。
【0055】このような場合のインクは、特開昭54−
56847号公報あるいは特開昭60−71260号公
報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔
に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変
換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明
においては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【0056】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
ト記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理
機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ
等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有す
るファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよ
い。
【0057】
【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
によれば、記録手段から被記録材へインクを吐出して記
録を行なうインクジェット記録装置において、記録手段
の吐出口形成面に接触するクリーニング部材の接触圧が
可変である構成としたので、長期にわたり記録を行った
場合でも吐出口周縁部の増粘インクの薄膜層の発生を防
止して記録品位の低下を防ぐことができ、吐出口周縁部
に異物が付着して記録品位が低下した場合には、この異
物を除去して偶発的な記録品位の低下も確実に防止する
ことが可能なインクジェット記録装置が提供される。
【0058】また、別の本発明によれば、上記構成に加
えて、クリーニング部材の吐出口形成面に対する接触圧
を通常回復動作よりも低い値にし、一定の記録枚数ある
いは一定の吐出信号数ごとにクリーニング部材を自動的
に接触させる構成としたので、一層効率よく、長期にわ
たり記録を行った場合でも吐出口周縁部の増粘インクの
薄膜層の発生を抑えることができ、吐出口周縁部に異物
が付着して記録品位が低下した場合には、この異物を除
去して偶発的な記録品位の低下も確実に防止することが
可能な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】本発明を適用したインクジェット記録装置の要
部構成を模式的に示す斜視図である。
【図2】図1中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。
【図3】本発明を適用したインクジェット記録装置にお
ける回復装置のクリーニング手段の第1実施例の構成お
よび動作を示す模式図である。
【図4】本発明を適用したインクジェット記録装置にお
ける回復装置のクリーニング手段の第2実施例の構成お
よび動作を示す模式図である。
【図5】本発明を適用したインクジェット記録装置にお
ける回復装置のクリーニング手段の第3実施例の構成お
よび動作を示す模式図である。
【図6】本発明を適用したクリーニング手段の各実施例
と従来技術によるクリーニング手段とでクリーニング動
作を行ないながら記録した場合の記録品位の状態を比較
して示す図表である。
【図7】記録手段の吐出口形成面に異物が付着した時の
吐出方向の変化を模式的に示す部分斜視図である。
【図8】従来のインクジェット記録装置における回復装
置のクリーニング手段の構成例およびその動作を示す模
式図である。
【図9】従来のインクジェット記録装置における回復装
置のクリーニング手段の他の構成例およびその動作を示
す模式図である。
【図10】記録手段の吐出口周縁部に形成された増粘イ
ンクの薄膜層および該薄膜層によりドロップレットの吐
出方向が外れる状態を模式的に示す部分斜視図である。
【図11】図10中の線11−11に沿ってドロップレ
ット吐出方向の外れが生じるメカニズムを模式的に示す
部分断面図である。
【符号の説明】
1 記録手段(記録ヘッド) 2 キャリッジ 5 被記録材 6 キャリッジモーター 8 回復装置 9 キャップ部材 10 クリーニング部材 11 ワイピング部材 12 ホルダー 13 回転カム 14 ソレノイド 15 アーム 16 形状記憶合金 17 熱源 51 吐出口形成面 52 吐出口 55 電気熱変換体 70 正規の軌道に吐出されたドロップレット 71 吐出口形成面に付着した異物 72 正規の軌道から外れて吐出されたドロップレッ
ト 73 正規の軌道から外れて吐出されたドロップレッ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8804−2C B41J 29/00 L

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録手段から被記録材へインクを吐出
    して記録を行なうインクジェット記録装置において、記
    録手段の吐出口形成面に接触するクリーニング部材の接
    触圧が可変であることを特徴とするインクジェット記録
    装置。
  2. 【請求項2】 クリーニング部材の吐出口形成面に対
    する接触圧を通常回復動作よりも低い値にし、一定の記
    録枚数あるいは一定の吐出信号数ごとにクリーニング部
    材を自動的に接触させることを特徴とする請求項1のイ
    ンクジェット記録装置。
  3. 【請求項3】 前記記録手段が、インクを吐出するた
    めに利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を
    備えているインクジェット記録手段であることを特徴と
    する請求項1のインクジェット記録装置。
  4. 【請求項4】 前記記録手段が、前記電気熱変換体が
    発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利
    用して、吐出口よりインクを吐出させることを特徴とす
    る請求項3のインクジェット記録装置。
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