JPH07276651A - 画像形成装置用のインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】インクを記録材面に吐出して記録を行う画像形
成装置のインクジェット記録装置において、インク吐出
面のクリーニングを効果的に遂行する。 【構成】公知のクリーニングブレードによるインク吐出
面のクリーニングと直角方向にクリーニングを行う手段
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】この発明は、記録ヘッドからイン
クを吐出して記録材に画像形成を行うインクジェット記
録装置、とくにそのインク吐出面のクリーニング装置に
関するものである。

【０００２】紙ゃＯＨＰ用紙等の記録材に画像を記録す
る手段として、ノズルから画像信号に応じて吐出される
インクを該記録材に付与して画像形成を行うようなイン
クジェット記録装置がすでに提案されている。

【０００３】この種の記録手段は、普通紙に特別の加工
を施す必要なく、高精度の画像を高速で得られ、ランニ
ングコストも安く、騒音の発生もなく、多色プリント、
カラープリントも容易であるなど多くの利点があるので
次第に多用される様になってきている。

【０００４】とくに、熱エネルギーを利用するインクジ
ェット記録手段は、エッチング、蒸着、スパッタリング
など半導体製造技術を利用して基板上に電気ー熱変換
体、電極、液路壁、天板などを形成することによって高
密度の吐出ノズル配置のものが容易に得られ、さらに、
ＩＣ技術やマイクロ加工技術を活用することによって記
録手段の長尺化、面状化（２次元化）が容易であり、記
録手段のフルマルチ化、高密度実装化も容易である等の
利点がある。

【０００５】反面、この種の記録手段は、極細のノズル
からインクを吐出するので、ノズルの吐出面が紙粉、塵
埃あるいは増粘ないしは固着インクの付着などによっ
て、不吐出、画像の歪みなどの画像欠陥が発生する恐れ
がある。

【０００６】この様な問題を回避するため、記録ヘッド
のインク吐出面に対向して弾性ブレードを配設し、該ヘ
ッドの走行の際、そのインクの吐出面をクリーニングす
るもの、吸水性のある多孔質部材を設けて吐出面から余
分なインクを吸い取るものなどが提案されている。

【０００７】「図１１」は、このような公知のインクジ
ェット記録装置を示す概略斜視図である。図示の装置
は、ケーシング内に配設したレールシャフト２１に摺動
自在に配設されたキャリッジ１５に、固定レバー４１に
よって、それぞれシアンインク、マゼンタインク、イエ
ローインクを内蔵する記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４
Ｙが載置されている。

【０００８】前記キャリッジ１５が、該キャリッジ１５
に取着されたワイヤ２２を介してモータ１７によって図
示左右方向に移動する。インク吐出ノズルは図示白抜き
矢印方向に配置してあって、外部からの画像信号によっ
て、プラテン１９に配置された紙などの記録材１８にノ
ズルから吐出するインクによって画像形成を行う。

【０００９】装置内の図示左端部位には、装置不作動時
等に、前記インクヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙに対向
して各ヘッドのノズル吐出面を覆うキャップ部材２Ｃ、
２Ｍ、２Ｙが配設してあって、インクの乾燥固化を阻止
するようになっている。さらにこの部分には、前記各ヘ
ッド１４Ｃ等に接続してポンプ３に連通するチューブ４
が配設してあって、該ポンプ３を駆動してノズル吐出口
から増粘インク、気泡などを吸引して吐出機能の回復し
て次の操作にそなえるようになっている。

【００１０】図示前記キャップ部材２Ｙの図示右方に
は、ウレタンゴム等の弾性材料からなるクリーニングブ
レード５が配設してあり、前記キャリッジ１５、ヘッド
１４Ｃ等が右方の作動位置と左端部のキャッピング位置
の間を通過する際、前記ブレード５が各ノズル面を摺擦
して、これに付着するごみ、紙粉、インク濡れ等を除去
するものとする。

【００１１】しかしながら、この様なクリーニングブレ
ードによるクリーニンクでは、くり返し使用による該ブ
レードの汚染、材料の劣化等によって次第にクリーニン
グ機能の低下が生じ、これにともなって画質の劣化を招
来する恐れがある。

【００１２】これについて「図１２」乃至「図１４」に
よって略述する。「図１２」は記録ヘッドの安定状態を
示す図、「図１３」はノズルの吐出面１０３に異物１０
４が付着して記録ドットが乱された状態、「図１４」は
吐出面１０３をブレード５によって主走査方向（図示左
右方向）に摺擦して該吐出面１０３に異物１０４が拡開
して付着した状態をそれぞれ模式的に示したものであ
る。

【００１３】「図１２」に示すように、使用当初では、
ノズルから吐出して記録材に記録されたインクドットは
正常に整列した状態で形成されている。使用につれてノ
ズルに異物が付着したりすると、正常な量のインクが吐
出されない部分が生じて「図１３」に示すように記録ド
ットに乱れが生じて画質の劣化を招来する。さらに、前
記クリーニングブレード５による吐出面の摺擦がくりか
えされると、この様な異物が、摺擦方向に広がり堆積す
るようになる。この結果、インクの吐出方向が走査方向
に片よって画像ヨレを生ずるようになる。

【００１４】また、ブレード５による吐出面１０３のく
り返し摺擦によって、該面の形状、後発的に付着した異
物によって生じた見かけの表面形状に、ブレード表面が
適合するように変形する。この様な事態になると、クリ
ーニング機能が低下して一旦生じた異常吐出傾向が恒久
化されてクリーニング機能が著しく低下する。

【００１５】本発明はこの様な現状に鑑みてなされたも
のであって、上述のようなインクジェット記録装置にお
いて、インク吐出面の汚染を阻止して常時安定して良好
な画像を得られるよう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ものである。

【００１６】

【発明の構成】

【課題を解決する技術手段、その作用】上記の目的を達
成するため、本発明は、吐出ノズルからインクを吐出し
て記録を行う少なくとも１個のヘッドのインク吐出面を
クリーニングするクリーニング手段をそなえた画像形成
装置用の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、インクヘッドのインク吐出面を摺擦クリ
ーニングする第１のクリーニング部材と、これに垂直方
向にインク吐出面に当接回動する第２のクリーニング部
材とを具備してなるインクジェット記録装置、または、
上記のものにおいて、第１のクリーニング部材がクリー
ニングブレードであり、第２のクリーニング部材がクリ
ーニングローラであるインクジェット記録装置か、また
は、上記いずれかのものにおいて、第１及び第２のクリ
ーニング部材が入れ替え可能であることを特徴とするイ
ンクジェット記録装置である。

【００１７】このように構成することによって、インク
ヘッドのインク吐出面のクリーニングが効果的に行わ
れ、長期にわたって安定して良好な画像を得られる。

【００１８】

【実施例の説明】「図１」は本発明の実施例を示すイン
クジェット記録装置の斜視図であって、その基本的な構
成は、前記「図１１」に示すものと同様であり、対応す
る部分には同一の符号を付して示してあり、それらにつ
いての説明は省略する。

【００１９】図示の装置では、第１のクリーニング手段
たるクリーニングブレード５の近傍に、図示上下方向
に、駆動手段５２によって移動する、第２のクリーニン
グ手段たる弾性クリーニングローラ５１が配設してあ
る。該ローラ５１は対薬品性、インク接液性、インク吸
収性に優れた材料がよく、例えば発泡ポリウレタンのよ
うな多孔質材料が好適に利用できる。

【００２０】「図２」乃至「図７」は、キャリッジに保
持されたインクヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙの移動に
つれて、これと、キャップ部材２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、クリ
ーニングブレード５、クリーニングローラ５１との関係
配置、作動を示す模式図である。

【００２１】「図２」はインクヘッド１４Ｃ等がキャッ
ピングされているところを示し、このときインクヘッド
の吐出面１０３を覆って吸引回復動作を行う。この動作
は通常１頁印字ごとに１回行うものとする。なお、この
ときクリーニングブレード５、クリーニングローラ５１
はインクヘッドに当接しない位置に後退しているものと
する。

【００２２】「図３」はインクヘッドが作動中の状態を
示し、このときはキャップ部材２Ｃ等も後退位置をとっ
ている。

【００２３】「図４」はクリーニングブレード５がイン
クヘッドの吐出面１０３を摺擦クリーニングするところ
を、また、「図５」はその側面図を示し、このときキャ
ップ部材２Ｃ等、クリーニングローラ５１はいずれも後
退位置にある。ブレード５によるクリーニング動作は、
吐出面１０３のインク濡れ、塵埃の付着の程度などによ
って適宜に設定すれば良い。このクリーニング動作はキ
ャッブ部材による吸引回復動作後と、７ライン印字ごと
に１回ブレード５を吐出面１０３に当接ワイピングを行
う程度が好適である。なお、ワイピング方向はヘッド１
４Ｃ側から１４Ｙ側へ１方向に行う。

【００２４】併しながら、このような１方向のクリーニ
ングのみでは、「図５」に示しように異物１０４等の付
着を免れないことはすでに説明した。そこでこのような
問題を回避するため、図示の装置では、ブレード５近傍
位置にインクヘッド移動方向と垂直方向にクリーニング
ローラ５１を配設してある。「図６」はインクヘッドに
対してクリーニングローラ５１が当接しているところを
示し、このとき、キャップ部材２Ｃ等、クリーニングブ
レード５はいずれも退避位置にある。

【００２５】クリーニングブレード５によるクリーニン
グを行った直後の位置で、「図７」に示すように、クリ
ーニングローラ５１がインク吐出面１０３に当接して図
示Ｖ方向に移動して、前記ブレード５とは直角方向に１
回クリーニングを行う。次回のブレード５によるクリー
ニングの際には、下方位置にあるローラ５１を上昇させ
て１回クリーニングを行うものとする。このようにし
て、以後ブレードクリーニングを行う度に、図示符号５
１の位置から５１’位置へ、５１’位置から５１位置へ
交互に移動してクリーニングを行うものとする。これに
よって、「図７」に示すように異物１０４などのない良
好な吐出面１０３が得られる。

【００２６】このように構成して、クリーニングブレー
ドによる摺擦クリーニングに加え、クリーニングローラ
による上記と直交する方向のクリーニングを行うことに
よって、クリーニングブレードによる摺擦クリーニング
による発生異物、主として乾燥前の液状インク（濡れイ
ンク）の除去を有効に遂行できる。

【００２７】なお、クリーニングローラのクリーニング
方向を、ブレードの場合と同様にすることも勿論可能で
あるが、ブレードによるインク残りに一定の傾向が生じ
た時点で使用した場合、ローラ５１の同一位置にインク
が付着堆積してゆくことになって、効果的にクリーニン
グを行うことは事実上困難である。

【００２８】「図８」、「図９」は他の実施例を模式的
に示す要部の平面図及び側面図である。「図８」は主走
査方向のクリーニングを示すもので、クリーニングブレ
ード５の他に紙面に垂直方向の軸線に対して回動自在の
吸水ローラ７１が、ヘッド１４Ｃ等の吐出面１０３に対
して接離自在に配置してある。

【００２９】吸水ローラ７１には前記クリーニングロー
ラ５１と同様の材料を用い、クリーニングブレード５
は、ウレタンゴムにフッ素材を加えてインクに対する撥
水性を高めたものを使用してインクによる汚染を防止す
るようにした。

【００３０】「図９」は上記と直交する方向にインク吐
出面１０３をクリーニングする手段を示し、駆動手段５
２に取着した保水ローラ６１が図示上下方向に移動して
インク吐出面１０３をクリーニングする。

【００３１】前記保水ローラ６１の下降位置近傍には、
容器６３が配設してあり、これにインクを溶解する液、
例えば水６４が収容してあり、さらにこの液にスポンジ
などの保水性のある材料からなる給水ローラ６２が、そ
の一部が露出するように浸漬配置してあって、前記保水
ローラ６１が、符号６１’で示すその下方位置に到来し
たときには給水ローラ６２に当接するようにしてある。

【００３２】前記保水ローラ６１の符号Ｖ方向の移動の
仕方は、常時は保水ローラ６１は図示符号６１’で示す
位置にあって給水ローラ６２に当接従動回動して、水６
４を、ローラ６２を介して受容して、保水状態で待機し
ているものとする。

【００３３】ローラ６１によるクリーニングの時期が到
来したときには、水分を保持した保水ローラ６１が、図
示６１’の位置から上昇し、ついで下降して旧位に復す
るものとする。このような動作を、ブレード５によるク
リーニングが終了した直後に１往復するものとする。な
お、ブレード５によるクリーニングは前記実施例装置と
同様とする。また、給水ローラ６２は保水ローラ６１よ
りもスポンジ体の発泡密度を低くして、保水性を低下さ
せておくことによって、当接時の給水を円滑に行うこと
ができる。

【００３４】次に前記吸水ローラ７１と、ブレード５に
よるクリーニングと、保水ローラ６１の相対移動関係に
ついて略述する。キャップ部材２Ｃ等の吸引回復動作後
と、７ライン印字ごとに該ブレード５をヘッド１４Ｃ等
に当接させて１４Ｃ側から１４Ｙ側にかけて行う。

【００３５】ブレード５によるクリーニング終了直後
に、吸水ローラ７１がヘッド１４Ｃ等に当接し、該ロー
ラ７１は走行するヘッドに従動回転しながらインク吐出
面１０３に当接して、ブレード５によって除去しきれな
かった濡れインクなどを吸収する。

【００３６】併しながら、長期の使用によって、ブレー
ド５、吸水ローラ７１の特性の劣化、ヘッド吐出面１０
３の摩耗、変形などのために、インク吐出面へのインク
の付着、その増粘、固化は免れない。

【００３７】このような事態に対処するべく、この実施
例装置では、上述のように保水ローラ６１を配設し、且
つこれをブレード５によるクリーニング方向とは直交す
る方向に移動させて、前記のような事態に対応させてい
る。

【００３８】即ち、例えば、１頁分の印字を終了した時
点で、ヘッド１４Ｃ等を保水ローラ６１の位置に移動さ
せ（該ローラは図示符号６１’の位置にある）、ついで
前述のように１往復動させてインク吐出面１０３に付着
して固化傾向にあるインクの粘度を低下させて剥離しや
すくする。その後ヘッド１４Ｃ等を吸水ローラ７１の位
置に移動させて吐出面１０３を摺擦することによって低
粘度化したインクをクリーニングする。

【００４０】以上説明したように、この実施例装置で
は、ヘッド１４Ｃ等の走行方向のクリーニングをクリー
ニングブレード５と吸水ローラ７１とによって行って低
粘度のインク、塵埃等を除去し、長期の使用によって吐
出面に付着増粘したインクにインク溶解液を含む保水ロ
ーラ６１によって増粘インクを低粘度化してから、ブレ
ード５、吸水ローラ７１によるクリーニングを行うの
で、ヘッドの長期の使用にも機能劣化を来すことなく、
常時安定して良質の画像が得られる。

【００４１】「図１０」は本発明のさらに他の実施例を
示すものであり、この装置にあっても、前記各実施例装
置と対応する部位には同一の符号を付して示してある。

【００４２】同図において、符号７０はクリーニングユ
ニットであって、該ユニット７０は回転板７１とこれに
支持されているレール７２、７３を備え、適宜の駆動手
段によって符号ＳＡ、ＳＢ方向に回動して、前記レール
７２、７３の外端が図示位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを選択的に
取り得るようになっている。

【００４３】クリーニンクブレード５は、レール７２に
沿って矢印Ｅ方向に移動可能な支持部材７５に支持され
ていて前記位置Ａと位置Ｃの間を回動し、クリーニング
ローラ５１はレール７３に沿って移動する支持部材７７
の支持アーム７８に軸支７９されていて位置ＢとＤの間
を回動するものとする。

【００４４】上記クリーニングブレード５及びクリーニ
ングローラ５１はヘッド１４Ｃ等のインク吐出面１０３
に対して所定の侵入量をもって突出しており、且つ該吐
出面１０３に対して当接、退避できるようになってい
る。

【００４５】このように構成されたクリーニングユニッ
ト７０は、前記実施例装置の場合と同様の位置に配設さ
れていて、図示符号Ｇ方向に走行するヘッド１４Ｃ等に
対して、該方向とこれと直交する方向に吐出面１０３と
相対移動してクリーニングを行うものとする。以下にこ
の実施例装置の動作をまとめて示す。

【００４６】 上記の表から、クリニング動作が、ブレード５、ローラ
５１の双方で遂行できることがわかる。

【００４７】また、この実施例装置の場合、例えばクリ
ーニングブレード５は位置Ａと位置Ｃとのいずれにおい
ても可能であるので、ブレードの両面から吐出面のクリ
ーニングが実行でき、前述の各実施例装置の場合のよう
に一方からのみ行うものに比して、ブレード、ローラに
癖がついたり、摩耗によって不整に変形したりすること
を可及的に防止できる。さらにブレード５を上記とは直
角方向のクリーニングにも適用可能であるので、上記の
ような摩耗によるクリーニング不良の発生阻止に極めて
有効であり、また、全体がユニットに形成してあるの
で、インクジェット記録装置の小型化にも資する。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるとき
は、インクジェット記録装置において、インク吐出面の
クリーニングを、該吐出面に走行方向とこれに直角方向
に遂行できるようにするとともに、両クリーニング操作
に異なるクリーニング機能を分担させるようにしたか
ら、インク吐出面を常時良好なインク吐出状態を長期に
渡って維持することができ、良質の画像を得るのに顕著
な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示すインクジェット記録装
置の斜視図

【図２】 インクヘッドがキャッピングされている位置
にあるときの、クリーニング部材と、キャップ部材との
関係配置を模式的に示す要部平面図

【図３】 インクヘッド作動中の、該インクヘッドと、
クリーニング部材と、キャップ部材との関係配置を模式
的に示す要部平面図

【図４】 クリーニングブレードでクリーニング中
の、インクヘッドと、キャップ部材と、クリーニングロ
ーラの関係配置を模式的に示す要部平面図

【図５】 同上側面図

【図６】 クリーニングローラでクリーニング中の、
インクヘッドと、キャップ部材と、クリーニングブレー
ドとの関係配置を模式的に示す要部平面図

【図７】 同上側面図

【図８】 他の実施例のクリーニング装置近傍を模式
的に示す要部平面図

【図９】 同上とは直角方向のクリーニング手段を模
式的に示す側面図

【図１０】 さらに他の実施例を模式的に示す要部側面
図

【図１１】 公知のインクジェット記録装置の斜視図

【図１２】 公知記録装置の正常な記録状態を示す該略
図

【図１３】 インクの不整吐出状態の一例を示す該略図

【図１４】 インク吐出面の汚染例を示す該略図

【符号の説明】

２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ キャップ部材 ３ ポンプ ４ チューブ ５ クリーニングブレード １４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ インクヘッド １５ キャリッジ １７、２０ モータ １８ 記録材 ２１ レールシャフト ５１ クリーニングローラ ６１ 保水ローラ ６２ 給水ローラ ６３ 容器 ７１ 吸水ローラ １０３ 吐出面 １０４ 異物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吐出ノズルからインクを吐出して記録を行
   う少なくとも１個のヘッドのインク吐出面をクリーニン
   グするクリーニング手段をそなえた画像形成装置用のイ
   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、インクヘッドのインク吐出面
   を摺擦クリーニングする第１のクリーニング部材と、こ
   れに垂直方向にインク吐出面に圧接回動する第２のクリ
   ーニング部材とを具備してなるインクジェット記録装
   置。
2. 【請求項２】第１のクリーニング部材がクリーニングブ
   レードであり、第２のクリーニング部材がクリーニング
   ローラである「請求項１」記載のインクジェット記録装
   置。
3. 【請求項３】第１及び第２のクリーニング部材が入れ替
   え可能である「請求項１」または「請求項２」のいずれ
   か記載のインクジェット記録装置。