JPH0732611A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クリーニング直後のワイパーからのインク飛
散を防止したインクジェット記録装置を提供する。 【構成】 清掃手段が変形状態から元に戻ろうとする際
の勢いを抑制する消勢手段を有するインクジェット記録
装置。

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
へインクを吐出させ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
ンの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に
基づいて用紙やプラスチック薄板等の記録媒体である被
記録材に画像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】被記録材の副走査方向である搬送方向と交
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主走査である画
像の記録を行ない、１行分の記録を終了した後にピッチ
搬送と云われる所定量の紙送りを行ない、その後に再び
停止した被記録材に対して、次の行の画像を主走査であ
る記録するという動作を繰り返すことにより、被記録材
全体の記録が行なわれる。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
行分の記録を行なった後、所定量の紙送りを行ない、さ
らに、次の行の記録を一括して行な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なわれる。

【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、記録手段から
被記録材にインクを吐出して記録を行なうものであり、
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る、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ラインタイプの記録手段を使
用するライン型の装置は、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
（ファイリング用のパ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】図７に従来のインクジェット記録装置の記
録ヘッド１及びキャリッジ２を示す。

【０００７】複数の吐出口を備えた記録ヘッド１はキャ
リッジ２に搭載されて該キャリッジ２と共に矢印Ｓの主
走査方向に往復移動しながらインクを吐出することによ
り記録を行う。また、キャリッジ２上にはキャリッジ拍
車が記録ヘッド１近辺に搭載されており、被記録材に接
触すると、キャリッジ２の往復移動にともなって被記録
材上を転がりながら移動するように、回転可能に取り付
けられている。これにより、被記録材がたわんで局部的
に凸部がある場合でも、被記録材が記録ヘッド１に接触
しないように最小限の間隔を確保する構成になってい
る。

【０００８】記録ヘッド１のインク吐出を安定させるた
め、記録ヘッド１の吐出面（吐出口を含む面）をワイパ
ー１８によりクリーニングする。ワイパー１８は例えば
厚さ０．５ｍｍのシリコンゴム板などで構成されてお
り、クリーニングを行う時には記録ヘッド１に対してオ
ーバーラップするように位置して、キャリッジ２上に搭
載された記録ヘッド１がワイパー１８の前を通過するこ
とにより、吐出面に付着した紙粉、塵、インクかすなど
を拭き取ることができる。

【０００９】ところで、ワイパー１８がキャリッジ拍車
に接触すると、記録ヘッド１から拭き取ったインクがキ
ャリッジ２拍車に付着し、さらにキャリッジ２拍車から
被記録材へと転写されて、記録結果を汚してしまう場合
があるので、キャリッジ２上に搭載されたキャリッジ２
拍車がワイパー１８の前を通過するときには、ワイパー
１８はキャリッジ拍車に接触しない位置まで退避する構
成になっている。

【００１０】

【発明が解決しようとしている課題】上記従来の技術で
は次のような問題がある。

【００１１】記録ヘッド１がワイパー１８の前を通過中
には、図７のごとくワイパー１８は吐出面に押し付けら
れて湾曲しているが、記録ヘッド１が通りすぎてワイパ
ー１８が吐出面から離れると、ワイパー１８自身の弾性
により勢いよく元の形状に復元する。この際、記録ヘッ
ド１から拭き取ったインク滴が飛散し、周囲を汚してし
まう場合がある。しかし、ワイパー１８の材質、板厚、
記録ヘッド１とのオーバーラップ量、記録ヘッド１の移
動速度などはクリーニング性能に影響を与えるため、一
定の範囲内にとどめる必要があり、これらの条件を大き
く変えて上記のような問題を解決するのは困難である。

【００１２】本発明は、以上のような、クリーニング直
後のワイパー１８からのインク飛散を低減することを目
的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、被記録材にイ
ンクを吐出して記録を行うための記録手段と、記録手段
のインク吐出部を板状の弾性体によって拭く清掃手段と
を有するインクジェット記録装置において、前記清掃手
段が変形状態から元に戻ろうとする際の勢いを抑制する
消勢手段、換言すればクリーニング動作によって変形を
受けた前記清掃手段が弾性により復元する際の動きを消
勢する部材を設けて、上記の目的を達成するものであ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図面に基ずき更に詳細に説明
する。

【００１５】図１はインクジェット記録装置の斜視図で
あり、図２は本発明の第１実施例の動作を示す図であ
る。記録手段（記録ヘッド）１はキャリッジ２に搭載さ
れており、該キャリッジ２は装置本体に設置された２本
のガイドレール３に沿って往復移動可能に案内支持され
ている。装置本体の一端部にはキャリッジ２を移動させ
るためのキャリッジモータ４が装着されており、他端部
にはアイドラプーリ５が配設されている。そして、キャ
リッジモータ４とアイドラプーリ５との間には前記ガイ
ドレール３と平行なタイミングベルト６が張架されてお
り、該タイミングベルト６の一部はキャリッジ２に連結
されている。また、前記タイミングベルト６は、アイド
ラプーリ５の部分に設けられたテンションバネ７によっ
て所定の張力を付与されている。こうして、キャリッジ
モータ４の正転および逆転によってキャリッジ２を往復
移動させるとともに、該キャリッジモータ４の回転量に
よってキャリッジ２の位置（記録ヘッド１の位置）を制
御するように構成されている。

【００１６】本発明は被記録材にインクを吐出して記録
を行うための記録手段と、該記録手段を移動させるため
の移動手段と、前記記録手段のインク吐出部を拭く清掃
手段とを有するインクジェット記録装置であって、清掃
手段は変形状態から元に戻ろうとする際の勢いを抑制す
る消勢手段を有するものであり、具体的には図２に示す
好ましい１つの例では、ワイパー１８は記録ヘッド１の
往復移動の進路上に一部オーバーラップするように配置
されており、記録ヘッド１がワイパー１８の付近を通過
する際にワイパー１８の先端部が記録ヘッド１のインク
吐出面を拭くように構成されている。さらに記録ヘッド
１が移動してワイパー１８がインク吐出面から離れると
き、ワイパー１８は図２（ｂ）に示すようにキャリッジ
２に回転可能に搭載された消勢板１９に接触する。消勢
板１９はワイパー１８が弾性により元の形状に戻る勢い
をそぐ方向に付勢されており、これによりワイパー１８
は吐出面より拭き取ったインク滴を周囲に弾き飛ばす事
なく緩やかに元の形状へと戻る。

【００１７】また、消勢板１９の材質にインクを吸収す
る性質を持つ材料を使用すれば、一層効果的である。

【００１８】前記記録ヘッド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装置であっ
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。

【００１９】図３は、前記記録手段（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３において、被記録材と所定の隙間（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５
１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。本例においては、記録ヘッド１は、前記吐出口５２
がキャリッジ２の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ヘッド１が構成されてい
る。

【００２０】なお、前記の実施例においては、キャリッ
ジ２に消勢板１９を回動可能に搭載して付勢した構成を
用いたが、消勢板１９を記録ヘッド１に直接搭載しても
よい。また、消勢板１９の材質を弾性のあるものにして
キャリッジ２または記録ヘッド１に固定する構成にし
て、この消勢板１９自体の変形によって同様の効果を得
てもよい。

【００２１】図４は別の実施例の斜視図、図５はその動
作を説明する図である。図４に示すようにワイパー１８
を、記録ヘッド１の吐出面に接触しない部分を長く伸ば
した形状にし、記録ヘッド１またはキャリッジ２の一部
に、上記延長部に当接する突起１７を設けた構成であ
る。

【００２２】記録ヘッド１の移動によりワイパー１８が
吐出面を拭き終っても、図５のように上記延長部と突起
１７が当接しているため、ワイパー１８が元の形状に戻
る勢いは上記延長部の弾性によって抑制されることにな
る。記録ヘッド１がさらに移動して上記延長部が上記突
起１７から離れるときには拭き部は十分に戻っており、
また、延長部にはインクが付着していないので、インク
飛散は起こらない。

【００２３】更に図６は本発明の別の実施例である。図
６に示すようにワイパー１８を取り付ける台座２１から
腕を伸ばしてワイパー１８に当接させ、クリーニング動
作中のワイパー１８の変形量よりやや少ない変形を常時
与えておく。

【００２４】クリーニング動作時はワイパー１８先端部
が記録ヘッド１に当接して所定の変形量を得て拭き取り
を行うが、クリーニング動作が終了してもワイパー１８
はわずかに戻るのみで止められるのでインクは飛散しな
い。

【００２５】なお、前述の各実施例では、キャリッジ２
に１個の記録ヘッド１を搭載した単色記録用のインクジ
ェット記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、異
なる色のインクで記録する複数個の記録ヘッドを用いる
カラー記録用のインクジェット記録装置、あるいは同一
色彩で濃度の異なるインクで記録する複数の記録ヘッド
を用いる階調記録用のインクジェット記録装置など、記
録ヘッドの数に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。

【００２６】さらに、記録手段（記録ヘッド）１として
は、記録ヘッドとインクタンクを一体化したカートリッ
ジタイプのもの、あるいは記録ヘッドとインクタンクを
別体としこれらをインク供給チューブで接続する構成の
ものなど、記録手段およびインクタンクの構成がどのよ
うなものであっても、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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】さらに、記録装置が記録できる被記録材
（記録媒体）の最大幅に対応した長さを有するフルライ
ンタイプの記録ヘッドに対しても、本発明は有効に適用
できる。そのような記録ヘッドとしては、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や、一体
的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でもよい。加えて、上例のような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。

【００３２】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。

【００３３】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、例えば、単色のインクに対応して１個
のみが設けられたものの他、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
もよい。すなわち、例えば、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。

【００３４】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
ってインクを液化し、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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明の通り、本発明によれば、被
記録材にインクを吐出させて記録を行うための記録手段
と、記録手段を被記録材に沿って移動させるための移動
手段と、記録手段のインク吐出部を拭いて清掃するため
の板状の弾性体である清掃手段とを有するインクジェッ
ト記録装置において、前記記録手段のインク吐出部を清
掃する際に生じる前記清掃手段の変形が弾性により元に
戻るときの勢いを減ずるための消勢部材を設けることに
より、前記清掃手段に付着したインク滴の飛散をなくす
ことができ、周囲をインクで汚すことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の一例を示す
斜視図

【図２】本発明の第１の実施例の動作を説明する模式図

【図３】記録ヘッドのインク吐出部の構造を示す模式的
斜視図

【図４】本発明の第２の実施例の部分斜視図

【図５】本発明の第２の実施例の動作を説明する模式図

【図６】本発明の第３の実施例の動作を説明する模式図

【図７】従来のインクジェット記録装置の記録ヘッド及
びキャリッジの模式的斜視図

【符号の説明】

１ 記録ヘッド ２ キャリッジ ３ ガイドレール ４ キャリッジモータ ５ アイドラプーリ ６ タイミングベルト ７ テンションバネ １７ 突起 １８ ワイパー １９ 消勢板 ２０ ワイパー ２１ ワイパー台座 ５１ 吐出口形成面 ５２ 吐出口 ５５ 電気熱変換体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被記録材にインクを吐出して記録を行う
   ための記録手段と、記録手段を被記録材に沿って移動さ
   せるための移動手段と、前記記録手段のインク吐出部を
   拭く清掃手段とを有するインクジェット記録装置におい
   て、前記清掃手段が変形状態から元に戻ろうとする際の
   勢いを抑制する消勢手段を有す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】 前記消勢手段は前記記録手段に搭載され
   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. 【請求項３】 前記消勢手段がインクを吸収する性質を
   持っていることを特徴とする請求項１または請求項２記
   載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記消勢手段は前記移動手段に搭載され
   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。
5. 【請求項５】 前記消勢手段は前記清掃手段の一部であ
   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。
6. 【請求項６】 前記記録手段がインク吐出用の熱エネル
   ギーを発生するための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に記
   載のインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 前記記録手段が電気熱変換体によって印
   加され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６に記載のインクジェット記録装置。