JPH10235894A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイピングを含む回復動作を行っても混色の
ない良好な回復動作ができ、良好な印字を行えるインク
ジェット記録装置を提供する。 【解決手段】 インクジェット記録装置に於いて、ワイ
ピング手段のワイパーが先端部の厚みが２ｍｍ以下の弾
性体と該弾性体の先端から０．３以上短いインクとの接
触角が９０度以下の多孔質体からなるか、または直径２
００ミクロン以下の繊維で形成されたインク吸収部材と
から構成され、インク吸収部材の密度が先端部より後端
部が高くなっていて、該ワイパーをインクジェットヘッ
ドに当接し、インクジェットヘッドに形成されたノズル
板と相対的に移動する方向がワイパー移動方向に対しイ
ンク吸収部材が移動前面になるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク滴を飛翔さ
せて、記録紙等の記録媒体上にインク像を形成するイン
クジェット記録装置のメンテステーションに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタはインクジェッ
トヘッドの複数のノズルからインクを方向、液滴径、吐
出速度を一定に保ちながら吐出させることにより良好な
印字品質を得ることができるプリンタである。更にイン
クジェットプリンタはノズルの数とインクの種類を容易
に増加できるのでカラー化が進み現在では主流のプリン
タになっている。しかし反面、１ノズルでも良好な吐出
が出来なくなると良好な印字が出来なくなるといった欠
点もある。この欠点を克服するためにインクジェットプ
リンタには良好な吐出を保証するためのメンテステーシ
ョンが具備されている。

【０００３】メンテステーションの役割は印字中や長期
保存等様々な要因によりインクジェットヘッドからイン
クが良好に吐出できなくなったとき、吐出状態を良好な
状態に回復させることにより良好な印字を行えるように
する機能を備えたものである。

【０００４】良好な吐出状態に復帰させるための手段と
しては特開平３−６１５９３にあるようにワイパーをイ
ンクジェットヘッドのノズル面に当接させワイパーとノ
ズル面を相対的に移動させることによりノズル面に付着
したインクを取り除くワイピング手段と、吸引ポンプに
接続された吸引口と、大気と連通するための弁を装備し
た大気連通口を具備したメンテキャップをノズル面に押
しつけ強制的に吸引することによりノズル内に詰まった
ゴミをノズル外へ排出することで回復させる吸引手段を
組み合わせている。実際のメンテナンスの手順としては
インクジェットヘッドのノズルを覆うようにキャップを
当接させた後、吸引装置によりキャップ内を負圧にする
事でノズルからインクを吸引する。キャップ内はインク
で満たされている。次にキャップ内に溜まったインクを
除去するためキャップ内を大気と連通させ再び吸引装置
により吸引を行うことでキャップ内のインクを排出す
る。キャップ内のインクが除去できたらキャップをノズ
ルより分離しワイピングを行いノズル近傍に付着した不
要なインクを取り除くという一連の動作を繰り返してい
る。

【０００５】従来のインクジェット記録装置に用いられ
るメンテステーションを用いて吸引回復操作を繰り返し
行うとインク吸引時にインクジェットヘッド２のノズル
周辺１００に付着した残留インク１０２がワイピング動
作時に図６の様にワイパー１０４に付着してしまう。こ
のような方法で複数色のノズルをワイピングするとワイ
パー１０４上の残留インク１０２が他色のノズル中のイ
ンクと混色し良好な印字を得られないといった問題があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題を
鑑み良好な印字を行うことのできるインクジェット記録
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
にインクを注入した複数のノズルが形成されているノズ
ル板を有するインクジェットヘッドと、該インクジェッ
トヘッドの吐出不良を回復させるためのワイピング手段
を有するメンテステーションと、該インクジェットヘッ
ドを駆動し印字を行うための回路とメカニズムを具備す
るインクジェット記録装置に於いて、ワイピング手段の
ワイパーが先端部の厚みが２ｍｍ以下の弾性体と該弾性
体の先端から０．３以上短いインクとの接触角が９０度
以下の多孔質体からなるか、または直径２００ミクロン
以下の繊維で形成されたインク吸収部材とから構成さ
れ、インク吸収部材の密度が先端部より後端部が高くな
っていて、該ワイパーをインクジェットヘッドに当接
し、インクジェットヘッドに形成されたノズル板と相対
的に移動する方向がワイパー移動方向に対しインク吸収
部材が移動前面になるようにする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下実施例を基に本発明を更に詳
しく説明するが本発明は以下の構造に限定されるもので
はない。図１から図４を用いて本発明のインクジェット
記録装置のワイパーを説明する。図１ａおよび図１ｂに
示したようにワイパー１１０はインクジェットヘッドに
当接分離を可能にするワイパーホルダ１０６に装着され
ている。ワイパー１１０の構造はインクジェットヘッド
に当接する側の先端部の厚みｄが２ｍｍ以下の弾性体１
０８と、インクとの接触角が９０度以下の多孔質体でで
きているインク吸収体１１２から形成されている。イン
ク吸収体１１２と弾性体１０８は密着するよう形成して
ある。インク吸収体１１２のワイパー１１０先端からの
距離ｈは図２ａおよび図２ｂに示すように、インクジェ
ットヘッド２にワイパー１１０を当接させ矢印方向に相
対的に移動することでワイピングを行うとき、インク吸
収体１１２がインクジェットヘッド２のノズル１１４中
のインク１１６に接しないように設定することが望まし
い。本発明のインクジェット記録装置ではインク吸収体
１１２のワイパー１１０先端からの距離ｈは０．３ｍｍ
以上が好ましい。図３および図４に好ましい状態でワイ
ピングしているときのワイパー１１０の様子を示す。イ
ンクジェットヘッド２には異なった色のインク１１６
Ｃ、１１６Ｍ、１１６Ｙがそれぞれ注入されたノズル１
１４Ｃ、１１４Ｍ、１１４Ｙを有している。それぞれの
色のノズル１１４Ｃ、１１４Ｍ、１１４Ｙは紙面垂直方
向に複数形成されている。図中のインクジェットヘッド
２は公知の吸引手段でインク１１６Ｃ、１１６Ｍ、１１
６Ｙを吸引した後をあらわしているためインクジェット
ヘッド２のノズル周辺１００に残留したインク１１６
Ｃ、１１６Ｍ、１１６Ｙが付着している。この状態のイ
ンクジェットヘッド２に、ワイパーホルダ１０６をイン
クジェットヘッド２に相対的に移動させてワイパー１１
０を当接させた後、ワイパー１１０とインクジェットヘ
ッド２を相対的にワイパー１１０を矢印方向に移動させ
る。図３ａおよび図３ｂは１色目のノズル１１４Ｃ周辺
をワイピングしているときの様子を示している。ワイピ
ングにともないノズル周辺１００に付着したインク１１
４Ｃがインク吸収体１１２にワイピングと同時に吸収さ
れていき、ワイパー１１０先端にはほとんどインク１１
４Ｃが残ってない状態になる。またこのときインク吸収
体１１２はノズル１１４Ｃに接触していないためメニス
カスを壊すことに起因する吐出不良を発生することはな
い。図４ａおよび図４ｂには２色目のノズル１１４Ｍ周
辺をワイピングしているときの様子を示している。ノズ
ル１１４Ｃの周辺の残留インクがなくなり、ノズル１１
４Ｃの周辺に残留していたワイパー１１０に転写された
インクはインク吸収体１１２に吸収されワイパー１１０
先端にはインク１１６Ｃは残留していない。同様にして
ノズル１１４Ｃ、１１４Ｍ、１１４Ｙを含むノズル周辺
１００全体をワイピングする。この状態でワイピングす
ることで色の異なるインク１１６Ｃ、１１６Ｍ、１１６
Ｙの注入されたノズル１１４Ｃ、１１４Ｍ、１１４Ｙを
ワイピングしてもワイパー１１０先端でインクが混じる
事がないため印字したときに混色のない良好な印字を保
証することができる。インク吸収体１１２としてはイン
ク１１６Ｃ、１１６Ｍ、１１６Ｙを吸収し安い多孔質体
が使用できる。多孔質体としてはインクを吸収しない多
孔質体は使用できないため、使用環境下で多孔質体材料
とインクとの接触角が９０度以下のものを用いることが
好ましい。多孔質体を形成するための材料は親水処理を
施した発砲ウレタン樹脂や、親水処理したポリエチレン
テレフタレート繊維、レーヨン繊維やセルロース繊維、
ガラス繊維などがあげられる。繊維を使用した場合には
繊維の太さが２００ミクロン以下のものが好ましい。２
００ミクロンよりも太いものを用いるとインクを吸収し
にくくなるためインク吸収体としての機能を損なってし
まう。インク吸収体の機能をさらに向上させるためには
ワイパー１１０の先端側から順にインク吸収体１１２の
密度をあげていくことが望ましい。密度をあげる方法と
しては、発砲ウレタン樹脂をプレスした材料を用いる方
法や、繊維状の樹脂を先端から順に細かく編むことで容
易に形成することができる。図５に本発明に用いたイン
クジェット記録装置をしめす。図４において、１はキャ
リジであり、インクジェットヘッド２を保持するヘッド
ホルダー３、インクタンク４、インクジェットヘッド２
とインクタンク４を連結する中継部材５、および回路基
板７を搭載する。インクジェットヘッド２は異なる色の
インクを吐出する複数の吐出口を有している。図示しな
いキャリッジモーターはタイミングベルト８を介してキ
ャリッジ１を駆動し、ガイドレール９に沿って、図の左
右に往復させる。ＦＰＣ３０は図示しない駆動回路と回
路基板７を接続する。一方、図示しない紙送りモータは
給紙ローラ３１および排紙ローラ１２を駆動し、記録紙
３２をプラテン１４上に引き出し、キャリッジの移動方
向と直角の方向に移動させる。このように、キャリジ１
および記録紙３２を移動させながらインクジェットヘッ
ド２の記録紙３２上の位置を二次元的に変えながらイン
クジェットヘッド２から、例えば圧電駆動等の公知の手
段により記録信号に応じてインクを吐出させることによ
り、記録紙３２に画像、文字等の記録パタンを記録する
ことができる。上記の記録動作をしていないときに、キ
ャリッジをプラテン１４から外れた左方の領域に移動
し、キャップ２１を有する吸引装置２７、および本発明
のワイパー３３を有するワイピング手段１８により、前
記各ヘッドの回復動作を行う。

【０００９】（実施例１から６）本発明の図１ａおよび
図１ｂに示したワイパーを用いて回復動作を行えるメン
テステーションを具備した図５に示したインクジェット
記録装置と、インクとしてカーボンブラック、ペリレン
顔料、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔
料等の色剤と界面活性剤や高分子分散剤等の各種顔料を
分散するための分散剤とインクの乾燥を抑制するための
グリセリン、ジエチレングリコール等の湿潤効果のある
保湿剤と必要に応じて紙へのインクの浸透を助けるため
の浸透剤、耐水性を向上させるための樹脂成分とを含有
したものを使用し、１００文字の印字、吸引回復動作、
ワイピング、１００文字の印字を繰り返し２５００回行
った。このときインク吸収体１１２としてはインクとの
接触角が３０度の親水性発砲ウレタンを用い、弾性体１
０８はゴム硬度４０度のＩＩＲを使用した。インク吸収
体１１２の厚みは０．５ｍｍで先端からの距離は１ｍｍ
とした。弾性体１０８の厚みとしては２ｍｍ、１．５ｍ
ｍ、１ｍｍの３種類のものを用いた。この結果全ての場
合で混色や吐出不良のない良好な印字を得ることが出来
た。

【００１０】（実施例７から１２）本発明の図１ａおよ
び図１ｂに示したワイパーを用いて回復動作を行えるメ
ンテステーションを具備した図５に示したインクジェッ
ト記録装置と、インクとしてカーボンブラック、ペリレ
ン顔料、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン
顔料等の色剤と界面活性剤や高分子分散剤等の各種顔料
を分散するための分散剤とインクの乾燥を抑制するため
のグリセリン、ジエチレングリコール等の湿潤効果のあ
る保湿剤と必要に応じて紙へのインクの浸透を助けるた
めの浸透剤、耐水性を向上させるための樹脂成分とを含
有したものを使用し、１００文字の印字、吸引回復動
作、ワイピング、１００文字の印字を繰り返し２５００
回行った。このとき弾性体１０８はゴム硬度４０度のＩ
ＩＲを使用した。インク吸収体１１２の厚みは１ｍｍで
先端からの距離は０．５ｍｍとした。弾性体１０８の厚
みとしては１．５ｍｍのものを用い、インク吸収体１１
２としてはインクとの接触角が９０度、８０度、６０度
の３種類の親水性発砲ウレタンを用いた。この結果全て
の場合で混色や吐出不良のない良好な印字を得ることが
出来た。

【００１１】（実施例１３から２０）本発明の図１ａお
よび図１ｂに示したワイパーを用いて回復動作を行える
メンテステーションを具備した図５に示したインクジェ
ット記録装置と、インクとしてカーボンブラック、ペリ
レン顔料、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリド
ン顔料等の色剤と界面活性剤や高分子分散剤等の各種顔
料を分散するための分散剤とインクの乾燥を抑制するた
めのグリセリン、ジエチレングリコール等の湿潤効果の
ある保湿剤と必要に応じて紙へのインクの浸透を助ける
ための浸透剤、耐水性を向上させるための樹脂成分とを
含有したものを使用し、１００文字の印字、吸引回復動
作、ワイピング、１００文字の印字を繰り返し２５００
回行った。このとき弾性体１０８は厚み１ｍｍのゴム硬
度５０度のＩＩＲを使用した。インク吸収体１１２は接
触角が４０度の親水性発砲ウレタンで厚みを０．７ｍｍ
とした。インク吸収体の先端からの距離は２ｍｍ、１ｍ
ｍ、０．５ｍｍ、０．３ｍｍの４種類の状態をそれぞれ
形成してある。この結果全ての場合で混色や吐出不良の
ない良好な印字を得ることが出来た。

【００１２】（実施例２１から２８）本発明の図１ａお
よび図１ｂに示したワイパーを用いて回復動作を行える
メンテステーションを具備した図５に示したインクジェ
ット記録装置と、インクとしてカーボンブラック、ペリ
レン顔料、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリド
ン顔料等の色剤と界面活性剤や高分子分散剤等の各種顔
料を分散するための分散剤とインクの乾燥を抑制するた
めのグリセリン、ジエチレングリコール等の湿潤効果の
ある保湿剤と必要に応じて紙へのインクの浸透を助ける
ための浸透剤、耐水性を向上させるための樹脂成分とを
含有したものを使用し、１００文字の印字、吸引回復動
作、ワイピング、１００文字の印字を繰り返し２５００
回行った。このとき弾性体１０８は厚み１ｍｍのゴム硬
度５０度のＩＩＲを使用した。インク吸収体１１２は接
触角が４０度の繊維径が２００ミクロン、１００ミクロ
ン、５０ミクロン、３０ミクロンの親水性ポリエステル
繊維を用い、厚みを０．７ｍｍとした。インク吸収体の
先端からの距離は１ｍｍとした。この結果全ての場合で
混色や吐出不良のない良好な印字を得ることが出来た。

【００１３】（実施例２９）本発明の図１ａおよび図１
ｂに示したワイパーを用いて回復動作を行えるメンテス
テーションを具備した図５に示したインクジェット記録
装置と、インクとしてカーボンブラック、ペリレン顔
料、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料
等の色剤と界面活性剤や高分子分散剤等の各種顔料を分
散するための分散剤とインクの乾燥を抑制するためのグ
リセリン、ジエチレングリコール等の湿潤効果のある保
湿剤と必要に応じて紙へのインクの浸透を助けるための
浸透剤、耐水性を向上させるための樹脂成分とを含有し
たものを使用し、１００文字の印字、吸引回復動作、ワ
イピング、１００文字の印字を繰り返し２５００回行っ
た。このとき弾性体１０８は厚み１ｍｍのゴム硬度５０
度のＩＩＲを使用した。インク吸収体１１２は接触角が
４０度の繊維径が３０ミクロンの親水性ポリエステル繊
維を開口部の径が２０ミクロンになるようあんだものを
用い、この厚みは３５ミクロンであった。インク吸収体
の先端からの距離は０．３ｍｍとした。この結果全ての
場合で混色や吐出不良のない良好な印字を得ることが出
来た。

【００１４】（実施例３０）実施例３０のインク吸収部
材を２００ミクロン以内の接触角が９０度以下の親水性
のセルロース繊維からなる厚み１００ミクロンの紙を用
いた他は同様に印字を行ったところ全ての場合で混色や
吐出不良のない良好な印字を得ることが出来た。

【００１５】（実施例３１）本発明の図１ａおよび図１
ｂに示したワイパーを用いて回復動作を行えるメンテス
テーションを具備した図５に示したインクジェット記録
装置と、インクとしてカーボンブラック、ペリレン顔
料、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料
等の色剤と界面活性剤や高分子分散剤等の各種顔料を分
散するための分散剤とインクの乾燥を抑制するためのグ
リセリン、ジエチレングリコール等の湿潤効果のある保
湿剤と必要に応じて紙へのインクの浸透を助けるための
浸透剤、耐水性を向上させるための樹脂成分とを含有し
たものを使用し、１００文字の印字、吸引回復動作、ワ
イピング、１００文字の印字を繰り返し２５００回行っ
た。このとき弾性体１０８は厚み１ｍｍのゴム硬度５０
度のＩＩＲを使用した。インク吸収体１１２はインクと
の接触角が３０度の親水性発砲ウレタンを先端部と後端
部の圧縮率がそれぞれ１倍と２倍になるよう傾斜をつけ
てプレスしたもの厚み１ｍｍでカットしたものを用い
た。インク吸収体の先端からの距離は０．５ｍｍとし
た。この結果全ての場合で混色や吐出不良のない良好な
印字を得ることが出来た。また吸収されたインクは密度
の低い先端部から密度の高い後端部に移動し、先端部に
あるインクの量は少なくなっていた。

【００１６】（比較例１から２）実施例１のインクジェ
ット記録装置を用いて図１ａおよび図１ｂに示すワイパ
ーの弾性体の厚みを３ｍｍにした他は同様に印字を行っ
た結果５００回の繰り返しを行ったところでインクジェ
ットヘッドのノズル板が摩耗劣化し、良好な印字を得る
ことが不能となり、インクジェット記録装置が故障し
た。

【００１７】（比較例３から６）実施例７のインクジェ
ット記録装置を用いて図１ａおよび図１ｂに示すワイパ
ーのインク吸収体１１２としてインクとの接触角が１２
０度、１００度の２種類の疎水性発砲ウレタンを用いた
他は同様に印字を行った結果５０回の繰り返しを行った
ところでワイパー先端にたまったインクが混ざり、印字
した色が混色し、良好な印字を得ることが不能となり、
インクジェット記録装置が故障した。

【００１８】（比較例７から１０）実施例１３のインク
ジェット記録装置を用いて図１ａおよび図１ｂに示すワ
イパーのインク吸収体の先端からの距離を０．２ｍｍ、
０ｍｍにした他は同様に印字を行った。この結果初回か
らワイパー先端のインク吸収体で一度吸収したインクと
後から吸収しているインクとが混ざり、さらにこのイン
クがインク吸収体とノズルが接触することでノズル内に
逆流し混色を発生し、良好な印字を得ることが不能とな
り、インクジェット記録装置が故障した。

【００１９】（比較例１１から１２）実施例２１のイン
クジェット記録装置を用いて図１ａおよび図１ｂに示す
ワイパーのインク吸収体の繊維の太さを３００ミクロン
にした他は同様に印字を行った。この結果５０回の繰り
返しを行ったところでワイパー先端にたまったインクが
混ざり、印字した色が混色し、良好な印字を得ることが
不能となり、インクジェット記録装置が故障した。

【００２０】

【発明の効果】以上の様に本発明によれば一度ワイピン
グ除去したインクがノズルに逆流し混色する事がない吸
引回復動作を確実に行えるので信頼性の高いインクジェ
ット記録装置を提供できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット機録装置を説明する図
である。

【図２】本発明のインクジェット機録装置を説明する図
である。

【図３】本発明のインクジェット機録装置を説明する図
である。

【図４】本発明のインクジェット機録装置を説明する図
である。

【図５】本発明のインクジェット機録装置を説明する図
である。

【図６】従来のインクジェット機録装置を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１ キャリッジ ２ インクジェットヘッド ３ ヘッドホルダー ４ インクタンク ５ 中継部材 ７ 回路基板 ８ タイミングベルト ９ ガイドレール １２ 排紙ローラ １４ プラテン １５ ノズル １６ インク １８ ワイピング手段 ２１ キャップ ２７ 吸引装置 ３０ ＦＰＣ ３１ 給紙ローラ ３２ 記録紙 ３３ ワイパー １００ ノズル周辺部 １０２ 残留インク １０４ ワイパー １０６ ワイパーホルダ １０８ 弾性体 １１０ ワイパー １１２ インク吸収体 １１４ ノズル １１４Ｃ ノズル １１４Ｍ ノズル １１４Ｙ ノズル １１６ インク １１６Ｃ インク １１６Ｍ インク １１６Ｙ インク ｄ 弾性体の先端部の厚み ｈ ワイパー先端からの距離

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを注入した複数のノズルが形成さ
   れているノズル板を有するインクジェットヘッドと、該
   インクジェットヘッドの吐出不良を回復させるためのワ
   イピング手段を有するメンテステーションと、該インク
   ジェットヘッドを駆動し印字を行うための回路とメカニ
   ズムを具備するインクジェット記録装置に於いて、ワイ
   ピング手段のワイパーが先端部の厚がみ２ｍｍ以下の弾
   性体と該弾性体の先端から０．３以上短いインクとの接
   触角が９０度以下の多孔質体からなるインク吸収部材と
   から構成され、該ワイパーをインクジェットヘッドに当
   接し、インクジェットヘッドに形成されたノズル板と相
   対的に移動する方向がワイパー移動方向に対しインク吸
   収部材が移動前面にな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】 インク吸収部材が直径２００ミクロン以
   下の繊維で形成されていることを特徴とする請求項１記
   載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 インク吸収部材の密度が先端部より後端
   部が高くなっていることを特徴とする請求項１および請
   求項２記載のインクジェット記録装置。