JPH1044445A

JPH1044445A - インクジェットヘッドのメンテナンス装置

Info

Publication number: JPH1044445A
Application number: JP20824596A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yasutomi; 英雄保富
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドのクリーニング装置に
おいてクリーニングの効率を良くする。【解決手段】インクジェットヘッド２のノズルプレー
ト２９に設けられたインクノズル２８のクリーニングを
行なうために、ゴムブレード１６が用いられる。ゴムブ
レード１６は中空部を有し、その中空部はチューブ１８
を介して減圧され、これによりノズルプレートはクリー
ニングされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はインクジェットヘ
ッドのメンテナンス装置に関し、特にインクジェットプ
リンタに取付けられ、所定のタイミングでそのヘッドを
クリーニングするインクジェットヘッドのメンテナンス
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタのヘッドのノズ
ル孔は径が小さいため、詰まってしまう恐れがある。ま
た、ノズル周辺にインクが付着したり、汚れによりイン
クの飛び方が不安定になる恐れもある。そのようなこと
を防ぐために、従来よりヘッドのノズル表面を撥水性コ
ート膜で処理し、所定のタイミングでゴムブレードによ
りノズル表面を摺擦することが行なわれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うにして繰返しノズル表面を摺擦すると、撥水性コート
膜が変形したり、剥離したりすることにより、ヘッドの
寿命が短くなるという問題点があった。また、ゴムブレ
ードからのインクがはねることにより、ヘッドノズル周
辺が汚れてしまうことがあった。

【０００４】この発明は、そのような問題点を解決する
ためになされたもので、第１にインクジェットヘッドの
寿命を長くすることのできるメンテナンス装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】第２に、ヘッドのノズル周辺を汚すことが
少ないメンテナンス装置を提供することを目的とする。

【０００６】第３に、インクジェットヘッドのメンテナ
ンス装置においてクリーニングの効率を良くすることを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のインクジェットヘッドのメンテナンス装
置は、先端に開口部を有するブレードと、開口部に負圧
を発生させる機構とを備える。

【０００８】また、そのブレードをインクジェットヘッ
ドに対して所定の距離をおいて配設してもよい。

【０００９】さらに、開口部を、多孔質の物質で充填し
てもよい。この発明に従うと、メンテナンス装置のブレ
ードに設けられた開口部に負圧が発生することにより、
効率的なクリーニングを行なうことができる。また、イ
ンクが飛び散ることによりヘッドのノズル周辺を汚すこ
とを少なくすることができる。さらに、クリーニングの
効率が向上することにより、ヘッドの寿命を長くするこ
とができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
におけるインクジェット記録装置の斜視図である。

【００１１】図１を参照して、用紙やプラスチック薄板
などの記録シート（記録媒体）１は、手差しまたはカッ
トシートフィーダなどの給紙装置によってプリンタ部に
送り込まれ、紙送りローラ（図示せず）の回転量が制御
されることにより、記録部（頭出し位置）へ搬送され、
記録開始状態にセットされる。記録部（記録ヘッド）２
は、インクジェットヘッドであり、この記録ヘッド２は
キャリッジ３に取付けられている。

【００１２】記録ヘッド２は、圧電素子を用いたインク
ジェット記録装置であって、圧電素子に電圧を印加する
ことによって発生する歪みにより生じるチャンネルの体
積変化によって、チャンネル部に設けられたノズルから
インクを吐出させ記録を行なうものである。

【００１３】インクジェット記録装置は、インクジェッ
トヘッド２の前面（吐出孔形成面）に複数の吐出孔が縦
に並べて設けられている。キャリッジ３は、摺動軸４お
よび５で往復移動可能に支持され、駆動モータ６によ
り、駆動モータ６とアイドルプーリ７との間に張り渡さ
れたタイミングベルト８を介して往復駆動される。この
キャリッジ３を、記録シート１の桁方向（記録シート１
を横切る方向）に主走査させて１ライン分の画像を記録
し、１ライン記録するごとに紙送りによって副走査して
次のラインを記録していく。

【００１４】インクジェットヘッド２と対向する位置に
は、記録シート１を搬送経路に沿って案内するガイド板
を兼ねるプラテン９が配置されている。プラテン９は、
板金にヒータ線（図示せず）を張りつけて面ヒータとす
ることで定着装置を兼ねる場合もある。記録シート１
は、ヘッド２が主走査する範囲である記録領域の下側
（上流側）の記録領域にできるだけ近い部分で、紙押え
板１０によりプラテン９に押しつけられており、これに
よって、記録シート１の浮きが防止されている。記録部
を通過した記録シート１は、その搬送方向下流側に配置
された排出ローラ１１と、これに圧接される拍車ローラ
１２とによって排出されていく。

【００１５】一方、ヘッド２と対向する位置であってプ
ラテン９から外れた位置には、ヘッド２のインク吐出不
良を良好な状態に回復するための回復系１３が設けられ
ている。また、紙送りローラ（搬送ローラ）には記録シ
ート１を手動で搬送するための紙送りノブ１４が設けら
れている。

【００１６】また、回復系１３の横に、ヘッド２のメン
テナンスやクリーニングを行なうクリーニング装置（ワ
イピング装置ともいう）１５が設けられている。ワイピ
ング装置１５には、ゴムブレード１６が設けられてい
る。ゴムブレード１６はダックビル形状を有する。

【００１７】クリーニング装置１５は、チューブ１８を
介してピストンポンプ１７に接続されている。

【００１８】図２は、図１の“Ｐ”の方向から見た、イ
ンクジェットヘッド２の一部を示す図である。

【００１９】図を参照して、インクジェットヘッド２に
は、インクを吐出する複数のインクノズル２８と、イン
クを貯留するインクチャンネル２６と、インクの吐出を
行なうための圧電素子４２と、インクを導入するインク
インレット３２とを備える。インクジェットヘッド２の
表面は、ノズルプレート２９により構成される。ノズル
プレート２９は、撥水性コート膜で覆われる。

【００２０】インクジェットヘッド２は対称線３４を挟
んで対称的に作られており、一方を大径ドットをプリン
トするための大径ヘッド部１４とし、もう一方を小径ド
ットをプリントするための小径ヘッド部１２としてあ
る。大径ヘッド部１４のインクノズル２８は、大径のド
ットをプリントするために、小径ヘッド部１２のインク
ノズル２８より大きく作られている。図２は、１色分の
プリントを行なうヘッドを示しており、フルカラーのヘ
ッドを構成する場合には、イエロー、マゼンタ、シアン
およびブラック用の４色分を図面に対して上下方向に並
べればよい。

【００２１】図３は、図１のゴムブレード１６の側面図
であり、図４は図３のＸ−Ｘ断面図である。

【００２２】図を参照して、ゴムブレード１６には、中
空部１９が設けられており、その先端には開口部２０が
設けられている。

【００２３】中空部１６には、チューブ１８が接続さ
れ、ピストンポンプで“Ａ”方向に空気が吸引されるこ
とにより、中空部１９には負圧が発生する。

【００２４】ゴムブレード１６の材質としては、シリコ
ンゴム、ブチルゴム、フルオロシリコンゴムなどの弾性
体ゴムを用いることができる。

【００２５】図５に示されるように、“Ａ”方向に空気
を吸引した状態で、“Ｂ”方向にブレード１６を移動さ
せることにより、インクジェットヘッド２のノズルプレ
ート２９は、吸引されながら摺擦されることになる。

【００２６】なお、“Ｂ”方向へブレードを移動させる
代わりに、ブレード１６を固定した状態で、インクジェ
ットヘッド２を左右方向に移動させるようにしてもよ
い。

【００２７】図６は、ゴムブレード１６が、インクノズ
ル２８の部分をクリーニングしている状態を示した断面
図である。ノズルプレート２９上の撥水コート膜４３に
ゴムブレード１６の先端は接している。

【００２８】これに対して、図１２は従来の技術におけ
る同じ断面図である。撥水コート膜４３に、ゴムブレー
ド５４が接している。

【００２９】両者を比較して、本実施の形態においては
図６に示されるように、ゴムブレード１６の内部が中空
になっているために、ゴムブレード１６が撥水コート膜
４３に接する面積は、図１２の従来の技術に比べて小さ
い。これにより、ゴムブレード１６に同じ圧力を加え
て、ノズルプレート２９を圧擦することによりクリーニ
ングしたときでも、本実施の形態では撥水コート膜４３
の寿命が長くなる。

【００３０】また、本実施の形態では、吸引によりクリ
ーニングの効率を良くすることができる。さらに、吸引
によりノズル周辺にインクが付着したり、汚れによりイ
ンク飛翔が不安定になることを防ぐことができる。さら
に、吸引することにより、他のヘッドノズルの汚れやク
リーニング装置周辺の汚れを防ぐことができる。

【００３１】図７は、本発明の第２の実施の形態におけ
るインクジェット記録装置のクリーニング装置を説明す
るための図である。図７は、図６に対応する図であり、
他の部分は第１の実施の形態と同一であるのでここでの
説明は繰返さない。

【００３２】第２の実施の形態では、撥水コート膜４３
とゴムブレード１６とが５０μｍ程度の離間をもってい
ることを特徴とする。すなわち、ゴムブレード１６は、
撥水コート膜４３に接することがない。ゴムブレード１
６はインクへの接触と吸引によって、インクジェットヘ
ッドをクリーニングする。これにより、撥水コート膜４
３の寿命をさらに延ばすことができる。

【００３３】図８は本発明の第３の実施の形態における
クリーニング装置のブレードの側面図であり、図３に対
応する図である。また、図９は図８のＸ−Ｘ断面図であ
る。

【００３４】図を参照して、ゴムブレード１６の中空部
には、粗いスポンジ５１が充填される。また、そのスポ
ンジ５１の先端は、ゴムブレード１６から突出する。こ
のようなブレードは、図１０を参照して、スポンジ５１
の先端部のみがノズルプレート２９に接するようにして
用いられる。

【００３５】このような構成により、第１にノズルプレ
ート２９の撥水コート膜の摩耗が少なくなる上に、スポ
ンジにより拭取り効果が大きくなる。第２に、ゴムブレ
ード１６が吸引により変形し、吸引量が低下することを
防ぐことができる。

【００３６】なお、この実施の形態では、クリーニング
装置をある程度使用したら、スポンジの先端部が汚れ、
ノズル面にその汚れが再び付着する恐れがある。これを
防ぐために、任意のタイミングでクリーニング装置の清
掃を行なうようにするとよい。具体的には、図１１に示
されるように、ローラ５２ａ，５２ｂでゴムブレード１
６を挟み、矢印方向に扱くことにより、スポンジ５１を
クリーニングする機構を設けるとよい。

【００３７】以下に、上記第１および第２の実施の形態
と、図１２の従来の技術とを比較した結果を示す。

【００３８】Ｎｉ電気鋳造により、径３０μｍのノズル
が形成された１５０μｍ厚のノズルプレートを用いた。
撥水コート膜として、テフロン０．３μｍ粒子をＮｉめ
っき液中に分散し、無電解めっきを２μｍ施したものを
用いた。このときのテフロン充填率は約１８％であっ
た。

【００３９】また、図１２に示されるゴムブレードは、
硬度４５度のシリコンゴムを用い、厚さ１ｍｍ、長さ５
ｍｍ、幅１０ｍｍに加工した。また、図６および図７に
示されるように、第１および第２の実施の形態では、そ
のゴムブレードに中空部を設けた。

【００４０】従来例および第１の実施の形態では、ゴム
ブレードとノズルプレートとの間に５０ｇｆ／ｍｍ²の
押圧力を加えた。そして、摺擦のスパンを２０ｍｍとし
て、ヘッドのクリーニングを行なった。

【００４１】結果、図１２の従来例においては、２×１
０³回の摺擦で拭取り後の撥水コート膜に傷がつき、メ
ニスカスによるインクの横流れが発生した。

【００４２】これに対して、第１の実施の形態において
は、６×１０⁵回の摺擦を行なったが、実用上問題とな
る傷は撥水コート膜４３に生じなかった。このとき撥水
コート膜には表面を拭いた部分の拭き跡が少し残る程度
であった。

【００４３】また、第２の実施の形態においてはゴムブ
レードとノズルプレートとが接さないため、６×１０⁶
回の摺擦以上の動作を行なっても、接触した痕跡は全く
見られなかった。

【００４４】このように、本発明の実施により、インク
ジェット記録ヘッドの寿命を長くすることができる。

【００４５】なお、上記実施の形態において、ピストン
ポンプにより負圧を発生させることとしたが、負圧を発
生させるための他の種類のポンプを用いてもよい。

【００４６】また、ゴムブレードの形状をダックビル形
状としたが、その形状に限るものではなく、先端に開口
部を有するブレードであれば、十分効果を奏する。ま
た、たとえば細かなチューブを束ねたものを、ブレード
としてもよい。

【００４７】さらに、第３の実施の形態においてゴムブ
レードの中空部をスポンジで充填することとしたが、多
孔質の物質であればスポンジに代えることができる。た
とえば、脱脂綿などを用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるインクジェ
ット記録装置の斜視図である。

【図２】図１のインクジェットヘッド２の平面図であ
る。

【図３】図１のゴムブレード１６の側面図である。

【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。

【図５】第１の実施の形態におけるクリーニング動作を
説明するための図である。

【図６】第１の実施の形態におけるノズルプレート２９
とゴムブレード１６との接触関係を説明するための図で
ある。

【図７】第２の実施の形態におけるノズルプレート２９
とゴムブレード１６との関係を示す図である。

【図８】第３の実施の形態におけるゴムブレードの側面
図である。

【図９】図８のＸ−Ｘ断面図である。

【図１０】第３の実施の形態におけるゴムブレードとノ
ズルプレートとの関係を示す図である。

【図１１】図１０のゴムブレードのクリーニング動作を
説明するための図である。

【図１２】従来のクリーニング装置のゴムブレード５４
とノズルプレート２９との関係を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

２インクジェットヘッド１５クリーニング装置１６ゴムブレード１７ピストンポンプ１８チューブ１９中空部２０開口部４３撥水コート膜５１スポンジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端に開口部を有するブレードと、前記開口部に負圧を発生させる手段とを備えた、インク
ジェットヘッドのメンテナンス装置。
【請求項２】前記ブレードは、前記インクジェットヘ
ッドに対して所定の距離をおいて配設されることを特徴
とする、請求項１に記載のインクジェットヘッドのメン
テナンス装置。
【請求項３】前記開口部は、多孔質の物質で充填され
る、請求項１または２に記載のインクジェットヘッドの
メンテナンス装置。