JPH11179930A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット記録装置は高画質化を目指し
て小液滴化、多ノズル化の傾向にあり、ミストが発生、
飛散し易くなり、装置内外に不具合が生ずる。本発明
は、インク吐出に伴って発生するミスト、すなわち画像
形成に寄与しなかったインクを回収する構造を備えたイ
ンクジェット記録装置を提供する。 【解決手段】 本発明の記録装置は、記録ヘッドの印字
方向の下流側に、インク吐出時に発生するミストを回収
するミスト回収部を持つことを特徴とし、この回収部
は、記録ヘッドに隣接し、少なくとも記録ヘッドのイン
ク吐出面よりも高い部分を持つ構造を形成している。こ
の部分で空気の流れが剥離し、渦が発生する。発生した
ミストもこの空気の流れにより渦を生じ、ミスト回収部
の凹面に付着する。この回収部をインクの色の種類毎に
備える場合と各色共通に備える場合がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被記録材上に高品
位の画像を得ることができるインクジェット記録装置に
関する。

【０００２】本発明は紙や布、不織布、ＯＨＰ用紙等の
記録媒体を用いる機器全てに適用でき、具体的な適用機
器は、プリンタ、複写機、ファクシミリなど事務機器や
大量生産機器等を挙げることができる。

【０００３】

【従来の技術】従来、紙、布、プラスチックシート、Ｏ
ＨＰ用シート等の被記録媒体（以下、メディアとい
う。）に対して記録を行うインクジェット記録装置は、
高密度かつ高速な記録動作が可能であることから、情報
処理システムの出力手段、例えば複写機、ファクシミ
リ、電子タイプライター、ワードプロセッサー、ワーク
ステーション等の出力媒体としてのプリンタ、あるいは
パーソナルコンピュータ、ホストコンピュータ、光ディ
スク装置、ビデオ装置等に具備されるハンディまたはポ
ータブルプリンタとして利用され、かつ商品化されてい
る。

【０００４】この場合、インクジェット記録装置は、こ
れらの装置固有の機能、使用形態等に対応した構成を採
る。一般にインクジェット記録装置は、記録手段（記録
ヘッド）およびインクタンクを搭載するキャリッジと、
記録紙を搬送する搬送手段とこれらを制御するための制
御手段とを具備する。そして、複数の吐出口からインク
滴を吐出させる記録ヘッドを記録紙の搬送方向（以下、
副走査方向）と直交する方向（以下、主走査方向）にシ
リアルスキャンさせるとともに、一方で非記録時に記録
紙を記録幅に等しい量で間欠搬送するものである。この
操作方法は、記録信号に応じてインクを記録用紙上に吐
出させて記録を行うものであり、ランニングコストが安
く、静かな記録方式として広く用いられている。また、
インクを吐出する多数のノズルが副走査方向に直線上に
配置された記録ヘッドを用いることにより、記録ヘッド
が記録用紙上を走査することによりノズル数に対応した
幅の記録がなされる。したがって、記録動作の高速化を
達成することが可能である。

【０００５】さらに昨今では、このような記録ヘッドを
３〜４色分搭載し、フルカラーで画像形成が可能な装置
が実用化されている。この装置は、イエロー（Ｙ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３原色またはこれらにブ
ラック（Ｂ）を含めた４色に対応する４種類の記録ヘッ
ドおよびインクタンクを搭載することができる。

【０００６】インクジェット記録装置の記録法では、一
般に、後述の図１（ａ）〜（ｆ）に示すように、インク
を吐出させる際に二次的に霧状のインクが発生する。図
１のインク１００は、空気抵抗よりも、重力と吐出時の
力の方が大きのでメディアに着弾するが、インク１０
１，１０２は、空気抵抗の方が大きいので吐出直後は空
中に浮揚する。

【０００７】また、後述の図２（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うにメディアにインクが着弾する際にも霧状のインクミ
スト（以下、上述の霧状のインクを含めミストと表示す
る。）が発生する。図２のインク２０１〜２０４は、図
中の矢印で示される方向に跳ね返り空中に浮揚する。

【０００８】特に、最近のインクジェット記録装置の動
向として、高速化やフォト対応のための高画質化のため
に小液滴化、多ノズル化が進んでいる。これに伴ってミ
ストの粒も小さくなり、飛散し易くなって、さらにミス
トの量が増える傾向にある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】インクジェット記録装
置では上述した理由でミストが発生する。その結果、メ
ディアの地汚れとなったり、装置内の汚れや装置外にミ
ストが飛散するという不具合が発生する。

【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、インク吐出
に伴って発生するミストを回収するインクジェット記録
装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明の記録装置は、記録ヘッドの印字方向の下
流側にインクを吐出する際に発生するミストを回収する
ミスト回収部を持つことを特徴とする。この回収部は、
記録ヘッドに隣接し、後述の図３のような形状をしたも
のであり、記録ヘッドのインク吐出面よりも低い部分と
高い部分を持つ構造を形成している。

【００１２】ミストを飛散させる原因となる記録ヘッド
下部の空気の流れは、主に記録ヘッドの移動とインクの
吐出によって起こる。発生したミストは、この空気の流
れによって飛散する。ミスト回収部を設けない時と、設
けた時のミストの流れを観察した結果を後述の図４のそ
れぞれ（ａ），（ｂ）に示す。ミスト回収部を設ける
と、そこで空気の流れが剥離し、渦が発生していること
が判る。この空気の流れによりミストも渦を生じ、ミス
ト回収部の凹面に付着する。

【００１３】

【発明実施の形態】次に、本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。

【００１４】図１（ａ）〜（ｆ）は、インク吐出時にミ
ストが発生する過程を順に示す模式断面図、図２（ａ）
〜（ｃ）は、ミストがメディアからの跳ね返る状況を示
す模式断面図、図３は、記録ヘッドとミスト回収部の構
成を示す斜視図、図４（ａ），（ｂ）は、それぞれミス
ト回収部が有る場合と無い場合について、記録ヘッドと
ミスト回収部下部におけるミストの流れを示す正面図、
図５は、記録ヘッドとミスト回収部の構成およびミスト
の流れを示す斜視図、図６は、本発明の一実施形態例の
インクジェット記録装置の斜視図、図７は、本実施形態
例の記録ヘッドおよびミスト回収部の寸法を示す拡大正
面図、図８は、本実施形態例のキャリッジ部の主要構成
を示す斜視図、図９（ａ）は、本実施形態例の凹部の有
るミスト回収部にミストが溜まった状況を示す下面図、
（ｂ）は、対照実験として従来例の平坦なミスト回収部
にミスト付着量が少ないことを示す下面図である。

【００１５】すでに、一般的説明として、図１，図２に
ついては従来例において、そして図３，図４については
課題を解決する手段において説明された。ここでは、先
ず、図５を参照すると、インクを吐出する記録ヘッド
１、ミスト回収部２が具備されている。ミスト回収部２
は、中央部が凹状に凹んでいて、記録ヘッド１のノズル
１１を有する面よりも高くなっており、凸状の端部は記
録ヘッド１のノズル１１を有する面よりも低くなってい
る。本願発明によれば、インクを吐出する際に発生する
ミストによりメディア９の地汚れやそれによる画像劣
化、また装置内の汚れとなる不具合がある点に着目し、
この不具合を解消するためになされたものであって、記
録ヘッド１の主走査方向からみて記録ヘッド１の下流側
にミスト回収部２を設け、さらにゴム等の部材でできた
ワイピング装置によりミスト回収部２の汚れを回収する
ことにより、印字についての高い信頼性を確保するとと
もに、メディア９の地汚れや装置内の汚れを防ぐもので
ある。

【００１６】次に、図６から図９に基づき、第１の実施
形態例について詳細に説明する。

【００１７】図６は、本発明の適用が可能なインクジェ
ット記録装置の本実施形態例の概略的構成を説明するた
めのものであり、この記録装置は、黒インクを吐出させ
るための記録ヘッド１^K、シアンのインクを突出させる
ための記録ヘッド１^C、マゼンタのインクを突出させる
ための記録ヘッド１^m、イエローのインクを突出させる
ための記録ヘッド１^yとミスト回収部２を搭載したキャ
リッジ３と、プリンタ本体から電気信号を記録ヘッドに
送るためのフレキシブルケーブル４と、回復手段を有す
るキャップユニット５と、被記録部材９を給紙するため
の給紙トレイ１０等を有する。また、キャップユニット
５は、記録ヘッド１^K，１^C，１^m，１^yに対応したキャッ
プ部材６^K，６^C，６^m，６^yと、ゴム等の部材ででき記録
ヘッド１^K，１^C，１^m，１^yに対応したワイパーブレード
７と、ゴム等の部材でできミスト回収部２に対応したワ
イパーブレード８とを具備する。このような構成からな
るプリンタは、記録ヘッド１^K，１^C，１^m，１^yを被記録
部材９の搬送方向（副走査方向）Ａと直行する方向（主
走査方向）Ｂにシリアルスキャンさせてノズル数に対応
した幅の記録を行い、一方で非記録時に被記録部材９を
記録幅に等しい送り量で間欠的に搬送するものである。

【００１８】記録ヘッド１^K，１^C，１^m，１^yはそれぞれ
２５６個のノズルを１インチ当たり６００個の密度で有
しており、各ノズルからは、約２０ｎｇ(nano gram)の
インクが吐出される。したがって、副走査方向Ａの記録
密度は６００ｄｐｉ（dot per inch）であり、それに
伴ない主走査方向Ｂの記録密度も６００ｄｐｉで記録さ
れるように構成されている。また、インクの吐出速度
は、１８ｍ/ｓであり、記録ヘッドのスキャン速度は、
０．５ｍ／ｓｅｃである。各ノズル列間の距離は、１５
ｍｍである。

【００１９】図７に示すように、本実施例で用いたイン
クジェット記録装置は、記録ヘッドの吐出用ノズルを有
する面（以下、フェース面という。）とメディアとの距
離は０．５ｍｍである。凹部鞍点とメディアとの距離は
１．０ｍｍである。さらに、印字方向の下流側から記録
ヘッド１^K，１^C，１^m，１^y、ミスト回収部２の順で並ん
でいるが、記録ヘッド１^yからミスト回収部の凹の部分
の鞍点までの距離は、７．５ｍｍである。図８にはこの
キャリッジ３を示す。

【００２０】また、メディアの搬送方向には紙押さえ板
があり、搬出方向にもメディア搬送用のローラーがある
ので、記録ヘッドの動きに対して副走査方向Ａの空気の
流れは遮断されている。

【００２１】ミスト回収部２で回収されたミストは、ワ
イパーブレード８によって拭き取られる。

【００２２】このプリンタを用いて印字を行なった結
果、発生したミストは、凹部を有するミスト回収部２₁
の凹部に多く溜まり、メディアからの距離が近くなるに
連れて、ミストの付着量も減少していた。対照実験とし
て、凹凸の無い平坦なミスト回収部２₂ により印字を行
なったところ、一様にミストは付着したが絶対的なミス
トの付着量は少なかった。この様子を対比して図９
（ａ），（ｂ）に示す。色の濃い部分がミストの付着量
が多いことを示している。

【００２３】次に、第２の実施形態例について説明す
る。

【００２４】図１０は、本発明の第２の実施形態例の、
記録ヘッドおよびミスト回収部の寸法を示す拡大正面図
である。

【００２５】本実施形態例は、第１の実施形態例で示し
たインクジェット記録装置と比較して、ミスト回収部に
凹部の両脇に凸状の部分を持つという点においてのみ第
１の実施形態例とは異なる構造のものである。

【００２６】本実施形態例で用いたキャリッジ部は、図
１０に示すように、記録ヘッドの吐出用ノズルを有する
面（以下、フェース面という。）とメディアとの距離は
１ｍｍである。ミスト回収部の凸部の鞍点とメディアと
の距離は０．５ｍｍであり、凹部の按点との距離は１．
５ｍｍである。さらに、印字方向の下流側から記録ヘッ
ド１^K，１^C，１^m，１^y、ミスト回収部２の順で並んでい
るが、記録ヘッド１^yから、ミスト回収部の最も凹の部
分までの距離は、７．５ｍｍである。キャリッジ３の斜
視図は、図８とは僅かに異なるがこれに準ずるので、図
示を省略する。

【００２７】なお、このプリンタを用いて印字を行なっ
た結果、第１の実施形態例のミスト回収部よりも、より
多くのミストを回収した。

【００２８】次に、第３の実施形態例について説明す
る。

【００２９】図１１は、本発明の第３の実施形態例のイ
ンクジェット記録装置の斜視図、図１２は、本実施形態
例のキャリッジ部の主要構成を示す斜視図である。

【００３０】図１１により、本実施形態例のインクジェ
ット記録装置の概略的構成を説明すると、本実施形態例
は、第１の実施形態例で示したインクジェット記録装置
におけるミスト回収部の位置と数を異なる構造としたも
のである。

【００３１】このプリンタが第１の実施形態例と異なる
点は、黒インクを吐出させるための記録ヘッド１^K、ミ
スト回収部２^K、シアンのインクを突出させるための記
録ヘッド１^C、ミスト回収部２^C、マゼンタのインクを突
出させるための記録ヘッド１^m、ミスト回収部２^m、イエ
ローのインクを突出させるための記録ヘッド１^y、ミス
ト回収部２^yを搭載したキャリッジ３と、回復手段を有
するキャップユニット５を有する点である。また、キャ
ップユニット５は、記録ヘッド１^K，１^C，１^m，１^yに対
応したキャップ部材６^K，６^C，６^m，６^yと、ゴム等の部
材ででき記録ヘッド１^K，１^C ，１^m，１^yに対応したワ
イパーブレード７と、ゴム等の部材でできミスト回収部
２^K，２^C，２^m，２^yに対応したワイパーブレード８^K，
８^C，８^m，８^yとを具備する点である。図１２に、上述
のキャリッジ部を示す。

【００３２】本実施形態例で用いたインクジェット記録
装置は、印字時のスキャン方向を下流側としたとき、下
流側から１^K、２^K、１^C、２^C、１^m、２^m、１^y、２^yの順
で並んでいるが、記録ヘッドとそれに対応するミスト回
収部の鞍点までの距離は、７．５ｍｍである。

【００３３】以上説明したミスト回収部により第１の実
施形態例と同様の効果を得ることができた。

【００３４】次に、第４の実施形態例について説明す
る。

【００３５】図１３は、本発明の第４の実施形態例の、
ミスト回収部と一体構造の記録ヘッドを有するキャリッ
ジ部を示す斜視図である。

【００３６】第３の実施形態例では、ミスト回収部の構
造として凹部を持つ構造としたが、第２の実施形態例の
ように凸部と凹部を持つ構造としてもよい。

【００３７】また、第１，第２，第３の実施形態例では
ミスト回収部と記録ヘッドが別な構造となっていたが、
図１３に示すように、一体になっていてもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、記録ヘッ
ドの下流側に、画像形成に寄与しなかったインクを回収
するためのミスト回収部を備えた構造とすることによ
り、吐出時に発生するミストが装置内に拡散することを
防ぎ、印字の信頼性を保つことができるインクジェット
記録装置を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｆ）は、インク吐出時にミストが発
生する過程を順に示す模式断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は、ミストがメディアからの跳
ね返る状況を示す模式断面図である。

【図３】記録ヘッドとミスト回収部の構成を示す斜視図
である。

【図４】（ａ），（ｂ）は、それぞれミスト回収部が有
る場合と無い場合について、記録ヘッドとミスト回収部
下部におけるミストの流れを示す正面図である。

【図５】記録ヘッドとミスト回収部の構成およびミスト
の流れを示す斜視図である。

【図６】本発明の一実施形態例のインクジェット記録装
置の斜視図である。

【図７】本実施形態例の記録ヘッドおよびミスト回収部
の寸法を示す拡大正面図である。

【図８】本実施形態例のキャリッジ部の主要構成を示す
斜視図である。

【図９】（ａ）は、本実施形態例の凹部の有るミスト回
収部にミストが溜まった状況を示す下面図、（ｂ）は、
対照実験として従来例の平坦なミスト回収部にミスト付
着量が少ないことを示す下面図である。

【図１０】本発明の第２の実施形態例の、記録ヘッドお
よびミスト回収部の寸法を示す拡大正面図である。

【図１１】本発明の第３の実施形態例のインクジェット
記録装置の斜視図である。

【図１２】本実施形態例のキャリッジ部の主要構成を示
す斜視図である。

【図１３】本発明の第４の実施形態例の、ミスト回収部
と一体構造の記録ヘッドを有するキャリッジ部を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１，１^K，１^C，１^m，１^y 記録ヘッド ２，２^K，２^C，２^m，２^y ミスト回収部 ２₁ 凹凸の有るミスト回収部 ２₂ 平坦なミスト回収部 ３ キャリッジ ４ フレキシブルケーブル ５ キャップユニット ６，６^K，６^C，６^m ，６^y キャップ部材 ７，８，８^K，８^C，８^m，８^y ワイパーブレード ９ 被記録部材，（メディア） １０ 給紙トレイ １１，１１^K，１１^C，１１^m，１１^y インクノズル １００〜１０２，２００〜２０４ インク Ａ 副走査方向，（給紙方向） Ｂ 主走査方向，（印字方向） Ｃ インク吐出方向 Ｄ 跳ね返りインクミストの飛散方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出させる複数のノズルを有す
   る記録ヘッドを少なくとも１つ用い、該記録ヘッドを記
   録媒体に対して相対走査させて画像を形成するインクジ
   ェット記録装置において、記録ヘッドの印字方向の下流
   側に画像形成に寄与しなかったインクを回収するための
   回収部を有し、該回収部の記録媒体側の面もしくはその
   一部に凹部が形成されてい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】 インクを吐出させる複数のノズルを有す
   る記録ヘッドを少なくとも１つ用い、該記録ヘッドを記
   録媒体に対して相対走査させて画像を形成するインクジ
   ェット記録装置において、記録ヘッドの印字方向の下流
   側に画像形成に寄与しなかったインクを回収するための
   回収部を有し、該回収部の記録媒体側の面もしくはその
   一部に凹部と凸部が形成されていることを特徴とするイ
   ンクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記回収部の記録媒体側の面もしくはそ
   の一部の凹部の鞍点が、記録ヘッドのノズル列を有する
   面よりも記録媒体から遠い位置にある、請求項１記載の
   インクジェット記録装置。