KR970000084B1

KR970000084B1 - 잉크제트기록장치

Info

Publication number: KR970000084B1
Application number: KR1019920000289A
Authority: KR
Inventors: 카즈요시 타카하시; 카즈아끼 마스다; 요시아끼 타카야나기; 아끼오 스즈끼; 미쯔루 쿠라따; 쯔또무 아베; 세이이찌로 카리따; 히로시 타지까; 노리부미 코이따바시; 하루오 우찌다; 켄따로 야노; 히토시 스기모또; 미유끼 마쯔바라
Original assignee: 캐논 가부시기가이샤; 야마지 게이조
Priority date: 1991-01-11
Filing date: 1992-01-11
Publication date: 1997-01-04
Also published as: DE69224921T2; US20010002837A1; DE69224921D1; AU2484895A; EP0494693A1; US5798775A; KR920014622A; CN1063640A; US6435649B2; CA2059198C; AU678905B2; CN1056805C; CA2059198A1; AU1016992A; EP0494693B1; ATE164552T1; US6217146B1

Abstract

내용 없음.

Description

잉크제트기록장치

제1도는 일실시예로서의 잉크제트기록장치의 캐리지상에 장착가능한 헤드카아트리지의 외부구성을 도시한 사시도.

제2도는 헤드카아트리지의 헤드유닛에서의 기판과 PCB간의 결합관계를 설명하는 평면도.

제3도는 잉크제트기록장치의 대표적인 사시도.

제4도는 회복유닛의 상세구성예를 도시한 입면도.

제5도는 일실시예로서의 잉크카아트리지의 헤드유닛의 와이핑 및 블레이드소재동작을 설명하는 설명도.

제6도는 상기 동작을 설명하는 대표적인 사시도.

제7도(A) 및 제7도(B)는 상기 동작을 설명하는 제6도의 부분확대도.

제8도는 헤드유닛의 와이핑부 및 블레이드클리이닝부의 다른 구성예를 도시한 설명도.

제9도는 또다른 구성예를 도시한 설명도.

제10도는 헤드유닛상에 장착된 흡수부재의 치수를 결정하기 위한 1요소인 인자듀티와 습윤잉크의 양과의 관계를 도시한 설명도.

제11도는 본 발명의 다른 실시예로서의 헤드카아트리지의 헤드유닛의 와이핑 및 블레이드클리이닝동작을 설명하는 설명도.

제12도는 상기 동작을 설명하는 대표적인 사시도.

제13도(A) 및 제13도(B)는 상기 동작을 설명하는 제11도의 부분확대도.

제14도는 상기 실시예에 있어서의 잉크배출구배열의 영역, 캡폭, 블레이드폭, 헤드측 흡수부재의 폭 및 캐리지측 흡수부재의 폭간의 관계를 설명하는 설명도.

제15도는 제8도의 변형예로서 잉크배출구배열면이 오목형상인 헤드유닛을 도시한 설명도.

제16도는 제9도의 변형예로서 잉크배출부배열면이 오목형상인 헤드유닛을 도시한 설명도.

제17도는 잉크배출부배열의 영역, 캡폭 및 제1 및 제2블레이드폭간의 관계를 설명하는 설명도.

제18도는 카아트리지이동방향과 와이핑방향이 다르게 구성된 헤드카아트리지를 설명하는 전형적인 사시도.

제19도는 사다리꼴형상의 배출구의 와이핑방향을 설명하는 설명도.

제20도는 상기와 마찬가지로 와이핑방향을 설명하는 설명도.

제21도(a) 및 제21도(b)는 상이한 와이핑방향의 결과를 설명하는 설명도.

제22도(a) 및 제22도(b)는 또다른 형상의 배출구의 와이핑방향을 설명하는 측단면도 및 입면도.

제23도는 상기와 마찬가지의 와이핑을 설명하는 설명도.

제24도(a) 및 제24도(b)는 또다른 형상의 배출구의 와이핑방향을 설명하는 설명도.

제25도(a) 및 제25도(b)는 와이핑동작을 설명하는 확대설명도.

제26도는 클리이닝모우드의 동작을 설명하는 모식도.

제27도는 또다른 클리이닝모우드의 동작을 설명하는 모식도.

제28도는 클리이닝용 카아트리지의 개략사시도.

제29도는 종래의 클리닝동작을 설명하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 잉크배출구면 2 : 캐리지

3 : 블레이드클리이닝흡수부재 11 : 주주사레일

73,104 : 흡수부재 100 : 헤드유닛

101 : 잉크배출부 101 : 잉크배출면

101b,111b' : 잉크배출구 102 : 배선코넥터

103 : 핀걸어맞춤부 111 : 기판

115 : PCB 128 : IC

129 : 콘덴서 200 : 잉크탱크유닛

201 : 손잡이 203 : 대기교환구

300 : 캡유닛 401 : 블레이드

402 : 블레이드클리이너 500 : 펌프유닛

C : 카아트리지 P : 기록매체

본 발명은 잉크제트기록장치에 관한 것이다.

종래, 잉크제트기록장치는, 기록헤드로부터의 잉크배출시에 발생하는 잉크미스트나, 잉크충전시에 발생하는 위성잉크등에 의한 배출구배열면상의 습윤잉크, 및 흡인등에 의한 회복처리시에 발생하는 흡인잔류잉크를 제거하기 위한 회복장치를 구비하고 있다. 이러한 회복장치는 예를 들면 배출구로부터 잉크를 강제적으로 배출하도록 하는 흡인부와, 배출구배열면을 닦고 소재하는 와이핑부로 주로 구성되어 있다. 복수개의 배출구를 구비한 잉크제트기록헤드용의 배출구배열(이하 배출면이라 칭함)을 와이핑(또는 클리이닝)하기 위해서는, 예를 들면, 와이핑부는, 탄성체로 이루어진 블레이드를 직접 배출구배열면에 접촉시켜서 잉크제트기록헤드에 대해 블레이드를 이동시키면서 배출구배열면을 문질러 닦아 배출구와 그의 주변부를 소제하여 배출의 안정성을 유지하도록 구성되어 있다.

여기에서, 흡인회복에 의해 나타나는 배출면위에 잉크가 퇴적된 예를 취해서, 종래의 클리이닝동작을 제29도를 참조해서 설명한다.

잉크제트기록헤드(901)를 구비한 캐리지(902)는 주주사레일(903) 위로 운반되며 인자방향(화살표(C) 방향)으로 이동가능하게 장착되어 있다. 잉크제트기록헤드(901)의 배출구가 막히게 되면, 헤드에 대해 폐쇄시스템을 형성하는 고무마개(904)를 지니는 호울더(905)가 도시하지 않은 구동수단에 의해 화살표(a) 방향으로 이동되므로, 고무마개(904)는 잉크제트기록헤드(901)의 배출면(901a)과 접촉하여 폐쇄시스템이 형성되는 위치에서 정지된다. 이 상태에서 흡인펌프(907)에 의해 튜우브(906)를 개재해서 흡인회복이 수행된다. 흡인에 의해 잉크제트기록헤드(901)로부터 인출된 잉크는 튜우브(908)를 개재해서 폐기잉크처리부재(909)로 이송된다. 흡인회복후, 고무마개(904)를 지니는 호울더(905)는 구동수단에 의해 화살표(b) 방향으로 후퇴한다. 이때, 노즐로부터 인출된 잉크방울(I)은 잉크제트기록헤드(901)의 배출면(901a)상에 남아 있게 된다. 잉크제트기록헤드(901)를 지닌 캐리지(902)는 화살표(C) 방향으로 이동하고[제29도(a)상태], 블레이드호울더(911)에 장착된 고무블레이드(910)에 의해 배출면(901a)의 와이핑이 수행되어[제29도(b) 상태], 배출면(901a)상의 잉크방울(I)은 배출면(901a)으로부터 제거된다.

그러나, 잉크제트기록장치의 배출면에 대한 소제성능을 향상함과 동시에 배출특성을 오랜기간동안 안정화시키기 위해서, 종래에는 특히 카아트리지형 헤드나 복수개의 헤드를 구비한 컬러기록장치에 있어서 다음의 문제점이 있었다.

첫 번째 문제점은, 헤드와 캐리지사이의 틈새에 누적되는 잉크가 역효과를 유발하는 점이다.

즉, 인자나 흡인후 헤드의 배출면상에 남아 있는 잉크방울을 닦을 때, 제29도의 (b)상태에 도시한 바와 같이, 헤드와 캐리지사이의 틈새에 잉크가 들어가고, 또 누적된 잉크가 장기간 사용후 떨어지거나 블레이드와의 걸어맞춤에 의해 흩어져 버려 인자물의 인자면이나, 뒷면을 오염시킬 염려가 있다. 또, 누적된 잉크가 먼지를 포함하거나 양이 많아지면, 소제시 블레이드에 전사되어 와이핑방향 하류측의 잉크의 배출구로 들어가 인자가 비뚤어지거나 배출되지 않게 될 염려가 있다. 또한, 먼지가 흔입되거나 누적량이 많아진 잉크에 의한 비(非)배출은, 잉크배출시에 사용하는 에너지발생소자상에 악영향(예를 들면 발열소자의 눌음)을 미치게 된다.

두 번째 문제점은, 와이핑시 소제된 잉크에 의한 악영향의 점이다.

즉, 최근의 잉크제트기록헤드의 대부분에는 복수개의 배출구가 배열되어 있어, 배출구배열영역보다 넓은 블레이드로 와이핑을 수행하지만, 배출구의 수가 증가하면 잉크방울의 상당히 많은 양이 남아 있어 블레이드의 와이핑방향 하류쪽의 배출구배열면상에 남게 된다. 이 부분에 남아 있는 잉크방울이 장기간 고착되면, 마개부분을 덮을 수 없게 된다. 또, 이와 같이 마개를 덮을 수 없게 되면, 사용하지 않은 기록헤드에 마개를 덮을 수 없어 인자가 비뚤어지거나 잉크가 배출되지 않게 되며, 또한, 흡인이나 와이핑을 할 수 없게 된다.

세 번째 문제점은, 색조가 다른 잉크에 대응하는 복수개의 헤드를 가진 장치에 있어서, 순차 이러한 헤드를 와이핑하면, 와이핑상류에서 헤드의 배출구 근방에 배출면에 묻어 있는 잉크(습윤잉크)가 잉크흡인이나 인자후의 와이핑시 블레이드에 전사되어, 색이 다른 잉크가 와이핑방향의 하류에서 헤드의 배출구에 들어가게 된다. 따라서, 서로 다른 잉크색의 혼색이나 서로 다른 성분의 혼합에 의해 배출이 되지 않을 수도 있는 점이다.

또, 네 번째 문제점은, 카아트리지형 헤드의 교환과 관련된 점이다. 즉, 카아트리지형 헤드를 교환할 때, 헤드가 상기 이유로, 잉크가 묻어 오염되면 헤드교환시 조작자의 손이나 옷이 더러워지게 된다.

한편 고정밀도나 고품질로 기록하기 위해서, 가능한 한 생산품헤드간의 분산을 최소로 감소시키는 것이 요구된다. 이러한 요구에 대처하기 위해서, 잉크제트헤드제작시 각 헤드의 불균일한 밀도에 관한 데이터를 측정하고, 헤드의 구동상태 또는 화상처리의 각종 특징을 보정하기 위한 보정데이터를, 생산품상에 장착되어 있는 반도체 메모리(예를 들면, ROM)에 미리 기록하여, 배출을 조절함과 동시에 상기 문제점을 향상시키는 방법이 제안되어 있다.

배출구의 소제는, 이미 설명한 바와 같이 잉크제트기록에 있어서 기록품질을 향상시키기 위한 주요 요인임에도 불구하고, 클리이닝블레이드의 와이핑에 의해 배출구면을 소제할 때, 배축구면으로부터 분리되는 클리이닝블레이드의 탄성에 의한 복원력에 의해 닦여 버린 잉크가 분산될 수 있다. 따라서, 이와 같이 분산된 잉크에 의해 장치의 내부가 오염되거나, 잉크가 헤드의 측면둘레로 흘러버려, 헤드상에 장착된 메모리장치에 고착되어, 오동작이나 파괴를 유발한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 상기 문제점을 해소하고 기록의 고품질화를 달성할 수 있는 기록수단과, 이 기록수단이 장착된 잉크제트기록장치를 제공하는데 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 기록헤드사이에 클리이닝블레이드에 부착된 잉크를 닦아내는 흡수부재가 제공된다. 특히, 흡수부재가 각 기록헤드사이에 배치되어 기록헤드의 배출구면의 소제와 동시에 블레이드를 소제한다. 또, 기록헤드사이의 흡수부재를 기록헤드의 측면이나 기록헤드장착용 캐리지의 각 기록헤드장착부사이의 부분에 장착해도 된다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 제안된 것으로서, 반도체 메모리에 잉크가 부착하거나 장치내에 잉크미스트가 비산함이 없이 기록헤드의 배출구면을 우수하게 소제하기 위하여, 배출구면부근 및 헤드의 측면에 부착된 잉크침투방지부재가 바람직한 효과를 제공하는 것이 가능하다는 관점에서 얻어졌다.

상기와 같은 관점에 의거하여, 본 발명에서는, 잉크배출용의 배출구 및 상기 배출구와 연통하여 잉크를 도입하는 잉크체널을 구비한 기록헤드유닛과, 상기 기록헤드유닛에 공급될 잉크를 저장하는 잉크탱크유닛이 일체로 형성되어 있는 기록수단에 있어서, 상기 기록헤드유닛이, 잉크배출특성에 관한 매기변수정보를 기억하는 장치와, 잉크가 주변으로 흐르는 것을 막기 위해 상기 배출구면에 인접한 측면영역에 배치된 흡수부재로 구성된 것을 특징으로 하는 기록수단이 제공된다.

또, 잉크배출용의 배출구 및 상기 배출구와 연통하여 잉크를 도입하는 잉크채널뿐만 아니라 잉크배출특성에 관한 매개변수정보를 기억하는 장치 및 잉크가 주변으로 흐르는 것을 막기 위해 상기 배출구면에 인접한 영역에 배치된 흡수부재를 구비한 기록헤드유닛과, 상기 기록헤드유닛에 공급될 잉크를 저장하는 잉크탱크유닛이 일체로 형성되어 있는 기록수단에 있어서, 자유롭게 탈착가능하도록 소정장치상에 장착가능한 기록헤드카아트리지와, 장착된 상기 기록헤드카아트리지에 기록신호를 전달하기 위한 전기접속부를 지니는 지지부재와, 상기 배출구면에 직접 접촉하고 있는 동안 상기 배출구면을 소제하기 위하여 상기 기록헤드카아트리지에 의한 기록영역을 벗어난 영역에 배치된 클리이닝부재로 구성된 것을 특징으로 하는 기록수단이 제공된다.

이와 같은 구성에 의하면, 고품질의 기록을 달성할 수 있는 신뢰성이 높은 기록수단과, 이 기록수단이 장착된 잉크제트기록장치를 제공하는 것이 가능하며, 상기 장치내에 잉크미스트가 분산되는 것을 방지하는 것은 물론, 잉크헤드카아트리지상에 장착된 반도체 메모리 또는 전기접속점에 부유하는 잉크가 부착하는 것이 방지된다.

또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 제안된 것으로서, 블레이드상에 부착한 잉크를, 블레이드클리이닝모우드를 설정해서 더욱 확실하게 닦아버릴 수 있다고 하는 관점에서 얻어진 것이다. 이와 같은 관점에 의거해서, 본 발명에서는, 잉크를 배출하면서 기록하기 위한 기록헤드의 배출구면을 클리이닝하기 위한 클리이닝부재를 지니는 잉크제트기록장치에 있어서, 상기 클리이닝부재와 접촉하면서 상기 클리이닝부재를 소제하는 청소부재와, 상기 배출구면을 클리이닝하기 위한 제1클리이닝모우드와 상기 청소부재로 상기 클리이닝부재를 클리이닝하기 위한 제2클리이닝모우드를 설정하기 위한 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치가 제공된다.

즉, 특히 클리이닝방향에 있어서 기록헤드의 전·후부분에서, 기록헤드가 상부에 장착된 캐리지상에 다공성 흡수부재를 설치하여, 앞의 기록헤드와이핑시 블레이드에 전사된 잉크가 잔류잉크 또는 혼색등의 어떠한 문제점도 그다음 와이핑될 기록헤드에 발행하지 않도록 그의 흡수부재내에 흡수되고, 또한 블레이드클리이닝모우드 스위치가 설치되거나 블레이드클리이닝용 모우드가 설정되어 소정매수의 용지마다 블레이드클리이닝모우드가 효율적으로 이루어지도록 한다.

이 블에이드클리이닝모우드는, 블레이드의 침입량이 통상의 와이핑에서 보다 깊게 설정되는 것으로서, 단일 방향이나 양방향으로 소정회수, 소정의 간격의 와이핑에서 블레이드와 접촉하는 위치보다 넓은 영역에 대해서 클리이닝이 수행된다. 이러한 블레이드클리이닝모우드에 의하면, 더욱 완전하게 블레이드상의 잔류잉크를 제거하는 것이 가능하며, 통상 와이핑에서 흡수부재에 흡수되지 않도록 할 수 있어 더욱 신뢰성 있는 와이핑을 성취할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 잉크를 기록매체상에 배출하면서 기록하기 위한 잉크제트기록장치에 있어서, 소정축을 중심으로 선대칭이 되지 않는 형상을 각각 가지는 배출구가 형성된 기록헤드의 면에 걸어맞춤으로써 와이핑하기 위한 클리이닝부재와, 상기 소정축이 상기 배출구의 윤곽선에 의해 갈라지는 최대길이를 가지는 선분에 대해서 상기 소정축의 양쪽에 있는 두 개의 배출구 주변길이 성분의 보다 짧은쪽에서부터 보다 긴쪽으로 상기 클리이닝부재가 와이핑을 수행하도록 와이핑방향을 규정하는 와이핑방향 규정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치가 제공된다.

여기에서, 상기 소정축은 상기 와이핑방향에 수직인 축으로서 간주된다.

또, 배출구의 형상은 다각형 또는 둥근모서리부를 지니는 다각형이어도 된다.

배출구가 상기 소정축에 평행인 윗변 및 밑변을 지니는 사다리꼴형상인 경우, 최대길이의 선분은 밑변과 동일하므로, 보다 짧은 배출구 주변길이성분은 밑변이고, 보다 긴 배출구 주변길이성분은 윗변 +2개의 빗변이다.

한편, 본 발명에서는, 잉크를 기록매체상에 배출하기 위한 배출구를 지니고, 각 배출구의 형상이 소정축을 중심으로 선대칭이 아닌 기록헤드에 있어서, 상기 배출구를 지닌 기록헤드의 면은, 상기 소정축이 상기 배출구의 윤곽선을 자르는 최대길이를 가진 선분에 대해서 상기 소정축의 양쪽상에 있는 2개의 배출구 주변길이 성분의 보다 짧은쪽에서부터 보다 긴쪽으로 클리이닝부재와 걸어맞추어서 와이핑되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 배출구의 형상에 적합한 와이핑방향을 결정하므로서, 배출특성의 안정성을 고려하여 복합형상 또는 특정형상을 각각 지닌 배출구가 형성된 잉크제트기록헤드에 의해, 복수개의 헤드와이핑시 혼색 및 와이핑시 배출구로부터의 잉크의 인출량을 감소시킬 뿐만 아니라, 퇴적되거나 고착된 잉크가 와이핑에 의해 배출구안쪽으로 되돌아오는 것을 방지할 수 있으므로, 신뢰성의 향상은 물론 헤드배출특성의 안정화를 실현하므로써, 기록편향 또는 비배출을 감소시켜 화질을 안정하게 유지할 수 있다. 특히, 배출구가 오각형(또는 둥근모서리부를 지닌 다각형)으로 형성되면, 잉크제트기록헤드의 와이핑을 더욱 효율적으로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 문제점을 해결하는 것을 목적으로 하며, 잉크를 기록매체에 배출하기 위한 배출부를 구비하여, 상기 흡수부재의 말단면이 상기 배출부의 말단면에 대해서 블록형상이고, 또는 상기 흡수부재에 인접한 상기 배출부의 말단면이 상기 흡수부재의 말단면에 대해서 오목형상인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 잉크제트헤드카아트리지는 잉크제트기록헤드가 상기 헤드에 공급될 잉크를 저장하기 위한 잉크탱크를 일체적으로 지니는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 잉크제트기록장치는, 기록헤드와, 상기 기록헤드를 장착하기 위한 장착부재와, 상기 배출부의 말단면 및 상기 흡수부재의 말단면에 걸어맞춤가능한 클리이닝부재와, 상기 클리이닝부재가 상기배출부의 말단면과 걸어맞춘후 상기 흡수부재의 말단면과 걸어맞추도록 와이핑방향을 규정하는 와이핑방향 규정수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 잉크제트기록장치는, 잉크를 기록매체에 배출하기 위한 배출부 및 상기 배출부의 근방에 설치된 제1흡수부재를 지니는 기록헤드와, 상기 기록헤드를 장착하기 위한 장착부재와, 상기 제1흡수부재 근방에서 인접하게 상기 장착부재상에 설치된 제2흡수부재와, 상기 배출부, 상기 제1흡수부재 및 상기 제2흡수부재와 걸어맞춤가능한 클리이닝부재와, 상기 클리이닝부재가 상기 배출부와 걸어맞춘후 상기 제1흡수부재와 걸어맞추고, 그리고나서 상기 제2흡수부재와 걸어맞추도록 와이핑방향을 규정하기 위한 와이핑방향 규정수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

배출부는 잉크배출에 사용가능한 에너지로서 잉크에 막비등(film boiling)을 일으키도록 열에너지를 발생하는 수단을 구비한다.

기록헤드는, 상기 배출부에 공급된 잉크를 저장하기 위한 잉크탱크를 일체로 구비한 헤드카아트리지의 형태이다.

또한, 상기 장착부재는 복수개의 기록헤드를 장착할 수 있으며, 각각의 헤드는 상기 흡수부재와 같은 방향으로 배치되거나, 상기 제2흡수부재가 와이핑방향으로 상기 각 기록헤드의 하류에 위치되도록 장착되어 있다.

여기에서, 상기 복수개의 기록헤드는 색조가 다른 잉크에 대응하여 설치할수 있다.

또한, 본 발명의 클리이닝방법은, 잉크를 기록부재에 배출하기 위한 배출부 및 상기 배출부근방에 설치된 제1흡수부재를 지니는 기록헤드에 대해서, 상기 클리이닝부재를 상기 배출부와 걸어맞추어 클리이닝한 후, 상기 클리이닝부재를, 상기 제1흡수부재와 걸어맞추고, 그후 상기 제1흡수부재에 인접한 상기 기록헤드용의 장착부재상에 설치된 제2흡수부재와 걸어맞추는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 클리이닝부재는, 복수개의 기록헤드 및 복수개의 흡수부재에 대해서 연속동작으로 사용될 수 있다.

본 발명에 의하면, 배출부를 와이핑한 후, 기록헤드의 배출부근방에 배치된 흡수부재 또는 캐리지등의 헤드장착대상에 설치된 흡수부재에 클리이닝부재를 걸어맞춤으로써 클리이닝부재를 소재하는 것이 가능하다. 또, 헤드측상의 흡수부재를 블록형상으로 하고, 또는 배출부상의 말단면을 오목형상으로 하므로써 잉크의 흡수동작을 더욱 확실하게 수행할 수있다.

따라서, 클리이닝부재 또는 캡에 달라 붙은 먼지 또는 퇴적되거나 고착된 잉크등의 헤드상에 악영향을 끼치는 불순물을 사전에 제거할 수 있으므로, 헤드와 캐리지사이의 틈새에 모이는 잉크의 문제점, 와이핑시 소제되는 잉크의 폐해, 복수개의 헤드와이핑시의 혼색 또는 카아트리지헤드교체시의 작동자에의 오염등의 종래의 문제점이 대해서 향상된 내구성 및 인쇄특성으로 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명은, 잉크를 기록부재에 배출하기위한 배출부 및 상기 배출부 근방에 설치된 흡수부재를 구비하여, 상기 배출부에 공급할 잉크를 저장하기 위한 잉크탱크의 잉크용량을 I(g), 상기 흡수부재의 체적을 A(㎤)로 하면, 1/15000A/I1/5의 관계에 있는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 잉크탱크내에 저장된 잉크중에서 기록에 사용가능한 잉크의 무게를 I^*(g)으로 하면, 1/12500A/I^*3/10의 관계에 있게 된다.

또, 상기 흡수부재는 액체 흡수시 0.02% 이하의 팽윤률을 지니는 재료로 형성해도 된다.

또한, 상기 흡수부재는 30∼60%의 액체흡수율을 지니는 재료로 형성해도 된다.

또한, 본 발명의 잉크제트기록장치는, 잉크를 기록매체에 배출하기 위한 배출부 및 상기 배출부의 근방에 설치된 흡수부재를 지니는 기록헤드와, 상기 기록헤드를 장착하기 위한 장착부재와, 상기 배출부 및 상기 흡수부재와 걸어맞춤가능한 클리이닝부재와, 상기 클리이닝부재가 상기 배출부와 걸어맞춘후 상기 흡수부재와 걸어맞추도록 와이핑방향을 규정하는 와이핑방향 규정수단으로 구성된 것을 특징으로한다.

게다가, 본 발명에 따른 기록헤드의 클리이닝방법은, 잉크를 기록부재에 배출하기 위한 배출부 및 상기 배출부근방에 설치된 흡수부재를 지니는 기록헤드에 대해서, 상기 클리이닝부재를 상기 배출부와 걸어맞추어 소제한 후, 상기 클리이닝부재를 상기 흡수부재에 걸어맞추는 것은 특징으로 한다.

여기에서, 상기 클리이닝부재는 복수개의 기록헤드에 대해서 연속동작으로 사용할 수 있다.

본 발명에 의하면 흡수부재를 기록헤드의 배출부에 인접하게 배치시켜, 배출부의 와이핑후 클리이닝부재를 흡수부재에 걸어맞춤으로써 클리이닝부재를 소제하는 것이 가능하다.

따라서, 클리이닝부재나 캡에 달라붙은 먼지 또는 퇴적되거나 고착된 잉크등의 헤드상에 악영향을 미치는 불순물을 사전에 제거할 수 있으므로, 헤드와 캐리지사이의 틈새에 모이는 잉크의 문제점, 와이핑시 소제되는 잉크의 폐해, 복수개의 헤드와이핑시 혼색 또는 카아트리지헤드 교체시의 작동자에의 오염등의 종래의 문제점에 대해서, 향상된 내구성 및 인쇄특성으로 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 잉크탱크내의 잉크무게, 기록가능한 잉크무게 및 흡수부재의 크기간의 관계뿐만 아니라, 헤드상에 설치된 흡수부재의 팽윤률 및 액체흡수율을 명백하게 하므로써 크기, 기능 및 비용의 점에서 흡수부재의 구성에 대해 최적의 조건을 설정할 수 있다.

본 발명은 상기 문제점에 비추어서 이루어진 것으로서, 잉크를 기록매체에 배출하기 위한 배출부 및 상기 배출부근방에 설치된 흡수부재를 지니는 기록헤드와, 상기 배출부 및 상기 흡수부재에 걸어맞춤가능한 클리이닝부재로 구성되고, 배출구배열의 범위클리이닝부재의 폭≤흡수부재의 폭의 관계에 있는 것을 특징으로 한다.

또, 헤드를 장착하기 위한 장착부재가 설치되어 있으며, 상기 장착부재는 복수개의 기록헤드를 장착할 수 있고, 각각의 헤드는 상기 제1흡수부재가 같은 방향으로 배치되거나, 상기 제2흡수부재가 와이핑방향으로 상기 기록헤드 각각의 하류에 배치되도록 장착된다.

여기에서, 상기 복수개의 기록헤드는 색조가 다른 잉크에 대응하여 설치될 수 있다.

본 발명에 의하면, 적절한 치수로, 흡수부재가 기록헤드용의 배출부의 근방에 배치되고 클리이닝부재를, 배출부를 와이핑한 후 흡수부재에 걸어맞추고, 또 캐리지등의 헤드장착대상에 장착된 흡수부재에 걸어맞추어 클리이닝부재를 더욱 확실하게 소제할 수 있다.

따라서, 클리이닝부재나 캡에 달라붙은 먼지 또는 퇴적되거나 고착된 잉크등의 헤드상에 악영향을 미치는 불순물을 사전에 제거할 수 있으므로, 헤드와 캐리지 사이의 틈새에 모이는 잉크의 문제점, 와이핑시 소제되는 잉크의 폐해, 복수개의 헤드와이핑시 혼색, 카아트리지헤드교체시 작동자에의 오염등의 종래의 문제점에 대해서, 향상된 내구성 및 인쇄특성으로 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

(1) 헤드카아트리지

제1도는 본 실시예에 있어서의 잉크제트기록장치의 캐리지상에 장착가능한 헤드카아트리지의 일구성예를 도시한 것이다. 이 실시예에 있어서의 카아트리지는 서로 일체로 형성된 잉크탱크유닛(200)과 헤드유닛(100)으로 구성되어 있으며, 후술하는 바와 같이 헤드유닛(100)은 잉크탱크유닛(200)상에 장착가능하다. 헤드유닛(100) 및 잉크탱크유닛(200)과 나란한 위치에는 헤드유닛(100)의 잉크배출부(101)를 구동하기 위한 신호를 수신할 뿐만 아니라 잔류잉크량 검출신호를 출력하는 배선코넥터(102)가 설치되어 있다. 따라서 카아트리지의 높이(H)는 후술하는 바와 같이 카트리지를 캐리지에 장착한 자세에서 낮게할 수 있으며, 또 카아트리지의 두께도 더욱 얇게 할 수 있으므로, 제3도에 도시한 바와 같이, 캐리지를 보다 작게 하여 카아트리지와 나란히 배열할수 있다.

헤드카아트리지는, 배출부(101)를 아래쪽으로 면하도록 하면서, 잉크탱크유닛(200)상에 설치된 손잡이(201)를 쥐므로써 캐리지상에 장착할 수 있다. 또, 장착시, 캐리지측에 설치된 핀을 헤드유닛(100)의 핀걸어맞춤부(103)와 걸어맞추어 헤드유닛(100)을 위치결정한다.

본 실시예에 있어서 헤드카아트리지는 잉크배출부(101)와 나란히 위치된 흡수부재(104)를 구비하여, 잉크배출부(101)의 표면을 닦아 소제하기 위한 부재를 소제하는 기능을 한다. 잉크탱크유닛(200)의 거의 중앙부에는 잉크소모시 공기를 도입하는 대기교환구(203)가 형성되어 있다.

제2도는 서로 일체로 형성된 기판(111)과 PCB(115)를 도시한 밑면도로서, PCB(115)는 굵은 고딕선으로 표시한 외형을 지니며, 기판(111)을 빗금친 외형으로 표시되어 있다. 도시한 바와 같이 PCB(115)와 기판(111) 사이의 연결면의 측면상에, 그리고 기판(111)의 절단부(111A)에 대응하는 부분에는, 헤드의 고유한 정보, 예를 들면 전열변환기용의 적합한 구동조건, ID번호, 잉크색정보, 구동조건보정데이터(헤드세이딩(HS)데이터) 및 PWM제어조건을 기억하는 ROM형태의 IC(128)와 콘덴서(129)가 배치되어 있다. 그러므로, IC장착높이가 기판(111)의 두께보다 낮으면 IC는 PCB(115)와 기판(111)이 접합될 때 표면위로 돌출되지 않으므로, 제조공정시, 그위 돌출부에 대응하는 수납형태를 고려할 필요가 없다.

(2) 회복유닛의 개요

이하, 본 실시예의 회복유닛에 대해서 설명한다.

제3도는 잉크제트기록장치의 회복유닛의 배치영역 및 개략구성을 설명하는 잉크제트기록장치의 대표적 도면으로서, 여기에서는 회복유닛이 오른쪽의 호움위치(home position)에 배치되어 있다.

회복유닛에 있어서, (300)은 헤드유닛(100)을 지닌 복수개의 카아트리지(C)의 각각에 대응하여 설치된 캡(cap)유닛이며, 이 캡유닛은 캐리지(2)의 이동에 따라 도면에 있어서 오른쪽 및 왼쪽방향으로 미끄럼가능할 뿐만 아니라, 수직방향으로 상승 또는 하강가능하다. 또, 캐리지(2)가 호움위치에 있을 때에는, 캡유닛(300)은 헤드유닛의 배출부(101)와 걸어맞추어 마개를 덮는다. 캡유닛(300)의 구성에 대해서는 이후 제4도와 관련하여 상세히 설명한다.

또, 회복유닛에 있어서, (401)은 클리이닝부재로서 기능하는 블레이드이고, (403)은 예를 들면 더욱 완전히 소제하기 위하여 흡수부재로 이루어진 블레이드클리이너이며, 블레이드(401)는 캐리지(2)의 이동에 따라 구동되도록 블레이드승강기구에 장착되며, 배출구면부를 닦고 소제하기 위하여 블레이드가 돌출(상승)된 위치 또는 배출구면부와 간섭하지 않도록 후퇴(하강)된 위치에 세팅될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 캐리지(2)가 도면에서 오른쪽으로부터 왼쪽으로 이동하면, 블레이드의 와이핑에 의해 소제가 수행된다. 블레이드(401)의 승강기구에 대해서는 제4도와 관련하여 이후 설명한다. 헤드유닛(100)의 배출구면상부에 블레이드(401)에 의해 닦이지 않는 부위가 있는 경우에는, 그 부위를 와이핑하기 위한 위치에 보조블레이드(제3도에 있어서 (402)로 표시한 부재)를 설치해도 되는 것에 유의해야 한다.

또, 회복유닛에 있어서, (500)은, 캡유닛(300)에 연결된 펌프유닛으로서, 헤드유닛(100)과 캡유닛(300)을 접합해서 행해지는 흡인공정에서 부압을 생성하는데 사용된다.

제4도는 회복유닛의 상세구성예를 도시한 입면도이다. 이러한 회복유닛으로서는, 본 출원인이 출원한 일본국 특개평 2-126655호(일본국 특개평 1-122878호에 기초한 종래 출원)에 개시된 것과 같은 것으로 해도되며, 그의 구성을 이하 간단히 설명한다.

우선, 켑유닛(300)은, 헤드유닛(100)의 배출구를 막기 위한 캡(302), 캡을 지지하는 호울더(303), 아이들배출공정 및 흡인공정에서 잉크를 수용하기 위한 흡수부재, 수용된 잉크를 흡인하기 위한 흡인관(304) 및 펌프유닛(500)에 연결된 접속관(305)을 구비한다. 이 캡유닛(300)은, 카아트리지의 개수와 동일개수(본 실시예에 있어서는 4개)로 각각의 카아트리지(C)에 대응하는 위치에 설치되어 캡호울더(330)에 의해 지지되어 있다.

(332),(334)는 캡호울더(330)로부터 돌출된 핀이며, 각 핀은, 도시한 바와 같이 상하좌우방향으로 캡호울더(330)를 안내하기 위한 회복유닛베이스(350)내에 형성된 캠홈(352)(354)의 각각에 걸어맞춰진다. 회복유닛베이스(350)의 개시부와 캡호울더(330)의 1개의 핀(334)사이에는 스프링이 팽팽하게 걸려 있어, 도시한 바와 같은 위치, 즉 왼쪽끝 하강위치에서 캡호울더가 유지되도록 캡호울더(330)를 부세시킨다. 이 위치에서 캡호울더(330) 또는 캡유닛(300)이 위치되면, 캐리지(2)상에 장착된 카아트리지(C)의 헤드유닛(100)은 1주사기록시 캐리지(2)의 개시위치에 대향하게 된다.

(342)는 캡호울더(330)에 의해 개시되는 개시위치의 오른쪽 위치에서 캐리지(2)와 걸어맞추는 걸어맞춤부이다. 캐리지(2)가 도면에서 더욱 오른쪽으로 이동하면, 캡호울더(330)는, 스프링(360)의 부세력에 대항해서 걸어맞춤부(342)에 의해 이동한다. 이때, 캡호울더(330)는 캠홈(352),(354)을 따라 핀(332),(334)을 개재해서 안내됨에 따라 오른쪽 위쪽에 변위한다. 따라서, 캡(302)은 캐핑(capping)용의 배출구면과 밀착하게 된다. 캐핑을 위한 캐리지(2)의 위치가 회복위치임에 유의해야 한다.

캡(302)은 탄성재료로 이루어짐과 동시에, 호울더(303)에 접속하기 위한 고정부와 고정부로부터 관형상 구조로 연장되어 있는 에지부가 일체로 성형되어 있다. 캡(302)은 실리콘고무나 부틸고무등의 탄성재료로 형성할 수 있다.

다음에, 블레이드(401)의 승강기구에 대해서 설명한다.

제4도를 참조하면, (410)은 승강가능한 블레이드호울더로서, 그 상부에는 적당한 장착구에 의해 블레이드(401)가 장착되어 있다. (412)는 블레이드호울더를 하부위치에 부세하는 호울더복귀스프링이다.

(430)은 스토퍼(432)의 상부면과 걸어맞춤에 의해 상승위치에서 블레이드호울더(410)를 로킹(locking)하기 위하여 블레이드호울더(410)로부터 돌출형성된 핀(414)을 중심으로 회전가능한 로킹레버이며, 이 로킹레버는 스프링(434)에 의해 도면에서 시계방향으로 부세된다. 또, 도시한 바와 같은 상태에서, 블레이드호울더(410)로부터 돌출된 부분(416)과 걸어맞추어 도시한 바와 같은 위치에서 유지된다.

(440)은, 블레이드호울더(410)가 상승위치에 있을 때 로킹레버(430)의 록상태를 해제하기 위하여 블레이드호울더(410)로부터 돌출된 핀(418)을 중심으로 회전가능한 해제레버이며, 이 해제레버가 도시한 바와 같이 시계방향으로 핀(418)을 중심으로 회전하므로써 로킹상태가 해제된다. 즉, 해제레버(440)는 로킹레버(430)와 걸어맞춤가능한 세워설치된 핀을 가지고 있으며, 해제레버(440)가 도면에서 시계방향으로 핀(418)을 중심으로 회전하면, 세워설치된 핀에 의해 로킹레버(430)가 핀(414)을 중심으로 회전하여, 로킹레버(430)와 스토퍼(432)의 상부면사이의 걸어맞춤을 해제한다.

(450)은 캐리지(2)의 이동에 따라 블레이드호울더(410)를 상승시키도록 구동력을 전달하는 캠부재로서, 외부유닛베이스(350)로부터 돌출된 핀(370)을 중심으로 회전가능하게 지지되어 있다.

상기 기구에 의하면, 블레이드(401)는 도시한 바와 같이 오른쪽 방향으로의 캐리지(2)의 변위에 의한 캡유닛(300)의 슬라이드에 따라 상승된 뒤, 펌프유닛(500)을 사용한 흡인회복후의 캐리지(2)의 좌향이동에 따라 와이핑을 수행한다. 본 실시예에 있어서, 블레이드(401)에 의해 닦여 회수된 잉크는 헤드유닛상에 설치된 흡수부재로, 또한 캐리지상의 흡수부재로 흡수되어, 블레이드(401)의 표면을 따라 아래쪽으로 잉크의 일부가 흘러내려가는 점을 제외하고, 헤드사이에서의 혼색등의 문제는 일어나지 않는다. 이것은 다음과 같은 방법으로 소제할 수 있다.

캐리지(2)가 왼쪽으로부터 이동하면, 블레이드(401)는 하강한다. 블레이드클리이너(403)는, 이것이 캡유닛(300)에 장착되었어도 캡유닛(300)이 원래 위치로 이미 복귀되어 있으므로, 블레이드(401)와 접촉하게된다. 따라서, 블레이드(401)가 하강하면, 그의 표면에 묻어 있는 잉크는 흡수부재의 형태인 클리이너(403)안으로 모두 수용되므로, 블레이드(401)는 확실하게 와이핑될 수 있다.

배출구면과 걸어맞춤가능한 블레이드부는 후술할 헤드유닛상의 흡수부재와 캐리지측성의 흡수부재에 의해 소제되므로, 혹 묻어 있을지도 모를 잉크의 일부는 헤드사이의 혼색에는 영향이 없다는 점에 유의해야 한다. 또한, 헤드유닛측상의 흡수부재와 캐리지측상의 흡수부재에 의해 완전히 소제가 수행된다면, 클리이너(403)는 반드시 장착할 필요는 없다.

상기 실시예에 있어서, 회복유닛은, 캐리지와의 기계적인 걸어맞춤, 이동에 따라서 캡 및 블레이드를 승강하는 기구를 구비하고 있으나, 상기와 같은 기계적인 걸어맞춤에 의한 구성대신에 그들을 승강하기 위한 다른 수단을 장착해도 된다.

(3) 블레이드클리이닝

(3.1) 흡수부재(104)의 작용

제1도에서 헤드유닛(100)에는 배출구면에 인접한 제1흡수부재로서 흡수부재(104)가 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 캡위치에 위치된 캐리지(2)가 도면에서 왼쪽으로 이동하면, 1개의 헤드의 배출구면이 블레이드(401)로 닦이고, 상기 헤드상에 설치된 흡수부재(104)가 블레이드(401)와 걸어맞추어서 이것을 소제함으로써, 그다음 헤드와의 혼색, 닦여진 잉크가 잉크배출면상으로 스미게 되거나 헤드 및 카아트리지주위로 흐르는 현상이나 헤드카아트리지 교체시 오염등의 불이익을 피하는 것이 가능하다. 이 흡수부재에 대한 상세 및 작용을 이하 설명한다.

제5도 및 제6도는 앞쪽(제3도의 반대쪽)에서 본, 본 실시예에서의 회복유닛의 단면도 및 확대사시도이다.

헤드유닛(100)은 이상 설명한 바와 같이 캐리지(2)에 고정되고, 캐리지(2)는 주주사레일(11)상에 유지되어 인자방향(화살표(C)방향)으로 이동가능하게 장착되어 있다. 예를 들면, 헤드유닛(100)의 배출구(101b)가 막히면, 비인자위치(제5도(A)상태)에서 헤드내에 폐쇄공간을 형성하는 캡(300)을 지니는 호울더(330)가 화살표(a)방향으로 이동하므로, 캡(300)은 배출면(101a)과 접촉하여 폐쇄계를 형성하는 위치에 정지된다. 이 상태에서, 펌프유닛(500)에 의해 흡인관(304)을 통해서 흡인회복이 수행된다. 흡인에 의해 헤드유닛(100)으로부터 인출된 잉크는 관(508)을 통해서 폐기잉크처리부재(509)로 이송된다. 흡인회복후, 캡(300)을 지니는 호울더(330)는 화살표(b)방향으로 후퇴한다. 이때, 흡인회복에 의해 배출구(1010b)로부터 인출된 잉크(I)는 헤드유닛(100)의 배출면(101a)상에 남을 수도 있다. 캐리지(2)(제5도(A)상태)가 화살표(C)방향으로 이동하고, 블레이드호울더(410)에 유지된 블레이드(401)로 배출면(101a)에 대해 와이핑을 수행(제5도(B)상태)하므로서 배출면(101a)상의 잉크(I)는 배출면(101a)으로부터 제거된다.

헤드유닛(100)을 와이핑하는 하류측에는, 흡수부재(104)가 접착, 또는 열코오킹에 의해 헤드유닛(100)의 각 헤드상에 1개씩 고정되어 있다. 이 헤드구성에 있어서, 흡수부재(104)로 와이핑하는 상류의 배출면(101a)의 부분에는 흡수부재(104)와 인접하여 테이퍼부가 형성되어, 흡수부재의 가장자리부분이 그로부터 돌출되어 있다.

흡수부재(104)의 재료는, 액체흡수시 거의 팽윤하지 않는 성질을 지닌 폴리올레핀의 다공성재료(예를 들면, 0.01∼0.02%의 팽윤률을 지니는, 친수화처리한 폴리에틸렌의 다공성 소결압분체, 상품명 : 아사히화학(주)제의 Sunfine AQ)이다.

와이핑시 잉크방울의 거동에 대해 제7도(A) 및 제7도(B)를 참조하여 이하 설명한다.

제7도는 제5도와 도시한 바와 같은 배출면부를 확대도시한 도면이다. 흡인회복에 의해 배출면(101a)에 부착한 잉크(I)는, 화살표(C) 방향으로의 캐리지(2)의 이동에 따라 블레이드(401)에 의해 배출면(101a)으로부터 제거되고, 블레이드(401)와 함께 배출면(101a)부에 이동되어, 배출면(101a)에 형성된 테이퍼부(101c)에서 헤드쪽의 흡수체(104)의 가장자리부(104a)와 접촉할 때 잉크(I)를 블레이드(401)로부터 닦아내어, 잉크를 일단 테이퍼부(101c)에 저장한다. 그후, 잉크(I)는, 즉시 흡수부재(104)로 흡수된다.((A)의 (I)상태) 그후, 캐리지(2)가 화살표(C)방향으로 더욱 이동하므로써 잉크는 블레이드(401)가 그다음 헤드에 도달하는 경우((B)상태) 블레이드(401)의 가장자리부(401a)로부터 완전히 제거된다. 그러므로, 배출면(101a)으로부터 제거된 잉크가 그다음 헤드상에 영향을 미치지 않으므로, 혼색등의 불이익이 발생되지 않아, 블레이드(401)가 항상 깨끗한 가장자리부(401a)를 지니는 상태에서 와이핑하는 것이 가능하다.

블레이드(401)에 부착된 잉크는 헤드에 근접한 영역에 흡수부재를 설치하므로써 양호하게 제거될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 정보저장용 IC는 이미 설명한 실시예에서와 같이 기록헤드기판의 측면에 장착되어 있다. IC는, 소제동작으로 비산된 잉크가 그곳에 부착하면 파괴될 수 있다.

따라서, IC가 배치되어 있는 기판측면에 흡수부재를 장착하는 것이 바람직하다.

IC는, 클리이닝방향으로 헤드배출구의 하류에 위치된 기판축면에 설치되어 있는 것이 이미 설명한 바와 같은 블레이드클리이닝효과와 더불어 한층더 바람직하다.

본 실시예에 있어서와 같이 IC의 반대쪽에 흡수부재가 설치되면, 복수의 헤드의 순차 소제의 경우 헤드소제전에 블레이드가 IC를 가진 측면을 통과할 수 있기 때문에 IC는 잉크의 비산으로 손상받지 않게 된다.

본 실시예에 있어서, 헤드유닛(100)은 흡수부재(104)에 인접한 배출면(101a)의 테이퍼부(101C)를 가지도록 구성되어 있으나, 제8도에 도시한 바와 같이 흡수부재(104)에 인접한 배출면(101a)상에 흠부(101d)가 형성되어 있는 경우 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

흡수부재(104)는 배출면내에 오목부를 형성하는 대신에 제9도에 도시한 바와 같이 배출면(101a)으로부터 돌출되어 있어도 된다. 즉, 흡수부재(104)에 인접하여 와이핑방향으로 흡수부재(104)의 상류에 위치된 배출면(101a)은 흡수부재(104)로부터 오목하게 되어 있으며, 이것은 흡수부재(104)의 가장자리부(104)가 돌출되어 있더라도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다는 것을 의미한다. 또한 양자의 조합을 사용해도 된다.

또, 본 실시예에 있어서, 와이핑은 주주사방향(인쇄방향)으로 수행하고 있으나, 주주사방향과 수직인 방향으로 와이핑을 수행해도 본 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 이것에 대해서는 제18도와 관련하여 이후 설명한다.

블레이드클리이닝흡수부재(3)는 캐리지(2)아래쪽에 돌출한 기록잉크의 배출구면으로부터 약간 오목한 위치에 단차부를 가지고 배치해도 된다.

잉크제트기록장치는, 기록매체(P)상으로 침투하는 배출된 잉크방출의 위치정밀도가 나쁜 경우 화상에 백색줄무늬나 흑색줄무늬를 형성한다. 그러한 화상열화를 방지하기 위한 대책의 하나로서는, 잉크방울의 보다 적은 침투오차를 가지도록 기록헤드의 배출구면(1)과 기록매체(P)사이의 공간을 보다 적게 하여 화질의 향상하는 것이 있다. 그러나, 잉크가 기록매체(P)상으로 배출되면, 잉크가 배출되는 기록매체(P)의 면과 그의 뒷면사이 또는, 잉크가 배출되는 부분과 잉크가 배출되지 않는 부분사이의 수분함량의 차이가 커지고, 이러한 수분함량의 차이는 팽윤률의 차를 발생하여, 기록매체(P)상에 소위 콕킹(cocking)이라 불리우는 불규칙성을 일으킨다. 그러나, 그들 사이의 공간이 너무 작으면, 기록헤드와 기록매체(P)가 접촉하게 되어 기록면이 더러워진다고 하는 문제점이 발생한다. 따라서, 기록헤드와 기록매체가 콕킹되지 않는 범위에서 가능한한 최소로 그들 사이의 거리를 설정하는 것이 바람직하다. 그러므로, 캐리지(2)의 바닥부에 배치된 블레이드클리이닝흡수부재(3)는 캐리지의 아래쪽으로 돌출한 기록헤드와 평평하게 되도록 설치하거나, 기록헤드로부터 보다 기록매체로부터 더욱 멀리 떨어지도록 해도 된다. 특히, 블레이드클리이닝흡수부재(3)는, 흡수한 잉크량을 지니기 때문에 기록매체(P)를 오염시키기가 극히 쉬우므로, 안전성을 확보하기 위해 기록헤드로부터 약 5mm 오목한 위치에 배치시키는 것이 바람직하다.

(3.2) 흡수부재의 치수

여기에서는, 흡수부재의 구성에 대해서 이하 설명한다. 우선, 상기 구성에 있어서, 소제동작으로 헤드유닛(100)으로부터 흡수부재(104)로 이송된 잉크량을 설명한다.

본 실시예의 잉크제트헤드는 128개의 배출구와 400dpi의 화상밀도를 지닌다. 잉크는 상기 설명한 바와 같이 헤드유닛(100)에 일체로 형성된 잉크탱크유닛(200)으로부터 공급되며, 여기에서, 잉크탱크유닛(200)내에 수용된 잉크무게는 60g이고, 잉크의 비중은 1.05이다. 인자에 사용가능한 잉크의 무게는 40∼50g이다. 잉크의 잔류량은, 상기 설명한 바와 같이 잉크탱크안에 잉크의 잔류량을 검출하기 위한 전극핀을 설치하여 감소된 잉크에 의해 전극사이의 저항변화를 검출해서, 잉크의 안정한 배출을 할 수 없게 되기 직전에 작동자에게 잉크카아트리지를 교체할 시각을 알려주는 기능을 한다.

상기 잉크탱크유닛으로 인자가능한 용지의 매수에 대해 설명한다.

가장 빈번하게 사용되는 통상 인자듀티는 헤드당 10%∼30%이고, 잉크탱크안의 잉크의 무게를 60g(사용가능한 무게는 40g∼50g)으로 가정하면, 인자가능한 용지의 매수는 300∼1000매로 추정된다. 이러한 추정에 대해서, 잉크소모량은, 인자에 사용될 잉크, 흡인회복시 사용될 잉크, 및 블레이드(401)에 의한 클리이닝 동작후 그리고 각 노즐의 배출상태를 일정하게 유지하기 위하여 인자전·후 또는 인자중(1라인 인자후 및 그 다음 1라인 인자전)에 모든 배출구를 통해서 소정수의 배출을 행하는 아이들배출 또는 예비배출로서 불리우는 동작 수행시 사용될 잉크를 포함하며, 이미 설명한 바와 같이 인자가능한 용지 300∼1000매는 후술할 인자모우드 또는 회복모우드에서 측정된 유효값에 의해 얻어진 것이다.

블레이드(401)의 클리이닝동작에 의해 헤드유닛으로부터 흡수부재(104)로 이송될 잉크량에 대해서 이하 설명한다.

블레이드(401)의 클리이닝동작은 크게 2가지 유형으로 분류된다. 즉,

(i) 흡인회복시 헤드표면에 남아 있는 잉크의 소제

(ii) 인자에 의해 헤드표면에 부착한 잉크의 소제

우선, 흡인회복시 헤드표면에 남아 있는 잉크를 소제하는 유형(i)에 대한 잉크량을 설명한다. 1회의 흡인회복동작으로 헤드표면상에 남아 있는 잉크는, 배출구에 남아 있는 잉크와 캡(300)에 의해 접촉된 헤드유닛(100)의 일부(캡흔적)에 남아 있는 잉크(캡흔적 잉크)를 포함해서 0.0003g∼0.0015g이 된다. 이 값은, 배출면(101a)과 흡수부재사이의 틈새가 캐핑(흡인)시 0.2∼1mm인 조건하에서, 헤드접촉부둘레의 캡(300) 및 헤드표면(배출면(101a)과 캡접촉부)을 발수(撥水)처리하고, 캡(300)안에 흡수부재(도시안함)를 배치하여 실험값으로부터 얻었다.

흡인회복의 순서는, 1흡인회복이 소정량의 용지(예를 들면 10매)를 인자할 때마다 이루어지도록 설정될 수 있다. 이것은 인자에 의해 헤드의 액실내에 기포가 발생하고, 이 기포의 성장에 의해 기포가 액실을 막아서 배출이 일어나지 않도록 하는 현상을 상기 10매의 인자마다의 흡인회복에 의하여 미리 방지하기 위한 것이다.

그러므로, 상기 순서로 헤드흡수부재로 이송될 잉크량을 추적하면, 최대값은 0.0015g(잔류잉크의 최대값)×100회(=인자용지수 1000매/10매)=0.15g, 최소값은 0.0003g(잔류잉크의 최소값)×30회(인자용지수 300매/10매)=0.009g이다.

다음에, (ii)의 인자에 의해 헤드표면에 부착한 잉크를 소제할 때((ii)유형)의 잉크량에 대해서 설명한다. 인자에 의해 헤드표면에 부착한 잉크(습윤잉크로서 불리움)의 양은, 인자듀티에 의존하며, 습윤잉크의 양은 인자듀티가 낮을수록 적고 인자듀티가 높아질수록 점차로 증가하여, 제10도에 도시한 바와 같이 인자듀티 약 70∼100%까지 증가하는 경향이 있다. A4 크기의 용지 1매 인자시 습윤잉크량은 10%의 인자듀티에서 0.5×10^-5g, 30%의 인자듀티에서 1.5×10^-5g이다.

습윤잉크량은 배출면(101a)과 기록용지사이의 틈새(종이틈새)에 따라 변하며, 틈새가 좁을수록 증가한다. 또, 습윤잉크량은 배출구의 개수에 비례하여 증가한다. 제10도는 128개의 노즐을 가진 때의 값을 도시한 것이다.

일단 1매 인자후의 소제순서를 상정하면 흡수부재(104)에 이송될 잉크량은, 최대값은 1.5×10^-5g(30%의 인자듀티에 대한 습윤잉크량)×1000회=0.015g, 최소값은 0.5×10^-5g(10%의 인자듀티에 대한 습윤잉크량)×300회=0.0015g이 된다.

유형(i) 및 (ii)의 결과에 의거하여, 소제에 의해 흡수부재(104)로 이송될 잉크량은, 최대값은 0.15g((i)의 최대값)+0.015g((ii)의 최대값)=0.165g, 최소값은 0.009g((i)의 최소값)+0.0015g(ii)의 최소값)=0.0105g으로 산정된다.

상기 계산결과, 헤드의 흡수부재는 잉크의 최대량 0.165g 이상을 유지해야만 한다.

흡수부재(104)의 구성에 대해서 이하 설명한다.

재료는 이미 설명한 바와 같이 잉크를 흡수할 수 있는 것이면 되고, 팽윤성질을 가져도 된다. 그러나 비팽윤성을 지니는 재료는 흡수된 잉크가 떨어지지 않고 소형장치의 관점에서 바람직하다. 즉, 0.01%∼0.02%의 매우 작은 팽윤률을 지니는 상기 설명한 바와 같은 친수화 처리한 폴리올레핀의 다공성소결압분체(상품명:아사히화확(주)제품의 Sunfine AQ)가 바람직하다. 그러므로, 잉크를 흡수해도 흡수부재의 체적이 거의 변하지 않으므로, 흡수부재를 엄격한 정밀도가 요구되는 부분에도 사용할 수 있는 장점이 있다. 즉, 본 실시예에서는 헤드에 장착되어 있으므로, 흡수부재는 헤드카아트리지를 장착하거나 떼낼 때 주주사캐리지(2)에 대한 틈새를 확보하거나, 흡수부재(104)와 기록지사이의 틈새정밀도를 올리는데 유효하다. 따라서, 팽윤성을 지니는 재료도 또한 사용할 수 있으나, 흡수부재를 배치하는 영역에 대한 공간이 매우 좁기 때문에, 이 영역내에서 팽창하면서 잉크가 새나갈 염려가 있으므로, 이러한 관점에서 비팽윤성 재료가 더욱 바람직하다. 이러한 흡수재료의 액체흡수율은 35%∼50%이다.

다음에, 잉크의 증발에 대해서 설명한다. 잉크의 증발은 환경에 좌우된다. 습도가 낮은 환경(예를 들면 습도 10% 이하)에서는 증발량이 크므로, 잉크의 모든 증발가능한 성분이 증발된다. 그러나, 습도가 높은 환경(예를 들면, 습도 80% 이상)에서는 증발속도가 보다 느려져, 증발이 적어진다. 실용상, 흡수부재의 치수는, 고습환경하에서의 증발에 의거해 결정해야만 한다. 이 실시예에 있어서는 저습환경에서는 잉크의 80%가 증발하고 20%가 남게 되는 반면, 고습환경에 있어서는 잉크의 30%가 증발하고 70%가 남게 된다.

상기 조건에 의거해서 흡수부재(104)의 치수가 설정된다.

흡수부재(104)의 체적과 헤드유닛(100)으로부터 흡수부재(104)로 통과할 잉크량 사이에는 다음의 관계가 있다.

헤드흡수부재의 체적 : A[㎤]

헤드흡수부재의 흡수율 : B

잉크의 비중 : C[g/㎤](1.0∼1.1)

헤드로부터 헤드흡수부재로 통과한 잉크량 : i[g]

증발후의 잔류잉크의 비율 : D

ABCiD............................................(1)

AIdBC.........................................(2)

헤드흡수부재의 체적(A)은 식(2)로부터 얻어진다.

(a) A가 최대이면, i=A+B의 최대값=0.165g, D=고습하에서의 값=0.7, B=최소값=0.35, C=잉크의 최소비중=1.00

A=(0.165×0.7)/(0.35×100)=0.33[㎤]

(b) A가 최소이면, i=A+B의 최소값=0.0105g, D=저습하에서의 값=0.2, B=최대값=0.5, C=잉크의 최대비중=1.1

A=(0.0105×0.2)/(0.5×1.1)=0.004[㎤]

(c) 본 실시예에서의 최소필요체적(A)

i=A+B의 최대값=0.165g, D=고습하에서의 값=0.7, B=0.35, C=1.05

A=(0.165×0.7)/(0.35×1.05)=0.31[㎤]

잉크카아트리지의 잉크용량을 I[g]=60[g]으로 가정하면(잉크의 인쇄가능한 양은 40∼50g), 헤드흡수부재의 체적(A)과는 다음 관계가 있다.

(a) A/I0.33/60=11/2000

(b) A/I0.004/60=1/15000

(c) A/I0.31/60=1/200

즉, 헤드흡수부재의 체적(A)이 최적조건에서 잉크용량(I)의 1/15000 이상이고, 최악의 조건에서 11/2000이상이면 충분하다.

본 실시예에 있어서 헤드흡수부재의 체적이 0.34∼0.4[㎤]이므로, 본 실시예에서의 (C)에서의 최소필요체적 0.31[㎤]보다 충분히 큰 조건을 만족한다.

다음에, 흡수부재에 대해서 체적(A)의 최대값을 결정하는 인자에 대해서 설명한다. 우선, 상기와 같이(i)의 흡인회복에 의해 헤드표면에 잔류하는 잉크를 소제할때의 잉크의 최대량을 추정한다. 흡인회복은 매용지당 1회 수행하므로, 잉크량은, 0.0015g(잔류잉크의 최대값)×1000회=1.5g이다. 또한, 조작자에 의한 지시로 흡인회복을 수행하는 모우드를 첨가해서, 흡인을 매 용지당 1회 수행하면, 잉크량은, 0.0015g(잔류잉크의 최대량)×1000회=1.5g이다. 그러므로 (i)의 경우 최악의 값은 1.5g+1.5g=3g이다.

다음에, 유형(ii)의 인자에 의해 헤드표면에 부착한 잉크를 소제할 때의 최대값을 추정하면, 인자가 듀티율 100%로 수행되는 경우, 잉크량은, 제10도로부터 7×10^-5g(듀티율 100%에서의 습윤잉크량)×1000회=0.07g이다.

흡수부재에 통과하는 잉크무게(i)의 최대값은 (i)+(ii)=3g+0.07g=3.07g이다.

이 값으로부터 헤드흡수부재의 체적(A)을 계산하면, i=3.07g, D=0.7, B=0.35 및 C=1.00으로부터, A=(3.07×0.7)/(0.35×1.00)=6.14[㎤], A/I=6.14/60≒1/6이 된다.

그러므로, 흡수부재의 체적(A)은 6.14g 이상인 것이 요망되므로, 이를 위해서 A/I는 1/6이상인 관계를 유지해야만 한다. 실제의 설계에 있어서는, 안전계수를 감안하여, 상기 설정된 값의 약 2배로 체적을 설정하는 것이 바람직하다. 즉,

6.14×2=12.28[㎤]

A/I=12.28/60≒1/5

여기에서, A/I가 1/5 이상으로 설정되면 기능상 아무 문제가 없다.

그러나, 헤드주위의 공간이 제한되어 있고, 흡수부재 자체의 체적이 커짐에 따라 비용이 증가되므로, 체적은 기능적인 문제점을 일으키지 않는 범위내에서 최소값인 것이 가장 바람직하며, (A)의 상한값은 A/I=1/5로 설정하는 것이 좋다.

헤드흡수부재의 체적(A)과 잉크카아트리지의 인자가능한 잉쿠무게(I^*)를 고려하면, 다음과 같은 관계에 있다.

즉,

A/I^*최대값12.28/40≒3/10

A/I^*최소값0.004/50≒1/12500

본 실시예에 있어서, 헤드흡수부재의 치수는 4개의 헤드에 대해서 동일하나, 상기 조건을 만족하면, 흡수부재의 치수는 각 헤드에 대해서 변화시켜도 된다. 왜냐하면, 인자중에 배출면(101a)에 부착한 잉크량은 헤드위치에 따라 변하기 때문이다. 인자가 제5도에 도시한 바와 같이 화살표(C) 방향으로 되면, 인자에 의해 헤드배출면(101a)에 부착하는 잉크량은 인자방향으로의 헤드배열순서에 따라 증가한다. 왜냐하면, 인자방향의 하류가 될수록 헤드주위의 공간에 부유하는 미세한 잉크방울의 밀도가 인쇄시 증가하게 되어, 하류헤드일수록 더 많은 잉크량이 헤드의 배출면에 부착하는 현상이 발생하기 때문이다. 그러므로, 이러한 거동에 의해서, 헤드흡수부재의 치수는 상기 조건을 만족하는 범위에서 각 헤드에 대해 다르게 결정될 수 있다.

(3.3) 흡수부재배치의 다른 실시예

상기 실시예에 있어서, 흡수부재(104)는, 혼색등의 불이익을 피하도록 헤드유닛(100)상에 설치하였으나, 더 나은 효과를 제공하는 다른 예에 대해서 이하 설명한다.

제11도 및 제12도는 앞쪽에서 본 이 실시예의 회복유닛의 단면도 및 확대사시도로서, 제5도 및 제6도와 같은 방식으로 구성된 같은 부품에는 같은 번호를 병기하였다.

본 실시예에 있어서도, 제11도에 도시한 바와 같이, (A)상태에서 (B)상태로의 (C)방향의 캐리지의 이동과정에서 와이핑을 행하고 흡수부재(104)에 의해 블레이드(401)를 소제하지만, 블레이드(401)상에 남아 있을 수 있는 잉크는, 블레이드(401)를 더욱 완전히 소제하도록 캐리지(2)상에 설치된 제2의 흡수부재로서의 흡수부재(73)에 의해 흡수된다. 흡수부재(73)는 흡수부재(104)와 같은 재료로 만들어질 수 있고 같은 고정방식으로 배치될 수 있음에 유의해야 한다.

본 실시예에 있어서의 동작을 제13도를 참조해서 설명한다.

흡인 회복에 의한 배출면(101a)에 부착한 잉크(I)는 화살표(C)방향으로서의 캐리지(2)의 이동에 따라서, 블레이드(401)에 의해 배출면(101a)으로부터 제거되어, 블레이드(401)와 함께 배출면(101a)부를 이동해서, 배출면(101a)부에 형성된 테이퍼부(101c)에서 헤드의 흡수부재(104)의 가장자리부(104a)에 접촉함으로써 잉크(I)를 블레이드(401)로부터 닦아내고 테이퍼부(101c)에 일단 잉크를 저장한다. 그후, 잉크(I')는 흡수부재(104)내로 즉시 흡수된다((A)의 (I')상태). 또, 캐리지(2)가 더욱 화살표(C) 방향으로 이동하면, 블레이드(401)는 캐리지의 흡수부재(73)를 스치면서 이동한다. 그후, 블레이드(401)는 헤드흡수부재(104)에 의해 제거되지 않은 잉크(I'')의 소량을 흡수부재(73)안으로 흡수시키면서 이동하여, 블레이드(401)가 그 다음 헤드에 도착할 때((B)상태) 블레이드(401)의 가장자리부(401a)로부터 잉크는 완전히 제거된다. 그러므로, 배출면(101a)으로부터 제거된 잉크는 그다음 헤드상에 전혀 영향을 미치지 않으므로 혼색등의 문제점을 일으키지 않아, 블레이드(401)의 가장자리부(401a)가 항상 깨끗한 상태에서 와이핑을 수행하는 것이 가능하다.

캐리지측의 흡수부재(73)는 제한된 공간내에서 가능한한 크게 하여야 하는데, 이는 헤드흡수부재(104)는 헤드와 일체로 교환할 수 있다고 해도 흡수부재(73)는 쉽게 교환할 수 없기 때문이다. 즉, 헤드측의 흡수부재는 주기적으로 재생될 수 있으므로 교환이 어려운 캐리지측의 흡수부재(73)의 내구성을 향상시킴으로써 헤드측 흡수체를 소형화할 수 있어, 카아트리지 및 장치의 소형화와 비용절감을 실현할 수 있다.

본 실시예에서의 흡수부재(104),(73)에 대한 치수의 바람직한 관계는 다름과 같다.

제14도는 각 부의 치수관계를 설명하는 설명도로서, (WN)은 배출구(101b)(소위 더미노즐을 포함)의 배열에 대한 영역의 폭, (WC)는 캡(300)에 의해 덮여질 영역(101e)의 폭이며, 여기에서 배출구(101b)의 군으로서의 WNWC는 캡(300)에 의해 형성된 공간내에 위치해야만 한다. 또한, (WB)는 블레이드(401)의 폭으로서, 잉크방출(I)이 영역(101e)내에 종종 남아 있는 것을 고려하면, 영역(101e)이 완전히 닦일 수 있는 것이 크게 바람직하며, 따라서 WCWB가 된다. (WH)는 헤드유닛(100)상에 설치된 흡수부재(104)의 폭으로서, 블레이드(401)와 접촉해서 그의 소제를 행하므로 WBWH이다. 상기 관계는 제5도 및 제6도에 도시한 바와 같은 실시예에서도 성립함에 유의해야 한다.

(WK)는 본 실시예에 있어서 캐리지상에 설치된 흡수부재(73)의 폭으로서, 흡수부재(104)로 블레이드(401)를 소제하는 공정에서 흡수되지 않은 잉크가 바깥쪽으로 퍼질 수 있는 것을 고려하면, WHWK이다. 즉, 본 실시예에 있어서, 각 부의 치수는, WNWCWBWHWK의 관계를 만족하도록 결정된다.

제15도 및 제16도는 또다른 2개의 실시예를 도시한 것으로서, 배출구(101b)가 배출구(101b)를 보호하기 위한 배출면의 오목부(101a)내에 배치되어 있는 점을 제외하고 제8도 및 제9도와 거의 마찬가지 형상을 지닌 헤드유닛이다.

이와 같은 헤드에 대해서는, 제17도에 도시한 바와 같은 관계를 적용할 수 있다. 즉, 배출면은 캡접촉면(101e)과 와이핑될 오목면부(101a)로 구성되어 있으며, 실제로 배출구를 와이핑하기 위하여 폭(WB1)을 지닌 제1블레이드와, 그의 바깥쪽의 캡접촉면을 와이핑하기 위하여 폭(WB2)을 지닌 제2블레이드의 2개의 블레이드로 와이핑이 수행되면, 캡의 폭은 (WC)이다.

블레이드폭(WB')((WB1)과 (WB2)로 이루어진 최대 블레이드폭)과 캡폭(WC) 사이에는 다음의 관계가 있다. 즉,

WB1WC, WNWB1, 그러나 WB'WC

즉, 배출구의 주변부를 와이핑하기 위한 블에이드폭(WB1)은 배출구의 배열폭(WN)보다 넓어야만 하나, 반드시 캡폭(WC)보다 넓은 필요는 없다. 따라서, 여기에서는, 제1블레이드폭(WB1)+제2블레이드폭(WB2)의 최대값(WB')이 캡흔적을 와이핑하기 위하여 캡폭(WC)보다 넓으면 충분하다는 것을 나타낸다.

상기 관계는, 배출구를 오목부에 배치한, 제5도 및 제6도 또는 제11도 및 제12도에 도시한 바와 같은 형상의 헤드유닛에도 동일하게 적용할수 있음은 명백하다.

또한, 상기 실시예는 주주사방향(인쇄방향)으로 와이핑을 하는 구성에 대해서 설명하였으나, 주사방향(C)에 수직인 방향으로 와이핑을 해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 흡수부재(73)가 캐리지(2)에 설치되어 있는 경우에도 마찬가지이다.

(3.4) 배출구의 형상 및 와이핑방향

이하, 본 실시예에 있어서의 배출구의 형상과 와이핑방향 사이의 관계에 대해서 설명하며, 여기에서는 와이핑에 의해 배출구의 안쪽으로 되돌아온 먼지의 폐해, 배출구로부터 인출된 잉크의 폐해 및 혼색등의 불이익을 막기 위하여 규정되어 있다. 본 실시예에서의 와이핑조건을 표시하면, 접촉조건은, 65°의 고무경도(JISA), 자유길이 L=9mm, 배출구로의 침투량 d=1.5mm, 두께 t=0.7mm 및 와이핑속도 V=180mm/sec를 지니며 블레이드(401)의 재료로서는 우레탄계 고무이다.

제19도에 있어서, 헤드의 배출구의 형상은 사다리꼴(본 실시예에 있어서는 등변사디리꼴)이며, 도면중의 X방향으로 복수개의 배출구가 형성되어 있다.

정점(P1),(P4),(P5),(P6)를 통과하는 축(X2),(X3),(Y1),(Y2),(Y3),(Y4)을 지니는 사다리꼴에 대해서, 이 사디리꼴은 위변(a), 밑변(b) 및 높이(b-a)(여기에서 ba)를 가진다. (P5),(P1),(P2)가 이루는 각은 60°이고, (P1),(P5),(P2)가 이루는 각은 30°이다.

다음에, 와이핑방향(CC)에 수직인 방향(본 실시예의 장치에 있어서 제5도 및 제11도에서 캐리지이동방향(C)의 반대방향)의 축으로서 (X1)을 고려하면, 배출구의 사다리꼴형상은, 이 축에 대해서 선대칭임을 알 수 있다. 이 (X1)축은 배출구의 주변부에 의해 잘려진 (X1)의 최대값(최대폭(b))에서 (X2)축(분리축으로서 지칭됨)과 동일하므로, 2개의 선분이 (X2)축과 배출구의 주변부(윤곽을 형성하는 1개의 성분) 사이의 교점(P1) 및(P4)에서 잘려진다. 그들중의 1개는 (P1)으로부터 (P2),(P3)를 통해서 (P4)를 통과하는 1개의 성분(주변길이성분 1, 길이 11=b로서 지칭됨)이고, 다른 1개는 (P1)으로부터 (P5),(P6)를 통해서 (P4)를 통과하는 1개의 선분(주변길이성분 2, 길이 12=a+(b-a)로서 지칭됨)이다. 주변길이성분 1,2사이의 관계는 1112이다.(제24도 참조)

본 실시예에 있어서, 제19도에 도시한 바와 같이 배출구에 대해 CC방향으로 와이핑을 수행하므로, 먼지의 오염, 배출구로부터 인출된 잉크량 및 혼색을 줄일 수 있다.

이러한 효과를 발생하기 위한 와이핑방향과 배출구의 형상사이의 관계를 이하 상세히 설명한다.

(a) 배출구의 주변부에 부착한 먼지(먼지 또는 종이분말) 또는 퇴적되거나 고착된 잉크를 블레이드로 와이핑할 때, 배출구안으로의 오염예상량은, 와이핑방향에 의존한다. 즉, 배출구의 주변부에 부착한 먼지 또는 퇴적되거나 고착된 잉크의 양은 배출구의 주변길이에 비례하고, 배출구안으로의 이물질의 오염은, 블레이드가 블레이드의 이동방향으로 배출구의 최대폭을 통과할 때 가장 커진다. 이것은, 블레이드가 배출구의 주변길이와 접촉하게 된후 배출구의 안쪽으로 접촉하는 과정에서, 배출구안쪽과 접촉할때까지의 배출구의 주변길이가 커짐에 따라 증가하는 경향이 있다.

제19도에 있어서, 와이핑방향(CC)으로 소제하는 경우 배출구안으로의 먼지 또는 퇴적되거나 고착된 잉크(이하, 불순물로 지칭함)의 오염은, 11(=b)의 양에 대응하는 반면, 반대방향으로 소제하는 경우 불순물의 오염은 12(=a+(b-a))의 양만큼 발생하므로 그 차이(12-11=a-b)+(b-a))만큼의 불순물량이 더 혼입하게 된다.

(b) 블레이드(401)가 배출구(101b)안으로 침입하여, 블레이드가 이동함에 따라 배출구내에 형성된 잉크의 메니스커스(M)과 접촉하여 블레이드에 부착한 잉크(인출한 잉크의 양은 블레이드의 발액성 및 잉크자체의 표면장력에 따라 변함)를 배출구로부터 인출하는 현상은 와이핑방향에 좌우된다. 즉, 블레이드(401)가 배출구를 통과할 때 배출구와 접촉하는 블레이드의 길이는 잉크인출량에 관련되며, 이것은 블레이드에 평행한 배출구의 주변길이가 커질수록 증가한다. 또, 잉크인출량은 와이핑속도와 배출구안으로의 블레이드의 침입량에 관련되며, 여기서 잉크인출량은 속도가 커질수록 감소하나, 이와 동시에 와이핑의 기본인 와이핑성능도 저하하는 경향이 있다. 잉크인출량은 침입량이 커짐에 따라 감소하는 반면, 와이핑성능도 저하한다. 즉, 잉크인출량은 블레이드와의 접촉조건에 크게 관계되나, 본 실시예에서와 같이 와이핑방향이 결정되면 접촉조건의 허용범위가 넓어지므로 바람직하다.

제19도에 있어서, 와이핑방향(CC)으로 소제하기 위하여, 블레이드가 배출구로부터 분리될 때 길이(a)(부착한 잉크의 양에 비례)만큼 접촉하는 반면, 역방향으로 소제하기 위하여 길이(b)만큼 접촉하기 때문에 더많은 잉크인출이 발생하며, 여기서 그차이(b-a)만큼의 잉크인출이 더 발생하게 된다. 제21도(a) 및 제21도(b)에 있어서는, 본 실시예에서와 같은 와이핑방향 및 그의 반대방향에서의 잉크의 인출을 도시한 것이다.

(c) 상기 (b)에서 설명한 바와 같은 현상에 의해, 블레이드에 부착된 잉크의 양은 잉크인출량이 많을수록 증가하고, 여기서 다른 색의 잉크는 헤드의 이동에 따라, 와이핑방향 하류쪽의 헤드로 운반되어가서, 다시 배출구의 안쪽에 접촉하여 혼색이 일어난다. 이 현상은 상기 (b)에서와 마찬가지이므로, 그에 대한 설명은 생략한다.

제22도는 또다른 실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 이 실시예에 있어서는, 간단한 헤드의 구성과 와이핑방향에 대해서 설명한다.

제22도(a)는 헤드의 단면구성도이며, 제22도(b)는 배출구(111b')의 형상을 예시한, 헤드의 입면도이다. 헤드는, 알루미늄제의 기판(111')위에 실리콘칩이 형성되어 있고, 칩상에는 히이터 또는 반도체로 이루어진 히이터보오드(112)가 설치된 구성으로 되어 있다. 또 그 외에는 공통의 액체실(813)과 액체채널(815)형성용 홈이 형성됨과 동시에, 배출구 형성판을 일체로 구비한 PSF(폴리술폰)의 홈이 형성된 시일링판(113')을 스프링(114)(제23도 참조)에 의해서 실리콘칩에 대해서 가압하고 있다. 기판(111')과 시일판(113')은 각도 θ=15°만큼 경사져서 결합되어 있음에 유의해야 한다. 블레이드의 와이핑방향은 도시한 바와같이 (CC)방향이다. 배출구의 형상은 둥근모서리부를 지니는 기본적으로 사다리꼴이다. 이들은 배출구(111b')로부터 잉크를 분리할뿐만 아니라 유로의 저항을 저감하는 역할을 하여 배출특성을 향상시킨다. 헤드의 배출구의 형상이 히이터측보다 넓은 이유는, 배출구안쪽의 유로의 구조가 사다리꼴형상에 의해 기포안정성을 제공하고 레이저로 시일링판에 배출구를 뚫을때 불안정성이 방지되기 때문이다.

다음에, 본 실시예의 헤드구조와 와이핑방향의 관계를 상세히 설명한다.

제23도는, 와이핑시 블레이드에 의해 가해지는 힘의 관계를 도시한 제22도의 확대도이다. 와이핑이 도시한 바와 같은 방향으로 시행되면, 블레이드 미는 힘(f)과 마찰력(μN)의 합력(f')이 홈이 형성된 시일링판에 인가되어 합력의 방향으로 이동시킨다. 본 실시예의 와이핑방향에서는 틈새 2는보다 좁아지는 방향이 되지만, 와이핑방향의 반대방향에서는 틈새 2는 보다 넓어지는 방향으로 힘이 작용한다. 여기에서는 틈새 1 및 틈새 2에 대해서 설명한다. 틈새 1은 액체채널의 배열방향(인접액체채널과의 사이)의 크로스토오크(기포파워의 빠져나감)에 관련되고, 틈새 2는 한 개의 채널의 앞쪽의 크로스토오크에 관련되며, 이 크로스토오크 모두는 틈새가 넓어짐에 따라 증가한다. 이 크로스토오크에 의해, 불규칙적인 배출속도, 불안정한 배출량, 편향 또는 비배출등의 몇몇 문제점이 방생된다. 틈새 1은 항상상부쪽으로부터의 스프링부하에 의해 일정하게 되도록 설계되어 있는 반면, 틈새 2는 홈이 형성된 시일링판과 실리콘칩사이의 마찰력에 의존하므로 변동하기 쉽다. 따라서, 본 실시예의 방법으로 와이핑하는 것이 바람직하다.

제24도는 또다른 실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 제24도(a)는 삼각형 모양의 배출구를 도시한 것이고, 제24도(b)는 오각형 모양의 배출구를 도시한 것이다. 상기 실시예와 동일한 개념에 의거해서, 와이핑방향은 제24도(a)에서는 (CC1)이고, 제24도(b)에서는(CC2)이다.

상기 실시예에서는 다각형에 관하여 설명하였으나, 곡면형상에도 적용할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 해서, 블레이드를 기록했으나 캐리지위에 배치된 흡수부재에 대해서 문지르도록 하므로써 항상 블레이드의 안정적인 소제기능을 유지할 수 있다.

그러나, 흡수부재가 잉크를 흡수하면서 팽창하여 기록지에 접촉하지 않도록 흡수부재를 기록헤드의 배출구면의 오목부에 배치한 경우에는, 블레이드에 부착한 잉크를 완전히 흡수할 수 없다.

이점에 대해서 제25도를 참조하여 설명한다. 제25도는 소정폭을 가지고 배출구면(1)과 접촉하는 블레이드(401)를 상대적으로 이동시키면서, 배출구면상의 잉크를 제거하는 방법을 도시한 것이나, 잉크가 중력방향으로 아래쪽으로 배출되는 유형의 장치에 있어서는, 닦여서 모여진 잉크는 중력방향으로 하류쪽으로 블레이드(401)를 따라 흐르기 쉬우므로, 잉크에 의해 블레이드(401)가 오염된 폭은 배출구면(1)가 접촉하는 폭을 초과한 넓은 영역에 걸쳐서 확대될 수 있다.

그래서, 블레이드(401)에 부착한 잉크는, 제25도에 도시한 바와 같이 블레이드클리이닝흡수부재(3)와 접촉해서 제거되나, 블레이드클리이닝흡수부재(3)는 배출구면(1)으로부터 돌출된 위치에 있지 않고 안전을 위해서 배출구면으로부터 0.5mm 정도 안으로 들어간 곳에 위치되므로, 블레이드클리이닝 흡수부재로의 블레이드(401)의 침입량은 배출구면으로의 침입량보다 적어진다. 그결과, 블레이드클리이닝흡수부재(3)는 블레이드(401)의 정상단부에서 또는 흡수부재와 접촉하는 영역에서 잉크를 흡수할 수 있으나, 상기 영역을 초과하여 남아 있는 잉크는 블레이드(401)에 남게 된다. 초기사용시에는 배출구면과 접촉하는 폭아래쪽에 소량의 잉크가 남아 있는 그대로 그다음 기록헤드의 배출구면을 와이핑해도, 편향 또는 비배출 그리고 혼색등의 화질에 악영향을 끼치는 배출특성상의 어떠한 불이익도 무시할 수 있으나, 장기간 사용시에는, 잔류잉크가 증발되어 점점 쌓이고, 고착되는 동시에 종이분말등의 먼지와 함께 점차적으로 퇴적되므로, 이러한 퇴적물은 블레이드의 외이핑성능을 감소시킴과 동시에 배출특성 또는 화질에 악영향을 끼친다.

그에 대해서는, 잉크가 부착한 전체 영역을 클리이닝하는 모우드가 제공된다.

블레이드클리이닝모우드에 대해서 제26도를 참조하여 설명한다. 블레이드클리이닝모우드에 있어서는, 블레이드(401)가 Y방향으로 와이핑위치로부터 돌출되어, 블레이드클리이닝흡수부재(3)로의 침입량이 통상 와이핑에서보다 깊은 위치 또는 본 실시예에서는 2배이상인 위치에 설정된다. 그리고, 캐리지(2)는 왼쪽으로부터 오른쪽으로 이동하고, 블레이드는 캐리지가 그곳을 통과했을때 대기위치로 하강한후, 캐리지는 호움위치로 복귀한다. 이렇게 함으로써, 블레이드(401)와 블레이드클리이닝흡수부재(3) 사이의 접촉영역이 확장될 수 있으므로, 통상 와이핑에서 닦이지 않는 부분을 소제할 수 있다. 이 동작을 1회 수행하나, 바람직하게는 계속해서 2회이상 수행한다.

블레이드의 침입량은 2배로 한정되지 않으며, 블레이드에 부착한 잉크를 양호하게 닦는데 필요하다면 실제 범위는 약 1.5∼4배이어도 된다.

흡수부재가 기록헤드의 배출구면의 측면에, 특히, 제27도에 도시한 바와 같이 와이핑방향의 상류측에 배치되면, 블레이드에 부착한 잉크는 그의 가장자리부분에 의해 더욱 완전히 닦일 수 있으므로, 더욱 신뢰성 있는 와이핑을 달성할 수 있다.

신뢰성을 향상하기 위하여 블레이드클리이닝동작후에 통상의 와이핑동작 또는 예비배출을 수행하면, 이미 닦여진 헤드에의 잉크의 영향은 거의 제거될 수 있어, 양호한 기록을 할 수 있다.

본 실시예에서의 각종 조건은 다음과 같다.

블레이드 : 두께 0.7mm±0.1

폭 12.0mm±0.1

자유길이 8.0mm±0.1

와이핑시 침입량(배출구면으로의) : 1.5mm±0.5

블레이드클리이닝싱 침입량(배출구면으로의) : 4.0mm±0.5

캐리지이동속도 : 와이핑시 200mm/sec±30

클리이닝시 100mm/sec±30

사용된 기록헤드 : 400dpi 128개의 노즐

와이핑동작의 순서 : A4용지 1매마다의 기록에 대해

블레이드클리이닝모우드의 순서 : A4용지 100매마다의 기록에 대해

시험환경 : 고온/저습(35°C/10%)

와이핑속도와 관련하여, 와이핑효과 또는 잉크흡수효과는, 특히 미끄럼에 의해 속도가 빠를수록 감소하나, 300mm/sec 이하에서는 아무 문제가 없음이 확인되었다. 클리이닝속도는 통상 잉크에서보다 느린 것이 바람직한데, 그 이유는, 블레이드에 부착한 잉크가 증발에 의해 쌓이게 됨에 따라 더욱 느리게 흡수부재안으로 흡수되기 때문이다. 이 시험환경은, 배출량이 많아서 젖는 양도 많은, 즉 고온이고 건조하여 증발하기 쉬운 저습환경이라는 가혹한 조건이었다.

상기 조건하에서, A4사이즈용지 5000매에 대해서, 헤드의 배출구면상의 습윤잉크의 양을 기록비 100%에서 모든 블랙기록에 의해 최대로 설정해서, 내구시험을 행한 결과, 편향 또는 비배출등의 배출불량은 발생되지 않았다.

이에 대해서, 상기 언급한 조건중 블레이드클리이닝모우드의 순서를 제외하고, 내구시험을 행한 결과, 수백매 인쇄후 배출불량이 나타났다.

이와 같이 해서, 블레이드클리이닝모우드를 형성함으로써, 내구성 있는 용지의 매수를 매우 향상시킬 수 있다.

캐리지(2)에 대해 4개의 잉크제트카아트리지를 사용하여 컬러기록을 하는 것에 대해 본 실시예에서 설명하였으나, 상기 개수는 특별히 한정되지 않으며, 1개 또는 소정개수의 기록헤드를 장착할 수 있다. 컬러화상기록에 있어서, 혼색의 특정문제가 있으나, 본 발명은 또한 그 문제도 해결하여 컬러기록시 큰 효과를 나타낼 수 있다.

배출구면(1)에 대해 와이핑을 수행하면, 또한 블레이드(401)의 상단면(401b)이 오염되어 언와이핑으로 불리우는 와이핑성능을 저하시키는 문제를 일으킨다. 이러한 경향은, 배출구면과 접촉해서 특히 양방향으로 클리이닝하는 유형의 와이핑에서 현저하게 나타난다.

따라서, 브레이드(401)의 상단면(401b)을 소제하는 것도 필요하게 된다. 본 실시예에서는 이 경우에 유효한 블레이드클리이닝방법을 제공한다. 블레이드클리이닝모우드에 있어서, 블레이드클리이닝흡수부재(3)는, 제27도에 도시한 바와 같이, 블레이드(401)가 브레이드클리이닝흡수부재(3)와 접촉하면서 전후방향으로 왕복이동된다. 그래서 블레이드는 점선과 실선으로 도시한 바와같은 반전거동으로 작동하고, 여기서 상단면(401b)은 블레이드클리이닝흡수부재(3)와 일시적으로 접촉하여 소제된다. 이러한 소제동작에서는, 블레이드의 침입량은 통상 와이핑동작에서 보다 얕은 것이 바람직하며, 그 이유는 반전거동을 침입량이 클수록 발생하기 어렵기 때문이다. 이 세번째 실시예는 제1 및 제2실시예와 조합해서 보다 큰 효과를 발휘할 수 있다. 상기 설명한 실시예에 있어서, 침입량은 블레이드를 상승시키므로써 변화시킬 수 있으나, 충분한 공간이 있으면, 블레이드와, 블레이드클리이닝흡수부재와 배출구면간의 위치관계가 동일한 한, 캐리지를 상승시키므로써 또는 양자를 상승시키므로써 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.

소제특성이 우수하고 클리이닝블레이드에 부착한 잉크를 흡수하는 흡수부재는, 잉크흡수율이 클수록 잉크흡수특성이 저하되고 장기간 사용시 신뢰성이 부족하게 된다. 장기간 사용시에는, 종이분말이나 먼지 그리고 쌓여진 잉크등의 이물질이 흡수부재의 표면상에 퇴적되어 클리이닝성능을 특히 저하시키고 또한 흡수부재상의 그러한 이물질은 블레이드에 재전사되는 등의 불리한 점이 발생된다.

또, 잉크는 배출회복공정에 사용되는 캡에 부착해서 블레이드를 이용해서 헤드를 와이핑할때마다 헤드면에 재전사되어 헤드면을 더럽게 하고, 쌓여진 잉크는 와이핑으로 제거하기 곤란하게 될뿐만 아니라 쌓여진 잉크는 노즐에 작용하여 배출불량을 일으킬 염려가 있다.

그러므로, 본 실시예에서는, 블레이드 및 캡부재를, 클리이닝기능을 지니며 기록헤드와 유사한 모양의 캐리지상에 장착가능한 클리이닝용 헤드를 이용해서 클리이닝하는 것이 제안되어 있다.

이 클리이닝용 헤드는 바람직하게는 다공성 흡수부재를 구비하며, 이것은 클리이닝을 위해 흡수부재에 블레이드 및 캡을 가압하고 문질러서 불필요한 잉크를 흡수함으로써 회복수단의 성능저하를 방지한다.

보다 바람직하게는, 클리이닝용 헤드의 흡수부재에 세척액을 함침시켜 블레이드와 캡에 부착한 비탈락성 먼지를 제거하여 클리닝효과를 더욱 향상하므로서, 회복수단의 양호한 성능을 장기간 유지할수 있다.

제28도는 본 발명의 회복유닛의 클리이닝용 카아트리지를 도시한 것이다. 이것은, 잉크제트카아트리지(c)의 기록헤드부를 흡수부재로 교체한 것으로서, 잉크제트카아트리지와 유사한 형상이며 캐리지상에 장착가능하다. 이 흡수부재는 회복유닛 특히 캡부와 블레이드부를 클리이닝하는데 이용된다. 이 흡수부재부는 회복유닛의 클리이닝을 용이하게 하기 위하여 회복유닛쪽을 향하여 약간 돌출되어 있다.

이러한 클리이닝용 카아트리지를 사용해서, 회복유닛 클리이닝모우드에서는, 블레이드(401)와 캡을 주기적으로 소제하게 된다.

회복유닛 클리이닝모우드에 대해서 이하에 설명한다. 회복유닛 클리이닝모우드에 있어서는, 기록헤드카아트리지가 먼저 캐리지로부터 떨어져 나가고, 대신에 클리이닝용 카아트리지가 장착된다.

블레이드(401)는 Y방향으로 와이핑위치로부터 더욱 돌출되어, 블레이드클리이닝흡수부재(3)로의 침입량이 통상 와이핑에서보다 깊은 위치에 설정된다. 그리고, 캐리지(2)는 왼쪽으로부터 오른쪽으로 이동되고, 블레이드(401)는 캐리지가 통과했을 때 대기위치로 하강하고, 캐리지(2)는 호움위치로 복귀되어 캐핑된다. 이와 같이 하므로써, 블레이드(401)와 블레이드클리이닝흡수부재(3)와 클리이닝용 카아트리지의 흡수부재사이의 접촉영역이 확장될 수 있으므로, 통상 와이핑에서 닦이지 않는 부분도 소제될 수 있다. 이 동작은 1회 수행되나, 더욱 효과적으로 하기 위해 바람직하게는 연속해서 2회이상 수행해도 된다.

클리이닝용 카아트리지를 장착하고 캐핑하면, 캡에 부착한 불필요한 잉크가 클리이닝용 카아트리지의 흡수부재로 흡수될 수 있으므로, 깨끗한 상태를 실현할 수 있다.

본실시예에서의 각종 조건은 다음과 같다.

블레이드 : 두께 0.7mm±0.1

폭 12.0mm±0.1

자유길이 8.0mm±0.1

와이핑시 침입량(배출구면으로의) : 1.5mm±0.5

블레이드클리이닝시 침입량(배출구면으로의) : 4.0mm±0.5

캐리지이동속도 : 200mm/sec±30

사용된 기록헤드 : 400dpi, 128개의 노즐

와이핑동작의 순서 : A4용지 1매마다의 기록에 대해

회복유닛용의 클리이닝 : A4용지 100매마다의 기록에 대해

시험환경 : 고온/저습(35°C/10%)

와이핑속도와 관련하여, 와이핑효과 또는 잉크흡수효과는, 특히 미끄럼에 의해 속도가 빠를수록 감소하나, 300mm/sec 이하에서는 아무 문제가 없음이 확인되었다. 시험환경은 토출량이 많아서 젖는 양도 많은, 즉 고온이고 건조하여 증발하기 쉬운 저습환경이라는 가혹한 조건이었다.

상기 조건에 있어서, 습윤잉크의 양을 기록비 100%에서 모든 블랙기록에 의해 최대로 설정해서, A4크기의 용지 30000매에 대해 내구시험을 시행하였으나, 편향 또는 비배출등의 배출불량은 발생되지 않았다. 또, 내구시험후의 흡인성능은 내구시험전의 성능으로부터 거의 변화되지 않았다.

회복유닛클리이닝용 카아트리지의 사용에 의해, 내구성 있는 용지의 매수 및 장기간 사용시의 회복유닛의 성능보존등의 면에서 상당히 향상되었다.

본 실시예에서는 캐리지(2)에 대해 4개의 잉크제트카아트리지를 사용해서 설명하였으나, 이 개수는 특별히 한정되지 않으며, 1개 또는 다른 개수의 기록헤드를 장착해도 된다.

클리이닝용 헤드에 대한 흡수부재의 형상은 특별히 한정되지 않고, 불규칙한 표면을 지닌 형상, 쉽게 닦일수 있는 형상, 또는 쉽게 오염된 캡의 인접부를 에워싸는 형상등의 클리이닝용량을 향상시킬수 있는 형상은 모두 사용가능하다.

이하, 또다른 유형의 회복유닛클리이닝용 카아트리지에 대해서 설명한다. 이것은, 최적되거나 고착된 잉크를 녹이는 회복용 액체가, 이 액체가 삼투되어 있는 흡수부재와 연통하는, 클리이닝용 카아트리지의 탱크부에 들어 있는 것이다. 회복용 액체는 잉크내에 함유된 비휘발성 성분을 쉽게 용해시킬수 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 퇴적된 잉크는 고점도를 지녀 흡수부재안으로 비교적 느리게 흡수된다. 또, 고체화된 경우에는, 흡수부재안으로 거의 흡수되지 않으므로, 흡수부재안으로 쌓이거나 고체화된 잉크를 용해시키기 위한 용액을 흡수시키므로서, 블레이드 및 캡에 부착한 퇴적된 잉크를 쉽게 용해·흡수시킬 수 있게 된다.

캡 및 블레이드상에 퇴적된 잉크가 흡수부재내의 용매와 접촉하게 되면, 잉크의 밀도차가 발생하여, 퇴적된 잉크가 보다 낮은 밀도를 지닌 흡수부재안으로 퍼져서 캡 및 블레이드상의 잉크를 제거할 수 있다.

본 발명은, 각종 잉크제트기록장치중에서, 잉크배출에 사용하기 위한 에너지로서 열에너지를 발생하여, 이 열에너지로 잉크의 상태를 변화시키는 수단(예를 들면 전열변환기 또는 레이저비임)을 구비한 기록헤드 또는 기록장치에 특히 우수한 효과를 일으킨다. 이러한 방법에 의해서, 보다높은 기록밀도 및 해상도를 얻을 수 있다.

그 대표적인 구성 및 원리에 대해서는, 예를 들면, 미합중국 특허 제4,723,129호 및 동 제4,740,796호에개시된 기본원리를 사용하여 실시한 것이 바람직히다. 이 시스템은, 소위 온디멘드형과 콘티뉴어스형의 어느것에도 적용가능하다. 특히, 온디멘드형의 경우는, 액체(잉크)를 유지하는 액체채널이나 용지에 대응하여 배치된 전열변환기상에 기록정보에 대응하여 핵비등을 초과하는 빠른 온도상승을 부여하는 적어도 1개의 구동신호를 인가함으로써, 전열변환기에서 열에너지를 발생시켜 기록헤드의 열작용면에서 막비등을 발생시켜서, 결과적으로 액체(잉크)내에 기포를 구동신호에 1대1로 대응하여 형성할 수 있기 때문에 유효하다. 기포의 성장 및 수축에 의해 배출용의 개구부를 통해 액체(잉크)를 배출함으로써, 적어도 하나의 방울이 형성된다. 구동신호를 펄스형상으로 형성하면, 기포의 성장 및 수축이 순간적으로 적절하게 행해지므로 응답특성이 특히 우수한 액체(잉크)의 배출을 달성할 수 있어 더욱 바람직하다. 이러한 펄스형상의 구동신호로서는, 미합중국 특허 제4,463,395호 및 제4,345,262호에 개시된 것이 적합하다. 또한, 상기 열작용표면의 온도상승률에 관한 발명인 미합중국 특허 제4,313,124호 개시된 조건을 이용하면 더욱 우수한 기록을 수행할 수 있다.

기록헤드의 구성으로서는, 상기 각각의 특허명세서에 개시된 바와 같은 배출구, 액체채널 및 전열변환기의 조합구성(선형 액체채널 또는 직각형 액체채널)의 외에, 굴곡영역에 배치된 열작용부를 지닌 구성이 개시된 미합중국 특허 제4,558,333호 또는 제4,459,600호를 사용한 구성도 또한 본 발명에 포함된다. 또한, 전열변환기의 배출부로서 복수개의 전열변환기에 공통인 슬릿을 사용하는 구성이 개시된 일본국 특개소 59-123670호 공보 또는 이 배출부에 대응하는 열에너지의 압력파를 개구부르 지닌 구성이 개시된 일본국 특개소 59-138461호 공보에 의거한 구성으로 해도 본 발명의 효과는 유효하다. 본 발명에 의하면 기록헤드가 어떤 형태를 취하더라도 기록을 확실하고 효율적으로 행할 수 있다.

또, 본 발명은 기록장치에 의해 기록될 수 있는 기록매체의 최대폭에 대으아는 길이를 지니는 풀라인형의 기록헤드에도 효과적으로 적용될 수 있다. 이러한 기록헤드로서는, 복수개의 기록헤드의 조합에 의해 그의 길이를 만족시키는 구성이나 일체로 형성된 1개의 기록헤드로서의 구성중의 어느것에 사용해도 된다.

또한, 상기 실시예에서의 시리얼형의 것에서도, 본 발명은 메인장치에 고정된 기록헤드, 메인장치에 전기접속가능하거나 메인장치상에 장착되어 메인장치로부터 잉크공급을 가능하게 하는 교환이 자유로운 칩형의 기록헤드 또는 기록헤드 그 자체위에 일체로 장착된 잉크탱크를 구비한 카아트리지형의 기록헤드에도 유효하다.

또한 본 발명에 기록장치의 구성으로 설치된 기록헤드용의 회복수단외에, 예비보조수단등을 장착하는 것이 바람직한데, 그 이유는, 본 발명의 효과가 더욱 안정화 될 수 있기 때문이다. 이들의 구체적인 예는 기록헤드에 대해서 캐핑수단, 클리이닝수단, 가압 또는 흡인수단, 전열변환기 또는 다른 형의 가열소자 또는 이들의 조합에 의해 예열수단을 들 수 있으며, 또한 안정한 기록수행을 위해서는 기록과는 다른 배출을 수행하는 예비모우드를 수행하는 것이 더욱 효과적이다.

또한, 장착될 기록헤드의 유형 및 헤드의 개수로서, 본 발명은, 예를 들면, 단색잉크에 대응하여 장착된 하나의 기록헤드나, 기록색 또는 밀도가 상이한 복수의 잉크에 대응하여 장착된 복수개의 기록헤드에 효과적이다. 즉, 기록장치의 기록모우드로서는 흑색등의 주류색만의 기록모우드뿐만 아니라, 기록헤드를 일체적으로 구성하든가 복수개의 조합에 의하든가 어느쪽도 좋지만, 다른색의 복수컬러, 또는 혼색에 의한 풀컬러의 적어도 하나를 구비한 장치에도 본 발명은 극히 유효하다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에는 잉크를 액체로 간주하였으나, 본 발명은 실온에서 고체 또는 연질인 잉크에도 적용가능하다. 상기 잉크제트장치에 의하면, 잉크의 온도를 30℃∼70℃ 범위로 조절하여 잉크의 점도가 안정한 배출을 위한 소정범위내에 유지되도록 제어하는 것이 일반적이므로, 기록가능신호가 발행되면 잉크를 액체상태로 할 필요가 있다. 또, 고체로부터 액체로 상태를 변화하기 위한 에너지로서 열에너지를 적극적으로 사용하여 열에너지에 의한 온도상승을 피하기 위해서, 또는 방치상태에서 고체잉크를 사용하여 잉크의 증발을 방지하기 위하여, 잉크가 기록신호에 따라 열에너지의 인가에 의해 액화되어 액체잉크로서 배출되거나, 기록매체에 도달한 경우 이미 잉크가 고체화 되도록 열에너지의 인가시에만 액화되는 성질을 가진 잉크에도 본 발명은 효과적으로 적용가능하다. 이경우 잉크는, 일본국 특개소 54-56847호 또는 동 특개소 60-71260호 공보에 개시된 바와 같이, 전열변환기에 대향하도록한 형태, 액체 또는 고체물질로서 다공성용지의 구멍을 통해서 또는 오목부내에 유지된 형태로 해도 된다. 본 발명에서 상술한 각 잉크에 대해서 가장 효과적인 방법은 상기 표시된 바와 같은 막비등에 의거한 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 잉크분산에 의한 반도체장치 또는 전기접속에 악영향을 방지하고, 하기와 같은 방식으로 신뢰성 있는 기록장치를 제작하는 것이 가능하다. 즉,

1) 헤드안의 반도체소자의 장착측의 잉크배출구 근방에 잉크흡수부재를 장착한다.

2) 기록헤드의 구조로서 잉크배출부로부터 30mm 떨어진 위치에서 헤드의 외부에서 전기접속부 및 반도체기억장치를 설치한다.

본 발명에 의하면, 블레이드클리이닝흡수부재로의 브레이드의 침입량이 통상 와이핑에서보다 깊은 블레이드클리이닝모우드를 구비하므로서 블레이드상에 쌓이거나 고착된 잉크의 퇴적물이 없으므로 항상 안정한 와이핑특성을 유지하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면, 배출구의 형상에 적합한 와이핑방향을 결정하므로써, 배출특성의 안정화를 고려한 복합 또는 특정형상의 배출구, 및 액체패널을 지닌 잉크제트기록헤드에 의해, 와이핑에 의해 배출구안쪽으로 되돌아온 먼지 또는 퇴적된 잉크뿐만 아니라, 와이핑시 배출구로부터 인출된 잉크의 양이 저감되는 동시에, 복수개의 헤드와이핑시 혼색을 방지할 수 있으므로, 거의 기록편향이나 배출불량등이 없이 보다 안정한 헤드의 배출특성 및 향상된 신뢰성으로 화질을 안정화시킬 수 있다. 특히, 배출구를 다각형(또는 둥근모서리를 지닌 다각형)으로 형성하면 잉크제트기록헤드를 와이핑하는데 대단히 효과적이다.

또한, 본 발명에 의하면, 배출구의 와이핑후, 기록헤드의 배출부 부근에 배치된 흡수부재 또는 캐리지등의 헤드장착대상에 설치된 흡수부재를 와이핑부재와 걸어맞추어 클리이닝부재를 소제하는 것이 가능하다. 또한, 헤드측의 흡수부재가 볼록형상으로 형성되는 경우 및/또는 배축구상의 말단면부가 오목형상으로 형성되는 경우 더욱 확실하게 잉크의 흡수동작을 수행할 수 있다.

따라서, 클리이닝부재나 캡에 부착한 먼지 또는 퇴적되거나 고착된 잉크등의 헤드상에 악영향을 끼치는 불순물을 사전에 효율적으로 제거할 수 있으므로, 헤드와 캐리지사이의 틈새에 잉크가 모이는 문제점, 와이핑시 소제된 잉크의 폐해, 복수개의 헤드와이핑시 혼색, 카아트리지헤드교체시 작업자에의 오염등의 종래의 문제점에 대해서, 개선된 내구성 및 인쇄특성에 의해 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 기록헤드의 배출부근방에 흡수부재를 배치하여, 배출부의 와이핑후, 흡수부재와 클리이닝부재를 걸어맞추는 방법에 의해 클리이닝부재를 소제하는 것이 가능하다.

따라서, 클리이닝부재나 캡에 부착한 먼지 또는 퇴적되거나 고착된 잉크등의 헤드상에 악영향을 끼치는 불순물을 사전에 효율적으로 제거할 수 있으므로, 헤드와 캐리지사이의 틈새에 모이는 잉크의 문제점, 와이핑시 소제된 잉크의 폐해, 복수개의 헤드와이핑시 혼색, 카아트리지헤드교체시 작업자에의 오염등의 종래의 문제점에 대해서, 개선된 내구성 및 인쇄특성에 의해 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서는, 잉크탱크안의 잉크무게, 기록가능한 잉크무게, 및 흡수부재의 치수간의 관계뿐만 아니라, 헤드상에 장착된 흡수부재의 팽윤률 및 액체흡수율을 명백하게 하므로써, 흡수부재 구성에 대해서 비용, 크기 및 기능에 대해 최적상태를 얻는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면, 각 부의 치수를 적절하게 결정하고, 배출부의 와이핑후, 기록헤드의 배출부근방에 배치된 흡수부재, 또는 캐리지등의 헤드장착대상에 설치된 흡수부재를 클리이닝부재와 결합시키므로서, 클리이닝부재를 소제하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면, 회복유닛에 대해 헤드용 헤드를 사용하여 주기적으로 회복유닛을 소제하므로써, 회복유닛의 성능저하를 방지하고 장기간 성능을 유지하면서, 회복유닛이 회복불가능한 상태로 더러워져도 기록유닛을 적절하고 안전하게 소제하여 회복시킬 수 있는 잉크제트기록장치를 실현할 수 있다.

Claims

잉크를 배출하는 배출구(101b) 및 배출구면(101a)을 가진 배출부(101)를 지닌 기록헤드유닛과, 이 기록헤드유닛에 공급되는 잉크를 저장하는 잉크탱크유닛이 일체로 형성되어 있는 기록헤드카아트리지와; 상기 잉크배출구면(101a)을 클리이닝하는 클리이닝부재(401)와; 상기 클리이닝부재와 접촉하여 이 클리이닝부재를 청소하는 흡수부재(104)와; 상기 기록헤드카아트리지를 장착한느 장착부재(2)를 구비하는 잉크제트기록장치에 있어서, 상기 클리이닝부재(401)에 의해 상기 배출구면(101a)을 클리이닝하는 제1클리이닝모드와, 상기 흡수부재(104)에 의해 상기 클리이닝부재(401)를 청소하는 제2클리이닝모드를 설정하는 수단을 더 구비하고, 상기 제2클리이닝모드에서는 상기 클리이닝부재(401)가, 상기 클리이닝부재(401)와 상기 흡수부재(104)와의 접촉영역이 상기 제1클리이닝모드에서의 상기 클리이닝부재(401)와 상기 배출구면(101a)과의 접촉영역보다 크게 되는 위치에 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제1항에 있어서, 상기 제2클리이닝모우드는 상기 클리이닝부재와 상기 흡수부재와의 접촉면적을, 침입량을 절환함으로써 상기 제1클리이닝모우드에서보다 확대하는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제2항에 있어서, 상기 제2클리이닝모우드는 상기 제1클리이닝모우드보다 상대이동속도를 느리게 설정하는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제2항에 있어서, 상기 기록헤드는, 열에너지를 이용해서 잉크에 막비등을 발생시켜 잉크를 배출하는 것이고, 상기 열에너지를 발생하기 위한 전열변환체를 가진 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제1항에 있어서, 상기 기록헤드가, 잉크배출특성에 관한 매개변수정보를 기억하는 장치를 가지며, 상기 흡수부재는 상기 배출구면에 인접한 측면영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제5항에 있어서, 상기 배축구면으로부터 30mm 이상 떨어진 영역에, 기록신호를 상기 장치로 전송하기 위한 전기접속부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제5항에 있어서, 상기 흡수부재가 상기 장치의 측면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제5항에 있어서, 상기 흡수부재가 상기 장치의 반대측면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제5항에 있어서, 상기 흡수부재가 상기 장치의 측면 및 반대측면의 양쪽에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제5항에 있어서, 상기 기록헤드카아트리지가 기록영역으로 이동할 때 상기 배출구면과 상기 클리이닝부재가 서로 접촉하고, 상기 흡수부재가 상기 클리이닝부재의 이동방향의 하류에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제5항에 있어서, 상기 기록헤드카아트리지가 기록영역으로 이동할 때 상기 배출구면과 상기 클리이닝부재가 서로 접촉하고, 상기 흡수부재가 상기 클리이닝부재의 이동방향의 상류에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제5항에 있어서, 상기 기록헤드카아트리지는, 열에너지를 사용하여 상기 배출구를 통해 잉크를 배출하는 것이고, 상기 열에너지를 발생하기 위한 전·열변환기를 구비한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제5항에 있어서, 상기 흡수부재는, 상기 배출구면에 인접한 측면의 양쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로하는 잉크제트기록장치.
제1항에 있어서, 상기 흡수부재는 상기 배출부의 말단면 및 상기 흡수부재의 말단면과 걸어맞춤가능하며, 상기 클리이닝부재가 상기 배출부의 말단면과 걸어맞춘후 상기 흡수부재의 말단면과 걸어맞추도록 와이핑방향을 규정하는 와이핑방향 규정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제14항에 있어서, 상기 장착부재는 복수개의 기록헤드를 장착할 수 있고, 각각의 기록헤드는 상기 흡수부재가 동일방향으로 배치된 상태에서 장착가능한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제15항에 있어서, 상기 복수개의 기록헤드는 색조가 다른 잉크에 대응하여 구비되는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제1항에 있어서, 상기 흡수부재는 상기 배출부근방에 배치되고, 상기 흡수부재근방에 인접한 상기 장착부재상에 장착된 제2흡수부재와, 상기 클리이닝부재가 상기 배출부와 걸어맞춘후 상기 흡수부재와 걸어맞추고, 그후 제2흡수부재와 걸어맞추도록 와이핑방향을 규정하는 와이핑방향 규정수단을 구비한 것을 특징으호 하는 잉크제트기록장치.
제17항에 있어서, 상기 배출부는 잉크배출시 사용하는 에너지로서 잉크에 막비등을 일으키고록 열에너지를 발생하는 전·열변환기를 구비한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제17항에 있어서, 상기 클리이닝부재와 걸어맞춤가능한 상기 흡수부재의 말단면이 상기 클리이닝부재와 걸어맞춤가능한 상기 배출부의 말단면에 대해서 볼록형상이고, 및/또는 상기 흡수부재에 인접한 상기 배출부의 말단면이 상기 흡수부재의 말단면에 대해서 오목형상인 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제17항에 있어서, 상기 장착부재는 복수개의 기록헤드를 장착할수 있고, 각각의 기록헤드는, 상기 흡수부재가 같은 방향으로 배치되고, 상기 제2흡수부재가 상기 와이핑방향으로 상기 각 기록헤드의 하류에 배치되도록 장착되는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제20항에 있어서, 상기 복수개의 기록헤드는 색조가 다른 잉크에 대응하여 구비되는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제1항에 있어서, 상기 배출부에 공급될 잉크를 저장하는 잉크탱크의 잉크용량을 I[g], 상기 흡수부재의 체적을 A[㎤]로 하면, 1/15000A/I1/5의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제22항에 있어서, 상기 잉크탱크안에 저장된 잉크중에서 기록에 사용가능한 잉크의 무게를 I^*[g]으로하면, 1/12500A/I^*3/10의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제22항에 있어서, 상기 흡수부재가, 액체흡수시 0.02% 이하의 팽윤률을 지니는 재료로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제22항에 있어서, 상기 흡수부재가, 30%∼60%의 액체흡수율을 지니는 재료로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제22항에 있어서, 상기 기록헤드는상기 흡수부재반대쪽에 그 자신의 정보를 기억하는 기억수단을 지니는 것을 특징으로 한느 잉크제트기록장치.
제22항에 있어서, 상기 배출부는 상기 잉크배출시 사용하는 에너지로서 잉크에 막비등을 일으키도록 열에너지를 발생하는 전·열변환기를 구비한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제22항에 있어서, 상기 장착부재상에 제2흡수부재를 설치하여, 상기 클리이닝부재가 상기 흡수부재와 걸어맞춘후 상기 제2흡수부재와 걸어맞추는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제22항에 있어서, 상기 장착부재는 복수개의 기록헤드를 장착할 수 있고, 각각의 기록헤드는 상기 흡수부재가 같은 방향으로 배치되도록 장착되는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제29항에 있어서, 상기 복수개의 기록헤드는 색조가 다른 잉크에 대응하여 구비되는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제29항에 있어서, 상기 흡수부재의 체적은 상기 복수개의 기록헤드의 각각에 대해서 다른 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제1항에 있어서, 상기 흡수부재는 상기 배출부의 근방에 배치되고, 상기 클리이닝부재는 상기 배출부 및 상기 흡수부재와 걸어맞춤가능하며, 상기 배출구배열의 범위<상기 클이이닝부재의 폭상기 흡수부재의 폭의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제32항에 있어서, 상기 배출구배열의 주변부를 막기 위한 캡을 구비하고, 상기 캡의 폭은 상기 배출구의 배열의 범위보다 크고 상기 클리이닝부재의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제32항에 있어서, 상기 흡수부재는 제1흡수부재와 제2흡수부재를 가지며, 상기 클리이닝부재는 상기 클리이닝부재가 상기 배출부와 걸어맞춘후 상기 제1흡수부재와 걸어맞추고, 그리고나서 상기 제2흡수부재와 걸어맞추도록 와이핑방향을 규정하는 와이핑방향 규정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제34항에 있어서, 상기 장착부재는 복수개의 기록헤드를 장착할 수 있고, 상기 각각의 헤드는, 상기 제1흡수부재가 같은 방향으로 배치되고, 상기 제2흡수부재가 상기 와이핑방향으로 상기 기록헤드의 각각의 하류에 배치되도록 장착되는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제35항에 있어서, 상기 복수개의 기록헤드는 색조가 다른 잉크에 대응하여 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제32항에 있어서, 상기 배출부는, 상기 잉크배출시 사용하는 열에너지로서 잉크에 막비등을 일으키도록 열에너지를 발생하는 전·열변환기를 구비한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제1항에 있어서, 배출구로부터 잉크를 흡인하기 위한 흡인회복수단과, 상기 클리이닝부재에 사용하기 위한 부재와 상기 흡인회복수단에 사용하기 위한 부재를 클리이닝하는 탈착가능한 클리이닝수단으로 이루어진 클리이닝용 카아트리지를 구비한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제38항에 있어서, 잉크제트기록장치의 회복유닛의 반대쪽에 흡수부재가 배치된 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
제39항에 있어서, 적어도 잉크의 성분을 용해하기 위한 액체가 상기 흡수부재 또는 카아트리지탱크내에 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.