JP2003182088A - インクジェット記録装置のクリーニング機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録ヘッドにダメージを与える事無く、固着
性の強いインクをインクノズル面から除去するクリーニ
ング機構を提案する。 【解決手段】 本発明は、上記問題点を解決するために
なされたもので、インク吐出ノズル面上のインク残り等
が、低粘度な状態の時期に除去するための非接触清掃手
段、また、インク残り等が高粘度な状態に成った場合の
ノズル面を湿潤させる手段、ノズル面以外のクリーニン
グを行う接触清掃手段を持つ事を特徴とするものであ
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、インクジェット記
録装置に関するものであり、主に記録ヘッドのインクノ
ズル面を最適な状態に維持し、インク吐出性能を維持し
ていくためのクリーニング手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置では、印
字前、もしくは印字中に印字不具合が発生した場合、も
しくは不具合の発生が予測可能な場合、印字その他によ
って発生したノズル面に残留する不要インクを除去する
ために、インクノズル面をウレタン等のブレードで接
触、移動し清掃していた。また、インク吸引による回復
を行った後においても、インクノズル面にウレタン等の
ブレードが接触、移動し清掃していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
印字品位の向上のため、顔料を色剤として用いるイン
ク、Ｂｋインクとカラーインクが相互に反応するイン
ク、または、耐水性を発生させる為の反応性のインクが
用いられている。

【０００４】これらのインクは、インク吐出ノズル面上
で従来インクに比べ、インク同士の反応や、経時変化に
より非常に高い粘度と成り、従来方式のノズル面清掃を
行う場合、ノズル清掃手段のノズル面への当接圧力の増
加が必要であった。

【０００５】しかし、清掃手段の当接圧力を増加させる
事によって、記録ヘッドのインク吐出ノズル面は、ダメ
ージを受け、溌水面に不具合を生じる場合が発生してい
る。

【０００６】こうした問題点を克服するために特開平５
−７７４３７等で非接触型のクリーニング機構が提案さ
れているが、現実的に、エアー噴流のみによるインク吐
出ノズル面のクリーニングは不十分であり、また、反応
性インクの反応後状態のインク、増粘インクの除去は更
に、困難である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するためになされたもので、インク吐出ノズル面上
のインク残り等が、低粘度な状態の時期に除去するため
の非接触清掃手段、また、インク残り等が高粘度な状態
に成った場合のノズル面を湿潤させる手段、ノズル面以
外のクリーニングを行う接触清掃手段を持つ事を特徴と
するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図４に本発明のクリーニング機構
が搭載される一実施例のインクジェットプリンターの要
部を示す、４０１はインクタンク及び印字ヘッド部（不
図示）が一体となったカートリッジであり、４０２はイ
ンクタンク部と、印字ヘッド部（不図示）が分離可能な
カートリッジの印字ヘッド部が構成されるホルダー部を
示している。

【０００９】４０３は、これらのカートリッジを搭載、
電気接続し、印字走査を行うキャリッジを示している。
また、４０４は記録ヘッドを良好な状態に保つために、
インク吸引回復機構、およびインクノズル面の清掃を行
うワイピング機構を有するクリーニングメインテナンス
ユニットである。

【００１０】次に図５に本発明のクリーニング機構が搭
載されるインクジェット記録装置に搭載される一実施例
の４０１および４０２に構成されるインクジェット記録
印字ヘッド部の外観図を示す。５０１インクジェットヘ
ッドは、５０２樹脂成形部、５０５バネ部材、５０６配
線基板、５０７インク吐出ノズル列から成る。

【００１１】樹脂成形部５０２にはインク吐出ノズルが
構成され、配線基板５０６と配線されるエネルギー発生
素子を有するシリコン基板図（不図示）とバネ部材５０
５によって力学的に押圧し、インク吐出ノズルとエネル
ギー発生素子を精度良く位置合わせされ密着している。

【００１２】また、隙間部には接着剤を塗布し気密性を
保っている。インク吐出ノズル列５０７近傍の樹脂は、
溌水処理され、不要インク、ゴミ等のインク吐出を悪化
させる要因がインク吐出ノズルに近づかない様にしてい
る。

【００１３】また、インクノズル部から適切に離れた位
置には親水部が設けられ、インク吐出ノズル面に残留す
る不要物をトラップしている。また、配線基板５０６に
設けられたコンタクトパッドとキャリッジ４０３に設け
られた電気接点が接続し、インクジェット記録ヘッドの
走査に適した電気信号の負荷によりインク吐出を行い、
所望の印字を行う。

【００１４】以上サーマル方式でかつ、樹脂及びバネを
使用したインクジェットヘッドを、例として説明した
が、本発明は、ピエゾ素子方式のインクジェット記録ヘ
ッド、フォトリソ工程によりインク吐出ノズルを構成す
るインクジェット記録ヘッド等において有効であり、全
ての方式のインクジェット記録ヘッドにおいてその効果
が損なわれる事はない。

【００１５】図１を本発明の第１の実施例とし、以下に
用いて説明する。付随する記号と併せて説明するものと
する。図１は、本発明のインクジェット記録装置のクリ
ーニングメンテナンスベ−ス１０６とインクジェット記
録ヘッド１０３の模式斜視図である。

【００１６】１０１は気体噴射装置であり、インク吐出
ノズル１０５直上に対し、気体噴射口１０４より気体を
噴射しインクノズル直上のインクミスト、ゴミ等のイン
ク吐出に悪影響を及ぼす可能性のある要素を、インクノ
ズル直上より取り除く、この時、図１に示す位置での停
止状態でも良いが、インク吐出ノズル１０５列全般のク
リーニングを考慮すると、記録ヘッド１０３上を走査し
たほうが好適である。

【００１７】この走査はクリーニングメインテナンスユ
ニットごとでも良いし、気体噴射手段１０１のみでも良
い。この動作により、インクミスト、ゴミ等は、インク
ノズル列直上からその両脇に移動される。

【００１８】この移動したインクミスト、ゴミ等は、そ
の後、接触清掃手段１０２の接触移動によって記録ヘッ
ドノズル面から完全に除去される。この時、接触清掃手
段１０２は、記録ヘッド１０３上を走査するものであ
る。

【００１９】この時の接触清掃手段１０２のインク吐出
ノズル面への侵入量は、記録ヘッドの溌水面のダメージ
を考慮する事無く、拭き取り性のみを基準に設定すれば
良い。また、図１（ｂ）に示す、実施例のようにインク
吐出ノズル列長さに対応した、気体噴射装置１０１を設
けても良い。但し、クリーニング機構が大型化するた
め、第１図の構成がより好適である。

【００２０】上記は、頻繁に印刷が行われ、吸引回復等
の回復動作と予備吐、ワイピング動作が短い間隔で行わ
れる場合であり、インクミスト、ゴミ等が低粘度状態な
場合のクリーニング方法に関して説明したものである
が、次に、印刷頻度が低く、回復動作の間隔が長い場合
に付いて説明する。

【００２１】印刷頻度が低い場合、インク吐出ノズル１
０５直上若しくは近傍で、親水部にトラップ出来なかっ
た、インク吐出時、インク予備吐時のインクミスト残り
やワイピング時の拭き残し、反応性インクの反応物は、
インクノズル直上若しくはその近傍で放置され、経時変
化により、その粘度を増加させ記録ヘッドに非常に強固
に付着する。

【００２２】この状態では、先述の気体噴射によってイ
ンクノズル直上、及びその近傍からインク吐出の悪影響
因子を除去する事が不可能であり、接触手段により圧力
で除去しようとした場合、インクノズル面上に加工され
ている溌水面の研磨、剥離によって、所定の溌水性を損
なう状況が発生する。

【００２３】そこで、図２に示す湿潤手段２０１を用
い、増粘固着したインク残り、ゴミ等のインク吐出不具
合発生因子を湿潤溶解させ、非接触、若しくは非常に軽
度の当接力により除去可能な状態とするものである。以
下にその構成を説明する。

【００２４】２０１は液体噴射装着であり、洗浄液若し
くは、色剤を除いたクリアインク等の印字に影響を及ぼ
さない液体をインク吐出ノズル１０５直上に対し、液体
噴射ロ２０４より噴射しインク吐出ノズル１０５直上の
固着したインクミスト、ゴミ等のインク吐出に悪影響を
及ぼす可能性のある要素を、湿潤溶解させる。

【００２５】この時、図２に示す位置での停止状態でも
良いが、インク吐出ノズル１０５列全般のクリーニング
を考慮すると、記録ヘッド１０３上を走査したほうが好
適である。

【００２６】この走査はクリーニングメインテナンスユ
ニットごとでも良いし、液体噴射手段２０１のみの移動
でも良い。この動作により、固着したインクミスト、ゴ
ミ等は、ある程度の粘度低下を起こす。

【００２７】この粘度低下したインクミスト、ゴミ等
は、その後、低当接力の接触清掃手段２０３によってイ
ンク吐出ノズル１０５直上から完全に除去される。その
後、記録ヘッドの溌水性等のダメージを考慮しない十分
な当接力の接触清掃手段２０２によって、記録ヘッド１
０３上より完全に除去される。

【００２８】低当接圧力の接触清掃手段２０３の代替手
段としては気体噴射手段（不図示）でも良い。また、図
２（ｂ）に示す、実施例のようにインク吐出ノズル列長
さに対応した、液体噴射装置２０１を設けても良い。但
し、クリーニング機構が大型化するため、第２図の構成
がより好適である。

【００２９】また、図３に接触湿潤手段３０１を設けた
場合の実施例を示す。接触湿潤手段３０１は、高粘度の
インクミスト、ゴミ等に直接接触する、その際、接触湿
潤手段３０１より、洗浄液若しくは、色剤を除いたクリ
アインク等の印字に影響を及ぼさない液体が、固着し高
粘度化したインクミスト、ゴミ等を溶解させる。

【００３０】この時、接触湿潤手段３０１は、記録ヘッ
ド１０３上を走査する。この走査はクリーニングメイン
テナンスユニットごとでも良いし、接触湿潤手段３０１
のみの移動でも良い。

【００３１】若しくは、図３（ｂ）に示す様に、接触湿
潤手段３０１は、インク吐出ノズル列の全長を被覆可能
な構成としても良く、その際は、インク吐出ノズル面に
対して鉛直方向より当接する。また、接触湿潤手段３０
１を摺動することで、湿潤化の効果は高まる。

【００３２】上述の動作により、固着したインクミス
ト、ゴミ等は、ある程度の粘度低下を起こす。この粘度
低下したインクミスト、ゴミ等は、その後気体噴射手段
１０１（不図示）、若しくは、低当接力の接触清掃手段
２０３（不図示）によってインク吐出ノズル１０５直上
から完全に除去される。

【００３３】その後、記録ヘッドの溌水性等のダメージ
を考慮しない十分な当接力の接触清掃手段３０２によっ
て、記録ヘッド１０３上より完全に除去される。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、インク吐出ノズル直上をクリーニングするた
めの、気体噴射手段、液体噴射手段、接触湿潤手段、低
圧力接触清掃手段を構成し、また、インク吐出ノズルに
近接しない範囲で、拭き取り性を重視した高当接力の接
触清掃手段を設ける事により、顔料を用いたインク、Ｂ
ｋとカラーが相互に反応するインク、及び耐水性反応液
等の固着性の高いインクを用いた記録ヘッドの清掃を、
記録ヘッドのインク吐出ノズル面の溌水性低下といった
弊害を起こす事無く、確実に行えるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施例

【図２】 本発明の第二実施例

【図３】 本発明の第三実施例

【図４】 インクジェットプリンターの要部

【図５】 インクジェット記録ヘッドの要部

【符号の説明】

１０１ 気体噴射手段 １０２ 接触清掃手段 １０３ 記録ヘッド １０４ 気体噴射口 １０５ インク吐出ノズル １０６ クリーニングメインテナンスベース ２０１ 液体噴射手段 ２０２ 接触清掃手段 ２０３ 低当接圧接触清掃手段 ２０４ 液体噴射口 ２０６ クリーニングメインテナンスベース ３０１ 接触湿潤手段 ３０２ 接触清掃手段 ３０６ クリーニングメインテナンスベース ４０１ インクタンク、印字ヘッド一体カートリッジ ４０２ インクタンク、印字ヘッド分離カートリッジ ４０３ キャリッジ ４０４ クリーニングメインテナンスユニット ５０１ インクジェット記録ヘッド ５０２ 樹脂成形部 ５０５ バネ部材 ５０６ 配線基板 ５０７ インク吐出ノズル列

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するノズル面を清掃する手
   段であって、ノズル面に対して気体噴射手段を有する事
   を特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 インクを吐出するノズル面を清掃する手
   段であって、ノズル面直上を接触清掃する手段を有する
   インクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 インクを吐出するノズル面を清掃する手
   段であって、ノズル面以外を接触清掃する手段を有する
   インクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 インクを吐出するノズル面を清掃する手
   段であって、ノズル面を湿潤させる液体吐出手段を有す
   る事を特徴とするインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 インクを吐出するノズル面を清掃する手
   段であって、ノズル面を湿潤させる接触手段を有する事
   を特徴とするインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 インク吐出ノズル面を接触清掃する手段
   を有する請求項１から５の何れか１項に記載のインクジ
   ェット記録装置。