JPH03136854A - インクジェット記録装置及び記録ヘッドユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は、インクを吐出することにより所望の記録を行
うインクジェット記録装置及び該装置に搭載され得る記
録ヘッドユニットに関し、特に印字品位の向上を達成す
るインクジェット記録装置及び該装置に搭載され得る記
録ヘッドユニットに関するものである。

［従来の技術］ 従来、記録ヘッドユニットを用いた液体噴射記録装置に
於いては記録ヘッドユニットのインク吐出面に付着した
付着物（特にインク滴）のクリーニングが必要であった
。このインク滴は、印字時に吐出されたインクが吐出面
に付着する場合と、記録ヘッドユニットの吐出口に目詰
りが発生した際に行われる回復動作、例えば吸引回復動
作によってノズルより引き出されたインクが吐出面に残
る場合とがある。これらの場合に於いて、それぞれヘッ
ド面に付着したインクを除去する目的から。

記録ヘッドの吐出口形成面を弾性を有する、例えばクリ
ーニングブレードにより拭きはらう、いわゆるクリーニ
ングが行なわれていた。

このクリーニングについて吸引回復によって発生した吐
出口形成面へのインク付着を例にとって第６図を用いて
説明する。

記録ヘッドユニットｌを有するキャリッジ２が主走査レ
ール３に保持され、印字方向（矢印Ｃ方向）に移動可能
な状態で取付けられている。

記録ヘッドユニット１の吐出口に目詰りが発生した場合
にはヘッドに密閉系を形成するゴムキャップ４を有する
ホルダー５が図示しない駆動手段により矢印ａ方向に移
動しゴムキャップ４が記録ヘッドユニット１の吐出口形
成面１ａと接触し、密閉系を形成出来る位置で停止する
。この状態でチューブ６を介して吸引ポンプ７によって
吸引回復を行なう。吸引によって記録ヘッドユニットか
ら引き出されたインクはチューブ８を介して廃インク処
理部材９へと運ばれる。吸引回復後図示しない駆動手段
により、ゴムキャップ４を有するホルダー５を矢印す方
向に退避させる。また、記録ヘッドユニット１の吐出口
形成面１ａには吸引回復によってノズルより引き出され
たインクＩが残る。ここで第６図（Ａ）で示されるよう
に、記録ヘッドユニット１を有するキャリッジ２が矢印
Ｃ方向に移動し、ブレードホルダー１１に保持されたブ
レード１０によって、第６図（Ｂ）で示されるように、
吐出口形成面１ａのワイピングが行なわれ吐出口形成面
ｌａ上のインクＩが、吐出口形成面１ａから除去される
。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら上記従来例では、第６図の（Ｂ）で示され
る状態のように吐出口形成面１ａに残ったインク滴がブ
レードによるクリーニングによって吐出口形成面１ａの
周囲部分とキャリッジ２の記録ヘッドユニット１を位置
決め保持し各ヘッド仕切っている部材２ａとの接触領域
にインク滴が侵入してしまい、その部分にインクを残す
ことなる。

この挙動について第７図を用いて説明する。

すなわち、第７図（ａ）に示されるように、記録ヘッド
ユニット１を有するキャリッジ２が矢印Ｃ方向に移動す
ることにより、ブレードｌＯがエツジ当接した状態で吐
出口形成面１ａ及びキャリッジの仕切り部材２ａの表面
をクリーニングする。この時吐出口形成面１ａに残った
インク滴Ｉは第７図（ａ）から第７図（ｂ）に示される
ようにブレード１０によって掻き取られ吐出口形成面ｌ
ａ上をブレード１０と伴に移動する。そして吐出口形成
面１ａの周囲領域とキャリッジの仕切り部材２ａとの接
合領域まで移動する。そのときインク滴Ｉは、この接合
領域のすき間の中に入り込む、この動作が繰り返される
ことにより、吐出口形成面ｌａ上のインク滴Ｉが前記接
合領域に残されることになる。

このように、上記従来例では、ワイピングにより、キャ
リッジとヘッドとの間の接合領域に形成されたすき間に
インク滴を残してしまう構成となり、特にインク滴の吐
出方向が下向きの場合には、前記接合領域に溜ったイン
クが一定量より多（なると印字中に記録媒体上に落下し
画像を汚したり、また、記録ヘッドユニットが交換可能
なカートリッジタイプのものである場合には上述したヘ
ッドとキャリッジとの接合領域の透き間に残ったインク
がヘッドの交換時に使用者の手に付着し衣服や装置の周
囲をインクで汚すなどのおそれがあった。

本発明は、上述の解決すべき課題にたいして提案された
ものであり、キャリッジとヘッドとの間の接合領域に溜
ったインクが印字中に記録媒体上に落下し画像を汚した
り、ヘッドの交換時に使用者の手に前述のインクが付着
し衣服や装置の周囲をインクで汚すなどのおそれのない
インクジェット記録装置及び記録ヘッドユニットを提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は、上述の目的を達成するために本願を提案し
たものであり、本発明は、液体を吐出することにより所
定の記録を行う記録ヘッドと、該ヘッドを保持するキャ
リッジとを備えたインクジェット記録装置において、前
記記録ヘッドの吐出面及びその側面領域と、前記キャリ
ッジの前記記録ヘッドの側面領域との接触領域と、の少
くともどちらか一方に撥水処理を施したことを特徴とす
るものである。

また、本発明は、インクを吐出する記録ヘッド部と、前
記インクを貯蔵するタンク部と、を有し、前記タンク部
内部にインク吸収体を持ち、前記タンク部が大気連通状
態に置かれることによりタンク内部のインクを前記記録
ヘッドに供給し得るように構成された記録ヘッドユニッ
トにおいて、前記ユニットを構成する前記記録ヘッドの
インクを吐出する吐出口形成面もしくはその側面領域の
少くとも一方に撥水処理を施したことを特徴とするもの
である。

本発明によれば、記録ヘッドユニットの吐出口形成面及
びその側面領域とキャリッジとの接合領域の少なくとも
一方に撥水効果を持たせることで接合領域へのインク滴
の侵入を防止し、ヘッド及びキャリッジがインク滴で汚
れるのを防ぎ、印字中の記録媒体へのインク落下及び、
ヘッド交換時にユーザーにインクが触れるのを回避する
ことがようにしたものである。

［実施例］ 以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

第１図、第２図は本発明の実施例を示し、第１図は正面
図、第２図は側面図である。

第１図、第２図に示されるように、記録ヘッドユニット
１を保持、固定したキャリッジ２は、主走査レール３に
摺動自在に保持されるとともに一方な摺動レール１６に
支えられ、記録媒体Ｐの進行方向（矢印ｅ方向）に対し
て直角方向（矢印Ｃ方向）に走査を行なう。その際、記
録信号の入力に従い、記録ヘッドユニット１の吐出口形
成面１ａに形成された吐出口からインク滴を吐出させ、
記録媒体Ｐに文字や図形を形成記録する。記録媒体Ｐは
送りローラー１２．１３，１４．１５によって１ライン
の印字が終わると順次矢印ｅ方向に搬送されていくもの
である。また記録ヘッドユニットｌは交換可能なカート
リッジタイプのものであり、第３図に示されるように、
ユーザー操作により矢印ｄに示す方向に着脱可能になっ
ている。

記録ヘッドユニット１の位置決めは図示しない加圧手段
によりなされている。

クリーニング動作について第１図（ａ）（ｂ）を用いて
説明する。

図示するように、記録ヘッドユニットｌの吐出口に目詰
りが発生した場合にはヘッドに密閉系を形成するゴムキ
ャップ４を有するホルダー５が図示しない駆動手段によ
り矢印ａ方向に移動しゴムキャップ４が記録ヘッドユニ
ットｌの吐出口形成面１ａと接触し、密閉系を形成出来
る位置で停止する。この状態でチューブ６を介して吸引
ポンプ７によって吸引回復を行なう。吸引によって記録
ヘッドユニットから引き出されたインクはチューブ８を
介して廃インク処理部材９へと運ばれる。

吸引回復後図示しない駆動手段により、ゴムキャップ４
を有するホルダー５を矢印す方向に退避させる。このと
き、記録ヘッドユニット１の吐出口形成面１ａには吸引
回復によってノズルより引き出されたインクＩが残る。

すなわち、第１図（ａ）に示されるように、記録ヘッド
ユニットｌを有するキャリッジ２が矢印Ｃ方向に移動す
ることにより、ブレード１０がエツジ当接した状態で吐
出口形成面１ａ及びキャリッジの仕切り部材２ａの表面
をクリーニングする。このとき、吐出口形成面ｌａ上の
インク■が吐出口形成面１ａより除去され、ブレード１
０側に回収される。このインクを図示しない廃インク処
理部材へと移動させクリーニングが完了する。

本実施例においては、記録ヘッドユニット１の吐出口形
成面１ａ及び該形成面１ａの側面領域及びその近傍、さ
らに吐出口形成面１ａの側面領域に隣接したキャリッジ
２のヘッド固定部２ａの接触領域及びその近傍には撥水
剤が塗布されている。吐出口形成面１ａ側から見た図を
第５図に示す。撥水剤を塗布することにより得られる撥
水性は、インク滴との接触角で９０°以上の効果を有す
るものが望ましく、撥水剤の塗布領域は図中の斜線によ
って示される領域である。

上記構成に於いて、クリーニング時のインク滴の挙動に
ついて第４図（ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。第４図
は第１図の吐出口形成面部分を拡大した図である。

先ず、第４図（ａ）乃至（ｂ）に示す様に、吸引回復に
よって吐出面に付着したインク滴工がキャリッジ２の矢
印Ｃ方向の移動に伴いブレード１０によって吐出面のワ
イピングが行なわれる。吐出口形成面１ａより掻き取ら
れたインク滴工が吐出口形成面１ａの端部とキャリッジ
２ａとのＧＡＰ部ｔに達した場合であっても、第４図（
ｂ）乃至（Ｃ）に示す様に、ヘッド及びキャリッジに塗
られた撥水剤の効果（表面張力）により、インク滴Ｉは
ＧＡＰｍｔには侵入せずにゴムブレード１０と伴に移動
してい（。このようにヘッド、キャリッジのＧＡＰ部で
の撥水効果によりワイピングによってキャリッジ及びヘ
ッドにインク滴の残留を発生させない。さらにヘッドと
キャリッジのＧＡＰ幅ｔは、ヘッドの位置決め及び、ヘ
ッドの着脱時の操作性が許す範囲、あるいは撥水効果と
毛管力との相互関係や装置の大型化（小型化）などを考
慮した範囲で設定されればよ（、例えば１００μｍ乃至
１０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ乃至５ｍｍの範囲とすれば
よい。

一方、撥水剤は記録ヘッド側面領域あるいはキャリッジ
の接合領域全体にたいして施されていても良いが、第８
図に示されるように、少なくともＧＡＰ幅ｔよりも長い
ｌの範囲で施されていれば撥水効果は十分に期待できる
が、特に５ｍｍ以上とすれば安全である。

更に、本発明においては、第５図に示すように、記録ヘ
ッドユニットの吐出口形成面の全周及びキャリッジの接
触領域の全周に渡って撥水処理が成されているが、必ず
しも全周にわたって撥水処理が成されているいる必要性
はなく、少なくともキャリッジの移動方向に関して交差
する方向の領域に撥水処理が施されていれば撥水効果は
十分に期待できる。

本実施例に示す撥水剤としては、インクとの接液性を考
慮して、テフロン等のフッ素系のものや、または、シリ
コン系の撥水剤を使用している実施例に於いては、ヘッ
ド及びキャリッジ側に撥水剤を塗布する構成について説
明したが、ヘッド及びキャリッジを構成している部材の
材質そのものに撥水性の高いものを使用することでも同
様の効果は得られる。

以上の説明より明らかなように、記録ヘッドユニットの
吐出口形成面及びその周囲の側面あるいはキャリッジの
記録ヘッドユニットとの接合面領域に撥水性を持たせる
ことにより従来からの課題を解決することができた。本
発明は、上述のインク滴を下方に吐出するタイプの記録
装置において非常に有効であるが、この例に限られず、
記録ヘッドユニットをキャリッジに搭載するタイプある
いは所望のヘッド間距離をゆうして連接される複数のヘ
ッドを備えたタイプのインクジェット記録装置に対して
も適用することができる。

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブル
ジェット方式の記録ヘッド、記録装置に於いて、優れた
効果をもたらすものである。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
筒４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうものが
好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニ
ュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデ
マンド型の場合には、液体（インク）が保持されている
シートや液路に対応して配置されてい電気熱変換体に、
記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇
を与える少なくとも一つの駆動信号を印加することによ
って、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録
ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信
号に一対一対応し液体（インク）内の気泡を形成出来る
ので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開
口を介して液体（インク）を吐出させて、少な（とも一
つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると
、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応
答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好
ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許
第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細
書に記載されているようなものが適している。尚、上記
熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１
３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、
更に優れた記録を行なうことができる。

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ
構成（直線状液流路又は直角液流路）の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００
号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。

加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリッ
トを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭
５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を
吸収する開孔な吐出部に対応せる構成を開示する特開昭
５９年第１３８４６１号公報に基づいた構成としても本
発明は有効である。

更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応し
た長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッ
ドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や一体
的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮
することができる。

加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

又、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘ
ッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので好ましいも
のである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対
しての、キャビング手段、クリーニング手段、加圧或は
吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或は
これらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の
吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定した記
録を行なうために有効である。

更に、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色の
みの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構
成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異な
る色の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少な（
とも一つを備えた装置にも本発明ば極めて有効である。

［発明の効果］ 以上説明したように記録ヘッドユニットの吐出口形成面
部分に形成される記録ヘッドユニットとキャリッジとの
ＧＡＰ部（すき間）及びその近傍に撥水効果を持たせる
ことでＧＡＰ部へのインク滴の侵入を防止し、ヘッド及
びキャリッジがインり滴で汚れるのを防ぎ、印字中の記
録媒体へのインク落下及び、ヘッド交換時にユーザーに
インクが触れるのを回避する効果を有するインクジェッ
ト記録装置及び記録ヘッドユニットを提供することが出
来る。

特に、インク滴を下方に向かって吐出するタイプのイン
クジェット記録装置において有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明を適用したインクジェッ
ト記録装置の一例を概略的に示す正面図、第２図は第１
図に示す記録装置を示す側面図、第３図は第１図に示す
記録装置を示す斜視図、第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
は本発明を適用した記録装置のクリーニングのようすを
示す概１はインクジェット、 ３は主走査レール、 ５はキャップホルダー ７は吸引ポンプ、 ｌＯはゴムブレード、 １２．１３，１４，１ １６は摺動レール ２はキャリッジ ４はゴムキャップ ６．８はチューブ ９は廃インク処理部材 １１はホルダー ５は搬送ローラー す正面図、第７ぴ督隻来例を示す拡大図、第８図は本発
明を適用したインクジェット記録装置の一例を概略的に
示す正面図である。 稈Ｚ図 （ｋ）） 手続補正書動式） 平成ｅエ　３月１６日

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体を吐出することにより所定の記録を行う記録
   ヘッドと、該ヘッドを保持するキャリッジとを備えたイ
   ンクジェット記録装置において、前記記録ヘッドの吐出
   面及びその側面領域と、前記キャリッジの前記記録ヘッ
   ドの側面領域との接触領域と、の少くともどちらか一方
   に撥水処理を施したことを特徴とするインクジェット記
   録装置。
2. （２）前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用して液体
   に気泡の形成を含む状態変化を引き起こし、その状態変
   化の作用により液滴を形成して記録を行なうバブルジェ
   ット方式のヘッドであることを特徴とする請求項１に記
   載のインクジェット記録装置。
3. （３）インクを吐出する記録ヘッド部と、前記インクを
   貯蔵するタンク部と、を有し、前記タンク部内部にイン
   ク吸収体を持ち、前記タンク部が大気連通状態に置かれ
   ることによりタンク内部のインクを前記記録ヘッドに供
   給し得るように構成された記録ヘッドユニットにおいて
   、 前記ユニットを構成する前記記録ヘッドのインクを吐出
   する吐出口形成面もしくはその側面領域の少くとも一方
   に撥水処理を施したことを特徴とする記録ヘッドユニッ
   ト。
4. （４）前記側面領域は、前記キャリッジの移動方向に関
   して交差する方向の側面領域であることを特徴とする請
   求項３に記載の記録ヘッドユニット。
5. （５）前記側面領域は、前記キャリッジの移動方向に関
   して交差する方向の側面領域と、前記キャリッジの移動
   方向に関して平行な方向の側面領域と、を含む全周であ
   ることを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッドユニッ
   ト。
6. （６）前記記録ヘッド部は、熱エネルギーを利用して液
   体に気泡の形成を含む状態変化を引き起こし、その状態
   変化の作用により液滴を形成して記録を行なうバブルジ
   ェット方式のヘッドであることを特徴とする請求項３に
   記載の記録ヘッドユニット。