JPH03189163A - インクジェット記録装置 - 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］ 本発明は、インクジェット記録装置に関するものである
。

［従来の技術］ 近年、パソコンやワープロ等の〇へ機器が広く普及して
おり、これら機器で、人力した情報をプリントアウトす
る方式としては、例えばワイヤートッド方式、熱転写方
式、インクジェット方式等種々の記録方式が開発されて
いる。これらの記録方式は、搬送される記録シートに所
定記録を行うものであり、それぞれの記録ヘッドには顕
著な差異がある。

そして、インクジェット記録装置においては、記録ヘッ
ドの吐出部に紙粉やほこり或は増結インクが付着したり
、ヘッド前面の吐出部にインクが・詰まることなどによ
り吐出不良が生じるために、これらの異物を除去するた
めのクリーニング手段を設けることが従来から行われて
いる。

このような従来のインク吐出機能回復装置の例を図面を
参照して以下説明する。

第２図はインク吐出機能回復装置の斜視図であり、第３
図はその正面図、第４図はその側面図であり、第５図は
第２図示のウオームホイール部分の模式的立面図である
。

第２図〜第５図に於て、フレーム１５にはポンプ９が取
り付けられ、そのポンプ９のピストン９Ａには、第５図
示のようにウオームホイール１２が乗る形となっており
、ウオームホイール１２と一体のウオームホイール軸１
２＾はフタ１６によって支承されている。そして、ウオ
ームホイール１４と一体のウオーム１４Ａが回転駆動さ
れると、ウオーム１４Ａに噛み合ったウオームホイール
１２が回転する。ここでウオームホイール１２にはウオ
ームホイールカム１３が形成されており、ウオームホイ
ール１２が回転するとウオームホイールカム１３が固定
カム１３八に衝当し、ウオームホイール１２が下方へ移
動させられ、ポンプ９のピストン９Ａが押し下げられる
。

ポンプ９はこのピストン９への押し下げによって駆動さ
れ、負圧吸引力が発生しインクを吸引する。なお、ピス
トン９＾の復帰（ポンプ９の作用休止）はポンプ９内の
ばね（戻しばね）等によって行われる。

キャップ手段７の前後進は、ウオームホイールカム１３
の図示しない内面カムとキャップ手段とのかかわり合い
によって行われる。キャップ手段の前面には記録ヘッド
の吐出面に密閉圧接するためのキャップゴム３０が設け
られている。なお、以上のキャップ動作及びインク回復
動作は、通常、キャリッジがホームポジションにある時
に行われる。

ブレードｌＯは、カム１３の回転によってキャップ手段
７が解放状態になったときに一定量前進する。このブレ
ードｌＯの運動は、カム１３の正逆回転、ブレードスト
ップレバー３５およびキャリッジ動作の組合せ等により
制御される。また、擦り機構１１は、ブレードｌＯによ
っては除去できない記録ヘッド前面のインク膜等を除去
するものである。

このように従来のインクジェット記録装置においては、
記録ヘッドのインク吐出口面をキャップで閉じてインク
を吐出させるインク吐出機能回復装置や、可撓性のブレ
ード等で記録ヘッド前面（吐出部）を擦り払う装置が設
けられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来のインクジェット記録装置のインク吐出機
能回復装置にあっては、インク吐出口の目詰まりを防止
することは可能ではあるが、構成、制御等が大変複雑で
、他記録装置と比べてコストアップの原因となる等の問
題があった。

本発明の目的は、簡易な構成で確実にインク吐出機能の
回復ができ、装置の組立性を向上させるとともにその価
格を下げることができるインクジェット記録装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 以上の目的を達成するために本発明は、記録ヘッドから
被記録媒体に記録用液滴を飛翔させて記録を行うインク
ジェット記録装置において、前記記録ヘッドの８動手段
と、記録液吸収用の多孔質体を具えた記録液吸収手段と
、該記録液吸収手段および／または前記８動手段Ｉを制
御して、前記記録ヘッドの記録液吐出口を有する面を前
記記録液吸収手段に擦らせながら移動させた後に、前記
記録液吐出口を有する面と前記記録液吸収手段とを所定
時間当接させる制御手段とを有することを特徴とするも
のである。

［作　用］ 毛細管現象が顕著に表れる多孔質体をヘッドの吐出面に
擦り当てた後に、所定時間その多孔質体と吐出面を当接
させるようにすることによって、ヘッドの吐出部に擦り
当てられた多孔質体によってヘッドの吐出面が清掃され
、かつ多孔質体の当接時の毛細管現象によりヘッドの吐
出口より、吐出回復に必要な量の記録液を吸引すること
ができる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す斜視図である。

先ず記録装置の全体構成を説明すると、１は紙或はプラ
スチックシートよりなる記録シートであって、カセット
等に複数枚積層されたシート１が給紙ローラ（不図示）
によって−枚ずつ供給される。この記録シート１は一定
間隔を隔てて配置された第一搬送ローラ対３および第２
搬送ローラ対４によって矢印Ａ方向に搬送される。５は
記録シート１に記録を行うためのインクジェット方式の
記録ヘッドであり、画信号に応じてその吐出口からイン
クが吐出される。この記録ヘッド５（まキャリッジ２に
搭載されており、ギヤ１ルンジ２番士ベルト８及びプー
リを介してギヤ１ルソジ駆動モータ２２に連結している
。従って、キャリッジ駆動モータ２２の駆動により前記
キャリッジ２力τガイドシヤフト３１に沿って往復走査
するように構成されている。なお、ＩＩＰはホームポジ
ションである。

このような構成により、記録ヘッド５が、矢印Ｂ方向に
移動しながら画信号に応じてインクを記録シートｌに吐
出してインク像を記録し、その記録が完了すると、搬送
ローラ対３．４が駆動して記録シート１を矢印Ａ方向に
１行分搬送する。この動作を繰り返すことによって記録
シート１に所定の記録を行うものである。

３２は、多孔質体３３を具え、駆動モータ２３によって
回転する回転体であり、多孔質体３３が正面にきていな
いときには記録ヘッド５とは接触せず、多孔質体３３が
正面を向いたときにはその厚みにより記録ヘッド５と接
触するような位置に配置されている。

第６図は本実施例の制御部の構成を示すプロ・ンク図で
ある。

ここで、制御装置２４は、ＣＰＩＩ、　ＲＯＭ、　ＲＡ
Ｍ等を有するマイクロコンビエータ形態のものであり、
ＲＯＭに格納された処理手順に従ってキャリッジ駆動モ
ータ６や回転体の駆動モータ２３等の本実施例の各部を
制御する。

次に、記録ヘッド５の吐出部に紙粉やほこり或は増粘イ
ンクが付着したり、吐出部のインク詰まり等により吐出
不良が生じ、インク吐出機能回復操作が必要になった場
合の本実施例の動作について説明する。

第７図は、制御装置２４のＲＯＭに格納されている本実
施例の処理手順を示すフローチャートである。以下、こ
のフローチャートに基づいて本実施例の動作を説明する
。

ステップＳ１で制御装置２４にインク吐出機能回復操作
命令が入ると、先ずヘッドが図中ＨＰの位置に待機して
いるのか否かを調べる（ステップ５２）。

そして、もしヘッド５が図中）ＩＰの位置にいるならば
、キャリッジ駆動モータ２２により図中Ｂ方向にヘッド
５を移動させて一時待避させる（ステップ５３）　　。

このようにしてヘッド５がＨＰの位置にないことを確認
した後、モータ２３を駆動して回転体３２を反時計回り
に９０°回転させ、多孔質体３３を正面に向かせる（ス
テップＳ４）。

多孔質体３３が正面を向いた後に、ステップＳ５で、キ
ャリッジ駆動用モータ２２を駆動することによりヘッド
５がＢ°力方向動いて図中のＨＰの位置に帰還するよう
制御を行う。

このときヘッド前面の吐出部は多孔質体と接触し擦られ
、吐出に悪影響を与える要因である紙粉やほこり或はイ
ンクだまり等は除去される。

ここで、ヘット５がＩＩＰの位置まで来たところで、上
記のごとくヘッド５と多孔質体３３は押し当てられた状
態を保っているが、この状態をどれだけの時間保ってい
るかによってヘッド５からのインクの吸引量が決まる。

つまり、ヘッドの吐出部と多孔質体との間での毛細管現
象により吐出口からインクが吸引され、増粘インクや気
泡等が、接触時間に比例して吐出口外に放出されるので
ある。そこで、吸引量を管理する為に、吸引時間をタイ
マーで管理する。

即ちステップＳ６で、タイマーをリセットし、吸引時間
（接触時間）のカウントを行う（ステップ５７）。予め
定められた時間経過後、ヘッド５を一時図中Ｂ方向に待
避させる（ステップＳａ）。次に回転体３２を今度は時
計方向に９０°回転させ多孔質体３３を待避させ（ステ
ップＳ９）、ヘッド５を図中の）ＩＰの位置まで帰還さ
せてる（ステップ５１０）。このようにして一連のイン
ク吐出機能回復操作を終了する。上記のように制御を行
うことにより、ヘッド５の吐出口のある面の清掃やイン
ク詰まりの解消等を１連の動作で容易にかつ確実に行う
ことができる。

ここで、多孔質体のインク吸引能力の実験結果を第８図
に示す。第８図においては、横軸に多孔質体の種類、縦
軸にインク吸引量を示しである。

実験に用いた多孔質体は、吸い取り紙　１種。

不織布　３種、無塵紙　１ｆ！、濾紙　３種の計８種で
ある。この８種類のものは、一般に多孔質体と呼ばれる
材料をランダムに選択した。この中では、不織布Ａが最
も吸引力が大きく、１．０ｇ以上のインク引ぎ上げ力が
あり、もっとも吸引力の小さい濾紙Ｂにおいても０．２
５ｇのインク引き上げ力があることが判明した。

この実験結果は、第９図に示したように、多孔質体を２
０ｍ＋ｎｘ　１６０ｍｍの片状に切断し、インクに１０
ｍｍ浸し１０分間経過したときのインクの吸引量を測定
した結果である。

従来の負圧を利用して吸引する機械的なインク吐出機能
回復操作においては、その吸引量は０．０５ｇ程である
。このことからも、多孔質体のインク吸引能力が十分イ
ンク吐出回復操作に利用できることが証明された。

従って、毛細管現象が顕著に現れる多孔質体を、ヘット
の吐出部に擦り当てた後に接触状態にすることにより、
安定したインク吐出を容易かつ確実に得ることができる
。なお、ヘッド５が多孔質体３３と接触しながら図中１
１Ｐの位置まで帰還する際（上述したステップＳ５）、
帰還をスムーズにするために多孔質体の面取りをしてお
いても良い。

また、多孔質体の種類は必ずしも特別な物でなくても良
いが、繊維方向がインク進行方向にそろった多孔質体を
用いれば、その吸引力を増すことができる。

本実施例では、吐出不良が相次いで、インク吐出機能回
復操作を短時間に頻繁にされると、多孔質体のインク保
持量が飽和状態となり、回復能力が低下してしまう虞れ
があるが、第１０図に示したように多角柱の回転体３２
に複数個の多孔質体３３を一面おきに配置しておき、多
孔質体３３を交互に使用すれば、多孔質体のインク保持
量が飽和状態になる頻度は激減する。

なお、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、記録装置において優
れた効果をもたらすものである。

かかる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成で
きるからである。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第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うものが好
ましい。この方式は所謂オンデマント型、コンティニュ
アス型のいずれにも通用可能であるが、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る電気熱変換体に、
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１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を発生せしめ、記録ヘ
ッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆
動信号に一対一で対応した液体（インク）内の気泡を形
成できるので有効である。この気泡の成長９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
くとも１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４４６：ｌ：１５９号明細書、同第４３４５２
６２号明細書に記載されているようなものが適している
。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国
特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を
採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。

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、波路、電気熱変換体の組合せ構成
（直線状液流路または直角液流路）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４４５９８００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５
９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧力波を吸収す
る開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９
−１３８４６１号公報に基いた構成としても本発明の効
果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態がどのよ
うなものであっても、記録を確実に効率よく行いつるか
らである。

さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対応
した長さを有するフルラインタイプの記録ヘットに対し
ても本発明は有効に適用できる。

そのような記録ヘットとしては、複数記録ヘッドの組合
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１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。加
えて、上側のようなシリアルタイプのものでも装置本体
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。

また、本発明に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、例えば電気熱変換体或
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
予備加熱を行なうことは安定した記録を行なうために有
効である。

また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数について
も、例えば単色のインクに対応して１個のみが設けられ
たものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに対
応して複数個数設けられるものであってもよい。

さらに加えて、本発明インクジェット記録装置の形態と
しては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末
として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装
置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形
態を採るものであってもよい。

［発明の効果］ 本発明は前述のごとく、多孔質体をヘッドの吐出部に擦
り当てた後に当接させるだけの簡単な制御及び駆動系で
、インク吐出機能回復操作を実施することができ、しか
もインク吐出能力を確実に回復することができで、従来
のインクジェット記録装置と比べて、低コストとなると
ともに、組立性も向上する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例に係るインクジェット記録装
置の斜視図、 第２図は従来のインク吐出回復装置の斜視図、第３図は
第２図示装置の正面図、 第４図は第２図示装置の側面図、 第５図は第２図示装置のウオームホイールカムの部分拡
大立面図、 第６図は第１図示の実施例の制御部の構成を示すブロッ
ク図、 第７図は制御装置が処理すべき手順を示すフローチャー
ト、 第８図は多孔質体のインク吸引能力の実験結果を示す説
明図、 第９図はその実験方法の説明図、 第１Ｏ図は多孔質体と回転体の構成図である。 １・・・記録シート、 ２・・・キャリッジ、 ３・・・第１搬送ローラ、 ４・・・第２ｍ送ローラ、 ５・・・記録ヘッド、 ７・・・キャップ手段、 ８・・・ベルト、 ９・・・ポンプ、 １０・・・ブレード、 １１・・・擦り機構、 １２・・・ウオームホイール、 １２＾・・・ウオームホイール軸、 １３・・・ウオームホイールカム、 １３八・・・固定カム、 １４・・・ウオームホイール、 １４＾・・・ウオーム、 １５・・・フレーム、 １６・・・フタ、 ２２・・・キャリッジ駆動モータ、 ２３・・・回転体駆動モータ、 ２４・・・制御装置、 ３０・・・キャップゴム、 ３１・・・ガイドシャフト、 ３２・・・回転体、 ３３・・・多孔質体。 第４図 １５ 第３図 第５図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録ヘッドから被記録媒体に記録用液滴を飛翔させ
   て記録を行うインクジェット記録装置において、 前記記録ヘッドの移動手段と、 記録液吸収用の多孔質体を具えた記録液吸収手段と、 該記録液吸収手段および／または前記移動手段を制御し
   て、前記記録ヘッドの記録液吐出口を有する面を前記記
   録液吸収手段に擦らせながら移動させた後に、前記記録
   液吐出口を有する面と前記記録液吸収手段とを所定時間
   当接させる制御手段と を有することを特徴とするインクジェット記録装置。 ２）前記記録液吸収手段は、前記多孔質体からなる複数
   個の部材を具えており、前記制御手段は、当該複数個の
   部材の内から１つの部材を選んで、当該部材に前記記録
   液吐出口を有する面を擦らせながら移動させた後、前記
   所定時間当接させ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。