JPH03274164A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPH03274164A
JPH03274164A JP7382090A JP7382090A JPH03274164A JP H03274164 A JPH03274164 A JP H03274164A JP 7382090 A JP7382090 A JP 7382090A JP 7382090 A JP7382090 A JP 7382090A JP H03274164 A JPH03274164 A JP H03274164A
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吉宏 高田
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章雄 鈴木
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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、記録液滴を吐出飛翔させて被記録材に画像を
記録するインクジェット記録装置に関する。
〔従来の技術) プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、転送
されてくる画像情報に基づいて、紙やプラスチック薄+
H等の被記録材上にドア)パターンから成る画像を記録
していくように横取されている。
前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、
ワイヤドツト式、サーマル式、レーザービーム弐等に分
けることができ、そのうちのインクジェット式(インク
ジェット記録装置)は、記録ヘッドの吐出口から記録液
(インク)の小滴を吐出飛翔させ、これを用紙やプラス
千ツク薄板等の被記録材に付着させて記録するように溝
底されている。
このインクシエンド記録装置は、他の記録方式に比べて
動作騒音が低く、基本的な機械的f1v造が簡単かつ廉
価であり、コンピュータやワードプロセッサなどの記録
出力装置として各方面で使用されている。
しかし、この種の記録装置では記録液(以下、インクと
いう)を記録ヘッドの吐出口から直接吐出させて記録を
行なうものであり、インクを常に吐出可能な状態に保つ
ために他の記録方式には見られない特別な配慮が必要で
ある。
例えば、記録ヘッドの吐出口面(吐出口が設けられてい
る面)に紙籾や埃あるいは増結インクやインク液滴等が
付着すると、吐出口から吐出されるインク滴がこれらの
異物の影響を受け、結果として不吐出や記録画像のヨレ
といった記録不良が生しることがある。
そこで、従来、このような問題に対して、記録ヘッドの
吐出口面を清掃するため、記録ヘソE′に対向して可撓
性のブレードを設け、記録ヘッドの吐出口面を拭き払う
方法等が採用されている。
このようなりリーニング手段としては、記録ヘッドの吐
出口面に対して可撓性ブレードを往復摺動させる構成の
ものや、ブレードによる拭き払い方向を一方向に設定し
たものが提案されている。
〔発明が解決しようとする技術的課題]しかし、上記可
撓性ブレードを用いた吐出口面のクリーニング動作を長
期間続けると、記録ヘッドとの摺動の繰り返しで該ブレ
ード自体の磨耗劣化が進み、吐出口面の清掃効果が低下
したり、逆に、吐出口面がブレードにより傷ついてしま
うといった課題があった。
第9図(A)は記録ヘッドの安定吐出状態を示す模式図
であり、第9図(B)は吐出口面に異物が付着し記録ド
ツトが乱された状態を示す模式図であり、第10図はブ
レードにより吐出口面に異物が付着した状態を示す模式
図である。
第9図(A)に示すように、可撓性ブレードの使用初期
では記録ヘット′2による記録ドツトは正常であるが、
ブレード47(第1O図)を長時間使用していくと、第
9図(B)8よび第10図に示すごとく、記録ヘント2
との摩擦によるプレート材の吐出口面22への付着、あ
る(弓よインクとの長時間の接触によるブレード47中
の充填材等の溶出により、吐出口面22が異物2Iで6
染されてしまい、記録ヘッド2の各吐出口から吐出され
るインク滴の量あるいは吐出方向や吐出速度等の吐出特
性が乱れてしまい、被記録材上の記録ドツトの乱れによ
る濃度ムラやスジが発生するという技術的課題があった
。
本発明は、上記従来の技術的課題に鑑みてなされたもの
であり、記録ヘッドの吐出口面0汚染劣化を防止し、記
録ヘッドが常に安定した記録を維持することができるイ
ンクシエンド記録装置を提供することを目的とする。
〔課題解決のための手段〕
本発明は、キャリッジの動きなど、記録動作の程度に関
連した量を検出し、その検出結果に基づいて、可撓性ブ
レードの吐出口面への当接、解除を制御することにより
、該プレートの吐出口面との当接回数を減少させ、もっ
て、上記目的を達成するものである。
すなわち、本発明のインクジェット記録装置シま、吐出
口から記録液滴を吐出飛翔させて記録する記録へ、ドと
、記録ヘッドの吐出口面をitくするクリーニング手段
と、クリーニング手段を動作させる駆動手段を制御する
制御手段とを備え、記録した画像データの量または記録
画像のサイズなどの記録へ、ドの記録動作の程度に応じ
て前記クリーニング手段の駆動を制御する構成とするこ
とにより、記録ヘッドの吐出口面の汚染劣化を訪止し、
該吐出口面の耐久性を向上させることができ、常に安定
した記録を維持することができるインクジェット記録装
置を提供するものである。
〔実施例] 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第1図は、本発明によるインクシエンド記録装置の一実
施例を示す斜視図である。
第1図5二おいて、1は複数(図示の例で器よ2個)の
記録へ7F2a、2bを搭載したキャリ。
ン、3′、よキャリッジ1を移動自在に案内支持するガ
イトンふフトである6 4はエンドレスベルトであり、その一部がキャリッジl
に接続されている。
5は駆動モーター(パルスモータ−)であり、キャリッ
ジlは、駆動モーター5により、ベルト4を介して、ガ
イドシャフト3上を被記録材6の記録面に沿って移動す
るように駆動される。
7は被記録材6を搬送する搬送ローラー、8Aおよび8
Bは被記録材6を案内する案内ローラー9は被記録材搬
送モーターである。
一方、記録ヘッド2a、2bには被記録材6に向けてイ
ンク滴を吐出させる液路10が設けられており、該液路
10に対しては、インクタンク11a、llbから供給
チューブ12a、12bを介してインクが供給され、ま
た、各液路10に設けられた不図示の吐出エネルギー発
生手段に対しては、フレキシブルケーブル12A、12
Bを介してインク吐出信号が選択的に供給される。
さらに、記録ヘッド2a、2bにはヘッドヒーター14
a、14bと温度検知手段15a15bが設けられてお
り、温度検知手段15a、15bからの検知信号:; 
c p uを有する制御回路16に入力され、該制御回
路I6はこの信号に基づいてドライバ17および電源1
Bを介してヘッドヒーター14aまたは14bにおける
力U熱を制御する。
20は、非記録時に記録ヘッド2a、2bの吐出口面に
当接されるキャンピング手段であり、非記録時には、記
録ヘッド2a、2bがキャッピング手段20と対面する
位置へ移動する。
しかる後、キャッピング手段20がキャンプ駆動手段2
5によって前進駆動され、弾性部材44を吐出口面に圧
接させてキャンピングが行なわれる。
キャッピング手段20は、その密閉空間2OAにインク
中の揮発成分溶液46を収容するとともに、溶i’&4
6が含浸される液体保持部材45を内装している。
これ乙こよって、l容′tj、46の揮発草気を空間2
0A内に充満させて液路IOの吐出口からインクの揮発
成分が蒸発するのを防止し、液路lO内のインクの成分
比率が変化しないように構成されている。
なお、揮発成分としては、インクそのものか、あるいは
インクから染料を除去した成分のi8液が有効であり、
また、水性インクの場合は葵留水等が有効である。
さらにまた、液体保持部材45としてに、スポンジ状多
孔質部材あるいはプラスチック焼結体等が有効である。
第1図4こおいて、31は、記録ヘッドが空吐出動作す
る時に吐出インクを受ける目詰まり防止手段である。
この目詰まり防止手段3■は、記録ヘッド2a、2bと
対面し空吐出されたインクを吸収する受液部としての液
受は部材32を備えており、キャッピング手段20と記
録開始位置との間に配置されている。
18、液受は部材32としては、キャッピング手段20
の場合と同様に、スポンジ状多孔質部材あるいはプラス
チック焼結体等が有効である。
第1図中の47は、記録へラド2a、2bの吐出口面を
清掃するクリーニング手段としての可撓性ブレードを示
し、この可撓性ブレード47は、ソレノイド等から戒る
ブレード駆動手段48を制御回路16で制御することに
より、記録ヘッド2a、2bの吐出口面への当接、解除
を制御される。
よた、ここで用いられる可撓性ブレード47としては、
硬度50’  (JISA)以上のウレタンゴムが効果
的である。
第2図は、第1図のインクノエ、ト記録装置の記録ヘッ
ドの動作を説明するための模式的平面図であり、第1図
に示したのと同し要素には同一符号を付し、それらの説
明は省略する。
第2図において、34は記録開始位置検知センサ、36
はキャッピング手段位146知センサであり、記録ヘッ
ド2a、2bが所定の記録開始位置およびキーノビング
位置(キャッピング手段20と対面する位置)8こある
ことを検知する。
35は位置検知センサてあり、記録ヘッド2a、2bが
走査方向に移動したから行lう空吐出動作の基準位置を
検知する。
第1111121および第2図で説明したインクツエフ
)記録装置の動作を以下に説明する。
先ず、記録時にはキャリッジlが駆動され、センサ34
で検知される記録開始位置から矢印入方向に走行しなが
ら、記録ヘッド2a、2bの各液路10が選択的に駆動
される。
これによりインク滴が吐出され、被記録材6の記録幅部
分P(第1図)にト′ノドマトリ、クスパターンで画像
等の記録が行なわれる。
かくして、第2図に示すように記録ヘッド2a、2bが
パルスモータ−5により記録開始位置からP1パルス分
送られて一走査分の記録が終了すると、キャリッジ1は
矢印B方向に駆動されて記録開始位置へ戻るととも番こ
、被記録材6は記録幅部分Pの幅だけ第1図中の矢印C
方向に紙送りされ、再び前述の動作が繰り返される。
第3図は、クリーニング手段としてのブレード47の前
進、後退による記録ヘッド2a、2bの清掃の状態を示
す模式的平面図である。
第1図〜第3図番こおいて、前述したような記録動作が
所定の数走査分行なわれた後、制御回路16においてブ
レード当接動作信号が発生されると、第3図(A)に示
すように制御回路16はブレード駆動手段48を駆動し
、ブレード47を記録ヘッド2a、2bの吐出口面に当
接する位置まで前進させながら、パルスモータ−ドライ
バ23を介して駆動モーター5を駆動し、キャリッジ1
を記録開始位置から矢印A方向へP2パルス分送らせる
ことにより、記録ヘッド2a、2bの吐出口面がブレー
ド47で清掃(ワイピング)される。
その後、第3図(B)に示すように、キャリッジ1は矢
印B方向へ移動させられ、記録ヘッド2a、2bの吐出
口面が再度清掃された後、第3図(C)に示すように、
ブレード駆動手段48によりブレード47が後退し、プ
レート′解除状態とlる。
一方、キャリッジlは記録開始位置へ戻り、前述の動作
が繰り返される。
第4図は、クリーニング手段としてのブレード47が記
録ヘッド2a、2bの吐出口面22に当接して該吐出口
面を清掃する動作のタイミングチャートである。
第4図において、記録ヘッド2a、2bによる記録動作
が2走査分終了するごとに、ブレード47を前進、後退
させ、該記録ヘッドの吐出口面22の清掃を行なう場合
が示されている。
第5図は、本発明によるインクジェット記録装置の第2
の実施側番こおけるブレード47によるクリーニング動
作を示す模式的平面図である。
前述の実施例においては、ブレード47を記録ヘッド2
a、2bの吐出口面22に当接させる清掃(クリーニン
グ)動作がキャリ、ジ1の往復時に行なわれたが、本実
施例においては、キャリノアX1の往動時のみにブレー
ド47を記録へ、ド2a、2bの吐出口面に当接させる
ように制御されている。
すZわち、記録動作が所定の数走査分行なわれた後、制
御回路16からブレード当接動作信号が発生されると、
第5図(A)のように、ブレード駆動手段に48により
ブレード47が記録へ、ド2a、2b4こ当接する位置
まで前進させられ、次いで、キャリッジ1が記録開始位
置から矢印へ方向にP、パルス分だけ送られ、記録ヘッ
ド2a、2bの吐出口面22が清掃(クリーニング)さ
れる。
その後、第5図(B)に示すように、ブレード47は、
キャリッジ1が矢印B方向へ移動する前にブレード駆動
手段48により後退させられる。
したがって、キャリッジ1:!、記録へ、ト2a、2b
の吐出口面がブレード47に当接することなく記録開始
位置へ戻り、ff;f述の動作が繰り返される。
このようにキャリッジ1の往動時のみにブレード47を
記録ヘッド2a、2bの吐出口面に当接させることtこ
より、記録ヘッド2a、2bの吐出口面22の4染や搦
傷をさらに軽減させることができる。
第6図は、本発明によるインクンエツト記録装置の第3
の実施例を示す模式的斜視図である。
本実施例において5二、記録ヘッドのクリーニング手段
としての可撓性プレート47が、記録開始1立置と空吐
出用の目詰まり防止手段31との間に設けられ、このブ
レード47の前進後退の動作を記録画像データの量に応
じて制御するように構成されている。
すlわち、記録ヘッド2a、2bの吐出口面22のイン
ク滴による汚染(インク付着)は、この記録ヘッド2a
、2bから吐出される総インク滴数に依存しているので
、記録ヘッド2a、2bから吐出される総インク浦数が
少ない場合ムこは、フレード47による吐出口筒22の
清#4(クリーニング)の頻度を少なくすることができ
る。
したがって、本発明においては、記録ヘット2a、2b
から吐出される総インク滴数、すなわち、記録画像デー
タあるいは記録画像サイズに基づいて、ブレード47を
吐出口面22に当接させる頻度またにタイミングが制御
される。
こうして、吐出された総インク滴数が少ない場合には、
ブレード47による吐出口面22の清掃(クリーニング
)動作の頻度を凍らし、逆に吐出された総インク滴数が
多い場合には、それに応じて清掃動作の頻度を増やすこ
とにより、吐出口面22の不要な汚染や磨耗劣化を無く
すとともに、該吐出口面22の清掃を効率良く行なうこ
とができる。
第7図は、記録ヘット2a、2bに対して与えられる画
像データD1、D、によりブレード47を駆動する際の
制御のアルゴリズムを示すプロ。
り図である。
第7図において、記録画像データD1、Dbの和り客(
D・=D・十〇、)の値を、予めROM51に設定され
た闇値D T l、DT2(DTI>D?□)に対して
比較器50でその大小を比較し、そのデータを制御回路
16に入力することにより、ブレード駆動手段48によ
るブレード47の当接、解除を制御するように構成され
ている。
第8図は、前述したように、記録画像データに応じてブ
レード47の駆動を制御nする際のタイミングチ^−ト
であり、同図において、ブレード47の駆動タイミング
(および頻度)は、記録画像データD、に応じて、(1
)、([1)、(III)と切り換えるように制御され
る。
なお、以上の各実施例では、記録ヘッド2a、2bの吐
出口面22のクリーニング手段として可撓性のブレード
47を使用し、該吐出口面22に該ブレード47を接触
させて清掃する場合を説明したが、本発明は、その他の
方式のクリーニング手段を使用する場aにも通用可能で
ある。
例えば、記録ヘッド2a、2bの他のクリーニング手段
として、エアナイフ(空気流)を用いて記録ヘッド2a
、2bの吐出口面22を非接触で′清掃する場合がある
。
このような空気流を用いて吐出口面22を゛清掃する場
合でも、空気l最に混在していた異物が吐出口面22に
付着したり、空気が記録ヘッド2a、2bの液路lO内
に浸入してしまったり、また、空気流により記録ヘッド
2a、2bの液路lOの中のインクの粘度が上昇してし
まい、結果として、記録へ、ド2a、2bが安定した記
録を維持できなくなる場合がある。
本発明は、このようだエアナイフを用いる非接触型のク
リーニング手段に対しても適用でき、記録ヘット’2a
、2bに対する当該クリーニング手段の動作を本発明の
ように制御することにより、記録ヘット2a、2bの安
定な記録動作を維持することが可能になる。
以上説明した実施例によれば、記録ヘッド2a、2bの
吐出口からインク滴を吐出飛翔させ、これを被記録材6
に付着させて記録を行なうインクジェット記録装置にお
いて、記録ヘッド2a、2bの吐出口面22清掃するり
1ノ一ニノグ手段である可撓性プレート′47の、該吐
出口面22に対する当接、解除を、記録画像データの量
あるいは記録画像サイズ等、記録動作の程度に応じて制
御することにより、前記ブレード47の前記吐出口面2
2への当接回数を必要最少限に(…えることが可能とな
り、記録ヘノF’2a、2bc′)清掃効果を充分に維
持したままで、吐出口面22の汚染、劣化を防止するこ
とができ、記録へy ト’ 2 a、2bの各吐出口か
らの吐出特性の変化による濃度ムラやスジ等の画像不良
の鯛い記録を行い得るインクジェット記録装置が得られ
た。
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。
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
書二二開示されている基本的な原理を用いて行なうのが
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
液路に対して配置されている電気熱変換体に、記録情報
に対応じ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Sこ熱エネルギ゛−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、少なくとも一つの滴を形成する
。
この駆動73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)の吐出が遺戒でき、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
るようなちのが通している。
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4313124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Sこ開示さ
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、米国特許筒445960
0号明W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till戒を開示する
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を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭59年第13846I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Sこ発
揮することができる。
加えて、装置本体に装着される二とで、装置本体との霊
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
録へ、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li、記録ヘッドに対しての、
キャッピング手段、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
jテ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、記録へ。
ドを一体的に構成子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5二よるフ
ルカラーの少Cくとも一つを備えた装置にも本発明は極
めて有効である。
〔発明の効果; 以上の説明から明らかなごとく、本発明のインクジェッ
ト記録装置によれは、吐出口から記録液滴を吐出飛翔さ
せて記録する記録ヘッドと、記録ヘッドの吐出口面を清
掃するクリーニング手段と、クリーニング手段を動作さ
せる駆動手段を制御する制御手段とを備え、記録した画
像データの量または記録画像のサイズなどの記録ヘッド
の記録動作の程度に応じて前記クリーニング手段の駆動
を制御するI戒としたので、記録ヘッドの吐出口面の汚
染劣化を防止しながら、該吐出口面の耐久性を向上させ
ることができ、しかも、常に安定した記録を維持するこ
とができるインクジェット記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるインクジェット記録装置の一実施
例を示す模式的斜視図、第2図は第1図の記録装置の記
録ヘッドの動作を動作を説明するための模式的平面図、
第3図は第1図のインクジェット記録装置のクリーニン
グ手段による記録ヘッドの清掃動作の状態を示す模式的
平面図、第4図は第3図の記録ヘッドの清掃動作におけ
るプレート′駆動のタイミングチャート、第5図は本発
明によるインクジェット記録装置の第2の実施例のクリ
ーニング手段による記録ヘッドの清掃動作の状態を示す
模式的平面図、第6図は本発明によるインクジェット記
録装置の第3の実施例を示す模式的斜視図、第7図は本
発明によるインクンエ。 ト記録装置で記録画像データに応じてブレード駆動を行
Cうための制御系を示すブロンク図、第8図は第7図の
制御系で記録画像データに応じたブレード駆動を行なう
クリーニング動作のタイミングチャート、第9図は記録
ヘッドの安定吐出および吐出不良の状態を示す模式図、
第10図はブレードから記録ヘッドに異物が付着した状
態を示す模式図である。 以下に、図面中の主要l構成部分を表子符号を列挙する
。 l  −キャリッジ、2a、2b−記録ヘット、5− 
キャリ、ジ駆動モーター、6−被記録材、10−−一液
路、16一−制御回路、20  キャッピング手段、2
2・−−−吐出口面、25− キャップ駆動手段、31
−−−−目詰まり防止手段、32液受は部材、47−−
−−−−クリーニング手段(可撓性ブレード)、4B−
・−ブレード駆動手段、矢印A、B−−−−−−−キャ
リッジ移動方向。 第3 図 第5 図 第9 図 (B) ド・・ノド 第10図 ブし−ド

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)吐出口から記録液滴を吐出飛翔させて記録する記
    録ヘッドと、記録ヘッドの吐出口面を清掃するクリーニ
    ング手段と、クリーニング手段を動作させる駆動手段を
    制御する制御手段とを備え、記録した画像データの量ま
    たは記録画像のサイズなどの記録ヘッドの記録動作の程
    度に応じて前記クリーニング手段の駆動を制御すること
    を特徴とするインクジェット記録装置。
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