JPH07246709A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】記録ヘッドをクリーニングする吐出回復機構の
必要スペースを小さくして記録装置の小型化を図るとと
もに、記録ヘッドの吐出性能を長期間にわたって維持
し、記録ヘッドの高寿命化を図る。 【構成】記録ヘッド１の吐出口面８１に摺擦するインク
吸収体の摺擦部材１９と前記吐出口面８１をワイピング
するシート状ゴム状弾性体の拭き取り部材１８とを一体
的に組み付け、摺擦部材１９を使用する時の吐出口面８
１に対する進入量は拭き取り部材１８を使用する時の進
入量より大きく設定し、拭き取り部材１８に付着したイ
ンクを摺擦部材１９により吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録手段から被記録材へ
インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、複写機、ファクシミリ等の
機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワー
ドプロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出
力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づい
て用紙やプラスチック薄板（ＯＨＰなど）等の被記録材
（記録媒体）に画像（文字や記号なども含む）を記録し
ていくように構成されている。前記記録装置は、使用す
る記録手段の記録方式により、インクジェット式、ワイ
ヤドット式、感熱式、熱転写式、レーザービーム式等に
分けることができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査する記録方式を採るシリアルタイプの
記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセッ
トした後、被記録材に沿って移動（主走査）するキャリ
ッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像
（文字や記号等を含む）を記録し、１行分の記録を終了
した後に所定量の紙送り（副走査）を行ない、その後に
次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返
すことにより、被記録材の所望範囲に画像が記録され
る。一方、被記録材を搬送方向に送る副走査のみで記録
するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所
定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を連続
的に行ないながら所定量の紙送り（ピッチ送り）を行な
い、被記録材の全体に画像が記録される。

【０００４】そのうち、インクジェット式（インクジェ
ット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録
材にインクを吐出して記録を行なうものであり、記録手
段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で
記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせず
に記録することができ、ランニングコストが安く、ノン
インパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色
のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であ
るなどの利点を有している。中でも、紙幅方向に多数の
吐出口を配列したラインタイプの記録手段を使用するラ
イン型の記録装置は、記録の一層の高速化が可能であ
る。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。ま
た、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用すること
により、記録手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易
であり、記録手段のフルマルチ化および高密度実装化も
容易である。

【０００６】記録ヘッドに形成された微細な吐出口から
被記録材へインク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は、記録動作などで各吐出口から
インク滴を吐出する際、被記録材へ飛翔する主液滴の他
に、副次的に発生する微細なインク滴から成るインクミ
ストなどが発生することがある。そして、このインクミ
ストなど、被記録材に到達しなかったインクが浮遊して
記録手段の吐出口面に付着し、この付着インクが結合成
長して吐出口面に“濡れ”が生じ、この“濡れ”が吐出
口に接触することにより該吐出口からのインク滴（主液
滴）の吐出方向が曲げられて記録品位が低下したり、吐
出自体が妨げられて吐出不良を生じることがある。

【０００７】また、上記の“濡れ”を放置しておくと、
インクが乾燥して吐出口面に固着したり、吐出口の目詰
まりの原因になったりする。そこで、上記の“濡れ”に
よる吐出不良を防いだり、固着インクを除去したりする
ために、吐出口面をクリーニングすることが行なわれて
いる。すなわち、微細な吐出口からインク滴を飛翔させ
て記録を行うインクジェット記録装置においては、記録
ヘッドの吐出口面に付着したインクを清掃除去するため
のクリーニング動作を行うクリーニング手段が不可欠に
なっている。

【０００８】なお、吐出口内の固着インクや気泡発生に
より目詰まりが生じた場合、あるいはその恐れがある場
合には、これを排除してインク吐出性能を回復する必要
があり、そのための吐出回復処理として、吐出口面をキ
ャップで密封した状態（キャッピング状態）で、吸引ポ
ンプにより該キャップ内に負圧を発生させ、該負圧によ
り吐出口からインクとともに気泡や固着インクを排出す
る吸引回復動作が行なわれている。すなわち、このよう
な吸引回復動作とともに、上記クリーニング動作を併用
することも行なわれている。

【０００９】前記吐出口面のクリーニング動作は、シー
ト状のゴム状弾性体から成る拭き取り部材（ワイパーブ
レード）で吐出口付近をワイピングする動作、あるい
は、インク吸収体から成る摺擦部材で吐出口付近を摺擦
したりする動作によって実行される。その場合、上記ブ
レードによるワイピングは、比較的弱い力で当接させる
ことにより主として乾く前のインクを除去するのに適し
た動作であり、上記インク吸収体による摺擦は、比較的
強い力で当接させることにより主として乾いたインクを
除去するのに適した動作であり、目的に応じて使い分け
ることも行なわれている。

【００１０】前記摺擦部材は、吐出口面を損傷すること
なく固着して被膜堆積したインク増粘物を擦り取るため
のものであり、例えば、多孔質体（発泡ウレタン等）や
繊維組織あるいは不織布などのインク吸収体で形成され
ている。また、前記摺擦部材の摺擦動作は、記録装置の
所定動作毎に行うように構成されている。この記録装置
の所定動作としては、例えば、吐出不良が顕在化する前
のタイミング、吐出不良の原因となるインク被膜の剥が
れ強度が増大することを事前に予防できるタイミング、
あるいは、ユーザーが意識することなしにインク吐出の
安定化を図ることができるタイミングなどで行われる動
作が選定され、インクタンクの交換時、タイマーで管理
される設定時間、電源投入時などを選んで実行される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、記録ヘッド
の正常な吐出特性を維持しつつ高寿命化を図るために
は、所定のタイミングで記録ヘッドの吐出口周辺を拭き
取り部材でワイピングする動作と摺擦部材で圧接摺擦す
る動作とを併用して吐出不良を防止することが望まし
い。このことは、特にパーマネント型記録ヘッドにおい
て重要な技術である。しかし、従来のインクジェット記
録装置では、前記拭き取り部材および前記摺擦部材をそ
れぞれ独立して配設していたので、これらを併用して吐
出不良を防止することは、吐出回復機構に必要なスペー
スが大きくなり、記録装置の小型化が妨げられるという
不具合があった。すなわち、従来技術では、必要スペー
スの増大および記録装置の大型化を生じることなしに
は、拭き取り部材および摺擦部材を併用することはでき
なかった。

【００１２】本発明はこのような従来技術に鑑みてなさ
れたものであり、本発明の目的は、吐出回復装置の必要
スペースを小さくし、記録装置の小型化を図ることがで
き、しかも、記録ヘッドの吐出特性を維持し、記録ヘッ
ドの高寿命化を図ることができるインクジェット記録装
置を提供ことである。

【００１３】

【課題解決のための手段】請求項１の発明は、記録手段
から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェ
ット記録装置において、記録手段の吐出口面に摺擦する
インク吸収体の摺擦部材と該吐出口面をワイピングする
シート状ゴム状弾性体の拭き取り部材とを一体化したク
リーニング手段を有する構成とすることにより、上記目
的を達成するものである。

【００１４】請求項２および請求項５の発明は、上記構
成に加えて、前記クリーニング手段の前記吐出口面に対
する進入量は、前記摺擦部材を使用する時は比較的大き
く、前記拭き取り部材を使用する時は比較的小さく設定
する構成、前記拭き取り部材に付着したインクを前記摺
擦部材に浸透させる構成、前記拭き取り部材に付着した
インクを前記摺擦部材で吸収する構成、あるいは、前記
拭き取り部材に付着したインクを記録手段側に配設した
クリーニング部材で清掃除去する構成とすることによ
り、一層効率よく、上記目的を達成するものである。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、各図面を通して、同一符号は同一または対
応部分を示すものである。図１は本発明を適用したイン
クジェット記録装置の第１実施例の要部構成を示す模式
的斜視図である。図１において、複数（４個）のヘッド
カートリッジ（記録手段）１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄがキ
ャリッジ２に交換可能に搭載されている。なお、複数の
記録手段１Ａ〜１Ｄの全体または任意の一つを指す場
合、単に記録手段（記録ヘッドまたはヘッドカートリッ
ジ）１で示すことにする。

【００１６】各記録手段（ヘッドカートリッジ）１は、
それぞれ、上部にインクタンク部を、下部に記録ヘッド
部（インク吐出部）を有しており、記録ヘッドとインク
タンクを一体化した構造をしている。各記録手段１はキ
ャリッジ２に位置決めして交換可能に搭載されており、
各記録手段１のそれぞれには、記録ヘッド部を駆動する
ための信号などを受けるためのコネクター（不図示）が
設けられている。一方、キャリッジ２には、前記コネク
ターを通して各記録手段１に駆動信号等を伝達するため
のコネクターホルダー（電気接続部）が設けられてい
る。そして、キャリジ２上の各記録手段１と装置本体側
の制御回路とは、信号パルス電流や温調用電流を流すた
めのフレキシブルケーブルで接続されている。

【００１７】各ヘッドカートリッジ１の記録ヘッド部の
被記録材８と対向する面（図示の例では下向きの吐出口
面）にはインク滴を吐出するための吐出口が所定の配列
を成して形成されている。これら複数のヘッドカートリ
ッジ１は、それぞれ異なるインクで記録するものであ
り、カラー記録の場合、それらのインクタンク部には例
えばブラック、シアン、マゼンタ、イエローなどの異な
るインクが収納されている。

【００１８】キャリッジ２は、主走査方向に延在させて
装置本体に設置されたガイドシャフト３に沿って往復移
動可能に案内支持されている。そして、キャリッジ２
は、主走査モータ４により、モータプーリ５、従動プー
リ６およびタイミングベルト７を介して駆動され、その
位置および移動を制御される。用紙やプラスチック薄板
等の被記録材８は、２組の搬送ローラ対９、１０および
１１、１２の間で挟持され、これらの搬送ローラの回転
により記録ヘッド１の吐出口面と対向する位置（記録
部）を通して搬送（紙送り）される。なお、被記録材８
は、記録部において平坦な記録面を形成するように、そ
の裏面をプラテン（不図示）により支持されている。こ
の場合、キャリッジ２に搭載された各ヘッドカートリッ
ジ１は、それらの吐出口面がキャリッジ２から下方へ突
出して前記２組の搬送ローラ対の間で被記録材８と平行
になるように保持されている。

【００１９】前記記録ヘッド（記録手段）１は、熱エネ
ルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録
手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変
換体を備えたものである。また、前記記録ヘッド１は前
記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより
生じる膜沸騰により気泡の成長、収縮によって生じる圧
力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記録
を行うものである。

【００２０】図２は、前記記録手段１のインク吐出部の
構造を模式的に示す部分斜視図である。図２において、
被記録材８と所定の隙間（例えば、約０．５〜２．０ミ
リ程度) をおいて対面する吐出口面８１には、所定のピ
ッチで複数の吐出口８２が形成され、共通液室８３と各
吐出口８２とを連通する各液路８４の壁面に沿ってイン
ク吐出用のエネルギーを発生するための電気熱変換体
（発熱抵抗体など）８５が配設されている。本例におい
ては、記録手段（ヘッドカートリッジ）１は、前記吐出
口８２がキャリッジ２の走査方向と交叉する方向に並ぶ
ような位置関係で、該キャリッジ２に搭載されている。
こうして、画像信号または吐出信号に基づいて対応する
電気熱変換体８５を駆動（通電）して、液路８４内のイ
ンクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出
口８２からインクを吐出させる記録手段１が構成されて
いる。

【００２１】図１において、記録装置の左側に設置され
た記録ヘッド１（キャリッジ２）のホームポジションに
は、吐出回復機構１４が配設されている。吐出回復機構
１４は、各ヘッドカートリッジ１の吐出口面８１のそれ
ぞれに対応して配置された複数（４個）のキャップ１５
から成るキャップユニットと、各キャップ１５にチュー
ブ１９等で接続された吸引ポンプ１６とを備えている。
前記キャップユニット（各キャップ１５）は、キャリッ
ジ２が接近してきた時にその移動に伴って上下方向に昇
降可能であり、キャリッジ２がホームポジションにある
時に各記録ヘッド１の吐出口面８１に密着して吐出口８
２を密封（キャッピング）するように構成されている。
このキャッピングにより、吐出口８２内のインクの蒸発
による増粘または固着が防止され、吐出不良の発生が防
止されている。

【００２２】記録ヘッド１が万一吐出不良になった時に
は、上記キャッピング状態のもとで前記ポンプユニット
１６を作動して負圧を発生させ、この負圧吸引力で吐出
口８２からインクを吸い出すことにより吐出性能を回復
させる動作、すなわち吐出回復処理が行なわれる。さら
に、前記吐出回復機構１４は、前記キャップ１５と被記
録材搬送部との間に位置するホルダー１７に保持された
拭き取り部材１８と摺擦部材１９から成るクリーニング
手段２０を備えている。

【００２３】図３は前記クリーニング２０を示す模式的
斜視図である。図３において、前記拭き取り部材１８
は、吐出口面８１をワイピングしてクリーニングするも
のであり、シート状ゴム状弾性体のワイパーブレード
（ワイピング部材）で形成されている。一方、前記摺擦
部材１９は、吐出口面８１を所定の圧接力の下で摺擦し
てクリーニング（清掃）するものであり、多孔質材、繊
維組織、不織布等の吸水性（インク吸収性）のあるイン
ク吸収体で形成されている。そして、これらの拭き取り
部材１８および摺擦部材１９は、一体に組み付けた状態
（一体化した状態で）で前記ホルダー１７により保持さ
れている。

【００２４】前記クリーニング手段２０はキャリッジ２
の移動を利用して吐出口面８１を清掃するように構成さ
れている。すなわち、本実施例においては、キャリッジ
２の移動を利用して駆動される昇降機構（不図示）によ
り前記ホルダー１７を昇降させ、もって、該ホルダー１
７に支持された前記拭き取り部材１８および前記摺擦部
材１９を、吐出口面８１に付着したインクをワイピング
すべく突出（上昇）したワイピング位置と、吐出口面８
１に固着したインク被膜を摺擦して除去するために前記
ワイピング位置よりも更に突出した摺擦位置と、吐出口
面８１と干渉しないように後退（下降）した待機位置
（退避位置）とに設定し得るように構成されている。

【００２５】なお、本実施例では、キャリッジ２が図１
中で左側（吐出回復機構１４が在るホームポジション
側）から右側へ移動する時に、拭き取り部材１９による
ワイピングが行われるようにする。その理由は、拭き取
り部材１９がキャップ１５と被記録材８の搬送系（紙送
り系）との間に配設されているため、逆に図１中で右側
から左側へ移動する時にワイピングをすると、拭き取り
部材１９の弾性力によってワイピングしてきたインクを
被記録材８の搬送部へ撒き散らし、被記録材８を不用意
に汚してしまう危険性があるからである。なお、このよ
うな弊害がない場合には、両方向でワイピングしてもよ
い。

【００２６】図４は拭き取り部材１８によるワイピング
時の動作を示す模式図であり、図５は摺擦部材１９によ
る摺擦時の動作を示す模式図である。ワイピング動作
は、前述したように、必要な時にホームポジション側か
ら被記録材搬送系側へ記録ヘッド１が移動する方向で行
われる。図４の（ａ）はワイピング動作を行う直前の状
態を示している。先ず、ワイピングを行う際には、ホル
ダー１７を（ａ）に示す待機位置Ｑ₁ から矢印Ｘ方向に
上昇させて（ｂ）に示すワイピング位置Ｑ₂ に固定する
ことにより、拭き取り部材１８を吐出口面８１をワイピ
ングするのに最適な進入量となるように設定する。

【００２７】図４の（ｂ）のワイピング位置で記録ヘッ
ド１を図示右向きに移動させることにより、図示のよう
に吐出口面８１のワイピングを行う。ワイピングが終了
すると、ホルダー１７を矢印Ｙ方向に降下させて元の待
機位置Ｑ₁ に戻し、拭き取り部材１８を干渉しない位置
にして待機する。この一連の動作（ワイピング動作）で
は、拭き取り部材１８とともに同じホルダー１７に保持
されている摺擦部材１９が吐出口面８１に接触すること
はないが、ワイピングされたインクが拭き取り部材１８
から摺擦部材１９へ浸透していく作用がある。すなわ
ち、前記摺擦部材１９は、ワイピング動作により拭き取
られたインクを吸収する役割を果たしている。

【００２８】次に、図５を参照して摺擦部材１９による
摺擦モードについて説明する。摺擦モード時には、ホル
ダー１７をワイピング位置Ｑ₂ より更にＸ方向に移動
（上昇）させて摺擦位置Ｑ₃ に固定することにより、摺
擦部材１９を吐出口面８１と摺擦可能な位置まで突出さ
せるとともに、拭き取り部材１８の吐出口面８１に対す
る進入量が通常のワイピング時の進入量よりも深くなる
ように設定する。このような摺擦位置Ｑ₃ に設定した
後、キャリッジ２を図示左側から右側へ移動させて吐出
口面８１の摺擦（往きの摺擦）を行ない、今度は逆に右
側から左側へ移動させて吐出口面８１の摺擦（復の摺
擦）を行なう。

【００２９】このような往復の摺擦動作を例えば２回〜
３回行い、終了した時点でホルダー１７を矢印Ｙ方向に
移動させて待機位置Ｑ₁ まで戻し、拭き取り部材１８お
よび摺擦部材１９とも記録ヘッド１と干渉しない退避位
置にセットするとともに、キャリッジ２をホームポジシ
ョンに戻す。このような摺擦動作において摺擦部材１９
を吐出口面８１に対して圧接摺動させることにより、通
常のワイピング時に拭き取れなかったインク被膜等の固
着物を取り除く（清掃する）ことができる。前述のよう
な摺擦動作は１回でもよいが、好ましくは２回以上続け
て行うことによりクリーニングの効果を一層高めること
ができる。

【００３０】ここでは、一連のワイピング動作および一
連の摺擦動作を一つの記録ヘッド１について説明した
が、他の記録ヘッドについても同様の動作が行われるも
のである。また、その際、逆に吐出口面８１にインクを
再転写する可能性もあるが、その場合には、一連の摺擦
動作の後に通常のワイピング動作や予備吐出動作を行う
シーケンスを採ることが好ましい。

【００３１】ここで、本実施例を実際に行った時の諸条
件を以下に示す。先ず、拭き取り部材１８については、
厚みを０．７ｍｍ、幅を１２．０ｍｍ、自由長を８．０
ｍｍとし、吐出口面に対する進入量は、ワイピング時に
は１．５ｍｍ、摺擦時には４．０ｍｍとした。キャリッ
ジ２の移動速度は、ワイピング時には２００ｍｍ／秒、
摺擦時には１００ｍｍ／秒に設定した。使用した記録ヘ
ッドの吐出口面には、４００ｄｐｉで１２８個の吐出口
が形成されていた。ワイピング動作のシーケンスはＡ４
サイズを１枚記録する毎に行い、摺擦動作のシーケンス
はＡ４サイズを１００枚記録する毎に行った。試験環境
は、高温（３５℃）低湿（１０％）であった。

【００３２】ワイピングの速度に関しては、速度が速く
なるほど、特にすり抜けなどによってワイピング効果が
低下したり、インク吸収効果が低下するなどの傾向が生
じるが、３００ｍｍ／秒以下であれば問題ないことが確
認された。一方、摺擦時の速度は、通常のワイピング時
よりも遅くすることが好ましい。その理由は、吐出口面
に付着したインクは、蒸発によって増粘しているため、
摺擦部材への吸収速度が遅くなるからである。試験環境
は、吐出量が多くなり、濡れ量も多くなるような厳しい
条件、すなわち、温度が高く、しかも乾燥していて蒸発
しやすい高温低湿の条件に設定した。なお、図１の第１
実施例では、キャリッジ２に４個のヘッドカートリッジ
１を搭載したカラー記録装置の場合を説明したが、この
ヘッドカートリッジ（記録手段）の数はこれに限定され
るものではなく、１個であっても、それ以外の複数であ
ってもよい。

【００３３】図６は本発明によるクリーニング手段の第
２実施例を示す模式的斜視図であり、図７は図６のクリ
ーニング手段のクリーニング動作を示す模式図である。
本実施例のクリーニング手段は、拭き取り部材と該拭き
取り部材を清掃する清掃部材を兼ねた摺擦部材とを一体
化したものである。一般に、記録ヘッド１の吐出口面８
１をワイピングすると、拭き取ってきたインク滴の一部
が拭き取り部材１８の弾性力によって撒き散らされて記
録装置を汚損したり、また、拭き取ってきたインク滴の
大部分が拭き取り部材（ワイパーブレード）１８に付着
したままとなる。

【００３４】拭き取り部材１９にインクが付着したまま
にしておくと、次のワイピング時に、拭き残しの弊害を
引き起こしたり、このインクの水分が蒸発して増粘し、
紙粉などとともに吐出口面に付着して堆積してしまい、
これが吐出口周辺に移動されて不吐出やヨレなどの吐出
不良の原因になったりする。更に、異なる色のインクを
用いる２個以上の記録ヘッドを並設してカラー画像を記
録する記録装置においては、最初のワイピングで拭き取
り部材（ワイパーブレード）に転移したインクが次の異
なる色の記録ヘッドのワイピング時に該記録ヘッドのイ
ンクと混色してしまい、画像品位を低下させてしまうこ
とがある。

【００３５】また、カラーインクジェット記録装置の場
合、一つの拭き取り部材（ワイパーブレード）で複数の
記録ヘッドをワイピングすると、該拭き取り部材に付着
するインク量も多くなるため、拭き取り部材１８の汚れ
による悪影響もその分大きくなる。そのため、各記録ヘ
ッド１毎に専用の拭き取り部材を設ける構成などが考え
られるが、これでは非常ににコスト高になり、また、そ
れらを設けるために大きなスペースが必要になってしま
う。そこで、インクジェット記録装置においては、拭き
取り部材（ワイパーブレード）１８に付着したインクを
除去するための清掃手段を装置本体内に設ける構成が望
まれている。

【００３６】拭き取り部材１８で記録ヘッド１をワイピ
ングすると、該拭き取り部材は該記録ヘッドと接する面
積以上の範囲でインク汚れするので、該拭き取り部材
は、少なくとも記録ヘッドと接する部分、より好ましく
は、それ以上に広い範囲をきれいにクリーニングするこ
とが望まれる。次に、図６および図７を参照して、本発
明によるクリーニング手段の第２実施例のクリーニング
動作を説明する。図７は、拭き取り部材（ワイパーブレ
ード）１８による吐出口面８１のワイピング、該拭き取
り部材１８のクリーニング、および摺擦部材１９による
吐出口面８１の摺擦から成る、一連の吐出口面８１のク
リーニング動作を示すものである。

【００３７】前述したように、ワイピング動作は、必要
な時にホームポジション側（図７中の左側）から被記録
材搬送系側（図７中の右側）へキャリッジ２が移動する
方向で行われる。先ず、図７の（ａ）はワイピング動作
を行う直前の状態を示している。最初、ホルダー１７を
（ａ）に示す待機位置Ｐ₁ から矢印Ｘ方向に上昇させ、
（ｂ）に示すワイピング位置Ｐ₂ に固定させる。これに
より、拭き取り部材１８は吐出口面８１をワイピングす
るのに最適な進入量となるワイピング位置に設定され
る。この時点で、摺擦部材１９はホルダー１７および拭
き取り部材１８とともに同じ動きをし、同様に矢印Ｘ方
向に同じ量だけ移動する。

【００３８】図７の（ｂ）のワイピング位置で記録ヘッ
ド１を図示右向きに移動させることにより、図示のよう
に吐出口面８１のワイピングを行う。ワイピングが終了
すると、ホルダー１７を矢印Ｙ方向に降下させて元の待
機位置Ｐ₁ に戻し、拭き取り部材１８が記録ヘッド１と
干渉しない状態にして待機する。以上の一連の動作（ワ
イピング動作）では、拭き取り部材１８とともに同じホ
ルダー１７に保持されている摺擦部材１９は吐出口面８
１に接触することはない。

【００３９】上記のワイピング動作により拭き取り部材
（ワイパーブレード）１８には拭き取りインクが付着す
るが、本実施例では、この拭き取り部材１８上の付着イ
ンクは次のような清掃動作によって除去される。すなわ
ち、拭き取り部材１８の清掃（クリーニング）を行う場
合は、（ａ）の待機状態から摺擦部材１９を矢印Ｘ方向
に（ｃ）に示す位置まで上昇させる。この時、拭き取り
部材１８は（ａ）の待機状態と同じ位置でそのまま待機
している。続いて、（ｃ）の状態から摺擦部材１９を矢
印Ｙ方向に下降させて（ａ）に示す待機状態に戻す。こ
のように、インク吸収体の摺擦部材１９を拭き取り部材
１８に対して上下方向に相対移動させることにより、該
拭き取り部材１８に付着したインクや紙粉などが効果的
に清掃除去される。

【００４０】次に、本実施例における吐出口面の摺擦動
作を説明する。吐出口面８１を摺擦する時には、（ａ）
の待機状態から、摺擦部材１９が矢印Ｘ方向に上昇し、
吐出口面８１を摺擦するのに最適な位置（摺擦位置）ま
で移動し、その位置に固定される。この摺擦位置（突出
位置）は（ｃ）に示す状態と同じであり、図示の例で
は、摺擦部材１９はホルダー１７に対してＰ₁ からＰ₃
まで移動する。この摺擦位置にした後、キャリッジ２を
図示左側から右へ移動させて吐出口面８１を摺擦し、今
度は逆に右から左側へ移動させて吐出口面８１を摺擦す
る。

【００４１】このような往復の摺擦動作を２回から３回
行い、終了した時点で、摺擦部材１９は（ｃ）の突出位
置（摺擦位置）から（ａ）の待機位置へ下降させられ
る。こうして待機状態に戻した後、キャリッジ２をホー
ムポジションに戻す。このような摺擦動作において摺擦
部材１９を吐出口面８１に対して圧接摺動させることに
より、通常のワイピング時に拭き取れなかったインク被
膜等の固着物を取り除く（クリーニングする）ことがで
きる。往復摺擦動作は１回でもよいが、好ましくは２回
以上続けて行うことによりクリーニングの効果を一層高
めることができる。ここでは、一連のワイピング動作お
よび一連の摺擦動作を一つの記録ヘッドについて説明し
たが、他の記録ヘッドについても同様の動作が行われ
る。

【００４２】図８は本発明によるクリーニング手段の第
３実施例の構成および動作を示す模式図である。図８の
第３実施例では、記録ヘッド１の吐出口面８１をクリー
ニングするクリーニング手段２０としては図１〜図５で
説明した第１実施例の場合と同じ構成のクリーニング手
段２０が使用されており、これに加えて、キャリッジ２
側にクリーニング手段２０の拭き取り部材（ワイパーブ
レード）１８を清掃するためのクリーニング部材３１が
設けられている。

【００４３】本実施例では、前記クリーニング部材３１
（合計５個）は、図示のように、各記録ヘッド１の吐出
口面８１の両側に配置されるように取り付けられてい
る。また、各クリーニング部材３１は、インクに対して
耐蝕性があり、かつインク吸収性の高い多孔質材、繊維
組織、不織布等のインク吸収性に優れた部材で形成され
ている。さらに、各クリーニング部材３１は、記録時に
被記録材８と擦れないように、各記録ヘッド１の吐出口
面８１より若干引っ込んだところに位置するように配設
されている。

【００４４】次に図８の第３実施例の動作について説明
する。図８において、（ａ）は吐出口面８１のクリーニ
ング動作の前の状態を示し、（ｂ）は拭き取り部材（ワ
イパーブレード）１８により吐出口面８１をワイピング
している時の状態を示し、（ｃ）は摺擦部材１９による
吐出口面８１の摺擦（クリーニング）とキャリッジ２側
のクリーニング部材３１による拭き取り部材１８の清掃
（クリーニング）とを同時に行っている状態を示す。拭
き取り部材１８および摺擦部材１９の構成および吐出口
面８１のクリーニング動作は図１〜図５の第１実施例の
場合と実質上同じである。そして、本実施例では、イン
ク吸収体のクリーニング部材３１による拭き取り部材
（ワイパーブレード）１８のクリーニングが追加されて
いる。

【００４５】以上図８について説明した一連のクリーニ
ング動作により、記録ヘッド１の吐出口面８１のクリー
ニングおよび拭き取り部材１８のクリーニングを行うこ
とができ、吐出口面８１を一層効果的にクリーニングし
て更に長い期間にわたって正常なインク吐出状態を保つ
ことが可能になり、それによって、記録ヘッド１が正常
に記録できる状態を更に長い期間にわたって維持するこ
とが可能になる。

【００４６】図９は記録ヘッド１の吐出口面８１にイン
クが付着した状態を模式的に示す図であり、（ａ）はイ
ンク滴ＩＤにより吐出口面８１に濡れが発生している状
態を示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）の吐出口面８１
の正面図であり、（ｃ）は増粘したインクの薄膜Ｉｄが
吐出口面８１に固着した状態を示す側面図であり、
（ｄ）は（ｃ）の正面図である。前記インク滴ＩＤおよ
び前記薄膜インクＩｄが吐出口８２に接する位置に発生
すると、吐出インクの飛翔方向にズレが生じたり、目詰
まりによる吐出不良が発生したりするため、記録品位が
低下してしまう。

【００４７】前記拭き取り部材（ワイパーブレード）１
８は、シート状のゴム状弾性体で形成され、比較的低い
押圧力で吐出口面８１に当接させて拭くことにより、主
として、乾燥前のインク滴ＩＤをワイピング除去するの
に好適なクリーニング部材である。一方、前記摺擦部材
１９は、多孔質材等のインク吸収体で形成され、比較的
強い押圧力で吐出口面８１に当接させて擦ることによ
り、主として、乾燥固着したインク被膜Ｉｄを摺擦除去
するのに好適なクリーニング部材である。

【００４８】前述の各実施例によれば、記録ヘッド１の
吐出口面８１に摺擦するインク吸収体の摺擦部材１９と
該吐出口面をワイピングするシート状ゴム状弾性体の拭
き取り部材１８とを一体化したクリーニング手段２０を
設け、該クリーニング手段２０の前記吐出口面８１に対
する進入量を、摺擦部材１９を使用する時は比較的大き
く、拭き取り部材１８を使用する時は比較的小さくなる
ように設定したので、吐出口面８１の吐出口８２の周辺
を確実にクリーニングすることができ、クリーニング手
段２０のメカニズム簡単化するとともに、該クリーニン
グ手段を配設するための必要スペースを小さくすること
ができ、それによって、記録ヘッド１の長期にわたる性
能維持と高寿命化が可能で、しかも記録装置を小型化が
可能なインクジェット記録装置が実現することができ
た。

【００４９】なお、図６および図７の第２実施例におい
ては、摺擦部材１９によって吐出口面８１をクリーニン
グするとともに、拭き取り部材（ワイパーブレード）１
８に付着したインクをこの摺擦部材１９に吸収させるよ
うに構成したので、該摺擦部材１９に吸収されたインク
が凝縮して固まることにより摺擦能力が低下することが
考えられる。その場合には、摺擦部材１９そのものを容
易に交換できるように構成してもよい。それにより、記
録ヘッド１を更に長い期間にわたって正常に記録可能な
状態に保つことができる。さらに、拭き取り部材１８も
同様に交換可能にする構成を採ってもよい。

【００５０】なお、前述の各実施例では、記録手段（記
録ヘッド）を主走査方向に移動させるシリアル記録方式
の場合を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録材の
全幅または一部をカバーする長さのライン記録手段を用
いて副走査のみで記録するライン記録方式の場合にも、
同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るも
のである。また、本発明は、異なる色で記録する複数の
記録手段を用いるカラー記録装置の他、１個の記録手段
で記録する単色の記録装置、あるいは同一色彩で異なる
濃度で記録する複数の記録手段を用いる階調記録装置、
さらには、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、
同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るも
のである。

【００５１】さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタ
ンクを一体化した交換可能なヘッドカートリッジを用い
る場合、あるいは記録ヘッドとインクタンクを別体に
し、その間をインク供給用のチューブ等で接続する場合
など、記録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのよう
な場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得
られるものである。

【００５２】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を
用いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものに適用で
きるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出
する方式の記録手段を使用するインクジェット記録装置
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。

【００５３】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４７４０
７９６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
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、記録手段（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に対応し液
体（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００５４】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４
４６３３５９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４３１３１
２４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。

【００５５】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４
４５９６００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を吐出部に対応させる構成を
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。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、本発明によれ
ば、記録を確実に効率よく行なうことができるようにな
るからである。

【００５６】さらに、前述のように、記録装置が記録で
きる被記録材（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ドに対しても、本発明
は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、
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、上例のようなシリアル
タイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、
あるいは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
ド自体に一体的にインクタンクが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。

【００５７】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回復手段または予備的な補
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、前述のようなキャッピング
手段、クリーニング手段、吸引回復手段の他に、加圧式
の回復手段、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。

【００５８】また、前述したように、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。すなわち、例えば、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るか、いずれでもよいが、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。

【００５９】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するもの、あるいは、インクジェット方式で
は、インク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度
調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように
温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付
与時にインクが液状をなすものであればよい。加えて、
積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態か
ら液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめ
ることで防止する６、または、インクの蒸発防止を目的
として放置状態で固化するインクを用いるかして、いず
れにしても、熱エネルギーの記録信号に応じた付与によ
ってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、
記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００６０】このような場合のインクは、特開昭５４−
５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公
報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔
に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変
換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明
においては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００６１】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
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
等と組み合わせた複写装置、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等であってもよ
い。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、記録手段から被記録材へインクを吐
出して記録を行うインクジェット記録装置において、記
録手段の吐出口面に摺擦するインク吸収体の摺擦部材と
該吐出口面をワイピングするシート状ゴム状弾性体の拭
き取り部材とを一体化したクリーニング手段を有する構
成としたので、吐出回復装置の必要スペースを小さく
し、記録装置の小型化を図ることができ、しかも、記録
ヘッドの吐出特性を維持し、記録ヘッドの高寿命化を図
ることができるインクジェット記録装置が提供される。

【００６３】請求項２〜請求項５の発明によれば、請求
項１の構成に加えて、前記クリーニング手段の前記吐出
口面に対する進入量は、前記摺擦部材を使用する時は比
較的大きく、前記拭き取り部材を使用する時は比較的小
さく設定する構成、前記拭き取り部材に付着したインク
を前記摺擦部材に浸透させる構成、前記拭き取り部材に
付着したインクを前記摺擦部材で吸収する構成、あるい
は、前記拭き取り部材に付着したインクを記録手段側に
配設したクリーニング部材で清掃除去する構成としたの
で、一層効率よく、吐出回復装置の必要スペースを小さ
くし、記録装置の小型化を図ることができ、しかも、記
録ヘッドの吐出特性を維持し、記録ヘッドの高寿命化を
図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】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
１実施例の要部構成を模式的に示す一部破断斜視図であ
る。

【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図３】本発明によるクリーニング手段の第１実施例の
模式的斜視図である。

【図４】図３のクリーニング手段のワイピング動作を示
す模式図である。

【図５】図３のクリーニング手段の摺擦動作を示す模式
図である。

【図６】本発明によるクリーニング手段の第２実施例の
模式的斜視図である。

【図７】図６のクリーニング手段のクリーニング動作を
示す模式図である。

【図８】本発明によるクリーニング手段の第３実施例の
構成および動作を示す模式図である。

【図９】記録手段の吐出口面に付着したインク滴および
インク被膜の状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 記録手段（記録ヘッド） ２ キャリッジ ３ ガイドシャフト ４ 主走査モータ ７ タイミングベルト ８ 被記録材 １４ 吐出回復機構 １５ キャップ １６ 吸引ポンプ １７ ホルダー １８ 拭き取り部材（ワイパーブレード） １９ 摺擦部材（多孔質部材） ２０ クリーニング手段 ３１ クリーニング部材（インク吸収体） ８１ 吐出口面 ８２ 吐出口 ８４ 液路 ８５ 電気熱変換体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 健太郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 高橋 喜一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 岩崎 督 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 錦織 均 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段から被記録材へインクを吐出
   して記録を行うインクジェット記録装置において、記録
   手段の吐出口面に摺擦するインク吸収体の摺擦部材と該
   吐出口面をワイピングするシート状ゴム状弾性体の拭き
   取り部材とを一体化したクリーニング手段を有すること
   を特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記クリーニング手段の前記吐出口面
   に対する進入量は、前記摺擦部材を使用する時は比較的
   大きく、前記拭き取り部材を使用する時は比較的小さく
   設定することを特徴とする請求項１のインクジェット記
   録装置。
3. 【請求項３】 前記拭き取り部材に付着したインクを
   前記摺擦部材に浸透させることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記拭き取り部材に付着したインクを
   前記摺擦部材で吸収することを特徴とする請求項１また
   は請求項２のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記拭き取り部材に付着したインクを
   記録手段側に配設したクリーニング部材で清掃除去する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のインクジェ
   ット記録装置。
6. 【請求項６】 前記記録手段が、インクを吐出するた
   めに利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を
   備えているインクジェット記録手段であることを特徴と
   する請求項１〜請求項５のいずれかののインクジェット
   記録装置。
7. 【請求項７】 前記記録手段が、前記電気熱変換体が
   発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利
   用して、吐出口よりインクを吐出させることを特徴とす
   る請求項６のインクジェット記録装置。