JPH0768791A

JPH0768791A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH0768791A
Application number: JP24385693A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Okazaki; 猛史岡崎; Toshio Kashino; 俊雄樫野; Hiroshi Sugitani; 博志杉谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-09-03
Filing date: 1993-09-03
Publication date: 1995-03-14

Abstract

(57)【要約】【目的】ヘッドの吐出口面をワイピングする際に塵埃や
増粘インクが吐出口から引き出されたり吐出口内方へ戻
されたりすることを防ぎ、複数のヘッドをワイピングす
る時のインク混色を防止し、記録ヨレや吐出不良の発生
を防いで吐出特性の安定化および信頼性の向上を実現す
る。【構成】毛管力を有する溝やトンネル孔から成る毛管構
造２３を、ヘッド３の吐出口面８１と同一面上のチップ
タンク２１の端面２２に開口させ、この毛管構造２３の
他端に接触する多孔質部材２４を設け、吐出口面８１と
摺擦するワイピングブレード１５に付着した異物をイン
クとともに毛管構造２３を通して多孔質部材２４に吸収
させる。

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。

【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、記録手段の長尺化および高密度化も容易であ
る。

【０００６】上記インクジェット記録装置においては、
記録ヘッドからインクを吐出する時に発生するインクミ
ストや、インクのリフィル時に発生するサテライトイン
ク等による吐出口面上の濡れインクや、吐出口からのイ
ンク吸引等による回復処理時に発生する吸引残りイン
ク、などを取り除くために回復装置を設けることが行な
われている。この回復装置は、主に、吐出口からインク
を強制的に排出させるための例えば吸引装置と、吐出口
面（吐出口配列面）を拭き取り清掃するワイピング装置
（クリーニング装置）とから構成されている。

【０００７】前記ワイピング装置は、記録ヘッドの吐出
口およびその周辺部をクリーニングして吐出安定性を保
つために、弾性体等から成るブレードを記録ヘッドの吐
出口面に直接的に当接させるとともに記録ヘッドと相対
的に移動させながら吐出口面を摺擦することにより、該
吐出口面（通常複数の吐出口が配列されている）を拭き
取り清掃（クリーニング）するように構成されている。

【０００８】一方、インクジェット記録ヘッドについて
は吐出安定性を向上させるために種々な工夫がなされて
きたが、最近のヘッド構成では、吐出口の形状とインク
を吐出口まで導くための液路（インク流路）の形状とが
吐出特性（特にヨレ）を左右する重要な役割を果たして
いることが判明してきた。特に、吐出口形成部材に対
し、レーザー光で吐出口の孔開け（穿孔）を行うものに
あっては、当該孔開けの時の蹴られや吐出口近傍（液路
の先端部）での流れ抵抗が問題になっており、液路の形
状や吐出口の形状が複雑になってきている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そのような複雑な形状
をした吐出口、あるいは吐出特性の安定化を考慮した特
殊な形状の吐出口や液路を有する記録ヘッドに対して前
記ワイピング（クリーニング）を行うに際し、従来技術
では、当該ワイピングのプロセスが適切でないと次のよ
うな不都合（弊害）が生じる場合があった。

【００１０】まず第１には、ワイピングによる塵埃や増
粘インクが記録ヘッドの液路内へ戻ることによる弊害が
ある。すなわち、記録ヘッドの吐出口近傍の面（吐出口
面）やワイピングブレードの摺擦面に付着した塵埃
（塵、紙けば等）や増粘インク（揮発成分が蒸発したイ
ンク）が、ワイピングする時に記録ヘッドの吐出口内方
へ侵入したり、吐出口周辺部に付着したりすると、これ
らの塵埃や増粘インクによって記録ヨレが増加したり、
吐出不良が増加したりする恐れがある。また、インク吐
出に利用されるエネルギーを発生する素子に悪影響を及
ぼす（例えば、発熱素子の焦げなど）恐れもある。

【００１１】第２には、ワイピング時の吐出口内からの
インク引き出しによる弊害がある。すなわち、ワイピン
グ時に吐出口内方にインクの表面張力により形成された
メニスカスが弾性体ブレード等（クリーニング部材）で
摺擦される時に、該ブレードとインクが接触してインク
を吐出口から引き出してしまう弊害があり、引き出され
たインクによる記録ヨレや吐出不良が発生する恐れがあ
る。また、引き出されたインクが固着することによりワ
イピング不良が生じる恐れもある。

【００１２】さらに第３には、複数の記録ヘッドを連続
してワイピングする時に混色が生じるという弊害があ
る。例えば、色調を異にするインクに対応して複数の記
録ヘッドを用いる記録装置において、それらの記録ヘッ
ドを次々とワイピングしていく場合には、インク吸引ま
たは記録の後にワイピング上流側のヘッドの吐出口近傍
に付着したインク（濡れインク）がワイピングによって
ブレード側に転移され、ワイピング下流側のヘッドの吐
出口内方へ色の異なるインクを侵入させることがある。
このようなインクの侵入が起きると、異色インクの混入
による混色が生じたり、成分の異なるインクの混入によ
る吐出不良が発生したりする恐れがある。

【００１３】本発明はこのような技術課題に鑑みてなさ
れたものであり、本発明の目的は、インクジェット記録
ヘッドをワイピングする際に塵埃や増粘インクがインク
とともに吐出口から引き出されたり吐出口内方へ戻され
たりすることを低減し、複数の記録ヘッドをワイピング
する時のインク混色の可能性を低減し、記録ヨレや吐出
不良の発生を低減し、吐出特性の安定化および信頼性の
向上を実現でき、記録画質の安定性を保持することが可
能なインクジェット記録装置を提供することである。

【００１４】

【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と同一面上
のチップタンクの端面から該チップタンクに沿って毛管
力を有する構造を形成し、該毛管力を有する構造の他端
部に多孔質部材を配置し、前記吐出口面に選択的に接触
するクリーニング部材に付着した異物を前記毛管力を有
する構造を通して前記多孔質部材に吸収させる構成とす
ることにより、上記目的を達成するものである。

【００１５】請求項２および請求項３の発明は、上記構
成に加えて、前記毛管力を有する構造は、前記チップタ
ンクのベースプレートと接触する面と反対側の面に設け
られている構成、あるいは前記毛管力を有する構造が前
記チップタンクと一体的に形成されている構成とするこ
とにより、上記目的に加えて、従来のチップタンクと別
部材の多孔質部材をクリーニング部材（ワイピング部
材）に直接当てる方式に比べ、寸法精度のバラツキによ
る多孔質部材のせり出し過ぎや吸水樹脂成形時に発生す
る破断面の面粗度が原因となって起こるクリーニング部
材の磨耗や多孔質部材のメクレ等の弊害を解消または低
減することが可能なインクジェット記録装置を提供する
ものである。

【００１６】請求項４〜請求項９の発明は、上記構成に
加えて、前記毛管力を有する構造の前記吐出口面と同一
の端面側の端部に前記クリーニング部材が選択的に接触
し、該毛管力を有する構造の反対側の端部に前記多孔質
部材が接触している構成、前記毛管力を有する構造は、
ゴミ等の固形物を含んだインクを一端から他端へ毛管力
によって運搬するものである構成、前記吐出口面に選択
的に接触するクリーニング部材は、該吐出口面に付着し
た異物を拭き取り清掃するワイピング部材である構成、
前記毛管力を有する構造が溝形状をしている構成、前記
毛管力を有する構造が円形断面のトンネル孔である構
成、あるいは前記毛管力を有する構造が多角形断面のト
ンネル孔であ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。

【００１７】請求項１０および請求項１１の発明は、上
記構成に加えて、前記毛管力を有する構造は、前記多孔
質部材側の端面が先端下り方向に傾斜した傾斜面で形成
され、該傾斜面に多孔質部材が接触している構成、ある
いは前記多孔質部材の前記毛管力を有する構造と接触す
る面は、該毛管力を有する構造の前記傾斜面と密着する
逆傾斜面である構成とすることにより、上記目的に加え
て、前記毛管力を有する構造および前記多孔質部材の寸
法形状にある程度のバラツキがある場合でも、両者の間
の接触を確保することができ、毛管力を有する構造から
多孔質部材へ確実にインクを導くことが可能なインクジ
ェット記録装置を提供するものである。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を適用した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である。なお、以下の各
図面における同一符号は、それぞれ同一または対応部分
を示すものである。図１のインクジェット記録装置１に
おいて、インクジェットカートリッジ２がキャリッジ５
に位置決め搭載されており、該キャリッジ５は、キャリ
ッジモータ６の駆動力を伝達するためのワイヤまたはベ
ルト等の駆動力伝達手段７に連結されるとともに、互い
に平行に配設された２本のガイドレール８、９に沿って
往復移動可能に案内支持されている。前記インクジェッ
トカートリッジ２は、記録ヘッド（記録手段）３とイン
クタンク（インク貯留部）４とを一体化したディスポー
ザブル（使い捨て式）の交換可能なカートリッジで構成
されている。

【００１９】なお、図１のインクジェット記録装置で
は、ガイドレール８、９に沿って移動するキャリッジ５
の上にインクジェットカートリッジが搭載されている
が、キャリッジ５を使用せずに、インクジェットカート
リッジ自体を直接ガイドレール８、９で案内支持する構
成にしてもよい。その場合には、ワイヤまたはベルト等
の駆動力伝達部材７も該カートリッジに直接連結される
ことになる。さらに、装置本体の制御回路からインクジ
ェットカートリッジへ電気信号を伝送するためのフレキ
シブルケーブルも、その接点部が該カートリッジ内のヘ
ッド基板に直接的に接続されることになる。

【００２０】前記インクジェットカートリッジ２の記録
ヘッド（記録手段）３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３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る
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、記録を行なうものであ
る。

【００２１】図２は、前記記録手段（記録ヘッド）３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（記録用紙等）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、記録ヘッド３は、前
記吐出口８２がキャリッジ５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５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ヘッド３が構
成されている。

【００２２】図１において、記録ヘッド３の吐出口面８
１と対向する位置にはプラテン１０が配設されており、
記録部へ送給される被記録材は該プラテン１０の表面
（プラテン面）によって位置決めされた状態でインクジ
ェットカートリッジ２により記録される。すなわち、前
記プラテン１０に保持された被記録材に記録し、１行分
の記録を行なうごとに被記録材を所定量ピッチ搬送（紙
送り）して再び次の１行を記録し、以下このような記録
動作を繰り返して被記録材の全域に画像を記録してい
く。

【００２３】図１のインクジェット記録装置において、
インクジェットカートリッジ２（記録ヘッド３）の往復
移動範囲内であって記録領域を外れた所定位置（例え
ば、ホームポジション）には、記録ヘッド３の吐出不良
を解消するための回復装置１１が配設されている。この
回復装置１１は、インクジェットカートリッジ２（記録
ヘッド３）の吐出口面８１に対して、回復モータ１２に
より伝動機構１３を介して接触離反方向に駆動される。
この回復装置１１の前面には、吐出口面８１をキャッピ
ング（密閉）するためのキャップ１４が設けられてい
る。前記回復装置１１は、キャップ１４で吐出口面８１
を密閉するとともに各吐出口８２からインクを強制的に
排出させ得るように構成されている。この場合のインク
の強制的な排出は、キャップ１４に接続された吸引ポン
プによるインク吸引動作、あるいはインク供給経路内の
加圧手段によるインク圧送動作などによって行われる。
こうしてインクを吸引（排出）することにより、各吐出
口８２内の増粘インク、固着インク、ゴミ、気泡などの
異物をインクとともに排出し、それによって記録ヘッド
３のインク吐出機能を正常状態に回復または維持するこ
とができる。

【００２４】さらに、前記回復装置１１の記録領域側の
側面には、シリコンゴム等のゴム状弾性体の板材で形成
されたワイピングブレード（クリーニング部材）１５が
配設されている。このワイピングブレード１５も前記回
復モータ１２および伝動機構１３によって前後方向に移
動可能であり、前進位置では前記吐出口面８１と接触す
る。このワイピングブレード１５は、記録ヘッド３の吐
出口面８１に付着したインク、増粘インク、塵埃等を拭
き取り除去することにより、これらの付着物によるイン
クの吐出不良を防止するものである。

【００２５】図３は図１中のインクジェットカートリッ
ジ２の第１実施例を示す斜視図であり、図４は図３中の
記録ヘッド３の第１実施例を示す斜視図である。図３に
示すように、インクタンク４は単色の記録を行うインク
ジェット記録ヘッド３と機械的に合体されている。図３
および図４において、記録ヘッド３には前記インクタン
ク（メインタンク）４とは別のチップタンク（サブタン
ク）２１が設けられており、記録ヘッド３の吐出口面８
１と同一面上のチップタンク２１の端面２２から該チッ
プタンク２１に沿って毛管力を有する構造２３が形成さ
れており、この毛管力を有する構造２３の他端部には多
孔質部材２４が装着されている。

【００２６】図３中の矢印Ａは、記録ヘッド３の吐出口
面８１を図１中に示すクリーニング部材（ワイピングブ
レード）１５によって拭き取り清掃（摺擦）する方向を
示し、その近傍のハッチング（斜線）領域は前記クリー
ニング部材１５による拭き取り範囲を示す。こうして、
吐出口面８１に選択的に接触するクリーニング部材１５
の摺擦面に付着した（吐出口面８１から拭き取られた）
インク、塵埃（塵、紙けば等）、増粘インク（揮発成分
が蒸発したインク）などの異物が、前記毛管力を有する
構造２３を通して移動し、前記多孔質部材２４に吸収さ
れるように構成されている。

【００２７】第１実施例では、前記毛管力を有する構造
２３は図示のような複数条の溝構造として形成されてい
る。また、前記毛管力を有する構造２３は、前記チップ
タンク２１のベースプレート２５と接触する面（下面）
と反対側の面（上面）に、該チップタンク２１と同一部
材として一体成形で作られている。そして、この毛管力
を有する構造２３の前記吐出口面８１と同一の端面２２
側の端部に前記クリーニング部材１５が選択的に摺擦
（接触）し、該毛管力を有する構造２３の反対側の端部
に前記多孔質部材２４が接触している。このような構成
により、クリーニング部材１５が摺擦することにより、
該クリーニング部材１５からチップタンク端面２２に転
写されたゴミ等の固形物を含んだインクは、前記毛管力
を有する構造２３を通して毛管力によって運搬され、他
端に当接している多孔質部材（インク吸収体）２４に吸
収される。

【００２８】図５は、第１実施例における溝構造（毛管
力を有する構造）２３の数例の、入口側（クリーニング
部材１５と摺擦する側）正面形状、長さ方向平面形状、
出口側（多孔質部材２４側）正面形状をそれぞれ示す模
式図である。本実施例では、溝構造２３の幅をｗ、高さ
（深さ）をｈ、長さをｌで表している。そして、本実施
例において、これらの寸法（ｍｍ単位）を、０．０２≦
ｗ≦０．５、０．１≦ｈ≦０．５、１．０≦ｌ≦５．０
の範囲で変化させて、試験を行ったところ、０．１≦ｗ
≦０．３０、０．４≦ｈ≦０．５、３．５≦ｌ≦４．５
の範囲内の組み合わせで溝構造２３を形成することが望
ましいことが判明した。さらに、図５の（ｂ）および
（ｄ）で示すように、溝形状を多孔質部材２４に向かう
に従って狭くしていくことが望ましいことも判明した。
この時の狭まりの傾斜（ｄｗ／ｄｌ）の値が−４／３０
≦ｄｗ／ｄｌ≦−６／８０を満たす場合が最適であるこ
とも判明した。

【００２９】図６は本発明によるインクジェットカート
リッジ２の第２実施例における毛管力を有する構造２３
の数例の、入口側正面形状、長さ方向平面形状、出口側
正面形状をそれぞれ示す模式図である。本実施例での毛
管力を有する構造２３は、図６に示すように、円形断面
のトンネル孔で形成されている。このトンネル孔２３の
孔半径をｒ、長さをｌで表す。そして、本実施例におい
て、前述の第１実施例の場合と同様に図６で示される形
状を含む種々の形状および寸法について検討を加えた結
果、これらの寸法（ｍｍ）は、０．３≦ｒ≦０．５、
３．５≦ｌ≦４．５であることが最適であると判明し
た。さらに、図６の（ｂ）および（ｄ）で示すように、
トンネル孔を多孔質部材２４に向かうに従って細くして
いくことが望ましく、その時の狭まりの傾斜（ｄｒ／ｄ
ｌ）の値が−０．１４≦ｄｒ／ｄｌ≦−０．０６である
ことが最適であると判明した。

【００３０】図７は本発明によるインクジェットカート
リッジ２の第３実施例における毛管力を有する構造２３
の数例の、入口側正面形状、長さ方向平面形状、出口側
正面形状をそれぞれ示す模式図である。本実施例での毛
管力を有する構造２３は、図７に示すように、多角形断
面のトンネル孔で形成されている。このトンネル孔２３
の断面多角形の真円換算半径をｒ_S、トンネル長さをｌ
とした場合、本実施例において、前述の第１実施例およ
び第２実施例の場合と同様、図７で示される形状を含む
種々の形状および寸法について検討を加えた結果、これ
らの寸法（ｍｍ）は、０．２５≦ｒ_S≦０．５、３．５
≦ｌ≦４．５であることが最適であると判明した。さら
に、図７の（ｂ）および（ｄ）で示すように、トンネル
孔２３を多孔質部材２４に向かうに従って細くしていく
ことが望ましく、その時の狭まりの傾斜（ｄｒ_S／ｄ
ｌ）の値が−０．１４≦ｄｒ_S／ｄｌ≦−０．０５であ
ることが最適であると判明した。

【００３１】図８は本発明によるインクジェット記録装
置の記録ヘッド３（インクジェットカートリッジ２）の
第４実施例を示す模式的斜視図であり、図９は図８中の
多孔質部材の取付け構造を示す模式図である。本実施例
は、毛管力を有する構造２３を溝構造にし、多孔質部材
２４をチップタンク２１に対して機械的に手動操作する
メカニカル固定手段を用いるものである。

【００３２】多孔質部材２４をチップタンク２１に固定
する手段として、一般的には接着または熱加締などが採
用されるが、本実施例では、チップタンク２１に図９に
示すような形状の多孔質部材固定ピン（引っ掛けピン）
３１を形成するとともに、多孔質部材２４に貫通孔３２
を形成しておき、該孔３２を前記ピン３１に差し込むこ
とにより多孔質部材２４を該ピン３１に引っ掛けて固定
するように構成されている。

【００３３】図８および図９の第４実施例によれば、接
着もしくは熱加締による固定に比べ、工程の簡略化、作
業性の向上およびタクトアップを図ることが可能になっ
た。また、多孔質部材２４のインク等による汚れがひど
くなった時に、該多孔質部材２４を一層容易に交換する
ことができ、吸湿力および清潔性を常に確保することが
できるようになった。

【００３４】図１０は本発明によるインクジェット記録
装置の記録ヘッド３（インクジェットカートリッジ２）
の第５実施例の要部を示す模式的斜視図であり、図１１
は図１０中の毛管力を有する構造２３および多孔質部材
２４の接触部を示す部分縦断面図である。本実施例で
は、毛管力を有する構造２３の出口側端面と多孔質部材
２４とは、図示のような傾斜面で合わせることにより接
触している。なお、本実施例の毛管力を有する構造２３
は、第１実施例の場合と同様の溝構造で形成されてい
る。そこで、本実施例では、溝構造（毛管力を有する構
造）２３の出口側端面（多孔質部材２４側の端面）３３
が先端下り方向に傾斜した傾斜面で形成されており、多
孔質部材２４の該溝構造２３と接触する面３４は該溝構
造の傾斜面３３と密着する逆傾斜面３４で形成されてい
る。

【００３５】図１０および図１１の第５実施例によれ
ば、前述のように毛管力を有する構造２３と多孔質部材
２４とを互いに密着する傾斜面３３、３４を介して接触
させるので、これらの寸法および形状にある程度のバラ
ツキがある場合でも、両者を確実に接触させることがで
き、毛管力を有する構造２３から多孔質部材２４へのイ
ンク導入を一層円滑にかつ確実に行うことが可能にな
る。

【００３６】以上説明した各実施例によれば、記録ヘッ
ド３の吐出口面８１を拭き取り清掃するクリーニング部
材１５に付着した汚物やインクを、毛管力を有する構造
２３を介して、多孔質部材２４に確実に吸収させること
ができ、従来の多孔質部材に直接接触させる方式に比
べ、多孔質部材２４の縮小化による小型化およびコスト
ダウンを図ることが可能になる。

【００３７】また、毛管力を有する構造２３の毛管力に
よって固形ゴミ等がインクとともに流されやすくなるた
め、多孔質部材に一度押し当てられたゴミが再度クリー
ニング部材に付着するという不都合発生の確率が大幅に
低減する。これにより、クリーニング部材１５に付着し
たゴミが吐出口面８１に再付着する現象が減り、ゴミに
よる記録歩留りの低下を防止することが可能になる。

【００３８】さらに、毛管力を有する構造２３がチップ
タンク２１と一体成形により形成されるので、従来の別
部材の多孔質部材に直接クリーニング部材を当てる方式
に比べ、寸法精度のバラツキによる多孔質部材のせり出
し過ぎや吸水樹脂成形時に発生する破断面の面粗度が原
因で起こるクリーニング部材の磨耗や多孔質部材のメク
レ等の弊害も減らすことが可能になる。

【００３９】さらにまた、毛管力を有する構造２３およ
び多孔質部材２４の寸法精度のバラツキによる非接触状
態が原因となって起こるインクの逆流、淀み、横方向へ
の漏れなどを防ぐことができ、毛管力を有する構造２３
から多孔質部材２４へのインク導入を確実に行うことが
可能になる。以上述べたように、前述の各実施例によれ
ば、主にインクジェット記録ヘッドの吐出安定性の向上
による記録歩留りの向上、記録ヘッドの耐久性の向上お
よびコストダウンなどの面で飛躍的な効果が得られるイ
ンクジェット記録装置が提供される。

【００４０】なお、前述の実施例では、記録ヘッド３
（インクジェットカートリッジ２）をキャリッジ５に搭
載するシリアル記録装置の場合を例に挙げて説明した
が、本発明は、被記録材の幅の全体または一部をカバー
する長さの記録ヘッドを用いて紙送り走査のみで記録し
ていくライン記録装置の場合にも同様に適用することが
でき、同様の効果が得られるものである。また、前述の
実施例では、１個の記録ヘッド３で記録する場合を例示
したが、本発明は、異なる色で記録する複数の記録ヘッ
ドを用いるカラー記録装置、あるいは同一色彩で濃度の
異なるインクで記録する複数の記録ヘッドを用いる階調
記録用の記録装置など、記録ヘッドの数や記録色に関係
なく広く適用することができ、同様の効果が得られるも
のである。

【００４１】さらに、本発明は、前述のように記録ヘッ
ドとインクタンクを一体化した交換可能なインクジェッ
トカートリッジを使用する他、記録ヘッドとインクタン
クを別体にしてチューブ等で接続するなど、記録ヘッド
とインクタンクの配置形態がどのようなものであって
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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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
ることで防止するか、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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】

【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
録手段の吐出口面と同一面上のチップタンクの端面から
該チップタンクに沿って毛管力を有する構造を形成し、
該毛管力を有する構造の他端部に多孔質部材を配置し、
前記吐出口面に選択的に接触するクリーニング部材に付
着した異物を前記毛管力を有する構造を通して前記多孔
質部材に吸収させる構成としたので、インクジェット記
録ヘッドをワイピングする際に塵埃や増粘インクがイン
クとともに吐出口から引き出されたり吐出口内方へ戻さ
れたりすることを低減し、複数の記録ヘッドをワイピン
グする時のインク混色の可能性を低減し、記録ヨレや吐
出不良の発生を低減し、吐出特性の安定化および信頼性
の向上を実現でき、記録画質の安定性を保持することが
可能なインクジェット記録装置が提供される。

【００５３】請求項２および請求項３の発明によれば、
上記構成に加えて、前記毛管力を有する構造は前記チッ
プタンクのベースプレートと接触する面と反対側の面に
設けられている構成、あるいは前記毛管力を有する構造
が前記チップタンクと一体的に形成されている構成とし
たので、上記効果に加えて、寸法精度のバラツキによる
多孔質部材のせり出し過ぎや吸水樹脂成形時に発生する
破断面の面粗度が原因となって起こるクリーニング部材
の磨耗や多孔質部材のメクレ等の弊害を解消または低減
することが可能なインクジェット記録装置が提供され
る。

【００５４】請求項４〜請求項９の発明によれば、上記
構成に加えて、前記毛管力を有する構造の前記吐出口面
と同一の端面側の端部に前記クリーニング部材が選択的
に接触し、該毛管力を有する構造の反対側の端部に前記
多孔質部材が接触している構成、前記毛管力を有する構
造はゴミ等の固形物を含んだインクを一端から他端へ毛
管力によって運搬するものである構成、前記吐出口面に
選択的に接触するクリーニング部材は該吐出口面に付着
した異物を拭き取り清掃するワイピング部材である構
成、前記毛管力を有する構造が溝形状をしている構成、
前記毛管力を有する構造が円形断面のトンネル孔である
構成、あるいは前記毛管力を有する構造が多角形断面の
トンネル孔である構成としたので、一層効率よく、上記
の効果を達成し得るインクジェット記録装置が提供され
る。

【００５５】請求項１０および請求項１１の発明によれ
ば、上記構成に加えて、前記毛管力を有する構造は、前
記多孔質部材側の端面が先端下り方向に傾斜した傾斜面
で形成され、該傾斜面に多孔質部材が接触している構
成、あるいは前記多孔質部材の前記毛管力を有する構造
と接触する面は、該毛管力を有する構造の前記傾斜面と
密着する逆傾斜面である構成としたので、上記効果に加
えて、前記毛管力を有する構造および前記多孔質部材の
寸法形状にある程度のバラツキがある場合でも、両者の
間の接触を確保することができ、毛管力を有する構造か
ら多孔質部材へ確実にインクを導くことが可能なインク
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一
実施例を示す模式的斜視図である。

【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】本発明を適用したインクジェット記録装置のイ
ンクジェットカートリッジの第１実施例を示す模式的斜
視図である。

【図４】図３中の記録ヘッド（第１実施例）の模式的斜
視図である。

【図５】本発明を適用した記録ヘッドの第１実施例に設
けられる毛管力を有する構造の数例を示す模式図であ
る。

【図６】本発明を適用した記録ヘッドの第２実施例に設
けられる毛管力を有する構造の数例を示す模式図であ
る。

【図７】本発明を適用した記録ヘッドの第３実施例に設
けられる毛管力を有する構造の数例を示す模式図であ
る。

【図８】本発明を適用した記録ヘッドの第４実施例を示
す模式的斜視図である。

【図９】図８の記録ヘッドにおける多孔質部材の取付け
構造を示す模式図である。

【図１０】本発明を適用した記録ヘッドの第５実施例の
要部を模式的に示す部分斜視図である。

【図１１】図１０中の毛管力を有する構造と多孔質部材
との接触部を模式的に示す部分縦断面図である。

【符号の説明】

１インクジェット記録装置２インクジェットカートリッジ３記録手段（記録ヘッド）４インクタンク５キャリッジ１０プラテン１１回復装置１２回復モータ１４キャップ１５クリーニング部材（ワイピングブレード）２１チップタンク２２チップタンクの端面２３毛管力を有する構造２４多孔質部材２５ベースプレート３１多孔質部材固定ピン３２貫通孔３３傾斜面３４逆傾斜面８１吐出口面８２吐出口８３共通液室８４液路８５電気熱変換体

Claims

【特許請求の範囲】

【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
手段の吐出口面と同一面上のチップタンクの端面から該
チップタンクに沿って毛管力を有する構造を形成し、該
毛管力を有する構造の他端部に多孔質部材を配置し、前
記吐出口面に選択的に接触するクリーニング部材に付着
した異物を前記毛管力を有する構造を通して前記多孔質
部材に吸収させることを特徴とするインクジェット記録
装置。
【請求項２】前記毛管力を有する構造は、前記チッ
プタンクのベースプレートと接触する面と反対側の面に
設けられてい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。
【請求項３】前記毛管力を有する構造が前記チップ
タンクと一体的に形成されてい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。
【請求項４】前記毛管力を有する構造の前記吐出口
面と同一の端面側の端部に前記クリーニング部材が選択
的に接触し、該毛管力を有する構造の反対側の端部に前
記多孔質部材が接触してい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。
【請求項５】前記毛管力を有する構造は、ゴミ等の
固形物を含んだインクを一端から他端へ毛管力によって
運搬するものであ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。
【請求項６】前記吐出口面に選択的に接触するクリ
ーニング部材は、該吐出口面に付着した異物を拭き取り
清掃するワイピング部材であ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。
【請求項７】前記毛管力を有する構造が溝形状をし
てい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。
【請求項８】前記毛管力を有する構造が円形断面の
トンネル孔であ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。
【請求項９】前記毛管力を有する構造が多角形断面
のトンネル孔であ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。
【請求項１０】前記毛管力を有する構造は、前記多
孔質部材側の端面が先端下り方向に傾斜した傾斜面で形
成され、該傾斜面に多孔質部材が接触していることを特
徴とする請求項４のインクジェット記録装置。
【請求項１１】前記多孔質部材の前記毛管力を有す
る構造と接触する面は、該毛管力を有する構造の前記傾
斜面と密着する逆傾斜面であることを特徴とする請求項
１０のインクジェット記録装置。
【請求項１２】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のインクジェット記録装置。
【請求項１３】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１２のインクジェット記録装置。