JPH0929987A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、小型で低価格及び操作性を
向上し、更に、インクの乾燥を素早く短時間に行うイン
クジェット記録装置を提供することにある。 【解決手段】 本発明のインクジェット記録装置は、イ
ンクジェット記録ヘッドのノズルを洗浄する為の液体を
一時的に貯えるヘッドキャップと、前記液体を貯蔵する
液体貯蔵手段と、液体を前記ヘッドキャップに流入させ
る液体流入手段と、インクジェット記録ヘッドと前記ヘ
ッドキャップとの脱着を行う移動手段と、液体を加熱す
る加熱手段と、液体を排出する液体排出手段とを具備す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に関するものであり、更に詳しくは、液体インク
を用いて文字または画像などを形成するインクジェット
記録装置に加熱手段を設け、洗浄液を加熱することによ
り、インクジェット記録ヘッドを煮沸洗浄するインクジ
ェット記録装置、及び、記録媒体上に吐出された液体イ
ンクを記録媒体の背面から加熱することにより、液体イ
ンクの乾燥を早めるインクジェット記録装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録装置では、イ
ンクジェット記録ヘッドのノズル内部で粘度が上昇した
インクを除去する装置として、柔らかいフェルトなどで
インクジェット記録ヘッドのノズルを拭いて付着物を除
去するワイピング装置を備えるものと、吸引用ポンプに
連結されたキャップでインクジェット記録ヘッドのノズ
ル全体を被い、吸引用ポンプの吸引力により付着物を除
去する吸引装置を備えるものが知られている。

【０００３】しかし、従来のワイピング装置では、ノズ
ル内部に付着し粘度が上昇したインクを除去することは
困難であるため、最近のインクジェット記録装置では、
ノズルの清掃の為に、上記の吸引装置を備えるものが主
流となっている。

【０００４】また、従来のインクジェット記録装置で
は、ノズル内部のインクを除去する為に、いわゆる「空
打ち」と呼ばれる方法を採用するものも知られており、
この方法は、画像形成とは無関係に、インクの粘度が高
くなる前に、単にインクの噴射を行って、目詰まりを未
然に予防するというものである。

【０００５】更に、最近のインクジェット記録装置は、
インクジェット記録装置の記録速度の高速化及び印写品
質の高解像度化の要望に伴って、インクジェット記録ヘ
ッドのノズルの数を増加させる傾向にあり、また、資源
保護とランニングコストの低減を図るため、従来ノズル
を含んだインクカートリッジ全体を交換するタイプの装
置から、ノズル部は交換せず、インクカートリッジのみ
を交換するタイプの装置に移行する傾向にある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この様な状況の下、従
来のキャップでノズル全体を被い、吸引用ポンプの吸引
力により付着物を除去する吸引装置では、インクジェッ
ト記録ヘッドのノズルが増加した場合、必然的にノズル
全体を被うキャップが大きくなり、更に、全てのノズル
に付着した付着物を除去する為には、大きな吸引力を発
生さなければならず、吸引用ポンプ自体の吸引性能を向
上させる必要がある。

【０００７】しかし、吸引用ポンプの吸引性能を向上さ
せる為には、吸引用ポンプ自体が大型化し、その結果、
インクジェット記録装置自身の大型化と、吸引用ポンプ
の吸引性能の向上に伴って、インクジェット記録装置自
身のコストが増大することになる。

【０００８】また、空打ちを行うインクジェット記録装
置は、インクの浪費が激しいという問題点が挙げられ
る。特に、個人用のインクジェット記録装置では、一回
の印写量が少ない場合でも、起動の度に空打ちを行う必
要があり、印写量に対するインクの浪費の割合が高くな
り、インクの利用効率の低下及びランニングコストの高
騰を招いていた。

【０００９】更に、インクジェット記録装置の印写品質
の高解像度化に伴い、ノズル径は小さくなる傾向にあ
り、空打ちや吸引では、粘度が高くなったインクを取り
除きにくくなっており、特に、個人用のインクジェット
記録装置の様に、使用頻度が週や月単位という場合に
は、ノズル部で目詰まりが発生する割合いが高くなる。

【００１０】この目詰まり発生という不具合は、ノズル
部を交換しないインクジェット記録装置に関しては、致
命的とも云える欠点であり、ノズル部で目詰まりが発生
した場合には、インクカートリッジを交換しても目詰ま
りは回復せず、ノズル部の修理が必要となり、装置のユ
ーザにとっては不便極まりなく、メンテナンス性能が悪
いインクジェット記録装置ということになる。

【００１１】また、インクジェット記録装置は、高速印
写を要望されているが、連続印写において、画像形成後
の記録用紙が排紙トレイ上で重なる時、インクが他の記
録用紙に付着することや、また、カラー印写において
は、付着したインク同士が混じり合い、色が滲むという
問題があり、その解決には、印写後にインクの乾燥を素
早く短時間に行う必要がある。

【００１２】本発明は、上記の問題点を解決する為にな
されたものであり、小型で低価格及び操作性を向上し、
更に、インクの乾燥を素早く短時間に行うインクジェッ
ト記録装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
インクジェット記録装置は、上記の目的を達成する為
に、インク吐出口を有するインクジェット記録ヘッドを
具備し、前記インクジェット記録ヘッドからインクを吐
出して記録媒体上に文字や画像を形成する様に構成され
たインクジェット記録装置において、前記インクジェッ
ト記録ヘッドに着脱自在に嵌合し、前記インクジェット
記録ヘッドのノズルを洗浄する為の液体を一時的に貯え
るヘッドキャップと、前記液体を貯蔵する液体貯蔵手段
と、前記液体貯蔵手段が貯蔵する液体を前記ヘッドキャ
ップに流入させる液体流入手段と、前記インクジェット
記録ヘッド又は前記ヘッドキャップの少なくとも一方を
移動させ、前記インクジェット記録ヘッドと前記ヘッド
キャップとの脱着を行う移動手段と、前記ヘッドキャッ
プに流入された液体を加熱する加熱手段と、前記ヘッド
キャップに流入された液体を排出する液体排出手段とを
具備することを特徴とする。

【００１４】請求項２に係る本発明のインクジェット記
録装置は、請求項１に記載のインクジェット記録装置に
おいて、前記インクジェット記録ヘッドが、加圧手段を
具備し、前記加圧手段は、前記インクジェット記録ヘッ
ドのノズルを洗浄する際、ノズル内のインクに圧力を加
えることを特徴とする。

【００１５】請求項３に係る本発明のインクジェット記
録装置は、請求項１又は請求項２に記載のインクジェッ
ト記録装置において、前記加熱手段が、前記記録媒体上
に文字や画像を形成する際、前記記録媒体の印刷面の裏
面を加熱することを特徴とする。

【００１６】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面と共
に詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明に係るインクジェット記録
装置の要部断面図、また、図２は、その要部斜視図であ
る。

【００１８】記録ヘッド１は、紙面と垂直な主走査方向
に複数のノズル２を持っており、ノズル２には、インク
３が充填されている。このノズル２は、インクジェット
記録装置の解像度に見合うピッチでライン状に並んでお
り、例えば、インクジェット記録装置の記録幅がＡ４サ
イズであれば、約２００ｍｍの範囲でノズル２が並ぶこ
とになる。また、記録ヘッド１は、周知の様に、圧電体
による振動や発熱体のインク加熱による気泡によって機
械的に微小圧力を発生させて、ノズル２内のインク３を
インク滴としてオンデマンド的に噴射し、記録ヘッド１
の直下に配置された記録用紙４上に付着させて印写した
り、以下に詳述する様に、記録ヘッド１のノズル２を清
掃する際には、インク３がノズル２から吐出しない程度
に加圧する。

【００１９】インクジェット記録装置は、記録ヘッド１
のノズル２に対向してノズル２の方向に開口部５ａを向
けたキャップ５、記録ヘッド１及びノズル２を洗浄する
液体６を貯蔵する液体タンク７、液体流入弁８を備え液
体６をキャップ５に導く液体流入路９、電気抵抗体等で
あって通電することによって発熱する発熱素子１０、液
体排出弁１１を備えキャップ５に導かれた液体６を排出
する液体排出路１２、及び記録ヘッド１又はキャップ５
を移動させ、記録ヘッド１とキャップ５とを着脱自在に
嵌合させる移動機構（図示せず。）で構成されている。

【００２０】また、液体６としては、インクが水溶性の
場合には、水を主成分として含み、インクが油性の場合
には、ベンゼン、トルエン又はキシレン等の有機溶剤や
エタノール又はイソプロパノール等のアルコール類を主
成分として含んでいる。

【００２１】つぎに、上記のように構成されたインクジ
ェット記録装置の動作について説明する。

【００２２】図３は、本発明に係るインクジェット記録
装置のヘッド清掃時の動作状態を示す要部断面図であ
る。

【００２３】まず、ヘッド清掃時の動作について説明す
る。

【００２４】インクジェット記録装置が、記録ヘッド１
の清掃を開始する切っ掛けとなるのは、操作者が清掃開
始指示を与えた場合と、インクジェット記録装置が記録
ヘッド１の目詰まりを自動的に検出した場合であり、そ
れぞれの場合に分けて説明する。

【００２５】操作者が清掃開始指示を与えた場合：操作
者が、インクジェット記録装置の電源をオンにすると、
インクジェット記録装置の全体を制御するＣＰＵ（図示
せず。）は、表示装置（図示せず。）に記録ヘッド１の
清掃を開始するか否かを表示して、操作者に入力装置
（図示せず。）からの入力を促す。

【００２６】操作者は、インクジェット記録装置を長期
間使用していなかった場合などの様に、目詰まりが発生
している可能性が高いと判断した場合には、例えば、入
力装置のスタートキーを押すことにより、ＣＰＵに清掃
開始の指示を与える。

【００２７】また、操作者は、記録用紙４に印写された
画像を見て、印写不良を起こしていると判断した場合に
も、オペレーションに従って、入力装置を操作すること
により、ＣＰＵに清掃開始の指示を与える。

【００２８】ヘッドの目詰まりを自動的に検出した場
合：インクジェット記録装置は、記録ヘッド１の全ての
ノズル２からインク３が吐出しているか否かを監視する
監視センサー（図示せず。）を備えており、監視センサ
ーは、例えば、周知のフォトインタラプタを、記録ヘッ
ド１と記録用紙４との間に設け、インク３からの吐出状
態を検出するものや、ノズル２の内部に圧電素子等から
なる圧力センサーを設け、インク３がノズル２に正常に
供給されているかを検出するものが挙げられる。

【００２９】ＣＰＵは、印写中に、監視センサーからの
信号を監視しており、インク３の吐出異常を検出するこ
とによって、清掃開始の必要性を判断する。

【００３０】次に、ＣＰＵは、清掃開始の指示を受けた
り、又は、清掃の開始が必要と判断した場合には、、液
体排出弁１１を閉じ、そして液体流入弁８を開けて、適
量の液体６をキャップ５に流入させた後、液体流入弁８
を閉じる。

【００３１】この状態で、記録ヘッド１又はキャップ５
を移動機構によって移動させて、記録ヘッド１とキャッ
プ５を嵌合させた後、発熱素子１０に通電して、液体を
沸点近辺まで加熱することによって気泡１３が発生し、
液体から伝わる熱によってインク３の粘度が低下し、更
に、気泡１３が勢い良く破裂することによってインク３
を溶解して除去する。また、記録ヘッド１とキャップ５
との嵌合状態は、水密性に優れており、記録ヘッド１の
清掃中に、液体６がインクジェット記録装置の内部に漏
れ出すことはない。

【００３２】清掃時間の制御、即ち、発熱素子１１への
通電時間の制御は、所定の清掃時間が経過するのを計測
すること、温度センサー（図示せず。）により、所定の
温度に達したことを検出すること、又は、両者を併用し
て、所定の温度に達したことを検出した後、所定の清掃
時間が経過するのを計測すること、によって行う。

【００３３】清掃が終了した後には、記録ヘッド１又は
キャップ５を移動機構によって元の位置まで移動させ
て、記録ヘッド１とキャップ５を引き離し、液体排出弁
１１を開け、清掃後の液体６をキャップ５から排出す
る。また、液体６の排出には、ポンプ（図示せず。）を
併用し、強制的に吸引しても良い。これによって、ノズ
ル２の清掃を終了する。

【００３４】次に、図１によって、印写インク乾燥時の
動作について説明する。

【００３５】印写時には、ノズル２とキャップ５との間
に記録用紙４を通しながら、発熱素子１０に通電して、
記録用紙４の背面を加熱することによって、記録用紙４
に吐出されたインク３を乾燥させる。

【００３６】但し、この時、記録用紙４を加熱しすぎる
ことによって記録用紙４が反り返り、ヘッド１に密着し
て汚れないように、記録用紙４とヘッド１とのギャップ
を確保する為のスペーサや紙の浮きを検知する為のセン
サー等を設けてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、イ
ンクジェット記録ヘッドのインク吐出口を簡単な装置で
清掃することができるので、従来必要であった吸引性能
が高い大型吸引用ポンプが不要となり、小型で低価格及
び操作性を向上したインクジェット記録装置、及び、イ
ンクの乾燥を素早く短時間に行うインクジェット記録装
置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の要部断
面図である。

【図２】本発明に係るインクジェット記録装置の要部斜
視図である。

【図３】本発明に係るインクジェット記録装置のヘッド
清掃時の動作状態を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１ 記録ヘッド ２ ノズル ３ インク ５ キャップ ６ 液体 １０ 発熱素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク吐出口を有するインクジェット記
   録ヘッドを具備し、前記インクジェット記録ヘッドから
   インクを吐出して記録媒体上に文字や画像を形成する様
   に構成されたインクジェット記録装置において、 前記インクジェット記録ヘッドに着脱自在に嵌合し、前
   記インクジェット記録ヘッドのノズルを洗浄する為の液
   体を一時的に貯えるヘッドキャップと、 前記液体を貯蔵する液体貯蔵手段と、 前記液体貯蔵手段が貯蔵する液体を前記ヘッドキャップ
   に流入させる液体流入手段と、 前記インクジェット記録ヘッド又は前記ヘッドキャップ
   の少なくとも一方を移動させ、前記インクジェット記録
   ヘッドと前記ヘッドキャップとの脱着を行う移動手段
   と、 前記ヘッドキャップに流入された液体を加熱する加熱手
   段と、 前記ヘッドキャップに流入された液体を排出する液体排
   出手段と、 を具備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】 請求項１に記載のインクジェット記録装
   置において、前記インクジェット記録ヘッドは、加圧手
   段を具備し、 前記加圧手段は、前記インクジェット記録ヘッドのノズ
   ルを洗浄する際、ノズル内のインクに圧力を加えるこ
   と、 を特徴とするインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のインクジ
   ェット記録装置において、前記加熱手段は、 前記記録媒体上に文字や画像を形成する際、前記記録媒
   体の印刷面の裏面を加熱すること、 を特徴とするインクジェット記録装置。