JPH10138501A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェット記録装置において、簡単な構
成と制御でクリーニング手段の拭き部材による拭き動作
の効果を高める。 【構成】 クリーナーを弾性力を有するワイパーと拭き
部材とで構成し、拭き部材を動作させる際、ワイパーに
よって拭き部材を前記ノズル面に弾力的に当接させるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ノズルより微小なイン
ク滴を噴射するインクジェット記録装置に関し、特にヘ
ッドのノズル面をクリーニングするクリーナーを備えた
インクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録ヘッドのノズルから
記録媒体に対し微小なインク滴を噴出し画像を記録する
インクジェット記録装置は、画像記録時にインクジェッ
ト記録ヘッドと記録媒体とが近接するため、インク滴が
記録媒体と衝突した際に発生するインクの飛沫が、イン
クジェット記録ヘッドのノズル面に跳ね返りノズル面を
汚染する。

【０００３】また、インクジェット記録ヘッドのノズル
の目詰まりを予防もしくは回復するために非印字時にノ
ズルより排出されたインクがノズル面に残留することに
よってもノズル面を汚染する。このようなインクジェッ
ト記録ヘッドにおけるノズル面の汚染は、記録媒体の繊
維質や粉塵の付着を招き、インクジェット記録装置のノ
ズルの目詰まりや、インクジェット記録ヘッドのインク
射出不能や吐出方向の曲がり等の悪影響を及ぼすことが
あった。

【０００４】従来、インクジェット記録ヘッドとこの記
録ヘッドのクリーニングを行うワイパーを有するインク
ジェット記録装置の構成は、例えば、図７に示す実開昭
５８−１２８０３４号公報に記載された、ワイパーによ
るクリーナーを有するものが知られていた。クリーナー
はゴムあるいは発泡プラスチック等のワイパー２からな
り、その自由端がインクジェット記録ヘッド１のノズル
面１ａと当接することによって、付着インクをはぎ取
り、もしくはぬぐい取ることによってクリーニングする
ものである。

【０００５】一方、インクジェット記録ヘッド１のノズ
ル面１ａに付着するのは液状のインクだけではなく、イ
ンク溶剤の蒸発によるインク染料や繊維質の乾燥付着等
があり、このような汚れに対しても、対処しなければな
らない。したがって、クリーナーとしては実開昭５８−
１２８０３４号公報に開示されたように湿潤条件に設定
された多孔質弾性体によって構成された拭き手段が好適
である。しかしながら、このような拭き手段だけによっ
てインクジェット記録ヘッド１のノズル面１ａをクリー
ニングする場合は、クリーニング動作を行うに従ってク
リーナーが汚されるために本来のクリーニング効果の低
下が起こる。

【０００６】そのため、前述のワイパーと拭き手段の両
方のクリーナーを有するインクジェット記録装置が提案
されている。図８は特開平２−５１８号公報に記載され
た、ワイパー２と拭き手段３とを有するインクジェット
記録装置を示す。また、図９（図９（ａ）、図９
（ｂ））は実開昭６１−５６４７号公報に記載された湿
潤状態に設定された多孔質弾性体によって構成された拭
き手段３とこれよりも突出したワイパー２とで構成され
たクリーナーを持つインクジェット記録装置を示し、図
１０（図１０（ａ）〜図１０（ｃ））は特開平４−３３
８５５２号公報に記載されたワイパー２と吸水性のある
拭き部材３とが接着剤８１で一体的に接合されたクリー
ナーを持つインクジェット記録装置を示す。

【０００７】なお、図７〜図１０に示す各インクジェッ
ト記録装置で用いられるクリーナーのクリーニング動作
の詳細については、前述の各公報（実開昭５８−１２８
０３４号公報、特開平２−５１８号公報、実開昭６１−
５６４７号公報および特開平４−３３８５５２号公報）
を参照されたい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示すインクジェット記録装置の場合には、ワイパー２と
拭き手段３とが独立しているため、クリーニング手段の
構成が複雑であり、その構造や制御が煩雑になる。さら
に拭き部材自身により十分な当接圧を得ようとすると、
拭き部材３の剛性が一般に低いために、拭き部材３が一
定以上のサイズを持たざるを得ず、その場合ノズル面に
凹凸があるときにノズル面に対し拭き部材が追随しなく
なる。あるいは、ノズル面に対し拭き部材を追随させる
ために拭き部材の厚さを薄くするならば十分な当接荷重
を得ることが出来ない、といった問題点がある。

【０００９】また、図９に示すインクジェット記録装置
の場合においても、拭き部材３により十分な当接力を得
ることはできず、拭き部材３による効果を十分に発揮す
ることが出来なかった。特に湿潤の程度によっては当接
力はほとんど期待できなかった。さらにクリーナーは常
に使用されるため高い耐久性が必要とされる。

【００１０】また、図１０に示すインクジェット記録装
置の場合においては、拭き部材３とワイパー２とを一体
的に接合させるための手間や接合部の耐久性、接合のた
めの接着剤の選定等の問題などがある。

【００１１】したがって、本発明の目的は、これらの問
題点を解決するもので、凹凸の有無にかかわらず、ノズ
ル面に対して付着したほこりやゴミ、インク滴などを除
去すると共にノズル面に強固に付着した固着物を単純な
構造で容易に除去できるクリーニング手段を持つインク
ジェット記録装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、ノズル面に対
し拭き部材をワイパーによって押し当てることで、ノズ
ル面の凹凸に追随し、さらに十分かつ制御された当接力
を持った拭き機構を有するクリーニング手段を持つイン
クジェット記録装置を採用するものである。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例のインクジェット記録
装置を説明する。

【００１４】（実施例１）図１に本発明の実施例１のイ
ンクジェット記録装置を示す。記録装置は給紙部１０
１、送紙部１０２、排紙部１０３、キャリッジ部１０
４、クリーニング部１０５から構成されている。キャリ
ッジ部１０４にはヘッドカートリッジが搭載されたとき
にヘッドカートリッジと接続する電気的コンタクト部が
設けられている。この電気的コンタクト部は、フレキシ
ブルケーブル１０６の端部に設けられ、フレキシブルケ
ーブル１０６のもう一方の端部は不図示の本体内の電気
基盤に取り付けられている。キャリッジ１０４は、記録
紙の搬送方向（副走査方向）に対して直角方向に往復走
査させるためのガイド軸１０７に沿って往復運動する
が、その際、ヘッドカートリッジに設けられたインクジ
ェット記録ヘッドがインクの液滴を吐出させ印字を行
う。印字が一定時間以上行われないときにはインクジェ
ット記録ヘッドはクリーニング部のある待機位置に移動
させられ待機するようになっている。

【００１５】図２は本発明のクリーナーの実施例を示す
模式図である。図２（ａ）は待機状態を示し、図２
（ｂ）はワイパーによるクリーニング動作を示し、図２
（ｃ）は拭き部材によるクリーニングをノズル面に対し
て行っている様子を示す。図２（ａ）はインクジェット
記録ヘッド１が停止位置で待機・停止している。ワイパ
ー２、拭き部材３ともにインクによって劣化、変質など
が発生しない材質を用いなければならない。例えば、ワ
イパー２としてはウレタンゴム、シリコンゴム、ＨＮＢ
Ｒ等が好適である。また拭き部材３としては耐インク性
に加え高い吸水性を備えている多孔質体等が特に好まし
く、例えばルビセルクリーン（東洋ポリマー商標名）、
微細繊維を用いた不織布等が好適である。

【００１６】実験によると、ワイパー２によるクリーニ
ングは通常使用状態においてしばしば行われる必要があ
るが、そのインクジェット記録ヘッドへの当接力は５ｇ
／ｃｍ以上あれば十分な効果が得られる。しかし、拭き
部材３によるクリーニングは、それが必要とされる頻度
はワイピング動作に比べ非常に少ないが、５０ｇ／ｃｍ
から１００ｇ／ｃｍ程度以上の当接力が好ましく、また
ヘッドへのダメージを考慮した場合に総荷重が１００〜
３００ｇ程度が好ましい。このような大きな当接力を得
るために従来の方法では厚い拭き部材を大きな侵入量を
用いることで解決していたが、厚くすることでノズル面
の凹凸に追随しにくい。図３はヘッドノズル面の平面図
および断面図を示すもので、拭き部材３でクリーニング
している状態を示す。図３に示す様に、凹部、特に隅の
部分に拭き部材の接触しない部分が生じた。

【００１７】図２に示す様な本発明によクリーナーを用
いた場合、図２（ｂ）に示すように、インクジェット記
録ヘッドのノズル面１ａに対して、ワイパー２が当接す
る場合にはワイパー自身の弾性力による当接力をもって
ノズル面１ａに接触し、図２（ｃ）に示すように、拭き
部材３が接触する場合には、拭き部材３はワイパー２に
よって背後から弾力的に支持され、即ち、ワイパー２に
よって背後から当接力が付与され、拭き部材３単独の当
接力より強い当接力で接触させることが可能である。

【００１８】例えば、図中のワイパー２に厚さ１ｍｍ、
硬度７５°、自由長８ｍｍのウレタンゴムを用い、図中
の拭き部材３に厚さ１．５ｍｍ、自由長１０ｍｍのルビ
セルクリーン（東洋ポリマー商標名）を用いた場合、ワ
イピング動作時の当接力は約１０ｇ／ｃｍとなり、拭き
動作時の当接力は約８０ｇ／ｃｍとなる。この拭き動作
時に、ワイパー２が拭き部材３により覆われることが必
要であつて、十分に覆われるならばワイパー２と拭き部
材３の間の距離、およびそれらの自由長は任意である。
厚さについては、好ましくはワイパー２の厚みは０．５
から１．５ｍｍであり、拭き部材３の厚みは１から５ｍ
ｍであり、拭き部材３の方がワイパー２よりやや厚い。

【００１９】また、従来では、拭き部材には当接圧の制
御と拭き性という２つの性能が要求されていたが、本発
明によりこの２つ要求されていた性能が分離可能になっ
た。つまり、拭き部材３の当接圧の制御をワイパー２に
より行うことで、実施できる拭き荷重の範囲が広がると
共に、拭き部材３に要求される条件が緩和され、より多
くの種類や形状の拭き部材を使用することができる。

【００２０】また、この実施例では１組のワイパーと拭
き部材の組み合わせによりワイピングと拭きとを行った
が、さらに別にワイパーを設けて、拭き部材と組み合わ
されたワイパーをワイピング時に使用せず拭き動作時の
拭き動作の当接圧の制御にのみ使用することも可能であ
り、より拭き条件が厳しいような系でさらに有効であ
る。

【００２１】また、図２（ｂ）の様にワイピングを行う
場合も、図２（ｃ）の様に拭きを行う場合も、ワイパー
２、拭き部材３ともノズル面に対して、よりエッジを立
てて、面よりも線で接触するほうが効率的にクリーニン
グできる。なぜなら面よりも線で接触したほうが当接圧
が大きくなりワイピングや拭き動作によるインクや増粘
物の残りを発生しにくくなるからである。本発明によれ
ばワイパーの厚さ、自由長、侵入量などの調整によりエ
ッジを立てることが容易である。

【００２２】（実施例２）実施例１では、クリーナーが
インクジェット記録ヘッドに対して移動するように構成
されていたが、実施例２では、クリーナーが主走査方向
に対しては移動しないように配置され、インクジェット
記録ヘッドの移動を利用してクリーニングが行われる。

【００２３】図４は、クリーナーがインクジェット記録
ヘッドの移動可能範囲内に位置し、インクジェット記録
ヘッドの移動を利用してノズル面のクリーニングを行う
本発明の実施例２のインクジェット記録装置を示す。な
お、図４中、符号２１で示すものは、ガイドシャフトで
あり、２２で示すものは、印字領域であり、２３で示す
ものはクリーナー（ワイパー２と拭き部材３）である。

【００２４】図４のうち、図４（ａ）はインクジェット
記録ヘッドが印字領域内で印字を行っている状態を示
す。

【００２５】図４（ｂ）はインクジェット記録ヘッドが
印字領域と待機位置の間に配置されたクリーナー（ワイ
パー２および拭き部材３）の前を通過している状態を示
す。ある一定時間以上印字が行われなかつた場合に、イ
ンクジェット記録ヘッドは待機位置に戻るが、そのとき
の状態を示すものである。この実施例では、クリーナー
が印字領域と待機位置の間に配置されているが、クリー
ナーはインクジェット記録ヘッドの移動範囲内であれば
どこに位置していてもよい。

【００２６】図４（ｃ）はワイパーによりワイピングを
行う場合を示す。インクジェット記録ヘッドは待機位置
から印字可能領域へと移動する際に、押し出されている
クリーナーの前方を通過する。この際、クリーナーのワ
イパー２でノズル面１ａがワイピングされる。

【００２７】図４（ｄ）は拭き部材により拭き動作を行
う場合を示す。拭き動作を行う場合、インクジェット記
録ヘッドを待機位置からクリーナーより印字可能領域側
に移動させた後に、クリーナーがインクジェット記録ヘ
ッドと干渉するような位置に移動し、インクジェット記
録ヘッドが印字可能領域側より待機位置側に移動する。
その際にインクジェット記録ヘッド１は拭き部材３によ
りノズル面１ａがクリーニングされる。

【００２８】ここで、ワイパー２が拭き部材３より待機
位置側に配置されている理由は、仮にワイパー２を拭き
部材３より印字可能領域側に配置すると、ワイピングに
よってワイパーに付着したインクがワイパーのたわみが
開放された際に印字可能領域に向かって跳ねとばされ印
字領域を汚染する恐れがあるので、跳ねとばす方向を待
機位置側にして、汚染を防止するためである。

【００２９】図４（ｃ）で示すワイピングの速度と図４
（ｄ）で示す拭きの速度は、同一でも良いし、異なって
いてもよい。この実施例２の配置でワイピングを８０ｍ
ｍ／ｓｅｃの速度で、拭きを５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で
行ったところ、良好な結果が得られた。

【００３０】また、実験によれば、ワイピングに比べ拭
き動作の必要とされる回数は非常に少ない。そのため行
われる頻度の高いワイピングに要する時間を短縮すれば
印字効率を向上させることができる。ワイパーを待機位
置側に位置させることでワイピング後に印字開始位置に
移動する時間が短縮され印字効率を向上させることがで
きる。ここでは、回復動作をワイピングと拭きに限って
述べたが、ワイピングと拭きをその他の手段、例えば、
吸引や予備吐出等と様々な順序、回数、組み合わせで使
用することは当然可能であるし、また、そうすることで
さらにクリーニングの効率を向上させることができる。

【００３１】図５に、前述の吸引、予備吐出を含んだ回
復シーケンスの一例を示す。最初に、回復動作をスター
トさせる（ステップＳ１）。図４（ｂ）に示すように、
インクジェット記録ヘッド１を待機位置に移動する（ス
テップＳ２）。なお、このとき、クリーナーは下方の退
避位置にある。次に、待機位置で吸引した後（ステップ
Ｓ３）、図４（ｃ）示すように、インクジェット記録ヘ
ッド１を印字可能領域側へ移動することにより、ワイパ
ー２によってワイピングを行う（ステップＳ４）。な
お、このとき、クリーナーは上方の動作位置にもたらさ
れている。次に、図４（ｄ）に示すように、インクジェ
ット記録ヘッド１を待機位置へ移動することにより、拭
き部材３によって拭き動作を行い（ステップＳ５）、そ
の後、予備吐出を行い（ステップＳ６）、回復動作を終
了する（ステップＳ７）。

【００３２】（実施例３）図６は本発明のクリーナーの
うちワイパーを異形形状にした、本発明の実施例３のイ
ンクジェット記録装置を示す。図６（ａ）が側面図、
（ｂ）がワイパー側の正面図である。ワイパーの先端の
幅を根本側の幅に比べ狭くしたため（さらに、具体的に
は、ワイパーの先端形状をノズル面の凹部の断面形状の
ほぼ補完形状としたため）、より大きな当接圧が可能と
なると共に、拭き動作を示す図６（ｃ）およびその断面
図である図６（ｄ）に示したようにインクジェット記録
ヘッド１のノズル面１ａの凹部の隅に拭き部材３が確実
に当接することが可能となる。

【００３３】また、ワイパー２の先端部に比べ根本側の
厚さを厚くすることによっても、当接圧を大きくするこ
とが可能であり、この厚さを調整することにより、ある
自由長、幅、侵入量を持ったワイパーに対して望ましい
当接圧の制御を行うことが可能となる。ここでは形状を
中心線に沿って左右対象のワイパーを例として挙げた
が、形状は左右対象に限るものでない事は明らかであ
る。また、厚さに関しても、根本から先端にかけてテー
パー状になっている例をあげたが、テーパー状であるこ
とに限定されるものでもない。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、クリーナーのワイパー
と拭き部材とを、インクジェット記録ヘッドのノズル面
の拭き動作の際ノズル面に対して拭き部材がワイパーに
よって押し当てられる構造とすることで、凹凸の有無に
かかわらず、ノズル面に対して付着したほこりやゴミ、
インク滴などを除去すると共にノズル面に強固に付着し
た固着物を単純な構造で容易に除去できるクリーニング
手段が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、記録装置全体の斜視図である。

【図２】図２は、本発明の実施例１の模式図を示す。

【図３】図３は、従来の拭き部材による凹凸のあるフェ
イス面に対する拭きの状態を示す図である。

【図４】図４は、本発明の実施例２の模式図を示す。

【図５】図５は、回復シーケンスの一例を示す図であ
る。

【図６】図６は、本発明の実施例３の模式図を示す。

【図７】図７は、従来例のクリーナーを示す図である。

【図８】図８は、他の従来例のクリーナーを示す図であ
る。

【図９】図９は、さらに従来例のクリーナーを示す図で
ある。

【図１０】図１０は、さらに従来例のクリーナーを示す
図である。

【符号の説明】

１ インクジェット記録ヘッド １ａ ヘッドノズル面 １ｂ ノズル ２ ワイパー ３ 拭き部材 ２１ ガイドシャフト ２２ 印字領域 ２３ クリーナー ８１ 接着剤 １０１ 給紙部 １０２ 送紙部 １０３ 排紙部 １０４ キャリッジ部 １０５ クリーニング部 １０６ フレキケーブル １０７ ガイドシャフト

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク滴をノズルより噴射するインクジ
   ェット記録ヘッドと、該インクジェット記録ヘッドのノ
   ズル面と接触してインクジェット記録ヘッドのノズル面
   をクリーニングするクリーナーと、該クリーナー手段を
   ノズル面と接触させる制御手段とを有するインクジェッ
   ト記録装置において、前記クリーナーは、弾性力を有す
   るワイパーと、拭き部材から構成され、前記拭き部材が
   動作させられる際、前記ワイパーによって前記ノズル面
   に当接させられことを特徴とするインクジェット記録装
   置。
2. 【請求項２】 前記ワイパーにより、前記拭き部材の前
   記ノズル面に対する当接力が制御されることを特徴とす
   る請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記拭き部材の自由長が前記ワイパーの
   自由長よりも等しいかあるいは大きいことを特徴とする
   請求項１記載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記ワイパーによるワイピングの速度が
   前記拭き部材による拭き動作の速度に比べて等しいかも
   しくは大きいことを特徴とする請求項１記載のインクジ
   ェット記録装置。
5. 【請求項５】 インク滴を吐出するノズル面の形状が凹
   面をしたインクジェット記録ヘッドと、該インクジェッ
   ト記録ヘッドのノズル面と接触してインクジェット記録
   ヘッドのノズル面をクリーニングするクリーナー手段
   と、該クリーナー手段をノズル面と接触させる制御手段
   を有するインクジェット記録装置において、前記クリー
   ナーは、弾性力を有するワイパーと、拭き部材から構成
   され、前記拭き部材が動作される際、前記ワイパーによ
   って前記ノズル面に当接させられクリーニングすること
   を特徴とするインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 インク滴をノズルより噴射するインクジ
   ェット記録ヘッドと、該インクジェット記録ヘッドのノ
   ズル面と接触してインクジェット記録ヘッドのノズル面
   をクリーニングするクリーナーと、該クリーナー手段を
   ノズル面と接触させる制御手段とを有するインクジェッ
   ト記録装置において、前記クリーナーは、弾性力を有す
   るワイパーと、多孔性の拭き部材から成り、前記ワイパ
   ーと前記拭き部材は並置して配置され、拭き部材による
   拭き動作の際、前記拭き部材が前記ノズル面に当接する
   とき、前記ワイパーが前記拭き部材を背後から弾力的に
   支持することを特徴とするインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載のインクジェット記録装置
   において、前記クリーナーは前記インクジェット記録ヘ
   ッドの印字可能領域と待機位置との間に配置されている
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載のインクジェット記録装置
   において、前記クリーナーの前記ワイパーは前記クリー
   ナーの拭き部材より待機位置側に配置されていることを
   特徴とするインクジェット記録装置。
9. 【請求項９】 請求項６乃至８のいずれか１つに記載の
   インクジェット記録装置において、前記ノズル面が凹部
   を持つ場合、前記ワイパーの形状は、前記ノズル面の凹
   部の断面形状のほぼ補完形状に形成されていることを特
   徴とするインクジェット記録装置。