JPH04338552A - インクジェット記録装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はノズルより微少なインク
滴を噴出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具備した
回復手段に関する。

【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射し、所望の文字・
図形等の画像を記録するインクジェット記録装置は、記
録動作時にインクジェット記録ヘッドが記録媒体と近接
するためにインク滴が記録媒体と衝突した際発生するイ
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】特にノズル近傍のインクに微弱な圧力変化
を加えることによってインク滴を噴射せしめるオンデマ
ンド型のインクジェット記録ヘッドにあっては、前述の
如くインク滴の噴射が微弱な加圧力によるために記録媒
体と数ミリ程度の間隙のみしか形成されておらずインク
飛沫の跳ね返りが多いにも拘らず、一旦目詰まりが発生
するとこの目詰まりを容易に自己復帰することはできな
い。

【０００４】またインクジェット記録ヘッドのノズルの
目詰まりを予防あるいは回復するために非印字動作中に
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。

【０００５】このようなインクジェット記録ヘッドに於
けるノズル面の汚染は、記録媒体の繊維質や塵埃の付着
を招き、インクジェット記録装置の長期間の使用におい
てノズルの目詰まりの原因となったり、インクジェット
記録ヘッドにインクの射出不能や射出曲がり等の悪影響
を及ぼすことがあった。

【０００６】従来、インクジェット記録ヘッドとクリー
ニングを行うへら状ワイパを有するインクジェット記録
装置およびそのクリーニング手段の構成は、例えば、図
７に示す実開昭５８−１２８０３４号公報に記載された
、へら状ワイパ３ａから成るクリーナーを有するものが
知られていた。即ち、クリーナーはゴム或いは発泡プラ
スチック等のへら状ワイパ３ａから成り、その自由端３
ｄがインクジェット記録ヘッド２の印字領域と待機位置
を結ぶ移動経路に突出し、自由端３ｄに移動中のインク
ジェット記録ヘッド２のノズル面２ａが図７（ｂ）のよ
うに摺接することによって、付着インクを剥ぎ取り若し
くは拭い取りクリーニングするものである。

【０００７】一方、インクジェット記録ヘッド２のノズ
ル面２ａに付着するのは、液状のインクだけとは限らず
、インク溶剤の蒸発によるインク染料や繊維質の乾燥被
着等があり、このようなノズル面２ａの汚染についても
対処しなければならない。

【０００８】従って、クリーナーとしては実開昭５８−
１２８０３４号公報に開示された如く湿潤状態に設定さ
れた多孔質弾性体によって構成された擦り手段３ｂが好
適である。しかしながら、このような擦り手段３ｂのみ
によってインクジェット記録ヘッド２のノズル面２ａを
クリーニングする場合には、クリーニング動作するに従
ってクリーナーが汚濁されるために、その汚濁が著しく
なると本来のクリーニング効果の低下は免れなかった。

【０００９】そこで、前述のへら状ワイパ３ａと擦り手
段３ｂの両方のクリーナーを有するインクジェット記録
装置１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、へら状ワイパ３ａと擦り手段３ｂとを
有するインクジェット記録装置を示す。また図９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擦り手段３ｂと
これよりも突出したへら状ワイパ３ａとで構成されたク
リーナー３が移動経路上に突出したインクジェット記録
装置を示す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８の
場合にはへら状ワイパと擦り手段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
御が煩雑になるといった問題点を有する。

【００１１】また図９の場合においても、へら状ワイパ
３ａと擦り手段３ｂとが分離しているため製造上複雑で
ある。また、擦り手段３ｂの当接力を充分に得ることが
できず、または当接荷重を制御することができなかった
ため、擦り部材３ｂによる効果を充分に発揮することが
できなかった。特に湿潤の程度によって当接力はほとん
ど期待できなかった。さらにクリーナー３がインクジェ
ット記録ヘッド２の移動経路に常に突出しているため、
クリーナー３には高い耐久性が必要である。

【００１２】そこで本発明はこのような問題点を解決す
るもので、その目的とするところはノズル面に付着した
ほこりやゴミ、インク滴等を除去するとともに、インク
の乾燥に伴いノズル面に強固に被着した固化物を、単純
な構造で容易に除去できるクリーニング手段を有するイ
ンクジェット記録装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、弾性を有するへら状ワイパと吸水性を有す
る擦り部材との接触部の全面を接合した部材を用いて構
成したクリーナーによって、へら状ワイパ及び擦り部材
の端面のエッジ部をインクジェット記録ヘッドのノズル
面に当接してクリーニングを行うものである。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。

【００１５】図１は本発明のインクジェット記録装置１
の実施例を示す。図においてインクジェット記録ヘッド
２は、印字中は印字領域５にあり、印字が一定時間以上
行われない場合にはインク吸引手段４のある待機位置６
に移動する。クリーナー３は、印字領域５と待機位置６
の間に配置されている。インクジェット記録ヘッド２は
、キャリッジモータ８によって矢印Ａの方向に移動する
ことができる。また印字紙などの印字媒体１１は、プラ
テン１０に巻き付けられ、紙送りモータ９によって矢印
Ｂの方向に移動することができる。

【００１６】図２は、本発明のクリーナー３が、インク
ジェット記録ヘッド２のノズル面２ａに当接する過程を
示した平面図である。

【００１７】図２（ａ）は、インクジェット記録ヘッド
２が印字領域５内で印字を行っている場合を示す。ある
一定時間以上印字が行われない場合には、インクジェッ
ト記録ヘッド２は、待機位置６に戻る。

【００１８】図２（ｂ）は、インクジェット記録ヘッド
２が、印字領域５と待機位置６の間に配置されたクリー
ナー３の前を通過しているところを示す。通常クリーナ
ー３は、バネ１２によって後方に引かれているため、イ
ンクジェット記録ヘッド２には接触しない。

【００１９】図２（ｃ）は、へら状ワイパ３ａによって
クリーニングを行なう場合を示している。クリーニング
が行なわれる場合、インクジェット記録ヘッド２は、ま
ず待機位置６において吸引手段４によってインクを吸引
される。次にインクジェット記録ヘッド２は、電磁式プ
ランジャー１３によって前方に押し出されたクリーナー
３の前を通過する。この時インクジェット記録ヘッド２
は、クリーナー３のへら状ワイパ３ａでノズル面２ａが
ワイピングされる。

【００２０】図２（ｄ）は、擦り部材３ｂによって擦り
動作を行なう場合を示している。擦り動作が行なわれる
場合、インクジェット記録ヘッド２は、まず待機位置６
において吸引手段４によってインクを吸引される。次に
インクジェット記録ヘッド２は、クリーナー３の設置さ
れた位置よりも印字領域５側へ移動する。続いて、電磁
式プランジャー１３によって前方に押し出されたクリー
ナー３の前を通過する。この時インクジェット記録ヘッ
ド２は、擦り部材３ｂでノズル面２ａがクリーニングさ
れる。

【００２１】ここで、へら状ワイパ３ａを待機位置６側
に設置するのは、ワイピングによってへら状ワイパ３ａ
に付着したインクが、クリーナー３の撓みが元に戻る際
に印字領域５に跳ね飛ばされて印字領域５を汚染するの
を避けるためである。

【００２２】また発明者らの実験によれば、へら状ワイ
パ３ａによるワイピング動作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、擦り部材３ｂによる擦り
動作が必要な頻度は、へら状ワイパ３ａによるワイピン
グ動作に比べて非常に少ない。

【００２３】従って、行われる頻度の高いワイピングに
関して不要な時間を短縮することによってインクジェッ
ト記録ヘッドの印字効率を向上させることができる。そ
こで、へら状ワイパ３ａを待機位置６側へ配置すると、
ワイピングによってインクジェット記録ヘッド２が印字
領域５側へ移動した直後から印字を開始することができ
、不要な時間を短縮することができる。

【００２４】図３は、上記のクリーニング動作の流れを
表す流れ図である。図３（ａ）は、インク吸引後にへら
状ワイパ３ａでノズル面２ａをワイピングする場合を示
し、図３（ｂ）は、インク吸引後に擦り部材３ｂによっ
てノズル面２ａをクリーニングする場合を示す。

【００２５】図３（ａ）において、クリーニング動作が
開始される（ステップ２０）と、まずインクジェット記
録ヘッド２は待機位置６に移動する（ステップ２１）。 クリーニング動作が開始されたときに、インクジェット
記録ヘッド２が待機位置６に移動済みである場合には、
この動作は行なわれない。次に吸引動作を行ない（ステ
ップ２２）、吸引動作が終了すると、クリーナー３が前
方に押し出される（ステップ２３）。続いてインクジェ
ット記録ヘッド２が、印字領域５へ移動する（ステップ
２４）ことによってワイピングが行なわれ、クリーナー
３が後方に引かれて（ステップ２５）、ワイピング動作
は終了する（ステップ２６）。尚、ワイピング動作が吸
引動作の前であっても、吸引動作とは無関係であっても
良いことはいうまでもない。

【００２６】図３（ｂ）に示した、擦り部材３ｂによる
クリーニングの場合には、クリーニング動作が開始され
る（ステップ２７）と、インクジェット記録ヘッド２が
待機位置６に移動（ステップ２８）した後、吸引動作（
ステップ２９）を行なう。次にインクジェット記録ヘッ
ド２を、クリーナー３のある位置よりも印字領域側へ移
動する（ステップ３０）。続いてクリーナー３が前方に
押し出される（ステップ３１）。インクジェット記録ヘ
ッド２が、待機位置６側へ移動して擦り動作が行なわれ
（ステップ３２）、クリーナー３が後方に引かれて（ス
テップ３３）、図３（ｂ）に示した擦り動作は終了する
（ステップ３４）。

【００２７】図３に示した流れはワイピング動作および
擦り動作をそれぞれ１回だけ行う流れを示したものであ
るが、１回のクリーニング中にワイピング動作または擦
り動作を複数回行うこともできる。例えば１回のクリー
ニング動作中に２回の擦り動作と１回のワイピング動作
を行う場合には、図３（ｂ）において、ステップ３３の
後ステップ２８、ステップ３０、ステップ３１、ステッ
プ３２、ステップ２４、ステップ３３、ステップ３４と
いう順に行うことにより達成される。

【００２８】図４は本発明のクリーナー３の実施例を示
す平面図である。図４（ａ）はクリーナー３がノズル面
２ａに当接していない状態、図４（ｂ）はへら状ワイパ
３ａがノズル面２ａに当接してワイピング動作を行って
いる場合、図４（ｃ）は擦り部材３ｂがノズル面２ａに
当接して擦り動作を行っている場合を示す。

【００２９】図４（ａ）においてへら状ワイパ３ａは接
着剤３ｃによって吸水性の擦り部材３ｂに接着されてい
る。へら状ワイパ３ａ、接着剤３ｃ、擦り部材３ｂとも
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。すなわち、へら状ワイパ３ａとして
はシリコンゴムやブチルゴムなど、接着剤３ｃとしては
シリコン系の接着剤などが好適である。また擦り部材３
ｂとしては、耐インク性の他に耐摩耗性や高い吸水性が
必要であり、微細繊維を用いた不織布等が好適である。

【００３０】発明者らの実験によれば、へら状ワイパ３
ａによるワイピング動作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２への押しつけ荷重は１０ｇから５０ｇ程度以下でも
充分な効果が得られる。しかし、擦り部材３ｂによる擦
り動作が必要な頻度はワイピング動作に比べて非常に少
ないが、５０ｇから１５０ｇ程度以上の押しつけ荷重が
好ましい。図４のように構成したクリーナー３を用いた
場合、へら状ワイパ３ａがノズル面２ａに当接する場合
には裏側の擦り部材３ｂが変形しやすいため弱い力で接
触し、擦り部材３ｂがノズル面２ａに当接する場合には
、へら状ワイパ３ａが支えるため強い力で接触させるこ
とが可能である。例えば厚さ１ｍｍ、硬度４０度のシリ
コンゴムと厚さ１．３ｍｍの不織布を接着したクリーナ
ー３を、突出長さ８ｍｍで用いた場合、ワイピング動作
時の荷重は４０ｇ、擦り動作時の荷重は１３０ｇとなる
。従ってへら状ワイパ３ａの厚さは０．５ｍｍから１．
５ｍｍ、擦り部材３ｂの厚さは１ｍｍから３ｍｍ程度が
好適であり、へら状ワイパの厚さよりも擦り部材の厚さ
を厚くする必要がある。

【００３１】また図４（ｂ）のようにワイピング動作を
行う場合も、図４（ｃ）のように擦り動作を行う場合も
、へら状ワイパ３ａ及び擦り部材３ｂの端面のエッジ部
Ｃ１、Ｃ２をノズル面２ａに当接してクリーニングする
と効率的である。すなわち、ワイピングを行う場合には
、へら状ワイパ３ａがノズル面２ａと面で接触すると、
へら状ワイパ３ａが通過した後にほこりやゴミ、インク
が残留しやすく、充分なワイピングができない。また擦
り動作を行う場合には、擦り部材３ｂの端面のエッジ部
Ｃ２がノズル面２ａに当接することによって強い当接力
を得ることができ、全当接部において確実な接触とする
ことができる。それにより微細穴であるノズル穴の直近
のインクを確実に吸収することができる。

【００３２】図５は、クリーナー３を進退させる移動手
段の実施例を示す平面図である。

【００３３】図５（ａ）はプラテン１０の回転による摩
擦クラッチ機構を示す。プラテン１０は、中フレーム１
４に回転可能に支持されている。プラテン１０の一端に
は、プラテン軸に固着された摩擦円盤１５がある。中フ
レーム１４と摩擦円盤１５の間には、圧縮コイルバネ１
６とクリーナー開閉板１７がある。この様に構成された
系においては、クリーナー開閉板１７は、常に圧縮コイ
ルバネ１６によって摩擦円盤１５に押し付けられている
。

【００３４】その結果、クリーナー開閉板１７は、プラ
テン１０の回転に同期して回転する。また、仮にクリー
ナー開閉板１７を、何等かの方法によって回転を規制す
れば、摩擦円盤１５とクリーナー開閉板１７の間に滑り
が生ずる。

【００３５】このような摩擦クラッチ機構をクリーナー
３の進退機構に組み込んだ構成のクリーナー側から見た
側面図を図５（ｂ）に示す。クリーナー３は、クリーナ
ー支持部材７に固定されている。クリーナー支持部材７
は、中フレーム１４に固定された軸１８に回転可能に支
持されており、クリーナー支持部材７に付設されたピン
７ａは、クリーナー開閉板１７に付設された溝部１７ａ
に嵌合している。溝部１７ａは、クリーナー開閉板１７
の周方向に対してその半径が変化するように設計されて
いる。この様に構成された系においては、プラテン１０
が紙送り方向（図中矢印Ｄ方向）に回転すると、その方
向に対しては、クリーナー開閉板１７の溝部１７ａの半
径がその回転に連れて大きくなる。そのため溝部１７ａ
に嵌合しているクリーナー支持部材７のピン７ａがそれ
につられて動き、クリーナー支持部材７は、軸１８を中
心に回転し、クリーナー開閉板１７の溝部１７ａの端ま
で移動する。

【００３６】この状態を示しているのが図５（ｃ）であ
る。この状態では、インクジェット記録ヘッド２のノズ
ル面２ａに干渉しない位置までクリーナー３が後退し、
その前をインクジェット記録ヘッド２が横切ってもノズ
ル面２ａに当接することがない。さらにプラテン１０が
回転すると、前述したようにクリーナー開閉板１７と摩
擦円盤１５の間で滑りが生じこの状態を保つ。逆に図５
（ｃ）の状態でプラテン１０が反紙送り方向に回転する
と、同様な機構により図５（ｂ）で示した状態にクリー
ナー３が変位する。この様にプラテン１０の回転方向に
よってクリーナー３は、図５（ｂ）と図５（ｃ）で示し
た状態をとることができる。これによって、特別な駆動
源を設けることなく、クリーナー３の進退動作を行うこ
とができる。

【００３７】このような構成の移動手段を用いてクリー
ナー３を進退させる場合に、クリーナー３と対向する位
置にインクジェット記録ヘッド２を移動させてからクリ
ーナー３を突出させると、クリーナー３がノズル面２ａ
に押しつけられる荷重は一定の限界値を持つことになる
。すなわち、ある限界以上の荷重を持ってクリーナー３
をノズル面２ａに押しつけようとしてもクラッチが滑り
を生じてしまう。したがって、印字媒体１１の厚さなど
に従ってインクジェット記録ヘッド２を移動させて、ノ
ズル面２ａとプラテンとの距離が変化した場合にも、常
に一定の荷重でクリーナー３をノズル面２ａに当接させ
ることができる。

【００３８】また図６は、電磁式プランジャー１３によ
ってクリーナー３を進退させる移動手段であるが、電磁
式プランジャー１３に結合されたクリーナー支持部材７
とクリーナー３との間に荷重調節バネ１９を挿入するこ
とによって常に一定の荷重でクリーナー３をノズル面２
ａに当接させることができる。

【００３９】以上の構成のクリーニング手段は、インク
ジェット記録装置の使用中においてインクジェット記録
ヘッド２のノズル面２ａに付着したほこりやゴミ、イン
クおよびこれらの乾燥固化物を除去するのみではなく、
他の用途にも用いることができる。すなわち、インクジ
ェット記録装置の使用開始時におけるインクジェット記
録ヘッド２のノズル面の清浄化である。インクジェット
記録装置を製造した時点から使用者が使用を開始するま
での送品期間において、インクジェット記録ヘッドの内
部には、インク流路壁面のインク親水性を維持するため
に送品液と呼ばれる液体を充填する場合がある。この送
品液は一般にインクとは異なる成分からなり、インクよ
りも揮発しにくく粘度も高いため、使用開始時には充分
に除去されなければならない。また、ノズル面２ａにイ
ンクが付着して吐出インクが曲げられることを避けるた
めに、ノズル面２ａに撥インク処理を施した場合には、
長期間送品液がノズル面に付着していると、ノズル面の
撥インク性を低下させることがあり、これを回復するた
めには、湿潤状態に設定された擦り部材３ｂによって擦
り動作を行うことが効果的である。

【００４０】従って送品期間においてインクジェット記
録ヘッド内部に送品液が充填される場合には、インクジ
ェット記録装置の使用開始時に送品液を充分に除去する
ために、吸引動作と擦り動作を含むシーケンスが実行さ
れる。

【００４１】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録装置は以上
の説明から明かな如く、インクジェット記録ヘッドの移
動経路に進退可能な構造で設けられたクリーナーは、弾
性力を有するへら状ワイパと吸水性の擦り部材の結合部
材によって構成されているため、ノズル面に付着したほ
こりやゴミ、インク滴等を除去するとともに、インクの
乾燥に伴いノズル面に強固に被着した固着物を、単純な
構造で容易に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の実施例を示
す斜視図。

【図２】本発明のインクジェット記録ヘッドとクリーナ
ーの関係を示す平面図。

【図３】本発明のインクジェット記録装置のクリーニン
グ動作を示す流れ図。

【図４】本発明のクリーナーの実施例を示す一部平面図
。

【図５】クリーナーを進退させる移動手段の実施例を示
す平面図。

【図６】クリーナーを進退させる移動手段の別の実施例
を示す平面図。

【図７】従来のクリーナーの実施例。

【図８】従来のクリーナーの実施例。

【図９】従来のクリーナーの実施例。

【符号の説明】

１　　インクジェット記録装置 ２　　インクジェット記録ヘッド ２ａ　　ノズル面 ３　　クリーナー ３ａ　　へら状ワイパ ３ｂ　　擦り部材 ３ｃ　　接着剤 ４　　インク吸引手段 ５　　印字領域 ６　　待機位置 ７　　クリーナー支持部材 １０　　プラテン １０ａ　　プラテン軸 １１　　印字媒体 １２　　バネ １３　　電磁式プランジャー １４　　中フレーム １５　　摩擦円盤 １６　　圧縮コイルバネ １７　　クリーナー開閉板 １９　　荷重調整バネ

Claims (4)

【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
   移動経路に突出し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、該クリーナーを前記
   インクジェット記録ヘッドのノズル面に当接可能な位置
   と当接しない位置とに移動させる駆動手段とを有するイ
   ンクジェット記録装置において、前記クリーナーは、弾
   性力を有するへら状ワイパと吸水性を有する擦り部材と
   が一体的に接合された部材とによって構成され、前記へ
   ら状ワイパ及び前記擦り部材の端面のエッジ部は、前記
   ノズル面に当接してクリーニングされることを特徴とす
   るインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】　　前記へら状ワイパはインクジェット記
   録ヘッドの待機位置側に配置され、前記擦り部材は印字
   領域側に配置された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】　　前記へら状ワイパの厚さよりも前記擦
   り部材の厚さが厚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】　　前記へら状ワイパおよび前記擦り部材
   と、前記ノズル面との当接力が制御されていることを特
   徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。