(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルが複数配列されたノズル面をなす第一層と、
前記第一層における前記ノズル面とは反対側の面に積層された第二層とを備え、
前記第二層は、前記第一層から突出した張り出し部を有し、
前記第一層における前記張り出し部に対向する端部には、前記張り出し部側が開口となる切欠が形成され、
前記張り出し部における前記切欠に対向する部分に形成された凹部と、
前記ノズル面をワイプするブレードにより掻き集められたインクが進入可能な隙間を、前記凹部を覆って形成する隙間形成部材と、
を備えることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
請求項１記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第二層における前記第一層に重ねあわされる面は、前記ノズル面よりも親液性が高いことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記切欠は、前記ノズル面に平行な方向の幅が前記張り出し部側に向けて徐々に広がる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ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記切欠は、前記ブレードにおける前記ノズル面との接触箇所に対して直交する方向に延在するように設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記切欠の開口付近には、インクを吸収するインク吸収部材が配置されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第二層はガラスから形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第一層は略矩形状であって、
前記ノズル面をワイプするブレードの進行方向は、前記第一層の対向する一対の辺に沿った方向であり、
前記ブレードは、前記ノズル面との接触箇所が前記進行方向に対して傾くように設けられていて、
前記第一層の四辺のうち、前記進行方向の先方側の一辺と、当該一辺に隣接し、前記進行方向側の前記接触箇所との傾きが鋭角となる一辺とのそれぞれに前記切欠が形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドのノズル面をワイプするブレードと、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット記録装置においては、インクジェットヘッドのノズル面にインクが付着したままであると、そのインクが固化して吐出不良を誘発する要因となっていた。このため、インクを吐出した後に、ブレードによってノズル面をワイプし、ノズル面からインクを除去するインクジェット記録装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４９５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ノズル面をワイプしたとしても、その端部ではノズル面とブレードとの接触角が大きくなってしまい、インクの一部が分裂してノズル面上に残存してしまうおそれがあった。
本発明の課題は、ワイプ後にノズル面上に残存してしまうインクを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明に係るインクジェットヘッドは、
インクを吐出するノズルが複数配列されたノズル面をなす第一層と、
前記第一層における前記ノズル面とは反対側の面に積層された第二層とを備え、
前記第二層は、前記第一層から突出した張り出し部を有し、
前記第一層における前記張り出し部に対向する端部には、前記張り出し部側が開口となる切欠が形成され、
前記張り出し部における前記切欠に対向する部分に形成された凹部と、
前記ノズル面をワイプするブレードにより掻き集められたインクが進入可能な隙間を、前記凹部を覆って形成する隙間形成部材と、
を備えることを特徴としている。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第二層における前記第一層に重ねあわされる面は、前記ノズル面よりも親液性が高いことを特徴としている。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記切欠は、前記ノズル面に平行な方向の幅が前記張り出し部側に向けて徐々に広がる形状に形成されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記切欠は、前記ブレードにおける前記ノズル面との接触箇所に対して直交する方向に延在するように設けられていることを特徴としている。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記切欠の開口付近には、インクを吸収するインク吸収部材が配置されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第二層はガラスから形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第一層は矩形状であって、
前記ノズル面をワイプするブレードの進行方向は、前記第一層の対向する一対の辺に沿った方向であり、
前記ブレードは、前記ノズル面との接触箇所が前記進行方向に対して傾くように設けられていて、
前記第一層の四辺のうち、前記進行方向の先方側の一辺と、当該一辺に隣接し、前記進行方向側の前記接触箇所との傾きが鋭角となる一辺とのそれぞれに前記切欠が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項８記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドのノズル面をワイプするブレードと、
を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ワイプ後にノズル面上に残存してしまうインクを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のインクジェット記録装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置に備わるインクジェットヘッドユニットの概略構成を示す断面図である。
【図３】図２のインクジェットヘッドユニットを示す下面図である。
【図４】図２のインクジェットヘッドユニットに備わるインクジェットヘッドの概略構成を示す断面図である。
【図５】図４のインクジェットヘッドに備わる第一層に形成された切欠の概略構成を示す下面図である。
【図６】図１のインクジェット記録装置の主制御構成を示すブロック図である。
【図７】図１のインクジェット記録装置のワイプ時におけるブレードの動作を示す断面図である。
【図８】図１のインクジェット記録装置のワイプ時におけるブレードの動作を示す斜視図である。
【図９】図５の切欠の変形例を示す説明図である。
【図１０】図８のインクジェットヘッドの変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１６】
図１は本発明一実施形態のインクジェット記録装置の全体構成図である。図１に示すように本実施形態のインクジェット記録装置１は、インクジェットヘッドユニット２と、キャリッジ３と、キャリッジレール４と、保湿ユニット５と、メンテナンスユニット７と、インクタンク２５と、インク流路２６と、制御部８０（図６参照）とを備えて構成される。
【００１７】
インクジェット記録装置１により画像が形成される記録媒体１３は、図１における記録領域Ｃを通過するようにして、図１における主走査方向Ａと直交した副走査方向Ｅ（図３参照）に搬送される。記録媒体１３の搬送は図示しない搬送手段によって行われる。
【００１８】
キャリッジ３はインクジェットヘッドユニット２を搭載し、キャリッジレール４に沿ってホームポジション領域Ｂからメンテナンス領域Ｄにかけて矢印Ａ方向に移動する。記録領域Ｃにおいては、キャリッジ３の動作により、記録媒体１３上の主走査が行われる。
【００１９】
この主走査中にインクジェットヘッドユニット２が、記録媒体１３に向けてインクを吐出することで記録媒体１３に画像を形成する。ノズル吐出方向が垂直下向きとなるようにインクジェットヘッドユニット２を垂直置きする場合や、ノズル吐出方向が水平方向となるようにインクジェットヘッドユニット２を水平置きする場合があるが、その他の方向でも実施可能である。いずれの場合でも、インクジェットヘッドユニット２は、インクを吐出するためのノズル２３１が配列されたノズル面１５ｂが記録媒体１３と対向するように設置される。
本実施形態に係るインクジェット記録装置１では、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のインクを吐出できるよう、合計で４個のインクジェットヘッドユニット２がキャリッジ３に設置される。なお、中央に図示されるインクジェットヘッド２０の奥側にもう１つのインクジェットヘッド２０が配置されている。
【００２０】
インクタンク２５はインクジェットヘッドユニット２に供給されるインクを収納するインク収納部である。インクタンク２５は１個のインクジェットヘッドユニット２に対して１個が設置されている。インク流路２６はインクジェットヘッドユニット２とインクタンク２５とを連通する形態で設置され、インクタンク２５からインクジェットヘッドユニット２にインクを導く。
【００２１】
メンテナンスユニット７はメンテナンス領域Ｄに配置され、吸引キャップ８と、ブレード１１と、インク受器１２と、吸引ポンプ９と、廃インクタンク１０等を有して構成される。メンテナンスユニット７は一連のメンテナンス動作により、インクジェットヘッドユニット２内の異物を除去してインクジェットヘッドユニット２のインク吐出状態を良好な状態に回復させる。
【００２２】
吸引キャップ８は吸引ポンプ９を介して廃インクタンク１０と連通しており、メンテナンス動作時には上昇してインクジェットヘッドユニット２のノズル面１５ｂを覆う。吸引キャップ８は４個備えられている。吸引キャップ８は、上述の様に上昇した時に全てのインクジェットヘッド２０のノズル面１５ｂを覆うことができるよう、インクジェットヘッド２０のキャリッジ３での配列に対応して配列される。
吸引ポンプ９はシリンダーポンプやチューブポンプを有して構成される。吸引ポンプ９は吸引キャップ８がノズル面１５ｂを覆った状態で作動することにより、ノズル２３１からインクジェットヘッドユニット２内部のインクを異物とともに吸引するための吸引力を発生する。
【００２３】
ブレード１１はインクジェットヘッドユニット２のインク吸引後、ノズル面１５ｂに当接した状態で副走査方向Ｅにスライドすることで、ノズル面１５ｂに付着しているインクを除去する。その後、インク受器１２はインクジェットヘッドユニット２が予備吐出したインクを受ける。廃インクタンク１０は吸引ポンプ９の動作によりインクジェットヘッドユニット２から吸引されたインクや、インクジェットヘッドユニット２から予備吐出されたインクを貯留する。
【００２４】
保湿ユニット５はホームポジション領域Ｂに配置され、保湿キャップ６を有して構成される。保湿キャップ６は、インクジェットヘッドユニット２が待機状態にある時、ノズル面１５ｂを覆うことでインクジェットヘッドユニット２のインクを保湿する。保湿キャップ６は４個備えられている。これら４個の保湿キャップ６は、４個のインクジェットヘッド２０のノズル面１５ｂを同時に覆うことができるよう、インクジェットヘッド２０の配列に対応して配列される。
【００２５】
次に、インクジェットヘッドユニット２について説明する。図２は、インクジェットヘッドユニット２の概略構成を示す断面図であり、図３は下面図である。この図２及び図３に示すようにインクジェットヘッドユニット２には、複数のインクジェットヘッド２０が副走査方向Ｅに沿って隣接するように配列されている。
【００２６】
図４はインクジェットヘッド２０の概略構成を示す断面図である。図４に示すように、インクジェットヘッド２０は、ヘッド本体２１と、インク吐出部２２と、第一層２３と、第二層２４とを備えている。
【００２７】
ヘッド本体２１の上部には、インク流路２６が接続されるインク供給口２７と、インクが排出されるインク排出口２８とが設けられている。これらインク供給口２７及びインク排出口２８は、ヘッド本体２１内部のインク貯留部２９と連通している。
【００２８】
インク吐出部２２は、インク貯留部２９内のインクを吐出するインク吐出部２２１と、インク吐出部２２１を保持する保持部２２２とを有している。インク吐出部２２１は、インクジェットヘッドチップ等を備えている。そして、インク吐出部２２は、全体として板状の外形となっており、インク貯留部２９を閉塞するようにヘッド本体２１の下部に設けられている。
第二層２４は、例えばガラスにより形成されていて、インク吐出部２２の下面に積層されている。第一層２３は、例えばＳｉにより略矩形状に形成されていて、第二層２４の下面に積層されている。具体的には、第一層２３の長手方向が副走査方向Ｅに沿うように、第一層２３が第二層２４の下面に配置されている。
この第一層２３及び第二層２４には、インク吐出部２２１のインク吐出口２２３に連通し、吐出時にインクが通過するノズル２３１が形成されている。このため、第一層２３の下面がノズル面１５ｂとなり、第二層２４が第一層２３におけるノズル面１５ｂとは反対側の面に積層されることになる。また、第二層２４における第一層２３に重ねあわされる面はノズル面１５ｂよりも親液性（親水性、濡れ性）が高くなるように、種々の表面処理が施されている。
また、主走査方向Ａから見ると、第一層２３が第二層２４の両端部から突出している。一方、副走査方向Ｅから見ると、第一層２３が第二層２４に対して副走査方向Ｅに沿って一方向にずれて配置されている。このため、第一層２３の一側部が第二層２４の一側部から突出し、第二層２４の他側部が第一層２３の他側部から突出する。この第一層２３の一側部を第一張り出し部２３３とし、第二層２４の他側部を第二張り出し部２４３とする。第二層２４の第二張り出し部２４３の下面には、主走査方向Ａに沿う溝２４４が形成されていて、この溝２４４がインクを案内する流路となる。この溝２４４には、溝２４４上のインクを吸引するインク吸引部７０（図６参照）が配置されている。
【００２９】
ここで、ワイプ時におけるブレード１１の進行方向Ｆは、副走査方向Ｅに沿った方向、つまり第一層２３の一対の長辺に沿う方向である。また、ブレード１１は、ノズル面１５ｂに接触した際は、その接触箇所が進行方向Ｆに対して傾いている（図３中点線部）。そして、第一層２３の四辺のうち、進行方向Ｆの先方側の一辺２３ａと、当該一辺２３ａに隣接し、進行方向Ｆ側の接触箇所との傾きが鋭角となる一辺２３ｂとには、それぞれ切欠４０が形成されている。この切欠４０と、溝２４４とは対向することになる。つまり、溝２４４は、第二張り出し部２４３における切欠４０に対向する部分に形成された凹部である。
【００３０】
図５は、第一層２３の一辺２３ａに形成された切欠４０の概略構成を示す下面図である。図５に示すように切欠４０は縁部側、つまり第一張り出し部２３３側が開口４１となっていて、終端部が円弧状となっている。この切欠４０は、その延在方向Ｇが、第一層２３をなすＳｉの結晶方位とは異なる方向に沿うように形成されている。また、切欠４０の開口４１付近には溝２４４が配置されている。そして、切欠４０は、第一張り出し部２３３側に向けて徐々に広がるような形状となっている。なお、切欠４０の形状は、第一張り出し部２３３側に向けて徐々に広がる形状であれば、台形状や、三角形状等であってもよい。
【００３１】
そして、図３及び図４に示すように、互いに隣接する一対のインクジェットヘッド２０は、一方のインクジェットヘッド２０の第二張り出し部２４３が、他方のインクジェットヘッド２０の第一張り出し部２３３に重なって対向するように配置されている。また、一つのインクジェットヘッドユニット２を形成する複数のインクジェットヘッド２０のうち、両端に配置された一対のインクジェットヘッド２０には、それぞれ隣接するインクジェットヘッド２０が存在しない張り出し部２３３，２４３がある。この張り出し部２３３，２４３においては、それぞれインクジェットヘッド２０をキャリッジ３に固定するヘッド固定部材６０が取り付けられている。なお、第二張り出し部２４３に重なる第一張り出し部２３３及びヘッド固定部材６０は、溝２４４の切欠４０側の一辺部２４４ａを露出するように取り付けられている。また、第二張り出し部２４３に重なる第一張り出し部２３３及びヘッド固定部材６０は溝２４４の一部を覆って、インクが進入可能な隙間Ｓを形成する隙間形成部材である。
【００３２】
図６はインクジェット記録装置１の主制御構成を示すブロック図である。図６に示すように、インクジェット記録装置１の制御部８０には、インクジェットヘッド２０、キャリッジ３、吸引ポンプ９、吸引キャップ昇降部８２、インク吸引部７０及びブレード駆動源８１等が電気的に接続されている。ブレード駆動源８１は、ブレード１１を駆動させるものである。また、吸引キャップ昇降部８２は、メンテナンス時に吸引キャップ８を昇降させるものである。
制御部８０は、ＣＰＵ（中央演算装置）と、メモリとを有して構成され、インクジェット記録装置１の各構成要素を制御する。メモリは、記録媒体１３に形成する画像のデータや、インクジェット記録装置１の各構成要素を制御するためのプログラムを記憶している。ＣＰＵは、メモリに格納された画像のデータやプログラムに基づいて演算を行ない、この演算結果に基づいて各構成要素に制御信号を送信する。
【００３３】
次に、本実施形態の作用について説明する。
制御部８０は、インクジェットヘッド２０のメンテナンス時になると、キャリッジ３をメンテナンス領域Ｄまで移動させる。その後、制御部８０は、吸引キャップ昇降部８２を駆動させて、各吸引キャップ８により各インクジェットヘッド２０のノズル面１５ｂを覆う。ノズル面１５ｂに吸引キャップ８が密着すると、制御部８０は吸引キャップ昇降部８２を停止してから、吸引ポンプ９を駆動する。これにより、ノズル２３１からインクが吸引されることになる。
【００３４】
インクが吸引されて、ノズル面１５ｂのワイプ時になると、制御部８０は、キャリッジ３を移動させて、インクジェットヘッドユニット２とブレード１１とを対向させる。その後、制御部８０は、ブレード駆動源８１を制御して、ブレード１１をノズル面１５ｂに当接させた状態で進行方向Ｆに移動させ、ワイプを実行する。このとき、制御部８０はインク吸引部７０も駆動させている。
【００３５】
図７はワイプ時におけるブレード１１の動作を示す断面図であり、図８は斜視図である。なお、図７及び図８においては、便宜上、上下方向を逆転させて表記している。
図７（ａ）に示すように、ワイプによってブレード１１がノズル面１５ｂに付着していたインクＬを掻き集め、切欠４０内に押し込み始める。切欠４０内に進入すると、図７（ｂ）及び図８（ａ）に示すように、インクＬはブレード１１から付与された力と、自らの表面張力とによって、その全てが切欠４０内に進入する。さらにインクＬには進行方向Ｆに向かう慣性力が作用しているので、溝２４４内にも進入する。図８（ｂ）に示すように、溝２４４内に進入したインクＬの一部が、第一張り出し部２３３若しくはヘッド固定部材６０で覆われた領域に進入すると、毛細管現象によりその隙間Ｓ内に吸い込まれる。このため、図７（ｃ）に示すように、インクＬが溝２４４内に向かって移動することになる。溝２４４内に進入したインクＬは、当該溝２４４を流路としてインク吸引部７０に吸引される。吸引後、溝２４４内にインクＬが残存していたとしても、隙間Ｓの毛細管現象によりインクＬが液だれしてしまうことを防止している。
【００３６】
以上のように、本実施形態によれば、第一層２３における第二張り出し部２４３に対向する端部には、第二張り出し部２４３側が開口４１となる切欠４０が形成されているので、ノズル面１５ｂに存在するインクＬをワイプ時に切欠４０内に進入させることができる。これによって、ワイプ後にノズル面１５ｂ上に残存してしまうインクＬを抑制することができる。
【００３７】
また、第二層２４における第一層２３に重ねあわされる面は、切欠４０によって露出しており、さらにその面がノズル面１５ｂよりも親液性が高いので、切欠４０内にインクＬが進入するとその親液性によりインクＬを切欠４０内に引き寄せることができる。したがって、ノズル面１５ｂに残存するインクＬをより少なくすることができる。
【００３８】
また、切欠４０が第二張り出し部２４３側に向けて徐々に広がる形状に形成されているので、切欠４０内にインクＬが進入し、さらに第二張り出し部２４３側に向かう動作を妨げる要因を少なくすることができる。
さらに、第二張り出し部２４３に重なる第一張り出し部２３３及びヘッド固定部材６０が溝２４４の一部を覆って、インクが進入可能な隙間Ｓを形成しているので、溝２４４内に進入したインクＬを毛細管現象により隙間Ｓ内に吸い込むことができる。
【００３９】
また、第一層２３の四辺のうち、進行方向Ｆの先方側の一辺２３ａと、当該一辺２３ａに隣接し、進行方向Ｆ側の接触箇所との傾きが鋭角となる一辺２３ｂとのそれぞれに切欠４０が形成されているので、ブレード１１により掻き集められたインクＬを確実に切欠４０内に進入させることができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。以下の説明において、上記実施形態と同一部分は、同一符号を付してその説明を省略する。
例えば、上記実施形態では、一辺２３ａ，２３ｂに対して直交する方向に切欠４０が延在している場合を例示して説明したが、例えば図９に示すようにブレード１１におけるノズル面１５ｂへの接触箇所（図９中点線部）に対して直交する方向に、切欠４０Ａを延在させてもよい。この場合、よりスムーズにインクＬを切欠４０Ａ内に進入させることが可能となる。
【００４１】
また、図１０に示すように、インクを吸収するインク吸収部材９０を、切欠４０の開口４１付近に配置することが好ましい。これにより、ブレード１１のワイプによって切欠４０内に進入したインクＬ（図１０（ａ）参照）は、インク吸収部材９０に吸収されることになる（図１０（ｂ）参照）。これにより、インクＬをより強固に保持することができ、液だれを防止することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１      インクジェット記録装置
２      インクジェットヘッドユニット
３      キャリッジ
４      キャリッジレール
５      保湿ユニット
６      保湿キャップ
７      メンテナンスユニット
８      吸引キャップ
９      吸引ポンプ
１０      廃インクタンク
１１      ブレード
１２      インク受器
１３      記録媒体
１５ｂ    ノズル面
２０      インクジェットヘッド
２１      ヘッド本体
２２      インク吐出部
２３      第一層
２３ａ    一辺
２３ｂ    一辺
２４      第二層
２５      インクタンク
２６      インク流路
２７      インク供給口
２８      インク排出口
２９      インク貯留部
４０      切欠
４１      開口
６０      ヘッド固定部材（隙間形成部材）
７０      インク吸引部
８０      制御部
８１      ブレード駆動源
８２      吸引キャップ昇降部
９０      インク吸収部材
２２１      インク吐出部
２２２      保持部
２２３      インク吐出口
２３１      ノズル
２３３      第一張り出し部（隙間形成部材）
２４３      第二張り出し部
２４４      溝（凹部）
２４４ａ    一辺部
Ｌ      インク
Ｓ      隙間
【図１】
0005516088.tif 000002
【図２】
0005516088.tif 000003
【図３】
0005516088.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005516088.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005516088.tif 000008
【図８】
0005516088.tif 000009
【図９】
0005516088.tif 000010
【図１０】
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