(57)【要約】【課題】インクジェット記録装置の信頼性向上。【解決手段】ワイピング部材に吸引機能を具備する。インク吐出面を湿潤する手段を設ける。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズル面に接触清掃する手段であって、ノズル面に対して吸引手段を有する事を特徴とするインクジェット記録装置のクリーニング機構。
【請求項２】
インクを吐出するノズル面を清掃する手段であって、ノズル面直上を接触清掃する手段を有する請求項１のインクジェット記録装置。
【請求項３】
インクを吐出するノズル面を清掃する手段であって、ノズル面以外を接触清掃する手段を有するインクジェット記録装置。
【請求項４】
インクを吐出するノズル面を清掃する手段であって、ノズル面を湿潤させる接触手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
インク吐出ノズル面を接触清掃する手段を有する請求項１及び２、３、４のインクジェット記録装置。
【請求項６】
インク吐出面を全て被覆する吸引用キャップを具備する吸引手段を有することを特徴とする請求項１，２，３，４，５のインクジェット記録装置。
【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。主に記録ヘッドのインクノズル面を最適な状態に維持し、インク吐出性能を維持していくためのクリーニング手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット記録装置では、印字前、もしくは印字中に印字不具合が発生した場合、もしくは不具合の発生が予測可能な場合、印字その他によって発生したノズル面に残留する不要インクを除去するために、インクノズル面をウレタン等のブレードで接触、移動し清掃していた。また、インク吸引による回復を行った後においても、インクノズル面にウレタン等のブレードが接触、移動し清掃していた。こうしたクリーニングに関する提案は、特開平７−２５０２６号公報等で提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、印字品位の向上のため、顔料を色剤として用いるインク、Ｂｋインクとカラーインクが相互に反応するインク、または、耐水性を発生させる為の反応性のインクが用いられている、これらのインクは、インク吐出ノズル面上で従来インクに比べ、インク同士の反応や、経時変化により非常に高い粘度と成り、従来方式のノズル面清掃を行う場合、ノズル清掃手段のノズル面への当接圧力の増加が必要であった。しかし、清掃手段の当接圧力を増加させる事によって、記録ヘッドのインク吐出ノズル面は、ダメージを受け、溌水面に不具合を生じる場合が発生している。こうした問題点を克服するために特開平５−７７４３７号公報等で非接触型のクリーニング機構が提案されているが、現実的に、エアー噴流のみによるインク吐出ノズル面のクリーニングは不十分であり、また、反応性インクの反応後状態のインク、増粘インクの除去は更に、困難である。
【０００４】
また、従来はインクジェット記録ヘッドより気泡除去、固着インクの除去を目的として行なわれるインク吸引と、異なる個別の動作によりインクジェット記録ヘッドのインク吐出口面をウレタン等の部材により接触、移動し清掃していため、クリーニング動作時間が長くなるという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、インク吐出ノズル面上のインク残り等が、低粘度な状態の時期に除去するための接触清掃手段、また、インク残り等が高粘度な状態に成った場合のノズル面を湿潤させるための吸引手段、ノズル面以外のクリーニングを行う接触清掃手段を持ち、かつインクジェット記録ヘッド内の気泡除去、及び固着インク除去可能なノズル面を湿潤させるための吸引手段を特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図４に本発明のクリーニング機構が搭載される一実施例のインクジェットプリンターの要部を示す、４０１はインクタンク及び印字ヘッド部（不図示）が一体となったカートリッジであり、４０２はインクタンク部と、印字ヘッド部（不図示）が分離可能なカートリッジの印字ヘッド部が構成されるホルダー部を示している。４０３は、これらのカートリッジを搭載、電気接続し、印字走査を行うキャリッジを示している。また、４０４は記録ヘッドを良好な状態に保つために、インク吸引回復機構、およびインクノズル面の清掃を行うワイピング機構を有するクリーニングメインテナンスユニットである。
【０００７】
次に図５に本発明のクリーニング機構が搭載されるインクジェット記録装置に搭載される一実施例の４０１および４０２に構成されるインクジェット記録印字ヘッド部の外観図を示す。５０１インクジェットヘッドは、５０２樹脂成形部、５０５バネ部材、５０６配線基板、５０７インク吐出ノズル列から成る。樹脂成形部５０２にはインク吐出ノズルが構成され、配線基板５０６と配線されるエネルギー発生素子を有するシリコン基板図（不図示）とバネ部材５０５によって力学的に押圧し、インク吐出ノズルとエネルギー発生素子を精度良く位置合わせされ密着している。また、隙間部には接着剤を塗布し気密性を保っている。インク吐出ノズル列５０７近傍の樹脂は、溌水処理され、不要インク、ゴミ等のインク吐出を悪化させる要因がインク吐出ノズルに近づかない様にしている。また、インクノズル部から適切に離れた位置には親水部が設けられ、インク吐出ノズル面に残留する不要物をトラップしている。また、配線基板５０６に設けられたコンタクトパッドとキャリッジ４０３に設けられた電気接点が接続し、インクジェット記録ヘッドの走査に適した電気信号の負荷によりインク吐出を行い、所望の印字を行う。
【０００８】
以上サーマル方式でかつ、樹脂及びバネを使用したインクジェットヘッドを、例として説明したが、本発明は、ピエゾ素子方式のインクジェット記録ヘッド、フォトリソ工程によりインク吐出ノズルを構成するインクジェット記録ヘッド等において有効であり、全ての方式のインクジェット記録ヘッドにおいてその効果が損なわれる事はない。
【０００９】
図１を本発明の第１の実施例とし、以下に用いて説明する。付随する記号と併せて説明するものとする。図１は、本発明のインクジェット記録装置のクリーニングメンテナンスベース１０６とインクジェット記録ヘッド１０３の模式斜視図である。１０１は吸引手段を具備する接触清掃手段であり、インク吐出ノズル１０５直上に対し、吸引口１０４より吸引を行いインクノズル直上のインクミスト、ゴミ等のインク吐出に悪影響を及ぼす可能性のある要素を、インクノズル直上より取り除く、この時、記録ヘッド１０３上を順次、走査し接触清掃と吸引を行なう。この走査はクリーニングメインテナンスユニットごとでも良いし、吸引手段を具備する接触清掃手段１０１のみでも良い。この動作により、インク吐出面のインクミスト、ゴミ、インク吐出ノズル内の固着インク等は、吸引口１０２に吸引除去され、インク吐出面に残留したインクミスト、ゴミ、固着インクは吸引手段を具備する接触清掃手段によりインクノズル列直上からその両脇に移動される。この移動したインクミスト、ゴミ等は、その後、接触清掃手段１０２の接触移動によって記録ヘッドノズル面から完全に除去される。この時、接触清掃手段１０２は、記録ヘッド１０３上を走査するものである。この時の接触清掃手段１０２のインク吐出ノズル面への侵入量は、記録ヘッドの溌水面のダメージを考慮する事無く、拭き取り性のみを基準に設定すれば良い。また、図１（ｂ）に示す、実施例のようにインク吐出ノズル列長さに対応した、吸引手段を具備する接触清掃手段１０１を設けても良い。但し、クリーニング機構が大型化するため、第１図の構成がより好適である。以上述べたように、吸引手段を具備する接触清掃手段によってインク吐出面のクリーニングを行なうとともに、吸引口１０２による吸引によってインクジェット記録ヘッド内の気泡、インク吐出ノズル内の固着インクの除去もあわせて可能になるのである。
【００１０】
上記は、頻繁に印刷が行われ、吸引回復等の回復動作と予備吐、ワイピング動作が短い間隔で行われる場合であり、インクミスト、ゴミ等が低粘度状態な場合のクリーニング方法に関して説明したものであるが、次に、印刷頻度が低く、回復動作の間隔が長い場合に付いて説明する。印刷頻度が低い場合、インク吐出ノズル１０５直上若しくは近傍で、親水部にトラップ出来なかった、インク吐出時、インク予備吐時のインクミスト残りやワイピング時の拭き残し、反応性インクの反応物は、インクノズル直上若しくはその近傍で放置され、経時変化により、その粘度を増加させ記録ヘッドに非常に強固に付着する。この状態では、接触手段により圧力で除去しようとした場合、インクノズル面上に加工されている溌水面の研磨、剥離によって、所定の溌水性を損なう状況が発生する。そこで、図２に示す吸引手段を具備する接触清掃手段２０１を用い、インク吐出ノズルから、新しい低粘度のインクを引き出すことにより、増粘固着したインク残り、ゴミ等のインク吐出不具合発生因子を湿潤溶解させ、軽度の当接力により除去可能な状態とするものである。以下にその構成を説明する。
【００１１】
２０１は吸引手段を有する接触清掃手段であり、２０４吸引口により、インク吐出口より低粘度のインクを引き出す事により、インク吐出ノズル１０５直上の固着したインクミスト、ゴミ等のインク吐出に悪影響を及ぼす可能性のある要素を、湿潤溶解させる。この時、記録ヘッド１０３上を走査しクリーニングを行なう。この走査はクリーニングメインテナンスユニットごとでも良いし、吸引手段を具備する接触清掃手段２０１のみの移動でも良い。この動作により、固着したインクミスト、ゴミ等は、ある程度の粘度低下を起こす。この粘度低下したインクミスト、ゴミ等は、その後、低当接力の接触清掃手段２０３によってインク吐出ノズル１０５直上から完全に除去される。その後、記録ヘッドの溌水性等のダメージを考慮しない十分な当接力の接触清掃手段２０２によって、記録ヘッド１０３上より完全に除去される。低当接圧力の接触清掃手段２０３の代替手段としては気体噴射手段（不図示）でも良い。また、図２（ｂ）に示す、実施例のようにインク吐出ノズル列長さに対応した、吸引手段を有する接触清掃手段２０１を設けても良い。但し、クリーニング機構が大型化するため、第２図の構成がより好適である。
【００１２】
また、図３に接触湿潤手段３０１を設けた場合の実施例を示す、接触湿潤手段３０１は、高粘度のインクミスト、ゴミ等に直接接触する、その際、接触湿潤手段３０１より、洗浄液若しくは、色剤を除いたクリアインク等の印字に影響を及ぼさない液体が、固着し高粘度化したインクミスト、ゴミ等を溶解させる。この時、接触湿潤手段３０１は、記録ヘッド１０３上を走査する、この走査はクリーニングメインテナンスユニットごとでも良いし、接触湿潤手段３０１のみの移動でも良い。若しくは、図３（ｂ）に示す様に、接触湿潤手段３０１は、インク吐出ノズル列の全長を被覆可能な構成としても良く、その際は、インク吐出ノズル面に対して鉛直方向より当接する。また、接触湿潤手段３０１を摺動することで、湿潤化の効果は高まる。
【００１３】
上述の動作により、固着したインクミスト、ゴミ等は、ある程度の粘度低下を起こす。この粘度低下したインクミスト、ゴミ等は、その後気体噴射手段１０１（不図示）、若しくは、低当接力の接触清掃手段２０３（不図示）によってインク吐出ノズル１０５直上から完全に除去される。その後、記録ヘッドの溌水性等のダメージを考慮しない十分な当接力の接触清掃手段３０２によって、記録ヘッド１０３上より完全に除去される。
【００１４】
上記の実施例全般において、接触清掃手段に具備される吸引手段のみでなく、あわせて図４中に示す、４−５吸引手段キャップをもちいた専用の吸引手段を設ける。これによりインクジェット記録ヘッド内にインクを充填する、若しくは非常に大きな気泡除去等を行なう場合の、大きい吸引動作を行なうことが可能なり、よりインクジェット記録装置の信頼性を高めることが可能となる。
【００１５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、インク吐出ノズル直上をクリーニングするための、吸引手段を具備する接触清掃手段、接触湿潤手段、低圧力接触清掃手段、吸引手段を構成し、また、インク吐出ノズルに近接しない範囲で、拭き取り性を重視した高当接力の接触清掃手段を設ける事により、顔料を用いたインク、Ｂｋとカラーが相互に反応するインク、及び耐水性反応液等の固着性の高いインクを用いた記録ヘッドの清掃を、記録ヘッドのインク吐出ノズル面の溌水性低下といった弊害を起こす事無く、確実に行えるものである。さらに、接触清掃手段が吸引手段を具備することにより、インク液室内の気泡、インク吐出ノズル内の固着インク除去等の吸引動作と、インク吐出ノズル面の清掃動作が一括の動作で可能となり、クリーニングに要する時間を短縮可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例。
【図２】本発明の第二実施例。
【図３】本発明の第三実施例。
【図４】インクジェットプリンターの要部。
【図５】インクジェット記録ヘッドの要部。
【符号の説明】
１０１　吸引手段を具備する接触清掃手段
１０２　接触清掃手段
１０３　記録ヘッド
１０４　吸引口
１０５　インク吐出ノズル
１０６　クリーニングメインテナンスベース
２０１　吸引手段を具備する接触清掃手段
２０２　接触清掃手段
２０３　低当接圧接触清掃手段
２０４　吸引口
２０６　クリーニングメインテナンスベース
３０１　接触湿潤手段
３０２　接触清掃手段
３０６　クリーニングメインテナンスベース
４０１　インクタンク、印字ヘッド一体カートリッジ
４０２　インクタンク、印字ヘッド分離カートリッジ
４０３　キャリッジ
４０４　クリーニングメインテナンスユニット
４０５　吸引用キャップ
５０１　インクジェット記録ヘッド
５０２　樹脂成形部
５０５　バネ部材
５０６　配線基板
５０７　インク吐出ノズル列
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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