(57)【要約】      （修正有）【課題】ブレードの汚れ防止、ブレードの劣化防止、及びノズル面の撥水性の劣化防止、ノズル面の洗浄能力の向上、印字安定性の向上、ヘッド寿命の短縮防止、ノズル面劣化に伴う印字品質の劣化を防止することのできるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インク流路内の容積を変化させてその内部に充填されたインクをノズル面４に設けたノズル開口から吐出するインクジェット記録ヘッド６と、インクジェット記録ヘッドを固定するキャリッジ６と、インクジェット記録ヘッドに対向して設けられ、ノズル面を洗浄する中央部分とキャリッジに接触する両端部分を持つブレード２と、キャリッジのノズル面近傍に、ブレードの動きを制御する傾斜部１０があることを特徴とするインクジェット記録装置。【選択図】図３
2007261256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク流路内の容積を変化させてその内部に充填されたインクをノズル面に設けたノズル開口から吐出するインクジェット記録ヘッドと、
前記インクジェット記録ヘッドを固定するキャリッジと、
前記インクジェット記録ヘッドに対向して設けられ、前記ノズル面に接触することにより洗浄を行う中央部分と前記キャリッジに接触する両端部分とを持つブレードと、
前記キャリッジの前記ノズル面近傍に設けられ、前記両端部分と接触して前記ブレードの動きを制御する傾斜部と、
を備えたインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記両端部分の前記インクジェットヘッドに近接する側面と前記インクジェット記録ヘッドの側面との間の隙間ｔが、０．５ｍｍ≦ｔ≦５．０ｍｍであ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。
【請求項３】
前記傾斜部が前記ノズル面と離間する方向に設けられており、角度が２°≦θ≦６０°の間であ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。
【請求項４】
前記キャリッジと接触する前記両端部分の長さｚが、２ｍｍ≦ｚ≦３０ｍｍの間であ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。
【請求項５】
前記両端部分の先端高さと前記傾斜部の始めの部分の高さの差ｉが２ｍｍ≦ｉ≦７ｍｍであ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。
【請求項６】
前記中央部分の先端と前記ノズル面との交わり部長さｄが、０．１５ｍｍ≦ｄ≦５．０ｍｍであ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。
【請求項７】
前記ブレードを複数枚設け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。
【請求項８】
前記ブレードの材質がニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ブチルゴム、ブタジェンゴム、スチレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンゴムのうちいずれかひとつであ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録装置。
【請求項９】
前記ブレードの厚さｓが、０．１ｍｍ≦ｓ≦3．０ｍｍであ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。
【請求項１０】
前記キャリッジから離間して、洗浄液を含む洗浄部材を設置す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。
【請求項１１】
前記キャリッジが前記ブレードのインクを吸収可能な吸収体からなることを特徴とする請求項１から１０に記載の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、インクを吐出するインクジェットヘッドをキャリッジに搭載し、そのインクジェットヘッドのノズル面を洗浄するブレードを有するインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のノズルからインクを吐出する記録ヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。インクジェット装置は、そのインク液滴吐出方式の相違から、常時インクを吐出するコンティニュアス型の装置と、必要に応じてインク液滴を吐出するオンデマンド型の装置に分けることができる。オンデマンド型の装置は比較的構成が簡単で、またインクの吐出エネルギーが小さくて済む利点がある。
【０００３】
吐出エネルギーが小さいということは、機械的な設計が容易であり、また小型化にも十分なメリットを有しているのだが、逆にインク滴液の有する飛行エネルギーも小さいので、記録ヘッドを搭載したキャリッジの走行スピード、ガタ、その他のヘッドの挙動に影響する要素により容易に記録品質が悪化する欠点があった。
【０００４】
また、飛行エネルギーが小さいと、インクの飛行路を長くしていった場合にドット形成地点のバラツキが生じやすく、記録品質を保持できる制御範囲が狭くなる欠点がある。
【０００５】
そこで、オンデマンド型の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と記録媒体の距離をできるだけ小さくするように設計する必要がある。
【０００６】
また、インクジェット記録装置は、インクを吐出させる性質上、記録ヘッドのノズル面に紙粉、塵、あるいは記録に不要なインクが付着し、これらの原因でノズルの目詰まりや吐出不良が発生し、正常な記録を行えなくなる問題が生ずる場合があった。したがって、従来装置では付着した異物の除去、あるいはヘッドの目詰まりの回復手段を設ける必要があった。
【０００７】
そこで、従来では記録ヘッドのクリーニングを行う回復機能の他に図４に示すような洗浄用のブレード２を設ける構成が知られている。ブレード２は、ホルダに保持されている。ブレード２はインクジェットヘッド６の所定位置に配置され、図中矢印で示すように、ブレード２の走査に応じてブレード２の先端部がインクジェットヘッド６のノズル面４をこすり異物を除去するようにしてある。
【特許文献１】特開平０７−２０５４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このようなブレードでノズル面をクリーニングする場合、ふき取り最終時において図４（ａ）で示すようにブレード２がノズルから離れる際に、ブレード２内に蓄積されたエネルギーによって、ノズルからふき取られたインク１１がブレード２から飛び散る、あるいは図４（ｂ）で示すようにキャリッジ３とインクジェットヘッド６の間に溜まる現象が生じる。そして、吹き飛ばされたインク１１や溜まったインク１１は、紙面と接触し印刷された画像を汚す。また、インクジェットヘッド６とキャリッジ３の間に残留したインク１１は、インクの種類によっては、固体化し蓄積され大きな固まりとなりブレード２や紙面を汚す。この結果、汚れたブレード２は、ノズル面４を傷つけドット抜けや偏向を引き起こし印字品質を劣化させると同時にヘッド寿命も短縮させる。
【０００９】
本発明は、上記技術課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ブレードの汚れ防止、ブレードの劣化防止、ノズル面の撥水性の劣化防止、ノズル面の洗浄能力の向上、印字安定性の向上、ヘッド寿命の短縮防止、ノズル面劣化に伴う印字品質の劣化を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、上記問題を解決するための本発明の第１の形態は、インク流路内の容積を変化させてその内部に充填されたインクをノズル面に設けたノズル開口から吐出するインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを固定するキャリッジと、前記インクジェット記録ヘッドに対向して設けられ、前記ノズル面に接触することにより洗浄を行う中央部分と前記キャリッジに接触する両端部分とを持つブレードと、前記キャリッジの前記ノズル面近傍に設けられ、前記両端部分と接触して前記ブレードの動きを制御する傾斜部と、を備えたインクジェット記録装置にある。
【００１１】
これにより本発明では、ブレードの両端が、キャリッジに接触するため、中央部分のブレードが、ノズル面の洗浄を終えた後もそのブレードの動きを制御することができる。この結果、ブレードについたインクが跳ね飛ばされキャリッジに付着することがなくなり印字品質劣化を防止することができる。また、インクジェットヘッドとキャリッジの間にインクが入り込むことがなくなるため、インクが固体化し蓄積され大きな固まりとなりブレードや紙面を汚すことがなくなる。そのため、ノズル面の撥水性の劣化やノズル面の洗浄能力の低下やブレードの劣化を防止することができ長期にわたる印字安定性の確保やヘッド寿命の長期化やブレードの寿命の長期化を図ることができる。
【００１２】
本発明の第２形態は前記両端部分の前記インクジェットヘッドに近接する側面と前記インクジェット記録ヘッドの側面との間の隙間ｔが、０．５ｍｍ≦ｔ≦５．０ｍｍであ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にある。
【００１３】
隙間ｔが、０．５ｍｍ未満であるとインクジェットヘッドの側面にブレードの内側側面が接触するためブレードの動きが不均一となり洗浄能力が低下するため望ましくない。また、隙間ｔが、５．０ｍｍを超えると両端部分のブレードによる中央部分のブレードの制御力が小さくなるため望ましくない。
【００１４】
本発明の第3形態は前記傾斜部が前記ノズル面と離間する方向に設けられており、角度
が２°≦θ≦６０°の間であることを特徴とするインクジェット記録装置にある。
【００１５】
角度θが、２°未満であるとキャリッジにある傾斜部の長さが長くなるため望ましくない。また、角度θが、６０°を超えると中央部のブレードの動きを両端のブレードが抑えることができなくなり、ブレードに付着したインクがキャリッジに吹き飛ばされたり、インクジェットヘッドとキャリッジの間にインクが入り込み固体化し蓄積され大きな固まりとなったりするので望ましくない。
【００１６】
本発明の第４形態は前記キャリッジと接触する前記ブレードの両端の長さｚが、２ｍｍ≦ｚ≦３０ｍｍの間であることを特徴とするインクジェット記録装置にある。
【００１７】
両端の長さｚが、２ｍｍ未満であると中央部分のブレードの動きを両端のブレードが制御できなくなるので望ましくない。また、両端の長さｚが、３０ｍｍを超えると中央部分のブレードが両端部分のブレードの力に負けブレードが変形し洗浄能力が劣化するので望ましくない。本発明の第５形態は前記両端部分の先端高さと前記傾斜部の始めの部分の高さの差ｉが２ｍｍ≦ｉ≦７ｍｍであ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にある。
【００１８】
両者の高さの差ｉが、2ｍｍ未満であると両端のブレードの力が中央部分のブレードの力に負けブレードの動きを制御できなくなるため望ましくない。また、両者の高さの差ｉが、7ｍｍを超えるとブレードの中央部分と両端部分の力の差が大きくなりすぎブレードが変形し均一に洗浄することができなくなるので望ましくない。
【００１９】
本発明の第６形態は前記ブレードの中央部分の先端とノズル面との交わり部長さｄが、０．１５ｍｍ≦ｄ≦５．０ｍｍであることを特徴とするインクジェット記録装置にある。
【００２０】
交わり部長さｄが０．１５ｍｍ未満であると中央部分のブレードの洗浄力が小さくなるので望ましくない。また、交わり部長さが５．０ｍｍを超えると中央部分のブレードの押し付け力が大きすぎノズル面を傷つけるので望ましくない。
【００２１】
本発明の第７形態は前記ブレードを複数枚もちいることを特徴とするインクジェット記録装置にある。
【００２２】
本発明のブレードを複数枚用いるとキャリッジやインクジェット周辺をインクで汚すことなく効率よくノズル面を洗浄することができるので複数枚の本発明ブレードとキャリッジに用いることが最も望ましい。
【００２３】
本発明の第８形態は前記ブレードの材質がニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ブチルゴム、ブタジェンゴム、スチレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンゴムのいずれかであることを特徴とするインクジェット記録装置録にある。
【００２４】
本発明のブレードをこれらの材料にすると材料自体の弾性効果でノズル面を傷つけることなく洗浄することができると同時に両端のブレードの動きをスムーズにすることができるので、これらの材料を用いることが最も望ましい。
【００２５】
本発明の第９形態は前記ブレードの厚さｓが、０．１ｍｍ≦ｓ≦3．０ｍｍであることを
特徴とするインクジェット記録装置にある。
【００２６】
厚さｓが０．１ｍｍ未満では、材料の弾性力が小さくなりすぎ洗浄能力や中央部分のブレードを制御する力が弱くなるため望ましくない。また、厚さｓが、3ｍｍを超えるとノ
ズル面を押す力が強くなりすぎノズル面を傷つけるため望ましくない。
【００２７】
本名発明の第１０形態は、前記ブレードの前方に洗浄液を含む吸収体を設置することを特徴とするインクジェット記録装置にある。
【００２８】
ブレード前方に洗浄液を含む吸収体があるとブレードに付着したインクが取り除かれると同時に洗浄液によりブレード全体がクリーンな状態となるため常に洗浄能力が劣化しない。そのため、本発明の効果をより効率よくすることができるため前方に洗浄液を含む吸収体をおくことが望ましい。
【発明の効果】
【００２９】
以上の説明から明らかなように、ブレードにノズル面を洗浄する中央部分とキャリッジに接触する両端部分を設け、キャリッジのノズル面近傍に、ブレードの動きを制御する傾斜部を設けることで、ブレードについたインクがキャリッジに吹き飛ばされたり、インクジェットヘッドとキャリッジの間にインクが残留することがなくなる。そのため、ブレードの汚れ防止、ブレードの劣化防止、ノズル面の撥水性の劣化防止、ノズル面の洗浄能力の向上、印字安定性の向上、ヘッド寿命の短縮防止、ノズル面劣化に伴う印字品質の劣化を防止することができ、インクジェットヘッドとブレードの長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態に基づく本発明を説明する。
以下、実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は本発明に係るインクジェット記録装置の説明原理正面図であり図２のA方向から見た図である。図２は、本発明に係
るインクジェット記録装置の説明側面原理図である。図３は、本発明に係わるインクジェットヘッドの正面図（ａ）、側面図（ｂ）、下面図（ｃ）、斜視図（ｄ）である。本発明のインクジェット記録装置に搭載するインクジェットヘッドは、外形寸法が縦100ｍｍ×横25ｍｍ×高さ90ｍｍでり、通常の用紙サイズはA0サイズ（841ｍｍ×1189ｍｍ）である。
【００３１】
符号６で示されるインクジェットヘッドは、ノズルを前面に有するオンデマンド型のインクジェットヘッド６であり、キャリッジ３に設けられている。また、本発明のインクジェットヘッド６は、キャリッジ３よりも１．0ｍｍ程度被記録媒体に近接して設けられて
いる。これは、キャリッジ３が被記録媒体上を走査する際に、被記録媒体と接触しないためである。
【００３２】
このインクジェットヘッド６は、インク流路内の容積を変化させてその内部に充填されたインクをノズル面４に設けた図示しないノズル開口から吐出することにより、被記録媒体に対して印刷を行う。
【００３３】
このインクジェットヘッド６のノズル面４に対向して、ブレード２が設けられており、このブレード２はベルト上に設けられた移動手段であるホルダ８上に設置されていて、連続してノズル面４や後述するキャリッジ３の傾斜部１０を移動する構造となっている。このブレード２の材質としては、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ブチルゴム、ブタジェンゴム、スチレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンゴム等を用いることができる。本実施形態では、インクとして油性顔料インクを用いている実施例であるため油性インクに対して耐久性のある水素化ニトリルゴムを用いて作られたブレードを用いている。この結果、この材料自体がもつ弾性効果によりノズル面を傷つけることなく洗浄が可能となり長期にわたる印字安定性を確保することができると同時にインクジェットヘッドの長寿命化を図ることができる。
【００３４】
また、このブレード２は、図１で示すように中央が凹んだ構造となっている。このブレード２の、ノズル面４と接触する凹んだ部分が中央部分２ａとなり、その両脇に設けられた、キャリッジ３と接触する部分が両脇部分２ｂとなる。この凹んだ中央部分２ａがインクジェットヘッド６のノズル面４に接触しながら図１の前側に動くことでノズル面を洗浄する。
【００３５】
この時、図２に示す中央部分２ａの先端とノズル面４の交わり部長さｄは、２ｍｍとなっている。これにより、ブレード２は、ノズル面４を傷つけることなくノズル面４の洗浄をすることができる。
【００３６】
また、図１に示すようにインクジェットヘッド６の側面と、ブレード２の両脇部分２ｂの内側側面の間の隙間ｔは、２ｍｍとなっている。これにより、ブレード２は、ノズル洗浄において均一にノズル面を洗浄することができるようになる。
【００３７】
また、ブレード２の厚さｓは、０．５ｍｍとなっている。これにより、ブレード２の弾性的な効果が充分に発揮され洗浄効果とブレードの動きの制御性が上がる。
【００３８】
また、本実施形態においては、キャリッジ３と両端部分２ｂの長さｚが、２ｍｍ≦ｚ≦３０ｍｍの間であることが望ましい。両端の長さｚが、２ｍｍ未満であると中央部分のブレードの動きを両端のブレードが制御できなくなるので望ましくない。また、両端の長さｚが、３０ｍｍを超えると中央部分のブレードが両端部分のブレードの力に負けブレードが変形し洗浄能力が劣化するので望ましくない。また、中央部分２ａが、25ｍｍである本実施例の場合は、ｚは5ｍｍとなっている。
【００３９】
キャリッジ３は図２および図３に示すように、インクジェットヘッド６の長手方向の両脇となる部分は、ノズル面４と平行に設けられている。そして、インクジェットヘッド６の長手方向の前方にはノズル面４や被記録媒体から離れる方向に傾斜部１０が設けられており、その角度θは、３°である。これにより、ブレード２の動きを効率よく制御することができる。また、図２に示すように両端部分２ｂの先端高さとキャリッジ３に設けられた傾斜部１０の始めの部分（ノズル面に最も近い部分）の高さの差ｉは、４ｍｍとなっている。これにより、ブレード２の中央部分の動きの制御性が上がる。
【００４０】
また、キャリッジ３からブレード２が離れた後は、キャリッジ３から離れた位置に設けられた洗浄液を含む吸収体１２（洗浄部材）とブレード２が接触し、ブレード２に付着して運ばれてきたインク１１の除去とブレード２の洗浄が実施される。また、図３に示すようにブレード２は、３枚設けられておりノズル面４の洗浄効率が上がるようになっている。
【００４１】
このような形態にインクジェットヘッド記録装置の構成をすることで、印字終了後にノズル面４に残留しているインク１１は、図２に示すように、まずブレード２の中央部分２ａによってノズル面４の他端に運ばれる。次にブレード２の中央部分２ａは、ノズル面４の他端から離れることになるが、ブレード２の両端部分２ｂがキャリッジ３と接触しているため従来のようにブレード２に蓄えられたエネルギーが一度に解放されブレード２が急に元の状態に戻ることなく徐々にエネルギーが減少する方向に向かう。このためブレード２に付着したインク１１は、ブレード２に付いた状態で移動し最終的には吸収体１２に接触しインク１１を取り除きながらブレードの洗浄を行うことになる。
【００４２】
以上の機構にすることで、キャリッジ３は、常にクリーンな状態にたもたれるためインク１１滴下により印刷された画像が汚れることはなくなる。また、ブレード２が、インクジェットヘッド６とキャリッジ３の間に残留し固体化したインク１１によって傷つくことを防止すことができる。そのため、ブレード２のノズル面４の洗浄能力は劣化することがなく、ノズル面４の撥水性の劣化の防止も可能となり、長期にわたる印字安定性の確保とヘッド寿命の長期化、ブレード寿命の長期化等の優れた信頼性、耐久性、印字品質を得ることができる。
【００４３】
尚、本実施例では、ブレード２が動くことによりノズル面４をブレード２が洗浄する機構について説明したが、インクジェット記録ヘッド６とキャリッジ３が動くことで、ノズル面４をブレード２が洗浄する機構においても当然適用される。
【００４４】
尚、本実施例では、キャリッジ３の傾斜部１０の材質にプラ部材を用いているが、この部分の材質として吸収体を用いるとブレード２に付着したインクをより確実に除去することができるためこの部分の材質として吸収体を用いることがより望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の説明原理正面図
【図２】本発明に係るインクジェット記録装置の説明原理側面図
【図３】本発明に係るインクジェット記録装置の正面図、側面図、低面図、斜視図
【図４】従来のインクジェット記録装置の原理説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
２    ブレード
２ａ  中央部分
２ｂ  両端部分
３    キャリッジ
４    ノズル面
６    インクジェット記録ヘッド
７    吸引口
８    ホルダ
１１  インク
１２  吸収体（洗浄手段）
【図１】
2007261256.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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