(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字領域と非印字領域との間を往復するキャリッジと、
このキャリッジに装着され、インクを吐出するノズル開口を有するインクジェット式の記録ヘッドと、
この記録ヘッドの移動経路下方に配設され、かつ前記非印字領域に設置され、前記ノズル開口よりインクを吸引排出するためのキャッピング手段とを備え、
前記非印字領域であって、前記印字領域のキャリッジ往復方向両側に位置する領域の一部をフラッシング領域とし、
これら両フラッシング領域のうち少なくともキャッピング手段側のフラッシング領域と反対側のフラッシング領域に、インク非吸収部材によって形成された円形の回転ローラからなるフラッシング用のインク受けを配置すると共に、前記回転ローラが前記キャッピング手段からのインクを収容するための廃液タンクの上方に配置され、
前記回転ローラの回転速度を、前記インク受面上のインクがインク受け取り位置からインク掻き落とし位置に回転移動するまでの間に、その溶媒を揮発させるような回転速度に設定したことを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項２】
前記回転ローラのインク受面に付着したインクを掻き落とすためのスクレイパを有することを特徴とする請求項１に記載されたインクジェット式記録装置。
【請求項３】
前記回転ローラの駆動手段が、記録用紙を搬送する紙送り手段からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドからインクを吸引排出するためのインク滴吐出回復機能を備えたインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成することができるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。
このようなインクジェット式記録装置には、インクカートリッジからのインクの供給を受ける記録ヘッドと、この記録ヘッドに対して記録用紙を相対的に移動させる紙送り手段とが備えられている。
そして、印字信号に応じて記録ヘッドを移動させながら、記録用紙にインク滴を吐出させてドットを形成することで記録が行われる。この場合、キャリッジ上に例えばブラック，イエロー，シアンおよびマゼンタのインクの吐出が可能な記録ヘッドを搭載し、各インクの吐出割合を変えることによるフルカラー印刷を可能としている。
【０００３】
このようなインクジェット式記録装置においては、インクを記録ヘッドのノズル開口からインク滴として記録用紙に吐出させて印刷を行う関係上、次に示すような問題を抱えている。すなわち、ノズル開口からのインク溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇やノズル形成面におけるインクの固化，塵埃の付着によってノズル開口に目詰まりが発生し、さらには記録ヘッド内に気泡が混入し、印刷不良を起こすという問題である。
【０００４】
このため、インクジェット式記録装置には、前記した記録ヘッドおよび紙送り手段に加え、非印字領域において記録ヘッドのノズル形成面を封止するキャッピング手段と、このキャッピング手段内にインクを吸引排出する吸引ポンプと、この吸引ポンプによるインクの吸引排出後に記録ヘッドのノズル形成面を清掃するワイピング手段とを備えている。
そして、前記したノズル開口の目詰まり発生および記録ヘッド内への気泡混入を防止するために、吸引ポンプによって記録ヘッドからインクを強制的にキャッピング手段内に吸引排出した後、ワイピング手段によって記録ヘッドのノズル形成面を払拭（ワイピング）することが行われる。
【０００５】
また、インクジェット式記録装置にあっては、非印字領域（フラッシング領域）において一定時間毎に記録ヘッドのノズル開口からキャッピング手段内にインクを吐出させることにより、ノズル開口の目詰まりを解消させる、いわゆるフラッシング（空吐出）も行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インクジェット式記録装置においては、前記したように、記録ヘッドからキャッピング手段内にインクを吐出することによりフラッシングが行われており、このため記録ヘッドが移動経路のいかなる位置にあっても、フラッシング時にキャッピング手段の上方に記録ヘッドを移動させる必要が生じていた。
この結果、記録ヘッドの移動量が増大し、スループットが低下するという課題があった。
なお、特開平６−３２８７０１号公報に「インクジェットプリンタ」として先行技術が開示されているが、「記録ヘッドにおける撥水性の耐久性を低下させない」等の点についての開示はあるものの、「記録ヘッドの移動量を低減し、スループットを高める」という従来の課題を解決するための手段についての開示はない。
【０００７】
本発明は、このような技術的課題を解決するためになされたもので、フラッシング時における記録ヘッドの移動量を低減することができ、もってスループットを高めることができるインクジェット式記録装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされた本発明に係るインクジェット式記録装置は、印字領域と非印字領域との間を往復するキャリッジと、このキャリッジに装着され、インクを吐出するノズル開口を有するインクジェット式の記録ヘッドと、この記録ヘッドの移動経路下方に配設され、かつ前記非印字領域に設置され、前記ノズル開口よりインクを吸引排出するためのキャッピング手段とを備え、前記非印字領域であって、前記印字領域のキャリッジ往復方向両側に位置する領域の一部をフラッシング領域とし、これら両フラッシング領域のうち少なくともキャッピング手段側のフラッシング領域と反対側のフラッシング領域に、インク非吸収部材によって形成された円形の回転ローラからなるフラッシング用のインク受けを配置すると共に、前記回転ローラが前記キャッピング手段からのインクを収容するための廃液タンクの上方に配置され、前記回転ローラの回転速度を、前記インク受面上のインクがインク受け取り位置からインク掻き落とし位置に回転移動するまでの間に、その溶媒を揮発させるような回転速度に設定したことを特徴とする。
【０００９】
このように構成されているため、フラッシング時にキャッピング手段あるいは回転ローラによって記録ヘッドからのインクを受けることができる。
したがって、両フラッシング領域のうちヘッド近傍のフラッシング領域に記録ヘッドを移動させてフラッシングを行うことができるため、フラッシング時における記録ヘッドの移動量を低減することができ、スループットを高めることができる。
また、回転ローラによってインクを回転移動させることができるため、回転ローラが記録ヘッドから受けたインクを重力方向に落下させることができ、回転ローラにおけるインク積もりの発生を防止することができる。
特に、前記回転ローラの回転速度を、前記インク受面上のインクがインク受け取り位置からインク掻き落とし位置に回転移動するまでの間に、その溶媒を揮発させるような回転速度に設定されているため、回転ローラのインク受面上に付着したインクがインク受け取り位置からインク掻き落とし位置に回転移動するまでに乾燥し、この乾燥インクがインク掻き落とし位置でスクレイパによって掻き落とされる。また、前記回転ローラがインク非吸収部材によって形成されているため、記録ヘッドから吐出されるインクを回転ローラが受けても、インクが回転ローラに吸収されることはない。
したがって、回転ローラにおいてインクによる目詰まりが発生せず、長期間にわたって回転ローラをインク受けとして使用することができる。
更に、前記回転ローラが、前記キャッピング手段からのインクを収容するための廃液タンクの上方に配置されているため、キャッピング手段および回転ローラからの廃インクが共通の廃液タンクに排出され、部品点数を削減してコストの低廉化を図ることができる。
【００１０】
ここで、前記回転ローラのインク受面に付着したインクを掻き落とすためのスクレイパを有することが望ましい。
このように構成されているため、回転ローラにおけるインク受面上のインクがスクレイパによって掻き落とされ、インク積もりの発生を確実に防止することができる。
【００１２】
さらに、前記回転ローラの駆動手段が、記録用紙を搬送する紙送り手段からなることが望ましい。
このように構成されているため、回転ローラを回転させるための専用の駆動手段が不要となり、部品点数を削減してコストの低廉化を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用されたインクジェット式記録装置につき、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置の全体構成の概略を示す斜視図である。
図１において、符号１で示すキャリッジは、キャリッジモータ２によって駆動されるタイミングベルト３を介し、ガイドロッド４に案内されてプラテン５の軸方向に往復移動し得るように構成されている。
なお、前記ガイドロッド４は、互いに対向する左右二つのフレーム３１，３２に支架されている。両フレーム３１，３２は背面板３３および底板３４によって連結されている。
【００１６】
このキャリッジ１の下面部（記録用紙６に対向する側）にはインクジェット式の記録ヘッド１２が装着され、またその上面部には記録ヘッド１２にインクを供給するブラックインクカートリッジ７およびカラーインクカートリッジ８が着脱可能に保持されている。
【００１７】
前記キャリッジ１の非印字領域（ホームポジション）にはキャッピング手段９が配置されている。このキャッピング手段９（キャップ）は前記記録ヘッド１２が直上に移動した時に上昇し、前記記録ヘッド１２のノズル形成面を封止し得るように構成されている。キャッピング手段９の下方（側方）には、キャップの内部空間に負圧を与えるためのポンプユニットとしての吸引ポンプ（チューブポンプ）１０が配置されている。
【００１８】
前記キャッピング手段９は、インクジェット式記録装置の休止期間中における前記記録ヘッド１２のノズル開口の乾燥を防止する蓋体としての機能を備えている。また、印刷とは関係のない駆動信号を前記記録ヘッド１２に印加してインク滴を空吐出させるフラッシング動作時のインク受けとしての機能、および前記チューブポンプ１０からの負圧を前記記録ヘッド１２に作用させてインクを吸引排出するためのクリーニング手段としての機能も兼ね備えている。
【００１９】
そして、キャッピング手段９における印字領域側部の近傍には、ワイピング手段１１が前記記録ヘッド１２の移動経路と直角な水平方向に進退可能となるように配置されている。
なお、前記ワイピング手段１１の移動動作と前記チューブポンプ１０の吸引動作には、記録用紙６を搬送する紙送りモータ（図示せず）の駆動力が利用される。
【００２０】
次に、本発明が適用されたインクジェット式記録装置の要部につき、図２〜図４を用いて説明する。図２および図３は、本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置の要部を説明するために示す平面図と断面図である。図４は、同じく本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置における回転ローラへのインクのフラッシング状態を示す断面図である。
図２において、符号１で示すキャリッジは、前記したようにガイドロッド４に案内され、用紙ガイド台５１に対向して平行に印字領域ａと非印字領域ｂとの間を往復移動し得るように構成されている。
【００２１】
なお、前記キャリッジ１の主走査（往復動作）において記録ヘッド１２による印字が行われるが、この印字が行われる用紙ガイド台５１上の領域を「印字領域」と呼ぶ。これに対して、印字が行われない領域を「非印字領域」と呼ぶ。
【００２２】
前記用紙ガイド台５１は、記録用紙６を副走査方向（キャリッジ１の往復方向と直角な方向）に案内するガイド面５１ａを有し、前記記録ヘッド１２の移動経路下方に配置されている。そして、全体が下方に開口する角形箱体によって形成されている。この用紙ガイド台５１には、前記ガイド面５１ａに開口するフラッシング用の貫通窓５１ｂが設けられている。この貫通窓５１ｂは、前記非印字領域ｂであって、前記印字領域ａのキャリッジ往復方向両側に位置するフラッシング領域ｃ，ｄのうちキャッピング手段側のフラッシング領域ｃ（キャッピング手段９の設置領域）と反対側のフラッシング領域ｄに配置されている。
【００２３】
なお、前記キャリッジ１の停止時に非印字領域において記録ヘッド１２によるフラッシングが行われるが、このフラッシングが行われる非印字領域内の領域一部を「フラッシング領域」と呼ぶ。
【００２４】
前記用紙ガイド台５１内には、フラッシング用のインク受けとしての回転ローラ５２が矢印ｍ方向（図４に図示）に回転自在に配置されている。この回転ローラ５２は、前記貫通窓５１ｂ内に一部が臨むインク受面５２ａを有している。そして、フラッシング時に前記ノズル形成面１２ａ（ノズル開口）からのインクをインク受面５２ａ上で受けるように構成されている。
【００２５】
また、前記回転ローラ５２は、フラッシング状態において前記記録ヘッド１２からインクを受けることによるインクミストの飛散発生を防止するような高さ位置（インク受面５２ａとノズル形成面１２ａとの間の寸法が７ｍｍ以下の寸法となるような位置）に配置されている。
【００２６】
さらに、前記回転ローラ５２は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂あるいはポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂等のプラスチック材料からなるインク非吸収体によって形成されている。これにより、記録ヘッド１２から吐出されるインクをインク受面５２ａが受けても、インクが回転ローラ５２に吸収されることがないため、回転ローラ５２においてインクによる目詰まりが発生せず、長期間にわたって回転ローラ５２をインク受けとして使用することができる。
【００２７】
なお、前記回転ローラ５２の駆動手段には、前記吸引ポンプ１０および前記ワイピング手段１１の駆動手段と同様に紙送りモータ（図示せず）が利用される。これにより、回転ローラ５２を回転させるための専用の駆動手段が不要となり、部品点数を削減してコストの低廉化を図ることができる。
【００２８】
また、前記回転ローラ５２の回転速度は、前記インク受面５２ａ上のインクがインク受け取り位置からインク掻き落とし位置に回転移動するまでの間に、その溶媒を揮発させるような回転速度（例えば、紙送りモータによってＡ４サイズの記録用紙６が３００ｍｍ搬送される間に、回転ローラ５２が一回転するような速度）に設定されている。これにより、回転ローラ５２のインク受面５２ａ上に付着したインク（一部）がインク受け取り位置からインク掻き落とし位置に回転移動するまでに乾燥し、この乾燥インクがインク掻き落とし位置でスクレイパ（後述）によって掻き落とされる。
【００２９】
なお、前記インク受け取り位置とは、「フラッシング領域ｄにおいてフラッシングが行われる場合に、記録ヘッド１２から吐出されるインクを回転ローラ５２が受け取る位置」をいう。前記インク掻き落とし位置とは、「インク受面５２ａに付着するインクをスクレイパ（後述）が掻き落とす位置」をいう。
【００３０】
また、前記用紙ガイド台５１内には、前記インク受面５２ａに先端部を押圧接触させるスクレイパ５３が取り付けられている。このスクレイパ５３は、インク受け取り位置から前記回転ローラ５２の回転方向に所定の間隔をもって離間する位置（インク掻き落とし位置）付近に配置されている。そして、前記インク受面５２ａ上に付着したインクを掻き落とすように構成されている。これにより、図４に示すように、インク受面５２ａ上のインクがインク掻き落とし位置において掻き落とされ、インク積もりの発生を確実に防止することができる。
【００３１】
そして、前記用紙ガイド台５１の下方には、前記吸引ポンプ１０のポンプチューブ１０ａを介して接続する廃液タンク５４が配置されている。そして、回転ローラ５２およびキャッピング手段９からのインクを収容するように構成されている。これにより、キャッピング手段９および回転ローラ５２からの廃インクが共通の廃液タンク５４に排出され、部品点数を削減してコストの低廉化を図ることができる。前記廃液タンク５４内には、インクを吸収・保持するウレタンフォーム等の多孔質性部材からなるインク吸収保持体５５が収容されている。
【００３２】
以上の構成により、フラッシングを行う場合には、図５および図６に示すフラッシング領域ｃ，ｄにそれぞれキャリッジ１（記録ヘッド１２）が配置される。そして、図５に示すように、フラッシング領域ｃ（図２に図示）にキャリッジ１が配置されると、記録ヘッド１２からキャッピング手段９内にインクが吐出される。このキャッピング手段９内に吐出されたインクは、吸引ポンプ１０によって吸引され、ポンプチューブ１０ａを介して廃液タンク５４内に排出される。
【００３３】
一方、図６に示すように、フラッシング領域ｄ（図２に図示）にキャリッジ１が配置されると、記録ヘッド１２から回転ローラ５２のインク受面５２ａ上にインクが吐出される。このインク受面５２ａ上に吐出されたインクは、インク受面５２ａに付着した状態でインク受け取り位置から回転ローラ５２によって矢印ｍ方向（図４に図示）に回転移動する。このとき、インク受面５２ａ上のインクが回転ローラ５２と共に回転すると、その一部がインク受面５２ａから重力方向に自然落下し、廃液タンク５４内に排出される。また、残りのインク（自然落下しないインク）がインク受け取り位置からインク掻き落とし位置に回転移動し、インク掻き落とし位置でスクレイパ５３によって掻き落とされ、廃液タンク５４内に排出される。
【００３４】
したがって、本実施形態においては、フラッシング時にキャッピング手段９あるいは回転ローラ５２によって記録ヘッド１２からのインクを受けることができるため、両フラッシング領域ｃ，ｄのうちヘッド近傍のフラッシング領域に記録ヘッド１２（キャリッジ１）を移動させてフラッシングを行うことができる。
これにより、フラッシング時における記録ヘッド１２の移動量を低減することができ、スループットを高めることができる。
【００３５】
また、本実施形態においては、回転ローラ５２（インク受け）の回転によってインク受面５２ａ上のインクを回転移動させ重力方向に落下させることができるため、インク受面５２ａ上のインク積もりの発生を防止することができる。
このため、特にインクとして顔料インクが用いられた場合には、その効果が顕著である。すなわち、顔料インクにおける色材の粒子径が染料インクのそれより大きいため、静止状態の（回転しない）インク受けが顔料インクを受けると、そのインク積もりが染料インクと比べてより発生し易いからである。
【００３６】
なお、本実施形態においては、フラッシング領域ｃ，ｄにそれぞれキャッピング手段９と回転ローラ５２を配置してフラッシングが行われる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、各フラッシング領域に回転ローラを配置しても実施形態と同様の効果を奏する。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなとおり、本発明に係るインクジェット式記録装置によると、フラッシング時における記録ヘッドの移動量を低減することができ、スループットを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置の全体構成の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置の要部を説明するために示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置の要部を説明するために示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置における回転ローラへのインクのフラッシング状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置のフラッシング動作（１）を説明するために示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置のフラッシング動作（２）を説明するために示す断面図である。
【符号の説明】
１                        キャリッジ
２                        キャリッジモータ
３                        タイミングベルト
４                        ガイドロッド
５                        プラテン
６                        記録用紙
７                        ブラックインクカートリッジ
８                        カラーインクカートリッジ
９                        キャッピング手段
１０                      吸引ポンプ
１１                      ワイピング手段
１２                      記録ヘッド
１２ａ                    ノズル形成面
５１                      用紙ガイド台
５１ａ                    ガイド面
５１ｂ                    貫通窓
５２                      回転ローラ
５２ａ                    インク受面
５３                      スクレイパ
５４                      廃液タンク
５５                      インク吸収保持体
ａ                        印字領域
ｂ                        非印字領域
ｃ，ｄ                    フラッシング領域
【図１】
0004062960.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004062960.tif 000006
【図６】
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