JP2016124256A - 記録ヘッド及びそれを備えたインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撥水膜の削りカスが吐出ノズルに入り込むのを抑制し、画像品質が低下するのを抑制することが可能な記録ヘッドを提供する。
【解決手段】記録ヘッドは、複数の吐出ノズル１８が開口するノズル領域Ｒを含むインク吐出面を備える。ノズル領域Ｒには、複数の吐出ノズル１８が直線状に配置されたノズル列Ｔが複数設けられる。インク吐出面には、ノズル列Ｔと同一直線上で、かつ、ノズル列Ｔに対して拭き取り方向の上流側の位置に、１０μｍ以上３０μｍ以下の孔径を有する孔２０が形成される。孔２０は、各ノズル列Ｔに対して３個以上設けられるとともに、各ノズル列Ｔに対して、拭き取り方向の最上流の吐出ノズル１８ｂから３０ｍｍ以内に配置される。
【選択図】図７

Description

本発明は、用紙のような記録媒体にインクを吐出する吐出ノズルを有する記録ヘッド及びそれを備えたインクジェット記録装置に関するものである。

ファクシミリ、複写機、プリンターのような記録装置として、インクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置が、高精細な画像を形成できることから広く用いられている。

このようなインクジェット記録装置では、インクの直進性の悪化（飛翔曲がり）や不吐出等が発生して記録ヘッドの印字性能が低下することがある。この原因としては、用紙（記録媒体）の搬送時に発生する紙粉や埃、塵のような異物や、画像記録のためのインク滴と共に吐出される微小なインク滴（以下、ミストと称する）や、インク滴が記録媒体に付着した際に発生する跳ね返りミストが、記録ヘッドのインク吐出面に付着することによるメニスカス異常の発生が考えられる。また、キャップ装着箇所へミストが付着して乾燥することによるキャップ装着時の密閉性の低下、及びそれに伴うノズル内のインクの粘度上昇の発生もこの原因として考えられる。

そこで、記録ヘッドのインク吐出面に開口が設けられた吐出ノズル内のインクの乾燥や、吐出ノズル内のインクの増粘によるノズルの目詰まりを防止するために、ノズルからインクを強制的に押出（パージ）した後、インク吐出面（ノズル面）に付着したパージインクをワイパーで拭き取って記録ヘッドの回復処理を行う構成が用いられている。

なお、吐出ノズルからインクを強制的に押出した後、インク吐出面に付着したパージインクをワイパーで拭き取って記録ヘッドの回復処理を行う構成は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１では、ワイパーブレードが濡れた状態でワイピングを実行するために、印字用のノズルよりもワイパーブレードの移動方向（拭き取り方向）の上流側に、印字では使用しないダミーノズルを設け、回復処理時にダミーノズルからインクを押出している。

特開２００６−２１８７４８号公報

しかしながら、上記回復処理を行う記録ヘッドを用いた場合であっても、印字枚数が数千枚から１万枚程度に達すると、記録媒体に対するインクの着弾位置精度が低下して画像品質が低下する場合があるという問題点が存在する。そして、本発明者は、記録ヘッドについて種々検討した結果、記録ヘッドの回復処理時にワイパーをインク吐出面に圧接させた状態で移動させると、インク吐出面に設けられた撥水膜が削れ、撥水膜の削りカスが吐出ノズルに入り込み、インクの着弾位置精度が低下する場合があることが判明した。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、撥水膜の削りカスが吐出ノズルに入り込むのを抑制し、画像品質が低下するのを抑制することが可能な記録ヘッド及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の記録ヘッドは、記録媒体上にインクを吐出する複数の吐出ノズルが開口するノズル領域を含むインク吐出面を備えた記録ヘッドである。インク吐出面には、撥水膜が設けられる。ノズル領域には、吐出ノズルから強制的に押出されたパージインクをワイパーが拭き取る方向である拭き取り方向に沿って複数の吐出ノズルが直線状に配置されたノズル列が複数設けられる。インク吐出面には、ノズル列と同一直線上で、かつ、ノズル列に対して拭き取り方向の上流側の位置に、１０μｍ以上３０μｍ以下の孔径を有する孔が形成される。孔は、各ノズル列に対して３個以上設けられるとともに、各ノズル列に対して、拭き取り方向の最上流の吐出ノズルから３０ｍｍ以内の位置に配置される。

本発明によれば、撥水膜の削りカスが吐出ノズルに入り込むのを抑制することができるので、記録媒体に対するインクの着弾位置精度が低下して画像品質が低下するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の構造を示す図 図１に示すインクジェット記録装置の第１搬送ユニット及び記録部を上方から見た図 記録部を斜め上方から見た図 記録部のラインヘッドを構成する記録ヘッドの図 記録ヘッドをインク吐出面側から見た図 記録ヘッドの吐出ノズルおよび孔周辺の構造を示した図 記録ヘッドの吐出ノズルおよび孔周辺をインク吐出面側から見た図 メンテナンスユニットに搭載されるワイピング機構を斜め上方から見た図 ワイピング機構を構成するキャリッジを斜め上方から見た図 メンテナンスユニットのユニット筐体からワイピング機構を取り外した状態を示す図 ユニット筐体に配置される昇降機構の図であり、リフト部材が水平状態にある状態を示す図 ユニット筐体に配置される昇降機構の図であり、図１１の状態からリフト部材が起立した状態を示す図 昇降機構を構成するリフト部材の図 メンテナンスユニットを記録部の下方に配置した状態を示す図 図１４の状態におけるメンテナンスユニット内のキャリッジ、ワイパー、支持フレーム、昇降機構を示す図 図１５の状態から昇降機構により支持フレーム及びキャリッジが上昇し、ワイパーがインク吐出面に当接して配置された状態を示す図 ワイパーを第１位置の下方に配置した状態を示す記録ヘッドの図 図１７の状態のインク吐出面を下側から見た記録ヘッドの図 ワイパーをインク吐出面に圧接させた状態で矢印Ａ方向に移動させた状態を示す記録ヘッドの図 図１９の状態からワイパーを拭き取り方向の下流側端縁まで移動させた状態を示す記録ヘッドの図 図２０の状態からワイパーをインク吐出面から離間させた状態を示す記録ヘッドの図 昇降機構により支持フレーム及びキャリッジが下降し、ワイパーがインク吐出面から離間した状態を示す図

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１に示すように、本発明の一実施形態のインクジェット記録装置１００の左側部には用紙Ｓ（記録媒体）を収容する給紙トレイ２が設けられており、この給紙トレイ２の一端部には収容された用紙Ｓを、最上位の用紙Ｓから順に一枚ずつ後述する第１搬送ユニット５へと搬送給紙するための給紙ローラー３と、給紙ローラー３に圧接され従動回転する従動ローラー４とが設けられている。

用紙搬送方向（矢印Ｘ方向）に対し給紙ローラー３及び従動ローラー４の下流側（図１の右側）には、第１搬送ユニット５及び記録部９が配置されている。第１搬送ユニット５は、第１駆動ローラー６と、第１従動ローラー７と、第１駆動ローラー６及び第１従動ローラー７に掛け渡された第１搬送ベルト８とを含む構成であり、インクジェット記録装置１００の制御部１１０からの制御信号により第１駆動ローラー６が時計回り方向に回転駆動されることにより、第１搬送ベルト８に保持された用紙Ｓが矢印Ｘ方向に搬送される。

記録部９は、ヘッドハウジング１０と、ヘッドハウジング１０に保持されたラインヘッド１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、及び１１Ｋを備えている。これらのラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋは、第１搬送ベルト８の搬送面に対して所定の間隔（例えば１ｍｍ）が形成されるような高さに支持され、図２および図３に示すように、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向（図２の上下方向）に沿って複数（ここでは３個）の記録ヘッド１７ａ〜１７ｃが千鳥状に配列されている。なお、図３は記録部９を図１の奥側（図２の上側）から見た状態を示しており、ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋの並びは図１及び図２とは逆になっている。

図４及び図５に示すように、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのインク吐出面Ｆには吐出ノズル１８（図２参照）が多数配列されたノズル領域Ｒが設けられている。なお、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃは同一の形状及び構成であるため、図４、図５および後述する図６では記録ヘッド１７ａ〜１７ｃを一つの図で示している。記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのインク吐出面Ｆの詳細な構造については後述する。

各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋを構成する記録ヘッド１７ａ〜１７ｃには、それぞれインクタンク（図示せず）に貯留されている４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）のインクがラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋの色毎に供給される。

各記録ヘッド１７ａ〜１７ｃは、制御部１１０（図１参照）からの制御信号により外部コンピューターから受信した画像データに応じて、第１搬送ベルト８の搬送面に吸着保持されて搬送される用紙Ｓに向かって吐出ノズル１８からインクを吐出する。これにより、第１搬送ベルト８上の用紙Ｓにはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクが重ね合わされたカラー画像が形成される。

また、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの乾燥や目詰まりによるインクの吐出不良を防止するために、長期間停止後の印字開始時は全ての記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの吐出ノズル１８から、また印字動作の合間にはインク吐出量が規定値以下の記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの吐出ノズル１８から、吐出ノズル１８内の粘度が高くなったインクを押し出すパージを実行して、次の印字動作に備える。

図５に示すように、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのインク吐出面Ｆには、吐出ノズル１８（図２参照）が設けられたノズル領域Ｒと、複数の孔２０（図６参照）が設けられた孔領域Ｒ２０と、が設けられている。

図６に示すように、インク吐出面Ｆのノズル領域Ｒには、吐出ノズル１８の開口部である微小径（例えば２０μｍ）を有する吐出口１８ａが複数設けられている。

また、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃには、複数の吐出ノズル１８とインクを貯留するインクタンク（図示せず）とを連通するノズル流路７６が設けられている他、図示しない共通電極、圧電素子、個別電極等が設けられており、吐出ノズル１８毎にインク吐出動作が制御される。また、インク吐出面Ｆには、吐出口１８ａおよび孔２０以外の部分を覆うように撥水膜７３が設けられている。

吐出ノズル１８および孔２０は、インク吐出面Ｆを構成するＳＵＳ等からなる板状部材７４に穴開け加工（例えばドリル加工）を施すことにより形成されている。なお、孔２０は、吐出ノズル１８と異なり、ノズル流路７６には連通していない。

図７に示すように、ノズル領域Ｒには、吐出ノズル１８がインク吐出面Ｆの長手方向（図７の左右方向、後述するワイパー３５ａ〜３５ｃの拭き取り方向）に沿って直線状に配置されたノズル列Ｔが複数設けられている。ノズル列Ｔは、インク吐出面Ｆの短手方向（図７の上下方向）に所定の間隔を隔てて配置されている。

孔領域Ｒ２０は、ノズル領域Ｒの右側（後述するワイパー３５ａ〜３５ｃの拭き取り方向の上流側）に隣接して配置されている。孔２０は、孔領域Ｒ２０において、ノズル列Ｔと同一直線上に配置されている。孔２０は、１０μｍ以上３０μｍ以下の孔径（直径）を有するとともに、各ノズル列Ｔに対して３個以上（ここでは３個）設けられている。なお、孔２０は、吐出ノズル１８と同じ２０μｍの孔径（直径）を有することが好ましい。

また、孔２０は、各ノズル列Ｔに対して、後述するワイパー３５ａ〜３５ｃの拭き取り方向の最上流の吐出ノズル１８ｂからＬ（＝３０ｍｍ以下）の領域に配置されている。なお、孔２０は、各ノズル列Ｔに対して、最上流の吐出ノズル１８ｂから１０ｍｍ以下の領域に配置されることが好ましい。

孔２０は、各ノズル列Ｔに対して、最上流の吐出ノズル１８ｂから略等しいピッチＬ２０（ここでは、Ｌ２０＝Ｌ／３）で配置されている。孔２０のピッチＬ２０は、吐出ノズル１８のピッチＬ１８（例えば０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ）に比べて大きい。

図１に戻って、用紙搬送方向に対し第１搬送ユニット５の下流側（図１の右側）には第２搬送ユニット１２が配置されている。第２搬送ユニット１２は、第２駆動ローラー１３と、第２従動ローラー１４と、第２駆動ローラー１３及び第２従動ローラー１４に掛け渡された第２搬送ベルト１５とを含む構成であり、第２駆動ローラー１３が時計回り方向に回転駆動されることにより、第２搬送ベルト１５に保持された用紙Ｓが矢印Ｘ方向に搬送される。

記録部９にてインク画像が記録された用紙Ｓは第２搬送ユニット１２へと送られ、第２搬送ユニット１２を通過する間に用紙Ｓ表面に吐出されたインクが乾燥される。また、第２搬送ユニット１２の下方にはメンテナンスユニット１９及びキャップユニット９０が配置されている。メンテナンスユニット１９は、上述したパージを実行する際に記録部９の下方に移動し、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの吐出ノズル１８から押し出されたインクを拭き取り、拭き取られたインクを回収する。キャップユニット９０は、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのインク吐出面Ｆ（図４参照）をキャッピングする際に記録部９の下方に水平移動し、さらに上方に移動して記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの下面に装着される。なお、メンテナンスユニット１９の詳細な構成については後述する。

また、用紙搬送方向に対し第２搬送ユニット１２の下流側には、画像が記録された用紙Ｓを装置本体外へと排出する排出ローラー対１６が設けられており、排出ローラー対１６の下流側には、装置本体外へと排出された用紙Ｓが積載される排出トレイ（図示せず）が設けられている。

メンテナンスユニット１９には、図８に示すワイピング機構３０が搭載されている。ワイピング機構３０は、複数のワイパー３５ａ〜３５ｃ（図９参照）が固定された略矩形状のキャリッジ３１と、キャリッジ３１を支持する支持フレーム４０とで構成されている。支持フレーム４０の上面の対向する端縁にはレール部４１ａ、４１ｂが形成されており、キャリッジ３１の四隅に設けられた摺動コロ３６がレール部４１ａ、４１ｂに当接することで、キャリッジ３１は支持フレーム４０に対し矢印ＡＡ′方向に摺動可能に支持される。

図９に示すように、キャリッジ３１は、支持フレーム４０のレール部４１ａ、４１ｂに摺動コロ３６を介して摺動可能に係合する第１ステー３２ａ、３２ｂと、第１ステー３２ａ、３２ｂの間に橋渡し状に固定された第２ステー３３ａ、３３ｂ、３３ｃとで枠体状に形成されている。

第１ステー３２ａには、支持フレーム４０に保持された入力ギア４３（図８参照）に噛み合うラック歯３８が形成されている。入力ギア４３が正逆方向に回転すると、キャリッジ３１は支持フレーム４０に沿って水平方向（図８の矢印ＡＡ′方向）に往復移動する。

ワイパー３５ａ〜３５ｃは、各記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの吐出ノズル１８から押し出されたインクを拭き取るための部材である。ワイパー３５ａ〜３５ｃは、ノズル領域Ｒおよび孔領域Ｒ２０（図５参照）の外側の位置に略垂直方向から圧接され、キャリッジ３１の移動によりノズル領域Ｒを含むインク吐出面Ｆを所定方向（図８の矢印Ａ方向）に拭き取る。

第２ステー３３ａには４枚のワイパー３５ａが略等間隔で固定されており、同様に、第２ステー３３ｂには４枚のワイパー３５ｂが、第２ステー３３ｃには４枚のワイパー３５ｃが略等間隔で固定されている。ワイパー３５ａ、３５ｃは、それぞれ各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋを構成する左右の記録ヘッド１７ａ、１７ｃ（図３参照）に対応する位置に配置されている。また、ワイパー３５ｂは、各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋを構成する中央の記録ヘッド１７ｂ（図３参照）に対応する位置に配置されており、ワイパー３５ａ、３５ｃに対しキャリッジ３１の移動方向（図８の矢印ＡＡ′方向）と直交する方向に所定距離だけずらして固定されている。

図９に示すように、第２ステー３３ａ、３３ｃの上面の４箇所にはギャップコロ３７が設けられている。ギャップコロ３７は、ワイパー３５ａ〜３５ｃによる記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのインク吐出面Ｆの拭き取り動作を行うためにワイピング機構３０を記録部９側に上昇させたとき、記録部９のヘッドハウジング１０に当接することでワイパー３５ａ〜３５ｃとインク吐出面Ｆとの接触状態を一定に保持する。

次に、本実施形態のワイピング機構３０を昇降させるための昇降機構５０について説明する。メンテナンスユニット１９は、図１０に示すユニット筐体４５と、ユニット筐体４５に取り付けられるワイピング機構３０（図８参照）と、ユニット筐体４５に配置される昇降機構５０と、を含んでいる。ユニット筐体４５の底面４５ａには図１０および図１１に示すように、２個のリフト部材５０ａがシャフト５０ｂの両端に固定された昇降機構５０が、キャリッジ３１の移動方向（図８の矢印ＡＡ′方向）に対向する側面４５ｂ、４５ｃに沿って一対配置されている。即ち、昇降機構５０は、記録部９のヘッドハウジング１０の幅方向両端（図２の上下両端部）に対向する位置に配置される。なお、図１０では側面４５ｃ側の昇降機構５０の記載を省略している。また、ユニット筐体４５の側面４５ｂ、４５ｃに隣接する側面４５ｄには、モーター４７と、モーター４７の回転駆動力をシャフト５０ｂに伝達する駆動伝達軸４８とが付設されている。

図１３に示すように、リフト部材５０ａの下端部はシャフト５０ｂに固定されており、シャフト５０ｂの回転に伴いリフト部材５０ａは揺動する。リフト部材５０ａの上端部には押し上げコロ５３が回転自在に付設されている。押し上げコロ５３は、コイルバネ５５によってシャフト５０ｂから離間する方向（図１３では上方向）に付勢されている。

図１１の状態から、右側の昇降機構５０のシャフト５０ｂを時計回り方向に、左側の昇降機構５０のシャフト５０ｂを反時計回り方向に回転すると、ユニット筐体４５の内側に倒れ込んだリフト部材５０ａが外側方向（矢印Ｂ方向）に立ち上がり、リフト部材５０ａは水平状態から起立状態（図１２の状態）に切り替えられ、支持フレーム４０と共にキャリッジ３１を上昇させる。

一方、図１２の状態から、右側の昇降機構５０のシャフト５０ｂを反時計回り方向に、左側の昇降機構５０のシャフト５０ｂを時計回り方向に回転すると、リフト部材５０ａがユニット筐体４５の内側方向（矢印Ｂ′方向）に倒れ込み、リフト部材５０ａは起立状態から水平状態（図１１の状態）に切り替えられ、支持フレーム４０と共にキャリッジ３１を下降させる。

次に、本実施形態のインクジェット記録装置１００における、ワイピング機構３０を用いた記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの回復動作について説明する。なお、図１５、図１６および図２２では、記録部９及びメンテナンスユニット１９を用紙搬送方向下流側（図１４の左側）から見た状態を示している。また、支持フレーム４０は簡略化して板状に記載しており、ユニット筐体４５は底面４５ａのみを記載している。また、以下で説明する記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの回復動作およびキャップユニット装着動作は、制御部１１０（図１参照）からの制御信号に基づいて記録ヘッド１７ａ〜１７ｃ、ワイピング機構３０、昇降機構５０等の動作を制御することによって実行される。

記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの回復動作を行う場合、先ず、図１４に示すように、記録部９の下方に位置する第１搬送ユニット５を下降させる。そして、第２搬送ユニット１２の下方に配置されたメンテナンスユニット１９を水平移動させて記録部９と第１搬送ユニット５との間に配置する。この状態では、図１５に示すように、昇降機構５０のリフト部材５０ａは水平状態にあり、キャリッジ３１に固定されたワイパー３５ａ〜３５ｃは記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのインク吐出面Ｆから離間している。

（インク押出動作）
ワイピング動作（後述の拭き取り動作）に先立って、インク２２が記録ヘッド１７ａ〜１７ｃに供給される。図１７に示すように、供給されたインク２２は吐出ノズル１８から強制的に押出（パージ）される。このパージ動作により、吐出ノズル１８内の増粘インク、異物や気泡が排出され、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃを回復することができる。このとき、図１８に示すように、パージインク２２ａは吐出ノズル１８の存在するノズル領域Ｒの形状に沿ってインク吐出面Ｆに押出される。

（拭き取り動作）
ワイパー３５ａ〜３５ｃを、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのインク吐出面Ｆの、ノズル領域Ｒおよび孔領域Ｒ２０の外側の第１位置Ｐ１に所定の圧力で接触させる。具体的には、図１６および図１７に示すように、昇降機構５０のシャフト５０ｂを回転させてリフト部材５０ａを矢印Ｂ方向に起立させることにより、支持フレーム４０及びキャリッジ３１を持ち上げる。このとき、リフト部材５０ａのコイルバネ５５（図１３参照）の付勢力によってキャリッジ３１に設けられたギャップコロ３７がヘッドハウジング１０の下面に押し当てられるため、ワイパー３５ａ〜３５ｃをインク吐出面Ｆに対し常に一定の圧力で圧接させることができる。

ワイパー３５ａ〜３５ｃの先端がインク吐出面Ｆに圧接した状態から、入力ギア４３（図８参照）を正回転させてキャリッジ３１を図１６の矢印Ａ方向に移動させることにより、キャリッジ３１に支持されたワイパー３５ａ〜３５ｃも図１９に示すようにインク吐出面Ｆに沿ってノズル領域Ｒの方向（左方向、拭き取り方向）に移動する。支持フレーム４０には昇降機構５０によって上方向の力が作用しているため、キャリッジ３１はギャップコロ３７がヘッドハウジング１０に押し当てられた状態を維持しながら矢印Ａ方向に移動する。

そして、図２０に示すように、ワイパー３５ａ〜３５ｃは、インク吐出面Ｆに接触した状態を維持しながらインク吐出面Ｆのパージインク２２ａを拭き取りながら左方向（矢印Ａ方向）に移動し、インク吐出面Ｆの端縁（図２０の左端縁）に到達すると、左方向への移動が停止される。なお、ワイパー３５ａ〜３５ｃによって拭き取られた廃インクは、インク回収トレイ（不図示）に回収される。

（離間動作）
拭き取り動作の実行後、図２１に示すように、ワイパー３５ａ〜３５ｃをインク吐出面Ｆから離間させる。具体的には、図２２に示すように、昇降機構５０のシャフト５０ｂを回転させてリフト部材５０ａを矢印Ｂ′方向に倒伏させることにより、ワイパー３５ａ〜３５ｃを、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのインク吐出面Ｆから下方に退避させてメンテナンスユニット１９を図１５の状態に戻す。最後に、記録部９と第１搬送ユニット５との間に配置されたメンテナンスユニット１９を水平移動させて第２搬送ユニット１２の下方に配置し、第１搬送ユニット５を所定の位置まで上昇させて記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの回復動作を終了する。

記録ヘッド１７ａ〜１７ｃにキャップユニット９０を装着する場合は、先ず、図１４に示すように、記録部９の下面に対向配置されている第１ベルト搬送部５を下降させる。そして、第２ベルト搬送部１２の下方に配置されたキャップユニット９０を記録部９と第１ベルト搬送部５との間に水平移動させて記録部９に対向する位置に配置する。

次いで、第１ベルト搬送部５を上昇させることにより、キャップユニット９０が押し上げられる。そして、キャップユニット９０が記録ヘッド１７ａ〜１７ｃに密着した時点で第１ベルト搬送部５の上昇を停止させることにより、キャップユニット９０の装着を完了する。

本実施形態では、上記のように、インク吐出面Ｆには、ノズル列Ｔと同一直線上で、かつ、ノズル列Ｔに対して拭き取り方向の上流側の位置に、１０μｍ以上３０μｍ以下の孔径を有する孔２０が形成され、孔２０は、各ノズル列Ｔに対して３個以上設けられるとともに、各ノズル列Ｔに対して、拭き取り方向の最上流の吐出ノズル１８ｂから３０ｍｍ以内に配置される。これにより、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの回復処理時にワイパー３５ａ〜３５ｃにより撥水膜７３が削られた場合に、撥水膜７３の削りカスは孔２０に入って溜まるので、撥水膜７３の削りカスが吐出ノズル１８に入り込むのを抑制することができる。このため、用紙Ｓに対するインク２２の着弾位置精度が低下するのを抑制することができるので、画像品質が低下するのを抑制することができる。

また、上記のように、孔２０の孔径は、吐出ノズル１８のノズル径と略同じ大きさ（約２０μｍ）であってもよい。このように構成すれば、用紙Ｓに対するインク２２の着弾位置精度が低下するのをより抑制することができる。また、孔２０を吐出ノズル１８と同じ工程で同じドリルを用いて容易に形成することができる。

また、上記のように、孔２０の全部が、各ノズル列Ｔに対して、最上流の吐出ノズル１８ｂから１０ｍｍ以内に配置されてもよい。このように構成すれば、用紙Ｓに対するインク２２の着弾位置精度が低下するのをより抑制することができる。

また、上記のように、孔２０は、各ノズル列Ｔに対して、最上流の吐出ノズル１８ｂから略等ピッチで配置される。これにより、孔２０によって撥水膜７３の削りカスを効率的に収容することができる。

次に、本実施形態の効果を確認するために行った確認実験について説明する。

［孔２０の有無に関する実験］
まず、孔２０の有無に関する実験について説明する。この確認実験は、上記実施形態に対応した実施例１と、比較例１と、について行った。

（実施例１）
実施例１では、孔２０をノズル列Ｔ毎に３個ずつ設け、孔２０の孔径（直径）を２０μｍにした。また、孔２０を、各ノズル列Ｔに対して、最上流の吐出ノズル１８ｂから１０ｍｍ（＝Ｌ）の領域に配置した。すなわち、３個の孔２０のうちのノズル領域Ｒから最も遠い孔２０と最上流の吐出ノズル１８ｂとの距離を１０ｍｍにし、孔２０のピッチＬ２０を約３．３ｍｍにした。なお、吐出ノズル１８のノズル径（直径）を２０μｍにした。実施例１のその他の構成は、上記実施形態と同様にした。

（比較例１）
比較例１では、インク吐出面Ｆに孔２０を設けなかった。比較例１のその他の構成は、実施例１と同様にした。

そして、実施例１および比較例１について、用紙Ｓに対するインクの着弾位置精度を求めた。具体的には、記録ヘッドの使用開始初期と、上記回復動作を１２０００回繰り返し行った時とにおいて、用紙Ｓに印字されたドットの、本来着滴すべき位置からの位置ズレ量を測定した。そして、その差から、位置ズレ量の増加量（位置ズレ悪化量）の３σを算出し、着弾位置精度について評価した。この位置ズレ量の増加量の算出は、各ノズル列Ｔの上流側（右側）の３個（計約２００個）と、吐出ノズル１８全部（計約２７００個）と、について行った。そして、各ノズル列Ｔの上流側の３個と、吐出ノズル１８全部と、の位置ズレ量の増加量の大きい方の値が、２．０μｍ未満の場合は◎、２．０μｍ以上５．０μｍ未満の場合は○、５．０μｍ以上の場合は×とした。その結果を以下の表１に示す。

なお、５．０μｍ以上という水準は、インクが紙表面でも拡がりやすい（着弾位置ズレが発生しても、隣の液が補うために、筋（筋状に見える位置ズレしたドット）が目立ちにくい）普通紙においても、目視で筋が分かる水準である。また、２．０μｍという水準は、インクが拡がりにくい微塗工紙において、目視で筋が分かるかどうかのボーダーラインである。この確認実験では、一般的に使用される普通紙で目視で筋が分かるものを×とし、特殊用途ながら使用される可能性のある微塗工紙で目視で筋が分からないものを◎とし、その間のものを問題ないレベルとして○とした。

また、位置ズレ量の増加量の算出を、各ノズル列Ｔのうちの上流側（右側）の３個の吐出ノズル１８について行ったのは、以下の理由による。すなわち、本発明者が行った事前調査において、各ノズル列Ｔのうちの拭き取り方向上流側の３個の吐出ノズル１８だけがインクの着弾位置精度が低下しやすいことを突き止めたためである。なお、各ノズル列Ｔのうちの拭き取り方向上流側の３個の吐出ノズル１８だけがインクの着弾位置精度が低下しやすいのは、撥水膜７３の削りカスの略全てが上流側の３個の吐出ノズル１８に入り、４個目以降の吐出ノズル１８は正常に吐出できるためであると考えられる。

また、この実験では、硬度の比較的高いカーボンブラックを顔料として含有している黒色インクを用いた。これは、本発明者が行った事前調査において、他の色のインクに比べて硬度の比較的高いカーボンブラックを顔料として含有している黒色インクを用いた場合にインクの着弾位置精度が低下しやすいことを突き止めたためである。なお、黒色インクを用いた場合にインクの着弾位置精度が低下しやすいのは、黒色インクには硬度の比較的高いカーボンブラックが顔料として含有されており、撥水膜７３が削れやすくなるためであると考えられる。

表１を参照して、孔２０を形成しない場合は着弾位置精度が低下する一方、孔２０を形成することによって着弾位置精度の低下を抑制できることが判明した。なお、実施例１の、各ノズル列Ｔの上流側（右側）の３個（計約２００個）の３σ（以下、Ｍａ３σという）、及び吐出ノズル１８全部（計約２７００個）の３σ（以下、Ｍｂ３σという）は、約０．５μｍ、約０．４μｍであり、比較例１のＭａ３σ及びＭｂ３σは、約９．１μｍ、約１．６μｍであった。

［孔２０の個数に関する実験］
次に、孔２０の個数に関する実験について説明する。この確認実験は、上記実施形態に対応した実施例１、２と、比較例２、３と、について行った。

（実施例２）
実施例２では、孔２０をノズル列Ｔ毎に４個ずつ設けた。そして、４個の孔２０のうちのノズル領域Ｒから最も遠い孔２０と最上流の吐出ノズル１８ｂとの距離を１０ｍｍにし、孔２０のピッチＬ２０を約２．５ｍｍにした。実施例２のその他の構成は、上記実施例１と同様にした。

（比較例２）
比較例２では、孔２０をノズル列Ｔ毎に１個ずつ設けた。そして、孔２０と最上流の吐出ノズル１８ｂとの距離を１０ｍｍにした。比較例２のその他の構成は、上記実施例１と同様にした。

（比較例３）
比較例３では、孔２０をノズル列Ｔ毎に２個ずつ設けた。そして、２個の孔２０のうちのノズル領域Ｒから最も遠い孔２０と最上流の吐出ノズル１８ｂとの距離を１０ｍｍにし、孔２０のピッチＬ２０を約５．０ｍｍにした。比較例３のその他の構成は、上記実施例１と同様にした。

そして、実施例１、２および比較例２、３について、上記「孔２０の有無に関する実験」と同様にして、着弾位置精度について評価した。その結果を以下の表２に示す。

表２を参照して、孔２０を１個または２個だけしか形成しない場合は着弾位置精度が低下する一方、孔２０を３個以上形成することによって着弾位置精度の低下を抑制できることが判明した。なお、実施例２のＭａ３σ及びＭｂ３σは、約０．４μｍ、約０．４μｍであり、比較例２のＭａ３σ及びＭｂ３σは、約１０．１μｍ、約１．５μｍであり、比較例３のＭａ３σ及びＭｂ３σは、約９．４μｍ、約０．９μｍであった。

［孔２０の孔径（直径）に関する実験］
次に、孔２０の孔径（直径）に関する実験について説明する。この確認実験は、上記実施形態に対応した実施例１、３、４と、比較例４、５と、について行った。

（実施例３）
実施例３では、孔２０の孔径（直径）を１０μｍにした。実施例３のその他の構成は、上記実施例１と同様にした。

（実施例４）
実施例４では、孔２０の孔径（直径）を３０μｍにした。実施例４のその他の構成は、上記実施例１と同様にした。

（比較例４）
比較例４では、孔２０の孔径（直径）を５μｍにした。比較例４のその他の構成は、上記実施例１と同様にした。

（比較例５）
比較例５では、孔２０の孔径（直径）を４０μｍにした。比較例５のその他の構成は、上記実施例１と同様にした。

そして、実施例１、３、４および比較例４、５について、上記「孔２０の有無に関する実験」と同様にして、着弾位置精度について評価した。その結果を以下の表３に示す。

表３を参照して、孔２０の孔径（直径）を５μｍ以下、又は４０μｍ以上に形成する場合は着弾位置精度が低下する一方、孔２０の孔径（直径）を１０μｍ以上３０μｍ以下に形成することによって着弾位置精度の低下を抑制できることが判明した。実施例３のＭａ３σ及びＭｂ３σは、約０．９μｍ、約０．９μｍであり、実施例４のＭａ３σ及びＭｂ３σは、約１．９μｍ、約２．４μｍであった。また、比較例４のＭａ３σ及びＭｂ３σは、約６．２μｍ、約１．１μｍであり、比較例５のＭａ３σ及びＭｂ３σは、約５．５μｍ、約７．１μｍであった。

なお、孔２０の孔径（直径）が５μｍ以下の場合（比較例４）は、撥水膜７３の削りカスを孔２０で取りきることができないために、上流側の３個の吐出ノズル１８の着弾位置精度が低下すると考えられる。一方、孔２０の孔径（直径）が４０μｍ以上の場合（比較例５）は、ワイパー３５ａ〜３５ｃの先端（上端）に傷が付いて拭き残しが発生するために、全体的に着弾位置精度が低下すると考えられる。

［孔２０と最上流の吐出ノズル１８ｂとの距離に関する実験］
次に、孔２０と最上流の吐出ノズル１８ｂとの距離に関する実験について説明する。この確認実験は、上記実施形態に対応した実施例１、５と、比較例６、７と、について行った。

（実施例５）
実施例５では、孔２０を、各ノズル列Ｔに対して、最上流の吐出ノズル１８ｂから３０ｍｍ（＝Ｌ）の領域に配置した。すなわち、３個の孔２０のうちのノズル領域Ｒから最も遠い孔２０と吐出ノズル１８ｂとの距離を３０ｍｍにし、孔２０のピッチＬ２０を約１０．０ｍｍにした。実施例５のその他の構成は、上記実施例１と同様にした。

（比較例６）
比較例６では、孔２０を、各ノズル列Ｔに対して、最上流の吐出ノズル１８ｂから４０ｍｍ（＝Ｌ）の領域に配置した。すなわち、３個の孔２０のうちのノズル領域Ｒから最も遠い孔２０と吐出ノズル１８ｂとの距離を４０ｍｍにし、孔２０のピッチＬ２０を約１３．３ｍｍにした。比較例６のその他の構成は、上記実施例１と同様にした。

（比較例７）
比較例７では、孔２０を、各ノズル列Ｔに対して、最上流の吐出ノズル１８ｂから５０ｍｍ（＝Ｌ）の領域に配置した。すなわち、３個の孔２０のうちのノズル領域Ｒから最も遠い孔２０と吐出ノズル１８ｂとの距離を５０ｍｍにし、孔２０のピッチＬ２０を約１６．６ｍｍにした。比較例７のその他の構成は、上記実施例１と同様にした。

そして、実施例１、５および比較例６、７について、上記「孔２０の有無に関する実験」と同様にして、着弾位置精度について評価した。その結果を以下の表４に示す。

表４を参照して、ノズル領域Ｒから最も遠い孔２０と最上流の吐出ノズル１８ｂとの距離を４０ｍｍ以上にする場合は着弾位置精度が低下する一方、その距離を３０ｍｍ以下にすることによって着弾位置精度の低下を抑制できることが判明した。なお、実施例５のＭａ３σ及びＭｂ３σは、約２．１μｍ、約０．８μｍであり、比較例６のＭａ３σ及びＭｂ３σは、約６．０μｍ、約１．３μｍであり、比較例７のＭａ３σ及びＭｂ３σは、約８．８μｍ、約１．７μｍであった。

なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、板状部材７４を貫通するように孔２０を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、板状部材７４を貫通しないように凹状に孔２０を形成してもよい。

また、上記実施形態では、孔２０を円形に形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、孔２０を例えば多角形等の円形以外の形に形成してもよい。

また、上記実施形態では、孔２０を、各ノズル列Ｔに対して、吐出ノズル１８ｂから略等ピッチで配置する例について示したが、本発明はこれに限らず、孔２０を、各ノズル列Ｔに対して、吐出ノズル１８ｂから略等ピッチで配置しなくてもよい。

また、上記実施形態では、ワイパー３５ａ〜３５ｃがインク吐出面Ｆに圧接した状態で一方向（右側から左側）のみに移動する例について示したが、本発明はこれに限らない。ワイパー３５ａ〜３５ｃがインク吐出面Ｆに圧接した状態で一方向および他方向の両方向に移動してもよい。この場合、孔２０を吐出ノズル１８（ノズル領域Ｒ）の左右両側に設けてもよい。

１７ａ〜１７ｃ 記録ヘッド
１８ 吐出ノズル
２０ 孔
２２ インク
２２ａ パージインク
３５ａ〜３５ｃ ワイパー
７３ 撥水膜
１００ インクジェット記録装置
Ｆ インク吐出面
Ｒ ノズル領域
Ｓ 用紙（記録媒体）
Ｔ ノズル列

Claims (6)

1. 記録媒体上にインクを吐出する複数の吐出ノズルが開口するノズル領域を含むインク吐出面を備えた記録ヘッドであって、
   前記インク吐出面には、撥水膜が設けられ、
   前記ノズル領域には、前記吐出ノズルから強制的に押出されたパージインクをワイパーが拭き取る方向である拭き取り方向に沿って複数の前記吐出ノズルが直線状に配置されたノズル列が複数設けられ、
   前記インク吐出面には、前記ノズル列と同一直線上で、かつ、前記ノズル列に対して前記拭き取り方向の上流側の位置に、１０μｍ以上３０μｍ以下の孔径を有する孔が形成され、
   前記孔は、
   各前記ノズル列に対して３個以上設けられるとともに、
   各前記ノズル列に対して、前記拭き取り方向の最上流の前記吐出ノズルから３０ｍｍ以内の位置に配置されることを特徴とする記録ヘッド。
2. 前記孔の孔径は、前記吐出ノズルのノズル径と略同じ大きさであることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
3. 前記孔は、各前記ノズル列に対して、前記最上流の吐出ノズルから１０ｍｍ以内の位置に２個以上配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の記録ヘッド。
4. 前記孔の全部は、各前記ノズル列に対して、前記最上流の吐出ノズルから１０ｍｍ以内の位置に配置されることを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッド。
5. 前記孔は、各前記ノズル列に対して、前記最上流の吐出ノズルから略等ピッチで配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の記録ヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。

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