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JP2006312261A - Wiping apparatus and inkjet recording apparatus - Google Patents

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JP2006312261A
JP2006312261A JP2005135581A JP2005135581A JP2006312261A JP 2006312261 A JP2006312261 A JP 2006312261A JP 2005135581 A JP2005135581 A JP 2005135581A JP 2005135581 A JP2005135581 A JP 2005135581A JP 2006312261 A JP2006312261 A JP 2006312261A
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JP
Japan
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ink
wiper
wiping
ejection
recording
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Application number
JP2005135581A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Kuwabara
伸行 桑原
Hiroyuki Maeda
浩行 前田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

【課題】 記録ヘッドの吐出面に付着するインクミストや跳ね返りインク滴に起因するインク濡れが進行していった場合でも、濡れインクを効率よく拭き取り除去することができ、安定した良好なインク吐出を可能にするワイピング装置及びインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】 記録ヘッドH1001の吐出面H1101に順次摺接する複数のゴム状弾性体のワイパーを有し、最初に摺接する第1ワイパー11の吐出面に対する当接角度θ1を後続の第2ワイパー12の該吐出面に対する当接角度θ2より小さい値に選定する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently wipe and remove wet ink even when ink wetting due to ink mist or splashing ink droplets adhering to the ejection surface of a recording head progresses, and stable and good ink ejection. Provided are a wiping device and an ink jet recording apparatus that enable the above.
SOLUTION: A plurality of rubber-like elastic wipers that are sequentially brought into sliding contact with a discharge surface H1101 of a recording head H1001, and a contact angle θ1 with respect to the discharge surface of a first wiper 11 that first comes into sliding contact is set to a subsequent second wiper 12. Is selected to be smaller than the contact angle θ2 with respect to the ejection surface.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、インクを吐出して記録媒体に記録する記録ヘッドの吐出面を拭き取り清掃するワイピング装置、及び該ワイピング装置を用いるインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to a wiping apparatus that wipes and cleans an ejection surface of a recording head that ejects ink and records on a recording medium, and an ink jet recording apparatus using the wiping apparatus.

記録ヘッドから記録紙等の記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置は、小型化が容易であり、騒音が少なく、安価であることなどの利点を有しており、コンピュータの出力装置や各種の印刷装置に使用されている。インクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドは、インクを吐出するための吐出口が形成された吐出面を有しており、記録情報に基づいて吐出口を選択的に駆動することにより、所望のインク滴を記録媒体上に着弾させることで画像を記録していく。インクジェット記録装置では、複数の吐出口を所定ピッチで配列した吐出口列が形成された吐出面(通常では同一面)を有する記録ヘッドを使用する形態が一般的である。   An ink jet recording apparatus that performs recording by ejecting ink from a recording head to a recording medium such as recording paper is advantageous in that it is easy to downsize, has low noise, and is inexpensive. Used in devices and various printing devices. A recording head mounted on an ink jet recording apparatus has an ejection surface on which ejection ports for ejecting ink are formed. By selectively driving the ejection ports based on recording information, a desired ink is obtained. An image is recorded by causing droplets to land on a recording medium. In general, an ink jet recording apparatus uses a recording head having a discharge surface (usually the same surface) on which discharge port arrays in which a plurality of discharge ports are arranged at a predetermined pitch are formed.

インクジェット記録装置においては、液状のインクを吐出させることから、このインク吐出の継続により、浮遊するインクミストや記録媒体から跳ね返るインク等が吐出面に付着する現象を起こすことがある。本願では、このような現象を「濡れ」又は「インク濡れ」と呼ぶ。この濡れ(インク濡れ)が吐出面上の吐出口近傍で起こった場合、吐出口を介して吐出口内のインクと濡れとがつながったり、複数の吐出口間でインクのつながりが生じたりする。また、紙粉やごみ等の異物が濡れを介して吐出面に付着し、付着物によって吐出口が塞がれることもある。以上のような現象が発生すると、吐出口から吐出しようとするインクが濡れによって引っ張られ、その結果吐出インク滴の吐出方向が曲がってしまい、インク滴の大きさや着弾位置にばらつきが生じることがある。さらには、吐出が不可能となることもある。その結果、正常な画像形成ができなくなるという不都合が生じる。   In an ink jet recording apparatus, since liquid ink is ejected, a phenomenon in which floating ink mist, ink rebounding from a recording medium, or the like adheres to the ejection surface due to continued ink ejection. In the present application, such a phenomenon is referred to as “wetting” or “ink wetting”. When this wetting (ink wetting) occurs in the vicinity of the ejection port on the ejection surface, the ink in the ejection port is connected to the wetting through the ejection port, or the ink is connected between a plurality of ejection ports. In addition, foreign matters such as paper powder and dust may adhere to the discharge surface through wetting, and the discharge port may be blocked by the attached matter. When the above phenomenon occurs, the ink to be ejected from the ejection port is pulled by wetting, and as a result, the ejection direction of the ejected ink droplet is bent, and the size and landing position of the ink droplet may vary. . Further, the ejection may be impossible. As a result, there arises a disadvantage that normal image formation cannot be performed.

このような不都合を防止するために、記録ヘッドの吐出面に撥水処理を施し、付着しようとするインク滴を弾くことで濡れを防止することが行われている。さらに、撥水処理だけでは完全に濡れを防止できないこともあるため、濡れが多くなった場合に該濡れを払拭(拭き取り清掃)するためのワイピング装置をインクジェット記録装置内に組み込むことが行われている。このワイピング装置は、一般的には吐出面を摺接するワイパーを備えており、所定のタイミングでワイパーによる摺接動作を行い、それにより濡れや異物を拭き取り清掃(払拭)するように構成されている。
特開平8−20112号公報 特開平8−187876号公報 特開平11−78058号公報
In order to prevent such inconvenience, water repellent treatment is performed on the ejection surface of the recording head, and wetting is prevented by repelling ink droplets to be attached. Furthermore, since wetting may not be completely prevented only by water repellent treatment, a wiping device for wiping (wiping and cleaning) the wetting when the amount of wetting increases is incorporated in the ink jet recording apparatus. Yes. This wiping device generally includes a wiper that slidably contacts the discharge surface, and is configured to perform a slidable contact operation with a wiper at a predetermined timing, thereby wiping and cleaning (wiping) wetness and foreign matter. .
JP-A-8-20112 JP-A-8-187876 Japanese Patent Laid-Open No. 11-78058

一方、記録画像(プリント画像)の画像濃度や堅牢性(耐水性、耐光性等)を向上させることを目的として、インクの色材として顔料を使用することが研究開発されている。インクジェット記録用のインクでは、色材として染料が多く用いられているが、インクの主溶媒には水を使用することが多いため、この染料も水溶性染料が多用されている。水溶性染料を用いる場合、水溶性の性質から耐水性が劣ったり、一般的な染料の性質として知られている耐光性に劣る等の課題があった。これらの課題を解決するために、耐水性及び耐光性に優れた顔料を用いることが攻究されている。   On the other hand, the use of pigments as ink coloring materials has been researched and developed for the purpose of improving the image density and fastness (water resistance, light resistance, etc.) of recorded images (print images). Ink for ink jet recording often uses a dye as a coloring material, but since water is often used as the main solvent of the ink, a water-soluble dye is also frequently used. When water-soluble dyes are used, there are problems such as poor water resistance due to water-soluble properties and poor light resistance, which is known as a general dye property. In order to solve these problems, the use of pigments having excellent water resistance and light resistance has been studied.

顔料をインクジェット用インクの色材として利用する際には、次のことに留意する必要がある。すなわち、通常の顔料は水に不溶であるため、界面活性剤や樹脂等の存在によって水中で分散させる必要がある。更に必要に応じて適切な樹脂や溶剤等を添加することによりインクジェット用インクとしている。このような分散の手法自体は従来より塗料や印刷の分野で実施されているが、インクジェット用インクの場合は、数十μm径の吐出口より液滴の吐出をさせることから小さな粒径の顔料が求められる。一般にインクジェット用インクで使用する顔料の粒径としては、200nm以下、より好ましくは100nm以下が適切である。   When using a pigment as a coloring material for an inkjet ink, it is necessary to pay attention to the following. That is, since a normal pigment is insoluble in water, it must be dispersed in water due to the presence of a surfactant, a resin, and the like. Furthermore, an ink for inkjet is obtained by adding an appropriate resin, solvent or the like as required. Such a dispersion method itself has been conventionally practiced in the field of paints and printing, but in the case of ink-jet ink, a droplet having a small particle size is caused by discharging droplets from a discharge port having a diameter of several tens of μm. Is required. In general, the particle size of the pigment used in the inkjet ink is 200 nm or less, more preferably 100 nm or less.

さらに、安定吐出のためには、外力や時間経過によって凝集や沈降を起こさない分散安定性が求められる。また、記録媒体上にインクが着弾した後に顔料粒子と記録媒体との間で強い結着力が発現していることが必要となる。顔料は前述のように水に不溶である性質であるため、記録媒体上に着弾した後も粒子の形態で存在することになる。特に記録媒体が普通紙である場合には、紙を構成している繊維と顔料との間では強い結着力がない。そこで、記録媒体と顔料との間の結着力を向上させるために、バインダー成分としてインク中に水溶性高分子物質を含有させることが行われる。特に記録媒体にインクが付着した後の定着性や擦過性の特性向上を図るためには、酸価の低い高分子物質を適用することが好ましい。ここで、酸価とは、一般の術語であり、試料1g中に含有される遊離脂肪酸を中和するに要する水酸化カリウムのmg数で定義される。   Furthermore, for stable ejection, dispersion stability that does not cause aggregation or sedimentation due to external force or passage of time is required. Further, it is necessary that a strong binding force is developed between the pigment particles and the recording medium after the ink has landed on the recording medium. Since the pigment is insoluble in water as described above, it remains in the form of particles even after landing on the recording medium. In particular, when the recording medium is plain paper, there is no strong binding force between the fibers and the pigment constituting the paper. Therefore, in order to improve the binding force between the recording medium and the pigment, a water-soluble polymer substance is contained in the ink as a binder component. In particular, in order to improve the fixing property and the scratching property after the ink adheres to the recording medium, it is preferable to apply a polymer substance having a low acid value. Here, the acid value is a general term and is defined by the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize free fatty acids contained in 1 g of a sample.

このように定着性や擦過性の特性を高く維持しようとする場合には比較的酸価の低い高分子物質が利用されるが、酸価の低い高分子物質は、酸価の高いものに比べて水に対する溶解性が低いという性質を有する。そのため、インクジェット用インクに適用する際に、吐出面上で濡れが生じる場合、吐出面上で濡れのインク中における経時的な水等の揮発性溶媒の蒸発が進行していくと、部分的に凝集を起こしたり、この高分子物質自体が析出したりする。更なる濡れが発生することによりこのことが繰り返され、次第に濡れが蓄積されていくことになる。この濡れの蓄積が進行していくと、濡れインク部分の粘度上昇や析出物の堆積に伴う固化のため、ワイピング動作を行っても濡れを完全に払拭できず、拭き残しが発生することがある。   In this way, a polymer material having a relatively low acid value is used to maintain high fixing and scratching characteristics. However, a polymer material having a low acid value is compared with a material having a high acid value. And has a low solubility in water. Therefore, when wetting occurs on the ejection surface when applied to an ink jet ink, the evaporation of a volatile solvent such as water over time in the wetting ink on the ejection surface proceeds partially. Aggregation occurs, or the polymer substance itself precipitates. This is repeated by further wetting, and the wetting is gradually accumulated. As this accumulation of wetting progresses, wetting may not be completely wiped out even if the wiping operation is performed due to the increase in the viscosity of the wet ink portion and solidification accompanying the accumulation of precipitates, which may result in unwiping. .

図3は吐出面上の濡れの状態を模式的に例示する図であり、(a)は飛散したインクが吐出面に付着して濡れた状態を吐出面上から見た模式的正面図であり、(b)は(a)に示す吐出面の状態を側方から見た模式的側面図であり、(c)は(a)に示す吐出面を従来のワイピング装置で拭き取り清掃した後の状態を示す模式的正面図である。図3の(a)に示すように濡れの状態は吐出面内で均一ではなく吐出面内の箇所により付着しているインクの大きさが異なっている。また、図3の(a)の吐出面を横方向から見ると、図3の(b)に示すように、付着したインクの厚さもそれぞれ異なっている。   FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a wet state on the discharge surface, and FIG. 3A is a schematic front view of the state where the scattered ink adheres to the discharge surface and is wet as viewed from the discharge surface. (B) is the typical side view which looked at the state of the discharge surface shown to (a) from the side, (c) is the state after wiping and cleaning the discharge surface shown to (a) with the conventional wiping apparatus It is a typical front view which shows. As shown in FIG. 3A, the wet state is not uniform within the ejection surface, and the size of the ink adhering varies depending on the location within the ejection surface. Further, when the ejection surface of FIG. 3A is viewed from the lateral direction, the thicknesses of the attached ink are different as shown in FIG. 3B.

このような状態において従来のワイピング方法でワイパーの摺接を実行した場合には、図3の(c)に示すような拭き残し状態となり、濡れを払拭することが困難である。すなわち、それぞれの濡れインクは付着している箇所によって濡れインクの量やその粘性が異なっており、そのため、ワイピングのときにワイパーに対するインク抵抗が吐出面上の箇所によって差異を生じている。その結果、図3の(c)に示すように、濡れを除去しきれない部分が点在することになる。   In such a state, when sliding contact of the wiper is executed by the conventional wiping method, the remaining wiping state is as shown in FIG. 3C, and it is difficult to wipe off the wetness. That is, the amount of wet ink and its viscosity differ depending on the location where each wet ink adheres, and therefore, the ink resistance to the wiper varies depending on the location on the ejection surface during wiping. As a result, as shown in (c) of FIG. 3, there are scattered portions where wetting cannot be completely removed.

更に、図3の(a)及び図3の(b)の状態でワイパーの摺接を行うことは、吐出面の中で濡れインクがあまり存在しない箇所にもワイパーが接触することでもある。ワイパーが接する吐出面の部位ではワイパーが摺接しながら濡れインクが広がることもあって、ワイパー及び吐出面の両者が共にインク付着のない箇所同士で接する機会は実際には少ないといえる。しかし、ワイパー及び吐出面のインク付着のない箇所同士が接する機会が無いとはいえない。ワイパー及び吐出面のインク付着がない箇所同士が接した場合には、ワイパーの接触部に磨耗が生じやすくなる。   Further, the sliding contact of the wiper in the state of FIGS. 3A and 3B also means that the wiper comes into contact with a portion where there is not much wet ink on the ejection surface. Since the wet ink spreads while the wiper is in sliding contact with the portion of the ejection surface where the wiper contacts, it can be said that there are actually few opportunities for both the wiper and the ejection surface to contact each other at a location where no ink adheres. However, it cannot be said that there is no opportunity for the wiper and the part of the ejection surface where no ink adheres to contact each other. In the case where the wiper and the discharge surface do not adhere to ink, the contact portions of the wiper are likely to be worn.

このような濡れの払拭の困難性に鑑みてワイピング動作を頻繁に行うことで堆積した濡れを逐一払拭することが考えられるが、そのような動作を行うためには記録ヘッドを頻繁にワイピング位置に移動させたり長時間のワイピング操作を行ったりする必要がある。そのため、このような解決手段では、記録装置の動作機構が複雑になったり、記録動作のスループット(全体的な記録速度)が低下したりすることになり、好ましい解決策とはいえない。   In view of the difficulty of wiping off such wetness, it is conceivable to wipe off the accumulated wetness by frequently performing wiping operations, but in order to perform such operations, the recording head is frequently moved to the wiping position. It is necessary to move or perform a wiping operation for a long time. Therefore, such a solution is not a preferable solution because the operation mechanism of the recording apparatus becomes complicated and the throughput (overall recording speed) of the recording operation decreases.

逆にインク中に酸価の高い高分子物質を含有させた場合には、濡れインクとして吐出面に付着したとしても、前述したように相対的に溶解性が高いことから濡れ部分の粘度上昇や高分子物質の析出は発生しにくく、たとえ濡れの現象が発生したとしても、次の濡れインクの付着で再溶解されやすい。このため濡れの蓄積や堆積は起こりにくく、染料を用いたインクに近い挙動で液状として維持される。   On the other hand, when a high-molecular substance having a high acid value is contained in the ink, even if it adheres to the ejection surface as a wet ink, it has a relatively high solubility as described above. Precipitation of the polymer substance is unlikely to occur, and even if a wetting phenomenon occurs, it is easily dissolved again by the next wet ink adhesion. For this reason, accumulation and accumulation of wetting are unlikely to occur, and the liquid is maintained in a behavior similar to that of ink using a dye.

しかし、酸価の高い高分子物質は水溶性が比較的高いため、記録媒体に着弾したインクが記録媒体の厚さ方向へ浸透しやすく、結果として、画像濃度を高く維持することが難しくなる。さらに、インクが記録媒体の厚さ方向に広がることから、顔料粒子と紙との結着力を強く維持することができなくなり、記録画像の擦過性が低下してしまう。
以上のことから、画像性能を高めようとした場合には、吐出面における濡れインクの凝集や析出による粘度上昇や固化を引き起こす可能性があり、更にこれらが吐出面上で堆積していくことから、濡れインクを拭き取り清掃(払拭)するためのワイピング操作が困難になるという技術的課題が発生してくる。
However, since a high-molecular substance having a high acid value has a relatively high water solubility, the ink that has landed on the recording medium easily penetrates in the thickness direction of the recording medium, and as a result, it is difficult to maintain a high image density. Further, since the ink spreads in the thickness direction of the recording medium, the binding force between the pigment particles and the paper cannot be maintained strongly, and the scratching property of the recorded image is lowered.
From the above, when trying to improve image performance, there is a possibility of causing viscosity increase and solidification due to aggregation and precipitation of wet ink on the ejection surface, and these will accumulate on the ejection surface. Therefore, there arises a technical problem that a wiping operation for wiping and cleaning wet ink becomes difficult.

図3の(c)に示すようなワイピング操作の際の拭き残しを解消するために、複数のワイパーにより同一箇所を連続的(順次)を摺接することが提案されている。例えば、特開平8−20112号公報においては、複数枚のワイパーを記録ヘッドの進行方向に対して直角方向に並列配置し、最初に吐出面に当接するワイパーの当接力を比較的弱くし、当接する順にワイパーの当接力を順次強くする構成が開示されている。染料を溶解させたインクや、吐出面に付着して蒸発しても含有物質が析出しにくいインクであれば、前述のような濡れインクの拭き残しは防ぐことができるが、吐出面上で濡れインクの蒸発に伴ってインク中の含有物質が析出して堆積してくるようなものでは、ワイピングのときのワイパーの摺接が不十分となったり、ワイパーの揺動が発生して複数回のワイピングの繰り返しだけでは濡れを十分に払拭できないなどの不都合がある。   In order to eliminate the wiping residue during the wiping operation as shown in FIG. 3C, it has been proposed to continuously (sequentially) slidably contact the same portion with a plurality of wipers. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-20112, a plurality of wipers are arranged in parallel in a direction perpendicular to the traveling direction of the recording head, and the contact force of the wiper that first contacts the ejection surface is relatively weakened. A configuration in which the contact force of the wiper is sequentially increased in order of contact is disclosed. If the ink is dissolved dye or is an ink that adheres to the ejection surface and evaporates, it is possible to prevent the wet ink from being wiped off as described above. When the ink contained in the ink deposits and accumulates as the ink evaporates, the wiper does not slide enough during wiping, or the wiper oscillates multiple times. There are inconveniences, such as not being able to wipe off the wetness enough only by repeated wiping.

ただし、ワイパーの当接力を順次強くすることで上記のような堆積物でも十分に払拭できるワイパーの摺接を実現できれば、濡れを完全に除去できる可能性はある。しかし、ワイパーの当接力が大きくなった場合は、吐出面上の撥水剤が磨耗するという不都合が発生し、撥水性の低下に伴ってインク濡れの程度が更に増大してしまうことになりかねない。また、このようにワイパーの当接力を更に高く設定することは、ワイパーの吐出面との接触部分の磨耗を増大させることにもつながる。   However, there is a possibility that wetting can be completely removed if the wiper sliding force can be sufficiently wiped out by gradually increasing the contact force of the wiper so as to realize the sliding contact of the wiper. However, when the contact force of the wiper increases, there is a disadvantage that the water repellent agent on the ejection surface is worn, and the degree of ink wetting may further increase as the water repellency decreases. Absent. Moreover, setting the contact force of the wiper higher in this way also leads to an increase in wear of the contact portion with the discharge surface of the wiper.

一方、特開平8−187876号公報並びに特開平11−78058号公報には、吐出面の上記の撥水性低下に対処するために、該吐出面に撥水剤を付与する手法が開示されている。特開平8−187876号公報においては、撥水剤を保持する保持部材と該保持部材でワイピングするワイピング機構とを有し、ゴムブレードからなるワイピングパッドで吐出面の濡れインクを拭き取った後、拭き取った部分に撥水剤保持部材を接触させて撥水剤を補給するようにした構成が開示されている。また、特開平11−78058号公報においては、吐出面に撥水性皮膜を形成する手段を備え、ワイパーで吐出面をワイピングした後に該吐出面に撥水剤溶液を含有した吸収性部材を押し付けることで撥水皮膜層を形成する構成が開示されている。   On the other hand, JP-A-8-187876 and JP-A-11-78058 disclose a method of applying a water repellent to the discharge surface in order to cope with the above-described decrease in water repellency on the discharge surface. . In JP-A-8-187876, a wiping mechanism having a holding member for holding a water repellent and a wiping mechanism for wiping with the holding member is wiped off after wiping the wet ink on the ejection surface with a wiping pad made of a rubber blade. A configuration is disclosed in which a water repellent holding member is brought into contact with the portion to replenish the water repellent. In JP-A-11-78058, there is provided means for forming a water repellent film on the discharge surface, and after wiping the discharge surface with a wiper, the absorbent member containing a water repellent solution is pressed against the discharge surface. A structure for forming a water-repellent coating layer is disclosed.

これらの文献に開示されている手法においても、使用可能な撥水剤の種類に制約があり、また、撥水層を再形成するときに均一な厚さの層を形成するのが困難であるといった技術的課題がある。更に、撥水層を再形成するために専用の機構をインクジェット記録装置内に追加する必要があり、装置の大型化を招くという技術的課題もある。従って、これらの手法により吐出面に撥水性を再付与することで、ワイピング時のワイパーの当接力を高く設定することは、これらの観点から好ましいものではなかった。   Even in the methods disclosed in these documents, there are restrictions on the types of water repellents that can be used, and it is difficult to form a uniform thickness layer when the water repellent layer is re-formed. There is a technical problem. Furthermore, it is necessary to add a dedicated mechanism to the ink jet recording apparatus in order to re-form the water repellent layer, and there is a technical problem that the apparatus becomes large. Therefore, setting the contact force of the wiper at the time of wiping high by re-applying water repellency to the ejection surface by these methods is not preferable from these viewpoints.

本発明は以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、記録ヘッドの吐出面におけるインク濡れが進行していった場合でも、濡れインクを効率よく拭き取り除去することができ、安定した良好なインク吐出を可能にするワイピング装置及びインクジェット記録装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above technical problems, and an object of the present invention is to efficiently wipe and remove wet ink even when ink wetting on the ejection surface of the recording head has progressed. It is possible to provide a wiping apparatus and an ink jet recording apparatus that can discharge ink stably and satisfactorily.

本発明者は、インク吐出による吐出面上のインク濡れの発生状態、並びにインク濡れで付着しているインクの揮発分の蒸発に伴う吐出面上での挙動などについて攻究を重ねた結果、吐出面上に発生したインク濡れを効率よく払拭除去できる新規な手法を見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of repeated investigations on the occurrence state of ink wetting on the ejection surface due to ink ejection and the behavior on the ejection surface due to evaporation of volatile components of ink adhering to ink wetting, the present inventor A novel technique capable of efficiently wiping and removing ink wetting generated on the surface has been found, and the present invention has been completed.

本発明によるワイピング装置は、上記目的を達成するため、インクを吐出して記録媒体に記録する記録ヘッドの吐出面を拭き取り清掃するワイピング装置において、前記吐出面に順次摺接する複数のワイパーを有し、最初に摺接するワイパーの前記吐出面に対する当接角が他のワイパーの該吐出面に対する当接角より小さいことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a wiping device according to the present invention includes a plurality of wipers that sequentially slide in contact with the ejection surface in a wiping device that wipes and cleans the ejection surface of a recording head that ejects ink and records on a recording medium. The contact angle of the wiper that first comes into sliding contact with the discharge surface is smaller than the contact angle of the other wiper with respect to the discharge surface.

本発明のワイピング装置及びインクジェット記録装置によれば、記録ヘッドの吐出面に順次摺接する複数のワイパーを使用し、最初に摺接するワイパーの吐出面に対する当接角が他のワイパーの該吐出面に対する当接角より小さい構成とするので、記録ヘッドの吐出面におけるインク濡れが進行していった場合でも、濡れインクを効率よく拭き取り除去することができ、安定した良好なインク吐出が可能になる。   According to the wiping apparatus and the ink jet recording apparatus of the present invention, a plurality of wipers that are sequentially slidably contacted with the ejection surface of the recording head are used, and the contact angle of the wiper that first slidably contacts the ejection surface of the other wiper Since the configuration is smaller than the contact angle, even when ink wetting progresses on the ejection surface of the recording head, the wet ink can be efficiently wiped off and stable and good ink ejection becomes possible.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図9は本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の外観を示す斜視図である。図10は本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の内部構成を示す斜視図である。図11は図10中のキャリッジに搭載される記録手段(ヘッドカートリッジ)の斜視図であり、図12は図11の記録手段を記録ヘッドとインクタンクに分解した状態を示す斜視図である。図13は図12中の記録ヘッドを部品ごとに分解して下方から見た分解斜視図である。   Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. Note that the same reference numerals denote the same or corresponding parts throughout the drawings. FIG. 9 is a perspective view showing an appearance of the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 10 is a perspective view showing an internal configuration of the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention. 11 is a perspective view of the recording means (head cartridge) mounted on the carriage in FIG. 10, and FIG. 12 is a perspective view showing a state in which the recording means of FIG. 11 is disassembled into a recording head and an ink tank. FIG. 13 is an exploded perspective view of the recording head shown in FIG.

図9において、インクジェット記録装置の装置本体M1000の外殻部は、下ケースM1001、上ケースM1002、アクセスカバーM1003及び排紙トレイM1004で構成され、これら外殻部を構成する各部材は装置本体のシャーシM3019(図10参照)により支持されている。シャーシM3019は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材によって形成され、記録装置の骨格をなし、後述する各記録動作機構を支持している。下ケースM1001は前記外殻部の略下半分を形成し、上ケースM1002は前記外殻部の略上半分を形成しており、両ケースの組み合わせによって後述の各機構を収納する空間を有する中空構造体をなしている。装置本体M1000の後部上面部び前面のそれぞれに開口部が形成されている。   In FIG. 9, the outer shell portion of the apparatus main body M1000 of the ink jet recording apparatus is composed of a lower case M1001, an upper case M1002, an access cover M1003, and a paper discharge tray M1004. It is supported by a chassis M3019 (see FIG. 10). The chassis M3019 is formed of a plurality of plate-like metal members having a predetermined rigidity, forms a skeleton of the recording apparatus, and supports each recording operation mechanism described later. The lower case M1001 forms a substantially lower half of the outer shell part, and the upper case M1002 forms a substantially upper half of the outer shell part, and a hollow having a space for storing each mechanism described later by a combination of both cases. It is a structure. An opening is formed in each of the rear upper surface and the front surface of the apparatus main body M1000.

下ケースM1001の前面に形成された開口部は排出トレイM1004により開閉可能になっている。この排出トレイM1004は、その一端で下ケースに回転自在に保持されており、その回転によって前面の開口部を開閉するように構成されている。記録動作を実行する際には、排出トレイM1004を前面側へと回転させて開口部を開放することにより、記録紙等の記録媒体を該開口部から排出可能にするとともに、排出された記録媒体を順次積載していくことができる。排紙トレイM1004には2枚の補助トレイM1004a及びM1004bが収納されており、必要に応じて各補助トレイを手前に引き出すことにより記録媒体の積載面積を3段階に拡大及び縮小させることができる。   An opening formed on the front surface of the lower case M1001 can be opened and closed by a discharge tray M1004. The discharge tray M1004 is rotatably held by the lower case at one end, and is configured to open and close the front opening by the rotation. When executing the recording operation, the discharge tray M1004 is rotated to the front side to open the opening, thereby enabling the recording medium such as recording paper to be discharged from the opening and the discharged recording medium. Can be loaded sequentially. The discharge tray M1004 stores two auxiliary trays M1004a and M1004b, and the recording medium stacking area can be expanded and reduced in three stages by pulling each auxiliary tray forward as necessary.

アクセスカバーM1003は、その一端部で上ケースM1002に回転自在に保持され、後部上面の前記開口部を開閉することができる。アクセスカバーM1003を開くことによって、装置本体内からヘッドカートリッジH1000全体、あるいはインクタンクH1900又は記録ヘッドH1001ごとに取り出し、交換することができる。なお、アクセスカバーM1003を開閉させると、その裏面に形成された突起がカバー開閉レバーを回転させ、該レバーの回転位置をマイクロスイッチなどで検出することにより該アクセスカバーの開閉状態を検出することができる。   One end of the access cover M1003 is rotatably held by the upper case M1002, and can open and close the opening on the rear upper surface. By opening the access cover M1003, the entire head cartridge H1000, the ink tank H1900, or the recording head H1001 can be taken out from the apparatus main body and replaced. When the access cover M1003 is opened and closed, a protrusion formed on the back surface of the access cover M1003 rotates the cover opening / closing lever, and the opening / closing state of the access cover can be detected by detecting the rotation position of the lever with a micro switch or the like. it can.

上ケースM1002の後部上面には、電源キーE0018及びレジュームキーE0019が押下可能に設けられると共に、表示燈E0020が設けられている。電源キーE0018を押下すると、表示燈E0020が点燈して記録(プリント)可能であることを使用者に知らせることができる。また、表示燈E0020は、点滅のしかたや色の変化によって、記録装置のトラブル等を使用者に知らせるなど、種々の表示機能を有する。更にブザーをならすことも可能である。トラブル等が解決した場合は、レジュームキーE0019を押下することにより記録動作を再開させることができる。   On the upper surface of the rear part of the upper case M1002, a power key E0018 and a resume key E0019 are provided so that they can be pressed, and a display lamp E0020 is provided. When the power key E0018 is pressed, the user can be informed that the display lamp E0020 can be turned on and recorded (printed). In addition, the display lamp E0020 has various display functions such as notifying the user of troubles of the recording apparatus or the like by blinking or color change. It is also possible to make a buzzer. When the trouble is solved, the recording operation can be resumed by pressing the resume key E0019.

図10において、本実施形態における記録動作機構として、記録紙やプラスチック薄板等の記録媒体を装置本体内へ自動的に給送するための給紙部M3022と、給紙部M3022から1枚ずつ送出される記録媒体を所定の記録位置へ搬送するとともに該記録媒体を該記録位置から排出部M3030へ記録媒体を搬送する搬送部M3029と、記録位置に搬送された記録媒体に所望の記録(プリント)を行う記録部と、該記録部の記録ヘッドH1001のインク吐出性能を維持回復するためのインク吸引やワイピング等の回復処理を行うための回復部M5000とが設けられている。上記記録部(プリント部)は、キャリッジ軸M4021に沿って移動可能に案内支持されたキャリッジM4001と、このキャリッジM4001に着脱可能に搭載される記録手段としてのヘッドカートリッジH1000と、を具備している。   In FIG. 10, as a recording operation mechanism in this embodiment, a sheet feeding unit M3022 for automatically feeding a recording medium such as recording paper or a plastic thin plate into the apparatus main body, and one sheet from the sheet feeding unit M3022 are sent out one by one. The recording medium to be transported to a predetermined recording position and the recording medium from the recording position to the discharge unit M3030, and a desired recording (printing) on the recording medium transported to the recording position. And a recovery unit M5000 for performing recovery processing such as ink suction and wiping for maintaining and recovering the ink ejection performance of the recording head H1001 of the recording unit. The recording unit (printing unit) includes a carriage M4001 that is guided and supported so as to be movable along a carriage axis M4021, and a head cartridge H1000 as recording means that is detachably mounted on the carriage M4001. .

次に、図11〜図13を参照して、上記記録部で使用されるヘッドカートリッジH1000について説明する。本実施形態におけるヘッドカートリッジH1000は、図11に示すように、インクを貯留するインクタンクH1900と、このインクタンクH1900から供給されるインクを記録情報に基づいて吐出口から吐出する記録ヘッドH1001とを有する。記録ヘッドH1001はキャリッジM4001に対して着脱可能に搭載される。   Next, the head cartridge H1000 used in the recording unit will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 11, the head cartridge H1000 in the present embodiment includes an ink tank H1900 that stores ink, and a recording head H1001 that discharges ink supplied from the ink tank H1900 from an ejection port based on recording information. Have. The recording head H1001 is detachably mounted on the carriage M4001.

本実施形態におけるヘッドカートリッジH1000は、写真調の高画質な画像形成を可能とするものであり、インクタンクとして例えばブラック、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ及びイエローの各色独立の複数のインクタンクH1900を備えている。各インクタンクH1900は、それぞれ個別に着脱自在となっている。記録ヘッドH1001は、図13に示すように、吐出素子基板H1100、第1のプレートH1200、電気配線基板H1300、第2のプレートH1400、インクタンクホルダH1500、インク流路形成部材H1600、フィルタH1700、シールゴムH1800などで構成されている。   The head cartridge H1000 in the present embodiment is capable of forming a photographic image with high image quality. As an ink tank, for example, a plurality of ink tanks H1900 independent of each color of black, light cyan, light magenta, cyan, magenta, and yellow are used. It has. Each ink tank H1900 is detachable individually. As shown in FIG. 13, the recording head H1001 includes a discharge element substrate H1100, a first plate H1200, an electric wiring substrate H1300, a second plate H1400, an ink tank holder H1500, an ink flow path forming member H1600, a filter H1700, and a seal rubber. H1800 and the like.

吐出素子基板H1100はシリコン基板をベースとし、該吐出素子基板の表面にはインクを吐出するための複数の吐出素子と各吐出素子に電力を供給するためのアルミニウム等の電気配線とが成膜技術により形成されている。さらに、前記吐出素子基板の上記表面には、前記吐出素子に対応した複数のインク流路と複数の吐出口H1100Tとがフォトリソグラフィ技術により形成されている。なお、前記吐出素子基板には、前記複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口が裏面に開口するように形成されている。前記複数の吐出口H1100Tが形成されている面が記録ヘッドH1001の吐出面H1101となる。   The discharge element substrate H1100 is based on a silicon substrate, and on the surface of the discharge element substrate, a plurality of discharge elements for discharging ink and electric wiring such as aluminum for supplying power to each discharge element are formed. It is formed by. Furthermore, a plurality of ink flow paths and a plurality of discharge ports H1100T corresponding to the discharge elements are formed on the surface of the discharge element substrate by a photolithography technique. The ejection element substrate is formed with an ink supply port for supplying ink to the plurality of ink flow paths opened on the back surface. The surface on which the plurality of ejection ports H1100T is formed becomes the ejection surface H1101 of the recording head H1001.

吐出素子基板H1100は第1のプレートH1200に接着固定されており、該プレートH1200には吐出素子基板H1100にインクを供給するためのインク供給口H1201が形成されている。さらに、第1のプレートH1200には、開口部を有する第2のプレートH1400が接着固定されている。この第2のプレートH1400は、電気配線基板H1300と吐出素子基板H1100とが電気的に接続されるように、該電気配線基板H1300を保持している。電気配線基板H1300は、吐出素子基板H1100にインクを吐出するための電気信号を印加するものであり、吐出素子基板H1100に対応する電気配線と該電気配線の端部に位置し本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子H1301とを有している。外部信号入力端子H1301は、インクタンクホルダH1500の背面側に位置決め固定されている。   The ejection element substrate H1100 is bonded and fixed to the first plate H1200, and an ink supply port H1201 for supplying ink to the ejection element substrate H1100 is formed in the plate H1200. Further, a second plate H1400 having an opening is bonded and fixed to the first plate H1200. The second plate H1400 holds the electrical wiring board H1300 so that the electrical wiring board H1300 and the ejection element substrate H1100 are electrically connected. The electrical wiring substrate H1300 applies an electrical signal for ejecting ink to the ejection element substrate H1100. The electrical wiring substrate H1300 is located at the end of the electrical wiring corresponding to the ejection element substrate H1100 and the electrical signal from the main body. And an external signal input terminal H1301. The external signal input terminal H1301 is positioned and fixed on the back side of the ink tank holder H1500.

一方、インクタンクH1900を着脱可能に保持するインクタンクホルダH1500にはインク流路形成部材H1600が例えば超音波溶着により固定され、インクタンクH1900から第1のプレートH1200へ至るインク流路H1501が形成されている。インクタンクH1900と係合するインク流路H1501のインクタンク側端部には、フィルタH1700が装着されており、外部からの塵埃の侵入を防いでいる。インク流路H1501のインクタンクH1900との係合部にはシールゴムH1800が装着され、該係合部からのインクの蒸発を防いでいる。   On the other hand, an ink flow path forming member H1600 is fixed to the ink tank holder H1500 that detachably holds the ink tank H1900 by, for example, ultrasonic welding, and an ink flow path H1501 from the ink tank H1900 to the first plate H1200 is formed. ing. A filter H1700 is attached to the ink tank side end of the ink flow path H1501 that engages with the ink tank H1900 to prevent dust from entering from the outside. A seal rubber H1800 is attached to an engagement portion of the ink flow path H1501 with the ink tank H1900 to prevent ink from evaporating from the engagement portion.

そして、インクタンクホルダH1500、インク流路形成部材H1600、フィルタH1700及びシールゴムH1800からなるインクタンクホルダ部と、吐出素子基板H1100、第1のプレートH1200、電気配線基板H1300及び第2のプレートH1400からなる吐出素子部とを接着等で結合することにより、記録ヘッドH1001が構成されている。   The ink tank holder is composed of an ink tank holder H1500, an ink flow path forming member H1600, a filter H1700, and a seal rubber H1800, and an ejection element substrate H1100, a first plate H1200, an electric wiring substrate H1300, and a second plate H1400. A recording head H1001 is configured by bonding the ejection element portion with an adhesive or the like.

次に、本実施形態に係るインクジェット記録装置において使用されるインクであって、顔料を色材として用いるインクについて説明する。ここでは、一例としてブラックインクについて説明するが、他の色のインクに関しても、使用する顔料の種類を各色インクに相当するものに調整するだけで、同じ内容の技術をそのまま適用することができる。まず、インクを調製するにあたり、水に不溶の顔料を分散させる必要がある。これは次のような方法で行われる。   Next, ink that is used in the ink jet recording apparatus according to the present embodiment and uses a pigment as a color material will be described. Here, black ink will be described as an example, but the technique of the same content can be applied to other color inks by simply adjusting the type of pigment used to one corresponding to each color ink. First, in preparing an ink, it is necessary to disperse a pigment insoluble in water. This is done in the following way.

すなわち、水不溶性高分子物質として、スチレン/メタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/テトラエチレングリコールメタクリレート(重量による配合比:75/15/5/5、重量平均分子量:20000、酸価:100)をメチルエチルケトンに溶かし、有効成分が50%の高分子溶液を調製した。この高分子溶液を20g、カーボンブラック(比表面積:220m2 /g、吸油量:120ml/100g)を30g、1Nの水酸化カリウム水溶液を17.9g、メチルエチルケトンを20g、イオン交換水を30g用意し、これらを十分に攪拌し、次いで3本ロールミルで20回混錬した。得られたペーストをイオン交換水200gに投入し、十分に攪拌した後に、エバポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去した。 That is, styrene / methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / tetraethylene glycol methacrylate (weight ratio: 75/15/5/5, weight average molecular weight: 20000, acid value: 100) as a water-insoluble polymer substance. A polymer solution containing 50% active ingredient was prepared by dissolving in methyl ethyl ketone. 20 g of this polymer solution, 30 g of carbon black (specific surface area: 220 m 2 / g, oil absorption: 120 ml / 100 g), 17.9 g of 1N potassium hydroxide aqueous solution, 20 g of methyl ethyl ketone, and 30 g of ion-exchanged water are prepared. These were sufficiently stirred and then kneaded 20 times with a three-roll mill. The obtained paste was put into 200 g of ion-exchanged water and sufficiently stirred, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator.

その後に遠心分離機で租粒を除去し、不揮発濃度が10重量%の顔料分散体Aを作成した。この顔料分散体Aを蒸発乾固し、TG−DTAで顔料(P)と高分子物質(B)の比率を測定したところ、P/B=75/25であった。以上のようにして生成された分散体を『顔料分散体A』とし、次の内容で他の成分と混合してインクの調製を行う。
顔料分散体A ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 40重量%
グリセリン ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 10重量%
ポリエチレングリコール(分子量:1000) ・・・ 3重量%
アセチレノールEH(商品名) ・・・・・・・・・・ 0.15重量%
これらの成分を最終的に混合し、よく攪拌した後にポアサイズ1.0μmのメンブレンフィルタで濾過し、目的物であるインクを得た。
Thereafter, the ground particles were removed with a centrifugal separator to prepare Pigment Dispersion A having a nonvolatile concentration of 10% by weight. This pigment dispersion A was evaporated to dryness, and the ratio of the pigment (P) to the polymer substance (B) was measured by TG-DTA. P / B = 75/25. The dispersion produced as described above is referred to as “Pigment Dispersion A”, and ink is prepared by mixing with other components with the following contents.
Pigment dispersion A ... 40% by weight
Glycerin ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 10% by weight
Polyethylene glycol (molecular weight: 1000) 3% by weight
Acetylenol EH (trade name) ...... 0.15% by weight
These components were finally mixed, stirred well, and then filtered through a membrane filter having a pore size of 1.0 μm to obtain an ink as a target product.

次に、図10を参照して、ヘッドカートリッジH1000を搭載するキャリッジM4001について説明する。図10において、キャリッジM4001には、記録ヘッドH1001をキャリッジM4001上の所定の装着位置に案内するためのキャリッジカバーM4002と、記録ヘッドH1001のインクタンクホルダH1500と係合することで該記録ヘッドH1001を押圧して所定の装着位置にセットするためのヘッドセットレバーM4007とが設けられている。前記ヘッドセットレバーM4007はキャリッジM4001の上部に回動可能に取り付けられている。また、ヘッドセットレバーM4007の記録ヘッドH1001との係合部にはばね付勢されるヘッドセットプレート(不図示)がばねを介して取り付けられ、このばね力によって記録ヘッドH1001を押圧しながらキャリッジM4001に装着するように構成されている。   Next, a carriage M4001 on which the head cartridge H1000 is mounted will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the carriage M4001 is engaged with a carriage cover M4002 for guiding the recording head H1001 to a predetermined mounting position on the carriage M4001, and an ink tank holder H1500 of the recording head H1001, so that the recording head H1001 is engaged. A head set lever M4007 is provided for pressing and setting at a predetermined mounting position. The headset lever M4007 is rotatably attached to the upper part of the carriage M4001. A head set plate (not shown) that is biased by a spring is attached to the engaging portion of the head set lever M4007 with the recording head H1001 via a spring, and the carriage M4001 is pressed against the recording head H1001 by the spring force. It is configured to be attached to.

また、キャリッジM4001の記録ヘッドH1001との別の係合部にはコンタクトフレキシブルケーブルE0011が設けられ、このコンタクトフレキシブルケーブル上のコンタクト部と記録ヘッドH1001に設けられたコンタクト部(外部信号入力端子)H1301とが電気的に接触しており、これらによって、記録のための各種情報の授受や記録ヘッドH1001への電力供給などが行われる。   Further, a contact flexible cable E0011 is provided at another engagement portion of the carriage M4001 with the recording head H1001, and a contact portion on the contact flexible cable and a contact portion (external signal input terminal) H1301 provided on the recording head H1001. Are in electrical contact with each other, and exchange of various information for recording and power supply to the recording head H1001 are performed.

ここで、コンタクトフレキシブルケーブルE0011のコンタクト部とキャリッジM4001との間には不図示のゴムなどの弾性部材が設けられ、この弾性部材の弾性力と前記ヘッドセットレバーばねによる押圧力とによって該コンタクト部とキャリッジM4001との確実な接触を可能としている。前記コンタクトフレキシブルケーブルE0011はキャリッジM4001の背面に搭載されたキャリッジ基板(不図示)に接続されている。   Here, an elastic member such as rubber (not shown) is provided between the contact portion of the contact flexible cable E0011 and the carriage M4001, and the contact portion is formed by the elastic force of the elastic member and the pressing force by the headset lever spring. And the carriage M4001 can be reliably contacted. The contact flexible cable E0011 is connected to a carriage substrate (not shown) mounted on the back surface of the carriage M4001.

以上のような構成のインクジェット記録装置によれば、記録情報に基づいて記録ヘッドH1001の吐出口H1100Tからインクを吐出することで記録紙等の記録媒体に画像が形成される。この画像形成のためにインクの吐出を継続していくと、吐出面に濡れが発生することがある。次に、この濡れを解消するためのワイピング装置について説明する。なお、このワイピング装置は前述の回復部M5000内に設けられている。   According to the ink jet recording apparatus configured as described above, an image is formed on a recording medium such as recording paper by ejecting ink from the ejection port H1100T of the recording head H1001 based on the recording information. If ink discharge is continued for this image formation, wetting may occur on the discharge surface. Next, a wiping device for eliminating this wetting will be described. This wiping device is provided in the aforementioned recovery unit M5000.

図1は本発明によるワイピング装置の第1の実施形態におけるワイピングユニットを示す側面図である。図1において、ワイピングユニット10には2個のワイパー11、12が設けられ、記録手段H1000(記録ヘッドH1001)には吐出口が配列された吐出面H1101が設けられている。ワイピングユニット10を吐出面H1101に対して矢印A方向に移動させることで吐出面H1101を摺接することにより、該吐出面H1101の拭き取り清掃が行われる。   FIG. 1 is a side view showing a wiping unit in a first embodiment of a wiping device according to the present invention. In FIG. 1, the wiping unit 10 is provided with two wipers 11 and 12, and the recording means H1000 (recording head H1001) is provided with an ejection surface H1101 in which ejection ports are arranged. The wiping unit 10 is moved in the direction of arrow A with respect to the discharge surface H1101 so as to make sliding contact with the discharge surface H1101, thereby wiping and cleaning the discharge surface H1101.

ワイピングユニット10には吐出面H1101に順次摺接する複数(2枚)のブレード状のゴム状弾性体のワイパー11、12が設けられている。つまり、ワイピングユニット10には、最初に吐出面H1101に摺接する第1ワイパー11と続いて吐出面H1101に摺接する第2ワイパー12とが設けられている。これらのブレード状のワイパー11、12は硬度(ゴム硬度)70度のポリエーテルウレタンの成形品で形成されている。   The wiping unit 10 is provided with a plurality of (two) blade-like rubber-like elastic wipers 11 and 12 that are in sliding contact with the discharge surface H1101 in sequence. That is, the wiping unit 10 is provided with the first wiper 11 that first comes into sliding contact with the discharge surface H1101 and the second wiper 12 that comes into sliding contact with the discharge surface H1101. These blade-like wipers 11 and 12 are formed of a molded product of polyether urethane having a hardness (rubber hardness) of 70 degrees.

第1ワイパー11は固定部材14により、第2ワイパー12は固定部材15により、所定の位置関係で基台13上に固定されている。本実施形態では、第1ワイパー11の厚さD1は0.5mmに、第2ワイパー12の厚さD2も0.5mmに、第1ワイパー11の自由長L1は8mmに、第2ワイパー12の自由長L2は5mmに、それぞれ選定されている。つまり、最初に当接するワイパー11の自由長が他のワイパー12の自由長より長くなるように選定されている。このような寸法選定により、第2ワイパー12が吐出面H1101を摺接する際に当接角が約45度となるように、ヘッドカートリッジH1000とワイピングユニット10との相対位置関係が規定されている。   The first wiper 11 is fixed on the base 13 in a predetermined positional relationship by the fixing member 14 and the second wiper 12 is fixed by the fixing member 15. In the present embodiment, the thickness D1 of the first wiper 11 is 0.5 mm, the thickness D2 of the second wiper 12 is also 0.5 mm, the free length L1 of the first wiper 11 is 8 mm, and the second wiper 12 The free length L2 is selected to be 5 mm. That is, the free length of the wiper 11 that contacts first is selected to be longer than the free lengths of the other wipers 12. By such dimension selection, the relative positional relationship between the head cartridge H1000 and the wiping unit 10 is defined so that the contact angle becomes about 45 degrees when the second wiper 12 is in sliding contact with the discharge surface H1101.

図2は図1のワイピングユニット10におけるワイパー11、12の取付け構造を分解して示す斜視図である。図2において、ワイピングユニット10は基台13を有しており、この基台13には、ゴム状弾性体からなるブレード状の第1ワイパー11に設けられた取り付け孔111、112のそれぞれに嵌合する突起131、132が設けられている。同様に、基台13には、ゴム状弾性体からなるブレード状の第2ワイパー12に設けられた取り付け孔121、122のそれぞれに嵌合する突起133、134が設けられている。各突起131、132、133 、134は基台13に一体にモールド成形されている。第1ワイパー11及び第2ワイパー12は、矢印B1方向及び矢印C1方向から前述の各孔に前述の各突起をそれぞれ嵌合させることで、基台13に位置決めされる。   FIG. 2 is an exploded perspective view showing the attachment structure of the wipers 11 and 12 in the wiping unit 10 of FIG. In FIG. 2, the wiping unit 10 has a base 13, and the base 13 is fitted in mounting holes 111 and 112 provided in the blade-like first wiper 11 made of a rubber-like elastic body. Protruding parts 131 and 132 are provided. Similarly, the base 13 is provided with protrusions 133 and 134 that fit into mounting holes 121 and 122 provided in the blade-like second wiper 12 made of a rubber-like elastic body. The protrusions 131, 132, 133, and 134 are molded integrally with the base 13. The first wiper 11 and the second wiper 12 are positioned on the base 13 by fitting the above-described protrusions into the respective holes from the directions of the arrow B1 and the arrow C1.

次いで、ステンレス鋼等で作製された固定部材14、15を、それぞれ矢印B2方向、矢印C2方向から基台13に取り付ける。すなわち、第1ワイパー11の固定部材14は、その孔141、142に基台13の突起131、132を嵌合させるとともに、その凸リブ143、144を基台13の両側に形成された溝135に掛止させることにより、基台13に対し所定の弾性力を持って位置決め固定され、これによって、第1ワイパー11が基台13に対して位置決め固定される。同様に、第2ワイパー12の固定部材15は、その孔151、152に基台13の突起133、134を嵌合させるとともに、その凸リブ153、154を基台13の両側に形成された溝136に掛止させることにより、基台13に対し所定の弾性力を持って位置決め固定され、これによって、第2ワイパー12が基台13に対して位置決め固定される。   Next, the fixing members 14 and 15 made of stainless steel or the like are attached to the base 13 from the arrow B2 direction and the arrow C2 direction, respectively. That is, the fixing member 14 of the first wiper 11 fits the protrusions 131 and 132 of the base 13 in the holes 141 and 142 and the grooves 135 formed on both sides of the base 13 with the convex ribs 143 and 144. The first wiper 11 is positioned and fixed with respect to the base 13 by being fixed to the base 13 with a predetermined elastic force. Similarly, the fixing member 15 of the second wiper 12 fits the projections 133 and 134 of the base 13 into the holes 151 and 152, and grooves formed on both sides of the base 13 with the convex ribs 153 and 154. By being hooked on 136, the base 13 is positioned and fixed with a predetermined elastic force, whereby the second wiper 12 is positioned and fixed with respect to the base 13.

図4〜図6は図1及び図2に示したワイピングユニット10によって図3の(a)及び(b)に示すように吐出面H1101に付着した濡れインクを拭き取り除去する際の動作を示す図である。図4はワイピングユニット10を矢印A方向に移動させることで第1ワイパー11が吐出面H1101に摺接し始めたときの状態を示し、(a)は吐出面H1101の模式的正面図であり、(b)はワイピングユニット10及び記録ヘッドH1001の模式的側面図である。   FIGS. 4 to 6 are diagrams showing operations when the wiping unit 10 shown in FIGS. 1 and 2 wipes and removes wet ink adhering to the ejection surface H1101 as shown in FIGS. 3A and 3B. It is. FIG. 4 shows a state when the first wiper 11 starts to slidably contact the discharge surface H1101 by moving the wiping unit 10 in the direction of arrow A, and (a) is a schematic front view of the discharge surface H1101. FIG. 4B is a schematic side view of the wiping unit 10 and the recording head H1001.

図5は図4の状態からワイピングユニット10を更に矢印A方向に移動させることで第1ワイパー11に続いて第2ワイパー12が吐出面H1101に摺接し始めたときの状態を示し、(a)は吐出面H1101の模式的正面図であり、(b)はワイピングユニット10及び記録ヘッドH1001の模式的側面図である。図6は図5の状態からワイピングユニット10を更に矢印A方向に移動させることで第1ワイパー11が吐出面H1101から抜け出したときの状態を示し、(a)は吐出面H1101の模式的正面図であり、(b)はワイピングユニット10及び記録ヘッドH1001の模式的側面図である。   FIG. 5 shows a state in which the second wiper 12 following the first wiper 11 starts to slidably contact the discharge surface H1101 by further moving the wiping unit 10 in the direction of arrow A from the state of FIG. Is a schematic front view of the ejection surface H1101, and (b) is a schematic side view of the wiping unit 10 and the recording head H1001. FIG. 6 shows a state when the first wiper 11 has come out of the discharge surface H1101 by further moving the wiping unit 10 in the direction of arrow A from the state of FIG. 5, and (a) is a schematic front view of the discharge surface H1101. (B) is a schematic side view of the wiping unit 10 and the recording head H1001.

次に、図4〜図6を参照して、ワイピングユニット10を用いて図3の(a)及び(b)に示すように吐出面H1101に付着した濡れインクを拭き取り除去する際の動作について説明する。
ワイピングユニット10は待機状態では記録ヘッドの吐出面H1101に対して図1に示すような相対位置関係にある。このような待機位置からワイピングユニット10を矢印A方向に移動させると、まず第1ワイパー11が図4に示すように吐出面H1101に摺接し始め、第1ワイパー11によるワイピングが行われる。この際、第1ワイパー11の先端部は、図4の(b)に示すようにたわみ、吐出面H1101との間では非常に小さい角度θ1で接触する。このときの当接角度θ1は、本実施形態では、約10度である。
Next, with reference to FIGS. 4 to 6, the operation when the wiping unit 10 is used to wipe off and remove the wet ink adhering to the ejection surface H1101 as shown in FIGS. 3A and 3B will be described. To do.
The wiping unit 10 is in a relative positional relationship as shown in FIG. 1 with respect to the ejection surface H1101 of the recording head in the standby state. When the wiping unit 10 is moved in the arrow A direction from such a standby position, first, the first wiper 11 starts to slidably contact the discharge surface H1101 as shown in FIG. 4, and the wiping by the first wiper 11 is performed. At this time, the distal end portion of the first wiper 11 bends as shown in FIG. 4B and contacts with the discharge surface H1101 at a very small angle θ1. The contact angle θ1 at this time is about 10 degrees in the present embodiment.

図4の状態では、第1ワイパー11の先端部の湾曲部が吐出面H1101に接近しており、この湾曲部の稜線付近ではワイパー11と吐出面H1101との間の距離が非常に小さくなっている。従って、第1ワイパー11は、吐出面H1101に対して、稜線部のみでなく、ある程度広がった範囲で面接触に近い状態で当接している。このため、第1ワイパー11の摺接によって、吐出面H1101上の付着物(濡れインク)を除去することはほとんどできないが、吐出面H1101上で濡れインクを広げつつ、ほぼ均一厚さの皮膜状にならすことができる。   In the state of FIG. 4, the curved portion at the tip of the first wiper 11 is close to the discharge surface H1101, and the distance between the wiper 11 and the discharge surface H1101 becomes very small near the ridgeline of the curved portion. Yes. Therefore, the first wiper 11 is in contact with the ejection surface H1101 in a state close to surface contact in a range that is expanded to some extent, not just the ridge line portion. For this reason, it is almost impossible to remove the deposit (wetting ink) on the ejection surface H1101 by the sliding contact of the first wiper 11, but while spreading the wetting ink on the ejection surface H1101, it is a film having a substantially uniform thickness. You can fake.

更にワイピングユニット10の動作が進行していくと、図5に示すように、第1ワイパー11に続いて第2ワイパー12が追随して吐出面H1101を摺接するようになる。ここで、第2ワイパー12の自由長は第1ワイパー11の自由長よりも短い寸法に選定されている。このため、第2ワイパー12は、吐出面H1101に対して、主として先端の稜線部で接触することになり、濡れインクを拭き取り除去するのに有効な角度で当接することになる。このときの当接角度θ2は、上記θ1よりも大きく、本実施形態では約45度である。   As the operation of the wiping unit 10 further proceeds, as shown in FIG. 5, the second wiper 12 follows the first wiper 11 and comes into sliding contact with the discharge surface H1101. Here, the free length of the second wiper 12 is selected to be shorter than the free length of the first wiper 11. For this reason, the second wiper 12 comes into contact with the ejection surface H1101 mainly at the tip ridge line portion, and comes into contact with an angle effective for wiping and removing the wet ink. The contact angle θ2 at this time is larger than the above θ1, and is about 45 degrees in the present embodiment.

一方、第2ワイパー12が進入してくる部分の濡れインクは、先行した第1ワイパー11の摺接によって吐出面H1101上で広げられてほぼ均一な厚さにならされているため、当接角度が大きい第2ワイパー12によって効率よく拭き取り除去することができ、第2ワイパー12が通過したあとの吐出面H1101は清浄な面になっている。このようなワイピング動作を進行させながらワイピングユニット10が更に矢印A方向に移動していくと、図6に示すように、第1ワイパー11は吐出面H1101上から抜け出し、第2ワイパー12も該吐出面の大部分を摺接し終えた状態となる。そして、第2ワイパー12による吐出面H1101上の濡れインクの払拭が終了したところで、吐出面全体が清浄な面となる。   On the other hand, the wet ink in the portion where the second wiper 12 enters is spread on the discharge surface H1101 by the sliding contact of the first wiper 11 and is made to have a substantially uniform thickness. The second wiper 12 having a large diameter can be efficiently wiped off, and the discharge surface H1101 after the second wiper 12 has passed is a clean surface. When the wiping unit 10 further moves in the direction of arrow A while proceeding with such a wiping operation, as shown in FIG. 6, the first wiper 11 comes out of the discharge surface H1101, and the second wiper 12 is also discharged. It will be in the state which has slidably contacted most of the surfaces. Then, when the wiping of the wet ink on the ejection surface H1101 by the second wiper 12 is finished, the entire ejection surface becomes a clean surface.

以上説明した実施形態によれば、記録ヘッドH1001の吐出面H1101に順次摺接する複数のゴム状弾性体のワイパー11、12を使用し、最初に摺接するワイパー11の該吐出面に対する当接角θ1が他のワイパー12の該吐出面に対する当接角θ2より小さいように構成するので、記録ヘッドの吐出面におけるインク濡れが進行していった場合でも、濡れインクを効率よく拭き取り除去することができ、安定した良好なインク吐出が可能になるワイピング装置及びインクジェット記録装置が提供される。   According to the embodiment described above, a plurality of rubber-like elastic wipers 11 and 12 that are sequentially brought into sliding contact with the discharge surface H1101 of the recording head H1001 are used, and the contact angle θ1 of the wiper 11 that first comes into sliding contact with the discharge surface θ1. Is smaller than the contact angle θ2 of the other wiper 12 with respect to the ejection surface, so that even when ink wetting on the ejection surface of the recording head progresses, the wet ink can be efficiently wiped off. A wiping apparatus and an ink jet recording apparatus that enable stable and good ink ejection are provided.

図7は本発明によるワイピング装置の第2の実施形態におけるワイピングユニットを示す側面図である。本実施形態では、基台13上に固定部材14、15を介して固定される複数(2個)のワイパー11、16のうち、後続のワイパー(第2ワイパー)16の吐出面H1101と摺接する先端部分16aが尖塔状に形成されている。つまり、本実施形態は、前述の第1の実施形態の第2ワイパー12に代えて、先端摺接部分16aを尖塔状(又は槍先状)にした第2ワイパー16を使用するものであり、この点で第1の実施形態と相違するが、その他の点では実質的に同じ構成をしており、それぞれ対応する部分を同一符号で示し、それらの詳細説明は省略する。   FIG. 7 is a side view showing a wiping unit in the second embodiment of the wiping apparatus according to the present invention. In the present embodiment, of the plural (two) wipers 11 and 16 fixed on the base 13 via the fixing members 14 and 15, the sliding contact with the discharge surface H1101 of the subsequent wiper (second wiper) 16 is made. The tip portion 16a is formed in a spire shape. That is, in this embodiment, instead of the second wiper 12 of the first embodiment described above, the second wiper 16 in which the tip sliding contact portion 16a has a spire shape (or a tip shape) is used. Although this point is different from the first embodiment, the configuration is substantially the same in other points. Corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.

このような第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の作用効果に加え、各ワイパー11、16の基台13に対する取り付け時における公差や、吐出面H1101とワイピングユニット10との相対位置の公差などによって発生することがある、第2ワイパー16の吐出面H1101に対する当接角のばらつきに起因する摺接の不安定性を抑えることができるという作用効果が得られる。つまり、本実施形態の構成によれば、第2ワイパー16の当接角にある程度のばらつきがあっても、常に第2ワイパー16の先端部16aで吐出面H1101を摺接することが可能となるため、常に第2ワイパー16の先端の稜線を利用して濡れインクを除去することが可能となる。これによって、一層確実な濡れインクの払拭が可能になる。   According to such a 2nd embodiment, in addition to the same operation effect as a 1st embodiment, tolerance at the time of attachment to base 13 of each wiper 11 and 16 and discharge surface H1101 and wiping unit 10 There is an effect that the instability of the sliding contact due to the variation of the contact angle with respect to the discharge surface H1101 of the second wiper 16 that may occur due to the relative position tolerance or the like can be suppressed. That is, according to the configuration of the present embodiment, even if the contact angle of the second wiper 16 varies to some extent, the discharge surface H1101 can always be slidably contacted with the tip 16a of the second wiper 16. The wet ink can always be removed by using the ridge line at the tip of the second wiper 16. This makes it possible to wipe out wet ink more reliably.

図8は本発明によるワイピング装置の第3の実施形態におけるワイピングユニットを示す側面図である。本実施形態におけるワイピングユニット10は、第1の実施形態におけるワイパー11、12の材質と同じポリエーテルウレタンを用いて第1ワイパー17aと第2ワイパー17bを一体成形したワイパーユニット17を作製し、このワイパーユニット17を台座18に固着(又は結合)したものである。ここで、ワイパーユニット17と台座18との間の結合(又は固着)は、接着やビス締結などの周知の固定手段で行うことができる。ただし、ワイパーユニット17がポリエーテルウレタンで形成されていることから、吐出面H1101を摺接する際の摩擦抵抗力による変形が生じないようにする必要があり、そのため、台座18は剛性が高い材料、例えばポリアセタールやポリカーボネート等で形成することが好ましい。   FIG. 8 is a side view showing a wiping unit in the third embodiment of the wiping apparatus according to the present invention. The wiping unit 10 in the present embodiment produces a wiper unit 17 in which the first wiper 17a and the second wiper 17b are integrally formed using the same polyether urethane as the material of the wipers 11 and 12 in the first embodiment. The wiper unit 17 is fixed (or coupled) to the base 18. Here, the coupling (or fixing) between the wiper unit 17 and the pedestal 18 can be performed by a known fixing means such as adhesion or screw fastening. However, since the wiper unit 17 is formed of polyether urethane, it is necessary to prevent deformation due to frictional resistance when the discharge surface H1101 is slidably contacted. Therefore, the base 18 is made of a material having high rigidity, For example, it is preferably formed of polyacetal or polycarbonate.

本実施形態に係るワイピング装置は、以上説明した点で前述の第1の実施形態と相違するが、その他の点では実質的に同じ構成をしている。そして、本実施形態によれば、前述の第1の実施形態と同様の作用効果に加えて、ワイパーを台座に取り付ける際の取り付けのばらつきから発生し得るワイパーの自由長の変動を抑えることができるという作用効果が得られる。   The wiping device according to the present embodiment is different from the above-described first embodiment in the points described above, but has substantially the same configuration in other points. And according to this embodiment, in addition to the effect similar to the above-mentioned 1st Embodiment, the fluctuation | variation of the free length of the wiper which can arise from the dispersion | variation in attachment at the time of attaching a wiper to a base can be suppressed. The effect is obtained.

なお、以上の実施形態では、ゴム状弾性体からなる2個のブレード状のワイパーを使用し、各ワイパーの硬度及び肉厚(板厚)が同じである場合を説明したが、本発明はその他の種々な態様で実施できるものであり、それらも本発明の範囲内に含まれるものである。例えば、第1ワイパー11の硬度(ゴム硬度)を第2ワイパー12、16の硬度よりも低く選定することにより、第1ワイパー11の摺接時における当接角をさらに小さく(低く)することができる。それによって、吐出面H1101における濡れインクを一層均一な皮膜層にすることができる。図1の構成を例と採った場合、具体的には、第1ワイパー11の硬度を約60度に選定するとともに、第2ワイパー12の硬度を約80度に選定することができる。   In the above embodiment, the case where two blade-like wipers made of a rubber-like elastic body are used and the hardness and thickness (plate thickness) of each wiper are the same has been described. The present invention can be carried out in various forms, and these are also included in the scope of the present invention. For example, by selecting the hardness (rubber hardness) of the first wiper 11 to be lower than the hardness of the second wipers 12, 16, the contact angle at the time of sliding contact of the first wiper 11 can be further reduced (lower). it can. Thereby, the wet ink on the ejection surface H1101 can be made a more uniform film layer. When the configuration of FIG. 1 is taken as an example, specifically, the hardness of the first wiper 11 can be selected to be about 60 degrees, and the hardness of the second wiper 12 can be selected to be about 80 degrees.

ただし、ワイパーの硬度が低くなった場合、該ワイパーの当接力(圧接力)が低くなることもあり得るが、その場合にはワイパーの自由長や厚さを適宜選定することによって調整すればよい。更に、ワイパーの硬度を変更することは第2ワイパーの硬度が相対的に高くなることであり、ワイパーの硬度変更によって第2ワイパーの摺接時のたわみ量を抑える点とたわみの変動を抑える点で更なる効果を生み出すこともできる。   However, when the hardness of the wiper decreases, the contact force (pressure contact force) of the wiper may decrease. In that case, the wiper may be adjusted by appropriately selecting the free length and thickness of the wiper. . Furthermore, changing the hardness of the wiper means that the hardness of the second wiper is relatively high. By changing the hardness of the wiper, the amount of deflection at the time of sliding contact with the second wiper and the fluctuation of the deflection are suppressed. Can also produce further effects.

以上の実施形態では、2枚(2個)のワイパーを用いる場合を例に挙げて説明したが、本発明はこの枚数に限定されるものではなく、前記第1ワイパー又は前記第2ワイパーに相当するワイパーを複数枚で構成したり、前記第1及び第2ワイパーの両方を複数枚で構成したりしても良く、本発明はこのような構成も含むものである。このような構成を採ることにより、第1ワイパーによる吐出面1101上の濡れインクの均一な皮膜化を一層確実なものにすることができ、第2ワイパーによる濡れインクの拭き取り除去を一層確実なものにすることができる。特に、インクの中に使用される低酸価の物質の選択によっては濡れインクの堆積がより進行しやすい場合があり、このような構成はその際に有効なものである。   In the above embodiment, the case where two (two) wipers are used has been described as an example. However, the present invention is not limited to this number, and corresponds to the first wiper or the second wiper. The wiper may be composed of a plurality of sheets, or both the first and second wipers may be composed of a plurality of sheets, and the present invention includes such a structure. By adopting such a configuration, it is possible to further ensure the uniform film formation of the wet ink on the ejection surface 1101 by the first wiper, and it is possible to more reliably remove the wet ink by the second wiper. Can be. In particular, depending on the selection of a low acid number substance used in the ink, the deposition of the wet ink may be more likely to proceed, and such a configuration is effective at that time.

また、本発明は、吐出面H1101を撥水性にするための処理の有無や方法についても、特に限定されるものではない。吐出面H1101が撥水性又は親水性のいずれであっても、該吐出面における濡れインクの付着は起こり得る。しかし、ワイパーを用いて濡れインクを払拭する点では、濡れインクと吐出面H1101との間の接触箇所がなるべく少ないほうが効果的であるので、吐出面H1101に撥水性が付与されている(すなわち、吐出面H1101は撥水性を有する)方が好ましい。   Further, the present invention is not particularly limited with respect to the presence or absence of the treatment and the method for making the discharge surface H1101 water-repellent. Regardless of whether the ejection surface H1101 is water-repellent or hydrophilic, wetting ink may adhere to the ejection surface. However, in terms of wiping wet ink using a wiper, it is more effective that the number of contact points between the wet ink and the discharge surface H1101 is as small as possible, and thus water repellency is imparted to the discharge surface H1101 (that is, It is preferable that the discharge surface H1101 has water repellency.

以上のような本発明を完成する過程では次のような技術事項が確認された。まず、色材としての顔料と200以下の酸価を示す高分子物質を用いて顔料を分散させたインクを記録ヘッドから吐出させ、該インクの吐出に伴って発生する吐出面上の「濡れ」を引き起こすインクの付着状態を観察すると、以下に説明するような技術事項が確認された。なお、ここで用いる高分子物質では親水基及び疎水基のバランスが重要である。代表的なものとしては、ポリアクリル酸・ポリスチレンの共重合体を挙げることができ、また、酸価の定義から、その中でもカルボキシル基が多いほど酸価が高くなる。   In the process of completing the present invention as described above, the following technical matters were confirmed. First, an ink in which a pigment is dispersed using a pigment as a colorant and a polymer material having an acid value of 200 or less is ejected from the recording head, and “wetting” on the ejection surface that occurs as the ink is ejected. Observing the adhesion state of the ink that causes the problem, the following technical matters were confirmed. In the polymer material used here, the balance between the hydrophilic group and the hydrophobic group is important. A typical example is a copolymer of polyacrylic acid / polystyrene. From the definition of the acid value, the more the carboxyl group, the higher the acid value.

次に、本発明を完成する過程では確認された技術事項について具体的に説明する。吐出面上のインク付着は微小液滴状態で吐出口近傍を含めた広い範囲において発生し、更にインク吐出の継続によりインク付着(濡れインク)が増大していく。これと共に、吐出面上の付着インク中の揮発分の蒸発も起こっていくため、付着インクは次第に粘度を増していき、更には高分子物質成分の析出も起こってくる。このような状態となっていく間に、更に別のインク滴が吐出面に付着していき、その中でも近接した位置に付着したものはこのように粘度上昇したり析出した部分と合体していく。しかし、この合体に際しては、高分子物質の酸価が低い場合には、すでに析出した高分子物質は後から付着するインク滴によっては容易に再溶解しないため、粘度上昇成分及び析出物が堆積していくことになる。   Next, technical matters confirmed in the process of completing the present invention will be specifically described. Ink adhesion on the ejection surface occurs in a wide range including the vicinity of the ejection port in the form of fine droplets, and ink adhesion (wetting ink) increases as ink ejection continues. At the same time, evaporation of volatile components in the adhered ink on the ejection surface also occurs, so that the adhered ink gradually increases in viscosity, and further, the deposition of a polymer substance component also occurs. While the ink is in such a state, another ink droplet adheres to the ejection surface, and among these, those adhering to close positions increase in viscosity or merge with the deposited portion. . However, in this coalescence, when the acid value of the polymer substance is low, the already precipitated polymer substance is not easily re-dissolved by ink droplets attached later, so that viscosity increasing components and precipitates are deposited. It will follow.

もともとインク滴の付着には規則性がないので、これらのインク滴付着は吐出面上でばらつき、その箇所によって付着インクの量に差が生じたり、堆積したインク成分の厚さも異なってくる。この状態で第1ワイパーによって当接角を図4中のθ1のように小さく(低く)して吐出面の摺接を行うと、一部の付着インクは除去されることもあるが、ほとんどの付着インクは除去されずに吐出面上に残る。しかし、この第1ワイパーの摺接によって、付着インクはほぼ均一な厚さにならされ、それに伴って吐出面上の広範囲に広がっていく。このような現象は、第1ワイパーの吐出面に対する接触が稜線による線接触ではなく、面接触に近い状態で行われることに起因する。   Since there is no regularity in adhesion of ink droplets, the adhesion of these ink droplets varies on the ejection surface, and the amount of adhered ink varies depending on the location, and the thickness of the deposited ink component also varies. In this state, when the contact angle is made small (lower) as θ1 in FIG. 4 by the first wiper and the ejection surface is brought into sliding contact, some of the adhered ink may be removed, but most of the ink is removed. The adhered ink remains on the ejection surface without being removed. However, due to the sliding contact of the first wiper, the adhered ink is made to have a substantially uniform thickness and accordingly spreads over a wide area on the ejection surface. Such a phenomenon is attributed to the fact that the contact of the first wiper with the discharge surface is performed in a state close to the surface contact, not the line contact by the ridgeline.

つまり、ワイパーの当接角が図4中のθ1のように小さいということは、吐出面との接触時にワイパーの稜線を明確に現出させることが難しく、稜線による線接触に比べて吐出面とワイパーとの接触領域が多くなること(面接触に近くなること)でもある。従って、摺接時のワイパーの揺動は発生しにくく、該ワイパーでならされたインクは全体がほぼ均一な厚さの層となって広範囲に広がり、更に全インク滴が交じり合うため部分的な粘性(硬さ)の差異も消失されていく。   That is, when the contact angle of the wiper is as small as θ1 in FIG. 4, it is difficult to clearly reveal the ridge line of the wiper at the time of contact with the discharge surface. It also means that the contact area with the wiper increases (close to surface contact). Therefore, the wiper is less likely to swing during sliding contact, and the ink leveled by the wiper spreads over a wide area as a whole with a substantially uniform thickness, and all the ink droplets mix with each other. The difference in viscosity (hardness) disappears.

続いて、第1ワイパーよりも接触角が高い第2ワイパー(図5中の当接角度θ2)を吐出面に摺接させていくと、この第2ワイパーと吐出面との接触は線接触となるため、先の第1ワイパーでほぼ均一な厚さにならされた濡れインクは容易に除去されていく。ここで、第1ワイパーが通過した後の時間で濡れインク中の揮発分が更に蒸発することも考えられるが、この時間は非常に短いため、ここでのインクの変質は無視し得る。また、付着インク(濡れインク)を全体的に一旦ほぼ均一な層状態にならしているため、場所によって付着インクの状態に差が生じることもほとんどない。以上の構成及び作用によって、吐出面上の付着インクを確実に払拭除去することが可能となる。   Subsequently, when the second wiper (contact angle θ2 in FIG. 5) having a higher contact angle than the first wiper is brought into sliding contact with the discharge surface, the contact between the second wiper and the discharge surface is a line contact. Therefore, the wet ink that has been adjusted to a substantially uniform thickness by the first wiper is easily removed. Here, it is conceivable that the volatile matter in the wet ink further evaporates in the time after the first wiper passes, but since this time is very short, the alteration of the ink here can be ignored. Further, since the adhered ink (wetting ink) is once once almost uniformized as a whole, there is almost no difference in the state of the adhered ink depending on the location. With the above-described configuration and operation, it is possible to wipe off and remove the adhered ink on the ejection surface.

なお、これらの中で吐出面に対する第1ワイパー又は他のワイパーの当接角については、次のように選定することが好ましい。まず、第1ワイパーの当接角度は、面接触に近い摺接を実現するのに適切な当接角である約30度以下に選定することが好ましく、より好ましい当接角は約0度乃至約25度である。ワイパーに用いる材料の弾性率や硬度、更にはワイパーの厚さや自由長等の形状を考慮して各種検討を行ったところ、第1ワイパーの当接角が約30度を超えると、該ワイパーの稜線による接触の影響が大きくなり、面接触或いはそれに近い状態は得られなくなる。各種の材質及び形態のゴム状弾性体のワイパーについて、付着インクをほぼ均一にならす効果を生み出すために適切な当接角を実験的に求めたところ、約0度乃至約25度の範囲の当接角が好適であることが確認された。なお、十分又は理想的な面接触にする場合の当接角は約0度である。   Of these, the contact angle of the first wiper or another wiper with respect to the ejection surface is preferably selected as follows. First, the contact angle of the first wiper is preferably selected to be approximately 30 degrees or less, which is an appropriate contact angle for realizing sliding contact close to surface contact, and a more preferable contact angle is approximately 0 to It is about 25 degrees. Various studies were conducted in consideration of the elastic modulus and hardness of the material used for the wiper and the shape of the wiper, such as the thickness and the free length. When the contact angle of the first wiper exceeded about 30 degrees, The influence of the contact due to the ridgeline becomes large, and surface contact or a state close thereto cannot be obtained. For the rubber-like elastic wipers of various materials and forms, an appropriate contact angle was experimentally obtained in order to produce an effect of making the adhered ink almost uniform. It was confirmed that the contact angle was suitable. In addition, the contact angle in the case of sufficient or ideal surface contact is about 0 degree.

一方、第1ワイパーのあとに続いて線接触の当接を行わせる第2ワイパーの好適な当接角度については、上記と同様の攻究の結果、吐出面に対して約25度乃至約60度の当接角が好ましく、さらには、約30度乃至は約50度の範囲の当接角がより好ましいことが確認された。なお、第2ワイパーの当接角が約60度を超えた場合には、ワイピング動作時に稜線による線接触が不十分になることがあって揺動することがあり、そのため、第1ワイパーでならしたあとの付着インクの払拭除去が不十分になることがあった。   On the other hand, with respect to a suitable contact angle of the second wiper that causes the contact of the line contact following the first wiper, as a result of the same investigation as described above, about 25 degrees to about 60 with respect to the discharge surface. It has been confirmed that a contact angle of about 50 degrees is preferable, and a contact angle in the range of about 30 degrees to about 50 degrees is more preferable. If the contact angle of the second wiper exceeds about 60 degrees, the line contact by the ridge line may be insufficient during the wiping operation, and the rocking may occur. In some cases, wiping and removal of the adhering ink after the cleaning becomes insufficient.

以上説明したように、前述の実施形態によれば、色材としての顔料と酸価が200以下の高分子物質を含有するインクを吐出口から吐出するに当たっては、吐出面における濡れが進行している場合でも、適切なワイピングを施すことによって常に安定したインク吐出を維持することができ、安定した良好な画像記録を行うことができる。すなわち、本発明によれば、染料を色材としたインクでは発生し得なかった吐出面上での濡れを引き起こし、従来技術では該吐出面上の濡れを除去できないような、顔料を色材としたインクを使用する場合でも、吐出面上の撥水剤層の変更やワイピングの際の当接力向上を必要とせずに、該吐出面上の濡れを効率よく除去することが可能となる。   As described above, according to the above-described embodiment, when the ink containing the pigment as the color material and the high molecular substance having an acid value of 200 or less is discharged from the discharge port, wetting on the discharge surface proceeds. Even in such a case, by performing appropriate wiping, stable ink ejection can always be maintained, and stable and good image recording can be performed. That is, according to the present invention, a pigment is used as a coloring material, which causes wetting on the ejection surface that could not be generated with an ink using a dye as a coloring material, and the conventional technology cannot remove the wetting on the ejection surface. Even when the ink used is used, it is possible to efficiently remove the wetting on the ejection surface without the need to change the water repellent layer on the ejection surface or improve the contact force during wiping.

また、前述の実施形態によれば、第1ワイパーの作用により濡れインクを吐出面上で均一な厚さに広範囲に広げていくことができるため、その後にワイパー(第2ワイパー等)で吐出面を摺接する際にも、該ワイパーと該吐出面がインク付着(インク層)の無い箇所で接触することはない。そのため、本発明はワイパーの磨耗防止の点でも有効である。このことは、インクの設計自由度を高くなる点、並びに画像の信頼性が向上する点で有効であり、更にはインクジェット記録装置のシステムの安定性向上の点でも有効である。   Further, according to the above-described embodiment, the wet ink can be spread over a wide range to a uniform thickness on the ejection surface by the action of the first wiper, and then the ejection surface is wiped with a wiper (second wiper or the like). Even when sliding, the wiper and the ejection surface do not come into contact with each other at a place where there is no ink adhesion (ink layer). Therefore, the present invention is also effective in preventing wiper wear. This is effective in increasing the degree of freedom in designing the ink, improving the reliability of the image, and further improving the stability of the system of the ink jet recording apparatus.

なお、以上の実施形態では、記録媒体に対して移動可能なキャリッジに搭載した記録ヘッドを用いるシリアルタイプのインクジェット記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、副走査のみで記録するラインタイプのインクジェット記録装置など、他の記録方式のインクジェット記録装置に対しても同様に適用可能なものであり、同様の作用効果を奏するものである。また、本発明は、インクジェット記録装置であれば、1個の記録ヘッドを用いる装置、異なる色のインクを用いる複数の記録ヘッドを用いる装置、あるいは同一色彩で異なる濃度のインクを用いる複数の記録ヘッドを用いる装置、さらには、これらを組み合わせた装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。   In the above embodiment, a serial type ink jet recording apparatus using a recording head mounted on a carriage movable with respect to a recording medium has been described as an example. However, the present invention is a line for recording only in sub-scanning. The present invention can be similarly applied to other recording system ink jet recording apparatuses such as a type of ink jet recording apparatus, and has the same effects. Further, the present invention is an inkjet recording apparatus, an apparatus using one recording head, an apparatus using a plurality of recording heads using different color inks, or a plurality of recording heads using inks of the same color and different densities The present invention can be applied in the same manner to a device using the above, and a device combining these, and the same effect can be achieved.

本発明によるワイピング装置の第1の実施形態におけるワイピングユニットを示す側面図である。It is a side view which shows the wiping unit in 1st Embodiment of the wiping apparatus by this invention. 図1のワイピングユニットにおけるワイパーの取付け構造を分解して示す斜視図である。It is a perspective view which decomposes | disassembles and shows the attachment structure of the wiper in the wiping unit of FIG. 記録ヘッドの吐出面上の濡れの状態を模式的に例示する図であり、(a)は飛散したインクが吐出面に付着して濡れた状態を吐出面上から見た模式的正面図であり、(b)は(a)に示す吐出面の状態を側方から見た模式的側面図であり、(c)は(a)に示す吐出面を従来のワイピング装置で拭き取り清掃した後の状態を示す模式的正面図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a wet state on a discharge surface of a recording head, and (a) is a schematic front view of the scattered ink attached to the discharge surface and viewed from the discharge surface. (B) is the typical side view which looked at the state of the discharge surface shown to (a) from the side, (c) is the state after wiping and cleaning the discharge surface shown to (a) with the conventional wiping apparatus It is a typical front view which shows. ワイピングユニットを移動させることで第1ワイパーが吐出面に摺接し始めたときの状態を示し、(a)は吐出面の模式的正面図であり、(b)はワイピングユニット及び記録ヘッドの模式的側面図である。The state when the first wiper starts to come into sliding contact with the ejection surface by moving the wiping unit is shown, (a) is a schematic front view of the ejection surface, and (b) is a schematic diagram of the wiping unit and the recording head. It is a side view. 図4の状態からワイピングユニットを更に移動させることで第1ワイパーに続いて第2ワイパーが吐出面に摺接し始めたときの状態を示し、(a)は吐出面の模式的正面図であり、(b)はワイピングユニット及び記録ヘッドの模式的側面図である。FIG. 4 shows a state when the second wiper starts to slidably contact the discharge surface following the first wiper by further moving the wiping unit from the state of FIG. 4, (a) is a schematic front view of the discharge surface; FIG. 4B is a schematic side view of the wiping unit and the recording head. 図5の状態からワイピングユニットを更に移動させることで第1ワイパーが吐出面から抜け出したときの状態を示し、(a)は吐出面の模式的正面図であり、(b)はワイピングユニット及び記録ヘッドの模式的側面図である。FIG. 5 shows a state in which the first wiper has come out of the ejection surface by further moving the wiping unit from the state of FIG. 5, (a) is a schematic front view of the ejection surface, and (b) is a wiping unit and recording. It is a typical side view of a head. 本発明によるワイピング装置の第2の実施形態におけるワイピングユニットを示す側面図である。It is a side view which shows the wiping unit in 2nd Embodiment of the wiping apparatus by this invention. 本発明によるワイピング装置の第3の実施形態におけるワイピングユニットを示す側面図である。It is a side view which shows the wiping unit in 3rd Embodiment of the wiping apparatus by this invention. 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の外観を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating an appearance of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の内部構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an internal configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 図10中のキャリッジに搭載される記録手段(ヘッドカートリッジ)の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of recording means (head cartridge) mounted on the carriage in FIG. 10. 図11の記録手段を記録ヘッドとインクタンクに分解した状態を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view illustrating a state in which the recording unit of FIG. 11 is disassembled into a recording head and an ink tank. 図12中の記録ヘッドを部品ごとに分解して下方から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which decomposed | disassembled the recording head in FIG. 12 for every component, and was seen from the downward direction.

符号の説明Explanation of symbols

10 ワイピングユニット
11、17a 第1ワイパー
12、16、17b 第2ワイパー
13 基台
14、15 固定部材
16a 先端部分
17 ワイパーユニット
18 台座
M1000 装置本体
M1001 下ケース
M1002 上ケース
M1003 アクセスカバー
M3022 給紙部
M3029 搬送部
M3030 排出部
M4001 キャリッジ
M4021 キャリッジ軸
M5000 回復部
H1000 記録手段(ヘッドカートリッジ)
H1001 記録ヘッド H1100T 吐出口
H1101 吐出面
H1900 インクタンク
E0018 電源キー
A ワイピング方向
θ1、θ2 当接角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wiping unit 11, 17a 1st wiper 12, 16, 17b 2nd wiper 13 Base 14, 15 Fixing member 16a Tip part 17 Wiper unit 18 Base M1000 Apparatus main body M1001 Lower case M1002 Upper case M1003 Access cover M3022 Paper feed part M3029 Conveying unit M3030 Discharging unit M4001 Carriage M4021 Carriage shaft M5000 Recovery unit H1000 Recording means (head cartridge)
H1001 Printhead H1100T Discharge port H1101 Discharge surface H1900 Ink tank E0018 Power key A Wiping direction θ1, θ2 Contact angle

Claims (10)

インクを吐出して記録媒体に記録する記録ヘッドの吐出面を拭き取り清掃するワイピング装置において、
前記吐出面に順次摺接する複数のワイパーを有し、
最初に摺接するワイパーの前記吐出面に対する当接角が他のワイパーの該吐出面に対する当接角より小さいことを特徴とするワイピング装置。
In a wiping device that wipes and cleans the ejection surface of a recording head that ejects ink and records on a recording medium,
Having a plurality of wipers that are in sliding contact with the discharge surface sequentially;
A wiping apparatus, wherein a contact angle of a wiper that first comes into sliding contact with the discharge surface is smaller than a contact angle of another wiper with respect to the discharge surface.
前記インクは色材としての顔料と200以下の酸価を示す高分子物質を含有することを特徴とする請求項1に記載のワイピング装置。   The wiping apparatus according to claim 1, wherein the ink contains a pigment as a color material and a polymer substance having an acid value of 200 or less. 前記ワイパーがブレード状のゴム状弾性体で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のワイピング装置。   The wiping apparatus according to claim 1, wherein the wiper is formed of a blade-like rubber-like elastic body. 前記最初に当接するワイパーの前記吐出面に対する当接角が30度以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のワイピング装置。   The wiping device according to any one of claims 1 to 3, wherein a contact angle of the first wiper with respect to the discharge surface is 30 degrees or less. 前記最初に当接するワイパーの硬度が他のワイパーの硬度より低いことを特徴とする請求項3又は4に記載のワイピング装置。   The wiping device according to claim 3 or 4, wherein the hardness of the wiper that contacts first is lower than the hardness of another wiper. 前記最初に当接するワイパーの自由長が他のワイパーの自由長より長いことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載のワイピング装置。   The wiping device according to any one of claims 3 to 5, wherein a free length of the wiper that contacts first is longer than a free length of another wiper. 前記複数のワイパーは互いに位置決め固定されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のワイピング装置。   The wiping device according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of wipers are positioned and fixed to each other. 前記複数のワイパーは一体に成形されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のワイピング装置。   The wiping device according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of wipers are integrally formed. 前記吐出面は撥水性を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のワイピング装置。   The wiping apparatus according to claim 1, wherein the discharge surface has water repellency. 記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
請求項1〜9のいずれか1項に記載のワイピング装置を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
In an inkjet recording apparatus that performs recording by discharging ink from a recording head to a recording medium,
An ink jet recording apparatus comprising the wiping apparatus according to claim 1.
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