JP2000229415A - インクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェット記録装置Info
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- JP2000229415A JP2000229415A JP3231799A JP3231799A JP2000229415A JP 2000229415 A JP2000229415 A JP 2000229415A JP 3231799 A JP3231799 A JP 3231799A JP 3231799 A JP3231799 A JP 3231799A JP 2000229415 A JP2000229415 A JP 2000229415A
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- JP
- Japan
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- ink
- electrode
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- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】記録電極先端へのインク固着を防止し、インク
着弾位置がずれることなく、高精細な画像を得られるイ
ンクジェット記録装置を提供する。 【解決手段】インクを循環させる循環部と、静電界によ
ってインクが吐出される吐出電極とを有する記録ヘッド
と、インクを回収するインク回収部とを有し、非記録時
に、吐出電極からインク回収部へインクを吐出して吐出
電極先端を洗浄する。
着弾位置がずれることなく、高精細な画像を得られるイ
ンクジェット記録装置を提供する。 【解決手段】インクを循環させる循環部と、静電界によ
ってインクが吐出される吐出電極とを有する記録ヘッド
と、インクを回収するインク回収部とを有し、非記録時
に、吐出電極からインク回収部へインクを吐出して吐出
電極先端を洗浄する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は記録ヘッドの電極か
ら吐出したインク滴を記録媒体上に付着させて画像を印
刷するインクジェット記録装置に係り、特に溶剤中に色
剤を分散させたインクを循環させる機能を有する記録ヘ
ッドの構造に関する。
ら吐出したインク滴を記録媒体上に付着させて画像を印
刷するインクジェット記録装置に係り、特に溶剤中に色
剤を分散させたインクを循環させる機能を有する記録ヘ
ッドの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】微小な吐出部から少量のインク滴を吐出
させ、記録媒体上にそのインク滴を付着させて画像を印
刷するインクジェット記録装置は、インクタンクから各
吐出部にインクを導き、そのインクに運動エネルギーを
与えることにより、吐出部からインク滴を吐出させ、記
録媒体に付着させてドットを形成する構成である。イン
クに運動エネルギーを与える駆動方法の1つとして、吐
出電極と記録媒体が接触する共通電極との間に電圧を印
加し、静電力によってインクを吐出させる方式(静電記
録方式)がある。この方式は吐出電極に印加する電圧を
パルス幅変調することにより、記録媒体上に吐出させる
インク量を制御できるので、高精細インクジェットプリ
ンタを実現する方式として以前から注目されていた。
させ、記録媒体上にそのインク滴を付着させて画像を印
刷するインクジェット記録装置は、インクタンクから各
吐出部にインクを導き、そのインクに運動エネルギーを
与えることにより、吐出部からインク滴を吐出させ、記
録媒体に付着させてドットを形成する構成である。イン
クに運動エネルギーを与える駆動方法の1つとして、吐
出電極と記録媒体が接触する共通電極との間に電圧を印
加し、静電力によってインクを吐出させる方式(静電記
録方式)がある。この方式は吐出電極に印加する電圧を
パルス幅変調することにより、記録媒体上に吐出させる
インク量を制御できるので、高精細インクジェットプリ
ンタを実現する方式として以前から注目されていた。
【0003】このような方式の例として、特表平7−502
218 号では、溶媒中に低濃度に色剤を分散させたインク
を記録電極表面に供給し、記録電極に電圧を印加して電
界を形成して電荷を持った色剤を凝集させ、濃縮したイ
ンクを記録電極から記録媒体上に向けて吐出させる方法
を述べている。
218 号では、溶媒中に低濃度に色剤を分散させたインク
を記録電極表面に供給し、記録電極に電圧を印加して電
界を形成して電荷を持った色剤を凝集させ、濃縮したイ
ンクを記録電極から記録媒体上に向けて吐出させる方法
を述べている。
【0004】また、WO97/27058号公報では、
四角形のくぼみの内部に三角形の部材を設け、このくぼ
みにインクを供給し、電圧を印加することによって三角
形部材の先端からインクを飛翔させる技術が記載されて
いる。
四角形のくぼみの内部に三角形の部材を設け、このくぼ
みにインクを供給し、電圧を印加することによって三角
形部材の先端からインクを飛翔させる技術が記載されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記方式のインクジェ
ット記録装置は、印刷中における記録媒体に対する記録
ヘッドの相対移動の形態によって、走査型とライン型と
の2種類に大別される。走査型のものは、記録媒体を適
宜搬送しながら、この記録媒体の搬送方向と直交する方
向に記録ヘッドを走査させて記録するものであり、小型
化の要求が強いホーム用やオフィス用プリンタとしての
使用に適している。一方、ライン型のものは、記録媒体
上にその幅方向のライン単位で記録が可能な固定したヘ
ッドを有し、この固定ヘッドに対向する位置に記録媒体
を搬送して記録するものであり、高速印刷が可能である
ため、産業用プリンタとしての使用に適している。
ット記録装置は、印刷中における記録媒体に対する記録
ヘッドの相対移動の形態によって、走査型とライン型と
の2種類に大別される。走査型のものは、記録媒体を適
宜搬送しながら、この記録媒体の搬送方向と直交する方
向に記録ヘッドを走査させて記録するものであり、小型
化の要求が強いホーム用やオフィス用プリンタとしての
使用に適している。一方、ライン型のものは、記録媒体
上にその幅方向のライン単位で記録が可能な固定したヘ
ッドを有し、この固定ヘッドに対向する位置に記録媒体
を搬送して記録するものであり、高速印刷が可能である
ため、産業用プリンタとしての使用に適している。
【0006】上記の公報に示されているように、本記録
方式はインクを循環させ、記録電極にバイアス電圧を印
加して濃縮されたインクを記録電極先端に集め、そこに
さらにパルス電圧を重畳して印加することによって、濃
縮したインクを記録媒体上に向けて吐出させて画像を記
録する方式である。循環するインクの大半は吐出電極の
先端よりも下方を流れており、バイアス電圧によって濃
縮したインクが記録電極先端に移動し、パルス電圧によ
って吐出する。ここで、吐出後に濃縮したインクのすべ
てが吐出せずに、微量に記録電極先端に残るような吐出
を繰り返していると、電極先端に徐々にインクが固着す
るようになってくる。記録電極先端にインクが固着する
と、吐出点が変化し、同時に電界分布が変化することに
よってインク飛翔方向がずれて、記録媒体上でのインク
着弾位置が不適切になり、画像が乱れるという問題が発
生する。
方式はインクを循環させ、記録電極にバイアス電圧を印
加して濃縮されたインクを記録電極先端に集め、そこに
さらにパルス電圧を重畳して印加することによって、濃
縮したインクを記録媒体上に向けて吐出させて画像を記
録する方式である。循環するインクの大半は吐出電極の
先端よりも下方を流れており、バイアス電圧によって濃
縮したインクが記録電極先端に移動し、パルス電圧によ
って吐出する。ここで、吐出後に濃縮したインクのすべ
てが吐出せずに、微量に記録電極先端に残るような吐出
を繰り返していると、電極先端に徐々にインクが固着す
るようになってくる。記録電極先端にインクが固着する
と、吐出点が変化し、同時に電界分布が変化することに
よってインク飛翔方向がずれて、記録媒体上でのインク
着弾位置が不適切になり、画像が乱れるという問題が発
生する。
【0007】本発明はインクの吐出原理に基づき、上記
の課題を解決するために考案したものである。
の課題を解決するために考案したものである。
【0008】つまり本発明の目的は、インク循環系を備
えたインクジェット記録装置において、定期的に記録電
極先端を洗浄して記録電極先端へのインク固着を防止
し、インク着弾位置がずれることなく、高精細な画像を
得られるインクジェット記録装置を提供することであ
る。
えたインクジェット記録装置において、定期的に記録電
極先端を洗浄して記録電極先端へのインク固着を防止
し、インク着弾位置がずれることなく、高精細な画像を
得られるインクジェット記録装置を提供することであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、本発明は、色剤を溶媒中に分散させた
インクを循環させる循環部と静電界によってインクが吐
出される吐出電極とを有する記録ヘッドと、そのインク
を回収するインク回収部とを有し、非記録時に、吐出電
極からインク回収部へインクを吐出して吐出電極先端を
洗浄する構成とした。
達成するために、本発明は、色剤を溶媒中に分散させた
インクを循環させる循環部と静電界によってインクが吐
出される吐出電極とを有する記録ヘッドと、そのインク
を回収するインク回収部とを有し、非記録時に、吐出電
極からインク回収部へインクを吐出して吐出電極先端を
洗浄する構成とした。
【0010】また、その吐出電極に対向する位置に配置
された共通電極を有し、非記録時に、吐出電極から共通
電極へインクを吐出して吐出電極先端を洗浄する構成と
した。
された共通電極を有し、非記録時に、吐出電極から共通
電極へインクを吐出して吐出電極先端を洗浄する構成と
した。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は本発明になるインクジェッ
ト記録装置の一実施形態を示している。1は筺体、2は
記録ヘッド、3はインクタンク、4はインク循環系、5
はインク吐出部、6は共通電極、7は記録媒体、8は記
録媒体搬送路、9は記録媒体搬送装置である。
ト記録装置の一実施形態を示している。1は筺体、2は
記録ヘッド、3はインクタンク、4はインク循環系、5
はインク吐出部、6は共通電極、7は記録媒体、8は記
録媒体搬送路、9は記録媒体搬送装置である。
【0012】インクジェット記録装置の筺体1の内部に
は、インクを吐出させる記録ヘッド2,インク吐出部5
の対向する位置に設けられた共通電極6,インク吐出部
5と共通電極6との間(以下、記録位置Aと呼ぶ)に記
録媒体7を通過させる記録媒体搬送装置9、及び装置全
体を制御するコントローラが内蔵されている。
は、インクを吐出させる記録ヘッド2,インク吐出部5
の対向する位置に設けられた共通電極6,インク吐出部
5と共通電極6との間(以下、記録位置Aと呼ぶ)に記
録媒体7を通過させる記録媒体搬送装置9、及び装置全
体を制御するコントローラが内蔵されている。
【0013】記録ヘッド2は、インクタンク3,インク
循環系4、及びインク循環系4の一部に適当な間隔で配
列された多数のインク吐出部5を備え、その吐出部の並
び方向は記録媒体7の搬送方向と交差する方向となるよ
うに配置される。なお、カラー印刷が可能なインクジェ
ット記録装置においては、少なくともシアン,マゼン
タ,イエロー,黒の色ごとに記録ヘッド2を配置する。
循環系4、及びインク循環系4の一部に適当な間隔で配
列された多数のインク吐出部5を備え、その吐出部の並
び方向は記録媒体7の搬送方向と交差する方向となるよ
うに配置される。なお、カラー印刷が可能なインクジェ
ット記録装置においては、少なくともシアン,マゼン
タ,イエロー,黒の色ごとに記録ヘッド2を配置する。
【0014】記録媒体搬送装置9はモータ(図示省略)
によって駆動され、記録媒体7を記録媒体搬送路8上で
搬送する。記録ヘッド2のインク吐出部5に存在する個
々の記録電極には、共通電極6との間に記録信号に応じ
て電圧を印加する。そのとき、インク循環系4内に循環
されているインク中の色剤成分が凝集して、インクは色
剤濃度が大きくなり、インク吐出部5の記録電極より吐
出する。インクが吐出することによって減少した色剤成
分は、インクタンク3から補給される。使用するインク
としては、例えば粘度が小さい1〜10mPa・s程度
のイソパラフィンなどの石油系の溶剤中に、帯電してい
る顔料を帯電制御剤とともに分散させたものを用いるこ
とができる。なお、インク循環方法,記録ヘッド2の構
成は後で詳しく述べる。
によって駆動され、記録媒体7を記録媒体搬送路8上で
搬送する。記録ヘッド2のインク吐出部5に存在する個
々の記録電極には、共通電極6との間に記録信号に応じ
て電圧を印加する。そのとき、インク循環系4内に循環
されているインク中の色剤成分が凝集して、インクは色
剤濃度が大きくなり、インク吐出部5の記録電極より吐
出する。インクが吐出することによって減少した色剤成
分は、インクタンク3から補給される。使用するインク
としては、例えば粘度が小さい1〜10mPa・s程度
のイソパラフィンなどの石油系の溶剤中に、帯電してい
る顔料を帯電制御剤とともに分散させたものを用いるこ
とができる。なお、インク循環方法,記録ヘッド2の構
成は後で詳しく述べる。
【0015】なお、記録媒体搬送装置9は、共通電極6
の前後でローラなどによって直線的に記録媒体7を搬送
するものである。この構成で記録媒体7を搬送する場
合、インクの吐出方向を水平より下方に向けると、記録
媒体7上にインクを付着させない面が下側になり、ま
た、記録媒体7が自重でたわむことがなく記録媒体搬送
装置9によって搬送される。したがって、インク吐出部
5と記録媒体7との間隔(1mm程度)を一定に保った状
態で印刷することができる。また、印刷面が記録媒体搬
送路8に接しないので、印刷後に画像を汚すことがな
い。
の前後でローラなどによって直線的に記録媒体7を搬送
するものである。この構成で記録媒体7を搬送する場
合、インクの吐出方向を水平より下方に向けると、記録
媒体7上にインクを付着させない面が下側になり、ま
た、記録媒体7が自重でたわむことがなく記録媒体搬送
装置9によって搬送される。したがって、インク吐出部
5と記録媒体7との間隔(1mm程度)を一定に保った状
態で印刷することができる。また、印刷面が記録媒体搬
送路8に接しないので、印刷後に画像を汚すことがな
い。
【0016】次にインク循環系4について説明する。
【0017】図11はインク循環系の構成を示す図であ
る。インク循環系4は、インクたまり31,インク流量
調整室33,コントローラで制御されるポンプ32a,3
2b,32c、及び配管34,35,36,37,38
を備えている。そして、インク流量調整室33内部に
は、図12に示すように、インク液面を検知するインク
液面検出器42が取り付けられており、その検出値は、
ポンプ32bを制御するためにフィードバックされる。
これらによって構成されるインク循環系は、インク吐出
部5にインクを供給するためのインク供給系と、インク
吐出部5へのインク流量を調整するインク流量調整系
と、インク吐出部5からインクを回収するためのインク
回収系とに分けられる。インク供給系においては、イン
クたまり31に蓄えられているインクがポンプ32aで
吸い上げられ、インク流量調整室33に送り込まれる。
インク流量調整系では、インク液面検出器42の検出値
と目標値との偏差が小さくなるようにポンプ32bが駆
動されるため、インク流量調整室33の過剰なインクが
インクたまり31に排出される。なお、ポンプ32aに
よって微量な流量調整を行うことができる場合は、ポン
プ32bを省略することができる。
る。インク循環系4は、インクたまり31,インク流量
調整室33,コントローラで制御されるポンプ32a,3
2b,32c、及び配管34,35,36,37,38
を備えている。そして、インク流量調整室33内部に
は、図12に示すように、インク液面を検知するインク
液面検出器42が取り付けられており、その検出値は、
ポンプ32bを制御するためにフィードバックされる。
これらによって構成されるインク循環系は、インク吐出
部5にインクを供給するためのインク供給系と、インク
吐出部5へのインク流量を調整するインク流量調整系
と、インク吐出部5からインクを回収するためのインク
回収系とに分けられる。インク供給系においては、イン
クたまり31に蓄えられているインクがポンプ32aで
吸い上げられ、インク流量調整室33に送り込まれる。
インク流量調整系では、インク液面検出器42の検出値
と目標値との偏差が小さくなるようにポンプ32bが駆
動されるため、インク流量調整室33の過剰なインクが
インクたまり31に排出される。なお、ポンプ32aに
よって微量な流量調整を行うことができる場合は、ポン
プ32bを省略することができる。
【0018】インク流量調整室33に入ったインクは、
インク流量調整室33とインク吐出部5との液面差で決
まる位置エネルギーによる圧力で吐出電極の並ぶインク
吐出部5に向かって流れるので、常に一定の圧力と流量
が得られる。
インク流量調整室33とインク吐出部5との液面差で決
まる位置エネルギーによる圧力で吐出電極の並ぶインク
吐出部5に向かって流れるので、常に一定の圧力と流量
が得られる。
【0019】また、インク回収系は、インク吐出部5を
通過したインクをポンプ32cによってインクたまり3
1に回収する。
通過したインクをポンプ32cによってインクたまり3
1に回収する。
【0020】印刷を実行する場合は、これらのインク循
環が安定した後で行う。
環が安定した後で行う。
【0021】次に記録ヘッド2の構成について述べる。
【0022】図2は本発明に使用されるインクジェット
記録装置のインク吐出部5周辺の断面図である。
記録装置のインク吐出部5周辺の断面図である。
【0023】インクは矢印で示す方向に流れ、インク漏
れ防止カバー21,22との間で大気中に解放される。
この位置に記録電極が存在し、記録電極と共通電極6と
の間に印加される電界により、インクは共通電極6表面
を搬送されてくる記録媒体上に吐出する。インク吐出部
5には一定電圧(バイアス電圧)を印加することが可能な
バイアス電源10と、インクを吐出させる時に画像信号
に応じてパルス幅変調された記録電圧が印加することが
可能なパルス電源20が接続されている。このパルス電
圧の印加時間を制御することによって、吐出させるイン
ク量を調節してドットごとに大きさを変化させることが
できる。バイアス電圧は2〜2.5 kV程度、パルス電
圧は300〜700V程度である。
れ防止カバー21,22との間で大気中に解放される。
この位置に記録電極が存在し、記録電極と共通電極6と
の間に印加される電界により、インクは共通電極6表面
を搬送されてくる記録媒体上に吐出する。インク吐出部
5には一定電圧(バイアス電圧)を印加することが可能な
バイアス電源10と、インクを吐出させる時に画像信号
に応じてパルス幅変調された記録電圧が印加することが
可能なパルス電源20が接続されている。このパルス電
圧の印加時間を制御することによって、吐出させるイン
ク量を調節してドットごとに大きさを変化させることが
できる。バイアス電圧は2〜2.5 kV程度、パルス電
圧は300〜700V程度である。
【0024】さらにインク吐出部5の構成を図3を用い
て詳しく説明する。図3はインク吐出部5の中央部の斜
視図であり、図2において、インク漏れ防止カバー2
1,22との間の大気中に解放されている部分を示して
いる。
て詳しく説明する。図3はインク吐出部5の中央部の斜
視図であり、図2において、インク漏れ防止カバー2
1,22との間の大気中に解放されている部分を示して
いる。
【0025】インク吐出部5には、インク供給系からイ
ンク回収系へとインクを山形に導く面のほぼ頂上に、複
数の記録電極12a(12a−1,12a−2,12a
−3)が所定の間隔で並んでいる。記録電極12aが存
在する電極基板12は2枚のスペーサ11で挟まれ、さ
らにその両側に絶縁隔壁13が存在する。インクはスペ
ーサ11と絶縁隔壁13で囲まれた領域を流れる。
ンク回収系へとインクを山形に導く面のほぼ頂上に、複
数の記録電極12a(12a−1,12a−2,12a
−3)が所定の間隔で並んでいる。記録電極12aが存
在する電極基板12は2枚のスペーサ11で挟まれ、さ
らにその両側に絶縁隔壁13が存在する。インクはスペ
ーサ11と絶縁隔壁13で囲まれた領域を流れる。
【0026】図7はインク吐出部5を共通電極6側から
見た図である。23は最も外側に存在する外装基板であ
る。図3を用いて説明したように、インクは絶縁隔壁1
3とスペーサ11に囲まれた領域を矢印の方向に流れて
循環する。インクが流路を流れる場合、液面はインクの
表面張力によって曲線状になり、この曲線をインクメニ
スカスと呼ぶ。インク流路の断面でのインクメニスカス
の様子を図8を用いて説明する。
見た図である。23は最も外側に存在する外装基板であ
る。図3を用いて説明したように、インクは絶縁隔壁1
3とスペーサ11に囲まれた領域を矢印の方向に流れて
循環する。インクが流路を流れる場合、液面はインクの
表面張力によって曲線状になり、この曲線をインクメニ
スカスと呼ぶ。インク流路の断面でのインクメニスカス
の様子を図8を用いて説明する。
【0027】図8は図7に示したインク吐出部5にイン
クが流れている場合の点線a−a′での断面図である。
インクはスペーサ11を底面、電極基板12の記録電極
12a,絶縁隔壁13を壁面として流れ、記録電極12a
と絶縁隔壁13との間にインクメニスカスが形成されて
いる。流路内のインクは表面張力によって常に電極基板
12の先端に存在する記録電極12a先端に供給される
ので、記録電極12aに電圧を印加することによって連
続的にインクを吐出させることができる。ところで、イ
ンクジェット記録装置として実用的な記録電極間隔を考
慮すると、上記間隔は数百μm程度以下と非常に狭くす
る必要がある。流路抵抗は流路の幅が狭いほど大きくな
り、また、流路の長さに比例する。流路抵抗が大きいと
インクの流速が低下し、流路のつまりやインク吐出周波
数の低下を発生させるので、流路抵抗を小さくすること
が重要である。インク流路抵抗を小さくするためには、
図3に示す流路部分(大気中に解放される部分)の長さ
を短くする必要があり、数百μm程度以下とする必要が
ある。このように流路を構成することによって、インク
流路のつまりがなく5kHz程度でインクを吐出させる
ことができた。
クが流れている場合の点線a−a′での断面図である。
インクはスペーサ11を底面、電極基板12の記録電極
12a,絶縁隔壁13を壁面として流れ、記録電極12a
と絶縁隔壁13との間にインクメニスカスが形成されて
いる。流路内のインクは表面張力によって常に電極基板
12の先端に存在する記録電極12a先端に供給される
ので、記録電極12aに電圧を印加することによって連
続的にインクを吐出させることができる。ところで、イ
ンクジェット記録装置として実用的な記録電極間隔を考
慮すると、上記間隔は数百μm程度以下と非常に狭くす
る必要がある。流路抵抗は流路の幅が狭いほど大きくな
り、また、流路の長さに比例する。流路抵抗が大きいと
インクの流速が低下し、流路のつまりやインク吐出周波
数の低下を発生させるので、流路抵抗を小さくすること
が重要である。インク流路抵抗を小さくするためには、
図3に示す流路部分(大気中に解放される部分)の長さ
を短くする必要があり、数百μm程度以下とする必要が
ある。このように流路を構成することによって、インク
流路のつまりがなく5kHz程度でインクを吐出させる
ことができた。
【0028】次に、図9及び図10により、インク吐出
部5の製造方法について説明する。厚さ15〜30μm
程度の金属板(例えばステンレス箔等)を図9(a)に
示すように、その上端部12bが中央に向かうに従って
なめらかに突き出し、さらに、その頂上付近に記録電極
12aを有する形状に成形する。記録電極12aの先端
は、電界を集中するためのものなので、なるべく薄く成
形されていることが望ましい。あるいは、図9(b)に
示すように、硬質な絶縁材料で成形された電極基板12
(例えばアルミナ等)を、上端部12bが中央に向かう
に従って徐々に突き出した形状に成形し、さらにその表
面に金属薄膜(例えばニッケル,銅等)を成膜することに
よって、記録電極12a、及びこれにつながる給電部1
6を形成してもかまわない。このようにして作成した必
要数の電極基板12の下端部12cのコーナ部に、互い
に異なる横幅寸法Lの切り欠きを形成する(図10
(e)参照)。
部5の製造方法について説明する。厚さ15〜30μm
程度の金属板(例えばステンレス箔等)を図9(a)に
示すように、その上端部12bが中央に向かうに従って
なめらかに突き出し、さらに、その頂上付近に記録電極
12aを有する形状に成形する。記録電極12aの先端
は、電界を集中するためのものなので、なるべく薄く成
形されていることが望ましい。あるいは、図9(b)に
示すように、硬質な絶縁材料で成形された電極基板12
(例えばアルミナ等)を、上端部12bが中央に向かう
に従って徐々に突き出した形状に成形し、さらにその表
面に金属薄膜(例えばニッケル,銅等)を成膜することに
よって、記録電極12a、及びこれにつながる給電部1
6を形成してもかまわない。このようにして作成した必
要数の電極基板12の下端部12cのコーナ部に、互い
に異なる横幅寸法Lの切り欠きを形成する(図10
(e)参照)。
【0029】また、硬質な絶縁材料で形成された基板を
図9(c)に示すように、その上端部11bが中央部に
向かうに従ってなめらかに突き出した形状に成形する。
このようにして、上下左右の端面を電極基板12にそろ
えることができるスペーサ11を必要な数だけ作成す
る。そして、これらのスペーサ11に電極基板12と同
様に切り欠きを形成しておく(図10(b)参照)。
図9(c)に示すように、その上端部11bが中央部に
向かうに従ってなめらかに突き出した形状に成形する。
このようにして、上下左右の端面を電極基板12にそろ
えることができるスペーサ11を必要な数だけ作成す
る。そして、これらのスペーサ11に電極基板12と同
様に切り欠きを形成しておく(図10(b)参照)。
【0030】また、硬質な絶縁材料で形成された絶縁隔
壁13を図9(d)に示すように、その上端部13aが中
央に向かうに従って徐々に突き出した形状に成形する。
このようにして、必要数の絶縁隔壁13を作成する。そ
して、それらの下端部13cのコーナ部にも電極基板1
2のコーナに形成した切り欠きと同様の切り欠きを形成
しておく(図10(c)参照)。
壁13を図9(d)に示すように、その上端部13aが中
央に向かうに従って徐々に突き出した形状に成形する。
このようにして、必要数の絶縁隔壁13を作成する。そ
して、それらの下端部13cのコーナ部にも電極基板1
2のコーナに形成した切り欠きと同様の切り欠きを形成
しておく(図10(c)参照)。
【0031】そして、これら3種類の板材であるスペー
サ11,電極基板12,絶縁隔壁13を以下に示す順序
で積層する。
サ11,電極基板12,絶縁隔壁13を以下に示す順序
で積層する。
【0032】まず、切り欠きがないスペーサ11上に、
これと同様に切り欠きがない接着剤(エポキシ系等)塗
布済み電極基板12(図10(a)参照)を重ね合わせ
る。次に、その電極基板12上に、一番小さな切り欠き
がつけられた接着剤塗布済みのスペーサ11(図10
(b)参照)を重ね合わせる。次に、そのスペーサ11
上にこれと同寸法の切り欠きがつけられた接着剤塗布済
みの絶縁隔壁13(図10(c)参照)を重ね合わせ
る。次に、その絶縁隔壁13上にこれと同寸法の切り欠
きがつけられた接着剤塗布済みのスペーサ11(図8
(d)参照)を重ね合わせる。この段階で、2枚のスペ
ーサ11及び絶縁隔壁13の切り欠き部からは、最下層
の電極基板12の一部分である露出部51aが露出して
いるが、この露出部51aが電圧供給部になる(図10
(h)参照)。そして、最上層のスペーサ11上に一番
小さな切り欠きがつけられた接着剤塗布済みの電極基板
12(図10(e)参照)を重ね合わせる。次に、その
電極基板12上に、二番目に小さな切り欠きがつけられ
た接着剤塗布済みのスペーサ11(図10(f)参照)
を重ね合わせる。次に、そのスペーサ11上に、これと
同寸法の切り欠きがつけられた接着剤塗布済みの絶縁隔
壁13(図10(g)参照)を重ね合わせる。次に、そ
の絶縁隔壁13上に、これと同寸法の切り欠きがつけら
れた接着剤塗布済みのスペーサ11を重ね合わせる。こ
の段階で新たに積層した2枚のスペーサ11及び絶縁隔
壁13の切り欠き部からその下の電極基板12の一部分
である露出部52が露出するが、この露出部52が電圧
供給部になる(図10(h)参照)。同様な積層処理を
繰り返し、所定層数の積層体が形成されたら、図10
(h)に示すように、各電極基板12の電圧給電部が形
成され、電源と接続される。さらに、この積層体の両面
にそれぞれ外装基板23を接着して、さらにそれらの上
面に記録電極12aの先端が隠れないように2枚のイン
ク漏れ防止カバーをかけ渡してインク吐出部5が完成す
る。
これと同様に切り欠きがない接着剤(エポキシ系等)塗
布済み電極基板12(図10(a)参照)を重ね合わせ
る。次に、その電極基板12上に、一番小さな切り欠き
がつけられた接着剤塗布済みのスペーサ11(図10
(b)参照)を重ね合わせる。次に、そのスペーサ11
上にこれと同寸法の切り欠きがつけられた接着剤塗布済
みの絶縁隔壁13(図10(c)参照)を重ね合わせ
る。次に、その絶縁隔壁13上にこれと同寸法の切り欠
きがつけられた接着剤塗布済みのスペーサ11(図8
(d)参照)を重ね合わせる。この段階で、2枚のスペ
ーサ11及び絶縁隔壁13の切り欠き部からは、最下層
の電極基板12の一部分である露出部51aが露出して
いるが、この露出部51aが電圧供給部になる(図10
(h)参照)。そして、最上層のスペーサ11上に一番
小さな切り欠きがつけられた接着剤塗布済みの電極基板
12(図10(e)参照)を重ね合わせる。次に、その
電極基板12上に、二番目に小さな切り欠きがつけられ
た接着剤塗布済みのスペーサ11(図10(f)参照)
を重ね合わせる。次に、そのスペーサ11上に、これと
同寸法の切り欠きがつけられた接着剤塗布済みの絶縁隔
壁13(図10(g)参照)を重ね合わせる。次に、そ
の絶縁隔壁13上に、これと同寸法の切り欠きがつけら
れた接着剤塗布済みのスペーサ11を重ね合わせる。こ
の段階で新たに積層した2枚のスペーサ11及び絶縁隔
壁13の切り欠き部からその下の電極基板12の一部分
である露出部52が露出するが、この露出部52が電圧
供給部になる(図10(h)参照)。同様な積層処理を
繰り返し、所定層数の積層体が形成されたら、図10
(h)に示すように、各電極基板12の電圧給電部が形
成され、電源と接続される。さらに、この積層体の両面
にそれぞれ外装基板23を接着して、さらにそれらの上
面に記録電極12aの先端が隠れないように2枚のイン
ク漏れ防止カバーをかけ渡してインク吐出部5が完成す
る。
【0033】以上のようにして製作されたインク吐出部
の記録電極12aからインクを長い間にわたって吐出さ
せていると、徐々に記録電極12aの先端にインク中の
顔料が固着してくる。これは、吐出後に濃縮したインク
のすべてが吐出せずに、微量に記録電極先端に残るよう
な吐出を繰り返しているために発生するものであり、避
けることが困難な現象である。濃縮されたインクは粘度
が大きくなっているので、記録電極12aの先端で固ま
りやすい。記録電極12aの先端に顔料の固着物が存在
すると、記録電極12aの先端での吐出点が変わり、同
時に電界の分布が変化し、インクの吐出方向がずれるこ
とによって、記録媒体上でのインク着弾位置がずれて、
記録画像の画質が低下する。そのため、定期的に記録電
極12aの先端を洗浄することが必要となる。
の記録電極12aからインクを長い間にわたって吐出さ
せていると、徐々に記録電極12aの先端にインク中の
顔料が固着してくる。これは、吐出後に濃縮したインク
のすべてが吐出せずに、微量に記録電極先端に残るよう
な吐出を繰り返しているために発生するものであり、避
けることが困難な現象である。濃縮されたインクは粘度
が大きくなっているので、記録電極12aの先端で固ま
りやすい。記録電極12aの先端に顔料の固着物が存在
すると、記録電極12aの先端での吐出点が変わり、同
時に電界の分布が変化し、インクの吐出方向がずれるこ
とによって、記録媒体上でのインク着弾位置がずれて、
記録画像の画質が低下する。そのため、定期的に記録電
極12aの先端を洗浄することが必要となる。
【0034】以下、記録電極12aの先端の洗浄方法に
ついて説明する。通常の印刷時のインクメニスカスは、
図8で示したように記録電極12a先端よりも下方であ
り、先端に残った顔料はインクが循環している領域に入
りにくい。したがって、定期的にインク液面を上昇さ
せ、記録電極12aの先端を濡らして、固着物が記録電
極12aの先端から離れやすくした状態で、記録電極1
2aに電圧を印加してインクを吐出させて除去する。こ
の方法に用いる手段は、走査型ヘッドとライン型ヘッド
では異なる。まず、走査型ヘッドについて説明する。
ついて説明する。通常の印刷時のインクメニスカスは、
図8で示したように記録電極12a先端よりも下方であ
り、先端に残った顔料はインクが循環している領域に入
りにくい。したがって、定期的にインク液面を上昇さ
せ、記録電極12aの先端を濡らして、固着物が記録電
極12aの先端から離れやすくした状態で、記録電極1
2aに電圧を印加してインクを吐出させて除去する。こ
の方法に用いる手段は、走査型ヘッドとライン型ヘッド
では異なる。まず、走査型ヘッドについて説明する。
【0035】走査型ヘッドの場合は、図4に示すよう
に、インク回収部材24を記録媒体搬送路8を避けた位
置に設置し、非印刷時に記録ヘッド2をインク回収部材
24に方向する位置に移動させ、インク供給系よりイン
ク吐出部5へのインク供給量増加させた後、その位置で
インク回収部材24に向けてインクを吐出させる。この
とき、インク回収部材24には吸湿性に優れたものを用
いる。インク供給系からの供給量を増加させる方法は、
インク供給量を決定するポンプ32bの駆動力を低下さ
せて、インク供給量を大きくする。これにあわせて、イ
ンク回収量を決定するポンプ32cの駆動力を大きくし
て、解放部からインクが漏れることを防止する。この記
録電極12a先端の洗浄は、記録ヘッド2が1往復する
ごとに行ってもよく、数往復の周期で行ってもよい。な
お、インク回収部材24は定期的に交換可能なように脱
着できるような構成にしておく。
に、インク回収部材24を記録媒体搬送路8を避けた位
置に設置し、非印刷時に記録ヘッド2をインク回収部材
24に方向する位置に移動させ、インク供給系よりイン
ク吐出部5へのインク供給量増加させた後、その位置で
インク回収部材24に向けてインクを吐出させる。この
とき、インク回収部材24には吸湿性に優れたものを用
いる。インク供給系からの供給量を増加させる方法は、
インク供給量を決定するポンプ32bの駆動力を低下さ
せて、インク供給量を大きくする。これにあわせて、イ
ンク回収量を決定するポンプ32cの駆動力を大きくし
て、解放部からインクが漏れることを防止する。この記
録電極12a先端の洗浄は、記録ヘッド2が1往復する
ごとに行ってもよく、数往復の周期で行ってもよい。な
お、インク回収部材24は定期的に交換可能なように脱
着できるような構成にしておく。
【0036】ライン型ヘッドの場合は、図5に示すよう
に、インク回収部材24を記録位置を避けた位置に設置
し、非記録時において記録ヘッド2を後退させた後、イ
ンク回収部材24を記録媒体搬送路8と記録ヘッド2の
間に移動させる。この後、インク供給系からインク吐出
部5へのインク供給量を増加させ、その位置でインク回
収部材24に向けてインクを吐出させる。図13は記録
電極先端の洗浄を実施する場合のタイムチャートであ
る。洗浄する時期は記録媒体の存在の有無に関係なく、
必要な時期に行う。
に、インク回収部材24を記録位置を避けた位置に設置
し、非記録時において記録ヘッド2を後退させた後、イ
ンク回収部材24を記録媒体搬送路8と記録ヘッド2の
間に移動させる。この後、インク供給系からインク吐出
部5へのインク供給量を増加させ、その位置でインク回
収部材24に向けてインクを吐出させる。図13は記録
電極先端の洗浄を実施する場合のタイムチャートであ
る。洗浄する時期は記録媒体の存在の有無に関係なく、
必要な時期に行う。
【0037】ライン型ヘッドの場合において、上記の例
とは別の記録電極先端の洗浄方法を以下に述べる。
とは別の記録電極先端の洗浄方法を以下に述べる。
【0038】図6に示すように、ロール状の共通電極6
を設置し、記録媒体搬送路8を搬送される記録媒体7の
間隙において、インク供給系からインク吐出部5へのイ
ンク供給量を増加させ、共通電極6に向けてインクを吐
出させる。インクを吐出させることによって汚染した共
通電極6は、その後清掃装置60によって清掃される。
を設置し、記録媒体搬送路8を搬送される記録媒体7の
間隙において、インク供給系からインク吐出部5へのイ
ンク供給量を増加させ、共通電極6に向けてインクを吐
出させる。インクを吐出させることによって汚染した共
通電極6は、その後清掃装置60によって清掃される。
【0039】清掃装置60はインクの溶媒を湿らせた軟
質のロールとそのロールを回転させるモータ(図示せ
ず)とで構成される。共通電極6上のインクが吐出直後
であるため、インク中の溶媒成分が残っているので、イ
ンクの溶媒を湿らせた軟質のロールによって回収するこ
とができる。
質のロールとそのロールを回転させるモータ(図示せ
ず)とで構成される。共通電極6上のインクが吐出直後
であるため、インク中の溶媒成分が残っているので、イ
ンクの溶媒を湿らせた軟質のロールによって回収するこ
とができる。
【0040】
【発明の効果】本発明によって、インクを循環させ、定
期的に吐出電極先端を洗浄するので、吐出電極先端への
インク固着を防止でき、インクの着弾位置ずれがなく、
高精細,高画質な画像を記録可能なインクジェット記録
装置を提供できる。
期的に吐出電極先端を洗浄するので、吐出電極先端への
インク固着を防止でき、インクの着弾位置ずれがなく、
高精細,高画質な画像を記録可能なインクジェット記録
装置を提供できる。
【図1】本発明からなるインクジェット記録装置の一実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図2】本発明のインクジェットヘッドの一実施例の横
断面図である。
断面図である。
【図3】本発明のインク吐出部の一実施例を示す図であ
る。
る。
【図4】本発明のインクジェット記録装置のインク回収
部材設置位置の一実施例を示す図である。
部材設置位置の一実施例を示す図である。
【図5】本発明のインクジェット記録装置のインク回収
部材設置位置の他の実施例を示す図である。
部材設置位置の他の実施例を示す図である。
【図6】本発明のインクジェット記録装置のインク回収
部材設置位置の他の実施例を示す図である。
部材設置位置の他の実施例を示す図である。
【図7】図3のインク吐出部のインク飛翔方向から見た
図である。
図である。
【図8】図3のインク吐出部の断面図である。
【図9】本発明のインク吐出部の製造方法の一実施例を
説明する図である。
説明する図である。
【図10】本発明のインク吐出部の製造方法の一実施例
を説明する図である。
を説明する図である。
【図11】本発明のインク循環系を示す図である。
【図12】本発明のインク循環系のインク流量調整室の
一実施例を示す図である。
一実施例を示す図である。
【図13】本発明のインク吐出部の記録電極先端の清掃
方法を説明するタイムチャートの一実施例を示す図であ
る。
方法を説明するタイムチャートの一実施例を示す図であ
る。
1…筺体、2…記録ヘッド、3…インクタンク、4…イ
ンク循環系、5…インク吐出部、6…共通電極、7…記
録媒体、8…記録媒体搬送路、9…記録媒体搬送装置、
10…バイアス電源、11…スペーサ、11b,12
b,13a…上端部、12…電極基板、12a,12a
−1,12a−2,12a−3…記録電極、12c…下
端部、13,13a−1,13a−2,13a−3…絶
縁隔壁、16…給電部、20…パルス電源、21,22
…インク漏れ防止カバー、23…外装基板、24…イン
ク回収部材、31…インクたまり、32a,32b,32
c…ポンプ、33…インク流量調整室、34,35,3
6,37,38…配管、42…インク液面検出器、51
a,52…露出部、60…清掃装置。
ンク循環系、5…インク吐出部、6…共通電極、7…記
録媒体、8…記録媒体搬送路、9…記録媒体搬送装置、
10…バイアス電源、11…スペーサ、11b,12
b,13a…上端部、12…電極基板、12a,12a
−1,12a−2,12a−3…記録電極、12c…下
端部、13,13a−1,13a−2,13a−3…絶
縁隔壁、16…給電部、20…パルス電源、21,22
…インク漏れ防止カバー、23…外装基板、24…イン
ク回収部材、31…インクたまり、32a,32b,32
c…ポンプ、33…インク流量調整室、34,35,3
6,37,38…配管、42…インク液面検出器、51
a,52…露出部、60…清掃装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野瀬 敦士 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 米倉 清治 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 藤原 重隆 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 福地 久仁夫 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 伊川 辰夫 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Fターム(参考) 2C056 EA16 EC04 EC08 EC15 EC40 EC53 EC59 FA07 FA10 FA13 FC01 HA05 JB15 JC10 KB15 KB16 KB40 2C057 AF71 AH07 AM04 AM05 AM32 AN01 AN05 BD06
Claims (8)
- 【請求項1】色剤を溶媒中に分散させたインクを循環さ
せる循環部と、静電界によって前記インクが吐出される
吐出電極とを有する記録ヘッドと、 前記インクを回収するインク回収部とを有し、 非記録時に、前記吐出電極から前記インク回収部へイン
クを吐出して前記吐出電極先端を洗浄するインクジェッ
ト記録装置。 - 【請求項2】請求項1のインクジェット記録装置におい
て、 前記吐出電極先端を洗浄する前に、前記循環部は、前記
吐出電極先端に流すインクの量を増加するインクジェッ
ト記録装置。 - 【請求項3】請求項1のインクジェット記録装置におい
て、 前記インク回収部は、インクを吐出して記録される記録
媒体の搬送経路とは異なった位置に配置されるインクジ
ェット記録装置。 - 【請求項4】請求項3のインクジェット記録装置におい
て、 前記吐出電極先端を洗浄する時、前記記録ヘッドを前記
インク回収部の位置へ移動させて洗浄するインクジェッ
ト記録装置。 - 【請求項5】請求項3のインクジェット記録装置におい
て、 前記吐出電極先端を洗浄する時、前記インク回収部を前
記記録ヘッドと前記記録媒体の間の位置へ移動させて洗
浄するインクジェット記録装置。 - 【請求項6】色剤を溶媒中に分散させたインクを循環さ
せる循環部と、静電界によって前記インクが吐出される
吐出電極とを有する記録ヘッドと、 前記吐出電極に対向する位置に配置された共通電極とを
有し、 非記録時に、前記吐出電極から前記共通電極へインクを
吐出して前記吐出電極先端を洗浄するインクジェット記
録装置。 - 【請求項7】請求項6のインクジェット記録装置におい
て、 前記共通電極を清掃する清掃部を有するインクジェット
記録装置。 - 【請求項8】請求項7のインクジェット記録装置におい
て、 前記清掃部は、インクの溶媒を含浸したロールと、前記
ロールを前記共通電極に接触させて回転させるロール駆
動部とを有するインクジェット記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3231799A JP2000229415A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | インクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3231799A JP2000229415A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | インクジェット記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000229415A true JP2000229415A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12355567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3231799A Pending JP2000229415A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | インクジェット記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000229415A (ja) |
-
1999
- 1999-02-10 JP JP3231799A patent/JP2000229415A/ja active Pending
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