JP2002210997A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットヘッドに用いられるインク供
給部材と、該ヘッド内に設けられるヘッド本体との密閉
性を確保し得るインクジェットプリンタを提供する。 【解決手段】 本発明に係るインクジェットプリンタ
は、記録媒体に対しノズルを通じてインクを噴射するイ
ンクジェットヘッド２１を備え、当該記録媒体上に画像
を形成することが可能なインクジェットプリンタにおい
て、前記インクジェットヘッド２１は、前記ノズルを有
するヘッド本体２１Ｈと、前記ヘッド本体２１Ｈにイン
クを供給するためのインク供給部材２１Ｇとから構成さ
れ、前記インク供給部材２１Ｇが、ポリエーテルイミド
により構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、多数のノズルから何らかの手段に
よりインクを噴射させ、該噴射させたインクを例えば
紙、布、フィルムその他の記録媒体に対して付着させる
ことで、当該記録媒体上に画像を形成する装置が提供さ
れている。このような装置は、いわゆる「インクジェッ
トプリンタ」と呼称されることで広く知られている。

【０００３】このようなインクジェットプリンタは、例
えば次に記すようなものから概略構成される。すなわ
ち、ロール状に巻き取られた記録媒体、該記録媒体を後
記インクジェットヘッドに順次対向するよう搬送するロ
ーラ、この記録媒体上を前記搬送に直交する方向に走査
しながら、適当な制御を受けつつインクを噴射するイン
クジェットヘッド、該インクジェットヘッドとインク供
給路を介して接続されるとともに、該インク供給路を通
じてインクを供給するインクタンク等である。なお、イ
ンクジェットヘッド及びインクタンク間に、中間タンク
が設けられるものも知られている。

【０００４】これらのうちインクジェットヘッドは、通
常、複数色に対応して複数用意されるとともに、これら
複数のインクジェットヘッド各々には複数のノズル及び
これらノズルに連通する圧力室を備え、インクタンク
は、前記複数色に対応したインク供給が可能なよう複数
かつ各色対応のインクカートリッジを備えている。ちな
みに、インクジェットヘッドにおけるインク噴射は、基
本的に、前記圧力室内に圧力変動を生じさせることで実
現されるが、この圧力変動を生じさせるメカニズムとし
ては、ピエゾ素子に適当な電気信号を与えることで生じ
る歪を応用し、その際の変位（＝力の変動）を利用する
もの（ピエゾ方式）や、圧力室内に熱を与えることで生
じる膨張圧力を利用するもの（サーマル方式、あるいは
バブルジェット（登録商標）方式）等が存在することが
広く知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のイン
クジェットプリンタにおいては、上記インクジェットヘ
ッドに関し、次のような問題があった。すなわち、この
インクジェットヘッドは、該ヘッド内に設けられ前記イ
ンクタンクから前記キャリッジを介してインクを受け取
るインク受取口と上記ノズルを有するヘッド本体、そし
て両者の間のインク供給を行うためのインク供給部材か
ら構成される場合があるが、当該インク供給部材と上記
ヘッド本体との密閉性を十分に保つことが困難な点、問
題があった。

【０００６】この点、従来においても、インク供給部材
とヘッド本体との当接部位をより密着した状態とするた
め、両者の形状を精度高く加工したり、前記当接部位に
おいて、シリコン系の充填材を利用すること等により対
処していたが、これらのような手法によると、前者（高
精度加工）では、使用し得る材質が限られるという問題
があるし、後者（シリコン系充填材）では、加工精度上
使用し得る材質に対しては前記シリコン系充填材が全く
接着しなかったり、該接着性を向上させるため前記材質
に親水化処理を行わなければならない等という問題が生
じていた。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、インクジェットヘッ
ドに用いられるインク供給部材と、該ヘッド内に設けら
れるヘッド本体との密閉性を確保し得るインクジェット
プリンタを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために以下の手段をとった。すなわち、請求項１記
載のインクジェットプリンタは、記録媒体に対しノズル
を通じてインクを噴射するインクジェットヘッドを備
え、当該記録媒体上に画像を形成することが可能なイン
クジェットプリンタにおいて、前記インクジェットヘッ
ドは、前記ノズルを有するヘッド本体と、前記ヘッド本
体にインクを供給するためのインク供給部材とから構成
されており、前記インク供給部材が、ポリエーテルイミ
ドにより構成されることを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２記載のインクジェットプリ
ンタは、請求項１記載の同プリンタにおいて、前記イン
ク供給部材と、前記ヘッド本体との接着には、シリコン
系充填材が設けられることを特徴とし、さらに、請求項
３記載のインクジェットプリンタは、請求項２記載の同
プリンタにおいて、前記シリコン係充填材は、湿気硬化
型ＲＴＶシリコン充填材であることを特徴とするもので
ある。

【００１０】加えて、請求項４記載のインクジェットプ
リンタは、請求項１乃至３のいずれかに記載の同プリン
タにおいて、前記インクは水系インクであることを特徴
とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態に
ついて図を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に
係るインクジェットプリンタ１の概略構成例を示す概要
図である。図１において、インクジェットプリンタ１
は、大きくインクジェットヘッド２、キャリッジ３、ガ
イドレール４、インクタンク５、中間タンク６等から構
成されている。

【００１２】インクジェットヘッド２は、後に詳しく述
べるように、複数色に対応して複数が用意されるととも
に、これら複数のインクジェット２の各々には複数のノ
ズル(噴射口)及びこれら複数のノズル各々に連通する圧
力室が備えられている。また、これら圧力室の各々に
は、例えばその室の両壁にピエゾ素子が備えられるとと
もに、該ピエゾ素子には電極が設けられる。このような
構成により、前記電極に接続された信号線を通じて電気
信号を送ることで、前記ピエゾ素子に所望の歪を生じさ
せることが可能となり、結果、圧力室内に所望の圧力変
動を生じさせ、これにより、当該圧力室内に留まるイン
クを前記ノズルから噴射させることが可能となる。

【００１３】なお、前記複数色とは、例えばＹ（黄）、
Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）及びＫ（黒）、並びにこ
れら各々の濃淡の別を加えて、都合「８色」が該当する
等とすることが可能である。また、前記ノズルは、当該
８色の各色について、例えば９個設けられる等と構成し
うる。この場合においてはすなわち、一のインクジェッ
トヘッド２につき９個のノズルが設けられ、かつ、当該
インクジェットヘッド２が８個設けられることとなるか
ら、全ノズルの数は結局、９（個のノズル）×８（色）
＝７２個ということになる。ちなみに、これは単なる一
例に過ぎない。

【００１４】また、このようなインクジェットヘッド２
は、（図１では該ヘッド２と一体として示されている
が、）ガイドレール４に貫通されて保持されるキャリッ
ジ３上に備えられている。そして、このキャリッジ３
は、前記ガイドレール４に沿って、図中矢印Ａに示す方
向に自在に移動が可能であり、したがって、前記インク
ジェットヘッド２は、このキャリッジ３とともに同方向
に移動が可能となっている。

【００１５】このようなインクジェットヘッド２には、
図１に示すように、インク供給路Ｌによって、中間タン
ク６を介し、インクタンク５が接続されている。インク
タンク５は、図１に示すように、複数（例えば８個）の
インクカートリッジ５１₁、…、５１₈から構成されてい
る。これらインクカートリッジ５１はインクを蓄えてい
る。要するに、インクタンク５ないしインクカートリッ
ジ５１は、本実施形態におけるインクジェットプリンタ
１の「インク供給源」としての機能を有する。

【００１６】なお、これら複数のインクカートリッジ５
１₁、…、５１₈の各々は、前記複数色の各々に対応して
設けられる。すなわち、１番目のインクカートリッジ５
１₁には「Ｙの濃色」、２番目のインクカートリッジ５
１₂には「Ｙの淡色」、…、８番目のインクカートリッ
ジ５１₈には「Ｋの淡色」がそれぞれ蓄積される等とい
った対応関係がある。

【００１７】また、上記中間タンク６は、やはり前記複
数色の各々に対応した図示しない複数の分室を備えてお
り、前記複数のインクカートリッジ５１₁、…、５１₈の
各々から送られくるインクを、各色ごとに、一旦貯留す
る作用を有する。また、この中間タンク６は、その実際
的な配置が、インクジェットヘッド２からみて鉛直下方
となるようになされている（図１では、明らかでな
い）。このことにより、インクジェットヘッド２の前記
圧力室には、水頭による負圧を与えることが可能とな
り、結果、該ヘッド２からのインク噴射を長時間安定さ
せることができ、広幅、長尺の記録ないし画像形成に対
応可能となっている。

【００１８】結局、上記インクジェットヘッド２の各々
には、インクカートリッジ５１から中間タンク６を介し
てインクの供給がなされる。なお、インク供給路Ｌ、あ
るいは中間タンク６ないしこれを構成する前記分室の各
々には、可撓性のチューブ、あるいは可撓性の袋等を採
用し得る。また、図１においては、中間タンク６とイン
クジェットヘッド２との間におけるインク供給路Ｌは、
簡便のため、これを１本の実線で示したが、実際には、
８本のインク供給路Ｌと８個のインクジェットヘッド２
とが対応して接続される。

【００１９】さて一方、記録媒体Ｐは、図示しないロー
ルとして巻き取られた状態にあって、図示しない所定の
箇所に配置されている。このような記録媒体Ｐは、ロー
ラ９が図中矢印Ｒに示すように回転することにより、前
記ロールから順次繰り出され、図中矢印Ｂ方向に搬送さ
れるようになっている。

【００２０】以上のような構成から、本実施形態におけ
るインクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド
２を図中矢印Ａ方向に走査することにより、記録媒体Ｐ
上に前記ノズルが形成されている分に応じたライン状の
画像を形成するとともに、これと同期をとりながら、記
録媒体Ｐを順次図中Ｂ方向に搬送することにより、当該
記録媒体Ｐ全面に画像を形成することが可能となる。

【００２１】なお、図１においては、上記構成の他、制
御部Ｃや、キャッピングユニット７、クリーニングユニ
ット８等が備えられている。制御部Ｃは、上記圧力室に
設けられたピエゾ素子の動作を制御したり、記録媒体Ｐ
の搬送制御等その他インクジェットプリンタ１を調和的
に動作するための各種制御を行う。

【００２２】また、キャッピングユニット７は、インク
ジェットヘッドノズル２におけるノズル内の乾燥を防止
するため、その未使用時に、当該ノズル内とその外部と
を隔てることが可能であって、該ノズルに取り付け得る
キャップを有している。さらに、クリーニングユニット
８は、ノズルからのインク噴射が常に好適なものとなる
よう、ノズル内あるいはノズル面（ノズル先端が連なる
面）を洗浄するためのものである。具体的には、ノズル
面のゴミ等を除去するための「ブレード」や、ノズル内
の泡を排出するため「ポンプ」等を備えた構成とするこ
とができる。

【００２３】以下では、本発明に特に関連のある上記イ
ンクジェットヘッド２及びこれを構成する該インク供給
部材の構成及びその作用効果について説明する。

【００２４】図２及び図３は、上記インクジェットヘッ
ド２と、キャリッジ３との取り付け部位に関し、これを
詳細に示す図である。図２においては、キャリッジ本体
３２に複数のインクジェットヘッド２１₁、…、２１₈の
すべてが取り付けられた状態、図３においては、キャリ
ッジ本体３２にインクジェットヘッド２１₁、…、２１₈
の一部が取り付けられた状態、がそれぞれ示されてい
る。このうち図３からわかる通り、キャリッジ本体３２
おいては、インクジェットヘッド２１へのインク供給を
行うインク供給口３２１と、例えば２４ピンからなる本
体側コネクタ３２２とが備えられている。

【００２５】また、インクジェットヘッド２１は、詳細
には図４に示すようなものとなる。この図４において、
インクジェットヘッド２１は、厚さの比較的小さい略直
方体状に形成されるとともに、その内部が内壁２１１に
よって二つの室に隔てられた基板収納領域２１２及び２
１３が備えられる筐体２１４を外形として備えている。
さらに、図４（ｃ）に示すように、インクジェットヘッ
ド２１の図中下方には上記した圧力室及びノズル等を備
えるヘッド本体２１Ｈが備えられ、該ヘッド本体２１Ｈ
と後述するインク受取口２１５との間には、後者から前
者へのインク供給を可能とするインク供給部材２１Ｇ
（後に再び触れる）が備えられている。なお、インク受
取口２１５とインク供給部材２１Ｇとは、図示しないイ
ンク路により接続されている。

【００２６】そして、この筐体２１４には、キャリッジ
本体３２におけるインク供給口３２１からインクを受け
取るインク受取口２１５が形成される一方、基板収納領
域２１３に通ずるヘッド側コネクタ２１６が設けられて
いる。ちなみに、上記インク受取口２１５におけるイン
クの受取りは、各インクジェットヘッド２１の別に応じ
て、上述したように、例えば「Ｙの濃色」、…、「Ｋの
淡色」というように複数色の別に応じて実施される。ま
た、図５においては、このインクジェットヘッド２１
を、キャリッジ本体３２に取り付けた際の様子を、図２
中矢印Ｐに示す方向から臨んだ状態を示している。

【００２７】なお、筐体２１４は、適当なプラスチック
素材により構成すればよい。また、ヘッド側コネクタ２
１６の背面側（＝筐体２１４内部側）には、図示しない
ケーブルが接続され、該ケーブルが基板収納領域２１３
内に収納された図示しない基板に接続される。そして、
これらインク受取口２１５及びヘッド側コネクタ２１６
は、前記キャリッジ本体３２に備えられたインク供給口
３２１及び本体側コネクタ３２２に接続可能となってい
る。

【００２８】また、基板収納領域２１２及び２１３に収
納されている基板は、例えば、前記圧力室に備えられた
ピエゾ素子の駆動等を、前記制御部Ｃ（図１参照）から
受ける信号等に基づいて司り、又は該制御部Ｃに対して
所定の信号等を送信する。この信号の受信又は送信は、
前記ヘッド側コネクタ２１６（及び本体側コネクタ３２
２）を介して実施される。

【００２９】さて、本実施形態におけるインクジェット
ヘッド２１については、上記インク受取口２１５により
受け取ったインクを、前記ヘッド本体２１Ｈに対して供
給する際に、図４（ｃ）に示したインク供給部材２１Ｇ
によって実施することに特徴がある。

【００３０】図６においては、上記インク供給部材２１
Ｇの詳細な構成例を示す。図４（ｃ）が示す平面図に対
応するのは、図６（ｂ）である。この図６（ｂ）に示す
ように、図中上方のインク口２１Ｇ１より、上記インク
受取口２１５及びここから伸びるインク路を介したイン
クが供給され、インク口２１Ｇ２より、ヘッド本体２１
Ｈへのインク供給がなされるようになっている。

【００３１】そして本実施形態における上記インク供給
部材２１Ｇの特徴としては、これがポリエーテルイミド
により構成されていることにある。また、このインク供
給部材２１Ｇとインクジェットヘッド本体２１Ｈとの当
接部位（インクがまさしく通過する部位、すなわち上記
インク口２１Ｇ２が該当する）に関しては、図示しない
シリコン系充填材（例えば、湿気硬化型ＲＴＶシリコン
系充填材）が用いられている。本実施形態においては、
これによりインクの供給を確実に実施し得ることとな
る。

【００３２】このようなインク供給部材２１Ｇによれ
ば、ポリエーテルイミドとシリコン系充填材との接着性
は優れているので、従来のように同充填材との相性の悪
さによって十分な接着性の確保が困難となるといった問
題や、あるいは、インク供給部材２１Ｇに対し別途親水
化処理をしなければならないといった問題が生じること
もない。

【００３３】特に、充填するインクとして水系のインク
を用いる場合において、本実施形態におけるようなイン
クジェットヘッド２１はより有用である。

【００３４】なお、上記実施形態においては、インクジ
ェットヘッド２１の数が、図２等に示すように、「８
個」とされていたが、本発明は、このような形態に限定
されないことは言うまでもない。また、このことは当
然、インクカートリッジ５１の数が「８個」に限定され
ず、また、中間タンク６における分室が「８個」に限定
されないことを意味する。要するに、これらのことは、
本発明においては、本実施形態におけるインクジェット
プリンタ１のように使用する色の数が「８色」に限定さ
れないということに帰結するに他ならない。

【００３５】さらに、その他、インクジェットヘッド２
に形成するノズルの個数や、その具体的形態等、本発明
は、このような具体的指摘に限定されることなく、種々
の変形例に適用することが可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェットプリンタによれば、インクジェットヘッドに用い
られるインク供給部材と、該ヘッド内に設けられるヘッ
ド本体との密閉性を確保し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施形態に係るインクジェット
プリンタの機構的構成例を示す概要図である。

【図２】 キャリッジ本体とインクジェットヘッドの取
り付け部位を詳細に示す構成図であって、すべてのイン
クジェットヘッドが取り付けられた状態を示す図であ
る。

【図３】 キャリッジ本体とインクジェットヘッドの取
り付け部位を詳細に示す構成図であって、一部インクジ
ェットヘッドが取り付けられた状態を示す図である。

【図４】 インクジェットヘッドの構成例を示す詳細図
である。

【図５】 図２に示す矢印Ｐ方向から臨んだキャリッジ
本体とインクジェットヘッドとの取り付けの様子を示す
概要図である。

【図６】 インク供給部材の詳細な構成例を示す概要図
である。

【符号の説明】

１ インクジェットプリンタ ２、２１₁、…、２１₈ インクジェットヘッド ２１１ 内壁 ２１２、２１３ 基板収納領域 ２１４ 筐体 ２１５ インク受取口 ２１６ ヘッド側コネクタ ２１Ｈ ヘッド本体 ２１Ｇ インク供給部材 ３ キャリッジ ３２ キャリッジ本体 ３２１ インク供給口 ３２２ 本体側コネクタ ４ ガイドレール ５ インクタンク ５１₁、…、５１₈ インクカートリッジ ６ 中間タンク ７ キャッピングユニット ８ クリーニングユニット Ｃ 制御部 Ｌ インク供給路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に対しノズルを通じてインクを
   噴射するインクジェットヘッドを備え、当該記録媒体上
   に画像を形成することが可能なインクジェットプリンタ
   において、 前記インクジェットヘッドは、前記ノズルを有するヘッ
   ド本体と、前記ヘッド本体にインクを供給するためのイ
   ンク供給部材とから構成されており、 前記インク供給部材が、ポリエーテルイミドにより構成
   されることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 【請求項２】 前記インク供給部材と、前記ヘッド本体
   との接着には、シリコン系充填材が設けられることを特
   徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 【請求項３】 前記シリコン係充填材は、湿気硬化型Ｒ
   ＴＶシリコン充填材であることを特徴とする請求項２記
   載のインクジェットプリンタ。
4. 【請求項４】 前記インクは水系インクであることを特
   徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェ
   ットプリンタ。