JP2002240290A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インク吐出部を損傷することのないクリーニン
グ手段を備えたインクジェット記録装置を提供する。 【解決手段】記録電極先端部１１−１と共通電極６の間
に進退するクリーニング電極１７を設け、記録時以外の
タイミングでクリーニング電極１７を記録電極先端部と
共通電極の間に進出させ、記録電極先端部から色剤を含
むインク滴を静電力により吐出させることにより、記録
電極先端部に滞留する固形物を飛翔させて清掃する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に関する。

【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、このインク滴を記録媒体上に付着させて画像を記
録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として吐出さ
せ、記録媒体に付着させてドットを記録する構成であ
る。

【０００３】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、記録電極と記録媒体の裏側に接触する共
通電極との間に電圧を印加し、インクに静電力を作用さ
せて該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、記録電極に印加する電圧をパルス幅変
調することにより、吐出するインクの量（インク滴の大
きさ）を制御することができるので、高精細インクジェ
ットプリンタを実現する方式として有利である。

【０００４】このような方式の例として、特開平10−33
7889号公報には、溶媒中に低濃度に色剤を分散させたイ
ンクを記録電極の表面に供給し、この記録電極に電圧を
印加して電界を形成して電荷を持った色剤を凝集させ、
凝集した色剤を記録電極から記録媒体上に向けて吐出さ
せるインクジェットプリンタにおいて、電源投入時や所
定枚数の記録紙に対する画像記録動作を終了したとき
に、ヘッドユニットをクリーニング位置に位置させてブ
ラシローラなどのクリーニング機構により記録ヘッドの
インク吐出口に付着した色剤をクリーニングする方法が
記載されている。

【０００５】また、特開平10−202883号公報には、同様
な記録方式において、記録ヘッドに対向配置させたプラ
テンローラの電位をクリーニング電位に制御することに
より、吐出部に滞留したインクをプラテンローラに向け
て飛翔させてクリーニングする方法が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開平10−337889号公
報に示されているようなクリーニング方法は、ブラシロ
ーラなどのクリーニング機構がインク吐出口に接触する
ために、インク吐出口の損傷の危険性からインク吐出口
の形状や強度が制限され、更には、クリーニングポジシ
ョンに記録ヘッドを移動させてクリーニングを行うため
に、高頻度のクリーニングは困難である。

【０００７】また、特開平10−202883号公報に示されて
いるクリーニング方法では、クリーニングのためにプラ
テンローラに向けて飛翔させたインク滴は該プラテンロ
ーラに巻き付けられた記録用紙を汚す可能性があること
や、インクが無駄に消費されるなどの欠点がある。

【０００８】本発明の１つの目的は、インク吐出部を損
傷することのないクリーニング手段を備えたインクジェ
ット記録装置を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、安全なクリーニング
手段を備えたインクジェット記録装置を提供することに
ある。

【００１０】本発明の他の目的は、長期的な記録休止時
のインク吐出部の乾燥を防止することができるクリーニ
ング手段を備えたインクジェット記録装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、共通電極と、
この共通電極に対向して設置されて該共通電極との間に
発生する電界によりインク滴を該共通電極に向けて飛翔
させる記録電極と、前記記録電極の先端部からインクを
回収するインク回収手段とを備え、前記共通電極に沿っ
て搬送する記録媒体にインク滴を付着させて記録を行う
インクジェット記録装置において、前記共通電極と前記
記録電極の間に進退可能なクリーニング電極を備え、こ
のクリーニング電極を共通電極と前記記録電極の間に進
出させることにより該クリーニング電極と前記記録電極
の間に発生する電界によって記録電極からクリーニング
用のインク滴を飛翔させるようにしたことを特徴とする
ものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態を
示すインクジェット記録装置の縦断側面図である。

【００１３】このインクジェット記録装置は、筺体１の
内部に、記録ヘッド２，補給用インクタンク３，共通電
極６，記録媒体搬送手段８および装置全体を制御するコ
ントローラ（図示省略）を内蔵する。記録ヘッド２は、
インク循環部４，インク吐出部５を備える。共通電極６
は接地状態に設置し、この共通電極６にインク吐出部５
が対向するように記録ヘッド２を設置し、記録媒体搬送
手段８は、送りローラ９ａ〜９ｃを備え、記録媒体挿入
口１ａから挿入された記録媒体７を共通電極６と記録ヘ
ッド２との間を通過させて記録媒体排出口１ｂから排出
するように該記録媒体７を搬送する。

【００１４】記録ヘッド２は、インク吐出部５と該イン
ク吐出部５にインク吐出のためパルス電圧を印可するパ
ルス電圧発生回路（図示省略）およびインク循環部４を
一体型に構成した。

【００１５】各部の詳細は以下の通りである。

【００１６】記録ヘッド２は、記録媒体搬送手段８の搬
送方向を横切る方向に列状にインク吐出口を並べたイン
ク吐出部５，インクを蓄えておくインクタンク３，イン
ク吐出部５にインクを供給するインク循環部４，コント
ローラからの画像信号に応じてパルス幅変調された記録
電圧を発生する電源およびバイアス電源（図示省略）を
備える。ここでは、１色分の記録ヘッド２を記載した
が、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、シアン，マゼンタ，イエロー，黒色の４つの記録
ヘッド２を設置する。

【００１７】記録媒体搬送手段８は、記録媒体搬送面の
両サイドに所定の圧力で接触している複数の送りローラ
９ａ〜９ｃおよび装置全体を制御するコントローラの指
示に従って各ローラを回転させるモータ（図示省略）等
を備える。

【００１８】補給用インクタンク３に収容するインクと
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もしくはシリコーン
系の溶剤を溶媒として、この溶媒中に色剤となる例えば
顔料を分散剤や帯電制御剤などと共に分散させて、帯電
した色剤粒子を形成させたものを用いる。このインク
は、電気抵抗値が１０7Ω・ｃｍ以上、表面張力が３０
ｍＮ／ｍ以下、色剤の粒子径が５０ｎｍ〜５００ｎｍ、
色剤粒子の表面電荷密度が１μＣ／ｍ2〜１００μＣ／
ｍ2、色剤粒子の含有量が１重量％〜１０重量％である
ことが望ましい。インク循環方法およびインク吐出部５
の詳細な構成は後述する。

【００１９】図２，図３，図４は、このインクジェット
記録装置における前記インク吐出部５の詳細な構成を示
す図であり、図２はインク吐出部の横断平面図、図３は
図２におけるａ−ａ’断面図、図４は図３におけるｂ−
ｂ’断面図である。

【００２０】多数の記録電極１１と制御電極１２は、ガ
ラス基板１０の上に低誘電率（比誘電率３以下）の樹脂
膜（例えばネガ型感光性樹脂膜）１０１を熱圧着した上
に、金属膜を蒸着してフォトリソグラフィのウエットエ
ッチング等により交互に並べて形成する。各記録電極先
端部１１−１は、ガラス基板１０の端面から突き出さ
せ、且つ先鋭な角度に形成し、図２に示すように、一定
間隔で並行に設置する。各記録電極１１および制御電極
１２は、絶縁保護膜１０５により被覆する。

【００２１】制御電極先端部１２−１は、前記記録電極
先端部１１−１より後退して位置させ、且つガラス基板
１０の端面より突き出させる。この制御電極１２の本体
部分は、前記記録電極１１の間に一定間隔で設置する。

【００２２】更に、記録電極１１の延在方向に対して直
角方向で、且つ記録電極先端部１１−１から後方の位置
に、記録電極１１の並ぶ幅寸法と同一またはそれ以上の
長さを有する泳動電極２０−１を設置する。この泳動電
極２０−１には、泳動電源２０を接続する。泳動電源２
０から泳動電極２０−１に印加する電圧は、バイアス電
源１５から印加するバイアス電圧よりも高くすることに
より、インク中に含まれる帯電顔料粒子が記録電極先端
部１１−１に向って集まる量が増加する効果が生じる。
但し、泳動電極２０−１は、この記録方式において必ず
しも必要な訳ではなく、記録電極先端部１１−１に供給
する帯電顔料粒子を増やして記録速度をより上げる場合
に有効である。

【００２３】制御電極先端部１２−１は、絶縁保護膜１
０５と低誘電率の樹脂膜１０１により覆われ、且つ突き
出ていることにより、隣接する記録電極１１間のインク
メニスカスを機械的に遮蔽するように機能すると共に、
隣接する記録電極１１間の電界の干渉を遮断するように
機能することにより、隣接する記録電極１１間の影響に
よる飛翔インク滴の曲がりや飛翔インク滴の大きさのば
らつきを軽減し、高画質記録を可能とする。

【００２４】制御電極先端部１２−１は、金属の制御電
極１２の先端を覆い、且つガラス基板１０の端面より突
き出す方向に誘電体の樹脂で構成される。勿論、同様な
形状を金属の制御電極１２のみで構成しても同様の効果
が得られることは言うまでもない。

【００２５】インク吐出部５内のインク供給流路３４
は、図３および図４に示すように、絶縁保護膜１０５の
上に熱圧着した低誘電率の樹脂膜（例えばネガ型感光性
樹脂膜）１０８をフォトリソグラフィのウエットエッチ
ング等により加工することによって記録電極１１の上に
沿った流路溝を形成し、低誘電率の樹脂膜（例えばネガ
型レジスト樹脂膜）１３を誘電率樹脂膜１０８上に熱圧
着をして前記流路溝を塞ぐことにより形成し、その後、
インク供給口１６をウエットエッチングにより加工す
る。更に、低誘電率樹脂膜１３の上にカバー１９を接着
する。この構成により、インク２６をインク供給流路３
４に供給することが可能となる。

【００２６】図２に示すように、記録電極１１に沿って
形成したインク供給流路３４に矢印の方向にインク２６
が供給され、記録電極先端部１１−１に向って該供給イ
ンクが流れる。

【００２７】図２と図４は、便宜的に、３個の記録電極
１１と４個の制御電極１２を示しているが、記録電極１
１と制御電極１２を交互に配置し、且つ両端部に制御電
極１２を配置することにより、同様の考えで、これらの
記録電極１１と制御電極１２の個数はインクジェット記
録装置の用途に応じて数１０個から数千個まで設置する
ことが可能であり、マルチチャネル型記録ヘッドおよび
ライン型記録ヘッドを構成することができることは言う
までもない。

【００２８】各記録電極１１にはバイアス電源１５によ
ってバイアス電圧を印加し、且つ、インク飛翔を行わせ
る記録電極１１にはパルス電圧発生回路１４によりパル
ス電圧を重畳して印加する。更に、インク２６は、イソ
パラフィンなどの石油系の溶剤もしくはシリコーン系の
溶剤からなる溶媒に色剤となる顔料を分散剤や帯電制御
剤と共に分散させて正帯電の顔料粒子を形成している。
その他、インクの詳細内容は、図１を参照して前述した
通りである。

【００２９】図３において、クリーニング電極１７は、
通常の記録中は図示の位置から下方に下がった位置に後
退して待機しており、前記記録電極先端部１１−１は、
共通電極６に直に対向している。このため、バイアス電
源１５によるバイアス電圧の印加により、接地された共
通電極６および該共通電極６の上にある記録媒体７と前
記記録電極先端部１１―１の間に電界が形成され、正帯
電顔料粒子は記録電極先端部１１−１に集まり、濃縮
し、その後、パルス電圧発生回路１４によるパルス電圧
の印加により、濃縮したインク滴３０が静電力によって
記録媒体７に向かって飛翔する。泳動電極２０−１は、
記録電極先端部１１−１の後方に位置して誘電体からな
るカバー１９の上に設けられている。

【００３０】ここで、パルス電圧の印加周期を１ｋＨｚ
程度から１０ｋＨｚ程度に上げていくに従い、前記イン
ク滴３０に含有する顔料を含む不溶性物質の重量割合が
溶媒の重量割合よりも多い場合には、インク滴３０の安
定な吐出が困難となる。従って、インク滴３０に含まれ
る前記不溶性物質の重量割合は溶媒より少ないことが望
ましい。

【００３１】次に、インク飛翔後の残量インクを回収す
る構成を図３および図４を参照して説明する。

【００３２】記録電極先端１１−１に近い側に傾斜面を
有するガラス基板先端部１０−１とインク回収部材３６
の間に、一定寸法ｇの微少隙間３５を設け、更にインク
回収部材３６と傾斜面を有するガラス基板１０により形
成されるインク回収流路３７に、記録電極先端部１１−
１の下方で、且つ記録電極先端部１１−１の向きに対し
て交差するある角度でガラス基板端面１０−１に沿って
前記残量インクを回収するように、空気流を作ることに
より、空気流と混合させて前記残量インクを高速で回収
するように構成する。前記微少隙間３５の流路高さｇ
は、５００μｍ〜１００μｍの範囲が効果的である。

【００３３】ここで、図４に示すように、インク回収部
材３６の形状を複数の記録電極先端部１１−１側を広く
し、記録電極先端部１１−１から遠くなるにつれて狭く
なるように形成することにより、複数の各記録電極先端
部１１−１に作用する回収圧力（負圧）およびインク回
収量を均一にすることができる。効果的な角度θは、３
０°〜１２０°である。３０°以下では記録ヘッドの長
さ（前記記録電極の並び方向の長さ）に対してインク回
収部材３６の寸法が大きくなり、１２０°以上では前記
圧力（負圧）およびインク回収量の均一性が低下する。

【００３４】インク流出口５４−ａ，５４−ｂ，５４−
ｃのように複数のインク流出口を設けることにより、イ
ンク回収量を均一にする効果が更に向上する。複数のイ
ンク流出口は個別にパイプ（不図示）で接続することに
よりインク回収部材３６の外部で合流させることができ
る。

【００３５】図４の例では、インク回収部材３６の形状
をＶ字形で示したが、複数の記録電極先端１１−１側を
広くし、回収インク流出口５４側を狭くした曲面を有す
る形状としても、勿論、同様の効果が得られることは言
うまでもない。

【００３６】次に、図２および図３に示すクリーニング
電極１７について詳細に述べる。このクリーニング電極
１７は、接地し、且つ共通電極６と記録電極先端部１１
−１の間にガイド部材２４によって摺動自在に保持し、
更に、このクリーニング電極１７の一端をアクチュエー
タ（図示省略）に接続して進退移動可能に構成する。

【００３７】更に、クリーニング電極１７とインク吐出
部５の間の隙間を塞ぐように、ガラス基板１０とカバー
１９とインク回収部材３６に突き出し部１０−２，１９
−１，３６−１を設ける。これらの突き出し部１０−
２，１９−１，３６−１は、インク吐出部５の先端に記
録電極先端部１１−１と制御電極先端部１２−１の回り
を包囲して前方を開口させた凹状部を形成するためのも
のであり、１つの環状の別部材を設置して形成すること
もできる。

【００３８】パルス電圧発生回路１４によるパルス電圧
の印加を終了し、記録電極先端部１１−１から画像記録
のためのインク滴３０の飛翔を終了させた後に、クリー
ニング電極１７を共通電極６と記録電極先端部１１−１
の間に介在するように進出させる。クリーニング電極１
７と記録電極先端部１１−１との距離は、共通電極６と
記録電極先端部１１−１との距離より短いことにより、
バイアス電圧によって共通電極６との間に発生していた
記録電極先端部１１−１の電界よりも、クリーニング電
極１３と間に発生する記録電極先端部１１−１の電界が
強くなる。このために、記録電極１１にパルス電圧を印
加することなく、比較的低いバイアス電圧のみで全ての
記録電極先端部１１−１からインク滴３０が連続して飛
翔するようになる。この全記録電極先端部１１−１から
のインク滴３０の連続した飛翔により、記録電極先端部
１１−１に滞留した色剤や他の固形物を取り除くことが
できる。

【００３９】ここで、飛翔したインク滴３０は、クリー
ニング電極１７に当たった後に微少隙間３５を通して回
収される。

【００４０】図５は、インク循環部４の構成を含む記録
ヘッド２の機能ブロック図である。ここで、インク吐出
部５は、図２，図３，図４を参照して前述したものであ
る。

【００４１】インク吐出部５に対向する共通電極６と該
共通電極６に接触して搬送される記録媒体７およびクリ
ーニング電極１７は、図１に示すように配置されてい
る。

【００４２】インク循環部４は、インク回収容器２１内
のインク２６をインク供給管２３ｅを経由してポンプ２
２により汲み上げてインク供給管２３ａを経由してイン
ク吐出部５に供給し、且つインク吐出部５の余剰インク
２６をインク回収管２３ｃを経由して回収する。

【００４３】共通電極６は接地し、インク吐出部５の記
録電極１１および制御電極１２にはバイアス電源１５に
よって０．５ｋＶ〜３ｋＶ程度のバイアス電圧を印加
し、更に記録信号に応じてパルス電圧発生回路１４によ
り０．２ｋＶ〜１ｋＶ程度のパルス電圧を発生して前記
バイアス電圧に重畳して記録電極１１に印加する。

【００４４】インク吐出部５と共通電極６および記録媒
体７の間に形成される電界による静電力により、インク
吐出部５の先端部から記録媒体７に向かってインク滴３
０が飛翔する。インク滴３０の大きさは、パルス電圧１
４のパルス幅に対応して変化するために、パルス幅を制
御することによって高画質記録を実現することができ
る。

【００４５】更に、供給インク２６をイソパラフィンな
どの石油系もしくはシリコーン系の溶剤に顔料を分散剤
や帯電制御剤と共に分散させて正帯電の微粒子を形成さ
せることにより、インク吐出部５の先端部に沿って正帯
電の顔料微粒子が集まって濃縮するために、インク滴３
０はインク供給管２３ａから供給されるインクの顔料濃
度よりも濃度を高めることができ、インク滴３０は、従
来のインクジェット記録にみられる記録媒体７の上での
インクにじみを少なくすることができ、高画質化が可能
となる。更に、使用可能な記録媒体を限定する必要がな
くなり、使い勝手や低コスト化が可能となる。

【００４６】さて、このような種々の特徴を有するイン
クジェット記録装置において、安定したインク滴３０を
高い周波数で飛翔させるためには、インク吐出部５へ供
給するインク２６の供給量と供給圧力（正圧）およびイ
ンク吐出部５から回収するインク２６の回収量と回収圧
力（負圧）を一定に保ち、且つ、高速インク循環が必要
である。

【００４７】インク吐出部５への供給インク２６の供給
量と供給圧力（正圧）を一定に保つためには、ポンプ２
２のインク供給量と供給圧を一定に保つことが必要であ
る。高速インク循環のためには、インク吐出部５中のイ
ンク供給流路（図３に示したインク供給流路３４）の断
面積を大きくすることが必要である。

【００４８】次に、インク吐出部５から回収するインク
２６の回収量と回収圧力（負圧）を一定に保つために、
密閉されたインク回収容器２１内の空気層２５の空気を
吸引管２３ｆを経由して真空ポンプ２７により吸引して
排気２８として大気に放出する。インク回収容器２１は
密閉構造であるために、空気層２５は負圧となる。負圧
の空気層２５と連結されたインク回収管２３ｃを経由し
てインク吐出部５の先端部のインク回収部材３６のイン
ク回収流路３７から空気と一緒に余剰インクがインク回
収容器２１に回収される。インク回収容器２１内に回収
された空気とインク２６の混合物は、空気層２５内で空
気とインクの比重の差により気液分離され、インクは回
収されたインク２６に混入し、空気は吸引管２３ｆを経
由して真空ポンプ２７により排気２８として大気に放出
される。前記真空ポンプ２７の吸引力の設定により、イ
ンク吐出部５からの回収されるインク２６の回収量と回
収圧力（負圧）を一定に保つことが可能となる。

【００４９】流量制御回路５２は、空気の流量調整弁５
１を制御して吸引管２３ｆを流れる空気の流量および流
速を調整することにより空気層２５の圧力を変えること
ができ、インク吐出部５（記録電極先端部１１−１）に
形成されるインクメニスカスの形状を制御することがで
きる。

【００５０】次に、図３に示すインク吐出部５における
クリーニング電極１７の動作の詳細を図６を参照して説
明する。

【００５１】インク吐出部３の先端に記録電極先端部１
１−１（誘電体樹脂膜１０１と絶縁保護膜１０５を含
む）より高く突出した突き出し部１０−２，１９−１，
３６−１は、画像記録時に、記録媒体７が記録電極先端
部１１−１に接近した際に該記録媒体７を受け止め、記
録電極先端部１１−１に接触することによる損傷を防止
する。

【００５２】そして、図６の（ａ）は、記録電極先端部
１１−１にパルス電圧を印加してインク滴３０を共通電
極に向けて飛翔させて画像記録中の状態を示している。
この状態においては、クリーニング電極１７は、突き出
し部１０−２，１９−１，３６−１によって形成した凹
状部の先端の開口を全開するように後退している。

【００５３】図６の（ｂ）は、画像記録と画像記録の間
の小休止の状態を示している。クリーニング電極１７
は、記録電極先端部１１−１と共通電極６の間を遮るよ
うに進出して記録電極先端部１１−１の総てからインク
滴３０を飛翔させてクリーニング電極１７に衝突させ、
インク回収路３７を経由して回収するようにしている。

【００５４】図６の（ｃ）は、画像記録を長期間休止の
状態を示している。この状態では、クリーニング電極１
７は、突き出し部１０−２，１９−１，３６−１の先端
に当接して凹状部の先端の開口を全閉するように進出し
ている。この状態では、突き出し部１０−２，１９−
１，３６−１によって形成される凹状部は、クリーニン
グ電極１７によって閉じられたインクポケット４０を形
成する。この状態で、インク回収流路３７からのインク
回収を止め、インク供給流路３４から供給インク２６を
前記インクポケット４０に供給して該インクポケット４
０内をインクで満たすことにより、記録電極先端部１１
−１のインクの乾きを防止し、インクに含まれる顔料粒
子が記録電極先端部１１−１に固着することによる前記
記録電極先端部１１−１からの吐出インク滴のばらつき
を防止して極めて信頼性の高い画像記録装置を実現す
る。

【００５５】図７は、クリーニング電極１７の動作タイ
ミングと電圧印加のタイミングを併記するタイミングチ
ャートである。

【００５６】クリーニング電極１７の位置は、長期停止
時には全閉状態（Ｐ３）、すなわち、図６の（ｃ）の位
置に進出させて保持し、記録準備時，休止時および停止
準備時は半開状態（Ｐ２）、すなわち、図６の（ｂ）の
位置に後退させ、記録時は全開状態（Ｐ１）、すなわ
ち、図６の（ａ）の位置に後退させる。

【００５７】次に、電圧印加タイミングは、長期停止時
にはバイアス電圧Ｖｂ（図２のバイアス電源１５の出力
電圧）、パルス電圧Ｖｐ（図２のパルス電圧発生回路１
４の出力電圧）、泳動電圧Ｖｅ（図２の泳動電源２０の
出力電圧）の何れもオフ（０Ｖ）とし、記録準備時から
停止準備時までバイアス電圧Ｖｂをオンとする。更に、
泳動電圧Ｖｅは、記録時のみオンとする。パルス電圧Ｖ
ｐは、当然のことながら、記録時にインク滴３０を記録
媒体７に向けて飛翔させる時のみオンとする。

【００５８】次に、インク循環のタイミングは、図示説
明は省略するが、長期停止時のみインク循環を停止し、
記録準備から停止準備まではインク循環を継続する。

【００５９】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。

【００６０】図８，図９は、複数個（３個）のインク吐
出部を積み重ねて構成したインクジェット記録装置のイ
ンク吐出部の実施の形態を示している。図８は、インク
吐出部の縦断側面図、図９は、図８のｃ−ｃ’断面図で
ある。

【００６１】この実施の形態は、基本的には、図１〜図
３に基づき説明したインク吐出部５において、インク回
収部材３６の形状を変更して、図８，図９に示すよう
に、ガラス基板１０に沿ってインク回収流路３７を形成
し、３個のインク吐出部５−Ａ，５−Ｂ，５−Ｃを積み
重ねて固定した形態である。

【００６２】各インク吐出部５−Ａ〜５−Ｃの積み重ね
には、各インク吐出部５−Ａ〜５−Ｃの記録電極１１−
Ａ，１１−Ｂ，１１−Ｃの各記録電極先端部１１−１の
高精度位置合わせが重要である。共通電極６および記録
媒体７と前記各記録電極先端部１１−１の間隔の均一
化、更には、各インク吐出部間の記録電極１１−Ａ〜１
１−Ｃの上下、左右の平行度ばらつき、およびピッチず
れを最小化するために、各インク吐出部５−Ａ〜５−Ｃ
に、互いの位置合わせのために、薄膜工程において位置
合わせマークないしは位置合わせ突起と位置合わせ穴
（図示省略）を形成することが望ましい。このようにし
て、高精度に積み重ねた記録ヘッドのインク個別供給管
２３ａ−Ａ，２３ａ−Ｂ，２３ａ−Ｃに、インク供給管
２３ａを介してインクを供給する。

【００６３】また、インク個別回収管２３ｃ−Ａ，２３
ｃ−Ｂ，２３ｃ−Ｃから、インク回収管２３ｃを介して
インクを回収する。

【００６４】このような構成により、インクは前記イン
ク個別供給管２３ａ−Ａ〜２３ａ−Ｃからカバー１９を
経由してインク供給流路３４内を記録電極先端部１１−
１に向って流れ、前記記録先端部１１−１と制御電極先
端部１２−１の間でインクメニスカス１８を形成し、飛
翔した残りのインクはインク回収流路３７を経由して回
収インク流出口５４から、前記インク個別回収管２３ｃ
−Ａ〜２３ｃ−Ｃに回収され、更に、記録電極１１−Ａ
〜１１−Ｃから、同時に共通電極６および記録媒体７に
向かってインク滴を飛翔させることができ、高速記録お
よびインク滴により形成されるインクドットの高密度化
が可能となる。

【００６５】ここで、複数段に積み重ねて構成されたイ
ンク吐出部５−Ａ〜５−Ｃに対して両側に設置したガイ
ド部材２４に一枚のクリーニング電極１７を摺動自在に
ガイドして、アクチュエータ（図示省略）により進退駆
動する。クリーニング電極１７は、図８に示するよう
に、それぞれのインク吐出部５−Ａ〜５−Ｃに対応して
窓１７−１，１７−２，１７−３を形成している。

【００６６】これにより、一枚のクリーニング電極１７
と１個のアクチュエータ（図示省略）により複数段のイ
ンク吐出部５−Ａ〜５−Ｃのクリーニングを行うことが
可能にする。

【００６７】図８のインク吐出部のｄ−ｄ’断面を図１
０に示す。３つのインク吐出部５−Ａ〜５−Ｃの位置を
Ｐ２だけずらして千鳥状に積み重ねることにより、イン
ク吐出部５−Ａ単独の記録電極５Ａ−１，５Ａ−２，５
Ａ−３の間のピッチＰ１に対して、インク吐出部５−Ｂ
の記録電極５Ｂ−１，５Ｂ−２，５Ｂ−３およびインク
吐出部５−Ｃの記録電極５Ｃ−１，５Ｃ−２，５Ｃ−３
が追加されることにより、総合的な記録電極間ピッチは
Ｐ２となり、１／３に微細化する。

【００６８】十分なインク循環量を確保する上からイン
ク吐出部５内のインク供給流路３４の幅を広くすること
が必要になり、単一のインク吐出部では、記録電極間の
ピッチＰ１を狭くすることに制限があるが、図８，図１
０のように、複数のインク吐出部を積み重ねることで、
所望するインクドットの高密度化を達成することができ
る。

【００６９】この実施の形態では、３個のインク吐出部
の積み重ねを示しているが、必要に応じて積み重ねるイ
ンク吐出部の数を増減させ得ることはいうまでもない。

【００７０】図８と図１０の例では、複数のインク吐出
部の位置をずらして千鳥状に積み重ねる例を示したが、
インク吐出部をずらすことなく重ね合わせて、同様のイ
ンク循環を行うことで、単独の記録ヘッドの場合に比べ
て、高速記録を行うことが可能なインクジェット記録装
置を実現することができる。

【００７１】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録装置におけ
るクリーニング手段は、クリーニング電極と記録電極の
間に形成される電界による静電力でインク滴を飛翔させ
てインク吐出部をクリーニングするように構成している
ので、インク吐出部を損傷することのないインクジェッ
ト記録装置を実現することができる。

【００７２】また、クリーニング電極と記録電極の間に
電界を発生させる電圧は、比較的低いバイアス電圧を利
用するように構成しているので、安全なクリーニング手
段をを実現することができる。

【００７３】また、クリーニング電極は、記録電極を包
囲する凹状部の開口を閉じることができるので、長期器
休止時に記録電極の乾燥を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すインクジェット記
録装置の縦断側面図である。

【図２】図１に示したインクジェット記録記録装置にお
けるインク吐出部の横断平面図である。

【図３】図２におけるａ−ａ′断面図である。

【図４】図３におけるｂ−ｂ′断面図である。

【図５】図１に示したインクジェット記録記録装置にお
ける記録ヘッドの機能ブロック図である。

【図６】図２〜図４に示したインク吐出部におけるクリ
ーニング電極の進退状態を示す縦断側面図である。

【図７】本発明のインクジェット記録装置におけるクリ
ーニング電極の動作タイミングチャートである。

【図８】本発明の他の実施の形態を示すインク吐出部の
縦断側面図である。

【図９】図８におけるｃ−ｃ’断面図である。

【図１０】図８におけるｄ−ｄ’断面図である。

【符号の説明】

１…筺体、２…記録ヘッド、３…補給用インクタンク、
４…インク循環部、５…インク吐出部、６…共通電極、
７…記録媒体、８…記録媒体搬送手段、１０…ガラス基
板、１１…記録電極、１１−１…記録電極先端部、１２
…制御電極、１２−１…制御電極先端部、１４…パルス
電圧発生回路、１５…バイアス電源、１７…クリーニン
グ電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡野 守 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 EA17 EA27 FA07 JA24 JA29 JC01 JC18 JC23 KB11 KB16 2C057 AF74 AF75 AG12 AG26 AH07 AN05 BD06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】共通電極と、この共通電極に対向して設置
   されて該共通電極との間に発生する電界によりインク滴
   を該共通電極に向けて飛翔させる記録電極と、前記記録
   電極の先端部からインクを回収するインク回収手段とを
   備え、前記共通電極に沿って搬送する記録媒体にインク
   滴を付着させて記録を行うインクジェット記録装置にお
   いて、 前記共通電極と前記記録電極の間に進退可能なクリーニ
   ング電極を備え、このクリーニング電極を共通電極と前
   記記録電極の間に進出させることにより該クリーニング
   電極と前記記録電極の間に発生する電界によって記録電
   極からクリーニング用のインク滴を飛翔させるようにし
   たことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記クリーニング用の
   インク滴は、記録電極に印加されるバイアス電圧により
   前記クリーニング電極との間に発生する電界により飛翔
   させるようにしたことを特徴とするインクジェット記録
   装置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記記録電極は、間隔
   をおいて複数の電極を並設し、並設した各記録電極の間
   に制御電極を設置したことを特徴とするインクジェット
   記録装置。
4. 【請求項４】請求項１において、前記記録電極は、その
   先端を包囲するように形成した凹状部材内に突出させ、
   前記クリーニング電極は、前記凹状部材の開口を遮るよ
   うに進出するように構成したことを特徴とするインクジ
   ェット記録装置。
5. 【請求項５】請求項４において、前記クリーニング電極
   は、記録時には前記凹状部材の開口を全開し、記録小休
   止時には前記記録電極と共通電極の間を遮るように進出
   し、記録長休止時には開口を全閉するように進出するよ
   うにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。