JP2004358891A - インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法、及びインクジェット式画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成不良を抑制できるインクジェットヘッドを得ることにある。
【解決手段】ヘッド本体２１は、インクを溜めるインク室４０、このインク室４０にインクを供給させる供給口４３、及びインク室４０からインクを吐出させる複数の吐出口４４を有する。ノズル状のインク供給部２３を、供給口４３を介してインク室４０と連通するようにヘッド本体２１に設ける。第１の閉塞部材２５をインク供給部２３に設ける。第１の閉塞部材２５は、少なくともインク室４０内の圧力が外部空間の圧力を越える圧力のときにインク供給部２３の一端を閉塞するように形成する。複数の吐出口４４を閉塞させる第２の閉塞部材をヘッド本体に取り外し可能に設ける。インク室４０内の圧力が大気圧を越える圧力となるように、インク室４０に気体を充填する。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法、及びインクジェット式画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式画像形成装置が備えるインクジェットヘッドとしては、インクが充填されたインクタンクを予め装着してなるインクジェットヘッドカートリッジが知られている。このようなインクジェットヘッドカートリッジとしては、従来、記録ヘッド、インクタンクを交換可能に装着するインクタンク装着部、負圧発生部材収納室、及びインクタンクを備えたものがある。
【０００３】
インクジェット記録ヘッドは、インクを吐出させる吐出口を有している。負圧発生部材収納室は、負圧を発生させる負圧発生部材と、外部と連通する大気連通部とを有している。インクタンクは、内部に収容されたインクの導出に伴い変形する内袋と、この内袋の外面と相似形の内面を有する筐体とを有している。この内袋の一部は筐体の内面から離脱した状態となっている。
【０００４】
このインクジェットヘッドカートリッジは、吐出口及び大気連通口にシール部材を装着し、かつ、負圧発生部材収納室とインクタンクとを接続した状態で保管される。このとき、負圧発生部材収納室とインクタンクとを連通させるジョイントパイプ内における圧力が負となる状態で平衡状態となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１５４５号公報（段落００１２〜段落００１５、段落００７９〜段落００８５、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インクジェットヘッドとしては、上述したような予めインクタンクを装着してなるインクジェットヘッドの他に、別体で設けられたインクタンクと使用時に連通させるインクジェットヘッドが知られている。前者のインクジェットヘッドは、予めインクジェット内のインク室がインクで充填されているのに対し、後者のインクジェットヘッドは、使用前はインクジェットヘッド内のインク室が空の状態となっている。
【０００７】
後者のインクジェットヘッドは、インクタンク内のインクを供給させる供給口及びインク室からインクを吐出させる複数の吐出口を有しており、これらによってインク室が開放されている。したがって、後者のインクジェットヘッドでは、供給口及び吐出口からインク室内に塵が進入するおそれがあるため、供給口及び吐出口は、対応するシール部材で夫々シールされている。
【０００８】
しかしながら、後者のインクジェットヘッドでは、特許文献１の技術のようにインクジェットヘッド内の圧力を負圧としておくと、使用時に吐出口が塵などで閉塞されるおそれがある。
【０００９】
すなわち、後者のインクジェットヘッドを使用する際には、吐出口をシールしているシール部材を取り外す必要がある。ところが、インクジェットヘッド内の圧力を負圧にしていると、吐出口をシールしているシール部材を取り外してから、インクジェットヘッド内の圧力が大気圧に開放されるまでの間、外部空間から吐出口を介してインクジェットヘッド内に外気が流入することとなる。このとき、外部空間に浮遊する塵やインクジェットヘッドに付着している塵などが外気とともに吐出口を介してインクジェットヘッド内に流れ込むため、塵の形状によってはこの塵が吐出口に詰まって吐出口を閉塞させてしまうことがある。
【００１０】
インクジェット式画像形成装置では、既知のように、インクジェットヘッドの吐出口からインクを液滴として吐出させ、この液滴を記録媒体に塗布することで記録媒体に画像を形成する。したがって、前記吐出口の詰まりは、いわゆるトッド抜け等の画像形成不良を引き起こす原因となり、好ましくない。
【００１１】
本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、画像形成不良を抑制できるインクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法、及びインクジェット式画像形成装置の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の観点に基づく本発明のインクジェットヘッドは、インクを溜めるインク室、このインク室にインクを供給させる供給口、及びインク室からインクを吐出させる複数の吐出口を有するヘッド本体に、供給口を介してインク室と連通するようにノズル状のインク供給部を設けた。このインク供給部に、少なくともインク室内の圧力が外部空間の圧力を越える圧力のときにインク供給部の外部空間に開口する一端を閉塞可能な第１の閉塞部材を設けた。複数の吐出口を閉塞させる第２の閉塞部材をヘッド本体に取り外し可能に設けた。さらに、インク室内の圧力が大気圧を越える圧力となるように前記インク室に気体を充填させた。
【００１３】
この発明では、インク室内の圧力が大気圧を越える圧力となるようにインク室に気体を充填させたので、複数の吐出口を閉塞させている第２の閉塞部材をヘッド本体から取り外した際、インク室内に充填されている気体を吐出口から外部空間に向けて流出させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。なお、図３及び図４では、第２インク室４２及び吐出口４４を夫々５つ記載しているが、第２インク室４２及び吐出口４４の数は任意である。
【００１５】
図１に示すように、インクジェット式画像形成装置（以下、画像形成装置という）１は、記録媒体２を所定の方向に所定の速度で間欠的に搬送する記録媒体搬送装置１０、記録媒体２に所望の画像を形成するインクジェットヘッド２０、インクジェットヘッド２０を駆動させるインクジェットヘッド駆動装置１２、及びインクジェットヘッド２０にインク５０（図２参照）を供給するインクタンク１３等を備えて、記録媒体２に所望の画像を形成するように構成されている。記録媒体２としては、例えば所定の寸法及び形状を有するシート状の紙を用いることができる。
【００１６】
記録媒体搬送装置１０は、記録媒体搬送用の２組のローラ対１１を備えて、記録媒体２であるシート状の紙を例えば水平方向（図１に矢印Ｘで示す方向）に搬送するように構成されている。これらローラ対１１は、記録媒体搬送装置１０が備える図示しない回転駆動源からの回転力が伝達されるように配置されているとともに、記録媒体搬送装置１０が備える図示しない制御部により回転速度が制御されるようになっている。なお、図１では、ローラ対１１を２組記載しているが、ローラ対１１の数は任意である。
【００１７】
図２に示すように、インクジェットヘッド２０は、ヘッド本体２１、駆動回路２２、及びインク供給部２３等を備えている。なお、ヘッド本体２１と駆動回路２２とはユニット化させてもよい。
【００１８】
ヘッド本体２１は、例えば、ヘッド本体主部３０、インクケース３１、パターンプレート３２、オリフィスプレート３３、複数のピエゾ素子３４、及びマスクプレート３５等を備えている。
【００１９】
また、このヘッド本体２１は、インク５０を溜めるインク室４０、このインク室４０にインク５０を供給させる供給口４３、及びインク室４０からインク５０を吐出させる複数の吐出口４４を有している。インク室４０は、第１インク室４１と複数の第２インク室４２とを有している。複数の吐出口４４は、インク室４０が有する複数の第２インク室４２から夫々インク５０を吐出させるように、複数の第２インク室４２に夫々対応するように設けられている。
【００２０】
詳しくは、ヘッド本体主部３０は非導電材料により形成されている。ヘッド本体主部３０の先端部（図２において下部）には、所定のピッチ、所定の深さ、所定の長さの複数の溝３０ａが互いに平行に形成されている。これらの溝３０ａは、ヘッド本体主部３０の先端方向（図２において下側方向）及び一側方向（図２において左側方向）に開放している。また、ヘッド本体主部３０の先端部には、これらの溝３０ａの間に位置して図示しない切り欠きが形成されており、これらの切り欠きに夫々複数のピエゾ素子３４が埋め込まれている。
【００２１】
また、ヘッド本体主部３０の一側部（図２において左側部）にはパターンプレート３２が配置されている。このパターンプレート３２は、前記各溝３０ａ間の、第１インク室４１に当接する側の稜線沿いに配置されている。このパターンプレート３２は、駆動回路２２と電気的にそれぞれ接続されている。各ピエゾ素子３４は、この各パターンプレート３２を介して駆動回路２２と電気的に接続されている。
【００２２】
このため、駆動回路２２からの電気信号がパターンプレート３２を介してピエゾ素子３４に伝達されると、電気信号が伝達されたピエゾ素子３４は、隣接する溝３０ａを狭める方向に変形する（図３参照）。
【００２３】
さらに、ヘッド本体主部３０の先端部には、複数の溝３０ａの先端方向に開放する部分を塞ぐとともに複数のピエゾ素子３４を覆うようにオリフィスプレート３３が固定されている。このオリフィスプレート３３には、各溝３０ａに対応するように吐出口４４が設けられている。これら吐出口４４は、例えば、直径が例えば数十μｍ程度の丸穴とされている。
【００２４】
ヘッド本体主部３０の各溝３０ａ、パターンプレート３２、及びオリフィスプレート３３で囲まれた領域が夫々第２インク室４２となる。また、パターンプレート３２とオリフィスプレート３３との間には、ヘッド本体主部３０の各溝３０ａを一側方向（図１において左側方向）に開放させる開口（以下、連通口という）３０ｂが形成される。
【００２５】
一方、インクケース３１は、ヘッド本体主部３０側方向（図１において右側方向）に開放する開口部３１ａを有して、箱状に形成されている。このインクケース３１は、パターンプレート３２のヘッド本体主部３０側の面とは反対側の面に固定されている。インクケース３１とパターンプレート３２とに囲まれた領域が第１インク室４１となる。この第１インク室４１は、前記連通口３０ｂを介して各第２インク室４２と連通している。
【００２６】
インクケース３１をなす外壁、例えば、開口部３１ａと対向する外壁には、供給口４３が開けられており、このインクケース３１には、供給口４３を介してノズル状のインク供給部２３が取付けられている。なお、インクケース３１とインク供給部２３とは一体に形成してもよい。インク供給部２３の外部空間に開口する一端には、フィルタ２４が設けられている。インク供給部２３の外部空間に開口する一端（本実施形態ではフィルタ２４）は、チューブ１４を介してインクタンク１３と接続されている。なお、フィルタ２４は省略してもよい。
【００２７】
したがって、インクタンク１３から供給される所望の色のインク５０は、チューブ１４を介してインク供給部２３の一端に送られる。そして、フィルタ２４を通過したインク５０は、第１インク室４１に誘導される。第１インク室４１に誘導されたインク５０は、連通口３０ｂを介して、第２インク室４２に流入する。このように、インク供給部２３の一端をインクタンク１３と連通させることで、図２に示すように、第１インク室４１及び第２インク室４２にインク５０が充填される。
【００２８】
マスクプレート３５は、オリフィスプレート３３の露出面（図２において下面）を覆うように、オリフィスプレート３３に固定されている。このマスクプレート３５には、オリフィスプレート３３に設けられた吐出口４４を露出させる開口３５ａが形成されている。
【００２９】
このインクジェットヘッド２０は、吐出口４４が記録媒体搬送装置１０によって搬送されている記録媒体２と対向するように配置されている。また、このインクジェットヘッド２０は、例えば、記録媒体２の所定の搬送方向（図１に矢印Ｘで示す方向）に対して直交する２方向（図１に矢印にＹ１及び矢印Ｙ２で示す方向）所定の速度で往復移動可能となるように、図示しないインクジェットヘッド駆動装置１２に支持されている。
【００３０】
このインクジェット式画像形成装置１は、以下のように動作する。
【００３１】
記録媒体搬送装置１０により所定速度で間欠的に搬送される記録媒体２が停止している所定時間の間、インクジェットヘッド２０は、インクジェットヘッド駆動装置１２により、記録媒体２の所定の搬送方向に対して直交する２方向（図１に矢印Ｙ１及び矢印Ｙ２で示す方向）に所定の速度で往復移動される。なお、インクジェットヘッド２０は、インクジェットヘッド駆動装置１２により記録媒体２の所定の搬送方向に対して直交する１方向（図１に矢印Ｙ１又は矢印Ｙ２で示す方向）に所定の速度で移動されるようにしてもよい。
【００３２】
この移動の間、駆動回路２２から所定のピエゾ素子３４に電気信号が送られる。電気信号を送られた所定のピエゾ素子３４は変形される。したがって、変形された所定のピエゾ素子３４に挟まれた第２インク室４２内のインク５０は、吐出口４４から液滴５０ａとなって吐出し、この吐出口４４の下方に配置された記録媒体２に塗布される（図２参照）。この結果として、停止している記録媒体２の上面のインクジェットヘッド２０が通過した領域に所望のインク画像が形成（印刷）される。
【００３３】
この後、記録媒体搬送装置１０は、記録媒体２を所定の速度で所定の時間を搬送させるとともに所定時間だけ停止させる。記録媒体２が停止している所定時間の間、上述と同様の動作をさせることで、停止している記録媒体２の上面のインクジェットヘッド２０が通過した領域に所望のインク画像が形成される。
【００３４】
画像形成装置１がインクジェットヘッド２０を１つ備えている場合、記録媒体搬送装置１０により記録媒体２が間欠的に搬送される１回の距離を、例えば、インクジェットヘッド２０の一端の吐出口４４と他端の吐出口４４との間の距離と等しく設定するとよい。このように設定すると、上述の動作を繰り返すことで、記録媒体２の上面に所望の画像を形成することができる。なお、画像形成装置１には、複数のインクジェットヘッド２０を備えさせてもよい。
【００３５】
このように、インクジェットヘッド２０は、別体で設けられたインクタンク１３と連通させて使用する。（図１〜図３参照）。すなわち、このインクジェットヘッド２０は、インク室４０内（第１インク室内４１及び複数の第２インク室４２内）にインク５０が充填されていない状態で保管されたり輸送されたりする。
【００３６】
図４は、使用前のインクジェットヘッド２０を示している。なお、本実施形態では、インク供給部２３は、図２及び図３に示すように、オリフィスプレート３３と略平行であって、かつ、吐出口４４が並べてられている方向に対して略直交するように配置されている。したがって、インク供給部２３は、図４においては紙面奥側に延出するが、便宜上、インク供給部２３を紙面の上側に記載している。
【００３７】
使用前のインクジェットヘッド２０は、インク室４０内の圧力が大気圧を越える圧力となるようにインク室４０に気体が充填され、かつ、インク供給部２３の外部空間に開口する一端が第１の閉塞部材２５で閉塞されているとともに、吐出口４４が第２の閉塞部材２６で閉塞されている。図４では、インク供給部２３の外部空間に開口する一端が第１の閉塞部材２５で閉塞されているとともに、吐出口４４が第２の閉塞部材２６で閉塞されている状態を二点鎖線で示している。
【００３８】
第１の閉塞部材２５は、少なくともインク室４０内の圧力が外部空間の圧力を越える圧力のときに、インク供給部２３の外部空間に開口する一端を閉塞可能に形成されるものであればよい。本実施形態では、第１の閉塞部材２５として、例えば、インク供給部２３の一端に設けられたフィルタ２４に取り外し可能に取付けられて、インク供給部２３の一端を閉塞させるキャップ部材を用いている。
【００３９】
第２の閉塞部材２６は、複数の吐出口４４を閉塞させるものであって、ヘッド本体２１に取り外し可能に設けられるものであればよい。本実施形態では、第２の閉塞部材２６として、例えば、一面に粘着層を有し、ヘッド本体２１（オリフィスプレート３３）に取り外し可能に貼り付けることで複数の吐出口４４を閉塞させるシート部材を用いている。
【００４０】
このインクジェットヘッド２０は、例えば、以下のようにして形成することができる。
【００４１】
まず、従来と同様にして、ヘッド本体２１を組立てる。ヘッド本体２１が備えるインクケース３１にインク供給部２３を取付ける。第２の閉塞部材２６をヘッド本体２１に取り外し可能に貼り付ける。次に、インク室４０の内圧が大気圧を越える圧力となるように、インク供給部２３の一端からインク室４０に気体を供給する。このときインク室４０に供給する気体としては、例えば、不活性ガスや、極力塵が含まないように前記塵を除去した空気等を用いることができる。
【００４２】
インク供給部２３の一端からインク室４０に気体を供給する方法としては、例えば、以下のような方法がある。大気圧を越える圧力となるように内部に前記気体を充填した加圧室（図示せず）を用意する。ヘッド本体２１及びこれに取付けられたインク供給部２３を加圧室に収容すると、インク室４０内の圧力が加圧室内の圧力と平衡となるまで、インク供給部２３の一端からインク室４０に気体が供給される。なお、第１インク室４１は連通口３０ｂを介して複数の第２インク室４２と連通しているため、インク供給部２３の一端から気体を供給することで、第１インク室４１内及び第２インク室４２内が略同圧力となるようにインク室４０内に気体が充填されることは言うまでもない。
【００４３】
平衡状態となったら、加圧室内において、インク供給部２３の一端を第１の閉塞部材２５によって閉塞させる。以上により、インク室４０内の圧力が大気圧を越える圧力となるようにインク室４０に気体が充填されたインクジェットヘッド２０を形成することができる。
【００４４】
また、インクジェットヘッド２０を使用する場合には、以下のようにすればよい。
【００４５】
まず、第１の閉塞部材２５をインク供給部２３から取り外すとともに、第２の閉塞部材２６をヘッド本体２１から取り外す。このようにすると、インク室４０内の圧力が大気圧に開放されるまでの間、インク室４０に充填されていた気体が、図３に矢印Ｚ１及びＺ２に示すように、インク供給部２３の一端及び各吐出口４４から外部空間に向けて流出される。したがって、外部空間に浮遊する塵やインクジェットヘッド２０に付着している塵などは、図３に矢印Ｚ１及び矢印Ｚ２に示すような気流により、インクジェットヘッド２０から離れる方向に吹き飛ばされるため、前記塵がインク供給部２３の一端からインク室４０内に進入したり或いは吐出口４４に詰まったりし難い。
【００４６】
インク室４０が大気圧に開放された後、インクジェットヘッド２０をインクジェットヘッド駆動装置１２に支持させるとともにインクタンク１３と連通させる。これにより、このインクジェットヘッド２０はインクジェット式画像形成装置１を構成するようになる。
【００４７】
以上のように、本実施形態のインクジェットヘッド２０によれば、インク室４０内の圧力が大気圧を越える圧力となるようにインク室４０に気体を充填させたので、複数の吐出口４４を閉塞させている第２の閉塞部材２６をヘッド本体２１から取り外した際、インク室４０内に充填されている気体を吐出口４４から外部空間に向けて流出させることができる。これにより、外部空間に浮遊する塵やインクジェットヘッド２０に付着している塵などが吐出口４４に詰まるのを抑制できる。したがって、インクジェットヘッド２０の吐出口４４が詰まることによって生じるいわゆるトッド抜け等の画像形成不良を抑制することができ、ひいては、インクジェットヘッド２０を長寿命化させることができる。
【００４８】
また、インク供給部２３をチューブ１４に連通させる際には、一般に、インク供給部２３からヘッド本体２１に塵が進入し易い。これに対し、本実施形態のインクジェットヘッド２０によれば、インク供給部２３の一端を閉塞させている第１の閉塞部材２５をこのインク供給部２３から取り外した際、インク室４０の気体をインク供給部２３の一端から外部空間に向けて流出させることができる。したがって、インク供給部２３の一端及びその近傍の塵などをインクジェットヘッド２０から離れる方向に吹き飛ばすことができるので、インク供給部２３をチューブ１４に連通させる際におけるインク供給部２３からヘッド本体２１への塵の進入を抑制することができる。
【００４９】
よって、本実施形態の画像形成装置１では、インクジェットヘッド２０を備えているので、記録媒体２に良好な画像を形成することができる。
【００５０】
さらに、本実施形態のインクジェットヘッド２０の製造方法によれば、第２の閉塞部材２６をヘッド本体２１に取り外し可能に取付ける工程と、インク室４０の内圧が大気圧を越える圧力となるように、インク供給部２３の一端からインク室４０に気体を供給する工程と、インク供給部２３の一端を第１の閉塞部材２５によって閉塞させる工程と、を含んでいるため、画像形成不良を抑制できるインクジェットヘッド２０を簡単に形成することができる。しかも、ヘッド本体２１に、インク室４０の圧力が大気圧を越える圧力となるようにインク室４０に気体を供給するための気体供給部等を特別に設ける必要がない。
【００５１】
なお、第２の閉塞部材２６としては、インク室４０と外部空間と連通させる開状態とインク室４０を閉塞させる閉状態との間で開閉自在な開閉部材を設けてもよい。開閉部材としては、例えば、コックやクランプを用いることができる。
【００５２】
以下、図５を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００５３】
本実施形態では、インクジェットヘッド２０が備えるインク供給部２３に、逆止弁２８が設けられている。この逆止弁２８は、インク室４０内の圧力が外部空間の圧力を超える圧力のときにインク室４０内の流体が外部空間に流出するのを妨げ、かつ、インク室４０内の圧力を越える圧力でインク供給部２３の一端から流体が流入されたときに前記流体のインク室４０への流入を許すように形成されている。第１の閉塞部材２５は、この逆止弁２８に取付けられている。
【００５４】
また、本実施形態では、第２の閉塞部材２６がヘッド本体２１から不用意に外れるのを抑制するために、第２の閉塞部材２６を支持する支持板２７を設けている。この支持板２７は、例えば、第２の閉塞部材２６の露出面を覆うように配置されている。なお、他の構成は上述した第１の実施形態と同じであるから、重複する説明は図５に同符号を付して省略する。
【００５５】
この実施形態のインクジェットヘッド２０は、例えば、以下のようにして形成することができる。
【００５６】
まず、従来と同様にして、ヘッド本体２１を組立てる。ヘッド本体２１が備えるインクケース３１にインク供給部２３を取付ける。第２の閉塞部材２６をヘッド本体２１に取り外し可能に貼り付ける。次に、送風機（図示せず）を用意し、この送風機をインク供給部２３の一端に接続させる。なお、送風機はポンプ等であってもよい。インク室４０内の圧力を越える圧力でインク供給部２３の一端から気体が流入するように、送風機を駆動させる。これにより、逆止弁２８が開状態となるため、インク供給部２３を介してインク室４０に気体が供給される。なお、送風機で送風する気体は、塵を極力含まないように前記塵を除去した気体とするのが好ましい。また、本実施形態では、第２の閉塞部材２６は支持板２７で覆われているので、送風機によってインク室４０に気体を流入させても、第２の閉塞部材２６が不用意に外れ難い。
【００５７】
インク室４０内が所定の圧力となったら、送風機を停止する。送風機を停止すると逆止弁２８が閉状態となるため、一旦インク室４０に流入された気体は外部空間に流出しない。送風機をインク供給部２３から取り外し、逆止弁２８を第１の閉塞部材２５で閉塞させる。以上により、インクジェットヘッド２０を形成することができる。
【００５８】
なお、逆止弁２８を取り外し可能にインク供給部２３に取付けておき、インクジェットヘッド２０を画像形成装置１に組み込む際には、逆止弁２８をインク供給部２３から取り外して使用するようにしてもよい。
【００５９】
一方、逆止弁２８を備えた状態でインクジェットヘッド２０を使用する場合、インクジェットヘッド２０を組み込む画像形成装置１に、インク室４０内が大気圧に開放された状態において、インクジェットヘッド２０の逆止弁２８を開状態とする程度の流量でインク５０をインク室４０内に流入させることが可能なインクタンク１３を備えさせる必要がある。インクジェットヘッド２０を組み込む画像形成装置１に、インクジェットヘッド２０の逆止弁２８を開状態とする程度の流量でインク５０をインク室４０内に流入させるインク供給装置等をさらに具備させるようにしてもよい。
【００６０】
本実施形態によれば、インク供給部２３に、インク室４０内の圧力が外部空間の圧力を超える圧力のときにインク室４０内の流体が外部空間に流出するのを妨げ、かつ、インク室４０内の圧力を越える圧力でインク供給部２３の一端から流体が流入されたときに前記流体の前記インク室４０への流入を許す逆止弁２８が設けられている。そのため、インク室４０内の圧力が大気圧を越える圧力となるようにインク室４０に気体を充填させる際、第１の実施形態のように、加圧室等を用意する必要がない。したがって、インクジェットヘッド２０を容易且つ安価に形成することができる。
【００６１】
また、逆止弁２８と置換して、インク室４０と外部空間と連通させる開状態とインク室４０を閉塞させる閉状態との間で開閉自在な開閉部材を設けてもよい。開閉部材としては、例えば、コックやクランプを用いることができる。
【００６２】
さらに、上述したような逆止弁２８は第２の閉塞部材２６として設けてもよい。このようなインクジェットヘッド２０は、本実施形態から第２の閉塞部材２６としてのキャップ部材を省略し、逆止弁２８を第２の閉塞部材とみなすことで実現できる。このようにしても、本実施形態と同様の効果が得られる。しかも、本実施形態と比べて構成要素を少なくすることができるので、製造コストを抑制できる。
【００６３】
このように、逆止弁や開閉部材等をさらに具備させたインクジェットヘッド２０や、第２の閉塞部材２６として逆止弁や開閉部材等を適用したインクジェットヘッド２０は、インク室４０内に気体を充填することなく出荷してもよい。
【００６４】
その場合、使用時において、インク供給部２３から塵を極力含まないように前記塵を除去した気体を流入させながら、第２の閉塞部材２６を取り外すとよい。このようにすることにより、第２の閉塞部材２６を取り外している最中において、インク室４０内の圧力を常に外部空間よりも高くできる。したがって、吐出口４４の塵による詰まりをさらに効果的に抑制できる。
【００６５】
以下、図６を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。
【００６６】
本実施形態では、ヘッド本体２１が気体供給口４５を有している。この気体供給口４５は、インク室４０を開放するように設ければよい。この気体供給口４５は、例えばインクケース３１をなす外壁、例えば、開口部３１ａと対向する外壁に設けることができる。また、インクジェットヘッド２０は、気体供給口４５を介してインク室４０と連通するようにヘッド本体２１に設けられたノズル状の気体供給部６０を備えている。さらに、気体供給部６０には、第３の閉塞部材６１が設けられている。第３の閉塞部材６１は、少なくともインク室４０内の圧力が外部空間の圧力を越える圧力のときに、気体供給部６０の外部空間に開口する一端を閉塞可能に形成されるものであればよい。本実施形態では、第３の閉塞部材６１として、例えば、インク室４０と外部空間と連通させる開状態とインク室４０を閉塞させる閉状態との間で開閉自在な開閉部材を用いている。このような開閉部材としては、クランプやコック等を用いることができる。
【００６７】
また、第２の閉塞部材２６がヘッド本体２１から不用意に外れるのを抑制するために、第２の実施形態のように、第２の閉塞部材２６を支持する支持板２７をさらに具備させてもよい。なお、他の構成は上述した第１の実施形態と同じであるから、重複する説明は図６に同符号を付して省略する。
【００６８】
この実施形態のインクジェットヘッド２０は、例えば、以下のようにして形成することができる。
【００６９】
まず、従来と同様にして、ヘッド本体２１を組立てる。ヘッド本体２１が備えるインクケース３１にインク供給部２３及び気体供給部６０を取付ける。第１の閉塞部材２５をインク供給部２３に取り外し可能に取付けるとともに、第２の閉塞部材２６をヘッド本体２１に取り外し可能に貼り付ける。
【００７０】
次に、送風機を用意し、この送風機を気体供給部６０の一端に接続させる。第３の閉塞部材６１としての開閉部材を開状態として送風機を駆動させる。これにより、気体供給部６０を介してインク室４０に気体が供給される。なお、送風機で送風する気体は、塵を極力含まないように前記塵を除去した気体とするのが好ましい。
【００７１】
インク室４０内が所定の圧力となったら、送風機を停止し、第３の閉塞部材６１としての開閉部材を閉状態とする。送風機を気体供給部６０から取り外す。以上により、インクジェットヘッドを形成することができる。
【００７２】
本実施形態のインクジェットヘッド２０によれば、ヘッド本体２１が有する気体供給口４５を介してインク室４０と連通するように、ヘッド本体２１にノズル状の気体供給部６０を設けている。また、少なくともインク室４０内の圧力が外部空間の圧力を越える圧力のときに気体供給部６０の外部空間に開口する一端を閉塞可能な第３の閉塞部材６１を気体供給部６０に設けている。したがって、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７３】
しかも、本実施形態では、第３の閉塞部材６１として、インク室４０と外部空間と連通させる開状態とインク室４０を閉塞させる閉状態との間で開閉自在な開閉部材を用いている。そのため、インク室４０内に気体を充填する際、第１の実施形態のように、大気圧を越える圧力となるように内部に気体を充填した加圧室を用意する必要がない。したがって、インクジェットヘッド２０を容易かつ安価に形成することができる。
【００７４】
しかも、第２の実施形態のように、本来、インク室４０にインク５０を供給するために設けたインク供給部２３に逆止弁や開閉部材等を取付けなくてよい。したがって、インク供給部２３を介してインク室４０に良好にインク５０を供給させることができる。
【００７５】
なお、第３の閉塞部材６１としては、気体供給部６０の一端に設けられて、気体供給部６０の一端を閉塞させるキャップ部材等としてもよい。また、図７に示すように、第３の閉塞部材６１としては、例えば、気体供給部６０の一端に設けられて、気体供給部６０の一端を閉塞させる溶栓等としてもよい。このようにしても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。ただし、このように、第３の閉塞部材６１として気体供給部６０の一端を単に閉塞させるような部材（キャップ部材や溶栓等）を用いる場合には、第１の実施形態のように、大気圧を越える圧力となるように内部に気体を充填した加圧室を用意し、この加圧室内において気体供給部の６０一端を第３の閉塞部材６１で閉塞するのが好ましい。
【００７６】
また、図６及び図７で示したインクジェットヘッド２０は、インク室４０内に気体を充填することなく出荷してもよい。
【００７７】
その場合、使用時において、気体供給部６０から塵を極力含まないように前記塵を除去した気体を流入させながら、第１の閉塞部材２５及び第２の閉塞部材２６を取り外すとよい。このようにすることにより、第１の閉塞部材２５及び第２の閉塞部材２６を取り外している最中において、インク室４０内の圧力を常に外部空間よりも高くできる。したがって、インク室４０に塵などが進入したり、吐出口４４に塵などが詰まったりするのをさらに効果的に抑制できる。
【００７８】
以下、図７を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。
【００７９】
本実施形態では、インクジェットヘッド２０全体を密閉容器７０ａに収容させている。なお、少なくともヘッド本体２１及びインク供給部２３を密閉容器７０ａに収容させれば、必ずしも、インクジェットヘッド２０全体を密閉容器７０ａに収容させなくてもよい。
【００８０】
密閉容器７０ａとしては、例えば、合成樹脂等からなるケーシングを用いることができる。また、密閉容器７０ａ内の圧力は、大気圧を越える圧力とされている。
【００８１】
密閉容器７０ａ内を加圧する方法としては、以下のような方法がある。まず、大気圧を越える圧力となるように内部に気体を充填した加圧室を用意する。この加圧室内において、密閉容器７０ａ内にインクジェットヘッド２０を収容する。その後、この加圧室内において密閉容器７０ａを密閉する。なお、他の構成は上述した第１の実施形態と同じであるから、重複する説明は図５に同符号を付して省略する。
【００８２】
本実施形態によれば、インクジェットヘッド２０が密閉容器７０ａ内に収容されているとともに、密閉容器７０ａ内の圧力が大気圧を越える圧力とされている。したがって、インクジェットヘッド２０が大気圧内にある場合と比べて、インク室４０から気体が漏れ難くなる。したがって、インク室４０内の圧力を長期間高圧状態に保つことができる。
【００８３】
なお、密閉容器７０ａ内の圧力は、インクジェットヘッド２０のインク室４０内の圧力と同等あるいはそれ以上であるのが好ましい。このようにすることにより、インク室４０から気体が漏れるのを更に抑制することができる。
【００８４】
なお、密閉容器７０ａと置換させて、図８に示すような、弾性体からなる密閉容器７０ｂを用いてもよい。このような弾性体からなる密閉容器７０ｂとすると、インクジェットヘッド２０を収容後、クランプ、絞り、或いはヒートシール等といった比較的簡単な方法で内部を密閉できる。
【００８５】
また、図８に示すように、密閉容器７０ａや密閉容器７０ｂには、第４の閉塞部材７２を有する気体供給部７１を設けてもよい。第４の閉塞部材としては、コックやクランプ等を用いることができる。このように、密閉容器７０ａ，７０ｂに気体供給部７１を設けることで、この気体供給部７１から密閉容器７０ａ，７０ｂ内に気体を供給することができる。したがって、密閉容器７０ａ，７０ｂ内に気体を充填する際、大気圧を越える圧力となるように内部に気体を充填した加圧室を用意する必要がないので、密閉容器７０ａ，７０ｂの内部を容易且つ安価に加圧状態にすることができる。
【００８６】
さらに、図７及び図８では、第１の実施形態で説明したインクジェットヘッド２０を密閉容器７０ａ，７０ｂに収容させるようにしているが、第２の実施形態で説明したインクジェットヘッド２０や第３の実施形態で説明したインクジェットヘッド２０を密閉容器７０ａ，７０ｂに収容させるようにしてもよい。なお、第３の実施形態で説明したインクジェットヘッドを密閉容器７０ａ，７０ｂに収容させる場合、少なくともヘッド本体２１、インク供給部２３、及び気体供給部６０が密閉容器７０ａ，７０ｂ内に収容されるようにすればよい。つまり、インク室４０内の気体が漏れる可能性がある部位を密閉容器７０ａ，７０ｂ内に収容すれば、インク室４０からの気体の漏れを抑制できる。
【００８７】
なお、第１〜第４の実施形態では、スキャン式のインクジェットヘッドについて述べたが、本発明は、記録媒体幅（例えば、用紙幅）相当の吐出範囲を備え、固定設置するフルラインヘッドにも適用できる。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、画像形成不良を抑制できるインクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法、及びインクジェット式画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェット式画像形成装置を示す斜視図。
【図２】図１のインクジェット式画像形成装置を示す断面図。
【図３】図１のインクジェット式画像形成装置をマスクプレートを省略した状態で示す下面図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドを説明する模式図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るインクジェットヘッドを説明する模式図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るインクジェットヘッドを説明する模式図。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る別の形態のインクジェットヘッドを説明する模式図。
【図８】本発明の第４の実施形態に係るインクジェットヘッドを説明する模式図。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る別の形態のインクジェットヘッドを説明する模式図。
【符号の説明】
１…インクジェット式画像形成装置、 １０…記録媒体搬送装置、 ２０…インクジェットヘッド、 ２１…ヘッド本体、 ２３…インク供給部、 ２５…第１の閉塞部材、 ２６…第２の閉塞部材、 ２８…逆止弁、 ４０…インク室、４３…供給口、 ４４…吐出口、 ５０…インク、６０…気体供給部、 ６１…第３の閉塞部材、７０ａ，７０ｂ…密閉容器

Claims (10)

1. インクを溜めるインク室、このインク室にインクを供給させる供給口、及び前記インク室からインクを吐出させる複数の吐出口を有するヘッド本体と、
   前記供給口を介して前記インク室と連通するように前記ヘッド本体に設けられたノズル状のインク供給部と、
   前記インク供給部に設けられ、少なくとも前記インク室内の圧力が外部空間の圧力を越える圧力のときに前記インク供給部の外部空間に開口する一端を閉塞可能な第１の閉塞部材と、
   前記ヘッド本体に取り外し可能に設けられ、前記複数の吐出口を閉塞させる第２の閉塞部材と、を具備し、
   前記インク室内の圧力が大気圧を越える圧力となるように前記インク室に気体が充填されているインクジェットヘッド。
2. 前記インク供給部に、前記インク室内の圧力が外部空間の圧力を超える圧力のときに前記インク室内の流体が外部空間に流出するのを妨げ、かつ、前記インク室内の圧力を越える圧力で前記インク供給部の一端から流体が流入されたときに前記流体の前記インク室への流入を許す逆止弁が設けられている請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記第２の閉塞部材は、前記インク室内の圧力が外部空間の圧力を超える圧力のときに前記インク室内の流体が外部空間に流出するのを妨げ、かつ、前記インク室内の圧力を越える圧力で前記インク供給部の一端から流体が流入されたときに前記流体の前記インク室への流入を許す逆止弁である請求項１に記載のインクジェットヘッド。
4. インクを溜めるインク室、このインク室にインクを供給させる供給口、前記インク室からインクを吐出させる複数の吐出口、及び前記インク室に気体を供給させる気体供給口を有するヘッド本体と、
   前記供給口を介して前記インク室と連通するように前記ヘッド本体に設けられたノズル状のインク供給部と、
   前記気体供給口を介して前記インク室と連通するように前記ヘッド本体に設けられたノズル状の気体供給部と、
   前記インク供給部に取り外し可能に設けられ、前記インク供給部の外部空間に開口する一端を閉塞させる第１の閉塞部材と、
   前記ヘッド本体に取り外し可能に設けられ、前記複数の吐出口を閉塞させる第２の閉塞部材と、
   前記気体供給部に設けられ、少なくとも前記インク室内の圧力が外部空間の圧力を越える圧力のときに前記気体供給部の外部空間に開口する一端を閉塞可能な第３の閉塞部材と、を具備するインクジェットヘッド。
5. 前記第３の閉塞部材は、前記インク室と外部空間と連通させる開状態と前記インク室を閉塞させる閉状態との間で開閉自在な開閉部材である請求項４に記載のインクジェットヘッド。
6. 少なくとも前記ヘッド本体及び前記インク供給部が密閉容器内に収容されているとともに、前記密閉容器内の圧力が大気圧を越える圧力とされている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
7. 、少なくとも前記ヘッド本体、前記インク供給部、及び前記気体供給部が前記密閉容器内に収容されているとともに、前記密閉容器内の圧力が大気圧を越える圧力とされている請求項４又は５に記載のインクジェットヘッド。
8. 前記密閉容器は袋状の弾性体である請求項６又は７に記載のインクジェットヘッド。
9. インクを溜めるインク室、このインク室にインクを供給させる供給口、及び前記インク室からインクを吐出させる複数の吐出口を有するヘッド本体と、
   前記供給口を介して前記インク室と連通するように前記ヘッド本体に設けられたノズル状のインク供給部と、
   前記インク供給部に設けられ、少なくとも前記インク室内の圧力が外部空間の圧力を越える圧力のときに前記インク供給部の外部空間に開口する一端を閉塞可能な第１の閉塞部材と、
   前記ヘッド本体に取り外し可能に設けられ、前記複数の吐出口を閉塞させる第２の閉塞部材と、を具備するインクジェットヘッドの製造方法であって、
   前記第２の閉塞部材を前記ヘッド本体に取り外し可能に取付ける工程と、
   前記インク室の内圧が大気圧を越える圧力となるように、前記インク供給部の一端から前記インク室に気体を供給する工程と、
   前記インク供給部の一端を前記第１の閉塞部材によって閉塞させる工程と、を含むインクジェットヘッドの製造方法。
10. 記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置と、
    前記記録媒体搬送装置によって搬送されている記録媒体と対向するように配置され、前記記録媒体に所望の画像を形成する請求項１ないし８のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドにインクを供給するインクタンクを具備しているインクジェット式画像形成装置。

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