JPH0232444Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は記録媒体に直接インクを噴射し記録を
行なうインクジエツト記録装置に関し、特にその
ノズル部での不具合を解消する装置に関する。

従来ノズルの目づまりを解消するために蒸発し
にくいインクの改良等が行われているが、記録後
の印字速乾性とは矛盾する要素が強く解決には到
つていない。また、ヘツド中のインクを一定時間
毎に交換するインクジエツト記録装置も提案され
ているが、インクジエツト記録装置に使用される
インクは一般に高度に純度のある特殊な組成のも
のが使用され高価なものであるため、目づまり防
止のためのインク消費（浪費）が無視できず、実
用性に欠ける。また、インクをヘツド部から完全
に抜きとつてしまつたり、ノズルの形成されたヘ
ツド面からインクを取り去る装置も提案されてい
る。ここで、噴射ノズルを複数備えたインクジエ
ツト記録装置では個々のチユーブ状の噴射ノズル
を複数個組み合わせる場合に比べて一対の基板を
接合して複数の噴射ノズル孔を設けた噴射ノズル
を形成する方が噴射ノズル間にばらつきのないも
のが形成しやすい。しかし、実際にこれら提案さ
れた装置で印字をおこなうと印字再開の初期と、
その後ではインクの噴射方向に大きな相違があ
り、印字体の整つたインクジエツト記録をおこな
うことはきわめて困難であることがわかつた。こ
れは、複数の噴射ノズル孔を備えた、噴射ノズル
の形成されたヘツド面が、非記録時（非印字）中
に乾燥してしまうため、印字再開初期時のヘツド
面と、その後のヘツド面とでは、状態が異なる一
具体的にはヘツド面の濡れ状態が異なるためであ
る。つまり、印字中ではヘツド面ではノズルから
噴射されるインクの一部により常に濡れた状態に
あるが、印字再開時には乾いた状態にあり、濡れ
た状態ではインクは安定的に一定方向に噴射され
るが、乾いた状態ではインクの噴射方向はノズル
の方向から大きくそれてしまう場合が頻発するた
めである。

また、噴射ノズル面上にインクが残留した場合
にも非記録時に固化し、記録再開始に噴射ノズル
面の濡れ方（インク層の厚さ）が前回の記録時と
異なつてしまつたり複数の噴射ノズルでインク噴
射条件の異なる噴射ノズルが生ずる等して、イン
ク噴射方向が異なつてしまい、印字体の整つた高
速インクジエツト記録をおこなうことはきわめて
困難であつた。

本考案の目的は、インクジエツトヘツドのノズ
ル形成面上のインクを一様に且つ迅速に除去可能
にし、印字再開時にも直ちに安定した方向のイン
ク滴噴射が行え、字体の整つた微細な印字が可能
なインクジエツト記録装置を提供することにあ
る。

以下、本考案のポイントとなる部分の説明をす
る前に、本考案インクジエツト記録装置の概略に
ついて説明する。

第１図は本考案のインクジエツト記録装置の略
構成例を示したものであり、図に於て１は記録ヘ
ツド、２はインクタンク（カートリツジ等）、３
はインクタンク２から記録ヘツド１へインクを導
くインク導管である。このインク導管３の途中に
は切換弁４が設けられ、一方は大気５へ他はイン
クタンク２へと接続されている。さらに記録ヘツ
ド１前面には記録装置の適当な位置に於てノズル
２３部を覆う如く設けられた空間部をもつたキヤ
ツプ６が配置され導管７を通じてポンプ８を介し
て廃液タンク９へと結合されている。かかる構成
の記録装置の動作を説明するに先だち記録ヘツド
１について詳しく述べる。

記録ヘツド１の構成は第２図ａに示す如くガラ
ス基板２１の両面にエツチングによつて複数の圧
力室２２、ノズル２３等の溝を形成し、これらの
圧力室２２にインクを導く比較的内容積の大きい
インクリザーバー部２４を介してパイプ１５から
インクが供給される構造である。このヘツドの構
造をもう少し詳しく述べると、両面に溝の形成さ
れたガラス基板２１と同一の厚みのガラス片２５
を第２図ｂに示すように並置し、この両側から振
動板（可撓壁）となる比較的薄いガラス板２６及
び２７を融着等の方法で接着する。このときガラ
ス基板２４とガラス片２５及びガラス板２６，２
７で作られる空間がリザーバー２４を形成する。
従つてこの空間はエツチングで作られた圧力室２
２、ノズル２３等の10〜数100μmの深さの溝部分
に比し、十分容積が大きい。尚リザーバー部の一
方は栓１６により閉じられる。さらにリザーバー
２４と圧力室２２の間にエツチングによるフイル
ター部２９も同時に形成することもできる。振動
板２６及び２７の上方（圧力室２２に対応する部
分）には圧電素子（図示せず）が配され電気パル
スに応じてインクが図示された如く記録ヘツド１
前面に複数の噴射ノズル孔を有する噴射ノズル２
３から噴射される。そしてインクの充填性を良く
するために円形の圧力室２２の前後にインクの流
れを矢印の如く壁画に沿わせるような島状の突起
２８を設けることもできる。

次に本考案の一実施例を示すインクジエツト記
録装置における記録ヘツドとキヤツプとの関係に
ついて図面を用いて説明する。

第３図はキヤツプが記録ヘツドのノズル部を被
覆する様子を示す概略斜視図である。同図におい
て、記録ヘツド１の前面には上下方向に列を成す
ノズル２３が２列形成されている。この記録ヘツ
ド１は、ヘツドカバー１１によりその前面周囲を
覆われ保護されている。記録ヘツド１と相対する
キヤツプ６には、記録ヘツド１のノズル形成面１
ａと対向する前面に開放口を有する空間部６ａが
設けられている。この空間部６ａは導管７を介し
て吸引ポンプ８に連通している。キヤツプ６は矢
印方向に移動可能であり、ヘツドのインク初期充
填時やクリーニング時には、ヘツド側に移動して
ヘツドカバー１１の前面と密着し、ノズル形成面
１ａとの間に室を形成する。

次に、キヤツプ６が記録ヘツド１のヘツドカバ
ー１１と密着して行うインク吸引動作について、
第１図から第３図を用いて説明する。

記録を開始しようとする時（記録ヘツド１への
インク初期充填あるいはインクタンク２交換時を
含む）記録ヘツド１はキヤツプ６が設置されてい
る位置に移動し、その位置でヘツドカバー１１の
前面にキヤツプ６が密着する。

しかる後切換弁４を記録ヘツド１とインクタン
ク２が接続される如く切換えて、ポンプ８を作動
させる。導管７を通じて空間部６ａは負圧となり
インクタンク２からインクを吸入し始めやがて記
録ヘツド１のインクリザーバー部２４、圧力室２
２、ノズル２３がインクで満される。気泡を除き
完全な充填をきすため少し余分にインクを吸入し
廃液タンク９へと廃棄する。このような負圧によ
りノズル部２３からインクを吸引する方法はイン
クタンク２個を加圧しノズル２３部よりインクを
押し出す方法に比べ、インクリザーバー２４、圧
力室２２内にインクが滞溜しにくく、スムーズな
充填が可能であり気泡も効率良く排出できる。な
おノズル２３部より余分に消費されるインクは１
c.c.以下でよくほとんど無駄にならない。このよう
に記録ヘツド１内が完全充填された後記録ヘツド
は図示しないキヤリツジ等で記録位置へと導かれ
記録を開始する。

さて記録が終了すると記録ヘツドは再びキヤツ
プ６の位置に移動し、切換弁４を大気側５に切換
える。ここでポンプ８を作動させ、導管３−２を
通じて記録ヘツド１へと空気を吸い込む。この動
作で導管３−２及び記録ヘツド１内のインクはキ
ヤツプ６から導管７、ポンプ８を通つて廃液タン
ク９に廃棄され、記録ヘツド１及び導管３−１内
にはインクが全く存在しない状態となる。以上の
動作で記録ヘツド１内のインクが排出されるた
め、どのような環境条件下におかれても目づまり
の心配は全くなく、ノズル２３付近にも染料のカ
ス等微小ゴミが付着せず、常に安定したインクの
飛行を保障できる。

第４図は第３図に示される記録ヘツドとキヤツ
プの詳細を示す斜視図であり、第５図は記録ヘツ
ド前面の状態を示す拡大斜視図である。

第４図及び第５図において、記録ヘツド１のノ
ズル形成面１ａには、２列のノズル列間にノズル
の並び方向に沿つて上下に貫通する縦溝１ｂが凹
設されている。一方キヤツプ６には、空間部６ａ
内の導管７に接続される吸引口６ｂに接触し、且
つ、キヤツプ６とヘツドカバー１１とが密着した
時に記録ヘツド１の縦溝１ｂのノズル列より下部
に当接するように、多孔質吸湿部材１０が配設さ
れている。

第３図を用いて説明したように、インク吸引動
作を行う場合は、キヤツプ６がヘツドカバー１１
の前面に当接するが、その際多孔質吸湿部材１０
がノズル形成面１ａに圧接されて多孔質吸湿部材
自身の弾性によりその一部が縦溝１ｂにはいり込
む。ノズル２３から吸引されたインクの一部はノ
ズル形成面１ａに付着するが、ノズル列間に付着
したインクは縦溝１ｂに導かれて下方に溜り、表
面張力により膨らんだ状態になる。ここで縦溝１
ｂのノズル列より下部に多孔質吸湿部材１０が当
接しているため、縦溝１ｂに導かれて下方に溜つ
ているインクが速やかに多孔質吸湿部材１０に吸
い取られる。吸い取られたインクは導管７を介し
て吸引ポンプ８により吸引され排出されている。

以上述べたように本考案によれば、複数のノズ
ル列間にノズルの並び方向に沿つて上下に貫通す
る縦溝が設けられ、一方ヘツドカバー部材と密着
することによりノズル形成面との間に室を形成す
るキヤツプには、ノズル形成面に設けられた縦溝
のノズル列より下部に接触しノズル形成面に付着
したインクを吸引する多孔質吸湿部材が配設され
ているため、ノズル列間のヘツド面のインク層が
きわめて迅速に吸い取られ、インク噴射方向が曲
がらないため、字体の整つた微細な印字が可能と
なる。即ち、ノズル列間のヘツド面は両方のノズ
ル列から流出したインクが付着し、ノズル列に挟
まれていないヘツド面よりインク層が厚く形成さ
れてしまうため、両ノズル列からのインク噴射方
向がノズル列間のインク層に引き寄せられて曲が
るという問題があるが、ノズル列間に縦溝が設け
られ縦溝のノズル列より下部に多孔質吸湿部材が
接触していることにより、ノズル列間に形成され
るインク層が縦溝を介して多孔質吸湿部材にきわ
めて迅速に吸い取られるため、各ノズル列を中心
として溝側と逆側のヘツド面に形成されるインク
層が略均一の厚みとなり、インク噴射方向が曲が
らず字体の整つた微細な印字が可能となる。この
問題は、特に記録時よりもクリーニング時などの
非記録時にキヤツプによりノズル面を気密的に覆
い吸引手段で吸引した際に両ノズル列より吸引し
たインクがノズル列間のヘツド面に付着して起こ
るが、上述したように縦溝が形成され且つ縦溝の
下部が多孔質吸湿部材に接触しているため直ちに
解消され、良好な記録動作を開始できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のインクジエツト記録装置の基
本構成を説明するための図。第２図は第１図の構
成例に用いたインクジエツトヘツドを示す図。第
３図はキヤツプが記録ヘツドのノズル部を被覆す
る様子を示す概略斜視図。第４図は第３図に示さ
れる記録ヘツドとキヤツプの詳細を示す斜視図。
第５図は記録ヘツド前面の状態を示す拡大斜視
図。 １……記録ヘツド、１ｂ……縦溝、２……タン
ク、３……インク導管、４……切換弁、６……キ
ヤツプ、８……吸引ポンプ、９……廃液タンク、
１０……多孔質吸湿部材、１１……ヘツドカバ
ー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数のノズルを上下方向に一列に並べて成るノ
   ズル列を複数列設けたノズル形成面を前面に有す
   るインクジエツトヘツドと、 前記インクジエツトヘツドの前記ノズル形成面
   の周囲を覆うヘツドカバー部材と、 非記録時に前記ヘツドカバー部材の前面と当接
   して前記ノズル形成面との間に室を形成するキヤ
   ツプと、 該キヤツプの前記室と連通する吸引手段とを有
   するインクジエツト記録装置において、 前記ヘツドの前記噴射ノズル面には、前記複数
   のノズル列間に前記噴射ノズル孔の並び方向に沿
   つて上下に貫通する縦溝が凹設され、 前記キヤツプは、前記室内の前記吸引手段に連
   通する部分に接触し、且つ、前記ヘツドカバー部
   材の前面と当接した時前記縦溝の前記ノズル列よ
   り下部に当接する多孔質吸湿部材を配設したこと
   を特徴とするインクジエツト記録装置。