JPH0288247A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェット記録ヘッドに関し、詳しくは
、インク吐出面に配列されたインク吐出口からインクを
吐出して飛翔的Ｑｌ　？Ｒにより被記録材上に文字や画
像の記録が可能なインクシェツト記録ヘットに関する。

［従来の技術］ 従来、プリンタやファクシミリなどの記録装置としてイ
ンクジェット記録装置が知られている。

また、インクジェット記録装置のうちでバブルジェット
記録装置と呼ばれているものは、その記録ヘッドの複数
のインク吐出口に対応する流路にそれぞれ発熱抵抗体か
らなる電気熱変換体が設けられていて、記録データに基
づき選択的に電気熱変換体を駆動することによりインク
中に気泡を発生させ、その圧力でインクを吐出させてプ
ラスチックシートや記録用紙等の被記録材上にドツトに
よる記録がなされる。

ところで、上述のように熱エネルギーを利用してインク
を吐出させる方式の記録ヘッドにおいては、溶媒の蒸発
によるインクの粘性の変化や吐出面へのごみの付着、吐
出口への気泡の混入や吐出面に結露した液滴等によって
インク吐出口の目詰りが生じる虞があり、これが起因で
印字不良を引き起こす。そこで、このような目詰り防止
のために、例えは第６図に示すような吐出機能回復手段
が設けられていた。

ここで、２０１　はキャリッジ２０２に搭載され、不図
示の駆動手段により案内＠１１２０３に沿って移動しな
がらインクを吐出して記録シート２ｏ４上に記録を行う
記録ヘッド、２０５は記録領域外の記録ヘッド吐出面対
向位置に設けられ、吐出面に近接もしくは圧接するキャ
ップ２０６を有し、吐出口からインクを吸引するかもし
くは押出させ、あるいはインクを循環させるなどして吐
出口近傍の流路に新たなインクを充填させるようにする
回復装置である。

また、吐出面に付着したごみやインク滴、および結露し
た？ｖ、滴を拭い取る手段としてゴム等の弾性板で形成
されたワイピング部材２０７や、さらには第７図に示す
ように吸水性の材料で形成されたマット式の掃拭部材２
０８を設けたものもある。

なお、以上に述べた例は記録ヘッド２０１に対して外部
から回復のための動作を行わせるようにしたものである
か、記録ヘッドの吐出面に結露防止対策を直接施した例
を第８図に示す。ここで、１０１　は記録ヘッド、１０
２はそのインク吐出面、ｌＯ３はインク吐出口、１０４
はインク吐出面１０２上にインクを撥く撥液性（以下で
撥水性という）の材料で形成された撥水性膜である。記
録ヘッド＋０１においては、インク吐出面１０２の対向
位置に導かれた不図示の記録シートに対してインクを吐
出し、記録が行われるが、インク滴を速やかに記録シー
トに定着させるために一般にはシート近傍にヒータ（図
示せず）が設けられており、その加熱により溶媒を蒸発
させるようにしている。

そこで、このような溶媒の蒸気が記録を継続しているう
ちに飽和し始め、遂にはインク吐出面１０２上に結露し
ようとするが、本例のように撥水性膜ｆｏｉｌでインク
吐出面１０２上を被覆することにより、結露させること
なく、図示のように球状の液滴１０５　となして下方に
滴下させることができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第８図に示したような撥水処理の仕方で
は、インク吐出面１０２上の結露を一応は防止できるも
のの、いったん飽和蒸気により小さい液滴が吐出面１０
２上に添着してしまうと、その液滴が次第に大きく成長
し、吐出面の濡れ性が悪いことから６勤しやすいために
、ヘッドの移動に伴い第９図に示すように大きい液滴１
０５でインク吐出口１０３を閉塞してしまう虞があり、
インク不吐出の原因になりかねない。

また、第１Ｏ図に示すように、インク吐出面１０２を親
水性の膜１０Ｂで被覆した場合は、濡れ性が良くなり結
露した液滴が表面に沿って展延するために、記録ヘッド
１０１の移動に伴って、さらに広く拡かり、第１１図に
示すように吐出されたインク滴１０７　と拡１ｉ３ｔ　
？Ｐ２　鏑ｔ　ｏａ　とが結合して吐出インク滴１０７
の吐出方向が曲げられてしまう。そこで、シート上の着
弾点が外れてしまい記録不良の原因となる。

本発明の目的は、上述した従来の課題に着目し、その解
決を図るべく、インク吐出面に付着した液滴かインクの
吐出を妨げないように処理できるインクジェット記録ヘ
ットを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明は、インク吐出口
からインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録
ヘッドにおいて、インク吐出口に接する周囲部を撥水性
膜で被覆し、撥水性膜に接する周囲部を親木性膜で被覆
したことを特徴とするものである。

［作　用コ 本発明によれば、インク吐出口に接してその周囲部に設
けた撥水性膜と撥水性膜の周囲に設けた親水性膜との境
界によって親木性膜領域で成長した結露液滴がヘッドの
移動動作等により撥水性膜領域に移行するのを阻止する
ことができ、液滴がインク吐出口を塞いだり浸入するの
を防止することかでざる。

［実施例］ 以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明するが、その説明に先立ち本発明にかかわる結
露の原理およびその対処の仕方について述べておく。

−Ｉ’１２に、水蒸気など液体蒸気はエネルギー的に安
定した形になろうとして温度の低い固体表面に吸着し易
い。そして、吸着された場合は、蒸気が有していた潜熱
を放出して固体表面状で液化する。またその周囲の蒸気
も安定した形になろうとしているので、固体表面に凝着
した液の小滴があると、これを種にして結露が進行する
。

そこで、本発明においては、インク吐出口から僅か離れ
た周囲部分に親水性膜を形成しておき、この親水性膜上
に蒸気が吸着され易いようになして、その結露した液滴
のインク吐出口側への侵入を撥水性膜との境界で阻止し
ようとするものである。

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す。本例の
記録ヘッド１においては、そのインク吐出面２のインク
吐出口３の周りに撥水性膜４を形成すると共に、撥水性
膜４の周縁部に親水性膜６を設ける。なお、撥水性膜４
の被覆面積は広過ぎると撥水性膜４上にも蒸気の凝縮が
発生し易くなるので好ましくなく、また余りにも狭過ぎ
ると親木性膜６上に結露した液滴５を防ぎ切れず、液７
商５が撥水性膜４を乗越えてインク吐出口３に達する虞
がある。従って、撥水性＠４のヘッド移動方向の被覆幅
すとしては１μｍ〜５ｍｍ程度の範囲とするのが好適で
ある。

なお、幅すを設定するにあたっては、記録ヘッド１の８
動速度や加速度、さらには記録ヘットおよび周囲部の温
度、定着ヒータの温度やインクの成分等種々な条件を考
慮に入れた上で適切に設定されなけらばならないことは
勿論である。

また、撥水性膜４の厚さについては、第１図に示すよう
に親水性膜６との間に段差が得られるように厚くするこ
とか望ましく、このようにすることによって、記録ヘッ
ドｌの移動時において、その慣性で親水性膜６に付着し
た液滴５が撥水性膜４の方に流れ込もうとするのを防止
することができる。なお、撥水性膜４の厚さｔとしては
１０μｍ〜２００μｍの範囲で上述の被覆幅すに対応し
て適切な厚さとすることが望ましい。

このように構成した記録ヘッド１においては、インク吐
出口３から吐出されたインクが液滴となって飛翔し、第
１図に示すように記録シート７上に弾着する。しかして
、弾着したインク滴８は定着ヒータ９により加熱されて
溶媒を蒸発させ、ドツトとして定着される。一方、蒸発
した蒸気は記録の継続中に飽和状態となり、図に示すよ
うに親水性ＩＩＡａ上に結露する。しかし、本例では先
にも述へたように親水性膜６とインク吐出口３との間に
撥水性膜４が介在するので、結露した液滴５はその境界
１０で阻止され、記録ヘットｌが移動しても撥水性膜４
を乗越えて、インク吐出口３に到達するようなことがな
い。

第３図は本発明の第２実施例を示す。本例は、第１実施
例に対し、インク吐出面２の撥水性膜４形成部分の両側
に吐出口列と同方向の溝１１を設け、この溝１１を含め
て撥水性１１ｉ　４の両側に親水性膜６を形成したもの
である。

本例によれば、親木性膜６上に結露された液滴を溝１１
に誘導することができて、大量の液滴を親水性膜６上に
滞らせることがなくなり、効果的に結露液滴を排除する
ことができる。

第４図は本発明の第３実施例を示す。本例では、吐出口
３周辺の撥水性膜４を設ける部分だけを平坦な形状にす
ると共に、その両側の吐出面１２をヘッド１の移動方向
に対してそれぞれ傾斜させ、その傾斜させた吐出面１２
上に親水性膜６を形成する。そこで、このように、吐出
口または吐出列の周辺の撥水性膜４形成部分だけを突出
させた形状に記録ヘッドｌを形成することにより、例え
ば記録ヘッド１を矢印へ方向に移動させたとすると、Ｂ
側の結露液滴５は慣性で、インク吐出口３から離れる方
向に移動し、また、Ｃ側の結露液滴５は吐出面１２に勾
配を持たせたことによって撥水性膜４上に乗り上り難く
なる。

第５図は本発明の第４実施例を示す。本例は、第３実施
例の構成に加えて、撥水性膜４形成部分の両側の吐出面
１２に満１１を第３図に示したと同様の形態で設けたも
のである。本例によれば、第２実施例および第３実施例
のところでそれぞれ述べたような効果が共に得られる他
、記録へラド１を移動させたときに、近傍に付着してい
る結露液滴をこの溝１１に落し込むことによって下方に
排除し、撥水性膜４と親木性膜６との境界ｌＯに液滴を
滞らせないようにすることができる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、インク吐出
口に接する周囲部を撥水性膜で被覆し、撥水性膜に接す
る周囲部を親水性膜で被覆したので、インク吐出口近傍
に液滴が結露するのを防止することができると共に、親
水性膜上に結露しても、その液滴がインク吐出口の側に
移動、するのか双方の膜の境界で阻止され、結露液滴に
よってインクの吐出が妨げられたり吐出方向が曲げられ
たりして不良記録が発生するのを防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を記録状態で示す断面図、 第２図は第１図に示す本発明記録ヘッドの正面図、 第３図、第４図および第５図は本発明の第２゜第３およ
び第４実施例をそれぞれ示す断面図、第６図は従来のイ
ンクジェット記録装置の構成の一例を示す斜視図、 第７図は従来の回復装置の構成の一例を示す斜視図、 第８図および第９図は従来の撥水処理を施した記録ヘッ
トにおける結露状態をそれぞれ示す断面図、 第１θ図および第１Ｉ図は従来の親木処理を施した記録
ヘットにおける結露状態をそれぞれ示す断面図である。 ＼ ＼　＼　＼ ＼ 第１図 ＼←９友着し−タ ト・・記録ヘッド、 ２・・・インク吐出面、 ３・・・インク吐出口、 ４−・・撥水性膜、 ５　・・・（夜ン高、 ６・・・親水性膜、 ｌＯ・・・境界、 １１・・・溝、 １２・・・インク吐出面。 第２図 ＋０３　インクＩ＋ｉ水口 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）インク吐出口からインクを吐出させて記録を行うイ
   ンクジェット記録ヘッドにおいて、 前記インク吐出口に接する周囲部を撥水性膜で被覆し、
   該撥水性膜に接する周囲部を親水性膜で被覆したことを
   特徴とするインクジェット記録ヘッド。