JPH03164263A - インクジェット記録装置 - 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、記録用の液体としてのインク等を吐出口から
小滴として吐出、飛翔させ、この小滴を被記録材の被記
録面へ付着させて記録を行なうインクジェット記録装置
に関する。

〔従来の技術〕

インクジェット記録装置に通用されるインクジェットヘ
ッドは、一般に、記録用液滴の吐出口、該吐出口に液体
を供給するための凍路及び該液路の一部に設けられるエ
ネルギー作用部と、該作用部にある液体に作用させる液
滴形成川のエネルギーを発生するためのエネルギー発生
手段を備えている。

このエネルギー発生手段としては、ピエゾ素ｒ等の電気
機械変換体を用いたもの、レーザーｔＩ７＝の電磁波を
照射してそこにある７夜体に吸収させて発熱させ、該発
熱による作用で液滴を吐出、飛翔させるもの、あるいは
電気熱変換体等の発熱体等が知られている。

中でも電気熱変換体をエネルギー発ｌｔ−手段にもち、
熱エネルギーにより液滴を吐出させるインクジェットヘ
ッドは、以下のような利点を存する。

ａ）記録用の液滴を吐出して飛翔用液滴を形成する九の
吐出口を高密度に配列して、高解像力の記録を行なうた
めに好適な構成を容易に取ることが可能である。

ｂ）構造上コンパクト化が容易である。

Ｃ）その作製に最近の半導体分野における技術の進歩と
信軸性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長
所を十二分に活用でき、これらの技術を利用することで
、長尺化及び面状化（２次元化）、吐出口のマルチ化、
高密度化が更に容易で、しかも大量に生産性良く、製造
コストも安価である。

エネルギー発生手段に電気熱変換体を用い半導体製造プ
ロセスを経て製造されたマルチ化された吐出口を有する
インクジェットヘッドとしては、各吐出口に対応した液
路が設けられ、該渣路毎に電気熱変換体が設けられ、か
つ各液路に、各液路に連通している共通液室より液体が
供給される構造を有するものが知られている。

そのようなインクジェット記録ヘッドの構成の概略を第
８図に示す。

このヘッドは、エッチング・蒸着・スパッタリンク等の
半導体製造プロセス工程を経て、基板２ヒに製膜された
電気熱変換体３、電極４、掖路壁５、天板６から構成さ
れている。

記録用液体１２は国示していない液体貯蔵室から液体供
給管７を通して記録ヘッド１の共通渣室８内に供給され
る。図中９は疲体供給管用コネクタである。

共通液室８内に供給された液体ｌ２は毛管現象により液
路１０内に供給され、液路先端の吐出口面でメニスカス
を形成することにより安定に保持される。

ここで電気熱変換体３に通電することにより、？江気熱
変換体面上の液体が加熱され、発泡現象が発生し、その
発泡のエネルギーにより吐出口而１１から液滴か■［出
する。

上述したような構成により、液路密度１６７夜路／　ｍ
　ｍといった高密度の液路配置で１２８液路或いは２５
６液路というマルチ液路のインクジェット記録ヘッドを
製造する“ｆ工が可能となる。

ところで上述したような記録ヘッドを川いて記録用イン
クを吐出、飛翔させ記録動作を続けていくと、四９図、
第１０図に示したように、記録インク滴１４がヘット１
の各液路ｌＯから吐出する際に無数に発生するサテライ
ト状の微小インクミスト（霧状インク）１５が、ヘッド
１を保持し、固定させるヘッドホルダー１８の被記録材
としての記録用紙１３の対向側に付着・蓄梢し、その付
着｝Ｉ″Ｃか多くなると、大きなインクＷ４１９に成長
して、ヘッド１の吐出四面１１まで広かってヘッド１の
各液路１０からのインク滴の吐出を妨げたり，１記録用
紙１３の表面に付着してしまい、記録画像の汚れを発生
させる専の問題が発生する場合があった。

そこで従来は、上述したようなヘッド１からのインク滴
１４の吐出の際に発生する微小インクミスト１５による
問題を解決するムに、ヘッド１の吐出口而１１の近傍に
空気吸引装置を設けて、この微小インクミストｌ５を吸
引してしまう方法や、ヘッドホルダー１８の記録用紙対
向側にゴム性ブレードを定期的に当接させ、この微小イ
ンクミスト１５の付着・蓄積によって生じた付着インク
滴１９をかき落としてしまう方法等が採用されてきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従東例のように空気吸引装置を用いる場
合には装ｊ４構或が大きくなり、騒音も大きい１二に、
空気吸引装置か作動することで、このサテライト状の微
小インクミスト１５の吸引のみならず、吐出から吐出さ
れたインク滴１４の飛翔状態にも空気流による影響を与
えてしまい、記録用紙上での記録ドットの記録位置を本
来の位置からずらしてしまうという問題の発生がみられ
た。

また、ヘッドホルダーへ付着したインク滴の除去の″Ｔ
ｏに、ゴム性ブレードを用いる場合には、このゴムブレ
ードにより記録ヘット１の吐出口面を損傷したり、ヘッ
ドの各液路からの記録インク滴１４の吐出の方向を乱し
てしまったり、またヘッドか複数色分ある場合には、こ
のヘッドホルダーの記録用紙１３側に付着したインク滴
１９を別の色のヘッドの各液路に詰め込んでしまい、各
ヘッドの記録液路内での記録用インクの混色を引き起こ
すことがないように、特別の配慮が必要となる。

本発明の目的は、Ｌ述したようなヘッドホルダーに付着
したインク層によって発生する問題を浦姑な構成で解決
できるインクジェット記録装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のインクジェット記録装置は、液滴を吐出口から
吐出するインクジェットヘッドと、該インクジェットヘ
ッドの吐出口を被記録材方向に向けて保持・固定するヘ
ッドホルダーとを有するインクジェット記録装置におい
て、該ヘッドホルダーの被記録材と対向する側に液体吸
収部材を設けたことを特徴とする。

本発明のインクジェット記録装置では、ヘッドホルダー
の被記録材と対向する側に液体くインク）吸収部材が設
けられているので、インクミストかそこで吸収されてし
まい、従来の装置のように／＆膚に成長して種々の問題
を起すことがなくなった。

また、本発明のインクジェット記録装置では、液体吸収
部材の付加という栖めて簡易な手段によって、ヘッドホ
ルダー表面での液滴の成長に係る問題を解決でき、空気
吸引装置やゴム性ブレードを用いる場合のような付随的
な問題の発生もない。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

実施例ｌ 第１図は本允明のインクジェット記録装置の模式的構成
図である。

この装置では、ロール状に巻かれた連続した記録用紙１
３が、ガイトローラ２１，２２を経て、シート送りロー
ラ２３の回転摩擦力により搬送され、矢印２４方向へ排
出される。

−Ｌ下のガイドローラ２１．２２の間の記録用紙１３の
前面に、ヘッドホルダー１８に固定されたヘッドＩＹ，
ＩＭ，ＩＣ及びＩＢＫを搭載したキャリッジ２７か配置
され、この領域が記録部となる。

記録部にはガイドローラ２１．２２と平行に配置された
ガイド！抽２５が設けられ、該ガイド軸２５に沿って、
キャリッジ２７が往復動を行なう。

ヘッドホルダー１８には４個のヘッドが搭載され、各ヘ
ッドＩＹ，ＩＭ，ＩＣ，ＩＢＫにはインクタンク（不図
示）からそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ　）のインクが供給される
。

記録は、ヘッドＩ　Ｙ，Ｉ　Ｍ，Ｉ　Ｃ，Ｉ　ＢＫは各
ヘッドの印字幅分ずつ間欠送りされ、記録用紙１３か送
り方向に停止している間に各ヘッドを矢印Ｐ方同にキャ
リッジ２７によって走査させながら画像信号に応じたヘ
ッドからインク滴を吐出させることによって行なわれる
。

キャリッジ２７は、キャリッジモーター（パルスモータ
ー）２８によりタイミングベルト２６を介して往復駆動
され、シート送りローラ２３はシート送りモーター２９
により回転駆動され、各モーターは制御回路３０により
１１１御される。

また、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）からなる画像デー
タ３５は画像処理回路３１によりＹ、Ｍ．Ｃ．ＢＫの画
像情報へと変換され、この信号に応じて、制御回路３１
が各ヘッドにフレキシブルケーブル２０Ｙ、２０Ｍ．２
０Ｃ，２０８Ｋを介して駆動信号を出力し実際に各ヘッ
ト・から記録インク哨か吐出されるｉｆになる。

この記録装置には、箪２図のキャリッジ部の拡大斜視図
にも示したように、各ヘッドＩＹ，ＩＭ，ＩＣ，ＩＢＫ
をｈａしたヘッドホルタ−１８の詑録用紙と対向する側
の而にインク吸収部材３８が設けられている。

このように各ヘットを搭載したヘットホルダー１８の記
録用紙対向側にインク吸収部材３８を設けることで、ヘ
ットが記録インク洒１４を吐出する際に発生する微小イ
ンクミスト１５がヘッドホルダー１８の記録用紙対向側
に付着した場合でも、このインク吸収部材３８がインク
ミストを吸収してしまうので、このインクミストか蓄積
してインク滴として或長する小を防止する事かできる。

従って、インク吸収部材３８を設けることで、従来のよ
うに空気吸引装置やゴム状ブレード等を用いる串もなく
、容・易に従来から問題となっていたインクミストによ
るヘットの吐出不良や記録用紙のインク汚れを解決でき
るようになる。

また、ここで用いられるインク吸収部材３８としては、
例えば高分子多孔質体を用いることができる。

高分子多孔質体を用いる場合、高分子発泡体のようにイ
ンクミストの吸収による体積変化が顕著なものではなく
、インクを吸収しても体積の変化しない種類のものが好
ましく、例えばも発泡ホルマール樹脂タイプのものを好
適なものとして挙げることができる。

また、ここで用いられるインク吸収部材３８として熱焼
結タイプの高分子多孔質体も利用することができ、その
例として、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエ
チレン、高分子量ポリエチレン、複合ポリエチレン、ボ
リブロピレン、ボリメチルメタアクリレート、ボリスチ
レン、アクリロニトリル系共重合体、エチレン酢酸ビニ
ル共重合体、フッ素樹脂、フェノール樹脂等の熱焼結体
をあげることができ、中でも、インクミストの吸収性及
び耐インク性から、低密度ポリエチレン、高密度ポリエ
チレン、高分子量ポリエチレン、ボリブロビレンを用い
たものが好ましい。

さらに、これらの高分子）孔質体からなるインク吸収部
材．３８のインクミストの吸収性を同一ヒさせる為に、
これらの高分子多孔質体を界面活性剤で処理し、インク
との接触角を低下させ、そのヌレ性を良しても良い。

尖施例２ 第３図は本発明のインクジェット記録装置の他の実施例
を示した概略斜視図である。

この装置では、各ヘッドＩＹ，ＩＭ，ＩＣ，ＩＢＫを搭
載したヘッドホルダー１８の記録用紙側に設けたインク
吸収部材３８にヘッドホルダー１８と係合する溝４０が
設けられており、矢印Ｃ，Ｄ方向にずらす事によりヘッ
ドホルダー１８からインク吸収部材３８を取り外し、交
換可能としたものである。

このようにインク吸収部材を交換可能とすることで、イ
ンク吸収部材３８をある長期間使用してインクミストの
吸収性が劣化してきた場合に、このインク吸収部材３８
を新品と交換する事により再びインクミストの吸収性を
向上させ、ヘッドのトラブルあるいは記録内像のインク
汚れを解決する事か１叶能となる。

実施例３ 第４図は本発明のインクジェット記録装置の箪３の実施
例を示した概略斜視図である。

この装置は、各ヘッドＩＹ，ＩＭ．ＩＣ，ＩＢＫを搭載
したヘッドホルダー１８の記録用紙側にインク吸収部材
３８が設けられ、更に、このヘッドホルダー１８にイン
ク吸収部材加熱千段３９か設けられている構成を有する
。

この装置の有するインク吸収部材加熱手段３９は、イン
ク吸収部材３８を加熱して、インク吸収部材３８中に吸
収されたインクのインク吸収部材３８からの蒸発による
除去を促進させるために設けられたものである。

インク吸収部材加熱千段３９による加熱を行なうことで
インク吸収部材中から蒸発が促進され、インク吸収部材
３８のインクミストの吸収性をなるべく劣化させる串な
く、維持させていく事が可能となる。

インク吸収部材加熱千段３９としては、例えば箪５図に
示す構戊のものを使用することができる。

第５図に示すインク吸収部材加熱千段３９は、インク吸
収部材３８とヘッドホルダー１８との間にサンドイッチ
状にはさまれた配置形態で利用されるものであり、通電
されることで発熱する加熱基板４１全而に電極パターン
４２がパターンニングされた構成を有する。

このような構成のインク吸収部材加熱手段３９を用いる
ことによって，インク吸収部材加熱手段からの発熱を全
面にわたって均一にし、インク吸収部材全体をできるだ
け均一に加熱することができ、その結果インクミストの
吸収性をムラなく効果的にする事が可能となる。

ここで、このインク吸収部材加熱手段３９への通電・発
熱はヒーター電源３７を介して制御回路３０により制御
される。

なお、インク吸収部材加熱手段３９による加熱温度は、
上記のインク吸収部材からのインクの蒸発が効果的に行
なわれる温度に設定すれば良く、たとえば、インクの組
成が水７０％、ジエチレングリコール３０％といったよ
うな水性のインクを用いた場合、このインク中の水分を
なるべく早く蒸発させるヱｂに、インク吸収部材の加熱
温度を３０゜〜８０℃程度に設定すればよい事が実験的
に確認された。

実施例４ 第６図は本発明のインクジェット記録装置の第４の実施
例を示した概略斜視図で、各ヘッドＩ　Ｙ，Ｉ　Ｍ．Ｉ
　Ｃ，Ｉ　ＢＫを搭載したヘッドホルダー１８の記録用
紙側にインク吸収部材３８を設け、さらに、このインク
吸収部材３８の鉛直下方方向にインク吸収部材３８に当
接させてインク回収手段４３を設けてある。

本実施例のようにインク吸収部材３８の鉛直下方にイン
ク回収手段４３を設け、ヘッドが発生したインクミスト
をインク吸収部材３８で吸収した後、このインクを自然
落下させ、インク回収手段４３へと回収する事により、
インク吸収部材３８がインクミストのインクで飽和する
事がなく、インクミストの吸収性を劣化させる事なく維
持させる事が可能となる。

ここで用いられるインク回収千段４３としては、高分子
多孔質体を用いればよく、この場合は、インクを吸収し
て体梢の変化する天然繊維素（１００％セルロース）や
発泡ウレタン等からなるスポンジタイプのものでも使用
可能である。

尖施例５ 第７図は本発明のインクジェット記録装置の第５の実施
例を示した概略斜視図である。

この装置では、各ヘッドＩＹ，ＩＭ，ＩＣ，ＩＢκを搭
載したヘッドホルダー１８の記録用紙側にインク吸収部
材３８が設けられており、さらにこのインク吸収部材３
８の鉛直下方方向にインク吸収部材３８に当接させたイ
ンク回収千段４３が設けられている。

このインク回収千段４３は、インク吸収部材４５が充填
されているインク回収容器４４からなるカートリッジタ
イプとして構成されており、取り外しができるようにな
っている。

このようにインク回収千段４３をカートリッジとして構
成する事により、インク回収千段４３の取付け・取除し
が容易になり、インクの回収容量も自由に設定する事が
可能となる為、カートリッジの交換間隔も自由に設定す
る事ができるようになる。

また、インク回収容器４４内のインク吸収部材４５を交
換可能なような構成とすれば、インク回収容器４４の再
利用が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明のインクジェット記録装置では、ヘッドを保持・
固定するヘッドホルダーの被記録材と対向する側にイン
ク吸収部材が設けられていることで、ヘッドホルダーの
被記録材に対向する側に付着・蓄４ｔＩ　Ｌ／たインク
によって引き起されるヘッドからの記録インク滴の吐出
不良や、被記録材の被記２ｊ面へのインク付着による記
録画像の汚染といった間連の発生を効果的に防止するこ
とかできる。

本発明のインクジェット記タエ装置においては、インク
吸収部材をヘッドホルダーに設置するという極めて簡単
な構成の付加で、ヘッドホルダーの被記録材に対向する
側に付着したインクが原因となる問題を解決でき、しか
もゴムプレートを用いる場合のようにヘッドの吐出口向
を損傷させたりする事がないという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

ｉ１図は本発明のインクジェット記録装置の模式的構成
凶、第２図は本発明のインクジェット記録装置の笛１の
実施例を示した図、第３図は本発明のインクジェット記
録装置の第２の実施例を示した図、第４図は木発明のイ
ンクジェット記録装置の第３の実施例を示した図、第５
図は７ｇ３の実施例におけるインク吸収部材加熱手段の
概略構成図、第６図は本発明のインクジェット記録装置
の第４の実施例を示した図、第７図は本発明のインクジ
ェット記録装置の笛５の実施例を示した図、第８図は電
気熱変換体を用いたインクジェットヘッドの概略構成図
、笛９図、第１０図はインクシェットヘッドの各記録戚
路から発生する微小インクミストによる問題を示したモ
デル図である。 １，ＩＹ．ＩＭ．ＩＣ，ＩＢＫ：ヘッド２：火板　　　
　　　　３：電気熱変換体４：電棒　　　　　　　５：
凍路壁 ６：天板　　　　　　　７：液体供給管８：共通流室　
　　　　９：コネクタ １０：液路　　　　　１１：吐出口面 １２：記録用疲体（インク） １３：記録用紙　　　１４：記録インク滴１５：微小イ
ンクミスト １６二記録ドット　　１７・記録ヘッド固定部材１８：
ヘッドホルダー １９：付着インク層 ２０Ｙ，２０Ｍ．２０Ｃ，２０８ｋ　　：フレキシブル
基板 ２１．２２：ガイドローラ ２３：シート送りローラ ２４：搬送方向　　　２５：ガイド軸 ２６：タイミングヘルト ２７：キャリッジ　　２８；モータ ２９：モータ　　　　３０；制御回路 ３１：画像処即回路　３３：モータドライブ３５：画像
データ　　３７：ヒーター電源３８：インク吸収部材 ３９：インク吸収部材加熱手段 ４０：満　　　　　　４１：加熱１，Ｑ板４２：７’１
ｉＪ＋４ｉパターン　４３；インク同収手段４４：イン
ク回収容樫 ４５：インク吸収部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）液滴を吐出口から吐出するインクジェットヘッドと
   、該インクジェットヘッドの吐出口を被記録材方向に向
   けて保持・固定するヘッドホルダーとを有するインクジ
   ェット記録装置において、該ヘッドホルダーの被記録材
   と対向する側に液体吸収部材を設けたことを特徴とする
   インクジェット記録装置。