JPH03213354A - 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、インクジェット記録装置に関し、詳しくは、
記録ヘッドにインクを吐出させる吐出口を具え、記録ヘ
ッドまたは被記録材の一方を他方に対して相対的に移動
させながら記録ヘッドの吐出口から被記録材に向けてイ
ンクを吐出させ、記録が行われるインクジェット記録装
置に関する。

［従来の技術］ 第８図に従来のこのようなインクジェット記録装置の一
例を示す。

ここで、１は記録ヘッド、２は記録ヘッド１を搭載し、
ガイド軸３に沿って往復移動するキャリッジ、４はキャ
リッジ２に連結され、キャリッジ２を移動させるための
タイミングベルト、５はタイミングベルト４を所淀のタ
イミングで駆動するシフトモータである。このように移
動される記録ヘッドに対し、６は被記録材であるところ
の例えば記録シート７を記録ヘッド１のインク吐出面の
対向位置に保持するプラテン、８は記録シート７をシー
ト送りするためのシート送りローラ、９はシート送りロ
ーラ８をシート送りギヤｌＯを介して駆動するシート送
りモータ、また、１１は記録ヘッド１にフレキシブルケ
ーブル１２を介して電気的に接続され、記録ヘッド１を
駆動すると共に記録装置を制御するための回路が配設さ
れたプリント基板である。１３はインクタンクであり、
本例では記録ヘッド１にインクタンク１３からチューブ
１４を介して記録用のインクが！ｌ＃給される。

このように構成された記録装置ではシフトモータ５によ
りキャリッジ２が記録シート７に沿って移動されると、
そのタイミングに応じて記録ヘッドｌのインク吐出口２
４からインクが吐出され、記録シート７上に記録がなさ
れる。また、１行分の記録が終るとシート送りモータ９
によりシート送りローラ８が駆動されて１行分に対応す
る送り量のシート送りがなされ、本例ではキャリッジ２
が反対方向に移動されてその間にも同様にして記録が行
われる。

１５は記録ヘッド１による記録領域外に設けられたイン
ク吐出機能の回復手段、１６は回復手段■５と並んで設
けられ、記録ヘッド１のインク吐出面を掃拭するプレー
トであり、これらの回復手段１５およびブレード１６は
後述するようにしてインクの不吐出発生を防止するため
に設けられている。

第９図および第１０図は本例に使用されているバブルジ
ェット方式のインクジェット記録ヘッド、すなわち、記
録ヘッド内の液路中のインクを加熱し、気泡を発生させ
てそのエネルギーによりインクを吐出させる方式の記録
ヘッドｌを示す。

記録ヘッド１の吐出部は積層構造で形成されており、２
０はその吐出部を保持するホルダ、２】はホルダ２０上
に取付けられた基板、２２は基板上に形成されたシリコ
ン基板、２３はシリコン基板２２上に形成された液路、
２４は液路２３の先端に設けられたインク吐出口、２５
は液路２３およびインク吐出口２４等を形成するために
積層されたドライフィルム層、２６はガラス層である。

なお、液路２３にはインクを加熱して気泡を発生させる
吐出エネルギー発生手段として不図示の電気熱変換体が
設けられている。

このように構成されたインクジェット記録ヘッドでは、
その移動中に電気熱変換体に供給される記録信号に応じ
て、インク吐出口２４からインクがインク滴２７として
吐出され、記録シート上に記録が行われる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のインクジェット記録装
置では、記録ヘッド１のインク吐出口２４からインクを
吐出させて記録が行われる時に、そのインクの蒸発した
水分、あるいは記録シート７から蒸発する水蒸気等が第
１０図に示すようにインク吐出面２８に結露したり、記
録シート７に向けて吐出されたインク滴２７がはね返っ
てきて吐出面２８に付着し、付着インク滴２９が形成さ
れる。そこで、このような付着インク滴２９のためにイ
ンク滴２７の飛翔方向が曲げられたり、はなはだしいと
きは付着インク滴２９によって吐出口２４が塞がれてし
まい吐出不能になる。

そこで、このような付着インク１ｌｉ２９を取除くため
に、第１図に示したようにブレード１６が設けられてい
たが、付着インク滴２９が多すぎたりすると掃拭し切れ
ず、また、ブレード１６による掃拭動作の頻度が過ぎた
り、強く拭き取り動作を行うとインク吐出面２８を劣化
させ、ためにインクの吐出不良を引き起す虞があった。

本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、その解
決を図るべく、インク吐出面を記録時常に乾燥状態に保
つことができ、インク滴の安定した吐出が得られるイン
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］ かかる目的を達成するために、本発明は、記録ヘッドの
インク吐出面に配設された吐出口から被記録材に向けて
インクを吐出させ、記録が行われるインクジェット記録
装置において、前記インク吐出面のみを限定して加熱す
る手段を前記記録ヘッドまたは記録領域外の前記インク
吐出面と対向する位置に設けたことを特徴とするもので
ある。

［イ乍　用コ 本発明によりば、記録ヘッドまたは記録領域外のインク
吐出面と対向する位置に設けた加熱する手段によりイン
ク吐出面のみが限定して加熱されるので、インク吐出面
から水分を取除（ことができ、安定した正常なインク吐
出動作を行わせることができる。

［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。

第１図は本発明の一実施例を示す。なお以下で、第８図
〜第１Ｇ図と同様の機能を有する部材や箇所には同一符
号を付してその説明を省略する。

第１図において、３１は回復手段１５の近傍にブレード
１６と共に配設した加熱手段（以下でヘッドヒータとい
う）である。本例では、キャリッジ２に搭載された記録
ヘッド１がその移動中、記録シート７に向けてインクを
吐出させ、記録を行っていくが、記録装置では定期的あ
るいは記録ヘッド１による記録量が所定量に達するごと
、若しくは所定の記録時間間隔ごとにキャリッジ２によ
り記録ヘッド１をヘッドヒータ３１の前面に導き、これ
を通過させるか所定の時間停止させるようにする。

そして、その間に、ヘッドヒータ３１により記録ヘッド
１のインク吐出面２８を加熱させて、吐出面２８に付着
している付着インク滴２９（第１Ｏ図参照）を熱で乾か
すようにする。なお、ヘッドヒータ３１の前を通過させ
るときの記録ヘッド１の通過速度、頻度あるいは停止さ
せる時間等はへラドヒータ３１の設定温度およびヘッド
ヒータ３１とインク吐出面２８との間の間隔等に応じて
適切に設定されるものとする。

そこで、ヘッドヒータ３１の熱によってインク吐出面２
８に付着した付着インク滴２９を蒸発乾燥させることが
でき、それによって、記録ヘッド１による安定した吐出
が得られ、また、それだけブレード１６によるインクの
掃き取り動作をな（すかあるい少なくすることが可能と
なり、記録ヘッド１のインク吐出面２８の劣化を防止す
ることができる。

第２図は本発明の第２実施例を示す。ここで、３２は記
録シート７を保持する位置に兼ねて設けた定着用の加熱
板（定着ヒータ）であり、本例では定着ヒータ３２を回
復手段１５の側に記録シート幅以上に延在させて構成す
る。かくして、定着ヒータ３２により記録シート７を裏
面側から加熱して記録されたインクの蒸発を促進させる
役目を持たせると共に、記録ヘッド１を第１の実施例と
同様にして延在させた定着ヒータ３２のヒータ延在部３
２Ａにまで導き、記録ヘッドのインク吐出面２８を加熱
して、その面に付着した付着インク滴２９を蒸発乾燥さ
せることができる。なお、本実施例によれば、第１実施
例のように特別にヘッドヒータを設ける必要がな（なる
。また、ブレード１６とヒータ延在部３２Ａとの作用を
組合せて付着インク滴の除去動イ乍をマ冊りせス十’ｌ
　Ｌ７１で１．　）　＋、＼第３図は本発明の第３実施
例を示す。本例は第１実施例でのへラドヒータ３１ある
いは第２実施例でのヒータ延在部３２Ａに代えてその位
置に熱風口３３Ａから熱風を吹き出す熱風装置３３を設
けたもので、熱風装置１［３３は例えばヒータ等により
加熱された熱風を不図示のファン等で熱風口３３Ａから
記録ヘッド１のインク吐８面２８に向けて吹き出すよう
に構成される。このように構成したインク吐出面加熱手
段による動作および効果については先に述べた実施例と
変わらないのでその説明は省略する。

第４図および第５図は本発明の第４実施例を示す。本例
は記録ヘッド１自体に吐出面乾燥のための加熱手段を設
けた例である。すなわち記録ヘッド１は図示しないが気
泡を発生させてインクを吐出させるために加熱手段とし
て不図示の電気熱変換体を具えているが、これとは別に
記録ヘッド１のインク吐出面２８を覆蓋するようにして
第５図に示すように加温板３４を設け、この加温板３４
にヒー々９らル士卒誌ナス そこで、加温板３４によりインク吐出面２８を加熱し、
インク吐出面２８に水分が結露したり付着インク滴が生
じたりするのを防止することができる。

なお、記録ヘッドｌには記録動作中、その電気熱変換体
に記録信号が送られているので、その間はヒータ３５に
も通電が行われる。あるいは、インク吐出面２８に付着
インク滴が生じる状態を判断して、定期的に記録時中ヒ
ータ３５のオン・オフを繰返すように制御してもよい。

更にまた、ヒータ３５に代えて、電気熱変換体により加
温板３４が加熱されるようにすることも可能である。

第６図および第７図は本発明の第５実施例を示す。本例
は、インク吐出口２４の配列が形成されるインク吐出面
が一枚のオリフィスプレート３６で形成される記録ヘッ
ド１に適用したもので、記録ヘッド１では液路２３のイ
ンク吐出口２４と対向する側に加熱抵抗体（電気熱変換
体）３０が形成されており、この加熱抵抗体３０に記録
信号が送られることにより液路２３中に気泡を発生させ
、インク滴２７が吐出される。そこで、本例ではこのオ
リフィスプレート３６にヒータ３５を取付け、オリフィ
スプレート３６を第４実施例での加温板に兼用する。本
例においてもその動作および効果については他の実施例
と変わらないのでその説明を省略する。

なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも
バブルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において優
れた効果をもたらすものである。

かかる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成で
きるからである。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好
ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュ
アス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマ
ンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシ
ートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、
記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇
を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによ
って、電気熱変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘ
ッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆
動信号に一対一で対応した液体（インク）内の気泡を形
成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により
吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少な
くとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状
とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、
特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、
より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米
国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２
号明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組合せ構成
（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が屈
曲する領域に配置されていス壇啼か闇壬ナス妥田法言ケ
笛ａｑｑｇ’ｔ’ｔｑ会日日抽書、米国特許第４４５９
６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるもので
ある。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通する
スリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する
特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧力波
を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特
開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成としても本
発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態
がどのようなものであっても、記録を確実に効率よく行
いつるからである。

さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対応
した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対し
ても本発明は有効に適用できる。

そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合
せによってその長さを満たす構成や、一体向に形成され
た１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。加
えて、上側のようなシリアルタイプのものでも装置本体
に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置
本体からのインクのイ辻幀が面幅Ｌ７かム右漁白在の手
、ツブタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に
一体的に設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを
用いた場合にも本発明は有効である。

また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数について
も、例えば単色のインクに対応して１個のみが設けられ
たものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに対
応して複数個数設けられるものであってもよい。

さらに加えて、本発明インクジェット記録装置の形態と
しては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末
として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装
置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形
態を採るものであってもよい。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、記録ヘッド
のインク吐出面のみを限定して加熱する手段を記録ヘッ
ドまたは記録領域外のインク吐出面と対向する位置に設
けたので、インク吐出面にインクや被記録材からの水分
が結露したりはねかえりのインク滴が付着して正常なイ
ンクの吐出動作あるいはインク滴の飛翔動作が妨げられ
るのを防止することができ、安定した記録動作が得られ
ると共に、インク吐出面を掃拭する手段を無くすか少な
（ともその掃拭回数を減らすことができ、インク吐出面
の劣化を抑制される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成を示す斜視図、 第２図および第３図は本発明の第２および第３実施例の
構成をそれぞれ示す斜視図、 第４図は本発明の第４実施例による記録ヘッドの正面図
、 第５図は第４図のＡ−Ａ線断面図、 第６図は本発明の第５実施例による記録ヘッドの正面図
、 第７図は第６図のＢ−Ｂ線断面図、第８図は従来例の構
成を示す斜視図、 第９図は従来例の記録ヘッドの正面図、第１Ｏ図は第９
図のＣ−Ｃ線断面図である。 ■・・・記録ヘッド、 ２・・・キャリッジ・ ６・・・プラテン、 ７・・・記録シート、 １１・・・プリント基板、 １５・・・回復手段、 １６・・・ブレード、 ２４・・・インク吐出口、 ２８・・・インク吐出面、 ３１・・・ヘッドヒータ、 ３２・・・定着ヒータ、 ３２Ａ・・・ヒータ延在部、 ３３・・・熱風装置、 ３３Ａ・・・熱風口、 ３４・・・加熱板、 ３５・・・ヒータ、 ３６・・・オリフィ スプレート。 ２０ｉ、ルンー 本発明の第４爽〕也ｉ列による二〇主栗ヘットの王の１
第４図 ２フインク浦 ｌ　　２丁 η ？１４１！］のＡ−Ａ珠むｌ圀 第５図 ２０ホしり− 騎朗の第５尖」１列１てよるｔ１東ヘッドの１４幻圀第
６図 ２４イ゛／り吐工口 第６圀のＢ−Ｂ線ｔＷ田囚 第７図 ２４　インク吐エロ ） イ叉４薯り３Ｌ；よろ９０食１ヘッドのｉｔ力圓第９図 第９区のＣ−Ｃ抹畔１囚 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録ヘッドのインク吐出面に配設された吐出口から
   被記録材に向けてインクを吐出させ、記録が行われるイ
   ンクジェット記録装置において、前記インク吐出面のみ
   を限定して加熱する手段を前記記録ヘッドまたは記録領
   域外の前記インク吐出面と対向する位置に設けたことを
   特徴とするインクジェット記録装置。 ２）前記記録領域外の前記インク吐出面と対向する位置
   に設けられる前記インク吐出面のみを限定して加熱する
   手段は、発熱板または熱風を発生させる手段であること
   を特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置
   。