JPH07178928A - 固体インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常温固体インクを用いてもインクジェットヘ
ッドのインク回収動作が正常に行うことができる。 【構成】 インクジェットヘッド１０１の記録範囲外に
は、インクジェットヘッド１０１のノズル内のインクを
吸引するための吸収部材１０５と、吸収部材１０５の支
持体１０６、支持体１０６を移動させ吸収部材１０５を
インクジェットヘッド１０１のオリフィスに接触させる
ための摺動部１０７からなるインク吸引手段と、吸引さ
れたインクを収容する収容部１０８、エア吸引力を発生
するポンプ１０９が設けられている。これにより、吸収
部材１０５をオリフィスを覆うように接触させてオリフ
ィスからノズル内の加熱溶融されたインクを吸収部材内
に吸引、排出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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、特に、常温固体インクを加熱溶融し液滴として
吐出して記録を行う固体インクジェット記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、インクを微
小な液滴としてノズルより吐出し、文字・図形等の記録
を行ない、高精細な画像の出力、高速印字の手段として
優れた利点を有している。また、常温固体インクを加熱
溶融し、液滴として吐出する記録（以下、固体インクジ
ェット記録）方法によって、より安定な画像を得ること
ができる。

【０００３】通常、固体インクジェット記録方法ではイ
ンクを加熱溶融するため、装置の運転開始時にはインク
タンク、インク供給管からなるインク供給系とインクジ
ェットヘッドとを加熱し（以下、「ウォームアップ」と
いう）、インクを５０〜１５０℃程度の高温に昇温し保
持する必要がある。このため、液滴吐出時のインク内圧
力変動の緩衝のためにエアバッファ構造などを設け、供
給系内に所定量以下の空気を貯める構造のインクジェッ
ト記録装置の場合には、ウォームアップ時に供給系内の
空気が膨張し、この結果、オリフィスからインクが流れ
出す場合がある。オリフィスから流れ出したインクは、
オリフィス付近のインクジェットヘッドの吐出口形成面
に付着したまま残留すると、液滴の吐出に不具合を及ぼ
すため好ましくない。

【０００４】また、熱インクジェット記録方法（特公昭
６１−５９９１１〜４号公報参照）により滴形成を行う
場合には、常温固体インク中に発泡可能な成分を含める
必要がある。通常、発泡成分は揮発しやすい性質をもつ
ため、ウォームアップが長時間に及ぶとインクの劣化が
進行し、吐出不良を起こす危険性がある。本発明者らの
検討によれば、これを避けるためには、オリフィス近傍
のノズル内のインクのみを排出し新しいインクに置換す
るだけで十分である。ノズル内容積にくらべ液室および
供給管内部の容積が十分に大きいとき、好ましくはその
比率が５０倍以上の場合は、供給管や液室内のインクを
置換をするようなインクの大規模な流動は特に必要では
ないことがわかった。

【０００５】従来は、ウォームアップと記録開始の間に
供給系内のインクを加圧し積極的にインクを排出した
り、予備吐出により余分なインクがオリフィスからの流
れ出すことの防止やノズル内における劣化インクの排出
を試みることができた。前者に関係する技術としては特
公平３−７２４６６号公報に記載され、また後者に関係
する技術としては特開平３−１５１２４７号公報に記載
されている。

【０００６】しかし、前者の方法では、ノズル内におけ
る劣化インクの排出は確実であるが吐出口形成面にイン
クが残り、これを除去するためにブレード部材等による
ふき操作を行う必要があった。すなわちインク排出、吐
出口形成面付着インクの除去の２つの動作が必要であ
る。また、特公平３−７２４６６号公報に記載されたも
のの動作を確実に行うためには、供給管内のインクをほ
とんど新しいインクに置換しなければならず、ほぼノズ
ル内のインクのみを置換する場合に比べ、多量のインク
を排出しなければならない。

【０００７】一方、後者の方法では、排出インク量は少
なく、かつ、吐出口形成面上のインクの付着も少ないが
ノズル内の劣化インクの排出は不確実である。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】これに対し、本発
明者らは液体吸収性のある吸収部材をオリフィスを開口
された吐出口形成面部分に接触させることで、ノズル内
のオリフィス近傍のインクを吸引排出し、同時に吐出口
形成面に付着したインクを除去する方法に到達した。

【０００９】しかし、加熱溶融した常温固体インクを吸
収部材で吸引する操作を繰り返すと、短期間で所定の効
果を得ることができなくなる。このような現象は、常温
で固体でない水系インクを吸収部材で吸引する場合にお
いて吸収部材がその吸収容量のインクを既に吸収した場
合を除き、ほとんど生じない。これは、水系インクを吸
収部材で吸引する場合にはインクの自然な蒸発により吸
収部材の気孔が開放され、その吸液性能は長期にわたり
維持されるが、常温固体インクは吸収部材に吸収された
後に固化し、吸収部材の気孔を塞ぎ、その吸液性能を奪
うためである。

【００１０】また、インク融点と吸収部材の温度差が大
きい場合は、吸収部材に吸収されたインクは直ちに固化
し、吸収部材体の、特にインクジェットヘッドと接触し
た付近の気孔のみが早期に塞がれ、吸収部材のその他の
部分へのインク進入が妨げられるため、十分なインク吸
収が困難である。

【００１１】一方、排出された排インクの処理について
も注意が必要である。すなわち、排インクを吸引ポンプ
に接続されたエア吸引管を通して負の圧力により所定の
排インク収容部に導く場合、吸引の動作が不完全である
と、回収路の途中にインクが残り、これが冷却固化して
回収路を塞いでしまうという問題がある。

【００１２】さらにまた、排インクは溶融状態で回収路
を通過し排インク収容部に導かれるが、排インク収容部
と吸引ポンプがエア吸引管で接続されている場合、排イ
ンク収容部の排インクが誤って吸引ポンプ本体に進入す
ることを防ぐために、好ましくは回収路と前記収容部の
接続箇所で急速に冷却し固化する必要があった。

【００１３】本発明は、上記従来技術にかかる諸事情に
鑑みてなされたものであって、常温固体インクを用いて
もインクジェットヘッドのインク回収動作が正常に行う
ことができる固体インクジェット記録装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の固体インクジェット記録装置は、少なくとも
記録時にインクの融点以上に加熱溶融される常温で固体
状態のインクを、オリフィスを開口した吐出口形成面よ
りインク液滴として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オリフィスより排出された記
録に用いないインクを吸引するインク吸引手段を備えた
固体インクジェット記録装置において、前記インク吸収
手段は、前記インクジェットヘッドの吐出口形成面に接
触してオリフィスを覆う液体インクの吸収部材を含み、
前記インク吸引手段の、少なくとも前記吸収部材をイン
クの融点以上に加熱する加熱手段が設けられていること
を特徴とし、前記吸収部材が交換可能であるものや、前
記インク吸収手段には前記吸収部材内の溶融インクを排
出するためのインク排出手段が併設されているものでも
よく、この場合、少なくとも吸収部材をインクの融点以
上に加熱した際に、吸収部材内の溶融インクを排出する
ものである。

【００１５】また、インクジェットヘッドのオリフィス
より排出された記録に用いないインクを吸引するインク
吸引手段と、該インク吸引手段に接続された、排出時に
吸収部材内の溶融インクを導くための回収路と、該回収
路に接続され、負圧を作動させる負圧手段と、吐出口内
のインクを常温より高い温度で保持する記録の待機手順
をもち、少なくとも該待機時にインクジェットヘッドの
吐出口形成面を閉封するキャップ手段とを有する固体イ
ンクジェット記録装置において、前記インク吸引手段、
回収路、負圧手段、キャップ手段のうち、少なくとも前
記回収路をインクの融点以上に加熱する加熱手段とを有
することを特徴とするものや、さらに、インクジェット
ヘッドのオリフィスより排出された記録に用いないイン
クを吸引するインク吸引手段と、該インク吸引手段に接
続された、排出時に吸収部材内の溶融インクを導くため
の回収路と、該回収路に接続され、前記回収路より導か
れる排インクを収容する排インク収容手段と、該排イン
ク収容手段に接続され、負圧を作動させる負圧手段と、
吐出口内のインクを常温より高い温度で保持する記録の
待機手順をもち、少なくとも該待機時にインクジェット
ヘッドの吐出口形成面を閉封するキャップ手段とを有す
る固体インクジェット記録装置において、前記排インク
収容手段は、前記排インク収容手段に向けての回収路の
流路断面積が急拡大されるような収容形状であるもので
もよく、この場合、前記回収路と排インク収容手段との
接続部の前後における流路断面積の拡大率が１．２以上
であることを特徴とするものでもよい。

【００１６】

【作用】上記構成のとおりの本発明では、インク吸引手
段に備わる吸収部材をインクジェットヘッドに接触させ
ると、オリフィス付近の加熱溶融された常温固体インク
が吸い出され、同時に吐出口形成面に付着したインクが
除去される。このような吸収部材による加熱溶融した常
温固体インクの吸引操作時、あるいはその操作の終了後
に、吸引部材を加熱手段によりインク融点以上に加熱
し、吸引部材内のインクを溶融した後に除去することに
より、吸収部材内部の気孔は目づまりしない。このた
め、オリフィス近傍のインクの排出と吐出口形成面に付
着したインクの除去の効果が長期にわたり確保される。

【００１７】また、インク吸収手段にインク排出手段が
併設されている場合、インク吸引手段、回収路、インク
収容手段、負圧手段、キャップ手段のうち、少なくとも
前記回収路をインクの融点以上に加熱しておき、インク
吸引手段の吸引部材内の溶融インクを負圧手段の負圧に
よって吸引すると、回収路内の途中で溶融インクが冷却
固化されずに導かれる。

【００１８】ここで、負圧手段内部への進入を防ぐため
に回収路より導かれる排インクを排インク収容手段内に
収容する際、その排インク収容手段を回収路の流路断面
積が急拡大されるような収容形状に構成すると、溶融イ
ンクは急激に冷却されて固化し、インク収容手段内に留
まる。このため、インク収容手段内の排インクが誤って
負荷手段に進入されることはない。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２０】（第１の実施例）本実施例は発熱抵抗体を
内挿した樹脂多孔質体を吸引手段内に有し、該吸引手段
が回収路を介して吸引ポンプに接続された固体インクジ
ェット記録装置である。

【００２１】図１は本発明の固体インクジェット記録装
置の第１の実施例の主要部を示す概略構成図である。

【００２２】キャリジ１０３上にはインクジェットヘッ
ド１０１とインクタンク１０２が設けられ、キャリッジ
１０３の移動に応じて記録紙１０４に、加熱溶融された
インクが液滴として吐出され、文字や図形等が記録され
る。インクタンク１０２にはペレット状の固体インクが
供給される供給口１１２が設けられており、ペレット状
の固体インクは記録範囲の外に配置された第２のインク
タンク（図示せず）に収容されている。新たに固体イン
クの供給が必要な場合には、キャリジ１０３が所定の固
体インク供給位置に移動し、第２のインクタンクから必
要な量だけペレット状の固体インクがインクタンク１０
２の供給口１１２に供給される。

【００２３】また、記録範囲外には、記録信号が印加さ
れない記録装置の待機時にインクジェットヘッド１０１
のオリフィスを塞ぐようにインクジェットヘッド１０１
に接続されるキャップ部材１１０が設けられている。ま
た、ノズル内のインクを吸引するための吸収部材１０
５、吸収部材の支持体１０６、支持体１０６を移動させ
吸収部材１０５をインクジェットヘッドのオリフィス部
に接触させるしゅう動部１０７からなるインク吸引手段
と、吸引されたインクを収容する収容部１０８、エア吸
引力を発生するポンプ１０９が設けられている。

【００２４】本実施例では、常温固体インクとして以下
の組成のインクを用いる。該インクは約８０℃で完全に
溶融し、記録温度としては１００〜１２０℃が好適であ
る。

【００２５】 インク１ ラウリン酸 ７０ｗｔ％ カルナバワックス ２５ｗｔ％ Ｃｌ．Ｓｏｌｖｅｎｔ−Ｂｌａｃｋ３ ５ｗｔ％ インク１に含まれるラウリン酸は加熱溶融状態で発泡可
能な成分であり、ゆえにインク１は熱インクジェット記
録方法に適したインクである。また、発泡成分を含まな
いインク２を本実施例に用いてもよい。

【００２６】 インク２ カルナバワックス ６０ｗｔ％ キャンデリラワックス ３６ｗｔ％ Ｃｌ．Ｓｏｌｖｅｎｔ−Ｂｌａｃｋ３ ４ｗｔ％ 図２は図１に示したキャリッジ上のインク供給系を説明
するための構成図である。

【００２７】供給口１１２に供給された固体インクは、
ヒータ２１１の加熱により溶融され、インクタンク１０
２内に貯蔵され、フィルター２２４およびインク供給管
２１５を通してインクジェットヘッド１０１に供給され
る。インクタンク１０２および供給管２１５は熱伝導性
のよい材料、例えばステンレスで形成されている。供給
口１１２は固体インク供給時以外は蓋部材（図示せず）
により閉封される。記録時にはインクジェットヘッド２
０１は、インクタンク１０２とともにヒータ２１１によ
ってノズル内のインクが融点以上の所定の記録温度にな
るように加熱される。また待機時には、ノズル内のイン
クが常温より高く、かつ、記録温度より低い所定の待機
温度になるように加熱される。インクジェットヘッドは
次のように構成される。すなわち、ノズル２１６内に液
滴の吐出手段を有するシリコン基板２１３にガラスある
いはアルミ等の金属の天板２１７が接合される。さらに
天板２１７には供給管２１５が接合される。液体のイン
クはインクタンク１０２より供給管２１５を通りインク
ジェットヘッドの液室２１４に供給され、さらに各ノズ
ルに供給される。

【００２８】吐出時のノズル間の相互干渉を防止するた
め、液室２１４には少量の気泡が貯蔵する構造（図示せ
ず）を有している。これによりインクジェットヘッド１
０１はエアバッファ構造を有する。

【００２９】図３は図１に示したインクジェット記録装
置の第１の実施例が有するインク吸収手段の主要部を説
明するための斜視図である。

【００３０】インクジェットヘッドの吐出口形成面に接
触し、オリフィスからノズル内のインクを吸引するため
の多孔質の吸収部材１０５は、熱伝導性良好なアルミニ
ウムの支持体１０６により固定され、かつ、支持体１０
６は摺動部１０７により図３中の矢印方向に移動自在で
ある。これによりインク吸引の際には吸収部材１０５を
所定の押圧でインクジェットヘッドに接触させることが
できる。吸収部材１０５は内部の気孔により液体を吸収
し保持するため、吸収部材１０５をオリフィスを覆うよ
うに吐出口形成面に接触させることで、オリフィスから
ノズル内の加熱溶融したインクを吸収部材１０５内に吸
引し排出させることができる。

【００３１】本実施例では、吸収部材の材料として弾性
を有する多孔質樹脂を選び、ベルイータ D-3320（商品
名、カネボウ社）を用いた。

【００３２】図４は、図３に示した吸引手段のＡ−Ａ線
断面図である。

【００３３】吸収部材１０５は、支持体１０６内にほと
んど隙間のないように圧縮して挿入されている。支持体
１０６にはヒータ４１９が接続されており、ヒータ４１
９により支持体１０６をインク融点以上に加熱するとと
もに、支持体１０６を通して少なくとも吸収部材１０５
内部のインクを適時に加熱溶融することができる。この
とき、吸収部材１０５内のインクを溶融する程度に吸収
部材１０５を加熱できるのであれば、吸収部材１０５全
体が融点以上に昇温する必要はない。

【００３４】吸収部材１０５は回収路３１８を介して吸
引ポンプに接続されており、吸収部材１０５に保持され
ている液体はポンプの吸引力により吸収部材１０５から
回収路３１８を通して排出される。支持体１０７を断熱
材料で構成し、かつ吸収部材内部に別の発熱抵抗体を予
め配置し、これにより吸収部材内のインクを溶融するこ
とも考えられる。

【００３５】図５は図１に示したインクジェット記録装
置の第１の実施例が備えた排インク回収系のＣ−Ｃ線断
面図である。

【００３６】排インク回収系は吸収部材１０５、支持体
１０６、摺動部１０７および回収路３１８からなる吸引
手段と、排インクの回収体５２２の収容部１０８よりポ
ンプ１０９にいたるインク排出手段から構成される。

【００３７】吸収部材１０５に保持されているインクの
回収は次のように行われる。すなわち、吸収部材１０５
内のインクを融点以上に加熱し、吸収部材１０５内のイ
ンクを溶融する。次にポンプ１０９を動作し回収路３１
８内を負圧とし、吸収部材１０５から溶融インクを吸い
出し、回収路３１８により矢印Ｂの方向へ輸送する。こ
のとき、ヒータ５２３を用い、回収路３１８をインク融
点以上に加熱することで、回収路３１８内でのインクの
固化を防ぐとともに溶融したインクの粘度を低下させ、
排インクの輸送を確実に行うことができる。しかし、回
収路３１８が短い場合は、ヒータ５２３を断熱部材に置
き換えてもよい。

【００３８】溶融した排インク回収路５１８を経て排イ
ンク収容部１０８に輸送される。排インク収容部１０８
は、該収容部１０８と回収路３１８の接続部において、
インクが輸送される経路の断面積が急激に拡大するよう
に、大きな空間容積を有するように設定されている。回
収路３１８から収容部１０８に入った排インクは、その
容積が急激に膨張し、あるいは回収路３１８の端から噴
出し、その結果インク自体の温度が急激に低下するた
め、排インク収容部１０８内にて固化して収容される。
ゆえに、特別な冷却手段を用いずに収容部１０８にて固
体排インクを回収することが可能である。本発明者らの
検討によれば、回収路が急拡大する程度が大きいほど溶
融インクは急激に冷却し、固化が促されることがわかっ
た。例えば、融点約８０℃のインクをインクジェットヘ
ッド部で９０〜１００℃に保持したいとき、輸送された
溶融インクを本方法により固化するためには、回収路内
でのインクの運搬速度が１．０〜１０ｃｍ／ｓのとき、
吸引手段からポンプ手段にむけての回収路の急拡大部の
前後における断面積の比は、好ましくは１．２以上であ
り、さらに好ましくは３．３以上であればよい。また、
急拡大部は流路の進行方向の距離１．０に対し、流路断
面積が２．５倍以上に拡大する程度の形状であることが
好ましく、図５においては進行方向の距離１．０に対し
流路断面積は∞倍である。

【００３９】インクを固化し収容する収容部１０８を、
吸引手段とポンプ１０９の間に設けることで、溶融イン
クがポンプ内に進入してポンプ内で固化しポンプの動作
を疎外する、ということが防止できる。また、収容部１
０８で固化したインクがポンプ５０９に進入することを
防ぐためエア吸引管５２１の収容部５０８との接続部分
にフィルタ５２４が設けられている。ポンプ１０９内で
のインクの固化を防ぐためにポンプ１０９にインクの冷
却固化を防止するヒータを接続して設けてもよい。

【００４０】固化したインクを収容部１０８の底部など
に確実に確保するため、固体排インク回収体５２２を収
容部１０８内に配置してもよい。収容部１０８の下部は
取り外し可能であり、収容された排インクも収容部１０
８の外に除去できる。

【００４１】次に、図６および図７により、本実施例に
おけるウォームアップ時のインクジェットヘッドからの
インク吸引手順について説明する。

【００４２】図６は本発明のインクジェット記録装置に
おけるインクジェットヘッドからのインク吸引手順を示
したフローチャートである。図７は図６に示したフロー
チャートに基づくインクジェットヘッドからのインク吸
引動作を示す図である。

【００４３】図７（ａ）に示す状態において、装置の電
源がＯＮされると、所定のウォームアップシーケンスが
作動する（図６のステップＳ１）。これによりインク供
給系、インクジェットヘッドがインク融点以上の待機温
度まで加熱される。次に、インクジェットヘッド７０１
を待機温度以上の所定温度まで加熱する（図６のステッ
プＳ２）。これは常温の吸収部材７０５の接触によるイ
ンクジェットヘッドの温度低下を補正するためである。

【００４４】次に、図７（ｂ）に示すように吸収部材７
０５がインクジェットヘッドのオリフィスを覆うように
吐出口形成面におしつけられる。これによりノズル７１
６内で加熱溶融したインクは吸収部材７０５内に吸引さ
れる（図６のステップＳ３）。この結果、ノズル７１６
内のオリフィス近傍のインクが排出され、同時に液室７
１４より新しいインクがノズル内に充填され、液滴の安
定な吐出が保証される。このとき排出されるインク量
は、吸収部材７０５の吸収量によりきまる。あるいはお
しつけ時間を制御してもよい。排出量は、オリフィス近
傍のインクを置換する程度でよい。

【００４５】インク吸収終了の後、図７（ｃ）に示すよ
うに吸収部材７０５はインクジェットヘッド７０１から
離れる（図６のステップＳ４）が、このような吸収部材
７０５の接触により、加圧排出を行ったときのようなオ
リフィス周囲のインク滴の付着を防止することができ
る。次に、熱伝導性の良好な支持体７０６を通して吸収
部材７０５の加熱が開始され、吸収されたインク７２７
は吸収部材７０５内で加熱溶融される（図６のステップ
Ｓ５）。

【００４６】この後、ポンプが動作し（図６のステップ
Ｓ６）、図７（ｄ）に示すように吸収部材７０５内のイ
ンクは回収路を介して回収され、インクの吸引手順が終
了する。

【００４７】以上の動作により、吸収部材内でインクを
加熱溶融しインクの固化による気孔の目づまりを防止
し、毎回のインク吸引時における吸収部材の吸収性能を
保つことができる。

【００４８】特に、図６に示したフローチャートによれ
ば、吸収部材の温度がインク融点より十分低ければ、吸
収部材を吐出口形成面に押し付ける直前に該吸収部材内
に古い排インクが残っている場合でも、該インクは固化
しているため、押し付けにより吸収部材内の古いインク
が吐出口形成面にあふれ出ることはない。

【００４９】また、記録の再開後に吸収部材の加熱以降
のシーケンス動作を行えば、記録装置の制御は複雑とな
るが、吸引手順による記録の中止時間を短縮できる。

【００５０】図８は本発明のインクジェット記録装置に
おけるウォームアップ時のその他の吸引動作の手順を示
したフローチャートである。

【００５１】図８に示すようなシーケンス動作では、吸
収部材をインクジェットヘッドに押し付ける前に吸収部
材が融点以上に加熱されている。ゆえにインクジェット
ヘッドは待機温度に保持してあればよい。

【００５２】図８に示すように、オリフィスからのイン
ク吸引時に既に吸収部材はインク融点以上あるいは所定
の温度に加熱されているため、吸収部材に吸引されたイ
ンクは吸収部材内部で直ちには固化せず吸収部材全体で
インクを保持できるため、ゆえに吸収部材の吸水性能を
十分に使うことができる。図８に示すようにインク融点
が高い場合、すなわち溶融インクがオリフィスから排出
後、急に固化する場合に有効である。

【００５３】図９は本発明のインクジェット記録装置に
おけるウォームアップ時のその他の吸引動作の手順を示
したフローチャートである。

【００５４】本発明はウォームアップ時に限らず、突発
的な吐出不良が発生した場合、図９に示すように記録装
置の使用者の選択によりインク吸引手順を行ってもよ
い。

【００５５】図６および図８に示したようなシーケンス
動作はウォームアップ時に限らず、例えば記録の所定時
間毎に記録を中断し、記録信号の種類により使用されて
いないノズルからの吐出信頼性を保持するために行い、
シーケンス動作終了後、記録を再開してもよい。

【００５６】また、吸収部材を加熱とともに排インク回
収路やポンプ周辺をインク融点以上に加熱することも考
えられる。また、図６、図８および図９において吸収部
材が吐出口形成面からはなれた後に、吸収部材に向けて
インクジェットヘッドの予備吐出を行うことでノズル内
のインク排出を確実にするシーケンスを加えることも考
えられる。

【００５７】また、上記実施例では吸収部材に保持され
た溶融インクを排出するために、吸収部材からインクを
吸引する手段を用いたが、例えば吸収部材を加熱後、該
吸収部材を所定の部材に押し付け、吸収部材を圧縮する
ことで溶融インクを吸収部材から取り除く方法を用いる
ことも考えられる。

【００５８】（第２の実施例）待機時にオリフィスを覆
うキャップ部材をインク吸収手段と一体構造とすること
もできる。

【００５９】図１０は本発明のインクジェット記録装置
の第２の実施例が備えるインク吸収手段の構成を示す斜
視図である。

【００６０】吸収部材１１０５、支持体１１０６、支持
体１１０６を摺動するための摺動部１１０７の構成は図
３に示したものと同様である。図１０においては、イン
クジェットヘッドの吐出口形成面に接続されオリフィス
を閉封可能なキャップ部材１１１０が吸収部材１１０５
および支持体１１０６を覆い包むように構成される。こ
のため、吸収部材１１０５は、摺動部１１０７によりキ
ャップ部材１１１０の中穴を通して移動可能であり、キ
ャップ部材１１１０は摺動部１１０７と異なる他の機構
により所定のタイミングでインクジェットヘッドに接続
される。

【００６１】図１１は図１０に示したインク吸引手段の
Ｄ−Ｄ線断面図による動作説明図である。

【００６２】記録の待機時には、インクジェットヘッド
１３０１の吐出口形成面１３１４への記録紙の紙粉等が
付着することを防止するために、キャップ部材１１１０
がインクジェットヘッド１３０１に当接され、オリフィ
ス１３１６を外気より遮断する。このとき、吸収部材１
１０５はキャップ部材１１１０の中で、吐出口形成面１
３１４に接触しない位置に後退している。キャップ部材
１３１０にインクが固化して付着しているとキャップ部
材１１１０と吐出口形成面１３１４の間に隙間ができ、
キャップ部材１１１０によるシール性が低下する場合が
ある。これを防止するためにキャップ部材１１１０をイ
ンク融点以上に加熱する手段を併設してもよい。

【００６３】次に吸引を行う場合には、摺動部（図示せ
ず）の移動により吸収部材１１０５がインクジェットヘ
ッド１３０１方向に前進し吐出口形成面１３１４に接続
され吸収部材１１０５の吸収力によりノズル内のインク
を吸引する。

【００６４】吸収部材１１０５の接触時のエア衝撃によ
りオリフィスにおける溶融インクのメニスカスがインク
ジェットヘッドの液室内に戻されることを防ぐため、吸
収部材１１０５の接続時にキャップ部材１３１０を吐出
口形成面１３１４から離すことも考えられる。

【００６５】上述の構成に基づく吸引動作は、図６、図
８および図９などに示したようなシーケンスに従えばよ
い。

【００６６】また、本実施例の構成によればキャップを
行うスペースとインク吸引を行うスペースを共通化でき
るため、記録装置の小型化が可能である。

【００６７】上述の第１および第２の実施例において、
インクが固化しないように加熱した吸収部材を吐出口形
成面に接続した状態でポンプを駆動し、ノズル内のイン
クを連続的に排出することも考えられる。

【００６８】（第３の実施例）インクジェットヘッドの
吐出口形成面に接触する吸収部材の材料が樹脂多孔質体
であるとき、樹脂の種類とインクの組成の組み合せによ
っては、吸収部材を長期間繰り返しインク融点以上に加
熱することで、吸収部材の構成物が溶出したりゴミが発
生し、該溶出物やゴミがインクジェットヘッドに付着し
吐出不良を起こす場合がある。本実施例は以上のような
吸収部材の劣化に対して吐出およびインクの吸引手順の
信頼性を高めるものである。

【００６９】すなわち本実施例は、オリフィスからイン
クを排出させるインク吸収部材が交換可能である固体イ
ンクジェット記録装置である。

【００７０】図１２は本発明のインクジェット記録装置
の第３の実施例が備えるインク吸収手段の構成を示す斜
視図である。

【００７１】本実施例においては、図１２に示すよう
に、吸収部材１２０５とそれを固定する第２の支持体１
２２０が１つのユニットとして、第１の支持体１２０６
からスライド構造により脱着可能である。第１の支持体
１２０６、第２の支持体１２２０はともに熱伝導性のよ
い金属材料により形成され、ヒータ１２１９により２つ
の支持体とともに吸収部材１２０５内のインクを溶融す
るように加熱される。

【００７２】本実施例によれば、吸収部材１２０５が化
学的に劣化した場合、あるいは長期の使用により吸収部
材として性能が低下した場合には吸収部材１２０５を新
しいものに交換できるので、吸収部材の材質にきびしい
限定を加える必要がなく、コストや液体の吸収性を優先
した材料選択が可能である。

【００７３】また本実施例によれば、吸収部材１２０５
が所定の量のインクを吸引した時点で該吸収部材を交換
することも考えられるので、第１の実施例のような排イ
ンク回収系を必須要件とすることなく、この場合には記
録装置の構造を大幅に簡略化できる。

【００７４】（第４の実施例）本実施例は吸収部材の劣
化に対して吐出およびインク吸引手順の信頼性を高める
ものである。すなわち本実施例は、吸収部材に有機物が
含まれている場合に不純物の溶出やゴミの発生が著しい
ことに注目し、オリフィスからインクを排出させるイン
ク吸収部材が無機物の吸収部材として構成した固体イン
クジェット記録装置である。

【００７５】図１３は本発明のインクジェット記録装置
の第４の実施例が備えるインク吸収手段の構成を示す斜
視図である。

【００７６】本実施例においては、図１３に示すよう
に、吸収部材として平均径φ３０μｍ程度の繊維状スチ
ールの繊維体１０２６を用いた。繊維体１０２６は支持
体１００６に圧縮して充填される。このとき圧縮の程度
が弱ければ繊維体１０２６がインクを保持する力は弱
い。また逆に圧縮の程度が強ければ繊維どうしの隙間が
狭くなりインクの吸収量は少ない。圧縮の程度について
はノズルから排出すべきインク量や吸引に要する吸引力
に応じて調整すればよい。さらに、繊維体１０２６は、
繊維体１０２６と吐出口形成面が直接接しないようにス
テンレスのメッシュカバー１０２５により支持体１００
６に固定される。メッシュのピッチは繊維がメッシュを
通って表にでない程度の大きさであればよい。

【００７７】本実施例の構成によれば、有機材料の吸収
部材に比べ、不純物の溶出やゴミの発生が少なく長期に
わたり安定な溶融インクの吸引性能を保持できる。

【００７８】金属繊維体にかわる吸収部材としては、ガ
ラス繊維体、金属やガラスなどの粒状体を充填した構成
としてもよい。このとき粒状体はφ５０〜２０００μｍ
程度の大きさであることが好ましい。あるいは焼結ガラ
スの多孔質体などを用いることも考えられる。

【００７９】また、吸収部材として金属材料を用いる場
合には、該吸収部材に所定の電流を印加し、該吸収部材
自体を発熱させ、インク融点以上に保持することも考え
られる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、インクジ
ェットヘッドの吐出口形成面に接触してオリフィスを覆
う液体インクの吸収部材を含むインク吸収手段を設ける
ことにより、ウォームアップ時や非記録時に、ノズル内
のオリフィス近傍のインクを排出するとともに吐出口形
成面の付着インクを同時に除去し、信頼性の高い吐出を
行うことができる。またこのときのインク排出量はほぼ
吸収部材の吸収容量のみで決り、１度の操作で使用する
インクの量も少なくてすむ。また、吐出口形成面に接触
する吸収部材をインク融点以上に加熱する加熱手段を設
けることにより、吸収部材内で気孔が固体インクに塞が
れることを防ぎ、吸収部材のインク吸収効果を十分にか
つ長期的に得ることができる。

【００８１】また前記吸収部材内の溶融インクを排出す
るインク排出手段を設けることで、吸収部材によるイン
ク吸引操作を短時間内に繰り返しおこなうことが可能で
ある。

【００８２】さらに前記吸収部材とそれに接続された排
インクの回収路やキャップ手段をインク融点以上に加熱
することで、前記吸収部材からの排インクの排出をスム
ーズに行うことができる。

【００８３】そして、回収路内とインク収容手段との接
続箇所において、回収路の流路断面積が急に拡大される
ように構成したので、吸引移動中の排インクを所定の箇
所で簡単な構造で急激に冷却でき、固体として収容部に
確実に収容することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固体インクジェット記録装置の第１実
施例の主要部を示す概略構成図である。

【図２】図１に示したキャリッジ上のインク供給系を説
明するための構成図である。

【図３】図１に示したインクジェット記録装置の第１の
実施例が有するインク吸収手段の主要部を説明するため
の斜視図である。

【図４】図３に示した吸引手段のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図５】図１に示したインクジェット記録装置の第１の
実施例が備えた排インク回収系のＣ−Ｃ線断面図であ
る。

【図６】本発明のインクジェット記録装置におけるイン
クジェットヘッドからのインク吸引手順を示したフロー
チャートである。

【図７】図６に示したフローチャートに基づくインクジ
ェットヘッドからのインク吸引動作を示す図である。

【図８】本発明のインクジェット記録装置におけるウォ
ームアップ時のその他の吸引動作の手順を示したフロー
チャートである。

【図９】本発明のインクジェット記録装置におけるウォ
ームアップ時のその他の吸引動作の手順を示したフロー
チャートである。

【図１０】本発明のインクジェット記録装置の第２の実
施例が備えるインク吸収手段の構成を示す斜視図であ
る。

【図１１】図１０に示したインク吸引手段のＤ−Ｄ線断
面図による動作説明図である。

【図１２】本発明のインクジェット記録装置の第３の実
施例が備えるインク吸収手段の構成を示す斜視図であ
る。

【図１３】本発明のインクジェット記録装置の第４の実
施例が備えるインク吸収手段の構成を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０１，７０１，１３０１ インクジェットヘッド １０２ インクタンク １０３ キャリッジ １０４ 記録紙 １０５，７０５，１１０５，１２０５ 吸収部材 １０６，７０６，１１０６，１００６ 支持体 １０７，１１０７ 摺動部 １０８ 収容部 １０９ ポンプ １１２ 供給口 ２１１，４１９，５２３，１２１９ ヒータ ２１３ シリコン基板 ２１４，７１４ 液室 ２１５ 供給管 ２１６，７１６ ノズル ２１７ 天板 ２２４，５２４ フィルター ３１８ 回収路 ５２１ エア吸引管 ５２２ 回収体 ７２７ インク １１１０ キャップ部材 １３１４ 吐出口形成面 １３１６ オリフィス １２０６ 第１の支持体 １２２０ 第２の支持体 １０２５ メッシュカバー １０２６ 繊維体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮川 昌士 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 城田 勝浩 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも記録時にインクの融点以上に
   加熱溶融される常温で固体状態のインクを、オリフィス
   を開口した吐出口形成面よりインク液滴として吐出する
   インクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドのオ
   リフィスより排出された記録に用いないインクを吸引す
   るインク吸引手段を備えた固体インクジェット記録装置
   において、 前記インク吸収手段は、前記インクジェットヘッドの吐
   出口形成面に接触してオリフィスを覆う液体インクの吸
   収部材を含み、 前記インク吸収手段の、少なくとも前記吸収部材をイン
   クの融点以上に加熱する加熱手段が備えられていること
   を特徴とする固体インクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 吸収部材が交換可能であることを特徴と
   する請求項１に記載の固体インクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記インク吸収手段には吸収部材内の溶
   融インクを排出するためのインク排出手段が併設されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の固体インクジェ
   ット記録装置。
4. 【請求項４】 少なくとも吸収部材をインクの融点以上
   に加熱した際に、吸収部材内の溶融インクを排出するこ
   とを特徴とする請求項３に記載の固体インクジェット記
   録装置。
5. 【請求項５】 インクジェットヘッドのオリフィスより
   排出された記録に用いないインクを吸引するインク吸引
   手段と、該インク吸引手段に接続された、排出時に吸収
   部材内の溶融インクを導くための回収路と、該回収路に
   接続され、負圧を作動させる負圧手段と、吐出口内のイ
   ンクを常温より高い温度で保持する記録の待機手順をも
   ち、少なくとも該待機時にインクジェットヘッドの吐出
   口形成面を閉封するキャップ手段を備えた固体インクジ
   ェット記録装置において、 前記インク吸引手段、回収路、負圧手段、キャップ手段
   のうち、少なくとも前記回収路をインクの融点以上に加
   熱する加熱手段とを有することを特徴とする固体インク
   ジェット記録装置。
6. 【請求項６】 インクジェットヘッドのオリフィスより
   排出された記録に用いないインクを吸引するインク吸引
   手段と、該インク吸引手段に接続された、排出時に吸収
   部材内の溶融インクを導くための回収路と、該回収路に
   接続され、前記回収路より導かれる排インクを収容する
   排インク収容手段と、該排インク収容手段に接続され、
   負圧を作動させる負圧手段と、吐出口内のインクを常温
   より高い温度で保持する記録の待機手順をもち、少なく
   とも該待機時にインクジェットヘッドの吐出口形成面を
   閉封するキャップ手段とを有する固体インクジェット記
   録装置において、 前記排インク収容手段は、前記排インク収容手段に向け
   ての回収路の流路断面積が急拡大されるような収容形状
   であることを特徴とする固体インクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の固体インクジェット記
   録装置において、 前記回収路と排インク収容手段との接続部の前後におけ
   る流路断面積の拡大率が１．２以上であることを特徴と
   する固体インクジェット記録装置。