(57)【要約】【課題】発一対策で、予備吐を行う為のヘッド移動距離を少なくし、スループットの向上、また、予備吐を行わないことで消費インク量を低減する。【解決手段】インクジェット記録装置において、被記録媒体横にヘッドに具されたインク吐出口のメニスカスを破壊する部材を設け、必要な時にその部材にヘッドを当て、メニスカスを破壊することで発一対策を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体にインクを吐出させ記録を行うためのインクジェット記録ヘッドを備え、前記インクジェット記録ヘッドを被記録媒体の搬送方向と直角方向に走査させ印字を行うインクジェット記録装置において、前記インクジェット記録装置の被記録媒体横に、前記インクジェット記録ヘッドの吐出口に形成されたインクのメニスカスを壊す部材が存在することを特徴とした、インクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インクジェット記録装置は、複数色のインクを具し、前記インクのメニスカスを壊す部材は、それぞれの色に対応した数だけ存在することを特徴とした請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記インクのメニスカスを破壊する部材は、前記インクジェット記録ヘッドの走査軸に対し、被記録媒体の両側に存在することを特徴とした、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記インクのメニスカスを破壊する部材は、前記インクジェット記録ヘッドが任意の位置に来たときのみ、前期インクジェット記録ヘッドの吐出口のメニスカスを破壊することを特徴とした請求項１又は２、３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記インクのメニスカスを破壊する部材は、インクを吸収しない樹脂、又は、ゴムでできていることを特徴とした請求項１、２、３，４に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記インクのメニスカスを破壊する部材は、インクを吸収しない樹脂又は、ゴムで出来ており、その一部にインクを吸収するための、インク吸収体が形成されていることを特徴とした請求項１、２、３，４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクのメニスカスを破壊する部材に具されたインク吸収体には、インクを吸引する為の吸引機構が具されていることを特徴とした、請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録媒体に記録ヘッドよりインクを吐出させ記録を行う、インクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年インクジェット記録ヘッドからインクを被記録媒体に吐出し記録を行う、インクジェット記録装置が広く使われるようになってきている。
【０００３】
インクジェット記録ヘッドにはさまざまな種類があるが、ピエゾ素子を用いたものや、シリコン基板に薄膜配線を施し、電気熱変換対を用いインクに膜沸騰を発生させインクを吐出させる、バブルジェット（Ｒ）方式のものが一般的である。
このうちバブルジェット（Ｒ）方式は、安価に製造でき、画質も良い為、広く用いられている。
【０００４】
このバブルジェット（Ｒ）方式のインクジェット記録ヘッドには、インクジェット記録ヘッド部と、前記インクジェット記録ヘッドに供給する為のインクを内包したインク容器が一体となり、前期インク容器内のインクがなくなると捨ててしまう、ディスポ型インクジェット記録カートリッジ方式のものや、前記インクジェット記録ヘッド部と、インクを内包するインク容器部が着脱可能である方式のものなどがある。どちらのタイプのものも、一般的に、前記インクジェット記録ヘッドは使用しないとき、インクジェット記録装置に設けられたキャップによりキャップされるキャップポジションにおり、前記インクジェット記録ヘッドに具されたインク吐出口部のインクが乾燥、固着を起こさないようにしている。
【０００５】
また、印字中などにおいても、使用していないノズルは、そのインク表面からインクが蒸発し、増粘してしまい正常な吐出が出来なくなる為、ある一定時間経過すると、それまで使用していなかったノズルからも、インクをノズルから吐出させる、予備吐を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年プリンタの印字品位、及び印字速度に対する要求は非常に高いものとなってきている。印字品位を上げようとすると、被記録媒体に打ち込む為に吐出されるインク滴の大きさは、その粒状感をなくす為、小さければ小さいほど良い傾向に有り、小さい液滴を形成する為には、インクジェット記録ヘッドに具されたインク吐出口径は小さくなっていく。すると、インクを吐出させるときの流抵抗が増し、長い時間使用していなかったノズルでは、インク吐出口からの揮発成分蒸発により、ノズル内のインクが増粘してしまい、正常な吐出性能を維持することが厳しいものとなっていく。また、通常インクジェット記録ヘッドから吐出される予備吐の液滴は、被記録媒体や、インクジェット記録装置の内部を汚してしまわないよう、専用の予備吐場所（予備吐受け）で吐出されるようになっている。このような構造のインクジェット記録装置においては、インクジェット記録ヘッドが印字動作中に予備吐する場合、被記録媒体から離れ、予備吐受けまで移動し、予備吐をする必要があり、その移動時間分、印字速度が落ちてしまう。という問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、被記録媒体にインクを吐出させ、記録を行う為のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを、被記録媒体の搬送方向と直角方向に走査させ印字を行うインクジェット記録装置において、前記インクジェット記録装置の被記録媒体横に、前記インクジェット記録ヘッドの吐出口に形成されたインクのメニスカスを壊す部材を存在させ、印字動作中に、前記インクジェット記録ヘッドが遠い位置に設けられた、インク予備吐口に予備吐をしに行く時間を節約し、かつ、前記部材は、インクジェット記録ヘッドのインク吐出口に形成させたインクのメニスカスを破壊するだけで、多量にインクを消費することは無いので、印字のスピードを落とすことなく、経済的なインクジェット記録装置を提供することが可能となるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面を用い詳細に説明する。
【０００９】
（実施例１）
図４は本実施例にかかるインクジェット記録装置の模式的斜視図である。
【００１０】
２はインクジェット記録ヘッド部であり、本実施例においては、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）、４色のインクを吐出させるインクジェット記録ヘッドを使用した。２３Ｃ，Ｍ、Ｙ、Ｋは、前記インクジェット記録ヘッド部に供給する為のインクを内包したインクタンクであり、各、色と対応して配置されている。また、本実施例で使用したインクジェット記録ヘッドは、フォトリソ技術を用い、シリコン基板にＡｌ配線、ヒーター等を配置したヒーターボードと、前記ヒーターボード上に樹脂を用いてノズル及び吐出口を形成したものでインクジェット記録チップを使用しており、インクジェット記録装置又は、パソコン等のホストから印字信号が送られた場合、前記ヒーターボードに具されたヒーターに通電し、ヒーター上のインクを瞬時に沸騰させ、その力でインクを吐出口から吐出させる、バブルジェット（Ｒ）方式の物を用いている。しかし、インクを吐出口から吐出させ、被記録媒体に記録を行うものであれば、これに限ったものではない。
【００１１】
このインクジェット記録ヘッド部のインクジェット記録チップが配置されている側から見た斜視図が図３である。
【００１２】
インクジェット記録ヘッド部前面には、インクジェット記録装置からの電気信号等を受け取るための電気コンタクト基板６が配されており、前記電気信号は前記電気コンタクト基板６及びインクジェット記録チップ部７と電気的に接合された電気配線テープ８を経由して、インクジェット記録チップ部７に伝えられる。本実施例においては、インクジェット記録チップはＢＫ用とＹ、Ｍ、Ｃが一体になったカラー用の２チップが配置されているが、インクジェット記録チップ数及び、形態、等はこれに限ったものではない。
【００１３】
ここで、図５は、本実施例に用いたインクジェット記録チップの詳細を示した図であり、８はシリコン基板上に電気配線（不図示）やヒーター１１が設けられたヒーターボードであり、前記ヒーターボード８には、インクをヒーターに供給する為のインク供給穴９が設けられている。本実施例において、前記インク供給穴９は、シリコンの異方性エッチで形成されている。前期ヒーターボード８上には、樹脂により形成されたノズルプレート１０が配されている。このノズルプレート１０には、インクをインク供給穴９からヒーターの存在する圧力室に供給する為のインク流路部、ヒーター１１によりインクを発泡させる圧力室、インクを吐出させる為のインク吐出口１２が形成されている。
【００１４】
このインクジェット記録チップは、その両端に具された、電気接合パッド部で、前記電気配線テープ１３と電気的に接合されている。また、前記電気接合部には、電気的に絶縁が可能な封止剤が塗布され、インク付着時のショート等から保護している。
【００１５】
図４の説明にもどると、前記インクジェット記録ヘッド部２はガイドシャフト１５に沿ってモーター１６の回転により移動するベルト１７により走査され、被記録媒体１８にインクを吐出させ印字を行う。被記録媒体は、インクジェット記録装置に具されたローラー１９、２０によりインクジェット記録ヘッドの走査方向と直角方向に搬送される。また、２１はインクジェット記録ヘッドの吐出口がインクにより固着した場合や、インクタンク交換によりインク供給路内に入り込んだ泡を抜いたりし、信頼性高い印字を行うために使用されるヘッド吸引回復キャップであり、非印字時は、インクジェット記録ヘッドからの無駄なインク蒸発を抑えるため、インクジェット記録ヘッドをキャッピングしている。また２２はインクジェット記録ヘッドの吸引動作を行った後や、インクジェット記録ヘッドのフェイス面に付着したゴミ等を取り去るための、ワイピング清掃を行うためのワイパーブレードである。このワイパーブレード２２は通常インクジェット記録ヘッドの走査方向に邪魔にならない場所に、待機しており、ワイピング動作を行う時に、インクジェット記録装置に設けられたモーター等（不図示）の駆動力を使い、インクジェット記録ヘッド２のフェイス面清掃を行う。
【００１６】
インクを吐出され記録される被記録媒体１８の横に前記インクジェット記録ヘッドに具されたインク吐出口に形成されたインクのメニスカスを破壊する為の部材（メニスカス破壊部材）２が配されている。
【００１７】
次に、本発明の具体的動作を図１を参考にして以下に示す。
【００１８】
先ずインクジェット記録装置に、例えばコンピューター等（不図示）から印字信号が送られると、図４に示すように、被記録媒体１８が、インクジェット記録装置に具された給紙用ローラー１９、２０により給紙される。その時メニスカス破壊部材１が、被記録媒体１８横に突起するようにする。本実施例において、このメニスカス破壊部材は、非印字時は前記インクジェット記録装置のプラテン（不図示）に隠れている。しかし、前記メニスカス破壊部材１は、この様な動きをしなければならないわけではなく、通常からプラテン上に突出するようにしておいても良い。通常時、インクジェット記録ヘッド２は、被記録媒体１８上を前記被記録媒体１８の搬送方向と垂直方向に走査され、被記録媒体１８上に記録を行っていくが、前期インクジェット記録ヘッド２には複数のインク吐出口が設けられており、比較的長い時間使わない吐出口もある。すると、前記吐出口近辺のインク中の成分が蒸発し、増粘し、膜をはるという状態になる。それを破壊する為、本発明のインクジェット記録装置においては、被記録媒体１８のすぐ横にメニスカス破壊部材１が存在する。
【００１９】
前記メニスカスを破壊する為の動作の説明とし、前記インクジェット記録ヘッドのカラーチップ（イエロー、マゼンタ、シアン）の部分のみを例に取り説明する。図１（ａ）に示すように、インクジェット記録ヘッド２がメニスカス破壊部材１の方に移動していく。この時、メニスカス破壊部材の、各色の吐出口に対応した突起部１−１、１−２、１−３が前記インクジェット記録ヘッドのフェイス面を擦っていかないように、インクジェット記録ヘッド２のフェイス面とメニスカス破壊部材１の距離を離しておく為の突起部３と４があり、インクジェット記録ヘッド２に具された突起３にメニスカス破壊部材１に具された突起４が押され、前記メニスカス破壊部材１に具されたスプリング５が撓み、図（ｂ）に示したように、メニスカス破壊のための突起１−１、１−２、１−３はインクジェット記録ヘッド２のフェイス面に当たることなく、前記インクジェット記録ヘッドは移動する。前記インクジェット記録ヘッド２に具された突起３と、メニスカス破壊部材１に具された突起４は、図２、図３に示すように、前記メニスカス破壊のための突起１−１、１−２、１−３と干渉しないような位置に配置されている。この様な構造により、移動した後、図１（ｃ）に示すように、メニスカス破壊のための突起１−１、１−２、１−３が、インクジェット記録ヘッド２の各色部に対応した位置に来たとき、前記インクジェット記録ヘッドに具された突起３が無くなり、前記メニスカス破壊のための突起１−１、１−２、１−３が、前記インクジェット記録ヘッドの各色のインク吐出口に当接され、それぞれの吐出口のメニスカスが破壊されることとなる。この当接時間は、インク吐出口のメニスカスを壊すだけなので、非常に短い時間でよく、非常に短時間で、メニスカスを壊し、吐出口近辺のインクの増粘状態を解消させることとなる。また、各色別々の突起が当たる為、ヘッド内でのインク混色もない。
【００２０】
また、本実施例に使用したメニスカス破壊部材は、テフロン（Ｒ）等の非常に撥水性の良い部材を使用し、前記動作でインクジェット記録ヘッド２のメニスカスを破壊した際に、メニスカス破壊部材１の、インク残りが非常に少なくし、また、前記インクジェット記録装置００内に、メニスカス破壊部材１に付着したインクのふき取り機構（不図示）を設け、前記、メニスカス破壊部材に付着し、増粘したインクを、インクジェット記録ヘッド２に塗り付けることは無いようにした。
【００２１】
（実施例２）
本発明の第２の実施例を図６を用いて説明する。本実施例のメニスカス破壊部材は図６に示したように、インクジェット記録ヘッド２のインク吐出口に当接する部分２４は、撥水されており、そのすぐ下の付け根部には、インク吸収体２５が具されている。本実施例のメニスカス破壊部材を用い、実施例１に記載の方法にて、インクジェット記録ヘッド２のメニスカス破壊を行っても、同様の効果が得られ、前期メニスカス破壊部材へのインク残りを防止することが可能となる。
【００２２】
（実施例３）
本発明の第３の実施例を図７を用いて説明する。本実施例のメニスカス破壊部材は図７に示したように、インクジェット記録ヘッド２のインク吐出口に当接する部分２７は、テフロン（Ｒ）等、撥水性の部材が用いられ、前記インク吐出口に当接する部分の中には、インク吸収体２６が具されている。本実施例のメニスカス破壊部材を用い、実施例１に記載の方法にて、インクジェット記録ヘッド２のメニスカス破壊を行っても、同様の効果が得られ、前期メニスカス破壊部材へのインク残りを防止することが可能となる。また、本実施例の構成をとり、前記インク吸収体部を吸引する機構を設ければ、インクジェット記録ヘッド２から、前記メニスカス破壊部材１に付着したインクは、ほぼ完全にインク吸収体２６に吸い取られ、インク吐出口で固着することなく、信頼性の高いインクジェット記録装置を提供することが可能となるものである。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、前記インクジェット記録装置の被記録媒体横に、前記インクジェット記録ヘッドの吐出口に形成されたインクのメニスカスを壊す部材を存在させ、印字動作中に、前記インクジェット記録ヘッドが遠い位置に設けられた、インク予備吐口に予備吐をしに行く時間を節約し、かつ、前記部材は、インクジェット記録ヘッドのインク吐出口に形成させたインクのメニスカスを破壊するだけで、多量にインクを消費することは無いので、印字のスピードを落とすことなく、経済的なインクジェット記録装置を提供することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の動作を示す模式図。
【図２】本発明の第１の実施例にかかるメニスカス破壊部材示す模式図。
【図３】本発明の第１の実施例にかかるインクジェット記録ヘッドを示す模式図。
【図４】本発明の第１の実施例にかかるインクジェット記録装置の模式的斜視図。
【図５】インクジェット記録チップの模式的斜視図。
【図６】本発明の第２の実施例にかかるメニスカス破壊部材を示す模式図。
【図７】本発明の第３の実施例にかかるメニスカス破壊部材を示す模式図。
【符号の説明】
１  メニスカス破壊部材
１−１  メニスカス破壊のための突起
１−２  メニスカス破壊のための突起
１−３  メニスカス破壊のための突起
２  インクジェット記録ヘッド
３  突起（インクジェット記録ヘッド部）
４  突起（メニスカス破壊部材部）
５  スプリング
６  電気コンタクト基板
７  インクジェット記録チップ
８  ヒーターボード
９  インク供給穴
１０  ノズルプレート
１１  ヒーター
１２  インク吐出口
１３  電気配線テープ
１４  電気接合パッド部
１５  ガイドシャフト
１６  モーター
１７  ベルト
１８  被記録媒体
１９  ローラー
２０  ローラー
２１  ヘッド吸引キャップ
２２  ワイパー
２３―Ｃ  シアンインクタンク
２３−Ｍ  マゼンタインクタンク
２３−Ｙ  イエローインクタンク
２３−Ｋ  ブラックインクタンク
２４  インク吐出口に当接する部分
２５  インク吸収体
２６  インク吸収体
２７  インク吐出口に当接する部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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