(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上面に発熱素子を設けるとともに、前記基板上に、インク吐出孔を有するノズル部材を、間に所定の間隔をあけて配設し、前記基板及び前記ノズル部材間の間隙にインクを充填してなるインクジェットヘッドと、記録紙を前記ノズル部材の前記インク吐出孔上に搬送する搬送手段と、を備えたインクジェットプリンタにおいて、
前記インクジェットヘッドに、熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である案内部材が取着されるとともに、該案内部材が前記インク吐出孔に対し前記記録紙の搬送方向上流側で該記録紙に摺接され、前記インクジェットヘッドに蓄積される熱の一部を前記案内部材を介して前記記録紙に伝導させるように構成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記案内部材が金属により形成され、かつ接地されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記搬送手段と前記案内部材とが対向して設けられており、前記搬送手段によって前記記録紙を前記案内部材に対して密着させるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記基板上にドライバーＩＣが搭載されており、該ドライバーＩＣが前記案内部材によってカバーされていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録紙にインク滴を所定パターンに付着させて画像等を形成するインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、記録紙に画像等を形成するための記録装置としてインクジェットプリンタが用いられている。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタの記録方式には、インク滴を記録紙に向けて吐出させるのに発熱素子の発する熱エネルギーを利用するものや圧電素子の変形を利用するもの、更には電磁波の照射に伴って発生する熱を利用するもの等があり、これらの中でも発熱素子の熱エネルギーを利用するサーマルジェットタイプのものは、発熱素子の形成が容易である上に、小さな面積の発熱素子であっても比較的大きな熱エネルギーを発生させることができることから、高密度記録への対応に適したものとして注目されている。
【０００４】
かかるサーマルジェットタイプのインクジェットプリンタとしては、例えば図３に示す如く、基板２２の上面に複数個の発熱素子２３を設けるとともに、前記基板２１上に、発熱素子２３に対応した複数個のインク吐出孔２５を有するノズル部材２４を、間に所定の間隔をあけて配設し、基板２２−ノズル部材２４間の間隙にインク２６を充填してなるインクジェットヘッド２１と、記録紙Ｍを前記ノズル部材２４のインク吐出孔２５上に搬送するための搬送ローラ２７と、前記インクジェットヘッド２１と対向する位置に配置されるプラテン２９と、を備えたものが知られており、前記搬送ローラ２７等を用いて記録紙Ｍをインクジェットヘッド２１のインク吐出孔２５とプラテン２９との間に供給しながら、発熱素子２３を画像データに基づいて個々に選択的に発熱させ、この熱エネルギーによってインク２６中に気泡Ａを発生させるとともに、該発生した気泡Ａによる圧力でもってインク２６の一部をノズル部材２４のインク吐出孔２５より外部に吐出させ、これを記録紙Ｍに付着させることによって所定の画像が記録される。
【０００５】
尚、前記プラテン２９は、インクジェットヘッド２１上に供給される記録紙Ｍをその背後より支持するためのものであり、ノズル部材２４の外表面より所定の間隔を空けて配置されていた。
【０００６】
また前記インクジェットヘッド２１に対して記録紙Ｍの搬送方向下流側には、インク付着後の記録紙Ｍをプリンタ本体の排出部に導くための搬送ローラ２８が配されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のインクジェットプリンタによれば、記録紙Ｍを搬送するための搬送ローラ２７，２８がインクジェットヘッド２１の両側に離間して配されており、インクジェットヘッド２１上で記録紙Ｍを支持するものはプラテン２９のみであることから、記録紙Ｍの走行がインクジェットヘッド２１上で不安定になる傾向があり、記録紙Ｍを高速で搬送した場合、記録紙Ｍの表面粗さが局部的に相違することに起因して、記録紙Ｍがインクジェットヘッド２１とプラテン２９との間で“バタツキ”を生じることがある。このような“バタツキ”が発生するとインクを記録紙Ｍの所定位置に正確に着弾させることが困難になり、画像に歪み等を生じて画像が不鮮明になる欠点を有していた。
【０００８】
更に上述した従来のインクジェットプリンタにおいては、記録紙Ｍの後端部が搬送ローラ２７の位置を通過した後、記録紙Ｍを支持するものがなくなることから、この部分がカールしていると、記録紙Ｍとインクジェットヘッド２１との間の距離が変化して、所望する画像が得られなくなるという不都合を生じ、またこのような不都合を防止するために、記録紙Ｍの後端部から記録領域の最終ラインまでの距離を長く設定すると、記録紙Ｍの余白領域が広くなって、記録紙Ｍが無駄に消費されるという欠点が誘発される。
【０００９】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、記録紙を高速で搬送する場合であっても記録紙の“バタツキ”を少なくし、鮮明で良好な画像を得ることができる高信頼性のインクジェットプリンタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェットプリンタは、基板の上面に発熱素子を設けるとともに、前記基板上に、インク吐出孔を有するノズル部材を、間に所定の間隔をあけて配設し、前記基板及び前記ノズル部材間の間隙にインクを充填してなるインクジェットヘッドと、記録紙を前記ノズル部材の前記インク吐出孔上に搬送する搬送手段と、を備えたインクジェットプリンタにおいて、前記インクジェットヘッドに、熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である案内部材が取着されるとともに、該案内部材が前記インク吐出孔に対し前記記録紙の搬送方向上流側で該記録紙に摺接され、前記インクジェットヘッドに蓄積される熱の一部を前記案内部材を介して前記記録紙に伝導させるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の上記インクジェットヘッドにおいて、前記案内部材が金属により形成され、かつ接地されていてもよい。
【００１３】
また、本発明の上記インクジェットヘッドにおいて、前記搬送手段と前記案内部材とが対向して設けられており、前記搬送手段によって前記記録紙を前記案内部材に対して密着させるように構成されていてもよい。
また、本発明の上記インクジェットヘッドにおいて、前記基板上にドライバーＩＣが搭載されており、該ドライバーＩＣが前記案内部材によってカバーされていてもよい。

【００１４】
本発明のインクジェットプリンタによれば、インクジェットヘッド上に供給される記録紙がインクジェットヘッドの近傍で案内部材等によって良好に支持され、記録紙の走行が安定化することから、記録紙を高速で搬送する場合であっても、インクジェットヘッド上で記録紙の“バタツキ”が発生することは殆どなく、インク吐出孔より吐出されるインク滴を記録紙の所定位置に正確に着弾させることにより、歪み等の少ない鮮明な画像を形成することが可能となる。
【００１５】
また本発明のインクジェットプリンタによれば、インクジェットヘッドのインク吐出孔上に供給される記録紙の走行は上述した如く安定化することから、記録紙の後端部がカールしている場合であっても、記録紙の後端部はインク吐出孔上に供給される直前まで案内部材等によって良好に支持される。従って、記録紙の後端部から記録領域の最終ラインまでの距離を短く設定することができ、記録紙の後端側に設けられる余白領域を小さくすることが可能となる。
【００１６】
更に本発明のインクジェットプリンタによれば、前記案内部材を金属により形成するとともに、これを接地電位に保持しておくことにより、インクジェットヘッド上に供給される記録紙に静電気が帯電していたとしても、これらの電荷は案内部材を介して接地電位に良好に逃がされる。それ故、記録紙が上述した静電気の引力によってインクジェットヘッド側に引き寄せられることはなく、これによってもインクジェットヘッド−記録紙間の距離変動を有効に防止することができる。
【００１７】
また更に本発明のインクジェットプリンタによれば、前記案内部材を熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・ｋ以上の金属により形成することにより、インクジェットヘッドの使用に伴いインクジェットヘッド中に蓄積された熱の一部が案内部材等を介して印画前の記録紙に良好に伝導され、記録紙を事前に温めることができる。この場合、記録紙に付着されるインクの乾燥が速まり、例えば印字周期０．８ｍｓｅｃ／Ｌｉｎｅ以下の高速記録にも十分に対応することができるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一形態に係るインクジェットプリンタの構成を示す図であり、同図に示すインクジェットプリンタは、大略的に、インクジェットヘッド１と、搬送手段としての搬送ローラ１０と、を含んで構成されている。
【００１９】
前記インクジェットヘッド１は、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料から成る基板２をベースとし、その上面で発熱素子３や電極４，ノズル部材７等を支持するようになっている。
【００２０】
前記基板２は、例えばアルミナセラミックスから成る場合、アルミナ、シリカ、マグネシア等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加・混合して泥漿状に成すとともに、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用することによってセラミックグリーンシートを得、しかる後、前記セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜いた上、高温で焼成することによって所定の矩形状をなすように製作される。
【００２１】
また前記基板２の上面には、ほぼ全面にわたって図示しないグレーズ層が被着・形成され、該グレーズ層の上面には複数個の発熱素子３と該各発熱素子３の両端に電気的に接続される電極４とが被着されている。
【００２２】
前記多数の発熱素子３は、例えば６００ｄｐｉ(dot per inch)のドット密度で主走査方向に直線状に配列されており、例えばＴａ−ＳｉＯ2等の電気抵抗材料により形成されているため、電極４を介して電源電力が印加されるとジュール発熱を起こし、インク８中で気泡Ａを形成するのに必要な所定の温度となる。
【００２３】
尚、前記発熱素子３は従来周知の薄膜形成技術、具体的には、スパッタリング法、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を採用し、前述の電気抵抗材料を所定パターンに加工することにより形成される。
【００２４】
更に前記発熱素子３及び電極５の上面には保護膜５が被着され、この保護膜５によって発熱素子３及び電極４を被覆するようにしている。
【００２５】
前記保護膜５は、窒化珪素等の無機質材料によって形成されており、発熱素子３や電極４をインク９中に含まれている水分等の接触による腐食等から保護する作用を為す。
【００２６】
また更に前記基板２上には、複数個のインク吐出孔７を有するノズル部材６が、間に所定の間隔を空けて基板２と平行に配設される。
【００２７】
前記ノズル部材６は図示しないスペーサを介して基板２上に載置され、これによってノズル部材６と基板２との間に１０μｍ〜１００μｍ程度の間隙が設けられる。
【００２８】
また前記ノズル部材６のインク吐出孔７は、インクジェットヘッドの記録動作時、インク滴を記録紙に向けて吐出すべく発熱素子３の上方に配置され、発熱素子３と１対１に対応するようにして主走査方向にわたり所定の密度で配列される。
【００２９】
尚、前記ノズル部材６は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂材料から成り、これら樹脂材料の液状前駆体をディスペンサー等を用いて基板上面に塗布するとともに、これを従来周知のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を採用し、所定形状に加工することによって形成される。
【００３０】
更に前記基板２とノズル部材６との間に形成された間隙には、インク８が充填される。
【００３１】
前記インク８としては、例えば顔料タイプの油性インクや水性染料インク等が使用され、該インク８は図示しないインクタンクより基板２−ノズル部材６間に供給され、前述した発熱素子３の熱エネルギーによってインク８中に気泡Ａが発生すると、該気泡Ａによる圧力でもってインク８の一部がインク滴となってインク吐出孔７より外部に吐出されるようになっている。
【００３２】
そして上述したインクジェットヘッド１には案内部材９が取着される。
前記案内部材９は、例えばアルミニウムやステンレス等の金属を所定形状に加工され、ネジ止め等によってインクジェットヘッド１に固定される。
【００３３】
この案内部材９は、インク吐出孔７に対して記録紙Ｍの搬送方向上流側で記録紙Ｍと摺接するようになっており、その一部をインク吐出孔７の近傍で記録紙Ｍに対して面当接させることにより、インク吐出孔７と記録紙Ｍとの間の距離を略一定に保つことができる。
【００３４】
また一方、前記搬送ローラ１０は、例えば金属から成る支持棒の周囲に摩擦係数の高い材料、例えば硬度３０°〜６０°のゴム等を巻き付けて構成されており、前述した案内部材９と対向する位置に、案内部材９に対して圧接状態で配置される。
【００３５】
前記搬送ローラ１０は、記録紙Ｍを所定方向に搬送する機能の他に、記録紙Ｍを案内部材９に対して良好に密着させる機能を併せ持っており、図示しない駆動モーターによって所定の送り速度で回転・駆動される。
【００３６】
かくして上述した本形態のインクジェットプリンタは、記録紙Ｍを案内部材９と搬送ローラ１０との間を介してインクジェットヘッド１のインク吐出孔７上に供給しながら、インクジェットヘッド１の発熱素子３を画像データに基づいて個々に選択的に発熱させ、この熱エネルギーによってインク９中に気泡Ａを発生させるとともに、該発生した気泡Ａによる圧力でもってインク９の一部をノズル部材６のインク吐出孔７より外部に吐出させ、これを記録紙Ｍに付着させることによって所定の画像が記録される。
【００３７】
以上のような本形態のインクジェットプリンタによれば、案内部材９と搬送ローラ１０とによって記録紙Ｍをインク吐出孔７の近傍で支持するようにしたことから、記録紙Ｍの走行状態が安定化し、インク吐出孔７−記録紙Ｍ間の距離がほぼ一定に保たれる。このため、記録紙Ｍを高速で搬送する場合であっても、インクジェットヘッド１上で記録紙Ｍの“バタツキ”が発生することは殆どなく、インク吐出孔７より吐出されるインク滴を記録紙Ｍの所定位置に正確に着弾させることにより、歪み等の少ない鮮明な画像を形成することが可能となる。
【００３８】
またこの場合、インクジェットヘッド１のインク吐出孔７上に供給される記録紙Ｍの走行は上述した如く安定化することから、記録紙Ｍの後端部がカールしている場合であっても、記録紙Ｍはインク吐出孔７上に供給される直前まで案内部材９と搬送ローラ１０とで良好に支持される。従って、記録紙Ｍの後端部から記録領域の最終ラインまでの距離を短く設定することができ、記録紙Ｍの後端側に設けられる余白領域を小さくすることができる。
【００３９】
更に前記案内部材９をアルミニウムやステンレス等の金属により形成するとともに、これをグランド配線に接続する等して接地電位に保持するようになしておけば、インクジェットヘッド１上に供給される記録紙Ｍに静電気が帯電したとしても、これらの電荷を案内部材９を介して接地電位に良好に逃がすことができる。それ故、記録紙Ｍが静電気の引力によってインクジェットヘッド１側に引き寄せられることはなく、これによってもインクジェットヘッド１−記録紙Ｍ間の距離変動を有効に防止することができる。従って、前記案内部材９を金属により形成するとともに、これを接地電位に保持しておくことが好ましい。
【００４０】
また更に前記案内部材９を熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の金属、例えばアルミニウムやステンレス等により形成しておけば、インクジェットヘッド１の使用に伴いインクジェットヘッド１中に蓄積される熱の一部を案内部材９等を介して印画前の記録紙Ｍに良好に伝導させ、記録紙Ｍを事前に温めることができる。この場合、記録紙Ｍに付着されるインク９の乾燥が速まり、例えば印字周期０．８ｍｓｅｃ／Ｌｉｎｅ以下の高速記録にも十分に対応することができるようになる。従って、前記案内部材９は、熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・ｋ以上の金属により形成することが好ましい。
【００４１】
尚、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００４２】
例えば上述の形態においてインクジェットヘッド１の基板２上にドライバーＩＣ１１を搭載する場合、このドライバーＩＣ１１を、図２に示す如く、前記案内部材９でカバーするように構成しても良く、この場合、案内部材９はドライバーＩＣ１１のカバー部材を兼ねることとなるため、ドライバーＩＣ１１用のカバー部材を別途、取り付ける場合に比し、インクジェットヘッド１の全体構造を小型化することができる。
【００４３】
また上述の形態においてインクジェットヘッド１の両側に、記録紙Ｍを案内部材９と搬送ローラ１０との間に供給するための搬送ローラやインク付着後の記録紙Ｍをプリンタ本体の排出部に導くための搬送ローラを別途、設けるようにしても良いし、インクジェットヘッド１のインク吐出孔７と対向する位置に記録紙Ｍをその背後から支持するためのプラテン２０を配置させるようにしても良い。
【００４４】
更に上述の形態においては搬送手段として搬送ローラ１０を用いるようにしたが、これに代えて搬送手段として、主走査方向に配列する複数個の歯車等を用いるようにしても構わない。
【００４５】
【発明の効果】
本発明のインクジェットプリンタによれば、インクジェットヘッド上に供給される記録紙がインクジェットヘッドの近傍で案内部材等によって良好に支持され、記録紙の走行が安定化することから、記録紙を高速で搬送する場合であっても、インクジェットヘッド上で記録紙の“バタツキ”が発生することは殆どなく、インク吐出孔より吐出されるインク滴を記録紙の所定位置に正確に着弾させることにより、歪み等の少ない鮮明な画像を形成することが可能となる。
【００４６】
また本発明のインクジェットプリンタによれば、インクジェットヘッドのインク吐出孔上に供給される記録紙の走行は上述した如く安定化することから、記録紙の後端部がカールしている場合であっても、記録紙はインク吐出孔上に供給される直前まで案内部材等によって良好に支持される。従って、記録紙の後端部から記録領域の最終ラインまでの距離を短く設定することができ、記録紙の後端側に設けられる余白領域を小さくすることが可能となる。
【００４７】
更に本発明のインクジェットプリンタによれば、前記案内部材を金属により形成するとともに、これを接地電位に保持しておくことにより、インクジェットヘッド上に供給される記録紙に静電気が帯電していたとしても、これらの電荷は案内部材を介して接地電位に良好に逃がされる。それ故、記録紙が上述した静電気の引力によってインクジェットヘッド側に引き寄せられることはなく、これによってもインクジェットヘッド−記録紙間の距離変動を有効に防止することができる。
【００４８】
また更に本発明のインクジェットプリンタによれば、前記案内部材を熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・ｋ以上の金属により形成することにより、インクジェットヘッドの使用に伴いインクジェットヘッド中に蓄積された熱の一部が案内部材等を介して印画前の記録紙に良好に伝導され、記録紙を事前に温めることができる。この場合、記録紙に付着されるインクの乾燥が速まり、例えば印字周期０．８ｍｓｅｃ／Ｌｉｎｅ以下の高速記録にも十分に対応することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態に係るインクジェットプリンタの構成を示す図である。
【図２】本発明の他の形態に係るインクジェットプリンタの構成を示す図である。
【図３】従来のインクジェットプリンタの構成を示す図である。
【符号の説明】
１・・・インクジェットヘッド、２・・・基板、３・・・発熱素子、６・・・ノズル部材、７・・・インク吐出孔、８・・・インク、９・・・案内部材、１０・・・搬送手段（搬送ローラ）
【図１】
0004475777.tif 000002
【図２】
0004475777.tif 000003
【図３】
0004475777.tif 000004