(57)【要約】【課題】  インクジェット記録ヘッドによる印字記録において液滴吐出により発生するインクミストを回収する【解決手段】  吐出口近傍の吐出口面に可動な１０突起物を有し、前記突起物近傍の６吐出口面内に水分を吸収する１８吸収部材を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、１１被記録媒体と６吐出口面の間の前記吐出口近傍を通過する気流が前記１０突起物に衝突するように、前記突起物を配置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク液滴を吐出する複数の吐出口を有し、前記吐出口面に沿って移動しながら、インク滴を吐出させることにより被記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッドであって、前記移動方向における前記吐出口近傍の吐出口面に可動な突起物を有し、前記突起物近傍の吐出口面内に水分を吸収する吸収部材を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、被記録媒体と吐出口面の間の前記吐出口近傍を通過する気流が前記突起物に衝突するように、前記突起物が配置されている事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記突起物は吐出口面を支点部とする薄板であり、前記薄板は前記支点部と前記吐出口の間に位置し、前記薄板の先端部は吐出口面よりも被記録媒体側を向いており、前記薄板は前記支点を回転軸として回転可能であり、前記吸収部材は前記支点部と前記吐出口の間に位置する事を特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記先端部が被記録媒体に到達しないように、薄板の回転を制御する機構を有する事を特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記薄板を前記吸収部材から引き離す手段を有する請求項２ないし３に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記薄板の前記吐出口面側の表面における親水性は、前記先端部よりも前記支点部近傍の方が高く、前記薄板表面は主走査方向に伸びる溝を有する事を特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記突起物先端の前記吐出口面からの高さを制御する機構を有し、前記突起物の直下の吐出口面内には前記突起物を収納可能な収納スペースがあり、前記収納スペースの周囲には、水分を吸収する吸収部材を有する事を特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記突起物が前記吐出口よりも前記移動方向側に位置する時は、前記突起物が前記収納スペースに完全に入り込み、前記突起物が前記吐出口よりも前記移動方向と逆側に位置する時は、前記突起物が前記吐出口面から突出する事を特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記記録ヘッドは、被記録媒体の厚さに応じて、前記吐出口面と被記録媒体の間の距離を検知する手段を有し、前記検知された距離に応じて前記突起物先端の前記吐出口面からの距離を制御する機構を有する事を特徴とする請求項６ないし７に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
前記インクジェット記録ヘッドは、前記吐出口面を摺擦するクリーニング手段を備えるインクジェット記録装置に内蔵されており、前記突起物は、前記クリーニングが実行される時に、前記吐出口面内に完全に入り込む事を特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１０】
前記吸収部材は、前記インクジェット記録ヘッドの吐出口面内において、前記吐出口面と垂直な側面まで伸びて露出している事を特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置は、記録情報に基づいて紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の記録媒体（被記録材）に画像（文字や記号等を含む）を記録していくように構成されている。前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。
【０００３】
記録媒体の搬送方向（紙送り方向、副走査方向）と交叉する方向に主走査しながら記録するシリアルタイプの記録装置においては、記録媒体に沿って移動（主走査）するキャリッジ上に搭載した記録手段としての記録ヘッドによって画像を記録し、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り（副走査としてのピッチ搬送）を行い、その後に再び停止した記録媒体に対して次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行われる。一方、記録媒体（被記録材）の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置においては、記録媒体を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を行った後、所定量の紙送り（ピッチ送り）を行い、さらに次の行の記録を一括して行うという動作を繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行われる。
【０００４】
そのうち、インクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段としてのインクジェットヘッドから記録媒体へインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多種類のインク（例えばカラーインク）を使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。また、インクジェット記録装置においては、記録媒体（被記録材）の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の記録媒体である紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰ等）などの他に、布、皮革、不織布、さらには金属等を記録媒体として用いる記録装置も使用されるようになっている。
【０００５】
インクジェット記録装置は、記録ヘッド（インクジェットヘッド）に供給されるインクを加熱あるいは振動によって用紙等の記録媒体に向かって噴出させることで記録（画像形成、プリント、印刷等）を行うように構成されている。近年、この種のインクジェット記録装置においては、写真並みの高画質記録を実現するために、記録ヘッドから吐出するインクを微細化する傾向にある。そのため、記録中に記録ヘッドから吐出されたインクがミスト状になり、記録紙等の記録媒体に到達しないまま記録装置の内部（装置本体の内部）に浮遊するようになり、装置本体内部に浮遊するインクがプラテン、キャリッジ、記録ヘッド、搬送ローラなどに付着し、記録装置内部をインクで汚染するという不都合があった。このような不都合を解決する一手法として、記録装置（装置本体）内部にファンモータ等の空気循環手段を設け、装置本体内に強制対流を起こすことでインクミストを回収することが行われている。
【０００６】
しかしながら、従来のインクジェット記録装置では、インクミストに関し、次のような解決すべき技術的課題があった。すなわち、装置本体内部を浮遊するミスト状のインクを回収する回収手段を有しないインクジェット記録装置の場合、装置本体内部を浮遊するインクがプラテン、キャリッジ、記録ヘッドあるいは搬送ローラなどに付着し、これらの部材がインクで汚染され、記録装置の品質及び耐久性が損なわれてしまうという技術的課題があった。さらに、前記プラテン、キャリッジ、記録ヘッドあるいは搬送ローラなどに付着したインクが記録紙等の記録媒体と接触し、記録媒体がインクで汚染され、記録媒体の記録画像の品位（画質）が低下してしまうという技術的課題もあった。
【０００７】
一方、ファンモータを使用して強制対流を起こすことでインクミストを回収するインクジェット記録装置の場合には、ファンモータの回転により騒音が発生するという不都合や、ファンモータを駆動するために消費電力が嵩むという不都合があった。
【０００８】
これらの問題を解決する方法として、特開７−１０１０８２号公開公報に記載されたインクジェット記録ヘッドがある。すなわち、吐出口面の吐出口近傍にインク吸収部材を備える事により、微小インクミストを吸収部材に吸収させ、吐出口近傍にインクミストが蓄積する問題を解決している。
【０００９】
また、特開２００３−０６３０４１号公開公報に記載されたインクジェット記録装置では、インクジェット記録装置の幅方向に移動するキャリッジの側面にインク吸収部材を設置する事により、記録装置内部に浮遊するインクミストを捕捉回収し、記録装置内部がインクミストで汚染されるのを防止する事に成功している。
【特許文献１】特開平７−１０１０８２号公報
【特許文献２】特開２００３−６３０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特開７−１０１０８２号公開公報の従来技術では、吐出口近傍にインクミストが蓄積する事を防止できるが、記録装置内部のプラテン、キャリッジ、あるいは搬送ローラなどにインクミストが付着するのを抑制する事ができない。また、特開２００３−０６３０４１号公開公報の従来技術では、記録装置内部に浮遊するインクミストを捕捉回収する事に成功しているが、インクミストが浮遊する前に捕捉回収する事が出来れば、より効果的にインクミストによる被害を抑制可能となる。
【００１１】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、記録ヘッドと被記録媒体の間のインクミストをインクミスト発生直後に捕捉回収する事により、簡単かつ安価な構成で、装置本体内部がインクミストで汚染されることを防止することで、インク汚染に起因する記録装置の品質低下や記録画像の品位（画質）低下を防止することができ、さらにファンモータ等の特別なインクミスト除去手段を必要としないことから、騒音発生や消費電力増大の問題並びに部品点数の増加や製造コストの上昇も無くすことができるインクジェット記録装置に搭載されるインクジェット記録ヘッドを提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このため、本発明におけるインクジェット記録ヘッドは、インク液滴を吐出する複数の吐出口を有し、前記吐出口面に沿って移動しながら、インク滴を吐出させることにより被記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッドであって、前記移動方向における前記吐出口近傍の吐出口面に可動な突起物を有し、前記突起物近傍の吐出口面内に水分を吸収する吸収部材を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、被記録媒体と吐出口面の間の前記吐出口近傍を通過する気流が前記突起物に衝突するように、前記突起物が配置されている。
【００１３】
前記突起物は吐出口面を支点部とする薄板であり、前記薄板は前記支点部と前記吐出口の間に位置し、前記薄板の先端部は吐出口面よりも被記録媒体側を向いており、前記薄板は前記支点を回転軸として回転可能であり、前記吸収部材は前記支点部と前記吐出口の間に位置してもよい。
【００１４】
前記先端部が被記録媒体に到達しないように、薄板の回転を制御する機構を有してもよい。
【００１５】
前記薄板を前記吸収部材から引き離す手段を有してもよい。
【００１６】
前記薄板の前記吐出口面側の表面における親水性は、前記先端部よりも前記支点部近傍の方が高く、前記薄板表面は主走査方向に伸びる溝を有してもよい。
【００１７】
上述のインクジェット記録ヘッドは、前記突起物先端の前記吐出口面からの高さを制御する機構を有し、前記突起物の直下の吐出口面内には前記突起物を収納可能な収納スペースがあり、前記収納スペースの周囲には、水分を吸収する吸収部材を有する。
【００１８】
前記突起物が前記吐出口よりも前記移動方向側に位置する時は、前記突起物が前記収納スペースに完全に入り込み、前記突起物が前記吐出口よりも前記移動方向と逆側に位置する時は、前記突起物が前記吐出口面から突出してもよい。
【００１９】
前記記録ヘッドは、被記録媒体の厚さに応じて、前記吐出口面と被記録媒体の間の距離を検知する手段を有し、前記検知された距離に応じて前記突起物先端の前記吐出口面からの距離を制御する機構を有してもよい。
【００２０】
前記インクジェット記録ヘッドは、前記吐出口面を摺擦するクリーニング手段を備えるインクジェット記録装置に内蔵されており、前記突起物は、前記クリーニングが実行される時に、前記吐出口面内に完全に入り込んでもよい。
【００２１】
前記吸収部材は、前記インクジェット記録ヘッドの吐出口面内において、前記吐出口面と垂直な側面まで伸びて露出していてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、吐出口近傍の可動突起物と吸収部材によってインク吐出により発生したインクミストをインクミスト発生直後に補足回収する事により、インクミストの広範囲な飛散を防ぐことができ、インクジェット記録装置内のインク汚染を抑制する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２４】
図２は本発明を適用した第１の実施例のインクジェット記録ヘッドを吐出方向１から見た図であり、７支持プレート上のヘッド中央部に４つの８ヒータボードを有する。図１は図２のＡＡ’断面を示したものであり、図３は８ヒータボードの拡大図である。２は１２インク滴を生成する吐出口であり、２吐出口の直下にヒータ（不図示）がある。ヒータは３基板に形成されている。インクはインクタンク（不図示）から供給され、４液室を通過し、５流路を通って、ヒータ近傍まで到達し、ヒータ発熱による発泡により、２吐出口から１１被記録媒体に向かって１２インク滴が噴出される。
【００２５】
本実施の形態においては、２吐出口の表面である６吐出口面における主走査方向両端に、６吐出口面に９支点を有する１０薄板を設けており、１０薄板は９支点と８ヒーターボードの間に位置する。１０薄板Ａは８支点を回転軸として自由に回転できるようになっており、１０薄板の先端部は吐出口面よりも被記録媒体側を向いている。また、１０薄板の直下の吐出口面内には、水分を吸収する１８吸収部材を設置している。
【００２６】
１０薄板Ａの動作を図４〜図６にて説明する。図４はヘッドが静止している時の薄板近傍の拡大図である。薄板Ａの近傍には１７回転制御板Ａがあり、６吐出口面に固定されている。１７回転制御板Ａは、１０薄板Ａの回転をストップし、１０薄板Ａの先端部が被記録媒体に接触しなようにする役目を果たしている。
【００２７】
図５はヘッドが１３主走査方向Ａに移動している時の薄板近傍拡大図である。ヘッドが１３主走査方向Ａに移動すると、６吐出口面と１１被記録媒体の間には風向きＡの気流が発生し、１０薄板Ａの先端部は１５風向きＡ方向の力を受け、２５回転方向Ａに回転し、１７回転制御板Ａに接触して止まる。ヘッド移動中のインク吐出により発生した８ヒータボード上のインクミストは、１５風向きＡの気流に乗って１０薄板Ａにぶち当たり、１０薄板Ａの６吐出口面側の表面に付着する。
【００２８】
一方、図６はヘッドが１４主走査方向Ｂに移動している時の薄板近傍拡大図である。ヘッドが１４主走査方向Ｂに移動すると、６吐出口面と１１被記録媒体の間には１６風向きＢの気流が発生し、１０薄板Ａ先端部は１６風向きＡ方向の力を受け、２５回転方向Ａに回転し、１０薄板９Ａの支点の近傍部分は、６吐出口面内に設置された１８吸収部材Ａに接触して止まる。これにより、ヘッドが１３走査方向Ａに移動中に１０薄板Ａ表面に付着したミストは、速やかに１８吸収部材に吸着する。
【００２９】
図７はインクミストが１０薄板Ａに付着し、１８吸収部材に付着するまでの模式図である。ヘッドが１３主走査方向Ａに移動すると８ヒータボード近傍で発生したインクミストは１０薄板Ａに接近し、１０薄板Ａの６吐出口面側の表面に付着する（図７(Ａ)(Ｂ)）。付着したミストは１６風向きＡの風を受けて１０薄板Ａの８支点方向に移動する（図７(Ｃ)）。ヘッドが１４主走査方向Ｂに移動すると１０薄板Ａの表面に付着したインクミストは、１８吸収部材に吸着する（図７(Ｄ)）。印字中、ヘッドの走査に伴って、図７の(Ａ)〜(Ｄ)の動作が繰り返されるので、ヘッド走査により発生する気流を利用して、インク吐出により８ヒータボード近傍発生したインクミストを、発生後速やかに捕捉回収する事が可能となっている。
【００３０】
１０薄板Ａ表面は、薄板先端部よりも支点近傍の方が親水性が高くおり、更に、１０薄板Ａ表面には主走査方向伸びる溝を有している。これにより、薄板Ａ表面に付着したインクには、薄板Ａの９支点Ａ方向に毛管力が働き、付着したインクが１０薄板Ａ先端部に移動しやすくなっている。
【００３１】
ヘッドが１４主走査方向Ｂに移動した後に、被記録媒体への記録が終了してヘッド走査が終了すると、図７（Ｄ）のように薄板Ａの９支点Ａ近傍が８吸収部材Ａに付着した状態になっている。この状態のままで長時間放置されると、１０薄板Ａの表面と８吸収部材Ａがこびりついて離れなくなる可能性がある。これを防ぐために、本実施例では、図８に示すように、ヒータボードを保護する３０キャップに、１０薄板Ａと８吸収部材Ａが分離する機構を持たしている。すなわち、３０キャップが６吐出口面に接触すると、３１キャップ先端回転軸を中心に、３３キャップ先端部が回転し、１０薄板Ａと８吸収部材Ａの間に入り込み、１０薄板Ａと８吸収部材Ａを分離させる仕組みになっている。図９に薄板表面を示す。
【００３２】
また、図１に示すように、１８吸収部材Ａはヘッド側面まで伸び、１９蒸発口Ａで露出している。１９蒸発口Ａから、１８吸収部材に蓄積された水分が蒸発するので、吸収部材Ａの中の水分が過剰になって、インクミストを吸収しなくなる事はない。本実施例では１９蒸発口は１３主走査方向Ａに垂直なヘッド側面に設置したが、１３主走査方向Ａに平行なヘッド側面に１９蒸発口を設置しても良い。
【実施例２】
【００３３】
図１０は本発明を適用した第２の実施例のインクジェット記録ヘッドを吐出方向１から見た図であり、７支持プレート上のヘッド中央部に４つの８ヒータボードを有する。図１１は図１１のＡＡ’断面を示したものであり、８ヒータボードの構成は実施例１の図３と同様である。
【００３４】
本実施の形態においては、２吐出口の近傍の主走査方向両端に可動な２０突起物を有する。２０突起物の直下の７支持プレート内には２４突起物を収納するスペースがある。２０突起物は２１収納スペースに完全に収まる事が可能であり、２１収納スペースの周りは１８吸収部材で構成されている。また、６吐出口面から２０突起物先端までの距離である２４突起長を制御する機構（不図示）を有する。
【００３５】
２４突起物の動作を図１２、図１３にて説明する。図１２はヘッドが１３主走査方向Ａに進行する時のヘッド断面模式図である。ヘッドが１３主走査方向Ａに進行する時、２０突起物Ａは吐出口面から突起した状態になり、２０突起物Ｂは吐出口面内の２１収納スペースに完全に収まる。ヘッドが１３主走査方向Ａに進行すると、進行方向から１５風向きＡの気流が６吐出口面と１１被記録媒体の間に流れ込み、８ヒータボード上を通過して、２０突起物Ａの８ヒータボード側の側面にぶつかる。インク吐出により発生した８ヒータボード近傍のインクミストも、１５風向きＡの気流に乗って２０突起物Ａの側面にぶつかる。このように、発生直後のインクミストが２０突起物Ａの側面に付着する。
【００３６】
図１３はヘッドが１４主走査方向Ｂに進行する時のヘッド断面模式図である。ヘッドが１４主走査方向Ｂに進行する時、２０突起物Ａは吐出口面内の２１収納スペースに完全に収まり、２０突起物Ｂは６吐出口面から突起した状態になる。２０突起物Ａが２１収納スペースに収まると、２０突起物Ａの側面に付着したインクミストは、２１収納スペース周囲の１８吸収部材に吸着する。図１２、図１３に示す一連の動作を繰り返す事によって、インク吐出により発生したインクミストを、発生後速やかに捕捉回収する事が可能となっている。
【００３７】
１１被記録媒体は２１被記録媒体搬送方向から搬送され、８ヒータボード上に到達する前に、２２距離検知装置によって、６吐出口面と１１被記録媒体の間の距離が検知される。検知された２３被記録媒体間距離に応じて２４突起長が制御されるようになっている。ここで用いた２２距離検知装置は、レーザー光を発し、被記録媒体に反射して戻ってくるまでの時間を検出して距離を求める装置である。
【００３８】
また、記録装置が吐出口面をクリーニングする時は、図１４示すように２０突起物Ａも２０突起物Ｂも２１収納スペースに完全に収納される。従って、突起物がクリーニングの障害となる事はない。
【００３９】
なお、実施例１、２において、ヒータを用いて記録液を吐出させるインクジェット記録ヘッドについて記載しているが、ピエゾ素子を用いて記録液を吐出するタイプのインクジェット記録ヘッドにも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図２のＡ−Ａ’断面図
【図２】実施例１に係るインクジェット記録ヘッドの正面図
【図３】ヒータボード拡大図
【図４】薄板Ａ近傍拡大図
【図５】薄板Ａ近傍拡大図（主走査方向Ａ移動時）
【図６】薄板Ａ近傍拡大図（主走査方向Ｂ移動時）
【図７】インクミストの動き
【図８】薄板先端分離手段
【図９】薄板表面
【図１０】実施例２に係るインクジェット記録ヘッドの正面図
【図１１】図１０のＡ−Ａ’断面図
【図１２】突起物の動作（主走査方向Ａ移動時）
【図１３】突起物の動作（主走査方向Ｂ移動時）
【図１４】突起物の動作（クリーニング中）
【符号の説明】
【００４１】
１  吐出方向
２  吐出口
３  基板
４  液室
５  流路
６  吐出口面
７  支持プレート
８  ヒータボード
９  支点
１０  薄板
１１  被記録媒体
１２  インク滴
１３  主走査方向Ａ
１４  主走査方向Ｂ
１５  風向きＡ
１６  風向きＢ
１７  回転制御板
１８  吸収部材
１９  蒸発口
２０  突起物
２１  収納スペース
２２  距離検知装置
２３  被記録媒体間距離
２４  突起長
２５  回転方向Ａ
２６  回転方向Ｂ
３０  キャップ
３１  キャップ先端回転軸
３２  溝
３３  キャップ先端部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2007313712.tif 000014
【図１３】
2007313712.tif 000015
【図１４】
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