JPH0664180A

JPH0664180A - インクジェット・プリンタ

Info

Publication number: JPH0664180A
Application number: JP26041392A
Authority: JP
Inventors: Hirozo Matsumoto; 浩造松本; Akihiko Kadowaki; 昭彦門脇; Yujiro Kitade; 雄二郎北出; Noriomi Miyoshi; 紀臣三好
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1994-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】封鎖・吸引ヘッドの封鎖空間の湿り状態を保持
させるようにして確実なノズル内インク乾燥防止を支援
し、もって印字品質の維持, 向上を図る。【構成】封鎖・吸引ヘッド30は、キャップ32, ワイパ33
が一体成形されるヘッド本体31と、その内部に支持具35
によって支持, 格納される円筒状の高吸水性樹脂、また
は親水性に富んだ金属多孔質体の湿り保持部材36とから
なる。湿り保持部材36の格納中空部と、キャップ32の内
部の封鎖空間とが孔39によって連通し、孔39は格納中空
部との中間箇所で分岐して孔38となり、図示してない真
空ポンプ, 弁と接続される。支持具35は、ヘッド本体31
の両側の各対応する円筒状凹部に密閉的に挿設され、内
側の軸が湿り保持部材36をその各端面部で支持し、外側
の軸が封鎖・吸引ヘッド30の回動の中心軸となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、インクジェット記録
ヘッドのノズル内インク乾燥防止用、およびノズル詰ま
り解消用の封鎖・吸引ヘッドを備えるプリンタであっ
て、とくに封鎖・吸引ヘッドに高吸水性樹脂、または親
水性に富んだ金属多孔質体からなる湿り保持部材を具備
させ、封鎖空間の湿り状態を保持させるようにして確実
なノズル内インク乾燥防止を支援し、もって印字品質の
維持, 向上を図るインクジェット・プリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例について以下に図面を参照しなが
ら説明する。図５は従来例の斜視図である。図におい
て、基台10に左右の各側板1A,1B が立設され、この各側
板1A,1B間に案内レール2 が架け渡され、これに沿って
キャリッジ3 が直進可能に案内される。インクジェット
記録ヘッド( 以下、記録ヘッドという)4が、キャリッジ
3に搭載され、モータ6 とベルト5 とによって走行駆動
される。記録紙9 が、円筒状プラテン7 とモータ8 とに
よって繰り出されるとともに、記録ヘッド4 のインク噴
射によって印字される。プラテン7 と側板1Aとの間に、
封鎖・吸引ヘッド11で代表される封鎖・吸引装置の主要
部が設置される。記録ヘッド4 は、長期間使用されない
とき、封鎖・吸引ヘッド11の対向位置に移動され、これ
に装着されてノズル内インクの乾燥防止がおこなわれ
る。また、長期間使用されない状態から使用開始すると
き、または長時間連続して印字されるときの中間時点な
どに、記録ヘッド4 は、封鎖・吸引ヘッド11によって、
ノズル詰まり解消( または詰まり予防）と、ノズル面の
付着インクの拭き取りがおこなわれる。

【０００３】図６は従来例の封鎖・吸引ヘッドの斜視図
である。封鎖・吸引ヘッド11は、吸盤状のキャップ12
と、インク拭き取り用ワイパ13とが一体成形される弾性
材料からなる部材を基体とし、これに回動用軸14が設け
られる。図７は従来例の封鎖・吸引装置の模式的な構成
図である。図において、吸引機構について述べると、15
は真空ポンプ、16は弁、17は廃棄インク溜め、18,19 は
パイプである。パイプ18は、一方の端部が真空ポンプ15
に、他方の側が二つの枝に分岐し、第１の枝の端部が封
鎖・吸引ヘッド11のキャップ12の内部空間に接続され、
第２の枝の端部が弁16を介して大気に開放される。パイ
プ19は、真空ポンプ15と廃棄インク溜め17とを接続す
る。次に、封鎖・吸引ヘッド11のインク乾燥防止, ノズ
ル詰まり解消用の駆動機構について述べると、21は回動
機構で、封鎖・吸引ヘッド11を軸14の回りに回動駆動
し、22は直進機構で、回動機構21と封鎖・吸引ヘッド11
とを一体的に直進駆動する。

【０００４】封鎖・吸引ヘッド11の動作について図８を
参照しながら説明する。図８は、動作を段階的に示す各
側面図の組である。次の各項の符号は、図８の各分図の
符号と対応している。 (a) インク乾燥防止，ノズル詰まり解消の動作をおこな
う。すなわち、封鎖・吸引ヘッド11が左方向に直進し(
図7 の直進機構22による) 、そのキャップ12が記録ヘッ
ド4 のノズル面4bに押圧される。この状態でノズル4aの
開口部が封鎖されてインク乾燥が防止されるとともに、
必要に応じてキャップ12の封鎖空間が負圧状態になり(
図7 の真空ポンプ15の作動による) 、ノズル内インクの
詰まりが吸引, 解消される。 (b) ノズル面拭き取りの準備態勢に入る。前項(a) のイ
ンク詰まり解消の後に、いったん少しだけ封鎖・吸引ヘ
ッド11が右方向に後退し、ノズル面拭き取りの前段階に
入る。 (c) 拭き取り動作をおこなう。封鎖・吸引ヘッド11が反
時計方向に回転されることによって( 図7 の回動機構21
による) 、ワイパ13がノズル面4bを拭き取る。 (d) 拭き取りが終了する。封鎖・吸引ヘッド11がさらに
反時計方向に回転され、ワイパ13がノズル面4bから離れ
る。 (e) 復帰動作に入る。封鎖・吸引ヘッド11が右方向に後
退する。 (f) 初期状態に復帰する。前項(e) の後退後に、封鎖・
吸引ヘッド11が時計方向に回転して初期位置に戻る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、封鎖・吸
引ヘッド11を備えてはいても、記録ヘッド4 がとくに長
期間使用されなかったときや、周囲温度が高くなってプ
リンタ内部が異常に乾燥状態になったときなどに、記録
ヘッド4 のノズル内インクの水分が蒸発し、インクの粘
度が増してノズル詰まりを生じる危険があった。このノ
ズル詰まりは、その程度が軽いときでもインク噴射が不
安定になって印字品質の低下をもたらし、極端な場合に
は印字不能となる。

【０００６】この発明の課題は、従来の技術がもつ以上
の問題点を解消し、封鎖・吸引ヘッドの封鎖空間の湿り
状態を保持させるようにして確実なノズル内インク乾燥
防止を支援し、もって印字品質の維持, 向上を図るイン
クジェット・プリンタを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るインクジ
ェット・プリンタは、インクジェット記録ヘッドのノズ
ル面に対し、そのノズル開口部を内部に含むように密閉
的に押圧されてノズル内インクの乾燥を防止する封鎖空
間が形成されるとともに、この封鎖空間を負圧状態にさ
せることにより前記ノズル内インクを吸引してノズル詰
まりを解消する封鎖・吸引ヘッドを備えるプリンタであ
って、前記封鎖・吸引ヘッドは、内設されるインク吸引
用穴と連通する密封空間に、高吸水性樹脂、または親水
性に富んだ金属多孔質体からなる湿り保持部材を具備す
る。

【０００８】請求項２に係るインクジェット・プリンタ
は、請求項１に記載のプリンタにおいて、湿り保持部材
が初期に吸水状態にある。請求項３に係るインクジェッ
ト・プリンタは、請求項１または２に記載のプリンタに
おいて、封鎖・吸引ヘッドが、ノズル内インクの吸引後
にノズル面に残留したインクを拭き取るためのワイパを
備える。

【０００９】

【作用】請求項１ないし３のいずれかの項に係るインク
ジェット・プリンタでは、インクジェット記録ヘッドの
ノズル面に対し、封鎖・吸引ヘッドが押圧されるとき、
その封鎖空間が、内蔵する湿り保持部材によって確実に
湿り状態を維持し、ノズル内インクの粘度増大ないし乾
燥を防止する。

【００１０】とくに請求項２に係るインクジェット・プ
リンタでは、湿り保持部材が初期に吸水状態にあるか
ら、封鎖・吸引ヘッドの封鎖空間の湿り状態が初期から
維持され、ノズル内インクの粘度増大ないし乾燥防止を
支援する。

【００１１】

【実施例】この発明に係るインクジェット・プリンタの
実施例について、以下に図を参照しながら説明する。図
１は実施例の封鎖・吸引ヘッドの横断面図、図２は同じ
くその封鎖・吸引ヘッドの側断面図である。図１，図２
において、封鎖・吸引ヘッド30は主として、キャップ3
2, ワイパ33が一体成形されてなるヘッド本体31と、そ
の内部に支持具35によって支持, 格納される円筒状の湿
り保持部材36とからなる。キャップ32, ワイパ33は、従
来例におけるキャップ12, ワイパ13と同じ形状をなす。
ヘッド本体31の内部に湿り保持部材36が格納される円筒
状中空部が形成され、この中空部とキャップ32の内部の
封鎖空間とが孔39によって連通する。また、孔39は中空
部との中間箇所で分岐して孔38となり、図6 に示した従
来例と同様に真空ポンプ, 弁と接続される。支持具35
は、円板の両側に軸が同軸に突出する形状の部材で、ヘ
ッド本体31の中空部に湿り保持部材36が格納された後、
ヘッド本体31の両側の各対応する円筒状凹部に密閉的に
挿設され、内側の軸が湿り保持部材36をその各端面部で
支持し、外側の軸が封鎖・吸引ヘッド30の回動の中心軸
となる。

【００１２】ところで、湿り保持部材36は高吸水性樹
脂、たとえば住友化学工業株式会社のスミカゲル（登録
商標）からなる部材で、封鎖・吸引ヘッド30のキャップ
32が記録ヘッド4 のノズル面を押圧し各ノズル4aを封鎖
したとき、孔39を介してキャップ32の封鎖空間の湿り状
態を完全に維持して、ノズル内インクの乾燥、ひいては
インク粘度の増大を確実に防止することができる。この
作用は、湿り保持部材36を構成する高吸水性樹脂によ
る。この高吸水性樹脂は、通常アクリル酸ビニルアルコ
ール共重合体やアクリル酸ソーダ重合体などの化学組成
をもち、自重の数百倍から数千倍もの水を吸収し、その
吸収状態では、高い圧力を加えても脱離せず、乾燥だけ
によって徐々に放水し元の大きさに戻る。また、周囲の
関係湿度により、一定の平衡で含水率が決定されるか
ら、この関係湿度の変化にしたがって自動的に吸水，放
水を繰り返すことになり、孔39を介してキャップ32の封
鎖空間、ひいてはノズル内インクの乾燥、ないし粘度増
大を長期間にわたって防止することができる。なお、湿
り保持部材36は、初期に吸水状態にしておけば乾燥防止
に非常に有効であるが、必ずしも初期に吸水状態でなく
ても、その後に周囲から吸水するからとくに支障はな
い。

【００１３】さて、高吸水性樹脂の作用について、図３
の模式的な構造図を参照しながら説明する。高吸水性樹
脂の構造は、イオン性をもった本来水溶性である電解質
ポリマーの鎖同士をゆるく橋架けしたものである。図３
において、高吸水性樹脂は、高分子電解質51からなるイ
オン網目と、その対イオンからなる可動イオン52と、網
目に包括された水53とから構成される。可動イオン52の
濃度は、高吸水性樹脂の外側よりも内側で常に高いため
に浸透圧が発生する。さて、吸水性を高める因子は、こ
の浸透圧の外に、水53と高分子電解質51との親和力であ
り、逆に吸水性を抑制する因子は、高分子電解質51の網
目に基づくゴム弾性力であって、この両者が平衡すると
ころで吸水性が決まる。したがって、吸水した高吸水性
樹脂は、関係湿度の変化にしたがい自動的に吸水, 放水
をおこなう。

【００１４】次に、湿り保持部材36を構成する別の材料
である、親水性に富んだ金属多孔質体について、図４の
模式的な構造図を参照しながら説明する。この金属多孔
質体は、Ｎi 粉末を焼結して製造した多孔質体であり、
図において、61はＮi 粉末、62は空孔部である。空孔部
62は、それぞれが連通して３次元的構造をなす。この空
孔部62の空孔径と空孔率とは、それぞれ粉末粒子径と、
成形および焼結の条件とを変化させることによって、自
由に制御可能である。一般に、空孔部62の空孔径は数十
〜数百μｍと微細であるから、その毛細管力によってイ
ンクを吸引し、かつ保持することが可能である。そのた
め、金属多孔質体の表面には、常にその蒸気圧に応じた
一定量のインクが露出しており、その効果によって、封
鎖・吸引ヘッド30の内部を常に湿り状態に維持しておく
ことができる。なお、若干補足すると、第１に、金属多
孔質体の材質は、耐インク性の点からみて、ニッケル、
ニッケル合金またはステンレス鋼が適合する。第２に、
金属多孔質体は、その前処理として還元雰囲気または真
空下で熱処理をおこなうことで、その空孔部分の表面が
清浄化され親水性が付与される。さらに、この親水性の
付与によって、インクの濡れ性が向上し、かつ長期間に
わたってインク保持性能が維持される。

【００１５】

【発明の効果】請求項１ないし３のいずれかの項に係る
インクジェット・プリンタでは、インクジェット記録ヘ
ッドのノズル面に対し、封鎖・吸引ヘッドが押圧される
とき、その封鎖空間が、内蔵する湿り保持部材によって
確実に湿り状態を維持し、ノズル内インクの粘度増大な
いし乾燥を防止する。したがって、インク噴射の安定性
と信頼性との向上、ひいては印字品質の維持, 向上が図
れる。

【００１６】とくに請求項２に係るインクジェット・プ
リンタでは、湿り保持部材が初期に吸水状態にあるか
ら、封鎖・吸引ヘッドの封鎖空間の湿り状態が初期から
維持され、ノズル内インクの粘度増大ないし乾燥防止を
支援する。したがって、インク噴射の安定性と信頼性と
の向上、ひいては印字品質の維持, 向上がさらに支援さ
れる。

【００１７】とくに請求項３に係るインクジェット・プ
リンタでは、封鎖・吸引ヘッドが、ノズル内インクの吸
引後にノズル面に残留したインクを、ワイパによって拭
き取るから、ノズル詰まりの解消，ノズル内インクの粘
度増大ないし乾燥防止とともに、ノズル面に残留したイ
ンクに起因する印字品質阻害の危険が除去され、印字品
質の維持，向上がさらに支援される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例の封鎖・吸引ヘッドの横断
面図

【図２】同じくその封鎖・吸引ヘッドの側断面図

【図３】高吸水性樹脂の模式的な構造図

【図４】金属多孔質体の模式的な構造図

【図５】従来例の斜視図

【図６】従来例の封鎖・吸引ヘッドの斜視図

【図７】従来例の主要部の模式的な構成図

【図８】従来例の封鎖・吸引ヘッドの動作を段階的に示
し、(a) はインク乾燥防止，ノズル詰まり解消の動作時
の側面図、(b) はノズル面拭き取り前の側面図、(c) は
拭き取り中の側面図、(d) は拭き取り終了時の側面図、
(e) は復帰中の側面図、(f) は復帰終了時（初期状態）
の側面図

【符号の説明】

４記録ヘッド４ａノズル４ｂノズル面３０封鎖・吸引ヘッド３１ヘッド本体３２キャップ３３ワイパ３５支持具３６湿り保持部材３８孔３９孔５１高分子電解質５２可動イオン５３水５４架橋点６１Ｎｉ粒子６２空孔部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三好紀臣神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェット記録ヘッドのノズル面に対
し、そのノズル開口部を内部に含むように密閉的に押圧
されてノズル内インクの乾燥を防止する封鎖空間が形成
されるとともに、この封鎖空間を負圧状態にさせること
により、前記ノズル内インクを吸引してノズル詰まりを
解消する封鎖・吸引ヘッドを備えるプリンタであって、
前記封鎖・吸引ヘッドは、内設されるインク吸引用穴と
連通する密封空間に、高吸水性樹脂、または親水性に富
んだ金属多孔質体からなる湿り保持部材を具備してなる
ことを特徴とするインクジェット・プリンタ。
【請求項２】請求項１に記載のプリンタにおいて、湿り
保持部材は、初期に吸水状態にあることを特徴とするイ
ンクジェット・プリンタ。
【請求項３】請求項１または２に記載のプリンタにおい
て、封鎖・吸引ヘッドは、ノズル内インクの吸引後にノ
ズル面に残留したインクを拭き取るためのワイパを備え
ることを特徴とするインクジェット・プリンタ。