JPH0717062A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 混色を生じず、高画質の記録画像を得ること
ができるインクジェット記録ヘッドを提供する。 【構成】 インクジェット記録ヘッド１には、ノズル群
２ａ、２ｂ、２ｃは、直線的に形成されている。この３
つのノズル群は、それぞれ別の色のインクがインク流路
３ａ、３ｂ、３ｃを介してノズルに供給されている。ノ
ズル面全面には、予め撥水処理層を形成した後、インク
回収用の溝４を、ノズル面の各色の隙間にノズル配列方
向に直交して形成してある。溝４の内面は、親インク性
を有している。ワイピング時にかき集められ、広がった
インクは、親インク性を有する溝４に回収されるので、
他の色のノズル群に流れ込むことがなく、混色の発生が
防止される。

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
置のインクジェット記録ヘッドに関するものであり、特
に、複数色を用いて記録を行なうインクジェット記録ヘ
ッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の色のインクを用いてカラー
記録を行なうインクジェットカラープリンタでは、１色
につき１個のインクジェット記録ヘッドを用いたものが
知られている。このようなインクジェットカラープリン
タでは、通常、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック
の４色を用い、各色ごとにインクジェット記録ヘッドが
必要となる。そのため、装置が大型化していた。

【０００３】装置の小型化を計るため、例えば、特開平
２−２０４０５３号公報に記載されているように、１つ
の記録ヘッドを数色で共用することも考えられている
が、混色等が避けられず、印字品質が低下するという問
題がある。

【０００４】また、別の技術として、複数色のノズルを
１つのカートリッジボディに形成した、カラー一体型の
インクジェット記録ヘッドが提案されている。これによ
って、インクジェット記録ヘッドを搭載するキャリッジ
が小さくなり、装置自体も小型化することができる。ま
た、記録ヘッドの組み立てにおいて、部品点数を減らす
ことができる。

【０００５】一方、記録ヘッドのノズルの開口を有する
面、すなわち、ノズル面は、インクの吐出に伴い、イン
クが付着して溜り、吐出不良を起こすという問題があ
る。これを解決するため、例えば、実開昭６２−１５０
１４５号公報には、ノズル列の端にインク室に通ずる連
通路を設け、この連通路により溜まったインクを吸引す
る技術が記載されている。しかし、この技術は、ノズル
面に大量にインクが溜まった場合には有効であるが、ノ
ズルの開口近傍にインクが付着した場合に発生するイン
ク滴の飛翔方向の曲がりなどの吐出不良までは解消でき
ない。また、このようなインクの付着による画質の悪化
を防ぐために、ノズル面に撥水処理を施している。ノズ
ル面に飛散したインクは、放置すると記録媒体へのぼた
落ち等の原因となるため、回収する必要がある。そのた
め、従来では、行やページの印字が終了した際に、メン
テナンスステーションにおいてワイピングなどによりノ
ズル面の清掃を行なっている。

【０００６】上述のカラー一体型のインクジェット記録
ヘッドにおいては、異なる色を吐出するノズルが比較的
近接して配置される上、ノズル面に施された撥水処理に
よって、ノズル面に付着したインクが拡散し、異なる色
が混ざり合う混色が大きな問題となっている。この混色
は、通常印字時のインク滴の飛び散りや、メンテナンス
ステーションにおけるプライミング時のインクの引き出
し拡散などによって発生し、画質に大きな影響を与えて
いる。さらに、上述のメンテナンスステーションにおけ
るワイピング動作時に、ノズル面に付着したインクがワ
イパーにより押し流され、他の色のインクとの混色が避
けられないという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、カラー一体に形成されたイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、混色を生じず、高画
質の記録画像を得ることができるインクジェット記録ヘ
ッドを提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の異なる
色のインクを吐出するノズルを有するインクジェット記
録ヘッドにおいて、前記ノズルの開口面に、少なくとも
異なる色を吐出するノズルの間に溝を設けたことを特徴
とするものである。この溝は、親インク性を有するよう
に構成することができる。

【０００９】

【作用】本発明によれば、ノズルの開口面の少なくとも
異なる色のノズル群の間に設けた溝に、印字中やプライ
ミング時にノズル面に流出したインクが流れ込み、他色
のノズル領域にインクが流れ込むのを防ぐ。また、ワイ
ピング時には、拭き取りきれずにワイパーに押し流され
たインクも、他色のノズル領域に流れ込まずに、この溝
によって回収することができる。これにより、異なる色
のノズルが近接していても混色することはなく、カラー
一体型のインクジェット記録ヘッドによって良好な画質
の提供が可能となる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明のインクジェット記録ヘッド
の一実施例を示す概略構成図である。図中、１はインク
ジェット記録ヘッド、２ａ〜２ｃはノズル群、３ａ〜３
ｃはインク流路、４は溝である。インクジェット記録ヘ
ッド１には、ノズル群２ａ、２ｂ、２ｃは、直線的に形
成されている。ノズル群２ａ，２ｂ，２ｃは、それぞ
れ、例えばシアン、マゼンタ、イエローの異なる３色の
インクを吐出し、カラーの記録を行なうように構成する
ことができる。この３つのノズル群は、ノズルが各色４
０本ずつ、３００ｓｐｉの密度で配置されている。３色
のインクは、それぞれ、図示しないインクタンクより供
給され、各色ごとに設けられたインク流路３ａ，３ｂ，
３ｃ及び、各ノズル群ごとに設けられた図示しないリザ
ーバを通して、ノズルに供給されている。

【００１１】インクジェット記録ヘッド１は、ヒーター
基板およびチャネル基板の２枚の基板を接合して構成さ
れている。ヒーター基板は、直線的に配置された複数の
発熱体と、各発熱体に対応して発熱体に通電する電流を
制御する駆動素子群、各駆動素子を画像データに応じて
制御する制御素子群、および、ポリイミド層を有するシ
リコン基板である。ヒーター基板上のポリイミド層はパ
ターニングされ、発熱体により生成するバブルの領域を
規制している。制御素子群には、各色４０個のノズルに
対応するシフトレジスタを有しており、各色の画像デー
タは時系列的に与えられる。チャネル基板は、ＯＤＥ
（異方性エッチング）により、ノズルとリザーバ流路が
形成されたシリコン基板である。

【００１２】異なる色のインクを吐出するノズル間は、
例えば、４２２．５μｍ（４ノズル分）離して形成する
ことができる。ノズル面全面には、あらかじめフッ素系
あるいはシリコン系樹脂により撥水処理層を形成した
後、インク回収用の溝４を、ノズル面の各色の隙間にノ
ズル配列方向に直交して形成してある。溝４は、例え
ば、ダイシングで形成することができる。

【００１３】図２は、溝４の成形方法の一例の説明図で
ある。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付して説
明を省略する。５はダイシングブレードである。図２に
示すように、ノズル面に撥水処理層が形成されたインク
ジェット記録ヘッド１をサイの目状に並べて固定する。
そして、厚み１８０μｍのダイシングブレード５を用い
て、各色ごとのノズルの間に溝４を成形することができ
る。

【００１４】なお、溝４は、幅１００〜２００μｍ、深
さ１０〜５０μｍ程度である。一方、ノズル面の撥水処
理層の厚さは１μｍ以下なので、ダイシングによって形
成された溝４は、内部が基板であるシリコンの露出した
面となり、この部分の撥水性は失われ、親インク性を有
している。そのため、溝４はインクが溜まりやすい構造
となる。

【００１５】図３は、ワイピングの様子の一例の説明図
である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付して
説明を省略する。６はワイパーブレードである。記録時
のインク滴の吐出や、メンテナンスステーションにおけ
るプライミングによって、ノズル面に流出したインク滴
は、撥水処理層がインクをはじいているので、ほとんど
がワイピング時に用いるワイパーブレード６によってか
き集められる。例えば、ノズル群２ｂからノズル群２ａ
の方向へワイパーブレード６を移動させてワイピングを
行なうとき、図３のノズル群２ｂの周辺に付着したイン
ク滴は、ノズル群２ａの方向に移動する。しかし、移動
して来たインクは、親インク性を有する溝４に回収され
るために、ノズル群２ａの領域に流れ込むことがなくな
り、混色の発生が防止される。ワイパーブレード６の移
動方向が逆であっても、同様に、ワイパーブレード６に
よりかき集められたインクは溝４に回収されるので、混
色の発生が防止される。

【００１６】また、ワイパーブレード６をノズルの配列
方向と直交する方向に移動させる場合もあるが、この場
合には、ワイパーブレード６によってかき集められたイ
ンクは、ワイパーブレード６の移動方向に移動するとと
もに、ノズルの配列方向に広がる。しかし、広がったイ
ンクは、親インク性を有する溝４に回収されるので、他
の色のノズル群まで広がることはなく、混色の発生が防
止される。

【００１７】従来のように、異なる色を吐出するノズル
群の間に溝を持たないヘッドを試作し、評価したとこ
ろ、ワイピング時に混色が発生するとともに、通常の印
字時にも多少の混色が見られた。しかし、本発明のイン
クジェット記録ヘッドによれば、通常の印字時、およ
び、ワイピング時にも、混色は認められなかった。

【００１８】図１乃至図３では、上述したノズルの数、
大きさとは異なって示されているが、これは、見やすく
して図示したにすぎず、上述した基本的な構成は同じで
ある。また、上述した各値は、適宜設定可能である。す
なわち、ノズル数、ノズルの配列密度、色の異なるノズ
ル間の間隔、溝の大きさ等は、用いる記録ヘッドに応じ
て適宜設定することができる。さらに、上述した３色以
外の色、例えば、赤、黄、青を用いてもよいし、黒等、
他の色を追加して、４色以上の色を用いるように構成す
ることもできる。また、溝は、各色のノズル群の間のみ
ならず、各ノズル群の周囲や、記録ヘッドの周囲などに
も配置することができる。ノズル群の間に形成される溝
は、１本に限らず、複数本であってもよい。

【００１９】上述の説明では、各色のノズル群が直列に
並んでいる場合を例に説明したが、各色のノズル群が並
列的に並んでいるような場合についても用いることがで
きる。この場合には、溝は、少なくとも各ノズル群の間
に、ノズルの配列方向に延在することになる。もちろ
ん、ノズル群が千鳥配置など、他の配列方法により構成
されている場合でも同様である。

【００２０】さらに、上述の説明では、サイドシュータ
型の記録ヘッドについて説明したが、ルーフシュータ型
の記録ヘッドについても適用することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、カラー一体に形成されたインクジェット記録
ヘッドにおいても、混色を生じず、高画質の記録画像を
得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のインクジェット記録ヘッドの一実施
例を示す概略構成図である。

【図２】 溝４の成形方法の一例の説明図である。

【図３】 ワイピングの様子の一例の説明図である。

【符号の説明】 １ インクジェット記録ヘッド、２ａ〜２ｃ ノズル
群、３ａ〜３ｃ インク流路、４ 溝、５ ダイシング
ブレード、６ ワイパーブレード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の異なる色のインクを吐出するノズ
   ルを有するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記ノ
   ズルの開口面に、少なくとも異なる色を吐出するノズル
   の間に溝を設けたことを特徴とするインクジェット記録
   ヘッド。