JP2003094689A - インクジェットプリントヘッドおよびそのパージ機構 - Google Patents

インクジェットプリントヘッドおよびそのパージ機構

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JP2003094689A
JP2003094689A JP2001288092A JP2001288092A JP2003094689A JP 2003094689 A JP2003094689 A JP 2003094689A JP 2001288092 A JP2001288092 A JP 2001288092A JP 2001288092 A JP2001288092 A JP 2001288092A JP 2003094689 A JP2003094689 A JP 2003094689A
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JP
Japan
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plate
ink
print head
orifice plate
opening
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JP2001288092A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Takahagi
浩 高萩
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Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パージ動作時のインク滴れを防止し、安価な
パージ機構を提供することを課題とする。 【解決手段】 複数列のノズル列を持つ一枚のオリフィ
スプレートの鉛直方向最下段に開口部を設け、前記ノズ
ル列および、鉛直方向最下段の開口部を覆う弾性体のパ
ージキャップおよび吸引手段にを具備することにより解
決される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オフィス用並びに
産業用インクジェットプリントヘッドおよびそのパージ
機構に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来技術による水平方向にインク
を噴射するインクジェットプリントヘッドおよびパージ
機構の一例となる斜視図である。図において、2はノズ
ル1を形成したオリフィスプレート、11はハウジン
グ、13は圧電素子固定板、16はプリントヘッド固定
部材、18はパージキャップ、19はホースである。
【0003】上記構成のように、パージ動作をノズル1
列毎に1個のパージキャップにより行うパージ機構がよ
く知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様な構成でパージ動作を行うと吸引動作終了後、パージ
キャップをオリフィスプレートより離間すると鉛直方向
の下方側に残った吸引しきれないインクが滴れ落ちてし
まう。また、前記吸引しきれないインクが各ノズル列間
の隙間に入り込み、更にその量が増加すると、最下段の
ハウジングを介し、インク滴が装置内部に滴れ落ちてし
まい、装置内を汚すばかりでなく、印字部の下方側に制
御基板、電源等が設置されている場合には、インク滴に
よる地絡を防止するために細心の注意を払わなければな
らなかった。
【0005】また、前記構成のような一組のパージユニ
ットで、複数列のノズル列のパージ動作を行う場合は、
各ノズル列毎にパージ動作をする必要があり時間がかか
ってしまう。また、前記構成でパージ動作を短時間で終
了させるためには、パージキャップおよび吸引用ホース
および接続用ジョイント等の部品をノズル列の数量だけ
準備する必要があり、部品点数が増え、高価なパージ機
構となっていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、インクを蓄える圧力室と、電気信号の印加
により圧力室内に圧力変動を発生させる積層圧電素子
と、積層圧電素子と接着されている振動板と、該振動板
と反対側に位置する積層圧電素子端部を固定する積層圧
電素子固定板と、前記圧力室にインクを供給する流路で
あるリストリクタと、該リストリクタにインクを供給す
る共通インク通路を有するハウジングとからなるユニッ
トを複数個、並列に形成し、インク滴を前記圧力室から
吐出するノズルを備えた1枚のオリフィスプレートに配
列された、水平方向にインクを噴射するインクジェット
プリントヘッドにおいて、前記オリフィスプレートの鉛
直方向最下段に開口部および、吸引手段を設けたことを
特徴とするインクジェットプリントヘッド。
【0007】また、前記構成インクジェットプリントヘ
ッドの前記オリフィスプレートのノズル部および鉛直方
向最下段開口部全面を覆うパージキャップを前記オリフ
ィスプレートに押圧し、前記吸引手段によりパージ動作
を行うことを特徴とする。
【0008】また、前記パージキャップ鉛直方向下端部
が、前記オリフィスプレート鉛直方向最下段開口部に対
し、オーバーラップした位置で前記パージキャップを前
記オリフィスプレートに押圧しパージ動作をすることを
特徴とする。また、最下段のオリフィスプレート開口部
に対し、前記パージキャップの抵部が鋭角に押圧される
ようにした前記パージキャップを具備したことを特徴と
する。
【0009】また、前記オリフィスプレート最下段開口
部の吸引手段側にチャンバプレートとリストリクタプレ
ート厚の合計と同じ板厚の開口部を設けたダミープレー
トおよびフィルタプレート、ハウジングにフィルタを設
けたことを特徴とする。また、前記オリフィスプレート
最下段開口部の吸引手段側にチャンバプレート、リスト
リクタプレートとダイアフラムプレート厚の合計と同じ
板厚の開口部を設けたダミープレートおよびハウジング
および、該吸引下流側にフィルタ部を設けたことを特徴
とする。
【0010】また、前記構成のプリントヘッドにおい
て、最下段のハウジングのインク吸引下流側に圧力計、
吸引手段、インクタンクおよび、各々のヘッドへインク
を供給するためのインクホースを備え、インクが循環さ
れるように構成したことを特徴とする。また、前記圧力
計の数値によりパージの異常およびフィルター詰まりを
検出することを特徴とする。また、前記オリフィスプレ
ートのノズル列の回りに適当な幅を持つ撥水または撥
油、膜層を備えたことを特徴とする。また、前記パージ
動作終了後、ワイピング動作を行うことを特徴とするイ
ンクジェットプリントヘッドおよびそのパージ機構とし
た。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
を参考にしながら説明する。図1は、本発明によるイン
クジェットプリントヘッドの一実施例の概略構成を示す
斜視図である。2はノズル1を複数列形成し、鉛直方向
の最下段に開口部2−aおよび複数の位置決め穴14を
設けた1枚のオリフィスプレート、4は圧力室3を形成
したチャンバプレート、6はリストリクタ5を形成した
リストリクタプレート、9は振動板7およびフィルタ部
8を形成したダイアフラムプレート、共通インク通路1
0を設けたハウジング11、16はインク供給口15、
及び位置決めピン17を具備し、前記構成部品を固定す
るプリントヘッド固定部材であり、前記構成部品を前記
位置決めピン17を位置決め穴14に勘合させプリント
ヘッド固定部材16接合固定する。また、前記ハウジン
グ11とプリントヘッド固定部材16の固定は固定用穴
11−a及び固定用ネジ穴16−a及び図示しないネジ
により固定される。更に、複数の積層圧電素子12とそ
れを固定する積層圧電素子固定板13を位置決めして接
合する。更に前記プリントヘッド固定部材16のインク
供給口15には接続用ジョイント20によりホース18
が接続されている。
【0012】図2は本発明によるインクジェットプリン
トヘッドおよびそのパージ機構の一例の概略構成を示す
側面部分断面図を示す。図において、18はパージキャ
ップ、24はダミープレート、24−aはダミープレー
ト開口部、21は圧力計、22は吸引手段、23はイン
クタンク、25は制御回路である。
【0013】次に本図を用い、パージ動作について説明
する。図のようにノズル1及び開口部2−aの全面を覆
うようにパージキャップ18を前記オリフィスプレート
2に押圧し、ホース19により密封された系の構成とし
て、オリフィスプレート2の鉛直方向の最下段に開口部
2−aを設け、その吸引下流側に圧力計21、圧力計の
数値を比較し、パージ動作が正常または異常か、または
フィルタ部8の詰まりか否かを判断する制御回路25、
更にホース19により接続されたポンプ等の吸引手段2
2、更にホース19を介しインクタンク23、ホース1
9及び接続用ジョイント13によりプリントヘッド固定
部材16のインク供給口15に接続されている。
【0014】インクは吸引手段22により吸引される
と、密封された系となっているため、図中の矢印のよう
に各ノズル列のノズル1から溢れだし、鉛直方向下側に
インクが流れ出す。流れ出たインクはオリフィス面及び
パージキャップの壁面に沿って流れ、前記オリフィスプ
レート2鉛直方向最下段の開口部2−aから吸引され、
フィルタ部8、圧力計21、吸引ポンプ22を通過し、
インクタンク23に循環する系となっている。
【0015】上記のような構成をとることにより、パー
ジ動作時にインクを廃棄することなく、インクを消費し
ないパージ機構を実現できる。また、オリフィスプレー
トを1枚にし、鉛直方向の最下段に開口部を設けたた
め、従来例にあったノズル列間の隙間にインクが入り込
むこともなく、更に、鉛直方向の最下段に開口部を設け
たため、たとえパージ時に吸引しきれないインクがあっ
たとしても、重力方向にインクが滴り、最下段の開口部
に入り込む構成となっている。
【0016】また、ノズル列全体を覆うパージキャップ
を具備することにより、1回のパージ動作で短時間にパ
ージ動作を実現できる。更にプリントヘッドを構成部品
との共通化をはかり、また、前記のようにオリフィスプ
レートを1枚とし、オリフィスプレート全体を覆うパー
ジキャップとしたため、部品点数を最小限にすることが
でき安価なパージ機構を実現できる。
【0017】また、図2に示すように、前記パージキャ
ップ鉛直方向下端部18−aが、前記オリフィスプレー
ト鉛直方向最下段開口部に対し、オーバーラップした位
置で前記パージキャップを前記オリフィスプレートに押
圧しパージ動作をするため、パージ動作によりノズル1
より溢れ出たインクを確実に開口部2−aから吸引する
ことが可能となる。
【0018】また、図2に示すように最下段のオリフィ
スプレート開口部2−aに対し、前記パージキャップ1
8の抵部が鋭角に押圧されるように前記パージキャップ
18を形成したため、パージ動作によりノズル1より溢
れ出たインクを確実に開口部2−aから吸引することが
可能となる。
【0019】また、前記オリフィスプレート最下段開口
部2−aの吸引手段22側にチャンバプレート4とリス
トリクタプレート6の板厚の合計と同じ板厚の開口部を
設けたダミープレート24およびフィルタ部8を形成し
たダイアフラムプレート9、ハウジング11設けたこと
により部品の共通化が図れる。同様に、前記オリフィス
プレート最下段開口部2−aの吸引手段22側にチャン
バプレート4、リストリクタプレート6とダイアフラム
プレート9の板厚の合計と同じ板厚の開口部を設けたダ
ミープレートおよびハウジング11および、該吸引下流
側にフィルタ部を設けることにより部品の共通化が図れ
る。
【0020】また、前記圧力計21の数値を検出比較す
る制御回路25を具備することによりパージ異常および
フィルター詰まりを検出することが可能となる。
【0021】また、図4に示すように前記オリフィスプ
レート2のノズル列の回りに適当な幅を持つ撥水または
撥油膜層27を形成することにより、印字中のミスト等
によるオリフィスプレート面へのインク付着によるイン
ク滴の鉛直方向下段側ノズル列流れだしを防止し、さら
にパージ動作終了後のワイピング時にはワイパブレード
26によるインク滴の水平方向への流れ出しを防止し、
インク滴を最下段の開口部2−aへワイピングすること
が可能となる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、水平方向にインクを噴
射するインクジェットプリントヘッドにおいて、複数列
のノズル列を持つ一枚のオリフィスプレートの鉛直方向
最下段に開口部を設け、ノズル列および、鉛直方向最下
段の開口部を覆うパージキャップおよび吸引手段によ
り、パージ時のインク吸引を完全なものとし、インクの
滴りを防止することが可能となる。また、パージ部の構
成も簡略化でき、安価なパージ機構を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による一例を示す、インクジェットプ
リントヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図2】 本発明による一例を示す、インクジェットプ
リントヘッドおよびパージ機構の概略構成を示す部分断
面の側面図である。
【図3】 本発明による一例を示す、インクジェットプ
リントヘッドおよびパージキャップの概略構成を示す斜
視図である。
【図4】 本発明による一例を示す、インクジェットプ
リントヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図5】 従来技術からなるインクジェットヘッドおよ
びパージ機構の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
1はノズル、2はオリフィスプレート、2−aはオリフ
ィスプレート開口部、3は圧力室、4はチャンバプレー
ト、5はリストリクタ、6はリストリクタプレート、7
は振動板、8はフィルタ部、9はダイアフラムプレー
ト、10は共通インク通路、11はハウジング、11−
aは固定用穴、12は積層圧電素子、13は圧電素子固
定板、14は位置決め穴、15はインク供給口、16は
プリントヘッド固定部材、16−aは固定用ネジ穴、1
7は位置決めピン、18はパージキャップ、18−aは
パージキャップ鉛直方向下端部、19はホース、20は
接続用ジョイント、21は圧力計、22は吸引手段、2
3はインクタンク、24はダミープレート、24−aは
ダミープレート開口部、25は制御回路、26はワイパ
ブレード、27は撥水または撥油膜層、28は吸引しき
れないインクである。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インクを蓄える圧力室と、電気信号の印加
    により圧力室内に圧力変動を発生させる積層圧電素子
    と、積層圧電素子と接着されている振動板と、該振動板
    と反対側に位置する積層圧電素子端部を固定する積層圧
    電素子固定板と、前記圧力室にインクを供給する流路で
    あるリストリクタと、該リストリクタにインクを供給す
    る共通インク通路を有するハウジングとからなるユニッ
    トを複数個、並列に形成し、インク滴を前記圧力室から
    吐出するノズルを備えた1枚のオリフィスプレートに配
    列された、水平方向にインクを噴射するインクジェット
    プリントヘッドにおいて、前記オリフィスプレートの鉛
    直方向最下段に開口部および、吸引手段を設けたことを
    特徴とするインクジェットプリントヘッド。
  2. 【請求項2】前記構成インクジェットプリントヘッドの
    前記オリフィスプレートのノズル部および鉛直方向最下
    段開口部全面を覆うパージキャップを前記オリフィスプ
    レートに押圧し、前記吸引手段によりパージ動作を行う
    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
    ントヘッド。
  3. 【請求項3】前記パージキャップ鉛直方向下端部が、前
    記オリフィスプレート鉛直方向最下段開口部に対し、オ
    ーバーラップした位置で前記パージキャップを前記オリ
    フィスプレートに押圧しパージ動作をすることを特徴と
    する請求項2に記載のインクジェットプリントヘッド。
  4. 【請求項4】最下段のオリフィスプレート開口部に対
    し、前記パージキャップの抵部が鋭角に押圧されるよう
    にした前記パージキャップを具備したことを特徴とする
    請求項2〜3に記載のインクジェットプリントヘッド。
  5. 【請求項5】前記オリフィスプレート最下段開口部の吸
    引手段側にチャンバプレートとリストリクタプレート厚
    の合計と同じ板厚の開口部を設けたダミープレートおよ
    びフィルタプレート、ハウジングにフィルタを設けたこ
    とを特徴とする請求項1〜4に記載のインクジェットプ
    リントヘッド。
  6. 【請求項6】前記オリフィスプレート最下段開口部の吸
    引手段側にチャンバプレート、リストリクタプレートと
    ダイアフラムプレート厚の合計と同じ板厚の開口部を設
    けたダミープレートおよびハウジングおよび、該吸引下
    流側にフィルタ部を設けたことを特徴とする請求項1〜
    4に記載のインクジェットプリントヘッド。
  7. 【請求項7】前記請求項1〜6記載の構成のプリントヘ
    ッドにおいて、最下段のハウジングのインク吸引下流側
    に圧力計、吸引手段、インクタンクおよび、各々のヘッ
    ドへインクを供給するためのインクホースを備え、イン
    クが循環されるように構成したことを特徴とする、イン
    クジェットプリントヘッドのパージ機構。
  8. 【請求項8】前記圧力計の数値によりパージの異常およ
    びフィルター詰まりを検出することを特徴とする請求項
    7記載のインクジェットプリントヘッドのパージ機構。
  9. 【請求項9】前記オリフィスプレートのノズル列の回り
    に適当な幅を持つ撥水または撥油、膜層を備えたことを
    特徴とする請求項1〜6に記載のプリントヘッド。
  10. 【請求項10】前記パージ動作終了後、ワイピング動作
    を行うことを特徴とする請求項1から9記載のインクジ
    ェットプリントヘッドおよびそのパージ機構。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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