JP2003094690A - 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保全方法 - 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と保全方法

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JP2003094690A
JP2003094690A JP2001288095A JP2001288095A JP2003094690A JP 2003094690 A JP2003094690 A JP 2003094690A JP 2001288095 A JP2001288095 A JP 2001288095A JP 2001288095 A JP2001288095 A JP 2001288095A JP 2003094690 A JP2003094690 A JP 2003094690A
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JP
Japan
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ink
print head
purge
orifice plate
purging
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English (en)
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Hiroshi Takahagi
浩 高萩
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Koki Holdings Co Ltd
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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】 ノズルを複数列のノズル列を具備した一
枚のオリフィスプレートとし、オリフィスプレートのノ
ズル部全面を覆うパージキャップをオリフィスプレート
に押圧し、吸引手段によりパージ動作を行うことによ
り、ノズル列間の隙間がないため、ノズル列間の隙間へ
のインク侵入も防止でき、また、一回のパージ動作で複
数列のノズルのパージが可能となる。

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、保全方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図5および図6は、従来技術による下向
き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、1
1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一
列毎に1個のパージキャップにより順次行い、次にワイ
パブレード等により、パージ動作で吸引しきれないイン
クをワイピングする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、前記吸
引しきれないインクをワイピングすると、各ノズル列間
の隙間に入り込んでしまう。また、インクを吸引しよう
としても、密封された系にできず吸引することはできな
い。そのため、前記各ノズル列間の隙間に入り込んだイ
ンクが更に増加すると、印字中であれば、用紙上の印字
データ以外の場所にインク滴が滴り落ちてしまう。ま
た、非印字中であっても、印字部が用紙走行系上にある
場合は同様に用紙走行機構上にインクが滴り落ちてしま
い、該インクを清掃しないと印字用紙の裏面側にインク
を付着させることとなってしまう。特に両面印刷時には
極めて重大な問題となる。更にパージ動作時の待機場所
に印字部があった場合でも、前記滴り落ちるインクによ
り、装置内部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、該積層圧電素子と接着されている振動板と、該振動
板の反対側に位置し、積層圧電素子端部を固定する積層
圧電素子固定板と、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、及びインク滴を
圧力室から吐出する複数個のノズルが形成され、これら
が各々複数列で構成されたインクジェットプリントヘッ
ドにおいて、前記ノズルが複数列のノズル列を具備した
一枚のオリフィスプレートからなり、前記オリフィスプ
レートのノズル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、吸引手段によりパージ動作を
行うことにより、ノズル列間の隙間がないため、ノズル
列間の隙間へのインク侵入も防止でき、また、一回のパ
ージ動作で複数列のノズルのパージが可能となる。
【0007】前記構成のプリントヘッドにおいて、パー
ジキャップのインク吸引下流側にフィルタ部、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
れるように構成により、パージ動作によるインクを廃棄
することを回避できる。また、前記圧力計の数値比較す
る制御回路を具備することにより、パージの異常および
フィルター詰まり等を検出が可能となる。
【0008】また、前記パージ機構において、前記パー
ジキャップの下流側にバルブを設け、ヘッド保全時に
は、前記パージキャップを前記オリフィス面に押圧し、
該バルブを閉じ、パージキャップ内をインクで充填して
ノズル面をインクに浸すことにより、プリントヘッドの
保全も可能となる。更に、前記パージ動作および保全動
作終了後、ワイピング動作を行い、オリフィスプレート
表面の残留インクを拭き取るとよい。
【0009】使用インクが水系の場合は撥水層、使用す
るインクが油系の場合は撥水層を適当な幅を持つ撥水ま
たは撥油膜層を前記オリフィスプレートのノズル列の回
りに備えることにより、印字中のミスト等によるオリフ
ィスプレートに付着したインクの滴れが隣接するノズル
列に広がらないように防止することが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一例について図を
参考にしながら説明する。
【0011】図1は、本発明によるインクジェットプリ
ントヘッドの一例となる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10を設けたハウジング11、1
6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11a及び固定用ネジ穴16a
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1
3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2
0によりホース19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となる概略構成を
示す側面部分断面図、図3はヘッド部分の概略斜視図を
示す。図において、18はパージキャップ、30はフィ
ルタ、24はバルブ、21は圧力計、22は吸引手段、
23はインクタンク、29は空気排出パイプ、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、その吸引下流
側にフィルタ30、圧力計21、該圧力計21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30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22、更
にホース19を介しインクタンク23、ホース19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1
6のインク供給口15に接続されている。
【0014】インク31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。流れ出たインクはパージキャップ
18の底部に取り付けられたホース19により吸引さ
れ、フィルタ30、バルブ24、圧力計21、吸引手段
22を通過し、インクタンク23に循環する系となって
いる。この際、吸引された空気は、インクタンク23に
取り付けられた空気排出パイプ29により排出される。
【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31を廃棄することなく、インク31
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2を1枚にしたため、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
向下側にパージキャップ18を配置したため、パージ動
作で吸引しきれなかった残留インク28があったとして
も重力方向にインクが滴り、前記パージキャップ18に
滴り落ちる構成となっている。また、ノズル列全体を覆
うパージキャップ18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。
【0016】更に、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。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。
【0017】また、図2に示すようにパージキャップ1
8の下流側にバルブ24を設け、ヘッド保全時には、前
記パージキャップ18を前記オリフィスプレート2面に
押圧し、該バルブ24を閉じ、パージキャップ18内を
インクで充填してノズル面をインクに浸すことにより、
プリントヘッドの保全をおこなうことが可能となる。
【0018】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
ク滴の隣接するノズル列への流れだしを防止することが
できる。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
しを防止することが可能となる。
【0019】パージ動作および保全動作終了後、ワイピ
ング動作を行い、オリフィスプレート2表面の残留イン
ク28を拭き取ることにより良好な印字が可能となる。
【0020】
【発明の効果】 本発明によれば、特に下向き方向にイ
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
で形成し、ノズル列全体を覆うパージキャップを該オリ
フィスプレートの鉛直方向下側に配置し、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、前記パージキ
ャップをオリフィスプレートに押圧し、前記バルブを閉
じ、前記パージキャップ内をインクで充填することによ
りインクジェットプリントヘッドの保全機構を実現でき
る。更に、パージ機構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】 本発明の一例となる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。
【図2】 本発明の一例となる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側面
図。
【図3】 本発明の一例となる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。
【図4】 本発明の他の例となる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。
【図5】 従来構成と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。
【図6】 従来構成となるインクジェットヘッドおよび
ワイピング機構の概略構成を示す斜視図。
【符号の説明】
1はノズル、2はオリフィスプレート、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、11a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、16aは固定用
ネジ穴、17は位置決めピン、18はパージキャップ、
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、23はインクタンク、24はバル
ブ、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、29
は空気排出パイプ、30はフィルタ、31はインクで
る。

Claims (6)

    【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、該積層圧電素子と接着されている振動板と、該振動
    板の反対側に位置し、積層圧電素子端部を固定する積層
    圧電素子固定板と、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、及びインク滴を
    圧力室から吐出する複数個のノズルが形成され、これら
    が各々複数列で構成されたインクジェットプリントヘッ
    ドにおいて、 前記ノズルが複数列のノズル列を具備した一枚のオリフ
    ィスプレートからなり、前記オリフィスプレートのノズ
    ル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、吸引手段によりパージ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。
  2. 【請求項2】請求項1記載構成のインクジェットプリン
    トヘッドにおいて、 前記パージキャップのインク吸引下流側にフィルタ部、
    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。
  3. 【請求項3】請求項2記載構成のインクジェットプリン
    トヘッドのパージ機構において、 前記圧力計の数値によりパージの異常およびフィルタ詰
    まりを検出する制御回路を具備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。
  4. 【請求項4】請求項2記載構成のインクジェットプリン
    トヘッドのパージ機構において、 前記パージキャップの下流側にバルブを設け、ヘッド保
    全時には、前記パージキャップを前記オリフィス面に押
    圧し、該バルブを閉じ、パージキャップ内をインクで充
    填してヘッド保全を行うことを特徴とするヘッド保全方
    法。
  5. 【請求項5】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記載のインクジェットプリントヘッ
    ド。
  6. 【請求項6】請求項4記載構成のヘッド保全方法におい
    て、 前記パージ動作終了後、ワイピング動作を行うことを特
    徴とするヘッド保全方法。
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