JP4701229B2 - Nozzle head - Google Patents
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Description
本発明は、印刷インクを吐出するインクジェットプリンタのノズルヘッドに関するものである。 The present invention relates to a nozzle head of an inkjet printer that discharges printing ink.
従来、この種のインクジェットプリンタのノズルヘッドを図10に示す。図示のノズルヘッド51では、本体ブロック54のインク吐出面57に、インクを吐出する複数のノズル孔55,55,55,55が矢印S方向にピッチP2ずつ離間して直列に形成されている。ノズル孔55,55,55,55に対応するそれぞれの真上位置で、本体ブロック54の平坦な上面56に、バルブ取付孔59,59,59,59が形成されている。各ノズル孔55とそれに対応するバルブ取付孔59とはそれぞれ連通路58を介して連通しており、各バルブ取付孔59に、各連通路58を開閉するバルブ26がそれぞれ直立状態で取り付けられている。このノズルヘッド51では、バルブ26,26同士の接触干渉を避けるため、隣合うノズル孔55,55間のピッチP2が、バルブ26の構成部品のうち最も幅広であるバルブ駆動部の外径Dよりも大きな寸法に設定されている。このような、本体ブロックのインク吐出面に複数のノズル孔が所定ピッチ離間して一列に形成されているノズルヘッドとしては、例えば本出願人により特許出願されたものが下記の特許文献1に開示されている。
FIG. 10 shows a conventional nozzle head of this type of ink jet printer. In the illustrated
ところで、隣合うノズル孔間のピッチが大きいと、印刷密度すなわち解像度が低くなり、印刷画像品位が悪くなる。また、本体ブロックのノズル孔直列方向の寸法も大きくならざるを得ない。一方で、品位の高い印刷画像を得たいという要請、プリンタの小型軽量化および省動力化の要請、およびメンテナンス容易性の要請もある。 By the way, when the pitch between adjacent nozzle holes is large, the print density, that is, the resolution is lowered, and the print image quality is deteriorated. In addition, the dimensions of the main body block in the nozzle hole series direction must be increased. On the other hand, there are also requests for obtaining high-quality printed images, requests for reducing the size and weight of printers, reducing power consumption, and requests for ease of maintenance.
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、品位の高い印刷画像を得ることが可能でコンパクトなノズルヘッドの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a compact nozzle head capable of obtaining a high-quality printed image.
上記目的を達成するために、本発明に係るノズルヘッドは、本体ブロックのインク吐出面に、インクを吐出する複数のノズル孔を所定ピッチずつ離間して直列に形成し、インク吐出面と対向する本体ブロックの他面に、複数のノズル孔のそれぞれに対応する複数のバルブ取付孔を形成し、各ノズル孔と該ノズル孔に対応するバルブ取付孔とを連通する連通路を本体ブロックにそれぞれ形成し、各バルブ取付孔に、各連通路を開閉するバルブをそれぞれ取り付けたノズルヘッドにおいて、本体ブロックの他面に、ノズル孔直列方向と交差する方向に下る第1傾斜面と、第1傾斜面とは反対の方向に下る第2傾斜面とを有する山状凸部を形成するとともに、バルブ取付孔を山状凸部の第1傾斜面と第2傾斜面とにノズル孔直列方向に関して交互に形成した構成にしてある。 In order to achieve the above object, the nozzle head according to the present invention has a plurality of nozzle holes for ejecting ink formed in series at a predetermined pitch on the ink ejection surface of the main body block and opposed to the ink ejection surface. A plurality of valve mounting holes corresponding to each of the plurality of nozzle holes are formed on the other surface of the main body block, and a communication path for communicating each nozzle hole and the valve mounting hole corresponding to the nozzle hole is formed in the main body block. In the nozzle head in which a valve for opening and closing each communication path is attached to each valve mounting hole, a first inclined surface that descends in a direction intersecting the nozzle hole series direction on the other surface of the main body block, and a first inclined surface And a second convex surface having a second inclined surface descending in the opposite direction, and the valve mounting holes are alternately formed on the first inclined surface and the second inclined surface of the angular convex portion in the nozzle hole series direction. Are you to the configuration form.
また、前記構成において、本体ブロックを、インク吐出面を有する第1ブロック、および、山状凸部を有していて第1ブロックと分離可能に合体される第2ブロックから構成し、連通路を、インク吐出面の各ノズル孔と、第2ブロックと対面する第1合体面に形成された第1開口部とを連通するように第1ブロックに形成された第1連通路、および、山状凸部の各バルブ取付孔と、第1ブロックと対面する第2合体面に形成された第2開口部とを連通するように第2ブロックに形成された第2連通路から構成し、第1ブロックと第2ブロックを合体させたときに第1開口部と第2開口部とが連通するように、第1ブロックにおける第1開口部の配置と、第2ブロックにおける第2開口部の配置を設定して成るものである。 Further, in the above configuration, the main body block is constituted by a first block having an ink ejection surface and a second block having a mountain-shaped convex portion and separable from the first block, and the communication path is formed. A first communication path formed in the first block so as to communicate each nozzle hole of the ink ejection surface and a first opening formed in the first combined surface facing the second block; and a mountain shape Each of the valve mounting holes of the convex portion and the second opening formed in the second combined surface facing the first block are configured by a second communication path formed in the second block so as to communicate with the first block. The arrangement of the first opening in the first block and the arrangement of the second opening in the second block are such that the first opening and the second opening communicate with each other when the block and the second block are combined. It is configured.
そして、前記した各構成において、本体ブロックがノズル孔直列方向に複数連設可能に構成され、複数の本体ブロックがノズル孔直列方向に連設されたとき、全てのノズル孔が所定ピッチで配置されるように構成されているものである。 In each configuration described above, a plurality of main body blocks can be connected in the nozzle hole series direction. When a plurality of main body blocks are connected in the nozzle hole series direction, all nozzle holes are arranged at a predetermined pitch. It is comprised so that.
本発明に係るノズルヘッドによれば、隣合うノズル孔に対応するバルブは山状凸部の第1傾斜面と第2傾斜面とに分かれて取り付けられるので、隣合うノズル孔に対応するバルブ同士は接触干渉しない。従って、従来と比べて、隣合うノズル孔間のピッチを小さくできる。その結果、印刷密度すなわち解像度が高くなるので、品位の高い印刷画像を得ることが可能となる。同時に、ノズル孔直列方向の寸法の小さなコンパクトな本体ブロックを持つノズルヘッドを得ることができる。 According to the nozzle head according to the present invention, since the valves corresponding to the adjacent nozzle holes are separately attached to the first inclined surface and the second inclined surface of the mountain-shaped convex portion, the valves corresponding to the adjacent nozzle holes are connected to each other. Does not interfere with contact. Therefore, the pitch between adjacent nozzle holes can be reduced as compared with the prior art. As a result, the print density, that is, the resolution is increased, so that a high-quality print image can be obtained. At the same time, it is possible to obtain a nozzle head having a compact main body block having a small size in the nozzle hole series direction.
また、本体ブロックを、ノズル孔を有する第1ブロックと、バルブ取付孔を有する第2ブロックとから合体・分離可能に構成したものでは、第1ブロックと第2ブロックを分離することにより、開放された第1開口部から第1連通路を点検・掃除でき、同じく開放された第2開口部から第2連通路を点検・掃除することができる。従って、オーバーホールやメンテナンスを容易に行なうことができる。 Further, in the case where the main body block is configured so that it can be combined and separated from the first block having the nozzle hole and the second block having the valve mounting hole, the main body block is opened by separating the first block and the second block. The first communication passage can be inspected and cleaned from the first opening, and the second communication passage can be inspected and cleaned from the second opening that is also opened. Therefore, overhaul and maintenance can be easily performed.
そして、本体ブロックをノズル孔直列方向に複数連設可能に構成したものでは、本体ブロックの連設個数を変更することによりノズル孔の総数を容易に選定できる。その場合でも、全てのノズル孔は所定ピッチで配置される。 In the case where a plurality of main body blocks can be connected in the nozzle hole series direction, the total number of nozzle holes can be easily selected by changing the number of main body blocks connected. Even in that case, all the nozzle holes are arranged at a predetermined pitch.
本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。図1は本発明の一実施形態に係るノズルヘッドを示す図であり、(a)は外観図、(b)は平面図、図2は前記ノズルヘッドを示す図であり、(a)は図1(b)におけるA−A線矢視断面図、(b)は底面図、図3は前記ノズルヘッドの第1ブロックを示す図であり、(a)は外観図、(b)は底面図、(c)は側断面図、図4は前記ノズルヘッドの第2ブロックを示す図であり、(a)は平面図、(b)は底面図、(c)は同図(a)におけるB−B線矢視断面図である。
各図において、この実施形態に係るノズルヘッド1は、下側に配置される第1ブロック2と、上側に配置されて第1ブロック2と分離可能に合体される第2ブロック3とから成る本体ブロック4を備えている。
The best embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention. 1A and 1B are diagrams showing a nozzle head according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is an external view, FIG. 1B is a plan view, FIG. 2 is a diagram showing the nozzle head, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1B, FIG. 3B is a bottom view, FIG. 3 is a diagram illustrating a first block of the nozzle head, FIG. (C) is a sectional side view, FIG. 4 is a view showing a second block of the nozzle head, (a) is a plan view, (b) is a bottom view, and (c) is B in FIG. FIG.
In each of the drawings, a
第1ブロック2は平面に見て2回屈曲した折れ曲がり形状に形成されており、その下面がインク吐出面22となっている。このインク吐出面22には、インクを吐出する4つのノズル孔5,5,5,5が前後方向(矢印S方向)にピッチPずつ離間して直列に形成されている。最前位のノズル孔5は第1ブロック2の前面との距離がL1となっており、最後位のノズル孔5は第1ブロック2の背面との距離がL2となっている。ノズル孔5,5,5,5の上方には、インク吐出面22と直交する垂直方向の第1連通路6,6,6,6がいずれも直線状に穿設されている。第1連通路6,6,6,6の上端は第1ブロック2の上面に開口する第1開口部20,20,20,20となっており、第1連通路6,6,6,6の下端はノズル孔5,5,5,5と連通している。各第1連通路6は各ノズル孔5よりもはるかに大きな開口断面積で形成されている。第1ブロック2の上面は、第2ブロック3の下面である第2合体面17と対面する第1合体面21となっている。第1ブロック2の四隅部には、第2ブロック3をボルトで分離可能に固定するためのボルト孔13,13,13,13が上下貫通して形成されている。
The
第2ブロック3は第1ブロック2よりも左右横長に形成されており、第2ブロック3の前面24および背面25は、平面に見て第1ブロック2の前面24および背面25と同じ寸法・形状に形成されている。第2ブロック3の上面(他面の例)16は第1ブロック2のインク吐出面22と対向する面であり、この上面16の正面中央部に、上向きに突出した山状凸部7が形成されている。山状凸部7は、前後に延びる頂部10を境に、ノズル孔直列方向(矢印S方向)と直角の右向きに下る第1傾斜面8と、第1傾斜面8とは反対の左向きに下る第2傾斜面9とを有している。山状凸部7には、直列に配置された4つのノズル孔5,5,5,5のそれぞれに対応する4つのバルブ取付孔14,14,14,14が形成されている。この場合、バルブ取付孔14,14,14,14はノズル孔直列方向に向かって交互に第1傾斜面8と第2傾斜面9に分かれて配置されている。第1ブロック2と対面する第2ブロック3の第2合体面17には、4つの第2開口部18,18,18,18が前後方向一列に形成されている。これらの第2開口部18,18,18,18は第2連通路19,19,19,19を介してバルブ取付孔14,14,14,14と連通している。各第2連通路19は第1傾斜面8または第2傾斜面9に対して直交する方向に穿設されているので、正面視で左斜め上向きまたは右斜め上向きになっている。
The
第2合体面17における第2開口部18,18,18,18の配置は、第1合体面21に第2合体面17を載せて第2ブロック3と第1ブロック2を合体させたときに第1ブロック2の第1開口部20,20,20,20と合致して連通する位置に設定されている。このような第1連通路6と第2連通路19とから、各ノズル孔5と該ノズル孔5に対応するバルブ取付孔14とを連通する、全体の連通路23が構成される。そして、第2ブロック3における山状凸部7の両側には、第1ブロック2のボルト孔13,13,13,13から通されたボルトと螺合するボルト孔12,12,12,12が上下貫通して形成されている。第2ブロック3の左右両側には、後述するノズルアレイ30の受座33にノズルヘッド1をボルトで固定するためのボルト孔15,15が上下貫通して形成されている。
The arrangement of the
各第2連通路19を開閉するバルブ26を各バルブ取付孔14に取り付ける際は、例えば所定温度に加熱した第2ブロック3のバルブ取付孔14に、予め冷却しておいた取付座11をその脚筒部11Aから圧入することにより固着することができる(図2(a)および図4(c)参照)。これら各バルブ26は、図5に示すように、前記した取付座11と、取付座11の上部に固設されたバルブ駆動部27と、バルブ駆動部28の上部に連結されたインクチューブ39(図7参照)接続用のチューブ連結部28と、バルブ駆動部27に駆動電力を供給するコード29とからなっている。バルブ駆動部27は内部にインク流路と弁機構(いずれも図示省略)を有しておりコード29から入力された駆動電力によってインク流路を開閉するようになっている。この場合、バルブ26の構成部品のうちで最も横幅があるのはバルブ駆動部27であり、バルブ駆動部27の外径はD(例えば6mmφ)である。
When attaching the
上記のように構成されたノズルヘッド1によれば、隣合うノズル孔に対応するバルブ26,26が山状凸部7の第1傾斜面8と第2傾斜面9とに分かれて取り付けられるので、同じ側の傾斜面8または9に隣合わせに取り付けられるバルブ26,26は、直列方向にひとつ置きに飛ばしたノズル孔5,5に対応するものとなる。これにより、隣合うノズル孔5,5に対応するバルブ26,26同士は接触干渉しない。従って、従来と比べて、隣合うノズル孔5,5間のピッチPを小さくできる。その結果、印刷密度すなわち解像度が高くなるので、品位の高い印刷画像を得ることが可能となる。同時に、ノズル孔直列方向の寸法の小さなコンパクトな本体ブロック4を持つノズルヘッド1を得ることができる。また、本体ブロック4は、ノズル孔5を有する第1ブロック2と、バルブ取付孔14を有する第2ブロック3とから合体・分離可能に構成されているので、ボルト孔12,13からボルトを緩めて第1ブロック2と第2ブロック3を分離することにより、開放された第1開口部20から第1連通路6を点検・掃除できる。また、同じく開放された第2開口部18から第2連通路19を点検・掃除することができる。そして、第1連通路6と第2連通路19は直線状に穿設されるので、第1連通路6と第2連通路19の穿設加工が容易であり安価に施工できる。
According to the
上記したノズルヘッド1において、本体ブロック4の前面24と背面25は互いに合致して密着する形状に形成されているので、複数のノズルヘッド1,1,1,・・・を前後(ノズル孔直列方向)に密着させて連設することができる。そこで、これら複数のノズルヘッド1,1,1,・・・は、図6に示すように、平面視長方形のヘッド設置板31と、ヘッド設置板31の中央部に形成された設置開口部32の下方位置に配備された受座33とを有するノズルアレイ30に用いられる。この場合、複数のノズルヘッド1,1,1,・・・は前後(矢印S方向)に密着して受座33上に連設される。各ノズルヘッド1は、ボルト孔15,15を通したボルト43,43(図9参照)によりノズルアレイ30の受座33に固定される。この場合、複数のノズルヘッド1,1,1,・・・がノズル孔直列方向に連設されたときに、全ての本体ブロック4,4,4,・・・のノズル孔5,5,5,・・・はいずれもピッチPずつ離間配置される。かかる配置は、ノズル孔5の配置における距離L1と距離L2(図3(b)参照)の合計寸法を、ピッチPから、隣合うノズルヘッド1,1間の隙間d(図9参照)を差し引いた寸法(P−d=L1+L2)とすることにより実現される。そして、上記のノズルヘッド1は本体ブロック4をノズル孔直列方向に複数連設できるように構成されているので、ノズルヘッド1の連設個数を変更することにより、ノズル孔5の総数を容易に選定することができる。
In the
そうして、前記したノズルアレイ30は、図7〜図9に示すように、インクジェットプリンタ34に用いられる。この場合、ノズルアレイ30はインクジェットプリンタ34のプリンタフレーム35の底板36に取り付けられる。プリンタフレーム35の上部にはインクタンク37,37が取り付けられ、インクタンク37,37の底部にはマニホールド38,38が配備されている。マニホールド38,38は多数のインクチューブ39,39,39,・・・を介してノズルヘッド1,1,1,・・・のバルブ26,26,26,・・・のチューブ連結部28,28,28,・・・と接続されている。インクタンク37,37の上面には、インクタンク37,37内のインクを撹拌するための撹拌モータ40,40が配備されている。インクタンク37,37の上部には、インクタンク37,37内に圧搾空気を導入するエアホースを接続するための接続口41,41が設けられている。インクタンク37,37内のインクには圧搾空気により常時一定の背圧がかけられている。上記したインクジェットプリンタ34における複数のノズルヘッド1,1,1,・・・の配列状態においても、受座33の下面開口部42を通して見られるように、全てのノズル孔5,5,5,・・・はいずれもピッチPずつ離間配置されている。
Thus, the
尚、上記の実施形態では、本体ブロック4のインク吐出面22に4個のノズル孔5,5,5,5を設けた例を示したが、本発明はノズル孔の数に限定されるものでない。因みに、本体ブロックのインク吐出面に、6個、8個、または10個程度までのノズル孔を形成すると、個々のノズルヘッドが大き過ぎず小さ過ぎず適度の大きさになる。これにより、部品としてのノズルヘッドが取扱いやすくなり、ノズル孔数の選定がより簡便になるという利点がある。
In the above embodiment, the example in which the four
また、本体ブロックを、第1ブロックと第2ブロックに分けることなく一体に構成しても構わない。その場合は、第1連通路に相当する直線路をインク吐出面からドリルなどで穿設し、第2連通路に相当する直線路を山状凸部の第1傾斜面と第2傾斜面からドリルなどで穿設して、前記した第1連通路相当の直線路と合流させるとよい。 Moreover, you may comprise a main body block integrally, without dividing into a 1st block and a 2nd block. In that case, a straight path corresponding to the first communication path is drilled from the ink discharge surface with a drill or the like, and a straight path corresponding to the second communication path is formed from the first inclined surface and the second inclined surface of the mountain-shaped convex portion. It is good to drill with a drill etc. and merge with the straight path corresponding to the first communication path.
1 ノズルヘッド
2 第1ブロック
3 第2ブロック
4 本体ブロック
5 ノズル孔
6 第1連通路
7 山状凸部
8 第1傾斜面
9 第2傾斜面
11 取付座
14 バルブ取付孔
15 ボルト孔
16 上面(他面)
17 第2合体面
18 第2開口部
19 第2連通路
20 第1開口部
21 第1合体面
22 インク吐出面
23 連通路
24 前面
25 後面
26 バルブ
27 バルブ駆動部
43 ボルト
d 隙間
D 外径
P ピッチ
S 矢印
L1 距離
L2 距離
DESCRIPTION OF
17 Second combined
Claims (3)
連通路を、インク吐出面の各ノズル孔と、第2ブロックと対面する第1合体面に形成された第1開口部とを連通するように第1ブロックに形成された第1連通路、および、山状凸部の各バルブ取付孔と、第1ブロックと対面する第2合体面に形成された第2開口部とを連通するように第2ブロックに形成された第2連通路から構成し、
第1ブロックと第2ブロックを合体させたときに第1開口部と第2開口部とが連通するように、第1ブロックにおける第1開口部の配置と、第2ブロックにおける第2開口部の配置を設定して成る請求項1に記載のノズルヘッド。 The main body block is composed of a first block having an ink ejection surface, and a second block having a mountain-shaped convex portion so as to be separable from the first block,
A first communication path formed in the first block so as to communicate each nozzle hole of the ink discharge surface with a first opening formed in a first combined surface facing the second block; and And a second communication passage formed in the second block so as to communicate with each valve mounting hole of the mountain-shaped convex portion and the second opening formed in the second combined surface facing the first block. ,
The arrangement of the first opening in the first block and the second opening in the second block so that the first opening and the second opening communicate with each other when the first block and the second block are combined. The nozzle head according to claim 1, wherein the arrangement is set.
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