JP7316376B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
しかし、この技術では、帯電電極の高精度の位置決めのために、帯電電極ブロックと帯電電極バックカバーと前記帯電電極フロントカバーとが必要である。そのため、部品点数が増え、コストが高くなるという問題がある。また、部品点数が多いことにより、印字ヘッドの分解洗浄や点検を行うに際しては、印字ヘッドの取外し作業(分解)、および洗浄や点検後に印字ヘッドを再度組付ける際の組付け作業に手間がかかるという煩わしさがある。
本発明に関するその他の構成は、後述する実施例の記載から明らかとなる。
まず、図1を用いて、インクジェット記録装置の全体構成について説明する。
図1において、インクジェット記録装置100は、本体101と、ケーブル102と、印字ヘッド103と、制御部104とで構成される。本体101内には、インクを供給するためのインク容器、供給経路、供給経路途中に設けた電磁弁およびポンプ、使用されなかったインクを回収するための回収経路、回収経路途中に設けた電磁弁およびポンプなどが設けられている。インクは、ケーブル102内の経路を経由して、印字ヘッド103に供給される。印字ヘッド103では、供給されたインクをノズルによりインク粒子化し噴出させ、そのインク粒子に帯電電極により印字する文字に対応した電圧で帯電させる。そして、偏向電極により帯電量に対応した偏向が与えられ印字物に飛翔して印字が行われる。印字に使用されなかったインクは、ガターに捕捉(捕集)され、印字ヘッド103からケーブル102内の経路を経由して、本体101内のインク容器に回収される。制御部104は、電源、基板、操作パネルを有する。制御部104は、インクジェット記録装置による印字に必要な電源の供給、インクジェット記録装置による印字に必要な各種信号の送信、制御部外部のセンサー等からの信号受信等、全般的な制御を行う。
次に、本発明の実施例1における印字ヘッドの構成および配置を、図2~図5を用いて説明する。上述したように、図2は印字ヘッドの斜視図である。図3は、印字ヘッドの主要部の分解斜視図である。図4は、図2に示す印字ヘッドの正面図・上面部・左側面図を夫々示しており、(A)は印字ヘッドの正面図、(B)は上面図、(C)は左側面図を示す図である。なお、図4では、図2のノズルジャケット6の記載は省いている。図5は、帯電電極と帯電電極ブロックの斜視図である。
また、図3から分かるように、ノズル本体1は、Oリング8,オリフィス9,帯電電極ブロック10の順に組み込み、それらを帯電電極11、オリフィスを固定する一体化固定ネジ12a~12dを用いて固定する。
次に、帯電電極11と帯電電極ブロック10とについて主に図5および図6を用いて説明する。帯電電極ブロック10は、図5、および図6の(C)に示すように、中央部に縦方向の溝10cが形成されており、この溝10cに帯電電極11を差し込む(挿入する)ように構成する。なお、図5の矢印は、帯電電極ブロックと帯電電極との着脱方向を示している。この構成において、インクビーム(インク粒子)は、溝10cに差し込まれた帯電電極11の内側を通過する。
なお、この帯電電極11と帯電電極ブロック10の構造に関する詳細な説明は後述する。
印字を行う際には、ノズル本体1にインク供給チューブ4より所定の圧力で加圧したインクを供給し、オリフィス9中央部のインク噴出口からインクを噴出させる。この時、電歪素子2に電圧を加えてノズル本体1にある振動子を振動させることにより、ノズル本体1内のインクが振動を受け、インクは帯電電極ブロック10内の空間を飛翔中に粒子化する。粒子化されたインク(インク粒子)は、帯電電極ブロック10の溝10cに挿入・位置決めされた帯電電極11に加えられた電圧によって帯電する。その後、図示しない偏向電極で発生する静電力によってインクの飛翔方向が決められ、被印字物上にインク粒子が付着して印字が行われる。印字に使用されなかったインク粒子は、図示しないガターで捕捉されインク回収チューブ5を通り、回収経路に設置された回収ポンプによって本体101内のインクタンクに回収される。このように、印字に使用されなかったインク粒子を回収するため、インク粒子(インクビーム)がガターに向かうように、ビーム調整機構によってノズルの向きを調整することが必要となる。
次に、インクビーム調整機構について説明する。
図4において、インクビームの水平方向の調整には、水平調整ネジ17と水平調整バネ18を用いる。水平方向の調整機構は、水平調整バネ18に水平調整ネジ17を通し、ノズルベース15のネジ穴に水平調整ネジ17を差し込む構成となっている。水平調整ネジ17のネジ頭側は、印字ヘッドのベース23に設けた支え部の頂部の切り欠き部を通っている。水平調整ネジ17を回転させることにより、水平調整バネ18の反力を受けながらベース23の切り欠き部とノズルベース15の距離を調整する。インク噴出口に近い位置にはベース23の円柱状のボスが存在し、そのボスがノズル部の支点となり、水平調整ネジ17を締めたり緩めたりすることでインクビームの水平方向を任意に定めることが可能となる。なお、インクビーム調整の際にはノズルベース固定ネジ21,22を緩め、調整が完了したのちノズルベース固定ネジ21を締めてノズルベース15を固定する。
インクビームの垂直方向の調整には、垂直調整ネジ19と垂直調整バネ20を用いる。垂直方向の調整機構は、垂直調整バネ20に垂直調整ネジ19を通し、ノズルベース15のネジ穴に垂直調整ネジ19を差し込む構成となっている。垂直調整ネジ19のネジ頭と垂直調整バネ20によりノズルジャケット6の切り欠き部を挟み、垂直調整バネ20の反力によりノズルジャケット6の切り欠き部とノズルベース15の距離を調整する。ノズルジャケット6の図示しない中空円形ボスを支点に垂直調整ネジ19を締めたり緩めたりすることでインクビームの垂直方向を任意に定めることが可能となる。なお、インクビーム調整の際にはノズルジャケット固定ネジ16を緩め、調整が完了したのちノズルジャケット固定ネジを締めてノズルベース15を固定する。
帯電電極11と帯電電極ブロック10の構成は上述したとおりであるが、これらの構成は本発明の実施例1における主要部の構成であるため、図5および図6を用いて更に詳細に説明する。図5は、帯電電極11と帯電電極ブロック10を示す斜視図である。図6は、図5の正面図・上面図・左側面図であり、(A)が正面図、(B)が上面図、(C)が左側面図である。
以上説明したように、本発明の実施例1によれば、少ない部品数でも帯電電極とインク粒子との間の距離を一定とすることができ、印字品質を高精度にすることができる。そのため、低コストの印字ヘッドとすることができる。その結果、低コストのインクジェット記録装置を実現することができる。また、印字ヘッド長さ方向の部品数を少なくすることができるので小型化も実現できる。さらに、部品点数が少ないので、洗浄や点検のための分解、組立も簡単になり、作業の煩わしさを軽減することができる。
まず、実施例2の印字ヘッドは、基本的に実施例1における図1~図5と同様の構成である。したがって、実施例2における図1~図5に示すような図面の記載は省略し、その説明も省略する。実施例2は、帯電電極と帯電電極ブロックの構成が、実施例1と異なる。そのため、実施例2の説明は、帯電電極11と帯電電極ブロック10の構成を中心に説明する。
実施例2における帯電電極と帯電電極ブロックの構成は図7に示す。図7の(A)は、帯電電極ブロック10に帯電電極11を挿入する前、あるいは取り外した後の状態を示している。図7の(B)は、帯電電極ブロック10に帯電電極11を挿入した状態を示している。
この本発明の実施例2によれば、上述した本発明の実施例1と同様の効果を有するとともに、帯電電極11と帯電電極ブロック10との組付けおよびそれらの位置決めが簡単であるという効果を有する。
まず、実施例3の印字ヘッドは、基本的に実施例1における図1~図5と同様の構成である。したがって、実施例1における図1~図5に示すような図面の記載は省略し、その説明も省略する。
実施例3は、帯電電極と帯電電極ブロックの構成が、実施例1および実施例2と異なる。そのため、実施例3の説明は、帯電電極11と帯電電極ブロック10の構成を中心に説明する。更に、本発明の実施例3は、上記した実施例2に類似しているので、実施例2の説明と重複する部分についても説明を省略する。
実施例3における帯電電極と帯電電極ブロックの構成は、図8に示す。図8の(A)は、帯電電極ブロック10に帯電電極11を挿入する前、あるいは取り外した後の状態を示している。図8の(B)は、帯電電極ブロック10に帯電電極11を挿入した状態を示している。
本発明の実施例3によれば、本発明の実施例2と同様の効果を有する。
まず、実施例4の印字ヘッドは、基本的に実施例1における図1~図5と同様の構成である。
したがって、実施例4においては、図1~図5に示すような図面の記載は省略しその説明も省略する。実施例4は、帯電電極と帯電電極ブロックの構成が、上記した実施例1~実施例3と異なる。そのため、実施例4の説明は、帯電電極11と帯電電極ブロック10の構成を中心に説明する。
実施例4における帯電電極と帯電電極ブロックの構成は、図9に示す。図9において、(A)は、帯電電極ブロック10に帯電電極11を挿入する前、あるいは取り外した後の状態を示している。図9の(B)は、帯電電極ブロック10に帯電電極11を挿入した状態を示している。
本発明の実施例4は、上述した各実施例と同様の効果を有する。更に、この実施例では、押圧部材11dが必要ではあるが、帯電電極に使用する材料の選択の自由度が広がる。すなわち、上述した実施例では帯電電極を導電性の弾性材を使用したが、この実施例4の場合には、押圧部材11dにより帯電電極11と帯電電極ブロック10の溝10C側面とが押圧される構成としたので、帯電電極は導電性の材料(例えばアルミニウム)であればどのような材料でも採用することができるというメリットがある。
Claims (7)
- インクを供給する本体と、前記インクの供給を受けて印字を行う印字ヘッドとを備えるインクジェット記録装置であって、
前記印字ヘッドは、インクを噴出するノズルと、前記ノズルにより噴出した粒子化されたインク粒子が通過するオリフィスと、前記オリフィスを通過したインク粒子を帯電させる帯電電極と、を備えており、
中央部に溝を有するブロック状の帯電電極ブロックを備え、
前記帯電電極を前記帯電電極ブロックの溝に挿入した状態で、前記溝の側面と前記帯電電極とを弾性力により押圧する構成とし、
前記帯電電極ブロックと前記オリフィスと前記ノズルとを一体として構成しているインクジェット記録装置。 - 請求項1記載のインクジェット記録装置において、
前記帯電電極ブロックの前記溝の両側にネジ穴を設け、該ネジ穴を介して前記帯電電極ブロックと前記オリフィスと前記ノズルとを2本の一体化ネジを用いて一体化することを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項2記載のインクジェット記録装置において、
前記帯電電極ブロックの前記溝の底部の両側の部材を除去したことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項1記載のインクジェット記録装置において、
前記帯電電極には曲げ部を設け、前記挿入した際には該曲げ部が前記弾性力を発生するようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項1記載のインクジェット記録装置において、
前記帯電電極ブロックの前記溝の側面に凹部を設け、
前記帯電電極は該凹部と接触する側面に凸部を設け、
前記帯電電極を前記帯電電極ブロックの前記溝に挿入した際に、前記凸部と前記凹部とが篏合する構成としたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項1記載のインクジェット記録装置において、
前記帯電電極ブロックの前記溝の側面に凸部を設け、
前記帯電電極の前記凸部と接触する側面に凹部を設け、
前記帯電電極を前記帯電電極ブロックの前記溝に挿入した際に、前記凹部と前記凸部とが篏合する構成としたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - インクを供給する本体と、前記インクの供給を受けて印字を行う印字ヘッドとを備えるインクジェット記録装置であって、
前記印字ヘッドは、インクを噴出するノズルと、前記ノズルにより噴出した粒子化されたインク粒子が通過するオリフィスと、前記オリフィスを通過したインク粒子を帯電させる帯電電極と、を備えており、
中央部に溝を有するブロック状の帯電電極ブロックを備え、
前記帯電電極は、前記帯電電極の電極部の幅が前記溝の幅方向に広がるような弾性力を有する構成とし、
前記帯電電極の前記溝に前記帯電電極の端部を挿入した際に、前記帯電電極の幅が一定となるようにし、
前記帯電電極ブロックと前記オリフィスと前記ノズルとを一体として構成しているインクジェット記録装置。
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