JPH02209245A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は記録媒体の小滴を吐出飛翔させて記録する印刷
装置、特にインクジェットプリンタに関する。

［従来の技術］ インクジェットプリンタは無騒音、高速印刷、高品位印
刷、カラー印刷など印刷技術において多くの利点を有し
ている。　印字スピードの点ではワイヤドツトを上回る
ものも出現している。

中でもピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型イ
ンクジェットプリンタは、ピエゾ素子による振動力を利
用して、インクの充填されたインク室に圧力波を生じさ
せてノズルよりインクを吐出させるものである。　　こ
の方式は連続式インクジェットプリンタに比較して、液
滴形成速度が遅い反面；′非使用インクの回収が不用な
ことや、構造が簡単で小型であり低価格化が期待できる
こと、あるいはカラー化が容易である等の利点から、現
在までに様々の改良や新方式の出現があり、実用化され
ている。　　ドロップオンデマンド型インクジェット方
式の一つにステムメ型を改良したニアフロー型ステムメ
方式がある（三浦他、；”インクオンデマンド型インク
ジェット記録技術の研究−第５報空気流を用いたインク
ジェット記録ヘッド−”昭和５３年度電子通信学会総合
全国大会）。

ステムメ方式ではインク室がピエゾ振動子を有する圧力
室とインクタンクに連通するインク供給室に分割されて
おり、この２室の連合通路とインク吐出口とが一直線状
に並んでいる。　　この方式ではピエゾ素子により発生
する圧力波がインクの補給側に伝搬しにくく、インク吐
出のエネルギーが有効に利用されるという利点がある。

　　エアフロー型の大きな改良点はステムメ方式に第３
のノズルを設けて、一定流速の空気を流している点であ
る。　　インク液滴の形成速度を高めるには、圧力室の
収縮、膨張の繰り返し速度を高め、これに忠実な圧力波
伝搬が成されるようにする必要があるが、これに加えて
、その圧力波が少なくともその繰り返しに応じてインク
が液滴に分裂し飛翔できるだけのエネルギーを持ってい
る必要がある。

ニアフロー型ステムメ方式ではこの後者の課題を空気流
でインク液滴を加速することによって解決したものであ
る。　　この方式では２０ｋＨｚの駆動が可能で、ある
程度インク液滴の径が変化できる。

［発明が解決しようとする課題］ インクジェットプリンタでは特に信頼性の確保が重要で
ある。　信頼性に関して最大の課題は、ノズルの目詰ま
りである。　　ノズルの目詰まりは、インクの乾燥によ
る固形化や、異物の混入あるいはインクの変質による析
出等に起因するインク吐出オリフィスの閉塞である。

従来のニアフロー型ステムメ方式では空気ポンプによる
空気流を用いてインク液滴を加速しているため、インク
ノズル部が常に空気流にさらされていることになる。　
従って、ノズル部は非常に乾燥し易く、特に冬場の空気
が乾燥する時期にはノズルの目詰まりが多発するという
問題があった。

そこで、本発明の目的とするところは、インクジェット
プリンタの方式として非常に有効なエアフロ一方式を改
良し、その信頼性を著しく向上させることである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明の印刷装置は、インク滴を吐出して記録する印刷
装置に於て、インク吐出口から吐出されたインク滴を水
蒸気を含む気体流によって加速することを特徴とする。

［実施例］ 第１図は本発明による印刷装置の構成を示す模式図であ
る。　　１０１はインクジェット記録ヘッドで、水蒸気
供給路１０２とインク供給路１０３とを備えている。　
水蒸気発生器１０４で発生した水蒸気はこの水蒸気供給
路を通ってヘッドへ送られ、水蒸気吐出口１０６から常
時噴出している。

水蒸気吐出口に対向してインク吐出口１０７を設けであ
る。　　インクはピエゾ素子１１０の振動によってこの
インク吐出口から吐出し、インク滴に分裂させられ、水
蒸気吐出口より常時噴出している水蒸気流により加速さ
れ記録紙まで飛翔する。

この場合ピエゾ振動子によるインク吐出はインク滴を生
成できれば良いので、ピエゾ素子の力のみでインク滴を
紙面まで運ぶ場合に比べて僅かな力で足りる。　　ピエ
ゾ素子以外にも従来その発生力が足りずに実用化できな
かった磁気力、静電力等も利用できるようになる。　　
もちろんバブルジェット方式や、サーマルジェット方式
等でも使用することができる。

水蒸気が流れている水蒸気室１０８内の湿度はほぼ１０
０％で、インクの乾燥は全くないといって良い。　　従
ってノズルの目詰まりも起こらない。

更に印字を終了するときには、ヘッドに蓋をして空気と
の接触を断つことにより、保存状態でのノズル目詰まり
も防止できた。

インク吐出口の周辺はインクをはじく物質で表面処理さ
れており、インク滴の待機状態、吐出状態が常に安定し
て再現できるようになっている。

更にインクタンク内を水蒸気流の圧力とほぼ等しく加圧
することにより、水蒸気流の噴出時にインク吐出口の内
外の圧力をほぼ等しくすることができる。　　これによ
りインクのメニスカスを安定に保持できるので、インク
滴の吐出安定性が増す。

第２図にサイロニクス型に水蒸気流方式を応用した実施
例を示す。　　この場合はインク供給路とインク圧力室
が一体構造で、インク室２１１しかなく、構造が簡単に
なる。　　この様に既存のインクジェットヘッドのイン
ク吐出口の前面に水蒸気吐出口が位置するように水蒸気
室を設けることにより容易に水蒸気流方式を実現できる
。

信号パルス幅を変調することによって非常に直線性のよ
い階調特性が得られた。２４ノズルのマルチノズルヘッ
ドが試作されており、４０ドツト／　ｍ　ｍ″Ｃ濃度変
調によるフルカラー記録が可能である。　更にノズル数
を増やしてラインヘッドを製作することも可能であり、
印刷速度の一層の向上が図れる。

以上述べてきたように、本発明による印刷装置は、イン
クジェットプリンタをはじめとする印刷装置全般、さら
には塗装装置、捺染装置、タイプライタ−にもに応用が
可能であり、もちろんコピー機の出力としても利用でき
る。　　また印字のみでなく、画像形成等にも応用が可
能である。

［発明の効果］ 以上述べてきたよう番こ本発明によれば、インク吐出口
部周辺が常に水蒸気を含んだ気流に覆われているので、
ノズル目詰まりの心配がなくなったということが最大の
効果である。　更に水蒸気発生器は基本的に水を加熱す
るだけの簡単な機構で実現可能であるから、従来の空気
流発生のための空気ポンプに比べて大きさも、コストも
削減することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の印刷装置の実施例を示す模式構成図
である。 第２図は、本発明の印刷装置の他の実施例を示す模式構
成図である。 １０１．２０１・・・ヘッド １０２　　　　・・・水蒸気供給路 １０３　　　　・・・インク供給路 １０４．２０４・・・水蒸気発生器 １０５．２０５・・・インクタンク １０６．２０６・・・水蒸気吐出口 １０７．２０７・・・インク吐出口 １０８．２０８　　・ １１０．２１０　　・ ・水蒸気室 ・インク圧力室 ・ピエゾ素子 ・インク室 以 上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　上柳雅誉　（他１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インク滴を吐出して記録する印刷装置に於て、インク吐
   出口から吐出されたインク滴を水蒸気を含む気体流によ
   って加速することを特徴とする印刷装置。