JPH03146358A - インクジェットプリンタ - 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、インクジェットプリンタに関するものである
。

（従来の技術） 従来のインクジェットプリンタは、液流路にインクを充
満させ、該流路の先端に形成されたノズルよりインク滴
を吐出させ、記録紙に付着させて記録を行なうものであ
った。この方式は、小さい吐出口を持つノズルを必要と
するから、インクが詰まり易く、また、吐出口の大きさ
でインク滴の大きさがほぼ決められるから、インク滴の
サイズの変調が容易にできないという問題点を有してい
る。

これに対して、特開昭６３−１６６５４５号公報や特開
昭６３−１６６５４６号公報に見られるように、インク
溜りの中に音響ビーム発生手段を設け、該音響ビームを
インク溜りの自由表面に集束させて、インクを噴射する
音響駆動手段を利用したインクジェットプリンタが提案
されている。

この方式は、従来のように小さいノズル穴を必要としな
いから、目詰まりの問題は回避でき、ドツト変調も比較
的容易であるが、インク溜りにおける液表面位置の変動
により、インク滴の大きさが変動するから、液表面位置
を精密に制御する必要があり、その制御に問題点を有し
ている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、従来とは全く異なるインクの噴射方式によっ
て、上述した問題点を解決するもので、インクジェット
プリンタの簡素化、高精彩化を目的としてなされたもの
であり、カラープリンタにも適用できるインクジェット
プリンタを提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、インクジェットプリンタにおいて、インクミ
ストを発生するインクミスト発生部と、該インクミスト
発生部と連通し、形成したインクミストを噴射するイン
クミスト噴射部と、該インクミスト噴射部のインクミス
トを導くフロー発生手段とを具備し、該インクミスト噴
射部が、インクミストを噴射する噴射口と、該インクミ
ストに音響圧力を印加し噴射口から噴射する音響圧力印
加手段と、音響圧力印加手段を制御しインクミストの噴
射を制御する音響圧力制御手段を有することを特徴とす
るものである。

（作　用） 本発明は、インクジェットプリンタにおいて、インクミ
スト発生部で発生したインクミストに流れを与え、空中
に漂うインクミストに対して音響圧力を印加して前記イ
ンクミストを噴射口から噴射させ、噴射口に対向した記
録媒体にインクを付着させることにより記録を行なうも
のである。

（実施例〉 第１図は、本発明の一実施例の概略を示す全体構成図で
ある。図中、１はインクミスト発生部、２はインクチュ
ーブ、３はインクミスト室、４は音響振動発生器、５は
噴射口、６はインクタンクである。インクミスト発生部
１で発生された霧状のインクは、インクチューブ２を介
して空気流としてインクミスト室３に送られる。インク
ミスト室３において、音響振動発生器による超音波の駆
動エネルギーにより、インクミストは噴射口５より図示
しない記録媒体に向って噴射され、記録を行なうことが
できる。インクミスト発生器１には、インクタンク６か
らインクミスト発生のためのインクが供給されている。

次に各部の詳細を説明する。

第２図は、インクミスト発生器の断面図である。

原理的には超音波加湿器と同じであり、インクタンク６
より液面制御バルブ８を介して供給されるインクに対し
て、底部から振動膜７に音響振動を与えて液面近傍のイ
ンクを霧状に、空中に漂わせるものである。生成された
インクミストは、インクチューブ２から取り出される。

超音波加湿器を改良して製作したインクミスト発生器に
より得られたインクミストを紙の上に落とし、顕微鏡で
観察したところ、紙上のインクミストは３μｍ〜７μｍ
程度の大きさであった。

第３図は、インクミスト室の断面図である。インクミス
ト室３には音響振動発生器４が設けられ、音響ホーン９
によりインクミスト室内に超音波が発生される。５は噴
射口である。インクミスト室３にファン１０がフィルタ
１１を介して取り付けられる。したがって、インクチュ
ーブ２からのインクミストは、ファン１０に引かれて流
れ、インクミスト室３に入り、フィルタ１１で集められ
てインク回収チューブ１２からインクタンク６に戻され
る。音響ホーン９より発生する超音波は、インクミスト
の流れに放射圧を与える。

第４図は、その様子を表している。通常プリントを行な
わない場合は、（Ａ）図に示すように、噴射口５と直行
する矢印方向に空気の流れがあるため、インクミストは
記録紙１３の方向には向かわない。（Ｂ）図に示すよう
に、印字信号を受けて音響ホーン９が矢印の方向の放射
圧をインクミスト流に送ると、インクミストは噴射口５
より流れ出て、記録紙１３の上に移り印字が行なわれる
。

印字信号は、第５図に示すような超音波の駆動信号であ
る。

音響ホーンはジュラルミンで製作した。ジュラルミンは
、機械的振動特性が高く、エネルギー損失が少ないため
、効率のよい振動を行なえるからである。音響振動発生
器のＰＺＴは、直径２ｃｍの円盤状のものを用い、また
、音響ホーンは収束性を向上させるようにホーン形状と
した。噴射口の直径は、０．５〜２．０　（ｍｍ）程度
である。

駆動周波数が１０〜２０　（ＫＨｚ）の正弦波電圧をＰ
ＺＴに与え、超音波を放射させ、ファンを調節して、空
気流が風速１〜５（ｍ／ｍ１ｎ）程度になるように設定
した。

第４図に示すように、噴射口５よりインクミスト流を記
録紙１３側に噴射させ、印字を行なった。

第５図における基本波を１０〜２０ＫＨｚとし、連続的
に０．１〜１０　（ｍｓｅｃ）程度までの時間幅の振動
を与えることで、印字を行なったところ、印加時間の短
い信号１４よりも長い信号１５の方が多くのインクミス
トを噴射でき、印加時間幅によりドツトの大きさを変え
ることができた。

第６図は、音響ホーン９の変形例である。第３図は、直
線的なホーンを用いて真っ直ぐに収束しているが、第６
図のように、エクスポーネンシャル形状にすると、音波
の収束には効果的である。

第７図は、インクミスト室の他の実施例を示すものであ
る。この実施例では、超音波を放射する音響ホーンの代
わりに、音響レンズ１６を用いている。音響レンズによ
り超音波エネルギーは、噴射口５付近で集中させ、効率
のよい噴射を行なうことができる。しかし、２０ＫＨｚ
程度の周波数では、波長が長くなるため音響レンズは大
きくなり、当然、装置も大きくなる。

第８図は、印字ヘッド１７として、ライン方向を複数に
分割して、複数のヘッド５を設けたものであり、高速化
の印字を行なうことができる。この場合、インクミスト
発生器とインクチューブ、ファン等のインクミスト搬送
系は、共通に用いることができる。

なお、インクミスト発生器として、超音波振動を利用し
たものについて説明したが、インクのミストを空中に漂
わせれば足りるものであるから、これに限らず、他の方
式によりインクミストの発生を行なうことができる。

フィルタ１１によるインクの回収に代えて、静電力を利
用した収集も可能である。回収されたインクには、適当
な濃度調整を行ない、インクタンク６に循環させるとよ
い。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ドツ
ト変調が容易であり、高画質のインクジェットプリンタ
を提供することができる。

また、噴射口は、従来のインクジェットヘッドにおける
ノズル穴に比して大きいので、目詰まりに対する処置は
容易であり、定期的なメンテナンスをホームステーショ
ンで行なうなど、メンテナンスも従来のインクジェット
プリンタに比して容易に行なうことができる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の概略を示す全体構成図、
第２図は、インクもスト発生器の断面図、第３図は、イ
ンクミスト室の断面図、第４図、第５図は動作の説明図
、第６図は、音響ホーンの変形例、第７図は、インクミ
スト室の他の実施例の断面図、第８図は、印字ヘッド部
の他の実施例の斜視図である。 １・・・インクミスト発生部、２・・・インクチューブ
、３・・・インクミスト室、４・・・音響振動発生器、
５・・・噴射口、６・・・インクタンク、９・・・音響
ホーン、１６・・・音響レンズ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インクミストを発生するインクミスト発生部と、該イン
   クミスト発生部と連通し、形成したインクミストを噴射
   するインクミスト噴射部と、該インクミスト噴射部のイ
   ンクミストを導くフロー発生手段とを具備し、該インク
   ミスト噴射部が、インクミストを噴射する噴射口と、該
   インクミストに音響圧力を印加し噴射口から噴射する音
   響圧力印加手段と、音響圧力印加手段を制御しインクミ
   ストの噴射を制御する音響圧力制御手段を有することを
   特徴とするインクジェットプリンタ。