JPH04506490A - 連続式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】 連続式インクジェットプリンタ 技術分野 本発明はインクジェットプリンタに関するものであり、更に詳しくはいわゆる連 続式インクジェットプリンタのプリントヘッドに関するものである。

背　景　技　術 この種のプリンタはインク供給部に接続された１又はそれ以上のノズルを有し、 このノズルから発振器によって滴状のインクが連続的に放出される。通常、発振 器としては、圧電変換器が使用されている。連続的に発生させられたインク滴は 溝に向けられている。しかし、インク滴がノズルから飛び出る際に選択的に帯電 させ、電界中で偏向させ印字対象物に衝突させることができる。この際、それぞ れのインク滴は正しい位置に印字し得るように適当に帯電させられるものである 。

この種のプリンタでは、印字の即乾性を促進するために溶剤が混入された粘性の 低いインクを使用した際に問題が生じることが発見された。即ち、この種のイン クを使用すると、印字作業の終了時においてインクがノズルを通って流れ出すと いう問題である。具体的には、プリント作業終了後にノズルにっながるインク通 路内の残留インクがノズルから流れ出し、該インク中の溶剤成分が蒸発する。そ の結果、ノズルの出口付近にインクの残滓が付着し、この残滓が次回のプリント 作業時にインクが正確な方向に飛び出すことを妨害することとなる、という問題 である。このような残滓が付着したプリントヘッドを清掃する作業はプリンタ使 用者にとって手間のかかる作業であった。

発　明　の　開　示 このためノズルの出口付近にインク残滓の塊が形成されることを防止するシステ ムが必要とされていた。

本発明は、連続式インクジェットプリンタのプリントヘッドを提供するものであ り、該プリンタはインクチャネルと、該インクチャネルの一端側に形成されたノ ズルと、作動時に該ノズルを通してインクチャネル内のインクを放出するために 設けられた発振器と、非プリント時に上記ノズルを上記チャネルから遮断し、こ れらを通してインクが漏れ出すことを防止するための手段とを有するものである 。

本発明の第１実施例においてはプリントヘッド本体はその端面に円形の凹部が形 成され、円形の圧電変換器である発振器が該凹部に取り付けられている。そして プリントヘッド本体の端面に隣接する短いインク室が形成されている。上記圧電 変換器は電圧を付与されるとその軸方向に伸縮するものである。ノズルプレート は上記プリントヘッド本体の端面に着脱自在に取り付けられ、１又はそれ以上の ノズルを有している。このノズルを閉鎖するための装置は、閉鎖部材を取り付け られて中心ボア内を摺動するプランジャから構成されている。この実施例では、 凹部が中心ボアを取り囲むように構成され、両者は放射状のインク通路で接続さ れている。

尚、本明細書において、用語「円形の　（ｃｉｒｃｕｌａｒ）Ｊ　は「環状の　 （ａｎｎｕｌａｒ）Ｊをも包含するものである。

本発明の第２実施例においては、メインチャネルの軸はノズル軸とほぼそろった 状態で形成されており、更に、第２のチャネルがノズル軸に対して傾斜した状態 でノズル方向に延びている。この第２のチャネルを通してインクが通過するよう に構成されており、この第２のチャネルの周囲に圧電結晶体が配置されている。

そしてこの結晶体が圧電効果により振動すると、該第２のチャネルが圧迫される こととなる。又、ノズルを閉鎖する手段は閉鎖部材が取り付けられており、更に この閉鎖部材を移動させるプランジャから構成される。このプランジャは第１の チャネル内を摺動し、チャネル側からノズルの入り口部分を閉鎖し得るものであ る。

又、発振器は圧電素材により形成されたロッドであっても良い。この圧電ロッド は変調された電気信号が与えられると、振動を起こし、所定の周波数でノズルか らインクを放出させることとなる。本発明の第３実施例では、ノズルをインクチ ャネルから閉鎖する手段は圧電ロッドのノズルに隣接する側の端部に取付けられ ている閉鎖部材からなる。圧電ロッドはノズルのチャネル側の入り口に接触する ように移動可能であり、この閉鎖によって上記閉鎖部材がインクが放出されるこ とを防止することが可能となるものである。

図　面　の　簡　単　な　説　明 以下、本発明によるプリントヘッドの３つの例を図面に従って詳述する。

第１図は本発明のプリントヘッドの第１例の一部分を長手方向の断面図とした分 解図であり、 第２図は本発明の第２例のプリントヘッドの一部分の断面図であり、 第３図は本発明の第３例のプリントヘッドの一部分の断面図である。

発明を実施するための最良の形態 第１区はプリントヘッド１を示す。このプリントヘッド１は本体部２を有し、そ の端面３には凹部５とインク放出チャネル６が形成され、宝石ノズル７が収納さ れたノズルプレート４が取り付けられている。尚、第１図は構造を明確にするた めに分解された状態で各構成部材を図示している。ノズルプレート４は適当なネ ジ８で本体部２にネジ止めされている。又、合成ゴム製のＯ−リング９がノズル プレート４と端面３との間に配置され、両者間をシールしている。

導線１２による電圧の供給によって作動する環状の圧電変換器１１が環状のボア １０内に収容されている。図面より明らかなように、圧電変換器１１は端面３か ら若干引っ込んだ状態で固定されている。この結果、０．５ｍｍより薄い厚さを 有する環状のインク用のギャップが形成される。

この環状の凹部の中心にボア１３が形成されている。このボア１３内にプリンタ が休止状態の際にノズル７を閉鎖するための閉鎖部材１５が取り付けられたプラ ンジャ１４が収容されている。このプランジャ１４は柔軟なチューブ１８内を摺 動する電機子１９と接続ワイヤ１７を経てチューブソレノイド２０によって作動 させられる。プランジャ１４はコイルバネ１６によって前方方向に付勢されてい る。

インク供給路２１は不図示のインク溜からインクを環状のインク室２２に供給す る。そこからインクは閉鎖部材１５とノズル７との間に位置するボア１３の末端 部へと送られる。

使用にあたっては圧電変換器の動作がインク室２２内の印字用のインク（若しく はその他の液体）に圧力を付与する。この付与された圧力は一定ではないため、 インクの流れはノズル７を通って放出された後、水滴状になる。

第２図は他の構成を有する本発明のプリントヘッドを示す。

このプリントヘッドではインクは供給チャネル３３から単一のチャネル３２を通 って供給される。インクは円筒状のプランジャ３５の周囲からノズル３４に供給 される。チャネル３２にはプランジャ３５が収納され、更に該チャネル３２は本 体部３１の延長部３７を構成している。圧電発振器３８は環状であり、上記延長 部３７の周囲に配置されている。

第１例の場合と同様に、プリンタのスイッチが切られた際には、プランジャ３５ と閉鎖部材３８とはノズル３４方向に移動しその背面側に接触する。この結果、 ノズル３４はインク供給路から遮断され、プリンタ非使用時におけるノズルから のイン再びプリントを行う際には、プリント動作に先だって、プリンタのコント ロールルーチンがプラ、ンジャとアクチェータをノ第３図は本発明の第３例プリ ントヘッドを示す。このプリントヘッドはりトン（Ｒｙｔｏｎ）のような合成プ ラスチック素材でできた本体部３１を有する。更に、第１のチャネル３２と第２ のチャネル３３とが形成されており、第２のチャネルと第１のチャネルとは第１ のチャネルが本体部から突き出ている出口付近で接続されている。

その第１のチャネル３２の出口付近には宝石ノズルが固定されている。又、第１ のチャネル３２内には合成ゴム製の閉鎖部材３６が取り付けられたプランジャ３ ５がその中を摺動自在に配置されている。環状の圧電変換器３８が本体部３１の 延長部の３７の周囲に取り付けられている。

使用に際しては圧電変換器３８に付与された電気信号が、圧電変換器３８を放射 方向に振動させる。この結果、延長部３７が圧迫され、チャネル３２及び３３内 のインクに交互に圧力が加えられる。インクは従来型の供給チューブ等（不図示 ）でチャネル３３の開放端部を通して本体部３１に供給される。インクに付与さ れる圧力の脈動がノズル３４を通して放出゛されるインクを連続的な滴（粒）の 流れとする。

本実施例においても上記実施例と同様にノズル背面側の閉鎖°が行われる。

次に図示されていない他実施例について説明する。この実施例は上記実施例と同 様の構成のプリントヘッドである。上記実施例と異なる点は圧電発振器である。

上記実施例では本体部の延長部周囲に環状の圧電発振器を配していたが、本実施 例ではノズルを通してインクを放出させるために本体部の内部で振動する従来型 の圧電ロッドを使用している。この圧電ロッドはノズルに隣接するその一端に閉 鎖部材を有し、ノズルを閉鎖するべく全体でノズルの背面側に接触するように移 動可能となっている。

上記それぞれの実施例において、インク滴を帯電させ偏向させる手法は従来のも のと同様であり、これらは本発明の一部分をなすものではない。

補正書の翻訳文の提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年１月９日

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．連続式インクジェットプリンタ用のプリントヘッド（１）であって、該プリ ンタがインクチャネル（２２、３２、３３）と、該ノズル（２２、３２）の一端 に設けられたノズル（４、３４）と、プリント時にノズル（４、３４）を通して インクチャネル（２２、３２）内のインクを放出させるために配置された発振器 （１１、３８）と、非プリント時にノズル（４、３４）をチャネル（２２、３２ ）から閉鎖し、これを通してインクが漏れ出すことを防止する手段（１４、１５ 、３５、３６）とからなるものである連続式インクジェットプリンタ用のプリン トヘッド。
2. ２．上記ノズル（４、３４）を閉鎖する上記防止する手段が（１４、１５、３５ 、３６）が閉鎖部材（１５、３６）を移動させるプランジャ（１４、３５）から なる請求の範囲１記載のプリントヘッド。
3. ３．上記プリントヘッド（１）が中央ボア（１３、３２）を囲む発振器（１１、 ３８）と、該中央ボア（１３、３２）内を摺動自在なプランジャ（１４、３５） 及び閉鎖部材（１５、３６）とを有し、プリント作業中にインクがボア（１３、 ３２）の少なくとも一部分を通る請求の範囲２記載のプリントヘッド。
4. ４．プリント時にインクがプランジャ（３５）の横をまわってノズル（３４）に 供給される請求の範囲３記載のプリントヘッド。
5. ５．プリントヘッド（１）がノズル（３４）の軸と一致するメインチャネル（３ ２）と、該軸に対し傾斜した状態でノズル（３４）方向に伸延する第２のチャネ ル（３３）とを有し、発振器（３８）が該第２のチャネル（３３）の少なくとも 一部分を囲み、上記プランジャ（３５）及び閉鎖部材（８６）が該メインチャネ ル（３２）内を摺動自在である請求の範囲２記載のプリントヘッド。
6. ６．上記発振器が実質的に円筒状でありプリント時においてはインクチャネル内 で振動するものであり、ノズルをチャネルから閉鎖する手段が発振器に取り付け られているかているか若しくは発振器と一体的となった閉鎖部材であり、上記発 振器がノズルの背面側に接触するように全体的に移動可能である請求の範囲１記 載のプリントヘッド。
7. ７．上記プランジャが電機子（１９）を経てソレノイド（２０）によって作動さ せられるものである請求の範囲２乃至６記載プリントヘッド。