JPH10291316A - インクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェット記録装置Info
- Publication number
- JPH10291316A JPH10291316A JP10372997A JP10372997A JPH10291316A JP H10291316 A JPH10291316 A JP H10291316A JP 10372997 A JP10372997 A JP 10372997A JP 10372997 A JP10372997 A JP 10372997A JP H10291316 A JPH10291316 A JP H10291316A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- head
- nozzle plate
- piezoelectric element
- ink jet
- ink
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】インク粘度が変化するのを抑え、インク滴の吐
出特性を安定させ、画質品質の向上を得るため、インク
滴を吐出するヘッドである圧電素子の温度上昇をヘッド
ノズルプレートを用いて抑える。 【解決手段】インクジェット記録装置のヘッドユニット
１０４を構成するヘッドノズルプレート２０１に取り付
けられた、ヘッド駆動素子である圧電素子２０２の自己
発熱を抑えるために、ヘッドノズルプレート２０１の形
状を凹凸３０１として表面積の増加をはかり、更に、ヘ
ッドユニット１０４の主走査である往復運動によって起
こる空気の流れを、凹凸の間に障害なく通すため、凹凸
３０１の向きをヘッドユニット１０４の主走査方向３０
２とする。以上により、ヘッドノズルプレートの冷却を
はかり、圧電素子２０２の温度上昇を抑える。また、印
刷用紙の凹凸ノズルプレートへの引っ掛かりを防止する
ため、凹凸の間に平面部３０３を設ける。
出特性を安定させ、画質品質の向上を得るため、インク
滴を吐出するヘッドである圧電素子の温度上昇をヘッド
ノズルプレートを用いて抑える。 【解決手段】インクジェット記録装置のヘッドユニット
１０４を構成するヘッドノズルプレート２０１に取り付
けられた、ヘッド駆動素子である圧電素子２０２の自己
発熱を抑えるために、ヘッドノズルプレート２０１の形
状を凹凸３０１として表面積の増加をはかり、更に、ヘ
ッドユニット１０４の主走査である往復運動によって起
こる空気の流れを、凹凸の間に障害なく通すため、凹凸
３０１の向きをヘッドユニット１０４の主走査方向３０
２とする。以上により、ヘッドノズルプレートの冷却を
はかり、圧電素子２０２の温度上昇を抑える。また、印
刷用紙の凹凸ノズルプレートへの引っ掛かりを防止する
ため、凹凸の間に平面部３０３を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッド温度上昇を
抑えるインクジェット記録装置の構造に関し、特にヘッ
ドノズルプレートの構造に関する。
抑えるインクジェット記録装置の構造に関し、特にヘッ
ドノズルプレートの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット記録装置は、ヘッド温度
が上昇するとインクの粘度が変わることにより、インク
滴の吐出特性が変化し、安定した画質品質が得られなく
なる。その詳細を図１、図２を用いて説明する。ヘッド
温度は、その周囲にある主走査駆動モータのキャリッジ
モータ１０１、副走査駆動モータのペーパーフィードモ
ータ１０２等のモータと、電源ユニット１０６等から成
る発熱ユニットの影響を受けて上昇する。従来のインク
ジェット記録装置では、それらの発熱ユニットが、ヘッ
ドユニット１０４の非印字時の待機場所であるキャップ
ポジションの近傍に集中して存在していた。そのために
ヘッドユニット104は、発熱ユニットからの放射熱及
び、その上昇気流の影響を受け易かった。そこで、発熱
ユニットをキャリッジ軸１０３に対してキャップポジシ
ョンの逆側へ配置したり、遮蔽材１１１を用いて、ヘッ
ドユニット１０４を発熱ユニットから遠ざけていた。ま
た、ケースに空気穴１０９を設けて蓄えられた熱を記録
装置の外部へ逃がしていたが、これらの対策だけではヘ
ッド温度上昇の保証範囲を超えることがあり、根本的な
解決には至っていなかった。
が上昇するとインクの粘度が変わることにより、インク
滴の吐出特性が変化し、安定した画質品質が得られなく
なる。その詳細を図１、図２を用いて説明する。ヘッド
温度は、その周囲にある主走査駆動モータのキャリッジ
モータ１０１、副走査駆動モータのペーパーフィードモ
ータ１０２等のモータと、電源ユニット１０６等から成
る発熱ユニットの影響を受けて上昇する。従来のインク
ジェット記録装置では、それらの発熱ユニットが、ヘッ
ドユニット１０４の非印字時の待機場所であるキャップ
ポジションの近傍に集中して存在していた。そのために
ヘッドユニット104は、発熱ユニットからの放射熱及
び、その上昇気流の影響を受け易かった。そこで、発熱
ユニットをキャリッジ軸１０３に対してキャップポジシ
ョンの逆側へ配置したり、遮蔽材１１１を用いて、ヘッ
ドユニット１０４を発熱ユニットから遠ざけていた。ま
た、ケースに空気穴１０９を設けて蓄えられた熱を記録
装置の外部へ逃がしていたが、これらの対策だけではヘ
ッド温度上昇の保証範囲を超えることがあり、根本的な
解決には至っていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
記録装置にあっては、ヘッドユニット１０４の中に、別
の発熱源である印刷する動作で自己発熱するヘッド駆動
素子の圧電素子２０２が存在する。現状、ノズル数は６
４ノズルから２５６ノズルであり、ノズルの数だけ必要
な圧電素子が増加するほどに、自己発熱がヘッド温度上
昇を加速し、問題となっていた。また今後、高速印刷、
高画質化による多ノズル化で１０００ノズルを超えるノ
ズル数が予測され、圧電素子２０２の自己発熱は、更に
増加していく。多ノズル化により、この圧電素子２０２
が発生させる自己発熱の増加を抑えることが必要となっ
ている。
記録装置にあっては、ヘッドユニット１０４の中に、別
の発熱源である印刷する動作で自己発熱するヘッド駆動
素子の圧電素子２０２が存在する。現状、ノズル数は６
４ノズルから２５６ノズルであり、ノズルの数だけ必要
な圧電素子が増加するほどに、自己発熱がヘッド温度上
昇を加速し、問題となっていた。また今後、高速印刷、
高画質化による多ノズル化で１０００ノズルを超えるノ
ズル数が予測され、圧電素子２０２の自己発熱は、更に
増加していく。多ノズル化により、この圧電素子２０２
が発生させる自己発熱の増加を抑えることが必要となっ
ている。
【０００４】以上のように、従来はもう一つの発熱源で
ある圧電素子２０２の自己発熱を抑えて、ヘッド温度上
昇を減らすという対策を実施しておらず、根本的な解決
に至っていないという問題点を有していた。
ある圧電素子２０２の自己発熱を抑えて、ヘッド温度上
昇を減らすという対策を実施しておらず、根本的な解決
に至っていないという問題点を有していた。
【０００５】そこで、本発明は、圧電素子２０２が、電
極２０３から供給されるヘッド駆動電圧により、インク
を吐出するという振動によって起こる自己発熱の放熱
を、向上させたインクジェット記録装置を提供すること
を目的とする。
極２０３から供給されるヘッド駆動電圧により、インク
を吐出するという振動によって起こる自己発熱の放熱
を、向上させたインクジェット記録装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、ヘッドノズル面に金属板で構成されるノズ
ルプレートに、ヘッドユニットの主走査方向と平行に、
凹凸を持たせ、凹凸の間に平面部を設ける事を特徴とす
る。
記録装置は、ヘッドノズル面に金属板で構成されるノズ
ルプレートに、ヘッドユニットの主走査方向と平行に、
凹凸を持たせ、凹凸の間に平面部を設ける事を特徴とす
る。
【０００７】上記構成によれば、ヘッド自体が主走査し
印刷する動作で、ヘッド駆動素子である圧電素子の冷却
を向上させるという効果を有する。
印刷する動作で、ヘッド駆動素子である圧電素子の冷却
を向上させるという効果を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【０００９】（第１の実施形態）図１のヘッドユニット
１０４のインクを噴射する面であるヘッドノズル面１０
８を構成する図３のヘッドノズルプレート２０１は、金
属版、例えばステンレス材のSUS316Lが用いられてお
り、ノズル面１０８の裏側には圧電素子２０２が存在す
る。電極２０３から供給されるヘッド駆動電圧により、
インクを吐出するという振動動作によって起こる圧電素
子２０２の自己発熱の温度上昇を抑えるために、まずノ
ズルプレート２０１に使用されているステンレス材の形
状を、例えば波形（凹凸）３０１にして、より空気に触
れる表面積を増やし、ノズルプレート２０１の放熱を増
加させる。次に、ヘッドユニット１０４の主走査である
往復運動により、ヘッドノズル面１０８側には空気の流
れが発生するが、これを有効活用するため、凹凸の間を
前記空気の流れが障害なく通過するよう凹凸の向きを図
３に示すように、ヘッド走査方向３０２と一致させ、ノ
ズルプレート２０１を冷却させる。
１０４のインクを噴射する面であるヘッドノズル面１０
８を構成する図３のヘッドノズルプレート２０１は、金
属版、例えばステンレス材のSUS316Lが用いられてお
り、ノズル面１０８の裏側には圧電素子２０２が存在す
る。電極２０３から供給されるヘッド駆動電圧により、
インクを吐出するという振動動作によって起こる圧電素
子２０２の自己発熱の温度上昇を抑えるために、まずノ
ズルプレート２０１に使用されているステンレス材の形
状を、例えば波形（凹凸）３０１にして、より空気に触
れる表面積を増やし、ノズルプレート２０１の放熱を増
加させる。次に、ヘッドユニット１０４の主走査である
往復運動により、ヘッドノズル面１０８側には空気の流
れが発生するが、これを有効活用するため、凹凸の間を
前記空気の流れが障害なく通過するよう凹凸の向きを図
３に示すように、ヘッド走査方向３０２と一致させ、ノ
ズルプレート２０１を冷却させる。
【００１０】以上の冷却作用を増加させることで、ノズ
ル面１０８側の冷却されたノズルプレート２０１の温度
を、熱伝導作用で裏側にある圧電素子２０２に伝え、圧
電素子２０２の冷却を行う。
ル面１０８側の冷却されたノズルプレート２０１の温度
を、熱伝導作用で裏側にある圧電素子２０２に伝え、圧
電素子２０２の冷却を行う。
【００１１】図３は、ヘッドノズルプレート２０１の凹
凸形状を、波形にした構造例で、ノズル面１０８側は、
印刷用紙があり、紙こすれを防ぎインクの適正飛行を行
うため、ヘッドと印刷用紙との間の適正なギャップを必
要とするが、その調整範囲が確保できるよう波形３０１
は、ヘッドノズル面１０８側である用紙側には、はみ出
さないようにしてあり、圧電素子側のみへ波形が入りこ
む形状となっている。
凸形状を、波形にした構造例で、ノズル面１０８側は、
印刷用紙があり、紙こすれを防ぎインクの適正飛行を行
うため、ヘッドと印刷用紙との間の適正なギャップを必
要とするが、その調整範囲が確保できるよう波形３０１
は、ヘッドノズル面１０８側である用紙側には、はみ出
さないようにしてあり、圧電素子側のみへ波形が入りこ
む形状となっている。
【００１２】本発明者のインクジェットプリンタを用い
た実施例によれば、印刷条件を、外部環境温度３５℃、
２５６ノズルすべてを駆動、ヘッド駆動電圧を最大値３
８Ｖ、ヘッド駆動周波数を最大値１４ＫＨｚとし、プリ
ンタ内部の熱を逃がす空気穴がない状態での連続印刷比
較試験に於いて、ノズルプレートの中心付近の温度測定
を行った結果、凹凸のないノズルプレートでは、最大温
度上昇に到達する飽和時間は、およそ2時間経過後で、
温度上昇値は21.5℃である。一方、凹凸形状として波形
を用いたノズルプレートでは、飽和時間がおよそ３時間
30分経過後で、温度上昇値が12.6℃であった。この結果
は、凹凸のあるノズルプレートの方が、温度飽和時間の
差で１時間３０分長く、温度上昇値の差で8.9℃あるこ
とを示している。以上から、前記凹凸ノズルプレートの
効果が十分にあることが、確認出来た。
た実施例によれば、印刷条件を、外部環境温度３５℃、
２５６ノズルすべてを駆動、ヘッド駆動電圧を最大値３
８Ｖ、ヘッド駆動周波数を最大値１４ＫＨｚとし、プリ
ンタ内部の熱を逃がす空気穴がない状態での連続印刷比
較試験に於いて、ノズルプレートの中心付近の温度測定
を行った結果、凹凸のないノズルプレートでは、最大温
度上昇に到達する飽和時間は、およそ2時間経過後で、
温度上昇値は21.5℃である。一方、凹凸形状として波形
を用いたノズルプレートでは、飽和時間がおよそ３時間
30分経過後で、温度上昇値が12.6℃であった。この結果
は、凹凸のあるノズルプレートの方が、温度飽和時間の
差で１時間３０分長く、温度上昇値の差で8.9℃あるこ
とを示している。以上から、前記凹凸ノズルプレートの
効果が十分にあることが、確認出来た。
【００１３】尚、インクジェット記録装置の中には、ヘ
ッドを保護しその品質を確保するために、キャッピング
装置１０７を必要とするものもあるが、その場合はヘッ
ドノズルプレート２０１の凹凸３０１とノズル２０４と
の間に、ノズルと凹凸のない平面のスペースを確保し、
キャッピング装置のキャッピングゴム１１２が、その平
面に密着して外部空気に対する機密性が保持されるよう
配慮しておく必要がある。
ッドを保護しその品質を確保するために、キャッピング
装置１０７を必要とするものもあるが、その場合はヘッ
ドノズルプレート２０１の凹凸３０１とノズル２０４と
の間に、ノズルと凹凸のない平面のスペースを確保し、
キャッピング装置のキャッピングゴム１１２が、その平
面に密着して外部空気に対する機密性が保持されるよう
配慮しておく必要がある。
【００１４】上述のような構成によれば、ノズルプレー
ト２０１の表面積の増加による冷却効果と、ヘッドユニ
ット１０４の主走査である往復運動によって起こる空気
の流れによる冷却効果を利用しているので、ヘッドノズ
ルプレート２０１からの放熱を向上させ、圧電素子２０
３の発熱を抑え、ヘッド温度上昇を抑えることが可能と
なる。
ト２０１の表面積の増加による冷却効果と、ヘッドユニ
ット１０４の主走査である往復運動によって起こる空気
の流れによる冷却効果を利用しているので、ヘッドノズ
ルプレート２０１からの放熱を向上させ、圧電素子２０
３の発熱を抑え、ヘッド温度上昇を抑えることが可能と
なる。
【００１５】（第２の実施形態）インクを吐出された印
刷用紙はコックリング現象と呼ばれるゆがみを生じるこ
とがある。このコックリングは、インク液の量が多い時
ほど顕著に発生し、印刷用紙自体が凹凸を持つ現象とな
る。このコックリング現象を発生した印刷用紙が、ヘッ
ドノズルプレート２０１の波形３０１の凹凸部分に回り
こんで引っかかることを防ぐ必要がある。また給紙動作
時、一般的にヘッドユニット１０４はキャップポジショ
ンに待機しているが、キャプポジションの逆側で待機し
給紙する場合は、印刷用紙先端がヘッドノズルプレート
２０１の凹凸部分に引っ掛かることがある。このコック
リング現象による印刷用紙のゆがみの引っかかりと給紙
時の引っかかりを防止するため、図４に示すように凹凸
の間に平坦部４０１を設ける。この平坦部４０１によ
り、印刷用紙の凹凸の間に回り込むことを防止し、引っ
かかりをなくすことができ、安定した紙送り動作が得ら
れる。
刷用紙はコックリング現象と呼ばれるゆがみを生じるこ
とがある。このコックリングは、インク液の量が多い時
ほど顕著に発生し、印刷用紙自体が凹凸を持つ現象とな
る。このコックリング現象を発生した印刷用紙が、ヘッ
ドノズルプレート２０１の波形３０１の凹凸部分に回り
こんで引っかかることを防ぐ必要がある。また給紙動作
時、一般的にヘッドユニット１０４はキャップポジショ
ンに待機しているが、キャプポジションの逆側で待機し
給紙する場合は、印刷用紙先端がヘッドノズルプレート
２０１の凹凸部分に引っ掛かることがある。このコック
リング現象による印刷用紙のゆがみの引っかかりと給紙
時の引っかかりを防止するため、図４に示すように凹凸
の間に平坦部４０１を設ける。この平坦部４０１によ
り、印刷用紙の凹凸の間に回り込むことを防止し、引っ
かかりをなくすことができ、安定した紙送り動作が得ら
れる。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、ヘッドユ
ニットを構成するノズルプレートの形状を凹凸とし、凹
凸の向きをヘッドユニットの主走査方向とすることで、
ヘッド駆動素子である圧電素子の発熱を抑えることがで
きる。その結果、インクの温度上昇を減らし、インク粘
度の変化を抑え、インク滴の吐出特性を安定させ、画質
品質の向上を得ることができるようになった。また、ノ
ズルプレートの凹凸の間に平坦部を設けることで、安定
した紙送り動作が得られる。
ニットを構成するノズルプレートの形状を凹凸とし、凹
凸の向きをヘッドユニットの主走査方向とすることで、
ヘッド駆動素子である圧電素子の発熱を抑えることがで
きる。その結果、インクの温度上昇を減らし、インク粘
度の変化を抑え、インク滴の吐出特性を安定させ、画質
品質の向上を得ることができるようになった。また、ノ
ズルプレートの凹凸の間に平坦部を設けることで、安定
した紙送り動作が得られる。
【図１】従来のインクジェット記録装置の構成図。
【図２】従来のノズルプレート形状説明図。
【図３】ヘッドノズルプレートの波形形状説明図。
【図４】ヘッドノズルプレートの凹凸の間に平坦部を設
けた説明図。
けた説明図。
１０１ キャリッジモータ １０２ ペーパーフィードモーター １０３ キャリッジ軸 １０４ ヘッドユニット １０５ ペーパーガイドロワー １０６ 電源ユニット １０７ Ｃａｐｐｉｎｇ装置 １０８ ヘッドノズル面 １０９ 空気穴 １１０ タイミングベルト １１１ 遮蔽材 １１２ キャピングゴム ２０１ ヘッドノズルプレート ２０２ 圧電素子 ２０３ 電極 ２０４ ノズル ３０１ 波形（凹凸） ３０２ ヘッド走査方向 ４０１ 平坦部
Claims (2)
- 【請求項１】印刷媒体に向かってインク滴を吐出させる
インクジェット記録装置において、ヘッドノズル面を構
成するヘッドノズルプレートに、ヘッドユニットの主走
査方向と平行に、凹凸を持たせる事を特徴とするインク
ジェット記録装置。 - 【請求項２】前記ヘッドノズルプレートに、凹凸の間を
平坦としたことを特徴とする請求項１記載のインクジェ
ット記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10372997A JPH10291316A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | インクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10372997A JPH10291316A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | インクジェット記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10291316A true JPH10291316A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=14361746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10372997A Withdrawn JPH10291316A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | インクジェット記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10291316A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7575304B2 (en) | 2005-05-17 | 2009-08-18 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid-droplet jetting apparatus and method of producing liquid-droplet jetting apparatus |
| US9162488B2 (en) | 2012-06-26 | 2015-10-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Media guide |
-
1997
- 1997-04-21 JP JP10372997A patent/JPH10291316A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7575304B2 (en) | 2005-05-17 | 2009-08-18 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid-droplet jetting apparatus and method of producing liquid-droplet jetting apparatus |
| US9162488B2 (en) | 2012-06-26 | 2015-10-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Media guide |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |