JPS5810232B2 - インクキロクソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジェットプリンタのインク噴射装置に関
するものである。

通常インクジェットプリンタは連続的にインクの粒子を
噴射するノズルと、該インク粒子に電荷を付与する装置
と、電場によって該インク粒子を偏向する装置とから成
る記録装置である。

この連続的にインクの粒子を噴射するノズルには従来第
１図に示すような構造が用いられていた。

すなわちこのノズルは金属円管１の外側に、高周波電源
６による電気的振動を機械的振動に変換する電歪振動子
２を圧着し、中央にインクを放射するための小孔３を設
けた、金属又はルビーその他の材質よりなるノズル先端
４を金属円管１の一方の端に、金属固定具５により取付
けたものである。

電歪振動子２は、電気的振動（即ち交流）を機械的振動
に変換し該ノズルを振動させることによって小孔３より
放射されたインク流７を粒子化するためのものである。

またこうして形成されたインク粒子８に電荷を付与する
装置はインク粒子に電荷を付与するための電極（以下、
帯電電極という）９とこれに信号電圧を印加する電源（
以下、信号源という）１０より構成されているが、金属
円管１は導電性であるので第１図に示すように該信号源
１０の一方の電極をも兼ねている。

このような従来の装置におけるノズルは以下のような問
題点をもっていた。

すなわち、（ａ）小孔３はその直径が通常１００μ以下
と極めて小さいのでこれを穿孔するのに精密工作を必要
とする。

（ｂ）ノズル先端４の内面の小孔３の近傍は滑らかな仕
上がりが必要であるが、従来のように金属に機械的に穿
孔する場合にはこれは困難である。

（ｃ）金属円管１とノズル先端４とは一体に製造された
ものでないので、インクの粒子化の安定性や効率等が望
ましくない。

（ｄ）金属は機械的弾性係数が大きいので電歪振動子２
により該ノズルを有効に振動させてインクの分裂長（小
孔３より放射されたインク流が粒子に分裂する位置と小
孔３との距離、以下同様を短かくするためには電歪振動
子２に大きな電気入力を加えなければならない。

などである。

本発明は上記諸問題点を解消するためになされたもので
あり、ノズルをガラスで構成することにより、小型軽量
化を図るとともに信号源の電極の一方をインク通路のイ
ンク供給源側に介設し、この電極にフィルター機能を付
与してインクの粒子化を確実ならしめた新規有用なイン
ク記録装置を提供することを目的とする。

以下本発明を実施例について図面と共に詳細に説明する
。

本発明は上記ノズルをガラスから成る誘電体で形成する
ことを第１の特徴とする。

誘電体としてガラスを用いるならば、ガラスは熱加工等
により容易に成形加工できると共に重量も軽く安価であ
るなど優れた点をもっている。

第２図は一方の先端に小孔３を設けたガラス誘電体より
なるノズル１１に高周波電源６により駆動する円筒形の
電歪振動子２−２が嵌合または接着して固定されたもの
である。

ガラスノズル１１は一体的に成形されており内部のイン
ク流入口から流出口となる小孔３まで内面に不連続部が
なく滑かな曲線で形成されているので、極めて安定なイ
ンクの流通、放射および粒子化を達成し得る。

また一般にガラスは金属に比して機械的弾性係数は小さ
いので、電歪振動子２−２から見てガラスノズル１１の
音響的インピーダンスは金属の場合に比してより整合状
態に近い。

したがって、電歪振動子２−２を小型化しまたは高周波
電源６からの入力を小さくしても効率よくノズルを振動
させることができる。

またガラスノズル１１内に充満したインク中にはノズル
の形状、大きさできまる音波又は超音波の定在波がたつ
ので、それと電歪振動子２−２による振動とを共振させ
ればさらに効率よくインクを粒子化することができる。

第３図ａ〜Ｃは電歪振動子２−２をさらに詳しく図示し
たものである。

１２−１．１２−２は２つの電極、１３−１，１３−２
は電極１２１．１２−２にそれぞれ取付けられた端子で
ある。

また、上記電歪振動子は第４図の電歪振動子２−３に示
すように、中心部を打抜いた円盤状に形成しその両面に
電極を設けた構成にしてもよい。

ところで前述したように従来例では金属円管１は導電性
であるので信号源１０の一方の電極を兼ねることができ
るが、本発明ではガラスノズル１１は非電導性であるの
で別にノズル側の電極１５を付設しなければならない。

第５図ａ〜ｅはガラスノズル１１にノズル側の電極１５
を付設したいくつかの例を示している。

図中１６はガラスノズルにインクを送り込むパイプであ
る。

第５図ａは電極端子１５−１をガラスノズル１１の壁面
を貫通して設けたもの。

ｂは電極端子１５−２を円管状に形成しガラスノズル１
１とパイプ１６の間にこれらを連絡しながら挿入したも
の。

Ｃは電極端子１５−３を蒸着などによりガラスノズル１
１の先端に設けたもの。

ｄは金属又は導電性皮膜等により形成された端子１５−
４を、ガラスノズル１１の後端部に巻装し、パイプ１６
をこの上から嵌合したもの。

第５図ｅは本発明の１実施例を示すものであり電極端子
１５−５をパイプ１６の中途にはさみ込んだものである
。

第６図ａ、ｂはこの電極端子１５−５をさらに詳しく図
示したものである。

図中１７は多数の小孔を設けた円板であり１８は円板１
７をパイプ１６内に配設する金属の支持体である。

この小孔を数十μの径で多数形成すれば、フィルタとな
り送られてくるインクに微小な異物が混入していた際に
このフィルタ状の円板１７で異物を漉すことができるの
で小孔３の目づまりを防ぐことができる。

本発明はこの円板１７にフィルター機能と電極機能を無
考したことを特徴とするものであり、１枚の円板１７で
インク流が機械的に浄化されるとともにインク滴に帯電
電荷が付与されるため、フィルター以外に新たな電極を
必要とすることなく非常に簡単な構造で確実に帯電イン
ク滴形成機構が構成される。

インク帯電手段としての電極はインク流を横断する面方
向に配置されるため、横断面全域に均一な電位分布が形
成されインクに対する帯電効果が良好となる。

これらはノズル構造に於けるガラス（絶縁体）と金属（
導電体）の選択的組み合わせによって各機構部を構成す
ることにより達成されたものであり、滑らかな曲面で内
壁面が形成されたガラスノズルの構成と相俟って非常に
有効な効果を奏する。

上記の説明に於て、電気的振動を機械的振動に変換する
素子として電歪振動子を用いたものを例示したが、磁歪
振動子でも同様に用いることができる。

以上詳細に説明したように、本発明はガラスで構成した
ノズルを用いるので、小型、軽量かつ工作が容易で低コ
ストであり、また振動させるために入力する電力も小さ
いなどの多くの利点をもつ装置を提供することができ、
またノズルをガラスで構成することによって必然的に要
求される信号源の電極の一方をノズルのインク通路に於
けるインク供給源に介設し、この電極にフィルター機能
を具肢セることにより、インクに含有されるゴミ不純物
環ヲ冷去することが可能となるためノズルの目詰まりが
防止され、インクの粒子化が確実となる。

従って、プリンタ、プロッタ、レコーダ及びファクシミ
リ等のインク記録装置として広範囲に利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のノズル及びインク粒子に電荷を付与する
装置の断面図。 第２図はガラスを用いたノズルの断面図。 第３図は電歪振動子の一例の図でａは側断面図、ｂは上
面図、Ｃは正面図。 第４図はガラスを用いたノズルの他の例を示す断面図。 第５図ａ ”−ｅは電極端子１５の５つの例を説明する
ための断面図であり第５図ｅは本発明の１実施例に相当
する。 第６図は第５図ｅの円板（フィルタ）をさらに詳しく説
明する図でａは側断面図、ｂは正面図である。 ２．２−２，２−３・・・電歪振動子、３・・・ノズル
の小孔、９・・・帯電電極、１１・・・誘電体ノズル、
１０・・・インク粒子に荷電を付与する信号電圧の電源
、１５．１５−１．１５−２．１５−３．１５−４．１
５−５・・・信号源１０のノズル側の電極端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インク流通路の先端に位置するノズルの小孔よりイ
   ンクを粒子化して連続的に飛翔せしめるインク噴射手段
   と、該インク噴射手段の作動によって得られるインク粒
   子に電荷を付与するインク帯電手段と、該インク帯電手
   段を介して帯電されたインク粒子の飛行軌道を電場によ
   り偏向せしめる偏向手段と、 を具備して成るインク噴射装置に於いて、前記ノズルを
   ガラスで構成するとともに前記インク流通路を横断する
   面方向に多数の小孔が穿設された導電板から成るフィル
   ターを配設し、該フィルターをインク粒子に対して信号
   電圧を印加する電極板とすることにより前記インク帯電
   手段の一方の電極を構成したことを特徴とするインク噴
   射装置。