JPS5816855A - インクジエツト用ノズルヘツド - 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】 特に複数個のノズル開口を有するインクジェット用ノズ
ルヘッドに関するものである。

従来の印字装置、情報出力端末はワイヤーヘッド、活字
等をインクリボンを介して記録用紙に衝突させることに
より各種の出力情報を記録するものであったが、記録の
際の騒音がかなり大きく、比較的静粛なオフィス等で使
用された場合騒音公害をもたらすものであった。このよ
うな問題を解決するための出力装置として、近年液体状
のインクを何らかの手段により飛翔させ、記録用紙に付
着せしめ、各棟の出力情報を記録する所謂インクジェッ
ト方式の出力装置が開発され一般に使用され始めている
。インクジェット方式を大別すると帯電制御方式、イン
クオンデマンド方式、電界制御方式、インクミスト方式
の４つの方式に分けることができる。帯電制御方式とは
インクを振動子により常時液滴状に飛翔せしめ、この飛
翔したインクを帯電させ、その後この帯電した液滴状の
インクを電場により偏向することにより出力情報の記録
を行なうというものである。インクオンデマント方式と
は出力情報に応じてインクだめにピエゾ素子等の圧電素
子により圧力を加え、インクを飛翔させることにより、
記録用紙に記録をなすものである。電界制御方式とはノ
ズル開口部と記録用紙間に出力情報に応じて電位を印加
し、静電引力によりノズル開口からインクを引き出し記
録用紙に付着させ記録を行うものである。インクミスト
方式とはインクだめ中に保持されたインクを振動子によ
り霧状にし、この霧状になったインクを出力情報に応じ
て選択的に放電によりイオン化し、このイオン化したイ
ンクを静電引力により記録用紙に付着せしめるものであ
る。本発明のノズルヘッドは電界制御方式におけるもの
である。

電界制御方式のノズルヘッドは従来単一のノズル開口を
有するものであり、従って、ノズルヘッドをライン方向
に走査することによって記録用紙全体に記録をなすとい
う方法がとられていた。しかしながらこのような方法で
はノズルヘッドを機械的に走査するために比較的低速度
で記録がなされるという問題を有していた。このような
問題を解決するためにライン方向に複数個のノズル開口
を有するノズルヘッドを用いて、ノズルヘッドを機械的
に走査することなしに、出力情報に応じて、複数個のノ
ズル開口に選択的に電位を印加することにより、一ライ
ン分の情報をほぼ同時に記録するという方法が提案され
ている。このような複数個のノズル開口を有するインク
ジェット用ノズルヘッドを備えたインクジェット記録装
置の概略図を第１図に示す。

多数のノズル開口を有するノズルヘッド２と各々のノズ
ル開口と対応する各々の電極を備えた針状電極５０間に
記録用紙３が位置するようにインクジェット記録装置は
構成されている。液体状インクは加圧ポンプ１もしくは
インク静圧により加圧されることによりノズル開口に半
球状のメニスカスが形成される。

電圧印加ターミナル４と針状電極５に出力情報に対応し
た電圧を印加することにより、即ち針状電極５の各々の
電極に出力情報に対応して選択的に電圧を印加すること
により各ノズル開口に形成されたインクのメニスカスは
静電引力により選択的に飛翔し記録用紙３に付着し出力
情報の記録がなされる。さらに送りローラー６により記
録用紙３を移送し、次のラインの出力情報を記録するこ
とにより記録用紙３全体にわたって出力情報を記録する
ことができる。

このような多数のノズル開口を有するノズルヘッドを使
用することによりノズルヘッド自体を機械的にライン方
向に走査することなしにーライン分の情報をほぼ同時に
記録しうろことができるので高速度で各種出力情報を記
録することができる。しかしながら、上述のような複数
個のノズル開口を有したノズルヘッドを本発明者等が鋭
意研究を重ねた結果以下のような重大な問題を有するこ
とがわかった。即ち、ノズル開口から常時インクを飛翔
させている時は問題は生じないが、ある程度長期にわた
ってインクジェット記録装置が使用されず、ノズル開口
からインクが飛翔しない状態が続くとノズル部分のイン
クの水分もしくは溶媒が蒸発することによってインクが
固化しノズルの目づまりをおこすという問題が生じるこ
とがわかった。またこの目づまりが一度おこるとこの目
づまりを解消するのが非常にやっかいである。このよう
な目づまりの問題は従来単一のノズル開口を有するノズ
ルヘッドにおいてもおこるものであったが、複数個のノ
ズル開口を有するノズルヘッドにおいてはノズルが目づ
まりする頻度はノズルの数に比例し、さらに目づまりを
解消するための洗浄も各ノズル毎に行なわなければなら
ないので、単一のノズルを有するノズルヘッドの場合よ
りも一層深刻な問題となる。

従って、本発明の目的は目づまりの生じない、或は目づ
まりが生じても容易に目づまりを解消しうる複数個のノ
ズル開口を有するインクジェット用ノズルヘッドを提供
することにある。

本発明のインクジェット用ノズルヘッドはインクを飛翔
させるための複数個の溝が側面に設けられたノズルヘッ
ド本体、およびこのノズルヘッド本体の前記側面上に密
着するように設けられる板状の蓋体とからなり、前記蓋
体がこの蓋体と前記ノズルヘッド本体との間に生ずる磁
力によって前記側面上に密着されていることを特徴とす
る。従って、インクジェット記録装置使用時以外は前記
蓋体を何らかの付勢手段により前記側面から離れた開位
置に位置せしめることによりノズル部分からインクを除
去しうるようにすることによりノズル部分においてイン
クが固化することにより目づまりが生じることを防止す
ることができ、さらにノズル部分において目づまりが生
じても、前記蓋体を開くことにより容易に洗浄すること
ができる利点を有する。

以下、本発明の詳細な説明を図面を参照しノズルヘッド
本体７の側面に溝８ａ、８ｂ。

ｇｃ、８ｄ、８ｅが形成されており各々インクを飛翔さ
せるためのノズルとして機能する。

ノズルヘッド本体７の溝８ａ、８ｂ、８ｃ。

８ｄ、３ｅが形成された側（インクジェット記録装置に
装着された時は上部に相当する。）に一部が蝶番９によ
りノズルヘッド本体と蝶着された板状の蓋体１０が設け
られている。

インクジェット記録装置使用時、即ちノズルからインク
を飛翔させる時は蓋体１０をノズルヘッド本体７に蓋体
１０とノズルヘッド本体間に生ずる磁力によって密着せ
しめ、インクジェット記録装置を使用しない時は蓋体１
０を手動により或は自動により開ぐことにより、ノズル
即ち溝８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、’　８ｅに保持されて
いるインクが液だめ部１１に引きもどされることにより
除去することができる。また、長時間ノズルからインク
を飛翔させないことによって生じたインクの固化による
ノズルの目づまりが発生しても蓋体１０を開くことによ
り容易にノズルの洗浄を行なうことができる。本発明の
インクジェット用ノズルヘッドにおいては蓋体１０をノ
ズルヘッド本体に密着せしめる手段として蓋体１０とノ
ズルヘッド本体７間に生ずる磁力を用いているが、これ
はノズルヘッド本体７の蓋体１０が密着する側の少なく
とも一部に磁石、或は電磁石を使用し、ノズルヘッド本
体７の磁石、或は電磁石に対応する蓋体１０の部分を磁
性材料にすることにより、または逆に蓋体１０に磁石を
設け、ノズルヘッド本体７に磁性材料を設けること等に
より発生する磁力を用いるという意味である。このよう
に磁力を用いて蓋体１０をノズルヘッド本体７に密着せ
しめるようにするとクランプ手段等を用いるよりも容易
に蓋体１０の開閉動作を行なわしめることができる。

上述の説明においては蓋体１０がノズルヘッド本体７の
上部に設けられるよう構成されていたが、この位置関係
を全く逆にしてノズルヘッド本体７下部に蓋体１０を設
けるようにしてもよい。この場合も蓋体１０を密着させ
る手段として上述したのと同様の磁力を使用することが
できる。また、蓋体１０をノズルヘッド本体７と蝶番９
により係合することなしに完全に蓋体１０とノズルヘッ
ド本体７が分離しうるようにしてもよい。

斜視図であり、ノズルヘッド本体７に設けられた溝８ａ
、８ｂ、８ｃの内側側面に水性インクを使用する場合に
は親水性物質の層１２油性インクを使用する場合には親
油性物質の層１２が設けられている。多数のノズルを有
するノズルヘッドにおいては各ノズル開口に形成される
メニスカスは均一形成され難（、従って出力記録にむら
が生じることがあるが、このように親水性もしくは親油
性物質の層１２を設けることによりノズル中をスムース
にインクを移送させることができ、各ノズル開口に均一
なメニスカスを形成することができる。

第４図は本発明のインクジェット用ノズルヘッドにおい
て、蓋体がノズルヘッド本体と密着する側にクッション
材を有する場合を示す斜視図である。

本発明のインクジェット用インクノズルにおいてはノズ
ルヘッド本体７と蓋体１０とが別体に設けられており、
従って、前記したように磁力によってノズルヘッド本体
７と蓋体１０とを密着せしめるものであったが、ノズル
ヘッド本体７と蓋体１０との間に全体にわたって均一な
力を加えることはなかなか難しく一部が密着せしめられ
なくなることがあることがわかった。また、蓋体１０が
開閉動作を繰り返す間にノズルヘッド本体７にキズを付
けたり、あるいは溝８ａ、８ｂ、８Ｃ２８ｄ。

８ｅを破壊してしまうおそれがある。このような問題を
解決する手段として図示したように蓋体１０にノズルヘ
ッド本体７と密着する側にクッション材１３を設けるこ
とが有効であることがわかった。

第５図はノズルヘッド本体に設けられる溝が千鳥配置を
有する場合を示す斜視図である。

ノズルヘッド本体７両側にノズルを形成する溝８ａ、　
８ｂ、　８ｃ、　８ｄ、　８ｅ、　８ａ’、８ｂ’。

８　Ｃ１、ｇ　ｄｌ　、　　１３　ｅｌが設けられ、さ
らに一方の側に設けられた溝８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ。

８ｅが他方の側に設けられた溝８　ａ’　、　　８　ｂ
’　。

８Ｃ１、８ｄｌ　、　ｇ　ｅＩとずれた位置に形成され
ており、所謂千鳥配置を構成しているものである。この
ように構成されたノズルベッドにおいては一側面に溝を
形成するよりも従来公知の溝形成技術を用いてより高い
解像力を得ることができる。なお蓋体はノズルヘッド本
体７両側を密着させるよう２体１０．１０’使用される
。

第６図はノズルヘッド本体をノズルヘッド支持体に磁力
を用いることにより設置せしめた状態を示す斜視図、で
ある。

図示されるようにノズルヘッド本体７をノズルヘッド支
持体１４に磁力を用いることによって設置せしめること
によりノズルヘッド本体７をノズルヘッド支持体１４と
容易に着脱可能とすることができる。このようにしてノ
ズルヘッド本体７が容易に着脱可能とされるとノズルヘ
ッド本体７の溝８　ａ、　８ｂ、　８ｃ。

８ｄが目づまり等をおこすことにより使用不能となった
時容易に新たなノズルヘッド本体７と交換することがで
きる。なお、磁力を用いるとはヘッド支持体１４のヘッ
ド本体７の接触する側の少なくとも一部を磁石とし、ヘ
ッド本体１０の前記磁石に対応する部分を磁性材料にす
ることにより、または逆にヘッド本体７に磁石を設け、
ヘッド支持体１４に磁性材料を設けること等により発生
する磁力を用いるという意味である。

第７図は蓋体の開閉動作を自動的に行なわしめるように
した場合の一実施例を示す概略□図である。

上述したようにインクを飛翔させない時は蓋体１０をノ
ズルヘッド本体と離れた位置、即ち開位置に位置せしめ
ることによりインクをノズルである溝から取り除くこと
が目づまり防止に有効であるが、さらに蓋体の開閉動作
をインクジェット記録装置の電源投入切断動作と同期せ
しめて行なうことはより一層簡易な操作でノズルの目づ
まり防止を行なうことができる。第７図に示されるよう
に蓋体１０とノズルヘッド本体７間にはコイル状のスプ
リング１５が設置しており、蓋体１０を開放状態にせし
めるよう伺勢している。またノズルヘッド本体７側には
電磁石１６が設けられており、電磁石１６のコイルに電
源１７により電流が流れることにより蓋体１０が磁力に
よりノズルヘッド本体７と密着せしめることが可能とな
る。ただしこの場合蓋体１０の少なくとも電磁石の磁力
線が到達する部分に鉄等の材料を設ける必要がある。従
って、インクジェット記録装置の電源投入動作と同期し
て電磁石１６のコイルに電流を流せば蓋体１０との間に
働く磁力によって蓋体１０がヘッド本体７と密着せしめ
ることができ、また、インクジェット記録装置の電源切
断動作と同期して電磁石１６のコイルに電流を流すのを
停止すればスプリング１５に付勢されて蓋体１０はノズ
ルヘッド本体７から離れる位置（開位置）に位置せしめ
られる。

以上詳細に説明したように本発明のインクジェット用ノ
ズルヘッドはノズルヘッド本体と蓋体とからなり、蓋体
がノズルヘッド本体のノズルのための溝が設けられた側
に磁力により密着せしめられる閉位置とノズルヘッド本
体から離れた開位置との間を移動することができるので
、ノズルの目づまりを防止することができ、さらに目づ
まりをおこした場合容易に洗浄を行なうことができる。

なおノズル本体７の先端形状は本実施例に限定すること
なく本特許請求の範囲内においていかなる変型も可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、複数個のノズル開口を有するインクジェット
用ノズルヘッドを備えたインクジェット記録装置の概略
図であり、 第２図は、本発明のインクジェット用ノズルヘッドの一
実施例を示す斜視図であり、第３図は、本発明のインク
ジェット用ノズルヘッドの溝に親水性物質の層を設けた
場合の斜視図であり、 第４図は、本発明のインクジェット用ノズルヘッドにお
いて、蓋体がノズルヘッド本体と密着する側にクッショ
ン材を有する場合を示す斜視図であり、 第５図は、ノズルヘッド本体に設けられる溝が千鳥配置
を有する場合を示す斜視図であり、 第６図は、ノズルヘッド本体をノズルヘッド支持体に磁
力を用いることによって設置せしめた状態を示す斜視図
であり、 第７図は、蓋体の開閉動作を自動的に行なわしめるよう
にした場合の一実施例を示す概略図である。 ２・・・・・・・・ノズルヘッド　５・・・・・・・・
・針状電極７・・・・・・・・ノズルヘッド本体　　８
ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ。 １６・・・・・・・・・電磁石

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）インクを飛翔させるための複数個の溝が側面に設け
   られたノズルヘッド本体、およびこのノズルヘッド本体
   の前記側面上に密着するように設けられる板状の蓋体と
   からなり、前記蓋体がこの蓋体と前記ノズルヘッド本体
   との間に生ずる磁力によって前記側面上に密着されてい
   ることを特徴とするインクジェット用ノズルヘッド。 ２）前記溝の内側側面に水性インクを使用する場合は親
   水性物質の層を油性インクを使用する場合は親油性物質
   の層を有していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のインクジェット用ノズルヘッド。 ３）前記蓋体が前記ノズルヘッド本体と密着する側にク
   ッション材を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のインクジェット用ノズルヘッド。 ４）インクを飛翔させるための複数個の溝が側面に設け
   られたノズルヘッド本体、およびこのノズルヘッド本体
   の前記側面上に磁力により密着する閉位置と、前記側面
   から離れた閉位置との間を移動可能に設けられた板状の
   蓋体、およびこの量体を使用時以外は前記開位置に位置
   させるよう付勢する手段からなるインクジェット用ノズ
   ルヘッド、