JPS6160774B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、インキ噴射プリンタ、更に特定すれ
ば、インキ噴射プリンタの印刷ヘツドのノズル孔
にあるインキ噴流制御弁に関するものである。

IBM6640のような連続式インキ噴射プリンタを
始動し停止すると、ノズルからのインキ滴下およ
びマシン上へのインキ滴の沈着が起こる。従来の
方法では、インキ噴射プリンタのインキ・システ
ム用バルブは、ヘツドの手前側に配置され、ヘツ
ドにはインキが充たされているため始動及び停止
時にインキが垂れた。バルブをノズルないし出口
オリフイスの出来るだけ近くに配置すると、従来
のプリンタの始動ないし停止の際に起り得るイン
キの垂れを起こさずに、インキ流の停止と始動を
実現することが出来る。その上、バルブをヘツド
の内側またはヘツドの上流側に向き合つたオリフ
イスの所に配置するとノズル及びヘツド内の内部
チエンバーの両方を密封するのにも役立つという
もう一つの利点も得られている。このようにし
て、時にはインキを詰まらせる原因にもなる、ノ
ズル及び出口乃至オリフイス内部でのインキの早
乾きを防止することが出来る。

インキ噴射プリンタ用バルブに関するものとし
て、以下の参照文献がある。1977年８月30日発行
米国特許第4045802号、IBM Technical
Disclosure Bulletin第16巻第２号、1973年７月、
467〜468頁；同第18巻第12号、1976年５月、4138
〜4139頁；同第19巻７号、1976年12月、2788〜
2789頁；同第20巻第２号、1977年７月、786〜788
頁。

上記参照文献を検討すればわかるように、米国
特許第4045802号では、インキ噴射ヘツドに向つ
て移動インキ流を遮断するのではなく、ヘツドを
空気取入口に対して密封するキヤツプが記述され
ている。IBM Technical Disclosure Bulletinの
1973年７月号では、インキ噴射プリンタのノズル
の出口オリフイスを密封するものではなく、イン
キ流の方向をそらせる電磁式バルブについて記述
されている。同1976年５月号では、インキ噴射プ
リンタの多重ノズル用カバーが示されている。こ
のカバーは、一般にデイスク形になつていて、ノ
ズル孔を蔽うが、それでもインキはオリフイスか
らカバー内部のチエンバーに流入することがあ
る。このカバーの目的は、ノズル・オリフイスに
逆流させてインキ詰まりを取除くためのヘツド内
逆流用である。本発明のバルブは、インキ詰まり
を防止する。

IBM Technical Disclosure Bulletin 1976年12
月号では、インキ流を速やかに遮断することの利
点を示しているが、遮断素子は、インキ噴射ヘツ
ドの内側にあり、やはりインキがノズル出口の開
口ないしオリフイスから滴下してしまう。同1977
年７月号では、ノズル・オリフイス密封用キヤツ
プの使用が例示されている。ここに引用したどの
参考文献でも、出口オリフイス自体を圧迫し、オ
リフイスと圧縮かみ合わさせることによつて部材
に対するポンプ圧力とは無関係に遮断を行なうバ
ルブ部材を使用しているものはない。

以上のことに鑑みて、インキ噴射プリンタのノ
ズル出口付近に配置し、ノズル・オリフイスに作
用してインキ滴流のノズルからの射出を禁止し、
あるいはインキ滴流を邪魔せずに進ませる、新し
いノズル弁装置をもたらすことが本発明の目的で
ある。

本発明の他の目的は、弁装置の開閉を速やかに
して、遮断の際のインキ滴下やターン・オン時の
方向の定まらない噴出を伴なうことなくインキの
全圧力を遮断できるノズル装置をもたらすことで
ある。

本発明の他の目的は、ノズルのオリフイス出口
から（ノズル・ヘツドを含む）インキ・システム
へのインキ通路全体を密封して、これによりイン
キが空気に触れるために生じる固形物によるイン
キの詰まりなどが起こらないようにする、新しい
ノズル弁装置をもたらすことである。

さて、各図面、特に第１図を参照すると、そこ
には典型的なインキ噴射プリンタ１０の概略図が
図示されている。第１図のインキ噴射プリンタ１
０は、リチヤード・Ｇ・スイートによる米国特許
第3596275号に示されている周知のスイート・プ
ロセスを利用したインキ噴射プリンタのような、
周知の連続式掃引ないしオン・ザ・フライ・プリ
ンタである。この種のプリンタでは、キヤリアま
たは類似のもの（図示せず）に印刷装置が取付け
られており、この印刷装置はヘツド１２に接続さ
れたノズル１１を含み、ヘツド内にはチエンバー
（図示せず）がついていて、加圧インキが入つて
おり、ポンプまたは類似のものを含むインキ・シ
ステム（図示せず）によつてインキがそこに送ら
れるようになつている。インキ流１３はノズル１
１から発射され、圧力変動によつて個々のインキ
滴１３ａに分かれ、帯電電極１４中を通り、次い
で偏向電極１５ａ，１５ｂの間を通つて印刷受容
媒体、図の例ではインキ滴１３ａを受けるための
用紙を巻いたプラテン１６に衝突する。帯電電極
１４は、インキ滴１３ａを予め規定された一定の
レベルに帯電させるものであり、偏向電極は電極
１５ａおよび１５ｂの中間に接続された高圧電源
によつて形成される一定電場を形成し、帯電した
インキ滴を上方に偏向させて、インキ滴の走査線
が印刷受容体ないしプラテン１６上に当たるよう
にする。ノズル１１、ヘツド１２、帯電電極１
４、偏向電極１５、ガター１７を取付けたキヤリ
ヤ（図示せず）は移動して用紙平面に出入りし、
インキ滴は垂直方向の走査により印刷受容媒体な
いしプラテン１６上に当たり、一方帯電されなか
つたインキ滴は偏向電極１５ａおよび１５ｂによ
つて偏向されず、従つて再循環のためガター１７
中へと進み、インキ・システム中を通つてヘツド
１２に戻り再使用される。この種のプリンタに用
いられる典型的なインキ再循環システムは、1975
年12月30日発表の米国特許第3929071号に示され
ている。従来の方法では、インキ・システムに
は、望むときに流れを遮断できるように、ヘツド
１２の付近にバルブまたは類似のものがついてい
る。しかしながら、インキ流がヘツドより手前で
終了し、あるいは遮断された場合には、バルブの
操作がいかに速くとも、ヘツド中になお幾分かの
圧力が残り、ノズルからのプリンタの隣接部分に
インキを滴下させてしまう。かなりの期間経過後
には、このインキの溜まりによつて短絡などの電
気的な問題や、それに関連してインキ滴１３ａに
分れるときの流れ１３の帯電に関する問題が生ず
ることにもなりかねない。その上、例えば週末や
休暇中などで更に長期間プリンタを止める際に
は、ノズル中およびヘツド中のインキが空気に触
れて乾き、ノズル内で固形物が生じマシン再始動
の際にも問題を起こしがちである。すなわち、イ
ンキ流が固形物の一部分のみを破つて、インキを
帯電電極および偏向電極の至る所に送るための、
誤つた方向へのインキ噴射が生じる。

本発明によれば、バルブ２０がノズル１１の出
口オリフイスと係合するように取付けられ、望む
ときにインキ流の速やかな遮断およびプリンタの
始動が行なえ、インキ流を遮断するとインキ供給
源とヘツドが空気から有効に密封される。まずバ
ルブ２０の好ましい実施例を示した第２図を参照
すると、この目的のためにバルブ２０には、でき
れば弧状の薄い弾力性ゲート部材２１がついてお
り、その縦方向に伸びる末端エツジ２２および２
３は、ノズル１１に対してすべり運動できるよう
に、本例ではヘツド１２から突出した延長部分１
２ａおよび１２ｂ中にある案内溝２４および２５
とそれぞれ嵌合するようになつている。第３図に
最もわかりやすく示されているように、ノズル１
１は、ノズル１１の末端で出口オリフイス１１ｂ
を画定する手段１１ａを含んでいる。即ち、図か
ら明らかなように、出口オリフイス１１ｂを限定
する手段１１ａは、ゲート部材２１に対する受け
台としても働らく。即ち、図示の如く、手段１１
ａは出口オリフイス１１ｂの大きさに比べて面積
の大きな端面であり、この端面に対して薄い弾力
性ゲート部材２１が自己の弾力性により常時押し
つけられる。

望むときにインキ滴の流れを噴射させ、そして
インキ流を止めようとするときに速やかに遮断で
きるようにするため、ゲート部材２１は、インキ
流が邪魔されずにノズル出口オリフイス１１ｂを
通つて進むことのできる第一位置および出口オリ
フイスを画定する手段１１ａとゲート部材が協働
して弧状の薄い弾力性部材のバイアス作用によつ
て出口オリフイスを密封し、ノズルからのインキ
流の噴出を止める第二位置の間を移動できるよう
になつている。

この目的のため、ゲート部材２１には、直径が
少くともノズル１１の出口オリフイス１１ｂと同
じであつて且つ上記端面の大きさよりも小さい開
口２６が設けられていて、ゲート部材が第一位置
にあるときはゲート部材がオリフイス１１ｂと整
列し、そしてゲート部材が第二位置にあるときに
は出口オリフイスを密封し、オリフイス１１ｂを
限定する手段１１ａはゲート部材が第二位置にあ
るときゲート部材に対する受台として働らく。

ゲート部材２１を、これの開孔２６がノズル１
１のオリフイス１１ｂと整列される第一位置から
ゲート部材が出口オリフイス１１ｂを密封する第
二位置へと移動させる（第４Ａ及び４Ｂ図）に
は、作動手段が働らいてゲート部材を第一位置と
第二位置の間で移動させる。第２及び４図に最も
わかりやすく図示されているように、この目的の
ために、本例の作動手段３０には一対のソレノイ
ド３１および３２がついており、該ソレノイドは
従来型のもので突出した芯材３１ａ，３２ａおよ
びソレノイド内部の戻しばね（図示せず）を備え
ている。ソレノイド芯３１ａおよび３２ａは、で
きればゲート部材２１の横に伸びる末端２１ａ，
２１ｂの付近にただし間隔を置いて配置し、ソレ
ノイドの一方にエネルギーを供給すると芯材３１
ａないし３２ａが電流によつて短かい距離だけ移
動し、芯が速度をつけてゲート部材２１の末端エ
ツジ２１ａないし２１ｂに当たるようにする。ゲ
ート部材の移動を限定して第４Ａ図に示す第一の
位置にくるようにするため、開孔２６をノズル出
口オリフイス１１ｂに対して正確に位置設定し、
停止手段３３および３４をゲート部材の両端にそ
こから適当な間隔を離して取付け、ソレノイド３
２の芯３２ａがゲート部材２１のエツジ２１ｂに
当つてゲート部材を（第４Ａ図に関して）左側に
押し孔２６をノズル出口オリフイスと整列させる
ときに、ゲート部材２１の末端２１ａが停止手段
３３に当つて正確な整列が保証されるようにす
る。また、第４Ｂ図に示すように、ソレノイド３
１の芯３１ａが作動されてゲート部材２１のエツ
ジ２１ａに衝突させられると、ゲート部材は第二
位置へ移動して停止装置３４（エツジ２１ｂ）に
当たり、それによつてゲート部材の移動が限定さ
れる。

スライド式ゲート部材を動作させる手段は、
（インキ）流の遮断および開始を非常に速やかに
して、遮断の際に滴下が起こらないようにし、ゲ
ート部材が自由流れ位置へ移動する間に（イン
キ）流の誤つた方向への噴出が起こらないように
保証するためにのみ重要であることを指摘してお
く。その上、弧状の薄いあるいは弾力性のゲート
部材２１を備え付けることにより、ゲート部材の
弧状で弾力のある性質のために少くともゲート部
材が第二位置にあるときには、ゲート部材にバイ
アスがかかり、手段１１ａ（出口オリフイス１１
ｂを定義する手段）と係合して密封するように機
能する。

この点に関連して、非常に薄いプラスチツクま
たはプラスチツク塗布紙をゲート部材２１として
使用することができ、あるいはノズル出口ならび
にインキとなじむ金属または類似のものでゲート
部材を構成することができる。

例えば、実際のある実施形では、ゲート部材２
１を厚さ0.0635mm、エツジ２２，２３に沿つた縦
の長さ7.62mm（支持される長さ：3.0mm）、エツジ
２１ａ，２２ｂに沿つた横の長さ、1.778mmのマ
イラ（フイルム）から構成した。この種の構造
は、インキ漏れなしに5.6Kg／cm²の圧力に対して
30分以上密封でき、ゲート部材を速く開くことに
より、インキ流の誤方向への噴出が最少限に抑え
られる。さらにゲート部材の作動装置は、例えば
ゲート部材を第一位置と第二位置の間で移動させ
るためにゲート部材に接続された複動ソレノイ
ド、あるいはゲート部材を二つの位置の間で急速
に移動させるその他の手段から構成できる。ただ
し間隔を置いて配置したソレノイド３１および３
２が、ゲート部材２１に対する優れた手段であ
る。

本発明の別の実施形を第５図及び第６図に示
す。まず第５図についてみると、インキ噴射ヘツ
ド・ノズル４１には、その側壁に案内溝４２がつ
いており、これに対応して第２乃至４図に示した
ゲート部材２１はノズル４１の側面の案内溝４２
に係合する内向き脚部４４および４５をもつたス
ライド式可撓性弁ゲート部材４３と置換されるこ
とができる。可撓性ないし弾力性弁ゲート部材４
３には、ゲート部材２１と同様に開孔４６が設け
られており、この開孔は第一位置のときはノズル
４１の出口オリフイス４１ａと整列され、第２位
置のときは出口オリフイス４１ａを画定する手段
の形成する座位に対して押しつけられてノズル４
１の密封する。この点に関して、ノズル４１の側
壁の案内溝４２ならびに脚部４４および４５の案
内溝４２の上部への押しつけによつて、部材４３
はオリフイス４１ａを画定する手段に対してバイ
アスされ、オリフイスに対する圧力が維持され、
ゲート部材がオリフイス４１ａを密封するように
働らく。

第６図に示した実施形では、ノズル５１を出口
オリフイス５１ａと共に図示してある。ノズル５
１のオリフイス５１ａに対する更に確実な閉塞を
保証するため、ゲート部材５２には、第２乃至５
図に示したゲート部材２１ならびに４３と同様に
開孔または類似のもの５２ａがついており、これ
はゲート部材５２が第６図に示す位置にあつてイ
ンキ流がノズル５１から噴出できるときに整列さ
れる。図示の如く、ゲート部材５２は、これをノ
ズル・オリフイス５１ａの表面に対して押しつけ
るように機能する圧力板または類似のもの５３に
よつて、ノズル５１のオリフイス５１ａに対して
押しつけられている。

第５図及び６図のどちらの実施形でも、ゲート
部材４３および５２は、先にゲート部材２１につ
いて記述したのと同様に、第一位置と第二位置の
間を移動することができ、ゲート部材が第二位置
にあるときは、インキ滴の流れを急速に遮断する
ようになつている。さらに第５図の実施形では、
ゲート部材は部材４３であり、先にゲート部材２
１について記述したのと同じ方法と装置によつて
動作させ、第一位置と第二位置の間を移動させる
ことができることを、指摘しておきたい。ただ
し、第６図の実施形では、ゲート部材５２は、オ
リフイス５１ａと整列された位置およびこのゲー
ト部材５２がノズルのオリフイス５１ａからのイ
ンキ流を遮断する位置の間で孔５２ａを移動させ
る装置の一部となつている。

このように本発明の装置は、インキ噴射プリン
タにおけるインキ流の急速な開閉を可能にし、且
つこのプリンタが用いられていないときには噴射
プリンタのヘツドを密封して空気がノズル構造に
入るのを防止し、ノズルに乾燥固定物の膜が張る
などするのを防止するという効果をももたらすも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づいて作成した装置を含
む典型的なインキ噴射プリンタの概略的側面断面
図。第２図は、本発明に基づいて作成したより好
ましいバルブの部分拡大断面図。第３図は第２図
の線３−３に沿つて切断した部分拡大断面図。第
４Ａ図及び第４Ｂ図は、第１図、第２図及び第３
図で用いた装置の概略図。第５図は、本発明に基
づいて作成した装置の他の実施例の部分断面図。
第６図は、本発明に基づいて作成した装置の他の
実施例の部分断面図。 １０…インキ噴射プリンタ、１１…ノズル、１
２…ヘツド、１３…インキ流、１３ａ…インキ
滴、１４…帯電電極、１５ａ，１５ｂ…偏向電
極、１６…プラテン、１７…ガター、２１…ゲー
ト部材、３０…作動手段、２６…開孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インキ滴を噴射する出口オリフイスの大きさ
   に比べて面積の大きな端面を有するノズルと、 インキ滴の噴射方向に対して略垂直に且つ出口
   オリフイスを間にはさんで互いに平行に設けられ
   た一対の案内溝と、 上記出口オリフイスの直径以上の直径でそして
   上記端面の大きさよりも小さい直径の開口を有し
   且つ上記一対の案内溝により支持され自己の弾力
   性により常時上記端面に押しつけられた状態で上
   記案内溝に沿つて移動できる弾力性の薄板と、 上記開口が上記出口オリフイスと整列する第１
   位置及び上記開口が上記出口オリフイスからはず
   れた第２位置との間で上記弾力性の薄板を往復移
   動させる力を該薄板に与える作動手段とを備えた
   ことを特徴とするインキ噴射プリンタ。