JPS6330864B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジエツト記録装置に用いる印字
用ノズルに関するものである。

従来から用いられている印字用ノズルはインク
を粒子状に噴出して紙などの記録媒体上に飛着せ
しめてドツトの集合により文字、記号、図形など
を描くために使用される。このようなノズルにお
いてインクを噴出する噴孔の孔径は10〜200μと
きわめて微細であり、しかも速乾性をもつたイン
クが使用されるため、特に印字（噴出）作動して
いない停止時にインクが噴孔中で乾燥固化してし
まい目詰りを生ずることが多い。かかる如くイン
クが噴孔中で固化して目詰りが生じてしまうと次
回に印字作動させようとしてもインクの噴出機能
を失つてしまう結果になる。この場合、目詰りを
成しているインクの固形物を排除するためインク
に対し、より高い圧力を印加したり、また細い針
状の物体を噴孔中に挿入して目詰りを解消しよう
としても噴孔が微細であり、またノズルが装着さ
れている部位を分解しなければならず、一般のユ
ーザーには修理できず、そのためインクが噴出作
動しないことによつて、装置全体が全く使い物に
ならないものとなつていた。

一方、噴出させるインクは温度によつて粘度乾
燥速度などの特性が大巾に変化するため、ノズル
の噴孔は不変であるにもかかわらず、インクの温
度が常温より低いような場合には噴出するインク
粒子の大きさや噴出速度が温度によつて異なるこ
とに起因して正常な印字特性を発揮させることが
できないことが多かつた。

本発明ノズルは上述の如き事情に鑑みて開発さ
れたもので、その目的とするところは、ノズルの
噴孔中にてインクが乾燥固化するのを回避するた
め、インクの噴出作動が停止している場合にはそ
の間、噴孔中にインクに代る他の液体を滞在させ
てインクが空気と接触を遮断するように成し、か
つノズル本体に備えた電気的加熱手段でもつて噴
孔中でインクの固化して目詰りしたような場合に
溶融して目詰りを解除したり、寒冷時にはインク
の温度を所定温度に保温して良好なるインク粒子
の噴出特性、即ち、印字特性を維持せんとするも
のである。

以下、本発明をインク・オン・デマンド型記録
装置に用いるノズルに適用した実施例によつて具
体的に説明する。

第１図において、１はノズルボデーであつて、
一般にステンレス、ニツケル、クロム、銅などの
金属材で作られているが、セラミツクスを用いる
こともでき、このノズルボデー１にはインクを粒
子状に噴出させる噴孔２が穿設されており、該噴
孔２にはインク溜３のインクが送り込まれる。ま
た噴孔２に通じる如く、液体流路４が設けてあり
パイプ５を通じて送られるオイルの如き液体が常
時所定の圧力で液体流路４を経て上記噴孔２に流
入入するようになつている。なお、液体流路４を
経て噴孔２に流入する液体としてはインクが水溶
性のものであるならば、適度の粘度をもち、不揮
発性で乾燥固化しないようなオイルが適してい
る。さらに、実施例としたインク・オン・デマン
ド型の印字用ノズルでは、パイプ６より送られて
くるインクを溜め、かつ加圧するチヤンバー７が
形成されており、このチャンバー７中のインクを
加圧作動するべく振動板８に密着した状態で圧電
体９が配設してある。なお、図示してないが圧電
体板９の両表面には屈曲運動を起させる電気信号
を印加するための電極が被着されている。

さらに、前記ノズルボデー１には、該ノズルボ
デー１が金属製である場合には絶縁体Ｓを介在さ
せた状態にて電気的加熱手段としての電熱線Ｈが
捲回してある。なお、電気的加熱手段の他の形態
としては第２図に示す如くノズルボデー１自体を
セラミツクスで構成し、該セラミツクス中に発熱
抵抗体パターンＪを埋入し、該パターンＪに接続
されたリード線Ｋから通電するようにしたいわゆ
るセラミツクヒータを併設したものを使用しても
よい。

以上のように構成された本発明実施例の作動を
説明すると、パイプ６を通つて送られてきたイン
クがチヤンバー７及びインク溜３に充填された状
態において、いま圧電体板９に所定の電気信号が
印加されると該圧電体板９が起す屈曲運動が振動
板８を介してチヤンバー７中のインクに対し圧力
として作用する。このため、インク溜３のインク
は噴孔２に送られ、該噴孔２からインク粒子とな
つて順次図示しない記録媒体に向けて噴出し、記
録媒体上にインク粒子の付着によるドツトの集合
でもつて文字、図形などを記憶する。このように
インクを噴出することによる印字作動を完了し、
インクの噴出作動を完了し、インクの噴出作動を
停止すると、パイプ５より送られ、インクの噴出
時の圧力よりわずかに低い圧力が加えてある 液体流路４中のオイルの如き液体はインクに圧
力が作用していないため、噴孔２中に侵入し、該
噴孔２中のインクの一部を孔外に押し出すと共に
他の一部をインク溜３に押し返してインクと入れ
替つた状態で噴孔２中に滞在する。そのため、外
部空気とインクの接触が遮断されて、インクは噴
孔２中で乾燥固化するようなことはなく、それ故
噴孔２はインクの固化によつて目詰りを起すよう
なおそれは少なくなる。

上述のようにインクの噴出作動停止中は液体流
路４より噴孔２中にオイルの如き液体が流入して
インクが噴孔２中で固化するのを防止しているが
かかる状態において、万一噴孔２中でインクが固
化して目詰りした場合には、ノズルボデー１に配
設した電気的加熱手段としての電熱線Ｈ（もしく
は発熱抵抗体パターンＪ）に通電してノズルボデ
ー１を加熱し、噴孔２中で固化しているインクを
融解すると共にオイルの如き液体でもつてインク
の固形物の融解したものを溶かして固まりをほぐ
した状態になる。かかる状態のもとで圧電体板９
を作動させると、チヤンバー７中で圧力が印加さ
れたインクは、目詰りを起している固化物が柔く
なつたものを噴孔２の外部に放出してしまうこと
によつて噴孔２の目詰りを容易に解消することが
できる。

また、インクが充填されたチヤンバー７中に温
度センサ、圧力センサを配置しておき、インクの
温度が設定値以下になると電気的加熱手段を成す
電熱線Ｈに通電してノズル自体を加熱したり、ま
た噴孔２が目詰りでチャンバー７中の圧力が設定
以上になると、その圧力上昇を自動的に電熱線Ｈ
に通電し、噴孔２中で目詰りを起しているインク
の固形物を溶融して目詰りの解消を図ることので
きるように自動制御回路を設けると好都合であ
る。

以上のように、本発明印字用ノズルによればイ
ンクの噴出作動の停止している間は、液体流路４
によつて導かれた噴孔中に入つてインクと置き替
り、インクがノズルの噴孔中で固化して目詰りす
るのを防止することができると共に、寒冷時にお
いてはノズルボデーを所定の温度にまで加熱する
ことにより、インクの粘度、噴出速度などインク
性状をほぼ一定に維持することができるため、寒
冷時においても安定した印字特性を発揮させるこ
とが可能であり、しかも、インクの固化により噴
孔に目詰りが発生した場合においても、インクの
固形物を加熱による溶融とオイルの如き液体によ
る溶解の両方を同時に作用させることによつて噴
孔の目詰りはきわめて容易に解消することができ
る。

さらに、上記のような本発明印字ノズルは目詰
り防止と、目詰りした場合には目詰りを解消する
という両機能を有しているため、使用するインク
もさらに速乾性タイプのものを使用することが可
能となるなど簡単な構造で安価な印字用ノズルを
提供することができる。

なお、上記においては実施例としてインク・オ
ン・デマンド（プレツシヤーパルス）型のノズル
を挙げたが、これに限らず、他の電界制御型の印
字装置に用いるノズルにおいても全く同様に適用
できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例としてのインク・オン・
デマンド型印字ノズルの断面図、第２図は本発明
印字ノズルを構成するノズルボデーの他の例を示
す断面図である。 １：ノズルボデー、２：噴孔、４：液体流路、
７：チャンバー、Ｈ：電熱線、Ｊ：発熱抵抗パタ
ーン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ インクを記録媒体に向けて噴出せしめる微細
   な噴孔をノズルボデーに備えた印字用ノズルにお
   いて、上記噴孔の途中に通じる液体流路を形成
   し、該液体流路には、インクを乾燥固化させない
   性質をもつた液体がインクの非噴射時に上記噴孔
   中に侵入し滞在する如き適当な圧力で供給される
   ように構成され、かつノズルボデーに一体的に電
   気的加熱手段を具備して成る印字用ノズル。