(57)【要約】      （修正有）【課題】ノズル口径の違いに関係なくノズルの固定位置を一種類に設定した場合であっても、インク粒子形状を確認できる構成を有するインクジェット記録装置用印字ヘッドを提供する。【解決手段】ノズル口径の違いにより生じるインク噴出口５から粒子化される場所までの距離の差と同じ範囲にストロボの光を透過できる長さを持った粒子確認窓１を備えたベース板２を用い、ノズル固定位置を一ヵ所にしてもストロボの光を帯電電極７間に送り粒子形状の確認を行うことを可能にすることで達成される。【選択図】図１
2010125756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク粒子形状を確認するための確認窓を有するベース板と、
前記ベース板の第１面に取り付けられるインクを噴出する着脱可能なノズルと、
前記第１面側に設けられた、前記ノズルから噴出されたインクを粒子化させるための振動源と、
前記ベース板の前記第１面とは反対側の面である第２面に配置され、前記インク粒子形状を確認する際に動作するストロボ手段と、を備え、
前記ノズルは、口径の異なる複数のノズルが全て同一の位置に取り付けられ、
前記確認窓は前記インクの噴出方向に長辺を有する横長形状をなし、
前記確認窓の横長形状の領域の長辺の長さは、前記複数のノズルを用いて印字する場合に、前記ノズルの噴出口からインクが粒子化される位置までの距離が最大となる位置から前記噴出口からインクが粒子化される位置までの距離が最小となる位置までの長さより長いことを特徴とする、インクジェット記録装置用印字ヘッド。
【請求項２】
インク粒子形状を確認するための確認窓を有するベース板と、
前記ベース板の第１面に取り付けられるインクを噴出する着脱可能なノズルと、
前記第１面側に設けられた、前記ノズルから噴出されたインクを粒子化させるための振動源と、
前記ベース板の前記第１面とは反対側の面である第２面に配置され、前記インク粒子形状を確認する際に動作するストロボ手段と、を備え、
前記ノズルは、口径の異なる複数のノズルが全て同一の位置に取り付けられ、
前記確認窓は前記インクの噴出方向に長辺を有する横長形状をなし、
前記確認窓の横長形状の領域は、前記口径が最大のノズルを使用したときに前記インクが粒子化される位置と、前記口径が最小のノズルを使用したときに前記インクが粒子化される位置をカバーする大きさであることを特徴とする、インクジェット記録装置用印字ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置用印字ヘッドに関し、例えば、インク粒子の形状を確認するための窓を有する印字ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に用いられる印字ヘッドは、印字に係わる信号を伝達する基板、信号線、及び粒子作成状態確認用のストロボ（ＬＥＤ）等の電気部品を洗浄液等の液体から保護するためベース板で仕切る構造を備えている。また、印字ヘッドでは、ベース板の裏側に電気部品が配置され、印字に関わる機構部品のノズルおよび帯電電極および偏向電極がベース板の表側に搭載される構成となっている。
【０００３】
インクジェット記録装置の印字動作においては、ノズルより噴出したインクをインク柱の状態のインクからインク粒子の状態にするために、ノズルに設けた振動源となる加振壁よりインク柱に適切な振動を定期的に与える。そして、帯電電極内でインク粒子ができるよう調整し、インクが粒子化するタイミングで各文字に応じた文字信号となる帯電電圧を帯電させている。帯電したインク粒子はノズルより噴出したインク圧力により次に２枚の向かい合った偏向電極の間を飛翔する。偏向電極は、一方の＋側偏向電極には高電圧を与え、一方の−側偏向電極を設置することにより、偏向電極間に発生させる。静電界中をインク粒子が飛翔する間に、帯電量に応じた偏向を受け被印字物に付着し印字を行っている。前記印字を行なう際、インクを粒子化するには適当な振動を与えることが必要である。振動量が少ない、または多い場合、インクは粒子化しないかもしくはサテライトを発生する。発生したサテライトはインク粒子に正常な帯電を与えることが出来ず、所望の位置にインク粒子を付着させられず、印字に乱れを生じる。
【０００４】
インク粒子が最適であるか否かを判断する目安として、インク粒子形状の確認を行なっている。確認の方法は、ベース板の裏側に配置したストロボ機構でノズルに設けた振動源の周波数に同期して発光させる。ベース板にはストロボの光をベース板裏側からベース表側に透過させるためにベース板と機密（シール）性を持った粒子確認窓を設け、ストロボの光を帯電電極間に送り粒子形状の確認を行っている。なお、従来のインク粒子確認窓の構成については、図３乃至５を参照して、本発明との対比において説明する。
【０００５】
また、インクジェット記録装置では、ユーザーの要求する様々な印字のサイズに対応するため、複数種類のノズル口径のノズルをラインナップとして用意している。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−７６０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ノズル口径が異なると、インク粒子化の最適条件も変わり、ノズルのインク噴出口から粒子化される場所までの距離の違いが生じてくる。そのため、ノズル口径が異なる全ての種類のノズルに関して固定位置を同一の場所に設定した場合、粒子化される場所と粒子確認窓にずれが発生しストロボの光を帯電電極間に送れなくなり、インク粒子形状の確認ができなくなる。
【０００８】
このため、従来のインクジェット記録装置（図３乃至５）では、ノズルの固定位置を複数箇所準備して各々のノズル口径に対応した固定位置にノズルを固定して前記ずれを調整していた。
【０００９】
しかし、この場合にも不都合がある。つまり、印字ヘッドのメンテナンス作業でノズルを取外し、再組立てや取替える作業が発生した際、不注意によりノズルの固定箇所を間違える場合がある。間違えた箇所にノズルを取り付けて印字を再開した場合、ノズル先端部から非印字物までの距離が変わってしまい、結果として印字品質が悪化する可能性がある。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ノズル口径の違いに関係なくノズルの固定位置を一種類に設定した場合であっても、インク粒子形状を確認できる構成を有するインクジェット記録装置用印字ヘッドを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明では、ノズル口径の違いにより生じるインク噴出口から粒子化される場所までの距離の差と同じ範囲にストロボの光を透過できる長さを持った粒子確認窓を備えたベース板を用いる。これにより、ノズル固定位置を一ヵ所にしてもストロボの光を帯電電極間に送り粒子形状の確認を行うことを可能にすることで達成される。
【００１２】
つまり、本発明によるインクジェット記録装置用ヘッドは、インク粒子形状を確認するための確認窓を有するベース板と、ベース板の第１面に取り付けられるインクを噴出する着脱可能なノズルと、第１面（表面）側に設けられた、ノズルから噴出されたインクを粒子化させるための振動源と、ベース板の第１面とは反対側の面である第２面（裏面）に配置され、インク粒子形状を確認する際に動作するストロボ手段と、を備える。ここで、ノズルに関しては、口径の異なる複数のノズルが全て同一の位置に取り付けられる。また、確認窓はインクの噴出方向に長辺を有する横長形状をなしており、確認窓の横長形状の領域の長辺の長さは、複数のノズルを用いて印字する場合に、ノズルの噴出口からインクが粒子化される位置までの距離が最大となる位置から前記噴出口からインクが粒子化される位置までの距離が最小となる位置までの長さより長いことを特徴とする。言い換えると、確認窓の横長形状の領域は、口径が最大のノズルを使用したときにインクが粒子化される位置と、口径が最小のノズルを使用したときに前記インクが粒子化される位置をカバーする大きさである。
【００１３】
さらなる本発明の特徴は、以下本発明を実施するための最良の形態および添付図面によって明らかになるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のインクジェット記録装置用印字ヘッドによれば、ノズル口径の違いに関係なくノズルの固定位置を一種類に設定した場合であっても、インク粒子形状を確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、インク粒子の形状を確認するための窓を有するインクジェット記録装置用プリントヘッドに関し、インク噴出を行なうノズルのノズル口径の種類によらずノズルの取付け位置を一定にして誤組立てを防止し、安定な印字を行うことを可能にすると共に、確実にインク粒子の形状を確認することができる印字ヘッドに関するものである。
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、本実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。また、各図において共通の構成については同一の参照番号が付されている。
【００１７】
＜印字ヘッドの構成＞
図１及び２は、本発明の実施形態によるインクジェット記録装置用印字ヘッドの概略構成を示す図である。図１は、一のノズル（例えば、ノズル口径が最小、つまりノズルのインク噴出口からインク粒子化までの距離が最短のノズル）を印字ヘッドに搭載したときの状態を示す図である。また、図２は、他のノズル（例えば、ノズル口径が最大、つまりノズルのインク噴出口からインク粒子化までの距離が最長のノズル）を印字ヘッドに搭載したときの状態を示す図である。
【００１８】
図１では、印字ヘッドクミ３の部分図であって、インク噴出口５から粒子化される場所８までの距離の差と同じ範囲にストロボ（ＬＥＤ：図示せず）の光を透過できる長さＬ３を持った粒子確認窓１を備えたベース板２が示されている。
【００１９】
印字ヘッド端面４を基準面とし、基準面からの距離Ｌ１離れた位置にインク噴出口５がある。インクは本体から圧送されノズルに供給され、インク噴出口５から噴出されインク柱６となる。インク柱６には加振壁により適切な振動が定期的に与えられ、帯電電極７内のインク噴出口５からＬ２離れた位置でインク粒子８が形成される。
【００２０】
図２は、上述のように、図１のノズル口径に対し別のノズル口径を搭載した印字ヘッドクミ３の部分図である。
【００２１】
図２において、印字ヘッド端面４を基準面とし、インク噴出口９（図１のノズルとは別のノズルなので異なる参照番号を用いる）の位置は、図１と同一の基準面４からの距離Ｌ１離れた位置に設定している。インクは、本体から圧送されノズルに供給され、インク噴出口９から噴出されインク柱１０となる。インク柱１０は、加振壁より適切な振動を定期的に与えられ帯電電極１１内でインク粒子１２となる。ただし、図２のノズルは、図１のそれとはノズル口径が異なるので、インクを粒子化するための圧力、加震壁から加える振動の最適条件が変わり、インク粒子はＬ２（図１の場合）よりも遠い位置のＬ４の位置でインク粒子１２となる。
【００２２】
前述のように、インクを粒子化するには適当な振動を与えることが必要である。振動量が少ない、または多い場合、インクは粒子化しないかもしくはサテライトを発生する。発生したサテライトはインク粒子に正常な帯電を与えることが出来ず、所望の位置にインク粒子を付着させられなくなり、印字に乱れを生じる。
【００２３】
インク粒子が最適であるか否かを判断する目安として、インク粒子形状の確認（目視で）を行う。確認の方法は、ベース板２に設けられた確認窓１の裏側に配置したストロボ機構（ＬＥＤ）でノズルに設けた振動源の周波数に同期して発光させる。ベース板２にはストロボの光をベース板裏側からベース表側に透過させるためにベース板２と機密（シール）性を持った粒子確認窓１を設け、ストロボの光を帯電電極間に送り粒子形状の確認を行っている。
【００２４】
本実施形態では、粒子確認窓１の長さＬ３は、図２で示したＬ４と図１で示したＬ２との差分の長さ分（ΔＬ）だけ、従来の確認窓（図３乃至５参照）よりも長くなっている。つまり、確認窓１はインクの噴出方向に長辺を有する横長形状（例えば、長方形、楕円形、或いは長円形）をなし、その長辺部の長さＬ３は、ノズルのインク噴出口からインク粒子化までの距離が最短の位置と、最長の位置がカバーされる（窓領域内に含まれる）長さとなっている。これにより、確認窓１は、ノズル口径の違いにより粒子化される位置が異なった場合でも、同じノズルの固定位置で図１の粒子および図２の粒子を共に確認できる構成となっている。
【００２５】
＜比較例の構成：本発明との対比において＞
図３乃至５は、従来のインクジェット記録装置用印字ヘッドの概略構成を示す図である。これらの構成は、本実施形態との対比のために示したものである。
【００２６】
図３は、図１に記載したノズル口径のノズルを従来の印字ヘッドクミ１３に取り付けた図である。
【００２７】
粒子確認窓１４はノズル口径の違いにより生じるインク噴出口から粒子化される場所までの距離の差より短い長さＬ５の範囲しかストロボの光を透過できない構造である。図３においては、図１と同様に、印字ヘッド端面４を基準面とし、基準面からの距離Ｌ１離れた位置にインク噴出口５がある。インクは本体から圧送されノズルに供給され、インク噴出口５から噴出されインク柱６となる。インク柱６は加振壁より適切な振動を定期的に与えられ帯電電極７内のインク噴出口５からＬ２だけ離れた位置でインク粒子８となる。
【００２８】
図４は、図３のノズル口径に対し別のノズル口径を有するノズルを搭載した印字ヘッドクミ１３の部分図である。図４の印字ヘッドクミ１３においても、図２と同様に、印字ヘッド端面４を基準面とし、インク噴出口９の位置は、図１と同一の基準面４からの距離Ｌ１だけ離れた位置に設定している。インクは本体から圧送されノズルに供給され、インク噴出口９から噴出されインク柱１０となる。インク柱１０は、加振壁より適切な振動を定期的に与えられ帯電電極１１内でインク粒子１２となる。ただし、ノズル口径の違いによりインクを粒子化するための圧力、加震壁から加える振動の最適条件が変わり、距離Ｌ２よりも遠い距離Ｌ４の位置でインク柱１０がインク粒子１２となる。
【００２９】
粒子確認窓１４の長さＬ５は、本実施形態の確認窓１の長さＬ３と比較して、図２及び４で示したＬ４と図１及び３で示したＬ２との差分の長さ分（以上に）短くなっている。よって、本実施形態のようにノズル設置位置を同一（固定）にした場合、ノズル口径の違いにより粒子化される位置が異なるので、図３の場合には粒子を確認することはできるが、図４の場合には粒子を確認できない。
【００３０】
このため、従来の構成では、図５の印字ヘッドクミ１６に示されるように、ノズルの口径が異なればノズルの取り付け位置をずらすことによって、図４の粒子を確認できるようにしている。図５に示されるように、印字ヘッド端面４を基準面とし、基準面からの距離Ｌ６離れた位置にインク噴出口５がある。従来の印字ヘッドでは、図２及び４で示したＬ４と図１及び３で示したＬ２との差分の長さだけノズル取付け位置を印字ヘッド端面４を基準面とし基準面からずらすことでこのような不具合に対応していた。
【００３１】
このような対応は、上述のような問題点（[発明が解決しようとする課題]参照）を生じさせていたので、本発明は、ノズルの取り付け位置を固定してもインク粒子を確実に確認できるような構成を有する確認窓１を採用することにしたのである。
【００３２】
＜まとめ＞
本実施形態のインクジェット記録装置用印字ヘッドにおいて、ノズルの口径が異なっても、複数種類のノズルが全て同一の位置に取り付けられる。また、確認窓はインクの噴出方向に長辺を有する横長形状（楕円形、長円形、長方形等）をなしており、確認窓の横長形状の領域の長辺の長さは、複数のノズルを用いて印字する場合に、ノズルの噴出口からインクが粒子化される位置までの距離が最大となる位置から前記噴出口からインクが粒子化される位置までの距離が最小となる位置までの長さより長いことを特徴とする。言い換えると、確認窓の横長形状の領域は、口径が最大のノズルを使用したときにインクが粒子化される位置と、口径が最小のノズルを使用したときに前記インクが粒子化される位置をカバーする大きさである。さらに言い換えれば、粒子確認窓の長さ（Ｌ３）は、従来の円形状の確認窓（図３乃至５）に比べて、Ｌ４（インクが粒子化される距離の最大値）とＬ２（インクが粒子化される距離の最小値）との差分の長さ分だけ、長くなっている。これにより、複数のノズル口径に対してもノズル固定位置を一ヵ所にしても対応できるとともに、メンテナンス作業時のノズル取外し再組立てを行なう際、ノズル固定位置の誤組立ての要因を無くしメンテナンス性を向上させることができる。また、ノズルの配置位置を固定しても、確実にインクの粒子形状を確認窓から確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態によるインクジェット記録装置用の印字ヘッドの部分図である。
【図２】本発明の実施形態によるインクジェット記録装置用の印字ヘッドであって、図１に対しノズル口径が異なるノズルを搭載した印字ヘッドの部分図である。
【図３】従来のインクジェット記録装置の印字ヘッドの部分図である。
【図４】従来のインクジェット記録装置の印字ヘッドであって、図３に対しノズル口径が異なるノズルを搭載した印字ヘッドの部分図である。
【図５】図４に対しノズル口径が異なるノズルを搭載した際の従来の対応策を説明するための印字ヘッドの部分図である。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・粒子確認窓、２・・・ベース板、３・・・印字ヘッドクミ、４・・・印字ヘッド端面、５・・・インク噴出口、６・・・インク柱、７・・・帯電電極、８・・・インク粒子、９・・・インク噴出口、１０・・・インク柱、１１・・・帯電電極、１２・・・インク粒子、１３・・・印字ヘッドクミ、１４・・・粒子確認窓、１５・・・印字ヘッドクミ、１６・・・印字ヘッドクミ
【図１】
2010125756.tif 000003
【図２】
2010125756.tif 000004
【図３】
2010125756.tif 000005
【図４】
2010125756.tif 000006
【図５】
2010125756.tif 000007