(57)【要約】【課題】シャワーリングされた洗浄液が電極の取付け面に残った場合、あるいは通常使用される洗浄液が揮発性の高い有機溶剤を主成分としているため揮発時電極の取付け面を冷却し水滴が付着した場合、偏向電極部の乾燥が不十分な場合は絶縁性が低下し、放電によるノイズが発生する。【解決手段】プラス電極及びマイナス電極間の絶縁性が低下した際に発生する放電ノイズを受けインク粒子化と帯電タイミングが不整合となることを防止するため、ノイズを受けうる部分を小さくすると共に、全て金属シールド板で覆った構造としたプリントヘッド。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから連続的に噴出されたインク粒子に対し、選択的に電荷を帯電させ、その後段の偏向電極により形成された電界によりインク粒子が偏向し文字等を形成させる連続型のインクジェット記録装置で、インク粒子の粒子化タイミングを検出するためのタイミングセンサがプリントヘッド内回収経路に設置されたものにおいて、ガターのインク流路を含めた回収経路の外側に、偏向電極間の高電圧リークにより発生するノイズをシールドするためのシールド部が形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置のプリントヘッド。
【請求項２】
前記ノズル、帯電電極及び偏向電極は樹脂ベース上に設置され、更に前記樹脂ベースは金属フレームの片面に弾性体パッキンを介して固定され、かつ前記ガターを前記金属フレームの先端面に設置したものにおいて、前記シールド部は接地されている前記金属フレームと前記ガターのインク流路の外側に配置され、かつ前記金属フレームと電気的に導通する回収経路シールド及びプリントヘッド全体を覆い、前記金属フレームと電気的に導通するヘッドカバー内のガターシールド部により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置のプリントヘッド。
【請求項３】
インク粒子の粒子化タイミングを検出するためのタイミングセンサと、タイミングセンサで検出した微弱信号の増幅回路を有するセンサ基板を前記タイミングセンサと対向するように設置し、かつ前記センサ基板には前記タイミングセンサと電気的に接続可能な信号入力ポートを有することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置のプリントヘッド。
【請求項４】
前記タイミングセンサは前記センサ基板との対向面に信号出力ポートを有し、本信号出力ポートが前記センサ基板の信号入力ポートに直接接触し、かつネジにより連結されることにより電気的に接続されていることを特徴とする請求項１及至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置のプリントヘッド。
【請求項５】
タイミング検出のためにインク粒子に帯電させた電荷を除電するためのドレン端子も前記センサ基板と対向するように設置し、かつ前記センサ基板には前記ドレン端子と電気的に接続可能なドレン接続ポートを有することを特徴とする請求項１及至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置のプリントヘッド。
【請求項６】
前記ドレン端子は前記センサ基板との対向面に導電ポートを有し、本導電ポートが前記センサ基板のドレン接続ポートに直接接触し、かつネジにより連結されることにより電気的に接続されていることを特徴とする請求項１及至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置のプリントヘッド。
【請求項７】
前記ガターはインク粒子を補足する樹脂製のガター本体と、このガター本体を保持し内部に回収経路を有するガターブロックにより形成されていることを特徴とする請求項１及至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置のプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は連続型インクジェット記録装置のプリントヘッドに関し、特にインク粒子の粒子化タイミングを検出するためのタイミングセンサのノイズシールド構造及びタイミングセンサと、タイミングセンサで検出した微弱信号の増幅回路を有するセンサ基板の設置構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に連続型インクジェット記録装置のプリントヘッドはインク粒子を噴出するノズル、噴出したインク粒子に選択的に電荷を帯電させる帯電電極、帯電されたインク粒子を偏向させる電界を形成するための偏向電極、帯電されないインク粒子すなわち印字に使用しないインク粒子を捕らえるためのガターなどにより構成される。プリントヘッドは生産ラインのコンベヤや各種設備機器に取り付けられるため小型であることが望まれるとともに、連続型のインクジェット記録装置特有のノズル、帯電電極、偏向電極のインクによる汚れを容易に洗浄できるなど日常の取扱い性が良いことも必要であり、これらの課題に対応するプリントヘッドの構成については特許第２８１４８８５号等に記載されている。しかし、インク粒子の粒子化タイミングを検出するためのタイミングセンサのノイズシールド構造に関しては、設置される生産ラインのコンベヤや各種設備機器からの外来ノイズをシールドするための筒状カバーが付けられているだけの構成となっていた。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２８１４８８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したとおり連続型インクジェット記録装置特有の日常の取扱いとしてノズル、帯電電極、偏向電極のインクによる汚れの洗浄がある。インクによる上記汚れは噴出時のしぶきや印字する際の撥ね返りによるものであるが、初期的には問題なくとも堆積することにより運転の障害となるため運転開始時や停止の際にインク専用の洗浄液を前記部品表面にシャワーリングし、付着したインクを除去する。またノズルの噴出口がインクの固着や異物のかみ込みにより詰まった場合にも前記同様のシャワーリングによる洗浄を行う。
【０００５】
連続型インクジェット記録装置の偏向電極はプラス電極とマイナス電極で構成され、両者間には通常４〜６ｋＶの高電圧が印可されている。乾燥状態での絶縁性は保たれているものの、前記のシャワーリングされた洗浄液が電極の取付け面に残った場合、あるいは通常使用される洗浄液が揮発性の高い有機溶剤を主成分としているため揮発時電極の取付け面を冷却し水滴が付着した場合など、偏向電極部の乾燥が不十分な場合は絶縁性が低下し、放電によるノイズが発生する。
【０００６】
放電ノイズがタイミングセンサに浸入するとインクの粒子化タイミングを検出できないため印字不能になる。あるいは、誤検出し粒子化と帯電のタイミングがマッチングせず所要とする電荷をインク粒子に帯電させられなくなるため文字が乱れるといった問題が発生することがある。
【０００７】
洗浄後の偏向電極部の乾燥処理は目視によるワイプ紙などを使った拭取り作業であり、見落とし拭取りが不十分だった場合は洗浄液や水滴が残存し前記問題点が発生する。
【０００８】
本発明の目的はオペレータの見落としにより残存した洗浄液や水滴により発生する放電ノイズがインクの粒子化タイミングセンサ及びこれの接続系に浸入することを低減することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記粒子化のタイミングセンサは導電性部材で構成され、ガター後段の回収経路に設置される。検出の原理は非印字時にインク粒子に対し同一電圧でタイミングをずらしながら帯電させ、これがガターに補足し、補足した電荷をタイミングセンサの外側からピックアップ、増幅し電荷量を計測する。最も電荷量の高いタイミングを粒子化タイミングと判断しそれ以降の帯電タイミングを粒子化タイミングと整合させる制御を行う。
【００１０】
ノイズを受けるアンテナとなる部分は、インクが導電性を有するためガターを含む回収経路、タイミングセンサ自体及びタイミングセンサから信号を増幅回路へ送るための電線である。
【００１１】
本発明によれば、これらのアンテナとなる部分は金属フレーム、回収経路シールド及びヘッドカバー内のガターシールド部により覆われ、かつ各部材は接地されているため偏向電極部の乾燥が不十分な場合に発生する放電によるノイズの浸入を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１、図２に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明からなるプリントヘッドの全体構成を示すものである。インク粒子を噴出するノズル１は樹脂製の電極ベース９上に設置される。噴出したインク粒子に電荷を帯電させるための帯電電極２はノズル１上に設置固定され、帯電したインク粒子を偏向させる電界を形成するためのプラス偏向電極３とマイナス偏向電極４は前記電極ベース９上に配置される。印字に使用しないインクを補足回収するガター部はガター本体５とガターブロック６で構成され、ガターブロック上面に配置した回収経路シールド８と共に固定ネジ１１により金属製のヘッドフレーム１７の先端面に電気的導通を確保しつつ固定される。
【００１４】
図において１６はプリントヘッドに設置される電磁弁やヒータ等（図示せず）を保護するためのエレメントカバーであり、カバー固定ネジ１５によりヘッドフレーム１７に固定され、更に前記ノズル１等を保護するためのヘッドカバー１２はつまみネジ１３によりエレメントカバー１６に固定される。エレメントカバー１６及びヘッドカバー１２は共に金属製であり、ヘッドフレーム１７とは電気的に導通と保って固定されている。なお、本体との接続ケーブル１８の内部には、本体（図示せず）とプリントヘッド間を結ぶ（ノズル１へのインク供給や回収など）のチューブ及び印字のための電気信号やヘッドフレーム１７を接地するための電線が組み込まれている。
【００１５】
次に図２によりタイミングセンサ及びガターを含めた回収経路のシールド構造について更に詳細に説明する。図２は回収経路の断面図である。
【００１６】
ガターブロック６は内部には回収流路６ａが形成され、一方にはシール部材２０を介して流路５ａが形成されたガター本体５が接続固定され、もう一方にはシール材１９を介してタイミングセンサ３１が接続されている。タイミングセンサ３１は共に金属製のパイプ状部材と雌ネジを加工したブロック部材を溶接またはろう付け接合した形状であり、ブロック部材と増幅回路が組み込まれたセンサ基板３３を固定ネジ３８により直接接触させ、インクの粒子化タイミングを検出するためにダミー電荷を帯電させたインク粒子がガター本体に補足されると、流路５ａ、６ａ内の導電性インク、タイミングセンサ３１を伝わりセンサ基板３３に電荷を伝える構造となっている。
【００１７】
タイミングセンサ３１の反ガター側には樹脂製チューブ３５が接続され、更にその後段にはドレン端子３４が接続され粒子化タイミング検出のために帯電させたインクの除電を行う構造になっている。なお、ドレン端子３４の後段にもチューブが接続され、本体設置の回収ポンプまで接続される。
【００１８】
図において、ガター本体５及びガターブロック６は回収経路シールド８とヘッドカバー１２内に設けられたガターシールド部１２ａにより覆われ、タイミングセンサ３１はヘッドフレーム１７により覆われた構造になっている。更にタイミングセンサ３１と増幅回路を有するセンサ基板３３間の電気的接続のための電線がない構造となっている。
【００１９】
すなわち、プラス電極３及びマイナス電極４間の絶縁性が低下した際に発生する放電ノイズを受けるアンテナとなる部分を最小限にすると共に、全て金属シールド板で覆った構造となっている。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、プラス電極及びマイナス電極間の絶縁性が低下した際に発生する放電ノイズを受けるアンテナとなる部分を最小限にすると共に、全て金属シールド板で覆った構造となっているため、タイミングセンサにノイズが進入することがない。したがって、オペレータが洗浄液や水滴の残存を見落としても、印字ができない、あるいは文字が乱れるといった問題が発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明からなるプリントヘッドの全体構成である。
【図２】図２は本発明からなる回収経路の断面図である。
【符号の説明】
１…ノズル、９…電極ベース、２…帯電電極、３…プラス偏向電極、４…マイナス偏向電極、５…ガター本体、６…ガターブロック、８…回収経路シールド、１７…ヘッドフレーム、１２…ヘッドカバー、１３…つまみネジ、１６…エレメントカバー、３１…タイミングセンサ、３３…センサ基板、３５…樹脂製チューブ、３４…ドレン端子、１２ａ…ガターシールド部。
【図１】
2004130572.tif 000003
【図２】
2004130572.tif 000004