(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ブロックのインク吐出面に、インクを吐出する複数のノズル孔を所定ピッチずつ離間して直列に形成し、インク吐出面と対向する本体ブロックの他面に、複数のノズル孔のそれぞれに対応する複数のバルブ取付孔を形成し、各ノズル孔と該ノズル孔に対応するバルブ取付孔とを連通する連通路を本体ブロックにそれぞれ形成し、各バルブ取付孔に、各連通路を開閉するバルブをそれぞれ取り付けたノズルヘッドにおいて、本体ブロックの他面に、ノズル孔直列方向と交差する方向に下る第１傾斜面と、第１傾斜面とは反対の方向に下る第２傾斜面とを有する山状凸部を形成するとともに、バルブ取付孔を山状凸部の第１傾斜面と第２傾斜面とにノズル孔直列方向に関して交互に形成したことを特徴とするノズルヘッド。
【請求項２】
本体ブロックを、インク吐出面を有する第１ブロック、および、山状凸部を有していて第１ブロックと分離可能に合体される第２ブロックから構成し、
連通路を、インク吐出面の各ノズル孔と、第２ブロックと対面する第１合体面に形成された第１開口部とを連通するように第１ブロックに形成された第１連通路、および、山状凸部の各バルブ取付孔と、第１ブロックと対面する第２合体面に形成された第２開口部とを連通するように第２ブロックに形成された第２連通路から構成し、
第１ブロックと第２ブロックを合体させたときに第１開口部と第２開口部とが連通するように、第１ブロックにおける第１開口部の配置と、第２ブロックにおける第２開口部の配置を設定して成る請求項１に記載のノズルヘッド。
【請求項３】
本体ブロックがノズル孔直列方向に複数連設可能に構成され、複数の本体ブロックがノズル孔直列方向に連設されたとき、全てのノズル孔が所定ピッチで配置されるように構成されている請求項１または請求項２に記載のノズルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷インクを吐出するインクジェットプリンタのノズルヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のインクジェットプリンタのノズルヘッドを図１０に示す。図示のノズルヘッド５１では、本体ブロック５４のインク吐出面５７に、インクを吐出する複数のノズル孔５５，５５，５５，５５が矢印Ｓ方向にピッチＰ２ずつ離間して直列に形成されている。ノズル孔５５，５５，５５，５５に対応するそれぞれの真上位置で、本体ブロック５４の平坦な上面５６に、バルブ取付孔５９，５９，５９，５９が形成されている。各ノズル孔５５とそれに対応するバルブ取付孔５９とはそれぞれ連通路５８を介して連通しており、各バルブ取付孔５９に、各連通路５８を開閉するバルブ２６がそれぞれ直立状態で取り付けられている。このノズルヘッド５１では、バルブ２６，２６同士の接触干渉を避けるため、隣合うノズル孔５５，５５間のピッチＰ２が、バルブ２６の構成部品のうち最も幅広であるバルブ駆動部の外径Ｄよりも大きな寸法に設定されている。このような、本体ブロックのインク吐出面に複数のノズル孔が所定ピッチ離間して一列に形成されているノズルヘッドとしては、例えば本出願人により特許出願されたものが下記の特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８６８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、隣合うノズル孔間のピッチが大きいと、印刷密度すなわち解像度が低くなり、印刷画像品位が悪くなる。また、本体ブロックのノズル孔直列方向の寸法も大きくならざるを得ない。一方で、品位の高い印刷画像を得たいという要請、プリンタの小型軽量化および省動力化の要請、およびメンテナンス容易性の要請もある。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、品位の高い印刷画像を得ることが可能でコンパクトなノズルヘッドの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るノズルヘッドは、本体ブロックのインク吐出面に、インクを吐出する複数のノズル孔を所定ピッチずつ離間して直列に形成し、インク吐出面と対向する本体ブロックの他面に、複数のノズル孔のそれぞれに対応する複数のバルブ取付孔を形成し、各ノズル孔と該ノズル孔に対応するバルブ取付孔とを連通する連通路を本体ブロックにそれぞれ形成し、各バルブ取付孔に、各連通路を開閉するバルブをそれぞれ取り付けたノズルヘッドにおいて、本体ブロックの他面に、ノズル孔直列方向と交差する方向に下る第１傾斜面と、第１傾斜面とは反対の方向に下る第２傾斜面とを有する山状凸部を形成するとともに、バルブ取付孔を山状凸部の第１傾斜面と第２傾斜面とにノズル孔直列方向に関して交互に形成した構成にしてある。
【０００７】
また、前記構成において、本体ブロックを、インク吐出面を有する第１ブロック、および、山状凸部を有していて第１ブロックと分離可能に合体される第２ブロックから構成し、連通路を、インク吐出面の各ノズル孔と、第２ブロックと対面する第１合体面に形成された第１開口部とを連通するように第１ブロックに形成された第１連通路、および、山状凸部の各バルブ取付孔と、第１ブロックと対面する第２合体面に形成された第２開口部とを連通するように第２ブロックに形成された第２連通路から構成し、第１ブロックと第２ブロックを合体させたときに第１開口部と第２開口部とが連通するように、第１ブロックにおける第１開口部の配置と、第２ブロックにおける第２開口部の配置を設定して成るものである。
【０００８】
そして、前記した各構成において、本体ブロックがノズル孔直列方向に複数連設可能に構成され、複数の本体ブロックがノズル孔直列方向に連設されたとき、全てのノズル孔が所定ピッチで配置されるように構成されているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るノズルヘッドによれば、隣合うノズル孔に対応するバルブは山状凸部の第１傾斜面と第２傾斜面とに分かれて取り付けられるので、隣合うノズル孔に対応するバルブ同士は接触干渉しない。従って、従来と比べて、隣合うノズル孔間のピッチを小さくできる。その結果、印刷密度すなわち解像度が高くなるので、品位の高い印刷画像を得ることが可能となる。同時に、ノズル孔直列方向の寸法の小さなコンパクトな本体ブロックを持つノズルヘッドを得ることができる。
【００１０】
また、本体ブロックを、ノズル孔を有する第１ブロックと、バルブ取付孔を有する第２ブロックとから合体・分離可能に構成したものでは、第１ブロックと第２ブロックを分離することにより、開放された第１開口部から第１連通路を点検・掃除でき、同じく開放された第２開口部から第２連通路を点検・掃除することができる。従って、オーバーホールやメンテナンスを容易に行なうことができる。
【００１１】
そして、本体ブロックをノズル孔直列方向に複数連設可能に構成したものでは、本体ブロックの連設個数を変更することによりノズル孔の総数を容易に選定できる。その場合でも、全てのノズル孔は所定ピッチで配置される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。図１は本発明の一実施形態に係るノズルヘッドを示す図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は平面図、図２は前記ノズルヘッドを示す図であり、（ａ）は図１（ｂ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図、（ｂ）は底面図、図３は前記ノズルヘッドの第１ブロックを示す図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側断面図、図４は前記ノズルヘッドの第２ブロックを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は同図（ａ）におけるＢ−Ｂ線矢視断面図である。
各図において、この実施形態に係るノズルヘッド１は、下側に配置される第１ブロック２と、上側に配置されて第１ブロック２と分離可能に合体される第２ブロック３とから成る本体ブロック４を備えている。
【００１３】
第１ブロック２は平面に見て２回屈曲した折れ曲がり形状に形成されており、その下面がインク吐出面２２となっている。このインク吐出面２２には、インクを吐出する４つのノズル孔５，５，５，５が前後方向（矢印Ｓ方向）にピッチＰずつ離間して直列に形成されている。最前位のノズル孔５は第１ブロック２の前面との距離がＬ１となっており、最後位のノズル孔５は第１ブロック２の背面との距離がＬ２となっている。ノズル孔５，５，５，５の上方には、インク吐出面２２と直交する垂直方向の第１連通路６，６，６，６がいずれも直線状に穿設されている。第１連通路６，６，６，６の上端は第１ブロック２の上面に開口する第１開口部２０，２０，２０，２０となっており、第１連通路６，６，６，６の下端はノズル孔５，５，５，５と連通している。各第１連通路６は各ノズル孔５よりもはるかに大きな開口断面積で形成されている。第１ブロック２の上面は、第２ブロック３の下面である第２合体面１７と対面する第１合体面２１となっている。第１ブロック２の四隅部には、第２ブロック３をボルトで分離可能に固定するためのボルト孔１３，１３，１３，１３が上下貫通して形成されている。
【００１４】
第２ブロック３は第１ブロック２よりも左右横長に形成されており、第２ブロック３の前面２４および背面２５は、平面に見て第１ブロック２の前面２４および背面２５と同じ寸法・形状に形成されている。第２ブロック３の上面（他面の例）１６は第１ブロック２のインク吐出面２２と対向する面であり、この上面１６の正面中央部に、上向きに突出した山状凸部７が形成されている。山状凸部７は、前後に延びる頂部１０を境に、ノズル孔直列方向（矢印Ｓ方向）と直角の右向きに下る第１傾斜面８と、第１傾斜面８とは反対の左向きに下る第２傾斜面９とを有している。山状凸部７には、直列に配置された４つのノズル孔５，５，５，５のそれぞれに対応する４つのバルブ取付孔１４，１４，１４，１４が形成されている。この場合、バルブ取付孔１４，１４，１４，１４はノズル孔直列方向に向かって交互に第１傾斜面８と第２傾斜面９に分かれて配置されている。第１ブロック２と対面する第２ブロック３の第２合体面１７には、４つの第２開口部１８，１８，１８，１８が前後方向一列に形成されている。これらの第２開口部１８，１８，１８，１８は第２連通路１９，１９，１９，１９を介してバルブ取付孔１４，１４，１４，１４と連通している。各第２連通路１９は第１傾斜面８または第２傾斜面９に対して直交する方向に穿設されているので、正面視で左斜め上向きまたは右斜め上向きになっている。
【００１５】
第２合体面１７における第２開口部１８，１８，１８，１８の配置は、第１合体面２１に第２合体面１７を載せて第２ブロック３と第１ブロック２を合体させたときに第１ブロック２の第１開口部２０，２０，２０，２０と合致して連通する位置に設定されている。このような第１連通路６と第２連通路１９とから、各ノズル孔５と該ノズル孔５に対応するバルブ取付孔１４とを連通する、全体の連通路２３が構成される。そして、第２ブロック３における山状凸部７の両側には、第１ブロック２のボルト孔１３，１３，１３，１３から通されたボルトと螺合するボルト孔１２，１２，１２，１２が上下貫通して形成されている。第２ブロック３の左右両側には、後述するノズルアレイ３０の受座３３にノズルヘッド１をボルトで固定するためのボルト孔１５，１５が上下貫通して形成されている。
【００１６】
各第２連通路１９を開閉するバルブ２６を各バルブ取付孔１４に取り付ける際は、例えば所定温度に加熱した第２ブロック３のバルブ取付孔１４に、予め冷却しておいた取付座１１をその脚筒部１１Ａから圧入することにより固着することができる（図２（ａ）および図４（ｃ）参照）。これら各バルブ２６は、図５に示すように、前記した取付座１１と、取付座１１の上部に固設されたバルブ駆動部２７と、バルブ駆動部２８の上部に連結されたインクチューブ３９（図７参照）接続用のチューブ連結部２８と、バルブ駆動部２７に駆動電力を供給するコード２９とからなっている。バルブ駆動部２７は内部にインク流路と弁機構（いずれも図示省略）を有しておりコード２９から入力された駆動電力によってインク流路を開閉するようになっている。この場合、バルブ２６の構成部品のうちで最も横幅があるのはバルブ駆動部２７であり、バルブ駆動部２７の外径はＤ（例えば６ｍｍφ）である。
【００１７】
上記のように構成されたノズルヘッド１によれば、隣合うノズル孔に対応するバルブ２６，２６が山状凸部７の第１傾斜面８と第２傾斜面９とに分かれて取り付けられるので、同じ側の傾斜面８または９に隣合わせに取り付けられるバルブ２６，２６は、直列方向にひとつ置きに飛ばしたノズル孔５，５に対応するものとなる。これにより、隣合うノズル孔５，５に対応するバルブ２６，２６同士は接触干渉しない。従って、従来と比べて、隣合うノズル孔５，５間のピッチＰを小さくできる。その結果、印刷密度すなわち解像度が高くなるので、品位の高い印刷画像を得ることが可能となる。同時に、ノズル孔直列方向の寸法の小さなコンパクトな本体ブロック４を持つノズルヘッド１を得ることができる。また、本体ブロック４は、ノズル孔５を有する第１ブロック２と、バルブ取付孔１４を有する第２ブロック３とから合体・分離可能に構成されているので、ボルト孔１２，１３からボルトを緩めて第１ブロック２と第２ブロック３を分離することにより、開放された第１開口部２０から第１連通路６を点検・掃除できる。また、同じく開放された第２開口部１８から第２連通路１９を点検・掃除することができる。そして、第１連通路６と第２連通路１９は直線状に穿設されるので、第１連通路６と第２連通路１９の穿設加工が容易であり安価に施工できる。
【００１８】
上記したノズルヘッド１において、本体ブロック４の前面２４と背面２５は互いに合致して密着する形状に形成されているので、複数のノズルヘッド１，１，１，・・・を前後（ノズル孔直列方向）に密着させて連設することができる。そこで、これら複数のノズルヘッド１，１，１，・・・は、図６に示すように、平面視長方形のヘッド設置板３１と、ヘッド設置板３１の中央部に形成された設置開口部３２の下方位置に配備された受座３３とを有するノズルアレイ３０に用いられる。この場合、複数のノズルヘッド１，１，１，・・・は前後（矢印Ｓ方向）に密着して受座３３上に連設される。各ノズルヘッド１は、ボルト孔１５，１５を通したボルト４３，４３（図９参照）によりノズルアレイ３０の受座３３に固定される。この場合、複数のノズルヘッド１，１，１，・・・がノズル孔直列方向に連設されたときに、全ての本体ブロック４，４，４，・・・のノズル孔５，５，５，・・・はいずれもピッチＰずつ離間配置される。かかる配置は、ノズル孔５の配置における距離Ｌ１と距離Ｌ２（図３（ｂ）参照）の合計寸法を、ピッチＰから、隣合うノズルヘッド１，１間の隙間ｄ（図９参照）を差し引いた寸法（Ｐ−ｄ＝Ｌ１＋Ｌ２）とすることにより実現される。そして、上記のノズルヘッド１は本体ブロック４をノズル孔直列方向に複数連設できるように構成されているので、ノズルヘッド１の連設個数を変更することにより、ノズル孔５の総数を容易に選定することができる。
【００１９】
そうして、前記したノズルアレイ３０は、図７〜図９に示すように、インクジェットプリンタ３４に用いられる。この場合、ノズルアレイ３０はインクジェットプリンタ３４のプリンタフレーム３５の底板３６に取り付けられる。プリンタフレーム３５の上部にはインクタンク３７,３７が取り付けられ、インクタンク３７,３７の底部にはマニホールド３８，３８が配備されている。マニホールド３８，３８は多数のインクチューブ３９，３９，３９，・・・を介してノズルヘッド１，１，１，・・・のバルブ２６，２６，２６，・・・のチューブ連結部２８，２８，２８，・・・と接続されている。インクタンク３７,３７の上面には、インクタンク３７,３７内のインクを撹拌するための撹拌モータ４０，４０が配備されている。インクタンク３７,３７の上部には、インクタンク３７,３７内に圧搾空気を導入するエアホースを接続するための接続口４１，４１が設けられている。インクタンク３７,３７内のインクには圧搾空気により常時一定の背圧がかけられている。上記したインクジェットプリンタ３４における複数のノズルヘッド１，１，１，・・・の配列状態においても、受座３３の下面開口部４２を通して見られるように、全てのノズル孔５，５，５，・・・はいずれもピッチＰずつ離間配置されている。
【００２０】
尚、上記の実施形態では、本体ブロック４のインク吐出面２２に４個のノズル孔５，５，５，５を設けた例を示したが、本発明はノズル孔の数に限定されるものでない。因みに、本体ブロックのインク吐出面に、６個、８個、または１０個程度までのノズル孔を形成すると、個々のノズルヘッドが大き過ぎず小さ過ぎず適度の大きさになる。これにより、部品としてのノズルヘッドが取扱いやすくなり、ノズル孔数の選定がより簡便になるという利点がある。
【００２１】
また、本体ブロックを、第１ブロックと第２ブロックに分けることなく一体に構成しても構わない。その場合は、第１連通路に相当する直線路をインク吐出面からドリルなどで穿設し、第２連通路に相当する直線路を山状凸部の第１傾斜面と第２傾斜面からドリルなどで穿設して、前記した第１連通路相当の直線路と合流させるとよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るノズルヘッドを示す図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は平面図である。
【図２】前記ノズルヘッドを示す図であり、（ａ）は図１（ｂ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図、（ｂ）は底面図である。
【図３】前記ノズルヘッドの第１ブロックを示す図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側断面図である。
【図４】前記ノズルヘッドの第２ブロックを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は同図（ａ）におけるＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図５】４つのバルブ全体を取り付けたノズルヘッドを示す図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図６】前記ノズルヘッドを複数連結して成るノズルアレイを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】前記ノズルアレイを用いたインクジェットプリンタを示す側面図である。
【図８】前記インクジェットプリンタを斜め下から見上げた斜視図である。
【図９】前記インクジェットプリンタの底面図である。
【図１０】従来のノズルヘッドを示す図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    ノズルヘッド
２    第１ブロック
３    第２ブロック
４    本体ブロック
５    ノズル孔
６    第１連通路
７    山状凸部
８    第１傾斜面
９    第２傾斜面
１１  取付座
１４  バルブ取付孔
１５  ボルト孔
１６  上面（他面）
１７  第２合体面
１８  第２開口部
１９  第２連通路
２０  第１開口部
２１  第１合体面
２２  インク吐出面
２３  連通路
２４  前面
２５  後面
２６  バルブ
２７  バルブ駆動部
４３  ボルト
ｄ    隙間
Ｄ    外径
Ｐ    ピッチ
Ｓ    矢印
Ｌ１  距離
Ｌ２  距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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