(57)【要約】【課題】  従来ノズル部で生じ易かったインクの固着による詰まり等を防ぎ、印字品質を確保し得る液滴飛翔装置を得る。【解決手段】  振動を音響放射圧５として音響伝搬部材４とインク溜り９内のインク１０を通し、ノズル穴７のインク液面からインク液滴６を飛翔させて印字を行う音響インクジェットプリンタにおいて、ノズル穴を形成するノズルプレート１２を交換可能に構成する。このノズルプレートは、ヘッド本体内の新品ノズルプレート仮置き位置１９へ手で置くと、通常使用位置へ自動で搬送される。また、使用済みノズルプレートは、通常使用位置から旧品ノズルプレート仮置き位置２０へ自動で搬送される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動を音響放射圧として音響伝搬部材とインク溜り内のインクを通し、ノズル穴のインク液面からインク液滴を飛翔させて印字を行う音響インクジェットプリンタにおいて、
ノズル穴を形成するノズルプレートを交換可能に構成したことを特徴とする液滴飛翔装置。
【請求項２】
請求項１記載の液滴飛翔装置において、
ノズルプレートは、ヘッド本体内の新品ノズルプレート仮置き位置へ置くと、通常使用位置へ自動で搬送されるように構成されていることを特徴とする液滴飛翔装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の液滴飛翔装置において、
使用済みノズルプレートは、通常使用位置から旧品ノズルプレート仮置き位置へ自動で搬送されるように構成されていることを特徴とする液滴飛翔装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液滴飛翔装置において、
ノズルプレートを通常使用位置から剥がす時は、自動で片側から徐々に剥がすように構成したことを特徴とする液滴飛翔装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば音響インクジェットプリンタに用いられる液滴飛翔装置に関し、特にノズルプレートのみを分離交換する液滴飛翔装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、音響インクジェットを用いたプリンタとして、種々の構造のものが知られている。
すなわち、この種の音響インクジェットプリンタでは、圧電基板による振動が音響放射圧となって音響伝搬部材とインク溜り内のインクを通り、ノズル穴のインク液面からインク液滴を飛翔させて、印字を行うように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、この種の音響インクジェットプリンタでは、たとえばノズル内のインクは、ノズルの裏側に横方向に設けられたインク供給路から供給されており、ノズル部とヘッド本体側の電極部は分離不可能になっていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２９９１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来構造では、他のインクジェットプリンタと同様に使わないで置いておくと、ノズル部でインクが乾いて固着が起き、インク吐出ができなくなるという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、従来ノズル部で生じ易かったインクの固着による詰まり等を防ぎ、印字品質を確保し得る液滴飛翔装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的に応えるために本発明（請求項１記載の発明）に係る液滴飛翔装置は、振動を音響放射圧として音響伝搬部材とインク溜り内のインクを通し、ノズル穴のインク液面からインク液滴を飛翔させて印字を行う音響インクジェットプリンタにおいて、ノズル穴を形成するノズルプレートを交換可能に構成したことを特徴とする。
【０００８】
本発明（請求項２記載の発明）に係る液滴飛翔装置は、請求項１記載の液滴飛翔装置において、ノズルプレートは、ヘッド本体内の新品ノズルプレート仮置き位置へ置くと、通常使用位置へ自動で搬送されるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明（請求項３記載の発明）に係る液滴飛翔装置は、請求項１または請求項２記載の液滴飛翔装置において、使用済みノズルプレートは、通常使用位置から旧品ノズルプレート仮置き位置へ自動で搬送されるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明（請求項４記載の発明）に係る液滴飛翔装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液滴飛翔装置において、ノズルプレートを通常使用位置から剥がす時は、自動で片側から徐々に剥がすように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明に係る液滴飛翔装置によれば、音響インクジェットプリンタの印字ヘッド部において、ノズル穴を形成するノズルプレートのみを分離交換可能にしたので、ノズル部にインクが詰まった時に交換する部分がノズル部だけで、インク溜りは本体側に残るから、ノズル部交換時にインク流路の途中で繋ぎ合わせる部分がなく、繋ぎ部分からのインク漏れがない等の利点がある。
【００１２】
また、本発明によれば、ノズルプレートは本体内の新品ノズルプレート仮置き位置へ置くと、通常使用位置へ自動で搬送され交換したノズルプレートを新品仮置き位置へセットすると通常使用位置であるヘッドユニットへ自動で搬送されるように構成しているので、ヘッド及びインクがあるヘッドユニットに触れることがなく、手が汚れない等の利点がある。
【００１３】
さらに、本発明によれば、使用済みノズルプレートは通常使用位置から旧品ノズルプレート仮置き位置へ自動で搬送されるように構成しているから、上述した場合と同様に、ヘッド及びインクがあるヘッドユニットに触れることがなく、手が汚れない等の利点がある。
【００１４】
また、本発明によれば、ノズルプレートを通常使用位置から剥がす時は、自動で片側から徐々に剥がす構造にしているから、使用後のノズルプレートを自動でヘッドユニットから剥がして旧品仮置き位置まで搬送するので取り出す時は剥がす力を入れなくて良い等の利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１および図２（ａ），（ｂ）は本発明に係る液滴飛翔装置の一実施形態を示す。
ここで、図１は印字ヘッドのノズル部の平面図、図２（ａ）はノズル部にノズルプレート１２を取り付けた状態での通常使用状態の断面図、図２（ｂ）はノズルプレート１２を分離した状態でのノズルプレート１２の交換中の状態の断面図を示す。
【００１６】
これらの図において、符号１は圧電基板、２はコモン電極ライン、３は信号電極ライン、４は音響伝搬部材、５は音響放射圧、６はインク液滴、７はノズル穴、８はインク供給路、９はインク溜まり、１０はインク、１２はノズルプレートである。
【００１７】
このような印字ヘッドによれば、コモン電極ライン２とコモン電極ライン２に直行する信号電極ライン３の両電極に圧電基板１の共振周波数で電圧を印加すると圧電基板１の振動が音響放射圧５となって音響伝搬部材４とインク溜り９内のインク１０を通り、ノズル穴のインク液面からインク液滴６を飛翔させて、図示しない印字用紙に印字するようになっている。
【００１８】
また、図２（ｂ）に示すように、ノズルプレート１２は、その裏面に粘着層１４を設けて、ヘッドユニット１５に貼り付くようになっている。
【００１９】
ここで、ノズル穴７は、この例ではφ１００μｍとし、インク溜り開口部１３の大きさは、ノズル穴７より大きく、しかもノズルプレート１２がない状態でもインクがボタ落ちしない大きさで、この例ではφ２００μｍとする。
【００２０】
また、音響インクジェットプリンタの場合、ピエゾインクジェットやサーマルインクジェットと違って音響放射圧５には指向性があり、インク１０に働く力は１方向となる。
【００２１】
そのため、ピエゾインクジェットやサーマルインクジェットでは、ノズル穴７の径よりインク溜り開口部１３が大きいと、ノズルプレート１２を剥がす方向に力が働くが、音響インクジェットプリンタの場合は信号電極３の大きさにより決まるヘッドの大きさがノズル穴７の径より小さければ音響放射圧５は、ノズル穴７の中のみに掛かるのでノズルプレート１２を剥がす方向には力は働かない。
また、この実施形態での信号電極のサイズはφ５０μｍとする。
【００２２】
図３はノズルプレート１２を新品仮置き位置１９に載せてから、ヘッドユニット１５に運ばれるまでのリンクアーム１６部の詳細図である。
【００２３】
リンクアーム１６の動作手順は、同図（ａ）に示すように、ノズルプレート１２を新品仮置き位置１９に置くと、同図（ｂ）のように、アーム駆動板１７が回転してリンクアーム１６を動かし、リンクアーム１６は、同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、ノズルプレート１２を新品仮置き位置１９から持ち上げ、同図（ｅ）に示すように、ヘッドユニット１５へ降ろす。
【００２４】
新品仮置き位置１９の上面には剥離層２１があり、ノズルプレート１２の裏面には粘着層１４があるが、ノズルプレート１２が新品仮置き位置１９に貼り付くことはない。
また、ノズルプレート１２は、厚み５０μｍ程度とそれ自体では弱いので、ノズルプレート１２の周囲には補強部２３を設ける。
【００２５】
これにより、リンクアーム１６でノズルプレート１２を持ち上げる際には、ノズルプレート１２の周囲にある補強部２３を持ち上げることにより反ることもないし、ノズルプレート１２を新品仮置き位置１９に手で置く際にも、補強部２３の効果によりノズルプレート１２が曲がって持ちにくくなるようなことがない。
【００２６】
図４は上述した図３（ｅ）の状態を横から見た図である。
すなわち、ノズルプレート１２は、リンクアーム１６によりヘッドユニット１５の上に置いた後に、押えローラ２２によりヘッドユニット１５に密着される。
【００２７】
図５（ａ），（ｂ）はノズルプレート１２を新品仮置き位置１９に載せてからリンクアーム１６によりノズルプレート１２がヘッドユニット１５に運ばれ、旧品（使用済品）のノズルプレート１２がヘッドユニット１５から旧品仮置き位置２０まで運ぶために、２つのリンクアーム１６を使ったリンク機構の詳細図である。
【００２８】
ここで、ノズルプレート１２を新品仮置き位置１９からヘッドユニット１５まで運ぶリンクアーム１６と、ノズルプレート１２をヘッドユニット１５から旧品仮置き位置２０まで運ぶリンクアーム１６は、アーム駆動板１７を駆動ベルト１８で繋ぎ、同位相で動かす。
【００２９】
また、ノズルプレート１２を新品仮置き位置１９に載せてからヘッドユニット１５に運ばれるまでは前述した通りだが、ノズルプレート１２をヘッドユニット１５から剥がす際に、リンクアーム１６は、その動きによりノズルプレート１２を片側から徐々に剥がしていくので、ヘッドユニット１５にノズルプレート１２が粘着層２１により貼り付けられていても、剥がすことが可能になる。
【００３０】
ここで、この実施形態では、音響伝搬部材４はｔ＝２０μｍの樹脂製とする。インク溜り９の深さは６０μｍとした。
【００３１】
以上の構成によれば、以下のような種々優れた効果を奏する。
（１）ノズルにインクが詰まった時に交換する部分がノズル部だけで、インク溜りは本体側に残るのでノズル部交換時にインク流路の途中で繋ぎ合わせる部分がなく、繋ぎ部分からのインク漏れがない。
【００３２】
（２）交換したノズルプレートを新品仮置き位置へセットすると通常使用位置であるヘッドユニットへ自動で搬送するのでヘッド及びインクがあるヘッドユニットに触れる事が無く手が汚れない。
【００３３】
（３）使用後のノズルプレートを自動でヘッドユニットから剥がして旧品仮置き位置まで搬送するので取り出す時は剥がす力を入れなくて良い。
【００３４】
なお、本発明は上述した実施の形態で説明した構造には限定されず、液滴飛翔装置を構成する各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることはいうまでもない。
たとえば上述した実施形態では、ノズル穴を丸穴としたが、長穴であってもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る液滴飛翔装置の一実施形態を示し、印字ヘッドのノズル部の平面図である。
【図２】（ａ）はノズル部にノズルプレートを取り付けた状態での通常使用状態を示す図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はノズルプレートを分離した状態でのノズルプレートの交換中の状態の断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）はノズルプレートを新品仮置き位置に載せてから、ヘッドユニットに運ばれるまでのリンクアーム部の詳細図である。
【図４】上述した図３の（ｅ）の状態を横から見た図である。
【図５】（ａ），（ｂ）はノズルプレートを新品仮置き位置に載せてからリンクアームによりノズルプレートがヘッドユニットに運ばれ、旧品のノズルプレートがヘッドユニットから旧品仮置き位置まで運ぶために、２つのリンクアームを使ったリンク機構の詳細図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…圧電基板、２…コモン電極、３…信号電極、４…音響伝搬部材、５…音響放射圧、６…液滴、７…ノズル穴、８…インク供給路、９…インク溜り、１０…インク、１２…ノズルプレート、１３…インク溜り開□部、１４…粘着層、１５…ヘッドユニット、１６…リンクアーム、１７…アーム駆動板、１８…駆動べルト、１９…新品仮置き位置、２０…旧品仮置き位置、２１…剥離層、２２…押えローラ、２３…補強部。
【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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