WO2017130180A1 - Ink jet recording device - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly to a print head unit.
- the ink jet recording apparatus of the charge control system supplies ink to the nozzles in the print head by a pump, ejects ink from the orifice at the tip of the nozzle, charges the ink that is particleized during the flight, and according to the amount of charge It is a device that prints by ejecting ink. Ink that has not been used for printing is collected and collected by a pump. Ink charging is performed by applying a voltage to a charging electrode arranged at a position where ink ejected from the nozzles becomes particles. The charge amount is changed by changing the voltage value for each particle. Since the diameter of the ink to be formed into particles is about 0.1 mm, the shape of the charging electrode and the position where the charging electrode is arranged require high accuracy.
- Patent Document 1 JP-A-9-193402
- Patent Document 1 JP-A-9-193402
- Patent Document 1 an orifice portion is easily received by receiving an elastic force from an elastic body 10 provided on a base to which the nozzle portion 1 is attached and applying a pressing force generated by the elastic force 10 to the orifice portion 4.
- An ink jet recording apparatus is disclosed in which the positioning of the nozzle 4 and the charging electrode 5 can be made unnecessary by providing the positioning unit 4a in the orifice unit 4.
- Patent Document 1 The structure described in Patent Document 1 has the following problems.
- the charging electrode is a sheet metal, so it deforms when pressed by a spring.
- the charging electrode is deformed, the amount of charge given to the particles becomes unstable and the print quality is deteriorated.
- the other is that the structure in which the orifice and charging electrode are pressed against the nozzle body with an elastic body is used for a long period of time. That is.
- an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus having a high printing position and a stable print quality.
- the present invention has the following configuration in order to solve the above problems.
- An ink jet recording apparatus comprising a control unit, an ink circulation unit, a head cable, and a print head, wherein the print head includes a nozzle that continuously atomizes and ejects ink, and a particle ink that is ejected by the nozzle An orifice through which particles pass, and a charging electrode for charging ink particles that have passed through the orifice, and the charging electrode is disposed between a block-shaped charging electrode block and the charging electrode block and the orifice.
- a charging electrode back cover that fixes the charging electrode block; and a charging electrode front cover that is disposed on the opposite side of the charging electrode block from the charging electrode back cover and fixes the charging electrode block.
- the electrode block, the charging electrode back cover, and the charging electrode front cover are integrated. Is configured, the charging electrode and the orifice and the nozzle is an ink jet recording apparatus constructed come together.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration and arrangement of a nozzle body, an orifice, and a charging electrode of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the invention. It is a figure which shows the example of the whole inkjet recording device structure which concerns on one Example of this invention.
- FIG. 3 is a perspective view illustrating the configuration and arrangement of a nozzle, a nozzle base that adjusts the ejection direction of an ink beam from the nozzle, and a print head base of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment of the invention.
- FIG. 3 is a perspective view illustrating the configuration and arrangement of a nozzle, a nozzle base that adjusts the ejection direction of an ink beam from the nozzle, and a print head base of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment of the invention.
- FIG. 3 is a top view illustrating the configuration and arrangement of the nozzles of the inkjet recording apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention, the nozzle base that adjusts the ejection direction of the ink beam from the nozzles, and the base of the print head.
- FIG. 3 is a side view illustrating the configuration and arrangement of the nozzles of the inkjet recording apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention, the nozzle base that adjusts the ejection direction of the ink beam from the nozzles, and the base of the print head.
- FIG. 2 It is a perspective view which shows the nozzle of the inkjet recording device which concerns on Example 2 of this invention, the nozzle base which adjusts the ejection direction of the ink beam from a nozzle, and the structure and arrangement
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of the inkjet recording apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
- the ink jet recording apparatus 100 includes a control unit 101 at the upper part of the apparatus main body, an ink circulation unit 102 at the lower part, a print head part 104 for printing on a printing object, and a head cable 103 for sending ink and electrical signals to the print head. Has been.
- the control unit 101 has a power source, a substrate, and an operation panel.
- the control unit 101 supplies power necessary for printing by the ink jet recording apparatus, transmits various signals necessary for printing by the ink jet recording apparatus, receives signals from sensors outside the control unit, and the like.
- the control unit 101 also has an operation panel for operating the ink jet recording apparatus.
- the ink circulation unit 102 includes an ink tank that stores ink used for printing, a pump that supplies ink from the ink tank to the print head unit 104, a pump that collects ink that has not been used for printing from the print head unit 104, and ink. Built-in viscometer to adjust viscosity.
- the head cable 103 bundles and protects wiring and piping from the IJP apparatus main body, and connects the IJP apparatus main body and the print head unit 104.
- the print head unit 104 forms particles on the ink supplied from the IJP apparatus main body, causes the ink to fly by an electric signal, and prints on the printing object.
- FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration and arrangement of a nozzle body, an orifice, and a charging electrode of an ink jet recording apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 3 is a perspective view showing the configuration and arrangement of the nozzle of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention, the nozzle base for adjusting the ejection direction of the ink beam from the nozzle, and the print head base.
- FIG. 4 is a top view showing the configuration and arrangement of the nozzle of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention, the nozzle base for adjusting the ejection direction of the ink beam from the nozzle, and the base of the print head.
- FIG. 5 is a side view showing the configuration and arrangement of the nozzle of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention, the nozzle base for adjusting the ejection direction of the ink beam from the nozzle, and the base of the print head.
- an electrostrictive element 2 As shown in FIG. 1, an electrostrictive element 2, a counterweight 3, an ink supply tube 4, and an ink recovery tube 5 are incorporated in the nozzle body 1.
- the ink collection tube 5 is a tube for collecting the ink supplied to the nozzle body 1 with a pump in the ink tank when the apparatus is stopped.
- the nozzle body 1 is assembled in a nozzle jacket 6 and the nozzle base is fixed with a nozzle body fixing screw 7.
- an O-ring 8, an orifice 9, a charging electrode back cover 10b, a charging electrode block 10a, and a charging electrode front cover 10c are assembled in this order, and are fixed using four charging electrode / orifice fixing screws 11.
- the charging electrode block 10a has a slit with a rectangular cross section at the center, and the ink beam passes through this slit.
- the charging electrode block 10a has a vertical slit having a rectangular cross section in a direction perpendicular to the direction in which the ink beam passes.
- This vertical slit is a slit whose longitudinal direction is the direction in which the ink beam travels on the upper surface side of the charging electrode block 10a in FIG. 1, and is provided to confirm the shape of the ink particles passing through the charging electrode block 10a.
- the cross-sectional area is larger than the slit through which the ink passes. For example, light is applied to the ink flying from the nozzle base 22 shown in FIG. 3 by an LED or the like, and it is confirmed from the vertical slit, thereby confirming whether the ink particles are appropriate.
- the charging electrode block 10a is provided with a screw hole for fixing the charging wiring 12 with the charging wiring fixing screw 13, and the ink can be charged by applying a voltage to the charging electrode block 10a.
- a part assembled with these configurations is called a nozzle kumi.
- the charging electrode back cover 10b and the charging electrode front cover 10c are made of an insulator in order to insulate the charging electrode block 10a from the orifice 9.
- ink pressurized at a predetermined pressure is supplied from the ink supply tube 4 to the nozzle body 1, and ink is ejected from the ink ejection port at the center of the orifice 9.
- the ink in the nozzle body 1 is vibrated, and the ink particles in the space in the charged electrode block 10a while flying.
- the particleized ink is charged by a voltage applied to the charging electrode block 10a.
- the flying direction of the ink is determined by the electrostatic force generated in the high electric field forming unit (not shown), and the ink adheres to the printing material and printing is performed.
- Ink that has not been used for printing enters a collection pipe called a gutter and is collected in an ink tank by a pump.
- a gutter Ink that has not been used for printing, it is necessary to adjust the direction of the nozzle by the beam adjustment mechanism so that the ink beam is directed to the gutter.
- the beam adjustment mechanism will be described later.
- the distance between the ink beam and the inner wall of the charging electrode block is constant. This is because if the distance between the ink beam and the charging electrode changes, the ink flying direction changes due to the change in the charge amount of the ink particles, and the print quality deteriorates.
- the charging electrode back cover 10b has a hole in the center portion, and has a structure in which the convex portion of the charging electrode block 10a fits. Thereby, the charging electrode block 10a is fixed to the charging electrode back cover 10b. Further, as shown in FIG. 1, the orifice-side surface of the charging electrode back cover 10 b has a structure having convex portions in four directions, and this convex portion is structured to fit into the four concave portions of the orifice 9. As a result, the orifice 9 is fixed to the charging electrode back cover 10b as well as the charging electrode block 10a. Further, since the convex portion of the surface of the charging electrode block 10a on the charging electrode front cover 10c side fits into the hole in the central portion of the charging electrode front cover 10c, the charging electrode block 10a is fixed to the charging electrode front cover 10c.
- the charging electrodes (10a, b, c) and the orifice 9 can all be integrated and fixed.
- the nozzle body 1 is also fixed.
- the distance between the ion beam and the inner wall of the charging electrode block 10a is always constant, so that the ink can be stably charged and stable printing quality can be provided. Further, the adjustment of the flying direction of the ink beam is very simple.
- the charging electrode block 10a is a block body, the shape is stable even after repeated removal, and the distance from the ink beam can be kept constant.
- Fig. 3, Fig. 4 and Fig. 5 show the state where the nozzle kumi is assembled to the nozzle base and the nozzle kumi is assembled to the base of the print head.
- the nozzle kumi is fixed to the nozzle base 14 with a nozzle jacket fixing screw 15.
- the nozzle base 14 is provided with a horizontal adjustment screw 16, a horizontal adjustment spring 17, a vertical adjustment screw 18, and a vertical adjustment spring 19 for adjusting the ejection direction of the ink beam.
- the nozzle kumi and nozzle base kumi are fixed to a base 22 serving as a base of the print head by nozzle base fixing screws 20 and 21.
- the horizontal adjustment screw 16 and the horizontal adjustment spring 17 are used for the horizontal adjustment of the ink beam.
- the horizontal adjustment mechanism is configured such that a horizontal adjustment screw 16 is passed through a horizontal adjustment spring 17 and the horizontal adjustment screw 16 is inserted into a screw hole of the nozzle base 14.
- the screw head side of the horizontal adjustment screw 16 passes through a notch at the top of the support provided on the base 22 of the print head.
- a cylindrical boss of the base 22 exists at a position close to the ink ejection port, and the boss serves as a fulcrum of the nozzle portion, and the horizontal direction of the ink beam can be arbitrarily determined by tightening or loosening the horizontal adjustment screw 16. Is possible.
- the nozzle base fixing screws 20 and 21 are loosened. After the adjustment is completed, the nozzle base fixing screws 20 and 21 are tightened to fix the nozzle base 14.
- the vertical adjustment screw 18 and the vertical adjustment spring 19 are used for the vertical adjustment of the ink beam.
- the vertical adjustment mechanism is configured such that the vertical adjustment screw 18 is passed through the vertical adjustment spring 19 and the vertical adjustment screw 18 is inserted into the screw hole of the nozzle base 22.
- the notch of the nozzle jacket 6 is sandwiched between the screw head of the vertical adjustment screw 18 and the vertical adjustment spring 19, and the distance between the notch of the nozzle jacket 6 and the nozzle base 14 is adjusted by the reaction force of the vertical adjustment spring 19.
- the vertical direction of the ink beam can be arbitrarily determined by tightening or loosening the vertical adjustment screw 18 with a hollow circular boss (not shown) of the nozzle jacket 6 as a fulcrum.
- the charging electrode is integrated with the nozzle as a nozzle kumi, adjustment of the charging electrode becomes unnecessary when adjusting the ejection direction of the ink beam. Further, since the nozzle and the charging electrode are integrated, the mounting position accuracy is always high, and it is possible to provide stable printing quality. Further, by blocking the charging electrode, it is possible to prevent the deformation of the shape and to provide a stable print quality.
- the head base portion 1 includes a print head portion 104 having two nozzle portions 2.
- FIG. 6 is an example of a configuration diagram illustrating the print head unit 104 having two nozzle knuckles and a nozzle base.
- the horizontal ink beam adjustment mechanism has a symmetrical structure between the two, thereby reducing the size of the print head.
- the charging electrode block has a symmetrical structure, the charging wiring can be easily fixed.
- two nozzle bases are installed on the base 22 of the print head.
- the problem when installing a plurality of nozzles in one print head is the variation in print quality.
- One of the causes of the variation in print quality is the charge amount of the ink beam ejected from the orifice. For example, when the distance between the ink beam and the inner wall surface of the charging electrode block 10a is different, the charge amount of the ink particles changes and the deflection amount of the ink particles changes. By increasing the accuracy of the distance between the inner wall surface of the charging electrode block 10a and the ink beam, the printing quality can be stabilized.
- a mechanism for positioning each of the charging electrode front cover 10c, the charging electrode block 10a, and the charging electrode back cover 10b is provided to stabilize the charge amount of the ink particles. Even in the case where it is provided also in the nozzle kumi of the structure, it is possible to reduce variations in print quality for each nozzle. In particular, in the twin nozzle type in which printing is performed with a plurality of nozzles, the effect of the present application is more remarkable because the influence of variations in print quality for each nozzle is greater than in the case of a single nozzle.
- the print head having two nozzle portions has been described. However, even if the print head has three or more nozzles, the same effect can be obtained by providing a similar mechanism.
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- Ink Jet (AREA)
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に印字ヘッド部に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly to a print head unit.
荷電制御方式のインクジェット記録装置は、ポンプによって印字ヘッド内のノズルにインクを供給し、ノズル先端のオリフィスからインクを噴出させ、飛翔途中で粒子化したインクを帯電させて、その帯電量に応じてインクを飛翔させて印字する装置である。印字に使用しなかったインクは捕集してポンプで回収する。インクの帯電は、ノズルから噴出したインクが粒子化する位置に配置する帯電電極に電圧を印加することによって行われる。粒子毎に電圧値を変えることによって帯電量を変化させている。粒子化するインク径は0.1mm程度であるので、帯電電極の形状や配置する位置は高い精度が必要となる。 The ink jet recording apparatus of the charge control system supplies ink to the nozzles in the print head by a pump, ejects ink from the orifice at the tip of the nozzle, charges the ink that is particleized during the flight, and according to the amount of charge It is a device that prints by ejecting ink. Ink that has not been used for printing is collected and collected by a pump. Ink charging is performed by applying a voltage to a charging electrode arranged at a position where ink ejected from the nozzles becomes particles. The charge amount is changed by changing the voltage value for each particle. Since the diameter of the ink to be formed into particles is about 0.1 mm, the shape of the charging electrode and the position where the charging electrode is arranged require high accuracy.
荷電制御方式のインクジェット記録装置の従来技術として、特開平9−193402号公報(特許文献1)がある。特許文献1には、ノズル部1を取り付けているベースに設けられた弾性体10からの弾性力を受け、該弾性力10により生じる押しつけ力をオリフィス部4に付与することで、容易にオリフィス部4を脱着することができること、また、オリフィス部4に位置決め部4aを設けることにより、ノズル部1及び帯電電極5との位置決め調整を不要とすることができるインクジェット記録装置が開示されている。
JP-A-9-193402 (Patent Document 1) is known as a prior art of a charge control type ink jet recording apparatus. In
特許文献1に記載された構造には以下のような課題がある。
The structure described in
その一つは帯電電極が板金であるため、ばねで押し当てた際に変形する。帯電電極が変形すると、粒子に与える電荷量が不安定になって印字品質が低下することである。 One of them is that the charging electrode is a sheet metal, so it deforms when pressed by a spring. When the charging electrode is deformed, the amount of charge given to the particles becomes unstable and the print quality is deteriorated.
もう一つは、ノズル本体にオリフィスと帯電電極を弾性体により押し当てる構造は、長期に使用することによって、汚れの付着や形状の変化等により取り付け位置の精度が悪くなり、印字品質が低下することである。 The other is that the structure in which the orifice and charging electrode are pressed against the nozzle body with an elastic body is used for a long period of time. That is.
そこで、本発明は取り付け位置精度を高めて印字品質の安定したインクジェット記録装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus having a high printing position and a stable print quality.
本発明は、上記の課題を解決するため、以下の構成を備える。 The present invention has the following configuration in order to solve the above problems.
制御部とインク循環部とヘッドケーブルと印字ヘッドとを備えるインクジェット記録装置であって、前記印字ヘッドは、インクを連続的に粒子化して噴出するノズルと、前記ノズルにより噴出した粒子化されたインク粒子が通過するオリフィスと、前記オリフィスを通過したインク粒子を帯電させる帯電電極と、を備え、前記帯電電極は、ブロック状の帯電電極ブロックと、前記帯電電極ブロックと前記オリフィスとの間に配置され前記帯電電極ブロックを固定する帯電電極バックカバーと、前記帯電電極ブロックに対して前記帯電電極バックカバーとは反対側に配置され前記帯電電極ブロックを固定する帯電電極フロントカバーと、を備え、前記帯電電極ブロックと前記帯電電極バックカバーと前記帯電電極フロントカバーとが一体となり構成されており、前記帯電電極及び前記オリフィスと前記ノズルとは、一体となり構成されているインクジェット記録装置である。 An ink jet recording apparatus comprising a control unit, an ink circulation unit, a head cable, and a print head, wherein the print head includes a nozzle that continuously atomizes and ejects ink, and a particle ink that is ejected by the nozzle An orifice through which particles pass, and a charging electrode for charging ink particles that have passed through the orifice, and the charging electrode is disposed between a block-shaped charging electrode block and the charging electrode block and the orifice. A charging electrode back cover that fixes the charging electrode block; and a charging electrode front cover that is disposed on the opposite side of the charging electrode block from the charging electrode back cover and fixes the charging electrode block. The electrode block, the charging electrode back cover, and the charging electrode front cover are integrated. Is configured, the charging electrode and the orifice and the nozzle is an ink jet recording apparatus constructed come together.
本発明により、取り付け位置精度を高めて印字品質の安定したインクジェット記録装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an ink jet recording apparatus with improved mounting position accuracy and stable print quality.
以下、実施例を図面により説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図2は、本発明の一実施例に係るインクジェット記録装置100の全体構成の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of the
インクジェット記録装置100は装置本体の上部にある制御部101、下部にあるインク循環部102、被印字物に印字する印字ヘッド部104、及び、印字ヘッドにインクや電気信号を送るヘッドケーブル103により構成されている。
The ink
制御部101は、電源、基板、操作パネルを有する。制御部101は、インクジェット記録装置による印字に必要な電源の供給、インクジェット記録装置による印字に必要な各種信号の送信、制御部外部のセンサー等からの信号受信等を行う。また、制御部101は、インクジェット記録装置の操作をするための操作パネルを有する。
The
インク循環部102は、印字に用いるインクを格納するインクタンク、インクタンクのインクを印字ヘッド部104に供給するポンプ、及び、印字に使用しなかったインクを印字ヘッド部104から回収するポンプ、インク粘度を調整する粘度計などを内蔵する。
The
ヘッドケーブル103は、IJP装置本体からの配線・配管を束ねて保護し、IJP装置本体と印字ヘッド部104とを接続する。
The
印字ヘッド部104は、IJP装置本体から供給されるインクを粒子化し、電気信号によりインクを飛翔させて、被印字物に印字をする。
The
本実施例では、発明のポイント部分であるインクジェット記録装置100の印字ヘッド部104に収容されているノズル部,オリフィス部,帯電電極の構成と配置を中心に説明する。
In this embodiment, the configuration and arrangement of the nozzle portion, the orifice portion, and the charging electrode housed in the
具体的には、図1、図3、図4、図5を用いノズル周りのオリフィス部と帯電電極の構成・配置の説明をする。 Specifically, the configuration and arrangement of the orifice portion around the nozzle and the charging electrode will be described with reference to FIGS. 1, 3, 4, and 5.
図1は、本発明の実施例1に係るインクジェット記録装置のノズル本体・オリフィス・帯電電極の構成・配置の例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration and arrangement of a nozzle body, an orifice, and a charging electrode of an ink jet recording apparatus according to
図3は、本発明の実施例1に係るインクジェット記録装置のノズル、ノズルからのインクビームの噴出方向を調整するノズルベース、及び、印字ヘッドベースの構成・配置を示す斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view showing the configuration and arrangement of the nozzle of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention, the nozzle base for adjusting the ejection direction of the ink beam from the nozzle, and the print head base.
図4は、本発明の実施例1に係るインクジェット記録装置のノズル、ノズルからのインクビームの噴出方向を調整するノズルベース、及び、印字ヘッドのベースの構成・配置を示す上面図である。 FIG. 4 is a top view showing the configuration and arrangement of the nozzle of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention, the nozzle base for adjusting the ejection direction of the ink beam from the nozzle, and the base of the print head.
図5は、本発明の実施例1に係るインクジェット記録装置のノズル、ノズルからのインクビームの噴出方向を調整するノズルベース、及び、印字ヘッドのベースの構成・配置を示す側面図である。 FIG. 5 is a side view showing the configuration and arrangement of the nozzle of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention, the nozzle base for adjusting the ejection direction of the ink beam from the nozzle, and the base of the print head.
図1に示すように、ノズル本体1には電歪素子2とカウンタウェイト3,インク供給チューブ4とインク回収チューブ5が組み込まれている。
インク回収チューブ5は、装置を停止する際に、ノズル本体1に供給されていたインクをインクタンクにポンプで回収するためのチューブである。
このノズル本体1をノズルジャケット6に組み込み、ノズル本体固定ネジ7でノズルベース固定する。
ノズル本体1に対しては、Oリング8,オリフィス9,帯電電極バックカバー10b,帯電電極ブロック10a,帯電電極フロントカバー10cの順に組み込み、それらを帯電電極・オリフィス固定ネジ11を4本用いて固定する。帯電電極ブロック10aは、中央部に断面が長方形のスリットがあいており、このスリットをインクビームが通過する。
As shown in FIG. 1, an electrostrictive element 2, a counterweight 3, an ink supply tube 4, and an
The
The
For the
また、帯電電極ブロック10aには、インクビームが通過する方向と垂直方向にも断面が長方形の縦スリットが存在する。この縦スリットは、図1の帯電電極ブロック10aの上面側にインクビームの進む方向を長手方向とするスリットであり、帯電電極ブロック10a内を通過するインク粒子の形状を確認するために設けており、インクが通過するスリットよりも断面積は大きい。例えば図3に示すノズルベース22よりLED等により飛翔するインクに光を当て、それを縦スリットより確認することで、インク粒子が適切かどうか、を確認する。
Further, the
帯電電極ブロック10aには、帯電配線12を帯電配線固定ネジ13で固定できるネジ穴が設けてあり、帯電電極ブロック10aに電圧を印加することによってインクに帯電させることができる。
これらの構成で組んだ部品をノズルクミと呼ぶ。
The
A part assembled with these configurations is called a nozzle kumi.
なお、オリフィス9は金属製であるので、帯電電極ブロック10aとオリフィス9を絶縁するため、帯電電極バックカバー10bと帯電電極フロントカバー10cは絶縁体で製作する。
Since the
印字を行う際には、ノズル本体1にインク供給チューブ4より所定の圧力で加圧したインクを供給し、オリフィス9中央部のインク噴出口からインクを噴出させる。この時、電歪素子2に電圧を加えてノズル本体1にある振動子を振動させることにより、ノズル本体1内のインクが振動を受け、インクは帯電電極ブロック10a内の空間を飛翔中に粒子化する。粒子化されたインクは、帯電電極ブロック10aに加えられた電圧によって帯電する。その後、図示しない高電界形成部で発生する静電力によってインクの飛翔方向が決められ、被印字物上にインクが付着して印字が行われる。印字に使用されなかったインクは、ガターと呼ばれる回収パイプに入り、ポンプによってインクタンクに回収される。このように、印字に使用されなかったインクを回収するため、インクビームがガターに向かうように、ビーム調整機構によってノズルの向きを調整することが必要となる。ビーム調整機構については後述する。
When performing printing, ink pressurized at a predetermined pressure is supplied from the ink supply tube 4 to the
上記のように、帯電電極ブロック10aでインクに帯電する際は、インクビームと帯電電極ブロックの内壁との距離が一定であることが重要となる。これは、インクビームと帯電電極との距離が変わると、インク粒子の帯電量が変化することによってインクの飛翔方向が変わり、印字品質が悪化するためである。
As described above, when charging the ink with the charging
帯電電極バックカバー10bは、中央部に穴があいており、帯電電極ブロック10aの凸部がはまり込む構造となっている。これにより帯電電極ブロック10aは帯電電極バックカバー10bに固定される。
また、図1に示すように帯電電極バックカバー10bのオリフィス側の面は四方に凸部を有する構造となっており、この凸部がオリフィス9の四方の凹部にはまり込む構造となっているため、これにより、帯電電極ブロック10aと同様オリフィス9も帯電電極バックカバー10bに固定されることになる。
さらに、帯電電極ブロック10aの帯電電極フロントカバー10c側の面の凸部が帯電電極フロントカバー10cの中央部の穴にはまるため、帯電電極ブロック10aは帯電電極フロントカバー10cと固定される。
The charging electrode
Further, as shown in FIG. 1, the orifice-side surface of the charging electrode back cover 10 b has a structure having convex portions in four directions, and this convex portion is structured to fit into the four concave portions of the
Further, since the convex portion of the surface of the charging
以上により、帯電電極(10a、b、c)とオリフィス9は全て一体化して固定されることができる。
As described above, the charging electrodes (10a, b, c) and the
さらに、オリフィス9のノズル本体1側の面の凸部がOリング8を介してノズル本体1の中央部の穴と嵌合されるため、ノズル本体1とも固定化される。
Furthermore, since the convex part of the surface of the
このため、イオンビームと帯電電極ブロック10aの内壁との距離は常に一定となり、安定的にインクに帯電することができ、安定した印字品質を提供することができる。また、インクビームの飛翔方向の調整が非常に簡易となる。
For this reason, the distance between the ion beam and the inner wall of the charging
さらに、帯電電極ブロック10aはブロック体であるので、取り外しを繰り返しても形状が安定しており、インクビームとの距離を一定に保つことを可能とする。
Furthermore, since the charging
図3,図4,図5にノズルクミをノズルベースに組付け、そのノズルクミを印字ヘッドのベースに組付けた状態を示す。ノズルクミがノズルベース14にノズルジャケット固定ネジ15により固定されている。ノズルベース14にはインクビームの噴出方向を調整するための水平調整ネジ16,水平調整バネ17と垂直調整ネジ18,垂直調整バネ19が備わっている。そのノズルクミとノズルベースクミを印字ヘッドの土台となるベース22にノズルベース固定ネジ20,21により固定する。
Fig. 3, Fig. 4 and Fig. 5 show the state where the nozzle kumi is assembled to the nozzle base and the nozzle kumi is assembled to the base of the print head. The nozzle kumi is fixed to the
次に、インクビーム調整機構について説明する。
まず印字ヘッドのベース22の面に対して水平方向の調整方法について、図3と図4を用いて説明する。
Next, the ink beam adjustment mechanism will be described.
First, an adjustment method in the horizontal direction with respect to the surface of the
インクビームの水平方向の調整には、水平調整ネジ16と水平調整バネ17を用いる。水平方向の調整機構は、水平調整バネ17に水平調整ネジ16を通し、ノズルベース14のネジ穴に水平調整ネジ16を差し込む構成となっている。水平調整ネジ16のネジ頭側は、印字ヘッドのベース22に設けた支え部の頂部の切り欠き部を通っている。水平調整ネジ16を回転させることにより、水平調整バネ17の反力を受けながらベース22の切り欠き部とノズルベース14の距離を調整する。インク噴出口に近い位置にはベース22の円柱状のボスが存在し、そのボスがノズル部の支点となり、水平調整ネジ16を締めたり緩めたりすることでインクビームの水平方向を任意に定めることが可能となる。なお、インクビーム調整の際にはノズルベース固定ネジ20,21を緩め、調整が完了したのちノズルベース固定ネジ20,21を締めてノズルベース14を固定する。
The
次に、印字ヘッドのベース22の面に対して垂直方向の調整方法について、図4と図5を用いて説明する。
Next, an adjustment method in the direction perpendicular to the surface of the
インクビームの垂直方向の調整には、垂直調整ネジ18と垂直調整バネ19を用いる。垂直方向の調整機構は、垂直調整バネ19に垂直調整ネジ18を通し、ノズルベース22のネジ穴に垂直調整ネジ18を差し込む構成となっている。垂直調整ネジ18のネジ頭と垂直調整バネ19によりノズルジャケット6の切り欠き部を挟み、垂直調整バネ19の反力によりノズルジャケット6の切り欠き部とノズルベース14の距離を調整する。ノズルジャケット6の図示しない中空円形ボスを支点に垂直調整ネジ18を締めたり緩めたりすることでインクビームの垂直方向を任意に定めることが可能となる。なお、インクビーム調整の際にはノズルジャケット固定ネジ15を緩め、調整が完了したのちノズルジャケット固定ネジ15を締めてノズルベース14を固定する。
The
ノズルクミとしてノズルに帯電電極が一体化されていることにより、インクビームの噴出方向の調整の際に帯電電極の調整が不要となる。また、ノズルと帯電電極とが一体化されているので、常に取り付け位置精度が高く、安定した印字品質を提供することが可能となる。また、帯電電極をブロック化することで、形状の変形を防止することになり、安定した印字品質の提供が可能となる。 Since the charging electrode is integrated with the nozzle as a nozzle kumi, adjustment of the charging electrode becomes unnecessary when adjusting the ejection direction of the ink beam. Further, since the nozzle and the charging electrode are integrated, the mounting position accuracy is always high, and it is possible to provide stable printing quality. Further, by blocking the charging electrode, it is possible to prevent the deformation of the shape and to provide a stable print quality.
本実施例は、ヘッドベース部1に2つのノズル部2を有する印字ヘッド部104を備える点を特徴とする。
図6は、2つのノズルクミとノズルベースを有する印字ヘッド部104を示す構成図の例である。
The present embodiment is characterized in that the
FIG. 6 is an example of a configuration diagram illustrating the
図6の印字ヘッド部104のうち、既に説明した図1,図3,図4,図5に示された同一の符号を付された構成と同一の機能を有する部分については、説明を省略する。また、同一符号のアポストロフィーの付いているものは追加したノズルベースクミの部品を示している。
In the
なお、水平方向のインクビーム調整機構は2つの間で対称構造になっており、印字ヘッドの小型化を図っている。また、帯電電極ブロックも対称構造であるので、帯電配線の固定も容易になっている。 In addition, the horizontal ink beam adjustment mechanism has a symmetrical structure between the two, thereby reducing the size of the print head. In addition, since the charging electrode block has a symmetrical structure, the charging wiring can be easily fixed.
図6に示すように帯電電極の位置調整が印字ヘッドのベース22にノズルベースクミを2つ設置している。ひとつの印字ヘッドに複数のノズルを設置した際の課題となるのは印字品質のバラツキである。この印字品質のバラツキの要因の一つにオリフィスから噴出されるインクビームの帯電量である。例えば、インクビームと帯電電極ブロック10a内壁面との距離が異なることにより、インク粒子の帯電量が変化してインク粒子の偏向量が変わる。帯電電極ブロックの10a内壁面とインクビームとの距離の精度を高くすることによって、印字品質の安定化を図ることができる。本実施例において帯電電極フロントカバー10c,帯電電極ブロック10aと帯電電極バックカバー10bのそれぞれに位置決めをする機構を設けており、インク粒子の帯電量の安定化を図ることができているので、同一構造のノズルクミにも設けた場合においても、ノズルごとの印字品質のバラツキを低減することを可能としている。特に、複数のノズルにより印字するツインノズル形式では、シングルノズルの場合と比べてノズルごとの印字品質のばらつきによる影響が大きいことから、本願による効果はより顕著であるといえる。
As shown in FIG. 6, for adjusting the position of the charging electrode, two nozzle bases are installed on the
また、オリフィスと帯電電極の位置関係の調整が不要なことから、帯電電極固有の調整機構等を設ける必要がないため印字ヘッドの小型化も可能となる。 Also, since it is not necessary to adjust the positional relationship between the orifice and the charging electrode, it is not necessary to provide an adjustment mechanism or the like unique to the charging electrode, and the print head can be downsized.
なお、本実施例では2つのノズル部を有する印字ヘッドについて説明したが、3つ以上のノズルを有する印字ヘッドであっても同様な機構を設けることにより、同様の効果を得ることができる。 In this embodiment, the print head having two nozzle portions has been described. However, even if the print head has three or more nozzles, the same effect can be obtained by providing a similar mechanism.
1・・・ノズル本体、2・・・電歪素子、3・・・カウンタウェイト、4・・・インク供給チューブ、5・・・インク回収チューブ,6・・・ノズルジャケット、7・・・ノズル本体固定ネジ、8・・・Oリング、9・・・オリフィス、10a・・・帯電電極ブロック,10b・・・帯電電極バックカバー,10c・・・帯電電極フロントカバー、11・・・帯電電極・オリフィス固定ネジ,12・・・帯電配線、13・・・帯電配線固定ネジ、14・・・ノズルベース、15・・・ノズルジャケット固定ネジ、16・・・水平調整ネジ、17・・・水平調整バネ、18・・・垂直調整ネジ、19・・・垂直調整バネ、20,21・・・ノズルベース固定ネジ、22・・・ベース、100・・・インクジェット記録装置、101・・・制御部、102・・・インク循環部、103・・・ヘッドケーブル、104・・・印字ヘッド部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記印字ヘッドは、
インクを噴出するノズルと、
前記ノズルにより噴出した粒子化されたインク粒子が通過するオリフィスと、
前記オリフィスを通過したインク粒子を帯電させる帯電電極と、
を備え、
前記帯電電極は、ブロック状の帯電電極ブロックと、前記帯電電極ブロックと前記オリフィスとの間に配置され前記帯電電極ブロックを固定する帯電電極バックカバーと、前記帯電電極ブロックに対して前記帯電電極バックカバーとは反対側に配置され前記帯電電極ブロックを固定する帯電電極フロントカバーと、を備え、前記帯電電極ブロックと前記帯電電極バックカバーと前記帯電電極フロントカバーとが一体となり構成されており、
前記帯電電極及び前記オリフィスと前記ノズルとは、一体となり構成されているインクジェット記録装置。 An ink jet recording apparatus comprising a control unit, an ink circulation unit, a head cable, and a print head,
The print head is
A nozzle for ejecting ink;
An orifice through which the particulate ink particles ejected by the nozzle pass;
A charging electrode for charging ink particles that have passed through the orifice;
With
The charging electrode includes a block-shaped charging electrode block, a charging electrode back cover that is disposed between the charging electrode block and the orifice, and fixes the charging electrode block; and the charging electrode back with respect to the charging electrode block A charging electrode front cover that is disposed on the opposite side of the cover and fixes the charging electrode block; and the charging electrode block, the charging electrode back cover, and the charging electrode front cover are configured integrally.
An ink jet recording apparatus in which the charging electrode, the orifice, and the nozzle are configured integrally.
前記帯電電極および前記オリフィスと前記ノズルとは、前記帯電電極バックカバーにより固定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1,
The inkjet recording apparatus, wherein the charging electrode, the orifice, and the nozzle are fixed by the charging electrode back cover.
前記帯電電極バックカバーは、両面に設けられている凸部がそれぞれ前記帯電電極ブロックおよび前記オリフィスの凹部に嵌合することにより固定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 2,
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the charging electrode back cover is fixed by fitting convex portions provided on both sides thereof to the charging electrode block and the concave portion of the orifice.
前記帯電電極バックカバーは、前記帯電電極ブロックと前記オリフィスとを絶縁する絶縁体であることを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1,
The inkjet recording apparatus, wherein the charging electrode back cover is an insulator that insulates the charging electrode block from the orifice.
前記帯電電極ブロックは、インク粒子を検査するためのスリットが設けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1,
An ink jet recording apparatus, wherein the charging electrode block is provided with a slit for inspecting ink particles.
前記一体化された前記帯電電極及び前記オリフィスと前記ノズルとの組合せを2以上備えることを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1,
An inkjet recording apparatus comprising two or more combinations of the integrated charging electrode, the orifice and the nozzle.
前記2以上の前記一体化された前記帯電電極及び前記オリフィスと前記ノズルとの組合せは、線対称に構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。 The inkjet recording apparatus according to claim 6,
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the combination of the two or more integrated charging electrodes and the orifices and the nozzles is axisymmetric.
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