JPS6395951A - インクジエツトヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はインクジェットプリンタに用いるインクジェッ
トヘッドの改良に関するものである。

従来技術 インクジェットプリンタの一種に、加圧されたインクの
供給路を開閉制御弁によって開閉することによりインク
滴を被印刷面へ向かって断続的に飛翔させる形式のもの
がある。たとえば、米国特許第４３７８５６４号公報（
ＵＳＰ　４，３７８，５６４；ＭへＲ６２９、１９８３
）に記載されたものがそれである。斯る形式のインクジ
ェットプリンタは、飛翔するインク滴の径が比較的大き
いがプリンタの構造が簡単であり且つ安価であるため、
比較的大きな文字や記号などを印刷する分野、たとえば
コンベヤ上において搬送されるダンボール箱の側面に印
刷する場合において用いられている。

発明が解決すべき問題点 ところで、上記のような形式のインクジェットプリンタ
には、通常、インクの供給路と接続され且つインク滴を
前記被印刷面へ向かって発射させるための細孔を発射面
に備えたインクジェットヘッドが取りつけられているが
、開閉制御弁によりインクの供給路が遮断されたときに
は飛翔したインク滴と切れて発射面に残されたインクが
細孔を塞りので、種々の不都合が生じていた。すなわち
、発射面に残されて付着したインクにより細孔が塞かれ
ると、次のインクの発射に際しては飛翔すべきインク滴
が正常に形成され得すしかも飛翔方向および距離がばら
ついて印刷品質が低下する。また、発射面に残されたイ
ンクが細孔を塞いだ状態で乾燥すると細孔が詰まって印
刷欠陥が発生するのである。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、加圧されたインクの供給路を
開閉制御弁によって開閉することによりインク滴を被印
刷面へ向かって断続的に飛翔させる形式のインクジェッ
トプリンタにおいて、前記インクの供給路と接続され且
つ前記インク滴を前記被印刷面へ向かって発射させるた
めの細孔を発射面に備えたインクジェットヘッドであっ
て、前記発射面に、前記細孔を囲む撥インク性領域を備
えたことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、インクジェットヘッドの発射面には
、インクを前記被印刷部材に向かって発射させるための
細孔を囲む撥インク性領域が備えられているので、開閉
制御弁が閉じられることによりインクジェットヘッドの
発射面にインクが残されても、そのインクが細孔周囲に
設けられた撥インク性領域により弾かれて細孔の周囲か
ら除外される。このため、次のインク発射時においては
インク滴が発射面に付着したインクにより阻害されるこ
となく正常に形成され得るとともに、発射面に付着した
インクの乾燥に起因して細孔が詰まることが解消される
。

ここで、前記撥インク性領域はインクに対する接触角が
大きい領域であって、ここに接触したインクはその表面
張力により玉状となり且つ重力により流されて細孔の周
囲に残ることができない。

この撥インク性領域は、たとえばインクジェットヘッド
の細孔が形成されている部分が金属である場合には細孔
周囲の表面に弗素樹脂或いはシリコン樹脂などの撥イン
ク性を備えた樹脂を層状にコーティングすることにより
形成される。また、インクジェットヘッドの細孔が形成
される部分自体を上記撥インク性を備えた樹脂にて成形
してもよい。

また、前記撥インク性領域は、必ずしも細孔の全周にわ
たって備えられなくてもよく、細孔の周囲であってイン
クが流れ落ちる側に設けられても一応の効果が得られる
のである。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、インクジェットプリンタには圧縮空気
路１０と接続されたインクタンク１２が設けられており
、圧縮空気路１０を通して伝達される比較的高い圧力に
よって水性若しくは油性のインク１４が加圧されるよう
になっている。インクタンク１２内のインク１４は供給
管１６、複数の電磁開閉弁１８および複数の供給管２０
を順次通って複数の細孔（ノズル）２２が設けられたイ
ンクジェットヘッド２４へ供給されるようになっている
。なお、必要に応じて、インクの供給経路は１系統とさ
れたりあるいは２系統以上の複数とされる。本実施例で
は、後述のように１２系統設けられている。

制御回路２６は、ローラコンベア２８上のダンボール箱
３０の移動に伴って前記電磁開閉弁１８を開閉させるこ
とにより、インクジェットヘッド２４からダンボール箱
３０の被印刷面３１に向かってインク粒子を発射させて
、その被印刷面３１に所望の文字或いは記号などを印刷
する。

インクジェットヘッド２４は、第２図に示すように、１
２本の供給管２０　（図中には省略して８本のみ示す）
にそれぞれ接続されたブロック状の本体３２と、この本
体３２の前面にネジ３４によって固定されたノズルプレ
ート３６とを備えている。上記ノズルプレート３６には
第３図にも示すように上下方向へ１列に配列された１２
個の細孔２２が貫通して形成されており、それら細孔２
２は本体３２内にそれぞれ形成された通路４０を介して
１２本の供給管２０とそれぞれ連通させられている。上
記細孔２２はノズルプレート３６の発射面側程細く形成
されている。ノズルプレート３６はステンレス鋼などの
金属製であって、その発射面３８における細孔２２の周
縁部には細孔２２の縦列方向に連続した撥インク性領域
４２が設けられている。この撥インク性領域４２は、弗
素樹脂層を５〜１０μｍ程度の厚みにて局部的にコーテ
ィングすることにより形成されており、その外周縁と細
孔３８までの水平方向の距離りは０．５〜２Ｄとされて
いる。

一方、ノズルプレート３６の裏面には、第４図および第
５図に示すように、撥インク性領域４２と同様な形状の
撥接着剤領域４４が細孔２２の周縁部にその縦列方向に
連続して設けられている。

また、第５図に示すように、本体３２のノズルプレート
３６との組合せ面であって上記撥接着剤領域４４に対向
する部分にも↑Ω接着剤領域４６が設けられている。上
記撥接着剤領域４４および撥接着剤領域４６は、本体３
２とノズルプレート３６との間をシールするためにそれ
らの間に塗布した接着剤４８が組み立て時において細孔
２２側へ侵入しないようにするものであって、本実施例
ではシリコン樹脂を局部的にコーティングすることによ
り形成される。

以下、本実施例の作用効果を説明する。

第１図に示すようにインクタンク１２において加圧され
ているから、電磁開閉弁１８が開かれることによりイン
ク１４は細孔２２を通して勢い良く発射される。このよ
うにして発射されたインク１４は飛翔過程においてその
表面張力により複数のインク滴となり、段ボール箱３０
の被印刷面３１に順次到着する。第６図はこのような正
常な発射状態を示す。

その後、電磁開閉弁１８が閉じられてインク１４の流れ
が止められると、細孔２２の出口において未だインク滴
となっていないものが表面張力により引き戻されて発射
面３８上を流れ落ちる。このとき、発射面３８上を流れ
落ちるインク１４は細孔２２の周囲に設けられた↑發イ
ンク性領域４２によって反撥されてその領域４２には付
着しない。

すなわち、インク１４と撥インク性領域４２との接触角
が大きいのでインク１４は玉状となって転がり落ちるの
である。このインター４は金属表面である撥インク性領
域４２以外の場所には接触角が小さいために付着する。

第７図はこの状態を示す。図において５０はインター４
が流れ落ちた跡、すなわちインク１４が付着した場所を
示している。

上記のように、本実施例においては細孔２２の周囲に設
けられた撥インク性領域４２にはインク１４が付着しな
いので、次のインク発射時においではインク滴が発射面
３８に付着したインクにより阻害されることなく正常に
形成され得るとともに、発射面３８に付着したインクの
乾燥に起因する細孔２２の詰まりが解消されるのである
。

因に、撥インク性領域４２が細孔２２の周囲に配設され
ていない場合には、第８図に示すように、細孔２２の出
口において未だインク滴となっていないものが表面張力
により引き戻されて発射面３８上に付着する。細孔２２
付近に付着したインク１４は続いて細孔２２から発射さ
れるインクと集合するため、第９図に示すように正常な
インク滴の形成が阻害されるのである。

また、本実施例においては、撥インク性領域４２が細孔
２２の周囲に局部的に配設されているので、ノズルプレ
ート３６の発射面全体に配設された場合に比較して、細
孔２２上のインク１４が容易に除去される利点がある。

すなわち、ノズルプレート３６の発射面全体に配設され
た場合には、細孔２２上のインクが玉状となって細孔２
２内のインクの表面張力により引き止められる場合があ
るが、撥インク性領域４２が細孔２２の周囲に局部的に
配設されている場合には、細孔２２上のインク１４が撥
インク性領域４２外に接触し、この撥インク性領域４２
外部分との接触角が小さいことによりその部分へ流され
る利点がある。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説
明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号
を付して説明を省略する。

第１０図に示すように、細孔２２の内周面にもＩθイン
ク性を有するシリコン樹脂層５２を設けてもよい。この
ようにすれば、細孔２２の内周面に対してインク１４が
付着し難いので、細孔２２内のインク詰まりが少なくな
る利点がある。

また、第１１図または第１２図に示すように細孔２２の
間隔が比較的大きい場合には、細孔２２の周囲に円環状
の撥インク性領域５４をそれぞれ設けてもよい。また、
第１３図に示すように、撥インク性領域４２を細孔２２
間において斜めのスリット５６により分割するようにし
ても良い。上記のようにすれば、発射面３８上に残され
たインク１４が細孔２２上から一層確実に除去される利
点がある。

また、第１４図に示すように、ノズルプレート３６を弗
素樹脂にて構成することにより撥インク性領域４２を細
孔２２の周囲に設けることができる。この場合には、細
孔２２から０．５〜２１１離隔した位置に金属箔５８を
設けることが望ましい。

このようにすれば、ｔΩインク性頌領域２よりも金属箔
５８との間の接触角の方が小さいので、細孔２２上のイ
ンク１４が一層好適に流される利点がある。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、
本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例のノズルプレート３６おいて、
撥インク性領域４２が弗素樹脂のコーティングにより構
成されていたが、シリコン樹脂などの他の樹脂層や油脂
層により構成されても差支えない。

また、前述の実施例の、ノズルプレート３６および本体
３２における１Ω接着剤領域４４および↑Ω接着剤領域
４６は必ずしも設けられなくてもよいのである。

また、前述の実施例のインクジェットプリンタは、段ボ
ール箱３０を印刷するためのものであるが、包装容器、
建材、農産物などに対する印刷にも適用され得る。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加え
られ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を含むインクジエソトプリン
タの構成を説明する図である。第２図は第１図のインク
ジェットヘッドの構成を説明する断面図である。第３図
は第２図のインクジエ・ノトヘソドを構成するノズルプ
レートを示す斜視図である。第４図は第３図のノズルプ
レートの裏面図である。第５図は第２図のインクジェッ
トヘッドの要部を示す水平断面図である。第６図は第２
図の実施例のインク発射状態を示す図であり、第７図は
インク発射後の発射面におけるインクの流れを示す図で
ある。第８図および第９図は従来のインクジェットヘッ
ドにおける第７図および第６図にそれぞれ相当する図で
ある。第１０図、第１１図、第１２図、第１３図および
第１４図は本発明の他の実施例の要部をそれぞれ示す図
である。 １４；インク １６．２０：供給管（供給路） １８：電磁開閉弁（開閉制御弁） ２２：細孔 ２４：インクジェットヘッド ３１：被印刷面 ３８；発射面 ４２．５４：撥インク性領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）加圧されたインクの供給路を開閉制御弁によって
   開閉することによりインク滴を被印刷面へ向かって断続
   的に飛翔させる形式のインクジェットプリンタにおいて
   、前記インクの供給路と接続され且つ前記インク滴を前
   記被印刷面に向かって発射させるための細孔を発射面に
   備えたインクジェットヘッドであって、 前記発射面に、前記細孔を囲む撥インク性領域を備えた
   ことを特徴とするインクジェットヘッド。