JP2850133B2 - 要求液滴プリントヘッド - Google Patents

要求液滴プリントヘッド

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JP2850133B2 JP1107966A JP10796689A JP2850133B2 JP 2850133 B2 JP2850133 B2 JP 2850133B2 JP 1107966 A JP1107966 A JP 1107966A JP 10796689 A JP10796689 A JP 10796689A JP 2850133 B2 JP2850133 B2 JP 2850133B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリントヘツドに対して相対的に移動性のウ
エブもしくはシートの上のプリント・ラインにインクの
液滴を選択的にプリントするための要求液滴（drop−on
−demand）プリントヘツドに関する。
〔従来の技術〕
従来、要求液滴プリントヘツドは一度に１本または数
本のプリント・ラインの高さをプリントする走行プリン
トヘツドを形成するように適用された。要求液滴プリン
トヘツドの設計のある種の開発は紙の幅のプリント棒を
形成するプリンターに固定しうる低コストのノズル・モ
ジュール組立体の期待を与えている。プリントヘツド信
頼性の最近の進歩はこの期待を実用的ならびに経済的な
ものにしている。
〔発明の目的〕
本発明の一般的な目的は、プリントヘツドに対して相
対的に移動性のウエブもしくはシートの上のプリント・
ラインにインクの液滴を選択的にプリントするための要
求液滴プリントヘツドの改良形体を提供することにあ
る。
本発明の更に具体的な目的は、プリントヘツドの満足
すべき操作を行ない保持するための環境流体をプリント
ヘツドのインク液滴エジエクターにおいて利用しうる部
材が付与されているこのような要求液滴プリントヘツド
を提供することにある。
〔発明の要旨〕
本発明はプリントヘツドに対して相対的に移動性のウ
エブもしくはシート上のプリント・ラインにインクの液
滴を選択的にプリントするための要求液滴プリントヘツ
ドであつて； 一連の平行方向に多数のインクチャネル溝で形成され
る本体部、当該インクチャネル溝の各端部に設けられて
おり、且つ一列に形成されたインクエジェクターの孔
部、当該インク液滴を当該インクチャネル溝から該イン
クエジェクターの孔部を介して放出する部材、当該イン
クチャネル溝のインクエジェクター孔部のそれぞれと嵌
合し、且つ当該インクエジェクターの孔部の列に沿って
延展せしめられている操作マニホルド、当該インク液滴
が放出されるインクエジェクターの孔部の列に平行に延
びるトレンチ溝、上記の操作マニホルドとトレンチ溝を
接続させる操作マニホルド中の開口、及び当該トレンチ
溝、当該操作マニホルドの開口、及び操作マニホルドに
よってインクエジェクターの孔部の近傍に雰囲気流体を
供給し、又当該インクエジェクターの孔部の近傍から当
該雰囲気流体を排出させるダクト部材 を備えて成ることを特徴とする要求液滴プリントヘツド
にある。
〔発明の態様〕
本発明は好ましい態様において、プリントヘツドに対
して相対的に移動性のウエブもしくはシート上のプリン
ト・ラインにインクの液滴を選択的にプリントするため
の要求インク液滴プリントヘツドであつて； 一連の平行方向に多数のインクチャネル溝で形成され
る本体部、当該インクチャネル溝の各端部に設けられて
おり、且つ一列に形成されたインクエジェクターの孔
部、当該インク液滴を当該インクチャネル溝から該イン
クエジェクターの孔部を介して放出する部材、当該イン
クチャネル溝のインクエジェクター孔部のそれぞれと嵌
合し、且つ当該インクエジェクターの孔部の列に沿って
延展せしめられている操作マニホルド、当該インク液滴
が放出されるインクエジェクターの孔部の列に平行に延
びるトレンチ溝、上記の操作マニホルドとトレンチ溝を
接続させる操作マニホルド中の開口、及び当該トレンチ
溝、当該操作マニホルドの開口、及び操作マニホルドに
よってインクエジェクターの孔部の近傍に雰囲気流体を
供給し、又当該インクエジェクターの孔部の近傍から当
該雰囲気流体を排出させるダクト部材を備えて成る要求
液滴プリントヘッドにある。
有利には、ダクト部材はエジエクター孔の列の中央に
配置され、操作マニホールドの部材のそれぞれはエジエ
クター孔の列の端部に向つて反対方向にテーパが付いて
いて、マニホールド部材に供給される又はマニホールド
部材から排出される環境流体が実質的に均一な速度で流
れて液滴放出孔を通過するようになつている。
つまり、本発明に於て使用される操作マニホルドは、
当該インク液滴を噴出するエジェクターの近傍に例えば
空気流等の流体を当てる事によって、当該エジェクター
の操作状態を最適な状態に保ちかつインクの状態も適切
な状態に維持する様に機能するものである。
好ましくは、操作マニホールドは容易に移動しうるカ
バーをもち、このカバーは前進位置においてトレンチ
溝、即ち当該エジェクターの直線状の列に沿って当該操
作マニホルドに設けられたスリット状の孔部を覆いそし
て後退位置においてトレンチ溝を露出させてエジエクタ
ー孔から放出されたインク液滴をウエブもしくはシート
上のプリント・ラインに射出させる。
上述の環境流体は空気、溶媒蒸気で蒸気で湿潤された
空気、または液体溶媒を含む。
プリントヘツドがモジユールの層状構造から成る場
合、それぞれのモジユールには前記の特徴をもつ操作マ
ニホールドが備えられることが明らかであろう。モジユ
ールの層状構造およびそれぞれのモジユールに備えられ
る操作マニホールドについては下記の実施例において更
に具体的に説明する。
〔実施例〕
本発明の実施例を添付の図面を参照して以下に具体的
に説明する。
第１図は欧州特許出願第883001463号および第8830014
48号に記載されている種類のピエゾ電気剪断モード作動
の要求液滴プリントヘツドのモジユール（10）を示す。
このプリントヘツドのモジユールは本発明を説明する
ために使用されるが、本発明はこれに限定されない。然
し、本発明以前のピエゾ電気駆動インク液滴エジエクタ
ーは1mm当り１〜２本の溝の溝間隔のものに限られてい
た。図示するモジユールはもつとい密度、たとえば1m
m当り４、5 1/3、および８の溝数で製造することができ
る。これらは、４、３または２列のノズルをそれぞれ組
合せた５、４または３層の横方向に重ねたモジユールを
積み重ねて十分な設計密度でプリント・ラインの重なり
合った区域部を発生させることによつてプリントライン
に1mm当り16個の独立に堆積させた液滴をプリントする1
6本のインク溝の幅広いプリント棒に好都合に組立てる
ことができる。
本発明の方法は1mm当り16本より多く又は16本以下の
種々のプリントライン密度を作るのに良く適しており、
そして小さい数の（３〜６本の）モジユールを合せて積
み重ね物を作り、積み重ね物の多数ラインを群にまとめ
て多色プリント棒を作るのに最も良く適している。それ
はまた、ピエゾ電気作動のもの以外の種類のプリントヘ
ツド（熱型および空気補助型のものを包含する）にも容
易に適用することができる。
第１図は駆動チツプ（12）および駆動トラツク（14）
を介して付勢（エネルギー付与）されるプリントヘツド
（１）のモジユール（10）を示す。それぞれの駆動トラ
ツク（14）は供給源（15）からのメーキヤツプインクを
もつマニホールドを介して供給される対応インクチャネ
ル溝（以下単にインク溝と称する）（16）に接続され
る。インク溝（16）は対応するノズル（18）で終る。こ
れらは本体部から分離して示されるモジユールのノズル
プレート（17）に形成される間隙を示している。インク
溝（16）および対応ノズル（18）は独立作動性のインク
液滴エジエクターの連続列（19）に形成する。これらエ
ジェクター、つまり、インク液滴を噴出させる孔部は単
位長さ当りＮ滴の線状密度でモジユール（10）の幅の実
質部分を占める。
モジユール（10）は、第２図で示すようにそれぞれ積
み重ね状にモジユールを重ねたものの３、４または５な
どの（γ＋１）層をもつ別々の積み重ね物にモジユール
に組合わせることによつて、単位長さ当り2N、3Nまたは
4N（γＮ）等の滴数の液滴密度をもつプリント棒に好都
合にくみ入れられる。第２（ａ）図は３つの横方向にオ
フセツトされた層（22、24、26）をもち、2Nのプリント
密度（Ｎは１個のモジユール中のインク溝の密度であ
る）を与える、横方向に重ねたモジユールの別々の積み
重ね物（20a、20b、20c）から作られたプリントヘツド
（１）を示す。それぞれのモジユールに描かれている水
平線は、異なつた層からのノズルが、プリントライン上
に投影されたとき、相互をはさむように配置した線を表
わす。プリントラインの１つの区域部（以下セグメント
と称する）は対応する積み重ね（20a−ｄ）の頂部層モ
ジユール（22a−ｄ）の右側および中央層モジユール（2
4a−ｄ）の左側からプリントされる液滴から作られる。
第２のセグメントは中央層モジユール（24a−ｄ）の右
側および底部層モジユール（26a−ｄ）の左側からプリ
ントされる液滴から作られる。第３のセグメントは底部
層モジユール（26a−ｄ）の右側および隣接積み重ね（2
0b−ｅ）の頂部層モジユールの左側およびから作られ
る。異なつた層のモジユールからの液滴の共線状堆積を
行なうに必要なそれぞれの層中のモジユールの操作を付
随する必要なプリント遅延は、クリツプもしくはデータ
分布装置中のデータ貯蔵によつて容易に達成される。
第２（ｂ）図はそれぞれの層中に横方向に重ね合せた
モジユール（32、34、36、38）の４層をもつ且つ3Nのプ
リント密度を与える積み重ね物の対応配列を示す。同様
に第２（ｃ）図は積み重ね物当り５層のモジユールをも
ち且つ4Nのプリント密度を達成する対応積み重ね物（40
a−ｃ）を示す。それぞれの場合に、余分の層はそれぞ
れの層中の重ね合せモジユール間に間隔を与え、隣接モ
ジユールを同時に接近させてインク溝にインクを供給
し、そして後述のように操作マニホールドに空気または
溶媒を流す。
この配列のモジユールの横方向に重ね合せた積み重ね
物に組合せられた横方向にオフセツトされたモジユール
の置換可能な積み重ね物は多くの利点を与える。重ね合
せモジユールの１つの利点はインク・モジユールがそれ
ぞれの層において好都合に接近させることができ、接続
モジユールのインク溝の間にインク溝を含まない区域を
残すことができることである。プリントライン中に対応
区域を供給するためのノズルはモジユールの他の層から
作られる。それぞれにおける最も外側のモジユールはモ
ジユールの側部から内側に配置されるので、モジユール
はじようぶな構造をもつ。次の利点は、多数の置換可能
な積み重ね物からプリント棒を形成することによつて、
幅の広いプリント棒のフイールドサービスがプリント棒
全体を置換する場合よりも容易に達成されることであ
る。それぞれの詰み重ね物中のモジユールも任意に置換
することができる。
別の利点は、物理的ガイド（たとえばジベルまたは予
備カツト溝および配置棒）または光学手段（容易に観察
される光学フリンジの副尺装置を使用する）を使用して
簡単な配列法によりモジユールを一緒にして積み重ね物
に組立てることができることである。同じ配列法を順次
に使用してノズル製造中にノズルをモジユールに対して
配置し、モジユールを積み重ね物に組立て、そして積み
重ね物をプリント棒に組立て、ノズルおよびノズルプレ
ートをプリント棒中の固定データに対して製造中に適切
に設計されたジギングによつて自動的に整列させるよう
にすることができる。このようにして、積み重ね物中の
すべてのノズルはプリント棒に整列して正しくはさまれ
る。
積み重ね物の種々の層からノズルをはさむことの特別
の利点は、全モジユールの破壊がたとえ起つたとして
も、プリントラインはプリント色調に変化を示すのみで
あり、描かれた又は書かれたページは実質的に読みうる
という点にある。
別の設計上の利点は、同じ密度Ｎおよび同じチツプ駆
動電圧をもつインク溝（16）の同じ設計は多重密度2N、
3Nおよび4N等をもつプリント棒にくみ入れて同じモジユ
ール部品から広範囲のプリント品質を提供しうることで
ある。
第３図は３層の積み重ね物の等測透視図であり、重ね
合せモジユール（10）、積み重ね物（20）およびプリン
ト棒（２）の相対配置が見えるように示してある。プリ
ントライン（３）のセグメントはセクシヨン中の２つの
モジユールからはさまれているノズルからそれぞれ作ら
れている。これを更に良く示すために、プリントライン
はモジユール層の下に示してある。それはプリントヘツ
ド面を横切つて移動するウエブもしくはシートの上に実
際にもちろん見出される。
第２図のプリント棒に組立てられたモジユールはモジ
ユール当りのノズルの数すなわちモジユールの寸法に拘
束されないようにまずみえる。明らかに、各モジユール
中のノズルの解像度N/mmおよびノズルの列の数γ（プリ
ントラインの特定セクシヨンを形成するようにはさまれ
る）がひとたび決定されるならば、そして積み重ね物中
の層の数が（γ＋１）であるならば、プリントライン密
度は積分多重γＮ点/mmに拘束される。
然し実際には１つのチツプによつて付勢されるインク
溝の数はふつう２元の数、たとえば32（５ビツト）、64
（６ビツト）または128（７ビツト）等であり、また１
つのモジユールは１個よりないチツプをもつことができ
る。従つて１つのモジユール中のノズルの連続列の長さ
は次のようなある種の値、Ｌ＝32/Nmm、64/Nmm、128/Nm
m等、のみに限定され、積み重ね物のピツチも次の値 等に限定される。
従つて長さによつて与えられる16点/mmのプリント密
度について、限られたセツトの積み重ね物ピツチが存在
する。
若干の他のケースも構成しうることが明らかであろ
う。たとえば、１つの積み重ね物中のモジユールの層の
数は（γ＋２）または２（γ＋１）の層をもつように容
易に変形しうる。あるいはまた、積み重ね物は後述のよ
うに幅を２倍にしてそれぞれの横方向に重ね合わせたモ
ジユール部品中に２列のノズルを組み入れることがで
き、これにより供給液がモジユールの縁よりもむしろ中
心にはこばれるという利点がえられる。これらの利点は
横方向に重ね合わしてモジユールを集めて積み重ね物を
作るという基本原理を変更してはいない。
すなわち、積み重ね物のピツチ間隔は、プリント棒を
組立てうる限られた数の好まし値になるようひとたび他
の選択がなされたならば、拘束されることが見出され
る。
積み重ね物の構成の特別の特徴は、インク供給、操作
マニホールド流体、電力およびデータがプリント棒基準
で機能を果すが、それぞれの個々の積み重ね物を通して
分布されることである。従つてそれぞれの詰み重ね物中
のモジユールは１つのモジユールから別のモジユールへ
積み重ね物を通して垂直に液を供給するように設計 モジユールを接続する積み重ね物を垂直に通る供給液
の流れは第４図および第５図に示してある。第５図はモ
ジユール（32、34、36、38）を取付けたプリント棒
（２）を示し、それぞれは２列のノズル（19）で作ら
れ、これらのノズルは間隔（116）中に含まれるエジエ
クター溝に連通している。これらのモジユールは既に第
２（ｂ）図に示したような重ね合せ４層中に配置され
る。
それぞれの積み重ね物中を通してメーキヤツプインク
を供給してプリントモジユールから放出されたインクを
補充するインク供給系は第５図に示してある。上方の２
つのモジユール（32、34）は第４図のAAで区分され部分
である。これらのモジユールはモジユール（32、34）に
ついて示したように構成され、インク供給マニホールド
（102、104）は向き合つた方向にそれぞれのモジユール
を横切つて横方向に切断され、インク充てんが網目状の
描画で示されている。これらのマニホールドは第４図中
のインク溝（116〔第１図ではインク溝（16）〕に接続
し、それによつて、液滴がインク溝の作動によつて放出
されるとき、マニホールド中に吸引が生じる。
モジユールはそれらの上面および下面にある孔（10
5、107）をもつようにカツトされている。これらはセフ
セツトであつて、対応する孔は、モジユールが重ね合せ
積み重ね物として組立てられ孔の周囲に挿入したＯ−リ
ング（109）によつてシールされるときに整列される。
孔（105、107）または上昇管（108）によつて接続され
る。カバー（110）を使用して上昇管を積み重ね物の頂
部においてシールする。孔（105、107）によつて形成さ
れる積み重ね物中の垂直供給路、上昇管（108）および
マニホールドブランチ（102、104）等は補充インク流の
粘性抵抗を最小にするようにできるだけ大きく作られ
る。操作マニホールドへ及び操作マニホールドから供給
される空気流は第５図において下部の２つのモジユール
（36、38）に示すように、それぞれの積み重ね物中の供
給路を通つて排気される。これらは第４図の各モジユー
ルの前端においてBB上に区分されている。操作マニホー
ルドの一部へ又は一部から供給される流れは孔（114）
を通してはこばれ、操作マニホールドの他の部へ又は他
の部分から供給される流れは孔（112）を通してはこば
れる。孔（112、114）は共にモジユールの前面を出て、
インク溝（116）が占める空間のあいだをモジユールを
介して実質的距離だけ後方に浸透する。孔（112）はそ
れぞれのモジユールの上部面および下部面の孔に接続す
る。それぞれのモジユールの孔は第４図に示してある
が、孔（117）は第５図に示してある。孔（115、117）
は重ね合せスタツク中に作られる。孔（114）は同様に
上記の孔（115）のすぐうしろの且つ上記の孔（115）か
ら分離した上部面の孔（115′）に接続する。孔（11
5′）を対してオフセツトの孔（図示していない）は下
部面に設けられていて、モジユールは同様に組立て及び
シールすることができる。このようにして製作された積
み重ね物はプリント棒中の対応するダクト上の圧力およ
び吸引によつて、ダクト空気の流れをそれぞれの積み重
ね物中のモジユールに配送し又は該モジユールから排出
することを可能にする。即ち、上記の説明から明らかな
様に、本発明に於いては、インクは、例えば、インク供
給管15から、個々のモジュール10に設けられた開口部10
5に入り、そこからインク供給マニホルド102、104を介
して当該各モジュール10内に並列的に配置された複数本
のインクチャネル溝16のそれぞれに供給され、当該イン
クチャネル溝16が、駆動チップ12からの電気信号により
選択的に駆動される事によって、当該インクは、該エジ
ェクタ19よりプリントシートに向けて噴射される事にな
る。一方、空気流等の雰囲気流体は、各モジュール10に
設けられた孔部115から空気ダクト通路部114を介して、
操作マニホルド50内部に設けられたトレンチ溝53の一方
の側に於て当該トレンチ溝53とテーパー部で囲まれた一
方の空間部に挿入され、該トレンチ溝53に設けられてい
る開口部55を通過して、トレンチ溝53の他方の側に於て
当該トレンチ溝53とテーパー部で囲まれた他方の空間部
に挿入された後、空気ダクト通路部112を介して当該モ
ジュール10に設けられた孔部115′から外部に排出され
るものである。
尚、本発明に於て、当該雰囲気流体の通路部を当該単
一のモジュール10内に設けられた２個のインクチャネル
溝16の群の間に設ける事によって、当該操作マニホルド
内に於けるテーパ状の空間部内を当該雰囲気流体を均一
な速度、均一な圧力で通過させる事が可能となり、従っ
て、一つもモジュール内に直線的に配置された複数個の
エジェクターのそれぞれに、同一の条件下での当該雰囲
気流体による操作が実行される事になる。
然も、本発明に於いては、複数個のモジュールを積層
して使用する場合には、積層されたモジュール間の当該
雰囲気流体通路間の接続距離を小さく設定する事が可能
となる。
上記の記述はインクとダクト空気の双方の流れがプリ
ント棒からモジユール連続操作用の横方向に重ね合せた
組立て形体に積み重ねられたモジユールへ供給しうるこ
とを示している。モジユールが２群ではなくて単一群の
エジエクターを与えるならば、インク供給ダクトはイン
ク溝（116）の後方に積み重ね物中をのび、インク溝（1
16）においてたとえばマニホールドによつてそれらの溝
に接続される。
操作マニホールドへのダクト空気の供給は第６図〜第
８図に示してあるが、このダクト空気の供給を行なつて
従来技術のプリントヘツド（そこではノズルプレートが
環境制御の利点なしにプリント紙に面している）に比べ
て要求液滴プリントヘツド（１）の操作信頼性を増強す
ることができる。
モジユール（10）に適用する操作マニホールドの一般
構成を説明する。第６図はモジユール（10）の破断図を
示し、その幅の大部分においてモジユールの各面に配置
した２群の密に接近したインク溝（16）がある。操作マ
ニホールドへの又は操作マニホールドからの供給空気流
のダクトは符号（112、114）で示される。モジユールか
ら分離してノズルプレート（17）があり、このノズルプ
レートは液滴をノズル（18）中に選択的に排出するイン
クエジエクターノズルの２つの連続列（19）をもつ。こ
のノズルプレートはダクト（112、114）の反対側に孔を
あけて製作される。ノズルプレート（17）から再び離れ
て操作マニホールド（50）がある。これは内部構造を明
示するためにノズルプレートに平行に区分して示されて
いる。図示する材料にカバー（51）が単に加わるだけで
ある。操作マニホールドはまたノズル（18）の各列と反
対側の場所にカツトされたトレンチ溝（53）をもち、放
出液滴（第８図参照）はこのトレンチ溝（53）を通つて
放出される。
モジユール組立体はこれらの部品を第７図および第８
図に示すように一緒に結合することによつて製造され
る。ノズルプレート（17）がまずモジユール（10）に結
合され、そして操作マニホールドが次いでノズルプレー
トに結合される。ダクト供給路の孔（114）から吸引さ
れる空気は操作マニホールドの下部セクシヨンに入り、
テーパ付きセクシヨンによつて均一速度で分布され、ト
レンチ壁の孔（55）の列を通つてトレンチ溝に排出され
る。孔（112）を介するプリント棒からのサクシヨンは
同様にトレンチ溝（53）の他面から空気を排出させる。
あるいはまた、孔（112）からの空気流は孔（55）の列
を通つて排出される。この孔（55）はトレンチ溝（53）
をマニホールドに連結させて、下部マニホールドからト
レンチ溝に既に排出されている流れと合流して流れを増
大させる。
操作マニホールドによつて付与される空気流の利用は
プリントヘツド（１）の操作相に依存し、そしてまたプ
リンヘツドの信頼性ある操作を保持するのに必要なルー
チンの群細仕様にも依存する。これは要求液滴操作につ
いての下記の２つの長いあいだ懸案の信頼性の問題を実
質的に解消することを可能にする。
（１） 大気中のダストの進入。
（２） ノズルプレートにおけるインク液面からの溶媒
の蒸発。
ノズルプレート上のダストの集積は要求液滴ヘツドの
プリンターを走行させるには耐えられる。このダストは
速の液滴噴出もしくは拭き取りによつて除去すること
ができる。このような日常作業は幅の広い床式の要求液
滴プリンターでは耐えられない。そこでは長期間煩わし
さのない操作がこの分野で経験されるデユーテイ・サイ
クルにわたつて確保されなければならないからである。
ダスト（“ちり”または“ほこり”）はプリンターの
環境の固有部分であり、静電場、対流および紙の移動に
よつてはこばれ、多くの場合、紙から発生する。ある種
の噴射操作はダストを対流によつて近傍のジエツトに移
行させる。それ故、プリントヘツドノズルを通る空気を
過してダストのないものとすることが信頼性ある操作
にとつて必須であることは明白である。
ノズルをダストから保護するための過空気流は操作
マニホールド（50）によつて好都合に与えられる。これ
は第８（ａ）図に示すようにノズル前面のトレンチ溝
（53）中にダクト空気流を供給することによつて好都合
に実用的になしうる。
操作マニホールド（50）はモジユール構造に拘束され
る必要はないが、プリントヘツドの全幅にわたるノズル
プレートに、又は走行プリントヘツドにも適用できるこ
とが明らかであろう。
操作マニホールドを取扱う際に、空気流はプリントヘ
ツド〔第８（ａ）図〕の操作中必要であるが、プリント
ヘツドが使用休止もしくは待期中であるときには使用す
る必要はない。それ故、トレンチ溝（53）は使用休止中
スライド・カバー（57）をかぶせることができる〔第８
（ｂ）図〕。
操作期間中、操作マニホールドに供給したダクト空気
流はトレンチ溝中に清掃用空気を流れさせてインク液面
から蒸発した溶媒蒸気を除去させる。溶媒蒸発を防ぐた
めの、またはインク液面からの溶媒蒸気の有害な影響を
限定させるための、操作マニホールドによつて提供させ
る多数の作戦がある。
第１に（そして特に水性インキの場合）、ダクト空気
は一部分の溶媒蒸気を含むように（たとえば制御された
湿度によつて）変性することができる。多くの場合、操
作温度におけるインキの分圧は非常に低く、そのために
インク液面上のフイルム形成を避けるに必要な溶媒湿度
は低い。然し、蒸気圧のい溶媒（たとえばエタノー
ル）をこの方法でプリント準備状態に保つことができ
る。
第２に、ダクト空気はすべてのノズルにおいて生じた
蒸発を得る条件すなわち蒸発度が知られていることを意
味する。インクはインク乾燥が深刻になる前の周知の期
間たとえば100〜1000秒のあいだ耐えうることが通常見
い出される。大部分のインクは低沸点成分の蒸発速度を
減少させる低蒸気圧添加物を含んでいる。この場合には
下部の又は使用されていないノズルのすべてから周期的
に液滴の噴出を行なつて、ノズルプラグが粘稠になりす
ぎてプリントを妨げる前に、蒸発が起る際に新しいイン
クを補充することができる。
更に１つの作戦は、間けつ的に短期間（たとえば15秒
間）プリントヘツドを休ませてい溶媒重量比の空気を
循環させ、減少した溶媒分圧をもつ（すなわち乾燥して
いる）液面を回復させることである。これは迅速に（た
とえば15秒未満で）起り、従つてプリント準備の状態は
迅速に回復されることがわかつた。この操作中はトレン
チ溝（55）の上にスライドカバー（52）をかぶせること
が好ましい。然し、プリント操作が行なわれないとき
は、噴出液滴がダストを吸引する傾向は最小になる。従
つて溶媒循環はスライドカバーを閉じることなしに起す
ことができ、溶媒損失はきわめて僅かである。それ故、
操作マニホールドは要求液滴プリントヘツドを信頼性の
ないものにする主要原因を減少させ実質的に消滅させる
実質的な機会を与えること、従つて幅の広いプリントヘ
ツドに要求される有用性の水準を確保する実質的な機会
を与えること、が理解されるであろう。
操作マニホールドは更に、プリントヘツドを休止期間
中にプリント準備状態に保つことを可能にする。これは
休止期間の始めにスライド・カバー（または別の手段）
でトレンチ溝（53）を閉じることによつて及び同時に溶
媒富化空気を簡単に循環させることによつて得られる。
液面をプリント準備状態に保つにはこれを間けつ的に
（すなわち、温度およびその他の条件に応じて1/2時間
〜１時間毎に）くりかえせば十分である。
然し、休止期間が非常に長い場合には、あるいはプリ
ンターが電源から脱着される場合には、操作マニホール
ドを使用してプリントヘツド区域中に液体溶媒を供給す
ることができる。この場合に、ダクト空気流をスタート
・アツプ時に異なつた系列で使用して溶媒を操作供給ダ
クトから除き、そしてプリント準備状態を再確立するこ
とができる。
積み重ね物中のモジユールの接続は次の接続を包含す
る。
データ・ライン …１ クロツク・ライン …２ 電圧ライン …２ アース・ライン …１ 接続はすべてのクリツプを直列または並列のいづれか
で接続しうるようにすることによつて単純化される。８
本の平行トラツクの１つのシリーズはそれ故に積み重ね
物を通して層ごとに各クリツプに接続させることができ
る。積み重ね物の電気接続は並列ラインの数を２倍にす
る必要がある場合でさえ深刻な問題を示すことはない。
【図面の簡単な説明】
第１図は欧州特許出願第88300146.3号に記載の型の配列
要求液滴プリントヘツドのモジユール部品を示す。 第２（ａ）図、第２（ｂ）図および第２（ｃ）図のそれ
ぞれはモジユールがそれぞれ３層、４層または５層のモ
ジユールをもつ積み重ね物に集合しているプリント棒組
立体を部分的に示す。 第３図は積み重ね物が３層のモジユールをもつように
集合している種類のプリント棒組立体の等側投影図を示
す。 第４図は単一モジユールの等側投影図を示し、特に操作
マニホールドへの及び操作マニホールドからのインクお
よび空気の流れの供給のための供給ダクトを説明するた
めのものである。 第５図は第４図に示す種類の横方向に重ね合わせたモジ
ユールの４層から成る積み重ね物の断面図である。 第６図はモジユール、ノズルプレート、および操作マニ
ホールドの破断等側図である。 第７図はノズルプレートに平行な操作マニホールドの断
面の拡大図（垂直方向のスケールを増大させたもの）で
あり、鎖線の左側の図の部分を鎖線の右側の部分の線Ｃ
−Ｃ上にとつて示すものである。 第８図（第８（ａ）図と第８（ｂ）図）は空気流シール
ドの面におけるノズルプレートに対して直角の操作マニ
ホールドの更に拡大した部分断面図であり、第８（ａ）
図は空気流シールドが開放された状態を示し、第８
（ｂ）図は空気流シールドが閉じられた状態を示す。 １……プリントヘツド;2……プリント棒;3……プリント
ライン;10……モジユール;12……駆動チツプ;14……駆
動トラツク;15……インク供給源;16……インク溝;17…
…ノズルプレート;18……ノズル;19……エジエクターの
列;20……積み重ね物;22、24、26……モジユールのオフ
セツト層（３層）;32、34、36、38……モジユールのオ
フセツト層（４層）;42、44、46、48、49……モジユー
ルのオフセツト層（５層）;50……操作マニホールド;51
……カバー;53……トレンチ溝;55……孔;57……スライ
ド・カバー;102、104……インク・マニホールド;105、1
07……孔;108……上昇管;109……Ｏ−リング;110……カ
バー;112、114……ダクト孔;115、117……孔;116……イ
ンク溝。
フロントページの続き (72)発明者 シープハード マーク リチヤード イギリス国ハートフオードシヤイア ロ イストン キング ジエームス ウエー 116 (56)参考文献 特開 昭60−46258（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−22661（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−114963（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−132253（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】プリントヘッドに対して相対的に移動する
    ウェブ若しくはシート上にプリント・ラインにインクの
    液滴を選択的にプリントする為の要求インク液滴プリン
    トヘッドであって、 一連の平行方向に多数のインクチャネル溝で形成される
    本体部、当該インクチャネル溝の各端部に設けられてお
    り、且つ一列に形成されたインクエジェクターの孔部、
    当該インク液滴を当該インクチャネル溝から該インクエ
    ジェクターの孔部を介して放出する部材、当該インクチ
    ャネル溝のインクエジェクター孔部のそれぞれと嵌合
    し、且つ当該インクエジェクターの孔部の列に沿って延
    展せしめられている操作マニホルド、当該インク液滴が
    放出されるインクエジェクターの孔部の列に平行に延び
    るトレンチ溝、上記の操作マニホルドとトレンチ溝を接
    続させる操作マニホルド中の開口、及び当該トレンチ
    溝、当該操作マニホルドの開口、及び操作マニホルドに
    よってインクエジェクターの孔部の近傍に雰囲気流体を
    供給し、又当該インクエジェクターの孔部の近傍から当
    該雰囲気流体を排出させるダクト部材、を備えており且
    つ当該操作マニホルドがインクエジェクターの孔部の列
    の対向する両側にそれぞれ配置された上部及び下部の部
    材を備え、当該トレンチ溝が該操作マニホルドの上部及
    び下部の部材間に延びており、当該開口が該操作マニホ
    ルドの上部及び下部の部材中に設けられていて、該上部
    及び下部の部材を該トレンチ溝に接続されており、該ダ
    クト部材が、該上部及び下部の操作マニホルド部材およ
    びトレンチ溝によってインクエジェクターの孔部の近傍
    に雰囲気流体を供給し、且つ当該インクエジェクターの
    孔部の近傍に雰囲気流体を排出する機能を有している事
    を特徴とする要求液滴プリントヘッド。
  2. 【請求項２】当該本体部が、当該孔部の列に隣接する位
    置に於いて、当該ダクト部材により形成されている事を
    特徴とする請求項１記載の要求液滴プリントヘッド。
  3. 【請求項３】当該ダクト部材が、該インクエジェクター
    の孔部の列の略中央部に配置されており、当該操作マニ
    ホルドの部材のそれぞれが、当該インクエジェクターの
    孔部の列のそれぞれの端部に向けて互いに反対方向のテ
    ーパを形成しており、当該操作マニホルド部材に供給さ
    れるか、或いは当該操作マニホルドから排出される雰囲
    気流体が実質的に均一な速度で、液滴放出孔部を通過し
    て流れる様に構成されている事を特徴とする請求項１記
    載の要求液滴プリントヘッド。
  4. 【請求項４】当該操作マニホルドが容易に移動しうるカ
    バーを有しており、当該カバーが前進位置にある場合に
    は、当該カバーが該トレンチ溝を覆い、又当該カバーが
    後退位置にある場合には、当該トレンチ溝が露出するよ
    うになし、当該インクエジェクターの孔部から放出され
    たインク液滴をウェブ若しくはシート上のプリントライ
    ンに射出させる事を特徴とする請求項１乃至３の何れか
    に記載の要求液滴プリントヘッド。
  5. 【請求項５】当該雰囲気流体が空気、溶媒上記で湿潤さ
    れた空気、又は液体溶媒を含む事を特徴とする請求項１
    乃至３の何れかの記載の要求液滴プリントヘッド。
  6. 【請求項６】上記した請求項１乃至５の何れかに記載さ
    れた要求液滴プリントヘッドを一つのモジュールとな
    し、当該インク液滴インクエジェクターの列を有する複
    数個のモジュールを、それぞれのモジュールに於けるイ
    ンクエジェクターの孔部が、直線状に均一な間隔を於い
    て平行に配列される様に、横方向に配列して構成したモ
    ジュールの層が、複数層積層されてなるプリントモジュ
    ールであって、当該一つのモジュールの層は、隣接する
    他のモジュールの層と均等に横方向にオフセットせしめ
    られており、且つ、個々の層に於ける当該インクエジェ
    クターのグループは、連続して同じ量だけ直線的に離間
    せしめられていて、当該層間に当該層の数より１だけ少
    ない数の重複の部分を形成し、その部分が、共同してプ
    リントラインにおける特定の部位に於けるインクの液滴
    を堆積させることを可能にするものである事を特徴とす
    る要求液滴プリントヘッド。
  7. 【請求項７】それぞれのモジュールは、間隔をおいて配
    置された２つのインクエジェクターの群から構成されて
    おり、かつ当該インクエジェクター群の間に雰囲気流体
    供給用のダクト部材が設けられており、当該雰囲気流体
    供給ダクト部材は、当該モジュールの層に対して直角の
    方向に、当該モジュール内を通して延展せしめられてい
    る通路部と当該通路部に接続するダクト並びに当該モジ
    ュールの該液滴インクエジェクターの端部に設けた開口
    とを含んでおり、更に、当該モジュール層に於ける個々
    のモジュールの通路部が当該モジュール層を通して、連
    続的に流体供給を実行するか或いは連続的に当該流体の
    排出路を構成する様に形成されている事を特徴とする請
    求項６記載の要求液滴プリントヘッド。
  8. 【請求項８】当該ダクト部は、２個の通路部から構成さ
    れており、それぞれの通路部は、当該モジュールの層に
    対して直角の方向に、当該モジュール内を延展せしめら
    れており、個々のダクト部は当該通路部に接続されてお
    り、且つ当該個々のダクト部は当該モジュール群の間の
    モジュールの液滴放出端部の近傍に開口しているもので
    ある事を特徴とする請求項７記載の要求液滴プリントヘ
    ッド。
  9. 【請求項９】当該操作マニホルドは、当該インクエジェ
    クターの孔部の列に於ける対向するそれぞれの側に設け
    られた上部及び下部の部材を有しており、当該ダクト部
    は、個々に当該操作マニホルドの該上部及び下部の部材
    の間に開口せしめられている事を特徴とする請求項８記
    載の要求液滴プリントヘッド。
  10. 【請求項１０】当該モジュールの該メークアップインク
    供給部材は、当該モジュールの層に於ける対応するモジ
    ュール内を延展している上昇管を含んでおり、当該上昇
    管は、当該個々のモジュール内に於てインクエジェクタ
    ーと接続されている事を特徴とする請求項１乃至９の何
    れかに記載の要求液滴プリントヘッド。
  11. 【請求項１１】当該個々のモジュールに於て、当該上昇
    管は、該操作マニホルドと接続されており、且つ当該操
    作マニホルドはインクエジェクターと接続されている事
    を特徴とする請求項10記載の要求液滴プリントヘッド。
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