JPH02233259A - インクジェット系用可変配向インク受器 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は本発明の譲受人によって製作されているような
インクジェット印字装置と共に利用されるインク受器に
関する。そのような装置でのインク受器の目的は知られ
ている。例えば、本発明の譲受人へ譲渡され且つ参考と
してここに組入れられる米国特許第４．０２３，１８２
号及び同第４，３６０，８１７号を参照されたい。

（従来の技術） 一般に、インク受器はマーク付けのために基体上へ向＆
，ｌられなかった滴を集めるために設けられる。これら
の滴は受器によって集められ且つ更に印字のためにイン
クジェッＩ・系へ戻される。同期インクジェッ１一印字
装置の動作は使用されなかったインク滴が捕捉され且つ
滴偏向構造から除去されて動作問題を回避することを必
要とする。一般に、滴受器は２つの広い範晴、即ち真空
流系を使用する範晴と、重力流だけを利用する範晴と、
に入る。

空気がインク受器を通して吸引されてインク滴を受器中
へ流し且つ偏向装置から去らせることを保証する真空系
は若干の欠点を有している。真空源によって発生された
空気流が受器上でのインクの蓄積を防止するため且つそ
れによりインクのミスト化を最小限にするために充分大
きい時、インクの溶剤の過多な蒸発がしばしばある。こ
のため、高い空気流が使用される場合、蒸発は過多にな
り且つインクの蒸発した成分はインクの組成を保存する
ため及び所望のインク特性を糾持するために補充されね
ばならない。当技術で知られるように、インクのパラメ
ータの維持はマークイ」しりされる基体上への正確な滴
配置のために重要である。蒸発が原因する動作問題に加
えて、補充に関連したコス１−もこの技術が有利に使用
され得る範囲を制限する。従って、過多な蒸発量は非常
に望ましくなく且つできれば回避されるべきである。

過多な蒸発を伴わないで充分な空気流を得るための従来
の努力は完全に成功していなかった。そのような努ノノ
は、低い空気流を受器中に生じ且つそれにより溶剤の蒸
発の程度を制限するために小さい直径の管を使用するこ
とを含む。しかしながら、そのような系は、受器の口部
の周りでのインクの蓄積を防止するためには不十分な流
れを生ずる。大直径の管を使用する系はより高い空気流
を許すが、反面許容し得ない程高い程度の溶剤の蒸発を
許す。

前述した米国特許第，ｌ，０２３，１８２号はこの問題
の緩和に全く成功するが、受器の下流に追加の分離装置
を必要とするために製品コスト及び装置維持費を増す結
果を生じる。更に、分離器は或る応用例では追加の弁作
用を必要とすることが欠かせない明細書に記載された特
別の配向に制限される。

できれば、この追加の複雑さは回避されるべきである。

この問題に対する別のアプローチが前述した米国特許第
４，３６０，８１７号に開示され、そこでは同軸流イン
ク受器が開示されている。この装置では、真空戻し系が
受器の口部で大きな真空流を生じるが、使用されなかっ
たインクを低い流れの真空ラインを通して遠隔のインク
供給部べ戻す。この解決策もインクの戻しに二重の真空
路を必要とするのでコスト増及び複雑さの不利を有する
。

従って、もしそのような戻し系が受器の口部でのインク
の蓄積を防止すること及びインクのミスト化を最小限に
することの要件に合うことができるならば、真空流を使
用しない受器を設りることは望ましい。当業者に知られ
るように、インクのミスト化は、インク滴が受器のよう
な表面に当たる際に、より小さい粒子にミスト化し又は
粉砕され、該粒子が事実上受器の周りに粒子のクラウ１
・を形成し且つ近接する基体上での滴の適正な配置を妨
げることである。

１つの既知の従来技術の装置は両端において閉じた実質
的に中空のシリンダであるインク受器を利用する。イン
クは、シリンダへその開口を通して入る際に、受器の下
方部分にたまり且つ次に重力の作用によって出口へ流れ
る。この装置は他のアプローチよりも低い蒸発を生しる
。しかしながら、その適正な動作はそれが関連する印字
ヘットの配向に非常に敏感である。特に、配向はインク
が重力によって受器から流れるようにしなければならな
い。そのような配置はこの従来の装置の設計のために必
ずしも可能ではない。

従って、インクジェソト印字ヘッドが特別の印字応用例
の要求によって望まれるように配置され得るように種々
の配向を可能とする重力流インク受器を備えることは望
ましい。また、インク受器が低コストであり、簡単な構
造であり、且つ従来の設計で必要とされるような特別の
構成を必要としないことは望ましい。

（発明が解決しようとする課題、課題を解決するための
手段及び作用） 従って、本発明の目的はそのようなインク受器を提供す
ることである。特に、本発明のインク受器はインクの蓄
積を防止するため及びインクのミスト化を最小限にする
ために受器の口部にわたって真空で誘発された空気流を
必要としない。本発明のインク受器は重力流を利用する
。その独特の幾何形状の故に、蒸発を減らず望ましいイ
ンクたまりが達成されると同時にインク受器の口部での
ミスト化及び首稍が回避される。更に、受器は殆どのイ
ンクジェット印字応用例に適する多様な配向で使用され
ることができる。

（実施例） 第１図を参照すると、インクジェット印字系の関連部分
の概略図が示される。インク滴１は典型的なノズルハウ
ジング３に配置されたインクジェットノズルオリフィス
２から発する。ノズルを通して出されるインクは圧電装
置５によって作用ざれて離散した滴を発生し、該滴は次
に荷電電極４によって選択的に荷電される。電荷を受け
た滴は、それらが電極７及び８の間に存在する静電偏向
場を通過する時に偏向される。電荷を受けない滴は基体
１１上へ偏向されない。これらの滴は本発明によるイン
ク受器１０によって止められる。

受止められたインクは重力の作用によって出口口部６へ
もたらされる。インクは出口口部６へ連結された戻し管
９によって出口口部から溜めへ再使用のために戻される
。受器の口部を通過するのに空気済が必要とされず、そ
れ故戻しラインは実質的に液体だけを含む。インクはポ
ンプのような通常の手段によって戻しライン９中を流さ
れる。

戻るインクは従来技術の系での場合のように空気と混合
されないので、よりよい蒸発損失特性を有する低コス１
・の戻し系が得られる。

第２図を参照すると、本発明の利益に必須である幾何形
状がより詳細に図示される。受器は半円形の後部壁２０
を含む概ね弓形をした」二方部分を有する。後部壁はそ
の上方端において開口２２で終端し、該開口は滴が装置
によって集められる入口を形成する。滴は装置へ入り且
つ第１図に示すように後部壁２０へ当たる。滴は重力に
よって装置の下方部分中へ集まり、該下方部分は片寄っ
た概ね矩形の溜め部分２４を含む。この片寄った構成は
説明される本発明の利益を得るために重要である。溜め
２４中でインクば集められ又ばためられる。結局、イン
クは第２図に１２で示す出口口部へ入り、それからイン
クは系のインク溜めと連通ずる戻し管９へ通る。出口口
部１２は、第１図及び第２図に示す実施例では、受器と
概ね同じ平面（第２Ｂ図でみて垂直な平面）にあるし形
状の管状部分からなる。上述したことから明らかなよう
に、受器は第２Ａ図及び第２Ｂ図で線２３に沿ってみる
と概ね細長い形状である（幅「Ｗ」は長さｒＨ」よりも
小さいか又はそれと等しい）。そこに示されるように、
線即ら整合軸線２３は開口２２の領域と溜め部分２４の
底部とを概ね垂直に通って延びる。受器のこの細長い形
状は、受器がより詳細に後述するように従来技術の受器
よりも一層大きい垂直線からの角度変位にわたって変化
し得る配向を有することを許す本発明の特徴である。

本発明の利益を最適にするために、次の幾何形状の関係
が維持されるべきである。

１，　出口口部１２への開口１３はインクが蓄積する（
たまる）ごとができる空所即ち溜め２４を備えるために
表面１４より下にあるべきである。

２．　出口口部１２の後部壁１５は第２Ａ図に矢印Ａで
示す方向へ表面１６から片寄って配置される。これは受
器が水平線に対してかなり小さい角度で配備された時（
例えば第４Ｄ図を参照）に口部２２から滴るのを防止す
るために必要である。

３．　幅Ｗ（第２図）はヘッドがインク流について軸線
方向へ回転された時にりＪ作するために高さＨよりも小
さく又はそれと等しくあるべきである。

要約すると、本発明のインク受器は大きく多様な角度方
向の配向において重力流のみによって動作する。これは
、口部の周りでのミスト化を減らすために弓形の後部壁
２０と、逆流を防ぎ且つインクをためて藩発損失を減ら
すために片寄った溜め２４を設けることと、受器が水平
線に対して浅い角度で配置された時に意図しない逆流を
防ぐ開口１３及び唇部１６の間の片寄りとを含む本発明
の特徴のために可能である。

第３図を参照すると、２つの代替的実施例が図示される
。これらの実施例では、１７で示される出口取付部は受
器１０の底部におけるよりはむしろ受器本体１８のいず
れかの側部に配置される。

これらの実施例は垂直線からの一層大きな角度方向変位
が要求されるときに有効である。実際に、第３Ａ図と第
３Ｂ図の実施例は殆ど水平状態でも有効に動作すること
ができる。

第４図を参照すると、特別の従来技術の装置の、本発明
のインク受器との比較（第４Ａ図及び第４Ｂ図）が図示
される。前述したように或る従来技術の装置は、両端に
おいて閉られた本質的に中空のシリンダであるインク受
器を使用する。第４Ａ図で３０で示すインク受器はその
頂部分に開口３２を有し、それを通してインク滴が装置
へ入る。

出口口部３４は装置の底部近くの一端だけに設りられる
。明らかなように、インク滴は開口３２を通して入り、
装置の底部に集まり、且つ管を通して溜めへ通り、口部
３４を通して再使用することができる。

第４Ｂ図に示すように、公知の装置は水平線に対して非
常に小さい角度より大きい角度で動作されることができ
ない。そうでなりれば、インクは容器中にたまるが口部
３４から戻し系へ通らない。

このため、公知の受器の位置決めは重要であり且つ系の
融通性を制限する。この装置を図示した角度で作用させ
るために第４Ｂ図で破線によって示すような追加の口部
を設けることが必要である。

第４Ｃ図及び第４Ｄ図を参照すると、そのような状態で
動作する木発明の能力が図示される。第４Ｃ図に示すよ
うに、本発明のインク受器は整合軸線が水平線に対して
９０度になるようにして勿論動作可能である。装置は垂
直線のいずれかの側へ回転されることができ、それによ
り整合軸線は採用した独特の幾何形状のために追加の口
部を必要とせずに垂直線から連続的に大きい角度で変位
される。

本発明の実施例を示し且つ説明したが、この説明及び図
示が例としてだけ提供されたていること、及び本発明が
特許請求の範囲に関してだけ範囲を制限されるべきであ
ることは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインク受器の説明に有効なインクジェ
ット印字系の関連部分の概略図であり、第２Ａ図は本発
明によるインク受器の断面図であって、その内部幾何形
状を示す図であり、第２Ｂ図は該インク受器の正面図で
あり、第３Ａ図及び第３Ｂ図は出口口部の代替的配置を
示す図であり、第４図は種々の配向での受器の使用に関
する或る従来技術と本発明との間の比較を示す図で、第
４Ａ図及び第４Ｂ図は従来技術の受器、第４Ｃ図及び第
４Ｄ図は本発明の受器である。 １・・・インク滴、 ２・・・インクジェットノズルオリフイス、３・・・ノ
ズルハウジング、 ６・・・出口口部、　　　　９・・・戻し管、１０・・
・インク受器、　　　１２・・・出口口部、１７・・・
出口取伺部、　　　１８・・・受器本体、２０・・・半
円形後部壁、　　２２・・・開口、２４・・・溜め部分
、　　　３２・・・開口。 Ｆ’／（；，２Ａ Ｆ’／Ｇ．２Ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、インクジェット系用可変配向インク受器であって、
   インク受取部分、溜め部分及びインクを前記溜め部分か
   ら前記インクジェット系へ再使用のために連通する出口
   を有するハウジングを具備し、前記受取部分がインク滴
   を受取る開口と、前記滴を前記開口に近接して最小のミ
   スト化をもって止めるために前記開口から離間した弓形
   後部表面とを含み、前記溜め部分は集められたインクを
   中にたまるのを許すように前記インク受取部分より下に
   配置された空所を前記ハウジング中に構成しており、前
   記出口が前記溜めの下方部分中で且つ前記開口の前方に
   配置され、前記ハウジングが前記開口を通って延びる軸
   線を有し且つ前記溜めが前記軸線に沿って細長くされ、
   受器が動作し得る角度方向配向の範囲を最大限にするイ
   ンクジェット系用可変配向インク受器。 ２、前記弓形後部表面が半円形である特許請求の範囲第
   １項記載のインク受器。 ３、前記溜めが前記弓形表面の下方部分と前記開口の前
   方へ延びる前記ハウジングの前部表面とによって画成さ
   れた特許請求の範囲第１項記載のインク受器。 ４、前記出口が前記溜め部分から下方へ延びるＬ形状の
   導管を具備する特許請求の範囲第１項記載のインク受器
   。 ５、前記出口が前記溜め部分の側部壁から横方向へ延び
   ている特許請求の範囲第１項記載のインク受器。 ６、前記ハウジングがその長さよりも小さい幅を有する
   特許請求の範囲第１項記載のインク受器。