JPH0410948A - カラーインクジェットプリンタ - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はオンデマンド型カラーインクジェットプリンタ
に関するものである。

〔発明の背景〕

第７図、第８図に従来例を示す。

オンデマンド型のインクジェットヘッドは、第７図に示
すように、インクで満たされたインク室１０２とインク
室１０２に加圧力を発生させるための圧電素子１０４及
びインク室１０２の体積変化を利用してインク液滴を発
生するためのオリフィス穴１０１という極めて単純な構
造で構成されている。その構成は例えば第８図のような
３枚のエツチングされた板１０５ａ〜１０５ｃを重ね合
せることにより可能である。また、カラー化のために、
１色毎に複数のノズルをもてるよう工夫がなされている
０図ではイエローインク供給口１０６より４つのノズル
にインクが供給可能となっている。

このヘッドの問題点は、１色のノズル数をふやすとヘッ
ドが大きくなりヘッドが大きくなった分、ヘッドの記動
装置が大きくなることである。また、ヘッド移動距離は
（印刷幅＋２信×ヘツド＠）と、これにリターン時の加
減速量を加えなければならない。ヘッド駆動周波数が高
くなればなる程加減速量を大きくとってゆかねばならな
いため、印刷時間を短くするための高周波化が逆に装置
を大きくするという矛盾が生じる。さらに、高周波化を
図り装置を大きくすれば、低騒音が売り物のインクジェ
ットでありながら、ヘッド往復時の振動音が高くなると
いう問題も生ずる。

これら問題の解決法として、ノズルを一例に並ベヘッド
をシャトル式に駆動されることが考えられる。特開昭５
１−９４７２５号にはシャトル式のインクジェットプリ
ンタが開示されており、特開昭４８−５９７３１号には
ノズルを一列に並べる技術の開示があるが、カラーイン
クジェットについての技術がない。単純に一色づつのノ
ズルを一列に並列にならべ、別の色のノズルをその上段
に並べる、という配列でヘッドを組立てると、プリンタ
に必要とされメモリは下段のノズルを１とした場合、上
段は少なくとも２倍（上下差が１ドツト分の場合、これ
が５ドツトならば、５倍のメモリが要）、更にその上の
段では３倍（上下差が５ドツトなら５＋５＝１０倍のメ
モリが要）となりメモリ容量だけでも膨大となってしま
う、そこで−列内にカラーノズルを配列するという考え
方ができると思われるが、従来の技術にはカラーインク
を同一ヘッド内に配管する方法が言及していないため、
実際上ヘツドを構成することができない欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記の欠点をなくし、印刷時間が短か
くなるようヘッドのノズル搭載数をふやし、かつヘッド
の移動量を小さくすることにより装置の大きさを極力小
さくすることである。

〔発明の概要〕

本発明は、ヘッド内のカラーインクノズルの配置をイエ
ロー、マゼンク、シアン、ブラックを１単位とし、これ
を複数組並べることと、このヘッドをシャトル的に駆動
することにより、ノズル数をふやしかつ装置全体として
も小さくできることに着目し、ヘッドの構造を工夫した
ものである。

〔発明の実施例〕

第１図〜第６図及び第９図〜第１１図を参照して本発明
を説明する。

まず、第１図〜第４図により構成の説明を行う用紙２は
プラテン１に巻かれている。ヘッド３はプラテン１に対
向してわずかの隙間を設けて配置されている。６はヘッ
ド３を取付けかつヘッド内のノズルにインクを供給する
ためのキャリアである。キャリア６は４種類のカラーイ
ンクをためるための室１５ａ〜１５ｄを有している。ま
た。

ヘッド３をプラテン１に平行に移動させるための装置（
記載せず）と保持のためのシャフト５がキャリア６に取
付けられえている。４は圧電素子である。

第２図はヘッド３をノズル正面側から見た図である。ノ
ズルは図に向って左からイエロー７Ｙ。

マゼンク７Ｍ、シアン７Ｃ、ブラック７ＢＫとし、ヘッ
ドはこの４種類のノズルを１単位として複数組の単位を
並べて構成している。構成幅としては印刷する用紙幅２
とほぼ同じ位の大きさを必要とする。

第３図は第２図のノズル構成を可能とするためのヘッド
を積層薄板８８〜８主により達成したものである。板８
ｂにおいて、ｌｌｂはインク通路１ｏはインク分岐路、
９はインク室である。この板８ｂにおいてはイエローイ
ンクのインク配管が形成されている。同様に板８ｄはマ
ゼンクインクの配管を形成、板８ｆはシアンインクを、
板８ｈはブラックインクの配管を形成している。板８ｃ
、８ｅ、８ｇはインク室９と各インク配管の壁板の役目
を果たしている。板８１はインクの供給口１２を形成し
たものである。第４図は、第３図のイエローインク室に
ついて模式的に断面にした図である。１１は第３図の各
板のインク通路を１１ｂ、ｌｌｃ・・・・・・ｌｌｈま
で重ねて形成されたインク通路である。

次に動作の説明をする。

第１図に示すように、キャリア６はシャフト５に沿って
Ω、の距離を往復移動できるようになっている。図の実
線で示したヘッド３．キャリア６は左端部にある時の位
置、破線で示したヘッド、キャリアが右端部へ移動した
時の位置である。また、ヘッド３の動きは、往復路とも
印字にかかわる位置で等速になるようにすることも可能
であるが、往路の印字範囲は等速に復路は早戻りにして
移動時間を短くすることも可能である。

ヘッド３へのインク供給はキャリア６内の室１５により
可能である。第２図において、寸法りはイエローノズル
から次のイエローノズルまでの距離を示す、また、各ノ
ズル間の距離は全て同一になっている。ヘッド３の移動
量Ｑ１はＬ以上あれば（Ｌ＞Ｌ）、任意の点に４色を重
ねられる訳であるが、それに反転部の速度変動する距離
を加えて与えられる。それでも従来のヘッドの印刷時間
に比べ積層ノズル比分以上に短かくできる。

第３図において、インク室９の断面形状は長方形として
いる。同一ライン上に多数のノズルを並べるためには長
方形が良い０本ヘッドでは縦５ＩＩＩＩ＋横１．６ｍの
インク室９とし、インク室９間の隔壁をＱ、９４ｍｎで
設計している。

また１、インク室９に対向する圧電素子４も長方形を採
用している。第４図はイエローノズルについて第３図の
板を積層後断面したものである。

第５図、第６図は本発明の他の実施例を示す図である。

板８１．８ｋ、８Ｑ、８ｍのインク分配路２１はバー）
エツチングで形成されている（図において斜線−で示し
た部分）これにより、第３図で必要であった各インク管
路のための壁板（第３図の８０．８ｅ、８ｇ、及び８ｉ
）を省略できヘッド３の材料費を安く、かつヘッド３を
軽くすることができる。第９図〜第１１図は本発明の更
に他の実施例を示す図である。第９図はインク分配器の
構成を示す図、第１０図は分配器を有する場合のヘッド
の構成図、第１１図は前記分配器、ヘッドを取付けた時
の組立断面図である。

図において、３１８〜３１ｉはエツチングにより所要の
形に加工された分配器の構成板である。

板３１ａにはイエロー、マゼンク、シアン、ブラックイ
ンク用の供給口が複数組並んでいる。板３１ｂにおいて
、３３はイエローインクを分配するための通路、３４は
イエローインク用の供給路である。以下、マゼンク、シ
アン、ブラックのインク通路が板３１ｄ〜３１ｈの間に
形成されている。板３１ｉには入口側のインク供給口が
イエロー、マゼヌシアン、ブラックインク用に各１個づ
つあけられている。本分配器の材料としてはステンレス
材を用い、それを真空接合により容易に組立てることが
できる。第１０図のヘッドにおいて、インク供給路３７
はインク室３６を介して７Ｙのノズル口につながってい
る。供給路とノズル口が一対一に対応しているため、第
３図比べ極めて簡単な構成でヘッドを製作できる。また
、インク路が入り組んでいないため接合時の不良も皆無
と言って良くヘッドの歩留りを上げることができる第１
１図において、３９はヘッドとインク分配器３１をつな
ぎ１分配器のインク供給口３２からヘッドのインク供給
口３７ヘカラーインクを輸送するための継管である。４
０はインクタンク、４１はインクタンク４０からインク
分配器３１にカラーインクを送るための継部である１本
組立体をプラテンと平行に配置し、シャトル式に往復運
動を行う機構を付ければ第１図と同様となる。

更に、４１の継部をゴムやプラスチック材にして延長す
れば、インクタンクをヘッドと分離して外付は固定でき
る。

インクタンクを外付にすれば、ヘッド組立体の重量を軽
くできるので、駆動系の設計が容易となる。第２図にお
いて、カラーノズルを４色の他に淡い色を加え計８色を
１単位として構成すれば濃淡階調の表現が容易なヘッド
とすることができる〔発明の効果〕 本発明によれば、ヘッド内のカラーノズルの配置をイエ
ロー、マビンタ、シアン、ブラックの４色を一単位とし
、それを複数組並べ、かつヘッドをシャトル式の往復駆
動で動かすようにしたので、印刷時間を短かくでき、装
置についてもヘッド移動量が少ない全小形化が可能にな
った。

また、ヘッドの構成板において、インク供給口から各ノ
ズルインクを分岐させるインク分配路をハーフエツチン
グにより形成したので、ヘッドの構成枚数を減らせ、ヘ
ッド製作を簡単化かつヘッド価格を安くすることが可能
となった。

さらに、インク分配器を設けることにより、ヘッドの構
造が極めて単純になりヘッドの製作価格を大きく下げる
ことができる上、ヘッドの製作時の歩留りを大幅に良く
することができる０分配器についても薄板のエツチング
で製作すれば複雑なインク路も容易に形成できる上薄形
で軽量化も図れる。

また、ヘッドのインク室の縦断面を長方形、インク室に
対向しても貼付けられる圧電素子を長方形としたので、
ヘッドの積層化が容易になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるインクジェットプリンタヘッドの
搭載時の実施例を示す斜視図、第２図は第１図に示した
ヘッドの正面斜視図、第３図は本発明ヘッドの構成展開
図、第４図は第３図のヘッドの模式的な断面図、第５図
は本発明の他の実施例を示す一ヘッドの構成展開図、第
６図は第５図に示したヘッドの模式的な断面図、第７図
は従来技術を説明するために用いたヘッドの断面図、第
８回は第７図のヘッドの構成展開図、第９図はインク分
配器の構成展開図、第１０図は本発明の他の実施例を示
すヘッドの構成展開図、第１１図は第９図のインクタン
クと第１０図のヘッドを組込んだヘッド組立体の断面図
である。 図において、２は用紙、３はヘッド、４は圧電素子、７
はノズル、８はヘッド構成板、９はインク室、１０はイ
ンク分岐路、１１はインク通路、１２はインク供給口で
ある。２１はハーフエツチングで形成されたインク分配
路、２２はインク通路、２５はインク供給口、３１は分
配器構成板、３２は供給口、３３はインク分岐路、３４
はインク通路、３５は入口側インク供給口、３６はイン
ク室、３７はインクヘッドの供給口。 特許出願人の名称　日立工機株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のノズルに対応する複数の圧電素子を搭載した
   オンデマンド型カラーインクジェットプリンタにおいて
   、 ノズルの配列を、イエローインクノズル、マジュンタイ
   ンクノズル、シアンインクノズル、ブラックインクノズ
   ルの４色のノズル各１本を１単位とし、該ノズル単位を
   複数組並列で一列に配したことを特徴とするカラーイン
   クジェットプリンタ２、前記ヘッドを、各々エッチング
   された薄板の積層接合により形成し、該エッチング部の
   インク供給路をハーフエッチングにより形成したことを
   特徴とする請求項１記載のカラーインクジェットプリン
   タ。 ３、ノズルの配列を濃いイエロー、淡いイエロー、濃い
   マビンタ、淡いマゼンク、濃いシアン、淡いシアン、濃
   いブラック、淡いブラックの計８色のノズル各１本を１
   単位とし、該ノズル単位を複数組並列で一列に配したこ
   とを特徴とする請求項１記載のカラーインクジェットプ
   リンタヘッド。 ４、前記ヘッドを搭載し、インクを供給するためのキャ
   リアと、該キャリアをイエローノズルから次のイエロー
   ノズルまでの距離より若干大き目に水平方向に揺動させ
   る駆動手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の
   カラーインクジェットプリンタ。 ５、インクタンクとインクタンクに入れられたカラーイ
   ンクと、該カラーインクを前記カラーインクジェエット
   プリンタヘッドの各ノズルのインク供給口に所要のイン
   クを供給するためのインク分配手段とを有する請求項１
   記載のカラーインクジェットプリンタ。 ６、前記インク分配手段をエッチングを施した薄板の積
   層により形成することを特徴とする請求項１記載のカラ
   ーインクジェットプリンタ。 ７、前記インク分配手段の水平方向移動幅をヘッドのイ
   エローノズルから次のイエローノズルまでの距離より、
   若干大き目に揺動させる駆動手段を備えたことを特徴と
   おする請求項１記載カラーインクジェットプリンタ。 ８、インク室の縦断面を長方形とし、該インク室に対向
   する位置に貼付けられる圧電素子を長方形とすることを
   特徴とした請求項１記載のカラーインクジェットプリン
   タ。