JPH05504739A - 連続インクジェットプリンタ用プリントヘッド - 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】 連続インクジェットプリンタ用プリントヘッド技　術　分　野 本発明はインクジェットプリンタに関し、さらに詳細には、いわゆる連続インク ジェットプリンタのプリントヘッドに関する。

この種のプリンタは、インク供給源に接続された少なくとも一つのノズルを備え たプリンタヘッドを有しており、一般に圧電トランスデユーサのような発振器の 作用により、液滴の列が少なくとも一つのノズルから噴射するよう構成されてい る。液滴の列はガターに向けられるが、液滴はノズルから離れる際に選択的に帯 電されて、記録媒体に衝突すべく電界内で偏向される。その際、個々の液滴は正 確な位置に印字されるよう適切に帯電される。

背　景　技　術 単−のノズルで多数の印字行を印字するために、ノズルの７レイと圧電トランス デユーサとを近接配置することが行われている。しかし、この種のプリンタにお いては、印字行の高さがノズルのピッチにより制限されるという問題点がある。

また、かかるプリンタは、それぞれのノズルの寸法及び方向が同じでなければな らず、更にノズル相互の位置決めについても十分な整合性が確保されていなけれ ばならない。

単一のノズルから複数の印字行を印字することが知られているが（例えば、欧州 特許出願公開公報ＥＰ−８−０２０６６１４号参照）、この技術は高速で複数の 印字行を印刷できるものの、印字可能な行数は比較的少ない。

そこで、複雑な構造のノズルのアレイを使用せずに、複数の印字行を印字するこ とが可能なプリンタが要求される。

発　明　の　開　示 本発明によれば、一対のノズルと、インクを振動させて使用時にノズルから液滴 の２つのストリームを発生させるための少なくとも一つの発振器と、前記２つの ストリーム内の液滴を選択的かつそれぞれ独立に帯電させるための一対の帯電ゲ ートと、電荷に応じてそれぞれの液滴を個別的に偏向させるべく前記２つのスト リームを横切る電界をそれぞれのストリームに対して印加する一対の偏向手段と 、各ストリームの液滴が帯電されていない場合に、それらの液滴が通過可能な単 −又は一対のガターとを備えた連続インクジェットプリンタ用プリントヘッドに おいて、液滴の２つのストリームが反対方向に偏向されて印字がされるようした 連続インクジェットプリンタ眉のプリントヘッドが提供される。

２つのノズルのみを設け、反対方向に２つのストリームを偏向させたために、２ つの印字行の高さがノズルのピッチにより制限されることがない。

更に、記録媒体がプリントヘッドに対して移動する方向にノズルを配列したので 、プリントヘッドの全印字幅にわたって液滴を連続して別方向に印字することが 可能となり、複数の文字列、拡大文字、バーニードなどを印字することができる 。ノズル間の既知のオフセットを取り込み、電子制御により各ノズルからの液滴 の印字位置を制御し、印字されるドツトの高さがノズル間で一定となるようにす ることも可能である。

かかる構成において、帯電ゲートは、好ましくは、それぞれの液滴ストリーム用 の２つの帯電経路を提供する単一の構造体で構成され、偏向手段は３つの偏向器 プレートから構成されて、その中央の偏向器プレートには第１の電圧が印加され 、その外側の２つの偏向器プレートには第２の電圧が印加される。中央の偏向器 プレートは、好ましくは、略２字形状をしており、かかる形状のために液滴の２ つのストリームが２字形状の中央の偏向プレートの両側を通過して、記録媒体の 移動方向に配向される。ガターアセンブリもまた断面が略２字形状をしており、 １つのガターインレットが２字形状の各フランジに設けられる。

それぞれのノズルに個別的に発振器を備えるようにしてもよく、あるいはノズル 全体を圧電トランスデユーサのような単一の発振器で振動するようにしてもよい 。

本発明のプリントヘッドは、最大８行の文字列を印字するために使用することが 可能であり、従来の単一ノズルプリンタよりも幅の広いウェブを横切って印字可 能であり、更に、単一ノズルのプリンタヘッドが１行を印字できるのと同じ速度 及び同じ品質で２行を印字することが可能である。

更に、文字高さはノズルピッチにより制限されず、アレイタイプのプリンタのよ うに完全なグラフィック機能を達成するために位置検出器を備える必要がない。

プリントヘッドの構造を単純化したために、制御及び駆動回路も単純化でき、コ ストを低く抑えることが可能となった。

液滴の帯電及び偏向の電子的制御は従来より行われており、当業者において周知 であるので、その説明は省略する。

図　面　の　簡　単　な　説　明 図１はプリントヘッドの斜視図、 図２はノズルを離れたストリームを示した図、図３は印字工程を示した図である 。

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明に基づいて構成されたプリントヘッドの一実施例を添付図面を参照 しながら説明する。

プリントヘッド１は従来のタイプの一対のノズル３．３′　を有する銃本体２を 備えている。図１及び図２に示すように、使用時には、液滴のストリーム４，４ ′　が各ノズルから噴射される。各ストリーム４．４′は位相検出器及び帯電ア センブリ５を通過するが、そのアセンブリは各ストリームに対して異なる開口６ ．６′　を備えており、各ストリームの個々の液滴は異なって帯電される。

帯電アセンブリ５を通過した後、２つのストリーム４．４″は３つのプレート８ ．　９．　９°から成る偏向器プレートアセンブリ７を通過する。３つのプレー トを横切る方向には電界が形成されており、帯電された液滴を偏向する。２つの ストリームは反対方向に偏向されることになり、中央プレート８は、図示の通り 、断面が略Ｚ字形状で、第１の電圧（例えば接地電圧）に保持されており、外側 の各プレート９．９゛　は共に第１の電圧とは異なる第２の電圧に保持されてい るので、２つのストリームの同様に帯電された２つの液滴の偏向量は実質的に同 じであり、偏向方向は反対になる。非印字用の液滴はガターアセンブリ１０を通 過するが、ガターアセンブリ１０もまた図３に示されているように断面が略Ｚ字 形状となっている。図３はストリーム４，４′　を見下ろすガターを示した図で あるが、ストリーム４，４゛　自体は明確化のためにその一部を上から示しであ る。一対のガターインレット１１．１１’が２字形状の各リム又はフランジ部に 形成されている。

非印字液滴は実質的には帯電されず、従って偏向されないが、好ましくは図示の 通り、印字されない液滴は、゛　１２のように、帯電アセンブリで印字される液 滴に通常帯電されるものとは反対の極性に帯電されて、それぞれのガター１１内 に偏向される。

これにより、ノズルを、記録媒体の移動方向（矢印Ａ）に、好ましくは、記録媒 体上に印字される液滴間の通常の距離のわずかなオフセットを設けて配列するこ とができるので、連続文字を両方のストリームからの液滴を用いて印字可能とな り、かくして、プリントヘッドの全印刷幅にわたる高さにまで拡張できる。２つ のストリームからの偏向されない液滴は、図２に示されるストリーム及び例示文 字に見られるように、全文字高さにわたり相互に隣接することとなる。これは特 に大きなバーコードを印刷するために有用である。

ガターアセンブリ１０及び中央偏向器プレートは、上記実施例においてはそれぞ れ略Ｚ字形状を有しているが、他の構成、例えば、単一の平行プレート（すなわ ち、中間接続を用いない）を使用することも可能である。

【図１］ 【図２〕 【図３］ 要　約　書 連続インクジェットプリンタ用プリントヘッドは、一対のノズル（３，３’）を 備えている。インクを振動させるための少なくとも１つの発振器（３，３’）を 用いてノズルから発せられる液滴の２つのストリーム（４，４°）を生じさせる 。一対の帯電ゲート（５）が、２つのストリーム（４，４’）内の液滴な選択的 かつそれぞれ独立に帯電するために設けられている。一対の偏向器手段（７）は ストリーム（４，４’）を横切る方向にそれぞれの電界を加えて、電荷に応じて 液滴をそれぞれ偏向させる。ガター（１０）又は一対のガター（ＩＬ１１’）は 各２ドリームからの液滴が帯電されていない場合にその液滴を受け入れる。液滴 の２つのストリームが反対方向に偏向されて印字が行われる。

補正書の翻訳文の提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年７月２１日 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＧＢ９０１０２０４０ ２、発明の名称 連続インクジェットプリンタ用プリントヘッド３、特許出願人 名　称　ドミノ　プリンティング　サイエンヌビーエルシー 代表者　ネイル　スワン 国　籍　イギリス国 北用ビル６階 ６、添付書面の目録 ［明　細　書 連続インクジェットプリンタ用プリントヘッド技　術　分　野 本発明はインクジェットプリンタに関し、さらに詳細には、いわゆる連続インク ジェットプリンタのプリントヘッドに関する。

一つのノズルを備えたプリンタヘッドを有しており、一般に圧電トランスデユー サのような発振器の作用により、液滴の列が少なくとも一つのノズルから噴射す るよう構成されている。液滴の列はガターに向けられるが、液滴はノズルから離 れる際に選択的に帯電されて、記録媒体に衝突すべく電界内で偏向される。その 際、個々の液滴は正確な位置に印字されるよう適切に帯電される。

背　景　技　術 単−のノズルで多数の印字行を印字するために、ノズルの７レイと圧電トランス デユーサとを近接配置することが行われている。しかし、この種のプリンタにお いては、印字行の高さがノズルのピッチにより制限されるという問題点がある。

また、かかるプリンタは、それぞれのノズルの寸法及び方向が同じでなければな らず、更にノズル相互の位置決めについても十分な整合性が確保されていなけれ ばならない。

単一のノズルから複数の印字行を印字することが知られているが（例えば、欧州 特許出願公開公報ＥＰ−Ｂ−０２０６６１４号参照）、この技術は高速で複数の 印字行を印刷できるものの、印字可能な行数は比較的少ない。

欧州特許出願公開公報ＥＰ−Ａ−００８４８９１号には、選択的に正負に帯電さ れたインク滴を噴射する一対のノズルを備えたインクジェットプリンタが開示さ れている。このインク滴は一対の偏向プレートの間を通過するが、その際液滴の ２つのストリームが集束するようになっている。そこで、複雑な構造のノズルの ７レイを使用せずに、複数の印字行を印字することが可能なプリンタが要求され る。

発　明　の　開　示 本発明によれば、一対のノズルと、インクを振動させて使用時にノズルから液滴 の２つのストリームを発生させるための少なくとも一つの発振器と、前記２つの ストリーム内の液滴な選択的かつそれぞれ独立に帯電させるための一対の帯電ゲ ートと、電荷に応じてそれぞれの液滴を個別的に偏向させるべく前記２つのスト リームを横切る電界をそれぞれのストリームに対して印加する一対の偏向手段と 、各ストリームの液滴が帯電されていない場合に、それらの液滴が通過可能な単 −又は一対のガターとを備えた連続インクジェットプリンタ用プリントヘッドに おいて、液滴の２つのストリームが相互に反対方向に偏向されて印字がされるよ うしたことを特徴とする連続インクジェットプリンタ用のプリントヘッドが提供 される。

２つのノズルのみを設け、反対方向に２つのストリームを偏向させたために、２ つの印字行の高さがノズルのピッチにより制限されることがない。

更に、記録媒体がプリントヘッドに対して移動する方向にノズルを配列したので 、プリントヘッドの全印字幅にわたって液滴を連続して別方向に印字することが 可能となり、複数の文字列、拡大文字、バーコードなどを印字することができる 。ノズル間の既知のオフセットを取り込み、電子制御により各ノズルからの液滴 の印字位置を制御し、印字されるドツトの高さがノズル間で一定となるようにす −ることも可能である。

かかる構成において、帯電ゲートは、好ましくは、それぞれの液滴ストリーム用 の２つの帯電経路を提供する単一の構造体で構成され、偏向手段は３つの偏向器 プレートから構成されて、その中央の偏向器プレートには第１の電圧が印加され 、その外側の２つの偏向器プレートには第２の電圧が印加される。中央の偏向器 プレートは、好ましくは、略２字形状をしており、かかる形状のために液滴の２ つのストリームが２字形状の中央の偏向プレートの両側を通過して、記録媒体の 移動方向に配向される。ガターアセンブリもまた断面が略２字形状をしてお゛す 、１つのガターインレットが２字形状の各フランジに設けられる。」２、「請求 の範囲」を下記の通り補正する。

［請　求　の　範　囲 １、　一対のノズル（３，３’）と、インクを振動させて使用時にノズルから液 滴の２つのストリーム（４，４’）を発生させるための少なくとも一つの発振器 （３，３’）と、前記２つのストリーム（４，４°）内の液滴な選択的かつそれ ぞれ独立に帯電させるための一対の帯電ゲート（５）と、電荷に応じてそれぞれ の液滴を個別的に偏向させるべく前記２つのストリーム（４，４°）を横切る電 界をそれぞれのストリームに対して印加する一対の偏向手段（７，８，９，９° ）と、各ストリームの液滴が帯電されていない場合に、それらの液滴が通過可能 な単一（ｌＯ）又は一対（１１，１１’）のガターとを備えた連続インクジェッ トプリンタ用プリントヘッド（１）にお−為て、液滴の２つのストリームが反対 方向に離間するように偏向されて印字がされるようしたことを特徴とする連続イ ンクジェットプリンタ用のプリントヘッド。

２、前記帯電ゲートが各液滴のストリームに対して２つの帯電経路を提供する単 一７センブリ（５）から成ることを特徴とする請求項１に記載の連続インクジェ ットプリンタ用プリントヘッ　ド。

３、前記偏向手段が３つの偏向器プレート（８，９，９’）力１ら成り、その中 央の偏向器プレート（８）が第１の電圧に印カロされ、その外側の２つの偏向器 プレート（９，９’）力く第２の電圧に印カロされることを特徴とする請求項２ に記載の連続インクジェットプ＋Ｊンタ用プリントヘッド。

４、前記中央の偏向器プレート（８）が略２字形状を有し、液滴の前記２つのス トリームが２字形状の中央ウェブの両側を通過し、記録媒体の移動方向に配向し て％Ｎることを特徴とする請求項３に記載の連続インクジェットブ１ノンタ用プ １ノントヘッド。

５、前記ガターが略２字形状を有し、１つのガターインレット（１１，１１’） がその２字形状の各フランジに設をすられて０ることを特徴とする請求項４に記 載の連続インクジェットブ１ノンタ用プリントヘッド。」 国際調査報告　ＦＣＴ／Ｇｔｌ　９０１０２０４０国際調査報告 ＰＣＴ／ｃＳ８９ｏ１０２ｏｕ。

Ｓ＾　４３１３７

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．一対のノズル（３，３′）と、インクを振動させて使用時にノズルから液滴 の２つのストリーム（４，４′）を発生させるための少なくとも一つの発振器（ ３，３′）と、前記２つのストリーム（４，４′）内の液滴を選択的かつそれぞ れ独立に帯電させるための一対の帯電ゲート（５）と、電荷に応じてそれぞれの 液滴を個別的に偏向させるべく前記２つのストリーム（４，４′）を横切る電界 をそれぞれのストリームに対して印加する一対の偏向手段（７，８，９，９′） と、各ストリームの液滴が帯電されていない場合に、それらの液滴が通過可能な 単一（１０）又は一対（１１，１１′）のガターとを備えた連続インクジェット プリンタ用プリントヘッド（１）において、液滴の２つのストリームが反対方向 に偏向されて印字がされるようした連続インクジェットプリンタ用のプリントヘ ッド。
2. ２．前記帯電ゲートが各液滴のストリームに対して２つの帯電経路を提供する単 一アセンブリ（５）から成ることを特徴とする請求項１に記載の連続インクジェ ットプリンタ用プリントヘッド。
3. ３．前記偏向手段が３つの偏向器プレート（８，９，９′）から成り、その中央 の偏向器プレート（８）が第１の電圧に印加され、その外側の２つの偏向器プレ ート（９，９′）が第２の電圧に印加されることを特徴とする請求項２に記載の 連続インクジェットプリンタ用プリントヘッド。
4. ４．前記中央の偏向器プレート（８）が略Ｚ字形状を有し、液滴の前記２つのス トリームがＺ字形状の中央ウェブの両側を通過し、記録媒体の移動方向に配向し ていることを特徴とする請求項３に記載の連続インクジェットプリンタ用プリン トヘッド。
5. ５．前記ガターが略Ｚ字形状を有し、１つのガターインレット（１１，１１′） がそのＺ字形状の各フランジに設けられていることを特徴とする請求項４に記載 の連続インクジェットプリンタ用プリントヘッド。