喷墨记录装置的制作方法

1.本发明涉及喷墨记录装置。


背景技术：

2.工业用的喷墨记录装置利用主体内的泵向打印头内的喷嘴供给墨，使墨从喷嘴前端的孔喷出，在飞行途中使颗粒化的墨(墨颗粒)带电，根据其带电量使墨一边偏转一边飞行而进行打印。没有用于打印的墨被收集并利用泵回收到主体中。通过对在从喷嘴喷出的墨颗粒所通过的中途设置的带电电极施加电压来进行墨颗粒的带电。在该情况下，由于被颗粒化而飞行的墨颗粒的直径为0.1mm程度，所以带电电极的形状、配置的位置需要较高的精度。
3.作为这样的高精度地定位带电电极的位置的喷墨记录装置的打印头，例如已知有日本特开2017-132165号公报(专利文献1)所公开的技术。该专利文献1中的打印头包括：固定有带电电极的带电电极块体；在该带电电极块体与孔之间的带电电极背罩；和相对于带电电极块体配置在与所述带电电极背罩相反的一侧并固定所述带电电极块体的带电电极前罩，将这些带电电极块体、带电电极背罩和所述带电电极前罩构成为一体，将带电电极和孔与所述喷嘴构成为一体。即，具有带电电极的带电电极块体利用设置在该带电电极块体的前后的带电电极背罩和带电电极前罩一体地构成带电电极，提高带电电极的安装位置精度，实现打印质量稳定的喷墨记录装置。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2017-132165号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.根据上述的专利文献1的技术，能够使带电电极的定位成为高精度，能够实现高品质的打印。
9.但是，在该技术中，为了进行带电电极的高精度的定位，需要带电电极块体、带电电极背罩和所述带电电极前罩。因此，存在部件数量增加、成本变高的问题。另外，由于部件数量多，因此有在进行打印头的分解清洗、检查时，打印头的拆卸作业(分解)、以及在清洗、检查后再次组装打印头时的组装作业耗费工夫的问题。
10.因此，本发明的目的在于提供一种喷墨记录装置，该喷墨记录装置具有实现带电电极的高精度的定位、并且减少了部件数的打印头。
11.用于解决课题的手段
12.为了实现上述目的，本发明的一例是一种喷墨记录装置，其包括供给墨的主体和接受该墨的供给而进行打印的打印头，所述打印头包括：喷出墨的喷嘴；供由所述喷嘴喷出的颗粒化后的墨颗粒通过的孔组件；和使通过了所述孔组件的墨颗粒带电的带电电极，所
述喷墨记录装置包括在中央部具有槽的块状的带电电极块体，在将所述带电电极插入到所述带电电极块体的槽中的状态下，利用弹性力按压所述槽的侧面和所述带电电极，所述带电电极块体、所述孔组件和所述喷嘴构成为一体。
13.关于本发明的其他结构，根据后述的实施例的记载能够变得明确。
14.发明效果
15.根据本发明，能够提供一种具有实现带电电极的高精度的定位并且减少了部件数的打印头的喷墨记录装置。
附图说明
16.图1是本发明的实施例1的喷墨记录装置的整体外观图。
17.图2是表示本发明的实施例1的打印头的立体图。
18.图3是本发明的实施例1的打印头的分解立体图。
19.图4是表示图2的打印头的主视图、俯视图、侧视图的图。
20.图5是本发明的实施例1中的带电电极和带电电极块体的立体图。
21.图6是表示图5所示的带电电极和带电电极块体的主视图、俯视图、左侧视图的图。
22.图7是表示本发明的实施例2中的带电电极和带电电极块体的图。
23.图8是表示本发明的实施例3中的带电电极和带电电极块体的图。
24.图9是表示本发明的实施例4中的带电电极和带电电极块体的图。
具体实施方式
25.以下，使用附图对本发明的具体的实施例进行说明。另外，本发明并不限定于以下说明的实施例。此外，在以下的各图中，对相同设备标注相同编号(附图标记)，有时省略已经说明的设备的说明。
26.实施例1
27.使用图1～图6对本发明的实施例1进行说明。在此，图1是喷墨记录装置的整体外观图，图2是表示本发明的实施例1中的打印头的图，图3是该打印头的分解图，图4是打印头的主视图、俯视图、左侧视图，图5是实施例1的带电电极和带电电极块体的图，图6是图5的主视图、俯视图、左侧视图。
28.(喷墨记录装置的整体结构)
29.首先，使用图1对喷墨记录装置的整体结构进行说明。
30.在图1中，喷墨记录装置100具有主体101、缆线102、打印头103和控制部104。在主体101内设置有：用于供给墨的墨容器；供给路径；设置于供给路径中途的电磁阀和泵；用于回收未使用的墨的回收路径；设置于回收路径中途的电磁阀和泵等。墨经由缆线102内的路径而被供给到打印头103。在打印头103中，利用喷嘴使所供给的墨颗粒化并喷出，利用带电电极以与要打印的字符对应的电压使该墨颗粒带电。然后，墨由于偏转电极被赋予与带电量对应的偏转，飞行到打印物而进行打印。未用于打印的墨被捕捉(捕集)至沟槽，从打印头103经由缆线102内的路径回收到主体101内的墨容器。控制部104具有电源、基板、操作面板。控制部104进行喷墨记录装置的打印所需的电源的供给、喷墨记录装置的打印所需的各种信号的发送、来自控制部外部的传感器等的信号接收等整体的控制。
31.另外，本发明的要点是喷墨记录装置100的打印头103的构成部分，因此下面以打印头103的结构和配置为中心地对本发明的实施例1进行说明。
32.(打印头的结构和配置)
33.接着，使用图2至图5对本发明的实施例1的打印头的结构和配置进行说明。如上所述，图2是打印头的立体图。图3是打印头的主要部分的分解立体图。图4分别表示图2所示的打印头的主视图、上表面部、左侧视图，(a)是表示打印头的主视图的图，(b)是表示俯视图的图，(c)是表示左侧视图的图。另外，在图4中，省略了图2的喷嘴护套6的记载。图5是带电电极和带电电极块体的立体图。
34.在图2中，在喷嘴护套6内设置有图3、图4所示的喷嘴主体1。其中，喷嘴主体1有时简称为“喷嘴”。从喷嘴主体1喷出的墨颗粒通过带电电极11的内部侧。对于通过的墨颗向带电电极11施加电压，从而使各墨颗粒与施加电压相应地带电。在该实施例1中，如图5所示，带电电极11插入到带电电极块体10的槽10c中。另外，如图3所示，带电电极块体10、孔组件9和o形环8通过一体化固定螺钉(或螺栓等螺纹件)12a～12d与喷嘴主体1固定。喷嘴护套6由喷嘴护套固定螺钉16a～16c固定。另外，这些构成设备由喷嘴基座固定螺钉21固定于底座23。水平调整螺钉17和水平调整弹簧18是为了进行墨束的水平方向的调整而设置的。垂直调整螺钉19和垂直调整弹簧20(图2中未图示，参照图4)是为了进行墨束的垂直方向的调整而设置的。
35.如图3所示，在喷嘴主体1组装有电致伸缩元件2和配重3、墨供给管4和墨回收管5。墨回收管5是用于在使装置停止时利用泵将供给到喷嘴主体1的墨回收到墨盒的管。将该喷嘴主体1组装于喷嘴护套6，利用喷嘴主体固定螺钉7固定于喷嘴基座15。
36.另外，由图3可知，喷嘴主体1按照o形环8、孔组件9、带电电极块体10的顺序组装，使用固定带电电极11、孔组件的一体化固定螺钉12a～12d将它们固定。
37.(实施例1中的带电电极和带电电极块体的结构)
38.接着，主要使用图5和图6对带电电极11和带电电极块体10进行说明。如图5和图6的(c)所示，带电电极块体10构成为在中央部形成有纵向的槽10c，将带电电极11嵌入(插入)到该槽10c中。另外，图5的箭头表示带电电极块体和带电电极的拆装方向。在该结构中，墨束(墨颗粒)通过插入到槽10c中的带电电极11的内侧。
39.如图2至图5、图6的(b)所示，带电电极11在上表面的平坦部形成有螺纹槽，带电配线13和带电电极11由带电配线固定螺钉14固定。另外，如图5、图6的(c)所示，带电电极11中，在将带电电极11插入到带电电极块体10的槽10c中时，带电电极11的与槽接触的外侧面被弹性力(弹簧力)推压并固定于槽10c的侧面。因此，该实施例中的带电电极11具有弯曲部11a。该弯曲部11a成为对墨颗粒施加电压的电极部，墨颗粒通过其内侧。通过采用该弯曲部11a的结构，进行带电电极块体10与带电电极11的精度高的定位。即，该弯曲部11a(在实施例中为u字状的弯曲部)以下述方式发挥功能：在将带电电极11插入到带电电极块体10的槽10c时，弹簧力发挥作用，在槽的宽度方向上施加一定的按压力(弹性力)，由此进行带电电极的槽的宽度方向的定位，带电电极11与带电电极块体10通过弹簧力紧贴而不容易脱落。另外，弯曲部11a也可以不是u字形状。关于带电电极块体10与带电电极11的上下方向的定位，预先决定带电电极11的纵向的长度和槽10c的深度，使得在插入到带电电极11时，带电电极11的下端与槽10c的底面接触的位置成为规定位置。通过采用这样的结构，进行带电电
极块体10和带电电极11的精度高的定位，而且，该带电电极块体10、孔组件9和o形环8通过一体化固定螺钉12a～12d(参照图3)与喷嘴主体1固定，因此带电电极11与从主体1喷出的墨颗粒的通过位置的位置关是高精度的，不会对打印质量造成影响。
40.在该实施例中，如图5和图6所示，在带电电极块体10的槽10c的插入口的两端设置有螺纹孔10a、10b，在孔组件9也在对应的位置形成有螺纹孔组件9a、9b，利用一体化固定螺钉12a和12b，带电电极块体10、孔组件9和o形环8与喷嘴主体1固定。另外，如图3所示，在孔组件9的下方形成有螺纹孔9c、9d，利用一体化固定螺钉12c、12d将孔组件9、o形环8和喷嘴主体1固定为一体。另外，在该实施例中，带电电极块体的槽10c的底部侧的两侧(如图5、图6所示，带电电极块体的下方部的两侧)变窄。即，形成为将两侧的部件除去(削除)的形状。因此，一体化固定螺钉12c和12d不固定带电电极块体10，而将孔组件9、o形环8和喷嘴主体1固定为一体。此外，该实施例1中的带电电极11为了使弹性力发挥作用而使用不锈钢材料，但本发明不限于此。
41.根据图2～图4可知，在该实施例中，通过将带电电极11插入设置于带电电极块体的槽来实现带电电极和带电电极块体的定位，因此不需要专利文献1中那样的带电电极背罩、所述带电电极前罩，能够减少部件数量。而且由此能够实现打印头的小型化(特别是缩短打印头的长度)。
42.其中，关于该带电电极11和带电电极块体10的结构的详情在后面进行说明。
43.(打印动作)
44.在进行打印时，从墨供给管4向喷嘴主体1供给以规定的压力加压后的墨，从孔组件9中央部的墨喷出口喷出墨。此时，对电致伸缩元件2施加电压而使位于喷嘴主体1的振子振动，由此喷嘴主体1内的墨受到振动，墨在带电电极块体10内的空间飞行的过程中颗粒化。颗粒化的墨(墨颗粒)通过对插入并定位在带电电极块体10的槽10c中的带电电极11施加的电压而带电。之后，利用由未图示的偏转电极产生的静电力来决定墨的飞行方向，墨颗粒附着在被打印物上而进行打印。没有用于打印的墨颗粒被未图示的沟槽捕捉并流通至墨回收管5，被设置于回收路径的回收泵回收到主体101内的墨盒。这样，为了回收未用于打印的墨颗粒，需要利用墨束调整机构调整喷嘴的朝向，以使墨颗粒(墨束)向沟槽去。
45.(墨束调整机构)
46.接着，对墨束调整机构进行说明。
47.在图4中，在墨束的水平方向的调整中，使用水平调整螺钉17和水平调整弹簧18。水平方向的调整机构构成为，使水平调整螺钉17穿过水平调整弹簧18，将水平调整螺钉17插入到喷嘴基座15的螺纹孔。水平调整螺钉17的螺钉头侧穿过设置于打印头的底座23的支承部的顶部的缺口部。通过使水平调整螺钉17旋转，一边受到水平调整弹簧18的反作用力一边调整底座23的缺口部与喷嘴基座15的距离。在靠近墨喷出口的位置存在底座23的圆柱状的凸台，该凸台成为喷嘴部的支点，通过拧紧或拧松水平调整螺钉17，能够任意地决定墨束的水平方向。另外，在调整墨束时，拧松喷嘴基座固定螺钉21、22，在调整完成后拧紧喷嘴基座固定螺钉21而固定喷嘴基座15。
48.接着，使用图4说明打印头的与底座23的面垂直的方向的调整方法。
49.在墨束的垂直方向的调整中，使用垂直调整螺钉19和垂直调整弹簧20。垂直方向的调整机构构成为，使垂直调整螺钉19穿过垂直调整弹簧20，将垂直调整螺钉19插入到喷
嘴基座15的螺纹孔。利用垂直调整螺钉19的螺钉头和垂直调整弹簧20夹着喷嘴护套6的缺口部，利用垂直调整弹簧20的反作用力调整喷嘴护套6的缺口部与喷嘴基座15的距离。通过以喷嘴护套6的未图示的中空圆形凸台为支点地拧紧或拧松垂直调整螺钉19，能够任意地决定墨束的垂直方向。在调整墨束时，松开喷嘴护套固定螺钉16，并且在调整完成之后，拧紧喷嘴护套固定螺钉以固定喷嘴基座15。
50.(带电电极和带电电极块体的详细说明)
51.带电电极11和带电电极块体10的结构如上所述，但这些结构是本发明的实施例1中的主要结构，因此使用图5和图6更详细地进行说明。图5是表示带电电极11和带电电极块体10的立体图。图6是图5的主视图、俯视图、左侧视图，(a)是主视图，(b)是俯视图，(c)是左侧视图。
52.在图5和图6中，在带电电极块体10的中央部形成有槽10c。另外，在该实施例1中，在2个部位固定带电电极块体。具体而言，在带电电极块体10的槽10c的带电电极插入侧的两侧(2处)进行固定。因此，设置有用于使一体化固定螺钉12a、12b贯通的螺纹孔10a、10b。在带电电极11的插入侧的两侧进行固定的理由是，即使在利用2根一体化固定螺钉进行固定的情况下，墨颗粒的行进方向上的墨颗粒与带电电极之间的位置关系也不会变动，能够高精度地维持打印质量。即，即使在一体化固定螺钉的固定力松弛而带电电极块体10相对于墨颗粒的喷出方向在前后方向移动的情况下，该前后方向的移动也不会对墨颗粒的喷出方向上的带电电极11的内侧与墨颗粒的距离的变动造成影响，因此能够高精度地维持打印质量。
53.进而，通过该两侧2个部位的螺纹固定，产生几个优点。一个是，其他一体化固定螺钉12c、12d不需要固定带电电极块体10的下方侧(槽10c底部的被切掉的部分)。因此，一体化固定螺钉12c、12d只要将孔组件9、o形环8、喷嘴主体1固定即可，于是能够使用比12a、12b短的螺钉。另外，如果不需要固定带电电极块体10的下方侧，则不需要在带电电极块体10的下方侧(槽10c底部的两侧)设置螺纹孔，因此能够切掉(除去)该区域而使其变窄。由此，孔组件9的露出面积变多，具有打印头内的清洗变得容易的效果。
54.带电电极11为了在插入到带电电极块体10的槽10c时利用其弹性力按压槽10c的两侧而具有弯曲部11a。该弯曲部11a的形状不限于u字状，只要是在插入时产生一定压力的按压力、带电电极的上下方向(槽的深度方向)不移动的形状，则可以是任意的形状。另外，该带电电极11所使用的材料不需要是不锈钢，只要是在插入时产生一定压力的按压力的弹性材料即可。
55.如果将带电电极块体10的槽10c的深度和带电电极11向槽的插入方向的长度设为大致相同的尺寸，则通过将带电电极11完全插入到槽中，能够高精度地对带电电极11进行定位。
56.(本发明的实施例1的效果)
57.如以上说明的那样，根据本发明的实施例1，即使是较少的部件数，也能够使带电电极与墨颗粒之间的距离保持一定，能够使打印质量成为高精度。因此，能够形成低成本的打印头。其结果是，能够实现低成本的喷墨记录装置。另外，由于能够减少打印头长度方向的部件数量，因此还能够实现小型化。而且，由于部件数量少，因此用于清洗、检查的分解、组装也变得简单，能够减轻作业的麻烦。
58.实施例2
59.接着，对本发明的实施例2进行说明。
60.首先，实施例2的打印头基本上是与实施例1中的图1～图5相同的结构。因此，省略实施例2中的图1～图5所示那样的附图的记载，也省略其说明。实施例2的带电电极和带电电极块体的结构与实施例1不同。因此，实施例2的说明，以带电电极11和带电电极块体10的结构为中心进行说明。
61.(实施例2中的带电电极和带电电极块体的结构)
62.实施例2中的带电电极和带电电极块体的结构如图7所示。图7的(a)表示了带电电极11插入带电电极块体10之前、或从带电电极块体10卸下之后的状态。图7的(b)表示在带电电极块体10中插入了带电电极11的状态。
63.在图7中，带电电极块体10设置有在槽10c的侧面设置的凹部10d。该实施例中的凹部10d为三角形形状的截面，但该凹部10d的截面形状不限于三角形形状，例如为圆弧形状、梯形形状、矩形形状等也没有问题。即，凹部10d只要具有作为用于带电电极11向槽10c插入时的定位的限动件的功能，则可以是任意的形状。
64.另外，一个带电电极11设置有三角形形状的凸部11b。该凸部11b的形状选择与凹部10d良好地嵌合的形状。在将带电电极11插入到带电电极块体10的槽10c并与槽10c的凹部10d嵌合的情况下，该凸部11b的位置在带电电极块体10与带电电极11的槽长度方向上成为规定的位置。
65.即，在以从图7的(a)的状态成为图7的(b)的状态的方式进行组装时，仅通过将带电电极11插入到其凸部11b与带电电极块体10的凹部10d嵌合的位置，就能够完成定位于规定的位置的组装。在从组装的状态拆卸带电电极11和带电电极块体10的情况下，只要将带电电极11一边向解除它们的嵌合的方向施力一边拔出即可。
66.(实施例2的效果)
67.根据本发明的实施例2，具有与上述本发明的实施例1相同的效果，并且具有带电电极11和带电电极块体10的组装和它们的定位简单的效果。
68.实施例3
69.接着，对本发明的实施例3进行说明。
70.首先，实施例3的打印头基本上是与实施例1中的图1～图5相同的结构。因此，省略实施例1中的图1～图5所示那样的附图的记载，也省略其说明。
71.实施例3的带电电极和带电电极块体的结构与实施例1和实施例2不同。因此，实施例3的说明，以带电电极11和带电电极块体10的结构为中心进行说明。进而，本发明的实施例3与上述的实施例2类似，因此对于与实施例2的说明重复的部分也省略说明。
72.(实施例3中的带电电极和带电电极块体的结构)
73.实施例3中的带电电极和带电电极块体的结构如图8所示。图8的(a)表示了将带电电极11插入到带电电极块体10之前、或从带电电极块体10卸下之后的状态。图8的(b)表示在带电电极块体10中插入了带电电极11的状态。
74.在图8中，带电电极块体10设置有在槽10c的侧面设置的凸部10e。该实施例中的凸部10e为圆弧形状的截面。该凸部10e的截面形状不限于圆弧形状，例如也可以是三角形形状、梯形形状、矩形形状等。即，凸部10e只要具有作为用于带电电极11向槽10c插入时的定
位的限动件的功能，则可以是任意的形状。
75.另外，带电电极11设置有圆弧形状的凹部11c。该凹部11c的截面形状只要是与凸部10e同样的能够嵌合的形状即可。即，不限于圆弧形状，例如，三角形形状、梯形形状、矩形形状等也没有问题。在将带电电极11插入到带电电极块体10的槽10c的情况下，该凹部11c的位置与带电电极块体10的凸部10e嵌合。在嵌合了的情况下，在带电电极块体10和带电电极11的槽长度方向上成为规定的位置。
76.即，在以从图8的(a)的状态成为图8的(b)的状态的方式进行组装时，仅通过将带电电极11插入到其凹部11c与带电电极块体10的凸部10e嵌合的位置，就能够完成规定定位的组装。在从组装的状态卸下带电电极11和带电电极块体10的情况下，只要对带电电极11向解除它们的嵌合的方向施力并拔出即可。
77.(实施例3的效果)
78.根据本发明的实施例3，具有与本发明的实施例2相同的效果。
79.实施例4
80.接着，对本发明的实施例4进行说明。
81.首先，实施例4的打印头基本上是与实施例1中的图1～图5相同的结构。
82.因此，在实施例4中，省略图1～图5所示那样的附图的记载，也省略其说明。实施例4的带电电极和带电电极块体的结构与上述实施例1～实施例3不同。因此，实施例4的说明以带电电极11和带电电极块体10的结构为中心进行说明。
83.(实施例4中的带电电极和带电电极块体的结构)
84.实施例4中的带电电极和带电电极块体的结构如图9所示。在图9中，(a)表示将带电电极11插入到带电电极块体10之前、或从带电电极块体10卸下之后的状态。图9的(b)表示在带电电极块体10中插入了带电电极11的状态。
85.在图9中，带电电极11插入到带电电极块体10的槽10c这一点与上述的实施例相同。在该实施例中，为了将带电电极11向带电电极块体10的槽10c的侧面按压，准备按压部件11d。作为该按压部件11d的材料，可以使用橡胶等的非导电性的材料。
86.在该实施例中，在将带电电极11插入到带电电极块体10的槽10c之后，如图9的(b)所示，将按压部件11d插入到槽中进行组装。在分解时为与此相反的流程。
87.(实施例4的效果)
88.本发明的实施例4具有与上述各实施例相同的效果。而且，在该实施例中，需要按压部件11d，但带电电极所使用的材料的选择的自由度变大。即，在上述的实施例中，带电电极使用了导电性的弹性材料，但在该实施例4的情况下，构成为通过按压部件11d按压带电电极11和带电电极块体10的槽10c侧面，因此具有带电电极只要是导电性的材料(例如铝)就能够采用任何材料这样的优点。
89.其他实施例
90.本发明不限于上述的实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内包含各种变形例。上述实施例是为了容易理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须包括所说明的全部结构。另外，能够将某实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，也能够在某实施例的结构中添加其他实施例的结构。对于各实施例的结构，也能够进行其他结构的添加、删除、置换。
91.附图标记说明
[0092]1……
喷嘴主体
[0093]2……
电致伸缩元件
[0094]3……
配重
[0095]4……
墨供给管
[0096]5……
墨回收管
[0097]6……
喷嘴护套
[0098]7……
喷嘴主体固定螺钉
[0099]8……
o形环
[0100]9……
孔组件
[0101]
9a～9d
……
螺纹孔
[0102]
10
……
带电电极块体
[0103]
10a、10b
……
螺纹孔
[0104]
10c
……
槽
[0105]
10d
……
凹部
[0106]
10e
……
凸部
[0107]
11
……
带电电极
[0108]
11a
……
弯曲部
[0109]
11b
……
凸部
[0110]
11c
……
凹部
[0111]
11d
……
按压部件
[0112]
12a～12d
……
一体化固定螺钉
[0113]
13
……
带电配线
[0114]
14
……
带电配线固定螺钉
[0115]
15
……
喷嘴基座
[0116]
16a～16c
……
喷嘴护套固定螺钉
[0117]
17
……
水平调整螺钉
[0118]
18
……
水平调整弹簧
[0119]
19
……
垂直调整螺钉
[0120]
20
……
垂直调整弹簧
[0121]
21
……
喷嘴基座固定螺钉
[0122]
22
……
喷嘴基座固定螺钉
[0123]
23
……
底座
[0124]
100
……
喷墨记录装置
[0125]
101
……
主体
[0126]
102
……
缆线
[0127]
103
……
打印头
[0128]
104
……
控制部。