JPS5847351B2 - インク・ジエツト・プリンタ用の帯電板及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｂｅａｍ等の米国特許第３５８６９０７号に
開示された一般的タイプの成層コーティング・ヘッド内
で使用するための帯電板に関する。

そのタイプのコーティング・ヘッドは、インク・ジェッ
ト印刷装置内で使用され、この装置は連続して流出する
ｌ以上の列のインク・ジェットが発生する点滴の選択的
帯電、偏向及び捕獲によって印刷物をつくり出す。

ジェット自体はオリフイス板内の一連のオリフィスを通
して加圧液体を押し出すことにより形或される。

このオリフイス板は戒層ヘッドの１構戒要素である。

刺激装置はジェットを刺激してそのインクを一様な寸法
でかつ規則的に離間した点滴に分解させる。

その点滴形成は多かれ少なかれ一定の位置で全てのジェ
ットに生じ、全てのこの位置はオリフイス板からほぼ同
じ距離に位置決めされる。

帯電板は、生成された点滴の選択した一つを電気的に帯
電させるためコーティング・ヘッド内に装置されている
。

Ｂｅａｍ等の特許において示唆されている帯電板は、直
線に沿って等距離で配置された一連の帯電孔を備えた誘
電体板から或る。

各帯電孔は、電気的な導体で被覆されて円筒形の帯電電
極を定める。

電導線は、各帯電電極へ接続されそして適当なデータ処
理装置によって選択的に活性化される。

このような電極を備えた従来の代表的な帯電板はＳｏｌ
ｙｓｔの米国特許第３９７５７４１号、Ｋ ｕｈｎの米
国特許第３９８４８４３号及びＢ ａｓｓｏｕｓ等の米
国特許第４０４７１８４号に開示されている。

また、従来のものは、上記のＳｏｌｙｓｔの特許、Ｒｏ
ｂｅｒｔｓｏｎの米国特許第３６０４９８０号、Ｃｕｌ
ｐの米国特許第３６１８８５８号及びＶａｎＢｒｅｅｍ
ｅｎ等の米国特許第４０３５８１２号に開示された如き
板の縁に沿ったノツチに形成された帯電電極を有する帯
電板を備えている。

帯電孔は正確に位置決めされまた互いに極めて密接に配
置されしかも直径に対する長さの比が非常に大きいこと
が要求されるため、適当な帯電板の製作において重大な
問題が生ずる。

印刷業に使用される代表的なインク・ジェット・プリン
タにおいて、帯電電極は２列に配列され、各列の電極は
その中心間の間隔が約０．４２３ｍｍである。

ジェットを収容するために帯電電極の内径は約０．３
５ ５朋であり、その結果電極間のつなぎは厚さがたっ
た０．０６８７ｎｒＩＬである。

その上、ジェットのフィラメントの長さにおける変化に
適応するためには、帯電板は少なくとも約１關の厚さで
なげればならない。

この事は各帯電孔の直径に対する長さの比が２．８以上
であることを意味している。

印刷されるべき領域の幅に依存して、このような円筒形
電極が数百個から千個以上まで設けられ、各電極は帯電
板上のある基準点に対し高い精度で位置決めされなげれ
ばならない。

帯電孔の密接した間隔及び直径に対する長さの比が大き
いことが原因で適切な帯電板を製作することは極めて困
難であった。

ドリルによる穴あげは本発明のための十分な堅さをもつ
帯電板材料にとっては非常に費用がかかりしかも全く満
足できるものではないことがわかった。

鋳造は、本使用に適する既知の鋳造材料の寸法的安定性
が乏しいため満足できるものではなかった。

従って、このような目的で使用される最適な帯電板は感
光セラミック材料から写真製作されており、この感光セ
ラミック材料は露光されエッチされ、その後焼成されて
最終状態となる。

この焼或工程は帯電板の寸法を変化させるので、できあ
がった帯電板のほとんどは廃棄されねばならなかった。

検査に合格したこれらの帯電板は、多くの場合辛うじて
受け入れられるものであり、そのいずれもが扱いに＜＜
シかもこわれやすい。

更に、このような帯電板に帯電孔と電気回路とを満足で
きる程度に設けることは困難であった。

本発明は、改良した低コストで耐久性がありかつ寸法的
に安定な帯電板を提供する。

この帯電板は、堅い支持板の中央に沿って延在する細長
い溝穴内に鋳造されたプラスティツク支持構造から成る
。

この支持構造を製作するため、基体と該基体から外側に
突出した一列のピンとから成るエジストマー鋳型が準備
される。

支持板はその鋳型に対して配置され、中央に延在する溝
穴は鋳型のピンの周囲を囲んでいる。

好適実施例において、ピンは適当な鋳型離脱剤で被覆さ
れ導電性エポキシで更に被覆されその後適当な鋳造レジ
ンで覆われる。

ｅレジンは支持板の溝穴に注入されてその溝穴を完全に
満たす。

レジンが硬化した後、鋳型は帯電板構造から分離され、
このとき導電性エポキシは新しい鋳造構造の表面へ移る
。

その移された導電性材料は一連の円筒形帯電電極を定め
、電導線がこの電極へ取り付けられる。

堅い支持板は耐久性を備えしかもいく分より可撓性の電
極支持構造を安定させる。

電極支持構造内に鋳造された帯電孔はマスターのと寸法
的にほぼ同じ複製物であり、このマスターから鋳型が作
られる。

マスターは、設定されたどんな寸法的要求をも満たす任
意の適切な手段によって作られ、その後一連のエジスト
マー鋳型を作るために使用される。

このような各エラストマー鋳型は多数の帯電板を鋳造す
るために使用され得るので、低コストで大量かつ生産高
の大きい製造が可能である。

以下図面を参照して本発明を説明する。

本発明による帯電板を製造する好適方法は第１図乃至第
１４図に詳細に示されている。

その手順は一連の孔２１を有する帯電板マスター２０の
製作によって始まる。

孔２１は、仕上されたものの帯電電極に要求される形状
と位置とを有するように任意の都合の良い工程によって
マスター２０内？作られる。

この孔２１は、マスターを一つだけ作ることが必要なの
で、かかる費用を無視し正確にドリルで穴あげされても
よい。

また他の方法としてはセラミック帯電板を製造する従来
の製法に従って作ることもできる。

この場合、マスター２０は生産ロットとして製造された
一連の板の中から選ばれ、この選ばれたマスターは製造
された板の中でも最も正確なものである。

この板の孔はほぼ砂時計形の横断面を有しており、この
種の形状は図面に示されている。

マスター２０は、完成すると第２図に示した製作用固定
具２２内に設置される。

固定具２２はマスター板２０をその位置にクランプする
装置を備えており、このクランプ装置は従来のものであ
り図示していない。

マスター板が固定具２２内の位置にクランプされた後、
硬化したシリコン・エラストマー鋳型が準備される。

鋳型準備は、マスター板２０を完全に覆いかつ穴２１を
詰めるように適当な液体シリコン・エジストマー材を固
定具２２内へ注入することにより行なわれる。

この注入の前に、エラストマーはその気泡を全て除去す
るために真空室内で排気される。

液体エジストマーが注入された固定具２２は第２の排気
のため真空室内に置かれ、マスター板２０の孔２１内の
空所を完全に埋める。

注入及び排気の後、エジストマーはガラス板を使用して
適切な位置へ押しつげられる。

それから、液体エジストマーは空気硬化して第４図に示
した横断面を有する鋳型２３を作る。

鋳型２３は孔２１の形状と符号する形状の一連のペッグ
２４を備えている。

鋳型２３を帯電板２０から分離するためには、鋳型２３
が相当な弾性を有することが望ましく、１００％の伸び
率が好ましい。

このように使用するための適切なシリコン・エジストマ
ーは、Ｉ）ｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社が販売しているＳＩＬ
ＡＳＴＩＣブランドのＪ ＲＴＶエラストマーである
。

このような材料から作られた鋳型は第５図に示す如くマ
スター板２０から容易にはぐことができる。

鋳型２３には、マスター板２０かも分離された後、適切
な鋳型離脱剤を噴霧する。

この離脱剤は例えばＭｉｌｌｅｒ Ｓｔｅｐｈａｎｓｏ
ｎ化学会社が販売しているＭ ｉｌ ｌｅｒ Ｓ ｔ
ｅｐｈａｎｓｏｎ Ｍ Ｓ−１ ２ ２離脱剤である
。

この鋳型には次にＦ ｏｒｍｖｌａｔｅｄ Ｒｅｓｉｎ
ｓ社が販売しているＥＣＲ４ １００シルバー・エポキ
シの如き適当な導電性エポキシを更に噴霧する。

エポキシ混合物は噴霧用のトルエンで希釈される。

ペッグ２４の周囲の表面の一様な範囲を被覆するために
鋳型は第６図に示す如く噴霧中曲げられる。

第７図は適当な導電性エポキシ２５の被覆がなされた後
の二つのペッグ２４を示している。

好ましくは、噴霧工程中ペッグ２４部分の周囲の鋳型２
３は、被膜２５が第８図に示す如きほぼ長方形の輪郭を
有するようにマスクされる。

鋳型２３の被覆の次に、鋳型はペソグ２４が直立する状
態（第６図参照）で固定具２２へ戻される。

この位置にある鋳型に対して支持板２６が配置される。

支持板２６は、Ｇ−１０ボードとして周知のファイバー
グラス・ボードの如《堅くて耐久性のある材料から作ら
れる。

この支持板２６はペッグ２４を収容するための中央に延
在する細長い溝穴２７を有している。

前述の如く固定具２２内に配置された後の支持板２６は
その位置にクランプされる。

次に、溝穴２７は第９図に示す如き適当な鋳造レジンで
満たされる。

鋳造レジンは、比較的低い粘性を有すべきであり、硬化
時の鋳縮みはほとんどない。

これに対し適当であること力５わかった鋳造レジンはビ
スフェノールＡとエピクロルヒドリンとから戒るエポキ
シ・レジンであり、これはＥｍｅｒｓｏｎ ａｎｄＣｕ
ｍｉｎｇ社が品名ＳＴＹＣＡＳＴ２０５７で販売してい
る。

このレジンは、Ｃａｔａｌｙｓｔ ９としてＥｍｅｒｓ
ｏｎ ａｎｄ Ｃｕｍｉｎｇ社が指示した変更脂肪族ア
ミン触媒と約１７対１０割合で混合される。

鋳造工程の前に、レジンと触媒の混合物は空気を全て排
気するため真空室内に置かれる。

このレジンは、仕上げされたものの寸法を制御するため
好適には約３８℃の温度で硬化する。

レジンの硬化後の製品の拡大横断面は第１０図に示され
ており、硬化レジンは符号２７で示されている。

帯電板製作の次の工程は、固定具２２から鋳型２３を取
り除いて第１１図に示す如き中間の帯電板構造から分離
する。

この分離は、鋳型２３の可撓性及び帯電板構造を成す材
料とほとんど付着しないシリコン・エジストマー材の性
質によって容易になる。

好適には鋳型は帯電板から分離するのと同じように曲げ
て取りはずされる。

また、前述の鋳型離脱剤の被覆によってこの分離を更に
容易にする。

この時、導電性エポキシ被膜２５は鋳型から帯電板構造
へ移る。

上記の分離の後、帯電板は両面がラップ仕上あるいは研
摩されて第１２図に示す如き一連の電極２９を支持する
仕上された電極支持構造２８を生成する。

電極２９は、そのラップ仕上工程後の被覆層２５の残り
の部分から成りそして帯電板構造を負いて完全に延在し
ていなげればならず、またレジン部分２７と支持板２６
のラップ仕上はこの端部を作るために十分に行なわれな
げればならないことが分るであろう。

支持板２６は初めの厚さがより小さくてもよいことは容
易にわかることであり、その結果ペッグ２４はレンジ鋳
造工程中支持板の表面より上に伸び出ていることになる
。

この場合、最終的な形状に到達するのに要するラッピン
グあるいは研摩はより少ない。

帯電板構造は、ラップ仕上されると印刷された可撓性回
路導線を取り付けるために準備される。

この導線は、Ｅ， Ｉ， ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎ
ｅｍｏｕｒｓ ＆Ｃｏ，、社が商標ＫＡＰＴＯＮで販売
しているポリイミド・フイルムのカプセルに入れられて
いる。

第１３図は、１２組のケーブル３１が取り付けられてい
る完成した帯電板３０を示している。

ケーブル３１の導線３２は、第１４図に示す如く帯電板
構造の表面と裏面とで交互に電極２９へ接続されている
。

電極支持構造２８は、支持板２６が支持構造２８に対し
寸法的安定性を与えると同時に帯電板に全体として極め
て耐久性のあるものにするよう、支持板２６へ密接に結
合される。

また、電極支持構造２８は、鋳造レジンと導電性エポキ
シとの間の自然な密着の結果電極２９と密に結合してい
る。

導線３２は、手でハンダ付けあるいは任意の適当なオー
トメーション化技術によって電極２９へ取り付げられる
。

前述の如く、電極２９は、十分な点滴帯電を行なうため
軸方向に少な《とも約１關の長さを有するのが望ましい
。

１ｍｍをいく分越える長さの形状が好ましく、これは本
発明に従って容易に達成できる。

以上に述べた本方法及びこの材料に実施する装置の形態
は本発明の好適実施例を構成するが、本発明はその方法
及び装置に制限されず、本発明の範囲から逸脱すること
なく変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は帯電板マスターの斜視図。 第２図は帯電板マスターが配置された製作固定具の部分
切取図。 第３図は鋳型を鋳造する工程を示す。第４図は帯電板マ
スターへ鋳込まれたエラストマー鋳型の横断面図。 第５図は帯電板マスターからのエラストマー鋳型の分離
を示す。 第６図はエラストマー鋳型のピンを導電性エポキシ材で
被覆する工程を示す。 第７図は導電性被覆された鋳型ビンの拡大横断面図。 第８図は製作固定具での支持板の位置決めを示す。 第９図は電極支持構造の鋳造工程を示す。 第１０図は鋳型に対向する位置にある硬化した電極支持
構造の拡大横断面図。 第１１図は帯電板構造から鋳型を分離する工程を示す。 第１２図は両面仕上した後の帯電板構造の拡大横断面図
。 第１３図は完成した帯電板の斜視図。第１４図は完成し
た帯電板の一部分の拡大図。 〔符号説明〕、２０：マスター板、２１：一連の孔、２
２：製作用固定具、２３：鋳型、２４：ペッグ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （川 中央に延在する細長い溝穴を備えた堅い支持
   板、 （口）戒形された一連の帯電孔を備えかつ前記溝穴の壁
   部に対し鋳造されて付着する非導電性プラステイツク電
   極支持構造、 Ｐｉ 前記帯電孔の前記壁部へ付着した帯電電極、及
   び （弓 前記電極へ取り付けられた電気的導線装置、から
   成るインク・ジェット・プリンタ用の帯電板，２ 前記
   支持板はファイバーグラス・ボードから作られることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の帯電板。 ３ 前記帯電電極は軸方向の寸法が少なくとも約１間の
   オーダーにあることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の帯電板。 ４ 前記電気的導線装置は前記電極支持構造の対向面で
   交互に前記電極へ取り付けられることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の帯電板。 ５ インク・ジェット・プリンタ用の帯電板の次の段階
   から成る製造方法。 （イ）一連の規則正しく離間した孔を有するマスター板
   を作る段階、 （ｏ）エラスｌ・マー鋳型物質を前記マスター板に対し
   鋳込んで前記孔内へ流し込み、それによって基体と該基
   体から外側に突出した一連のピンとから或るエジストマ
   ー鋳型を作る段階、 ←→ 前記鋳型を前記マスター板から分離する段階、（
   ヨ 前記ピンを導電性物質の移り得る被膜で覆うことに
   より一連の電極を作る段階、 （力 中央に延在する細長い溝穴を有した堅くて耐久性
   のある支持板構造を作る段階、 （１ 前記鋳型に対し前記支持板をその溝穴が前記ピン
   を囲む状態で配置する段階、 （ト）硬化して前記支持板及び前記電極に付着するタイ
   プの非導電性プラステイック鋳造物質を前記溝穴内へか
   つ前記鋳型及び前記被覆されたピンに対して鋳込む段階
   、 （カ 一連の規則正しく離間した帯電孔と各該孔の壁へ
   付着しかつその壁によって支持された帯電電極とを有す
   るプラスティック帯電板構造を画定するために前記プラ
   スティック鋳造物質を硬化させる段階、 （１の 前記帯電板構造を前記鋳型から分離する段弘
   及び （ヌ）電気的導線装置を前記電極へ取り付ける段階。 ６ 前記エラストマー鋳型物質はシリコン・エジストマ
   ーであることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
   方法。 Ｉ 前記シリコン・エジストマーは硬化した時に少なく
   とも約１００パーセントの伸長能力を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第６項記載の方法。 ８ 前記導電性物質は導電性のエポキシであることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項記載の方法。 ９ 前記電極を作る前に前記ピンを鋳型離脱剤で覆う段
   階を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載の方法。 １０ 前記鋳型に対し前記プラスティツク鋳造物質を
   鋳込む前に真空室内で前記プラスティツク鋳造物質から
   排気する段階を更に含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第５項記載の方法。 １１ 前記帯電板構造の表面をラップ仕上する段階を
   更に含み、該段階は前記鋳型から分離した後で前記導線
   の取り付けの前に行なわれることを特徴とする特徴請求
   の範囲第１０項記載の方法。 １２ 前記プラステイツク鋳造物質は前記鋳型に対し
   前記ピンの高さと比べ大きな深さまで鋳込まれ、かつ前
   記帯電板構造の裏面は前記孔及び前記電極の裏面を露出
   させるためにラップ仕上されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１１項記載の方法。 １３ 前記電気的導線装置は前記帯電板構造の前面と
   裏面とで交互に前記電極へ取り付げられることを特徴と
   する特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １４前記プラステイツク鋳造物質はエポキシ・レジンで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方法
   。