JP2908885B2 - インクジェット式記録ヘッド装置 - Google Patents

インクジェット式記録ヘッド装置

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JP2908885B2 JP3016642A JP1664291A JP2908885B2 JP 2908885 B2 JP2908885 B2 JP 2908885B2 JP 3016642 A JP3016642 A JP 3016642A JP 1664291 A JP1664291 A JP 1664291A JP 2908885 B2 JP2908885 B2 JP 2908885B2
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    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
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    • B41J2002/14387—Front shooter

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タに用いられるインクオンデマンド型のインクジェット
式記録ヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のインクジェットプリンタ用
のインクジェット式記録ヘッド装置のインク供給経路を
説明するための要部断面図、及び図５は図４のインクジ
ェット式記録ヘッド装置の要部正面図である。
【０００３】これらの図に示すように、複数のプレート
を積層して形成された積層体10の前部のプレート11には
スリット12が形成されており、プレート11に接合したプ
レート13にはオリフィス14とインク導入路15とが形成さ
れている。
【０００４】オリフィス14とインク導入路15とは、スリ
ット12を介して連通するように形成されており、スリッ
ト12の中心部にオリフィス14が形成されている。
【０００５】インク導入路15は積層体10の内部に形成さ
れているインク室16に連通しており、インク室16は積層
体10の後部下側に形成されているインク供給口17に連通
している。
【０００６】積層体10の後部には、圧力発生室18がオリ
フィス14より下方の位置に設けられており、圧力発生室
18とオリフィス14とはインク通路19を介して連通してい
る。
【０００７】インク通路19は２つの水平部分と１つの垂
直部分とにより、クランク形状に形成されている。
【０００８】インク導入路15は積層体10の下方から、図
５に示すようにスリット32へ直接導かれていると共に、
インク通路19を迂回して上方へ延びてスリット32へ導か
れている。
【０００９】圧力発生室18の後部には、圧力発生用の振
動子20が設けられている。
【００１０】図６は図４のインクジェット式記録ヘッド
装置を一単位として形成されたドット記録ヘッド装置の
要部正面図である。
【００１１】同図に示すように、インクジェット式記録
ヘッド装置のインク導入路15の各々はインク供給路21か
ら分岐しており、インク供給路21は図示していないイン
ク貯蔵器に通じている管路から分岐している。
【００１２】図７は図４のインクジェット式記録ヘッド
装置の動作を説明するための要部断面図である。
【００１３】同図に示すように、電圧源25から電圧が振
動子20に印加されると、振動子20は圧力発生室18の方向
に撓み、この撓みによって圧力発生室18内のインクが加
圧される。
【００１４】この圧力はインク通路19を介して伝わり、
インクはオリフィス14からスリット12を介して吐出され
る。
【００１５】印加電圧が解除されると撓んだ振動子20が
復元し、圧力発生室18の容積が元へ戻る。これにより吐
出したインクとほぼ同量のスリット12内のインクが、オ
リフィス14を介してインク通路19側へ吸入される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のイン
クジェット式記録ヘッド装置では、圧力発生室18やイン
ク通路19に気泡が入り込むと、上述の如く圧力発生室18
で発生した圧力がこの気泡により吸収されてインクがオ
リフィス14から吐出しなくなってしまうため、インクジ
ェット式記録ヘッド装置を用いて印字を行う場合に、文
字や数字の一部が欠けてしまうという問題点がある。
【００１７】圧力発生室18やインク通路19に気泡が入り
込む原因の一つとして、長期の使用、保管等の際にイン
クから徐々に発生する気泡がある。例えば、インク導入
路15やインク室16内のインクから発生した気泡は、イン
ク導入路15やインク室16に付着するだけでなく、インク
導入路15やインク室16内を浮遊すると共にインクの流れ
に乗って上方のスリット12へ導かれる。スリット12へ導
かれた気泡は、圧力発生室18にスリット12内のインクが
吸い込まれる際に、インクと共に圧力発生室18やインク
通路19に吸い込まれることになり、この場合にも、電圧
源25から電圧が振動子20に印加されて圧力発生室18で発
生した圧力がこの気泡によって吸収され、インクがオリ
フィス14から吐出しなくなってしまうため、印字を行う
場合に、文字や数字の一部が欠けてしまうという問題点
がある。
【００１８】従って、本発明は、インク導入路15やイン
ク室16内のインクから発生した気泡がスリット12へ導か
れることを阻止することができるインクジェット式記録
ヘッドを提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、電気信号に基づいて発生する圧力によりイン
ク供給口からのインクを複数の上下方向に形成されたス
リットにそれぞれ開口している各オリフィスから吐出可
能なインクジェット式記録ヘッド装置であって、オリフ
ィスより下方位置に設けられているインク供給口と複数
のスリットとを連通しているインク導入手段を備えてお
り、インク導入手段はそれぞれがインク供給口からのイ
ンクを各スリットよりも上方まで導いた後に各スリット
の上部へ導く第１導入路を有し、さらに第１導入路は、
インク導入手段に含まれる気泡を各スリットよりも上方
に溜めるための気泡溜め部を各スリット近傍に有してお
り、インク導入路はさらに、第１導入路から分岐して、
該分岐点よりも下向きで各スリットの下部へインクを導
くための第２導入路を有している。
【００２０】
【作用】本発明の請求項１によれば、オリフィスより下
方位置に設けられているインク供給口と複数のスリット
とを連通しているインク導入手段を備えており、インク
導入手段はそれぞれがインク供給口からのインクを各ス
リットよりも上方まで導いた後に各スリットの上部へ導
く第１導入路を有し、さらに第１導入路は、インク導入
手段に含まれる気泡を各スリットよりも上方に溜めるた
めの気泡溜め部を各スリット近傍に有しており、インク
導入路はさらに、第１導入路から分岐して、該分岐点よ
りも下向きで各スリットの下部へインクを導くための第
２導入路を有しているように構成されている。これによ
り、各導入路内のインクから発生した気泡は第１導入路
途中に設けられたスリットよりも上方で各スリット近傍
に位置する気泡溜め部に溜められるので、従って、イン
クが下方から供給されるように構成されている場合に
も、インク導入手段内のインクから発生した気泡が各ス
リットへ導かれることを阻止することができ、オリフィ
スから気泡が混入した際にも、気泡は直ちに第１導入路
の気泡溜め部に溜まるので、インクの吐出にはほとんど
影響しない。また、分岐点よりも下方まで導いた第２導
入路部分には気泡が導かれ難くなるので、インクの吐出
に関しさらに影響を与えない。また、各スリットへは第
１、第２の２つの導入路を介してインクを供給できるの
で、インクの供給量を少ない時間で十分に確保すること
ができ、ひいては、インクジェット式記録ヘッド装置の
印字速度を向上させることができる。
【００２１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
【００２２】図１は本発明に係るインクジェットプリン
タ用のインクジェット式記録ヘッドの一実施例の構成を
示す正面図、図２は図１のインクジェット式記録ヘッド
装置のインク供給経路を説明するための要部断面図であ
る。
【００２３】これらの図に示すように、複数のプレート
を積層して形成された積層体30の前部のプレート31には
スリット32が形成されており、プレート31に接合したプ
レート33にはオリフィス34とインク導入路35とが形成さ
れている。
【００２４】オリフィス34とインク導入路35とは、スリ
ット32を介して連通するように形成されており、スリッ
ト32の中心部にオリフィス34が形成されている。
【００２５】インク導入路35はスリット32と、積層体30
の内部に形成されている図示していないインク室を介し
て積層体30の後部下側に形成されている図示していない
インク供給口とを連通している。
【００２６】積層体30の後部には、圧力発生室36がオリ
フィス34より下方の位置に設けられており、圧力発生室
36とオリフィス34とはインク通路37を介して連通してい
る。
【００２７】インク通路37は２つの水平部分と１つの垂
直部分とにより、クランク形状に形成されている。
【００２８】インク導入路35は図１に示すように、積層
体30の下方から上方へ延び、スリット32の近傍且つオリ
フィス34の下方の分岐点で分岐し、一方のインク導入路
35bはこの分岐点より下方へインク通路37に沿って延び
スリット32へ導かれている。
【００２９】又、この分岐点から分岐した他方のインク
導入路35a はスリット32に沿ってスリット32の上方まで
延びた後、転向して下方へ延びスリット32へ導かれてお
り、積層体30の上部でインク導入路35c は逆Ｕ字型の形
状を成している。インク導入路35c が上方まで延びて下
方へ導入路の方向を転換する位置は、例えばオリフィス
34から上方に50mm以内に設けるようにしてもよい。
【００３０】圧力発生室36の後部には、圧力発生用の振
動子38が設けられている。
【００３１】インク導入路35、35a 、35b 及び35cは本
発明のインク導入手段の一実施例である。インク導入路
35a 及び35c は本発明のインク導入路の一実施例であ
る。
【００３２】尚、積層体30はステンレスや感光性ガラス
の各プレートにエッチング加工によってオリフィス、各
路、各室を形成し、これらを積層することにより形成さ
れるが、これに限らずシリコンウエハ、樹脂等の成型品
等を用いて形成してもよい。又、振動子38は厚さ方向に
分極された１枚の圧電体とステンレス板とから主として
構成してもよく、この圧電体は、例えばＰＺＴ（ジルコ
ンチタン酸鉛）をチップ状に成型した後焼結し、分極し
て電極を設けることにより形成してもよい。但し、振動
子38もこの種の圧電体に限定されることなく他の種々の
振動素子を用いてもよく、又、他の圧力発生素子、例え
ばサーマルチップ等で発生する気泡による圧力を用いて
もよい。
【００３３】図３は図１のインクジェット式記録ヘッド
装置の動作を説明するための要部断面図である。
【００３４】同図に示すように、電圧源39から電圧が振
動子38に印加されると、振動子38は圧力発生室36の方向
に撓み、これによって圧力発生室36内のインクが加圧さ
れる。
【００３５】この圧力はインク通路37を介して伝わり、
インクはオリフィス34からスリット32を介して吐出され
る。
【００３６】印加電圧が解除されると振動子38の撓みが
復元し、圧力発生室36の容積が元へ戻る。これにより吐
出したインクとほぼ同量のインクが、スリット32及びオ
リフィス34を介してインク通路37側へ吸入される。
【００３７】このインクの吸入の際、インク導入路35や
インク室内のインクから発生した気泡がインクの流れに
乗って上方のスリット32へ導かれていると、スリット32
へ導かれた気泡がインクと共に圧力発生室36やインク通
路37に吸い込まれることになり、圧力発生室36やインク
通路37に気泡が入り込む原因となる。
【００３８】この実施例では、インク導入路35やインク
室内のインクから発生した気泡40は、インクより軽いた
め、インク導入路35及び35a に沿ったインクの流れに乗
って上方へ移動し、インク導入路35c の逆Ｕ字型の部位
に溜められる。
【００３９】又、インク導入路35から分岐してスリット
32へ通じているインク導入路35b は、分岐点からスリッ
ト32に対して下方へ向かっているので、気泡40は導かれ
難い。
【００４０】従って、インク導入路35やインク室内のイ
ンクから発生した気泡40がスリット32へ導かれることを
阻止することができる。
【００４１】これにより、スリット32内のインクが圧力
発生室36側に吸い込まれる際に、気泡40がインクと共に
吸い込まれることはない。従って、振動子38に電圧源39
から電圧が印加されたときに、圧力発生室36で発生した
圧力が気泡40によって吸収されてインクが吐出しなくな
ってしまうことを防止することが可能になり、印字を行
う際に、文字や数字の一部が欠けることを防止すること
ができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に記載の発明によれば、電気信号に基づいて発生する圧
力によりインク供給口からのインクを複数の上下方向に
形成されたスリットにそれぞれ開口している各オリフィ
スから吐出可能なインクジェット式記録ヘッド装置であ
って、オリフィスより下方位置に設けられているインク
供給口と複数のスリットとを連通しているインク導入手
段を備えており、インク導入手段はそれぞれがインク供
給口からのインクを各スリットよりも上方まで導いた後
に各スリットの上部へ導く第１導入路を有し、さらに第
１導入路は、インク導入手段に含まれる気泡を各スリッ
トよりも上方に溜めるための気泡溜め部を各スリット近
傍に有しており、インク導入手段はさらに、第１導入路
から分岐して、該分岐点よりも下向きで各スリットの下
部へインクを導くための第2導入路を有しているので、
従って、インクが下方から供給されるように構成されて
いる場合にも、インク導入路内のインクから発生した気
泡が各スリットへ導かれることを阻止することができ、
オリフィスから気泡が混入した際にも、気泡は直ちに第
１導入路の上方で各スリット近傍に位置する気泡溜め部
に溜まるので、インクの吐出にはほとんど影響しない。
さらに、分岐点よりも下方まで導いた第２導入路部分に
は気泡が導かれ難くなるので、インクの吐出に関しさら
に影響を与えない。また、各スリットへは第１、第２の
２つの導入路を介してインクを供給できるので、インク
の供給量を少ない時間で十分に確保することができ、ひ
いては、インクジェット式記録ヘッド装置の印字速度を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタ用のイン
クジェット式記録ヘッド装置の一実施例の構成を示す要
部正面図である。
【図２】図１のインクジェット式記録ヘッド装置のイン
ク供給経路を説明するための要部断面図である。
【図３】図１のインクジェット式記録ヘッド装置の動作
を説明するための要部断面図である。
【図４】従来のインクジェットプリンタ用のインクジェ
ット式記録ヘッド装置のインク供給経路を説明するため
の要部断面図である。
【図５】図４のインクジェット式記録ヘッド装置の要部
正面図である。
【図６】図４のインクジェット式記録ヘッド装置を一単
位として形成されたドット記録ヘッド装置の要部正面図
である。
【図７】図４のインクジェット式記録ヘッド装置の動作
を説明するための要部断面図である。
【符号の説明】
31、33 プレート 32 スリット 34 オリフィス 35 インク導入路 36 圧力発生室 37 インク通路 38 振動子 39 電圧源

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気信号に基づいて発生する圧力により
    インク供給口からのインクを複数の上下方向に形成され
    たスリットにそれぞれ開口している各オリフィスから吐
    出可能なインクジェット式記録装置であって、前記オリ
    フィスより下方位置に設けられている前記インク供給口
    と前記複数のスリットとを連通しているインク導入手段
    を備えており、前記インク導入手段はそれぞれが前記イ
    ンク供給口からのインクを各スリットよりも上方まで導
    いた後に各スリットの上部へ導く第１導入路を有し、さ
    らに前記第１導入路は、前記インク導入手段に含まれる
    気泡を各スリットよりも上方に溜めるための気泡溜め部
    を各スリット近傍に有しており、 前記インク導入路はさらに、上記第１導入路から分岐し
    て、該分岐点よりも下向きで各スリットの下部へインク
    を導くための第２導入路を有して いることを特徴とする
    インクジェット式記録ヘッド装置。
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