JP3508821B2 - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents
インクジェット式記録ヘッドInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- 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
- B41J2002/14419—Manifold
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- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
通し、圧力発生手段により加圧される圧力発生室を備え
たインクジェット式記録ヘッド、より詳細にはインクカ
ートリッジに挿入されるインク供給針を介して流路ユニ
ットにインクを供給するインクジェット式記録ヘッドの
流路構造に関する。
られるように駆動モータ40にタイミングベルト41を
介して接続されて、記録用紙42の幅方向に往復移動す
るキャリッジ43の、記録用紙42と対向側にインクジ
ェット式記録ヘッド44を、また着脱操作のし易い上面
にはインクカートリッジ45を搭載して構成されてい
る。
ッドホルダ46の下面に流路ユニット47を、また上面
にインク供給針48を固定して構成され、ヘッドホルダ
46に形成されたインク供給路49を介してインク供給
針48と流路ユニット47とを連通させてインクカート
リッジ45のインクを流路ユニット47に供給するよう
に構成されている。またインク供給針45とインク供給
路49との間には、異物やカートリッジ着脱時の気泡等
が流路ユニット47に侵入するのを阻止するための、ロ
ート状のフィルタ室50を形成し、ここに水平にフィル
タ51が配設されている。そして、インクカートリッジ
45の交換が行われた際には、流路ユニット47をキャ
ッピング装置52で封止して、ポンプユニット53から
の負圧を流路ユニット47に作用させて、インクカート
リッジ45のインクを流路ユニット47に充填される。
充填時にフィルタ室50に流れ込んだサイズの大きな気
泡Bがインク供給路49と対向する領域に張り付くと、
気泡Bが堰となってインクの流れを阻害し、フィルタ5
1の上下間での圧力勾配が大きくなる。特に、1本のイ
ンク供給針48からのインクを複数のインク供給路4
9、49、‥‥に分流させて流路ユニット47に充填す
る記録ヘッドにあっては、フィルタ室50の内面の濡れ
性に不均一性があると、インクは濡れ性の高い部分を流
れ、ここを誘導路としてインク流路を形成する。この誘
導路がインク供給路49、49、‥‥と連通し易い位置
の場合には、フィルタ室50の内部全体にインクが充填
される以前にインク供給路49、49、‥‥からフィル
タ51の下面にインクが流れ込むと、大きな気泡Bがフ
ィルタ室50に残留する。
まうと、流路ユニット47にいくら負圧を作用させて
も、インクがインク供給針48とインク供給路49、4
9とを結び、かつ気泡を迂回するラインを主流路として
流れるため、気泡Bを排除することが困難となる。
た気泡は、フィルタ部材全体の圧力損失を大きく増加さ
せることになり、記録ヘッドを高い周波数で駆動した際
には記録ヘッドへのインクの供給不足を招き、インク滴
の吐出性能を低下させる等の問題を招く。本発明はこの
ような問題に鑑みてなされたものであって、その目的と
するところは、インク充填時における気泡による記録ヘ
ッドへのインクの流れを阻害させることなく、流路ユニ
ットに確実に充填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ことである。
るために請求項1の発明においては、先端側にインクカ
ートリッジと係合する挿入部を、また下端側にロート状
に拡開するフィルタ室を有するインク供給針と、前記フ
ィルタ室の後端部に設けられたフィルタと、前記フィル
タの下流側に連通するインク供給路を介してインクの供
給を受ける流路ユニットとを有するインクジェット式記
録ヘッドにおいて、前記インク供給路に対向しない領域
に、前記インク供給針の挿入部の下端近傍から前記フィ
ルタに延びるインク誘導路が前記フィルタ室に形成され
ている。また、請求項9の発明においては、先端側にイ
ンクカートリッジと係合する挿入部を、また下端側にロ
ート状に拡開するフィルタ室を有するインク供給針と、
前記フィルタ室の後端部に設けられたフィルタと、前記
フィルタの下流側で連通し、かつ前記フィルタの外周近
傍に位置するインク供給路を介してインクの供給を受け
る流路ユニットとを有するインクジェット式記録ヘッド
において、前記インク供給針と同軸上に位置するように
柱状体を配置し、前記インクを前記柱状体でガイドして
前記フィルタの中心部を最初に濡らすように構成されて
いる。
込んだインクは、インク誘導路に誘導されてインク供給
路から離れた領域を最初に濡らし、ここからインク供給
路に向けて濡れの領域を拡大する。この過程において空
気はインクによりインク供給路に押されてインク供給路
に導かれ、インク供給路を経由して外部に排出される。
また請求項9の発明によれば、インク供給針と同軸上に
位置された柱状体により、インク供給路から離れたフィ
ルタの中心部の領域を最初に濡らして、外周近傍のイン
ク供給路に向けて濡れの領域を拡大する。この過程にお
いて空気はインクによりインク供給路に押されてインク
供給路に導かれ、インク供給路を経由して外部に排出さ
れる。
した実施例に基づいて説明する。図1は、本発明の一実
施例を示すものであって、流路ユニット1は、圧力発生
室2、インク供給口3、リザーバ4を区画形成する流路
形成基板5と、圧力発生室2に連通するノズル開口6を
備えたノズルプレート7、及び圧電振動子8の変位を受
けて圧力発生室2を膨張、収縮させる弾性板9とを積層
して構成されている。
子8の先端を弾性板9に当接させ、かつここに形成され
ているインク供給路11、11がリザーバ4のインク誘
導孔12、12と接続するように位置決めして流路ユニ
ット1が固定されている。
供給路11、11の他端が連通し、ここにフィルタ室1
3となる凹部が形成されたフィルタ室形成部材14が固
定されている。フィルタ室13には水平にフィルタ15
が配設され、その上面にインク供給針16が装着されて
いる。
た挿入部17と、その下部に2本のインク供給路11、
11をカバーするようにロート状に拡開したフィルタ室
18を形成して構成されており、図2に示したように挿
入部17の下端近傍から各インク供給路11、11から
離れた位置、望ましくはこの実施例では2つのインク供
給路11、11が対向する領域の中間の領域、つまり各
インク供給路11、11から最も離れた位置を終端とす
るように延びる溝19、19がフィルタ室18の内面に
一体に形成されている。
また21は、流路ユニット1及びインク供給針16をヘ
ッドホルダ10に固定する枠体を示す。
てインクカートリッジが装着されると、記録ヘッドのノ
ズルプレート7をキャップ部材により封止して吸引ポン
プを作動させ、流路ユニット1に負圧を作用させ初期充
填が実行される。
2、インク供給口3、リザーバ4、インク供給路11を
経由してインク供給針16に作用し、インクカートリッ
ジのインクがインク供給針16の挿入部17に吸引され
る。挿入部17から流れ込んだインクは、挿入部17の
下端に位置する溝19、19の毛細管力で引寄られ(図
3(I))、この領域を濡らしながらフィルタ15に到
達し、インク供給路11、11から離れた領域を最初に
部分的に濡らす(図3(II))。
路全体の負圧が強まると、溝19、19を誘導路とする
ようにして大きな流量でインクがフィルタ室18に流れ
込むと、インクはフィルタ室18の空気、もしくは気泡
Bをインク供給路11側に圧縮しながら、その占有領域
を拡大する(図3(III))。
引ポンプの負圧が作用しているから、フィルタ室18か
ら押し出された空気、もしくは気泡Bは負圧に簡単に吸
引され、インク供給路11、11を通って流路ユニット
1に流れ込みノズル開口6からキャップに排出され、記
録ヘッドの流路から排除される。
って、この実施例においては挿入部17の下端近傍から
各インク供給路11、11から離れた領域、望ましく
は、インク供給路11、11の中間の位置を終端とする
ように延びるリブ22、22が形成されている。
ルタ室18の内面とで形成される隙間23、23がイン
クに対して毛細管力を発現するから、やはりインク充填
初期にはリブ22、22の両面に沿ってインクがインク
供給路11、11から離れた位置に誘導され、この離れ
た位置から空気をインク供給路11、11に向けて押し
やってフィルタ室18から排除する。
給針16のフィルタ室18に溝19、リブ22を一体に
形成しているが、図5(イ)、(ハ)に示したように溝
24、またはリブ25を形成した部材26、27を、図
5(ロ)、(ニ)に示したようにインク供給針28のフ
ィルタ室29に装填するようにしても同様の作用を奏す
ることは明らかである。
する金型の変更を要することなく、インク充填時のイン
クの充填特性を改善することができる。
室の周面に位置するようにインク誘導路を形成している
が、図6(イ)、(ロ)に示したようにインク供給針1
6と同軸状に形成しても同様の作用を奏する。すなわ
ち、図6(イ)に示した実施例においては、インク供給
針16の下端から延長するように柱状体30を形成した
ものであり、また図6(ロ)に示した実施例は、フィル
タ室29に装填可能でかつインク流通窓31、31、…
を備えた部材32の中心線上に柱状体33を形成したも
のである。これら柱状体30、33は、その下端がフィ
ルタ15の表面にインクを引き渡せるようにフィルタ1
5に実質的に接触する程度の長さに形成されている。
に流入したインクが柱状体30、33にガイドされ、イ
ンク供給路11から離れたフィルタ15の中心部を最初
に濡らすから、やはり前述と同様に気泡を排除つつイン
クを充填することができる。
やリブ25と周面との細隙による毛細管力によりインク
を誘導するようにしているが、図7(イ)に示したよう
にフィルタ室18の内周面や、また図7(ロ)に示した
ようにフィルタ室18に装填される部材32の内周面に
インクに対して親和性を有する薬剤の層34、35を上
下方向に帯状に形成しても同様の作用を奏する。
導路を2本形成する場合について説明したが、1本また
は3本以上形成しても同様の作用を奏することは明らか
である。
給路がヘッドホルダに形成した貫通孔により構成されて
いる記録ヘッドに例を取って説明したが、チューブ等の
別の部材でインク供給路が形成された記録ヘッドに適用
しても同様の作用を奏することは明らかである。
記録ヘッドへのインクの充填の初期には、インクがイン
ク誘導路や柱状体に誘導されてインク供給路から離れた
領域を最初に濡らし、ここからインク供給路に向けて濡
れ領域を拡大するから、空気をインク供給路に導くこと
ができて、フィルタの上流側の空気をインク供給路から
外部に排出することができる。
例を示す図である。
ドのインク供給針の一実施例を示す底面図と、A−A
線、及びB−B線における断面図である。
ドへのインク充填時のインクの流れを示す図である。
の他の実施例を示す底面図と、A−A線、及びB−B線
における断面図である。
成部材の一実施例を、また図(ロ)、(ニ)は、それぞ
れインク誘導路形成部材を使用したインク供給針の一実
施例を示す。
施例を示す断面図と斜視図である。
施例を示す断面図である。
ンクジェット式記録装置の一例を示す図である。
す図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 先端側にインクカートリッジと係合する
挿入部を、また下端側にロート状に拡開するフィルタ室
を有するインク供給針と、前記フィルタ室の後端部に設
けられたフィルタと、前記フィルタの下流側に連通する
インク供給路を介してインクの供給を受ける流路ユニッ
トとを有するインクジェット式記録ヘッドにおいて、 前記インク供給路に対向しない領域に、前記インク供給
針の挿入部の下端近傍から前記フィルタに延びるインク
誘導路が前記フィルタ室に形成されているインクジェッ
ト式記録ヘッド。 - 【請求項2】 前記インク誘導路が、前記インク供給路
から最も離れた位置に形成されている請求項1に記載の
インクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項3】 前記インク誘導路が、溝により形成され
ている請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項4】 前記インク誘導路が、リブにより形成さ
れている請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッ
ド。 - 【請求項5】 前記インク誘導路が、前記フィルタ室に
一体に形成されている請求項1に記載のインクジェット
式記録ヘッド。 - 【請求項6】 前記インク誘導路が、溝形成部材を前記
フィルタ室に装填して形成されている請求項1に記載の
インクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項7】 前記インク誘導路が、リブ形成部材を前
記フィルタ室に装填して形成されている請求項1に記載
のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項8】 前記インク誘導路が、他の領域よりも前
記インクに対して親和性を向上させる親和処理層により
形成されている請求項1に記載のインクジェット式記録
ヘッド。 - 【請求項9】 先端側にインクカートリッジと係合する
挿入部を、また下端側にロート状に拡開するフィルタ室
を有するインク供給針と、前記フィルタ室の後端部に設
けられたフィルタと、前記フィルタの下流側で連通し、
かつ前記フィルタの外周近傍に位置するインク供給路を
介してインクの供給を受ける流路ユニットとを有するイ
ンクジェット式記録ヘッドにおいて、 前記インク供給針と同軸上に位置するように柱状体を配
置し、前記インクを前記柱状体でガイドして前記フィル
タの中心部を最初に濡らすように構成したインクジェッ
ト式記録ヘッド。
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Publications (2)
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-
1998
- 1998-02-16 JP JP5010198A patent/JP3508821B2/ja not_active Expired - Fee Related
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