JPH02139243A - Inkjet head - Google Patents

Inkjet head

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JPH02139243A
JPH02139243A JP29399388A JP29399388A JPH02139243A JP H02139243 A JPH02139243 A JP H02139243A JP 29399388 A JP29399388 A JP 29399388A JP 29399388 A JP29399388 A JP 29399388A JP H02139243 A JPH02139243 A JP H02139243A
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JP
Japan
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ink
filter
pressure
nozzle
vibrator
Prior art date
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Pending
Application number
JP29399388A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsuyoshi Kitahara
強 北原
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Priority to US07/341,773 priority patent/US5030972A/en
Priority to EP95111352A priority patent/EP0683051B1/en
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Priority to EP89107266A priority patent/EP0338590B1/en
Publication of JPH02139243A publication Critical patent/JPH02139243A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain an ink feed apparatus which is high in reliability and stability without leaking an ink by providing an ink retaining means having a narrow gap into which said ink is retained by the capillary action, a nozzle forming member having one or more nozzle openings, a pressure generating means for generating a pressure assuring flying in the form of ink drops and a filter means placed within said ink retaining means. CONSTITUTION:When a selective electric signal is applied to a vibrator 24, a piezoelectric element shrinks by the piezoelectric effect, whereas a foil member which is high in rigidity is restricted to change its size. Accordingly, the vibrator is deformed and shifted to the side of a nozzle plate 21, whereby a pressure is generated at a very small gap between the vibrator 24 and nozzle plate 21. Consequently, ink drops are discharged by this pressure. At this time, the volume of a hot melt ink is greatly changed when the ink changes its phase, making it impossible to avoid generation of air bubbles inside an ink retaining means. However, a filter 40 placed inside the ink retaining means can play a role as an air trap, so that the air bubbles can be prevented from entering the vicinity of the pressure generating means subsequent to the consumption of the ink 32.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はインク滴を飛翔させ記録紙等の媒体上にインク
像を形成するプリンタ等インクジェット方式の記録装置
およびその記録方法に関し、さらに詳しくはインクジェ
ットプリンタヘッドの構成に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an inkjet recording apparatus such as a printer that flies ink droplets to form an ink image on a medium such as recording paper, and a recording method therefor. The present invention relates to the configuration of an inkjet printer head.

[従来の技術] 従来のインクジェットヘッドの構成としては、インクカ
ートリッジに収納された液体インクを、柔軟性を有する
チューブ状部材内およびチューブ状部材内に設置された
フィルタ手段を通して外気と接触することなく圧力発生
手段近傍に供給する方法、およびインクカートリッジに
収納された液体インクを、圧力発生手段に連結したサブ
タンク内に供給し、サブタンク内に設置されたフィルタ
手段を通してインクジェットヘッドにインク供給する方
法等が知られている。
[Prior Art] A conventional inkjet head has a structure in which liquid ink stored in an ink cartridge is passed through a flexible tubular member and a filter means installed within the tubular member without coming into contact with outside air. A method of supplying liquid ink near a pressure generating means, and a method of supplying liquid ink stored in an ink cartridge into a sub-tank connected to the pressure generating means, and supplying the ink to an inkjet head through a filter means installed in the sub-tank. Are known.

[発明が解決しようとする課題] 上記従来技術のインクジェットヘッドは、柔軟性を有す
るチューブ状部材内を通して外気と接触することなく圧
力発生手段近傍に供給する方法では、チューブ状部材内
のインクがインクジェットヘッドを搭載したキャリッジ
の加減速の影響を受けるため、圧力発生手段近傍のイン
ク圧力を変動させ良好なインク滴吐出特性が得られない
、さらにインクが外気と遮断されているためインク供給
路内に発生した気泡の影響を強(受は信頼性の高いイン
クジェットヘッドが得られないという問題点を有する。
[Problems to be Solved by the Invention] In the inkjet head of the above-mentioned prior art, the ink in the tubular member is supplied to the vicinity of the pressure generating means without contacting the outside air through the flexible tubular member. Because it is affected by the acceleration and deceleration of the carriage on which the head is mounted, the ink pressure near the pressure generating means fluctuates, making it impossible to obtain good ink droplet ejection characteristics.Furthermore, since the ink is isolated from the outside air, it is difficult to obtain good ink droplet ejection characteristics. This method has the problem that a highly reliable inkjet head cannot be obtained due to the strong influence of the generated air bubbles.

また、フィルタ手段とインク滴吐出手段の距離が比較的
離れているため、その経路においてインク中に新たに溶
融物の析出や気泡の発生が起こり、ノズルの目詰まりや
インク滴吐出不能の原因となるという問題点を有する。
In addition, because the distance between the filter means and the ink droplet ejection means is relatively large, new molten matter may be deposited or bubbles may be generated in the ink along that path, which may cause nozzle clogging or the inability to eject ink droplets. It has the problem of becoming.

また、圧力発生手段に連結したサブタンク内に供給する
方法では、インクジェットヘッドが倒置等の予期せぬ状
況に置かれた場合には、液化したインクの漏洩が発生し
装置全体に重大な影響を及ぼす、さらに、サブタンク内
のインク液面変化が大きいためにフィルタ手段が空気中
に晒されインク供給路が分断された状態となりインク滴
吐出不能となるという問題点を有している。
In addition, with the method of supplying into a sub-tank connected to a pressure generating means, if the inkjet head is placed in an unexpected situation such as being placed upside down, liquefied ink may leak, seriously affecting the entire device. Furthermore, since the ink level within the sub-tank varies greatly, the filter means is exposed to the air and the ink supply path is cut off, making it impossible to eject ink droplets.

本発明の目的はこれらの問題点を解決してインク補給等
の動作が容易で操作性が高く、簡単な構成で装置の小型
化が容易な、また、インクジェットヘッドが如何なる時
に如何なる態勢に置かれたとしても、インク滴を吐出す
ることが可能であり、インクが漏洩することのない、信
頼性および安全性の高いインク供給装置を提供すること
にある。
The purpose of the present invention is to solve these problems, to provide easy operations such as ink replenishment, high operability, simple configuration, and easy miniaturization of the device. The object of the present invention is to provide a highly reliable and safe ink supply device that can eject ink droplets even if the ink droplets are not leaked.

また、本発明の他の目的はキャリッジの加減速の影響を
受けることな(、インク滴吐出特性が良好な信頼性の高
いインク供給装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a highly reliable ink supply device that is not affected by acceleration or deceleration of a carriage and has good ink droplet ejection characteristics.

また、本発明の他の目的は圧力発生手段とフィルタ手段
との間で、析出や気泡の発生がない良好なインク滴吐出
特性を有するインクジェットヘッドを提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide an inkjet head having good ink droplet ejection characteristics without the generation of precipitation or bubbles between the pressure generating means and the filter means.

[課題を解決するための手段] 本発明のインクジェットヘッドは、記録媒体に対向する
よう配設された筺体と、前記筺体内に配設され毛細管作
用によりインクを保持する狭隙を有したインク保持手段
と、前記インク保持手段の一部を形成し前記記録媒体に
対向するように配設された少なくとも1つ以上のノズル
開口を有するノズル形成部材と、前記インク保持手段内
に配設され前記ノズル開口近傍の前記インクにインク滴
としての飛翔が可能な圧力を発生させる圧力発生手段と
、前記インク保持手段内に設置されたフィルタ手段を具
備したことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] An inkjet head of the present invention includes a casing disposed to face a recording medium, and an ink holder disposed within the casing and having a narrow gap for retaining ink by capillary action. a nozzle forming member forming a part of the ink holding means and having at least one or more nozzle openings disposed to face the recording medium; and a nozzle forming member disposed within the ink holding means and having at least one nozzle opening. The apparatus is characterized by comprising a pressure generating means for generating a pressure that allows the ink near the opening to fly as ink droplets, and a filter means installed within the ink holding means.

なお、インクが常温では固相状態であり、筺体に少なく
とも1つ以上の熱源を備えてもよい。
Note that the ink is in a solid state at room temperature, and the housing may be provided with at least one heat source.

なお、フィルタ手段において発生する毛細管力よりもノ
ズル開口において発生する毛細管力の方が大きくなるご
とく構成されてもよい。
Note that the capillary force generated at the nozzle opening may be configured to be larger than the capillary force generated at the filter means.

[作用] 本発明の上記構成では、狭隙を有するインク保持手段中
にフィルタ手段が設置されているために、インク切れす
ることなくフィルタ手段を通過してインクが圧力発生手
段に供給されるのみならず、圧力発生手段とフィルタ手
段が近距離にあるために気泡、ゴミ等の発生がない。
[Function] In the above configuration of the present invention, since the filter means is installed in the ink holding means having a narrow gap, the ink can only be supplied to the pressure generating means by passing through the filter means without running out of ink. Moreover, since the pressure generating means and the filter means are located close to each other, air bubbles, dust, etc. are not generated.

[実施例] 次に実施例に基づいて本発明を説明する。第1図は本発
明の一実施例を示すプリンタの斜視図である。同図にお
いて記録媒体である記録紙10はプラテン11に捲き回
され送りローラ軸12によって押圧される。ガイド軸1
3.14に案内されプラテン軸に平行な方向に移動可能
なキャリッジ15上にインクジェットヘッド(以下ヘッ
ドと記す)16が搭載されて構成される。
[Example] Next, the present invention will be explained based on an example. FIG. 1 is a perspective view of a printer showing an embodiment of the present invention. In the figure, a recording paper 10, which is a recording medium, is wound around a platen 11 and pressed by a feed roller shaft 12. Guide shaft 1
An inkjet head (hereinafter referred to as head) 16 is mounted on a carriage 15 guided by 3.14 and movable in a direction parallel to the platen axis.

ヘッド16は独立にインク滴を吐出制御可能な所要の複
数のノズルを有しプラテン軸方向に走査され上記ノズル
から選択的にインク滴を吐出し記録紙10上にインク像
を形成する。記録紙10はプラテン11の回転により走
査方向と直行する副走′査方向に搬送され記録紙面上へ
の印字が行われる。
The head 16 has a plurality of nozzles that can independently control the ejection of ink droplets, and is scanned in the platen axis direction to selectively eject ink droplets from the nozzles to form an ink image on the recording paper 10. The recording paper 10 is conveyed in the sub-scanning direction perpendicular to the scanning direction by rotation of the platen 11, and printing is performed on the recording paper surface.

装置内にはヘッド走査開始位置の側にインク供給装置1
8が設けられインク(図示せず)を収納するインク容器
19が装着される。
Inside the device, there is an ink supply device 1 on the side of the head scanning start position.
8 and an ink container 19 for storing ink (not shown) is attached.

第2図(a)は本発明の一実施例を示すヘッドの断面図
である。容器状の筺体20はアルミニウム、SUS等の
金属材料およびポリサルホン、ポリアセタール、ABS
等の高分子材料からなり、プラテン11に捲き回された
記録媒体である記録紙10に一側面の開口部35を対向
させるごとく設置されている。開口部35の背面には、
所要の数のノズル間口22がプラテン軸方向に列設され
たノズル形成部材であるノズルプレート21とスペーサ
23と圧力発生手段である振動子24と電気配線25と
ゴム弾性を有する弾性部材26が筺体20により挟持さ
れている。振動子24は、バイメタルの如き可撓性を持
つために圧電素子とNiやSUS等の箔部材との積層で
構成されており、一端を筺体20の剛性と弾性部材26
の持つゴム弾性によりノズルプレート21とスペーサ2
3と共に一定圧力で挾詩固定された固定端とし、他端を
自由端とする片持ち梁構造をとる。振動子24の自由端
はノズルプレート21に形成されたノズル開口22と相
対して設置されており、特にノズルプレート21と振動
子24による微小な間隙はスペーサ23により高精度に
管理されている。
FIG. 2(a) is a sectional view of a head showing an embodiment of the present invention. The container-shaped housing 20 is made of metal materials such as aluminum and SUS, and polysulfone, polyacetal, and ABS.
The recording paper 10, which is a recording medium wound around the platen 11, is placed so that the opening 35 on one side faces the recording paper 10, which is a recording medium wound around the platen 11. On the back of the opening 35,
A housing includes a nozzle plate 21 which is a nozzle forming member in which a required number of nozzle openings 22 are arranged in a row in the platen axis direction, a spacer 23, a vibrator 24 which is a pressure generating means, an electric wiring 25, and an elastic member 26 having rubber elasticity. 20. The vibrator 24 is made of a laminated layer of a piezoelectric element and a foil member such as Ni or SUS to have bimetal-like flexibility, and one end is connected to the rigidity of the housing 20 and the elastic member 26.
Due to the rubber elasticity of the nozzle plate 21 and spacer 2
3, it has a cantilever structure with a fixed end that is clamped under a constant pressure and the other end as a free end. The free end of the vibrator 24 is placed opposite the nozzle opening 22 formed in the nozzle plate 21, and in particular, the small gap between the nozzle plate 21 and the vibrator 24 is managed with high precision by the spacer 23.

インク保持手段は筺体20とノズルプレート21と板状
部材29.30,31を2mm以下の所要の狭隙りを介
して対向させる如(配置したことによって構成されてお
り、狭隙りの一部に圧力発生手段である振動子24を包
含している。また、板状部材29.30.31により形
成される狭隙りは、図示しない間隙規制部材によって略
平行に管理されている。この狭隙りは、後述するように
インク32のレベルLが常にノズル開口22の軸線より
下方に位置するように構成されたこの装置にあって、た
とえヘッドが如何なる時に如何なる態勢に置かれたとし
ても液化したインク32が漏洩することのない様に、ヘ
ッド形状とインクの物性値と表面張力によって決定され
るある設定値以下である必要がある。さらに詳細には、
ある狭隙を介して対向し、なおかつ重力方向に対して平
行に設置された大気中の2枚の板部材において、液体は
重力方向のある範囲について前記2枚の板部材の間に安
定的に保持される。これは、液体に作用する自重と、液
体と板部材との接触面に発生する表面張力が釣り合うた
めである。この原理をヘッドに適用したのが本発明であ
り、狭隙りは、ヘッドが如何なる態勢に置かれたとして
も上記原理を適用可能なように、ヘッド形状すなわちイ
ンク保持手段の中に存在し得る最大距離において、イン
ク32の自重と、他部材との接触面に発生する表面張力
が釣り合う間隙以下に設定する必要がある。また、狭隙
りは、インク保持手段内のインクをノズル開口22の上
方まで引き上げることができると同時に、キャリッジ1
5の移動に際してはインク面の変動を抑えることができ
る程度に十分に小さな狭隙でなければならず、また他方
において、インク中に存在する気泡を逃がすことができ
るほか、連続的なインクの吐出によってもインク切れが
生じることなく、また、高い周波数のインク32吐出に
対しても供給不足が発生することのない十分応答し得る
程度の狭隙を有するものでなければならない。また、イ
ンク保持手段内部には、インクレベル検出装置34が設
けられており、レベルLがある設定値以下に達してこの
インクレベル検出装置34により検出されると、容器状
の筺体20の上部に添設された適宜に開閉可能なフタ2
8を開いて、図示しないインクの収納槽から、インクが
インク受は部33に供給されるように構成されている。
The ink holding means is constructed by arranging the housing 20, the nozzle plate 21, and the plate-like members 29, 30, 31 to face each other with a required narrow gap of 2 mm or less in between. includes a vibrator 24 which is a pressure generating means.The narrow gap formed by the plate members 29, 30, and 31 is controlled to be substantially parallel by a gap regulating member (not shown). The gap lies in this device, which is configured so that the level L of the ink 32 is always located below the axis of the nozzle opening 22, as will be described later. In order to prevent the ink 32 from leaking, it needs to be below a certain set value determined by the head shape, the physical properties of the ink, and the surface tension.More specifically,
In two plate members in the atmosphere that face each other through a certain narrow gap and are installed parallel to the direction of gravity, liquid stably flows between the two plate members within a certain range of the direction of gravity. Retained. This is because the weight acting on the liquid and the surface tension generated at the contact surface between the liquid and the plate member are balanced. The present invention applies this principle to the head, and the narrow gap can exist in the head shape, that is, the ink holding means, so that the above principle can be applied no matter what position the head is placed in. At the maximum distance, it is necessary to set the gap below such that the weight of the ink 32 and the surface tension generated on the contact surface with other members are balanced. Further, the narrow gap allows the ink in the ink holding means to be pulled up to above the nozzle opening 22, and at the same time, the carriage 1
The gap must be small enough to suppress fluctuations in the ink surface during the movement of the ink. It must have such a narrow gap that it can respond sufficiently without running out of ink even when the ink 32 is ejected at a high frequency, and without causing a shortage of supply even when the ink 32 is ejected at a high frequency. Further, an ink level detection device 34 is provided inside the ink holding means, and when the level L reaches a certain set value or less and is detected by this ink level detection device 34, the upper part of the container-shaped housing 20 is Attached lid 2 that can be opened and closed as appropriate
8 is opened, and ink is supplied to the ink receiver section 33 from an ink storage tank (not shown).

ここで、供給されるインク体積は、レベルLがノズル開
口22軸線を超えることのない程度の体積を持つ。
Here, the volume of the supplied ink is such that the level L does not exceed the axis of the nozzle opening 22.

フィルタ手段であるフィルタ40は圧力発生手段内部に
おいて板状部材29.30,31の端面と接触するごと
く設置されている。フィルタ40は少なくとも一辺10
0μm以下のステンレス、ナイロン繊維のメツシュおよ
びニッケルの電鋳品よりなり、特に、フィルタ40の流
路抵抗はインク受は部33より供給されたインク32が
圧力発生手段に至るまでの過程において、インク32の
供給能力を大きく低下させる要因とならない様に設定さ
れる必要がある。より具体的手段としてはフィルタ40
のメツシュ形状や開口率により調整する。また、フィル
タ40は板状部材29.30.31の端部と直接接触す
るごとく設けられているため、板状部材29.30,3
1の狭隙に挟まれたインク32が圧力発生手段方向に移
動する場合、インク32の狭隙から狭隙への乗り移り動
作を容易にし、 よりスムーズなインク32供給を可能にするという効果
を有する。第2図(b)は、フィルタ手段の他の設置場
所を説明するための実施例であり、簡単のために第2図
(a)における筺体20と板状部材29.30.31と
ノズルプレート21のみを取り出して表わした断面図で
ある。フィルタ41は圧力発生手段近傍に設けた場合で
あり、フィルタ41から圧力発生手段までの距離が短い
ことから析出物や気泡に特に強いヘッドであるといえる
。また、フィルタ42は板状部材29.30゜31と同
様のインク保持手段としての機能を有したフィルタ手段
であり、1枚のみならず複数枚用いることも可能である
。この場合フィルタ42の面積を大きく設定することが
可能となり、開口率が大きいためにインク32を供給す
る過程での流路抵抗が極めて少なく、また、インク保持
手段内部の体積効率が向上しインク32容量が大きいと
いう効果を有する。
A filter 40, which is a filter means, is installed inside the pressure generating means so as to be in contact with the end surfaces of the plate members 29, 30, 31. The filter 40 has at least one side of 10
The filter 40 is made of stainless steel, nylon fiber mesh of 0 μm or less, and electroformed nickel.In particular, the flow path resistance of the filter 40 is such that the ink 32 supplied from the ink receiver section 33 is in the process of reaching the pressure generating means. It is necessary to set it so that it does not become a factor that significantly reduces the supply capacity of 32. More specifically, the filter 40
Adjust by the mesh shape and aperture ratio. Further, since the filter 40 is provided so as to be in direct contact with the end portions of the plate-like members 29, 30, 31,
When the ink 32 sandwiched between the narrow gaps 1 moves in the direction of the pressure generating means, it has the effect of facilitating the movement of the ink 32 from one narrow gap to another and enabling smoother supply of the ink 32. . FIG. 2(b) is an embodiment for explaining another installation location of the filter means, and for the sake of simplicity, the housing 20, plate-like members 29, 30, 31, and nozzle plate are shown in FIG. 2(a). 21 is a cross-sectional view showing only 21. FIG. The filter 41 is provided near the pressure generating means, and since the distance from the filter 41 to the pressure generating means is short, it can be said that the head is particularly resistant to precipitates and bubbles. Further, the filter 42 is a filter means having a function as an ink holding means similar to the plate member 29, 30.degree. 31, and it is possible to use not only one filter but also a plurality of filters. In this case, it is possible to set the area of the filter 42 to be large, and since the aperture ratio is large, the flow path resistance during the process of supplying the ink 32 is extremely small, and the volumetric efficiency inside the ink holding means is improved, so that the ink 32 It has the effect of having a large capacity.

ところで、フィルタ手段において発生する表面張力に起
因する毛細管力は、ノズル開口22において発生する毛
細管力よりも低くなるごと(設定されていることが望ま
しい。この様に設計されたヘッドならばインク保持手段
内部に保持したインク32を余すことな(最後まで使用
することが可能となり、インク消費効率のよい、残留イ
ンクが変質することのない信頼性の高いヘッドが実現で
きる。
By the way, the capillary force caused by the surface tension generated in the filter means is preferably set to be lower than the capillary force generated at the nozzle opening 22. If the head is designed in this way, the ink holding means It becomes possible to use all of the ink 32 held inside, and a highly reliable head with good ink consumption efficiency and no deterioration of the quality of the remaining ink can be realized.

次に動作について説明する。インク32が振動子24お
よびノズルプレート21近傍に供給されて充たされる。
Next, the operation will be explained. Ink 32 is supplied to the vibrator 24 and the vicinity of the nozzle plate 21 to fill it.

インク滴吐出動作について説明する。振動子24に選択
的電気信号を印加すると圧電効果により圧電素子が収縮
し、一方間性の高い箔部材は寸法変化が規制され、その
結果振動子24はノズルプレート21側に変形変位し、
振動子24とノズルプレート21の微小な間隙に圧力が
発生する。この圧力によりインク滴吐出が行われる。こ
こで、上記吐出原理に基づくヘッドは、振動子24とノ
ズルプレート21間の間隙に気泡が存在しない限りにお
いて、気泡に影響されたインク滴吐出不良が発生するこ
とはなく、なおかつ、本実施例に示したごとき気泡を逃
がす構造を持ったインク供給装置との組み合わせでは、
インク保持手段内に存在する気泡の影響をまったく受け
ない信頼性の極めて高いヘッドを提供可能である9次に
ヘッド内部のインクレベル検出装置34によりヘッド内
に残留するインク量が所定量以下であることを検知する
とインク補給要求が出力される。インク受は部33に供
給されたインク32は狭隙りの毛細管力により素早く吸
い込まれ保持されインクレベルLが上昇する。ところで
、狭隙りにおいて発生する毛細管力よりもノズル開口2
2において発生する毛細管力の方が強力なために、イン
ク滴吐出動作に伴い次第にインク32を消費し、その結
果としてインクレベルLが降下する。
The ink droplet ejection operation will be explained. When a selective electric signal is applied to the vibrator 24, the piezoelectric element contracts due to the piezoelectric effect, while the dimensional change of the foil member with high interstitiality is restricted, and as a result, the vibrator 24 is deformed and displaced toward the nozzle plate 21.
Pressure is generated in the minute gap between the vibrator 24 and the nozzle plate 21. This pressure causes ink droplets to be ejected. Here, in the head based on the above-mentioned ejection principle, as long as there are no air bubbles in the gap between the vibrator 24 and the nozzle plate 21, ink droplet ejection failure due to air bubbles will not occur. When used in combination with an ink supply device that has a structure that allows air bubbles to escape, as shown in
It is possible to provide an extremely reliable head that is completely unaffected by air bubbles existing in the ink holding means.Nineth, the ink level detection device 34 inside the head detects that the amount of ink remaining in the head is below a predetermined amount. When this is detected, an ink replenishment request is output. The ink 32 supplied to the ink receiver section 33 is quickly sucked in and held by the capillary force in the narrow gap, and the ink level L rises. By the way, the capillary force generated in the narrow gap
Since the capillary force generated at 2 is stronger, the ink 32 is gradually consumed as the ink droplet is ejected, and as a result, the ink level L falls.

また、ノズル開口22上方には大気に開放された開放部
36が設けられている。この開放部36を介して振動子
23近傍に発生した気泡を逃がすことが可能となる。
Furthermore, an open portion 36 that is open to the atmosphere is provided above the nozzle opening 22. It becomes possible to release air bubbles generated in the vicinity of the vibrator 23 through the open portion 36.

ところで、供給されるインク32の体積はインク保持手
段内から溢れ出ない程度の少量であることが望ましい。
Incidentally, it is desirable that the volume of the ink 32 supplied is small enough not to overflow from within the ink holding means.

その理由として、インク保持手段内から溢れ出てしまっ
たのでは、ヘッドが倒置等の姿勢に置かれた場合インク
が漏洩してしまうことが上げられる。
The reason for this is that if the ink overflows from inside the ink holding means, the ink will leak when the head is placed in an inverted position or the like.

本実施例では、インクがインク保持手段上部に供給され
ているが、本発明はその供給位置を限定するものではな
く、インクジェットプリンタ構成上の制約等によりイン
ク保持手段の側面および下部より供給することも可能で
ある。
In this embodiment, the ink is supplied to the upper part of the ink holding means, but the present invention does not limit the supply position; it may be supplied from the side or lower part of the ink holding means due to constraints in the inkjet printer configuration. is also possible.

また、本実施例ではインク保持手段として板状部材29
.30.31の積層構造および筺体20の間隙を用いた
が、他の実施例として、内部に複数の連続した微小空洞
を有する発泡部材よりなる構造、複数の微小径管よりな
る構造等が実施可能である。
Further, in this embodiment, a plate member 29 is used as the ink holding means.
.. Although the laminated structure of 30.31 and the gap of the casing 20 were used, other examples include a structure made of a foam member having a plurality of continuous micro-cavities inside, a structure made of a plurality of micro-diameter tubes, etc. It is.

一方、常温では固相状態にあるホットメルトインクを使
用した場合について説明する。第2図(a)には圧力発
生手段背面の筺体20上に熱源であるヒータ27が接設
されている。実施例では、ヒータ27を一箇所のみ記載
したが、本発明はヒータ27の個数および設置場所を限
定するものではなく、熱効率を考慮して複数個を適宜な
場所に設定することが可能である。また、板状部材29
.30.31と図示しない間隙規制部材は熱的に筺体2
0と連結しており、ヒータ27より発生した熱エネルギ
ーは速やかに熱伝導しインク32の加熱溶融および温度
維持に使用される。
On the other hand, a case will be explained in which a hot melt ink which is in a solid state at room temperature is used. In FIG. 2(a), a heater 27 serving as a heat source is installed on the casing 20 on the back side of the pressure generating means. In the embodiment, only one heater 27 is shown, but the present invention does not limit the number of heaters 27 and the installation location, and it is possible to set a plurality of heaters 27 at appropriate locations in consideration of thermal efficiency. . In addition, the plate member 29
.. 30.31 and the gap regulating member (not shown) are thermally connected to the housing 2.
0, and the thermal energy generated by the heater 27 is quickly conducted and used for heating and melting the ink 32 and maintaining its temperature.

また、ヒータ27を用いる場合には筺体20は熱伝導性
の優れたアルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料から
構成されていることが好ましい。
Further, when the heater 27 is used, the housing 20 is preferably made of a metal material with excellent thermal conductivity such as aluminum or stainless steel.

本実施例ではインク単位体積当たりに接触しているイン
ク保持手段の面積が広く、さらにヘッドが小型化されて
いるために、電源投入時からインク32が基準温度に達
し印字可能になるまでの所要時間が短いという効果を有
する。特に、インク供給時においては常温の固体状のイ
ンク32が供給されるため、−時的に圧力発生手段近傍
のインク温度が低下しインク粘度の上昇をまねき良好な
インク滴吐出が行われない可能性が生じるが、本実施例
では、まず板状部材29.30.31にインク32が供
給されるため、板状部材29.3o、31の持つ熱容量
および熱源からの良好な熱伝導性が熱干渉材的役割を果
たし、圧力発生手段近傍のインク32に大きな温度変化
を及ぼさないという効果を有する。また、本実施例に用
いるフィルタ40は金属製であることが望ましい。なぜ
ならば、熱伝導性が良好であり電源投入時、早期にフィ
ルタとしての機能が得られるからである。ところで、ホ
ットメルトインクは相変態時に大きく体積変化するため
、インク保持手段内部での気泡発生は避けられない。し
かし、本発明のインク保持手段内にフィルタ40を設置
する方法ではフィルタ40がエアートラップの役割を果
たし、インク32消費に伴い圧力発生手段近傍への気泡
の侵入を防止可能である。また、フィルタ40を狭隙り
中において第2図(b)のフィルタ41のごとく設置し
、かつ水平ではなく斜めになるごとく設置すれば、イン
ク保持手段内の気泡の流れを規制することが可能となり
、インク32の流れ方向を変更することなく、気泡を排
除することができ、効率的なインク32供給が可能な、
気泡の影響を受けることがなく、信頼性の高い、優れた
インク滴吐出特性を有するヘッドを実現可能である。
In this embodiment, the area of the ink holding means in contact with each unit volume of ink is large, and the head is downsized, so it takes a long time from when the power is turned on until the ink 32 reaches the reference temperature and printing is possible. This has the effect of shortening the time. In particular, since solid ink 32 at room temperature is supplied when ink is supplied, the ink temperature in the vicinity of the pressure generating means may drop over time, causing an increase in ink viscosity and preventing good ink droplet ejection. However, in this embodiment, the ink 32 is first supplied to the plate members 29.30.31, so the heat capacity and good thermal conductivity from the heat source of the plate members 29.3o and 31 are It plays the role of an interference material and has the effect of not causing a large temperature change to the ink 32 near the pressure generating means. Further, it is desirable that the filter 40 used in this embodiment is made of metal. This is because it has good thermal conductivity and can quickly function as a filter when the power is turned on. By the way, since hot melt ink undergoes a large volume change during phase transformation, the generation of bubbles inside the ink holding means is unavoidable. However, in the method of installing the filter 40 within the ink retaining means of the present invention, the filter 40 plays the role of an air trap, making it possible to prevent air bubbles from entering the vicinity of the pressure generating means as the ink 32 is consumed. Furthermore, if the filter 40 is installed in a narrow gap like the filter 41 in FIG. 2(b), and installed not horizontally but diagonally, it is possible to restrict the flow of air bubbles within the ink holding means. Therefore, air bubbles can be eliminated without changing the flow direction of the ink 32, and the ink 32 can be efficiently supplied.
It is possible to realize a head that is not affected by air bubbles, has high reliability, and has excellent ink droplet ejection characteristics.

[発明の効果] 以上述べたように本発明の上記構成によれば、ヘッドに
収納するインク量が少ないこと、およびこのためにヘッ
ド、キャリッジが小型化できる、さらにキャリッジが小
さいためこの移動に要する動力も少なく装置構成も簡単
で小型化できるという効果を有する。又インクは速やか
に消費されるためインクの特性劣化を生じないという効
果を有する。さらに、フィルタ手段から圧力発生手段ま
での距離が短いことより、フィルタにより除去された後
、新たに気泡や析出物の発生する確率が低く、また、イ
ンク保持手段内に存在する気泡の圧力発生手段近傍への
接近を防止することが可能であり、信頼端の高いインク
ジェットヘッドを実現できるという効果を有する。また
、フィルタ手段はインク保持手段内に包含されているた
め、例えヘッドが如何なる態勢に置かれたとしても、イ
ンクはフィルタを通過してインク滴として吐出するため
信頼性の高いインクジェットヘッドを実現可能である。
[Effects of the Invention] As described above, according to the above structure of the present invention, the amount of ink stored in the head is small, and therefore the head and carriage can be made smaller.Furthermore, since the carriage is small, the amount of ink required for this movement is reduced. It has the advantage that it requires less power, has a simple device configuration, and can be made smaller. Further, since the ink is quickly consumed, there is an effect that the characteristics of the ink do not deteriorate. Furthermore, since the distance from the filter means to the pressure generation means is short, the probability of new bubbles and precipitates being generated after being removed by the filter is low, and the pressure generation means for air bubbles existing in the ink holding means is low. It is possible to prevent the inkjet head from approaching the vicinity, and has the effect of realizing a highly reliable inkjet head. In addition, since the filter means is included in the ink holding means, no matter what position the head is placed in, the ink passes through the filter and is ejected as ink droplets, making it possible to realize a highly reliable inkjet head. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による一実施例を示すインクジエツトプ
リンタの斜視図。 第2図(a)は本発明の一実施例を示すインクジェット
ヘッドの断面図。 第2図(b)も本発明の一実施例を示すインクジェット
ヘッドの断面図。 29.3 インクジェットヘッド 筺体 ノズルプレート ノズル開口 振動子 o131  板状部材 インク 1.42  フィルタ 以上 出願人  セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴木喜三部 他1名 24楳動子 27ヒータ 第2図
FIG. 1 is a perspective view of an inkjet printer showing one embodiment of the present invention. FIG. 2(a) is a sectional view of an inkjet head showing an embodiment of the present invention. FIG. 2(b) is also a sectional view of an inkjet head showing an embodiment of the present invention. 29.3 Inkjet head housing nozzle plate nozzle opening oscillator o131 Plate member ink 1.42 Filter and above Applicant Seiko Epson Co., Ltd. agent Patent attorney Kizobe Suzuki and 1 other person 24 Toshiko 27 Heater Fig. 2

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)記録媒体に対向するよう配設された筺体と、 前記筺体内に配設され毛細管作用によりインクを保持す
る狭隙を有したインク保持手段と、 前記インク保持手段の一部を形成し前記記録媒体に対向
するように配設された少なくとも1つ以上のノズル開口
を有するノズル形成部材と、 前記インク保持手段内に配設され前記ノズル開口近傍の
前記インクにインク滴としての飛翔が可能な圧力を発生
させる圧力発生手段と、 前記インク保持手段内に設置されたフィルタ手段を具備
したことを特徴とするインクジェットヘッド。
(1) a housing disposed to face a recording medium; an ink retaining means disposed within the housing having a narrow gap for retaining ink through capillary action; forming a part of the ink retaining means; a nozzle forming member having at least one or more nozzle openings disposed to face the recording medium; and a nozzle forming member disposed within the ink holding means and capable of flying as ink droplets to the ink near the nozzle openings. An inkjet head comprising: a pressure generating means for generating a pressure; and a filter means installed within the ink holding means.
(2)インクが常温では固相状態であり、筺体に少なく
とも1つ以上の熱源を備えたことを特徴とする請求項1
記載のインクジェットヘッド。
(2) Claim 1, wherein the ink is in a solid state at room temperature, and the housing is provided with at least one heat source.
Inkjet head as described.
(3)フィルタ手段において発生する毛細管力よりもノ
ズル開口において発生する毛細管力の方が大きくなるご
とく構成されたことを特徴とする請求項1または請求項
2記載のインクジェットヘッド。
(3) The inkjet head according to claim 1 or 2, characterized in that the capillary force generated at the nozzle opening is larger than the capillary force generated at the filter means.
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