JPH02171249A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインクジェット記録ヘッドに関し、より具体的
にはメインインクタンク及ヒイ／クツエツト記録ヘッド
部に設けられたサブインクタンクを有し、柔軟なるイン
ク供給チューブを用いて前記メインインクタンクより前
記サブインクタンクのインク供給口へインクを供給する
ことにょシ。

前記インクジェット記録ヘッドで使用されるインクを補
給するようにしたインクジェット記録ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

インクジェット記録方式は、インクジェット記録ヘッド
にインクを供給して、該記録ヘッドに設けられたインク
液噴射ノズルからインクを紙等の被記録材に吐出せしめ
ることで記録を行なう方式この方式において、インクジ
ェット記録ヘッドにインクを供給する方法として、第４
図及び第５図に示すように、メインインクタンク及びイ
ンクジェット記録ヘッド部に設けられたサブインクタン
クを有し、柔軟なるインク供給チェープを用いて前記メ
インインクタンクより前記サブインクタンクのインク供
給口へインクを供給することにより、前記インクジェッ
ト記録ヘッドで使用されるインクを補給するようにした
方法が存在する。

すなわち、インクシェツト記録ヘッド部にはサブインク
タンク１０が設けられており、サブインクタンク１０内
に貯留しているインク液１７内にインク液噴射ノズル３
１の末尾部が浸されている。

インク液噴射ノズル３１には制御回路６から送られた信
号に基づいて収縮する電気圧力変換素子５が取シ付けら
れており、電気圧力変換素子５の収縮によりノズル３１
内のインク液、すなわちインク流路１９内に圧力増加を
生じさせ、これによりノズル３１先端のオリフィス７よ
りインク液滴８を第５図に示すように２０方向へ吐出さ
せ、紙等の被記録材３２へ付着させるようになっている
。

なお、第４図に示す例は電気圧力変換素子５（例えば圧
電素子等）を用いてインク液滴を吐出させているが、イ
ンクジェット記録方式におけるインク液滴を吐出させる
方法は、ノズル周囲に発熱体を取り付け、この発熱体を
加熱することによりインク流路内に発泡蒸気を発生させ
、これによりインク液滴を吐出させるヒートパルス方法
等、他にも種々考えられている。サブインクタンク１０
にはインク供給口１６及びインク吸引口１５が下及び上
の位置関係となるようにサブタンク１０の壁１４に配置
されて設けられている。そして、インク供給口１６及び
インク吸引口１５は、それぞれ、柔軟性のあるインク供
給チェープ１及びインク吸引チェープ２により、メイン
インクタンク９及び吸引ポンプ２７に接続され、インク
の供給及びインクの吸引が行われる。第５図に示すよう
にインクジェット記録ヘッド２５はガイドレール２３゜
２４上を２１方向に被記録材３２内の所定幅だけ往復す
るキャリッジ２６上に固定されており、メインインクタ
ンク９及び吸引ポンｆ２７はインクシェツト記録装置本
体に固定されている。サブインクタンク１０内に貯留さ
れるインク液１７の表面１３の高さはインク吸引口１５
の高さまでであり、従ってその上の空間は空気バッファ
１８を形成し、空気パック７１８はインクジェット記録
ヘッド２５の２１方向の往復運動によるインク液１７の
インク流路１９内の圧力変動をおさえる作用をする。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のように、メインインクタンク９が
記録装置本体上に固定されており、そこから柔軟なるイ
ンク供給チエ−ｆｌによってインクジェット記録ヘッド
２５にインクを供給しているため、インク供給チェープ
１内のインクが上記ヘッド２５のがイドレール２３．２
４上の往復運動にともなって加速または減速される。そ
のためインク供給口１６よシ、−時的に平均的インク流
量よシ多いかまたは少いインクがサブタンク１０内に入
る。その結果サブタンク内１０．１７の内圧がやや高く
なったり、逆に低くなったりして、インク液滴８の形成
の物理的条件に変化を与える。

特にヘッド２５の２１方向への往復運動において、一方
向から他方向への運動の切シ換わり時に大きな圧力変動
がインク供給チェープ１内に発生しそれが圧力波（音波
）となってインク供給口１６から放射され、インク流路
１９内に到達し著しくインク液滴形成を阻害し、時には
オリフィス７から泡の取込みを引き起し、インク吐出不
能に陥入ることさえある。

本発明の目的は、このような問題点に鑑み、インクジェ
ット記録ヘッドの往復運動に伴うインク供給口よシのイ
ンク供給量の変動の影響を小さくし、従って安定したイ
ンク吐出性能を得られるインクジェット記録ヘッドを提
供することにある。

〔課題を解決する之めの手段〕

上記目的を達成するために、メインインクタンク及びイ
ンクジェット記録ヘッド部に設けられたサブインクタン
クを有し、柔軟なるインク供給テエープを用いて前記メ
インインクタンクより前記サブインクタンクのインク供
給口へインクを供給することにより、前記インクジェッ
ト記録ヘッドで使用されるインクを補給するようにし次
インクシェツト記録ヘッドにおいて、前記サブインクタ
ンク内の前記インク供給口付近に凹形に湾曲した音響反
射板を設けたことを特徴とするインクジェット記録ヘッ
ドが提供される。

〔実施例〕

第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示す説明図であ
り、以下、同図に基づいて本実施例を詳細に説明する。

なお、第４図及び第５図に示す従来例と同一の構成要素
には同一の番号を付して説明を省略する。

第１図は本実施例の全体的構成図、第２図は壁１４の部
分をサブインクタンク内側から見た斜視図、第３図は壁
１４の付近において音波の伝播の様子を示す説明図であ
る。

壁１４のインク供給口１６付近にはタンク１０内側に凹
形に湾曲した音響反射板３が設けられている。音響反射
板３は凹部３３側がインク供給口１６側となるように、
また音響反射板３の上端３２がインク供給口１６よりも
上方となる状態で、インク供給口１６を取シ囲んで（第
２図参照）設けである。

音響反射板３の凹形反射面３３の形状はインク供給口１
６の音響像４がインク液表面１３に結像するように反射
面３３の曲率が調整された形状となっている。すなわち
、インク供給口１６付近における音響反射板３の堆付位
置、インク供給口１６とインク吸引口１５との間の距離
等の数値的データをもとに、インク吸引口１５の高さ位
置に存在するインク液表面１３上にインク供給口１６の
音響像４が結像するように、反射面３３の形状が、理論
、実験、電算機を用いたシミエレーシ曹ン実験等により
定められる。

次に本実施例の作用を第３図を用いて説明する。

既述のように、インクジェット記録ヘッド２５の往復運
動により、柔軟性のインク供給チェープ１も記録ヘッド
２５と同時に往復運動を行ない、これによりインク供給
口１６より供給されるインク流量が変動し、これが音波
（圧力波）としてサブタンク１０内へ放射される。

しかし、音響反射板３３が存在するために、これにより
音波は反射される。例えばインク供給口１６上の１点よ
り放射された音波は反射板３により反射されてインク液
表面上のｄ点に集まる。即ち１点より例えばａ→ｂ方向
へ進んだ音波はｂ点で反射されてｂ→ｄ方向へ進む。ま
た１点より例えば１−＋　ｃ方向へ進んだ音波は０点で
反射されて、反射面３３の形状はインク液表面１３上で
結像するよう設計されているため、Ｃ−＋ｄ方向へ進む
。

反射面３３上の他の点へ進んだ音波も同様であり、イン
ク液表面上のｄ点を通る。次に例えばインク供給口１６
上のｅ点より放射された音波も、上記と同様に、反射板
３により反射されて、即ち、例えばｅ点よりｆ方向へ進
んだ音波はｆ４ｈ方向へ進み、例えば０点よりｇ方向へ
進んだ音波はｇ→ｈ方向へ進むため、インク液表面上の
ｈ点に集まる。

このようにして、インク供給口１６上の各点より放射さ
れた音波は、インク液表面１３上の所定面積内に音響像
４として結像する。

そして、インク液表面１３上に結像した音響像４はイン
ク液１７に表面波を生じさせ、音響像４の音響エネルギ
ーはインク液表面１３上に分散し表面付近のインク液に
小さな熱エネルギーとして吸収されてしまう。

このように音響反射板３をインク供給口１６付近に設け
ることにより、インク供給口１６よシ放射された音波を
反射させて上方インク表面１３に向かって進ませ、音波
が直接インク流路１９へ到達するのを阻止させ、また、
音波がインク表面１３方向に向かって進むことにより、
音波のエネルギーをインク液表面波のエネルギー等、他
ノエネルギーに変えることができる。

更に本実施例ではインク液表面１３上で音波が結像する
よう音響反射板３の反射面３３の形状が設計されている
ため、音波のエネルギーを効率よくインク液表面波のエ
ネルギーに変換することができる。

なお、音響反射板３をインク供給口１６付近に設けるこ
とにより、インク液補給のためインク供給口１６より供
給される所定流量のインク液の恒常的流れをも上方向に
変えることができ、インク液の恒常的流れ、すなわち通
常のインク液噴流は、インク液光面１３を盛シ上がらせ
るため、この盛り上がり部１１によりインク液噴流のエ
ネルギーをもインク液表面波として分散するという効果
を有する。

〔発明の効果〕

本発明に係るインクジェット記録ヘッドは、インク供給
口付近に凹形に湾曲した音響反射板を設は九ため、イン
ク供給口より放射された音波を反射させて上方インク表
面に向かって進ませ、音波が直接インク流路へ到達する
のを阻止させ、また、音波がインク表面方向に向かって
進むことにより、音波のエネルギーをインク液表面波の
エネルギー等、他のエネルギーに変えることができ、従
って安定し九インク吐出性能を有するインクシェツト記
録ヘッドが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の全体的構成図、第２図は
第１実施例における壁１４の部分をタンク内側から見た
斜視図、第３図は第１実施例における壁１４の付近にお
いて音波の伝播の様子を示す説明図、第４図は従来例の
構成図、第５図は第４図に示す従来例の全体的斜視図で
ある。 １・・・インク供給チューブ、３・・・音響反射板、４
・・・音響像、７・・・オリフィス、８・・・インク液
滴、９・・・メインインクタンク、１０・・・サブイン
クタンク、１３・・・インク液表面、１４・・・インク
供給口設けられた壁、１６・・・インク供給口、１７・
・・インク液、２５・・・インクシェツト記録ヘッド、
３１・・・インク液噴射ノズル、３３・・・反射面 代理人　弁理士　山　下　穣　平

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）メインインクタンク及びインクジェット記録ヘッ
   ド部に設けられたサブインクタンクを有し、柔軟なるイ
   ンク供給チューブを用いて前記メインインクタンクより
   前記サブインクタンクのインク供給口へインクを供給す
   ることにより、前記インクジェット記録ヘッドで使用さ
   れるインクを補給するようにしたインクジェット記録ヘ
   ッドにおいて、前記サブインクタンク内の前記インク供
   給口付近に凹形に湾曲した音響反射板を設けたことを特
   徴とするインクジェット記録ヘッド。
2. （２）前記凹形に湾曲した音響反射板の形状は前記イン
   ク供給口の音響像が前記サブインクタンク内のインク液
   表面に結像するように前記音響反射板の反射面の曲率を
   調整した形状であることを特徴とする請求項１記載のイ
   ンクジェット記録ヘッド。