JPH02188261A

JPH02188261A - インクジェット記録ヘッド用ポンプ

Info

Publication number: JPH02188261A
Application number: JP807589A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Hirano; 弘文平野; Toshihiko Totsugi; 戸次　俊彦; Makoto Kashimura; 鹿志村　誠; Tetsuo Kimura; 哲雄木村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-01-17
Filing date: 1989-01-17
Publication date: 1990-07-24
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JP2721001B2

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、特にイン
クタンクと一体的にキャリッジに対して着脱自在な形態
のインクジェット記録ヘッドに関する。

（従来の技術〕従来、インクタンクを一体的に有する型のインクジェッ
ト記録ヘッドはインクの供給系が簡素なことから比較的
低価格の記録装置に好適なものとして使用されてきた。

ところで、一般のインクジェット記録装置では不可欠な
回復系として、そのヘッドのインク吐出口から負圧によ
ってインクを吸引する負圧回復機構や記録ヘッドの吐出
系に内部から加圧する加圧回復機構を具えたものが多い
。

また、従来のインクタンクと一体型の、記録ヘッド（以
下で一体型記録ヘッドという）としては、例えば第９図
〜第１１図に示すような各種の手勅によるインク空吐出
手段が用いられてきた。すなわち、第９図の記録ヘッド
１００は、内蔵されたインクタンク部１０１から液路１
０２を介してインクがインク吐出口１０３に導かれるよ
うに構成されており、インクタンク部１０１の上部にダ
イヤフラム室１０４と連通する連通孔１０５が設けられ
ていて、ダイヤフラム室１０４上部の通気孔１０８を指
で閉塞するようにしてダ、イヤフラム１０７を押下する
ことによりタンク部１０１内を加圧し、インクを吐出口
１０３から排出させることができる。

また、第１０図に示す記録ヘッド２００は、そのケース
２０１内にインク袋２０２が収納された形態のもので、
ケース２１１１上部に設けられた弾性片２０３をピン２
０４でばね２０５のばね力に抗して押下することにより
インク袋２０２を変形させ、インクを吐出０１０３から
吐出させるように構成されている。

更にまた、第１１図に示す記録ヘッド３００は、そのイ
ンクタンク部１０１の上部に空気抜弁３０１　と押下可
能なピストン部材３０２とを具えており、ピストン部材
３０２をばね力に抗して押下することにより弁体３０３
の吸引孔３０４を介してインクを液路１０２内に圧久し
、インク吐出口１０３からインクを排出させることがで
きる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、記録装置自体に独立した回復機構を有す
る場合は、ポンプや連絡チューブ、更には廃インク処理
系が必要で、部品点数が多くなり、高価格となるばかり
でなく、記録装置全体の大型化を招く。また、回復機構
を駆動するのにモータ等を用いた場合は猶更である。

特に、一体型ヘッドの場合は、記録装置の内部に装置さ
れたままの状態でインク排出を行ったのではインクの排
出量が確認できず、多めの排出を行うことになるので無
駄にインクを消費させてしまう傾向がある。また、一体
型ヘッドで第９図に示す形態のものは、排出量が多くな
り勝ちで、また空気を吸引し易い欠点があり、第１０図
に示すようにインク袋２０２を具え、これを押圧する形
態のものは、インク袋でインクの収容力に限界があり、
インクを補給する手だてが無いものであった。

更にまた、第１１図に示す形態のものは、弁体３０３の
大きさやその吸引孔３０４の設定が難しく、大き過ぎる
と空気が混入し易く、また小さ過ぎたのではインクの液
路１０２への供給が悪くなる。

また、図には示さないが、例えば第９図に示すような形
態のものでそのインクタンク部１０１に発泡ウレタン等
の多孔質インク吸収体を収容したものは、同一の行程で
ダイヤフラム１０７を押下しても、吸収体中の空気が圧
縮されるためインクの排出量が異なってしまうという欠
点がある。

本発明の目的は、上述した従来の課題に看目し、その解
決を図るべく、簡単な構造で、しかもインク排出動作を
手動で行わせることができて、空気をインク吐出系に吸
引するような虞のない、回復手段を具えた一体型のイン
クジェット記録ヘッドを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる目的を達成するために、本発明は、インク吐出機
能を有するインク吐出部と、インク吐出部に供給するイ
ンクを収容するためのインクタンクと、インクをインク
タンクからインク吐出部に供給するためのインク供給路
と、を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、一端
が閉成され、他端に外部に開口する開口部を有するイン
ク供給路と、開口部からインク供給路に摺動自在に嵌合
され、インク供給路を介してインクタンクからインク吐
出部に向けて強制的にインクの送出が可能なピストン部
材とを具えたことを特徴とする。

（作　用）本発明によれば、シリンダ型のインク供給路にピストン
型のポンプ部材を摺動自在に嵌合し、このポンプ部材を
動作させることによりインク供給路を介してインクがイ
ンクタンクからインク吐出部に強制的に送出させ、排出
を行わせるもので、従来のように複雑な回復機構を設け
る必要がなく、手動で確実にインクを排出させることが
できる。

〔実施例〕

以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す。ここで、１は一体型
の記録ヘッド、２はそのタンク収容体、３はインク吐出
口４を具えたインク吐出部５とタンクカバー６とが一体
に構成され、タンク収容体２と超音波溶着や接着剤等に
よる接着で一体化されるヘッドチップである。一方のタ
ンク収容体２には、インクタンクとしてのインク室２＾
と、インク室２Ａとは仕切壁２Ｂで仕切られたインク吐
出部収容溝２Ｃと、更に、インク供給路７とが設けであ
る。また、インク供給路７はこれより一段径の太いガイ
ド部７Ａおよび開口部７Ｃを介して外界と連通しており
、インク供給路７の他端部７Ｂは閉塞されている。

８はインク供給路７にインク室２Ａからインクを取込む
インク取入口、９はインク供給路７からインク吐出部５
側の不図示のインク供給口にインクを送出するためのイ
ンク取出口、更にｌＯはインク室２Ａに収容され、イン
クを吸収、保持する発泡ポリウレタン等の材料で形成さ
れたインク吸収体である。インク吸収体ｌＧはインク室
２＾の容量より幾分大きい目に形成された上、インク室
２Ａに圧縮した状態で収められ、その下面側の一部がイ
ンク取入口８と密着することによって、確実にインクを
インク室２Ａから取入口８を介してインク供給路７に導
くことができる。また、６Ａはタンクカバー６の頂部に
設けた大気連通孔である。

そして、本例ではインク供給路７を介してインクを強制
的にインク吐出部５に送出し、空吐出を行わせるために
、インク供給路７に関連して手動のポンプ部材１１が設
けられる。このポンプ部材１１はガイド部７Ａに摺動自
在に嵌合される案内軸部１１Ａと、インク供給路７との
間の周囲にすき間を保つピストン部１１Ｂ　、ピストン
部１１Ｂの環状溝に嵌込まれ、ピストン部１１Ｂとイン
ク供給路７との問を封止状態に保つシールリング１２、
およびピストン部１１Ｂの先端側に設けられた小径部１
１Ｇを具えており、小径部１１Ｃには第２図に示すよう
なＶ型溝１１０が形成されている。

１３はこのような小径部１１Ｇに滑動自在に遊嵌された
ゴム等の弾性体による滑動弁部材（以下で弁部材という
）であり、弁部材１３の外周部はインク供給路７に摺動
自在に嵌合された上、その端部に設けたストッパ１４に
より小径部１１Ｇから脱落しないようにしである。　１
５は戻しばねであり、ポンプ部材１１とインク供給路７
の閉塞端部７Ｂとの間に介装され、ポンプ部材１１の非
使用時には第３図の（Ａ）に示す状態に保たれる。

このように構成した記録ヘッド１においては、ポンプ部
材１１を装着する以前の組立状態において、ガイド部７
Ａの開口部７Ｃからインクをインク室２＾に注入し、イ
ンク吸収体ｌＯにインクを吸収保持させると同時に、イ
ンク供給路７を介してインク吐出部５の液室５Ａにイン
クを導くことができる。

よってインクを充填したあと、ポンプ部材１１および戻
しばね１５をインク供給路７に関連して装着することに
よりその案内軸部１１Ａで開口部７Ｃを封止した状態に
保つことができる。

いま、第３図の（＾）で示すような通常の記録動作時の
状態では、インク室２Ａのインク吸収体ｌＯに含まれた
インクがインク取入口８からインク供給路７のピストン
部１１Ｂとの間のすき間および小径部１１Ｃｆ）Ｖ型溝
１１Ｄを経てインク取出口９からインク吐出部５に補給
され、ここから不図示のインク吐出口に導かれる。また
、インク吐出口の目詰りを解消するための回復動作時に
は、まず、記録へラド１をキャリッジ（不図示）から取
外し、ポンプ部材１１の操作端部、ＩＩＥを指先２０等
により押圧すると、第３図の（Ｂ）に示すように、弁部
材１３が（Ａ）の位置に留まったまま小径部１１Ｃに沿
ってスライドし、ピストン部１１Ｂとの間の段付き部に
当接する。

これによって、弁部材１３から右側のインク供給路７が
弁部材１３により閉塞されることになり、（Ｃ）に示す
ような引続きの押圧動作により、インり供給路７内に閉
塞されたインクかインク取出口９からインク吐出部５に
押出され、この動作によってインクをインク吐出口４（
第１図参照）から吐出させることができる。なお、この
ときの押圧動作の行程は、吐出口４からのインクの吐出
量を眼で確めて適切なところでとどめればよい。

また、（Ｄ）　に示すように、ポンプ部材１１の操作端
部１１Ｅから指先２０を離すと、ポンプ部材１１がばね
１５のばね力によって矢印方向に戻される。

そして、このとき弁部材１３が（Ｃ）に示した位置に保
持されたまま小径部１１Ｃに沿ってスライドすることに
より、Ｖ字溝１１０を介してインク供給路７における弁
部材１３の両側が連通した状態となる。従って、このあ
と、ポンプ部材１１はばね１５のばね力により引続き（
Ｅ）の状態となるまで戻されるが、その間弁部材１３は
ストッパ１４に当接した状態に保たれ、引続き、インク
供給路７はインク取入口８とインク取出口９との間で連
通しており、インク取出口９の側に負圧を生じるような
こともなく、従って、インク吐出口４がら空気が取込ま
れるようなこともない。

第４図および第５図は第２の実施例を示す。ここで、２
１はポンプ部材であり、本例のポンプ部材２１は、ゴム
系や軟質ウレタン等の弾性材料で全体が形成される。２
１Ａは案内軸部、２１Ｇおよび２１０はピストン部２１
Ｂの途中および端部に設けられたシール部、２２は図示
の位置にＬ字型に穿設された連通路、２３はピストン部
材２１Ｂの端部にピン２４を介して取付けられたバタフ
ライ型の弁板であり、弁板２３は例えばポリエステルフ
ィルム等の薄板弾性体で形成され、この弁板２３によっ
て連通路２２の端部が開閉可能なようにしである。なお
、本例の場合の戻しばね１５は弁板２３の開閉に支障が
ないようにコイルの内径を弁板２３の径より大きい目と
する。

このようなポンプ部材２１による回復動作を第６図に従
って説明すると、ポンプ部材２１の操作端部２１Ｅを押
圧することによる加圧動作時には、（Ａ）で示すように
弁板２３が閉成状態に保たれることによって閉塞された
インク供給路７内のインクをインク取出口９からインク
吐出部５に送り出し、第１図に示したインク吐出口４か
らインクを吐出させることができる。また、操作端部２
’ｌＥの押圧動作を停止し、指を離すとＣＢ）に示すよ
うに、閉塞されたインク供給路７に負圧が生じることに
より直ちに弁板２３が開弁じ、連通路２２を介し、イン
クがインク吐出部５側に導かれる。

なお、通常の記録状態においては弁板２３にいずれの側
からも特別に液圧が作用しないのでルーズに保たれてお
り、従ってインクは水頭により連通路２２を介してイン
ク室２Ａの側からインク吐出部５の側にたえず供給され
る。また、弁板２３が開かれるための開口圧は、インク
吐出口４に形成されるメニスカスの保持圧より低いこと
が必要であり、これによって弁板２３の動作がインク吐
出口４からの空気の吸引を誘致するようなことのないよ
うにすることができる。

第７図は本発明の第３の実施例を示す。本例のポンプ部
材３１はピストン部３１Ｂの先端部にシール部３１Ｇを
有するだけで、第２の実施例のように連通路や弁体を有
しておらず、案内軸部３１八を含め全体が上述の例と同
様弾性部材で形成される。しかして、本例ではインク取
出口９の周りに図示のような一方向弁３２を設けるよう
にしたもので、このように構成することによってポンプ
部材３１の押圧時にのみ、インク供給路７内のインクを
一方向弁３２を介してインク吐出部５に送給し、インク
吐出口４からの排出を行わせることができる。なお、そ
の他の動作については第１および第２の実施例に準する
のでその説明を省略する。

第８図は、第２実施例や第３実施例の形態のポンプ部材
を有する例において、インクを注入するために注射針３
３を用いてイ゛ンクを補給する場合を示す、すなわち、
ポンプ部材２１や３１の場合（本例ではポンプ部材２１
の場合を示す）は全体が弾性体で形成されているので、
この図に示すように注射針３３を部材の中心に沿って貫
通させ、インク注入を行うことができるもので、簡単な
構造で使い勝手のよい、回復手段を提供することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明によれば、インクタン
クからインク吐出部にインクを導くインク供給路をシリ
ンダ型に形成して、その一方の端部を閉成すると共に他
方の端部を外部に開口し、その開口部からインク供給路
にピストン型のポンプ部材を摺動自在に嵌合させ、この
ポンプ部材によりインクタンクからインク供給路を介し
てインク吐出部に強制的にインクの送出が可能なように
したので、最少の部品点検で効果的に回復動作を行わせ
ることのできるインクタンク一体型のインクジェット記
録ヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明インクジェット記録ヘッドの第１実施例
の構成を分解して示す斜視図、第２図は第１実施例にが
かるポンプ部材の小径部の断面図、第３図は第１実施例による動作の説明図、第４図は本発
明の第２実施例にがかるポンプ部材の構成を示す斜視図
、第５図は本発明の第２実施例によるインク供給路近傍の
断面図、第６図は本発明の第２実施例による動作の説明図、第７図は本発明の第３実施例によるインク供給路近傍の
断面図、第８図は第２実施例においてポンプ部材を介してインク
を注入する場合の状態を示す説明図、第９図〜第１１図
は従来の一体型インクジェット記録ヘッドにおける回復
装置の３形態をそれぞれ示す説明図である。１・・・記録ヘッド、２・・・タンク収容体、２＾・・・インク室、２Ｃ・・・収容溝、３・・・ヘッドチップ、４・・・インク吐出口、５・・・インク吐出部、６・・・タンクカバー７・・・インク供給路、７八・・・ガイド部、７Ｂ・・・閉塞端部、７Ｃ・・・開口部、８・・・インク取入口、９・・・インク取出口、１０・・・インク吸収体、１、２、３１・・・ポンプ部材、１１＾、２１＾、３１＾・・・案内軸部、１１８．２１
Ｂ、３１Ｂ・・・ピストン部、１１Ｇ・・・小径部、１１Ｄ・・・■型溝、１２・・・シールリング、１３・・・弁部材、１４−・・ストッパ、１５・・・戻しばね、２１Ｇ、２１０・・・シール部、２２・・・連通路、２３・・・弁板。第４図第図第８図第１０図第１！図

Claims

【特許請求の範囲】１）インク吐出機能を有するインク吐出部と、該インク
吐出部に供給するインクを収容するためのインクタンク
と、インクを前記インクタンクから前記インク吐出部に
供給するためのインク供給路と、を有するインクジェッ
ト記録ヘッドにおいて、一端が閉成され、他端に外部に開口する開口部を有する
インク供給路と、前記開口部から前記インク供給路に摺動自在に嵌合され
、当該インク供給路を介して前記インクタンクから前記
インク吐出部に向けて強制的にインクの送出が可能なピ
ストン部材とを具えたことを特徴とするインクジェット
記録ヘッド。