JPH02266952A - 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】

この発明は、とくにプリンタ走行可動部の小形化、軽量
化を図ることのできるインクジェット記録ヘッドに関す
る。

【従来の技術】

従来、微細なノズル孔よりインクを噴射して祇などの記
録媒体上に付着させて記録を行う方法は、インクジェッ
ト記録方法として知られている。そして、その原理の一
つとしてオン・デマンド型インクジェット記録ヘッドが
ある。 この方式のインクジェット記録へラド３０は、−膜内に
はその平面図である第４図と、側断面図である第５図と
に示すように、ガラス、金属板などにエツチングや機械
加工等により複数のノズル２１゜噴射流路２２．インク
加圧室２３．インク通路２４および共通なインク溜め２
５を形成したキャビテイ板３２と、振動板４１とを積層
、−本化したのち、インク加圧室２３に対向する位置に
電気機械変換素子としての圧電素子１３が接着された構
造をとっている。 このような構造において、圧電素子１３に電気信号とし
ての電圧を印加すると、振動板４１がインク加圧室２３
の内側に変位してインク加圧室２３の容積を急激に減少
させ、その容積分に相当するインクがノズル２１から噴
射され、それがインク滴となって記録紙に点着して印字
されることになる。 ところで、キャビテイ板３２と振動板４１を接合する場
合、有機系接着剤を用いて接着するとことも考えられる
が、インクジェット記録ヘッドに使われるインクは、普
通紙との馴染みなどを考えアルカリ性のものが使われる
ことが多い、そのため、有機系接着剤では信幀性に問題
がある。また、接着剤のだれ込みによって微細に加工さ
れた噴射流路２２を埋めてしまうおそれもある。したが
って、その材質がガラス同士のときは熱圧着し、金属同
士のときは拡散接合等で接合していた。 この記録ヘッド３０が適用されるプリンタについて、そ
の要部の斜視図である第６図を参照しながら説明する。 第６図において、記録ヘッド３０を搭載するキャリッジ
５０が、互いに平行に設置された側板５２．５３間に設
けられる案内レール５１に沿って走行可能に案内される
。キャリッジ５０は、図示してないモータと、ベルトと
によって直進駆動される。インクは、外部設置のインク
容器２０から、キャリッジ５０に搭載される緩衝容器４
０を経て記録ヘッド３０に補給される。なお、インク容
器２０．緩衝容器４０間は可動で可撓性のインク供給管
３１によって、緩衝容器４０．記録ヘッド３０間は固定
のインク供給管２９によってそれぞれ接続される。なお
、インク供給管２９の記録ヘッド側端部は記録ヘッド３
０のインク供給路２８（第４図、第５図参照）に直結さ
れる。 緩衝容器４０の存在理由は、正常なインク噴射を保証し
て印字品質を維持することにある。もし、緩衝容器４０
を設置しなかったら、キャリッジ５０に搭載された記録
ヘッド３０が加速度をもって走行するとき、とくに走行
の折り返し点で、記録ヘッド３０、インク容器２０間を
つなぐ供給管内のインクに圧力変動を生じ、この圧力変
動が正常なインク噴射を阻害して印字品質を低下させる
ことになる。 したがって、緩衝容器４０によって、前記の圧力変動を
抑制するわけである。 緩衝容器４０は、プラスチックまたは金属で作られ、そ
の周壁の一部が可撓性部材、たとえばポリイミドフィル
ムで構成される。いま、キャリッジ５０の走行によって
、緩衝容器４０とインク容器２０とを接続するインク供
給管３１内のインクに圧力変動を生じたとしても、この
圧力変動は可撓性部材の変形によって吸収、１衝され、
記録ヘッド３０内のインクまで伝達されない。 に発明が解決しようとする課Ｈ】 以上説明したように、従来の技術では、印字品質向上の
ために緩衝容器４０を記録ヘッド３０と併せてキャリッ
ジ５０に搭載しなければならないから、可動部が大形化
９重量化する。その結果、プリンタが大形化し、その応
答性が悪くなり、または印字速度が低下し、また駆動用
モータの容量が大きくなる、等の問題がある。とくにカ
ラー・プリンタでは、可動部の大形化０重量化の問題が
顕著になる。それは、カラー印字にはインクが４色必要
なため、各色のインクに対応して緩衝容器を記録ヘッド
とともに共通なキャリッジに搭載しなければならないか
らである。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、プリンタ走行可動部の小形化、軽量化を図ること
のできるインクジェット記録ヘッドを提供することにあ
る。 に課題を解決するための手段】 この課題を解決するために、本発明に係るインクジェッ
ト記録ヘッドは、 可撓性インク供給管を介して外部設置のインク容器と接
続されるインク溜めと、インク加圧室と、噴射用ノズル
とが連通ずるように構成される記録ヘッドにおいて、 前記インク溜めは、前記ノズルより小さい断面積の連通
路の一つ以上で互いに連通される第１．第２の各インク
溜めからなり、 かつ前記インク供給管と接続される前記第１インク溜め
は、その周壁の少なくとも一部が可撓性部材からなる。

【作用】

記録ヘッドが加速度をもって走行することに起因する、
記録ヘッド、インク容器間をつなぐ供給管内のインクの
圧力変動は、第１インク溜めの周壁の少なくとも一部を
構成する可撓性部材の変位によって吸収、緩衝され、噴
射用ノズルまで伝達されない、しかも、インク加圧室に
作用する圧電素子による噴射圧の、第１インク溜めへの
伝達は、噴射用ノズルより小さい断面積の第１１第２各
インク溜め間の連通路によって抑制される。

【実施例】

本発明に係るインクジェット記録ヘッドの実施例につい
て以下に図面を参照しながら説明する。 第１図はこの実施例の要部の平面図、第２図は同じくそ
の側断面図である。 この実施例が従来例と異なる点は、■一つのインク溜め
の代わりに、噴射用ノズルより小さい断面積の連通管の
複数個によって連通ずる第１．第２の各インク溜めが設
けられること、■インク供給管と接続される第１インク
溜めはその周壁の少なくとも一部が可撓性部材で構成さ
れること、の二つである。 第１図、第２図において、ノズル１．噴射流路２、イン
ク加圧室３．インク通路４．およびインク供給路８は、
それぞれ従来例におけるノズル２１゜噴射流路２２．イ
ンク加圧室２３．インク通路２４．およびインク供給路
２８に対応する。 ７は第１インク溜め、５は第２インク溜めである。６は
第１．第２の各インク溜め７．５間をつなぐ連通路で、
その断面積がノズルｌのそれより小さい。連通路６はこ
の場合には２個であるが、必ずしもこれに限定されない
、１１は振動板で、第１インク溜め７に対向する位置に
、これとほぼ同じ方形の穴１１ａをもつ、振動板１１に
は、キャビテイ板１０と逆側の表面に穴１１ａを塞ぐよ
うに可撓性膜１２が接着され、またインク加圧室３に対
向して圧電素子１３が固着される。なお、可撓性膜１２
としては、たとえば低弾性率材料のポリイミドフィルム
が用いられる。 第３図は、この実施例が適用されるプリンタの要部の斜
視図で、従来例が適用されるプリンタの要部を示す第６
図と異なるのは、記録ヘッド３０の代わりに記録ヘッド
１５が用いられること、緩衝容器４０とこれに関連する
インク供給管とが不要であること、の二つである。 第３図において、実施例である記録ヘッド１５が加速度
をもって走行するとき、と（に走行の折り返し点で、こ
れに起因して記録ヘッド１５．インク容器２０間をつな
ぐ供給管１９内のインクの圧力が変動する。この圧力変
動は、第２図における第１インク溜め７の周壁の一部を
構成する可撓性膜１２の変位によって吸収、緩衝され、
噴射用ノズルｌまで伝達されない。その結果、ノズル１
からの正常なインク噴射が阻害されることがない。試験
の結果によれば、キャリッジ４９の走行速度が、ｌ　ｓ
／ｓｅｃまでは正常な噴射がおこなわれることが確認さ
れている。 しかも、第２図におけるインク加圧室３での圧電素子１
３による噴射圧は、第１インク溜め７への伝達が抑制さ
れる。その理由は、インク連通路６の断面積が噴射用ノ
ズル１のそれより小さいからである。ちなみに、ノズル
ｌの寸法がそれぞれ５０×５０μｍ、４５Ｘ４５μｍ、
のとき、インク連通路６の寸法をそれぞれ４０Ｘ４０ｕ
ｍ、３０Ｘ３０μｍにすれば、伝達圧力の抑制効果が発
揮されることが試験によって確認されている。なお、イ
ンク連通路６の断面積が小さいと、供給インク盟が不足
するという別の問題を生じるおそれがあるが、この問題
はインク連通路６の個数を増すことで解消できる。 以上説明したように、記録ヘッド１５は、インク溜め増
設のため、従来の記録ヘッド３０より若干、寸法的に大
きくなるが、その代わり緩衝容器４０が不要になるので
、全体的には、記録ヘッド１５とキャリッジ４９からな
る可動部は格段の小形化、軽量化が図れることになる。 【発明の効果］ したがって、この発明によれば、従来の技術に比べ次の
ようなすぐれた効果がある。 （１）緩衝容器が不要になるから、第１．第２各インク
溜めを設ける増分があっても、本発明に係る記録ヘッド
を搭載するプリンタ走行可動部は格段に小形、軽量化さ
れる。 （２）前項に関連して、記録ヘッドの応答性が良くなる
。 （３）　　（１）、　（２）の効果は、カラー・プリン
タの場合にと（に顕著である。 （４）記録ヘッドが加速度をもって走行するとき、記録
ヘッド、インク容器間をつなぐ供給管内のインクの圧力
変動は、第１インク溜めの周壁の少な（とも一部を構成
する可撓性部材の変位によって吸収、緩衝され、噴射用
ノズルまで伝達されないから、ノズルからの正常なイン
ク噴射が阻害されることがなく、印字品質が保証される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の要部の平面図、第２図は
同じくその側断面図、 第３図はこの実施例が適用されるプリンタの要部の斜視
図、 第４図は従来例の要部の平面図、 第５図は同じくその側断面図、 第６図はこの従来例が適用されるプリンタの要部の斜視
図である。 符号説明 １：ノズル、２：噴射流路、３：インク加圧室、４：イ
ンク通路、５：第２インク溜め、６：インク連通路、７
：第１インク溜め、８：インク供給路、１０＝キヤビテ
イ板、１１：振動板、１２：可撓性膜、１３：圧電素子
、１５：インクジェット記録ヘッド、 １９；インク供給管、２０：インク容器、￥１２目 父 ２］ 第４図 第５肥

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）可撓性インク供給管を介して外部設置のインク容器
   と接続されるインク溜めと、インク加圧室と、噴射用ノ
   ズルとが連通するように構成される記録ヘッドにおいて
   、前記インク溜めは、前記ノズルより小さい断面積の連
   通路の一つ以上で互いに連通される第１、第２の各イン
   ク溜めからなり、かつ前記インク供給管と接続される前
   記第１インク溜めは、その周壁の少なくとも一部が可撓
   性部材からなることを特徴とするインクジェット記録ヘ
   ッド。