JPH0324963A - Ink jet head - Google Patents
Ink jet headInfo
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- JPH0324963A JPH0324963A JP15842289A JP15842289A JPH0324963A JP H0324963 A JPH0324963 A JP H0324963A JP 15842289 A JP15842289 A JP 15842289A JP 15842289 A JP15842289 A JP 15842289A JP H0324963 A JPH0324963 A JP H0324963A
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Abstract
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ノズルから吐出・飛翔させて記録紙
上にインクを付着させて記録可能としたインクジェット
ヘッドに関し、より詳しくはインクタンクを一体化した
使い捨ての可能なインクジェットヘッドに関する．
（従来の技術）
従来、使い捨てタイプのインクジェットヘッドとして特
開昭５９−２０７２６３号公報に記載されたものが公知
であり、該従来例は可撓性のある例えば柔軟なシリコン
ゴム等で形成した収縮可能なインク溜めを構成要素とし
ている．かかるインク溜めはインクが消費されるにつれ
て収縮していくが、反面、元の形に復元しようとし、イ
ンクの表面張力によってノズル部に形成されているイン
クのメニスカスを内部へ引き込もうとする。従って、ノ
ズル部からの吐出が不安定になり、吐出されるインク滴
が小さくなったり、インク滴の飛翔の速度や方向が適正
でなくなったりして、正常な印字が不可能になる弊害が
あった．そして更に、インクの消費が続くと，インク溜
めの復元力がより強くなって、ノズル部でのインク吸引
力が強くなり、ノズル部にインクが表面張力によってメ
ニスカスを形成することも不可能となって、ノズル部か
らのヘッド内への空気の侵入をまねき、インク溜めにイ
ンクが相当量残存するにも拘らず、インクの吐出が不能
となることもあった．また、インクジェットヘッドの一
般的な問題として、インクをノズルから吐出した直後に
、ノズル内部にインクが速やかに供給されないため、空
気がノズルからヘッド内部に侵入し、気泡としてノズル
部付近に留まることによってインクの吐出に支障を来す
問題があった．
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、ノズル部からのインクの吐出が安定し、たと
えノズル部からヘッド内に・空気が侵入して気泡が生ず
ることがあってもヘッド内に留まることなく、更にイン
クタンク内にインクと置換して入った空気が温度上昇等
により膨張してインクを押し出す様な場合にノズルから
吐出することもない使い捨て可能なインクタンク一体型
のインクジェットヘッドの提供を目的とする．
（問題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明のインクジエトヘッ
ドは、軸筒の中程より上方空間をインク貯溜部となし、
それより下方空間にはインク貯溜部内の空気の膨張によ
ってインク貯溜部から押し出されるインクを保溜するイ
ンク保溜体を内装し、該軸筒の外側にノズル及びノズル
からインク滴を吐出させる手段を付設し、該インク滴を
吐出する手段部へインク貯溜部からインクを供給するイ
ンク流路をインク保溜体とインク貯流部の境付近に設け
たことを特徴として構成されるものである．（実施例）
図面に基づき本発明の一実施例を説明する．まず、軸筒
（１）の外側に基盤（２）が付設されており、更に基板
（２）には複数のノズルが穿設されたノズル板（３）が
間隙板（４）を介して適宜な間隙（５）を設けて接合さ
れている．基板（２）にはノズル（８）に対向する位置
にそれぞれ発熱抵抗体（図示せず）が配列され、各発熱
抵抗体は配線（６）によって接点（７）と接続されてい
る．
軸筒（１）の中程には内側から基板（２）を経て基板（
２）とノズル板（３）の間隙（５）に連通ずるインク流
路（９）が開設されている．更に軸筒（１）のインク流
路（９）付近より上方空間をインク貯溜部（１０）とな
しそれより下方にはインク保留体（１１）を内装してい
る．
インク保溜体（ｌ１）には、外周部に水平方向の多数の
羽（ｌ２）が設けられ、各羽（１２）の間には毛細管現
象を生ずる程度の幅のインク保溜溝（１３）が形成され
、更にインク貯溜部（１０）とインク保留溝（ｌ３）を
連通ずる上下方向の縦溝（ｌ４）が毛細管現象を生ずる
程度の幅に形成され、また縦溝（１４）の反対側には各
羽（１２）に切り欠きがあり通気路（ｌ５）を形成して
いる．尚、インク保留溝（ｌ３）は上から下に向かうに
従い次第にその幅を拡大しており、上方の方より毛細管
作用が強くなるように形成してある．また，インク保留
体（１ １）の下端には空気口（１６）が開設され、該
空気口（ｌ６）は通気路（ｌ５）及び縦溝（１４）を介
してインク貯溜部（１０）と運通している。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an inkjet head capable of recording by ejecting and flying ink droplets from a nozzle and depositing the ink on recording paper. This paper relates to a disposable inkjet head that has become more popular. (Prior Art) Conventionally, a disposable inkjet head described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-207263 is known, and the conventional example is a shrinkable inkjet head made of flexible silicone rubber or the like. The component is a possible ink reservoir. The ink reservoir contracts as the ink is consumed, but on the other hand, it tries to restore its original shape, and the surface tension of the ink tries to pull the ink meniscus formed in the nozzle portion into the reservoir. Therefore, the ejection from the nozzle becomes unstable, the ejected ink droplets become smaller, and the flying speed and direction of the ink droplets become inappropriate, resulting in the problem that normal printing becomes impossible. Ta. Furthermore, as ink consumption continues, the restoring force of the ink reservoir becomes stronger, the ink suction force at the nozzle becomes stronger, and it becomes impossible for the ink to form a meniscus at the nozzle due to surface tension. This caused air to enter the head from the nozzle section, making it impossible to eject ink even though a considerable amount of ink remained in the ink reservoir. Additionally, a common problem with inkjet heads is that immediately after ink is ejected from the nozzle, the ink is not quickly supplied inside the nozzle, causing air to enter the head from the nozzle and remain near the nozzle as air bubbles. There was a problem with ink ejection. (Problems to be Solved by the Invention) According to the present invention, ink is stably ejected from the nozzle and remains in the head even if air enters the head from the nozzle and bubbles are generated. To provide a disposable ink-jet head integrated with an ink tank, which does not cause the ink tank to eject from a nozzle even when air entering the ink tank to replace ink expands due to temperature rise etc. and pushes out the ink. With the goal. (Means for solving the problem) In order to achieve the above object, the inkjet head of the present invention has a space above the middle of the shaft cylinder as an ink storage section,
An ink reservoir for storing ink pushed out from the ink reservoir by expansion of the air in the ink reservoir is installed in the space below the ink reservoir, and a nozzle and means for ejecting ink droplets from the nozzle are provided on the outside of the barrel. The present invention is characterized in that an ink flow path for supplying ink from the ink reservoir to a means for discharging ink droplets is provided near the boundary between the ink reservoir and the ink reservoir. (Example) An example of the present invention will be explained based on the drawings. First, a base plate (2) is attached to the outside of the shaft cylinder (1), and a nozzle plate (3) in which a plurality of nozzles are drilled is attached to the base plate (2) as appropriate through a gap plate (4). They are joined with a gap (5). Heat generating resistors (not shown) are arranged on the substrate (2) at positions facing the nozzles (8), and each heat generating resistor is connected to a contact point (7) by a wiring (6). In the middle of the shaft cylinder (1), there is a substrate (2) from the inside, and then a substrate (2).
An ink flow path (9) communicating with the gap (5) between the nozzle plate (2) and the nozzle plate (3) is provided. Furthermore, the space above the vicinity of the ink flow path (9) of the shaft cylinder (1) is used as an ink storage section (10), and an ink storage body (11) is installed below it. The ink reservoir (l1) is provided with a large number of horizontal blades (l2) on its outer periphery, and between each blade (12) is an ink storage groove (13) with a width sufficient to generate capillary action. is formed, and furthermore, a vertical groove (l4) that communicates the ink reservoir (10) and the ink retention groove (l3) is formed with a width sufficient to generate a capillary phenomenon, and the opposite side of the vertical groove (14) is formed. Each wing (12) has a notch to form a ventilation passage (15). The width of the ink retention groove (l3) gradually increases from the top to the bottom, and is formed so that the capillary action becomes stronger from the top. Further, an air port (16) is provided at the lower end of the ink retaining body (11), and the air port (16) connects to the ink reservoir (10) through the ventilation path (15) and the vertical groove (14). It is being transported.
インク貯溜部（ｌＯ）には勿論インクが充填されており
、軸筒（１）は透明な材質で形成され、インク量を外部
から視認できるようになっている。The ink reservoir (lO) is of course filled with ink, and the barrel (1) is made of a transparent material so that the amount of ink can be visually checked from the outside.
この実施例ではインクジェットヘッド全体を使い捨て用
に構成したがインク貯溜部（１０）をカートリッジ化し
てインクタンク交換式にしてもよい．インク（１７）は
インク流路（９）からノズル板（３）と基板（２）の間
隙（５）に供給され、情報信号により所要の発熱抵抗体
から熱的パルスを与えられたときに生ずる状態変化によ
って干の発熱抵抗体に対向する位置のノズル（８）から
噴射されて記録紙に付着される．インク貯溜部（１０）
の内部空間は僅かに負圧にされていて、インクが消費さ
れると更に負圧になり、ある一定値を越えると空気口（
ｌ６）から通気路（ｌ５）及び縦溝（ｌ４）を通って空
気がインク貯溜部（１ ０）に流入して元の圧力に戻る
が、この場合の圧力の変動は非常に微少なので、ノズル
（８）に於けるインクのメニスカスに与える影響は実用
上殆ど問題にならない。またノズル（８）に於けるイン
クの圧力は、ノズル（８）と縦溝（１４）の上端位置（
イ）との垂直方向の高さの差によって決まり（つまり，
この差がノズル部でのインクの木頭になる）、インク貯
溜部（１０）内のインク面の高さとは無関係なので，イ
ンクの消費量に関係なくノズル（８）部に於けるインク
の圧力は常に一定となる．従ってノズル（８）からのイ
ンクの吐出が極めて安定している．またインクをノズル
（８）から吐出した直後にノズル（８）からヘッド内部
へ空気が流入して気泡が生じてもその気泡はインク流路
（９）を通ってインク貯溜部（１０）内に逃げるため，
ノズル板（３）と基板（２）の間の間隙（５）に留まる
ことがなく、ノズル（８）からのインクの吐出を妨げる
ことがない．更にインク貯溜部（１０）内の空気が温度
上昇等によって膨張しインクを押しだしてもそのインク
はインク保留体（１１）のインク保溜溝（ｌ３）へ縦溝
（ｌ４）を通って入り溜められるので、ノズル（８）か
ら不本意にインクが吐出されることはない．尚、インク
保留溝（１３）に入ったインクは、インク貯溜部（１０
）内の空気が元の状態に戻ろうとして収縮することによ
って再び元のインク貯溜部（ｌＯ）内に引き戻される．
（発明の効果）
本発明は以上の通りであり、ノズルからのインクの吐出
が極めて安定し、たとえノズルからヘッド内へ空気が侵
入して気泡が生ずることがあってもその気泡はすぐにイ
ンク貯溜部へ逃げるのでインクの吐出に支障を来すこと
がなく、更にインク貯溜部内の空気が温度上昇等の原因
で膨張してインクが押し出されてもインク保留体によっ
て吸収されてノズルから不本意に吐出するような事故が
防止される等の効果がある．In this embodiment, the entire inkjet head is configured to be disposable, but the ink storage section (10) may be made into a cartridge and the ink tank can be replaced. Ink (17) is supplied from the ink channel (9) to the gap (5) between the nozzle plate (3) and the substrate (2), and is generated when a thermal pulse is applied from a required heating resistor in response to an information signal. Depending on the state change, it is ejected from the nozzle (8) located opposite the heating resistor and is attached to the recording paper. Ink reservoir (10)
The internal space of the is kept at a slight negative pressure, and as the ink is consumed, the pressure becomes even more negative, and when it exceeds a certain value, the air port (
Air flows into the ink reservoir (10) from L6) through the ventilation path (L5) and the vertical groove (L4) and returns to the original pressure, but the pressure fluctuation in this case is very small, so the nozzle The influence of ink on the meniscus in (8) poses almost no problem in practice. In addition, the ink pressure at the nozzle (8) is determined by the upper end position of the nozzle (8) and the vertical groove (14)
It is determined by the vertical height difference between
This difference becomes the head of the ink at the nozzle), and is unrelated to the height of the ink surface in the ink reservoir (10), so the ink pressure at the nozzle (8) is independent of the amount of ink consumed. It is always constant. Therefore, the ink ejection from the nozzle (8) is extremely stable. In addition, even if air flows into the head from the nozzle (8) immediately after ink is ejected from the nozzle (8) and bubbles are generated, the bubbles will pass through the ink channel (9) and enter the ink reservoir (10). To escape,
The ink does not remain in the gap (5) between the nozzle plate (3) and the substrate (2) and does not impede the ejection of ink from the nozzle (8). Furthermore, even if the air in the ink reservoir (10) expands due to a rise in temperature and pushes out ink, the ink enters the ink reservoir groove (13) of the ink reservoir (11) through the vertical groove (14) and is retained. Therefore, ink is not inadvertently ejected from the nozzle (8). Note that the ink that has entered the ink retention groove (13) is stored in the ink storage section (10).
) tries to return to its original state and contracts, and is drawn back into the original ink reservoir (lO).
(Effects of the Invention) The present invention is as described above, and the ejection of ink from the nozzle is extremely stable, and even if air enters the head from the nozzle and bubbles are generated, the bubbles are quickly removed from the ink. Since it escapes to the reservoir, there is no problem with ink ejection.Furthermore, even if the air inside the ink reservoir expands due to temperature rise, etc., and ink is pushed out, it is absorbed by the ink retention body and is released from the nozzle. This has the effect of preventing accidents such as discharge.
第１図は正面図、第２図は縦断面図、第３図は第２図の
Ａ−Ａ線横断面図、第４図は第２図のＢ一Ｂ線横断面図
である．FIG. 1 is a front view, FIG. 2 is a longitudinal sectional view, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A--A in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B--B in FIG.
Claims (1)
り下方空間にはインク貯溜部内の空気の膨張によってイ
ンク貯溜部から押し出されるインクを保溜するインク保
溜体を内装し、該軸筒の外側にノズル及びノズルからイ
ンク滴を吐出させる手段を付設し、該インク滴を吐出す
る手段部へインク貯溜部からインクを供給するインク流
路をインク保溜体とインク貯流部の境付近に設けたこと
を特徴とするインクジェットヘッド。The space above the middle of the shaft cylinder is an ink storage section, and the space below it is equipped with an ink storage body that stores ink pushed out from the ink storage section by the expansion of air in the ink storage section. A nozzle and a means for ejecting ink droplets from the nozzle are attached to the outside of the cylinder, and an ink flow path for supplying ink from the ink reservoir to the means for ejecting ink droplets is connected to the boundary between the ink reservoir and the ink reservoir. An inkjet head characterized by being installed nearby.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15842289A JPH0733088B2 (en) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Inkjet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15842289A JPH0733088B2 (en) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Inkjet head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0324963A true JPH0324963A (en) | 1991-02-01 |
| JPH0733088B2 JPH0733088B2 (en) | 1995-04-12 |
Family
ID=15671413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15842289A Expired - Fee Related JPH0733088B2 (en) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Inkjet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733088B2 (en) |
-
1989
- 1989-06-22 JP JP15842289A patent/JPH0733088B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0733088B2 (en) | 1995-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |