JPH0332853A - 液体噴射記録ユニット - 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〕 本発明は液体噴射記録ユニットに関し、詳しくはインク
液滴を吐出するノズル部と該ノズル部へインクを供給す
るインク収容部とが一体化された構造の液体噴射記録ユ
ニットに関する。

〔従来の技術〕

プリンタやファクシミリなどの記録装置は、記録方式に
より、サーマル式、ワイヤドツト式、インクジェット式
などに分けることができる。

このうち、インクジェット方式（インクジェット記録装
置）は、少なくとも１つの微細なオリフィス（又はノズ
ル）を有する記録ヘッドにインクを供給すると共に、印
字データに基づいて該オリフィスに設けられたエネルギ
ー発生体を駆動し、オリフィス内のインクに膨張及び収
縮を与えてオリフィスの先端よりインク滴を飛翔させ、
このインク滴を普通紙やプラスチック薄板などのシート
に付着させてドツトパターンを形成していくように構成
されている。

通常、記録ヘッド及び該ヘッドにインクを供給するイン
ク収容体はプラテンに沿って往復動するキャリッジに搭
載されている。この場合、記録ヘッドとインク収容体と
が個別に搭載され、インク収容体のみが交換自在に装着
される方式、および記録ヘッドとインク収容体を一体化
して液体噴射記録ユニットとし、これをキャリッジに着
脱自在に装着する方式とがある。

第３図は、この種のインクジェット記録装置のｔｉ戒を
示す模式的斜視図である。

第３図において、１はキャリッジ２に搭載した液体噴射
記録ユニットであり、インクを収容する収容部と、その
収容されたインクを噴射するノズル部を設けた記録ヘッ
ドとを有する。このユニット１は、用いるインクの色数
に応して所望の数設けられる。

４は記録へラドｌによるインク吐出を制御するプリント
配線板、６は液体噴射記録ユニット１によるインク吐出
を制御する制御部（不図示）と液体噴射記録ユニット１
とを接続するフレキシブルケーブルである。

８は紙送りモータであり、この紙送りモータ８の駆動に
応じて、記録紙Ｐはローラ１Ｏ１ｌＯにより、図中ｆ方
向に搬送される。１２は、ローラ１０と協動して記録紙
Ｐを平坦に規制し、液体噴射記録ユニット１番二対する
記録面を形成するローラである。

１４はキャリッジ２に連結されたキャリッジ駆動用のベ
ルト、１６はそのベル）１４を図中Ｓ方向に駆動するモ
ータ、１８はキャリッジ２のガイドレールである。キャ
リッジ２はモータ１６の駆動に応してガイドレール１８
に沿って図中Ｓ方向に移動し、記録面に対する記録を行
うことができる。

このようなインクジェットプリンタに用いられる従来の
液体噴射ユニット１として、ノズル部に目詰まりが生し
た場合や気泡の混入が生じた場合に、ノズル部の吐出回
復を行うことができるように加圧機構を設けたものがあ
る。そして、このような加圧機構として、インク収容部
の外にダイアフラムを設け、その押下に応じてインク収
容部に収容されたインクを加圧し、吐出回復が行われる
ようにしたものがある。

第３図において、記録に際しては、記録紙Ｐをローラ１
２．１０の各々に介挿させてセットののち、不図示のス
タートボタンを押すと、キャリッジ２は印字開始位置に
モータ１６の駆動によって移動する。ついで記録データ
が与えられると、これに応じて記録ヘッドｌ内のエネル
ギー発生体の各々が駆動され、各ノズルからインク滴が
飛翔し、記録紙Ｐの表面に付着ならびに吸収されて記録
が行われる。記録の進行と共にモータ１６が回転し、キ
ャリッジ２は少しづつ図示の右方向へ移動する。

キャリッジ２は予め設定した一行分の字数あるいはキャ
リッジリターン信号が入ると印字開始位置へ戻され、再
び印字が開始される。

第４図及び第５図は従来の液体噴射記録ユニットの一例
を示す模式的斜視図及び断面図である。

第４図及び第５図において、３１は液体噴射記録ユニッ
ト、３２はノズル部、３２Ａはノズル部３２を保持する
ノズルプレート、３２Ｂはノズル部とインク収容部３３
とを接続してインク３４をノズル部３２に導くインク供
給路である。

４０はインク供給路３２Ｂのインク収容部３３側の開口
を苦うように設けたダイアフラムであり、インクをイン
ク供給路３２Ｂに導入するための開口４０Ａを有する。

このダイアフラム４０としては、ゴム、プラスチック等
の可撓性材料で構成することができる。

３９は図中上下方向に移動が可能なダイアフラム用押圧
部材であり、開口４０Ａを閉塞しつつダイアフラム４０
を下方に押圧する端部３９Ａを有する。押圧部材３９に
はフランジ部３９Ｂを設け、このフランジ部３９Ｂを、
端部３９Ａをダイアフラム４０から離脱させる方向に付
勢されたばね４１に支持させる。さらに、本実施例にお
いては押圧部材３９の端部３９Ａとは反対側の他端３９
Ｃを、収容部ｉｊ［３３Ａに設けた封止部３３Ｂから外
方に突出させ、突出部３９Ｃの押下に応して端部３９Ａ
によりダイアフラム４０が押圧されるようにする。４２
は封止部３３Ｂに設けられ、押圧部材３９の押下がなさ
れていない図示の状態において押圧部材３９の側面に当
接し、インクの液密を保持する○リングである。３９Ｄ
は突出部３９Ｃに設けた通気溝であり、押圧部材３９が
所定の位置以下に押したされたときにこの通気溝３９Ｄ
の部分において○リング４１との当接が解除されて空気
層３８が大気に連通ずるようにする。

かかる構成の記録ユニット３１において、ノズル部３２
に目詰まりが生した場合や気泡が混入した場合等、吐出
異常が発生したときには、例えば指レバー等により他端
３９Ｇを下方向に押下する。

この押下に応じて押圧部材３９はばね４１を圧縮しつつ
Ｄ方向に移動し、端部３９Ａがダイアフラム４０に当接
して開口４０Ａを閉塞しつつ図中破線で示す位置に至る
。これにより、一定容積のインクをインク残量に関わり
なく加圧することができる。この加圧後に他端３９Ｃの
押下を解除すると、押圧部材３９はばね４１により所定
の位置に復帰する。ここで、前述のように、ダイアフラ
ム４０がゴム、プラスチック等で構成した部材であれば
、ばね４１による押圧部材３９の復帰よりダイアフラム
４０の形状回復が遅いので、復帰時には開口４０Ａが速
やかにインク３４と連通し、ノズル部３２に悪影響を及
ぼす負圧が生じないことになる。

このように、収容部内のインク残量によらず所定の加圧
力を発生しうる加圧機構を設けたことにより、安定した
吐出回復が可能になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような従来の液体噴射記録装置にあっては
、連通路３２Ｂに空気が混入した場合、その空気量が多
くなると、空気が加圧力を吸収してしまい、インク吐出
を確実かつ安定に行うことができなくなる。

本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決でき
、安定した吐出回復がおこなわれるようにした液体噴射
記録ユニットを提供することであ〔課題を解決するため
の手段〕 本発明は、オリフィスと加圧手段とに連通ずるインク供
給路をインク収容手段に連通させる少なくとも１つの連
通路を設けるようにしたものである。

また、上記請求項１の構成において、連通路の一方はイ
ンク収容手段の上部に連通させることが望ましい。

さらに、連通路を介してのインク循環を容易にするため
に、連通路の内径をオリフィス内径よりも大にし、かつ
インク収容手段側からの逆流を防止する為の逆止弁を設
けることが望ましい。

〔作　用〕

請求項１の構成によれば、インク供給路内の空気は加圧
手段によるインク加圧時に、その圧力によって連通路を
介してインク収容手段へ送り込まれ、インク供給路から
大半が排除される。したがって、オリフィスには殆ど空
気が流れ込まない。

請求項２のように構成することによって、インク供給路
の上部とインク収容手段の空気層とが連通し、インク供
給路内の空気が容易に排出される。

また、請求項３のように構成することによって、インク
供給路内の空気が速やかにインク収容手段に排出される
と共に、その後のインク収容手段よりの空気のインク供
給路への逆流を防止し、インク供給路内のインク液面低
下を防止することができる。

〔実施例〕

以下、第１図及び第２図を参照して本発明を具体的に説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示す模式的断面図であ
る。第１図においては第４図及び第５図と同一であるも
のには同一の引用数字を付したので、以下においては重
複する説明を省略する。

本実施例は、インク供給路３２Ｂの上部とインク収容部
３３の上部とを連通ずる連通路５０を設けるようにした
ものである。連通路５０の断路面積は、インク供給路３
２Ｂ内のインク液面低下を防止するために、ノズル部３
２のオリフィスの断路面積以下にすることが望ましい。

また、連通路５０は、複数本にすることによりインク供
給路内の空気の排出を容易にすることもできる。

第１図において、押圧部材３９の降下によってダイアフ
ラム４０が押圧されることにより、ダイアフラム４０内
のインクがインク供給路３２Ｂに押し出され、インク供
給路３２Ｂの上部に滞留していた空気が連通路５０を介
してインク収容部３３の空気層３８へ排出する。

加圧操作に伴ってインク供給路３２Ｂ内にインクが充満
すると、連通部８５０内を通過しようとするインクに対
しては流路抵抗が増大する。このため、インク及びノズ
ル内の気泡等が加圧力によって吐出口より排出されて回
復処理がなされる。

この場合、加圧手段による加圧初期に連通路５０を介し
て空気のほかに一部のインクがインク収容部３３へ送り
込まれて循環する状態になるため、−回の加圧操作にお
けるノズル部３２よりのインク吐出量は従来より少なく
なる。即ち、インク消費量を必要最小限にすることがで
きる。

第２図は本発明の他の実施例を示す模式的断面図である
。

本実施例が前記実施例と異なるところは、連通路５０を
ノズル部３２のオリフィスの開口径より大きな開口径に
すると共に、そのインク収容部３３側に逆止弁５１を設
けるようにしたことにある。

なお、第２図においては、空気Ｎ３８を大気に開放し、
ノズル部３２からのインク吐出が行えるように押圧部材
３９を所定位置まで押下し、その位置で押圧部材３９を
係止する係止手段を設けた構成が示されている。

即ち、キャリッジ２に立上げ部５２を設け、その立上げ
部５２にレバー５３を軸５７により軸着する。さらに、
立上げ部５２とレバー５３との間にばばね５９を張架し
、レバー５３が収容部３３に当接して記録ユニットを固
定し、インクジェットプリンタの使用時における記録ユ
ニットの安定が得られるようにする。

６４はレバー５３の押圧部材突出部３９Ｃに対２する位
置に設けたボタンであり、ボタン復帰用ばね６５を介し
てレバー５３に支持されるようにする。このばね６５は
、そのばね力がばね４１のばね力より大であるものを選
択するのが好適である。また、６６は押圧部材３９を押
下するためのボタン先端の係止部であり、レバー５３が
図示の位置に固定され、ボタン６４が押下されていない
状態にあっては、係止部６６が、収容部３３の内部が大
気に開放される所定の位置まで、ばね４１のばね力に抗
して押圧部材３９を押下げるようにする。

この状態では、押圧部材３９の通気溝３９Ｄが０リング
４２の位置に至るので、収容部内部は、通気孔３９Ｄ、
突出部３９Ｃを受容するためにレバー５３に設けた凹部
５３Ｂ、およびレバー５３に設けた通気孔５３Ａを介し
て大気に連通し、ノズル部３２からのインク噴射による
記録が可能となる。なお、溝３９０の大きさを適切に定
めて、記録時におけるキャリッジ２の走行により溝３９
Ｄからインクが漏洩しないようにする。

第２図の構成において、吐出回復を行うには、ボタン６
４を指等で押下し、ダイアフラム４０を押し潰してイン
ク供給路３２Ｂ内に加圧インクを供給する。これによっ
てインク供給路３２Ｂ内の空気は大径の連通路５０を介
してインク収容部３３へ抵抗無く排出される。インク供
給路３２Ｂ内にインクが充満される状態になると、前記
実施例と同様に連通路５０を通過しようとするインクに
とって大きな流路抵抗を受け、インクはノズル部３２の
オリフィスへ排出されるようになる。加圧手段による加
圧が終了し、インク供給路３２Ｂ内の圧力が無くなると
、連通路５０を介してインク収容部３３内の空気がイン
ク供給路３２Ｂに逆流しようとするが、逆止弁５１が設
けられているために連通路５０が閉塞される。したがっ
て、インク供給路３２Ｂ内のインク液面の低下が防止さ
れる。

なお、本実施例においては、加圧手段としてダイアフラ
ムを用いたが、例えば開口を有するベローズを用いても
よいこと勿論である。

また、本実施例においては、ノズル部と収容部とを一体
としてキャリッジに着脱できるようにしたが、ノズル部
と収容部とを別体とし、キャリッジ上において供給系が
結合できるようにしてもよい。

また、キャリッジ上に固定された形態の記録ユニットに
も本発明を適用できることは言うまでもない。この場合
には、大気との連通口を押圧手段とは別個に設けること
もできる。

〔発明の効果〕

本発明は上記の通り構成されているので、次のような効
果を奏する。

請求項１のｔｌｒｆｃにおいては、インク供給路をイン
ク収容手段に連通させる連通路が設けられているので、
インク供給路内の空気を排除し、吐出回復を確実かつ安
定に行うことができると共に、吐出回復時のインク消費
量を低減することができる。

請求項２の構成においては、連通路の一方をインク収容
手段の上部に連通させているので、インク供給路内の空
気は抵抗を受けることなく路外へ排出させることができ
る。

請求項３のｔＸ＊においては、連通路の口径をオリフィ
スより大にし且つ連通路に逆止弁を設けているので、イ
ンク供給路内の空気は速やかに路外へ排出され、且つイ
ンク供給路内のインク液面を低下させることが無い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す模式的断面図、第２図
は本発明の他の実施例を示す模式的断面図、第３図はイ
ンクジェット記録装置の一例を示す模式的斜視図、第４
図及び第５図は従来の液体噴射記録ユニットを示す模式
的斜視図及び断面図である。 ３２−・・・・・・・・・ノズル部、３２　Ｂ−−−−
−・・・インク供給路、３３・−・−−−−・−インク
収容部、３４・・−−−一一−−−インク、３９・・・
−・−押圧部材、４０　　　ダイアフラム、４１−・−
・−・・ばね、５０・・−・・−・一連通路、５１−・
−逆止弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）オリフィスより記録用のインク液滴を吐出するイ
   ンク吐出手段と、該インク吐出手段に供給するインクを
   収容するインク収容手段と、該インク収容手段内に設け
   られて前記インク吐出手段へインクを加圧供給する加圧
   手段とを備えた液体噴射記録ユニットにおいて、前記オ
   リフィスと前記加圧手段とに連通するインク供給路と前
   記インク収容手段に連通させる少なくとも１つの連通路
   とを設けたことを特徴とする液体噴射記録ユニット。
2. （２）前記連通路を前記インク収容手段の上部に連通さ
   せたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射記録ユ
   ニット。
3. （３）前記連通路の内径を前記オリフィスの内径より大
   径にすると共に、前記連通路へのインク収容手段側から
   の逆流を防止する逆止弁を設けることを特徴とする請求
   項１に記載の液体噴射記録ユニット。