JPH04197641A

JPH04197641A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH04197641A
Application number: JP33239590A
Authority: JP
Inventors: Hajime Oda; 小田　元; Masayoshi Miura; 眞芳三浦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1992-07-17

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、微小開口よりインクを吐出して被記録物上に
文字、図形等を記録するインクジェット記録装置に関す
るものである。

従来の技術従来、空気流と静電力を利用して、微小開口よりインク
を吐出して記録するインクジェット記録装置としては、
例えば、特開昭５７−１２０４５２号、特開昭５９−１
４６８６０号の公報に記載の構成か知られている。

即ち、第３図は従来例のインクジェット記録ヘッドの断
面図であり、記録ヘッド１００におけるボディ部材１０
１の外壁の先端に絶縁性の空気ノズル板１０２が取付け
られ、内壁の先端に絶縁性のインクノズル板１０３が取
付けられる。また、ボディ部材１０１の外壁と内壁の間
に空気室１０４が形成され、空気ノズル板１０２とイン
クノズル板１０３の間に空気室１０４に連通ずる空気流
路１０５が形成され、インクノズル板１０３の内側にイ
ンク室１０６が形成されている。

インクノズル板１０３にはインク吐出口１０７が形成さ
れ、空気ノズル板１０２に対してはインク吐出口１０７
に対向して空気吐出口１０８が形成されている。

空気ノズル板１０２の外面において空気吐出口１０８の
周囲には、電極１０９が設けられている。

また、インク室１０６内のインク吐出口１０７の周囲に
も電極１１４が設けられる。空気室１０４は空気供給管
１１０により空気供給源１１２に連通され、インク室１
０６はインク供給管１１１によりインク供給源１１３に
連通されている。そして、電極１０９と１１４は、信号
源１１５に接続して構成される。

このような従来の構成によると、空気供給源１１２がら
空気が空気室１０４に送られる場合、この空気が空気流
路１０５に空気層として一定流速で流れ、そして空気吐
出口１０８及びインク吐出口１０７の近傍で急激な曲が
りを生じながら空気吐出口１０８より流出する。一方、
インク室１０６はインク供給源１１３からインクが供給
されており、空気供給源１１２から送られる空気の圧力
によりインク供給源１１３とインク室１０６のインクに
は一定の圧力が加えられている。

したがって、インクジェット非記録時は、空気流による
インク吐出口１０７近傍の空気圧力と、インク吐出口１
０７内部のインク圧力が略等しくなり、インク吐出口１
０７に生じるインクのメニスカスか静止保持されている
。そして、信号源１１５により信号電圧を印加して、電
極１０９と１１４に電位差を生しると、この電位差によ
る静電気によってインク吐出口１０７のインクのメニス
カスが、空気吐出口１０８の方向に引伸ばされる。この
場合、インク吐出口１０７がら空気吐出口１０８に至る
空気流路１０５には、空気流により急激な圧力勾配の変
化を生しているため、インク吐出口１０７のインクのメ
ニスカスが一定長さ以上引伸ばされると、急激に加速さ
れる。そして、このインクのメニスカスか空気吐出口１
０８から吐出して、記録紙に記録が行われる。

発明が解決しようとする課題しかしながら、前述した従来のインクジエ・ソト記録装
置にあっては、最初にインク室１０６にインクを充填す
る実際の作業では、完全にそのインク室１０６にインク
を充填することは困難であり、現実にはインク室１０６
の上部に多少逃げ残った空気が存在する。このインク室
１０６内の空気は、ピエゾ素子を用いた他の方式のイン
クジェット記録装置では、ピエゾ素子で発生した圧力波
が空気に吸収されるため、吐出不能の事態を招いて大問
題となる。

一方、第３図に示した空気流と静電気を用いたインクジ
ェット記録装置では、インクを吸引吐出して記録するた
め、前述のインク室１０６の空気は殆ど問題にならない
。逆にこの空気により、インク供給管１１１を介して伝
播される圧力変動が吸収されるため、吐出不安定状態が
緩和される効果があるけれども、長時間インクジェット
記録装置を使用しない場合に、インク供給管１１１の接
続部から徐々に内部に空気が侵入することがある。また
、インクに溶けこんでいる空気が外部に出てきたり、記
録ヘッド１００に衝撃が加わってインク吐出口１０７に
形成されているインクのメニスカスか破れること等によ
り、インク室１０６内に更に空気か蓄積されることもあ
る。このインク室１０６の空気の増加は、成る量までは
比較的容易に達成される。

いい換えれば、インク室１０６においてインク供給管１
１１はインク吐出口１０７と節回−レヘルの中間に接続
されているため、インクの量が低下すると、前述のよう
にインク室１０６に多く蓄積されている空気は容易にイ
ンク供給管１１１に入り、インク供給管１１１にインク
室１０６の空気圧力が作用することになる。一方、イン
ク吐出口１０７にはインクのメニスカスが形成され、イ
ンク室１０６内と空気室内の圧力バランスが略保たれて
いる。このため、空気供給源によりインク供給源を加圧
してインクを供給する際に、インク供給管１１１の出口
でインク室１０６の空気圧力が空気供給源の空気圧力と
対向して作用することになる。よって、この両者の圧力
関係によりインク供給管１１１によるインクの供給が極
度に悪化して、第４図に示すようにインク室１０６にイ
ンクが充分供給されなくなる事態が発生する。そして、
このインク供給不良により、記録が途中でかすれたり、
途絶える等の記録不良を招くという課題がある。

本発明の目的は、このような従来の課題に鑑み、インク
室の空気量の増加に対してもインクを円滑に供給して、
常に安定した記録状態を確保することができるインクジ
ェット記録装置を得るにある課題を解決するための手段この目的を達成するため、本発明は、記録ヘッドで空気
吐出口に空気流路を介し対向して開口設置されるインク
吐出口と、空気流路に空気を供給する空気供給源と、空
気供給源に連通して加圧されるインク供給源からのイン
クを導くインク供給管と、インク吐出口とインク供給管
が中間部に連通されかつ中間部が上下部より幅の狭い形
状に形成されるインク室と、空気吐出口及びインク吐出
口の近傍に配置されかつ静電力によりインク吐出口のイ
ンクのメニスカスを引伸ばして空気吐出口から流出する
空気流で吐出させる電極とを備えるインクジェット記録
装置を提案するものである。

作　　用前述した本発明の構成によると、インク室においてイン
ク吐出口、インク供給管と連通ずる中間部か幅の狭い形
状に形成されているので、インク室の空気か一定量増加
しても、中間部はインクの溜まった状態に保持されてイ
ンク供給管への空気の浸入が防止されて、インク供給源
からインク室に円滑にインクを供給することか可能にな
る。また、記録ヘッドを高速で走査する際のインク室内
の圧力変動が狭い中間部により抑制される効果も生して
、安定した記録特性を得ることか可能になる。

実施例以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明によるインクジェット記録装置の断面図
であり、記録ヘッド１００は第３図と同様にボディ部材
１０１に、空気吐出口１０８を有する空気ノズル板１０
２と、インク吐出口１０７を有するインクノズル板１０
３が取付けられる。空気ノスル板１０２の内側には空気
流路１０５を介して空気室１０４が、インクノズル板１
０３の内側にはインク室１０６′　かそれぞれ形成され
ている。そして、空気吐出口１０８とインク吐出口１０
７の近傍には電極１０９．１１４かそれぞれ設置され、
これらの電極１０９．１１４か信号源１１５に接続して
、インクのメニスカスを吸引吐出するようになっている
。また、空気供給源１１２からの空気供給管１１０か空
気室１０４と、インク供給源１１３に連通され、インク
供給源１１３がインク供給管１１１を介してインク室１
０６′　に連通されている。

一方、インク室１０６′　においてインク吐出口１０７
とインク供給管１１１は、中間の節回−レベル連通され
ている。そしてこのインク室１０６′　は、これらのイ
ンク吐出口１０７とインク供給管１１１とが連通ずる中
間部１０６ａ’が、その上下部１０６ｂ’　、　１０６
ｃ′より幅が狭く、全体でコ字形断面の形状に形成され
ている。

図示実施例は、以上のような構成であるから、非記録時
には、記録へラド１００のインク吐出口１０７近傍の空
気圧力とインク圧力が略等しくなって、そのインク吐出
口１０７に生しるインク■のメニスカスＩＯが静止した
状態に保持されている。そして、記録時に信号源１１５
により電極１０９．１１４に信号電圧を印加すると、こ
の信号電圧の電位差に基つく静電力でインク吐出口１０
７からメニスカス■０か吸引され、空気吐出口１０８か
ら流出する空気流中を飛翔して吐出し、前方の被記録物
に付着して記録が行われる。

このようなインクジェット記録作用時においては、イン
ク室１０６′が全体でコ字形断面に形成されて容積が小
さいため、初期のインク充填時にはそのインク室１０６
′　の上部１０６ｂ’　に溜まる空気の量Ａが、第３図
の従来のものに比へて少なくなる。また、記録ヘッド１
００の衝撃によりインク吐出口１０７から、またはイン
ク供給管１１１の接続部からインク室１０６′　に空気
Ａが流入すると、インク室１０６′　内の空気Ａが増大
する。このとき、前述のように初期の空気量か少ないた
め、インク室１０６′に溜まる空気への量も比較的少な
く抑えられることになる。

そして、成る一定量の空気Ａが増加すると、これに応じ
てインク室１０６′内のインク液面が低下するか、イン
ク室１０６′内の狭い中間部１０６ａ’　にはその空気
Ａが溜まることができず、全て容積の大きい上部１０６
ｂ’　に溜まることになり、これにより第２図のように
下部１０６ｃ’　と狭い中間部１０６ａ’の比較的高い
レベルにインクＩか常に貯留した状態に保持される。こ
のため、中間部１０６ａ’　に連通して設けられるイン
ク吐出口１０７には、常にインク供給される。また、こ
のインク吐出口１０７と節回−レベルのインク供給管１
１１は常にインク■中に没して空気Ａの浸入が防止され
、この結果、インク供給管１１１は正常なインク供給状
態に保持される。この場合、インク供給源１１３の空気
圧力は全てがインク■の吐出に作用し、インクＩの消費
に応じて順次円滑にインクＩが供給される。

一方、記録ヘッド１００が高速で左右に走査されると、
インク室１０６′内のインクＩが左右に揺れてインク圧
力が変動する。そして、この圧力変動によりインクＩの
メニスカスｉｏの吐出状態か不安定になって、ドツトの
揺らぎ、かすれ等の不具合を招くことがあるが、この高
速走査時にはインク吐出口１０７の近傍の狭い中間部１
０６ａ’の絞り作用で、インクＩの揺れ自体が小さく抑
えられる。

したがって、前記インク室１０６′　内の圧力変動か抑
制されて一定のインク圧力に保持され、インクＩのメニ
スカスＩＯの吐出が安定した状態に保たれる。

結局、インク室１０６′内の空気量が増加しても円滑に
インク供給され、記録ヘッド１００か高速走査してもイ
ンク室１０６′　内のインク圧力か一定化することで、
安定した記録状態が継続して行われることになる。

尚、本発明は前述した実施例のみに限定されるものでは
ない。

発明の効果以上に説明したように、本発明によるインクジェット記
録装置は、記録ヘッドのインク室の空気の増加に対して
も円滑にインク供給することが可能になり、同時に高速
走査時にインク室のインクの揺れに伴う圧力変動を抑制
することができるので、安定した記録特性を長期間得る
ことができ、その効果は大きい。また、本発明のインク
ジェット記録装置は、インク室の形状を変更するたけで
あるから、構造か簡単であり、インク室の空気を厳密に
管理することが不要になるので、組立作業性等が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインクジェット記録装置の断面図
、第２図は同インクジェット記録装置のインク室の空気
増加状態を示す断面図、第３図は従来のインクジェット
記録装置の断面図、第４図はインク室の空気増加状態を
示す同インクジェット記録装置の断面図である。１００・・・記録ヘッド、１０５・・・空気流路、１０
６′・・・インク室、１０６ａ’　＝−中間部、１０６
ｂ’　・・・上部、１０６ｃ’・・・下部、１０７・・
・インク吐出口、１０８・・・空気吐出口、１１１・・
・インク供給管、１１２・・・空気供給源、１１３山イ
ンク供給源、１０９．１１４・・・電極。代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２名第１図１００ＢＢ全ヘツト７ノ２仝□ 第２図第３図１０ｏ　　１０ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

記録ヘッドで空気吐出口に空気流路を介し対向して開口
設置されるインク吐出口と、空気流路に空気を供給する
空気供給源と、空気供給源に連通して加圧されるインク
供給源からのインクを導くインク供給管と、インク吐出
口とインク供給管が中間部に連通されかつ中間部が上下
部より幅の狭い形状に形成されるインク室と、空気吐出
口及びインク吐出口の近傍に配置されかつ静電力により
インク吐出口のインクのメニスカスを引伸ばして空気吐
出口から流出する空気流で吐出させる電極とを備えるこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。