JPH04201571A

JPH04201571A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH04201571A
Application number: JP33794690A
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: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-22

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。

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
吐出するようにしたインクジェット記録装置として、例
えば、特開昭５７−１２０４５２号公報や特開昭５９−
１４６８６０号公報に記載されているような構成が知ら
れている。以下、上記従来のインクジェット記録装置に
ついて図面を参照しながら説明する。

第４図および第５図は従来例におけるインクジェット記
録装置を示し、第４図は正常な動作状態の断面図、第５
図はインク供給不能状態の断面図である。第４図に示す
ように、ボディ部材１の外壁の先端に絶縁材製の空気ノ
ズル板２が取付けられ、内壁の先端に絶縁材製のインク
ノズル板３が取付けられ、ボディ部材１の外壁と内壁の
間に空気室４が形成され、空気ノズル板２とインクノズ
ル板３の間に空気室４に連通する空気流路５が形成され
、インクノズル板３の内側にインク室６が形成されてい
る。インクノズル板３にはインク吐出ロアが形成され、
空気ノズル板２にはインク吐出ロアに対向して空気吐出
口８が形成されている。空気ノズル板２の外面には空気
吐出口８の外周において電極９が設けられ、インクノズ
ル板３の内面のインク室６側にはインク吐出ロアの外周
において電極１０が設けられている。空気室４は空気供
給流路１１により空気供給源１２に連通され、インク室
６はインク供給流路１３によりインク供給源１４に連通
されている。また、空気供給源１２は空気供給流路１５
によりインク供給源１４の上部に連通されている。電極
９と１０は信号源１６に接続されている。

次に、上記従来例の動作について説明する。

空気供給源１２より空気が空気供給流路１１を介して空
気室４に送られ、これより急激な曲りを生じながら空気
流路５に空気層として一定流速で流出し、この空気が空
気吐出口８およびインク吐出ロア近傍で急激な曲りを生
じながら空気吐出口８より流出している。一方、インク
室６にはインク供給源１４からのインクが供給されてお
り、空気供給源１２より空気供給流路１５を介して送ら
れる空気圧力によりインク供給源１４およびインク室６
内のインクには一定の圧力が加えられている。これによ
りインクジェット記録装置の非記録時に、空気流により
生じるインク吐出ロア近傍の空気圧力とインク吐出ロア
内のインク圧力がほぼ等しくなり、インク吐出ロアに生
じるインクのメニスカスが静止して保たれている。そし
て、電極９と１０に電位差を生じさせると、この電位差
による静電力によってインク吐出ロアに生じているイン
クのメニスカスが空気吐出口８の方向に引き伸ばされる
。インク吐出ロアがら空気吐出口８に至る空気流路５に
は空気流によって急激な圧力勾配の変化が生じているた
め、インク吐出ロアのインクのメニスカスは一定長さ以
上引き伸ばされると急激に加速され、空気吐出口８より
吐出する。

発明が解決しようとする課題インクジェット記録装置の操作において、最初にインク
室６にインクを供給するときに、このインク室６をイン
クで完全に充填させることは困難であり、インク室６の
上部に逃げ残った空気が存在するのが実状である。この
インク室６内の空気ハ、ピエゾ振動子を用いたインクジ
ェット記録方式では、ピエゾ振動子で発生した圧力波が
空気に吸収されるため、インクの吐出不能の事態を招き
、大問題となる。一方、第４図に示した空気流と静電力
を用いたインクジェット記録方式においては、インクを
引き出す力の作用により記録を行なうため、この程度の
量の空気はほとんど問題とならず、逆に、この空気によ
り、インク供給流路１３を介して伝播される圧力変動が
吸収されるため、吐出不安定要素を緩和する効果がある
。

しかし、インクジェット記録装置を長時間使用しない場
合には、空気がインク室６にインク供給流路１３との接
合部から徐々に混入し、また、インク内に溶は混んでい
る空気が外部に発生してインク室６に空気が蓄積され、
また、ヘッドに衝撃が加わり、インク吐出ロアに形成さ
れているインクメニスカスが破れることなどにより、イ
ンク室６内に更に空気が蓄積されるおそれが充分にある
。インク室６内においては空気がある量までは比較的容
易に増加する。このようにインク室６内の空気の量が増
加すると、空気供給源１２よリインク供給源１４に空気
圧力を加え、インク室６内の空気を圧縮してもインク吐
出ロアに形成されているインクメニスカスでインク室６
内と空気室４内の圧力にバランスがほぼ保たれているた
め、第５図に示すように、インク供給流路１３内のイン
クが完全に供給されなくなる事態が発生する。この状態
になると、記録が途中でかすれたり、とだえたりする。

本発明は、上記のような従来技術の問題を解決するもの
であり、初期のインク充填時にインク室内に混入する空
気量を抑制することができ、また、その後、インク室内
に混入する空気か増加してもインク供給流路内に空気が
混入するのを防止することができ、したがって、インク
供給源からインク室へインクを安定状態で円滑に供給す
ることができ、安定した記録特性を得ることができるよ
うにしたインクジェット記録装置を提供することを目的
とするものである。

課題を解決するための手段上記目的を達成するための本発明の技術的解決手段は、
インク室と、このインク室内のインクを吐出するインク
吐出口と、このインク吐出口に対向する空気吐出口と、
上記インク吐出口と空気吐出口の間に設けられた空気流
路と、空気供給源と、この空気供給源から上記空気吐出
口に空気を供給するための空気供給流路と、インク供給
源と、このインク供給源から上記インク室にインクを供
給するためのインク供給流路と、上記インク吐出口近傍
に配された電極と、上記空気吐出口近傍に配された電極
とを備え、上記両電極間に電位差を与えて上記インク吐
出口よりインクを引き出し、上記空気吐出口より流出す
る空気流中を飛翔゛　させて記録を行なうようにしたイ
ンクジェット記録装置にあって、上記インク室内に仕切
壁が設けられ、この仕切壁の両側が上部で上記インク供
給流路の供給口より高い位置の比較的大きな開口により
連通され、下部゛で微細な開口により連通されたもので
ある。

作　　用したがって、本発明によれば、初期のインク供給時に下
部の微細開口にメニスカスを形成し、その表面張力によ
る保持力で流通しないようにし、その後、インクが上部
の比較的大きな開口より反対側に流入すると、微細開口
のメニスカスが除去されて両側が連通し、両側のインク
面がインクの供給口より高い上部の開口下縁部に達する
ので、初期のインク供給時における空気のインク室内へ
の混入量を少なくすることができ、その後、一定量の空
気が増加したとしても、インク供給流路内まで空気が混
入することを防止することかできる。

実施例以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例におけるインク
ジェット記録装置を示し、第１図は初期のインク供給時
の断面図、第２図は第１図の状態に続いてインクの供給
を行なう状態の断面図、第３図はインクの供給完了状態
の断面図である。

本実施例において、上記従来例と同一部分については同
一符号を付してその説明を省略し、異なる構成について
説明する。

第１図ないし第３図に示すように、インク室６内の中央
部にインク供給流路１３側とインク吐出ロアを遮るよう
に仕切壁１７が設けられ、インク室６０両側は上部でイ
ンク供給流路１３の供給口より高い位置の比較的大きな
開口１８により連通され、下部で微細な開口１９により
連通されている。

以上の構成において、以下、その動作について説明する
。

初期のインク充填時には、第１図に示すように、インク
室６の仕切られたインク供給流路１３側（図において右
側）にインクがたまり、仕切壁１７の上端縁、すなわち
、比較的大きな開口１８の下縁まで達する。この間、微
細開口１９には、インクメニスカスを形成し、その表面
張力による保持力で、インクはインク室６の仕切られた
インク吐出ロア側（図において左側）には流入しない。

この状態より更にインクが供給されると、インクは第２
図に示すように、仕切壁１７を越え、比較的大きな開口
１８を通ってインク室６のインク吐出ロア側に流入する
。そして、インク吐出ロアにメニスカスを形成し、その
後、インク室６内と空気流路５の圧力バランスが保たれ
るようになった時点でインクの供給が止まる。この時点
では、インク室６のインク吐出ロア側にインクが存在し
ているため、微細開口１９にはメニスカスは形成されて
おらず、インク室６内の仕切壁１７の両側に存在するイ
ンクを微細開口１９によって連通した状態になっている
。したがって、微細開口１９を介してインク室６内の両
側のインク流面が徐々に調整され、最終的には第３図に
示すように、インク供給流路１３の供給口より高い仕切
り壁１７の上縁部、すなわち、比較的大きな開口１８の
下縁部までたまる。この状態を従来例で示した第４図の
状態と比較すると、インク室６内に混入される空気の量
が少なくなっている。このように、初期のインク供給時
において、空気の混入を少なくすることができ、また、
その後一定量の空気が増加しても、インク供給流路１３
内に空気が混入するまでには至らないようにすることが
できる。したがって、インクを安定状態で円滑に供給す
ることができ、また、安定した記録特性を得ることがで
きる。

初期のインク充填時において、インク室６内に残存する
空気の量は、比較的大きな開口１８の大きさ、微細開口
１９の大きさ（長さ）に大きく依存し、したがって、開
口１８、微細開口１９の大きさは、長時間記録、あるい
は保存時、どれだけの量の空気が増加するかによって決
定される。

発明の効果以上述べたように本発明によれば、初期のインク供給時
に下部の微細開口にメニスカスを形成し、その表面張力
による保持力で流通しないようにし、その後、インクが
上部の比較的大きな開口より反対側に流入すると、微細
開口のメニスカスが除去されて両側が連通し、両側のイ
ンク面がインクの供給口より高い上部の開口下縁部に達
するので、初期のインク供給時においてインク室内に混
入する空気量を抑制し、その後の一定量の空気の増加に
対してインク供給流路内まで空気が混入することを防止
することができる。したがって、インク供給源から安定
状態で円滑にインクを供給することができ、また、安定
した記録特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例におけるインク
ジェット記録装置を示し、第１図は初期のインク供給時
の断面図、第２図は第１図の状態に続いてインクの供給
を行なう状態の断面図、第３図はインクの供給完了状態
の断面図、第４図および第５図は従来例におけるインク
ジェット記録装置を示し、第４図は正常な動作状態の断
面図、第５図はインク供給不能状態の断面図である。１・・・ホティ部材、２・・・空気ノズル板、３・・・
インクノズル板、４・・・空気室、５・・・空気流路、
６・・・インク室、７・・・インク吐出口、８・・・空
気吐出口、９．１０・・・電極、１１・・・空気供給流
路、１２・・・空気供給源、１３・・・インク供給流路
、１４・・・インク供給源、１７・・・仕切壁、１８・
・・比較的大きな開口、１９・・・微細な開口。代理人の氏名　弁理士　小蝦治　明　ほか２名第１図空気供給源第２図黛気供袷諒］２絶３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

インク室内に仕切壁が設けられ、この仕切壁の両側が上
部でインク供給流路の供給口より高い位置の比較的大き
な開口により連通され、下部で微細な開口により連通さ
れたインクジェット記録装置。