JPH0470354A

JPH0470354A - インクジェットヘッド

Info

Publication number: JPH0470354A
Application number: JP2175107A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sato; 博幸佐藤; Hitoshi Yanai; 矢内　均
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1992-03-05
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JP2756023B2; US5113205A

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、インクジェットプリンタに使用されるインク
ジェットヘッドに係り、特に、そのインクタンク内にお
ける気泡の形成を阻止するようにしたインクジェットヘ
ッドに関する。

〔従来の技術〕

まず、この種のインクジェットヘッドの従来のものを第
５図ないし第８図により説明する。

第５図ないし第８図において、インクジェットヘッドは
扁平直方体形状のノズル板１を有しており、このノズル
板１は、それぞれガラス製の基板２Ａと振動板２Ｂとを
相互に張り合せて形成されている。このうち厚肉の基板
２Ａの内面には、第６図および第８図に詳示するように
、それぞれ先端をノズル４に形成された複数の流路３，
３・・・がエツチングにより形成されている。また、各
流路３の上流側には、インクのノズル４からの噴射時に
インクの逆流を防止するための狭窄部５が形成されてい
る。

前記各ノズル４および狭窄部５間の流路３に対応する部
位の振動板２Ｂの表面には、共通電極６が張設されてい
る。さらに、この共通電極６の表面において、かつ、各
流路３に対応覆る位置に複数の圧電素子７，７・・・が
介装され圧電素子表面より選択電極を取出している。そ
して、印字情報に対応して各圧電素子７に選択的に通電
することにより、特定の流路３に対応する部位の振動板
２Ｂを振動させて、その流路３内のインクをノズル４か
ら噴射することができる。

前記ノズル板１の基端側には、タンク部材８が接続され
ている。このタンク部材８は、全体として直方体形状を
なしており、このタンク部材８の一方の端面９Ａのほぼ
中央部には、円柱形状の突起１０が一体に突設されてい
る。また、前記タンク部材８内には、前記端面９Ａの突
起１０から他方の端面９Ｂに到達するインクタンク１１
が形成されており、このインクタンク１１は、前記端面
９Ａ側では小径とされ、端面９Ｂ側では、端面９Ｂの上
下方向における約３／４の範囲に対応するように途中で
上下方向に膨張されている。そして、このタンク部材８
の端面９Ｂ側には、前記ノズル板１の基端側が各流路３
がインクタンク１１に連通ずるように嵌合されており、
タンク部材８内におけるノズル板１の外周にはＯリング
１２が嵌合されノズル板１の外周からインクが漏洩する
のを防止するようになっている。また、前記インクタン
ク１１の突起１０側は、図示しないインク供給源と接続
されている。

前述した構成によれば、インク供給源からタンク部材８
のインクタンク１１を介してノズル板１の各流路３内に
インクを充填しておき、印字情報に対応して各圧電素子
７に選択的に通電することにより、対応する流路３のノ
ズル４からインクを噴射して図示しない用紙上にドツト
状に着色を行ない、各ノズル４からの選Ｒ的なインクの
噴射を繰返すことにより用紙上に印字を行なうことがで
きる。

〔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ェットヘッドに
は、インクタンク１１からの空気扱ぎが形成されておら
ず、しかも、インク供給源からインクタンク１１内にイ
ンクが直接導入されるようになっているので、インク中
に含まれている空気がインクから分離してインクタンク
１１の上部に浮上して気泡を形成することになる。そし
て、このインクタンク１１の上部における気泡は、印字
を継続するにつれて次第に大きくなり、最終的には最上
位にある流路３の流路のボートの少なくとも一部にまで
気泡が到達してしまい、この最上位の流路３内に導入さ
れるインクの量が減少したり、最悪の場合には、この流
路３内にインクが全く供給されなくなったりしていた。

この結果、最上位の流路３のノズル４からのインクの噴
射が不安定になり、印字品質が悪化するという６３それ
があった。

このような問題点に鑑み、ノズル板１とタンク部材８を
組立てる際にあらかじめタンク部材８のインクタンク１
１内にインクを充填しておくことが従来から知られてい
るが、このようにしてノズル板１とタンク部材８を組立
てると、インクタンク１１内に充填されているインクが
いろいろな箇所に付着するおそれがあるため組立てにく
かったし、また、インク中に含まれている気泡を除去す
るための具体的な構成を具備してないので、印字を継続
すれば、やはりインクタンク１１の上部に気泡が形成さ
れ、場合によっては印字品質に悪影響を与えるという問
題点があった。

本発明は、前述した従来のものにおける問題点を克服し
、インクタンク内における気泡の発生をできるだけ少な
くして、印字品質に悪影響を与えないようにしたインク
ジェットヘッドを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前述した問題点を克服するため請求項第１項のインクジ
ェットヘッドは、先端をそれぞれノズルとされた複数の
流路が形成されているノズル板と、このノズル板の基端
側に接続され内部に前記各流路に供給するためのインク
を貯留するインクタンクが形成されているタンク部材と
を有するインクジェットヘッドにおいて、前記タンク部
材に、内部に前記インクタンクと連通される補助インク
タンクが形成された補助タンク部材を接続し、この補助
タンク部材の補助インクタンクの上部と連通される排出
チューブを配設し、前記インクタンクの上壁の下面の一
部をインクの供給方向において上流側から下流側にかけ
て下向きに傾斜する傾斜面に形成したことを特徴として
いる。

また、請求項第２項のインクジェットヘッドは、請求項
第１項において、インクタンクの上部と前記補助インク
タンクの上部を連通ずる連通路を形成したことを特徴と
いている。

さらに、請求項第３項のインクジェットヘッドは、請求
項第１項において、インクタンクの上部と連通される他
の排出チューブを配設したことを特徴としている。

〔作　用〕

前述した構成からなる請求項第１項のインクジェットヘ
ッドによれば、供給されたインクがインクタンクの傾斜
面に衝突することにより、インク中の空気がインクから
分離されて傾斜面に沿って上昇し、補助インクタンクの
上部においてひとつの気泡となる。そして、この補助イ
ンクタンクの上部から排出チューブにより排出されるの
で、インクタンクの上部には、印字品質に悪影賢を与え
るほどの気泡は形成されない。

また、請求項第２項のインクジェットヘッドによれば、
インクタンクの上部にもし気泡が形成されても、この気
泡は、補助インクタンクの上部に形成された気泡が排出
デユープを介して排出されることにより、連通路を介し
て補助インクタンクの上部に到達して排出チューブから
排出されることになる。

さらに、請求項第３項のインクジェットヘッドによれば
、インクタンクの上部にもし気泡が形成されても、この
気泡は、他の排出デユープを介してこのインクタンクの
上部から直接排出されるので、さらに確実に気泡を排出
することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。なお
、前述した従来のものと同一ないしは相当する構成につ
いては、図面中に同一の符号を付し、その説明は省略す
る。

第１図および第２図は本発明に係るインクジェットヘッ
ドの第１実施例を示すものであり、本実施例は、特許請
求の範囲の請求項第１項に対応するものである。

第１図および第２図において、ノズル板１には、前述し
た従来のものと同様に、タンク部材８Ａが接続されてい
る。このタンク部０８Ａのインクタンク１１Ａの上壁１
３は、インクの供給方向において上流側から下流側にか
けて下向きに傾斜する第１傾斜而１３ａ、上向きに傾斜
する第２傾斜面１３ｂおよび水平方向に延在する水平面
１３Ｇにより構成されている。

このうち第１傾斜面１３ａは、インクタンク１１Ａの底
壁１４の水平な上面１４ａとの鉛直方向間隔が、最大位
置たるインクの供給方向における最上流側においても水
平面１３Ｃおよび上面１４ａの鉛直方向間隔の１／２以
下とされており、また、最小位置たる第２傾斜面１３ｂ
との連設部においては、水平面１３Ｃおよび上面１４ａ
の鉛直方向間隔の約１／４とされている。

また、前記第１傾斜面１３ａは円弧面１３ｄを介して第
２傾斜面１３ｂと連設されており、この第２傾斜面１３
ｂは、ノズル板１の最上位の流路３の上方に位置する水
平面１３ｃと円弧面１３ｅを介して連設されている。

前記インクの供給方向にお（）る上流側となるタンク部
材８Ａの端面９Ａには、縦長のほぼ長方形をなす凹部１
５が形成されており、この凹部１５内には、フィルタ１
６およびＯリング１７が嵌合されており、Ｏリング１７
によりフィルタ１６がタンク部ＵＳＡのインクタンク１
１Ａの上流側端縁に密着されるようになっている。また
、前記タンク部材８Ａのインクタンク１１Ａには、全体
としてほぼ直方体形状をなす補助タンク部材１８が複数
本のねじ１９．１９・・・により前記Ｏリング１７に密
着するように接続されている。この補助タンク部材１８
内には、前記タンク部材８ＡのインクタンクＩＩＡと連
通ずる補助インクタンク２０が形成されており、この補
助インクタンク２０の底壁２１の水平な上面２１ａは、
前記タンク部材８Ａのインクタンク１１Ａの上面１４８
と同一面上に位置しており、また、補助インクタンク２
０の上壁２２の下面２２ａは、前記インクタンク１１Ａ
の水平面１３ｃと同一面上に位置している。さらに、前
記補助インクタンク２０の各側壁２３の側面２３ａは前
記インクタンクＩＩＡの各側壁２４の側面２４ａと同一
面上に位置している。

前記補助インクタンク２０のインク供給方向における最
上流端となる側面２５の下部と上部には、それぞれ前記
補助インクタンク２０と連通ずる貫通孔２７．２９が内
設された円筒形状の突起２６゜２８が突設されている。

このうち下部の突起２６の貫通孔２７は図示しないイン
ク供給源と連通されており、また、上部の突起２８の貫
通孔２９には、排出チューブ３０が挿通されている。こ
の排出チューブ３０の一端は、前記補助インクタンク２
０の上部内に開口されており、また、排出チューブ３０
の他端は、図示しない過剰インク回収部内に連通されて
いる。なお、前記排出チューブ３０の中間部には図示し
ないバルブが介装されている。

つぎに、前述した構成からなる本実施例の作用について
説明する。

本実施例において、ノズル板１、タンク部材８Ａ、補助
タンク部材１８、排出チューブ３０などを組立ててイン
クジェットヘッドを形成する際には、タンク部材８△の
インクタンク１１Ａや補助タンク部材１８の補助インク
タンク２０などをインクにより満たしておく必要はなく
、空の状態において組立てればよい。

このＪ、うにしてインクジェットヘッドを組立てたら、
排出デユープ３０に介装されているバルブを開にしたう
えで、貫通孔２７から補助インクタンク２０内にインク
を圧入する。すると、圧入されたうちの大部分のインク
は、排出チューブ３゜を介して大気に開放されているこ
とにより内圧の小さな補助インクタンク２０内にすみや
かに満たされていき、最終的には、排出チューブ３０内
もインクにより満たされることになる。

そして、排出チューブ３０の先端からインクが流出プる
ようになったら、排出チューブ３０に介装されているバ
ルブを閉にする。すると、補助インクタンク２０内に圧
入されたインクは、フィルタ１６を介してタンク部材８
Ａのインクタンク１１△内にも良好に流入するようにな
り、インクタンク１１Ａ内にあった空気を各流路３を介
して外部に排出するようにしてインクタンク１１Ａなら
びに各流路３内に満たされることになる。ところで、補
助タンク部材１８の補助インクタンク２０からタンク部
材８Ａのインクタンク１１△内に流入するインク中に含
まれている空気は、インクがタンク部材８Ａの第１傾斜
面１３ａに衝突することによりインクから分離され、第
１傾斜面１３ａに沿って上昇し、最終的に補助インクタ
ンク２０内に貯留されることになるので、インクタンク
１１Ａの上部には、インク内に含まれている空気による
気泡は殆んど形成されず、インク圧入時に各流路３を介
して抜けきらない空気の気泡が残置されるにすぎない。

このようにして各流路３、インクタンク１１、補助イン
クタンク２０．ｆＪＩ出チューブ３０等にインクが満た
されたら、排出チューブ３０に介装されている図示しな
いバルブを閉にしたうえで、貫通孔２７から補助インク
タンク２０内にインクを補充しつつ、前述したものにお
いて説明したような所定の印字動作を行なう。すると、
インクが補助インクタンク２０からインクタンク１１Ａ
方向へ順次補充されることになるが、この補充されるイ
ンクは、途中、第１傾斜面１３ａに衝突することにより
含まれている空気を分離され、この空気は、補助インク
タンク２０の上部において気泡を形成することになるの
で、インクタンク１１△の上部内における気泡がインク
の補充により膨張する事態は防止され、気泡が印字品質
に悪影響を与えるおそれはない。なお、補助インクタン
ク２０の上部に形成されている気泡が大きくなると、補
助インクタンク２０内のインクの液面が低下して排出チ
ューブ３０の一端の開口が露出することになるので、補
助インクタンク２０内の気泡の一部は排出チューブ３０
から外部に排出されることになる。

このように本実施例によれば、タンク部材８Ａに隣接す
る補助タンク部材１８を設け、この補助タンク部材１８
に形成されている補助インクタンク２０の上部にインク
中に含まれている空気を導びくようにしたので、タンク
部１８Ａのインクタンク１１Ａの上部における気泡が大
きくなって印字品質に悪影響を与えることはない。

第３図【、１本発明に係るインクジェットヘッドの第２
実施例を示すものであり、本実施例は、特許請求の範囲
の請求項第２項に対応するものである。

第３図において、タンク部０８Ａのインクタンク１１Ａ
の上壁１３には、インクタンク１１Ａの上端部と補助タ
ンク部材１８の補助インクタンク２０の上端部とをほぼ
水平方向において連通する連通孔３１が形成されている
。

その他の構成は、前述した第１実施例と同様なので、そ
の説明は省略する。

このような構成によれば、補助タンク部材１８の補助イ
ンクタンク２０の上部に形成された気泡は、その大きさ
が大きくなれば排出チューブ３０から一部抜かれるよう
になっているので、タンク部材８Ａのインクタンク１１
Ａの上部にある気泡も、連通孔３１を介して補助インク
タンク２０の方へ抜かれることが可能となり、インクタ
ンク１１Ａの上部における気泡の形成をざらに安定的に
防止することができる。

第４図は本発明に係るインクジェットヘッドを示すもの
であり、本実施例は、特許請求の範囲第３項に対応する
ものである。

第４図において、タンク部材８Ａのインクタンク１１Ａ
の上壁１３には、第３図と同様の連通孔３１が形成され
ており、この連通孔３１の内径は、撲出チューブ３０の
内径より小径とされている。

また、前記連通孔３１には、他の排出チューブ３２の一
端部が密に嵌着されており、この排出チューブ３２の他
喘部は、途中から前記排出チューブ３０内に導入されて
いる。

このような構成によれば、補助タンク部材１８の補助イ
ンクタンク２０の上部内は、連通孔３１および排出チュ
ーブ３２を介して直接大気に開放されているので、イン
クタンク１１Ａ内へのインクの供給圧により補助タンク
部材１８の補助インクタンク２０の上部に形成された気
泡は、連通孔３１を排出チューブ３２を介して外部に排
出されることになる。したがって、補助インクタンク２
０の上部には気泡が存在しないことになり、気泡による
印字品質への悪影響をさらに確実に防止することができ
る。

なお、本実施例においては、排出チューブ３２を排出チ
ューブ３０内に挿通して外部に導びいているが、排出デ
ユープ３２を排出デユープ３０から独立して大気に開放
するようにしてもよい。

本発明は、前述した各実施例に限定されるものではなく
、必要に応じて種々の変更が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るインクジェットヘッド
によれば、インクタンク内における気泡の発生をできる
だけ少なくして、印字品質に悪影響を与えることがない
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るインクジェットヘッドの第１実施
例を示す斜視図、第２図は第１図の■■線による断面図
、第３図および第４図はそれぞれ本発明の他の実施例を
示す第２図と同様の図、第５図は従来のインクジェット
ヘッドを示す斜視図、第６図は第５図の■−■線による
断面図、第７図は第５図の要部の拡大正面図、第８図は
第７図の■−■線による断面図である。１・・・ノズル板、３・・・流路、６・・・共通電極、
７・・・圧電素子、８，８Ａ・・・タンク部材、１１．
ＩＩＡ・・・インクタンク、１３・・・上壁、１３ａ・
・・第１傾斜面、１６・・・フィルタ、１８・・・補助
タンク部材、２０・・・補助インクタンク、３０・・・
排出チューブ、３１・・・連通孔、３２・・・排出チュ
ーブ。

Claims

【特許請求の範囲】１）先端をそれぞれノズルとされた複数の流路が形成さ
れているノズル板と、このノズル板の基端側に接続され
内部に前記各流路に供給するためのインクを貯留するイ
ンクタンクが形成されているタンク部材とを有するイン
クジェットヘッドにおいて、前記タンク部材に、内部に
前記インクタンクと連通される補助インクタンクが形成
された補助タンク部材を接続し、この補助タンク部材の
補助インクタンクの上部と連通される排出チューブを配
設し、前記インクタンクの上壁の下面の一部をインクの
供給方向において上流側から下流側にかけて下向きに傾
斜する傾斜面に形成したことを特徴とするインクジェッ
トヘッド。２）前記インクタンクの上部と前記補助イン
クタンクの上部を連通する連通路を形成したことを特徴
とする請求項第１項記載のインクジェットヘッド。３）前記インクタンクの上部と連通される他の排出チュ
ーブを配設したことを特徴とする請求項第１項記載のイ
ンクジェットヘッド。