JPH047708B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はインクジエツト記録装置に関する。

従来例の構成とその問題点 インクジエツト記録装置としては従来種々のも
のが提案されている。

第１図は本発明者らが先に出願した空気流の曲
りによる急激な圧力勾配の変化を利用したインク
ジエツト記録装置を示す。同図ａにおいて、絶縁
性のノズル板２には空気吐出口１が穿孔されてお
り、このノズル板２と平行してノズル板３が配置
されており、かつノズル板３には空気吐出口１に
対向してインク吐出口４が取付けられている。ノ
ズル板２とノズル板３により形成される空気層７
には周辺から空気流が送られ、空気吐出口１より
流出する。空気流の流れの方向は、空気吐出口１
の近傍で急激に変化しているため、インク吐出口
４より空気吐出口１に至る空間には急激な圧力勾
配の変化が生じている。

一方、インク吐出口４内のインクには一定圧力
が印加されており、インクジエツト記録装置の非
駆動時にはインク吐出口４の近傍の空気圧力とイ
ンク吐出口４内のインク圧力がほぼ等しく、イン
ク吐出口４内のインクのメニスカスが静止して保
たれるように調整される。

信号源５はノズル板２の表面でかつ空気吐出口
１の周辺に設けられた電極８とインク吐出口４内
のインクとの間に電位差が生じるように、電極８
およびインク吐出口４に連通した導電性のインク
供給管６に電気的に接続されている。信号源５に
より電極８とインク吐出口４内のインクに電位差
が生じると、この電位差による静電力によりイン
ク吐出口４に生じるインクのメニスカスが空気吐
出口１の方向に引き伸ばされる。インク吐出口４
から空気吐出口１に至る空間には急激な圧力勾配
の変化が生じているため、前記インク吐出口４に
生じる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１より飛翔
する。

インク吐出口４を形成するノズル板３は、第１
図ｂに示すようにそのインク吐出口４の部分で凸
状に形成されている。凸状形状と空気流の関係か
らインク吐出口４の近傍には死水域がある空間を
作つて広がつており、この空間では、空気流の圧
力勾配はほとんどない。このため、インク吐出後
のインクのメニスカスの復元力の反動によつてイ
ンクが噴出したり、機械的な振動が外部から伝達
されメニスカスが不安定になることによる記録不
安定の現象が少なくなつた。凸状上面はインク吐
出口４の部分だけでなく全面がぬれた状態になつ
ており、インク吐出状態は第２図に示したように
なる。第２図で第１図と同一部分には同一符号を
付す。凸状形状は、その上面部がぬれた状態にあ
り、このぬれによつてさらに応答性の向上、画質
の良化、インク吐出量の増加が図れる利点を有す
る。

しかしこのような優れた特性も凸状形状の上面
のみがぬれた状態で生じるものであり、第３図ａ
に示したように凸状形状の外側にわつてインクが
おおうような状態あるいは、第３図ｂに示した空
気層７内にインクが溜まつた状態では、応答性の
低下、画質の劣化、インク吐出量の減少、吐出不
安定といつた現象を招く。これらの状態は、高電
圧の印加、インク圧力と空気圧力のバランスの崩
れ、インク供給管の振動によるインク圧力変動、
ヘツドへの強い機械的振動等によつてインク吐出
口４のインクメニスカスが破れ、インクが流出す
ることによつて生じる。これらの状態は通常生じ
難いが、一旦生じると元の状態へ復元する可能性
がほとんどないためヘツドの洗浄を余儀なくされ
る欠点を有していた。

また、このインクジエツト記録装置の場合、イ
ンク吐出量が非常に少なく、高解像度の画像の記
録には適しているが、低解像度の画像を高速に記
録するにはインク吐出量が不足するという欠点が
あり、インク吐出量を増大するくふうが望まれて
いた。この目的のためにインク吐出口の径を大き
くすると、インク吐出量は増大するが、インクの
メニスカスの保持及び動きが不安定となり吐出の
安定性、応答性が劣下するため、今まで実現され
なかつた。

発明の目的 本発明は上記問題点を解決するもので、インク
吐出口の凸状部の外側へのインク流出を生じ難く
し、記録特性の安定性の向上を図り、かつ応答性
の向上、インク吐出量の増加を図ることを目的と
する。

発明の構成 本発明は、インク吐出口の部分のノズル板をイ
ンク吐出側に凸状形状とし、凸状形状の上面部を
逆に凹状形状としたことを特徴とするインクジエ
ツト記録装置である。

実施例の説明 以下本発明の実施例について図面とともに詳細
に説明する。第４図乃至第７図は各々本発明の実
施例を示し、各図において第２図と同一部分には
同一符号を付して説明を省略する。第４図の実施
例は凸状形状をしたインク吐出口４の部分の上面
部が空気吐出口１のは逆方向に凹状に形成されて
おりその形状は球面である。第５図の実施例はこ
の形状が円錐台であり、第６図の実施例は円柱
状、第７図の実施例は階段状になつている。第４
図、第５図の場合は、インク吐出時にインクがイ
ンク吐出口４の凸状形状上面の周囲より円錐状に
引き出されるが、エツジとインクとの接触角が大
きくなるため、従来よりは、インクメニスカスの
不安定要因によりインクメニスカスが破れるため
には、より大きな力が必要となる。従つてインク
吐出口４よインクが流出して凸状形状の外部の空
気層７にインクが溜まるようなことは生じにくく
なつた。

また、凹状形状により、インクとの接触する部
分が増大するため、メニスカスが安定に保持さ
れ、かつ中央部でのインク挙動が容易となるた
め、応答性が向上する。

またインク吐出量の点から言つても、凹状形状
がインク溜りを形成するため、インク供給能力が
増しインク吐出量の増加につながる。

第６図の場合には、インク吐出口４からのイン
ク流出を防ぐ効果は薄いが、応答性の向上、イン
ク吐出量の増加については先の第４図、第５図の
場合と同様の効果が得られる。さらに第６図の場
合凹形状がストレートの円柱状を示しているが、
第７図に示すようにこの部分が階段状で構成され
ていても同等の効果を示す。

インク吐出口を形成するにおいては、化学エツ
チング方法を用いることにより、比較的容易に製
造が可能である。

発明の効果 以上のように本発明は、空気流を空気吐出口よ
り急激な曲りを生じさせて噴出させ、その空気流
の曲りにより生じる圧力勾配を有する空間内にイ
ンク吐出口を配しインク吐出口部分のノズル板を
凸状形状にし凸状形状上面部を逆に凹状としたこ
とを特徴とするインクジエツト記録装置であり次
のような効果を有する。

(1) インク吐出口よりのインクの流出を生じ難く
し安定した高記録特性が得られ信頼性が向上す
る。

(2) 応答性が向上する。

(3) インク吐出量が増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、本出願人が先に出願したインクジエ
ツト記録装置の断面図、第１図ｂは第１図ａのイ
ンク吐出口部分の拡大断面図、第２図は第１図に
示したインクジエツト記録装置における通常での
インク吐出状態を示す断面図、第３図ａ，ｂは第
１図に示したインクジエツト記録装置のインク吐
出口よりインクが流出した状態を示す断面側面
図、第４図乃至第７図は各々本発明のインクジエ
ツト記録装置の実施例を示す断面側面図である。 １……空気吐出口、２……ノズル板、３，３′，
３″，３〓，３〓……ノズル板、４……インク吐
出口、５……信号源、６……インク供給管、７…
…空気層、８……電極、９……インク、１０……
インク汲滴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インク吐出口とほぼ同軸上に空気吐出口を対
   向して設置し、インク吐出口と空気吐出口の間〓
   部分において急激な曲がりを生じさせながら空気
   吐出口より空気流を送出させ、インク吐出口から
   空気吐出口に至る方向に空気の圧力が減少するよ
   うな圧力勾配の変化する空間を形成する第一の手
   段と、空気吐出口が形成されている部材とインク
   吐出口内のインクとの間に信号に応じて選択的に
   電位差を生じさせる第二の手段とを有し、第二の
   手段の電位差による誘引力によりインク吐出口に
   生じているメニスカスを引き伸ばし、前記第一の
   手段により圧力勾配の変化する空間に生じる空気
   流の加速力を作用させ、インク吐出口内のインク
   を空気吐出口を経て外方に吐出させるとともに、
   前記インク吐出口の形成部が前記空気流の送出方
   向に凸状形状をなし、凸状形状の上面部が前記空
   気流の送出方向とは逆に凹状形状よりなることを
   特徴とするインクジエツト記録装置。 ２ 凹状形状が、球面形状であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のインクジエツト記
   録装置。 ３ 凹状形状が、円錐台形状であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のインクジエツト
   記録装置。 ４ 凹状形状が、円筒形状であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のインクジエツト記
   録装置。 ５ 凹状形状が、階段形状であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のインクジエツト記
   録装置。