JPH06115092A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インク圧変動に対する動作を安定させ、耐久
性を増す。 【構成】 インク耐性にすぐれたポリエチレンからなる
ダンパ本体３０の中央部のやや上方よりに一様な深さの
凹部からなるインク貯蔵部３５を形成し、その下端部に
インク流路３３を形成する。インク流路３３は、インク
流入口３２とインク流出口３４との間に形成された溝か
らなり、インクタンクからのインクをヘッド２へ送る。
インク貯蔵部３５の開口部の対角線上にステンレスから
なる板バネ３７を張架し、両端を板バネ固定部３６ａ，
３６ｂにより固定・支持する。さらに、板バネ３７の上
から重ねるように、ダンパ本体３０とほぼ同形の振動膜
を覆い、ダンパ本体３０に溶着により固定する。これに
より、インク貯蔵部３５とインク流路３３との間がシー
ルされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクタンクからイン
クジェットヘッドへインクを供給するインクチューブの
途中に圧力変動吸収用ダンパを設置したインクジェット
記録ヘッドの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録ヘッドには、
インクタンクからインクジェットヘッドへインクを供給
するインクチューブの途中に圧力変動吸収用のダンパを
設置した構造のものがある。図３はそのインクジェット
記録ヘッドの一例を示す斜視図である。

【０００３】図において、１はインクタンク、２はイン
クジェットヘッド（以下、ヘッドと称す）、３はヘッド
２にインクを供給するチューブである。ヘッド２はガイ
ド軸５，６に沿って矢印方向、すなわち主走査方向に移
動可能なキャリッジ４に搭載されている。７はプラテン
であり、プラテン７上に供給された用紙８に近接した位
置をヘッド２が主走査方向に移動しながらインクを吐出
することにより印字する。

【０００４】図４はヘッド２の側面図を示す。図に示さ
れるように、複数のノズル２１、ノズル２１にインクを
供給するためのインク流路２２、インク流路２２にイン
クを供給するための共通のインク池部２０および圧力室
２３等により、ヘッド２が構成される。圧力室２３には
上面の振動板（図示せず）を介して電歪振動子２４の振
動が加えられ、その急激な圧力変化によりインクが押し
出されて滴状になり吐出される。

【０００５】このように構成されたインクジェット記録
装置では、ヘッド２の主走査方向の高速運動によって、
ヘッド２内部のインクやチューブ３内のインクに慣性力
が発生してインク供給圧力に変動をきたすことがある。
その結果、インクの安定吐出が妨げられ、さらにはイン
クの不吐出に至ることもある。そこで通常は、インクの
安定吐出をはかるため、ヘッド２とチューブ３との間に
ダンパと称するインク圧力変動吸収部を設置している。
図５はそのダンパの従来例を示し、図６は図５のＡ−Ａ
線断面図である。

【０００６】図において、３０はダンパ本体であり、材
質にはインクの耐腐食性にすぐれたポリエチレン等が用
いられる。ダンパ本体３０の両端には、インク流入口３
２およびインク流出口３４が形成され、さらにインク流
入口３２とインク流出口３４の間の片側に溝部および凹
部を形成することにより、インク流路３３およびインク
貯蔵部３５が形成される。このインク流路３３およびイ
ンク貯蔵部３５が形成されたダンパ本体３０の面は、可
撓性を有するポリエチレンフィルム等からなる振動膜３
１が溶着等によりシールされている。

【０００７】このダンパ３０を接続したヘッド２、チュ
ーブ３へのインクの充填は、キャップ装置（図示せず）
を用いてヘッド２のノズル２１を密閉した後、インク吸
引回復装置と称するポンプ装置（図示せず）を用いてキ
ャップ装置内に負圧を発生させておこなう。それによ
り、インクは負圧により吸引され、インクタンク１、チ
ューブ３、ダンパ３５、ヘッド２、キャップ装置、イン
ク吸引回復装置の順に流入する。

【０００８】このとき、ダンパ３０のインク貯蔵部３５
の上部には空気室が形成される。この空気室内の空気の
圧縮性と振動膜３１の弾性とにより、ヘッド２およびチ
ューブ３のインクの供給経路中に発生するインク供給圧
の変動が吸収される。それによりインク供給圧の変動に
より引き起こされるインク不吐出等のトラブルが解消さ
れる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ダンパ３０には以下のような問題があった。 （１）先ず、高速印字を実現しようとした場合にインク
供給圧の変動に対する吸収特性が不十分である。これは
高速印字の場合、加減速度が大きくなり発生するインク
の圧力変動も大きくなるためである。 （２）同様に、高温環境下で印字を実現しようとした場
合にインク圧力変動に対する吸収特性が不十分である。
これは高温になると、図７に示すようにインクの粘性が
低下し、流動性が増した分、インクの圧力変動も大きく
なるためである。

【００１０】（３）さらには、インク吸引回復装置によ
り過大な負圧を印加することで振動膜が塑性変形を起こ
しやすく、それにより振動膜の可撓性が劣化してしまい
耐久性に乏しい。 本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、動作が安定して、耐久性にす
ぐれたインクジェット記録ヘッドを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、インクタンクからインクジェットヘ
ッドへインクを供給するインクチューブの途中に圧力変
動吸収用ダンパを設置したインクジェット記録ヘッドに
おいて、ダンパ本体の片面に凹部を形成してインク貯蔵
部とするとともに、可撓性を有する薄膜からなる振動膜
をインク貯蔵部を覆うように貼着し、かつ振動膜の内側
に板バネを張架したことを特徴とする。

【００１２】第２の発明は、第１の発明のインクジェッ
ト記録ヘッドにおいて、インク貯蔵部である凹部の中央
部をその周囲部よりも底浅に形成したことを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】第１の発明においては、ダンパ本体の片面に凹
部が形成されてインク貯蔵部となるとともに、可撓性を
有する薄膜からなる振動膜がインク貯蔵部を覆うように
貼着され、かつ振動膜の内側に板バネが張架される。そ
れにより、インク貯蔵部が負圧になった場合、振動膜が
板バネに支持され、その部分での振動膜の内側への変形
が規制される。

【００１４】第２の発明においては、インク貯蔵部であ
る凹部の中央部がその周囲部よりも底浅に形成される。
それにより振動膜へのインクの付着面積が毛管現象によ
り増す。

【００１５】

【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１は第１の発明に係る実施例の要部を示す説明図
である。図において、２はヘッド、３はインクタンク
（図示せず）からのチューブであり、３０がダンパ本体
である。ダンパ本体３０のインク流入口３２は、ジョイ
ント４０によりチューブ３と接続される。同じくインク
流出口３４は、ジョイント４１によりヘッド２と接続さ
れる。このヘッド２とダンパ本体３０との接続は、でき
る限り短くして、外力が加えられたときその間のインク
に発生する慣性力を小さくする。

【００１６】ダンパ本体３０はインク耐性にすぐれたポ
リエチレンにより射出成形したものである。ダンパ本体
３０の中央部のやや上方よりにインク貯蔵部３５が形成
されている。インク貯蔵部３５は一様な深さの凹部から
なり、その下端部でインク流路３３に接続している。イ
ンク流路３３は、インク流入口３２とインク流出口３４
との間に形成された溝からなり、インクタンク（図示せ
ず）から流入するインクをヘッド２へ送る。

【００１７】インク貯蔵部３５の開口部の対角線上に
は、ステンレスからなる板バネ３７が張架され、両端が
板バネ固定部３６ａ，３６ｂにより固定・支持される。
板バネ３７は、インク貯蔵部３５の全体を覆うように両
側に枝状の凸部を有する。

【００１８】さらに、板バネ３７の上から重ねるよう
に、ダンパ本体３０とほぼ同形の振動膜（図示せず）を
覆い、ダンパ本体３０に溶着により固定する。これによ
り、インク貯蔵部３５とインク流路３３との間がシール
される。なお、振動膜としては、ポリエチレンのみの単
層フィルムではなく、ポリ塩化ビニリデンやナイロン等
の耐透湿性にすぐれたフィルムを積層した多層フィルム
を採用して、インク乾燥を防止するのが望ましい。

【００１９】この実施例では、可撓性を有する材質から
なる振動膜の内側に板バネ３７を設置したことにより、
インク貯蔵部３５内に過大な負圧が発生しても振動膜に
生じる引っ張り応力は、板バネ３７に接する面積の分、
小さい値となる。その結果、より可撓性の大きな材質か
らなる振動膜を使用することが可能になり、ダンパの圧
力変動の吸収特性をさらに向上させることができる。

【００２０】また、負圧解消時に振動膜を復元させる板
バネ３７の材質を、耐久性にすぐれたステンレスとした
ことでダンパ自体の耐久性も向上する。さらには、負圧
解消時に、振動膜の復元により、インクタンクおよびチ
ューブ３からインクがダンパ内に吸引されて補充される
ため、ダンパ内のインクが常に必要なレベル以上に保た
れることになり、動作が安定する。なお、この実施例の
インクタンクその他の構造は図３の従来例と共通である
ので説明を省略する。

【００２１】次に第２の発明の実施例について説明す
る。図２は第２の発明に係る実施例の要部を示す断面図
である。この実施例の特徴は、インク貯蔵部３５の中央
部が浅く形成されていることであり、他の部分は図１の
実施例と同一であるので共通な部分は説明を省略する。

【００２２】図示されるように、インク貯蔵部３５の中
央部となる部分に凸部３８を形成したことにより、振動
膜３１の内側に位置する板バネ３７と凸部との間が狭く
なる。そのため、インク貯蔵部３５内に浸入してきたイ
ンクは、狭くなった部分で毛管現象により上方へ昇り、
インクの液面が高くなってより広い面積で振動膜３１に
接することになる。その結果、振動膜３１の変形による
インク圧力変動の吸収効果が増大する。

【００２３】以上、説明したように本発明の実施例で
は、ダンパ３０内のインク貯蔵部３５を覆う振動膜３１
の内側にステンレス性の板バネ３７を設置して、振動膜
３１が過度に内側へ変形しないように支持したため、イ
ンク圧の変動時に振動膜３１に発生する応力の値が軽減
される。それにより、振動膜３１の疲労による劣化を防
止して耐久性を増すとともに、より可撓性のある材質を
振動膜３１に使用することを可能にして、振動吸収の特
性を高めることが可能になる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように第１の発明によれば、
可撓性を有する薄膜からなる振動膜の内側に板バネを張
架したことにより、インク貯蔵部が負圧になった場合、
振動膜が板バネに支持されて内側への変形が規制され
る。その結果、振動膜が過度に変形することがなくなっ
て動作が安定するとともに、耐久性も増す。

【００２５】第２の発明によれば、インク貯蔵部である
凹部の中央部をその周囲部よりも底浅に形成したことに
より振動膜へのインクの付着面積が毛管現象により増
す。その結果、インク圧の変動に対する振動膜の吸収能
力が増して動作が安定するとともに、耐久性も増す。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の実施例の要部を示す説明図であ
る。

【図２】第２の発明の実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図３】従来のインクジェット記録ヘッドの一例を示す
斜視図である。

【図４】図３の要部の側面図である。

【図５】従来例の構造を示す図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】インクの温度と粘性の関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

２ ヘッド ３ チューブ ３０ ダンパ本体 ３１ 振動膜 ３２ インク流入口 ３３ インク流路 ３４ インク流出口 ３５ インク貯蔵部 ３６ａ，３６ｂ 板バネ固定部 ３７ 板バネ ３８ 凸部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクタンクからインクジェットヘッド
   へインクを供給するインクチューブの途中に圧力変動吸
   収用ダンパを設置したインクジェット記録ヘッドにおい
   て、 ダンパ本体の片面に凹部を形成してインク貯蔵部とする
   とともに、可撓性を有する薄膜からなる振動膜をインク
   貯蔵部を覆うように貼着し、かつ振動膜の内側に板バネ
   を張架したことを特徴とするインクジェット記録ヘッ
   ド。
2. 【請求項２】 請求項１記載のインクジェット記録ヘッ
   ドにおいて、 インク貯蔵部である凹部の中央部をその周囲部よりも底
   浅に形成したことを特徴とするインクジェット記録ヘッ
   ド。