JPH0641210B2 - インクジエツト記録装置 - Google Patents

インクジエツト記録装置

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JPH0641210B2
JPH0641210B2 JP59147169A JP14716984A JPH0641210B2 JP H0641210 B2 JPH0641210 B2 JP H0641210B2 JP 59147169 A JP59147169 A JP 59147169A JP 14716984 A JP14716984 A JP 14716984A JP H0641210 B2 JPH0641210 B2 JP H0641210B2
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JP
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ink
container
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ink container
recording apparatus
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雅道 鈴村
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor

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  • Ink Jet (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は液体を噴射し飛翔的液滴を形成するインクジェ
ット記録装置に関し、詳しくは記録ヘッドへ供給する記
録液としてのインクを収納するインク容器を改良したイ
ンクジェット記録装置に関するものである。
〔発明の背景〕
一般にインクジェット記録装置は、記録ヘッドを電気
的、機械的に駆動することにより飛翔液滴を形成するも
のとして構成され、該記録ヘッドはインク供給管によっ
てインク容器に連結される。そしてインクを収納するイ
ンク容器は、通気孔を設けるか、あるいは容器自体を可
撓性材料で形成し、かつ密閉される構成をとって、前記
インク容器中のインクの圧力を常に大気圧に保持させる
ようにしたものが普通である。
第4図はこのような従来のインクジェット記録装置の一
例の構成概要を模式的に示したものであり、第4図(a)
において、1は記録ヘッド、2はそのインク吐出口、3
はインク供給管、4はインク容器、5は通気孔、7はイ
ンク、8は記録ヘッド1のインク吐出口2とインク容器
4内のインク水面との間の落差(以下インク水頭差とい
う)を示している。
また第4図(b)は可撓性インク容器6の場合を示してお
り、その他の構成は第4図(b)と同じである。
これらの図に示されるように、インク8はインク容器4
または可撓性インク容器6から記録ヘッド1の吐出口2
まで満たされており、吐出口2では形成されるインク8
のメニスカスの表面張力により記録ヘッド1内に保持さ
れている。ただし、この表面張力によるインクの保持力
は小さいため、第1図(a)又は(b)に示すようなインクの
水頭差8を設定し、吐出口2のメニスカスにかかる圧力
を負圧としている。これはまた、インク液滴吐出時の安
定性にも寄与している。
このように、従来のインクジェット記録装置のインク供
給方式では、記録ヘッド吐出口へのインク供給圧力を適
正な値とするためにインク吐出口とインク容器内インク
液面との水頭差を設けることが必要となっているが、こ
のために従来装置ではインクジェット記録装置内での記
録ヘッドに対するインク容器の位置が限定される、ある
いはインク容器内の液面高さの変化の影響を小さくする
ためにインク容器形状を薄形にする等の装置構成上の制
約を受ける結果となっている。
さらに、このような方式の場合、インクジェット記録装
置全体を傾斜した場所に置いたり、移動の際に傾斜した
り使用場所の環境が変化したりすると記録ヘッド吐出口
とインク容器内液面の水頭差は容易に変化してしまい、
吐出口からのインクの漏れ、及び吐出口内への気泡の取
り込み等の問題が発生する恐れがあり、装置の取り扱い
に際しては細心の注意を要する問題もある。
〔発明の目的〕
本発明は前記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、インクジェット記録装置の構成にあた
って、インク容器の設置個所、インク容器の形状に対す
る設計上の制約を低減させるところにある。
また本発明の他の目的は、圧縮性の気体を充填した負圧
室をインク貯蔵室と可撓性膜を介し設けることで、記録
ヘッドの吐出口に作用するインク供給圧力の安定化、ひ
いてはインクジェット記録装置の記録動作時のインク液
滴の吐出の安定化を図ったところにある。
また本発明の別の目的は、インクジェット記録装置の取
り扱いの容易化の実現を図ったところにある。
〔発明の概要〕 前述した目的を達成するためになされた本発明の要旨と
するところは、インクの飛翔液滴を吐出する吐出口を有
した記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給されるインクを
貯留するインク容器と、を有するインクジェット記録装
置において、前記インク容器は、可撓性膜によって構成
され内部にインクを収容するインク貯蔵室と、内外圧の
差で変形しない剛体で構成されかつ内部に前記インク貯
蔵室を収容する容器体と、前記インク貯蔵室と前記容器
体との間に設けられ外部に対して機密保持されると共に
予め減圧された負圧室と、を備えていることを特徴とす
るインクジェット記録装置にある。
〔発明の実施例〕
以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。
実施例1 第1図(a)は本実施例のインクジェット記録装置の斜視
外観を示し、第1図(b)は(a)図A−A線の断面を示して
いる。これらの図において、201は記録ヘッド部、2
02は吐出オリフィス、203はオリフィスプレート、
204はスペーサー、205は基板、206はインク吐
出駆動手段としての発熱抵抗体、207はインク容器の
カバー、208はインク容器内から記録ヘッド部へのイ
ンク供給口、209はインク容器の容器体である外部タ
ンク、210はインク容器のインク貯蔵部をなす内部イ
ンク容器、211は内部インク容器に充満されたイン
ク、212は負圧室である。
前記における記録ヘッド部201においては、印加され
た電気エネルギーを発熱抵抗体206で熱エネルギーに
変換し、該熱エネルギーの作用により、基板205上の
発熱抵抗体206に対向して設けられたオリフィスプレ
ート203上の吐出オリフィス202より、記録液であ
るインク211を吐出し、飛翔液滴を形成させる。
そしてかかる記録ヘッド部201に対し、インク供給口
を介し接続されるインク容器が実質的に一体化されてい
るところに本実施例の特徴があり、以下これを説明す
る。
すなわち、本実施例のインク容器では、内部インク容器
210内に収納されているインク211が、インク供給
口208を通って記録ヘッド部201に供給され、記録
ヘッド部201からのインク211の吐出により減少し
ていく。
前記の内部インク容器210は、ポリエチレン、テフロ
ン等の樹脂またはクロロプレン、ブチル、シリコン等の
ゴムで耐インク性をもつ材料を薄肉に成形した膜体を、
その周縁部をカバー207と外部タンク209の嵌合部
に接着または圧着して構成され、インク吐出による容器
内のインク体積の減少とともに容器形状を任意に縮小変
形できるようになっている。該内部インク容器210の
外側を囲むように形成された外部タンク209は剛性の
ものであり、内部インク容器210との間に設けられた
空間を外部に対し気密保持し、更にこの空間はあらかじ
め減圧された負圧室212とされている。
この負圧室212の減圧の程度は、記録ヘッド部201
の吐出オリフィス202において現われるメニスカスの
表面張力に基づくインクの保持力に関係して、所望する
インク供給圧力を内部インク容器210内のインク21
1に与えるように定められる。
このような構成によれば、非圧縮性のインクの充填され
た内部インク容器の容積が変化しても、これに可撓性膜
を介して隣接し内部に空気(圧縮性)が充填されている
負圧室があるため、この負圧室の圧力変化が比較的緩か
に生ずることで、インク吐出に適した負圧状態の維持
(吐出可能な負圧領域内に維持)することが好ましく実
現される。
また、以上のような構成によれば、記録ヘッドの吐出オ
リフィス202の位置に対してインク容器を低い位置に
セットする必要性がなく、インクジェット記録装置の設
計自由度が大幅に向上される利益がある。またインクの
消費によっても従来のような水頭差変動の難点がなく、
インク吐出圧の安定化が実現される利益もあるし、負圧
室による負圧の維持、および一体化によって装置全体の
傾斜等の外乱に対する安定性も増大する。
実施例2 第2図(a)は本実施例の斜視外観を示し、第2図(b)は
(a)図B−B線の断面を示している。本実施例のもの
は、実施例1に比べて記録ヘッド部301をインク容器
の上部に設けたこと、およびこれに伴なう若干の構成変
更がある他は実施例1と共通的なものであり、したがっ
て共通する部材、部位には第1図の符号に100を加え
て示しその説明は省略する。
本実施例における記録ヘッド部301は、上面に発達抵
抗体305が設けられている略水平面な基板304に対
し、その上側にオリフィスプレート303を貼合せ、こ
れによって基板304とオリフィスプレート303の端
部で吐出オリフィス302を形成するようになってい
る。なお、インク吐出の原理、内部インク容器309か
ら記録ヘッド部301へのインク供給の原理は実施例1
と同様である。
本実施例においても、前記実施例1と同様の効果があ
り、負圧室311の負圧程度の設定により、インク供給
圧を好適に定めることができ、インクジェット記録装置
の設計自由度の向上、インク吐出の安定等の効果を得る
ことができる。
実施例3 第3図は本実施例のインクジェット記録装置を模式的に
示した断面図を示す。
図において、401は記録ヘッド部、402は吐出オリ
フィス、403はインク供給管、404は外部タンク、
405は内部インク容器、406はインク、407は負
圧室を示す。
本実施例では前記実施例と異なり記録ヘッド部401と
インク容器部とを別体となし、両者をインク供給管40
3により連通した構成としている。インク供給圧力の設
定方法は前記実施例1,2に述べたと同様である。
かかる構成においても、負圧室の負圧設定によりインク
供給圧は記録ヘッドとインク容器の位置に制約されるこ
となく定めることができ、インクジェット記録装置の設
計自由度が向上し、またインク吐出の安定化も得られる
という効果がある。
〔発明の効果〕
以上述べた如く、本発明よりなるインクジェット記録装
置によれば、負圧室によって容量の変化により生ずる圧
力変化の影響を抑制するため、インク供給圧力の安定化
ひいてはこれにより、記録ヘッド吐出オリフィス部のメ
ニスカスを安定して保持することが可能となり、傾斜等
に影響されない負圧室の存在によりインクジェット記録
装置に対する振動、衝撃、使用環境変化により吐出オリ
フィスからのインクの漏れ、又はメニスカスの後退によ
る不吐出化等の現象を防止することが可能となる。さら
に、従来のインクジェット記録装置はインク供給圧力を
記録ヘッドとインク容器中のインク液面の水頭差により
設定していたため、印字時には装置を水平に設置する必
要があったが、本発明のインクジェット記録装置ではこ
のような注意が不要となりインクジェット記録装置の傾
斜の有無にかかわらず記録動作を行なうことができ、前
述の耐振動、衝撃性の向上と合わせて装置の取り扱いの
容易化が実現される。
また、記録ヘッドとインク容器内インク液面の水頭差を
規定の値に設定する必要がなくなったため、インク容器
設置場所に対する制約がなくなり、インクジェット記録
装置を設計する際の自由度が大きくなり、さらには記録
ヘッドとインク容器が一体のコンパクトなインクジェッ
ト記録ユニットを作ることも可能となった。
なお本発明は、記録ヘッドの構造方式の如何にかかわら
ずインク供給圧力を大気圧に対して正圧としないあらゆ
るインクジェット記録装置及び液体噴射記録装置に対し
て適用することができ、インクジェット記録装置の実用
化に対して大きな効果を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)(b)は本発明の実施例1を示し、(a)は装置の
斜視外観図、(b)は(a)図A−A線の断面図である。 第2図(a)(b)は本発明の実施例2を示し、(a)は装置の
斜視外観図、(b)は(a)図B−B線の断面図である。 第3図は本発明の実施例3を示す模式図である。 第4図(a)(b)は夫々従来装置を示す模式図である。 1:記録ヘッド部、2:吐出オリフィス 3:インク供給管、4:インク容器 5:通気口、6:可撓性インク容器 7:インク、8:水頭差 201,301:記録ヘッド部 202,302:吐出オリフィス 203,303:オリフィスプレート 204:スペーサー 205,305:基板 206,306:発熱抵抗体 207,307:カバー 208,308:インク供給口 209,309:外部タンク 210,310:内部インク容器 211,311:インク 212,312:負圧室 401:記録ヘッド部、402:吐出オリフィス 403:インク供給管、404:外部タンク 405:内部インク容器 406:インク、407:負圧室

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インクの飛翔液滴を吐出する吐出口を有し
    た記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給されるインクを貯
    留するインク容器と、を有するインクジェット記録装置
    において、 前記インク容器は、可撓性膜によって構成され内部にイ
    ンクを収容するインク貯蔵室と、内外圧の差で変形しな
    い剛体で構成されかつ内部に前記インク貯蔵室を収容す
    る容器体と、前記インク貯蔵室と前記容器体との間に設
    けられて外部に対して機密保持されると共に予め減圧さ
    れた負圧室と、を備えていることを特徴とするインクジ
    ェット記録装置。
  2. 【請求項2】前記記録ヘッドと前記インク容器とは一体
    化されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載のインクジェット記録装置。
  3. 【請求項3】前記記録ヘッドと前記インク容器とは別体
    とされていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載のインクジェット記録装置。
JP59147169A 1984-07-16 1984-07-16 インクジエツト記録装置 Expired - Lifetime JPH0641210B2 (ja)

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JPS6125848A JPS6125848A (ja) 1986-02-04
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US4714937A (en) * 1986-10-02 1987-12-22 Hewlett-Packard Company Ink delivery system
US5359356A (en) * 1992-09-30 1994-10-25 Ecklund Joel E Collapsible jet-ink container assembly and method
JPH1199659A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Brother Ind Ltd インクカートリッジ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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