JPH10217501A - インクジェットプリンタヘッドのインク貯蔵装置 - Google Patents

インクジェットプリンタヘッドのインク貯蔵装置

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JPH10217501A
JPH10217501A JP10039761A JP3976198A JPH10217501A JP H10217501 A JPH10217501 A JP H10217501A JP 10039761 A JP10039761 A JP 10039761A JP 3976198 A JP3976198 A JP 3976198A JP H10217501 A JPH10217501 A JP H10217501A
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    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジング内へのインク注入の容易化と，ハ
ウジング内圧力の均一化を達成可能なインクジェットプ
リンタヘッドを提供する。 【解決手段】 ハウジング１１内のインクをインク噴射
装置１３に供給し，印字をおこなうインクジェットプリ
ンタヘッドのインク貯蔵装置において，インクを貯蔵す
るハウジング１１と，ハウジング１１に設けられて，流
体の流通が自在な第１貫通孔２０ａと，第１貫通孔２０
ａを封止／開放可能であるととも少なくとも外気の流通
を許可する第１弾性体１９と，第１弾性体１９を第１貫
通孔方向に付勢可能な弾性部材１７とを設けたことによ
り，エアバックなどの手段を設けずともハウジング内の
圧力を一定に保持することが可能であるとともに，イン
ク漏れの心配もない装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，インクジェットプ
リンタのインク貯蔵装置，特に，ハウジング内のインク
をインク噴射装置に供給し，印字をおこなうインクジェ
ットプリンタヘッドのインク貯蔵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常，インクジェットプリンタのプリン
タヘッドは，インクを貯蔵するハウジングと，電気的エ
ネルギーを印加してハウジングに貯蔵したインクを噴射
するインク噴射装置とから構成されている。
【０００３】従来のインクジェットプリンタのプリンタ
ヘッドでは，ハウジングへのインクの注入は，ハウジン
グに設けられたインク注入孔を介して行っていたが，使
用時にインク注入孔からインク漏れが生じることがある
ため，インク注入後，そのインク注入孔を封止してい
た。
【０００４】そして，従来のインクジェットプリンタに
おいては，ハウジングに貯蔵されているインクをインク
噴射装置に供給しているための圧力をハウジング内部に
生じさせるために，例えば，ハウジング内に設置された
エアバッグを膨張させ，その膨張によって生じた内部圧
力によって，ハウジング内に貯蔵されているインクを，
定常的にインク噴射装置に供給している。そして，イン
ク噴射装置に電気的エネルギーを印加することによっ
て，印字を形成している。
【０００５】このような印字動作がおこなわれると，ハ
ウジング内のインクは徐々に減少していくが，インクの
減少量に応じてエアバッグが膨張するので，ハウジング
内は一定の圧力を維持するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，このエ
アバッグは，ハウジングの容量に応じて最大の膨張量が
決められているため，発生する圧力に限界がある。この
ため，ハウジング内のインクを全てインク噴射装置に供
給することができずに，一定量のインクがハウジング内
に残存してしまうという問題がある。このため，インク
ジェットプリンタヘッドの使用回数が減り，使用者の印
刷装置の管理費が上がってしまっていた。
【０００７】本発明は，従来の装置が有する上記問題点
に鑑みて成されたものであり，エアバッグなどを使用せ
ずとも，ハウジング内に所望の内部圧力を生じさせるこ
とを可能にするとともに，ハウジング内のインクの貯蔵
効率を高め，使用不能なインクの残存量を最小化するこ
とにより，プリンタヘッドの使用回数を増やし，ユーザ
がプリンタを使用する際の管理費を節減することが可能
な，新規かつ改良されたインクジェットプリンタヘッド
のインク貯蔵装置を提供することを目的としている。
【０００８】さらに本発明の別の目的は，ハウジング内
の圧力を均一に保持し，インク噴射装置にインクを安定
的に供給することが可能な，新規かつ改良されたインク
ジェットプリンタヘッドのインク貯蔵装置を提供するこ
とを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め，本発明によれば，ハウジング内のインクをインク噴
射装置に供給し，印字を行うインクジェットプリンタヘ
ッドのインク貯蔵装置が提供される。そして，このイン
ク貯蔵装置は，請求項１に記載のように，前記インクを
貯蔵するハウジングと，前記ハウジングに設けられて，
流体の流通が自在な第１貫通孔と，前記第１貫通孔を封
止／開放可能であるととも少なくとも外気の流通を許可
する第１弾性体と，前記第１弾性体を前記第１貫通孔方
向に付勢可能な弾性部材とを備えたことを特徴としてい
る。
【００１０】かかる構成により，インク注入時には，イ
ンク注入器を前記第１貫通孔から挿入することにより，
前記第１弾性体は弾性部材の付勢力に抗して下がり，イ
ンク注入を容易に行える。そして，インク注入後，イン
ク注入器を第１貫通孔から外せば，前記第１弾性体によ
り第１貫通孔が封止されるので，インクの漏れが防止で
きる。その際に，第１弾性体は空気の流通は許可するの
で，ハウジング内が負圧になることはなく，ハウジング
内は一定の圧力に保持される。
【００１１】さらに，請求項２に記載のように，前記ハ
ウジングの下方位置にはインクを吸収可能な第２弾性体
が設けられ，前記第２弾性体を介して前記ハウジング内
のインクを前記インク噴射装置に供給するように構成し
ても良い。かかる構成により，ハウジング内のインク残
存量が減少した場合であっても，残存するインクを第２
弾性体に吸収させて，インク噴射装置に供給することが
できるので，インクの貯蔵効率を高め，使用不能なイン
クの残存量を最小化することができる。
【００１２】また，前記弾性部材は，請求項３に記載の
ように，前記第１弾性体を前記第１貫通孔方向に付勢す
るとともに，前記第２弾性体を前記インク噴射装置方向
に付勢するように構成すれば，第１弾性体により効果的
に通気口を封止することができるとともに，第２弾性体
をハウジングの下方に維持して効果的に残存インクを吸
収させることができる。
【００１３】また，請求項４に記載のように，前記ハウ
ジングの前記貫通孔を所定の容積を有するハウジングカ
バーにより覆い，前記ハウジングカバーには流体の流通
が自在な第２貫通孔を設ければ，前記ハウジングカバー
に覆われた空間がバッファ空間として機能して，ハウジ
ング内の圧力が一定に保持されるとともに，第１貫通孔
から漏れたインクもこの空間内にとどまるので，インク
漏れ等の心配がさらに軽減される。
【００１４】さらに請求項５または６に記載のように，
前記第２弾性体及び第１弾性体を多孔性材料から構成す
れば，インクや空気を効果的に吸収させることが可能で
あるとともに，適度な弾性力も有しているので，インク
噴射装置へのインク供給路及び通気口を効果的に封止す
ることができる。
【００１５】さらに，請求項７に記載のように，前記第
１貫通孔と前記第２貫通孔とは同一直線上には配置され
ていないようにすれば，インク漏れが効果的に防止でき
るとともに，第２貫通孔からインクを補充する際に，誤
ったインクを入れた場合であっても，誤ったインクがハ
ウジング内に直接流入することを防止することができ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下，添付した図面に基づき本発
明の実施の形態を詳細に説明する。本実施形態にかかる
インクジェットプリンタヘッドは，図１に示すように，
インクを貯蔵するハウジング１１と，前記ハウジング１
１の下面および上面に空気ないしインクを吸入する第２
弾性体１４と第１弾性体１９，前記弾性体１４，１９の
形態を保つために保持する第１保持板１５ａ，第２保持
板１８ｂと，前記保持板１５ａ，１８ｂと結着され前記
弾性体１４，１９をそれぞれ互いに一定高さに保つよう
に保持する第１保持ロッド１５ｂ，第２保持ロッド１８
ａから主に構成されている。なお第１保持ロッド１５ｂ
と第２保持ロッド１８ｂとは，後述する圧縮バネ１７と
ともに弾性部材を構成するものである。
【００１７】また，ハウジングの下方には，インク噴射
装置１３が設けられ，電気的接続手段１３ａによって電
気的エネルギーがインク噴射装置１３に印加されるとイ
ンクの噴射を開始する。
【００１８】このインク噴射装置１３が，インク噴射を
開始すると，ハウジング１１内にはインク吸入力及び負
圧が発生し，インクがインクスタンドパイプ１１ａ及び
インクバイア１１ｂを通してインク噴射装置１３に供給
される。インク噴射装置１３はハウジング１１の下方に
配置されているが，第２弾性体１４によりウジング１１
内の圧力が吸収されるので，インク噴射装置１３に強制
噴射を生じさせるような過度な圧力を発生させることは
ない。
【００１９】この第２弾性体１４は，インク噴射装置１
３へのインク経路中に配されたフィルタ１２上に搭載さ
れ，さらに，インク供給用の開口部１５ｄを有する第１
保持板１５ａが載せられている。第１保持板１５ａは，
ハウジング１１内の使用不能なインク残留量を減らすた
めに，ハウジング１１に貯蔵されたインクの最下位高さ
の位置に装着される。
【００２０】また，第２弾性体１４は，多数の大気開放
形状の小さい空隙を有しており，この空隙により毛細管
現象によって，インクを吸入し，第２弾性体１４内にイ
ンク噴射装置１３に供給するためのインクを保持する。
【００２１】このように，第２弾性体１４が毛細管現象
によってインクを吸入すると，ハウジング１１内部の圧
力が低下してしまうので，ハウジング１の上部から外気
が流入できる構造を取っている。すなわち，ハウジング
１１上部のハウジングカバー２１には通気口としての空
気投入口２１ａが設けられており，さらに，インク密閉
キャップ２０にはインク注入用開口部２０ａが設けられ
ているので，外気がハウジング１１内に流入するように
なっている。
【００２２】この外気は，インク注入用開口部２０ａの
下部に密着している第１弾性体１９の小さい空隙に吸入
されるので，第１弾性体１９は外気による空気圧を受け
ることになる。この第１弾性体１９の受ける空気圧によ
って，ハウジング１１に貯蔵されたインクは，一定かつ
均一な圧力を受けることができる。
【００２３】なお，ハウジングカバー２１内は，一定の
空間を有しているので，空気投入口２１ａを通して流入
される空気量を一定に保つことができ，空気圧力を一定
にすることができる。
【００２４】このように外気が第１弾性体１９を通して
ハウジング１１内に流入するようになっているので，イ
ンク噴射装置１３が連続的に動作して負圧を発生させて
も，ハウジング１１内には外気が流入することになるの
で，ハウジング１１内が負圧となることはない。
【００２５】これらの第２弾性体１４及び第１弾性体１
９は，外気やインクなどの流体の流通が可能なように多
数の小さな開放型シェルが形成された多孔性材料，例え
ばウレタン発泡材で作られており，内部に多数の均一な
インク貯蔵空間を有している。この弾性体の厚さは３ｍ
ｍ〜５５ｍｍ範囲が望ましく，特に１０〜２０ｍｍ範囲
が最も効果的である。
【００２６】上記においては，ハウジング内に負圧が発
生する場合について説明したが，反対に，ハウジング１
１内が正常の圧力である場合には，上記空隙を通してハ
ウジング１１内のインクがインク注入用開口部２０ａか
ら漏れ出ることを防止する必要がある。
【００２７】この場合，すなわち，ハウジング１１内の
圧力が正常の場合には，第１保持ロッド１５ａ内に挿入
された圧縮バネ１７の反発力により第２保持ロッド１８
ａ上にある第２保持板１８ｂ上に保持された第１弾性体
１９が，上部に付勢されている。したがって，第１弾性
体１９がインク注入用開口部２０ａに圧着されているの
で，インクの漏れを防止することができる。
【００２８】実際にインク噴射装置が印字動作を実行す
ると，上記過程が交互に繰り返されながら，インクが消
耗していく。そして，ハウジング１１内のインクが全て
なくなると，第２弾性体１４より低い位置にある極少量
のインクは残留するが，殆どのインクは第２弾性体１４
に吸収されてインク噴射装置１３に供給されることにな
る。
【００２９】また，インク再充填をする際には，空気投
入口２１ａとインク注入用開口部２０ａが同一直線上に
なく，一定距離（δ）離れたところに設けられているの
で，誤ったインクを注入してもそのインクが直接ハウジ
ング１１内に流入することを防止できる。
【００３０】次に，インクジェットプリンタヘッドのイ
ンク貯蔵装置の組立過程を図２，図３，図４，図５に基
づいて説明する。
【００３１】まず，図２に示すように，ハウジング１１
に一体に形成されたインクブァイア１１ｂ及びインクス
タンドパイプ１１ａにフィルタ１２を接着し，フィルタ
１２上に矢印方向Ａに第２弾性体１４を装着する。
【００３２】そして，ハウジング１１内に設けられた固
定用ボス１６，１６’に第１保持板１５ａの固定孔１５
ｃ，１５ｃ’を矢印Ｂ，Ｂ’方向に装着して固定する。
そして，第１保持板１５ａ上に，第１保持ロッド１５ｂ
を固着し，第１保持ロッド１５ｂの内部空間に圧縮バネ
１７を矢印方向Ｄに沿って挿入する。
【００３３】次に，図３に示すように，弾性部材を構成
する第２保持ロッド１８ａと第１弾性体１９の組立をお
こなう。
【００３４】まず，第１保持ロッド１５ｂの内側に第２
保持ロッド１８ａを挿入する。第２保持ロッド１８ａが
第１保持ロッド１５ｂに挿入される際，最初の挿入作業
を容易にするために，図４に示すように，第１保持ロッ
ド１５ｂと第２保持ロッド１８ａに一定高さで係止する
ようそれぞれ切欠き１５ｅ，１５ｅ’と突起１８ｃ，１
８ｃ’に装着させる。そして，第１弾性体１９を第２保
持手段１８の第２保持板１８ｂ上に装着する。
【００３５】弾性部材は，図４に示すように，第１保持
ロッド１５ｂと第２保持ロッド１８ａと圧縮バネ１７と
から構成される。第１保持ロッド１５ｂには，第２保持
ロッド１８ａに形成された少なくとも一つ以上の突起１
８ｃ，１８ｃ’を嵌合するために，切欠き１５ｅ，１５
ｅ’が少なくとも一つ以上形成されている。
【００３６】さらに，ハウジング１１の内部を密閉させ
るために，インク密閉用キャップ２０をハウジング１１
の上部に熱または超音波を用いて融着してシールする。
【００３７】ハウジング１１の内部組立が完了した後
は，図５に示すように，インク注入器３０によってハウ
ジング１１内部にインク１０を注入する。，インク注入
器３０をインク注入用開口部２０ａを通じてインク注入
用針３０ｃをハウジング１１内に挿入し，インク注入器
３０のピストン３０ａに一定圧力を加えることによっ
て，インク貯蔵シリンダ３０ｂ内に貯蔵されたインク１
０をインク注入用針３０ｃを通じてハウジング１１内に
注入する。すなわち，インク注入器３０を矢印Ｅ方向に
一定の圧力で押し込むと，第１弾性体１９，第２保持手
段１８を通して圧縮バネ１７に圧力が伝達される。この
圧力を受けた圧縮バネ１７は圧縮するので，第２保持ロ
ッド１８ａは矢印方向Ｆに沿って下方に移動し，インク
注入用針３０ｃがハウジング１１の内部に挿入されるの
で，インクをハウジング内に注入することができる。
【００３８】ハウジング１１内へのインクの注入が完了
すると，ハウジング１１の上部に，ハウジングカバー２
１を組み立てる。ハウジング１１上にハウジングカバー
２１を熱または超音波を用いて融着してシールし，イン
クジェットプリンタヘッドのインク貯蔵装置の組立作業
を完了する。
【００３９】以上添付図面を参照しながら本発明に基づ
いて構成されたインクジェットプリンタヘッドのインク
貯蔵装置の好適な実施形態について説明したが，本発明
はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求
の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の
変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，
それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するも
のと了解される。
【００４０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように，本発明
においては，ハウジング内のインクをインク噴射装置に
供給し，印字をおこなうインクジェットプリンタヘッド
のインク貯蔵装置において，インクを貯蔵するハウジン
グと，ハウジングに設けられて，流体の流通が自在な第
１貫通孔と，第１貫通孔を封止／開放可能であるととも
少なくとも外気の流通を許可する第１弾性体と，第１弾
性体を第１貫通孔方向に付勢可能な弾性部材とを設けた
ことにより，インク注入時には，インク注入器を前記第
１貫通孔から挿入することにより，第１弾性体は弾性部
材の付勢力に抗して下がり，インク注入を容易に行え
る。そして，インク注入後，インク注入器を第１貫通孔
から外せば，第１弾性体により第１貫通孔が封止される
ので，インクの漏れが防止できる。その際に，第１弾性
体は空気の流通は許可するので，ハウジング内が負圧に
なることはなく，ハウジング内は一定の圧力に保持され
る。その結果，エアバックなどの手段を設けずともハウ
ジング内の圧力を一定に保持することが可能であるとと
もに，インク漏れの心配もない装置を提供できる。
【００４１】さらに，ハウジングの下方位置にはインク
を吸収可能な第２弾性体を設け，その第２弾性体を介し
て前記ハウジング内のインクを前記インク噴射装置に供
給するように構成すれば，ハウジング内のインク残存量
が減少した場合であっても，残存するインクを第２弾性
体に吸収させて，インク噴射装置に供給することができ
るので，インクの貯蔵効率を高め，使用不能なインクの
残存量を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかるプリンタヘッドの断面図で
ある。
【図２】本実施形態にかかる第２弾性体と第１保持手段
及び圧縮バネの組立方法を示した断面図である。
【図３】本実施形体にかかる第１弾性体と第２保持手段
の組立方法を示した断面図である。
【図４】本実施形態にかかる第１保持手段及び第２保持
手段の構成を拡大して示した断面図である。
【図５】本実施形態にかかるプリンタヘッドへのインク
注入方法を示した断面図である。
【符号の説明】
１１ ハウジング １３ インク噴射装置 １４ 第２弾性体 １５ａ 第１保持板 １５ｂ 第１保持ロッド １６，１６’ 固定用ボス １７ 圧縮バネ １８ａ 第２保持ロッド １８ｂ 第２保持板 １９ 第１弾性体 ２０ａ インク注入用開口部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング内のインクをインク噴射装置
    に供給し，印字を行うインクジェットプリンタヘッドの
    インク貯蔵装置において，前記インクを貯蔵するハウジ
    ングと，前記ハウジングに設けられて，流体の流通が自
    在な第１貫通孔と，前記第１貫通孔を封止／開放可能で
    あるとともに，少なくとも外気の流通を許可する第１弾
    性体と，前記第１弾性体を前記第１貫通孔方向に付勢可
    能な弾性部材とを備えたことを特徴とする，インクジェ
    ットプリンタヘッドのインク貯蔵装置
  2. 【請求項２】 前記ハウジングの下方位置にはインクを
    吸収可能な第２弾性体が設けられ，前記第２弾性体を介
    して前記ハウジング内のインクを前記インク噴射装置に
    供給することを特徴とする，請求項１に記載のインクジ
    ェットプリンタヘッドのインク貯蔵装置。
  3. 【請求項３】 前記弾性部材は，前記第２弾性体を前記
    インク噴射装置方向に付勢するものであることを特徴と
    する，請求項１または２に記載の請求項１または２に記
    載のインクジェットプリンタヘッドのインク貯蔵装置。
  4. 【請求項４】 前記ハウジングの前記貫通孔は所定の容
    積を有するハウジングカバーにより覆われており，前記
    ハウジングカバーには流体の流通が自在な第２貫通孔が
    設けられていることを特徴とする，，請求項１，２また
    は３のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッド
    のインク貯蔵装置。
  5. 【請求項５】 前記第１弾性体は，多孔性材料であるこ
    とを特徴とする，請求項１，２，３または４のいずれか
    に記載のインクジェットプリンタヘッドのインク貯蔵装
    置。
  6. 【請求項６】 前記第２弾性体は，多孔性材料であるこ
    とを特徴とする，請求項２，３，４または５のいずれか
    に記載のインクジェットプリンタヘッドのインク貯蔵装
    置。
  7. 【請求項７】 前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とは同
    一直線上には配置されていないことを特徴とする，請求
    項１，２，３，４，５または６のいずれかに記載のイン
    クジェットプリンタヘッドのインク貯蔵装置。
JP10039761A 1997-02-05 1998-02-05 インクジェットプリンタヘッドのインク貯蔵装置 Expired - Fee Related JP2901583B2 (ja)

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