JPH11277751A - インクジェットプリンタ記録ヘッド - Google Patents

インクジェットプリンタ記録ヘッド

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JPH11277751A
JPH11277751A JP10098248A JP9824898A JPH11277751A JP H11277751 A JPH11277751 A JP H11277751A JP 10098248 A JP10098248 A JP 10098248A JP 9824898 A JP9824898 A JP 9824898A JP H11277751 A JPH11277751 A JP H11277751A
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達也 久住
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    • B41J2/17503Ink cartridges
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    • B41J2/19Ink jet characterised by ink handling for removing air bubbles

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドの吐出不良の一因である気泡のノズル
への付着を抑制する。 【解決手段】 ポンプ8を駆動してインクを充填すると
き、キャップ7を介してインクが吸引され、インクはカ
ートリッジ1からジョイント部2に入り、上流路を介し
て気泡溜め部3へと流れ込み、フィルタ4を通過し、下
流路を通って共通液室5およびノズル部6へと順次充填
される。このとき、カートリッジ1から流れてくる気泡
は、気泡溜め部3において、その流速が減速され、気泡
の浮力により浮き上がり、フィルタ4より上流側の、疎
水処理が施されたインク流路の内壁に付着し、かつ、フ
ィルタ4により気泡自体が塞き止められ、下流へは流れ
ない。

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
リンタ記録ヘッドに関し、特に、インク流路内壁の表面
処理によって吐出不良を生じないようにしたインクジェ
ットプリンタ記録ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、インクジェットプリンタの記
録ヘッドのインク流路内壁の表面処理に関しては、流路
内壁に親水処理を施すことにより、流路内に流れるイン
クやインク中に含まれる気泡を流れやすくすることが知
られている。上記親水処理方法としては、例えば、特開
平7−276629号において開示されている、流路内
に一定濃度のオゾンを通流する方法や、特開平7−29
0714号において開示されている、有機エマルジョン
水溶液を循環後に乾燥させる方法などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のイ
ンクジェットプリンタの記録ヘッドは、記録ヘッドの流
路内に親水処理を施し、流路内の濡れ性を高め、インク
及びインクに含まれる気泡が流れやすくなるようにする
努力がなされており、インクの不吐出の一因であるイン
ク充填時において発生する流路内の気泡の残留を抑制す
る効果がある。
【0004】しかしながら、インク充填後、印字中にカ
ートリッジ等の上流から微量の気泡が間欠的に流れてく
ることがあり、そのまま、この気泡がノズル部に入り込
んで不吐出の要因となる。又、気泡がフィルタ上に蓄積
し、膜を形成すると、インクの供給抵抗が増加し、記録
ヘッド内へのインクのリフィルが追い付かなくなり、吐
出不良を生じる場合がある課題があった。
【0005】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、ヘッドの特にインク流路内壁に表面処理
を施すことにより、インクの不吐出の発生を抑制し、印
字品質および信頼性を向上させることができるようにす
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のインク
ジェットプリンタ記録ヘッドは、インクを吐出するノズ
ルと、ノズルに連通するインク流路と、インク流路中に
フィルタを有するインクジェットプリンタ記録ヘッドに
おいて、フィルタより上流のインク流路内壁は疎水処理
が施され、下流のインク流路内壁は親水処理が施されて
いることを特徴とする。請求項2に記載のインクジェッ
トプリンタ記録ヘッドは、インクを吐出するノズルと、
ノズルに連通するインク流路と、インク流路中にフィル
タを有するインクジェットプリンタ記録ヘッドにおい
て、フィルタより上流のインク流路は疎水性樹脂により
形成され、下流のインク流路は親水性樹脂により形成さ
れていることを特徴とする。また、フィルタの近傍のイ
ンク流路の断面積は、フィルタより上流および下流のイ
ンク流路の断面積より広いようにすることができる。ま
た、疎水処理は、フッ素系溶剤を用いて行われるように
することができる。また、疎水性樹脂は、フッ素系樹脂
であるようにすることができる。また、疎水性樹脂は、
PE樹脂であるようにすることができる。また、疎水性
樹脂は、PP樹脂であるようにすることができる。ま
た、親水性樹脂は、ナイロン樹脂であるようにすること
ができる。また、親水性樹脂は、ポリビニルアルコール
系樹脂であるようにすることができる。本発明に係るイ
ンクジェットプリンタ記録ヘッドにおいては、インクを
吐出するノズルと、ノズルに連通するインク流路と、イ
ンク流路中にフィルタを有するインクジェットプリンタ
記録ヘッドにおいて、フィルタより上流のインク流路内
壁は疎水処理が施され、下流のインク流路内壁は親水処
理が施されている。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、以下の図面を参照して詳細に説明する。図1は、本
発明のインクジェットプリンタ記録ヘッド(以下では、
適宜、記録ヘッドと略記する)の一実施の形態の構成例
を示す概略図である。図2は、図1の気泡溜め部の詳細
な構成例を示す断面図である。図3は、図1の気泡溜め
部の他の構成例を示す断面図である。
【0008】図1、図2、及び図3に示すように、本実
施の形態は、カートリッジ1に接続されるジョイント部
2、他の流路部より断面積の大きい気泡溜め部3、及び
金属メッシュ等からなるフィルタ4、気泡溜め部3と流
路を介して設けられた共通液室5、および複数の圧力室
を備えるノズル部6より構成される。
【0009】ポンプ8を動作させて、キャップ7を介し
てインクを吸引し、記録ヘッド内にインクを充填する場
合、インクはカートリッジ1よりジョイント部2に入
り、上流路3a(図2)を介して気泡溜め部3へと流れ
込む。そして、フィルタ4を通過し、下流路3bを通っ
て共通液室5、及びノズル部6へと順次充填される。
【0010】ここでは、気泡溜め部3の最大断面積すな
わちフィルタ4の有効断面積をφ4乃至6程度とし、気
泡溜め部3以外の上流路3aや下流路3b等の流路の断
面積をφ1前後とした。そして、図2に示すように、上
流路3aからフィルタ4の取り付け部まで、及びフィル
タ4の取り付け部から下流路3bまで、滑らかな壁面を
形成する。フィルタ4は、本実施の形態では金属メッシ
ュを用い、その編み目の粗さは1500乃至2400メ
ッシュ/1inch程度のものを用いる。
【0011】次に、インク流路内の表面処理について説
明する。図2に示したように、インク流路の形成部材
を、フィルタ4の取り付け部を境にして別部材で構成す
る。即ち、表面に疎水処理膜を形成した部材と、表面に
親水性処理膜を形成した部材である。そして、2つの部
材を組み立てることにより、気泡溜め部3を形成する。
【0012】まず、組立前に、ジョイント部2、上流路
3a、及び上流側の気泡溜め部3の内壁面に、例えば、
フッ素系溶剤等による疎水処理を施し、疎水処理膜9を
形成する。そして、下流側の気泡溜め部3、下流路3
b、共通液室5、およびノズル部6の内壁面に親水処理
を施し、親水処理膜10を形成する。次に、フィルタ4
を上記2つの流路形成部材の間に挟み込む形で、熱溶着
等により接合し、記録ヘッドのインク流路を形成する。
【0013】フィルタ4を上記2つの流路形成部材の間
に挟み込む形で接合する場合の接合の方法は、上記熱溶
着のほかに、接着剤を用いた接着、溶剤接着、超音波溶
着等でもかまわない。
【0014】このように、フィルタ4より上流側のイン
ク流路に疎水処理を施すことにより、印字中にカートリ
ッジから間欠的に微小な気泡が流れてきても、気泡溜め
部3において気泡が浮力によって浮き上がり、上流側の
疎水処理面に気泡が付着し、ノズル部6への気泡の混入
を抑制することができる。これにより、気泡がノズル部
6に付着することによるインクの不吐出を防止し、安定
した印字品質を得ることができる。
【0015】また、図3に示すように、上流路3a、及
び上流側の気泡溜め部3を、例えば、フッ素系樹脂、P
E(ポリエチレン(Polyethylene))樹脂、PP(ポリプ
ロピレン(Polypropylene))樹脂等の疎水性樹脂11を
用いて形成し、下流側の気泡溜め部3、下流路3b、共
通液室5、及びノズル部6を、例えば、ナイロン樹脂、
ポリビニルアルコール系樹脂等の親水性樹脂12を用い
て形成する。そして、フィルタ4を2つの流路形成部材
の間に挟み込む形で熱溶着等で接合し、記録ヘッドの流
路を形成する。
【0016】フィルタ4を上記2つの流路形成部材の間
に挟み込む形で接合する場合の接合の方法は、上記熱溶
着のほかに、接着剤を用いた接着、溶剤接着、超音波溶
着等でもかまわない。このような構成によっても、図2
を参照して上述した場合と同様に、印字中にカートリッ
ジから間欠的に微小な気泡が流れてきても、気泡溜め部
3において気泡が浮力によって浮き上がり、気泡溜め部
3の上流側の疎水性樹脂11の表面に気泡が付着し、ノ
ズル部6への気泡の混入を抑制することができる。これ
により、気泡がノズル部6に付着することによるインク
の不吐出を防止し、安定した印字品質を得ることができ
る。
【0017】また、上記実施の形態においては、例え
ば、圧電素子の電圧を加えると体積変化するという性質
を利用して、記録ヘッド内の前後を絞った小部屋を圧電
素子の体積変化で押すことにより、絞った部分からイン
ク滴を吐出させるようにしている。
【0018】以上のように、記録ヘッドの流路中に、他
の部分よりも面積が大きく、且つ壁面がなだらかに連続
した面で構成される気泡溜め部3を設け、さらに、そこ
に、金属メッシュ等のフィルタ4を設け、フィルタ4の
上流域に疎水処理を施し、フィルタ4からノズル部6ま
での下流域に親水処理を施したので、或いは、フィルタ
4の上流域を疎水性樹脂で形成し、下流域を親水性樹脂
で形成したので、印字中に、気泡溜め部3においてカー
トリッジ1から流れてくる気泡の流速を遅くすることが
でき、気泡が浮力によって浮き上がり、フィルタ4の上
流域の疎水処理を施したインク流路の内壁、又は疎水性
樹脂で形成されたインク流路の内壁に気泡が付着しやす
くなるようにすることができる。
【0019】且つ、フィルタ4で気泡自体をせき止めて
しまい、フィルタ4より下流の流路3b及びノズル部6
に気泡が流れていかないようにすることができる。又、
フィルタ4より下流側に対して親水処理を施すことによ
り、気泡は内壁に付着しにくくなり、記録ヘッドから容
易に除去することができる。
【0020】なお、上記実施の形態においては、記録ヘ
ッドの駆動方法として、圧電素子を用いるようにした
が、電気−熱変換素子を用いるようにすることができ
る。
【0021】
【発明の効果】以上の如く、本発明に係るインクジェッ
トプリンタ記録ヘッドによれば、記録ヘッドの特にイン
ク流路内壁の表面処理を、フィルタの前後で疎水処理及
び親水処理とすることにより、吐出不良の一因である気
泡がノズル部に付着することを抑制することができ、印
字品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェットプリンタ記録ヘッドの
一実施の形態の構成例を示す概略図である。
【図2】図1の気泡溜め部の詳細な構成例を示す断面図
である。
【図3】図1の気泡溜め部の他の構成例を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 カートリッジ 2 ジョイント部 3 気泡溜め部 3a 上流路 3b 下流路 4 フィルタ 5 共通液室 6 ノズル部 7 キャップ 8 ポンプ 9 疎水処理膜 10 親水処理膜 11 疎水性樹脂 12 親水性樹脂

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクを吐出するノズルと、前記ノズル
    に連通するインク流路と、前記インク流路中にフィルタ
    を有するインクジェットプリンタ記録ヘッドにおいて、 前記フィルタより上流のインク流路内壁は疎水処理が施
    され、下流のインク流路内壁は親水処理が施されている
    ことを特徴とするインクジェットプリンタ記録ヘッド。
  2. 【請求項2】 インクを吐出するノズルと、前記ノズル
    に連通するインク流路と、前記インク流路中にフィルタ
    を有するインクジェットプリンタ記録ヘッドにおいて、 前記フィルタより上流のインク流路は疎水性樹脂により
    形成され、下流のインク流路は親水性樹脂により形成さ
    れていることを特徴とするインクジェットプリンタ記録
    ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記フィルタの近傍の前記インク流路の
    断面積は、前記フィルタより上流および下流のインク流
    路の断面積より広いことを特徴とする請求項1または2
    に記載のインクジェットプリンタ記録ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記疎水処理は、フッ素系溶剤を用いて
    行われることを特徴とする請求項1または2に記載のイ
    ンクジェットプリンタ記録ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記疎水性樹脂は、フッ素系樹脂である
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェ
    ットプリンタ記録ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記疎水性樹脂は、PE樹脂であること
    を特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット
    プリンタ記録ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記疎水性樹脂は、PP樹脂であること
    を特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット
    プリンタ記録ヘッド。
  8. 【請求項8】 前記親水性樹脂は、ナイロン樹脂である
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェ
    ットプリンタ記録ヘッド。
  9. 【請求項9】 前記親水性樹脂は、ポリビニルアルコー
    ル系樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記
    載のインクジェットプリンタ記録ヘッド。
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