JPS58187362A - インク圧力制御装置 - Google Patents

インク圧力制御装置

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JPS58187362A
JPS58187362A JP7198582A JP7198582A JPS58187362A JP S58187362 A JPS58187362 A JP S58187362A JP 7198582 A JP7198582 A JP 7198582A JP 7198582 A JP7198582 A JP 7198582A JP S58187362 A JPS58187362 A JP S58187362A
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JP
Japan
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ink
liquid level
pressure
liquid
static pressure
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Application number
JP7198582A
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English (en)
Inventor
Toyoji Shioda
潮田 豊司
Hiromichi Fukuchi
福地 弘道
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2202/07Embodiments of or processes related to ink-jet heads dealing with air bubbles

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 杢完明はドロップオンデマント型インクジェットに関し
、特にインク圧力制停を行な5ための手段に関する。
低木、この櫨のインクジェット印字へ、ドは。
帛1図tal 、 Ibl (一部破断して示している
)に示す第lおよび第2の従来例の如き、ノズル孔10
1とインク滴り1t15との間に圧力発生室104を奮
する袋数−の1lji刺ナヤン半ル糸帆から成るナヤン
ネル基似100にカラスセラミックスないしステンレス
等の4A賞かし成る薄平板状の可撓性上部プレート10
2i&合し、ジルコンチタンaI!鉛、チタン酸ノくリ
クム等から成る電気機械変侠素子103を上部プレー)
1υ2上の圧力室104に対応した位置に接着した栴取
から成っている。なお、同図(b)は上部ブレート10
2および電気機械変換素子103の図示を省略、してい
る。
さて、記録信号に従って各電気機械変換系子103 K
電気信号を印加すムと、上部プレー) 102の圧力発
生室104に対応した部分が旨時に曲は変形壊れる。そ
の結果、圧力発生室104の容積が脚間的に減少し、イ
ンクの圧力波t−i生ずる。この圧力波によりノズル孔
101からインクl―をl−噴射するという噴射原理で
ある〜従って、案1図り(示す如き垂直方向に71i!
iのノズル孔を起倒した印字へ、ドを水平表向に隻動し
ながら位置タイミング毎に記録信号に従って各ノズル孔
よりインク誦を噴射する・ことで、例えは7(垂直)×
5(水平)ドアトマトリ、タス構成から成る文字パター
ンを記録媒体上に記録印字することができる。
ところで、非記録時には、iJJ、1図1al 、 t
b)の如き構成された印字へ、ドにおいて、インク溜り
ICl3のイック静圧とノズル孔101のインク表面張
力との釣り合いに二って、インクがノズル孔101がら
流れ出ないようにインクの+側状態を保っている。
例えば、第1図のし)に示す印字へ、ドでは、水頭圧差
Hはせいせい数1H80程度であった。ところかこのノ
ズルiri’imしていくと、この水頭圧差Hはどうし
ても大きくならざるを得なく、このため水頭圧差Hが^
くなる。しかしこの水頭圧差がB on H、O以上に
なると、ノズル孔101のインク表向張力とインク溜り
11]5のインク静圧との4−伽状態かくすれ、ノズル
孔1011リインクが流れ出るという問題があった。
±た、第1凶の(b)に不す印字′へ、ドでは、水頭比
圧Y】がマイアスに働くのでノズル孔101からイック
が流れ出るという現象は生じないが、ノズル数に一壇し
ていくうえで幾何形状上問題があり、あ土すノスル畝を
増すことが出来ないという曲馳がめった。
一方、Fltl Bcインク虐り105のイ/り静圧と
前記ノズル孔101のインク表向張力とVCヨってイン
クI/、I+−IJIl迭慾を保つガ法では、何らかの
外乱(例えは、大きな鉦度変化等)によって、インク溜
り1u5内のイ/りの静圧が変動を起すと、このバラン
ス状態がくずれ、ノズル孔l旧よりインク垂れ現象を起
すという問題があった。
〜 こめため、従来の印字へ、ドではインク溜り内に複雑な
構造からなる圧力検出手段を内蔵し、fic録時の噴射
動作によって噴出し、たインク流蓋分による圧力変化を
感知し、目動開閉升を(JN−(JFF動作させてイン
クの供給を行へっているのか現状で、この微少な圧力変
化の検出に加えて、かなりの検出精度が貴求され、これ
1かために仮雑な′電気制御回路が必要となしていた。
本発明の目的はこれらの欠点に除去し、非KWこ簡単な
手段により、インク溜′り門の峠出?側御すること(よ
ってノズル孔のインクの表面宏力との平情状島t−株ち
、かつノズル数か多叙帆列Oj *ri極めて実用的な
インクジー゛ット万へ印字装置8Itを提供することに
ある。
本発明によれば、1つの共通なインク溜りに連通し、圧
力室とノズル孔との連結された少なくとも1つの唄射ナ
ヤン不ル系統からなるインクジェット方式印字へ、ドに
おいて、外陣に設置されたイ/り貯城按器から前記印字
へ、ドインク供給口を介して前記印字へ、ドにインクを
供給するインク共帖手段と、前記共通インク溜り上方部
に配置された空気抜きを兼ねたインク取り出し口と、前
記インク取り出し口に連通し外部に設置された液柱11
と、Ail記液柱計の規定の位置に設置された前配敲柱
計内部のインク液面を感知する液面感知部と、前記敷面
感知部に接続された液面検出回路部と、前記インク供給
手段に取り付けられかつ前記准圓検出IP!I絡部から
の出力信号に従って井倉開、閉動注する開妬升とにより
構成されたことを特徴とするインク圧力制御装置が慢ら
れる。
エスト本発明の実施ゲ1を図面を参照して説明する。
褐2凶ぼ本発明のインク圧力制御装置と印字へ。
トの構成図で、第3図は本発明の構成ブロック図である
。、第2図において101−105は@1図に示す11
1字へ、ドであるが、圧力室104とインク溜り105
との間にτ4層インク供給部200 t−設ける。この
薄層1′ンクiB帖部200は工、ナング技術などに二
って、004〜LOtx根度の深さの溝で形成されてい
る。この薄層部のため、毛細管現Wによって各噴射チ千
/ネル系統にインクを均−圧供給することができる。詳
細については後述する。
また、201はインク供給口、202は空気抜き兼イン
ク取出口である。王気抜き兼インク取出口(以下、イン
ク取出口と称する) 202[、インク貯蔵容器204
内のインクに圧力忙かけ、インク供給管205を介して
、印字ヘッド内のインク溜り105 $5よび圧力室1
04にインクを充填する際、インク個り105内に残っ
ている空気t−iい出すものである。203は液柱計で
あり、一端はIIIJ記インク取出口202に%続され
、もう−力の端はフィルタ206を介して大気中に開放
されている。フィルタは前記インク貯蔵容器204のイ
ンク川口207にも設置されており、前記24イルタ2
06と併せて圧力室104およびインク溜り105内の
インク中に倣細な/スル孔1010目つまりの原因とr
、(る微粒子の髭入を防ぐためのものである。
さて、第2図中に不す徹柱計203 rこは前にインク
取出口202r−り取り出したインク前柱が在りそのイ
ンク液柱の液面208は、前記印字ヘッドの圧力室10
4およびインク溜り105内にあるイ゛ンクの水頭を示
している。すなわ2ち、ノズル孔101と前記711面
208との^さの差がインクMす105内のインクの木
頭圧差H′となる。また第1図に示した水田圧斧Hは、
第2図ではちょうどサイフオンと呼ばれる現象のため意
味のないものとなる。従って、非記録時においてイ、ン
ク虐り105の1ンク静圧とノズル孔101のインク表
面張力との釣り合いによってインクがノズル孔101か
ら流れ出ないようにインクの平衡状態を保ち5る許容水
頭圧!!をhとすれは、611記水頭圧差H′を許容水
頭圧差±hの範囲内に設だするようにインク溜り105
内のインクの静圧を制御すれは良い。第2図に示す実施
例において曲記液柱計203のノズル孔101の烏さを
表わす基準@ o −o’より前記りだけ烏い位置にY
位液向感知i 209 (以下、上位レベルセンナと称
す)を設け、また前記基準線O−θ′よりhだげ低い位
置に下位故簡感知部210(以下、下位レベルセンサと
称ス)を設ける。両しベルセンサ209と210は、例
えばある一定間隔で対向して配置した導電性を有するt
−で構成されたものや、発光の等が良い。211は開閉
弁で例えは゛越気信号によって開閉する電磁弁等であり
、インク貯蔵容器204からインク供給管205を介し
て前記インク溜り105へのインクの供給を行なったり
停止したりする役目【持つ。なお、開閉弁211を開い
てインクの供給を行なう際、インク貯蔵容器204を前
記印字へ、ドの上方に設置すればインク貯蔵容器204
内のインクの液面212の前記基準@o−o’よりの高
さLと液柱計203内のインクの液面の鈎さH′との差
すなわちL−H/分の水−圧表が生ずるのでその圧力を
利用してインクをインク溜りlus Hへ供給する。ま
た前記水頭圧永L−H’を利用しなくともポンプなどの
手段によってインクを供給しても良い。
第3図は本発明のインク供給制御装置の構成を示すプp
、り図である。301は液1jill検出回路部、30
2は開閉弁駆動回路部である。その他の番号のものは第
1図、第2図に示されたものと同一であるが、本図では
これを簡略化してあ・る。
さて、インクの液面208が上位レベルセ/す209の
位置に達していないときは、開閉弁211を開けておく
が、インクが前記インク溜り105に供給されるに従っ
てインク溜り105内のインクの静圧が増加し、インク
の液面208が上昇して上位レベルセンナ209の位置
に遵す゛る。すると1位レベルセンサ209VC接続さ
れている液面検出回路m301から開閉弁1動回路部3
02に弁閉鎖信号が伝達される。開閉弁駆動@W&鄭3
02は弁閉鎖信号に従って開閉弁211を閉鎖させてイ
ンクの供給を停止する。
その結果、インク溜り105内のインクの静圧の増加は
停止する。もし、第1図に示す印字へ、ドの電気機械変
換先子10%を駆動させてインタt−噴射し続けると第
3図のインク溜り105内のインクのする 静圧が低下ので、液柱計203内のインクの液面208
は下降し、下位レベルセンサ210の位置に達する。す
ると下位レベルセンナ210にも接続されているm配液
面検出回路部301から前述とは逆に開閉弁駆動回路1
s302に弁開放信号が伝達される。
その信号に従って開閉弁211を開き、インク虐910
5へ前記インク貯蔵容器204よりインクの供給を再開
し、インク滴り105内のインクの静圧を増加、復元す
る。以上の動作を繰返すことによりインク溜り105内
のインクの静圧は前記許容木頭圧差±hの範囲内に保つ
ことができる。また前述の説明で第1図に示した水端圧
差Hを本発明の装置を用いることKよって無効化し、ノ
ズル数が多叙配列の印字へ、ドを使用可能なものにする
ことができる。
第4図は圧力発生部104と薄層インク供給部200反
びインク虐め105の断面形状の一セ++t−模式的に
示した図である。ノズル部101と圧力発生部104の
深さを11、薄層イン・り供給部200の味さl3、イ
ンク虐め105の深さ11とすると各部の深さはl、〉
1≧1.を満足し、かつ圧力発生室の沫さ11が0.0
4〜Q、!Sm/m 、薄層インク供給部の深さltが
0−04〜2..om/mインク溜めtOSの深さがα
5〜3 m/ mの範囲であれば良い。インク流路溝の
工、ナング製作コストを考えると、圧力発生室104と
薄層インク供給# 200の深さは略同−で良く、かつ
我々の実験Kすれば尚マルチノズル化の場合薄層インク
供給t11ht30寸法形状は深さ11が0.05〜o
−2m、/m、o−2ロ、/〜3m/m が実用上鏝も
適していた。
以上説明した通り1本発明のインク圧力制御装置は量率
な構成によりインク溜り内の静圧を制御することKAっ
てノズル°孔のインクの表面儀方との乎輿状惑を保ち、
かつ多数ノズルの配列が可臘となるので懐めて実用的な
インクジェット方式印字装置か実現でき、非常に有益性
の^いものである。
1圓の聞薬な欣明 第t v(ml(blα従来の印字へ、ド例城略図、第
2図は本発明の原JI図1,143図は本発明のプロ、
り図である。第4図φ刊字へ、ド部の各部断面形状のし
11を不す図である。
図において、101はノズル孔、102は可撓性上部プ
レー)、103社電気機械変換素子、104は圧力発生
室、105dインク個り、200は薄膜インク供給部、
 203ti液柱計、204はインク貯蔵容器、209
は上位箪面感知部、210は下位液面感知畔、211は
開閉弁、301は液面検出口wI部、302は開閉弁駆
動回路部である。
第 1 図 オ  2 図 2//   205 f 〃 図 手  絖  袖  止  誉(1発) 57.5.21 昭和  年  月  日 事Hの表示  昭和57年4月28日付提出特許願(5
)2 蛇明ン)名称  インク圧力制御装置を山1Fを
する者 小作との関詠    出 願 人 未示都港区芝五丁目33番1号 (423)日本電気株式会社 代表者 関 本 忠 弘 代dP人 −?]08東夙都港ト芝五丁目37番8号住友三田ビル
日本電気株式会社内 (6591)弁理士 内 原    晋篭話東京(03
)456−3111(大代表)(連絡先 日本電気株式
会社 持計部)5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 明細書第12負第6行目の後に次の文華ケ挿入する。
[なお前記実施例においては検出1感知中段として上位
緻面感知部209および下位敵面感知都210により構
成したが、この拾面感知手段としてはこれに限ることな
く、前記上位または下位沿凹感知部の配置位l#または
その範曲内のいず11か位Iに一+mの沿面感知部を配
置し、インク而が感知都に達していなければ開閉升を開
さ、鐘り、でいれば閉じるように制御子れば同様な効果
が得られることtまいうまでもない。」 −304−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 噴射ナヤン不ル系統が1つの共通インク滴りに連通して
    構成したマルチノズル印字ヘッドのインク圧力制#装置
    において、前記複数の噴罰ナヤン不ル系統と前記共通イ
    ンク溜りとの間に前記故畝の噴射チャンネル系統に共通
    に配置され毛細管作用によりインクを前記各圧力発生室
    へ供給する薄層インク供給部お、Lび前記インクr1り
    上方−に空気抜きを兼ねたイック取出口おLびf11配
    インク閣り下方部に・インク供給口を少なくとも有する
    マルチノズル印字へ、ドと、前記インク取出口に連通し
    外部に配置された液柱計と、前記液柱B1の予め設定さ
    れた位置に配置された前記准柱d1内部のインク液面の
    感−知をする液面感知部と、@記g面感知部出力信号に
    二り液面を検出する電画1・L・出回路部と、前記イン
    ク供給口に達通し外部から与えられるインクを前記液面
    検出回路部出力信号に従って供給制御する開閉弁とを含
    み構成されたことを特徴とするインク圧力制御装置。
JP7198582A 1981-10-07 1982-04-28 インク圧力制御装置 Pending JPS58187362A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7198582A JPS58187362A (ja) 1982-04-28 1982-04-28 インク圧力制御装置
EP19820305345 EP0076708B1 (en) 1981-10-07 1982-10-07 Multi-nozzle ink-jet print head of drop-on-demand type
DE8282305345T DE3275366D1 (en) 1981-10-07 1982-10-07 Multi-nozzle ink-jet print head of drop-on-demand type

Applications Claiming Priority (1)

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JP7198582A JPS58187362A (ja) 1982-04-28 1982-04-28 インク圧力制御装置

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Family

ID=13476262

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JP7198582A Pending JPS58187362A (ja) 1981-10-07 1982-04-28 インク圧力制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6698869B2 (en) * 1999-05-05 2004-03-02 Inca Digital Printers Limited Fluid-pressure controlled ink pressure regulator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915976B1 (ja) * 1969-12-01 1974-04-18
JPS52150637A (en) * 1976-06-07 1977-12-14 Silonics Ink feeder and printing head

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