JPS58193163A - インクジエツトヘツド - Google Patents

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】 本発明はインク液により文字１図形等の画像を記録する
インクジェットへ・・ノＦ−に関する。

インクジェット記録装置はノンインパクト方式のプリン
タであり、低騒音で記録媒体として普通紙が使用でき、
しかもカラー化が容易に実現できる等の優れた特長点を
有している。インクジェット記録装置は現在以下に示す
ような４種類に大別することができる。

（１）電荷制御型 （２）電界制御型 （３１オンデマンド型 （４）インクミスト型 本発明は上記４種類の内で、オンデマンド型インクジェ
ット記録装置に対して特に有効である。

オンデマンド型インクジェットヘッドは第１図に示すよ
うにインクが満されたインク室１が１室のシングルキャ
ビティ型（特公昭５３−１２１３８号公報）と、第２図
に示すごとくインク室１が１ａ、１ｂに示す２室に分割
されたダブルキャピテイ型（特公昭６３−４５６９８号
公報）とが著名である。この両者に共通することは、電
気信号に応答して圧電振動子２が湾曲振動しその振動に
よってインク室１内の圧力が上昇してオリフィス３から
インク柱４を突出せしめ、そのインク柱４がそれ自体の
運動エネルギと表面張力とによってインク滴６となり対
向配置された記録媒体（図示せず）に向って飛翔するこ
とであり、インクジェットヘッドからは必要な時にのみ
１個若しくは数個のインク滴が噴射することである。６
はインク供給チューブである。

このようなオンデマンド型インクジェットヘッドの１つ
の欠点は、インク室１内が完全にインクで充満されてい
る必要があることである。インク室１内が完全にインク
で充満されず微小でも気泡が存在すると、圧電振動子２
の振動による圧力波が気泡で吸収され、圧電振動子２が
振動したにも拘らずインク滴が噴射されない事故が発生
する。

このため、オンデマンド型インクジェットヘッドへのイ
ンクの充填法が種々開発され、例えば、特開昭５１−２
１４３９号公報に記載されているような、真空を利用し
た方法やインク室１に外気に連通した通路を設ける方法
等が提案されている。

しかしながら、これらの充填法は、インクジェット記録
装置を使用するユーザが行なえるほどは簡略化されてい
ないのが実状であり、あらかじめメーカあるいは工場に
おいてインクが充填されたインクジェット記録装置ある
いはインクジェットヘッドがユーザに送り届けられるシ
ステムを取る必要がある。

しかしながら、オンデマンド型インクジェットヘッドで
は、外的な衝撃によってオリフィス３より空気を吸入す
る難点を有しており、たとえ一度インク室１にインクを
完全充填したとしても、輸送時において衝撃を受けると
、オリフィス３より流入した空気がインク室１内の気泡
となって再びインク滴が吐出できない状態となってしま
う。

また、一度インク室１にインクを完全充填したインクジ
ェットヘッドであっても、インク供給管６がインク溜り
に連通していない状態、すなわちインクジェットヘッド
単体では、インクがオリフィス３から蒸発するため長期
にわたってインク室１内をインクのみで満たせておくこ
とが困難である０ 本発明は以上のような難点を解決し、輸送時に生じる衝
撃の影響を受けず、かつ、即使用できる状態でインクジ
ェットヘッドが保存できる方法を提供するものであり、
以下、図面を参照して詳細な説明を行う。

第３図は第１図のインクジェットヘッドに本発明を適用
した一実施例である。インクジェットヘッドのオリフィ
ス３を有する面にキャップ部材９が密着されており、オ
リフィス３を密閉するよう空間部１ｏが構成されている
。空間部１ｏには接続開口１１が穿孔されており、接続
開口１１に設置された接続管１４には一端が開放された
インク保持用チューブ１２が接続されている。

インクジェットヘッドのインク室１にインクが完全充填
されたならば、前記キャップ部材９をインクジェットヘ
ッドに設置し、インク溜りに圧力をかける等の手段によ
ってオリフィス３よリインクを流出させ空間部１０．接
続管１４内およびインク保持用チューブ１２内をインク
で満たす。インクジェットヘッドが記録装置に取り付け
られた状態においては、インク供給チューブ７の通路を
弁等で遮断することによって保存あるいは輸送が可能で
あるが、インクジェットヘッド単体で保存あるいは輸送
する時には、インク溜りに連通しているインク供給チュ
ーブ７を切り離し、栓体８によってインク供給チューブ
７を密閉する。

第３図の構成によれば、輸送時等に衝撃が生じ麦として
も、インクジェットヘッド、インク供給チューブ７、接
続管１４．インク保持用チューブ１２等の内部に充満さ
れたインクが流動するだけであり、インク室１にまで空
気が流入することがない。また長期間保存する場合にお
いても、インクの蒸発はインク保持用チューブ１２に生
じるメニスカス１３より行なわれるため、蒸発によって
減少したインク量に比例してメニスカス１３がキャップ
部材９に近い部分に移動するだけであるので、少なくと
もメニスカス１３が空間部１ｏに達するまでは使用可能
な状態に維持される。

なお、インク保持用チューブ１２の先端はインク供給用
チューブが閉塞される場合には開放されていなければな
らず、もし閉塞されていた場合にはインク供給チューブ
７の壁面や、チューブの接続部よりインクが蒸発し、か
わりに空気が透過して来るため、インク供給チューブ７
内に気、泡が生じるようになる。したがってインク保持
用チューブ１２を閉塞する場合はインク供給用チューブ
７を開放としなければならない。

第４図は、第２図のインクジェットヘッドに本発明を適
用した他の実施例を示す。第４図の実施例では第２図の
インクジェットヘッドのインク室１ｂに、インク供給路
以外に外気に通じる接続開口１６が穿孔されており接続
管１４を介して一端が開放したインク保持用チューブ、
１６が接続される構成となっている。

インクジェットヘッドのインク室１にインクが完全充填
した後、蓋体あるいは粘着テープ２１等によりオリフィ
ス３を閉塞し、インク保時用チューブ１６を接続管１４
に接続して、インクをインクチューブ７よりインク室１
ｂを介して、インク保持用チューブ１６内に送り込む。

インクジェットヘッド単体で保存あるいは輸送する場合
には、インク供給チューブ７をインク溜りから切り離し
栓体８により端を閉塞することによって操作を完了する
。

第４図の構成についても第３図と全く同様の理由によっ
て安全性の高い保存あるいは輸送が可能である。

なお、インクジェットヘッドを使用するに際してはイン
ク保持用チューブ１６が取り外され、接続開口１６をネ
ジ等で閉塞する。

第５図は、特開昭５１−３７５４１号公報、特公昭５４
−２５４１６号公報に示されているオンデマンド型イン
クジェットヘッドに本発明を適用した他の実施例を示す
。第６図のインクジェットヘッドの特徴はオリフィス３
の前面に空気流出口２ｏを設け、オリフィス３を有する
板と空気流出口２０を有する板によって生じる間隙に空
気流を送り、空気流出口２０より空気流を流出させ、オ
リフィス３より噴射するインク滴を加速させることにあ
る。このようなインクジェットヘッドでは、空気室１７
．空気流入路１９を利用して保存あるいは輸送に対する
処置ができる。

すなわち、インク室１内にインクを完全に充填した後、
空気流出口２ｏを蓋体あるいは粘着テープ２１で閉塞し
、オリフィス３よりインクを流出させ空気室１７．空気
流入路１９．一端が開放された空気供給チューブ１８内
にインクを充満させ、インク供給チューブ７をインク溜
りより切り離し栓体８で端を閉塞するか、あるいは、イ
ンク供給チューブ７の導通を弁等で遮断する。

第５図の構成においても、第３図におけると全く同様の
理由によって、インク室１に気泡を混入させることなく
保存あるいは輸送ができる。

以上、第３図乃先第５図によって説明したように、オリ
フィス３の前面に設けた液室またはインク室にインク保
持用チューブを連通させ、液室。

インク室およびインク保持用チューブ内にインクを満た
し、インク供給チューブにおけるインクの導通を遮断す
ることによって、インク室内に気泡を混入させることな
くインクジェットヘッドを保存あるいは輸送することが
できる。

ここで使用したインク保持用チューブは、空気の透過の
少ない例えば塩化ビニルと塩化ビニリデンの共重合体の
ような材質のものを選択すれば、さらに長期間の保存が
可能となる。またインク保持用チューブの長さは長い稚
内部に保持されるインク量を多くできるため長期間保存
に対して有効であるが、インク保持用チューブの占める
空間が繁雑となる可能性がある。これを避けるためには
インク保持用チューブをスパイラル状に変形させコンパ
クトな構造にすることが有効である。

また、インクジェットヘッドに充填される液体は特にイ
ンクに限定されない。例えばインクの溶媒を充填してお
くことも有効である。

インクジェットヘッドの輸送あるいは保存に関しては、
輸送あるいは保存における環境条件が重要である。一般
にインクジェット記録装置に使用されているインクジェ
ット用インクには水溶性のものが多いが、水溶性インク
は低温になると凝固するという欠点を有している。イン
クジェットヘッドのインク室あるいはインク供給チュー
ブ内のインクが凝固すると急激な体積変化によってイン
クジェット記録ヘッドの構成部品を破損する恐れがある
。したがって、寒冷地または冬期の輸送あるいは保存に
おいては、インクではなく不凍液を充填しておくことが
非常に有益である。

不凍液としては、メタノール、エタノール、イングロビ
ルアルコール等の１価の脂肪族アルコール、エチレング
リコール、プロピレングリコール。

グリセリン等の多価アルコールあるいはその水溶液等が
有効である。

またこれらの不凍液を選択するに際して注意すべきこと
は、温度変化によって内部に気泡が発生しないことや長
期保存においてかび等が発生しないことである。このた
めこれらの液体をヘッドに充填する前に減圧または煮沸
して脱気しておくことや酸素吸収剤を添加しておくこと
あるいは、防かび剤、防菌剤を添加しておくことが有効
である。

酸素吸収剤としては、亜硫酸ソーダ、ノ・イドロキノン
、ピロガロール等が有効である。

なお、以上の実施例では、いずれもインク保持用チュー
ブの一端を開放端とし、インク供給チューブを弁または
栓体で閉塞する場合について説明したが、インク供給チ
ューブを開放し、インク保持用チューブを弁または栓体
で閉塞するようにしてもよい。ただし、液体を充填する
際インク保持用チューブの端を開放しながら充填し、充
填後閉塞するようにしなければならない。

以上のように、本発明はインクジェットヘッドのインク
室まだはインク吐出用の微小開口前方に設けた液室にイ
ンク保持用チューブを接続し、インク供給チューブより
液体を充填して、インク保持用チューブまたはインク供
給チューブの一方を弁、栓等により閉塞するようにした
もので、インクジェットヘッドを常に即座に使用可能な
状態で輸送、保存することができる。また充填する液体
の種類により寒冷地や冬期でのヘッド損傷を防止したり
、砂漠地帯のような高温で極度に乾燥した地域での液体
蒸発などによるトラブルを最小限におさえることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は各々本発明の適用される従来のイ
ンクジェットヘッドの断面図、第３図は本発明によるイ
ンクジェットヘッドの実施例を示す断面図、第４図およ
び第６図は各々本発明によるインクジェットヘッドの他
の実施例を示す断面図である。 １・・・・・・インク室、２・−００・圧電振動子、ａ
。 ・■・オリフィス、４・・・・・・インク柱、６・・・
・・・インク滴、６，７・・・・・・インク供給チュー
ブ、８゜・・・・栓体、９・・・・−・キャンプ部材、
１０…・・・空間部、１１．１５・・・−・ｐ接続開口
、１２．１６・・・・・・インク保持用チューブ、１３
・・・・・・ノー１−Ｘカス、１４１１・・・・・接続
管、１７・・・ｌＩａ・空気室、１８…・・・空気供給
チューブ、１９・・・・・・空気流入路、２０・・・・
・・空気流出口、２１・・・・・・粘着テープ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 ？ 第２図　ｌ 第４ｈ Ｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　インク供給チューブが接続されたインク流入口およ
   び微小開口が設けられたインク室と、前記微小開口前面
   に形成された液室または前記インク室に接続されたイン
   ク保持用チューブとを備え、前記インク供給チューブ、
   インク室、液室およびインク保持用チューブ内に液体を
   満たし、前記インク供給チューブまだはインク保持用チ
   ューブの一方の一部を閉塞したことを特徴とするインク
   ジェットゞツド０ ２　液室に微小開口に対向した開口を形成し、インクジ
   ェットヘッド使用時に液室内の液体を除去し空気流を供
   給して前記開口より空気流を流出させることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のインクジェットヘッド。 ３　液体がインクであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のインクジェットヘッド。 ４　液体が不凍液であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のインクジェットヘッド。 ６　液体に防かび剤あるいは防菌剤が添加されたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のインクジェット
   ヘッド。 ６　液体に酸素吸収剤が添加されたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のインクジェットヘッド。