JPS5830824B2 - インクジェット記録装置のインクジェットヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジェット記録装置のインクジェットヘッ
ドに係り、特にマルチノズルタイプのインクジェットヘ
ッドに於ける排気装置に係る。

一般にマルチノズルタイプのインクジェットヘッドは、
複数個のインク液噴射ノズルを有し、前記インク液噴射
ノズルの各々が共通のインク液分配室に連通し該インク
液分配室よりインク液を供給され、前記インク液分配室
より前記各インク液噴射ノズルに至るインク液通路の各
々の途中に設けられた圧電素子の働きにより選択された
インク液噴射ノズルよりインク液滴を高速度で噴射し、
普通紙等にドツトマトリックス方式に画像情報を印写（
記録）するようになっている。

上述した如き型のインクジェットベッドに於いて、印写
作動を円滑に行なうためには、インク液中に混入してい
る空気泡により前記インク液噴射ノズルを詰まらせない
ことが肝要である。

インク液中に存在する空気泡はインク液噴射ノズルを詰
まらせないまでも、空気はインク液に比して良圧縮性の
流体であるため、それがノズル内部に存在すると、圧電
素子による前記インク液通路中の昇圧効果がその空気の
圧縮により吸収されてしまい、インク液滴の良好な噴射
が行なわれなくなる。

また、ノズル内部の空気泡がノズル先端部に達した場合
は、それはインク液とともに、あるいはそれと同じよう
にノズルより排出されるが、その時にはインク液が液滴
にならず、記録印写面から見た時、いわゆるドツト抜け
を生じることになる。

本発明は上述した如き問題に鑑み、インクジェットヘッ
ド内に流入したインク液中の空気泡を確実に排除し、空
気泡がインク液噴射ノズル内に流入しないように構成さ
れた、改良されたインクジェット・＼ラドを提供するこ
とを目的としている。

かかる目的は、上述した如き型のインクジェットヘッド
に於いて、前記インク液分配室はそのインク液流入側と
前記インク噴射ノズルに通ずるインク液流出口を含むイ
ンク液流出側とを少なくとも二つの仕切り板によって少
なくともインク液流入室とインク液中間室とインク液流
出室とに区分され、前記インク液流入室とインク液中間
室とは上部にて互いに連通し且つ上部に排気孔を有して
おり、また前記インク液中間室と前記インク液流出室と
は下部にて互いに連通し、さらに前記インク液流入室に
インク液力ロ熱用の力ロ熱素子を有している如きインク
ジェットヘッドによって達成される。

かかる構成によれば、インク液分配室に流入したインク
液はそのインク液流入室にてガロ熱素子によって加熱さ
れるので、インク液中に混在している空気泡は熱膨張に
より戒長し、インク液中を上昇して排気孔より外部に排
出される。

そのため、インク液中に混在している空気泡が少さくて
も、また空気泡が前記インク液分配室の壁面等に付着し
ていてもそれは熱膨張による成長により拡張され、又は
壁面より剥離され、インク液中を速やかに上昇して前記
排気孔より外部に排出される。

また、インク液は前記インク液流入室よりインク液中間
室の土部に流れ、それよりインク液中間室を下刃に向け
て流れ、インク液中間室の下部にてインク液流出室に至
るので、前記インク液中間室の土部と下部とに於ける静
圧の差からして上述の如くインク液流入室にて戒長し該
インク液流入室内を上昇する空気泡が前記インク液中間
室を経て前記インク液流出室に流れ込むことがない。

またこの場合、インク液はインク液中間室にて冷却素子
により冷却、好ましくは常湿程度の馬鹿にまで冷却され
るので、加熱により粘度等が変化していても元に戻され
、加熱によるインクの性状変化からインク液噴射性能が
損なわれることが回避される。

以下に添付の図を用いて本発明を実症例について詳細に
説明する。

添付の第１図は本発明によるインクジェットヘッドの一
つの実施例を示す概略縦断面図である。

インクジェットヘッドはヘッド主体１と、前記ヘッド主
体１の後部に装着され該ヘッド主体１と共働してインク
液分配室２を郭定するヘッドカバー３とを含んでいる。

前記ヘッド主体１の前部には複数個、この実施例の場合
、六個のインク液噴射ノズル４が士下−列に整列して形
成されており、このノズル４は各々前記ヘッド主体１を
図にて左右力向に貫通するインク液通路５及び絞り板６
の絞り孔（インク流出孔）７を経て前記インク液分配室
２に連通している。

前記インク液通路５の途中には各々通路内のインク液を
選択的に昇圧する圧電要素８が設けられている。

前記インク液分配室２には前記ヘッドカバー３の下部に
設けられたインク液流入孔９からインク液が供給される
ようになっている。

このインク液分配室２内はそのインク液流入側とインク
液流出側との間を互いに離層された第−及び第二の仕切
り板１０．１１によってインク液流入室２ａとインク液
中間室２ｂとインク液流出室２ｃとに区分されており、
前記インク液流入室２ａと前記インク液中間室２ｂとは
その上部にて互いに連通し、前記インク液中間室２ｂと
前記インク液流出室２ｃとはその下部にて互いに連通し
ている。

前記インク液流入室２ａと前記インク液中間室２ｂとの
上部は前記へラドカバー３の上部に設けられた排気孔１
２によって外部に通じている。

なお、この排気孔１２はインク液の蒸発防止及びインク
ジェットヘッドの振動によるインク液の漏洩を防止する
ため小径で、且つ比較的長い通路を有する孔であること
が望ましい。

また、この実施例の場合、前記第二の仕切り板１１の上
部にはインク液分配室２の上部に設けられる空気層のバ
ランスを保つための空気抜き孔１３が設けられている。

この場合、インク液分配室２内に於けるインク液の液位
は前記第一の仕切り板１０の士縁部より高く、また前記
空気抜き孔１３より低い位置に保たれる必要がある。

また、前記へラドカバー３には、それがインク液流入室
２ａを郭定する部位に加熱素子１４が断熱要素１５を介
して取付けられており、この加熱素子１４は前記インク
液流入室２ａを流れるインク液を加熱するようになって
いる。

加熱素子１４はニクロム線等によって構成された電熱線
ヒーターやＰＴＣサーミスタの如き半導体発熱素子によ
って構成されていてよい。

又、前記第一の仕切り板１０には、それがインク液中間
室２ｂを郭定する部位に冷却素子１６が断熱素子１７を
介して取付けられており、この冷却素子１６は前記イン
ク液中間室２ｂを流れるインク液を冷却するようになっ
ている。

加熱素子１４及び冷却素子１６が自己制御性（所定湿度
以上になると自動的に発熱作用、又は冷却作用を停止す
る作用）を有する素子、あるいはインク液流量に応じた
所要の発熱能力、又は冷却能力を有する素子であれば特
に必要はないが、厳密に噴射インク液の温度を制御した
い場合は、図示する如き部位に感湿素子１８．１９を設
ければよい。

インク液の湿度を管理する場合、より好ましくは、第２
図に示す如く、上述した感湿素子１８．１９が検出する
加熱部及び冷却部インク液槁度と外気温度センサー２０
が検出する外気温度とに関係して前記加熱素子１４及び
冷却素子１６への通電を制御すればよい。

なお、第２図に於いて、符号２１はインクジェット記録
装置のインク液供給系制御部を示しており、また符号２
２は加熱素子１４の１駆動制御回路を、符号２３は冷却
素子１６の７駆動制御回路を示している。

インク液流入孔９からインク液分配室２内に流入したイ
ンク液は、まずインク液流入室２ａ内を流れる際に加熱
素子１４によって加熱される。

その結果、インク液中に混在していた空気泡は熱膨張に
より族長じて拡大され、前記インク液流入室２ａ内を速
やかに上昇してインク液分配室上部の空気層部に至り、
排気孔１２より外部に排出される。

また、前記インク液は前記インク液流入室２ａよりイン
ク液中間室２ｂの上部に至り、これよりインク液中間室
２ｂの下部に向けて流れ、そのインク液中間室２ｂの下
部よりインク液流出室２ｃ内に入る。

このようにインク液がインク液中間室２ｂ内を１力から
下カへ向けて流れることにより空気泡はインク液流出室
２ｃ内に流入することがない。

またこの時、インク液は冷却素子１６によって常湿程度
にまで冷却され、加熱素子１４による湿度上昇を解消さ
れる。

常湿となって前記インク液流出室２ｃ内に流入したイン
ク液は圧電素子８の作動に応じて絞り孔７よりインク液
通路５内に吸入され、インク液噴射ノズル４より液滴と
なって噴射される。

第３図は本発明によるインクジェットヘッドの他の一つ
の実症例を示している。

なお第３図に於いて第１図に対応する部分は第１図に付
した符号と同一の符号により示されている。

かかる実症例の場合は、第一の仕切り板１０にペルチェ
効果素子２４が断熱要素２５を介して取付けられており
、そのペルチェ効果素子２４はその熱発生接合点部２４
ａがインク液流入室２ａに、熱吸収接合点部２４ｂがイ
ンク液中間室２ｂに臨んでいる。

従って、この場合は、一つの素子によってインク液の加
熱と冷却を行なうことができる。

又、かかる実症例に於いては、インク液中間室２ｂとイ
ンク液流入室２ｃの上部を互いに連通ずるための空気抜
さ孔が省略されている。

以上に於いては本発明を特定の実症例について詳細に説
明したが、本発明はこれだけに限られるのではすく、本
発明の範囲内にて種々の実症例が可能であることは当業
者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインクジェットヘッドの一つ実症
例を示す縦断面図、第２図は加熱素子の制御回路の一例
を示すブロック線図、第３図は本発明によるインクジェ
ットヘッドの他の一つの実症例を示す縦断面図である。 １・・・・・・ヘッド主体、２・・・・・・インク液分
配室、２ａ・・・・・・インク液流入室、２ｂ・・・・
・・インク液中間室、２ｃ・・・・・・インク液流出室
、３・・・・・・ヘッドカバー、４・・・・・・インク
液噴射ノズル、５・・・・・・インク液通路、６・・・
・・・絞り板、７・・・・・・絞り孔、８・・・・・・
圧電素子、９・・・・・・インク液流入孔、１０・・・
・・・第一の仕切り板、１１・・・・・・第二の仕切り
板、１２・・・・・・排気孔、１３・・・・・・空気抜
き孔、１４・・・・・・加熱素子、１５・・・・・・断
熱要素、１６・・・・・・冷却素子、１７・・・・・・
断熱要素、１８．１９・・・・・・感湿素子、２０・・
・・・・外気湯度センサー、２１・・・・・・インクジ
ェット記録装置のインク供給系制御部、２２・・・・・
・力ロ熱素子の駆動制御回路、２３・・・・・冷却素子
の１駆動制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個のインク液噴射ノズルを有し、前記インク液
   噴射ノズルの各々が共通のインク液分配室に連通し該イ
   ンク液分配室よりインク液を供給されるインクジェット
   記録装置のインクジェットヘッドに於いて、前記インク
   液分配室はそのインク液流入側と前記インク液噴射ノズ
   ルに通ずるインク液流出孔を含むインク液流出側との間
   を少なくとも二つの仕切り板によって少なくともインク
   液流入室とインク液中間室とインク液流出室とに区分さ
   れ、前記インク液流入室と前記インク液中間室とは土部
   にて住いに連通し且つ土部に排気孔を有しており、また
   前記インク液中間室と前記インク液流出室とは下部にて
   互いに連通し、さらに前記インク液流入室にインク液加
   熱用の加熱素子を前記インク液中間室にインク液冷却用
   の冷却素子を各々有していることを特徴とするインクジ
   ェットヘッド。