JPS59225960A - 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】 技術分野 本発明はインクジェットヘッド係シ、特にインク噴射用
のノズルに装着されたピエゾ素子等の加圧手段が、記録
制御信号に応じたパルス電圧を印加されて駆動されるこ
とにより、ノズルからインク滴を噴射してドツト記録を
行なう圧力パルス制御式のインクジェットヘッドに関す
る。

従来技術 この種のインクジェットヘッドにょシ記録を行なうイン
クジェットプリンタのヘッド周辺の従来の要部構成を第
１図に示し説明する。

図において符号１で示す支持枠上に設けられたフレーム
２にはロール紙３が回転自在に軸承されており、これか
ら巻きほどかれた記録紙３ａがローラ４に案内され、プ
ラテン５の回転により送られる。

プラテン５の正面の下方には、ガイド軸を兼ねたヨーク
６がプラテン５に平行に横架されておシ、このヨーク６
に摺動自在にキャリッジ７が設けら通電することによシ
駆動され、支持枠１上の永久磁石８との間に働く磁力に
よってヨーク６上を両方向に走行する。

このキャリッジ７上に、支持体であるホルダ９と、イン
ク噴射用のノズル１０とピエゾ振動子とからなるインク
ジェットヘッドが搭載されている。

ノズル１０はホルダ９に略水平に支持されており、その
先端がプラテン５の正面に臨まされている。またノズル
１０は第２図に示すように先端部が略円錐台形状に絞ら
れ、先端にインクの噴射口１０ａを形成された中空で略
−直線状の円筒形状のガラス管として形成されている。

またノズル１０の加圧手段の圧電素子であるピエゾ素子
１１は円筒形に形成されておシ、ノズル１０の先端部に
寄った外周上に装着され、記録時にはリード線１２を介
して駆動用のパルス電圧を印加される。

また第２図に示すようにノズル１０の後端部にはプラス
チックチューブ（以下チューブと略称する）１３が連結
されている。このチューブ１３は、キャリッジ８の後部
に設けられインク１６が満たされたサブインクタンク１
５内に導かれ、その中で下方向に屈曲され、後端がタン
クの底面近傍にチューブ１３はプラスチックの中でも親
水性が高いポリ塩化ビニリデン等から形成され、しかも
少なくともその内壁面には種々の親水化処理が施されて
いる。この理由については後述する。

またチューブ１３の後端にはフィルタ１４が嵌合されて
いる。このフィルタ１４はサブインクタンク１５内のイ
ンク１６を濾過するとともに、タンク内のインク１６中
に気泡が生じた場合にそれがチューブ１３内に侵入し、
インクの吐出不良や不吐出の原因となるのを防止するだ
めのものである。

一方サブインクタンク１Ｓの内部の上部にはガまたサブ
インクタンク１５は、フレキ／プルな供給チューブ１８
および中空の針１９を介して、プリンターの下部に設け
られたメインインクタンク２０内の大容量インク貯蔵袋
２１に着脱可能に連結され、インクを供給されている。

以上の構成により、記録時にはピエゾ素子１１に記録制
御信号に応じたパルス電圧が印加される。

それによりピエゾ素子１１の内径が小さくなシノズル１
０を加圧し、ノズル１０内部のインクが噴射口１０ａか
らプラテン５上の記録紙３に向かって噴射されドツト記
録が行なわれる。

インクが消費されるにつれて、サブインクタンク１５内
のインクが減シ、内部が減圧され、インクがメインイン
クタンクから供給チューブ１８を介して吸引されてサブ
インクタンク１５側に供給される。

また、キャリッジ７が左右に高速で移動すると、供給チ
ューブ１８が振られ、内部のインクに遠心力が作用し、
サブインクタンク１５側にインクが移動しミインクは自
動的にサブインクタンク内に供給される。

一ン時などにおけるインク圧力の瞬間的上昇を吸収し、
ノズル１０へ加わる圧力を最小限にしてい多 る。この作用を果すため空気層←櫂の歇は０．３　ＧＣ
程度に設定されている。

ところがインクが供給チューブの連結部で微量ずつ蒸発
したシ、サブインクタンク１５内のインク１６中の溶存
空気が温度変化によって気泡となシ浮上したシすること
により、サブインフタ／り１５内のインク１６のレベル
が低くなり、それが長く持続する場合がある。

この状態で記録時にキャリッジ８が往復方向に高速に移
動すると、サブインクタンク１５内のインク１６は激し
く揺すられて泡立ち、インク１６中に多くの気泡が形成
される。

これらの気泡がチューブ１３およびノズル１０に侵入す
ることはフィルタ１４によって防止されるが、完全には
防止できず一部の気泡が侵入する場合がある。また一時
的にサブインクタンク１５内のインクが切れた場合等は
チューブ１３、ノズル１０に大量の空気が侵入してしま
う。またチューブ１３、ノズル１０内のインク溶存空気
が抜は出して気泡となる場合もある。

以上の様にしてノズルＩＱ、チューブ１３の内部に侵入
または発生した気泡は、それらの管の内壁面に付着する
が、このような場合これらの気泡が原因となってインク
の吐出の不良や不吐出が生じ、記録の品質を劣化させる
。

このことを防ぐため、不図示の吸引手段にょシノズル１
０の噴射口ＴＯａ側からインクとともに気泡を吸い出し
てノズル１０．チューブ１３内の気泡を除去する。

ところが吸引の際のノズル１０．チューブ１３内のイン
２の流速は管内の中央部が最も速く、周辺部では遅くな
り、管壁部分では理論的には零になる程遅い。そのだめ
管内の壁面に付着した気泡が離れにくい場合にはそれを
吸引にょシ除去するのは困・誰である。

従って、気泡を壁面から離れ易くし、除去が確実に行な
えるようにするだめに前述したようにチューブ１３を親
水性の高い種類のプラスチックから形成し、しかも種々
の親水化処理を施している。

ところがこれらのプラスチックの親水性はガラスよりも
安定性が劣っておシ、なおかつ空気に長く晒されると親
水化処理による親水性が劣化する場合がある。

また上記の構成では、ノズル１０およびチューブ１３は
ほぼ水平に配置されており、気泡の逃げる経路は与えら
れておらず、気泡がたまり易い構成となっている。

以上のことから従来構成ではノズルないしノズルへのイ
ンクの供給管から気泡を確実には除去できず、記録の品
質が劣化するという欠点があった。

目　　　　的 本発明は以上のような従来の欠点を解消するだめになさ
れたもので、圧力パルス制御式のインクジェットヘッド
において、ノズルおよびノズルへのインクの供給管内か
ら気泡を確実に除去することができ、高品質の記録が行
なえ、かつ簡単安価なインクジェットヘッドを提供する
ことを目的としている。

実施例 以下、第３図に示した本発明の実施例に基づいて本発明
の詳細な説明する。図中第１図および第２図と同一また
は相当する部分には同一まだは同様な符号を付し、同一
部分の説明は省略する。

第３図において、ヨーク６に先述のキャリッジ７とほぼ
同様のキャリッジ７′が摺動自在に取シ付けられている
。キャリッジ７′は従来と異なシ、搭載したインクジェ
ットヘッドのホルダ９′の底面の形状に対応して上面が
その後部に向かって下方向に傾斜している。

すなわちホルダ９′の底面は後部に向かって傾斜してお
シ、このホルダ９′内にその底面に沿って、従来と同じ
ピエゾ素子１１を装着された本発明のノズル２２が配置
されている。

ノズル２２は先端部が略円錐台形状に絞られ、先端にイ
ンクの噴射口２２ａを形成された中空で略−直線状の円
筒形状に形成されており、全体がガラスよシ形成されて
おり、従来よシ全長が長く形成されている。

ノズル２２は先端部に寄った部分の外周上にピエゾ素子
を装着され、先端が上向きにすなわち後端が下向きに１
５°〜３５°傾斜してホルダ９′内に支持されている。

ノズル２２の後端部は、キャリッジ７′の後部にとり付
けられた従来より幅が広いサブインクタンク１５′内に
直接臨まされており、その後端はサブインクタンク１５
′の底面近傍に臨捷されている。

またその後端には従来より外径の小さいフィルタ１４′
が嵌合されている。

以上の構成によればノズル２２は、従来構成においてノ
ズル１０にサブインクタンク１５からインクを供給する
チューブ１３に相当する供給管をノズルと一体に形成し
たといえる。

またノズル２２け全体がガラスで形成されているだめ、
安定して高い親水性が維持され、内壁面に気泡が付着し
た場合にもそれが離れ易く、吸引によるノズル２２内の
気泡の除去が確実に行なえる。

さらにノズル２２Ｉ′ｉ−直線状に形成されており、噴
射口２２ａが形成された先端を上向きに傾斜して配置さ
れているので、ノズル２２内に気泡が存在しても、気泡
は自身の浮力によシ上方向に移動し、噴射口２２ａから
大気中に抜は出て、自然に除去される。

またノズル２２は形状が一直線状であるため製造が容易
であり、従来のチューブ１３の分だけ部品点数が１個減
少する。

効　　果 以上の説明から明らかなように、本発明による圧力パル
ス制御式のインクジェットヘッドにおいては、サブイン
クタンクからインクをノズルに供給する供給管とノズル
とが全体が略−直線状のガラス管として一体に形成され
、このガラス管はインク滴を噴射する先端が上方向に臨
むように傾斜してキャリッジ上に配置されているので、
簡単で安価な構成で、ノズル内の気泡を確実に除去でき
、高品質の記録が行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインクジェットヘッドを備えたプリンタ
のヘッド周辺の縦断側面図、第２図は第１図中のノズル
、圧電素子およびチューブの縦断側面図、第３図は本発
明によるインクジェットヘッドを備えたプリンタのヘッ
ド周辺の縦断側面図である。 ７′・・・キャリッジ　　　９′・・ホルダ１１・・・
ピエゾ素子　　　１４′・・・フィルタ１５′・・・サ
ブインクタンク　　２２・・・ノズル２２ａ・・・噴射
口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　キャリッジ上のサブインクタンク内のインクを供
   給管を介して供給され、圧電素子に加圧されてインク滴
   を噴射するノズルを有するインクジェットヘッドにおい
   て、前記のノズルと供給管とを、全体が略−直線状のガ
   ラス管として一体に形成したことを特徴とするインクジ
   ェットヘッド。 ２）　前記ガラス管はインク滴を噴射する先端が上方向
   に臨み、後端がサブインクタンク内の底面近傍に臨むよ
   うに傾斜してキャリッジ上に配置されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のインクジェットヘッド
   。