JPS60104333A - 液体噴射装置 - 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〕 本発明は液体噴射装置に関し、特に液体を噴射するノズ
ルと、このノズルに供給される液体を濾過するフィルタ
とを有する液体噴射装置に関する。

〔従来技術〕

この種の液体噴射装置は、例えばインクジェットプリン
タの記録ヘッドに用いられており、このインクジェット
ヘッドにおいてはノズル先端に形成された径の小さな孔
であるオリフィスから液体インクをインク滴として噴射
して記録媒体上に付着させドツトを形成し、ドツトパタ
ーンにより画像ないしは文字の記録を行なっている。

このようなインクジェットヘッドには常時インクを噴射
して、ドツトの必要でない領域では電界をインク飛翔領
域に印加し、インクを偏向させて所望のドツト記録を行
なう、いわゆる電荷偏向方式と、ドツトの必要な部分の
みインクを噴射するオンデマンド方式の２つがよく知ら
れている。

オンデマンド方式のインクジェットヘッドにあっては、
ノズルの一部に圧電素子、磁歪素子、電気熱変換体等の
吐出エネルギー発生素子を利用した圧力発生部が設けら
れ、吐出エネルギー発生素子の駆動により、ノズル内の
インクに急激な加圧力を加えてノズルのオリフィスから
インクを所望のタイミングで吐出さぜる構成が良く知ら
れている。

この構成は電荷偏向方式におけるような高電圧を必要と
するインク偏向や、不問インク回収機構などが不要であ
る等大きな利点を有するが、一方、次のような欠点があ
る。

オンデマンド方式の吐出エネルギー発生素子の吐出圧力
は一般に比紋的小さく、記録ヘッドに対する外部からの
撮動または吐出エネルギー発生素子からの不要な共振、
あるいはチリや気泡のノズル内への混入などにより吐出
条件が微妙に変化するのでなかなか安定したインク吐出
を継続して行なうことが難しい。

従ってノズル内へのチリや気泡の浸入を防止し、（） 供給管にフィルタを連結しだ＠Ｎ＄六子探子採用事が知
られている。

このようなフィルタを設けたオンデマンド方式のインク
ジェットヘッドの従来構成を第１図を参照して説明する
。

第１図において符号２で示されるものはノズル部材で、
ガラス等の材料から細長い円筒状に形成され、その一端
は略円錐台形に絞られ、その先端に上述のオリフィス１
が形成されている。このオリフィス１の近傍にはこれも
上記した圧電素子のような吐出エネルギ　発生素子３が
周設されており、不図示の電極から記録パルスを印加さ
れるようになっている。

これらの部材はインクジェットヘッド９内（ｌこ収容さ
れており、記録媒体に（図中左側に対応）対向して配置
される。インクジェットヘッド９内にはインクタンク７
が形成されており、このインクタンク７内には所定色の
インク８が貯蔵される。

このインクタンク７はメインインクタンクである場合と
、他のメインタンクから遂次インクを供給されるサブイ
ンクタンクである場合の両方が考えられる。

上記のインクタンク７中には、前記のノズル部材２の後
端部に接続された中空の・インク供給管４が沖びておシ
、貯蔵されたインク８中に、その先端が浸漬されている
。しだがって、ノズル部材２内には吐出エネルギー発生
素子３のエネルギーによシ吐出された分だけインク供給
管４を介してインク８が供給されるようになっている。

このインク供給管４の先端部にはパイプ状の固定部材６
によってフィルタ５が取シ付けられており、インク８は
このフィルタ５を介してノズル部材２内へと供給される
。

このフィルタ５は例えば繊維や多孔質物質等のインクを
濾過する隙間や孔を有した材料から円柱ブロック状に形
成されている。このフィルタ５によシインクタンク７内
の気泡やゴミがノズル部材２内に侵入することが防止さ
れる。

すなわちインクジェットヘッド９は他の方式のプリンタ
と同様に記録媒体に沿って往復する不図示のキャリッジ
」二に設けられた場合は、揺動（ｌこよシ気泡が発生す
ることかあるし、長期の非使用（（よってはインク８に
凝固が発生する場合もあり、フィルタ５はこれらの望ま
しくない混入物のノズル部材２内への浸入を防止する役
目を果〕″０フィルタ５は、さらにキャリッジの移動に
より発生するインクタンク７内の圧力変動をノズル部材
２側に伝えないようにする役割も果す。

ところで以−ヒの構成においては、ノズル部材２、イン
ク供給管４、フィルタ５、フィルタ固定部材６は一連の
セット（ｒ連結されている。このセントをここではヘッ
ドユニットと呼ぶが、このヘッドユニットを組み立てる
場合、最初にゴミを排除するだめに上記の４部品を洗浄
した後、ノズル部材２にインク供給管４の一端を嵌合し
て接合し、次にインク供給管４の他端にフィルタ固定部
材６の片側を嵌合して接合し、さらにフィルタ固定部材
６の反対側にフィルタ５０片側を嵌合して接合する。こ
の接合の順序は異なる順序でもよい。

このようにヘッドユニットは４部品を３箇所で接師して
構成される。従って部品点数と組立工数が多く、その分
コストが高くついてしまう。

一方ノイルタ５は前述したように繊維や多孔質物質等の
、インクが通過させる隙間や孔を有した材料から形成さ
れているので、力を加えられると破損し易く、特にその
嵌合部の角部等はカを加えられると崩れ易いので、フィ
ルタ固定部材６への嵌合接合時にその一部が崩れ、その
破片がインク供給管４ないしノズル部材２内に入ってし
まい、そこに封入されてしまう場合がある。

またＬ記したようにヘッドユニットの組立において接合
工数が多いと、接合・作業時に外部のゴミがノズル部材
２ないしインク共給管４内に入ってしまう割合が高くな
る。

以上の欠点は上記のヘッドユニットに限らず、それと同
様の溝底を有する液体噴射装置のすべてにあてはまる。

〔目　的〕

本発明は以上のような事情に鑑みてなされ／こもので、
少ない部品点数であり、また少ない組立工数で作製でき
る為安価に製造でさ、組立時に内部し′こゴミ等の異物
がＨ人されてし丑うことが防げる、インクジェットヘッ
ド等に用いるのに好適な液体噴射装置を提供することを
目的としている。

〔実　施　列〕

以下第２図に示された実施例に基づいて本発明の詳細な
説明する。ここでは上述のインクジェットヘッドのヘッ
ドユニットに本発明を適用した例を実施例としている。

第２図中で第１図と同一部分には同一符号が付しである
。

第２図において符号２で示されるものは第１図中の姐の
と同じノズル部材であり、ガラス等の材料から細長い円
筒状に形成され、その一端は略円錐台形に絞られ、その
先端には径の小さな孔であるオリフィス１が形成されて
いる。このオリフィス１に寄った側のノズル部、材２の
周囲には、第１図に示されたものと同じ吐出エネルギー
発生素子３が周設されておシ、不図示の電極から記録パ
ルスを印加されるようになっている。

これらの部材は、符号１０で示されるインクジェットヘ
ッド内に収容されておシ、図中左側に対応して配置され
る不図示の記録媒体に対向して配置される。

ここで本発明にあってはノズル部材２のオリフィス１と
反対側の後Ａ１１に、パイプ状に形成されたフィルタ固
定部材１１の片側が嵌合固定されておシ、このフィルタ
固定部材１１の反対側に符号１２で示されるフィルタ部
材１２が連結されている。

このフィルタ部材１２は、ここで便宜上呼称をフィルタ
部材としているが、ノズル部材２と同一部材でしり、そ
のオリフィス１３の反対側の後端をフィルタ固定部材１
１に嵌合固定され、フィルタ固定部材１１に連結されて
いる。

このフィルタ部材１２のオリフィス１３側は、インクジ
ェットヘッド１０内の後部に配置されたインクタンク１
４内側の底面近傍に臨まされており、インクタンク１４
内に貯蔵されたインク８内に浸漬されている。

以上の溝底によ）インクタンク１４内のインク８は、フ
ィルタ部材１２のオリフィス１３からフィルタ部材１２
内に入り、フィルタ部材１２とフィルタ固定部材１１を
介してノズル部材２に供給される。そして記録時には不
図示の電極から吐出エネルギー発生素子３に記録パルス
が印加されて吐出エネルギー発生素子３が駆動され、そ
の駆動による加圧力によりノズル部材２内のインク８が
オリフィス１からインク滴として吐出される。このイン
ク滴がオリフィス１に対向した不図示の記録媒体に付着
することによ、！７１ドツトが形成され、この動作の繰
り返しによりドツトパターンで記録が行なわれる。

ここで遂次インク滴がオリフィス１から吐出される毎に
、それと同機づつのインク８がインクタンク１４からオ
リフィス１３を介してフィルタ部材１２に遂次吸い込ま
れ、ノズル部月２に供給される。

以上の動作において、ノズル部材２と同一のフィルタ部
材１２により従来と同様のフィルタ機能が果たされる。

すなわち、インクタンク１４内のインク８中に気泡やゴ
ミ等の異物が存在した場合に、それらがノズル部材２に
侵入することがフィルタ部材１２の径の小さな孔である
オリフィス１３によって阻止される。またインクタンク
１４内のインク８に圧力変動が発生しても、その圧力変
動はオリフィス１３を介して遮断ないしは弱められてノ
ズル部材２内のインクに伝達される。

なおここでフィルタ部材１２を介してインク８がノズル
部材２に供給されるのであるからフィルタ部材１２はフ
ィルタとしての役割の他に第１図の従来構成のインク供
給管４の役割をも果たす。

以上の構成によれば、ノズル部材２、フィルタ固定部材
１１、フィルタ部材１２のセットは、第１図の従来構成
のノズル部側２．インク供給管４゜フィルタ５．フィル
タ固定部材６のセットであるヘッドユニットに相当する
が、３部品から構成されている。しかもフィルタ部材１
２はノズル部材２と同一の部材であるので、部品の種類
から言えば２種項の部品から（ＩＩ成されている。

従って、この本発明を適用したヘッドユニットは従来に
比較して１τＩＳ品点数と部品伸動１数が少ないので安
浦に製造できる。

寸だこのへラドユニットを組み立てる１３合、連結部イ
」１１の両側にノズル部利２とフィルタ部材１２を嵌合
し、それぞれ接合すればよい。すなわち接合箇所の数は
２で従来より少ないのでその分コストダンが図れるとと
もに、接合作業時に外部のゴミがヘッドユニット内部に
入ってし１：う割合も従来より低くなる。

さらに、フィルタ部材１２の接合部分は従来のフィルタ
部利５に比１咬して堅固であり、嵌合、接合作業時に特
に嵌合部の角部等に力、が加えられた場合にもその部分
が崩れるようなことは極めて少ないので、従来のように
崩れた破片がヘットユニット内に封入されてしまうこと
はない、。

以上、本発明をインクジェットヘッドのへラドユニット
に適用した例を実施例として説明したが、本発明はこれ
に限らず、冒頭に述べた種類の液体噴射装置の全てに適
用できる。

〔効果〕

以−トの説明から明らかなように本発明によれば液体を
噴射するノズルと、このノズル部こ供給される前記液体
を濾過するフィルタとを有した液体噴射装置において、
フィルタをノズルと同一の部材から構成したので、部品
点数と〆「ｌＳ品種類数ならびに製造工程数を減少させ
、大幅なコストダウンが図れるとともに、液体噴射装置
の製潰時に同袈置内にゴミ等の異物が封入されることが
防がれ、インクジェットヘッド等に用いて好適な液体噴
射装置を提供することができる１゜

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のへラドユニットにょるインクジェットヘ
ッドの構成を示す概略断面図、第２図は本発明を適用し
たヘッドユニットによるインクジェットヘッドの構成を
示す概略断面図である。 １．１３・・・オリフィス　２・・・ノズル部（第３・
・・吐出エネルギー発生素子 ８・・・インク　１０・・・インクジェットヘッド１１
・・・フィルタ固ポ部材　１２・・フィルタ部側１４・
・・インクタンク ／１斤許出願人　キ　ヤ　）　ン　株式会社代理人　弁
理上扉　藤　卓 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体全噴射するノズルとこのノズルに供給される前記液
   体中の不要物を濾過するフィルタとを有した液体噴射装
   置において、前記フィルタを前記ノズルと同種の部材で
   構成したことを特徴とする液体噴射装置。