JPS6025761A - インクジエツトヘツド - Google Patents

インクジエツトヘツド

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Publication number
JPS6025761A
JPS6025761A JP13404783A JP13404783A JPS6025761A JP S6025761 A JPS6025761 A JP S6025761A JP 13404783 A JP13404783 A JP 13404783A JP 13404783 A JP13404783 A JP 13404783A JP S6025761 A JPS6025761 A JP S6025761A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
chamber
filter
ink container
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13404783A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Okada
岡田 潤一
Haruhiko Koto
小藤 治彦
Hiroshi Ishii
浩 石井
Kenji Sawada
沢田 兼司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp, Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP13404783A priority Critical patent/JPS6025761A/ja
Publication of JPS6025761A publication Critical patent/JPS6025761A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/19Ink jet characterised by ink handling for removing 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】 く技術分野〉 本発明はインクジェット印刷装置に係わる。
〈従来技術〉 インクタンクがキャリッジに乗せられて移動しつつ印刷
するインクジェット印刷装置において、インクタンク内
のインクと空気が自由界面で接していると、インク液面
上で泡立ち、インク中に気泡となって滞留する。インク
を使用していくに従い、インク噴射機能を有するインク
流路内に気泡が流れ込み、噴射安定性が著しく損われる
。そこで従来よシ、実開昭54−8.6047号公報や
実公昭54−8746号公報には第13図及び第14図
に見られるように水平仕切板や也直仕切板が用いられ、
インク液面での泡立ちを防いできた。しかしながら、第
13図の水平仕切板51では、一度下方の液室に入った
気泡、あるいは温度変化等で発生した気泡は上方へ出て
いかないため、微小気泡が発生して、インク頃射不能に
なるという致命的欠点があった。また、各液室52をつ
なぐ連結穴53の高さにインク液面が来ると、連結穴付
近でよけしに泡立ち、微小気泡の発生縁となった。また
、第14図に示される垂直仕切板においても、泡立たな
いように仕切板54の間隔を狭めると一度入った泡は仕
切板54にはさまれて上方へ移動しないし、間隔が広い
と自由液面で微小気泡が発生するという欠点があった。
また、この気泡をインクジェットヘッドのインク流路内
に侵入させないために、インク容器とインクジェットヘ
ッドとの連結路内にフィルタを配した構造が知られてい
るが、印刷装置が常に安定した状態で置かれていること
が前提となっておシ、逆様になったシ、傾けられて移動
させる際には気泡がインクジェットヘッド内に侵入して
しまう等の問題点がある。更に一旦インクジェットヘッ
ド内に侵入した気泡は排出させることが離しい等をの問
題も有していた。
く本発明の目的〉 本発明の目的は、インク容器内等で発生した気泡をヘッ
ド内に侵入させないインクジェット記録装置を提供する
ことにある。
本発明の他の目的は、ヘッド内に侵入してしまった気泡
を容易に排出可能なインクジェット記録装置を提供する
ことにある。
く本発明の構成〉 以下、本発明の一実施例を示す。
第1図において、ベースl及び振動板2を貼り合わせ、
接合平面近傍にインク流路を形成し、インク流路にイン
クを供給する供給ロアがインク容器9内に連結している
。振動板2には、金属板3圧電累子4がそれぞれの流路
に対応して接着されている。金属板3及び圧電素子4に
II’ P C5よシ給電する如く接合されている。電
気配線部にインクが付着して絶縁不良になるのを防止す
るようカバー6があシ、ヘッド固定のための固定部A 
=IOがある。インク容器9にも固定部B4]があって
、シ」足部A40及び固定部B4]でキャリッジ(図示
せず)に固定している。インク容器9内には、5度以上
傾いている傾斜仕切板8があり、インク容器9内部を上
下に分割している。傾斜仕切板8の最上部に、上方の液
室15に通じる連結穴14がある。傾斜仕切板8は、第
3図又は第4図に示すようにインク容器にはめ込みにし
ても、微小気泡が通らない程度のシール性を容易に保つ
ことができる。
もちろん接着しても良い。
又、インク使用最下限の最終液面13を検出する検出端
子IOが水平に複数個あシ、各検出端子10間の電気抵
抗値の変化によシインクの有無の検出ができるようにな
っている。さらに、大気に通じる通気孔16及びインク
注入口17、明白色の上限明示板31がある。上限明示
板31は通気孔16の高さと/11は同じで少し低いと
ころにある。上限明示板31はテフロン製で、インクに
没しない限りインクを弾いて明白色を保ち、インクによ
って染色されない。
もちろん、テフロン塗装やテフロンコーティングでも良
いし、同等の性能を有する材質はすべて使用できる。
インク注入口17とインク液室への入口120間に弾性
体11がはめ込んである。
インク容器9及び供給ロアには第8図又は第9図のよう
なインク導路47がある。インク導路47はインク容器
9内のt1ホ全壁面にある。ベースl壁面にもある。
インク供給ロアの奥には第5図のようにフィルタ43が
ある。ベースlと振動板2の間に出来たインク流路44
の深さの10倍以下望ましくは3倍以下の深さを持つフ
ィルタ後室46がある。フィルタ43は第12図のよう
に溶着部50が外周にあシ、大きな孔が開いていて第1
I図のようにベース1に熱カシメされている。フィルタ
43はニッケルのエレクトロフォーミングや、ステンレ
ススチールのエツチングで作られておシ、厚みが10〜
20μmと非常に薄いので流路抵抗が小さく開孔率が小
さくても小面積ですむ。又、厚みが薄く、しかも/71
は直綜的に開いているため、フィルタ43内に気泡を滞
留させることがない。
以上のインク容器にインクを注入口17よシ先端が針状
のもので弾性体11を刺し、針状先端より押し出された
インクは、インク人口12から壁面を伝わって泡立たな
いで注入される。インクが注入されるに従い液面は上昇
し、上限明示板31を越えると、上限明示板31がイン
ク色になるので一杯になったことが良く分かシ、インク
注入を止める。針状先端を弾性体11から引き抜くと、
弾性体11に開いていた穴はしまシそこから注入口17
側へインクが通ることはない。
印刷前にインク容器は逆様になったカ横たおしになって
いることがあり、気泡(空気部)はインク容器9内のど
こにでもある可能性がある。しかし正常状態に静止する
と即座に気泡は上方に移動する必要がある。
傾斜仕切板8を水平に対して5度以上傾斜すると、下方
の液室15にある気泡は連結穴14の方−\移動し、は
とんどの気泡はインク液面へ昇って行き供給ロアよフ噴
射ヘッドへ流れることはない。すなわち、印刷状態にタ
ンクと一体になったヘッド体を静止した時、各液室にあ
る気泡は上方にまとまシ、キャリッジが移動振動する時
に微小気泡が供給ロア近くで発生することはない。又、
タンク全体が攪拌されてインク液面13近くの気泡が下
方の液室15のインクよシ先に供給ロアへ流れることも
ない。連結穴14から上方に大きな気泡が昇っていくた
めには連結穴14を直径1.5〜2u以上にするか又は
1〜2 ms巾以上のスリットにする必要がある。
インク容器9内面及び傾斜仕切板8等の表面はインクに
対してぬれやすい表面にすることにより気泡の発生及び
滞留を防ぐことがもっと容易になる。
インク中に滞留する気泡の大きさは小さい微小気泡(直
径数ミクロン〕から大きな気泡(直径数ミリメートル)
までいろいろあるが、大きな気泡は、浮力が大きいため
壁面に長く滞留することは少なく、上方へ浮かびあがっ
てしまう、数1fJμ〜数百μの微少気泡は浮力が小さ
bために壁面に長く滞留することになる。インク液の表
面張力をH1気泡の直径をDとすると気泡内の圧力1−
1:4)1/I)だけ高くなる。圧力が高くなった分イ
ンクへの気体の溶解度は増すため、ある径以下の気泡は
インク中に溶は込み、消えてしまう。例えば、φ60μ
の気泡は見かけ上飽和しているインク中にもほぼ5分根
度で溶解することが確認できる。φ1υμ程度だと5秒
とかからない。
したがって、実施例によるインク容器では最上の連結穴
14から下方にあるインクが順次供給ロアより使用され
るから、連結穴14を通過する微小気泡が、インク中に
溶は込みつつ、供給ロアにたどシつくまでに消滅する。
すなわち、インク容器全体のインクを泡立たないように
しなく又も、インク最下限13よ勺下方の液室15には
泡立ちや攪拌がないので気泡が供給ロアにたどシつ〈長
い時間のうちにインク中に溶は込んでしまう。インク容
器は単純になフ、使用範囲内のインク容積内にあった仕
切板がなくなったことから、使用可能インク量を大巾に
増加することができる。
又、インク補給の際、インク注入口17よりインクが流
れ込んで来るわけであるが、仕切板が使用最下限13よ
り上方にあった従来の場合だと、最上部に入ったインク
と一段目の液室との空気が入れかわりさらに2段目3段
目と空気とインクが小さな連結穴14から入れかわる必
要があったため、インク補給に非常に時間がかかったが
、本発明によるインク容器9だと、使用範囲に仕切板が
ないため、非常にすばやくインク補給を行えるようにな
った。
傾斜仕切板8は第10図のように連結穴14が複数蘭開
すていても良く、要は、インクで満たされている液室の
下方にあるインクから順次供給ロアから使用できれば良
い。
第10図の傾斜仕切板8は連結穴14が多くあるため、
逆様から正常にした時すばやく気泡が上方に行くうえ、
傾斜角度一定だと一枚の傾斜仕切板8の高さが低くでき
るので、インク最終液面を低くできるから、使用可能イ
ンク量を増やすことができる。
一方gI図のように各傾斜仕切板8に1個づつ連結穴が
ある場合だとインクの混)が全くないので、下方の供給
ロアに近いインクよシ順次使用するため、気泡混入に対
して格段に強くなる。
フィルタ後室46に空気が残らないよう第7図のように
、フィルタ後室46の全周から各ノズルへ各インク流路
44−1〜44−9が連結されている。又、各インク流
路はなめらかにつながり、流れに滞留を生じない形状に
なっている。フィルタ後室46は、薄く作ってあ多、気
泡をノズルよシ押し出して噴射可能にするパージング操
作の際、インク流速が各流路中の流速に比べて極端に遅
くならないようになっていて、気泡の滞留を許さなくし
ている。
さらに第6図のように振動板2に突起45を備えて、流
速を均一にすると一層良い。
フィルタ43は微小気泡が万−流れて来ても阻止するた
めのもので、穴径が15ミクロン以下でないと使用でき
ない。すなわち、直径が15ミクロンを越え名気泡が、
噴射機構のインク流路中に入ると、インク流路中に発生
させる圧力を吸収してしまい安定噴射が出きなくなる。
微小気泡で径15μ慾以下のものはフィルタを通るが、
非常に個数が少ない場合は噴射にそれほど影響を与えな
いし、連続噴射でない限り(普通の印刷では連続噴射は
あシ得ない。)、ノズルへ行くまでにインク中に溶は込
み消滅する。
インク容器9を逆様にしたり傾けて保存すると、フィル
タ43をインクが満たさないが、第8図又は第9図のよ
うなインク導路47があるため、毛細管現象でインク液
面よフ相当高い位置にあるフィルタにもインクは導かれ
一流路内のインクが蒸発していっても、インク容器内の
インクが導路47を通って補給され、インク流路内で気
泡が1町長することはな゛い。インク導路47はフィル
タ・13まで完全につながっている必要はなく、インク
容器9内のコーナ部等も毛細管現象を生じるのでこれも
インク導路47のつなぎになり、どんな姿勢にインク容
器9を傾けてもインク液面からフィルタ43までインク
の補給路としてぬれている。
本発明による他の実施例を第2図により説明する。第2
図において、インク容器9は主室22と副室おに垂直仕
切板21により仕りられており、双方の空気圧が大気に
等しくなるよう副室通気孔冴が上方にある。一方、主室
22と副室乙の下方にはインク通路加があり、インクが
移動できる。垂直仕切板21とベース1の間隔は0.7
〜2Bと狭いため、毛細管現象により副室の液面は主室
の液面より高い。ヘッドの供給ロアはインク通路2I)
よシ大きく(高く)てよい。垂直仕切板21には土肥力
/J、−1を備え印刷時に主室22のインクが垂直仕切
板21を越えないようになっている。
以上の構成によシ、気泡の供給ロアへの流入に関しては
第一の実施例で説明したように、インク通路側へは流れ
て来なり0又、副室での気泡の発生は、間隔が狭いため
ほとんどなく、インク供給ロアへ流れるインクのitの
割合は、主室と副室の表面積比のため、副室のインクの
移動速度は小さく、微小気泡は供給ロアへ行くまでに消
滅してしまうので問題とならない。
この実施例によれば、インク供給ロアが設計上大きく高
くなっても、インク使用可能量をへらすことなく傾斜仕
切板8を備えることができる上、インク容器9全体に加
速度が加わった時、主室22のインクの質量がインク通
路側へ押しつけられ供給ロアの圧が上昇しようとするの
を副室囚で吸収することができ、安定噴射に大きく貢献
している。
く本発明の効果〉 以上のように、本発明によれば、微゛小気泡による噴射
不能という致命的欠点をなくすことができる上、持ち運
びしだ後すぐに定常状態に戻り、印字可能となる。又、
インク注入速度がすばやく行える。又、噴射ヘッドへの
インクの圧力変動がなくなり、さらに安定した”J’5
射が行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1〜第12図は本発明による一実施例のもので、第1
図、第2図、紀10図はインク容器及びインクジェット
ヘッドの断面図、第3図、第4図は傾余1仕切板とイン
ク容器との接合部の断面1?、1、第5図、第6図はフ
ィルタ後室の断面図、第7図はフィルタ後室の平面図、
第8図、第9図はインク7、i7路の断面図、第11図
はフィルタ部の拡大断面図、第12図はフィルタの平面
図である。 第13図及び第14函は従来のインク容器を示す図であ
る。 1−ベース 2−振動板 7−供給口 8−傾斜仕切板 9−インク容器 14一連結穴 16−通気孔 17−注入口 21−垂直仕切板 31−上限明示板 43−フィルタ 44−流路 46−フィルタ後室 47−インク導路 以 上 出願人 エプソン株式会社 第1図 第2図 第3図 第4図 第7図 第8図 第9図 第11図 第1301 第14図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. インク容器と共にキャリッジに搭載され移動するインク
    ジェットヘッドにおいて、圧力変イヒを生じさせノズル
    からインク滴を噴射させるための複数の圧力室と、該圧
    力室のそれぞれに連通ずるインク流路と前記インク容器
    の間に配されたフィルタと、該フィルタを通過したイン
    クを前記それぞれのインク流路に分配するためのフィル
    タ後室とを有し、前記フィルタ後室の深さが前目己イン
    ク汐1こ路の深さの数倍以下であり且つ前記フィルり後
    室と前記インク流路の壁面がなめらかにつな力ぶってい
    ることを特徴とするインクジェットヘッド。
JP13404783A 1983-07-22 1983-07-22 インクジエツトヘツド Pending JPS6025761A (ja)

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JP13404783A JPS6025761A (ja) 1983-07-22 1983-07-22 インクジエツトヘツド

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