JPS61193858A - 液体噴射記録ヘツド - 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］ 本発明は液体噴射記録ヘッドに係り、さらに詳しくは吐
出するインク等の液滴”の直径を変えて階調を出し、文
字や図柄を記録紙上に記録する液体噴射記録ヘッドに関
するものである。

［従来技術］ 液体噴射記録ヘッドはインク等の液滴を記録指令に従っ
て吐出し、記録紙上にドツト記録を行なうもので、いわ
ゆるインクジェットプリンタの記録ヘッドとして用いら
れている。

液滴を吐出して記録を行なう構造であるため、吐出され
る液滴の直径を変えれば記録紙上において階調表現を行
なうことができる。

従来のこの種の液体噴射記録ヘッドを第１図に示す。

第１図において符号ｌで示すものは液流路で、細いガラ
ス管等から形成されており、その先端には液滴を吐出す
るオリフィス２が形成されている。

この液流路ｌの外側には液滴を吐出するエネルギー発生
手段である円筒状に形成された圧電素子３が嵌着されて
いる。

この圧電素子３には駆動回路４から駆動電圧が記録指令
に従って印加される。

液流路ｌの後端部はインク等の液体が図示していないメ
インタンクから常に所定量供給されてぃるサブタンク５
内に嵌入されており、常にインク等の液体６中に位置し
ている。

そして、液流路ｌの後端部には例えばプラスチック繊維
の集合体、あるいは成形体であるフィルタ７が嵌合され
ている。

以上のような構造のもとに記録を行なうにはフィルタ７
を介して液流路１内に液体が導かれている状態で駆動回
路４から圧電素子３に対し記録指令に従った電圧が印加
されると、圧電素子３が収縮し、液流路ｌのうち容積を
変化させ、オリフィス２から液滴を吐出させ、図示して
いない記録紙上にドツト記録を行なわせる。

このような構造の液体噴射記録ヘッドにおいて階調表現
を行なうには、圧電素子３に印加される駆動電圧を制御
し、液体の吐出量を制御すれば、液滴の直径が異なり、
記録紙上に階調表現を行なうことができる。

ところが、上述したような構造の液体噴射記録ヘッドに
おいては階調制御は駆動電圧の制御のみによって行なう
ため、吐出される液量の変化と同時に吐出速度の変化が
発生してしまう。

この結果、液体の吐出量の少ない場合における液滴の記
録紙上での着弾点のバラつきが生じ、また液体の吐出量
の大きい場合にはフィルタ７を介して液流路ｌ内に液体
が充填されるまでの時間が長いため、次の液滴を吐出す
るまでの時間が長くなり、オリフィスの応答周波数の不
足による記録速度の低下が生じるという欠点があった。

また、さらに上述したような構造の記録ヘッドではオリ
フィス２は常に開口した状態にあるため、非使用時にお
いては水分の蒸発により液体が固まり、オリフィスの目
詰りが生じたり塵埃の混入により目詰りが生じ、液滴の
不吐出が発生するという欠点がある。

さらに、液流路ｌ内には度々気泡が発生して、これが対
流し、気泡の存在により圧力が液体に伝わらず不吐出に
なるという欠点もある。

［目　的］ 本発明は以上のような従来の欠点を除去するために成さ
れたもので、吐出される液滴の大きさを問わず安定して
正確に記録を行なえ、正確な階調表現を行なうことがで
き、液滴の不吐出の回復動作をも行なうことができるよ
うに構成した液体噴射記録ヘッドを提供することを目的
としている。

［発明の概要］ 本発明においては上記の目的を達成するために、伸縮自
在なフィルタと移動自在な磁性体を配置し、かつ前記磁
性体を移動させるための磁界発生手段を液流路と対向さ
せて設け、階調制御を駆動電圧の制御のみではなく、液
体の供給系の制御を行なうことにより安定して、正確に
しかも記録速度を低下させることなく階調表現を行なう
ことができるようにした構造を採用した。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第２図〜第４図は本発明の一実施例を説明するもので、
各図中第１図と同一部分または相当する部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。

本実施例にあっては液流路ｌの後端部に外力を加えれば
収縮し、外力が無くなればちとの状態に戻る伸縮自在な
フィルタ８を設け、このフィルタ８のオリフィス２側に
おいて磁性体９を液流路ｌ内に移動自在に収容した。

この磁性体９は強磁性体であることが望ましく、かつ球
状であることが望ましい。

一方、フィルタ８と対向した状態でサブタンク５内にコ
アｌＯを配置し、このコアｌＯの基部にサブタンク５の
外側においてコイル１１を設けた。

このコイル１１には駆動回路１２から電流が供給される
。

以上のような構造を採用すると次のような制御が可能で
ある。

即チ、コイル１１に電流を供給しない状態においては第
２図に示すようにフィルタ８が自由状態にあり、磁性体
９に対する磁界は作用していない。

この状態で圧電素子３に対して所定の電圧を印加すれば
液滴が吐出されるが、前述したようにフィルタ８は収縮
していないため流量抵抗は少なく、液流路１内の液体は
後方に逃げ、この結果少量の液体が吐出される。

もちろん後方に逃げる液体の量を考えて圧電素子３に対
する印加電圧を制御すれば液滴の大きさは自由にコント
ロールできる。

一方、吐出される液滴の量を大きくしたい場合にはコイ
ル１１に対して電流を供給し、コア１０から磁界を発生
させ磁性体９をコア１０側に引付ければ第３図に示すよ
うにフィルタ８は圧縮され、この結果液流路が閉塞され
ることになる。

この結果、フィルタ８の流量抵抗が増大し、圧電素子３
を介して加えられる液体に対する圧力の後方への拡散が
制限され、吐出量を大きくすることができる。

もちろんこの場合においても圧電素子３に対する印加電
圧を制御すれば吐出量を変化させることができる。

こりようにして液体に対する圧電素子による圧力の付与
と、液体供給系に対する流ψ抵抗の両者を制御すること
により液滴の量を制御し、かつ吐出速度も制御すること
ができるため正確な階調表現を行なうことができる。

一方、液滴の址を大きくして吐出した後コイル１１に対
する通電を遮断するか、あるいは小さくすれば磁性体９
を介してもフィルタ８に対する圧縮力は解放されるか、
あるいは小ざくなるためフィルタ８の流量抵抗を小さく
する゛ことができ、液流路１内に液体を充填するまでの
時間、即ち、リフィル時間を短くすることができ、記録
速度をも向トさせることができる。

一方、コイル１１に対する電流の方向を逆にし、コア１
１から発生する磁界の方向を逆にすれば第４図に示すよ
うに磁性体９をオリフィス２方向へ移動させ、オリフィ
ス２を閉塞することができる。

この状態では水分の蒸発が生じず、塵埃の混入も防止さ
れ不吐出状態が生じない。

さらに、液流路内に気泡が発生したような場合にはコイ
ル１１に供給する電流の方向を所定の周期で逆にすれば
磁性体９が液流”□路ｌ内を往復移動したり、あるいは
振動するため気泡をオリフィス２から強制的に放出する
ことができ、不吐出回復操作を行なうことができる。　
　　　・［効　果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、液流
路の後端部に弾力のある伸縮自在なフィルタを設け、こ
のフィルタとオリフィスの間において液流路内に磁性体
を移動自在に設けるとともにフィルタと対向して任意に
磁界を発生することができる磁界発生手段を設けた構造
を採用しているため、フィルタの流量抵抗をリフィル時
には小さく、吐出時に大きくすることによりり２イル時
間を短くし、液滴の吐出周波数を向上させ、記録速度を
向上させることができる。

また、フィルタの流量抵抗の調整と吐出エネルギー発生
手段である圧電素子に対する印加電圧の制御により適正
な吐出速度で液滴を吐出させることができ、正確な階調
表現を行なうことができるとともに階調幅をより大きく
することができる。

さらに、磁性体をオリフィス側に移動させ、オリフィス
を閉塞すれば液体の蒸発を防ぎ、塵埃の混入を防ぎ不吐
出を防Ｗすることができる。

また、磁性体を移動させることにより液流路中の気泡を
オリフィスから放出でき気泡の存在による不吐出を防止
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来構造を説明する断面図、第２図〜第４図は
本発明の一実施例を説明するもので、第２図はフィルタ
を圧縮しない状態の断面図、第３図はフィルタを圧縮し
た状態の断面図、第４図は磁性体によりオリフィスを閉
塞した状態の断面図である。 ｌ・・・液流路　　　　　２・・・オリフィス３・・・
圧電素子　　　　４・・・駆動回路５・・・サブタンク
　　　６・・・液体８・・・フィルタ　　　　９・・・
磁性体１０・・・コア　　　　　１１・・・コイル＃１
１図 ＊２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液滴吐出用のエネルギー発生手段が装着され、先端部に
   液滴吐出用のオリフィスを有する液流路を備えた液体噴
   射記録ヘッドにおいて液流路の後端に弾力のある伸縮自
   在なフィルタを設け、このフィルタとオリフィスとの間
   において液流路内に磁性体を移動自在に収容するととも
   に、前記フィルタと対向して前記磁性体を移動させるた
   めの磁界発生手段を設けたことを特徴とする液体噴射記
   録ヘッド。