JPS621547A - インクジエツト記録装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、圧力振動によってインクをオリフィスから小
滴として噴射し記録用紙上にインク小滴による画像を形
成するドロップ・オン・デマンド型のインクジェット記
録装置に関する。

従来の技術 画素信号が与えられたときのみインク小滴をノズル又は
オリフィスから噴射するいわゆるドロップ・オン・デマ
ンド型のインクジェット記録装置には各種の方式のもの
が採用されている。そのうちの一方式は、例えば特開昭
４８−９６２２　ｒ紙上に液状インクで印字する印字装
置ｊで開示されている。この従来公知のインクジェット
記録装置を第５図に示す断面概略図に基いて述べる。イ
ンク室５１の背面に備えた圧電素子などの振動子５２で
インク室５１中のインクに画素信号に応じたパルス的な
圧力を加え、その圧力によってオリフィス５３からイン
ク小滴５４を噴射しオリフィス前方に備えた記録用紙５
５にインク小滴５６による画像を形成することができる
。この装置ではインク供給管５７がインク室５１のオリ
フィス５３寄りの位置でインク室５１と連通しており、
振動子５２の振動でインク室５１が収縮、膨張する際の
膨張に併つインク室５１の減圧でインクがインク供給管
５７からインク室５１へ補給される。尚、５９は窪みで
あり、ここにあふれたインクが留まり常に一定のメニス
カスが形成されるようなされている。以上のインクジェ
ットヘッド５８を複数個備えたり、或はこれを一体で製
作したマルチオリフィス、或はマルチノズルのインクジ
ェットヘッド等も公知であり、高速記録を行うために採
用されている。更にこれを用いたカラー記録装置も公知
である。

発明が解決しようとする問題点 以上従来のインクジェットヘッド５８において、インク
供給管５７はインクシェッドヘッド５８内で屈曲したり
複雑な流路を構成することＫなる。特に、マルチオリフ
ィスヘッドではインク供給管は複雑に屈曲する。またイ
ンク供給管５７は毛管構造をなすものであシ、管径を十
分に大きくすることは装置構成上、即ち軽量、小製化の
筬点から好ましくない。このようにインク供給管５７は
、流体抵抗が大きく、しかも複雑に屈曲する細管で構成
されているために、振動子５２の圧力振動でインク小滴
５４を噴射させても、１０ＫＨｚなどの高い圧力振動の
繰返し周波数ではインクの補給が遅れて追従できずイン
ク小滴を安定Ｋｇｊｔ射できなくなるという欠点があっ
た。この従来構造では、前記圧力振動の繰返し周波数に
追従できるインク小滴噴射周波数、即ち１秒間に噴射で
きるインク小滴の数は、高Ｒ３ＫＨｚが限界であった。

本発明は、以上のような、複雑なヘッド内のインク供給
路とインク小滴噴射周波数の限界の問題を解決しようと
するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、インク小滴噴射口部、即ちオリフィス部への
インク供給を上述のようにインクジェットヘッド内部の
インク供給路を介して行うのではなく、外部からオリフ
ィス部に膜状のインン流を供給することによってインク
小滴噴射周波数の向上を図り、高速記録が可能なインク
ジェット記録装置を提供するものである。即ち、本発明
は、インク噴射用オリフィスを備えたインク室と、その
インク室内のインクにパルス的な圧力を加えるためにイ
ンク室壁外に密着して備えた圧電素子などの振動子とを
備え、前記オリフィス部にインク室の外部からインクを
膜状に流して供給する手段備えて構成される。更に実用
上、上記構成に加えて、オリフィス部を通過して流れ落
ちたインクを回収し再びオリフィス部へインクを供給す
るインク循環系を備えて本発明が構成される。

尚、上記インク室は振動を伝達する薄板を介して振動子
と接し、更にインクを常に充満した構造を持つものでち
る。また上記膜状インク流の流れる方向は、オリフィス
部からイ／りが噴射する方向とは異ることが必要である
。

作用 上記構成により、圧電素子などの振動子が、画素信号に
応じてパルス的にインク室を圧縮しインク室内のインク
に圧力を加える。この圧力は、インク中を伝播しオリフ
ィス部を経て、オリフィス部の外部表面を膜状となって
重力で流れ落ちるインク部に伝播される。この膜状イン
ク流が受けたパルス的圧力によってインクは小滴となっ
て噴射される。以上が本発明の主要な作用でちるが、更
に噴射方、向前方に配した記録用紙上に付着したインク
により画像を形成することができる。

実施例 本発明の一実施例を第１図から第４図までの図面を参照
して以下に述べる。第１図は全体構成の概略を断面図で
示したものであシ、第２図はそのインクジェットヘッド
８の斜視図でちる。第１図及び第２図において、インク
で常時溝されたインク室１と、その側壁の外部表面に接
合するピエゾ振動子２と、インク室前方に備えたインク
噴射用オリフィス３と、オリフィス部に外部からインク
を流し易くするための縁９とを備えてインクジェットヘ
ッド８は構成される。外部からのインクの供給はインク
タンク１ｏから行うことができ、オリフィス部の外部表
面を伝わって流れ落ちたインクは、回収されポンプ７で
タンク１０へ戻され循環される。インク室１内のインク
は、外部から膜状となって流れるインクとオリフィス３
の出口部分で連通しており、圧電素子２で圧力を受けた
インク室ｌ内のインクはオリフィス３から噴出しその部
分を流れているインク膜を小滴化して噴射する。

その後、インク室１が減圧になると、オリフィス３から
インクがインク室１内に入り、次の噴射に備えられる。

実施例では、噴射方向を水平とし膜状インク流方向をは
ソ鉛直としたが、必ずしもこれに限定されるものではな
い。

オリフィスの口径が５０μｍ１インク膜流の膜厚さが約
Ｑ、５ｍｍになるようにし圧電素子を駆動したところ約
２５Ｖの電圧で１３ＫＨｚまでインク小滴を繰返して噴
射することができた。尚、インクジェットヘッドはステ
ンレスで構成した。また、インク漠流の厚さは、インク
供給速度を調節したり、縁９とオリフィス３との間隔を
変えることによって適宜調整できる。

上記実施例では、オリフィス３の表面部分が平担である
が、第３図及び第４図にインクジェットヘッドの断面図
で示すように１才リフイス部の表面が突起状であっても
、また窪み状であっても、膜状のインク流を供給するこ
とによっていずれも良好に使用できる。

発明の効果 以上詳しく述べたように本発明は、従来のインクジェッ
トヘッドの内部を通ってオリフィス部にインクを供給す
る方式とは異なり、外部からオリフィス部に膜状インク
流で供給するところに特徴があり、次のような効果を得
るものである。

（イ）インク小滴を繰返して噴射する繰返し周波数、即
ちインク小滴噴射周波数を増大しても、安定した噴射を
おこなうことができ、高速２碌を実現できる。

（ロ）オリフィスをインクが一方向に流れる従来の方式
とは異なり、オリフィス外部からインクをインク室に吸
引し更に噴射するという方式のため、ごみなどによるオ
リフィスの目詰まりは生じ難い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示す図であって第５
図は従来のインクジェット記録装置を説明するための断
面図でちる。第１図は全体構成の概略断面図、第２図は
要部斜視図、第３図及び第４図は第２図の構造に代り得
る他の構造例を示す断面図である。 １．５１・・・インク室、　２．５２・・・撮動子、３
．５３・・・オリフィス、４．５４・・・インク小滴、
５．５５・・・記録用紙、６．５６・・・記録画法、７
・・・ポンプ、５７・・・インク供給管、９・・・縁、
１０・・・インクタンク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画素信号に応じて圧力振動を発生する振動子と、
   その振動子と接合し振動を伝達する薄板と、その薄板を
   側壁としかつインクを常時充満して成るインク室と、そ
   のインク室に連なるインク噴出用オリフィスと、そのオ
   リフィスから圧力振動によってインクを小滴として噴射
   する方向と異なる方向で前記オリフィスの外部表面上を
   インクが膜状となって常に流れるようにしてオリフィス
   部にインクを供給する手段とを備え、画素信号に応じる
   圧力振動によってインクを小滴として噴射し、オリフィ
   ス前方に配置した記録用紙に画像を記録することを特徴
   とするインクジェット記録装置。
2. （２）オリフィス部を通過したインクを回収し再びオリ
   フィス部へインクを供給するインク循環系を備えること
   を特徴とする第一項記載のインクジェット記録装置。