JPS63128947A - インクジェット装置 - 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） 本発明はインクを噴射して記録を行なうインクジェット
記録ヘッドに関し、特に、複数のインク吐出口を記録へ
・ンドに設は記録情報に基いて各インク吐出口からイン
クを噴射させる型式のインクジェット記録ヘッドに関す
る。

〔従来技術〕

・インクジェット記録装置は、記録ヘッドにインクを供
給し、該記録ヘッドに設けた複数のインク吐出口からイ
ンクを記録情報に基いて噴射することにより、インク吐
出口から記録シートへ向う飛翔的インク滴を形成して記
録するものである。

インクジェット記録ヘッドの一構成として、複数のイン
ク吐出口を隣接した１つの共通液室に接続したヘット構
造を有するものが使用されている。

第４図はこの種のインクジェット記録ヘッドの従来のヘ
ッド構造を示す。

第４図において、記録ヘッド１の前面（インク吐出口面
）には複数のインク吐出口２が所定の配列をなして形成
され、各インク吐出口を端部に有する液流路３はヘッド
１内部に形成された１つの共通液室４に接続されている
。不図示のインク（共給源（一般にカートリッジ式のイ
ンクタンク）からのインクは供給管５を通して前記共通
液室４・・−１供給される。図示の例では供給管５はＬ
継手６を介して共通液室４に接続されている。

以上のヘットｔＲ造部はベースプレート７を基板として
それらの各部品が組立てられている。

第５図の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来の記録ヘッドｌ
におけるインク吐出のメカニズムを示す模式図である。

第５図において、供給管５を通して供給されるインク１
０は共通液室４および各液流路３内に充満しており、各
液流路３の壁面にはインク１０に吐出エネルギー□を付
与するためのヒーター１１が配置されている。各液流路
３のヒーター１１に対し不図示の駆動系から吐出信号が
印加されると、ヒーター表面にバブル（泡）１２が発生
し、インクｌＯをインク吐出口２から吐出させる。

番号１３はインク吐出口２におけるインク□のメニスカ
スを示す。

ところで、この種の記録へソドｌでは、第５図の（Ａ）
に示すごとく、液流路３内にインク１０を充満させ該液
流路近傍には気泡が存在しない形態が採られていた。

この第５図（Ａ）の状態でヒーター１１に吐出信号が印
加されると、５図（Ｂ）に示すごとくヒーター面にバブ
ル１２が発生しインク１０がインク吐出口２から吐出さ
れる。

この場合、発生する圧力波はインク吐出口２へ向かう方
向のみではなく、共通液室４に向かう方向にも番号１４
で示すように伝わっていく。

特に、多数の液流路３から同時にインクを吐出させると
きはこの圧力伝達１４は無視できないものになる。すな
わち、第５図の（Ｂ）中に番号１４で示したような圧力
伝達が生じると、共ｉＩ！１液室４のみならず供給管５
内のインク１０にも影響が及び、インク供給方向とは逆
の方向の力がインク１０に作用することになる。つまり
、インクの供給が妨害され、インク１０のリフィル（補
充）速度が遅くなってしまう。

その結果、リフィルが不完全な状態のままヒーター１１
に次のパルスが印加され次の吐出が開始されることにな
り、ドツト径が小さくなったり吐゛出速度が遅くなった
りして吐出不良になるという問題が生じていた。

このような問題は、高速印字タイプや大ドツト吐出タイ
プのインクジェット記録ヘッドにおいて起こりやすく、
印字スピードの高速化やヘッドのマルチノズル化の妨げ
になっていた。

（目的〕 本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決で
き、インク供給方向に反する圧力を吸収することにより
、多数のインク吐出口から同時吐出する場合でも安定し
たりフィルが可能でインク吐出不良をなくしうるインク
ジェット記録ヘッドを提供することである。

〔目的達成のための手段〕

本発明は、インク吐出口、該インク吐出口に連通する液
室、該液室に隣接して設けられたダンパー室、および該
ダンパー室に隣接して設けられ該ダンパー室を介して前
記液室にインクを供給するための供給管を有するインク
ジエソ斗記録ヘッドにより、上記目的を達成するもので
ある。

〔実施例〕

以下、第１図〜第３図を参照して本発明を具体的に説明
する。

第１図は本発明によるインクジェット記録ヘッドの一実
施例の要部を示す。

第１図において、記録ヘッド１００は、複数のインク吐
出口２をそれぞれの液流路３を介して共通液室４に接続
するとともに、該共通液室４に隣接してダンパー室２０
が設けられ、不図示のインク供給源から供給管５を通し
て供給されるインクは前記ダンパー室２０内を通して前
記共通液室４内へ供給されるよう構成されている。

前記ダンパー室２０内にはインク１０の層２１と空気の
ｒ４２２とが形成されており、このインク１０の層２１
はインク液面下に設けた孔２３を通して前記共通液室４
内に連通している。

本実施例のその他の部分は第４図の従来構造の場合と実
質上同じであり、それぞれ対応する部分を同一番号で表
示しその詳細説明を省略する。

こうして、共通液室４に隣接してダンパー室２０を設け
たので、インク、吐出時の発泡により発生するインク供
給方向に反発する圧力伝達は該ダンパー室２０で吸収さ
れ、供給管５などを含むインク供給経路への妨害圧力の
影響を軽減またはなくすことができ、インクのりフィル
を円滑にして安定した高品位の記録を確保することが可
能になった。

第２図の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は第１図の記録ヘッド
１００におけるインク吐出のメカニズムを示す模式図で
ある。

第２図において、ダンパー室２０内の空気層２２は便宜
上円形で示され、その面積で空気層２２（インク液面上
方の空間）の容積の大小が表されている。

築２図中、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）はヒーター
１１に駆動（吐出）信号を印加しバブル１２が発生した
状態を示す。

記録時にインク１０が吐出口２から液滴をなして吐出さ
れるとともに共通液室４内へも圧力波１４が伝達される
。これは第４図および第５図の従来構造の場合と同じで
ある。

しかし、本実施例では、インク層２１および空気層２２
を有するダンパー室２０が共通液室４に隣接して接続さ
れているので、該ダンパー室２０内の空気ｒｒＩ２２が
共通液室４を介して伝達された圧力１４によって第２図
の（Ｂ）のように圧縮され、もって、圧力が吸収されそ
れ以上の圧力伝達すなわち供給管５内への圧力伝達が減
少またはなくなる。

したがって、供給管５を含むインク供給経路内のインク
に供給と逆方向の圧力が作用することがなくなり、次の
インク１０のリフィルは遅れることなく円滑に行われる
。

その結果、ヒーター１１に次の発泡信号が印加される時
には第２図（Ｃ）のようにインク１０が確実にリフィル
され、多数のインク吐出口２から同時に吐出される場合
でも常に安定したりフィルが行われ、安定した高品位の
印字を行うことが可能になった。

以上の実施例では、ダンパー室２０内に空気、吃２２を
設け、この空気層の圧力吸収作用によって圧力の拡散を
防止したが、ダンパー室の構造はこれに限られるもので
はなく、例えば、袋体など可撓性壁を有しインク量によ
って膨らんだり縮んだりする室であってもよい。

さらに、本発明をいわゆるシリアル型式のインクジェッ
ト記録ヘッドに適用すると、前記ダンパー室２０により
キャリジの方向転換時の加減速で生じるインク供給管内
の圧力変動を吸収しうるという作用効果も得られる。

第３図は本発明を実施したシリアル型式のインクジェッ
ト記録装置の要部を示す平面図である。

第３図において、記録シート３１をバックアップするプ
ラテン３２の前方にはこれと平行にガイドシャフト３３
．３３が設置され、該ガイドシャフトに沿って移動する
キャリジ３４上に記録ヘッド１００が搭載されている。

この記録へラド１００は第１図の場合と実質上同じ構成
を有し、キャリジ３４上に固定されるベースプレート７
に複数のインク吐出口２および共通液室４を有するヘッ
ド構造が取付けられ、該共通液室に隣接してダンパー室
２０が設けられている。

前記キャリジ３４上にはサブタンク３５が搭載されてお
り、該サブタンクと前記ダンパー室２０とは前記供給管
５で接続されている。

また、インク供給源（インクのメインタンク）３６は記
録装置本体１則に設置されており、該インク供給源と前
記サブタンク３５とは可撓性の供給チューブ３７で接続
されている。この供給チューブ３７はキャリジ３４の動
きに追従して自由に屈曲する区さおよび可撓性を有する
チューブで構成されている。

このようなシリアル型式のインクジェット記録ヘッドで
は、キャリジ３４がガイドシャフト３３．３３に沿って
走査移動すると、該キャリジの装置両側での方向変換時
の加減速によって記録ヘッド１００へのインク供給系内
に圧力変動が発生する。

この圧力変動はインク吐出不良の原因になるので極力小
さく抑えることが要請される。

そこで、従来、供給チューブ３７内で発生する圧力変動
はサブタンク３５内で吸収していたが、供給管５内で発
生する圧力変動については、該供給管５の配管を複雑に
して流れ抵抗を利用して減衰させる方法やキャリジ３４
上行方向の圧力変動成分が生じないようキャリジ移動方
向に垂直な面内に配管を行う方法などが採られていた。

然るに、本発明のインクジェット記録ヘッドでは、前述
のごとく、共通液室４に隣接してダンパー室２０を接続
するので、キャリジ転向時に供給管５内で発生する圧力
変動をも該ダンパー室２０内で吸収することが可能にな
り、したがって、（共給管５の配管等に前述のよう赴複
雑な構成を採る必要がなくなり、設計の自由度を向上さ
せることができた。

〔効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、イン
ク吐出口、該インク吐出口に連通する液室、該液室に隣
接して設けられたダンパー室、および該ダンパー室に隣
接して設けられ該ダンパー室を介して前記液□室にイン
クを供給するための供給管を有するインクジェット記録
ヘッドを構成したので、インク吐出時にインク供給系に
発生するインク供給方向に反する圧力を吸収し、多数の
吐出口から同時にインクを吐出させる時でも安定したイ
ンクのりフィルを内湯に行うことが可能になる。しかも
、シリアル型式の記録ヘッドの場合、キャリジ転向時の
圧力変動までも効果的に吸収でき、安定したインク吐出
を確保することができ、かつ供給管の配管上の制限がな
く設計の自由度を向上させうるインクジェット記録ヘッ
ドが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインクジェット記録ヘッドの一実施例
の要部を示す斜視図、第２図の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ゛
）は第１図の記録ヘッドにおけるインク吐出のメカニズ
ムを示す模式図、第３図は本発明を実施したシリアル型
式のインクジエソ１−記録ヘッドの要部の平面図、第４
図は従来のインクジェット記録ヘッドの要部の斜視図、
第５図の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は第４図の記録ヘッド
におけるインク吐出のメカニズムを示す模式図である。 ２−・・・・・・・・−インク吐出口、４−・−・−・
・・・・共通液室、５−・−・・・−・・・・供給管、
２０−・−・−・−・ダンパー室、１００・−・・・・
−・・記録ヘッド。 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）インク吐出口、該インク吐出口に連通する液室、
   該液室に隣接して設けられたダンパー室、および該ダン
   パー室に隣接して設けられ該ダンパー室を介して前記液
   室にインクを供給するための供給管を有することを特徴
   とするインクジェット記録ヘッド。