JPS63242554A - インクジエツト・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】 産業上の利用分野 この発明は、インクジェット・プリンタ内に設置される
インクジェット・ヘッドに関するものである。

従来の技術 インク滴を噴射し、記録紙面まで飛翔させて印字を行う
インクジェット・プリンタは、現在主流のドツトインパ
クト・プリンタに比べて騒音が少ないなど種々の利点を
有している。このようなインクジェット・プリンタ内に
設置されるインクジェット・ヘッドとしては、連続噴射
型のものとドロップ・オンデマンド型のものがあるが、
装置の小型簡便性の点で後者の型が有望視されている。

ドロップ・オンデマンド型のインクジェット・ヘッドと
して種々のものがあるが、第３図に示すようにオリフィ
スの前方にインク溜めを有する形式のものが高性能ヘッ
ドとして開発されている。

このインクジェット・ヘッドは、オリフィス３１と、こ
のオリフィス３１を含む後端面及び大気と接する前端面
を有するインク溜め３２と、インクによって充填されつ
つ電気／機械変換素子３６によって加圧される圧力室３
４と、この圧力室３４からその前方に延在されつつオリ
フィス３１を介してインク溜め３２に連結される圧力伝
播路３３と、インク溜め３２に下方から接近しその周辺
部分においてこれに連結されるインク供給路３５とを備
えている。

このインクジェット・ヘッドでは、オリフィス３１の前
方にインク溜め３２を形成することにより、これを有し
ない形式のインクジェット・ヘッドのオリ′フィスの近
傍に余剰インクが付着した際に生ずるインク滴の噴射の
方向や速度の変動を有効に防止して噴射特性の安定化を
図る構成となっている。

発明が解決しようとする問題点 上記従来のインクジェット・ヘッドでは、オリフィスの
前方にインク溜めを形成すると共に、このインク溜めと
オリフィスを介してインク供給路から圧力室内にインク
を供給することにより、インク蒲の噴射の方向や速度の
安定化を実現している。

しかしながら、上記従来のインクジェット・ヘッドでは
、噴射に伴いヘッド外部に排出されたインクの補充がイ
ンク溜め３２からオリフィス３１を通してだけ行われる
構成であるから、単位時間当たりの噴射滴数を増大させ
ることによって記録の高速化を図ろうとしてもインクの
補充が追随できず記録速度が制限されてしまうという問
題がある。

また、°大気と接するインク溜め３２からオリフィス３
１を通して圧力伝播路３３側にインクを供給するだけの
構成では、インクと一緒に気泡が吸入され易くなり、こ
の気泡によって噴射圧力が弱められて記録特性が劣化す
るという問題がある。

上述したインク補充速度の向上や気泡の吸入防止の問題
は、インク溜めと圧力伝播路との間にバイパス路を形成
することによりある程度解決できるが、このようなバイ
パス路を通しての噴射圧力の逃げが生じ、これに伴う圧
力損失を補うため駆動電力を高めなければならないとい
う新たな問題が生じる。

問題点を解決するための手段 本発明のインクジェット・ヘッドは、インク供給路から
圧力伝播路までを逆流阻止弁を介して連結するバイパス
路とを備えるように構成されている。

作用 本発明のインクジェット・ヘッドでは、インク供給路か
らバイパス路を介して圧力伝播路側にインクが吸入され
るので、インク補充速度が上昇し記録速度の向上が可能
となると共に、気泡の吸入が生じにくくなる。

また、バイパス路には逆流阻止弁が配置されているので
、噴射時の圧力の逃げが逆流阻止弁で阻止される。この
結果、噴射圧力の損失が軽減されほぼ従来通りの電力で
ヘッドを駆動できる。

以下、本発明の更に詳細を実施例と共に詳細に説明する
。

実施例 第１図は、本発明の一実施例のインクジェット・ヘッド
の構成を示す断面図である。

このインクジェット・ヘッドは、オリフィス１１と、こ
のオリフィス１１を含む後端面及び大気と接する前端面
を有するインク溜め１２と、インクによって充填されつ
つ電気／機械変換素子１６によって加圧される圧力室１
４と、この圧力室１４からその前方に延在される圧力伝
播路１３と、インク溜め１２の周辺部分においてこれに
連結されるインク供給路１５とを備えている。

インク供給路１５は、圧力室１４を形成したり電気／機
械変換素子１６を貼着するための空間を確保する必要か
ら、図示しない外部機構との継目１５ｃとこれに連なる
水平部分１５ｂとをヘッド底部に形成する共に、この底
部の水平部分１５ｂから立ち上がる小径の垂直部分１５
ａを上部のインク溜め１２に下方から接近させその周辺
部分に連通させている。このインク供給路１５の垂直部
分１５ａの途中の箇所と圧力伝播路１３との間に、弁体
２０と垂直流路１７とで構成されるバイパス路が形成さ
れている。

このような噴射方向に沿う断面形状の変化は、このイン
クジェット・ヘッドを薄板の積み重ねによる積層構造と
して構成すると共に、弁体２０をヘッド本体に埋め込み
状態で装着することにより容易に実現できる。

なお、このインクジェット・ヘッドは、正常の使用状態
では圧力伝播路１３が水平になるように設置される。従
って、この正常の使用状態では、インク供給路１５の垂
直部分１５ａとバイパス路を構成する垂直流路１７とが
その名の示す通り垂直方向に配列されることになる。

圧力室１４を形成する後方の外壁面上に貼着されたピエ
ゾ素子などで構成される電気／機械変換素子１６にパル
ス状の電気信号が間歇的に印加され、圧力室１４内に圧
力波が発生する。この圧力波は、圧力伝播路１３を経て
オリフィス１１に伝播され、ここから前方のインク溜め
１２を突き破ってインク滴を噴射させる。このインク滴
の噴射直後に圧力室１４内に発生する負圧により、イン
ク溜め１２からオリフィス１１を通して圧力伝播路１３
内にインクが吸入される。この吸入に伴って生ずるイン
ク溜め１２内のインクの不足分が、周辺部分のインク供
給路２５の毛管力に基づく吸い上げによって供給される
。

上記インク溜め１２とオリフィス１１を通しての圧力伝
播路１３側へのインクの吸入と同時に、バイパス路を通
してのインクの供給も行われる。

すなわち、第２図＜Ａ）に拡大して示すように、インク
滴の噴射直後に圧力伝播６１３側に発生する負圧に伴い
、インク供給路の垂直部分１５ａに連なる弁体２０の開
口２３を閉塞しているリード２４が弁室２１の内部側に
撓む。これに伴い、インク供給路１５と、弁体２０の開
口２３、弁室２１及び開口２２と、バイパス路の垂直流
路１７とを通して圧力伝播路１３側にインクの供給が行
われる。

一方、インク噴射時の噴射圧力発生時には、第２図（Ｂ
）に拡大して示すように、噴射圧力が圧力伝播路１３か
らバイパス路の垂直流路１７と弁体２０の開１口２２を
経て弁室２１に伝達され、リード２４によって開口２３
が閉塞される。この結果、弁体２０の設置箇所において
インク供給路１５側への噴射圧力の逃げが阻止される。

以上、逆流阻止弁をヘッド本体の底部に形成する構成を
例示したが、これをインク溜めの直下などヘッド本体の
上部に形成してバイパス路を短縮することにより、噴射
圧力の損失を更に低減することができる。

発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明のインクジェット・
ヘッドはインク供給路と圧力伝播路との間をバイパス路
で連結する構成であるから、このバイパス路を介する圧
力伝播路側へのインクの吸入が可能となる。この結果、
インク補充速度が増大して記録速度の向上が実現される
と共に、気泡の吸入に伴う噴射特性の劣化も生じに（（
なる。

また、上記バイパス路には逆流阻止弁が配置されている
ので、噴射圧力の損失が軽減され、はぼ従来通りの電力
でヘッドを駆動できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のインクジェット・ヘッドの
構成を示す断面図、第２図は第１図中の弁体２０とその
近傍を拡大して示す断面図、第３図は従来技術のインク
ジェット・ヘッドの構成を示す断面図である。 １１・・・オリフィス、１２・・・インク溜め、１３・
・・圧力伝播路、１４・・・圧力室、１５・・・インク
供給路、１５ａ・・・インク供給路の垂直部分、１６・
・・電気／機械変換素子、１７・ご・バイパス路の垂直
流路、２ｏ・・・弁体、２１・・・弁室、２２．２３・
・・開口、２４・・　・リード。 特許出願人　日本電気ホームエレクトロニクス株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インクによって充填されつつ電気／機械変換素子によっ
   て加圧される圧力室と、 この圧力室からその前方に延在される圧力伝播路と、 この圧力伝播路に連結される後端面及び大気と接する前
   端面を有するインク溜めと、 このインク溜めに下方から接近すると共にその周辺部分
   においてこれに連結されるインク供給路と、 このインク供給路から前記圧力伝播路までを逆流阻止弁
   を介して連結するバイパス路とを備えたことを特徴とす
   るインクジェット・ヘッド。