JPS63267558A - 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、空気流を利用し、電気信号に応じてインクを
吐出させ、被記録物上に文字や図形等を記録するインク
ジェット記録装置に関するものである。

従来の技術 最近、コンピュータの普及に伴い端末用としてのプリン
タが多く利用されるようになってきた。

その中でも、インクジェット記録方式は、騒音が少なく
カラー化が容易で画質に優れている等の利点がある。イ
ンクジェット記録方式の中でも空気流と静電力を利用し
たものがあり、従来のものと比較してさらに応答性の点
で優れた特徴を有している。例えば特開昭５８−２２０
７５８号公報に記載されている構成が知られている。以
下、第２図を参照して、従来の空気流と静電力を利用し
たインクジェット記録装置について説明する。

第２図は、空気流と静電力を利用したインクジェット記
録装置を示す。絶縁性の空気ノズル板２には空気吐出口
１が穿孔されており、空気ノズル板と平行して導電性の
インクノズル板３が配置され、かつ前記インクノズル板
３には空気吐出口１に対向してインク吐出口４が穿孔さ
れている。

空気供給路８には、空気供給源１２より空気流が流入し
、環状構造の空気室９において均一化され、前記空気ノ
ズル２とインクノズル板３とにより構成される空気層７
の周辺より流入し、空気吐出口１より流出している。こ
の空気吐出口１の近傍では、空気流が急激に変化してい
るため、インク吐出口４より空気吐出口１に至る空間で
は、急激な圧力勾配の変化が生じている。

一方、インク吐出口４に隣接したインク室１０はインク
タンク１１　　とインク供給路６を介して連通している
。前記インクタンク１１　内のインクは、空気供給源１
２よりの空気圧力によって、一定圧力が印加されている
。さらに、前記インクタンク１１内のインク液面と前記
インク吐出口４との高さの差りを、記録特性が最も優れ
安定した状態すなわち前記インク吐出口４内で形成され
るインクメニスカスが凸状の状態で静止して保たれる最
適値に設定している。

このｈの値は第２図においてはインク液面の高さがイン
ク吐出口４の位置より低い負の値となっているが、イン
ク吐出口４の径、インクノズル板３の板厚、空気層７の
厚さ、またインクの表面張力、粘度等の物性値によって
は、正となり得る場合がある。通常は、第２図に示した
ように負の場合が多い。

信号源５は空気吐出口１の周辺に設けられた電極１４と
インクノズル板３に接続されておＩバ電極１４とインク
吐出口４の間に電位差を生じさせられる。この電位差に
よる静電力によってインク吐出口４に生じるインクメニ
スカスが空気吐出口１の方向に引き伸ばされる。さらに
、インク吐出口４から空気吐出口１に至る空間には急激
な圧力勾配の変化が生じているため、インク吐出口４に
生じるインクのメニスカスは一定長さ以上引き伸ばされ
ると前記圧力勾配の変化によりちぎれ加速され空気吐出
口１より飛翔する。

発明が解決しようとする問題点 最初に、インクジェットヘッドを記録可能な状態にする
には、インクの入っていない空のヘッドをインクタンク
１１内のインク液面とインク吐出口４との高さの差をそ
のヘッドの最適値であるｈに設定して、インク供給路６
及び空気供給路８に接続する。その後、空気供給源１２
より一定圧力Ｐの空気を供給する。空気を供給しだすと
徐々に、インク供給路６を通ってヘッド内のインク室１
０に、インクが供給されだす。このように、空気の供給
を行なうと、インクが供給されるのは以下のような理由
による。

今、空気供給源１２の空気圧なＰとすると、インクタン
ク１１　内のインクの圧力Ｐｉは、Ｐｉ　＝Ｐ となる。一方、空気供給路８を通って供給されてくる空
気は、数ｌＯμｍ程度の狭い空気層７を通過し、空気吐
出口（径約１００μｍ）ｌでは、Ｐ＝約０、ＩＫｐ／ｃ
ｄの場合、流速的１００ｍ／Ｓはどに達している。しカ
ル、インク吐出口４の極く近傍で龜、空気の流れが周囲
から集まり急激にほぼ直角方向に曲がり空気吐出口１の
方向へ向うため、流速も極端に落ちる。従って、インク
吐出口４に働く空気の圧力Ｐａは、わずかな流速ではあ
るが動圧による損失のため、Ｐよりも数チ低い値になっ
ている。

従って、Ｐｉ）Ｐａとなり、インクの圧力の方が、高く
なるため、インク室１０の方へインクが供給されること
になる。

インク室１０にインクが満たされてくると、インク室１
０を構成している壁の形状、表面状態や、インクの物性
値によって、すなわちぬれによるインクの広がりや毛細
管現象等のため、インク室１０内のインク液面がインク
吐出口４の高さに達する前にインク吐出口４にインクが
供給されメニスカスを形成してしまう。一度メニスカス
が形成されるとメニスカスの表面張力により、Ｐｉ）Ｐ
ａの関係が成立していても、インク吐出口４よりインク
が流れ出すことはなく、とじ込められた空気は圧縮され
Ｐｉ　の圧力となる。このメニヵスの形状を最適に保つ
には、先に述べたように、ｈの高さ制御すなわち水頭圧
による微調が行なわれている。（第２図参照） 以上のような圧力状態で記録が行なわれる。しかし、記
録が終了し、空気供給源１２がＯＦＦの状態になると、
インク室１０内に圧縮されていた空気が膨張し、その時
にインク室１０内のインクの一部をインク供給路６の方
へ押しやってしまい第３図のようにインクが分断された
状態になる。この状態で、長期間放置しておくと、イン
ク吐出口４より蒸発するインクを補給するための供給源
がないため、インク室１０内のインクは乾燥し、インク
内に含まれている染料、添加剤の析出により、インク吐
出口４の目詰りを起こす原因となっていた。

本発明は、上記問題を解決するもので、空気供給源がＯ
ＦＦの状態になった時のインクの戻りを抑制し、インク
ノズルの目詰り防止を目的としたものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、インク室と空気室とを狭い通路で連通させた
構成にすることにより上記目的を達成するものである。

作　　　　用 本発明は、上記構成によりインク室内の空気を空気室側
に逃がし、インク室内に溜まる空気の量を減少させるこ
とにより、空気供給源がＯＦＦの状態になった時のイン
クの戻り量を少なくさせ、インク供給源側のインクとイ
ンク吐出口に存在するインクとの分断を防ぎ、インクノ
ズルの目詰り防止を行なうようにしたものである。

実施例 以下、本発明の実施例について図面とともに詳細に説明
する。第１図に本発明の一実施例を示す。

第１図において、１５はインク室１０と空気室９を連通
ずる狭い通路である。それ以外は、第２図に示したもの
と同一である。

空気室９内を流れる空気の流速は、インク吐出口４の極
く近傍の空気の流速よりさらに遅くなる。

これは、空気室９の容積が空気層７の容積よりはるかに
大きいためである。従って、空気室９内の空気の圧力Ｐ
ａ’は、先に述べたインク吐出口４に働く空気の圧力Ｐ
ａより高く、インクの圧力Ｐｉとの関係は、 Ｐｉ　）　Ｐａ　）　Ｐａ となる。

ヘッド内にインクが充填される時は、インク吐出口４に
インクがきてメニスカスを形成しても、インク室１０内
の上方に残った空気は、Ｐｉ）Ｐａ’ の関係があるため、狭い通路１５より徐々に空気室９側
へ抜け、通路１５にインクが満たされ先端（：メニスカ
スを形成した時点で、インク室１０上方の一部に空気を
わずか残し、インクの動きが止まる。この状態で空気供
給源１２をＯＦＦの状態にしても、インク室１０内に圧
縮された空気がわす　。

かなため、膨張する際にインク室１０内のインクの一部
、なわずかインク供給路６の方へ押しやりはするものの
、第３図に示したように、インク供給源のインクとイン
ク吐出口４に存在するインクとを分断するまでには至ら
ない。

通路１５は、インク室１０の上方に位置し、空気層７側
に連通ずるより、空気室９側に連通ずる方が Ｐｉ　）　Ｐａ’）　Ｐａ の関係から、インクの圧力と空気の圧力のバランスの面
で安定である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、インク室内に溜まる空気
の量を減少させることにより、空気供給源がＯＦＦの状
態になった時のインクの戻り量を少なくさせ、インク供
給源側のインクとインク吐出口に存在するインクとの分
断を防ぐことができる。

その結果インクノズルの目詰り防止が図られその効果は
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すインクジェット記録
装置の概略図、第２図は、従来のインクジェット記録装
置の概略図、第３図は、従来のインクジェットヘッドの
一状態を示す断面図である。 １・・・空気吐出口、２・・・空気ノズル板、３・・・
インクノズル板、４・・・インク吐出口、５・・・信号
源、６・・・インク供給路、７・・・空気層、訃・・空
気供給路、９・・・空気室、１０・・・インク室、１１
・・・インクタンク、１２・・・空気供給源、１４・・
・電極、１５・・・通路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はか１名第１
図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の室の一部に形成されたインク吐出口と、前記イン
   ク吐出口に対向する位置に設けられた空気吐出口と、前
   記インク吐出口と空気吐出口を構成する部材で形成され
   る薄層と、この薄層に連通しかつ周辺に形成された第２
   の室と、前記第１の室と第２の室とを連通する通路とを
   少なくとも有するインクジェットヘッドと、前記第１の
   室に連通するインク供給源と、前記第２の室に連通する
   空気供給源とを具備することを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。