JPH0137277B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジエツト記録装置のような液体
を噴射させて、文字や図形を記録する液体噴射装
置の液体供給素子に関し、本出願人による先行出
願の改良を目的としたものである。以下本出願人
の先行出願を例にとり説明を行なう。

たとえばＸ−Ｙレコーダやラインプリンタのよ
うに液体噴射装置の噴射口を有する記録ヘツド
（以下ヘツドと称す）が走査される装置では、そ
れに伴つてヘツドに連結された液体を供給する供
給管が移動しそれが原因となつて発生する供給管
内の液体の圧力変動がヘツドに伝播されると、ヘ
ツドに対して悪影響を及ぼす。この圧力変動を緩
和する装置について説明する。

第１図は、液体供給管２内の液体の慣性力を緩
和するために液体供給管２をループ状にしたもの
で、、Ｅ・STEMMEらによつて提唱されている。
（Division of Computer Research、Research
Report No.８ 1972 Chalmers University of
Technology） これはヘツド１に対して液体供給管２を流体供
給素子３を介して２経路に分岐させ、Ｕ字形の液
体供給管を２つ合せたような左右対称の形状に配
置したものであり液体供給管２の左端より、右端
までの長さは少なくともヘツド１の移動範囲の1/
２以上必要である。このような形状の液体供給管
では同図ｂ，ｃのようにヘツド１が左右に移動し
たときに液体の慣性力が左右で相殺されやすいた
め、液体の圧力変動が減少されやすい。

次に流体供給素子３の構造の例を第２図に示
す。液体連絡通路４と、液体連絡通路５が、それ
ぞれ薄いオリフイス板６，７に設けられたオリフ
イス８，９を有し、それら２つのオリフイス８，
９はヘツドへ液体を供給する薄い液体供給層１０
を介して連結されている。

今、第１図においてヘツド１が左に走査され、
端で止まつたｂ図の状態を考えると、第２図の液
体連絡通路５内及びそれに連結されている右側の
液体供給管内で慣性力が液体に生ずる。その慣性
力は静圧と動圧の和として表わされる。第２図に
示すように液体連絡通路４，５とオリフイス８，
９の断面積の比が大きい場合には、オリフイス
８，９内での液体の速度が液体連絡通路４，５と
比較して大幅に増加する。従つてオリフイス８，
９内での動圧は増す。ここでベルヌーイの式が近
似的に成立すると仮定すると 静圧＋動圧＝一定 であるから、動圧が増加した分だけ静圧が減少す
る事になる。よつてオリフイス８，９の中間に存
在する薄い液体供給層１０での静圧は連絡通路５
での静圧よりも低い値を示す事になる。薄い液体
供給層１０での静圧は、ヘツドへ伝播される圧力
を示しているので、この流体供給素子３によつ
て、ヘツドに伝播される液体の圧力変動を緩和す
る事ができる。第１図ｃのヘツド１が、右端に止
つた状態でも上記と同様の理論が成立する。従つ
て第１図に示した液体供給管２と、第２図の流体
供給素子３を用いれば、第１図ｂ，ｃの両端での
圧力変動を緩和する事ができる。

第３図はこの効果をさらに向上させるために、
液体供給管２との液体連絡通路４，５とオリフイ
ス８，９の間、及び薄い液体供給層１０とヘツド
１を連絡する通路の間に液体室１１，１２，１３
を具備し、液体室１１，１２，１３で圧力変動を
さらに緩和する事を目的としたものである。

この流体供給素子において特性を大きく左右す
るパラメータとしては、オリフイス径と液体供給
層１０の厚さがある。特に液体供給層１０の厚さ
は数十μｍであるため、そのコントロールが極め
て困難で、製作時の大きな問題となつていた。第
４図は液体供給層１０の厚さとヘツドに伝播され
る圧力変動の関係を示したものである。たて軸の
±△Ｐは、圧力変動がこれ以内であればヘツドに
対して悪影響を及ぼさない許容範囲を示す。第４
図の曲線から圧力変動が０付近では曲線の傾きが
急なため有効な液体供給層の厚さの範囲が狭くな
る。

以上のように有効な液体供給層の厚さの範囲が
狭いうえに、その厚さが極めて薄いため製作が難
しく、流体供給素子自体の特性においてもバラツ
キが大きく歩留りが悪い欠点があつた。

本発明は、上記の欠点を解消し安定した特性の
液体供給素子を提供するものである。本発明は、
２枚のオリフイス板の周辺に除去部を設け、オリ
フイス部を含む中心部に除去部を設けたスペーサ
を介して２枚のオリフイス板と結合されそれぞれ
の除去部の一部が連通されている事を特徴とする
ものである。以下本発明を実施例について詳細に
説明する。

第５図に本発明のオリフイス板及びスペーサの
形状の一例を示す。材質はステンレスを用いた。
２枚のオリフイス板６，７にはそれぞれ周辺に４
ヶ所の除去部を設けてある。スペーサ１４はその
中央部を除去してあり、周辺より４つの凸部を設
け、スペーサ１４を入れる事によつて形成される
薄い液体供給層の厚さをオリフイス８，９の中央
部付近でも一定に保つように工夫してある。オリ
フイス板６，７及びスペーサ１４の除去部はエツ
チングにより形成すると極めて精度良く仕上が
り、量産を考えた場合にも有効な手段である。２
枚のオリフイス板６，７及びスペーサ１４はそれ
ぞれ薄いため３枚接合した場合の強度を得るため
外形をそろえてある。３枚の板６，７，１４の接
合方法は、接着剤を使用すると、接着剤層が10μ
ｍ〜100μｍとなり、液体供給層の厚さが不安定
となるため、金属結合した。金属結合方法は、３
枚の板６，７，１４の表面に金を２〜3μｍ蒸着
し、それらを重ね合せて加圧し、真空炉にて高温
加熱して接合する。この方法にて形成される液体
供給層の厚さは±数μｍ以内の精度で仕上げる事
が可能である。

第５図に示した３枚の板６，７，１４を接合し
たものを使用した本発明の一実施例の液体供給素
子を第６図に示す。液体は矢印の方向にそつて、
液体供給層１０を通り、オリフイス板６，７、ス
ペーサ１４の除去部の内面にあたり左右にわかれ
液体室１３に導かれているため、除去部が流体ダ
イオードの役目をし、効果をさらに高めている事
が、本発明の特徴のひとつである。

以上の説明のように本発明は、２枚のオリフイ
ス板の周辺に除去部を設け、オリフイスを含む中
心部に除去部を設けたスペーサを介して前記２枚
の板が結合されて、液体供給層が形成され、それ
ぞれの除去部が少なくとも１部において連通され
ている事を特徴とする液体供給素子で次のような
効果がある。

(1) 流体供給素子の特性を大きく左右する液体供
給層の厚さを、極めて精度よく、全体にわたつ
て均一にコントロールする事が可能となる。

(2) スペーサを間に介し、オリフイス板を少なく
ともその外周部にて接合したため、強度的に優
れ、破損の心配が少なくなる。

(3) オリフイス板及びスペーサの除去部が流体ダ
イオードの役目をはたし、液体供給素子の効果
をさらに高める働きをするようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃは、従来の液体噴射装置の液
体供給管系の概略図、第２図および第３図は、同
一出願人の先行出願に係る液体供給素子の断面
図、第４図は、ヘツドに伝播される圧力変動と液
体供給層の厚さの関係を表わしたグラフ、第５図
は、本発明による液体供給素子のオリフイス板お
よびスペーサの形状の例を示す斜視図、第６図
は、本発明の一実施例における液体供給素子の断
面図である。 １……ヘツド、２……液体供給管、３……流体
供給素子、４，５……液体連絡通路、６，７……
オリフイス板、８，９……オリフイス、１０……
液体供給層、１１，１２，１３……液体室、１４
……スペーサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも１つの開口を有する第１及び第２
   の液室が、互いに対向した２つの板によつて分割
   形成されており、前記２つの板の中心部にはそれ
   ぞれオリフイスが少なくとも一対穿孔され、前記
   オリフイスと前記２つの板の間に形成される薄層
   とを介して前記第１及び第２の液室が連通されて
   おり、前記薄層が外部に連通する少なくとも１つ
   の開口に連通されている液体供給素子において、
   前記２つの板をスペーサを介して接合することで
   前記薄層を形成し、前記２つの板の周辺部及び前
   記スペーサの前記オリフイスに対向する部分を含
   む略中心部にそれぞれ開口部を形成することで前
   記薄層と外部に連通する前記開口とが連通してい
   ることを特徴とする液体供給素子。