JPH0243054A - インクジェット記録装置 - 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、微小開口よりインク液を噴射させ、被記録物
に文字、図形、画像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、インクジェット記録装置はカラープリンタやコン
ビーータの端末機器等の分野で盛んに利用されるように
なってきた。このインクジェット記録装置は例えば特開
昭６２−５５１６４号公報に記載されている構成が知ら
れている。以下、第４図を参照して、従来のインクジェ
ット記録装置およヒヘッドについて説明する。

第４図において、１３はボディ部材である。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２と平行して絶縁性のインクノズル板１４が配
置されており、かつ、インクノズル板１４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。

インク吐出口４の周囲には、空気吐出口１方向に延びる
凸状部１７が設けられている。空気供給路８には、空気
供給源３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、空気ノズル板２とインクノズル板１４
とにより生じる空気層７０周辺より流入し、空気吐出口
１より流出している。この空気流は空気吐出口１の近傍
で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に至る空間に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
ンク溜り１１とインク供給路６を介して連通しており、
インク溜り１１内のインクは、空気供給源３よりの空気
圧力によって、圧力調整機構１６により調整された一定
圧力が印加されている。これは、インクジェット記録装
置の非駆動時にインク吐出口４の近傍の空気圧力とイン
ク吐出口４あるいはインク室１ｏのインク圧力がほぼ等
しくインク吐出口４近傍のインクのメニスカスが静止し
て保たれるように調整するためである。

信号源６は空気吐出口１０周辺に設けられた電極１２と
インク吐出口４のインク室１ｏに面した周辺に役けられ
た電極１５に接続されており、インクは導電性であるの
で電極１２とインク吐出口４近傍に保持されたインクの
間に電位差が生じさせられる。この電位差による静電力
によってインク吐出口４近傍に生じるインクのメニスカ
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がら空気吐出口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近傍に
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加速され空気吐出口１よ
り飛翔する。

インク吐出口４付近の更に詳細な説明を、第６図の一部
拡大断面図にて行なう。インクの付着を防ぐために、空
気吐出口１付近と、インク吐出口４が設けられているイ
ンクノズル板１４の凸状部１７の前端面３４と外側面３
６およびその周辺３７が、撥水撥油性塗膜１９と１８に
より覆われている。撥水撥油性塗膜１８は、インクをは
じいて、インクのメニスカスを内縁３３に沿って安定し
て保持する働きがある。

発明が解決しようとする課題 第６図の一部拡大断面図により課題を説明する。

従来のインクジェット記録装置は、インクの析出物やイ
ンク中のゴミ等の異物３８がインクのメニスカスに至り
、記録の際インクと一緒に吐出されない異物２Ｂが内縁
３３近傍に溜まると、インクのメニスカスの崩れが生じ
る。メニスカスの崩れた部分３９があると、インクの吐
出量が変化したり、吐出方向が曲がって記録特性が劣化
してしまうという課題があった。本発明は以上のような
記録特性の劣化を鑑み、崩れたメニスカスを正常な形状
に復帰させることにより、良好な記録特性に戻すことを
目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するための本発明の技術的解決手段は、
インク圧力より空気圧力を低く、かつインクのメニスカ
スの表面張力による保持力より大きい圧力差を、生じさ
せることのできる圧力調整手段を有したものである。

作用 上記圧力調整手段により、インク圧力より空気圧力を低
く、かつインクのメニスカスの表面張力による保持力よ
り大きい圧力差を生じさせることによりインクが流出す
る。流出するインクは流量が多いために、内縁近傍に溜
まった異物とか、メニスカスが崩れてぬれ広がったイン
クを粘性により吸い寄せ、インクの流れに沿ってヘッド
の外部へと除くことができる。ある程度の時間圧力差を
保持してからバランスのとれた定常状態に戻すと、異物
とぬれ広がったインクが除かれているので、正常なメニ
スカスに復帰するものである。

実施例 以下、第１図を参照しながら本発明の実施例について説
明する。第４図の従来の構成と異なる点は、空気室９と
空気供給源３の間の空気供給路８の一部である弾性部材
から成るシリコンチューブ４６を押さえて流路を狭くし
て管内抵抗を大きくすることにより、空気供給源３側の
圧力と空気室９側の圧力に差を生じさせる圧力調整手段
を設けたことである。圧力調整手段は、シリコンチ−ブ
４６を押さえたり押さえなかったりする押さえ棒４５と
、押さえ棒４５を保持するガイド４４と、押さえ棒４６
を出したりひっこめたりするためのカム４２と、カム４
２に押さえ棒４５を押し当てるためのバネ４３と、カム
４２を回転させるためのパルスモータ４０およびパルス
モータ４ｏを駆動する駆動回路４１から構成されている
。

定常状態では、押さえ棒４６がひっこんでおり、シリコ
７チューブ４６を押さえていない状態であり、インク吐
出口４近傍のインク圧力ＰＩと空気圧力ＰＡがほぼ等し
くバランスがとられ、非駆動時にはインクのメニスカス
が保たれるように設定されている。ここで、非駆動時と
は記録信号が印加されていない状態であり、バイアス電
圧を用いている場合には印加されている。内縁３３近傍
に溜まった異物３８とか、メニスカスが崩れてぬれ広が
ったインクにより記録特性が劣化した場合、インクのメ
ニスカスを正常な形状に復帰させるために、カム４２を
１８０′回転させて押さえ棒４６を出して、シリコンチ
ューブ４６を押さえる。シリコ７チューブ４６が押さえ
られて管内抵抗が大きくなると、空気供給源３側の圧力
が高く、空気室９側の圧力が低くなって、圧力の差が生
じる。空気供給源３側の圧力は、インク溜り１１内に通
じてインクを押しているので、第２図に示すようにイン
ク圧力ＰＩは高くなり、空気室９側の圧力はインク吐出
口４近傍に通じているので、空気圧力ＰＡは低くなり、
その差をインクのメニスカスの表面張力による保持力よ
り大きくすることにより、第３図のようにインクが流出
する。表面張力による保持カムＰＢは、インク吐出口４
０半径をｒとすると、 Ｔ 八ＰＢ＝−ＣＤＳＱ　とかける。但し、ΔＰＢは圧力単
位であり、Ｔは液体の表面張力、θは液体とインク吐出
口４の接触角である。ここで、ｒ−２５μｍ、θ＝　Ｏ
、Ｔ　＝　４０　ｄｙｎ　７ｃｍの時を考えろと、八Ｐ
　Ｂ　＃　０．０３３　ｋｇ／ｃａどなるから、これよ
り大きい圧力差を生じさせればインクが流出する。イン
ク圧力ＰＩと空気圧力ＰＡのバランスがとれている定常
状態において、信号を加えて吐出させた場合には、飛翔
したインクの直径は約１０１１ｍと細く流量が少ないが
、圧力差によりインクを流出させる場合には、圧力差を
大きくすることにより流量を多くすることができるので
、飛翔したインクの直径がインク吐出口４の直径に近く
なる程度まで流量を多くすることができる。であるから
して、大きい圧力差を生じさせることにより多い流量の
インクを流出させると、内縁３３に溜まった異物３８と
か、メニスカスが崩れてぬれ広がったインクを粘性によ
り吸い寄せ、インクの流れに沿ってヘッドの外部へと除
くことができる。完全に除ききるためにある程度の時間
圧力差を保持してから、カム４２を１８０６回転させて
押さえ棒４６をひっこめて、シリコンチューブ４６を押
さえない定常状態に戻すと、異物３８とぬれ広がったイ
ンクが除かれているので、正常なメニスカスの形状に復
帰させることができる。圧力差は、記録特性が劣化した
場合に、または良好な記録特性を保つために定期的に必
要に応じて生じさせると良い。

本実施例によれば、圧力差を生じさせてインクを流出さ
せることにより、メニスカスの崩れた原因である内縁３
３近傍に溜まった異物３８を除いて、メニスカスを正常
な形状に復帰させることができるので、−度劣化した記
録特性を元の良好な状態に戻すことができ、その効果は
大きい。

発明の効果 以上のように、本発明は、メニスカスを正常な形状に復
帰させることができるので、−度劣化した記録特性を元
の良好な状態に戻すことができる。

また定期的にメニスカスを正常な形状に復帰させること
により、良好な記録特性を長期間維持することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるインクジェット記録装
置の概略図、第２図は第１図の実施例の動作を説明する
ための圧力のグラフ、第３図は第１図の実施例の動作を
説明するためのインクジェット記録ヘッドの一部拡大断
面図、第４図は従来のインクジェット記録装置の概略図
、第６図および第６図は第４図のインクジェット記録装
置の一部拡大断面図である。 １・・・空気吐出口、２・・・空気ノズル板、４・・・
インク吐出口、６・・・信号源、６・・・インク供給路
、８・・・空気供給路、９・・・空気室、１０・・・イ
ンク室、１１・・・インク溜り、１２．１５・・・電極
、１４・・・インクノズル板、１７・・・凸状部、１Ｂ
、１９・・・撥水撥油性塗膜、３３・・・内縁、３４・
・・前端面、３６・・外側面、３７・・周辺、３８・・
・異物、４０・・・パルスモータ、４１−°°駆動回路
、４２・・・カム、４３°°・バネ、４４・・・ガイド
、４６・・・押さえ棒、４６・・シリコンチューブ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）空気流を流出させる空気吐出口と、前記空気吐出
   口と対向して配されたインク吐出口と、前記インク吐出
   口内に保持されたインクを前記空気吐出口方向に引き伸
   ばす静電力を作用させる手段と、前記空気吐出口より流
   出させる空気流を供給する手段と、前記空気流の圧力を
   インク吐出口部のインク圧力より小さく、かつこのイン
   ク圧力との圧力差がインクのメニスカスの表面張力によ
   る保持力より大きい第１の圧力と、インク圧力にほぼ等
   しい第２の圧力に調整する圧力調整手段を具備したこと
   を特徴とするインクジェット記録装置。
2. （２）インク吐出口を形成したインクノズル板のインク
   吐出口形成部が空気吐出口方向に突出した凸状部を具備
   した請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. （３）空気吐出口を形成した空気ノズル板の空気吐出口
   内壁面およびその周辺面、ならびにインク吐出口を形成
   したインクノズル板のインク吐出口周辺の空気ノズル板
   に対向する側の面に撥水撥油性塗膜が形成された請求項
   １記載のインクジェット記録装置。
4. （４）圧力調整手段が空気供給路の一部を形成する弾性
   部材製のチューブと、前記チューブの側面を押圧する棒
   状部材と、前記棒状部材を前記チューブの側面を押圧す
   る状態と押圧しない状態に切り換える手段とから成る請
   求項１記載のインクジェット記録装置。