JPH0324963A - インクジェットヘッド - 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） 本発明はインク滴をノズルから吐出・飛翔させて記録紙
上にインクを付着させて記録可能としたインクジェット
ヘッドに関し、より詳しくはインクタンクを一体化した
使い捨ての可能なインクジェットヘッドに関する． （従来の技術） 従来、使い捨てタイプのインクジェットヘッドとして特
開昭５９−２０７２６３号公報に記載されたものが公知
であり、該従来例は可撓性のある例えば柔軟なシリコン
ゴム等で形成した収縮可能なインク溜めを構成要素とし
ている．かかるインク溜めはインクが消費されるにつれ
て収縮していくが、反面、元の形に復元しようとし、イ
ンクの表面張力によってノズル部に形成されているイン
クのメニスカスを内部へ引き込もうとする。従って、ノ
ズル部からの吐出が不安定になり、吐出されるインク滴
が小さくなったり、インク滴の飛翔の速度や方向が適正
でなくなったりして、正常な印字が不可能になる弊害が
あった．そして更に、インクの消費が続くと，インク溜
めの復元力がより強くなって、ノズル部でのインク吸引
力が強くなり、ノズル部にインクが表面張力によってメ
ニスカスを形成することも不可能となって、ノズル部か
らのヘッド内への空気の侵入をまねき、インク溜めにイ
ンクが相当量残存するにも拘らず、インクの吐出が不能
となることもあった．また、インクジェットヘッドの一
般的な問題として、インクをノズルから吐出した直後に
、ノズル内部にインクが速やかに供給されないため、空
気がノズルからヘッド内部に侵入し、気泡としてノズル
部付近に留まることによってインクの吐出に支障を来す
問題があった． （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、ノズル部からのインクの吐出が安定し、たと
えノズル部からヘッド内に・空気が侵入して気泡が生ず
ることがあってもヘッド内に留まることなく、更にイン
クタンク内にインクと置換して入った空気が温度上昇等
により膨張してインクを押し出す様な場合にノズルから
吐出することもない使い捨て可能なインクタンク一体型
のインクジェットヘッドの提供を目的とする． （問題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明のインクジエトヘッ
ドは、軸筒の中程より上方空間をインク貯溜部となし、
それより下方空間にはインク貯溜部内の空気の膨張によ
ってインク貯溜部から押し出されるインクを保溜するイ
ンク保溜体を内装し、該軸筒の外側にノズル及びノズル
からインク滴を吐出させる手段を付設し、該インク滴を
吐出する手段部へインク貯溜部からインクを供給するイ
ンク流路をインク保溜体とインク貯流部の境付近に設け
たことを特徴として構成されるものである．（実施例） 図面に基づき本発明の一実施例を説明する．まず、軸筒
（１）の外側に基盤（２）が付設されており、更に基板
（２）には複数のノズルが穿設されたノズル板（３）が
間隙板（４）を介して適宜な間隙（５）を設けて接合さ
れている．基板（２）にはノズル（８）に対向する位置
にそれぞれ発熱抵抗体（図示せず）が配列され、各発熱
抵抗体は配線（６）によって接点（７）と接続されてい
る． 軸筒（１）の中程には内側から基板（２）を経て基板（
２）とノズル板（３）の間隙（５）に連通ずるインク流
路（９）が開設されている．更に軸筒（１）のインク流
路（９）付近より上方空間をインク貯溜部（１０）とな
しそれより下方にはインク保留体（１１）を内装してい
る． インク保溜体（ｌ１）には、外周部に水平方向の多数の
羽（ｌ２）が設けられ、各羽（１２）の間には毛細管現
象を生ずる程度の幅のインク保溜溝（１３）が形成され
、更にインク貯溜部（１０）とインク保留溝（ｌ３）を
連通ずる上下方向の縦溝（ｌ４）が毛細管現象を生ずる
程度の幅に形成され、また縦溝（１４）の反対側には各
羽（１２）に切り欠きがあり通気路（ｌ５）を形成して
いる．尚、インク保留溝（ｌ３）は上から下に向かうに
従い次第にその幅を拡大しており、上方の方より毛細管
作用が強くなるように形成してある．また，インク保留
体（１　１）の下端には空気口（１６）が開設され、該
空気口（ｌ６）は通気路（ｌ５）及び縦溝（１４）を介
してインク貯溜部（１０）と運通している。

インク貯溜部（ｌＯ）には勿論インクが充填されており
、軸筒（１）は透明な材質で形成され、インク量を外部
から視認できるようになっている。

この実施例ではインクジェットヘッド全体を使い捨て用
に構成したがインク貯溜部（１０）をカートリッジ化し
てインクタンク交換式にしてもよい．インク（１７）は
インク流路（９）からノズル板（３）と基板（２）の間
隙（５）に供給され、情報信号により所要の発熱抵抗体
から熱的パルスを与えられたときに生ずる状態変化によ
って干の発熱抵抗体に対向する位置のノズル（８）から
噴射されて記録紙に付着される．インク貯溜部（１０）
の内部空間は僅かに負圧にされていて、インクが消費さ
れると更に負圧になり、ある一定値を越えると空気口（
ｌ６）から通気路（ｌ５）及び縦溝（ｌ４）を通って空
気がインク貯溜部（１　０）に流入して元の圧力に戻る
が、この場合の圧力の変動は非常に微少なので、ノズル
（８）に於けるインクのメニスカスに与える影響は実用
上殆ど問題にならない。またノズル（８）に於けるイン
クの圧力は、ノズル（８）と縦溝（１４）の上端位置（
イ）との垂直方向の高さの差によって決まり（つまり，
この差がノズル部でのインクの木頭になる）、インク貯
溜部（１０）内のインク面の高さとは無関係なので，イ
ンクの消費量に関係なくノズル（８）部に於けるインク
の圧力は常に一定となる．従ってノズル（８）からのイ
ンクの吐出が極めて安定している．またインクをノズル
（８）から吐出した直後にノズル（８）からヘッド内部
へ空気が流入して気泡が生じてもその気泡はインク流路
（９）を通ってインク貯溜部（１０）内に逃げるため，
ノズル板（３）と基板（２）の間の間隙（５）に留まる
ことがなく、ノズル（８）からのインクの吐出を妨げる
ことがない．更にインク貯溜部（１０）内の空気が温度
上昇等によって膨張しインクを押しだしてもそのインク
はインク保留体（１１）のインク保溜溝（ｌ３）へ縦溝
（ｌ４）を通って入り溜められるので、ノズル（８）か
ら不本意にインクが吐出されることはない．尚、インク
保留溝（１３）に入ったインクは、インク貯溜部（１０
）内の空気が元の状態に戻ろうとして収縮することによ
って再び元のインク貯溜部（ｌＯ）内に引き戻される．
（発明の効果） 本発明は以上の通りであり、ノズルからのインクの吐出
が極めて安定し、たとえノズルからヘッド内へ空気が侵
入して気泡が生ずることがあってもその気泡はすぐにイ
ンク貯溜部へ逃げるのでインクの吐出に支障を来すこと
がなく、更にインク貯溜部内の空気が温度上昇等の原因
で膨張してインクが押し出されてもインク保留体によっ
て吸収されてノズルから不本意に吐出するような事故が
防止される等の効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図は正面図、第２図は縦断面図、第３図は第２図の
Ａ−Ａ線横断面図、第４図は第２図のＢ一Ｂ線横断面図
である．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸筒の中程より上方空間をインク貯溜部となし、それよ
   り下方空間にはインク貯溜部内の空気の膨張によってイ
   ンク貯溜部から押し出されるインクを保溜するインク保
   溜体を内装し、該軸筒の外側にノズル及びノズルからイ
   ンク滴を吐出させる手段を付設し、該インク滴を吐出す
   る手段部へインク貯溜部からインクを供給するインク流
   路をインク保溜体とインク貯流部の境付近に設けたこと
   を特徴とするインクジェットヘッド。