JPH0326131B2 - - Google Patents
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- JPH0326131B2 JPH0326131B2 JP57010727A JP1072782A JPH0326131B2 JP H0326131 B2 JPH0326131 B2 JP H0326131B2 JP 57010727 A JP57010727 A JP 57010727A JP 1072782 A JP1072782 A JP 1072782A JP H0326131 B2 JPH0326131 B2 JP H0326131B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- chamber
- volume
- injection head
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14379—Edge shooter
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はインクジエツト記録装置に関し、特に
噴射ヘツド内のインクの圧力の極端な増加あるい
は減少を防止するようにしたものである。
噴射ヘツド内のインクの圧力の極端な増加あるい
は減少を防止するようにしたものである。
インクジエツト記録装置の噴射ヘツドについて
は従来いくつかの方式が考案・実用化されてい
る。例えば第１図はドロツプオンデマンド方式と
呼ばれる方式の一例である。今、ノズル２及び投
射室４が導管１４によつてインク供給源１５から
導かれたインクによつて満たされている状態を考
える。パルス発生器８より電気パルスを圧電変換
素子７に印加すると、可撓壁６は圧電変換素子７
と共に圧電効果によつて投射室４側に撓み、投射
室４の容積が急激に減少する。この容積の急激な
減少により投射室４に液圧が発生し、この液圧に
よつて投射室４内のインクがノズル２を通つてイ
ンク液滴１１となつて外部へ噴射され、被記録物
上９にドツトとなつて記録される。投射室４内の
インクの減少分はインク補給室５内に貯蔵された
インクが投射室４内の容積複元時に発生するイン
ク補給室５とノズル２との間の圧力差によつて投
射室４内に流入してこれを補う。インク補給室５
内のインクの減少はインク補給室５に設けられた
液圧検出手段（ストレンゲージ）９によつて圧力
減少として検出される。液圧検知手段（液圧検出
素子）９によつてインク貯蔵室５内の圧力がある
定められた値PA以下になると自動開閉バルブ１
０が開状態となり加圧手段１７によつて加圧され
たインク供給源１５内のインク１６が導管１４を
通つてインク補給室５内に流入する。液圧検知手
段によつて検出されるインク補給室５内の圧力が
別の定められた値PB以上になると自動開閉バル
ブ１０は閉状態になり、インク１６のインク補給
室５内への流入は停止される。このようにしてイ
ンク補給室５内のインク量は常時PA〜PBに保た
れ、従つてノズル２からのインク液滴１１の安定
な噴射を継続することが可能となるのである。
は従来いくつかの方式が考案・実用化されてい
る。例えば第１図はドロツプオンデマンド方式と
呼ばれる方式の一例である。今、ノズル２及び投
射室４が導管１４によつてインク供給源１５から
導かれたインクによつて満たされている状態を考
える。パルス発生器８より電気パルスを圧電変換
素子７に印加すると、可撓壁６は圧電変換素子７
と共に圧電効果によつて投射室４側に撓み、投射
室４の容積が急激に減少する。この容積の急激な
減少により投射室４に液圧が発生し、この液圧に
よつて投射室４内のインクがノズル２を通つてイ
ンク液滴１１となつて外部へ噴射され、被記録物
上９にドツトとなつて記録される。投射室４内の
インクの減少分はインク補給室５内に貯蔵された
インクが投射室４内の容積複元時に発生するイン
ク補給室５とノズル２との間の圧力差によつて投
射室４内に流入してこれを補う。インク補給室５
内のインクの減少はインク補給室５に設けられた
液圧検出手段（ストレンゲージ）９によつて圧力
減少として検出される。液圧検知手段（液圧検出
素子）９によつてインク貯蔵室５内の圧力がある
定められた値PA以下になると自動開閉バルブ１
０が開状態となり加圧手段１７によつて加圧され
たインク供給源１５内のインク１６が導管１４を
通つてインク補給室５内に流入する。液圧検知手
段によつて検出されるインク補給室５内の圧力が
別の定められた値PB以上になると自動開閉バル
ブ１０は閉状態になり、インク１６のインク補給
室５内への流入は停止される。このようにしてイ
ンク補給室５内のインク量は常時PA〜PBに保た
れ、従つてノズル２からのインク液滴１１の安定
な噴射を継続することが可能となるのである。
また噴射ヘツド１は一般に第１図右側の２点鎖
線で示される部分を指しており、フイルタ１３、
導管１４、インク供給源１５、加圧手段１７を含
むインク供給系１８とはコネクタ１２で結合され
ている。噴射ヘツド１は製造後、内部に充填液を
満たされた状態で、記録装置とは全く別体で保持
され、必要に応じて記録装置に塔載される。記録
装置に塔載された噴射ヘツド１はパルス発生器と
電気的に結合され、インク供給系１８とはコネク
タ１２によつて結合される。コネクタ１２は内部
が弾力性のあるゴム等で自己密閉性を有するよう
構成されており、着脱時にインクが洩れたり、空
気が導管内に混入することはない。以上のように
噴射ヘツド１とその周辺を構成することにより噴
射ヘツドの交換を容易にしている。
線で示される部分を指しており、フイルタ１３、
導管１４、インク供給源１５、加圧手段１７を含
むインク供給系１８とはコネクタ１２で結合され
ている。噴射ヘツド１は製造後、内部に充填液を
満たされた状態で、記録装置とは全く別体で保持
され、必要に応じて記録装置に塔載される。記録
装置に塔載された噴射ヘツド１はパルス発生器と
電気的に結合され、インク供給系１８とはコネク
タ１２によつて結合される。コネクタ１２は内部
が弾力性のあるゴム等で自己密閉性を有するよう
構成されており、着脱時にインクが洩れたり、空
気が導管内に混入することはない。以上のように
噴射ヘツド１とその周辺を構成することにより噴
射ヘツドの交換を容易にしている。
ところで、インク液滴１１の正常な噴射、飛翔
を妨げる要因は様々存在するが、それらのうち最
もしばしば発生するものとして、ノズル２、投射
室４内に存在する気泡や固型物がある。すなわち
ノズル２や投射室４内に気泡が存在すると投射室
４で発生した圧力の全部または一部がこの気泡に
吸収されるためインク液滴を噴射できなくなると
か、又噴射するが飛翔速度が変動する、垂直に翔
ばない、インク液滴がいくつもの小滴に分離して
飛び散るなどの異常が発生する。又、ノズル２に
固型物が存在するとインクの正常な噴射が妨げら
れ、極端な場合にはノズル２が目詰りしてインク
液滴が全く噴射できなくなる。固型物が投射室４
内に存在する場合にはすぐには異常とならない
が、いずれ目詰りの原因となつて、上記に述べた
ような問題が発生する。
を妨げる要因は様々存在するが、それらのうち最
もしばしば発生するものとして、ノズル２、投射
室４内に存在する気泡や固型物がある。すなわち
ノズル２や投射室４内に気泡が存在すると投射室
４で発生した圧力の全部または一部がこの気泡に
吸収されるためインク液滴を噴射できなくなると
か、又噴射するが飛翔速度が変動する、垂直に翔
ばない、インク液滴がいくつもの小滴に分離して
飛び散るなどの異常が発生する。又、ノズル２に
固型物が存在するとインクの正常な噴射が妨げら
れ、極端な場合にはノズル２が目詰りしてインク
液滴が全く噴射できなくなる。固型物が投射室４
内に存在する場合にはすぐには異常とならない
が、いずれ目詰りの原因となつて、上記に述べた
ような問題が発生する。
こうした異常の原因となる気泡や固型物は、次
のような理由で発生すると考えられる。すなわち
噴射ヘツド１に異常な衝撃が加わり、ノズル２か
ら気泡を吸い込んでしまう場合、周囲温度が変化
し、インクが熱膨張収縮してノズル２から気泡を
吸い込んでしまう場合である。又、固型物は噴射
ヘツド１を長時間使用せずに放置した場合や環境
湿度に異常に低い場合にノズル２内のインクが乾
燥固化して発生することが多い。
のような理由で発生すると考えられる。すなわち
噴射ヘツド１に異常な衝撃が加わり、ノズル２か
ら気泡を吸い込んでしまう場合、周囲温度が変化
し、インクが熱膨張収縮してノズル２から気泡を
吸い込んでしまう場合である。又、固型物は噴射
ヘツド１を長時間使用せずに放置した場合や環境
湿度に異常に低い場合にノズル２内のインクが乾
燥固化して発生することが多い。
このような問題を防ぐため、従来の噴射ヘツド
においては次のような対策が施されていた。すな
わち製作が完了した噴射ヘツドは単体保存状態で
内部に充填液が満たされた。この充填液としては
染料、顔料を除去したインク或いは化学的に安定
で、蒸発しにくい液体が使用されることが多い。
このようにすることにより、ノズル２において、
固型物が形成されたり、充填液の蒸発によつてノ
ズル２から気泡を吸い込むことが少なくなる。更
に、完壁を期するために、ノズル２の出口は柔軟
なゴム等が押しつけられ、又自動開閉バルブ１０
も閉じられて、噴射ヘツド１は完全密閉される。
このようにすることにより固形物の形成、充填液
の蒸発による気泡の吸い込みはもちろん、充填液
の熱膨張収縮や噴射ヘツドに加えられる異常な衝
撃による気泡の吸い込みも防止することが可能で
あつた。ところがこのような方法だけでは別な問
題が発生することが明らかとなつた。噴射ヘツド
を完全密閉した時の温度より環境温度が低下する
と充填液の収縮が起こる。この時、従来の噴射ヘ
ツドではその構成要素として充填液の容積の増減
に応じて変形する可撓壁を持たないため、噴射ヘ
ツド内の圧力が著しく低下し、噴射ヘツドの構成
要素の機械的に弱い部分が破壊される。例えば接
着剤等を使用して組立てられた噴射ヘツドでは接
着剤のはがれが発生し、噴射ヘツドが破壊されて
しまう。逆に密閉時の温度より環境温度が上昇し
た場合には充填液の膨張が起こり、可撓壁を持た
ない従来の噴射ヘツドでは内圧が著しく上昇し、
その構成要素の機械的に弱い部分が破壊される。
においては次のような対策が施されていた。すな
わち製作が完了した噴射ヘツドは単体保存状態で
内部に充填液が満たされた。この充填液としては
染料、顔料を除去したインク或いは化学的に安定
で、蒸発しにくい液体が使用されることが多い。
このようにすることにより、ノズル２において、
固型物が形成されたり、充填液の蒸発によつてノ
ズル２から気泡を吸い込むことが少なくなる。更
に、完壁を期するために、ノズル２の出口は柔軟
なゴム等が押しつけられ、又自動開閉バルブ１０
も閉じられて、噴射ヘツド１は完全密閉される。
このようにすることにより固形物の形成、充填液
の蒸発による気泡の吸い込みはもちろん、充填液
の熱膨張収縮や噴射ヘツドに加えられる異常な衝
撃による気泡の吸い込みも防止することが可能で
あつた。ところがこのような方法だけでは別な問
題が発生することが明らかとなつた。噴射ヘツド
を完全密閉した時の温度より環境温度が低下する
と充填液の収縮が起こる。この時、従来の噴射ヘ
ツドではその構成要素として充填液の容積の増減
に応じて変形する可撓壁を持たないため、噴射ヘ
ツド内の圧力が著しく低下し、噴射ヘツドの構成
要素の機械的に弱い部分が破壊される。例えば接
着剤等を使用して組立てられた噴射ヘツドでは接
着剤のはがれが発生し、噴射ヘツドが破壊されて
しまう。逆に密閉時の温度より環境温度が上昇し
た場合には充填液の膨張が起こり、可撓壁を持た
ない従来の噴射ヘツドでは内圧が著しく上昇し、
その構成要素の機械的に弱い部分が破壊される。
さらに、噴射ヘツドがその構成要素に充填液の
気体透過率の大きなものが使用されている場合に
は、噴射ヘツドを保存する時間の長さに伴なつて
噴射ヘツド内部の充填液が蒸発する。この場合に
も既に述べた充填液の収縮と同様に可撓壁のない
従来の噴射ヘツドでは内部の圧力が時間と共に低
下し、遂には噴射ヘツドを破壊してしまうまでに
至ることになる。
気体透過率の大きなものが使用されている場合に
は、噴射ヘツドを保存する時間の長さに伴なつて
噴射ヘツド内部の充填液が蒸発する。この場合に
も既に述べた充填液の収縮と同様に可撓壁のない
従来の噴射ヘツドでは内部の圧力が時間と共に低
下し、遂には噴射ヘツドを破壊してしまうまでに
至ることになる。
これまでの説明は噴射ヘツドを単体保存してい
る場合について従来の噴射ヘツドの欠点について
述べたが、噴射ヘツドが記録装置に取りつけられ
た場合でも同じような問題が発生する。すなわ
ち、噴射ヘツド記録装置に取りつけられており、
電源が入力されていない場合には噴射ヘツド１の
ノズル２の出口は密閉されており、更に自動開閉
バルブ１０も閉じられているので、外部の温度変
化や充填液の蒸発等の影響は噴射ヘツドを単体で
保存した場合とほとんど同じになる。この場合に
は充填液はインクとなる。
る場合について従来の噴射ヘツドの欠点について
述べたが、噴射ヘツドが記録装置に取りつけられ
た場合でも同じような問題が発生する。すなわ
ち、噴射ヘツド記録装置に取りつけられており、
電源が入力されていない場合には噴射ヘツド１の
ノズル２の出口は密閉されており、更に自動開閉
バルブ１０も閉じられているので、外部の温度変
化や充填液の蒸発等の影響は噴射ヘツドを単体で
保存した場合とほとんど同じになる。この場合に
は充填液はインクとなる。
上述の破損事故の１例を第２図により説明す
る。第２図は第１図におけるＡ−Ａ断面図であ
る。インク補給室５の上壁は可撓性フイルム２１
で遮蔽され、この可撓性フイルム２１の上面には
弾性板２０が固着されており、この弾性板の基部
には液圧検出素子９が設けられている。補給室５
内のインクの液圧変化によつて弾性板２０が微小
変形し、この微小変形を液圧検出素子９で検出す
ることにより、液圧変化の検知を行い、バルブ１
０の開閉制御を行う。ところで既に述べたように
温度変化や、フイルム２１を通してのインクの蒸
発等によつて、インク補給室５内のインク体積が
異常に変化した場合、弾性板２０は異常変形し、
液圧検出素子９を破損する。
る。第２図は第１図におけるＡ−Ａ断面図であ
る。インク補給室５の上壁は可撓性フイルム２１
で遮蔽され、この可撓性フイルム２１の上面には
弾性板２０が固着されており、この弾性板の基部
には液圧検出素子９が設けられている。補給室５
内のインクの液圧変化によつて弾性板２０が微小
変形し、この微小変形を液圧検出素子９で検出す
ることにより、液圧変化の検知を行い、バルブ１
０の開閉制御を行う。ところで既に述べたように
温度変化や、フイルム２１を通してのインクの蒸
発等によつて、インク補給室５内のインク体積が
異常に変化した場合、弾性板２０は異常変形し、
液圧検出素子９を破損する。
本発明の目的は、述したように様々な原因によ
り、また様々な場合に生ずるインク噴射ヘツド内
のインクの体積変化によつて、生ずる事故を防止
したインク噴射ヘツドを提供することである。
り、また様々な場合に生ずるインク噴射ヘツド内
のインクの体積変化によつて、生ずる事故を防止
したインク噴射ヘツドを提供することである。
本発明の前記目的は、下記の構成により達成す
ることができた。
ることができた。
インク滴を噴射する少なくとも一つのノズル
と、室内の液圧を電気信号に応答して増加せしめ
る圧電素子を備え前記ノズルに連通する少なくと
も一つの投射室と、外部のインク補給機構と前記
インク投射室とを連通したインク補給室と、該イ
ンク補給室内部のインク液圧を検出する液圧検出
素子とを備えた噴射ヘツドを有するインクジエツ
ト記録装置において、前記インク補給室の一方の
壁面を構成する可撓性フイルム膜面の一部に、前
記液圧検出素子を基部に設けた弾性板を貼り付け
るとともに、前記インク補給室の前記弾性板に被
覆されていない可撓性フイルム膜の一部を膨出さ
せた可変形性の袋状室を形成し、前記インク補給
室のインク流路が密閉状態にあるとき、前記イン
ク補給室内のインク体積の変化に応じて、該可変
形性の袋状が変形することを特徴とするインクジ
エツト記録装置。
と、室内の液圧を電気信号に応答して増加せしめ
る圧電素子を備え前記ノズルに連通する少なくと
も一つの投射室と、外部のインク補給機構と前記
インク投射室とを連通したインク補給室と、該イ
ンク補給室内部のインク液圧を検出する液圧検出
素子とを備えた噴射ヘツドを有するインクジエツ
ト記録装置において、前記インク補給室の一方の
壁面を構成する可撓性フイルム膜面の一部に、前
記液圧検出素子を基部に設けた弾性板を貼り付け
るとともに、前記インク補給室の前記弾性板に被
覆されていない可撓性フイルム膜の一部を膨出さ
せた可変形性の袋状室を形成し、前記インク補給
室のインク流路が密閉状態にあるとき、前記イン
ク補給室内のインク体積の変化に応じて、該可変
形性の袋状が変形することを特徴とするインクジ
エツト記録装置。
また、上記目的を達成する本発明は、前記可変
形性の袋状室は、下記条件を満足するインクジエ
ツト記録装置の構成である。
形性の袋状室は、下記条件を満足するインクジエ
ツト記録装置の構成である。
2V0≧V1・γ・△ｔ＋V2
式中
V0は可変形性フイルムの袋状室が形成する体積、
V1は噴射ヘツド内の充填液の体積、
γは充填液の体膨張係数、
△ｔは外部環境温度変数、
V2は、噴射ヘツド内より蒸発する充填液の体積、
以下図示の実施例により本発明を説明する。
第３図は本発明の一実施例を示したものであ
り、第２図の断面図で示した部分に相当する本発
明に係るインク噴射ヘツドの部分の断面図であ
る。
り、第２図の断面図で示した部分に相当する本発
明に係るインク噴射ヘツドの部分の断面図であ
る。
３０はインク補給室３１を設けた基板、３２は
この基板に接着された可撓性フイルム３２で、イ
ンク補給室３１の上部壁を形成する。この可撓性
フイルム３２は図示のように袋状部分３２ａを有
する。またこの可撓性フイルム３２には弾性板３
３が固着され、この弾性板の基部にはストレンゲ
ージ３４が設けられる。
この基板に接着された可撓性フイルム３２で、イ
ンク補給室３１の上部壁を形成する。この可撓性
フイルム３２は図示のように袋状部分３２ａを有
する。またこの可撓性フイルム３２には弾性板３
３が固着され、この弾性板の基部にはストレンゲ
ージ３４が設けられる。
ストレンゲージ３４により補給室３１内の液圧
を検知し、バルブの開閉制御を行うことは既に説
明した通りである。
を検知し、バルブの開閉制御を行うことは既に説
明した通りである。
第４図は前記した可撓性フイルム３２の袋状部
分可変形壁３２ａが補給室内のインク体積の変化
に伴つて変形する態様を示している。
分可変形壁３２ａが補給室内のインク体積の変化
に伴つて変形する態様を示している。
即ち、第４図ａは充填液が充満されている様子
第４図ｂは充填液が少し減つた様子、第４図ｃは
可変形壁がこれ以上変形しない様子をそれぞれ示
す。本発明の目的、すなわち、外部環境条件を吸
収し長期保存に耐える噴射ヘツドを構成するため
には、V1・γ・△ｔ＋V2≦2V0という条件が必
要となる。ここで、V1は噴射ヘツド内の充填液
の体積、γは該充填液の体膨張係数、△ｔは外部
環境温度変化、V2は噴射ヘツド内より蒸発する
前記充填液の体積、V0は前記可撓性フイルム３
２の袋状部分３２ａが形成する体積である。
第４図ｂは充填液が少し減つた様子、第４図ｃは
可変形壁がこれ以上変形しない様子をそれぞれ示
す。本発明の目的、すなわち、外部環境条件を吸
収し長期保存に耐える噴射ヘツドを構成するため
には、V1・γ・△ｔ＋V2≦2V0という条件が必
要となる。ここで、V1は噴射ヘツド内の充填液
の体積、γは該充填液の体膨張係数、△ｔは外部
環境温度変化、V2は噴射ヘツド内より蒸発する
前記充填液の体積、V0は前記可撓性フイルム３
２の袋状部分３２ａが形成する体積である。
第５図は噴射ヘツド内の圧力と、このような袋
状部分３２ａが変形する体積の関係を示してお
り、圧力P0を大気圧に等しくしたものである。
環境温度変化、インクの蒸発等によつて生ずるイ
ンクの体積変化、言い換えるとインクジエツト記
録装置が置かれる環境の変化によつて生じ得る補
給室内の液圧変化P1，P2の範囲内で上記式が成
り立つよう可変形壁を構成すれば、噴射ヘツドは
破壊することなく、長期保存に耐える。ここで
P1，P2はインクジエツト記録装置ないしはイン
ク噴射ヘツドが置かれる環境の変化によつて、イ
ンク補給室３１内のインク圧が変化する上限下限
を示しており、インク噴射ヘツドの構造等によつ
ても異るが１具体例ではP1，P2＝±0.1Kg／cm2で
あつた。具体的には、内部に体膨張係数γ＝0.5
×10-3deg-1の充填液を満たした内容積1.5c.c.の噴
射ヘツドにおいて、第４図ａの断面形状を有し、
V0＝0.1c.c.の塩化ビニリデンフイルムの袋状の可
変形壁３２ａを構成したところ良好な結果が得ら
れた。すなわち、このような可変形壁３２ａの無
い従来の噴射ヘツド１においては、完全密閉した
状態で環境温度40℃、相対湿度30％の雰囲気中に
放置したところ、充填液の蒸発に起因する内圧低
下によつて１週間以内に破壊された。また、環境
温度25℃の雰囲気中で製作された完全密閉された
噴射ヘツド１を環境温度０℃の雰囲気中に放置し
たところ充填液の体積変化に起因する内圧低下に
よつて、即座に破壊された。しかるに可変形壁３
２ａを有する噴射ヘツドにおいては環境温度40
℃、相対湿度30％の雰囲気中に放置しても２ケ月
間以上破壊されることなく、又、環境湿度の低下
によつても内圧はほとんど変化せず、本発明の効
果は抜群であることが確認された。
状部分３２ａが変形する体積の関係を示してお
り、圧力P0を大気圧に等しくしたものである。
環境温度変化、インクの蒸発等によつて生ずるイ
ンクの体積変化、言い換えるとインクジエツト記
録装置が置かれる環境の変化によつて生じ得る補
給室内の液圧変化P1，P2の範囲内で上記式が成
り立つよう可変形壁を構成すれば、噴射ヘツドは
破壊することなく、長期保存に耐える。ここで
P1，P2はインクジエツト記録装置ないしはイン
ク噴射ヘツドが置かれる環境の変化によつて、イ
ンク補給室３１内のインク圧が変化する上限下限
を示しており、インク噴射ヘツドの構造等によつ
ても異るが１具体例ではP1，P2＝±0.1Kg／cm2で
あつた。具体的には、内部に体膨張係数γ＝0.5
×10-3deg-1の充填液を満たした内容積1.5c.c.の噴
射ヘツドにおいて、第４図ａの断面形状を有し、
V0＝0.1c.c.の塩化ビニリデンフイルムの袋状の可
変形壁３２ａを構成したところ良好な結果が得ら
れた。すなわち、このような可変形壁３２ａの無
い従来の噴射ヘツド１においては、完全密閉した
状態で環境温度40℃、相対湿度30％の雰囲気中に
放置したところ、充填液の蒸発に起因する内圧低
下によつて１週間以内に破壊された。また、環境
温度25℃の雰囲気中で製作された完全密閉された
噴射ヘツド１を環境温度０℃の雰囲気中に放置し
たところ充填液の体積変化に起因する内圧低下に
よつて、即座に破壊された。しかるに可変形壁３
２ａを有する噴射ヘツドにおいては環境温度40
℃、相対湿度30％の雰囲気中に放置しても２ケ月
間以上破壊されることなく、又、環境湿度の低下
によつても内圧はほとんど変化せず、本発明の効
果は抜群であることが確認された。
第６図は本発明の種々の実施例を示したもので
あり、第６図ａは以上に述べた本発明による充填
液の容積の増減に応じて変形する可変形壁を用い
た噴射ヘツドの一実施例であり、前記可変形壁５
０をインク補給室５１と自動開閉バルブ５４の間
に設けたものである。５２はインク投射室、５３
はノズルである。
あり、第６図ａは以上に述べた本発明による充填
液の容積の増減に応じて変形する可変形壁を用い
た噴射ヘツドの一実施例であり、前記可変形壁５
０をインク補給室５１と自動開閉バルブ５４の間
に設けたものである。５２はインク投射室、５３
はノズルである。
第６図ｂは本発明の別の実施例を示したもので
あり、インク補給室５１に前記可変形壁５０を設
けることによつてスペースの節約を図つている。
あり、インク補給室５１に前記可変形壁５０を設
けることによつてスペースの節約を図つている。
第６図ｃは本発明の別の実施例を示し、前記可
変形壁５０を複数個のノズル５３、該ノズル５３
の連通する複数個の投射室５２を持つオンデマン
ド式マルチノズル型噴射ヘツドに用いたものであ
る。このように各々の投射室５２−１〜５２−ｎ
を共通のインク補給室で連結し、該インク補給室
５１に前記可変形壁５０を設けることにより、ス
ペースの節約が図れると共に次のような効果を得
ることが出来る。すなわち、従来の複数個のノズ
ルと投射室を持つオンデマンド型噴射ヘツドの場
合、インク補給室が共通であると一つの投射室内
に発生した液圧の一部が、インク補給室を経由し
て他の投射室へ伝幡する。このため投射室間相互
作用と呼ばれる現象が発生する。これは一つの投
射室のみを駆動していた時に比べて、他の投射室
を同時に駆動すると、噴射されるインク液滴の速
度が変化する現象である。このような速度変化は
印刷品質の著しい低下をまねき、著しい場合に
は、投射室にパルスが印加されていないにも拘わ
らず液滴をノズルから噴射させてしまう。このよ
うな現象を防止するためには、投射室内において
発生した液圧の一部がインク補給室５において吸
収され、他の投射室へ伝幡しないようにすればよ
いのであるが、前記可変形壁がこの役割りを果た
すものである。
変形壁５０を複数個のノズル５３、該ノズル５３
の連通する複数個の投射室５２を持つオンデマン
ド式マルチノズル型噴射ヘツドに用いたものであ
る。このように各々の投射室５２−１〜５２−ｎ
を共通のインク補給室で連結し、該インク補給室
５１に前記可変形壁５０を設けることにより、ス
ペースの節約が図れると共に次のような効果を得
ることが出来る。すなわち、従来の複数個のノズ
ルと投射室を持つオンデマンド型噴射ヘツドの場
合、インク補給室が共通であると一つの投射室内
に発生した液圧の一部が、インク補給室を経由し
て他の投射室へ伝幡する。このため投射室間相互
作用と呼ばれる現象が発生する。これは一つの投
射室のみを駆動していた時に比べて、他の投射室
を同時に駆動すると、噴射されるインク液滴の速
度が変化する現象である。このような速度変化は
印刷品質の著しい低下をまねき、著しい場合に
は、投射室にパルスが印加されていないにも拘わ
らず液滴をノズルから噴射させてしまう。このよ
うな現象を防止するためには、投射室内において
発生した液圧の一部がインク補給室５において吸
収され、他の投射室へ伝幡しないようにすればよ
いのであるが、前記可変形壁がこの役割りを果た
すものである。
次に、可変形壁の備えるべき性質は水蒸気透過
率の低いこと、また、化学的に安定でインクを損
なわないことであり、以上の要求を満たすもので
あれば自由に選んで使用することができるが、最
も好ましく用いられるものではプラスチツクフイ
ルムである。なかでもポリ塩化ピニリデンフイル
ム（サランフイルム）、ポリエチレンフイルム、
ポリプロピレンフイルム、フツ素樹脂フイルムが
好ましい。単一の素材で満足させられない場合に
は複数種の素材を用いた複合構成のフイルム、例
えばサラン樹脂をコーテイングしたポリプロピレ
ンフイルム、ポリエチレンをラミネートしたポリ
プロピレンフイルムなどを用いてもよい。インク
噴射ヘツド内のインク体積の変化に対応して変形
し、インク内の液圧変動を吸収する本発明の可変
形壁は種々の形態をとることが可能である。
率の低いこと、また、化学的に安定でインクを損
なわないことであり、以上の要求を満たすもので
あれば自由に選んで使用することができるが、最
も好ましく用いられるものではプラスチツクフイ
ルムである。なかでもポリ塩化ピニリデンフイル
ム（サランフイルム）、ポリエチレンフイルム、
ポリプロピレンフイルム、フツ素樹脂フイルムが
好ましい。単一の素材で満足させられない場合に
は複数種の素材を用いた複合構成のフイルム、例
えばサラン樹脂をコーテイングしたポリプロピレ
ンフイルム、ポリエチレンをラミネートしたポリ
プロピレンフイルムなどを用いてもよい。インク
噴射ヘツド内のインク体積の変化に対応して変形
し、インク内の液圧変動を吸収する本発明の可変
形壁は種々の形態をとることが可能である。
第７図はその例を示しており、第７図ａでは可
変形壁を波状の壁とした例を、第７図ｂは平板状
とした例をそれぞれ示す。
変形壁を波状の壁とした例を、第７図ｂは平板状
とした例をそれぞれ示す。
以上述べたこの発明は構成が非常に簡単である
のにも拘らずその効果は絶大であつて単体保存時
あるいは記録装置の非動作時において、外部環境
条件を吸収し、長期保存に耐える噴射ヘツドを提
供することができるものである。
のにも拘らずその効果は絶大であつて単体保存時
あるいは記録装置の非動作時において、外部環境
条件を吸収し、長期保存に耐える噴射ヘツドを提
供することができるものである。
第１図は従来のインクジエツト記録装置を示す
図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は本
発明の一実施例におけるインク補給室の断面図、
第４図は本発明の一実施例における可変形壁を示
す図、第５図は本発明の一実施例におけるインク
噴内ヘツド内の液圧変化の容積変化の関係を示す
図、第６図は本発明の種々の実施例を示す図、第
７図は本発明における可変形壁の例を示す図、で
ある。 １……インク噴射ヘツド、２……ノズル、３…
…ヘツド基板、４……投射室、５，３１，５１…
…インク補給室、９……液圧検出素子（ストレン
ゲージ）、３２……可撓性フイルム、３２ａ……
袋状部分の可変形壁、３４……ストレンゲージ、
５０……可変形壁。
図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は本
発明の一実施例におけるインク補給室の断面図、
第４図は本発明の一実施例における可変形壁を示
す図、第５図は本発明の一実施例におけるインク
噴内ヘツド内の液圧変化の容積変化の関係を示す
図、第６図は本発明の種々の実施例を示す図、第
７図は本発明における可変形壁の例を示す図、で
ある。 １……インク噴射ヘツド、２……ノズル、３…
…ヘツド基板、４……投射室、５，３１，５１…
…インク補給室、９……液圧検出素子（ストレン
ゲージ）、３２……可撓性フイルム、３２ａ……
袋状部分の可変形壁、３４……ストレンゲージ、
５０……可変形壁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ インク滴を噴射する少なくとも一つのノズル
と、室内の液圧を電気信号に応答して増加せしめ
る圧電素子を備え前記ノズルに連通する少なくと
も一つの投射室と、外部のインク補給機構と前記
インク投射室とを連通したインク補給室と、該イ
ンク補給室内部のインク液圧を検出する液圧検出
素子とを備えた噴射ヘツドを有するインクジエツ
ト記録装置において、前記インク補給室の一方の
壁面を構成する可撓性フイルム膜面の一部に、前
記液圧検出素子を基部に設けた弾性板を貼り付け
るとともに、前記インク補給室の前記弾性板に被
覆されていない可撓性フイルム膜の一部を膨出さ
せた可変形性の袋状室を形成し、前記インク補給
室のインク流路が密閉状態にあるとき、前記イン
ク補給室内のインク体積の変化に応じて、該可変
形性の袋状室が変形することを特徴とするインク
ジエツト記録装置。 ２ 前記可変形性の袋状室は、次の下記条件を満
足するものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のインクジエツト記録装置。 2V0≧V1・γ・△ｔ＋V2 式中 V0は可変形性フイルムの袋状室が形成する体積、 V1は噴射ヘツド内の充填液の体積、 γは充填液の体膨張係数、 △ｔは外部環境温度変数、 V2は、噴射ヘツド内より蒸発する充填液の体積、
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010727A JPS58131071A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | インクジエツト記録装置 |
| DE19833301327 DE3301327A1 (de) | 1982-01-25 | 1983-01-17 | Tintenstrahlschreiber |
| US06/921,816 US4777497A (en) | 1982-01-25 | 1986-10-21 | Ink jet printing head having a flexible film covered ink supply chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010727A JPS58131071A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | インクジエツト記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131071A JPS58131071A (ja) | 1983-08-04 |
| JPH0326131B2 true JPH0326131B2 (ja) | 1991-04-09 |
Family
ID=11758317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57010727A Granted JPS58131071A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | インクジエツト記録装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4777497A (ja) |
| JP (1) | JPS58131071A (ja) |
| DE (1) | DE3301327A1 (ja) |
Families Citing this family (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5942964A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-03-09 | Fujitsu Ltd | ドロツプオンデマンド型プリントヘツド |
| US4575738A (en) * | 1984-07-20 | 1986-03-11 | Tektronix, Inc. | Ink jet printing apparatus having an ink pressure transient suppressor system |
| US4992802A (en) * | 1988-12-22 | 1991-02-12 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for extending the environmental operating range of an ink jet print cartridge |
| JP2675851B2 (ja) * | 1989-01-28 | 1997-11-12 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録方法及び該方法に用いる装置 |
| US5917523A (en) * | 1990-01-12 | 1999-06-29 | Hewlett-Packard Company | Refill method for ink-jet print cartridge |
| US5526030A (en) * | 1992-10-05 | 1996-06-11 | Hewlett-Packard Company | Pressure control apparatus for an ink pen |
| US5537134A (en) * | 1990-01-12 | 1996-07-16 | Hewlett-Packard Company | Refill method for ink-jet print cartridge |
| US6164759A (en) * | 1990-09-21 | 2000-12-26 | Seiko Epson Corporation | Method for producing an electrostatic actuator and an inkjet head using it |
| US5912684A (en) * | 1990-09-21 | 1999-06-15 | Seiko Epson Corporation | Inkjet recording apparatus |
| US6168263B1 (en) | 1990-09-21 | 2001-01-02 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording apparatus |
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| US5777648A (en) * | 1991-06-19 | 1998-07-07 | Hewlett-Packard Company | Inkjet print cartridge having an ink fill port for initial filling and a recharge port with recloseable seal for recharging the print cartridge with ink |
| US5852458A (en) * | 1991-08-27 | 1998-12-22 | Hewlett-Packard Company | Inkjet print cartridge having a first inlet port for initial filling and a second inlet port for ink replenishment without removing the print cartridge from the printer |
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- 1982-01-25 JP JP57010727A patent/JPS58131071A/ja active Granted
-
1983
- 1983-01-17 DE DE19833301327 patent/DE3301327A1/de active Granted
-
1986
- 1986-10-21 US US06/921,816 patent/US4777497A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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