JPH041053A

JPH041053A - インクジェットプリンタ

Info

Publication number: JPH041053A
Application number: JP10046590A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Matsumoto; 一明松本
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1992-01-06

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）本発明はインクジェットプリンタに関し、特に、インク
貯溜部とヘッド部とが使い捨て可能なインクジェットプ
リンタに関する。

（従来の技術）従来より、インクジェットプリンタの主要部品であるイ
ンク貯溜部とインクジェットエネルギー発生手段を備え
たヘッドとを離れた位置に設置し、両者をインク供給管
で連結し、インクがなくなったときにはインク貯溜部に
インクを補給したり、或いはインク貯蔵部をカートリッ
ジ形にして新品と交換するようにしたものがある。

しかし、上記のインクジェットプリンタでは、インク供
給管が長くなって配管が煩雑になったり、インクを補給
したときに、インク供給管内の空気を排除するための複
雑な機構を要したりする。

また、ヘッドにおいても、微小径のインク吐出口がイン
クの同化、はこり等により目詰りすることがある。この
場合プリンタの自己保守機能により回復することもある
が、回復不能の場合にはヘッドの交換が必要であるが、
一般の使用者では不可能である。

そこで、かかる事情から、オリフィス板、熱バブル方式
のインクジェットエネルギー発生手段を備えた基板、イ
ンクの供給口、流路を備えた背板、インク溜め等を一体
化、即ちカートリッジ形に構成し、インク使い切りの使
い捨て形のインクジェットプリンタが提案されている（
例えば、特開昭５９−２０７２６３号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題）上記使い捨て形のものにあっては、インク供給管の配管
および空気排除の問題もなく、またインクの吐出口の目
詰りの場合にはカートリッジの交換で簡単に復元できる
利点がある。

しかし、一方において、カートリッジの交換は、インク
溜めに比して高価であるインクジェットエネルギー発生
手段をも同時に捨ててしまうことになり、著しく不経済
であり、有用性に欠け、実質的なコストアップになると
いう問題があった。

本発明は、上記の゛問題点に鑑みなされたもので、高価
なインクジェットエネルギー発生部を除いたヘッドとイ
ンク貯溜部とを一体化して使い捨て可能なカートリッジ
形としたインクジェットプリンタを提供することを目的
とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記の目的を達成するために、インク貯溜部
を有する筒体と、該筒体に固定され、インク貯溜部から
インクの吐出口に連なる流路および圧力室を形成したヘ
ッドとからなるインクジェットカートリッジと、インク
ジェットプリンタの本体に固定され、上記インクジェッ
トカートリッジの着脱可能なインクジェットエネルギー
発生部と、からなり、インクジェットカートリッジのイ
ンクジェットエネルギー発生部への装着により、上記ヘ
ッドの吐出口よりインクを吐出するエネルギーが伝達さ
れることにある。

（作　用）インクの使い切りに際して、カートリッジに構成したヘ
ッドとインク貯溜部をインクジェットブリンクに固定し
たインクジェットエネルギー発生部より取り脱し、新し
いカートリッジを取付けて復元する。

（実施例）本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図（縦断面図）および第２図（第１図ＡＡ線断面拡
大図）において、１はインクジェットカートリッジにし
て、底面を開放した筒体２（透明な合成樹脂材よりなる
）と、該筒体２の一側面に取付は固定したヘッド３とか
ら構成されている。

而して、上記筒体２は、その内腔長手方向中程より上方
空間がインク貯溜部１１となり、中程により下方には底
蓋を兼ねるインク保留体１２（合成樹脂材よりなる）が
内装固定（下端の底蓋Ｌ２ａを筒体２の開放端面に接着
剤などで接着）されている。

また、上記ヘッド３は、筒体２の一側面に取付は固定さ
れ（接着剤などによる）、片面に上記インク貯溜部１１
に連なる共通流路４、該流路４から分岐した複数の流入
路５、該各法入路５に連なるる圧力室６、該各圧力室６
に連なる流出路７、該各法出路７に連なる′吐出口８を
形成した基板９と、該基板９の片面全面に添設しく接着
剤などにより固定）上記各流路、圧力室を液密的に覆っ
た振動板１０　（セラミック、ステンレス鋼等の薄板よ
りなる）とから構成されている。

そして、インク保留体１２には、外周部に水平方向の多
数の羽Ｉ３か設けられ、各別Ｉ３の間には毛細管現象を
生ずる程度の幅のインク保溜溝１４が形成され、さらに
インク貯溜部１１とインク保溜溝Ｉ４を連通する上下方
向の縦溝１５か毛細管現象を生ずる程度の幅に形成され
、また縦溝１５の反対側には各別１３に通気路１６が切
り欠き形成されている。尚、インク保溜溝１４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である。また
、−インク保留体１２の下端には空気口１７が開設され
、該空気口１７は通気路１６及び縦溝１５を介してイン
ク貯溜部１１と連通している。

インク貯溜部１１に入れられたインクは、筒体２が透明
な合成樹脂材よりなることからインク量を外部から視認
しうると共に、インクは共通流路４、流入路５、圧力室
６、流出路７、吐出口８に充満している。

而して、インクジェットプリンタ本体（図示せず）に取
付は固定されたインクジェットエネルギ発生部１８は、
第３図（縦断面図）に示すように、ハウジング１９（合
成樹脂材よりなる）内に、振動子２０を付設した圧電素
子２１およびコイルバネ２２が前記吐出口８の数に対応
して収納されており、振動子２０をコイルバネ２２によ
り押出し付勢している。

なお、振動子２０は圧電素子２１に発生した振幅を増巾
するように略円錐状に形成されている。

以上の如く構成されたインクジェットプリンタにおいて
、第４図（正面図）に示すように、インクジェットカー
トリッジ１をインクジェットエネルギー発生部１８に装
着すると、第５図（縦断面図）に示すように、振動子２
０の先端が各圧力室６に対向する振動板１０に当圧する
。

このような状態で各圧電素子２１に電圧を印加すると圧
電素子２１に歪が発生し、その歪が振動子２０に伝わっ
て振動板ＩＯを押し、圧力室６の体積を縮小し加圧する
。これによりインクが流出路７を通り吐出口８からイン
ク滴となって吐出する。

而して、ヘッド３の基板９が振動板ＩＯによって液密に
覆われており、またインクジェットエネルギー発生部１
８がハウジング１９内に振動子２０、圧電素子２１、コ
イルバネ２２等を収納したものであるため、上記のイン
クジェットカートリッジ１をインクジェットエネルギー
発生部１８へ装着するに当っては、液密、気密保持等の
必要がないので、その装着手段（着脱自在な装着）は簡
単なものでよく、例えば回動自在な腕とビンとの係合、
しゃもじ形の溝とピンとの係合等適宜な手段を採用する
ことができる。

ところで、インク貯溜部１１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さらに負圧になり
、ある一定値を越えると空気口１７から通気路１６及び
縦溝１５を通って空気がインク貯溜部１１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小な
ので吐出口８にお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。

また吐出口８におけるインクの圧力は、吐出口８と縦溝
１５の上端位置イ（第１図参照）との垂直方向の高さの
差によって決まり（この差が吐出口でのインクの水頭に
なる）、インク貯溜部１１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、吐出口８におけ
るインクの圧力は常に一定となる。

したがって吐出口８からのインクの吐出が極めて安定し
ている。

さらに、インク貯溜部１１内の空気が温度上昇によって
膨脹するなどの環境変化によってインクを押しだしても
、そのインクはインク保留体１２の縦溝１５からインク
保溜溝１４へ入り一時的に退避保溜されるので、吐出口
８から不本意にインクが吐出されることがない。そして
、インク保溜溝１４に入ったインクは、インク貯溜部１
１内の空気が元の状態に戻ろうとして収縮することによ
って再びインク貯溜部１１内に引き戻される。

（発明の効果）本発明は、インク貯溜部とヘッドからなるカートリッジ
を使い捨てにしても、インクを吐出させるための高価な
インクジェットエネルギー発生部はインクジェットプリ
ンタ本体に付設されて捨てることがないので、使い勝手
がよく、かつ安価なインクジェットプリンタを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はインクジェットカートリッジの縦断面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線断面拡大図、第３図はインクジェットエネルギー発生部の縦断面図、第４図はインクジェットエネルギー発生部にインクジェ
ットカートリッジを取付けた正面図、第５図はインクジェットエネルギー発生部にインクジェ
ットカートリッジを取付けた要部縦断面図である。１・・・インクジェットカートリッジ、２・・・筒体、
３・・・ヘッド、１１・・・インク貯溜部、１２・・・
インク保留体、１４・・・インク保溜溝、１５・・・縦
溝、１８・・・インクジェットエネルギー発生部。

Claims

【特許請求の範囲】　インク貯溜部を有する筒体と、該筒体に固定され、イ
ンク貯溜部からインクの吐出口に連なる流路および圧力
室を形成したヘッドとからなるインクジェットカートリ
ッジと、インクジェットプリンタの本体に固定され、上記インク
ジェットカートリッジの着脱可能なインクジェットエネ
ルギー発生部と、からなり、インクジェットカートリッ
ジのインクジェットエネルギー発生部への装着により、
上記ヘッドの吐出口よりインクを吐出するエネルギーが
伝達されることを特徴とするインクジェットプリンタ。