JPH04366643A - インクジェット式印字ヘッド、インク補給方法、及び気泡除去方法 - Google Patents

インクジェット式印字ヘッド、インク補給方法、及び気泡除去方法

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JPH04366643A
JPH04366643A JP3168880A JP16888091A JPH04366643A JP H04366643 A JPH04366643 A JP H04366643A JP 3168880 A JP3168880 A JP 3168880A JP 16888091 A JP16888091 A JP 16888091A JP H04366643 A JPH04366643 A JP H04366643A
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Hideaki Sonehara
秀明 曽根原
Shinji Yasukawa
信二 安川
Norihiko Kurashima
憲彦 倉島
Fujio Akaha
富士男 赤羽
Toshiaki Oshima
利明 大嶋
Toshio Kumagai
利雄 熊谷
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飯田　勝彦
Takahiro Katakura
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、印字信号が入力した時
点で、圧力室のインクをノズル開口から記録媒体に液滴
として飛翔させ、このインク滴により記録媒体にドット
を形成させて印字を行なうオンデマンド型のインクジェ
ット式印字ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】印字信号の入力により液滴を形成するい
わゆるオンデマンド型のインクジェット式印字ヘッドは
、大きく分けて３種類の形式のものがあり、その第１の
形式のものはインクを瞬間的に気化させるヒータをノズ
ルの先端に設け、インク気化時の膨張圧力によりインク
滴を生成、飛翔させる、いわゆるバブルジェット型であ
り、また第２の形式のものはインク溜部を形成する容器
の一部を印字信号で変形する圧電素子により構成し、圧
電素子の変形で生じた容器内の圧力によりインクを液滴
として飛翔させるもの、さらに第３の形式のものは、ノ
ズル開口を備えた圧力室に圧電素子を設け、圧電素子の
伸縮により圧力室のインク圧を変化させてノズルからイ
ンクを液滴として飛翔させるもの等である。
【０００３】上記第３の形式のオンデマンド型インクジ
ェット式印字ヘッドは、日本特許公報　　特公平２ー４
５９８５号公報や特公平２ー５２６２５号に示されたよ
うに、一端が基台に固定された圧電素子の他端を、圧力
室を形成する振動膜に弾接させて構成され、圧電素子の
伸縮により振動膜を変形させて圧力室のインクをノズル
開口から液滴として飛翔させるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この印字ヘッドは、イ
ンクタンクからパイプを介してインクの供給を受ける関
係上、インク供給のためのパイプの引回しが必要となっ
て装置が大型化するという問題の他に、供給圧を一定に
維持する必要が有り、また水頭差を利用してインクを供
給する場合にはインクの残量によりヘッドへのインク圧
が変化して印字品質に変化が起きるという問題がある。 また印字ヘッドに侵入した気泡の除去は、ノズル開口に
負圧を作用させてインクとともに吸引する関係上、イン
クに無駄を生じるという問題がある。本発明はこのよう
な事情に鑑みてなされたものであってその目的とすると
ころは、ノズル開口間の水頭差を可及的に小さくすると
ともに、気泡除去のためのインクの吸出しを必要としな
いオンデマンド型インクジェット式印字ヘッドを提供す
ることである。また本発明の他の目的は、タンクへのイ
ンクの補給を行なうための技術、及びヘッド組立体に侵
入した気泡の除去技術等のオンデマンド型インクジェッ
ト式印字ヘッドを取扱うための操作方法を提案すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、キャリッジに配置されたと
き下方となる部分に独立した複数のタンクを形成すると
ともに、前記タンクの１つには圧力変動手段を、他の１
つには大気開放孔を連通させ、さらに前記タンクの上部
にノズル組立体を配置するとともに、ノズル組立体をそ
の両側で流路により各タンクと連通させるようにした。
【０００６】
【作用】ノズル組立体のノズル開口面をキャップなどに
より封止して、ポンプにより一方のタンクの圧力を変化
させると、一方のタンクのインクがノズル組立体を経由
して他方のタンクに移動する。この過程でノズル組立体
に侵入していた気泡が他方のタンクに排出されることに
なる。この気泡は大気開放口から大気中に放出される。 気泡の排出が終了した段階で２つのタンクを大気に開放
すると、タンク内の液面レベルが一致するようにインク
がノズル組立体を経由してタンク間を移動する。このた
め、気泡排出時にノズル組立体を通過したインクは再び
印字に供されることになり、インクに無駄が生じない。 またノズル組立体はサイホン現象によりタンクに接続さ
れているから、タンクの液面レベルに関わりなく一定の
水頭でインクが供給されることになり、安定した印字が
可能となる。
【０００７】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図２は、本発明の印字ヘッドの外
観を示すものであって、図中符号１は、キャリッジ取り
付け部材を兼ねた基台で、キャリッジに取り付けられた
ときにヘッド２よりも下方となる位置に、図３に示した
ようにそれぞれ独立したメインタンク３とサブタンク４
を設け、またタンク内部に仕切板３ａ、３ａ、３ａ…、
４ａ、４ａ、４ａ…を設けて構成されている。
【０００８】再び図２に戻って基台１は、タンク本体を
形成する部分７と、これの前面を封止する蓋部材８との
２つの部分に分けて構成され、タンク本体部７には、メ
インタンク３上部にインク補給口１０を、またサブタン
ク４の上部には大気開放口１１を、さらにこれらタンク
３、４の間にはホットメルトインクを使用する場合に備
えてヒータ取り付け穴１２を設けて構成されている。一
方、蓋部材８は、図３に示したように前板１４と裏板１
５から構成されていて、前板１４の前面には印字ヘッド
２を支持するアーム１３、１３が、また裏面には裏板１
５と協同して各タンク３、４とノズル組立体２とを連通
させるための流路を構成する溝１４ａ、１４ｂが形成さ
れ、各溝１４ａ、１４ｂの上端にはノズル組立体２のイ
ンク供給口に連通する通孔１４ｃ、１４ｄが穿設されて
いる。また裏板１５は、前板１４に形成されている各溝
１４ａ、１４ｂの下端に連通する通孔１５ａ、ｂが穿設
されていて、各溝１４ａ、１４ｂをメインタンク３とサ
ブタンク４の下面で連通させるようになっている。なお
図中符号１６は、インク補給時のインク受け部材を示す
。
【０００９】図１は、上述のように構成された印字ヘッ
ドの概要を流路構造でもって示すものであって、ノズル
組立体２は、その側方で蓋部材８の溝１４ａ、１４ｂに
より構成される上下方向の流路２０、２１により各タン
ク３、４の底部と連通してメインタンク３とサブタンク
４とサイホンにより接続されている。もとより、ノズル
組立体２には後述するようにノズル開口３１、３１、３
１…が形成されて大気に連通しているが、ノズル開口３
１、３１、３１…のサイズは直径６０ミクロンメートル
と極めて小さいため、メニスカスによりサイホン現象が
保持される。
【００１０】このような構成において、ノズル開口３１
、３１、３１…の全面をキャップにより密閉した状態で
、ポンプ等の送気、もしくは吸気手段２３によりメイン
タンク３を加圧、もしくは減圧すると、メインタンク３
とサブタンク４との間に圧力差が発生する。この結果、
圧力の高いタンク、例えばメインタンク３のインクが、
ノズル組立体２を経由して圧力の低い方のタンク、例え
ばサブタンク４に流れ込むことになる。したがってノズ
ル組立体２の気泡は、インクの流れに乗って一方のタン
ク、例えばサブタンク４に排出されることになる。 所定量のインクを移動させた段階で、メインタンク３を
大気に連通させると、メインタンクと３とサブタンク４
との水頭差が消失するまでノズル組立体２を経由してイ
ンクが移動し、またサブタンク４に流れ込んだ気泡は、
大気開放口１１から大気に放出されることになる。
【００１１】このようにノズル組立体２の気泡は、一方
のタンク３から他方のタンク４にインクを移動させるこ
とにより除去されてしまうから、ノズル開口に負圧を作
用させて気泡を除去する従来装置の場合のような、ノズ
ル開口からのインクの吸出しを必要とせず、とくに固形
インクを溶融させて使用するホットメルトインクのよう
に溶解時に大量の気泡を発生する場合にあっても、イン
クに無駄を生じることが無く、ランニングコストの低減
を図ることができる。また、ノズル組立体２は、インク
タンク３、４よりも上方に配置され、かつサイホン現象
によりタンク３、４の底部からインクの供給を受けてい
るため、インクタンク３、４内のインクレベルの高さに
関わりなく、全てのノズル開口３１、３１、３１…に一
定の液圧でインクが供給されることになって安定したイ
ンク滴の形成が可能となる。
【００１２】図４（イ）、（ロ）、及び図５は、ノズル
組立体の一実施例を示すものであって、図中符号３０は
、ノズルプレートで、紙送り方向（図では上下方向）に
複数のノズル開口３１、３１、３１を一列に穿設すると
ともに、このようなノズル開口列を副走査方向（図では
左右方向）に複数列配列して構成されている。これらノ
ズル開口３１、３１、３１…は、上下方向だけが壁３２
、３２、３２…により隔離され、両側に設けられたイン
ク流路３３、３３、３３…からインクの供給を受けるよ
うになっている。図中符号３４は、ノズルプレート３０
との間に圧力室３５、３５、３５を形成するように、ノ
ズルプレート３０に対して一定距離をおいて配置された
振動板で、一端が基台３６に固定された支持部材３７の
先端に固定されている。支持部材３７のノズルプレート
対向側にはインクを圧力室３５、３５に供給するための
溝３３を形成し、その壁面３８の先端で振動板３４が支
持されている。このような構造を採った結果、インクは
比較的流体抵抗の小さな溝３３から図中矢印Ｂで示した
流れによって圧力室３５に流れ込み、また後述する振動
子４０をインクから隔離できるため、導電性インクを用
いた場合にも振動子の電極間で短絡が生じるのを防止す
ることができる。
【００１３】４０は前述の振動子で、後述するように軸
方向を上下２つの領域に分割して、不活性領域側（図で
は下側）をその両側面に振動子よりも音響インピーダン
スが大きな材料、例えばアルミナや金属シリコン等から
なる基板４１、４２が接着され、この基板４１を介して
基台３６に固定されている。一方、振動子４０の活性領
域は、その先端に圧力伝達部材４３が固定され、圧力伝
達部材４３を介して振動板３４に接続されている。この
ような構成を採ることにより、振動子４０が伸張、収縮
を繰り返したとしても、基板４１、４２と振動子４０と
の接着面には歪が発生することがなく、疲労を極めて小
さくして振動子４０や基板４１、４２、接着層の寿命を
大きくすることがでできる。また、基板４１、４２の音
響インピーダンスが振動子４０よりも大きいため、振動
子４０内で生じた弾性波を基板４１、４２の表面で積極
的に反射させて、不正振動の防止してインク吐出に有効
な振動成分を振動板３４に伝達することができる。また
振動子４０と振動板３４とを圧力伝達部材４３を介して
接続されているため、小形の振動子を用いる場合には、
圧力伝達部材を振動子４０の端面面積よりも大きく、か
つ振動板３４の面積よりも小さく製作することにより、
振動子３４の伸張を効率的に振動板３４に伝達すること
ができる。
【００１４】図６は、前述の振動子の一実施例を示すも
のであって、定盤の上にペースト状に調製した銀−パラ
ジウム（ＡｇーＰｄ）系、または白金（Ｐｔ）系導電性
塗料により第１の電極５０となる層を、またペースト状
に調製した圧電素子材料、例えばチタン酸・ジルコン酸
鉛系複合ペロブスカイトセラミックス材料により圧電層
５２となる第２層を、さらに銀−パラジウム（ＡｇーＰ
ｄ）系、または白金（Ｐｔ）系導電性塗料により第２の
電極５１、５１、５１となる第３層を交互に薄く塗布す
る。このとき、一方の電極、この実施例では電極５１を
構成する場合に、ほぼ中央部５４、５４で途切れさせて
２箇所に分散させ、また第１の電極５０は一方の端面（
図中では右側の端面）から、第２の電極５１は他方の端
面（図では左の端面）から露出させるように電極構成材
料を塗布する。このようにして所定の層数でもって板状
に形成したものを乾燥させた後、圧力を加えながら温度
１０００乃至１２００℃で１時間程度焼成する。
【００１５】このようにして１枚板に振動子板は、その
一方の極となる第１の電極５０、５０、５０の一端は振
動子の一方の端面に露出し、他端は圧電材料層により被
覆され、また第２の電極５１、５１、５１…の一端は振
動子板の他方の端面に露出し、他端は圧電材料層により
被覆されるようになっている。この振動子板を先端側を
ダイサーやダイヤモンドカッターにより所定のサイズと
なるように短冊状に切断したり、または一端を残すよう
に櫛歯状に切れ目を入れることにより振動子ができあが
る。次いで振動子の各端面に導電層５５、５６を形成す
ることにより同一極の電極５０、５０、５０を導電層５
５により、また電極５１、５１、５１を導電層５６によ
り並列接続することができ、これら導電層５５、５６を
基板４１、４２に形成されている導電層５７、５８に導
電性接着剤で固定することにより外部接続することがで
きる。このような手法で構成された振動子は、これを構
成している圧電層５２、５２、５２…が極めて薄く、し
かも駆動電界を与える各電極５０、５１が並列接続され
ているから、可及的に低い電圧で作動することになる。 また、一方の電極５１、５１、５１は、その中央領域５
４、５４、５４…で圧電材料により電気的に分断されて
いるので、自由端側（図中左側）だけ励起電圧が印加さ
れて伸縮し、また基板４１、４２に固定されている領域
には電圧が印加されないから、励起信号印加時に無理な
力が作用することがなく、寿命を延長することができる
ばかりでなく、振動子全体が圧電材料層と電極材料層と
の均質な構造となっているため、温度や経年変化による
反りや曲りを防止することができる。
【００１６】図７は、上述のようにして構成された振動
子の先端に振動板を接続するための構造を示すものであ
って、振動子４０の自由端側先端には、裏面に振動子先
端のサイズよりも若干大きめの凹部が形成されたカップ
状の圧力伝達部材６０が、その凹部側を振動子４０に対
向するようにして被せられ、残余の空間部に耐熱性接着
剤６１を流し込んで固定され、振動板６２に確実に接触
するようになっている。この実施例によれば、接着剤の
流れ出しを防止できるとともに、微小な先端に確実に圧
力伝達部材を位置決めできるという効果がある。
【００１７】なお、上述の実施例では、複数の層を一体
的に製造したものについて説明したが、図８に示したよ
うに板状の圧電板の一方の側の両面に電極６３、６４を
設けた複数の圧電振動板６５、６５、６５を接着剤によ
り一体に固定しても同様の作用を奏することは明らかで
ある。
【００１８】図９は、印字ヘッドの構造を層構造に分解
して示すものであって、図中符号７０は、ノズルプレー
トで、材料としてニッケルを選択した場合には、エレク
トロフォーミングにより、またシリコンを選択した場合
にはエッチングにより、さらにはステンレス鋼やニッケ
ル、真鍮を使用した場合にはプレス加工によりノズル開
口７１、７１、７１が形成されている。これらノズル開
口７１、７１、７１は、キャリッジに配置されたとき上
下に一列となるように配列され、これらが複数列用意さ
れている。なお、図中符号７２、７２は組み立て時の位
置決めを行なうための孔を示す。
【００１９】８１は、ノズルプレート７０との間に圧力
室を形成するために第２層目の部材として配列される圧
力室形成板で、ノズル開口列と同数の振動板７３、７３
、７３…をフレーム７７、７８に挟持させて構成されて
いる。各振動板７３は、図１０に示したように耐熱性と
弾性を備えた高分子材料、例えばポリイミド（登録商標
）等をフイルム状に成型して振動部７４を形成するとと
もに、上下方向に配列されたノズル開口７１、７１、７
１を隔離し、かつ先端がノズルプレート７０の裏面に当
接して振動部７４とノズルプレート７０との間隙を管理
する水平方向に延びる壁７５を形成して構成されている
。各振動板７３の両側にはノズルプレート７０にインク
を供給するためのスリット８０、８０を形成するように
間隙を設けて配置されている。またフレーム７７、７８
には振動板７３、７３、７３…とノズルプレート７０の
間にインクを供給するために、印刷領域側に拡開した通
孔８２、８２を印字領域外に設けられている。なお図中
符号８４、８４は組み立て時の位置決めを行なうための
孔を示す。
【００２０】８６、８６、８６…は、後述する振動子１
２２と振動部７４とを接続するために第３層目の部材と
して配置される圧力伝達部材で、ホットメルトインクを
使用する場合には、ＰＰＳ等の耐熱性高分子を射出成型
したり、金属材をエッチングやプレスしたりして、振動
子１２２の先端に嵌合する形状、例えば図１１に示した
ように「コ」の字状の形状に構成され、その先端部の面
積が後述する振動子１２２の先端の面積よりも大きく、
かつ壁７５、７５により区画される１つの振動部７４の
面積よりも小さい値に選択され、さらにその質量は、振
動子の活性領域、つまり振動領域の質量よりも小さい値
、好ましくは１／１０程度となるように構成されている
。
【００２１】８８は、圧力伝達部材８６、８６、８６を
位置決めするための圧力伝達部材支持板で、圧力伝達部
材８６、８６、８６…の位置に合せて梯状の枠９０、９
０、９０…を設け、各枠９０、９０、９０…により形成
される各通孔９２、９２…に圧力伝達部材８６、８６、
８６を振動子１２２の軸方向に移動可能に保持できるよ
うに構成されている。また印字領域外には振動板７３、
７３、７３…とノズルプレート７０糊面との間にインク
を供給するために、印刷領域側に拡開する通孔９４、９
４を設けて構成されている。なお図中符号９６、９６は
組み立て時の位置決めを行なうための孔を示す。
【００２２】９８は、第５層の部材としては配置される
流路形成板で、ノズル開口に対向する部分に後述する振
動子１２２を挿通するための長孔１００、１００、１０
０…を設けるとともに、これら長孔１００、１００、１
００…を取囲むよう堀のように凹部を形成してインク供
給路１０２、１０２、１０２…を形成して構成されてい
る。これらインク供給路１０２、１０２、１０２…は、
前述した圧力伝達部材支持板８８の長孔９３、９３、９
３…、及び圧力室形成板７３のスリット８０、８０、８
０…と連通する位置に形成され、また印字領域外に設け
られた複数の、印刷領域側に拡開する通孔１０４、１０
４と連通するようになっている。なお、図中符号１０６
、１０６は、位置決め用の突起を示す。
【００２３】１１０は、第６層の部材として配置される
振動子ユニットホルダで、振動子ユニット１２０を貫通
可能とするための窓１１２を穿設するとともに、振動子
ユニット１２０の両端と嵌合する凹部１１４、１１４、
１１４…を設け、また印字領域外には上記第１及至第５
層の部材にインクを供給するための貫通孔１１６、１１
６を設けて構成されている。なお図中符号１１８、１１
８は位置決め用の通孔を示す。
【００２４】１２０は、上述した振動子ユニットで、図
１２に示したように複数の振動子１２２、１２２、１２
２…を、ノズル開口７１、７１、７１…のピッチに一致
させ、前述したようにな音響インピーダンスが大きな材
料により形成された２枚の基板１２４、１２６の間に接
着固定して構成されている。振動子１２２、１２２は、
前述したように活性領域と不活性領域を備えるように構
成されていて、不活性領域が基板１２４、１２６に固定
され、また活性領域が第５層の流路形成板９８から圧力
伝達部材８６に到達する程度の長さに選択されている。 また基板１２４、１２６は、振動子１２２、１２２、１
２２…の活性領域に接触しないように段差１２８、１３
０が設けられている。
【００２５】１３４は、基台で、必要個数の振動子ユニ
ット１２０、１２０、１２０…を収容できる通孔１３６
を設けるとともに、通孔１３６の外側にはインクタンク
を構成している基台２のインク流路の開口に連通する通
孔１３８、１３８を設けて構成されている。なお図中符
号１４０、１４０は、位置決めのための通孔を示す。
【００２６】このような層構造を採ることにより、基台
１３４の通孔１３６に複数の振動子ユニット１２０、１
２０、１２０…をセットし、これの上に振動子ユニット
ホルダ１１０の窓１１２を挿通すると、各振動子ユニッ
ト１２０を構成している基板１２４、１２８がホルダ１
１０の凹部１１４、１１４に嵌合し、各振動子ユニット
１２０、１２０が所定の位置に位置決めされる。この状
態で流路形成板９８の突起１０６、１０６を基台１３４
とホルダ１１０の位置決め孔１４０、１１８に挿入する
と、各振動子ユニット１２０、１２０、１２０…の振動
子１２２、１２２、１２２が流路形成板９８の長孔１０
０、１００、１００…から突出する。
【００２７】振動子１２２、１２２、１２２…の先端に
圧力伝達部材支持板８８の通孔９２を通すように支持板
８８を載置し、各通孔９２、９２、９２…に圧力伝達部
材８６、８６、８６を挿入する。これにより振動子１２
２、１２２、１２２…の先端に圧力伝達部材８６、８６
、８６…がセットされることになる。次いで振動板７３
、ノズルプレート７０を突起１０６、１０６を基準にし
て位置決めして載置すると、各圧力伝達部材８６、８６
、８６…が振動板７３、７３、７３の振動部７４、７４
、７４に当接して、振動部７４と壁７５とにより圧力室
３５（図４）が形成され、この圧力室がノズル開口７１
、７１、７１…に連通することになる。
【００２８】各部材の積層が終了した段階でこれらを一
体に固定することによりノズル組立体が完成する。この
ノズル組立体をノズル開口列が上下方向となるようにし
て基台２に取り付けると、基台２の蓋部材８に形成され
ている通孔１４Ｃ、１４Ｄに基台１３８の通孔１３８、
１３８が接続され、インクタンク３、４とノズル組立体
２とのインク流路が完成する。この状態で、前述したよ
うにインクタンク３の一方を加圧すると、インクタンク
からのインクが基台１３４の通孔１３８、１３８、ホル
ダ１１０の通孔１１６、１１６を通って流路形成板８８
の通孔９４、９４に到達する。流路形成板８８に到達し
たインクは、インク供給路１０２、１０２、１０２…を
通って四方に分散し、圧力伝達部材支持板８８の長孔９
３、９３、９３…から圧力室形成板８１のスリット８０
、８０、８０…に流れ込み、ここから振動板７３、７３
、７３…とノズルプレート７０で形成された圧力室に流
れ込む。もとより圧力伝達部材支持板８８の各通孔９２
、９２、９２…は、振動板７３、７３、７３…により封
止されているから、振動子ユニット１２０、１２０、１
２０…は、インクに浸漬されることにはならない。
【００２９】なお、この実施例においては複数の振動子
１２２、１２２、１２２…を長尺の基板１２４、１２８
に固定するようにしているが、図１３に示したように１
つの振動子１５０を、振動子１５０と同一の幅を備えた
基板１５２、１５２に固定して、１振動子１ユニットの
形式で構成したものを使用することができる。この場合
には、図１４に示したように基台１５４に振動子ユニッ
ト１５８、１５８、１５８…の配列位置に合せて通孔１
５６、１５６、１５６…を形成し、この通孔１５６、１
５６、１５６…に振動子ユニット１５８、１５８、１５
８…を落とし込んでセットする。この状態で前述を同様
の工程により流路形成板９８、圧力伝達部材保持板８８
、圧力伝達部材８６、８６、８６…、圧力室形成板８１
、及びノズルプレート７０をセットすることによりノズ
ル組立体が完成する。この実施例によれば１ノズル開口
当り１つの振動ユニットを割当てることができるため、
動作不良を起こした振動子を１つずつ交換することがで
きてメンテナンスや製造のコストを引下げることができ
る。
【００３０】なお、上述の実施例においては一方のタン
クを加圧することによりインクをノズル組立体を介して
他方のタンクに移動させるようにしているが、一方のタ
ンクを減圧するようにしても同様の作用を奏することは
明らかである。
【００３１】図１５は、本発明の印字ヘッドにおける各
圧力室へのインク供給路の他の実施例を示すものであっ
て、上下方向に並ぶ各列のノズル開口間のインク供給路
３３、３３３、３３…の上下一方の端部に封止部材１６
１乃至１６５を設け、インク供給路３３、３３、３３…
へのインクの流れ込み方向を規制したものである。この
実施例によれば、メインタンク３の加圧、もしくは減圧
によりインクがノズル組立体２を経由する際、インクが
図中矢印で示したように１つのインク供給路３３、３３
、３３…から圧力室３５、３５、３５…を経由して他の
インク供給路３３、３３、３３…に流れることになるか
ら、圧力室３５、３５、３５…に停滞している気泡を供
給路３３、３３、３３に追出して圧力室３５、３５、３
５…にインクをより確実に充填することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
キャリッジに配置されたとき下方となる部分に独立した
複数のタンクを形成するとともに、タンクの１つには圧
力変動手段を、他の１つには大気開放孔を連通させ、さ
らにタンクの上部にノズル組立体を配置するとともに、
ノズル組立体をその両側で流路により各タンクと連通さ
せるようにしたので、下部に配置されている複数のタン
ク内のインクとサイホン現象によりノズルを連通させる
ことができて、タンクのインク量に関わりなく各ノズル
に安定してインクを供給できるばかりでなく、タンクと
ノズル組立体との配置の自由度を大きく取ることができ
る。また複数のタンクを独立して設けたので、タンク間
のインクを移動させることによりノズル組立体に侵入し
た気泡を除去することができて、インクの消費を抑える
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例をインク流路でもって示す図
である。
【図２】本発明の印字ヘッドの外観を示す斜視図である
。
【図３】印字ヘッドを構成している基台の一実施例を示
す分解斜視図である。
【図４】ノズル組立体の一実施例を示すものであって、
同図（イ）はノズル組立体の正面図を、また同図（ロ）
は同図（イ）におけるＡ−Ａ線での断面を示す図である
。
【図５】本発明のノズル組立体の一実施例を示す斜視図
である。
【図６】振動子ユニットの一実施例を示す断面図である
。
【図７】振動子と振動板との接続構造を示す断面図であ
る。
【図８】振動子の他の実施例を示す図である。
【図９】本発明のノズル組立体の他の実施例を示す分解
斜視図である。
【図１０】圧力室形成板の構造を拡大して示す図である
。
【図１１】圧力伝達部材の一実施例を拡大して示す図で
ある。
【図１２】振動子ユニットを拡大して示す斜視図である
。
【図１３】振動子ユニットの他の実施例を示す斜視図で
ある。
【図１４】図１３に示した振動子ユニットを使用したノ
ズル組立体の実施例を示す分解斜視図である。
【図１５】本発明の他の実施例をインク流路でもって示
す図である。
【符号の説明】
１　　基台 ２　　ノズル組立体 ３　　メインタンク ４　　サブタンク ３ａ、４ａ　　仕切 ７　　タンク本体部 ８　　蓋部材 １４　　前板 １４ａ、１４ｂ　　溝 １４ｃ、１４ｄ　　通孔 １５　　裏板 １５ａ、１５ｂ　　通孔 ３０　　ノズルプレート ３１　　ノズル開口 ３２　　圧力室隔離用壁 ３３　　インク供給路 ３４　　振動板 ３５　　圧力室 ３７　　支持部材 ４０　　振動子 ４１、４２　　基板 ４３　　圧力伝達部材 ７０　　ノズル開口 ７１　　ノズルプレート ８１　　圧力室形成板 ８６　　圧力伝達部材 ８８　　圧力伝達部材保持板 ９８　　流路形成板 １１０　　振動子ユニットホルダ １２０　　振動子ユニット １２２　　振動子 １３４　　基台

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　キャリッジに配置されたとき下方とな
    る部分に独立した複数のタンクを形成するとともに、前
    記タンクの１つには圧力変動手段を、他の１つには大気
    開放孔を連通させ、さらに前記タンクの上部にノズル組
    立体を配置するとともに、ノズル組立体をその両側で流
    路により各タンクと連通させてなるオンデマンド型イン
    クジェット式印字ヘッド。
  2. 【請求項２】　　前記タンクが前面が開放された容器部
    と、蓋板とにより構成され、蓋板の裏面に前記ノズル組
    立体に至る流路が形成されている請求項１のオンデマン
    ド型インクジェット式印字ヘッド。
  3. 【請求項３】　　前記ノズル組立体は、（ａ）複数のノ
    ズル開口が形成されたノズルプレートと、（ｂ）ノズル
    プレートとの間に圧力室を形成する圧力室形成板と、（
    ｃ）インクを供給する流路を形成する流路形成板と、（
    ｄ）振動子の一部を基板に固定した振動子ユニットと（
    ｅ）上記振動子ユニットを収容するとともに、上記各部
    材を一体的に固定する基台との積層構造により構成され
    ていることを特徴とするオンデマンド型インクジェット
    式印字ヘッド。
  4. 【請求項４】　　前記圧力室形成板は、前記ノズル開口
    に対向する部分に振動部が、またノズル開口間に一方向
    に区画する壁が形成されている請求項３のオンデマンド
    型インクジェット式印字ヘッド。
  5. 【請求項５】　　前記流路形成板は、前記振動子を貫通
    させる通孔と、該通孔を取囲むように形成された凹部と
    を備えている請求項３のオンデマンド型インクジェット
    式印字ヘッド。
  6. 【請求項６】　　前記振動子ユニットは、振動子の軸方
    向の一半を不活性領域として形成されて基板に固定され
    、また他半を活性領域として形成されて自由端となるよ
    うに構成されていることを特徴とする請求項３のオンデ
    マンド型インクジェット式印字ヘッド。
  7. 【請求項７】　　前記不活性領域は、活性領域と同様に
    電極と圧電材料との層構造として構成するとともに、少
    なくとも一方の極をなす電極への信号遮断手段を備えて
    なる請求項６のオンデマンド型インクジェット式印字ヘ
    ッド。
  8. 【請求項８】　　前記圧力室形成板、流路形成板、基台
    には印字領域外となる部分にインクタンクに連通するイ
    ンク供給路を形成する通孔が設けられている請求項３の
    オンデマンド型インクジェット式印字ヘッド。
  9. 【請求項９】　　キャリッジに配置されたとき下方とな
    る部分に独立した複数のタンクを形成するとともに、前
    記タンクの１つには圧力変動手段を、他の１つには大気
    開放孔を連通させ、さらに前記タンクの上部にノズル組
    立体を配置するとともに、ノズル組立体をその両側で流
    路により各タンクと連通させてなるオンデマンド型イン
    クジェット式印字ヘッドにおいて、前記圧力変動手段に
    より一方のタンクの圧力を変動させてノズル組立体を経
    由させて他方のタンクにインクを移動させるインク補給
    方法。
  10. 【請求項１０】　　キャリッジに配置されたとき下方と
    なる部分に独立した複数のタンクを形成するとともに、
    前記タンクの１つには圧力変動手段を、他の１つには大
    気開放孔を連通させ、さらに前記タンクの上部にノズル
    組立体を配置するとともに、ノズル組立体をその両側で
    流路により各タンクと連通させてなるオンデマンド型イ
    ンクジェット式印字ヘッドにおいて、前記圧力変動手段
    により一方のタンクの圧力を変動させてノズル組立体を
    経由させて他方のタンクにインクを移動させるノズル組
    立体の気泡除去方法。
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