JPH0717069B2 - Inkjet recording device - Google Patents
Inkjet recording deviceInfo
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- JPH0717069B2 JPH0717069B2 JP3572888A JP3572888A JPH0717069B2 JP H0717069 B2 JPH0717069 B2 JP H0717069B2 JP 3572888 A JP3572888 A JP 3572888A JP 3572888 A JP3572888 A JP 3572888A JP H0717069 B2 JPH0717069 B2 JP H0717069B2
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- 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
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- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
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- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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を吐出させ、被記録物に
文字、画像、図形等を記録するインクジェット記録装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet recording apparatus for recording characters, images, figures and the like on a recording medium by ejecting ink from minute openings.
従来の技術 第３図は、特開昭57−125425号公報に記載されたインク
ジェット記録装置を示しており、空気流と静電力を利用
したものである。一定流速の空気流が流出する空気吐出
口２に対向してインク吐出口１が設けられており、イン
ク吐出口１内に保持されたインクを、空気吐出口２の前
面に設けられた電極３により生じる静電力により吸引
し、前記空気流による加速を加えながら、空気吐出口２
より吐出させるものである。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows an ink jet recording apparatus described in JP-A-57-125425, which utilizes an air flow and an electrostatic force. An ink ejection port 1 is provided so as to face an air ejection port 2 through which an air flow having a constant flow rate flows, and ink held in the ink ejection port 1 is supplied to an electrode 3 provided on the front surface of the air ejection port 2. Is sucked by the electrostatic force generated by the air discharge port 2 while being accelerated by the air flow.
More discharge is performed.
インク吐出口１にインクを供給するインクタンク４に
は、空気吐出口２に空気流を供給する空気供給源５が分
岐されて連結されて一定の空気圧力が印加されており、
インク吐出口１と空気吐出口２の間隙を流れる空気の圧
力と、インク吐出口１内に保持されているインクの圧力
をほぼ同一に設定し、電極３に信号電力が印加されない
時にはインクの吐出が無く、インク吐出口１にインクが
安定保持されるように設定されている。An air supply source 5 that supplies an air flow to the air ejection port 2 is branched and connected to the ink tank 4 that supplies the ink to the ink ejection port 1, and a constant air pressure is applied.
The pressure of the air flowing through the gap between the ink ejection port 1 and the air ejection port 2 and the pressure of the ink held in the ink ejection port 1 are set to be substantially the same, and the ink is ejected when no signal power is applied to the electrode 3. Is set so that the ink is stably held in the ink ejection port 1.
発明が解決しようとする課題 第３図の構成のように信号電圧が印加されない時には、
インク吐出口１にインクが保持され、信号電圧が印加さ
れた時のみインクの吐出がなされるインクジェット記録
装置では、例えば特開昭60−14734号公報に記載されて
いるように、インク吐出口１の位置０とインクタンク４
内のインク液面Ａの高低差Ｈ＝▲▼が、インクの吐
出状態に影響を及ぼす。すなわち、インク液面Ａが高く
なるとインクジェットヘッドにかかるインク圧力が高く
なりインクが吐出しやすくなりインクの吐出量が増大
し、逆にインク液面Ａが低くなるとインクジェットヘッ
ドにかかるインク圧力が低くなりインクの吐出量が減少
する。Problems to be Solved by the Invention When no signal voltage is applied as in the configuration of FIG. 3,
In an ink jet recording apparatus in which ink is held in the ink ejection port 1 and ink is ejected only when a signal voltage is applied, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-14734, the ink ejection port 1 Position 0 and ink tank 4
The height difference H = ▲ ▼ of the ink liquid surface A in the inside affects the ink ejection state. That is, when the ink liquid level A is high, the ink pressure applied to the inkjet head is high, the ink is easily ejected, and the ink ejection amount is increased. Conversely, when the ink liquid level A is low, the ink pressure applied to the inkjet head is low. The amount of ejected ink is reduced.
したがって、第３図に示されているようなインクタンク
４を使用すると、インクタンク４内のインクが消費され
てインク量が減るに従ってインク液面Ａが低下し、イン
クジェットヘッドからのインクの吐出量がしだいに減少
し、被記録物上での記録濃度がしだいに薄くなってしま
うという欠点がある。Therefore, when the ink tank 4 as shown in FIG. 3 is used, the ink level A is lowered as the ink in the ink tank 4 is consumed and the ink amount is decreased, and the ink ejection amount from the inkjet head is decreased. However, there is a drawback that the recording density gradually decreases, and the recording density on the recording material gradually decreases.
このような欠点を補うために、従来、インクタンク４自
体を上下させる方法が提案されているが、これは、特別
な上下機構を用意する必要があり、装置の簡便さという
点で難点となっていた。In order to compensate for such a defect, conventionally, a method of moving the ink tank 4 itself up and down has been proposed, but this requires a special up-and-down mechanism, which is a disadvantage in terms of simplicity of the apparatus. Was there.
本発明は、以上のような欠点を解消し、特別な上下機構
を必要とせず、インクタンク４内のインク量に無関係に
インク液面を一定に保ってインクジェット記録装置を作
動させるものである。The present invention solves the above-mentioned drawbacks, does not require a special up-and-down mechanism, and operates the ink jet recording apparatus while keeping the ink surface constant regardless of the amount of ink in the ink tank 4.
課題を解決するための手段 本発明はインクジェットヘッドにインクを供給するイン
クタンク側壁底部付近に開口を設け、この開口を介して
インクタンク内のインクに空気圧力を印加するようにし
たものである。Means for Solving the Problems The present invention is to provide an opening near the bottom of an ink tank side wall for supplying ink to an inkjet head, and to apply air pressure to the ink in the ink tank through this opening.
作 用 上記手段を講じることによって、インクタンクの実質的
にインクジェットヘッドに作用するインク液面の高さ
は、インクタンク内のインクの多少にかかわらず、前記
開口となり、インクタンク内のインク量の変化に影響を
受けないインクジェット記録装置が実現できる。Operation By taking the above means, the height of the ink surface that substantially acts on the inkjet head of the ink tank becomes the opening regardless of the amount of ink in the ink tank, and the ink amount in the ink tank is An ink jet recording apparatus that is not affected by changes can be realized.
実施例 以下本発明の実施例について図面とともに詳細に説明す
る。第１図は、本発明の１実施例におけるインクジェッ
ト記録装置のインクタンク部の断面側面図である。イン
クジェットヘッド部及び空気供給源の構成は第３図と同
一であるので図示を省略する。空気供給源よりの空気は
空気流入口８より空気室９に流入し、インク貯蔵室10の
側壁、つまりインク貯蔵室10と空気室９との隔壁11の底
面部付近の開口６によりインク貯蔵室10内のインクに圧
力を印加する。インク貯蔵室10内のインクは、インク貯
蔵室10の底部付近に設けられたインク流出口７よりイン
クジェットヘッドに供給される。Embodiments Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional side view of an ink tank portion of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. The configurations of the inkjet head unit and the air supply source are the same as those in FIG. The air from the air supply source flows into the air chamber 9 through the air inlet 8, and is opened by the side wall of the ink storage chamber 10, that is, the opening 6 near the bottom surface of the partition wall 11 between the ink storage chamber 10 and the air chamber 9. Apply pressure to the ink in 10. The ink in the ink storage chamber 10 is supplied to the inkjet head from an ink outlet 7 provided near the bottom of the ink storage chamber 10.
インクジェット記録装置の駆動時には、インク吐出口に
インクが安定して保持できるよう例えば、インクタンク
４とインクジェットヘッドに等しい空気圧力Paが印加さ
れる。この空気圧力Paは、空気流入口８、空気室９を介
し開口６に伝搬され、インク貯蔵室10内のインクにPaの
圧力が印加される。この時、開口６の高さ０の位置にイ
ンクの液面が形成され、インク貯蔵室10内のインクが消
費されてもその消費量だけの空気が開口６よりインク貯
蔵室10内に流出し、インク液面が高さ０の点に保たれる
ことに何ら変化がない。When the inkjet recording apparatus is driven, for example, the same air pressure Pa is applied to the ink tank 4 and the inkjet head so that the ink can be stably held in the ink ejection port. This air pressure Pa is propagated to the opening 6 via the air inlet 8 and the air chamber 9, and Pa pressure is applied to the ink in the ink storage chamber 10. At this time, the liquid surface of the ink is formed at the height 0 of the opening 6, and even if the ink in the ink storage chamber 10 is consumed, the air corresponding to the consumed amount flows out from the opening 6 into the ink storage chamber 10. , There is no change in that the ink surface is kept at the height of 0.
開口６は、インクの消費につれて空気が流出しやすいよ
う円形にしてある。開口６の大きさは、空気圧力Pa及び
インク貯蔵室10の大きさによりて適宜決められる。隔壁
11は、空気圧力の管路抵抗損失を少なくするために薄壁
とする。The opening 6 has a circular shape so that air easily flows out as ink is consumed. The size of the opening 6 is appropriately determined depending on the air pressure Pa and the size of the ink storage chamber 10. Partition
11 is a thin wall to reduce the line resistance loss of air pressure.
次に、開口６の高さ０の位置にインクの液面が形成され
る原理を説明する。初期状態のときのインク液面高さを
ＡとしＨ＝▲▼とし、インク貯蔵室10内の空気圧力
をPa′、インクの密度をρ、重力加速度をｇとすると、
開口６での圧力Paは、 Pa＝Pa′＋ρgH インクが減少してインク液面が下がりインク液面Ａ′と
なった場合Ｈ′＝▲▼となり、インク貯蔵室10内
の空気圧力がPa″に変化したとすると、開口６での圧力
は、 Pa＞Pa″＋ρgH′ となり圧力バランスが崩れる。この状態になると、圧力
バランスを保とうとして、開口６に形成されていたメニ
スカスが破れ、気泡となりインク貯蔵室10内の空気圧力
Pa″を上昇させPaという圧力になる。そのときの開口
６での圧力Paは、 Pa＝Pa＋ρgH′ となる。Pa′の値は、インク液面高さＡ、すなわちイン
ク貯蔵室10内のインク量に応じて変化し、高さ０に作用
するPaとの均衡が保たれる。このことは、インクジェッ
トヘッドに作用する実質的な水頭圧の力が常に高さ０に
あり、高さＡに依存するインク液面と無関係であること
を意味している。従って、第１図の構成では、インクジ
ェットヘッドに作用するインクタンク４内のインク液面
による水頭圧の力を、常に高さ０で規定できる一定値に
設定することができ、インクの消費量に無関係に吐出特
性の一定したインクジェット記録装置が実現できる。Next, the principle that the ink surface is formed at the position where the height of the opening 6 is 0 will be described. Assuming that the ink surface height in the initial state is A, H = ▲ ▼, the air pressure in the ink storage chamber 10 is Pa ′, the ink density is ρ, and the gravitational acceleration is g.
The pressure Pa at the opening 6 is Pa = Pa ′ + ρgH When the ink level decreases and the ink level drops to A ′, H ′ = ▲ ▼, and the air pressure in the ink storage chamber 10 becomes Pa ″. Then, the pressure at the opening 6 becomes Pa> Pa ″ + ρgH ′, and the pressure balance is lost. In this state, in order to maintain the pressure balance, the meniscus formed in the opening 6 breaks to form air bubbles and the air pressure in the ink storage chamber 10
Pa ″ is increased to Pa. The pressure Pa at the opening 6 at that time is Pa = Pa + ρgH ′. The value of Pa ′ is the ink liquid level A, that is, the ink in the ink storage chamber 10. It changes according to the amount and balances with Pa which acts on the height 0. This means that the substantial head pressure force acting on the inkjet head is always at the height 0 and the height A is equal to the height A. Therefore, in the configuration shown in Fig. 1, the head pressure force exerted by the ink liquid level in the ink tank 4 acting on the inkjet head is always zero at the height. It can be set to a constant value that can be defined, and an ink jet recording apparatus with a constant ejection characteristic can be realized regardless of the amount of ink consumed.
次に、インクタンク４に空気圧力Paが印加されている時
と印加されていない時のインクタンク４内のインクの状
態について説明する。第２図（ａ）は、空気圧力Paが印
加された状態を示す。また、第２図（ｂ）は空気圧力が
印加されていない状態で、インクジェット記録装置の非
駆動時を表わす。第２図（ａ）において、空気室９には
空気圧力Paが、インク貯蔵室10内の上部には空気圧力P
a′が各々印加されており、これらの空気圧力が解除さ
れると、Paが大気圧力まで低下し、それに伴ってPa′も
低下し、その際空気の膨張が生じる。その結果、第２図
（ｂ）に示したように、インク貯蔵室10内のインクが開
口６、及び空気室９内に流入し、高さＢの位置に液面を
形成する。空気室９は、これらのインクを収容するため
に設けられたものであり、空気流入口８よりインクが外
部に流出するのを防ぐ役割を果す。従って、空気室９に
要求される容積の大きさは、これらの流出するインクを
全て収容するに足るものでなければならないが、実際の
容積は、インク貯蔵室10の容積、及び空気圧力Paの大き
さによって決定される。厳密な計算ではなく概略の計算
を実施すると、インク貯蔵室10内の上部の空気体積を
Ｖ′とすれば、空気供給源の圧力を解除することによっ
て、この部分が膨張する体積ΔＶすなわちインクの空気
室９への流入量は、 ΔＶ＝Pa′/Po・Ｖ′ と表わされる。但し、Poは大気圧とする。そして、Ｖ′
は、インク貯蔵室10の体積Ｖを越えないし、Pa′もPaよ
り小で、しかも近傍の値であるので、 ΔＶ＞Pa/Po・Ｖ であれば、必要条件を満たすことになる。Next, the state of the ink in the ink tank 4 when the air pressure Pa is applied to the ink tank 4 and when it is not applied will be described. FIG. 2 (a) shows a state in which the air pressure Pa is applied. Further, FIG. 2B shows a state where the ink jet recording apparatus is not driven in a state where no air pressure is applied. In FIG. 2A, the air pressure Pa is in the air chamber 9, and the air pressure P is in the upper part of the ink storage chamber 10.
When a'is applied to each of them, and when these air pressures are released, Pa drops to atmospheric pressure, and Pa 'also goes down with the expansion of air. As a result, as shown in FIG. 2B, the ink in the ink storage chamber 10 flows into the opening 6 and the air chamber 9 and forms a liquid surface at the height B. The air chamber 9 is provided for containing these inks, and plays a role of preventing the ink from flowing out from the air inflow port 8. Therefore, the volume required for the air chamber 9 must be sufficient to accommodate all of these outflowing ink, but the actual volume is the volume of the ink storage chamber 10 and the air pressure Pa. Determined by size. If a rough calculation is carried out instead of an exact calculation, and if the upper air volume in the ink storage chamber 10 is V ′, the volume ΔV in which this portion expands by releasing the pressure of the air supply source, that is, the ink The inflow amount into the air chamber 9 is represented by ΔV = Pa ′ / Po · V ′. However, Po is atmospheric pressure. And V '
Does not exceed the volume V of the ink storage chamber 10 and Pa 'is smaller than Pa and is a value in the vicinity, so that the condition is satisfied if ΔV> Pa / Po · V.
一般にPaは、0.08Kg/cm2〜0.15Kg/cm2の値が採用されて
いるので、空気室９の容積は、インク貯蔵室10の容積の
10〜20％あれば十分ということになる。In general, Pa has a value of 0.08 Kg / cm 2 to 0.15 Kg / cm 2 , so the volume of the air chamber 9 is smaller than that of the ink storage chamber 10.
10-20% is enough.
第２図（ｂ）の状態は、再び空気圧力を印加すると、第
２図（ａ）の状態に復帰し、動作状態ではインク液面が
常に一定に保たれる。The state of FIG. 2 (b) returns to the state of FIG. 2 (a) when air pressure is applied again, and the ink liquid surface is always kept constant in the operating state.
以上の説明より、空気圧力が印加されている時には、イ
ンクジェットヘッドに影響するインク液面は、開口６の
高さで０であり、空気圧力の印加されていない時には、
空気室９にインクが流入して形成されるインク液面の高
さＢが実質上のインク液面となる。インク液面の高さＢ
は、インクタンク内のインク消費状況で変化するので高
さは一定ではなく、空気圧力が印加されていない、すな
わち、インクジェット記録装置の非駆動時にはインクジ
ェットヘッドに作用するインクの水頭圧は一定しない。
一般に第３図に示されたようなインクジェット記録装置
では、非駆動時においてインク液面がノズル位置より下
方にある方がノズルからインクのたれを防ぐ意味で信頼
性のある装置が実現できる。したがって、第２図（ｂ）
のインク液面の高さＢは、高さ０よりあまり高くならな
い構成が良い。From the above description, when the air pressure is applied, the ink level affecting the inkjet head is 0 at the height of the opening 6, and when the air pressure is not applied,
The height B of the ink liquid surface formed by the ink flowing into the air chamber 9 is substantially the ink liquid surface. Ink level B
Since the height changes depending on the ink consumption state in the ink tank, the height is not constant, and the air pressure is not applied, that is, the head pressure of the ink acting on the inkjet head is not constant when the inkjet recording apparatus is not driven.
Generally, in the ink jet recording apparatus as shown in FIG. 3, it is possible to realize a reliable apparatus in the sense that the ink liquid level is lower than the nozzle position in the non-driving state in order to prevent the ink from dripping from the nozzle. Therefore, FIG. 2 (b)
It is preferable that the height B of the ink surface of No. 2 is not higher than 0.
開口６の直径を2mm、空気圧力Paを0.096Kgcm2とした場
合、インク貯蔵室10内の液面が23mm変化しても、インク
流出口７にかかる圧力差は、液面高さにして、最大±1m
m以下という結果を得た。When the diameter of the opening 6 is 2 mm and the air pressure Pa is 0.096 Kgcm 2 , even if the liquid level in the ink storage chamber 10 changes by 23 mm, the pressure difference applied to the ink outlet 7 becomes the liquid level height, Up to ± 1m
The result is less than m.
なお、以上の説明ではインクジェットヘッドとして第３
図に示した空気流と静電力を利用したヘッドについて説
明したが、本発明のこの他に空気流を使用する各種のイ
ンクジェットヘッド、たとえば特開昭51−109738号公報
や特開小56−167469号公報などに記載されたインクジェ
ットヘッド等も使用可能である。In the above description, the ink jet head is the third
Although the head using the air flow and electrostatic force shown in the figure has been described, various ink jet heads using the air flow in addition to the present invention, such as JP-A-51-109738 and JP-A-56-167469. Inkjet heads and the like described in Japanese Patent Publications and the like can also be used.
発明の効果 以上のように、本発明はインクタンクの側壁底部付近に
開口を形成し、インクジェット記録装置の駆動時にこの
開口より空気圧力を印加するようにしたもので、インク
ジェット記録装置の駆動時にインクジェットヘッドに実
質的に作用するインクタンク内のインク液面高さを、イ
ンクタンク内のインク量に無関係に一定に保つことがで
きる。その結果、インクジェットヘッドが常に同一のイ
ンク液の吐出特性を有するようにすることができ、長期
にわたり良好な記録物を得ることができる。As described above, according to the present invention, the opening is formed near the bottom of the side wall of the ink tank, and the air pressure is applied from the opening when the ink jet recording apparatus is driven. The ink liquid level in the ink tank that substantially acts on the head can be kept constant regardless of the amount of ink in the ink tank. As a result, the inkjet head can always have the same ejection characteristics of the ink liquid, and a good printed matter can be obtained for a long period of time.
第１図は、本発明によるインクジェット記録装置のイン
クタンク部の断面側面図、第２図（ａ），（ｂ）は、本
発明によるインクジェット記録装置のインクタンク部の
動作を説明するための断面側面図、第３図は、従来のイ
ンクジェット記録装置の全体構成を示す概略図である。 ４…インクタンク、６…開口、７…インク流出口、８…
空気流入口、９…空気室、10…インク貯蔵室、11…隔
壁。FIG. 1 is a sectional side view of an ink tank portion of an inkjet recording apparatus according to the present invention, and FIGS. 2A and 2B are sectional views for explaining the operation of the ink tank portion of the inkjet recording apparatus according to the present invention. FIG. 3 is a side view and FIG. 3 is a schematic diagram showing the overall configuration of a conventional inkjet recording apparatus. 4 ... Ink tank, 6 ... Opening, 7 ... Ink outlet, 8 ...
Air inlet port, 9 ... Air chamber, 10 ... Ink storage chamber, 11 ... Partition wall.
Claims (3)
ンクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドにイ
ンクを供給するインクタンクと、前記インクジェットヘ
ッドおよびインクタンクに空気流を供給する空気供給源
とを具備し、前記インクタンクは側壁底部付近に開口を
有し、インクジェットヘッド駆動時に前記開口より空気
圧力を印加することを特徴とするインクジェット記録装
置。1. An ink jet head for flying ink droplets together with an air flow; an ink tank for supplying ink to the ink jet head; and an air supply source for supplying air flow to the ink jet head and the ink tank. An ink jet recording apparatus, wherein the ink tank has an opening near a bottom of a side wall, and an air pressure is applied from the opening when the ink jet head is driven.
この室を介して開口より空気圧力を印加する請求項１記
載のインクジェット記録装置。2. A chamber provided in communication with the opening of the ink tank,
The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein air pressure is applied from an opening through this chamber.
である請求項２のインクジェット記録装置。3. The capacity of the chamber is 10 to 20% of the capacity of the ink tank.
The inkjet recording device according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3572888A JPH0717069B2 (en) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | Inkjet recording device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3572888A JPH0717069B2 (en) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | Inkjet recording device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01209148A JPH01209148A (en) | 1989-08-22 |
| JPH0717069B2 true JPH0717069B2 (en) | 1995-03-01 |
Family
ID=12449906
Family Applications (1)
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| JP3572888A Expired - Fee Related JPH0717069B2 (en) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | Inkjet recording device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717069B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107521224B (en) * | 2017-08-22 | 2019-08-13 | 赣州彩盛印刷有限公司 | An environment-friendly automatic ink supply device and its control method |
-
1988
- 1988-02-18 JP JP3572888A patent/JPH0717069B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH01209148A (en) | 1989-08-22 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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