JPS63242553A - インクジエツト・ヘツド - 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 この発明は、インクジェット・プリンタ内に設置される
インクジェット・ヘッドに関するものである。

従来の技術 インク滴を噴射し、記録紙面まで飛翔させて印字を行う
インクジェット・プリンタは、現在主流のドツトインパ
クト・プリンタに比べて騒音が少ないなど種々の利点を
有している。このようなインクジェット・プリンタ内に
設置されるインクジェット・ヘッドとしては、連続噴射
型のものとドロップ・オンデマンド型のものがあるが、
装置の小型簡便性の点で後者の型が有望視されている。

ドロップ・オンデマンド型のインクジェット・ヘッドと
して種々のものがあるが、第２図に示すようにオリフィ
スの前方にインク溜めを存する形式のものが高性能ヘッ
ドとして開発されている。

このインクジェット・ヘッドは、オリフィス２１と、・
このオリフィス２１を含む後端面及び大気と接する前端
面を有するインク溜め２２と、インクによって充填され
つつ電気／ａ械変換素子２６によって加圧される圧力室
２４と、この圧力室２４からその前方に延在されつつオ
リフィス２１を介してインク溜め２２に連結される圧力
伝播路２３と、インク溜め２２の周辺部分においてこれ
に連結されるインク供給路２５とを備えている。このイ
ンクジェット・ヘッドでは、オリフィス２１の前方にイ
ンク溜め２２を形成することにより、これを持たない形
式のインクジェット・ヘッドにおいてオリフィス近傍に
余剰インクが付着した際に生ずるインク滴の噴射の方向
や速度の変動を有効に防止する構成となっている。

発明が解決しようとする問題点 上記従来のインクジェット・ヘッドでは、オリフィス２
１の前方にインク溜め２２を形成することによりインク
滴の噴射の方向や速度の安定化を実現している。

しかしながら、ヘッドに衝撃が加えられたりこれが異常
な状態で駆動された場合などには、圧力伝播路２３内に
気泡が吸入されてしまうことが往々にしである。第２図
のヘッドをその圧力伝播路２３が水平になるように配置
した場合、ここに吸入された気泡は浮力によって上方に
移動してしまうので、オリフィスを通して外部に排出さ
れにくくなる。この結果、第２図の拡大断面図のＢで例
示するように、オリフィス２１の上方にかなり大きな気
泡が蓄積されてしまう。

このようにして蓄積された気泡は、圧力伝播路２３内を
伝播する圧力を吸収して弱めてしまい、インク滴の噴射
速度の低下などヘッド特性を劣化させたり、極端な場合
には噴射を不能にしたりする。

また、第２図の従来装置では、噴射に伴いヘッド外部に
排出されたインクの補充がインク溜め２２からオリフィ
ス２１だけを通して行われるので、単位時間当たりの噴
射小滴数を増大させて高速記録を行おうとする場合には
、インクの補充が追随できず記録速度の向上が困難にな
るという問題がある。

問題点を解決するための手段 本発明のインクジェット・ヘッドは、インク供給路と圧
力伝播路とが１又は複数の連通路を介して直接的に連結
されるように構成されている。

作用 本発明のインクジェット・ヘッドでは、オリフィスなど
を通して圧力伝播路内に吸入された気泡がインク供給路
との間に形成された連通路を通して容易に圧力伝播路の
外部に排出される。従って、気泡による噴射速度の低下
など特性の劣化は生じない。

また、本発明のインクジェット・ヘッドでは、噴射に伴
いヘッド外部に排出されたインクの補充がインク溜めか
らオリフィスを通して行われるだけでなく直接インク供
給路から連通路を通しても行われるので、インクの補充
速度が増大し、従って記録速度が大幅に向上する。

以下、本発明の更に詳細を実施例と共に詳細に説明する
。

実施例 第１図は、本発明の一実施例のインクジェット・ヘッド
の構成を示す断面図である。

このインクジェット・ヘッドは、オリフィス１１と、こ
のオリフィス１１を含む後端面及び大気と接する前端面
を有するインク溜め１２とを備えている。更に、このイ
ンクジェット・ヘッドは、インクによって充填されつつ
電気／機械変換素子１６によって加圧される圧力室１４
と、この圧力室１４からその前方に延在される圧力伝播
路１３と、インク溜め１２の周辺部分においてこれに連
結されるインク供給路１５とを備えている。

インク溜め１２と圧力伝播路１３とは、双方の軸線近傍
に形成されたオリフィス１１によって連結されている。

また、圧力伝播路１３とインク供給路１５とは、オリフ
ィス１１の上方に形成された連通路１７によって相互に
連結されている。このような噴射方向に沿う断面形状の
変化は、このインクジェット・ヘッドを薄板の積み重ね
による積層構造として構成することにより容易に実現で
きる。

圧力室１４を形成する後方の壁面上にはピエゾ素子など
で構成される電気／機械変換素子１６が貼着されており
、これに間歇的に印加されるパルス状の電気信号により
圧力波がこの圧力室１４内に発生する。この圧力波は、
圧力伝播路１３を経てオリフィス１１に伝播され、ここ
から前方のインク溜め１２を突き破ってインク滴を噴射
させる。

インク溜め１２の大気と接する前端面がオリフィス１１
の面積よりも大きな断面積に設定されているため、オリ
フィス１１の前方に存在するインク量と液面の形状がが
安定に保持され、インク滴の噴射方向や速度の安定化が
実現される。

このインク滴の噴射直後に圧力室１４内に発生する負圧
により、インク溜め１２からオリフィス１１を通して圧
力伝播路１３と圧力室１４側にインクが吸入される。こ
のインクと一緒に気泡が圧力伝播路１３内に吸入されこ
ともある。第１図のヘッドをその圧力伝播路１３が水平
になるように配置した場合には、ここに吸入された気泡
は浮力により圧力伝播路１３の上方に移動し、その上方
に形成された連通路１７、インク供給路１５及びインク
溜め１２を通して大気中に容易に排出される。

また、負圧などによる圧力伝播路１３内へのインクの吸
入は、インク溜め１２からオリフィス１１を通してだけ
でなくその上方に形成された連通路１７を通して直接イ
ンク供給路１５からも行われるので、インクの補充が極
めて高速になる。

以上、連通路をオリフィスの上方にだけ形成する構成を
例示したが、インクの供給を促進する目的で更に１個な
いしは複数個の連通路をオリフィスの斜め上方などに追
加してもよい。

発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明のインクジェット・
ヘッドは、インク供給路と圧力伝播路とが連通路を介し
て相互に連結される構成であるから、気泡が圧力伝播路
内に一旦吸入されても連通路を通して容易に圧力伝播路
の外部に排出されてしまい、気泡の吸入に伴う噴射特性
の劣化が有効に回避される。

また、噴射に伴いヘッド外部に排出されたインクの補充
がインク溜めからオリフィスを通してだけでなく、直接
インク供給路から連通路を通しても行われるので、イン
クの補充速度、従って記録速度が大幅に向上するという
効果も奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のインクジェット・ヘッドの
構成を示す断面図、第２図は従来技術のインクジェット
・ヘッドの構成を示す断面図である。 １１・・・オリフィス、１２・・・インク溜め、１３・
・・圧力伝播路、１４・・・圧力室、１５・・・インク
供給路、１６・・・電気／機械変換素子、１７・・・連
通路。 特許出願人　日本電気ホームエレクトロニクス株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）インクによって充填されつつ電気／機械変換素子
   によって加圧される圧力室と、 この圧力室からその前方に延在される圧力伝播路と、 この圧力伝播路にオリフィスを介して連結される後端面
   及び大気と接する前端面を有するインク溜めと、 このインク溜めの周辺部分においてこれに連結されるイ
   ンク供給路とを備え、 前記圧力伝播路とインク供給路との間に１又は複数の連
   通路が形成されたことを特徴とするインクジェット・ヘ
   ッド。
2. （２）前記連通路は、前記オリフィスの上方に一つだけ
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のインクジェット・ヘッド。
3. （３）前記連通路は、前記オリフィスの上下に一つずつ
   形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のインクジェット・ヘッド。