JPH04201570A - Ink jet recording device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain stable recording characteristics by a method wherein a fine-meshed substance is provided in an ink chamber so that the said substance can lead, by its capillary action, the ink inside the ink chamber to a supply port of an ink supply passage. CONSTITUTION:A fine-meshed substance 17 in an ink chamber 6 is placed along the chamber's internal wall on the side of an ink supply passage 13, and is arranged and fixed so that the said substance blocks a supply port of the ink supply passage 15. The fine-meshed substance 17 is so arranged that it works on its capillary action for leading of the ink inside the ink chamber 6 to the supply port of the ink supply passage 13. Therefore, the ink inside the ink chamber 6 can be led to the supply port of the ink supply passage 13 by capillary action of the fine-meshed substance 17 even in the case where the air in the ink chamber 6 increases to a certain amount, and the ink from an ink supply source 14 can be supplied steadily to the inside of the ink chamber 6 through the ink supply passage 13. Thereby stable recording characteristics are obtained.

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して被記録物上に
文字、図形等を記録するインクジェット記録装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an inkjet recording apparatus that records characters, figures, etc. on a recording material by ejecting ink from a minute opening.

従来の技術 従来、空気流と静電力を利用して微小開口よりインクを
吐出するようにしたインクジェット記録装置として、例
えば、特開昭５７−１２０４５２号公報や特開昭５９−
１４６８６０号公報に記載されているような構成が知ら
れている。以下、上記従来のインクジェット記録装置に
ついて図面を参照しながら説明する。2. Description of the Related Art Conventionally, inkjet recording apparatuses that eject ink from minute openings using air flow and electrostatic force have been disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open Nos. 57-120452 and 1982-1989.
A configuration as described in Japanese Patent No. 146860 is known. The conventional inkjet recording apparatus will be described below with reference to the drawings.

第３図および第４図は従来例におけるインクジェット記
録装置を示し、第３図は正常な動作状態の断面図、第４
図はインク供給不能状態の断面図である。第３図に示す
ように、ボディ部材１の外壁の先端に絶縁材製の空気ノ
ズル板２が取付けられ、内壁の先端に絶縁材製のインク
ノズル板３が取付けられ、ボディ部材１の外壁と内壁の
間に空気室４が形成され、空気ノズル板２とインクノズ
ル板３の間に空気室４に連通する空気流路５が形成され
、インクノズル板３の内側にインク室６が形成されてい
る。インクノズル板３にはインク吐出ロアが形成され、
空気ノズル板２にはインク吐出ロアに対向して空気吐出
口８が形成されている。空気ノズル板２の外面には空気
吐出口８の外周において電極９が設けられ、インクノズ
ル板３の内面のインク室６側にはインク吐出ロアの外周
において電極１０が設けられている。空気室４は空気供
給流路１１により空気供給源１２に連通され、インク室
６はインク供給流路１３によりインり供給源１４に連通
されている。また、空気供給源１２は空気供給流路１５
によりインク供給源１４の上部に連通されている。電極
９と１０は信号源１６に接続されている。3 and 4 show a conventional inkjet recording apparatus, FIG. 3 is a sectional view in a normal operating state, and FIG.
The figure is a sectional view in a state where ink cannot be supplied. As shown in FIG. 3, an air nozzle plate 2 made of insulating material is attached to the tip of the outer wall of body member 1, and an ink nozzle plate 3 made of insulating material is attached to the tip of the inner wall. An air chamber 4 is formed between the inner walls, an air passage 5 communicating with the air chamber 4 is formed between the air nozzle plate 2 and the ink nozzle plate 3, and an ink chamber 6 is formed inside the ink nozzle plate 3. ing. An ink discharge lower is formed on the ink nozzle plate 3,
An air discharge port 8 is formed in the air nozzle plate 2 so as to face the ink discharge lower. An electrode 9 is provided on the outer surface of the air nozzle plate 2 on the outer periphery of the air discharge port 8, and an electrode 10 is provided on the inner surface of the ink nozzle plate 3 on the ink chamber 6 side on the outer periphery of the ink discharge lower. The air chamber 4 is communicated with an air supply source 12 through an air supply channel 11, and the ink chamber 6 is communicated with an inward supply source 14 through an ink supply channel 13. Further, the air supply source 12 is connected to an air supply channel 15.
It communicates with the upper part of the ink supply source 14 by. Electrodes 9 and 10 are connected to a signal source 16.

次に、上記従来例の動作について説明する。Next, the operation of the above conventional example will be explained.

空気供給源１２より空気が空気供給流路１１を介して空
気室４に送られ、これより急激な曲りを、生しながら空
気流路５に空気層として一定流速で流８し、この空気が
空気吐出口８およびインク吐出ロア近傍で急激な曲りを
生じながら空気吐出口８より流出している。一方、イン
ク室６にはインク供給源１４からの、インクが供給され
ており、空気供給源１２より空気供給流路１５を介して
送られる空気圧力によりインク供給源１４およびインク
室６内のインクには一定の圧力が加えられている。これ
によりインクジェット記録装置の非記録時に、空気流に
より生じるインク吐出ロア近傍の空気圧力とイン−り吐
出ロア内のインク圧力がほぼ等しくなり、インク吐出ロ
アに生じるインクのメニスカスが静止して保たれている
。そして、電極９と１０に電位差を生じさせると、この
電位差による静電力によってインク吐出ロアに生してい
るインクのメニスカスが空気吐出口８の方向に引き伸ば
される。インク吐出ロアがら空気吐出口８に至る空気流
路５には空気流によって急激な圧力勾配の変化が生じて
いるため、インク吐出ロアのインクのメニスカスは一定
長さ以上引き伸ばされると急激に加速され、空気吐出口
８より吐出する。Air is sent from the air supply source 12 to the air chamber 4 via the air supply channel 11, and flows through the air channel 5 at a constant flow rate 8 as an air layer while making a sharp bend. The ink flows out from the air discharge port 8 while forming a sharp bend near the air discharge port 8 and the ink discharge lower. On the other hand, the ink chamber 6 is supplied with ink from the ink supply source 14, and the ink in the ink supply source 14 and the ink chamber 6 is A certain pressure is applied to the As a result, when the inkjet recording device is not recording, the air pressure near the ink discharge lower caused by the air flow and the ink pressure inside the ink discharge lower are approximately equal, and the ink meniscus generated in the ink discharge lower is kept stationary. ing. Then, when a potential difference is generated between the electrodes 9 and 10, the meniscus of ink that is generated in the ink discharge lower is stretched in the direction of the air discharge port 8 due to the electrostatic force caused by this potential difference. Since a sudden change in pressure gradient occurs in the air flow path 5 from the ink discharge lower to the air discharge port 8 due to the air flow, when the ink meniscus of the ink discharge lower is stretched beyond a certain length, it is rapidly accelerated. , is discharged from the air discharge port 8.

発明が解決しようとする課題 インクジェット記録装置の操作において、最初にインク
室６にインクを供給するときに、このインク室６をイン
クで完全に充填させることは困難であり、インク室６の
上部に逃げ残った空気が存在するのが実状である。この
インク室６内の空気は、ピエゾ振動子を用いたインクジ
ェット記録方式では、ピエゾ振動子で発生した圧力波が
空気に吸収されるため、インクの吐出不能の事態を招き
、大問題となる。一方、第３図に示した空気流と静電力
を用いたインクジェット記録方式においては、インクを
引き出す力の作用により記録を行なうため、この程度の
量の空気はほとんど問題とならず、逆に、この空気によ
り、インク供給流路１３を介して伝播される圧力変動が
吸収されるため、吐出不安定要素を緩和する効果がある
。Problems to be Solved by the Invention In the operation of an inkjet recording device, when first supplying ink to the ink chamber 6, it is difficult to completely fill the ink chamber 6 with ink, and the upper part of the ink chamber 6 is filled with ink. The reality is that there is some air that has escaped. The air in the ink chamber 6 poses a serious problem in an inkjet recording method using a piezoelectric vibrator because the pressure waves generated by the piezoelectric vibrator are absorbed by the air, leading to a situation in which ink cannot be ejected. On the other hand, in the inkjet recording method using air flow and electrostatic force shown in Fig. 3, recording is performed by the action of the force that draws out the ink, so this amount of air hardly poses a problem; This air absorbs pressure fluctuations propagated through the ink supply flow path 13, which has the effect of alleviating ejection instability factors.

しかし、インクジェット記録装置を長時間使用しない場
合には、空気がインク室６にインク供給流路１３との接
合部から徐々に混入し、また、インク内に溶は混んでい
る空気が外部に発生してインク室６に空気が蓄積され、
また、ヘッドに衝撃が加わり、インク吐出ロアに形成さ
れているインクメニスカスが破れることなどにより、イ
ンク室６内に更に空気が蓄積されるおそれが充分にある
。インク室６内においては空気がある量までは比較的容
易に増加する。このようにインク室６内の空気の量が増
加すると、空気供給源１２よりインク供給源１４に空気
圧力を加え、インク室６内の空気を圧縮してもインク吐
出ロアに形成されているインクメニスカスでインク室６
内と空気室４内の圧力にバランスがほぼ保たれているた
め、第４図に示すように、インク供給流路１３内のイン
クが完全に供給されなくなる事態が発生する。この状態
になると、記録が途中でかすれたり、とだえたりする。However, when the inkjet recording device is not used for a long time, air gradually enters the ink chamber 6 from the joint with the ink supply channel 13, and air mixed with the ink is generated outside. air is accumulated in the ink chamber 6,
Furthermore, there is a strong possibility that air may be further accumulated in the ink chamber 6 due to impact being applied to the head and the ink meniscus formed in the ink ejection lower being torn. Air in the ink chamber 6 increases relatively easily to a certain amount. When the amount of air in the ink chamber 6 increases in this way, even if air pressure is applied to the ink supply source 14 from the air supply source 12 and the air in the ink chamber 6 is compressed, the ink formed in the ink discharge lower Ink chamber 6 with meniscus
Since the pressure inside the air chamber 4 and the inside of the air chamber 4 are almost balanced, a situation occurs in which the ink in the ink supply channel 13 is not completely supplied, as shown in FIG. When this happens, the recording becomes blurred or stops midway through.

本発明は、上記のような従来技術の問題を解決するもの
であり、インク室内に混入する空気か増加してもインク
供給流路内に空気が混入するのを防止することができ、
したがって、インク供給源からインク室へインクを安定
状態で円滑に供給することができ、安定した記録特性を
得ることができるようにしたインクジェット記録装置を
提供することを目的とするものである。The present invention solves the problems of the prior art as described above, and can prevent air from entering the ink supply flow path even if the amount of air entering the ink chamber increases.
Therefore, it is an object of the present invention to provide an inkjet recording apparatus that can smoothly supply ink from an ink supply source to an ink chamber in a stable state and can obtain stable recording characteristics.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するための本発明の技術的解決手段は、
インク室と、このインク室内のインクを吐出するインク
吐出口と、このインク吐出口に対向する空気吐出口と、
上記インク吐出口と空気吐出口の間に設けられた空気流
路と、空気供給源と、この空気供給源から上記空気吐出
口に空気を供給するための空気供給流路と、インク供給
源と・このインク供給源から上記インク室にインクを供
給するためのインク供給流路と、上記インク吐出口近傍
に配された電極と、上記空気吐出口近傍に配された電極
とを備え、上記両電極間に電位差を与えて上記インク吐
出口よりインクを引き出し、上記空気吐出口より流出す
る空気流中を飛翔させて記録を行なうようにしたインク
ジェット記録装置にあって、上記インク室にこのインク
室内のインクを毛細管現象によりインク供給流路の供給
口に導くことができるように微細網目状体が設けられた
ものである。Means for Solving the Problems The technical solution of the present invention for achieving the above object is as follows:
an ink chamber, an ink discharge port for discharging ink in the ink chamber, and an air discharge port facing the ink discharge port;
an air flow path provided between the ink discharge port and the air discharge port, an air supply source, an air supply flow path for supplying air from the air supply source to the air discharge port, and an ink supply source; - An ink supply flow path for supplying ink from the ink supply source to the ink chamber, an electrode disposed near the ink discharge port, and an electrode disposed near the air discharge port; In an inkjet recording device that performs recording by applying a potential difference between electrodes to draw out ink from the ink discharge port and causing it to fly through an air flow flowing out from the air discharge port, the ink chamber is provided with an ink chamber. A fine mesh body is provided so that the ink can be guided to the supply port of the ink supply channel by capillary action.

作　　用 したがって、本発明によれば、微細網目状体の毛細管現
象により、インク室内のインクをインク供給流路の供給
口に導くので、インク室内に混入する空気の量が増加し
ても、空気がインク供給流路に混入してメニスカスを形
成するのを回避することができる。Therefore, according to the present invention, the ink in the ink chamber is guided to the supply port of the ink supply flow path by the capillary phenomenon of the fine network, so that even if the amount of air mixed into the ink chamber increases, the air can be prevented from entering the ink supply channel and forming a meniscus.

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図および第２図は本発明の一実施例におけるインク
ジェット記録装置を示し、第１図はインク充填時の断面
図、第２図はインク充填後、インク室の空気の混入量が
増加した状態の断面図である。Figures 1 and 2 show an inkjet recording device according to an embodiment of the present invention, with Figure 1 being a cross-sectional view during ink filling, and Figure 2 showing an increase in the amount of air mixed in the ink chamber after ink filling. It is a sectional view of a state.

本実施例において、上記従来例と同一部分については同
一符号を付してその説明を省略し、異なる構成について
説明する。In this embodiment, the same parts as those in the conventional example described above are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted, and the different configuration will be explained.

第１図および第２図に示すように、インク室６の内部に
設けられる微細網目状体１７は金属繊維で構成され、イ
ンク室６の高さのほぼ全長に渡る高さで、かつインク室
６の幅の１１５〜１／３程度の幅に形成されている。こ
の微細網目状体１７はインク供給流路１３側の内壁面に
沿い、インク供給流路１３の供給口を閉塞するように配
置されて固定されている。そして、この微細網目状体１
７はインク室６内のインクを毛細管現象に−よりインク
供給流路１３の供給口に導くことができるようになって
いる。As shown in FIGS. 1 and 2, the fine mesh member 17 provided inside the ink chamber 6 is made of metal fiber, has a height that spans almost the entire height of the ink chamber 6, and has a height that spans almost the entire height of the ink chamber 6. The width is approximately 115 to 1/3 of the width of 6. This fine mesh body 17 is arranged and fixed along the inner wall surface on the side of the ink supply channel 13 so as to close the supply port of the ink supply channel 13 . And this fine mesh body 1
Reference numeral 7 allows the ink in the ink chamber 6 to be guided to the supply port of the ink supply channel 13 by capillary action.

以上の構成において、以下、その動作について説明する
。The operation of the above configuration will be described below.

初期のインク充填時には、第１図に示すように、第３図
に示した上言己従来例の場合と同様、空気がインク室６
内にある程度混入されるが、インク供給流路１３の供給
口には空気によるメニスカスが形成されていないので、
特に問題なく記録を行なうことが可能である。この状態
から更に長時間に渡って記録し、あるいは保存するのに
伴い、インク供給流路１３の接続部から空気がインク室
６に混入し、またヘッドに衝撃が加わり、インク吐出ロ
アのインクメニスカスが破れて空気がインク室６に混入
し、あるいはインク中からの空気の発生等により空気が
インク室６に混入する。このようにインク室６内の空気
が一定量に増加した場合でも、第２図に示すように、微
細網目状体１７の毛細管現象によりインク室６内のイン
クがインク供給流路１３の供給口に導かれる。したがっ
て、インク供給源１４よりインク供給流路１３を介して
インクがインク室６内に安定状態で円滑に供給されるこ
とになり、安定した記録が可能となる。At the time of initial ink filling, as shown in FIG. 1, air flows into the ink chamber 6, as in the case of the conventional example shown in FIG.
However, since no meniscus is formed at the supply port of the ink supply channel 13,
It is possible to perform recording without any particular problem. As recording or storage continues for a longer period of time from this state, air enters the ink chamber 6 from the connection part of the ink supply channel 13, and an impact is applied to the head, causing the ink meniscus of the ink ejection lower Air may enter the ink chamber 6 due to breakage of the ink, or air may enter the ink chamber 6 due to generation of air from within the ink. Even when the air in the ink chamber 6 increases to a certain amount in this way, as shown in FIG. guided by. Therefore, ink is smoothly and stably supplied into the ink chamber 6 from the ink supply source 14 via the ink supply channel 13, and stable recording is possible.

上記微細網目状体１７かインク吐出ロアに接近するよう
に厚くなり過ぎると、毛細管現象における抵抗が増大し
、連続的にインクを吐出させるような場合においては、
インク吐出ロアからの吐出に対してインクの供給不足と
なり、濃度低下やかすれといった現象を招くおそれがあ
る。したがって、インク室６の内部にインク吐出ロアを
含む領域において、ある程度インクのたまる空間が存在
するように微細網目状体１７を設定する必要がある。ま
た、微細網目状体１７の材質については、金属以外にも
樹脂、セラミック等を用いることができ、金属としては
焼結金属を用いることもできる。ただし、これらの材質
については、耐インク性を有し、ゴミの発生源にならな
いものを選択する必要がある。If the fine mesh member 17 becomes too thick as it approaches the ink ejection lower, the resistance due to capillary action will increase, and in the case where ink is continuously ejected,
There is a risk that there will be an insufficient supply of ink for ejection from the ink ejection lower, leading to phenomena such as decreased density and blurring. Therefore, it is necessary to set the fine mesh body 17 so that there is a certain amount of space in which ink can accumulate in the region including the ink discharge lower inside the ink chamber 6. Further, as for the material of the fine mesh body 17, resin, ceramic, etc. can be used in addition to metal, and sintered metal can also be used as the metal. However, it is necessary to select these materials that have ink resistance and do not become a source of dust.

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、微細網目状体の毛細
管現象により、インク室内のインクをインク供給流路の
供給口に導くので、インク室内に混入する空気の量が増
加しても、空気がインク供給流路に混入してメニスカス
を形成するのを回避することができる。したがって、イ
ンク供給源からインク室へインクを安定状態で円滑に供
給することができ、安定した記録特性を得ることができ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the present invention, the ink in the ink chamber is guided to the supply port of the ink supply flow path by the capillary phenomenon of the fine mesh, so that the amount of air mixed into the ink chamber increases. Even if the ink supply channel is injected with air, it is possible to prevent air from entering the ink supply channel and forming a meniscus. Therefore, ink can be smoothly and stably supplied from the ink supply source to the ink chamber, and stable recording characteristics can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図および第２図は本発明の一実施例におけるインク
ジェット記録装置を示し、第１図はインク充填時の断面
図、第２図はインク充填後、インク室の空気の混入量が
増加した状態の断面図、第３図および第４図は従来例に
おけるインクジェット記録装置を示し、第３図は正常な
動作状態の断面図、第４図はインク供給不能状態の断面
図である。 １・・・ボディ部材、２・・・空気ノズル板、３・・・
インクノズル板、４・・・空気室、５・・・空気流路、
６・・・インク室、７・・・インク吐出口、８・・・空
気吐出口、９．１０・・・電極、１１・・・空気供給流
路、１２川空気供給源、１３・・・インク供給流路、１
４川インク供給源、１７・・・微細網目状体。 代理人の氏名　弁理士　小蝦治　明　ほか２名第１図 空気供給源 第２図 空気供給源 −　　第６図 第４図Figures 1 and 2 show an inkjet recording device according to an embodiment of the present invention, with Figure 1 being a cross-sectional view during ink filling, and Figure 2 showing an increase in the amount of air mixed in the ink chamber after ink filling. 3 and 4 show a conventional ink jet recording apparatus, FIG. 3 is a sectional view in a normal operating state, and FIG. 4 is a sectional view in a state where ink cannot be supplied. 1...Body member, 2...Air nozzle plate, 3...
Ink nozzle plate, 4... air chamber, 5... air flow path,
6... Ink chamber, 7... Ink discharge port, 8... Air discharge port, 9.10... Electrode, 11... Air supply channel, 12 Air supply source, 13... Ink supply channel, 1
4 River ink supply source, 17...fine network. Name of agent Patent attorney Akira Koeji and two others Figure 1 Air supply source Figure 2 Air supply source - Figure 6 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] インク室にこのインク室内のインクを毛細管現象により
インク供給流路の供給口に導くことができるように微細
網目状体が設けられたインクジェット記録装置。An inkjet recording device in which an ink chamber is provided with a fine mesh body so that ink in the ink chamber can be guided to a supply port of an ink supply channel by capillary action.