JPH0776105A - Ink jet head - Google Patents
Ink jet headInfo
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- JPH0776105A JPH0776105A JP17254893A JP17254893A JPH0776105A JP H0776105 A JPH0776105 A JP H0776105A JP 17254893 A JP17254893 A JP 17254893A JP 17254893 A JP17254893 A JP 17254893A JP H0776105 A JPH0776105 A JP H0776105A
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- ink
- pressure
- ink tank
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タに用いるインクジェットヘッド、特に、インクタンク
を有するインクジェットヘッドに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet head used for an inkjet printer, and more particularly to an inkjet head having an ink tank.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インクジェットヘッドにおいては、イン
クジェットプリンタの構成上インクタンクのインク液面
が記録ヘッドのノズル面より高くなることが多くある。
このような場合、記録ヘッドのノズル面には、インクの
水頭差圧が加わり、ノズルよりインクが流出するという
問題がある。2. Description of the Related Art In an inkjet head, the ink surface of an ink tank is often higher than the nozzle surface of a recording head due to the structure of an inkjet printer.
In such a case, there is a problem that the head differential pressure of the ink is applied to the nozzle surface of the recording head, and the ink flows out from the nozzle.
【０００３】これを解決するため、インクタンクに負圧
を発生する手段を設けて、インク漏れを防止することが
行なわれている。例えば、特開昭６３−８７２４２号公
報や、特開平２−３４３４９号公報に開示された記録ヘ
ッドでは、インクタンク内に、スポンジなどの多孔質体
を配置し、その毛細管力を利用して負圧を発生させてい
る。In order to solve this problem, a means for generating a negative pressure is provided in the ink tank to prevent ink leakage. For example, in the recording heads disclosed in JP-A-63-87242 and JP-A-2-34349, a porous body such as a sponge is arranged in the ink tank, and the capillary force of the porous body is used to generate a negative force. It is generating pressure.
【０００４】また、特開昭６２−２３１７５９号公報に
開示されたプリントヘッドでは、インクタンクと記録ヘ
ッド部間に弁体を介在させ、記録ヘッド部において印字
により消費されたインクを供給する際の弁体を開く圧力
を利用して負圧を発生させている。In the print head disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-231759, a valve element is interposed between the ink tank and the recording head portion to supply ink consumed by printing in the recording head portion. Negative pressure is generated using the pressure to open the valve body.
【０００５】また、特開平３−１８０３５７号公報で
は、インクタンクの上部を大気に連通させずに、インク
タンクと液体連結された毛管素子を用いてインクタンク
内に気泡を供給するようにし、気泡の内圧によってイン
クタンク内の負圧を調整をするようにして、多孔質体を
用いない方法も提案されている。Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-180357, bubbles are supplied into the ink tank by using a capillary element liquid-connected to the ink tank without communicating the upper portion of the ink tank with the atmosphere. There has also been proposed a method in which the negative pressure in the ink tank is adjusted by the internal pressure of (1) and the porous body is not used.
【０００６】しかしながら、特開昭６２−２３１７５９
号公報に開示された圧調整のための弁体を用いる方法で
は、弁体が常時インクに浸漬されているため、弁体の破
損やゴミ詰まり等による弁体の故障が生じやすく、複雑
な構成となるため高価になるという問題があった。ま
た、特開平３−１８０３５７号公報に開示された多孔質
体を用いない方法では、キャリッジの急激な移動に伴っ
て、インクの慣性力によるインク圧レベルの変動が生
じ、印字に悪影響を及ぼすため、高速印字化の妨げとな
っている。However, JP-A-62-231759
In the method of using the valve body for pressure adjustment disclosed in Japanese Patent Publication, since the valve body is constantly immersed in ink, the valve body is liable to be damaged due to breakage of the valve body or clogging of dust, etc. Therefore, there is a problem that it becomes expensive. Further, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-180357, which does not use the porous body, the ink pressure level fluctuates due to the inertial force of the ink due to the abrupt movement of the carriage, which adversely affects the printing. , Which is an obstacle to high-speed printing.
【０００７】しかしながら、特開昭６３−８７２４２号
公報や、特開平２−３４３４９の多孔性部材を用いる方
法は、構成が簡単であるが、記録ヘッド部へのインク負
圧を与えるための一定の保持圧を得るために多孔質体の
密度を一定以上にする必要から、下記の問題がある。 多孔質体にインクを完全に充填することができず、
インクタンク容積の７０％程度しかインクを充填するこ
とができない。 多孔質体に充填されたインクの一部は多孔質体に残
留し、充填されたインクの８０％程度しか使用されな
い。このためインクタンク容積に対するインク実効使用
効率が５０〜６０％しかなく、カートリッジの小型化が
困難であるばかりか、インクの利用効率が悪いことによ
り、ランニングコストの低価格化を阻害している。However, the method using a porous member disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-87242 and Japanese Patent Laid-Open No. 2-34349 has a simple structure, but a constant amount for applying a negative ink pressure to the recording head portion. Since it is necessary to make the density of the porous body above a certain level in order to obtain the holding pressure, there are the following problems. It is not possible to completely fill the porous body with ink,
Only 70% of the ink tank volume can be filled with ink. A part of the ink filled in the porous body remains in the porous body, and only about 80% of the filled ink is used. For this reason, the effective ink use efficiency with respect to the ink tank volume is only 50 to 60%, which makes it difficult to reduce the size of the cartridge, and the poor ink use efficiency hinders the reduction of the running cost.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、インクカートリッジ内のイ
ンクの実効使用効率が高く、キャリッジの高速な移動等
があっても良好な印字品質を得ることができるインクジ
ェットヘッドを提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has a high effective use efficiency of ink in an ink cartridge, and a good print quality even when the carriage moves at high speed. It is an object of the present invention to provide an inkjet head capable of obtaining the above.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、インクジェッ
トヘッドにおいて、記録ヘッド部と、該記録ヘッド部へ
インクを供給するインクタンクおよび該インクタンク内
に設けられた多孔質体を有するインクジェットヘッドに
おいて、前記多孔質体は前記インクタンクの一部または
ほぼ全体容積を占めるとともに、前記インクタンクには
前記多孔質体のインク保持力をバックアップする圧力調
整弁を備えた大気連通孔が設けられていることを特徴と
するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an ink jet head having an ink jet head having a print head portion, an ink tank for supplying ink to the print head portion, and a porous body provided in the ink tank. The porous body occupies a part or almost the entire volume of the ink tank, and the ink tank is provided with an atmosphere communication hole having a pressure adjusting valve for backing up the ink holding force of the porous body. It is characterized by that.
【００１０】圧力調整弁として、釣り鐘型に形成された
弾性部材の凸部先端に切り込みが入ったものを用い、イ
ンクタンク内側に凸部が向くように大気連通孔に取り付
けることができる。多孔質体の密度は、隙間の容積比が
８５％以上のものを用いることができる。As the pressure regulating valve, a bell-shaped elastic member having a notch at the tip of the convex portion can be used and can be attached to the atmosphere communication hole so that the convex portion faces the inside of the ink tank. As the density of the porous body, one having a volume ratio of the gap of 85% or more can be used.
【００１１】[0011]
【作用】インクタンク内に多孔質体が設けられているこ
とによって、従来の多孔質体を用いたインクジェットヘ
ッドと同様に、キャリッジ移動等に伴うインク圧力の変
動を抑えることができる。つまり、インク動圧変動制御
能力を有するということができる。多孔質体は、インク
使用効率（インク使用可能量／インク充填量）の向上の
ため、低密度のものが選択される。By providing the porous body in the ink tank, it is possible to suppress the fluctuation of the ink pressure due to the movement of the carriage or the like, similarly to the conventional ink jet head using the porous body. That is, it can be said that the ink dynamic pressure fluctuation control capability is provided. The porous body is selected to have a low density in order to improve the ink use efficiency (ink usable amount / ink filled amount).
【００１２】一般に低密度の多孔質体は、インク保水率
（インク吸収量／多孔質体容積）が低くなり、負圧を発
生させることが困難となるが、本発明では、圧力調整弁
を用いたことによって、インクタンク内が外部環境に対
し負圧を発生させることができるために、低密度の多孔
質体を用いて保水効率を大きくすることができる。これ
により、タンク容積使用効率（インク使用可能量／イン
クタンク内容積）を大きく向上させることができる。Generally, a low-density porous material has a low ink water retention (ink absorption amount / porous material volume), which makes it difficult to generate a negative pressure. However, in the present invention, a pressure regulating valve is used. As a result, since a negative pressure can be generated in the ink tank with respect to the external environment, the water retention efficiency can be increased by using the low-density porous body. As a result, the tank volume usage efficiency (ink usable amount / ink tank internal volume) can be greatly improved.
【００１３】実験例を用いて定量的に説明する。図３
は、タンク内の圧力が外部環境と等しい場合における
（インク残量／容積）比とインク保持圧との関係を多孔
質体の密度を変えて測定した結果である。多孔質体Ａ，
Ｂ，Ｃは同一材料であり、それぞれの比重は、０．０７
５，０．１，０．１２５［ｇ／ｃｍ3 ］となっている。
ここで、インクジェットヘッドの印字可能範囲を、−２
０〜１３０ｍｍＨ2 Ｏと仮定する。すなわち、図３にお
いて、のハッチングを施した範囲が、使用範囲となる。
この範囲についてタンク容積使用効率を計算してみる。Quantitative description will be made using experimental examples. Figure 3
Is the result of measuring the relationship between the (ink remaining amount / volume) ratio and the ink holding pressure when the pressure in the tank is equal to the external environment, by changing the density of the porous body. Porous body A,
B and C are the same material, and each has a specific gravity of 0.07
The values are 5, 0.1 and 0.125 [g / cm 3 ].
Here, the printable range of the inkjet head is -2
Assume 0 to 130 mmH 2 O. That is, in FIG. 3, the hatched range is the usage range.
Let's calculate the tank volume usage efficiency for this range.
【００１４】低密度の多孔質体Ａは、インク保水率が５
５％であり、インク使用効率は、 （５５−３）／５５＝９５％ であるから、タンク容積使用効率は、 ０．５５×０．９５＝５２％ である。The low density porous body A has an ink water retention rate of 5
Since the ink use efficiency is 5% and the ink use efficiency is (55-3) / 55 = 95%, the tank volume use efficiency is 0.55 × 0.95 = 52%.
【００１５】多孔質体Ｂは、インク保水率が７５％であ
り、インク使用効率が、 （７５−１２）／７５＝８４％ であるから、タンク容積使用効率は、 ０．７５×０．８４＝６３％ である。Since the porous body B has an ink water retention rate of 75% and an ink usage efficiency of (75-12) / 75 = 84%, the tank volume usage efficiency is 0.75 × 0.84. = 63%.
【００１６】多孔質体Ｃは、インク保水率が８０％であ
り、インク使用効率が、 （８０−３７）／８０＝５４％ であるから、タンク容積使用効率は、 ０．８０×０．５４＝４３％ である。Since the porous body C has an ink water retention rate of 80% and an ink use efficiency of (80-37) / 80 = 54%, the tank volume use efficiency is 0.80 × 0.54. = 43%.
【００１７】すなわち、低密度の多孔質体は、インク使
用効率は大きくとれるが、毛管力が小さいから、インク
保水率が小さく、タンク容積使用効率は、さほど大きく
することはできない。一般には、多孔質体としては、Ｂ
のような特性のものが選択される。しかしながら、その
タンク容積使用効率は、上述したように、６０％前後と
低く、インクジェットヘッドの小型化と低印字コストの
面での阻害要因となっている。That is, a low-density porous material has a high ink use efficiency, but has a small capillary force, and therefore has a low ink water retention rate, and the tank volume use efficiency cannot be increased so much. Generally, as a porous material, B
Those with characteristics such as are selected. However, the tank volume usage efficiency is as low as around 60% as described above, which is an obstacle to the downsizing of the inkjet head and the low printing cost.
【００１８】本発明は、低密度の多孔質体がインク使用
効率が高いことに注目し、インク保水率をバックアップ
するために、圧力調整弁を用いて、インクタンク内が外
部環境に対し負圧となるようにしている。例えば、イン
クタンク内を５０ｍｍＨ2 Ｏ程度の負圧にしておけば、
多孔質体Ａ，Ｂ，Ｃは、図４のような特性を示す。これ
からみると、低密度の多孔質体Ａは、インク保水率を９
０％にとることができる。そうすると、インク使用効率
は、 （９０−５）／９０＝９４％ となるから、タンク容積使用効率は、 ０．９０×０．９４＝８５％ と向上でき、多孔質体Ｂ，Ｃに比較して、タンク容積使
用効率は、飛躍的に向上できる。In the present invention, attention is paid to the fact that the low-density porous material has a high ink use efficiency, and in order to back up the water retention of the ink, a pressure regulating valve is used to make the inside of the ink tank a negative pressure against the external environment. I am trying to become. For example, if the negative pressure in the ink tank is about 50 mmH 2 O,
The porous bodies A, B and C show the characteristics as shown in FIG. From this, it can be seen that the low density porous body A has an ink water retention rate of 9
It can be set to 0%. Then, since the ink use efficiency is (90-5) / 90 = 94%, the tank volume use efficiency can be improved to 0.90 × 0.94 = 85%, which is higher than that of the porous bodies B and C. Thus, the tank volume usage efficiency can be dramatically improved.
【００１９】ここで、図４中のａ，ｂ，ｃは、インク収
納不可容積を表し、多孔質体の（隙間／容積）比率で決
定されるものである。図３では、同一材料であるから、
比重が、０．０７５，０．１，０．１２５［ｇ／ｃ
ｍ3 ］と比例し、 ａ＝ｃ×３／５ ｂ＝ｃ×４／５ となっている。Here, a, b, and c in FIG. 4 represent volumes in which ink cannot be stored, and are determined by the (gap / volume) ratio of the porous body. In FIG. 3, since the materials are the same,
Specific gravity is 0.075, 0.1, 0.125 [g / c
m 3 ], and a = c × 3/5 and b = c × 4/5.
【００２０】また、圧力調整弁は、インクタンクの大気
連通孔に設けられるので、常時インクに浸漬されること
はない。Further, since the pressure adjusting valve is provided in the air communication hole of the ink tank, it is not always immersed in the ink.
【００２１】[0021]
【実施例】図１は、本発明のインクジェットヘッドの第
１の実施例の要部の概略構成図である。図中、１はヘッ
ドカートリッジ、２は記録ヘッド、３はインクタンク、
３ａは多孔質体、４はヒートシンク、５はマニホールド
部、６は大気連通孔、７は圧力調整弁、８は連通路、９
はフィルタ、１０はインクである。ヘッドカートリッジ
１には、記録ヘッド２が取り付けられたヒートシンク
４、インクタンク３、記録ヘッドに電気信号を供給する
図示しないプリント基板、マニホールド部５が一体に形
成されている。インクタンク３内には多孔質体３ａが設
けられており、連通路８から、マニホールド部５を通っ
て、記録ヘッド２にインクを供給する。マニホールド部
５の入り口には、記録ヘッド２へゴミ等の微粒子が入り
込むことを防止するため、フィルタ９が介在されてい
る。記録ヘッドには多数（例えば、１２８個）の図示し
ないノズルが高密度（例えば、４００ｓｐｉ）で形成さ
れており、各ノズルには通電によって気泡を発生させイ
ンク滴を噴射するための駆動素子、例えば、発熱体が設
けられている。なお、この実施例では、インク滴の噴射
は横向きに行なわれるようにしたが、これに限られるも
のではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a first embodiment of an ink jet head of the present invention. In the figure, 1 is a head cartridge, 2 is a recording head, 3 is an ink tank,
3a is a porous body, 4 is a heat sink, 5 is a manifold portion, 6 is an atmosphere communication hole, 7 is a pressure adjusting valve, 8 is a communication passage, and 9 is a communication passage.
Is a filter and 10 is ink. The head cartridge 1 is integrally formed with a heat sink 4 to which the recording head 2 is attached, an ink tank 3, a printed circuit board (not shown) that supplies an electric signal to the recording head, and a manifold portion 5. A porous body 3a is provided in the ink tank 3, and ink is supplied to the recording head 2 from the communication passage 8 through the manifold portion 5. A filter 9 is interposed at the inlet of the manifold portion 5 in order to prevent fine particles such as dust from entering the recording head 2. A large number (for example, 128) of nozzles (not shown) are formed at high density (for example, 400 spi) in the recording head, and a driving element for generating ink bubbles and ejecting ink droplets by energizing each nozzle, for example, , A heating element is provided. In addition, in this embodiment, the ink droplets are ejected laterally, but the invention is not limited to this.
【００２２】多孔質体３ａは、セルロース、ウレタン等
の低密度化が容易でインク耐性の良い材質が選ばれる。
この実施例では、その隙間／容積比率が約９０％のもの
を用いたが、隙間／容積比率は８５％以上の材料を用い
るのがよい。また、セルロース、ウレタンを用いた実施
例では、比重が０．０８ｇ／ｃｍ3 のものが使用されて
いる。比重で多孔質体を選択した場合には、０．１ｇ／
ｃｍ3 以下のものが好ましい。多孔質体３ａは、この実
施例では、インクタンク容積の全部となっている。図で
は、左下がりのハッチングによって多孔質体３ａを示
し、右下がりのハッチングでインク１０を示した。イン
クの一部が印字により消費された状態を示している。For the porous body 3a, a material such as cellulose, urethane, etc., which is easily reduced in density and has good ink resistance, is selected.
In this embodiment, a material having a gap / volume ratio of about 90% was used, but it is preferable to use a material having a gap / volume ratio of 85% or more. In the examples using cellulose and urethane, those having a specific gravity of 0.08 g / cm 3 are used. When a porous material is selected by specific gravity, 0.1 g /
Those having a cm 3 or less are preferable. The porous body 3a is the entire volume of the ink tank in this embodiment. In the figure, the porous body 3a is shown by the hatching on the left side, and the ink 10 is shown by the hatching on the right side. It shows a state where a part of the ink is consumed by printing.
【００２３】インクタンク３に設けられた大気連通孔６
には、圧力調整弁７が設けられている。圧力調整弁７
は、弾性部材にスリットを設けたものが用いられる。圧
力の変化によって弾性部材が変形し、密閉されていたス
リットが開口して、空気が流通し、インクタンク内の圧
力を調整する。Atmosphere communication hole 6 provided in ink tank 3
A pressure adjusting valve 7 is provided in the. Pressure control valve 7
Is an elastic member provided with a slit. The elastic member is deformed by the change in pressure, the sealed slit is opened, and air is circulated to adjust the pressure in the ink tank.
【００２４】図２は、圧力調整弁の一実施例を説明する
ためのものであり、図２（Ａ）は上面図、図２（Ｂ）は
Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。図中、７は圧力調整弁、
７ａは凸部、７ｂはつば部、７ｃはスリットである。こ
の実施例では、圧力調整弁７は、インク耐性に優れたシ
リコンゴム、インプレイン（合成ゴム）、天然ゴム等の
弾性材料が選択され、成形加工により作製される。形状
は、ハットのような形状で、中央の凸部７ａは釣り鐘型
に形成され、周縁のつば部分７ｂが取り付け部となって
いる。凸部７ａの頂部には、スリット７ｃが切り込まれ
て形成されている。FIG. 2 is for explaining one embodiment of the pressure regulating valve, FIG. 2 (A) is a top view, and FIG. 2 (B) is a sectional view taken along line BB. In the figure, 7 is a pressure regulating valve,
Reference numeral 7a is a convex portion, 7b is a brim portion, and 7c is a slit. In this embodiment, the pressure regulating valve 7 is made of an elastic material such as silicone rubber, in-plane (synthetic rubber) or natural rubber having excellent ink resistance and is manufactured by molding. The shape is a hat-like shape, the central convex portion 7a is formed in a bell shape, and the peripheral brim portion 7b serves as a mounting portion. A slit 7c is cut and formed at the top of the convex portion 7a.
【００２５】このように、釣り鐘型に成形された弾性部
材は、凸側が凹側に対して相対的に圧力が一定値以上低
くなると、凸部７ａの先端のスリット７ｃが、図２
（Ａ）に点線で示したように開いて、図２（Ｂ）の破線
矢印で示したように、凹側から凸側へ空気を移動させる
ことができる。この空気の移動に伴って、圧力差が緩和
されると、弾性によって、凸部７ａの先端のスリット７
ｃが閉じる。これにより、凸側は常時凹側に対して相対
的に低い圧力を保つことができる。ここで、図２中の矢
印方向で正負圧力差ができたときの弁開閉を釣り鐘型圧
力差調整弁の正方向と呼ぶ。これに対して、逆方向であ
っても圧力差調整弁は開閉するが、その圧力差は正方向
に対して大きくなる。これは、釣り鐘型形状に起因して
いる。この圧力調整弁７は、図１のインクタンク３の大
気連通孔６に、凸部側をインクタンクの内側に向けて取
り付けられる。As described above, in the bell-shaped elastic member, when the pressure on the convex side becomes lower than the concave side by a certain value or more, the slit 7c at the tip of the convex portion 7a becomes
The air can be moved from the concave side to the convex side by opening as shown by the dotted line in (A) and as shown by the broken line arrow in FIG. 2 (B). When the pressure difference is alleviated as the air moves, the elasticity causes the slit 7 at the tip of the convex portion 7a to move.
c closes. As a result, the convex side can always maintain a relatively low pressure with respect to the concave side. Here, the valve opening / closing when a positive / negative pressure difference is generated in the direction of the arrow in FIG. 2 is called the positive direction of the bell-shaped pressure difference adjusting valve. On the other hand, the pressure difference adjusting valve opens and closes even in the reverse direction, but the pressure difference increases in the positive direction. This is due to the bell shape. The pressure adjusting valve 7 is attached to the atmosphere communication hole 6 of the ink tank 3 of FIG. 1 with the convex side facing the inside of the ink tank.
【００２６】図２の圧力調整弁を用いた図１の実施例の
動作を説明する。記録ヘッド２側から、初期にインクの
プライミングを行なうと、多孔質体３ａからマニホール
ド部５を介して記録ヘッド２にインクが供給される。こ
のとき、多孔質体３ａからインクが消費されるために、
インクタンク３内の圧力が負圧となる。印字が進行し
て、インクがさらに消費されると、大気圧とインクタン
ク３内の圧力との圧力差が大きくなり、圧力調整弁１７
の凸部７ａの先端のスリット７ｃが開いた状態となり、
空気がインクタンク３内に供給される。空気の供給によ
り、大気圧とインクタンク３内の圧力との圧力差が小さ
くなると、圧力調整弁１７の凸部７ａの先端のスリット
７ｃが閉じる。The operation of the embodiment of FIG. 1 using the pressure regulating valve of FIG. 2 will be described. When the ink is initially primed from the recording head 2 side, the ink is supplied from the porous body 3 a to the recording head 2 through the manifold portion 5. At this time, since the ink is consumed from the porous body 3a,
The pressure in the ink tank 3 becomes a negative pressure. As the printing progresses and the ink is further consumed, the pressure difference between the atmospheric pressure and the pressure in the ink tank 3 increases, and the pressure adjusting valve 17
The slit 7c at the tip of the convex portion 7a becomes open,
Air is supplied into the ink tank 3. When the pressure difference between the atmospheric pressure and the pressure inside the ink tank 3 becomes smaller due to the supply of air, the slit 7c at the tip of the convex portion 7a of the pressure regulating valve 17 closes.
【００２７】これを繰り返すことによって、インクタン
ク３の内圧は、大気圧に対して圧力調整弁１７の弾性部
材により形成されたスリットを閉じようとする応力分相
当の負圧を中心にして一定幅をもった圧力範囲に調整さ
れる。By repeating this, the internal pressure of the ink tank 3 has a constant width around the negative pressure corresponding to the stress for closing the slit formed by the elastic member of the pressure adjusting valve 17 with respect to the atmospheric pressure. Is adjusted to the pressure range.
【００２８】図５は、本発明のインクジェットヘッドの
第２の実施例の要部の概略構成図である。図中、図１と
同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。１
１，１２は大気連通孔、１３，１４は圧力調整弁、１
５，１６はメッシュ部材である。この実施例では、イン
クタンク３には、大気連通口１１，１２が設けられてお
り、それぞれの大気連通孔に圧力調整弁１３，１４が逆
方向に向かって取り付けられている。すなわち、大気連
通口１１には、第１の実施例と同様に、大気側からイン
クタンク３の内部側に向けて圧力調整弁１３が取り付け
られ、大気連通口１２には、逆に、インクタンク３の内
部側から大気側に向けて圧力調整弁１４が取り付けられ
ている。大気連通口１１，１２のインクタンク内部側に
は、インク漏れ防止のために、インクを不透過にできる
程度の孔を有するメッシュ部材１５，１６が蓋状に設け
られている。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a main part of a second embodiment of the ink jet head of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 1
1, 12 are atmosphere communication holes, 13 and 14 are pressure control valves, 1
Reference numerals 5 and 16 are mesh members. In this embodiment, the ink tank 3 is provided with atmosphere communicating ports 11 and 12, and pressure adjusting valves 13 and 14 are attached to the respective atmosphere communicating holes in opposite directions. That is, as in the first embodiment, a pressure adjusting valve 13 is attached to the atmosphere communication port 11 from the atmosphere side toward the inside of the ink tank 3, and the atmosphere communication port 12 is, on the contrary, an ink tank. A pressure regulating valve 14 is attached from the inside of 3 toward the atmosphere. On the inner side of the ink tanks of the atmosphere communication ports 11 and 12, mesh members 15 and 16 having a hole capable of making the ink impermeable are provided in a lid shape in order to prevent ink leakage.
【００２９】この実施例では、インクタンク３容積の一
部が多孔質体３ａとなっており、より実効的なインク使
用効率が高くなるようになっている。このとき、インク
タンク内は、多孔質体の存在する部分と存在しない部分
とが分離されるようになってている。In this embodiment, a part of the volume of the ink tank 3 is the porous body 3a, so that the effective ink use efficiency is improved. At this time, in the ink tank, a portion where the porous body exists and a portion where the porous body does not exist are separated.
【００３０】ここで、記録ヘッド部のインク保持圧が３
００ｍｍＨ2 Ｏであり、圧力調整弁１３，１４の弾性部
材の応力による正方向の圧力差保持能力中心値が５０ｍ
ｍＨ2 Ｏ、逆方向の圧力差保持能力中心値が５００ｍｍ
Ｈ2 Ｏと設定した場合の環境や状態変化におけるインク
タンク３内の圧力の変動と圧力調整弁１３，１４の開閉
状態を図６に示す。Here, the ink holding pressure of the recording head is 3
It is 00 mmH 2 O, and the central value of the pressure difference holding ability in the positive direction due to the stress of the elastic members of the pressure regulating valves 13 and 14 is 50 m.
mH 2 O, reverse pressure difference holding capacity center value is 500 mm
FIG. 6 shows the fluctuation of the pressure in the ink tank 3 and the open / closed state of the pressure regulating valves 13 and 14 when the environment is set to H 2 O and the state changes.
【００３１】初期のプライミングによって、記録ヘッド
２からインクが吸引されると、圧力調整弁１３のスリッ
トが一時的に開いて、インクタンク３内の相対圧力は、
−５０ｍｍＨ2 Ｏに保たれる。このときの大気圧は、１
０３３２ｍｍＨ2 Ｏであるとする。ここで、インクジェ
ットヘッドが航空輸送されることにより大気圧が１０３
３２ｍｍＨ2 Ｏから６０００ｍｍＨ2 Ｏ程度に降下した
とする。インクタンク３内の圧力は、大気圧より高くな
るが、このような場合には、圧力調整弁１４のスリット
が断続的に開いて、インクタンク３内の相対圧力を、＋
５０ｍｍＨ2 Ｏに調整する。＋５０ｍｍＨ2 Ｏの値は、
記録ヘッド２からインク漏れが発生する相対圧力の＋３
００ｍｍＨ2 Ｏより低いから、大気圧の低下に遭遇して
も、インク漏れが起こることはない。環境温度の上昇に
よりインクに温度膨張が生じた場合も同様である。大気
圧が、もとの１０３３２ｍｍＨ2 Ｏに戻った場合には、
インクタンク３内の相対圧力が低下するが、圧力調整弁
１３のスリットが開いて、インクタンク３内の相対圧力
を−５０ｍｍＨ2 Ｏに調整する。記録ヘッドが使用さ
れ、インクが消費されてインクタンク３内の相対圧力が
低下すると、圧力調整弁１３のスリットが開いて、イン
クタンク３内の相対圧力をほぼ−５０ｍｍＨ2Ｏに維持
する。When the ink is sucked from the recording head 2 by the initial priming, the slit of the pressure adjusting valve 13 is temporarily opened, and the relative pressure in the ink tank 3 becomes
It is kept in -50mmH 2 O. Atmospheric pressure at this time is 1
It is assumed to be 0332 mmH 2 O. Here, the atmospheric pressure is reduced to 103 by the inkjet head being transported by air.
From 32mmH 2 O and has dropped 6000mmH 2 O about. The pressure in the ink tank 3 becomes higher than the atmospheric pressure. In such a case, the slit of the pressure regulating valve 14 is intermittently opened, and the relative pressure in the ink tank 3 is +
Adjust to 50 mmH 2 O. The value of + 50mmH 2 O is
+3 of relative pressure at which ink leaks from the recording head 2
Since it is lower than 00 mmH 2 O, ink leakage does not occur even when a drop in atmospheric pressure is encountered. The same applies when the temperature of the ink expands due to the increase in the environmental temperature. When the atmospheric pressure returns to the original 10332mmH 2 O,
Although the relative pressure in the ink tank 3 decreases, the slit of the pressure adjusting valve 13 opens, and the relative pressure in the ink tank 3 is adjusted to −50 mmH 2 O. When the recording head is used and ink is consumed to lower the relative pressure in the ink tank 3, the slit of the pressure adjusting valve 13 opens to maintain the relative pressure in the ink tank 3 at approximately −50 mmH 2 O.
【００３２】このように、記録ヘッドの使用時のインク
圧力が良好な負圧に保たれるばかりでなく、インクタン
ク内の相対圧力が上昇した場合も、記録ヘッドからのイ
ンク漏れのない好ましいヘッドカートリッジが得られ
る。In this way, not only is the ink pressure maintained at a good negative pressure when the recording head is used, but also when the relative pressure in the ink tank rises, there is no ink leakage from the recording head, which is desirable. A cartridge is obtained.
【００３３】なお、図６では、説明のために圧力調整弁
の開閉がオン・オフのデジタル的な動作で説明されてい
るが、実際の動作は、大気圧とインクタンク内の圧力と
の圧力差と弾性部材の応力との釣合によって、アナログ
的に開閉が行なわれ、これにより圧力変動も良好なもの
が得られる。In FIG. 6, for the sake of explanation, the opening and closing of the pressure regulating valve is explained as a digital operation of turning on and off, but the actual operation is the pressure between the atmospheric pressure and the pressure in the ink tank. By the balance between the difference and the stress of the elastic member, the opening and closing is performed in an analog manner, whereby a good pressure fluctuation can be obtained.
【００３４】第２の実施例では、圧力調整弁を２個設け
たが、圧力調整弁の逆方向の圧力差保持能力中心値が、
記録ヘッド部でのインク保持圧以下のものであれば、１
個の圧力調整弁を用いても、第２の実施例と同等の性能
が得られることは明らかである。これは、正逆方向の圧
力差保持能力を、所望値にすることができる本発明の圧
力調整弁の大きな特徴である。In the second embodiment, two pressure adjusting valves are provided, but the central value of the pressure difference holding ability in the reverse direction of the pressure adjusting valve is
If the ink holding pressure at the recording head is less than or equal to 1,
It is clear that the performance equivalent to that of the second embodiment can be obtained even if the number of pressure regulating valves is used. This is a great feature of the pressure regulating valve of the present invention that can set the pressure difference holding ability in the forward and reverse directions to a desired value.
【００３５】圧力調整弁の圧力差保持能力は、弾性材料
の材質、凸部の寸法、凸部部材の厚み、さらに、切り込
み寸法や形状によって幅広く調節することができる。ま
た、実施例において、切り込んだスリットは、１本の線
状であるが、本発明では交差するような放射状の切り込
み等、適宜のパターンで形成してもよい。The pressure difference holding ability of the pressure regulating valve can be widely adjusted by the material of the elastic material, the size of the projection, the thickness of the projection member, and the cut size and shape. Further, in the embodiment, the cut slit is one linear shape, but in the present invention, it may be formed in an appropriate pattern such as a radial cut that intersects.
【００３６】なお、外気からインクタンク内に向けた方
向に取り付けた圧力調整弁は、インクの逆流も防止でき
るので、インクタンクの下部に設けるようにしてもよ
い。The pressure adjusting valve mounted in the direction from the outside air to the inside of the ink tank can prevent the backflow of the ink, and thus may be provided at the lower part of the ink tank.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、簡単な機構で、インクタンクの内圧をほぼ一
定の負圧に保つことができ、インクタンク中の多孔性材
料のインク保持率を向上させることができる。また、外
部衝撃にも安定であり、インクジェットヘッドを安価に
構成することができるという効果がある。As is apparent from the above description, according to the present invention, the internal pressure of the ink tank can be maintained at a substantially constant negative pressure with a simple mechanism, and the ink of the porous material in the ink tank can be maintained. The retention rate can be improved. Further, there is an effect that the ink jet head is stable against external impact and can be constructed at low cost.
【図１】 本発明のインクジェットヘッドの第１の実施
例の要部の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a first embodiment of an inkjet head of the present invention.
【図２】 圧力調整弁の一実施例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment of a pressure control valve.
【図３】 多孔質体を用いた従来のインクジェットヘッ
ドの作用の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of the operation of a conventional inkjet head using a porous body.
【図４】 多孔質体を用いた本発明のインクジェットヘ
ッドの作用の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of the action of the inkjet head of the present invention using a porous body.
【図５】 本発明のインクジェットヘッドの第２の実施
例の要部の概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a main part of a second embodiment of the inkjet head of the present invention.
【図６】 第２の実施例の動作の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of the second embodiment.
１ ヘッドカートリッジ、２ 記録ヘッド、３ インク
タンク、３ａ 多孔質体、４ ヒートシンク、５ マニ
ホールド部、６，１１，１２ 大気連通孔、７，１３，
１４ 圧力調整弁、８ 連通路、９ フィルタ、１０
インク、１５，１６ メッシュ部材。1 head cartridge, 2 recording head, 3 ink tank, 3a porous body, 4 heat sink, 5 manifold part, 6, 11, 12 atmosphere communication hole, 7, 13,
14 Pressure regulating valve, 8 communication passages, 9 filter, 10
Ink, 15, 16 mesh material.
Claims (1)
クを供給するインクタンクおよび該インクタンク内に設
けられた多孔質体を有するインクジェットヘッドにおい
て、前記多孔質体は前記インクタンクの一部またはほぼ
全体容積を占めるとともに、前記インクタンクには前記
多孔質体のインク保持力をバックアップする圧力調整弁
を備えた大気連通孔が設けられていることを特徴とする
インクジェットヘッド。1. An ink jet head having a recording head section, an ink tank for supplying ink to the recording head section, and a porous body provided in the ink tank, wherein the porous body is a part of the ink tank. Alternatively, the ink jet head is characterized in that it occupies substantially the entire volume, and that the ink tank is provided with an atmosphere communication hole having a pressure adjusting valve for backing up the ink holding force of the porous body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17254893A JPH0776105A (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17254893A JPH0776105A (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Ink jet head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0776105A true JPH0776105A (en) | 1995-03-20 |
Family
ID=15943918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17254893A Pending JPH0776105A (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Ink jet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776105A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6116727A (en) * | 1998-08-19 | 2000-09-12 | Nec Corporation | Ink supply mechanism |
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| JP2010141325A (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Asml Netherlands Bv | Fluid extract system, lithography apparatus, and device manufacturing method |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP17254893A patent/JPH0776105A/en active Pending
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| US9213246B2 (en) | 2008-12-11 | 2015-12-15 | Asml Netherlands B.V. | Fluid extraction system, lithographic apparatus and device manufacturing method |
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