JPS5894473A - インクジエツト記録装置のインク供給装置 - 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】 本発明は、インクジェット記録装置のインク供給装置に
関する。

インクジェットヘッドの代表的なものに第１図に示すよ
うなオンデマンド型インクジェットヘッドがある。第１
図は、圧力室の容積を減少させて、インク液滴が制御さ
れるインクジェットヘッドの一例を示すもので、インク
液滴１は電気信号源３からの電気入力に応じて機械振動
を行なうピエゾ素子２によってのみ制御きれる。インク
ジェットヘッド内のインク室は、２分割されたインク液
室、即ち１つの外方の室４と１つの内方の室６とを有し
、これらの画室は結合通路６により互いに結合している
。インク流入通路７は外方の室４に通じ、外方の室４に
インクノズル８が設けられている。

電気インパルスによりピエゾ素子２が動作するとピエゾ
素子２に接合した金属ダイヤフラム９の微少変位により
、インクは内方の室６から結合通路６を通り、外方の室
４内のインク液層内を通９、かつ更にインクノズル８を
通って押し出され、インク液滴１となる。１ｏは空気層
であり、ノズル１１より空気流を放出させる。空気流の
効果は、特開昭５１−１０９７３８号公報に詳細に述べ
てあり、又本発明と直接関連することはないので、説明
は省略する。

このような構成のインクジェットヘッドを平面内で走査
させ、水平方向に１ラインまたは複数ライン記録を行な
う平面走査型記録装置におけるインク供給は、通常第２
図のような方式がとられている。図において、１６は水
平方向に移動するキャリッジで、その上にインクジェッ
トヘッド１６が固定されている。インクジェットヘッド
１６へのインク供給は、インクタンク２ｏから導いた一
本の配管１９で行なわれている。ところが、この種の記
録装置の水平方向の移動速度は、０．６〜１１１Ｉ／ｓ
の高速度が要求される。またキャリッジ１６が両端に位
置するときは、当然速度をゼロにしなければならない。

このために、両端部での折り返し時に急激な加速度が加
わる。この加速度のために、インク配管１９内のインク
には慣性力による圧力変化が発生し、インクジェットヘ
ッド１６には第３図に示すように一方の端で正、他方の
端では負のインク圧力変化が生じる。正の圧力変化量が
大きいと、インクジェットヘッド１６のノズル８からイ
ンク液滴が吐出しノイズとして記録紙面に残るという欠
点がある。また逆に負の圧力変化量が大きいと、インク
ジェットヘッドのノズル８がら空気が混入し、インク液
滴吐出が不安定となったり吐出不能等の問題を引き起こ
す原因となる。

また圧力変化量がわずかであっても、インク液滴の噴射
特性にも大きな影響が与えられ、インク噴射量の変動や
インク液滴形成状態の変化等の原因となる。

第４図はこのような、インク配管内のインクの慣性力を
緩和するための従来の方法を示す。

すなわち、インクジェットヘッド１６に対してインク配
管１９を２経路に分岐させ、Ｕ字形の配管を２つ合わせ
て環状とし左右対称の形状に配置゛したものであり、イ
ンク配管１９の左端より右端の長さはインクジェットヘ
ッド１６の移動範囲の捧以上である。インクジェットヘ
ッド１６の反対側は、インクタンク２ｏと接続している
。このようなインク供給方式では、配管１９の環状部分
のインクの慣性力が左右で相殺されるため、インクの圧
力変化が減少すると言われている。しかし実際には、環
状部分１９で発生した圧力変化が環状部分１９内に残り
やすく、またこの圧力変化を吸収させる所もないために
、この圧力変化は結局分岐部１３．１４を通して外方へ
圧力変化として伝わる欠点を有しており、分岐部１４か
らの圧力変イしはインクジェットヘッド１６へ伝わり、
第４図に示すようなインク供給方式でも十分な効果を上
げるには至らないのが現状であった。

本発明は、以上のような欠点を解決するためになされた
ものであり、インクジェットヘット°への圧力変化の少
ないインク供給装置を提供し、安定な記録状態を得、１
　ることを目的とする。

第６図は、本発明による第一の実施例である。

キャリッジ１６上に取りつけられたインクジェットヘッ
ド１６にはインク供給管１７が備えてあジ、このインク
供給管１７と直角に左右へ分岐するインク配管１８．１
９とが接続嘔れている。キャリッジ１６の移動方向にイ
ンク配管１８．１９をそわせ一部Ｕ字状に曲げて、イン
ク配管の動きをなめらかにしている。インク配管１８．
１９は同一内径であり、配管長さ、引き回し等もインク
供給管１７を中心に対称となるように注量を払っている
。（なお、図ではその他の付属部品は省略している。） このような構成であると、キャリッジ１６がＣ方向へ移
動後急激に減速された場合、インク配管１８．１９内の
インクには左方向の慣性力が働らき、インクは左方へ流
動する。インク配管１８内のインク流動に伴なう圧力変
化は、流動方向端部へ伝えられ、またこの流動によりイ
ンク供給管１了の圧力は低下する方向に働らくが、イン
ク配管１９内のインク流動はこの低下を打ち消す働きを
し、全体としてインク供給管１７の圧力変化は極めて小
さくなる。インク配管１９内のインク流動をインク配管
１８内に速やかに行なうために、インク配管１８とイン
ク配管１９内の内径は同一にしかも一直線上となるよう
に工夫している。インク供給管１７は、インク配管１８
及び１９と直角に接続しておジ、これは先程述べたイン
ク流動に伴なうインク供給管１７への圧力が静圧として
作用させるためと、逆にＣ方向へキャリッジ１６が移動
するときも同様の圧力（静圧）が作用するためとである
。慣性力が大きくても、静圧は極めて小δく、またほぼ
一定の値となり安定性が期待できる。

したがってインク供給管１７への圧力変化は最小限に押
さえることができ、インクジェットヘッド１６も安定に
保たれる。

ところで、このような効果を一層強く発揮てせるために
は、インク配管１８．１９内のインク流動を円滑に行な
い、また一方向へ流動するインクをうまく処理すること
が大切である。このため第６図の構成では、例えばキャ
リッジ１６がＣ方向へ移動するときの慣性力によるイン
ク流動を補なう役割としてインフタ／り２Ｑをインク配
管１９の端部に接続する。このようにすれば、インク流
動を十分補なうことができる。一方、インク配管１８の
端部には、インクタンク２１を接続する。

インクタンク２１の容量が大きいため、慣性力によりイ
ンク配管１８を伝わるインク流動はここで十分速度が低
下し安定な状態となる。インクタンク２１は、インク流
動を緩衝させる働きをする。

キャリッジ１６がＣ方向へ移動するときは、インクタン
ク２０．２１は互いに反対の役割を行なう。

このように、インク配管１８．１９は従来と異なり環状
でないために、インク配管に生じた圧力変化が環状部分
に残り悪影響を及ぼすことはなくなる。また、両側のイ
ンク配管にはそれぞれインクタンク２０．２１が接続で
きるので、インク流動。

圧力変化もここで完全に吸収され、従来よりはるかに優
れた効果が期待できる。なお、両インク配管１９．１８
に接続されるインフタ／り２０，２１は、何個でもよい
。また、インクタンク２０．２１は、キヤＩＪ　、ジ１
６の移動に関係なく、一定の場所に固定した状態に保た
れている。また、インク配管１９．１８の一方のみがイ
ンクタンクに接続され、他方はインク溜に接続してもよ
い。インク溜及びインクタンクはそれぞれインク液面が
直接空気と接するか、又はきわめてやわらかい袋状の中
に収納されインクが流動しやすい状態となっており、や
はり一定の場所に固定した状態となっていることが好ま
しい。なお、インクタンク２０゜２１の高さは等しくし
て・ある。これは、インクタンク２０．２１の高さが異
なると、落差により一方へインクが移動してしまい、極
端な場合、富い側のインクタンクは空に近い状態となり
、低い側のインクタンクは満ばいの状態となり、インク
タンクの役割が半減される。インクタンク２０．２１の
高さを等しくすることにより１このような問題は防止で
きる。

第６図は、本発明の他の実施例全示すものである。イン
ク配管１８．１９に接続でれたインクタンク２１．２０
を細い管２４で接続した例である。

例えば、一方のインクタンク２ｏ内のインク残量が少な
くなＶ、新しいインクタンクと交換するとき、片方のイ
ンクタンク２０たけを交換すると左右のインクタンク２
０．２１のインク量のノζう／スがくずれる。細い管２
４は、このような状態から速やかに安定な状態にする効
果がある。

第７図は、本発明の更に他の実施例である。インク配管
１８．１９の端部が同一のインクタンク２６に接続して
いる例である。インクタンク２６の役割は、インク配管
１８．１９内の慣性力によるインク流動を円滑に行なう
ことと、インフタ／り２６内へのインク流動を吸収する
緩衝の働らきがあることはすでに述べたが、インクタン
ク２６の容量に比較して、インク配管１８．１９による
インク流動の量は極めて小嘔い。このために、同一のイ
ンクタンク２６にインク配管１８．１９が接続されても
、それぞれ独立にインク流動が行なわれ、相互の干渉の
問題は、実際には発生しない。

インクタンク２６に接続されるインク配管１８゜１９の
接続口相互の間隔をより広くとれば、相互の干渉の問題
は全くなく、第６図、紀６図の実施例のようにそれぞれ
独立にインクタンクをＭする場合と同等の効果が期待で
きる。

ところで、第６図〜第７図におけるインク供給装置の分
岐部３８に、第８図に示すような本出願人による先行出
願の流体供給素子を用いると、ヘッド１６への圧力変動
減少効果が一層高まる。流体供給素子は第１の液体通路
２７と、第２の液体通路２８と、この液体通路間を連結
し几細管２９と、その細管２９の径路上の枝管として設
けられた供給路３０とから構成ちれ、供給路３０近傍の
細管２９の断面積が、インク配管１８．１９の断また、
第９図に示すような本出願人による先行出願の流体供給
素子も同様に効果が期待できる。この流体供給素子は少
なくとも１つの開口を有する第１の液室３１及び第２の
液室３２が、互いに対向した２つの板３３．３４によっ
て分割されており、この２つの板３３．３４に穿孔され
た少なくとも一対のオリフィス３６．３６を有し、この
オリフィス３５．３６と２つの板３３．３４により形成
される間隙３Ｂとを介して、前記の第１の液室３１およ
び第２の液室３２が連結されており、前記の間隙３８が
、オリフィス３５　、３６９％（Ｄ少なくとも１つの開
口３７に連通式れているものである。

以上のごとく本発明によるインクジェット記録装置のイ
ンク供給装置は、インクジェットヘッドと連結するイン
ク供給管が左右方向に分岐するインク配管と直角に接続
され、左右方向のインク配管の端部にはそれぞれインク
タンク（片方はインク溜でもよい）を接続し、キャリッ
ジの移動に伴ないインクジェットヘッド、インク配管の
一部が移動するように構成したため、キヤＩＪ　、ジの
移動に伴なうインク配管内のインク慣性力による圧力変
化はインクタンク内で十分緩和することができ、インク
ジェットヘッドへの圧力変化も極めて低く押えることが
可能である。従って、キャリッジの移動速度が極めて速
い平面走査型記録装置等においても、安定に記録の行な
えるインクジェット記録装置の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用されるインクジェットヘッドの断
面図、第２図は従来のインク供給装置の概略構成図、第
３図はイ／り圧力変化の説明図、第４図は従来の他のイ
ンク供給装置の概略構成図、第６図〜第７図はそれぞれ
本発明によるインク供給装置の実施例を示す構成図、第
８図および第９図はそれぞれ本発明に使用さｆる流体供
給素子の断面図である。 １６・−・・・チャリッジ、１６・・・・・・インクジ
ェットヘッド、１７・・−・・インク供給管、１８，１
９・・・・・・インク配管、２０，２１．２６・・・・
・・インクタンク、２４・・・・・−細管。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ７ 第２図 第３図 友虞　　　、肩 −ＥＩ間 第４図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　キャリッジに固定されたインクジェットヘッ
   ドと連結するインク供給管が左右に分岐するインク配管
   と直角に接続され、上記キャリッジの移動に伴ない、イ
   ンクジェットヘッドおよびインク配管の一部が移動する
   ように構成されていることを特徴とするインクジェット
   記峠装置のインク供給装置。 （２）一方のインク配管には少なくとも１個のインクタ
   ンクを接続し、他方のインク配管には少なくとも１個の
   インクタンクまたはインク溜を接続し、前記インクタン
   クおよびインク溜は固定されて設置されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のインクジェット
   記録装置のインク供給装置。 ＠）各インクタンク、またはインクタンクとインク溜と
   の設置高さが等しいことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載シ　インクジェット記録装置のインク供給装
   置。 （４）各インクタンク間、またはインクタンクとインク
   溜との間を細い管で連結したことを特徴とする特許請求
   の範囲第２項または第３項のいずれかに記載の　インク
   ジェット記録装置のインク供給装置。 （５）左右に分岐したインク配管が同一のインフタ／り
   に連結していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載ラ　インクジェット記録装置のイ／り供給装置。