JPH02307754A - 液体噴射記録ヘッド - 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） 本発明は、電気機械変換素子に電気エネノしギーを印加
することにより記録液を記録媒体に向って吐出記録する
液体噴射記録ヘッドに関する。

（従来の技術〕 従来、この種の液体噴射（以下インクジェットと称する
）記録ヘッドにより記録を行うインクシェツトプリンタ
の要部の機械的構成を第２図に示す。

Ｓ２図において、符号１で示すものはプラテンであり、
ステッピングモータからなるラインフィードモータフに
より回転駆動され、不図示の記録紙を搬送する。記録紙
の有無は紙センサ９により検出される。

また符号２で示すものがインクジェット記録ヘッド（以
下記録ヘッドと略称する）であり、複数本のインク液噴
射吐出口５から構成されている。インクジェット記録ヘ
ッド２は不図示のガイドカバー上に摺動自在に設りられ
たキャリッジ上に固定され、ＤＣモータからなるキャリ
ッジモータ８の駆動によりヘルｌ〜１４を介してプラテ
ン１に沿って移動する。記録ヘッド２０位首検出を行う
ためにリニアエンコーダ１２とエンコータセンサ１３か
設けられ、ホームポジションの検出を行うためにホーム
ポジションセンサ１１か設けられている。また記録ヘッ
ド２の吐出口５のインク液滴噴射不良を回復するために
キャップモータ６の駆、勅により移動するインク吸引用
のキャップ３か設けられており、キャップ３の動作位置
はキャップセン＋）１０により検出される。

このような構成のインクジェットプリンタの動作制御を
行う制御系回路の構成を第３図に示す。

第３図において、中央偲理装置（ＣＰＩＩ）２０は不図
示の操作パネル上に設けられたスイッチＵＴ　２１から
の操作人力に応じて、以下の制御動作を行う。すなわち
、エンコータセンサ１３及びボームポジションセンサ１
１からの人力を参照し、ＤＣサーボ正逆反転回路２２を
介してキャリッジモータ８を駆動することにより、記録
ヘッド２の主走査方向の移動を制御する。

また、ステッピング千−タ駆動回路２３を介してライン
フィートモータ７の駆動制御をも行う。さらに、コンピ
ュータなどの外部の制御装置から転送された記録データ
４をヘッドドライバ２４に送り、記録ヘツ］ミ２からイ
ンク液滴を記録紙面に向かって噴射させる。この時の噴
射制御は、インク液滴を噴射さゼるかさせないかを一鏑
ごとに制御するドロップオンデマント方式で行われる。

また、ＣＰＬ１２０により他のセンサ群２５からの人力
に応じて不図示の他の機構の制御を行う。

このような制御回路の動作指示によりスイッチ群２１中
のプリントスイッヂが押下されると、記録動作が開始さ
れ、まず紙センサ９により記録紙があることを確認した
」二でラインフィートモータ７が数ステップ駆動され、
プラテン１が回転し、記録紙が記録開始位置にセットさ
ｈる。

引き続いてキャリッジモータ８が記録ヘラ１〜２を主走
査方向に一定速度に保ちながら往復移動させる。記録ヘ
ッド２の往復移動と同期してラインフィートモータ７か
駆動されて記録紙か一行１゛つ紙送りされる。この間、
ヘッドトライバ２４から記録データ４に応した信号が記
録ヘッド２に印加され、記録ヘラＦ　２の吐出口（ノズ
ル）５からインク液滴か噴射され、文字、画像が記録さ
れる。

記録ヘッド２の構造を第４図に示す。

第４図において、ガラス管（吐出管）１６の先端部が絞
められノズル５を形成している。ガラス管１６の先端側
の圧力室３０の外周には、圧電素子（電気機械変換素子
）を円筒型に加工した圧電アクチュエータ１５が取りイ
」りられている。

ガラス管１６の後端部外周には、ガラス管１６の機械的
振動を抑制する目的のゴムデユープ１８か取り付けられ
、さらに、インク１９中のゴミが圧力室３０に入らない
ように、ガラス管１６の最後尾の開口には、フィルター
１７が取りイ」けられている。このような、ガラス管１
６が部分的にインクサブタンク（記録液タンク）２８に
挿入されている。インク１９は、不図示のインクメイン
タンクからチューブ２７によりインクサブタンク２８内
のＴ部に供給される。インクサブタンク２８内の上部に
は空気か入れられている。

次に、ゴムデユープ１８の機能を詳しく説明する。第５
図（Ａ）は圧電素子に加える印加パルスの形状を示し、
第５図（Ｂ）はゴムデユープ１８を設置しない場合のメ
ニスカス位置の変動状態を示す。なお、メニスカス位置
はノズル５の先端部からの、インクと外気の界面をなす
メカニスの後退量χ（μｍ）て表し、メニスカスの後退
量と時間ｔ（μＳ）の関係てメニスカス位置の変動を示
す。

第６図（Ｂ）は、第６図（Ａ）に示すパルス波形を圧電
素子に与えたときのゴムデユープ１８付きの場合のメニ
スカスの変動状態を示す。

ここで、第６図（Ａ）に示すパルス波形と第５図（Ａ）
に示す波形は同一の波形である。ゴムチューブ１８がな
い場合は、ゴムチューブ１８を取付けた場合と比へ、後
退量χは時間ｔに対し激しく振動し、例えば、ｔ４１４
０（μＳ）において不要なインク？ｖ、滴か飛び出して
しまう場合もしばしば発生した。このように、インク液
滴噴射時に発生ずる圧電アクチュエータ１５の機械的振
動及びインク液中に残る音波によるガラス管１６の機械
的振動をゴムデユープにより抑制することにより従来の
液体噴射式記録ヘッドては安定したインク液の吐出を図
っていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしなから、従来この種の記録ヘッド２には製造上つ
ぎのような問題点があった。すなわち、ガラス管１６は
外径か約０．６ｍｍと小さく厚さか約０．０５ｎ＋ｍと
非常に薄く破壊しやすい部月が用いられるのでガラス管
１６にゴムチューブ１８を取付ける作業は、組立者の手
間が多くかかる。その結果、製造コストが非常に高くな
ってしまうという不具合か従来の記録ヘッドにはあった
。

さらには、ゴムチューブ１８をカラス管１６に取付ける
際に、フィルタ一部にゴムチューブ１８か接触して、フ
ィルタ一部のインクに対するぬれ性な部分的に悪化させ
、また、ゴムの小さなカスかフィルタ一部に付着してし
まう。その結果、カス付着部分からインク液滴噴射時に
おいてギヤビテーションにより気泡か発生しやすくなり
、記録ヘッドが有する本来の特性を悪化さモてしまうと
いう欠点も従来の記録ヘッドにはあった。

そこで、本発明の目的は上述の欠点を解消し、記録ヘッ
ドの性能を損ねることなく組立の容易な液体噴射式記録
ヘッドを提供することにある。

（課題を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明の第１の形態
は記録液に機械的エネルギーを与えて記録液を吐出させ
る電気機械変換素子と、電気機械変換素子を外周面に固
定し、電気機械変換素子の周囲を液状の振動吸収側によ
り被覆した吐出管とを具えたことを特徴とする。

本発明の第２形態は、記録液タンクに取付けられた吐出
管の外周面に電気機械変換素子を固定し、電気機械変換
素子に電気エネルギーを印加することにより、記録液を
吐出管から記録媒体に向って噴射して、記録を行う液体
噴射記録ヘッドにおいて、記録液タンク側の吐出管の取
付部分を凹部形状となし、四部の部分に液状の振動吸収
材を充填して、振動吸収側により吐出管の取（ｆ１部分
の外周面を被覆するようにしたことを特徴とする。

〔作　用］ 本発明では、例えは組立時に液体状であるシリコンゴム
からなる振動吸収オＡにより電気機械変換素子周辺部分
を被覆するようにしたので、従来のようにゴムデユープ
を取付ける必要がなく、吐出管の取り付りる作業か簡素
化され、以って製品ニス］−の低減化に寄与し、組み立
て時に吐出管のフィルターにゴミかイ」着する確立を減
少し、記録ヘッドの吐出性能を悪化されることもなくな
る。

さらには、記録液タンクの吐出管取付は部を凹部形状と
なし、この凹部に振動吸収材を充填するようにしたので
、振動吸収材は記録液タンクとも接着し、吐出管を確実
に被覆することがてきる。

（実施例） 以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明実施例の機械的構成を示す。第１図にお
いて、第４図に示す従来例の構成と同様□　の箇所につ
いては同様の符号なイづし、詳細な説明を省略する。第
１図においてサブタンク２８のガラス管１６の挿入部タ
ンク外壁を凹部に形成し、四部の底部に設りられた開口
２８−１にカラス管１６が挿入される。ガラス管１６が
凹部の開口２８−１に取り付りられた後、凹部は、例え
は、シリコンゴム系の樹脂などの振動吸収材が充填され
る。シリコンゴム系の樹脂に代わり他の材質の原動吸収
材を用いることも可能である。

このような構成の記録ヘッドにおりるメニスカスの変動
状態を第６図（Ｂ）に示した、ゴムチューブを用いる場
合と同様どなる。なお、インクサブタンク２８を凹部形
状とすることによりインクサブタンク２８内のインク容
量が従来に比へ少なくなっているかインクザブタンク２
８の形状を少し大きくすることで対応できる。

充填材２９には注入時には粘度か低く、液状て均一にガ
ラス管の周囲に密着するものを使用するとよく、充填第
２の充填後数分以」二経過すると適度な硬度で安定する
もの程ダンパー旧としての効果は高い。

他の実施例 なお、本実施例では充填第１２によりガラス管１６の後
部を被覆した例を示したか、圧電アクチュエータ１５を
含めてガラス管１６を全体的に被覆してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれは、次の効果が期待
できる。

（１）従来の記録ヘッドに比べ、サブインクタンク（記
録液室）内でガラス管（吐出管）にゴムヂュ−ブを取り
イ」りる必要がなく、単に、振動を吸収する充填材を注
入ずればよいので、記録ヘラ１〜組み立ての作業性か著
しく向上し、結果として記録ヘッドの製造コストを下げ
ることが可能となる。

（２）従来のようにゴムデユープの取り例は時にフィル
ターの一部に小さなゴムカスか付着することかなくヘッ
ドの本来の特性を悪化されることかない。

（３）さらに、ゴムデユープはその装着時に歪を発生ず
ることがあるのて、振動抑制効果か不均一になる場合が
あるが充填材は均一にガラス管と接触するため、振動抑
制効果も均一となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の記録ヘッドの断面構成を示す断
面図、 第２図は従来例の液体噴射式記録ヘッドを用いるインク
ジェットプリンタ要部の機械的構成を示す模式図、 第３図は第２図に示すインクシェツトプリンタの制御回
路の回路構成を示すブロック図、第４図は従来例の液体
噴射式記録ヘッドの構成を示す断面図、 第５図（Ａ）、第６図（Ａ）は従来例および本発明実施
例において、記録ヘッドの圧電アクチュエータに印加す
るパルス波形を示す波形図、Ｓ５図（Ｂ）は従来の記録
ヘッドにゴムデユープを取りイ」けないときのメニスカ
ス特性を示す特性図、 第６図（Ｂ）は従来の記録ヘラｌ〜にゴムチューブを取
り付りたときのメニスカス特性を示す特性図である。 ５・・・吐出口、 １５・・・圧電アクチュエータ、 １６・・・ガラス管、 １７・・・フィルター、 １８・・・ゴムチューブ、 １９・・・インク、 ２０・・・ＣＰＵ、 ２１・・・スイッチ群、 ２２・・・ＤＣサーホ正逆反転回路、 ２３・・・ステッピングモータ駆動回路、２４・・・ヘ
ッドトライバ、 ２５・・・センサ群、 ２６・・・空気、 ２７・・・チューブ、 ２８・・・インクサブタンク、 ２９・・・充填材、 ３０・・・圧力室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録液に機械的エネルギーを与えて該記録液を吐出
   させる電気機械変換素子と、 該電気機械変換素子を外周面に固定し、該電気機械変換
   素子の周囲を液状の振動吸収材により被覆した吐出管と を具えたことを特徴とする液体噴射記録ヘッド。 ２）記録液タンクに取付けられた吐出管の外周面に電気
   機械変換素子を固定し、該電気機械変換素子に電気エネ
   ルギーを印加することにより、記録液を前記吐出管から
   記録媒体に向って噴射して、記録を行う液体噴射記録ヘ
   ッドにおいて、 前記記録液タンク側の前記吐出管の取付部分を凹部形状
   となし、該凹部の部分に液状の振動吸収材を充填して、
   該振動吸収材により前記吐出管の取付部分の外周面を被
   覆するようにしたことを特徴とする液体噴射記録ヘッド
   。