JPS61173949A - Ink jet head - Google Patents
Ink jet headInfo
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- JPS61173949A JPS61173949A JP1575085A JP1575085A JPS61173949A JP S61173949 A JPS61173949 A JP S61173949A JP 1575085 A JP1575085 A JP 1575085A JP 1575085 A JP1575085 A JP 1575085A JP S61173949 A JPS61173949 A JP S61173949A
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- Japan
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- ink
- head
- temp
- vibration
- liquid chamber
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/02—Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
1肯分互
本発明は、インクジェット記録装置のヘッド部構造に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a head structure of an inkjet recording apparatus.
災米呈亙
インクジェット記録装置は、インク供給部からのインク
を細いノズルに導き、このノズル先端開口部よりインク
を粒子状にして連続的に噴射し。The inkjet recording device of Shimai Chenghou directs the ink from the ink supply section to a thin nozzle, and continuously sprays the ink in the form of particles from the opening at the tip of this nozzle.
記録媒体上に文字、図形等を描かせるが、ノズルから噴
射されるインク粒子の発生頻度は安定であると共にイン
ク粒子の大きさが均一であることが記録を行なうために
必要である。しかしながら。In order to draw characters, figures, etc. on a recording medium, it is necessary for the frequency of occurrence of ink droplets ejected from a nozzle to be stable and for the size of the ink droplets to be uniform. however.
インクの特性は周囲温度の変化に影響され、特に、イン
クの粘性は周囲温度が低くなるにつれて太きくなる。こ
うして、インクの粘性が大きくなると。The characteristics of ink are affected by changes in ambient temperature, and in particular, the viscosity of ink increases as the ambient temperature decreases. In this way, the viscosity of the ink increases.
インク粒子の発生頻度が低くなり、インク粒子径が大き
くなる。このように、インク粒子の発生頻度或いはイン
ク粒子径が不均一になると、記録体上に印写される文字
等が不安定、不鮮明になり品質の信頼性に欠けることと
なる。そこで、従来より、インクを加熱してインク粘度
をコントロールすることが行なわれている。The frequency of ink droplet generation decreases, and the ink droplet diameter increases. As described above, if the frequency of occurrence of ink particles or the diameter of ink particles becomes non-uniform, characters etc. printed on a recording medium become unstable and unclear, resulting in a lack of reliability in quality. Therefore, conventional methods have been to control the viscosity of the ink by heating the ink.
第4図は、従来のインク温度制御方式を示す図で、図示
しないポンプにより加圧供給されたインクは、フィルタ
1、チューブ2を介してヘッド3の液室4に送られ、こ
こで、駆動電源5で励振された振動子6の振動により、
液室4内のインクがノズル7から噴射される。8はフィ
ルタ部に設けられた発熱体、9は電源で、該発熱体8は
フィルタ部に滞留したインクを加熱する。しかしながら
、第4図の装置では、発熱体8からノズル部1までの距
離が長いために、外部温度によってインク温度が下って
しまい、また、発熱体とインクの接触面を余り加熱する
とインクの性質を変えてしまうため、最高70℃程度ま
でしか熱することができず、ヘッド部の熱容量によって
温度が一定になるまでに時間がかかり、特に、電源9の
ON時がらの立ち上りに時間がかかり、待ち時間が問題
であった。FIG. 4 is a diagram showing a conventional ink temperature control system. Ink is supplied under pressure by a pump (not shown) and is sent to the liquid chamber 4 of the head 3 via a filter 1 and a tube 2, where it is driven Due to the vibration of the vibrator 6 excited by the power source 5,
Ink in the liquid chamber 4 is ejected from the nozzle 7. 8 is a heating element provided in the filter section, 9 is a power source, and the heating element 8 heats the ink staying in the filter section. However, in the apparatus shown in FIG. 4, since the distance from the heating element 8 to the nozzle part 1 is long, the ink temperature drops depending on the external temperature, and if the contact surface between the heating element and the ink is heated too much, the ink will Because it changes the temperature, it can only be heated up to a maximum of about 70 degrees Celsius, and it takes time for the temperature to become constant depending on the heat capacity of the head. In particular, it takes time to start up when the power supply 9 is turned on. Waiting time was an issue.
旦−一」翌
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
インク加熱における伝熱効率を良くすると共に振動効率
を上げることにより立ち上り時間を短縮するようにした
ものである。The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances,
The rise time is shortened by improving heat transfer efficiency in ink heating and increasing vibration efficiency.
■−−里
本発明は、前記目的を達成するために、発熱体を蒸着又
はコーティングによって直接設けた絶縁性、熱導電性セ
ラミック製インクジェットヘッドにおいて、ヘッド部材
の機械共振点fmを、ヘッド励振周波数fpと同一又は
若干高く設定したことを特徴としたものである。以下、
本発明の実施例に基づいて説明する。■--Sato In order to achieve the above object, the present invention provides an insulating, thermally conductive ceramic inkjet head in which a heating element is directly provided by vapor deposition or coating. It is characterized by being set equal to or slightly higher than fp. below,
An explanation will be given based on an example of the present invention.
第1図は1本発明によるインクジェットヘッドの一実施
例を示す図で、図中、10は熱伝導率の良いセラミック
ス材で構成したヘッドボディで、フランジ部10aと液
室部10bから成っており、励振電源11で駆動される
振動子12からの振動が伝−えられ、ノズル13からイ
ンク柱が噴出される。セラミックボディーOの液室部1
0bの表面には、電源15により付勢される発熱体14
が直接蒸着又はコーティングされており、同様に液室部
表面に設けられた温度検出器16の出力を温度制御部1
7に供給し、該温度制御部17にてインク温度を一定に
制御している。セラミックボディは、熱伝導率が良く、
しかも発熱体を直接表面に蒸着又はコーティングしてい
るので、速やかにインク温度を所定温度にすることがで
きる。さらに液室部10bを薄く構成することにより、
一層熱伝導率を良くすることが可能となる。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an inkjet head according to the present invention. In the figure, numeral 10 is a head body made of a ceramic material with good thermal conductivity, and is composed of a flange portion 10a and a liquid chamber portion 10b. , vibrations from a vibrator 12 driven by an excitation power source 11 are transmitted, and an ink column is ejected from a nozzle 13. Liquid chamber part 1 of ceramic body O
A heating element 14 energized by a power source 15 is mounted on the surface of 0b.
is directly vapor-deposited or coated, and the output of the temperature sensor 16 similarly provided on the surface of the liquid chamber is sent to the temperature controller 1.
7, and the temperature control section 17 controls the ink temperature to be constant. Ceramic body has good thermal conductivity,
Moreover, since the heating element is directly deposited or coated on the surface, the ink temperature can be quickly brought to a predetermined temperature. Furthermore, by configuring the liquid chamber part 10b thinly,
It becomes possible to further improve thermal conductivity.
一方、振動子12からの振動が伝えられるフランジ部は
、その長さQ2をQ2= L(n:正の整数)の共
振関係に設定する。λはフランジ部での音速と周波数と
によって決定され、その共振周波数fmは、励振周波数
と同じか、若干高く設定することにより、共振周波数で
駆動することができ、振動効率を良くすることができる
。本実施例 “では、励振周波数fpを132
KHzとした場合と、機械共振周波数fmを140 K
Hz付近にした。On the other hand, the length Q2 of the flange portion to which the vibration from the vibrator 12 is transmitted is set to have a resonance relationship of Q2=L (n: a positive integer). λ is determined by the sound speed and frequency at the flange portion, and by setting the resonance frequency fm to be the same as or slightly higher than the excitation frequency, it is possible to drive at the resonance frequency and improve vibration efficiency. . In this example, the excitation frequency fp is set to 132
KHz and mechanical resonance frequency fm of 140 K
It was set around Hz.
次に液室部については、フィルタ部18の境界Bで圧力
波の反射を行なわせるようにし、境界Bの数、λQ:イ
ンク中の音波の波長)として液体共振するように設定し
、この共振周波数frを励振周波数と同一か又はそれよ
り若干高く設定することにより液体共振させ、振動効率
を良くすることができる。なお、第1図の構成では、発
熱体14がフィルタ18の近傍にあるようにし、インク
の接触面積の大きい部分で加熱することにより伝熱効率
を良くしている。Next, regarding the liquid chamber section, the pressure waves are reflected at the boundary B of the filter section 18, and the number of boundaries B, λQ: the wavelength of the sound wave in the ink, is set so that the liquid resonates. By setting the frequency fr to be the same as or slightly higher than the excitation frequency, liquid resonance can be caused and vibration efficiency can be improved. In the configuration shown in FIG. 1, the heating element 14 is located near the filter 18, and the heat transfer efficiency is improved by heating the part with a large contact area with the ink.
第2図は、第1図の構成のヘッドのインピーダンス特性
を示し、前述した様に機械共振点fm、液体共振点fr
をヘッド励振周波数fPと同じか若干上に設定し、全体
の系の一次共振点になるようにしている。FIG. 2 shows the impedance characteristics of the head configured as shown in FIG. 1, and as mentioned above, the mechanical resonance point fm and the liquid resonance point fr
is set to be the same as or slightly above the head excitation frequency fP, so that it becomes the primary resonance point of the entire system.
第3図は、セラミック材が多孔質の場合に接液液面を5
i02 、SiN、テフロン等10cでコーティングし
たもので、テフロンのコーティング等は、高温で処理す
るため、コーテイング後熱処理を高(できるので容易と
なる。Figure 3 shows the wetted surface of 5 when the ceramic material is porous.
It is coated with 10c such as i02, SiN, Teflon, etc. Since Teflon coating etc. are processed at high temperature, it is easy to heat treatment after coating.
肱−一見
以上のように、本発明によれば、ヘッドボディにセラミ
ック材を用い、その表面に発熱体を直接つけてインク加
熱することにより伝熱効率を上げると共に、ヘッドの機
械共振点及び液体共振点を励振周波数と同一か若干上に
設定して共振駆動させるようにしたので、振動効率を上
げることができ、電源ON時の立上り時間を十分短縮す
ることができる。- As described above, according to the present invention, a ceramic material is used for the head body, and a heating element is directly attached to the surface of the ceramic material to heat the ink, thereby increasing heat transfer efficiency and reducing the mechanical resonance point and liquid resonance of the head. Since the point is set to be the same as or slightly above the excitation frequency for resonance driving, the vibration efficiency can be increased and the rise time when the power is turned on can be sufficiently shortened.
第1図は、本発明によるインクジェットヘッドの一実施
例を示す図、第2図は、ヘッドのインピーダンス特性と
共振点、励振周波数の関係を示す図、第3図は、ヘッド
接液部をコーティングしたヘッドを示す図、第4図は、
従来のヘッド構成を示す10b・・・液室部、10c・
・・コーティング部、11・・・励振電源、12・・・
振動子、13・・・ノズル、14・・・発熱体、15・
・・電源、16・・・温度センサ、17・・・温度制御
部、18・・・フィルタ。Fig. 1 is a diagram showing an embodiment of an inkjet head according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the relationship between impedance characteristics of the head, resonance point, and excitation frequency, and Fig. 3 is a diagram showing the relationship between the impedance characteristics of the head, the resonance point, and the excitation frequency. Figure 4 shows the head that has been
10b showing the conventional head configuration; liquid chamber section; 10c;
...Coating section, 11...Excitation power supply, 12...
Vibrator, 13... Nozzle, 14... Heating element, 15.
...Power source, 16...Temperature sensor, 17...Temperature control unit, 18...Filter.
Claims (6)
けた絶縁性、熱導電性セラミック製インクジェットヘッ
ドにおいて、ヘッド部材の機械共振点fmを、ヘッド励
振周波数fpと同一又は若干高く設定したことを特徴と
するインクジェットヘッド。(1) In an insulating, thermally conductive ceramic inkjet head in which a heating element is directly provided by vapor deposition or coating, the mechanical resonance point fm of the head member is set to be the same as or slightly higher than the head excitation frequency fp. inkjet head.
で形成し、フランジ部の長さを機械共振点fmとなるよ
うにした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ヘッド。(2) The ceramic head portion is formed of a flange portion and a liquid chamber portion, and the length of the flange portion is set to be a mechanical resonance point fm. inkjet head.
共振点をヘッド励振周波数fpと同一又は若干高く設定
したことを特徴とする特許請求の範囲梶(1)項に記載
のインクジェットヘッド。(3) The inkjet according to claim (1), wherein the liquid chamber length is a liquid resonance point (fr), and the liquid resonance point is set to be the same as or slightly higher than the head excitation frequency fp. head.
熱体を設けた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ヘッド。(4) Claim (1) characterized in that the liquid chamber is made thinner and the heating element is provided in the thinner part.
The inkjet head described in section.
徴とする特許請求の範囲第(1)項に記載のインクジェ
ットヘッド。(5) The inkjet head according to claim (1), further comprising a filter provided near the heating element.
ングした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ヘッド。(6) The inkjet head according to claim (1), wherein the liquid contact portion of the head member is coated with a sealing material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1575085A JPS61173949A (en) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1575085A JPS61173949A (en) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | Ink jet head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61173949A true JPS61173949A (en) | 1986-08-05 |
Family
ID=11897443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1575085A Pending JPS61173949A (en) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | Ink jet head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61173949A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0675000A2 (en) * | 1994-03-31 | 1995-10-04 | Compaq Computer Corporation | Ink jet printhead with built in filter structure |
-
1985
- 1985-01-30 JP JP1575085A patent/JPS61173949A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0675000A2 (en) * | 1994-03-31 | 1995-10-04 | Compaq Computer Corporation | Ink jet printhead with built in filter structure |
EP0675000A3 (en) * | 1994-03-31 | 1996-08-14 | Compaq Computer Corp | Ink jet printhead with built in filter structure. |
US5742314A (en) * | 1994-03-31 | 1998-04-21 | Compaq Computer Corporation | Ink jet printhead with built in filter structure |
CN1093041C (en) * | 1994-03-31 | 2002-10-23 | 康帕克电脑公司 | Ink jet print head with inner fixed filter structure |
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