JPS6234550B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6234550B2 JPS6234550B2 JP54138076A JP13807679A JPS6234550B2 JP S6234550 B2 JPS6234550 B2 JP S6234550B2 JP 54138076 A JP54138076 A JP 54138076A JP 13807679 A JP13807679 A JP 13807679A JP S6234550 B2 JPS6234550 B2 JP S6234550B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- nozzle
- diaphragm
- supply path
- pressurizing chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はインクオンデマンド型インクジエツト
ヘツドに係わり、特に高集積化されたマルチノズ
ル型ヘツドに関する。
ヘツドに係わり、特に高集積化されたマルチノズ
ル型ヘツドに関する。
インクオンデマンド型インクジエツトヘツドに
はいわゆるシングルキヤビテイ型とダブルキヤビ
テイ型がある。シングルキヤビテイ型は第１図に
示すようにインク１が供給路２、加圧室３を経て
ノズル４から外部へと移動してゆくもので、加圧
室３の容積減少の時インク１はノズル４から射出
されるとともに供給路２からも逆流し、最終的な
インクの移動はノズル４の毛細管力による。この
方式によれば供給路、加圧室の流体抵抗によりイ
ンクの供給が制限され応答性が上がらなかつた。
これに対しダブルキヤビテイ型は供給路が直接的
にノズル部分に設けられ、インクの流れ方向、及
び流速により一種の流体ダイオード的な働きをす
る。したがつてインクは、加圧室の容積減少時に
はほとんどがノズルから射出され、容積復帰時に
はインクは供給路から直接供給される。この結果
容積復帰時のノズルからの空気の引き込みがダブ
ルキヤビテイ型の方が少なく、インク供給時の流
体抵抗も少なくできるため印字の応答性が良い。
はいわゆるシングルキヤビテイ型とダブルキヤビ
テイ型がある。シングルキヤビテイ型は第１図に
示すようにインク１が供給路２、加圧室３を経て
ノズル４から外部へと移動してゆくもので、加圧
室３の容積減少の時インク１はノズル４から射出
されるとともに供給路２からも逆流し、最終的な
インクの移動はノズル４の毛細管力による。この
方式によれば供給路、加圧室の流体抵抗によりイ
ンクの供給が制限され応答性が上がらなかつた。
これに対しダブルキヤビテイ型は供給路が直接的
にノズル部分に設けられ、インクの流れ方向、及
び流速により一種の流体ダイオード的な働きをす
る。したがつてインクは、加圧室の容積減少時に
はほとんどがノズルから射出され、容積復帰時に
はインクは供給路から直接供給される。この結果
容積復帰時のノズルからの空気の引き込みがダブ
ルキヤビテイ型の方が少なく、インク供給時の流
体抵抗も少なくできるため印字の応答性が良い。
一般に印字速度を上げるにはヘツドの応答性を
上げるほかに、多数のヘツドを集積化することが
考えられる。しかし従来のダブルキヤビテイ型印
字ヘツドの集積化は難しかつた。たとえば第２図
に従来提案されているダブルキヤビテイ型の集積
ヘツドを示す。圧電素子１１と垂直な方向にイン
クが射出されるため、第１のノズル群１２と第２
のノズル群１３の間に個々の供給路を個別的に設
けることが難しい。そのためこの提案例では全て
のノズル群に共通な供給路１４を設けている。し
かしながらこのように共通化した供給路では各ノ
ズル間の干渉、ノズル位置による射出性能、応答
性の違いなど実用上多くの問題がある。また実際
の組立上もノズル群１２とノズル群１３の各々の
ノズル径は50μ〜100μであり位置合わせが難し
い。このように集積化が難しく、一般的にプリン
タなどに使われる７ノズル以上の集積ヘツドをダ
ブルキヤビテイ型で作ることは難しかつた。また
形状的にもインクの流れのない部分（たとえば加
圧室１５内）があり、何らかの原因で気泡が発生
した場合には気泡の除去が困難であり、インク射
出不能になりやすかつた。
上げるほかに、多数のヘツドを集積化することが
考えられる。しかし従来のダブルキヤビテイ型印
字ヘツドの集積化は難しかつた。たとえば第２図
に従来提案されているダブルキヤビテイ型の集積
ヘツドを示す。圧電素子１１と垂直な方向にイン
クが射出されるため、第１のノズル群１２と第２
のノズル群１３の間に個々の供給路を個別的に設
けることが難しい。そのためこの提案例では全て
のノズル群に共通な供給路１４を設けている。し
かしながらこのように共通化した供給路では各ノ
ズル間の干渉、ノズル位置による射出性能、応答
性の違いなど実用上多くの問題がある。また実際
の組立上もノズル群１２とノズル群１３の各々の
ノズル径は50μ〜100μであり位置合わせが難し
い。このように集積化が難しく、一般的にプリン
タなどに使われる７ノズル以上の集積ヘツドをダ
ブルキヤビテイ型で作ることは難しかつた。また
形状的にもインクの流れのない部分（たとえば加
圧室１５内）があり、何らかの原因で気泡が発生
した場合には気泡の除去が困難であり、インク射
出不能になりやすかつた。
本発明は以上のような従来のダブルキヤビテイ
型ヘツドおよびシングルキヤビテイ型ヘツドの欠
点を除去し、各ノズル間の特性のバラツキを押さ
えた、製造の容易な、信頼性の高い集積ヘツドを
提供するものである。
型ヘツドおよびシングルキヤビテイ型ヘツドの欠
点を除去し、各ノズル間の特性のバラツキを押さ
えた、製造の容易な、信頼性の高い集積ヘツドを
提供するものである。
第３図、第４図に本発明の一実施例を示す。第
３図は断面図、第４図は第３図の実施例の平面図
を示す。なお説明上第４図のヘツドは透明材料で
作られ透視できるとして示してある。
３図は断面図、第４図は第３図の実施例の平面図
を示す。なお説明上第４図のヘツドは透明材料で
作られ透視できるとして示してある。
２１は図示されるように平板状のプラスチツク
の基板である。供給路２２、加圧室２３、ノズル
２４が射出成形により形成されている振動板２５
は同時に、供給管２６、個別供給路２７が形成さ
れている。２８は供給基板で、供給管２９および
供給路３０が形成されている。３１は圧電素子で
両面に電極が形成され加圧室２３に対応するよう
振動板２５上に配置接着されている。基板２１、
振動板２５、供給基板２８はそれぞれ図のように
熱圧着、溶剤接着などで接合されている。
の基板である。供給路２２、加圧室２３、ノズル
２４が射出成形により形成されている振動板２５
は同時に、供給管２６、個別供給路２７が形成さ
れている。２８は供給基板で、供給管２９および
供給路３０が形成されている。３１は圧電素子で
両面に電極が形成され加圧室２３に対応するよう
振動板２５上に配置接着されている。基板２１、
振動板２５、供給基板２８はそれぞれ図のように
熱圧着、溶剤接着などで接合されている。
以上の構成において、図示されていないインク
タンクからインクチユーブを介して供給管２６に
インクを加圧注入し、供給路２２、加圧室２３を
経由してノズル２４から排出させる。インクを排
出するにつれ、供給路２２、加圧室２３などの空
気は容易にインクと置換される。同様に供給管２
９からもインクを注入して空気を追い出す。この
ようにヘツド内がインクで満たされた状態で、図
示されていない導電部材を介して必要な圧電素子
３１の両面に電圧パルスを加える。圧電素子の変
形により加圧室２３の容積は減少し、連通してい
るノズル２４からインク滴が射出される。インク
滴の射出後、供給路２２、個別供給路２７を経て
インクが供給される。この時個別供給路２７を通
る方が多い。
タンクからインクチユーブを介して供給管２６に
インクを加圧注入し、供給路２２、加圧室２３を
経由してノズル２４から排出させる。インクを排
出するにつれ、供給路２２、加圧室２３などの空
気は容易にインクと置換される。同様に供給管２
９からもインクを注入して空気を追い出す。この
ようにヘツド内がインクで満たされた状態で、図
示されていない導電部材を介して必要な圧電素子
３１の両面に電圧パルスを加える。圧電素子の変
形により加圧室２３の容積は減少し、連通してい
るノズル２４からインク滴が射出される。インク
滴の射出後、供給路２２、個別供給路２７を経て
インクが供給される。この時個別供給路２７を通
る方が多い。
上述の実施例でわかるように、本発明によれば
インクの供給が供給路２２および個別供給路２７
の両方から行なわれるため供給時間が短かくてす
み、したがつて印字応答性を上げることができ
る。
インクの供給が供給路２２および個別供給路２７
の両方から行なわれるため供給時間が短かくてす
み、したがつて印字応答性を上げることができ
る。
またノズルを集積化する場合第１のノズル群と
第２のノズル群との位置合せが不要で組立が容易
となる。また部品点数が少なく加工も容易であ
る。
第２のノズル群との位置合せが不要で組立が容易
となる。また部品点数が少なく加工も容易であ
る。
また各ノズルへの個別の供給路を設けることが
できるため、ノズル間の干渉および射出性能、応
答性の違いを抑えることができる。
できるため、ノズル間の干渉および射出性能、応
答性の違いを抑えることができる。
また何らかの原因で加圧室内に気泡が発生して
もインクタンクを加圧するなどの方法でインクを
排出すれば容易に気泡を排除することができる。
この時振動板２５上の供給路２２、加圧室２３、
ノズル２４などの形状をなめらかな流線で継がる
ようにしておけば、平面であることと相まつてど
の部分でもインク滞留がないようにでき、気泡の
排出をさらに容易にすることができる。
もインクタンクを加圧するなどの方法でインクを
排出すれば容易に気泡を排除することができる。
この時振動板２５上の供給路２２、加圧室２３、
ノズル２４などの形状をなめらかな流線で継がる
ようにしておけば、平面であることと相まつてど
の部分でもインク滞留がないようにでき、気泡の
排出をさらに容易にすることができる。
また基板材質を透明材料にすることでインクの
状態を見ることができるが、もちろん不透明材料
で作ることは何らさしつかえない。
状態を見ることができるが、もちろん不透明材料
で作ることは何らさしつかえない。
また個別供給路２７の長さは短い方が流路抵抗
が少なくなり応答性向上には役立つが、逆に他の
ノズルとの干渉による影響が出てくるため適当な
長さおよび断面積を選ぶ必要がある。
が少なくなり応答性向上には役立つが、逆に他の
ノズルとの干渉による影響が出てくるため適当な
長さおよび断面積を選ぶ必要がある。
第５図に本発明の他の実施例を示す。この図は
裏から見た図である。振動板２５にノズル２４と
平面状に連通した個別供給路４１を設け、さらに
個別供給路４１と連通した供給孔４３を経て、第
３図に図示の供給基板２８と同様部材を経てイン
クタンクに結合する。このようにすれば個別供給
準備室、供給孔４３はノズル２４とくらべ、はる
かに大きくできるため、第３図個別供給路２７の
ようなφ100μ程度の孔成形が不要で加工が容易
になる。ただし第３図の実施例の方が高密度にノ
ズルを集積化する場合はすぐれている。
裏から見た図である。振動板２５にノズル２４と
平面状に連通した個別供給路４１を設け、さらに
個別供給路４１と連通した供給孔４３を経て、第
３図に図示の供給基板２８と同様部材を経てイン
クタンクに結合する。このようにすれば個別供給
準備室、供給孔４３はノズル２４とくらべ、はる
かに大きくできるため、第３図個別供給路２７の
ようなφ100μ程度の孔成形が不要で加工が容易
になる。ただし第３図の実施例の方が高密度にノ
ズルを集積化する場合はすぐれている。
以上述べた実施例では射出成形により形成した
プラスチツク製のヘツドについて述べたが、ガラ
スエツチングなど各種の製造法が考えられよう。
プラスチツク製のヘツドについて述べたが、ガラ
スエツチングなど各種の製造法が考えられよう。
また、振動板上に加圧室等を形成するかわりに
平面基板の方に加圧室、ノズル等を形成すること
もできる。
平面基板の方に加圧室、ノズル等を形成すること
もできる。
以上述べたように、本発明によれば供給が両方
から行なわれるとともにノズル数を多くすること
ができ印字応答性が向上する。
から行なわれるとともにノズル数を多くすること
ができ印字応答性が向上する。
また組立が容易で部品点数も少なくできる。ま
たノズル間の性能のバラツキを抑えることができ
る。さらに気泡発生時も容易に気胞の排出ができ
信頼性が向上するなど多くの利点を持ち、各種プ
リンタ、プロツタ、フアクシミリ、複写機など広
く応用することができる。
たノズル間の性能のバラツキを抑えることができ
る。さらに気泡発生時も容易に気胞の排出ができ
信頼性が向上するなど多くの利点を持ち、各種プ
リンタ、プロツタ、フアクシミリ、複写機など広
く応用することができる。
第１図は従来のシングルキヤビテイヘツドを示
す断面図、第２図は従来提案されているダブルキ
ヤビテイ型集積ヘツドを示す断面図、第３図は本
発明の一実施例を示すインクジエツトヘツドの断
面図、第４図は第３図の実施例の平面図、第５図
は本発明の他の実施例を示す斜視図である。 ２１……基板、２２……供給路、２３……加圧
室、２４……ノズル、２５……振動板、２７……
個別供給路、３１……圧電素子、４３……供給
孔。
す断面図、第２図は従来提案されているダブルキ
ヤビテイ型集積ヘツドを示す断面図、第３図は本
発明の一実施例を示すインクジエツトヘツドの断
面図、第４図は第３図の実施例の平面図、第５図
は本発明の他の実施例を示す斜視図である。 ２１……基板、２２……供給路、２３……加圧
室、２４……ノズル、２５……振動板、２７……
個別供給路、３１……圧電素子、４３……供給
孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ インクオンデイマンド型のインクジエツトヘ
ツドにおいて、 平板状の基板と、 前記平板状の基板との対向面上に溝が形成さ
れ、前記平板状の基板と接合されることにより前
記溝部に複数のノズルと、該複数のノズルにそれ
ぞれ連通した加圧室と、該加圧室の前記ノズルと
の連通部の反対側で連通し前記複数の加圧室にイ
ンクを供給する第１のインク供給路、とが形成さ
れる振動板と、 前記振動板の前記加圧室に対応した位置に搭載
された圧電素子と、 前記振動板上に搭載され、前記それぞれのノズ
ルに連通するように前記振動板の垂直方向にあけ
られたインク供給孔を介して、前記振動板との間
に満たされたインクを前記それぞれのノズルに供
給する第２のインク供給路を形成するインク供給
基板、 とから構成されたことを特徴とするインクジエツ
トヘツド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13807679A JPS5662161A (en) | 1979-10-25 | 1979-10-25 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13807679A JPS5662161A (en) | 1979-10-25 | 1979-10-25 | Ink jet head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5662161A JPS5662161A (en) | 1981-05-27 |
| JPS6234550B2 true JPS6234550B2 (ja) | 1987-07-28 |
Family
ID=15213393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13807679A Granted JPS5662161A (en) | 1979-10-25 | 1979-10-25 | Ink jet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5662161A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS588658A (ja) * | 1981-07-09 | 1983-01-18 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
| JPS6013557A (ja) * | 1983-07-04 | 1985-01-24 | Nec Corp | インクジエツト式印字ヘツド |
| JPS60145043U (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-26 | 日本電気株式会社 | マルチノズル印字ヘツド |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5435772B2 (ja) * | 1974-04-26 | 1979-11-05 | ||
| CA1012198A (en) * | 1974-07-19 | 1977-06-14 | Stephan B. Sears | Method and apparatus for recording with writing fluids and drop projection means therefor |
| DK474376A (da) * | 1975-10-28 | 1977-04-29 | Xerox Corp | Multipelarrangement af blek eller tryksvertedyser |
-
1979
- 1979-10-25 JP JP13807679A patent/JPS5662161A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5662161A (en) | 1981-05-27 |
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