JP2002079664A - インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置 - Google Patents
インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置Info
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- JP2002079664A JP2002079664A JP2000270490A JP2000270490A JP2002079664A JP 2002079664 A JP2002079664 A JP 2002079664A JP 2000270490 A JP2000270490 A JP 2000270490A JP 2000270490 A JP2000270490 A JP 2000270490A JP 2002079664 A JP2002079664 A JP 2002079664A
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- 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
- B41J2002/14419—Manifold
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インク滴を吐出するための圧電アクチュエー
タ21の作動に伴い発生する、インク供給流路11内を
伝播する伝播圧力波及びその反射波によって圧力室4に
悪影響が及ぼされることを防止する。 【解決手段】 供給口3aとインク供給流路11の端部
11aとの間のインク供給流路11の隔壁に枝流路16
を設ける。枝流路16の奥行きDを、伝播圧力波の波長
をλとしたときに、D=(2n−1)λ/4(nは自然
数)を満たすように設定する。
タ21の作動に伴い発生する、インク供給流路11内を
伝播する伝播圧力波及びその反射波によって圧力室4に
悪影響が及ぼされることを防止する。 【解決手段】 供給口3aとインク供給流路11の端部
11aとの間のインク供給流路11の隔壁に枝流路16
を設ける。枝流路16の奥行きDを、伝播圧力波の波長
をλとしたときに、D=(2n−1)λ/4(nは自然
数)を満たすように設定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッド及びインクジェット式記録装置に関する。
ッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、インクジェットヘッドには、
インク滴を吐出するノズルが形成された圧力室にインク
を供給するためのインク供給流路が設けられているが、
例えば特開平9−314836号公報には、上記インク
供給流路の隔壁の一部を可撓性を有するように構成した
ものが記載されている。このものでは、インク供給流路
と圧力室とを連通させる供給口近傍の隔壁を、可撓性を
有する可撓壁によって構成しており、これにより、アク
チュエータを駆動させてインク滴を吐出する際に生じる
上記圧力室内の圧力変動に伴い、上記インク供給流路に
おける供給口近傍の圧力が上昇してしまうのを防止しよ
うとしている。
インク滴を吐出するノズルが形成された圧力室にインク
を供給するためのインク供給流路が設けられているが、
例えば特開平9−314836号公報には、上記インク
供給流路の隔壁の一部を可撓性を有するように構成した
ものが記載されている。このものでは、インク供給流路
と圧力室とを連通させる供給口近傍の隔壁を、可撓性を
有する可撓壁によって構成しており、これにより、アク
チュエータを駆動させてインク滴を吐出する際に生じる
上記圧力室内の圧力変動に伴い、上記インク供給流路に
おける供給口近傍の圧力が上昇してしまうのを防止しよ
うとしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記圧力室
内の圧力変動は、インク供給流路に伝わりインク供給流
路内を圧力波が伝播するようになる。この圧力波は上記
インク供給流路の端面において反射して、その反射波が
上記インク供給流路の供給口にまで戻ってくることにな
る。このように反射波が供給口近傍に戻ってくると、こ
の反射波(圧力波)が圧力室内に伝わることによって、
例えばノズルにおけるメニスカスを振動させたり、圧力
室へのインクの供給に悪影響を及ぼしたりして記録品質
の低下を招いてしまう虞がある。特にアクチュエータを
高周波数で駆動させる場合には、上記反射波による圧力
室への悪影響がより一層顕著なものとなってしまう虞が
ある。
内の圧力変動は、インク供給流路に伝わりインク供給流
路内を圧力波が伝播するようになる。この圧力波は上記
インク供給流路の端面において反射して、その反射波が
上記インク供給流路の供給口にまで戻ってくることにな
る。このように反射波が供給口近傍に戻ってくると、こ
の反射波(圧力波)が圧力室内に伝わることによって、
例えばノズルにおけるメニスカスを振動させたり、圧力
室へのインクの供給に悪影響を及ぼしたりして記録品質
の低下を招いてしまう虞がある。特にアクチュエータを
高周波数で駆動させる場合には、上記反射波による圧力
室への悪影響がより一層顕著なものとなってしまう虞が
ある。
【0004】ところが、上記可撓壁を設けた従来のイン
クジェットヘッドでは、インク供給流路における供給口
近傍の圧力が低下するだけであって、インク供給流路を
伝播する圧力波及びその反射波によって圧力室に及ぼさ
れる悪影響を回避することができないという問題があ
る。
クジェットヘッドでは、インク供給流路における供給口
近傍の圧力が低下するだけであって、インク供給流路を
伝播する圧力波及びその反射波によって圧力室に及ぼさ
れる悪影響を回避することができないという問題があ
る。
【0005】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、インク供給流
路内を伝播する圧力波及びその反射波によって圧力室に
悪影響が及ぼされることを回避することにある。
たものであり、その目的とするところは、インク供給流
路内を伝播する圧力波及びその反射波によって圧力室に
悪影響が及ぼされることを回避することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、インク供給流路内を伝播す
る圧力波をこのインク供給流路の端面に到達する前に消
滅させることとした。
に、請求項1記載の発明は、インク供給流路内を伝播す
る圧力波をこのインク供給流路の端面に到達する前に消
滅させることとした。
【0007】具体的に、請求項1記載の発明は、インク
が充填される圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介し
て連通し、該圧力室にインクを供給するインク供給流路
と、上記圧力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力
を印加して該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出さ
せる圧力印加手段とを備えたインクジェットヘッドを対
象とする。
が充填される圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介し
て連通し、該圧力室にインクを供給するインク供給流路
と、上記圧力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力
を印加して該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出さ
せる圧力印加手段とを備えたインクジェットヘッドを対
象とする。
【0008】そして、上記インク供給流路における上記
供給口と上記インク供給流路の両端面の少なくとも一方
との間に、上記圧力印加手段の作動によって生じて上記
インク供給流路内を伝播する伝播圧力波を消滅させる圧
力波消滅手段を設け、該圧力波消滅手段を、上記伝播圧
力波から該伝播圧力波とは位相が逆の逆位相圧力波を発
生させて、該逆位相圧力波と上記伝播圧力波とを重ね合
わせることによって上記伝播圧力波を消滅させるように
構成することを特定事項とするものである。
供給口と上記インク供給流路の両端面の少なくとも一方
との間に、上記圧力印加手段の作動によって生じて上記
インク供給流路内を伝播する伝播圧力波を消滅させる圧
力波消滅手段を設け、該圧力波消滅手段を、上記伝播圧
力波から該伝播圧力波とは位相が逆の逆位相圧力波を発
生させて、該逆位相圧力波と上記伝播圧力波とを重ね合
わせることによって上記伝播圧力波を消滅させるように
構成することを特定事項とするものである。
【0009】請求項1記載の発明によると、圧力波消滅
手段は、圧力印加手段の作動によって生じたインク供給
流路内を伝播する伝播圧力波から、該伝播圧力波とは位
相が逆である逆位相圧力波を発生させる。そして、この
逆位相圧力波と上記伝播圧力波とを重ね合わせることに
よって上記伝播する圧力波を消滅させる。このとき、上
記圧力波消滅手段は供給口と上記インク供給流路の端面
との間に設けられているため、伝播圧力波はインク供給
流路の端面まで到達することはなく、従って、この伝播
圧力波の反射波は発生しない。これにより、上記インク
供給流路における供給口の近傍に圧力波(反射波)が戻
ってくることはなく、その結果、インク供給流路内を伝
播する圧力波及びその反射波によって圧力室に悪影響が
及ぼされることが回避される。
手段は、圧力印加手段の作動によって生じたインク供給
流路内を伝播する伝播圧力波から、該伝播圧力波とは位
相が逆である逆位相圧力波を発生させる。そして、この
逆位相圧力波と上記伝播圧力波とを重ね合わせることに
よって上記伝播する圧力波を消滅させる。このとき、上
記圧力波消滅手段は供給口と上記インク供給流路の端面
との間に設けられているため、伝播圧力波はインク供給
流路の端面まで到達することはなく、従って、この伝播
圧力波の反射波は発生しない。これにより、上記インク
供給流路における供給口の近傍に圧力波(反射波)が戻
ってくることはなく、その結果、インク供給流路内を伝
播する圧力波及びその反射波によって圧力室に悪影響が
及ぼされることが回避される。
【0010】この圧力波消滅手段は、例えば請求項2記
載の如く、インク供給流路を区画形成する隔壁に凹状に
形成された枝流路によって構成して、この枝流路の奥行
きDを、伝播圧力波の波長をλとしたときに、D=(2
n−1)λ/4(nは自然数)を満たすように設定する
ことによって構成してもよい。
載の如く、インク供給流路を区画形成する隔壁に凹状に
形成された枝流路によって構成して、この枝流路の奥行
きDを、伝播圧力波の波長をλとしたときに、D=(2
n−1)λ/4(nは自然数)を満たすように設定する
ことによって構成してもよい。
【0011】請求項2記載の発明によると、インク供給
流路内を伝播する伝播圧力波の一部は隔壁に凹状に形成
された枝流路内にも伝播して、この枝流路における端面
で反射する。上記枝流路の奥行きDは伝播圧力波の1/
4波長の奇数倍に設定されているため、上記枝流路内を
伝播する圧力波がその端面で反射し、該枝流路の開口位
置に戻ってきたときには、伝播圧力波に対して半波長だ
けずれた圧力波となる。つまり、伝播圧力波に対して位
相が逆になった逆位相圧力波となる。このため、この逆
位相圧力波と伝播圧力波とがこの枝流路の開口付近で重
なり合うことで伝播圧力波が消滅する。
流路内を伝播する伝播圧力波の一部は隔壁に凹状に形成
された枝流路内にも伝播して、この枝流路における端面
で反射する。上記枝流路の奥行きDは伝播圧力波の1/
4波長の奇数倍に設定されているため、上記枝流路内を
伝播する圧力波がその端面で反射し、該枝流路の開口位
置に戻ってきたときには、伝播圧力波に対して半波長だ
けずれた圧力波となる。つまり、伝播圧力波に対して位
相が逆になった逆位相圧力波となる。このため、この逆
位相圧力波と伝播圧力波とがこの枝流路の開口付近で重
なり合うことで伝播圧力波が消滅する。
【0012】請求項3記載の発明は、インクが充填され
る圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介して連通し、
該圧力室にインクを供給するインク供給流路と、上記圧
力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力を印加して
該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出させる圧力印
加手段とを備えたインクジェットヘッドを対象とし、上
記インク供給流路における上記供給口と上記インク供給
流路の両端面の少なくとも一方との間に、該インク供給
流路を区画形成する隔壁に凹状に形成された枝流路を設
けるようにする。
る圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介して連通し、
該圧力室にインクを供給するインク供給流路と、上記圧
力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力を印加して
該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出させる圧力印
加手段とを備えたインクジェットヘッドを対象とし、上
記インク供給流路における上記供給口と上記インク供給
流路の両端面の少なくとも一方との間に、該インク供給
流路を区画形成する隔壁に凹状に形成された枝流路を設
けるようにする。
【0013】そして、上記枝流路の奥行きDを、伝播圧
力波の波長をλとしたときに、D=(2n−1)λ/4
(nは自然数)を満たすように設定することを特定事項
とするものである。
力波の波長をλとしたときに、D=(2n−1)λ/4
(nは自然数)を満たすように設定することを特定事項
とするものである。
【0014】このことにより、上記請求項1及び請求項
2記載の発明と同様の作用・効果が得られる。
2記載の発明と同様の作用・効果が得られる。
【0015】上記請求項1〜請求項3記載の発明は、イ
ンク供給流路における端面に到達する前に伝播圧力波を
消滅させるものであったが、請求項4〜請求項8記載の
発明は、伝播圧力波がインク供給流路における端面で反
射することによって発生する反射波を消滅させるもので
ある。
ンク供給流路における端面に到達する前に伝播圧力波を
消滅させるものであったが、請求項4〜請求項8記載の
発明は、伝播圧力波がインク供給流路における端面で反
射することによって発生する反射波を消滅させるもので
ある。
【0016】具体的に、請求項4記載の発明は、インク
が充填される圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介し
て連通し、該圧力室にインクを供給するインク供給流路
と、上記圧力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力
を印加して該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出さ
せる圧力印加手段とを備えたインクジェットヘッドを対
象とする。
が充填される圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介し
て連通し、該圧力室にインクを供給するインク供給流路
と、上記圧力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力
を印加して該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出さ
せる圧力印加手段とを備えたインクジェットヘッドを対
象とする。
【0017】そして、上記インク供給流路の両端部の少
なくとも一方に、上記圧力印加手段の作動によって生じ
て上記インク供給流路内を伝播する伝播圧力波が上記イ
ンク供給流路の端面で反射することによって発生する反
射波を消滅させる反射波消滅手段を設け、該反射波消滅
手段を、上記伝播圧力波の反射波であって互いに位相が
逆である2つの反射波を発生させて、該2つの反射波を
重ね合わせることによって上記伝播圧力波の2つの反射
波を共に消滅させるように構成することを特定事項とす
るものである。
なくとも一方に、上記圧力印加手段の作動によって生じ
て上記インク供給流路内を伝播する伝播圧力波が上記イ
ンク供給流路の端面で反射することによって発生する反
射波を消滅させる反射波消滅手段を設け、該反射波消滅
手段を、上記伝播圧力波の反射波であって互いに位相が
逆である2つの反射波を発生させて、該2つの反射波を
重ね合わせることによって上記伝播圧力波の2つの反射
波を共に消滅させるように構成することを特定事項とす
るものである。
【0018】請求項4記載の発明によると、反射波消滅
手段は、圧力印加手段の作動によって発生したインク供
給流路内を伝播する伝播圧力波について、互いに位相が
逆である2つの反射波を発生させる。そして、この互い
に位相が逆である2つの反射波を重ね合わせることによ
って、上記伝播圧力波の反射波をインク供給流路の端部
付近で消滅させる。このため、上記インク供給流路にお
ける供給口の近傍に反射波が戻ってくることはなく、そ
の結果、インク供給流路内を伝播する圧力波及びその反
射波によって圧力室に悪影響が及ぼされることが回避さ
れる。
手段は、圧力印加手段の作動によって発生したインク供
給流路内を伝播する伝播圧力波について、互いに位相が
逆である2つの反射波を発生させる。そして、この互い
に位相が逆である2つの反射波を重ね合わせることによ
って、上記伝播圧力波の反射波をインク供給流路の端部
付近で消滅させる。このため、上記インク供給流路にお
ける供給口の近傍に反射波が戻ってくることはなく、そ
の結果、インク供給流路内を伝播する圧力波及びその反
射波によって圧力室に悪影響が及ぼされることが回避さ
れる。
【0019】この反射波消滅手段は、例えば請求項5記
載の如く、インク供給流路の端部において分岐して延び
る第1分岐流路及び第2分岐流路によって構成して、上
記第1分岐流路の流路長L1及び第2分岐流路の流路長
L2を、伝播圧力波の波長をλとしたときに、(L1−
L2)=(2n−1)λ/4(nは自然数)を満たすよ
うに設定することによって構成してもよい。
載の如く、インク供給流路の端部において分岐して延び
る第1分岐流路及び第2分岐流路によって構成して、上
記第1分岐流路の流路長L1及び第2分岐流路の流路長
L2を、伝播圧力波の波長をλとしたときに、(L1−
L2)=(2n−1)λ/4(nは自然数)を満たすよ
うに設定することによって構成してもよい。
【0020】請求項5記載の発明によると、インク供給
流路内を伝播する伝播圧力波の一部は、該インク供給流
路の端部において分岐して延びる第1分岐流路内を伝播
する。この圧力波は第1分岐流路における端面で反射し
て反射波(第1反射波)が発生する。一方、上記伝播圧
力波の一部は第2分岐流路内を伝播して、この第2分岐
流路における端面で反射し別の反射波(第2反射波)が
発生する。このとき、上記第1及び第2分岐流路の流路
長の差が、伝播圧力波の1/4波長の奇数倍に設定され
ているため、上記第1及び第2分岐流路の端面で反射
し、その分岐点に戻ってきた第1反射波と第2反射波と
は、互いに半波長だけずれて位相が逆になっている。こ
のため、この第1反射波と第2反射波とが上記分岐点に
付近で重なり合うことによって、上記第1及び第2反射
波が共に消滅する。
流路内を伝播する伝播圧力波の一部は、該インク供給流
路の端部において分岐して延びる第1分岐流路内を伝播
する。この圧力波は第1分岐流路における端面で反射し
て反射波(第1反射波)が発生する。一方、上記伝播圧
力波の一部は第2分岐流路内を伝播して、この第2分岐
流路における端面で反射し別の反射波(第2反射波)が
発生する。このとき、上記第1及び第2分岐流路の流路
長の差が、伝播圧力波の1/4波長の奇数倍に設定され
ているため、上記第1及び第2分岐流路の端面で反射
し、その分岐点に戻ってきた第1反射波と第2反射波と
は、互いに半波長だけずれて位相が逆になっている。こ
のため、この第1反射波と第2反射波とが上記分岐点に
付近で重なり合うことによって、上記第1及び第2反射
波が共に消滅する。
【0021】また、これとは異なり、反射波消滅手段
は、例えば請求項6記載の如く、インク供給流路の端面
の一部に開口し、該端面位置から延びるように設けられ
た延長流路によって構成して、上記延長流路の流路長L
3を、伝播圧力波の波長をλとしたときに、L3=(2
n−1)λ/4(nは自然数)を満たすように設定する
ことによって構成してもよい。
は、例えば請求項6記載の如く、インク供給流路の端面
の一部に開口し、該端面位置から延びるように設けられ
た延長流路によって構成して、上記延長流路の流路長L
3を、伝播圧力波の波長をλとしたときに、L3=(2
n−1)λ/4(nは自然数)を満たすように設定する
ことによって構成してもよい。
【0022】請求項6記載の発明によると、インク供給
流路内を伝播する伝播圧力波の一部は、上記インク供給
流路の端面の一部に開口し、該端面位置から延びるよう
に設けられた延長流路内を伝播する。この圧力波は、延
長流路における端面で反射して反射波(第1反射波)が
発生する。一方、上記伝播圧力波の一部は、上記インク
供給流路の端面(延長流路が設けられていない部分の端
面)で反射して別の反射波(第2反射波)が発生する。
このとき、上記延長流路の流路長は伝播圧力波の1/4
波長の奇数倍に設定されているため、上記延長流路内を
伝播しかつ端面で反射してインク供給流路の端部位置ま
で戻ってきた第1反射波は、第2反射波に対して半波長
だけずれて位相が逆の圧力波になる。このため、上記第
1及び第2反射波が上記インク供給流路の端部付近で重
なり合うことによって、上記第1及び第2反射波が共に
消滅する。
流路内を伝播する伝播圧力波の一部は、上記インク供給
流路の端面の一部に開口し、該端面位置から延びるよう
に設けられた延長流路内を伝播する。この圧力波は、延
長流路における端面で反射して反射波(第1反射波)が
発生する。一方、上記伝播圧力波の一部は、上記インク
供給流路の端面(延長流路が設けられていない部分の端
面)で反射して別の反射波(第2反射波)が発生する。
このとき、上記延長流路の流路長は伝播圧力波の1/4
波長の奇数倍に設定されているため、上記延長流路内を
伝播しかつ端面で反射してインク供給流路の端部位置ま
で戻ってきた第1反射波は、第2反射波に対して半波長
だけずれて位相が逆の圧力波になる。このため、上記第
1及び第2反射波が上記インク供給流路の端部付近で重
なり合うことによって、上記第1及び第2反射波が共に
消滅する。
【0023】また、請求項7記載の発明は、インクが充
填される圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介して連
通し、該圧力室にインクを供給するインク供給流路と、
上記圧力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力を印
加して該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出させる
圧力印加手段とを備えたインクジェットヘッドを対象と
し、上記インク供給流路の両端部の少なくとも一方に、
分岐して延びる第1分岐流路及び第2分岐流路を設ける
ようにする。
填される圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介して連
通し、該圧力室にインクを供給するインク供給流路と、
上記圧力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力を印
加して該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出させる
圧力印加手段とを備えたインクジェットヘッドを対象と
し、上記インク供給流路の両端部の少なくとも一方に、
分岐して延びる第1分岐流路及び第2分岐流路を設ける
ようにする。
【0024】そして、上記第1分岐流路の流路長L1及
び第2分岐流路の流路長L2を、伝播圧力波の波長をλ
としたときに、(L1−L2)=(2n−1)λ/4
(nは自然数)を満たすように設定することを特定事項
とするものである。
び第2分岐流路の流路長L2を、伝播圧力波の波長をλ
としたときに、(L1−L2)=(2n−1)λ/4
(nは自然数)を満たすように設定することを特定事項
とするものである。
【0025】このことにより、上記請求項4及び請求項
5記載の発明と同様の作用・効果が得られる。
5記載の発明と同様の作用・効果が得られる。
【0026】さらに、請求項8記載の発明は、インクが
充填される圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介して
連通し、該圧力室にインクを供給するインク供給流路
と、上記圧力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力
を印加して該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出さ
せる圧力印加手段とを備えたインクジェットヘッドを対
象とし、上記インク供給流路の両端部の少なくとも一方
に、該インク供給流路の端面の一部に開口し、該端面位
置から延びる延長流路を設けるようにする。
充填される圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介して
連通し、該圧力室にインクを供給するインク供給流路
と、上記圧力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力
を印加して該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出さ
せる圧力印加手段とを備えたインクジェットヘッドを対
象とし、上記インク供給流路の両端部の少なくとも一方
に、該インク供給流路の端面の一部に開口し、該端面位
置から延びる延長流路を設けるようにする。
【0027】そして、上記延長流路の流路長L3を、伝
播圧力波の波長をλとしたときに、L3=(2n−1)
λ/4(nは自然数)を満たすように設定することを特
定事項とするものである。
播圧力波の波長をλとしたときに、L3=(2n−1)
λ/4(nは自然数)を満たすように設定することを特
定事項とするものである。
【0028】このことにより、上記請求項4及び請求項
6記載の発明と同様の作用・効果が得られる。
6記載の発明と同様の作用・効果が得られる。
【0029】このように、圧力波消滅手段及び反射波消
滅手段を設けた場合でも、請求項9記載の如く、インク
供給流路における供給口近傍の隔壁を、可撓性を有する
ように構成するのがよい。
滅手段を設けた場合でも、請求項9記載の如く、インク
供給流路における供給口近傍の隔壁を、可撓性を有する
ように構成するのがよい。
【0030】このことにより、圧力印加手段が作動して
圧力室内に圧力変動が生じたときに、インク供給流路に
おける供給口近傍の圧力の上昇を防止することが可能に
なる。
圧力室内に圧力変動が生じたときに、インク供給流路に
おける供給口近傍の圧力の上昇を防止することが可能に
なる。
【0031】請求項10記載の発明は、インクジェット
式記録装置に係るものであって、具体的には、請求項1
〜請求項9のいずれか一つに記載のインクジェットヘッ
ドと、上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移
動させる相対移動手段とを備えることを特定事項とする
ものである。
式記録装置に係るものであって、具体的には、請求項1
〜請求項9のいずれか一つに記載のインクジェットヘッ
ドと、上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移
動させる相対移動手段とを備えることを特定事項とする
ものである。
【0032】このことにより、インク供給流路内を伝播
する圧力波及びその反射波によって圧力室に悪影響が及
ぼされることが回避されて、圧力波等によって記録品質
の低下したりすることのないインクジェット式記録装置
が構成される。
する圧力波及びその反射波によって圧力室に悪影響が及
ぼされることが回避されて、圧力波等によって記録品質
の低下したりすることのないインクジェット式記録装置
が構成される。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるイ
ンクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置によ
れば、インク供給流路に圧力波消滅手段又は反射波消滅
手段を設けることによって、インク供給流路内を伝播す
る圧力波及びその反射波によって圧力室に悪影響が及ぼ
されることを回避することができる。
ンクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置によ
れば、インク供給流路に圧力波消滅手段又は反射波消滅
手段を設けることによって、インク供給流路内を伝播す
る圧力波及びその反射波によって圧力室に悪影響が及ぼ
されることを回避することができる。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。
基いて説明する。
【0035】<第1実施形態>図1は、第1実施形態に
係るインクジェット式記録装置の概略構成を示してい
て、このインクジェット式記録装置は、後述の如く記録
媒体としての記録紙41にインクを吐出するインクジェ
ットヘッド1を備えている。このインクジェットヘッド
1はキャリッジ31に支持固定され、このキャリッジ3
1は、主走査方向(図1及び図2に示すX方向)に延び
るキャリッジ軸32にガイドされて、図示省略のキャリ
ッジモータによって上記主走査方向に往復移動するよう
になっている。
係るインクジェット式記録装置の概略構成を示してい
て、このインクジェット式記録装置は、後述の如く記録
媒体としての記録紙41にインクを吐出するインクジェ
ットヘッド1を備えている。このインクジェットヘッド
1はキャリッジ31に支持固定され、このキャリッジ3
1は、主走査方向(図1及び図2に示すX方向)に延び
るキャリッジ軸32にガイドされて、図示省略のキャリ
ッジモータによって上記主走査方向に往復移動するよう
になっている。
【0036】上記記録紙41は、図示省略の搬送モータ
によって回転駆動される2つの搬送ローラ42に挟まれ
ていて、この搬送モータ及び各搬送ローラ42により、
上記インクジェットヘッド1の下側において上記主走査
方向と直交する副走査方向(図1及び図2に示すY方
向)に搬送されるようになっている。
によって回転駆動される2つの搬送ローラ42に挟まれ
ていて、この搬送モータ及び各搬送ローラ42により、
上記インクジェットヘッド1の下側において上記主走査
方向と直交する副走査方向(図1及び図2に示すY方
向)に搬送されるようになっている。
【0037】上記キャリッジ31、キャリッジ軸32及
びキャリッジモータ、並びに搬送モータ及び搬送ローラ
42により、インクジェットヘッド1と記録紙41とを
相対移動させる相対移動手段が構成されている。
びキャリッジモータ、並びに搬送モータ及び搬送ローラ
42により、インクジェットヘッド1と記録紙41とを
相対移動させる相対移動手段が構成されている。
【0038】上記インクジェットヘッド1は、図2〜図
6に示すように、インクを供給するための供給口3a及
びインクを吐出するための吐出口3bを有する複数の圧
力室用凹部3が形成されたヘッド本体2を備えている。
このヘッド本体2の各凹部3は、該ヘッド本体2の上面
に、上記主走査方向に延びるように開口されていて、上
記副走査方向に互いに略等間隔をあけた状態で並設され
ている。尚、上記各凹部3の開口縁の両端部は、略半円
形状をなしている。
6に示すように、インクを供給するための供給口3a及
びインクを吐出するための吐出口3bを有する複数の圧
力室用凹部3が形成されたヘッド本体2を備えている。
このヘッド本体2の各凹部3は、該ヘッド本体2の上面
に、上記主走査方向に延びるように開口されていて、上
記副走査方向に互いに略等間隔をあけた状態で並設され
ている。尚、上記各凹部3の開口縁の両端部は、略半円
形状をなしている。
【0039】上記ヘッド本体2の各凹部3の側壁部は、
約200μm厚の感光性ガラス製の第1基板61で構成
され、各凹部3の底壁部は、この第1基板61の下面に
接着固定された第2基板62で構成されている。この第
2基板62は約30μm厚のステンレス鋼からなり、該
第2基板62に上記供給口3a及び吐出口3bが形成さ
れている。
約200μm厚の感光性ガラス製の第1基板61で構成
され、各凹部3の底壁部は、この第1基板61の下面に
接着固定された第2基板62で構成されている。この第
2基板62は約30μm厚のステンレス鋼からなり、該
第2基板62に上記供給口3a及び吐出口3bが形成さ
れている。
【0040】上記第2基板62の下面には、約300μ
m厚のステンレス鋼製の第3基板63が接着固定され、
この第3基板63には、上記各凹部3の供給口3aと接
続されかつ上記副走査方向に延びる1つのインク供給流
路11と、上記吐出口3bとそれぞれ接続された複数の
インク吐出流路12とが形成されている。上記インク供
給流路11は、上記凹部3(後述する圧力室4)が形成
された領域よりも副走査方向に延びて設けられており、
その端部11aに設けられたインク供給口15を介して
図外のインクタンクと接続されている。これにより、こ
のインクタンクからインク供給流路11内にインクが供
給されるようになっている。
m厚のステンレス鋼製の第3基板63が接着固定され、
この第3基板63には、上記各凹部3の供給口3aと接
続されかつ上記副走査方向に延びる1つのインク供給流
路11と、上記吐出口3bとそれぞれ接続された複数の
インク吐出流路12とが形成されている。上記インク供
給流路11は、上記凹部3(後述する圧力室4)が形成
された領域よりも副走査方向に延びて設けられており、
その端部11aに設けられたインク供給口15を介して
図外のインクタンクと接続されている。これにより、こ
のインクタンクからインク供給流路11内にインクが供
給されるようになっている。
【0041】上記第3基板63の下面には、インクジェ
ットヘッド1の下面を構成する第4基板64が接着固定
されている。この第4基板64は、約70μm厚のステ
ンレス鋼からなっていて、インク滴を上記記録紙41に
向けて吐出するための直径約20μmの複数のノズル1
4を有している。この各ノズル14は、上記インク吐出
流路12とそれぞれ接続されていて、このインク吐出流
路12を介して上記各凹部3の吐出口3bにそれぞれ連
通されており、インクジェットヘッド1の下面に、上記
副走査方向に列状に並ぶように設けられている。
ットヘッド1の下面を構成する第4基板64が接着固定
されている。この第4基板64は、約70μm厚のステ
ンレス鋼からなっていて、インク滴を上記記録紙41に
向けて吐出するための直径約20μmの複数のノズル1
4を有している。この各ノズル14は、上記インク吐出
流路12とそれぞれ接続されていて、このインク吐出流
路12を介して上記各凹部3の吐出口3bにそれぞれ連
通されており、インクジェットヘッド1の下面に、上記
副走査方向に列状に並ぶように設けられている。
【0042】上記ヘッド本体2の各凹部3の上側には、
圧電アクチュエータ21がそれぞれ設けられている。こ
の各圧電アクチュエータ21は、上記ヘッド本体2の上
面に接着固定された状態で該ヘッド本体2の各凹部3を
塞いで該凹部3と共に圧力室4を構成するCr製の振動
板22を有している。この振動板22は、全ての圧電ア
クチュエータ21に共通の1つのものからなっていて、
後述の全圧電素子23に共通の共通電極としての役割を
も果たしている。
圧電アクチュエータ21がそれぞれ設けられている。こ
の各圧電アクチュエータ21は、上記ヘッド本体2の上
面に接着固定された状態で該ヘッド本体2の各凹部3を
塞いで該凹部3と共に圧力室4を構成するCr製の振動
板22を有している。この振動板22は、全ての圧電ア
クチュエータ21に共通の1つのものからなっていて、
後述の全圧電素子23に共通の共通電極としての役割を
も果たしている。
【0043】また、上記各圧電アクチュエータ21は、
上記振動板22の上記圧力室4と反対側面(上面)にお
いて圧力室4に対応する部分(凹部3開口に対向する部
分)にそれぞれ接合されかつチタン酸ジルコン酸鉛(P
ZT)からなる圧電素子23(圧電定数8×10-11m
/V程度)と、この各圧電素子23の上記振動板22と
反対側面(上面)にそれぞれ接合され、該振動板22と
共に各圧電素子23に電圧(駆動信号)をそれぞれ印加
するための0.1μm厚のPt製個別電極24とを有し
ている。上記各圧電素子23及び個別電極24は、互い
に重なった状態で、上記ヘッド本体2の凹部3開口の幅
方向略中央部において該凹部3開口と同じ方向(主走査
方向)に延びるように設けられており、その長さは凹部
3開口よりも僅かに短く、両端部は、凹部3開口と同様
に略半円形状をなしている。尚、上記振動板22、圧電
素子23及び個別電極24は、スパッタ法により薄膜で
形成されてなっている。
上記振動板22の上記圧力室4と反対側面(上面)にお
いて圧力室4に対応する部分(凹部3開口に対向する部
分)にそれぞれ接合されかつチタン酸ジルコン酸鉛(P
ZT)からなる圧電素子23(圧電定数8×10-11m
/V程度)と、この各圧電素子23の上記振動板22と
反対側面(上面)にそれぞれ接合され、該振動板22と
共に各圧電素子23に電圧(駆動信号)をそれぞれ印加
するための0.1μm厚のPt製個別電極24とを有し
ている。上記各圧電素子23及び個別電極24は、互い
に重なった状態で、上記ヘッド本体2の凹部3開口の幅
方向略中央部において該凹部3開口と同じ方向(主走査
方向)に延びるように設けられており、その長さは凹部
3開口よりも僅かに短く、両端部は、凹部3開口と同様
に略半円形状をなしている。尚、上記振動板22、圧電
素子23及び個別電極24は、スパッタ法により薄膜で
形成されてなっている。
【0044】上記各圧電アクチュエータ21は、その振
動板22と各個別電極24とを介して各圧電素子23に
駆動電圧を印加することにより該振動板22の圧力室4
に対応する部分(凹部3開口部分)を変形させること
で、該圧力室4内のインクを吐出口3bないしノズル1
4から吐出させるようになっている。すなわち、振動板
22と個別電極24との間にパルス状の電圧を印加する
と、そのパルス電圧の立ち上がりにより圧電素子23が
圧電効果によりその厚み方向と垂直な幅方向に収縮する
のに対し、振動板22及び個別電極24は収縮しないの
で、いわゆるバイメタル効果により振動板22の圧力室
4に対応する部分が圧力室4側へ凸状に撓んで変形す
る。この撓み変形により圧力室4内に圧力が生じ、この
圧力で圧力室4内のインクが吐出口3b及びインク吐出
流路12を経由してノズル14よりインク滴として記録
紙41へ吐出されて、該記録紙41面にドット状に付着
することとなる。このことで、各圧電アクチュエータ2
1は、圧力室4に圧力を印加して該圧力室4内のインク
をノズル14から吐出させる圧力印加手段を構成してい
ることになる。そして、上記パルス電圧の立ち下がりに
より圧電素子23が伸長して振動板22の圧力室4に対
応する部分が元の状態に復帰し、このとき、圧力室4内
には上記インクタンクよりインク供給流路11及び供給
口3aを介してインクが充填される。尚、各圧電素子2
3に印加するパルス電圧としては、上記のように押し引
きタイプのものでなくても、第1の電圧から該第1の電
圧よりも低い第2の電圧まで立ち下がった後に上記第1
の電圧まで立ち上がる引き押しタイプのものであっても
よい。
動板22と各個別電極24とを介して各圧電素子23に
駆動電圧を印加することにより該振動板22の圧力室4
に対応する部分(凹部3開口部分)を変形させること
で、該圧力室4内のインクを吐出口3bないしノズル1
4から吐出させるようになっている。すなわち、振動板
22と個別電極24との間にパルス状の電圧を印加する
と、そのパルス電圧の立ち上がりにより圧電素子23が
圧電効果によりその厚み方向と垂直な幅方向に収縮する
のに対し、振動板22及び個別電極24は収縮しないの
で、いわゆるバイメタル効果により振動板22の圧力室
4に対応する部分が圧力室4側へ凸状に撓んで変形す
る。この撓み変形により圧力室4内に圧力が生じ、この
圧力で圧力室4内のインクが吐出口3b及びインク吐出
流路12を経由してノズル14よりインク滴として記録
紙41へ吐出されて、該記録紙41面にドット状に付着
することとなる。このことで、各圧電アクチュエータ2
1は、圧力室4に圧力を印加して該圧力室4内のインク
をノズル14から吐出させる圧力印加手段を構成してい
ることになる。そして、上記パルス電圧の立ち下がりに
より圧電素子23が伸長して振動板22の圧力室4に対
応する部分が元の状態に復帰し、このとき、圧力室4内
には上記インクタンクよりインク供給流路11及び供給
口3aを介してインクが充填される。尚、各圧電素子2
3に印加するパルス電圧としては、上記のように押し引
きタイプのものでなくても、第1の電圧から該第1の電
圧よりも低い第2の電圧まで立ち下がった後に上記第1
の電圧まで立ち上がる引き押しタイプのものであっても
よい。
【0045】そして、図5及び図6に示すように、上記
インク供給流路11を区画形成する隔壁であって、ノズ
ル14が形成された側の主走査方向を向いた隔壁(側
壁)には、圧力波消滅手段としての枝流路16が設けら
れている。この枝流路16は、上記インク供給流路11
の端部11aと、副走査方向に並んで設けられた複数の
供給口3aの内、上記端部11aに最も近い供給口3a
との略中間位置で、上記側壁に主走査方向に凹状に設け
られている。この枝流路16の奥行きDは、後述する伝
播圧力波の波長をλとしたときに、式(1)で設定され
ている。
インク供給流路11を区画形成する隔壁であって、ノズ
ル14が形成された側の主走査方向を向いた隔壁(側
壁)には、圧力波消滅手段としての枝流路16が設けら
れている。この枝流路16は、上記インク供給流路11
の端部11aと、副走査方向に並んで設けられた複数の
供給口3aの内、上記端部11aに最も近い供給口3a
との略中間位置で、上記側壁に主走査方向に凹状に設け
られている。この枝流路16の奥行きDは、後述する伝
播圧力波の波長をλとしたときに、式(1)で設定され
ている。
【0046】 D=(2n−1)λ/4 (nは自然数) ………(1) ここで、上記伝播圧力波及びこの伝播圧力波の波長λに
ついて説明すると、圧電アクチュエータ21の振動は台
形波や三角波等の高次の周波数成分を含んだ波形である
ため、ヘルムホルツ共振を励起する加振源となる。従っ
て、圧力室4内にはヘルムホルツ共振による振動が発生
する。この振動の波長λ1と周波数fは、インクジェッ
トヘッド1の縦断面において、ノズル14からインク吐
出流路12及び圧力室4を通って供給口3aに至るまで
の経路長をL(図4参照)としたときに、式(2),
(3)で表される。
ついて説明すると、圧電アクチュエータ21の振動は台
形波や三角波等の高次の周波数成分を含んだ波形である
ため、ヘルムホルツ共振を励起する加振源となる。従っ
て、圧力室4内にはヘルムホルツ共振による振動が発生
する。この振動の波長λ1と周波数fは、インクジェッ
トヘッド1の縦断面において、ノズル14からインク吐
出流路12及び圧力室4を通って供給口3aに至るまで
の経路長をL(図4参照)としたときに、式(2),
(3)で表される。
【0047】 λ1=2×L/m (mは自然数) ………(2) f=c/λ1 ………(3) ここで、cは音速である。
【0048】この圧力室4内における周波数fの振動
(圧力変動)は、上記供給口3aからインク供給流路1
1に伝わり、インク供給流路11では長手方向(副走査
方向)に伝播する周波数fの圧力波(伝播圧力波)とな
る。この伝播圧力波の波長λは、式(4)で表される。
(圧力変動)は、上記供給口3aからインク供給流路1
1に伝わり、インク供給流路11では長手方向(副走査
方向)に伝播する周波数fの圧力波(伝播圧力波)とな
る。この伝播圧力波の波長λは、式(4)で表される。
【0049】λ=c/f ………(4) 式(3),(4)より、インク供給流路11を伝播する
圧力波の波長λは上記ヘルムホルツ共振による圧力室4
内の波長λ1と同一になる。従って、上記枝流路16の
奥行きDは、上記圧力室4の経路長Lに基づいて決定さ
れることになる。尚、上記枝流路16の断面積について
は特に制限はなく、適宜設定すればよい。
圧力波の波長λは上記ヘルムホルツ共振による圧力室4
内の波長λ1と同一になる。従って、上記枝流路16の
奥行きDは、上記圧力室4の経路長Lに基づいて決定さ
れることになる。尚、上記枝流路16の断面積について
は特に制限はなく、適宜設定すればよい。
【0050】また、上記インク供給流路11における供
給口3aの近傍の隔壁、具体的には、上記複数の供給口
3aが形成された領域におけるこの供給口3aに相対向
する隔壁は、可撓性を有する可撓壁13によって構成さ
れている。この可撓壁13は、上記インク供給流路11
の隔壁となる第4基板64に形成された凹部13aの開
口を内部に空間が形成されるように閉止することによっ
て構成されている。この可撓壁13は、上記圧力室4内
に生じた圧力変動が、インク供給流路11に伝わると撓
むようになり、これにより、インク供給流路11におけ
る供給口3a近傍の圧力が上昇してしまうのを防止して
いる。
給口3aの近傍の隔壁、具体的には、上記複数の供給口
3aが形成された領域におけるこの供給口3aに相対向
する隔壁は、可撓性を有する可撓壁13によって構成さ
れている。この可撓壁13は、上記インク供給流路11
の隔壁となる第4基板64に形成された凹部13aの開
口を内部に空間が形成されるように閉止することによっ
て構成されている。この可撓壁13は、上記圧力室4内
に生じた圧力変動が、インク供給流路11に伝わると撓
むようになり、これにより、インク供給流路11におけ
る供給口3a近傍の圧力が上昇してしまうのを防止して
いる。
【0051】尚、上記可撓壁13は供給口3aに相対向
する隔壁に限らず、供給口3aが形成された領域におけ
る他の隔壁に設けてもよい。
する隔壁に限らず、供給口3aが形成された領域におけ
る他の隔壁に設けてもよい。
【0052】次に、このインクジェットヘッド1を備え
たインクジェット記録装置の記録動作について説明する
と、インクジェットヘッド1及びキャリッジ31を主走
査方向において記録紙41の一端から他端まで略一定速
度で移動させているときに、所定時間(例えば50μs
程度:駆動周波数20kHz)毎に上記各圧電素子23
への駆動電圧の印加が行われ(但し、インクジェットヘ
ッド1が記録紙41におけるインク滴を着弾させない箇
所に達したときには電圧が印加されない)、このこと
で、記録紙41の所定位置にインク滴を着弾させる。そ
して、1走査分の記録が終了すると、搬送モータ及び各
搬送ローラ42により記録紙41を副走査方向に所定量
搬送し、再度、インクジェットヘッド1及びキャリッジ
31を主走査方向に移動させながらインク滴を吐出させ
て、新たな1走査分の記録を行う。この動作を繰り返す
ことによって、記録紙41全体に所望の画像が形成され
る。
たインクジェット記録装置の記録動作について説明する
と、インクジェットヘッド1及びキャリッジ31を主走
査方向において記録紙41の一端から他端まで略一定速
度で移動させているときに、所定時間(例えば50μs
程度:駆動周波数20kHz)毎に上記各圧電素子23
への駆動電圧の印加が行われ(但し、インクジェットヘ
ッド1が記録紙41におけるインク滴を着弾させない箇
所に達したときには電圧が印加されない)、このこと
で、記録紙41の所定位置にインク滴を着弾させる。そ
して、1走査分の記録が終了すると、搬送モータ及び各
搬送ローラ42により記録紙41を副走査方向に所定量
搬送し、再度、インクジェットヘッド1及びキャリッジ
31を主走査方向に移動させながらインク滴を吐出させ
て、新たな1走査分の記録を行う。この動作を繰り返す
ことによって、記録紙41全体に所望の画像が形成され
る。
【0053】このようにしてインク滴を吐出させて記録
紙41に記録をしているときには、上記圧電アクチュエ
ータ21の駆動によって圧力室4内に圧力変動が生じ、
この圧力変動がインク供給流路11に伝わる。これによ
り、上述したように、インク供給流路11内を副走査方
向に伝播する圧力波が発生する。上記インク供給流路1
1の端部11aに向かう途中で伝播圧力波の一部は、上
記枝流路16内を主走査方向に伝播する。この枝流路1
6内を伝播する圧力波はその端面(底面)16aにおい
て反射して反射波となるが、この枝流路16の奥行きD
が、伝播圧力波の1/4波長の奇数倍に設定されている
ため、上記枝流路16の開口位置に反射波が戻ってきた
ときは、上記インク供給流路11を伝播する伝播圧力波
に対して半波長だけずれて位相が逆の圧力波(逆位相圧
力波)になる。この逆位相圧力波と伝播圧力波とは、枝
流路16の開口付近で重なり合うようになり、このこと
によって、上記伝播圧力波が消滅する。
紙41に記録をしているときには、上記圧電アクチュエ
ータ21の駆動によって圧力室4内に圧力変動が生じ、
この圧力変動がインク供給流路11に伝わる。これによ
り、上述したように、インク供給流路11内を副走査方
向に伝播する圧力波が発生する。上記インク供給流路1
1の端部11aに向かう途中で伝播圧力波の一部は、上
記枝流路16内を主走査方向に伝播する。この枝流路1
6内を伝播する圧力波はその端面(底面)16aにおい
て反射して反射波となるが、この枝流路16の奥行きD
が、伝播圧力波の1/4波長の奇数倍に設定されている
ため、上記枝流路16の開口位置に反射波が戻ってきた
ときは、上記インク供給流路11を伝播する伝播圧力波
に対して半波長だけずれて位相が逆の圧力波(逆位相圧
力波)になる。この逆位相圧力波と伝播圧力波とは、枝
流路16の開口付近で重なり合うようになり、このこと
によって、上記伝播圧力波が消滅する。
【0054】このようにインク供給流路11内の伝播圧
力波は、枝流路16付近で消滅して、インク供給流路1
1の端部11aまで到達しなくなるため、上記伝播圧力
波の反射波が供給口3a付近に戻ってくることがなくな
る。
力波は、枝流路16付近で消滅して、インク供給流路1
1の端部11aまで到達しなくなるため、上記伝播圧力
波の反射波が供給口3a付近に戻ってくることがなくな
る。
【0055】従って、インク供給流路11内を伝播する
圧力波(反射波)によって、例えばインク供給流路11
から圧力室4へのインク供給に影響を及ぼしたり、イン
ク滴の吐出に影響を及ぼしたりすることが確実に回避さ
れ、記録品質の低下を防止することができる。特に、圧
電アクチュエータ21を高周波数で駆動させる場合で
も、圧力室4に悪影響が及ぼされることがない。
圧力波(反射波)によって、例えばインク供給流路11
から圧力室4へのインク供給に影響を及ぼしたり、イン
ク滴の吐出に影響を及ぼしたりすることが確実に回避さ
れ、記録品質の低下を防止することができる。特に、圧
電アクチュエータ21を高周波数で駆動させる場合で
も、圧力室4に悪影響が及ぼされることがない。
【0056】尚、上記可撓壁13は供給口13aの近傍
にのみ設け、上記枝流路16の付近には設けない方が好
ましい。これは、伝播圧力波及びこの伝播圧力波の反射
波を減衰させない方が、逆位相圧力波と伝播圧力波との
重ね合わせによる伝播圧力波の消滅を効果的に行い得る
ためであり、圧力波を減衰させないためには、上記枝流
路16の近傍の隔壁は剛直なものとするのが好ましいた
めである。
にのみ設け、上記枝流路16の付近には設けない方が好
ましい。これは、伝播圧力波及びこの伝播圧力波の反射
波を減衰させない方が、逆位相圧力波と伝播圧力波との
重ね合わせによる伝播圧力波の消滅を効果的に行い得る
ためであり、圧力波を減衰させないためには、上記枝流
路16の近傍の隔壁は剛直なものとするのが好ましいた
めである。
【0057】また、上記第1実施形態においては、枝流
路16を、ノズル14が形成された側の主走査方向を向
いた隔壁(側壁)に設けているが、インク供給流路11
の端部11aと、供給口3aとの間であれば他の隔壁に
設けてもよい。
路16を、ノズル14が形成された側の主走査方向を向
いた隔壁(側壁)に設けているが、インク供給流路11
の端部11aと、供給口3aとの間であれば他の隔壁に
設けてもよい。
【0058】また、上記枝流路16は、インク供給流路
11におけるインク供給口15が設けられた端部11a
とは逆側の端部と、該端部に最も近い供給口3aとの間
におけるインク供給流路11の隔壁に設けてもよい。但
し、インク供給口15が設けられた端部11aと供給口
3aとの間に枝流路16を設けた場合、上記インク供給
口15近傍に圧力波が伝播しなくなることから、インク
タンクからインク供給流路11に対するインクの供給に
悪影響を及ぼす虞がなくなる。
11におけるインク供給口15が設けられた端部11a
とは逆側の端部と、該端部に最も近い供給口3aとの間
におけるインク供給流路11の隔壁に設けてもよい。但
し、インク供給口15が設けられた端部11aと供給口
3aとの間に枝流路16を設けた場合、上記インク供給
口15近傍に圧力波が伝播しなくなることから、インク
タンクからインク供給流路11に対するインクの供給に
悪影響を及ぼす虞がなくなる。
【0059】さらに、上記枝流路16は、供給口3aを
挟んで、インク供給流路11におけるインク供給口15
が設けられた端部11a側と、その逆側の端部側との双
方に設けてもよい。
挟んで、インク供給流路11におけるインク供給口15
が設けられた端部11a側と、その逆側の端部側との双
方に設けてもよい。
【0060】<第2実施形態>図7は本発明の第2実施
形態に係るインクジェットヘッド1のインク供給流路1
1を示していて、このものは、上記第1実施形態におけ
る圧力波消滅手段としての枝流路16の代わりに、上記
インク供給流路11の端面11bで反射することによっ
て発生する伝播圧力波の反射波を消滅させる反射波消滅
手段が、インク供給流路11に設けられている。
形態に係るインクジェットヘッド1のインク供給流路1
1を示していて、このものは、上記第1実施形態におけ
る圧力波消滅手段としての枝流路16の代わりに、上記
インク供給流路11の端面11bで反射することによっ
て発生する伝播圧力波の反射波を消滅させる反射波消滅
手段が、インク供給流路11に設けられている。
【0061】尚、圧力室4や圧電アクチュエータ21そ
の他のインクジェットヘッド1の構成は、上記第1実施
形態と同様であるため、同一部材には同一符号を付して
その説明は省略し、上記第1実施形態とは異なるインク
供給流路11の構成についてのみ説明する。
の他のインクジェットヘッド1の構成は、上記第1実施
形態と同様であるため、同一部材には同一符号を付して
その説明は省略し、上記第1実施形態とは異なるインク
供給流路11の構成についてのみ説明する。
【0062】上記インク供給流路11に設けられた反射
波消滅手段は、伝播圧力波の反射波であって互いに位相
が逆である2つの反射波を発生させ、この2つの反射波
を重ね合わせることによって上記反射波を消滅させるよ
うに構成されたものであって、具体的には、インク供給
流路11の端部11b(インク供給口15が設けられた
端部11aとは逆側の端部)において分岐して、副走査
方向に対してそれぞれ角度θ1,θ2だけ傾いた方向に
延びる第1分岐流路17及び第2分岐流路18によって
構成されている。上記第1分岐流路17の流路長L1
(インク供給流路11における分岐点11cから第1分
岐流路17の端面17aまでの長さ)及び第2分岐流路
18の流路長L2(インク供給流路11における分岐点
11cから第2分岐流路18の端面18aまでの長さ)
は、インク供給流路11内を伝播する伝播圧力波の波長
をλとしたときに、式(5)で設定されている。
波消滅手段は、伝播圧力波の反射波であって互いに位相
が逆である2つの反射波を発生させ、この2つの反射波
を重ね合わせることによって上記反射波を消滅させるよ
うに構成されたものであって、具体的には、インク供給
流路11の端部11b(インク供給口15が設けられた
端部11aとは逆側の端部)において分岐して、副走査
方向に対してそれぞれ角度θ1,θ2だけ傾いた方向に
延びる第1分岐流路17及び第2分岐流路18によって
構成されている。上記第1分岐流路17の流路長L1
(インク供給流路11における分岐点11cから第1分
岐流路17の端面17aまでの長さ)及び第2分岐流路
18の流路長L2(インク供給流路11における分岐点
11cから第2分岐流路18の端面18aまでの長さ)
は、インク供給流路11内を伝播する伝播圧力波の波長
をλとしたときに、式(5)で設定されている。
【0063】 (L1−L2)=(2n−1)λ/4 (nは自然数) ………(5) 尚、上記第1分岐流路17の断面積と第2分岐流路18
の断面積とは略同一であることが好ましいが、断面積の
大きさ自体には特に制限はない。また、上記第1分岐流
路17及び第2分岐流路18が副走査方向に対して成す
角度θ1,θ2も特に制限はなく、インクジェットヘッ
ド1の構造等に応じて上記流路長L1,L2が確保でき
るように適宜設定すればよい。
の断面積とは略同一であることが好ましいが、断面積の
大きさ自体には特に制限はない。また、上記第1分岐流
路17及び第2分岐流路18が副走査方向に対して成す
角度θ1,θ2も特に制限はなく、インクジェットヘッ
ド1の構造等に応じて上記流路長L1,L2が確保でき
るように適宜設定すればよい。
【0064】この第2実施形態の場合、インク供給流路
11内を端部11bに向かって伝播する伝播圧力波の一
部は上記第1分岐流路17内を伝播し、この第1分岐流
路17における端面17aで反射して反射波(第1反射
波)となる。一方、上記伝播圧力波の一部は第2分岐流
路18内に伝播し、この第2分岐流路18における端面
18aで反射して別の反射波(第2反射波)となる。こ
のとき、上記第1及び第2分岐流路17,18の流路長
の差(L1−L2)が伝播圧力波の1/4波長の奇数倍
に設定されているため、上記第1及び第2分岐流路1
7,18の分岐点11cにそれぞれ戻ってきた第1及び
第2反射波は、互いに半波長だけずれて互いに位相が逆
の2つの反射波となる。このため、この第1反射波と第
2反射波とが上記分岐点11c付近で重なり合うことに
よって、上記第1及び第2反射波が共に消滅する。
11内を端部11bに向かって伝播する伝播圧力波の一
部は上記第1分岐流路17内を伝播し、この第1分岐流
路17における端面17aで反射して反射波(第1反射
波)となる。一方、上記伝播圧力波の一部は第2分岐流
路18内に伝播し、この第2分岐流路18における端面
18aで反射して別の反射波(第2反射波)となる。こ
のとき、上記第1及び第2分岐流路17,18の流路長
の差(L1−L2)が伝播圧力波の1/4波長の奇数倍
に設定されているため、上記第1及び第2分岐流路1
7,18の分岐点11cにそれぞれ戻ってきた第1及び
第2反射波は、互いに半波長だけずれて互いに位相が逆
の2つの反射波となる。このため、この第1反射波と第
2反射波とが上記分岐点11c付近で重なり合うことに
よって、上記第1及び第2反射波が共に消滅する。
【0065】これにより、上記インク供給流路11にお
ける供給口3aの近傍まで、伝播圧力波の反射波が戻っ
てくることはなく、その結果、インク供給流路11内を
伝播する圧力波及びその反射波によって圧力室に悪影響
が及ぼされることが防止される。
ける供給口3aの近傍まで、伝播圧力波の反射波が戻っ
てくることはなく、その結果、インク供給流路11内を
伝播する圧力波及びその反射波によって圧力室に悪影響
が及ぼされることが防止される。
【0066】尚、上記第1及び第2分岐流路17,18
は、インク供給流路11におけるインク供給口15が設
けられた端部11aとは逆側の端部11bに設けている
が、インク供給口15が設けられた側の端部11aに設
けてもよい。
は、インク供給流路11におけるインク供給口15が設
けられた端部11aとは逆側の端部11bに設けている
が、インク供給口15が設けられた側の端部11aに設
けてもよい。
【0067】また、上記第1及び第2分岐流路17,1
8は、インク供給流路11における両端部11a,11
bの双方に設けてもよい。
8は、インク供給流路11における両端部11a,11
bの双方に設けてもよい。
【0068】−変形例−上記第2実施形態においては、
インク供給流路11の端部11bにおいて分岐して延び
る第1分岐流路17と第2分岐流路18とにより反射波
消滅手段を構成しているが、反射波消滅手段としては、
例えば図8に示すもののように構成してもよい。
インク供給流路11の端部11bにおいて分岐して延び
る第1分岐流路17と第2分岐流路18とにより反射波
消滅手段を構成しているが、反射波消滅手段としては、
例えば図8に示すもののように構成してもよい。
【0069】すなわち、変形例に係る反射波消滅手段
は、インク供給流路11の端面11dの主走査方向中央
よりもノズル14形成側に開口し、この端面位置から副
走査方向に延びるように設けられた延長流路19によっ
て構成されている。このため、上記延長流路19の端面
19aの断面積と、この延長流路19が設けられていな
いインク供給流路11の端面11dの断面積とは同一に
されている。
は、インク供給流路11の端面11dの主走査方向中央
よりもノズル14形成側に開口し、この端面位置から副
走査方向に延びるように設けられた延長流路19によっ
て構成されている。このため、上記延長流路19の端面
19aの断面積と、この延長流路19が設けられていな
いインク供給流路11の端面11dの断面積とは同一に
されている。
【0070】そして、上記延長流路19の流路長L3
(延長流路19の開口位置からこの延長流路19の端面
19aまでの長さ)は、インク供給流路11を伝播する
伝播圧力波の波長をλとしたときに、式(6)で設定さ
れている。
(延長流路19の開口位置からこの延長流路19の端面
19aまでの長さ)は、インク供給流路11を伝播する
伝播圧力波の波長をλとしたときに、式(6)で設定さ
れている。
【0071】 L3=(2n−1)λ/4 (nは自然数) ………(6) この変形例の場合、インク供給流路11内を伝播する伝
播圧力波の一部は上記延長流路19内を伝播し、この延
長流路19における端面19aで反射して反射波(第1
反射波)となる。一方、上記伝播圧力波の一部は、上記
インク供給流路11の端面11dで反射して別の反射波
(第2反射波)となる。このとき、上記延長流路19の
流路長L3は、伝播圧力波の1/4波長の奇数倍に設定
されているため、上記延長流路19の開口位置まで戻っ
てきた第1反射波は、第2反射波に対して半波長だけず
れて位相が逆の圧力波になる。このため、上記第1及び
第2反射波が上記インク供給流路11の端部11b付近
で重なり合うことによって、上記第1及び第2反射波が
共に消滅するようになる。
播圧力波の一部は上記延長流路19内を伝播し、この延
長流路19における端面19aで反射して反射波(第1
反射波)となる。一方、上記伝播圧力波の一部は、上記
インク供給流路11の端面11dで反射して別の反射波
(第2反射波)となる。このとき、上記延長流路19の
流路長L3は、伝播圧力波の1/4波長の奇数倍に設定
されているため、上記延長流路19の開口位置まで戻っ
てきた第1反射波は、第2反射波に対して半波長だけず
れて位相が逆の圧力波になる。このため、上記第1及び
第2反射波が上記インク供給流路11の端部11b付近
で重なり合うことによって、上記第1及び第2反射波が
共に消滅するようになる。
【0072】尚、延長流路19の端面19aの断面積と
この延長流路19が設けられていないインク供給流路1
1の端面11dの断面積とは、同一であることが好まし
いが、必ずしも同一でなくてもよい。
この延長流路19が設けられていないインク供給流路1
1の端面11dの断面積とは、同一であることが好まし
いが、必ずしも同一でなくてもよい。
【0073】また、上記延長流路19は、副走査方向に
対して所定の角度だけ傾いた方向に延びるように設けて
もよい。
対して所定の角度だけ傾いた方向に延びるように設けて
もよい。
【0074】さらに、上記延長流路19は、インク供給
流路11におけるインク供給口15が設けられた端部1
1aとは逆側の端部11bに設けているが、インク供給
口15が設けられた側の端部11aに設けてもよい。
流路11におけるインク供給口15が設けられた端部1
1aとは逆側の端部11bに設けているが、インク供給
口15が設けられた側の端部11aに設けてもよい。
【0075】加えて、上記延長流路19は、インク供給
流路11における両端部11a,11bの双方に設けて
もよい。
流路11における両端部11a,11bの双方に設けて
もよい。
【0076】<他の実施形態>尚、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を
包含するものである。すなわち、上記実施形態では、イ
ンクジェットヘッド1に、複数のノズル14を設け、こ
れに対応して複数の圧力室4や圧電アクチュエータ21
等を設けたが、ノズル14、圧力室4、圧電アクチュエ
ータ21等が1つであっても本発明を適用することがで
きる。
態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を
包含するものである。すなわち、上記実施形態では、イ
ンクジェットヘッド1に、複数のノズル14を設け、こ
れに対応して複数の圧力室4や圧電アクチュエータ21
等を設けたが、ノズル14、圧力室4、圧電アクチュエ
ータ21等が1つであっても本発明を適用することがで
きる。
【0077】また、上記実施形態では、圧力室4に圧力
を印加して該圧力室4内のインクをノズル14から吐出
させる圧力印加手段として圧電アクチュエータ21を用
いたが、これに限らず、他のどのようなものを使用して
もよい。
を印加して該圧力室4内のインクをノズル14から吐出
させる圧力印加手段として圧電アクチュエータ21を用
いたが、これに限らず、他のどのようなものを使用して
もよい。
【図1】本発明の実施形態に係るインクジェット式記録
装置を示す概略斜視図である。
装置を示す概略斜視図である。
【図2】インクジェットヘッドの部分底面図である。
【図3】図2のIII−III線断面図である。
【図4】図2のIV−IV線断面図である。
【図5】図6のV−V線断面図である。
【図6】図2のVI−VI線断面図である。
【図7】第2実施形態に係るインク供給流路を示す図5
対応図である。
対応図である。
【図8】第2実施形態の変形例に係るインク供給流路を
示す図5対応図である。
示す図5対応図である。
1 インクジェットヘッド 4 圧力室 11 インク供給流路 13 可撓壁 14 ノズル 15 枝流路(圧力波消滅手段) 17 第1分岐流路(反射波消滅手段) 18 第1分岐流路(反射波消滅手段) 19 延長流路(反射波消滅手段) 21 圧電アクチュエータ(圧力印加手段) 31 キャリッジ(相対移動手段) 32 キャリッジ軸(相対移動手段) 41 記録紙(記録媒体) 42 搬送ローラ(記録媒体) 3a 供給口
Claims (10)
- 【請求項1】 インクが充填される圧力室と、 上記圧力室に対し供給口を介して連通し、該圧力室にイ
ンクを供給するインク供給流路と、 上記圧力室に連通するノズルと、 上記圧力室に圧力を印加して該圧力室内のインクを上記
ノズルから吐出させる圧力印加手段とを備えたインクジ
ェットヘッドであって、 上記インク供給流路における上記供給口と上記インク供
給流路の両端面の少なくとも一方との間には、上記圧力
印加手段の作動によって生じて上記インク供給流路内を
伝播する伝播圧力波を消滅させる圧力波消滅手段が設け
られ、 上記圧力波消滅手段は、上記伝播圧力波から該伝播圧力
波とは位相が逆の逆位相圧力波を発生させて、該逆位相
圧力波と上記伝播圧力波とを重ね合わせることによって
上記伝播圧力波を消滅させ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ヘッド。 - 【請求項2】 請求項1において、 圧力波消滅手段は、インク供給流路を区画形成する隔壁
に凹状に形成された枝流路によって構成されており、 上記枝流路の奥行きDは、伝播圧力波の波長をλとした
ときに、 D=(2n−1)λ/4 (nは自然数) を満たすように設定されていることを特徴とするインク
ジェットヘッド。 - 【請求項3】 インクが充填される圧力室と、 上記圧力室に対し供給口を介して連通し、該圧力室にイ
ンクを供給するインク供給流路と、 上記圧力室に連通するノズルと、 上記圧力室に圧力を印加して該圧力室内のインクを上記
ノズルから吐出させる圧力印加手段とを備えたインクジ
ェットヘッドであって、 上記インク供給流路における上記供給口と上記インク供
給流路の両端面の少なくとも一方との間には、該インク
供給流路を区画形成する隔壁に凹状に形成された枝流路
が設けられ、 上記枝流路の奥行きDは、伝播圧力波の波長をλとした
ときに、 D=(2n−1)λ/4 (nは自然数) を満たすように設定されていることを特徴とするインク
ジェットヘッド。 - 【請求項4】 インクが充填される圧力室と、 上記圧力室に対し供給口を介して連通し、該圧力室にイ
ンクを供給するインク供給流路と、 上記圧力室に連通するノズルと、 上記圧力室に圧力を印加して該圧力室内のインクを上記
ノズルから吐出させる圧力印加手段とを備えたインクジ
ェットヘッドであって、 上記インク供給流路の両端部の少なくとも一方には、上
記圧力印加手段の作動によって生じて上記インク供給流
路内を伝播する伝播圧力波が上記インク供給流路の端面
で反射することによって発生する反射波を消滅させる反
射波消滅手段が設けられ、 上記反射波消滅手段は、上記伝播圧力波の反射波であっ
て互いに位相が逆である2つの反射波を発生させて、該
2つの反射波を重ね合わせることによって上記伝播圧力
波の2つの反射波を共に消滅させ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ヘッド。 - 【請求項5】 請求項4において、 反射波消滅手段は、インク供給流路の端部において分岐
して延びる第1分岐流路及び第2分岐流路によって構成
されており、 上記第1分岐流路の流路長L1及び第2分岐流路の流路
長L2は、伝播圧力波の波長をλとしたときに、 (L1−L2)=(2n−1)λ/4 (nは自然数) を満たすように設定されていることを特徴とするインク
ジェットヘッド。 - 【請求項6】 請求項4において、 反射波消滅手段は、インク供給流路の端面の一部に開口
し、該端面位置から延びるように設けられた延長流路に
よって構成されており、 上記延長流路の流路長L3は、伝播圧力波の波長をλと
したときに、 L3=(2n−1)λ/4 (nは自然数) を満たすように設定されていることを特徴とするインク
ジェットヘッド。 - 【請求項7】 インクが充填される圧力室と、 上記圧力室に対し供給口を介して連通し、該圧力室にイ
ンクを供給するインク供給流路と、 上記圧力室に連通するノズルと、 上記圧力室に圧力を印加して該圧力室内のインクを上記
ノズルから吐出させる圧力印加手段とを備えたインクジ
ェットヘッドであって、 上記インク供給流路の両端部の少なくとも一方には、分
岐して延びる第1分岐流路及び第2分岐流路が設けら
れ、 上記第1分岐流路の流路長L1及び第2分岐流路の流路
長L2は、伝播圧力波の波長をλとしたときに、 (L1−L2)=(2n−1)λ/4 (nは自然数) を満たすように設定されていることを特徴とするインク
ジェットヘッド。 - 【請求項8】 インクが充填される圧力室と、 上記圧力室に対し供給口を介して連通し、該圧力室にイ
ンクを供給するインク供給流路と、 上記圧力室に連通するノズルと、 上記圧力室に圧力を印加して該圧力室内のインクを上記
ノズルから吐出させる圧力印加手段とを備えたインクジ
ェットヘッドであって、 上記インク供給流路の両端部の少なくとも一方には、該
インク供給流路の端面の一部に開口し、該端面位置から
延びる延長流路が設けられ、 上記延長流路の流路長L3は、伝播圧力波の波長をλと
したときに、 L3=(2n−1)λ/4 (nは自然数) を満たすように設定されていることを特徴とするインク
ジェットヘッド。 - 【請求項9】 請求項1〜請求項8のいずれかにおい
て、 インク供給流路における供給口近傍の隔壁は、可撓性を
有していることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項10】 請求項1〜請求項9のいずれか一つに
記載のインクジェットヘッドと、 上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させ
る相対移動手段とを備えていることを特徴とするインク
ジェット式記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000270490A JP2002079664A (ja) | 2000-09-06 | 2000-09-06 | インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000270490A JP2002079664A (ja) | 2000-09-06 | 2000-09-06 | インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002079664A true JP2002079664A (ja) | 2002-03-19 |
Family
ID=18756921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000270490A Pending JP2002079664A (ja) | 2000-09-06 | 2000-09-06 | インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002079664A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1356939A3 (en) * | 2002-04-25 | 2004-04-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head and ink-jet printer |
JP2008230202A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Brother Ind Ltd | 液滴吐出装置 |
JP2010201709A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Fujifilm Corp | 液滴吐出ヘッド |
JP7487766B2 (ja) | 2022-02-10 | 2024-05-21 | 株式会社リコー | 噴射チャネルへの複数の流体経路を備えたプリントヘッド設計 |
-
2000
- 2000-09-06 JP JP2000270490A patent/JP2002079664A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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