JP3064494B2 - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JP3064494B2 JP3064494B2 JP14595691A JP14595691A JP3064494B2 JP 3064494 B2 JP3064494 B2 JP 3064494B2 JP 14595691 A JP14595691 A JP 14595691A JP 14595691 A JP14595691 A JP 14595691A JP 3064494 B2 JP3064494 B2 JP 3064494B2
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- Japan
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- ink
- nozzle
- nozzles
- heating element
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インク滴を飛翔させ、
記録紙等の記録媒体上にインク像を形成するプリンタ等
のインクジェット記録装置に供するインクジェットヘッ
ドに関する。
記録紙等の記録媒体上にインク像を形成するプリンタ等
のインクジェット記録装置に供するインクジェットヘッ
ドに関する。
【０００２】
【従来の技術】複数のノズルを有するノズル形成基板
と、ノズルに対向して配置された圧電変換素子からなる
圧力発生部材と、前記圧電変換素子と前記ノズル形成基
板との間隙、及び前記圧電変換素子の周辺を充たすイン
クとを備え、印加電圧により前記圧電変換素子を変位さ
せてインクをノズルから吐出させるオンデマンド型イン
クジェットヘッドは、特公昭６０−８９５３号公報に開
示されている。
と、ノズルに対向して配置された圧電変換素子からなる
圧力発生部材と、前記圧電変換素子と前記ノズル形成基
板との間隙、及び前記圧電変換素子の周辺を充たすイン
クとを備え、印加電圧により前記圧電変換素子を変位さ
せてインクをノズルから吐出させるオンデマンド型イン
クジェットヘッドは、特公昭６０−８９５３号公報に開
示されている。
【０００３】また、インクタンクと吐出口を結ぶ流路内
に発熱体を配設し、気泡を発生させることにより流路内
のインクを加圧して、その一部を吐出口よりインク滴と
して吐出させるオンデマンド形インクジェットヘッド
は、特公平２−４６３８９号公報に開示されている。
に発熱体を配設し、気泡を発生させることにより流路内
のインクを加圧して、その一部を吐出口よりインク滴と
して吐出させるオンデマンド形インクジェットヘッド
は、特公平２−４６３８９号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術では、各ノズルに対応して１つずつインクキャ
ビティが配設してあり、圧力発生部材も各々のインクキ
ャビティに対して必要であった。ノズルの数、あるい
は、ノズルの密度は、圧力発生部材やキャビティの大き
さや間隔に、左右されるところが大きかった。ノズルを
高密度にするために圧力発生部材を小さくすると、必要
な排除体積もしくは圧力が得られなかった。また、この
ように圧力発生部材が複数になると、キャビティとの接
合強度や精度、圧力発生部材の加工による内部歪などに
よる特性の変化、といったばらつきを生じやすい。こう
いうばらつきにより、ノズル近傍のインクに与える圧力
がばらつき、インクジェットヘッドのインク吐出特性、
しいては印字品質がばらつくという問題があった。
従来技術では、各ノズルに対応して１つずつインクキャ
ビティが配設してあり、圧力発生部材も各々のインクキ
ャビティに対して必要であった。ノズルの数、あるい
は、ノズルの密度は、圧力発生部材やキャビティの大き
さや間隔に、左右されるところが大きかった。ノズルを
高密度にするために圧力発生部材を小さくすると、必要
な排除体積もしくは圧力が得られなかった。また、この
ように圧力発生部材が複数になると、キャビティとの接
合強度や精度、圧力発生部材の加工による内部歪などに
よる特性の変化、といったばらつきを生じやすい。こう
いうばらつきにより、ノズル近傍のインクに与える圧力
がばらつき、インクジェットヘッドのインク吐出特性、
しいては印字品質がばらつくという問題があった。
【０００５】さらに、圧力発生部材の個数が多く小さな
ことで、生産性、作業性が悪いという問題も起こってい
る。
ことで、生産性、作業性が悪いという問題も起こってい
る。
【０００６】また、気泡発生によりインク滴吐出を行な
う場合は、インクを吐出させるための圧力を得るには大
きな発熱量を必要とするので、発熱体の耐久性が悪く、
発熱体の大きさを左右し、隣接ノズル間隔は温度伝達の
ない間隔にせねばならず、発熱を吸収するまでの時間が
次のインクを吐出させるまでの時間を制限し印字速度を
大きく左右した。なお、各ノズルごとに圧力を発生させ
るので、発熱体の特性ばらつきがインク吐出特性、しい
ては印字品質がばらつくという問題があった。そこで、
本発明は、こうした問題を解決するもので、その目的
は、多ノズル化、高密度化、高印字品質、高印字速度に
対応するとともに、高精度で簡易組立が可能であるイン
クジェットヘッドを提供することにある。
う場合は、インクを吐出させるための圧力を得るには大
きな発熱量を必要とするので、発熱体の耐久性が悪く、
発熱体の大きさを左右し、隣接ノズル間隔は温度伝達の
ない間隔にせねばならず、発熱を吸収するまでの時間が
次のインクを吐出させるまでの時間を制限し印字速度を
大きく左右した。なお、各ノズルごとに圧力を発生させ
るので、発熱体の特性ばらつきがインク吐出特性、しい
ては印字品質がばらつくという問題があった。そこで、
本発明は、こうした問題を解決するもので、その目的
は、多ノズル化、高密度化、高印字品質、高印字速度に
対応するとともに、高精度で簡易組立が可能であるイン
クジェットヘッドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明のインクジェットヘッドは、インクを吐出す
る複数のノズルと、複数のノズル近傍に配設された共通
で且つ断続的に駆動させて圧力を発生させるインク吐出
手段と、複数のノズルからのインク吐出を制御するイン
ク吐出制御手段とを備え、インク吐出手段の非駆動時に
おいて全ノズルがインク供給口と連通していることを特
徴とする。また、係るインクジェットヘッドにおいて、
ノズル内壁面に発熱体を備え、該発熱体をインク吐出制
御手段により選択的に発熱させることにより、ノズル内
に気泡を生じさせてインクを吐出させないように制御す
ることを特徴とする。また、係るインクジェットヘッド
において、発熱体への通電を、インク吐出手段を動作さ
せる以前に行うことを特徴とする。
に、本発明のインクジェットヘッドは、インクを吐出す
る複数のノズルと、複数のノズル近傍に配設された共通
で且つ断続的に駆動させて圧力を発生させるインク吐出
手段と、複数のノズルからのインク吐出を制御するイン
ク吐出制御手段とを備え、インク吐出手段の非駆動時に
おいて全ノズルがインク供給口と連通していることを特
徴とする。また、係るインクジェットヘッドにおいて、
ノズル内壁面に発熱体を備え、該発熱体をインク吐出制
御手段により選択的に発熱させることにより、ノズル内
に気泡を生じさせてインクを吐出させないように制御す
ることを特徴とする。また、係るインクジェットヘッド
において、発熱体への通電を、インク吐出手段を動作さ
せる以前に行うことを特徴とする。
【０００８】
【作用】まずインク吐出手段が複数のノズルにわたって
いるので、各々のノズルから均一なインク滴量及びイン
ク滴速度のインク吐出が出来る。
いるので、各々のノズルから均一なインク滴量及びイン
ク滴速度のインク吐出が出来る。
【０００９】また、各ノズルに設けてある発熱体の発熱
により、ノズル内に気泡が発生してインク滴吐出が止ま
る。このときの気泡は、インク滴を吐出するのに必要な
気泡にくらべて小さい。以上のことにより選択的にイン
ク滴を記録紙に導く。
により、ノズル内に気泡が発生してインク滴吐出が止ま
る。このときの気泡は、インク滴を吐出するのに必要な
気泡にくらべて小さい。以上のことにより選択的にイン
ク滴を記録紙に導く。
【００１０】
【実施例】以下に本発明による一実施例の詳細を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１１】図１は、本発明の一実施例を示すインクジ
ェットヘッド主要部の断面図である。容器１０とノズル
形成基板１１に囲まれた系の中に、圧力発生部材１６と
それを固定するための固定板３０があり、更にインク１
９が満たされ、常にインクが満たされた状態にするため
に、インク供給口３１を通じて図には示されていないイ
ンクタンクにつながっている。ノズル形成基板１１に列
設された複数のノズル１４内のインクに圧力を与えられ
るように、圧力発生部材１６の自由端１８が配置されて
あり、固定板３０に接着して一端を固定してある。ま
た、ノズルの記録媒体側の開口部が１２でインク側の開
口部が１３であり、蒸着などの方法により形成した発熱
体１５、１５・・が、各ノズル１４、１４・・に設けら
れている。図２はインクを吐出するノズルの断面図であ
る。図２（ａ）で、圧力発生部材１６に適当なパルスを
印加することにより駆動すると、図２（ｂ）のように矢
印Ａの方向に変形する。この変形により発生する圧力
が、ノズルのインク側の開口部１３にあるインク１９に
集中し、図２（ｃ）のように記録媒体側の開口部１２よ
りインク滴２０が吐出し、図２（ｄ）で元の状態に戻
る。この一連の動作の中では、発熱体１５には電圧を与
えない。
ェットヘッド主要部の断面図である。容器１０とノズル
形成基板１１に囲まれた系の中に、圧力発生部材１６と
それを固定するための固定板３０があり、更にインク１
９が満たされ、常にインクが満たされた状態にするため
に、インク供給口３１を通じて図には示されていないイ
ンクタンクにつながっている。ノズル形成基板１１に列
設された複数のノズル１４内のインクに圧力を与えられ
るように、圧力発生部材１６の自由端１８が配置されて
あり、固定板３０に接着して一端を固定してある。ま
た、ノズルの記録媒体側の開口部が１２でインク側の開
口部が１３であり、蒸着などの方法により形成した発熱
体１５、１５・・が、各ノズル１４、１４・・に設けら
れている。図２はインクを吐出するノズルの断面図であ
る。図２（ａ）で、圧力発生部材１６に適当なパルスを
印加することにより駆動すると、図２（ｂ）のように矢
印Ａの方向に変形する。この変形により発生する圧力
が、ノズルのインク側の開口部１３にあるインク１９に
集中し、図２（ｃ）のように記録媒体側の開口部１２よ
りインク滴２０が吐出し、図２（ｄ）で元の状態に戻
る。この一連の動作の中では、発熱体１５には電圧を与
えない。
【００１２】図３はインクを吐出させないノズルの断面
図である。インクを吐出させないノズルの発熱体１５に
は、電圧を与える。するとノズル内のインク１９に気泡
が発生して、図３（ｂ）のように、インク１９のメニス
カス２１は、ノズルのインク側の開口部１３まで引き込
まれる。この状態で圧力発生部材１６がＡ方向に変形し
て、インク１９に圧力を与えても、図３（ｃ）のように
インク１９のメニスカス２１は、ノズルの記録媒体側の
開口部１２より少し出るだけなので、インク滴吐出には
至らない。
図である。インクを吐出させないノズルの発熱体１５に
は、電圧を与える。するとノズル内のインク１９に気泡
が発生して、図３（ｂ）のように、インク１９のメニス
カス２１は、ノズルのインク側の開口部１３まで引き込
まれる。この状態で圧力発生部材１６がＡ方向に変形し
て、インク１９に圧力を与えても、図３（ｃ）のように
インク１９のメニスカス２１は、ノズルの記録媒体側の
開口部１２より少し出るだけなので、インク滴吐出には
至らない。
【００１３】以上の事により、インクを吐出するノズル
と吐出させないノズルを選択し、記録媒体まで導くこと
ができる。
と吐出させないノズルを選択し、記録媒体まで導くこと
ができる。
【００１４】また、ノズル形状はどの様な形状でも可能
であるが、インク側の開口部１３を記録媒体側の開口部
１２に比べて大きな形状にすると、気泡の圧力がインク
側の開口部１３に伝わり易く、発熱量を小さくすること
ができ、気泡発生によるインクの吐出をなくすことも容
易になる。
であるが、インク側の開口部１３を記録媒体側の開口部
１２に比べて大きな形状にすると、気泡の圧力がインク
側の開口部１３に伝わり易く、発熱量を小さくすること
ができ、気泡発生によるインクの吐出をなくすことも容
易になる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、本発明のインクジェッ
トヘッドは、インクを吐出する複数のノズルと、複数の
ノズル近傍に配設された共通で且つ断続的に駆動させて
圧力を発生させるインク吐出手段と、複数のノズルから
のインク吐出を制御するインク吐出制御手段とを備え、
インク吐出手段の非駆動時において全ノズルがインク供
給口と連通していることにより、複数のノズル間におけ
るインク吐出のための圧力が均一なため、ばらつきの少
ないインク滴を吐出することができると同時に、該イン
クを吐出するための圧力が断続的な圧力であり、インク
吐出手段の非駆動時において全ノズルがインクと接触し
ていることから、ノズル内に形成されているメニスカス
の力によってインク供給口より容器内にインクを供給す
ることができる。従ってポンプ等の複雑な供給手段を使
用することなく容器にインクを供給することが可能とな
り、印字品質の優れたインクジェットヘッドを低コスト
で提供できるという効果を有する。また、係るインクジ
ェットヘッドにおいて、ノズル内壁面に発熱体を備え、
該発熱体をインク吐出制御手段により選択的に発熱させ
ることにより、ノズル内に気泡を生じさせてインクを吐
出させないように制御することにより、メニスカスを破
壊することなく非吐出のノズルに弁を形成できるため、
吐出時に弁を解放した際に飛行曲がりのない安定したイ
ンク滴を吐出することができるという効果を有する。ま
た、係るインクジェットヘッドにおいて、発熱体への通
電を、インク吐出手段を動作させる以前に行うことによ
り、非吐出時のノズルには確実にインクが吐出しないよ
うに制御することができるという効果を有する。
トヘッドは、インクを吐出する複数のノズルと、複数の
ノズル近傍に配設された共通で且つ断続的に駆動させて
圧力を発生させるインク吐出手段と、複数のノズルから
のインク吐出を制御するインク吐出制御手段とを備え、
インク吐出手段の非駆動時において全ノズルがインク供
給口と連通していることにより、複数のノズル間におけ
るインク吐出のための圧力が均一なため、ばらつきの少
ないインク滴を吐出することができると同時に、該イン
クを吐出するための圧力が断続的な圧力であり、インク
吐出手段の非駆動時において全ノズルがインクと接触し
ていることから、ノズル内に形成されているメニスカス
の力によってインク供給口より容器内にインクを供給す
ることができる。従ってポンプ等の複雑な供給手段を使
用することなく容器にインクを供給することが可能とな
り、印字品質の優れたインクジェットヘッドを低コスト
で提供できるという効果を有する。また、係るインクジ
ェットヘッドにおいて、ノズル内壁面に発熱体を備え、
該発熱体をインク吐出制御手段により選択的に発熱させ
ることにより、ノズル内に気泡を生じさせてインクを吐
出させないように制御することにより、メニスカスを破
壊することなく非吐出のノズルに弁を形成できるため、
吐出時に弁を解放した際に飛行曲がりのない安定したイ
ンク滴を吐出することができるという効果を有する。ま
た、係るインクジェットヘッドにおいて、発熱体への通
電を、インク吐出手段を動作させる以前に行うことによ
り、非吐出時のノズルには確実にインクが吐出しないよ
うに制御することができるという効果を有する。
【図１】本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッド主要部の断面図である。
ッド主要部の断面図である。
【図２】インクを吐出するノズルの断面図である。
【図３】インクを吐出させないノズルの断面図である。
１０ 容器 １１ ノズル形成基板 １２ ノズルの印字用紙側の開口部 １３ ノズルのインク側の開口部 １４ ノズル １５ 発熱体 １６ 圧力発生部材 １９ インク ２０ インク滴 ２１ メニスカス ３０ 固定板 ３１ インク供給口
Claims (3)
- 【請求項１】 インクを吐出する複数のノズルと、前記
複数のノズル近傍に配設された共通で、且つ断続的に駆
動させて圧力を発生させるインク吐出手段と、前記複数
のノズルからのインク吐出を制御するインク吐出制御手
段とを備え、前記インク吐出手段の非駆動時において全
ノズルがインク供給口と連通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２】 前記ノズル内壁面に発熱体を備え、該発
熱体を前記インク吐出制御手段により選択的に発熱させ
ることにより、前記ノズル内に気泡を生じさせてインク
を吐出させないように制御することを特徴とする請求項
１記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項３】 前記発熱体への通電を、前記インク吐出
手段を動作させる以前に行うことを特徴とする請求項２
記載のインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14595691A JP3064494B2 (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14595691A JP3064494B2 (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04369544A JPH04369544A (ja) | 1992-12-22 |
| JP3064494B2 true JP3064494B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=15396923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14595691A Expired - Fee Related JP3064494B2 (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3064494B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-18 JP JP14595691A patent/JP3064494B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04369544A (ja) | 1992-12-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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