JP3158688B2 - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
- Publication number
- JP3158688B2 JP3158688B2 JP20519392A JP20519392A JP3158688B2 JP 3158688 B2 JP3158688 B2 JP 3158688B2 JP 20519392 A JP20519392 A JP 20519392A JP 20519392 A JP20519392 A JP 20519392A JP 3158688 B2 JP3158688 B2 JP 3158688B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- ink
- nozzle
- cross
- path substrate
- 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 - Lifetime
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
- B41J2002/14403—Structure thereof only for on-demand ink jet heads including a filter
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インク滴をノズルから
吐出させて印字する、いわゆるオンデマンド型のインク
ジェットヘッドに関する。
吐出させて印字する、いわゆるオンデマンド型のインク
ジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、１つの流路基板上に複数のイ
ンク流路が設けられ、各インク流路にそれぞれノズル，
加圧室を平面的に配置し、この流路基板に接合される流
路基板蓋には、加圧室に対向的に圧電素子等のインク吐
出手段が設けられている、いわゆるオンデマンド型マル
チノズルインクジェットヘッドがある。
ンク流路が設けられ、各インク流路にそれぞれノズル，
加圧室を平面的に配置し、この流路基板に接合される流
路基板蓋には、加圧室に対向的に圧電素子等のインク吐
出手段が設けられている、いわゆるオンデマンド型マル
チノズルインクジェットヘッドがある。
【０００３】一般にノズルの断面積に比べて、加圧室の
断面積が大きいので、両者を同じピッチで配列すること
ができず、ノズルを所定のピッチで配置し、加圧室に向
って間隔を広げて扇形に配置する構成（例えば特公昭５
９−３１５０号公報）や、高密度に配置したノズルをイ
ンク流路と直角にし、インク流路を放射状に配置した構
成（例えば特公昭５９−４３０９号公報）等がある。い
ずれも複数のインク流路の長さがそれぞれ相違すること
となり、またノズル近傍は他のインク流路の部分よりも
断面積が小さく流路抵抗が大きいので、わずかなインク
流路の長さの違いにより、ノズルの先端から飛び出すイ
ンク滴の大きさや噴射速度が異なり、画像の均一性を悪
くしてしまう。このために流路間の特性差を補正する電
気回路が必要であった。また、インク吐出後のインクの
充填時間が長くかかり、応答周波数が十分に上らず、高
速化を達成するのが困難であった。
断面積が大きいので、両者を同じピッチで配列すること
ができず、ノズルを所定のピッチで配置し、加圧室に向
って間隔を広げて扇形に配置する構成（例えば特公昭５
９−３１５０号公報）や、高密度に配置したノズルをイ
ンク流路と直角にし、インク流路を放射状に配置した構
成（例えば特公昭５９−４３０９号公報）等がある。い
ずれも複数のインク流路の長さがそれぞれ相違すること
となり、またノズル近傍は他のインク流路の部分よりも
断面積が小さく流路抵抗が大きいので、わずかなインク
流路の長さの違いにより、ノズルの先端から飛び出すイ
ンク滴の大きさや噴射速度が異なり、画像の均一性を悪
くしてしまう。このために流路間の特性差を補正する電
気回路が必要であった。また、インク吐出後のインクの
充填時間が長くかかり、応答周波数が十分に上らず、高
速化を達成するのが困難であった。
【０００４】特公昭５９−３１５０号においては、それ
ぞれの加圧室の出口からノズルまでの部分が、長い流路
は断面積を大きく形成し、短い流路は断面積を小さく形
成し、それぞれのインク流路全体の流路抵抗を同じにす
ることにより問題点を解決しようとしている。
ぞれの加圧室の出口からノズルまでの部分が、長い流路
は断面積を大きく形成し、短い流路は断面積を小さく形
成し、それぞれのインク流路全体の流路抵抗を同じにす
ることにより問題点を解決しようとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例は、いずれ
もインク流路の深さは各部分に亘り実質的に同一になっ
ており、幅の相違により断面積が相違している。このよ
うにインク流路の各部分においてそれぞれ断面積が相違
し、特にノズル近傍では、ノズル間のピッチが小さいの
でインク流路の幅は狭くなり、したがって断面積が小さ
く流路抵抗が大であるので、インクが流れ難くなり、吐
出性能が十分でなく、インクの供給の効率が悪いという
問題があった。
もインク流路の深さは各部分に亘り実質的に同一になっ
ており、幅の相違により断面積が相違している。このよ
うにインク流路の各部分においてそれぞれ断面積が相違
し、特にノズル近傍では、ノズル間のピッチが小さいの
でインク流路の幅は狭くなり、したがって断面積が小さ
く流路抵抗が大であるので、インクが流れ難くなり、吐
出性能が十分でなく、インクの供給の効率が悪いという
問題があった。
【０００６】そこで本発明の目的は、インク流路の各部
分の断面積を実質的に同一にして、高解像度かつ高速化
を達成し、画像を均一にして高品質画像を達成し、かつ
安価に提供することにある。
分の断面積を実質的に同一にして、高解像度かつ高速化
を達成し、画像を均一にして高品質画像を達成し、かつ
安価に提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、インク滴を吐出する複数のノズルと、
ノズルとインク流路を介して連通する加圧室が、隣り合
うノズル間ピッチより広いピッチで形成された流路基板
と、流路基板のインク流路及び加圧室を封止する側に積
層された流路基板蓋とを備えたインクジェットヘッドに
おいて、インク流路は、その長手方向の断面積を略同一
となるように幅広の部分は流路基板の厚み方向に浅く、
幅狭の部分は流路基板の厚み方向に深く形成されている
ことを特徴とする。
めに本発明では、インク滴を吐出する複数のノズルと、
ノズルとインク流路を介して連通する加圧室が、隣り合
うノズル間ピッチより広いピッチで形成された流路基板
と、流路基板のインク流路及び加圧室を封止する側に積
層された流路基板蓋とを備えたインクジェットヘッドに
おいて、インク流路は、その長手方向の断面積を略同一
となるように幅広の部分は流路基板の厚み方向に浅く、
幅狭の部分は流路基板の厚み方向に深く形成されている
ことを特徴とする。
【０００８】
【実施例】図１に本発明の一実施例の全体構成を示して
おり、流路基板１の上面に、共通のインク溜室２が設け
てあり、このインク溜室２から複数のノズル３…まで、
複数のインク流路４…により連通している。流路基板１
の上面に流路基板蓋５（図３）が接合されており、流路
基板蓋５の上面であって後述の加圧室に対向する位置に
は、インクの加圧手段である圧電素子６が固着してあ
る。
おり、流路基板１の上面に、共通のインク溜室２が設け
てあり、このインク溜室２から複数のノズル３…まで、
複数のインク流路４…により連通している。流路基板１
の上面に流路基板蓋５（図３）が接合されており、流路
基板蓋５の上面であって後述の加圧室に対向する位置に
は、インクの加圧手段である圧電素子６が固着してあ
る。
【０００９】インク流路４の構成について、図２乃至図
５を参照して次に説明する。インク溜室２からノズル３
までの間のインク流路４は、その中央部に加圧室４ａが
設けてあり、インク溜室２から加圧室４ａの入口までの
間の後部流路４ｂは、加圧室４ａの位置に応じて適宜屈
曲させ、各後部流路４ｂの長さがほぼ同じになるように
してある。後部流路４ｂはリストリクション４ｃを介し
てインク溜室２に連通している。後部流路４ｂは流路の
各部分に亘りその幅ｗ1 をほぼ同じにし、その深さｈ1
もほぼ均一に形成してある。
５を参照して次に説明する。インク溜室２からノズル３
までの間のインク流路４は、その中央部に加圧室４ａが
設けてあり、インク溜室２から加圧室４ａの入口までの
間の後部流路４ｂは、加圧室４ａの位置に応じて適宜屈
曲させ、各後部流路４ｂの長さがほぼ同じになるように
してある。後部流路４ｂはリストリクション４ｃを介し
てインク溜室２に連通している。後部流路４ｂは流路の
各部分に亘りその幅ｗ1 をほぼ同じにし、その深さｈ1
もほぼ均一に形成してある。
【００１０】ノズル３から加圧室４ａの出口までの間の
前部流路４ｄは、加圧室の出口付近の流路４ｄ1 では、
後部流路４ｂの幅と同じ幅ｗ1 で幅広の部分であるが、
ノズル付近の流路４ｄ2 ではノズルのピッチの関係から
幅ｗ2 のように大きくとることができず、幅狭の部分で
ある。そこで図４のように、幅広の流路４ｄ1 では、後
部流路４ｂの深さと同じ深さｈ1 で浅く形成し、図５の
ように、幅狭の流路４ｄ2 では深さｈ2 のように深く形
成する。この様にしてインク流路の断面積を流路の各部
分に亘り実質的に同一にしている。即ち、断面積は幅×
深さであるので、ｗ1 ×ｈ1 ＝ｗ2 ×ｈ2 となるように
設定する。
前部流路４ｄは、加圧室の出口付近の流路４ｄ1 では、
後部流路４ｂの幅と同じ幅ｗ1 で幅広の部分であるが、
ノズル付近の流路４ｄ2 ではノズルのピッチの関係から
幅ｗ2 のように大きくとることができず、幅狭の部分で
ある。そこで図４のように、幅広の流路４ｄ1 では、後
部流路４ｂの深さと同じ深さｈ1 で浅く形成し、図５の
ように、幅狭の流路４ｄ2 では深さｈ2 のように深く形
成する。この様にしてインク流路の断面積を流路の各部
分に亘り実質的に同一にしている。即ち、断面積は幅×
深さであるので、ｗ1 ×ｈ1 ＝ｗ2 ×ｈ2 となるように
設定する。
【００１１】インクを吐出する際に、圧電素子６の両面
の電極に図示しない駆動回路から駆動信号が供給される
と、圧電素子６が加圧室内方に湾曲し、加圧室４ａの体
積を圧縮する。このためにインクが加圧され、インクは
ノズル３に向って流れ、ノズル３から外部に吐出されて
印字が行われる。前部流路４ｄは全ての位置で断面積を
同じに形成してあるので、流路抵抗が同一であり、イン
クは均一に素早く流れてノズル３から吐出する。インク
の吐出後に圧電素子６に対する印加電圧は０となり、圧
電素子６は初期状態に復帰する。この時毛細管現象によ
りインク溜室２内のインクが後部流路４ｂを通って加圧
室４ａに供給されるが、このときも後部流路４ｂの各部
分の断面積が同一で流路抵抗が同一であるので、インク
は均一に素早く加圧室４ａに供給され、前部流路４ｄを
通ってノズル３のメニスカス面を初期の状態に戻す。
の電極に図示しない駆動回路から駆動信号が供給される
と、圧電素子６が加圧室内方に湾曲し、加圧室４ａの体
積を圧縮する。このためにインクが加圧され、インクは
ノズル３に向って流れ、ノズル３から外部に吐出されて
印字が行われる。前部流路４ｄは全ての位置で断面積を
同じに形成してあるので、流路抵抗が同一であり、イン
クは均一に素早く流れてノズル３から吐出する。インク
の吐出後に圧電素子６に対する印加電圧は０となり、圧
電素子６は初期状態に復帰する。この時毛細管現象によ
りインク溜室２内のインクが後部流路４ｂを通って加圧
室４ａに供給されるが、このときも後部流路４ｂの各部
分の断面積が同一で流路抵抗が同一であるので、インク
は均一に素早く加圧室４ａに供給され、前部流路４ｄを
通ってノズル３のメニスカス面を初期の状態に戻す。
【００１２】なお、インク流路の断面形状は、図４，５
図示のような長方形状に限られず、逆台形状や、底部が
曲線の断面形状や、三角形状等でもよく、その他種々の
断面形状が可能である。
図示のような長方形状に限られず、逆台形状や、底部が
曲線の断面形状や、三角形状等でもよく、その他種々の
断面形状が可能である。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、イン
ク滴を吐出する複数のノズルと、ノズルとインク流路を
介して連通する加圧室が、隣り合うノズル間ピッチより
広いピッチで形成された流路基板と、流路基板のインク
流路及び加圧室を封止する側に積層された流路基板蓋と
を備えたインクジェットヘッドにおいて、インク流路
は、その長手方向の断面積を略同一となるように幅広の
部分は流路基板の厚み方向に浅く、幅狭の部分は流路基
板の厚み方向に深く形成されていることにより、インク
滴を吐出するノズルの解像度を上げるために、ノズルの
配列ピッチを、インクを加圧するに必要な所望の幅を有
する加圧室の配列ピッチよりも集積させたインクジェッ
トヘッドにおいて、各インク流路の実質的な流路抵抗を
各断面で同一にできるため、それぞれのノズルからイン
クが均一に吐出し、かつインク流路内でインクが停滞す
る箇所がなく素早く流れることでインクの充填時間が短
縮し、インクの吐出特性及び応答周波数の向上が達成で
きる。従って、高解像度かつ高速印字の可能なプリンタ
を提供することができるという効果を有する。
ク滴を吐出する複数のノズルと、ノズルとインク流路を
介して連通する加圧室が、隣り合うノズル間ピッチより
広いピッチで形成された流路基板と、流路基板のインク
流路及び加圧室を封止する側に積層された流路基板蓋と
を備えたインクジェットヘッドにおいて、インク流路
は、その長手方向の断面積を略同一となるように幅広の
部分は流路基板の厚み方向に浅く、幅狭の部分は流路基
板の厚み方向に深く形成されていることにより、インク
滴を吐出するノズルの解像度を上げるために、ノズルの
配列ピッチを、インクを加圧するに必要な所望の幅を有
する加圧室の配列ピッチよりも集積させたインクジェッ
トヘッドにおいて、各インク流路の実質的な流路抵抗を
各断面で同一にできるため、それぞれのノズルからイン
クが均一に吐出し、かつインク流路内でインクが停滞す
る箇所がなく素早く流れることでインクの充填時間が短
縮し、インクの吐出特性及び応答周波数の向上が達成で
きる。従って、高解像度かつ高速印字の可能なプリンタ
を提供することができるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例を示す流路基板の平面図であ
る。
る。
【図２】１つの流路を拡大して示す平面図である。
【図３】流路に沿って切断した断面図である。
【図４】図２Ａ−Ａ線拡大断面図である。
【図５】図２Ｂ−Ｂ線拡大断面図である。
１ 流路基板 ３ ノズル ４ インク流路 ４ａ 加圧室 ５ 流路基板蓋 ６ 加圧手段 ｗ1 ，ｗ2 幅 ｈ1 ，ｈ2 深さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−179552（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055
Claims (1)
- 【請求項１】 インク滴を吐出する複数のノズルと、前
記ノズルとインク流路を介して連通する加圧室が、隣り
合う前記ノズル間ピッチより広いピッチで形成された流
路基板と、前記流路基板の前記インク流路及び加圧室を
封止する側に積層された流路基板蓋とを備えたインクジ
ェットヘッドにおいて、 前記インク流路は、その長手方向の断面積を略同一とな
るように幅広の部分は前記流路基板の厚み方向に浅く、
幅狭の部分は前記流路基板の厚み方向に深く形成されて
いることを特徴とするインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20519392A JP3158688B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20519392A JP3158688B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0647913A JPH0647913A (ja) | 1994-02-22 |
| JP3158688B2 true JP3158688B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=16502948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20519392A Expired - Lifetime JP3158688B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3158688B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2795213B2 (ja) * | 1995-04-04 | 1998-09-10 | 日本電気株式会社 | インクジェットプリントヘッド |
| JP4492524B2 (ja) | 2005-03-22 | 2010-06-30 | ブラザー工業株式会社 | インクジェットヘッド |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP20519392A patent/JP3158688B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0647913A (ja) | 1994-02-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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