JPH02155742A - Ink jet printing head - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make possible ink supply and ink leak prevention by an ordinary tubular member connection method by providing an annular ultrasound generation device which generates an ultrasound in a diametral direction by vibration while allowing ink passage, on one side of the main unit of a printing head. CONSTITUTION:Ink supplied from an ink supply pipe 46 flows into the ink flow path 8 of the main unit 7 of a printing head through an aperture 45 in a housing 37, an ink flow path 44, a recessed part 43 and an aperture 40. Next, this ink is ejected in the form of a jet stream from nozzles 9,9... provided on the main unit 7 of the printing head, and the ejected ink is separated into ink droplets D due to the progressive wave of an ultrasound transmitted from an ultrasound oscillator 10. Consequently, it is possible to employ O rings 16,23 and clamping nuts 19,26 by an ordinary tubular member connection method, and therefore, ensure easy ink supply and ink leak prevention.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はマルチノズル型のインクジェットブリンクに
使用されるインクジェットプリントヘッドに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to an inkjet print head used in a multi-nozzle type inkjet blink.

［従来の技術］ 従来、上記インクジェットプリンタとしては、次に示す
ようなものがある。すなわち、第８図に示すように、イ
ンクジェットプリントヘッド１００内の流路１０１にイ
ンクを導入し、その長手方向に沿って多数設けられたノ
ズル１０２．１０２・・・から、第９図に示すように、
インクをジェット状に噴射する。その際、インクジェッ
トプリントヘッド１００に超音波撮動子１０３によって
超音波撮動を印加し、ジェット状のインクを滴状に分離
して飛翔させる。超音波振動子１０３は、インクジェッ
トプリントヘッド１００の流路１０１の背面側に、ヘッ
ド１００の長手方向に沿って固着されている。また、超
音波振動子１０３は、ヘッド１００の背面側に設ける場
合もある。[Prior Art] Conventionally, as the above-mentioned inkjet printer, there are the following types. That is, as shown in FIG. 8, ink is introduced into the flow path 101 in the inkjet print head 100, and is injected from a large number of nozzles 102, 102, . . . provided along its longitudinal direction, as shown in FIG. To,
Spray ink in a jet. At this time, ultrasonic imaging is applied to the inkjet print head 100 by the ultrasonic sensor 103, and the jet-shaped ink is separated into droplets and made to fly. The ultrasonic transducer 103 is fixed to the back side of the flow path 101 of the inkjet print head 100 along the longitudinal direction of the head 100. Further, the ultrasonic transducer 103 may be provided on the back side of the head 100 in some cases.

上記の如く滴状に分離されて飛翔するインク滴りを、帯
電電極１０４によって画像信号に応じて帯電させた後、
偏向電極１０５が作る電界によって偏向させ、記録用紙
（図示せず）上へと飛翔させることにより画像の印字を
行なうようになっている。After the ink droplets separated into droplets and flying as described above are charged by the charging electrode 104 according to the image signal,
An image is printed by being deflected by an electric field created by the deflection electrode 105 and flying onto recording paper (not shown).

しかし、この場合には、プリントヘッド１００の長手方
向に沿って設けられた超音波撮動子１０３によって超音
波の定在波を形成し、この超音波の定在波によって、ノ
ズル１０２．１０２・・・から噴射されるジェット状の
インクをインク滴りに分離するものである。そのため、
超音波振動子１０３の寸法誤差や材質の不均一性によっ
て、定在波の周期を長手方向に沿って多数設けられたノ
ズル１０２．１０２・・・の位置と正確に一致させるの
が困難であり、超音波の定在波の周期とノズルの位置と
が微妙にズしてしまい、インクＷ４Ｄが分離される位置
に第１０図に示すようにバラツキが生じる。However, in this case, an ultrasonic standing wave is formed by the ultrasonic sensor 103 provided along the longitudinal direction of the print head 100, and this ultrasonic standing wave causes the nozzles 102, 102, It separates the jet-shaped ink ejected from ... into ink droplets. Therefore,
Due to dimensional errors and non-uniformity of the material of the ultrasonic transducer 103, it is difficult to accurately match the period of the standing wave with the positions of the many nozzles 102, 102, etc. provided along the longitudinal direction. , the period of the standing wave of the ultrasonic wave and the position of the nozzle are slightly different, resulting in variations in the position where the ink W4D is separated, as shown in FIG.

ところで、上記インク滴りは、ジェットから分離される
瞬間に帯電電極１０４によって所定の電荷が帯電される
ため、インク滴りが分離される位置にバラツキが生じる
と、インク滴りが生成される状態がバラツキ、しかも帯
電されるタイミングがずれる。そのため、インク滴りが
所定の電荷量に帯電されず、偏向電極１０５によって偏
向される際に、インク滴が所定の方向に偏向されないた
め、適正な画像の印字が行なえないという問題点があっ
た。また、上記超音波振動子１０３の共振点と流路内の
定在波の共振点が温度によって変化し、安定したインク
滴りの生成が行えないという問題点があった。By the way, the ink droplets are charged with a predetermined charge by the charging electrode 104 at the moment they are separated from the jet, so if there is variation in the position where the ink droplets are separated, the state in which the ink droplets are generated will vary. Moreover, the timing of charging is shifted. Therefore, there is a problem in that the ink droplets are not charged to a predetermined amount of charge, and when deflected by the deflection electrode 105, the ink droplets are not deflected in a predetermined direction, making it impossible to print an appropriate image. Further, there is a problem in that the resonance point of the ultrasonic vibrator 103 and the resonance point of the standing wave in the flow path change depending on the temperature, making it impossible to generate stable ink droplets.

そこで、上記の問題点を解決するため、次に示すような
ものが既に提案されている。In order to solve the above problems, the following methods have already been proposed.

（１）特開昭５８−１９７０５６号、特開昭５８−１９
７０５７号、特開昭５９−４８１６３号、特開昭５９−
９５１５３号、６１−１７３９４７号公報等に示すよう
に、超音波撮動子１０３の共振点を複数設定し、共振点
の中間で超音波振動子１０３を安定して動作させるよう
にしたり、異なった共振点を設゛けて高調波の影響を防
止するようにしたもの。(1) JP-A-58-197056, JP-A-58-19
No. 7057, JP-A-59-48163, JP-A-59-
As shown in 95153, 61-173947, etc., multiple resonance points of the ultrasonic transducer 103 are set and the ultrasonic transducer 103 is stably operated in the middle of the resonance points, or different A resonance point is set up to prevent the effects of harmonics.

（２）電子写真学会誌　第２６巻　第１号１９８７　　
ＰＰ１１〜１７［連続流型マルチオリフィスインクジェ
ット用ドロップジェネレータの研究」、及び特開ｙＢ６
２−１０５６３号公報に示すように、超音波撮動子の振
動状態を解析し、良好な振動が行える形状等の条件を求
めたり、インク流路の体積を小さくして、超音波振動子
の振動をインクに直接伝えてそのままインク滴を生成す
ることにより、小さなインク流路へ音響出力を集中し、
インク滴の分離位置を均一にするようにしたもの。(2) Journal of the Society of Electrophotography, Volume 26, No. 1, 1987
PP11-17 [Research on drop generator for continuous flow multi-orifice inkjet], and JP-A yB6
As shown in Publication No. 2-10563, the vibration state of the ultrasonic transducer is analyzed to determine the shape and other conditions that allow good vibration, and the volume of the ink flow path is reduced to improve the ultrasonic transducer. By directly transmitting vibrations to the ink and generating ink droplets, the acoustic output is concentrated into a small ink flow path.
The separation position of ink droplets is made uniform.

しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を
有している。すなわら、 （１）の場合には、基本的に単一のノズルに関する技術
であり、マルチノズルにはそのまま適用することができ
ず、また温度変化に伴う共振点の変動等にはある程度対
応することができても、ヘッドの長手方向に沿って設け
られる超音波撮動子自体がもっている寸法誤差や材質の
不均一性による振動のバラツキを依然として防止できな
いという問題点を有している。However, the above conventional technology has the following problems. In other words, in the case of (1), the technology is basically related to a single nozzle and cannot be applied directly to multiple nozzles, and it cannot be applied to some extent to the fluctuation of the resonance point due to temperature changes. Even if it is possible to do so, there is still a problem in that it is not possible to prevent variations in vibration due to dimensional errors or non-uniformity of the material of the ultrasonic sensor itself provided along the longitudinal direction of the head.

（２）の場合には、超音波撮動子をピストン状に振動さ
せる点に対して知見を与えるとともに、小さなインク室
に固体音響室を介して超音波振動子の振動を伝達するも
のであるが、超音波振動子を長尺なヘッドの長手方向に
亘って均一に撮動させるのはやはり困難であり、インク
ＩＤの分離長を一定にすることができないという問題点
を有している。In the case of (2), we provide insight into the point of vibrating the ultrasonic transducer in a piston-like manner, and also transmit the vibrations of the ultrasonic transducer to a small ink chamber via a solid-state acoustic chamber. However, it is still difficult to uniformly move the ultrasonic transducer over the longitudinal direction of a long head, and there is a problem that the separation length of the ink ID cannot be made constant.

上記の問題点を解決し得るものとして、米国特許用４．
２８２．５３２号公報に示すように、ヘッドと超音波振
動子との機械的な共振によらず、それ自体で所定の振動
を行なう圧電フィルムを用いたものが双に提案されてい
るが、やはり寸法誤差や材質の不均一性等により、長手
方向に亘って均一な振動状態を得ることが困難であると
いう問題点を有している。As a solution to the above problems, US patent 4.
As shown in Japanese Patent Application No. 282.532, a method using a piezoelectric film that generates a predetermined vibration by itself without relying on mechanical resonance between the head and the ultrasonic vibrator has been proposed, There is a problem in that it is difficult to obtain a uniform vibration state over the longitudinal direction due to dimensional errors and non-uniformity of the material.

そこで、本出願人は、上記の問題点を解決するものとし
て、特願昭６２〜１３１７８９号に示すようなものを既
に提案した。Therefore, the present applicant has already proposed a method as shown in Japanese Patent Application No. 131789-1983 as a solution to the above-mentioned problems.

これは、第１１図に示すように、ステンレス等からなる
角材に長手方向に沿って断面円形状の貫通孔１１０を穿
設して筒体１１１を形成するとともに、その一方の表面
に一定の間隔で小孔１１２．１１２・・・を多数穿設す
る。そして、この筒体１１１の小孔１１２．１−１２・
・・を開けた面に、その小孔１１２．１１２・・・と等
しいピッチで微小なノズル１１３．１１３・・・を多数
有するノズル板１１４を接着等の手段によって固着する
。また、上記筒体１１１に穿設された貫通孔１１０の一
端に超音波励振器１１５を配置するとともに、他端に超
音波吸収器１１６を配置する。そして、超音波励振器１
１５によって貫通孔１１０内のインクに超音波の進行波
を付与して、各ノズ／Ｌ、１１３．１１３・・・から噴
射されるインクジェットをインク滴りに分離するように
なっている。貫通孔１１０の他端に伝播した超音波は、
超音波吸収器１１６によってすべて吸収される。As shown in FIG. 11, a through hole 110 with a circular cross section is formed in a square piece made of stainless steel or the like in the longitudinal direction to form a cylindrical body 111, and a cylindrical body 111 is formed at regular intervals on one surface. A large number of small holes 112, 112, . . . are bored. And the small holes 112.1-12 of this cylinder 111.
A nozzle plate 114 having a large number of minute nozzles 113, 113, . . . at the same pitch as the small holes 112, 112, . Furthermore, an ultrasonic exciter 115 is disposed at one end of the through hole 110 bored in the cylinder 111, and an ultrasonic absorber 116 is disposed at the other end. And ultrasonic exciter 1
15 applies a traveling wave of ultrasonic waves to the ink in the through hole 110 to separate the inkjet ejected from each nozzle/L, 113, 113, . . . into ink droplets. The ultrasonic waves propagated to the other end of the through hole 110,
All are absorbed by the ultrasonic absorber 116.

このインクジェットプリントヘッドは、上記の如く筒体
１１１の内部に設けられた貫通孔１１０内のインクに、
超音波の進行波を印加することにより、インク滴りの生
成を行なうように構成されており、超音波の進行波は、
貫通孔１１０の音響的な形状を均一にすることにより、
精度良く周期を揃えることができるので、インク滴りの
生成を安定且つ均一に行なうことが可能となる。This inkjet print head allows ink to enter the through hole 110 provided inside the cylinder 111 as described above.
The device is configured to generate ink droplets by applying a traveling wave of ultrasonic waves.
By making the acoustic shape of the through hole 110 uniform,
Since the periods can be aligned with high precision, ink droplets can be generated stably and uniformly.

ところで、上記インクジェットプリントヘッドにおいて
、貫通孔１１０内へのインクの供給は、次のようにして
行なわれる。すなわち、貫通孔１１０の両端には、超音
波励振器１１５と超音波吸収器１１６とが設けられてい
るため、貫通孔１１０の長手方向両端部からは、インク
の供給を行なうことができない。そのため、筒体１１１
には、貫通孔１１０の両端部においてこの貫通孔１１０
と直交する方向に図示しないインクの供給孔及び排出孔
を穿設し、この供給孔と排出孔に、第１２図に示すよう
に、インクの供給を行う配管１１７とインクの排出を行
なうための配管１１８を接続してインクの供給及び排出
を行なうように構成されている。Incidentally, in the inkjet print head described above, ink is supplied into the through hole 110 in the following manner. That is, since the ultrasonic exciter 115 and the ultrasonic absorber 116 are provided at both ends of the through hole 110, ink cannot be supplied from both longitudinal ends of the through hole 110. Therefore, the cylinder 111
, this through hole 110 at both ends of the through hole 110.
An ink supply hole and a discharge hole (not shown) are bored in the direction orthogonal to the ink, and a pipe 117 for supplying ink and a pipe 117 for discharging the ink are connected to the supply hole and discharge hole, as shown in FIG. It is configured to connect a pipe 118 to supply and discharge ink.

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を
有している。すなわち、上記インクジェットプリントヘ
ッドは、筒体１１１の両端部に貫通孔１１０と直交する
ようにインクの供給孔と排出孔を設ける必要があるとと
もに、このインクの供給孔と排出孔にインクの供給及び
排出を行なう配管１１７．１１８を接続する必要がある
。そのため、筒体１１１に貫通孔１１０と直交する方向
にインクの供給孔及び排出孔を穿設する必要があり、筒
体１１１に複雑な加工が必要となり、製造工程が繁雑と
なってコスト高になるという問題点があった。また、上
記筒体１１１に設けられた供給孔及び排出孔に、筒体１
１１の長子方向と直交する方向にインクの供給及び排出
を行なう配管１１７．１１８を接続する必要があるため
、筒体１１１と配管１１７．１１８との接続部における
インクの漏れ防止が困難となり、複雑なシール機構等が
必要となって構造が複雑化するという問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, the above prior art has the following problems. That is, in the inkjet print head, it is necessary to provide an ink supply hole and a discharge hole at both ends of the cylinder 111 so as to be perpendicular to the through hole 110. It is necessary to connect pipes 117 and 118 for discharge. Therefore, it is necessary to drill ink supply holes and discharge holes in the cylinder 111 in a direction perpendicular to the through hole 110, which requires complicated processing on the cylinder 111, which complicates the manufacturing process and increases costs. There was a problem with that. Further, the cylinder body 111 is provided with a supply hole and a discharge hole provided in the cylinder body 111.
Since it is necessary to connect the pipes 117 and 118 for supplying and discharging ink in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the tube 11, it becomes difficult to prevent ink from leaking at the connection between the cylinder body 111 and the pipes 117 and 118, making it complicated. There is a problem in that a separate sealing mechanism is required, which complicates the structure.

上記の問題点を解決するためには、筒体１１１の端部に
その長手方向に沿ってインクの供給及び排出を行なう配
管を接続することにより、通常の管状部材の接続法を適
用し得るようにすることにより、インクの供給及び漏れ
防止を容易に行なうことも考えられる。In order to solve the above problem, by connecting piping for supplying and discharging ink to the end of the cylinder 111 along its longitudinal direction, it is possible to apply a normal connection method for tubular members. It is also possible to easily supply ink and prevent leakage by doing so.

しかし、筒体１１１の端部には、超音波励振器１１５と
超音波吸収器１１６を配置する必要があるため、筒体１
１１の端部においてその長子方向からはインクの供給等
が行えないという問題点がある。However, since it is necessary to arrange the ultrasonic exciter 115 and the ultrasonic absorber 116 at the end of the cylinder 111,
There is a problem in that ink cannot be supplied from the longitudinal direction of the end portion of 11.

［課題を解決するための手段］ そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、ヘッ
ド本体へのインクの供給及び排出を容易に行なうことが
でき、しかもインクの漏れ防止を簡単にしかも確実に行
なうことができるインクジェットプリントヘッドを提供
することにある。[Means for Solving the Problems] Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to easily supply and discharge ink to the head main body. To provide an ink jet print head which can easily and reliably prevent ink leakage.

すなわち、この発明は、内部に長手方向に沿ったインク
流路を有するとともに、その側面にインり流路に連通し
た複数のノズルを有するヘッド本体と、このヘッド本体
の一端側に設けられ、インクの流通を許容しつつ径方向
に振動して超音波を発生させる環状の超音波発生手段と
、上記ヘッド本体の両端部に長手方向に沿ってそれぞれ
連結され、インクの供給及び排出を行なう管状部材とを
具備するように構成されている。That is, the present invention includes a head body having an ink flow path inside thereof along the longitudinal direction and having a plurality of nozzles on the side surface thereof communicating with the inflow flow path, and a head body provided at one end side of the head body, and a head body having an ink flow path extending in the longitudinal direction. an annular ultrasonic generating means that vibrates in the radial direction and generates ultrasonic waves while allowing the flow of ink; and a tubular member that is connected along the longitudinal direction to both ends of the head body and supplies and discharges ink. It is configured to include the following.

上記ヘッド本体としては、例えばステンレス等からなる
管状部材が用いられるが、これに限定されるものではな
く、角材状の筒体を用いても良く、この場合には、同体
の両端部に円筒状部を設けるようにすれば良い。As the head body, for example, a tubular member made of stainless steel or the like is used, but it is not limited to this, and a square-shaped cylinder may also be used. In this case, both ends of the body have cylindrical All you have to do is set up a section.

上記超音波発生手段としては、例えば環状の超音波振動
子を備え、この超音波振動子の内周面に環状のピストン
部材を固着したものが用いられる。The ultrasonic generating means used includes, for example, an annular ultrasonic vibrator and an annular piston member fixed to the inner peripheral surface of the ultrasonic vibrator.

［作用］ この発明においては、ヘッド本体の一端側に、インクの
流通を許容しつつ径方向に振動して超音波を発生させる
環状の超音波発生手段を設けることにより、ヘッド本体
の両端部に長手方向に沿つてインクの供給及び排出を行
なう配管を連結することができ、ヘッド本体に対して通
常の管状部材の接続法を用いることができ、インクの供
給及び漏れ防止が容易に行える。[Function] In this invention, by providing an annular ultrasonic generation means on one end side of the head body that vibrates in the radial direction and generates ultrasonic waves while allowing ink to flow, it is possible to generate ultrasonic waves at both ends of the head body. Piping for supplying and discharging ink can be connected along the longitudinal direction, and a normal method of connecting a tubular member to the head body can be used, making it easy to supply ink and prevent leakage.

［実施例］ 以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説明する。[Example] The present invention will be explained below based on illustrated embodiments.

第７図はこの発明に係るインクジェットプリントヘッド
を適用し得るインクジェットプリンタを示すものである
。図において、１はインクジェットプリントヘッドを示
すものであり、このインクジェットプリントヘッド１は
、図示しないポンプから導入孔２を介してインクを導入
し、その長手方向に複数設けられたノズル３．３・・・
かうインクを滴状りに分離して噴射する。このインク滴
りは、画像信号に応じて帯電電極４によって帯電された
後、偏向電極５が作る電界によって偏向され、記録用紙
（図示せず）上まで飛翔して、記録用紙上に画像の印字
を行なうものである。図中、６は必要に応じてインクを
排出する排出孔を示している。FIG. 7 shows an inkjet printer to which the inkjet print head according to the present invention can be applied. In the figure, reference numeral 1 indicates an inkjet printhead, and this inkjet printhead 1 introduces ink from a pump (not shown) through an introduction hole 2, and has a plurality of nozzles 3, 3, . . . provided in its longitudinal direction.・
The ink is separated into droplets and sprayed. The ink droplets are charged by the charging electrode 4 according to the image signal, and then deflected by the electric field created by the deflection electrode 5, flying onto the recording paper (not shown) and printing an image on the recording paper. It is something to do. In the figure, 6 indicates a discharge hole for discharging ink as necessary.

この発明に係るインクジェットプリントヘッドの一実施
例は、第１図に示すように構成されている。すなわち、
このインクジェットプリントヘッド１は、耐インク性を
有する金属によってバイブ状に形成されたヘッド本体７
を備えており、このヘッド本体７は、内部に断面円形状
のインク流路８を有している。また、上記ヘッド本体７
には、長手方向に沿って直線状にノズル９．９・・・が
一定間隔で複数穿設されており、これらのノズル９．９
・・・は、インク流路８に連通している。An embodiment of an inkjet print head according to the present invention is constructed as shown in FIG. That is,
This inkjet print head 1 includes a head main body 7 formed in a vibrator shape from an ink-resistant metal.
The head main body 7 has an ink flow path 8 with a circular cross section inside. In addition, the head body 7
A plurality of nozzles 9.9 are bored at regular intervals along the longitudinal direction, and these nozzles 9.9
. . communicates with the ink flow path 8.

上記ヘッド本体７としては、例えばニッケル、ニッケル
合金、ステンレス等の金属からなるパイプに、例えばエ
レクトロデイスチャージドマシーニング（ＥＤＭ）法な
どによって所定径のノズル９．９・・・を穿設したもの
が用いられる。しかし、これに限定されるものではなく
、ヘッド本体７としては、ニッケル等によりエレクトロ
フォーミング法を用いてノズルを備えた薄肉円筒を同時
に形成し、この薄肉円筒の内周又は外周を厚肉円筒によ
り被覆したものを用いても良い。この場合、厚肉円筒に
は、薄肉円筒のノズルに対応した位置に小孔が穿設され
ることは勿論である。The head body 7 may be a pipe made of metal such as nickel, nickel alloy, stainless steel, etc., and a nozzle 9.9 of a predetermined diameter formed therein by, for example, an electrodischarged machining (EDM) method. used. However, the head body 7 is not limited to this, and a thin cylinder equipped with a nozzle is simultaneously formed from nickel or the like using an electroforming method, and the inner or outer periphery of this thin cylinder is formed by a thick cylinder. A coated material may also be used. In this case, it goes without saying that the thick-walled cylinder is provided with a small hole at a position corresponding to the nozzle of the thin-walled cylinder.

上記ヘッド本体７の両端には、第１図に示すように、超
音波発生手段としての超音波励振器１０と超音波吸収器
１１とが設けられている。そして、上記超音波励振器１
０によって超音波を発生させ、超音波の進行波をインク
流路８内に伝播させ、ノズル９．９・・・から噴射され
るインクジェットに超音波を印加して、インク滴りを生
成するようになっている。インク流路８内を伝播した超
音波は、超音波吸収器１１によって吸収され、インク流
路８内に反射波を生じないようになっている。At both ends of the head body 7, as shown in FIG. 1, an ultrasonic exciter 10 and an ultrasonic absorber 11 are provided as ultrasonic generating means. And the ultrasonic exciter 1
0 to generate ultrasonic waves, propagate the traveling waves of the ultrasonic waves into the ink flow path 8, and apply the ultrasonic waves to the inkjet ejected from the nozzles 9, 9... to generate ink drips. It has become. The ultrasonic waves propagated within the ink flow path 8 are absorbed by the ultrasonic absorber 11, so that reflected waves are not generated within the ink flow path 8.

上記超音波励振＠１０は、第２図に示すように、ヘッド
本体７の一端に連結されたハウジング１２の内部に収容
されており、このハウジング１２は、両端が閉塞された
円筒形状に形成されている。このハウジング１２は、一
端が閉塞された円筒状のハウジング本体１３と、このハ
ウジング本体１３の開口端に固着される蓋体１４とから
構成されている。上記ハウジング本体１３の端面には、
ヘツド本体７のインク流路８の内径と同一の径を有する
通孔１５が穿設されているとともに、ハウジング本体１
３の端面には、内周側にＯリング１６を収容するための
収容部１７を有する円筒状の連結部１８が、通孔１５の
外周に外向きに突設されている。この連結部１８の外周
面には、Ｏリング１６を押圧する締めナツト１９を螺着
するための雄ネジ２０が螺刻されている。As shown in FIG. 2, the ultrasonic excitation @10 is housed inside a housing 12 connected to one end of the head body 7, and the housing 12 is formed into a cylindrical shape with both ends closed. ing. The housing 12 includes a cylindrical housing body 13 with one end closed, and a lid 14 fixed to the open end of the housing body 13. On the end surface of the housing body 13,
A through hole 15 having the same diameter as the inner diameter of the ink flow path 8 of the head body 7 is bored, and the housing body 1
A cylindrical connecting portion 18 having an accommodating portion 17 for accommodating an O-ring 16 on the inner periphery side is provided on the end face of the through hole 3 so as to protrude outward from the outer periphery of the through hole 15 . A male screw 20 for screwing a tightening nut 19 that presses the O-ring 16 is threaded on the outer peripheral surface of the connecting portion 18 .

そして、上記連結部１８の収容部１７内にＯリング１６
を収容した状態で、連結部１８内にヘッド本体７の端部
を嵌合し、ヘッド本体７に予め挿通された締めナツト１
９を、連結部１８の外周に螺刻された雄ネジ２０に螺着
することによって、０リング１６を締めナツト１９によ
り押圧変形させ、０リング１６を連結部１８の内周面及
びヘッド本体７の外周面に密着させて、ヘッド本体７と
ハウジング１２との連結及びインクの漏れ防止が行なわ
れる。Then, the O-ring 16 is placed inside the housing portion 17 of the connecting portion 18.
is accommodated, fit the end of the head body 7 into the connecting part 18, and tighten the tightening nut 1 inserted into the head body 7 in advance.
9 is screwed into a male screw 20 threaded on the outer periphery of the connecting portion 18 , the O-ring 16 is tightened and deformed by pressing with the nut 19 , and the O-ring 16 is attached to the inner peripheral surface of the connecting portion 18 and the head body 7 . The head main body 7 and the housing 12 are connected to each other and ink leakage is prevented by bringing the head body 7 into close contact with the outer circumferential surface of the housing 12 .

ところで、この実施例では、ヘッド本体の両端部に長手
方向に沿ってインクの供給及び排出を行なう配管が連結
されるように構成されている。すなわち、ヘッド本体７
の一端に連結されたハウジング１２の蓋体１４の端面に
は、インク流路８より小径の通孔２２が穿設されている
とともに、蓋体１４の端面には、内周側にＯリング２３
を収容するための収容部２４を有する円筒状の連結部２
５が、通孔２２の外周に外向きに突設されている。この
連結部２５の外周面には、０リング２３を押圧する締め
ナツト２６を螺着するための雄ネジ２７が螺刻されてい
る。Incidentally, in this embodiment, piping for supplying and discharging ink is connected to both ends of the head main body along the longitudinal direction. That is, the head body 7
A through hole 22 having a smaller diameter than the ink flow path 8 is formed in the end face of the lid body 14 of the housing 12 connected to one end, and an O-ring 23 is provided on the inner peripheral side of the end face of the lid body 14.
A cylindrical connecting part 2 having a housing part 24 for housing the
5 is provided on the outer periphery of the through hole 22 to protrude outward. A male screw 27 for screwing a tightening nut 26 that presses the O-ring 23 is threaded on the outer circumferential surface of the connecting portion 25.

そして、上記連結部２５の収容部２４内に０リング２３
を収容した状態で、連結部２５内にインクの排出を行な
うための管状部材としてのバイ１２８を嵌合し、インク
排出用バイ１２８に予め挿通された締めナツト２６を連
結部２５の外周に螺刻された雄ネジ２７に螺着すること
によって、０リング２３を締めナツト２６により押圧変
形させ、Ｏリング２３を連結部２５の内周面及びインク
排出用バイ１２８の外周面に密着させて、インク排出用
バイア２８とハウジング１２との連結及びインクの漏れ
防止が行なわれる。Then, an O-ring 23 is placed inside the accommodating portion 24 of the connecting portion 25.
is accommodated, a bi 128 as a tubular member for discharging ink is fitted into the connecting portion 25, and a tightening nut 26, which has been inserted in advance into the ink discharging bi 128, is screwed onto the outer periphery of the connecting portion 25. By screwing into the carved male screw 27, the O-ring 23 is pressed and deformed by the tightening nut 26, and the O-ring 23 is brought into close contact with the inner circumferential surface of the connecting portion 25 and the outer circumferential surface of the ink discharging bi 128. The connection between the ink discharge via 28 and the housing 12 and the prevention of ink leakage are performed.

上記ハウジング１２の内部に収容される超音波励振器１
０は、次のように構成されている。すなわち、この超音
波励振器１０は、第３図に示すように、環状の圧電振動
子３０を備えており、この圧電振動子３０は、断面矩形
状のＰＺＴセラミック等によって形成されている。また
、上記圧ｉｔ１！ｉ動子３０の内周面には、同じく環状
のピストン部材３１が、接着等の手段により密着固定さ
れており、このピストン部材３１の内径は、インク流路
８の内径に等しく設定されている。このピストン部材３
１の外周端には、薄い環状のフランジ３２．３２が両側
面に突設されている。さらに、上記圧電振動子３０の外
周面には、圧１！娠動子３０に電圧を印加するための電
極３３が全周面に亘って設けられている。この電極３３
は、圧電振動子３０の外周面に金ｊＩ膜を蒸着させたり
、あるいは金属板を接着することによって形成される。Ultrasonic exciter 1 housed inside the housing 12
0 is configured as follows. That is, as shown in FIG. 3, this ultrasonic exciter 10 includes an annular piezoelectric vibrator 30, and this piezoelectric vibrator 30 is made of PZT ceramic or the like with a rectangular cross section. Also, the above pressure it1! A similarly annular piston member 31 is closely fixed to the inner circumferential surface of the i-movement member 30 by adhesive or other means, and the inner diameter of this piston member 31 is set equal to the inner diameter of the ink flow path 8. . This piston member 3
Thin annular flanges 32, 32 are provided at the outer circumferential end of 1 to protrude from both sides. Furthermore, the outer peripheral surface of the piezoelectric vibrator 30 has a pressure of 1! Electrodes 33 for applying voltage to the impeller 30 are provided over the entire circumference. This electrode 33
is formed by depositing a gold jI film on the outer peripheral surface of the piezoelectric vibrator 30 or by bonding a metal plate.

上記超音波励振器１０は、第２図に示すように、ハウジ
ング本体１３に蓋体１４をビス３４止めし、ピストン部
材３１に設けられたフランジ３２．３２をハウジング本
体１３と蓋体１４の内側面に固着された環状のパツキン
３５．３５によって挟持することによって、ハウジング
１２の内部に収容されている。また、上記パツキン３５
．３５によってインクの漏れ防止が行なわれている。As shown in FIG. 2, the ultrasonic exciter 10 has a lid 14 fixed to a housing body 13 with screws 34, and flanges 32 and 32 provided on a piston member 31 are inserted between the housing body 13 and the lid 14. It is housed inside the housing 12 by being held by annular gaskets 35, 35 fixed to the side surfaces. In addition, the above Patsukin 35
．． 35 prevents ink from leaking.

そして、上記超音波励振器１０は、電極３３が高周波高
電圧を印加する電源３６に接続されているとともに、ピ
ストン部材３１がアースに接続されている。従って、圧
電振動子３０にｌ源３６によって高周波高電圧を印加す
ることにより超音波振動を発生させ、この超音波振動に
よってピストン部材３１を径方向に振動させ、インク流
路８内のインクに超音波撮動を印加するようになってい
る。その際、上記超音波励振器１０は、第３図に示すよ
うに、ピストン部材３１のフランジ３２．３２の位置が
撮動の節になり、圧電振動子３０の外周端及びピストン
部材３１の内周端が振動の腹となるように撮動する。In the ultrasonic exciter 10, the electrode 33 is connected to a power source 36 that applies high frequency and high voltage, and the piston member 31 is connected to ground. Therefore, ultrasonic vibrations are generated by applying high frequency and high voltage to the piezoelectric vibrator 30 by the l source 36, and the piston member 31 is vibrated in the radial direction by the ultrasonic vibrations. It is designed to apply sound wave imaging. At this time, as shown in FIG. 3, the ultrasonic exciter 10 uses the positions of the flanges 32 and 32 of the piston member 31 as the shooting nodes, and the outer peripheral end of the piezoelectric vibrator 30 and the inner part of the piston member 31. Photograph so that the peripheral edge becomes the antinode of vibration.

上記超音波励振器１０は、圧電振動子３０の外周端によ
って支持するようにしても良いが、ピストン部材３１の
外周端に設けられたフランジ３２．３２によって支持す
る場合には、このピストン部材３１の７ランジ３２．３
２が振動の節となるため、安定した振動状態を得ること
ができる。The ultrasonic exciter 10 may be supported by the outer peripheral end of the piezoelectric vibrator 30, but when supported by the flange 32, 32 provided at the outer peripheral end of the piston member 31, this piston member 31 7 lunges 32.3
2 becomes a node of vibration, a stable vibration state can be obtained.

また、ヘッド本体７の他端には、インクの流通を許容し
つつ超音波を吸収する超音波吸収器１１が設けられてい
る。この超音波吸収器１１は、第４図に示すように、ヘ
ッド本体７の一端に連結されたハウジング３７の内部に
収容されており、このハウジング３７は、両端が閉塞さ
れた円筒形状に形成されている。このハウジング３７は
、一端が閉塞された厚肉円筒状のハウジング本体３８と
、このハウジング本体３８の開口端に固着される蓋体３
９とから構成されている。上記蓋体３９には、ヘッド本
体７のインク流路８と同一径の通孔４０が穿設されてい
るとともに、蓋体３９には、前記連結部１８と同一の構
成を有する連結部４１が設けられている。そして、この
連結部４１を介してヘッド本体７の端部がハウジング３
７に連結されている。Furthermore, an ultrasonic absorber 11 is provided at the other end of the head body 7 to absorb ultrasonic waves while allowing ink to flow. As shown in FIG. 4, this ultrasonic absorber 11 is housed inside a housing 37 connected to one end of the head body 7, and this housing 37 is formed in a cylindrical shape with both ends closed. ing. The housing 37 includes a thick cylindrical housing body 38 with one end closed, and a lid 3 fixed to the open end of the housing body 38.
It consists of 9. The lid body 39 is provided with a through hole 40 having the same diameter as the ink flow path 8 of the head body 7, and the lid body 39 is provided with a connecting portion 41 having the same configuration as the connecting portion 18. It is provided. The end of the head body 7 is connected to the housing 3 via this connecting portion 41.
It is connected to 7.

また、上記ハウジング本体３８の内部には、超音波吸収
器としてのターミネータゴム４２が収容されており、こ
のターミネータゴム４２は、シリコンゴム等によって円
柱状に形成されており、ヘッド本体７側の端部には、第
５図に示すように、偏心しだ円鐘形状の凹所４３が設け
られており、この凹所４３によってヘッド本体７のイン
ク流路８から伝播する超音波の進行波を次第に減衰させ
て吸収するようになっている。上記凹所４３の先端には
、この凹所４３に連通したインク通路４４が、他端まで
貫通するように穿設されている。ハウジング本体３８の
端面には、上記インク通路４４と対応した位置に通孔４
５が穿設されている。Further, a terminator rubber 42 as an ultrasonic absorber is accommodated inside the housing body 38, and this terminator rubber 42 is formed into a columnar shape from silicone rubber or the like, and has an end on the side of the head body 7. As shown in FIG. 5, the section is provided with an eccentric elliptical bell-shaped recess 43, and this recess 43 prevents the traveling waves of ultrasonic waves propagating from the ink flow path 8 of the head body 7. It gradually attenuates and absorbs it. An ink passage 44 communicating with the recess 43 is bored at the tip of the recess 43 so as to penetrate to the other end. A through hole 4 is provided in the end surface of the housing body 38 at a position corresponding to the ink passage 44.
5 is drilled.

また、上記ターミネータゴム４２の凹所４３側の端部に
は、フランジ４６が外周方向に一体的に突設されており
、ハウジング本体３８に蓋体３９をビス４７止めする際
に、フランジ４６をハウジング本体３８の端面と蓋体３
９の端面によって挟持することにより、インクの漏れ防
止を行なうように構成されている。そのため、蓋体３９
の内面外周端には、ハウジング本体３８の端面と当接す
ることにより、ターミネータゴム４２のフランジ４６を
所定量だけ弾性変形させるためスペーサ部４８が、環状
の突設されている。Furthermore, a flange 46 is integrally provided at the end of the terminator rubber 42 on the recess 43 side to protrude in the outer circumferential direction. End face of housing body 38 and lid body 3
It is configured to prevent ink from leaking by being held between the end faces of 9. Therefore, the lid body 39
An annular spacer portion 48 is provided on the inner and outer circumferential ends of the housing body 38 to elastically deform the flange 46 of the terminator rubber 42 by a predetermined amount by coming into contact with the end surface of the housing body 38 .

ヘッド本体７は、この超音波吸収器１０が設けられた端
部においても、その長手方向に沿ってインクの供給を行
なうための管状部材としてのインク供給用バイブ４６が
連結されている。An ink supplying vibrator 46 as a tubular member for supplying ink is connected along the longitudinal direction of the head body 7 also at the end where the ultrasonic absorber 10 is provided.

すなわち、ハウジング本体３８の端面には、インク供給
用バイブ４６を連結するための連結部５０が設けられて
おり、この連結部５０は、連結部２５と同一の構成を有
している。そして、インク供給用バイブ４６は、連結部
５０を介してハウジング３７に連結されている。That is, a connecting portion 50 for connecting the ink supplying vibrator 46 is provided on the end surface of the housing body 38, and this connecting portion 50 has the same configuration as the connecting portion 25. The ink supplying vibrator 46 is connected to the housing 37 via a connecting portion 50.

以上の構成において、この実施例に係るインクジェット
プリントヘッドでは、次のようにしてインクの供給が行
なわれる。すなわち、インクジェットプリントヘッド１
において、画像の記録を行なうには、第１図に示すよう
に、インク供給用バイブ４６からインクを供給すること
により、このインク供給用バイア４６から供給されたイ
ンクは、ハウジング３７の通孔４５、インク流路４４、
凹所４３及び通孔４０を介して、ヘッド本体７のインク
流路８内に流入する。そして、このインクは、ヘッド本
体７に設けられたノズル９．９・・・からジェット状に
噴射され、このインクジェットは、前述したように超音
波励振器１０から伝播する超音波の進行波によってイン
ク滴りに分離される。In the above configuration, ink is supplied in the inkjet print head according to this embodiment as follows. That is, the inkjet print head 1
In order to record an image, as shown in FIG. , ink flow path 44,
The ink flows into the ink channel 8 of the head body 7 through the recess 43 and the through hole 40 . Then, this ink is jetted from nozzles 9, 9, . Separated into drips.

上記ヘッド本体７のインク流路８内に流入したインクは
、必要に応じて図示しないバルブを操作することによっ
て、インク排出用バイア２８から排出される。すなわち
、ヘッド本体７のインク流路８内のインクは、ハウジン
グ１２の通孔１５及び蓋体１４の通孔２２を介して、イ
ンク排出用バイア２８から排出される。The ink that has flowed into the ink flow path 8 of the head main body 7 is discharged from the ink discharge via 28 by operating a valve (not shown) as necessary. That is, the ink in the ink flow path 8 of the head body 7 is discharged from the ink discharge via 28 via the through hole 15 of the housing 12 and the through hole 22 of the lid 14.

このように、ヘッド本体７の一端側に、インクの流通を
許容しつつ径方向に振動して超音波を発生させる環状の
超音波励振器１０を設けることにより、ヘッド本体７の
両端部にハウジング１２、３７を介して長手方向に沿っ
てインクの供給及び排出を行なうパイプ２８．４６を連
結することができ、ヘッド本体７に対して０リング１６
．２３及び締めナツト１９．２６等を用いた通常の管状
部材の接続法を用いることができ、インクの供給及び漏
れ防止が容易に行える。そのため、ヘッド本体７等に複
雑な加工等を施す必要がないので、構造が簡単となり、
装置を安価に提供することができる。In this way, by providing the annular ultrasonic exciter 10 on one end side of the head body 7, which generates ultrasonic waves by vibrating in the radial direction while allowing the ink to flow, the housing is attached to both ends of the head body 7. Pipes 28 and 46 for supplying and discharging ink along the longitudinal direction can be connected through the O-rings 16 and 12 and 37 to the head body 7.
．． 23 and tightening nuts 19, 26, etc., can be used to easily supply ink and prevent leakage. Therefore, there is no need to perform complicated processing on the head body 7, etc., so the structure is simple.
The device can be provided at low cost.

第６図はこの発明の他の実施例を示すものであり、前記
実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明すると
、この実施例では、ヘッド本体７の超音波励振器１０側
の端部にも超音波吸収器が設けられている。すなわち、
ハウジング１２は、蓋体１４の代りにハウジング３７の
ハウジング本体３８と同じ部材が設けられている。こう
することによって、ヘッド本体７の超音波励振器１０側
の端部においても、超音波励振器１０からヘッド本体７
と反対側に伝播した超音波が超音波吸収器１１によって
吸収することができる。そのため、超音波励振器１０か
ら発生した超音波が、ハウジング１２の蓋体１４によっ
て反射してヘッド本体７のインク流路８内に伝播し、超
音波励振器１０から直接インク流路８内に伝播する超音
波と干渉して、インク流路８内に定在波が生じるのを確
実に防止することができる。その他の構成及び作用は前
記実施例と同一であるので、その説明を省略する。FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which the same parts as in the previous embodiment are given the same reference numerals. In this embodiment, the ultrasonic exciter 10 of the head body 7 Ultrasonic absorbers are also provided at the side ends. That is,
The housing 12 is provided with the same member as the housing body 38 of the housing 37 instead of the lid body 14. By doing this, even at the end of the head body 7 on the ultrasonic exciter 10 side, the ultrasonic exciter 10 is connected to the head body 7.
The ultrasonic wave propagated to the opposite side can be absorbed by the ultrasonic absorber 11. Therefore, the ultrasonic waves generated from the ultrasonic exciter 10 are reflected by the lid 14 of the housing 12 and propagate into the ink flow path 8 of the head body 7, and are directly transmitted from the ultrasonic exciter 10 into the ink flow path 8. It is possible to reliably prevent standing waves from occurring within the ink flow path 8 due to interference with the propagating ultrasonic waves. Since the other configurations and operations are the same as those of the previous embodiment, their explanations will be omitted.

［発明の効果］ この発明は以上のように、ヘッド本体の一端側に、イン
クの流通を許容しつつ径方向に振動して超音波を発生さ
せる環状の超音波発生手段を設けることにより、ヘッド
本体の両端部に長手方向に沿ってインクの供給及び排出
を行なう配管を連結することができるようにしたので、
ヘッド本体へのインクの供給及び排出を容易に行なうこ
とができ、しかもインクの漏れ防止を簡単にしかも確実
に行なうことができる。[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides an annular ultrasonic generation means on one end side of the head main body that vibrates in the radial direction while allowing ink to flow and generates ultrasonic waves. Since piping for supplying and discharging ink can be connected to both ends of the main body along the longitudinal direction,
Ink can be easily supplied to and discharged from the head main body, and leakage of ink can be easily and reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明に係るインクジェットプリンタヘッド
の一実施例を示す断面図、第２図は超音波励振器を示す
断面図、第３図は超音波振動子を示す断面図、第４図は
超音波吸収器を示す断面図、第５図はターミネータゴム
を示す斜視図、第６図はこの発明の他の実施例を示す断
面図、第７図はこの発明に係るインクジェットプリント
ヘッドを適用し得るインクジェットプリンタを示す禍成
図、第８図は従来のインクジェットプリントヘッドを示
す断面図、第９図はインクジェットプリンタを示す概略
図、第１０図はインク滴の分離長を示すグラフ、第１１
図は従来の提案例を示す断面図、第１２図は同提案例の
外観斜視図である。 ［符号の説明Ｊ １・・・インクジェットプリントヘッド７・・・ヘッド
本体 ８・・・インク流路 ９・・・ノズル １０・・・超音波励振器 １１・・・超音波吸収器 ２８・・・インク排出用パイプ ４６・・・インク供給用バイブ １８．２５．４１．５０・・・連結部 特　許　出　願　人　　富士ゼロックス株式会社代　理
　人　弁理士　　中村　智廣（外３名）第 図 第 図 第 第４ 図 図 ４１．５０　：　ｉ！！吉部 第 図 １り 第 図 第１０ 図 第１１図 第 図 第 図 第１２ 図 インク供給FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an inkjet printer head according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an ultrasonic exciter, FIG. 3 is a sectional view showing an ultrasonic vibrator, and FIG. 5 is a perspective view showing a terminator rubber, FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing an inkjet print head according to the present invention. FIG. 8 is a sectional view showing a conventional inkjet print head, FIG. 9 is a schematic diagram showing the inkjet printer, FIG. 10 is a graph showing the separation length of ink droplets, and FIG.
The figure is a sectional view showing a conventional proposed example, and FIG. 12 is an external perspective view of the proposed example. [Explanation of symbols J 1... Inkjet print head 7... Head body 8... Ink channel 9... Nozzle 10... Ultrasonic exciter 11... Ultrasonic absorber 28... Ink discharge pipe 46... Ink supply vibrator 18, 25, 41, 50... Connecting portion Patent Applicant: Fuji Xerox Co., Ltd. Representative Patent attorney: Tomohiro Nakamura (3 others) Fig. Figure 4 Figure 41.50: i! ! Yoshibe Figure 1 Figure 10 Figure 11 Figure 12 Ink supply

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）内部に長手方向に沿ったインク流路を有するとと
もに、その側面にインク流路に連通した複数のノズルを
有するヘッド本体と、このヘッド本体の一端側に設けら
れ、インクの流通を許容しつつ径方向に振動して超音波
を発生させる環状の超音波発生手段と、上記ヘッド本体
の両端部に長手方向に沿ってそれぞれ連結され、インク
の供給及び排出を行なう管状部材とを具備したことを特
徴とするインクジェットプリントヘッド。(1) A head body that has an ink flow path along the longitudinal direction inside and a plurality of nozzles that communicate with the ink flow path on its side, and a head body that is provided at one end of the head body to allow ink to flow. and an annular ultrasonic generating means that vibrates in the radial direction while generating ultrasonic waves, and tubular members that are connected along the longitudinal direction to both ends of the head main body and that supply and discharge ink. An inkjet print head characterized by: （２）上記ヘッド本体の両端に、インクの流通を許容し
つつ超音波を吸収する超音波吸収部材をそれぞれ設けた
ことを特徴とする請求項第１項記載のインクジェットプ
リントヘッド。(2) The inkjet print head according to claim 1, wherein ultrasonic absorbing members are provided at both ends of the head body to absorb ultrasonic waves while allowing ink to flow therethrough.