JPH0375153A - インクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェット記録装置Info
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- JPH0375153A JPH0375153A JP21158389A JP21158389A JPH0375153A JP H0375153 A JPH0375153 A JP H0375153A JP 21158389 A JP21158389 A JP 21158389A JP 21158389 A JP21158389 A JP 21158389A JP H0375153 A JPH0375153 A JP H0375153A
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- ink
- head substrate
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- nozzles
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- Pending
Links
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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
- B41J2002/14419—Manifold
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、インク滴を飛翔させて記録媒体上に画像を形
成するインクジェット記録装置の構造に関するものであ
る。
成するインクジェット記録装置の構造に関するものであ
る。
同一面上に闘−ピッチで並んだ複数のノズルと該ノズル
と連通した流路を有するヘッド基板に振動板を接合した
、いわゆるエツジタイプのインクジェット記録装置にお
いて、高印字品質、高密度化を実現するには、単位長さ
当りのノズル数を多くする必要があり、そのため流路の
引き回しの効率化による多ノズル化、先ヘッドのノズル
及び流路の両面配置化等の方策がとられている。さらに
、昨今のより高い印字品質の要求に対応するため、エツ
ジタイプのヘッドを複数個、平行に配列して多ノズル化
を図り、高密度化、高印字品質の実現を果たしている。
と連通した流路を有するヘッド基板に振動板を接合した
、いわゆるエツジタイプのインクジェット記録装置にお
いて、高印字品質、高密度化を実現するには、単位長さ
当りのノズル数を多くする必要があり、そのため流路の
引き回しの効率化による多ノズル化、先ヘッドのノズル
及び流路の両面配置化等の方策がとられている。さらに
、昨今のより高い印字品質の要求に対応するため、エツ
ジタイプのヘッドを複数個、平行に配列して多ノズル化
を図り、高密度化、高印字品質の実現を果たしている。
しかしながら、上記の方法では複数のヘッドを平行に、
かつ平行を維持しつつ、複数個のヘッドのノズルが互い
に半ピツチずれるような構成にしなければならない、こ
のためには、部品寸法は高精度が要求され、また高寸法
精度をもったスペーサー等の追加部品の必要性、さらに
は各ヘッドのノズル位置を半ピツチずらして位置決めす
るための調整手段が必要となる。また、積層方向につい
て部品寸法精度上、実現が難しい場合には、電気的にプ
リントタイミング信号を遅延補正する等の手段も必要と
なる。これにより、部品点数の増加及びアセンブリーの
煩雑化に伴うコストアップ、さらには調整用部品そして
手段の具備によるヘッド全体の大容量化という問題が発
生する。
かつ平行を維持しつつ、複数個のヘッドのノズルが互い
に半ピツチずれるような構成にしなければならない、こ
のためには、部品寸法は高精度が要求され、また高寸法
精度をもったスペーサー等の追加部品の必要性、さらに
は各ヘッドのノズル位置を半ピツチずらして位置決めす
るための調整手段が必要となる。また、積層方向につい
て部品寸法精度上、実現が難しい場合には、電気的にプ
リントタイミング信号を遅延補正する等の手段も必要と
なる。これにより、部品点数の増加及びアセンブリーの
煩雑化に伴うコストアップ、さらには調整用部品そして
手段の具備によるヘッド全体の大容量化という問題が発
生する。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、少ない部品点数で寸法精度
のよい高密度インクジェットヘッドを実現し、超低コス
トで印字品質の高いインクジェットプリンターを提供す
ることにある。
、その目的とするところは、少ない部品点数で寸法精度
のよい高密度インクジェットヘッドを実現し、超低コス
トで印字品質の高いインクジェットプリンターを提供す
ることにある。
本発明のインクジェット記録装置は、
1) 同一面上に複数の流路が列状に形成され、さらに
各流路の端部から厚み方向に貫通した流路が接続し、そ
の先端部がオリフィス形状であり、該流路面と反対側の
而にオリフィスを通ってインク滴を噴出するインクノズ
ルが列状に配してあることを特徴とする。
各流路の端部から厚み方向に貫通した流路が接続し、そ
の先端部がオリフィス形状であり、該流路面と反対側の
而にオリフィスを通ってインク滴を噴出するインクノズ
ルが列状に配してあることを特徴とする。
2) 同一面上に複数の流路が列状に形成され、さらに
各流路の端部から厚み方向に貫通した流路が接続し、そ
の先端部がオリフィス形状であり、該流路面と反対側の
面にオリフィスを通ってインク滴を噴出するための、列
状に配してあるインクノズル列が複数個、ある規則性を
もって併設されていることを特徴とする。
各流路の端部から厚み方向に貫通した流路が接続し、そ
の先端部がオリフィス形状であり、該流路面と反対側の
面にオリフィスを通ってインク滴を噴出するための、列
状に配してあるインクノズル列が複数個、ある規則性を
もって併設されていることを特徴とする。
3〉 ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリ
カーボネート等の高分子樹脂を基材とし、その射出成形
より成る流路溝を配したヘッド基板に同材質の振動板を
接合して形成した流路を有することを特徴とする。
カーボネート等の高分子樹脂を基材とし、その射出成形
より成る流路溝を配したヘッド基板に同材質の振動板を
接合して形成した流路を有することを特徴とする。
4〉 ガラスを基材とし、フォトエツチングにより作ら
れた流路溝を配したヘッド基板に該基板と同材質より成
る振動板を接合して形成した流路を有することを特徴と
する。
れた流路溝を配したヘッド基板に該基板と同材質より成
る振動板を接合して形成した流路を有することを特徴と
する。
流路の構成でノズル位置をキャビティ、インク供給路、
インク準備室等が形成されている面と反対側の面に設−
けることにより、ヘッド基板上の流路及びノズルの集積
密度を高める。
インク準備室等が形成されている面と反対側の面に設−
けることにより、ヘッド基板上の流路及びノズルの集積
密度を高める。
そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。
て説明する。
第1図は、本発明を実施したインクジェット記録装置の
ヘッド基板1における流路構造の概観図を示す、ポリサ
ルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート
等の高分子樹脂を基材とし、その射出成形より作られた
、もしくはガラスのフォトエツチングで作られたヘッド
基板1の片面には、キャビティ2、インク供給路3、イ
ンク準備室4より成る一連の流路溝が複数形成されてい
る。
ヘッド基板1における流路構造の概観図を示す、ポリサ
ルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート
等の高分子樹脂を基材とし、その射出成形より作られた
、もしくはガラスのフォトエツチングで作られたヘッド
基板1の片面には、キャビティ2、インク供給路3、イ
ンク準備室4より成る一連の流路溝が複数形成されてい
る。
そして各流路溝の端部から厚み方向に貫通した連結流路
5、オリフィス部6が接続し、該基板面とは反対側にオ
リフィス部6を通ってインク滴を噴出するインクノズル
7が列状に配してある。そしてヘッド基板の流路溝面に
該ヘッド基板と同材質よりなる振動板を接合することに
より、実際のインク流路は形成されている。
5、オリフィス部6が接続し、該基板面とは反対側にオ
リフィス部6を通ってインク滴を噴出するインクノズル
7が列状に配してある。そしてヘッド基板の流路溝面に
該ヘッド基板と同材質よりなる振動板を接合することに
より、実際のインク流路は形成されている。
さらに、共通電極を得るための金属板または金属膜から
成る電極を配し、圧電素子、信号線、インク供給管、ヘ
ッドカバー等を組み込むことによリ、本発明のインクジ
ェット記録装置は構成される。
成る電極を配し、圧電素子、信号線、インク供給管、ヘ
ッドカバー等を組み込むことによリ、本発明のインクジ
ェット記録装置は構成される。
第2図は、上記ヘッドについて、本発明において試作し
た、ポリサルフォンを基材としその射出成形より成るヘ
ッドの流路パターンの構成を示す。
た、ポリサルフォンを基材としその射出成形より成るヘ
ッドの流路パターンの構成を示す。
本試作のヘッド基板においては、3種の集積密度の流路
パターンが構成されている。先ず第1としてキャビティ
寸法0.8x2.8mm(幅×長さ)で、ノズル密度5
0ドツト/インチ(dpi)の流路構成パターン、第2
として、キャビティ寸法0.6x2.4mm(幅×長さ
)で、ノズル密度60dp iの流路構成パターン、キ
ャビティ寸法0.8X2.8mm(幅×長さ〉で、ノズ
ル密度75dp iの流路構成パターンである。そして
該ヘッド基板と同材質より成り、圧電素子が配置される
面にITO膜(スズ酸化インジウム膜)がコーティング
された、厚み0. 1もしくは0.2mmの振動板がト
リエチレングリコール・ジブチルエーテルを用いた溶剤
接着により接合されている。
パターンが構成されている。先ず第1としてキャビティ
寸法0.8x2.8mm(幅×長さ)で、ノズル密度5
0ドツト/インチ(dpi)の流路構成パターン、第2
として、キャビティ寸法0.6x2.4mm(幅×長さ
)で、ノズル密度60dp iの流路構成パターン、キ
ャビティ寸法0.8X2.8mm(幅×長さ〉で、ノズ
ル密度75dp iの流路構成パターンである。そして
該ヘッド基板と同材質より成り、圧電素子が配置される
面にITO膜(スズ酸化インジウム膜)がコーティング
された、厚み0. 1もしくは0.2mmの振動板がト
リエチレングリコール・ジブチルエーテルを用いた溶剤
接着により接合されている。
さらに該振動板には、各流路のキャビティの位置の上に
、3種それぞれの流路パターンに対応した寸法0. 6
x2. 4. 0. 5x4. 3. 0. 4x5.
3mmの圧電素子が接着、配置されている。
、3種それぞれの流路パターンに対応した寸法0. 6
x2. 4. 0. 5x4. 3. 0. 4x5.
3mmの圧電素子が接着、配置されている。
各流路から厚み方向に貫通した連絡流路は、内径0.2
mmの円柱管であり、その先端部のインクノズルは、内
径50〜60μmの円孔である。
mmの円柱管であり、その先端部のインクノズルは、内
径50〜60μmの円孔である。
特開昭57−59774号公報で開示されている駆動方
式、すなわち、待期時には圧電素子に充電してキャビテ
ィ側に振動板を撓んだ状態とし、入力信号の立上りで、
素子に貯えた電荷をいったん放電して振動板を復帰させ
た後、再び電圧を印加して振動板を急速に撓ませてイン
クを吐出させる、いわゆる引き打ち法により、印加駆動
電圧120V、入力パルス40μsの条件で、粘度2゜
6cPの水溶性インクを用いて噴出試験を行ったところ
、以下で示すヘッド特性が得られた。尚、応答周波数は
、キャビティ内圧力の減衰レベル、インクノズル部での
毛細管現象によるインク供給時間によって決定される。
式、すなわち、待期時には圧電素子に充電してキャビテ
ィ側に振動板を撓んだ状態とし、入力信号の立上りで、
素子に貯えた電荷をいったん放電して振動板を復帰させ
た後、再び電圧を印加して振動板を急速に撓ませてイン
クを吐出させる、いわゆる引き打ち法により、印加駆動
電圧120V、入力パルス40μsの条件で、粘度2゜
6cPの水溶性インクを用いて噴出試験を行ったところ
、以下で示すヘッド特性が得られた。尚、応答周波数は
、キャビティ内圧力の減衰レベル、インクノズル部での
毛細管現象によるインク供給時間によって決定される。
・50dpi、ノズル径50μm
インク滴スピード 8〜10m/s
インク滴重ffi 0.15μg/1dot応答
周波数 4. 2〜4. 6kHz°60dpi
、 ノズル4!55 μmインク滴スピード 7〜9
m / sインク滴重量 0.18μg / 1
d o を応答周波数 3. 7〜4. 1k
Hz−75dpi、ノズル径55μm インク滴スピード 7〜8 m / sインク滴重量
0.14μg/1dot応答JIllWl数
4.8〜5. 2kHz第3図は本発明における第2
の実施例を示すものであり、ポリサルフォンの射出成形
より成るヘッド基板の流路パターンの構成図である0本
実施例では、−列0.858mm (= (1/30)
”/cos9.46@、”: インチ)ピッチの集積
密度で24ノズルより成るインクノズル列及び流路を水
平に対して、θ=9.46@傾け、これに対して線対象
で同様なもう一つのインクノズル列及び流路を平行にか
つ水平方向に(5/60)インチ、垂直方向に(1/3
60)インチずらして併設する構成としている。さらに
図示しない振動板を接合し、圧電素子等の機能部品を付
加することで縦48ノズル、360dpiのノズル密度
のインクジェットヘッドを実現している。
周波数 4. 2〜4. 6kHz°60dpi
、 ノズル4!55 μmインク滴スピード 7〜9
m / sインク滴重量 0.18μg / 1
d o を応答周波数 3. 7〜4. 1k
Hz−75dpi、ノズル径55μm インク滴スピード 7〜8 m / sインク滴重量
0.14μg/1dot応答JIllWl数
4.8〜5. 2kHz第3図は本発明における第2
の実施例を示すものであり、ポリサルフォンの射出成形
より成るヘッド基板の流路パターンの構成図である0本
実施例では、−列0.858mm (= (1/30)
”/cos9.46@、”: インチ)ピッチの集積
密度で24ノズルより成るインクノズル列及び流路を水
平に対して、θ=9.46@傾け、これに対して線対象
で同様なもう一つのインクノズル列及び流路を平行にか
つ水平方向に(5/60)インチ、垂直方向に(1/3
60)インチずらして併設する構成としている。さらに
図示しない振動板を接合し、圧電素子等の機能部品を付
加することで縦48ノズル、360dpiのノズル密度
のインクジェットヘッドを実現している。
第4図は本発明の第3の実施例を説明するものであり、
上記と同様、ポリサルフォンの射出成形より成るヘッド
基板の流路構成図である6本実施例では、−列0.63
1mm (= (1/45)”/ cO826−56@
)ピッチの集積密度で12ノズルより成るインクノズル
列及び流路を水平に対して、θ=26.56°傾けて配
置し、さらにインク準備室4、インク供給接続部に連な
る構造とすることで縦12ノズル、90dpiのノズル
密度のインクジェットヘッドの流路ユニット11〜14
を構成している。モして該流路ユニットを4個、水平方
向に同一ピッチ((42/90)インチ)で併設してい
る。さらに図示しない振動板を接合し、圧電素子等の機
能部品を付加し、それぞれの流路ユニットのインク供給
接続部ヘブラッり、イエロー シアン、マゼンタのそれ
ぞれのインクタンクからインク供給管を介して供給する
構造とすることにより、4色、各縦12ノズル、90d
piのカラーインクジェットプリンター用ヘッドを実現
している。
上記と同様、ポリサルフォンの射出成形より成るヘッド
基板の流路構成図である6本実施例では、−列0.63
1mm (= (1/45)”/ cO826−56@
)ピッチの集積密度で12ノズルより成るインクノズル
列及び流路を水平に対して、θ=26.56°傾けて配
置し、さらにインク準備室4、インク供給接続部に連な
る構造とすることで縦12ノズル、90dpiのノズル
密度のインクジェットヘッドの流路ユニット11〜14
を構成している。モして該流路ユニットを4個、水平方
向に同一ピッチ((42/90)インチ)で併設してい
る。さらに図示しない振動板を接合し、圧電素子等の機
能部品を付加し、それぞれの流路ユニットのインク供給
接続部ヘブラッり、イエロー シアン、マゼンタのそれ
ぞれのインクタンクからインク供給管を介して供給する
構造とすることにより、4色、各縦12ノズル、90d
piのカラーインクジェットプリンター用ヘッドを実現
している。
以上説明したように、本発明では圧電素子を用いてイン
クを飛翔させるインクジェットヘッドにおいて、その流
路の構成でノズル位置をキャビティ、インク供給路、イ
ンク準備室等が形成されている面と反対側の面に設ける
ことにより、ヘッド基板上の流路及びノズルの集積密度
を高めることができ、これにより部品点数の減少及びア
センブリーの単純化、さらには量産に適したプラスチッ
クの射出成形によるコストダウン、そして調整用部品や
手段の不用によるヘッド全体の小型化が可能となる。こ
れらにより目的とする、少ない部品点数で寸法精度のよ
い高密度インクジェットヘッドを実現し、超低コストで
印字品質の高いインクジェットプリンターを提供するこ
とができる。
クを飛翔させるインクジェットヘッドにおいて、その流
路の構成でノズル位置をキャビティ、インク供給路、イ
ンク準備室等が形成されている面と反対側の面に設ける
ことにより、ヘッド基板上の流路及びノズルの集積密度
を高めることができ、これにより部品点数の減少及びア
センブリーの単純化、さらには量産に適したプラスチッ
クの射出成形によるコストダウン、そして調整用部品や
手段の不用によるヘッド全体の小型化が可能となる。こ
れらにより目的とする、少ない部品点数で寸法精度のよ
い高密度インクジェットヘッドを実現し、超低コストで
印字品質の高いインクジェットプリンターを提供するこ
とができる。
第1図は本発明のインクジェットヘッドの流路構造図で
あり第1図(a)は平面図、第1図(b)は断面図、第
2図(a)、 (b)は本発明の一実施例を示すヘッド
基板における流路パターン構成国であり、第2図(a)
は平面図、第2図(b)は第2図(a)のA−A断面図
、第3図、第4図は本発明の他の実施例を示すヘッド基
板の流路パターン構成国。 1・・・ヘッド基板 2・・・キャビティ 3・・・インク供給路 4・・・インク準備室 5・・・連絡流路 6・・・オリフィス部 7・・・インクノズル 8・・・振動板 11〜14・・・流路ユニット 以 上 2 !1f−pc”−1イ 4 インク準備室 (Q) Cb) 第1図 第3図
あり第1図(a)は平面図、第1図(b)は断面図、第
2図(a)、 (b)は本発明の一実施例を示すヘッド
基板における流路パターン構成国であり、第2図(a)
は平面図、第2図(b)は第2図(a)のA−A断面図
、第3図、第4図は本発明の他の実施例を示すヘッド基
板の流路パターン構成国。 1・・・ヘッド基板 2・・・キャビティ 3・・・インク供給路 4・・・インク準備室 5・・・連絡流路 6・・・オリフィス部 7・・・インクノズル 8・・・振動板 11〜14・・・流路ユニット 以 上 2 !1f−pc”−1イ 4 インク準備室 (Q) Cb) 第1図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)同一面上に複数の流路が列状に形成され、さらに各
流路の端部から厚み方向に貫通した流路が接続し、その
先端部がオリフィス形状であり、該流路面と反対側の面
にオリフィスを通ってインク滴を噴出するインクノズル
が列状に配してあることを特徴とするインクジェット記
録装置。 2)同一面上に複数の流路が列状に形成され、さらに各
流路の端部から厚み方向に貫通した流路が接続し、その
先端部がオリフィス形状であり、該流路面と反対側の面
にオリフィスを通つてインク滴を噴出するための、列状
に配してあるインクノズル列が複数個、ある規則性をも
って併設されていることを特徴とする、インクジェット
記録装置。 3)ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリカ
ーボネート等の高分子樹脂を基材とし、その射出成形よ
り成る流路溝を配したヘッド基板に同材質の振動板を接
合して形成した流路を有することを特徴とする請求項1
記載のインクジェット記録装置。 4)ガラスを基材とし、フォトエッチングにより作られ
た流路溝を配したヘッド基板に該基板と同材質より成る
振動板を接合して形成した流路を有することを特徴とす
る請求項1記載のインクジェット記録装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21158389A JPH0375153A (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | インクジェット記録装置 |
US07/567,507 US5157420A (en) | 1989-08-17 | 1990-08-15 | Ink jet recording head having reduced manufacturing steps |
DE69015730T DE69015730T2 (de) | 1989-08-17 | 1990-08-16 | Tintenstrahlaufzeichnungskopf. |
EP90115726A EP0413340B1 (en) | 1989-08-17 | 1990-08-16 | Ink jet recording head |
HK94197A HK94197A (en) | 1989-08-17 | 1997-06-26 | Ink jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21158389A JPH0375153A (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | インクジェット記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0375153A true JPH0375153A (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=16608167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21158389A Pending JPH0375153A (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | インクジェット記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0375153A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6033058A (en) * | 1995-06-27 | 2000-03-07 | Seiko Epson Corporation | Actuator for an ink jet print head of the layered type with offset linear arrays of pressure generating chamber |
US7156501B2 (en) | 2003-08-12 | 2007-01-02 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Inkjet head |
JPWO2006068214A1 (ja) * | 2004-12-22 | 2008-06-12 | 日本碍子株式会社 | ダイヤフラム構造体 |
-
1989
- 1989-08-17 JP JP21158389A patent/JPH0375153A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6033058A (en) * | 1995-06-27 | 2000-03-07 | Seiko Epson Corporation | Actuator for an ink jet print head of the layered type with offset linear arrays of pressure generating chamber |
US7156501B2 (en) | 2003-08-12 | 2007-01-02 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Inkjet head |
JPWO2006068214A1 (ja) * | 2004-12-22 | 2008-06-12 | 日本碍子株式会社 | ダイヤフラム構造体 |
JP5026796B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2012-09-19 | 日本碍子株式会社 | ダイヤフラム構造体 |
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