JPS6013557A - インクジエツト式印字ヘツド - Google Patents
インクジエツト式印字ヘツドInfo
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- JPS6013557A JPS6013557A JP58121301A JP12130183A JPS6013557A JP S6013557 A JPS6013557 A JP S6013557A JP 58121301 A JP58121301 A JP 58121301A JP 12130183 A JP12130183 A JP 12130183A JP S6013557 A JPS6013557 A JP S6013557A
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- 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
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- B41J2/135—Nozzles
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- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
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- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/12—Embodiments of or processes related to ink-jet heads with ink circulating through the whole print head
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】
本発明は、高速印字が可能なオンデマンド屋印字ヘッド
に関する〇 従来この種の印字ヘッドの一例として、第１図（ａ）、
（ｂ）に示すものが既に知られている。同図（ａ）は
平面図で、（ｂ）はそのＹ−Ｙ’断面図を示す。
に関する〇 従来この種の印字ヘッドの一例として、第１図（ａ）、
（ｂ）に示すものが既に知られている。同図（ａ）は
平面図で、（ｂ）はそのＹ−Ｙ’断面図を示す。
これは、電気機械変換手段として、例えばピエゾ振動子
１０１の両電極面にリード線１０１−１゜１０１−２を
介して電気信号に応じて入力を圧を印加し、基板１０５
に取付けられた可撓性プレート１０２を伸縮変化させ圧
力波発生室１０３の容積変化を生じさせる。この容積変
化にて圧力波発生室１０３の内圧を瞬時に上昇させ、ノ
ズル１０４よりインク滴１０６を噴射することができる
。
１０１の両電極面にリード線１０１−１゜１０１−２を
介して電気信号に応じて入力を圧を印加し、基板１０５
に取付けられた可撓性プレート１０２を伸縮変化させ圧
力波発生室１０３の容積変化を生じさせる。この容積変
化にて圧力波発生室１０３の内圧を瞬時に上昇させ、ノ
ズル１０４よりインク滴１０６を噴射することができる
。
インクの物性値（例えば表面張力粘性）ノズルの断面形
状などが複雑に相互作用を起しながらインク滴を形成し
、このインク滴が記録紙に付着、文字形成ができる。印
加電圧除去後はプレート１０２は時間の経過と共に残留
振動を繰り返しながら靜止し正常な状態に戻る。
状などが複雑に相互作用を起しながらインク滴を形成し
、このインク滴が記録紙に付着、文字形成ができる。印
加電圧除去後はプレート１０２は時間の経過と共に残留
振動を繰り返しながら靜止し正常な状態に戻る。
所で電気信号が印加されていないときは１ノスル１０４
とインク貯蔵器（図示せず）との間の水頭圧差を適当に
保つことで、ノズル１０４からのインク液もれを防止し
ている。しかしノズル１０４とインク貯蔵器（図示せず
）との水頭圧差は、せいぜい最高１〜２ｍＨｓＯなので
、ノズルの多数配列による水頭圧差を１〜２ Ｃｒｎ
Ｈｔ Ｏに保つことがむずかしく、ノズルからインク垂
れを生じやすくなり、かつノズル面の濡れの影響により
インク飛翔方向が悪くなりドツトの正常な噴射ができな
くなるなどの不都合を生じノズルの多数配列が困難であ
った。
とインク貯蔵器（図示せず）との間の水頭圧差を適当に
保つことで、ノズル１０４からのインク液もれを防止し
ている。しかしノズル１０４とインク貯蔵器（図示せず
）との水頭圧差は、せいぜい最高１〜２ｍＨｓＯなので
、ノズルの多数配列による水頭圧差を１〜２ Ｃｒｎ
Ｈｔ Ｏに保つことがむずかしく、ノズルからインク垂
れを生じやすくなり、かつノズル面の濡れの影響により
インク飛翔方向が悪くなりドツトの正常な噴射ができな
くなるなどの不都合を生じノズルの多数配列が困難であ
った。
また、ノズル１０４より噴射したインク流量分は圧力波
発生室１０３を介してノズル１０４に充填する必要があ
る。インクの充填はインク表面張力作用によりインク貯
蔵器（図示せず）から圧力波発生室１０３を介してノズ
ル先端に満されると言う充填流路系を形成されるため、
圧力波発生室１０３の形状・大きさがその充填時間１こ
大きく寄与し、充填時間は一般に数百μｓ程度の時間を
要した。この為、毎秒当り２０００〜４０００ドツト程
度の噴射繰り返し周波数までしか追従できなかった。よ
って毎秒当り５，０００以上のドツトの噴射繰り返し周
波数で正常に動作させるには１このインク充填時間の短
縮化が問題となり、マルチノズルタイプのインクジーッ
ト式印字ヘッドの場合、高速印字がむずかしかった。
発生室１０３を介してノズル１０４に充填する必要があ
る。インクの充填はインク表面張力作用によりインク貯
蔵器（図示せず）から圧力波発生室１０３を介してノズ
ル先端に満されると言う充填流路系を形成されるため、
圧力波発生室１０３の形状・大きさがその充填時間１こ
大きく寄与し、充填時間は一般に数百μｓ程度の時間を
要した。この為、毎秒当り２０００〜４０００ドツト程
度の噴射繰り返し周波数までしか追従できなかった。よ
って毎秒当り５，０００以上のドツトの噴射繰り返し周
波数で正常に動作させるには１このインク充填時間の短
縮化が問題となり、マルチノズルタイプのインクジーッ
ト式印字ヘッドの場合、高速印字がむずかしかった。
更に、特開昭４８−９６２２号公報に示されているよう
に、インクを満された内方の室で超音波衝撃波を発生さ
せ、ノズル内部を伝搬、外方の室のノズル端部からイン
ク滴を噴射させる方式の場合１列状に配列されたマルチ
ノズルは一つの共通な外方の室に連通しておるため、各
ノズルの噴射状態によって、各ノズル間で相互干渉を起
し、インク滴速度のバラツキが大きくなり、印字品質の
低下が生じると言う問題があった。又内方の室に混入し
た空気を抜くことも、又室内のインクの循環も構造的な
問題でむずかしく、かつ噴射後に内方の室のインクが平
衡・静止状態に早急に復元しないため、１つの電気信号
に応答して、１個のインク滴を形成することはできない
と言う欠点があった。一方、印字ヘッドのマルチノズル
化の場合、どうしてもヘッドは立体的に構成され、大形
化してしまうと言う実用上の問題も有していた。
に、インクを満された内方の室で超音波衝撃波を発生さ
せ、ノズル内部を伝搬、外方の室のノズル端部からイン
ク滴を噴射させる方式の場合１列状に配列されたマルチ
ノズルは一つの共通な外方の室に連通しておるため、各
ノズルの噴射状態によって、各ノズル間で相互干渉を起
し、インク滴速度のバラツキが大きくなり、印字品質の
低下が生じると言う問題があった。又内方の室に混入し
た空気を抜くことも、又室内のインクの循環も構造的な
問題でむずかしく、かつ噴射後に内方の室のインクが平
衡・静止状態に早急に復元しないため、１つの電気信号
に応答して、１個のインク滴を形成することはできない
と言う欠点があった。一方、印字ヘッドのマルチノズル
化の場合、どうしてもヘッドは立体的に構成され、大形
化してしまうと言う実用上の問題も有していた。
本発明の目的は、これらの欠点を除去し１圧力波発生手
段流路系とインク充填流路系とを分離することで、イン
ク充填時間の短縮化を計り、噴射繰り返し周波数を５Ｋ
ｃ／ｓ 以上の動作、 即ち毎秒当り５，０００ドツト
以上のインク滴噴射を可能にするインクジーット式印字
ヘッドを提供することにある◇ 本発明の他の目的は、印字ヘッドの小屋化とノズル端部
からのインク液もれを防止した高密度マルチノズル化が
可能な極めて実用的なインクジーット式印字ヘットを提
供することにある。
段流路系とインク充填流路系とを分離することで、イン
ク充填時間の短縮化を計り、噴射繰り返し周波数を５Ｋ
ｃ／ｓ 以上の動作、 即ち毎秒当り５，０００ドツト
以上のインク滴噴射を可能にするインクジーット式印字
ヘッドを提供することにある◇ 本発明の他の目的は、印字ヘッドの小屋化とノズル端部
からのインク液もれを防止した高密度マルチノズル化が
可能な極めて実用的なインクジーット式印字ヘットを提
供することにある。
本発明によれは、インク滴を噴射するノズルとノズルと
圧力波発生室との間にキャパシティ室を圧力波発生室と
インク槽との間に薄層からなる第１のインク供給部を配
置するとともに各キャパシティ室ごとにインク供給孔を
配置した基板と、インク供給孔とインク槽とを直結する
ため毛細管作用にてインクを供給する第２インク供給部
とから可撓性プレートとを一体構成化したインクジ鳥ッ
ト式印字ヘッドが得られる。
圧力波発生室との間にキャパシティ室を圧力波発生室と
インク槽との間に薄層からなる第１のインク供給部を配
置するとともに各キャパシティ室ごとにインク供給孔を
配置した基板と、インク供給孔とインク槽とを直結する
ため毛細管作用にてインクを供給する第２インク供給部
とから可撓性プレートとを一体構成化したインクジ鳥ッ
ト式印字ヘッドが得られる。
以下、本発明の一実施例について図面をもって詳細に説
明する。
明する。
第２図は一実施例である多数ノズルのインクジーット式
印字ヘッドの平面図で、第３図は第２図の人−Ａ′断面
図である。第４図（ａｌ、 （ｂ）は一実施例として示
した圧力波発生基板とインク供給路基板の平面図である
。
印字ヘッドの平面図で、第３図は第２図の人−Ａ′断面
図である。第４図（ａｌ、 （ｂ）は一実施例として示
した圧力波発生基板とインク供給路基板の平面図である
。
第５図（ａ）、 （ｂ）は本発明の他の実施例を示す図
で、インク供給路基板の平面図およびこれを用いた場合
の断面図である。
で、インク供給路基板の平面図およびこれを用いた場合
の断面図である。
図において−
１Ｏはインク滴を一定方向に噴射するためのノズル、１
１は圧力波発生室で、インク滴を噴射するための圧力波
を発生する。１３はキャパシティ室で、圧力波発生室１
ｍより小さな容積で、ノズル１０と圧力波発生室１１と
の間に配置され、更にキャパシティ室Ｂの中に０．０５
〜０．３１＋１１ψ の微少な穴径を有するインク供給
孔１３−１と、キャパシティ室１３とインク槽１６とに
連通し毛細管作用にてインクを供給するための第２イン
ク供給部１３−２とから成っている。
１は圧力波発生室で、インク滴を噴射するための圧力波
を発生する。１３はキャパシティ室で、圧力波発生室１
ｍより小さな容積で、ノズル１０と圧力波発生室１１と
の間に配置され、更にキャパシティ室Ｂの中に０．０５
〜０．３１＋１１ψ の微少な穴径を有するインク供給
孔１３−１と、キャパシティ室１３とインク槽１６とに
連通し毛細管作用にてインクを供給するための第２イン
ク供給部１３−２とから成っている。
圧力波発生室１１の他端は薄層からなる第１のインク供
給部１５に通じる。
給部１５に通じる。
この第１のインク供給部１５はエッチフグ技術等によっ
て０．０３〜０．２χ程度の深さに形成されてＧする。
て０．０３〜０．２χ程度の深さに形成されてＧする。
圧力波発生室１１で住じた衝撃波のうち、インク槽１６
方向に伝搬されたーｉ撃波は絞り効果を有するこの薄層
な第１のインク供給部１５によって弱められるため、こ
の衝撃波の反射波の伝搬影響による他のノズルｌＯから
のインク畿れを防止することができる。インク槽１６は
インク貯蔵器加から供給されたイ、ンクを一時的に貯え
ておく程度で良く、従来のヘッドのように、インク貯蔵
器の静圧とノズル面の表面張力とのバランスを保つ必要
がなくなった。１７は可撓性プレート、１８は電気機械
変換手段でチタン酸バリウム−鉛ジルコン酸塩、チタン
酸塩セラミックス等で構成されたピエゾ振動子である。
方向に伝搬されたーｉ撃波は絞り効果を有するこの薄層
な第１のインク供給部１５によって弱められるため、こ
の衝撃波の反射波の伝搬影響による他のノズルｌＯから
のインク畿れを防止することができる。インク槽１６は
インク貯蔵器加から供給されたイ、ンクを一時的に貯え
ておく程度で良く、従来のヘッドのように、インク貯蔵
器の静圧とノズル面の表面張力とのバランスを保つ必要
がなくなった。１７は可撓性プレート、１８は電気機械
変換手段でチタン酸バリウム−鉛ジルコン酸塩、チタン
酸塩セラミックス等で構成されたピエゾ振動子である。
なおノズルｌＯ、キャパシティ室１３、圧力波発生室１
１、薄層な第１のインク供給部１５、インク榴１６％イ
ンク供給孔１３−１及び第２インク供給部１３−２等の
具体的なエツチング深さについては後述する。
１、薄層な第１のインク供給部１５、インク榴１６％イ
ンク供給孔１３−１及び第２インク供給部１３−２等の
具体的なエツチング深さについては後述する。
１９は印字ヘッドへのインク供給口で、加はインク貯蔵
器で、パイプを介して印字ヘッドにインクを供給する。
器で、パイプを介して印字ヘッドにインクを供給する。
２１は空気抜きで、印字ヘッドにインクを充填する際に
インク貯蔵器２０に大きな外力を加えて強制的にインク
を充填する。この際、インク槽１６に残存している空気
を容易に抜くための孔である。インク貯蔵器加の加圧の
大きさはインク槽１６の液面がａで示すレベルに達する
程度に加えてあればよい。
インク貯蔵器２０に大きな外力を加えて強制的にインク
を充填する。この際、インク槽１６に残存している空気
を容易に抜くための孔である。インク貯蔵器加の加圧の
大きさはインク槽１６の液面がａで示すレベルに達する
程度に加えてあればよい。
次に動作について述べる。
電気信号をピエゾ振動子１８に印加することで、可撓性
プレート１７が瞬時に伸縮変形し、圧力波発生室１１に
衝撃波が生ずる。この衝撃波がノズル端部ｌＯまで加速
・伝搬され、インク滴を噴射する。
プレート１７が瞬時に伸縮変形し、圧力波発生室１１に
衝撃波が生ずる。この衝撃波がノズル端部ｌＯまで加速
・伝搬され、インク滴を噴射する。
噴射後、この噴出流量だけ充填する必要があり、この充
填作用はインク表面張力作用によって行われる。このた
め、噴射動作鮮り返し周波数を上げるには、この充填時
間の短縮化を計ることが最重要となり、従来のヘッドで
は圧力波発生室の形状大きさが大きな要因となって高速
噴射の障害となっていた。これに対して、本発明の印字
ヘッド構造の場合、インク供給孔１３−１の断面積が圧
力波発生室１１の両端の絞り部（ＩＪ−１，１ｌ−２）
断面積に対して５倍以上大きく構成されているので、第
２インク供給部１３−２とインク供給孔１３−１と加算
した流路抵抗は圧力波発生室工１の流路抵抗に比べて無
視できる程度に小さい。この結果、インクの充填動作は
、その大部分がインク槽１６から毛細管作用により第２
インク供給部１３−２を経て、インク供給孔１３−１を
通してノズル１０と圧力波発生室１１とに補給される流
路系を形成する。よってインク充填時間は、従来ヘッド
の充填時間（数百マイクロ秒）に比較して極端に短くな
り、毎秒当り５０００ドツト以上の噴射繰り返し動作が
出来るようになった。なお、インク充填時間はインク物
性値、ノズル、キャパシティ室、インク供給孔の断面形
状寸法及び印加電圧波形などの関数で決まるＯ 第１インク供給部１５からの圧力波発生室１１へのイン
ク補充は第２インク供給孔からの供給に対して１５％以
下と推測されるが噴射動作を繰り返すこ新しいインクに
変換でき、圧力波発生室内のインクの変質を防止するこ
とができる。
填作用はインク表面張力作用によって行われる。このた
め、噴射動作鮮り返し周波数を上げるには、この充填時
間の短縮化を計ることが最重要となり、従来のヘッドで
は圧力波発生室の形状大きさが大きな要因となって高速
噴射の障害となっていた。これに対して、本発明の印字
ヘッド構造の場合、インク供給孔１３−１の断面積が圧
力波発生室１１の両端の絞り部（ＩＪ−１，１ｌ−２）
断面積に対して５倍以上大きく構成されているので、第
２インク供給部１３−２とインク供給孔１３−１と加算
した流路抵抗は圧力波発生室工１の流路抵抗に比べて無
視できる程度に小さい。この結果、インクの充填動作は
、その大部分がインク槽１６から毛細管作用により第２
インク供給部１３−２を経て、インク供給孔１３−１を
通してノズル１０と圧力波発生室１１とに補給される流
路系を形成する。よってインク充填時間は、従来ヘッド
の充填時間（数百マイクロ秒）に比較して極端に短くな
り、毎秒当り５０００ドツト以上の噴射繰り返し動作が
出来るようになった。なお、インク充填時間はインク物
性値、ノズル、キャパシティ室、インク供給孔の断面形
状寸法及び印加電圧波形などの関数で決まるＯ 第１インク供給部１５からの圧力波発生室１１へのイン
ク補充は第２インク供給孔からの供給に対して１５％以
下と推測されるが噴射動作を繰り返すこ新しいインクに
変換でき、圧力波発生室内のインクの変質を防止するこ
とができる。
インク供給孔１３−１と第２インク供給部１３−２を各
キャパシティ室１３ごとに独立した流路系を構成した目
的は、インク滴の噴射時に生ずる各キャパシティ室１３
内の圧力変動が隣接したキャパシティ室１３に伝搬し、
インク飛翔特性に影響を及ぼさないように完全に遮断す
るためで、これにより各噴射チャンネル間の相互干渉を
完全に消去することができ、高速印字が可能なマルチノ
ズル式印字ヘッドが実現できた。
キャパシティ室１３ごとに独立した流路系を構成した目
的は、インク滴の噴射時に生ずる各キャパシティ室１３
内の圧力変動が隣接したキャパシティ室１３に伝搬し、
インク飛翔特性に影響を及ぼさないように完全に遮断す
るためで、これにより各噴射チャンネル間の相互干渉を
完全に消去することができ、高速印字が可能なマルチノ
ズル式印字ヘッドが実現できた。
又、インク貯蔵器２ｏからのインクはインク槽１６に供
給されると同時に、薄層な第１インク供給部１５は深さ
０．０４〜０．２％程度の薄層部で形成されているため
も細管作用によってインクが上昇し、各噴射チャンネル
系に均一に供給される。この薄層インク供給部１５の絞
り効果により、インク槽１６に混在している気泡が圧力
波発生室工１に入りにくくなり、この結果、圧力波発生
室１１は常に正常な衝撃波を生じることができるように
なった。
給されると同時に、薄層な第１インク供給部１５は深さ
０．０４〜０．２％程度の薄層部で形成されているため
も細管作用によってインクが上昇し、各噴射チャンネル
系に均一に供給される。この薄層インク供給部１５の絞
り効果により、インク槽１６に混在している気泡が圧力
波発生室工１に入りにくくなり、この結果、圧力波発生
室１１は常に正常な衝撃波を生じることができるように
なった。
一方、ノズル１０へのインク補充は、前記したように大
部分がインク槽１６から毛細管作用により第２インク供
給部１３−２とインク供給孔１３−１とを介して行われ
るので、従来ヘッドの如く、ノズル１０のインク表面張
力とインク貯蔵器との静圧の正確なバランスを保つ必要
がなくなり、このためノズル数をかなりの数増すことが
できるという利点がある。この結果、インク槽１６は一
時的にインクを貯めておく機能だけでよく、インク静圧
の正確な制御も必要なくなった。
部分がインク槽１６から毛細管作用により第２インク供
給部１３−２とインク供給孔１３−１とを介して行われ
るので、従来ヘッドの如く、ノズル１０のインク表面張
力とインク貯蔵器との静圧の正確なバランスを保つ必要
がなくなり、このためノズル数をかなりの数増すことが
できるという利点がある。この結果、インク槽１６は一
時的にインクを貯めておく機能だけでよく、インク静圧
の正確な制御も必要なくなった。
所で、第２図、第４因で用いられているインク供給基板
ｌのときはインク槽１６に貯えられるインク液面が最上
位の噴射チャンネルより低くなった場合に最上位の噴射
チャンネルへのインク供給が出来なくなることがある。
ｌのときはインク槽１６に貯えられるインク液面が最上
位の噴射チャンネルより低くなった場合に最上位の噴射
チャンネルへのインク供給が出来なくなることがある。
これを解決するため、第５１Ｗ（ａ）に示すように＃ｇ
４図（ｂ）とは異なるインク供給路基板２を形成してい
る。インク供給孔１３−１とインク槽１６とを直接連通
させるための第２インク供給部１３−３を各キャパシテ
ィ室毎に独立して配置し、かつこれらの第２インク供給
部１３−３とインクｍ１６との間に新たに一個の共通な
薄層からなる第３のインク供給部四を設けたものである
。この結果薄層の第１インク供給部１５と第３インク供
給部２２とがインク！１６に連通している事で、インク
槽１６に貯えられているインクはこれらの薄層（１５，
２２）を介し毛細管作用により各噴射チャンネルおよび
第２インク供給部に供給される。従って第４図で用いら
れるイン゛り供給基板ｌとは異なり、インク槽１６の液
面高さが最上位の噴射チャンネルよりかなり低くても第
１．３インク供給部（１５，２２）を介して正常なイン
ク供給が可能となった。第５図（ｂ）は第２因ＡＡ／矢
視図と同様の断面図で第３のインク供給部２２寸法形状
は第１インク供給部１５の寸法・形状と同じで良い。
４図（ｂ）とは異なるインク供給路基板２を形成してい
る。インク供給孔１３−１とインク槽１６とを直接連通
させるための第２インク供給部１３−３を各キャパシテ
ィ室毎に独立して配置し、かつこれらの第２インク供給
部１３−３とインクｍ１６との間に新たに一個の共通な
薄層からなる第３のインク供給部四を設けたものである
。この結果薄層の第１インク供給部１５と第３インク供
給部２２とがインク！１６に連通している事で、インク
槽１６に貯えられているインクはこれらの薄層（１５，
２２）を介し毛細管作用により各噴射チャンネルおよび
第２インク供給部に供給される。従って第４図で用いら
れるイン゛り供給基板ｌとは異なり、インク槽１６の液
面高さが最上位の噴射チャンネルよりかなり低くても第
１．３インク供給部（１５，２２）を介して正常なイン
ク供給が可能となった。第５図（ｂ）は第２因ＡＡ／矢
視図と同様の断面図で第３のインク供給部２２寸法形状
は第１インク供給部１５の寸法・形状と同じで良い。
第３図は圧力波発生室１１、薄層な第１のインク供給部
１５、インク槽１６、インク供給孔１３１％及び第２イ
ンク供給部１３−２の断面形状を模式的に示した図であ
る。ノズルｌＯ、キャパシティ室１３、圧力波発生室１
１の深さを４．薄層な第１のインク供給部１５の深さを
１ｍ％インク槽１６の深さをＪｓとすると、各部の深さ
は １＝’）Ｉｔ≧ｌ。
１５、インク槽１６、インク供給孔１３１％及び第２イ
ンク供給部１３−２の断面形状を模式的に示した図であ
る。ノズルｌＯ、キャパシティ室１３、圧力波発生室１
１の深さを４．薄層な第１のインク供給部１５の深さを
１ｍ％インク槽１６の深さをＪｓとすると、各部の深さ
は １＝’）Ｉｔ≧ｌ。
を満足し、かつ、圧力波発生室１１の深さ１１が００３
〜０．３％、薄層な第１インク供給部１５の深さｌ、が
０．０３〜０．２％、インク槽１６の深さ！書が０．５
〜３χ の範囲であれば良い。インク流路溝の工・チン
グ製作コストを考えると、圧力発生室１１と薄層な第１
インク供給部１５の深さは略同−で良く、かつ我々の実
験によれば高マルチノズル化の場合、薄層な第１インク
供給部１５の寸法形状は深さＺ３がｏ、ｏ３〜０．２
％ ％ 幅ｗ１が０．５〜３％が実用上置も適していた
。なお第３インク供給部２２の寸法形状も第１インク供
給部１５と同一で良い。
〜０．３％、薄層な第１インク供給部１５の深さｌ、が
０．０３〜０．２％、インク槽１６の深さ！書が０．５
〜３χ の範囲であれば良い。インク流路溝の工・チン
グ製作コストを考えると、圧力発生室１１と薄層な第１
インク供給部１５の深さは略同−で良く、かつ我々の実
験によれば高マルチノズル化の場合、薄層な第１インク
供給部１５の寸法形状は深さＺ３がｏ、ｏ３〜０．２
％ ％ 幅ｗ１が０．５〜３％が実用上置も適していた
。なお第３インク供給部２２の寸法形状も第１インク供
給部１５と同一で良い。
次に、キャパシティ室１１の寸法形状に関して言えば、
幅はノズル１０の幅の１．０〜３６０倍、 長さ０．２
〜８瓢 の範囲であれば良かった。我々の実験によれば
、高密度・高マルチノズル化と圧力波の伝搬速度の遅れ
、インクの充填時−間の短縮化などを考慮すると、キャ
パシティ室工１の寸法は幅００６〜０．３′￥ｍ、長さ
０２〜２．０％が実用上置も適していた。インク供給孔
１３−１は００５〜０２５χψ及び第２インク供給孔の
深さ１３−２は００５〜０４％が実用上置も適していた
。
幅はノズル１０の幅の１．０〜３６０倍、 長さ０．２
〜８瓢 の範囲であれば良かった。我々の実験によれば
、高密度・高マルチノズル化と圧力波の伝搬速度の遅れ
、インクの充填時−間の短縮化などを考慮すると、キャ
パシティ室工１の寸法は幅００６〜０．３′￥ｍ、長さ
０２〜２．０％が実用上置も適していた。インク供給孔
１３−１は００５〜０２５χψ及び第２インク供給孔の
深さ１３−２は００５〜０４％が実用上置も適していた
。
なお、キャパシティ室１３０等価容積をとる手段として
、他の方法を用いるならば、深さ方向にその容積を確保
しても良く、又更には前記幅方向及び深さ方向の組み合
せにより同様な容Ｍを得ることも可能である。
、他の方法を用いるならば、深さ方向にその容積を確保
しても良く、又更には前記幅方向及び深さ方向の組み合
せにより同様な容Ｍを得ることも可能である。
以上記載したように、本発明の印字ヘッドは、各ノズル
のインク表面張力のみでインク平衝状態を保つこきがで
きるので、多数ノズルの配列が可能となり、更にインク
槽からのインク補充は、従来ヘッドとは違い〜第２イン
ク供給部およびインク供給孔を介して直接ヘッド端面ま
で毛細宥作用にて供給できるので、短い流路長の形成が
可能となり、毎秒崩り５，０（１０ドツト以上の高速噴
射と、その噴射状態の安定比差ひに空気混入もない、高
信頼性が得られる印字ヘッドとなり、その効果は多大な
ものである。
のインク表面張力のみでインク平衝状態を保つこきがで
きるので、多数ノズルの配列が可能となり、更にインク
槽からのインク補充は、従来ヘッドとは違い〜第２イン
ク供給部およびインク供給孔を介して直接ヘッド端面ま
で毛細宥作用にて供給できるので、短い流路長の形成が
可能となり、毎秒崩り５，０（１０ドツト以上の高速噴
射と、その噴射状態の安定比差ひに空気混入もない、高
信頼性が得られる印字ヘッドとなり、その効果は多大な
ものである。
第１図（ａｌ 、 （ｂ）は一部破断して示した従来の
インクン−、ト式印字ヘッド例の政略図で、第２図は本
発明の一実施例で、一部破断して示した概略図で、第３
図はそのＡ−Ａ断面図、第４図（ａ） ＊ （ｂ）は本
発明の一実施例の噴射チャンネル基板およびインク供給
路基板の平面図である。 第５図（ａ）は本発明の他の実施例としてインク供給路
基板の他の例を示した図で、同図（ｂ）はそれを用いた
場合の１９ｉ面図である。 図において、 ｌは噴射チャンネル基板、２，３はインク供給路基板、
ｌＯはノズルｓ １１は圧力波発生室１１３はキャパシ
ティ室、１３−１はインク供給孔、１３−２．１３−３
は第２インク供給部、１５は＊ｍな第１のインク供給部
、１６はインク相、加はインク貯蔵器、２２は薄層な第
３インク供給部である。 ２１′１ 図 オ ２ 図 ７３図 ７１−４図 （０）
インクン−、ト式印字ヘッド例の政略図で、第２図は本
発明の一実施例で、一部破断して示した概略図で、第３
図はそのＡ−Ａ断面図、第４図（ａ） ＊ （ｂ）は本
発明の一実施例の噴射チャンネル基板およびインク供給
路基板の平面図である。 第５図（ａ）は本発明の他の実施例としてインク供給路
基板の他の例を示した図で、同図（ｂ）はそれを用いた
場合の１９ｉ面図である。 図において、 ｌは噴射チャンネル基板、２，３はインク供給路基板、
ｌＯはノズルｓ １１は圧力波発生室１１３はキャパシ
ティ室、１３−１はインク供給孔、１３−２．１３−３
は第２インク供給部、１５は＊ｍな第１のインク供給部
、１６はインク相、加はインク貯蔵器、２２は薄層な第
３インク供給部である。 ２１′１ 図 オ ２ 図 ７３図 ７１−４図 （０）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 薄板の可撓性プレートと、前記可撓性プレートと
の接合により複数のノズルと共通なインク槽および前記
ノズルとインク槽に連通し前記各ノズルにそれぞれ対応
して配置された圧力波発生室を構成する噴射チャンネル
基板と、前記圧力波発生室の容積変化を瞬時に生じさせ
るため前記圧力波発生室に対応してそれぞれ前記可撓性
プレートに取付けたピエゾ振動子とを具備し、前記ピエ
ゾ振動子に電気信号を印加することで前記圧力波発生室
に圧力波を発生させ、インク滴を噴射するインクジーッ
ト式印字ヘッドにおいて、前記各圧力波発生室とインク
槽との間に共通な薄層からなる第１のインク供給部を配
置し、かつ前記各圧力波発生室とノズルとの間に前記圧
力波発生室より小さな容積を有するキャパシティ室を設
けるとともに前記キャパシティ室と後記第２インク供給
部に連通ずるインク供給孔を設けた噴射チャンネル基板
と、前記噴射チャンネル基板と接合して前記インク供給
孔とインク槽とが直接連通する為の第２インク供給部を
各キャパシティ室毎に独立して複数列配置したインク供
給路基板とを含み構成したことを％徴とするインクジー
ット式印字ヘッド。 ２、薄板の可撓性プレートと、前記可撓性プレートとの
接合により複数のノズルと共通なインク槽おヨヒ前記ノ
ズルとインク槽に連通し、前記各ノズルにそれぞれ対応
して配置された圧力波発生室を構成Ｖる１負躬チヤンネ
ル基榎と、前記圧力波発生室の容積変化を瞬時に生じさ
せるため前記圧力波発生室に対応してそれぞれ前記可撓
性グレートに取付けなピエゾ振動子とを具備し、前記ピ
エゾ振動子に電気信号を印加することで前記圧力波発生
室に圧力波を発生させ、インク滴を噴射するインクジ纂
ット式印字ヘッドにおいて、前記各圧力波発生室とイン
ク槽との間に共通な薄層からなる第１のインク供給部を
配置し、かつ前記各圧力波発生室とノズルとの間に前記
圧力波発生室より小さな容積を有するキャパシティ室を
設けるときもに前記キャパシティ室と後記第２インク供
給部に連通ずるインク供給孔を設けた噴射チャンネル基
板と、前記噴射チャンネル基板と接合して前記インク供
給孔とインク槽とが連通ずるための第２インク供給部を
各キャパシティ室毎に独立して複数列配置するとともに
前記各第２インク供給部とインク槽との間に一個の共通
な薄層からなる第３のインク供給部を設けたインク供給
路基板とを含み構成したことを特徴とするインクジーッ
ト式印字ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121301A JPS6013557A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | インクジエツト式印字ヘツド |
| US06/627,806 US4549191A (en) | 1983-07-04 | 1984-07-05 | Multi-nozzle ink-jet print head of drop-on-demand type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121301A JPS6013557A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | インクジエツト式印字ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6013557A true JPS6013557A (ja) | 1985-01-24 |
| JPH0232146B2 JPH0232146B2 (ja) | 1990-07-18 |
Family
ID=14807865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58121301A Granted JPS6013557A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | インクジエツト式印字ヘツド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4549191A (ja) |
| JP (1) | JPS6013557A (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4723136A (en) * | 1984-11-05 | 1988-02-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Print-on-demand type liquid jet printing head having main and subsidiary liquid paths |
| US4688048A (en) * | 1985-09-05 | 1987-08-18 | Nec Corporation | Drop-on-demand ink-jet printing apparatus |
| DE3630206A1 (de) * | 1985-09-06 | 1987-03-19 | Fuji Electric Co Ltd | Tintenstrahldruckkopf |
| US4887100A (en) * | 1987-01-10 | 1989-12-12 | Am International, Inc. | Droplet deposition apparatus |
| US5030971B1 (en) * | 1989-11-29 | 2000-11-28 | Xerox Corp | Precisely aligned mono- or multi-color roofshooter type printhead |
| US5812165A (en) * | 1991-08-29 | 1998-09-22 | Hewlett-Packard Company | Leak resistant ink-jet pen |
| US6050679A (en) * | 1992-08-27 | 2000-04-18 | Hitachi Koki Imaging Solutions, Inc. | Ink jet printer transducer array with stacked or single flat plate element |
| EP0675310B1 (en) * | 1994-03-31 | 1998-12-02 | Hewlett-Packard Company | Custom profiled flexible conduit system |
| US5576750A (en) * | 1994-10-11 | 1996-11-19 | Lexmark International, Inc. | Reliable connecting pathways for a three-color ink-jet cartridge |
| JP3147680B2 (ja) * | 1994-10-18 | 2001-03-19 | ブラザー工業株式会社 | インク噴射装置およびその製造方法 |
| JP3212068B2 (ja) * | 1995-08-30 | 2001-09-25 | ブラザー工業株式会社 | インクジェットヘッド |
| GB9710530D0 (en) | 1997-05-23 | 1997-07-16 | Xaar Ltd | Droplet deposition apparatus and methods of manufacture thereof |
| GB9917996D0 (en) | 1999-07-30 | 1999-09-29 | Xaar Technology Ltd | Droplet deposition method and apparatus |
| US6214279B1 (en) | 1999-10-02 | 2001-04-10 | Nanotek Instruments, Inc. | Apparatus and process for freeform fabrication of composite reinforcement preforms |
| JP3937999B2 (ja) * | 2002-10-15 | 2007-06-27 | ブラザー工業株式会社 | インクジェットヘッド |
| US6755509B2 (en) * | 2002-11-23 | 2004-06-29 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermal ink jet printhead with suspended beam heater |
| WO2007097154A1 (ja) * | 2006-02-23 | 2007-08-30 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 液体塗布装置及びそのメンテナンス方法 |
| JP5029395B2 (ja) * | 2008-02-01 | 2012-09-19 | 富士ゼロックス株式会社 | 液滴吐出装置 |
| ES2823975T3 (es) | 2010-10-27 | 2021-05-11 | Rize Inc | Proceso y aparato para la fabricación de objetos tridimensionales |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5729463A (en) * | 1980-07-30 | 1982-02-17 | Nec Corp | Liquid jet head |
| JPS5787967A (en) * | 1980-11-25 | 1982-06-01 | Nec Corp | Injecting head |
| JPS5859857A (ja) * | 1981-10-07 | 1983-04-09 | Nec Corp | インクジエツト式印字ヘツド |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3946398A (en) * | 1970-06-29 | 1976-03-23 | Silonics, Inc. | Method and apparatus for recording with writing fluids and drop projection means therefor |
| SE349676B (ja) * | 1971-01-11 | 1972-10-02 | N Stemme | |
| DE2349555C2 (de) * | 1973-04-25 | 1983-04-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Druckkopf für Farbflüssigkeits-Spritzdrucker und dergleichen |
| US4158847A (en) * | 1975-09-09 | 1979-06-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Piezoelectric operated printer head for ink-operated mosaic printer units |
-
1983
- 1983-07-04 JP JP58121301A patent/JPS6013557A/ja active Granted
-
1984
- 1984-07-05 US US06/627,806 patent/US4549191A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5662161A (en) * | 1979-10-25 | 1981-05-27 | Seiko Epson Corp | Ink jet head |
| JPS5729463A (en) * | 1980-07-30 | 1982-02-17 | Nec Corp | Liquid jet head |
| JPS5787967A (en) * | 1980-11-25 | 1982-06-01 | Nec Corp | Injecting head |
| JPS5859857A (ja) * | 1981-10-07 | 1983-04-09 | Nec Corp | インクジエツト式印字ヘツド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0232146B2 (ja) | 1990-07-18 |
| US4549191A (en) | 1985-10-22 |
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