JP2000158649A

JP2000158649A - 液滴吐出機構及びインクジェットヘッド及びプリンタ―

Info

Publication number: JP2000158649A
Application number: JP37536998A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sumino; 真一角野
Original assignee: IMAJINA CORP KK
Current assignee: IMAJINA CORP KK
Priority date: 1998-11-26
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2000-06-13

Abstract

(57)【要約】（修正有）【解決手段】インク液滴を吐出して記録媒体上に付与す
ることにより印刷を行う記録方式に於いて、ノズル孔１
１から液滴を吐出する機構であってノズル孔１１から液
滴を吐出させるための吐出力発生機構がノズル内の液室
１２の有する壁面又は内部のうちの複数に構成される。【効果】複数の壁面の変位を同時に用いることにより充
分な吐出力を得ることが出来、また異なった量の吐出液
滴を得ることが出来る。積極的にメニスカス振動を減衰
させる変位又は圧力を印加する事が可能となり、吐出周
波数を上げて印刷速度を向上させ、階調表現機能を発現
させることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録技術、特にイ
ンク液滴を吐出して記録媒体上に付与することにより印
刷を行う記録方式に用いる液滴吐出機構及びインクジェ
ットヘッド及びプリンターに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の、インクジェットプリンターに代
表される、吐出機構を具備し、インク液滴を吐出して記
録媒体上に付与することにより印刷を行う記録方式に於
いては、１個のノズル孔から液滴を吐出せしめるための
吐出力発生機構は、ノズル孔内の液室の有する複数の壁
面又は内部又は内部のうちの一面にのみ形成されてい
た。なお、吐出力発生機構としてヒーターを用いる所謂
バブルジェット方式に於いて、複数のヒーターを有する
ものが開示されているが、これらは全て液室内の同一の
壁面又は内部又は内部にヒーターを形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法によって
は、１個のノズル孔から液滴を吐出せしめるための吐出
力発生機構が単一の壁面又は内部にしか形成されていな
かったため、充分な吐出を得るために必要な吐出力発生
機構の負荷が大きくなっていた。

【０００４】また、従来の方法によっては、吐出液滴の
夫々の吐出量を制御することは非常に困難であった。

【０００５】また、従来の方法によっては、メニスカス
の回復に必要な時間の間は次の液滴の吐出が行えず、吐
出周波数を上げて印刷速度を向上させることが困難であ
った。

【０００６】また、従来の方法によっては、積極的にメ
ニスカス振動を減衰させる変位又は圧力を印加すること
は困難であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明において
は、特にインク液滴を吐出して記録媒体上に付与するこ
とにより印刷を行う記録方式に於いて、ノズル孔から液
滴を吐出する機構であってノズル孔から液滴を吐出させ
るための吐出力発生機構がノズル内の液室の有する壁面
又は内部のうちの複数に構成されてなることを特徴とす
る液滴吐出機構を用いた。これは、複数のノズルを備え
た吐出ヘッドを使用する場合にも同様に応用できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図１は、本発明に係るノズル孔から液滴を
吐出させるための吐出力発生機構がノズル内の液室の有
する壁面又は内部のうちの複数に構成されてなることを
特徴とする液滴吐出機構の一つの例を示す概念図であ
る。ノズル孔１１から液滴を吐出させるため、液室１２
の側壁のうちの二面に別に設置された変位発生機構から
連結された変位伝達機構１３及び１４を設けてある。

【０００９】本実施例の方法を用いることにより、夫々
の壁面の変位量が小さくても、複数の壁面又は内部の変
位を同時に用いることにより充分な吐出力を得ることが
出来るようになった。また、複数の吐出液滴の夫々の吐
出量を制御するために複数の素子の変位量が異なるよう
に、典型的には圧電素子の面積を異なるように設定する
ことで、異なった量の吐出液滴を得ることが出来るよう
になった。また、複数の変位発生機構を任意のタイミン
グで使用することによって積極的にメニスカス振動を減
衰させる変位又は圧力を印加する事が可能となり、吐出
周波数を上げて印刷速度を向上させる事が可能となっ
た。

【００１０】この効果は図１に例示された変位発生機構
を用いる方法に限定されるものではなく、静電力を用い
るものやヒーターによる発泡を用いるもの等のたの変位
又は圧力発生機構を用いても問題なく、さらにはこれら
を組み合わせて用いても同様の効果を得ることが出来
る。また、使用する壁面又は内部は二面に限定されるも
のではなく、さらに多くの面またはバルクを使用するこ
とで効果をさらに大きくすることが出来る。

【００１１】（実施例１）以下に、本発明の実施の例を
図面を用いて説明する。図２は、本発明に係る液滴吐出
機構を用いたインクジェットヘッドの一つの例を示す概
念図である。ここで、ノズル孔２１を形成したフェース
プレート２４はそれ自身電歪素子からなり、橈み変形が
可能となっている。また、インク液室２２の底面にも独
立した圧電素子による変位発生機構２３が形成されてい
る。

【００１２】本実施例の方法を用いることにより、夫々
の圧電素子により生起される変位量が小さくても、充分
な吐出力を得ることが出来るようになった。また、特に
フェースプレートに用いた変位発生機構を用いることに
よって積極的にメニスカス振動を減衰させる変位又は圧
力を印加する事が可能となり、吐出周波数を上げて印刷
速度を向上させる事が可能となった。

【００１３】この効果は図に例示された圧電素子を用い
る方法に限定されるものではなく、静電力を用いるもの
やヒーターによる発泡を用いるもの等のたの変位又は圧
力発生機構を用いても問題なく、さらにはこれらを組み
合わせて用いても同様の効果を得ることが出来る。ま
た、使用する壁面又は内部は二面に限定されるものでは
なく、さらに多くの面を使用することで効果をさらに大
きくすることが出来る。

【００１４】また、本実施例の方法は複数のノズルを有
するヘッドにおいても同様に応用できる。

【００１５】（実施例２）図３は、本発明に係る液滴吐
出機構を用いたインクジェットヘッドの他の例を示す概
念図である。ここで、ノズル孔３１から液滴を吐出する
インクジェットヘッドにおいて、インク液室３２内に複
数のヒーター３３及び３４が設けられ、さらに変位を生
じる素子３６が設置されている。液滴は、ヒーターによ
り発生した泡３５及び／又は素子３６の変位によって吐
出される。

【００１６】本実施例の方法を用いることにより、夫々
の圧電素子により生起される変位量が小さくても、充分
な吐出力を得ることが出来るようになった。また、夫々
の素子を組み合わせて使い分けることにより、液滴のサ
イズを変調することが可能になり、階調表現機能を発現
させることが出来た。さらに、積極的にメニスカス振動
を減衰させる変位又は圧力を印加する事が可能となり、
吐出周波数を上げて印刷速度を向上させる事が可能とな
った。

【００１７】この効果は図に例示された素子を組み合わ
せて用いる方法に限定されるものではなく、静電力を用
いるものやヒーターによる発泡を用いるもの等のたの変
位又は圧力発生機構を用いても問題なく、さらにはこれ
らを組み合わせて用いても同様の効果を得ることが出来
る。また、使用する壁面又は内部は、さらに多くの面を
使用することで効果をさらに大きくすることが出来る。

【００１８】また、本実施例の方法は複数のノズルを有
するヘッドにおいても同様に応用できる。

【００１９】（実施例３）図４は、本発明に係る液滴吐
出機構を用いたインクジェットヘッドの他の例を示す概
念図である。筆者は、既に特願平１０−１６１２５４等
において、色材を含むインクを副流路から与え、主流路
の材料と共に吐出させる記録方式を考案した。本実施例
は本発明を前記方式に応用した例のひとつである。ノズ
ル孔４１から液滴を吐出するインクジェットヘッドにお
いて、インク液室４２に主流路４５及び副流路４６が連
結されてあり、吐出力を生じさせる変位を生じる素子４
３が設置されている。副流路が形成された壁面又は内部
４４は電歪素子により形成されてあり、副流路からの色
材を含むインクの液室への流入及び液室からの主流路液
の逆流を制御すると共に添加する色材を含むインクの量
を制御する。

【００２０】本実施例の方法を用いることにより、副流
路から流入する色材を含むインクの量を変調することが
可能になり、階調表現機能を発現させることが出来た。
さらに、積極的にメニスカス振動を減衰させる変位又は
圧力を印加する事が可能となり、吐出周波数を上げて印
刷速度を向上させる事が可能となった。

【００２１】この効果は図に例示された素子を組み合わ
せて用いる方法に限定されるものではなく、静電力を用
いるものやヒーターによる発泡を用いるもの等のたの変
位又は圧力発生機構を用いても問題なく、さらにはこれ
らを組み合わせて用いても同様の効果を得ることが出来
る。また、使用する壁面又は内部は、さらに多くの面を
使用することで効果をさらに大きくすることが出来る。

【００２２】また、本実施例の方法は複数のノズルを有
するヘッドにおいても同様に応用できる。また、複数の
壁面又は内部を使用することによって、多色の同時印刷
も可能とすることが出来る。

【００２３】（実施例４）前記実施例の夫々のインクジ
ェットヘッドを用いてインクジェットプリンターを構成
した。これらは、色表現及び階調表現に優れ、高速なプ
リンターを、そのヘッド以外の部分をほとんど変更する
ことなく簡便に構成することが出来るものであった。な
お、これらのヘッドをマルチ化することによってさらな
る高速化が可能になることは自明である。

【００２４】

【発明の効果】本発明を用いることにより、夫々の吐出
力発生素子により生起される変位量が小さくても、複数
の壁面又は内部の変位を同時に用いることにより充分な
吐出力を得ることが出来るようになった。また、複数の
吐出液滴の夫々の吐出量を制御するために複数の素子の
変位量が異なるように、典型的には圧電素子の面積を異
なるように設定することで、異なった量の吐出液滴を得
ることが出来るようになった。また、複数の変位発生機
構を任意のタイミングで使用することによって積極的に
メニスカス振動を減衰させる変位又は圧力を印加する事
が可能となり、吐出周波数を上げて印刷速度を向上させ
る事が可能となった。

【００２５】また、特にフェースプレートに用いた変位
発生機構を用いることによって積極的にメニスカス振動
を減衰させる変位又は圧力を印加する事が可能となり、
吐出周波数を上げて印刷速度を向上させる事が可能とな
った。

【００２６】また、副流路から流入する色材を含むイン
クの量を変調することが可能になり、階調表現機能を発
現させることが出来た。さらに、積極的にメニスカス振
動を減衰させる変位又は圧力を印加する事が可能とな
り、吐出周波数を上げて印刷速度を向上させる事が可能
となった。

【００２７】これらのインクジェットヘッドを用いてイ
ンクジェットプリンターをすることにより、色表現及び
階調表現に優れ、高速なプリンターを、そのヘッド以外
の部分をほとんど変更することなく簡便に構成すること
が出来た。なお、これらのヘッドをマルチ化することに
よってさらなる高速化が可能になることは自明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液滴吐出機構の概念図。

【図２】本発明に係るインクジェットヘッドの例を示す
図。

【図３】本発明に係るインクジェットヘッドの他の例を
示す図。

【図４】本発明に係るインクジェットヘッドの他の例を
示す図。

【符号の説明】

１１ノズル孔１２液室１３変位発生伝達機構１４変位発生伝達機構２１ノズル孔２２インク液室２３変位発生機構２４フェースプレート３１ノズル孔３２インク液室３３ヒーター３４ヒーター３５ヒーターにより発生した泡３６変位を生じる素子４１ノズル孔４２インク液室４３変位を生じる素子４４変位を生じる素子を備えた副流路が形成された壁
面又は内部４５主流路４６副流路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズル孔から液滴を吐出する機構であっ
て、ノズル孔から液滴を吐出させるための吐出力発生機
構がノズル内の液室の有する壁面又は内部のうちの複数
に構成されてなることを特徴とする液滴吐出機構。
【請求項２】インク液滴を吐出して記録媒体上に付与す
ることにより印刷を行うためのインクジェットヘッドに
於いて、ノズル孔からインク液滴を吐出させるための吐
出力発生機構がノズル内の液室の有する壁面又は内部又
は内部のうちの複数に構成されてなることを特徴とする
インクジェットヘッド。
【請求項３】インク液滴を吐出して記録媒体上に付与す
ることにより印刷を行うインクジェットプリンターに於
いて、ノズル孔からインク液滴を吐出させるための吐出
力発生機構がノズル内の液室の有する壁面又は内部又は
内部のうちの複数に構成されてなるインクジェットヘッ
ドを用いた事を特徴とするプリンター。