JP2001277503A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JP2001277503A JP2001277503A JP2000102112A JP2000102112A JP2001277503A JP 2001277503 A JP2001277503 A JP 2001277503A JP 2000102112 A JP2000102112 A JP 2000102112A JP 2000102112 A JP2000102112 A JP 2000102112A JP 2001277503 A JP2001277503 A JP 2001277503A
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- 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
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements
Abstract
(57)【要約】
【課題】 印字用のノズルからのインク吐出時に、イン
ク排出口からインクが誤吐出することのないインクジェ
ットヘッドを提供することにある。 【解決手段】 各チャネルの隔壁が圧電物質で形成さ
れ、電界を印可することによって隔壁が剪断モードで変
形して生ずる圧力で、該チャネルに設けたノズルからイ
ンクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、印字用
のノズルを有する印字チャネルが複数並ぶ印字チャネル
列の一端部の外側に設けた、ノズルの無い第１のダミー
チャネルと、前記第１のダミーチャネルの外側に設け
た、ダミーノズルを有する第２のダミーチャネルとを有
し、前記各印字チャネル、前記第１のダミーチャネル及
び前記第２のダミーチャネルが、インクの供給源である
共通インク室と連通していることを特徴とするインクジ
ェットヘッド。
ク排出口からインクが誤吐出することのないインクジェ
ットヘッドを提供することにある。 【解決手段】 各チャネルの隔壁が圧電物質で形成さ
れ、電界を印可することによって隔壁が剪断モードで変
形して生ずる圧力で、該チャネルに設けたノズルからイ
ンクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、印字用
のノズルを有する印字チャネルが複数並ぶ印字チャネル
列の一端部の外側に設けた、ノズルの無い第１のダミー
チャネルと、前記第１のダミーチャネルの外側に設け
た、ダミーノズルを有する第２のダミーチャネルとを有
し、前記各印字チャネル、前記第１のダミーチャネル及
び前記第２のダミーチャネルが、インクの供給源である
共通インク室と連通していることを特徴とするインクジ
ェットヘッド。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定のピッチで配
置された印字用のノズルの配列を有するインクジェット
ヘッドに関し、特に、インク中に混入した塵埃や気泡等
を効率的に排出できるダミーノズルを設けたインクジェ
ットヘッドに係わる。
置された印字用のノズルの配列を有するインクジェット
ヘッドに関し、特に、インク中に混入した塵埃や気泡等
を効率的に排出できるダミーノズルを設けたインクジェ
ットヘッドに係わる。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットヘッドでは、インクの中
に混入した塵埃や気泡等によりノズルが塞がれ、順調な
インクの吐出を妨げられることがある。
に混入した塵埃や気泡等によりノズルが塞がれ、順調な
インクの吐出を妨げられることがある。
【０００３】この問題を解決するために改良されたイン
クジェットヘッドの構成が、特開平４−２５９５６５号
公報に開示されている。
クジェットヘッドの構成が、特開平４−２５９５６５号
公報に開示されている。
【０００４】先ず、従来のインクジェットヘッドについ
て説明する。図７は、従来のインクジェットヘッドの構
成を示す模式図である。
て説明する。図７は、従来のインクジェットヘッドの構
成を示す模式図である。
【０００５】図において、１０１は印字ヘッド、１０２
は印字ヘッド１０１内でチャネルを形成する隔壁、１０
３は印字用のインクを一時的に貯える印字チャネル、１
０４は印字チャネル１０３からインクを吐出する印字用
のノズル、１０７は劣化したインクや気泡を排出するイ
ンク排出口、１０８はインクの供給源となる共通インク
室、１０９は共通インク室と各チャネルをつなぐインク
通路である。
は印字ヘッド１０１内でチャネルを形成する隔壁、１０
３は印字用のインクを一時的に貯える印字チャネル、１
０４は印字チャネル１０３からインクを吐出する印字用
のノズル、１０７は劣化したインクや気泡を排出するイ
ンク排出口、１０８はインクの供給源となる共通インク
室、１０９は共通インク室と各チャネルをつなぐインク
通路である。
【０００６】印字に当たっては、共通インク室１０８か
らインク通路１０９を通じて供給された、所定の印字チ
ャネル１０３の隔壁１０２に、後述するように、図示し
ない制御部から制御信号が送られることにより電界が形
成され、所定の印字チャネル１０３が変形し、その圧力
により当該印字用のノズル１０４からインクが吐出され
て印字が行われる。
らインク通路１０９を通じて供給された、所定の印字チ
ャネル１０３の隔壁１０２に、後述するように、図示し
ない制御部から制御信号が送られることにより電界が形
成され、所定の印字チャネル１０３が変形し、その圧力
により当該印字用のノズル１０４からインクが吐出され
て印字が行われる。
【０００７】また、印字用のノズル１０４を設けた正面
側壁面と対向する後面側壁面に設けられたスリット状の
インク排出口１０７があり、この排出口１０７より図示
しない吸引手段によりインクや気泡を吸引している。
側壁面と対向する後面側壁面に設けられたスリット状の
インク排出口１０７があり、この排出口１０７より図示
しない吸引手段によりインクや気泡を吸引している。
【０００８】而も、この排出口１０７を細いスリット状
とすることにより、印字用のノズル１０４に較べ流路抵
抗を充分大きくして、印字用のノズル１０４からのイン
ク吐出時に、インク排出口１０７からインクが誤吐出す
るのを防止している。
とすることにより、印字用のノズル１０４に較べ流路抵
抗を充分大きくして、印字用のノズル１０４からのイン
ク吐出時に、インク排出口１０７からインクが誤吐出す
るのを防止している。
【０００９】次に、各ノズルからのインク吐出の詳細に
ついて図８及び図９を参照しながら説明する。
ついて図８及び図９を参照しながら説明する。
【００１０】図８は通電前のインクジェットヘッドの構
造を示す模式図、図９は通電時のインクジェットヘッド
の構造を示す模式図である。
造を示す模式図、図９は通電時のインクジェットヘッド
の構造を示す模式図である。
【００１１】図において、１０２はチャネルを構成する
隔壁、１１１はヘッドを構成する上部の固定壁である天
壁、１１２はヘッドを構成する下部の固定壁である底
壁、１１４は隔壁１０２に沿わせた電極線、１１５は一
端を天壁１１１と一体化された上部圧電物質、１１６は
一端を底壁１１２と一体化された下部圧電物質で、上部
圧電物質１１５とは印可される電界の極性が異なる。１
１７は上部圧電物質１１５と下部圧電物質１１６との界
面、１１８はインクを一時的に貯える第１のチャネル、
１１９は第１のチャネル１１８に設けたインクを吐出す
るノズル、１２１は各電極を駆動する駆動用ドライバー
素子、１２２は直流電源、１２３は制御部、１２４は制
御信号回路、１２８はインクを一時的に貯える第２のチ
ャネル、１２９は第２のチャネル１２８に設けたインク
を吐出するノズル、１３３は第３の隔壁、１３８はイン
クを一時的に貯える第３のチャネル、１３９は第３のチ
ャネル１３８に設けたインクを吐出するノズルである。
隔壁、１１１はヘッドを構成する上部の固定壁である天
壁、１１２はヘッドを構成する下部の固定壁である底
壁、１１４は隔壁１０２に沿わせた電極線、１１５は一
端を天壁１１１と一体化された上部圧電物質、１１６は
一端を底壁１１２と一体化された下部圧電物質で、上部
圧電物質１１５とは印可される電界の極性が異なる。１
１７は上部圧電物質１１５と下部圧電物質１１６との界
面、１１８はインクを一時的に貯える第１のチャネル、
１１９は第１のチャネル１１８に設けたインクを吐出す
るノズル、１２１は各電極を駆動する駆動用ドライバー
素子、１２２は直流電源、１２３は制御部、１２４は制
御信号回路、１２８はインクを一時的に貯える第２のチ
ャネル、１２９は第２のチャネル１２８に設けたインク
を吐出するノズル、１３３は第３の隔壁、１３８はイン
クを一時的に貯える第３のチャネル、１３９は第３のチ
ャネル１３８に設けたインクを吐出するノズルである。
【００１２】図に示すように、第１のチャネル１１８
は、天壁１１１と一体化された上部圧電物質１１５と底
壁１１２と一体化された下部圧電物質１１６により形成
された隔壁１０２により区画され、その中央部にノズル
１１９が設けられている。
は、天壁１１１と一体化された上部圧電物質１１５と底
壁１１２と一体化された下部圧電物質１１６により形成
された隔壁１０２により区画され、その中央部にノズル
１１９が設けられている。
【００１３】尚、図では、上部圧電物質１１５が天壁１
１１と一体化され、また、下部圧電物質１１６が底壁１
１２と一体化されて示されているが、固定壁である天壁
１１１や底壁１１２とそれぞれの圧電物質が堅く結合さ
れていれば、上部圧電物質１１５と下部圧電物質１１６
は、天壁１１１や底壁１１２と別体で形成されていても
良い。
１１と一体化され、また、下部圧電物質１１６が底壁１
１２と一体化されて示されているが、固定壁である天壁
１１１や底壁１１２とそれぞれの圧電物質が堅く結合さ
れていれば、上部圧電物質１１５と下部圧電物質１１６
は、天壁１１１や底壁１１２と別体で形成されていても
良い。
【００１４】また、隔壁１０２の内部では、上部圧電物
質１１５と下部圧電物質１１６が界面１１７で分極方向
が反対となるように接合されている。
質１１５と下部圧電物質１１６が界面１１７で分極方向
が反対となるように接合されている。
【００１５】更に、隔壁１０２の面に沿った電極線１１
４は、図９に示すように駆動用ドライバー素子１２１を
通じて電源１２２及び、制御部１２３に通じる制御信号
回路１２４とに繋がっている。
４は、図９に示すように駆動用ドライバー素子１２１を
通じて電源１２２及び、制御部１２３に通じる制御信号
回路１２４とに繋がっている。
【００１６】そこで、制御部１２３から制御信号回路１
２４を通じて制御信号が送られると、駆動用ドライバー
素子１２１の働きにより、電極線１１４に、図に示した
矢印のように分極化されて電界が印加され、上部圧電物
質１１５と下部圧電物質１１６が界面１１７を境に剪断
変形（固定壁側から遠ざかるほど変位量が大きくなるよ
うに隔壁の剪断方向に変形）して振動する。
２４を通じて制御信号が送られると、駆動用ドライバー
素子１２１の働きにより、電極線１１４に、図に示した
矢印のように分極化されて電界が印加され、上部圧電物
質１１５と下部圧電物質１１６が界面１１７を境に剪断
変形（固定壁側から遠ざかるほど変位量が大きくなるよ
うに隔壁の剪断方向に変形）して振動する。
【００１７】この圧電物質の振動により隔壁１０２が振
動して、第１のチャネル１１８の容積が縮小変形し、そ
の圧力により、結果として、ノズル１１９からインクが
吐出される。
動して、第１のチャネル１１８の容積が縮小変形し、そ
の圧力により、結果として、ノズル１１９からインクが
吐出される。
【００１８】また、この影響を受けて、第２のチャネル
１２８及び第３のチャネル１３８が拡大変形する。
１２８及び第３のチャネル１３８が拡大変形する。
【００１９】更に、第１の隔壁１０２に印可された電界
が解除されると、隔壁１０２の変形が元に戻り、拡大変
形していた第２のチャネル１２８及び第３のチャネル１
３８の容積が復元するため、その圧力で、ノズル１２９
及びノズル１３９から誤吐出することもある。
が解除されると、隔壁１０２の変形が元に戻り、拡大変
形していた第２のチャネル１２８及び第３のチャネル１
３８の容積が復元するため、その圧力で、ノズル１２９
及びノズル１３９から誤吐出することもある。
【００２０】このように、隣接するチャネルは、隔壁の
変形により、一方が縮小すると他方が拡大する形で相互
に影響しあう。
変形により、一方が縮小すると他方が拡大する形で相互
に影響しあう。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成ではインク排出口１０７を細いスリット状としている
ため、塵埃の混入したインクや気泡が容易に排除されな
い。
成ではインク排出口１０７を細いスリット状としている
ため、塵埃の混入したインクや気泡が容易に排除されな
い。
【００２２】反面、同一の印字チャネルで、一方に印字
用のノズル１０４を、反対側にスリット状のインク排出
口１０７を備えた構造として流路抵抗を大きくしてある
が、印字用のノズル１０４からのインク吐出時に、イン
ク排出口１０７から誤吐出することがある。
用のノズル１０４を、反対側にスリット状のインク排出
口１０７を備えた構造として流路抵抗を大きくしてある
が、印字用のノズル１０４からのインク吐出時に、イン
ク排出口１０７から誤吐出することがある。
【００２３】更に、インク排出口１０７を印字用のノズ
ル１０４と反対側に設けてあるため、印字用のノズル１
０４のための吸引機構と、インク排出口１０７用の吸引
手段との、少なくとも２つ以上の吸引手段を設ける必要
がある。
ル１０４と反対側に設けてあるため、印字用のノズル１
０４のための吸引機構と、インク排出口１０７用の吸引
手段との、少なくとも２つ以上の吸引手段を設ける必要
がある。
【００２４】その上、印字チャネル１０３が、剪断モー
ドにより変形してインク吐出動作をしているため、その
影響を隣接する印字チャネル１０３が受けて、当該印字
用のノズル１０４からインクが誤吐出する場合がある。
ドにより変形してインク吐出動作をしているため、その
影響を隣接する印字チャネル１０３が受けて、当該印字
用のノズル１０４からインクが誤吐出する場合がある。
【００２５】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
主たる目的は、印字用のノズルからのインク吐出時に、
インク排出口からインクが誤吐出することのないインク
ジェットヘッドを提供することにある。
主たる目的は、印字用のノズルからのインク吐出時に、
インク排出口からインクが誤吐出することのないインク
ジェットヘッドを提供することにある。
【００２６】他の目的は、加工が容易なインクジェット
ヘッドを提供することにある。更に他の目的は、印字用
のノズルからの誤吐出を防止し、効率よく、インク中の
塵埃や大きな気泡を排出すること。
ヘッドを提供することにある。更に他の目的は、印字用
のノズルからの誤吐出を防止し、効率よく、インク中の
塵埃や大きな気泡を排出すること。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下の
構成により達成することが出来る。
構成により達成することが出来る。
【００２８】（１）各チャネルの隔壁が圧電物質で形成
され、電界を印可することによって隔壁が剪断モードで
変形して生ずる圧力で、該チャネルに設けたノズルから
インクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、印字
用のノズルを有する印字チャネルが複数並ぶ印字チャネ
ル列の一端部の外側に設けた、ノズルの無い第１のダミ
ーチャネルと、前記第１のダミーチャネルの外側に設け
た、ダミーノズルを有する第２のダミーチャネルとを有
し、前記各印字チャネル、前記第１のダミーチャネル及
び前記第２のダミーチャネルが、インクの供給源である
共通インク室と連通していることを特徴とするインクジ
ェットヘッド。
され、電界を印可することによって隔壁が剪断モードで
変形して生ずる圧力で、該チャネルに設けたノズルから
インクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、印字
用のノズルを有する印字チャネルが複数並ぶ印字チャネ
ル列の一端部の外側に設けた、ノズルの無い第１のダミ
ーチャネルと、前記第１のダミーチャネルの外側に設け
た、ダミーノズルを有する第２のダミーチャネルとを有
し、前記各印字チャネル、前記第１のダミーチャネル及
び前記第２のダミーチャネルが、インクの供給源である
共通インク室と連通していることを特徴とするインクジ
ェットヘッド。
【００２９】（２）各チャネルの隔壁が圧電物質で形成
され、電界を印可することによって隔壁が剪断モードで
変形して生ずる圧力で、該チャネルに設けたノズルから
インクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、印字
用のノズルを有する印字チャネルが複数並ぶ印字チャネ
ル列の一端部の外側に設けた、ノズルの無い単数または
複数の第１のダミーチャネルと、前記第１のダミーチャ
ネルの外側に設けた、ダミーノズルを有する単数または
複数の第２のダミーチャネルとを有し、前記各印字チャ
ネル及び前記第２のダミーチャネルのみがインクの供給
源である共通インク室と連通し、前記第１のダミーチャ
ネルが共通インク室と連通していない空チャネルである
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
され、電界を印可することによって隔壁が剪断モードで
変形して生ずる圧力で、該チャネルに設けたノズルから
インクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、印字
用のノズルを有する印字チャネルが複数並ぶ印字チャネ
ル列の一端部の外側に設けた、ノズルの無い単数または
複数の第１のダミーチャネルと、前記第１のダミーチャ
ネルの外側に設けた、ダミーノズルを有する単数または
複数の第２のダミーチャネルとを有し、前記各印字チャ
ネル及び前記第２のダミーチャネルのみがインクの供給
源である共通インク室と連通し、前記第１のダミーチャ
ネルが共通インク室と連通していない空チャネルである
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
【００３０】（３）各チャネルの隔壁が圧電物質で形成
され、電界を印可することによって隔壁が剪断モードで
変形して生ずる圧力で、該チャネルに設けたノズルから
インクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、印字
用のノズルを有する印字チャネルと、ノズルの無い第１
のダミーチャネルを交互に配列し、前記交互に配列され
たチャネル列外側の一端部に設けた、ノズルの無い単数
または複数の第１のダミーチャネルと、前記第１のダミ
ーチャネルの外側に設けた、ダミーノズルを有する単数
または複数の第２のダミーチャネルとを有し、前記各印
字チャネル、前記第１のダミーチャネル及び前記第２の
ダミーチャネルが、インクの供給源である共通インク室
と連通していることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。
され、電界を印可することによって隔壁が剪断モードで
変形して生ずる圧力で、該チャネルに設けたノズルから
インクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、印字
用のノズルを有する印字チャネルと、ノズルの無い第１
のダミーチャネルを交互に配列し、前記交互に配列され
たチャネル列外側の一端部に設けた、ノズルの無い単数
または複数の第１のダミーチャネルと、前記第１のダミ
ーチャネルの外側に設けた、ダミーノズルを有する単数
または複数の第２のダミーチャネルとを有し、前記各印
字チャネル、前記第１のダミーチャネル及び前記第２の
ダミーチャネルが、インクの供給源である共通インク室
と連通していることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。
【００３１】
【発明の実施の形態】本発明のインクジェットヘッドに
関する第１の実施の形態について、図１を参照しながら
説明する。
関する第１の実施の形態について、図１を参照しながら
説明する。
【００３２】図１はインクジェットヘッドの構成を示す
模式図である。図において、１１は印字ヘッド、１２は
印字ヘッド１１内で区画（以下チャネルという）を形成
する隔壁、１３は印字用のインクを一時的に貯える印字
チャネル、１４は印字のためにインクを吐出する印字用
のノズル、１５は印字に直接的に関わらず、而も、ノズ
ルを有しない第１のダミーチャネル、１６は第１のダミ
ーチャネルの外側に設けた、ノズルを有する第２のダミ
ーチャネル、１７は第２のダミーチャネル１６に設けら
れて、インク内に存在する大きな塵埃、劣化したイン
ク、気泡等を排出するために設けたダミーノズルで、印
字用のノズル１４の内径（孔径）より大きい孔径を有す
る。
模式図である。図において、１１は印字ヘッド、１２は
印字ヘッド１１内で区画（以下チャネルという）を形成
する隔壁、１３は印字用のインクを一時的に貯える印字
チャネル、１４は印字のためにインクを吐出する印字用
のノズル、１５は印字に直接的に関わらず、而も、ノズ
ルを有しない第１のダミーチャネル、１６は第１のダミ
ーチャネルの外側に設けた、ノズルを有する第２のダミ
ーチャネル、１７は第２のダミーチャネル１６に設けら
れて、インク内に存在する大きな塵埃、劣化したイン
ク、気泡等を排出するために設けたダミーノズルで、印
字用のノズル１４の内径（孔径）より大きい孔径を有す
る。
【００３３】１８はインクカートリッジやインクタンク
等の共通インク室、１９は共通インク室１８と各チャネ
ルを結ぶインク通路、３１は各ノズル内の塵埃等を吸引
する吸引機構で、各ノズルに対向した大きさ（全ノズル
を覆うことができる大きさ）の開口３２を有する。
等の共通インク室、１９は共通インク室１８と各チャネ
ルを結ぶインク通路、３１は各ノズル内の塵埃等を吸引
する吸引機構で、各ノズルに対向した大きさ（全ノズル
を覆うことができる大きさ）の開口３２を有する。
【００３４】３３は吸引機構３１で吸引したインクを図
示しない廃液タンクへ導くインクパイプである。
示しない廃液タンクへ導くインクパイプである。
【００３５】共通インク室１８に蓄えられているインク
は、各チャネルの拡大縮小動作に応じて、インク通路１
９を通じて各チャネル内に流入したり、各チャネルから
共通インク室に逆流したりしている。
は、各チャネルの拡大縮小動作に応じて、インク通路１
９を通じて各チャネル内に流入したり、各チャネルから
共通インク室に逆流したりしている。
【００３６】また、印字ヘッド１１内は隔壁１２によっ
て区画され、中央部に印字チャネル１３が連続的に配列
されており、その外側に、ノズルを備えていない第１の
ダミーチャネル１５が配置され、更に、第１のダミーチ
ャネル１５を含むチャネル列の外側に、印字用のノズル
１４と同一方向を向いたダミーノズル１７を有する第２
のダミーチャネル１６が配置されている。
て区画され、中央部に印字チャネル１３が連続的に配列
されており、その外側に、ノズルを備えていない第１の
ダミーチャネル１５が配置され、更に、第１のダミーチ
ャネル１５を含むチャネル列の外側に、印字用のノズル
１４と同一方向を向いたダミーノズル１７を有する第２
のダミーチャネル１６が配置されている。
【００３７】尚、ダミーノズル１７と印字用のノズル１
４は、同一方向を向いているが、必ずしも平行である必
要はない。
４は、同一方向を向いているが、必ずしも平行である必
要はない。
【００３８】上記の如き構成を有するインクジェットヘ
ッドにおいて、図示しない制御部から、該当する印字チ
ャネル１３の隔壁１２に沿った電極線に信号電圧が印加
されると、当該隔壁１２を形成する圧電物質が剪断変形
し、隔壁１２で区画された印字チャネル１３が縮小変形
し、その圧力によって、当該の印字用のノズル１４から
インクが吐出される。
ッドにおいて、図示しない制御部から、該当する印字チ
ャネル１３の隔壁１２に沿った電極線に信号電圧が印加
されると、当該隔壁１２を形成する圧電物質が剪断変形
し、隔壁１２で区画された印字チャネル１３が縮小変形
し、その圧力によって、当該の印字用のノズル１４から
インクが吐出される。
【００３９】前記制御信号は、例えば、奇数番目の印字
チャネル１３毎、若しくは偶数番目の印字チャネル１３
毎に送られ、連続した印字チャネル１３に同時に信号電
圧が印加されるように制御されている。
チャネル１３毎、若しくは偶数番目の印字チャネル１３
毎に送られ、連続した印字チャネル１３に同時に信号電
圧が印加されるように制御されている。
【００４０】印字ヘッド１１がノズルの配列方向に往復
する主走査と、前記主走査方向と直交する副走査方向へ
の印字媒体（例えば、紙や布帛）の移動動作とにより、
やがて、所望の印字パターンが印字媒体上に描かれる。
する主走査と、前記主走査方向と直交する副走査方向へ
の印字媒体（例えば、紙や布帛）の移動動作とにより、
やがて、所望の印字パターンが印字媒体上に描かれる。
【００４１】印字用のノズル１４の径は３０μｍ以下で
あることが、印字画質の面から望ましいが、一方におい
て、ノズル径が小さ過ぎると泡抜け性は悪くなる。
あることが、印字画質の面から望ましいが、一方におい
て、ノズル径が小さ過ぎると泡抜け性は悪くなる。
【００４２】前記ダミーノズル１７の径は、大きくして
印字用のノズル１４より流路抵抗を小さくし、泡抜け性
を良くして塵埃の混入したインクや気泡を排出し易くす
る必要があり、印字用のノズル１４の径の２倍乃至３倍
であることが望ましい。
印字用のノズル１４より流路抵抗を小さくし、泡抜け性
を良くして塵埃の混入したインクや気泡を排出し易くす
る必要があり、印字用のノズル１４の径の２倍乃至３倍
であることが望ましい。
【００４３】上述の如く、印字チャネル１３とは別に、
塵埃の混入したインキや気泡を排出するための、大きな
径のダミーノズル１７を有する第２のダミーチャネル１
６を、ノズルの無い第１のダミーチャネル１５を介し
て、印字チャネル１３の列の外側に配置することによ
り、効率よく塵埃の混入したインキや気泡を排出でき
る。
塵埃の混入したインキや気泡を排出するための、大きな
径のダミーノズル１７を有する第２のダミーチャネル１
６を、ノズルの無い第１のダミーチャネル１５を介し
て、印字チャネル１３の列の外側に配置することによ
り、効率よく塵埃の混入したインキや気泡を排出でき
る。
【００４４】また、印字ヘッド１１の往復動作の範囲内
の一端部には、開口３２を各ノズルに向けた姿勢で、吸
引機構３１が配置してある。
の一端部には、開口３２を各ノズルに向けた姿勢で、吸
引機構３１が配置してある。
【００４５】従って、印字ヘッド１１の往復動作の度
に、各印字用のノズル１４やダミーノズル１７が、吸引
機構３１の前を通過する時に、吸引機構３１によって各
ノズル内の塵埃等の混ざったインクや、気泡が吐き出さ
れ、インクパイプ３３を通じて図示しない廃液タンクに
流出される。
に、各印字用のノズル１４やダミーノズル１７が、吸引
機構３１の前を通過する時に、吸引機構３１によって各
ノズル内の塵埃等の混ざったインクや、気泡が吐き出さ
れ、インクパイプ３３を通じて図示しない廃液タンクに
流出される。
【００４６】更に望ましくは、この動作に付随して、ダ
ミーノズル１７が吸引機構３１の前を通過する任意の時
期に、第２のダミーチャネル１６の隔壁に沿った電極に
制御信号が送られることにより、チャネル内のやや大き
な塵埃や気泡が、ダミーノズル１７を通じて、積極的に
吸引機構３１に排出されることである。
ミーノズル１７が吸引機構３１の前を通過する任意の時
期に、第２のダミーチャネル１６の隔壁に沿った電極に
制御信号が送られることにより、チャネル内のやや大き
な塵埃や気泡が、ダミーノズル１７を通じて、積極的に
吸引機構３１に排出されることである。
【００４７】尚、ダミーノズル１７からのインク吐出の
ための、第２のダミーチャネル１６の変形は、第２のダ
ミーチャネル１６と印字チャネル１３の間に、第１のダ
ミーチャネル１５を介在させているため、印字チャネル
１３へは影響を与えず、印字用のノズル１４からの誤吐
出は発生しない。
ための、第２のダミーチャネル１６の変形は、第２のダ
ミーチャネル１６と印字チャネル１３の間に、第１のダ
ミーチャネル１５を介在させているため、印字チャネル
１３へは影響を与えず、印字用のノズル１４からの誤吐
出は発生しない。
【００４８】また、単数の第１のダミーチャネル１５及
び第２のダミーチャネル１６の組み合わせたものは、印
字チャネル１３の列の外測の一端部に設けた場合でも、
塵埃等の排除に効果があるが、印字チャネル１３列の外
測の両端部に設ける方が効果はより大きくなる。
び第２のダミーチャネル１６の組み合わせたものは、印
字チャネル１３の列の外測の一端部に設けた場合でも、
塵埃等の排除に効果があるが、印字チャネル１３列の外
測の両端部に設ける方が効果はより大きくなる。
【００４９】更に、第１のダミーチャネル１５を複数個
設けて、印字用のノズル１４からの誤吐出防止の効果を
高めたり、第２のダミーチャネル１６を複数個設けて、
塵埃の混入したインクや気泡の排出する効果を高めるこ
とも出来る。
設けて、印字用のノズル１４からの誤吐出防止の効果を
高めたり、第２のダミーチャネル１６を複数個設けて、
塵埃の混入したインクや気泡の排出する効果を高めるこ
とも出来る。
【００５０】前述のようなチャネル配置とすることによ
り、例えば、第２のダミーチャネル１６について、隔壁
１２の変形量を大きくしたり、或いは、連続的にチャネ
ル容積の拡大後に縮小する動作をさせるなどして、ダミ
ーノズル１７からの吐出圧力を高めて、比較的大きな気
泡や塵埃を排出する能力を高めても、印字用のノズル１
４からの誤吐出は充分に防止できる。
り、例えば、第２のダミーチャネル１６について、隔壁
１２の変形量を大きくしたり、或いは、連続的にチャネ
ル容積の拡大後に縮小する動作をさせるなどして、ダミ
ーノズル１７からの吐出圧力を高めて、比較的大きな気
泡や塵埃を排出する能力を高めても、印字用のノズル１
４からの誤吐出は充分に防止できる。
【００５１】以上の実施の形態について、各チャネルと
ノズルの配列を模式図として表したのが、図２乃至図４
である。
ノズルの配列を模式図として表したのが、図２乃至図４
である。
【００５２】図２はチャネルとノズルの基本配列を示す
模式図、図３は第１のダミーチャネルをチャネル列の外
側に２個づつ設けた模式図、図４は第２のダミーチャネ
ルを、チャネル列の外側に設けた第１チャネルの更に外
側に２個づつ設けた模式図である。
模式図、図３は第１のダミーチャネルをチャネル列の外
側に２個づつ設けた模式図、図４は第２のダミーチャネ
ルを、チャネル列の外側に設けた第１チャネルの更に外
側に２個づつ設けた模式図である。
【００５３】図２乃至図４において、５０は隔壁、５１
は印字チャネル（列）、５２は印字用のノズル（列）、
５３は第１のダミーチャネル、５４は第２のダミーチャ
ネル、５５はダミーノズルである。
は印字チャネル（列）、５２は印字用のノズル（列）、
５３は第１のダミーチャネル、５４は第２のダミーチャ
ネル、５５はダミーノズルである。
【００５４】次に、インクジェットヘッドの第２の実施
の形態について、図５を用いて説明する。
の形態について、図５を用いて説明する。
【００５５】図５は第１のダミーチャネルを空チャネル
とした、インクジェットヘッド近傍の構成を示す模式図
である。
とした、インクジェットヘッド近傍の構成を示す模式図
である。
【００５６】第２の実施の形態では、第１の実施の形態
と大半の構成は同じであるが、第１のダミーチャネル１
５の位置から見て、印字用のノズル１４と反対側にダミ
ーノズル２０が設けられ、共通インク室１８と連通する
インク通路１９とは連通していない空チャネルになって
いる点が異なる。
と大半の構成は同じであるが、第１のダミーチャネル１
５の位置から見て、印字用のノズル１４と反対側にダミ
ーノズル２０が設けられ、共通インク室１８と連通する
インク通路１９とは連通していない空チャネルになって
いる点が異なる。
【００５７】従って、第１のダミーチャネル１５が、隣
接する印字チャネル１３や、第２のダミーチャネル１６
の影響を受けて、拡大縮小動作をする時は、ダミーチャ
ネル内の空気を、印字用のノズル１４と逆方向に向いた
ダミーノズル２０から、排出したり、吸引して第１のダ
ミーチャネルの容積変化に対応することが出来る。
接する印字チャネル１３や、第２のダミーチャネル１６
の影響を受けて、拡大縮小動作をする時は、ダミーチャ
ネル内の空気を、印字用のノズル１４と逆方向に向いた
ダミーノズル２０から、排出したり、吸引して第１のダ
ミーチャネルの容積変化に対応することが出来る。
【００５８】この場合も、第１の実施の形態と同様に、
印字チャネル１３と第２のダミーチャネル１６の間に第
１のダミーチャネル１５が介在することにより、ダミー
ノズル１７からのインキ吐出のための隔壁１２の変形の
影響を受けた、印字用のノズル１４からの誤吐出を防ぐ
ことが出来る。
印字チャネル１３と第２のダミーチャネル１６の間に第
１のダミーチャネル１５が介在することにより、ダミー
ノズル１７からのインキ吐出のための隔壁１２の変形の
影響を受けた、印字用のノズル１４からの誤吐出を防ぐ
ことが出来る。
【００５９】次に、第３の実施の形態について、図６を
参照して説明する。図６は印字チャネルと第１のダミー
チャネルを交互に配列した模式図である。
参照して説明する。図６は印字チャネルと第１のダミー
チャネルを交互に配列した模式図である。
【００６０】図において、６０は隔壁、６１は印字チャ
ネル（列）、６２は印字用のノズル（列）、６３は第１
のダミーチャネル、６４は第２のダミーチャネル、６５
はダミーノズル、６６は印字チャネル６１と交互に配列
された、ノズルのない第１のダミーチャネルである。
ネル（列）、６２は印字用のノズル（列）、６３は第１
のダミーチャネル、６４は第２のダミーチャネル、６５
はダミーノズル、６６は印字チャネル６１と交互に配列
された、ノズルのない第１のダミーチャネルである。
【００６１】第３の実施の形態では、第１の実施の形態
と大半の構成は、各チャネルの配置や配置数を含めて同
じであるが、第１のダミーチャネル６６を印字チャネル
６１と交互に配列して、印字チャネル列を構成した点が
異なる。
と大半の構成は、各チャネルの配置や配置数を含めて同
じであるが、第１のダミーチャネル６６を印字チャネル
６１と交互に配列して、印字チャネル列を構成した点が
異なる。
【００６２】即ち、印字チャネル６１と印字チャネル６
１の間にノズルが無く、而も、図１に示す、インク通路
１９によって共通インク室１８と連通した第１のダミー
チャネル６６を配置し、印字用のノズル６２からのイン
ク吐出のための隔壁６０の変形を第１のダミーチャネル
６６で吸収し、印字チャネル６１相互の影響による印字
用のノズル６２からの誤吐出を防いでいる。
１の間にノズルが無く、而も、図１に示す、インク通路
１９によって共通インク室１８と連通した第１のダミー
チャネル６６を配置し、印字用のノズル６２からのイン
ク吐出のための隔壁６０の変形を第１のダミーチャネル
６６で吸収し、印字チャネル６１相互の影響による印字
用のノズル６２からの誤吐出を防いでいる。
【００６３】更に、印字チャネル６１と第１のダミーチ
ャネル６６で構成する、混合チャネル列の外側端部に
は、第１の実施の形態と同様に、最外側端部の印字チャ
ネル６１に隣接して、第１のダミーチャネル６３と第２
のダミーチャネル６４がそれぞれ配置されている。
ャネル６６で構成する、混合チャネル列の外側端部に
は、第１の実施の形態と同様に、最外側端部の印字チャ
ネル６１に隣接して、第１のダミーチャネル６３と第２
のダミーチャネル６４がそれぞれ配置されている。
【００６４】即ち、印字チャネル６１に隣接した第１の
ダミーチャネルによって、第２のダミーチャネル６４に
設けたダミーノズル６５からの排出の影響を受けて生じ
る、印字用のノズル６２からの誤吐出を防止する機能を
有している。
ダミーチャネルによって、第２のダミーチャネル６４に
設けたダミーノズル６５からの排出の影響を受けて生じ
る、印字用のノズル６２からの誤吐出を防止する機能を
有している。
【００６５】更に、印字チャネル６１間に配置する第１
のダミーチャネル６６及びチャネル列の外側端部に配置
した第１のダミーチャネル６３には、第２の実施の形態
で説明した形態と同様に、印字用のノズル６２と逆方向
に向けたダミーノズルを設け、共通インク室１８と連通
していない空チャネルとしてもよい。
のダミーチャネル６６及びチャネル列の外側端部に配置
した第１のダミーチャネル６３には、第２の実施の形態
で説明した形態と同様に、印字用のノズル６２と逆方向
に向けたダミーノズルを設け、共通インク室１８と連通
していない空チャネルとしてもよい。
【００６６】
【発明の効果】ダミーチャネルの付設により、インクの
誤吐出を防止でき、また、インク中の塵埃や大きな気泡
を効率よく排出できる。
誤吐出を防止でき、また、インク中の塵埃や大きな気泡
を効率よく排出できる。
【図１】インクジェットヘッドの構成を示す模式図であ
る。
る。
【図２】チャネルとノズルの基本配列を示す模式図であ
る。
る。
【図３】第１のダミーチャネルをチャネル列の外側に２
個づつ設けた模式図である。
個づつ設けた模式図である。
【図４】第２のダミーチャネルを、チャネル列の外側に
設けた第１チャネルの更に外側に２個づつ設けた模式図
である。
設けた第１チャネルの更に外側に２個づつ設けた模式図
である。
【図５】第１のダミーチャネルを空チャネルとした、イ
ンクジェットヘッド近傍の構成を示す模式図である。
ンクジェットヘッド近傍の構成を示す模式図である。
【図６】印字チャネルと第１のダミーチャネルを交互に
配列した模式図である。
配列した模式図である。
【図７】従来のインクジェットヘッドの構成を示す模式
図である。
図である。
【図８】通電前のインクジェットヘッドの構造を示す模
式図である。
式図である。
【図９】通電時のインクジェットヘッドの構造を示す模
式図である。
式図である。
１１，１０１ 印字ヘッド １２，５０，６０，１０２ 隔壁 １３，５１，６１，１０３ 印字チャネル １４，５２，６２，１０４ 印字用のノズル １５，５３，６３，６６ 第１のダミーチャネル １６，５４，６４ 第２のダミーチャネル １７，５５，６５ ダミーノズル １８，１０８ 共通インク室 １９，１０９ インク通路 ３１ 吸引機構 １１８，１２８，１３８ チャネル １１９，１２９，１３９ ノズル １２１ 駆動用ドライバー素子
Claims (20)
- 【請求項１】 各チャネルの隔壁が圧電物質で形成さ
れ、電界を印可することによって隔壁が剪断モードで変
形して生ずる圧力で、該チャネルに設けたノズルからイ
ンクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、 印字用のノズルを有する印字チャネルが複数並ぶ印字チ
ャネル列の一端部の外側に設けた、ノズルの無い第１の
ダミーチャネルと、 前記第１のダミーチャネルの外側に設けた、ダミーノズ
ルを有する第２のダミーチャネルとを有し、 前記各印字チャネル、前記第１のダミーチャネル及び前
記第２のダミーチャネルが、インクの供給源である共通
インク室と連通していることを特徴とするインクジェッ
トヘッド。 - 【請求項２】 前記第１のダミーチャネル及び前記第２
のダミーチャネルを、前記印字チャネル列の両端部の外
側に設けたことを特徴とする請求項１に記載のインクジ
ェットヘッド。 - 【請求項３】 前記ダミーノズルの径が、前記印字用の
ノズルの径より大きな径であることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項４】 前記第１のダミーチャネルを複数個設け
たことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイ
ンクジェットヘッド。 - 【請求項５】 前記第２のダミーチャネルを複数個設け
たことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項
に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項６】 前記インクジェットヘッドが往復動作す
る範囲内に、 各印字用のノズル及び前記ダミーノズルに対向する向き
に配置された吸引機構を設け、 ノズル内のインク及び／または気泡を吸引排除すること
を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載
のインクジェットヘッド。 - 【請求項７】 前記ダミーノズルが、前記印字用のノズ
ルと同一方向に向いていることを特徴とする請求項１乃
至請求項６の何れか１項に記載のインクジェットヘッ
ド。 - 【請求項８】 各チャネルの隔壁が圧電物質で形成さ
れ、電界を印可することによって隔壁が剪断モードで変
形して生ずる圧力で、該チャネルに設けたノズルからイ
ンクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、 印字用のノズルを有する印字チャネルが複数並ぶ印字チ
ャネル列の一端部の外側に設けた、ノズルの無い単数ま
たは複数の第１のダミーチャネルと、 前記第１のダミーチャネルの外側に設けた、ダミーノズ
ルを有する単数または複数の第２のダミーチャネルとを
有し、 前記各印字チャネル及び前記第２のダミーチャネルのみ
がインクの供給源である共通インク室と連通し、前記第
１のダミーチャネルが共通インク室と連通していない空
チャネルであることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。 - 【請求項９】 前記第１のダミーチャネル及び前記第２
のダミーチャネルを、前記印字チャネル列の両端部の外
側に設けたことを特徴とする請求項８に記載のインクジ
ェットヘッド。 - 【請求項１０】 前記ダミーノズルの径が、前記印字用
のノズルの径より大きな径であることを特徴とする請求
項８または請求項９に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１１】 前記インクジェットヘッドが往復動作
する範囲内に、 各印字用のノズル及び前記ダミーノズルに対向する向き
に配置された吸引機構を設け、 ノズル内のインク及び／または気泡を吸引することを特
徴とする請求項８乃至請求項１０の何れか１項に記載の
インクジェットヘッド。 - 【請求項１２】 前記ダミーノズルが、前記印字用のノ
ズルと同一方向に向いていることを特徴とする請求項８
乃至請求項１１の何れか１項に記載のインクジェットヘ
ッド。 - 【請求項１３】 前記第１のダミーチャネルがダミーノ
ズルを有することを特徴とする請求項８乃至請求項１２
の何れか１項に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１４】 各チャネルの隔壁が圧電物質で形成さ
れ、電界を印可することによって隔壁が剪断モードで変
形して生ずる圧力で、該チャネルに設けたノズルからイ
ンクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、 印字用のノズルを有する印字チャネルと、ノズルの無い
第１のダミーチャネルを交互に配列し、 前記交互に配列されたチャネル列外側の一端部に設け
た、ノズルの無い単数または複数の第１のダミーチャネ
ルと、 前記第１のダミーチャネルの外側に設けた、ダミーノズ
ルを有する単数または複数の第２のダミーチャネルとを
有し、 前記各印字チャネル、前記第１のダミーチャネル及び前
記第２のダミーチャネルが、インクの供給源である共通
インク室と連通していることを特徴とするインクジェッ
トヘッド。 - 【請求項１５】 前記第１のダミーチャネルが、インク
の供給源である共通インク室に対して、非連通である空
チャネルであることを特徴とする請求項１４に記載のイ
ンクジェットヘッド。 - 【請求項１６】 前記第１のダミーチャネル及び前記第
２のダミーチャネルを、前記印字チャネルと第１のダミ
ーチャネルとが交互に配列された、チャネル列の両端部
の外側に設けたことを特徴とする請求項１４または請求
項１５に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１７】 前記ダミーノズルの径が、前記印字用
のノズルの径より大きな径であることを特徴とする請求
項１４乃至請求項１６の何れか１項に記載のインクジェ
ットヘッド。 - 【請求項１８】 前記インクジェットヘッドが往復動作
する範囲内に、 各印字用のノズル及び前記ダミーノズルに対向する向き
に配置された吸引機構を設け、 ノズル内のインク及びまたは気泡を吸引することを特徴
とする請求項１４乃至請求項１７の何れか１項に記載の
インクジェットヘッド。 - 【請求項１９】 前記ダミーノズルが、前記印字用のノ
ズルと同一方向に向いていることを特徴とする請求項１
４乃至請求項１８の何れか１項に記載のインクジェット
ヘッド。 - 【請求項２０】 前記第１のダミーチャネルがダミーノ
ズルを有することを特徴とする請求項１４乃至請求項１
９の何れか１項に記載のインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000102112A JP3818010B2 (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000102112A JP3818010B2 (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001277503A true JP2001277503A (ja) | 2001-10-09 |
| JP3818010B2 JP3818010B2 (ja) | 2006-09-06 |
Family
ID=18616049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000102112A Expired - Fee Related JP3818010B2 (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3818010B2 (ja) |
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2000
- 2000-04-04 JP JP2000102112A patent/JP3818010B2/ja not_active Expired - Fee Related
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