JP3036548B2 - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
- Publication number
- JP3036548B2 JP3036548B2 JP95691A JP95691A JP3036548B2 JP 3036548 B2 JP3036548 B2 JP 3036548B2 JP 95691 A JP95691 A JP 95691A JP 95691 A JP95691 A JP 95691A JP 3036548 B2 JP3036548 B2 JP 3036548B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- reservoir
- bubble
- piezoelectric element
- pressure chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
-
- 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
- B41J2202/12—Embodiments of or processes related to ink-jet heads with ink circulating through the whole print head
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タにおいて記録媒体にインク滴を噴射し、文字・図形等
をドットにより形成するインクジェットヘッドに関す
る。
タにおいて記録媒体にインク滴を噴射し、文字・図形等
をドットにより形成するインクジェットヘッドに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】入力情報に応じて複数のノズルからイン
ク滴を噴射し、文字・図形等をドットにより形成するイ
ンクジェットプリンタは、低騒音、低ランニングコスト
で普通紙上に高印字品質の記録書き込みができる点で他
の方式のものに比べて優れている。しかしながら、反面
においてこの種のプリンタは、インクカートリッジある
いはインクタンク側から気泡が圧力室に流入した場合、
単数あるいは複数のノズルからの正常なインクの噴射が
妨げられるため、文字・図形等を形成するマトリクス上
のある場所においてドットが形成されないと言う不具合
を有している。
ク滴を噴射し、文字・図形等をドットにより形成するイ
ンクジェットプリンタは、低騒音、低ランニングコスト
で普通紙上に高印字品質の記録書き込みができる点で他
の方式のものに比べて優れている。しかしながら、反面
においてこの種のプリンタは、インクカートリッジある
いはインクタンク側から気泡が圧力室に流入した場合、
単数あるいは複数のノズルからの正常なインクの噴射が
妨げられるため、文字・図形等を形成するマトリクス上
のある場所においてドットが形成されないと言う不具合
を有している。
【０００３】従来よりこのような問題に対しては、リザ
ーバ部内に設けた凸状の突起により、流れの方向を強制
的に変えることによって気泡が滞留する部分をなくした
ものが、特開平２ー５２７４５号公報に開示されてい
る。しかし、いったんリザーバ内に流入し圧力室まで到
った気泡は、気泡吸引動作時においてノズルから排出さ
れる場合は正常にドットが形成されるが、印字動作中に
気泡が排出される場合にはドットが形成されない。さら
に、気泡排出のためのダミーのノズルを設けた実施例も
あるが、気泡がダミーのノズルのみに流入するような効
果が低いためにこの場合もドットが形成されない頻度が
高くなっている。
ーバ部内に設けた凸状の突起により、流れの方向を強制
的に変えることによって気泡が滞留する部分をなくした
ものが、特開平２ー５２７４５号公報に開示されてい
る。しかし、いったんリザーバ内に流入し圧力室まで到
った気泡は、気泡吸引動作時においてノズルから排出さ
れる場合は正常にドットが形成されるが、印字動作中に
気泡が排出される場合にはドットが形成されない。さら
に、気泡排出のためのダミーのノズルを設けた実施例も
あるが、気泡がダミーのノズルのみに流入するような効
果が低いためにこの場合もドットが形成されない頻度が
高くなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
文字・図形等を形成するドットがつねに正常に形成さ
れ、印字媒体上における記録が鮮明かつ容易に判別でき
るインクジェットヘッドにより、信頼性の高い新たなイ
ンクジェットプリンタを提供することにある。
題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
文字・図形等を形成するドットがつねに正常に形成さ
れ、印字媒体上における記録が鮮明かつ容易に判別でき
るインクジェットヘッドにより、信頼性の高い新たなイ
ンクジェットプリンタを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はかか
る課題を達成するために、外部からインクの供給を受け
るリザーバ部と、供給路を介して前記リザーバ部に連通
するとともに、圧力発生手段によりインクを加圧してノ
ズルのそれぞれからインク滴を吐出させる圧力室と、前
記供給路を介することなく前記リザーバ部に連通する気
泡停留領域と、前記気泡滞留領域に連通し、かつ前記ノ
ズルの形成面と同一の面に開口する気泡排出孔とを備え
るようにした。
る課題を達成するために、外部からインクの供給を受け
るリザーバ部と、供給路を介して前記リザーバ部に連通
するとともに、圧力発生手段によりインクを加圧してノ
ズルのそれぞれからインク滴を吐出させる圧力室と、前
記供給路を介することなく前記リザーバ部に連通する気
泡停留領域と、前記気泡滞留領域に連通し、かつ前記ノ
ズルの形成面と同一の面に開口する気泡排出孔とを備え
るようにした。
【０００６】
【実施例】そこで以下に、本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【０００７】図１は本発明の一実施例をなすインクジェ
ットヘッドの全容を示した透視図、図２はその一部分の
詳細を示したものであり、図３はリザーバ部、図４はイ
ンクジェットヘッドの断面を示したものである。
ットヘッドの全容を示した透視図、図２はその一部分の
詳細を示したものであり、図３はリザーバ部、図４はイ
ンクジェットヘッドの断面を示したものである。
【０００８】図１において、圧電素子固定板１５上に導
電性の接着剤により固定された積層型圧電素子８はマル
チダイシングあるいはマルチワイヤーソーダイシング等
の加工により縦列分の数に分割されている。積層型圧電
素子８とその駆動回路とは図示しない方法により接続さ
れるが、例えば圧電素子固定板１５の圧電素子固定面１
５ａにあらかじめ導電性膜を形成しておき、積層型圧電
素子８を分割加工する際に導電性膜１５ｂも同時に分割
加工することによりパターン形成を行うことができる。
導電性膜１５ｂと積層型圧電素子８の信号入力端子８ａ
は、図２のように導電性の接着剤により固着される。あ
るいは、導電性膜１５ｂと信号入力端子８ａはハンダ１
４で導通をとることもできる。この場合、圧電素子固定
板１５に積層型圧電素子８を固定する接着剤は導電性で
ある必要はない。さらに積層型圧電素子８の共通電極側
端子８ｂは図示しない方法により導電性膜１５ｂの共通
電極部分に接続されている。
電性の接着剤により固定された積層型圧電素子８はマル
チダイシングあるいはマルチワイヤーソーダイシング等
の加工により縦列分の数に分割されている。積層型圧電
素子８とその駆動回路とは図示しない方法により接続さ
れるが、例えば圧電素子固定板１５の圧電素子固定面１
５ａにあらかじめ導電性膜を形成しておき、積層型圧電
素子８を分割加工する際に導電性膜１５ｂも同時に分割
加工することによりパターン形成を行うことができる。
導電性膜１５ｂと積層型圧電素子８の信号入力端子８ａ
は、図２のように導電性の接着剤により固着される。あ
るいは、導電性膜１５ｂと信号入力端子８ａはハンダ１
４で導通をとることもできる。この場合、圧電素子固定
板１５に積層型圧電素子８を固定する接着剤は導電性で
ある必要はない。さらに積層型圧電素子８の共通電極側
端子８ｂは図示しない方法により導電性膜１５ｂの共通
電極部分に接続されている。
【０００９】次に、積層型圧電素子８を固定した圧電素
子固定板１５は各々の位置関係が規定される状態で構造
体１６に固定される。つまり構造体１６は圧電素子固定
板１５を圧入するためのスリットを設けた成形樹脂でつ
くられており、圧電素子固定板１５を圧入した後接着剤
で固定する。また、圧電素子固定板１５の材質をセラミ
ックあるいは金属にした場合は治具等によって積層型圧
電素子８との位置出しを行った後接着剤により固定する
方法もあり前記の方法に限定される訳ではない。以上が
本発明のインクジェトヘッドの圧力発生部分の構成の説
明である。
子固定板１５は各々の位置関係が規定される状態で構造
体１６に固定される。つまり構造体１６は圧電素子固定
板１５を圧入するためのスリットを設けた成形樹脂でつ
くられており、圧電素子固定板１５を圧入した後接着剤
で固定する。また、圧電素子固定板１５の材質をセラミ
ックあるいは金属にした場合は治具等によって積層型圧
電素子８との位置出しを行った後接着剤により固定する
方法もあり前記の方法に限定される訳ではない。以上が
本発明のインクジェトヘッドの圧力発生部分の構成の説
明である。
【００１０】一方、インクが噴射されるノズル基板５、
インクが導入される基板６及び第２の基板７は構造体１
６上に積層型圧電素子８との位置関係が確保された上で
積層状態で接着剤により固定される。ノズル基板５の材
質はニッケル電鋳板であるが他に成形樹脂、ステンレス
板、ガラス板でも可能である。基板６は図３及び図４に
示す様に、リザーバ１、供給路２、圧力室３によって構
成されており、材質はポリサルホン、ポリカーボネイト
等の成形樹脂、あるいはガラスをエッチングしたもので
あるが他に感光性樹脂、感光性ガラス、ステンレス板に
よっても構成できる。第２の基板７は積層型圧電素子８
から受ける力によって変形可能な厚みでかつ強度的に耐
久性のあるポリイミド、ポリエステル、ポリカーボネイ
ト等の材質であり、インクの水分を外部に透過させない
目的でアルミニウム、金、銅等の金属をスパッタ、蒸
着、ラミネート等により付加したものである。
インクが導入される基板６及び第２の基板７は構造体１
６上に積層型圧電素子８との位置関係が確保された上で
積層状態で接着剤により固定される。ノズル基板５の材
質はニッケル電鋳板であるが他に成形樹脂、ステンレス
板、ガラス板でも可能である。基板６は図３及び図４に
示す様に、リザーバ１、供給路２、圧力室３によって構
成されており、材質はポリサルホン、ポリカーボネイト
等の成形樹脂、あるいはガラスをエッチングしたもので
あるが他に感光性樹脂、感光性ガラス、ステンレス板に
よっても構成できる。第２の基板７は積層型圧電素子８
から受ける力によって変形可能な厚みでかつ強度的に耐
久性のあるポリイミド、ポリエステル、ポリカーボネイ
ト等の材質であり、インクの水分を外部に透過させない
目的でアルミニウム、金、銅等の金属をスパッタ、蒸
着、ラミネート等により付加したものである。
【００１１】かかる構成において、図示しないインクカ
ートリッジから導かれたインクは図４に示すようにイン
ク供給パイプ９、リザーバ１、供給路２を通って圧力室
３に毛細管力によって到達する。印字動作が行なわれる
場合は、入力信号に応じて積層型圧電素子８に１５〜３
０Ｖの電圧が印加され積層型圧電素子８の活性部８ｃは
矢印Ｄの方向に膨張変位し第２の基板７をたわませるこ
とにより圧力室３を加圧する。圧力室３内のインクはこ
れに応じてノズル４、及び供給路２の方向に瞬間的に移
動するが、ノズル４からは外部に向けてインク滴Ａが噴
射される。また、圧力室３の変位領域を拡大するために
第２の基板７と積層型圧電素子８の間に振動板１３を設
けることも可能である。積層型圧電素子８の活性部８ｃ
が矢印Ｄと反対方向に収縮変位する際にはリザーバ１よ
り圧力室３にインクが流入する。以上の動作により通常
時は安定した印字が継続できる。
ートリッジから導かれたインクは図４に示すようにイン
ク供給パイプ９、リザーバ１、供給路２を通って圧力室
３に毛細管力によって到達する。印字動作が行なわれる
場合は、入力信号に応じて積層型圧電素子８に１５〜３
０Ｖの電圧が印加され積層型圧電素子８の活性部８ｃは
矢印Ｄの方向に膨張変位し第２の基板７をたわませるこ
とにより圧力室３を加圧する。圧力室３内のインクはこ
れに応じてノズル４、及び供給路２の方向に瞬間的に移
動するが、ノズル４からは外部に向けてインク滴Ａが噴
射される。また、圧力室３の変位領域を拡大するために
第２の基板７と積層型圧電素子８の間に振動板１３を設
けることも可能である。積層型圧電素子８の活性部８ｃ
が矢印Ｄと反対方向に収縮変位する際にはリザーバ１よ
り圧力室３にインクが流入する。以上の動作により通常
時は安定した印字が継続できる。
【００１２】しかしながら、インクカートリッジの交換
など何らかの外乱によって気泡が流入しインク供給パイ
プ９を通って圧力室３まで到達することがある。もとよ
りインク供給パイプ９のインクカートリッジ側にはフィ
ルター及びエアートラップを設けてあるが十分ではな
い。よって気泡が圧力室３に流入した場合には圧力室３
内のインク圧力は気泡によって低下し正常な印字なされ
なくなってしまう。
など何らかの外乱によって気泡が流入しインク供給パイ
プ９を通って圧力室３まで到達することがある。もとよ
りインク供給パイプ９のインクカートリッジ側にはフィ
ルター及びエアートラップを設けてあるが十分ではな
い。よって気泡が圧力室３に流入した場合には圧力室３
内のインク圧力は気泡によって低下し正常な印字なされ
なくなってしまう。
【００１３】そこで、これらの不都合に対処する気泡排
出機構について図３に基づいて以下に説明する。何らか
の外乱によってインクカートリッジからヘッド内に流入
した気泡Ｂ１は、矢印Ｃ１に沿って移動し、第１の気泡
排出孔１１付近に到達する。気泡Ｂ１は、第１の気泡排
出孔１１からヘッド外部に自然に排出されるか、第１の
気泡排出孔１１の近辺の比較的広い領域１ａに停滞す
る。またこれ以外の気泡はＢ２は矢印Ｃ２に沿って移動
して第２の気泡排出孔１２に到達して、ヘッド外部へ排
出されるか第２の気泡排出孔１２の近辺の比較的広い領
域１ｂに停滞する。その後、図示しない方法によってノ
ズル基板５を覆うキャップがノズル基板５に圧着される
動作が行われる際に、気泡吸引動作も兼ねて行うことに
より第１の気泡排出孔１１及び第２の気泡排出孔１２の
近辺の領域１ａ、１ｂに停滞していた気泡がヘッドの外
部に排出される。また第１の気泡排出孔１１から第２の
気泡排出孔１２に向けて移動する気泡Ｂ３の中には供給
路２を通り圧力室３に流入しようにとする気泡が存在す
る。このため、図３に示したようにフィン１０を各供給
路２の流入側に、気泡の流れの上流側を塞ぐように斜め
に配置する。これにより、流れる気泡Ｂ３が供給路２に
侵入するのを防止しつつ、第２の気泡排出孔１２に移動
させることができる。
出機構について図３に基づいて以下に説明する。何らか
の外乱によってインクカートリッジからヘッド内に流入
した気泡Ｂ１は、矢印Ｃ１に沿って移動し、第１の気泡
排出孔１１付近に到達する。気泡Ｂ１は、第１の気泡排
出孔１１からヘッド外部に自然に排出されるか、第１の
気泡排出孔１１の近辺の比較的広い領域１ａに停滞す
る。またこれ以外の気泡はＢ２は矢印Ｃ２に沿って移動
して第２の気泡排出孔１２に到達して、ヘッド外部へ排
出されるか第２の気泡排出孔１２の近辺の比較的広い領
域１ｂに停滞する。その後、図示しない方法によってノ
ズル基板５を覆うキャップがノズル基板５に圧着される
動作が行われる際に、気泡吸引動作も兼ねて行うことに
より第１の気泡排出孔１１及び第２の気泡排出孔１２の
近辺の領域１ａ、１ｂに停滞していた気泡がヘッドの外
部に排出される。また第１の気泡排出孔１１から第２の
気泡排出孔１２に向けて移動する気泡Ｂ３の中には供給
路２を通り圧力室３に流入しようにとする気泡が存在す
る。このため、図３に示したようにフィン１０を各供給
路２の流入側に、気泡の流れの上流側を塞ぐように斜め
に配置する。これにより、流れる気泡Ｂ３が供給路２に
侵入するのを防止しつつ、第２の気泡排出孔１２に移動
させることができる。
【００１４】以上説明したように本発明においては、外
部からインクの供給を受けるリザーバ部と、供給路を介
してリザーバ部に連通するとともに、圧力発生手段によ
りインクを加圧してノズルのそれぞれからインク滴を吐
出させる圧力室と、供給路を介することなくリザーバ部
に連通する気泡停留領域と、気泡滞留領域に連通し、か
つノズルの形成面と同一の面に開口する気泡排出孔とを
備えたので、リザーバ部に侵入した気泡をノズルの形成
面と同一の面に開口する気泡排出孔に連通する気泡滞留
領域に移動させて、気泡が供給路や圧力室に侵入するの
を防止でき、またキャップをノズル基板に圧着させて気
泡を排除することができる。
部からインクの供給を受けるリザーバ部と、供給路を介
してリザーバ部に連通するとともに、圧力発生手段によ
りインクを加圧してノズルのそれぞれからインク滴を吐
出させる圧力室と、供給路を介することなくリザーバ部
に連通する気泡停留領域と、気泡滞留領域に連通し、か
つノズルの形成面と同一の面に開口する気泡排出孔とを
備えたので、リザーバ部に侵入した気泡をノズルの形成
面と同一の面に開口する気泡排出孔に連通する気泡滞留
領域に移動させて、気泡が供給路や圧力室に侵入するの
を防止でき、またキャップをノズル基板に圧着させて気
泡を排除することができる。
【００１５】
【図１】インクジェットヘッドの全容を示した説明図で
ある。
ある。
【図２】図１の一部分の詳細を示した説明図である。
【図３】リザーバ部の説明図である。
【図４】インクジェットヘッドの断面を示した説明図で
ある。
ある。
１ リザーバ ２ 供給路 ３ 圧力室 ４ ノズル ５ ノズル基板 ６ 基板 ７ 第２の基板 ８ 積層型圧電素子 ９ インク供給パイプ １０ フィン １１ 第１の気泡排出孔 １２ 第２の気泡排出孔 １５ 圧電素子固定板 １６ 構造体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/175
Claims (3)
- 【請求項１】 外部からインクの供給を受けるリザーバ
部と、供給路を介して前記リザーバ部に連通するととも
に、圧力発生手段によりインクを加圧してノズルのそれ
ぞれからインク滴を吐出させる圧力室と、前記供給路を
介することなく前記リザーバ部に連通する気泡停留領域
と、前記気泡滞留領域に連通し、かつ前記ノズルの形成
面と同一の面に開口する気泡排出孔とを備えたインクジ
ェットヘッド。 - 【請求項２】 前記リザーバ部の一端部側に外部からの
インクの流入口が連通し、また他端部側に前記気泡排出
孔が形成されている請求項１に記載のインクジェットヘ
ッド。 - 【請求項３】 前記リザーバの前記供給路の近傍に、前
記圧力室への気泡の流入を防止するフィンが形成されて
いる請求項１に記載のインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP95691A JP3036548B2 (ja) | 1991-01-09 | 1991-01-09 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP95691A JP3036548B2 (ja) | 1991-01-09 | 1991-01-09 | インクジェットヘッド |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29564399A Division JP3228338B2 (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | インクジェットヘッド、及びこれに適した振動子ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235057A JPH04235057A (ja) | 1992-08-24 |
| JP3036548B2 true JP3036548B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=11488121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP95691A Expired - Lifetime JP3036548B2 (ja) | 1991-01-09 | 1991-01-09 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3036548B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012206333A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Brother Industries Ltd | 液体吐出装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7311380B2 (en) | 2002-09-26 | 2007-12-25 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Inkjet head |
| US7144100B2 (en) * | 2004-01-07 | 2006-12-05 | Xerox Corporation | Purgeable print head reservoir |
| JP4774742B2 (ja) | 2005-01-11 | 2011-09-14 | 富士ゼロックス株式会社 | インクジェット記録ヘッド、及びインクジェット記録装置 |
| US7806511B2 (en) | 2007-03-30 | 2010-10-05 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid ejection apparatus |
| JP5686080B2 (ja) | 2011-09-30 | 2015-03-18 | ブラザー工業株式会社 | 液滴噴射装置 |
| EP3162568A4 (en) * | 2014-06-27 | 2017-12-13 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Inkjet head and application device in which same is used |
-
1991
- 1991-01-09 JP JP95691A patent/JP3036548B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012206333A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Brother Industries Ltd | 液体吐出装置 |
| US8690284B2 (en) | 2011-03-29 | 2014-04-08 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid discharge apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04235057A (ja) | 1992-08-24 |
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