JP3325718B2 - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
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- pressurized liquid
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
ッドに関し、特にオンデマンド型インクジェット記録ヘ
ッドに関する。
ドとしては、インク流路を構成する加圧液室中にヒータ
を配設して、インクを瞬間的に気化させることによっ
て、気化時の瞬間的な膨張圧力によって加圧液室の容積
を変化させることでインクを液滴化してノズルから飛翔
させる所謂バルブジェット型と、圧電素子を用いて加圧
液室の容積を変化させることでインクを液滴化してノズ
ルから飛翔させるピエゾアクチュエータ型(特開平4−
1052号公報、特公昭60−8953号公報等参照)
とに大別される。
いて、高品質画像を得るために解像度に見合う画素径を
ばらつきなく印字することが重要であり、この画素径を
決定する要素としては、飛翔液滴速度Vjと、液滴の質
量Mj及び印字用紙の材質がある。ここで、記録ヘッド
の特性からは飛翔液滴速度Vjと液滴の質量Mj(両者
を合せて「噴射特性」という。)が決定されるが、この
噴射特性は、インクの物性、液室の形状、駆動パルス条
件等によって制御することができる。そこで、従来は、
例えば、駆動パルスの駆動電圧Vpを高くすることによ
って噴射特性を向上するようにしている。
ジェット記録ヘッドにあっては、駆動パルスの駆動電圧
Vpを高くすることによって噴射特性を向上するので、
ヘッドの発熱や駆動時の騒音が生じるという不都合があ
る。
であり、駆動パルスの駆動電圧Vpを高くすることな
く、画像品質の向上を図ることを目的とする。
め請求項1のインクジェット記録ヘッドは、ノズルに連
通する加圧液室と、この加圧液室に双方向からインクを
供給する前記加圧液室よりも開口断面積が小さいインク
供給路と、インク供給路に連通する共通液室と、前記加
圧液室に圧力を付与して前記ノズルからインクを液滴化
して飛翔させるエネルギー発生手段とを備えたインクジ
ェット記録ヘッドにおいて、前記加圧液室の長手方向に
垂直な方向の断面積がインク供給路側からノズル側に向
かうに従って連続的に減少する形状に形成した。
ノズルに連通する加圧液室と、この加圧液室に一方向か
らインクを供給する前記加圧液室よりも開口断面積が小
さいインク供給路と、インク供給路に連通する共通液室
と、前記加圧液室に圧力を付与して前記ノズルからイン
クを液滴化して飛翔させるエネルギー発生手段とを備え
たインクジェット記録ヘッドにおいて、前記加圧液室の
長手方向に垂直な方向の断面積がインク供給路側からノ
ズル側に向かうに従って連続的に減少する形状に形成し
た。
液室にノズル位置に対して双方向からインクを供給する
場合に、加圧液室の長手方向に垂直な方向の断面積がイ
ンク供給路側からノズル側に向かうに従って連続的に減
少する形状に形成したので、エネルギー発生手段で加圧
液室に発生する圧力波がノズル近傍に収束して効率的に
液滴吐出に作用し、噴射特性を向上させる。
加圧液室にノズル位置に対して一方向からインクを供給
する場合に、加圧液室の長手方向に垂直な方向の深さが
一定であり、かつ断面積がインク供給路側からノズル側
に向かうに従って連続的に減少する形状に形成したの
で、エネルギー発生手段で加圧液室に発生する圧力波が
ノズル近傍に収束して効率的に液滴吐出に作用し、噴射
特性を向上させる。
説明する。図1は本発明の一実施例を示すインクジェッ
ト記録ヘッドの外観斜視図、図2は図1のA−A線に沿
うチャンネル方向の拡大断面図、図3は図1のB−B線
に沿うチャンネル方向と直交する方向の拡大断面図、図
4は図1の液室形成部材の加圧液室部分の分解斜視図、
図5は加圧液室形状を示す斜視図である。
ック等から形成した基板1上に積層型の圧電素子列2及
びこの圧電素子列2を取り囲むフレーム3を接着剤4に
よって接合している。この圧電素子列2は、インクを液
滴化して飛翔させるための駆動パルスが与えられるエネ
ルギー発生手段である駆動部2aと支柱部2bとを交互
に配列したバイピッチ構造にしている。また、これらの
圧電素子列2及びフレーム3の上面はほぼ同一平面上に
位置出し、圧電素子列2及びフレーム3の上面に接着剤
4によって振動板5を接合している。この振動板5は、
圧電素子列2の駆動部2aに対応したダイアフラム部5
aを形成し、このダイアフラム部5aの中央部に形成し
た凸部5bを圧電素子列2の駆動部2a上面に接合して
いる。
ための光感応性樹脂(ドライフィルム)からなる液室形
成部材6を接合し、この液室形成部材6上には加圧液室
7に連通するノズル8を形成したSi、金属材料等から
なるノズルプレート9を接合している。液室形成部材6
は、いずれもドライフィルムからなる下液室形成部材1
1と上液室形成部材12とを積層して接合したものであ
り、下液室形成部材11及び上液室形成部材12には加
圧液室7の側面を形成する加圧液室流路11a及び12
aを形成している。
路11aに連通するインク供給流路11bを形成し、上
液室形成部材12にはインク供給流路11bに対応する
部分に隔壁部12bを形成して、これらのインク供給流
路11b、隔壁部12b及び振動板5によって加圧液室
7にノズル位置に対して双方向からインクを供給するた
めの加圧液室よりも開口断面積が小さいインク供給路1
3,13を形成している。そして、加圧液室7の両側に
はインク供給路13,13を介してインクを供給するた
めの共通液室14,14を形成している。
成部材12の液室形成流路11a,12aを、図4及び
図5に示すようにインク供給路13,13側からノズル
8側に向かうに従って内方に膨らむ曲線形状に形成する
ことによって、これらの液室形成流路11a,12aで
形成される加圧液室7の両側面7a,7aがインク供給
路13,13側からノズル8側に向かうに従って曲線的
に近付く面形状に形成している。これにより、加圧液室
7の長手方向に垂直な方向の断面積はインク供給路1
3,13側からノズル8側に向かって連続的に減少す
る、例えばインク供給路13側に近い加圧液室7の長手
方向に垂直な方向の断面D1よりノズル8に近い断面D
2の方が断面積が小さくなる形状に形成している。
ヘッドにおいては、圧電素子列2の駆動部2aに駆動パ
ルスを印加することによって駆動部2aが変位して振動
板5のダイアフラム部5aが変位し、加圧液室7を加圧
するので、加圧液室7内に圧力波が発生し、加圧液室7
内のインクがノズルプレート9のノズル8から液滴とな
って吐出飛翔して記録を行うことができる。
においては、前述のように下液室形成部材11及び上液
室形成部材12の側面をなす液室形成流路面11a,1
2aをインク供給路13,13側からノズル8側に向か
うに従って内方に膨らむ曲線形状に形成して、加圧液室
7の長手方向に垂直な方向の断面積をインク供給路1
3,13側からノズル14側に向かうに従って連続的に
減少する形状に形成しているので、加圧液室7内で発生
した圧力波はインク供給路13,13側からノズル8側
に向かって滑らかに収束されて、インクの液滴的吐出に
作用する。これによって、加圧液室7内で発生させる圧
力波を大きくする、つまり駆動パルスの駆動電圧Vpを
高くすることなく、噴射特性の効率を向上することがで
きて、画像品質が向上する。
形成しているので加圧液室7を簡単に形成することがで
きると共に、加圧液室7の形状を容易に変更できる。
ャンネル方向と直交する方向の拡大断面図、図7は図6
の加圧液室形状を示す斜視図である。この実施例では、
下液室形成部材11に形成した隔壁部11c及び上液室
形成部材12の隔壁部12bにそれぞれインク供給流路
を形成することによって、これらの隔壁部11cと12
bとのインク供給流路でインク供給路13,13を形成
している。
成部材12の液室形成流路11a,12aを、図7に示
すようにインク供給路13,13側からノズル8側に向
かうに従って直線的に内方に膨らむ形状に形成すること
によって、これらの液室形成流路11a,12aで形成
される加圧液室7の両側面7a,7aがインク供給路1
3,13側からノズル8側に向かうに従って直線的に近
付く面形状に形成している。これにより、加圧液室7の
長手方向に垂直な方向の断面積がインク供給路13,1
3側からノズル8側に向かって連続的に減少する形状に
形成している。
様に加圧液室7内で発生した圧力波はインク供給路1
3,13側からノズル8側に向かって滑らかに収束され
て、インクの液滴的吐出に作用し、噴射特性の効率が向
上して画像品質が向上すると共に、上記実施例のように
加圧液室7の側面7a,7aを曲線形状に形成する場合
に比べて加工がし易くなる。
ある。この加圧液室17は一方向からインク供給路13
によってインクを供給し、加圧液室17の長手方向でイ
ンク供給路13側と反対側にノズル8の位置を配置する
構成とし、且つ加圧液室17の側面17a,17aをイ
ンク供給路13側からノズル8側に向かうに従って収束
させることにより、加圧液室17の長手方向に垂直な方
向の深さが一定であり、かつ断面積をインク供給路13
側からノズル8側に向かって連続的に減少する形状に形
成している。
側のインク供給路13からインクを供給して他方側に配
置したノズル8から液滴を吐出するようにすることで、
ヘッドの小型化を図ることができると共に、加圧液室1
7をインク供給路13側からノズル8側に向かって連続
的に収束することで、上記各実施例と同様に噴射特性の
向上を図れて画像品質が向上する。
る実施例を示す加圧液室部の要部斜視図である。これら
の実施例では、前記液室形成部材6をなす下液室形成部
材11の液室形成流路11aと上液室形成部材12の液
室形成流路12aの形状を異ならせている。すなわち、
下液室形成部材11の液室形成流路11aの両側面を一
定間隔で形成し、上液室形成部材12の液室形成流路1
2aの両側面を液室形成流路11aの両側面の間隔より
狭くして、加圧液室7の断面形状をノズル8に向かって
凸形状をなす段差形状に形成している。
している上液室形成部材12の液室形成流路12aは、
図5と同様にインク供給路側からノズル8側に向かうに
従って内方に膨らむ曲線形状に形成し(図9の場合)、
或いは図7と同様にインク供給路側からノズル8側に向
かうに従って内方に膨らむ直線形状に形成し(図10の
場合)ている。
下液室形成部材11及び上液室形成部材12のうちのノ
ズルに近い側の上液室形成部材12の加圧液室流路12
aを下液室形成部材11の加圧液室流路11aと異なら
せて段差を持たせることによって噴射特性の向上を図る
ことができる。そして、液室形成部材6のドライフィル
ムで形成して複層化することで複層の一部を簡単に形状
変更することができる。
段として積層型の圧電素子を用いた例について説明した
が、圧電素子以外の熱発生素子、磁界、電界によるエネ
ルギー発生素子等も用いることができる。
圧液室の長手方向に垂直な方向の断面積がインク供給路
側からノズル側に向かうに従って連続的に減少する形状
に形成したので、加圧液室に発生する圧力波をノズル近
傍に収束して効率的に液滴吐出に作用させ、駆動電圧を
高くすることなく噴射特性を向上させることができ、画
像品質が向上する。
ッドの外観斜視図
面図
る方向の拡大断面図
図
交する方向の拡大断面図
視図
示す斜視図
発生手段)、3…フレーム、4…接着剤、5…振動板、
6…液室形成部材、7…加圧液室、7a…側面、8…ノ
ズル、9…ノズルプレート、11…下液室形成部材、1
1a…液室形成流路、12…上液室形成部材、12a…
液室形成流路、13…インク供給路、14…共通液室、
17…加圧液室
Claims (2)
- 【請求項1】 ノズルに連通する加圧液室と、この加圧
液室に双方向からインクを供給する前記加圧液室よりも
開口断面積が小さいインク供給路と、インク供給路に連
通する共通液室と、前記加圧液室に圧力を付与して前記
ノズルからインクを液滴化して飛翔させるエネルギー発
生手段とを備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記加圧液室の長手方向に垂直な方向の断面積がインク
供給路側からノズル側に向かうに従って連続的に減少す
る形状に形成したことを特徴とするインクジェット記録
ヘッド。 - 【請求項2】 ノズルに連通する加圧液室と、この加圧
液室に一方向からインクを供給する前記加圧液室よりも
開口断面積が小さいインク供給路と、インク供給路に連
通する共通液室と、前記加圧液室に圧力を付与して前記
ノズルからインクを液滴化して飛翔させるエネルギー発
生手段とを備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記加圧液室の長手方向に垂直な方向の深さが一定であ
り、かつ断面積がインク供給路側からノズル側に向かう
に従って連続的に減少する形状に形成したことを特徴と
するインクジェット記録ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21611394A JP3325718B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21611394A JP3325718B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0872239A JPH0872239A (ja) | 1996-03-19 |
JP3325718B2 true JP3325718B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=16683452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21611394A Expired - Fee Related JP3325718B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3325718B2 (ja) |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP21611394A patent/JP3325718B2/ja not_active Expired - Fee Related
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