JPH02266943A - 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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- JPH02266943A JPH02266943A JP8932789A JP8932789A JPH02266943A JP H02266943 A JPH02266943 A JP H02266943A JP 8932789 A JP8932789 A JP 8932789A JP 8932789 A JP8932789 A JP 8932789A JP H02266943 A JPH02266943 A JP H02266943A
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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】
〔概 要］
インクジェットヘッドの構造に関し、
特性差の無い多数のノズル及び圧力室を高密度に実装し
て小型化・高解像度化を実現することを目的とし、 間隔を介して平行に対向した複数の平板に電圧を印加し
て静電力で間隔を変え、この時の圧力で間隔に充填され
たインクを一方の平板に穿設したノズルから噴射するよ
うに構成する。
て小型化・高解像度化を実現することを目的とし、 間隔を介して平行に対向した複数の平板に電圧を印加し
て静電力で間隔を変え、この時の圧力で間隔に充填され
たインクを一方の平板に穿設したノズルから噴射するよ
うに構成する。
本発明は、インクジェットヘッドの構造に関する。
インクジェットプリンタは、ヘッドを印刷媒体に接触さ
せずに、ヘッドからインクの微粒子を吹付ける方式であ
る為、印刷媒体に対する制限が少なく、多色印刷が容易
であり、高速印刷が出来、且つ印刷時の騒音が殆ど無い
等の優れた特長を有していて、熱転写プリンタと共に普
及しつつあり、シリアルプリンタのワイヤドツトプリン
タに代わるものとして位置づけられている。
せずに、ヘッドからインクの微粒子を吹付ける方式であ
る為、印刷媒体に対する制限が少なく、多色印刷が容易
であり、高速印刷が出来、且つ印刷時の騒音が殆ど無い
等の優れた特長を有していて、熱転写プリンタと共に普
及しつつあり、シリアルプリンタのワイヤドツトプリン
タに代わるものとして位置づけられている。
最近、例えばＯＨＰ用原稿を印刷する軽印刷用プリンタ
としての需要が高まっており、小型且つ高解像度のヘッ
ドが要望されている。
としての需要が高まっており、小型且つ高解像度のヘッ
ドが要望されている。
これら軽印刷用プリンタに使用出来るプリンタは、解像
度が３００ＤＰＩ （ｌ 寥ン当たり３００ ドツト
）以上が一般的水準であり、−回の走査で一行分のデ−
タを完全に印刷出来る為には、ノズル数に換算して５０
個以上が必要である。
度が３００ＤＰＩ （ｌ 寥ン当たり３００ ドツト
）以上が一般的水準であり、−回の走査で一行分のデ−
タを完全に印刷出来る為には、ノズル数に換算して５０
個以上が必要である。
第３図の斜視図に示す如（インクジェットヘッドｌは、
複数個のノズル２を重力方向に列設したノズル列３と、
各々のノズル２に連通し例えば圧電素子４等の加圧手段
でインクに圧力を加え、ノズル２からインクの微粒子を
噴出させる圧力室５と、圧力室５にチューブ７を介して
図示省略したインクカセットからインクを供給する共通
インク室６等で構成されている。
複数個のノズル２を重力方向に列設したノズル列３と、
各々のノズル２に連通し例えば圧電素子４等の加圧手段
でインクに圧力を加え、ノズル２からインクの微粒子を
噴出させる圧力室５と、圧力室５にチューブ７を介して
図示省略したインクカセットからインクを供給する共通
インク室６等で構成されている。
従ってインクカセットからのインクは、共通インク室６
及び圧力室５を介して各ノズル２に分流され、圧力室５
と一体に設けられた圧電素子４の駆動に依り、ノズル２
から滴状になって噴射される。
及び圧力室５を介して各ノズル２に分流され、圧力室５
と一体に設けられた圧電素子４の駆動に依り、ノズル２
から滴状になって噴射される。
又、第４図（ａ）は他の従来例の斜視図であうで、イン
クジェットヘッド１゛は、複数個のノズル２を横方向に
列設し、各々のノズル２は同図及び同図（６）に示す如
く複数の平行に設けられた圧力室５と夫々直角に直接通
じている。
クジェットヘッド１゛は、複数個のノズル２を横方向に
列設し、各々のノズル２は同図及び同図（６）に示す如
く複数の平行に設けられた圧力室５と夫々直角に直接通
じている。
圧力室５は圧電素子４等の加圧手段を備え、その上下端
部は平行に設けられた共通インク室６に通じている。
部は平行に設けられた共通インク室６に通じている。
従って、チェーブ７を介して図示省略したインクカセッ
トから供給されたインクは、共通インク室６及び圧力室
５を介して各ノズル２に分流され、圧力室５と一体に設
けられた圧電素子４の駆動に依り、ノズル２から滴状に
なって噴射される。
トから供給されたインクは、共通インク室６及び圧力室
５を介して各ノズル２に分流され、圧力室５と一体に設
けられた圧電素子４の駆動に依り、ノズル２から滴状に
なって噴射される。
（発明が解決しようとする課題〕
記録の高速化の為には、複数のノズルを例えば１列に並
べると言うようなライン化が不可欠である。
べると言うようなライン化が不可欠である。
この為に、上記第３図及び第４図に示すような構成とな
っている。
っている。
然し乍ら、第３図のインクジェットヘッドの場合は、ノ
ズルと圧力室は１対１に対応して同一平面上に有り、ノ
ズル数を増やしていこうとすると以下のような問題を生
じる。
ズルと圧力室は１対１に対応して同一平面上に有り、ノ
ズル数を増やしていこうとすると以下のような問題を生
じる。
（１） 中央部のノズルに対して端のノズルは、端に
なるに従って流路の曲がり角度が大きくなり、ノズルに
特性差を生じる。
なるに従って流路の曲がり角度が大きくなり、ノズルに
特性差を生じる。
これはノズル数が増加する程その傾向が強くなる。
（２）ノズル部と圧力室の流路幅に大きな差があり、圧
力室を多数並べることは困難である。
力室を多数並べることは困難である。
この解決の為にノズルと圧力室との距離を離した場合に
は、圧力伝達の効率が低下して余分のエネルギーが必要
となる他、長くなった流路の分だけ圧力室の体積が増加
し、共振周波数が低下して高速印刷が出来なくなると言
う問題も生じる。
は、圧力伝達の効率が低下して余分のエネルギーが必要
となる他、長くなった流路の分だけ圧力室の体積が増加
し、共振周波数が低下して高速印刷が出来なくなると言
う問題も生じる。
一方、第４図のインクジェットヘッドの場合は、圧力室
の形状体積は総てのノズルで同一である高価々で特性差
は無いが、ノズルと圧力室は１対１に対応しており、ノ
ズル数を増やしていこうとすると、数百μ−以下には微
細化することが困難な圧電素子に依って制約され、ヘッ
ドの小型化は限度がある。
の形状体積は総てのノズルで同一である高価々で特性差
は無いが、ノズルと圧力室は１対１に対応しており、ノ
ズル数を増やしていこうとすると、数百μ−以下には微
細化することが困難な圧電素子に依って制約され、ヘッ
ドの小型化は限度がある。
本発明は、特性差の無い多数のノズル及び圧力室を高密
度に実装して小型化・高解像度化を実現することを目的
とするものである。
度に実装して小型化・高解像度化を実現することを目的
とするものである。
上記目的を達成する為に、本発明に於いては第１図に示
す如く、間隔を介して平行に対向した複数の平板８及び
９に電源１１に依って電圧を印加し、静電力で間隔を変
え、この時の圧力で前記の間隔に充填されたインク１２
を一方の平板８に穿設したノズル１０から噴射するよう
にしたものである。
す如く、間隔を介して平行に対向した複数の平板８及び
９に電源１１に依って電圧を印加し、静電力で間隔を変
え、この時の圧力で前記の間隔に充填されたインク１２
を一方の平板８に穿設したノズル１０から噴射するよう
にしたものである。
間隔を介して平行に対向した複数の平板に電圧を印加し
て、平行平板コンデンサーの原理で静電力に依り平板を
変形させて間隔を変え、この時生ずる圧力でこの間隔に
充填されたインクを一方の平板に穿設したノズルから滴
状に噴射する。
て、平行平板コンデンサーの原理で静電力に依り平板を
変形させて間隔を変え、この時生ずる圧力でこの間隔に
充填されたインクを一方の平板に穿設したノズルから滴
状に噴射する。
従って圧電素子等のインクの加圧素子は不要で、素子の
大きさに制約されること無くノズルは狭い範囲内に密に
配することが可能となる。
大きさに制約されること無くノズルは狭い範囲内に密に
配することが可能となる。
そして個々のノズルの特性は同一となり、高解像度印刷
が高速で行えヘッドが小型化出来る。
が高速で行えヘッドが小型化出来る。
第１図及び第２図は本発明の一実施例である。
全図を通じて同一部分には同一符号を付して示した。
本発明に於いては第１図の１ドツト分の断面図に示す如
く、間隔を介して平行に対向した複数の平板８及び９に
電源１１に依って電圧を印加し、静電力で間隔を変え、
この時の圧力で前記の間隔に充填された誘電性のインク
１２を一方の平板８に穿設したノズル１０から噴射する
ようにしたものである。
く、間隔を介して平行に対向した複数の平板８及び９に
電源１１に依って電圧を印加し、静電力で間隔を変え、
この時の圧力で前記の間隔に充填された誘電性のインク
１２を一方の平板８に穿設したノズル１０から噴射する
ようにしたものである。
即ち本発明では、インクに圧力波を加える手段として圧
電素子等の加圧素子は使用せずに静電型アクチエータを
使用する。
電素子等の加圧素子は使用せずに静電型アクチエータを
使用する。
これは図示の如（一種の平行平板コンデンサーであり、
画電極（平板８及び９）間に電圧を印加することに依り
静電力で一方（平板９）、或いは両方の電極（平板８及
び９）に応力を作用させて変形し、電極間に充填された
インク１２に圧力を加えてノズル１０から噴射するもの
である。
画電極（平板８及び９）間に電圧を印加することに依り
静電力で一方（平板９）、或いは両方の電極（平板８及
び９）に応力を作用させて変形し、電極間に充填された
インク１２に圧力を加えてノズル１０から噴射するもの
である。
具体的な構成方法の１例を以下に述べる。
先ず、感光性ガラスの基板１３に直径（矢印Ｄ）２００
μ−φ、深さ（矢印Ｈ）３０μ−の穴（以下インク室と
称す）１４を形成し、更にその中心部には直径（矢印ｄ
）５０μ−φのノズル１０を設ける。
μ−φ、深さ（矢印Ｈ）３０μ−の穴（以下インク室と
称す）１４を形成し、更にその中心部には直径（矢印ｄ
）５０μ−φのノズル１０を設ける。
インク室１４の底部には、クロムを蒸着して一方の電極
となる平板８が形成され、リード部１６に依り電源１１
と電気的に通じている。
となる平板８が形成され、リード部１６に依り電源１１
と電気的に通じている。
一方、インク室１４の開口部には、平板８と対向して厚
さ２０ｕｌＩのステンレス板が接着され、もう一方の平
板９を構成して同様に電源１１と電気的に通じている。
さ２０ｕｌＩのステンレス板が接着され、もう一方の平
板９を構成して同様に電源１１と電気的に通じている。
この双方の平板８及び９に５０Ｖの電圧を印加すると、
平板９は点線で示す如くインク室１４の内側に撓み、イ
ンク室１４の内部に充填されたインク１２に圧力が加わ
ってノズル１０から噴射する。
平板９は点線で示す如くインク室１４の内側に撓み、イ
ンク室１４の内部に充填されたインク１２に圧力が加わ
ってノズル１０から噴射する。
斯かる構成のインクジェットへラド１７は、第２図の平
面図に示す如く、例えば横一列に２段配されて例えば２
１０ ｓａ長のライン記録用のヘッド１９を作ることが
出来る。
面図に示す如く、例えば横一列に２段配されて例えば２
１０ ｓａ長のライン記録用のヘッド１９を作ることが
出来る。
各インクジェットヘッド１７にインク１２を供給するイ
ンク供給路１８は、図示の如くインク室１４の側部に通
じるように設けられ、インクは図示省略したインクカセ
ットから供給される。
ンク供給路１８は、図示の如くインク室１４の側部に通
じるように設けられ、インクは図示省略したインクカセ
ットから供給される。
インクは絶縁性でなければならないが、例えば流動パラ
フィンに油溶性染料を溶解して作成する。
フィンに油溶性染料を溶解して作成する。
本発明に依るインクジェットへラド１７の微細化或いは
集積化の限度は加工技術に依存し、数十μ−単位でノズ
ル密度とインク室及び平行平板を微細化し、且つライン
記録を実現するに充分な集積化が可能である。
集積化の限度は加工技術に依存し、数十μ−単位でノズ
ル密度とインク室及び平行平板を微細化し、且つライン
記録を実現するに充分な集積化が可能である。
即ち電極の微細化は、リソグラフィ（Ｌｉｔｈｏｇｒａ
ｐｈｙ）技術を使うことに依り達成出来る。
ｐｈｙ）技術を使うことに依り達成出来る。
又、電極の材料は、機械強度と加工の容易さが充分であ
れば特に限定されるものでは無く、広範囲の種類から選
択出来る。
れば特に限定されるものでは無く、広範囲の種類から選
択出来る。
本発明に依り特性差の無い多数のノズル及び圧力室を高
密度に実装することが可能となり、高解像度・高信幀性
・且つ小型の高速プリンタを実現することが出来る等、
経済上及び産業上に多大の効果を奏する。
密度に実装することが可能となり、高解像度・高信幀性
・且つ小型の高速プリンタを実現することが出来る等、
経済上及び産業上に多大の効果を奏する。
第１図は本発明のインクジェットヘッドの側部断面図、
第２図は本発明のインクジェットヘッドを使用したライ
ンヘッドの正面図、 第３図は従来のインクジェットヘッドの斜視図、第４図
（ａ）はインクジェットヘッドの他の従来例の斜視図、 第４図（ｂ）は同図（ａ）のノズル部の拡大側面図であ
る。 図に於いて、 １．１°、１７はインクジェットヘッド、２．１０はノ
ズル、 ３はノズル列、４は圧電素子、 ６は共通インク室、 ８．９は平板、 １２はインク、 １４は穴（インク室）、 １８はインク供給路、 １９はライン記録用ヘラ ５は圧力室、 ７はチェーブ、 １１は電源、 １３は基板、 １６はリード部、 ドである。 事 不全０青ｎイ／２ジＬ・リトヘフドのイ餐１＠１町面図
第 １１１！１ 、本場も明のインクジ止ットヘ・ラド゛をイ吏吊しパラ
インへツＦｆ）Ｌ面図下 ２！！ｌ
ンヘッドの正面図、 第３図は従来のインクジェットヘッドの斜視図、第４図
（ａ）はインクジェットヘッドの他の従来例の斜視図、 第４図（ｂ）は同図（ａ）のノズル部の拡大側面図であ
る。 図に於いて、 １．１°、１７はインクジェットヘッド、２．１０はノ
ズル、 ３はノズル列、４は圧電素子、 ６は共通インク室、 ８．９は平板、 １２はインク、 １４は穴（インク室）、 １８はインク供給路、 １９はライン記録用ヘラ ５は圧力室、 ７はチェーブ、 １１は電源、 １３は基板、 １６はリード部、 ドである。 事 不全０青ｎイ／２ジＬ・リトヘフドのイ餐１＠１町面図
第 １１１！１ 、本場も明のインクジ止ットヘ・ラド゛をイ吏吊しパラ
インへツＦｆ）Ｌ面図下 ２！！ｌ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 間隔を介して平行に対向した複数の平板（８、９）に電
圧を印加して静電力で該間隔を変え、 この時の圧力で前記間隔に充填されたインク（１２）を
前記一方の平板（８）に穿設したノズル（１０）から噴
射するようにしたことを特徴とするインクジェットヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8932789A JPH02266943A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8932789A JPH02266943A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02266943A true JPH02266943A (ja) | 1990-10-31 |
Family
ID=13967579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8932789A Pending JPH02266943A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02266943A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0580283A3 (en) * | 1992-06-05 | 1995-08-23 | Seiko Epson Corp | Ink jet head and method of manufacturing thereof |
| US5912684A (en) * | 1990-09-21 | 1999-06-15 | Seiko Epson Corporation | Inkjet recording apparatus |
| US6113218A (en) * | 1990-09-21 | 2000-09-05 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet recording apparatus and method for producing the head thereof |
| EP1036660A1 (de) * | 1999-03-15 | 2000-09-20 | Tally GmbH | Piezobiegewandler Drop-on-Demand Druckkopf sowie Verfahren zu dessen Ansteuerung |
| US6164759A (en) * | 1990-09-21 | 2000-12-26 | Seiko Epson Corporation | Method for producing an electrostatic actuator and an inkjet head using it |
| US6168263B1 (en) | 1990-09-21 | 2001-01-02 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording apparatus |
| US7845754B2 (en) | 2006-08-04 | 2010-12-07 | Ricoh Company, Ltd. | Apparatus and method for ejecting liquid for recording higher resolution image |
-
1989
- 1989-04-07 JP JP8932789A patent/JPH02266943A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP0580283A3 (en) * | 1992-06-05 | 1995-08-23 | Seiko Epson Corp | Ink jet head and method of manufacturing thereof |
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