JPH02266944A - Ink jet head - Google Patents
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- JPH02266944A JPH02266944A JP9003189A JP9003189A JPH02266944A JP H02266944 A JPH02266944 A JP H02266944A JP 9003189 A JP9003189 A JP 9003189A JP 9003189 A JP9003189 A JP 9003189A JP H02266944 A JPH02266944 A JP H02266944A
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Classifications
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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
- 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
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
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、
所定位置を中心に集中した複数のノズルと、ノズルに個
々に連通し、前記所定位置を中心にして該ノズルに対し
て直角方向に放射状或いは扇状に配された圧力室と、圧
力室内部のインクに圧力を付加してノズルからインク粒
子を噴射させる圧力発生手段、及び圧力室にインクを供
給するインク供給路とを備えて構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding the structure of an inkjet head, the purpose of this invention is to realize miniaturization and high resolution by densely mounting a large number of nozzles and pressure chambers with no difference in characteristics. a plurality of nozzles concentrated around the nozzle, pressure chambers that communicate with the nozzles individually and are arranged in a radial or fan shape in a direction perpendicular to the nozzle with the predetermined position as the center, and pressure applied to the ink inside the pressure chamber. The pressure generating means adds pressure to eject ink particles from the nozzle, and the ink supply path supplies ink to the pressure chamber.
(産業上の利用分野) 本発明は、インクジェットヘッドの構造に関する。(Industrial application field) The present invention relates to the structure of an inkjet head.
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る。Inkjet printers spray fine particles of ink from the head without bringing the head into contact with the print medium, so there are fewer restrictions on the print medium, multi-color printing is easy, high speed printing is possible, and printing time is It has excellent features such as almost no noise.
従って、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。Therefore, it is positioned as an alternative to serial printers such as wire dot printers.
最近、例えばオフィス内文書や0)IP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。Recently, there has been an increasing demand for light printing printers that print, for example, office documents and IP documents, and a small and high-resolution head is required.
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 (11>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ータを
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。The printers that can be used for these light printing printers generally have a resolution of 300 DPI (300 dots per This means that 50 or more pieces are required.
第5図の斜視図に示す如く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。As shown in the perspective view of FIG. 5, the inkjet head l is
a nozzle row 3 in which a plurality of nozzles 2 are arranged in a row in the direction of gravity;
A pressure chamber 5 communicates with each nozzle 2 and applies pressure to the ink using a pressure means such as a piezoelectric element 4 to eject fine particles of ink from the nozzle 2, and an ink (not shown) is connected to the pressure chamber 5 via a tube 7. It is composed of a common ink chamber 6, etc., which supplies ink from a cassette.
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。Therefore, the ink from the ink cassette is transferred to the common ink chamber 6.
The flow is divided into each nozzle 2 via the pressure chamber 5, and the pressure chamber 5
The nozzle 2 is driven by the piezoelectric element 4 provided integrally with the nozzle 2.
It is sprayed in droplets.
又、第6図(a)は他の従来例の斜視図であって、イン
クジェットヘッドl゛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(ハ)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。Further, FIG. 6(a) is a perspective view of another conventional example, in which the inkjet head l' has a plurality of nozzles 2 arranged in a row in the horizontal direction, and each nozzle 2 is As shown in c), the pressure chambers 5 are in direct communication with each other at right angles to a plurality of parallel pressure chambers 5.
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。The pressure chamber 5 includes a pressure means such as a piezoelectric element 4, and its upper and lower ends communicate with a common ink chamber 6 provided in parallel.
従って、チェープ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。Therefore, ink supplied from an ink cassette (not shown) via the chain 7 is divided into each nozzle 2 via the common ink chamber 6 and the pressure chamber 5, and the piezoelectric element 4 provided integrally with the pressure chamber 5 is divided into two streams. Depending on the drive, it is ejected from the nozzle 2 in the form of droplets.
第5図のインクジェットヘッドの場合は、ノズルと圧力
室は同一平面上に有り、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。In the case of the inkjet head shown in FIG. 5, the nozzles and pressure chambers are on the same plane, and if the number of nozzles is increased, the following problem will occur.
(1)中央部のノズルに対して端のノズルは、端になる
に従って波路の曲がり角度が大きくなり、ノズルに特性
差を生じる。(1) Compared to the nozzle in the center, the bending angle of the wave path of the nozzle at the end becomes larger toward the end, causing a difference in characteristics between the nozzles.
これはノズル数が増加する程その傾向が強くなる。This tendency becomes stronger as the number of nozzles increases.
(2)ノズル部と圧力室の流路帽に大き゛な差があり、
圧力室を多数並べることは困難である。(2) There is a large difference between the nozzle part and the flow channel cap of the pressure chamber.
It is difficult to arrange a large number of pressure chambers.
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。If the distance between the nozzle and the pressure chamber is increased to solve this problem, the efficiency of pressure transmission will decrease and extra energy will be required, and the volume of the pressure chamber will increase due to the lengthened flow path. However, a problem arises in that the resonance frequency is lowered and high-speed printing is no longer possible.
一方、第6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の為特性差は無いが、
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。On the other hand, in the case of the inkjet head shown in Figure 6, the shape and volume of the pressure chambers are the same for all nozzles, so there is no difference in characteristics.
If you try to increase the number of nozzles, the following problems will occur.
(1)ノズルが分散して配されている為に、印刷された
ドツトの位置精度が低下し易い。(1) Since the nozzles are arranged in a dispersed manner, the positional accuracy of printed dots tends to decrease.
e)圧力室の幅に依ってヘッドの大きさが決まる為にヘ
ッドが非常に太き(なる。e) Since the size of the head is determined by the width of the pressure chamber, the head becomes very thick.
従って、多色印刷を行う為に複数のヘッドを並べること
が困難になる。Therefore, it becomes difficult to arrange a plurality of heads in order to perform multicolor printing.
(3)目詰まりノズルを復旧させる所謂パージ機構の大
きさもヘッドの大きさに左右される為、プリンタ装置自
体が非常に大きく且つ複雑になる。(3) Since the size of the so-called purge mechanism that restores clogged nozzles also depends on the size of the head, the printer device itself becomes very large and complex.
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。An object of the present invention is to realize miniaturization and high resolution by densely mounting a large number of nozzles and pressure chambers with no difference in characteristics.
上記目的を達成する為に本発明に於いては、第iI!I
に示す如く、所定位置を中心に集中した複数のノズル2
と、ノズル2に個々に連通し、所定位置を中心にして該
ノズル2に対して直角方向に放射状或いは扇状に配され
た圧力室8と、圧力室8内部のインクに圧力を付加して
ノズル2からインク粒子を噴射させる圧力発生手段9、
及び該圧力室8にインクを供給するインク供、給路10
とを備えて成るものである。In order to achieve the above object, in the present invention, the ii! I
As shown in the figure, a plurality of nozzles 2 are concentrated around a predetermined position.
and pressure chambers 8 that communicate with the nozzle 2 individually and are arranged in a radial or fan shape in a direction perpendicular to the nozzle 2 with a predetermined position as the center; pressure generating means 9 for ejecting ink particles from 2;
and an ink supply and supply path 10 for supplying ink to the pressure chamber 8.
It is made up of the following.
ノズルは中心部に集中して高密度且つ高位置精度で設け
られ、一方、ノズルに連通した圧力室は、その外側に同
一の形状体積で、放射状或いは扇状に合理的に配されス
ペース的に無駄を生じることが無い。The nozzles are concentrated in the center and arranged with high density and high positional accuracy, while the pressure chambers communicating with the nozzles are rationally arranged in a radial or fan shape with the same shape and volume on the outside to avoid waste of space. will not occur.
この為、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、又、小型化が可能となる為に、装置の
大形化を招くこと無く多色印刷が可能となる。Therefore, the characteristics of each nozzle are the same, high-resolution printing can be performed at high speed, and miniaturization is possible, so multicolor printing is possible without increasing the size of the device.
第1図乃至第4図は本発明の一実施例である。 1 to 4 show an embodiment of the present invention.
全図を通じて同一部分には同一符号を付して示した。Identical parts are designated by the same reference numerals throughout the figures.
本発明に於いては、第1図(a)の正面図及び同図(ハ
)に示す同図(a)のA−A断面図の如く、所定位置を
中心に集中した複数のノズル2と、ノズル2に個々に連
通し、所定位置を中心にして該ノズル2に対して直角方
向に放射状或いは扇状に配された圧力室8と、圧力室8
内部のインクに圧力を付加してノズル2からインク粒子
を噴射させる圧力発生手段9、及び該圧力室8にインク
を供給するインク供給路10とを備えて成るものである
。In the present invention, as shown in the front view of FIG. 1(a) and the sectional view taken along line A-A in FIG. , pressure chambers 8 that communicate with the nozzle 2 individually and are arranged in a radial or fan shape in a direction perpendicular to the nozzle 2 with a predetermined position as the center;
It comprises a pressure generating means 9 that applies pressure to the ink inside to eject ink particles from the nozzle 2, and an ink supply path 10 that supplies ink to the pressure chamber 8.
即ち、多数のノズル2は、同図(a)に示す如くインク
ジェットヘッド11の略中央に集中して設けられ、ノズ
ル2は圧力室8が有る面に対して垂直である。That is, a large number of nozzles 2 are provided in a concentrated manner at the approximate center of the inkjet head 11, as shown in FIG.
ノズル2は圧力室8の先端に連通しており、圧力室8は
ノズル群の回りに放射状に配されている。The nozzle 2 communicates with the tip of a pressure chamber 8, and the pressure chambers 8 are arranged radially around the nozzle group.
圧力室8の他端部は、インクを共通に供給するインク供
給路10に連通している。The other end of the pressure chamber 8 communicates with an ink supply path 10 that commonly supplies ink.
従って、インクは図示省略したインクカセットからイン
ク供給路10を介して圧力室8に供給される。Therefore, ink is supplied to the pressure chamber 8 via the ink supply path 10 from an ink cassette (not shown).
圧力室8の一方の壁面には、圧力発生手段9として例え
ば圧電素子が接着されており、圧電素子に駆動電圧を付
加することで圧力室8内部のインクに圧力波を発生させ
、ノズル2よりインク滴を噴射させる。For example, a piezoelectric element is bonded to one wall of the pressure chamber 8 as a pressure generating means 9. By applying a driving voltage to the piezoelectric element, a pressure wave is generated in the ink inside the pressure chamber 8, and the ink is emitted from the nozzle 2. eject ink droplets.
斯くの如く、圧力室8はノズル群の周囲に放射状に略円
形に配置される為、圧力室8からノズル2迄は総てのノ
ズルで殆ど同一形状となり、ノズル2の特性は総て揃う
ことになる。As described above, since the pressure chambers 8 are arranged radially in a substantially circular manner around the nozzle group, all the nozzles from the pressure chamber 8 to the nozzle 2 have almost the same shape, and the characteristics of the nozzle 2 are all the same. become.
又、圧力室8のノズル側は、圧力波の伝達時の損失を減
らす為に元来先細の形状であることが望ましく、本形状
にすれば複数の圧力室8を最も密に並べることが出来る
。In addition, it is desirable that the nozzle side of the pressure chambers 8 originally have a tapered shape in order to reduce loss during transmission of pressure waves, and this shape allows the plurality of pressure chambers 8 to be arranged most closely. .
更に又、ノズル群がインクジェットヘッド11の略中心
の一点に集中している為に、各ノズル2間の位置精度を
高く保つことが出来、従ってパージ機構も小型で簡単な
構造にすることが出来る。Furthermore, since the nozzle group is concentrated at one point approximately at the center of the inkjet head 11, the positional accuracy between each nozzle 2 can be maintained at a high level, and the purge mechanism can also be made small and simple in structure. .
尚、本実施例に於けるノズル2の配列は、ノズル間の噴
射タイミング制御を容易にする為に菱形状であるが列状
或いは円弧状であっても良い。In this embodiment, the nozzles 2 are arranged in a diamond shape in order to facilitate injection timing control between the nozzles, but they may be arranged in a row or in an arc.
第2図乃至第4図は、本発明のインクジェットへラド1
1を使用した多色プリンタ、或いは高解像度プリンタの
構成例である。Figures 2 to 4 show the inkjet head 1 of the present invention.
This is an example of the configuration of a multi-color printer or a high-resolution printer using 1.
即ち、第2図の斜視図は、インクジェットヘッド11を
4個横1列に並べたもので、左から右方に夫々のヘッド
が例えばブラック、シアン、マゼンダ、イエロー のイ
ンクを噴射させて多色印刷を行うものである。That is, the perspective view of FIG. 2 shows four inkjet heads 11 arranged horizontally in one row, and from left to right, each head jets black, cyan, magenta, and yellow ink, for example, to print a multicolor ink. It is used for printing.
斯かる構成に於いて、複数のインクジzy)ヘッド11
に同一色のインクを用い、ヘッド同士の上下位置を僅か
にずらすことに依って、更に高解像度の印刷を行うこと
が出来る。In such a configuration, a plurality of ink heads 11
By using ink of the same color and slightly shifting the vertical positions of the heads, even higher resolution printing can be achieved.
第3図の正面図は、形状が略扇状のインクジェットヘッ
ドllaを第2図同様に4個横1列に並べたもので、第
2図の場合よりもヘッド同士を密に並べることが出来、
装置の小型化が図れる。The front view of FIG. 3 shows four inkjet heads lla, each having a generally fan-shaped shape, arranged in a row horizontally as in FIG. 2, and the heads can be arranged more closely together than in the case of FIG.
The device can be made smaller.
又、第4図の正面図に示すインクジェットヘッドllb
は、第1図のインクジェットヘッド11のインク供給路
10を複数のブロックに分割したインク供給路12a〜
12dを有するものであって、夫々のインク供給路12
a〜12dに異なる色のインクを供給することに依って
、1個のヘッドで多色印刷を行うことが出来る。Moreover, the inkjet head llb shown in the front view of FIG.
are ink supply paths 12a to 12a, which are obtained by dividing the ink supply path 10 of the inkjet head 11 in FIG. 1 into a plurality of blocks.
12d, each ink supply path 12
By supplying ink of different colors to a to 12d, multicolor printing can be performed with one head.
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、多色印刷に対応可能
な高解像度・高信頼性・且つ小型のプリンタを実現する
ことが出来、経済上及び産業上に多大の効果を奏する。According to the present invention, it is possible to densely package a large number of nozzles and pressure chambers with no difference in characteristics, and it is possible to realize a high-resolution, high-reliability, and compact printer that can handle multicolor printing. It has great economic and industrial effects.
第1図(a)は本発明のインクジェットヘッドの正面図
、
第1図Φ)は同図(a)のA−A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プリンタの第1の
構成例の斜視図、第3図は本発明のインクジェットヘッ
ドを使用したプリンタの第2の構成例の正面図、第4図
は本発明を適用した多色印刷用インクジェットヘッドの
正面図、
第5図は従来のインクジェットヘッドの斜視図、第6図
(a)はインクジェットヘッドの他の従来例の斜視図、
第6図(6)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’ 、IL lla、llbはインクジェットヘ
ッド、
2はノズル、 3はノズル列、4は圧電素
子、 5.8は圧力室、6は共通インク室、
7はチューブ、9は圧力発生手段、
10.12a〜12dはインク供給路である。
寥2図
(α)
半!52]
第30FIG. 1(a) is a front view of the inkjet head of the present invention, FIG. 1(Φ) is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 3 is a front view of a second configuration example of a printer using the inkjet head of the present invention; FIG. 4 is a front view of an inkjet head for multicolor printing to which the present invention is applied; FIG. 5 is a perspective view of a conventional inkjet head, FIG. 6(a) is a perspective view of another conventional example of an inkjet head, and FIG. 6(6) is an enlarged side view of the nozzle part in FIG. 6(a). . In the figure, 1.1', ILlla, llb are inkjet heads, 2 is a nozzle, 3 is a nozzle row, 4 is a piezoelectric element, 5.8 is a pressure chamber, 6 is a common ink chamber,
7 is a tube, 9 is a pressure generating means, and 10.12a to 12d are ink supply paths. Figure 2 (α) Half! 52] 30th
Claims (1)
ノズル(2)に個々に連通し、前記所定位置を中心にし
て該ノズル(2)に対して直角方向に放射状或いは扇状
に配された圧力室(8)と、前記圧力室(8)内部のイ
ンクに圧力を付加して前記ノズル(2)からインク粒子
を噴射させる圧力発生手段(9)、及び該圧力室(8)
にインクを供給するインク供給路(10)とを備えて成
ることを特徴とするインクジェットヘッド。A plurality of nozzles (2) concentrated around a predetermined position; and a plurality of nozzles (2) individually communicating with the nozzle (2) and arranged in a radial or fan shape in a direction perpendicular to the nozzle (2) with the predetermined position as the center. a pressure chamber (8), a pressure generating means (9) for applying pressure to the ink inside the pressure chamber (8) and ejecting ink particles from the nozzle (2), and the pressure chamber (8).
An inkjet head comprising: an ink supply path (10) for supplying ink to the inkjet head.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9003189A JPH02266944A (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9003189A JPH02266944A (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Ink jet head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02266944A true JPH02266944A (en) | 1990-10-31 |
Family
ID=13987299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9003189A Pending JPH02266944A (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Ink jet head |
Country Status (1)
Country | Link |
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