JPH0232147B2 - Inkujetsutokirokuhetsudo - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はインク液を微小開口より吐出させ、文
字・図形等の画像を被記録物に形成するインクジ
エツト記録ヘツドに関する。

従来例の構成とその問題点 本出願人は、先に空気流と静電力を用いたイン
クジエツト記録ヘツドを提案した第１図はその一
実施例であり、特開昭57−120452号公報等にその
詳細な説明がなされているが、簡単にインク液の
吐出原理を述べる。

第１図において、絶縁性の空気ノズル板２には
空気吐出口１が穿孔されており、空気ノズル板２
と略平行して絶縁性のインクノズル板３が配置さ
れており、かつ前記インクノズル板３には空気吐
出口１に対向してインク吐出口４が穿孔されてい
る。

空気供給路８には、空気供給源２０により空気
流が流入し、環状構造の空気室９において均一化
され、前記空気ノズル板２とインクノズル板３と
により生じる空気層７の周辺より流入し、空気吐
出口１より流出している。

一方、インク吐出口４に隣接したインク室１０
はインク溜り１１とインク供給路６を介して連通
しており、前記インク溜り１１内のインクは、空
気供給源２０よりの空気によつて一定圧力が印加
されている。この一定圧力は場合によつて圧力調
整機構２１により調整される。これは、インクジ
エツト記録ヘツドの非駆動時に、インク吐出口４
の近傍の空気圧力とインク吐出口４あるいはイン
ク室１０のインク圧力がほぼ等しくインク吐出口
４内のインクのメニスカスが静止して保たれるよ
うに調整するためである。

信号源５は、空気吐出口１の表面周辺に設けら
れた電極１２とインク吐出口４の裏面周辺に設け
られた電極１５に接続されており、電極１２と電
極１５の間に電位差が生じさせる。この電位差に
よる静電力によつて、インク吐出口４に生じるイ
ンク液のメニスカスが空気吐出口１の方向に引き
伸ばされる。さらに、空気吐出口１からは空気層
７を介して一定の空気流が流出しているので、前
記メニスカスは一定長さ以上引き伸ばされると、
空気流により加速され、空気吐出口１より飛翔す
る。

第２図は、第１図のインクジエツト記録装置の
ヘツド部分を詳細に記載したものであり、第２図
ａは、空気ノズル板２を取除いて、ヘツド前面か
らみた断面図、第２図ｂは、側面断面図である。
第２図ａは第２図ｂのＣ−Ｄ線断面を、第２図ｂ
は第２図ａのＡ−Ｂ線断面を示す。各図におい
て、第１図と同一部分には同一符号を付す。

図から明らかなごとく、電極１２は、空気吐出
口１の表面周辺からヘツド側面に引き出され、リ
ード線２３に接続される。一方、インク吐出口４
の裏面の電極１５は、インクノズル板３と一体と
なつてボデイ１３内を貫通し、ヘツド側面に引き
出され、リード線２２に接続される。

このような構造のインクジエツト記録ヘツドで
は、電極１５あるいはノズル板３のヘツド側面の
引き出し部が障害となり、空気流の流れの均一性
が損なわれることがあつた。すなわち、第２図の
矢印で示されているごとく、空気流は、空気吐出
口１に向つて全周より均一に流れるのが理想的で
あるが、前記電極１５あるいはインクノズル板３
の引き出し部がある部分では、わずかな間隙しか
存在しないため、この部分のみ空気流が流入しに
くくなつている。このような空気流の不均一性
は、空気吐出口１よりの空気流の流出方向に影響
を及ぼすことがあり、良好なインク液の吐出が不
可能となる場合がある。したがつて、従来、前記
電極１５あるいはインクノズル板３の引き出し部
は十分幅の狭い構造が要求され、製造が非常に難
かしく、断線の危倶があつた。

第３図は第１図あるいは第２図のインクジエツ
ト記録ヘツドにおける空気吐出口１、インク吐出
口４、さらに電極１５を複数個設け、各々独立し
てインク液の吐出・停止がなされるマルチノズル
ヘツドの実施例で、ａ，ｂは各々第２図ａ，ｂに
対応する図である。

第３図ａ，ｂにおいて、空気ノズル板２００に
は、空気吐出口１０１〜１０４（図には１０２の
みを示す。）が等間隔に穿孔されており、空気吐
出口１０１〜１０４に各々対向してインク吐出口
４０１〜４０４が設置されている。空気流は、共
通の空気室９０、共通の空気層７０を経て、空気
吐出口１０１〜１０４より各々流出している。ま
た、インク吐出口４０１〜４０４は共通のインク
室１０００に隣接しており、インク溜り（図示せ
ず）よりインクが供給される。静電力は、空気吐
出口１０１〜１０４の表面周辺に設けられた共通
の電極１２０と、インク吐出口４０１〜４０４の
裏面周辺に各々独立して設けられた電極１５１〜
１５４との間に印加される電位差によつて発生
し、インク液の吐出・停止を制御する。

第３図のようなマルチノズルヘツドでは、第２
図のシングルノズルヘツドでの欠点がさらに助長
される。すなわち、電極１５１〜１５４は、イン
ク吐出口４０１〜４０４が穿孔されているインク
ノズル板３０の裏面にパターン化され、インクノ
ズル板３０と共にヘツドの両側面に引き出され、
各々リード線２２１〜２２４に接続される。この
両側に引き出されたインクノズル板３０（あるい
は電極１５１〜１５４）は、第２図のシングルノ
ズルヘツドの場合と同様、空気流の流れの均一性
を損ねることになる。特に第３図のようなマルチ
ノズルヘツドの場合には、環状の空気室９０の直
線の溝の部分を全て覆うようにインクノズル板３
０が引き出されるため、空気流は著しく不均一と
なり、空気吐出口４０１〜４０４からの空気流の
流出の方向性が悪くなつたり、流出速度が不均一
となるため、インク液の吐出特性にバラツキが生
じることがある。

このような難点を解消する手段として、インク
ノズル板３０はヘツド側面に引き出さず電極１５
１〜１５４のみをヘツド側面に引き出す方法があ
るが、細い電極を切断させることなく正確に配置
することは非常に困難である。またさらに、イン
クノズル板３０の電極１５１〜１５４のない部分
を部分的に除去する方法もあるが、電極が高密度
化された場合には、非常に高度な技術を要する微
細加工を施さねばならないことになる。

発明の目的 本発明は以上のような難点を解消し、空気流の
流れが均一で、インク液の吐出特性の良いインク
ジエツト記録ヘツドを実現し、さらにバルツキの
ないマルチノズルヘツドが実現できるインクノズ
ル板および電極の構成を提供することを目的とし
ている。

発明の構成 本発明は、インク吐出口に対向して一定の空気
流が流出する空気吐出口を設け、前記空気吐出口
とインク吐出口間に電界を生じさせ、前記空気流
と、前記電界による静電力によつてインク液を吐
出・停止させるインクジエツト記録ヘツドのイン
ク吐出口を有する部材と一体構造をなす電極を、
前記空気吐出口を有する部材より遠ざかる方向に
折り曲げて、インクジエツト記録ヘツドの外部に
導くようにしたインクジエツト記録ヘツドであ
る。

実施例の説明 以下本発明にもとづいて詳細に説明する。本発
明は第１図乃至第２図を基本としており、その構
成は、インク吐出口と同軸上に空気吐出口を対向
して設置しインク吐出口と空気吐出口の間隙部分
において急激な曲がりを生じさせながら空気吐出
口より空気流を送出させ、インク吐出口から空気
吐出口に至る方向に空気の圧力の減少するような
圧力勾配の変化する空間を形成する第一の手段
と、空気吐出口が形成されている部材とインク吐
出口内のインクとの間に信号に応じて選択的に電
位差を生じさせる第二の手段とを有し、第二の手
段の電位差による誘引力によりインク吐出口に生
じているインクのメニイカスを引き伸ばし、前記
第一の手段により圧力勾配の変化する空間に生じ
る空気流の加速力を作用させ、インク吐出口内の
インクを空気吐出口を経て外方に吐出させるイン
クジエツト記録ヘツドにある。

第４図は、第２図のシングルノズルヘツドに本
発明を適用した一実施例である。なお以後同一構
成部品は同一記号で記述する。

第４図の実施例では、インクノズル板３および
電極１５が、空気室９において、空気ノズル板２
より遠ざかる方向に折り曲げられ、ヘツド側面に
導かれている。この点が、第２図と異なるところ
であり、その他の構成は同様である。

第４図の構成では、インクノズル板３および電
極１５が折り曲げられているため、空気室９のイ
ンクノズル板３および電極１５が存在する部分に
おいても、空気ノズル板３との間隙が十分広くな
り、空気流のまわり込みが容易となり、空気層７
での空気流の流れが全周方向に均一なものとな
る。

第５図は、第３図のマルチノズルヘツドに本発
明を適用した一実施例である。

第５図は第４図と全く主旨を同じくするもので
あり、インクノズル板３０、および電極１５１〜
１５４が空気室９０において折り曲げられている
のが改良された点である。第５図では、第４図と
同様の理由により、空気層７０の両側からの空気
流の流れが円滑になり、均一な空気流が各々の空
気吐出口１０１〜１０４に送られる。

なお、インクノズル板３０の材質は、絶縁物で
あれば可能であるが、本発明を採用するに当つて
は、ガラス・セラミツク等の硬い材質では折り曲
つた構造を実現しにくいので、プラスチツク・複
合材料等のフレキシブルな基板を使用するのが最
適である。

発明の効果 以上詳細な説明より明らかなように、本発明は
空気流と静電力とによりインクを吐出させるイン
クジエツト記録ヘツドのインク吐出口を有する部
材と一体構造をなす電極を空気吐出口を有する部
材より遠ざかる方向に折り曲げたインクジエツト
記録ヘツドで、円滑で均一な空気流を流出させる
ことが可能となり、インク液の吐出特性が良いイ
ンクジエツト記録ヘツドが提供でき、バラツキが
なく特性の均一なマルチノズルヘツドが提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインクジエツト記録装置の一例
を示す概略図、第２図ａ，ｂは第１図の構成にお
けるヘツド部の断面図、第３図ａ，ｂは本出願人
の先行出願に係るインクジエツト記録ヘツドの一
例を示す断面図、第４図ａ，ｂおよび第５図ａ，
ｂは各々本発明によるインクジエツト記録ヘツド
の実施例を示す断面図である。 １，１０１〜１０４……空気吐出口、２，２０
０……空気ノズル板、４，４０１〜４０４……イ
ンク吐出口、３，３０……インクノズル板、７，
７０……空気層、９，９０……空気室、１２，１
５，１２０，１５１〜１５４……電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インク吐出口と同軸上に空気吐出口を対向し
   て設置しインク吐出口と空気吐出口の間隙部分に
   おいて急激な曲がりを生じさせながら空気吐出口
   より空気流を送出させ、インク吐出口から空気吐
   出口に至る方向に空気の圧力の減少するような圧
   力勾配の変化する空間を形成する第一の手段と、
   空気吐出口が形成されている部材とインク吐出口
   内のインクとの間に信号に応じて選択的に電位差
   を生じさせる第二の手段とを有し、第二の手段の
   電位差による誘引力によりインク吐出口に生じて
   いるインクのメニスカスを引き伸ばし、前記第一
   の手段により圧力勾配の変化する空間に生じる空
   気流の加速力を作用させ、インク吐出口内のイン
   クを空気吐出口を経て外方に吐出させるととも
   に、前記インク吐出口内のインクに電位を与える
   電極が、インク吐出口を有する部材と一体構造を
   なし、前記空気吐出口を有する部材より遠ざかる
   方向に折り曲げて、インクジエツト記録ヘツドの
   ボデイ外部に導かれていることを特徴とするイン
   クジエツト記録ヘツド。 ２ インク吐出口を有する部材がフレキシブルな
   基板であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のインクジエツト記録ヘツド。