JPH0286454A - 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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- JPH0286454A JPH0286454A JP23658688A JP23658688A JPH0286454A JP H0286454 A JPH0286454 A JP H0286454A JP 23658688 A JP23658688 A JP 23658688A JP 23658688 A JP23658688 A JP 23658688A JP H0286454 A JPH0286454 A JP H0286454A
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- Japan
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- ink
- pressure chamber
- glass tube
- cross
- recording head
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- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 22
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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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
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/055—Devices for absorbing or preventing back-pressure
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はインク液滴を噴射させて被記録媒体（例えば紙
）に記録情報を記録するインクジェット記録装置の記録
ヘッドに関する。
）に記録情報を記録するインクジェット記録装置の記録
ヘッドに関する。
従来のインクジェット記録装置における記録ヘッドは第
４図のように構成されていた。
４図のように構成されていた。
すなわち、圧力室１が円筒状のガラス管２で覆われてお
り、該圧力室ｌ内にインクが充満している。ガラス管２
の先端部（図中左側）は円錐状に絞られて、先端がオリ
フィス３となっている。前記圧力室ｌを覆ったガラス管
２の外側には筒状の圧電素子４がエポキシ系の接着剤に
より固定されている。この圧電素子４は半径方向に分極
されておシ、リード線５を通して駆動回路（図示してい
ない）より電気信号が加えられると、圧電素子４の機械
的圧力が圧力室ｌに加えられ、該圧力室１内のインクは
オリフィス３よシ前方へインク滴６となって噴射するよ
うになりている。インク滴６が噴射されると、同量のイ
ンクががラス管２の後端（図中右側）のフィルター７を
通して供給される。
り、該圧力室ｌ内にインクが充満している。ガラス管２
の先端部（図中左側）は円錐状に絞られて、先端がオリ
フィス３となっている。前記圧力室ｌを覆ったガラス管
２の外側には筒状の圧電素子４がエポキシ系の接着剤に
より固定されている。この圧電素子４は半径方向に分極
されておシ、リード線５を通して駆動回路（図示してい
ない）より電気信号が加えられると、圧電素子４の機械
的圧力が圧力室ｌに加えられ、該圧力室１内のインクは
オリフィス３よシ前方へインク滴６となって噴射するよ
うになりている。インク滴６が噴射されると、同量のイ
ンクががラス管２の後端（図中右側）のフィルター７を
通して供給される。
前記フィルター７は供給されるインク中のゴミや小さい
気泡を除くばかシでなく、インク噴射時および噴射後に
圧電素子４よシ作用する圧力の圧力室ｌの前方と後方に
おける前後方向のバランスを良くする機能並びにインク
供給時の供給速度を定める機能も有している。このフィ
ルター７の外径は通常約０．５順で、ガラス管２の内径
よシやや小径で、ガラス管２の端部に装備後、加熱処理
によって、ガラス管２と一体化されている（例えば特開
昭５９−２２５９６０号公報参照）。
気泡を除くばかシでなく、インク噴射時および噴射後に
圧電素子４よシ作用する圧力の圧力室ｌの前方と後方に
おける前後方向のバランスを良くする機能並びにインク
供給時の供給速度を定める機能も有している。このフィ
ルター７の外径は通常約０．５順で、ガラス管２の内径
よシやや小径で、ガラス管２の端部に装備後、加熱処理
によって、ガラス管２と一体化されている（例えば特開
昭５９−２２５９６０号公報参照）。
しかしながら、前記の様な記録ヘッドにおいて、圧電素
子４の駆動によって、圧力波が圧力室ｌ内を伝播するが
、圧力室ｌの後端、すなわちフィルタ−７装着部で反射
した圧力波がオリフィス３の先端に形成されるメニスカ
ス（液面の凹部）８の挙動を不安定なものとする現象が
あった。
子４の駆動によって、圧力波が圧力室ｌ内を伝播するが
、圧力室ｌの後端、すなわちフィルタ−７装着部で反射
した圧力波がオリフィス３の先端に形成されるメニスカ
ス（液面の凹部）８の挙動を不安定なものとする現象が
あった。
このため、余分なインク滴を噴射させたり、オリフィス
先端部よシ気泡を取り込んで正常なインク滴の噴射がで
きなかったりする問題があった。
先端部よシ気泡を取り込んで正常なインク滴の噴射がで
きなかったりする問題があった。
この反射波の影響を防止する一つの手段として、圧電素
子の駆動波形を改良する方法がありたが、駆動波形が複
雑なため、駆動回路がコスト高となｐ、好ましくなかっ
た。
子の駆動波形を改良する方法がありたが、駆動波形が複
雑なため、駆動回路がコスト高となｐ、好ましくなかっ
た。
また、前記フィルターはセラミックに約ｌＯμｍの径の
穴をハニカム状に多数形成した構造であるが、ガラス管
の内径が約０．５ Ｂであって、このガラス管に挿入す
ることから、非常に微細なノ！−ツでちゃ、かつ高価で
ある問題があった。この問題は、４Ｉにオリフィスを複
数個並設するマルチノズルタイプでは顕著であり念。
穴をハニカム状に多数形成した構造であるが、ガラス管
の内径が約０．５ Ｂであって、このガラス管に挿入す
ることから、非常に微細なノ！−ツでちゃ、かつ高価で
ある問題があった。この問題は、４Ｉにオリフィスを複
数個並設するマルチノズルタイプでは顕著であり念。
本発明は前述した課題を解決するための手段として。
インク噴射口と、該インク噴射口に通じる圧力室と、該
圧力室に通じるインク供給口を有し、前記圧力室に作用
させるエネルギーによってインク噴射口よシインクを外
部へ噴射させるインクジェット記録ヘッドにおいて、前
記インク供給口の断面積が前記圧力室の断面積の１／４
＋７０％、−５０％の範囲であることを特徴とするイン
クジェット記録ヘッドを提供するものである。
圧力室に通じるインク供給口を有し、前記圧力室に作用
させるエネルギーによってインク噴射口よシインクを外
部へ噴射させるインクジェット記録ヘッドにおいて、前
記インク供給口の断面積が前記圧力室の断面積の１／４
＋７０％、−５０％の範囲であることを特徴とするイン
クジェット記録ヘッドを提供するものである。
また、＃配圧カ室に通じるインク供給口よりも。
更にインク供給源に近い位ｆＫ、インク清浄化のための
フィルターが設置されていること、また、前記圧力室に
通じるインク供給口はインクメインタンクからインクの
供給を受けるインクサブタンクに接続されていることを
特徴とするインクジェット記録ヘッドを提供するもので
ある。
フィルターが設置されていること、また、前記圧力室に
通じるインク供給口はインクメインタンクからインクの
供給を受けるインクサブタンクに接続されていることを
特徴とするインクジェット記録ヘッドを提供するもので
ある。
上述の手段にょ）、圧力室における圧力波の反射を小さ
くすることができ、また、安価なフィルターを使用する
仁とができる。
くすることができ、また、安価なフィルターを使用する
仁とができる。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図が第１の実施例のインクジェット記録ヘッドで圧
力室ｌが筒状のガラス管２で構成されている。ガラス管
２の先端部は円錐状として先端にオリフィス３が形成さ
れていると共に、後端部の断面積Ａ２は、圧力室の断面
積をＡ１として約Ａ２＝Ａ１／４となるように絞って開
口している。
力室ｌが筒状のガラス管２で構成されている。ガラス管
２の先端部は円錐状として先端にオリフィス３が形成さ
れていると共に、後端部の断面積Ａ２は、圧力室の断面
積をＡ１として約Ａ２＝Ａ１／４となるように絞って開
口している。
このガラス管２の後端部はインクサブタンク９内に臨ま
せである。インクサブタンク９は図示していないメイン
タンクと供給チューブ１１にょシフイルターフを介して
接続され、インクの消費ｔＸ応じてメインタンクよシイ
ンクサブタンク９ヘインクを供給できるようになってい
る。インクサブタンク９の上部は空気層１ｏが形成され
るようになっておシ、空気層１０部分の側壁はチューブ
１２を通じて外部に開口している。図中４はガラス管２
の外側に嵌装した圧電素子で、リード線５よ）駆動信号
が送られるようＫなっている。また６はオリフィス３よ
シ噴出したインク滴である。
せである。インクサブタンク９は図示していないメイン
タンクと供給チューブ１１にょシフイルターフを介して
接続され、インクの消費ｔＸ応じてメインタンクよシイ
ンクサブタンク９ヘインクを供給できるようになってい
る。インクサブタンク９の上部は空気層１ｏが形成され
るようになっておシ、空気層１０部分の側壁はチューブ
１２を通じて外部に開口している。図中４はガラス管２
の外側に嵌装した圧電素子で、リード線５よ）駆動信号
が送られるようＫなっている。また６はオリフィス３よ
シ噴出したインク滴である。
オリフィス３は内径的５０μｍの円形とし、核部には図
示し次ようなメニスカス液面凹部８が形成されるよう釦
なっている。
示し次ようなメニスカス液面凹部８が形成されるよう釦
なっている。
第２図は上記実施例における。メニスカス８のオリフィ
ス先端からの後退量Ｘを調べた結果である。図中Ａが上
記実施例のものであシ、Ｂが従来例のものを示している
。
ス先端からの後退量Ｘを調べた結果である。図中Ａが上
記実施例のものであシ、Ｂが従来例のものを示している
。
実施例のインクジェット記録ヘッドの非噴射時のメニス
カス８の後退量はｘ＝２０〜４０μｍであった。すなわ
ちサブタンク９内の圧力は外気に対して負の圧力となっ
ていた。ｔ＝Ｑでインク噴射の駆動信号を圧電素子４に
１回加えると又は急激に減少して、図の矢印Ｓ付近（約
３０μＳ）でインク滴６が噴射し、その後メニスカスは
約２４０μｍ（図中ＰＩ）まで後退した後、ｔ＝１９０
μｓ頃にはｘ＝２０〜４０μｍの元の状態に復帰した。
カス８の後退量はｘ＝２０〜４０μｍであった。すなわ
ちサブタンク９内の圧力は外気に対して負の圧力となっ
ていた。ｔ＝Ｑでインク噴射の駆動信号を圧電素子４に
１回加えると又は急激に減少して、図の矢印Ｓ付近（約
３０μＳ）でインク滴６が噴射し、その後メニスカスは
約２４０μｍ（図中ＰＩ）まで後退した後、ｔ＝１９０
μｓ頃にはｘ＝２０〜４０μｍの元の状態に復帰した。
この間噴射したインク量と同量のインクがインクサブタ
ンク９よシ圧力室１へ供給された。
ンク９よシ圧力室１へ供給された。
従来のインクジェット記録ヘッドのメニスカスの挙動は
Ｂで示したようにインク滴の噴射後の復帰過程でメニス
カスの後退ピークが二つ（ｐｌとＰ２）観測された。こ
れは圧力室内を圧力波が伝播して、圧力室の先端および
後端で反射するためと認められた。この点、実施例では
後退のピークはＰ１一つであシ、圧力室後端部での圧力
波の反射が最小限にできることを確認した。なお１両者
共に使用したインクの粘度は約７ ｃｐｓであった。
Ｂで示したようにインク滴の噴射後の復帰過程でメニス
カスの後退ピークが二つ（ｐｌとＰ２）観測された。こ
れは圧力室内を圧力波が伝播して、圧力室の先端および
後端で反射するためと認められた。この点、実施例では
後退のピークはＰ１一つであシ、圧力室後端部での圧力
波の反射が最小限にできることを確認した。なお１両者
共に使用したインクの粘度は約７ ｃｐｓであった。
一般に、圧力波の反射は閉じた端部では同位相のまま反
射し、開いた端部では逆位相で反射する。
射し、開いた端部では逆位相で反射する。
実施例ではガラス管２の後端を開口すると共に。
開口部の断面積をガラス管２の内側断面積の約１／４と
することによって圧力波の反射を最小限にできたもので
ある。またこの結果、インク噴射後の元の定常状態に復
帰する時間も、従来例で約２００μＳ以上を要していた
ものが約１９０μｓと短くなシ、周波数特性を向上させ
て、記録に要する時間を短縮することもできた。
することによって圧力波の反射を最小限にできたもので
ある。またこの結果、インク噴射後の元の定常状態に復
帰する時間も、従来例で約２００μＳ以上を要していた
ものが約１９０μｓと短くなシ、周波数特性を向上させ
て、記録に要する時間を短縮することもできた。
また、実施例の前記フィルター７は電鋳製のメツシュ板
をインクサブタンク９へのインク供給口へ装着したが、
インクサブタンク内へゴミが流入するのは確実に防止で
きた。従って従来のような高価なフィルターは不要とな
り、コスト低減も可能である。
をインクサブタンク９へのインク供給口へ装着したが、
インクサブタンク内へゴミが流入するのは確実に防止で
きた。従って従来のような高価なフィルターは不要とな
り、コスト低減も可能である。
なお、前記ガラス管２の後端部の断面積Ａ２は、ガラス
管２の内径の断面積Ａ１に対して、Ａ２＝Ａ１／４を中
心として＋７０％〜−５０％の範囲で前記と同様の挙動
が得られたが、これを越えると効果は得られなかった。
管２の内径の断面積Ａ１に対して、Ａ２＝Ａ１／４を中
心として＋７０％〜−５０％の範囲で前記と同様の挙動
が得られたが、これを越えると効果は得られなかった。
次に第３図（ａ）および（ｂ）に第２の実施例を示す。
この実施例は平面型の構造のインクジェット記録ヘッド
で、（ａ）図は上方から見た断面図、（ｂ）図は側面断
面図である。図中、断面略方形の圧力室ｌの先端部にオ
リフィス３を設ける一方、後端部の断面積Ａ２は圧力室
１の断面積Ａ１に対して約Ａ２＝Ａ１／４で開口してイ
ンクサブタンク９に連結させである。尚、４は圧電素子
である。
で、（ａ）図は上方から見た断面図、（ｂ）図は側面断
面図である。図中、断面略方形の圧力室ｌの先端部にオ
リフィス３を設ける一方、後端部の断面積Ａ２は圧力室
１の断面積Ａ１に対して約Ａ２＝Ａ１／４で開口してイ
ンクサブタンク９に連結させである。尚、４は圧電素子
である。
この実施例においても第１の実施例と同様に、圧力波の
反射波を最小限として１周波数特性の良いインクジェッ
ト記録ヘッドとすることができた。
反射波を最小限として１周波数特性の良いインクジェッ
ト記録ヘッドとすることができた。
なお、各実施例において、圧電素子４を圧力室１に作用
させるエネルギー源としているが、他のエネルギー発生
手段を用いたものでも、圧力室１に圧力波を発生させる
構造のものであれば、この発明を実施して同様の作用を
得ることができる。
させるエネルギー源としているが、他のエネルギー発生
手段を用いたものでも、圧力室１に圧力波を発生させる
構造のものであれば、この発明を実施して同様の作用を
得ることができる。
以上説明したように本発明によれば、圧力室内での圧力
波の反射を最小限にできるので、連続的に安定なインク
噴射が可能なインクジェット記録ヘッドが得られる効果
がある。
波の反射を最小限にできるので、連続的に安定なインク
噴射が可能なインクジェット記録ヘッドが得られる効果
がある。
また、フィルターは圧力室の後端に設けることなく、イ
ンクサブタンクへのインク供給口に設は得るので、安価
なフィルターの使用が可能となシ。
ンクサブタンクへのインク供給口に設は得るので、安価
なフィルターの使用が可能となシ。
コスト低減の効果がある。ノズルを複数個としたマルチ
タイプでは各ノズル毎にフィルターを設ける必要が無く
、−色に一つのフィルターで対処できるため、さらに大
きなコスト低減効果がある。
タイプでは各ノズル毎にフィルターを設ける必要が無く
、−色に一つのフィルターで対処できるため、さらに大
きなコスト低減効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例の断面図。
第２図は第１の実施例のメニスカスの後退量を示す図。
第３図（ａ）は本発明の第２の実施例の上方向断面図。
第３図（ｂＪは第３図（ａ）のＩＶ−ＩＶ線における側
面断面図。 第４図は従来のインクジェット記録ヘッドの側面断面図
。 １・・・圧力室、２・・・ガラス管、３・・・オリフィ
ス、４・・・圧電素子、５・・・リード線、６・・・イ
ンク滴、７・・・フィルター ８・・・メニスカス（液
面凹部）、９・・・インクサブタンク。
面断面図。 第４図は従来のインクジェット記録ヘッドの側面断面図
。 １・・・圧力室、２・・・ガラス管、３・・・オリフィ
ス、４・・・圧電素子、５・・・リード線、６・・・イ
ンク滴、７・・・フィルター ８・・・メニスカス（液
面凹部）、９・・・インクサブタンク。
Claims (3)
- （１）インク噴射口と、該インク噴射口に通じる圧力室
と、該圧力室に通じるインク供給口を有し、前記圧力室
に作用させるエネルギーによってインク噴射口よりイン
クを外部へ噴射させるインクジェット記録ヘッドにおい
て、前記インク供給口の断面積が前記圧力室の断面積の
１／４＋７０％、−５０％の範囲であることを特徴とす
るインクジェット記録ヘッド。 - （２）前記圧力室に通じるインク供給口よりも、更にイ
ンク供給源に近い位置に、インク清浄化のためのフィル
ターが設置されていることを特徴とする請求項（１）に
記載のインクジェット記録ヘッド。 - （３）前記圧力室に通じるインク供給口はインクメイン
タンクからインクの供給を受けるインクサブタンクに接
続されていることを特徴とする請求項（１）に記載のイ
ンクジェット記録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23658688A JPH0286454A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23658688A JPH0286454A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0286454A true JPH0286454A (ja) | 1990-03-27 |
Family
ID=17002831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23658688A Pending JPH0286454A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0286454A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010094969A (ja) * | 2008-10-20 | 2010-04-30 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | インクジェットヘッド |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP23658688A patent/JPH0286454A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010094969A (ja) * | 2008-10-20 | 2010-04-30 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | インクジェットヘッド |
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