JPH04369544A - Ink jet head - Google Patents
Ink jet headInfo
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- JPH04369544A JPH04369544A JP14595691A JP14595691A JPH04369544A JP H04369544 A JPH04369544 A JP H04369544A JP 14595691 A JP14595691 A JP 14595691A JP 14595691 A JP14595691 A JP 14595691A JP H04369544 A JPH04369544 A JP H04369544A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、インク滴を飛翔させ、
記録紙等の記録媒体上にインク像を形成するプリンタ等
のインクジェット記録装置に供するインクジェットヘッ
ドに関する。[Industrial Application Field] The present invention allows ink droplets to fly,
The present invention relates to an inkjet head used in an inkjet recording device such as a printer that forms an ink image on a recording medium such as recording paper.
【0002】0002
【従来の技術】複数のノズルを有するノズル形成基板と
、ノズルに対向して配置された圧電変換素子からなる圧
力発生部材と、前記圧電変換素子と前記ノズル形成基板
との間隙、及び前記圧電変換素子の周辺を充たすインク
とを備え、印加電圧により前記圧電変換素子を変位させ
てインクをノズルから吐出させるオンデマンド型インク
ジェットヘッドは、特公昭60−8953号公報に開示
されている。BACKGROUND ART A nozzle forming substrate having a plurality of nozzles, a pressure generating member comprising a piezoelectric transducer arranged opposite to the nozzles, a gap between the piezoelectric transducing element and the nozzle forming substrate, and the piezoelectric transducer. Japanese Patent Publication No. 60-8953 discloses an on-demand inkjet head that includes ink that fills the periphery of the element, and in which the piezoelectric transducer is displaced by an applied voltage to eject ink from a nozzle.
【0003】また、インクタンクと吐出口を結ぶ流路内
に発熱体を配設し、気泡を発生させることにより流路内
のインクを加圧して、その一部を吐出口よりインク滴と
して吐出させるオンデマンド形インクジェットヘッドは
、特公平2−46389号公報に開示されている。[0003] Furthermore, a heating element is disposed in the flow path connecting the ink tank and the ejection port, and by generating bubbles, the ink in the flow path is pressurized, and a portion of the ink is ejected from the ejection port as ink droplets. An on-demand type inkjet head for this purpose is disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-46389.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術では、各ノズルに対応して1つずつインクキャ
ビティが配設してあり、圧力発生部材も各々のインクキ
ャビティに対して必要であった。ノズルの数、あるいは
、ノズルの密度は、圧力発生部材やキャビティの大きさ
や間隔に、左右されるところが大きかった。ノズルを高
密度にするために圧力発生部材を小さくすると、必要な
排除体積もしくは圧力が得られなかった。また、このよ
うに圧力発生部材が複数になると、キャビティとの接合
強度や精度、圧力発生部材の加工による内部歪などによ
る特性の変化、といったばらつきを生じやすい。こうい
うばらつきにより、ノズル近傍のインクに与える圧力が
ばらつき、インクジェットヘッドのインク吐出特性、し
いては印字品質がばらつくという問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned prior art, one ink cavity is provided corresponding to each nozzle, and a pressure generating member is also required for each ink cavity. . The number of nozzles or the nozzle density is largely influenced by the size and spacing of the pressure generating member and the cavity. Reducing the size of the pressure generating member to increase the nozzle density did not provide the necessary displacement volume or pressure. Furthermore, when there is a plurality of pressure generating members as described above, variations in properties are likely to occur, such as changes in bonding strength and precision with the cavity, and changes in characteristics due to internal distortion due to processing of the pressure generating members. Due to these variations, there is a problem in that the pressure applied to the ink near the nozzle varies, resulting in variations in the ink ejection characteristics of the inkjet head, and thus the print quality.
【0005】さらに、圧力発生部材の個数が多く小さな
ことで、生産性、作業性が悪いという問題も起こってい
る。Furthermore, due to the large number and small size of the pressure generating members, there is a problem of poor productivity and workability.
【0006】また、気泡発生によりインク滴吐出を行な
う場合は、インクを吐出させるための圧力を得るには大
きな発熱量を必要とするので、発熱体の耐久性が悪く、
発熱体の大きさを左右し、隣接ノズル間隔は温度伝達の
ない間隔にせねばならず、発熱を吸収するまでの時間が
次のインクを吐出させるまでの時間を制限し印字速度を
大きく左右した。なお、各ノズルごとに圧力を発生させ
るので、発熱体の特性ばらつきがインク吐出特性、しい
ては印字品質がばらつくという問題があった。そこで、
本発明は、こうした問題を解決するもので、その目的は
、多ノズル化、高密度化、高印字品質、高印字速度に対
応するとともに、高精度で簡易組立が可能であるインク
ジェットヘッドを提供することにある。Furthermore, when ejecting ink droplets by generating bubbles, a large amount of heat is required to obtain the pressure to eject the ink, so the durability of the heating element is poor.
This affected the size of the heating element, the distance between adjacent nozzles had to be set to prevent temperature transfer, and the time it took to absorb heat generation limited the time until the next ink was ejected, which greatly affected printing speed. In addition, since pressure is generated for each nozzle, there is a problem in that variations in the characteristics of the heating element cause variations in the ink ejection characteristics and, therefore, the print quality. Therefore,
The present invention solves these problems, and its purpose is to provide an inkjet head that supports multiple nozzles, high density, high print quality, and high print speed, and that can be assembled easily with high precision. There is a particular thing.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】インクを吐出する複数の
ノズルと、前記複数のノズルに対して共通のインク吐出
手段及び個々のノズルに対してインク吐出制御を行なう
手段を有することを特徴とし、複数のノズルに対して共
通のインク吐出手段が、ノズル内のインクに圧力を印加
することであり、インクの吐出制御手段が、発熱体によ
り生じる気泡である事を特徴とする。Means for Solving the Problems The present invention is characterized by having a plurality of nozzles that eject ink, a common ink ejection means for the plurality of nozzles, and a means for controlling ink ejection for each nozzle, The ink ejection means common to the plurality of nozzles applies pressure to the ink within the nozzles, and the ink ejection control means is bubbles generated by a heating element.
【0008】[0008]
【作用】まずインク吐出手段が複数のノズルにわたって
いるので、各々のノズルから均一なインク滴量及びイン
ク滴速度のインク吐出が出来る。[Operation] First, since the ink ejecting means extends over a plurality of nozzles, ink can be ejected from each nozzle with a uniform amount and speed of ink droplets.
【0009】また、各ノズルに設けてある発熱体の発熱
により、ノズル内に気泡が発生してインク滴吐出が止ま
る。このときの気泡は、インク滴を吐出するのに必要な
気泡にくらべて小さい。以上のことにより選択的にイン
ク滴を記録紙に導く。[0009] Furthermore, due to the heat generated by the heating element provided in each nozzle, air bubbles are generated within the nozzle and the ejection of ink droplets is stopped. The bubbles at this time are smaller than the bubbles required to eject the ink droplets. By doing the above, ink droplets are selectively guided to the recording paper.
【0010】0010
【実施例】以下に本発明による一実施例の詳細を図面を
参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.
【0011】図1は、本発明の一実施例を示すインクジ
ェットヘッド主要部の断面図である。容器10とノズル
形成基板11に囲まれた系の中に、圧力発生部材16と
それを固定するための固定板30があり、更にインク1
9が満たされ、常にインクが満たされた状態にするため
に、インク供給口31を通じて図には示されていないイ
ンクタンクにつながっている。ノズル形成基板11に列
設された複数のノズル14内のインクに圧力を与えられ
るように、圧力発生部材16の自由端18が配置されて
あり、固定板30に接着して一端を固定してある。また
、ノズルの記録媒体側の開口部が12でインク側の開口
部が13であり、蒸着などの方法により形成した発熱体
15、15・・が、各ノズル14、14・・に設けられ
ている。図2はインクを吐出するノズルの断面図である
。図2(a)で、圧力発生部材16に適当なパルスを印
加することにより駆動すると、図2(b)のように矢印
Aの方向に変形する。この変形により発生する圧力が、
ノズルのインク側の開口部13にあるインク19に集中
し、図2(c)のように記録媒体側の開口部12よりイ
ンク滴20が吐出し、図2(d)で元の状態に戻る。こ
の一連の動作の中では、発熱体15には電圧を与えない
。FIG. 1 is a sectional view of the main part of an inkjet head showing an embodiment of the present invention. In the system surrounded by the container 10 and the nozzle forming substrate 11, there is a pressure generating member 16 and a fixing plate 30 for fixing it, and furthermore, the ink 1
9 is connected to an ink tank (not shown) through an ink supply port 31 in order to keep it always filled with ink. The free end 18 of the pressure generating member 16 is arranged so as to apply pressure to the ink in the plurality of nozzles 14 arranged in a row on the nozzle forming substrate 11, and one end is fixed by adhering to the fixing plate 30. be. Further, the opening on the recording medium side of the nozzle is 12, and the opening on the ink side is 13, and heating elements 15, 15, etc. formed by a method such as vapor deposition are provided in each nozzle 14, 14, etc. There is. FIG. 2 is a cross-sectional view of a nozzle that discharges ink. In FIG. 2(a), when the pressure generating member 16 is driven by applying an appropriate pulse, it deforms in the direction of arrow A as shown in FIG. 2(b). The pressure generated by this deformation is
The ink 19 in the ink-side opening 13 of the nozzle is concentrated, and an ink droplet 20 is ejected from the recording medium-side opening 12 as shown in FIG. 2(c), returning to the original state in FIG. 2(d). . During this series of operations, no voltage is applied to the heating element 15.
【0012】図3はインクを吐出させないノズルの断面
図である。インクを吐出させないノズルの発熱体15に
は、電圧を与える。するとノズル内のインク19に気泡
が発生して、図3(b)のように、インク19のメニス
カス21は、ノズルのインク側の開口部13まで引き込
まれる。この状態で圧力発生部材16がA方向に変形し
て、インク19に圧力を与えても、図3(c)のように
インク19のメニスカス21は、ノズルの記録媒体側の
開口部12より少し出るだけなので、インク滴吐出には
至らない。FIG. 3 is a sectional view of a nozzle that does not eject ink. A voltage is applied to the heating element 15 of the nozzle that does not eject ink. Then, bubbles are generated in the ink 19 in the nozzle, and the meniscus 21 of the ink 19 is drawn up to the opening 13 on the ink side of the nozzle, as shown in FIG. 3(b). Even if the pressure generating member 16 deforms in the direction A in this state and applies pressure to the ink 19, the meniscus 21 of the ink 19 is slightly smaller than the opening 12 of the nozzle on the recording medium side, as shown in FIG. 3(c). Since the ink only comes out, it does not result in ink droplet ejection.
【0013】以上の事により、インクを吐出するノズル
と吐出させないノズルを選択し、記録媒体まで導くこと
ができる。As described above, it is possible to select the nozzles that eject ink and the nozzles that do not eject ink, and guide the ink to the recording medium.
【0014】また、ノズル形状はどの様な形状でも可能
であるが、インク側の開口部13を記録媒体側の開口部
12に比べて大きな形状にすると、気泡の圧力がインク
側の開口部13に伝わり易く、発熱量を小さくすること
ができ、気泡発生によるインクの吐出をなくすことも容
易になる。Although the nozzle can have any shape, if the opening 13 on the ink side is made larger than the opening 12 on the recording medium side, the pressure of the bubbles will be reduced by the opening 13 on the ink side. The amount of heat generated can be reduced, and it is also easy to eliminate ink ejection due to bubble generation.
【0015】[0015]
【発明の効果】本発明によれば、一つのインク吐出手段
を複数ノズルに渡らせる事が可能なので、各ノズルに対
応する製造ばらつきをなくし、各々のノズル近傍のイン
クには、均一な圧力を与えることができ、ばらつきの少
ないインク滴吐出ができ、印字品質が向上する。インク
吐出手段の間隔に捕らわれる事なく、ノズルを高密度に
できる。インク吐出手段の数にあまり捕らわれる事なく
多ノズルにできる。大きな部材を用いて吐出手段を形成
することが可能なので、接着強度も得易く、位置精度も
出し易いので信頼性が上がる。[Effects of the Invention] According to the present invention, it is possible to use one ink ejection means across multiple nozzles, thereby eliminating manufacturing variations corresponding to each nozzle and applying uniform pressure to the ink near each nozzle. It is possible to eject ink droplets with less variation, and the print quality is improved. Nozzles can be arranged at high density without being restricted by the spacing between ink ejecting means. It is possible to have multiple nozzles without being too constrained by the number of ink ejection means. Since it is possible to form the discharge means using a large member, it is easy to obtain adhesive strength and position accuracy, which increases reliability.
【図1】本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッド主要部の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of the main part of an inkjet head showing an embodiment according to the present invention.
【図2】インクを吐出するノズルの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a nozzle that discharges ink.
【図3】インクを吐出させないノズルの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a nozzle that does not eject ink.
10 容器 11 ノズル形成基板 12 ノズルの印字用紙側の開口部 13 ノズルのインク側の開口部 14 ノズル 15 発熱体 16 圧力発生部材 19 インク 20 インク滴 21 メニスカス 30 固定板 31 インク供給口 10 Container 11 Nozzle forming substrate 12 Opening on the printing paper side of the nozzle 13 Opening on the ink side of the nozzle 14 Nozzle 15 Heating element 16 Pressure generating member 19 Ink 20 Ink drop 21 Meniscus 30 Fixed plate 31 Ink supply port
Claims (2)
数のノズルに対して共通のインク吐出手段及び個々のノ
ズルに対してインク吐出制御を行なう手段を有すること
を特徴とするインクジェットヘッド。1. An ink jet head comprising a plurality of nozzles that eject ink, a common ink ejection means for the plurality of nozzles, and a means for controlling ink ejection for each nozzle.
段が、ノズル内のインクに圧力を印加することであり、
個々のノズルに対するインクの吐出制御手段が、発熱体
により生じる気泡であることを特徴とする請求項1記載
のインクジェットヘッド。2. The common ink ejection means for the plurality of nozzles is to apply pressure to the ink within the nozzles,
2. The inkjet head according to claim 1, wherein the ink ejection control means for each nozzle is a bubble generated by a heating element.
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JP14595691A Expired - Fee Related JP3064494B2 (en) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Inkjet head |
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