JPH0437550A - インクジェットプリンタ用ヘッド - Google Patents
インクジェットプリンタ用ヘッドInfo
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Landscapes
- 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〕
本発明はインクジェットプリンタ用ヘッドの構造に関す
る。さらに詳しくは印字時と非印字時の温度が異なるイ
ンクジェットプリンタ用ヘッドの構造に関する。
る。さらに詳しくは印字時と非印字時の温度が異なるイ
ンクジェットプリンタ用ヘッドの構造に関する。
従来の高温インク吐出型インクジェット記録装置は製造
時に所定の印字密度が得られるような方法で製造してい
た。
時に所定の印字密度が得られるような方法で製造してい
た。
しかし、前述の従来技術では印字安定性を向上させるな
どの目的でインクジェット記録ヘッドを外部環境温度よ
り高温の所定温度に保持して印字を行なう際に主として
熱膨張のために、インクを噴出させるための複数の小孔
群の間隔とインクを噴出させるための複数の噴出器群の
間隔とが製造時と異なってしまったり互いに異なってし
まい、目的とする印字パターンの間隔が得られず、また
噴出器群で押し出したインクかヘット内に逃げて効率良
くインク滴として噴出てきないという技術課題があった
。
どの目的でインクジェット記録ヘッドを外部環境温度よ
り高温の所定温度に保持して印字を行なう際に主として
熱膨張のために、インクを噴出させるための複数の小孔
群の間隔とインクを噴出させるための複数の噴出器群の
間隔とが製造時と異なってしまったり互いに異なってし
まい、目的とする印字パターンの間隔が得られず、また
噴出器群で押し出したインクかヘット内に逃げて効率良
くインク滴として噴出てきないという技術課題があった
。
そこで本発明はこのような技術課題を解決するもので、
その目的とするところは高温に保持しても目的とする印
字密度を保ちながら安定な印字パターンやインク滴を得
ることのできるインクジェット記録装置を提供するとこ
ろにある。
その目的とするところは高温に保持しても目的とする印
字密度を保ちながら安定な印字パターンやインク滴を得
ることのできるインクジェット記録装置を提供するとこ
ろにある。
本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドは、インクを
噴出させるための複数の噴出口群と該噴出口群に対応し
て設置した前記インクを噴出させる複数の噴出器群とか
ら主に構成され、外部温度より高温に保持してインクを
噴出させるインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、
印字を行う温度下で前記噴出口群との各々と相対する前
記噴出器群の各々がほぼ同一ピッチとなるように設置し
たことを特徴とする。
噴出させるための複数の噴出口群と該噴出口群に対応し
て設置した前記インクを噴出させる複数の噴出器群とか
ら主に構成され、外部温度より高温に保持してインクを
噴出させるインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、
印字を行う温度下で前記噴出口群との各々と相対する前
記噴出器群の各々がほぼ同一ピッチとなるように設置し
たことを特徴とする。
本発明の上記の構成によれば、インクジェットヘッドを
昇温させ動作温度に保持されると前記ヘッド構成材料の
熱膨張のために前記インク噴出口群と前記噴出器群との
各々の間隔が等しくなるために、前記噴出器群で押し出
すインクのほとんどが相対する前記噴出口群から効率良
くインク滴となって噴出され、安定な印字が得られる。
昇温させ動作温度に保持されると前記ヘッド構成材料の
熱膨張のために前記インク噴出口群と前記噴出器群との
各々の間隔が等しくなるために、前記噴出器群で押し出
すインクのほとんどが相対する前記噴出口群から効率良
くインク滴となって噴出され、安定な印字が得られる。
第1図は本発明の一実施例を示す主要構成部の部分断面
図である。第1図(a)を用いて本発明の主要構成とイ
ンクジェットヘッドの動作について以下に説明する。図
には画いてないが、ヒータ等の加熱装置によりインクジ
ェットヘッド2を介してインク1を適度な高温に加熱・
保持し、所定の粘度を有する液体としてインクジェット
ヘッド2の中に満たした。インクジェットへラド2は図
に示すように、ヘッドケース3とインクを噴出させるた
めの噴出口たる複数のノズル4を形成したノズルプレー
ト5で外側を囲い、ノズルプレート5はヘッドケース3
上およびスペーサ10上をノズル4の配列方向にスライ
ドできるようにした。
図である。第1図(a)を用いて本発明の主要構成とイ
ンクジェットヘッドの動作について以下に説明する。図
には画いてないが、ヒータ等の加熱装置によりインクジ
ェットヘッド2を介してインク1を適度な高温に加熱・
保持し、所定の粘度を有する液体としてインクジェット
ヘッド2の中に満たした。インクジェットへラド2は図
に示すように、ヘッドケース3とインクを噴出させるた
めの噴出口たる複数のノズル4を形成したノズルプレー
ト5で外側を囲い、ノズルプレート5はヘッドケース3
上およびスペーサ10上をノズル4の配列方向にスライ
ドできるようにした。
第1図(b)は同図(a)中のノズル4の中心を通る断
面Aて切断した場合の断面図である。第2図(a)およ
び(b)は第1図(b)と同様の断面図である。第1図
(b)はインクジェットヘッド2を動作させない場合、
たとえば製造時または保管時の外部環境温度における状
態である。ノズル4のピッチBは63〜500μm間の
所定の値に形成したが、その値は目的とする印字間隔で
はない。第2図(a)も第1図(b)と同様の状態を示
している図である。第1図(b)において振動子6のピ
ッチをCとし、ピッチBおよびピッチCは、前述の保持
された高温時に同一となるように設定した。また図には
示していないが、ノズルプレート5をヘッドケース3と
の接触部においてインク1が大量に流出しないように、
バネ等で押さえた。インクジェットプリンタヘッド2の
中にインク噴出器群たる複数の振動子6を、スペーサ1
0を介してノズルプレート5と一定の間隔を保持させる
ように設置した。振動子6は電気伝導性を有する振動板
8および圧電体7を図に示すようにはり合わせ、圧電体
7の他方の面に薄膜電極9を形成した。
面Aて切断した場合の断面図である。第2図(a)およ
び(b)は第1図(b)と同様の断面図である。第1図
(b)はインクジェットヘッド2を動作させない場合、
たとえば製造時または保管時の外部環境温度における状
態である。ノズル4のピッチBは63〜500μm間の
所定の値に形成したが、その値は目的とする印字間隔で
はない。第2図(a)も第1図(b)と同様の状態を示
している図である。第1図(b)において振動子6のピ
ッチをCとし、ピッチBおよびピッチCは、前述の保持
された高温時に同一となるように設定した。また図には
示していないが、ノズルプレート5をヘッドケース3と
の接触部においてインク1が大量に流出しないように、
バネ等で押さえた。インクジェットプリンタヘッド2の
中にインク噴出器群たる複数の振動子6を、スペーサ1
0を介してノズルプレート5と一定の間隔を保持させる
ように設置した。振動子6は電気伝導性を有する振動板
8および圧電体7を図に示すようにはり合わせ、圧電体
7の他方の面に薄膜電極9を形成した。
圧電体7は振動板8と薄膜電極9間にあらかしめ直流電
圧を長時間印加し、分極を行・なった。振動子6は駆動
電源11を用いて短時間に所定のパルス電圧を印加し、
蓄積された電荷を放電させたところ、変形位置12の位
置まで変形した後もとの位置にもどった。この時所定の
粘度に保たれて、いたインク1の一部がノズル4よりイ
ンク滴14となって噴出方向13に噴出した。この後噴
出したインク滴14と同量を図には示していないがイン
ク1の供給部より供給方向15方向に供給した。
圧を長時間印加し、分極を行・なった。振動子6は駆動
電源11を用いて短時間に所定のパルス電圧を印加し、
蓄積された電荷を放電させたところ、変形位置12の位
置まで変形した後もとの位置にもどった。この時所定の
粘度に保たれて、いたインク1の一部がノズル4よりイ
ンク滴14となって噴出方向13に噴出した。この後噴
出したインク滴14と同量を図には示していないがイン
ク1の供給部より供給方向15方向に供給した。
複数の振動子6に駆動電源11より適度に変調した駆動
電圧を与えることにより多数のインク滴14を紙等の被
印字物上に噴出させ、良好な印字を得た。次に本発明に
用いた主な材料と形状について説明する。インク1はパ
ラフィンワックス、カルナバワックスおよびヘヘン酸等
の脂肪酸を各々1〜60wt%の割合て加熱溶解し、そ
の中にニグロシン黒色染料を1〜8wt%同様に溶解し
たものを用いた。高温に保持した時の粘度は2〜30m
Pa−8の範囲の一定の値である。インク1はこれらの
他に高温で前述の粘度となる有機物の中にカーボンブラ
ックや顔料の微粒子ならびに染料や顔料を付着または結
合させた微粒子を混合した非線型流動性液体を用いても
かまわない。ヘッドケース3は適度な熱伝導性を与える
材料たとえば、アルミニウム・シリコン、アルミナ等の
セラミクス類等を用いた。ノズルプレート5とスペーサ
10は同一材料もしくは、熱膨張係数の差や比が小さい
材料の組合せを用いた。特にスペーサ10は振動板8の
共通電極とするために、電気導電性材料もしくは絶縁材
料表面に導電性膜を形成したものを用いた。本発明に用
いたノズルプレート5およびスペーサ10の材料は、た
とえば金属ではニッケル、銅、タンタル、モリブデン、
鉄・ニッケル合金、鉄・ニッケル・コバルト合金、クロ
ムおよびこれらを少なくとも一種を含む合金である。特
にニッケルを用いた場合、ノズル4は電気メツキ法を用
いて非常に精密に形成することができた。他の材料では
、ガラス類、アルミナ、窒化ケイ素等のセラミクス類、
シリコン、サファイア等を用いた。またポリイミド、ポ
リエーテルエテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリ
フェニルサルホン等の耐熱性プラスチックでも良好な動
作を得た。特にこれらの絶縁物を用いた場合は、ノズル
4等の加工にエキシマレーザを用いたところ、非常に高
精度の加工を行なうことができた。
電圧を与えることにより多数のインク滴14を紙等の被
印字物上に噴出させ、良好な印字を得た。次に本発明に
用いた主な材料と形状について説明する。インク1はパ
ラフィンワックス、カルナバワックスおよびヘヘン酸等
の脂肪酸を各々1〜60wt%の割合て加熱溶解し、そ
の中にニグロシン黒色染料を1〜8wt%同様に溶解し
たものを用いた。高温に保持した時の粘度は2〜30m
Pa−8の範囲の一定の値である。インク1はこれらの
他に高温で前述の粘度となる有機物の中にカーボンブラ
ックや顔料の微粒子ならびに染料や顔料を付着または結
合させた微粒子を混合した非線型流動性液体を用いても
かまわない。ヘッドケース3は適度な熱伝導性を与える
材料たとえば、アルミニウム・シリコン、アルミナ等の
セラミクス類等を用いた。ノズルプレート5とスペーサ
10は同一材料もしくは、熱膨張係数の差や比が小さい
材料の組合せを用いた。特にスペーサ10は振動板8の
共通電極とするために、電気導電性材料もしくは絶縁材
料表面に導電性膜を形成したものを用いた。本発明に用
いたノズルプレート5およびスペーサ10の材料は、た
とえば金属ではニッケル、銅、タンタル、モリブデン、
鉄・ニッケル合金、鉄・ニッケル・コバルト合金、クロ
ムおよびこれらを少なくとも一種を含む合金である。特
にニッケルを用いた場合、ノズル4は電気メツキ法を用
いて非常に精密に形成することができた。他の材料では
、ガラス類、アルミナ、窒化ケイ素等のセラミクス類、
シリコン、サファイア等を用いた。またポリイミド、ポ
リエーテルエテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリ
フェニルサルホン等の耐熱性プラスチックでも良好な動
作を得た。特にこれらの絶縁物を用いた場合は、ノズル
4等の加工にエキシマレーザを用いたところ、非常に高
精度の加工を行なうことができた。
ノズル4は直径20μm〜300μm間でインク滴14
の形状、スピードを考慮して所定の一定値とした。圧電
体7にはチタン酸ジルコン酸鉛系のピエゾエレクトリッ
ク効果を示す強誘電体セラミクスを用い、薄膜電極9を
蒸着またはスパッタリングもしくはメツキ法によフて厚
さ0.1μm〜20μmの間の一定値に形成した。
の形状、スピードを考慮して所定の一定値とした。圧電
体7にはチタン酸ジルコン酸鉛系のピエゾエレクトリッ
ク効果を示す強誘電体セラミクスを用い、薄膜電極9を
蒸着またはスパッタリングもしくはメツキ法によフて厚
さ0.1μm〜20μmの間の一定値に形成した。
次に第2図(a)および第2図(b)を用いて本発明の
詳細な説明する。インクジェットヘッド2の温度を所定
の高温度まで上昇させたところ、第2図(b)に示すよ
うに、ノズルプレート5および振動子6を設置したスペ
ーサ10が熱膨張のために伸び振動子6のピッチ間隔や
ピッチノズル4の間隔も同一値であるB′に拡大した。
詳細な説明する。インクジェットヘッド2の温度を所定
の高温度まで上昇させたところ、第2図(b)に示すよ
うに、ノズルプレート5および振動子6を設置したスペ
ーサ10が熱膨張のために伸び振動子6のピッチ間隔や
ピッチノズル4の間隔も同一値であるB′に拡大した。
この時、B′はほぼ目的とする印字間隔となり、この状
態で前述のようにして印字を行なったところ、振動子6
てインク1をほとんどムダなく押すことがてき効率良く
印字ができ寸法の正しい非常に字体の美しい印字を得た
。またインク滴14の粒径も安定した大きさでバラツキ
が少なく整っていた。本実施例に用いたインクジェット
ヘッド2はノズル数1440のラインヘッドであり、印
字時の高温でのノズル4間ピッチB′は141μmであ
った。
態で前述のようにして印字を行なったところ、振動子6
てインク1をほとんどムダなく押すことがてき効率良く
印字ができ寸法の正しい非常に字体の美しい印字を得た
。またインク滴14の粒径も安定した大きさでバラツキ
が少なく整っていた。本実施例に用いたインクジェット
ヘッド2はノズル数1440のラインヘッドであり、印
字時の高温でのノズル4間ピッチB′は141μmであ
った。
本発明は特にノズル数の多い大型ラインヘッドを構成し
た場合に一列に配置されたノズル4の両端部でも従来と
比較して非常に印字ドツト間隔と印字粒径の整った美し
い印字が得られた。
た場合に一列に配置されたノズル4の両端部でも従来と
比較して非常に印字ドツト間隔と印字粒径の整った美し
い印字が得られた。
本発明の一実施例を示した第1図および第2図では、印
字を行うためインクジェットヘッド2を高温に保持した
際に主としてノズルプレート5とスペーサ10の熱膨張
係数が異なるため振動子6のピッチの伸びの方がノズル
4のピッチの伸びよりも小さいが、これは本発明を限定
するものでなく、各々の材質を変えることにより、振動
子6のピッチの伸びをノズル4のピッチの伸びより大き
くすることも可能であった。
字を行うためインクジェットヘッド2を高温に保持した
際に主としてノズルプレート5とスペーサ10の熱膨張
係数が異なるため振動子6のピッチの伸びの方がノズル
4のピッチの伸びよりも小さいが、これは本発明を限定
するものでなく、各々の材質を変えることにより、振動
子6のピッチの伸びをノズル4のピッチの伸びより大き
くすることも可能であった。
以上述べたように、本発明によれば、高温で動作するイ
ンクジェットプリンタの動作温度においてインク噴出口
であるノズル間のピッチとインク噴出手段である振動子
間のピッチを同一とすることによりインクのヘッド内へ
の「逃げ」がなく効率良くまたどのノズルからのインク
滴も安定した大きさでバラツキが少くインク滴を噴出さ
せることができるという効果を有する。さらに本発明で
はインクジェットヘッドを構成している部品の熱膨張係
数を同一としなくても容易に安定印字の得られるインク
ジェットプリンタ用ヘッドを製造し得るという効果も有
する。
ンクジェットプリンタの動作温度においてインク噴出口
であるノズル間のピッチとインク噴出手段である振動子
間のピッチを同一とすることによりインクのヘッド内へ
の「逃げ」がなく効率良くまたどのノズルからのインク
滴も安定した大きさでバラツキが少くインク滴を噴出さ
せることができるという効果を有する。さらに本発明で
はインクジェットヘッドを構成している部品の熱膨張係
数を同一としなくても容易に安定印字の得られるインク
ジェットプリンタ用ヘッドを製造し得るという効果も有
する。
第1図および第2図は本発明の一実施例を示す主要構成
部の部分断面図。 1・・・インク 4・・・ノズル 6・・・振動子 B 目 C−串 (非印字時における)ノズルピッチ (非印字時における)振動子ピッチ (印字時における)ノズルピッチお よび振動子ピッチ 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部(他1名)第1図
部の部分断面図。 1・・・インク 4・・・ノズル 6・・・振動子 B 目 C−串 (非印字時における)ノズルピッチ (非印字時における)振動子ピッチ (印字時における)ノズルピッチお よび振動子ピッチ 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部(他1名)第1図
Claims (1)
- インクを噴出させるための複数の噴出口群と該噴出口群
に対応して設置した前記インクを噴出させる複数の噴出
器群とから主に構成され、外部温度より高温に保持して
インクを噴出させるインクジェットプリンタ用ヘッドに
おいて、印字を行う温度下で前記噴出口群との各々と相
対する前記噴出器群の各々がほぼ同一ピッチとなるよう
に設置したことを特徴とするインクジェットプリンタ用
ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14357590A JPH0437550A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | インクジェットプリンタ用ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14357590A JPH0437550A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | インクジェットプリンタ用ヘッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0437550A true JPH0437550A (ja) | 1992-02-07 |
Family
ID=15341931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14357590A Pending JPH0437550A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | インクジェットプリンタ用ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0437550A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001240976A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Toshiba Tec Corp | 無電解メッキ方法、インクジェットヘッドの製造方法および電極基板 |
-
1990
- 1990-06-01 JP JP14357590A patent/JPH0437550A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001240976A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Toshiba Tec Corp | 無電解メッキ方法、インクジェットヘッドの製造方法および電極基板 |
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