JPH0464449A - インクジェットヘッド - Google Patents

インクジェットヘッド

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JPH0464449A
JPH0464449A JP17679190A JP17679190A JPH0464449A JP H0464449 A JPH0464449 A JP H0464449A JP 17679190 A JP17679190 A JP 17679190A JP 17679190 A JP17679190 A JP 17679190A JP H0464449 A JPH0464449 A JP H0464449A
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JP
Japan
Prior art keywords
flow path
nozzle
ink
inkjet
height
Prior art date
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Pending
Application number
JP17679190A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Naruse
修 成瀬
Minoru Ameyama
飴山 実
Toshitaka Hirata
平田 俊敞
Hiromichi Komai
博道 駒井
Shuzo Matsumoto
松本 修三
Tomoaki Nakano
智昭 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0464449A publication Critical patent/JPH0464449A/ja
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 技権分國 本発明は、インクジエソ)−プリンタにおけるインクジ
ェットヘッド、より詳細には、中間調表現を容易にでき
るインクジェットヘッドに関する。
丈米艮権 インクジェット記録装置においてオンデマント型の記録
装置は、他の方式、例えば荷電偏向型の記録装置に比へ
構造が単純であるとか、記録に必要なインクのみを噴射
するため、不要なインクの回収の必要がない等の長所を
もっている。
第5図は、従来のオントマンド型インクジェット記録装
置の代表的なインクジェットヘッドの縦断面図、第6図
は分解斜視図である。図において21は圧電体、21a
は該圧電体21の長手方向に設けられた溝によって形成
された等間隔で等しい幅の抑圧部、22は前記溝に充填
され隣接する押圧部の相互干渉を除く充填材、23は高
さ(厚さ)Hの流路形成材、24は該流路形成材23に
よって形成され前記押圧部21aに対応した幅Wのイン
ク流路、25は該流路24の先端に位置し、インクを噴
射するノズル、26は流路形成材23を圧電体21と両
面より接合する」二扱、27は該上板27に設けられ各
々の流路24にインクを供給する共通液室、27aはイ
ンク供給口、28は基板、29は配電板、30は配電板
29と各々の押圧部21aとを接続するホンデング材で
ある。
このインクジェットヘッドの動作は、まず、図示しない
制御回路を配置した配電板29より選択された押圧部2
1aに駆動パルス電圧が印加されると、該抑圧部21a
は厚み変位し流路24を加圧し、該流路24内のインク
を圧縮する。この圧縮により、インク流路24内のイン
クは能動パルス電圧に応した量だけノズル25より噴射
し記録媒体に記録する。即ち、流路24およびノズル2
5の寸法が規定されると記録ドツトの大きさは駆動パル
ス電圧の電圧値、パルス幅またはパルス数により変化す
る。逆に、駆動パルス電圧等の駆動条件が規定される場
合、記録紙上の画素の大きさを変えるためには、ノズル
径を変化させ吐出量を変えなければならない。
しかし、記録媒体に中間調を表現するため記録トノ1〜
の大きさを、駆動パルスの電圧値、パルス幅等電気的な
駆動条件を変えることにより変化させる場合は、能動回
路か著しく高価になるという問題があり、更に駆動パル
スの大きさはインク滴噴射エネルキを変化するものであ
るから、インクの噴射量を変えるとともに、インク滴の
速度も変化する。この結果、記録媒体に記録された画素
の位置精度が悪くなり画質も低下するという欠点が生し
た。
また、駆動条件を一定にしてノズル径を変える方法によ
る場合、かなり小さいノズル径のノズルを用意しないと
高画質の中間調ができない。しかし、小さいノズル径の
ノズルは、小さいノズル径のもの程、目づまりし易くな
る。この結果、目づまりに対応する信頼性の低下がまぬ
がれなかった。
且−一カ 本発明は、」二連のごとき問題点に鑑みてなされたもの
で、流路の長さ、高さ等の寸法を変えた形状のインクジ
ェットエレメント流路を複数具備することによりインク
滴の大きさを変化させ、これにより能動回路を高価なも
のとせす、信頼性を損うことなく容易に中間調を表現す
るインクジェットヘッドを提供することを目的としてな
されたものである。
購−−−成− 本発明は、上記目的を達成するために、圧電体にスリッ
トを設け、該スリット間で形成される凸部をアクチュエ
ータとし、該凸部の各々に対応して一端にノズルを有し
、他端をインクの共通液室に連通ずる平行流路を配設し
、該平行流路の面に対し垂直な方向に発生する前記アク
チュエータの厚み変位により平行流路内のインクを圧縮
し、ノズルよりインク滴を噴射するインクジェット記録
装置において、 (1)前記平行流路の流路幅、長さおよびノズルを一定
とし、流路高さを異ならしめたインクジェットエレメン
トを複数段一体構成にしたこと、更には、(2)前記平
行流路の流路幅、高さおよびノズルを一定とし、流路長
さを異ならしめたインクジェットエレメントを複数段一
体構成にしたこと、 更には、(3)前記平行流路の幅およびノズルを一定と
し、流路の長さおよび高さを異ならしめたインクジェッ
トエレメントを複数段一体構成にしたことを特徴とした
ものである。以下、本発明の実施例に基づいて説明する
第1図は、本発明によるインクジェットヘッドの前記(
1)記載の一実施例を説明するための側断面図で、図に
おいて、8は基板、A、BおよびCは該基板8上に順次
積みあげられ、各々異なる大きさのインク滴を噴射する
インクジェットヘッドエレメントで、各々のインクジェ
ットヘッドエレメントA、BおよびCは、後述の如く長
平方向にスリットを設け、該スリット間で形成される凸
部(図示せず)をアクチュエータとする圧電体と、前記
凸部の各々に対応して一端にノズルを有し、他端をイン
クの共通液室に連通ずる平行流路を配設する流路形成材
と、該流路形成材を前記圧電体との間に接合し、圧電体
の凸部であるアクチュエータの即動により前記平行流路
内のインクを圧縮してノズルよりインク滴を噴射可能に
する上板とから構成されている。即ち各々のインクジェ
ットエレメントA、BおよびCにおいて、la、]、b
および1cは等しい長さの圧電体、3a、3bおよび3
cは各々厚さの異なる流路形成材、4a。
4bおよび4cは該流路形成材3a、3bおよび3cに
よって形成された等しい長さの平行流路、5a、5bお
よび5cは該平行流路先端に開口する等しい開口面積の
ノズル、6a、6bおよび6cは上板、7a、7bおよ
び7cは共通液室、9は前記各々のアクチュエータに駆
動パルスを指命出力する回路(図示せず)を配設した配
電板、10a、10bおよび10cは各々の圧電体のア
クチュエータと配電板9とを接続するボンデインク材で
ある。
この構成において流路4a、4bおよび4Cは、流路幅
W(第6図参照)、長さLは等しいが、流路高さは各々
異なり、図示においてはHユ〈H2〈H3となっている
。即ち、流路の高さを変えることにより流路内インクの
流体コンプライアンスを変え、インク流路インクキャビ
ティの容積と厚み変化する圧電体による容積変化の比を
変化させ、噴射質量を変えるものである。
すなわち。
インクキャビティ容積:Va(=HXL)圧電体による
容積変化:vP とすると圧縮率αは Va となる。
第3図は、高さH□<H2<HlL、た場合のインク滴
の噴射質量m1(i=1,2.・・、n)を求め、グラ
フにしめしたもので、高さHと噴射質量mjとは逆比例
関係にある。なお、第1図ではインクジェットエレメン
トA、B、Cを3段として積重ねているが2段または4
段以上でもよい。
第2図は、本発明の他の実施例を説明するための側断面
図で、平行な流路の長さが各々異なるインクジェットエ
レメントE、FおよびGを基板18上に一体的に積み重
ねたものである。
各々のインクジェットエレメントE、FおよびGにおい
て、le、if、および1gは長平方向に凸部アクチュ
エータ(図示せず)を有する圧電体、3e、3fおよび
3gは、各々等しい厚さの流路形成材、4e、4fおよ
び4gは等しい高さを有する平行流路、5e、5fおよ
び5gはノズル、6e、6fおよび6gは上板、7e、
7fおよび7gは共通液室、]9は前記各々のアクチュ
エータに駆動パルスを指令出力する回路(図示せず)を
配設した配電板、1.Oe、10fおよびLogは各々
の圧電体のアクチュエータと配電板19とを接続するボ
ンディング材である。
この構成において流路4e、4fおよび4gは流路幅W
および高さHは等しいが長さは各々異なる。図において
はr、、>L2)L、としている。これは、流路長さを
変えて実質的な容積変化を得ることにより噴射量を変化
させるものである。
第4図は、流路の高さHおよび幅Wを一定にして、長さ
をL□、 L2. L3と変化した場合の5インク滴の
噴射質量mjと流路長さLとの関係をしめす図で、噴射
質量mjと流路長さLとは比例関係にある。
叙上において第1図てはインク流路の長さり。
幅Wを一定にして高さHを変え、第2図では、高さH1
幅Wを一定にして長さしを変えたインクジェットヘッド
をしめしたが、幅Wを一定にして高さHおよび長さL双
方を変えてもよい。例えば、最下段のインクジェットエ
レメントは流路高さが低くかつ長さLを長くし、次に流
路高さをそれより高くするとともに長さLも長くする形
で、股上に積上げることにより、中間調をむらなく表現
することができる。
なお、上記の例は、何れも電気的な駆動条件や噴射ノズ
ル寸法を一定の条件として説明したが、これらの条件を
変えることによっても容易に噴射質量の異なるインクジ
ェットヘッドが得られ、これらを、更に積層状に一体的
に構成することにより小型、軽量で中間調表現可能なイ
ンクジェットヘッドにすることができる。
また、流路4の製造方法としては、流路形成板3として
トライフィルム上に一枚のマスクを用いて焼付エツチン
グし、直接圧電体1上に接合する6また厚さの異なる流
路を製造する場合は、前記のマスクを用い、当該厚さの
トライフィルムにより焼付エツチングすることにより同
一形状のかつ厚さの異なる流路形成材3が容易に得られ
る。圧電体〕上に接合された前記流路形成材3は上板6
に接合されて両面が密閉されインクジェットヘッドが作
成される。
その他、流路形成材3と上板6とをモールド・、エツチ
ング等により一体的に製作して圧電体1上に接合するこ
とによっても容易に得られる。
効   果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、オン
デマンド型インクジェットヘッドにおいて中間調表現を
するために、 (1)インク流路の長さおよび幅を一定として高さ寸法
の各々異なるインクジェットヘッドエレメントを複数個
一体的に構成することにより、更には、 (2)インク流路の幅および高さを一定として長さ寸法
の各々異なるインクジェットヘッドエレメントを複数個
一体的に構成することにより、更には、 (3)インク流路の幅を一定として長さおよび高さ寸法
の各々異なるインクジェットヘッドエレメントを複数一
体的に構成することにより。
インクジェットヘッドの駆動回路を中間調表現用に変更
することによる該駆動回路のコスト高を招くことなく、
また、駆動回路によらず中間調表現をノズル口径変更に
よる場合に生ずるノズル目づまり等の信頼性を損うこと
なく、安価に信頼性の高いインク滴質量を変化させるこ
とが容易に可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のインクジェットヘッドの一実施例の
側断面図、第2図は、他の実施例の側断面図、第3図は
、第1図の特性図、第4図は、第2図の特性図、第5図
は、従来のインクジェットヘッドの側断面図、第6図は
、第5図の斜視分解組立図である。 A、B、C,E、F、G・・・インクジェットヘッドエ
レメント、1.]〜lc、le〜1g・・圧電体、3a
−3c、3e−3g−流路形成材、48〜l↓c、4e
−4g  平行流路、6a−6c、6e〜6g 流路上
板、8,18・・・基板。 特許出願人  株式会社 リ コ 第 図 第 3e(4e)6θ 図 e 、石 第4図 第 図 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、圧電体にスリットを設け、該スリット間で形成され
    る凸部をアクチュエータとし、該凸部の各々に対応して
    一端にノズルを有し、他端をインクの共通液室に連通す
    る平行流路を配設し、該平行流路の面に対し垂直な方向
    に発生する前記アクチュエータの厚み変位により平行流
    路内のインクを圧縮し、ノズルよりインク滴を噴射する
    インクジェット記録装置において、前記平行流路の流路
    幅、長さおよびノズルを一定とし、流路高さを異ならし
    めたインクジェットエレメントを複数段一体構成にした
    ことを特徴とするインクジェットヘッド。 2、圧電体にスリットを設け、該スリット間で形成され
    る凸部をアクチュエータとし、該凸部の各々に対応して
    一端にノズルを有し、他端をインクの共通液室に連通す
    る平行流路を配設し、該平行流路の面に対し垂直な方向
    に発生する前記アクチュエータの厚み変位により平行流
    路を圧縮し、ノズルよりインク滴を噴射するインクジェ
    ット記録装置において、前記平行流路の流路幅、高さお
    よびノズルを一定とし、流路長さを異ならしめたインク
    ジェットエレメントを複数段一体構成にしたことを特徴
    とするインクジェットヘッド。 3、圧電体にスリットを設け、該スリット間で形成され
    る凸部をアクチュエータとし、該凸部の各々に対応して
    一端にノズルを有し、他端をインクの共通液室に連通す
    る平行流路を配設し、該平行流路の面に対し垂直な方向
    に発生する前記アクチュエータの厚み変位により平行流
    路を圧縮し、ノズルよりインク滴を噴射するインクジェ
    ット記録装置において、前記平行流路の幅およびノズル
    を一定とし、流路の長さおよび高さを異ならしめたイン
    クジェットエレメントを複数段一体構成にしたことを特
    徴とするインクジェットヘッド。
JP17679190A 1990-07-03 1990-07-03 インクジェットヘッド Pending JPH0464449A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001232822A (ja) * 2000-02-24 2001-08-28 Kyocera Corp インクジェットヘッド
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