JPH07125199A - 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
- Publication number
- JPH07125199A JPH07125199A JP30336593A JP30336593A JPH07125199A JP H07125199 A JPH07125199 A JP H07125199A JP 30336593 A JP30336593 A JP 30336593A JP 30336593 A JP30336593 A JP 30336593A JP H07125199 A JPH07125199 A JP H07125199A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- nozzle
- plunger
- nozzles
- tip
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インク中に気泡が生成したとしても、印字の
際にインク切れが生じないようにする。 【構成】 ノズル板１５の後方のインク保留部１４内
に、前後方向に移動可能であり、先端にノズルを覆う広
さの平坦部を有するプランジャ１６を設ける。この平坦
部が各ノズル２５の直後となるように、各プランジャ１
６を配置する。そして、ＰＺＴ素子によりプランジャを
前後方向に移動させる。 【効果】 プランジャ１６の先端の平坦部が、その平坦
部とノズルとの間に存在するインクを直接機械的に押し
出す。プランジャ先端の平坦部とノズルとの間の空間が
非常に小さいため、気泡がそこに介在することがなく、
インク切れが生じにくい。
際にインク切れが生じないようにする。 【構成】 ノズル板１５の後方のインク保留部１４内
に、前後方向に移動可能であり、先端にノズルを覆う広
さの平坦部を有するプランジャ１６を設ける。この平坦
部が各ノズル２５の直後となるように、各プランジャ１
６を配置する。そして、ＰＺＴ素子によりプランジャを
前後方向に移動させる。 【効果】 プランジャ１６の先端の平坦部が、その平坦
部とノズルとの間に存在するインクを直接機械的に押し
出す。プランジャ先端の平坦部とノズルとの間の空間が
非常に小さいため、気泡がそこに介在することがなく、
インク切れが生じにくい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タのヘッドに関する。
タのヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のインクジェットプリンタを大別す
ると、ピエゾ素子（ＰＺＴ）を用いて機械的にインクを
押し出すメカニカルタイプと、ヒータを用いてインクを
押し出すバブルジェットタイプとがある。メカニカルタ
イプは例えば図７に示すように、ノズル７１の後方に比
較的大きなインク溜まり空間（キャビティ）７２を設
け、ＰＺＴ７３でその空間７２の容積を高速で縮小させ
ることにより、ノズル７１からインク７４を噴出させ
る。バブルジェットタイプは図８に示すように、ノズル
８１の後方のインク溜まり（キャビティ）８２にヒータ
８３を設け、このヒータ８３によりインク８４を高速で
沸騰させ、気泡８５を生成することにより、その前方の
インク８４をノズル８１から噴出させる。
ると、ピエゾ素子（ＰＺＴ）を用いて機械的にインクを
押し出すメカニカルタイプと、ヒータを用いてインクを
押し出すバブルジェットタイプとがある。メカニカルタ
イプは例えば図７に示すように、ノズル７１の後方に比
較的大きなインク溜まり空間（キャビティ）７２を設
け、ＰＺＴ７３でその空間７２の容積を高速で縮小させ
ることにより、ノズル７１からインク７４を噴出させ
る。バブルジェットタイプは図８に示すように、ノズル
８１の後方のインク溜まり（キャビティ）８２にヒータ
８３を設け、このヒータ８３によりインク８４を高速で
沸騰させ、気泡８５を生成することにより、その前方の
インク８４をノズル８１から噴出させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のインクジェット
プリンタは上記の通り、いずれのタイプのものも、イン
クを押し出すための駆動部（メカニカルタイプではＰＺ
Ｔ７３、バブルジェットタイプではヒータ８３）からノ
ズル７１、８１迄の間に比較的大きな容量のインク溜ま
り（キャビティ）７２、８２が存在する。そのため、何
らかの原因でキャビティ７２、８２内又はその前の段階
でインク中に気泡が生成した場合、気泡がキャビティ７
２、８２内に滞留しやすく、印字の際のインク切れの原
因となる。
プリンタは上記の通り、いずれのタイプのものも、イン
クを押し出すための駆動部（メカニカルタイプではＰＺ
Ｔ７３、バブルジェットタイプではヒータ８３）からノ
ズル７１、８１迄の間に比較的大きな容量のインク溜ま
り（キャビティ）７２、８２が存在する。そのため、何
らかの原因でキャビティ７２、８２内又はその前の段階
でインク中に気泡が生成した場合、気泡がキャビティ７
２、８２内に滞留しやすく、印字の際のインク切れの原
因となる。
【０００４】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、インク
中に気泡が生成したとしても、印字の際にインク切れが
生じにくいインクジェットプリンタ用ヘッドを提供する
ことにある。
成されたものであり、その目的とするところは、インク
中に気泡が生成したとしても、印字の際にインク切れが
生じにくいインクジェットプリンタ用ヘッドを提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係るインクジェットプリンタ用ヘッ
ドは、 a)インクを前方に噴出させるためのノズルを有するノズ
ル板と、 b)ノズル板の後方に設けたインク保留部と、 c)インク保留部内で前後方向に移動可能であり、先端に
ノズルを覆う広さの平坦部を有しており、該平坦部が上
記ノズルの直後となるように配置されたプランジャと、 d)プランジャを前後方向に移動させる駆動部とを備える
ことを特徴とする。なお、上記プランジャの先端の平坦
部は、完全な平面である場合のほか、多少の曲率を持っ
た曲面である場合をも含む。
に成された本発明に係るインクジェットプリンタ用ヘッ
ドは、 a)インクを前方に噴出させるためのノズルを有するノズ
ル板と、 b)ノズル板の後方に設けたインク保留部と、 c)インク保留部内で前後方向に移動可能であり、先端に
ノズルを覆う広さの平坦部を有しており、該平坦部が上
記ノズルの直後となるように配置されたプランジャと、 d)プランジャを前後方向に移動させる駆動部とを備える
ことを特徴とする。なお、上記プランジャの先端の平坦
部は、完全な平面である場合のほか、多少の曲率を持っ
た曲面である場合をも含む。
【０００６】
【作用】まず、駆動部によりプランジャを後方に移動さ
せると、周囲のインク保留部内のインクがノズルとプラ
ンジャの先端の平坦部との間に吸引される。次に、駆動
部によりプランジャを高速で前方に移動させると、プラ
ンジャの先端の平坦部がインクをノズル方向に押し出
し、ノズルから噴出させる。
せると、周囲のインク保留部内のインクがノズルとプラ
ンジャの先端の平坦部との間に吸引される。次に、駆動
部によりプランジャを高速で前方に移動させると、プラ
ンジャの先端の平坦部がインクをノズル方向に押し出
し、ノズルから噴出させる。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例であるインクジェットプリ
ンタ用ヘッドを図１〜図６により説明する。本実施例の
ヘッド１０の本体は平板状（側面図＝図２参照）のケー
ス１１（セラミック、ステンレス鋼等の弾性率の高い材
料を使用することが望ましい）から成り、平面形状は先
端を落としたホームベース状となっている（平面図＝図
１参照）。ケース１１の先端（図１左方）にはノズル板
１５が固定され、ノズル板１５には多数のノズル２５が
一列に配置されている（図３）。ノズル２５の径は使用
目的、解像度により決定されるが、通常、数十μｍ程度
である。なお、図３では簡単のためにインクを噴出する
ノズル２５の数を１２個としたが、３６、４８等、更に
多数のノズル２５を並べることもできる。ノズル板１５
の背後にはインク保留部１４が形成され、このインク保
留部１４には、ケース１１の両側端を通るインク供給路
１２及びインク流出路１３が接続される。インク流出路
１３はインク保留部１４内で生成した気泡を排出するた
めに用いるものであり、通常は閉塞しておいてもよい。
ンタ用ヘッドを図１〜図６により説明する。本実施例の
ヘッド１０の本体は平板状（側面図＝図２参照）のケー
ス１１（セラミック、ステンレス鋼等の弾性率の高い材
料を使用することが望ましい）から成り、平面形状は先
端を落としたホームベース状となっている（平面図＝図
１参照）。ケース１１の先端（図１左方）にはノズル板
１５が固定され、ノズル板１５には多数のノズル２５が
一列に配置されている（図３）。ノズル２５の径は使用
目的、解像度により決定されるが、通常、数十μｍ程度
である。なお、図３では簡単のためにインクを噴出する
ノズル２５の数を１２個としたが、３６、４８等、更に
多数のノズル２５を並べることもできる。ノズル板１５
の背後にはインク保留部１４が形成され、このインク保
留部１４には、ケース１１の両側端を通るインク供給路
１２及びインク流出路１３が接続される。インク流出路
１３はインク保留部１４内で生成した気泡を排出するた
めに用いるものであり、通常は閉塞しておいてもよい。
【０００８】インク保留部１４内では、各ノズル２５の
直後に１個ずつプランジャ１６が配置される。各プラン
ジャ１６の後方にはプッシュロッド１７が取り付けら
れ、プッシュロッド１７はケース１１の後端側で端子基
板１８により支持される。端子基板１８は、ケース１１
の後端に掛け渡されたブリッジ２２によりケース１１に
固定される。各プッシュロッド１７は細長い薄板状のピ
エゾ素子（ＰＺＴ）製の棒であり、その両側面（図１で
は上下面、図２では紙面前後面）には正負電極が形成さ
れている。このプッシュロッド１７の正負各電極は、端
子基板の表裏面に形成された電極１９（図１では表面側
電極のみが現われている）により外部の電圧源と接続さ
れ、一方向に電圧が印加されるとピエゾ素子（ＰＺＴ）
の電歪効果によりプッシュロッド１７の全長が伸び、他
方向に電圧が印加されるとプッシュロッド１７の全長が
縮む。各プッシュロッド１７の伸縮方向が正しく前後方
向（図１、図２では左右方向）となるように、全１２本
のプッシュロッド１７は２箇所において、ケース１１内
の空洞部に掛け渡されたゴム製の支持枠２０、２１によ
り支持される。このうち前方の支持枠２０は、インク保
留部１４のインクが後方の端子基板１８の方に漏れない
ようにシールする役割をも果たしている。
直後に１個ずつプランジャ１６が配置される。各プラン
ジャ１６の後方にはプッシュロッド１７が取り付けら
れ、プッシュロッド１７はケース１１の後端側で端子基
板１８により支持される。端子基板１８は、ケース１１
の後端に掛け渡されたブリッジ２２によりケース１１に
固定される。各プッシュロッド１７は細長い薄板状のピ
エゾ素子（ＰＺＴ）製の棒であり、その両側面（図１で
は上下面、図２では紙面前後面）には正負電極が形成さ
れている。このプッシュロッド１７の正負各電極は、端
子基板の表裏面に形成された電極１９（図１では表面側
電極のみが現われている）により外部の電圧源と接続さ
れ、一方向に電圧が印加されるとピエゾ素子（ＰＺＴ）
の電歪効果によりプッシュロッド１７の全長が伸び、他
方向に電圧が印加されるとプッシュロッド１７の全長が
縮む。各プッシュロッド１７の伸縮方向が正しく前後方
向（図１、図２では左右方向）となるように、全１２本
のプッシュロッド１７は２箇所において、ケース１１内
の空洞部に掛け渡されたゴム製の支持枠２０、２１によ
り支持される。このうち前方の支持枠２０は、インク保
留部１４のインクが後方の端子基板１８の方に漏れない
ようにシールする役割をも果たしている。
【０００９】図４及び図５に示す通り、プランジャ１６
は平板で構成され、平面形状は先端をカットしたホーム
ベース状となっている。この先端は完全な平面であって
もよいし、多少の曲率を持たせた曲面としてもよい。ノ
ズル板１５のノズル穴２５は、後方のインク保留部１４
側で拡大されており（前方のノズル穴２５の径の１．５
〜３倍程度）、プランジャ１６先端の平坦部はこのノズ
ル穴２５の後方の拡大部２６をほぼ覆う程度の大きさに
形成されている。そして、このプランジャ１６先端の平
坦部とノズル板１５との隙間２７は、例えば３０〜２０
０μｍ程度（最大でも３００μｍ以内）に設定される。
図４に示すように、プランジャ１６同士は狭い隙間で密
に配列され、プランジャ１６間に泡が入り込まないよう
になっている。
は平板で構成され、平面形状は先端をカットしたホーム
ベース状となっている。この先端は完全な平面であって
もよいし、多少の曲率を持たせた曲面としてもよい。ノ
ズル板１５のノズル穴２５は、後方のインク保留部１４
側で拡大されており（前方のノズル穴２５の径の１．５
〜３倍程度）、プランジャ１６先端の平坦部はこのノズ
ル穴２５の後方の拡大部２６をほぼ覆う程度の大きさに
形成されている。そして、このプランジャ１６先端の平
坦部とノズル板１５との隙間２７は、例えば３０〜２０
０μｍ程度（最大でも３００μｍ以内）に設定される。
図４に示すように、プランジャ１６同士は狭い隙間で密
に配列され、プランジャ１６間に泡が入り込まないよう
になっている。
【００１０】本実施例のヘッド１０の動作を図６により
説明する。まず、印字を行なわない状態では図６（ａ）
に示すようにプランジャ１６は静止している。インク保
留部１４のインクはノズル２５の先端部でそれ自身の表
面張力によりメニスカスを形成し、これによりノズル穴
２５からのインクの漏出が防止される。
説明する。まず、印字を行なわない状態では図６（ａ）
に示すようにプランジャ１６は静止している。インク保
留部１４のインクはノズル２５の先端部でそれ自身の表
面張力によりメニスカスを形成し、これによりノズル穴
２５からのインクの漏出が防止される。
【００１１】或るノズルからインクを噴出させたいとき
は、まず、外部の駆動部より端子基板１８のそのノズル
に対応する表裏の電極間に所定の駆動電圧を印加する。
これにより、そのノズルに対応するプランジャ１６のプ
ッシュロッド１７の両面の電極間に電圧が印加され、プ
ッシュロッド１７が急速に縮む。すると、図６（ｂ）の
細矢印で示すように、プランジャ先端部の（図６におい
て）上下からインクがプランジャ先端の平坦部とノズル
板１５との間の隙間２７に入り込む。
は、まず、外部の駆動部より端子基板１８のそのノズル
に対応する表裏の電極間に所定の駆動電圧を印加する。
これにより、そのノズルに対応するプランジャ１６のプ
ッシュロッド１７の両面の電極間に電圧が印加され、プ
ッシュロッド１７が急速に縮む。すると、図６（ｂ）の
細矢印で示すように、プランジャ先端部の（図６におい
て）上下からインクがプランジャ先端の平坦部とノズル
板１５との間の隙間２７に入り込む。
【００１２】そして直ちに、今度は逆方向の電圧を印加
することにより、プッシュロッド１７を急速に伸ばす。
すると図６（ｃ）に示すように、プランジャ先端とノズ
ル板との間の隙間２７のインクの一部がノズル穴２５か
ら外部に噴出される。図７及び図８に示した従来のヘッ
ドでは、比較的容量の大きいインク溜まり（キャビテ
ィ）の、ノズルから遠い箇所でインクに圧力を加え、そ
の圧力によりインクをノズルから噴出させるという方式
をとっていたため、インクの噴出力が弱い。しかし、本
実施例のヘッドではノズルの直後に配置されたプランジ
ャの平坦部を高速でノズル側に移動させることにより、
プランジャ先端の平坦部とノズルとの間のインクを直接
ノズル方向に押し出す。このため、インクの噴出力が強
いと同時に、平坦部とノズルとの間に存在するインクが
機械的圧力により効率よくノズルから押し出される。な
お、プッシュロッド１７の伸縮量はもちろん隙間２７の
大きさよりも小さい。インクが噴出した後は、ノズル穴
２５は再びインク自身のメニスカスにより蓋をされる
（図６（ｄ））。
することにより、プッシュロッド１７を急速に伸ばす。
すると図６（ｃ）に示すように、プランジャ先端とノズ
ル板との間の隙間２７のインクの一部がノズル穴２５か
ら外部に噴出される。図７及び図８に示した従来のヘッ
ドでは、比較的容量の大きいインク溜まり（キャビテ
ィ）の、ノズルから遠い箇所でインクに圧力を加え、そ
の圧力によりインクをノズルから噴出させるという方式
をとっていたため、インクの噴出力が弱い。しかし、本
実施例のヘッドではノズルの直後に配置されたプランジ
ャの平坦部を高速でノズル側に移動させることにより、
プランジャ先端の平坦部とノズルとの間のインクを直接
ノズル方向に押し出す。このため、インクの噴出力が強
いと同時に、平坦部とノズルとの間に存在するインクが
機械的圧力により効率よくノズルから押し出される。な
お、プッシュロッド１７の伸縮量はもちろん隙間２７の
大きさよりも小さい。インクが噴出した後は、ノズル穴
２５は再びインク自身のメニスカスにより蓋をされる
（図６（ｄ））。
【００１３】
【発明の効果】本発明に係るインクジェットプリンタ用
ヘッドでは、プランジャの先端の平坦部がノズルの直後
に配置されているため、インクを駆動する部分とノズル
との間の容積が非常に小さい。従って、インク保留部内
に気泡が生じたとしても、その気泡はインク駆動部とノ
ズルとの間に入ることができず、また、たとえ非常に小
さな気泡が入ったとしても、それはインク駆動部（プラ
ンジャの先端の平坦部）により直接ノズルから押し出さ
れるため、インク切れが生じる可能性が大幅に低減され
る。
ヘッドでは、プランジャの先端の平坦部がノズルの直後
に配置されているため、インクを駆動する部分とノズル
との間の容積が非常に小さい。従って、インク保留部内
に気泡が生じたとしても、その気泡はインク駆動部とノ
ズルとの間に入ることができず、また、たとえ非常に小
さな気泡が入ったとしても、それはインク駆動部（プラ
ンジャの先端の平坦部）により直接ノズルから押し出さ
れるため、インク切れが生じる可能性が大幅に低減され
る。
【００１４】また、プランジャを薄板で形成することに
より、インクジェットノズルのピッチと同じピッチで多
数のプランジャを１列に配列することができるようにな
る。従来のインクジェットプリンタ用ヘッドでは、各ノ
ズルの後方に比較的大きな容量のキャビティが必要であ
った（図７、図８参照）が、本発明に係るヘッドでは、
ノズルの数を増やしてもヘッド自体の大きさはそれほど
大きくならないため、非常にコンパクトな高解像度ヘッ
ドを構成することができる。
より、インクジェットノズルのピッチと同じピッチで多
数のプランジャを１列に配列することができるようにな
る。従来のインクジェットプリンタ用ヘッドでは、各ノ
ズルの後方に比較的大きな容量のキャビティが必要であ
った（図７、図８参照）が、本発明に係るヘッドでは、
ノズルの数を増やしてもヘッド自体の大きさはそれほど
大きくならないため、非常にコンパクトな高解像度ヘッ
ドを構成することができる。
【図１】 本発明の一実施例であるインクジェットプリ
ンタ用ヘッドの平面断面図。
ンタ用ヘッドの平面断面図。
【図２】 実施例のヘッドの側面断面図。
【図３】 実施例のヘッドのノズル側からみた正面図。
【図４】 実施例のヘッドのノズル部の平面拡大断面
図。
図。
【図５】 実施例のヘッドのノズル部の側面拡大断面
図。
図。
【図６】 実施例のヘッドの印字時のノズル部の動きを
示す拡大断面図。
示す拡大断面図。
【図７】 従来のメカニカルインクジェットプリンタ用
ヘッドの概略構成を示す断面図。
ヘッドの概略構成を示す断面図。
【図８】 従来のバブルインクジェットプリンタ用ヘッ
ドの概略構成を示す断面図。
ドの概略構成を示す断面図。
１０…インクジェットプリンタ用ヘッド １１…ケース １２…インク供給路 １３…インク流出路 １４…インク保留部 １４…プランジャ １５…ノズル板 １６…プランジャ １７…プッシュロッド １８…端子基板 １９…電極 ２０、２１…支持枠 ２５…ノズル ２６…ノズル後部の拡大部 ２７…ノズルとプラン
ジャとの間の隙間
ジャとの間の隙間
Claims (1)
- 【請求項１】 a)インクを前方に噴出させるためのノズ
ルを有するノズル板と、 b)ノズル板の後方に設けたインク保留部と、 c)インク保留部内で前後方向に移動可能であり、先端に
ノズルを覆う広さの平坦部を有しており、該平坦部が上
記ノズルの直後となるように配置されたプランジャと、 d)プランジャを前後方向に駆動する駆動部とを備えるこ
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 |
|---|---|---|---|
| JP30336593A JPH07125199A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP30336593A JPH07125199A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | インクジェットプリンタ用ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07125199A true JPH07125199A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=17920119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30336593A Pending JPH07125199A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | インクジェットプリンタ用ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07125199A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100949935B1 (ko) * | 2008-01-10 | 2010-03-30 | 이지마크(주) | 잉크 젯 프린터 |
| KR100949936B1 (ko) * | 2008-01-10 | 2010-03-30 | 이지마크(주) | 잉크 젯 프린터 |
| KR101380951B1 (ko) * | 2012-08-10 | 2014-04-04 | 이지마크(주) | 잉크젯 프린터의 헤드 어셈블리 |
| JP2014520689A (ja) * | 2011-07-22 | 2014-08-25 | デュルスト フォトテクニク−アクチェンゲゼルシャフト | インクジェットプリンタ用のプリントヘッド |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP30336593A patent/JPH07125199A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100949935B1 (ko) * | 2008-01-10 | 2010-03-30 | 이지마크(주) | 잉크 젯 프린터 |
| KR100949936B1 (ko) * | 2008-01-10 | 2010-03-30 | 이지마크(주) | 잉크 젯 프린터 |
| JP2014520689A (ja) * | 2011-07-22 | 2014-08-25 | デュルスト フォトテクニク−アクチェンゲゼルシャフト | インクジェットプリンタ用のプリントヘッド |
| US9751313B2 (en) | 2011-07-22 | 2017-09-05 | Durst Phototechnik—A.G. | Print head for an ink jet printer |
| US9994029B2 (en) | 2011-07-22 | 2018-06-12 | Durst Phototechnik—A.G. | Print head for an ink jet printer |
| KR101380951B1 (ko) * | 2012-08-10 | 2014-04-04 | 이지마크(주) | 잉크젯 프린터의 헤드 어셈블리 |
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