JPH07251504A - Ink jet printing head - Google Patents

Ink jet printing head

Info

Publication number
JPH07251504A
JPH07251504A JP6070236A JP7023694A JPH07251504A JP H07251504 A JPH07251504 A JP H07251504A JP 6070236 A JP6070236 A JP 6070236A JP 7023694 A JP7023694 A JP 7023694A JP H07251504 A JPH07251504 A JP H07251504A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
cell
piezoelectric element
diaphragm
printer head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6070236A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kajiro Ushio
嘉次郎 潮
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.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP6070236A priority Critical patent/JPH07251504A/en
Publication of JPH07251504A publication Critical patent/JPH07251504A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14338Multiple pressure elements per ink chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/05Heads having a valve

Abstract

PURPOSE:To form a printing image of high quality on a printing medium while enhancing the jet characteristics of ink by providing a variable means selectively changing the magnitude of the hydromechanical conductance in an ink supply passage. CONSTITUTION:In an ink jet printer, a cell 1 is formed of a metal stainless plate 1a and has the chamber surrounded by a resin spacer 1b and the first diaphragm 6 driven by a first piezoelectric element 4 and is filled with the ink 8a supplied from an ink storage chamber 8 through an ink supply passage 2. Jet orifices 3 are formed to the front of the cell 1 by etching. A movable means consisting of a second piezoelectric element 5 and a second diaphragmn 7 is further provided to the cell 1. The inner pressure of the cell 1 is raised by the expansion of the first diaphragmn 6 and the cross-sectional area of the ink supply passage 2 is reduced by the expansion of the second diaphragm 7 and the jet characteristics of ink are made variable.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet printer head.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータ情報や、ビデオ画像などを
ハードコピー(肉眼で読めて恒久的に記録された画像)
するプリンタは、画像情報の質向上とアクセスのよさが
進行するに従って、一般ニーズ、特にカラープリンタに
対するニーズが高まってきている。
2. Description of the Related Art Hard copy of computer information and video images (images permanently read by the naked eye)
In general, the need for color printers has increased as the quality of image information and the ease of access of such printers have increased.

【0003】印画媒体上に印画する方式(プリント方
式)は種々様々あり、現在の主なカラープリント方式と
しては、露光により作成した電荷潜像をトナーにより現
像する電子写真法や、インクを微細孔から噴出させるイ
ンクジェット方式、加熱によりシート状インクを転写す
る熱転写方式、同じく加熱によりシート状インクを昇華
させて印画する熱昇華方式、銀塩写真に直接光で描画す
るフィルムプリンタ方式などがある。
There are various methods (printing methods) for printing on a printing medium, and the current main color printing methods are an electrophotographic method of developing a charge latent image formed by exposure with toner and a fine hole method of ink. There are an ink jet system ejected from a sheet, a thermal transfer system in which a sheet-like ink is transferred by heating, a thermal sublimation system in which a sheet-like ink is sublimated by heating to print an image, and a film printer system in which a silver halide photograph is directly drawn with light.

【0004】このようなプリント方式のなかで、インク
ジェット方式には、オンデマンド型とコンティニュアス
型と呼ばれるものがある。オンデマンド型とは、信号が
入力された時のみインクを噴出する方式であり、コンテ
ィニュアス型とは、常にインク霧を発生させておき、偏
向電極によりインク霧の飛散方向を制御する方式であ
る。尚、オンデマンド型は、その機構の簡便さから比較
的安価なプリンタとして提供され、広く普及しており、
3色もしくは4色のプリンタヘッドでカラー化を実現し
ているものも多い。また、インクとしても液体ばかりで
なく、常温で固体であり、加熱して液体化した後に噴出
させ、印画媒体上で再固化させる相変化型のインクジェ
ット方式もある。
Among such printing methods, there are ink jet methods called on-demand type and continuous type. The on-demand type is a system that ejects ink only when a signal is input, and the continuous type is a system that always generates ink fog and controls the direction of ink fog scattering by a deflection electrode. is there. The on-demand type is provided as a relatively inexpensive printer because of its simple mechanism and is widely used.
In many cases, three-color or four-color printer heads realize colorization. There is also a phase change type ink jet system which is not only a liquid as an ink, but is also a solid at room temperature and is heated and liquefied before being ejected and re-solidified on a printing medium.

【0005】インク噴出の方式として、現在の一般的に
普及しているものは、加熱により気化した気泡の膨張力
を利用してインクを噴出させるサーマル方式や、圧電体
でインクが満たされたセルを圧縮してインクを噴出させ
るピエゾ方式などである。これらのプリント方式は、い
ずれも加圧力を利用してインクを噴出させることを特徴
とし、安価でメンテナンスが容易であるため、インクジ
ェットプリンタヘッドに広く採用されている。
As a method of ejecting ink, a generally popular one at present is a thermal method of ejecting ink by utilizing the expansion force of bubbles vaporized by heating, or a cell filled with ink by a piezoelectric body. A piezo method that compresses and ejects ink. All of these printing methods are characterized by ejecting ink using a pressing force, are inexpensive and easy to maintain, and are therefore widely used in inkjet printer heads.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のインクジェットプリンタヘッドにおいては、インク
の噴出力が弱いため、粘性の高いインク(滲みにくいイ
ンク)を使用すると噴出したインクの形状も小さく形が
整ったものにならず、また、粘性の低いインクを使用す
ると滲みが生じる。このため、印画像の画質が劣ったも
のになるという問題点があった。
However, in the above-mentioned conventional ink jet printer head, since the ejection force of the ink is weak, the shape of the ejected ink is small and well-shaped when the ink of high viscosity (ink that hardly diffuses) is used. If the ink does not become dull and has low viscosity, bleeding occurs. Therefore, there is a problem in that the quality of the printed image is inferior.

【0007】粘性の高いインクを使用する場合、噴出の
ための圧力を上げることによって噴出したインクの形状
が小さく形が整ったものとなり、しかも、インクの粘性
が高いので印画像が滲みが生じ難いということが一般的
に知られているが、インクの噴出圧を低下させるという
問題点がある。
When high-viscosity ink is used, the shape of the ejected ink is small and well-shaped by increasing the pressure for ejecting the ink. Moreover, since the viscosity of the ink is high, the printed image is less likely to bleed. It is generally known that there is a problem that the ejection pressure of ink is lowered.

【0008】即ち、インクジェットプリンタヘッドの構
造上、噴出されるインクが満たされるセルには、当然に
インクを噴出する噴出孔と、セル内にインクを供給する
ためのインク供給流路とがあり、セル内のインクを噴出
させる際に、セル内に生じる上昇圧力が前記インク供給
流路を介して外部へ逃げるので、所謂インクの逆流現象
が生じ、インクの噴出圧が低下するという問題点があ
る。
That is, due to the structure of the ink jet printer head, the cells filled with the ejected ink naturally have ejection holes for ejecting the ink and ink supply passages for supplying the ink into the cells. When the ink in the cell is ejected, the rising pressure generated in the cell escapes to the outside through the ink supply flow path, so that a so-called backflow phenomenon of ink occurs and there is a problem that the ejection pressure of the ink decreases. .

【0009】インクの噴出圧は、例えばインクで満たさ
れたセル内を直接加圧する方式、あるいは噴出孔側でイ
ンク又は気泡を膨張させてその反力をセルの内圧で支持
する方式など種々のものが知られているが、いずれにせ
よインク噴出時にセル内に生じる圧力上昇をインクの噴
出のためだけに有効に利用したい場合には、インク供給
流路へ圧力が逃げ難い構成とする必要がある。換言すれ
ば、インク供給流路でインクが流れにくい構成となるよ
うに、例えばインク供給流路の流路断面積を小さくする
とか、流路長を長くして、インクの流れ易さの度合い、
すなわち流体学的コンダクタンスを小さくする必要があ
る。
There are various ink ejection pressures, such as a method of directly pressurizing a cell filled with ink or a method of expanding the ink or bubbles on the ejection hole side and supporting the reaction force with the internal pressure of the cell. However, in any case, if it is desired to effectively use the pressure increase generated in the cell when the ink is ejected only for ejecting the ink, it is necessary to make it difficult for the pressure to escape to the ink supply channel. . In other words, for example, the flow passage cross-sectional area of the ink supply flow passage is reduced or the flow passage length is increased so that the ink does not easily flow in the ink supply flow passage.
That is, it is necessary to reduce the hydrodynamic conductance.

【0010】このようにコンダクタンスを小さくしたイ
ンク供給流路では、いわゆる毛細管現象によってセル内
にインクを供給することになるため、セル内にインクを
供給するためにかかる時間(所謂、リフィル時間)が長
くなるという問題が生じていた。
In the ink supply channel having the small conductance, ink is supplied into the cells by a so-called capillary phenomenon, so that the time required to supply the ink into the cells (so-called refill time) is reduced. There was a problem of becoming long.

【0011】この結果、セル内にインクが円滑に満たさ
れず、特に連続的な断続印字におけるインクの噴出を高
速化すること(噴出パルス又は噴出の駆動周波数を高く
すること)ができず、実効的なプリンタを構成すること
ができないという問題が生じた。
As a result, the ink is not smoothly filled in the cells, and it is impossible to speed up the ejection of the ink (increase the ejection pulse or the driving frequency of the ejection) particularly in continuous intermittent printing, which is effective. There was a problem that it was not possible to configure a simple printer.

【0012】リフィル時間が高速パルス噴射に追いつか
なくなるとセル内のインクの量が低下し、セル内のイン
ク量が不十分になると、セル内圧の低下によってパルス
毎のインク噴出量も少なくなり、又、セル内に気泡が生
じるとインク噴出量が不均一となるので、印画像の濃度
を確保することがやはり困難となる。加えて、噴出した
インクの形状も小さく形が整ったものにならず、結果と
して、印画像が滲んだり、不解明になるという問題点が
解決できないこととなる。
When the refill time cannot catch up with the high-speed pulse ejection, the ink amount in the cell decreases, and when the ink amount in the cell becomes insufficient, the ink ejection amount for each pulse also decreases due to the decrease in the cell internal pressure. However, if bubbles are generated in the cells, the amount of ejected ink becomes non-uniform, so that it is still difficult to secure the density of the printed image. In addition, the shape of the ejected ink is not small and well-shaped, and as a result, the problem that the printed image is blurred or unclear cannot be solved.

【0013】リフィル時間を短くするためには、インク
の粘性を下げたり、前記コンダクタンスを大きくするこ
とが考えられるが、インクの粘性を下げると、印画媒体
上の印画像の滲みが大きくなったり、インク液滴の制御
も困難になるという問題が生じる。
In order to shorten the refill time, it is conceivable to lower the viscosity of the ink or increase the conductance, but if the viscosity of the ink is lowered, the bleeding of the printed image on the printing medium may increase, There is also a problem that control of ink droplets becomes difficult.

【0014】また、前記コンダクタンスを大きくする
と、前述したように、インク噴出時のセル内圧の上昇に
よりインクの逆流現象が生じ、インクの噴出圧が有効に
維持できなくなるという問題点と共に、この逆流現象に
よりセル内へのインクの供給が妨げられ、やはり上記同
様に、セルに充分にインクが満たされないことに基づく
問題点が生じる。
Further, if the conductance is increased, as described above, the backflow phenomenon of the ink occurs due to the rise of the cell internal pressure at the time of ejecting the ink, and the backflow phenomenon cannot be maintained effectively. This hinders the supply of ink into the cells, and again, similar to the above, there is a problem due to insufficient ink filling of the cells.

【0015】本発明は、上記課題を鑑みて成されたもの
であり、インクの噴出特性が優れたインクジェットプリ
ンタヘッドを得ることを主目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and its main object is to obtain an ink jet printer head having excellent ink ejection characteristics.

【0016】本発明の別の目的は、インクの噴出力を強
くし、印画媒体上の印画像を高画質な印画像にすること
ができるインクジェットプリンタヘッドを得ることであ
る。
Another object of the present invention is to obtain an ink jet printer head capable of enhancing the jetting force of ink and making a printed image on a printing medium a high quality printed image.

【0017】本発明の更に別の目的は、セル内にインク
を供給するためにかかる時間、いわゆるリフィル時間を
早くして、噴出パルスを高く維持できるインクジェット
プリンタヘッドを得ることである。
Still another object of the present invention is to obtain an ink jet printer head capable of maintaining a high ejection pulse by shortening a time required for supplying ink into cells, a so-called refill time.

【0018】本発明の更に別の目的は、インク供給流路
における流体学的コンダクタンスを簡単に調節すること
ができるインクジェットプリンタヘッドを得ることであ
る。
Still another object of the present invention is to provide an ink jet printer head which can easily adjust the hydrodynamic conductance in the ink supply flow path.

【0019】本発明の更に別の目的は、インク供給流路
側に加えられる圧力の割合より、噴出孔側に加えられる
圧力の割合を増大することができるとともに、製造コス
トが安価なインクジェットプリンタヘッドを得ることで
ある。
Still another object of the present invention is to provide an ink jet printer head which can increase the ratio of the pressure applied to the ejection hole side more than the ratio of the pressure applied to the ink supply channel side and is inexpensive in manufacturing cost. Is to get.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係るインクジェットプリンタヘッドは、上記目的を達成
するために、インク供給流路を通じてセル内に満たされ
たインクを、前記セルに連通する微細な噴出孔から噴出
させてプリントを行うインクジェットプリンタヘッドに
おいて、前記インク供給流路における流体学的コンダク
タンスの大きさを選択的に変化させる可変手段を備えた
ことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an ink jet printer head according to a first aspect of the present invention communicates ink filled in a cell through an ink supply channel with the cell. An ink jet printer head for printing by ejecting from fine ejection holes is provided with variable means for selectively changing the magnitude of hydrodynamic conductance in the ink supply channel.

【0021】請求項2に記載の発明に係るインクジェッ
トプリンタヘッドでは、請求項1に記載のインクジェッ
トプリンタヘッドにおいて、前記可変手段は、前記噴出
孔からインクを噴出させる時に、前記流体学的コンダク
タンスの大きさを前記セル内へのインクの供給時におけ
る前記流体学的コンダクタンスの大きさよりも小さくす
ることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an ink jet printer head according to the first aspect, wherein the varying means has a magnitude of the hydrodynamic conductance when ejecting ink from the ejection holes. The size is smaller than the magnitude of the hydrodynamic conductance when the ink is supplied into the cells.

【0022】請求項3に記載の発明に係るインクジェッ
トプリンタヘッドでは、請求項1に記載のインクジェッ
トプリンタヘッドにおいて、前記可変手段が、前記噴出
孔からインクを噴出させる時に、前記流体学的コンダク
タンスの大きさを非動作時の前記流体学的コンダクタン
スの大きさよりも小さくし、前記セル内へのインク供給
時に、前記流体学的コンダクタンスを前記非動作時の前
記流体学的コンダクタンスの大きさより大きくすること
を特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the ink jet printer head according to the first aspect, wherein the variable means has a large magnitude of the hydrodynamic conductance when the variable means ejects ink from the ejection holes. The size of the hydrodynamic conductance during non-operation is set smaller than the size of the hydrodynamic conductance during non-operation, and the hydrodynamic conductance is set larger than the size of the hydrodynamic conductance during non-operation when ink is supplied into the cell. It is a feature.

【0023】請求項4に記載の発明に係るインクジェッ
トプリンタヘッドでは、請求項1、2又は3のいずれか
一項に記載されたインクジェットプリンタヘッドにおい
て、前記可変手段が前記インク供給流路の流路断面積を
変化させる可動手段を含むことを特徴とするものであ
る。
An ink jet printer head according to a fourth aspect of the present invention is the ink jet printer head according to any one of the first, second and third aspects, wherein the variable means is a flow path of the ink supply flow path. It is characterized in that it includes movable means for changing the cross-sectional area.

【0024】請求項5に記載の発明に係るインクジェッ
トプリンタヘッドでは、請求項4に記載のインクジェッ
トプリンタヘッドにおいて、前記可動手段が、前記イン
ク供給流路内に対して進退可能な機械的変位手段と、該
機械的変位手段を電気信号に基づいて駆動する電気・機
械変換手段とを備えたことを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an ink jet printer head according to the fourth aspect, wherein the movable means is a mechanical displacement means capable of moving forward and backward with respect to the inside of the ink supply passage. And an electromechanical conversion means for driving the mechanical displacement means on the basis of an electric signal.

【0025】請求項6に記載の発明に係るインクジェッ
トプリンタヘッドは、上記目的を達成するために、イン
ク供給流路を通じてセル内に満たされたインクを、前記
セルに連通する微細な噴出孔から噴出させてプリントを
行うインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記セル
内のインクを前記噴出孔から噴出させるために、前記セ
ル内に選択的に膨出される第1のダイヤフラムと、前記
第1のダイヤフラムを駆動する第1の圧電素子と、前記
インク供給流路内に選択的に膨出される第2のダイヤフ
ラムと、前記第2のダイヤフラムを駆動する第2の圧電
素子と、を備え、少なくとも、前記噴出孔からインクを
噴出させる時に、前記第2の圧電素子を作動させること
を特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, an ink jet printer head according to a sixth aspect of the present invention ejects ink filled in a cell through an ink supply channel from a fine ejection hole communicating with the cell. In an inkjet printer head for performing printing by causing the ink to be ejected from the ejection holes in the cells, a first diaphragm selectively bulged in the cells and a first diaphragm for driving the first diaphragm are driven. 1 piezoelectric element, a second diaphragm that selectively bulges into the ink supply channel, and a second piezoelectric element that drives the second diaphragm, and at least the ink is ejected from the ejection hole. It is characterized in that the second piezoelectric element is actuated when ejecting.

【0026】[0026]

【作用】請求項1に記載の発明によるインクジェットプ
リンタヘッドは、大別すると、セルと、噴出孔と、イン
ク供給流路と、可変手段とから主に構成される。前記セ
ルは、インク供給流路を通じて供給されるインクで満た
されている。また、前記噴出孔は、微細径に形成され、
前記セルに連通するとともに、該セル内に満たされたイ
ンクを噴出する。また、前記可変手段は、前記セル内へ
のインク供給流路における流体学的コンダクタンスの大
きさを選択的に変化させる。
In general, the ink jet printer head according to the present invention is mainly composed of cells, ejection holes, ink supply passages, and variable means. The cells are filled with ink supplied through an ink supply channel. Further, the ejection hole is formed in a fine diameter,
The ink is discharged to fill the inside of the cell while communicating with the cell. Further, the variable means selectively changes the magnitude of the hydrodynamic conductance in the ink supply flow path into the cell.

【0027】即ち、本発明においては、インク供給流路
の流体学的コンダクタンスの大きさは固定ではなく、前
記可動手段によって適宣変化される。このコンダクタン
スの変化は、例えばヘッドのインク噴出動作に同期して
行われ、少なくともインク噴出に伴ってセルの内圧が上
昇するときに、インク供給流路のコンダクタンスを小さ
くすれば、ここから外部へ逃げる圧力が少なくなるの
で、噴出圧力の低下が防止され、前記セル内に満たされ
たインクは、所定の噴出圧で噴出孔から噴出される。こ
れにより噴出されたインクの形状が小さく整ったものと
なる。
That is, in the present invention, the magnitude of the hydrodynamic conductance of the ink supply channel is not fixed but is appropriately changed by the movable means. This change in conductance is performed, for example, in synchronism with the ink ejection operation of the head, and at least when the internal pressure of the cell rises due to the ink ejection, if the conductance of the ink supply channel is reduced, it escapes from here. Since the pressure is reduced, the ejection pressure is prevented from decreasing, and the ink filled in the cells is ejected from the ejection holes at a predetermined ejection pressure. As a result, the shape of the ejected ink becomes small and uniform.

【0028】請求項2に記載の発明によるインクジェッ
トプリンタヘッドでは、請求項1に記載のインクジェッ
トプリンタヘッドにおいて、前記可変手段が、前記噴出
孔からインクを噴出させる時に、前記流体学的コンダク
タンスの大きさを前記セル内へのインクの供給時におけ
る前記流体学的コンダクタンスの大きさよりも小さくす
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an ink jet printer head according to the first aspect, wherein when the varying means ejects ink from the ejection holes, the magnitude of the hydrodynamic conductance is set. Is smaller than the magnitude of the hydrodynamic conductance when ink is supplied into the cell.

【0029】インク供給流路のコンダクタンスの大きさ
を、セル内にインクを供給する時に比べ、インク噴出時
に小さくするとインク噴出動作に伴って、セル内に生じ
る圧力がインク供給流路から逃げにくくなり、セル内圧
の低下が防止されるので、インクの噴出のための圧力を
有効に利用することが可能となる。従って、インクの噴
出圧力が所定値に保持され、印画媒体上の印画像を高画
質な印画像にすることができる。
If the conductance of the ink supply channel is smaller than that when ink is supplied into the cell, the pressure generated in the cell due to the ink ejection operation is less likely to escape from the ink supply channel when the ink is ejected. Since the decrease of the cell internal pressure is prevented, it is possible to effectively use the pressure for ejecting the ink. Therefore, the ejection pressure of the ink is maintained at a predetermined value, and the print image on the print medium can be a high-quality print image.

【0030】一方、セル内へのインクの供給時には、イ
ンク供給流路のコンダクタンスの大きさが、膨出時に比
べて大きくされるので、充分円滑にインクが供給され、
セル内に充分な量のインクが短時間のうちに満たされ
る。これにより、インク噴出動作に伴ってセルのインク
不足による印画特性の低下が防止される。
On the other hand, when the ink is supplied to the cells, the conductance of the ink supply channel is made larger than that at the time of swelling, so that the ink is supplied sufficiently smoothly.
A sufficient amount of ink is filled in the cell in a short time. As a result, it is possible to prevent the printing characteristics from being deteriorated due to the ink shortage in the cells due to the ink ejection operation.

【0031】請求項3に記載の発明によるインクジェッ
トプリンタヘッドでは、請求項1に記載のインクジェッ
トプリンタヘッドにおいて、前記可変手段は、前記噴出
孔からインクを噴出させる時には、前記流体学的コンダ
クタンスの大きさを非動作時の前記流体学的コンダクタ
ンスの大きさよりも小さくし、逆に前記セル内へのイン
ク供給時には前記流体学的コンダクタンスを前記非動作
時の前記流体学的コンダクタンスの大きさより大きくす
る。
In the ink jet printer head according to a third aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the first aspect, the varying means sets the magnitude of the hydrodynamic conductance when ejecting ink from the ejection holes. Is made smaller than the magnitude of the hydrodynamic conductance during non-operation, and conversely, when the ink is supplied into the cells, the hydrodynamic conductance is made larger than the magnitude of the hydrodynamic conductance during non-operation.

【0032】即ち、可変手段によりインク供給流路のコ
ンダクタンスの大きさを少なくとも三種類に調整できる
ものとなっている。これらは、非動作状態時を定常状態
として第1のコンダクタンスと規定すると、インク噴出
時には、第1のコンダクタンスよりその大きさ(インク
の流れ易さの度合い)が小さい第2のコンダクタンスと
して設定する。また、インク供給時には、第1のコンダ
クタンスよりその大きさ(インクの流れ易さの度合い)
が大きい第3のコンダクタンスとして設定する。
That is, the magnitude of the conductance of the ink supply channel can be adjusted to at least three types by the variable means. If the first conductance is defined as the steady state when the non-operating state is set, the second conductance is set to have a smaller magnitude (the degree of ease of ink flow) than the first conductance when the ink is ejected. Further, when ink is supplied, its size is larger than the first conductance (the degree of ease of ink flow).
Is set as a large third conductance.

【0033】そして、インク噴出時には、可変手段によ
りインク供給流路が、第2のコンダクタンス(最も小さ
い大きさ)状態となるので、インク噴出時に伴って上昇
すべきセルの内圧がインク供給流路から逃げず、インク
噴出圧が所定値に保持される。このように噴出圧力が常
に所定値に保持されてインク噴出動作が行われるので、
噴出されるインクの形状は小さく整ったものとなる。
When the ink is ejected, the variable means brings the ink supply flow path into the second conductance (smallest size) state. Therefore, the internal pressure of the cell, which should be increased with the ink ejection, is discharged from the ink supply flow path. The ink ejection pressure is maintained at a predetermined value without escaping. In this way, since the ejection pressure is always maintained at a predetermined value and the ink ejection operation is performed,
The shape of the ejected ink is small and regular.

【0034】また、セル内へのインク供給時には、イン
ク供給流路が第3のコンダクタンス(最も大きい大き
さ)状態になるので、セル内に充分な量のインクが短時
間のうちに供給される。特に噴出直後に引き続いてイン
クを供給する場合、あるいはこれを高速で繰り返す場合
には、インク供給流路を第2のコンダクタンス状態から
第3のコンダクタンス状態に大きく変化させることがで
きるので、インク噴出時におけるセル内の圧力保持と、
インク供給時における供給流路のコンダクタンス向上と
の双方の効果を相乗的に達成可能である。
Further, when the ink is supplied to the cells, the ink supply flow path is in the third conductance (largest size) state, so that a sufficient amount of ink is supplied to the cells in a short time. . In particular, when ink is continuously supplied immediately after ejection, or when this is repeated at high speed, the ink supply flow path can be greatly changed from the second conductance state to the third conductance state. Holding the pressure in the cell at
It is possible to synergistically achieve both effects of improving the conductance of the supply channel when supplying ink.

【0035】この第3のコンダクタンス状態は、第1の
コンダクタンス状態におけるインク供給流路のコンダク
タンスとは無関係に大きくすることができ、これにより
供給時のセルへのインクの流入を短時間で充分円滑に行
わせることができる。
This third conductance state can be increased independently of the conductance of the ink supply flow path in the first conductance state, and as a result, the flow of ink into the cell during supply can be made sufficiently smooth in a short time. Can be done.

【0036】このように、本発明によれば、インク噴出
圧力を安定に保つことができると共に、セルへのインク
の供給が充分円滑に行われ、所謂リフィル時間を短くす
ることができる。このため、高速パルスレートでの断続
噴出がきわめて安定して行われるようになる。
As described above, according to the present invention, the ink ejection pressure can be kept stable, the ink can be supplied to the cells sufficiently smoothly, and the so-called refill time can be shortened. For this reason, intermittent ejection at a high pulse rate can be performed extremely stably.

【0037】請求項4に記載の発明によるインクジェッ
トプリンタヘッドでは、請求項1、2又は3のいずれか
一項に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、
前記可変手段は、前記インク供給流路の流路断面積を変
化させる可動手段を含む構成を備えている。
An ink jet printer head according to a fourth aspect of the present invention is the ink jet printer head according to any one of the first, second and third aspects.
The variable unit has a configuration including a movable unit that changes a flow passage cross-sectional area of the ink supply flow passage.

【0038】この可動手段は、流路断面積を変化させる
ことにより、インク供給流路のコンダクタンスを調整す
るものである。この場合、少なくともインク噴出時(セ
ル内圧上昇)に流路断面積を小さくしてコンダクタンス
を下げ、インク供給流路へのインクの逆流現象を起こし
にくくしている。換言すれば、インク供給流路に設けら
れた可変絞り弁のように作用するものであればその機構
は特に限定されるものではない。
The movable means adjusts the conductance of the ink supply flow passage by changing the flow passage cross-sectional area. In this case, at least when the ink is ejected (increase in cell internal pressure), the flow passage cross-sectional area is made small to reduce the conductance so that the backflow phenomenon of ink to the ink supply flow passage is hard to occur. In other words, the mechanism is not particularly limited as long as it functions like a variable throttle valve provided in the ink supply flow path.

【0039】ここで、前記可動手段は、前記インク供給
流路の流路断面積を変化させるものであれば、断面積を
連続的に無段階で変化させるもの、互いに異なる流路断
面積に段階的に変化させるもの、あるいは開閉手段のよ
うに全開と全閉(コンダクタンスを0にする)に切り換
えるものなどのいかなる機構とすることもできる。
Here, the movable means continuously changes the flow passage cross-sectional area in a stepless manner if it changes the flow passage cross-sectional area of the ink supply flow passage, or changes the flow passage cross-sectional area different from each other. It is possible to use any mechanism such as a mechanically changing mechanism or a mechanism for switching between full open and full closed (conductance is set to 0) like an opening / closing means.

【0040】断面積を無段階に変化させるものは、コン
ダクタンスの微調整が可能であり、段階的に変化させる
ものや開閉型のものは、噴出時や供給時などに対応させ
た作動を比較的簡単な構造で高速化することができる。
The one in which the cross-sectional area can be changed steplessly allows the conductance to be finely adjusted, and the one in which the cross-sectional area can be changed stepwise or the open / close type can relatively perform the operation corresponding to the jetting or the supplying. Speed can be increased with a simple structure.

【0041】尚、可動手段の別の変形としては、単一の
供給流路の断面積を変化させるものの他、複数の供給流
路を設けて、セルに連通する流路の数を選択的に切り換
えることにより全体としての供給流路の断面積を変化さ
せるものとしても良い。
As another modification of the movable means, in addition to changing the cross-sectional area of a single supply channel, a plurality of supply channels are provided to selectively change the number of channels communicating with the cell. It is also possible to change the cross-sectional area of the supply channel as a whole by switching.

【0042】この場合、個々の流路断面積は同一でも良
く、あるいは互いに異なる流路断面積として、それらの
選択的な連通により、合計の流路断面積(コンダクタン
ス)の変化を微調整できる利点がある。
In this case, the individual flow passage cross-sectional areas may be the same, or different flow passage cross-sectional areas may be provided, and the selective change of the flow passage cross-sectional areas allows fine adjustment of the change in the total flow passage cross-sectional area (conductance). There is.

【0043】尚、コンダクタンスを変化させる手段とし
てインク供給流路の長さを変える流路長可変手段を採用
することもできる。例えば、長さの異なるインク供給流
路を複数設けてそのうちいくつかを選択的に開閉弁と組
合せた構成などを採用することができる。
As a means for changing the conductance, it is possible to employ a flow path length changing means for changing the length of the ink supply flow path. For example, it is possible to adopt a configuration in which a plurality of ink supply channels having different lengths are provided and some of them are selectively combined with an on-off valve.

【0044】この場合にも、インク供給流路としてのコ
ンダクタンスが選択的に変化され、インク噴出圧力の低
下を防止すると共に、インク供給時のリフィル時間を短
くし、高速パルスレートに対応できるものとなる。
Also in this case, the conductance of the ink supply channel is selectively changed to prevent the drop of the ink ejection pressure, shorten the refill time at the time of ink supply, and cope with a high pulse rate. Become.

【0045】請求項5に記載の発明によるインクジェッ
トプリンタヘッドでは、請求項4に記載のインクジェッ
トプリンタヘッドにおいて、前記可動手段は、機械的変
位手段と、電気・機械変換手段とから構成される。
According to a fifth aspect of the invention, there is provided an ink jet printer head according to the fourth aspect, wherein the movable means comprises mechanical displacement means and electromechanical conversion means.

【0046】前記機械的変位手段は、前記インク供給流
路の内方に対して進退可能に作動する。また、前記電気
・機械変換手段は、前記機械的変位手段の進退動作を電
気信号に基づいて駆動する。
The mechanical displacement means operates so as to be able to move forward and backward with respect to the inside of the ink supply flow path. The electromechanical conversion means drives the forward / backward movement of the mechanical displacement means based on an electric signal.

【0047】つまり、電気・機械変換手段に電気的な駆
動信号が与えられると、該電気・機械変換手段は対応し
た機械的出力を生じ、これによって機械的変位手段が前
記インク供給流路内に対して進退作動する。
That is, when an electric drive signal is applied to the electromechanical converting means, the electromechanical converting means produces a corresponding mechanical output, whereby the mechanical displacing means enters the ink supply flow path. It moves forward and backward.

【0048】機械的変位手段がインク供給流路内に進入
すると、インク供給流路の断面積が小さくなるのでイン
ク供給流路のコンダクタンスが比較的小さい値になる。
逆に、機械的変位手段がインク供給流路から退出する
と、インク供給流路の断面積が前記進入時よりも大きく
なってコンダクタンスが比較的大きい値となる。
When the mechanical displacement means enters into the ink supply channel, the cross-sectional area of the ink supply channel becomes small, so that the conductance of the ink supply channel becomes a relatively small value.
On the contrary, when the mechanical displacement means exits from the ink supply channel, the cross-sectional area of the ink supply channel becomes larger than that at the time of entering and the conductance becomes a relatively large value.

【0049】請求項6に記載の発明によるインクジェッ
トプリンタヘッドは、セルと、インク供給流路と、イン
ク噴出孔と、第1のダイヤフラムと、第1の圧電素子
と、第2のダイヤフラムと、第2の圧電素子と、これら
の圧電素子の制御手段とから主に構成される。
An ink jet printer head according to a sixth aspect of the present invention is a cell, an ink supply channel, an ink ejection hole, a first diaphragm, a first piezoelectric element, a second diaphragm, and a second diaphragm. It is mainly composed of two piezoelectric elements and control means for these piezoelectric elements.

【0050】前記セルは、インク供給流路を通じて供給
されるインクで満たされる。前記インク供給流路は、イ
ンク貯留手段からのインクを前記セル内に供給する。前
記インク噴出孔は、前記セルに連通するものであり、セ
ル内のインクを噴出させる。
The cell is filled with ink supplied through the ink supply channel. The ink supply channel supplies the ink from the ink storage means into the cell. The ink ejection hole communicates with the cell and ejects the ink in the cell.

【0051】ここで、前記第1の圧電素子と第1のダイ
ヤフラムは、前記セル内のインクを前記噴出孔から噴出
させるためにセル内の圧力を瞬時的に上昇させる。
Here, the first piezoelectric element and the first diaphragm instantaneously increase the pressure in the cell in order to eject the ink in the cell from the ejection hole.

【0052】また、前記第2の圧電素子と第2のダイヤ
フラムは、前記噴出孔からインクを噴出させるときに前
記インク供給流路の流体学的コンダクタンスを前記セル
内へインクを供給する時よりも小さくする。
Further, the second piezoelectric element and the second diaphragm cause the fluid conductance of the ink supply flow path when ink is ejected from the ejection holes more than when ink is supplied into the cells. Make it smaller.

【0053】即ち、第1のダイヤフラムは、第1の圧電
素子の作動時に原則としてセルの内方に向かって膨出さ
れる。これによりセル内の容積が減少して内圧が上昇す
る。この内圧の上昇によりセルに満たされたインクが噴
出孔から噴出される。
That is, the first diaphragm is bulged toward the inside of the cell in principle when the first piezoelectric element is activated. As a result, the volume in the cell is reduced and the internal pressure is increased. Due to this increase in internal pressure, the ink filled in the cells is ejected from the ejection holes.

【0054】また、第2のダイヤフラムは、第2の圧電
素子の作動時に原則としてインク供給流路の内方に向か
って膨出される。これにより、インク供給流路の断面積
が小さくなり、コンダクタンスが小さくなる。
Further, in principle, the second diaphragm is bulged toward the inside of the ink supply channel when the second piezoelectric element is activated. As a result, the cross-sectional area of the ink supply channel becomes smaller, and the conductance becomes smaller.

【0055】更に、制御手段により、少なくとも、イン
ク噴出時(第1の圧電素子の作動時)に、第2の圧電素
子が作動されると、セルの内圧が上昇した時にインク供
給流路のコンダクタンスが小さくなって、ここからイン
ク(圧力)が逆流しての逃げることが妨げられ、その結
果、安定した噴出圧力でインクの噴出を行うことができ
る。
Further, when the second piezoelectric element is operated by the control means at least when the ink is ejected (when the first piezoelectric element is operated), the conductance of the ink supply channel is increased when the internal pressure of the cell rises. Becomes smaller, and the ink (pressure) is prevented from flowing back and escaping from there, and as a result, the ink can be ejected at a stable ejection pressure.

【0056】尚、一般に第1及び第2の圧電素子は、印
加する電圧値により動作量が調整可能であるので、この
電圧の制御により、インク噴出圧力やインク供給流路の
断面積を微調整することもできる。
In general, the operation amount of the first and second piezoelectric elements can be adjusted by the applied voltage value. Therefore, by controlling this voltage, the ink ejection pressure and the cross-sectional area of the ink supply channel are finely adjusted. You can also do it.

【0057】また、印加電圧の向きを逆にすると、逆方
向の動作量が得られるので、印加電圧を正、零、負と切
り換えることにより、正動作時、非動作時、負動作時の
三段階の可動量制御が可能となる。
When the direction of the applied voltage is reversed, the amount of operation in the opposite direction can be obtained. Therefore, by switching the applied voltage between positive, zero, and negative, three operations can be performed during positive operation, non-operation, and negative operation. It is possible to control the movable amount in stages.

【0058】これらの動作の調整や動作時の調整は制御
手段により行えば良い。
The adjustment of these operations and the adjustment during the operations may be performed by the control means.

【0059】[0059]

【実施例】図1(A),(B)は、本発明の第1の実施
例に係るインクジェットプリンタヘッドの概略構成図で
ある。図1(A),(B)に示すように、本実施例に係
るインクジェットプリンタヘッドは、セル1と、インク
供給流路2と、噴出孔3と、第1の圧電素子4と、第2
の圧電素子5と、第1のダイヤフラム6と、第2のダイ
ヤフラム7と、制御駆動回路9とから主に構成されてい
る。尚、図1(A)は第1の実施例に係るインクジェッ
トプリンタヘッドの非動作時の概略構成図であり、図1
(B)は第1の実施例に係るインクジェットプリンタヘ
ッドの動作時の概略構成図である。
1 (A) and 1 (B) are schematic configuration diagrams of an ink jet printer head according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1A and 1B, the ink jet printer head according to this embodiment includes a cell 1, an ink supply channel 2, an ejection hole 3, a first piezoelectric element 4, and a second piezoelectric element 4.
The piezoelectric element 5, the first diaphragm 6, the second diaphragm 7, and the control drive circuit 9 are mainly configured. Note that FIG. 1A is a schematic configuration diagram of the inkjet printer head according to the first embodiment when not operating.
FIG. 6B is a schematic configuration diagram during operation of the inkjet printer head according to the first embodiment.

【0060】セル1は、金属ステンレス板1aによって
形成され、樹脂製のスペーサ1bおよび第1のダイヤフ
ラム6とによって囲まれる部屋からなる。そして、イン
ク供給流路2を介してインク貯留庫8から供給されるイ
ンク8a(市販の非水系の黒インク)を内部に満たして
いる。また、このセル1の前面側には噴出孔3がエッチ
ングにより設けられている。尚、前記スペーサ1bは、
前記金属ステンレス製の板1aに感光性接着樹脂を塗布
した後、露光によりパターニングをして形成している。
The cell 1 is composed of a metallic stainless plate 1a and is composed of a chamber surrounded by a resin spacer 1b and a first diaphragm 6. Then, the inside thereof is filled with the ink 8a (commercially available non-aqueous black ink) supplied from the ink storage 8 through the ink supply flow path 2. A jet hole 3 is provided on the front side of the cell 1 by etching. The spacer 1b is
It is formed by applying a photosensitive adhesive resin to the metallic stainless steel plate 1a and then patterning by exposure.

【0061】第1の圧電素子4は、積層タイプのPZT
圧電素子板4aと、この圧電板を固定する銀電極4b,
4cとから構成され、制御駆動回路9(制御手段)と接
続されている。
The first piezoelectric element 4 is a laminated type PZT.
A piezoelectric element plate 4a, a silver electrode 4b for fixing the piezoelectric plate,
4c and is connected to the control drive circuit 9 (control means).

【0062】第2の圧電素子5(電気・機械的変換手
段)も積層タイプのPZT圧電素子板5aと、この圧電
板を固定する銀電極5b,5cとから構成され、前記制
御駆動回路9と接続されている。
The second piezoelectric element 5 (electro-mechanical conversion means) is also composed of a laminated type PZT piezoelectric element plate 5a and silver electrodes 5b and 5c for fixing the piezoelectric plate, and the control drive circuit 9 is provided. It is connected.

【0063】第1のダイヤフラム6及び第2のダイヤフ
ラム7はアルミニウム薄板によって形成され、前記金属
ステンレス板1aにパターニングをしてエッチングによ
り開けた穴に接着樹脂により接着され、前記第1の圧電
素子4と第2の圧電素子6に接続されている。
The first diaphragm 6 and the second diaphragm 7 are formed of an aluminum thin plate, and are bonded to the holes formed by patterning and etching the metallic stainless plate 1a with an adhesive resin, and the first piezoelectric element 4 is formed. Is connected to the second piezoelectric element 6.

【0064】制御駆動回路9(制御手段)は、前記第1
の圧電素子4及び第2の圧電素子5に電圧を印加して、
この第1の圧電素子4及び第2の圧電素子5に特定方向
への機械的な歪み(撓み)を生じさせるとともに、該第
1の圧電素子4及び第2の圧電素子5を同期駆動する。
The control drive circuit 9 (control means) includes the first
Voltage is applied to the piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5 of
The first piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5 are mechanically strained (bent) in a specific direction, and the first piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5 are synchronously driven.

【0065】尚、前記第2の圧電素子5と第2のダイヤ
フラム7によって可動手段が構成され、前記第1の圧電
素子4と第1のダイヤフラム6及び第2の圧電素子5と
第2ダイヤフラム7によって可変手段が構成される。ま
た、前記第1の圧電素子4は電気・機械的変換手段を構
成し、前記第1のダイヤフラム6は機械的変位手段を構
成する。
A movable means is constituted by the second piezoelectric element 5 and the second diaphragm 7, and the first piezoelectric element 4, the first diaphragm 6 and the second piezoelectric element 5 and the second diaphragm 7 are arranged. The variable means is constituted by. Further, the first piezoelectric element 4 constitutes an electromechanical conversion means, and the first diaphragm 6 constitutes a mechanical displacement means.

【0066】図2(A),(B)にも示したように、本
実施例に係るインクジェットプリンタヘッドの各部の寸
法は、以下の通りである。 セル1:長さ5mm 幅3mm 高さ0.3mm インク供給流路2:長さ2mm 幅3mm 高さ
0.12mm 第1の圧電素子4:長さ1.5mm 幅1.8mm 高さ1
mm 第2の圧電素子5:長さ0.7mm 幅1.8mm 高さ1
mm 第1のダイヤフラム6:長さ1.8mm 幅2mm 第2のダイヤフラム7:長さ1mm 幅2mm
As shown in FIGS. 2A and 2B, the dimensions of each part of the ink jet printer head according to this embodiment are as follows. Cell 1: Length 5 mm Width 3 mm Height 0.3 mm Ink supply channel 2: Length 2 mm Width 3 mm Height 0.12 mm First piezoelectric element 4: Length 1.5 mm Width 1.8 mm Height 1
mm Second piezoelectric element 5: length 0.7 mm width 1.8 mm height 1
mm First diaphragm 6: length 1.8 mm, width 2 mm Second diaphragm 7: length 1 mm, width 2 mm

【0067】上記のように構成された本実施例に係るイ
ンクジェットプリンタヘッドにおいては、図1(B)に
示すように、制御駆動回路9から第1の圧電素子4及び
第2の圧電素子5の電極4b,4c及び5b,5cに電
圧(約50Vの矩形交流波)が印加されると、この第1
の圧電素子4及び第2の圧電素子5は、それぞれセル1
内方向及びスペーサ1b方向へ機械的な歪み(撓み)を
生じる。
In the ink jet printer head according to the present embodiment configured as described above, as shown in FIG. 1 (B), the control drive circuit 9 is connected to the first piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5. When a voltage (rectangular AC wave of about 50V) is applied to the electrodes 4b, 4c and 5b, 5c, this first
Of the piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5 of
A mechanical strain (deflection) occurs in the inward direction and in the spacer 1b direction.

【0068】前記第1の圧電素子4及び第2の圧電素子
5は、該第1の圧電素子4及び第2の圧電素子5に接続
された第1のダイヤフラム6及び第2のダイヤフラム7
に力を及ぼして、それぞれセル1内方向、又はスペーサ
1b方向へ膨出させる。
The first piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5 are the first diaphragm 6 and the second diaphragm 7 connected to the first piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5, respectively.
To force the cells to bulge toward the inside of the cell 1 or toward the spacer 1b.

【0069】即ち、前記第1のダイヤフラム6は、その
膨出によって前記セル1内の容積を減少させてセルの内
圧を上昇させる。また、前記第2のダイヤフラム7はそ
の膨出によって前記インク供給流路2の流路断面積を小
さくする。
That is, the bulging of the first diaphragm 6 reduces the volume in the cell 1 to increase the internal pressure of the cell. Further, the second diaphragm 7 reduces the flow passage cross-sectional area of the ink supply flow passage 2 due to the swelling thereof.

【0070】前記セル1内に満たされているインク8a
が前記第1のダイヤフラム6の膨出動作により加圧され
ると、前記噴出孔3側と前記インク供給路2側へ圧力が
伝達されるが、このとき前記インク供給路2の流路断面
積は前記第2のダイヤフラム7の膨出によって小さくさ
れているため、そこから内圧が逃げることが防止され、
前記セル1内のインク8aの上昇した圧力は前記噴出孔
3からのインクの噴出に大部分が費やされ、前記噴出孔
3から安定した圧力でインクが噴出されることになる。
Ink 8a filled in the cell 1
Is pressurized by the swelling operation of the first diaphragm 6, the pressure is transmitted to the ejection hole 3 side and the ink supply passage 2 side. At this time, the flow passage cross-sectional area of the ink supply passage 2 is Is reduced by the bulging of the second diaphragm 7, so that the internal pressure is prevented from escaping from there.
Most of the increased pressure of the ink 8a in the cell 1 is consumed for ejecting the ink from the ejection hole 3, and the ink is ejected from the ejection hole 3 at a stable pressure.

【0071】すなわち、前記第1のダイヤフラム6の膨
出動作によって内圧の上昇したセル内のインクが、前記
インク供給流路2側よりも前記噴出孔3側の方へより多
く流出する。この結果、従来装置に比べ、インク噴出時
におけるセル1内のインク8aの圧力の低下が抑制さ
れ、インクの逆流現象が防止され、噴出圧力は充分安定
したものとなり、噴出孔3から噴出されるインク8aの
形状は常に小さく整ったものとなり、印画媒体上に安定
した印画を与えることが可能となり、印画像を高画質な
ものにすることができる。
That is, the ink in the cells whose internal pressure has risen due to the swelling operation of the first diaphragm 6 flows out more toward the ejection holes 3 than at the ink supply flow path 2 side. As a result, the pressure drop of the ink 8a in the cell 1 at the time of ink ejection is suppressed, the backflow phenomenon of ink is prevented, and the ejection pressure becomes sufficiently stable and ejected from the ejection hole 3 as compared with the conventional device. The shape of the ink 8a is always small and regular, and it is possible to provide a stable print on the print medium, and it is possible to improve the quality of the print image.

【0072】尚、本発明による具体的な実施例として、
制御駆動回路9の駆動周波数をあげながら、前記第2の
圧電素子5を駆動させた場合と駆動させない場合とで、
インク8aの噴出をストロボ写真などで観察したとこ
ろ、前記第2の圧電素子5を駆動させない場合には、均
一で安定なインク滴の形成は、約7kHzまでしか見ら
れなかったのに対し、第2の圧電素子5を駆動させた場
合には、約12kHzまで均一で安定なインク滴が形成
されることが確認された。
As a concrete example according to the present invention,
While increasing the drive frequency of the control drive circuit 9, the second piezoelectric element 5 is driven and the second piezoelectric element 5 is not driven.
When the ejection of the ink 8a is observed with a stroboscopic photograph or the like, when the second piezoelectric element 5 is not driven, uniform and stable ink droplet formation was observed only up to about 7 kHz. It was confirmed that when the second piezoelectric element 5 was driven, uniform and stable ink droplets were formed up to about 12 kHz.

【0073】また、周波数4kHzで噴出されたインク
滴を測定してみたところ、第2の圧電素子5を駆動させ
た場合には直径約55μmの液滴となったのに対し、第
2の圧電素子5を駆動させない場合には直径約80μm
の液滴となってしまいまた、噴出された液滴の運動速度
は、第2の圧電素子5を駆動させた場合には約7m/s
であったのに対し、第2の圧電素子5を駆動させない場
合には約5m/sでしかなかった。
When ink droplets ejected at a frequency of 4 kHz were measured, when the second piezoelectric element 5 was driven, the droplets had a diameter of about 55 μm, whereas the second piezoelectric element 5 had a diameter of about 55 μm. If the element 5 is not driven, the diameter is about 80 μm
When the second piezoelectric element 5 is driven, the movement speed of the ejected droplets is about 7 m / s.
In contrast, when the second piezoelectric element 5 was not driven, it was only about 5 m / s.

【0074】さて、インク8aの噴出が終わると、前記
制御駆動回路9から前記第1の圧電素子4及び第2の圧
電素子5に印加されていた電圧の印加が停止され、該第
1の圧電素子4及び第2の圧電素子5に生じた機械的な
歪みが復帰し、これに伴って、第1のダイヤフラム6及
び第2のダイヤフラム7も元の平板状態に戻る。
When the ejection of the ink 8a ends, the application of the voltage applied from the control drive circuit 9 to the first piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5 is stopped, and the first piezoelectric element 4 is stopped. The mechanical strain generated in the element 4 and the second piezoelectric element 5 is restored, and along with this, the first diaphragm 6 and the second diaphragm 7 are also returned to the original flat plate state.

【0075】この結果、インク供給流路2のコンダクタ
ンスが小さい値から元の値に戻ると同時にセル内へのイ
ンクの吸入が行われ、このインク供給流路2を介して前
記セル1内に前記インク貯留庫8からインク8aが再供
給される。この時のインクの再供給量は前記噴出孔3か
ら噴出したインク8aに対応する量である。
As a result, the conductance of the ink supply flow path 2 returns from the small value to the original value, and at the same time, the ink is sucked into the cell, and the ink is supplied into the cell 1 through the ink supply flow path 2. The ink 8a is re-supplied from the ink reservoir 8. The re-supply amount of ink at this time is an amount corresponding to the ink 8a ejected from the ejection hole 3.

【0076】尚、インク8aの噴出が終わった後、前記
制御駆動回路9から前記第1の圧電素子4及び第2の圧
電素子5に、前記セル1内の加圧動作のために印加した
電圧と逆の極性の電圧を印加してもよく、この場合は、
前記第1の圧電素子4及び第2の圧電素子5をインク8
aの噴出時と逆方向に歪ませることができる。所謂、圧
電逆効果である。
After the ejection of the ink 8a is finished, the voltage applied from the control drive circuit 9 to the first piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5 for the pressurizing operation in the cell 1 is performed. You may apply a voltage of the opposite polarity to, in this case,
The first piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5 are replaced with ink 8
It can be distorted in the direction opposite to that when jetting a. This is the so-called piezoelectric inverse effect.

【0077】この場合、前記第1のダイヤフラム6及び
第2のダイヤフラム7は、前記第1の圧電素子4及び第
2の圧電素子5の逆方向の歪みに伴ってインク8aの噴
出時とは逆に凹み、前記インク供給流路2の流路断面積
を大きくするとともにセル1内へのインクの吸入を強く
する。
In this case, the first diaphragm 6 and the second diaphragm 7 are opposite to those when the ink 8a is ejected due to the reverse strain of the first piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5. To increase the cross-sectional area of the ink supply flow path 2 and strengthen the suction of ink into the cell 1.

【0078】ここで、第2ダイヤフラム7が大きく凹む
ことにより、前記インク貯留庫8からインク供給流路2
を介してセル内へ再供給されるインク8aが素早く流
れ、インクのリフィルのためにかかる時間が短くなる。
勿論、圧電素子の逆方向動作は第2の圧電素子5にのみ
行わせても良い。
Here, since the second diaphragm 7 is largely recessed, the ink supply flow path 2 from the ink reservoir 8 is discharged.
The ink 8a re-supplied into the cell via the ink flows quickly, and the time required for refilling the ink is shortened.
Of course, the backward operation of the piezoelectric element may be performed only by the second piezoelectric element 5.

【0079】以上に述べた第1の本実施例においては、
制御駆動回路9によって、第1の圧電素子4及び第2の
圧電素子5を同期駆動するように説明したが、これに限
定されることなく、例えば第2の圧電素子5を前記スペ
ーサ1b方向に歪ませたまま、第1の圧電素子4を複数
回駆動させて、インク8aを噴出するようにし、前記セ
ル1内のインク8aの量が残り少なくなってきた時に、
前記制御駆動回路9からインク噴出時と逆の極性の電圧
を印加し、インク8aの供給を行うように制御しても良
い。勿論、前記第1の圧電素子4及び第2の圧電素子5
を定常状態(非動作時)、加圧動作、インク供給動作
(圧電逆効果)の3段階動作に設定し、一連の動作を連
続的に駆動制御しても良いことは言うまでもない。
In the first embodiment described above,
Although it has been described that the control driving circuit 9 synchronously drives the first piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5, the present invention is not limited to this. For example, the second piezoelectric element 5 may be moved in the direction of the spacer 1b. While being distorted, the first piezoelectric element 4 is driven a plurality of times to eject the ink 8a, and when the amount of the ink 8a in the cell 1 becomes small,
The control drive circuit 9 may be applied with a voltage having a polarity opposite to that at the time of ink ejection to control the supply of the ink 8a. Of course, the first piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5
It is needless to say that the operation may be set to a steady state (when not operating), a pressurizing operation, and an ink supply operation (piezoelectric inverse effect), and the series of operations may be continuously driven and controlled.

【0080】また、第1の実施例においては、前記第1
の圧電素子4及び第2の圧電素子5の撓み力を用いてセ
ル1内のインク8aの噴出を行ったが、このような圧電
素子の撓み力でなく、図3(A),(B)に示すよう
に、固定板11で固定した圧電体20,21自身の伸び
を直接利用することにより、更にインク8aの噴出力を
強くすることができる。尚、図3(A)はこの場合のイ
ンクジェットプリンタヘッドの非動作時の概略構成図で
あり、図3(B)は同じくインクジェットプリンタヘッ
ドの動作時の概略構成図である。
Further, in the first embodiment, the first
The ink 8a in the cell 1 was ejected using the bending force of the piezoelectric element 4 and the second piezoelectric element 5 of FIG. As shown in, by directly utilizing the expansion of the piezoelectric bodies 20 and 21 fixed by the fixing plate 11, the ejection force of the ink 8a can be further strengthened. It should be noted that FIG. 3A is a schematic configuration diagram when the inkjet printer head is not operating in this case, and FIG. 3B is a schematic configuration diagram when the inkjet printer head is operating.

【0081】また、第1の実施例においては、可変手段
を前記第2の圧電素子5と第2のダイヤフラム7とによ
って構成し、インク供給流路の断面積を変えるととも
に、インクの逆流現象を起こしにくくしているが、本発
明はこれに限定されることなく、例えば弁のように作用
するものや、シャッターの開閉装置のようにインク供給
流路2を全く閉じて、コンダクタンスを0にするものな
ど、その構成は特に限定されるのではない。
Further, in the first embodiment, the variable means is constituted by the second piezoelectric element 5 and the second diaphragm 7 to change the cross-sectional area of the ink supply channel and to prevent the backflow phenomenon of ink. Although it is difficult to cause it, the present invention is not limited to this, and the conductance is set to 0 by completely closing the ink supply flow path 2 such as a valve or a shutter opening / closing device. There is no particular limitation on the configuration such as a thing.

【0082】図4は、本発明の第2の実施例に係るイン
クジェットプリンタヘッドの概略構成を示す縦断面図で
ある。図1に示した第1の実施例と最も大きく違う点
は、セルに第1のスペーサ14aと第2のスペーサ14
bを設け、第1のセル12aと第2のセル12bの2つ
のセルを形成するとともに、長さの異なる第1のインク
供給流路13aと第2のインク供給流路13bの2本の
インク供給流路を形成した点にある。尚、第1の実施例
と同一部分については同一符号を付し、説明を省略す
る。
FIG. 4 is a vertical sectional view showing a schematic structure of an ink jet printer head according to the second embodiment of the present invention. The biggest difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that the first spacer 14a and the second spacer 14 are provided in the cell.
b, two cells of a first cell 12a and a second cell 12b are formed, and two inks of a first ink supply channel 13a and a second ink supply channel 13b having different lengths are provided. The point is that the supply flow path is formed. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0083】図4に示すように、この第2の実施例に係
るインクジェットプリンタヘッドでは、ヘッド内のほぼ
中央に一端が薄刃テーパ状になって突出した第1のスペ
ーサ14aが設けられ、ヘッドの後面側には第2のスペ
ーサ14bが設けられている。
As shown in FIG. 4, in the ink jet printer head according to the second embodiment, a first spacer 14a having a thin blade taper at one end and protruding is provided at substantially the center of the head. The second spacer 14b is provided on the rear surface side.

【0084】ヘッドの下面側には第1の圧電素子4及び
第1のダイヤフラム6が設けられ、ヘッドの上面側には
第2の圧電素子5及び第2のダイアフラム7が設けられ
ている。又、ヘッドの前面側には噴出孔3が形成されて
いる。
The first piezoelectric element 4 and the first diaphragm 6 are provided on the lower surface side of the head, and the second piezoelectric element 5 and the second diaphragm 7 are provided on the upper surface side of the head. A jet hole 3 is formed on the front side of the head.

【0085】前記第1のスペーサ14aと前記第1のダ
イヤフラム6及び噴出孔3によって囲まれる部分は第1
のセル12aであり、前記第1のスペーサ14aと第2
のスペーサ14bとの間の部分には、インク貯留庫8に
直接連通する第2のセル12bである。
The portion surrounded by the first spacer 14a, the first diaphragm 6 and the ejection hole 3 is the first portion.
Cell 12a of the first spacer 14a and the second spacer 14a
The second cell 12b, which directly communicates with the ink storage case 8, is located between the second cell 12b and the spacer 14b.

【0086】前記第1のスペーサ14aと前記第2のダ
イヤフラム7との間隙によって、前記第1のセル12a
と第2のセル12bとを連通する第1のインク供給流路
13aが形成されており、又、前記第1のスペーサ14
aの薄刃テーパ状突出部先端下方には、流路長がほぼ0
の第2のインク供給流路13bが形成されている。
Due to the gap between the first spacer 14a and the second diaphragm 7, the first cell 12a is formed.
And a second cell 12b are connected to each other to form a first ink supply channel 13a, and the first spacer 14 is formed.
Below the tip of the thin blade tapered protrusion of a, the flow path length is almost zero.
The second ink supply channel 13b is formed.

【0087】上記のように構成された第2の実施例に係
るインクジェットプリンタヘッドにおいては、前記第1
のスペーサ14aが設けられているため、ヘッド自身が
大きくなるが、第1のインク供給流路13aと第2のイ
ンク供給流路13bの2本のインク供給流路を形成する
ことができ、これによってリフィルの応答性を向上する
ことができる。
In the ink jet printer head according to the second embodiment constructed as described above, the first
Since the spacer 14a is provided, the head itself becomes large, but it is possible to form two ink supply channels, that is, the first ink supply channel 13a and the second ink supply channel 13b. Can improve the response of the refill.

【0088】2つのインク供給流路のうち、比較的流路
長の長い前記第2のインク供給流路13aの流路断面積
を前記第2の圧電素子5及び第2のダイヤフラム7の前
記第1のスペーサ14a方向(矢印B方向)への膨出に
よって選択的に小さくすることにより、第1の圧電素子
4及び第1のダイヤフラム6の前記第1のスペーサ14
a方向(矢印A方向)への膨出による加圧動作に伴うイ
ンクの逆流現象を防止することができるとともに噴出圧
力の低下を防止することができ、前記セル12a内に満
たされているインク8aを安定した圧力で噴出すること
ができる。尚、前記第2のインク供給流路13bは流路
長がほぼ0であり、しかもその上流側に第2のセル12
bが存在しているため、インク噴出時にこの第2のイン
ク供給流路13bからのインクの逆流現象はほとんど生
じない。
Of the two ink supply flow paths, the flow path cross-sectional area of the second ink supply flow path 13a, which has a relatively long flow path length, is set to the second piezoelectric element 5 and the second diaphragm 7 of the second ink supply flow path 13a. The first spacer 14 of the first piezoelectric element 4 and the first diaphragm 6 is selectively reduced by bulging in the direction of the first spacer 14a (direction of arrow B).
It is possible to prevent the backflow phenomenon of the ink due to the pressurizing operation due to the swelling in the a direction (direction of the arrow A) and to prevent the drop of the ejection pressure, and the ink 8a filled in the cells 12a. Can be jetted at a stable pressure. The second ink supply channel 13b has a channel length of almost 0, and the second cell 12 is provided on the upstream side thereof.
Since b exists, the backflow phenomenon of the ink from the second ink supply flow path 13b hardly occurs when the ink is ejected.

【0089】また、各圧電素子の印加電圧を零電位もし
くは逆極性にすれば第1のインク供給流路13aのコン
ダクタンスが大きくなるのでインクのリフィルが応答性
良く行われ、更に、前記第2のインク供給流路13bの
流路長がほぼ0に形成されているため、温度によるイン
クの粘性変化の影響を受けることなくセル12a内への
補助的なインクのリフィルを安定に果たすことができ
る。
If the applied voltage to each piezoelectric element is set to zero potential or the opposite polarity, the conductance of the first ink supply flow path 13a becomes large, so that the ink refilling is performed with good responsiveness, and further, the second Since the flow path length of the ink supply flow path 13b is formed to be substantially 0, the supplementary ink refill into the cell 12a can be stably performed without being affected by the change in the viscosity of the ink due to the temperature.

【0090】尚、この第2の実施例に係るインクジェッ
トプリンタヘッドにおいては、第1の実施例において説
明した機能、例えば制御駆動回路9の制御方法、圧電素
子自身の伸びを直接ダイヤフラムに及ぼす方法など、全
ての機能が同様に適用可能である。
In the ink jet printer head according to the second embodiment, the functions described in the first embodiment, such as the control method of the control drive circuit 9 and the method of directly extending the piezoelectric element itself to the diaphragm, etc. , All features are applicable as well.

【0091】図5は、本発明の第3の実施例に係るイン
クジェットプリンタヘッドの概略構成を示す縦断面図で
ある。この第3の実施例と、上記第1、第2の実施例と
違う点は、第1のダイヤフラム6及び第2のダイヤフラ
ム7と接続する圧電素子を共通の一つの圧電素子15と
した点にある。
FIG. 5 is a vertical sectional view showing a schematic structure of an ink jet printer head according to the third embodiment of the present invention. The difference between this third embodiment and the first and second embodiments is that the piezoelectric element connected to the first diaphragm 6 and the second diaphragm 7 is a single piezoelectric element 15 in common. is there.

【0092】即ち、上記第1、第2の実施例において
は、圧電素子4,5とダイヤフラム6,7とは同数設け
られていたが、この第3の実施例に係るインクジェット
プリンタヘッドにおいては、図5に示すように、一つの
圧電素子15によって2つのダイヤフラム6,7を駆動
する点が上記第1、第2の実施例と違う点である。
That is, although the same number of piezoelectric elements 4 and 5 and diaphragms 6 and 7 are provided in the first and second embodiments, in the ink jet printer head according to the third embodiment, As shown in FIG. 5, a point that one diaphragm 15 drives two diaphragms 6 and 7 is different from the first and second embodiments.

【0093】このように、第1のダイヤフラム6、第2
のダイヤフラム7を一つの圧電素子15によって駆動す
ることにより、ダイヤフラムに対応して一つ一つ圧電素
子を設ける必要がなくなり、ヘッド及び駆動制御系の構
造が簡単になるとともに、製造コストも安価なものにす
ることができる。尚、図5において、第1、第2の実施
例と同一部分については同一符号を付し、説明を省略す
る。また、この第3の実施例に係るインクジェットプリ
ンタヘッドのセル構造自体は、図1において説明した第
1の実施例とほぼ同様である。
Thus, the first diaphragm 6 and the second diaphragm 6
By driving each of the diaphragms 7 by one piezoelectric element 15, it is not necessary to provide each piezoelectric element corresponding to the diaphragm, the structure of the head and the drive control system is simplified, and the manufacturing cost is low. Can be something. In FIG. 5, the same parts as those of the first and second embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The cell structure of the ink jet printer head according to the third embodiment is almost the same as that of the first embodiment described with reference to FIG.

【0094】図6は、本発明の第4の実施例に係るイン
クジェットプリンタヘッドの概略構成を示す縦断面図で
ある。この第4の実施例と、上記各実施例との違いは、
第1のダイヤフラムと第2のダイヤフラムの2枚のダイ
ヤフラムで行っていた機能を1枚のダイヤフラム16に
よって行うことができるようにした点である。
FIG. 6 is a vertical sectional view showing a schematic structure of an ink jet printer head according to the fourth embodiment of the present invention. The difference between the fourth embodiment and each of the above embodiments is that
This is the point that the function performed by the two diaphragms, the first diaphragm and the second diaphragm, can be performed by the single diaphragm 16.

【0095】即ち、上記各実施例において、第1のダイ
ヤフラムはセル内を加圧し、又、第2のダイヤフラムは
インク供給流路の流路断面積を小さくして、インクの逆
流現象を防止しながら、噴出圧力を安定化し、インクの
噴出力を保持していたが、この第4の実施例に係るイン
クジェットプリンタヘッドおいては、図6に示すよう
に、一枚のダイヤフラム16によってセル1内の加圧と
ともに、インク供給流路2の流路断面積の変化を行わ
せ、インクの逆流現象を防止しながら、噴出圧力を安定
化し、インクの噴出力を保持している。勿論、インクの
リフィルに際しては圧電素子16が復帰又は逆方向に変
形することによりインク供給流路2のコンダクタンスが
大きくなることは前述の各実施例と同様である。
That is, in each of the above embodiments, the first diaphragm pressurizes the inside of the cell, and the second diaphragm reduces the flow passage cross-sectional area of the ink supply flow passage to prevent ink backflow phenomenon. However, the ejection pressure was stabilized and the ejection force of the ink was maintained. However, in the ink jet printer head according to the fourth embodiment, as shown in FIG. Along with the pressurization, the flow passage cross-sectional area of the ink supply flow passage 2 is changed to prevent the ink backflow phenomenon, stabilize the ejection pressure, and maintain the ejection force of the ink. Of course, when the ink is refilled, the piezoelectric element 16 returns or deforms in the opposite direction, so that the conductance of the ink supply flow path 2 increases, as in the above-described embodiments.

【0096】このように、ダイヤフラムを1枚にするこ
とによって、ヘッド及び駆動制御系が簡単になるととも
に、製造コストも安価なものにすることができる。尚、
図6において、上記各実施例と同一部分については同一
符号を付し、説明を省略する。また、この第4の実施例
に係るインクジェットプリンタヘッドの構造は、図1に
おいて説明した第1の実施例とほぼ同様である。
As described above, by using one diaphragm, the head and the drive control system can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. still,
In FIG. 6, the same parts as those in each of the above-described embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The structure of the ink jet printer head according to the fourth embodiment is almost the same as that of the first embodiment described in FIG.

【0097】図7(A),(B)は、本発明の第5の実
施例に係るインクジェットプリンタヘッドの概略構成を
示す縦断面図である。この第5の実施例と、上記第1〜
4の各実施例との違いは、図7(A),(B)に示すよ
うに、比較的長さの長い一つの圧電素子15に隣り合う
一つ一つが互いに異なる極性の電圧によって印加される
電極16a,16b,16cを設け、前記圧電素子15
に隣接電極間で互いに逆方向の歪みを生じさせるように
した点である。尚、前記圧電素子15は、分極が図7
(A)に示す矢印P方向となるように形成されている。
FIGS. 7A and 7B are vertical sectional views showing a schematic structure of an ink jet printer head according to a fifth embodiment of the present invention. This fifth embodiment and the above first to first
7A and 7B, each piezoelectric element 15 having a relatively long length is applied with a voltage applied to each of the adjacent piezoelectric elements 15 by voltages having polarities different from each other. The electrodes 16a, 16b, 16c for
The point is that strains in opposite directions are generated between the adjacent electrodes. The piezoelectric element 15 has a polarization shown in FIG.
It is formed so as to be in the direction of arrow P shown in FIG.

【0098】即ち、図7(B)に示すような極性で制御
駆動回路9からの電圧を前記各電極16a,16b,1
6cに印加すると、前記圧電素子15は、電極16a及
び16cの各部分でセル内方向への機械的な歪みを生
じ、電極16bの部分ではセル内から遠ざかる方向の機
械的な歪みを生じる。
That is, the voltage from the control drive circuit 9 is applied to the electrodes 16a, 16b, 1 with the polarity as shown in FIG. 7B.
When applied to 6c, the piezoelectric element 15 causes a mechanical strain toward the inside of the cell at each of the electrodes 16a and 16c, and a mechanical strain away from the inside of the cell at the electrode 16b.

【0099】尚、このように、前記圧電素子15を隣接
電極間で互いに逆方向に変形させる場合、電極16bは
零電位に保って必ずしも他の電極16a,16cと異な
る極性の電圧を印加する必要はないが、電極16bに逆
極性電圧を印加することにより、この圧電素子15に一
層大きな歪みを発生させることができ、インクの噴出圧
力を高めることが可能になる。
In this way, when the piezoelectric element 15 is deformed in the opposite directions between the adjacent electrodes, it is necessary to keep the electrode 16b at a zero potential and apply a voltage having a polarity different from that of the other electrodes 16a and 16c. However, by applying a reverse polarity voltage to the electrode 16b, a larger strain can be generated in the piezoelectric element 15, and the ejection pressure of ink can be increased.

【0100】一方、図7(B)に示した電圧の極性を逆
にして、前記圧電素子15にこの逆極性の電圧を印加す
ると、該電圧素子15はインク噴出時と逆方向に歪む。
この場合も、全電極への印加電圧を零電位にするだけで
も良いが、逆極性電圧を印加することにより、インク供
給流路2のコンダクタンスを一層大きくすることができ
るため、リフィル時間を短くすることができる。尚、図
7(A)は第5の実施例に係るインクジェットプリンタ
ヘッドの非動作時の概略構成図であり、図7(B)は第
5の実施例に係るインクジェットプリンタヘッドの動作
時の概略構成図である。また、上記第1〜4の各実施例
と同一部分については同一符号を付し、説明を省略す
る。
On the other hand, if the polarities of the voltages shown in FIG. 7B are reversed and a voltage of this reverse polarity is applied to the piezoelectric element 15, the voltage element 15 is distorted in the direction opposite to that at the time of ink ejection.
In this case as well, the voltage applied to all electrodes may be set to zero potential, but by applying a reverse polarity voltage, the conductance of the ink supply flow path 2 can be further increased, and the refill time can be shortened. be able to. 7A is a schematic configuration diagram of the inkjet printer head according to the fifth embodiment when it is not operating, and FIG. 7B is a schematic configuration of the inkjet printer head according to the fifth embodiment when it is operating. It is a block diagram. The same parts as those in the first to fourth embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0101】[0101]

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、セル内の
インク供給流路における流体学的コンダクタンスの大き
さを選択的に変化させる可変手段を備えたため、インク
の噴出特性を優れたものにすることができるという効果
がある。
As described above, according to the present invention, since the variable means for selectively changing the magnitude of the hydrodynamic conductance in the ink supply passage in the cell is provided, the ink ejection characteristic is made excellent. The effect is that you can.

【0102】また、本発明は、インクの噴出力を安定化
し、印画媒体上の印画像を高画質な印画像に維持するこ
とができるという効果もある。
The present invention also has the effect that the jetting force of ink can be stabilized and the printed image on the printing medium can be maintained at a high quality printed image.

【0103】また、本発明は、セル内にインクを供給す
るためにかかる時間、いわゆるリフィル時間を早くし
て、高速パルスレートでのインク噴出を行うことができ
るという効果もある。
The present invention also has the effect that the time required to supply ink into the cells, the so-called refill time, can be shortened to eject ink at a high pulse rate.

【0104】また、本発明は、インク供給流路における
流体学的コンダクタンスを簡単な構成で変化させること
ができるという効果もある。
Further, the present invention has an effect that the hydrodynamic conductance in the ink supply channel can be changed with a simple structure.

【0105】また、本発明は、インク噴出時にインク供
給流路側にインクが逆流して逃げることを防止し、イン
ク噴出時にセル内に生じる圧力を有効に噴出のために利
用することができるという効果もある。
Further, according to the present invention, it is possible to prevent the ink from flowing back to the ink supply channel side when the ink is ejected and to escape, and to effectively use the pressure generated in the cell when the ink is ejected for the ejection. There is also.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係るインクジェットプリン
タヘッドの概略構成を示す縦断面図であり、(A)は第
1の実施例に係るインクジェットプリンタヘッドの非動
作時の概略構成図であり、(B)は第1の実施例に係る
インクジェットプリンタヘッドの動作時の概略構成図で
ある。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of an inkjet printer head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1A is a schematic configuration diagram of the inkjet printer head according to the first embodiment when not operating. , (B) are schematic configuration diagrams during operation of the inkjet printer head according to the first embodiment.

【図2】前図(図1)に示す第1の実施例に係るインク
ジェットプリンタヘッドの各部の寸法を示す説明図であ
り、(A)はインクジェットプリンタヘッドの縦断面図
であり、(B)はインクジェットプリンタヘッドの下面
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the dimensions of each part of the inkjet printer head according to the first embodiment shown in the previous figure (FIG. 1), FIG. 2A is a longitudinal sectional view of the inkjet printer head, and FIG. FIG. 4 is a bottom view of the inkjet printer head.

【図3】前図(図1)に示す本発明の第1の実施例の変
形例に係るインクジェットプリンタヘッドの概略構成を
示す縦断面図であり、(A)はこの変形例に係るインク
ジェットプリンタヘッドの非動作時の概略構成図であ
り、(B)はこの変形例に係るインクジェットプリンタ
ヘッドの動作時の概略構成図である。
FIG. 3 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of an inkjet printer head according to a modified example of the first embodiment of the present invention shown in the previous figure (FIG. 1), and FIG. 3A is an inkjet printer according to this modified example. FIG. 9 is a schematic configuration diagram of the head when the head is not operating, and FIG. 9B is a schematic configuration diagram of the inkjet printer head according to the modification when the head is operating.

【図4】本発明の第2の実施例に係るインクジェットプ
リンタヘッドの概略構成を示す縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of an inkjet printer head according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例に係るインクジェットプ
リンタヘッドの概略構成を示す縦断面図である。
FIG. 5 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of an inkjet printer head according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施例に係るインクジェットプ
リンタヘッドの概略構成を示す縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of an inkjet printer head according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施例に係るインクジェットプ
リンタヘッドの概略構成を示す縦断面図である。(A)
は第5の実施例に係るインクジェットプリンタヘッドの
非動作時の概略構成図であり、(B)は第5の実施例に
係るインクジェットプリンタヘッドの動作時の概略構成
図である。
FIG. 7 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of an inkjet printer head according to a fifth embodiment of the present invention. (A)
FIG. 7B is a schematic configuration diagram of the inkjet printer head according to the fifth embodiment when the inkjet printer head is not operating, and FIG. 9B is a schematic configuration diagram of the inkjet printer head according to the fifth embodiment when the inkjet printer head is operating.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:セル 1a:金属製ステンレス板 1b:スペーサ 2:インク供給流路 3:噴出孔 4:第1の圧電素子 5:第2の圧電素子 6:第1のダイヤフラム 7:第2のダイヤフラム 8:インク貯留庫 8a:インク 9:制御駆動回路 1: Cell 1a: Metallic stainless steel plate 1b: Spacer 2: Ink supply flow path 3: Jet hole 4: First piezoelectric element 5: Second piezoelectric element 6: First diaphragm 7: Second diaphragm 8: Ink storage 8a: Ink 9: Control drive circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インク供給流路を通じてセル内に満たさ
れたインクを、前記セルに連通する微細な噴出孔から噴
出させてプリントを行うインクジェットプリンタヘッド
において、 前記インク供給流路における流体学的コンダクタンスの
大きさを選択的に変化させる可変手段を備えたことを特
徴とするインクジェットプリンタヘッド。
1. An ink jet printer head for printing by ejecting ink filled in a cell through an ink supply channel from a minute ejection hole communicating with the cell, wherein a hydrodynamic conductance in the ink supply channel is provided. An ink jet printer head, comprising variable means for selectively changing the size of the ink jet printer.
【請求項2】 前記可変手段は、前記噴出孔からインク
を噴出させる時に、前記流体学的コンダクタンスの大き
さを、前記セル内へのインクの供給時における前記流体
学的コンダクタンスの大きさよりも小さくすることを特
徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッ
ド。
2. The variable means, when ejecting ink from the ejection holes, makes the magnitude of the hydrodynamic conductance smaller than the magnitude of the hydrodynamic conductance when ink is supplied into the cells. The inkjet printer head according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記可変手段は、前記噴出孔からインク
を噴出させる時に、前記流体学的コンダクタンスの大き
さを非動作時の前記流体学的コンダクタンスの大きさよ
りも小さくし、 前記セル内へのインク供給時に前記流体学的コンダクタ
ンスを前記非動作時の前記流体学的コンダクタンスの大
きさより大きくすることを特徴とする請求項1に記載の
インクジェットプリンタヘッド。
3. The variable means, when ejecting ink from the ejection holes, makes the magnitude of the hydrodynamic conductance smaller than the magnitude of the hydrodynamic conductance when the ink is not in operation, 2. The ink jet printer head according to claim 1, wherein the fluid conductance when supplying ink is made larger than the magnitude of the fluid conductance when not operating.
【請求項4】 前記可変手段が、前記インク供給流路の
流路断面積を変化させる可動手段を含むことを特徴とす
る請求項1、2又は3のいずれか一項に記載されたイン
クジェットプリンタヘッド。
4. The ink jet printer according to claim 1, wherein the variable unit includes a movable unit that changes a flow passage cross-sectional area of the ink supply flow passage. head.
【請求項5】 前記可動手段が、前記インク供給流路内
に対して進退可能な機械的変位手段と、該機械的変位手
段を電気信号に基づいて駆動する電気・機械変換手段と
を備えたことを特徴とする請求項4に記載のインクジェ
ットプリンタヘッド。
5. The movable means comprises a mechanical displacement means capable of advancing and retreating with respect to the inside of the ink supply flow path, and an electromechanical conversion means for driving the mechanical displacement means based on an electric signal. The inkjet printer head according to claim 4, wherein
【請求項6】 インク供給流路を通じてセル内に満たさ
れたインクを、前記セルに連通する微細な噴出孔から噴
出させてプリントを行うインクジェットプリンタヘッド
において、 前記セル内のインクを前記噴出孔から噴出させるため
に、前記セル内に選択的に膨出される第1のダイヤフラ
ムと、 前記第1のダイヤフラムを駆動する第1の圧電素子と、 前記インク供給流路内に選択的に膨出される第2のダイ
ヤフラムと、 前記第2のダイヤフラムを駆動する第2の圧電素子と、
を備え、 少なくとも、前記噴出孔からインクを噴出させる時に、
前記第2の圧電素子を作動させることを特徴とするイン
クジェットプリンタヘッド。
6. An ink jet printer head for printing by ejecting ink filled in a cell through an ink supply channel from a minute ejection hole communicating with the cell, wherein ink in the cell is ejected from the ejection hole. A first diaphragm that selectively swells into the cell for ejecting; a first piezoelectric element that drives the first diaphragm; and a first diaphragm that selectively swells into the ink supply channel. A second diaphragm, and a second piezoelectric element that drives the second diaphragm,
And at least when ejecting ink from the ejection holes,
An ink jet printer head, characterized in that the second piezoelectric element is actuated.
JP6070236A 1994-03-16 1994-03-16 Ink jet printing head Pending JPH07251504A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6070236A JPH07251504A (en) 1994-03-16 1994-03-16 Ink jet printing head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6070236A JPH07251504A (en) 1994-03-16 1994-03-16 Ink jet printing head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07251504A true JPH07251504A (en) 1995-10-03

Family

ID=13425738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6070236A Pending JPH07251504A (en) 1994-03-16 1994-03-16 Ink jet printing head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07251504A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004098058A (en) * 2002-09-05 2004-04-02 Xerox Corp Fluid spray system and method for microelectronic mechanical system
KR100798371B1 (en) * 2006-09-27 2008-01-28 삼성전기주식회사 Ink-jet head
US20110169897A1 (en) * 2010-01-09 2011-07-14 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
WO2012175593A1 (en) * 2011-06-24 2012-12-27 Oce-Technologies B.V. Inkjet print head
WO2013158100A1 (en) * 2012-04-19 2013-10-24 Hewlett Packard Development Company, L.P. Fluid circulation within chamber
US8579420B2 (en) 2010-03-16 2013-11-12 Panasonic Corporation Ink-jet apparatus
EP2750894A1 (en) * 2011-08-31 2014-07-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device with fluid displacement actuator and related methods

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004098058A (en) * 2002-09-05 2004-04-02 Xerox Corp Fluid spray system and method for microelectronic mechanical system
KR100798371B1 (en) * 2006-09-27 2008-01-28 삼성전기주식회사 Ink-jet head
JP2008080806A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Samsung Electro Mech Co Ltd Inkjet head
US20110169897A1 (en) * 2010-01-09 2011-07-14 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
US8579420B2 (en) 2010-03-16 2013-11-12 Panasonic Corporation Ink-jet apparatus
WO2012175593A1 (en) * 2011-06-24 2012-12-27 Oce-Technologies B.V. Inkjet print head
US8899731B2 (en) 2011-06-24 2014-12-02 Oce-Technologies B.V. Inkjet print head having two actuator membranes
EP2750894A1 (en) * 2011-08-31 2014-07-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device with fluid displacement actuator and related methods
EP2750894A4 (en) * 2011-08-31 2015-04-01 Hewlett Packard Development Co Fluid ejection device with fluid displacement actuator and related methods
WO2013158100A1 (en) * 2012-04-19 2013-10-24 Hewlett Packard Development Company, L.P. Fluid circulation within chamber
US9193161B2 (en) 2012-04-19 2015-11-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid circulation within chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6629741B1 (en) Ink jet recording head drive method and ink jet recording apparatus
KR100590545B1 (en) Method of driving inkjet printhead
JP5899675B2 (en) Piezoelectric element driving method, piezoelectric element driving circuit, and droplet discharge head driving apparatus
WO2000021754A1 (en) Ink-jet printer head and ink-jet printer
JPH07251504A (en) Ink jet printing head
JP2000203020A (en) Driver and driving method of head for ink jet printer
JPH1120154A (en) Ink jet printer and method for regulating ink discharging speed of the printer
JPH05261941A (en) Ink jet recording method and ink jet recording head
US6527372B1 (en) Method for optimizing driving input signal in an ink jet head using shape memory alloy
JP2006056241A (en) Method and unit for jetting ink droplet
JP2836167B2 (en) Inkjet print head
JP2795307B2 (en) Inkjet print head
JP5315540B2 (en) Inkjet recording device
JP7358153B2 (en) liquid dispensing module
JPH11207970A (en) Manufacture of printer
JPH0583373B2 (en)
JP2002144606A (en) Liquid ejector and method for ejecting liquid
JP2002205418A (en) Printer and printer head
JP2000198226A (en) Ink-jet printer
JPH04182135A (en) Ink-jet recording method
KR100327255B1 (en) Inkjet printhead
JP2883151B2 (en) Ink jet recording device
JP3152606B2 (en) Ink recording device
JP2002059542A (en) Recording head and ink-jet recording device
JPH02188251A (en) Ink jet recording method and device therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990525