JPH07276630A - インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ - Google Patents

インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ

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JPH07276630A
JPH07276630A JP6073094A JP7309494A JPH07276630A JP H07276630 A JPH07276630 A JP H07276630A JP 6073094 A JP6073094 A JP 6073094A JP 7309494 A JP7309494 A JP 7309494A JP H07276630 A JPH07276630 A JP H07276630A
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JP
Japan
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ink jet
ink
scanning direction
print head
jet print
Prior art date
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JP6073094A
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English (en)
Inventor
Hisayoshi Fujimoto
久義 藤本
Toshio Amano
敏男 天野
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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    • 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
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    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェットプリントヘッド及びこれを用
いたプリンタにおいて、主走査方向のヘッド幅を抑えて
全体に小型化が可能で、印字品質が良好なカラー用のイ
ンクジェットプリントヘッドを提供する。 【構成】 基板11において、共通インク路14a等と
圧力室12a等とノズル列16a等とを有するインク路
パターン11a〜11dを副走査方向に配置する。ノズ
ル列16a等は主走査方向に対して約7°の角度を呈し
ている。ノズル列16a〜16d間には、該ノズル列1
6a等の副走査方向の印字幅の2倍の間隔が設けられて
いる。各インク路パターン11a等には、Y(イエロ
ー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、BK(ブラッ
ク)等の異なる色のインクを供給してカラー印刷を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、ファック
ス、プロッタ、ワープロ等に用いられるプリントヘッド
に関するものであり、特に、インクジェットプリントヘ
ッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、インクジェットプリントヘッ
ドを用いたインクジェットプリンタが知られている。こ
のインクジェットプリンタは、プリントヘッドを印刷媒
体に接触させずにプリントヘッドからインクの微粒子を
吹き付ける方式を有するものである。このため、印刷媒
体による技術的な制限が緩く、高速印刷が可能である等
の利点を有している。
【0003】ここで、圧電素子を用いるピエゾタイプの
インクジェットプリントヘッドにおいては、圧電素子に
駆動電圧を印加することにより該圧電素子をたわませて
圧力室の体積を変位させてインクを吐出するものであ
る。
【0004】また、バブルジェット型インクジェット方
式も従来より知られており、この方式においては、イン
クをヒータで加熱して発生する気泡の蒸気圧を利用して
インクをノズルから液滴として吐出するものである。こ
のバブルジェット方式は、上記ピエゾタイプのものと比
べてノズルの高密度、高集積化を図ることができるとい
う利点を有する。
【0005】ここで、カラータイプのプリントヘッドに
おいては、例えば、上記バブルジェット方式を使用する
タイプのものとして、図11に示すインクジェットプリ
ントヘッドA1のように、複数のノズルを副走査方向に
並べたノズル列を主操作方向に4つ配列し、各ノズル列
からY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、
BK(ブラック)の各色のインクを吐出するものがあ
る。
【0006】また、バブルジェット方式及びピエゾ方式
のインクジェットプリントヘッドにおいて、図12に示
すように、主走査方向及び副走査方向に対して傾斜して
複数のノズルを配列したノズル列16を例えば4つのブ
ロックa〜dに分けてそれぞれから異なる色のインクを
吐出させるものがある。
【0007】また、図11、図12のように、ノズル列
を主走査方向に並べた場合には、カラー印字の場合に
は、ある色のインクを吐出後すぐに他の色のインクが吐
出されるために、速乾性のよいインクを使用する必要が
あり、例えば、浸透剤が含まれたインクを使用すること
により、インクを用紙にすぐ浸透させて速乾性を得るこ
とが行われている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ピエゾ方式の
プリントヘッドにおいては、バブルジェット方式に比べ
てノズルの高密度化を図ることができないため、図12
のようにノズル列を副走査方向に対して傾斜して配置し
なければならず、よって、ヘッドの大きさは主操作方向
に対して大きくなってしまい、ヘッドの小型化を図るこ
とができない。また、図12にように主走査方向のヘッ
ド幅が大きくなると、主走査方向の印字幅以上の距離を
主走査方向に走査しなければならず印字時間が掛かって
しまう。
【0009】また、バブルジェット方式では、ノズルの
高密度、高集積化を図ることができる反面、インクをヒ
ータで約400℃に加熱する必要があるため、インクの
焦げが発生を防止するためにインクの選択範囲が狭く印
字品位に限界があった。例えば、印字性能のよい油性イ
ンクがあってもバブルジェット方式には適さしていな
い。
【0010】また、バブルジェット方式では、インクを
ヒータで加熱して発生する気泡の蒸気圧を利用してイン
クを吐出するので、容易にインク滴サイズを変えること
ができず、細かい面積階調制御を行うことができないと
いう問題がある。
【0011】また、速乾性を得るために浸透剤が含有さ
れたインクを使用すると、乾燥時間が短くなる反面にじ
みの多い印字になってしまい印字品質が劣化するという
問題があった。
【0012】そこで、本発明は、主走査方向のヘッド幅
を抑えて全体に小型化が可能で、印字品質を良好にする
ことができるカラー用のインクジェットプリントヘッド
を提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく第1の構
成のインクジェットプリントヘッドは、圧電素子に駆動
電圧を印加することによりノズルからインクを吐出させ
るインクジェットプリントヘッドにおいて、ヘッド基板
に複数のノズルにより形成されるノズル列が複数設けら
れ、上記複数のノズル列が副走査方向に沿って配置され
ていることを特徴とするものである。
【0014】また、第2の構成のインクジェットプリン
トヘッドは、第1の構成において、各ノズル列における
複数のノズルが副走査方向に対して傾斜した方向に配置
されていることを特徴とするものである。
【0015】また、第3の構成のインクジェットプリン
トヘッドは、第2の構成において、インクジェットプリ
ントヘッドが、各ノズル列において、複数のノズルに連
通する複数の圧力室であって、副走査方向に2段に配置
された圧力室を有することを特徴とするものである。
【0016】また、第4の構成のインクジェットプリン
トヘッドは、上記第1から第3のいずれかのインクジェ
ットプリントヘッドが、4つのノズル列を有することを
特徴とするものである。
【0017】また、第5の構成のインクジェットプリン
トヘッドは、上記第1から第4のいずれかの構成のイン
クジェットプリントにおいて、各ノズル列が、該ノズル
列の副走査方向の印字幅以上の間隔を介して配置されて
いることを特徴とするものである。
【0018】また、第6の構成のインクジェットプリン
トヘッドは、上記第1から第4のいずれかの構成のイン
クジェットプリントにおいて、各ノズル列が、該ノズル
列の副走査方向の印字幅の整数倍の間隔を介して配置さ
れていることを特徴とするものである。
【0019】また、第7の構成のインクジェットプリン
トヘッドは、上記第2から第6のいずれかの構成のイン
クジェットプリントが、圧電素子に印加電圧を供給する
ための各圧電素子に対応した複数の個別電極を有するフ
レキシブルケーブルを有し、該フレキシブルケーブルに
おける個別電極が左右両側に配線されていることを特徴
とするものである。
【0020】また、第8の構成のインクジェットプリン
トヘッドは、上記第7の構成のインクジェットプリント
ヘッドにおいて、フレキシブルケーブルに、さらに、主
走査方向に共通電極用の補強電極が配線されていること
を特徴とするものである。
【0021】また、第9の構成のインクジェットプリン
トヘッドは、上記第1から第8のいずれかの構成のイン
クジェットプリントが、さらに、第1フレームを有し、
この第1フレームが、圧電素子が設けられる振動板上
に、フレキシブルケーブルにおける圧電素子領域以外の
部分を押圧固定する押圧部を有することを特徴とするも
のである。
【0022】また、第10の構成のインクジェットプリ
ントヘッドは、上記第1から第9のいずれかの構成のイ
ンクジェットプリントヘッドが、さらに、インク保持部
を有し、複数のノズル列における各ノズル列について、
上記インク保持部からノズルに連通する圧力室に対して
複数系統によりインクを供給するインク供給手段を有す
ることを特徴とするものである。
【0023】さらに、第11の構成のインクジェットプ
リンタは、上記第1から第10のいずれかの構成のイン
クジェットプリントヘッドと、副走査方向に紙送りされ
る用紙の主走査方向の両端を押える一対の紙押え部を有
することを特徴とするものである。
【0024】
【作用】本発明における第1の構成のインクジェットプ
リントヘッドにおいては、複数のノズルを有するノズル
列が複数ヘッド基板に設けられ、各ノズル列から異なる
色のインクを吐出することによりカラー印字を行う。複
数のノズル列が副走査方向に沿って配置されていること
から、主走査方向にヘッド幅が大きくなることがない。
【0025】また、第2の構成のインクジェットプリン
トヘッドにおいては、複数のノズルが副走査方向に対し
て傾斜した方向に配置されているので、副走査方向のノ
ズルピッチを小さくすることができ、ドット密度を細か
くすることができる。
【0026】また、第3の構成のインクジェットプリン
トヘッドは、ノズルに連通する複数の圧力室が副走査方
向に2段に配置されているので、主走査方向のノズルピ
ッチを小さくでき、また、主走査方向のヘッド幅を小さ
くすることができる。
【0027】また、第4の構成のインクジェットプリン
トヘッドは、4つのノズル列を有しているので、異なる
色のインクをこの4つのノズル列におけるノズルから吐
出してカラー印字を行う。
【0028】また、第5の構成のインクジェットプリン
トヘッドにおいては、各ノズル列が副走査方向の印字幅
以上の間隔を介して配置されているので、副走査方向に
十分な幅のインク路や圧力室を得ることができ、また、
圧電素子の長さも十分取ることができる。さらに、ある
色を印字してから他の色を印字するまでの時間を十分取
ることができるので、インクを十分に乾燥させることが
でき、良好な印字品質を得ることができる。
【0029】また、第6の構成のインクジェットプリン
トヘッドにおいては、各ノズル列が副走査方向の印字幅
の整数倍の間隔を介して配置されているので、上記第5
の構成と同様に副走査方向に十分な長さのインク路や圧
力室や圧電素子を形成することができ、また、良好な印
字品質を得ることができるとともに、印字幅の整数倍の
間隔を介して配置されているので、印字データの制御が
容易になるという利点がある。
【0030】また、第7の構成のインクジェットプリン
トヘッドにおいては、フレキシブルケーブルにおける個
別電極が左右両側に配線されているので、この個別電極
をドライバーIC等に接続して駆動電圧を供給する。個
別電極が左右両側に配線されているので、ノズル列にお
けるノズル数が多くなっても容易に個別電極を配線する
ことができる。
【0031】また、第8の構成のインクジェットプリン
トヘッドにおいては、共通電極用の補強電極が配線され
ているので、例えば、圧電素子が設けられる振動板に形
成されている導電膜が比較的大きな抵抗値であっても、
電圧降下を抑えることができる。
【0032】また、第9の構成のインクジェットプリン
トヘッドにおいては、第1フレームが押圧部を有し、フ
レキシブルケーブルの圧電素子領域以外の部分を振動板
に押圧固定するので、不要な音の発生や振動を少なくす
ることができる。
【0033】また、第10の構成のインクジェットプリ
ントヘッドにおいては、各ノズル列について複数系統に
よりインクを供給するので、圧力室により形成される圧
力室列が長くなっても十分インクを供給することができ
る。
【0034】また、第11の構成のインクジェットプリ
ンタにおいては、一対の紙押え部が設けられているの
で、用紙の浮き上がりが防止され、ヘッドの副走査方向
幅が大きくなっても、用紙がヘッドに接触せず良好な印
字品質を得ることができる。
【0035】
【実施例】本発明の実施例を図面を利用して説明する。
【0036】本発明に基づくインクジェットプリントヘ
ッドAは、図1に示すように、基板ユニット10と、フ
レキシブルケーブル30と、第1フレーム50と第2フ
レーム60とを有している。
【0037】ここで、基板ユニット10は、図2に示す
基板11と図4に示す振動板20とを有している。基板
11は、ガラス又は樹脂で形成され、図2に示すよう
に、4つのインク路パターン11a〜11dが溝状に形
成されている。基板11の寸法は、図2において縦5
6.7mm、横44.5mmである。
【0038】上記インク路パターン11a〜11dは同
じ形状を呈しているので、インク路パターン11aを例
にとって説明すると、主走査方向に対してやや右上がり
に傾斜した方向に複数の圧力室12aが設けられ、これ
らの圧力室12aは上段に位置する圧力室12a1と下
段に位置する12a2の2段に構成されている。上段及
び下段の圧力室列には、それぞれ30個の圧力室が形成
されている。上記上段に位置する圧力室12a1と下段
に位置する12a2とは千鳥状に配置されている。
【0039】また、各圧力室12aの先端には複数のノ
ズル16a1、16a2が設けられ、上段の圧力室12
a1のノズル16a1と下段の圧力室12a2のノズル
16a2とは一直線上に配列され、計60個のノズルが
配設されている。このノズル16a1とノズル16a2
とで形成されるノズル列16aは、上記圧力室12aと
同様にやや右上がりに形成され、このノズル列16aの
副走査方向の印字幅は、図3(a)に示すように、4.
23mmであり、隣り合うノズル列間は上記印字幅4.
23mm×2=8.46mmの間隔が開けられている。
また、このノズル列16aの主走査方向に対する角度は
7.125°であり、また、個別の各ノズル間の間隔は
図3(b)に示すように主走査方向に0.564mmで
あり、副走査方向に0.0705mmである。この副走
査方向の0.0705mmの間隔は360DPIの規格
の場合の間隔である。また、圧力室12aの周囲には共
通インク路14aが設けられている。また、基板ユニッ
ト10のインク吐出側には図1に示すようにノズルプレ
ート25a〜25dが取り付けられている。
【0040】次に、振動板20は、図4、図5に示すよ
うに、基板11と同じ四角形の板状形状を呈し、IT
O、Cr等の導電膜が形成され、この導電膜形成側に
は、振動板20の基板11における各圧力室12a〜1
2dに対応する位置に圧電素子22a1、22a2〜2
2d1、22d2が取り付けられている。さらに、該振
動板20の左右両側にはインクを供給するための8つの
開口部24a1〜24d2が形成されている。この振動
板20は基板11のインク流路パターン形成側に取り付
けられる。
【0041】次に、フレキシブルケーブル30は、図1
に示すように断面略コ字状形状を呈し、平面部32と一
対の側面部38とを有し、該側面部38は下方に突設さ
れた突設部38a、38bを有している。側面部38に
は、ドライバーIC40が設けられ、また、突設部38
a、38bには、電源と接続するための電極39が設け
られている。このフレキシブルケーブル30の平面部3
2は、図6に示すように4つのブロックa〜dに分けて
パターニングされ、各ブロック間と上下端近傍には計5
本の共通電極用電極35が設けられている。
【0042】ここで、ブロックa〜dの構成は同様であ
るので、説明の簡略化のためブロックaを例にとって説
明すると、各圧電素子に対応する個別電極34a1、3
4a2が形成され、左上端から伸びる電極ラインは圧電
素子22a1(図4、図5参照)に対応し、右下端から
伸びる電極ラインは圧電素子22a2に対応している。
また、左下部には振動板20の開口部24a1に対応し
た開口部36a1が形成され、また、右上部には振動板
20の開口部24a2に対応した開口部36a2が形成
されている。
【0043】個別電極の引き回しにおいては、この個別
電極34a1と34a2とをともに平面部32の左右一
方の側から取ることも考えられるが、副走査方向の幅が
大きくなってしまうために左右両方向から取るようにし
ている。なお、開口部24a1等が設けられる位置によ
っては、個別電極36a1、36b2、36c1、36
d2を左側から配線し、個別電極36a2、36b1、
36c2、36d1を右側から配線するというように、
左右交互に配線する方法も考えられる。また、平面部3
2には、上記のように計5本の共通電極用電極35が設
けられているが、これは振動板20に形成されている導
電膜が比較的大きな抵抗値となるために電圧降下を抑え
るために設けられるものである。なお、本実施例では、
フレキシブルケーブルを使用しているが、TABを使用
してもよい。
【0044】次に、第1フレーム50は、図1に示すよ
うに、第2フレーム60を収納すべくフレーム状に形成
され、第2フレーム60における弾性体62a〜62d
とインク供給管64a1〜64d2を挿通するための開
口部52a〜52dが設けられている。また、第1フレ
ーム50におけるフレキシブルケーブル30形成面には
このフレキシブルケーブル30の厚み分を収納するため
の凹部53が形成されている。また、第1フレーム50
における基板ユニット形成側面54は、フレキシブルケ
ーブル30を基板ユニット10に押圧する押圧部を形成
する。つまり、フレキシブルケーブル30と振動板20
とは、不要な音の発生や振動をなくすために、圧電素子
形成領域以外の部分は十分固着されていることが望まし
く、上記基板ユニット形成側面54により固着を図るも
のである。
【0045】次に、第2フレーム60は、図1に示すよ
うに、略直方体形状を呈し、基板ユニット10の形成側
に弾性体62a〜62dとインク供給管64a1〜64
d2が形成されている。この弾性体62a〜62dは、
フレキシブルケーブル30における個別電極形成部分に
接し、この個別電極形成部分を押圧することによりフレ
キシブルケーブル30における個別電極34a1〜34
d2と圧電素子22a1〜22d2の接触を確実なもの
とする。また、インク供給管64a1〜64d2はそれ
ぞれフレキシブルケーブル30の開口部36a1〜36
d2に対応して挿通され、インク供給管64a1〜64
d1の先端は振動板20の開口部24a1〜24d2に
接している。また、この第2フレーム60には、4つの
インクタンクが設けられている。インク供給管64a1
〜64d1は各色について一対設けられているが、これ
は図2に示すようにインク路パターン11a〜11dに
おいて圧力室12a〜12dが横長2段に構成されてい
るためインク供給を確実に行うためである。
【0046】上記構成の基板ユニット10と、フレキシ
ブルケーブル30と、第1フレーム50と第2フレーム
60とを組み上げると、図7に示されるようになる。フ
レキシブルケーブルを、その電極が第1フレーム50の
側面に取り付けられるタイプのものを使用すると、図8
に示すような構成となる。
【0047】また、本実施例のインクジェットプリント
ヘッドAを有するプリンタについて説明すると、図10
に示すように、ヘッドAの主走査方向位置には用紙幅の
間隔を介して一対の紙押え70が設けられ、また、イン
クジェットプリントAの副走査方向の前後にローラ対8
0、82とローラ対84、86の一対のローラ対が設け
られている。上記紙押え70は断面略ユ字状で、用紙S
の挿入口は用紙Sの挿入を容易とするために広く形成さ
れている。
【0048】次に、上記構成のインクジェットプリント
ヘッドA及びこのインクジェットプリントヘッドAを備
えたプリンタの使用状態について説明すると、第2フレ
ーム60に設けられた4つのインクタンクにそれぞれY
(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、BK
(ブラック)等の異なる色のインクを入れる。すると、
各色のインクは基板ユニット10における基板11のイ
ンク路パターン11a〜11dにインクが供給される。
そして、ドライバーIC40からの印字データにより所
定の圧電素子に駆動電圧を印加してノズルよりインクを
吐出させてカラー印刷を行う。プリントヘッドAは主走
査方向に走査され、往路と復路の両方で印字することが
できる。用紙Sは紙押え70により両端を押えられて副
走査方向に紙送りされる。用紙Sの紙送りは、副走査方
向手前に位置するローラ対80、82と向い側に位置す
るローラ対84、86の一対のローラ対により行われ
る。
【0049】ここで、本実施例では、各ノズル列16a
〜16d間には、副走査方向に2つ分の印字幅の間隔が
設けられているので、実際の印字においては、図9に示
すように、ある色を最初に印字した後に次の色を印字す
るまで一往復分の時間間隔があることになる。つまり、
用紙のある点Pに色Yが印字され、その後に他の色Mが
印字されるまでには、少なくとも一往復分の時間が開く
ことになる。ここで、往路走査に掛かる時間は約0.8
秒であり、また、復路走査に掛かる時間も約0.8秒で
あるので、往路走査と復路走査間の紙送りの時間も考慮
すると、約1.6秒+αの時間が掛かることになる。
【0050】この約1.6秒+αの時間はインクを乾燥
させるには十分な時間であり、異なる色を重ね印字する
場合には、前に印字した色のインクは十分乾燥させるこ
とができるために、従来例におけるように速乾性を得る
ために浸透剤等を使用する必要がなくインクが紙ににじ
むことがないため、コーティングした紙のみならず普通
紙を使用してカラー印刷を行っても良好な印字品質を得
ることができる。
【0051】なお、各ノズル列16a〜16d間には、
副走査方向に2つ分の印字幅の間隔が設けられているの
で、各印字データは色の違いによって遅延させなければ
ならないが、これはバッファメモリによってデータの出
力タイミングを調整することにより解決できる。この点
は、近時のメモリの性能の向上により容易に解決するこ
とができる。
【0052】また、ヘッドAの主走査方向位置には用紙
幅の間隔を介して一対の紙押え70が設けられているの
で、良好な印字が得られる。つまり、本実施例では、ヘ
ッドAのノズル列16a〜16dを副走査方向に並べる
ために、副走査方向のヘッドの幅が大きくなることは避
けられず、用紙Sのヘッドの下方にある部分が浮き上が
ってしまうと、用紙Sがヘッドに接触して印字を汚すお
それがある。そこで、用紙Sのヘッドの下方に位置する
部分を両端を抑える紙押え70を設けることにより、用
紙Sの浮き上がりを防止することができる。
【0053】また、ローラ対80、82とローラ対8
4、86の一対のローラ対により紙送りが行われるの
で、用紙Sの全面にカラー印刷を行うことができる。つ
まり、例えば、1つのローラ対のみであると、ノズル列
が副走査方向に並んでいるために、全色を印字すること
はできないが、手前側と向う側の両側にローラ対が設け
られているので、完全に用紙Sを送ることができる。す
なわち、用紙Sの後端がローラ対80、82に達した後
は、ローラ対84、86のみで紙送りが行われる。な
お、ローラ84には、用紙Sの印字済み部分が接するた
めに、印字を汚さないようにそのローラ面は歯状に形成
されている。
【0054】次に、上記構成のインクジェットプリント
ヘッドAの製造方法について説明する。まず、基板ユニ
ット10の製造方法について言及すると、まず、基板1
1にガラス材料を使用する場合には、ガラスエッチング
又はブラスト加工により流路を形成する。流路の深さは
約200μmである。ノズル16a1〜16d2はバカ
穴貫通孔とし、基板11のインク吐出側面にノズルプレ
ートを貼付する構成とする。バカ穴貫通孔とするのは、
ガラスの場合には撥水性が得にくいので、ノズル部のノ
ズル面にインクが付着してインクの吐出量や吐出方向が
変化してしまうことから、基板11をバカ穴貫通孔とし
て、撥水性のよいノズルプレートを貼付することにより
上記問題を解決しようとするものである。このバカ穴貫
通孔加工はエキシマレーザー、パルスCO2 レーザー、
CO2 レーザー、YAGレーザー等のレーザー加工や超
音波加工を用いる。ここで、エキシマレーザーやパルス
CO2 レーザーを使用すると、熱の発生が少ないのでバ
カ穴貫通孔をきれいに仕上げることができる。また、超
音波加工においても、貫通孔をきれいに仕上げることが
できるが、加工時間が係るという問題がある。
【0055】また、上記基板11を樹脂材料で形成する
場合には、インク流路パターンやノズル部のバカ穴貫通
孔を金型成型で製造することができるので、量産には適
している。また、樹脂材料の場合にはノズル面の撥水性
が得やすいので、上記のガラス材料を使用する場合と異
なり、ノズル部をバカ穴貫通孔とせずに金型成型でノズ
ル部の形状を形成する方法もある。さらに、ノズル部形
状のほとんどをインク流路パターンとともに金型成型で
製造して、ノズル面を形成する貫通孔を形成するのにエ
キシマレーザー等を使用する方法もある。
【0056】次に、振動板20の形成に当たっては、基
板11がガラス材料である場合にはガラス製の振動板2
0を用い、基板11が樹脂材料である場合には、樹脂材
料の振動板20を使用する。振動板20の非貼付面すな
わち基板11側と反対側面にはITO、Cr等の導電膜
を蒸着、スパッタ等で形成する。この導電膜は振動板2
0に取り付けられる圧電素子の一方の電極となる。
【0057】次に、振動板20に図4、図5に示すよう
に圧電素子22a1〜22d2を取り付けるが、この圧
電素子の取付けに当たっては、一枚の圧電素子材をダミ
ーガラス等に貼り付けておき、これをブラスト加工等に
よりパターニングしたものを一括して振動板20に貼り
付ける。
【0058】次に、基板11に振動板20を取り付ける
が、振動板20がガラス材料である場合には、熱融着に
より取り付けるかあるいは低融点ガラス層を振動板20
又は基板11にスパッタ、蒸着等で形成し、その後、熱
融着を行うことにより取り付けることも可能である。一
方、振動板20が樹脂材料である場合には、樹脂材料の
振動板20を使用し、超音波接合、熱融着、接着剤等に
より振動板20を基板11に取り付ける。以上のように
して、振動板20を基板11に取り付けて基板ユニット
10を形成する。
【0059】次に、フレキシブルケーブル30を基板ユ
ニット10に取り付けるに当たっては、不要な音の発生
や振動をなくすために、フレキシブルケーブル30と振
動板20とは、圧電素子形成領域以外の部分は十分固定
されていることが望ましい。そこで、圧電素子形成領域
の部分を抜いた形状の接着シートを使用してフレキシブ
ルケーブル30と振動板20とを貼り付ける。ここで、
圧電素子は若干の厚みを有していることから、振動版2
0におけるある圧電素子に対応した部分の振動が他の部
分に影響を与えないように、接着シートとしてはこの圧
電素子よりも厚いものを使用することが望ましい。
【0060】本実施例のインクジェットプリントヘッド
によれば、ノズル列を副走査方向に並べているので、主
走査方向の幅を小さくでき、主走査方向への無駄な走査
を行う必要がないので、印字時間を短くできる。また、
ノズル列16a〜16dは、副走査方向からはかなり傾
けて傾斜させているので、ピエゾタイプにおいてノズル
の高密度化を図ることができないという問題を解決して
いる。また、ピエゾタイプであることから、バブルジェ
ット方式の場合のように印字性能のよい油性インクが使
用できない等のインクの種類の制限がないので、良好な
印字品質を得ることができる。さらに、ピエゾ方式によ
れば、印加電圧等を制御することにより圧電素子の変位
量を制御すれば、容易にインク滴サイズを変えることが
でき、各色の濃度階調を面積階調と組み合わせて使用す
ることにより、写真のような鮮明な画像を得ることがで
きる。また、本実施例においては、4つの色について各
色につき60ノズルが設けられているので、プリントス
ピードの向上を図ることができる。なお、本実施例は4
色用のヘッドについて説明したが、インク路パターンを
3つ又は5つ以上のもので、3色や5色以上に対応でき
るヘッドも考えられる。
【0061】
【発明の効果】本発明に基づくインクジェットプリント
ヘッドにおいては、主走査方向のヘッド幅を抑えること
ができ、全体にヘッドの小型化を図ることが可能とな
る。また、主走査方向のヘッド幅を小さくできるので、
主走査方向への無駄な走査を行う必要がないので、印字
時間を短くできる。
【0062】また、第2の構成のインクジェットプリン
トヘッドにおいては、副走査方向のノズルピッチを小さ
くすることができ、ドット密度を細かくすることができ
る。また、第3の構成のインクジェットプリントヘッド
は、主走査方向のノズルピッチを小さくでき、また、主
走査方向のヘッド幅を小さくすることができる。
【0063】また、第4の構成のインクジェットプリン
トヘッドは、4つのノズル列を有しているので、異なる
色のインク、例えば、Y(イエロー)、M(マゼン
タ)、C(シアン)、BK(ブラック)の各色のインク
をこの4つのノズル列におけるノズルから吐出してカラ
ー印字を行うことができる。
【0064】また、第5の構成のインクジェットプリン
トヘッドにおいては、副走査方向に十分な幅のインク路
や圧力室を得ることができ、また、圧電素子の長さも十
分取ることができる。さらに、インクを十分に乾燥させ
ることができる。
【0065】また、第6の構成のインクジェットプリン
トヘッドにおいては、上記第5の構成の効果とともに、
印字データの制御が容易になるという利点がある。
【0066】また、第7の構成のインクジェットプリン
トヘッドにおいては、個別電極が左右両側に配線されて
いるので、のずる列におけるノズル数が多くなっても容
易に個別電極を配線することができる。
【0067】また、第8の構成のインクジェットプリン
トヘッドにおいては、振動板に形成されている導電膜が
比較的大きな抵抗値であっても、電圧降下を抑えること
ができる。
【0068】また、第9の構成のインクジェットプリン
トヘッドにおいては、不要な音の発生を防止でき、振動
板の共振等の無駄な振動を少なくすることができるので
良好な印字品質を得ることができる。
【0069】また、第10の構成のインクジェットプリ
ントヘッドにおいては、圧力室により形成される圧力室
列が長くなっても十分インクを供給することができる。
【0070】また、第11の構成のインクジェットプリ
ンタにおいては、一対の紙押え部が設けられているの
で、用紙の浮き上がりが防止され、ヘッドの副走査方向
幅が大きくなっても、用紙がヘッドに接触せず良好な印
字品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく実施例におけるインクジェット
プリントヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図2】本発明に基づく実施例における基板の構成を示
す平面図である。
【図3】本発明に基づく実施例における基板のノズルの
の配置を示す説明図であり、(a)はノズル列の配置を
示す説明図であり、(b)は2つのノズル間の配置関係
を示す説明図である。
【図4】本発明に基づく実施例における基板ユニットに
おける振動板の構成を示す斜視図である。
【図5】本発明に基づく実施例における基板ユニットに
おける振動板の構成を示す平面図である。
【図6】本発明に基づく実施例におけるフレキシブルケ
ーブルの平面部の構成を示す平面図である。
【図7】本発明に基づく実施例におけるインクジェット
プリントヘッドを示す斜視図である。
【図8】本発明に基づく他の実施例におけるインクジェ
ットプリントヘッドを示す斜視図である。
【図9】本発明に基づく他の実施例におけるインクジェ
ットプリントヘッドの印字方法を示す説明図である。
【図10】本発明に基づく他の実施例におけるインクジ
ェットプリントヘッドを用いたインクジェットプリンタ
の要部斜視図である。
【図11】従来のインクジェットプリントヘッドの構成
を示す平面図である。
【図12】従来のインクジェットプリントヘッドの構成
を示す平面図である。
【符号の説明】
A インクジェットプリントヘッド 10 基板ユニット 11 基板 11a、11b、11c、11d インク路パターン 12a、12b、12c、12d 圧力室 14a、14b、14c、14d 共通インク路 16a1、16a2、16b1、16b2、16c1、
16c2、16d1、16d2 ノズル 16a、16b、16c、16d ノズル列 20 振動板 22a1、22a2、22b1、22b2、22c1、
22c2、22d1、22d2 圧電素子 24a1、24a2、24b1、24b2、24c1、
24c2、24d1、24d2 開口部 30 フレキシブルケーブル 34a1、34a2、34b1、34b2、34c1、
34c2、34d1、34d2 個別電極 35 共通電極用電極 50 第1フレーム 52a、52b 52c、52d 開口部 60 第2フレーム 62a、62b 62c、62d 弾性体 70 紙押え

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電素子に駆動電圧を印加することによ
    りノズルからインクを吐出させるインクジェットプリン
    トヘッドにおいて、 ヘッド基板に複数のノズルにより形成されるノズル列が
    複数設けられ、上記複数のノズル列が副走査方向に沿っ
    て配置されていることを特徴とするインクジェットプリ
    ントヘッド。
  2. 【請求項2】 各ノズル列における複数のノズルが副走
    査方向に対して傾斜した方向に配置されていることを特
    徴とする請求項1に記載のインクジェットプリントヘッ
    ド。
  3. 【請求項3】 インクジェットプリントヘッドが、各ノ
    ズル列において、複数のノズルに連通する複数の圧力室
    であって、副走査方向に2段に配置された圧力室を有す
    ることを特徴とする請求項2に記載のインクジェットプ
    リントヘッド。
  4. 【請求項4】 インクジェットプリントヘッドが、4つ
    のノズル列を有することを特徴とする請求項1から3の
    いずれかに記載のインクジェットプリントヘッド。
  5. 【請求項5】 各ノズル列が、該ノズル列の副走査方向
    の印字幅以上の間隔を介して配置されていることを特徴
    とする請求項1から4のいずれかに記載のインクジェッ
    トプリントヘッド。
  6. 【請求項6】 各ノズル列が、該ノズル列の副走査方向
    の印字幅の整数倍の間隔を介して配置されていることを
    特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のインクジ
    ェットプリントヘッド。
  7. 【請求項7】 インクジェットプリントが、圧電素子に
    印加電圧を供給するための各圧電素子に対応した複数の
    個別電極を有するフレキシブルケーブルを有し、該フレ
    キシブルケーブルにおける個別電極から左右両側に向け
    て配線されていることを特徴とする請求項2から6のい
    ずれかに記載のインクジェットプリントヘッド。
  8. 【請求項8】 フレキシブルケーブルに、さらに、主走
    査方向に共通電極用の補強電極が配線されていることを
    特徴とする請求項7に記載のインクジェットプリントヘ
    ッド。
  9. 【請求項9】 インクジェットプリントヘッドが、さら
    に、第1フレームを有し、この第1フレームが、圧電素
    子が設けられる振動板上に、フレキシブルケーブルにお
    ける圧電素子領域以外の部分を押圧固定する押圧部を有
    することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載
    のインクジェットプリントヘッド。
  10. 【請求項10】 インクジェットプリントヘッドが、さ
    らに、インク保持部を有し、複数のノズル列における各
    ノズル列について、上記インク保持部からノズルに連通
    する圧力室に対して複数系統によりインクを供給するイ
    ンク供給手段を有することを特徴とする請求項1から9
    のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド。
  11. 【請求項11】 請求項1から10のいずれかのインク
    ジェットプリントヘッドと、副走査方向に紙送りされる
    用紙の主走査方向の両端を押える一対の紙押え部を有す
    ることを特徴とするインクジェットプリンタ。
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