JPH10217452A - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents
インクジェット式記録ヘッドInfo
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- JPH10217452A JPH10217452A JP3830897A JP3830897A JPH10217452A JP H10217452 A JPH10217452 A JP H10217452A JP 3830897 A JP3830897 A JP 3830897A JP 3830897 A JP3830897 A JP 3830897A JP H10217452 A JPH10217452 A JP H10217452A
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- generating chambers
- recording head
- ink
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14419—Manifold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/20—Modules
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
ドスペースで配置して印刷精度の高い多数ノズルの記録
ヘッドを構成すること。 【解決手段】 紙送り方向に並び、かつキャリッジの移
動方向に2列形成された複数の圧力発生室と、各圧力発
生室を加圧する圧力発生手段とを備えたアクチュエータ
ユニット1、1と、一方の列に並ぶ圧力発生室に連通す
るリザーバ31と、他方の列に並ぶ圧力発生室を、紙送
り方向に複数の領域に分割して連通する複数のリザーバ
32〜34と、各圧力発生室に連通するノズル開口とを
備えた流路形成ユニット2とを備え、アクチュエータユ
ニットを可及的に小さなデッドスペースで配置し、比較
的高速でデータ処理を行うことができる黒インク吐出用
ノズル開口列数を、ノズル開口配列ピッチを乱すこと無
く、またブラックに比較してデータ処理が低速となるカ
ラーインク吐出用のノズル開口列を、ブラックのノズル
開口と高い精度で主走査方向の同一線上に配置する。
Description
通する圧力発生室の一部領域に圧力発生手段を設けて、
圧力発生室のインクを加圧してインク滴を発生させるア
クチュエータユニットを複数、縦列配置したインクジェ
ット式記録ヘッド、より詳細には複数のアクチュエータ
ユニットを組み合わせて構成したフルカラー印刷用のイ
ンクジェット式記録ヘッドに関する。
に、1つの記録ヘッド当たりのノズル開口の数を増大さ
せることが行われているが、インクジェット式記録ヘッ
ドは、インクという液体を扱う関係上、ノズル開口や圧
力発生室等の流路の流体抵抗等の不均一さの影響を敏感
に受けるため、多数のノズル開口や圧力発生室を均一か
つ高い精度で形成することことが要求され、しかも流路
や圧力発生手段の1つにでも不具合が発生すると、印字
品質が極端に低下して記録ヘッドとしての用をなさなく
なるため、その製造の歩留まりが極端に低いという問題
を抱えている。
力発生手段の数が少ない記録ヘッドをユニットとして複
数個、主走査方向に並べて多数のノズル開口を備えた記
録ヘッドを構成することが行われている。これによれ
ば、1つのユニットを構成する圧力発生手段の数が少な
い分だけユニットとしての製造の歩留まりが向上して、
結果として多数のノズル開口を有する記録ヘッドを高い
歩留まりで製造することができる。
チュエータユニット間に間隙が生じるため、記録ヘッド
としてのサイズが大きくなり、その結果、記録装置の大
型化を招いたり、また記録ヘッドを記録装置に取付ける
際の微小な傾きによっても印字品質に大きく影響するブ
ラック用のノズル開口と、カラー用のノズル開口との間
のドット形成位置に大きな誤差が生じるため、組み付け
作業が困難になるという問題がある。本発明はこのよう
な問題に鑑みてなされたものであって、その目的とする
ところは特に複数の記録アクチュエータユニットを用い
て小型で、かつノズル開口の位置精度を維持することが
できるインクジェット式記録ヘッドを提供することであ
る。
るために本発明においては、紙送り方向に並び、かつキ
ャリッジの移動方向に2列形成された複数の圧力発生室
と、前記各圧力発生室を加圧する圧力発生手段とを備え
たアクチュエータユニットを、紙送り方向に複数配列
し、少なくとも一方の列に並ぶ圧力発生室を、前記紙送
り方向に複数の領域に分割して連通するリザーバと、前
記各圧力発生室に連通するノズル開口とを備えた流路ユ
ニットを備えるようにした。
配置させ、またリザーバが紙送り方向に複数に分割され
ているため、ノズル開口数の割には記録ヘッドの主走査
方向のサイズが小さくなり、記録装置が小型化する。ま
た、異なるインクを吐出する圧力発生室を同一ユニット
に形成きるて高い位置精度を維持でき、また比較的高速
でデータ処理を行うことができる黒インク吐出用ノズル
開口列数を、ノズル開口配列ピッチを乱すこと無く、ま
たブラックに比較してデータ処理が低速となるカラーイ
ンク吐出用のノズル開口列がブラックのノズル開口と同
程度に高い精度で主走査方向の同一線上に位置する。
した実施例に基づいて説明する。図1は、本発明の一実
施例を示すものであって、図中符号1、1、1、1は、
同一構造として構成されたインクを加圧する4個のアク
チュエータユニットを、相互に一定の距離ΔLをずらせ
て後述する流路形成ユニット2に固定されている。
構造を、アクチュエータユニットと、流路形成ユニット
とを分離して示すものであり、また図3は上述したアク
チュエータユニットに形成されている圧力発生室の配列
構造を示すものである。
μm程度の圧力発生室11、12を構成するの適した厚
みを持つジルコニア(ZrO2)などのセラミックス板
からなる基板に、圧力発生室11、12がノズル開口4
2、43の配列方向線に対してその長手方向の軸線が鋭
角θとなり、かつ対向する内側の先端が主走査方向、つ
まりキャリッジの移動方向の同一線上に位置するように
配列されて、インク滴の吐出タイミングをずらせること
によりほぼ同一位置にドットの形成が可能なように構成
されている。
11、12の軸線にほぼ平行となるように形成されその
厚みが可及的に薄く構成されている。
線方向がノズル開口の配列線に対して鋭角θとなるよう
に傾斜させて配列することにより、直角に配列した従来
の圧力発生室に比較して、長く構成することができて、
特に高密度化により圧力発生室の幅を小さくせねばなら
ない場合にあっても、インク滴を吐出させるに必要な圧
力発生室の容積を十分に確保することができる。
体に焼成したときに十分な接合力を発揮するとともに、
後述する圧電振動体14、15‥‥のたわみ振動により
弾性変形する材料、例えば厚さ7μmのジルコニアの薄
板で構成されている。
体で、弾性板13の表面に形成されている下電極16、
17の表面に、圧電材料のグリーンシートを各圧力発生
室11、12に対向させて貼付し、その後に焼結し、さ
らに表面に上電極18、19を作り付けて構成されてい
る。
体に固定されて前述のアクチュエータユニット1が構成
されている。
タユニット1の固定基板を兼ねる前述の流路形成ユニッ
トで、スペーサ10の他方の開口面を封止するようにア
クチュエータユニット1が貼着、固定される蓋板を兼ね
るインク供給口形成基板20と、リザーバ形成基板21
と、ノズルプレート22を積層して構成されている。
0μmのジルコニアの薄板からなり、ノズルプレート2
2のノズル開口42、43と圧力発生室11、12とを
接続する通孔23、24と、後述するリザーバ31、3
2(33、34)と圧力発生室11、12とを接続し、
かつインク滴を吐出させることができる程度の流体抵抗
を備えたインク供給口25、26とを穿設して構成され
ている。またリザーバ31、32(33、34)から離
れた位置には、アクチュエータユニット1の一側の同一
線上に並ぶように一定のピッチで4つのインク導入口3
8〜41が形成されている。
32(33、34)を構成するに適した例えば150μ
mのステンレス鋼などの耐蝕性を備えた板材に、一側に
配置される圧力発生室全体にインクを供給するリザーバ
31と、各アクチュエータユニットの他側に位置する圧
力発生室12に独立してインクを供給する3つのリザー
バ32(33、34)を形成するとともに、各圧力発生
室11、12とノズル開口42、43とを接続するノズ
ル連通孔27、28を形成して構成されている。
それぞれ4つのアクチュエータユニット1、1、1、1
の他側に上下に並ぶ複数の圧力発生室12を3等分した
個数、この実施例では13個の圧力発生室12に連通す
るインク供給口26と連通できるサイズに形成されてい
る。また各リザーバ31〜34は、インク供給口形成基
板20に形成されたインク導入口38、39、40、4
1に連通され、リザーバ31には黒インク、また他のリ
ザーバ32〜34にはイエロ、マゼンタ、及びシアンの
インクが供給可能になっている。
示したようにアクチュエータユニット1、1、1、1に
ノズル連通孔23、27、及び24、28を介して連通
し、かつ水平方向に並ぶ2つのものが同一線上に位置す
るように前述の圧力発生室11、12と同一のピッチで
形成されている。なお、図中符号44〜47は、各リザ
ーバ31〜34に形成された薄肉部からなるコンプライ
アンス付与領域を示す。
43の配列線が副走査方向、つまり紙送り方向に一致す
るようにキャリッジに搭載して、流路形成ユニット2の
一側のリザーバ31にブラックのインクを、また他側の
3つのリザーバ32、33、34にイエロ、シアン、マ
ゼンタの各インクを供給する。そしてブラックのドット
形成信号を各ユニット1、1、1、1の一側の圧電振動
子14に、またカラードット形成信号を各ユニットの他
側の圧電振動子15に供給する。
ーバ32に連通する圧力発生室12の圧電振動子15
に、またマゼンタのドット形成信号はリザーバ33に連
通する圧力発生室12の圧電振動子15に、さらにシア
ンのドット形成信号はリザーバ34に連通する圧力発生
室12の圧電振動子15に供給する。
れると、圧電振動子14が圧力発生室側にたわみ変位し
て一側の圧力発生室11のインクを加圧する。加圧され
た黒インクは流路形成ユニット2のノズル連通孔23、
27を経由してノズル開口42からインク滴として吐出
する。
状態に戻ると、圧力発生室11が膨張する。これにより
当該圧力発生室11とインク供給口25を介して接続す
るリザーバ31からインクが圧力発生室11に流れ込
む。
と、他側の圧電振動子15が圧力発生室側にたわみ変位
して他側の圧力発生室12のインクを加圧する。加圧さ
れたカラーのインクは流路形成ユニット2のノズル連通
孔24、28を経由してノズル開口43からインク滴と
して吐出する。
状態に戻ると、圧力発生室12が膨張する。これにより
当該圧力発生室12とインク供給口26を介して接続す
るリザーバ32〜34の色インクが圧力発生室12に流
れ込む。
ズル開口43は、紙送り方向にほぼ13ドット分ずつ位
置がずれているので、記録用紙の送り量を各色の記録幅
に一致させることにより、同一位置に各色のドットを形
成することができる。以下、このようにな過程を繰返し
て印刷を実行する。
タを印刷する場合には、一側に上下に配列されている圧
力発生室11の圧電振動子14にだけ駆動信号を供給す
ると、カラー印刷時の約3倍程度の紙送り方向の幅に印
刷することができる。
ュエータユニットを用いて記録ヘッドを構成する場合に
例を採って説明したが、圧力発生室の数が極めて多く形
成されたものや、また2個以上のアクチュエータを用い
たものに対しても、一側よりのものをブラックに、また
他側側のものを複数の領域に分割して、各領域に独立し
てインクを供給することができる構造であれば同様の作
用を奏することは明らかである。
って、図中符号1、1、1は、同一構造として構成され
たインクを加圧する3個のアクチュエータユニットを、
望ましくは各ユニット1の2列の圧力発生室の列の内、
一方の圧力発生室の列が隣接する他のユニットの圧力発
生室の列の一方に紙送り方向で同一線上に位置するよう
に、紙送り方向に一定距離ずらせて後述する流路ユニッ
ト50に配置されている。
ユニットの圧力発生室と連通するノズル開口が、望まし
くは各ユニット1に連通する2列のノズル開口列の内、
一方のノズル開口列が隣接する他のユニットに連通する
ノズル開口列の一方に紙送り方向で同一線上に位置する
ように形成されている。また各アクチュエータユニット
1、1、1の両側に位置するようにインク導入口51、
52、53、54、55、56が形成され、各インク導
入口51〜56に連通させて各アクチュエータユニット
1、1、1毎の圧力発生室に連通するリザーバ57、5
8、59、60、61、62が形成されている。
〜56には、色の異なるインク、つまりブラック、イエ
ロ、濃マゼンタ、淡マゼンタ、濃シアン、淡シアンのイ
ンクを外部から供給することにより、6色のインクによ
るカラー印刷が可能な記録装置を、主走査方向のサイズ
を可能限り抑えて構成することができる。
タユニットを3個使用する場合に例を採って説明した
が、紙送り方向に配列するアクチュエータユニットの数
をさらに増やすことにより、6色以上のインク滴を吐出
させる記録ヘッドを構成することができる。
室を圧電振動子のたわみ振動により膨張、収縮させるユ
ニットを複数使用した記録ヘッドに例を採って説明した
が、縦振動モードの圧電振動子の一端を弾性板に当接さ
せたり、また圧力発生室を発熱素子により加熱して加圧
するものに適用しても同様の作用を奏する。
をノズル開口の配列線に対して傾斜させたアクチュエー
タに例を採って説明したが、隣接領域でのノズル開口の
配列ピッチを、アクチュエータユニット本来のノズル開
口の配列ピッチと同一に維持できる構造のものにも適用
できることは明らかである。
紙送り方向に並び、かつキャリッジの移動方向に2列形
成された複数の圧力発生室と、各圧力発生室を加圧する
圧力発生手段とを備えたアクチュエータユニットを、紙
送り方向に複数配列し、少なくとも一方の列に並ぶ圧力
発生室を、紙送り方向に複数の領域に分割して連通する
リザーバと、各圧力発生室に連通するノズル開口とを備
えた流路ユニットとにより記録ヘッドを構成したので、
複数のアクチュエータユニットを可及的に小さなデッド
スペースで配置できて、かつドット形成位置の精度を向
上して印字品質の優れた小型の記録ヘッドを実現するこ
とができる。
ある。
圧力発生室の軸線の断面構造を、アクチュエータユニッ
トと、流路形成ユニットとを分離して示す図である。
るアクチュエータユニットの一実施例を、弾性板を取り
外して示す図である。
実施例を示す図である。
位置関係を示す図である。
トとリザーバとの関係で示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 紙送り方向に並び、かつキャリッジの移
動方向に2列形成された複数の圧力発生室と、前記各圧
力発生室を加圧する圧力発生手段とを備えたアクチュエ
ータユニットを、紙送り方向に複数配列し、 少なくとも一方の列に並ぶ圧力発生室を、前記紙送り方
向に複数の領域に分割して連通するリザーバと、前記各
圧力発生室に連通するノズル開口とを備えた流路ユニッ
トからなるインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項2】 前記一方の列に並ぶ圧力発生室には共通
のリザーバが、また前記他方の列に並ぶ圧力発生室は前
記紙送り方向に複数の領域に分割され、各領域の圧力発
生室にそれぞれに独立した分割リザーバが連通する請求
項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項3】 前記共通のリザーバにはブラックのイン
クが、また前記分割リザーバにはカラーインクが供給さ
れる請求項2に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項4】 前記2列のノズル開口列が、前記紙送り
方向に同一線上に位置するように配列されている請求項
1に記載のインクジェット式記録ヘッド。
Priority Applications (9)
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EP02025270A EP1285763B1 (en) | 1996-07-26 | 1997-07-28 | Ink jet type recording head |
DE69734480T DE69734480T2 (de) | 1996-07-26 | 1997-07-28 | Aufzeichnungskopf vom Tintenstrahltyp |
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US09/100,138 US6220698B1 (en) | 1996-07-26 | 1998-06-19 | Ink jet type recording head |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3830897A JP3552011B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | インクジェット式記録ヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10217452A true JPH10217452A (ja) | 1998-08-18 |
JP3552011B2 JP3552011B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=12521680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3830897A Expired - Lifetime JP3552011B2 (ja) | 1996-07-26 | 1997-02-06 | インクジェット式記録ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
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