JPH10235855A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JPH10235855A JPH10235855A JP9041858A JP4185897A JPH10235855A JP H10235855 A JPH10235855 A JP H10235855A JP 9041858 A JP9041858 A JP 9041858A JP 4185897 A JP4185897 A JP 4185897A JP H10235855 A JPH10235855 A JP H10235855A
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- ink
- inlets
- jet head
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
クジェットヘッドを提供する。 【解決手段】 インク11を収容するための複数のイン
クチャネル13と、各インクチャネル13に連通した複
数のインク吐出口12と、各インクチャネル13内のイ
ンク11を押圧してインク滴をインク吐出口から吐出さ
せる加圧手段3と、各インクチャネル13にインク11
を供給するためのインク供給室15と、このインク供給
室15と前記各インクチャネル13とを連通する複数の
インクインレット14を備え、この複数のインクインレ
ットが、互いに流路抵抗の大きさが異なる複数のインク
インレット14a,14bを含むインクジェットヘッ
ド。
Description
使用するインクジェツトヘッドに関するものである。
させるインクドットの径を、画像情報に応じて変化させ
ることにより、中間調再現を行うようにしたインクジェ
ットプリンタが提案されている。例えば、米国特許第5
208605号に開示されるインクジェットプリンタで
は、大径のノズル列と小径のノズル列とを設けて、各ノ
ズル列から吐出されるインクドットの径を異ならせるよ
うにしてある。
写真画像のような高い階調性を有する画像の再現への要
求が高まっており、前記従来技術のように、単にノズル
径の大きさを異ならせただけでは、十分な階調画像を得
ることができなかった。特に、前記従来のインクジェッ
トヘッドの場合、ノズル径が大きくなるほどインク滴吐
出の周波数応答性が悪くなり、逆に、ノズル径が小さく
なるほど目詰まりを生じ易くなったり、加工が困難にな
り所望の加工精度を得ることが難しくなるという傾向が
ある。このため、階調の可変幅を十分に大きくすること
ができないという問題点があった。本発明は、前記問題
点に鑑みてなされたものであり、高い階調表現を行うこ
とが可能な新規なインクジェットヘッドを提供すること
を目的としている。
に、第1発明は、インクを収容するための複数のインク
チャネルと、各インクチャネルに連通した複数のインク
吐出口と、各インクチャネル内のインクを押圧してイン
ク滴をインク吐出口から吐出させる加圧手段と、各イン
クチャネルにインクを供給するためのインク供給室と、
このインク供給室と前記各インクチャネルとを連通する
複数のインクインレットを備え、この複数のインクイン
レットが、互いに流路抵抗の大きさが異なる複数のイン
クインレットを含む構成とした。
レットが、断面積の大きさが異なる複数のインクインレ
ットを含む構成とした
ンレットが、長さの異なる複数のインクインレットを含
む構成とした。
きさの異なる前記複数のインクインレットにそれぞれ連
通する複数のインクチャネルが、流路抵抗の大きさに応
じてそれぞれ異なる物性を有するインクを収容する構成
とした。
するインクはそれぞれ異なる色に着色されている構成と
した。
面にしたがって説明する。図1〜3は、本発明の第一の
実施形態に係るインクジェットヘッドを示し、このイン
クジェットヘッドは、チャネルプレート1、隔壁2、圧
電板3および基板4を一体的に重ね合わせた構造となっ
ている。チャネルプレート1はノズルプレート5とチャ
ネル壁6とからなる。ノズルプレート5は、ニッケルや
ステンレス等の金属、セラミック、或はその他の硬質材
料からなり、インク11を吐出するための多数のノズル
12を備えている。チャネル壁6は、ノズルプレート5
の片面に設けられ、前記ノズル12の各々に連通する複
数のインクチャネル13、複数のインクインレット14
a,14bおよびインクインレット14a,14bを介
して各インクチャネル13にインク11を導くインク供
給室15を形成している。
の金属やその他の導電材料で形成されたフィルムであ
り、チャネル壁6に固定されている。圧電板3は、周知
の圧電材料からなり、例えば基板4上に導電性接着剤で
固定された後、ダイシング加工するなどの方法により形
成された縦方向溝21、横方向溝22により各インクチ
ャネル13毎に分断されている。そして、圧電板3の
内、インクチャネル13に対向する部分はインクを押圧
するためのアクチュエータである振動部となっており、
その他の部分は非振動部となっている。即ち、この振動
部の圧電板3の基板4側の面には個別電極23が設けて
あり、一方、圧電板3の隔壁2側の面には共通電極24
が設けてある。さらに、予めこの振動部のインクチャネ
ル13に対向する部分は、加熱しながら上下方向に電場
を印加することにより分極処理が施されて活性化されて
おり、共通電極24と個別電極23との間に電圧を印加
することにより、この活性部(図1の符号A参照)が振
動させられるようになっている。この振動によりインク
供給室15からインクインレット14を経てインクチャ
ネル13内に導かれたインク11がノズル12から噴射
される。
が、図1に示すように2列に形成され、これに対応して
各インクチャネル13および圧電板3の各振動部も2列
に形成されている。また、インク供給室15も前記各ノ
ズル列に対応して2つ設けられている。そして、図1に
おいて上側のノズル列を含む部分は、大径のインク滴を
吐出するための大径インク滴吐出部30としてあり、下
側のノズル列を含む部分は、小径のインク滴を吐出する
ための小径インク滴吐出部40としてある。大径インク
滴吐出部30のインクインレット14aと、小径インク
滴吐出部40のインクインレット14bとでは、その体
積を異ならせてあり、インクインレット14aの体積を
インクインレット14bの体積よりも小さくしてある。
具体的には、インクインレット14a、14bをそれぞ
れ矩形状に形成し、その長さおよび幅を等しくするとと
もに、インクインレット14aの高さh1をインクイン
レット14bの高さh2より小さくしてある。
35μmとし、かつ、各インクインレット14a、14
bの幅を等しくして、インクインレット14aの断面積
をインクインレット14bの断面積より小さくする。さ
らに、インクインレット14a、14bの長さを等しく
する。ここで、インクインレットの高さとは、インクイ
ンレット14a、14bにおいて、ノズルプレート5か
らこれに対向する部材(ここではチャネル壁)までの距
離を指す。また、インクインレットの長さとは、各イン
クインレット14a、14bにおける、インク供給室1
5からインクチャネル13までの距離を指す。さらに、
インクインレット14の幅とは、各インクインレット1
4a、14bにおいて、互いに対向するチャネル壁6間
の距離を指す。
クインレット14aの流路抵抗を、小径インク滴吐出部
40のインクインレット14bの流路抵抗よりも大きく
してある。この結果、大径インク滴吐出部30と小径イ
ンク滴吐出部40とでノズル12の大きさを異ならせた
り、使用するインクの粘度を異ならせたりしなくとも、
大径インク滴吐出部30からは大径のインク滴が吐出さ
れ、小径インク滴吐出部40からは小径のインク滴が吐
出される。このような現象を生じるのは、流路抵抗の大
きいインクインレット14aにおいて、加圧手段である
圧電板3の振動部によりインクが押圧される時に発生す
る戻り圧で、インクインレット14aからインク供給室
15に押し戻されるインクの量が少なくなり、逆に、流
路抵抗の小さいインクインレット14bの場合、インク
供給室15に押し戻されるインクの量が多くなるため、
結果的に吐出するインクの量に差異を生じるためである
と考えられる。こうして、画像情報に応じてインクドッ
ト径を異ならせ中間調再現を行うことができる。また、
インクインレット近傍のインクにはインク供給室内のイ
ンクの重量による内圧が比較的大きく作用するため、イ
ンクインレットの断面積が大きくても周波数追従性が低
下しにくく、また、インクインレットの断面積が小さい
場合でも目詰まりを起こしにくい。
るインクジェットヘッドを示し、図1〜3に示すインク
ジェットヘッドとは、インクインレット14a,14b
の高さに代えて、長さを異ならせることにより、各イン
クインレット14a、14bの流路抵抗を異ならせた点
を除き、他は実質的に同一であり、互いに対応する部分
については同一番号を付して説明を省略する。図示する
ように、このインクジェットヘッドは、インクインレッ
ト14aの長さをL1、インクインレット14bの長さ
をL2とすると、L1>L2となるように、例えばL1
=0.5mm、L2=0.1mmとなるように形成され
ており、また、各インクインレット14a、14bの高
さおよび幅は等しくなるように形成されている。こうし
て、上述した実施形態と同様に、インクインレット14
aの方がインクインレット14bよりも流路抵抗が大き
くなっている。
ンクジェットヘッドを示し、図1〜3に示すインクジェ
ットヘッドとは、インクインレット14a,14bの高
さに代えて、幅を異ならせてることにより、各インクイ
ンレット14a、14bの流路抵抗を異ならせた形成し
た点を除き、他は実質的に同一であり、互いに対応する
部分については同一番号を付して説明を省略する。図示
するように、このインクジェットヘッドは、上の列の前
記流動部の幅をW1、下の列の前記流動部の幅をW2と
すると、W1<W2となるように形成されており、ま
た、各インクインレット14a、14bの高さおよび長
さは等しくなるように形成されている。こうして、上述
した実施形態と同様に、インクインレット14aの方が
インクインレット14bよりも流路抵抗が大きくなって
いる。
高さ、長さ或は幅の内のいずれか一つの寸法のみを異な
らせたものに限定するものではなく、インクインレット
14a、14bの容積を異ならせるよう、これらの内の
複数の寸法を異ならせたインクジェットヘッドも含むこ
とは言うまでもない。また、前記各実施形態のように各
列ごとにインクインレットの寸法を異ならせたものに限
定するものではなく、容積が異なる複数種類のインクイ
ンレットを有するインクジェットヘッドであればよい。
態に示した矩形状のものに限らず任意に変更可能であ
る。要は、流路抵抗の大きさの異なる複数のインクイン
レットを含むものであればよい。さらに、前記容積が異
なる複数種類のインクインレットを有するインクジェッ
トヘッドにおいて、例えば上述した第1の実施形態のイ
ンクジェットヘッドにおいて、ノズル12の径を、周波
数追従性を犠牲にせず、目詰まりし難い状態に保ちつ
つ、その設計の自由度の範囲内にて異ならせることによ
り、階調性を一層向上させ得るようになる。図7は、上
述した第1の実施形態に係るインクジェットヘッドを用
いて行った実験結果で、ノズルの径dを35μmとし、
h1=25μm(○印)、h2=35μm(●印)のそ
れぞれの場合における圧電板3に対する印加電圧(V)
と記録紙上に印字されたインク滴のドット径(μm)と
の関係を示したものである。前記流路抵抗が異なること
により、同一の電圧を各圧電板3に印加してインク滴を
吐出させて記録紙上に印字したときのドット径も異な
り、h2=35μmの場合よりも流路抵抗の大きいh1
=25μmの場合の方が印字ドット径が大きくなってい
る。
を異ならせると同時にノズル径も異ならせ、大径インク
滴吐出部30のノズル径d1を、小径インク滴吐出部4
0のノズル径d2よりも大きくした場合の実験結果で、
ノズル径d1=35μm、h1=25μm(○印)、ノ
ズル径d2=25μm、h2=35μm(●印)のそれ
ぞれの場合における圧電板3に対する印加電圧(V)と
記録紙上に印字されたインク滴のドット径(μm)との
関係を示したものである。h1=25μmの場合のノズ
ル径d1をh2=35μmの場合のノズル径d2よりも
大きくすることにより、両曲線の差異は、図7の場合よ
りも著しくなっている。
色のインクを用いる一方、各ノズル列において同じイン
クを使用するか、あるいは、表面張力や粘度などのイン
ク物性が略同一のものを使用するものとして説明を行っ
ているが、もちろんこれに限らず、インク物性の異なる
複数のインクを使用するようにしても構わない。この場
合、インクの種類毎にインク滴の大きさを異ならせるよ
うにするだけでなく、インクインレットの流路抵抗を適
宜調査して各インク毎にインク滴のドット径が等しくな
るように調整するといった利用の仕方も可能である。し
たがって、複数色のインクを用いてカラー画像を形成す
る場合に、インクの色を異ならせたことによって生じる
各インク間の物性のばらつきに起因して、各色のインク
滴の大きさにばらつきが生じるのを抑えることができ
る。流路抵抗が異なる列毎に、インクの粘性に応じて、
異なる色のインクを用いるようにしてもよい。
は、インクチャネルとインク供給室とを連通する複数の
インクインレットが、互いに流路抵抗の大きさが異なる
複数のインクインレットを含むようにすることにより、
良好な中間調再現が可能な新規なインクジェットヘッド
を提供した。
トヘッドの一部を示す正面図である。
トヘッドの一部を示す正面図である。
トヘッドの一部を示す正面図である。
て行ったインク滴吐出実験の結果で、圧電板に対する印
加電圧(V)とドット径(μm)との関係を示す図であ
る。
ズル径を異ならせたインクジェットヘッドを用いて行っ
たインク滴吐出実験の結果で、圧電板に対する印加電圧
(V)とドット径(μm)との関係を示す図である。
クインレット 15 インク供給室
Claims (5)
- 【請求項1】 インクを収容するための複数のインクチ
ャネルと、各インクチャネルに連通した複数のインク吐
出口と、各インクチャネル内のインクを押圧してインク
滴をインク吐出口から吐出させる加圧手段と、各インク
チャネルにインクを供給するためのインク供給室と、こ
のインク供給室と前記各インクチャネルとを連通する複
数のインクインレットを備え、この複数のインクインレ
ットが、互いに流路抵抗の大きさが異なる複数のインク
インレットを含むことを特徴とするインクジェットヘッ
ド。 - 【請求項2】 前記複数のインクインレットが、断面積
の大きさが異なる複数のインクインレットを含む請求項
1に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項3】 前記複数のインクインレットが、長さの
異なる複数のインクインレットを含む請求項1または2
に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項4】 互いに流路抵抗の大きさの異なる前記複
数のインクインレットにそれぞれ連通する複数のインク
チャネルが、流路抵抗の大きさに応じてそれぞれ異なる
物性を有するインクを収容する請求項1ないし3に記載
のインクジェットヘッド。 - 【請求項5】 前記異なる物性を有するインクはそれぞ
れ異なる色に着色されている請求項4に記載のインクジ
ェットヘッド。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4185897A JP3298442B2 (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | インクジェットヘッド |
US08/904,412 US6305791B1 (en) | 1996-07-31 | 1997-07-31 | Ink-jet recording device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4185897A JP3298442B2 (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10235855A true JPH10235855A (ja) | 1998-09-08 |
JP3298442B2 JP3298442B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=12619956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4185897A Expired - Fee Related JP3298442B2 (ja) | 1996-07-31 | 1997-02-26 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3298442B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7980675B2 (en) | 2006-05-02 | 2011-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0615820A (ja) * | 1992-07-02 | 1994-01-25 | Sharp Corp | インクジェットプリンタ用印字ヘッド |
JPH10119280A (ja) * | 1996-10-23 | 1998-05-12 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 |
-
1997
- 1997-02-26 JP JP4185897A patent/JP3298442B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0615820A (ja) * | 1992-07-02 | 1994-01-25 | Sharp Corp | インクジェットプリンタ用印字ヘッド |
JPH10119280A (ja) * | 1996-10-23 | 1998-05-12 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7980675B2 (en) | 2006-05-02 | 2011-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3298442B2 (ja) | 2002-07-02 |
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