JPS59167268A - 印字ヘツド - Google Patents

印字ヘツド

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Publication number
JPS59167268A
JPS59167268A JP4256983A JP4256983A JPS59167268A JP S59167268 A JPS59167268 A JP S59167268A JP 4256983 A JP4256983 A JP 4256983A JP 4256983 A JP4256983 A JP 4256983A JP S59167268 A JPS59167268 A JP S59167268A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure generating
generating chamber
ink
chamber
pressure
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
JP4256983A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromichi Fukuchi
福地 弘道
Toyoji Shioda
潮田 豊司
Masahiro Takahashi
正弘 高橋
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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 NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP4256983A priority Critical patent/JPS59167268A/ja
Publication of JPS59167268A publication Critical patent/JPS59167268A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/055Devices for absorbing or preventing back-pressure
    • 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
    • B41J2002/14403Structure thereof only for on-demand ink jet heads including a filter

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、インクジェットプリンタに関し、特に筒信頼
性、高印字品質化が可能なオンテマンド型印字ヘッドに
関する。
従来、とのlの印字ヘッドの1例として、第1図(a)
、 (b)に示すものが既に知られている。同図(a)
は平面図で、(1))けそのY −y’lF、;1面図
を示す。これは、′i、気機械変換手段として、例えは
ピエゾ振動子101を用い、その両′亀横面にリード近
f’、J 101−1.101−2を介して電気信号を
印加し、可’j□ ’、’:hプレー)102を前記+
1j気信号に応じて伸縮変化さぜ圧力発生室の内圧を瞬
時に上昇させて衝11!波を発生しノズル孔104より
インク滴を噴射するものである。印加電圧除去後はプレ
ート102は時間の経過と共に正常な状態に戻る。なお
′電気信号が印加されていないときは、ノズル孔104
とインク貯蔵器(図示ぜす)との間の水頭圧差を適当に
保つことで、ノズル孔104からのインク液もれを防止
している。
所で、ピエゾ振動子101に電気信号を印加すると、圧
力発生室103の内圧が瞬時に上昇し、ノズル孔104
よ、リインク滴が噴出すると同時にインク貯蔵器(図示
ぜず)にインクが逆流し、インク滴発生に寄与しない余
分な容積変化を圧力発生宇103で生ずると言う悪い現
象があった。このだめ所定のインク滴径を噴射するには
ピエゾ振動子101をより大きく歪変形させるように高
い印加゛[シ圧が8贋となり、かつ、消J’< %力も
増加すると言う問題があった。
一方、ピエゾ振動子101をより大きく歪変形させるだ
め、圧力発生室103内のインキもよシ大きな振巾振動
を起す。このだめ、蚊動周波数が甚くなるにつれてイン
キの振巾振動が減衰静止しない状態で、次の電気信号か
印加されるだめインク滴の11r(出速度変動が生じる
。終局的にはインク滴発生状態か電気イ言号に追従し危
くなシ、ノズル孔104よシ気泡が圧力発生室103に
混入し、インク滴が吐出しなくかると言う大きな問題を
生じた。
更にノズル孔104より噴出したインク滴流量を充填す
る必要があシ、圧力発生室103他端の絞シ部を介して
毛+i’!Ti管作用にて行うが、インキの逆流分が多
いほど、充填時間が長くなり、数100μsの時間を要
する。所で3000ドツト/sec以上の、(IK動局
周波数動作するときには、この充填時間も問題となり、
高速印字動作の障害と疫っていた。
本発明の目的はこれらの問題を除去し、高信東1性・高
印字品質の印字ヘッドを提供することにある。本発明の
他の目的は印字ヘッドの小型化と、ヘッドの多層化配列
が可能な極めて実用的な印字ヘッドを提供することにあ
る。
本発明によれば、ノズル孔と、小さなキャパシティ室と
、本発明の一実施例の如く両端が絞シv;(Al + 
A2で絞られている圧力発生室並びに圧力発生室後端と
絞り部A2との間にローパスフィルタの特性を有する1
7tU体抵抗群とを設けた流路溝がら成る平板構造の基
板と、前記基板上に取付け・だ可撓性プレートと、前記
圧力発生室の圧力を生型≧る手段としてピエゾ振%)子
を前記可り;−件プレート上に取伺けた構造から成る印
字ヘッドが得られる。
以下、本発明の一実施例((ついて図面をもって詐ル1
1に説明する。
第2図(d:本発明を示す印字ヘッドの平面図で、第3
図は、舜2図のA−A断面図である。第4図は第2図の
平板構造の基板]0の平面図である。
図において、11はインク滴を一定方向に噴出するだめ
の7G囮な管路形状を有するノズル孔で、12はインク
滴を吐出するだめのTgl、1 ′:′A波を発生する
圧力発生室で、両〕喘は微細な絞シ部A、、A、、で絞
られている。13はノズル孔11と圧力発生室]2との
間(l′c設けた圧力発生室12に比べて非常に小さな
キャパシティ室である。圧力発生室12後端の絞シ部A
2付近にはローパスフィルタ特性を有する流体抵抗群が
配気されている。ピエゾ振R・υ子15を印加すると、
圧力発生室12内に生ずる衝撃波が絞シ部A1を通って
ノズル孔11に伝搬されインク滴を噴出する。同時に圧
力発生室12他端がら絞シ部A2を通ってインク溜!1
116の方向に高速に逆流する。この絞り部A2をA1
よシ絞ることにより、インキの逆流分を少なくすること
ができる。しかしこの絞り部A2をより微細に絞シすぎ
ると、流体抵抗が犬きくなp過ぎ、インキがθILれ!
(c< (なり、インキ充填時間が長くなると糧゛う問
題にぶつかり、絞り部A2の形状変化によるインキ逆流
分を少なくするには限界が生じた。
本発明の狙いの1つには、この絞り部A2  を収シず
ぎることなく、かつ従来上述のよう塔間jj℃iで不可
能でろっだインキの逆流分をより少なくする方法を考案
しプこものである。第5図(a)に示す拡大図の如き、
半円筒状の流体抵抗引、18を一定間i−;、−うで多
数配列しておくと、ピエゾ4& 1iI11子を印加し
たとき圧力発生室12に生じた衝修波は1湧族筬成分を
含んだ音速に等しい圧力波なので、この流体抵抗群18
を反射減衰しながら絞り部A2に達する。
この防共、この衝シュヨ波(dかなりの減衰を#々って
絞シ部A2に伝餐されるので、インキ逆流分は単なる絞
り部A2の形状変化のみよりもかなり少なくすることが
できる。また、第5 F、41’(b)に示す拡大図の
如き、インキの充填動作は毛細管作用で行なわれるので
、この流体抵抗群18はほとんど抵抗にならずにインキ
が流れ、インキの充填時間(、−):この流体抵抗群を
配Rしても長くない。
この半円筒形状の流体抵抗イ゛汗181は高周波成分を
含んだ圧力波に対しては高抵抗となシ充填時の低周波成
分を含んだインキの動きに対しては低い抵抗として14
(+7 <。つまりこの流体抵抗群]8はローパス特性
のフィルタを有している。
この結果敗り部A2を極端に絞ることなく印加時のイン
キ逆流分を極力少なくすることが出来、かつトロ加電圧
の低下とインク充填時間の短縮化及び筒述印字が可能な
ど、その効果は多大なものである。
一方、印加信号の繰り返し、■q動周波数全尚くするj
f(つれて、圧力発生室12のインキ圧力減箕振!:・
7うが大きくなシ、次の印加信号が到達した時点でも減
衰静止できないと言う現象が生じた。従来の印字ヘッド
ではこの影響かノズル孔11に及び、ノズル孔11から
圧力発生室12に空気が混入し、この結果、インク滴の
噴射動作が不能と言う株数が生ずる欠点があった。これ
に対しこのキャパシティ室13と微細な絞りA1とで空
気の圧力発生室12への混入しにくい流路溝を形成する
ことによシ、ノズル孔11から混入した空気1ハチヤパ
シテイ室13に溜まり、圧力発生室12に入らなく々っ
だ。また 1(i’、’、出動作停止時、何らかの原因
で、インキ溜め16の圧力が負圧(例えばマイナス数十
口JT20以上)に々ると空気がノズル孔11から混入
するが、この時もキャパシティ室13に溜寸シ、圧力発
生室12に入らなくなった。寸だこのキャパシティ室1
3にたまった空気は、噴射jj5作を連続的にくり返し
行う塔で悄卑に外部に押゛し出すことができ、すみやか
に正常な状態(て小部することができる。この結果、例
えば11秒3000 ドツト以上の高速くり返し動作に
も十分追従することができた。これらについては特願昭
56−159945号明組書特願昭56−159947
号明制]書に詳EUj(’て示されている。なお、流体
抵抗群18の形状としては、第5図に示す如き半円筒形
状以外に第6Njに示す拡大図の如く三角形形状も間様
な効果になることは明白である。まだ、これらの形状は
基板上に流路溝をエツチング加工するとき同時にエツチ
ング加工できるので印字ヘッドのコストアップにならな
い々どの利点をもっている。
以上ト己載したように、本発EII’Jの印字ヘッドは
、ノズル先端から圧力発生室への空気混入を防止するこ
とができ、まだ印加時の圧力発生室からインキ溜りへの
インキ逆流分を柩力少なくすることが出来るため、高速
化及びヘッドの71傷信頓性が可能となったもので、そ
の効果は長大々ものである。
【図面の簡単な説明】
第1[2イ1(a)+ (b)はI牙知の印字ヘッド4
C″を略図で、第2図は本発明に用いられる印字ヘッド
の一実施例を示す平面図で、第3図はそのA−A断面図
、第4図は流F′活1トチを示ず平板構造の基板を示す
図で、第5図(a)(b)は本発明に用いられている流
体抵抗群の拡大図で、第6図は流体抵抗群の他の一実力
1′チ例を示す拡大図である。 図において11はノズル孔、12は圧力発生室、13は
キャパシティ室、14はインキ溜シ、15は可撓性プレ
ート、16はピエゾ振動子、AI A2は微紹1な絞り
部、18は流体抵抗群である。 71図 1″2  図 /U 矛 4 図 オ  5 履 (θン (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ノズル孔と、インク溜めと、それぞれ絞υ部を°介して
    前記ノズル孔とインク溜めとに連通ずる圧力発生部とか
    ら成る流路溝を有する平板F1′4造の基板と、前記基
    板に取付けられた可狭性プレートと、前記圧力発生室の
    容積変化を生じさぜるため前記可撓性プレート上に配置
    したピエゾ振動子とを有し、前記圧力発生室の容積を急
    激に減少させ液圧を発生させてインク滴を噴出する印字
    ヘッドにおいて、前記ノズル孔と圧力発生室との間に前
    記圧力発生室より小さな容積をもつキャパシティ室を設
    け、更に前記圧力発生室の前記インク溜め側絞9部にロ
    ーパスフィルタ特性を有する流体抵抗群を設けた平板構
    造の基板を具備したことを特徴とする印字ヘッド。
JP4256983A 1983-03-15 1983-03-15 印字ヘツド Pending JPS59167268A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4256983A JPS59167268A (ja) 1983-03-15 1983-03-15 印字ヘツド

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JP4256983A JPS59167268A (ja) 1983-03-15 1983-03-15 印字ヘツド

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Publication Number Publication Date
JPS59167268A true JPS59167268A (ja) 1984-09-20

Family

ID=12639689

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JP4256983A Pending JPS59167268A (ja) 1983-03-15 1983-03-15 印字ヘツド

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01242261A (ja) * 1988-03-24 1989-09-27 Ricoh Co Ltd 液体噴射記録ヘッド
JPH01244863A (ja) * 1988-03-28 1989-09-29 Ricoh Co Ltd 液体噴射記録ヘッド
US6270200B1 (en) * 1996-06-20 2001-08-07 Canon Kabushiki Kaisha Method an apparatus for discharging liquid by a gas bubble controlled by a moveable member to communicate with the atmosphere

Cited By (4)

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US6474791B2 (en) 1996-06-20 2002-11-05 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for discharging liquid by a gas bubble controlled by a movable member to communicate with the atmosphere

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