JPS5923275B2 - マルチノズル形液体粒子発生器 - Google Patents
マルチノズル形液体粒子発生器Info
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- JPS5923275B2 JPS5923275B2 JP5614978A JP5614978A JPS5923275B2 JP S5923275 B2 JPS5923275 B2 JP S5923275B2 JP 5614978 A JP5614978 A JP 5614978A JP 5614978 A JP5614978 A JP 5614978A JP S5923275 B2 JPS5923275 B2 JP S5923275B2
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- Japan
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- liquid
- nozzle
- ink
- liquid droplet
- reservoir
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- 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
- 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
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- 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
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/055—Devices for absorbing or preventing back-pressure
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えばイックジエンドプリンタ等に！０ 使
用されるマルチノズル形液体粒子発生器に係り、特に電
気信号に応じて液体圧送室の容積を変化させることによ
りノズルから液体粒子を噴射するタイプのマルチノズル
形液体粒子発生器に関する。
用されるマルチノズル形液体粒子発生器に係り、特に電
気信号に応じて液体圧送室の容積を変化させることによ
りノズルから液体粒子を噴射するタイプのマルチノズル
形液体粒子発生器に関する。
第１図は、従来の液体粒子発生器であるダプルフ５ キ
ャビティ形圧電素子方式のインクジェットプリンタ用イ
ンクガンを示す。この図において１はガン本体、２はイ
ンク粒子を噴射するノズル、３はインク供給路、４はこ
のインク供給路３７）−らインクを導入する細間隙より
なるインク層室、５は内３０部アパーチャ、６はインク
溜め、Ｔは金属ダイヤフラム、８は圧電素子である。イ
ンクはインク供給路３７（）−らインク層室４を通つて
インク溜め６に導入される。インク溜め６をインクで満
した状態にして、圧電素子８に電気信号を送りそれを励
振３５すると、ダイヤフラム１が振動し、このためイン
ク溜め６内のインクが加圧されて、ノズルからインクジ
ェットが噴射される。このようなインクガンでは、イン
ク溜め６やインク層室３の構造を改良することにより、
イックジェットの電気信号に対する応答周波数を３０ｋ
Ｈｚ程度まで高められる利点があるが、構造が複雑で、
高価であり、さらにマルチノズル化が不可能であるとい
う欠点があつた。
ャビティ形圧電素子方式のインクジェットプリンタ用イ
ンクガンを示す。この図において１はガン本体、２はイ
ンク粒子を噴射するノズル、３はインク供給路、４はこ
のインク供給路３７）−らインクを導入する細間隙より
なるインク層室、５は内３０部アパーチャ、６はインク
溜め、Ｔは金属ダイヤフラム、８は圧電素子である。イ
ンクはインク供給路３７（）−らインク層室４を通つて
インク溜め６に導入される。インク溜め６をインクで満
した状態にして、圧電素子８に電気信号を送りそれを励
振３５すると、ダイヤフラム１が振動し、このためイン
ク溜め６内のインクが加圧されて、ノズルからインクジ
ェットが噴射される。このようなインクガンでは、イン
ク溜め６やインク層室３の構造を改良することにより、
イックジェットの電気信号に対する応答周波数を３０ｋ
Ｈｚ程度まで高められる利点があるが、構造が複雑で、
高価であり、さらにマルチノズル化が不可能であるとい
う欠点があつた。
次に、第２図及び第３図は、マルチノズル化をねらつた
従米の液体粒子発生器を示す。
従米の液体粒子発生器を示す。
この液体粒子発生器は所定の溝を形成した基板９とこれ
に被さる蓋板１０とから構成されて訃り、第２図は蓋板
１０が透明なものとして画かれている。１１はインク供
給路、１２はインク溜め、１３は絞り口、１４はポンプ
室、１５はインクを噴射する噴射ノズル、１６はポンプ
室１４に対応させて蓋板１０の表面に貼付けられた圧電
素子である。
に被さる蓋板１０とから構成されて訃り、第２図は蓋板
１０が透明なものとして画かれている。１１はインク供
給路、１２はインク溜め、１３は絞り口、１４はポンプ
室、１５はインクを噴射する噴射ノズル、１６はポンプ
室１４に対応させて蓋板１０の表面に貼付けられた圧電
素子である。
この液体粒子発生器では、１２のインク溜めに、絞り口
１３、ポンプ室１４及び噴射ノズル１５を連結したもの
が複数列連結され、いわゆるマルチノズルを構成してい
る。それぞれの圧電素子１６は記録指令に応じてパルス
電圧により選択的に駆動されるようになつて卦り、圧電
素子１６が駆動されると、それに対応するポンプ室１４
に容積変化が起り、ノズル１５からイックジェットが噴
射される。このような構造にすると、第１図のものより
ずつと小形化され、マルチノズル化も達成できるが、応
答周波数が約３ｋＨｚと低くなる欠点がある。
１３、ポンプ室１４及び噴射ノズル１５を連結したもの
が複数列連結され、いわゆるマルチノズルを構成してい
る。それぞれの圧電素子１６は記録指令に応じてパルス
電圧により選択的に駆動されるようになつて卦り、圧電
素子１６が駆動されると、それに対応するポンプ室１４
に容積変化が起り、ノズル１５からイックジェットが噴
射される。このような構造にすると、第１図のものより
ずつと小形化され、マルチノズル化も達成できるが、応
答周波数が約３ｋＨｚと低くなる欠点がある。
応答周波数を上げるには、噴射ノズル１５よりもインク
溜め１２側の絞り口１３のインピーダン゛スを低くしな
ければならないが、そうすると、他の噴射ノズルへの相
互干渉が生じて好まし〈ない。本発明の目的は、上記し
た従来技術の欠点を除き、応答周波数が高〈、各ノズル
間の相互干渉が少な〈、しかも安価で高精度に製造でき
るマルチノズル形液体粒子発生器を提供するにある。こ
の目的を達成するため、本発明は、１つの液体溜めと複
数のポンプ室との間にそれぞれ液体ダイオードを設ける
と共に、前記液体溜め、複数の流体ダイオード、複数の
ポンプ室及び複数の液体粒子噴射ノズルを、所定形状の
溝を有する基板とこれに被されてアノーデイツクボンデ
イングにより一体化された蓋体の間に形成されたことを
特徴とする。本発明の基本構成を第４図を参照してさら
に詳細に説明すると、１つの液体溜め１２と複数の噴射
ノズル１５との間にそれぞれポンプ室１４を備え、これ
らのポンプ室１４の容積を電気信号に応じて変化させる
ための複数の気電素子１６を備えている点は従来と同様
であるが、本発明は、１つの液体溜め１２と複数のポン
プ室１４との間にそれぞれ流体ダイオード１７を設ける
ことにより、各圧電素子１６に駆動パルスが印加された
ときの各ポンプ室１４から液体溜め１２への液体の逆流
を少な〈し、且つ、液体溜め１２から各ポンプ室１４へ
液体を供給するときのインピーダンスを低くして、所期
の目的を達成したものである。
溜め１２側の絞り口１３のインピーダン゛スを低くしな
ければならないが、そうすると、他の噴射ノズルへの相
互干渉が生じて好まし〈ない。本発明の目的は、上記し
た従来技術の欠点を除き、応答周波数が高〈、各ノズル
間の相互干渉が少な〈、しかも安価で高精度に製造でき
るマルチノズル形液体粒子発生器を提供するにある。こ
の目的を達成するため、本発明は、１つの液体溜めと複
数のポンプ室との間にそれぞれ液体ダイオードを設ける
と共に、前記液体溜め、複数の流体ダイオード、複数の
ポンプ室及び複数の液体粒子噴射ノズルを、所定形状の
溝を有する基板とこれに被されてアノーデイツクボンデ
イングにより一体化された蓋体の間に形成されたことを
特徴とする。本発明の基本構成を第４図を参照してさら
に詳細に説明すると、１つの液体溜め１２と複数の噴射
ノズル１５との間にそれぞれポンプ室１４を備え、これ
らのポンプ室１４の容積を電気信号に応じて変化させる
ための複数の気電素子１６を備えている点は従来と同様
であるが、本発明は、１つの液体溜め１２と複数のポン
プ室１４との間にそれぞれ流体ダイオード１７を設ける
ことにより、各圧電素子１６に駆動パルスが印加された
ときの各ポンプ室１４から液体溜め１２への液体の逆流
を少な〈し、且つ、液体溜め１２から各ポンプ室１４へ
液体を供給するときのインピーダンスを低くして、所期
の目的を達成したものである。
第５図及び第６図は本発明の一実施例に係るイックジェ
ットプリンタ用のインクガンを示す。第５図及び第６図
に訃いて第２図及び第３図と同一符号は同一物又は均等
物を示す。この実施例が第２図及び第３図に示す実施例
と異なるところは、インク溜め１２と各ポンプ室１４と
の間にそれぞれカツブ（ＣＵＰ）形と呼ばれる可動部を
全くもたない純流体ダイオード１７ａを形成した点にあ
る。このカツブ形純流体ダイオードは、第７図に示すよ
うにほぼスベード形の流路１８内にほぼハード形の障壁
１９を形成したものである（尾崎省太部、原美明著、日
刊工業新聞社昭和４２年５月３１日初版発行「純流体素
子人門」第９８頁参照鮎第７図ａは順方向の流体の流れ
を、第Ｔ図ｂは逆方向の流体の流れを示す。このカツブ
形純流体ダイオードは、定常流に対し順方向と逆方向の
抵抗比があまり大きくない流体ダイオードとして知られ
ているが、適当な用途がなく、従米ではほとんど用いら
れていなかつた。ところが、このカツプ形純流体ダイオ
ード１７ａをインクガンに第５図のように設けたものに
ついて種々実験を行なつたところ、インクガンにとつて
は非常に良好なダイオード効果を示し、応答周波数が１
０ｋＨｚ程度にまで向上でき、ノズル間の相互干渉は全
くみられず、しかも圧電素子の駆動パルスの電圧を従来
より低くしても充分作動し、効率が良くなることが判明
した。さらに、カツプ形純流体ダイオードは上記のよう
に平面的な構造であるので、基板９にポンプ室１４やノ
ズル１５用の溝を形成するときに、それらと｛にカツプ
形純流体ダイオード用の溝を形成することができ、制造
コストも安価で済むという利点がある。上記実施例では
、流体ダイオードとしてカツブ形純流体ダイオードを用
いたが、本発明に卦いて用いられる流体ダイオードはこ
れに限られるものではな〈、例えば、第８図に示すよう
な、テスラ一（Ｔｅｓｌａ）によりゝ゛バルビユラ一・
コンジツビ（ＶａｌｌｒｕａｒＣＯｎｄｕｉｔ）と名付
けて発表された純流体ダイオード（以下これをテスラ一
形純流体ダイオードという）１７ｂを用いても、上記実
施例と同様の効果が得られる（上記文献「純流体素子人
門」第４頁〜第５頁参照）。
ットプリンタ用のインクガンを示す。第５図及び第６図
に訃いて第２図及び第３図と同一符号は同一物又は均等
物を示す。この実施例が第２図及び第３図に示す実施例
と異なるところは、インク溜め１２と各ポンプ室１４と
の間にそれぞれカツブ（ＣＵＰ）形と呼ばれる可動部を
全くもたない純流体ダイオード１７ａを形成した点にあ
る。このカツブ形純流体ダイオードは、第７図に示すよ
うにほぼスベード形の流路１８内にほぼハード形の障壁
１９を形成したものである（尾崎省太部、原美明著、日
刊工業新聞社昭和４２年５月３１日初版発行「純流体素
子人門」第９８頁参照鮎第７図ａは順方向の流体の流れ
を、第Ｔ図ｂは逆方向の流体の流れを示す。このカツブ
形純流体ダイオードは、定常流に対し順方向と逆方向の
抵抗比があまり大きくない流体ダイオードとして知られ
ているが、適当な用途がなく、従米ではほとんど用いら
れていなかつた。ところが、このカツプ形純流体ダイオ
ード１７ａをインクガンに第５図のように設けたものに
ついて種々実験を行なつたところ、インクガンにとつて
は非常に良好なダイオード効果を示し、応答周波数が１
０ｋＨｚ程度にまで向上でき、ノズル間の相互干渉は全
くみられず、しかも圧電素子の駆動パルスの電圧を従来
より低くしても充分作動し、効率が良くなることが判明
した。さらに、カツプ形純流体ダイオードは上記のよう
に平面的な構造であるので、基板９にポンプ室１４やノ
ズル１５用の溝を形成するときに、それらと｛にカツプ
形純流体ダイオード用の溝を形成することができ、制造
コストも安価で済むという利点がある。上記実施例では
、流体ダイオードとしてカツブ形純流体ダイオードを用
いたが、本発明に卦いて用いられる流体ダイオードはこ
れに限られるものではな〈、例えば、第８図に示すよう
な、テスラ一（Ｔｅｓｌａ）によりゝ゛バルビユラ一・
コンジツビ（ＶａｌｌｒｕａｒＣＯｎｄｕｉｔ）と名付
けて発表された純流体ダイオード（以下これをテスラ一
形純流体ダイオードという）１７ｂを用いても、上記実
施例と同様の効果が得られる（上記文献「純流体素子人
門」第４頁〜第５頁参照）。
第８図ａは順方向の流体の流れを、第８図ｂは純方向の
流体の流れを示す。また、流体夕ｚイオードは１段だけ
でなく、複数段に設けてもよい。上記実施例のようなマ
ルチノズル形液体粒子発生器を製造する場合には、基板
９としてシリコンを用い、蓋板１０として硼硅酸ガラス
（例えば「パイレツクス」コーニング社の商品名）を用
い、両者をアノーデイツクボンデイング（静電接合）に
より一体化するとよＸ，基板としてシリコンを用いると
、１つのインク溜め、複数の液体ダイオード、複数のポ
ンプ室及び噴射ノズル用の溝を、エッチングにより正確
に、しかも比較滝容易に形成することができる。
流体の流れを示す。また、流体夕ｚイオードは１段だけ
でなく、複数段に設けてもよい。上記実施例のようなマ
ルチノズル形液体粒子発生器を製造する場合には、基板
９としてシリコンを用い、蓋板１０として硼硅酸ガラス
（例えば「パイレツクス」コーニング社の商品名）を用
い、両者をアノーデイツクボンデイング（静電接合）に
より一体化するとよＸ，基板としてシリコンを用いると
、１つのインク溜め、複数の液体ダイオード、複数のポ
ンプ室及び噴射ノズル用の溝を、エッチングにより正確
に、しかも比較滝容易に形成することができる。
また、基板と蓋板とをアノーデイツクボンデイングによ
り接合すれば、接着剤を用いなくて済む力・ら、エツチ
ングにより形成した微細な溝に接着剤がつまるようなこ
ともなく、高精度のマルチノズル形液体粒子発生器を製
造することができる。第９図は本発明の実施例を示す。
り接合すれば、接着剤を用いなくて済む力・ら、エツチ
ングにより形成した微細な溝に接着剤がつまるようなこ
ともなく、高精度のマルチノズル形液体粒子発生器を製
造することができる。第９図は本発明の実施例を示す。
この実施例では、噴射ノズル１５が、ポンプ室１４及び
流体ダイオード１１を含む平面に対して直角方向に形成
されている。ポンプ室１４及び流体ダイオード１７は噴
射ノズル１５の列の両側に交互に配置されて卦り、イン
ク溜め１２も左右に分割して配置されている。このよう
にすると、噴射ノズル１５をさらに高密度化することが
可能となる。以上説明したように、本発明によれば、１
つの液体溜めと複数のポンプ室との間にそれぞれ流体ダ
イオードを設けたことにより、駆動パルスが印加された
ときに各ポンプ室から液体溜めへの液体の逆流が少な〈
なり、且つ液体溜めから各ポンプ室へ液体を供給すると
きのインピーダンスが低くなるから、マルチノイズ形液
体粒子発生器の応答周波数が高くなり、しかも各ノズル
間の相互干渉が少なくなる。
流体ダイオード１１を含む平面に対して直角方向に形成
されている。ポンプ室１４及び流体ダイオード１７は噴
射ノズル１５の列の両側に交互に配置されて卦り、イン
ク溜め１２も左右に分割して配置されている。このよう
にすると、噴射ノズル１５をさらに高密度化することが
可能となる。以上説明したように、本発明によれば、１
つの液体溜めと複数のポンプ室との間にそれぞれ流体ダ
イオードを設けたことにより、駆動パルスが印加された
ときに各ポンプ室から液体溜めへの液体の逆流が少な〈
なり、且つ液体溜めから各ポンプ室へ液体を供給すると
きのインピーダンスが低くなるから、マルチノイズ形液
体粒子発生器の応答周波数が高くなり、しかも各ノズル
間の相互干渉が少なくなる。
更に、液体溜め、複数の流体ダイオード、複数のポンプ
室及び複数の液体粒子噴射ノズルを構成するための溝を
基板に形成し、これに蓋板を被せてアノーデインクボン
ディングにより両者を一体化したものであるので安価で
高精度なマルチノズル形液体粒子発生器となる効果があ
る。
室及び複数の液体粒子噴射ノズルを構成するための溝を
基板に形成し、これに蓋板を被せてアノーデインクボン
ディングにより両者を一体化したものであるので安価で
高精度なマルチノズル形液体粒子発生器となる効果があ
る。
第１図は従来の液体粒子発生器の縦断面図、第２図は従
米の液体粒子発生器の平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ
断面図、第４図は本発明のマルチノイズ形液体粒子発生
器の基本構成図、第５図は本発明の一実施例に係るマル
チノイズ形液体粒子発生器の平ｍｌ図、第６図はその右
側面図、第７図Ａ，ｂ及び第８図Ａ，ｂはそれぞれ本発
明に用いられる流体ダイオードの概略構成図、第９図は
本発明の他の実施例の係るマルチノイズ形液体粒子発生
器の概略構成図である。 ９・・・・・・基板、１０・・・・・・蓋板、１２・・
・・・・液体溜め、１４・・・・・・ポンプ室、１５・
・・・・・噴射ノズル、１６・・・・・・圧電素子、１
７・・・・・・流体ダイオード、１７ａ・・・・・・カ
ツプ形純流体ダイオード、１７ｂ・・・・・・テスラ一
形純流体ダイオード。
米の液体粒子発生器の平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ
断面図、第４図は本発明のマルチノイズ形液体粒子発生
器の基本構成図、第５図は本発明の一実施例に係るマル
チノイズ形液体粒子発生器の平ｍｌ図、第６図はその右
側面図、第７図Ａ，ｂ及び第８図Ａ，ｂはそれぞれ本発
明に用いられる流体ダイオードの概略構成図、第９図は
本発明の他の実施例の係るマルチノイズ形液体粒子発生
器の概略構成図である。 ９・・・・・・基板、１０・・・・・・蓋板、１２・・
・・・・液体溜め、１４・・・・・・ポンプ室、１５・
・・・・・噴射ノズル、１６・・・・・・圧電素子、１
７・・・・・・流体ダイオード、１７ａ・・・・・・カ
ツプ形純流体ダイオード、１７ｂ・・・・・・テスラ一
形純流体ダイオード。
Claims (1)
- １ １つの液体溜めと複数の液体粒子噴射ノズルとの間
にそれぞれポンプ室を設け、これらの各ポンプ室に電気
信号に応じた容積変化を生じさせてその内部の液体を前
記ノズルから噴射するようにしたマルチノズル形液体粒
子発生器において、前記液体溜めと複数のポンプ室との
間にそれぞれ流体ダイオードが設けられ、前記液体溜め
、複数の流体ダイオード、複数のポンプ室及び複数の液
体粒子噴射ノズルは、所定形状の溝を有する基板とこれ
に被されてアノーデイックボンデイングにより一体化さ
れた蓋板との間に形成されたことを特徴とするマルチノ
ズル形液体粒子発生器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5614978A JPS5923275B2 (ja) | 1978-05-13 | 1978-05-13 | マルチノズル形液体粒子発生器 |
| US06/035,235 US4216477A (en) | 1978-05-10 | 1979-05-02 | Nozzle head of an ink-jet printing apparatus with built-in fluid diodes |
| NL7903559A NL7903559A (nl) | 1978-05-10 | 1979-05-07 | Mondstuk van een spuitinkt-drukinrichting. |
| DE19792918737 DE2918737A1 (de) | 1978-05-10 | 1979-05-09 | Duesenkopfvorrichtung fuer ein farbstrahldruckgeraet |
| IT22537/79A IT1112551B (it) | 1978-05-10 | 1979-05-10 | Apparecchiatura da stampa a getti d'inchiostro |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5614978A JPS5923275B2 (ja) | 1978-05-13 | 1978-05-13 | マルチノズル形液体粒子発生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54148531A JPS54148531A (en) | 1979-11-20 |
| JPS5923275B2 true JPS5923275B2 (ja) | 1984-05-31 |
Family
ID=13019023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5614978A Expired JPS5923275B2 (ja) | 1978-05-10 | 1978-05-13 | マルチノズル形液体粒子発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923275B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5644671A (en) * | 1979-09-21 | 1981-04-23 | Seiko Epson Corp | Ink-jet head |
| JPS56123869A (en) * | 1980-03-06 | 1981-09-29 | Canon Inc | Ink jet recording head |
| JPS56136371A (en) * | 1980-03-28 | 1981-10-24 | Canon Inc | Ink jet device |
| JPS57138956A (en) * | 1981-02-24 | 1982-08-27 | Fujitsu Ltd | Printing head for ink jet printer |
| JPS5831762A (ja) * | 1981-08-20 | 1983-02-24 | Ricoh Co Ltd | ノンインパクト記録装置 |
| US4520374A (en) * | 1981-10-07 | 1985-05-28 | Epson Corporation | Ink jet printing apparatus |
| JPS6140160A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-26 | Canon Inc | 記録ヘツド |
| JPS61110557A (ja) * | 1984-11-05 | 1986-05-28 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
| JP2620230B2 (ja) * | 1987-02-13 | 1997-06-11 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド |
| JP2007296675A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Mimaki Engineering Co Ltd | 流体吐出装置 |
-
1978
- 1978-05-13 JP JP5614978A patent/JPS5923275B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54148531A (en) | 1979-11-20 |
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