JPS60109849A - インクジエツトヘツド - Google Patents
インクジエツトヘツドInfo
- Publication number
- JPS60109849A JPS60109849A JP21801383A JP21801383A JPS60109849A JP S60109849 A JPS60109849 A JP S60109849A JP 21801383 A JP21801383 A JP 21801383A JP 21801383 A JP21801383 A JP 21801383A JP S60109849 A JPS60109849 A JP S60109849A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- diameter
- ink chamber
- ink discharge
- discharge orifice
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- 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
- B41J2202/02—Air-assisted ejection
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はカラープリンタやファクシミリ舌に使用される
インクジェット記、録装置に、Ｌ・ける・ｆンクジエツ
トヘッドに関する。
インクジェット記、録装置に、Ｌ・ける・ｆンクジエツ
トヘッドに関する。
従来例の構成とその問題点
第１図は特公昭５３−４５６９８号公報に開示されてい
るオン・デマンド型インクジェットヘッドの断面図であ
る。インク室は第１インク室および第２インク室４に分
割され、両者は結合通路３で結合されている、インク流
入通路８よりインク室４，５にインクが供給され、ピエ
ゾ素子等の圧力上昇装置６に加えられた電気信号に応じ
てインク吐出口２よりインク液滴が吐出する。
るオン・デマンド型インクジェットヘッドの断面図であ
る。インク室は第１インク室および第２インク室４に分
割され、両者は結合通路３で結合されている、インク流
入通路８よりインク室４，５にインクが供給され、ピエ
ゾ素子等の圧力上昇装置６に加えられた電気信号に応じ
てインク吐出口２よりインク液滴が吐出する。
このインクジェットヘッド１は、インク吐出口２の径と
インク吐出口２から結合通路３までの距肉１１すなわち
第２インク室４の厚さとの比は１／４〜４で、インク吐
出１］２と結合通路３との径の比は１／４〜４であるこ
とと明記されている。すなわち、インク吐出口２の径が
４０μｍならば第２インク室４の厚さくインク層）は１
０〜１６０μｍ、同様に結合通路３の径は１０〜１６０
μｍとなる。
インク吐出口２から結合通路３までの距肉１１すなわち
第２インク室４の厚さとの比は１／４〜４で、インク吐
出１］２と結合通路３との径の比は１／４〜４であるこ
とと明記されている。すなわち、インク吐出口２の径が
４０μｍならば第２インク室４の厚さくインク層）は１
０〜１６０μｍ、同様に結合通路３の径は１０〜１６０
μｍとなる。
そして、第２インク室４の厚さおよび結合通路３の径が
前記範囲にある場合、円筒走査方式のように、図示して
いないインク供給系に加えられる振動、すなわち、装置
を動作させることによってインク供給系に生ずる圧力変
動が十分小さい場合には、インク吐出口２におけるイン
クメニスカスの保持力Ｐは前記圧力変動に対して十分余
裕があり、インク吐出口２からの空気の吸入は起らずヘ
ッド１は安定に動作する。ちなみに、インク吐出口２に
おけるメニスカス保持力Ｐは、 Ｐ ＝２Ｔｃｏｓθ／
ｒ で表わせる。但し、Ｔはインクの表面張力、ｃｏｓ
θは接触角、ｒはインク吐出１」の半径である。
前記範囲にある場合、円筒走査方式のように、図示して
いないインク供給系に加えられる振動、すなわち、装置
を動作させることによってインク供給系に生ずる圧力変
動が十分小さい場合には、インク吐出口２におけるイン
クメニスカスの保持力Ｐは前記圧力変動に対して十分余
裕があり、インク吐出口２からの空気の吸入は起らずヘ
ッド１は安定に動作する。ちなみに、インク吐出口２に
おけるメニスカス保持力Ｐは、 Ｐ ＝２Ｔｃｏｓθ／
ｒ で表わせる。但し、Ｔはインクの表面張力、ｃｏｓ
θは接触角、ｒはインク吐出１」の半径である。
なお、通常の水性インクではインク吐出口２の径が４０
μｍの場合、メニスカス保持力Ｐは約４０〜４５ ｃｍ
Ａｑの値を示しＪメニスカス保ｊ、１万以上の圧力変
動があった場合Ｊインク吐出Ｉ：１２から空気を吸入し
たり、逆にインクを吐出したりする。
μｍの場合、メニスカス保持力Ｐは約４０〜４５ ｃｍ
Ａｑの値を示しＪメニスカス保ｊ、１万以上の圧力変
動があった場合Ｊインク吐出Ｉ：１２から空気を吸入し
たり、逆にインクを吐出したりする。
つぎに、前記へラド１を平面走査方式のようにヘッド１
を左右に走査する場合には同時に、インク配管も振られ
るので、前記圧力変動に耐えられる走査速度の範囲は非
常に狭く、せいぜい数１゜ｍ７秒までであった。
を左右に走査する場合には同時に、インク配管も振られ
るので、前記圧力変動に耐えられる走査速度の範囲は非
常に狭く、せいぜい数１゜ｍ７秒までであった。
しかし、時代の推移とともに平面走査においても高速化
が要求さ、Ｊし、その走査速度も約１．６ ｍ ７秒に
までなった。このような高速な走査速度を達成するため
には特開昭６７−１７６１７０号公報に開示された圧力
変動を緩和させる流体素子の併用が必要であるが、ここ
ではこの流体素子は本発明に直接関係していないので動
作原理についての説明は省略する。
が要求さ、Ｊし、その走査速度も約１．６ ｍ ７秒に
までなった。このような高速な走査速度を達成するため
には特開昭６７−１７６１７０号公報に開示された圧力
変動を緩和させる流体素子の併用が必要であるが、ここ
ではこの流体素子は本発明に直接関係していないので動
作原理についての説明は省略する。
ところが、前記流体素子を併用したとしても、その使用
環境、例えば４０℃以上の高温度の雰囲気においては、
インク物性が著しく変化し、前記メニスカス保持力の低
下と前記流体素子の性能低下があいまって、気泡を吸入
しやすくなり、記録不能や不安定な記録になることがあ
る。この原因は、前記圧力変動が前記流体素子で吸収し
きれずにインク吐出口２のメカニスカスが破れ、結合通
路３の近傍に吸入された気泡が第１インク室６に吸入さ
れることによるものである。いいかえれば、第２図に示
すようにインク吐出ノズル２２と結合通路２３との距離
が接近しているため吸入された気泡２７は結合通路２３
を塞ぐかっこうとなり、ヘッドが駆動されるとこれがイ
ンクの代りに結合通路２３より第１インク室２５に吸入
され、へ・ラドの不調をまねくものである。
環境、例えば４０℃以上の高温度の雰囲気においては、
インク物性が著しく変化し、前記メニスカス保持力の低
下と前記流体素子の性能低下があいまって、気泡を吸入
しやすくなり、記録不能や不安定な記録になることがあ
る。この原因は、前記圧力変動が前記流体素子で吸収し
きれずにインク吐出口２のメカニスカスが破れ、結合通
路３の近傍に吸入された気泡が第１インク室６に吸入さ
れることによるものである。いいかえれば、第２図に示
すようにインク吐出ノズル２２と結合通路２３との距離
が接近しているため吸入された気泡２７は結合通路２３
を塞ぐかっこうとなり、ヘッドが駆動されるとこれがイ
ンクの代りに結合通路２３より第１インク室２５に吸入
され、へ・ラドの不調をまねくものである。
発廟の目的
本発明は前記欠点を改善し、広い温度範囲にわたって安
定な記録を可能とするインクジェットヘッドの提供を目
的とする。
定な記録を可能とするインクジェットヘッドの提供を目
的とする。
発明の構成
本発明はインク吐出口と結合通路間の距離をインク吐出
口径の４倍以上とし、かつ結合通路系を大きくして上記
目的を達成するものである。
口径の４倍以上とし、かつ結合通路系を大きくして上記
目的を達成するものである。
実施例の説明
以下本発明を実施例にもとづいて詳細に説明する。
第３図は本発明の一実施例で、インク吐出１」３２に対
向して開口を有する空気ノズル９を設け、空気流を併用
したインクジェットヘッドに応Ｊ旧、７た場合の断面図
である。
向して開口を有する空気ノズル９を設け、空気流を併用
したインクジェットヘッドに応Ｊ旧、７た場合の断面図
である。
第１インク室３６と第２インク室３７は結合通路３３で
連結されており、各々は上部に空気抜き口が設けられ、
ビス１３．１２で閉鎖されている。
連結されており、各々は上部に空気抜き口が設けられ、
ビス１３．１２で閉鎖されている。
インクはインタ流人通路３８より第２インク室３４に補
給される。インク吐出口３２の外側に対向して設けられ
た空気ノズル９からは空気流入通路１０を介して供給さ
れた空気流がインク液滴とともに流出する。３６はピエ
ゾ搗動子のような圧力上昇装置である。
給される。インク吐出口３２の外側に対向して設けられ
た空気ノズル９からは空気流入通路１０を介して供給さ
れた空気流がインク液滴とともに流出する。３６はピエ
ゾ搗動子のような圧力上昇装置である。
第２インク室３４はインク吐出口３２の径に対して十分
厚くつくられている。例えばインク吐出［１３２の祥が
４０μｍ以下の場合、インク室３４の厚みは１６０〜１
０００μｍの範囲につくられている。このよ・）に、イ
ンク室３４の厚みを大き、くするとインク吐出口３２か
ら吸入された微小気泡３７は広いインク室３４を自らが
有する浮力で上昇し、インク室３４の上部に設けられた
空気溜１６に溜まる。
厚くつくられている。例えばインク吐出［１３２の祥が
４０μｍ以下の場合、インク室３４の厚みは１６０〜１
０００μｍの範囲につくられている。このよ・）に、イ
ンク室３４の厚みを大き、くするとインク吐出口３２か
ら吸入された微小気泡３７は広いインク室３４を自らが
有する浮力で上昇し、インク室３４の上部に設けられた
空気溜１６に溜まる。
この浮力の効果によってインク吐出口３２から吸入され
た微小気泡３７は結合通路３３近傍に停留することがな
く、ヘッドの安定動作が保持さＪＬるものである。
た微小気泡３７は結合通路３３近傍に停留することがな
く、ヘッドの安定動作が保持さＪＬるものである。
この場合、ヘッドを走査させる毎に空気を吸入している
と、空気溜１５はすぐに満杯になってしまう、ので時々
空気抜き用ビス１２を開けて気泡を抜きさることが必要
となる。しかしある程度気？［シ溜１６に気泡が溜ると
、今度は溜った気泡自身が圧力変動に対する緩衝装置の
役目を果すようになり、平衡状態に達して新たな気泡の
吸入が防止されるので、空気抜きの頻度はそれほど多く
はない。
と、空気溜１５はすぐに満杯になってしまう、ので時々
空気抜き用ビス１２を開けて気泡を抜きさることが必要
となる。しかしある程度気？［シ溜１６に気泡が溜ると
、今度は溜った気泡自身が圧力変動に対する緩衝装置の
役目を果すようになり、平衡状態に達して新たな気泡の
吸入が防止されるので、空気抜きの頻度はそれほど多く
はない。
また、装置が長時間停止された場合、空気溜１５中に溜
った気泡は徐々にインク中に溶Ｈし、空気溜１５はイン
クでみたされる。そして、再び装置が駆動されると再び
気泡が空気溜１５に溜り、前記緩衝効果によってヘッド
の安定動作が保たれるものである。
った気泡は徐々にインク中に溶Ｈし、空気溜１５はイン
クでみたされる。そして、再び装置が駆動されると再び
気泡が空気溜１５に溜り、前記緩衝効果によってヘッド
の安定動作が保たれるものである。
ところで、インク室３４の厚みを厚くしただけでは結合
通路３３から押出されたインクがインク室３４のインク
層をつき破ってインク吐出１」３２に達するまでに失う
エネルギーが大きく、駆動電圧の上昇をまねく。これを
防ぐためには結合通路３３の径をインク室３４の厚さと
略同−がそれ以上にすることによって結合通路３３の流
出抵抗は減小され駆動電圧の上昇を押えることができる
。
通路３３から押出されたインクがインク室３４のインク
層をつき破ってインク吐出１」３２に達するまでに失う
エネルギーが大きく、駆動電圧の上昇をまねく。これを
防ぐためには結合通路３３の径をインク室３４の厚さと
略同−がそれ以上にすることによって結合通路３３の流
出抵抗は減小され駆動電圧の上昇を押えることができる
。
これをもう少し具体的に説明すると、第４図は空気流を
併用したへ・ノドにおけるインクの吐出最小電圧（閾値
型１」：、）と信号周波数の関係を示すグラフで、図中
みはインク吐出口径が４０μｍの従来ヘッド、ｂはイン
ク室３４のインク層の厚みのみをインク吐出口径３２の
８倍（但しインク吐出口径４０μｍ）にしたへ・ノド、
Ｃはインク吐出口径４０μｍ、インク層の厚さがインク
吐出口径の８倍でかつ結合通路径がインク層の厚さと同
一のものである。
併用したへ・ノドにおけるインクの吐出最小電圧（閾値
型１」：、）と信号周波数の関係を示すグラフで、図中
みはインク吐出口径が４０μｍの従来ヘッド、ｂはイン
ク室３４のインク層の厚みのみをインク吐出口径３２の
８倍（但しインク吐出口径４０μｍ）にしたへ・ノド、
Ｃはインク吐出口径４０μｍ、インク層の厚さがインク
吐出口径の８倍でかつ結合通路径がインク層の厚さと同
一のものである。
図かられかるように、インク層の厚さを厚くした場合（
曲線ｂ）は従来のヘッドに比べて全周波数にわたり３０
Ｖ程度駆動電圧が上昇するが、更に結合通路径を大きく
した場合（曲線Ｃ）は周波数が１ｏ ＫＨｚ程度までは
従来のヘッドとほとんど同一の駆動電圧で気泡吸入を防
げることがわかる。
曲線ｂ）は従来のヘッドに比べて全周波数にわたり３０
Ｖ程度駆動電圧が上昇するが、更に結合通路径を大きく
した場合（曲線Ｃ）は周波数が１ｏ ＫＨｚ程度までは
従来のヘッドとほとんど同一の駆動電圧で気泡吸入を防
げることがわかる。
通常の平面走査プリンタではヘッド駆動周波数は１０
ＫＨｚ以下であるので、結合通路径をインク層の厚さと
略同−かそれ以上にすることにより駆動電圧を大きくす
る必要がない。
ＫＨｚ以下であるので、結合通路径をインク層の厚さと
略同−かそれ以上にすることにより駆動電圧を大きくす
る必要がない。
発明の効果
以上のように本発明はインク室が２つに分割された結合
通路で連結されたインクジェットへ・ノドのインク層の
厚みをインク吐出径の４倍以上としてインク吐出口から
吸入される微小気泡の影響をなくし、更に結合通路径を
インク層の厚みと同一またはそれ以上とすることにより
駆動電圧の上昇を防ぎ、低電圧駆動で気泡混入のない安
定したインクジェットヘッドを得ることができる。
通路で連結されたインクジェットへ・ノドのインク層の
厚みをインク吐出径の４倍以上としてインク吐出口から
吸入される微小気泡の影響をなくし、更に結合通路径を
インク層の厚みと同一またはそれ以上とすることにより
駆動電圧の上昇を防ぎ、低電圧駆動で気泡混入のない安
定したインクジェットヘッドを得ることができる。
第１図は従来のインクジェットへ、−、ドの断面図、第
２図は第１図におけるノズル付近の拡大断面図、第３図
は本発明によるインクジエ・７トヘツドの実施例におけ
る断面図、第４図は従来および本発明による閾値電圧特
性図である。 １・・・・・・インクシエ・ソトヘ、ノＭ、２７．３７
・・・・・・気泡、２，２２．３２・・・・・・インク
吐出口、３゜３２．３３・・・・・・結合通路、４，２
４，３４・・・・・・第２インク室、５，２６．’３６
・・・・・・第１インク室、６．３６・・・・・・圧力
」；昇装置、８，３８・−・・・・インク流入通路、９
・・・・・・空気ノズル、１０・−・・−・空気流入通
路、１２．１３・・・・・・空気抜１珀ビス、１６・・
・・・・空気溜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ＃″ｉか１名
ｉｌ 図 第 ２ 図 第３図 周液数（Ｋ）（＝り
２図は第１図におけるノズル付近の拡大断面図、第３図
は本発明によるインクジエ・７トヘツドの実施例におけ
る断面図、第４図は従来および本発明による閾値電圧特
性図である。 １・・・・・・インクシエ・ソトヘ、ノＭ、２７．３７
・・・・・・気泡、２，２２．３２・・・・・・インク
吐出口、３゜３２．３３・・・・・・結合通路、４，２
４，３４・・・・・・第２インク室、５，２６．’３６
・・・・・・第１インク室、６．３６・・・・・・圧力
」；昇装置、８，３８・−・・・・インク流入通路、９
・・・・・・空気ノズル、１０・−・・−・空気流入通
路、１２．１３・・・・・・空気抜１珀ビス、１６・・
・・・・空気溜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ＃″ｉか１名
ｉｌ 図 第 ２ 図 第３図 周液数（Ｋ）（＝り
Claims (2)
- （１） インク室が圧力上昇を生じさせる装置を有して
いる第１インク室とインク吐出口に隣接していてかつ液
状インク流入通路と直接に結合している第２のインク室
に分割されており、これら両方の室が結合通路を介して
互いに結合されており、前記インク吐出口と結合通路間
の距店１１をインク吐出口径の４倍以上にしたことを特
徴とするインクジェットヘッド。 - （２）結合通路径がインク吐出口と結合通路量比１１ｆ
と同一かそれ以上であることを特徴とする特ｉＰｌ’ｉ
ｉｊ’ｊ求の範囲第１項記載のインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21801383A JPS60109849A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | インクジエツトヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21801383A JPS60109849A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | インクジエツトヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60109849A true JPS60109849A (ja) | 1985-06-15 |
Family
ID=16713253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21801383A Pending JPS60109849A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | インクジエツトヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60109849A (ja) |
-
1983
- 1983-11-18 JP JP21801383A patent/JPS60109849A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3168122B2 (ja) | インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置 | |
| JP2002292868A (ja) | 液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置 | |
| JPH05340791A (ja) | 液面検知手段およびインクジェット記録装置 | |
| JPH11192699A (ja) | インクジェット式記録ヘッド | |
| KR100337849B1 (ko) | 액체 토출 헤드, 액체 토출 방법 및 액체 토출 장치 | |
| US20130088546A1 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
| US6932462B2 (en) | Ink jet head and ink jet recording apparatus | |
| JPS6157345A (ja) | インクジエツト記録装置 | |
| JPS60109849A (ja) | インクジエツトヘツド | |
| JPS59194854A (ja) | インクジエツトプリンタ用インクタンク | |
| JPS60137665A (ja) | 液滴噴射装置 | |
| JP3017152B2 (ja) | 静電式インクジェット記録装置 | |
| JP3332912B2 (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JP2001113733A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JPH04153041A (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JPH0343985B2 (ja) | ||
| JP2003063023A (ja) | 着色剤リザーバおよびこれを備えた画像形成装置 | |
| JPH04197642A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JP3507421B2 (ja) | 液体吐出ヘッド、液体吐出装置および液体吐出方法 | |
| JPH04276452A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JPH04197641A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JPH04185350A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JPS58114963A (ja) | インクジエツトヘツド | |
| JPS63265643A (ja) | インクジエツト記録装置 | |
| JPH04276455A (ja) | インクジェット記録装置 |