JPS60115456A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents

インクジェット記録ヘッド

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JPS60115456A
JPS60115456A JP22253883A JP22253883A JPS60115456A JP S60115456 A JPS60115456 A JP S60115456A JP 22253883 A JP22253883 A JP 22253883A JP 22253883 A JP22253883 A JP 22253883A JP S60115456 A JPS60115456 A JP S60115456A
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JP
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ink
air
nozzle plate
chamber
recording head
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JP22253883A
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Masayoshi Miura
眞芳 三浦
Tamotsu Kojima
保 小島
Hiroyuki Naito
宏之 内藤
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • 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
    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • 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
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/02Air-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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液体を漸小開口部より吐出させ、文字画像、模
様等を被記録物に形成するインクジェット記録ヘッドに
関する。
従来例の構成とその問題点 第1図は、特開昭57−120452号公報記載の空気
流と静電力を利用したインクジー7)記録装置を示す。
絶縁性の空気ノズル板2には空気吐出口1が穿孔すれて
おり、ノズル板2と平行してインクノズル板3が配置さ
れておシ、かつインクノズ/し板3には空気吐出口1に
対向してインク吐出口4が穿3 lニー:・ 孔されている。
空気供給路8には、空気供給源20より空気流が流入し
、環状構造の空気室9において均一化され、前記空気ノ
ズル板2とインクノズル板3とにより生じる空気層7の
周辺より流入し、空気吐出口1よシ流出している。この
空気流は空気吐出口1の近傍で急激に変化しているため
、インク吐出口4より空気吐出口1に至る空間に急激な
圧力勾配の変化が生じている。
一方、インク吐出口4に隣接したインク室1゜はインク
溜り11とインク供給路6を介して連通しており、前記
インク溜シ11内のインクは、空気供給源20よりの空
気圧力によって、圧力調整機構21により調整された一
定圧力が印加されている。これは、インクジェット記録
装置の非駆動時に、インク吐出口4内のインクのメニス
カスが静止して保たれるように調整するためである。
信号源5は空気吐出口1の周辺に設けられた電極12と
インクノズル板3に接続されており、電極12とインク
吐出口40間に電位差を生じさせる。この電位差による
静電力によって、インク吐出口4に生じるインクのメニ
スカスが空気吐出口1の方向に引き伸ばされる。さらに
、インク吐出口4がら空気吐出口1に至る空間には急激
な圧力勾配の変化が生じているため、インク吐出口4に
生じるインクのメニスカスは一定長さ以上引き伸ばされ
ると前記圧力勾配の変化により加速され、空気吐出口1
より飛翔する。
第2図は、第1図に示したインクシェフ 1・記録ヘッ
ドk 利用したマルチノズルインクジェット録ヘッドの
従来例を示す。
第2図(a) 、 (b)において、絶縁性の空気ノズ
ル板201には空気吐出口101〜107が等間隔に穿
孔されており、少なくとも空気吐出口101〜107の
周辺を含む片側表面に独立した電極121〜127が設
けられている。空気ノズル板201に平行し、インクノ
ズル板301が設置されており、前記空気吐出口101
〜・107に対向してインク吐出口401〜407が穿
孔されている。インクノズル板301とボディ部板13
1とは共通6ページ のインク室1000を形成しており、インク吐出口40
1〜407に連通ずるとともにインク供給路601を介
してインク溜りに連通している。また空気ノズル板20
1とボディ部拐131にヨリ構成される空気室901に
は、空気供給路(図示せず)を介して空気流が流入し、
この空気流は、空気ノズル板201とインクノズル板3
01により構成される空気層701を流れ、空気吐出口
101〜107より各々急激な曲りを生じて流出してい
る。一方インク室1000内のインクには、一定の圧力
が印加されており、インクジェット記録装置の非駆動時
にインク吐出口401〜4o了において各々安定してイ
ンクのメニスカスが保たれるよう調整されている。
前記電極121〜127は各々信号源(図示せず)に接
続されており、インク吐出口401〜407内のインク
との間に独立して電位差を生じさせることができる。電
極121〜127とインク吐出口401〜407内のイ
ンクとの間に電位差が生じると、第1図における説明か
ら明らかな6ページ ように、それによって生じる静電力と空気流による圧力
勾配の変化によってインク吐出口401〜407よりイ
ンク液が吐出し、空気吐出口101〜107を通って飛
翔する。第2図のインク吐出口は7個の場合の例である
が、他の複数個(n個)のインク吐出口の場合も当然可
能であり、各々のインク吐出口からのインク液の吐出が
独立して制御できるため、n倍の速度で記録物の作成が
可能である。
第2図で示されたようなマ/レチノズルインクジェソト
記録ヘッドにおいては、空気吐出口101〜107より
流出する空気流が各空気吐出口において等しく、均一で
あることが必要1である。しかしながら、空気層701
は通常30〜200μmの厚みのものが好適であるため
、空気層・701での空気流の流動抵抗が大きくなり、
空気層701の寸法上の均一性が損なわれたり、空気層
701にインクや異物等の不必要がものが存在する場合
には、空気流の流れの円滑性が損なわ、れるという欠点
が生じることがある。
710−ジ このような欠点を、解消するには、空気層701の面積
を極力小さくすることが効果的である。すなわち、空気
層701の幅(空気吐出口の配列方向と直交する方向の
長さ)を小さくし、各空気吐出口の空気室901からの
距離を小さくし、空気流の流動抵抗を小さくするのが有
効である。
しかしながら、上記のような構造を実現するためには、
インクノズル板3010幅を狭く構成することが必要と
なり、ひいては、インク室1000の構造、およびボデ
ィ部材131とインクノズル板301の接着面積を狭く
構成することが必要となる。ところが、インク室100
0は、インク吐出口より吐出するインク液を十分供給可
能な容量を有することが必要であり、また、前記接着面
積はインクノズル板301が十分強固に接合されるべき
広さが必要である。したがって、空気層701の幅の最
小値は、上記のようなインク室1000の容量、および
インクノズル板の接合強度によって制限された値となら
ざるを得ない。
一方、空気層701の幅は、空気吐出口101〜107
の配列間隔と密接な関係にあり、この配列間隔が短かい
程、空気層701の幅を小さくしなければ、均一な空気
流の流れが得られない。換言すれば高密度に空気吐出口
を配列するためには、空気層701の幅を狭くする必要
がある。
以上の説明から明らかなごとく、第2図の構成では、イ
ンク室1000の容量が十分大であり、インクノズル板
301の接合強度が十分大であり、かつ空気層701の
幅を十分狭くすることが困難であるため、高密度に空気
吐出口が配列されたマルチノズルインクジェ、7)記録
ヘッドが実現できなかった。
発明の目的 本発明は、以上のごとき難点を解消し、性能が均一で安
定し、機械的強度が十分で寿命が長く、高密度に配列さ
れたマルチノズルインクジェット記録ヘッドを提供する
ことを目的としている。
発明の構成 本発明は、インク吐出口が穿孔されたインクノズル板を
わん曲させてボディ一部材と接合させ、9ページ 少なくともインク室の一部分を前記わん曲したインクノ
ズル板により構成したものである。
実施例の説明 以下、実施例に従って詳細々説明を行う。
第3図A、Bは本発明の一実施例を示す。第2図と同一
の個所は同一番号で示されている。第3図では、2枚の
ボディ部材132 、133を接合することによって、
第2図のボディ部材131に相当する形状が構成され、
かつ、可撓性のインクノズル板22が、2枚のボディ部
材132.’・133にサンドウィッチされている。ボ
ディ部材132には突出部134が設けられており、イ
ンクノズル板22のインク吐出口401〜407に近い
部分は、この突出部の形状に従って折り曲げられる。
ti、インクノズル板22のインク吐出口401〜40
了より遠い部分は、ボディ部材133に設けられた曲線
部分に添って折り曲げられ、固定されている。
第3図の構成では、インク室1o○1の大部分が折り曲
げられたインクノズル板22により形成10 ページ されているため十分容量のあるインク室10o1が容易
に達成できる。
さらに、空気層702は、湾曲したインクノズル板22
と空気ノズル板201との間隔により形成されるため、
空気吐出口101〜107とインク吐出口401〜40
7の距離が非常に微小であっても、空気室、9o1に近
づくに従って空気層702の厚みが広がるので、実質的
な空気流の流動抵抗が小さくなる。
またさらに、第3図では、非常に狭い接着部分がないた
め、機械的強度においても問題を生じない。
第4図は、本発明の他の実施例を示す。第4図では、静
電力を発生させるための電極の配置が第3図と異なり、
インク室、空気層等の構成方法は同一である。すなわち
、第4図では、空気ノズル板201、インクノズル板2
2は絶縁性材料で構成され空気ノズル板201の表面に
、各空気吐出口101〜107に共通して電極120が
設けられており、インク吐出口401〜407の裏面に
11 ページ 各々独立して電極231〜237が設けられており、前
記電極201と前記電極231〜237との間に各々独
立して電位差が生じさせられる。
第4図の構成においても、第3図の構成と全く同様の原
理によってマルチノズルインクジェット記録ヘッドとし
ての性能が発揮できるが、一般に空気吐出口101〜1
07よりインク吐出口401〜407が小さいので、電
極231〜237のインク吐出口401〜407周辺で
の形状を小さくすることができるため、より高密度なノ
ズル配置が可能となる。捷た絶縁性のインクを使用する
ことにより、電極間の絶縁性が良好となる。
またさらに、第2図の構成により、インク吐出口の裏面
に電極を設置した場合には、電極をボディ部材の外部に
引き出すのに難点があるが、第4図の構成であれば、絶
縁性のインクノズル板に電極を印刷しておれば、そのイ
ンクノズル板を2枚のボディ部材でサンドウィッチし、
かつ前記電極の取り出し部分がボディ部材の外部に露出
するよて゛うに構成することが容易にできる。
・i”y= なお、以上の説明では空気流と静電力を用いたインクジ
ェット記録ヘッドに関して詳細な説明を行ったが、空気
流を用いた他の構造のインクジェット記録ヘッド、例え
ば特開昭51−109738号公報に記載されているよ
うな、空気流と電気機械変換素子を利用したインクジェ
ット記録ヘッドであっても本発明は有効である。
また、インクノズル板22は可撓性の材料を用い、それ
を湾曲させて、ボディ部材に接合させる方法について詳
述したが、あらかじめ湾曲した材料をインク吐出口し板
に使用することも当然可能である。
発明の効果 以上のように本発明はインク吐出口と空気吐出口とを対
向配置させ、インク吐出口を形成したインクノズル板を
空気吐出口側に突出させるようにしたインクジェノ+4
a録ヘツドで、空気層での空気流の流動抵抗を少なくで
きるため、複数の空気吐出口からの空気流の流出の均一
性を損うことなく、空気吐出口を配列することが可能と
なり、脣13、−ジ た、インク吐出口にインクを供給するインク室の容量を
何らかの欠点を付随することなく十分大きなものとする
ことができ、インクの供給不足が生じない。
したがって、性能が劣下したり、不均一となることのな
い、高密度化されたマルチノズルインクジェット記録ヘ
ッドを安定して実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のインクジェット記録装置の構成を示す概
念図、第2図(A) 、 (B)は従来のマルチノズル
インクジェット記録ヘッドの一例を示す平面図および断
面図、第3図(A) 、 (B)および第4図(A) 
、 Q3)は各々本発明によるインクジェット記録ヘソ
’Fの一実施例を示すa −a’ 、およびb −b’
断面図を示す。 1.101〜107・・・・・・空気吐出口、4,40
1〜407・・・・・・インク吐出口、7.701.7
02・・・・・・空気層、10.1000・・・・・・
インク室、3゜22・・・・・・インクノズル板。 第1図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) インク吐出口に対向して一定の流速を有する空
    気流が流出する空気吐出口を設け、前記インク吐出口よ
    りインク液を前記空気吐出口を通過させて飛翔させるよ
    う構成され、前記空気吐出口に空気流を供給するための
    空気室と前記インク吐出口にインクを供給するインク室
    とを分離する部材が前記空気室に突出するよう構成され
    、前記突出した部材のうちインク吐出口を有する部分が
    一枚の板状部材で構成され、かつ前記板状部材が複数の
    側面を有して空気室に接しているよう構成されたことを
    特徴とするインクジェット記録ヘッド。
  2. (2)空気吐出口とインク吐出口の間に信号に応じて静
    電力を生じさせることにより、インク液を吐出させるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のインクジェ
    ット記録ヘッド。 2ページ
  3. (3)空気流路とインク室を分離する部材が可撓性の材
    料である特許請求の範囲第1項記載のインクジェット記
    録ヘッド。
  4. (4)空気流路とインク室を分離する部材が絶縁性材料
    よりなり、インク吐出口の裏面に、電極が設けられてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のインク
    ジェット記録ヘッド。
JP22253883A 1983-11-26 1983-11-26 インクジェット記録ヘッド Granted JPS60115456A (ja)

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JPS60115456A true JPS60115456A (ja) 1985-06-21
JPH0230863B2 JPH0230863B2 (ja) 1990-07-10

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57115354A (en) * 1981-01-08 1982-07-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ink jet recorder
JPS58116158A (ja) * 1981-12-29 1983-07-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd インクジエツト記録ヘツド

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58116158A (ja) * 1981-12-29 1983-07-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd インクジエツト記録ヘツド

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JPH0230863B2 (ja) 1990-07-10

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