JPS60159063A - インクジエツト記録装置 - Google Patents
インクジエツト記録装置Info
- Publication number
- JPS60159063A JPS60159063A JP1452184A JP1452184A JPS60159063A JP S60159063 A JPS60159063 A JP S60159063A JP 1452184 A JP1452184 A JP 1452184A JP 1452184 A JP1452184 A JP 1452184A JP S60159063 A JPS60159063 A JP S60159063A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording
- orifice
- nozzle
- ink
- dots
- 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
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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
- B41J2/1429—Structure of print heads with piezoelectric elements of tubular type
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】
（１）技術分野
本発明はインクジェット記録装置に関し、更に詳しくは
インクジェット記録装置に装備する、インク吐出用のノ
ズルのオリフィス側の形状に関するものである。
インクジェット記録装置に装備する、インク吐出用のノ
ズルのオリフィス側の形状に関するものである。
０）先行技術
インクジェット記録装置には、種々の方式があるが、中
でもインク部に電気・機械変換体（例えば圧電素子）で
記録信号に従った振動圧を加え、その圧力変化によって
インク粒子を噴出させる圧力制御型のものは、他の方式
のもののような加圧ポンプ偏向系やインク回収系などが
不要のため簡便であり、駆動電圧によってインク量が変
化出来るため中間調も得られ、また、マルチヘッド化に
よる記録速度の向上、カラー記録などが可能であること
などですぐれている。
でもインク部に電気・機械変換体（例えば圧電素子）で
記録信号に従った振動圧を加え、その圧力変化によって
インク粒子を噴出させる圧力制御型のものは、他の方式
のもののような加圧ポンプ偏向系やインク回収系などが
不要のため簡便であり、駆動電圧によってインク量が変
化出来るため中間調も得られ、また、マルチヘッド化に
よる記録速度の向上、カラー記録などが可能であること
などですぐれている。
しかしながらマルチヘッド化のためには、記録ヘッドを
構成する部材、圧電素子を駆動するだめの駆動回路部等
の部品数をそれだけ増加することが必要であり、更にヘ
ッドの構造も複雑となり、装置組立上不利となる。この
対策としてはヘッド単体の記録周波数を向上することが
必要であるが、記録周波数を過度に大きくすると、イン
クのサテライト吐出を生じたり、インク吐出量が不足し
たりするので、記録周波数の向上による問題の解決には
限度があった。また、階調記録を行寿う際には、圧電素
・子に印加する駆動波形を変化することによりインクの
吐出量を制御することが知られているが、この際たとえ
ば吐出量を大きくする場合に記録周波数の上限が低下す
るという問題が生ずる場合があった。
構成する部材、圧電素子を駆動するだめの駆動回路部等
の部品数をそれだけ増加することが必要であり、更にヘ
ッドの構造も複雑となり、装置組立上不利となる。この
対策としてはヘッド単体の記録周波数を向上することが
必要であるが、記録周波数を過度に大きくすると、イン
クのサテライト吐出を生じたり、インク吐出量が不足し
たりするので、記録周波数の向上による問題の解決には
限度があった。また、階調記録を行寿う際には、圧電素
・子に印加する駆動波形を変化することによりインクの
吐出量を制御することが知られているが、この際たとえ
ば吐出量を大きくする場合に記録周波数の上限が低下す
るという問題が生ずる場合があった。
（８）発明の開示
本発明の目的は、上記したような従来装置ρ問題点をな
くして、記録ヘッドの記録周波数を向上し、また階調記
録の際にも、小ドットカ・ら犬ドツトまで安定にインク
を吐出することを可能とする、インクジェット記録装置
を提供することである。
くして、記録ヘッドの記録周波数を向上し、また階調記
録の際にも、小ドットカ・ら犬ドツトまで安定にインク
を吐出することを可能とする、インクジェット記録装置
を提供することである。
本発明は、飛翔的液滴を形成する為のメーリフイスと前
記液滴を吐出する為に利用されるエネルギーを発生する
エネルギー発生体とを有」−るインクジェット記録装置
において、前記第１ノフイスに連通し前記エネルギーに
よって液体に吐出力が与えられる部分のオリフィス面に
平行な平均断面積を８１としだとき １２ ＝＝ ２
ｉτとすれば、前記部分の下流側でかつ第１ノフイス面
に平行な面の断面積がＳ Ｚ ＝ （０，９１／Ｚ）２
πとなる様な位置から前記オリフィスまでの距離が１．
２韮乃至２． Ｑ ｍｍであることを特徴としたインク
ジェット記録装置である。
記液滴を吐出する為に利用されるエネルギーを発生する
エネルギー発生体とを有」−るインクジェット記録装置
において、前記第１ノフイスに連通し前記エネルギーに
よって液体に吐出力が与えられる部分のオリフィス面に
平行な平均断面積を８１としだとき １２ ＝＝ ２
ｉτとすれば、前記部分の下流側でかつ第１ノフイス面
に平行な面の断面積がＳ Ｚ ＝ （０，９１／Ｚ）２
πとなる様な位置から前記オリフィスまでの距離が１．
２韮乃至２． Ｑ ｍｍであることを特徴としたインク
ジェット記録装置である。
本発明の装置では、上記の如くノズルの第１ノフイス側
の形状を構成することにより、インクのサテライト吐出
を抑制し、また実用的な記録速度に対応可能な応答周波
数を達成すること力；出来る。
の形状を構成することにより、インクのサテライト吐出
を抑制し、また実用的な記録速度に対応可能な応答周波
数を達成すること力；出来る。
（４）発明を実施するだめの最良の形態本発明の装置は
、好ましくはビデ７１−ブ１ノンター、漢字プリンター
等の高精度、高密度の画質が要求されるプリンターに最
適な記録ドツト径を得る事のできる３５μｍ乃至５５μ
ｍの刈−１ノフイス径を有するインクジェット記録装置
に用いられる。
、好ましくはビデ７１−ブ１ノンター、漢字プリンター
等の高精度、高密度の画質が要求されるプリンターに最
適な記録ドツト径を得る事のできる３５μｍ乃至５５μ
ｍの刈−１ノフイス径を有するインクジェット記録装置
に用いられる。
本発明において断面積Ｓ１及び８２は夫々液体で満され
る流路を形成する構成部材の厚さを含んだ面積である。
る流路を形成する構成部材の厚さを含んだ面積である。
それ等部材の厚みが実質的に一様とならない場合（特に
マルチオリフィスタイプの場合）も当然考えられるが、
この場合には、隣接する流路間にある流路壁のし′２の
厚み部分で一様に流路が形成されるとして面積Ｓ１及び
Ｓ２を算出すれば良い。
マルチオリフィスタイプの場合）も当然考えられるが、
この場合には、隣接する流路間にある流路壁のし′２の
厚み部分で一様に流路が形成されるとして面積Ｓ１及び
Ｓ２を算出すれば良い。
以下、図面で実施例を示すことによυ、本発明の詳細な
説明する。
説明する。
第１図は本発明のインクジェット記録装置の実施例の１
つである圧電素子による圧力制御型の記録装置の記録ド
ツトの形成要素部分の側断面図である。図において１１
は、記録ドツトを形成するだめのエネルギー発生体であ
る円筒形圧電素子、１２は記録ドツトを吐出する円筒形
のノズルである。ノズル１２と圧電素子１１とは、接着
剤１３にて接合されている。まだフィルター１４はイン
ク吐出時の吐出方向２反吐出方向へのインクの流出を調
整する機能を持っている。この記録ドツト形成要素部分
は第２図（側断面図）に示されるサブタンク２１内に封
入されている。第２図において、２２は不図示のインク
タンクと連結され、サブタンク２Ｊ１にインクを供給す
るインク供給チューブである。２３はサブタンク内のイ
ンク液面調整の役を持つインフタ吸引チューブである。
つである圧電素子による圧力制御型の記録装置の記録ド
ツトの形成要素部分の側断面図である。図において１１
は、記録ドツトを形成するだめのエネルギー発生体であ
る円筒形圧電素子、１２は記録ドツトを吐出する円筒形
のノズルである。ノズル１２と圧電素子１１とは、接着
剤１３にて接合されている。まだフィルター１４はイン
ク吐出時の吐出方向２反吐出方向へのインクの流出を調
整する機能を持っている。この記録ドツト形成要素部分
は第２図（側断面図）に示されるサブタンク２１内に封
入されている。第２図において、２２は不図示のインク
タンクと連結され、サブタンク２Ｊ１にインクを供給す
るインク供給チューブである。２３はサブタンク内のイ
ンク液面調整の役を持つインフタ吸引チューブである。
以上のような構成における、第１図、第２図中のノズル
１２のオリフィス側の先端部分の拡大図を第３図に示す
。第８図ａは、ノズル１２を横方向から見た断面図であ
り、ノズルは図のようにオリフィス部へ近づくほどその
外径及び内径が減少する形状となっている。今、図にお
いて圧電素子１１のエネルギー発生体として作用する部
分がとりかこむノズル１，２の円筒部の平均外径をｌと
し、ノズルのテーパ一部において、外径＝ＪＸ０．９８
となるオリフィス面に平行な平面からオリフィス平面ま
での距離をＸとする。
１２のオリフィス側の先端部分の拡大図を第３図に示す
。第８図ａは、ノズル１２を横方向から見た断面図であ
り、ノズルは図のようにオリフィス部へ近づくほどその
外径及び内径が減少する形状となっている。今、図にお
いて圧電素子１１のエネルギー発生体として作用する部
分がとりかこむノズル１，２の円筒部の平均外径をｌと
し、ノズルのテーパ一部において、外径＝ＪＸ０．９８
となるオリフィス面に平行な平面からオリフィス平面ま
での距離をＸとする。
第３図すはノズル１２を、吐出方向から見た図であり、
図中γがオリフィス径を示す。
図中γがオリフィス径を示す。
さて、前記距離Ｘの値は、下記するように記録ドツトの
形成状態および記録ドツト噴射後の、ザブタンクのイン
クメニスカスの復帰に重要な影響を与えるものであ為。
形成状態および記録ドツト噴射後の、ザブタンクのイン
クメニスカスの復帰に重要な影響を与えるものであ為。
１ドツトの吐出量１．５Ｘ１０ｍで、オリフィス径γ−
３５μｍおよび５５μｍの各場合について、ノズルの前
記距離Ｘと、サテライトドツトの発生確率（サテライト
ドツトを伴なう記録ドツトの発生確率；係）との関係を
第４図ａに、また、Ｘと、記録ドツト噴射後のメニスカ
ス復帰一時間に対応する応答周波数（ＫＦＩｚ）との関
係を第４図すに示しだ。
３５μｍおよび５５μｍの各場合について、ノズルの前
記距離Ｘと、サテライトドツトの発生確率（サテライト
ドツトを伴なう記録ドツトの発生確率；係）との関係を
第４図ａに、また、Ｘと、記録ドツト噴射後のメニスカ
ス復帰一時間に対応する応答周波数（ＫＦＩｚ）との関
係を第４図すに示しだ。
サテライトドツト発生確率は実際の記録品位から判定す
るに、５％以内であれば実質的な記録品位低下はない。
るに、５％以内であれば実質的な記録品位低下はない。
更に応答周波数は、概ね８ｂＩぐＩ−Ｉ Ｚ以上であれ
ば、実際の記録速度から考慮して十分である。従って、
オリフィス径３５〜５５μｍの範囲のノズルにおいて、
距離Ｘは１２〜２．０關とされるのが好ましい。
ば、実際の記録速度から考慮して十分である。従って、
オリフィス径３５〜５５μｍの範囲のノズルにおいて、
距離Ｘは１２〜２．０關とされるのが好ましい。
前述したように、本発明において、断面積Ｓ１及びＳ２
は夫々液体で満される流路を形成する構成部材の厚さを
含む面積である。従って、上記実施例で説明した様な円
筒形のノズルを用いたインクジェット記録装置の場合は
、上述した様にその外径をもって断面積Ｓ１及びＳ２の
値と置き換えて考えても同じ事である。
は夫々液体で満される流路を形成する構成部材の厚さを
含む面積である。従って、上記実施例で説明した様な円
筒形のノズルを用いたインクジェット記録装置の場合は
、上述した様にその外径をもって断面積Ｓ１及びＳ２の
値と置き換えて考えても同じ事である。
また、上記実施例では、本発明の好ましい例として外径
の変化に応じて内径も変化する例を挙げて説明したが、
内径の変化が外径の変化に応じない場合であっても外壁
の厚み変化が吐出特性に影響を与えるので本発明を適用
することができる。
の変化に応じて内径も変化する例を挙げて説明したが、
内径の変化が外径の変化に応じない場合であっても外壁
の厚み変化が吐出特性に影響を与えるので本発明を適用
することができる。
又、円筒形のノズルを用いてない場合には、液滴を吐出
する為のエネルギーが液体に与えられる部分を構成する
部材の最も厚さの薄い部材又は隣接する流路間の流路壁
のｖ２の厚さで流路が構成されているとして本発明を適
用してもよい。
する為のエネルギーが液体に与えられる部分を構成する
部材の最も厚さの薄い部材又は隣接する流路間の流路壁
のｖ２の厚さで流路が構成されているとして本発明を適
用してもよい。
又、エネルギー発生体は、上記実施例では本発明の好ま
しい例として電気機械変換体の１つである圧電素子を用
いた例を挙げ−でいるが、これは一般に知られている他
の液滴吐出エネルギーを発生するエネルギー発生体、例
えば電気熱変換体等を用いるものであって・もよいし、
エネルギー発生体のかわりに電磁波等を照射することで
液滴を吐出させる様なものであってもかまわない。たと
えば第５図にその記録ドツトの形成要素部分の側断面図
のみを例示しだような、エネルギー発生体として電気熱
変換体を用いたインクジェット記録装置の場合について
も、本発明がそのまＮ同様に適用される。尚、第５図に
於いて、１５が電気熱変換体を示す。
しい例として電気機械変換体の１つである圧電素子を用
いた例を挙げ−でいるが、これは一般に知られている他
の液滴吐出エネルギーを発生するエネルギー発生体、例
えば電気熱変換体等を用いるものであって・もよいし、
エネルギー発生体のかわりに電磁波等を照射することで
液滴を吐出させる様なものであってもかまわない。たと
えば第５図にその記録ドツトの形成要素部分の側断面図
のみを例示しだような、エネルギー発生体として電気熱
変換体を用いたインクジェット記録装置の場合について
も、本発明がそのまＮ同様に適用される。尚、第５図に
於いて、１５が電気熱変換体を示す。
尚、飛翔的液滴を吐出する為に利用されるエネルギーに
よって液体に吐出力が与えられる部 ・分は、エネルギ
ー発生体が流路を変形させる様な機械エネルギーを用い
ている場合にはその変形する領域、具体的には、例えば
ピエゾ素子の場合素子に設けられた電極が対向している
部分、電気熱変換体等熱エネルギーを用いている場合に
はその熱発生領域、具体的に一例を示せば発熱抵抗部に
接続された電極間である。
よって液体に吐出力が与えられる部 ・分は、エネルギ
ー発生体が流路を変形させる様な機械エネルギーを用い
ている場合にはその変形する領域、具体的には、例えば
ピエゾ素子の場合素子に設けられた電極が対向している
部分、電気熱変換体等熱エネルギーを用いている場合に
はその熱発生領域、具体的に一例を示せば発熱抵抗部に
接続された電極間である。
ピエゾ素子の場合を第６図を用いて例示する。
第６図は第１図に示すピエゾ素子の部分の、素子に設け
られた電極が対向している状態の一例を示しているが、
この例の場合は、図中にＡで示す領域が電極が対向して
いる部分であり、本発明における平均断面積Ｓ１は、こ
の部分のオリフィス面に平行な断面積の平均値である。
られた電極が対向している状態の一例を示しているが、
この例の場合は、図中にＡで示す領域が電極が対向して
いる部分であり、本発明における平均断面積Ｓ１は、こ
の部分のオリフィス面に平行な断面積の平均値である。
（５）効果
以」二連べて来たように、本発明によれば、満足な応答
周波数が得られ、更に、記録ドツトの形成が安定となり
、高速で良好な品位を持つ印写が可能となる。
周波数が得られ、更に、記録ドツトの形成が安定となり
、高速で良好な品位を持つ印写が可能となる。
第１図は本発明のインクジェット記録装置の実施例の記
録ドツトの形成要素部分の側断面図、第２図はその周辺
部を示す側断面図、第８図はノズルの先端部分の拡大図
、第４図はノズルの形状に関する値Ｘと、インクの吐出
特性との対応関係を示す図であり、第４図ａおよびｂに
おいて、だて軸はそれぞれサテライト発生確率および応
答周波数を表わす。 第５図は本発明の装置の他の実施例の記録ドツトの形成
要素部分の側断面図であ゛る。 第６図は本発明における飛翔的液滴を吐出する為に利用
されるエネルギーによって液体体に吐出力が与えられる
部分を説明するだめの側断面図である。 ｌｌ：圧電素子 １２：ノズル １８：接着剤 １４：フィルタ １５：電気熱変換体 ２１：サフリンク ２２：インク供給チューブ ２３：インク吸引チューブ 特許出願人 キャノン株式会社 第１図 第２因 １２３４ Ｘ（ｍｍ） （ａ） Ｘ（ｍｍ） （ｂ） 第４図 第６図
録ドツトの形成要素部分の側断面図、第２図はその周辺
部を示す側断面図、第８図はノズルの先端部分の拡大図
、第４図はノズルの形状に関する値Ｘと、インクの吐出
特性との対応関係を示す図であり、第４図ａおよびｂに
おいて、だて軸はそれぞれサテライト発生確率および応
答周波数を表わす。 第５図は本発明の装置の他の実施例の記録ドツトの形成
要素部分の側断面図であ゛る。 第６図は本発明における飛翔的液滴を吐出する為に利用
されるエネルギーによって液体体に吐出力が与えられる
部分を説明するだめの側断面図である。 ｌｌ：圧電素子 １２：ノズル １８：接着剤 １４：フィルタ １５：電気熱変換体 ２１：サフリンク ２２：インク供給チューブ ２３：インク吸引チューブ 特許出願人 キャノン株式会社 第１図 第２因 １２３４ Ｘ（ｍｍ） （ａ） Ｘ（ｍｍ） （ｂ） 第４図 第６図
Claims (1)
- （１）飛翔的液滴を形成する為のオリフィスと前記液滴
を吐出する為に利用されるエネルギーを発生スルエネル
ギー発生体とを有するインクジェット記録装置において
、前記オリフィスに連通し前記エネルギーによって液体
に吐出力が与えられる部分のオリフィス面に平行な平均
断面積をＳｌとしたとき、ｌ！−２Ａ■〒とすれば、前
記部分の下流側でかつオリフィス面に平行な面の断面積
がＳｚ＝ （０，９８ｌ／２ ） πとなる様な位置か
ら前記オリフィス壕での距離が１．”ｌ、 ａｍ乃至２
．０朋であることを特徴としたインクジェット記録装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1452184A JPS60159063A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | インクジエツト記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1452184A JPS60159063A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | インクジエツト記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159063A true JPS60159063A (ja) | 1985-08-20 |
Family
ID=11863401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1452184A Pending JPS60159063A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | インクジエツト記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159063A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995025637A1 (en) * | 1994-03-21 | 1995-09-28 | Spectra, Inc. | Simplified ink jet head |
-
1984
- 1984-01-31 JP JP1452184A patent/JPS60159063A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995025637A1 (en) * | 1994-03-21 | 1995-09-28 | Spectra, Inc. | Simplified ink jet head |
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