JPS61193859A - ドロツプオンデマンド型インクジエツトヘツド - Google Patents

ドロツプオンデマンド型インクジエツトヘツド

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Publication number
JPS61193859A
JPS61193859A JP3383385A JP3383385A JPS61193859A JP S61193859 A JPS61193859 A JP S61193859A JP 3383385 A JP3383385 A JP 3383385A JP 3383385 A JP3383385 A JP 3383385A JP S61193859 A JPS61193859 A JP S61193859A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
nozzle
ink reservoir
orifice
pressure chamber
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
JP3383385A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryosuke Uematsu
上松 良介
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
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 filed Critical NEC Corp
Priority to JP3383385A priority Critical patent/JPS61193859A/ja
Publication of JPS61193859A publication Critical patent/JPS61193859A/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

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、高速印字が可能なドロップオンデマンド型イ
ンクジェットヘッドに関する。
(従来技術とその問題点) 従来、この種のヘッドの一例として、第4図(a)、(
b)に示すものが既に知られている。同図(a)は平面
図を、(b)はそのA−A’断面図を示す、これは、電
気機械交換手段として、例えば圧電素子3を用い、圧電
素子3の両電極面に記録信号に応じた電圧を印加するこ
とにより、圧電素子3を伸縮変化させて、弾性プレート
4をたわませ、弾性プレート4と基板とで形成された圧
力室2の容積変化を生じせしめる。この容積変化により
、圧力室2の内圧を瞬時に上A、させ、ノズル1よりイ
ンク滴を噴射することができる。このインク滴が媒体上
に付着することにより、記録が行なわれる。印加電圧除
去後は、弾性プレート4は時間の経過と共に、初めの状
態に復帰する。ところが、この様な構成のヘッドでは、
圧力室2へのインクの再充填はオリフィス5を通じての
み行なわれるので、インクが供給不足となりヘッド駆動
応答周波数が低下する等の欠点があった。この欠点を解
消するために、特願昭58−121301等に説明され
ているように、ノズルと圧力室の間にキャパシティ室を
設け、このキャパシティ室とインク溜6との間にインク
供給部7を設けることが提案されている。第5図がその
概略図であり、(a)が平面図(弾性プレート4を除く
)を、(b)がB−B’断面図を示している。このヘッ
ドでは、インク供給部7の流路抵抗はオリフィス5の流
路抵抗より小さいため、インク滴噴射後の圧力室2への
インク再充填は、その大部分がインク供給部7を通して
短時間に行なわれているので、上記の欠点は生じない。
しかしながら、インク供給部7の流路抵抗より小さいた
め、外部からインク溜6に加わった圧力変動の影響がノ
ズル1に伝わり易く、この圧力変動が原因となって、イ
ンク滴速度の変動を引き起こしたり、最悪の場合には、
ノズル1からインク流路への気泡の吸い込みを引き起こ
してインク滴の噴射が不能になることもあるという欠点
があった。
更に、マルチノズル構成にした場合には、上記欠点に加
えて、一つのチャンネルを駆動゛した時にインク供給部
7を圧力波がインク溜6へ漏れ伝わり、又、その漏れに
よるインク溜の圧力変動の影響が他のチャンネルのノズ
ル部に伝わり、インク滴の速度変動、所謂相互干渉を引
き起こすという欠点があった。一方、この圧力変動の影
響を受けに(くするためにインク供給部の流路抵抗を大
きくすると、インク滴噴射後の圧力室へのインク再充填
が短時間に行なわれなくなり、ヘッド駆動周波数の低下
を招いてしまうという欠点があった。
(発明の目的) 本発明の目的は、上記欠点を解決し、ヘッド駆動周波数
の低下を招くことなく、外部からの圧力変動による、イ
ンク滴速度の変動やノズルからの気泡の吸い込みがなく
、又、マルチノズル構成の場合におけるチャンネル間の
相互干渉のない、高速かつ、安定性の高いインクジェッ
トヘッドを提供することである。
(発明の構成) 本発明は、インク貯蔵から与えられるインクを溜める第
1のインク溜と、第1のオリフィスを介して前記インク
溜とつながる圧力室と、前記圧力室の他端に設けられた
ノズルと、前記圧力室の容積変化を生じさせるために取
り付けた圧電素子を具備し、前記ノズルと前記圧力室の
間にキャパシティ室を設け、前記キャパシティ室と供給
路を介してつながり、かつ、第1のインク溜と第2のオ
リフィスを介してつながる第2のインク溜を具備したこ
とを特徴とするドロップオンデマンド型インクジェット
ヘッドである。
(実施例) 次に、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。第1図が本発明の一実施例を示す図である。同
図(a)は平面図(弾性プレート4を除く)を、(b)
はそのc−c’断面図を示す。ヘッドは、ノズル1、圧
力室2、第1のオリフィス8、第1のインク溜9の一部
、及び供給路10を構成するノズルプレート13、ノズ
ルプレート13と共に圧力室2を構成する弾性プレート
4、第2のインク溜12、第1のインク溜9の一部、及
び第2のオリフィス11を構成するサプライプレート1
4、の3枚のプレートを接合し、圧力室2の真上に圧電
素子3をはり付けて形成されている。圧電素子3に記録
信号に応じた電圧を印加すると、圧電素子3が伸縮変化
し、弾性プレート4を撓ませ、圧力室2の容積変化を生
じる。この容積変化により、圧力室2の内圧は瞬時に上
昇し、ノズル1よリインク滴が噴射される。このインク
滴が、媒体上に付着することにより、記録が行なわれる
。印加電圧除去後は、弾性プレート4は時間の経過と共
に、初めの状態に復帰する。この時、供給路10の流路
抵抗は第1のオリフィス8の流路抵抗より小さく、かつ
、第2のインク溜12のキャパシティは十分に大きいた
め、インク滴噴射後の圧力室2へのインク再充填は、そ
の大部分が供給路10通して短時間に行なわれ、高いノ
ズル駆動応答周波数を示す。
又、外部より何等かの原因によって圧力変動が第1のイ
ンク溜9に加わっても、第2のオリフィス11の絞りに
よる流路抵抗と第2のインク溜のキャパシティによるロ
ーパスフィルタ効果のために、第1のインク溜9の圧力
変動が第2のインク溜を通してノズル1まで影響を及ぼ
すことがなく、インク滴速度の変動や、ノズルへの気泡
の吸い込みを生ずることなく安定したインク滴噴射を行
なうことができる。本実施例においては、第2のオリフ
ィス11の第2のインク溜12との接続部は、断面積が
連続的に変化しているが、これは接続部における圧力波
の反射を小さくし、インク滴速度の変動やノズルへの気
泡の吸い込みの原因となる圧力変動の発生を抑えるため
である。このように、好ましくはインク流路の断面積は
連続的に変化させた方が望ましいが、これは本発明の構
成を限定するものではなく、断面積の変化が不連続であ
っても、本発明の効果を損なうものではない。第2図、
第3図は、本発明の他の実施例を示す図である。第3図
(a)〜(0は薄板を貫通エツチングしてパターンを形
成したプレート(1)15〜プレート(6)20で、プ
レート(1)15〜プレー) (6)20をこの順番に
重ねて接合し、ノズル部側面を研磨してノズルを形成し
、プレート(1)15上、圧力室2の真上に圧電素子3
を取り付けて、マルチノズル型インクジェットヘッドと
して形成する。第2図が、前記の如く形成されたマルチ
ノズル型インクジェットヘッドの一つのチャンネルの断
面を示した断面図である。各チャンネルの供給路10、
第2のインク溜12、第2のオリフィス11は、前実施
例と同様の作用をする。また同時に、一つのチャンネル
を駆動した時に生ずる圧力波の第1のインク溜9への漏
れを小さくし、更に、僅かに漏れた圧力波による第1の
インク溜9の圧力変動が他のチャンネルのノズルへ影響
を及ぼすことも防ぐので、チャンネル間の干渉を無くす
る効果も持つ。
本実施例では、第2のすりフィス11と第2のインク溜
12との接続部のみならず、第2のオリフィス11と第
1のインク溜9との接続部の断面積も連続的に変化して
いるが、これが本発明を限定するものではないのは、前
実施例と同様である。
(発明の効果) 本発明は、以上説明したように、ノズルと圧力室の間に
キャパシティ室を設け、キャパシティ室と供給路を介し
てつながり、かつ、第1のインク溜と第2のオリフィス
を介してつながる第2のインク溜を具備することにより
、(1)インク再充填時間が短いためノズル駆動応答周
波数が高い。(2)外部から第1のインク溜に加わった
圧力変動の影響が、ノズル部へ及びにくくなるため、イ
ンク滴速度の変動や、ノズル部からの気泡の吸い込みが
起こらない。(3)又、マルチノズル構成にした場合に
は、第1のインク溜の圧力変動の原因となるチャンネル
の駆動による第1のインク溜への圧力波の漏れを小さく
し、更に、僅かに漏れた圧力波による第1のインク溜の
圧力変動が他のチャンネルのノズルへ及ぼす影響を小さ
くすることができるため、チャンネル間の相互干渉を生
ずることができない。という三つの効果を持つ。このた
め、高速かつ、安全にインク滴の噴射を行なわせること
ができるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)は、本発明の一実施例を示す図で
ある。第2図は、本発明の他の実施例の断面図であり、
第3図(a)〜(Oは、その実施例を構成する薄板を示
す図である。第4図(a)、(b)は、ドロップオンデ
マンド型インクジェットヘッドの概念図、第5図(a)
、(b)は、従来の高速印字が可能なドロップオンデマ
ンド型インクジェットヘッドの概念図を示す。 第1図、第4図、第5図において(a)は平面図(弾性
プレートを除く)を、(b)はその断面図を示す。 図において、1はノズルを、2は圧力室を、3は圧電素
子を、4は弾性プレートを、5はオリフィスを、6はイ
ンク溜を、7はインク供給部を、8は第1のオリフィス
を、9は第1のインク溜を、10は供給路を、11は第
2のオリフィスを、12は第2のインク溜を、13はノ
ズルプレートを、14はサプライプレートを、15〜2
0はプレート(1)〜プレート(6)を示す。    
                   −第1図 11M2(Dオリフィス12〒lのインクlサプライル
ート第3図 1ヘ オ 3 図 第3図 (e) (f) 第4図 (a) (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. インク貯蔵器から与えられるインクを溜める第1のイン
    ク溜と、第1のオリフィスを介して前記インク溜とつな
    がる圧力室と、前記圧力室の他端に設けられたノズルと
    、前記圧力室の容積変化を生じさせるために取り付けた
    圧電素子を具備し、前記圧電素子に電気信号を印加する
    ことで圧力室の容積変化を瞬時に生じ、噴射圧を発生さ
    せて、インク滴を噴射するドロップオンデマンド型イン
    クジェットヘッドにおいて、前記ノズルと前記圧力室の
    間にキャパシティ室を設け、前記キャパシティ室と供給
    路を介してつながり、かつ、第1のインク溜と第2のオ
    リフィスを介してつながる第2のインク溜を具備したこ
    とを特徴とするドロップオンデマンド型インクジェット
    ヘッド。
JP3383385A 1985-02-22 1985-02-22 ドロツプオンデマンド型インクジエツトヘツド Pending JPS61193859A (ja)

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JP3383385A Pending JPS61193859A (ja) 1985-02-22 1985-02-22 ドロツプオンデマンド型インクジエツトヘツド

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Cited By (5)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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