JPS6222371Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はインクジエツトプリンタ等に組み込ま
れオンデマンド的に微小なインク滴を噴射するイ
ンク滴噴射装置に関する。

本考案者等は特公昭53−12138号並びに特公昭
53−45698号に開示された著名なオンデマンド型
インク滴噴射装置とは異なる新規な装置を提案し
６月20日付で特願昭55−84264号として特許出願
に及んでいる。本考案は斯る新規なオンデマンド
型インク滴噴射装置の改良に係り、先ずは上記特
許出願明細書に記載された本考案の基本となるイ
ンク滴噴射装置を説明する。

第１図は上記本考案の基本となるインク滴噴射
装置を示す断面図であつて、１は正弦波状、矩形
波状、鋸歯波状等の電気信号に応答して振動する
圧力変化手段としての圧電振動子、２は該圧電振
動子１が長径端の一側壁を形成し対向箇所に小径
の開孔３を有するホーン状の圧力室、４は該ホー
ン状の圧力室２の開孔３を閉塞する樹脂板、金属
板、ゴムシート、フイルム等の薄板、５は該薄板
４によつて閉塞された圧力室２を満たし圧電振動
子１の振動を上記薄板４に伝播せしめる伝播媒体
で、該伝播媒体５は振動の伝播率が高く残留振動
に対してダンピング作用のある水、インク、シリ
コンオイル、水銀等の液体、シリコングリス等の
粘弾性物質及び磁性流体等の如き液体に粉体をコ
ロイド状に混入したもの等が適宜用いられる。従
つて、薄板４は振動部として動作する。６は薄板
４の前方に僅小間〓を隔てて配置されその間〓に
一定の厚みのインク層７を保持する前面板、８は
該前面板６の略中央の薄板４対向箇所に穿たれた
微小径のオリフイス、９は上記インク層７に外部
からインクを供給するキヤピラリイチユーブであ
る。

斯る構造のインク滴噴射装置の圧電振動子１に
電気信号が加えられると、該圧電振動子１は湾曲
振動しその振動が圧力室２で圧力増幅されながら
伝播して薄板４を撓ませることによつてインク層
７が振動しオリフイス８から微小なインク滴が噴
射される。通常、上記薄板４の振動径Ｄとオリフ
イス８の開孔径８の開孔径ｄとは略20：１≦Ｄ：
ｄ≦60：１の関係を有しており、薄板４の振動に
よるインク層７でのインクの流れは第２図に於い
て矢印で示す如くその殆んどはインク層７の周縁
方向に拡散してしまい効率良くインク滴の噴射を
行なわしめることができなかつた。

またインク滴の噴射を効率良く行なわしめる為
に前面板６に厚みＡを薄くし、オリフイス８に於
ける流動抵抗を低下せしめることを試みたが、厚
みＡが極端に薄くなると前面板６自身が薄板４に
よる振動の影響を受けインク滴の噴射は安定しな
い。逆に厚みＡを厚くすると、上記流動抵抗が大
きくなる為にインク滴の噴射を得ることができな
い。即ち、前面板６の厚みＡを無暗に薄くした
り、厚くしたりすることはできない。

そこで、第３図ａ乃至ｃに示す如き前面板６の
構造等を工夫したものが提案されている。

第３図ａのものは薄板４とインク層７を介して
対向した前面板６に穿たれたオリフイス８の極近
傍の厚みをその周縁に較べ肉薄にした肉薄部６ａ
を形成したものである。従つて、オリフイス８で
の流動抵抗を低下せしめることができると共に、
薄板４の振動に対しても強固な構造となる。然し
斯る構造に於いても薄板４周縁の振動によるイン
クの流れはインク層７の周縁方向に拡散し、イン
ク滴噴射効率の低下は免れない。

また第３図ｂの構造は上記ａに於ける欠点を克
服するもので、薄板４周縁の振動によるインク流
をもオリフイス方向に案内すべく前面板６の肉薄
部６ａの直径Ｂを上記薄板４の振動径Ｄと同一と
している。然し乍ら、この構造に於いては上記薄
板４周縁の振動をオリフイス８方向に導くことは
できるが、肉薄部６ａを大径にしたことによつて
該肉薄部６ａが振動しインク滴の噴射を不安定な
ものにしていた。

更に第３図ｃは上記同図ａ及びｂを組合せた構
造を持つもので、両者の欠点を殆んど解消せしめ
ることができるものの、インクの流れは安定せず
インク滴の噴射特性に若干の変動を招いていた。

本考案は斯る点に鑑みて為されたものであつ
て、第４図に第２図及び第３図の従来例と対比せ
しめる為に本考案の実施例に於いても同要部のみ
を記す。

即ち、第４図は振動部を司どる薄板４と、該薄
板４と僅小間隙を隔てて配置された前面板６と、
該前面板６と薄板４との間に設けられたインク層
７及び、薄板４の振動によりインク滴を噴射せし
めるオリフイス８を含む要部断面図である。

斯る本考案装置に於いて改良されたところは、 (i) 前面板６の肉薄部６ａをオリフイス８を中心
として円状とし、その直径Ｂを薄板４の振動径
Ｄと略等しくした点、 (ii) 上記肉薄部６ａの厚みＣを薄板４の振動によ
る影響を受けない程度に薄くした点、 (iii) オリフイス８の開孔径ｄを外方に向つて漸次
減小せしめた漏斗状若しくはホーン状にした
点、及び (iv) 肉薄部６ａ外周の肉厚部６ｂと薄板４との間
のインク層７の厚みＥを薄くしインク層７の周
縁方向に拡散する流動抵抗を大きくした点、 である。

即ち、前面板６の肉薄部６ａの直径ＢをＢ≒Ｄ
としたにも拘らず該肉薄部６ａの厚みＣを極端に
薄くしない為に上記肉薄部６ａが薄板４の振動に
よる影響を受けるに至らず、更に肉薄部６ａの厚
みＣを極薄にできなかつたにも拘らずオリフイス
８を漏斗状若しくはホーン状としたことによつ
て、該オリフイス８に於ける流動抵抗を低下させ
ると共に、インク層７の周縁方向の拡散に対する
流動抵抗を増大せしめたので、オリフイス８から
インク滴を効率良く、しかも安定して噴射せしめ
ることができる。

以下に本考案装置の具体的一実施例を記す。

Γ前面板６の厚みＡ：300〜500μｍ Γ前面板６の肉薄部６ａ直径Ｂ：1.5〜2.5mmφ Γ前面板６の肉薄部６ａ厚みＣ：250〜350μｍ Γ薄板４の振動径Ｄ：1.5〜2.5mmφ Γインク層７の厚みＥ：10〜80μｍΓオリフイス
８の開孔径d₁（大径側）：200〜500μｍ、d₂
（小径側）：40〜60μｍ 本考案インク滴噴射装置は以上の説明から明ら
かな如く、薄板が前面にインク層を保持しインク
滴を噴射せしめるオリフイスが設けられた前面板
の厚みを、上記オリフイス近傍をその周縁に較べ
肉薄とすると共に、オリフイスの開孔径を外方に
向つて略漸次減小せしめたので上記前面板の肉薄
部に薄板の振動による影響を与えることなくイン
クの流れをオリフイスに導くことができ、安定し
た状態で効率良くインク滴を噴射せしめることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示す断面図、第２図はその
要部断面図、第３図ａ乃至ｃは他の従来装置の要
部断面図、第４図は本考案装置の要部断面図で、
１は圧電振動子、４は薄板、６は前面板、６ａは
肉薄部、７はインク層、８はオリフイスを夫々示
している。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に伝播媒体が充填された圧力室に圧力変化
   手段を関連付け、この圧力変化手段の対向箇所に
   形成した開口を閉塞する薄板に、前記圧力変化手
   段による圧力変化を前記伝播媒体を介して集中的
   に印加し、前記薄板と僅小間隔を隔てて配置され
   た前面板への間に保持されたインク層のインクを
   薄板と対向箇所の前面板に設けられたオリフイス
   からインク滴として噴射せしめるインク滴噴射装
   置に於いて、前記オリフイスを中心として円状を
   成し、インク層を介して対向する薄板の開口に応
   じた振動径と略等しい直径を有するべく、前記オ
   リフイス近傍の前面板の厚みをその周縁に較べ肉
   薄とすると共に、オリフイスの開口径を外方に向
   つて略漸次減小せしめたことを特徴とするインク
   滴噴射装置。