JPS6232114B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6232114B2 JPS6232114B2 JP54121621A JP12162179A JPS6232114B2 JP S6232114 B2 JPS6232114 B2 JP S6232114B2 JP 54121621 A JP54121621 A JP 54121621A JP 12162179 A JP12162179 A JP 12162179A JP S6232114 B2 JPS6232114 B2 JP S6232114B2
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- JP
- Japan
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- ink
- nozzle
- pressure chamber
- supply path
- chamber
- Prior art date
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Links
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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
- B41J2/14233—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
- 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
- B41J2002/14379—Edge shooter
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Recording Measured Values (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はインクオンデマンド型インクジエツト
ヘツドに関する。
ヘツドに関する。
従来のインクオンデマンド型インクジエツトに
ステムメ方式(特公昭53−45698)米国特許第
4024544号で提案された方式がある。
ステムメ方式(特公昭53−45698)米国特許第
4024544号で提案された方式がある。
上記ステムメ方式は加圧室内に発生または侵入
した気泡を排出することも非常に困難であり、万
一気泡が発生または侵入した場合は、圧電素子の
たわみのエネルギーが気泡の圧縮に使われてしま
い、印字不能になるという欠点があつた。また、
微小径孔のあいた基板を2枚微小間隔を隔てて並
べ孔位置を合わせる必要があるなど製造が非常に
難しい。
した気泡を排出することも非常に困難であり、万
一気泡が発生または侵入した場合は、圧電素子の
たわみのエネルギーが気泡の圧縮に使われてしま
い、印字不能になるという欠点があつた。また、
微小径孔のあいた基板を2枚微小間隔を隔てて並
べ孔位置を合わせる必要があるなど製造が非常に
難しい。
次に第4図に米国特許第4024544号明細書で提
案された印字ヘツドを示す。加圧室204の容積
減少によつて発生した圧力波(Pressure front)
は、a図の如く矢印62、矢印63のように進
む。矢印62の圧力波によりオリフイス212か
らインク滴が射出される。インク滴が射出される
時に、メニスカス減衰路210,210aを通つ
た矢印63に示す圧力波が遅れてオリフイス21
2付近に到着し、オリフイス212のメニスカス
の振動を押える。また加圧室204の容積が戻る
時にはb図矢印65の如く供給路222を通つて
インクが供給される。
案された印字ヘツドを示す。加圧室204の容積
減少によつて発生した圧力波(Pressure front)
は、a図の如く矢印62、矢印63のように進
む。矢印62の圧力波によりオリフイス212か
らインク滴が射出される。インク滴が射出される
時に、メニスカス減衰路210,210aを通つ
た矢印63に示す圧力波が遅れてオリフイス21
2付近に到着し、オリフイス212のメニスカス
の振動を押える。また加圧室204の容積が戻る
時にはb図矢印65の如く供給路222を通つて
インクが供給される。
しかしながらこの方式では、インク滴が射出さ
れる丁度その時に矢印63の圧力波がオリフイス
212付近に到着せねばならず、メニスカス減衰
路210,210aの長さがただひとつに限定さ
れてしまう。その他形状的には次のような制限が
ある。
れる丁度その時に矢印63の圧力波がオリフイス
212付近に到着せねばならず、メニスカス減衰
路210,210aの長さがただひとつに限定さ
れてしまう。その他形状的には次のような制限が
ある。
(1) 供給路222,224の断面積はメニスカス
減衰路210の断面積以上。
減衰路210の断面積以上。
(2) ボート208はボート206より大きい。
(3) ボート208はメニスカス減衰路210と直
角に連通している。
角に連通している。
(4) 供給路222,224とメニスカス減衰路2
10とは、メニスカス減衰路210の圧力波が
圧力損失なしに210aへ通過するような配置
にある。
10とは、メニスカス減衰路210の圧力波が
圧力損失なしに210aへ通過するような配置
にある。
上記制限条件(4)は供給路222,224が同一
直線上にないこと、つまり供給路222と224
をひとつにまとめられない事を示す。
直線上にないこと、つまり供給路222と224
をひとつにまとめられない事を示す。
また加圧室204内に気泡が発生した場合、外
部から加圧して供給路222にインクを注入して
も上記制限条件(4)により減衰路210aの方向に
インクは流れ加圧室204内のインクは殆んど流
れないため、気泡の除去ができなかつた。
部から加圧して供給路222にインクを注入して
も上記制限条件(4)により減衰路210aの方向に
インクは流れ加圧室204内のインクは殆んど流
れないため、気泡の除去ができなかつた。
このように、従来のインクオンデイマンド型の
インクジエツトヘツドは、製造上及び気泡の排出
に非常な困難性があつた。
インクジエツトヘツドは、製造上及び気泡の排出
に非常な困難性があつた。
本発明の目的は、製造上の困難性が軽減され、
かつヘツド内の気泡を容易に排出できるインクオ
ンデイマンド型のインクジエツトヘツドを提供す
ることにある。
かつヘツド内の気泡を容易に排出できるインクオ
ンデイマンド型のインクジエツトヘツドを提供す
ることにある。
第1図は本発明を説明するための2枚の基板を
積層してなるインクオンデイマンド型インクジエ
ツトヘツドを示す斜視図である。1はインクに対
する耐蝕性を有する射出成形プラスチツク(たと
えばポリフエニレンエーテル、ポリサルフオン、
ポリエーテルサルフオン等)の基板で、その表面
に加圧室2、ノズル3、供給路4、供給路5が形
成され、外部からインクを供給する供給管6が形
成されている。供給路4はノズル3とほぼ直角に
連通し、供給路5は加圧室2に直接的に連通して
いる。その際供給路5とノズル3は相対して加圧
室に連通している。7は基板1と同材質の振動板
で表面に導電膜が形成されている。8は圧電素子
であり表面に電極が形成されている。9,10は
インクジエツトヘツドを本体に取付けるための位
置決孔および取付溝である。
積層してなるインクオンデイマンド型インクジエ
ツトヘツドを示す斜視図である。1はインクに対
する耐蝕性を有する射出成形プラスチツク(たと
えばポリフエニレンエーテル、ポリサルフオン、
ポリエーテルサルフオン等)の基板で、その表面
に加圧室2、ノズル3、供給路4、供給路5が形
成され、外部からインクを供給する供給管6が形
成されている。供給路4はノズル3とほぼ直角に
連通し、供給路5は加圧室2に直接的に連通して
いる。その際供給路5とノズル3は相対して加圧
室に連通している。7は基板1と同材質の振動板
で表面に導電膜が形成されている。8は圧電素子
であり表面に電極が形成されている。9,10は
インクジエツトヘツドを本体に取付けるための位
置決孔および取付溝である。
以上の構成において振動板7と基板1および圧
電素子8を熱圧着あるいは溶剤(たとえば
MFK)、接着剤などで接着し組立てればよい。こ
の時ノズル3(幅50μ程度)をつぶさないことが
必要でそのためには溶剤接着が良い結果をもたら
す。図示されていないインクタンクからチユーブ
により供給管6を経てインクを供給路4,5、加
圧室2、ノズル3に満たし、圧電素子8に電圧を
加えれば振動板7がたわみ加圧室2の容積が減少
してインクは、インク滴となつて射出され記録が
行なわれる。射出後加圧室2の容積は元にもどり
ノズル3の毛細管刀により供給路5からインクが
供給されるとともに供給路4からも加圧室2を経
由せず、直渉的にノズル3の近くにインク供給さ
れる。
電素子8を熱圧着あるいは溶剤(たとえば
MFK)、接着剤などで接着し組立てればよい。こ
の時ノズル3(幅50μ程度)をつぶさないことが
必要でそのためには溶剤接着が良い結果をもたら
す。図示されていないインクタンクからチユーブ
により供給管6を経てインクを供給路4,5、加
圧室2、ノズル3に満たし、圧電素子8に電圧を
加えれば振動板7がたわみ加圧室2の容積が減少
してインクは、インク滴となつて射出され記録が
行なわれる。射出後加圧室2の容積は元にもどり
ノズル3の毛細管刀により供給路5からインクが
供給されるとともに供給路4からも加圧室2を経
由せず、直渉的にノズル3の近くにインク供給さ
れる。
以上の説明でわかるようにノズル3、供給路
4、供給路5などは一体的に基板1上に形成され
るため部品加工が容易で部品点数も少なく、組立
時の微妙な位置合せなどが不要である。またイン
クタンクからのインク供給チユーブはただ1本で
良い。また加圧室2内に何らの原因で気泡が発生
した場合、図示されていないインクタンクを加圧
するなどすればインクは供給路5、加圧室2を経
由してノズル3から排出されるため、加圧室2内
の気泡をインクとともに排出することができる。
4、供給路5などは一体的に基板1上に形成され
るため部品加工が容易で部品点数も少なく、組立
時の微妙な位置合せなどが不要である。またイン
クタンクからのインク供給チユーブはただ1本で
良い。また加圧室2内に何らの原因で気泡が発生
した場合、図示されていないインクタンクを加圧
するなどすればインクは供給路5、加圧室2を経
由してノズル3から排出されるため、加圧室2内
の気泡をインクとともに排出することができる。
この際、加圧室2へインクを供給する供給路
5、加圧室2、ノズル3を平面的に配置し、供給
路5を加圧室2を介してノズル3の対向部に形成
されているため、インクの流れの滞留するところ
がない。そのため気泡も容易に外部へ排出でき、
気泡発生によるインク射出不能の状態をすみやか
に復帰させることができる。
5、加圧室2、ノズル3を平面的に配置し、供給
路5を加圧室2を介してノズル3の対向部に形成
されているため、インクの流れの滞留するところ
がない。そのため気泡も容易に外部へ排出でき、
気泡発生によるインク射出不能の状態をすみやか
に復帰させることができる。
第2図に本発明のインクオンデイマンド型イン
クジエツトヘツドの実施例の構造を示す。
クジエツトヘツドの実施例の構造を示す。
第2図の実施例では、基板1に圧力室2を形成
し、この圧力室2に連結し基板1の端面まで延び
たノズル3を有する。さらに圧力室2にはノズル
3とほぼ対向位置にインク供給路5が連通してい
る。また、ノズル3には別のインク供給路4が直
交する如く配されている。これらのインク供給路
4及び5にはそれぞれ供給管12,11が接続さ
れている。
し、この圧力室2に連結し基板1の端面まで延び
たノズル3を有する。さらに圧力室2にはノズル
3とほぼ対向位置にインク供給路5が連通してい
る。また、ノズル3には別のインク供給路4が直
交する如く配されている。これらのインク供給路
4及び5にはそれぞれ供給管12,11が接続さ
れている。
圧力室2とインク供給路5との連結位置近傍に
は、インクの流れが矢印の如く圧力室2の壁側と
中央部とで均等になるように、インク供給路から
のインクの流れを分岐する該流線形の障壁201
が形成されている。
は、インクの流れが矢印の如く圧力室2の壁側と
中央部とで均等になるように、インク供給路から
のインクの流れを分岐する該流線形の障壁201
が形成されている。
従つて、圧力室2内に気泡が生じても、インク
供給路11からインクを注入し、インクの流れを
生じせしめれば、気泡は圧力室2内に滞留するこ
となく、ノズル3から排出されてしまう。
供給路11からインクを注入し、インクの流れを
生じせしめれば、気泡は圧力室2内に滞留するこ
となく、ノズル3から排出されてしまう。
第3図に、本発明のインクジエツトヘツドのプ
リンタへの取付けを示す。
リンタへの取付けを示す。
21は、第2図の本発明の実施例で述べたイン
クジエツトヘツド、22は塩化ビニールのチユー
ブ、23は塩化ビニリデン、あるいはポリエチレ
ンなどのインクタンク、24はインク、25はゴ
ム、26はフレキシブル回路基板、27は振動板
電極、28は圧電素子電極、29は止めネジ、3
0は紙送りローラ、31は記録紙、32はキヤリ
ジ、33は案内軸である。
クジエツトヘツド、22は塩化ビニールのチユー
ブ、23は塩化ビニリデン、あるいはポリエチレ
ンなどのインクタンク、24はインク、25はゴ
ム、26はフレキシブル回路基板、27は振動板
電極、28は圧電素子電極、29は止めネジ、3
0は紙送りローラ、31は記録紙、32はキヤリ
ジ、33は案内軸である。
以上の構成において、キヤリジ32は案内軸3
3に沿つて、図示されていない機構により第4図
の紙面に垂直に往復運動を行なう。往復運動に同
期して紙送りローラ30により、記録紙31はド
ツト分ずつ送られる。図示されていない制御回路
によりキヤリジの位置に適した射出信号がフレキ
シブル基板26を介して圧電素子電極28、振動
板電極27に印加されてインクが射出され、記録
紙31に記録される。このように、キヤリジ32
と紙送りローラ30の動きによりTVの走査線の
ように、インク滴のドツトにより印字が行なわれ
る。インク消費によりインクタンク23内のイン
クが終了した時には、止めネジ29をゆるめてヘ
ツド21をインクタンク23、チユーブ22とと
もに新しいものと交換する。この方式によれば、
インクタンクとヘツドとの結合のために空気がイ
ンク内に混入することもなく、ノズルがインク凝
固によりつまつても、容易に交換できる。もちろ
ん、止めネジのかわりに他のもつと容易なバネに
よる固定などの方法も考えられる。
3に沿つて、図示されていない機構により第4図
の紙面に垂直に往復運動を行なう。往復運動に同
期して紙送りローラ30により、記録紙31はド
ツト分ずつ送られる。図示されていない制御回路
によりキヤリジの位置に適した射出信号がフレキ
シブル基板26を介して圧電素子電極28、振動
板電極27に印加されてインクが射出され、記録
紙31に記録される。このように、キヤリジ32
と紙送りローラ30の動きによりTVの走査線の
ように、インク滴のドツトにより印字が行なわれ
る。インク消費によりインクタンク23内のイン
クが終了した時には、止めネジ29をゆるめてヘ
ツド21をインクタンク23、チユーブ22とと
もに新しいものと交換する。この方式によれば、
インクタンクとヘツドとの結合のために空気がイ
ンク内に混入することもなく、ノズルがインク凝
固によりつまつても、容易に交換できる。もちろ
ん、止めネジのかわりに他のもつと容易なバネに
よる固定などの方法も考えられる。
以上の如く、本発明のインクオンデイマンド型
インクジエツトヘツドは、インク供給路と圧力室
とノズルが2枚の基板間に平面的に形成されると
共に、インク供給路の圧力室への流入部に該流線
形の分岐障壁が形成され、インク供給路から圧力
室へ流入するインクが分岐障壁により分岐されて
圧力室へ流入した後、圧力室を介して対向位置に
形成されたノズルから噴射される。従つて、圧力
室内に侵入等した気泡が圧力室内に滞留すること
なく容易に排出される。この際、ステムメ方式の
如く圧電素子のたわみのエネルギーが気泡の排出
に使われ印字不能になつたり、第4図の如く圧力
室内の流路の形状からくる制約により気泡の排出
ができなくなつたり、気泡が分岐障壁部に滞留す
ることなく、印字に害を及ぼすことなく気泡の排
出が容易に行なえる。また、圧力室を高周波駆動
しても圧力室へのインクの供給がスムーズかつ充
分におこなえる。圧力室等の形成は2枚の基板の
貼り合わせによつておこなえばよく、基板の位置
合わせ等が容易でヘツドの製作が容易である等の
効果もある。
インクジエツトヘツドは、インク供給路と圧力室
とノズルが2枚の基板間に平面的に形成されると
共に、インク供給路の圧力室への流入部に該流線
形の分岐障壁が形成され、インク供給路から圧力
室へ流入するインクが分岐障壁により分岐されて
圧力室へ流入した後、圧力室を介して対向位置に
形成されたノズルから噴射される。従つて、圧力
室内に侵入等した気泡が圧力室内に滞留すること
なく容易に排出される。この際、ステムメ方式の
如く圧電素子のたわみのエネルギーが気泡の排出
に使われ印字不能になつたり、第4図の如く圧力
室内の流路の形状からくる制約により気泡の排出
ができなくなつたり、気泡が分岐障壁部に滞留す
ることなく、印字に害を及ぼすことなく気泡の排
出が容易に行なえる。また、圧力室を高周波駆動
しても圧力室へのインクの供給がスムーズかつ充
分におこなえる。圧力室等の形成は2枚の基板の
貼り合わせによつておこなえばよく、基板の位置
合わせ等が容易でヘツドの製作が容易である等の
効果もある。
第1図は本発明のインクジエツトヘツドを説明
するためのインクジエツトヘツドの斜視図であ
る。第2図は本発明のインクジエツトヘツドの実
施例を示す。第3図は第2図に示す本発明のヘツ
ドを用いたプリンタの応用例を示す。第4図a,
bは従来のインクジエツトヘツドの説明図であ
る。
するためのインクジエツトヘツドの斜視図であ
る。第2図は本発明のインクジエツトヘツドの実
施例を示す。第3図は第2図に示す本発明のヘツ
ドを用いたプリンタの応用例を示す。第4図a,
bは従来のインクジエツトヘツドの説明図であ
る。
Claims (1)
- 1 インクオンデイマンド型インクジエツトヘツ
ドにおいて、インク供給路と圧力室とノズルが2
枚の基板間に平面的に形成されると共に、前記イ
ンク供給の前記圧力室への流入口部に前記圧力室
にインクを分岐流入させる流線形の分岐障壁が形
成され、該分岐障壁は前記圧力室を介して前記ノ
ズルと対向位置に設けられたことを特徴とするイ
ンクオンデイマンド型インクジエツトヘツド。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12162179A JPS5644671A (en) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | Ink-jet head |
US06/189,461 US4364066A (en) | 1979-09-21 | 1980-09-22 | Ink jet printing head |
US06/383,368 US4434430A (en) | 1979-09-21 | 1982-05-28 | Ink jet printer head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12162179A JPS5644671A (en) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | Ink-jet head |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5644671A JPS5644671A (en) | 1981-04-23 |
JPS6232114B2 true JPS6232114B2 (ja) | 1987-07-13 |
Family
ID=14815781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12162179A Granted JPS5644671A (en) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | Ink-jet head |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4364066A (ja) |
JP (1) | JPS5644671A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63192540U (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-12 | ||
JPS63195045U (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-15 | ||
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