JPS6242793B2 - - Google Patents
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- JPS6242793B2 JPS6242793B2 JP53053492A JP5349278A JPS6242793B2 JP S6242793 B2 JPS6242793 B2 JP S6242793B2 JP 53053492 A JP53053492 A JP 53053492A JP 5349278 A JP5349278 A JP 5349278A JP S6242793 B2 JPS6242793 B2 JP S6242793B2
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- ink chamber
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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
- B41J2002/14387—Front shooter
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は記録紙の上にインク滴を噴射により付
着させ、ビデオ信号であらわされた情報を記録す
る装置、いわゆるインクジエツトプリンタのヘツ
ドに関するものである。
着させ、ビデオ信号であらわされた情報を記録す
る装置、いわゆるインクジエツトプリンタのヘツ
ドに関するものである。
インクジエツトプリンタと称されるものはいく
つかの方式に分類することができる。本発明はと
くにインクに圧力を加えることにより随時噴射を
おこなわせる、いわゆる圧力パルス型インクジエ
ツトに関するものである。例えば実開昭52−
52950号公報に示されるような、従来の圧力パル
ス型インクジエツトの概略を第１図に示す。１は
電歪素子（一般には電気機械変換素子）、２はイ
ンク室５の隔壁をなす弾性板で１，２によりバイ
モルフ型の振動子を形成する、３はインク室５を
形成するインクジエツトヘツド基体、４はノズル
６の設けられた前面板であり、インク供給はパイ
プ７を通じてなされる。いま電歪素子１に電圧が
印加されると、弾性板２はその周縁で基体３に固
定されているためインク室５へ突出するように太
鼓型に変形する。このためインク室５の内容積が
減少して内部の圧力が上昇するため、ノズル６よ
りインクが大気中に突き出し、ついにはインク滴
を分離、噴出させる。電圧が降下すると弾性板は
再び旧位置へ復帰するためさきほどとは反対にノ
ズル部のインク液面はインク室側に後退させられ
る。
つかの方式に分類することができる。本発明はと
くにインクに圧力を加えることにより随時噴射を
おこなわせる、いわゆる圧力パルス型インクジエ
ツトに関するものである。例えば実開昭52−
52950号公報に示されるような、従来の圧力パル
ス型インクジエツトの概略を第１図に示す。１は
電歪素子（一般には電気機械変換素子）、２はイ
ンク室５の隔壁をなす弾性板で１，２によりバイ
モルフ型の振動子を形成する、３はインク室５を
形成するインクジエツトヘツド基体、４はノズル
６の設けられた前面板であり、インク供給はパイ
プ７を通じてなされる。いま電歪素子１に電圧が
印加されると、弾性板２はその周縁で基体３に固
定されているためインク室５へ突出するように太
鼓型に変形する。このためインク室５の内容積が
減少して内部の圧力が上昇するため、ノズル６よ
りインクが大気中に突き出し、ついにはインク滴
を分離、噴出させる。電圧が降下すると弾性板は
再び旧位置へ復帰するためさきほどとは反対にノ
ズル部のインク液面はインク室側に後退させられ
る。
このような圧力パルス型インクジエツトの問題
点の１つは、インク室側に液面が後退する場合に
生じる。すなわち、偶発的にインク液面がインク
室側へ復帰する量が大きい場合が生じる。その原
因としては(1)インク室５の隔壁である基体３が電
歪素子１および弾性板２の支持機能を兼ねなけれ
ばならないために、その質量すなわち厚みや奥行
きを大きくする必要があり（質量が小さいと、弾
性板２が忠実かつ高効率で振動せず、良好なイン
ク液滴噴射が行なわれない）、その結果、インク
室５の奥行きまたはインク層の厚みが必然的に大
きくなること、および(2)インクの温度変化による
表面張力や粘度の変化があげられる。インク液面
の復帰量が過大になると、ついにはインク室５内
へ気泡となつて流れこむ。この様子を第２図に示
す。ａはもつとものぞましい場合であり、ｂもま
た許容されるが、ｃにおいてはついに気泡９が発
生し、この気泡はインク室内を動きまわる。そし
て一たんインク室５内に気泡が発生すると、弾性
板２が変形した場合もその変形の一部または全部
がこの気泡の体積変化となつて吸収されてしま
い、インク室の内部に所定の圧力をつくり出すこ
とができなくなる。その結果、もはや正常な噴射
はおこなわれなくなる。
点の１つは、インク室側に液面が後退する場合に
生じる。すなわち、偶発的にインク液面がインク
室側へ復帰する量が大きい場合が生じる。その原
因としては(1)インク室５の隔壁である基体３が電
歪素子１および弾性板２の支持機能を兼ねなけれ
ばならないために、その質量すなわち厚みや奥行
きを大きくする必要があり（質量が小さいと、弾
性板２が忠実かつ高効率で振動せず、良好なイン
ク液滴噴射が行なわれない）、その結果、インク
室５の奥行きまたはインク層の厚みが必然的に大
きくなること、および(2)インクの温度変化による
表面張力や粘度の変化があげられる。インク液面
の復帰量が過大になると、ついにはインク室５内
へ気泡となつて流れこむ。この様子を第２図に示
す。ａはもつとものぞましい場合であり、ｂもま
た許容されるが、ｃにおいてはついに気泡９が発
生し、この気泡はインク室内を動きまわる。そし
て一たんインク室５内に気泡が発生すると、弾性
板２が変形した場合もその変形の一部または全部
がこの気泡の体積変化となつて吸収されてしま
い、インク室の内部に所定の圧力をつくり出すこ
とができなくなる。その結果、もはや正常な噴射
はおこなわれなくなる。
本発明の目的はノズル部で発生する気泡がイン
ク室内に入ることを防ぎ、かつ気泡の影響を最小
限にしうるような構造のインクジエツトヘツドを
提供することにある。
ク室内に入ることを防ぎ、かつ気泡の影響を最小
限にしうるような構造のインクジエツトヘツドを
提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明は、電歪素
子および弾性板を支持する機能は基板にもたせ、
一方、インク室を区画する機能は専用の隔壁に持
たせ、前記隔壁と基板とを弾性板の前側と後側に
分けて配置すると共に、インク室の奥行きをノズ
ル径と同程度に選定し、またノズルに対向する弾
性板に貫通孔を設けないことにより、弾性板が、
ノズルから侵入しようとする空気に対する衝壁と
なつてインク室内に気泡が発生するのを防止する
ようにした点に特徴がある。
子および弾性板を支持する機能は基板にもたせ、
一方、インク室を区画する機能は専用の隔壁に持
たせ、前記隔壁と基板とを弾性板の前側と後側に
分けて配置すると共に、インク室の奥行きをノズ
ル径と同程度に選定し、またノズルに対向する弾
性板に貫通孔を設けないことにより、弾性板が、
ノズルから侵入しようとする空気に対する衝壁と
なつてインク室内に気泡が発生するのを防止する
ようにした点に特徴がある。
本発明の１実施例の概略構成を第３，４図に示
す。電歪素子１と弾性板２から成る振動板はイン
ク室５の反対側で基体１９に固定される。隔壁１
３を介して弾性板２と前面板４を一体化すること
によりインク室５が形成される。振動板をインク
室５の反対側に配置された基板１９に固定したこ
とにより、隔壁１３は振動板固定の働らきをする
必要がなくなる。このため隔壁１３をごく薄く例
えばノズル６の径と同程度の厚さにすることが可
能となる。第４図の分解斜視図に良く表わされて
いるように、隔壁１３は電歪素子と同程度の径の
孔２０とインク供給系につながる流路２１とをく
びれ部２２により結合させた形の開口を有してい
る。くびれ部２２の幅はノズル径と同程度である
のが望ましい。くびれ部の幅があまりに大きく、
すなわちインクの流れに対し断面積が大きいと電
歪素子が変形したときインクはくびれ部から流出
してしまい、噴射に有効な圧力を内部に発生させ
ることができない。またあまりに小さければイン
クの供給を阻害し、ひいては気泡の発生を誘発す
る。
す。電歪素子１と弾性板２から成る振動板はイン
ク室５の反対側で基体１９に固定される。隔壁１
３を介して弾性板２と前面板４を一体化すること
によりインク室５が形成される。振動板をインク
室５の反対側に配置された基板１９に固定したこ
とにより、隔壁１３は振動板固定の働らきをする
必要がなくなる。このため隔壁１３をごく薄く例
えばノズル６の径と同程度の厚さにすることが可
能となる。第４図の分解斜視図に良く表わされて
いるように、隔壁１３は電歪素子と同程度の径の
孔２０とインク供給系につながる流路２１とをく
びれ部２２により結合させた形の開口を有してい
る。くびれ部２２の幅はノズル径と同程度である
のが望ましい。くびれ部の幅があまりに大きく、
すなわちインクの流れに対し断面積が大きいと電
歪素子が変形したときインクはくびれ部から流出
してしまい、噴射に有効な圧力を内部に発生させ
ることができない。またあまりに小さければイン
クの供給を阻害し、ひいては気泡の発生を誘発す
る。
本発明のインクジエツトヘツドにおいて気泡が
インク室内に入りにくい理由はつぎのとおりであ
る。第５図ａ，ｂにおける状況は従来の場合とか
わらない。しかし液面の復帰量がこれより大きい
ｃの場合でもインク室の奥行きが小さく、かつノ
ズルに対向する弾性板２が衝壁または空気受け部
として作用するので、ノズルから侵入した空気は
ノズルを中心にして押しつぶされた形となり、イ
ンク室内へ分離浮遊する気泡を生じない。
インク室内に入りにくい理由はつぎのとおりであ
る。第５図ａ，ｂにおける状況は従来の場合とか
わらない。しかし液面の復帰量がこれより大きい
ｃの場合でもインク室の奥行きが小さく、かつノ
ズルに対向する弾性板２が衝壁または空気受け部
として作用するので、ノズルから侵入した空気は
ノズルを中心にして押しつぶされた形となり、イ
ンク室内へ分離浮遊する気泡を生じない。
さらに本発明によれば、弾性板と前面板または
ノズルとの間の距離が小さくなり、しかもこれら
の間で弾性板の振動を吸収するような介在物が存
在しないので、弾性板の振動をノズル付近により
効率良く集中して作用させることができ、ひいて
はインク滴の発生、噴射をより有効かつ確実に行
なうことができる。
ノズルとの間の距離が小さくなり、しかもこれら
の間で弾性板の振動を吸収するような介在物が存
在しないので、弾性板の振動をノズル付近により
効率良く集中して作用させることができ、ひいて
はインク滴の発生、噴射をより有効かつ確実に行
なうことができる。
なお、本発明においてインク供給系、前面板の
形状は本質的なものではない。
形状は本質的なものではない。
つぎに、本発明者が実施したインクジエツトヘ
ツドの具体例についてさらに説明する。基体１９
は厚さ３mmのアルミを材械加工してつくられる。
振動板は直径５mm、厚さ0.3mmのPLZT電歪素子セ
ラミツク１を、厚さ0.4mmのSVS304ステンレスの
弾性板２に接着したものである。弾性板２にはイ
ンク供給系の１部を構成する孔２３が所定の位置
にあけられる。隔壁１３は厚さ0.05mmのアルミ板
をフオトエツチングによりパターン形成したもの
である。供給路２１の幅は１mm、くびれ部２２の
幅は0.1mmである。前面板４は厚さ0.03mmの
SVS304板であり、フオトエツチングにより0.05
φのノズル孔６が所定の位置にあけられる。名々
の部品は同じ外径寸法をもちエポキシ接着材によ
り積層接着されてつくられる。
ツドの具体例についてさらに説明する。基体１９
は厚さ３mmのアルミを材械加工してつくられる。
振動板は直径５mm、厚さ0.3mmのPLZT電歪素子セ
ラミツク１を、厚さ0.4mmのSVS304ステンレスの
弾性板２に接着したものである。弾性板２にはイ
ンク供給系の１部を構成する孔２３が所定の位置
にあけられる。隔壁１３は厚さ0.05mmのアルミ板
をフオトエツチングによりパターン形成したもの
である。供給路２１の幅は１mm、くびれ部２２の
幅は0.1mmである。前面板４は厚さ0.03mmの
SVS304板であり、フオトエツチングにより0.05
φのノズル孔６が所定の位置にあけられる。名々
の部品は同じ外径寸法をもちエポキシ接着材によ
り積層接着されてつくられる。
他の実施例においては、ノズルは宝石によりつ
くられ前面板に圧入される。このときノズル石の
インク室側の面が前面板の同じ面より突出しない
ように注意する必要がある。
くられ前面板に圧入される。このときノズル石の
インク室側の面が前面板の同じ面より突出しない
ように注意する必要がある。
本発明のインクジエツトヘツドは１つのノズル
に対する寸法が小さいので多数並べマルチノズル
インクジエツトとすることも可能である。
に対する寸法が小さいので多数並べマルチノズル
インクジエツトとすることも可能である。
第１図は圧力パルス型インクジエツトの従来の
１例を示す断面図、第２図はその動作説明図、第
３図は本発明の１実施例の断面図、第４図はその
分解斜視図、第５図はその動作説明図である。 １……電歪素子、２……弾性板、４……前面
板、５……インク室、６……ノズル、１３……隔
壁、１９……基体。
１例を示す断面図、第２図はその動作説明図、第
３図は本発明の１実施例の断面図、第４図はその
分解斜視図、第５図はその動作説明図である。 １……電歪素子、２……弾性板、４……前面
板、５……インク室、６……ノズル、１３……隔
壁、１９……基体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 前面板４と、前記前面板４を貫通して形成さ
れたノズル６と、前記前面板の背後に、間隔をお
いて直接対向するように配設された弾性板２と、
前記前面板および弾性板の間に液密に介挿され、
これらと協同してインク室を形成する隔壁と、 前記弾性板２の背面に積層固着され、前記弾性
板をインク室に向つて突出変形させ、前記ノズル
からインク滴を噴射させる電気機械変換素子１
と、前記弾性板２の背後に配置され、前記電気機
械変換素子の外周付近で、その背面に固定された
基体１９と、前記インク室に連通されるインク供
給路とを具備し、かつ インク室の奥行きが、少なくともノズルの近傍
において、ノズル径と同程度に選定され、前記弾
性板のノズルに対向する部分には貫通孔が存在し
ないことを特徴とするインクジエツトヘツド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5349278A JPS54145531A (en) | 1978-05-04 | 1978-05-04 | Ink jet head |
| US06/034,835 US4229751A (en) | 1978-05-04 | 1979-04-30 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5349278A JPS54145531A (en) | 1978-05-04 | 1978-05-04 | Ink jet head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54145531A JPS54145531A (en) | 1979-11-13 |
| JPS6242793B2 true JPS6242793B2 (ja) | 1987-09-10 |
Family
ID=12944327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5349278A Granted JPS54145531A (en) | 1978-05-04 | 1978-05-04 | Ink jet head |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4229751A (ja) |
| JP (1) | JPS54145531A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3011919A1 (de) * | 1979-03-27 | 1980-10-09 | Canon Kk | Verfahren zur herstellung eines aufzeichnungskopfes |
| DE2927488A1 (de) * | 1979-07-07 | 1981-01-22 | Philips Patentverwaltung | Tintenstrahldrucker |
| JPS5644671A (en) * | 1979-09-21 | 1981-04-23 | Seiko Epson Corp | Ink-jet head |
| US4383264A (en) * | 1980-06-18 | 1983-05-10 | Exxon Research And Engineering Co. | Demand drop forming device with interacting transducer and orifice combination |
| US4380018A (en) * | 1980-06-20 | 1983-04-12 | Sanyo Denki Kabushiki Kaisha | Ink droplet projecting device and an ink jet printer |
| JPS5753337U (ja) * | 1980-09-11 | 1982-03-27 | ||
| JPS57113075A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-14 | Fujitsu Ltd | Ink jet head |
| JPS5818274A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-02 | Sharp Corp | インクジエツトヘツド装置 |
| US4646106A (en) * | 1982-01-04 | 1987-02-24 | Exxon Printing Systems, Inc. | Method of operating an ink jet |
| NL8501881A (nl) * | 1985-07-01 | 1987-02-02 | Philips Nv | Inktstraaldrukker. |
| US4680595A (en) * | 1985-11-06 | 1987-07-14 | Pitney Bowes Inc. | Impulse ink jet print head and method of making same |
| JP3351436B2 (ja) * | 1991-08-21 | 2002-11-25 | セイコーエプソン株式会社 | 細孔を有する２部材の接着用シ−ト材 |
| US6050679A (en) * | 1992-08-27 | 2000-04-18 | Hitachi Koki Imaging Solutions, Inc. | Ink jet printer transducer array with stacked or single flat plate element |
| JPH06134995A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-05-17 | Rohm Co Ltd | インクジェットヘッドの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5178135A (ja) * | 1974-12-28 | 1976-07-07 | Casio Computer Co Ltd | Inkufunshasochi |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5444593Y2 (ja) * | 1974-12-13 | 1979-12-21 | ||
| JPS5426819Y2 (ja) * | 1974-12-25 | 1979-09-04 | ||
| JPS5252950U (ja) * | 1975-10-14 | 1977-04-15 | ||
| US4131899A (en) * | 1977-02-22 | 1978-12-26 | Burroughs Corporation | Droplet generator for an ink jet printer |
-
1978
- 1978-05-04 JP JP5349278A patent/JPS54145531A/ja active Granted
-
1979
- 1979-04-30 US US06/034,835 patent/US4229751A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5178135A (ja) * | 1974-12-28 | 1976-07-07 | Casio Computer Co Ltd | Inkufunshasochi |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4229751A (en) | 1980-10-21 |
| JPS54145531A (en) | 1979-11-13 |
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