JPH01271249A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
- Publication number
- JPH01271249A JPH01271249A JP9989188A JP9989188A JPH01271249A JP H01271249 A JPH01271249 A JP H01271249A JP 9989188 A JP9989188 A JP 9989188A JP 9989188 A JP9989188 A JP 9989188A JP H01271249 A JPH01271249 A JP H01271249A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- end surface
- nozzle
- recording head
- less
- 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
Links
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、インクジェット記録装置で用いる記録ヘッド
に関する。。
に関する。。
プリンタやファクシミリなどの記録装置の一方式として
、ヘッドのインク吐出口からシート（用紙やプラスチッ
ク薄板などの記録媒体）へインク滴を飛翔させ、付春イ
ンクのドツトパターンを形成していくインクジェット方
式のものがある。
、ヘッドのインク吐出口からシート（用紙やプラスチッ
ク薄板などの記録媒体）へインク滴を飛翔させ、付春イ
ンクのドツトパターンを形成していくインクジェット方
式のものがある。
このようなインクジェット記録装置は、連続噴射型、イ
ンパルス型（オンデマンド型）および静電吸引型の３つ
に大別することができる。
ンパルス型（オンデマンド型）および静電吸引型の３つ
に大別することができる。
連続噴射型にあっては、連続的に吐出されているインク
を荷電、偏向させることにより記録を行うという原理の
ため、装置構成が複雑になり、インク回収や清浄化のた
めの装置が必要となって装置コストが嵩むという難点が
ある。
を荷電、偏向させることにより記録を行うという原理の
ため、装置構成が複雑になり、インク回収や清浄化のた
めの装置が必要となって装置コストが嵩むという難点が
ある。
また、静電吸引型にあっては、構造は比較的簡単である
が、高電圧を必要とすることから省エネルギーおよび安
全性の点で問題があり、更に、導電率等に関してインク
物性に制限が多く、しかも記録動作の周波数応答性に劣
るという問題もあった。
が、高電圧を必要とすることから省エネルギーおよび安
全性の点で問題があり、更に、導電率等に関してインク
物性に制限が多く、しかも記録動作の周波数応答性に劣
るという問題もあった。
これらに対し、オンデマンド型は、必要な時だけ電気機
械変換素子や電気熱変換素子等のエネルギー発生手段に
より与えられる吐出エネルギーによってインク滴を吐出
させるものであり、構造が亦常に簡単であり、経済性お
よび信頼性にもすぐれているので、記録装置として大い
に期待されている。
械変換素子や電気熱変換素子等のエネルギー発生手段に
より与えられる吐出エネルギーによってインク滴を吐出
させるものであり、構造が亦常に簡単であり、経済性お
よび信頼性にもすぐれているので、記録装置として大い
に期待されている。
〔発明が解決し７ようとする問題点〕
ところで、インクシェフ１−記；Ｊ装置を用い７−１１
温時に記録を行う場合、高温放置によってインクの粘度
が低下し、インク吐出口でのインクのメニスカス振動が
増大してインクがインク吐出［］のまわりに付着する。
温時に記録を行う場合、高温放置によってインクの粘度
が低下し、インク吐出口でのインクのメニスカス振動が
増大してインクがインク吐出［］のまわりに付着する。
インク吐出口がノズル先端で構成されている場合にはノ
ズル先端面にインクが付着する。
ズル先端面にインクが付着する。
すると、ごのインク吐出ＩＪまわりのインク溜まりのに
響により、インク吐出が斜行し、シートＪ二のインク着
弾点にズＬ・が生じ、印字画像にスジムラや濃度低下が
生じることがあったや 本発明の目的は、」二記従来技術の問題点、を解決でき
、簡単な構成でインク吐出口まわりのインク溜まりをな
くすことができ、高温時でも高品位な画像が得られるイ
ンクジェット記録−・ラドを提供することである。
響により、インク吐出が斜行し、シートＪ二のインク着
弾点にズＬ・が生じ、印字画像にスジムラや濃度低下が
生じることがあったや 本発明の目的は、」二記従来技術の問題点、を解決でき
、簡単な構成でインク吐出口まわりのインク溜まりをな
くすことができ、高温時でも高品位な画像が得られるイ
ンクジェット記録−・ラドを提供することである。
本発明は、インク吐出口からインク滴を吐出させて記録
するインクジェット記録ヘッドにおいて、インク吐出口
まわりの端面と面一 な部分の肉厚最大値を１２５／Ｊ
ｍ以下、好ま１．７いくは８５μｍ以下にすることによ
り、上記目的を達成するものである。
するインクジェット記録ヘッドにおいて、インク吐出口
まわりの端面と面一 な部分の肉厚最大値を１２５／Ｊ
ｍ以下、好ま１．７いくは８５μｍ以下にすることによ
り、上記目的を達成するものである。
インク吐出口まわりの端面と而−な部分の肉厚を１２５
μｍ以下、好ましいくは８５μｍ以下にして先端面の面
積を最小にするので、インク滴が先端面に付着してイン
ク溜まり在住しる現象を最小限あるいはなくすことがで
きる。
μｍ以下、好ましいくは８５μｍ以下にして先端面の面
積を最小にするので、インク滴が先端面に付着してイン
ク溜まり在住しる現象を最小限あるいはなくすことがで
きる。
以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第１図において、１はノズルの先端面に形成されたイン
ク吐出口を、２はインク吐出口から吐出された飛翔的イ
ンク滴を、３はノズルを、４はノズル３のまわりに没も
３られた円筒形の圧電素子（ピエゾ）を、５はノズル３
の後端に設けられたフィルターを、６はノズル３内の前
記圧電素子４に対応する位置に形成されるインク室を、
７は前記圧電素子４へ印加される駆動パルスを発生させ
るヘッド駆動部を、それぞれ示す。
ク吐出口を、２はインク吐出口から吐出された飛翔的イ
ンク滴を、３はノズルを、４はノズル３のまわりに没も
３られた円筒形の圧電素子（ピエゾ）を、５はノズル３
の後端に設けられたフィルターを、６はノズル３内の前
記圧電素子４に対応する位置に形成されるインク室を、
７は前記圧電素子４へ印加される駆動パルスを発生させ
るヘッド駆動部を、それぞれ示す。
以上の構成において、フィルター５を通してノズル３内
＾、インクを供給し、ヘッド駆動部７から圧電素子４に
第２図に示すようなパルスを印加すると、そのパルス電
圧に応じて円筒状の圧電素子（ピエゾ）４の内側のイン
ク交６の容積が変化し、ノズル３の先端に形成されたイ
ンク吐出口１からインクＷ１４２が吐出される。
＾、インクを供給し、ヘッド駆動部７から圧電素子４に
第２図に示すようなパルスを印加すると、そのパルス電
圧に応じて円筒状の圧電素子（ピエゾ）４の内側のイン
ク交６の容積が変化し、ノズル３の先端に形成されたイ
ンク吐出口１からインクＷ１４２が吐出される。
この場合、前述したように高温時に記録を行・うと、イ
ンクが高温放置により粘度低下を起こしているので、イ
ンク吐出口（におけるメニスカス（戻動が増大する。
ンクが高温放置により粘度低下を起こしているので、イ
ンク吐出口（におけるメニスカス（戻動が増大する。
こうし２てメニスカス振動が増大すると、インクの一部
が垂れ出してノズル３の先端面すなわちインク吐出口１
のまわりの端面に付着し、そこにインク溜まりを形成す
る傾向が生じろ。
が垂れ出してノズル３の先端面すなわちインク吐出口１
のまわりの端面に付着し、そこにインク溜まりを形成す
る傾向が生じろ。
第３図は従来のインクジニット記録ヘッドニオＵるノズ
ル先端面のインク溜まりの状態を示し、第４図は本発明
によるインクジェット記録ヘッドにおけるノズル先端面
のインク溜まりの状態を示す。
ル先端面のインク溜まりの状態を示し、第４図は本発明
によるインクジェット記録ヘッドにおけるノズル先端面
のインク溜まりの状態を示す。
従来のインクジェット記録ヘッドにあっては、第３図に
示すごとく、ノズル３の先端面（インク吐出口１のまわ
りの端面）と面一な部分の肉厚Ｔが大きいため、メニス
カス振動の増大によってインク８の一部が垂れ出した際
にかなりの量のインクがノズル先端面に付着し、インク
溜まり９が形成される。
示すごとく、ノズル３の先端面（インク吐出口１のまわ
りの端面）と面一な部分の肉厚Ｔが大きいため、メニス
カス振動の増大によってインク８の一部が垂れ出した際
にかなりの量のインクがノズル先端面に付着し、インク
溜まり９が形成される。
したがって、インク滴２を吐出する時、前記インク溜ま
り９によってインク滴２の吐出方向が第３図に示すよう
に斜行し、用紙などの記録シート上でのインク滴着３１
１点にズレが生じ、印字画像にスジムラや濃度低下が生
じていた。
り９によってインク滴２の吐出方向が第３図に示すよう
に斜行し、用紙などの記録シート上でのインク滴着３１
１点にズレが生じ、印字画像にスジムラや濃度低下が生
じていた。
これに対し、本発明では、第４図に示すごとく、ノズル
（例えばガラスノズル）３の先端面を従来品より絞り込
み、インク吐出口１の径（オリフィス径）を変えずにノ
ズル先端部の肉厚を薄くシ、インク吐出口１まわりの端
面と面一な部分の肉厚ｔの最大値が１２５μｍ以下にな
るよう構成されている。
（例えばガラスノズル）３の先端面を従来品より絞り込
み、インク吐出口１の径（オリフィス径）を変えずにノ
ズル先端部の肉厚を薄くシ、インク吐出口１まわりの端
面と面一な部分の肉厚ｔの最大値が１２５μｍ以下にな
るよう構成されている。
したがって、高温下で記録する際にメニスカス振動の増
大によってインク８の一部が垂れ出しても、ノズル先端
面（インク吐出口１まわりの端面と面一な部分）の肉厚
ｔが充分小さいので、垂れ出したインクのノズル先端面
への付着量を最小に抑えることができ、インク溜まり９
を最小限に抑゛ 制することができる。
大によってインク８の一部が垂れ出しても、ノズル先端
面（インク吐出口１まわりの端面と面一な部分）の肉厚
ｔが充分小さいので、垂れ出したインクのノズル先端面
への付着量を最小に抑えることができ、インク溜まり９
を最小限に抑゛ 制することができる。
このため、インクン１η２を吐出する時、その吐出方向
は第４図に示すごとく安定した直進性を有し、記録シー
ト上でのインク滴着弾点のズレをなくすことができ、印
字画像を高品位に維持することができる。
は第４図に示すごとく安定した直進性を有し、記録シー
ト上でのインク滴着弾点のズレをなくすことができ、印
字画像を高品位に維持することができる。
試験例１：
ノズル３としてガラスノズルを使用し、インク吐出口１
の径は常に一定の５０μｍとし、ノズル先端面の外径り
のみを変化させることによりインク吐出口１と面一な端
面の厚さｔを変化させて、インク溜２の吐出方向を観察
した。
の径は常に一定の５０μｍとし、ノズル先端面の外径り
のみを変化させることによりインク吐出口１と面一な端
面の厚さｔを変化させて、インク溜２の吐出方向を観察
した。
この場合、吐出方向がノズル先端面に垂直な場合（第４
図）を良品とし、少しでも斜行しているもの（第３図）
を不良品とした。
図）を良品とし、少しでも斜行しているもの（第３図）
を不良品とした。
第５図はノズル先端面の外径Ｄ（肉厚ｔに対応する）に
対する上記不良品の発生率（不良品）を、示すグラフで
ある。
対する上記不良品の発生率（不良品）を、示すグラフで
ある。
第５図の試験結果より、ノズル先端面の外径りが３００
μｍ（端面の厚さで１２５μｍ）以上ではほぼ全数が不
良品であり、外）ＩＤが２２０μｍ（端面の厚さで８５
μｍ）以下では全てが良品であった。
μｍ（端面の厚さで１２５μｍ）以上ではほぼ全数が不
良品であり、外）ＩＤが２２０μｍ（端面の厚さで８５
μｍ）以下では全てが良品であった。
以上の試験結果より、斜行吐出が起こらないインクジェ
ット記録ヘッドを１フるためには、インク吐出口１まわ
りの端面の厚さｔの最大値を１２５μｍ以下、好ましく
は８５μｍ以上に設定すればよいことが判明した。
ット記録ヘッドを１フるためには、インク吐出口１まわ
りの端面の厚さｔの最大値を１２５μｍ以下、好ましく
は８５μｍ以上に設定すればよいことが判明した。
試験例２：
試験例１の場合と同じインクジェット記録装置を使用し
、記録ヘッドのノズル３の材質としてステンレス鋼のノ
ズルを用いた。
、記録ヘッドのノズル３の材質としてステンレス鋼のノ
ズルを用いた。
ステンレス鋼のノズルのインク吐出口の径を５０μｍと
し、その端面の外径を２２０．ｔｒｍ（端面厚さ８５μ
ｍ）に設定してインク吐出を行った結果、斜行吐出のな
い安定したズレのないインク吐出が得られ、高品位の印
字画像が得られた。
し、その端面の外径を２２０．ｔｒｍ（端面厚さ８５μ
ｍ）に設定してインク吐出を行った結果、斜行吐出のな
い安定したズレのないインク吐出が得られ、高品位の印
字画像が得られた。
試験例３：
試験例１の場合と同じインクジェット記録装置を使用し
て記録ヘッドのノズル材質をステンレス鋼とし、ノズル
先端面輪郭膨軟を１７０μｍＸ１７０μｍの正方形にす
るとともにインク吐出口形状を５０μｍ×５０μｍの正
方形とした。
て記録ヘッドのノズル材質をステンレス鋼とし、ノズル
先端面輪郭膨軟を１７０μｍＸ１７０μｍの正方形にす
るとともにインク吐出口形状を５０μｍ×５０μｍの正
方形とした。
このようなインクジェット記録ヘッドを用いてインク吐
出を行ったところ、斜行吐出のない安定した吐出動作が
得られた。
出を行ったところ、斜行吐出のない安定した吐出動作が
得られた。
この場合のインク吐出口まわりの端面厚さ（ノズル先端
面部分におけるノズルの肉厚）の最大値は８５μｍであ
る。
面部分におけるノズルの肉厚）の最大値は８５μｍであ
る。
なお、以上の実施例では本発明をノズル式のインク吐出
手段を有する記録ヘッドに適用する場合を説明したが、
本発明は、共通液室の前面にボート形状のインク吐出口
を配列する構成のインクジェット記録ヘッドに対しても
同様に通用可能である。
手段を有する記録ヘッドに適用する場合を説明したが、
本発明は、共通液室の前面にボート形状のインク吐出口
を配列する構成のインクジェット記録ヘッドに対しても
同様に通用可能である。
以上の説明から明らかなごとく、本発明のインクジェッ
ト記録ヘッドによれば、インク吐出口まわりの端面と面
一な部分の肉厚の最大値を１２５μｍ以下、好ましくは
８５μｍ以下にするので、高温下で記録する場合などメ
ニスカス振動が増大してインクがインク吐出口端面に垂
れ出すような場合でも、インク吐出口端面のインク溜ま
りを最小限に抑え、斜行吐出のない安定した吐出をする
インクジェット記録ヘッドが得られ、画像品位の向上を
図りうる効果が得られる。
ト記録ヘッドによれば、インク吐出口まわりの端面と面
一な部分の肉厚の最大値を１２５μｍ以下、好ましくは
８５μｍ以下にするので、高温下で記録する場合などメ
ニスカス振動が増大してインクがインク吐出口端面に垂
れ出すような場合でも、インク吐出口端面のインク溜ま
りを最小限に抑え、斜行吐出のない安定した吐出をする
インクジェット記録ヘッドが得られ、画像品位の向上を
図りうる効果が得られる。
第１図は本発明を実施するのに好適なインクジェット記
録ヘッドの模式的縦断面図、第２図は第１図中の圧電素
子に印加される駆動パルスの波形を示すグラフ、第３図
は従来のインクジエ’）ト記録ヘッドのインク吐出口部
分の縦断面図、第４図は本発明によるインクジェット記
録ヘッドのインク吐出口部分の縦断面図、第５図はイン
ク吐出口の端面厚さ（外径）に対するインク吐出不良率
を示すグラフである。 １−・・・・・・・−・・インク吐出口、２−・・・−
・・・−インク滴、３−−一−−−−−・−・ノズル、
４−ｍ−−−−・・−・圧電素子、８・−・・−・−・
−インク、９・−・−・−・・−・インク溜まり、ｔ・
−・−・・・・・端面の厚さ。
録ヘッドの模式的縦断面図、第２図は第１図中の圧電素
子に印加される駆動パルスの波形を示すグラフ、第３図
は従来のインクジエ’）ト記録ヘッドのインク吐出口部
分の縦断面図、第４図は本発明によるインクジェット記
録ヘッドのインク吐出口部分の縦断面図、第５図はイン
ク吐出口の端面厚さ（外径）に対するインク吐出不良率
を示すグラフである。 １−・・・・・・・−・・インク吐出口、２−・・・−
・・・−インク滴、３−−一−−−−−・−・ノズル、
４−ｍ−−−−・・−・圧電素子、８・−・・−・−・
−インク、９・−・−・−・・−・インク溜まり、ｔ・
−・−・・・・・端面の厚さ。
Claims (2)
- （１）インク吐出口からインク滴を吐出させて記録する
インクジェット記録ヘッドにおいて、インク吐出口まわ
りの端面と面一な部分の肉厚の最大値を１２５μｍ以下
にすることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 - （２）前記肉厚の最大値を８５μｍ以下にすることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記
録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9989188A JPH01271249A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9989188A JPH01271249A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01271249A true JPH01271249A (ja) | 1989-10-30 |
Family
ID=14259399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9989188A Pending JPH01271249A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01271249A (ja) |
-
1988
- 1988-04-22 JP JP9989188A patent/JPH01271249A/ja active Pending
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