JPH01301258A - インクジェットプリントヘッド - Google Patents
インクジェットプリントヘッドInfo
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- JPH01301258A JPH01301258A JP13146688A JP13146688A JPH01301258A JP H01301258 A JPH01301258 A JP H01301258A JP 13146688 A JP13146688 A JP 13146688A JP 13146688 A JP13146688 A JP 13146688A JP H01301258 A JPH01301258 A JP H01301258A
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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
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
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]
この発明はマルチノズル型のインフジエラ1へプリンタ
等に使用されるインクジェットプリントヘッドに関する
。
等に使用されるインクジェットプリントヘッドに関する
。
従来、この種のインクジェットプリンタとしては、次に
示すようなものがある。すなわち、第16図に示すよう
に、インクジェットプリントヘッド70内の流路71に
インクを導入し、その長手方向に第17図に示すように
多数設けられたノズル72.72・・・からインクをジ
ェット状に噴射するようになっている。その際、インク
ジェットプリントヘッド70にその流路71の背面側に
固着された超音波振動子73によって超音波振動を印加
し、ジェット状のインクからインクを滴状に分離して、
噴射させる。このインク滴りを帯M電極74によって画
像信号に応じて電荷を帯電させた後、偏向71f極75
の電界によって偏向させて、記録用紙(図示せず)上へ
と飛翔させるようになっている。
示すようなものがある。すなわち、第16図に示すよう
に、インクジェットプリントヘッド70内の流路71に
インクを導入し、その長手方向に第17図に示すように
多数設けられたノズル72.72・・・からインクをジ
ェット状に噴射するようになっている。その際、インク
ジェットプリントヘッド70にその流路71の背面側に
固着された超音波振動子73によって超音波振動を印加
し、ジェット状のインクからインクを滴状に分離して、
噴射させる。このインク滴りを帯M電極74によって画
像信号に応じて電荷を帯電させた後、偏向71f極75
の電界によって偏向させて、記録用紙(図示せず)上へ
と飛翔させるようになっている。
しかし、この場合には、インク流路71の背面側にヘッ
ド70の長手方向に沿って設けられた振動子73によっ
て超音波の定在波を形成し、この超音波の定在波によっ
てジェット状のインクからインク滴りを分離するように
なっている。そのため、振動子73の寸法誤差や材質の
不均一性によって、定在波の周期が必ずしもノズルの位
置と−致せず、インクW4Dが分離される位置に第11
図に示すようにバラツキが生じる。インクFHDは、ジ
ェットから分離される瞬間に帯電電極74によって帯電
されるため、インク滴りが分離される位置にバラツキが
生じると、インク滴りが帯電されるタイミングにバラツ
キが生じる。従って、インク滴りが所定の電荷■に帯電
されず、偏向電極75による偏向爪にバラツキが生じる
ため、適正な画像の印字が行えないという問題点があっ
た。
ド70の長手方向に沿って設けられた振動子73によっ
て超音波の定在波を形成し、この超音波の定在波によっ
てジェット状のインクからインク滴りを分離するように
なっている。そのため、振動子73の寸法誤差や材質の
不均一性によって、定在波の周期が必ずしもノズルの位
置と−致せず、インクW4Dが分離される位置に第11
図に示すようにバラツキが生じる。インクFHDは、ジ
ェットから分離される瞬間に帯電電極74によって帯電
されるため、インク滴りが分離される位置にバラツキが
生じると、インク滴りが帯電されるタイミングにバラツ
キが生じる。従って、インク滴りが所定の電荷■に帯電
されず、偏向電極75による偏向爪にバラツキが生じる
ため、適正な画像の印字が行えないという問題点があっ
た。
また、前記プリントヘッド70は、流路71に面した部
分に撮動子73を設ける必要があるため、撮動子73と
ノズル72.72・・・部分とが構造的に分離されてし
まい、全ジェットノズル幅でインクの漏れを防ぐシーリ
ングに注意を要するなど装置の組立てが?!!雉である
という欠点があった。
分に撮動子73を設ける必要があるため、撮動子73と
ノズル72.72・・・部分とが構造的に分離されてし
まい、全ジェットノズル幅でインクの漏れを防ぐシーリ
ングに注意を要するなど装置の組立てが?!!雉である
という欠点があった。
そこで、本発明者らは、上記の問題点を解決するものと
して、特願昭62−131789号に示すようなものを
既に提案した。これは、第18図に示すように、ステン
レス等の角材に長子方向に沿って円筒状の貫通孔80を
穿設して筒体81を形成するとともに、その表面の一方
に所定の間隔で小孔82.82・・・を多′Il穿設す
る。そして、この筒体81の小孔82.82・・・を開
けた面に、その小孔82.82・・・と等しいピッチで
微小なノズル83.83・・・を多数有するノズル板8
4を接着等の手段によって固着する。また、上記筒体8
1に穿設された貫通孔80の一端に超音波励振器85を
配置するとともに、他端に超音波吸収器86を配置する
。上記超音波吸収器86には、先端をナイフェツジ状に
形成したシリコンゴム等のゴム材を用いる。そして、貫
通孔80内を流動するインクに、超音波励振器85によ
って超音波の進行波を付与して、各ノズル83.83・
・・から噴射されるインクジェットからインク滴に分離
するように構成されている。
して、特願昭62−131789号に示すようなものを
既に提案した。これは、第18図に示すように、ステン
レス等の角材に長子方向に沿って円筒状の貫通孔80を
穿設して筒体81を形成するとともに、その表面の一方
に所定の間隔で小孔82.82・・・を多′Il穿設す
る。そして、この筒体81の小孔82.82・・・を開
けた面に、その小孔82.82・・・と等しいピッチで
微小なノズル83.83・・・を多数有するノズル板8
4を接着等の手段によって固着する。また、上記筒体8
1に穿設された貫通孔80の一端に超音波励振器85を
配置するとともに、他端に超音波吸収器86を配置する
。上記超音波吸収器86には、先端をナイフェツジ状に
形成したシリコンゴム等のゴム材を用いる。そして、貫
通孔80内を流動するインクに、超音波励振器85によ
って超音波の進行波を付与して、各ノズル83.83・
・・から噴射されるインクジェットからインク滴に分離
するように構成されている。
この従来技術に示される進行波を用いたプリントヘッド
においては、安定かつ均一にドロップ生成を行なうこと
が可能となった。
においては、安定かつ均一にドロップ生成を行なうこと
が可能となった。
[発明が解決しようとする課題」
しかし、上記従来の提案装置の場合には、次のような問
題点を有している。すなわち、これは、筒体81の一端
から発生した超音波を筒体81の他端に設けられた超音
波吸収器86によって吸収するように構成したもので、
この超音波吸収器86は、ゴム材によって形成されてい
る。ところで、上記超音波吸収器86の吸収効率は、ゴ
ム材の長さに依存しており、ゴム材の長さが数cm以上
ないと、超音波を十分吸収することができず、反射波が
生じてしまう。そのため、この反射波によって筒体81
の内部に定在波が発生し、この定在波が筒体の一端で発
生する進行波と干渉して音響的不均一性を沼き、筒体8
1の各ノズル83.83・・・からジェット状に噴射さ
れるインクの分離タイミングに不均一性を生じる。従っ
て、上記ゴム材の長さを一定以上短くすることができず
、超音波吸収器86が大型となり、結果的にインクジェ
ットプリントヘッドを小型化することができないという
問題点を有している。
題点を有している。すなわち、これは、筒体81の一端
から発生した超音波を筒体81の他端に設けられた超音
波吸収器86によって吸収するように構成したもので、
この超音波吸収器86は、ゴム材によって形成されてい
る。ところで、上記超音波吸収器86の吸収効率は、ゴ
ム材の長さに依存しており、ゴム材の長さが数cm以上
ないと、超音波を十分吸収することができず、反射波が
生じてしまう。そのため、この反射波によって筒体81
の内部に定在波が発生し、この定在波が筒体の一端で発
生する進行波と干渉して音響的不均一性を沼き、筒体8
1の各ノズル83.83・・・からジェット状に噴射さ
れるインクの分離タイミングに不均一性を生じる。従っ
て、上記ゴム材の長さを一定以上短くすることができず
、超音波吸収器86が大型となり、結果的にインクジェ
ットプリントヘッドを小型化することができないという
問題点を有している。
また、超音波吸収器86を構成するゴム材が大ぎいため
、筒体81の内部にインクを充填する際、ゴム材に気泡
が付着し易く、この気泡を除去するのが困難であるとい
う問題点を有している。
、筒体81の内部にインクを充填する際、ゴム材に気泡
が付着し易く、この気泡を除去するのが困難であるとい
う問題点を有している。
さらに、ゴム材は、その分子量や架橋状態等に必然的に
ばらつきが存在し、その音響特性を揃えるのが著しく困
難であり、量産化が困難であるという問題点を有してい
る。また、ゴム材は、その加工や取付けに際して破片が
発生しやすく、この破片がノズル83.83・・・等に
詰まってノズル83.83・・・の目詰まりを招き、イ
ンクジェットプリントヘッドの使用が不可能になるとい
う問題点をも有している。
ばらつきが存在し、その音響特性を揃えるのが著しく困
難であり、量産化が困難であるという問題点を有してい
る。また、ゴム材は、その加工や取付けに際して破片が
発生しやすく、この破片がノズル83.83・・・等に
詰まってノズル83.83・・・の目詰まりを招き、イ
ンクジェットプリントヘッドの使用が不可能になるとい
う問題点をも有している。
[課題を解決するための手段]
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、超音
波の進行波を用いてインク滴の生成を安定且つ均一に行
なえるようにした場合でも、超音波吸収器によって装置
が大型化したり、この超音波吸収器を構成するゴム材に
よって不都合が生じることのないインクジェットプリン
トヘッドを提供することにある。
ためになされたもので、その目的とするところは、超音
波の進行波を用いてインク滴の生成を安定且つ均一に行
なえるようにした場合でも、超音波吸収器によって装置
が大型化したり、この超音波吸収器を構成するゴム材に
よって不都合が生じることのないインクジェットプリン
トヘッドを提供することにある。
すなわち、この発明は、複数のノズルを有し且つ内部に
インクが導入可能な筒体を備え、上記筒体の一端に超音
波を発生する第1の超音波発生手段を配設するとともに
、筒体の他端に超音波を検出する超音波検出手段と、こ
の超音波検出手段によって検出された超音波と位相が反
転した超音波を発生する第2の超音波発生手段とを配設
するように構成されている。
インクが導入可能な筒体を備え、上記筒体の一端に超音
波を発生する第1の超音波発生手段を配設するとともに
、筒体の他端に超音波を検出する超音波検出手段と、こ
の超音波検出手段によって検出された超音波と位相が反
転した超音波を発生する第2の超音波発生手段とを配設
するように構成されている。
上記筒体としては、例えば円筒状のものが用いられるが
、これに限定されるものではなく、長尺な角材に長手方
向に沿って円筒状の貫通孔を穿設して筒体を形成したも
のなどを用いてもよい。
、これに限定されるものではなく、長尺な角材に長手方
向に沿って円筒状の貫通孔を穿設して筒体を形成したも
のなどを用いてもよい。
上記筒体の素材は、特に限定されないが、音圧が吸収さ
れないように、できるだけ音響的に固いものが好ましく
、例えばニッケル、ニッケル合金、ステンレス等が用い
られる。
れないように、できるだけ音響的に固いものが好ましく
、例えばニッケル、ニッケル合金、ステンレス等が用い
られる。
上記筒体には、例えばその長手方向に沿って多数のノズ
ルが設けられるが、筒体の周方向の異なっ/ζ位置にノ
ズルを2列に52#ノるようにしても良い。このノズル
は、例えばエレクトロデイスチャージドマシーニング(
EDM)法などによって穿設されるが、これに限らず細
径のドリル等による別械加工によっても作成することが
できる。
ルが設けられるが、筒体の周方向の異なっ/ζ位置にノ
ズルを2列に52#ノるようにしても良い。このノズル
は、例えばエレクトロデイスチャージドマシーニング(
EDM)法などによって穿設されるが、これに限らず細
径のドリル等による別械加工によっても作成することが
できる。
また、上記超音波発生手段としては、PZTセラミック
等を用いたものが挙げられるが、これに限定されるもの
ではなく、ポリフッ化ビニリデン(PV「2)等の高分
子圧電材料を用いたものでも良い事は勿論である。
等を用いたものが挙げられるが、これに限定されるもの
ではなく、ポリフッ化ビニリデン(PV「2)等の高分
子圧電材料を用いたものでも良い事は勿論である。
さらに、上記超音波検出手段としては、超音波発生手段
と同様の材質及び構成のものが用いられる。
と同様の材質及び構成のものが用いられる。
U作用コ
この発明においては、筒体の第1の超音波発生手段と反
対側の端部に、超音波を検出する超音波検出手段と、こ
の超音波検出手段によって検出された超音波と位相が反
転した超音波を発生する第2の超音波発生手段とを配設
することにより、筒体の一端部から発生した超音波の進
行波を、これと位相が反転した超音波を第2の超音波発
生手段によって発生させることにより、上記進行波を打
ら消すことにより、反射波の影響を解消するようにした
ものである。
対側の端部に、超音波を検出する超音波検出手段と、こ
の超音波検出手段によって検出された超音波と位相が反
転した超音波を発生する第2の超音波発生手段とを配設
することにより、筒体の一端部から発生した超音波の進
行波を、これと位相が反転した超音波を第2の超音波発
生手段によって発生させることにより、上記進行波を打
ら消すことにより、反射波の影響を解消するようにした
ものである。
[実施例]
以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第9図はこの発明に係るインクジェットプリントヘッド
を適用し得るインクジェットプリンタを示すものである
。図において、1はインクジェットプリントヘッドを示
すものであり、このインフジエラ1へプリントヘッド1
は、図示しないポンプから導入孔2を介して加圧された
インクを導入し、その長手方向に複数設けられたノズル
3.3・・・からインク滴りを噴射する。このインク滴
りは、画像信号に応じて帯電電極4によって所定の電荷
が帯電された後、偏向電極5が作る電界によって偏向さ
れて記録用紙上(図示せず)まで飛翔して、記録用紙上
に画像の印字を行なうものである。図中、6は必要に応
じてインクを排出する排出孔である。
を適用し得るインクジェットプリンタを示すものである
。図において、1はインクジェットプリントヘッドを示
すものであり、このインフジエラ1へプリントヘッド1
は、図示しないポンプから導入孔2を介して加圧された
インクを導入し、その長手方向に複数設けられたノズル
3.3・・・からインク滴りを噴射する。このインク滴
りは、画像信号に応じて帯電電極4によって所定の電荷
が帯電された後、偏向電極5が作る電界によって偏向さ
れて記録用紙上(図示せず)まで飛翔して、記録用紙上
に画像の印字を行なうものである。図中、6は必要に応
じてインクを排出する排出孔である。
第1図乃至第3図はこの発明に係るインクジェットブリ
シトヘッドの一実施例を示すものである。
シトヘッドの一実施例を示すものである。
このインフジエラ[・プリントヘッド1は、ニッケル、
ニッケル合金、ステンレス等からなる円筒形状の筒体7
を備えており、この筒体7の内部には、インク室8が貫
通状に形成されている。上記筒体7には、長手方向に沿
って多数のノズル3.3・・・が直線状に一定間隔で穿
設されている。これらのノズル3.3・・・は、例えば
エレクトロデイスチャージドマシーニング(EDM)法
などによって作成することができる。このエレクトロデ
ィスチャージドマシーニング法によれば、微小なノズル
3.3・・・を精度良く形成することができる。
ニッケル合金、ステンレス等からなる円筒形状の筒体7
を備えており、この筒体7の内部には、インク室8が貫
通状に形成されている。上記筒体7には、長手方向に沿
って多数のノズル3.3・・・が直線状に一定間隔で穿
設されている。これらのノズル3.3・・・は、例えば
エレクトロデイスチャージドマシーニング(EDM)法
などによって作成することができる。このエレクトロデ
ィスチャージドマシーニング法によれば、微小なノズル
3.3・・・を精度良く形成することができる。
また、上記筒体7の両端には、筒体7の内部にインクを
導入あるいは排出するとともに、導入されたインクに超
音波を印加するための手段を取付ける取付ブロック9.
10が固着されている。この取付ブロック9.10には
、第4図及び第6図に示すように、筒体7の外径より嵌
合代ろ分だけ径の大きな嵌合孔11.12と、この嵌合
孔11.12の先端に連続し、嵌合孔11.12より径
の小さい貫通孔13.14が同心状にそれぞれ穿設され
ている。また、一方の取付ブロック9には、貫通孔13
と直交するようにインクの導入孔2が穿設されていると
ともに、他方の取付ブロック10には、貫通孔14と直
交するようにインクの排出孔6が穿設されている。
導入あるいは排出するとともに、導入されたインクに超
音波を印加するための手段を取付ける取付ブロック9.
10が固着されている。この取付ブロック9.10には
、第4図及び第6図に示すように、筒体7の外径より嵌
合代ろ分だけ径の大きな嵌合孔11.12と、この嵌合
孔11.12の先端に連続し、嵌合孔11.12より径
の小さい貫通孔13.14が同心状にそれぞれ穿設され
ている。また、一方の取付ブロック9には、貫通孔13
と直交するようにインクの導入孔2が穿設されていると
ともに、他方の取付ブロック10には、貫通孔14と直
交するようにインクの排出孔6が穿設されている。
上記取付ブロック9.10の嵌合孔11.12には、第
4図及び第6図に示すように、筒体7の両端が先端にO
リング15を介在させるようにして嵌合されており、筒
体7の嵌合された外周部は、エポキシ樹脂等の接着剤に
よって嵌合孔11.12の内周面に接着固定されている
。また、取付ブロック9.10の■合孔11,12の中
間外周には、溝16.17が穿設されており、この嵩1
6.17には、Oリング18が装4されている。
4図及び第6図に示すように、筒体7の両端が先端にO
リング15を介在させるようにして嵌合されており、筒
体7の嵌合された外周部は、エポキシ樹脂等の接着剤に
よって嵌合孔11.12の内周面に接着固定されている
。また、取付ブロック9.10の■合孔11,12の中
間外周には、溝16.17が穿設されており、この嵩1
6.17には、Oリング18が装4されている。
そして、筒体7は、その先端面及び外周部が上記Oリン
グ15及び18によって液密状に取付ブロック9、′1
0に固着されている。
グ15及び18によって液密状に取付ブロック9、′1
0に固着されている。
従って、取付ブロック9に設けられた導入孔2から導入
されたインクは、貫通孔13を介しで筒体7の内部に流
入するようになっている。この筒体7内部のインク室8
に流入したインクは、ノズル3.3・・・からジェット
状に噴射される。また、筒体7の内部に流入したインク
は、必要に応じて筒体7の内部から取付ブロック10に
設けられた貫通孔14を介して、排出孔6から外部にI
J+出される。
されたインクは、貫通孔13を介しで筒体7の内部に流
入するようになっている。この筒体7内部のインク室8
に流入したインクは、ノズル3.3・・・からジェット
状に噴射される。また、筒体7の内部に流入したインク
は、必要に応じて筒体7の内部から取付ブロック10に
設けられた貫通孔14を介して、排出孔6から外部にI
J+出される。
さらに、上記一方の取付ブロック9の外側端には、第4
図に示すように、第1の超音波発生手段としての超音波
励振器19が取付けられている。
図に示すように、第1の超音波発生手段としての超音波
励振器19が取付けられている。
この超音波励振器1っは、第4図及び第5図に示すよう
に、円板状の電極20の両側にこれを挟持するように円
柱状のPZTセラミック21.22と、SUS等からな
る同じく円柱状のピスト・ン23.24とを配置し、こ
れらの部材を1通するボルト25によって互いに圧接固
定して形成されている。また、PZTセラミック22と
ピストン24との間には、取付は用のシム26が挟持さ
れている。
に、円板状の電極20の両側にこれを挟持するように円
柱状のPZTセラミック21.22と、SUS等からな
る同じく円柱状のピスト・ン23.24とを配置し、こ
れらの部材を1通するボルト25によって互いに圧接固
定して形成されている。また、PZTセラミック22と
ピストン24との間には、取付は用のシム26が挟持さ
れている。
上記超音波励振器19は、第4図に示すように、シム2
6の外周端を取付はリング27と取付ブロック9によっ
て挟持した状態で、取付はリング27を取付ブロック9
にビス28止めすることによって取付けられる。また、
取付ブロック9の貫通孔13の開口端には、Oリング2
9を嵌合するための溝30が穿設されており、この@3
0に1矢合されたOリング2つによって、取付ブロック
9の外側端におけるインクの漏れ防止及び超音波励振器
10のピストン24の芯出しが行なわれている。
6の外周端を取付はリング27と取付ブロック9によっ
て挟持した状態で、取付はリング27を取付ブロック9
にビス28止めすることによって取付けられる。また、
取付ブロック9の貫通孔13の開口端には、Oリング2
9を嵌合するための溝30が穿設されており、この@3
0に1矢合されたOリング2つによって、取付ブロック
9の外側端におけるインクの漏れ防止及び超音波励振器
10のピストン24の芯出しが行なわれている。
そして、第3図に示すように、上記電極20に電源Pに
よって高周波高電圧を印加し、PZTセラミック21.
22によって超音波振動を発生させ、この超音波振動を
ピストン24によって筒体7内に伝搬させるものである
。
よって高周波高電圧を印加し、PZTセラミック21.
22によって超音波振動を発生させ、この超音波振動を
ピストン24によって筒体7内に伝搬させるものである
。
ところで、この実施例では、筒体の他端部に超音波を検
出する超音波検出手段と、この超音波検出手段によって
検出された超音波と位相が反転した超音波を発生する第
2の超音波発生手段とを設けるように構成されている。
出する超音波検出手段と、この超音波検出手段によって
検出された超音波と位相が反転した超音波を発生する第
2の超音波発生手段とを設けるように構成されている。
すなわち、上記超音波検出手段としての超音波検出器3
1は、第6図及び第7図に示すように、円板状の電極3
2の両側にこれを挟持するように配置された円柱状のP
ZTセラミック33.34を備えている。また、上記第
2の超音波発生手段としての超音波励振器35は、第7
図に示すように、円板状の電極36の両側にこれを挟持
するように配置された円柱状の27丁セラミック37.
38を備えている。そして、上記超音波検出器31のP
ZTセラミック33と超音波励振器35のPZTセラミ
ック38は、絶縁板39を介して超音波励振器35側の
部材が外側に来るように一体的に連結されている。
1は、第6図及び第7図に示すように、円板状の電極3
2の両側にこれを挟持するように配置された円柱状のP
ZTセラミック33.34を備えている。また、上記第
2の超音波発生手段としての超音波励振器35は、第7
図に示すように、円板状の電極36の両側にこれを挟持
するように配置された円柱状の27丁セラミック37.
38を備えている。そして、上記超音波検出器31のP
ZTセラミック33と超音波励振器35のPZTセラミ
ック38は、絶縁板39を介して超音波励振器35側の
部材が外側に来るように一体的に連結されている。
これらの超、音波検出器31と超音波励振器35は、共
通のピストンを備えており、超音波検出器35のPZT
セラミック37の外側端には、5USWからなる短いビ
ス1〜ン40が、超音波検出器31のPZTセラミック
34の内側端には、シム41を介してSUS等からなる
長いビス1〜ン42とが配置されている。上記ピストン
40及び41の良さは、超音波検出器31と超音波励振
器35の搬勅のバランスを考慮して設定されている。上
記部材は、これらの部材を貫通するボルト43によって
Uいに圧接固定されている。
通のピストンを備えており、超音波検出器35のPZT
セラミック37の外側端には、5USWからなる短いビ
ス1〜ン40が、超音波検出器31のPZTセラミック
34の内側端には、シム41を介してSUS等からなる
長いビス1〜ン42とが配置されている。上記ピストン
40及び41の良さは、超音波検出器31と超音波励振
器35の搬勅のバランスを考慮して設定されている。上
記部材は、これらの部材を貫通するボルト43によって
Uいに圧接固定されている。
ぞして、上記超音波検出器31は、ピストン42が筒体
7内の超音波1辰動を受1プることによって振動し、こ
のピストン42によってPZT廿ラミラミック334が
微小変形することにより、両PZTセラミック33.3
4間に挟持された電極32から超音波振動に対応した電
気信号を検出づ−るようになっCいる。また、上記超音
波励振器r器35は、電極36に後述する電気回路によ
って高周波電圧を印加することにより、PZTセラミッ
ク37.38によって超音波振動を発生させ、この超音
波振動をピストン42によって筒体7内に伝搬させるも
のである。
7内の超音波1辰動を受1プることによって振動し、こ
のピストン42によってPZT廿ラミラミック334が
微小変形することにより、両PZTセラミック33.3
4間に挟持された電極32から超音波振動に対応した電
気信号を検出づ−るようになっCいる。また、上記超音
波励振器r器35は、電極36に後述する電気回路によ
って高周波電圧を印加することにより、PZTセラミッ
ク37.38によって超音波振動を発生させ、この超音
波振動をピストン42によって筒体7内に伝搬させるも
のである。
上記超音波検出器31及び超音波励振器35は、第6図
に示すように、シム41の外周端を取付はリング44と
取付ブロック10によって挟持した状態で、取付はリン
グ44を取付ブロック10にビス45止めすることによ
って取付けられている。
に示すように、シム41の外周端を取付はリング44と
取付ブロック10によって挟持した状態で、取付はリン
グ44を取付ブロック10にビス45止めすることによ
って取付けられている。
また、取付ブロック10のn通孔14の開口端には、O
リング46を嵌合するための溝47が穿設されており、
この溝47に嵌合されたOリング46によって、取付ブ
ロック10の外側端におけるインクの漏れ防止及び超音
波検出器31及び励振器35のピストン42の芯出しが
行なわれている。
リング46を嵌合するための溝47が穿設されており、
この溝47に嵌合されたOリング46によって、取付ブ
ロック10の外側端におけるインクの漏れ防止及び超音
波検出器31及び励振器35のピストン42の芯出しが
行なわれている。
第8図はこの発明に係るインクジェットプリンタヘッド
の電気回路の一実施例を示すものである。
の電気回路の一実施例を示すものである。
図において、33.34は超音波検出器31のPZTセ
ラミック、48は超音波検出器31によって検出された
電気信号を増幅する増幅器、49は増幅器48によって
増幅された信号からノイズ等を除去する帯域フィルタ、
50はAC信号をDC信号に変換するAC−DC変換器
、51は入力信号を基準N圧52と比較するレベル比較
器、53はレベル比較器51の出力信号を増幅する増幅
器、54は入力信号の位相を反転させ、しかもゲインを
可変可能に増幅するゲイン可変反転増B器、37.38
は超音波励振器35のPZTセラミックである。
ラミック、48は超音波検出器31によって検出された
電気信号を増幅する増幅器、49は増幅器48によって
増幅された信号からノイズ等を除去する帯域フィルタ、
50はAC信号をDC信号に変換するAC−DC変換器
、51は入力信号を基準N圧52と比較するレベル比較
器、53はレベル比較器51の出力信号を増幅する増幅
器、54は入力信号の位相を反転させ、しかもゲインを
可変可能に増幅するゲイン可変反転増B器、37.38
は超音波励振器35のPZTセラミックである。
以上の構成において、この実施例に係るインクジェット
プリンタヘッドでは、次のようにしてインク滴の発生が
行なわれる。すなわち、筒体7の内部に設けられたイン
ク室8にインク供給孔2がら所定の圧力に加圧されたイ
ンクを導入し、筒体7の長手方向に沿って多数fflけ
られたノズル3.3・・・からインクをジェノ1〜状に
噴射する。その際、筒体7内のインク室8を流動するイ
ンクに第1の超音波励1辰器19によって超音波振動を
印加する。
プリンタヘッドでは、次のようにしてインク滴の発生が
行なわれる。すなわち、筒体7の内部に設けられたイン
ク室8にインク供給孔2がら所定の圧力に加圧されたイ
ンクを導入し、筒体7の長手方向に沿って多数fflけ
られたノズル3.3・・・からインクをジェノ1〜状に
噴射する。その際、筒体7内のインク室8を流動するイ
ンクに第1の超音波励1辰器19によって超音波振動を
印加する。
この超音波励振器19によって印加された超音波は、進
行波となって筒体7内を伝搬し、筒体7の他端部に到達
する。その際、上記超音波振動は、筒体7の長手方向に
沿って多数設けられたノズル3.3・・・から噴射され
るジェット状のインクに伝わり、このインクを振動によ
って滴状に分離してインク滴りとして飛翔さ↑する。
行波となって筒体7内を伝搬し、筒体7の他端部に到達
する。その際、上記超音波振動は、筒体7の長手方向に
沿って多数設けられたノズル3.3・・・から噴射され
るジェット状のインクに伝わり、このインクを振動によ
って滴状に分離してインク滴りとして飛翔さ↑する。
このように、超音波の進行波によってインクを適状に分
離するようにしたので、インクに印加される超音波の波
長が従来に比べ均一なものとなり、インクが第10図に
示すようにノズル3.3・・・からジェット状に噴射さ
れて分離されるまでの長さしは、第11図に示ずように
、従来例に比べて大幅に均一化することができた。その
ため、インク滴が帯電電極4によって帯電されるタイミ
ングが一定となり、インク滴りに所定の電荷が帯電され
るので、画像の印字を高品質で行なうことができる。
離するようにしたので、インクに印加される超音波の波
長が従来に比べ均一なものとなり、インクが第10図に
示すようにノズル3.3・・・からジェット状に噴射さ
れて分離されるまでの長さしは、第11図に示ずように
、従来例に比べて大幅に均一化することができた。その
ため、インク滴が帯電電極4によって帯電されるタイミ
ングが一定となり、インク滴りに所定の電荷が帯電され
るので、画像の印字を高品質で行なうことができる。
ところで、筒体7の他端部には、超音波検出器31が設
けられているため、筒体7の内部を伝搬した超音波の進
行波は、筒体7の他端部に設げられた超音波検出器31
のPZTセラミック33.34によって検出される。こ
のPZTセラミック33.34によって検出された超音
波Aは、第12図に示すように、電気信号に変換され、
増幅器48によって増幅された後、帯域フィルタ49に
よってノイズ等が除去される。この帯域フィルタ49か
ら出力された信号は、ゲイン可変反転増幅器54に入力
され、このゲイン可変反転増幅器54では、超音波検出
器31によって検出された超音波Aを打ち消すべく、位
相を反転させた状態でゲインを調節して増幅する。
けられているため、筒体7の内部を伝搬した超音波の進
行波は、筒体7の他端部に設げられた超音波検出器31
のPZTセラミック33.34によって検出される。こ
のPZTセラミック33.34によって検出された超音
波Aは、第12図に示すように、電気信号に変換され、
増幅器48によって増幅された後、帯域フィルタ49に
よってノイズ等が除去される。この帯域フィルタ49か
ら出力された信号は、ゲイン可変反転増幅器54に入力
され、このゲイン可変反転増幅器54では、超音波検出
器31によって検出された超音波Aを打ち消すべく、位
相を反転させた状態でゲインを調節して増幅する。
上記ゲイン可変反転増幅器54でのゲインは、次のよう
にして調節される。すなわら、帯域フィルタ49からの
出力信号は、AC−DC変換器50によって直流電圧レ
ベルにt換された後、レベル比較器51によって基準電
圧52と比較される。レベル比較器51は、入力信号レ
ベルが基準電1f−52よりも高いと、ゲイン可変反転
増幅器54の利得が大きくなるように、増幅器53で増
幅された信号をゲイン可変反転ipJ幅器54に出力4
る。逆に、レベル比較器5つは、入力信号レベルが基準
電圧52よりも低いと、ゲイン可変反転増幅器54の利
1坪が小さくなるように、ff!J幅器53で増幅され
た信号をゲイン可変反転増幅器54に出力づる。
にして調節される。すなわら、帯域フィルタ49からの
出力信号は、AC−DC変換器50によって直流電圧レ
ベルにt換された後、レベル比較器51によって基準電
圧52と比較される。レベル比較器51は、入力信号レ
ベルが基準電1f−52よりも高いと、ゲイン可変反転
増幅器54の利得が大きくなるように、増幅器53で増
幅された信号をゲイン可変反転ipJ幅器54に出力4
る。逆に、レベル比較器5つは、入力信号レベルが基準
電圧52よりも低いと、ゲイン可変反転増幅器54の利
1坪が小さくなるように、ff!J幅器53で増幅され
た信号をゲイン可変反転増幅器54に出力づる。
このようにしてゲインが調節されるゲイン可変反転増幅
器54の出力は、第2の超音波助成器35の27丁セラ
ミック37.38に供給され、P 7丁セラミック37
.38は、第13図に示すように、ゲイン可変反転増幅
器54の出力に応じた超音波88発生づ゛る。このPZ
Tセラミック37.38からは、第1の超音波助成器1
9から発生し筒体7内を伝搬した超音波と周期が等しく
、位相が180度異なる超音波が出力されることになる
。そのため、発振側から伝搬した超音波△は、この超音
波Bによって打消される。
器54の出力は、第2の超音波助成器35の27丁セラ
ミック37.38に供給され、P 7丁セラミック37
.38は、第13図に示すように、ゲイン可変反転増幅
器54の出力に応じた超音波88発生づ゛る。このPZ
Tセラミック37.38からは、第1の超音波助成器1
9から発生し筒体7内を伝搬した超音波と周期が等しく
、位相が180度異なる超音波が出力されることになる
。そのため、発振側から伝搬した超音波△は、この超音
波Bによって打消される。
しかし、上記第2の超音波助成器35によって発生され
る超音波Bは、必ずしも超音波検出器31によって検出
される超音波Aと振幅が等しくないため、伝搬する進行
波を完全に打消すことはできず、ある程度の超音波が残
り、これが反射波となる。この残存する反射波は、やは
り超音波検出器31によって検出され、増幅器48によ
って増幅された後、その電圧レベルがレベル比較器51
によって基準電圧52と比較される。上記超音波検出器
31によって検出される超音波の大きさが、基ts雷電
圧2によって予め設定されたレベルより大きい場合は、
レベル比較器54は、さらにゲインを増加させるように
、すなわち更に超音波を打ち消すようにゲイン可変反転
増幅器54に信号を出力覆る。逆に、上記超音波検出器
31によって検出される超音波の大きさが、基準電圧5
2によって予め設定されたレベルより小さい場合は、レ
ベル比較器54は、今度はゲインを減少させるように、
すなわち超音波を打ち消さないようにゲイン可変反転増
幅器54に信号を出力する。
る超音波Bは、必ずしも超音波検出器31によって検出
される超音波Aと振幅が等しくないため、伝搬する進行
波を完全に打消すことはできず、ある程度の超音波が残
り、これが反射波となる。この残存する反射波は、やは
り超音波検出器31によって検出され、増幅器48によ
って増幅された後、その電圧レベルがレベル比較器51
によって基準電圧52と比較される。上記超音波検出器
31によって検出される超音波の大きさが、基ts雷電
圧2によって予め設定されたレベルより大きい場合は、
レベル比較器54は、さらにゲインを増加させるように
、すなわち更に超音波を打ち消すようにゲイン可変反転
増幅器54に信号を出力覆る。逆に、上記超音波検出器
31によって検出される超音波の大きさが、基準電圧5
2によって予め設定されたレベルより小さい場合は、レ
ベル比較器54は、今度はゲインを減少させるように、
すなわち超音波を打ち消さないようにゲイン可変反転増
幅器54に信号を出力する。
そして、このレベル比較器51によって決定されるゲイ
ンに応じて、ゲイン可変反転増幅器54によって超音波
検出器31で検出された超音波が反転増幅され、超音波
助成器35からは、残存する反射波に応じてゲイン可変
反転増幅器54によってゲインが調節された超音波が出
力される。そして、最終的にレベル比較器51の基準電
圧52によって決定されるレベルまで、超音波Aは、第
14図に示すように減衰される。
ンに応じて、ゲイン可変反転増幅器54によって超音波
検出器31で検出された超音波が反転増幅され、超音波
助成器35からは、残存する反射波に応じてゲイン可変
反転増幅器54によってゲインが調節された超音波が出
力される。そして、最終的にレベル比較器51の基準電
圧52によって決定されるレベルまで、超音波Aは、第
14図に示すように減衰される。
ここで、超音波△を完全に打ち消さずに、すなわら反射
波をピロにせずに、基準電圧52で決定されるレベルの
超音波C(第14図)を残すようにしているのは、超音
波Aを完全に打消すようにした場合、ゲイン可変反転増
幅器54等のゲインの僅かな変動によっても反射が生じ
ていまい、系カ安定しないからである。上記基準電圧5
2によって決定される減衰mを、例えば95%程度に3
2定した場合、系は安定し、しかも反射波によるインク
滴生成への悪影響をも見られなかった。
波をピロにせずに、基準電圧52で決定されるレベルの
超音波C(第14図)を残すようにしているのは、超音
波Aを完全に打消すようにした場合、ゲイン可変反転増
幅器54等のゲインの僅かな変動によっても反射が生じ
ていまい、系カ安定しないからである。上記基準電圧5
2によって決定される減衰mを、例えば95%程度に3
2定した場合、系は安定し、しかも反射波によるインク
滴生成への悪影響をも見られなかった。
このように、筒体7の第1の超音波励振器19と反対側
の端部に、超音波検出器31と、この超音波検出器31
によって検出された超音波Aと位相が反転した超音波B
を発生する第2の超音波励振器35とを配設している。
の端部に、超音波検出器31と、この超音波検出器31
によって検出された超音波Aと位相が反転した超音波B
を発生する第2の超音波励振器35とを配設している。
そのため、超音波助成器19から伝搬する超音波の進行
波Aを超音波検出器31によって検出し、この検出され
た超音波と位相が反転した超音波Bを、第2の超音波助
成器35から発生させることにより、上記進行波Aを打
ち消すことができる。その際、上記第2の超音波励振器
35から発生される超音波3の振幅は、検出される超音
波の振幅に応じてゲイン可変反転増幅器54によって調
節される。
波Aを超音波検出器31によって検出し、この検出され
た超音波と位相が反転した超音波Bを、第2の超音波助
成器35から発生させることにより、上記進行波Aを打
ち消すことができる。その際、上記第2の超音波励振器
35から発生される超音波3の振幅は、検出される超音
波の振幅に応じてゲイン可変反転増幅器54によって調
節される。
上記のように、筒体7の一端から超音波励振器1つによ
って発生され、筒体7の(l!!端側に伝搬づる超音波
の進行波へは、第2の超音波励振器35によって発生さ
れる超音波Bによって打消されるので、反)1波が生じ
て音響的に不均一な状態が生じることがない。そのため
、超音波の進行波Aを用いてインク滴の分離を安定且つ
均一に行えるようにした場合でも、筒体7の第1の超音
波励振器19の反対側に、ゴム材等を用いた超音波吸収
器を設ける必要がない。従って、超音波を完全に吸収す
るために長尺なゴム材を用いる必要がないので、インフ
ジエラ]・プリントヘッドの小型化が可能となる。また
、ゴム材等からなる超音波吸収器を用いる必要がないの
で、筒体7の内部の気泡除去の困難性、ゴム材の音響特
性の不均一性、ゴム材の破片によるノズルの目詰まりと
いった問題点が発生するのを防止することができる。
って発生され、筒体7の(l!!端側に伝搬づる超音波
の進行波へは、第2の超音波励振器35によって発生さ
れる超音波Bによって打消されるので、反)1波が生じ
て音響的に不均一な状態が生じることがない。そのため
、超音波の進行波Aを用いてインク滴の分離を安定且つ
均一に行えるようにした場合でも、筒体7の第1の超音
波励振器19の反対側に、ゴム材等を用いた超音波吸収
器を設ける必要がない。従って、超音波を完全に吸収す
るために長尺なゴム材を用いる必要がないので、インフ
ジエラ]・プリントヘッドの小型化が可能となる。また
、ゴム材等からなる超音波吸収器を用いる必要がないの
で、筒体7の内部の気泡除去の困難性、ゴム材の音響特
性の不均一性、ゴム材の破片によるノズルの目詰まりと
いった問題点が発生するのを防止することができる。
第15図はこの発明の他の実施例を示すものCあり、前
記実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例では、超音波検出器31及び励振器35
のピストン42の先端にシリコンゴム等の弾性部材60
を張付けることにより、この弾性部材60によって超音
波を吸収することにより、超音波の反射をより効果的に
防止するようになっている。その他の構成及び作用は前
記実施例と同一であるので、その説明を省略する。
記実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例では、超音波検出器31及び励振器35
のピストン42の先端にシリコンゴム等の弾性部材60
を張付けることにより、この弾性部材60によって超音
波を吸収することにより、超音波の反射をより効果的に
防止するようになっている。その他の構成及び作用は前
記実施例と同一であるので、その説明を省略する。
[発明の効果]
この発明は、超音波の進行波を検出してこれを打ち消す
ように超音波を発生させるようにしたもので、超音波の
進行波を用いてインク滴の生成を安定且つ均一に行なえ
るようにした場合でも、超音波を吸収する手段を用いる
必要がないので、超音波吸収手段によって装置が大型化
したり、この超音波吸収手段を構成するゴム材によって
不都合が生じることのないインクジェットプリントヘッ
ドを提供することができる。
ように超音波を発生させるようにしたもので、超音波の
進行波を用いてインク滴の生成を安定且つ均一に行なえ
るようにした場合でも、超音波を吸収する手段を用いる
必要がないので、超音波吸収手段によって装置が大型化
したり、この超音波吸収手段を構成するゴム材によって
不都合が生じることのないインクジェットプリントヘッ
ドを提供することができる。
第1図はこの発明に係るインクジェットプリントヘッド
の一実施例を示す断面図、第2図は第1図の分解斜視図
、第3図は同装置の正面図、第4図は同装置の超音波励
振器側を示す断面図、第5図は第1の超音波励振器の分
解正面図、第6図は同装置の他端部の超音波励振器及び
検出器側を示す断面図、第7図は超音波励振器及び検出
器を示す分解正面図、第8図は電気回路を示すブロック
図、第9図はこの発明に係るインクジェットプリントヘ
ッドを適用し得るインクジェットプリンタを示す概略図
、第10図はインク滴の分離状態を示す説明図、第11
図はインク滴の分離長を示すグラフ、第12図乃至第1
4図はこの発明の作用をそれぞれ示すグラフ、第15図
はこの発明の他の実施例を示す断面図、第16図は従来
のインクジェットプリンl−ヘッドを示す断面図、第1
7図は同装置を適用したインクジェットプリンタを示す
概略図、第18図は従来の他の例を示す断面図である。 [符号の説明] 1・・・インクジェットプリンタヘッド3・・・ノズル 7・・・筒体 8・・・インク室 19・・・第1の超音波励振器 31・・・超音波検出器 35・・・第2の超音波励振器 特 許 出 願 人 富士ゼロックス株式会社代 理
人 弁理士 中村 智廣(外3名)1 インクジェ
ットプリンタヘット 吐ノズル 第2図 第3図 \ 第4図 第5図 第8図 第10図 第11図 ノズルの配列方向 第12図 卓 第13図 第15図 4′2 第16図 0−X
の一実施例を示す断面図、第2図は第1図の分解斜視図
、第3図は同装置の正面図、第4図は同装置の超音波励
振器側を示す断面図、第5図は第1の超音波励振器の分
解正面図、第6図は同装置の他端部の超音波励振器及び
検出器側を示す断面図、第7図は超音波励振器及び検出
器を示す分解正面図、第8図は電気回路を示すブロック
図、第9図はこの発明に係るインクジェットプリントヘ
ッドを適用し得るインクジェットプリンタを示す概略図
、第10図はインク滴の分離状態を示す説明図、第11
図はインク滴の分離長を示すグラフ、第12図乃至第1
4図はこの発明の作用をそれぞれ示すグラフ、第15図
はこの発明の他の実施例を示す断面図、第16図は従来
のインクジェットプリンl−ヘッドを示す断面図、第1
7図は同装置を適用したインクジェットプリンタを示す
概略図、第18図は従来の他の例を示す断面図である。 [符号の説明] 1・・・インクジェットプリンタヘッド3・・・ノズル 7・・・筒体 8・・・インク室 19・・・第1の超音波励振器 31・・・超音波検出器 35・・・第2の超音波励振器 特 許 出 願 人 富士ゼロックス株式会社代 理
人 弁理士 中村 智廣(外3名)1 インクジェ
ットプリンタヘット 吐ノズル 第2図 第3図 \ 第4図 第5図 第8図 第10図 第11図 ノズルの配列方向 第12図 卓 第13図 第15図 4′2 第16図 0−X
Claims (1)
- 複数のノズルを有し且つ内部にインクが導入可能な筒体
を備え、上記筒体の一端に超音波を発生する第1の超音
波発生手段を配設するとともに、筒体の他端に超音波を
検出する超音波検出手段と、この超音波検出手段によっ
て検出された超音波と位相が反転した超音波を発生する
第2の超音波発生手段とを配設したことを特徴とするイ
ンクジェットプリントヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13146688A JPH01301258A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | インクジェットプリントヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13146688A JPH01301258A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | インクジェットプリントヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301258A true JPH01301258A (ja) | 1989-12-05 |
Family
ID=15058620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13146688A Pending JPH01301258A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | インクジェットプリントヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01301258A (ja) |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP13146688A patent/JPH01301258A/ja active Pending
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