JPH02198851A - 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
- JPH02198851A JPH02198851A JP1916589A JP1916589A JPH02198851A JP H02198851 A JPH02198851 A JP H02198851A JP 1916589 A JP1916589 A JP 1916589A JP 1916589 A JP1916589 A JP 1916589A JP H02198851 A JPH02198851 A JP H02198851A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- nozzle
- nozzles
- flow path
- diaphragm
- 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
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- 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
この発明は、特にノズルのマルチ化、高密度化を図った
インクジェット記録ヘッドに関する。
インクジェット記録ヘッドに関する。
従来、微細なノズル孔よりインクを噴射して紙などの記
録媒体上に付着させて記録を行う方法は、インクジェッ
ト記録方式として知られている。そして、その原理の一
つとしてオン・デマンド型インクジェット記録ヘッドが
ある。 この方式のインクジェット記録ヘッドは、−船釣には平
面図である第３と側断面図である第４図に示したように
、ガラス、金属板などにエツチングや機械加工等により
複数のインクノズル２２．噴射流路２３．インク加圧室
２５．インク供給路２６およびインク溜め２７を形成し
たキャビテイ板２１と、振動板２９とを積層、一体化し
たのち、インク加圧室２５に対向する位置に電気機械変
換素子としての圧電素子３０が接着された構造をとって
いる。 このような構造において、圧電素子３０に電気信号とし
ての電圧を印加すると、振動板２９がインク加圧室２５
の内側に変位してその容積を急激に減少せしめ、その容
積分に相当するインクがインクノズル２２から噴出され
、それがインク滴となって記録紙に点着して印字される
ことになる。
録媒体上に付着させて記録を行う方法は、インクジェッ
ト記録方式として知られている。そして、その原理の一
つとしてオン・デマンド型インクジェット記録ヘッドが
ある。 この方式のインクジェット記録ヘッドは、−船釣には平
面図である第３と側断面図である第４図に示したように
、ガラス、金属板などにエツチングや機械加工等により
複数のインクノズル２２．噴射流路２３．インク加圧室
２５．インク供給路２６およびインク溜め２７を形成し
たキャビテイ板２１と、振動板２９とを積層、一体化し
たのち、インク加圧室２５に対向する位置に電気機械変
換素子としての圧電素子３０が接着された構造をとって
いる。 このような構造において、圧電素子３０に電気信号とし
ての電圧を印加すると、振動板２９がインク加圧室２５
の内側に変位してその容積を急激に減少せしめ、その容
積分に相当するインクがインクノズル２２から噴出され
、それがインク滴となって記録紙に点着して印字される
ことになる。
以上説明したように、従来の技術では、インクノズル２
２を多数、高密度に集中させようとすると、インクノズ
ル２２の内で外側に位置するものは、そのインク加圧室
２５からの噴射流路２３の長さがどうしても長くなり、
流体抵抗が大きくなる。このため、各インクノズル２２
の噴射特性にバラツキが生じ、極端な場合、あるインク
ノズル２２が噴射不能になることも起りうる。また、ノ
ズル集中部近傍では、外側の噴射流路２３を急角度に曲
げなければならないため、大きな抵抗となり、インク噴
射力の低下をもたらすおそれもある。この大きな抵抗に
負けないためには、圧電素子３０の容量をより大きくす
る必要があり、このことは必然的に圧電素子３０．イン
ク加圧室２５の大形化につながり、インクノズル２２の
微小、高集積化の妨げになる。さらに、印加電圧の増加
による圧電素子３０の劣化にもつながる。 また、このような理由により、どうしてもインク加圧室
２５の配置には制約が多く、またインクノズル２２の数
も限られてくる。第３図のように扇状にして、噴射流路
２３が長くならないように配置しても、インクノズル２
２は１５〜１８個が限度である。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、ノズルのマルチ化、高密度化を図ったインクジェ
ット記録ヘッドを提供することにある。
２を多数、高密度に集中させようとすると、インクノズ
ル２２の内で外側に位置するものは、そのインク加圧室
２５からの噴射流路２３の長さがどうしても長くなり、
流体抵抗が大きくなる。このため、各インクノズル２２
の噴射特性にバラツキが生じ、極端な場合、あるインク
ノズル２２が噴射不能になることも起りうる。また、ノ
ズル集中部近傍では、外側の噴射流路２３を急角度に曲
げなければならないため、大きな抵抗となり、インク噴
射力の低下をもたらすおそれもある。この大きな抵抗に
負けないためには、圧電素子３０の容量をより大きくす
る必要があり、このことは必然的に圧電素子３０．イン
ク加圧室２５の大形化につながり、インクノズル２２の
微小、高集積化の妨げになる。さらに、印加電圧の増加
による圧電素子３０の劣化にもつながる。 また、このような理由により、どうしてもインク加圧室
２５の配置には制約が多く、またインクノズル２２の数
も限られてくる。第３図のように扇状にして、噴射流路
２３が長くならないように配置しても、インクノズル２
２は１５〜１８個が限度である。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、ノズルのマルチ化、高密度化を図ったインクジェ
ット記録ヘッドを提供することにある。
この課題を解決するために、本発明に係るインクジェッ
ト記録ヘッドは、 共通なインク溜めと複数の各インク加圧室とがそれぞれ
連通ずる溝として形成された基板と、この基板の前記溝
側に接着されかつ前記基板とは逆側の表面で前記各イン
ク加圧室に対向する位置に圧電アクチュエータが設けら
れる振動板とを有する噴射ユニットの１組以上と； 複数のインク噴射用のノズル管体と； この各ノズル管体と前記各インク加圧室とを一対一で各
々連通接続させる可撓性の接続管体と；を備える。
ト記録ヘッドは、 共通なインク溜めと複数の各インク加圧室とがそれぞれ
連通ずる溝として形成された基板と、この基板の前記溝
側に接着されかつ前記基板とは逆側の表面で前記各イン
ク加圧室に対向する位置に圧電アクチュエータが設けら
れる振動板とを有する噴射ユニットの１組以上と； 複数のインク噴射用のノズル管体と； この各ノズル管体と前記各インク加圧室とを一対一で各
々連通接続させる可撓性の接続管体と；を備える。
一方の各ノズル管体が所定箇所に高密度で集中配置され
、他方の各噴射ユニットが別の箇所に、たとえば多段、
多列またはその複合形で配置される。各ノズル管体と各
インク加圧室とは一対一で可撓性接続管体を介して連通
接続されるから、各圧電アクチュエータの駆動によって
対応する各ノズル管体からインクが噴射される。
、他方の各噴射ユニットが別の箇所に、たとえば多段、
多列またはその複合形で配置される。各ノズル管体と各
インク加圧室とは一対一で可撓性接続管体を介して連通
接続されるから、各圧電アクチュエータの駆動によって
対応する各ノズル管体からインクが噴射される。
本発明に係るインクジェット記録ヘッドの実施例につい
て以下に図を参照しながら説明する。第１図はこの実施
例の要部の斜視図、第２図は第１図のインクノズルに関
する側断面図である。 第１図、第２図において、ガラス基板としてのキャビテ
イ板ｌの両面上にインク加圧室５、これにつながるフレ
キシブルチューブで構成された流路管３用接着溝４、イ
ンク供給路６およびインク溜め７を、フォトエツチング
等により溝として形成する。さらに、インク供給路６と
インク溜め７を連結する部分に幅の狭いフィルタ流路８
を設けである。また、インク加圧室５の入口と出口にイ
ンクの流れを円滑にするために、振動板ｌＯのだれ込み
を防止するために島状突起９を設けである。 このキャビテイ板ｌのチューブ接着溝４の部分に、流路
管３を接着し、振動板１０を貼り合わせる。振動板１０
の加圧室５に対向する箇所に、圧電素子１２が固着され
る。また、インクノズル２はノズルプレート１１に集中
させて取り付ける。 この実施例においては、流路管３およびインクノズル２
をテフロン製チューブで構成しである。 例えば、インクノズル２は内径５０μｍ、外形０．３ｍ
ｍのチューブ、流路管３は熱収縮性チューブ（初期内径
０．７６ｆｆｉａ＋、収縮後内径０．３ｎｕａ）を使用
している。 まず、熱収縮性チューブの流路管３の左側開口部（第２
図参照）にインクノズル２を嵌め込み１５０〜１８０°
Ｃに加熱し、収縮させて両者をしっかり固着させる。 流路管３の右側端部を接着溝４に嵌め込み、テフロンを
その表面に薄くコーティングした振動板１０をキャビテ
イ板ｌに重ね、２５０°Ｃ前後で加熱圧着する。キャビ
テイ板１と、圧電素子１２を備える振動板１０とが固着
されたものが、発明における噴射ユニットに相当する。 第１図、第２図に示した実施例では、噴射ユニットは１
組だけであるが、この噴射ユニットの複数組を多段に、
つまりキャビテイ板１の面に直角に重ねたり、多列つま
りキャビテイ板ｌの面の方向に列状に並設したり、また
は多段、多列の複合形で配置したりすることも可能であ
る。また、図示した実施例では、インク加圧室５．振動
板１０は、キャビテイ板１の両面にそれぞれ設けられて
いるが、個数的に必要がなければ、もちろん片面だけに
設けられてもよい。 このようにして、長さ１０〜２０＋＋＋＊の波路管３を
介してインクノズル２とインク加圧室５とを一対一に接
続することができ、しかもインクノズル２をノズルプレ
ート１１に集中して配置させ、ピッチ０．３ｔｓｍ、ノ
ズル個数的４０で良好な噴射特性を持つマルチノズル化
、高密度化を図ったインクジェット記録ヘッドを得るこ
とが可能である。
て以下に図を参照しながら説明する。第１図はこの実施
例の要部の斜視図、第２図は第１図のインクノズルに関
する側断面図である。 第１図、第２図において、ガラス基板としてのキャビテ
イ板ｌの両面上にインク加圧室５、これにつながるフレ
キシブルチューブで構成された流路管３用接着溝４、イ
ンク供給路６およびインク溜め７を、フォトエツチング
等により溝として形成する。さらに、インク供給路６と
インク溜め７を連結する部分に幅の狭いフィルタ流路８
を設けである。また、インク加圧室５の入口と出口にイ
ンクの流れを円滑にするために、振動板ｌＯのだれ込み
を防止するために島状突起９を設けである。 このキャビテイ板ｌのチューブ接着溝４の部分に、流路
管３を接着し、振動板１０を貼り合わせる。振動板１０
の加圧室５に対向する箇所に、圧電素子１２が固着され
る。また、インクノズル２はノズルプレート１１に集中
させて取り付ける。 この実施例においては、流路管３およびインクノズル２
をテフロン製チューブで構成しである。 例えば、インクノズル２は内径５０μｍ、外形０．３ｍ
ｍのチューブ、流路管３は熱収縮性チューブ（初期内径
０．７６ｆｆｉａ＋、収縮後内径０．３ｎｕａ）を使用
している。 まず、熱収縮性チューブの流路管３の左側開口部（第２
図参照）にインクノズル２を嵌め込み１５０〜１８０°
Ｃに加熱し、収縮させて両者をしっかり固着させる。 流路管３の右側端部を接着溝４に嵌め込み、テフロンを
その表面に薄くコーティングした振動板１０をキャビテ
イ板ｌに重ね、２５０°Ｃ前後で加熱圧着する。キャビ
テイ板１と、圧電素子１２を備える振動板１０とが固着
されたものが、発明における噴射ユニットに相当する。 第１図、第２図に示した実施例では、噴射ユニットは１
組だけであるが、この噴射ユニットの複数組を多段に、
つまりキャビテイ板１の面に直角に重ねたり、多列つま
りキャビテイ板ｌの面の方向に列状に並設したり、また
は多段、多列の複合形で配置したりすることも可能であ
る。また、図示した実施例では、インク加圧室５．振動
板１０は、キャビテイ板１の両面にそれぞれ設けられて
いるが、個数的に必要がなければ、もちろん片面だけに
設けられてもよい。 このようにして、長さ１０〜２０＋＋＋＊の波路管３を
介してインクノズル２とインク加圧室５とを一対一に接
続することができ、しかもインクノズル２をノズルプレ
ート１１に集中して配置させ、ピッチ０．３ｔｓｍ、ノ
ズル個数的４０で良好な噴射特性を持つマルチノズル化
、高密度化を図ったインクジェット記録ヘッドを得るこ
とが可能である。
以上説明したように、この発明においては、−方の各ノ
ズル管体が所定箇所に高密度で集中配置され、他方の各
噴射ユニットが別の箇所に配置され、各ノズル管体と各
インク加圧室とは一対一で可撓性接続管体を介して連通
接続されるから、各圧電アクチュエータの駆動によって
対応する各ノズル管体からインクが噴射される。 したがって、この発明によれば、従来の技術に比べ次の
ようなすぐれた効果がある。 （１）ノズルのマルチ化、高密度化が図れる。 （２）接続管体は可撓性であるから、その自由な空間配
置によって、長さつまりインク流路長をなるべく短くか
つ均一にすることができる、言いかえれば、その流れ抵
抗を小さくかつ揃えることができる。したがって、圧電
アクチュエータの所要印加電圧を下げることができ、イ
ンク加圧室の小形化ひいては記録ヘッドの小形化が図れ
る。 （３）前項に関連し、各ノズルからのインク噴射の強さ
を揃えることができるから、記録がムラなく見やすくな
る。
ズル管体が所定箇所に高密度で集中配置され、他方の各
噴射ユニットが別の箇所に配置され、各ノズル管体と各
インク加圧室とは一対一で可撓性接続管体を介して連通
接続されるから、各圧電アクチュエータの駆動によって
対応する各ノズル管体からインクが噴射される。 したがって、この発明によれば、従来の技術に比べ次の
ようなすぐれた効果がある。 （１）ノズルのマルチ化、高密度化が図れる。 （２）接続管体は可撓性であるから、その自由な空間配
置によって、長さつまりインク流路長をなるべく短くか
つ均一にすることができる、言いかえれば、その流れ抵
抗を小さくかつ揃えることができる。したがって、圧電
アクチュエータの所要印加電圧を下げることができ、イ
ンク加圧室の小形化ひいては記録ヘッドの小形化が図れ
る。 （３）前項に関連し、各ノズルからのインク噴射の強さ
を揃えることができるから、記録がムラなく見やすくな
る。
第１図は本発明に係る実施例の要部の斜視図、第２図は
同じくその側断面図、 第３図従来例の要部の平面図、 第４図は同じくその側断面図である。 符号説明 １：キャビテイ板、２：インクノズル、３：流路管、４
：接着溝、５：インク加圧室、６：インク供給路、７：
インク溜め、１ｏ：振動板、１１：ノズルプレート、１
２：圧電素子。 ・〜 第１図 亮２図
同じくその側断面図、 第３図従来例の要部の平面図、 第４図は同じくその側断面図である。 符号説明 １：キャビテイ板、２：インクノズル、３：流路管、４
：接着溝、５：インク加圧室、６：インク供給路、７：
インク溜め、１ｏ：振動板、１１：ノズルプレート、１
２：圧電素子。 ・〜 第１図 亮２図
Claims (1)
- １）共通なインク溜めと複数の各インク加圧室とがそれ
ぞれ連通する溝として形成された基板と、この基板の前
記溝側に接着されかつ前記基板とは逆側の表面で前記各
インク加圧室に対向する位置に圧電アクチュエータが設
けられる振動板とを有する噴射ユニットの１組以上と；
複数のインク噴射用のノズル管体と；この各ノズル管体
と前記各インク加圧室とを一対一でそれぞれ連通接続さ
せる可撓性の接続管体と；を備えることを特徴とするイ
ンクジェット記録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1916589A JPH02198851A (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1916589A JPH02198851A (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02198851A true JPH02198851A (ja) | 1990-08-07 |
Family
ID=11991764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1916589A Pending JPH02198851A (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02198851A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5357804A (en) * | 1991-09-17 | 1994-10-25 | Rolf Wesemann | Device including a planar matrix of fluid filled bags for measuring pressure acting on a support |
| EP1403063A1 (en) | 2002-09-25 | 2004-03-31 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head, filter assembly used for manufacturing the ink-jet head, and method for manufacturing the ink-jet head using the filter assembly |
-
1989
- 1989-01-27 JP JP1916589A patent/JPH02198851A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5357804A (en) * | 1991-09-17 | 1994-10-25 | Rolf Wesemann | Device including a planar matrix of fluid filled bags for measuring pressure acting on a support |
| EP1403063A1 (en) | 2002-09-25 | 2004-03-31 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head, filter assembly used for manufacturing the ink-jet head, and method for manufacturing the ink-jet head using the filter assembly |
| US7044591B2 (en) | 2002-09-25 | 2006-05-16 | Brother Kogya Kabushiki Kaisha | Ink-jet head, filter assembly used for manufacturing the ink-jet head, and method for manufacturing the ink-jet head using the filter assembly |
| US7753513B2 (en) | 2002-09-25 | 2010-07-13 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head, filter assembly used for manufacturing the ink-jet head, and method for manufacturing the ink-jet head using the filter assembly |
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