JPH0230863B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液体を微小開口部より吐出させ、文字
画像、模様等を被記録物に形成するインクジエツ
ト記録ヘツドに関する。

従来例の構成とその問題点 第１図は、特開昭57−120452号公報記載の空気
流と静電力を利用したインクジエツト記録装置を
示す。

絶縁性の空気ノズル板２には空気吐出口１が穿
孔されており、ノズル板２と平行してインクノズ
ル板３が配置されており、かつインクノズル板３
には空気吐出口１に対向してインク吐出口４が穿
孔されている。

空気供給路８には、空気供給源２０より空気流
が流入し、環状構造の空気室９において均一化さ
れ、前記空気ノズル板２とインクノズル板３とに
より生じる空気層７の周辺より流入し、空気吐出
口１より流出している。この空気流は空気吐出口
１の近傍で急激に変化しているため、インク吐出
口４より空気吐出口１に至る空間に急激な圧力勾
配の変化が生じている。

一方、インク吐出口４に隣接したインク室１０
はインク溜り１１とインク供給路６を介して連通
しており、前記インク溜り１１内のインクは、空
気供給源２０よりの空気圧力によつて、圧力調整
機構２１により調整された一定圧力が印加されて
いる。これは、インクジエツト記録装置の非駆動
時に、インク吐出口４内のインクのメニスカスが
静止して保たれるように調整するためである。

信号源５は空気吐出口１の周辺に設けられた電
極１２とインクノズル板３に接続されており、電
極１２とインク吐出口４の間に電位差を生じさせ
る。この電位差による静電力によつて、インク吐
出口４に生じるインクのメニスカスが空気吐出口
１の方向に引き伸ばされる。さらに、インク吐出
口４から空気吐出口１に至る空間には急激な圧力
勾配の変化が生じているため、インク吐出口４に
生じるインクのメニスカスは一定長さ以上引き伸
ばされると前記圧力勾配の変化により加速され、
空気吐出口１より飛翔する。

第２図は、第１図に示したインクジエツト記録
ヘツドを利用したマルチノズルインクジエツト記
録ヘツドの従来例を示す。

第２図ａ，ｂにおいて、絶縁性の空気ノズル板
２０１には空気吐出口１０１〜１０７が等開隔に
穿孔されており、少なくとも空気吐出口１０１〜
１０７の周辺を含む片側表面に独立した電極１２
１〜１２７が設けられている。空気ノズル板２０
１に平行し、インクノズル板３０１が設置されて
おり、前記空気吐出口１０１〜１０７に対向して
インク吐出口４０１〜４０７が穿孔されている。
インクノズル板３０１とボデイ部板１３１とは共
通のインク室１０００を形成しており、インク吐
出口４０１〜４０７に連通するとともにインク供
給路６０１を介してインク溜りに連通している。
また空気ノズル板２０１とボデイ部板１３１によ
り構成される空気室９０１には、空気供給路（図
示せず）を介して空気流が流入し、この空気流
は、空気ノズル板２０１とインクノズル板３０１
により構成される空気層７０１を流れ、空気吐出
口１０１〜１０７より各々急激な曲りを生じて流
出している。一方インク室１０００内のインクに
は、一定の圧力が印加されており、インクジエツ
ト記録装置の非駆動時にインク吐出口４０１〜４
０７において各々安定してインクのメニスカスが
保たれるよう調整されている。

前記電極１２１〜１２７は各々信号源（図示せ
ず）に接続されており、インク吐出口４０１〜４
０７内のインクとの間に独立して電位差を生じさ
せることができる。電極１２１〜１２７とインク
吐出口４０１〜４０７内のインクとの間に電位差
が生じると、第１図における説明から明らかなよ
うに、それによつて生じる静電力と空気流による
圧力勾配の変化によつてインク吐出口４０１〜４
０７よりインク液が吐出し、空気吐出口１０１〜
１０７を通つて飛翔する。第２図のインク吐出口
は７個の場合の例であるが、他の複数個（ｎ個）
のインク吐出口の場合も当然可能であり、各々の
インク吐出口からのインク液の吐出が独立して制
御できるため、ｎ倍の速度で記録物の作成が可能
である。

第２図で示されたようなマルチノズルインクジ
エツト記録ヘツドにおいては、空気吐出口１０１
〜１０７より流出する空気流が各空気吐出口にお
いて等しく、均一であることが必要である。しか
しながら、空気層７０１は通常30〜200μｍの厚
みのものが好適であるため、空気層７０１での空
気流の流動抵抗が大きくなり、空気層７０１の寸
法上の均一性が損なわれたり、空気層７０１にイ
ンクや異物等の不必要なものが存在する場合に
は、空気流の流れの円滑性が損なわれるという欠
点が生じることがある。

このような欠点を、解消するには、空気層７０
１の面積を極力小さくすることが効果的である。
すなわち、空気層７０１の幅（空気吐出口の配列
方向と直交する方向の長さ）を小さくし、各空気
吐出口の空気室９０１からの距離を小さくし、空
気流の流動抵抗を小さくするのが有効である。

しかしながら、上記のような構造を実現するた
めには、インクノズル板３０１の幅を狭く構成す
ることが必要となり、ひいては、インク室１００
０の構造、およびボデイ部板１３１とインクノズ
ル板３０１の接着面積を狭く構成することが必要
となる。ところが、インク室１０００は、インク
吐出口より吐出するインク液を十分供給可能な容
量を有することが必要であり、また、前記接着面
積はインクノズル板３０１が十分強固に接合され
るべき広さが必要である。したがつて、空気層７
０１の幅の最小値は、上記のようなインク室１０
００の容量、およびインクノズル板の接合強度に
よつて制限された値とならざるを得ない。

一方、空気層７０１の幅は、空気吐出口１０１
〜１０７の配列間隔と密接な関係にあり、この配
列間隔が短かい程、空気層７０１の幅を小さくし
なければ、均一な空気流の流れが得られない。換
言すれば高密度に空気吐出口を配列するために
は、空気層７０１の幅を狭くする必要がある。

以上の説明から明らかなごとく、第２図の構成
では、インク室１０００の容量が十分大であり、
インクノズル板３０１の接合強度が十分大であ
り、かつ空気層７０１の幅を十分狭くすることが
困難であるため、高密度に空気吐出口が配列され
たマルチノズルインクジエツト記録ヘツドが実現
できなかつた。

発明の目的 本発明は、以上のごとき難点を解消し、性能が
均一で安定し、機械的強度が十分で寿命が長く、
高密度に配列されたマルチノズルインクジエツト
記録ヘツドを提供することを目的としている。

発明の構成 本発明は、インク吐出口が穿孔されたインクノ
ズル板を半円筒状に湾曲させてボデイー部材と接
合させ、少なくともインク室の一部分を前記わん
曲したインクノズル板により構成したものであ
る。

実施例の説明 以下、実施例に従つて詳細な説明を行う。

第３図Ａ，Ｂは本発明の一実施例を示す。第２
図と同一の個所は同一番号で示されている。第３
図では、２枚のボデイ部材１３２，１３３を接合
することによつて、第２図のボデイ部材１３１に
相当する形状が構成され、かつ、可撓性のインク
ノズル板２２が、２枚のボデイ部材１３２，１３
３にサンドウイツチされている。ボデイ部材１３
２には突出部１３４が設けられており、インクノ
ズル板２２のインク吐出口４０１〜４０７に近い
部分は、この突出部の形状に従つて半円筒形状に
折り曲げられる。また、インクノズル板２２のイ
ンク吐出口４０１〜４０７より遠い部分は、ボデ
イ部材１３３に設けられた曲線部分に添つて折り
曲げられ、固定されている。

第３図の構成では、インク室１００１の大部分
が折り曲げられたインクノズル板２２により形成
されているため十分容量のあるインク室１００１
が容易に達成できる。

さらに、空気層７０２は、湾曲した半円筒形状
のインクノズル板２２と空気ノズル板２０１との
間隔により形成されるため、空気吐出口１０１〜
１０７とインク吐出口４０１〜４０７の距離が非
常に微小であつても、空気室９０１に近づくに従
つて空気層７０２の厚みが広がるので、実質的な
空気流の流動抵抗が小さくなる。

またさらに、第３図では、非常に狭い接着部分
がないため、機械的強度においても問題を生じな
い。

第４図は、本発明の他の実施例を示す。第４図
では、静電力を発生させるための電極の配置が第
３図と異なり、インク室、空気層等の構成方法は
同一である。すなわち、第４図では、空気ノズル
板２０１、半円筒形状のインクノズル板２２は絶
縁性材料で構成され空気ノズル板２０１の表面
に、各空気吐出口１０１〜１０７に共通して電極
１２０が設けられており、インク吐出口４０１〜
４０７の裏面に各々独立して電極２３１〜２３７
が設けられており、前記電極２０１と前記電極２
３１〜２３７との間に各々独立して電位差が生じ
させられる。

第４図の構成においても、第３図の構成と全く
同様の原理によつてマルチインクインクジエツト
記録ヘツドとしての性能が発揮できるが、一般に
空気吐出口１０１〜１０７よりインク吐出口４０
１〜４０７が小さいので、電極２３１〜２３７の
インク吐出口４０１〜４０７周辺での形状を小さ
くすることができるため、より高密度なノズル配
置が可能となる。また絶縁性のインクを使用する
ことにより、電極間の絶縁性が良好となる。

またさらに、第２図の構成により、インク吐出
口の裏面に電極を設置した場合には、電極をボデ
イ部材の外部に引き出すのに難点があるが、第４
図の構成であれば、絶縁性のインクノズル板に電
極を印刷しておれば、そのインクノズル板を２枚
のボデイ部材でサンドウイツチし、かつ前記電極
の取り出し部分がボデイ部材の外部に露出するよ
うに構成することが容易にできる。

なお、以上の説明では空気流と静電力を用いた
インクジエツト記録ヘツドに関して詳細な説明を
行つたが、空気流を用いた他の構造のインクジエ
ツト記録ヘツド、例えば特開昭51−109738号公報
に記載されているような、空気流と電気機械変換
素子を利用したインクジエツト記録ヘツドであつ
ても本発明は有効である。

また、インクノズル板２２は可撓性の材料を用
い、それを湾曲させて、ボデイ部材に接合させる
方法について詳述したが、あらかじめ湾曲した材
料をインクノズル板に使用することも当然可能で
ある。

発明の効果 以上のように本発明はインク吐出口と空気吐出
口とを対向配置させ、インク吐出口を形成したイ
ンクノズル板を空気吐出口側に半円筒形状に突出
させるようにしたインクジエツト記録ヘツドで、
空気層での空気流の流動抵抗を少なくできるた
め、複数の空気吐出口からの空気流の流出の均一
性を損うことなく、空気吐出口を配列することが
可能となり、また、インク吐出口にインクを供給
するインク室の容量を何らかの欠点を付随するこ
となく十分大きなものとすることができ、インク
の供給不足が生じない。

したがつて、性能が劣下したり、不均一となる
ことのない、高密度化されたマルチノズルインク
ジエツト記録ヘツドを安定して実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインクジエツト記録装置の構成
を示す概念図、第２図Ａ，Ｂは従来のマルチノズ
ルインクジエツト記録ヘツドの一例を示す平面図
および断面図、第３図Ａ，Ｂおよび第４図Ａ，Ｂ
は各々本発明によるインクジエツト記録ヘツドの
一実施例を示すａ−a′、およびｂ−b′断面図を示
す。 １，１０１〜１０７……空気吐出口、４，４０
１〜４０７……インク吐出口、７，７０１，７０
２……空気層、１０，１０００……インク室、
３，２２……インクノズル板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インク吐出口に対向して一定の流速を有する
   空気流が流出する空気吐出口を設け、前記インク
   吐出口よりインク液を前記空気吐出口を通過させ
   て飛翔させるよう構成され、前記空気吐出口に空
   気流を供給するための空気室と前記インク吐出口
   にインクを供給するインク室を分離する部材が、
   一枚の板状部材で構成された半円筒形状をなし、
   平板に穿孔された前記空気吐出口に対向して、前
   記半円筒形状の湾曲した板状部材に穿孔されたイ
   ンク吐出口が設置されていることを特徴とするイ
   ンクジエツト記録ヘツド。 ２ 空気吐出口とインク吐出口の間に信号に応じ
   て静電力を生じさせることにより、インク液を吐
   出させることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のインクジエツト記録ヘツド。 ３ 空気流路とインク室を分離する部材が可撓性
   の材料である特許請求の範囲第１項記載のインク
   ジエツト記録ヘツド。 ４ 空気流路とインク室を分離する部材が絶縁性
   材料よりなり、インク吐出口の裏面に、電極が設
   けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載のインクジエツト記録ヘツド。