JPH0319068B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0319068B2 JPH0319068B2 JP55145370A JP14537080A JPH0319068B2 JP H0319068 B2 JPH0319068 B2 JP H0319068B2 JP 55145370 A JP55145370 A JP 55145370A JP 14537080 A JP14537080 A JP 14537080A JP H0319068 B2 JPH0319068 B2 JP H0319068B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- orifice
- vibration
- diameter
- pressure chamber
- 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.)
- Expired - Lifetime
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-
- 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
- B41J2/14298—Structure of print heads with piezoelectric elements of disc type
-
- 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
-
- 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
- B41J2002/14483—Separated pressure chamber
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明はインクジエツトプリンタ等に組込まれ
オンデマンド的に微小なインク滴を噴射するイン
ク滴噴射装置に関する。
オンデマンド的に微小なインク滴を噴射するイン
ク滴噴射装置に関する。
(ロ) 従来の技術
本発明者等は特介昭53−12138号並びに特公昭
53−45698号に開示された著名なオンデマンド型
インク滴噴射装置とは異なる新規な装置を提案し
６月20日付で特願昭55−84264号（特開昭57−
8163号）として特許出願に及んでいる。本発明は
斯る新規なオンデマンド型インク滴噴射装置の具
体的構造に係り、先ずは上記特許出願明細書に記
載された本発明の基本となるインク滴噴射装置を
説明する。
53−45698号に開示された著名なオンデマンド型
インク滴噴射装置とは異なる新規な装置を提案し
６月20日付で特願昭55−84264号（特開昭57−
8163号）として特許出願に及んでいる。本発明は
斯る新規なオンデマンド型インク滴噴射装置の具
体的構造に係り、先ずは上記特許出願明細書に記
載された本発明の基本となるインク滴噴射装置を
説明する。
第１図は上記本発明の基本となるインク滴噴射
装置を示す断面図であつて、１は正弦波状、矩形
波状、鋸歯波状等の電気信号に応答して振動する
圧力変化手段としての圧電振動子、２は該圧電振
動子１が長径端の一側壁を形成し対向箇所に小径
の開孔３を有するホーン状の圧力室、４は該ホー
ン状の圧力室２の開孔３を閉塞する樹脂板、金属
板、ゴムシート、フイルム等の薄板、５は該薄板
４によつて閉塞された圧力室２を満たし圧電振動
子１の振動を上記薄板４に伝播せしめる伝播媒体
で、該伝播媒体５は振動の伝播率が高く残留振動
に対してダンピング作用のある水、インク、シリ
コンオイル、水銀等の液体、シリコングリス等の
粘弾性物質及び磁性流体等の如き液体に粉体をコ
ロイド状に混入したもの等が適宜用いられる。従
つて、薄板４は振動部として動作する。６は薄板
４の前方に僅小間隙を隔てて配置されその間隙に
一定の厚みのインク層７を保持する前面板、８は
該前面板６の該中央の薄板４対向箇所に穿たれた
微小径のオリフイス、９は上記インク層７に外部
からインクを供給するキヤピラリイチユーブであ
る。
装置を示す断面図であつて、１は正弦波状、矩形
波状、鋸歯波状等の電気信号に応答して振動する
圧力変化手段としての圧電振動子、２は該圧電振
動子１が長径端の一側壁を形成し対向箇所に小径
の開孔３を有するホーン状の圧力室、４は該ホー
ン状の圧力室２の開孔３を閉塞する樹脂板、金属
板、ゴムシート、フイルム等の薄板、５は該薄板
４によつて閉塞された圧力室２を満たし圧電振動
子１の振動を上記薄板４に伝播せしめる伝播媒体
で、該伝播媒体５は振動の伝播率が高く残留振動
に対してダンピング作用のある水、インク、シリ
コンオイル、水銀等の液体、シリコングリス等の
粘弾性物質及び磁性流体等の如き液体に粉体をコ
ロイド状に混入したもの等が適宜用いられる。従
つて、薄板４は振動部として動作する。６は薄板
４の前方に僅小間隙を隔てて配置されその間隙に
一定の厚みのインク層７を保持する前面板、８は
該前面板６の該中央の薄板４対向箇所に穿たれた
微小径のオリフイス、９は上記インク層７に外部
からインクを供給するキヤピラリイチユーブであ
る。
次に、上述した特願昭55−84264号の具体的実
施例について詳述する。
施例について詳述する。
チタン酸ジルコン酸鉛系の圧電セラミツク板に
金属板を貼着せしめて形成した直径D10mmφの所
謂ユニモルフ型圧電素子１をホーン状圧力室２の
長径端に取着せしめ、該圧力室２に伝播媒体５と
して水を注入後厚みt10μｍのステンレスから成る
薄板４で開孔径d2mmφの開孔３を閉塞した。そ
して300μｍの僅小間隙を隔てて中心に50μｍφの
オリフイス８が穿たれた前面板６を取り付けて厚
みT300μｍのインク層７を形成し、そのインク層
７にインクを満して第１図に示した形状のインク
滴噴射装置が得られる。
金属板を貼着せしめて形成した直径D10mmφの所
謂ユニモルフ型圧電素子１をホーン状圧力室２の
長径端に取着せしめ、該圧力室２に伝播媒体５と
して水を注入後厚みt10μｍのステンレスから成る
薄板４で開孔径d2mmφの開孔３を閉塞した。そ
して300μｍの僅小間隙を隔てて中心に50μｍφの
オリフイス８が穿たれた前面板６を取り付けて厚
みT300μｍのインク層７を形成し、そのインク層
７にインクを満して第１図に示した形状のインク
滴噴射装置が得られる。
このインク滴噴射装置からインク滴を噴射せし
める為に周波数20KHz振幅90Vの正弦波状の電気
信号を印加したところオリフイス８からオンデマ
ンド的にインク滴２０の噴射が得られる。
める為に周波数20KHz振幅90Vの正弦波状の電気
信号を印加したところオリフイス８からオンデマ
ンド的にインク滴２０の噴射が得られる。
(ハ) 発明が解決しようとする課題
本発明は斯る構造のインク滴噴射装置に於いて
インク滴の噴射が駆動信号に対して忠実的に行な
われるインク滴噴射装置を提供するものである。
インク滴の噴射が駆動信号に対して忠実的に行な
われるインク滴噴射装置を提供するものである。
(ニ) 課題を解決するための手段
本発明は内部に伝播媒体が充填された圧力室に
圧力変化手段を関連付け、この圧力変化手段によ
る圧力変化を上記伝播媒体を介して圧力室の側壁
の一部に形成された小面積の振動部に集中的に印
加しこの振動部の前面に保持されたインク層のイ
ンクを対向箇所に設けられたオリフイスからイン
ク滴として噴射せしめるインク滴噴射装置に於い
て、上記振動部の振動径並びに厚みを夫々１〜３
mm及び30〜80μｍとしたことを特徴とする。
圧力変化手段を関連付け、この圧力変化手段によ
る圧力変化を上記伝播媒体を介して圧力室の側壁
の一部に形成された小面積の振動部に集中的に印
加しこの振動部の前面に保持されたインク層のイ
ンクを対向箇所に設けられたオリフイスからイン
ク滴として噴射せしめるインク滴噴射装置に於い
て、上記振動部の振動径並びに厚みを夫々１〜３
mm及び30〜80μｍとしたことを特徴とする。
(ホ) 作用
本発明によれば、インク滴噴射に寄与する薄板
の振動によつてのみインク滴が噴射され、薄板の
残留振動による不要なインク滴の噴射を抑圧でき
る。
の振動によつてのみインク滴が噴射され、薄板の
残留振動による不要なインク滴の噴射を抑圧でき
る。
(ヘ) 実施例
先ず本発明者等はオリフイス８から噴射される
インク滴の径を制御すべく該オリフイス８の開孔
径ｄについて考察を行つた。
インク滴の径を制御すべく該オリフイス８の開孔
径ｄについて考察を行つた。
現在種々のインク滴噴射装置を組み込んだイン
クジエツトプリンタは実用化されており、斯るイ
ンクジエツトプリンタにより記録された文字図形
等の最低解像度は６本／mm即ち、１mmの間隙に６
個のインク滴とされている。
クジエツトプリンタは実用化されており、斯るイ
ンクジエツトプリンタにより記録された文字図形
等の最低解像度は６本／mm即ち、１mmの間隙に６
個のインク滴とされている。
一方、記録媒体としては使用されるインクが粘
性等の関係から水性である為に良吸水性のものが
用いられており、記録媒体に付着するインク滴の
径はオリフイス８の開孔径ｄの約２〜３倍に拡大
する。従つて、上記最低解像度が６本／mmである
点に鑑み上記オリフイス８の開孔ｄを40〜60μｍ
とした。
性等の関係から水性である為に良吸水性のものが
用いられており、記録媒体に付着するインク滴の
径はオリフイス８の開孔径ｄの約２〜３倍に拡大
する。従つて、上記最低解像度が６本／mmである
点に鑑み上記オリフイス８の開孔ｄを40〜60μｍ
とした。
次に開孔径Ｄが40〜60μｍのオリフイス８から
インク滴を噴射せしめる為に第２図ａの如き１サ
イクルの正弦波状電気信号を圧電振動子１に給電
せしめると、圧電振動子１の振動は圧力室２に充
填された液体を媒体として伝播し、圧電振動子１
と対向位置に配された小径の薄板４に振動が生起
される。そして、0.1μｍ程度の振幅を数μｍに増
幅し、且つ数＋ＫHzの高い周波数のピストン状振
動を薄板４に集中して加えられる。このように、
薄板４は上記圧電振動子１による圧力上昇を集中
的に受ける為に第２図ｂのようにオンデマンド的
なインク滴噴射に寄与するメイン振動１０と後に
残留振動１１とを発生する。
インク滴を噴射せしめる為に第２図ａの如き１サ
イクルの正弦波状電気信号を圧電振動子１に給電
せしめると、圧電振動子１の振動は圧力室２に充
填された液体を媒体として伝播し、圧電振動子１
と対向位置に配された小径の薄板４に振動が生起
される。そして、0.1μｍ程度の振幅を数μｍに増
幅し、且つ数＋ＫHzの高い周波数のピストン状振
動を薄板４に集中して加えられる。このように、
薄板４は上記圧電振動子１による圧力上昇を集中
的に受ける為に第２図ｂのようにオンデマンド的
なインク滴噴射に寄与するメイン振動１０と後に
残留振動１１とを発生する。
ところで、前述したように、第１図に示したイ
ンク滴噴射装置は20KHz振幅90Vの正弦波状電気
信号を圧電振動子１に給電して、インク滴を噴射
しているが、インク滴が噴射される最低振幅値、
即ち、閾値はインク粘度が８〜12CPSの場合
80V／20KHzである。
ンク滴噴射装置は20KHz振幅90Vの正弦波状電気
信号を圧電振動子１に給電して、インク滴を噴射
しているが、インク滴が噴射される最低振幅値、
即ち、閾値はインク粘度が８〜12CPSの場合
80V／20KHzである。
従つて、この残留振動１１の振幅が閾値
（80V）以上となると不要なインク滴が噴射され、
記録画像の品質の低下を招くことになる。
（80V）以上となると不要なインク滴が噴射され、
記録画像の品質の低下を招くことになる。
そこで金属からなる薄板４の振動径Ｄを２mmと
した場合、薄板４の厚みｔを可変せしめて振動状
態を調べたところ、第３図のような特性結果を得
た。同図に於いて、横軸は薄板４の厚みｔで縦軸
は振幅であり、曲線Ａはメイン振動１０で曲線Ｂ
は残留振動１１を夫々表わしている。即ち、メイ
ン振動１０並びに残留振動１１は薄板４の厚みｔ
が薄ければ薄いほど圧力室２による圧力増幅作用
を受けて大きく振動し、厚くなるに比例して小振
幅に減衰する。
した場合、薄板４の厚みｔを可変せしめて振動状
態を調べたところ、第３図のような特性結果を得
た。同図に於いて、横軸は薄板４の厚みｔで縦軸
は振幅であり、曲線Ａはメイン振動１０で曲線Ｂ
は残留振動１１を夫々表わしている。即ち、メイ
ン振動１０並びに残留振動１１は薄板４の厚みｔ
が薄ければ薄いほど圧力室２による圧力増幅作用
を受けて大きく振動し、厚くなるに比例して小振
幅に減衰する。
今、第３図に示す如くインク滴が噴射される最
低振幅値、即ち閾値（80V／20KHz）を設定する
と、厚みｔが80μｍ以上になるとインク滴はオリ
フイスから噴射されなくなる。一方、残留振動１
１によるインク滴の噴射は厚みｔが30μｍ以上に
なると行なわれなくなる。即ち、薄板４の厚みが
30〜80μｍの範囲にある時メイン振動１０によつ
てのみオリフイス８からインク滴が噴射され、残
留振動１１による不要なインク滴の噴射を抑圧す
ることができる。
低振幅値、即ち閾値（80V／20KHz）を設定する
と、厚みｔが80μｍ以上になるとインク滴はオリ
フイスから噴射されなくなる。一方、残留振動１
１によるインク滴の噴射は厚みｔが30μｍ以上に
なると行なわれなくなる。即ち、薄板４の厚みが
30〜80μｍの範囲にある時メイン振動１０によつ
てのみオリフイス８からインク滴が噴射され、残
留振動１１による不要なインク滴の噴射を抑圧す
ることができる。
また、薄板４の振動径Ｄを上記２mmから±１mm
の範囲で可変せしめたところ第３図の特性と略同
様の傾向を示す結果を得た。
の範囲で可変せしめたところ第３図の特性と略同
様の傾向を示す結果を得た。
(ト) 発明の効果
本発明インク滴噴射装置は以上の説明から明ら
かな如く、オリフイスの開孔径を40〜60μｍ、金
属薄板からなる、振動部の厚みを30〜80μｍ、振
動径を１〜３mmとしたので、上記オリフイスから
メイン振動に応答して忠実にインク滴を噴射せし
めることができ、記録画像の品質を向上せしめる
ことができる。
かな如く、オリフイスの開孔径を40〜60μｍ、金
属薄板からなる、振動部の厚みを30〜80μｍ、振
動径を１〜３mmとしたので、上記オリフイスから
メイン振動に応答して忠実にインク滴を噴射せし
めることができ、記録画像の品質を向上せしめる
ことができる。
第１図は本発明インク滴噴射装置の基本構造を
示す断面図、第２図ａ，ｂは駆動信号と振動状態
との関係を示す波形図、第３図は振動部の厚みと
振幅との関係を示す特性図で、１は圧電振動子、
２は圧力室、４は薄板、８はオリフイス、を夫々
示している。
示す断面図、第２図ａ，ｂは駆動信号と振動状態
との関係を示す波形図、第３図は振動部の厚みと
振幅との関係を示す特性図で、１は圧電振動子、
２は圧力室、４は薄板、８はオリフイス、を夫々
示している。
Claims (1)
- １ 内部に伝播媒体が充填されたホーン状の圧力
室の長径端に圧力変化手段を関連付け、この圧力
変化手段による圧力変化を上記伝播媒体を介して
圧力室の小径端に形成された小面積の金属薄板か
らなる振動部に集中的に印加し、この振動部の前
面に保持されたインク層のインクを対向箇所に設
けられたオリフイスに振動部が接触することなく
上記オリフイスからインク滴として噴射せしめる
インク滴噴射装置に於いて、上記オリフイス開孔
径を40〜60μｍ、上記振動部の振動径並びに厚み
を夫々１〜３mm及び30〜80μｍとしたことを特徴
とするインク滴噴射装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14537080A JPS5769058A (en) | 1980-10-16 | 1980-10-16 | Ink drop injector |
| US06/272,078 US4380018A (en) | 1980-06-20 | 1981-06-10 | Ink droplet projecting device and an ink jet printer |
| DE3123796A DE3123796C2 (de) | 1980-06-20 | 1981-06-16 | Tropfenausstoßvorrichtung, insbesondere für einen Tintenstrahldrucker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14537080A JPS5769058A (en) | 1980-10-16 | 1980-10-16 | Ink drop injector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5769058A JPS5769058A (en) | 1982-04-27 |
| JPH0319068B2 true JPH0319068B2 (ja) | 1991-03-14 |
Family
ID=15383643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14537080A Granted JPS5769058A (en) | 1980-06-20 | 1980-10-16 | Ink drop injector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5769058A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5830834B2 (ja) * | 1975-02-13 | 1983-07-01 | ソニー株式会社 | インクプリント装置 |
| JPS5511812A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-28 | Seiko Epson Corp | Liquid jet device |
-
1980
- 1980-10-16 JP JP14537080A patent/JPS5769058A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5769058A (en) | 1982-04-27 |
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