JPH0324342B2 - - Google Patents

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JPH0324342B2
JPH0324342B2 JP57058926A JP5892682A JPH0324342B2 JP H0324342 B2 JPH0324342 B2 JP H0324342B2 JP 57058926 A JP57058926 A JP 57058926A JP 5892682 A JP5892682 A JP 5892682A JP H0324342 B2 JPH0324342 B2 JP H0324342B2
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JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
inlet opening
opening
printing mechanism
droplet
Prior art date
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JP57058926A
Other languages
English (en)
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JPS57178768A (en
Inventor
Borumuguren Yan
Heeku Beruchiru
Niruson Kento
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Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
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Publication of JPH0324342B2 publication Critical patent/JPH0324342B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14282Structure of print heads with piezoelectric elements of cantilever type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14475Structure thereof only for on-demand ink jet heads characterised by nozzle shapes or number of orifices per chamber

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、個々の点を印字するために共通の支
持板内に一列に配設され大きな平面状の入口開口
部とこの入口開口部に比べて小さい点状の出口開
口部とを有するノズルが設けられ、その入口開口
部の前には互いに並列に置かれた同数の圧電変換
器が配置され、この変換器の接触部が印加電圧を
変えると圧電運動を生じ、それにより印字液がノ
ズルから外部に放出されノズルの出口開口部の前
に置かれている記録担体に運ばれるようにしたア
ナログ曲線またはアルフアベツトや数字記号なら
びに像などを点状に記録するための液滴動作式印
字機構に関する。
このような印字機構は特開昭52−4835号公報に
よつて公知である。この種の印字機構において
は、圧電変換器が各変換器の直ぐ前の領域のイン
クに流れ速度を生じさせる。この速度は、しかし
ながら、インクの液滴が支持板内の開口部の表面
から解放されてこの開口部から出て行くために
は、充分ではない。速度変換素子としてノズルを
使用することにより初めて充分な速度が得られ
る。
速度変換にとつて重要なことはノズルの入口開
口部と出口開口部との面積比である。変換率は最
大この面積比と同じである。この変換率はしかし
ながら実際にはたとえばインク流の乱れによるエ
ネルギー損失のために減らされる。このエネルギ
ー損失はノズルの形状に左右される。
このノズルは上記特開昭52−4835号公報におい
ては円錐形に形成され、円錐断面を有している。
小さく形成された方の出口開口部は、適当な滴量
が得られるようにするために、約50μmの直径を
有している。一方、大きく形成された方の入口開
口部は、インク流の速度上昇が9倍要求される場
合には、少さくとも150μmの直径を有する。は
つきりした読み易い文字を得るためには、ノズル
は狭い間隔で並べて設けられなければならない。
各ノズルの間隔をたとえば250μmの大きさにし
たい場合に、ノズルの入口開口部の適当な直径を
厳守することは非常に面倒であり、従つて高価で
もある。その上、圧電変換器も、この変換器がノ
ズルの入口開口部を覆うようにしたいので、非常
に狭く互いに接近して配置されなければならな
い。このことは同様に実際に実施する上で非常に
難しい。さらに、ノズルの入口開口部を狭い間隔
で並べて配置すると各ノズル間に乱れた流体結合
が生じ、それゆえ印字速度ははつきりした読み易
い活字面を得るために著しく遅くされなければな
らない。すなわち隣接する2つの変換器の動作す
る時間間隔が長く延ばされなければならない。
本発明は、ノズル間に狭い相互間隔を保つこと
を断念することなく、ノズルの入口開口部を構造
的に簡単な工夫で大きくすることができるような
冒頭で述べた種類の印字機構を提供することを目
的とする。さらに、各ノズル間では良好な流体分
離が得られるようにしたい。
このような目的は、本発明によれば、冒頭で述
べた種類の印字機構において、ノズルの入口開口
部は、、円形から変形されて特に長く延びた断面
形状に形成され、その長手方向(縦方向)の広が
りがノズルの配列方向と交差するようになされる
ことによつて達成される。
入口開口部を長く延びた形状に形成することに
よつて、ノズルの入口面は各ノズル間の相互間隔
を狭くした場合でも大きくすることができる。さ
らに、あるノズルの一方の縁と隣接する他のノズ
ルのそれと向かい合つた縁との間隔は比較的大き
くなる。従つて、ノズルの備えた支持板の製作は
簡単でかつ安価となる。さらに、あるノズルの一
方の縁と隣接する他のノズルの向かい合つた縁と
の間隔が比較的大きくなることによつて、各ノズ
ル間では良好な流体分離が得られ、このことによ
り印字速度を速くすることができるようになる。
本発明の実施態様によれば、ノズルの入口開口
部の横方向長さは出口開口部の横方向長さと同じ
である。さらに、入口開口部と出口開口部との面
積比は5:1と25:1との間の大きさ、特に10:
1にされる。つまり、(出口開口部の面積)/
(入口開口部の面積)は1/5〜1/25の間の大きさ、
特に1/10にされる。しかも、入口開口部は基本的
には長方形に形成され、その角が特に丸くされ
る。その入口開口部と出口開口部とを結ぶ側面は
漏斗状曲面、特に指数関数曲面に形成される。そ
の漏斗状曲面の角度は使用時に入口開口部に加え
られる圧力波が全反射されるのが回避されるよう
に選定される。そして、個々の圧力変換器は入口
開口部の面の形状に合せられる。
次に本発明を図面に示した実施例に基づき詳細
に説明する。
第3図から公知の印字機構の原理構成の外観が
明らかである。送りローラ1と2を介して記録担
体(たとえば通常の記録紙)3は間隔保持体5と
容器7の側面6との間を矢印4方向に動かされ
る。この容器7には接続導線8が案内され、この
接続導線8は自由端にプラグ9を備えており、こ
のプラグを介して、所望の曲線、記号または像な
どの記録のための制御信号を供給する制御機構
(図示されていない)に接続される。
第4図には、容器7の側面6が記録担体3に平
行に設けられている様子が示されている。容器7
の側面6は一列に並列配置された多数の円錐形ノ
ズル11を有する支持板10の側面によつて形成
されている。そのノズル11においては、容器7
内に存在するインクのためのノズル入口開口部1
2はノズル出口開口部13よりも大きく成形され
ている。容器7内には、印字液のほかに、圧電材
料から成る棒体または変換器14が設けられてい
る。この棒体または変換器は電気的に適当に制御
されて印字液を水滴の形でノズル11から押出せ
るように接触および配置されている。
変換器14は櫛の歯のように形成され(第5図
参照)、曲げ振動子として動作する。その場合に、
変換器14と櫛の背部15とから成る圧電櫛は支
持板10の面に平行に配置されている。個々の変
換器14の自由端領域はノズル列の個々のノズル
11の前に置かれている。櫛の背部15は固定螺
子16によつてノズル列を有する支持板10に取
付けられている。変換器14の接触部に電圧を印
加すると、この変換器14は第4図において点線
で示した状態に変位する。印加電圧を中断する
と、変換器は実線で示した曲がつていない元の位
置に急速に戻り、そしてその際にノズル11を通
して一滴の印字液を押出す。
第5図から明らかなように、一列に設けられた
ノズル11の入口開口部12は非常に狭い間隔で
並べて設けられており、このことは製作をかなり
困難にしている。ノズル11の入口開口部12が
非常に狭い間隔で並べて配設されているために、
各ノズル11間には好ましくない流体結合が生じ
る。さらに、ノズルの入口開口部12を覆うため
に、変換器も非常に狭い間隔で互いに接近して設
けられなければならない。
第1図に示されているように、本発明によるノ
ズル18の入口開口部17は、円形から変形され
て長く延びた断面形状を有し、その長手方向(縦
方向)の広がりがノズル列の配列方向と交差する
ようになされている。この第1図から明らかなよ
うに、ノズルの入口開口部17の横方向長さはそ
の出口開口部19の横方向長さと同じである。入
口開口部17と出口開口部19との面積比は10:
1、つまり(出口開口部19の面積)/(入口開
口部17の面積)は1/10の大きさである。入口開
口部17は基本的には長方形に形成され、その場
合にその角は丸く成形されている。入口開口部1
7の横方向長さはノズル列におけるノズル間隔の
1/1.5倍以下の長さである。ノズルの入口開口部
17を本発明のように構成することによつて、あ
るノズルの一方の縁と隣接する他のノズルのそれ
と向かい合つた縁との間隔は比較的大きくなる。
ノズルの入口面はしかしながらノズル間隔を維持
したにも拘わず大きく保つことができる。このよ
うに入口開口部の形状を工夫することによつて、
隣接し合う変換器14の間隔はノズル間隔が従来
と同じである場合には大きくすることができ、そ
れにより製作が簡単化されかつ機械的な結合が減
らされる。
第2図に詳細に示されているように、入口開口
部17と出口開口部19とを結ぶ側面20は漏斗
状曲面、たとえば指数関数曲面に形成されてい
る。このような形状によつて、たとえばインク流
の乱れにより発生するエネルギー損失は大幅に回
避される。その上、その漏斗状曲面の角度は、使
用時に入口開口部17に加えられる圧力波が全反
射されるのが回避されるように選定されている。
さらに、長く延びたノズルの入口開口部を有す
る本発明においては、変換器の形状はその入口開
口部の面に合わせられる。隣接し合う変換器の間
隔は大きくすることができ、よつて製作が著しく
簡単になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるノズルの入口開口部の拡
大正面図、第2図は第1図における−線によ
る断面図、第3図は印字機構の原理構成の概略外
観図、第4図は曲げ振動子として動作する圧電変
換器の一部断面側面図、第5図は櫛状に形成され
た圧電変換器の配置を示す正面図である。 3……記録紙、10……支持板、14……圧電
変換器、11,18……ノズル、17……入口開
口部、19……出口開口部、20……入口開口部
と出口開口部とを結ぶ側面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 個々の点を印字するために共通の支持板内に
    一列に配設され大きな平面状の入口開口部とこの
    入口開口部に比べて小さい点状の出口開口部とを
    有するノズルが設けられ、その入口開口部の前に
    は互いに並列に置かれた同数の圧電変換器が配置
    され、この変換器の接触部は印加電圧を変えると
    圧電運動を生じ、それにより印字液がノズルから
    外部に放出されノズルの出口開口部の前に置かれ
    ている記録担体に運ばれるようにしたアナログ曲
    線またはアルフアベツトや数字記号ならびに像な
    どを点状に記号するための液滴動作式印字機構に
    おいて、前記入口開口部は、円形から変形されて
    特に長く延びた断面形状に形成され、その長手方
    向(縦方向)の広がりがノズル列の配列方向と交
    差するようになされ、 前記入口開口部と出口開口部とを結ぶ側面は漏
    斗状曲面、特に指数関数曲面であることを特徴と
    する液滴動作式印字機構。 2 前記入口開口部の横方向長さは前記出口開口
    部の横方向長さと同じであることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の液滴動作式印字機構。 3 前記入口開口部と出口開口部の面積比は5:
    1と25:1との間の大きさであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項または第2項記載の液滴
    動作式印字機構。 4 前記入口開口部は基本的には長方形状に形成
    され、その角が特に丸くされていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
    かに記載の液滴動作式印字機構。 5 前記入口開口部の横方向長さはノズル列にお
    けるノズル間隔の1/1.5倍以下の長さであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4
    項のいずれかに記載の液滴動作式印字機構。 6 前記漏斗状曲面の角度は使用時に前記入口開
    口部に加えられる圧力液が全反射されるのが回避
    されるように選定されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の液滴動作式印字機構。 7 前記個々の変換器は前記入口開口部の面の形
    状に合わせられていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項ないし第6項のいずれかに記載の液
    滴動作式印字機構。
JP57058926A 1981-04-08 1982-04-08 Sessile drop operation type printing mechanism Granted JPS57178768A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813114259 DE3114259A1 (de) 1981-04-08 1981-04-08 Mit fluessigkeitstroepfchen arbeitendes schreibgeraet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57178768A JPS57178768A (en) 1982-11-04
JPH0324342B2 true JPH0324342B2 (ja) 1991-04-03

Family

ID=6129706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57058926A Granted JPS57178768A (en) 1981-04-08 1982-04-08 Sessile drop operation type printing mechanism

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4409602A (ja)
EP (1) EP0062353B1 (ja)
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BR (1) BR8202010A (ja)
DE (2) DE3114259A1 (ja)

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