JPH04163152A - インクジェット記録装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、インクシエンド記録装置に関し、より詳細に
は、カラープリンターにおいてＭ　７４　ｔｚを変えた
場合でも液滴径の小さい場合と漬吐出の周波数応答性を
等しくしたインクジェット記録装置に関する。

従来皮嵐 インクジェット記録装置は、極めて低騒音で高速印字が
可能で安価な普通記録紙を用いることができる特徴を備
えているが、特に、圧電素子を具備してこれに電気信号
を印加することにより生ずる圧電変位を利用してインク
流路内に圧力波を形成し、必要に応した液滴を吐出する
オンデマント型インクジェット記録装置は簡易小型な記
録装置である。この型のインクジェット記録装置におい
て白黒の印字を行なう場合は、黒色のインクを画像情報
に応じた電気信号に基づいて圧力波を発生させて同一ノ
ズル径を有するノズルより液滴を吐出するだけでよかっ
た。しかしカラープリンタにおいては、液滴径を変える
必要がある。特にカラープリンターで通常の白黒プリン
ターと同等の黒文字印字を得るＬコは、黒文字印字時の
液滴径を他のカラー印字の黒インク液滴径に対し二倍以
上も大幅に変えることが求められる。

液滴径を変える方法としては、 ａ、圧電素子への印加電圧を変える。

ｂ、インク液室の形状を変える。

Ｃ，ノズル径を変える。

があげられる。

しかし、上記ａの方法では既設の電源で２倍以上の液滴
径とする充分な電圧とすることができず、これを実現す
るためには電源を複数個持つ必要がある。

また、上記すの方法は液滴径を２倍以上にするために、
これに対応して液室の長さ高さ等の寸法形状を大幅に変
化する必要があるが、それに伴なう液慣性の増加により
周波数応答性の劣化は避けられない。

更に、上記Ｃの方法による液滴径を変える方法では、ノ
ズル径を大きくすることにより液滴径を大幅に増加する
ことが可能ではあるが、液滴速度は大幅に低下すること
となり、液滴速度を増加させるために印加電圧を増加さ
せる必要が生じる。

目　　　　　的 本発明は、叙上の問題点に鑑みてなされたもので、ノズ
ル径を変化させることにより液滴径を大幅に変え、該液
滴径に対応して積層セラミックス駆動部の積層数を選ぶ
ことにより、印加電圧の増加や液室形状に変化を与える
ことなしに等速な液滴を吐出するインクジェット記録装
置を提供することを目的としてなされたものである。

構　　　成 本発明は、上記目的を達成するために、複数の溝で区分
され、少なくともその一部が積層圧電セラミックスより
なる駆動部と、該駆動部に対向配置される加圧液室を有
する流路板と、前記加圧液室に連通し、隣接して配置さ
れる共通液室とからなり、前記積層圧電セラミックスへ
の電圧印加により前記加圧液室の端部に設けられたノズ
ルより液滴を吐出して記録するインクジェット記録用ヘ
ットを複数個具備するインクジェット記録装置において
、前記各インクジェット記録用ヘットのノズルの径を各
々異なるものとし、各々の径のノズルより吐出する液滴
速度がほぼ等しくするように駆動部の積層圧電セラミッ
クスの積層構成を異なるようにしたことを特徴としてな
されたもので、第２図は、本発明のインクジェット記録
装置におけるインクジェットヘッドの基本構成を説明す
るための側断面図で、図中、１１は基板、１２は積層圧
電セラミックス、１２ａは駆動（ホット）側を極、１２
ｂはグランド側電極、１３は流路板、１３ａは加圧流室
、１４は共通液室、１５はインク供給パイプ、１６はノ
ズルプレート、１６ａはノズル、１７は保護板、１８は
駆動電圧、１９はリート線である。図示の積層圧電セラ
ミックス１２は、複数の圧電素子を積層とし、該複数の
圧電素子の各々の電極を駆動（ホット）側電極１２ａと
アース（グランド）側電極１２ｂとに並列接続して一体
化し、基板１１と保護板１７間に収容される。該積層圧
電セラミックス１２の上部端面には流路板１３が圧接さ
れ、該流路板１３には長手方向に溝状の加圧液室１３ａ
が平行して設けられ、インクを供給する共通液室１４に
連通される。加圧液室１３ａは圧電変位を受けてインク
を圧送するインク流路となり、端部にはインク滴を吐出
するイズルＬ６ａを設けたノズルプレート１６が接合さ
れている。積層圧電セラミックス１２には加圧液室１３
ａに対応して長手方向に凸部を持つ駆動部とするための
溝加工（図示せず）が施されて複数個に区分される。複
数個に区分された駆動部の選択された部分にパルス状の
駆動電圧を印加すると、対応する加圧液室１３ａが圧電
変位を受けて押圧膨張の体積変化を生じ、インク供給パ
イプ１５を介して加圧液室１３ａ内に供給されたインク
に圧力変化を与えてノズル１６ａより液滴を吐出し記録
用紙（図示せず）に画像形成される。

第１図は、本発明のインクジェット記録装置におけるイ
ンクジェットヘッドの一例を説明するための側断面図で
１図中、１は第一積層圧電セラミックス、２は第二積層
圧電セラミックス、３は第−流路板、３ａは第一加圧液
室、４は第一共通液室、５は第二流路板、５ａは第二加
圧液室、６は第二共通液室、７は第一ノズルプレート、
７ａは第一ノズル、８は第二ノズルプレート、８ａは第
二ノズル、１０は第一インクジェットヘッド。

２０は第二インクジェットヘッドであり、第一インクジ
ェットヘット１０および第二インクシエンドヘット２０
は共に第２図により説明した機能を有するインクジェッ
トヘットで、各々が積層されている状態を示す。図示に
おいて、第一インクジェットヘット１０は第一積層圧電
セラミックス１、第一流路板３、第一共通液室４および
第一ノズルプレート７により構成されており、カラー印
字における黒インク用のもので、第一積層圧電セラミッ
クス１の圧電ＭＮｊ数および第一ノズル７ａのノズル径
は、共に黒インク用で選ばれた諸元を有している。これ
に対して、第二インクジェットヘット２０は第二積層圧
電セラミックス２．第一流路板３、第二液室６および第
二ノズルプレート８により構成されており、積層圧電セ
ラミックス２は第−積Ｍｒｉ、雷セラミックス１の圧電
素子−肩当４ｊの厚さは同じであるが積層枚数は多くな
っている。

一方、第二ノズル８ａのノズル径は第一ノズルフロのノ
ズル径より大きい。積層圧電素子は厚み方向に分極され
ており、電圧印加により厚み変位する場合、変位量は分
極方向の圧電歪定数ｄ　３３と印加電圧Ｖとの積を積層
数ｎ倍した値に比例した値となり、同一圧電材で一層当
りの厚さが等しく。

同一電圧を印加した場合の変位量は積層数ｎに比例する
。すなわち加圧液室５ａの変形量は積層数ｎに比例して
大きくなる。第二ノズル８ａのノズル径は第一ノズル７
ａのノズル径よりも大きく、従ってインク液滴径も大き
くなるが、この液滴径の液滴を吐出する場合の液滴速度
は同一の駆動電圧の印加において変形量に対応する。以
上のことから積層数ｎを選択することにより、第一イン
クジェットベツド１０において黒インク用の液滴速度と
等しい液滴速度が得られる。なお、図示のインクジェッ
トヘッドは二段重ねであるが、特に二段に限られるもの
ではない。

効　　　果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、特に
カラープリンターで通常の白黒プリンターと同等の黒文
字印字を得るために液滴径を大きくする必要があるのに
対し、電源付加、加圧液室の変更等の形状の増大や高価
格をまねくことなく、液滴径に対応したノズル径を有す
る加圧液室を積層圧電セラミックスの積層数を選んで駆
動することにより、液滴速度の変化を生ずることなく安
価で簡単に高速高品質のカラー画像が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図は１本発明のインクジェット記録装置におけるイ
ンクジェットヘットの一例を説明するための図、第２図
は、本発明のインクジェット記録装置におけるインクジ
ェットヘッドの基本構成を説明するための側断面図であ
る。 １・・・第一積層セラミックス、２・・・第二積層セラ
ミックス、３・・第一流路板、３ａ・・・第一加圧液室
、４・・第一共通液室、５・・・第二流路板、５ａ・・
・第二加圧液室、６・・第二共通液室、７・・・第一ノ
ズルプレート、７ａ・・・第一ノズル、８・・・第二ノ
ズルプレート、８ａ・・・第二ノズル、１０・・・第一
インクジェットヘッド、２０・・・第二インクジェット
ヘッド。 特許出願人　　株式会社　リ　コ　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数の溝で区分され、少なくともその一部が積層圧
   電セラミックスよりなる駆動部と、該駆動部に対向配置
   される加圧液室を有する流路板と、前記加圧液室に連通
   し、隣接して配置される共通液室とからなり、前記積層
   圧電セラミックスへの電圧印加により前記加圧液室の端
   部に設けられたノズルより液滴を吐出して記録するイン
   クジェット記録用ヘッドを複数個具備するインクジェッ
   ト記録装置において、前記各インクジェット記録用ヘッ
   ドのノズルの径を各々異なるものとし、各々の径のノズ
   ルより吐出する液滴速度がほぼ等しくするように駆動部
   の積層圧電セラミックスの積層構成を異なるようにした
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。