JPH0555306B2 - - Google Patents

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JPH0555306B2
JPH0555306B2 JP60162406A JP16240685A JPH0555306B2 JP H0555306 B2 JPH0555306 B2 JP H0555306B2 JP 60162406 A JP60162406 A JP 60162406A JP 16240685 A JP16240685 A JP 16240685A JP H0555306 B2 JPH0555306 B2 JP H0555306B2
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JP
Japan
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ink
air
ink ejection
discharge port
nozzle member
Prior art date
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JP60162406A
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Japanese (ja)
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JPS6221552A (en
Inventor
Masayoshi Miura
Hajime Oda
Kenji Akami
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS6221552A publication Critical patent/JPS6221552A/en
Publication of JPH0555306B2 publication Critical patent/JPH0555306B2/ja
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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
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/105Ink jet characterised by jet control for binary-valued deflection
    • 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
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/02Air-assisted ejection

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 本発明はインクを吐出させ、文字、画像等を被
記録物に記録するインクジエツト記録装置に関す
る。 従来の技術 空気流を利用したインクジエツト記録ヘツドと
して例えば特開昭58−220758号公報に見られる、
第3図に示すようなインクジエツト記録ヘツドが
ある。インク室4に隣接して設けられたインク吐
出口2−1〜2−nに対向して空気吐出口1−1
〜1−nが設置されており、空気室3を介して送
られてくる空気流が各空気吐出口1−1〜1−n
より流出している。インク吐出口2−1〜2−n
の裏面には各々分割された電極6−1〜6−nが
設置されており各々信号原5−1〜5−nに連結
され、電極6−1〜6−nと、空気吐出口1−1
〜1−nの表面に設けられた共通電極7との間に
独立して電位差が設けられる。そしてこの電位差
により生じる静電力と、前記空気吐出口1−1〜
1−nより流出する空気の加速力によつて、前記
インク吐出口2−1〜2−nに保持されているイ
ンクが引き出され、前記空気吐出口1−1〜1−
nより吐出する。 第4図は、第3図のインクジエツト記録ヘツド
の空気およびインク供給系を示すものであり、空
気供給源9よりの空気流はヘツド8に送られると
共に、ヘツド8のインク室4に連通したインクタ
ンク10にも送られる。これは、非記録時に、イ
ンク吐出口2−1〜2−nに保持されているイン
クが安定して保たれるようにするためである。 第5図は、インク吐出口2−1〜2−nに保持
されるインクを安定保持するための条件を説明す
るための図である。空気室3に送られて来る空気
の圧力Paは、空気供給源9よりヘツド8までの
空気流路に圧力損失がないあるいは無視できる程
度である時、ほぼ空気供給源9の圧力に等しい。
また、インク室4に印加されるインクの圧力Pi
は、インクタンク10に印加される空気圧力とほ
ぼ等しくさらには、空気供給源9の圧力にほぼ等
しい。したがつて、適切な空気流路によれば、
Pa≒Piが成立する。インク吐出口2には、イン
クのメニスカス13が保たれねばならないが、こ
のためには、インク吐出口2内のインクの圧力Pi
と、インク吐出口2の近傍12の空気圧力Pnが
ほぼ等しくすれば良い。したがつて、従来空気吐
出口1と、インク吐出口2を有する板の間隙によ
り構成される空気層14での空気の圧力損失を少
なくし、Pa≒Pnが成立するように寸法構造を決
定して、Pn≒Piを成立させ、インク吐出口2に
生じるインクのメニスカスを安定保持させてい
た。 発明が解決しようとする問題点 以上の説明のように、第2図のような空気流を
利用したインクジエツト記録ヘツドでは、インク
吐出口内のインク圧力Piと、インク吐出口近傍に
生じる空気圧力Pnをほぼ等しくし、インクのメ
ニスカスを安定に保つことが重要である。 しかしながら、空気吐出口あるいはインク吐出
口を複数個有するマルチノズルヘツドにおいては
このことが非常に困難なことになる。インク吐出
口2−nが等間隔に一列に配置された構成では、
対応する空気吐出口1−nもそれだけ数が増える
ので、空気層14を流れる空気の流量が増加する
ことになる。換言すれば、インク吐出口2−n、
あるいは空気吐出口1−nの配列ピツチをDとす
れば、空気吐出口1−nの1つより流出する空気
流が供給される空気層14での流路の幅はDとな
り、ピツチDが小さくなればなる程、その流路が
狭くなり、流路での流速が速くなり、空気層14
で圧力損が生じるようになる。したがつてインク
吐出口2−n近傍の空気圧力Pnが空気室3での
空気圧力Paより低下するようになる。 また、空気層14での空気圧力の損失Pa−Pn
が大きくなつて来ると、複数のインク吐出口2−
nの近傍の各々のPnにばらつきが生じて来る。
これは、空気層14において部分的にでも多少の
差異があると、それが空気流路での空気抵抗の差
となつて現われ、空気抵抗の少ない部分より、よ
り多くの空気流が流出するためと思われる。この
ような、各インク吐出口2−nでのPnの差が生
じると、各インク吐出口2−nに生じるインクの
メニスカスにも差異が生じるため、メニスカスを
引き出すに要する静電エネルギの大きさにも差異
が生じ、ひいては、各インク吐出口2−nよりの
インクの吐出状態が異なることになり、記録画質
を低下させる原因となる。 本発明は以上のような欠点をなくし、複数のイ
ンク吐出口に形成されるインクのメニスカスを均
一にし、インクの吐出特性のバラツキをなくすこ
とを目的とするものである。 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は所定の間
隔で配列された複数のインク吐出口を有する平板
状の第1のノズル部材と、前記第1のノズル部材
のインク吐出口に対応した複数の空気吐出口を有
する平板状の第2のノズル部材と、空気流を発生
させるために空気を供給する空気供給源と、前記
インク吐出口と空気吐出口との間隙部分におい
て、前記空気供給源からの空気流に急激な曲がり
を生じさせながら前記空気吐出口より送出するよ
うに、前記インク吐出口から空気吐出口へ至る方
向に前記空気流の圧力の減少する圧力勾配の変化
する空間を形成する第1の手段と、前記空気吐出
口の周囲において、前記第2のノズル部材の表面
に形成した電極と、前記電極と前記インク吐出口
内のインクとの間に印加される信号に応じて、選
択的に前記電極とインクとの間に電位差を生じさ
せる第2の手段とを有し、前記第2の手段により
生じる電位差による誘引力により、前記インク吐
出口に生じるインクメニスカスを引き伸ばし、前
記第1の手段によつて形成される圧力勾配の変化
する空間を通過する空気流により、加速力を作用
させ、前記インク吐出口内のインクを、前記空気
吐出口を経て外方に吐出させるインクジエツト記
録ヘツドであつて、前記第1のノズル部材と前記
第2のノズル部材との間隙での圧力低下が0.02
Kg/cm2以下になるように、前記複数のインク吐出
口の配列方向に直行する方向における前記第1の
ノズル部材の長さを設定したインクジエツト記録
ヘツドである。 作 用 上記構成において、2つのノズル部材の間隙で
の空気流の圧力低下を0.02Kg/cm2以下とすると、
この圧力低下はインク吐出口とインクタンクの液
面の高低を調整することによりインク吐出口内外
でのインク圧力と空気圧力のバランスを容易にと
ることができる。この結果、各インク吐出口より
のインクの吐出特性が均一となり、バラツキの少
ないマルチノズルヘツドが提供できる。 実施例 以下本発明の実施例について図面とともに詳細
に説明する。 第1図a,bにおいて、15はインクノズル部
材でその長手方向に一定のピツチDでインク吐出
口2−nが複数個形成されている。16は空気ノ
ズル部材で、インク吐出口2−nと対向する位置
に空気吐出口1−nが複数個形成されている。空
気吐出口1−nを囲んで各空気吐出口1−nに共
通の共通電極17が空気ノズル部材16の外側に
設けられている。一方各インク吐出口2−nに対
し互に独立してインク室4側に電極18が形成さ
れている。 このような構成において、インク吐出口近傍の
空気圧力Pnを決定する要因には、主として以下
のものがある。 1 空気供給よりの空気圧力Pa 2 空気吐出口あるいはインク吐出口の配列ピツ
チD 3 空気吐出口を有する板とインク吐出口を有す
る板の間隔T 4 空気吐出口径DA、および空気吐出口長さLA 5 インク吐出口を有する板の幅L(あるいは空
気層の幅L) その他、空気の粘性抵抗や密度も考えられる
が、無視できる程度の影響しか考えられない。 以上の項目のうち、空気圧力Paは、通常0.1〜
0.15Kg/cm2の圧力が使用され、インク吐出口より
引き出されるインクを加速するには、約0.1Kg/
cm2以上の圧力が必要である。空気圧力Paは空気
層14を流れる空気流量に関係し、空気圧力Pa
が小である程Pa−Pnの値も小さくなるが、空気
圧力Paはあくまで、インクの加速力を得るため
に必要な値に設定されるものであり、Pa−Pnを
小さくするために空気圧力Paを変化させること
はできない。 また、ピツチDは、マルチノズルヘツドの使用
方法や使用目的に応じて設計されるものである。
間隔Tは、インク吐出口より引き出されるインク
の吐出特性に影響を与え、特に一定値(約
100μm)以上の値となると急激に応答性が低下す
る。したがつて、間隔Tを大きくすることによつ
てPa−Pnを0に近づけることは、インクの吐出
特性に影響するので得策ではない。さらに空気吐
出口径DAおよび長さLAも、空気流量に関係する
が、インク吐出口よりのインクの吐出を安定にす
るために制限を受ける。すなわちDAは、インク
吐出口の径の約2倍以上、LAはDAの約3倍以下
程度の値を選択しなければならない。 以上のことから、比較的自由にその寸法を変化
できるのは、インク吐出口を有する板(以下イン
クノズル板と称する)の幅Lだけであることが分
る。 ここでは、 Pa=0.125Kg/cm2 D=0.5mm T=0.1mm DA=0.1mm LA=0.3mm とし、前記幅Lを変化させて実験を行つた。 第5図はその結果を示すグラフである。第5図
に示すように、Pa−Pnの値は、Lに比例して上
昇する。 例えばL=3mmの時にはPa−Pn=0.019Kg/cm2
であるがこの時には、インク吐出口2近傍の空気
圧力Pnがインク室4内のインクの圧力Pi(=Pa)
より0.019Kg/cm2だけ低いことになる。したがつ
て、インクは、インク吐出口より押し出されよう
とする力が働く。しかし、この程度の圧力差であ
れば、ヘツド8とインクタンク10に高低差を設
けることによつて補正できる。すなわち、使用す
るインクの密度が1g/cm3であつたとすれば、イ
ンク吐出口2とインクタンク10の液面差が19cm
となるよう、インクタンクの位置を下げれば、イ
ンク吐出口2内外でのインク圧力Pi、空気圧力
Pnのバランスがとれることになる。 次に、インクの吐出特性のバラツキを測定し
た。試作したマルチノズルヘツドは、インク吐出
口2−nを16個有するものであり、各インク吐出
口よりのインクの吐出特性を知るため、パルス幅
100μsのパルス電圧を印加し、インクが吐出する
ために必要な最小電圧(以下閾値電圧Vthと称
す)を各インク吐出口に対して測定した。なお、
第5図で測定されたPnは、インクタンク10に
空気圧力を印加せず、ヘツド8にのみに空気流を
流した際に、密閉状態のインク室4に生じる圧力
であり、16個のインク吐出口2−nに生じる各々
にPnの平均値に当るものである。そして、上記
閾値電圧Vthの測定に際しては、Pa−Pnの値を
インクタンク10の高さで補正をして、実験を行
つた。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet recording device that records characters, images, etc. on a recording material by ejecting ink. Prior Art An example of an inkjet recording head that utilizes airflow is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-220758.
There is an inkjet recording head as shown in FIG. An air outlet 1-1 faces the ink outlets 2-1 to 2-n provided adjacent to the ink chamber 4.
~1-n are installed, and the air flow sent through the air chamber 3 is sent to each air outlet 1-1~1-n.
It's leaking more. Ink discharge ports 2-1 to 2-n
Separate electrodes 6-1 to 6-n are installed on the back surface of the , and are connected to the signal sources 5-1 to 5-n, respectively. 1
A potential difference is independently provided between the common electrode 7 provided on the surface of 1-n. The electrostatic force generated by this potential difference and the air discharge ports 1-1 to
The ink held in the ink discharge ports 2-1 to 2-n is drawn out by the acceleration force of the air flowing out from the air discharge ports 1-1 to 1-n.
Discharge from n. FIG. 4 shows the air and ink supply system of the inkjet recording head of FIG. It is also sent to tank 10. This is to ensure that the ink held in the ink ejection ports 2-1 to 2-n is stably maintained during non-printing. FIG. 5 is a diagram for explaining conditions for stably retaining the ink retained in the ink discharge ports 2-1 to 2-n. The pressure Pa of the air sent to the air chamber 3 is approximately equal to the pressure of the air supply source 9 when there is no or negligible pressure loss in the air flow path from the air supply source 9 to the head 8.
In addition, the ink pressure Pi applied to the ink chamber 4
is approximately equal to the air pressure applied to the ink tank 10 and further approximately equal to the pressure of the air supply source 9. Therefore, with a suitable air flow path,
Pa≒Pi holds true. The ink meniscus 13 must be maintained in the ink discharge port 2, but in order to do so, the ink pressure Pi within the ink discharge port 2 must be maintained.
It is sufficient that the air pressure Pn in the vicinity 12 of the ink ejection port 2 is approximately equal to the air pressure Pn. Therefore, conventionally, the dimensional structure is determined to reduce the pressure loss of air in the air layer 14 formed by the gap between the plates having the air outlet 1 and the ink outlet 2, and to satisfy Pa≒Pn. In this way, Pn≈Pi is established, and the ink meniscus generated at the ink ejection port 2 is stably maintained. Problems to be Solved by the Invention As explained above, in the inkjet recording head using air flow as shown in Fig. 2, the ink pressure Pi in the ink ejection port and the air pressure Pn generated near the ink ejection port are It is important to keep the ink meniscus approximately equal and stable. However, this becomes extremely difficult in a multi-nozzle head having a plurality of air or ink discharge ports. In a configuration in which the ink ejection ports 2-n are arranged in a line at equal intervals,
Since the number of corresponding air discharge ports 1-n increases accordingly, the flow rate of air flowing through the air layer 14 increases. In other words, the ink ejection ports 2-n,
Alternatively, if the arrangement pitch of the air discharge ports 1-n is D, the width of the flow path in the air layer 14 to which the air flow flowing out from one of the air discharge ports 1-n is supplied is D, and the pitch D is The smaller the size, the narrower the flow path becomes, the faster the flow velocity in the flow path becomes, and the air layer 14
Pressure loss begins to occur. Therefore, the air pressure Pn near the ink discharge port 2-n becomes lower than the air pressure Pa in the air chamber 3. Also, the air pressure loss Pa−Pn in the air layer 14
becomes larger, multiple ink ejection ports 2-
Variations occur in each Pn in the vicinity of n.
This is because if there is a slight difference, even partially, in the air layer 14, this will appear as a difference in air resistance in the air flow path, and more air flow will flow out from areas with less air resistance. I think that the. If such a difference in Pn occurs between each ink ejection port 2-n, a difference will also occur in the ink meniscus generated at each ink ejection port 2-n, so the amount of electrostatic energy required to draw out the meniscus will vary. This causes a difference in the ink ejection state from each ink ejection port 2-n, which causes a decrease in the quality of the recorded image. It is an object of the present invention to eliminate the above-mentioned drawbacks, to make the meniscus of ink formed in a plurality of ink ejection ports uniform, and to eliminate variations in ink ejection characteristics. Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a flat first nozzle member having a plurality of ink ejection ports arranged at predetermined intervals; a flat second nozzle member having a plurality of air discharge ports corresponding to the ink discharge ports; an air supply source that supplies air to generate an air flow; and a gap between the ink discharge ports and the air discharge ports. The pressure of the air flow decreases in the direction from the ink discharge port to the air discharge port so that the air flow from the air supply source is sent out from the air discharge port while causing a sharp bend in the air flow from the air supply source. a first means for forming a space with a changing gradient; an electrode formed on the surface of the second nozzle member around the air discharge port; and a voltage applied between the electrode and the ink in the ink discharge port. and a second means for selectively generating a potential difference between the electrode and the ink according to a signal generated by the second means, and an attractive force generated by the potential difference generated by the second means is generated at the ink ejection port. The ink meniscus is stretched, and an acceleration force is applied by the airflow passing through the space where the pressure gradient changes formed by the first means, so that the ink in the ink discharge port is moved out through the air discharge port. The inkjet recording head ejects ink in one direction, and the pressure drop in the gap between the first nozzle member and the second nozzle member is 0.02.
In the inkjet recording head, the length of the first nozzle member in the direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of ink ejection ports is set to be equal to or less than Kg/cm 2 . Effect In the above configuration, if the pressure drop of the air flow in the gap between the two nozzle members is 0.02Kg/cm 2 or less,
This pressure drop can be easily balanced between the ink pressure and air pressure inside and outside the ink discharge port by adjusting the height of the liquid level between the ink discharge port and the ink tank. As a result, the ink ejection characteristics from each ink ejection port become uniform, and a multi-nozzle head with less variation can be provided. Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIGS. 1a and 1b, 15 is an ink nozzle member in which a plurality of ink ejection ports 2-n are formed at a constant pitch D in the longitudinal direction. Reference numeral 16 denotes an air nozzle member, and a plurality of air discharge ports 1-n are formed at positions facing the ink discharge ports 2-n. A common electrode 17 that is common to each air outlet 1-n is provided on the outside of the air nozzle member 16, surrounding the air outlet 1-n. On the other hand, electrodes 18 are formed independently on the ink chamber 4 side for each ink discharge port 2-n. In such a configuration, the following are the main factors that determine the air pressure Pn near the ink ejection ports. 1 Air pressure from air supply Pa 2 Arrangement pitch of air or ink discharge ports D 3 Distance between the plate with air discharge ports and the plate with ink discharge ports T 4 Air discharge port diameter D A and air discharge port length L A 5 Width L of the plate having the ink ejection ports (or width L of the air layer) In addition, the viscous resistance and density of the air may be considered, but their effects are considered to be negligible. Among the above items, air pressure Pa is usually 0.1~
A pressure of 0.15 Kg/cm 2 is used and approximately 0.1 Kg/cm 2 is used to accelerate the ink being drawn from the ink outlet.
A pressure of at least cm2 is required. The air pressure Pa is related to the flow rate of air flowing through the air layer 14, and the air pressure Pa
The smaller the value of Pa-Pn, the smaller the value of Pa-Pn, but the air pressure Pa is only set to the value necessary to obtain the accelerating force of the ink. Pa cannot be changed. Further, the pitch D is designed depending on the usage method and purpose of the multi-nozzle head.
The interval T affects the ejection characteristics of the ink drawn out from the ink ejection port, and is especially constant (approximately
When the value exceeds 100 μm), the responsiveness decreases rapidly. Therefore, it is not a good idea to bring Pa-Pn closer to 0 by increasing the interval T because this will affect the ink ejection characteristics. Furthermore, the air discharge port diameter D A and the length L A are also related to the air flow rate, but are limited in order to stabilize ink discharge from the ink discharge ports. That is, D A must be selected to be approximately twice or more the diameter of the ink ejection port, and LA must be selected to be approximately three times or less than D A. From the above, it can be seen that the only dimension that can be changed relatively freely is the width L of the plate having the ink ejection ports (hereinafter referred to as the ink nozzle plate). Here, the experiment was conducted with Pa=0.125 Kg/cm 2 D=0.5 mm T=0.1 mm D A =0.1 mm L A =0.3 mm, and the width L was varied. FIG. 5 is a graph showing the results. As shown in FIG. 5, the value of Pa-Pn increases in proportion to L. For example, when L=3mm, Pa−Pn=0.019Kg/cm 2
However, at this time, the air pressure Pn near the ink discharge port 2 is equal to the ink pressure Pi (=Pa) in the ink chamber 4.
It is 0.019Kg/cm 2 lower than that. Therefore, a force acts on the ink to push it out from the ink ejection port. However, this level of pressure difference can be corrected by providing a height difference between the head 8 and the ink tank 10. In other words, if the density of the ink used is 1 g/cm 3 , the difference in liquid level between the ink discharge port 2 and the ink tank 10 is 19 cm.
If the position of the ink tank is lowered so that
Pn will be balanced. Next, variations in ink ejection characteristics were measured. The prototype multi-nozzle head has 16 ink ejection ports 2-n, and in order to know the ink ejection characteristics from each ink ejection port, the pulse width is
A pulse voltage of 100 μs was applied, and the minimum voltage required for ejecting ink (hereinafter referred to as threshold voltage Vth) was measured for each ink ejection port. In addition,
Pn measured in FIG. 5 is the pressure generated in the ink chamber 4 in a sealed state when no air pressure is applied to the ink tank 10 and air flow is caused only to the head 8. This corresponds to the average value of Pn generated at each discharge port 2-n. When measuring the threshold voltage Vth, the experiment was conducted by correcting the value of Pa-Pn based on the height of the ink tank 10.

【表】 表1はその結果を示すものであり、これによる
と、インク吐出口2−nを有する板の幅Lが1mm
のヘツドNo.1では閾値電圧Vthが350〜370Vで16
個のインク吐出口間でのバラツキがほとんどない
のに比較して、L=4mmのヘツドNo.4では350〜
550Vと閾値電圧に200Vのバラツキがある。これ
は、空気層14での粘性抵抗が増加したためPa
−Pnが増大する一方、各インク吐出口2−nに
関して各々のPnにバラツキが生じ、そのため、
各インク吐出口2−nに生じるインクのメニスカ
スの形状にバラツキが生じるためである。以上の
結果、Pa−Pnの値が約0.02Kg/cm2を越えると、
急激に閾値電圧Vthにバラツキが生じることが分
つた。そしてさらに、前述のようにPn−Paの値
が大きくなると、ヘツド8とインクタンク10の
高低差が大きくなり、装置の寸法上の問題や、空
気を流していない状態でのインク吐出口に生じる
インクのメニスカスの安定性に問題が生じるよう
になる。 以上の実験によつて得られた結果は、例えば、
インチ吐出口2−nのピツチD、あるいは空気吐
出口径DA、等が変化すると当然異なる結果が得
られるが、原理的には、前記Pa−Pnの値を0.02
Kg/cm2以下にするよう、前記Lの値を選定すれ
ば、インク吐出口2−nに生じるインクをメニス
カスを安定に保つことが容易となり、かつ各イン
ク吐出口2−nより吐出するインクの吐出特性を
均一にすることができる。 発明の効果 以上のように本発明によれば、複数のインク吐
出口に形成されるインクのメニスカスの形状が均
一となり、各インク吐出口よりのインクの吐出特
性が均一となり、性能にバラツキのないマルチノ
ズルヘツドが実現できる。
[Table] Table 1 shows the results. According to this, the width L of the plate having the ink ejection ports 2-n is 1 mm.
In head No. 1, the threshold voltage Vth is 350 to 370V and 16
Compared to the fact that there is almost no variation among the ink ejection ports, head No. 4 with L = 4 mm has a variation of 350~
There is a variation of 200V in the threshold voltage of 550V. This is due to the increase in viscous resistance in the air layer 14.
While -Pn increases, variations occur in each Pn for each ink ejection port 2-n, and therefore,
This is because the shape of the ink meniscus generated at each ink ejection port 2-n varies. As a result of the above, when the value of Pa-Pn exceeds approximately 0.02Kg/ cm2 ,
It was found that the threshold voltage Vth suddenly fluctuated. Furthermore, as mentioned above, when the value of Pn-Pa increases, the difference in height between the head 8 and the ink tank 10 increases, which may cause problems with the dimensions of the device or the ink ejection port when no air is flowing. Ink meniscus stability becomes a problem. The results obtained from the above experiments are, for example,
Naturally, different results will be obtained if the pitch D of the inch outlet 2-n or the air outlet diameter D A changes, but in principle, the value of Pa - Pn should be set to 0.02.
If the value of L is selected to be less than Kg/cm 2 , it becomes easy to maintain a stable meniscus of the ink generated at the ink ejection ports 2-n, and the ink ejected from each ink ejection port 2-n. The ejection characteristics can be made uniform. Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the shape of the ink meniscus formed at a plurality of ink ejection ports becomes uniform, the ink ejection characteristics from each ink ejection port become uniform, and there is no variation in performance. A multi-nozzle head can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図a,bは本発明によるインクジエツト記
録ヘツドの実施例における要部平面図および断面
図、第2図は本発明によるインクジエツト記録ヘ
ツドの特性図、第3図a,bは本発明が適用され
るインクジエツト記録ヘツドの一例を示す平面断
面図および側面断面図、第4図は第3図のインク
ジエツト記録ヘツドを使用したインクジエツト記
録装置の概念図、第5図は第3図のインクジエツ
ト記録ヘツドのC−C′線断面図である。 1−n……空気吐出口、2−n……インク吐出
口、4……インク室、14……空気層、15……
インクノズル部材、16……空気ノズル部材、1
7……共通電極、18……電極。
1a and 1b are plan views and cross-sectional views of essential parts of an embodiment of the ink jet recording head according to the present invention, FIG. 4 is a conceptual diagram of an inkjet recording apparatus using the inkjet recording head of FIG. 3, and FIG. 5 is a schematic diagram of the inkjet recording head of FIG. 3. It is a sectional view taken along the line C-C'. 1-n...Air discharge port, 2-n...Ink discharge port, 4...Ink chamber, 14...Air layer, 15...
Ink nozzle member, 16... Air nozzle member, 1
7... Common electrode, 18... Electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 所定の間隔で配列された複数のインク吐出口
を有する平板状の第1のノズル部材と、 前記第1のノズル部材のインク吐出口に対応し
た複数の空気吐出口を有する平板状の第2のノズ
ル部材と、 空気流を発生させるために空気を供給する空気
供給原と、 前記インク吐出口と空気吐出口との間隙部分に
おいて、前記空気供給原からの空気流に急激な曲
がりを生じさせながら前記空気吐出口より送出す
るように、前記インク吐出口から空気吐出口へ至
る方向に前記空気流の圧力の減少する圧力勾配の
変化する空間を形成する第1の手段と、 前記空気吐出口の周囲において、前記第2のノ
ズル部材の表面に形成した電極と、 前記電極と前記インク吐出口内のインクとの間
に印加される信号に応じて、選択的に前記電極と
インクとの間に電位差を生じさせる第2の手段と
を有し、 前記第2の手段により生じる電位差による誘引
力により、前記インク吐出口に生じるインクメニ
スカスを引き伸ばし、前記第1の手段によつて形
成される圧力勾配の変化する空間を通過する空気
流により、加速力を作用させ、前記インク吐出口
内のインクを、前記空気吐出口を経て外方に吐出
させるインクジエツト記録ヘツドであつて、 前記第1のノズル部材と前記第2のノズル部材
との間隙での圧力低下が0.02Kg/cm2以下になるよ
うに、前記複数のインク吐出口の配列方向に直行
する方向における前記第1のノズル部材の長さを
設定したインクジエツト記録ヘツド。
[Scope of Claims] 1. A flat first nozzle member having a plurality of ink ejection ports arranged at predetermined intervals; and a plurality of air ejection ports corresponding to the ink ejection ports of the first nozzle member. an air supply source that supplies air to generate an air flow; and an air flow from the air supply source in a gap between the ink discharge port and the air discharge port. A first means for forming a space in which the pressure gradient of the air flow decreases in a direction from the ink discharge port to the air discharge port so that the air flow is sent from the air discharge port while causing a sudden bend. an electrode formed on the surface of the second nozzle member around the air ejection port; and an electrode formed on the surface of the second nozzle member in response to a signal applied between the electrode and the ink in the ink ejection port. and a second means for generating a potential difference between the ink and the ink, and the ink meniscus generated at the ink ejection port is stretched by the attractive force due to the potential difference generated by the second means, and the ink meniscus generated at the ink ejection port is stretched by the first means. An inkjet recording head that applies an acceleration force to an air flow passing through a space in which a pressure gradient is changed, thereby ejecting the ink in the ink ejection opening to the outside through the air ejection opening, The first nozzle in the direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of ink ejection ports such that the pressure drop in the gap between the first nozzle member and the second nozzle member is 0.02 Kg/cm 2 or less. Inkjet recording head with set member length.
JP60162406A 1985-07-23 1985-07-23 Ink jet recording head Granted JPS6221552A (en)

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