JPH1128813A - オンデマンド型マルチノズルインクジェットヘッド - Google Patents
オンデマンド型マルチノズルインクジェットヘッドInfo
- Publication number
- JPH1128813A JPH1128813A JP18553097A JP18553097A JPH1128813A JP H1128813 A JPH1128813 A JP H1128813A JP 18553097 A JP18553097 A JP 18553097A JP 18553097 A JP18553097 A JP 18553097A JP H1128813 A JPH1128813 A JP H1128813A
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- JP
- Japan
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- ink
- plate
- flow path
- nozzles
- nozzle
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- Pending
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数のノズルを高密度に集積させた圧電素子
を用いるオンデマンド型マルチノズルインクジェットヘ
ッドの駆動方法に関するもので、ベタ印刷などの場合
に、多数のノズルを同時に駆動するときのインクを経由
した相互作用を低減する。 【解決手段】 インクを複数のリストリクタへ供給する
インク流路の壁の一部を振動板と同程度のバネ強さを持
つ薄板とし、該薄板のインクに浸される面とは反対側の
面に弾性材を配設した。
を用いるオンデマンド型マルチノズルインクジェットヘ
ッドの駆動方法に関するもので、ベタ印刷などの場合
に、多数のノズルを同時に駆動するときのインクを経由
した相互作用を低減する。 【解決手段】 インクを複数のリストリクタへ供給する
インク流路の壁の一部を振動板と同程度のバネ強さを持
つ薄板とし、該薄板のインクに浸される面とは反対側の
面に弾性材を配設した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子を用いた
オンデマンド型インクジェットヘッドで、特に多数のノ
ズルを高密度に集積させたマルチノズルインクジェット
ヘッドのクロストーク低減に有効な構造に関するもので
ある。
オンデマンド型インクジェットヘッドで、特に多数のノ
ズルを高密度に集積させたマルチノズルインクジェット
ヘッドのクロストーク低減に有効な構造に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来のインクジェットヘッドは図２に示
す構成である。
す構成である。
【０００３】複数のオリフィス１が形成されたオリフィ
スプレート１３と、オリフィスプレート１３上に配設さ
れ、加圧室２を形成するチャンバプレート１２と、加圧
室２へのインク供給量を制御するリストリクタ８を構成
するリストリクタプレート１１と、加圧室２の壁面の少
なくとも一部を形成し、圧電素子４が連結されている振
動板１１と、前記リストリクタ８の複数に連通するイン
ク流路７にてノズルが構成される。
スプレート１３と、オリフィスプレート１３上に配設さ
れ、加圧室２を形成するチャンバプレート１２と、加圧
室２へのインク供給量を制御するリストリクタ８を構成
するリストリクタプレート１１と、加圧室２の壁面の少
なくとも一部を形成し、圧電素子４が連結されている振
動板１１と、前記リストリクタ８の複数に連通するイン
ク流路７にてノズルが構成される。
【０００４】圧電素子４はその一端が固定基板６にて固
定されると共に、他端は弾性材料１０（本例ではシリコ
ンゴム）を介して振動板６に固定されており、信号入力
端子５ａ、５ｂへの入力信号によって伸縮する。
定されると共に、他端は弾性材料１０（本例ではシリコ
ンゴム）を介して振動板６に固定されており、信号入力
端子５ａ、５ｂへの入力信号によって伸縮する。
【０００５】上記構成において、圧電素子４の伸縮によ
り振動板６が弾性変形されることによってインクを加圧
室２内に吸引し、ついで加圧することによりオリフィス
１からインク液滴が噴射される。
り振動板６が弾性変形されることによってインクを加圧
室２内に吸引し、ついで加圧することによりオリフィス
１からインク液滴が噴射される。
【０００６】上記のようなノズルを複数有するオンデマ
ンド型インクジェットヘッドでは、例えば、ベタ状のパ
ターンを印刷する場合には、ノズルの全数を高い周波数
で駆動する。この際、ノズルから噴射されるインク液滴
の速度が、ノズル間の相互干渉によって１本のノズルを
単独で駆動した場合に比べて低下することが多い（これ
を通常「クロストークによる速度低下」と呼んでい
る）。このため、速度低下によりインク液滴の着地位置
がずれると共に、インク量の減少でドットの大きさにば
らつきが生じ、良好な印刷品質を得ることができない。
ンド型インクジェットヘッドでは、例えば、ベタ状のパ
ターンを印刷する場合には、ノズルの全数を高い周波数
で駆動する。この際、ノズルから噴射されるインク液滴
の速度が、ノズル間の相互干渉によって１本のノズルを
単独で駆動した場合に比べて低下することが多い（これ
を通常「クロストークによる速度低下」と呼んでい
る）。このため、速度低下によりインク液滴の着地位置
がずれると共に、インク量の減少でドットの大きさにば
らつきが生じ、良好な印刷品質を得ることができない。
【０００７】従来、クロストークを低減するために、同
時噴射するノズル数を減らす方法が採用されている。例
えば、ノズル全数に、ノズルの配列順に１、２、３、・
・・と番号をつけ、奇数ノズルと偶数ノズルの２グルー
プに分け、時間差を設けて駆動する。このような分割駆
動では同時噴射のノズル数を更に削減するため、３グル
ープ以上に分割されることもある。
時噴射するノズル数を減らす方法が採用されている。例
えば、ノズル全数に、ノズルの配列順に１、２、３、・
・・と番号をつけ、奇数ノズルと偶数ノズルの２グルー
プに分け、時間差を設けて駆動する。このような分割駆
動では同時噴射のノズル数を更に削減するため、３グル
ープ以上に分割されることもある。
【０００８】
【発明が解決しようする課題】上記のように多数分割駆
動でインク噴射を行うと、駆動回路が複雑になる。ま
た、グループ毎の噴射タイミングが短くなって、駆動パ
ルスの幅を大きくとることができないという問題もあ
る。
動でインク噴射を行うと、駆動回路が複雑になる。ま
た、グループ毎の噴射タイミングが短くなって、駆動パ
ルスの幅を大きくとることができないという問題もあ
る。
【０００９】本発明の課題は、複数のノズルを有するオ
ンデマンド型マルチノズルインクジェットヘッドにおい
て、多数分割駆動を行わなくてもクロストークの影響を
低減するヘッド構造を提供することにある。
ンデマンド型マルチノズルインクジェットヘッドにおい
て、多数分割駆動を行わなくてもクロストークの影響を
低減するヘッド構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、インクの圧力を高める加圧室と、電気信号
の印加で加圧室内のインクに圧力変動を生じさせる圧電
素子と、加圧室の壁面の少なくとも一部を形成し、前記
圧電素子が連結されている振動板と、前記加圧室への供
給インク量を制御する流路を形成するリストリクタと、
インク液滴を加圧室から噴射するオリフィスとからなる
ノズルを複数有し、リストリクタの上流側にあって複数
のノズルにインクを供給するインク流路を備えたオンデ
マンド型マルチノズルインクジェットヘッドにおいて、
前記インク流路の壁の一部を振動板と同程度のバネ強さ
を持つ薄板とし、該薄板のインクに浸される面とは反対
側の面に弾性材を配設するものである。
明の構成は、インクの圧力を高める加圧室と、電気信号
の印加で加圧室内のインクに圧力変動を生じさせる圧電
素子と、加圧室の壁面の少なくとも一部を形成し、前記
圧電素子が連結されている振動板と、前記加圧室への供
給インク量を制御する流路を形成するリストリクタと、
インク液滴を加圧室から噴射するオリフィスとからなる
ノズルを複数有し、リストリクタの上流側にあって複数
のノズルにインクを供給するインク流路を備えたオンデ
マンド型マルチノズルインクジェットヘッドにおいて、
前記インク流路の壁の一部を振動板と同程度のバネ強さ
を持つ薄板とし、該薄板のインクに浸される面とは反対
側の面に弾性材を配設するものである。
【００１１】上記の構成とすれば、インク噴射で加圧室
からインク流路に伝播してきた圧力変動をインク流路の
薄板で減衰させ、インクを介して起こる隣接するノズル
への圧力変動の伝播を防ぐことができる。
からインク流路に伝播してきた圧力変動をインク流路の
薄板で減衰させ、インクを介して起こる隣接するノズル
への圧力変動の伝播を防ぐことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１３】図１は、本発明で用いるマルチノズルイン
クジェットヘッドのノズル部の構成を示す断面図であ
る。このヘッドは、入力信号に応じてインクを噴射する
ことにより、記録を行うことができる。
クジェットヘッドのノズル部の構成を示す断面図であ
る。このヘッドは、入力信号に応じてインクを噴射する
ことにより、記録を行うことができる。
【００１４】１はオリフィス、２は加圧室、３は振動
板、４は圧電素子、５ａと５ｂは信号入力端子、６はヘ
ッド基板、７はインク流路、８はインク流路７と加圧室
２とを連結し、加圧室２へのインク流入を制御するリス
トリクタ、９はノズルつまりの原因となるインク中のゴ
ミをトラップするフィルタ、１０は振動板３と圧電素子
４とを連結する弾性材（ここでは高分子材料のシリコン
ゴム）、１１はリストリクタ７を形成するリストリクタ
プレート、１２は加圧室２を形成するチャンバープレー
ト、１３はオリフィス１を形成するオリフィスプレー
ト、１４はインク流路８を形成するのに必要な板厚０．
０１５ｍｍのインク流路カバー、１５はインク流路カバ
ー１４を支持するインク流路カバーサポート、１６はイ
ンクを加熱するヒータで、弾性材１６に密着されてい
る。
板、４は圧電素子、５ａと５ｂは信号入力端子、６はヘ
ッド基板、７はインク流路、８はインク流路７と加圧室
２とを連結し、加圧室２へのインク流入を制御するリス
トリクタ、９はノズルつまりの原因となるインク中のゴ
ミをトラップするフィルタ、１０は振動板３と圧電素子
４とを連結する弾性材（ここでは高分子材料のシリコン
ゴム）、１１はリストリクタ７を形成するリストリクタ
プレート、１２は加圧室２を形成するチャンバープレー
ト、１３はオリフィス１を形成するオリフィスプレー
ト、１４はインク流路８を形成するのに必要な板厚０．
０１５ｍｍのインク流路カバー、１５はインク流路カバ
ー１４を支持するインク流路カバーサポート、１６はイ
ンクを加熱するヒータで、弾性材１６に密着されてい
る。
【００１５】振動板３、リストリクタプレート１１、チ
ャンバープレート１２、インク流路カバー１４は、例え
ばステンレス材から作られ、オリフィスプレート１３は
電鋳ニッケルで作られている。また、固定基板６は、セ
ラミックス、ポリイミドなどの絶縁材からなる。
ャンバープレート１２、インク流路カバー１４は、例え
ばステンレス材から作られ、オリフィスプレート１３は
電鋳ニッケルで作られている。また、固定基板６は、セ
ラミックス、ポリイミドなどの絶縁材からなる。
【００１６】圧電素子４は信号入力端子５ａ、５ｂ間に
電圧が印加されたときに伸長あるいは収縮し、信号入力
端子５ａと５ｂ間に電位差が無くなれば変形しないよう
に取り付けられている。
電圧が印加されたときに伸長あるいは収縮し、信号入力
端子５ａと５ｂ間に電位差が無くなれば変形しないよう
に取り付けられている。
【００１７】インクは、圧電素子４の伸縮で、インク流
路７、リストリクタ８、加圧室２、オリフィス１の順に
吸い上げられる。また、噴射時、インクの一部は、加圧
室２、リストリクタ８、インク流路７の順で逆流する。
路７、リストリクタ８、加圧室２、オリフィス１の順に
吸い上げられる。また、噴射時、インクの一部は、加圧
室２、リストリクタ８、インク流路７の順で逆流する。
【００１８】なお、本発明のヘッドでは１列あたり３２
ノズルから形成され、１２列配置されている。
ノズルから形成され、１２列配置されている。
【００１９】このような構造において、ベタ状パターン
の印刷では、ヘッドに形成されたノズルの全数あるいは
大多数が同時に高い周波数で駆動され、あるノズルの加
圧室２で発生した圧力変動は、インク中をリストリクタ
８、インク流路７、そして隣り合うノズルのリストリク
タ８を経由して隣接するノズルの加圧室に伝播される。
そのため、隣り合うノズルでは隣りのノズルから受けた
圧力変動の影響で、噴射時、インク液滴の速度、インク
量が変化してしまう。このような場合、従来、インク液
滴速度、インク量は低下することが多く、これらを防止
して高速印刷を可能にすること望まれている。
の印刷では、ヘッドに形成されたノズルの全数あるいは
大多数が同時に高い周波数で駆動され、あるノズルの加
圧室２で発生した圧力変動は、インク中をリストリクタ
８、インク流路７、そして隣り合うノズルのリストリク
タ８を経由して隣接するノズルの加圧室に伝播される。
そのため、隣り合うノズルでは隣りのノズルから受けた
圧力変動の影響で、噴射時、インク液滴の速度、インク
量が変化してしまう。このような場合、従来、インク液
滴速度、インク量は低下することが多く、これらを防止
して高速印刷を可能にすること望まれている。
【００２０】本例では、インク流路の壁の一部、ここで
はインク流路カバー１４の厚さを薄くして弾性材１６の
シリコンゴムを塗布しているため、ノズルの加圧室２で
発生した圧力変動は、インクを媒体としてリストリクタ
８からインク流路７に伝播されても減衰されてしまう。
具体的には、薄板のインク流路カバー１４に塗布された
弾性材１６がインクの振動エネルギを吸収する。このよ
うにすれば、あるノズルの加圧室２で発生したインク圧
力の変動は、インクを介してインク流路を経由し、隣接
ノズルの伝わることがなくなる。
はインク流路カバー１４の厚さを薄くして弾性材１６の
シリコンゴムを塗布しているため、ノズルの加圧室２で
発生した圧力変動は、インクを媒体としてリストリクタ
８からインク流路７に伝播されても減衰されてしまう。
具体的には、薄板のインク流路カバー１４に塗布された
弾性材１６がインクの振動エネルギを吸収する。このよ
うにすれば、あるノズルの加圧室２で発生したインク圧
力の変動は、インクを介してインク流路を経由し、隣接
ノズルの伝わることがなくなる。
【００２１】図３は、本発明によるインクジェットヘッ
ドの１列を構成するノズル３２本と、弾性材１６を塗布
していない板厚０．４ｍｍのインク流路カバーからなる
インク流路を備えた従来のインクジェットヘッドの１列
を構成する３２本について、クロストークの影響を示す
速度比を比較したグラフである。ここで、速度比とは、
３２本のノズルを偶奇２分割して１６ノズルずつ同時噴
射したときの各ノズルから噴射されたインク液滴速度
を、単独噴射したときのインク速度で割った値である。
ドの１列を構成するノズル３２本と、弾性材１６を塗布
していない板厚０．４ｍｍのインク流路カバーからなる
インク流路を備えた従来のインクジェットヘッドの１列
を構成する３２本について、クロストークの影響を示す
速度比を比較したグラフである。ここで、速度比とは、
３２本のノズルを偶奇２分割して１６ノズルずつ同時噴
射したときの各ノズルから噴射されたインク液滴速度
を、単独噴射したときのインク速度で割った値である。
【００２２】図３において、本発明のインクジェットヘ
ッドのノズルでは、速度比が１に近く、２分割時の速度
と単独時の速度がほぼ等しく、クロストークが小さいこ
とが分かる。
ッドのノズルでは、速度比が１に近く、２分割時の速度
と単独時の速度がほぼ等しく、クロストークが小さいこ
とが分かる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、多数のノズルを同時に
駆動した場合に生ずるクロストークを大幅に低減するこ
とができ、高速で、高品位の印刷を可能とするノズルを
提供することができる。
駆動した場合に生ずるクロストークを大幅に低減するこ
とができ、高速で、高品位の印刷を可能とするノズルを
提供することができる。
【図１】 本発明のインクジェットヘッドのノズル断面
図。
図。
【図２】 従来のインクジェットヘッドのノズル断面
図。
図。
【図１】 クロストークの影響を比較したグラフ。
１はオリフィス、２は加圧室、３は振動板、４は圧電素
子、５ａ、５ｂは信号入力端子、６はヘッド基板、７は
インク流路、８はリストリクタ、９はフィルタ、１０は
シリコンゴム、１１はリストリクタプレート、１２はチ
ャンバープレート、１３はオリフィスプレート、１４は
インク流路カバー、１５はインク流路カバーサポート、
１６はヒータである。
子、５ａ、５ｂは信号入力端子、６はヘッド基板、７は
インク流路、８はリストリクタ、９はフィルタ、１０は
シリコンゴム、１１はリストリクタプレート、１２はチ
ャンバープレート、１３はオリフィスプレート、１４は
インク流路カバー、１５はインク流路カバーサポート、
１６はヒータである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年９月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のインクジェットヘッドのノズル断面
図。
図。
【図２】 従来のインクジェットヘッドのノズル断面
図。
図。
【図３】 クロストークの影響を比較したグラフ。
【符号の説明】 １はオリフィス、２は加圧室、３は振動板、４は圧電素
子、５ａ、５ｂは信号入力端子、６はヘッド基板、７は
インク流路、８はリストリクタ、９はフィルタ、１０は
シリコンゴム、１１はリストリクタプレート、１２はチ
ャンバープレート、１３はオリフィスプレート、１４は
インク流路カバー、１５はインク流路カバーサポート、
１６はヒータである。
子、５ａ、５ｂは信号入力端子、６はヘッド基板、７は
インク流路、８はリストリクタ、９はフィルタ、１０は
シリコンゴム、１１はリストリクタプレート、１２はチ
ャンバープレート、１３はオリフィスプレート、１４は
インク流路カバー、１５はインク流路カバーサポート、
１６はヒータである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋元 和明 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 黒澤 信広 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 松岡 孝雄 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】インクの圧力を高める加圧室と、電気信号
の印加で加圧室内のインクに圧力変動を生じさせる圧電
素子と、加圧室の壁面の少なくとも一部を形成し、前記
圧電素子が連結されている振動板と、前記加圧室への供
給インク量を制御する流路を形成するリストリクタと、
インク液滴を加圧室から噴射するオリフィスとからなる
ノズルを複数有し、リストリクタの上流側にあって複数
のノズルにインクを供給するインク流路を備えたオンデ
マンド型マルチノズルインクジェットヘッドにおいて、 前記インク流路の壁の一部を振動板と同程度のバネ強さ
を持つ薄板とし、該薄板のインクに浸される面とは反対
側の面に弾性材を配設したことを特徴とするオンデマン
ド型マルチノズルインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18553097A JPH1128813A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | オンデマンド型マルチノズルインクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18553097A JPH1128813A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | オンデマンド型マルチノズルインクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1128813A true JPH1128813A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16172422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18553097A Pending JPH1128813A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | オンデマンド型マルチノズルインクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1128813A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006142204A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Toshiba Corp | インクジェット塗布方法、表示機器の製造方法及びインクジェット塗布装置 |
-
1997
- 1997-07-10 JP JP18553097A patent/JPH1128813A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006142204A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Toshiba Corp | インクジェット塗布方法、表示機器の製造方法及びインクジェット塗布装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040806 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040809 |