JPS6024958A - インクジエツト印字ヘツド - Google Patents
インクジエツト印字ヘツドInfo
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- JPS6024958A JPS6024958A JP13332383A JP13332383A JPS6024958A JP S6024958 A JPS6024958 A JP S6024958A JP 13332383 A JP13332383 A JP 13332383A JP 13332383 A JP13332383 A JP 13332383A JP S6024958 A JPS6024958 A JP S6024958A
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- Japan
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- nozzle
- ink
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- pressure chamber
- etching
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Classifications
-
- 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
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- 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
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1607—Production of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/161—Production of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はオンデマンド屋インクジｍｙト印字ヘッドの構
成に関する。
成に関する。
滴を噴射するノズル孔１０１とインクを貯蔵するインク
溜り１０５との間にインクに圧力を発生させる圧力室１
０３と、インク溜り１０５より圧力室１０３ヘインクを
供給する供給路１０４と、圧力室１０３よリノズル孔１
０１へ圧力伝搬によりインクを輸送する導通路１０２か
ら構成された１個または複数個の噴射チャンネル系統か
らなるステンレス等の耐食性のある基板１００にステン
レス等の耐食性のある薄平板の可撓性グレート１０６を
接合しジルコンチタン酸塩、チタン酸バリウム等からな
る電気機械変換素子１０７を弾性プレー）ＩＱＧ上の圧
力室】０３に対応した位置に接着したものから構成され
ている。
溜り１０５との間にインクに圧力を発生させる圧力室１
０３と、インク溜り１０５より圧力室１０３ヘインクを
供給する供給路１０４と、圧力室１０３よリノズル孔１
０１へ圧力伝搬によりインクを輸送する導通路１０２か
ら構成された１個または複数個の噴射チャンネル系統か
らなるステンレス等の耐食性のある基板１００にステン
レス等の耐食性のある薄平板の可撓性グレート１０６を
接合しジルコンチタン酸塩、チタン酸バリウム等からな
る電気機械変換素子１０７を弾性プレー）ＩＱＧ上の圧
力室】０３に対応した位置に接着したものから構成され
ている。
このオンテマンド型インクジ嵩ット方式の原理は記録信
号に従って電気機械変換素子１０７に電気信号を印加す
ると弾性プレー）１０６の圧力室１０３に対応した部分
が瞬時に曲げ変形される。
号に従って電気機械変換素子１０７に電気信号を印加す
ると弾性プレー）１０６の圧力室１０３に対応した部分
が瞬時に曲げ変形される。
その結果圧力室１０３の容積が瞬間的１こ減少し、イン
クの圧力波を発生する。この圧力室１０３に発生した圧
力波は、数マイクロ秒の間に導通路１０２内を伝搬して
ノズル１０１に達し、ノズル１０１よりインク滴１１Ｇ
を噴射するというものである。この噴射されたインク滴
１１０は記録媒体１１１に当り記録される。
クの圧力波を発生する。この圧力室１０３に発生した圧
力波は、数マイクロ秒の間に導通路１０２内を伝搬して
ノズル１０１に達し、ノズル１０１よりインク滴１１Ｇ
を噴射するというものである。この噴射されたインク滴
１１０は記録媒体１１１に当り記録される。
従って第２図（ａ）に示す如き垂直方向に片面１２個の
ノズルを基板ｌ・００の表裏面に千鳥状に配列すること
により別個のノズルを得た印字ヘッドを水平方向に移動
しながら位置タイミング毎に記録信号に従って各ノズル
よりインク滴を噴射することで例えば２４（垂直）Ｘ２
４（水平）ドットマ） ＩＪックス檜成からなる文字パ
ターンを記録媒体１１１上に記録、印字することができ
る。
ノズルを基板ｌ・００の表裏面に千鳥状に配列すること
により別個のノズルを得た印字ヘッドを水平方向に移動
しながら位置タイミング毎に記録信号に従って各ノズル
よりインク滴を噴射することで例えば２４（垂直）Ｘ２
４（水平）ドットマ） ＩＪックス檜成からなる文字パ
ターンを記録媒体１１１上に記録、印字することができ
る。
従来、この種の印字ヘッドにおいてノズル１０１１導通
路１０２、圧力室１０３、供給路１０４、インク溜り１
０５で構成される噴射チャンネル系統を基板１００上に
ハーフエツチング加工によって凹んだパターンを形成し
ていた。このように単一基板で噴射チャンネル系統を形
成する方法は構造が簡単であるが第２図（ａ）のような
噴射チャンネル系統が複数個、すなわちマルチノズル印
字ヘッドの場合、噴射チャンネル系統の寸法のわずかな
ばらつきが複数個のノズルより噴射されるインク滴の速
度の均一化に悪影響を与えてＧ）た。すなわちインク滴
速度の不均一が印字品質を劣化させていた。とくに前記
のハーフエツチング加工による印字ヘッドの構成方法は
この問題が顕著である。詳しく説明すると実施例として
第２図（ｂ）のノズル１０１および導通路１０２の断面
図に示す如く凹部の幅、深さが各噴射チャンネル系統ご
とに均一ではなく、また四部の幅が５０〜９０μｍとす
ればステンレス鋼へのハーフエツチング加工によると凹
部の深さが幅の約十以下の２０〜３５μｍが限度であり
、それ以上深くすることは不可能であった。
路１０２、圧力室１０３、供給路１０４、インク溜り１
０５で構成される噴射チャンネル系統を基板１００上に
ハーフエツチング加工によって凹んだパターンを形成し
ていた。このように単一基板で噴射チャンネル系統を形
成する方法は構造が簡単であるが第２図（ａ）のような
噴射チャンネル系統が複数個、すなわちマルチノズル印
字ヘッドの場合、噴射チャンネル系統の寸法のわずかな
ばらつきが複数個のノズルより噴射されるインク滴の速
度の均一化に悪影響を与えてＧ）た。すなわちインク滴
速度の不均一が印字品質を劣化させていた。とくに前記
のハーフエツチング加工による印字ヘッドの構成方法は
この問題が顕著である。詳しく説明すると実施例として
第２図（ｂ）のノズル１０１および導通路１０２の断面
図に示す如く凹部の幅、深さが各噴射チャンネル系統ご
とに均一ではなく、また四部の幅が５０〜９０μｍとす
ればステンレス鋼へのハーフエツチング加工によると凹
部の深さが幅の約十以下の２０〜３５μｍが限度であり
、それ以上深くすることは不可能であった。
また前記τｊ法の例では凹部の断面形状は半円状に近い
形状となっていた。このエツチング深さの限界ｌこより
所定のノズル断面積を得るためにはエツチング幅を広げ
なければならず、これはノズル１０１の集積度の低下な
らびに断面のアスペクト比（縦横比）の増大がノズル１
０１の流路抵抗を増加させることになり、インク滴の繰
返し周波数の低下をまねいた。また、前述の如く噴射チ
ャンネル系統のエツチング深さすなわち凹部の深さの均
一化が国難なことから各ノズルおよび導通路の流路抵抗
のばらつきを生じ、各ノズルより噴射されるインク滴の
速度が均一でないという欠点も生じた。
形状となっていた。このエツチング深さの限界ｌこより
所定のノズル断面積を得るためにはエツチング幅を広げ
なければならず、これはノズル１０１の集積度の低下な
らびに断面のアスペクト比（縦横比）の増大がノズル１
０１の流路抵抗を増加させることになり、インク滴の繰
返し周波数の低下をまねいた。また、前述の如く噴射チ
ャンネル系統のエツチング深さすなわち凹部の深さの均
一化が国難なことから各ノズルおよび導通路の流路抵抗
のばらつきを生じ、各ノズルより噴射されるインク滴の
速度が均一でないという欠点も生じた。
これらの寸法ｎ度の悪さおよびエツチング深さの限界が
印字ヘッドの設計上の性能の達成を困難なものにし、ま
た歩止りの悪さが印字ヘッドを高価なものにしていた。
印字ヘッドの設計上の性能の達成を困難なものにし、ま
た歩止りの悪さが印字ヘッドを高価なものにしていた。
本発明は、上記の問題点を克服すべく、貫通エツチング
加工による構成でマルチノズル印字ヘッドのインク滴の
速度の均一化による印字品質の向上１所期の性能の達成
、歩止りの向上を計った印字ヘッドを提供することを目
的とする。
加工による構成でマルチノズル印字ヘッドのインク滴の
速度の均一化による印字品質の向上１所期の性能の達成
、歩止りの向上を計った印字ヘッドを提供することを目
的とする。
本発明による印字ヘッドは所定の板厚の薄板にインク滴
を噴射するノズルと、インクに圧力を発生する圧力室と
、圧力室から前記ノズル′〜インクを圧力伝搬、桶送す
る導通路と、インクを外部から圧力室へ供給する供給路
で構成された４Ｊｉ数個の噴射チャンネル系統を貫通エ
ツチングにより形成したノズルグレートと、前記ノズル
プレートの板厚と同等もしくはそれ以上の板厚の薄板に
外部に設けられたインク后゛龜容器より前記供給路との
間にインクを一時的に貯えるインク溜り部をＲ春ツチン
グにより形成したタンクプレートと、前記圧力室に対応
した位置に電気機械変換素子を結句した弾性プレートと
を有し、前記弾性プレート、ノズルプレート、タンクプ
レート、ノズルプレート、弾性グレートの順にかつ、前
記ノズルプレート間のノズル位置を千鳥状に配置、共晶
接合により積層したことを特徴とする印字ヘッドである
。
を噴射するノズルと、インクに圧力を発生する圧力室と
、圧力室から前記ノズル′〜インクを圧力伝搬、桶送す
る導通路と、インクを外部から圧力室へ供給する供給路
で構成された４Ｊｉ数個の噴射チャンネル系統を貫通エ
ツチングにより形成したノズルグレートと、前記ノズル
プレートの板厚と同等もしくはそれ以上の板厚の薄板に
外部に設けられたインク后゛龜容器より前記供給路との
間にインクを一時的に貯えるインク溜り部をＲ春ツチン
グにより形成したタンクプレートと、前記圧力室に対応
した位置に電気機械変換素子を結句した弾性プレートと
を有し、前記弾性プレート、ノズルプレート、タンクプ
レート、ノズルプレート、弾性グレートの順にかつ、前
記ノズルプレート間のノズル位置を千鳥状に配置、共晶
接合により積層したことを特徴とする印字ヘッドである
。
り下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第３図において（ａｌは弾性プレート、（ｂ）はノズル
プレート（ｃ）はタンクプレートである。弾性プレート
２０１は、ノズルプレート２０５で形成された噴射チャ
ンネル系統のうち圧力室１０３に対応する位置に電気機
械変換索子１０７が貼付され、位置決め孔２０４ａ、
インク供給孔２０２ａｑ 空気抜き孔２０４ｍが貫通エ
ツチングによっζ形成されている。次にノズルグレート
１１１はノズル１０１、導通路１０２、圧力Ｍ１ｕ３、
供給路１０４で形成された噴射チャンネル系統と噴射チ
ャンネル系統のインクの入口に設けられた入口孔２０６
ならびに弾性グレート２０１のと同位置にある位置決め
孔２ Ｑ ４ ｂ、インク供給孔２０２ｂ１窒気抜き孔
２０３ｂが貫通エツチングによって形成されている。
プレート（ｃ）はタンクプレートである。弾性プレート
２０１は、ノズルプレート２０５で形成された噴射チャ
ンネル系統のうち圧力室１０３に対応する位置に電気機
械変換索子１０７が貼付され、位置決め孔２０４ａ、
インク供給孔２０２ａｑ 空気抜き孔２０４ｍが貫通エ
ツチングによっζ形成されている。次にノズルグレート
１１１はノズル１０１、導通路１０２、圧力Ｍ１ｕ３、
供給路１０４で形成された噴射チャンネル系統と噴射チ
ャンネル系統のインクの入口に設けられた入口孔２０６
ならびに弾性グレート２０１のと同位置にある位置決め
孔２ Ｑ ４ ｂ、インク供給孔２０２ｂ１窒気抜き孔
２０３ｂが貫通エツチングによって形成されている。
タンクプレート２（１７はインク溜り２０５を貫通エツ
チングによって形成されているが、前記の弾性プレー）
２０１、ノズルグレート２０５のインク供給孔２０２ａ
、２０２ｂ、−ｒｈ気抜き孔２０３Ｂ。
チングによって形成されているが、前記の弾性プレー）
２０１、ノズルグレート２０５のインク供給孔２０２ａ
、２０２ｂ、−ｒｈ気抜き孔２０３Ｂ。
２０３ｂおよび入口孔２０６に対心する位置はインク溜
り１０５内の領域に含まれている。また、弾性グレート
、タンクプレートは、微細な寸法形状が含まれていない
ので、プレス加工によって形成しても良い。これら３枚
の板で弾性プレート２０１ノズルグレート２０５、タン
クグレート２０７の順で積層し、また第４図に示す如く
、積層した板の反対側の）ら対称な順序でノズル１０１
が千鳥状の配列になるように積層すれば冴×２４ドツト
の文字パターンを印字できるインクジェット印字ヘッド
が完成する。ここで注意しなければならないことは、ノ
ズルグレート２０５は板厚が３０μｍ〜１００μｍと非
常に薄いため、貫通エツチングによるスリットが集中す
るノズル１０１付近の割性が小さい。そのため、積層時
にノズル１０１付近の部分が変形しやすい。それを防止
するため第５図に示すようにあらかじめノズルグレート
２０５のノズル１０１を余剰部２０８までのばすように
貫通エツチングし積層したのち所定の位ｔｅｘ −ｘを
切断すれば良い。
り１０５内の領域に含まれている。また、弾性グレート
、タンクプレートは、微細な寸法形状が含まれていない
ので、プレス加工によって形成しても良い。これら３枚
の板で弾性プレート２０１ノズルグレート２０５、タン
クグレート２０７の順で積層し、また第４図に示す如く
、積層した板の反対側の）ら対称な順序でノズル１０１
が千鳥状の配列になるように積層すれば冴×２４ドツト
の文字パターンを印字できるインクジェット印字ヘッド
が完成する。ここで注意しなければならないことは、ノ
ズルグレート２０５は板厚が３０μｍ〜１００μｍと非
常に薄いため、貫通エツチングによるスリットが集中す
るノズル１０１付近の割性が小さい。そのため、積層時
にノズル１０１付近の部分が変形しやすい。それを防止
するため第５図に示すようにあらかじめノズルグレート
２０５のノズル１０１を余剰部２０８までのばすように
貫通エツチングし積層したのち所定の位ｔｅｘ −ｘを
切断すれば良い。
以上述べた構成の印字ヘッドではノズル１０１、導通路
１０２の断面形状が第６図に示すように流路の深さがノ
ズルプレート２０５の板厚に依存しかつ断面のアスペク
ト比（縦横比）が１に近くなるので第２図（ｂ）に示す
ハーフエツチング加工によるノズル１０１との断面積カ
月司−であっても流路抵抗が小さくなり、インク滴噴射
線返し周波数を向上することができた。なＪ、（、′）
１．ｂ’Ａ例によれば、板厚５０μｍの場合、幅が６０
〜８０μｍと、アスペクト比を１２〜ｊ６ にとる仁と
が実用上坂も良かった。
１０２の断面形状が第６図に示すように流路の深さがノ
ズルプレート２０５の板厚に依存しかつ断面のアスペク
ト比（縦横比）が１に近くなるので第２図（ｂ）に示す
ハーフエツチング加工によるノズル１０１との断面積カ
月司−であっても流路抵抗が小さくなり、インク滴噴射
線返し周波数を向上することができた。なＪ、（、′）
１．ｂ’Ａ例によれば、板厚５０μｍの場合、幅が６０
〜８０μｍと、アスペクト比を１２〜ｊ６ にとる仁と
が実用上坂も良かった。
またノズル１０１ Ｃ１３幅を従来より狭くすることが
出来るのでマルチノズルの集積度を向上することができ
た。さらｌこ貫通エツチングｌこよる寸法誤差はハーフ
エツチングによる寸法誤差より各段に小さいのでマルチ
ノズルより噴射されるインク滴の速度の均一化が可能と
なり、印字品質を向上することができた。
出来るのでマルチノズルの集積度を向上することができ
た。さらｌこ貫通エツチングｌこよる寸法誤差はハーフ
エツチングによる寸法誤差より各段に小さいのでマルチ
ノズルより噴射されるインク滴の速度の均一化が可能と
なり、印字品質を向上することができた。
以上本発明について説明したようｌこ本発明のインクジ
ェット印字ヘッドは、貫通エツチング加工による構成で
マルチノズルより噴射されるインク滴の速度の均一化に
よる印字品質の向上、所期の性能の達成ならびに歩止り
の向上による低価格化を可能にすることができた。
ェット印字ヘッドは、貫通エツチング加工による構成で
マルチノズルより噴射されるインク滴の速度の均一化に
よる印字品質の向上、所期の性能の達成ならびに歩止り
の向上による低価格化を可能にすることができた。
な力木発明の目的を逸脱しない範囲内でどの様な変形を
行っても差支えなく、例えば、前記噴射チャンネル系統
を数枚のプレートに分割、積層しても、上記の目的を達
成することは可能であり、上記実施例の説明が本発明の
範囲を限定するものではないことは明らかである。
行っても差支えなく、例えば、前記噴射チャンネル系統
を数枚のプレートに分割、積層しても、上記の目的を達
成することは可能であり、上記実施例の説明が本発明の
範囲を限定するものではないことは明らかである。
構造原理図、第２図（ａ）は従来の印字ヘッドの説明第
４図は本発明の実施例の印字、ヘッドの棺へ断面図、第
５図は本発明の実施例の１４ノ字ヘットのノズルプレー
トのノズル部、第６図は本発明の実施例の印字ヘッドの
ノズル断面図である。
４図は本発明の実施例の印字、ヘッドの棺へ断面図、第
５図は本発明の実施例の１４ノ字ヘットのノズルプレー
トのノズル部、第６図は本発明の実施例の印字ヘッドの
ノズル断面図である。
図において
１０１はノズル、１０２は導通路、１０３は圧力室、１
０４は供給路、１０５はインク溜り、２０１は弾性グレ
ー）、２０５はノズルンレート、２０７はタンクグレー
トを示す。
０４は供給路、１０５はインク溜り、２０１は弾性グレ
ー）、２０５はノズルンレート、２０７はタンクグレー
トを示す。
第１図（ａ）
（ｂ）
第２図（ａ）
第３図
（ａ） （ｂ） ２０４ｂ
０４Ｃ
７１− ａ 巳
Ｉｆ″ ５ ｍ
オ ６ 刀
／θ／
Claims (1)
- 所定の板厚の板にインク滴を噴射するノズルと、インク
に圧力を発生する圧力室と、圧力室から前記ノズルへイ
ンクを圧力伝搬、輸送する導通路と、インクを外部から
圧力室へ供給する供給路で構成された複数個の噴射チャ
ンネル系統を貫通エツチングにより１枚以上の板に形成
したノズルプレートと、前記ノズルプレートの板厚と同
等もしくはそれ以上の板厚の板に外部に設けられたイン
ク貯蔵容器と前記供給路との間にインクを一時的に貯え
るインク溜りを貫通エツチングあるいはプレス加工によ
り形成したタンクシレートと、所定の板厚の板に前記圧
力室に対応した位置に電気機械変換素子を貼付した弾性
プレートを有し、前記弾性グレートルノズルプレート、
タンクプレート、ノズルプレート、弾性プレートの順に
かつ、前記ノズルグレート間のノズル位置を千鳥状に配
置、共晶接合により積層したことを特徴とするインクジ
ーット印字ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13332383A JPS6024958A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | インクジエツト印字ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13332383A JPS6024958A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | インクジエツト印字ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6024958A true JPS6024958A (ja) | 1985-02-07 |
Family
ID=15102014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13332383A Pending JPS6024958A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | インクジエツト印字ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024958A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57113075A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-14 | Fujitsu Ltd | Ink jet head |
| JPS585747A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-13 | Ricoh Co Ltd | 電子写真用感光体 |
| JPS5862060A (ja) * | 1981-10-09 | 1983-04-13 | Fujitsu Ltd | マルチノズルプリントヘツド |
-
1983
- 1983-07-21 JP JP13332383A patent/JPS6024958A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57113075A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-14 | Fujitsu Ltd | Ink jet head |
| JPS585747A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-13 | Ricoh Co Ltd | 電子写真用感光体 |
| JPS5862060A (ja) * | 1981-10-09 | 1983-04-13 | Fujitsu Ltd | マルチノズルプリントヘツド |
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