JPS6345952B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微小なインク滴を噴射せしめるインク
滴噴射装置に関する。

インク滴噴射装置は、微小なインク滴の噴射を
得、これ等が選択的に普通紙等の記録媒体に付着
して文字・図形等の画像記録を行なうインクジエ
ツトプリンタに主として組込まれる。

本発明は斯るインクジエツトプリンタに組込ま
れるインク滴噴射装置を提供するもので、更に詳
しくは本願出願人が昭和55年６月20日付で特願昭
55−84264号として特許出願したオンデマンド
ダイヤフラム型と称せられるインク滴噴射装置の
改良に関する。

先ずは本発明の基本となる上記特許出願明細書
に記載されたインク滴噴射装置を第１図を参照し
て説明する。

１は正弦波状、矩形波状、鋸歯波状等の電気信
号に応答して湾曲振動する圧力変化手段としての
圧電振動子、２は該圧電振動子１が長径端の一側
壁を形成し対向箇所に小径の開孔３を有するホー
ン状の圧力室、４は該圧力室２に満たされ圧電振
動子１の湾曲振動を伝播せしめる伝播媒体で、該
伝播媒体４は湾曲振動の伝播率が高く残留振動に
対してダンピング作用のある水、インク、シリコ
ンオイル、水銀等の液体、シリコングリス等の粘
弾性物質及び磁性流体等の如き液体に粉体をコロ
イド状に混入したもの等が適宜用いられる。５は
上記伝播媒体４が充填されたホーン状の圧力室２
の開孔３を閉塞し圧力振動子１の湾曲振動を伝播
媒体４を介して受けて湾曲振動する振動板で、当
接面全体で壁面に接着剤等で固着せしめられてい
る。６は該振動板５の前方に僅小間隙を隔てて配
置されその間隙に一定の厚みのインク層７を保持
する前面板、８は該前面板６の略中央の振動板５
対向箇所に穿たれた微小径のオリフイス、９は上
記インク層７に外部からインクを供給するキヤピ
ラリイチユーブである。

斯るインク滴噴射装置の圧電振動子１に電気信
号を印加し湾曲振動せしめると、その湾曲振動は
圧力室２内に圧力変化を発生せしめる。この圧力
変化は圧力上昇の場合圧力室１の形状がホーン状
である為に序々に圧力増幅されながら振動板５に
加えられ、第２図に示す如く該振動板５をインク
層７側に湾曲振動せしめ、逆に圧力減少の場合圧
力室２側に湾曲振動せしめる。そして、上記振動
板５がインク層７側に湾曲した時オリフイス８か
らインクが柱状に突出し、その後自分自身の運動
エネルギと表面張力とによつて上記柱状のインク
はインク滴１０となり飛翔する。

この様にして噴射せしめられるインク滴１０を
安定して得る為には上記振動板５を適正な振幅で
振動させる必要がある。斯る適正な振幅はオリフ
イス８の開孔径、インク層７の厚み、振動板５の
振動径等のインク滴噴射装置個有の寸法的条件及
び、インクの粘性、表面張力、比重等物性的条件
により異なるが、何れの場合でも少くとも次の２
つの条件を満足しなければならない。

(i) インク滴１０の噴射が可能な大きな振幅であ
ること、 (ii) インク滴１０の噴射後、オリフイス８から空
気を引き込まない振幅であること。

然し乍ら、上記２つの条件(i)(ii)の内、(i)に就い
ては振幅を大ならしめれば良く、また(ii)に対して
は(i)の逆で振幅を小ならしめれば満足できると云
う、互いに相反する条件であるが故に、両者を同
時に満足する振幅は極めて狭い範囲に限定されて
いた。これに伴なつて振動板５の駆動源である圧
電振動子１に印加される電気信号も制約を受け、
オンデマンドダイヤフラム型の特長である印加電
圧に比例したインク滴１０の滴径制御範囲までも
狭いものに限定してしまつていた。

本発明インク滴噴射装置は斯る点に鑑みて為さ
れたものであつて、以下に第３図以降を参照して
本発明の実施例を詳述する。

第３図は本発明インク滴噴射装置を示し同図に
於いて第１図と同じものに就いては同番号が付し
てあり、１は圧電振動子、２は圧力室、３は開孔
４は伝播媒体、５は振動板、６は前面板、７はイ
ンク層、８はオリフイス、、９はキヤピラリイチ
ユーブで、異なるところは上記振動板５の固着方
法にある。即ち、第１図に示した従来装置にあつ
ては振動板５は開孔３を閉塞する如く配置せしめ
られ、インク層７の内壁に当接した当接面全体で
接着剤等によつて固着せしめられていたが、本発
明に於いては第４図に示す如く上記振動板５を接
着剤１１によつてその周縁を環状に支持してい
る。

この様に振動板５をその周縁で支持すると、第
４図に於いて破線で示す如く該振動板５がインク
層７側に振動した際、その振動径は振動板５の支
持径となる。一方、上記振動板５が圧力室２側に
振動すると、その振動は第４図に於いて一点鎖線
で示す様に圧力室２の開孔３によつて規制される
ことになる。即ち、振動板５の振動径はインク層
７側へのものと圧力室２側へのものとでは異な
り、その関係はインク層７側へのものが大きい。
従つて、振動板５は１回の振動で往復の振動径が
異なり、しかもインク滴１０の噴射に寄与するも
のが大径となり、インク滴１０噴射後のそれが小
径となるので、互いに相反する条件(i)(ii)を狭い範
囲に限定することなく同時に満足することができ
る。

尚、上記実施例に於いては振動板５の周縁を接
着剤１１によつて接着することによつて環状に支
持したが、他の方法でもよく例えば環状のキヤツ
プで嵌着支持するとか、レーザ溶接等で外周をシ
ーム溶接する方法等が考えられる。特に上記シー
ム溶接は振動板５を一体的に支持する為に該振動
板５は剥離することはなく経年変化に対し強い構
造を持つことになる。

本発明は以上の説明から明らかな如く、圧力室
の開孔を閉塞して該圧力室の圧力変化を受けて振
動しインク滴を噴射せしめる振動板を、該振動板
の周縁で支持することによつて１往復の振動に於
ける振動径を、圧力室側へのそれに較べインク層
側へのものを大ならしめたので、該振動板の振幅
に対し要求される相反する条件(i)(ii)を極めて狭い
範囲に限定することなく満足することができ、イ
ンク滴の滴径制御範囲を拡大することがででき
る。従つて、中間調の階調を数多くとることが可
能となり、特に斯るインク滴噴射装置を４個用い
てカラー画像を記録する場合、各色の混合比率を
正確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本となる従来装置の断面
図、第２図はその要部拡大断面図、第３図は本発
明インク滴噴射装置の断面図、第４図はその要部
拡大断面図で、１は圧電振動子、２は圧力室、５
は振動板、７はインク層、１１は接着剤、を夫々
示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部に伝播媒体が充填された圧力室に圧力変
   化手段を関連付け、この圧力変化手段による圧力
   変化を上記伝播媒体を介して圧力室の側壁の一部
   に形成された小面積の振動板に集中的に印加し、
   この振動板の前面に保持されたインク層のインク
   を対向箇所に設けられたオリフイスからインク滴
   として噴射せしめるインク滴噴射装置に於いて、
   上記振動板をその周縁で支持しこの支持径を振動
   板がインク層側に振動する際の振動径とし、該振
   動径を圧力室側へのそれに較べ大ならしめること
   を特徴としたインク滴噴射装置。