JP2000233499A5

JP2000233499A5 - アクチュエータ及び液体吐出ヘッド並びにインクジェット記録装置及び画像形成装置、液体を吐出する装置

Info

Publication number: JP2000233499A5
Application number: JP1999297982A
Authority: JP
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2006-03-02

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも振動板と該振動板に対向して設けられた電極とを備え、前記振動板と電極との間に静電力を発生させて前記振動板を変位させるアクチュエータにおいて、前記振動板の長手方向のすべての位置において前記電極の短手方向の幅が前記振動板の短手方向の幅よりも小さくかつ内側に配置されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータにおいて、前記電極の縁上の任意の一点ｐ１と前記振動板の縁上で前記点ｐ１に最も近い一点ｐ２について、前記点ｐ１から振動板上に降ろした垂線の長さｄと、振動板上に投影された点ｐ１と点ｐ２との間の距離Ｌの関係がＬ／ｄ≧１０であることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１に記載のアクチュエータにおいて、前記電極の縁上の任意の一点ｐ１と前記振動板の縁上で前記点ｐ１に最も近い一点ｐ２について、前記点ｐ１から振動板上に降ろした垂線の長さｄと、振動板上に投影された点ｐ１と点ｐ２との間の距離Ｌの関係がＬ／ｄ≧５０であることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のアクチュエータにおいて、前記電極表面には絶縁層が形成され、前記点ｐ１から振動板上に降ろした垂線の長さから前記絶縁層の厚みを引いた値を前記垂線の長さｄとすることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１に記載のアクチュエータにおいて、前記振動板平面上に電極を垂直投影したときに、投影された電極は振動板よりも小さくかつ内側に配置されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項６】
請求項５に記載のアクチュエータにおいて、前記振動板平面上に電極を垂直投影したときに、電極の縁上の任意の点ｐ１と振動板の縁上で前記点ｐ１に最も近い一点ｐ２について、前記点ｐ１から振動板平面上に降ろした垂線の長さｄと、振動板平面上に投影された点ｐ１と点ｐ２との間の距離Ｌの関係がＬ／ｄ≧１０であることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項７】
請求項５に記載のアクチュエータにおいて、前記振動板平面上に電極を垂直投影したときに、電極の縁上の任意の点ｐ１と振動板の縁上で前記点ｐ１に最も近い一点ｐ２について、前記点ｐ１から振動板平面上に降ろした垂線の長さｄと、振動板平面上に投影された点ｐ１と点ｐ２との間の距離Ｌの関係がＬ／ｄ≧５０であることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のアクチュエータにおいて、前記電極表面には絶縁層が形成され、前記点ｐ１から振動板上に降ろした垂線の長さから前記絶縁層の厚みを引いた値を前記垂線の長さｄとすることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、前記電極上または電極に隣接する位置に導電材料からなる突起を形成し、かつ電極の平面を基準にして突起の頂点の高さは電極の縁上の任意の一点ｐ１と振動板の縁上で前記点ｐ１に最も近い一点ｐ２とを結ぶ直線の突起に対応する位置における高さ以上であることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、前記振動板に対向し、かつ電極に隣接する領域の一部又は全部に絶縁材料からなる突起が設けられていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のアクチュエータにおいて、前記電極の平面を基準にして前記突起の頂点の高さは電極の縁上の任意の一点ｐ１と振動板の縁上で前記点ｐ１に最も近い一点ｐ２とを結ぶ直線の突起に対応する位置の高さ以上であることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載のアクチュエータにおいて、前記突起は壁状に電極を囲んでいることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１３】
請求項１乃至８のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、前記振動板に対向し、かつ電極以外の領域の一部または全部に、溝が形成されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１４】
請求項１乃至８のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、前記振動板に対向し、かつ電極以外の領域の一部または全部に、突起および溝の双方が形成されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、前記振動板と電極との間に充電して静電力で前記振動板を電極に接触するまで変形させた状態から放電して前記振動板を復元させることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１６】
記録液体を吐出するノズルと、このノズルが連通する加圧液室と、この加圧液室内の記録液体を加圧して前記ノズルから記録液体滴を吐出させる圧力を発生するアクチュエータを備えた液体吐出ヘッドにおいて、前記アクチュエータが前記請求項１乃至１５のいずれかに記載のアクチュエータであることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１７】
インク滴を吐出するインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置において、前記インクジェットヘッドが前記請求項１６に記載の液体吐出ヘッドであることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１８】
記録液体を吐出する液体吐出ヘッドを搭載した画像形成装置において、前記液体吐出ヘッドが前記請求項１６に記載の液体吐出ヘッドであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
記録液体を吐出する液体吐出ヘッドを搭載した液体を吐出する装置において、前記液体吐出ヘッドが前記請求項１６に記載の液体吐出ヘッドであることを特徴とする液体を吐出する装置。

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はアクチュエータ及び液体吐出ヘッド並びにインクジェット記録装置及び画像形成装置、液体を吐出する装置に関し、特に静電力を用いるアクチュエータ及びこのアクチュエータを備えた液体吐出ヘッド並びにこの液体吐出ヘッドを搭載したインクジェット記録装置及び画像形成装置、液体を吐出する装置に関する。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、振動板の疲労破壊を防止し電圧変動に対する変位の安定を保つことが容易なアクチュエータ、液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドを備えるインクジェット記録装置、画像形成装置、液体を吐出する装置を提供することを目的とする。

請求項１６の液体吐出ヘッドは、記録液体を吐出するノズルと、このノズルが連通する加圧液室と、この加圧液室内の記録液体を加圧して前記ノズルから記録液体滴を吐出させる圧力を発生するアクチュエータを備えたインクジェットヘッドにおいて、前記アクチュエータが上記請求項１乃至１５のいずれかのアクチュエータである構成とした。

請求項１７のインクジェット記録装置は、インク滴を吐出するインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置において、前記インクジェットヘッドが上記請求項１６の液体吐出ヘッドである構成とした。
請求項１８の画像形成装置は、記録液体を吐出する液体吐出ヘッドを搭載した画像形成装置において、前記液体吐出ヘッドが上記請求項１６の液体吐出ヘッドである構成とした。
請求項１９の液体を吐出する装置は、記録液体を吐出する液体吐出ヘッドを搭載した液体を吐出する装置において、前記液体吐出ヘッドが上記請求項１６の液体吐出ヘッドである構成とした。

【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。先ず、本発明の第１実施形態に係るアクチュエータを備えた液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドについて図１乃至図４を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドの振動板長手方向の模式的断面図、図２は同ヘッドの図１と直交する振動板短手方向の要部模式的断面図、図３は同ヘッドの透過状態で示す平面説明図、図４は振動板短手方向の要部拡大説明図である。

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドを搭載した本発明に係る液体を吐出する装置を含む画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例について図２１及び図２２を参照して説明する。なお、図２１は本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す斜視図、図２２は同記録装置を機構部の側面説明図である。

請求項１６の液体吐出ヘッドによれば、加圧液室内の記録液体を加圧してノズルから記録液体滴を吐出させる圧力を発生するアクチュエータが上記請求項１乃至１５のいずれかのアクチュエータであるので、振動板の疲労破壊を防止できて長期信頼性が向上し、また、駆動電圧変動による振動板変位への影響が低減して安定した記録液体の吐出を行うことができる。

請求項１７のインクジェット記録装置によれば、インク滴を吐出するインクジェットヘッドが上記請求項１６の液体吐出ヘッドである構成としたので、長期信頼性に優れ、安定した記録を行うことができる。
請求項１８の画像形成装置は、記録液体を吐出する液体吐出ヘッドが上記請求項１６の液体吐出ヘッドである構成としたので、長期信頼性に優れ、安定した記録を行うことができる。
請求項１９の液体を吐出する装置は、記録液体を吐出する液体吐出ヘッドが上記請求項１６の液体吐出ヘッドである構成としたので、長期信頼性に優れる。