JP2001047621A - Electrostatic ink jet head - Google Patents

Electrostatic ink jet head

Info

Publication number
JP2001047621A
JP2001047621A JP22581099A JP22581099A JP2001047621A JP 2001047621 A JP2001047621 A JP 2001047621A JP 22581099 A JP22581099 A JP 22581099A JP 22581099 A JP22581099 A JP 22581099A JP 2001047621 A JP2001047621 A JP 2001047621A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
pressure chamber
diaphragm
gap
supply port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP22581099A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Fujii
正寛 藤井
Minoru Hosokawa
稔 細川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP22581099A priority Critical patent/JP2001047621A/en
Publication of JP2001047621A publication Critical patent/JP2001047621A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize low voltage driving while optimizing ejection characteristics of ink liquid drop. SOLUTION: The electrostatic ink jet head 1 comprises a diaphragm 51 serving as a common electrode defining the bottom face of a pressure chamber 5, and a segment electrode 10a of individual electrode facing the diaphragm 51 through a specified gap G which is minimized G(min) at the end parts 51a, 51b of the diaphragm on the ink supply opening 7 side and the ink nozzle 11 side and maximized G(max) at a position in the central part of the diaphragm. The gap G increases gradually from the minimum gap part toward the maximum gap part. The diaphragm 51 is attracted to the segment electrode 10a side along the direction for passing ink or released therefrom. Consequently, an ink flow is generated efficiently in the pressure chamber 5. Since the diaphragm 51 is attracted to the segment electrode 10a starting from the position of minimum gap G(min), driving voltage can be lowered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静電力により振動
板を変位させることによりインク液滴を吐出する静電式
インクジェットヘッドに関するものである。さらに詳し
くは、インク液滴の吐出特性を向上でき、また、低電圧
で駆動できる静電式インクジェットヘッドに関するもの
である。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electrostatic ink jet head for ejecting ink droplets by displacing a diaphragm by electrostatic force. More specifically, the present invention relates to an electrostatic ink jet head that can improve the ejection characteristics of ink droplets and can be driven at a low voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】静電式インクジェットヘッドは、例え
ば、特開平2−219351号公報に開示されているよ
うに、インクの流路の一部を構成している共通電極とし
ての振動板と、この振動板に対して僅な隙間を隔てて対
峙している個別電極としての電極板とを有している。こ
れらの対向電極間に駆動電圧を印加し静電力を作用させ
て振動板を撓ませることにより流路内の容積を変化さ
せ、これにより生ずるインク圧力変動を利用してインク
ノズルからインク液滴を吐出させて記録を行うものであ
る。
2. Description of the Related Art As disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-219351, an electrostatic ink jet head includes a diaphragm serving as a common electrode forming a part of an ink flow path, and a diaphragm as a common electrode. And an electrode plate as an individual electrode facing the diaphragm with a small gap therebetween. A drive voltage is applied between these opposing electrodes to apply an electrostatic force to bend the vibrating plate to change the volume in the flow path. The recording is performed by discharging.

【0003】このような静電式インクジェットヘッドに
おいては、出力画像の高品質化、出力速度の高速化等を
実現するために、インク液滴の吐出効率が高く、低電圧
で駆動できることが望まれている。
In such an electrostatic ink jet head, in order to realize high quality of an output image and a high output speed, it is desired that the ejection efficiency of ink droplets is high and the ink jet head can be driven at a low voltage. ing.

【0004】この目的のために、静電力が作用する振動
板と電極板の隙間に変化をもたせた構成のインクジェッ
トヘッドが、特開平9−39235号公報、同9−19
3375号公報等に開示されている。この構成のインク
ジェットヘッドでは、インクノズルに連結しているイン
ク圧力室の底面を規定している振動板と、これに対峙し
ている電極板との隙間が、インクノズルの方向に向かう
に伴って大きくなるように設定されている。
For this purpose, an ink jet head having a structure in which a gap between a diaphragm on which an electrostatic force acts and an electrode plate is changed is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-39235 and 9-19.
No. 3,375,387. In the ink jet head having this configuration, the gap between the vibration plate that defines the bottom surface of the ink pressure chamber connected to the ink nozzle and the electrode plate that faces the vibration plate moves in the direction of the ink nozzle. It is set to be large.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】近年、静電式インクジ
ェットヘッドにおいては、さらなるインク液滴の吐出特
性の向上、およびより低電圧で駆動できるものが求めら
れている。インク液滴の吐出特性の向上のためには、メ
インのインク滴を安定して高速に吐出し、その後の不要
なインク滴の発生を抑制することにより、繰り返しイン
ク滴を吐出するための駆動周波数を高めることが必要で
ある。
In recent years, there has been a demand for an electrostatic ink jet head which can further improve the ejection characteristics of ink droplets and can be driven at a lower voltage. In order to improve the ejection characteristics of ink droplets, the driving frequency for repeatedly ejecting ink droplets by stably ejecting main ink droplets at high speed and suppressing the generation of unnecessary ink droplets thereafter It is necessary to increase.

【0006】したがって、静電式インクジェットヘッド
においては、インクを貯留している圧力室の底に形成し
た振動板の撓みに起因して発生する圧力室の容積変動形
態が、当該圧力室内で効率の良いインクの流れを生じさ
せるものであることが重要となる。また、このための振
動板の駆動を低電圧で効率良く行うことも重要となる。
Therefore, in the electrostatic ink jet head, the volume variation of the pressure chamber caused by the deflection of the diaphragm formed at the bottom of the pressure chamber storing the ink causes the efficiency of the pressure chamber to be reduced. It is important that they produce good ink flow. It is also important to efficiently drive the diaphragm at a low voltage for this purpose.

【0007】製造時におけるヘッド寸法緒元のバラツキ
や、インク吐出時の環境の変化は、インクの吐出条件に
大きな影響を及ぼすが、従来のヘッド構造にあっては、
これらの要因に起因して振動板の動きが微妙に異なり、
インク吐出のバラツキが発生した。即ち、圧力室内部の
インク流が一義的に規定されず、インク吐出状態に悪影
響を及ぼす圧力室内インク流の乱れが発生して、不安定
で非効率な吐出が起きた。この結果、高品質な吐出が安
定して得られない、それ故に駆動周波数を高められな
い、更には低電圧駆動ができない等の制約があった。
[0007] Variations in head dimensions during manufacturing and changes in the environment at the time of ink ejection have a great effect on the ink ejection conditions.
Due to these factors, the movement of the diaphragm is slightly different,
Variations in ink ejection occurred. That is, the ink flow inside the pressure chamber is not uniquely defined, and the ink flow in the pressure chamber is disturbed, which adversely affects the ink discharge state, and unstable and inefficient discharge occurs. As a result, there have been restrictions such that high-quality ejection cannot be stably obtained, that the driving frequency cannot be increased, and that low-voltage driving cannot be performed.

【0008】そこで、本発明の目的は、インク液滴の吐
出特性を安定且つ最適化することができ、その結果駆動
周波数を高められ、また、低電圧で駆動することのでき
る静電式インクジェットヘッドを提供することにある。
An object of the present invention is to provide an electrostatic ink jet head capable of stably and optimizing the ejection characteristics of ink droplets, thereby increasing the driving frequency and driving at a low voltage. Is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、インクを貯留した圧力室と、この圧力
室にインクを供給するインク供給口と、前記圧力室にお
ける前記インク供給口とは反対側の部位に連通している
インクノズルと、前記圧力室の一部を規定している面外
方向に振動可能な振動板と、この振動板に対して所定の
隙間で対峙している電極板とを有する静電式インクジェ
ットヘッドにおいて、前記振動板と前記電極板の隙間
は、前記インク供給口から前記インクノズルに向かうイ
ンク流れ方向に沿って見た場合に、前記インク供給口お
よび前記インクノズルから前記圧力室の中央位置に向け
て漸増していることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure chamber storing ink, an ink supply port for supplying ink to the pressure chamber, and an ink supply port in the pressure chamber. An ink nozzle communicating with a portion opposite to the mouth, a vibrating plate that vibrates in an out-of-plane direction that defines a part of the pressure chamber, and faces the vibrating plate with a predetermined gap. And a gap between the vibration plate and the electrode plate, when viewed along an ink flow direction from the ink supply port toward the ink nozzle, the ink supply port. And gradually increasing from the ink nozzle toward the center of the pressure chamber.

【0010】このように構成した本発明のインクジェッ
トヘッドでは、振動板と電極板の隙間は、圧力室の中央
位置付近において最大となっており、インクノズル側お
よびインク供給口側で最小となる。従って、振動板およ
び電極板の間に電圧を印加して振動板を電極板の側に吸
引すると、振動板の両端部分、すなわち、隙間の小さな
インクノズル側およびインク供給口側の部分が最初に電
極板に吸引され、これらを起点として振動板の中心部分
に向けて順次に電極板の側に吸引される。
[0010] In the ink jet head of the present invention configured as described above, the gap between the vibration plate and the electrode plate is maximum near the center position of the pressure chamber, and is minimum on the ink nozzle side and the ink supply port side. Therefore, when a voltage is applied between the vibration plate and the electrode plate and the vibration plate is attracted to the electrode plate side, both ends of the vibration plate, that is, the ink nozzle side and the ink supply port side with a small gap are first placed on the electrode plate. These are sequentially sucked toward the center portion of the diaphragm from the electrode plate side.

【0011】振動板吸引により圧力室容積が増加して、
インク供給口側から圧力室内にインクが流入すると共
に、インクノズル側のインクも圧力室側に引かれる。振
動板の各部分は、インクの流れに沿った方向に順次に電
極板に吸引されるので、圧力室内で効率の良いインクの
流れが形成される。
The volume of the pressure chamber increases due to the suction of the diaphragm,
While the ink flows into the pressure chamber from the ink supply port side, the ink on the ink nozzle side is also drawn to the pressure chamber side. Since each part of the vibration plate is sequentially sucked by the electrode plate in a direction along the flow of the ink, an efficient flow of the ink is formed in the pressure chamber.

【0012】また、小さな隙間の部分から振動板は順次
に大きな隙間の部分に向けて電極板の側に吸引される。
隙間が小さい場合に必要とされる静電力は小さくてよい
ので、低い駆動電圧を印加するのみで、振動板全体を電
極板の側に吸引できる。
Further, the diaphragm is sequentially sucked from the small gap portion toward the electrode plate side toward the large gap portion.
Since the electrostatic force required when the gap is small may be small, the entire diaphragm can be attracted to the electrode plate side only by applying a low driving voltage.

【0013】次に、振動板が電極板から離れて弾性復帰
する場合には、その中央付近の最大隙間の部分を中心と
して電極板から離れはじめる。圧力室内のインクは、振
動板の弾性復帰動作により発生する内圧増加によって、
圧力室内の中央部分からインクノズル側に向けて流出し
て、インクノズルからインク液滴として吐出される。
Next, when the vibration plate is separated from the electrode plate and elastically returns, the vibration plate starts to separate from the electrode plate around the maximum gap near the center thereof. The ink inside the pressure chamber is increased by the internal pressure generated by the elastic return operation of the diaphragm,
The ink flows out from the center of the pressure chamber toward the ink nozzle and is ejected from the ink nozzle as ink droplets.

【0014】このようなインクの流れに沿って振動板が
弾性復帰するので、インク吐出時においても、圧力室内
ではインク吐出方向に向けてのインクのスムーズな流れ
が効率良く形成される。
Since the diaphragm elastically returns along the flow of the ink, a smooth flow of the ink in the ink discharge direction is efficiently formed in the pressure chamber even during the ink discharge.

【0015】このように、本発明によれば、振動板をイ
ンクの流れるべき方向に沿って順次に吸引および弾性復
帰させることができる。よって、インク液滴の吐出効率
を向上できる。また、振動板の両端側の部分と電極板の
隙間は小さく、これらの部分を起点として振動板の各部
分が電極板に当接する。このため、隙間が最大になる部
分を当接させるのに必要な電圧を低くできる。
As described above, according to the present invention, the diaphragm can be successively sucked and elastically returned along the direction in which ink flows. Therefore, the ejection efficiency of ink droplets can be improved. In addition, the gap between both ends of the diaphragm and the electrode plate is small, and each part of the diaphragm comes into contact with the electrode plate starting from these portions. For this reason, the voltage required for contacting the portion where the gap becomes maximum can be reduced.

【0016】ここで、インク液滴の吐出特性の最適化を
図るために、振動板の振動による圧力室内のインク流を
一層効率良く形成するには、前記隙間が最大となる位置
を、前記圧力室に発生するインク圧力振動の節が現れる
位置に設定することが望ましい。
Here, in order to more efficiently form the ink flow in the pressure chamber due to the vibration of the diaphragm in order to optimize the ejection characteristics of the ink droplets, the position where the gap becomes maximum is determined by the pressure It is desirable to set a position where a node of the ink pressure vibration generated in the chamber appears.

【0017】前記隙間が最大となる位置をイナータンス
に基づき決定することもできる。この場合には、前記隙
間が最大となる位置を、前記インク供給口から前記圧力
室を経由して前記インクノズルに到るインク経路のイナ
ータンスが、前記インクノズル側と、前記インク供給側
で等しくなるように設定することが望ましい。
The position where the gap becomes maximum can be determined based on inertance. In this case, the position where the gap is the maximum is equal in the inertance of the ink path from the ink supply port through the pressure chamber to the ink nozzle on the ink nozzle side and the ink supply side. It is desirable to set so that

【0018】また、振動板の振動に伴う圧力室内のイン
ク流れを効率良く形成するためには、振動板と電極板の
隙間は、前記インク流れ方向とは直交する方向に沿って
見た場合においても、前記振動板の両端位置から中央位
置に向けて漸増するように形成することが望ましい。振
動板および電極板の間に電圧を印加して振動板を電極板
の側に吸引する時、前記直交方向において、隙間の小さ
な振動板の両端部分が最初に電極板に吸引され、これら
を起点として振動板の中央に向けて順次に電極板の側に
吸引される。振動板吸引により圧力室容積が増加して、
インク供給口及びインクノズル側から圧力室内にインク
が流入する際に、振動板の各部分は、前記直交方向にお
いて順次に電極板に吸引されるので、圧力室内で安定し
た効率の良いインクの流れが形成される。また、小さな
隙間部分から振動板は順次に大きな隙間部分に向けて電
極板の側に吸引される為に、必要とされる静電力は小さ
くてよいので、低い駆動電圧を印加するのみで、振動板
全体を電極板の側に吸引できる。
Further, in order to efficiently form the ink flow in the pressure chamber due to the vibration of the vibration plate, the gap between the vibration plate and the electrode plate should be formed in a direction perpendicular to the ink flow direction. It is desirable that the diaphragm be formed so as to gradually increase from both end positions of the diaphragm toward the center position. When a voltage is applied between the diaphragm and the electrode plate to attract the diaphragm to the side of the electrode plate, both ends of the diaphragm having a small gap are firstly attracted to the electrode plate in the orthogonal direction, and the vibration starts from these. It is sequentially sucked toward the electrode plate side toward the center of the plate. The pressure chamber volume increases due to the diaphragm suction,
When ink flows into the pressure chamber from the ink supply port and the ink nozzle side, each part of the vibration plate is sequentially sucked by the electrode plate in the orthogonal direction, so that a stable and efficient ink flow in the pressure chamber is achieved. Is formed. In addition, since the diaphragm is sequentially attracted to the electrode plate side from the small gap portion toward the large gap portion, the required electrostatic force may be small. The whole plate can be sucked to the side of the electrode plate.

【0019】次に、振動板が電極板から離れて弾性復帰
する場合には、その中央付近の最大隙間の部分を中心と
して電極板から離れはじめる。圧力室内のインクは、振
動板の弾性復帰動作により発生する内圧増加によって、
前記直交方向のインクの流れは両端部分から圧力室中央
に向けて流れ、一方で圧力室内の中央部分からインクノ
ズル側に向けて流れることにより、インクノズルからイ
ンク液滴として吐出される。このようなインクの流れに
沿って振動板が弾性復帰し、インク吐出時において、圧
力室内ではインクの安定してスムーズな流れが効率良く
形成される。
Next, when the vibration plate is separated from the electrode plate and elastically returns, the diaphragm starts to separate from the electrode plate around a portion of the maximum gap near the center. The ink inside the pressure chamber is increased by the internal pressure generated by the elastic return operation of the diaphragm,
The flow of the ink in the orthogonal direction flows from both end portions toward the center of the pressure chamber, while flowing from the center portion of the pressure chamber toward the ink nozzle, and is ejected from the ink nozzle as ink droplets. The diaphragm returns elastically along the flow of the ink, and a stable and smooth flow of the ink is efficiently formed in the pressure chamber at the time of ink discharge.

【0020】このように、本発明によれば、振動板をイ
ンクの流れるべき方向に沿って順次に吸引および弾性復
帰させることができる。よって、インク液滴の吐出効率
を向上できる。
As described above, according to the present invention, the diaphragm can be sequentially sucked and elastically returned along the direction in which the ink should flow. Therefore, the ejection efficiency of ink droplets can be improved.

【0021】ここで、インク液滴の吐出特性の最適化を
図るために、振動板の振動による圧力室内のインク流を
一層効率良く形成するには、前記隙間が最大となる位置
を、前記直交方向において前記圧力室に発生するインク
圧力振動の節が現れる位置に設定することが望ましい。
Here, in order to more efficiently form the ink flow in the pressure chamber due to the vibration of the vibration plate in order to optimize the ejection characteristics of the ink droplet, the position where the gap becomes maximum is determined by the orthogonal position. It is desirable to set a position where a node of the ink pressure vibration generated in the pressure chamber appears in the direction.

【0022】前記隙間が最大となる位置をイナータンス
に基づき決定することもできる。この場合には、前記隙
間が最大となる位置を、前記直交方向のインク経路のイ
ナータンスが、該最大位置を挟んで両側で等しくなるよ
うに設定することが望ましい。この場合、該中央位置に
おいて隙間が最大となるように設定することができる。
The position where the gap becomes maximum can be determined based on inertance. In this case, it is desirable to set the position where the gap becomes maximum such that the inertance of the ink path in the orthogonal direction is equal on both sides of the maximum position. In this case, it can be set so that the gap is maximized at the center position.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明を適
用した静電式インクジェットヘッドの一実施の形態を説
明する。図1は本例の静電式インクジェットヘッドの横
断面図であり、図2はその平面図である。図3は本発明
になる静電式インクジェットヘッドの別の実施の形態の
ヘッドの縦断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an electrostatic ink jet head to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the electrostatic ink jet head of the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view thereof. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a head of another embodiment of the electrostatic ink jet head according to the present invention.

【0024】これらの図に示すように、静電式インクジ
ェットヘッド1は、シリコン基板2を挟み、上側に同じ
くシリコン製のノズルプレート3、下側にシリコンと熱
膨張率が近いホウ珪酸ガラス基板4がそれぞれ積層され
た3層構造となっている。
As shown in these figures, an electrostatic ink jet head 1 has a silicon substrate 2 sandwiched therebetween, a nozzle plate 3 also made of silicon on the upper side, and a borosilicate glass substrate 4 whose thermal expansion coefficient is close to that of silicon on the lower side. Are laminated in a three-layer structure.

【0025】中央のシリコン基板2には、その表面から
エッチングを施すことにより、独立した5つの細長い圧
力室5と、1つの共通インク室6と、この共通インク室
6を各圧力室5に連通しているインク供給口7としてそ
れぞれ機能する溝が加工されている。これらの溝がノズ
ルプレート3によって塞がれ、各部分5、6、7が区画
形成されている。
The central silicon substrate 2 is etched from its surface to form five independent elongated pressure chambers 5, one common ink chamber 6, and the common ink chamber 6 communicating with each pressure chamber 5. Grooves each functioning as an ink supply port 7 are formed. These grooves are closed by the nozzle plate 3, and the portions 5, 6, and 7 are defined.

【0026】また、インク供給口7に連通するように、
共通インク室6の下面を規定する部分に、インク取入れ
口12が形成されている。したがって、インクは、外部
のインクタンク(不図示)から、取入れ口12を通って
共通インク室6に供給され、さらにここから各インク供
給口7を通って、独立した各圧力室5に供給される。
In order to communicate with the ink supply port 7,
An ink inlet 12 is formed in a portion that defines the lower surface of the common ink chamber 6. Accordingly, ink is supplied from an external ink tank (not shown) to the common ink chamber 6 through the intake port 12, and from here to the independent pressure chambers 5 through the respective ink supply ports 7. You.

【0027】ノズルプレート3には、各圧力室5の先端
側の部分に対応する位置、すなわち、インク供給口7と
は反対側となる位置に、インクノズル11が形成されて
おり、これらがそれぞれ対応する各圧力室5に連通して
いる。
In the nozzle plate 3, ink nozzles 11 are formed at positions corresponding to the front end portions of the respective pressure chambers 5, that is, at positions opposite to the ink supply ports 7. It communicates with each corresponding pressure chamber 5.

【0028】独立した各圧力室5の底面は、薄肉で、面
外方向、すなわち、図1において上下方向に弾性変位可
能な振動板51として機能するように設定されている。
The bottom surface of each independent pressure chamber 5 is thin and is set so as to function as a diaphragm 51 which can be elastically displaced in an out-of-plane direction, that is, in the vertical direction in FIG.

【0029】次に、シリコン基板2の下側に位置してい
るガラス基板4において、シリコン基板2に接合される
上面には、シリコン基板2の各圧力室5の底面を規定し
ている各振動板51に対峙する位置に、浅くエッチング
された凹部41が形成されている。この凹部41の底面
には振動板51に対応する個別電極10が形成されてい
る。個別電極10は、ITOからなるセグメント電極1
0aと端子部10bを有している。
Next, in the glass substrate 4 located below the silicon substrate 2, on the upper surface joined to the silicon substrate 2, each vibration defining the bottom surface of each pressure chamber 5 of the silicon substrate 2 is provided. A shallowly etched recess 41 is formed at a position facing the plate 51. The individual electrode 10 corresponding to the diaphragm 51 is formed on the bottom surface of the concave portion 41. The individual electrode 10 is a segment electrode 1 made of ITO.
0a and a terminal portion 10b.

【0030】このガラス基板4をシリコン基板2に接合
することにより、各圧力室5の底面を規定している振動
板51と個別電極におけるセグメント電極10aとは、
非常に狭い隙間Gを隔てて対向する。この隙間Gは、シ
リコン基板2とガラス基板4の間に配置された封止剤6
0によって封止され、密閉状態とされている。
By joining the glass substrate 4 to the silicon substrate 2, the diaphragm 51 defining the bottom surface of each pressure chamber 5 and the segment electrode 10a of the individual electrode are
They face each other with a very small gap G therebetween. This gap G is formed by the sealant 6 disposed between the silicon substrate 2 and the glass substrate 4.
It is sealed by 0 and is in a closed state.

【0031】シリコン基板2には、共通電極端子22が
形成されており、ここと各個別電極10との間に、電圧
印加手段21によって、駆動電圧が印加される。シリコ
ン基板2は、導電性であるので、各振動板51は共通電
極として機能する。
A common electrode terminal 22 is formed on the silicon substrate 2, and a driving voltage is applied between the common electrode terminal 22 and each individual electrode 10 by voltage applying means 21. Since the silicon substrate 2 is conductive, each diaphragm 51 functions as a common electrode.

【0032】なお、より低い電気抵抗で共通電極に電圧
を供給する場合には、例えば、シリコン基板2の一方の
面に、金などの導電性材料の薄膜を蒸着やスパッタリン
グで形成すれば良い。本例の静電式インクジェットヘッ
ド1では、シリコン基板2とガラス基板4との接続に陽
極接合を用いているので、シリコン基板2のインクが流
れる側の面に導電膜を形成している。
When a voltage is supplied to the common electrode with a lower electric resistance, for example, a thin film of a conductive material such as gold may be formed on one surface of the silicon substrate 2 by vapor deposition or sputtering. In the electrostatic ink jet head 1 of the present embodiment, since anodic bonding is used for connecting the silicon substrate 2 and the glass substrate 4, a conductive film is formed on the surface of the silicon substrate 2 on the side where ink flows.

【0033】振動板51と個別電極10の間に駆動電圧
を印加することにより発生する静電力により振動板51
を個別電極側に吸引すると、振動板51が弾性変形して
セグメント電極10aの側に撓み、当該セグメント電極
10aの表面に吸着する。この結果、圧力室5の容積が
拡大して、インク供給口7から圧力室5にインクが供給
される。
The diaphragm 51 is driven by an electrostatic force generated by applying a drive voltage between the diaphragm 51 and the individual electrode 10.
Is attracted to the individual electrode side, the diaphragm 51 is elastically deformed and bent toward the segment electrode 10a, and is attracted to the surface of the segment electrode 10a. As a result, the volume of the pressure chamber 5 increases, and ink is supplied from the ink supply port 7 to the pressure chamber 5.

【0034】静電吸引力が解除されると、振動板51は
その弾性力によってセグメント電極10aの表面から離
れて初期状態に復帰し、圧力室5の容積が急激に減少す
る。このとき圧力室内に発生するインク圧力振動によ
り、圧力室内のインクの一部が、この圧力室5に連通し
ているインクノズル11からインク液滴として吐出され
る。 (振動板とセグメント電極間の隙間G)図1に示すよう
に、振動板51とセグメント電極10aの間の封止空間
(以下、これを振動室と呼ぶ)41Aは、その上面41
aが振動板51の平坦な下面により規定され、その側面
41bおよび底面41cがガラス基板4に形成された凹
部41により規定されている。本例では、底面41cの
断面が図1のように逆三角状になっている。このよう
に、振動板51とセグメント電極10aの隙間Gは、平
坦な上面41aと、逆三角断面状にエッチングされた底
面41cによって規定されているので、次のようになっ
ている。
When the electrostatic attraction force is released, the diaphragm 51 is separated from the surface of the segment electrode 10a by the elastic force and returns to the initial state, and the volume of the pressure chamber 5 rapidly decreases. At this time, a part of the ink in the pressure chamber is ejected as ink droplets from the ink nozzle 11 communicating with the pressure chamber 5 due to the ink pressure vibration generated in the pressure chamber. (Gap G between Vibrating Plate and Segment Electrode) As shown in FIG. 1, a sealed space (hereinafter referred to as a vibrating chamber) 41A between the vibrating plate 51 and the segment electrode 10a has an upper surface 41.
a is defined by the flat lower surface of the diaphragm 51, and its side surface 41 b and bottom surface 41 c are defined by the concave portion 41 formed in the glass substrate 4. In this example, the cross section of the bottom surface 41c has an inverted triangular shape as shown in FIG. As described above, the gap G between the diaphragm 51 and the segment electrode 10a is defined by the flat upper surface 41a and the bottom surface 41c etched in an inverted triangular cross section, and is as follows.

【0035】すなわち、隙間Gは、振動室41Aをイン
ク供給口7からインクノズル11に向かうインクの流れ
方向70(図1の紙面方向)に沿って見た場合、インク
供給口7の側の振動板端部51aおよびインクノズル1
1の側の振動板端部51bの部分が、最小隙間G(mi
n)とされており、これらのそれぞれから圧力室5の中
央付近に向けて隙間Gは漸増して、圧力室の中央付近に
対応する位置Aにおいて最大隙間G(max)となるよ
うに形成されている。
That is, when the vibration chamber 41A is viewed along the ink flow direction 70 (the paper surface direction in FIG. 1) from the ink supply port 7 toward the ink nozzle 11, the gap G Plate end 51a and ink nozzle 1
The portion of the diaphragm end portion 51b on the side of No. 1 is the minimum gap G (mi
n), the gap G gradually increases toward the vicinity of the center of the pressure chamber 5 from each of these, and is formed so as to become the maximum gap G (max) at the position A corresponding to the vicinity of the center of the pressure chamber. ing.

【0036】この実施の形態では、インク流れ方向に沿
って、圧力室が中央位置に向けて漸増していることを説
明したが、圧力室が、インク流れ方向とは直交する方向
に中央位置に向けて漸増していても構わない。この例を
図3に示すが、前述の実施の形態と同じ機能をするのは
同一の符号を付し説明を割愛する。
In this embodiment, it has been described that the pressure chamber gradually increases toward the center position along the ink flow direction. However, the pressure chamber is located at the center position in a direction orthogonal to the ink flow direction. It may be gradually increasing toward. This example is shown in FIG. 3, and the same function as in the above-described embodiment is denoted by the same reference numeral, and the description is omitted.

【0037】本発明になる静電式インクジェットヘッド
の別の実施例では、図3に示すように、インクの流れる
方向70とは直交する方向に沿って見た場合において
も、隙間Gは、振動板51の両端51c、51dにおい
て最小隙間G(min)とされ、これらの位置から最大
隙間G(max)が形成されている位置Bに向けて漸増
している。
In another embodiment of the electrostatic ink jet head according to the present invention, as shown in FIG. 3, even when viewed along a direction orthogonal to the ink flowing direction 70, the gap G The minimum gap G (min) is set at both ends 51 c and 51 d of the plate 51, and gradually increases from these positions toward the position B where the maximum gap G (max) is formed.

【0038】最小隙間G(min)は例えば1000オ
ングストロームとされ、位置A、位置Bの最大隙間G
(max)は2000オングストロームとされている。
勿論、これ以外の値を採用してもよい。
The minimum gap G (min) is, for example, 1000 angstroms, and the maximum gap G at positions A and B is
(Max) is set to 2000 angstroms.
Of course, other values may be adopted.

【0039】また、本発明の更に別な実施の形態にあっ
ては、図1と図3が並立するように、振動室41Aの底
面41cを逆四角錐状とすることにより、上記のように
細長い振動板の四周縁部分の最小隙間G(min)の位
置から、隙間Gを漸増させて、中央付近の位置A即ちB
で最大隙間G(max)としても構わない。隙間Gを漸
増させるために変化させて形成するには、図1や図3の
ように平面を用いるかわりに、凸曲面、凹曲面を組み合
わせることも可能である。あるいは、凹部41の底面を
平坦面とし、これに対峙している振動板51の下面を中
央部分が上方に湾曲した形状とすることもできる。ま
た、実際に隙間を形成する際に、異なる大きさのマスク
を用いた複数のエッチング工程を経て形成することによ
り、複数の段差からなる隙間を形成し、階段状に隙間を
変化させて構成する事もできる。最大隙間A又は/及び
Bは、点または線状に形成するのではなく、相応の幅を
持った平坦部で形成しても構わない。
In still another embodiment of the present invention, the bottom surface 41c of the vibration chamber 41A is formed as an inverted quadrangular pyramid so that FIGS. The gap G is gradually increased from the position of the minimum gap G (min) at the four peripheral edges of the elongated diaphragm to a position A near the center, ie, B
May be used as the maximum gap G (max). In order to gradually change the gap G, instead of using a flat surface as shown in FIGS. 1 and 3, it is also possible to combine a convex curved surface and a concave curved surface. Alternatively, the bottom surface of the concave portion 41 may be a flat surface, and the lower surface of the diaphragm 51 facing the concave portion may have a shape in which a central portion is curved upward. In addition, when the gap is actually formed, the gap is formed through a plurality of etching processes using masks of different sizes to form a gap including a plurality of steps, and the gap is changed in a stepwise manner. You can do things. The maximum gap A and / or B may not be formed in a point or linear shape, but may be formed by a flat portion having a corresponding width.

【0040】さらには、本例では、振動板の四周縁部分
における当該振動板とセグメント電極との隙間を最小隙
間としてある。しかし、例えば、インクノズル側の振動
板端部51bを最小隙間とし、反対側のインク供給口側
の振動板端部51aをそれよりも大きな隙間とすること
もできる。逆に、インク供給口側の振動板端部51aを
最小隙間とすることもできる。 (最大隙間位置Aの決定方法)ここで、振動板51の振
動による圧力室5内のインクの流れを効率良く、しかも
スムーズに形成し、これによりインク吐出特性を一層改
善するためには、次のようにして最大隙間の位置Aを決
定することが望ましい。
Further, in the present embodiment, the gap between the diaphragm and the segment electrode at the four peripheral edges of the diaphragm is set as the minimum gap. However, for example, the diaphragm end 51b on the ink nozzle side may be set to the minimum gap, and the diaphragm end 51a on the opposite ink supply port side may be set to a larger gap. Conversely, the diaphragm end 51a on the ink supply port side can be made the minimum gap. (Method of Determining Maximum Clearance Position A) Here, in order to efficiently and smoothly form the ink flow in the pressure chamber 5 due to the vibration of the vibration plate 51 and thereby further improve the ink ejection characteristics, the following method is required. It is desirable to determine the position A of the maximum gap as follows.

【0041】第1の方法は、最大隙間の位置Aを、振動
板51の振動により圧力室5内に発生するインク圧力振
動の節Pが現れる位置とすることである。インク圧力振
動の節が現れる位置では、実質的にインク振動が発生し
ないので、この節を境にして、インクノズル側およびイ
ンク供給口の側に向かうインク流、あるいはインクノズ
ル側およびインク供給口の側から圧力室に向かうインク
流が形成される。よって、この位置を最大隙間の位置A
としておけば、インクの流れに沿って、振動板51の弾
性変位が発生するので、効率良く、しかもスムーズなイ
ンク流を圧力室内に形成できる。この結果、インク吐出
特性を改善できる。
The first method is to set the position A of the maximum gap to a position where a node P of the ink pressure vibration generated in the pressure chamber 5 due to the vibration of the vibration plate 51 appears. At the position where the node of the ink pressure vibration appears, substantially no ink vibration occurs. Therefore, the ink flow toward the ink nozzle side and the ink supply port side or the ink nozzle side and the ink supply port side From the pressure chamber toward the pressure chamber. Therefore, this position is set to the position A of the maximum gap.
Then, the elastic displacement of the vibration plate 51 occurs along the flow of the ink, so that an efficient and smooth ink flow can be formed in the pressure chamber. As a result, the ink ejection characteristics can be improved.

【0042】第2の方法は、イナータンスに基づいて最
大隙間の位置Aを決定するものである。即ちこの位置A
を、該Aを境にして圧力室5の供給口7側及び供給口7
を含むイナータンスの値と、該Aを境にして圧力室5の
インクノズル11側及びインクノズル11を含むイナー
タンスの値が等しくなる位置とすることである。イナー
タンスMは、インク液の比重ρ、インク流路の長さL、
インク流路の断面積Sとしたときに、次式で求められ
る。 M=ρ*L/S 詳しくは、インク流れ方向の距離xに対してインク流路
の断面積S(x)が変化する場合は、次式で求められ
る。
The second method is to determine the position A of the maximum gap based on the inertance. That is, this position A
From the supply port 7 side of the pressure chamber 5 and the supply port 7
Is set at a position where the inertance value including the ink nozzle 11 side of the pressure chamber 5 and the ink nozzle 11 from the pressure chamber 5 becomes equal to each other. The inertance M is the specific gravity ρ of the ink liquid, the length L of the ink flow path,
When the cross-sectional area S of the ink flow path is obtained, it is obtained by the following equation. M = ρ * L / S Specifically, when the cross-sectional area S (x) of the ink flow path changes with respect to the distance x in the ink flow direction, it can be obtained by the following equation.

【0043】[0043]

【数1】 したがって、最大隙間G(max)の位置Aは、圧力室
5のイナータンスMc、供給口7のイナータンスM2、
インクノズル11のイナータンスM3、圧力室5の長手
方向の全長L1(振動板の長さ)とした場合、次式で求
まるインクノズル側の振動板端部51bからの距離L2
の位置に決定すればよい。 L2=(M2+Mc−M3)/2Mc*L1 (動作)このように振動板51と個別電極10の隙間G
が設定されている本例の静電式インクジェットヘッド1
において、振動板51とセグメント電極10aの間に駆
動電圧パルスを印加して振動板51をセグメント電極1
0aに吸引すると、振動板51は、図1に破線で示すよ
うに、インク供給口7側およびインクノズル11側の端
部51a、51bから、徐々に連動してセグメント電極
10aに吸着される。同様に、図3に示す直交断面にお
いても、振動板の両端位置51c、51dから徐々に連
動してセグメント電極10aに吸着される。すなわち、
最小隙間G(min)が形成されている振動板51の四
周端から中心側に向けて徐々にセグメント電極10aの
側に吸着される。
(Equation 1) Therefore, the position A of the maximum gap G (max) is determined by the inertance Mc of the pressure chamber 5, the inertance M2 of the supply port 7,
Assuming that the inertance M3 of the ink nozzle 11 and the total length L1 (length of the diaphragm) in the longitudinal direction of the pressure chamber 5, the distance L2 from the diaphragm end 51b on the ink nozzle side is determined by the following equation.
May be determined. L2 = (M2 + Mc-M3) / 2Mc * L1 (Operation) As described above, the gap G between the diaphragm 51 and the individual electrode 10 is obtained.
Electrostatic ink jet head 1 of this example in which is set
, A driving voltage pulse is applied between the diaphragm 51 and the segment electrode 10a to move the diaphragm 51 to the segment electrode 1
When sucked to 0a, the diaphragm 51 is sucked by the segment electrode 10a from the end portions 51a and 51b on the ink supply port 7 side and the ink nozzle 11 side, as shown by broken lines in FIG. Similarly, also in the orthogonal cross section shown in FIG. 3, the diaphragm electrode is gradually attracted to the segment electrode 10a from both end positions 51c and 51d. That is,
From the four circumferential ends of the diaphragm 51 where the minimum gap G (min) is formed, the diaphragm 51 is gradually attracted toward the segment electrode 10a toward the center.

【0044】このように、振動板吸引時には、振動板5
1はインク供給口側の端部51aからその中心付近の最
大隙間の位置Aに向けて徐々に弾性変位が進行してい
く。従って、インク吸引口7から圧力室5に供給される
インク流れ方向に沿って振動板51の弾性変位を進行す
る。
As described above, when the diaphragm is sucked, the diaphragm 5
In 1, the elastic displacement gradually progresses from the end 51 a on the ink supply port side to the position A of the maximum gap near the center thereof. Accordingly, the elastic displacement of the vibration plate 51 proceeds along the direction of the ink flow supplied from the ink suction port 7 to the pressure chamber 5.

【0045】その結果、振動板51は最小隙間G(mi
n)の位置から最大隙間G(max)に向けて、順次振
動室41の底面41cに接した状態に保持されていき、
圧力室5内に発生したインク圧力とによって変形が妨げ
られ、振動板51の、保持状態にある部分のコンプライ
アンスが小さくなる。すなわち剛性が高い。従って、イ
ンク吸引時には安定したインク流が起こり、圧力室内へ
のインクの供給が効率良く、しかも速やく進む。
As a result, diaphragm 51 has minimum gap G (mi
From the position of n) toward the maximum gap G (max), the vibration chamber 41 is sequentially held in contact with the bottom surface 41c of the vibration chamber 41,
The deformation is hindered by the ink pressure generated in the pressure chamber 5, and the compliance of the portion of the vibration plate 51 in the holding state is reduced. That is, the rigidity is high. Therefore, a stable ink flow occurs during ink suction, and the supply of ink into the pressure chamber proceeds efficiently and quickly.

【0046】また、振動板51は、その最小隙間G(m
in)の位置からセグメント電極10aに吸引され、こ
の部分から最大隙間G(max)の部分に向けて吸引状
態が進行する事により、振動板51を吸引するための吸
引力が小さくで済むので、印加すべき駆動電圧を低くで
きる。
The diaphragm 51 has a minimum gap G (m
In), the suction is performed by the segment electrode 10a from the position of “in”, and the suction state proceeds from this portion toward the portion of the maximum gap G (max), so that the suction force for sucking the diaphragm 51 can be small. The drive voltage to be applied can be reduced.

【0047】次に、振動板51をセグメント電極10a
に吸着させた後に、静電吸引力を解除すると、振動板5
1は、その中心付近の最大隙間G(max)の位置Aに
対峙している部分を起点としてセグメント電極10aか
ら離れる。このように、振動板の中心付近からインクノ
ズル側に向けて徐々に振動板がセグメント電極10aか
ら離れるので、インクノズル11へ向かうインク吐出流
を効率良く、しかも速やかに形成できる。
Next, the diaphragm 51 is connected to the segment electrode 10a.
After the electrostatic attraction force is released after the suction
1 is separated from the segment electrode 10a starting from a portion facing the position A of the maximum gap G (max) near the center thereof. As described above, since the diaphragm gradually separates from the segment electrode 10a from the vicinity of the center of the diaphragm toward the ink nozzle, an ink discharge flow toward the ink nozzle 11 can be efficiently and promptly formed.

【0048】また、最小な隙間G(min)に位置して
いる振動板51の部分は、緩やかに復帰しようとする
が、圧力室5内に発生したインク圧力によって復帰が妨
げられて、振動室41の底面41cに接した状態に一時
的に保持されたままでいる。この状態ではコンプライア
ンスが小さい。すなわち、インク滴の吐出に際して、圧
力室5の剛性が高い。
The portion of the vibration plate 51 located at the minimum gap G (min) tries to return slowly, but the ink pressure generated in the pressure chamber 5 hinders the return, and the vibration chamber 51 returns. 41 is temporarily held in contact with the bottom surface 41c. In this state, compliance is small. That is, the rigidity of the pressure chamber 5 is high when ejecting ink droplets.

【0049】従って、インク吐出時には、インクの流れ
が安定して効率良く、しかも、急速に発生し、インク滴
が高速に吐出される。よって、インクの吐出特性を向上
できる。
Therefore, at the time of ink ejection, the flow of ink is stable and efficient, and it is generated rapidly, and ink droplets are ejected at high speed. Therefore, the ink ejection characteristics can be improved.

【0050】なお、振動板51が完全に底面41cのセ
グメント電極10aから離れた状態では、振動板51の
コンプライアンスが大きく、剛性が低くなることから、
圧力に比例して弾性変位するが、インクの粘性や、流路
抵抗によって、インク流れの振動(インク圧力振動)が
緩和され、インク滴の吐出後のノズルメニスカスの振動
も抑制され、減衰する。
When the diaphragm 51 is completely separated from the segment electrode 10a on the bottom surface 41c, the compliance of the diaphragm 51 is large and the rigidity is low.
Although elastically displaced in proportion to the pressure, the vibration of the ink flow (ink pressure vibration) is reduced by the viscosity of the ink and the flow path resistance, and the vibration of the nozzle meniscus after the ejection of the ink droplet is also suppressed and attenuated.

【0051】なお、本発明は上述の実施の形態に限られ
ることなく、種々の変更を行うことができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made.

【0052】例えば、インクは、印刷用インクで説明し
たが、印刷インク以外の液又は溶融液を本発明になるヘ
ッドを用いて印刷以外の応用も可能である。
For example, although the ink has been described as a printing ink, liquids other than the printing ink or a molten liquid can be applied to applications other than printing using the head according to the present invention.

【0053】また、ヘッドは3層構造とし、5つの圧力
室と、1つの共通インク室を備えたヘッドとしたが、2
層構造であっても構わなく更には圧力室や共通インク室
の数に本発明が限定されるものではなく、同様の効果が
得られるものである。
The head has a three-layer structure and has five pressure chambers and one common ink chamber.
The present invention is not limited to the number of pressure chambers and common ink chambers, and the present invention can achieve the same effects.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の静電式
インクジェットヘッドでは、振動板と電極板の隙間が、
インク供給口側およびインクノズル側の両端部分が小さ
く、圧力室のほぼ中央の位置で最大となるように形成さ
れている。或いは、供給口とノズルを結ぶ方向に対して
直角な方向について、振動板の両端部の隙間が小さく、
中央の部分で大きくなるように形成されている。
As described above, in the electrostatic ink jet head of the present invention, the gap between the diaphragm and the electrode plate is
Both ends on the ink supply port side and the ink nozzle side are small, and are formed so as to be maximum at a position substantially at the center of the pressure chamber. Alternatively, in the direction perpendicular to the direction connecting the supply port and the nozzle, the gap between both ends of the diaphragm is small,
It is formed so as to be larger at the center.

【0055】従って、振動板を電極板に吸引する際に、
圧力室内のインク流を効率良く、しかも速やかに発生さ
せることができ、また、振動板を電極板から開放する際
においても、圧力室内に発生するインク吐出流を効率良
く、しかも速やかに発生させることができる。よって、
インク吐出特性を改善できる。即ち、振動板の動きを安
定、且つ効率的に発生するように規定させる事で、圧力
室内部のインク流を一義的に規定でき、インク吐出状態
に悪影響を及ぼす圧力室内インク流の乱れを排除出来
る。更に、ヘッド製造上の各種バラツキに基づく、ヘッ
ド間のインク吐出のバラツキを押さえる事ができる。
Therefore, when the diaphragm is attracted to the electrode plate,
The ink flow in the pressure chamber can be generated efficiently and quickly, and the ink discharge flow generated in the pressure chamber can be generated efficiently and quickly even when the diaphragm is released from the electrode plate. Can be. Therefore,
The ink ejection characteristics can be improved. That is, by regulating the movement of the vibration plate so as to generate the movement stably and efficiently, the ink flow in the pressure chamber can be uniquely defined, and the turbulence of the ink flow in the pressure chamber which adversely affects the ink ejection state is eliminated. I can do it. Further, it is possible to suppress variations in ink ejection between the heads due to various variations in head manufacturing.

【0056】これに加えて、電極板に対する振動板の吸
着動作は、最小隙間となっている振動板の端部で発生
し、かかる部分を起点として、大隙間となっている振動
板中央部分に向けて進行する。従って、振動板を電極板
に吸着させるための駆動電圧を低くすることができる。
すなわち、低電圧駆動が可能となる。
In addition to this, the operation of attracting the diaphragm to the electrode plate occurs at the end of the diaphragm where the minimum gap is formed. Proceed towards. Therefore, it is possible to reduce the driving voltage for causing the diaphragm to be attracted to the electrode plate.
That is, low voltage driving becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用した静電式インクジェットヘッド
の一例を示す概略縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing an example of an electrostatic inkjet head to which the present invention is applied.

【図2】図1に示す静電式インクジェットヘッドの概略
平面構成図である。
FIG. 2 is a schematic plan view of the electrostatic inkjet head shown in FIG.

【図3】本発明を適用した他の実施の形態を示し、イン
クジェットヘッドをインクの流れる方向と直交する方向
で切断した場合の概略横断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment to which the present invention is applied, in which the inkjet head is cut in a direction orthogonal to a direction in which ink flows.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 静電式インクジェットヘッド 2 シリコン基板 3 ノズルプレート 4 ガラス基板 5 圧力室 6 共通インク室 7 インク供給口 10 個別電極 10a セグメント電極 10b 端子部 11 インクノズル 12 インク取出し口 21 電圧印加手段 22 共通電極端子 41 凹部 41A 振動室 41a 振動室の上面 41b 振動室の側面 41c 振動室の底面 51 振動板 51a,51b、51c、51d 振動板の端部 60 封止剤 70 インク流れる方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrostatic inkjet head 2 Silicon substrate 3 Nozzle plate 4 Glass substrate 5 Pressure chamber 6 Common ink chamber 7 Ink supply port 10 Individual electrode 10a Segment electrode 10b Terminal part 11 Ink nozzle 12 Ink outlet 21 Voltage applying means 22 Common electrode terminal 41 Concavity 41A Vibration chamber 41a Upper surface of vibration chamber 41b Side surface of vibration chamber 41c Bottom of vibration chamber 51 End of vibration plate 51a, 51b, 51c, 51d End of vibration plate 60 Sealant 70 Direction of ink flow

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクを貯留した圧力室と、この圧力室
にインクを供給するインク供給口と、前記圧力室におけ
る前記インク供給口とは反対側の部位に連通しているイ
ンクノズルと、前記圧力室の一部を規定している面外方
向に振動可能な振動板と、この振動板に対して所定の隙
間で対峙している電極板とを有する静電式インクジェッ
トヘッドにおいて、 前記振動板と前記電極板の隙間は、前記インク供給口か
ら前記インクノズルに向かうインク流れ方向に沿って見
た場合に、前記インク供給口および前記インクノズルか
ら前記圧力室の中央位置に向けて漸増していることを特
徴とする静電式インクジェットヘッド。
A pressure chamber storing ink; an ink supply port for supplying ink to the pressure chamber; an ink nozzle communicating with a portion of the pressure chamber opposite to the ink supply port; An electrostatic inkjet head having a vibrating plate capable of vibrating in an out-of-plane direction defining a part of the pressure chamber and an electrode plate facing the vibrating plate at a predetermined gap, The gap between the electrode plate and the electrode plate gradually increases from the ink supply port and the ink nozzle toward the center position of the pressure chamber when viewed along the ink flow direction from the ink supply port toward the ink nozzle. An electrostatic inkjet head.
【請求項2】 請求項1において、 前記隙間が最大となる位置は、前記圧力室に発生するイ
ンク圧力振動の節が現れる位置であることを特徴とする
静電式インクジェットヘッド。
2. The electrostatic ink jet head according to claim 1, wherein the position where the gap is maximum is a position where a node of ink pressure vibration generated in the pressure chamber appears.
【請求項3】 請求項1において、 前記隙間が最大となる位置は、前記インク供給口から前
記圧力室を経由して前記インクノズルに到るインク経路
のイナータンスが、前記インクノズル側と、前記インク
供給側で等しくなる位置であることを特徴とする静電式
インクジェットヘッド。
3. The ink nozzle according to claim 1, wherein the position where the gap is maximum is an inertance of an ink path from the ink supply port to the ink nozzle via the pressure chamber and the ink nozzle side. An electrostatic ink jet head, wherein the positions are equal on the ink supply side.
【請求項4】 インクを貯留した圧力室と、この圧力室
にインクを供給するインク供給口と、前記圧力室におけ
る前記インク供給口とは反対側の部位に連通しているイ
ンクノズルと、前記圧力室の一部を規定している面外方
向に振動可能な振動板と、この振動板に対して所定の隙
間で対峙している電極板とを有する静電式インクジェッ
トヘッドにおいて、 前記振動板と前記電極板の隙間は、前記インク供給口か
ら前記インクノズルに向かうインク流れ方向とは直交す
る方向に沿って見た場合に、前記振動板の両端位置から
中央位置に向けて漸増していることを特徴とする静電式
インクジェットヘッド。
4. A pressure chamber storing ink, an ink supply port for supplying ink to the pressure chamber, an ink nozzle communicating with a portion of the pressure chamber opposite to the ink supply port, An electrostatic inkjet head having a vibrating plate capable of vibrating in an out-of-plane direction defining a part of the pressure chamber and an electrode plate facing the vibrating plate at a predetermined gap, And the gap between the electrode plate and the electrode plate gradually increases from both end positions of the vibration plate toward the center position when viewed along a direction orthogonal to an ink flow direction from the ink supply port toward the ink nozzle. An electrostatic inkjet head characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 請求項4において、 前記隙間は、前記インク流れ方向とは直交する方向に沿
って見た場合に、前記振動板の中央位置において最大と
なっていることを特徴とする静電式インクジェットヘッ
ド。
5. The electrostatic device according to claim 4, wherein the gap is maximum at a center position of the diaphragm when viewed along a direction orthogonal to the ink flow direction. Type inkjet head.
【請求項6】 請求項1、2、または3において、請求
項4または5を満たす静電式インクジェットヘッド。
6. An electrostatic ink jet head according to claim 1, 2 or 3, which satisfies claim 4 or 5.
JP22581099A 1999-08-09 1999-08-09 Electrostatic ink jet head Withdrawn JP2001047621A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22581099A JP2001047621A (en) 1999-08-09 1999-08-09 Electrostatic ink jet head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22581099A JP2001047621A (en) 1999-08-09 1999-08-09 Electrostatic ink jet head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001047621A true JP2001047621A (en) 2001-02-20

Family

ID=16835159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22581099A Withdrawn JP2001047621A (en) 1999-08-09 1999-08-09 Electrostatic ink jet head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001047621A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2003084758A1 (en) * 2002-04-09 2005-08-11 セイコーエプソン株式会社 Liquid jet head
JP2006007459A (en) * 2004-06-23 2006-01-12 Sony Corp Functional element, its manufacturing method, fluid ejecting head, and printer

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2003084758A1 (en) * 2002-04-09 2005-08-11 セイコーエプソン株式会社 Liquid jet head
JP2010089518A (en) * 2002-04-09 2010-04-22 Seiko Epson Corp Liquid jet head
US7708388B2 (en) 2002-04-09 2010-05-04 Seiko Epson Corporation Liquid ejection head
JP4604490B2 (en) * 2002-04-09 2011-01-05 セイコーエプソン株式会社 Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
JP4609594B2 (en) * 2002-04-09 2011-01-12 セイコーエプソン株式会社 Liquid jet head
US7997693B2 (en) 2002-04-09 2011-08-16 Seiko Epson Corporation Liquid ejection head
US8182074B2 (en) 2002-04-09 2012-05-22 Seiko Epson Corporation Liquid ejection head
US8449085B2 (en) 2002-04-09 2013-05-28 Seiko Epson Corporation Liquid ejection head
US8740358B2 (en) 2002-04-09 2014-06-03 Seiko Epson Corporation Liquid ejection head
US8840228B2 (en) 2002-04-09 2014-09-23 Seiko Epson Corporation Liquid ejection head
JP2006007459A (en) * 2004-06-23 2006-01-12 Sony Corp Functional element, its manufacturing method, fluid ejecting head, and printer
JP4534622B2 (en) * 2004-06-23 2010-09-01 ソニー株式会社 Functional element and manufacturing method thereof, fluid discharge head, and printing apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1321294B1 (en) Piezoelectric ink-jet printhead and method for manufacturing the same
US6371598B1 (en) Ink jet recording apparatus, and an ink jet head
JP2001047621A (en) Electrostatic ink jet head
JP4649762B2 (en) Inkjet head
JP2019051610A (en) Liquid jet head, liquid jet device, and piezoelectric device
JP3407514B2 (en) Liquid ejection device
JP3419410B2 (en) Inkjet head
JP3384202B2 (en) Driving method of inkjet recording apparatus
JP4496599B2 (en) Inkjet head
JP3189575B2 (en) Ink jet recording head
JP2010172819A (en) Nozzle substrate, liquid-drop discharge head and liquid drop discharge device
JP2001010036A (en) Ink jet head and its manufacture and ink jet recording apparatus
JPH09300630A (en) Production of ink jet head
JP2001096738A (en) Ink-jet head
JP2002307716A (en) Imaging head and imaging apparatus comprising it
JP2004314396A (en) Ink jet head
JP2002205392A (en) Electrostatic ink jet head
JP2001047615A (en) Driving method for electrostatic ink jet head
JP2002154204A (en) Ink jet head
JP2000108352A (en) Ink jet recording head
JP2000025217A (en) Ink jet head
JP2002052707A (en) Electrostatic ink jet head, its manufacturing method, and imaging apparatus comprising it
JP2010191034A (en) Nozzle substrate, method of manufacturing nozzle substrate, droplet discharge head, method of manufacturing droplet discharge head, and droplet discharge apparatus
JP2000025226A (en) Electrostatic ink jet head and manufacture thereof
JP2001038897A (en) Recording head

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20061107