JP3046456B2 - Inkjet head - Google Patents
Inkjet headInfo
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- JP3046456B2 JP3046456B2 JP16465892A JP16465892A JP3046456B2 JP 3046456 B2 JP3046456 B2 JP 3046456B2 JP 16465892 A JP16465892 A JP 16465892A JP 16465892 A JP16465892 A JP 16465892A JP 3046456 B2 JP3046456 B2 JP 3046456B2
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- piezoelectric element
- ink
- pressure chamber
- nozzle
- electrode
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、記録媒体に向けてイ
ンク滴を噴出させて記録を行うためのインクジェットヘ
ッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head for performing recording by ejecting ink droplets toward a recording medium.
【0002】インクジェットヘッドには幾つかの方式が
あるが、圧電素子に電圧を印加して変形させることによ
って圧力室内のインク液に圧力波を発生させてインク滴
を噴出させるいわゆるドロップオンデマンド型のインク
ジェットヘッドは実用性が高い。There are several types of ink jet heads. A so-called drop-on-demand type in which a voltage is applied to a piezoelectric element to deform it to generate a pressure wave in an ink liquid in a pressure chamber to eject ink droplets. Inkjet heads are highly practical.
【0003】[0003]
【従来の技術】旧来のドロップオンデマンド型のインク
ジェットヘッドにおいては、圧電素子の電極は圧電素子
の両面に一つずつ設けられていたので、インク滴の体積
を変えるには、圧電素子に印加する電圧やパルス幅を変
える必要があった。2. Description of the Related Art In a conventional drop-on-demand type ink jet head, electrodes of a piezoelectric element are provided one by one on both sides of the piezoelectric element. It was necessary to change the voltage and pulse width.
【0004】しかし、圧電素子に印加する電圧やパルス
幅を変えるとインク滴の噴出速度が大幅に変化してしま
うため、結局、充分にインク滴の体積を変化させるよう
にすることができなかった。However, when the voltage or pulse width applied to the piezoelectric element is changed, the ejection speed of the ink droplet changes greatly, so that the volume of the ink droplet cannot be sufficiently changed. .
【0005】そこで従来は、図5に示されるように、圧
電素子の表面側に全体として長方形に設けられた表面電
極90を、中心電極91と周縁電極92とその中間の中
間電極93とに分割し、必要とされるインク滴径に合わ
せて、印加する電極の数を変えるようにしていた(特開
平1−237151号)。Conventionally, as shown in FIG. 5, a surface electrode 90 provided as a whole on the front side of a piezoelectric element is divided into a center electrode 91, a peripheral electrode 92, and an intermediate electrode 93 in between. The number of electrodes to be applied is changed according to the required ink droplet diameter (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-237151).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
長方形の電極90をいわば同芯状に分割する場合、多数
に分割するのが容易ではなく、また、電極間の隙間の占
める面積が非常に大きくなってしまう。そのため、従来
は電極を多数に分割することができず、多階調の記録を
行うことができなかった。However, when the rectangular electrode 90 is divided concentrically as described above, it is not easy to divide the electrode into a large number, and the area occupied by the gap between the electrodes is very small. It becomes big. For this reason, conventionally, the electrodes cannot be divided into a large number, and multi-gradation recording cannot be performed.
【0007】そこで本発明は、圧電素子への印加電圧や
パルス幅を変えることなく容易に多階調の記録を行うこ
とができるインクジェットヘッドを提供することを目的
とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet head capable of easily performing multi-tone printing without changing the voltage applied to the piezoelectric element or the pulse width.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のインクジェットヘッドは、実施例を説明す
るための図1に示されるように、インク液を供給するた
めのインク供給路5とインク滴を噴出するためのノズル
3との間にそれらに連通して形成された圧力室4と、電
圧が印加されることによって変形して上記圧力室4内の
インク液に圧力波を発生させて上記ノズル3からインク
滴を噴出させるように、上記圧力室4の外壁面に沿って
配置された圧電素子6と、上記圧電素子6に電圧を印加
するために、上記圧電素子6を挟んで上記圧力室4の外
壁面側に配置された裏面電極7と、上記インク供給路5
側と上記ノズル3側とに順次分割をするための複数の分
割ラインによって分割されて上記圧電素子6の表面側に
配置された表面電極8とを設けたことを特徴とし、上記
表面電極8を複数に等分割してもよい。In order to achieve the above object, an ink jet head according to the present invention is provided with an ink supply path 5 for supplying an ink liquid as shown in FIG. And a pressure chamber 4 formed between the nozzle and the nozzle 3 for ejecting ink droplets, and a pressure wave is generated in the ink liquid in the pressure chamber 4 by being deformed by applying a voltage. The piezoelectric element 6 is arranged along the outer wall surface of the pressure chamber 4 so that ink droplets are ejected from the nozzle 3, and the piezoelectric element 6 is sandwiched between the piezoelectric element 6 to apply a voltage to the piezoelectric element 6. Back electrode 7 arranged on the outer wall side of pressure chamber 4 and ink supply path 5
And a surface electrode 8 that is divided by a plurality of division lines for sequentially dividing the surface electrode and the nozzle 3 side and that is disposed on the surface side of the piezoelectric element 6. It may be equally divided into a plurality.
【0009】[0009]
【作用】表面電極8を、インク供給路5側とノズル3側
とに順次分割をするための複数の分割ラインによって分
割したので、表面電極8を多数に容易に分割することが
でき、また、分割された電極間の隙間の占める面積も小
さいもので済む。Since the surface electrode 8 is divided into a plurality of division lines for sequentially dividing the surface electrode 8 into the ink supply path 5 and the nozzle 3, the surface electrode 8 can be easily divided into a large number. The area occupied by the gap between the divided electrodes can be small.
【0010】[0010]
【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図1及び
図2は、インクジェットヘッドを略示している。An embodiment will be described with reference to the drawings. 1 and 2 schematically show an ink jet head.
【0011】接合された第1の基板1と第2の基板2
は、共に感光性ガラスによって形成されており、第1の
基板1にはインク液に圧力を加えるための圧力室4と、
圧力室4にインク液を供給するためのインク供給路5と
が凹んで形成され、第2の基板2には、インク滴を噴出
するためのノズル3が板面に垂直に穿設されている。First and second substrates 1 and 2 joined together
Are formed of photosensitive glass, and the first substrate 1 has a pressure chamber 4 for applying pressure to the ink liquid,
An ink supply path 5 for supplying an ink liquid to the pressure chamber 4 is formed in a concave shape, and a nozzle 3 for ejecting an ink droplet is formed in the second substrate 2 perpendicularly to the plate surface. .
【0012】そして、ノズル3が圧力室4の上端部分に
位置するように第1と第2の基板1,2を接合すると共
に、第1の基板1の外壁面に銀ペーストを薄く塗布して
焼結してある。これによって、インク供給路5から圧力
室4を通ってノズル3へ抜けるインク通路と銀電極11
とが形成されている。Then, the first and second substrates 1 and 2 are joined so that the nozzle 3 is located at the upper end of the pressure chamber 4, and a thin silver paste is applied to the outer wall surface of the first substrate 1. Sintered. Thus, the ink passage and the silver electrode 11 that pass from the ink supply passage 5 to the nozzle 3 through the pressure chamber 4 are formed.
Are formed.
【0013】圧電素子6は、負極である裏面電極7と、
正極である表面電極8とにサンドイッチ状に挟まれてい
る。そして、圧電素子6は、圧力室4の位置に合わせて
位置決めをして、裏面電極7を銀電極11に密着させて
貼り付けてある。The piezoelectric element 6 includes a back electrode 7 which is a negative electrode,
It is sandwiched between a surface electrode 8 serving as a positive electrode and a sandwich. Then, the piezoelectric element 6 is positioned in accordance with the position of the pressure chamber 4, and the back electrode 7 is adhered to the silver electrode 11 in close contact.
【0014】圧電素子6の表面側に密着して設けられた
表面電極8は、インク供給路5側とノズル3側とに順次
分割するための複数の分割ラインによって分割されてい
る。なお、図1では表面電極8が5分割されているよう
に略示されているが、実際にはこの実施例では、図2に
示されるように10分割されている。The surface electrode 8 provided in close contact with the front surface of the piezoelectric element 6 is divided by a plurality of division lines for sequentially dividing the ink into the ink supply path 5 and the nozzle 3. In FIG. 1, the surface electrode 8 is schematically shown as being divided into five parts, but in actuality, in this embodiment, it is divided into ten parts as shown in FIG.
【0015】図3は、表面電極8の分割状態を示してお
り、長さが5mm強で幅が1.2mmの圧力室4に対して、
表面電極8は全体としては長さが5mm、幅が1mmに形成
されていて、圧力室4の長辺と直交する9本の0.05
mm幅の直線的な分割ラインによって、0.5mmピッチ
で、インク供給路5側とノズル3側とに順次10等分さ
れている。FIG. 3 shows a divided state of the surface electrode 8. The pressure chamber 4 has a length of slightly more than 5 mm and a width of 1.2 mm.
The surface electrode 8 is formed as a whole with a length of 5 mm and a width of 1 mm, and nine 0.05 electrodes orthogonal to the long side of the pressure chamber 4.
By a linear division line having a width of mm, the ink is divided into ten equal parts on the ink supply path 5 side and the nozzle 3 side at a pitch of 0.5 mm.
【0016】なお、このような表面電極8の分割加工
は、圧電素子6に接合された表面電極8に対して、表面
側からダイアモンドカッタなどで切り込みを入れること
によって行うことができる。The division of the surface electrode 8 can be performed by cutting the surface electrode 8 joined to the piezoelectric element 6 from the front side with a diamond cutter or the like.
【0017】図1に戻って、等分割された表面電極8の
各々に対して、電圧印加域切換スイッチ9を介して駆動
電源10の正極が接続されている。駆動電源10の負極
は、裏面電極7に接する銀電極11に接続されて接地さ
れている。Referring back to FIG. 1, a positive electrode of a drive power supply 10 is connected to each of the equally divided surface electrodes 8 via a voltage application area changeover switch 9. The negative electrode of the driving power supply 10 is connected to the silver electrode 11 that is in contact with the back electrode 7 and is grounded.
【0018】このように構成されたインクジェットヘッ
ドにおいては、電圧印加域切換スイッチ9を切り換える
ことにより、電圧が印加される表面電極8の合計長さを
変化させ、それによって圧電素子6の駆動長を変えてイ
ンク滴を噴出させることができる。In the ink jet head configured as described above, the total length of the surface electrode 8 to which the voltage is applied is changed by switching the voltage application range changeover switch 9, thereby reducing the driving length of the piezoelectric element 6. Alternatively, the ink droplets can be ejected.
【0019】図4は、圧電素子6の駆動長を変化させ
て、ノズル3から噴出されるインク滴により印字される
記録ドットの直径を測定した結果を示している。なお、
圧電素子6の駆動長は、ノズル3側から順次インク供給
路5側へ増加させており、印加電圧及びパルス幅は一定
である。FIG. 4 shows the result of measuring the diameter of the recording dot printed by the ink droplet ejected from the nozzle 3 while changing the driving length of the piezoelectric element 6. In addition,
The drive length of the piezoelectric element 6 is sequentially increased from the nozzle 3 side to the ink supply path 5 side, and the applied voltage and the pulse width are constant.
【0020】この結果により、圧電素子6の駆動長に応
じて、記録ドット径が38ないし100%の範囲で変化
することなどが確認された。From these results, it was confirmed that the recording dot diameter changed in the range of 38 to 100% depending on the driving length of the piezoelectric element 6.
【0021】[0021]
【発明の効果】本発明のインクジェットヘッドによれ
ば、圧電素子の表面電極を、インク供給路側とノズル側
とに順次分割をするための複数の分割ラインによって分
割したので、表面電極を容易に多数に分割することがで
きると共に、電極間の隙間が大きくならずロスが小さい
ので、表面電極を多数に分割することができ、圧電素子
への印加電圧やパルス幅を変えることなく多階調の記録
を行って、高品質の階調記録を行うことができる。According to the ink jet head of the present invention, the surface electrodes of the piezoelectric element are divided by the plurality of division lines for sequentially dividing the surface electrodes into the ink supply path side and the nozzle side. And the gap between the electrodes is not large and the loss is small. Therefore, the surface electrodes can be divided into a large number and multi-tone recording without changing the applied voltage or pulse width to the piezoelectric element. To perform high-quality gradation recording.
【図1】実施例の略示斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of an embodiment.
【図2】実施例の側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of the embodiment.
【図3】実施例の正面図である。FIG. 3 is a front view of the embodiment.
【図4】実施例の実験結果を示す線図である。FIG. 4 is a diagram showing experimental results of an example.
【図5】従来例の正面図である。FIG. 5 is a front view of a conventional example.
3 ノズル 4 圧力室 5 インク供給路 6 圧電素子 7 裏面電極 8 表面電極 3 Nozzle 4 Pressure chamber 5 Ink supply path 6 Piezoelectric element 7 Back electrode 8 Front electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−237151(JP,A) 特開 昭59−39556(JP,A) 実開 昭57−113943(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/205 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-237151 (JP, A) JP-A-59-39556 (JP, A) JP-A-57-113943 (JP, U) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/205
Claims (1)
インク滴を噴出するためのノズルとの間にそれらに連通
して形成された一定幅の圧力室と、 電圧が印加されることによって変形して上記圧力室内の
インク液に圧力波を発生させて上記ノズルからインク滴
を噴出させるように、上記圧力室の外壁面に沿って配置
された一定幅の平板状の圧電素子と、 上記圧電素子に電圧を印加するために、上記圧電素子を
挟んで上記圧力室の外壁面側に配置された裏面電極と、 上記インク供給路側から上記ノズルに至る方向を横切る
幅方向の複数の分割線によって等間隔に分割されて上記
圧電素子の表面側に配置された平板状の表面電極とを設
けたことを特徴とするインクジェットヘッド。 A pressure chamber having a fixed width formed between an ink supply path for supplying an ink liquid and a nozzle for ejecting ink droplets, the pressure chamber being formed in communication therewith; A flat-plate-shaped piezoelectric element having a constant width arranged along the outer wall surface of the pressure chamber so as to deform and generate a pressure wave in the ink liquid in the pressure chamber to eject an ink droplet from the nozzle; In order to apply a voltage to the piezoelectric element, a back electrode disposed on the outer wall surface side of the pressure chamber with the piezoelectric element interposed therebetween, and traverses a direction from the ink supply path side to the nozzle.
An ink jet head, comprising: a flat surface electrode which is divided at equal intervals by a plurality of division lines in a width direction and which is disposed on the surface side of the piezoelectric element.
Priority Applications (1)
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JP16465892A JP3046456B2 (en) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Inkjet head |
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JPH06956A JPH06956A (en) | 1994-01-11 |
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JP16465892A Expired - Fee Related JP3046456B2 (en) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Inkjet head |
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KR20090040157A (en) | 2007-10-19 | 2009-04-23 | 삼성전자주식회사 | Piezo-electric type inkjet printhead and method of manufacturing the same |
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1992
- 1992-06-23 JP JP16465892A patent/JP3046456B2/en not_active Expired - Fee Related
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