JPH01186330A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
- Publication number
- JPH01186330A JPH01186330A JP1146888A JP1146888A JPH01186330A JP H01186330 A JPH01186330 A JP H01186330A JP 1146888 A JP1146888 A JP 1146888A JP 1146888 A JP1146888 A JP 1146888A JP H01186330 A JPH01186330 A JP H01186330A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrators
- nozzle plate
- vibrator
- ink jet
- nozzle
- 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.)
- Granted
Links
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
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
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14282—Structure of print heads with piezoelectric elements of cantilever type
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はインク滴を飛翔させ記録紙等の媒体上にインク
像を形成するプリンタ等インクジェット方式の記録装置
に関し更に詳細にはインクジェットプリンタヘッドに関
する。
像を形成するプリンタ等インクジェット方式の記録装置
に関し更に詳細にはインクジェットプリンタヘッドに関
する。
従来のインクジェットヘッドの構造としては複数のノズ
ル開口を有するノズル板とこの背後にインクと直接接触
する圧電変換器を有する構造が知られている。（持分昭
和６０−８９５３等）この構造では圧電変換器を構成す
る振動子がノズル板と概ね直交する方向に変位するごと
く振動することと各ノズル間のインク流路が短い距離で
通じていることによりインク滴吐出効率および安定性が
高くインク中にガス、ゴミ等の異物が混入した場合でも
この影響を受けず正常動作が可能であるという特徴を有
する。更に振動子はノズル板と微小な空隙を保って配さ
れた片持ち梁状または両持ち梁状の振動子が用いられて
いる。この内片持ち梁状振動子は曲げ剛性が小さく電気
機械変換効率が高い、小さい応力で必要な振動子可動部
分変位が取れる等の利点を有する。
ル開口を有するノズル板とこの背後にインクと直接接触
する圧電変換器を有する構造が知られている。（持分昭
和６０−８９５３等）この構造では圧電変換器を構成す
る振動子がノズル板と概ね直交する方向に変位するごと
く振動することと各ノズル間のインク流路が短い距離で
通じていることによりインク滴吐出効率および安定性が
高くインク中にガス、ゴミ等の異物が混入した場合でも
この影響を受けず正常動作が可能であるという特徴を有
する。更に振動子はノズル板と微小な空隙を保って配さ
れた片持ち梁状または両持ち梁状の振動子が用いられて
いる。この内片持ち梁状振動子は曲げ剛性が小さく電気
機械変換効率が高い、小さい応力で必要な振動子可動部
分変位が取れる等の利点を有する。
上記従来技術の片持ち梁状振動子を用いたインクシェツ
トヘッドの構造では精度確保が困難で特性が安定しない
、製造歩留りが低いという問題点を有していた。即ちノ
ズル板およびこれに対峙する振動子可動部分との間の間
隙はインク吐出特性に影響するため微小な空隙を高精度
に管理する必要がある。しかしながら片持ち梁の場合支
持部分に対して梁の長さが長いため支持部分での支持方
向の傾きが振動子先端では拡大され振動子とノズル板と
の空隙に影響する。そのため特性が安定せず製造歩留り
が低いという問題点を有していた。
トヘッドの構造では精度確保が困難で特性が安定しない
、製造歩留りが低いという問題点を有していた。即ちノ
ズル板およびこれに対峙する振動子可動部分との間の間
隙はインク吐出特性に影響するため微小な空隙を高精度
に管理する必要がある。しかしながら片持ち梁の場合支
持部分に対して梁の長さが長いため支持部分での支持方
向の傾きが振動子先端では拡大され振動子とノズル板と
の空隙に影響する。そのため特性が安定せず製造歩留り
が低いという問題点を有していた。
本発明の目的はこれらの問題点を解決して特性の安定し
た製造歩留りの高い片持ち梁状振動子を用いたインクシ
ェツトヘッドを実現することにある。
た製造歩留りの高い片持ち梁状振動子を用いたインクシ
ェツトヘッドを実現することにある。
本発明のインクシェツトヘッドは複数のノズル開口を有
するノズル形成部材と圧電変換器を有し、ノズル近傍に
おいて該ノズル形成部材と該圧電変換器の間にインクが
充たされたインクジェットヘッドにおいて、 上記圧電変換器は一端を自由端とじ他端を支持端とする
独立に駆動可能な複数の片持ち梁状振動子からなり、少
なくとも２個以上の片持ち梁状振動子は支持端部分が連
結されるとともに、支持端部分に連結し一部が自由端方
向に伸びる固定分枝を有することを特徴とする。
するノズル形成部材と圧電変換器を有し、ノズル近傍に
おいて該ノズル形成部材と該圧電変換器の間にインクが
充たされたインクジェットヘッドにおいて、 上記圧電変換器は一端を自由端とじ他端を支持端とする
独立に駆動可能な複数の片持ち梁状振動子からなり、少
なくとも２個以上の片持ち梁状振動子は支持端部分が連
結されるとともに、支持端部分に連結し一部が自由端方
向に伸びる固定分枝を有することを特徴とする。
本発明の上記構成では圧電変換器の取付は角度規制が固
定分子て行われるため片持ち梁状振動子の自由端とノズ
ル板との間隔が高精度に管理できる。
定分子て行われるため片持ち梁状振動子の自由端とノズ
ル板との間隔が高精度に管理できる。
次に実施例に基づいて本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すプリンタの斜視図であ
る。同図において記録紙１０はプラテン１１に捲き回さ
れ送りローラ１２．１３によって押圧される。ガイド軸
１４．１７に案内されプラテン軸に平行な方向に移動可
能なキャリッジ１５上にインクジェットヘッド１６が搭
載されて構成される。インクシェツトヘッド１６は独立
にインク滴を噴出制御可能な複数のノズルを有しプラテ
ン軸方向に走査され上記ノズルから選択的にインク滴を
と出し記録紙１０上にインク像を形成する。
る。同図において記録紙１０はプラテン１１に捲き回さ
れ送りローラ１２．１３によって押圧される。ガイド軸
１４．１７に案内されプラテン軸に平行な方向に移動可
能なキャリッジ１５上にインクジェットヘッド１６が搭
載されて構成される。インクシェツトヘッド１６は独立
にインク滴を噴出制御可能な複数のノズルを有しプラテ
ン軸方向に走査され上記ノズルから選択的にインク滴を
と出し記録紙１０上にインク像を形成する。
記録紙１０はプラテン１１、送りローラ１２．１３の回
転により走査方向と直交する副走査方向に搬送され記録
紙面上への印字が行われる。
転により走査方向と直交する副走査方向に搬送され記録
紙面上への印字が行われる。
第２図にインク・ジェットヘッドの断面を示す。
フレーム２６に圧電変換器３１とノズル板２７が弾性シ
ートを介して積層され固定ねじ３２．３３を用いて固定
される。ノズル板２７は複数のノズル２８を有する金属
薄板から構成される。圧電変換器３１は第３図に斜視図
を示す。ＰＺＴよりなる圧電素子３０の片面にＡｕ薄層
よりなる共通電極層５３とＮｉ薄層よりなるスペーサ層
５１を有し他面にＮｉ薄板よりなるパターン電極層５４
を有する。圧電変栖器３１は切り込み５６によって分離
されて複数の振動子５２が構成される。再び第２図にお
いて振動子先端部の近傍と微小な空隙ａを介してそれぞ
れに対応するノズル２８が対向するごとく配置される。
ートを介して積層され固定ねじ３２．３３を用いて固定
される。ノズル板２７は複数のノズル２８を有する金属
薄板から構成される。圧電変換器３１は第３図に斜視図
を示す。ＰＺＴよりなる圧電素子３０の片面にＡｕ薄層
よりなる共通電極層５３とＮｉ薄層よりなるスペーサ層
５１を有し他面にＮｉ薄板よりなるパターン電極層５４
を有する。圧電変栖器３１は切り込み５６によって分離
されて複数の振動子５２が構成される。再び第２図にお
いて振動子先端部の近傍と微小な空隙ａを介してそれぞ
れに対応するノズル２８が対向するごとく配置される。
パターン電極には個別に配線２９が接続され選択的電圧
印加が行われる。
印加が行われる。
スペーサ層厚さはノズル部空隙と同一の値を有しインク
特性に応じて１０〜１００μｍに形成される。
特性に応じて１０〜１００μｍに形成される。
次に動作にって説明する。インクリザーバ２４からイン
ク（図示せず）がノズル近傍に供給され充たされる。共
通電極５１とパターン電極５４の間に電圧を印加するこ
とにより圧電効果により圧電−子は収縮する。一方パタ
ーン電極５４０層は高い弾性率を有するため寸法変化が
規制され共通電極５３の側に曲がるごとく曲げモーメン
トが発生する。このため圧電そしは０．０５〜０．２ｍ
ｍ、パターン電極層は１０〜１０’Ｏμｍ力厚さとし後
者の引っ張り剛性が前者に比較して十分大きい値に設定
する。振動子５２の自由端はこの結果ノズル板の方向に
変形変位し近傍のインクをノズルから吐出させる。
ク（図示せず）がノズル近傍に供給され充たされる。共
通電極５１とパターン電極５４の間に電圧を印加するこ
とにより圧電効果により圧電−子は収縮する。一方パタ
ーン電極５４０層は高い弾性率を有するため寸法変化が
規制され共通電極５３の側に曲がるごとく曲げモーメン
トが発生する。このため圧電そしは０．０５〜０．２ｍ
ｍ、パターン電極層は１０〜１０’Ｏμｍ力厚さとし後
者の引っ張り剛性が前者に比較して十分大きい値に設定
する。振動子５２の自由端はこの結果ノズル板の方向に
変形変位し近傍のインクをノズルから吐出させる。
上記構造において圧電変換器３１は第３図に示すように
各振動子支持端側か連結され更に固定分枝５３がこれと
一体に形成され振動子自由端側に延びている。また固定
分枝はノズル板と当接する面にスペーサ層を有している
。フレームとノズル板とに圧電変換器が挟みこまれて固
定される。即ち第３図において固定分子のほぼ全面を含
む斜線で示す部分がフレームで押圧される。更にノズル
板に対し圧電変換器はスペーサ層全面が当接し押圧され
る。従って圧電変換器全体をノズル板を基準に取付ける
ことにより固定分子先端の位置がノズル板に対し位置決
めされ規制される。これにより圧電変換器取付は固定角
度が高精度に管理できノズル板と振動子可動部分との間
の空隙寸法が高精度に管理できる。ノズル空隙寸法管理
のためには固定分子は支持端から十分遠方てノズル板に
対して位置決めされることが望ましい。スペーサ層厚は
通常ノズル空隙管理範囲と同等ないしはこれ以上に管理
可能であることから固定分子のノズル板との当接部分は
少なくともノズル中心まで延長されることが望ましい。
各振動子支持端側か連結され更に固定分枝５３がこれと
一体に形成され振動子自由端側に延びている。また固定
分枝はノズル板と当接する面にスペーサ層を有している
。フレームとノズル板とに圧電変換器が挟みこまれて固
定される。即ち第３図において固定分子のほぼ全面を含
む斜線で示す部分がフレームで押圧される。更にノズル
板に対し圧電変換器はスペーサ層全面が当接し押圧され
る。従って圧電変換器全体をノズル板を基準に取付ける
ことにより固定分子先端の位置がノズル板に対し位置決
めされ規制される。これにより圧電変換器取付は固定角
度が高精度に管理できノズル板と振動子可動部分との間
の空隙寸法が高精度に管理できる。ノズル空隙寸法管理
のためには固定分子は支持端から十分遠方てノズル板に
対して位置決めされることが望ましい。スペーサ層厚は
通常ノズル空隙管理範囲と同等ないしはこれ以上に管理
可能であることから固定分子のノズル板との当接部分は
少なくともノズル中心まで延長されることが望ましい。
圧電変換器製造工程からは固定分子と振動子の先端が同
一であることが望ましい。
一であることが望ましい。
なお本実施例ではスペーサは圧電素子に一体に形成され
た金属薄板を用いているが別体の金属板をスペーサとし
てノズル板と圧電素子の間に挟み込んて固定するごとく
構成することも可能である。
た金属薄板を用いているが別体の金属板をスペーサとし
てノズル板と圧電素子の間に挟み込んて固定するごとく
構成することも可能である。
以上述べたように本発明の上記構成によれば特性安定化
のために高精度に管理する必要のあるノズル板の振動子
可動部分の空隙が安定し特性の安定した製造歩留りの高
い片持ち梁状振動子を用いたインクシェツトヘッドを実
現することができるという効果を有する。更に圧電変換
器固定部分の固定長さがわずかで寸法が安定するため振
動子長さ方向にヘッド寸法が小型化でき小型ヘッドが実
現できるという効果も有する。
のために高精度に管理する必要のあるノズル板の振動子
可動部分の空隙が安定し特性の安定した製造歩留りの高
い片持ち梁状振動子を用いたインクシェツトヘッドを実
現することができるという効果を有する。更に圧電変換
器固定部分の固定長さがわずかで寸法が安定するため振
動子長さ方向にヘッド寸法が小型化でき小型ヘッドが実
現できるという効果も有する。
第１図は本発明による一実施例を示すインクシェツトヘ
ッドを具備したプリンタの斜視図。 第２図は本発明による一実施例を示すインクシェットヘ
ッドの断面図。 第３図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドの圧電変換器の斜視図。 １６ インクシェツトヘッド ２７ ノズル板 ２８ ノズル ３０ 圧電素子 ３１ 圧電変換器 ５１ スペーサ ５２ 振動子 ５３ 共通電極 ５４ パターン電極 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社
ッドを具備したプリンタの斜視図。 第２図は本発明による一実施例を示すインクシェットヘ
ッドの断面図。 第３図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドの圧電変換器の斜視図。 １６ インクシェツトヘッド ２７ ノズル板 ２８ ノズル ３０ 圧電素子 ３１ 圧電変換器 ５１ スペーサ ５２ 振動子 ５３ 共通電極 ５４ パターン電極 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数のノズル開口を有するノズル形成部材と圧電変換器
を有し、 該ノズル形成部材と該圧電変換器の間にインクが充たさ
れたインクジェットヘッドにおいて、上記圧電変換器は
一端を自由端とし他端を支持端とする独立に駆動可能な
複数の片持ち梁状振動子からなり、少なくとも２個以上
の片持ち梁状振動子は支持端部分が連結されるとともに
、支持端部分に連結し一部が自由端方向に伸びる固定分
枝を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011468A JP2822379B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011468A JP2822379B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01186330A true JPH01186330A (ja) | 1989-07-25 |
| JP2822379B2 JP2822379B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=11778908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63011468A Expired - Lifetime JP2822379B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2822379B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS524835A (en) * | 1975-06-20 | 1977-01-14 | Siemens Ag | Liquid drop operation type printing mechanism |
| JPS61173948A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-05 | Ricoh Co Ltd | 片持梁振動ユニツト型インクジエツトヘツド |
-
1988
- 1988-01-21 JP JP63011468A patent/JP2822379B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS524835A (en) * | 1975-06-20 | 1977-01-14 | Siemens Ag | Liquid drop operation type printing mechanism |
| JPS61173948A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-05 | Ricoh Co Ltd | 片持梁振動ユニツト型インクジエツトヘツド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2822379B2 (ja) | 1998-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080904 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080904 Year of fee payment: 10 |