JPH01281952A - Ink jet head - Google Patents
Ink jet headInfo
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- JPH01281952A JPH01281952A JP11190188A JP11190188A JPH01281952A JP H01281952 A JPH01281952 A JP H01281952A JP 11190188 A JP11190188 A JP 11190188A JP 11190188 A JP11190188 A JP 11190188A JP H01281952 A JPH01281952 A JP H01281952A
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- JP
- Japan
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- gap
- ink
- nozzle
- generating member
- pressure generating
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- Pending
Links
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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
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、インクの中に浸されている圧力発生部材に電
圧を印加して圧力発生部材を変位させ、ノズル形成基板
との間隙に存在するインクの圧力を高めてノズルからイ
ンク滴を吐出させる機構のインクジェットヘッドに関す
る。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention applies a voltage to a pressure-generating member immersed in ink to displace the pressure-generating member, thereby displacing the pressure-generating member present in the gap between the nozzle forming substrate and The present invention relates to an inkjet head with a mechanism that increases the pressure of ink to eject ink droplets from a nozzle.
複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルの各々
と対向配置し、インクの中に浸されている圧力発生部材
とを備え、電圧印加により圧力発生部材を変位させ、ノ
ズル形成基板との間隙に存在するインクの圧力を高めて
ノズルからインク滴を吐出させるオンデマンド型インク
ジェットヘッドは、例えば特開昭57−17.8768
等に提案されており、このインクジェット機構は、イン
ク滴の吐出安定性に優れ、インク中に気泡・ゴミ等が混
入した場合でもその影響を受けずに正常なインク滴の吐
出が可能であるという特徴を有している。It is equipped with a nozzle forming substrate having a plurality of nozzles, and a pressure generating member disposed facing each of the nozzles and immersed in ink. An on-demand inkjet head that increases the pressure of existing ink to eject ink droplets from a nozzle is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-17.8768.
This inkjet mechanism has excellent ink droplet ejection stability, and is said to be able to eject ink droplets normally without being affected by air bubbles, dirt, etc. mixed into the ink. It has characteristics.
このタイプのインクジェットヘッドにおいては、圧力発
生部材とノズル形成基板との間隙の寸法力f、インク滴
の吐出スピード・吐出量・吐出応答性といったインクジ
ェット特性に大きな影響を与える事が判っているものの
、満足のいく特性を獲得する事は非常に難しく、各特性
間のトレードオフによってヘッドの仕様が決定されてい
た。即ち、インク滴の吐出スピードと吐出量を決定する
圧力発生部材の振動は、ノズル形成基板との間隙に存在
するインクが有する慣性と粘性に大きく左右さ汰所望の
吐出スピードと吐出量を得る為には、間隙の寸法をある
一定の範囲に抑える必要があるのに対し、吐出応答性は
、間隙が狭い程低下する傾向にあり、吐出スピード・吐
出量・吐出応答性の全てに満足のいく様な間隙に設定す
る事は、事実上不可能だった。In this type of inkjet head, it is known that the dimensional force f of the gap between the pressure generating member and the nozzle forming substrate has a large effect on the inkjet characteristics such as the ejection speed, ejection amount, and ejection response of the ink droplets. It was extremely difficult to obtain satisfactory characteristics, and head specifications were determined by trade-offs between each characteristic. In other words, the vibration of the pressure generating member that determines the ejection speed and amount of ink droplets is greatly influenced by the inertia and viscosity of the ink existing in the gap with the nozzle forming substrate. In order to achieve this, it is necessary to keep the gap size within a certain range, but the discharge response tends to decrease as the gap becomes narrower, and it is necessary to maintain a satisfactory discharge speed, discharge amount, and discharge response. It was virtually impossible to set up such a gap.
本発明の目的は、こうした技術課題を解決して、インク
滴の吐出スピード・吐出量・吐出応答性といった緒特性
の向上を同時に達成し、性能の優れたインクジェットヘ
ッドを提供する事にある。An object of the present invention is to solve these technical problems and provide an inkjet head with excellent performance by simultaneously achieving improvement in the characteristics such as ink droplet ejection speed, ejection amount, and ejection response.
本発明におけるインクジェットヘッドは、複数のノズル
を有するノズル形成基板と、ノズルの各々と対向配置し
、インクの中に浸されている圧力発生部材とを備え、電
圧印加により圧力発生部材を変位させ、ノズル形成基板
との間隙に存在するインクの圧力を高めてノズルからイ
ンク滴を吐出させるイン、クジエツトヘッドであって、
斥力発生部材とノズル形成基板との間隙が、間隙の辺縁
部で狭く、間隙の中央部で広くなっている事を特徴とす
る。An inkjet head according to the present invention includes a nozzle forming substrate having a plurality of nozzles, a pressure generating member disposed facing each of the nozzles and immersed in ink, and displacing the pressure generating member by applying a voltage. An ink jet head that increases the pressure of ink existing in a gap with a nozzle forming substrate to eject ink droplets from a nozzle,
The gap between the repulsive force generating member and the nozzle forming substrate is narrow at the edges of the gap and wide at the center of the gap.
本発明の上記の構成によれば、辺縁部の面積・辺縁部の
形状・辺縁部の間隙寸法・中央部の面積・中央部の形状
・中央部の間隙寸法を独立に設定出来る為、圧力発生部
材とノズル形成基板との間隙に存在するインクが有する
慣性と粘性が圧力発生部材の振動に与える影響を、゛自
由に操作出来る。According to the above configuration of the present invention, the area of the edge, the shape of the edge, the gap size of the edge, the area of the center, the shape of the center, and the gap size of the center can be set independently. The influence of the inertia and viscosity of the ink existing in the gap between the pressure generating member and the nozzle forming substrate on the vibration of the pressure generating member can be controlled freely.
本発明における実施例を、図面に基づき説明する。 Embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
第1図は、本発明におけるインクジェットヘッドを搭載
した記録装置の一実施例を説明するための斜視図である
。記録媒体1は、送りローラー2、・3の押圧によりプ
ラ、テン4に捲き回され、記録の進行に従い矢印5の方
向に搬送される。ガイド軸6・7に案内されプラテン4
の軸と平行な方向に移動可能なキャリッジ8上には、複
数のノズルを有するインクジェットヘッド9が搭載され
ており、矢印10の方向に移動しつつ各々のノズルから
インク滴を吐出して記録媒体上にインク像を形成する。FIG. 1 is a perspective view for explaining an embodiment of a recording apparatus equipped with an inkjet head according to the present invention. The recording medium 1 is wound around the plate and ten 4 by the pressure of the feed rollers 2 and 3, and is conveyed in the direction of the arrow 5 as recording progresses. The platen 4 is guided by the guide shafts 6 and 7.
An inkjet head 9 having a plurality of nozzles is mounted on a carriage 8 that is movable in a direction parallel to the axis of the arrow 10 and ejects ink droplets from each nozzle while moving in the direction of an arrow 10 to print on a recording medium. Form an ink image thereon.
第2図(a) ・ (b)は、本発明におけるインク
ジェットヘッド9の構造並びにインク滴の吐出原理を説
明するためのヘッド断面図である。ノズル形成基板11
には、複数のノズル12力f設けられ、各々のノズル1
2には、圧電素子13と金属板14の積層材から成る圧
力発生部材15が対向配置され、インク16中に浸され
た構造となっている。更に、圧力発生部材15の厚みは
、圧力発生部材15とノズル形成基板11との間隙17
の辺縁部18に対応する部分で厚く、間隙17の中央部
19に対応する部分で薄くなっている。圧電素子13に
電圧20を印加すると、圧電素子13が収縮し、金属板
14とで形成するバイメタル効果によって、圧力発生部
材15は、ノズルの方向へ変形する。この変形によって
圧力発生部材15とノズル形成基板11との間隙17に
存在するインクの圧カカオ高まり、ノズル12からイン
ク滴力f吐出する。FIGS. 2(a) and 2(b) are head sectional views for explaining the structure of the inkjet head 9 and the principle of ejecting ink droplets in the present invention. Nozzle forming substrate 11
is provided with a plurality of nozzles 12 force f, each nozzle 1
2, a pressure generating member 15 made of a laminated material of a piezoelectric element 13 and a metal plate 14 is disposed facing each other and is immersed in ink 16. Furthermore, the thickness of the pressure generating member 15 is equal to the gap 17 between the pressure generating member 15 and the nozzle forming substrate 11.
It is thick at the portion corresponding to the edge portion 18 of the gap 17 and thin at the portion corresponding to the center portion 19 of the gap 17. When a voltage 20 is applied to the piezoelectric element 13, the piezoelectric element 13 contracts, and due to the bimetallic effect formed with the metal plate 14, the pressure generating member 15 is deformed in the direction of the nozzle. This deformation increases the pressure of the ink existing in the gap 17 between the pressure generating member 15 and the nozzle forming substrate 11, and the ink droplet force f is ejected from the nozzle 12.
第3図(a) ・ (b)は、本発明におけるインク
ジェットヘッド9の構造の別の実施例を説明するための
ヘッド断面図である。図中、第2図と同じ構成要素には
、同じ番号が付しである。本実施例のヘッドにおいては
、ノズル形成基板11の厚み力f、圧力発生部材15と
ノズル形成基板11との間隙17の辺縁部18に対応す
る部分で厚く、間隙17の中央部19に対応する部分で
薄くなっている。本実施例においては、間隙170寸法
の差をノズル形成基板11の厚みの差によって実現する
為、間隙17の寸法の差を機能部品である圧力発生部材
15の厚みの差によって実現する第一の実施例よりも、
製造コストの面で有利である。FIGS. 3(a) and 3(b) are head sectional views for explaining another embodiment of the structure of the inkjet head 9 according to the present invention. In the figure, the same components as in FIG. 2 are given the same numbers. In the head of this embodiment, the thickness force f of the nozzle forming substrate 11 is thick at a portion corresponding to the edge portion 18 of the gap 17 between the pressure generating member 15 and the nozzle forming substrate 11, and corresponding to the central portion 19 of the gap 17. It is thinner in the areas where it is exposed. In this embodiment, since the difference in the dimension of the gap 170 is realized by the difference in the thickness of the nozzle forming substrate 11, the difference in the dimension of the gap 17 is realized by the difference in the thickness of the pressure generating member 15, which is a functional component. From the example,
It is advantageous in terms of manufacturing cost.
以上述べたように、本発明によれば、圧力発生部材とノ
ズル形成基板との間隙が、間隙の辺縁部で狭く、間隙の
中央部で広くなっている為、並びに、辺縁部の面積・辺
縁部の形状・辺縁部の間隙寸法・中央部の面積・中央部
の形状・中央部の間隙寸法を独立に設定して、圧力発生
部材とノズル形成基板との間隙に存在するインフカf有
する慣性と粘性が圧力発生部材の振動に与える影響を、
自由に操作出来る為、インク滴の吐出スピード・吐出量
・吐出応答性といった緒特性が同時に向上した、性能の
優れたインクジェットヘッドを提供する車力f出来、こ
うした性能の優れたインクジェットヘッドを搭載する事
により、高性能の記録装置を実現する事が可能となる。As described above, according to the present invention, the gap between the pressure generating member and the nozzle forming substrate is narrow at the edge of the gap and wide at the center of the gap.・The shape of the edge, the gap size of the edge, the area of the center, the shape of the center, and the gap size of the center can be set independently to reduce the influx that exists in the gap between the pressure generating member and the nozzle forming board. The influence of inertia and viscosity with f on the vibration of the pressure generating member is
Because it can be operated freely, it provides an inkjet head with excellent performance, which simultaneously improves the characteristics such as the ejection speed, ejection amount, and ejection response of ink droplets. This makes it possible to realize a high-performance recording device.
また、本発明によれば、圧力発生部材とノズル形成基板
との間隙が、間隙の中央部で広くなっている為、間隙に
存在するインクが有する粘性によって消費されるエネル
ギーロス力!低減し、消費電力の低下に貢献するととも
に、圧力発生部材とノズル形成基板との間隙の寸法のマ
ージンが広がり、製造上有利に作用する。Furthermore, according to the present invention, since the gap between the pressure generating member and the nozzle forming substrate is widened at the center of the gap, there is no energy loss caused by the viscosity of the ink present in the gap! This contributes to a reduction in power consumption, and increases the margin of the gap between the pressure generating member and the nozzle forming substrate, which is advantageous in terms of manufacturing.
第1図は、本発明におけるインクジェットヘッドを搭載
した記録装置の一実施例を説明するための斜視図、第2
図(a) ・ (b)は、本発明の一実施例における
インクジェットヘッドの構造図並びにA−A断面図、第
3図(a) ・ (b)は、本発明の他の実施例にお
けるインクジェットヘッドの構造図並びにB−B断面図
。
1・・・記録媒体
9・・・インクジェットヘッド
11・・・ノズル形成基板
12・・・ノズル 13・・・圧電素子14・
・・金属板 15・・・圧力発生部材16・・
・インク 17・・・間隙18・・・間隙の辺
縁部 19・・・間隙の中央部以上
出願人 セイコーエプソン株式会社
代理人 弁理土鈴木喜三部他1名
第1図
7ノ、°ノズ゛1し砿11版
72.゛ノズ゛lン
77、゛ノス゛ル刊ヂ東籐力L
72、°ノス゛1し ・
75、°瓜力発生部杆
(CI) ・
第3図(b)FIG. 1 is a perspective view for explaining one embodiment of a recording device equipped with an inkjet head according to the present invention, and FIG.
Figures (a) and (b) are structural diagrams and A-A sectional views of an inkjet head in one embodiment of the present invention, and Figures (a) and (b) are inkjet heads in another embodiment of the present invention. A structural diagram and a BB sectional view of the head. 1... Recording medium 9... Inkjet head 11... Nozzle forming substrate 12... Nozzle 13... Piezoelectric element 14...
...Metal plate 15...Pressure generating member 16...
・Ink 17...Gap 18...Edge of the gap 19...Central part of the gap Applicant Seiko Epson Co., Ltd. Agent Patent attorney Kizo Suzuki and 1 other person Figure 1 No. 7 No.゛1 Shiki 11th edition 72.゛Noz゛177,゛Nos゛゛published゛Totoki L 72,゛Nos゛1shi ・ 75, ゛Nos゛1shi ・ ゛Nos゛ln77,゛Nos゛゛゛゛published゛゛゛゛ ゛ ゛ ゛1 ・ 75, ゛Nos゛1shi ・ Figure 3 (b)
Claims (3)
ズルの各々と対向配置し、インクの中に浸されている圧
力発生部材とを備え、電圧印加により前記圧力発生部材
を変位させ、前記ノズル形成基板との間隙に存在するイ
ンクの圧力を高めて前記ノズルからインク滴を吐出させ
るインクジェットヘッドにおいて、前記圧力発生部材と
前記ノズル形成基板との間隙が、前記間隙の辺縁部で狭
く、前記間隙の中央部で広くなっている事を特徴とする
インクジェットヘッド。(1) A nozzle forming substrate having a plurality of nozzles, and a pressure generating member disposed facing each of the nozzles and immersed in ink, and displacing the pressure generating member by applying a voltage, In an inkjet head that ejects ink droplets from the nozzle by increasing the pressure of ink existing in a gap between the pressure generating member and the nozzle forming substrate, the gap between the pressure generating member and the nozzle forming substrate is narrow at an edge of the gap; An inkjet head characterized by a gap that is wide at the center.
ル形成基板との間隙の辺縁部に対応する部分で厚く、前
記間隙の中央部に対応する部分で薄くなっている事を特
徴とする請求項1記載のインクジェットヘッド。(2) The thickness of the pressure generating member is thick in a portion corresponding to the edge of the gap between the pressure generating member and the nozzle forming substrate, and thinner in a portion corresponding to the center of the gap. The inkjet head according to claim 1.
ズル形成基板との間隙の辺縁部に対応する部分で厚く、
前記間隙の中央部に対応する部分で薄くなっている事を
特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッド。(3) The thickness of the nozzle forming substrate is thick at a portion corresponding to the edge of the gap between the pressure generating member and the nozzle forming substrate;
2. The inkjet head according to claim 1, wherein the inkjet head is thinner at a portion corresponding to a central portion of the gap.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11190188A JPH01281952A (en) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11190188A JPH01281952A (en) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | Ink jet head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01281952A true JPH01281952A (en) | 1989-11-13 |
Family
ID=14572970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11190188A Pending JPH01281952A (en) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | Ink jet head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01281952A (en) |
-
1988
- 1988-05-09 JP JP11190188A patent/JPH01281952A/en active Pending
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