JPH02102053A - 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
JPH02102053A
JPH02102053A JP63255231A JP25523188A JPH02102053A JP H02102053 A JPH02102053 A JP H02102053A JP 63255231 A JP63255231 A JP 63255231A JP 25523188 A JP25523188 A JP 25523188A JP H02102053 A JPH02102053 A JP H02102053A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
pressure generating
nozzle
generating member
nozzle forming
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.)
Pending
Application number
JP63255231A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoaki Abe
知明 阿部
Koichi Higashimura
東村 公一
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 JP63255231A priority Critical patent/JPH02102053A/ja
Publication of JPH02102053A publication Critical patent/JPH02102053A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/05Heads having a valve

Landscapes

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

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。

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記録装置に関し
、さらに詳細にはインクジェットプリンタヘッドに関す
る。
〔従来の技術〕
複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルの各々
に対向して1対1に配置されたPZT等の圧電部材と金
属板との積層材とで構成される圧力発生部材の圧電変換
器と、この圧電変換器とノズル形成基板との間隙及び圧
電変換器の周辺を充たすインクとを備え、印加電圧によ
り圧電変換器を変位させてインクをノズルから吐出させ
るオンデマンド型インクジェットヘッドは、特公昭60
−8953号公報に開示されている。この構造のインク
ジェットヘッドは、圧電変換器がノズル形成基板に対し
てほぼ直角方向に変位することと、ノズルメニスカスの
インク流路が短いため、インクの吐出効率および吐出安
定性が高く、インク中に気泡・ゴミ等の異物が混入した
場合でもこの影響を受けずに正常動作が可能であるとい
う利点を有している。さらには、圧力発生部材が片持ち
もしくは両持ち梁構造であるため、電気機械変換効率が
高く、低電圧で必要とする圧力発生部材変位が得られる
という特長を有する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の技術では、圧力発生部材とノズル形成基板との間
隔寸法がインク滴の吐出速度、吐出量、吐出応答性とい
った緒特性に影響することが判明している。すなわちイ
ンク滴の吐出速度を早く、吐出量を多くするには、ノズ
ル近傍に存在するインクの圧力が高まりやすいように、
ノズル形成基板とこれに対応する圧力発生部材との間隔
をある一定の範囲に抑える必要がある。しかし従来技術
でのPZTで構成されたバイモルフ梁等の、PZT等の
圧電部材と金属板との積層材とで構成された片持ちある
いは両持ち梁構造の圧力発生部材では、圧力発生部材の
変位が圧電部材の変形時のバイメタル効果によって発生
されるため、数μ程度と微小である。そのために充分な
インク吐出量を得るようにインク圧力を高めるには、ノ
ズル形成基盤との間隔寸法を数μ〜士数μ程度にせざる
を得す、寸法が微小であるため製造上不利であった。
またインク吐出後には次のインク吐出に備えてノズルメ
ニスカスにインクの供給が必要であるが、圧力発生部材
とノズル形成基板との間隙が微小であるためにインクの
流動が妨げられ、インク供給量が不足し、応答性の低下
や周波数によるインク吐出量の変動現象が生じていた。
このように従来の片持ちあるいは両持ち梁構造の圧力発
生部材を用いたインクジェットヘッドにおいて、インク
滴吐出速度、吐出量といったエネルギ効率を高めるため
には圧力発生部材とノズルの間隙を微小にすることが必
要であるが、これにより周波数応答性は悪化し、圧力発
生部材とノズル形成基板との間隔の決定を難しくしてい
た。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは充分なインク滴の吐出速度・吐出
量と同時に周波数応答性・吐出安定性の優れたインクジ
ェットヘッドを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の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、前記ノズルの各々に1対1に対向
して配置されインクの中に浸されている圧力発生部材と
を備え、印加電圧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、前記ノズルから吐出させるインクジェットヘッド
において、前記圧力発生部材が電磁力によって駆動され
ることを特徴とする。
また、複数のノズルを有するノズル形成基板と、前記ノ
ズルの各々に1対1に対向して配置されインクの中に浸
されている圧力発生部材とを備え、印加電圧により前記
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、前記ノズルから吐出さ
せるインクジェットヘッドにおいて、前記圧力発生部材
にインクの圧力拡大機構が付加されていることを特徴と
する。
〔作用〕
本発明の作用によれば、圧力発生部材が電磁力によって
駆動されるために圧力発生部材の変位が高速でかつ大き
く、これにより圧力発生部材とノズル形成基盤との間隔
を広くでき、かつノズル形成基盤との間にあるインクを
高圧に加圧できる。
また圧力発生部材に変位圧力拡大機構が付加されている
ため、小さな動きでノズル形成基盤との間にあるインク
を効率良く加圧できる。
〔実施例〕 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
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
たプリンタの斜視図であって、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の軸に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。
第2図(a)   (b)は本発明の実施例を示すイン
クジェットヘッド断面図である。ノズル形成基盤11に
列配された複数のノズル12と対応する位置に、複数の
圧力発生部材13の各先端が適当な間隔を保ち配置され
るように、鉄等の強磁性体でできた梁部材17を介して
スペーサ1日に取り付けられている。梁部材17の直下
には電磁コイル16が配置されている。ノズル形成基盤
11とケーシング15によって囲まれた空間にインク1
4が満たされ圧力発生部材13はインク14に浸されて
いる。(第2図(a)) 電磁コイル16に選択的に電圧21を印加すると該当す
る梁部材17が吸引され、その先端に取り付けられてい
る圧力発生部材13が矢印19の向きに変位し、ノズル
形成基盤11との間に介在するインクを押圧しノズル1
2からインク滴20として吐出させる。(第2図(b)
)この際、本実施例では圧力発生部材13を電磁力によ
って駆動しているため、圧力発生部材13の変位が大き
く圧力発生部材13とノズル形成基盤11の間隔を広く
とることができるので、間隔にばらつきがあってもイン
ク吐出量や応答周波数と言ったインク吐出特性は影響を
受けにくい。また梁部材17は電磁コイル16によって
吸引されるので、電磁コイル16に近づくほど吸引され
る速度が増し、インク吐出直前に圧力発生部材13の変
位速度が高速になり、吐出インク速度及びインク量が増
すという利点を持つ。
第3図(a)   (b)は本発明の実施例を示すイン
クジェットヘッド断面図である。第3図(a)(b)に
おいて第2図と共通する構成要素には同じ番号付けがな
されている。ただし本実施例では圧力発生部材13の両
端には鉄等の強磁性体でできた部材24・25が付加さ
れていて、電磁コイル22・23で吸引することによっ
て圧力発生部材13が直接駆動される。まず電磁コイル
23に直流電圧26を印加して、部材25が電磁コイル
23に吸引され、圧力発生部材13がノズル形成基盤1
1から離れた状態から(第3図(a))、電磁コイル2
3の電源26をきり、その瞬間に電磁コイル22に直流
電源27を印加すると、部材24が電磁コイル22に吸
引され、圧力発生部材13は矢印19の方向に変位して
ノズル形成基盤11との間に介在するインクを押圧し、
インク滴20をノズル12から吐出する。本実施例では
圧力発生部材13の変位が大きいので圧力発生部材13
とノズル形成板11との間隔を大きくとることができ、
間隔のばらつきによる応答周波数、吐出インク量への影
響を小さくできる。また電磁力によって圧力発生部材1
3が駆動されるのでインク吐出直前に圧力発生部材13
の速度が最大になり、インクを高圧に加圧できるので、
インク吐出量が増す利点がある。また本実施例では圧力
発生部材13をインク吐出時だけでなく戻る際にも電磁
力によって駆動しているので応答周波数が高くなるとい
う利点を持つ。
第4図(a)   (b)は本発明の実施例を示すイン
クジェットヘッド断面図である。第4図(a)(b)に
おいて第2図と共通する構成要素には同じ番号付けがな
されている。本実施例では圧力発生部材13は導電性の
弾性体でできており、ノズル12を近傍で囲むように湾
曲している。またその端部はPZTの圧電縦効果等を利
用した変形部材28によって支持されている。変形部材
28に電圧21を印加すると圧力発生部材13を通って
変形部材28の縦方向に電界が生じ矢印19の方向に伸
びる。これによって圧力発生部材13はノズル近傍のイ
ンクを加圧してノズル12よりインク滴20として吐出
させる。(第4図(b))この際圧力発生部材13はノ
ズル12近傍で湾曲しているため、変形部材19のわず
かな変位を湾曲部分で拡大して効果的にインクを加圧す
ることができる利点がある。またインク吐出時の運動が
PZT等を使った変形部材28及び弾性体の圧力発生部
材13の縦振動なので、系の固有振動数が高く応答周波
数が高くなる利点がある。
第5図は第4図で示した変形部材の1例である。
電極24・25が圧電縦方向が矢印19のPZT23を
はさむ積層構造になっている。変形部材28は印加電圧
21によって矢印19の方向に変形するが、PZT23
が電極23・24の間に薄くはさまれているので、電極
間にかける電圧が低くてもPZT23に同等の電界をか
けることができ、また圧電縦方向は同じ電界でも変位が
大きく、これらの理由により低い電圧で大きな変位を発
生できるという利点がある。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明のインクジェットヘッドは圧
力発生部材を電磁力で駆動することによって、圧力発生
部材に大きな変位を生じるので、インク吐出量、応答周
波数と言ったインク吐出特性に大きな影響を与える圧力
発生発生部材とノズル形成基盤の間隔を広くとることが
でき、間隔のばらつきにインク吐出特性が影響を受けず
製造上有利に作用する。さらに電磁力は距離の2乗に反
比例し、インク吐出直前に電磁コイルは圧力発生部材を
強力に引きつけるので、このとき圧力発生部材は高速で
動きインクを高圧に加圧し、吐出インク速度および量が
増すという効果を有する。
また、圧力発生部材に変位拡大機構を付加すると変形部
材のわずかな変位を拡大して効率よくインクを加圧でき
るので、わずかなエネルギーでインクの吐出が可能にな
る。
なお本実施例では、電磁力を用いた作動機構として電磁
コイルと強磁性の吸引機構を用いているが、このことは
作動m構に何ら制限を加えるものではなく、本発明にお
いては電磁力を用いた作動機構ならばどの様な機構であ
っても良いことは発明の主旨状明白である。また変形部
材としてPZTを用いているが、外部からのエネルギー
投入に対して変形するなんらかの変形部材であれば、ど
の様な部材であっても良いことは発明の主旨状明白であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドを搭載したプリンタの斜視図。 第2図(a) ・(b)、第3図(a)−(b)、第4
図(a)   (b)は本発明によるインクジェットヘ
ッドの断面図。 第5図は積層構造を持つ変形部材の断面図。 1 記録媒体 9 インクジェットヘッド 11 ノズルプレート  12 ノズル13 圧力発生
部材   14 インク15 ケーシング    16
 電磁コイル17 強磁性体梁部材  18 スペーサ
20 インク滴     21 印加電圧22・23 
電磁コイル 24・25 強磁性体部材 26・27 印加電圧  28 変形部材29  PZ
T       30・31 電極1!話絵媒久 9;イン75に7μへツに′ 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 第1贋 73、′圧力¥生*、i 28.・変千郭宥 29:   P3!T 30.31: を極 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数のノズルを有するノズル形成基板と、前記ノ
    ズルの各々に1対1に対向して配置されインクの中に浸
    されている圧力発生部材とを備え、印加電圧により前記
    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、前記ノズルから吐出さ
    せるインクジェットヘッドにおいて、 前記圧力発生部材が電磁力によって駆動されることを特
    徴とするインクジェットヘッド。(2)複数のノズルを
    有するノズル形成基板と、前記ノズルの各々に1対1に
    対向して配置されインクの中に浸されている圧力発生部
    材とを備え、印加電圧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、前記ノズルから吐出させるインクジェットヘ
    ッドにおいて、 前記圧力発生部材に変位拡大機構が付加されていること
    を特徴とするインクジェットヘッド。
JP63255231A 1988-10-11 1988-10-11 インクジェットヘッド Pending JPH02102053A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63255231A JPH02102053A (ja) 1988-10-11 1988-10-11 インクジェットヘッド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63255231A JPH02102053A (ja) 1988-10-11 1988-10-11 インクジェットヘッド

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02102053A true JPH02102053A (ja) 1990-04-13

Family

ID=17275852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63255231A Pending JPH02102053A (ja) 1988-10-11 1988-10-11 インクジェットヘッド

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02102053A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7950773B2 (en) 1997-07-15 2011-05-31 Silverbrook Research Pty Ltd Nozzle with magnetically actuated reciprocating plunger
US7950775B2 (en) 1997-07-15 2011-05-31 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead integrated circuit having glass nozzle chambers
US7992968B2 (en) 1997-07-15 2011-08-09 Silverbrook Research Pty Ltd Fluid ejection device with overlapping firing chamber and drive FET
US8079669B2 (en) 1997-07-15 2011-12-20 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead with high drag nozzle chamber inlets
JP5271254B2 (ja) * 2007-03-08 2013-08-21 武蔵エンジニアリング株式会社 液滴吐出装置および方法
US8807400B2 (en) 2007-03-30 2014-08-19 Musashi Engineering, Inc. Liquid droplet discharging device having advanced position specifying mechanism
JP2014520689A (ja) * 2011-07-22 2014-08-25 デュルスト フォトテクニク−アクチェンゲゼルシャフト インクジェットプリンタ用のプリントヘッド
US10486172B2 (en) 2009-12-08 2019-11-26 Nordson Corporation Force amplifying driver system, jetting dispenser, and method of dispensing fluid

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7950773B2 (en) 1997-07-15 2011-05-31 Silverbrook Research Pty Ltd Nozzle with magnetically actuated reciprocating plunger
US7950775B2 (en) 1997-07-15 2011-05-31 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead integrated circuit having glass nozzle chambers
US7959263B2 (en) 1997-07-15 2011-06-14 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead integrated circuit with a solenoid piston
US7992968B2 (en) 1997-07-15 2011-08-09 Silverbrook Research Pty Ltd Fluid ejection device with overlapping firing chamber and drive FET
US8079669B2 (en) 1997-07-15 2011-12-20 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead with high drag nozzle chamber inlets
JP2013208613A (ja) * 2007-03-08 2013-10-10 Musashi Eng Co Ltd 液滴吐出装置および方法
JP5271254B2 (ja) * 2007-03-08 2013-08-21 武蔵エンジニアリング株式会社 液滴吐出装置および方法
JP2017006916A (ja) * 2007-03-08 2017-01-12 武蔵エンジニアリング株式会社 液滴吐出装置および方法
TWI631997B (zh) * 2007-03-08 2018-08-11 武藏工業股份有限公司 Droplet discharge device and method
US8807400B2 (en) 2007-03-30 2014-08-19 Musashi Engineering, Inc. Liquid droplet discharging device having advanced position specifying mechanism
US10486172B2 (en) 2009-12-08 2019-11-26 Nordson Corporation Force amplifying driver system, jetting dispenser, and method of dispensing fluid
JP2014520689A (ja) * 2011-07-22 2014-08-25 デュルスト フォトテクニク−アクチェンゲゼルシャフト インクジェットプリンタ用のプリントヘッド
US9751313B2 (en) 2011-07-22 2017-09-05 Durst Phototechnik—A.G. Print head for an ink jet printer
US9994029B2 (en) 2011-07-22 2018-06-12 Durst Phototechnik—A.G. Print head for an ink jet printer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960015881B1 (ko) 고밀도 잉크 분사 프린트 헤드 어레이 제조방법
JPH0250841A (ja) インクジェットヘッド
GB2050949A (en) Pulsed liquid droplet ejecting apparatus
JPH01306254A (ja) インクジェットヘッド
JPH02102053A (ja) インクジェットヘッド
EP1193064B1 (en) An electrostatically switched ink jet device and method of operating the same
JPH09300608A (ja) インクジェット記録ヘッド
JPH024516A (ja) インクジェットヘッド
JPH02273242A (ja) インクジェットヘッド
JPS6068963A (ja) インク噴射記録装置
JP2006130782A (ja) インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置
JPH024513A (ja) インクジェットヘッド
JPH0222062A (ja) インクジェットヘッド
JPH01235648A (ja) インクジェットヘッド
JPH02277642A (ja) インクジェットヘッド
JP3336615B2 (ja) インクジェットヘッド
JPH02310055A (ja) インクジェットヘッド
JPH04294147A (ja) インクジェットヘッド
JPH04179550A (ja) インクジェットヘッド
JPH024517A (ja) インクジェットヘッド
JPH01306256A (ja) インクジェットヘッド
JPH02277643A (ja) インクジェットヘッド
JPH0224142A (ja) インクジェットヘッド
JPS5816852A (ja) 複数オリフイスインクジエツト記録装置
JPS6068965A (ja) インク噴射記録装置