JPH02225049A

JPH02225049A - 液体噴射ヘッド

Info

Publication number: JPH02225049A
Application number: JP4560789A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Hasegawa; 和正長谷川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1989-02-27
Filing date: 1989-02-27
Publication date: 1990-09-07

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］本発明はインクジェットプリンタに関し、更に具体的に
言えば、インクジェットプリンタの液体噴射ヘッドに関
する。

［従来の技術］従来のインクジェットプリンタにおける液体噴射ヘッド
は、オンデマンド方式、特にその中でもパルスジェット
方式の場合、振動板に圧電素子を貼り付け、該圧電素子
に電圧を印加し歪ませ、インクに圧力を加え噴射させる
方式がほとんどであった。

［発明が解決しようとする課題］しかし、従来の液体噴射ヘッドには、圧電素子。

を駆動するのに１０ｏ■以上の高電圧が必要であるとい
う課題があった。また、従来の液体噴射ヘッドは、振動
板に圧電素子を貼り付けた構造であるため、その圧電素
子を微細化することが困難であるという課題があった。

そこで本発明では、前記圧電素子を光歪み素子に置き換
え、該光歪み素子を走査光学系により駆動することによ
り液体噴射ヘッドの駆動に高電圧を用いないことを可能
とし、また前記光歪み素子を圧電体膜を用いて形成する
ことにより、該光歪み素子の平面的な微細化を可能にし
、液体噴射ヘッドのマルチノズル化や、ノズルの高密度
化を容易にすることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］以上の課題を解決するため、本発明の液体噴射ヘッドは
、少なくとも、走査光学系及び光歪み素子とを具備して
成ることを特徴とする。また、前記光歪み素子を圧電体
膜を用いて形成したことを特徴とする。

［実施例］第１図に、本発明の実施例における走査光学系及び光歪
み素子を具備して成る液体噴射ヘッドの斜視図を示す。

同図において、１０１は基板、１ｏ２乃至１０４は光歪
み素子、１０５乃至１１０は液体の導通路、１１１は共
通インク室、１１２は走査光学系である。光歪み素子１
０２乃至１０４は、内野研二（固体物理Ｖ　ｏ　１．　
２２．　　Ｎ　ｏ。

３、ｐｐ、５６５〜５７０．１９８７）に示される如く
、光を照射することにより歪みを生ずる素子である。第
１図に示す液体噴射ヘッドの動作の一例を示す。走査光
学系１１２によりまず光歪み素子１０２に光を照射する
と、該素子は歪み、該素子直下の圧力室に圧力を加える
。これにより、インクは導通路１０５を介してノズルか
ら噴射される。次に１０２への光照射を止め、光歪み素
子１０３へ光を照射するようにすれば１０２の歪みは元
に戻り、１０３は歪むため、導通路１０５を介したイン
ク噴射は止み、導通路１０６を介してインクは噴射され
る。かくの如く走査光学系１１２を用い、光歪み素子に
照射する光を順次走査することにより、第１図に示す如
きライン液体噴射ヘッドが動作する。この液体噴射ヘッ
ドは圧電素子を駆動するのに必要な高電圧の駆動波形は
不要であり、また光歪み素子の今後の改良により、高速
に走査出来、ＬＥＤアレイ等の安価で使いやすい光源を
用いることが出来る。また、第１図に示す本発明の実施
例においては光歪み素子側から光を入射する構成となっ
ているが、もちろん、基板１０１に透明なもの（例えば
ガラス等）を用い、基板側から光を入射する構成にして
もよい。また、光歪み素子１０２乃至１０４をＰＬＺＴ
等の圧電体膜により形成し、フォトリソグラフィー技術
を用いてパターニングすることにより、該光歪み素子の
平面的な微細化が可能となり、液体噴射ヘッドのマルチ
ノズル化や、ノズルの高密度化が容易となる。

第２図に、本発明の実施例における液体噴射ヘッドの導
通路に沿った断面図を示す。同図において、第１図と同
一の記号は第１図と同一のものを表す。２０１は振動板
、２０２はノズル、２０３はインク供給孔、２０４はイ
ンク噴射孔、２０５は圧力室である。動作の一例を簡単
に示すと、光歪み素子１０２に光が照射されると１０２
は歪み、振動板２０１も歪み、圧力室２０５に圧力が加
わる。これにより、液体（インク）は導通路１０５、ノ
ズル２０２を介して噴射孔２０４より噴射される。１０
２への光照射が止むと、１０２及び２０１の歪は元に戻
り、加圧されていた圧力室は減圧され、インクは供給孔
２０３から供給される。第２図に示す如く、光歪み素子
を用いて液体噴射ヘッドを構成することにより、歪を起
こす素子を駆動するための電極等が不要となるため、振
動板上の構成が簡単となる。また、かくの如き簡単な構
成でよいため、振動板２０１上にＰＬＺＴ等の圧電膜を
エピタキシャル成長させ、パターニングする等の工程に
より光歪み素子１０２が形成できるため、光量−歪み量
の変換効率もよい。

第３図に、本発明の実施例の液体噴射ヘッドにおける、
半導体レーザとポリゴンミラーを用いた走査光学系の斜
視図を示す。３０１は半導体レーザ、３０２はコリメー
ト光学系、３０３及び３０６はシリンダーレンズ、３０
４はポリゴンミラー３０５はｆθレンズである。半導体
レーザ３０１を出たレーザービーム（画像、印字信号よ
り変調されている）は、コリメート光学系３０２により
平行光に直された後シリンダーレンズ３０３を経てポリ
ゴンミラー３０４に導かれる。回転しているポリゴンミ
ラー３０４により偏向されたレーザービームは、ｆθレ
ンズ３０５及びシリンダーレンズ３０６により光歪み素
子上に絞り込まれる。

もちろん、光源には半導体レーザのみならず、他のもの
（例えばガスレーザ等）を用いてよい。

第４図に、本発明の実施例の液体噴射ヘッドにおける、
液晶シャッタを用いた走査光学系の断面図を示す。４０
１は個別電極基板、４０２乃至４０４は個別電極、４０
５は共通電極基板、４０６は共通電極、４０７は液晶、
４０８及び４０９は偏光板、４１０は光源である。個別
電極４０２．４０３、・・・　４０４と順次駆動するこ
とにより、光２Ｉ！４１０を出た光は最後に偏光板４０
９を通過し、光歪み素子上に照射される。またこの液晶
シャッタを用いる場合、−度に個別電極４０２乃至４０
４に画像、印字データを書き込むようにすれば、液体噴
射ヘッド１ラインを同時に動作させることが出来る。こ
のため、液体噴射ヘッド並びにこれを用いた装置の高速
動作が可能となる。走査光学系は以上の実施例のみなら
ず、如何なるものにおいても本発明に適用可能である。

また、本発明の液体噴射ヘッドは、インクジェットプリ
ンタはもとより他の印刷装置、塗装装置、捺染装置、タ
イプライタ、コピー機出力等に広く適用される。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、光歪み素子を用い、
該光歪み素子を走査光学系により駆動することにより、
高電圧駆動しない液体噴射ヘッドが実現された。また、
前記光歪み素子を圧電体膜を用いて形成することにより
微細化が可能となり、液体噴射ヘッドのマルチノズル化
やノズルの高密度化が容易となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例における走査光学系及び光歪
み素子を具備して成る液体噴射ヘッドの斜視図。第２図は、本発明の実施例における液体噴射ヘッドの導
通路に沿った断面図。第３図は、本発明の実施例の液体噴射ヘッドにおける、
半導体レーザとポリゴンミラーを用いた走査光学系の斜
視図。第４図は、本発明の実施例の液体噴射ヘッドにおける、
液晶シャッタを用いた走査光学系の断面図。１０１・・・基板１０２〜１０４・・・光歪み素子１０５〜１１０・・・導通路１１１・・・共通インク室１１２・・・走査光学系以上出願人　セイコーエプソン株式会社代理人　弁理士　上柳　雑音（他１名）第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも、走査光学系及び光歪み素子とを具備
して成ることを特徴とする液体噴射ヘッド。
（２）前記光歪み素子を圧電体膜を用いて形成したこと
を特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。