JPH0310845A - インクジェットプリンタ - Google Patents

インクジェットプリンタ

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JPH0310845A
JPH0310845A JP1147089A JP14708989A JPH0310845A JP H0310845 A JPH0310845 A JP H0310845A JP 1147089 A JP1147089 A JP 1147089A JP 14708989 A JP14708989 A JP 14708989A JP H0310845 A JPH0310845 A JP H0310845A
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ink
ink chamber
vibration plate
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浩司 久保田
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    • 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
    • B41J2/14274—Structure of print heads with piezoelectric elements of stacked structure type, deformed by compression/extension and disposed on a diaphragm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • 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
    • B41J2002/14379—Edge shooter

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］ この発明はインクジェットプリンタに関するものであり
、特にその構成部品であるプリントヘッドの構造に関す
るものである。
［従来技術］ コンピュータの端末機器としてインクジェットプリンタ
がある。オンデマンド型インクジェットプリンタでアク
チュエータとして圧電素子を用いたものの中には、圧電
素子の動作モードによって、たとえばバイモルフ型とピ
ストン型とがある。
第４図はバイモルフ型のインクジェットプリンタのヘッ
ド部の断面図である。バイモルフ型はステンレス板２を
積層して構成されたインク室４と圧電素子３とを備えて
いる。インク室４とノズル５とはインク供給室６を介し
て連通している。インク供給室６はインク供給路７とも
連通している。
バイモルフ型はこのようなヘッド部が記録紙面に対向し
て複数個設けられている。したがってノズル５が記録紙
面に対向して複数個並んでいることになる。
次にバイモルフ型の動作を説明する。圧電素子３に電圧
を印加すると、圧電素子３と固着しているステンレス板
２が撓み、ノズル５からインク滴が射出される。このよ
うな動作を各ヘッド部ごとに独立して動作させることに
より情報の記録が行なわれる。
次にピストン型について説明する。第５図はピストン型
のインクジェットプリンタのヘッド部の断面図である。
ピストン型はインク室とピストン１２と圧電素子１３と
を備えている。インク室の一部はシリンダ１４となって
おり、シリンダ１４内にインクが収められている。シリ
ンダ１４はシール１８によって密閉されている。シリン
ダ１４はノズル１５と連通している。またシリンダ１４
はインク供給路１６とも連通している。シリンダ１４内
にはピストン１２と圧電素子１３とが挿入されている。
ピストン１２と圧電素子１３とは固着されており、また
圧電素子１３には電極が取付けられている。ピストン型
もバイモルフ型と同じようにこのようなヘッド部が記録
紙面に対向して複数個設けられている。
ピストン型の動作を説明する。電極の電圧が解除される
と圧電素子１３が横方向に延びる。それによりシリンダ
１４内のインクが加圧され、ノズル１５からインク滴が
射出される。このような動作を各ヘッド部ごとに独立し
て動作させることにより情報の記憶が行なわれれる。
［発明が解決しようとする課題］ 印字速度を向上させるためにはノズルとノズルとのピッ
チをできるだけ狭めて多数のノズルを実装する必要があ
る。しかしながら第４図に示すバイモルフ型では、ノズ
ルとノズルとのピッチを狭めるために、圧電素子の寸法
のうち図面に垂直方向を短くすると、圧電素子の変位量
が小さくなる。
圧電素子の変位量が小さくなるとインク滴の射出が良好
に行なわれない。このような状態で圧電素子の変位量を
大きくするためには圧電素子に高電圧を印加すればよい
が、こうすると駆動回路の部品コストが高くなる。
第５図に示すピストン型も、ノズルとノズルとのピッチ
を短くするために、圧電素子の寸法のうち図面に垂直方
向を短くすると、圧電素子１３の強度不足から座屈を招
き、インク滴の射出を良好に行なうことができない。
以上の理由から両方式ともノズルとノズルとのピッチは
１ｍｍが限界となっている。
この発明はかかる従来の問題点を解決するためになされ
たもので、その目的はノズルの実装密度が高く、高速、
低コストのインクジェットプリンタを提供することであ
る。
［課題を解決するための手段］ この発明に係るインクジェットプリンタは、インク室を
形成する振動板を圧電素子で押圧することにより、振動
板を撓ませて、インク室と連通したノズルからインク滴
を射出し、情報の記録を行なうものである。
この発明はこのようなインクジェットプリンタにおいて
、圧電素子の厚みを規定する側面を振動板に接触し得る
ように配置し、電圧印加による横効果または縦効果によ
って圧電素子を伸長させた際に、側面で振動板を押圧す
るようにしたことを特徴としている。
［作用］ この発明に係るインクジェットプリンタは、振動板の抑
圧を、圧電素子の厚みを規定する側面で行なう。厚みを
規定する側面は薄いので、高密度ノズル実装を可能にす
る。
［実施例］ 第１図はこの発明に係るインクジェットプリンタの一実
施例のヘッド部を示す斜視図である。第２図はこの発明
に係るインクジェットプリンタの一実施例のヘッド部の
分解斜視図である。第２図を用いてこの発明に係るイン
クジェットプリンタの一実施例の説明を行なう。このイ
ンクジェットプリンタはベースブロック２１とインク室
壁２２とカバープレート２３とを備えている。
ベースブロック２１はチタン酸ジルコン酸鉛がらできて
いる。ベースブロック２１には圧電素子２４ａと圧電素
子２４ｂとが設けられている。この圧電素子は圧電横効
果を示すものである。圧電素子２４ａ１２４ｂは奥行き
が８ｍｍ、厚さが０゜１ｍｍ、高さが０．５ｍｍとなっ
ている。ベースブロック２１と圧電素子２４ａ、２４ｂ
とは１枚のチタン酸ジルコン酸鉛の板を溝加工すること
により一体的に成形されている。圧電素子２４ａの両側
面には電極２５ａが設けられている。圧電素子２４ｂの
両側面にも電極２５ｂが設けられている。
インク室壁２２は振動板２６に取付けられている。振動
板２６はステンレスまたはガラスからできており、イン
ク室壁２２はガラスまたは樹脂からできている。インク
室壁２２によってインク室２７ａと２７ｂとが形成され
ている。インク室２７ａにはノズル２８ａが連通してお
り、インク室２７ｂにはノズル２８ｂが連通している。
圧電素子２４ａの側面２９ａと振動板２６とは固着され
ており、圧電素子２４ｂの側面２９ｂと振動板２６とは
固着されている。
カバープレート２３にはインク供給口３０が設けられて
いる。カバープレート２３はガラスからできている。第
２図中のＡで示すように、この実施例においてはノズル
２８ｇとノズル２８ｂとのピッチは０．５ｍｍとなって
いる。
次にこのインクジェットプリンタの動作を第２図を用い
て説明する。初めに電極２５ａに電圧をかけておき、次
に電圧を解除すると、圧電素子２４ａが横効果により第
２図中の矢印Ｂで示す方向に伸長する。これにより側面
２９ａが振動板２６を押圧し、ノズル２８ａからインク
滴が射出される。この場合圧電素子２４ａは奥行き方向
に長くなっているので、インク室２７ａの体積変化を十
分起こさせることができる。
次に、この発明に係るインクジェットプリンタの他の実
施例を説明する。第３図はこの発明に係るインクジェッ
トプリンタの他の実施例のヘッド部の正面図である。こ
のヘッド部はベースブロック３１とカバーブロック３２
とを備えている。
ベースブロック３１はチタン酸ジルコン酸鉛からできて
いる。ベースブロック３１には、圧電素子３３ａ１圧電
素子３３ｂが形成されている。圧電素子３３ａ、３３ｂ
は縦効果を示すものである。
圧電素子３３ａはニッケルからなるグランド電極３４ａ
で挾まれている。グランド電極３４ａは接地されている
。圧電素子３３ａの間には、ニッケルからなる信号電極
３５ａが形成されている。圧電素子３３ｂもニッケルか
らなるグランド電極３４ｂで挾まれている。圧電素子３
３ｂの間にはニッケルからなる信号電極３５ｂが形成さ
れている。
ベースブロック３１の作製方法を以下説明する。
まず厚さ２００μｍのチタン酸ジルコン酸鉛を含むグリ
ーンシートの上に、グランド電極となるニッケルをスパ
ッタリングによって堆積する。このニッケルの上に再び
チタン酸ジルコン酸鉛を含むグリーンシートを載せる。
そしてこのグリーンシートの上に信号電極となるニッケ
ルをスパッタリングによって堆積する。このニッケルの
上にチタン酸ジルコン酸鉛を含むグリーンシートを再び
載せる。このグリーンシートの上にグランド電極となる
ニッケルをスパッタリングによって堆積する。そしてこ
のようなものを焼成し、これをダイシング加工すること
により圧電素子３３ａ、３３ｂを形成する。
カバーブロック３２は感光性ガラスからできている。カ
バーブロック３２には、エツチング加工によって形成さ
れたインク室３６ａ、３６ｂがある。インク室３６ａは
ノズル３７ａと連通し、インク室３６ｂはノズル３７ｂ
と連通している。インク室３６ａ、３６ｂはガラスから
できている振動板３８によって密閉される。
なおベースブロック３１と振動板３８とはエポキシ接着
剤により、カバーブロック３２と振動板３８とはＵＶ硬
化接着剤により、それぞれ固着されている。
次に、このインクジェットプリンタの動作を説明する。
信号電極３５ｂに電圧を印加すると、圧電素子３３ｂは
縦効果により、Ｃ方向に伸長する。
これにより圧電素子３３ｂの厚みを規定する側面（図中
に表れていない）が振動板３８を押圧し、ノズル３７ｂ
からインク滴が射出される。
［効果］ この発明に係るインクジェットプリンタは、振動板の押
圧を、圧電素子の厚みを規定する側面で行なう。厚みを
規定する側面は薄いので、高密度ノズル実装にでき、高
速プリンタが実現できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に係るインクジェットプリンタの一実
施例のヘッド部の斜視図である。 第２図はこの発明に係るインクジェットプリンタの一実
施例のヘッド部の分解斜視図である。 第３図はこの発明に係るインクジェットプリンタの他の
実施例のヘッド部の正面図である。 第４図は従来のインクジェットプリンタの一例であるバ
イモルフ型アクチュエータを用いた構造の断面図である
。 第５図は従来のインクジェットプリンタの一例であるピ
ストン型アクチュエータを用いた構造の断面図である。 図において２２はインク室壁、２４ａ、２４ｂは圧電素
子、２６は振動板、２７ａ、２７ｂはインク室、２８ａ
、２８ｂはノズル、２９ａ、２９ｂは側面、３３ａ、３
３ｂは圧電素子、３８は振動板、３６ａ、３６ｂはイン
ク室、３７ａ、３７ｂはノズルを示す。 第 図 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 インク室を形成する振動板を圧電素子で押圧することに
    より、前記振動板を撓ませて、前記インク室と連通した
    ノズルからインク滴を射出し、情報の記録を行なう、イ
    ンクジェットプリンタにおいて、 前記圧電素子の厚みを規定する側面を前記振動板に接触
    し得るように配置し、電圧印加による横効果または縦効
    果によって前記圧電素子を伸長させた際に、前記側面で
    前記振動板を押圧するようにしたことを特徴とする、イ
    ンクジェットプリンタ。
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