JPH0524189A - インクジエツトヘツド - Google Patents
インクジエツトヘツドInfo
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- JPH0524189A JPH0524189A JP18099291A JP18099291A JPH0524189A JP H0524189 A JPH0524189 A JP H0524189A JP 18099291 A JP18099291 A JP 18099291A JP 18099291 A JP18099291 A JP 18099291A JP H0524189 A JPH0524189 A JP H0524189A
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- pressure generating
- ink
- generating member
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
力発生部材を形成することで、変位速度が大きく、振動
モードが単一である圧力発生部材を提供する。 【構成】 複数の圧力発生部材20は圧電素子で形成さ
れたバルク24に切込み25を入れて、バルク24から
分離されることなく、櫛歯状に形成される。このため、
圧力発生部材20はバルク24から接着材等の接合面を
介在することなく、連続的に固定、支持される。
Description
た時点で、インク滴を飛翔させ、このインク滴により記
録用紙にドットを形成させるオンデマンド型のインクジ
ェットヘッドに関する。
は、大きく分けて3種類のものがあり、第1のものはノ
ズルの先端にインクを瞬間的に気化させるヒータを設
け、気化時の膨張圧力によりインク滴を生成、飛翔させ
る、いわゆるバブルジェット型であり、また第2のもの
はインク室を形成する容器に信号により変形する圧電素
子を設け、変形時に生じる圧力によりインクを液滴とし
て飛翔させるもの、さらに第3のものは、インク溜部内
にノズルに対向させて圧電素子を配設し、この圧電素子
の伸縮によりノズル領域に動圧を生じさせてインク滴を
飛翔させるものである。
ェットヘッドは、特開昭59ー48164号公報に示さ
れたように、インク室を形成する容器の壁の一部に圧電
素子を設け、信号により圧電素子をたわみ変形させ生じ
る圧力によってノズルからインク滴を飛翔させ、記録紙
上にドットを形成するものである。
オンデマンド型インクジェットヘッドは複数のノズルを
必要とし、そのため、ノズルと1対1に対応して圧力発
生部材が必要である。その際、圧力発生部材は板上の基
板に接合したのち、ダイシングカット等の製造手段によ
って切断していた。しかし、接合強度が圧力発生部材毎
に異なるなどの問題がある。
生部材を配設しても特性がばらつかず、インクの吐出状
態が安定したオンデマンド型インクジェット式印字ヘッ
ドを提供することにある。
め、本発明のインクジェットヘッドは、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に接続し
て配置されたインク室を備え、圧力発生部材によって前
記インク室の弾性壁を変位させ、前記インク室内のイン
ク圧力を高め、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単一塊に切れ込
みを入れた櫛歯形状であることを特徴とする。
は、圧力発生部材が単一バルクから切り出した櫛歯形状
であるため、各圧力発生部材支持が不動固定状態にな
る。そのため、圧力発生部材の変位速度が大きくなる。
また、振動モードが単一になる。
して説明する。
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に捲きまわ
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、インクジェットヘッド
9が搭載させており、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。
トヘッドの断面図である。キャビティ36にはインク室
32が設けられ、それを密封する形でフィルム31が配
設されている。フィルム31上には弾性板30が設けら
れ、圧力発生部材20は弾性板30に密着して、接合さ
れている。キャビティ36の他の面にはノズル形成基板
33が接合され、インク室32と連続してノズル34が
開けられている。インク51はインク供給口35から供
給され、インク室32を通り、ノズル34から吐出す
る。
素子23と内部電極21の積層構造になっており、内部
電極21は外部電極22に接続されている。圧電素子2
3には一例としてチタン酸・ジルコン酸鉛等を用いるこ
とができる。圧電素子23は矢印60の方向に電界がか
けられ、あらかじめ分極されている。図4に示すように
充電スイッチ41を閉じて、電極21間に矢印61の方
向に電界を印加すると、圧電素子23はd31圧電逆効
果によって矢印62の方向に縮む。その後、図5のよう
に充電スイッチ41を開いた後、放電スイッチ42を閉
じ、電極21間を短絡して電荷を放電すると、圧電素子
23は矢印63の方向に伸び、歪のない状態に戻る。本
発明のインクジェットヘッドは図4、図5に示した圧力
発生部材20の動作をインク吐出に用いている。
作を説明する。
41を閉じ、圧電素子23に電界を印加すると、圧力発
生部材20は矢印64の方向に変位して、弾性板30と
フィルム31はたわんだ状態で静止する。図7に示すよ
うに充電スイッチ41を開き、同時に放電スイッチ42
を閉じると、電荷が放電して圧力発生部材20は矢印6
0の方向に変位する。これによって、弾性板30は圧力
発生部材20に押され、フィルム31はたわみ、インク
室32内のインク51を加圧する。その結果、発生した
圧力でノズル34内のインク51が加速されてインク滴
50がノズル34より吐出する。その後、図8に示すよ
うに、放電スイッチ42を開き、充電スイッチ41を閉
じて、圧力発生部材19を矢印66の方向に戻し、次回
の吐出に備えるのである。以上が本発明のインクジェッ
トヘッドの吐出原理である。
ットヘッドは複数個配置することも可能で、複数のノズ
ル34によって同時に印字、印画できる。この時、ケー
ス37は圧力発生部材20の不活性部27を長さL2に
渡って固定し、活性部26とはギャップg1を保ち、固
定することはない。
材20は圧電素子で形成されたバルク24に切込み25
を入れて、バルク24から分離されることなく、櫛歯状
に形成される。このため、圧力発生部材20はバルク2
4から接着材等の接合面を介在することなく、連続的に
固定、支持されることになる。従って、固定端部28は
理想的な不動固定に近くなり、圧力発生部材20内の活
性部26で発生した密度波は固定端部28で、理想に近
い固定端として反射されるようになる。このため、圧力
発生部材20の振動はこの反射密度波によって振動が強
め合うことになるため、端面29が変位する際のピーク
速度が大きくなる利点がある。従って、より低い電圧で
も十分な速度を持ったインク滴を吐出することが可能に
なるのである。また、固定端部28が理想的な固定端に
近づくため、圧力発生部材20は張り出し長さL1をス
パンとする単一モードの縦振動だけをすることになり、
例えば、長さL3をスパンとするような振動モードは発
生しにくくなる。従って、端面29の変位速度は時間に
対して正弦波状に発生することになる。このため、イン
ク吐出時にはインクがなめらかに加速され、ドット割れ
等発生することなく、一つのドットを吐出できるように
なるのである。
力発生部材20を示したものである。複数の圧力発生部
材20はバルク24から切込み25によって櫛歯状に切
り出され、長さL1の棒形状を成している。外部電極2
2は複数の圧力発生部材20に1対1に対応して配設さ
れている。各々の外部電極22は電気的には絶縁されて
いて、外部の駆動用回路と電気的に接続される。
に本発明のインクジェットヘッドの圧力発生部材20の
製造工程を示す。図11は加工前のバルク24で、圧電
素子23は内部電極21によって挟まれ、外部電極22
は内部電極21と電気的に接続して、バルク24の外部
に配設されている。図12はダイシングカッター70に
よってバルク24に切込みを入れて、圧力発生部材20
を形成する状態を示している。その結果、図13に示す
ように切込み25が入り、圧力発生部材20が形成され
るのである。これを複数回、繰り返すことによって図1
4に示すように、圧力発生部材20を複数個、形成する
ことができるのである。その後、エッチング処理等によ
って外部電極22を選択的に除去することによって、図
15に示すように、外部電極22を複数に分離し、各々
の圧力発生部材20が駆動できるようにするのである。
ットヘッドは、複数の圧力発生部材が圧電素子のバルク
に切込みを入れて、バルクから分離されることなく、櫛
歯状に形成されている。このため、圧力発生部材はバル
クから、接着材等の接合面を介在することなく、連続的
に固定、支持されることになる。従って、固定端部は理
想的な不動固定に近くなり、圧力発生部材内の活性部で
発生した密度波は固定端部で、より理想的な固定端とし
て反射されるようになる。このため、圧力発生部材の振
動はこの反射密度波によって振動が強め合うことになる
ため、端面が変位する際のピーク速度が大きくなる利点
がある。これによって、圧力発生部材を駆動する電圧を
低くしても十分な速度を持ったインク滴を吐出すること
が可能になる。このため、駆動回路や電源を簡略化する
ことが可能となり、インクジェットプリンタの低コスト
化、軽量化を実現できるのである。
理想的な固定端に近づくため、圧力発生部材は張り出し
長さをスパンとする単一モードの縦振動をすることにな
り、その他の振動モードは発生しにくくなる。従って、
端面の変位速度は時間に対して正弦波状に発生すること
になる。このため、インク吐出時にはインクがなめらか
に加速され、ドット割れ等発生することなく、一つのド
ットを吐出できるようになる。これによって、紙面上に
単一のドットを構成することが可能で、輪郭のはっきり
した印字が可能になる。
ンタの斜視図。
る圧力発生部材の説明図。
の説明図。
の説明図。
の説明図。
た際の斜視図。
いる圧力発生部材の斜視図。
いる圧力発生部材の加工前のバルクの斜視図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 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に接続して配置されたインク室を
備え、圧力発生部材によって前記インク室の弾性壁を変
位させ、前記インク室内のインク圧力を高め、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単一塊に切れ込みを入れた櫛歯形状
であ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 |
---|---|---|---|
JP18099291A JP3264945B2 (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18099291A JP3264945B2 (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0524189A true JPH0524189A (ja) | 1993-02-02 |
JP3264945B2 JP3264945B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=16092848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18099291A Expired - Lifetime JP3264945B2 (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3264945B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999062712A1 (fr) * | 1998-06-02 | 1999-12-09 | Nec Corporation | Tete d'ecriture a jet d'encre et procede de fabrication associe |
US6223594B1 (en) | 1997-10-13 | 2001-05-01 | Denso Corporation | Thermal type air flow amount measuring apparatus having flow rectifier |
EP1211075A1 (en) | 2000-11-30 | 2002-06-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head, manufacturing method thereof, and ink jet printing apparatus |
JP2007512703A (ja) * | 2003-12-08 | 2007-05-17 | ザイネティクス、インク. | 横電気変位型アクチュエータアレイ |
-
1991
- 1991-07-22 JP JP18099291A patent/JP3264945B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6223594B1 (en) | 1997-10-13 | 2001-05-01 | Denso Corporation | Thermal type air flow amount measuring apparatus having flow rectifier |
WO1999062712A1 (fr) * | 1998-06-02 | 1999-12-09 | Nec Corporation | Tete d'ecriture a jet d'encre et procede de fabrication associe |
EP1211075A1 (en) | 2000-11-30 | 2002-06-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head, manufacturing method thereof, and ink jet printing apparatus |
US6517193B2 (en) | 2000-11-30 | 2003-02-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head, manufacturing method thereof, and ink jet printing apparatus |
JP2007512703A (ja) * | 2003-12-08 | 2007-05-17 | ザイネティクス、インク. | 横電気変位型アクチュエータアレイ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3264945B2 (ja) | 2002-03-11 |
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