JPH0538811A - インクジエツトヘツド - Google Patents
インクジエツトヘツドInfo
- Publication number
- JPH0538811A JPH0538811A JP19925491A JP19925491A JPH0538811A JP H0538811 A JPH0538811 A JP H0538811A JP 19925491 A JP19925491 A JP 19925491A JP 19925491 A JP19925491 A JP 19925491A JP H0538811 A JPH0538811 A JP H0538811A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric substrate
- ink
- jet head
- ink jet
- electrode
- 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
Links
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インクミスト流を利用したインクジェットヘ
ッドのクロストークを減少させ、精度を低下させること
なく工程を簡素化する。 【構成】 圧電体基板１に入れた溝４の底部に形成され
た電極３とそれに対峙する電極２とを持ち、電極２、３
の交差領域６に対応するするようにノズル７を設けたノ
ズルプレート５を圧電対基板１に接着する。ノズルプレ
ート５とのギャップ空間に保持されたインク８と、電極
２、３間に圧電性基板１の共振周波数に等しい周期で変
化する電圧を選択的に印加する駆動手段を備え、インク
ミストにより記録を行う。
ッドのクロストークを減少させ、精度を低下させること
なく工程を簡素化する。 【構成】 圧電体基板１に入れた溝４の底部に形成され
た電極３とそれに対峙する電極２とを持ち、電極２、３
の交差領域６に対応するするようにノズル７を設けたノ
ズルプレート５を圧電対基板１に接着する。ノズルプレ
ート５とのギャップ空間に保持されたインク８と、電極
２、３間に圧電性基板１の共振周波数に等しい周期で変
化する電圧を選択的に印加する駆動手段を備え、インク
ミストにより記録を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧電体基板の振動を利用
してインク滴を霧化飛翔させ、記録媒体上に記録を行う
インクジェットヘッドに関する。
してインク滴を霧化飛翔させ、記録媒体上に記録を行う
インクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、インクミスト流を利用したインク
エジェクタについて種々の模索がなされるようになって
きた。
エジェクタについて種々の模索がなされるようになって
きた。
【０００３】特開昭６２−８５９４８号公報に開示され
た装置はその前駆をなすものである。これは超音波振動
により液体インクを霧化させると同時に帯電させ、電界
により記録媒体に付着させるというものである。
た装置はその前駆をなすものである。これは超音波振動
により液体インクを霧化させると同時に帯電させ、電界
により記録媒体に付着させるというものである。
【０００４】しかし上記従来例では、記録素子と同数の
独立分離した超音波発生手段を設けているので、装置が
大型になる、解像度を上げられないという問題を有して
いる。
独立分離した超音波発生手段を設けているので、装置が
大型になる、解像度を上げられないという問題を有して
いる。
【０００５】そこで前記のインクジェットヘッドの欠点
を解決するために、図４に示すようなインクミストを利
用した新規インクジェットヘッドを開発した。
を解決するために、図４に示すようなインクミストを利
用した新規インクジェットヘッドを開発した。
【０００６】図４において圧電体基板１の裏表に電極
２、３が一対の電極として形成されている。圧電体基板
１にはギャップ支持材１１を介してノズルプレート５が
接合されており、そのギャップ空間１０には毛細管力に
よりインク８が満たされている。この電極２、３により
形成される交差領域６に圧電体基板１の厚さで決まる共
振周波数で変位する電圧を印可する。圧電体基板１は共
振し、インク８中に超音波を発生させる。超音波はイン
ク８中を伝搬し、交差領域６の真上のノズル７に満たさ
れたインク表面に表面波を発生させる。この表面波が一
定以上の振幅を超えて大きくなることによりノズル７か
らインクが霧状に吐出する。
２、３が一対の電極として形成されている。圧電体基板
１にはギャップ支持材１１を介してノズルプレート５が
接合されており、そのギャップ空間１０には毛細管力に
よりインク８が満たされている。この電極２、３により
形成される交差領域６に圧電体基板１の厚さで決まる共
振周波数で変位する電圧を印可する。圧電体基板１は共
振し、インク８中に超音波を発生させる。超音波はイン
ク８中を伝搬し、交差領域６の真上のノズル７に満たさ
れたインク表面に表面波を発生させる。この表面波が一
定以上の振幅を超えて大きくなることによりノズル７か
らインクが霧状に吐出する。
【０００７】このインクジェットヘッドは単一圧電体基
板上に電極を形成したのみの簡素な構成により、微小な
液粒を正確な向きに吐出制御することができると同時
に、マルチエレメント化して、高密度集積化、実装する
ことを容易に行うことが可能である。
板上に電極を形成したのみの簡素な構成により、微小な
液粒を正確な向きに吐出制御することができると同時
に、マルチエレメント化して、高密度集積化、実装する
ことを容易に行うことが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のインク
ジェットヘッドでは単一基板上であるが故にクロストー
クの発生が避けられず、またノズルプレートとの正確な
ギャップ管理が要求され、ヘッド組立工程、および材料
の加工に優れた精度が必要となる。本発明は、かかる問
題を解決すべくなされたものである。
ジェットヘッドでは単一基板上であるが故にクロストー
クの発生が避けられず、またノズルプレートとの正確な
ギャップ管理が要求され、ヘッド組立工程、および材料
の加工に優れた精度が必要となる。本発明は、かかる問
題を解決すべくなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
プリントヘッドは上記の課題を解決するために、圧電体
基板と、この圧電体基板の表面と裏面に配された少なく
とも１対の電極と、この圧電体基板の表面あるいは裏面
に形成された溝の底部に前記電極が形成され、前記電極
間にこの圧電体基板の共振周波数に等しい周期で変化す
る電圧を選択的に印加する駆動手段と、前記電極対の交
差領域に相対峙するノズルを設けた、前記圧電体基板に
接合したノズルプレートと、前記圧電体基板上の溝底部
とノズルプレートとのギャップ空間に保持されたインク
とを備えることを特徴としている。
プリントヘッドは上記の課題を解決するために、圧電体
基板と、この圧電体基板の表面と裏面に配された少なく
とも１対の電極と、この圧電体基板の表面あるいは裏面
に形成された溝の底部に前記電極が形成され、前記電極
間にこの圧電体基板の共振周波数に等しい周期で変化す
る電圧を選択的に印加する駆動手段と、前記電極対の交
差領域に相対峙するノズルを設けた、前記圧電体基板に
接合したノズルプレートと、前記圧電体基板上の溝底部
とノズルプレートとのギャップ空間に保持されたインク
とを備えることを特徴としている。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１１】図１は本発明の実施例のインクジェットヘ
ッドを示した図であり、図２は図１をその側面から見た
図である。１は圧電体基板、２、３は圧電体基板１を駆
動させるための一対の電極である。圧電体基板としては
圧電効果を持つ材料、ＰＺＴ、ＰＶＤＦ、水晶、ニオブ
酸リチウム等が使用できる。本実施例では圧電体基板１
として１ｍｍ厚のＰＺＴセラミクスを使用した。
ッドを示した図であり、図２は図１をその側面から見た
図である。１は圧電体基板、２、３は圧電体基板１を駆
動させるための一対の電極である。圧電体基板としては
圧電効果を持つ材料、ＰＺＴ、ＰＶＤＦ、水晶、ニオブ
酸リチウム等が使用できる。本実施例では圧電体基板１
として１ｍｍ厚のＰＺＴセラミクスを使用した。
【００１２】このＰＺＴの片面に電極幅でダイシングソ
ウにより溝４を形成し、両面に溝の内壁を含めてスパッ
タリングによりニクロム−金の電極層を設けた。この電
極形成法については蒸着、メッキによる方法も可能であ
る。その後、裏面についてはフォトリソグラフにより共
通電極３を形成した。また表面については平面研磨をす
るか、あるいは溝部にフォトレジストを塗布、それ以外
の部分をエッチングする事により溝４底部に駆動電極２
を形成した。
ウにより溝４を形成し、両面に溝の内壁を含めてスパッ
タリングによりニクロム−金の電極層を設けた。この電
極形成法については蒸着、メッキによる方法も可能であ
る。その後、裏面についてはフォトリソグラフにより共
通電極３を形成した。また表面については平面研磨をす
るか、あるいは溝部にフォトレジストを塗布、それ以外
の部分をエッチングする事により溝４底部に駆動電極２
を形成した。
【００１３】圧電基板１には電極２、３の交差領域６の
丁度上部にノズル７が合わさるようにノズルプレート５
が接着されている。ノズルプレート５はニッケル製で電
鋳メッキにより作製し、そのノズル７の断面形状は下方
に開いた形状とした。
丁度上部にノズル７が合わさるようにノズルプレート５
が接着されている。ノズルプレート５はニッケル製で電
鋳メッキにより作製し、そのノズル７の断面形状は下方
に開いた形状とした。
【００１４】８はノズルプレート５と圧電基板１との間
に表面張力で保持されるインクである。インク８は毛細
管力により、交差領域６の真上、即ちノズル７直下に導
かれる。
に表面張力で保持されるインクである。インク８は毛細
管力により、交差領域６の真上、即ちノズル７直下に導
かれる。
【００１５】今、共通電極３と駆動電極２に接続された
駆動回路（図示せず）により一定周期で変化する電圧を
電極２、３間に印加する。周期が圧電基板１の厚み方向
の縦振動の共振周波数の整数倍の周波数の逆数に近い
時、両面を解放端とする電極間の交差領域６に定在波振
動が生じる。上記振動により、交差領域６上に供給され
たインクが励振され、図の上方向への放射圧力と、イン
ク表面に生じた表面波振動の干渉により、各々の直径が
１μｍから５０μｍのインクミスト柱９となって交差部
より若干小さい面積から、ほぼ垂直に放射した。
駆動回路（図示せず）により一定周期で変化する電圧を
電極２、３間に印加する。周期が圧電基板１の厚み方向
の縦振動の共振周波数の整数倍の周波数の逆数に近い
時、両面を解放端とする電極間の交差領域６に定在波振
動が生じる。上記振動により、交差領域６上に供給され
たインクが励振され、図の上方向への放射圧力と、イン
ク表面に生じた表面波振動の干渉により、各々の直径が
１μｍから５０μｍのインクミスト柱９となって交差部
より若干小さい面積から、ほぼ垂直に放射した。
【００１６】図３はこのような原理をもとにラインプリ
ンタ用のインクジェットプリンタヘッドとして構成した
本発明の典型的な実施例を示した斜視分解図である。
ンタ用のインクジェットプリンタヘッドとして構成した
本発明の典型的な実施例を示した斜視分解図である。
【００１７】圧電体基板１には端部から同じくダイシン
グソウにより一定深さの溝４が切られ、その底部には駆
動電極２が同様の方法で形成されている。駆動電極２の
電極幅は約１００μｍ、電極間ピッチは１７０μｍとし
た。記録電極は１２００本設け、各々の駆動電極２のピ
ッチを１７０μmとすることにより、解像度１５０dot/i
nchのラインヘッドを形成することができた。
グソウにより一定深さの溝４が切られ、その底部には駆
動電極２が同様の方法で形成されている。駆動電極２の
電極幅は約１００μｍ、電極間ピッチは１７０μｍとし
た。記録電極は１２００本設け、各々の駆動電極２のピ
ッチを１７０μmとすることにより、解像度１５０dot/i
nchのラインヘッドを形成することができた。
【００１８】上記構成の圧電体基板１の共振周波数は約
１.８ＭＨｚであった。ノズルプレート５は厚さ３０μ
ｍの電鋳ニッケル板を用いた。またノズル内径は３０μ
ｍとした。
１.８ＭＨｚであった。ノズルプレート５は厚さ３０μ
ｍの電鋳ニッケル板を用いた。またノズル内径は３０μ
ｍとした。
【００１９】溝４はノズルプレート５と圧電体基板１と
のギャップ空間１０を保持しつつ、インク供給室１２に
よってインクを毛細管力によってノズル７直下へと導く
インク流路およびインクキャビティとなる。溝４の深さ
を５０μｍとしノズルプレート５を接着することによ
り、ノズルプレート５と圧電基板１との距離を５０μｍ
に保持することができた。１３は上記構成要素を固定す
るための支持台であり、共振部分の下部は振動の抑制を
避けるため、固定を避け空間を設けてある。
のギャップ空間１０を保持しつつ、インク供給室１２に
よってインクを毛細管力によってノズル７直下へと導く
インク流路およびインクキャビティとなる。溝４の深さ
を５０μｍとしノズルプレート５を接着することによ
り、ノズルプレート５と圧電基板１との距離を５０μｍ
に保持することができた。１３は上記構成要素を固定す
るための支持台であり、共振部分の下部は振動の抑制を
避けるため、固定を避け空間を設けてある。
【００２０】インク７は毛細管力により矢印Ｂ方向（図
２）へ吐出部へと導かれる。インクは純水に染料を３重
量％と５重量％のジエチレングリコールを溶解分散した
ものを用いた。インクの粘度は１．５ｃＰｓであった。
また何種かのインクで飛翔実験をしたところ、２５℃に
おける粘度が０．５ｃＰｓから８ｃＰｓ、比重が０．５
ｇ／ｃｍ3から３．０ｇ／ｃｍ3、表面張力が１０ｄｙｎ
ｅ／ｃｍから１００ｄｙｎｅ／ｃｍで良好な印字を得る
ことができた。
２）へ吐出部へと導かれる。インクは純水に染料を３重
量％と５重量％のジエチレングリコールを溶解分散した
ものを用いた。インクの粘度は１．５ｃＰｓであった。
また何種かのインクで飛翔実験をしたところ、２５℃に
おける粘度が０．５ｃＰｓから８ｃＰｓ、比重が０．５
ｇ／ｃｍ3から３．０ｇ／ｃｍ3、表面張力が１０ｄｙｎ
ｅ／ｃｍから１００ｄｙｎｅ／ｃｍで良好な印字を得る
ことができた。
【００２１】また、圧電体基板１において振動領域６と
それ以外の部分での厚さが違い、共振周波数が大きく違
っている。このため隣接する部分への振動の伝搬が少な
くクロストークが小さくなっている。
それ以外の部分での厚さが違い、共振周波数が大きく違
っている。このため隣接する部分への振動の伝搬が少な
くクロストークが小さくなっている。
【００２２】尚、本実施例では総て駆動電極２側よりイ
ンクの吐出をする構造で説明したが、共通電極３側から
のインク吐出も可能である。
ンクの吐出をする構造で説明したが、共通電極３側から
のインク吐出も可能である。
【００２３】また、本実施例の構成は従来からの液滴吐
出型のインクジェットヘッドへの応用も可能である。
出型のインクジェットヘッドへの応用も可能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば圧電体基板の電極とノズ
ルプレートとのギャップ空間に保持されたインクをノズ
ルから霧化して吐出するインクジェットヘッドにおい
て、電極を溝の底部に設けることにより電極間のクロス
トークが大きく改善され、さらにギャップ距離の精度を
向上させると共に部品数を減らし組立の工程を簡素化で
きるという効果を有する。
ルプレートとのギャップ空間に保持されたインクをノズ
ルから霧化して吐出するインクジェットヘッドにおい
て、電極を溝の底部に設けることにより電極間のクロス
トークが大きく改善され、さらにギャップ距離の精度を
向上させると共に部品数を減らし組立の工程を簡素化で
きるという効果を有する。
【図１】本発明のインクジェットヘッドの断面図であ
る。
る。
【図２】図１を側面から見た図である。
【図３】本発明の一実施例の斜視分解図である。
【図４】従来技術を説明した図である。
１・・・圧電体基板 ２・・・駆動電極 ３・・・共通電極 ４・・・溝 ５・・・ノズルプレート ６・・・振動領域 ７・・・ノズル ８・・・インク ９・・・インクミスト柱 １０・・・ギャップ空間 １１・・・ギャップ支持材 １２・・・インク供給室
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電体基板と、この圧電体基板の表面と
裏面に配された少なくとも１対の電極と、この圧電体基
板の表面あるいは裏面に形成された溝の底部に前記電極
が形成され、前記電極間にこの圧電体基板の共振周波数
に等しい周期で変化する電圧を選択的に印加する駆動手
段と、前記電極対の交差領域に相対峙するノズルを設け
た、前記圧電体基板に接合したノズルプレートとを備え
た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 |
|---|---|---|---|
| JP19925491A JPH0538811A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | インクジエツトヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19925491A JPH0538811A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | インクジエツトヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0538811A true JPH0538811A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16404729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19925491A Pending JPH0538811A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | インクジエツトヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0538811A (ja) |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP19925491A patent/JPH0538811A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100471793B1 (ko) | 잉크제트기록장치와그제조방법 | |
| JPH07314665A (ja) | インクジェット記録ヘッド、それを用いた記録装置及び記録方法 | |
| JP2010280221A (ja) | 液体噴射装置 | |
| JPH0684071B2 (ja) | インクジエツトプリンタ用プリンタヘツド | |
| JPS5841745B2 (ja) | 複数ノズルインクジエツトヘツド | |
| EP1800866B1 (en) | Droplet generator and ink-jet recording device using thereof | |
| JP2965513B2 (ja) | 記録素子および記録装置 | |
| JPH1058672A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JPH10250110A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JP3384958B2 (ja) | インクジェット記録装置とその製造方法 | |
| JPH0538810A (ja) | インクジエツトヘツド | |
| JPH0538811A (ja) | インクジエツトヘツド | |
| JP2728918B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッド | |
| JPH0557891A (ja) | インクジエツトプリントヘツド | |
| JPH09300635A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JP2002144557A (ja) | インクジェットヘッドの駆動方法 | |
| JPH02297445A (ja) | インクジェットプリンタのインク吐出装置 | |
| JPH0957966A (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 | |
| JP3753047B2 (ja) | インクジェットヘッドの駆動方法 | |
| JPH04299148A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JPH09314829A (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JPH0557892A (ja) | インクジエツトプリントヘツド | |
| JP2002001956A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP2001179988A (ja) | ノズル形成部材、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 | |
| JPH10109422A (ja) | インクジェットヘッドおよびそれを備えるインクジェット記録装置 |