JPH0740536A - インクジェット記録装置の記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録装置の記録ヘッドInfo
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- JPH0740536A JPH0740536A JP5189796A JP18979693A JPH0740536A JP H0740536 A JPH0740536 A JP H0740536A JP 5189796 A JP5189796 A JP 5189796A JP 18979693 A JP18979693 A JP 18979693A JP H0740536 A JPH0740536 A JP H0740536A
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- hole
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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
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- B41J2/14282—Structure of print heads with piezoelectric elements of cantilever type
-
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】製造性の容易な、安価なインクジェットヘッド
を提供すること。 【構成】貫通穴または非貫通穴が明けられた、単層２層
以上の積層型の圧電素子に、単発またはある程度連続し
たパルス的電圧を加えることにより発生する歪み振動を
圧力源として、前記穴内部のインクを吐出するまたは穴
内部の液体に発生する圧力波を媒介としてインクを吐出
することにより記録を行う記録装置。
を提供すること。 【構成】貫通穴または非貫通穴が明けられた、単層２層
以上の積層型の圧電素子に、単発またはある程度連続し
たパルス的電圧を加えることにより発生する歪み振動を
圧力源として、前記穴内部のインクを吐出するまたは穴
内部の液体に発生する圧力波を媒介としてインクを吐出
することにより記録を行う記録装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置に関し、特に圧電素子を使用するインクジェット記録
装置の記録ヘッドに関する。
置に関し、特に圧電素子を使用するインクジェット記録
装置の記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のインクジェット記録装置
は一般に、図１３に示すように記録ヘッド１００とイン
ク供給路１０６とインクタンク１０７とから構成され
る。インクタンク１０７に溜っているインク１０８は、
インク供給路１０６を介して記録ヘッド１００のインク
溜り１０２に入る。記録ヘッド１００は、インク溜り１
０２と圧電素子１０３と圧電室１０４とノズル１０５か
ら成る。圧電素子１０３は複数（図１３では７個）の細
い圧力室１０４の上部に固定され、記録信号によって駆
動されることにより圧力室４内の圧力を高めてノズル５
からインクを出射させる。
は一般に、図１３に示すように記録ヘッド１００とイン
ク供給路１０６とインクタンク１０７とから構成され
る。インクタンク１０７に溜っているインク１０８は、
インク供給路１０６を介して記録ヘッド１００のインク
溜り１０２に入る。記録ヘッド１００は、インク溜り１
０２と圧電素子１０３と圧電室１０４とノズル１０５か
ら成る。圧電素子１０３は複数（図１３では７個）の細
い圧力室１０４の上部に固定され、記録信号によって駆
動されることにより圧力室４内の圧力を高めてノズル５
からインクを出射させる。
【０００３】図１４（ａ）〜（ｅ）は、記録ヘッド１０
０のインク出射動作を示す断面図である。ただし、図１
４では、図１３のノズル１０５とインク溜り１０２が省
略されている。
０のインク出射動作を示す断面図である。ただし、図１
４では、図１３のノズル１０５とインク溜り１０２が省
略されている。
【０００４】図１４（ａ）において、圧電素子１０３は
圧力室１０４の上部外側に固定されている。圧電素子１
０３には電極が形成されるが図では省略している。圧電
素子１０３に電圧を加えると、図１４（ｂ）に示すよう
に圧電素子１０３の歪や横効果の伸びによって圧力室１
０４の壁が下がり、圧力室内の圧力が高められ、インク
滴が出射する。圧電素子１０３への電圧を切ると図１４
（ｃ），（ｄ）に示すように慣性力により圧電素子１０
３および圧力室１０４が電圧印加時と逆方向に歪んだ
後、図１４（ｅ）に示すように元の状態にもどる。圧電
素子としては種々のものが使用されるが、圧電素子に積
層圧電セラミックスを使用した例が特開平４−１６３１
５２号公報に開示されている。特開平４−１６３１５２
号公報には、積層圧電セラミックスの一表面が圧力室の
壁を介さず圧力室内のインクに直接に接触するインクジ
ェット記録ヘッドが記載されている。また、圧電素子を
圧力室の内部に固定した例が特開昭５６−６９１７８号
公報に開示されている。
圧力室１０４の上部外側に固定されている。圧電素子１
０３には電極が形成されるが図では省略している。圧電
素子１０３に電圧を加えると、図１４（ｂ）に示すよう
に圧電素子１０３の歪や横効果の伸びによって圧力室１
０４の壁が下がり、圧力室内の圧力が高められ、インク
滴が出射する。圧電素子１０３への電圧を切ると図１４
（ｃ），（ｄ）に示すように慣性力により圧電素子１０
３および圧力室１０４が電圧印加時と逆方向に歪んだ
後、図１４（ｅ）に示すように元の状態にもどる。圧電
素子としては種々のものが使用されるが、圧電素子に積
層圧電セラミックスを使用した例が特開平４−１６３１
５２号公報に開示されている。特開平４−１６３１５２
号公報には、積層圧電セラミックスの一表面が圧力室の
壁を介さず圧力室内のインクに直接に接触するインクジ
ェット記録ヘッドが記載されている。また、圧電素子を
圧力室の内部に固定した例が特開昭５６−６９１７８号
公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の記録ヘッドでは、インクが流れる圧力室と圧電素子を
別々に製作しなければならず、また圧力室へ圧電素子を
固定しなければならないので、圧力室と圧電素子との位
置合わせが必要となり、製造コストが高くなる。
の記録ヘッドでは、インクが流れる圧力室と圧電素子を
別々に製作しなければならず、また圧力室へ圧電素子を
固定しなければならないので、圧力室と圧電素子との位
置合わせが必要となり、製造コストが高くなる。
【０００６】本発明の目的は、圧力室と圧電素子が独立
していない構造のインクジェット記録ヘッドを提供する
ことにある。
していない構造のインクジェット記録ヘッドを提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、内部に
インクを溜める穴を設けた圧電素子と、この圧電素子の
穴にインクを供給するインク供給部とを含み、圧電素子
に電圧を加えることにより発生する歪みを圧力源とし
て、穴内部のインクを吐出することを特徴とする記録ヘ
ッドが得られる。
インクを溜める穴を設けた圧電素子と、この圧電素子の
穴にインクを供給するインク供給部とを含み、圧電素子
に電圧を加えることにより発生する歪みを圧力源とし
て、穴内部のインクを吐出することを特徴とする記録ヘ
ッドが得られる。
【０００８】圧電素子は互いに対向する少くとも１対の
面に電極が形成され、電極間に電圧が印加される。圧電
素子は積層構造にすると大きな歪みを発生でき、インク
滴の吐出力が増す。
面に電極が形成され、電極間に電圧が印加される。圧電
素子は積層構造にすると大きな歪みを発生でき、インク
滴の吐出力が増す。
【０００９】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１０】図１は本発明のインクジェット記録ヘッド
の圧電素子ヘッド部の第１の実施例を示し、（ａ）は断
面図，（ｂ）は電圧印加時の断面図，（ｃ）は斜視図で
ある。
の圧電素子ヘッド部の第１の実施例を示し、（ａ）は断
面図，（ｂ）は電圧印加時の断面図，（ｃ）は斜視図で
ある。
【００１１】図において、圧電素子ヘッド部は圧電素子
１の中央に直径２０〜１００μｍの貫通穴２を設け、圧
電素子１の両端面に電極３ａ，３ｂをコーティングした
もので、貫通穴２にはインク供給部（図示略）から図１
（ａ）の矢印Ａ方向へインク４が供給される。すなわ
ち、第１の実施例の圧電素子ヘッド部は分極方向に貫通
穴２を設けた単層構造の圧電素子１を使用する。電極３
ａ，３ｂの間に駆動回路６から電圧を印加して駆動する
ことにより、圧電素子１に歪みが発生し貫通穴２の中心
軸に平行な方向に伸びる。これによりインク４をインク
が供給される側と反対側の出口へ押し出す圧力波が発生
し、貫通穴４から外へインク滴５が吐出される。したが
って、図１の圧電素子ヘッド部は従来の記録ヘッドの圧
力室を兼ねている。
１の中央に直径２０〜１００μｍの貫通穴２を設け、圧
電素子１の両端面に電極３ａ，３ｂをコーティングした
もので、貫通穴２にはインク供給部（図示略）から図１
（ａ）の矢印Ａ方向へインク４が供給される。すなわ
ち、第１の実施例の圧電素子ヘッド部は分極方向に貫通
穴２を設けた単層構造の圧電素子１を使用する。電極３
ａ，３ｂの間に駆動回路６から電圧を印加して駆動する
ことにより、圧電素子１に歪みが発生し貫通穴２の中心
軸に平行な方向に伸びる。これによりインク４をインク
が供給される側と反対側の出口へ押し出す圧力波が発生
し、貫通穴４から外へインク滴５が吐出される。したが
って、図１の圧電素子ヘッド部は従来の記録ヘッドの圧
力室を兼ねている。
【００１２】図２は本発明のインクジェット記録ヘッド
の圧電素子ヘッド部の第２の実施例を示し、（ａ）は断
面図，（ｂ）は電圧印加時の断面図，（ｃ）は斜視図で
ある。
の圧電素子ヘッド部の第２の実施例を示し、（ａ）は断
面図，（ｂ）は電圧印加時の断面図，（ｃ）は斜視図で
ある。
【００１３】図において、第２の実施例は圧電素子７の
中央に直径２０〜１００μｍの貫通穴８を設け、圧電素
子７の側面に電極９ａ，９ｂをコーティングしたもの
で、インク４はインク供給部から矢印Ａ方向へ供給され
る。すなわち、第２の実施例の圧電素子ヘッド部は、分
極方向と直角方向に貫通穴を設けた単層構造の圧電素子
１を使用する。電極９ａ，９ｂの間に電圧を印加して駆
動することにより、図１（ｂ）と同じ方向の歪みが圧電
素子１に発生し、貫通穴８の出口からインク滴が吐出す
る。
中央に直径２０〜１００μｍの貫通穴８を設け、圧電素
子７の側面に電極９ａ，９ｂをコーティングしたもの
で、インク４はインク供給部から矢印Ａ方向へ供給され
る。すなわち、第２の実施例の圧電素子ヘッド部は、分
極方向と直角方向に貫通穴を設けた単層構造の圧電素子
１を使用する。電極９ａ，９ｂの間に電圧を印加して駆
動することにより、図１（ｂ）と同じ方向の歪みが圧電
素子１に発生し、貫通穴８の出口からインク滴が吐出す
る。
【００１４】以上、説明した第１，第２の実施例で、圧
電素子の端面に電極を設けるか側面に設けるかは、圧電
素子の物理的寸法あるいは材質によって決まるが、いず
れにしても、図１（ｂ），図２（ｂ）のように貫通穴
２，８の中心軸に平行な方向に圧電素子が伸びるような
歪みを発生させる位置に電極を設けることが必要であ
る。
電素子の端面に電極を設けるか側面に設けるかは、圧電
素子の物理的寸法あるいは材質によって決まるが、いず
れにしても、図１（ｂ），図２（ｂ）のように貫通穴
２，８の中心軸に平行な方向に圧電素子が伸びるような
歪みを発生させる位置に電極を設けることが必要であ
る。
【００１５】図３は本発明のインクジェット記録ヘッド
の圧電素子ヘッド部の第３の実施例を示す断面図であ
る。圧電素子１０の中央には貫通しない直径２０〜１０
０μｍの穴１１が設けられ、圧電素子１０の両端面に電
極１２ａ，１２ｂが形成されている。インク４は非貫通
穴１１に供給されるがその供給方法については図１１を
用いて後述する。駆動回路６から電極１２ａ，１２ｂに
電圧が印加されることにより、図１（ｂ）と同じ方向に
歪みが発生し、非貫通穴１１からインク滴５が吐出す
る。
の圧電素子ヘッド部の第３の実施例を示す断面図であ
る。圧電素子１０の中央には貫通しない直径２０〜１０
０μｍの穴１１が設けられ、圧電素子１０の両端面に電
極１２ａ，１２ｂが形成されている。インク４は非貫通
穴１１に供給されるがその供給方法については図１１を
用いて後述する。駆動回路６から電極１２ａ，１２ｂに
電圧が印加されることにより、図１（ｂ）と同じ方向に
歪みが発生し、非貫通穴１１からインク滴５が吐出す
る。
【００１６】図４は本発明のインクジェット記録ヘッド
の圧電素子ヘッド部の第４の実施例を示す断面図であ
る。本実施例は圧電素子１３に多層電極１５ａ，１５ｂ
を形成しさらに中央に貫通穴１４を設けた積層形圧電構
造で、インク供給部（図示略）から矢印Ａ方向へインク
が供給される。本実施例は積層形圧電構造の使用によっ
て、図１の単層構造より大きな歪みを発生することがで
き、インク滴５の吐出力が強まる。
の圧電素子ヘッド部の第４の実施例を示す断面図であ
る。本実施例は圧電素子１３に多層電極１５ａ，１５ｂ
を形成しさらに中央に貫通穴１４を設けた積層形圧電構
造で、インク供給部（図示略）から矢印Ａ方向へインク
が供給される。本実施例は積層形圧電構造の使用によっ
て、図１の単層構造より大きな歪みを発生することがで
き、インク滴５の吐出力が強まる。
【００１７】図５は本発明のインクジェット記録ヘッド
の圧電素子ヘッド部の第５の実施例を示す断面図であ
る。本実施例は図１の圧電素子ヘッド部のインク出口側
にノズルプレート１６を固定したものである。ノズルプ
レート１６は貫通穴２より小径の穴１６ａを有し、穴１
６ａと貫通穴２とが同一軸上に配置される。
の圧電素子ヘッド部の第５の実施例を示す断面図であ
る。本実施例は図１の圧電素子ヘッド部のインク出口側
にノズルプレート１６を固定したものである。ノズルプ
レート１６は貫通穴２より小径の穴１６ａを有し、穴１
６ａと貫通穴２とが同一軸上に配置される。
【００１８】図６，図７はそれぞれ本発明のインクジェ
ット記録ヘッドの圧電素子ヘッド部の第６，第７の実施
例を示す断面図である。図６，図７の圧電素子ヘッド部
はいずれも図１の圧電素子ヘッド部の貫通穴２の形状を
変えたもので、図６では貫通穴１７な径がインク供給側
から出口に向かって徐々に減少し、図７では出口側のみ
貫通穴１８の直径を小さくしている。いずれもインク滴
の吐出力向上とインク滴の直径を小さくすることを目的
として貫通穴の形状を工夫したものである。
ット記録ヘッドの圧電素子ヘッド部の第６，第７の実施
例を示す断面図である。図６，図７の圧電素子ヘッド部
はいずれも図１の圧電素子ヘッド部の貫通穴２の形状を
変えたもので、図６では貫通穴１７な径がインク供給側
から出口に向かって徐々に減少し、図７では出口側のみ
貫通穴１８の直径を小さくしている。いずれもインク滴
の吐出力向上とインク滴の直径を小さくすることを目的
として貫通穴の形状を工夫したものである。
【００１９】以上説明した第１から第７の実施例におい
て、圧電素子には貫通穴，非貫通穴を２つ以上設けても
よい。各圧電素子は例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラ
ミックあるいはチタン酸バリウムなどが使用される。
て、圧電素子には貫通穴，非貫通穴を２つ以上設けても
よい。各圧電素子は例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラ
ミックあるいはチタン酸バリウムなどが使用される。
【００２０】各実施例はインクを溜める圧力室を貫通穴
又は非貫通穴として設けており、圧力室と圧電素子とが
別々の部品ではないので小型化が容易である。
又は非貫通穴として設けており、圧力室と圧電素子とが
別々の部品ではないので小型化が容易である。
【００２１】図８は図１に示す圧電素子ヘッド部を使用
する本発明のインクジェット記録ヘッドの一実施例を示
す斜視図，図９は図８のＢ−Ｂ断面図である。
する本発明のインクジェット記録ヘッドの一実施例を示
す斜視図，図９は図８のＢ−Ｂ断面図である。
【００２２】図において、圧電素子ヘッド部２０，２１
はそれぞれ図１の圧電素子ヘッド部と同じもので、電極
３ｂは圧電素子１と同じ材質からなるインク供給部２３
へ固定されている。インク供給部２３の中にはインク溜
り２６が形成され、そこには管２５を介してインクタン
ク（図示せず）からインクが供給される。インク供給部
２３はコの字状断面形状を有し、圧電素子ヘッド部２
０，２１の間に切り込み２４が設けられている。この切
り込み２４は、圧電素子２０，２１が駆動中に互いに歪
みの影響を及ぼさないようにする目的で設けており、圧
電素子ヘッド部２０，２１は同時又は別々に駆動され
る。
はそれぞれ図１の圧電素子ヘッド部と同じもので、電極
３ｂは圧電素子１と同じ材質からなるインク供給部２３
へ固定されている。インク供給部２３の中にはインク溜
り２６が形成され、そこには管２５を介してインクタン
ク（図示せず）からインクが供給される。インク供給部
２３はコの字状断面形状を有し、圧電素子ヘッド部２
０，２１の間に切り込み２４が設けられている。この切
り込み２４は、圧電素子２０，２１が駆動中に互いに歪
みの影響を及ぼさないようにする目的で設けており、圧
電素子ヘッド部２０，２１は同時又は別々に駆動され
る。
【００２３】図８，図９において、圧電素子ヘッド部２
０，２１は図２，図４，図５，図６又は図７に示す圧電
素子ヘッド部に置き換えられる。
０，２１は図２，図４，図５，図６又は図７に示す圧電
素子ヘッド部に置き換えられる。
【００２４】図１０は本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの他の実施例を示す斜視図である。
ドの他の実施例を示す斜視図である。
【００２５】図１０のインクジェット記録ヘッドは、圧
電素子ブロック３０と内部にインク溜りを有するインク
供給部３１とを有する。インク供給部３１にはインクタ
ンクからのインクが管３９を介して供給される。圧電素
子ブロック３０は５層の積層圧電体で、インク出射側の
一部の面３３（図１０の白ぬきの部分）と図の底面とイ
ンク供給部３１に接合する面以外の表面が金属膜でコー
ティングされた後、面３３の両側５個所に互い違いに切
り込み３８を入れたものである。各切り込み３８の間に
は、図４に示す圧電素子ヘッド部と同じ積層形の圧電素
子ヘッド部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが形成され
る。各圧電素子ヘッド部の貫通穴（直径４０μｍ）は、
インク供給部３１の中のインク溜りに接続したインクが
供給されている。
電素子ブロック３０と内部にインク溜りを有するインク
供給部３１とを有する。インク供給部３１にはインクタ
ンクからのインクが管３９を介して供給される。圧電素
子ブロック３０は５層の積層圧電体で、インク出射側の
一部の面３３（図１０の白ぬきの部分）と図の底面とイ
ンク供給部３１に接合する面以外の表面が金属膜でコー
ティングされた後、面３３の両側５個所に互い違いに切
り込み３８を入れたものである。各切り込み３８の間に
は、図４に示す圧電素子ヘッド部と同じ積層形の圧電素
子ヘッド部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが形成され
る。各圧電素子ヘッド部の貫通穴（直径４０μｍ）は、
インク供給部３１の中のインク溜りに接続したインクが
供給されている。
【００２６】ところで、圧電素子ブロック３０には、対
向する２つの側面Ｐ，Ｓからブロック内の途中まで電極
３１，３２が形成され、さらに側面Ｐ，Ｓに接触しない
３つの電極３３がブロック内に形成されている。したが
って、圧電素子ヘッド部３０ａ，３０ｂを駆動するため
の一方の電極は電極３２、他方の電極は電極３３とな
り、また、圧電素子ヘッド部３０ｃ，３０ｄを駆動する
ための一方の電極は電極３１、他方は電極３３となる。
このため電極３３は各圧電素子ヘッド部３３ａ〜３３ｄ
で共通電位となる。電極３３は共通電極３７に接続され
る。したがって、たとえば圧電素子ヘッド部３０ｃを駆
動する場合、電極３１に接続する側面Ｐ側の電極と共通
電極３７とを駆動回路３６に接続して駆動する。
向する２つの側面Ｐ，Ｓからブロック内の途中まで電極
３１，３２が形成され、さらに側面Ｐ，Ｓに接触しない
３つの電極３３がブロック内に形成されている。したが
って、圧電素子ヘッド部３０ａ，３０ｂを駆動するため
の一方の電極は電極３２、他方の電極は電極３３とな
り、また、圧電素子ヘッド部３０ｃ，３０ｄを駆動する
ための一方の電極は電極３１、他方は電極３３となる。
このため電極３３は各圧電素子ヘッド部３３ａ〜３３ｄ
で共通電位となる。電極３３は共通電極３７に接続され
る。したがって、たとえば圧電素子ヘッド部３０ｃを駆
動する場合、電極３１に接続する側面Ｐ側の電極と共通
電極３７とを駆動回路３６に接続して駆動する。
【００２７】圧電素子ヘッド部３０ａ，３０ｂ，３０
ｃ，３０ｄは千鳥状に配置されるので、本インクジェッ
ト記録ヘッドは、高密度記録を実現できる。
ｃ，３０ｄは千鳥状に配置されるので、本インクジェッ
ト記録ヘッドは、高密度記録を実現できる。
【００２８】図１１は、本発明のインクジェット記録ヘ
ッドのさらに別の実施例を示す断面図である。図１１の
インクジェット記録ヘッドは、図３の圧電素子ヘッド部
と同じ形状の圧電素子ヘッド部４０と、インク溜り４２
とノズル４２を有するインク供給部４１とを含む。圧電
素子ヘッド部４０はノズル４２に近接するように固定さ
れている。圧電素子ヘッド部４０は全表面が絶縁膜で被
覆されており、非貫通穴１１がノズル４２の穴に対向し
ている。インクはインク溜り４２から圧電素子ヘッド部
４０とインク供給部４１との間の狭いギャップ４３を毛
細管現象で上昇し、非貫通穴１１に導かれる。電極１２
ａ，１２ｂの間に電圧を印加することにより、図３と同
様に非貫通穴１１内のインクを外へ押し出す力が作用
し、ノズル４２からインク滴が吐出される。
ッドのさらに別の実施例を示す断面図である。図１１の
インクジェット記録ヘッドは、図３の圧電素子ヘッド部
と同じ形状の圧電素子ヘッド部４０と、インク溜り４２
とノズル４２を有するインク供給部４１とを含む。圧電
素子ヘッド部４０はノズル４２に近接するように固定さ
れている。圧電素子ヘッド部４０は全表面が絶縁膜で被
覆されており、非貫通穴１１がノズル４２の穴に対向し
ている。インクはインク溜り４２から圧電素子ヘッド部
４０とインク供給部４１との間の狭いギャップ４３を毛
細管現象で上昇し、非貫通穴１１に導かれる。電極１２
ａ，１２ｂの間に電圧を印加することにより、図３と同
様に非貫通穴１１内のインクを外へ押し出す力が作用
し、ノズル４２からインク滴が吐出される。
【００２９】以上、図８〜図１１を用いて説明したよう
に、本発明のインクジェット記録ヘッドは、圧電素子内
にインク圧力室、すなわち、貫通穴，非貫通穴を有する
圧電素子ヘッド部が直接インク供給部に接続されるの
で、小型化が容易であり、また従来のように圧電素子を
インク圧力室に位置決めして固定する製造工程が不要な
ので製造コストも低減できる。
に、本発明のインクジェット記録ヘッドは、圧電素子内
にインク圧力室、すなわち、貫通穴，非貫通穴を有する
圧電素子ヘッド部が直接インク供給部に接続されるの
で、小型化が容易であり、また従来のように圧電素子を
インク圧力室に位置決めして固定する製造工程が不要な
ので製造コストも低減できる。
【００３０】次に、各実施例で使用した圧電素子ヘッド
部を駆動する電圧波形について説明する。図１２はその
圧電波形を示す波形図で、（ａ）は１滴のインク滴を吐
出するのに単一パルスで駆動する場合の波形図、（ｂ）
は同じく１滴のインク滴を吐出するのに複数のパルスで
駆動する場合の波形図である。（ｂ）の波形の場合、パ
ルス周期は圧電素子の固有振動数の整数倍に設定され、
圧電素子の特性に合わせて安定したインク滴の吐出を可
能とする。
部を駆動する電圧波形について説明する。図１２はその
圧電波形を示す波形図で、（ａ）は１滴のインク滴を吐
出するのに単一パルスで駆動する場合の波形図、（ｂ）
は同じく１滴のインク滴を吐出するのに複数のパルスで
駆動する場合の波形図である。（ｂ）の波形の場合、パ
ルス周期は圧電素子の固有振動数の整数倍に設定され、
圧電素子の特性に合わせて安定したインク滴の吐出を可
能とする。
【００３１】なお、本発明の実施例では圧電素子ヘッド
部の形状が四角柱であったが、円筒状あるいはその他の
立体形状でもよい。また１つの圧電素子ヘッドに形成す
る穴の数は２つ以上でもよい。
部の形状が四角柱であったが、円筒状あるいはその他の
立体形状でもよい。また１つの圧電素子ヘッドに形成す
る穴の数は２つ以上でもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
易な構造でインクジェット記録ヘッドを形成でき、製造
コストが安価でしかも小型化も容易である。
易な構造でインクジェット記録ヘッドを形成でき、製造
コストが安価でしかも小型化も容易である。
【図１】本発明によるインクジェット記録ヘッドの圧電
素子ヘッド部の第１の実施例を示し、（ａ）は断面図，
（ｂ）は動作状態を示す断面図，（ｃ）は斜視図であ
る。
素子ヘッド部の第１の実施例を示し、（ａ）は断面図，
（ｂ）は動作状態を示す断面図，（ｃ）は斜視図であ
る。
【図２】本発明によるインクジェット記録ヘッドの圧電
素子ヘッド部の第２の実施例を示し、（ａ）は断面図，
（ｂ）は動作状態を示す断面図，（ｃ）は斜視図であ
る。
素子ヘッド部の第２の実施例を示し、（ａ）は断面図，
（ｂ）は動作状態を示す断面図，（ｃ）は斜視図であ
る。
【図３】本発明によるインクジェット記録ヘッドの圧電
素子ヘッド部の第３の実施例を示す断面図である。
素子ヘッド部の第３の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明によるインクジェット記録ヘッドの圧電
素子ヘッド部の第４の実施例を示す断面図である。
素子ヘッド部の第４の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明によるインクジェット記録ヘッドの圧電
素子ヘッド部の第５の実施例を示す断面図である。
素子ヘッド部の第５の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明によるインクジェット記録ヘッドの圧電
素子ヘッド部の第６の実施例を示す断面図である。
素子ヘッド部の第６の実施例を示す断面図である。
【図７】本発明によるインクジェット記録ヘッドの圧電
素子ヘッド部の第７の実施例を示す断面図である。
素子ヘッド部の第７の実施例を示す断面図である。
【図８】本発明によるインクジェット記録ヘッドの実施
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】本発明によるインクジェット記録ヘッドの他
の実施例を示す斜視図である。
の実施例を示す斜視図である。
【図１１】本発明によるインクジェット記録ヘッドのさ
らに他の実施例を示す斜視図である。
らに他の実施例を示す斜視図である。
【図１２】本発明によるインクジェット記録ヘッドの圧
電素子ヘッド部の駆動電圧の波形図である。
電素子ヘッド部の駆動電圧の波形図である。
【図１３】従来のインクジェット記録装置の平面図であ
る。
る。
【図１４】従来のインクジェット記録装置の記録ヘッド
の動作を示す断面図である。
の動作を示す断面図である。
１，７，１０，１３ 圧電素子 ２，８，１４，１７，１８ 貫通穴 １１ 非貫通穴 ３ａ，３ｂ，９ａ，９ｂ，１２ａ，１２ｂ，１５ａ，１
５ｂ 電極 ２３，３１，４１ インク供給部
５ｂ 電極 ２３，３１，４１ インク供給部
Claims (9)
- 【請求項１】 内部にインクを溜める穴を設けた圧電素
子と、前記圧電素子の前記穴にインクを供給するインク
供給部とを含み、前記圧電素子に電圧を加えることによ
り発生する歪みを圧力源として、前記穴内部のインクを
吐出することを特徴とする記録ヘッド。 - 【請求項２】 前記圧電素子は互いに対向する少くとも
１対の面に電極が形成され、前記電極間に電圧が印加さ
れることを特徴とする請求項１に記載された記録ヘッ
ド。 - 【請求項３】 前記穴は貫通穴であることを特徴とする
請求項２に記載された記録ヘッド。 - 【請求項４】 前記穴は非貫通穴であることを特徴とす
る請求項２に記載された記録ヘッド。 - 【請求項５】 前記圧電素子は複数の電極を積み重ねた
積層圧電素子であることを特徴とする請求項２に記載さ
れた記録ヘッド。 - 【請求項６】 前記貫通穴のインク吐出口にノズルを固
定したことを特徴とする請求項３に記載された記録ヘッ
ド。 - 【請求項７】 前記貫通穴はインク出口に向かって穴の
直径が小さくなっていることを特徴とする請求項３に記
載された記録ヘッド。 - 【請求項８】 前記インク供給部は前記穴に供給される
インクを溜めるインク溜めを有する請求項１に記載され
た記録ヘッド。 - 【請求項９】 前記インク供給部には複数の前記圧電素
子が千鳥状に配置され固定されたことを特徴とする請求
項２に記載された記録ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5189796A JP2699813B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | インクジェット記録装置の記録ヘッド |
| US08/281,836 US5867193A (en) | 1993-07-30 | 1994-07-28 | Ink-jet printing head having pieozoelectric blocks with electrodes on ends perpendicular to axial direction of bores |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5189796A JP2699813B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | インクジェット記録装置の記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0740536A true JPH0740536A (ja) | 1995-02-10 |
| JP2699813B2 JP2699813B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=16247357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5189796A Expired - Fee Related JP2699813B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | インクジェット記録装置の記録ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5867193A (ja) |
| JP (1) | JP2699813B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7588322B2 (en) | 2004-09-30 | 2009-09-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Liquid drop discharge piezoelectric device |
| EP3438334A1 (en) | 2017-08-02 | 2019-02-06 | Murata Machinery, Ltd. | Air spinning machine and display control method |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6299288B1 (en) * | 1997-02-21 | 2001-10-09 | Independent Ink, Inc. | Method and apparatus for variably controlling size of print head orifice and ink droplet |
| AUPP702498A0 (en) * | 1998-11-09 | 1998-12-03 | Silverbrook Research Pty Ltd | Image creation method and apparatus (ART77) |
| GB0426223D0 (en) * | 2004-11-30 | 2004-12-29 | Xaar Technology Ltd | Droplet deposition apparatus |
Citations (4)
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| JPS6331758A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-10 | Hitachi Ltd | 液体噴射装置 |
| JPH04197640A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-17 | Sharp Corp | インクジェット記録ヘッド |
| JPH04336255A (ja) * | 1991-05-13 | 1992-11-24 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5189437A (en) * | 1987-09-19 | 1993-02-23 | Xaar Limited | Manufacture of nozzles for ink jet printers |
| JPH02261072A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-23 | Shizuoka Univ | 圧電アクチュエータ |
| JP2957683B2 (ja) * | 1990-10-26 | 1999-10-06 | 株式会社リコー | インクジェット記録装置 |
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-
1993
- 1993-07-30 JP JP5189796A patent/JP2699813B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-07-28 US US08/281,836 patent/US5867193A/en not_active Expired - Lifetime
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| EP3438334A1 (en) | 2017-08-02 | 2019-02-06 | Murata Machinery, Ltd. | Air spinning machine and display control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5867193A (en) | 1999-02-02 |
| JP2699813B2 (ja) | 1998-01-19 |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970826 |
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