JPH081928A - インクジェットプリントヘッド - Google Patents
インクジェットプリントヘッドInfo
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- JPH081928A JPH081928A JP14308294A JP14308294A JPH081928A JP H081928 A JPH081928 A JP H081928A JP 14308294 A JP14308294 A JP 14308294A JP 14308294 A JP14308294 A JP 14308294A JP H081928 A JPH081928 A JP H081928A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
配列された簡易なノズルのピエゾ圧電素子のうち列の両
端に位置するものが他のものより製造上特性が劣る場合
があっても、それを平均的な水準まで引上げ、性能の向
上を図る。 【構成】複数個のオリフィス11〜1n及びこれらのオリ
フィスに個々に連通するインク溜め21〜2nにより複数
個のノズル部を形成する。インク溜め21〜2nの背面側
を可撓性を有する隔壁30で覆い、この隔壁を短冊状の
各ピエゾ圧電素子41〜4nの長手方向のピエゾ変位を利
用して撓み変位させて、インク溜めの容積を変化させる
ことで、インク液滴を噴射する。列の両端位置のピエゾ
圧電素子41、4n或いはその付近のものも若干数含めて
残りのピエゾ圧電素子より幅広にする。
Description
り印刷を行なうオンデマンド型のインクジェットプリン
タのヘッドの構造に関する。
は、構造が単純で且つノズルの積層化が容易なため、近
年飛躍的に開発が進められている。
いるプリントヘッドは、複数個のオリフィス及びこれら
のオリフィスに個々に連通するインク溜めにより複数個
のノズル部を形成し、これらのノズル部をインク溜めの
背面側(反オリフィス側)を可撓性を有する隔壁で覆
い、この隔壁を短冊状の各ピエゾ圧電素子の長手方向の
ピエゾ変位を利用して撓み変位させて、インク溜めの容
積を変化させることで、インク液滴を噴射する方式を採
用している。
して隔壁等に個別に差し込む構造となるため、組立性に
問題があった。
の大きなピエゾプレートをガラス母材に仮接着した後に
このピエゾプレートから複数の短冊形の圧電素子が列を
なして得られるように加工し、それをヘッドにまとめて
反転接着する方式が提案され、組立性が大幅に向上して
いる。
一枚の大きなピエゾプレートから列をなす複数の短冊状
のピエゾ圧電素子を得る場合には、元となる一枚のピエ
ゾプレートの中で特に両端の部分の特性が中央部分より
劣っている傾向がみられる。そのため、一枚のピエゾプ
レートから列状に並んだ均等幅の複数個のピエゾ圧電素
子を得る場合には、その列の両端に位置するピエゾ圧電
素子が他のものより特性が劣り、ひいてはこれに対応の
ノズル性能が劣る現象がみられた。この性能の劣りを図
面に示すと図2(a)となる。図2(a)はノズル数
(換言すれば一枚のピエゾプレートから得るピエゾ圧電
素子数)を48個とし、それぞれのインク液滴速度を示
したもので、列の両端に位置するピエゾ圧電素子の性能
が他のものより劣っていることがインク液滴速度の特性
低下から知ることができる。
ットプリントヘッドにおいては、列をなすピエゾ圧電素
子のうち両端に位置するピエゾ圧電素子が列の中央側に
るピエゾ圧電素子に較べて大気との接触する度合いが最
も大きくなるため、両端に位置するノズル部は中央部に
位置するノズル部に較べてインク温度が下がり易く、そ
のため、ノズル特性が悪くなる傾向がある。
的は、簡易な構造により列の両端に位置するノズル特性
(ピエゾ圧電素子特性)を平均的な水準まで引上げ、性
能の向上を図り得るインクジェットプリントヘッドを提
供することにある。
成するため、列をなして配設された複数個のオリフィス
及びこれらのオリフィスに個々に連通するインク溜めに
より複数個のノズル部が形成され、前記インク溜めの反
オリフィス側となる一端が可撓性を有する隔壁によりイ
ンク供給路を確保しつつ覆われ、且つ前記ノズル部に対
応して列をなして配設された複数個の短冊形のピエゾ圧
電素子の各一端が前記隔壁に直接或いは間接的に接続さ
れ、他端が支持部材に固定されて成るインクジェットプ
リントヘッドにおいて、前記ピエゾ圧電素子のうち列の
両端に位置するピエゾ圧電素子を、或いは列の両端に位
置するピエゾ圧電素子とその付近のピエゾ圧電素子を残
りのピエゾ圧電素子よりも若干幅広に形成して成る。
印加して、その長手方向にピエゾ変位を生じさせると、
隔壁が撓み変位し、各ノズル部のインク溜めの容積が変
化することで、各オリフィスよりインク液滴が噴射す
る。
ち列の両端に位置するピエゾ圧電素子を、或いは列の両
端に位置するピエゾ圧電素子とその両端位置付近のピエ
ゾ圧電素子を残りのピエゾ圧電素子よりも若干幅広に形
成するが、このようにピエゾ圧電素子を幅広にすると、
そのピエゾ圧電素子の反力は、これよりも幅の狭い他の
位置のピエゾ圧電素子よりも高くなる特性が得られ(ピ
エゾ圧電素子は、断面積が大きさに比例して反力が大き
くなる)、そのため、列の両端に位置するピエゾ圧電素
子の特性の劣る分や大気によって受ける両端位置におけ
るインク温度低下分の性能低下を相殺し、結果的に全て
のピエゾ圧電素子の特性ひいてはノズル特性を均一にす
るインクジェットプリントヘッドが得られる。
に説明する。
ッドの一実施例を示す部分断面斜視図で、一枚のオリフ
ィスプレート10には、多数のオリフィス11、12、1
3…1nが横一列に配設され、これらのオリフィス11〜
1nに個々に連通するインク溜め21〜2nにより複数個
のノズル部が形成される。
呈して、チャンバプレート20に横一列に配設され、こ
のチャンバプレート20の背面(反オリフィス側の一
面)に各インク溜め21〜2nにインクを供給するための
共通のインク供給路8A及び分岐インク供給路8Bが形
成してある。また、チャンバプレート20の背面には可
撓性を有する隔壁(可撓板)30が配置してあり、この
隔壁30により各インク溜め21〜2nの反オリフィス側
一端がインク供給路8A、8Bを確保しつつ覆われてい
る。隔壁30は、チャンバプレート20とハウジング6
との間に介在している。
して横一列に配設された複数個の短冊型のピエゾ圧電素
子41〜4nが配設される。これらのピエゾ圧電素子41
〜4nは一枚のピエゾプレートをガラス母材に仮接着後
に短冊加工して得られたもので、各ピエゾ圧電素子41
〜4nの一端が隔壁30後部にフィット5を介して接続
され(この接続は、直接でもよい)、他端がハウジング
(支持部材)6に接着固定される。各ピエゾ圧電素子4
1〜4nのハウジング6側(下面側)を共通の接地電極と
し、上面部を正の電極としてある。
フィスプレート10の下部にかけて配置してあり、チャ
ンバプレート20全体を加熱できるよう充分に加熱容積
をとってある。
方向の長さをl、幅は41がx1、42がx2、43がx3、
…4nがxnとすると、x1及びxn>x2=x3…=xn-1
となっている。
〜4nに正電圧が印加されると、各ピエゾ圧電素子が長
手方向に縮み、隔壁30が図面の右方向に凸に撓み、み
かけ上、各インク溜め21〜2nが膨らんだ状態(容積が
増えた状態)になる。次に印加電圧が解かれると、ピエ
ゾ圧電素子は元の長さに戻ろうとして隔壁30を押し戻
すため、インク溜め21〜2nの容積が減少し、この容積
の変化により、インク液滴がオリフィス11〜1nより噴
射する。
般にピエゾ圧電素子の断面積に比例するため、ピエゾ圧
電素子の幅を広くとるとノズル特性は良くなる。したが
って、本実施例のように、特にピエゾプレートから多数
のピエゾ圧電素子を成形する場合にその列の両端に位置
するピエゾ圧電素子の特性にその他のピエゾ圧電素子よ
り劣りが生じる傾向がみられる場合や、大気温度の影響
によりインク温度低下をきたし易いものについては、上
記のように列の両端に位置するピエゾ圧電素子を他のピ
エゾ圧電素子より幅広にすることにより、その特性劣化
を補い、両端位置のピエゾ圧電素子の特性を水準まで高
めて、全てのピエゾ圧電素子の特性をほゞ均一なものと
し、ひいては、全てのノズル特性の均一化を図ることが
できる。
1、4nの幅x1及びxnと他のピエゾ圧電素子の幅(ここ
では、代表してx2として表す)とを表1に示すような
寸法にした。
の幅x2よりも0.2mm(約20%)広げた所、ノズ
ル特性は図2(a)であったものが、図2(b)のよう
に改良された(ただし、図2は同一品を用いて測定した
ものではなく、代表的な結果を載せたものである)。
温度の不均一性やピエゾ圧電素子の材料不良による影響
で、列の両端位置に配列されたピエゾ圧電素子ひいては
そのノズル特性が他のものに較べて劣る場合でも、ピエ
ゾプレートの元の大きさをそのままにして、ヒータやチ
ャンバプレートの構造を変更することなく、容易に改良
することができる。
の幅(x1及びxn)を他のピエゾ圧電素子の幅(x2)
よりも20%広げたものを採用したが、ピエゾ圧電素子
の種類によってはその特性が若干変化するので、ピエゾ
圧電素子幅の広げ率はピエゾ圧電素子の特性に合わせて
適正な大きさとする必要がある。この場合、如何なるピ
エゾ圧電素子であっても末端のピエゾ圧電素子の幅(x
1及びxn)を他のピエゾ圧電素子の幅(x2)よりも1
0%以上広げなければ、本発明の目的とするノズル特性
の均一化を図ることはできず、逆にx1及びxnを他のx
2よりも30%以上大きくしてしまうと末端のピエゾ圧
電素子の特性が他のピエゾ圧電素子の特性を上回ってし
まう可能性が高いので、ピエゾ圧電素子幅の広げ率とし
ては10〜30%の範囲内におさまるようにするとよ
い。
た例を示しているが、ピエゾ素子を積層式として圧電定
数d33を用いた場合でも、同様の効果を奏することがで
きる。
ならず、その両端位置付近の1〜2個のピエゾ圧電素子
にも製造上の特性劣質が生じる傾向がある場合には、そ
れらについても残りのピエゾ圧電素子よりも若干幅広に
形成すれば、上記同様の効果を奏することができる。
圧電素子のうち、その列の両端位置或いは両端位置付近
の若干数のものも含めて他のものより若干幅広にする簡
易な構造により、末端のノズル特性(ピエゾ圧電素子特
性)を平均的な水準まで引上げ、全てのノズル部の均一
な特性を保証することで、この種インクジェットプリン
トヘッドの性能の向上を図ることができる。
図。
4n…ピエゾ圧電素子、30…隔壁。
Claims (1)
- 【請求項1】 列をなして配設された複数個のオリフィ
ス及びこれらのオリフィスに個々に連通するインク溜め
により複数個のノズル部が形成され、前記インク溜めの
反オリフィス側となる一端が可撓性を有する隔壁により
インク供給路を確保しつつ覆われ、且つ前記ノズル部に
対応して列をなして配設された複数個の短冊形のピエゾ
圧電素子の各一端が前記隔壁に直接或いは間接的に接続
され、他端が支持部材に固定されて成るインクジェット
プリントヘッドにおいて、 前記ピエゾ圧電素子のうち列の両端に位置するピエゾ圧
電素子を、或いは列の両端に位置するピエゾ圧電素子と
その付近のピエゾ圧電素子を残りのピエゾ圧電素子より
も若干幅広に形成して成ることを特徴とするインクジェ
ットプリントヘッド。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP14308294A JP3309574B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | インクジェットプリントヘッド |
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Family
ID=15330501
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JP14308294A Expired - Fee Related JP3309574B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | インクジェットプリントヘッド |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010194767A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
JP2010201730A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Brother Ind Ltd | 液体吐出ヘッド及びこれを含む記録装置の製造方法、並びに、液体吐出ヘッド及び記録装置 |
WO2015115353A1 (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 |
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-
1994
- 1994-06-24 JP JP14308294A patent/JP3309574B2/ja not_active Expired - Fee Related
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