JPH1110871A - インクジェットプリンタヘッド - Google Patents

インクジェットプリンタヘッド

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JPH1110871A
JPH1110871A JP16986697A JP16986697A JPH1110871A JP H1110871 A JPH1110871 A JP H1110871A JP 16986697 A JP16986697 A JP 16986697A JP 16986697 A JP16986697 A JP 16986697A JP H1110871 A JPH1110871 A JP H1110871A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grooves
substrate
ink
plate
groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP16986697A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryutaro Kusunoki
竜太郎 楠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TEC CORP
Original Assignee
TEC CORP
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Publication date
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Publication of JPH1110871A publication Critical patent/JPH1110871A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチドロップ方式のような高速駆動に適し
たインクジェットプリンタヘッドを得ることである。 【解決手段】 板厚方向に分極した少なくとも1枚以上
の圧電部材を積層した基板4を形成し、この基板4に互
いに平行な複数の溝8とこれらの溝8を隔てる少なくと
も一部が前記圧電部材からなる側壁11とを等間隔に形
成し、前記側壁11を形成する圧電部材に電圧を印加す
る電極9とこれらの電極9に接続された配線パターン1
0とを前記基板4に形成し、前記溝8の上部を覆う天板
5と前記溝8の正面部を覆うノズルプレート7とを取り
付けて複数のインク室12を形成したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記溝8を前記ノズルプレート
7側から前記基板4の上面に向けて直線状に傾斜させて
形成し、これらの溝の浅い部分で共通インク供給路13
に連通した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電部材による基
板に多数の溝を形成してインク室を並設し、これらのイ
ンク室の内面に電極を形成して電圧を印加することによ
りインク室の容積を変化させてインクを吐出するように
したインクジェットプリンタヘッドに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、圧電部材を用いたオンデマンド方
式のインクジェットプリンタにおいて採用されているイ
ンクジェットプリンタヘッド1の構造を図6に示す。す
なわち、このインクジェットプリンタヘッド1は、少な
くとも一方が圧電部材よりなる下層基板2及び上層基板
3とからなる積層された基板4と天板5を接着又は接合
により一体化してヘッド本体6を形成した後、このヘッ
ド本体6の端面開口部にノズルプレート7を接着した構
造になっている。さらに、詳しく説明すると、基板4に
は、上層基板3の上面から下層基板2の内部まで到達す
るとともに前面が開口し後部が閉鎖した多数の溝8が形
成されており、さらに、これらの溝8の後部から基板4
の上面後端まで延長して前記溝8内に形成された電極9
に接続された配線パターン10が形成されている。この
時、基板4に形成された溝8は、それらの溝8の両側に
形成された側壁11と天板5とで一つ一つが遮断されて
インク流路を兼ねたインク室12とされ、さらに、これ
らのインク室12のすべてに連通するインク供給口とし
て作用する共通インク供給路13が前記天板5の下面に
形成されている。また、前記ノズルプレート7には、前
記インク室12毎に開口するインク吐出口14が形成さ
れている。
【0003】しかして、基板4に溝8を形成するには、
ダイサーを用いて加工するものであるが、溝8の底面は
ダイサーの直径によりその終端部分が図7に示すように
円弧形状になり、この円弧形状部分に共通インク供給路
13が連通しているものである。
【0004】また、インクの吐出効率を高めるために、
溝8の底面を傾斜させたものが実開平5−88944号
公報に開示されている。すなわち、図8及び図9に示す
ように、基板4に共通インク供給路13を形成し、この
共通インク供給路13側が浅くなるように溝8を形成
し、この溝8によりインク室12を形成している。そし
て、このインク室12の体積を縮小させてインク吐出口
14からインクを吐出させるが、共通インク供給路13
側が狭まって流体抵抗が大きい形状に溝8が形成されて
いるため、インクの吐出効率が高くなっているものであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図6に示す形状のイン
クジェットプリンタヘッドにおいては、溝8の共通イン
ク供給路13側に円弧形状の傾斜部が存し、この部分を
通して電極9から配線パターン10に電気的接続がなさ
れているため、この部分の静電容量が大きくて駆動周波
数を高めることができないという問題がある。すなわ
ち、この種のインクジェットプリンタヘッドにおいて、
2値印字を行う場合には、静電容量の大小は問題ではな
いが、例えば、8階調の印字を行うような場合には、イ
ンク吐出量を小さくする必要があると共に、印字速度を
通常の場合と同様であるようにした時、駆動周波数を8
倍に高める必要がある。インク吐出量を小さくするに
は、インク室を構成する溝8を短くすれば良いが、前述
のように静電容量が大きいために駆動周波数を高めるこ
とができず、多階調の印字を行なうインクジェットプリ
ンタヘッドを形成することが困難なものである。
【0006】また、実開平5−88944号公報に開示
されている図8及び図9に示すものにおいては、基板4
に共通インク供給路13が形成されているため、溝8自
体の加工が困難であり、しかも、電極9に対する接続が
非常に複雑になる構造である。そのため、その製造は困
難で実施が難しいものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、板厚方向に分
極した少なくとも1枚以上の圧電部材を積層した基板を
形成し、この基板に互いに平行な複数の溝とこれらの溝
を隔てる少なくとも一部が前記圧電部材からなる側壁と
を等間隔に形成し、前記側壁を形成する圧電部材に電圧
を印加する電極とこれらの電極に接続された配線パター
ンとを前記基板に形成し、前記溝の上部を覆う天板と前
記溝の正面部を覆うノズルプレートとを取り付けて複数
のインク室を形成したインクジェットプリンタヘッドに
おいて、前記溝を前記ノズルプレート側から前記基板の
上面に向けて直線状に傾斜させて形成し、これらの溝の
浅い部分で共通インク供給路に連通したものである。従
って、溝の形成がきわめて容易であり、しかも、電極か
ら配線パターンにかけての静電容量を小さくすることが
できるため、駆動周波数を高めることができ、多階調の
印字を容易に行なうことができるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図1乃至
図5に基づいて説明する。図6及び図7について説明し
た部分と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。ま
ず、少なくとも一方が圧電部材よりなる下層基板2及び
上層基板3とからなる積層された基板4にダイサー等に
よる機械加工で溝8が形成されるが、これらの溝8は、
前記基板4の手前側が深くて後方に向かうにつれて浅く
なり、遂には前記基板4の上面に達するように直線状に
傾斜したものとなっている。このような溝8の内面及び
側面に電極9が形成され、この底面の電極9は前記基板
4の上面に形成された配線パターン10にそのまま連通
している。すなわち、電極9も配線パターン10も一体
的に形成されている。そして、例えば、150dpiの
印字密度を得るためには、前記溝8は、その溝幅が80
μmでピッチが170μmであるように形成される。
【0009】このように形成された基板4に共通インク
供給路13が形成された天板5とインク吐出口14が形
成されたノズルプレート7とがそれぞれ接着固定され
る。そして、前記共通インク供給路13は、前記溝8の
浅い部分に連通している。
【0010】このような構成において、インクは共通イ
ンク供給路13から各インク室12に供給されており、
それぞれの電極9には、配線パターン10を介して印字
指令に応じて電力が供給される。そこで、図4に示すも
のは、溝8部分の電気的特性を示す等価回路であり、圧
電部材からなる側壁11は、圧電体からなるコンデンサ
と等価である。そのため、図3に示すA1 部(インク室
12の有効アクチュエータ部位)に形成されるコンデン
サCa1 とA2 部のリード配線部を形成するコンデンサ
Ca2 との並列回路と等価である。ここで、リード配線
部を形成するコンデンサCa2 の容量は、従来に比べる
と非常に小さくなっている。
【0011】しかして、印字に当っては、電極9に電圧
印加を行なうが、例えば、図5において、(a)に示すよ
うに、P1,P3の電極9をGND電位にしてP2 の電極
9に示すようにマイナスの電圧パルスを印加することに
より、インク室12の容積が急激に狭められ、インクが
インク吐出口14から吐出される。この場合、2値印字
の時や、階調印字の時のいずれの場合にも、(b)に示す
ように1パルスでインク吐出がなされるが、1ドットを
形成するのにマルチドロップ方式が採用される場合、す
なわち、多階調印字を行なう場合には、(c)に示すよう
に、p1,p2,p3,p4…のように複数回のパルス印加
を行なう。この場合、所定の印字速度を得るためには、
各パルスの間隔を狭めるために駆動周波数を高めなけれ
ばならない。そのために、消費電力も増加し、温度上昇
等の問題点が生じるものであるが、本実施の形態におい
ては、静電容量が小さいために、消費電力の増加が比較
的少なく、温度上昇もしない状態で駆動周波数を高める
ことができる。従って、多階調の印字が容易なものであ
る。
【0012】
【発明の効果】本発明は上述のように、板厚方向に分極
した少なくとも1枚以上の圧電部材を積層した基板を形
成し、この基板に互いに平行な複数の溝とこれらの溝を
隔てる少なくとも一部が前記圧電部材からなる側壁とを
等間隔に形成し、前記側壁を形成する圧電部材に電圧を
印加する電極とこれらの電極に接続された配線パターン
とを前記基板に形成し、前記溝の上部を覆う天板と前記
溝の正面部を覆うノズルプレートとを取り付けて複数の
インク室を形成したインクジェットプリンタヘッドにお
いて、前記溝を前記ノズルプレート側から前記基板の上
面に向けて直線状に傾斜させて形成し、これらの溝の浅
い部分で共通インク供給路に連通したので、溝の形成が
きわめて容易であり、しかも、電極から配線パターンに
かけての静電容量を小さくすることができるため、駆動
周波数を高めることができ、多階調の印字を容易に行な
うことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す分解斜視図であ
る。
【図2】その縦断正面図である。
【図3】その縦断側面図である。
【図4】溝部分の電気的特性を示す等価回路図である。
【図5】駆動状態を示すもので、(a)は縦断正面図、
(b)は1パルス印加時のタイミングチャート、(c)はマ
ルチドロップ方式のタイミングチャートである。
【図6】従来のインクジェットプリンタヘッドの一例を
示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図7】その縦断側面図である。
【図8】従来の他の例を示す分解斜視図である。
【図9】その縦断側面図である。
【符号の説明】
4 基板 7 ノズルプレート 8 溝 9 電極 10 配線パターン 11 側壁 12 インク室 13 共通インク供給路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板厚方向に分極した少なくとも1枚以上
    の圧電部材を積層した基板を形成し、この基板に互いに
    平行な複数の溝とこれらの溝を隔てる少なくとも一部が
    前記圧電部材からなる側壁とを等間隔に形成し、前記側
    壁を形成する圧電部材に電圧を印加する電極とこれらの
    電極に接続された配線パターンとを前記基板に形成し、
    前記溝の上部を覆う天板と前記溝の正面部を覆うノズル
    プレートとを取り付けて複数のインク室を形成したイン
    クジェットプリンタヘッドにおいて、前記溝を前記ノズ
    ルプレート側から前記基板の上面に向けて直線状に傾斜
    させて形成し、これらの溝の浅い部分で共通インク供給
    路に連通したことを特徴とするインクジェットプリンタ
    ヘッド。
JP16986697A 1997-06-26 1997-06-26 インクジェットプリンタヘッド Pending JPH1110871A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003072361A1 (fr) * 2002-02-27 2003-09-04 Sharp Kabushiki Kaisha Tête à jet d'encre

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003072361A1 (fr) * 2002-02-27 2003-09-04 Sharp Kabushiki Kaisha Tête à jet d'encre
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