JPS60159064A - インクジエツトプリンタのプリントヘツド用アクチユエータ - Google Patents

インクジエツトプリンタのプリントヘツド用アクチユエータ

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JPS60159064A
JPS60159064A JP28187984A JP28187984A JPS60159064A JP S60159064 A JPS60159064 A JP S60159064A JP 28187984 A JP28187984 A JP 28187984A JP 28187984 A JP28187984 A JP 28187984A JP S60159064 A JPS60159064 A JP S60159064A
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JP
Japan
Prior art keywords
actuator
sheet
actuator according
electrode
insulating material
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
Application number
JP28187984A
Other languages
English (en)
Inventor
デイヴイツド ビー.ダーキー
ジエームス ピー.コーラー
ロバート エム.ウエンツエル
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.)
AT&T Teletype Corp
Original Assignee
AT&T Teletype Corp
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Publication date
Priority claimed from US06/565,570 external-priority patent/US4516140A/en
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 艮亙北夏 本発明は、インクジェットプリンタのプリントヘッド用
アクチュエータに係る。
光凰匹宣見 インクジェットプリンタの動作中、インク滴が貯蔵室か
らノズル口を通って押し出され、記録媒体上に被着する
。室の一つの壁はアクチュエータによって覆われている
開口を有する。アクチュエータは、電気−機械的トラン
スジューサでもよく、この1〜ランスジユーサは室内で
インクの圧力を短時間増加させる。
この圧力増加によりインク滴をノズル口を通して押し出
す。そのようなアクチュエータの一つが、1973年7
月17日に発行されたエヌ、ステメ(N、 Stemm
e )による[着色液で紙面上に書き込む、書き込み機
構の構造(Arrangement of Writi
ng Mechanisms forWriting 
on Paper with a Co1ored L
iquid)Jと題する米国特許第3,747,120
号に記載されている。この特許の記載によると、金属板
が圧電結晶板に結合さねている。金属板は少量のインク
を収容する室の一つの壁を密封するように配置されてい
る。電界が、その圧電結晶板の厚さ方向に印加され、こ
の結晶板を半径方向に収縮させ、曲がる構体を構成して
いる。多くのそのようなアクチュエータおよび対応する
室は、−列に配置され、プリントヘッドを形成する。そ
のようなプリントヘッドを構成することは、特に困難で
ある。なぜなら従来技術に従うと、各金属板および圧電
結晶の組合せは、その協働室間口に関して慎重に設置し
なければならない。その次に導体が取り付けられる。使
用されるインクは多少腐蝕性であり、しばしば導電性と
なる。金属板は、室内に収容されたインクに隣接して配
置された場合に腐蝕してしまう。更に、インクが室から
漏れて導体間を短絡してしまう可能性もある。
前記の引用文献の記載によると、金属板を曲げる力が直
接インクに伝わる。2つの媒体間でのエネルギの伝達効
果は、しばしばその2つの媒体の音響インピーダンスの
大きな差に起因して、低下する。そのような損失を克服
するために、比較的高いレベルのエネルギが供給される
。本発明の目的は、効率的で製造容易でかつインクの腐
蝕作用に対して高い耐蝕性を有するインクジェットプリ
ンタ用アクチュエータを提供することにある。
充」B榎凪示一 本発明は、インク滴が少量のインクを収容するとじ込め
室の壁のノズル口を通して放出されるインクジェットプ
リンタのプリントヘッド用アクチュエータに係る。室は
、圧電結晶板を備えたアクチュエータによって覆われた
開口を有する。第1および第2の導電性電極が圧電板の
表面の部分を覆う。絶縁材料から成る薄い可撓性シート
は、その第1の表面に結合された金属性曲板を有する。
その曲板は、また、第1の導電性電極の表面に結合され
る。曲板は、導電性電極に印加される電位差に応答して
生じる圧電結晶板の変形に抵抗する。絶縁材料のシート
は、その第2の表面が室の内面に向かうように配置され
る。固定手段は絶縁材料の第2の表面を、室の外面の開
口の周縁に、保持する。第1および第2の電極間に印加
された電位差に応答して、室の体積が減少し、インク滴
がノズル口を通して放出される。
ヌ」11凄腹咽− 第1図に示されているインクジェットプリンタ10は、
記録媒体13を支持し搬送するドラム12を含む。また
、当該プリンタ1゜は複数のインクジェット19を備え
たプリントヘッド組立体18を搬送する骨組み16を含
む。該骨組16は1対の案内レール21によって支えら
れ所定の経路を移動することができる。前記骨組16お
よびドラム12についてのより詳細な説明は、1983
年5月 23日に提出されたダルキー(D、 B、 D
urkee)による「インクジェットプリンタ」に関す
る合衆国特許出願用497,386号にある。なお、当
該特許出願の譲り受け人は本件出願と同じである。プリ
ントヘッド組立体18は、通路24を介してインク供給
貯蔵室26に連絡している複数の閉口端の円筒形状の室
22を備えた空洞ブロック20を含む。室22は空洞ブ
ロック20の表面に対して垂直なそれぞれの室22の軸
にそって一列に配列されている。
インクジェット19の1つは第3図、第4図および第5
図に示されている。図に示されているように、室22の
端部はドラム12の方向を向いて配置され、ノズル口2
8で終る錐状の通路27番備えたノズル板25を含むノ
ズル29によって覆われている。ノズル板25は接着剤
30によって空洞ブロックに固着されている。適当な接
着剤としては、ポリサルファイドゴム化合物が見い出さ
れている。
ノズル板25の表側の表面は耐゛水性フィルムの層で覆
われていて、当該フィルム層はノズル板25の表面をイ
ンク液滴でぬれるのを妨げ七インク液滴がノズル口28
を通って印刷媒体13の方へ移動するのを保障する。
室22のもう一方の端はアクチュエータ50で覆われて
おり、該アクチュエータは層状構造である。アクチュエ
ータ50の第1層は単一の薄い絶縁物のシート52であ
る。適当な絶縁物は、例えば商標KAPTONで呼ばれ
ているデュポン社(E、 i、 DuPont DeN
emoursand Company ) 製のポリイ
ミド物質である。
この他の適当な物質は広い範囲のポリマーを含み、例え
ばポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロプレン、ポリ
エステル、およびポリテトラ弗化エチレンである。KA
PTONは、過度の反射波を発生することなくインク5
4に対して効果的な移動を実現することにおいて特に適
当である。KAPT、ONの音響インピーダンス特性は
液体インクの音響インピーダンス特性にきわめて類似し
ているため、当該2つの媒体間では効果的なエネルギー
の転送が行なわれる。曲板56は接着剤層58でもって
絶縁物シート52の表面に固着され、室22の開口上に
位置している。曲板56に適切な物質のうちの1つはニ
ッケルである。
ニッケルは所望の堅さ、導電性、および接着性を達成で
きる。曲板56に接続され、絶縁されたシート52の表
面上に接着剤層58によって固着された帯状導体59が
あり、当該導体はまたプリンタ制御回路(図示されてい
ない)に接続されている。曲板56および帯状導体59
は一体のものである。すなわち両方とも同じ物質で形成
されている。
アクチュエータ50は、さらに圧電結晶板60を含み、
当該結晶板は実施例では圧電セラミックである。圧電板
60は2つの対向電極62,64を形成する薄い金属フ
ィルムによってコーティングされている。電気めっきで
ないニッケルは電極として適した物体であることがわか
っている。第1の電極62は曲板56にはんだ66で固
着されている。導電性エポキシもまた適当であることが
わかっている。
プリントヘッド組立体18は、また複数の突起81.8
1aおび81bを備えた第2の導体72を含んでいる。
突起81の1つはハンダ80によってアクチュエータ5
0の第2の電極64に固着されている。導体72は第2
図に示すごとく1.それぞれのアクチュエータ50,5
0aおよび50bが、それぞれ突起81,81aおよび
81bに接続できるように配置されている。導体72の
一方の端は、前記制御回路(図示されていない)に接続
されている。絶縁スペーサ7oは導体72とはんだ層6
6とのショートを防止するように配設れている。スペー
サは接着剤層73によってはんだ層66に固着されてい
る。導体72の端は、接着剤の細帯74によってスペー
サ70に取り付けられ、これら組み合わせ体はプリンタ
10内で都合よく配向されるフラットケーブル83を形
成する。
ケーブル83とアクチュエータ50,50aおよび50
bは、一体化されたものとして組み立てることが好まし
い。次いで、アクチュエータ50,50aおよび50b
がそれぞれの室22,22aおよび22bに対して配列
される。可撓性絶縁シート52の露出した表面は接着剤
82によって空洞ブロック2oの表面に固着されている
。実際には、空洞ブロック20の表面は接着剤の薄い層
で覆われており、絶縁シート52はその次に配置されて
いる。以上の手続きはアクチュエータ50゜50aおよ
び50bが正確に配置され、そして、それぞれのアクチ
ュエータに関連している曲がった圧電セラミック板がイ
ンク54の腐蝕作用から保護されていることを示すもの
である。
アクチュエータ50の静止位置は第3図に示されている
。インク54の表面張力はノズル口28において、当該
インク54を室22内に保つに十分な大きさである。電
極62゜64を横ぎって加えられる電位に応答して、電
界が圧電セラミック板60内に形成され、当該圧電セラ
ミック板の厚さをわずかに増加させるとともに表面積を
減少させる。該圧電セラミック板に固着されている曲板
56は、圧電セラミック板60の表面積の大きさの変化
に抵抗する。従って、圧電セラミック板が縮小すると、
アクチュエータ50は室22内へ膨張する(第4図)、
アクチュエータ50によってつくり出される室22内の
圧力および体積変位はインク液滴84を記録媒体13の
方に向けてノズル口28から押し出す。
以上、本発明を実施例に鑑みて詳細に説明してきたが、
特許請求の範囲に記載されている本発明の要旨を逸脱し
ない限り、形状および細部において種々の変形が可能で
あることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本件発明の構成を達成するプリントヘッド組
立体を包含するインクジェットプリンタの部分断面図、 第2図は、第1図のプリントヘッド組立体の2−2線に
沿った平面図、 第3図は、第2図の3−3線に沿った断面図で、第1図
のプリントヘッド組立体の構成要素の第1の動作状態を
示し、 第4図は、第1図のプリントヘッド組立体の構成要素の
第2の動作状態を示す断面図、第5図は、第3図のプリ
ントヘッド組立体の構成要素の拡大断面図である。 [主要部分の符号の説明] アクチュエータ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・50インクジエツトプリンタ・・・・・・
・・・・・・・・・・1゜インク滴・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・84ノズ
ルロ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・28手続補正書 昭和60年2月6日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1 事件Q表示 昭和59年特許願第281879号 2 発明の名称 3 補正をする者 事件との関係:#許出願人 4代理人 (1)別紙の通り、印書せる全文明細書を1通提出致し
ます。 (2)別紙の通り、正式図面1通を提出致します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少量のインクを収容する室の壁のノズル口を通って
    インク滴が放出されるインクジェットプリンタのプリン
    トヘッド用アクチュエータにおいて、 第1および第2の対向する表面を有し、電界内に置かね
    たときに寸法変化を起こす圧電結晶板、 前記圧電結晶板の前記第1および第2の対向する表面の
    部分を覆う第1および第2の導電電極、 前記第1の導電電極の表面に結合した第1の表面を有す
    る曲板、 前記電極に印加される電位差に応答して生じる前記圧電
    結晶板による変形に抵抗する曲板の第2の表面に結合し
    た第1の表面と、前記室の壁の開口上に配置された第2
    の表面とを有する絶縁材料から成る第1の薄い可撓性シ
    ート、および 前記絶縁材料の前記シートの前記第2の表面を前記室の
    前記開口の周縁に固定する手段を備え、それによってア
    クチュエータが前記第1および第2の電極間に印加され
    る電位差に応答して室の体積を減少させて前記ノズル口
    を通してインク滴を放出させることを特徴とするアクチ
    ュエータ。 2、前記固定する手段が可撓性接着剤であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載のアクチュエータ。 3、前記曲板が金属性であり、更に前記絶縁シートの第
    1の表面に結合され、前記金属性曲板に接続された第1
    の導体をa〃えたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載のアクチュエータ。 4、前記圧電結晶が圧電セラミックであることを特徴と
    する特許請求の範囲第2項に記載のアクチュエータ。 5、前記金属性曲板がハンダによって前記第1の電極に
    結合されていることを特徴とする特許請求の範囲第2項
    に記載のアクチュエータ。 6、前記絶縁シートがポリイミド材料であることを特徴
    とする特許請求の範囲第2項に記載のアクチュエータ。 7、前記金属性曲板がニッケル製であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第5項に記載のアクチュエータ。 8、前記可撓性接着剤がポリサルファイドゴムであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載のアクチュ
    エータ。 9、インク滴が複数のノズルを通して放出され、各ノズ
    ルがキャビティブロック内の複数の室のうちの一つの壁
    の開口を被覆し、前記室の各々は前記キャビティブロッ
    クの第1の表面上に一列に配置された開口を有するイン
    クジェットプリンタのプリントヘッド用アクチュエータ
    において、 第1および第2の表面を有する絶縁材料から成る第1の
    薄い可撓性シート、 各々の表面に結合した第1および第2の電極を有する複
    数の圧電結晶板、 前記圧電結晶板の一つの対応する第1の電極に各々結合
    され、絶縁材料から成る前記第1のシートの前記第1の
    表面に結合され、−列に配列し、前記室の開口の形状に
    対応する形状を有する複数の曲板、および 前記キャビティブロックの表面の前記開口の各々の周縁
    に施された可撓性接着剤を備え。 前記絶縁材料のシートの第2の表面が前記接着剤によっ
    て前記キャビティブロックの表面に固定されるように前
    記絶縁材料のシートが前記キャビティブロックの表面上
    に配置されていることを特徴とするインクジェットプリ
    ンタのプリントヘッド用アクチュエータ。 10、前記曲板が金属製であり、更に前記絶縁材料のシ
    ートの前記第1の表面に結合された複数の第1の導体を
    備え、該第1の導体の各々が前記金属製曲板の一つに接
    続され、それによって前記第1の導体の各々に至る個別
    の導電路を与えることを特徴とする特許請求の範囲第9
    項に記載のアクチュエータ。 ′11、前記第2の電極
    の各々に対する電気的接続を与えるよう配置された第2
    の導体、および ・ 前記第2の電極に前記第2の導体を接続する手段を更に
    備えたことを特徴とする特許請求の範囲第9項に記載の
    アクチュエータ。 12、前記金属製曲板が前記第1の電極にハンダ付けさ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第11項に記
    載のアクチュエータ。 13、前記絶縁材料の第1および第2のシートがポリイ
    ミド材料から成ることを特徴とする特許請求の範囲第1
    1項に記載のアクチュエータ。 14、前記金属製曲板がニッケルであることを特徴とす
    る請求の範囲第11項に記載のアクチュエータ。 15、前記可撓性接着剤がポリサルファイドゴムである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第11項に記載のアク
    チュエータ。
JP28187984A 1983-12-27 1984-12-27 インクジエツトプリンタのプリントヘツド用アクチユエータ Pending JPS60159064A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US565570 1983-12-27
US06/565,570 US4516140A (en) 1983-12-27 1983-12-27 Print head actuator for an ink jet printer

Publications (1)

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JPS60159064A true JPS60159064A (ja) 1985-08-20

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ID=24259210

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28187984A Pending JPS60159064A (ja) 1983-12-27 1984-12-27 インクジエツトプリンタのプリントヘツド用アクチユエータ

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