JPH024516A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JPH024516A JPH024516A JP15589088A JP15589088A JPH024516A JP H024516 A JPH024516 A JP H024516A JP 15589088 A JP15589088 A JP 15589088A JP 15589088 A JP15589088 A JP 15589088A JP H024516 A JPH024516 A JP H024516A
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- 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
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14282—Structure of print heads with piezoelectric elements of cantilever type
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、インク滴を飛翔させ記録紙等の媒体上にイン
ク像を形成するインクジェット方式の記録装置に関し、
さらに詳細にはインクジェットプリンタヘッドに関する
。
ク像を形成するインクジェット方式の記録装置に関し、
さらに詳細にはインクジェットプリンタヘッドに関する
。
従来のインクジェットヘッドの構造としては、複数のノ
ズル開口を有するノズル板と、この背後にインクと直接
接触する圧電変換器を有する構造が知られている。（特
公昭６０−８９５３等）この構造では、インク滴吐出効
率および安定性が高く、インク中に気泡、ゴミ等の異物
が混入した場合でもこの影響を受けずに正常動作が可能
であるという特徴を有する。圧電変換器としては、片持
ち梁状振動子または両持ち梁状振動子が用いられている
。この内片持ち梁状振動子は、曲げ剛性が小さく電気機
械変換効率が高く、小さい応力で必要な振動子可動部分
変位が得られる等の利点を有する。さらに振動子とノズ
ル板との間の間隙は、インク滴吐出特性に影響するため
微小な間隙を保つように構成されている。
ズル開口を有するノズル板と、この背後にインクと直接
接触する圧電変換器を有する構造が知られている。（特
公昭６０−８９５３等）この構造では、インク滴吐出効
率および安定性が高く、インク中に気泡、ゴミ等の異物
が混入した場合でもこの影響を受けずに正常動作が可能
であるという特徴を有する。圧電変換器としては、片持
ち梁状振動子または両持ち梁状振動子が用いられている
。この内片持ち梁状振動子は、曲げ剛性が小さく電気機
械変換効率が高く、小さい応力で必要な振動子可動部分
変位が得られる等の利点を有する。さらに振動子とノズ
ル板との間の間隙は、インク滴吐出特性に影響するため
微小な間隙を保つように構成されている。
上記従来技術の片持ち梁状振動子を用いたインクジェッ
トヘッドの構造では、振動子とノズルとの間隙の寸法が
インクジェット特性に大きな影響を与えるので、各ノズ
ル間の特性を揃える為には、前記間隙の寸法をミクロン
単位で管理する必要がある。しかしながら現実問題とし
ては、片持ち梁状振動子の自由端の反りのばらつきの押
さえ込みの限界より、その様な高精度な寸法の実現は実
用レベルでは困難であるため、ある程度の特性のばらつ
きは許容し、その分だけヘッドの仕様を下げる事により
対処していた。
トヘッドの構造では、振動子とノズルとの間隙の寸法が
インクジェット特性に大きな影響を与えるので、各ノズ
ル間の特性を揃える為には、前記間隙の寸法をミクロン
単位で管理する必要がある。しかしながら現実問題とし
ては、片持ち梁状振動子の自由端の反りのばらつきの押
さえ込みの限界より、その様な高精度な寸法の実現は実
用レベルでは困難であるため、ある程度の特性のばらつ
きは許容し、その分だけヘッドの仕様を下げる事により
対処していた。
本発明の目的はこうした問題点を解決して、インク滴の
吐出スピード、吐出様態、吐出量といった諸特性が各ノ
ズル間で揃った、性能の優れたインクジェットヘッドを
実現することにある。
吐出スピード、吐出様態、吐出量といった諸特性が各ノ
ズル間で揃った、性能の優れたインクジェットヘッドを
実現することにある。
本発明のインクジェットヘッドは、少なくとも１つ以上
のノズル開口を有するノズル形成部材と、前記ノズル開
口に１対１に対向して配置され一端を自由端とし他端を
固定端とする独立に駆動可能な圧電変換器を有し、前記
ノズル形成部材と前記圧電変換器の間にインクが充たさ
れたインクジェットヘッドにおいて、 前記圧電変換器の自由端の、電圧印加時の位置と非電圧
印加時の位置の各々が、前記ノズル形成部材への押圧・
缶液状態と非接触状態とによって決定され、その押圧量
は、前記圧電変換器の自由端における電圧印加時の静的
変位量より少ないことを特徴とする。
のノズル開口を有するノズル形成部材と、前記ノズル開
口に１対１に対向して配置され一端を自由端とし他端を
固定端とする独立に駆動可能な圧電変換器を有し、前記
ノズル形成部材と前記圧電変換器の間にインクが充たさ
れたインクジェットヘッドにおいて、 前記圧電変換器の自由端の、電圧印加時の位置と非電圧
印加時の位置の各々が、前記ノズル形成部材への押圧・
缶液状態と非接触状態とによって決定され、その押圧量
は、前記圧電変換器の自由端における電圧印加時の静的
変位量より少ないことを特徴とする。
本発明の上記構成によれば、片持ち梁状振動子の自由端
の反りのばらつきが、ノズル形成部材との押圧によって
矯正されるため、振動子とノズルとの間隙の寸法が高精
度に確保される。
の反りのばらつきが、ノズル形成部材との押圧によって
矯正されるため、振動子とノズルとの間隙の寸法が高精
度に確保される。
次に実施例に基づいて本発明を説明する。
第１図は、本発明におけるインクジェットヘッドを搭載
した記録装置の一実施例を説明するための斜視図である
。記録媒体１は送りローラ２．３の押圧によりプラテン
４に捲き回され、記録の進行に従い矢印５の方向に搬送
される。ガイド軸６゜７に案内されプラテン４の軸と平
行な方向に移動可能なキャリッジ８上には、独立にイン
ク滴を吐出制御可能な複数のノズルを有するインクジェ
ットヘッド９が搭載されており、矢印１０の方向に走査
され各々のノズルから選択的にインク滴を吐出し記録媒
体１上にインク像を形成する。
した記録装置の一実施例を説明するための斜視図である
。記録媒体１は送りローラ２．３の押圧によりプラテン
４に捲き回され、記録の進行に従い矢印５の方向に搬送
される。ガイド軸６゜７に案内されプラテン４の軸と平
行な方向に移動可能なキャリッジ８上には、独立にイン
ク滴を吐出制御可能な複数のノズルを有するインクジェ
ットヘッド９が搭載されており、矢印１０の方向に走査
され各々のノズルから選択的にインク滴を吐出し記録媒
体１上にインク像を形成する。
第２図（ａ）・（ｂ）は、本発明におけるインクジェッ
トヘッドの断面図および振動子の反りの矯正の様子を説
明するための図である。フレーム２０とサブフレーム２
１の間に、複数のノズル２３を有する金属薄板から構成
されるノズル板２２、圧電変換器２４、弾性シート２５
を積層し固定ねじ２８．２９を用いて固定する。サブフ
レーム２１にはインクリザーバ２６が形成されおり、イ
ンク（図示せず）がノズル近傍に供給され充たされる。
トヘッドの断面図および振動子の反りの矯正の様子を説
明するための図である。フレーム２０とサブフレーム２
１の間に、複数のノズル２３を有する金属薄板から構成
されるノズル板２２、圧電変換器２４、弾性シート２５
を積層し固定ねじ２８．２９を用いて固定する。サブフ
レーム２１にはインクリザーバ２６が形成されおり、イ
ンク（図示せず）がノズル近傍に供給され充たされる。
圧電変換器２４への駆動信号の供給は配線２７により行
う。
う。
第３図は圧電変換器２４の構成を説明するための斜視図
である。圧電変換器２４は、切り込み５６によって分離
された複数の振動子５２と固定部分５８から構成される
。ＰＺＴよりなる圧電素子３０の片面には、Ａ ｕ ７
０７層よりなる信号電極５４、他面には、Ｎｉ薄層より
なる共通電極５３とスペーサ５１を有する。
である。圧電変換器２４は、切り込み５６によって分離
された複数の振動子５２と固定部分５８から構成される
。ＰＺＴよりなる圧電素子３０の片面には、Ａ ｕ ７
０７層よりなる信号電極５４、他面には、Ｎｉ薄層より
なる共通電極５３とスペーサ５１を有する。
再び第２図を用いてインク滴の吐出原理の説明を行う。
振動子５２の自由端は、ノズル板２２に押圧・当接した
状態でノズル２３と対向配置される。振動子５２が形成
されている圧電変換器２４の共通電極５３と信号電極５
４の間に、電圧を印加すると圧電効果により圧電素子３
０は収縮する。
状態でノズル２３と対向配置される。振動子５２が形成
されている圧電変換器２４の共通電極５３と信号電極５
４の間に、電圧を印加すると圧電効果により圧電素子３
０は収縮する。
一方共通電極５３のＮｉ薄層は、高い弾性率を有するた
め寸法変化が規制され、この結果、振動子５２は信号電
極５４の側に曲がるごとく曲げモーメントが発生し変形
変位する。従って、待機時に電圧を印加しておき、選択
的に電圧を解除することにより、振動子５２の自由端は
ノズル板２２の方向に変形変位し、近傍のインクをノズ
ル２３から吐出させる。
め寸法変化が規制され、この結果、振動子５２は信号電
極５４の側に曲がるごとく曲げモーメントが発生し変形
変位する。従って、待機時に電圧を印加しておき、選択
的に電圧を解除することにより、振動子５２の自由端は
ノズル板２２の方向に変形変位し、近傍のインクをノズ
ル２３から吐出させる。
次に、振動子の反りの矯正の様子を第２図（ｂ）を用い
て説明する。振動子５２の自由端は、非電圧印加時にノ
ズル板２２を取り去ったフリーの状態ではＣの位置にあ
り、電圧印加時にはａの°位置まで変位しその静的変位
量はｄである。一方、ノズル板２２を取付けると、振動
子５２の自由端はｂの位置まで矯正されその変位量はｅ
である。また、振動子５２の電圧印加時の変位量は、予
め振動子５２がノズル板によって矯正されていても、非
電圧印加時に振動子の自由端がフリーの状態の位置Ｃを
基準に信号電極５４側に変位することが確認されている
ため、従って、振動子５２の自由端がフリーの状態にお
ける電圧印加時の静的変位ｉｄから、振動子５２の自由
端がノズル板２２と押圧・当接して予め変形している変
位量ｅを差し引いた値が、実際の振動子５２の変位量ｆ
になる。
て説明する。振動子５２の自由端は、非電圧印加時にノ
ズル板２２を取り去ったフリーの状態ではＣの位置にあ
り、電圧印加時にはａの°位置まで変位しその静的変位
量はｄである。一方、ノズル板２２を取付けると、振動
子５２の自由端はｂの位置まで矯正されその変位量はｅ
である。また、振動子５２の電圧印加時の変位量は、予
め振動子５２がノズル板によって矯正されていても、非
電圧印加時に振動子の自由端がフリーの状態の位置Ｃを
基準に信号電極５４側に変位することが確認されている
ため、従って、振動子５２の自由端がフリーの状態にお
ける電圧印加時の静的変位ｉｄから、振動子５２の自由
端がノズル板２２と押圧・当接して予め変形している変
位量ｅを差し引いた値が、実際の振動子５２の変位量ｆ
になる。
この事は、振動子自由端のノズル板に対する押圧量の最
大、値、即ち振動子自由端の反りのばらつきの矯正量の
最大値は、振動子に電圧を印加した時の静的変位量ｄ以
下でなければインク吐出に必要な振動子変位が得られな
いことを示している。
大、値、即ち振動子自由端の反りのばらつきの矯正量の
最大値は、振動子に電圧を印加した時の静的変位量ｄ以
下でなければインク吐出に必要な振動子変位が得られな
いことを示している。
上記構造において、振動子５２の反りのばらつきはノズ
ル板２２と押圧・当接することにより矯正され、振動子
自由端の位置が高精度に揃っているため、振動子５２と
ノズル２３との間隙の寸法も高精度に揃う事となり、各
ノズル間の特性のばらつきが殆どないインクジェットヘ
ッドが実現可能となる。
ル板２２と押圧・当接することにより矯正され、振動子
自由端の位置が高精度に揃っているため、振動子５２と
ノズル２３との間隙の寸法も高精度に揃う事となり、各
ノズル間の特性のばらつきが殆どないインクジェットヘ
ッドが実現可能となる。
なお、上記実施例では、非電圧印加時に振動子の自由端
がノズル板と押圧・当接状態になっているが、このこと
は、振動子の電圧印加状態と、振動子自由端の抑圧・当
接および非接触状態との関係について何ら制限を加える
ものではなく、本発明においては、電圧印加時に振動子
の自由端がノズル板と押圧・当接状態となるような構成
も可能であることは発明の主旨上明白である。
がノズル板と押圧・当接状態になっているが、このこと
は、振動子の電圧印加状態と、振動子自由端の抑圧・当
接および非接触状態との関係について何ら制限を加える
ものではなく、本発明においては、電圧印加時に振動子
の自由端がノズル板と押圧・当接状態となるような構成
も可能であることは発明の主旨上明白である。
以上述べたように、本発明の上記構成によれば、振動子
自由端のばらつきが、振動子自由端とノズル板との抑圧
・当接により矯正されるため、振動子の反りのばらつき
に関係なく振動子とノズルとの間隙の寸法が高精度に確
保されると共に、振動子をノズル板に押圧・当接するた
めに生ずる振動子の初期応力を利用することにより、イ
ンク滴の吐出スピード、吐出様態、吐出量といった緒特
性が各ノズル間で揃った、性能の優れたインクジェット
ヘッドを提供することができる。
自由端のばらつきが、振動子自由端とノズル板との抑圧
・当接により矯正されるため、振動子の反りのばらつき
に関係なく振動子とノズルとの間隙の寸法が高精度に確
保されると共に、振動子をノズル板に押圧・当接するた
めに生ずる振動子の初期応力を利用することにより、イ
ンク滴の吐出スピード、吐出様態、吐出量といった緒特
性が各ノズル間で揃った、性能の優れたインクジェット
ヘッドを提供することができる。
インフジエラ
ノズル板
圧電素子
共通電極
トヘッド
ノズル
振動子
信号電極
以上
出願人 セイコーエプソン株式会社
代理人 弁理士 鈴木喜三部 他１名
第１図は、本発明におけるインクジェットヘッドを搭載
した記録装置の一実施例を説明するための斜視図。 第２図（ａ）・（ｂ）は、本発明におけるインクジェッ
トヘッドの断面図、および振動子の反りの矯正の様子を
説明するための図。 第３図は、本発明におけるインクジェットヘッドの圧電
変換器の斜視図。 １ 記録媒体 第１図 ２２！ノ又１１−坂 第２図
した記録装置の一実施例を説明するための斜視図。 第２図（ａ）・（ｂ）は、本発明におけるインクジェッ
トヘッドの断面図、および振動子の反りの矯正の様子を
説明するための図。 第３図は、本発明におけるインクジェットヘッドの圧電
変換器の斜視図。 １ 記録媒体 第１図 ２２！ノ又１１−坂 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 少なくとも１つ以上のノズル開口を有するノズル形成部
材と、前記ノズル開口に１対１に対向して配置され一端
を自由端とし他端を固定端とする独立に駆動可能な圧電
変換器を有し、前記ノズル形成部材と前記圧電変換器の
間にインクが充たされたインクジェットヘッドにおいて
、 前記圧電変換器の自由端の、電圧印加時の位置と非電圧
印加時の位置の各々が、前記ノズル形成部材への押圧・
当接状態と非接触状態とによって決定され、その押圧量
は、前記圧電変換器の自由端における電圧印加時の静的
変位量より少ない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 |
|---|---|---|---|
| JP15589088A JPH024516A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15589088A JPH024516A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH024516A true JPH024516A (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=15615741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15589088A Pending JPH024516A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH024516A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6593666B1 (en) * | 2001-06-20 | 2003-07-15 | Ambient Systems, Inc. | Energy conversion systems using nanometer scale assemblies and methods for using same |
| US7095645B2 (en) | 2003-06-02 | 2006-08-22 | Ambient Systems, Inc. | Nanoelectromechanical memory cells and data storage devices |
| US7148579B2 (en) | 2003-06-02 | 2006-12-12 | Ambient Systems, Inc. | Energy conversion systems utilizing parallel array of automatic switches and generators |
| US7196450B2 (en) | 2003-06-02 | 2007-03-27 | Ambient Systems, Inc. | Electromechanical assemblies using molecular-scale electrically conductive and mechanically flexible beams and methods for application of same |
| US7256063B2 (en) | 2003-06-02 | 2007-08-14 | Ambient Systems, Inc. | Nanoelectromechanical transistors and switch systems |
| US10433961B2 (en) | 2017-04-18 | 2019-10-08 | Twelve, Inc. | Delivery systems with tethers for prosthetic heart valve devices and associated methods |
| US11877926B2 (en) | 2017-07-06 | 2024-01-23 | Twelve, Inc. | Prosthetic heart valve devices and associated systems and methods |
-
1988
- 1988-06-23 JP JP15589088A patent/JPH024516A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6593666B1 (en) * | 2001-06-20 | 2003-07-15 | Ambient Systems, Inc. | Energy conversion systems using nanometer scale assemblies and methods for using same |
| US7262515B2 (en) | 2001-06-20 | 2007-08-28 | Ambient Systems, Inc. | Energy conversion systems using nanometer scale assemblies and methods for using same |
| US7414325B2 (en) | 2001-06-20 | 2008-08-19 | Ambient Systems, Inc. | Energy conversion systems using nanometer scale assemblies and methods for using same |
| US7095645B2 (en) | 2003-06-02 | 2006-08-22 | Ambient Systems, Inc. | Nanoelectromechanical memory cells and data storage devices |
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| US7196450B2 (en) | 2003-06-02 | 2007-03-27 | Ambient Systems, Inc. | Electromechanical assemblies using molecular-scale electrically conductive and mechanically flexible beams and methods for application of same |
| US7199498B2 (en) | 2003-06-02 | 2007-04-03 | Ambient Systems, Inc. | Electrical assemblies using molecular-scale electrically conductive and mechanically flexible beams and methods for application of same |
| US7256063B2 (en) | 2003-06-02 | 2007-08-14 | Ambient Systems, Inc. | Nanoelectromechanical transistors and switch systems |
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| US11877926B2 (en) | 2017-07-06 | 2024-01-23 | Twelve, Inc. | Prosthetic heart valve devices and associated systems and methods |
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