JPH0120067B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0120067B2 JPH0120067B2 JP7103681A JP7103681A JPH0120067B2 JP H0120067 B2 JPH0120067 B2 JP H0120067B2 JP 7103681 A JP7103681 A JP 7103681A JP 7103681 A JP7103681 A JP 7103681A JP H0120067 B2 JPH0120067 B2 JP H0120067B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- film diaphragm
- head body
- ink
- pressure chamber
- 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.)
- Expired
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 35
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 7
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- -1 silicone grease Chemical compound 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229940006076 viscoelastic substance Drugs 0.000 description 1
- 239000003190 viscoelastic substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
- B41J2/14298—Structure of print heads with piezoelectric elements of disc type
-
- 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
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/05—Heads having a valve
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はインクジエツトプリンタ等に組み込ま
れオンデマンド的に微小なインク滴を噴射するイ
ンクジエツトヘツドに関する。
れオンデマンド的に微小なインク滴を噴射するイ
ンクジエツトヘツドに関する。
本願出願人は特公昭55−12138号並びに特公昭
53−45698号公報に開示された著名なオンデマン
ド型インクジエツトヘツドとは異なる新規な装置
を発明し特願昭55−84264号として特許出願に及
んでいる。本発明は斯る新規なオンデマンド型イ
ンクジエツトヘツドの改良に係り、先ずは上記特
許出願に記載された本発明の基本となるインクジ
エツトヘツドを説明する。
53−45698号公報に開示された著名なオンデマン
ド型インクジエツトヘツドとは異なる新規な装置
を発明し特願昭55−84264号として特許出願に及
んでいる。本発明は斯る新規なオンデマンド型イ
ンクジエツトヘツドの改良に係り、先ずは上記特
許出願に記載された本発明の基本となるインクジ
エツトヘツドを説明する。
第１図は上記本発明の基本となるインクジエツ
トヘツドを示す断面図であつて、１は正弦波状、
矩形波状、鋸歯波状等の電気信号に応答して振動
する圧力変化手段としての圧電振動子、２は該圧
電振動子１が長径端の一側壁を形成し対向箇所に
小径の開孔３を有するホーン状の圧力室、４は該
ホーン状の圧力室２の開孔３を閉塞する樹脂板、
金属板、ゴムシート、フイルム等の薄膜振動板、
５は該薄膜振動板４によつて閉塞された圧力室２
を満たし圧電振動子１の振動を上記薄膜振動板４
に伝播せしめる伝播媒体で、該伝播媒体５は振動
の伝播率が高く残留振動に対してダンピング作用
のある水、インク、シリコンオイル、水銀等の液
体、シリコングリス等の粘弾性物質及び磁性流体
等の如き液体に粉体をコロイド状に混入したもの
等が適宜用いられる。６は薄膜振動板４の前方に
僅小間隙を隔てて配置されその間隙に一定の厚み
のインク層７を保持する前面板、８は該前面板６
の略中央の薄膜振動板４対向箇所に穿たれた微小
径のオリフイス、９は上記インク層７に外部から
インクを供給するキヤピラリイチユーブである。
トヘツドを示す断面図であつて、１は正弦波状、
矩形波状、鋸歯波状等の電気信号に応答して振動
する圧力変化手段としての圧電振動子、２は該圧
電振動子１が長径端の一側壁を形成し対向箇所に
小径の開孔３を有するホーン状の圧力室、４は該
ホーン状の圧力室２の開孔３を閉塞する樹脂板、
金属板、ゴムシート、フイルム等の薄膜振動板、
５は該薄膜振動板４によつて閉塞された圧力室２
を満たし圧電振動子１の振動を上記薄膜振動板４
に伝播せしめる伝播媒体で、該伝播媒体５は振動
の伝播率が高く残留振動に対してダンピング作用
のある水、インク、シリコンオイル、水銀等の液
体、シリコングリス等の粘弾性物質及び磁性流体
等の如き液体に粉体をコロイド状に混入したもの
等が適宜用いられる。６は薄膜振動板４の前方に
僅小間隙を隔てて配置されその間隙に一定の厚み
のインク層７を保持する前面板、８は該前面板６
の略中央の薄膜振動板４対向箇所に穿たれた微小
径のオリフイス、９は上記インク層７に外部から
インクを供給するキヤピラリイチユーブである。
斯る構造のインク滴噴射装置のインク滴噴射メ
カニズムを上記第１図並びに第２図ａ，ｂの要部
拡大断面図を参照して説明する。
カニズムを上記第１図並びに第２図ａ，ｂの要部
拡大断面図を参照して説明する。
圧電振動子１に電気信号を給電していない初期
状態に於いては薄膜振動板４は第２図ａに示す如
く平板形状にある。この状態で圧電振動子１に例
えば正弦波状の電気信号を給電すると、該圧電振
動子１は先ず圧力室２内を負圧にする外方向に湾
曲振動し第２図ｂに於いて破線で示すように薄膜
振動板４を圧力室２側に撓ませる。この撓みによ
つてキヤピラリイチユーブ９からインク層７にイ
ンクが供給される。次に電気信号の位相が進相す
ると、圧電振動子１の湾曲方向も反転し圧力室２
の圧力が上昇する。この圧力上昇は圧力室２内部
に充填されている伝播媒体５を介して対向配置さ
れた小面積の薄膜振動板４に形状がホーン状とな
つていることも相俟つて圧力増幅作用を受けなが
ら加えられる。従つて薄膜振動板４は第２図ｂで
一点鎖線で示す如くインク層７側に大きく湾曲し
該薄膜振動板４近傍のインクをオリフイス８に向
つて加圧し該オリフイス８からインク柱１０を突
出せしめる。然る後、圧電振動子１が初期状態に
復帰する方向に湾曲振動すると、このインク柱１
０の先端部は自分自身の運動エネルギと表面張力
とによりインク滴１１となりオリフイス８から飛
翔する。
状態に於いては薄膜振動板４は第２図ａに示す如
く平板形状にある。この状態で圧電振動子１に例
えば正弦波状の電気信号を給電すると、該圧電振
動子１は先ず圧力室２内を負圧にする外方向に湾
曲振動し第２図ｂに於いて破線で示すように薄膜
振動板４を圧力室２側に撓ませる。この撓みによ
つてキヤピラリイチユーブ９からインク層７にイ
ンクが供給される。次に電気信号の位相が進相す
ると、圧電振動子１の湾曲方向も反転し圧力室２
の圧力が上昇する。この圧力上昇は圧力室２内部
に充填されている伝播媒体５を介して対向配置さ
れた小面積の薄膜振動板４に形状がホーン状とな
つていることも相俟つて圧力増幅作用を受けなが
ら加えられる。従つて薄膜振動板４は第２図ｂで
一点鎖線で示す如くインク層７側に大きく湾曲し
該薄膜振動板４近傍のインクをオリフイス８に向
つて加圧し該オリフイス８からインク柱１０を突
出せしめる。然る後、圧電振動子１が初期状態に
復帰する方向に湾曲振動すると、このインク柱１
０の先端部は自分自身の運動エネルギと表面張力
とによりインク滴１１となりオリフイス８から飛
翔する。
この様にインク滴１１は圧電振動子１の振動が
圧力増幅作用を受けて薄膜振動板４に集中的に加
えられることによつて噴射される為に、薄膜振動
板４は残留振動特性等に鑑み可能なかぎり薄いほ
うが望ましく、例えば30〜60μｍ程度の肉薄に設
計されている。
圧力増幅作用を受けて薄膜振動板４に集中的に加
えられることによつて噴射される為に、薄膜振動
板４は残留振動特性等に鑑み可能なかぎり薄いほ
うが望ましく、例えば30〜60μｍ程度の肉薄に設
計されている。
ところが、通常上記薄膜振動板４はヘツドボデ
イ１２に対して熱硬化性の接着剤１３によつて固
着されており硬化時の加熱によつてヘツドボデイ
１２及び薄膜振動板４が熱膨張した状態で硬化す
ると常温に復帰時歪みが生じることがある。これ
は薄膜振動板４とヘツドボデイ１２との熱膨張係
数が何ら考慮されておらず、斯る熱膨張係数の差
違により発生した内部応力に起因する。従つて歪
んだ薄膜振動板４の湾曲振動は不安定となりイン
ク滴噴射動作に支障を来す。
イ１２に対して熱硬化性の接着剤１３によつて固
着されており硬化時の加熱によつてヘツドボデイ
１２及び薄膜振動板４が熱膨張した状態で硬化す
ると常温に復帰時歪みが生じることがある。これ
は薄膜振動板４とヘツドボデイ１２との熱膨張係
数が何ら考慮されておらず、斯る熱膨張係数の差
違により発生した内部応力に起因する。従つて歪
んだ薄膜振動板４の湾曲振動は不安定となりイン
ク滴噴射動作に支障を来す。
本発明は斯る点に鑑みて為されたものであつて
以下に詳述する。
以下に詳述する。
第３図ａ，ｂは本発明の要部を示す正面図並び
にａに於けるＸ−X′線断面図であり、本発明の
特徴は上記薄膜振動板４とヘツドボデイ１２との
熱膨張係数に鑑みその適切な実施形態の選択にあ
る。即ち、第３図ａ並びにｂに於いて矢印で示す
如く、薄膜振動板４をヘツドボデイ１２に熱硬化
性接着剤１３を介して固着せしめる為の加熱によ
つて固有の熱膨張係数で膨張していたものは常温
復帰時夫々内方に向つて縮小する。ここで薄膜振
動板４の熱膨張係数αtとヘツドボデイ１２のαhと
の関係を αt＞αh を満足すべく上記熱膨張係数αt、αhを設定する
と、薄膜振動板４はヘツドボデイ１２に較べ大き
く縮むことになる。従つて、薄膜振動板４の中心
軸に向う縮小率はヘツドボデイ１２のそれを上回
り、その周縁が熱硬化性接着剤１３で固着せしめ
られている為に歪むことなく強靭に支持される。
にａに於けるＸ−X′線断面図であり、本発明の
特徴は上記薄膜振動板４とヘツドボデイ１２との
熱膨張係数に鑑みその適切な実施形態の選択にあ
る。即ち、第３図ａ並びにｂに於いて矢印で示す
如く、薄膜振動板４をヘツドボデイ１２に熱硬化
性接着剤１３を介して固着せしめる為の加熱によ
つて固有の熱膨張係数で膨張していたものは常温
復帰時夫々内方に向つて縮小する。ここで薄膜振
動板４の熱膨張係数αtとヘツドボデイ１２のαhと
の関係を αt＞αh を満足すべく上記熱膨張係数αt、αhを設定する
と、薄膜振動板４はヘツドボデイ１２に較べ大き
く縮むことになる。従つて、薄膜振動板４の中心
軸に向う縮小率はヘツドボデイ１２のそれを上回
り、その周縁が熱硬化性接着剤１３で固着せしめ
られている為に歪むことなく強靭に支持される。
この様に薄膜振動板４がヘツドボデイ１２に中
心軸に向つて圧縮力が働いた状態で強靭に支持さ
れると、該薄膜振動板４は圧電振動子１の湾曲振
動に対し忠実に応答しインク層７のインクをオリ
フイス８方向に急激に押し出してインク滴１１の
噴射を行なわしめる。しかも薄膜振動板４は強靭
に支持されることによつて、薄膜振動板４の残留
振動は急峻に減衰し主振動以外の残留振動によつ
て噴射されるアフタジエツトを抑圧することがで
きる。
心軸に向つて圧縮力が働いた状態で強靭に支持さ
れると、該薄膜振動板４は圧電振動子１の湾曲振
動に対し忠実に応答しインク層７のインクをオリ
フイス８方向に急激に押し出してインク滴１１の
噴射を行なわしめる。しかも薄膜振動板４は強靭
に支持されることによつて、薄膜振動板４の残留
振動は急峻に減衰し主振動以外の残留振動によつ
て噴射されるアフタジエツトを抑圧することがで
きる。
本発明の具体的実施例としては熱（線）膨張係
数αtが17.3×10-6〔／℃）のステンレス鋼
（SUS304）の薄膜振動板４に対し、αh＝9.9×
10-6〔／℃〕のステンレス鋳鋼（CA40）または
αh′＝4.2×10-6〔／℃〕のZrO2、SiO2セラミツク
から成るヘツドボデイ１２を選択し、100〜150℃
程度で硬化するエポキシ系の熱硬化性接着剤１３
を使用した。
数αtが17.3×10-6〔／℃）のステンレス鋼
（SUS304）の薄膜振動板４に対し、αh＝9.9×
10-6〔／℃〕のステンレス鋳鋼（CA40）または
αh′＝4.2×10-6〔／℃〕のZrO2、SiO2セラミツク
から成るヘツドボデイ１２を選択し、100〜150℃
程度で硬化するエポキシ系の熱硬化性接着剤１３
を使用した。
本発明インクジエツトヘツドは以上の説明から
明らかな如く、薄膜振動板が熱硬化性接着剤によ
つて固着せしめられるヘツドボデイの熱膨張係数
は上記薄膜振動板のそれに較べ小に設定せしめる
ことによつて、薄膜振動板を歪むことなく支持せ
しめるので、該薄膜振動板は安定して湾曲振動し
所望なインク滴の噴射を得ることができる。また
薄膜振動板は中心に向つて圧縮力が働いた状態で
強靭に支持せしめられるもので、残留振動に起因
するアフタジエツトの抑圧も図れる。
明らかな如く、薄膜振動板が熱硬化性接着剤によ
つて固着せしめられるヘツドボデイの熱膨張係数
は上記薄膜振動板のそれに較べ小に設定せしめる
ことによつて、薄膜振動板を歪むことなく支持せ
しめるので、該薄膜振動板は安定して湾曲振動し
所望なインク滴の噴射を得ることができる。また
薄膜振動板は中心に向つて圧縮力が働いた状態で
強靭に支持せしめられるもので、残留振動に起因
するアフタジエツトの抑圧も図れる。
第１図は本発明インクジエツトヘツドの基本構
造を示す造面図、第２図ａ，ｂはインク滴噴射動
作を説明する為の断面図、第３図ａ，ｂは本発明
の要部を示す正面図及びＸ−X′線断面図である。 １……圧電振動子、２……圧力室、４……薄膜
振動板、８……オリフイス、１２……ヘツドボデ
イ、１３……熱硬化性接着剤。
造を示す造面図、第２図ａ，ｂはインク滴噴射動
作を説明する為の断面図、第３図ａ，ｂは本発明
の要部を示す正面図及びＸ−X′線断面図である。 １……圧電振動子、２……圧力室、４……薄膜
振動板、８……オリフイス、１２……ヘツドボデ
イ、１３……熱硬化性接着剤。
Claims (1)
- １ 内部に伝播媒体が充填されるホーン状の圧力
室が設けられたヘツドボデイと、前記圧力室の長
径端に固着された圧力変化手段と、前記圧力室の
前記圧力変化手段と対向する箇所の小径の開孔を
閉塞するべく、前記ヘツドボデイに熱硬化性接着
剤によつて固着された薄膜振動板と、を備え、前
記圧力変化手段による圧力変化を前記伝播媒体を
介して前記薄膜振動板に集中的に印加し、この薄
膜振動板の前面に保持されたインク層のインクを
薄膜振動板の対向箇所に設けられたオリフイスか
らインク滴として吐出するインクジエツトヘツド
であつて、前記ヘツドボデイの熱膨張係数は前記
薄膜振動板のそれに較べ小であることを特徴とす
るインクジエツトヘツド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7103681A JPS57185161A (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7103681A JPS57185161A (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Ink jet head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57185161A JPS57185161A (en) | 1982-11-15 |
| JPH0120067B2 true JPH0120067B2 (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=13448889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7103681A Granted JPS57185161A (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Ink jet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57185161A (ja) |
-
1981
- 1981-05-11 JP JP7103681A patent/JPS57185161A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57185161A (en) | 1982-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6705716B2 (en) | Thermal ink jet printer for printing an image on a receiver and method of assembling the printer | |
| JP3500831B2 (ja) | インクジェット式記録装置 | |
| JP2939504B2 (ja) | インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 | |
| JPH0120067B2 (ja) | ||
| JPH1034916A (ja) | 記録素子および記録装置 | |
| CA1039791A (en) | Nozzle for an ink jet printer | |
| US6123414A (en) | Apparatus for injecting a recording solution of a print head using phase transformation of thin film shape memory alloy | |
| US20080259127A1 (en) | Drop emitting apparatus | |
| JP2939388B2 (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 | |
| JPH1120162A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JPS6337709B2 (ja) | ||
| JPS6345952B2 (ja) | ||
| JPS6039258Y2 (ja) | インク滴噴射装置 | |
| JP2010052316A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH0319068B2 (ja) | ||
| JPH0211429B2 (ja) | ||
| JP3422230B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JPS6222369Y2 (ja) | ||
| JPH05229117A (ja) | インクジェット式印字ヘッドとその製造方法 | |
| JPH0353886Y2 (ja) | ||
| JPS6222371Y2 (ja) | ||
| JPH1110865A (ja) | 記録ヘッド | |
| JPH07156389A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP3438544B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JP2002144578A (ja) | 液体吐出ヘッド、その液体吐出ヘッドの製造方法、その液体吐出ヘッドが搭載されたヘッドカートリッジおよび液体吐出装置 |