JPH03155949A - インクジェットヘッド - Google Patents

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】 ［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
ク像を形成するプリンタなどのインクジェット記録装置
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。

［従来の技術］ 複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルの各々
に対向して１対１に配置されたＰＺＴ等の圧力部材と金
属板との積層材とで構成される圧力発生部材の圧電変換
器と、この圧電変換器とノズル形成基板との間隔及び圧
電変換器の周辺を満たすインクとを備え、印加電圧によ
り圧電変換器を変位させて、インクをノズルから突出さ
せるオンデマンド型のインクジェットヘッドは、特公昭
６０−８９５３号に開示されている。この構造のインク
ジェットヘッドは、圧電変換器がノズル形成基板に対し
てほぼ直角方向に変位することと、ノズルメニスカスの
インク流路が短いため、インクの突出効率及び突出安定
性が高く、インク中に気泡・ゴミなどの異物が混入した
場合でも、この影響を受けずに正常動作が可能であると
いう利点を有している。

［発明が解決しようとしている課題］ 従来の技術では、各ノズルの間隔寸法を小さくすると、
それに準じて、圧力発生部材の幅寸法も小さくなり、イ
ンク滴の突出速度、突出量と云った緒特性も低下してし
まう。また、これらを防ぐよう、発生部材の変位を確保
するために圧力発生部材を長くすると突出応答性が低下
してしまうという問題点を有している。

そこで、本発明は従来のこのような問題点を解決するた
め、各ノズルの間隔寸法が短くなっても、すなわち、高
密度なノズルを形成しても、十分なインク滴の突出速度
、突出量を確保しつつ、周波数応答性・突出安定性に優
れたインクジェットヘッドを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のインクジェットヘッドは、複数のノズルを有す
るノズル形成基板と、前記ノズルの各々に１対１に対向
して配置され、インクの中に浸されている圧力発生部材
と該圧力発生部材に電圧を印加する電圧印加手段とを備
え、印加電圧により前記圧力発生部材を変位させ、前記
ノズル基板との間隔に存在するインクの圧力を高め、前
記ノズルから、前記インクを突出させるインクジェット
ヘッドに於いて、 前記圧力発生部材の取り付け向きを少しずつ変化させた
ことを特徴とする。また、前記圧力発生部材の、取り付
け部の幅が前記ノズル近傍部の幅より広いことを特徴と
する。

［作用］ 本発明の作用によれば、圧力発生部材の取り付け向きを
少しずつ変化させて取り付けであるので、前記圧力発生
部材の取り付け部の幅と前記ノズル近傍部の幅の比が２
対１である。これより、各ノズルの間隔を小さくし高密
度化させた場合にも、圧力発生部材の固有周期が高く、
したがって、十分なインク滴の突出速度・突出量を確保
しつつ、周波数応答性・突出安定性に優れたインクジェ
ットヘッドを提供することができる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例のインクジェットヘッドを用
いたプリンタの概略斜視図である。１００は本発明のイ
ンクジェットヘッドで、１０１はその電源ラインである
。２００は記録紙、３００はプラテンである。プラテン
３００が図中矢印Ｐの方向に回転することにより、記録
紙２００は図中矢印Ｍの方向に送られる。このときイン
クジェットヘッド１００は図中矢印り、　　Ｈの方向に
移動しながら記録紙２００上にインク像を形成していく
。

第２図は、本発明の一実施例のインクジェットヘッドの
全体斜視図である。１０はスペーサーであり、ノズル形
成基板２０（以下ノズルプレートと呼ぶ）と圧力発生部
材３０との間隔を決めている。厚さは１０μｍである。

ノズルプレート２０は５０μｍのＮｉで形成されている
。ノズル２１の出口径は５０μｍである。ノズル２１は
５０μｍ間隔で１６個ずつずらされて千鳥に計３２個、
圧力発生部材３０の中央とノズルの中央が一致するよう
に配列されている。

第３図は、圧力発生部材３０の構造図である。

上部が１００μｍのＰＺＴ３１であり、下部が約５０μ
ｍの弾性板３２で形成されている。この弾性板には、Ｎ
ｉ、インバー　ＭＯなどが用いられている。

第４図は、本発明の一実施例のインクジェットヘッドの
全体上挽回であり、圧力発生部材３０であるＰＺＴの配
列を示したものである。圧力発生部材３０は、ノズル２
１と同様に５０μｍ間隔で１６個ずつずらされて、千鳥
に計３２個配列されている。またノズルの間隔は０．２
１ｍｍである。更に各圧力発生部材３０は、取り付け方
向を僅かずつ変化させているので、圧力発生部材の取り
付け部（第４図のＢ点）の幅が０．３０ｍｍで圧力発生
部材のノズル近傍部（第４図のＡ点）の幅０　、１　’
５　ｍｍで、圧力発生部材の取り付け部の幅とノズル近
傍部の幅の比が２対１となっている。

これにより、同一変位を得るための、固有周期を約４０
％向上させることができる。又同一固有周期を確保すれ
ば変位を約４０％増加させることができる。これは、梁
の剛性アップには、その根元部分の剛性アップが効果的
であり、梁の振動体としての等画質量はその先端部分の
質量を減らすことが効果的であるためである。

圧力発生部材をこのように取り付けることによって、固
有周期を低下させることなく、圧力発生部材先端を細く
することができ、それに伴いノズルの間隔寸法を小さく
でき、高密度化できる。また小さいエネルギーで、十分
なパワーを発生させることができる。

次に第５図を用いて、本発明の別の実施例を説明する。

第５図は、本発明の一実施例の全体上挽回であり、圧力
発生部材３０であるＰＺＴの配列を示したものである。

圧力発生部材３０は、円を６等分した形に並んでおり、
その下にノズル２１が圧力発生部材の中央とノズルの中
央が一致するように配列されている。なお、Ｒ，Ｌは第
１図のＲ，Ｌに相当し、インクジェットヘッドの移動す
る方向を示したものである。

この場合は、圧力発生部材が、三角形をしている為、同
一変位を得るための固有周期を約１００％向上させるこ
とができる。又、同一固有周期を確保すれば変位を約１
００％増加させることができる。又、ヘッド部を小型化
することができ、先と同様にノズル部を高密度化できる
。

［発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明のインクジェットヘッド
は圧力発生部材の取りつけ向きを少しずつ変化させて取
り付けであるため、圧力発生部材の先端部の幅が後端部
に比べて細いためノズルを高密度化させても、圧力発生
部材の固有周波数をその変位を低下させずに高くさせて
駆動することができる。しかも、ノズル密度を高くして
も圧力発生部材の先端部の変位が大きいので、ノズル形
成基板と圧力発生部材との間にあるインクを高速にかつ
高圧に加速できる。従って、十分なインク滴の突出速度
・突出量を確保しつつ、周波数応答性・周波数安定性に
優れたインクジェットヘッドを提供することができる。

また、ノズル部を高密度化することによって解像度を上
げることができ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のインクジェットヘッドを用
いたプリンターの全体概略斜視図。 第２図は本発明の一実施例のインクジェットヘッドの全
体斜視図。 第３図は、圧力発生部材の構造図。 第４図は本発明の一実施例のインクジェットヘッドの全
体上挽回。 第５図は本発明の一実施例のインクジェットヘッドの全
体上挽回。 １００・・・・インクジェットヘッド １０１・・・・電源ライン ２００・・・・記録紙 ３００・・・・プラテン １０・・・・スペーサー ２０・・・・ノズルプレート ２１・・・・ノズル ３０・・・・圧力発生部材 ３１・・・・ＰＺＴ ３２・・・・弾性板 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のノズルを有するノズル形成基板と、前記ノ
   ズルの各々に１対１に対向して配置され、インクの中に
   浸されている圧力発生部材と該圧力発生部材に電圧を印
   加する電圧印加手段とを備え、印加電圧により前記圧力
   発生部材を変位させ、前記ノズル基板との間隔に存在す
   るインクの圧力を高め、前記ノズルから、前記インクを
   突出させるインクジェットヘッドに於いて、 前記圧力発生部材の取り付け向きを少しずつ変化させた
   ことを特徴とするインクジェットヘッド。
2. （２）前記圧力発生部材の、取り付け部の幅が前記ノズ
   ル近傍部の幅より広いことを特徴とする請求項１に記載
   のインクジェットヘッド。