JPH03187754A - inkjet head - Google Patents
inkjet headInfo
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- JPH03187754A JPH03187754A JP32760689A JP32760689A JPH03187754A JP H03187754 A JPH03187754 A JP H03187754A JP 32760689 A JP32760689 A JP 32760689A JP 32760689 A JP32760689 A JP 32760689A JP H03187754 A JPH03187754 A JP H03187754A
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- ink discharge
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- Pending
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
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等インクジェット方式の記録装置
に関し、更に詳細には同装置に用いられるインクジェッ
トヘッドに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an inkjet recording device such as a printer that flies ink droplets to form an ink image on a medium such as recording paper, and more specifically relates to an inkjet recording device such as a printer that forms an ink image on a medium such as a recording paper. The present invention relates to an inkjet head used.
従来のインクジェットヘッドの構成としては複数のイン
ク吐出開口を有する板状部材にインク吐出開口と一対一
に対応して圧電変換器からなる梁状振動子を設けた構造
が知られている(特公昭6O−8953)。A known structure of a conventional inkjet head is that a plate-like member having a plurality of ink discharge openings is provided with a beam-like vibrator made of a piezoelectric transducer in one-to-one correspondence with the ink discharge openings. 6O-8953).
上記従来技術のインクジェットヘッドの構造では振動子
とインク吐出開口の相対位置精度が吐出特性に影響する
ためこれを寓精度に管理する必要があり、特に複数の独
立したノズルを相互に近接して高密度配置することが困
難であった。またノズルを形成する部材と振動子との間
の間隙は発生圧力に影響するため数十ミクロン程度の微
小な値に高い精度で管理する必要があった。吐出インク
はこの間隙を通過してノズルに達するためこの部分の流
体抵抗により高い周波数で駆動した場合吐出インク量が
減少した。このため印字品質が低下したり、高い粘度の
インクが使えないといった問題点を有していた。In the structure of the conventional inkjet head described above, the relative positional accuracy of the vibrator and the ink ejection opening affects the ejection characteristics, so it is necessary to control this with precision. It was difficult to arrange the density. Furthermore, since the gap between the member forming the nozzle and the vibrator affects the generated pressure, it has to be controlled with high precision to a minute value of about several tens of microns. Since the ejected ink passes through this gap and reaches the nozzle, the amount of ejected ink decreases when driven at a high frequency due to fluid resistance in this part. For this reason, there have been problems in that print quality deteriorates and high viscosity ink cannot be used.
本発明の目的はこれらの問題点を解決して製造が容易で
印字品質が高いインクジェットヘッドを実現することに
ある。An object of the present invention is to solve these problems and realize an inkjet head that is easy to manufacture and has high print quality.
本発明のインクジェットヘッドはインク吐出開口を持つ
板状基板と対向して独立に駆動制御可能な複数の振動子
を有し該振動子と該板状基板との間に介在するインクを
上記インク吐出開口から吐出させるインクジェットヘッ
ドにおいて上記インク吐出開口は概ねスリット状であり
、一つのインク吐出開口が複数の振動子と対向するごと
く構成されていることを特徴とする。The inkjet head of the present invention has a plurality of vibrators that face a plate-like substrate having ink ejection openings and can be driven and controlled independently, and ejects the ink interposed between the vibrators and the plate-like substrate. In an inkjet head that discharges ink from an opening, the ink discharge opening is generally slit-shaped, and one ink discharge opening is configured to face a plurality of vibrators.
本発明の上記構成ではインク吐出開口が振動子の配列方
向に長いスリット状であるためこの方向の相対位置を管
理する必要が無く、また上記スリット部に毛細管力によ
り保持されるインクが吐出されるため供給抵抗に起因す
るインク量低下が生じない。In the above configuration of the present invention, since the ink ejection opening is in the shape of a long slit in the direction in which the vibrators are arranged, there is no need to manage the relative position in this direction, and ink that is held by capillary force is ejected into the slit portion. Therefore, the amount of ink does not decrease due to supply resistance.
次に実施例に基づいて本発明を説明する。 Next, the present invention will be explained based on examples.
第1図は本発明の一実施例を示すプリンタの斜視図であ
る。同図において記録紙10はプラテン11に捲き回さ
れ送りローラ12.13によって押圧される。ガイド軸
14.17に案内されプラテン軸に平行な方向に移動可
能なキャリッジ15上にインクジェットヘッド16が搭
載されて構成される。インクジェットヘッド16は独立
にインク滴を噴出制御可能な複数の電気機械変換器を有
しプラテン軸方向に走査されインク吐出開口から選択的
にインク滴を吐出し記録紙10上にインク像を形成する
。記録紙10はプラテン11、送りローラ12.13の
回転により走査方向と直交する副走査方向に搬送され記
録紙面上への印字が行われる。FIG. 1 is a perspective view of a printer showing an embodiment of the present invention. In the figure, recording paper 10 is wound around a platen 11 and is pressed by feed rollers 12 and 13. The inkjet head 16 is mounted on a carriage 15 that is guided by guide shafts 14 and 17 and movable in a direction parallel to the platen axis. The inkjet head 16 has a plurality of electromechanical transducers that can independently control the ejection of ink droplets, and selectively ejects ink droplets from the ink ejection openings by scanning in the platen axis direction to form an ink image on the recording paper 10. . The recording paper 10 is conveyed in the sub-scanning direction perpendicular to the scanning direction by rotation of the platen 11 and feed rollers 12 and 13, and printing is performed on the recording paper surface.
第2図に本発明の一実施例を示すインクジェットヘッド
の断面を示す。ベース材25、振動子21、スペーサ2
3、インク吐出開口24を有する板状基板22が予め固
定されユニット化され変換器ユニット31を構成し、さ
らに配線27が施される。変換器ユニット31の板状基
板22とスペーサ23はビン46.47を用いて装着す
る。ビン46.47に対応する板状基板22上の穴の一
方は長円形穴48であるため穴49を基準に一端で位置
決めされる。さらにヘッド内にはのインク26が供給さ
れ板状基地板22と振動子210間28に満たされる。FIG. 2 shows a cross section of an inkjet head showing an embodiment of the present invention. Base material 25, vibrator 21, spacer 2
3. The plate-shaped substrate 22 having the ink ejection openings 24 is fixed in advance and formed into a unit to constitute the converter unit 31, and the wiring 27 is further provided. The plate-like substrate 22 and spacer 23 of the converter unit 31 are attached using pins 46 and 47. Since one of the holes on the plate-like substrate 22 corresponding to the bins 46 and 47 is an oblong hole 48, it is positioned at one end with reference to the hole 49. Furthermore, ink 26 is supplied into the head and fills the space 28 between the plate-shaped base plate 22 and the vibrator 210.
振動子21はPZTよりなる圧電材層35の片面にAu
薄層よりなる電極層33とこの反対面にNi薄層よりな
る金属層34を有する多層構造をなす。The vibrator 21 has a piezoelectric material layer 35 made of PZT with Au on one side.
It has a multilayer structure including an electrode layer 33 made of a thin layer and a metal layer 34 made of a thin Ni layer on the opposite side.
第3図(a)、(b)に変換器ユニット31とその周辺
部の構成を示す。第2図と同一の部材には同一の番号を
付す。第3図(a)にその製造過程を示す。前述の振動
子21を構成する多層板40とベース材25、スペーサ
23を接着剤等で一体に接合する。その後第3図(b)
に示すようにダイシング加工により複数の溝41をいれ
て各振動子42を形成してそれぞれ独立に駆動可能な複
数の振動子とする。溝41はベース材25まで及ぶ深さ
とすることで相互干渉のない複数個の片持ち梁状の振動
子が形成できる。ベース材25は電気接続される電極パ
ターン43が上面に施された絶縁体(ガラス、セラミッ
ク等)が用いられる。FIGS. 3(a) and 3(b) show the configuration of the converter unit 31 and its peripheral parts. The same members as in FIG. 2 are given the same numbers. FIG. 3(a) shows the manufacturing process. The multilayer plate 40, base material 25, and spacer 23 constituting the above-mentioned vibrator 21 are joined together with an adhesive or the like. Then Figure 3(b)
As shown in FIG. 3, a plurality of grooves 41 are formed by dicing to form each vibrator 42, thereby forming a plurality of vibrators that can be driven independently. By making the groove 41 deep enough to reach the base material 25, a plurality of cantilever-shaped vibrators without mutual interference can be formed. The base material 25 is an insulator (glass, ceramic, etc.) having an electrode pattern 43 on its upper surface for electrical connection.
さらに外部の駆動回路と接続するために第2図に示すよ
うにベース材上の電極パターン43と対向する位置に対
応する配線パターンを有するフレキシブル基板の配線2
7が接合される。各振動子21とも共通電位に保つため
の電極は上述の面と反対側の金属層34の面にスペーサ
23を接合する際に電気接続されて配線される。板状基
板22上に設けられるインク吐出開口24は振動子21
の配列方向に一致する方向に延びるスリット状形状であ
る。Further, wiring 2 of the flexible substrate has a wiring pattern corresponding to a position facing the electrode pattern 43 on the base material as shown in FIG. 2 for connection with an external drive circuit.
7 is joined. Electrodes for keeping each vibrator 21 at a common potential are electrically connected and wired when bonding the spacer 23 to the surface of the metal layer 34 opposite to the above-mentioned surface. The ink discharge opening 24 provided on the plate-like substrate 22 is connected to the vibrator 21.
It has a slit-like shape extending in a direction that coincides with the arrangement direction.
次に第3図および第2図を用いてヘッド本体への変換器
ユニット31およびその周辺部材の組み込み構造を説明
する。変換器ユニット31はヘッドフレーム20に対し
この上に立てられた一つの位置決めビン(図示せず)と
穴44で位置決めされ別の穴45を用いてねじ32によ
りねじ止めされて固定される。Next, a structure for incorporating the transducer unit 31 and its peripheral members into the head body will be explained using FIG. 3 and FIG. 2. The converter unit 31 is positioned with respect to the head frame 20 by one positioning pin (not shown) set up on the head frame 20 and a hole 44, and is fixed by being screwed with a screw 32 using another hole 45.
次に動作を説明する。配線27を介して振動子21の両
側に形成された電極層33と金属層34との間に電圧を
印加することによりこの間の圧電材層35が収縮し一方
金属層34は収縮しないため曲げモーメントが生じ振動
子21の自由端先端は板状基板22から遠ざかる方向に
変位する。次にこの電圧を解除すると振動子21の弾性
的な復元力により変位し発生する圧力でインク吐出開口
24からインクが吐出する。Next, the operation will be explained. By applying a voltage between the electrode layer 33 and the metal layer 34 formed on both sides of the vibrator 21 via the wiring 27, the piezoelectric material layer 35 between them contracts, while the metal layer 34 does not contract, so a bending moment is generated. This occurs, and the tip of the free end of the vibrator 21 is displaced in the direction away from the plate-shaped substrate 22. Next, when this voltage is released, the vibrator 21 is displaced by the elastic restoring force, and ink is ejected from the ink ejection opening 24 due to the generated pressure.
以上述べたように本発明の上記構成によればインク吐出
開口が機械電気変換器の配列方向に長いスリット状であ
るためこの方向の相対位置を管理する必要が無く製造が
容易になるという効果を有する。また上記スリット部に
保持されるインクが吐出されるため供給抵抗に起因する
インク量低下が生じない。このため高周波数駆動が可能
になるという効果を有する。また微小径の複数個の円形
形状ノズルを用いないためノズルを形成する部材の製造
が容易であり、更にこの部材と振動子の間の寸法の計測
も例えば光学的方法を用いる等が可能となりこの点でも
製造が容易となる。As described above, according to the above structure of the present invention, since the ink ejection opening is in the form of a long slit in the direction in which the mechanical and electrical transducers are arranged, there is no need to manage the relative position in this direction, which facilitates manufacturing. have Further, since the ink held in the slit portion is ejected, a decrease in the amount of ink due to supply resistance does not occur. This has the effect of enabling high frequency driving. In addition, since multiple circular nozzles with minute diameters are not used, it is easy to manufacture the components that form the nozzles, and it is also possible to measure the dimensions between this component and the vibrator using, for example, an optical method. This also makes manufacturing easier.
第1図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドを具備したプリンタの斜視図。
第2図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドの断面図。
第3図(a)は本発明による一実施例を示すインクジェ
ットヘッドの圧電変換器周辺部の製造工程を示す斜視図
、(b)は変換器ユニットの斜視図。
16 インクジェットヘッド
21.42 振動子
22 板状基板
24 インク吐出開口
25 ペース材
26 インク
31 変換器ユニット
以上FIG. 1 is a perspective view of a printer equipped with an inkjet head showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of an inkjet head showing an embodiment of the present invention. FIG. 3(a) is a perspective view showing the manufacturing process of the peripheral part of the piezoelectric transducer of an inkjet head showing one embodiment of the present invention, and FIG. 3(b) is a perspective view of the transducer unit. 16 Inkjet head 21.42 Vibrator 22 Plate substrate 24 Ink discharge opening 25 Paste material 26 Ink 31 Converter unit or above
Claims (1)
制御可能な複数の振動子を有し該振動子と該板状基板と
の間に介在するインクを上記インク吐出開口から吐出さ
せるインクジェットヘッドにおいて上記インク吐出開口
は概ねスリット状であり、一つのインク吐出開口が複数
の振動子と対向するごとく構成されていることを特徴と
するインクジェットヘッド。An inkjet head that has a plurality of vibrators that face a plate-like substrate having an ink discharge opening and that can be independently driven and controlled, and that discharges ink interposed between the vibrators and the plate-like substrate from the ink discharge opening. An ink jet head characterized in that the ink discharge opening is generally slit-shaped and configured such that one ink discharge opening faces a plurality of vibrators.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32760689A JPH03187754A (en) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | inkjet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32760689A JPH03187754A (en) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | inkjet head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03187754A true JPH03187754A (en) | 1991-08-15 |
Family
ID=18200935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32760689A Pending JPH03187754A (en) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | inkjet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03187754A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100911258B1 (en) * | 2008-04-07 | 2009-08-06 | 금호전기주식회사 | Induction Fluorescent Lamp |
-
1989
- 1989-12-18 JP JP32760689A patent/JPH03187754A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100911258B1 (en) * | 2008-04-07 | 2009-08-06 | 금호전기주식회사 | Induction Fluorescent Lamp |
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