JPH03258550A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
- Publication number
- JPH03258550A JPH03258550A JP5875290A JP5875290A JPH03258550A JP H03258550 A JPH03258550 A JP H03258550A JP 5875290 A JP5875290 A JP 5875290A JP 5875290 A JP5875290 A JP 5875290A JP H03258550 A JPH03258550 A JP H03258550A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- piezoelectric actuator
- vibration plate
- recording head
- ink 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.)
- Pending
Links
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］
本発明はインクジェット記録ヘッドに関する。
［従来の技術］
ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等の電子機
器の出力装置としてプリンタが多く用いられている。こ
のプリンタのヘッドの１つにインクジェット式の記録ヘ
ッドがある。
器の出力装置としてプリンタが多く用いられている。こ
のプリンタのヘッドの１つにインクジェット式の記録ヘ
ッドがある。
第４図は従来のこの種のインクジェット記録ヘッドの分
解斜視図を示す。
解斜視図を示す。
同図において、基板１１上には櫛状の圧電アクチュエー
タ１２が設けられている。圧電アクチュエタ１２の歯に
相当する部分の上面には共通電極１３が設けられており
、図では一部が隠れているが、その下面には信号電極１
４が設けられている。各電極１３及び１４は駆動回路１
５に接続されている。
タ１２が設けられている。圧電アクチュエタ１２の歯に
相当する部分の上面には共通電極１３が設けられており
、図では一部が隠れているが、その下面には信号電極１
４が設けられている。各電極１３及び１４は駆動回路１
５に接続されている。
圧電アクチュエータ１２上に振動板１６を介してカバー
ブロック１７が接合されている。このカバーブロック１
７は振動板Ｉ６との間にインク室１８及びノズル１９が
一体的に形成されている。
ブロック１７が接合されている。このカバーブロック１
７は振動板Ｉ６との間にインク室１８及びノズル１９が
一体的に形成されている。
図示しない外部の制御回路から駆動回路１５を介して信
号電極１３のいずれかに電圧が印加される。
号電極１３のいずれかに電圧が印加される。
このため、対応する圧電アクチュエータ１２の歯１２ａ
が圧電効果によって変位し、振動板１６の対応部位が押
し上げられる。これによってインク室Ｉ８の容積が収縮
しインクがノズル１９から噴射され用紙等の上に印字が
行われる。
が圧電効果によって変位し、振動板１６の対応部位が押
し上げられる。これによってインク室Ｉ８の容積が収縮
しインクがノズル１９から噴射され用紙等の上に印字が
行われる。
［発明が解決しようとする課題］
上述した従来のインクジェット記録ヘッドでは、歯１２
ａの部分に信号電圧が印加されるように構成されており
、その部分だけが分極されている。このため歯１２ｂが
変形しないのに対して歯１２ａが上方向（第５図）に伸
長し、振動板１６が第４図のＡ−Ａ線断面図である第５
図に示すように波状に変形してしまう。
ａの部分に信号電圧が印加されるように構成されており
、その部分だけが分極されている。このため歯１２ｂが
変形しないのに対して歯１２ａが上方向（第５図）に伸
長し、振動板１６が第４図のＡ−Ａ線断面図である第５
図に示すように波状に変形してしまう。
さらに、このような振動板１６の変形によって、余分な
噴射エネルギが必要となる。即ち、この振動板１６から
歯１２ａに対し常に変形による押圧力が作用しているた
め、信号電圧に対する歯１２ａの変形応答量が無負荷時
に比べて小さくなり、インク室１８の容積変化量が小さ
くなる。このため、インクに対して余分な加圧力、つま
り噴射エネルギを得るためにはより高い電気的エネルギ
を与えなければならない。
噴射エネルギが必要となる。即ち、この振動板１６から
歯１２ａに対し常に変形による押圧力が作用しているた
め、信号電圧に対する歯１２ａの変形応答量が無負荷時
に比べて小さくなり、インク室１８の容積変化量が小さ
くなる。このため、インクに対して余分な加圧力、つま
り噴射エネルギを得るためにはより高い電気的エネルギ
を与えなければならない。
従って本発明の目的はこのような振動板の不必要な変形
を回避でき、しかもエネルギ変換効率を高めることので
きるインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
を回避でき、しかもエネルギ変換効率を高めることので
きるインクジェット記録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］
上述の目的は本発明によれば、インク室を形成するカバ
ーブロックと、カバーブロックに接合された振動板と、
振動板と複数の接合面を有し複数の接合面を全て同時に
押圧する圧電アクチュエタとを備えることにより達成さ
れる。
ーブロックと、カバーブロックに接合された振動板と、
振動板と複数の接合面を有し複数の接合面を全て同時に
押圧する圧電アクチュエタとを備えることにより達成さ
れる。
［作用］
圧電アクチュエータの全ての凸部の電極に信号電圧が印
加される。これにより全ての凸部の圧電体が圧電効果に
より同時に縦方向、即ち振動板を押す方向に変位する。
加される。これにより全ての凸部の圧電体が圧電効果に
より同時に縦方向、即ち振動板を押す方向に変位する。
これによって振動板が押圧されインク室の容積が減少し
、圧力が上昇してインクがノズルより噴出され、用紙等
に印字が行われる。
、圧力が上昇してインクがノズルより噴出され、用紙等
に印字が行われる。
［実施例コ
以下本発明によるインクジェット記録ヘッドを実施例に
より詳細に説明する。
より詳細に説明する。
第２図は本発明の一実施例としてのインクジェット式プ
リンタ用の記録ヘッドの斜視図である。
リンタ用の記録ヘッドの斜視図である。
同図に示すように、圧電アクチュエータ２１に振動板２
２が接合され、この振動板２２に複数のノズル２３を有
するカバーブロック２４が接合されることでインクジェ
ット記録ヘッドが構成される。
２が接合され、この振動板２２に複数のノズル２３を有
するカバーブロック２４が接合されることでインクジェ
ット記録ヘッドが構成される。
第１図は第２図のＡ−Ａ線部分断面図である。
同図において圧電アクチュエータ２１の凸部２１ａには
信号電極２５ａと共通電極２６ａとが設けられている。
信号電極２５ａと共通電極２６ａとが設けられている。
同様に凸部２１ｂにも信号電極２５ｂと共通電極２６ｂ
が設けられている。
が設けられている。
信号電極２５ａと信号電極２５ｂとは互いに共通に接続
されており図示しない駆動回路に接続されている。共通
電極２６ａと共通電極２６ｂも互いに共通に接続されて
おり、駆動回路に接続されている。
されており図示しない駆動回路に接続されている。共通
電極２６ａと共通電極２６ｂも互いに共通に接続されて
おり、駆動回路に接続されている。
即ち圧電アクチュエータ２１の各凸部２１ａ及び２１ｂ
は並列接続されている。
は並列接続されている。
圧電アクチュエータ２１の各凸部２１ａ及び２１ｂの上
には振動板２２が接合されている。
には振動板２２が接合されている。
振動板２２の上には、複数の凹部、即ち溝が形成された
カバーブロック２４が接合されている。カバーブロック
２４の凸部２７は圧電アクチュエータ２１の凸部２１ｂ
と対向するように接合されている。
カバーブロック２４が接合されている。カバーブロック
２４の凸部２７は圧電アクチュエータ２１の凸部２１ｂ
と対向するように接合されている。
圧電アクチュエータ２１は一方の面倒に複数の凹部即ち
、複数の溝か形成されている。これらの溝は、例えばダ
イシングソー、レーザ等で加工されるが、圧電体の焼成
前にプレス、射出成型等の加圧を施してもよい。
、複数の溝か形成されている。これらの溝は、例えばダ
イシングソー、レーザ等で加工されるが、圧電体の焼成
前にプレス、射出成型等の加圧を施してもよい。
なお、圧電アクチュエータ２１の圧電体の材料としては
好ましくはＰＺＴ （ジルコンチタン酸鉛）が用いられ
る。
好ましくはＰＺＴ （ジルコンチタン酸鉛）が用いられ
る。
さらに圧電アクチュエータ２１の凸部２１ａ及び２１ｂ
は、図では単層構造として示しであるが多層構造として
もよい。
は、図では単層構造として示しであるが多層構造として
もよい。
各電極２５ａ 、 ２５ｂ 、 ２６ａ及び２６ｂは圧
電アクチュエータ２１に無電解メツキを施して形成され
るがフォトエツチングによって形成してもよい。
電アクチュエータ２１に無電解メツキを施して形成され
るがフォトエツチングによって形成してもよい。
さらに信号電極２５ａ及び２５ｂは圧電アクチュエタ２
１の表面（図の下側）に設けてもよい。但し、圧電アク
チュエータ２１の凸部２１ａ及び２１ｂの変位方向は振
動板２２を同一方向（図の上方向）に押圧するものとす
る。
１の表面（図の下側）に設けてもよい。但し、圧電アク
チュエータ２１の凸部２１ａ及び２１ｂの変位方向は振
動板２２を同一方向（図の上方向）に押圧するものとす
る。
カバーブロック２４は複数の溝と振動板２２とで複数の
インク室２８及びインク室２８に連通した図示しないノ
ズルが一体的に形成されている。カバーブロック２４は
例えば感光性ガラスをフォトエツチングによって形成さ
れる。
インク室２８及びインク室２８に連通した図示しないノ
ズルが一体的に形成されている。カバーブロック２４は
例えば感光性ガラスをフォトエツチングによって形成さ
れる。
次に本実施例の記録ヘッドの動作について説明する。
図示しない駆動回路から信号電極２５ａ及び２５ｂに信
号電圧が印加され、圧電縦効果により圧電アクチュエー
タ２１の各凸部２１ａ及び２１ｂが図中矢印方向に変位
する。
号電圧が印加され、圧電縦効果により圧電アクチュエー
タ２１の各凸部２１ａ及び２１ｂが図中矢印方向に変位
する。
これにより振動板２２の対応部位が押し上げられる。こ
のため、その押し上げられた部位に対応するインク室２
８の容積が収縮し、収縮する際の圧力によりインク室２
８内のインクがノズルから噴射され用紙等の上に印字さ
れる。
のため、その押し上げられた部位に対応するインク室２
８の容積が収縮し、収縮する際の圧力によりインク室２
８内のインクがノズルから噴射され用紙等の上に印字さ
れる。
このように凸部２１ａ及び２１ｂは、信号電圧が印加さ
れると等しく分極されるため、変位する長さが同一とな
っている。従って、振動板２２が波打ち状態にならず平
坦に保たれる。
れると等しく分極されるため、変位する長さが同一とな
っている。従って、振動板２２が波打ち状態にならず平
坦に保たれる。
第３図は第１図に示すインクジェット記録ヘッドの振動
板２２の反力と振動板２２の変形量との関係を表す反力
特性図である。
板２２の反力と振動板２２の変形量との関係を表す反力
特性図である。
同図（Ａ）において、振動板が平坦な状態のとき反力と
振動板の変形量とは比例する（最終的に振動板に与えら
れている外力と振動板の変形量は比例する）ことを示す
。
振動板の変形量とは比例する（最終的に振動板に与えら
れている外力と振動板の変形量は比例する）ことを示す
。
平坦な振動板を振動させるときに最終的に必要な力は、
振動板変形完了時の振動板の反力である。
振動板変形完了時の振動板の反力である。
さらにノズルからインクを噴射させるために必要なもの
は振動板の変形によるインク室の容積変化である。
は振動板の変形によるインク室の容積変化である。
例えば平坦な振動板を振動させてインク室のインクを噴
射させるのに体積変化Δ■が必要であり、振動板の変形
Ｌ１必要であるとする。そのとき最終的に振動板に与え
られる力はＦｌである（同図（Ｂ））。
射させるのに体積変化Δ■が必要であり、振動板の変形
Ｌ１必要であるとする。そのとき最終的に振動板に与え
られる力はＦｌである（同図（Ｂ））。
一方、波状に変形した振動板を振動させる場合、Ｒだけ
初期変位しているので、体積変化Δ■を得るには、この
状態からＬ２まで変位させる必要になる（一般にＬ１≠
Ｌ２）。このとき、最終的に振動板に与えられている力
はＦ２である（同図（Ｃ））。
初期変位しているので、体積変化Δ■を得るには、この
状態からＬ２まで変位させる必要になる（一般にＬ１≠
Ｌ２）。このとき、最終的に振動板に与えられている力
はＦ２である（同図（Ｃ））。
振動板からの反力はＦｌ ＜Ｆ２なので波状に変形した
振動板を振動させる場合、ＰｚＴにより大きな電気的エ
ネルギを与えなければならないので効率が低下する。な
お、同図（Ａ）〜（Ｃ）はいずれも振動板の最終的な状
態での関係を示す。
振動板を振動させる場合、ＰｚＴにより大きな電気的エ
ネルギを与えなければならないので効率が低下する。な
お、同図（Ａ）〜（Ｃ）はいずれも振動板の最終的な状
態での関係を示す。
従って本発明のインクジェット記録ヘッドは振動板を不
必要に変形させることがないため、変形した振動板を振
動させるための余分な電気的エネルギを必要としない。
必要に変形させることがないため、変形した振動板を振
動させるための余分な電気的エネルギを必要としない。
このためエネルギの変換効率を高めることができる。
［発明の効果］
以上詳細に説明したように、本発明によればインク室を
形成するカバーブロックと、カバーブロックに接合され
た振動板と、振動板と複数の接合面を有し該複数の全て
の接合面を同時に押圧する圧電アクチュエータとを備え
ているため、振動板の無用の変形を防止できる。しかも
変形した振動板を振動させるための余分な電気的エネル
ギを省略することができるのでエネルギ変換効率を向上
することができる。
形成するカバーブロックと、カバーブロックに接合され
た振動板と、振動板と複数の接合面を有し該複数の全て
の接合面を同時に押圧する圧電アクチュエータとを備え
ているため、振動板の無用の変形を防止できる。しかも
変形した振動板を振動させるための余分な電気的エネル
ギを省略することができるのでエネルギ変換効率を向上
することができる。
第１図は本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例の
部分断面図、第２図は同実施例の外観斜視図、第３図は
第１図に示すインクジェット記録ヘッドの振動板の反力
と振動板の変形量との関係を表す反力特性図、第４図は
インクジェット記録ヘッドの従来例を示す分解斜視図、
第５図は第４図に示すＡ−Ａ線断面図である。 ２１・・・・・・圧電アクチュエータ、２１ａ 、 ２
１ｂ 、 ２７・・・・・・凸部、２２・・・・・・振
動板、２３・・・・・・ノズル、２４・・・・・・カバ
ーブロック、２５ａ１２５ｂ・・・・・・信号電極、２
６ａ１２６ｂ・・・・・・共通電極、２８・・・・・・
インク室。 土Ｏ
部分断面図、第２図は同実施例の外観斜視図、第３図は
第１図に示すインクジェット記録ヘッドの振動板の反力
と振動板の変形量との関係を表す反力特性図、第４図は
インクジェット記録ヘッドの従来例を示す分解斜視図、
第５図は第４図に示すＡ−Ａ線断面図である。 ２１・・・・・・圧電アクチュエータ、２１ａ 、 ２
１ｂ 、 ２７・・・・・・凸部、２２・・・・・・振
動板、２３・・・・・・ノズル、２４・・・・・・カバ
ーブロック、２５ａ１２５ｂ・・・・・・信号電極、２
６ａ１２６ｂ・・・・・・共通電極、２８・・・・・・
インク室。 土Ｏ
Claims (1)
- インク室を形成するカバーブロックと、該カバーブロッ
クに接合された振動板と、該振動板と複数の接合面を有
し該複数の全ての接合面を同時に押圧する圧電アクチュ
エータとを備えたことを特徴とするインクジェット記録
ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5875290A JPH03258550A (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5875290A JPH03258550A (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03258550A true JPH03258550A (ja) | 1991-11-18 |
Family
ID=13093273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5875290A Pending JPH03258550A (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03258550A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5302976A (en) * | 1991-05-30 | 1994-04-12 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Low-voltage actuatable ink droplet ejection device |
| EP1291181A1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-12 | Océ-Technologies B.V. | Actuating device for a multi-nozzle ink jet printhead |
| US6702430B2 (en) | 2001-09-07 | 2004-03-09 | OcéTechnologies B.V. | Actuating device for a multi-nozzle ink jet printhead |
| JP2023064928A (ja) * | 2021-10-27 | 2023-05-12 | 株式会社リコー | 液体吐出ヘッドおよび液体を吐出する装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6090770A (ja) * | 1983-10-25 | 1985-05-21 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP5875290A patent/JPH03258550A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6090770A (ja) * | 1983-10-25 | 1985-05-21 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5302976A (en) * | 1991-05-30 | 1994-04-12 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Low-voltage actuatable ink droplet ejection device |
| EP1291181A1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-12 | Océ-Technologies B.V. | Actuating device for a multi-nozzle ink jet printhead |
| US6702430B2 (en) | 2001-09-07 | 2004-03-09 | OcéTechnologies B.V. | Actuating device for a multi-nozzle ink jet printhead |
| JP2023064928A (ja) * | 2021-10-27 | 2023-05-12 | 株式会社リコー | 液体吐出ヘッドおよび液体を吐出する装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5144342A (en) | Head for ink-jet printer | |
| JP3478297B2 (ja) | インクジェット式記録ヘッド | |
| JP2009160841A (ja) | 液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置 | |
| US5784085A (en) | Ink jet print head with flexible wall member having low and high elasticity portions | |
| CN1325263C (zh) | 压电喷墨头的驱动方法 | |
| JPH11348276A (ja) | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 | |
| JPH07148921A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP3250332B2 (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP3125299B2 (ja) | インクジェットプリンタ用の記録ヘッド | |
| JP2870462B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JP2625233B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JPH01235648A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JPH01283153A (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JPH05318727A (ja) | インクジェット式印字ヘッド駆動方法 | |
| JPH03243357A (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JP3487319B2 (ja) | 積層型インクジェット式記録ヘッド | |
| JPH10138471A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JPH03221458A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JPH03264360A (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JPH0550597A (ja) | インクジエツトプリンタヘツド | |
| JP3381678B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 | |
| JP2006069112A (ja) | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 | |
| JP3222321B2 (ja) | インクジェットヘッド | |
| JPH08118618A (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JP2000117971A (ja) | 積層圧電型駆動体及びその製造方法並びにインクジェットヘッド |