JPH091793A - インクジェット式プリントヘッド - Google Patents
インクジェット式プリントヘッドInfo
- Publication number
- JPH091793A JPH091793A JP15317795A JP15317795A JPH091793A JP H091793 A JPH091793 A JP H091793A JP 15317795 A JP15317795 A JP 15317795A JP 15317795 A JP15317795 A JP 15317795A JP H091793 A JPH091793 A JP H091793A
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- chamber
- piezoelectric
- print head
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧電素子を使用したインクジェット式プリン
トヘッドにおいて、効率の良いインク吐出と、高速で安
定したインク供給を行う構造を提供する。 【構成】 インク吐出に使用する圧電ひずみ素子１０の
駆動部内部にインク供給路２を設けた構成とする。
トヘッドにおいて、効率の良いインク吐出と、高速で安
定したインク供給を行う構造を提供する。 【構成】 インク吐出に使用する圧電ひずみ素子１０の
駆動部内部にインク供給路２を設けた構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タに係わり、特に、インク吐出手段として、電気的信号
を機械的エネルギに変換する圧電ひづみ素子を使用した
インクジェット式プリントヘッドに関する。
タに係わり、特に、インク吐出手段として、電気的信号
を機械的エネルギに変換する圧電ひづみ素子を使用した
インクジェット式プリントヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来幅広く使用されている圧電素子を使
用したドロップオンデマンド式プリントヘッドの第１の
例を図５に示す。
用したドロップオンデマンド式プリントヘッドの第１の
例を図５に示す。
【０００３】図５に示すように、この第１の従来例は、
電気信号を機械的エネルギに変換する圧電ひづみ素子１
２、この圧電ひづみ素子１２に電気的信号をおくるため
の信号線６、７、圧電素子１２の圧力をインクに伝播す
るための振動板８、この振動板８により与えられたイン
ク中の加圧エネルギをノズル４にまで伝播するための加
圧室３、この加圧室３内へ共通インク室１から、インク
を供給するためのインク供給路２により構成されてい
る。
電気信号を機械的エネルギに変換する圧電ひづみ素子１
２、この圧電ひづみ素子１２に電気的信号をおくるため
の信号線６、７、圧電素子１２の圧力をインクに伝播す
るための振動板８、この振動板８により与えられたイン
ク中の加圧エネルギをノズル４にまで伝播するための加
圧室３、この加圧室３内へ共通インク室１から、インク
を供給するためのインク供給路２により構成されてい
る。
【０００４】またこのインク供給路２には例えば特開平
４−３４１８５４号公報（第２の従来例）に示されるよ
うに、振動板８の加圧をノズル４に効率的に伝え、かつ
インク供給の妨げにならないように、図６に示すよう
に、開閉弁９を設けた構造の技術も提案されている。
４−３４１８５４号公報（第２の従来例）に示されるよ
うに、振動板８の加圧をノズル４に効率的に伝え、かつ
インク供給の妨げにならないように、図６に示すよう
に、開閉弁９を設けた構造の技術も提案されている。
【０００５】次に、プリントヘッド各部の働きとインク
吐出の一連の動作を図を用いて説明する。
吐出の一連の動作を図を用いて説明する。
【０００６】図５においてインクは共通インク室１から
インク供給路２、加圧室３を介してノズル４の先端まで
充填されている。この時印字信号が信号線６に送られる
と、圧電ひずみ素子１２の電極間に電位が生じ、圧電ひ
づみ素子が図５中Ｅの方向へ変位し、振動板８を介し
て、加圧室３中のインクは加圧され、インクはノズル４
の先端から図５中Ｆの方向へ吐出され、１ドットが紙面
上に形成される。その後インク滴として吐出された量の
インクがノズル４の毛細管現象により、加圧室３内に共
通インク室１からインク供給路２を経て供給され再充填
される。インクジェット式プリンタにおいては、この動
作を高速で行うことにより印字を行っている。
インク供給路２、加圧室３を介してノズル４の先端まで
充填されている。この時印字信号が信号線６に送られる
と、圧電ひずみ素子１２の電極間に電位が生じ、圧電ひ
づみ素子が図５中Ｅの方向へ変位し、振動板８を介し
て、加圧室３中のインクは加圧され、インクはノズル４
の先端から図５中Ｆの方向へ吐出され、１ドットが紙面
上に形成される。その後インク滴として吐出された量の
インクがノズル４の毛細管現象により、加圧室３内に共
通インク室１からインク供給路２を経て供給され再充填
される。インクジェット式プリンタにおいては、この動
作を高速で行うことにより印字を行っている。
【０００７】またこの他の駆動方法（第３の従来例）と
して、印字信号の入力により圧電ひづみ素子１２を図５
中Ｅとは反対方向に変位させて、加圧室３内に予めイン
ク滴として吐出する量のインクを共通インク室１からイ
ンク供給路２を経て充填し、その後圧電ひずみ素子１２
を放電により元の状態にもどしてインクを吐出する方法
（引き打ち法）も考案され、実用化されている。
して、印字信号の入力により圧電ひづみ素子１２を図５
中Ｅとは反対方向に変位させて、加圧室３内に予めイン
ク滴として吐出する量のインクを共通インク室１からイ
ンク供給路２を経て充填し、その後圧電ひずみ素子１２
を放電により元の状態にもどしてインクを吐出する方法
（引き打ち法）も考案され、実用化されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記圧電ひずみ素子を
使用したインクジェット式プリントヘッドにおいては、
インク吐出を効率良く高速に行うため以下のことが考え
られる。
使用したインクジェット式プリントヘッドにおいては、
インク吐出を効率良く高速に行うため以下のことが考え
られる。
【０００９】まずインク吐出の効率を良くするために
は、インク供給路２の波動の進行方向と波直角方向の断
面積を十分に小さくし、加圧室内の圧力エネルギが共通
インク室方向に逃げずに、インク吐出にむだなく使用さ
れる必要がある。
は、インク供給路２の波動の進行方向と波直角方向の断
面積を十分に小さくし、加圧室内の圧力エネルギが共通
インク室方向に逃げずに、インク吐出にむだなく使用さ
れる必要がある。
【００１０】次に、インク吐出を高速に行うためには、
インク供給路２のインク供給の流れの方向とは直角方向
の断面積を十分に大きくし、インク吐出後の加圧室への
インクの再充填を速くする必要がある。
インク供給路２のインク供給の流れの方向とは直角方向
の断面積を十分に大きくし、インク吐出後の加圧室への
インクの再充填を速くする必要がある。
【００１１】上述の２点はインク供給路形状について相
反する結果となり大きな課題となっている。
反する結果となり大きな課題となっている。
【００１２】また、上述のような課題を解決するため
に、図６（前記第２の従来例）に示されるように開閉弁
９をインク供給路２に付けた形状が考えられているが、
構造が複雑になり問題となっている。
に、図６（前記第２の従来例）に示されるように開閉弁
９をインク供給路２に付けた形状が考えられているが、
構造が複雑になり問題となっている。
【００１３】本発明は従来の上記実情に鑑みてなされた
ものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在
する上記諸課題を解決し、効率の良いインク吐出と高速
にして安定したインクの供給を実現することを可能とし
た新規なインクジェット式プリントヘッドを供給するこ
とにある。
ものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在
する上記諸課題を解決し、効率の良いインク吐出と高速
にして安定したインクの供給を実現することを可能とし
た新規なインクジェット式プリントヘッドを供給するこ
とにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るインクジェット式プリントヘッドは、
電気的信号を圧電ひずみ素子により機械的エネルギに変
換し、この機械的エネルギによりインク流路内のインク
を加圧し複数のノズルよりインク滴の吐出を行うインク
ジェット式プリントヘッドにおいて、インク滴吐出後に
共通インク室よりそれぞれの流路内にインクが充填され
る際にインクが通過するインク供給路の一部を、前記圧
電ひずみ素子内部に設けたことを特徴としている。
に、本発明に係るインクジェット式プリントヘッドは、
電気的信号を圧電ひずみ素子により機械的エネルギに変
換し、この機械的エネルギによりインク流路内のインク
を加圧し複数のノズルよりインク滴の吐出を行うインク
ジェット式プリントヘッドにおいて、インク滴吐出後に
共通インク室よりそれぞれの流路内にインクが充填され
る際にインクが通過するインク供給路の一部を、前記圧
電ひずみ素子内部に設けたことを特徴としている。
【００１５】
【実施例】以下本発明をその好ましい一実施例について
図１、図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）、図４
（ａ）、（ｂ）を用いて具体的に説明する。
図１、図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）、図４
（ａ）、（ｂ）を用いて具体的に説明する。
【００１６】図１は本発明に係るインクジェット式プリ
ントヘッドの一実施例を示す概略断面図である。
ントヘッドの一実施例を示す概略断面図である。
【００１７】図１を参照するに、本発明の特徴の一つで
あるインク供給路２は、圧電ひずみ素子５の駆動部内に
設けられている。その他共通インク室１、加圧室３、ノ
ズル４、信号線６、７、振動板８の構成については従来
技術と同じである。
あるインク供給路２は、圧電ひずみ素子５の駆動部内に
設けられている。その他共通インク室１、加圧室３、ノ
ズル４、信号線６、７、振動板８の構成については従来
技術と同じである。
【００１８】次に、本発明の動作について図２（ａ）、
（ｂ）を用いて説明する。電気信号が信号線６、７を介
して圧電ひずみ素子５に送られると、圧電ひずみ素子５
は圧電縦効果により加圧室３内を加圧する方向（図２
（ｂ）中Ａ方向）に伸び、加圧室３内のインク中に圧力
波を発生させ、ノズル４の先端よりインク滴を吐出させ
る。この際にインク供給路２の内部は（図２（ｂ）中Ｂ
の方向）に縮まり、加圧室３内部で発生する圧力波がイ
ンク供給路２より供給インク室１へ逃げないようになる
ために、加圧エネルギはむだなくインク吐出に使用され
る。
（ｂ）を用いて説明する。電気信号が信号線６、７を介
して圧電ひずみ素子５に送られると、圧電ひずみ素子５
は圧電縦効果により加圧室３内を加圧する方向（図２
（ｂ）中Ａ方向）に伸び、加圧室３内のインク中に圧力
波を発生させ、ノズル４の先端よりインク滴を吐出させ
る。この際にインク供給路２の内部は（図２（ｂ）中Ｂ
の方向）に縮まり、加圧室３内部で発生する圧力波がイ
ンク供給路２より供給インク室１へ逃げないようになる
ために、加圧エネルギはむだなくインク吐出に使用され
る。
【００１９】また、加圧が終了し圧電ひずみ素子５が元
の状態（図２（ａ））に戻ると、インク供給路２の断面
は元の状態に戻り、インク充填の妨げにならない形状と
なる。
の状態（図２（ａ））に戻ると、インク供給路２の断面
は元の状態に戻り、インク充填の妨げにならない形状と
なる。
【００２０】図３（ａ）、（ｂ）は圧電横効果を使用し
たときの実施例の説明図であり、駆動方法は引き打ち法
を使用している。この場合には、電気信号が信号線６、
７を介して圧電ひずみ素子１０に与えられると、圧電ひ
ずみ素子１０は図（ｂ）のＣ方向に縮み、インク吐出の
前にインク供給が初めに行われる。この時圧電ひずみ素
子１０の内部に設けられたインク供給路２は図（ｂ）の
Ｄ方向に広がり、インク供給を行いやすくする。
たときの実施例の説明図であり、駆動方法は引き打ち法
を使用している。この場合には、電気信号が信号線６、
７を介して圧電ひずみ素子１０に与えられると、圧電ひ
ずみ素子１０は図（ｂ）のＣ方向に縮み、インク吐出の
前にインク供給が初めに行われる。この時圧電ひずみ素
子１０の内部に設けられたインク供給路２は図（ｂ）の
Ｄ方向に広がり、インク供給を行いやすくする。
【００２１】また放電により、圧電ひずみ素子１０がも
との状態に戻るにつれて加圧室内のインクは加圧され、
同時にインク供給路断面積も元の大きさに戻り、インク
供給路２を経て共通インク室１に逃げこむ圧力エネルギ
を抑える働きをする。
との状態に戻るにつれて加圧室内のインクは加圧され、
同時にインク供給路断面積も元の大きさに戻り、インク
供給路２を経て共通インク室１に逃げこむ圧力エネルギ
を抑える働きをする。
【００２２】図４（ａ）、（ｂ）はバイモルフタイプの
圧電ひずみ素子１１を使用した実施例の説明図であり、
圧電縦効果を使用した場合と同様に、インク吐出の際に
は圧電ひずみ素子１１内のインク供給路２は圧力波を圧
力室３から共通インク室１へそのエネルギを逃がさない
形状（図４（ｂ）参照）となり、その後インクを共通イ
ンク室１から加圧室３へ供給する際には加圧室３へのイ
ンク供給を極力妨げない形状（図４（ａ）参照）とな
る。
圧電ひずみ素子１１を使用した実施例の説明図であり、
圧電縦効果を使用した場合と同様に、インク吐出の際に
は圧電ひずみ素子１１内のインク供給路２は圧力波を圧
力室３から共通インク室１へそのエネルギを逃がさない
形状（図４（ｂ）参照）となり、その後インクを共通イ
ンク室１から加圧室３へ供給する際には加圧室３へのイ
ンク供給を極力妨げない形状（図４（ａ）参照）とな
る。
【００２３】また、上述した３つの場合ともに、インク
供給路２の断面積は形状が可変であるために電気信号
（電圧、パルス幅等）でコントロールすることにより、
インク供給スピードのコントロールを行うことができる
ために、駆動に合わせて適切なインク供給を行うことが
可能となるという利点も合わせ持っている。
供給路２の断面積は形状が可変であるために電気信号
（電圧、パルス幅等）でコントロールすることにより、
インク供給スピードのコントロールを行うことができる
ために、駆動に合わせて適切なインク供給を行うことが
可能となるという利点も合わせ持っている。
【００２４】本発明の構成によればまた、インク供給路
２は、その内部にインクの流通を増減または断続する、
図６に示す開閉弁を設けたのと同じ機能を有する。
２は、その内部にインクの流通を増減または断続する、
図６に示す開閉弁を設けたのと同じ機能を有する。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
圧電ひずみ素子を使用したインクジェット式プリントヘ
ッドにおいて、加圧室と共通インク室を結ぶ供給路を圧
電ひずみ素子の駆動部内部に設けることにより、部品点
数を増やすことなく簡単な構造で圧電ひずみ素子の駆動
エネルギをロスなくインク吐出に伝達することができ、
かつ加圧室内へのインク供給を高速に安定して実行でき
るという効果が得られる。
圧電ひずみ素子を使用したインクジェット式プリントヘ
ッドにおいて、加圧室と共通インク室を結ぶ供給路を圧
電ひずみ素子の駆動部内部に設けることにより、部品点
数を増やすことなく簡単な構造で圧電ひずみ素子の駆動
エネルギをロスなくインク吐出に伝達することができ、
かつ加圧室内へのインク供給を高速に安定して実行でき
るという効果が得られる。
【図１】本発明に係るインクジェット式プリントヘッド
の一実施例を示す概略断面図である。
の一実施例を示す概略断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は圧電縦効果を使用した場合の
動作説明図である。
動作説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は圧電横効果を使用した場合の
動作説明図である。
動作説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はバイモルフタイプを使用した
場合の動作説明図である。
場合の動作説明図である。
【図５】現状ヘッドの第１の従来例を示す概略断面図で
ある。
ある。
【図６】現状ヘッドの第２の従来例（解放弁使用例）を
示す概略断面図である。
示す概略断面図である。
１…共通インク室 ２…インク供給路 ３…加圧室 ４…ノズル ５…圧電ひずみ素子 ６、７…信号線 ８…振動板 ９…開閉弁 １０〜１２…圧電ひずみ素子
Claims (3)
- 【請求項１】 電気的信号を圧電ひづみ素子により機械
的エネルギに変換し、この機械的エネルギによリインク
流路内のインクを加圧し複数のノズルよりインク滴の吐
出を行うインクジェット式プリントヘッドにおいて、イ
ンク滴吐出後に共通インク室よりそれぞれの流路内にイ
ンクが充填される際にインクが通過するインク供給路の
一部を、前記圧電ひづみ素子の内部に設けたことを特徴
とするインクジェット式プリントヘッド。 - 【請求項２】 前記インク供給路の断面積は、前記圧電
ひずみ素子に印加される電気信号により可変することを
更に特徴とする請求項１に記載のインクジェット式プリ
ントヘッド。 - 【請求項３】 前記インク供給路はインクの流通を増減
または断続する開閉弁の機能をあわせもつことを更に特
徴とする請求項１に記載のインクジェット式プリントヘ
ッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7153177A JP2812253B2 (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | インクジェット式プリントヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7153177A JP2812253B2 (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | インクジェット式プリントヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH091793A true JPH091793A (ja) | 1997-01-07 |
| JP2812253B2 JP2812253B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=15556742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7153177A Expired - Fee Related JP2812253B2 (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | インクジェット式プリントヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812253B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6692106B2 (en) | 2000-08-09 | 2004-02-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Droplet ejector and liquid supply tube |
| JP2009208230A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ、アクチュエータの製造方法、液滴噴射装置、液滴噴射ヘッドおよびプリンタ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06126955A (ja) * | 1992-10-20 | 1994-05-10 | Ricoh Co Ltd | 静電変形型インクジェットヘッド及び該ヘッドによる記録方法 |
-
1995
- 1995-06-20 JP JP7153177A patent/JP2812253B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06126955A (ja) * | 1992-10-20 | 1994-05-10 | Ricoh Co Ltd | 静電変形型インクジェットヘッド及び該ヘッドによる記録方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6692106B2 (en) | 2000-08-09 | 2004-02-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Droplet ejector and liquid supply tube |
| JP2009208230A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ、アクチュエータの製造方法、液滴噴射装置、液滴噴射ヘッドおよびプリンタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2812253B2 (ja) | 1998-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |