JP2001353889A - Mist jet type recording head and recorder using the same - Google Patents
Mist jet type recording head and recorder using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波振動等を利
用してインク滴を飛翔させるミストジェット式記録ヘッ
ド及びこれを用いた記録装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a mist jet recording head for flying ink droplets using ultrasonic vibration or the like and a recording apparatus using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１２は、従来のミストジェット式記録
ヘッドの構成を示す断面図である。この図において、ヘ
ッド本体３１は、縦長直線状部材２の側壁面２ａの横断
面が放物線状に形成された振動波反射体５と、この振動
波反射体５の下面に絶縁材９を介して接合された圧電振
動子３４と、振動波反射体５の上面に接合されたノズル
プレート３５とを備えて構成されている。ノズルプレー
ト３５は、振動波反射体５の側壁面２ａの放物面の焦点
位置Ｐに円形のノズル部３５ａが位置するように配置さ
れている。インクは振動波反射体５の側壁面２ａと絶縁
材９とにより囲まれたインク室３に充填される。2. Description of the Related Art FIG. 12 is a sectional view showing the structure of a conventional mist jet recording head. In this figure, a head main body 31 has a vibration wave reflector 5 in which a cross section of a side wall surface 2a of a vertically long linear member 2 is formed in a parabolic shape, and a lower surface of the vibration wave reflector 5 with an insulating material 9 interposed therebetween. The piezoelectric vibrator includes a bonded piezoelectric vibrator 34 and a nozzle plate 35 bonded to the upper surface of the vibration wave reflector 5. The nozzle plate 35 is arranged such that the circular nozzle portion 35a is located at the focal position P of the paraboloid of the side wall surface 2a of the vibration wave reflector 5. The ink is filled in the ink chamber 3 surrounded by the side wall surface 2 a of the vibration wave reflector 5 and the insulating material 9.
【０００３】圧電振動子３４の駆動電極３４ａにはドラ
イバ３８により高周波電圧が印加され、これにより発生
した超音波がインク室３内のインク中に放出される。イ
ンク中に放出された超音波のエネルギーはインクを媒体
として伝播し、振動波反射体５の側壁面２ａにおける反
射によって放物面の焦点位置Ｐに集束する。そして、焦
点位置Ｐに集束された高いエネルギー密度に達した超音
波により、インクが微粒子群としてノズルプレート３５
に開口されたノズル部３５ａから吐出する。[0003] A driver 38 applies a high-frequency voltage to a drive electrode 34 a of the piezoelectric vibrator 34, and the generated ultrasonic waves are emitted into the ink in the ink chamber 3. The energy of the ultrasonic waves emitted into the ink propagates using the ink as a medium, and is focused on the focal position P of the paraboloid by reflection on the side wall surface 2a of the vibration wave reflector 5. Then, the ultrasonic waves focused on the focal position P and reaching the high energy density cause the ink to be converted into fine particles to form the nozzle plate 35.
Is discharged from the nozzle portion 35a which is opened to the outside.
【０００４】ノズルプレート３５に開口されたノズル部
３５ａより吐出するインク微粒子は、「“Japan Hardco
py '99”論文集（日本画像学会）３４４頁）によれば、
ノズル部３５ａのメニスカスに生ずる微細な表面波の波
頭部より分離すると考えられている。図１３は、メニス
カスに励起される表面波とその波頭部より分離する微粒
子の形態を示している。メニスカスの径が超音波波長よ
りも小さく設定されているため、メニスカス全体が超音
波により略同位相で加振される。このとき、ノズル部３
５ａのエッジ部でメニスカス端部が確実に保持されるこ
とから、ノズル部３５ａのエッジ部からノズル部３５ａ
の中心部に向かって伝播速度νcで進行する表面波が励
起されると考えられている。一般に表面波の伝播速度ν
cは（１）式で与えられる。[0004] The fine ink particles ejected from the nozzle portion 35a opened in the nozzle plate 35 are described in "Japan Hardco.
According to the py '99 ”collection of papers (The Imaging Society of Japan), p. 344)
It is considered that the fine wave is separated from the crest of a fine surface wave generated in the meniscus of the nozzle portion 35a. FIG. 13 shows the surface waves excited by the meniscus and the form of fine particles separated from the wave front. Since the diameter of the meniscus is set smaller than the wavelength of the ultrasonic wave, the entire meniscus is vibrated by the ultrasonic wave at substantially the same phase. At this time, the nozzle 3
Since the meniscus end is securely held at the edge of the nozzle 5a, the nozzle 35a is moved from the edge of the nozzle 35a to the nozzle 35a.
Surface wave traveling at a propagation velocity [nu c toward the center portion of it is believed to be excited. In general, the propagation speed of surface waves ν
c is given by equation (1).
【０００５】νc＝√（２πσ／（ρλc）） …（１）Ν c = √ (2πσ / (ρλ c )) (1)
【０００６】ここで、σ：インクの表面張力、ρ：密
度、λc：波長である。波長λcは、加振周波数ｆ0の関
数として、（２）式より得られる。Here, σ is the surface tension of the ink, ρ is the density, and λ c is the wavelength. The wavelength λ c is obtained from the equation (2) as a function of the excitation frequency f 0 .
【０００７】 λc＝3√（２πσ／（ρｆ0 2）） …（２）[0007] λ c = 3 √ (2πσ / (ρf 0 2)) ... (2)
【０００８】また、振幅ｄcは、超音波として放出され
る圧電振動子の変位振幅にその集束倍率及び伝達効率等
を積算して得られるものであり、駆動電圧Ｖdに略比例
する。微粒子の分離は、表面波の振幅ｄcがその波長λc
よりも大きくなった時点で開始すると仮定して、インク
ミスト噴出のための条件は、αを定数として式（３）の
関係で与えられる。[0008] The amplitude d c is one obtained by integrating the concentration scale factor and transmission efficiency, etc. to the displacement amplitude of the piezoelectric vibrator that is released as an ultrasonic, substantially proportional to the driving voltage V d. Separation of fine particles, the amplitude d c of the surface wave is the wavelength lambda c
Assuming that the ink mist is started at a point in time when it becomes larger, the condition for ejecting the ink mist is given by the relationship of equation (3) with α as a constant.
【０００９】ｄc＝αＶd＞λc …（３）D c = αV d > λ c (3)
【００１０】一方、上記以外の従来技術としては、例え
ば特開昭６２−８５９４８号公報や特開平４−２９９１
５１号公報で開示されているものがある。前者は、超音
波振動により液体インクを霧化させると同時に帯電させ
て、電界により記録紙に付着させるようにしたものであ
る。後者は、圧電性基板の表面と裏面に一対以上の電極
を設けると共に、電極対の交差領域に相対峙するように
ノズルを形成したノズルプレートを配置して、電極間に
圧電性基板の共振周波数に等しい周期で変化する電圧を
印加して圧電性基板とノズルプレートとのギャップに保
持させたインクを飛翔させ、記録紙に付着させるように
したものである。On the other hand, conventional techniques other than those described above include, for example, JP-A-62-85948 and JP-A-4-2991.
There is one disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 51-51. In the former, the liquid ink is atomized by ultrasonic vibration and charged at the same time, and is attached to recording paper by an electric field. In the latter, a pair of electrodes are provided on the front surface and the back surface of the piezoelectric substrate, and a nozzle plate having a nozzle formed so as to face the intersection region of the electrode pair is disposed. Is applied so that the ink held in the gap between the piezoelectric substrate and the nozzle plate flies and is attached to the recording paper.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した公
報に記載されたミストジェット式記録ヘッドにあって
は、前者は、記録素子と同数の独立分離した超音波発生
手段を設けているので、装置が大型になる、解像度を上
げられないという問題がある。また、後者は、ノズルプ
レートに複数の圧電振動子それぞれに対応させて孔を形
成するので、高い位置合わせ精度が要求されると共に、
加工や組み立てに手間がかかり、価格が高くなるという
問題がある。By the way, in the mist jet recording head described in the above-mentioned publication, the former is provided with the same number of independent ultrasonic generating means as the number of recording elements. However, there is a problem that the size becomes large and the resolution cannot be increased. In the latter, since holes are formed in the nozzle plate corresponding to each of the plurality of piezoelectric vibrators, high alignment accuracy is required, and
There is a problem that it takes time and effort to process and assemble, and the price increases.
【００１２】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、構造が簡単でヘッド作製が容易となる安価なミス
トジェット式記録ヘッド及びこれを用いた記録装置を提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an inexpensive mist jet recording head having a simple structure and easy head fabrication, and a recording apparatus using the same.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明に係る請求項１記載のミストジェット式記録ヘッド
は、一対の縦長直線状部材を平行に近接配置して、該部
材の対面する側壁面の少なくとも片側を凹面形状に形成
し、該側壁面間に断面先絞り状のインク室を形成した振
動波反射体と、前記振動波反射体のインク室先絞り側の
面に配置され、前記一対の縦長直線状部材間の間隙直上
に該縦長直線状部材の長手方向に沿って連続した貫通孔
を有するノズルプレートと、前記振動波反射体のインク
室底面側に絶縁材を介して設けられ、前記縦長直線状部
材の長手方向に沿って一定間隔で配設した複数個の振動
子と、前記複数個の振動子それぞれに記録データに基づ
く電圧を印加する電圧印加手段とを備え、前記インク室
にインクを充填した状態で前記振動子を振動させたと
き、該振動子からの振動波が前記振動波反射体の側壁面
により反射して前記ノズルプレートの貫通孔に集束し、
該貫通孔からミスト状のインクが吐出されることを特徴
とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a mist jet recording head according to the present invention, wherein a pair of vertically long linear members are arranged in parallel and close to each other and face each other. At least one side surface of the side wall surface is formed in a concave shape, and a vibration wave reflector in which an ink chamber having a cross-sectionally convergent shape is formed between the side wall surfaces, and is disposed on a surface of the vibration wave reflector on the side of the ink chamber front constriction, A nozzle plate having a through-hole continuous along the longitudinal direction of the vertically-long linear member immediately above the gap between the pair of vertically-long linear members, and a nozzle plate provided on the ink chamber bottom surface side of the vibration wave reflector via an insulating material. A plurality of transducers disposed at regular intervals along the longitudinal direction of the vertically long linear member, and voltage applying means for applying a voltage based on recording data to each of the plurality of transducers, Fill the ink chamber with ink When the vibrator is vibrated in a state, the vibration wave from the transducer is reflected by the side wall surface of the vibration wave reflector is focused into the through hole of the nozzle plate,
Mist-like ink is ejected from the through hole.
【００１４】このミストジェット式記録ヘッドでは、イ
ンク室底面に配設された振動子を振動させると、振動子
からの振動波がインク室のインクを媒体として伝播し
て、振動波は振動波反射体の側壁面により反射してノズ
ルプレートの貫通孔に集束する。これにより、インク中
に放出された振動波のエネルギー密度が高められ、ノズ
ルプレートの貫通孔からインクが勢いよく吐出される。
このときのインクを吐出させるノズルプレートの貫通孔
は、複数個の振動子の配置方向に沿って直線状に連続し
て形成しているため、複数の振動子それぞれに対応させ
て貫通孔を形成する必要はなく、高い位置合わせ精度を
必要とすることはない。そのため、ヘッドの加工や組み
立てが容易となり、簡単な構造で安価なミストジェット
式記録ヘッドを実現できる。In this mist jet recording head, when a vibrator disposed on the bottom of the ink chamber is vibrated, a vibration wave from the vibrator propagates using the ink in the ink chamber as a medium, and the vibration wave is reflected by the vibration wave. The light is reflected by the side wall surface of the body and focused on the through hole of the nozzle plate. Thereby, the energy density of the vibration wave released into the ink is increased, and the ink is vigorously ejected from the through holes of the nozzle plate.
At this time, the through holes of the nozzle plate for ejecting ink are formed linearly and continuously along the arrangement direction of the plurality of vibrators, so that the through holes are formed corresponding to each of the plurality of vibrators. There is no need to perform high alignment accuracy. Therefore, processing and assembling of the head become easy, and an inexpensive mist jet recording head with a simple structure can be realized.
【００１５】請求項２記載のミストジェット式記録ヘッ
ドは、前記振動波反射体の前記インク室を形成する両側
壁面を共に凹面形状に形成したことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a mist jet recording head, wherein both side walls forming the ink chamber of the vibration wave reflector are formed in a concave shape.
【００１６】このミストジェット式記録ヘッドでは、振
動波反射体のインク室を形成する両側壁面を共に凹面形
状に形成することにより、インク中に放出された振動波
のエネルギーを両側壁面で反射させて貫通孔に集束させ
ることができ、インクの吐出をより強力にできる。In this mist jet type recording head, both side walls forming the ink chamber of the vibration wave reflector are formed in a concave shape, so that the energy of the vibration wave released into the ink is reflected on both side walls. The ink can be focused on the through hole, and the ejection of the ink can be made more powerful.
【００１７】請求項３記載のミストジェット式記録ヘッ
ドは、前記振動波反射体の側壁面の凹面形状が、横断面
が放物線状であることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a mist jet recording head, wherein the concave shape of the side wall surface of the vibration wave reflector has a parabolic cross section.
【００１８】このミストジェット式記録ヘッドでは、振
動波反射体の側壁面の凹面形状を、横断面が放物線状の
曲面に形成することで、振動波のエネルギーをより高効
率で集束させることができる。In this mist jet recording head, the energy of the vibration wave can be focused with higher efficiency by forming the concave shape of the side wall surface of the vibration wave reflector into a parabolic curved surface in cross section. .
【００１９】請求項４記載のミストジェット式記録ヘッ
ドは、前記ノズルプレートの前記貫通孔によるインク吐
出側の縁部を、横断面を鋭角に形成したことを特徴とす
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the mist jet recording head, an edge of the nozzle plate on the ink ejection side by the through hole is formed to have an acute cross section.
【００２０】このミストジェット式記録ヘッドでは、ノ
ズルプレートの貫通孔によるインク吐出側の縁部を横断
面で鋭角に形成することにより、液面を安定させること
ができ、所望のインク吐出量を高精度で安定して得るこ
とができる。In this mist jet type recording head, the liquid surface can be stabilized by forming the edge on the ink discharge side formed by the through hole of the nozzle plate at an acute angle in the cross section, and the desired ink discharge amount can be increased. It can be obtained stably with accuracy.
【００２１】請求項５記載のミストジェット記録ヘッド
は、前記ノズルプレートの前記貫通孔によるインク吐出
側の縁部及び前記振動波反射体の側壁面を、それぞれ前
記縦長直線状部材の長手方向に沿って前記振動子の配列
ピッチに合わせて波形状に形成したことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the mist jet recording head, an edge of the nozzle plate on an ink ejection side by the through hole and a side wall surface of the vibration wave reflector are respectively arranged along a longitudinal direction of the vertically long linear member. In this case, the vibrator is formed in a wave shape in accordance with the arrangement pitch of the vibrators.
【００２２】このミストジェット記録ヘッドでは、ノズ
ルプレートの縁部及び振動波反射体の側壁面を振動子の
配列ピッチに合わせて波形状に形成することにより、簡
単な加工を行うだけでインクミストの発生をより安定化
することができる。In this mist jet recording head, the edge of the nozzle plate and the side wall surface of the vibrating wave reflector are formed in a wave shape in accordance with the arrangement pitch of the vibrators, so that the ink mist can be formed by simple processing. Generation can be further stabilized.
【００２３】請求項６記載のミストジェット式記録ヘッ
ドは、前記振動子が、圧電振動子であることを特徴とす
る。According to a sixth aspect of the present invention, in the mist jet recording head, the vibrator is a piezoelectric vibrator.
【００２４】このミストジェット式記録ヘッドでは、圧
電振動子を駆動することで、インクを吐出することがで
きる。In this mist jet recording head, ink can be ejected by driving the piezoelectric vibrator.
【００２５】請求項７記載のミストジェット式記録ヘッ
ドは、前記振動子が、静電気駆動される可撓薄膜である
ことを特徴とする。A mist jet recording head according to a seventh aspect is characterized in that the vibrator is a flexible thin film driven by static electricity.
【００２６】このミストジェット式記録ヘッドでは、可
撓薄膜を静電気駆動することによりインクを吐出する構
成とすることにより、低電力で吐出制御を行うことがで
きる。In this mist jet recording head, the ink is ejected by electrostatically driving the flexible thin film, thereby enabling ejection control with low power.
【００２７】請求項８記載の記録装置は、請求項１〜請
求項７のいずれか１項記載のミストジェット式記録ヘッ
ドを用いた記録装置であって、前記記録ヘッドに対峙す
る記録媒体の裏側に設けた背面電極と、前記背面電極と
ノズルプレートとの間に直流電圧を印加するインク粒子
吸着手段とを備えたことを特徴とする。An eighth aspect of the present invention is a recording apparatus using the mist jet type recording head according to any one of the first to seventh aspects, wherein a back side of a recording medium facing the recording head. And an ink particle adsorbing means for applying a DC voltage between the back electrode and the nozzle plate.
【００２８】この記録装置では、前記ミストジェット式
記録ヘッドを用いると共に、記録媒体の裏側に設けた背
面電極とノズルプレートとの間に直流電圧を印加するこ
とにより、ノズルプレートの貫通孔から吐出されるイン
ク粒子に静電気力を作用させ、インク粒子を確実に記録
媒体に吸着させることができる。In this recording apparatus, the mist jet recording head is used, and a direct current voltage is applied between the back electrode provided on the back side of the recording medium and the nozzle plate, so that the ink is ejected from the through hole of the nozzle plate. By applying an electrostatic force to the ink particles, the ink particles can be surely adsorbed to the recording medium.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の
第１実施形態のミストジェット式記録ヘッド（以降、単
にヘッドと称する）のヘッド本体の構成を示す斜視図で
ある。また、図２は本実施形態のヘッド本体の断面図で
ある。なお、これらの図において、前述した図１２と共
通する部分には同一の符号を付けている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a head body of a mist jet recording head (hereinafter, simply referred to as a head) according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the head main body according to the present embodiment. Note that, in these figures, the same reference numerals are given to the parts common to FIG. 12 described above.
【００３０】図１に示すように、本実施形態のヘッド本
体１０は、対面する側壁面２ａ，２ａがそれぞれ凹面状
に形成された一対の縦長直線状部材２を平行に近接配置
し、該部材２，２の側壁面２ａ，２ａ間に先絞り状のイ
ンク室３を形成した振動波反射体５と、振動波反射体５
のインク室先絞り側の面に配置され、縦長直線状部材
２，２間の間隙直上に縦長直線状部材２，２の長手方向
に沿って連続して形成された貫通孔６を有するノズルプ
レート８と、振動波反射体５のインク室底面側に絶縁材
である樹脂膜９を介して設けられ、縦長直線状部材２の
長手方向に沿って一定の配列ピッチで配設した複数個の
圧電振動子１１と、複数個の圧電振動子１１それぞれに
記録データに基づく電圧を印加する図示しない電圧印加
手段とを備えている。As shown in FIG. 1, the head main body 10 of the present embodiment has a pair of vertically long linear members 2 having concave side walls 2a, 2a facing each other. A vibrating wave reflector 5 having an ink chamber 3 formed in a pre-squeezed shape between the side walls 2a, 2a;
Nozzle plate having a through-hole 6 formed on the surface of the ink chamber at the end of the ink chamber and having a through hole 6 formed immediately above the gap between the vertically long linear members 2 and 2 along the longitudinal direction of the vertically long linear members 2 and 2. 8 and a plurality of piezoelectric elements provided on the bottom surface side of the ink chamber of the vibration wave reflector 5 via a resin film 9 which is an insulating material and arranged at a constant arrangement pitch along the longitudinal direction of the vertically long linear member 2. The device includes a vibrator 11 and voltage applying means (not shown) for applying a voltage based on recording data to each of the plurality of piezoelectric vibrators 11.
【００３１】そして、振動波反射体５の側壁面２ａの凹
面形状は、インク室３にインクを充填した状態で圧電振
動子１１を振動させたとき、圧電振動子１１からの振動
波が振動波反射体５の側壁面２ａにより反射してノズル
プレート８の貫通孔６に集束するように横断面を放物線
状に形成している。The concave shape of the side wall surface 2a of the vibration wave reflector 5 is such that when the piezoelectric vibrator 11 is vibrated while the ink chamber 3 is filled with ink, the vibration wave from the piezoelectric vibrator 11 is vibrated. The cross section is formed in a parabolic shape so that it is reflected by the side wall surface 2a of the reflector 5 and converges on the through hole 6 of the nozzle plate 8.
【００３２】複数個の圧電振動子１１，１１，…のそれ
ぞれは、振動波反射体５の幅方向と略同一の長さに形成
されており、図示のように、振動波反射体５の長手方向
に沿って一定間隔で配置されている。各圧電振動子１
１，１１，…の下面には駆動電極１２が接合されてお
り、また各圧電振動子１１，１１，…の上面には、図２
に示すように各圧電振動子１１の並びに沿って共通電極
１４が接続されている。駆動電極１２と共通電極１４と
の間には、ドライバ１５によって画像信号に基づく高周
波電圧が印加される。Each of the plurality of piezoelectric vibrators 11, 11,... Is formed to have substantially the same length as the width direction of the vibration wave reflector 5, and as shown in FIG. They are arranged at regular intervals along the direction. Each piezoelectric vibrator 1
Drive electrodes 12 are joined to the lower surfaces of the piezoelectric vibrators 11, 11,.
As shown in FIG. 1, a common electrode 14 is connected along the rows of the piezoelectric vibrators 11. A high frequency voltage based on an image signal is applied by a driver 15 between the drive electrode 12 and the common electrode 14.
【００３３】本発明の特徴部分であるノズルプレート８
に形成された貫通孔６は、ノズルプレート８のインク吐
出側となる面（図１の上面）の縁部８ａが横断面で鋭角
をなしている。この貫通孔６の形状としては、振動波反
射体５の側壁面２ａのカーブを連続して延長する放物線
状に貫通孔内壁面を形成することが好ましい。このよう
に貫通孔６は、振動波反射体５の長手方向に沿って直線
状に開口されると共に、貫通孔６の振動波反射体５に対
する位置を、振動波反射体５の側壁面２ａの放物面焦点
位置が貫通孔６内に含まれるように設定されている。こ
のように、本実施形態のヘッド本体１０は、各圧電振動
子１１の配置位置に対してそれぞれ個別にノズルプレー
ト８に開口孔を設けることなく、ノズルプレート８の長
手方向に沿って連続した直線状の開口となる貫通孔６を
設けている。The nozzle plate 8 which is a characteristic part of the present invention
The edge 8a of the surface (upper surface in FIG. 1) of the nozzle plate 8 on the ink ejection side forms an acute angle in a cross section. As the shape of this through hole 6, it is preferable to form the inner wall surface of the through hole in a parabolic shape that continuously extends the curve of the side wall surface 2a of the vibration wave reflector 5. As described above, the through-hole 6 is opened linearly along the longitudinal direction of the vibration wave reflector 5, and the position of the through-hole 6 with respect to the vibration wave reflector 5 is adjusted by the side wall surface 2 a of the vibration wave reflector 5. The paraboloid focal position is set so as to be included in the through hole 6. As described above, the head main body 10 of the present embodiment is configured such that a straight line that is continuous along the longitudinal direction of the nozzle plate 8 is provided without individually providing an opening hole in the nozzle plate 8 with respect to the arrangement position of each piezoelectric vibrator 11. A through hole 6 serving as an opening is provided.
【００３４】このように構成されたヘッド本体１０にお
いて、圧電振動子１１の駆動電極１２に高周波電圧が印
加されると、圧電振動子１１から超音波が発生してイン
ク室３内のインクに放出される。これによりインク中に
放出された超音波のエネルギーは、インクを媒体として
伝播し、側壁面（放物面）２ａにおける反射によって、
放物面の焦点位置に集束する。そして、焦点位置に集束
した高いエネルギー密度に達した超音波により、インク
が微粒子群としてノズルプレート８の貫通孔６から吐出
する。When a high-frequency voltage is applied to the drive electrode 12 of the piezoelectric vibrator 11 in the head body 10 configured as described above, an ultrasonic wave is generated from the piezoelectric vibrator 11 and discharged to the ink in the ink chamber 3. Is done. Thereby, the energy of the ultrasonic waves emitted into the ink propagates using the ink as a medium, and is reflected by the side wall surface (parabolic surface) 2a.
Focus on the focal point of the paraboloid. Then, the ink is discharged from the through-hole 6 of the nozzle plate 8 as a group of fine particles by the ultrasonic waves that have reached a high energy density focused on the focal position.
【００３５】この場合、対面する側壁面２ａ，２ａが共
に凹面形状に形成されているため、双方から反射された
振動波が合成されることにより、インクの吐出がより強
力となる。なお、ノズルプレート８の貫通孔６は、縦長
直線状部材２，２の長手方向に直線状に開口されている
が、前方へ噴出する勢力が強いことから印刷品質が大き
く低下することはない。むしろ、ノズルプレート８の加
工や組み立てが容易であるため、ヘッドの低コスト化に
よるメリットの方が大きくなる。また、ノズルプレート
８の貫通孔６による縁部８ａが横断面で鋭角に形成され
ているため、インクの液面を安定させることができ、所
望のインク吐出量を高精度で安定して得ることができ
る。In this case, since the facing side walls 2a, 2a are both formed in a concave shape, the vibration waves reflected from both sides are combined, so that the ink ejection becomes stronger. Although the through-hole 6 of the nozzle plate 8 is opened linearly in the longitudinal direction of the vertically long linear members 2, 2, the printing quality is not greatly reduced because the force for ejecting forward is strong. Rather, since the processing and assembly of the nozzle plate 8 are easy, the merit of reducing the cost of the head is greater. Further, since the edge 8a formed by the through hole 6 of the nozzle plate 8 is formed at an acute angle in the cross section, the liquid level of the ink can be stabilized, and a desired ink ejection amount can be stably obtained with high accuracy. Can be.
【００３６】図３はこのヘッド本体１０を記録装置１０
０に組み込み、記録媒体に記録を行う様子を示す図であ
る。図３に示すように、記録媒体としての記録紙２１は
ノズルプレート８に対して一定のギャップを保ちながら
相対的に搬送される。また、記録紙２１の裏面側にはイ
ンク微粒子を確実に記録紙２１に吸着させるための背面
電極２２が配設されている。この背面電極２２とノズル
プレート８との間に直流電圧を印加することでインク微
粒子に静電気力を作用させている。この構成によれば、
背面電極２２とノズルプレート８との間に印加する直流
電圧により、ノズルプレート８の貫通孔６から吐出され
るインク粒子に静電気力が作用して、インク粒子を確実
に記録媒体２１上に吸着させることができ、以て、吐出
後のインクが過剰に広がることが防止され、より小さな
スポットに集中させて塗布することができる。これによ
り、記録時の解像度向上を図ることができる。FIG. 3 shows this head body 10 as a recording apparatus 10.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which recording is performed on a recording medium by incorporating the recording medium into a recording medium. As shown in FIG. 3, the recording paper 21 as a recording medium is conveyed relatively to the nozzle plate 8 while keeping a certain gap. Further, on the back side of the recording paper 21, a back electrode 22 for securely adsorbing the ink fine particles to the recording paper 21 is provided. By applying a DC voltage between the back electrode 22 and the nozzle plate 8, electrostatic force acts on the ink fine particles. According to this configuration,
The direct current voltage applied between the back electrode 22 and the nozzle plate 8 causes an electrostatic force to act on the ink particles ejected from the through holes 6 of the nozzle plate 8, so that the ink particles are surely adsorbed on the recording medium 21. Accordingly, it is possible to prevent the ink after ejection from being excessively spread, and to apply the ink to a smaller spot. Thereby, the resolution at the time of recording can be improved.
【００３７】次に、このミストジェット式記録ヘッドの
駆動方法を説明する。図４は駆動電極１２に印加するヘ
ッド駆動信号を示している。圧電振動子３には図４(b)
に示すバースト信号ＳBを印加して間欠的に超音波を発
生させる。このバースト信号ＳBは、図４(a)に示す高周
波の基本信号Ｓbをその波数ｎの間だけ周期的にオンす
るものである。なお、基本信号Ｓbの周波数ｆ0を圧電振
動子３の共振周波数に合わせることで、超音波の発生効
率を高めることができる。また、バースト周波数ｆBは
メニスカス振動の固有値と合わせることにより、メニス
カスの不規則な振動を抑制できる。このバースト信号Ｓ
Bの１バースト間に噴出するインク量は、１ドットのフ
ル階調濃度を得る為には不足であるので、複数回のバー
ストで噴出されるインクを重ね合わせて１ドットを形成
している。したがって、１ドットを記録する周期Ｔ
dは、フル階調記録に必要なインク量を確保できるバー
スト数が入る時間以上に設定している。Next, the mist jet recording head
The driving method will be described. FIG. 4 shows a state in which
FIG. FIG. 4 (b) shows the piezoelectric vibrator 3
Burst signal S shown inBTo generate ultrasonic waves intermittently.
Let it live. This burst signal SBIs the high circumference shown in FIG.
Wave fundamental signal SbIs turned on periodically for the wave number n
Things. Note that the basic signal SbFrequency f0The piezoelectric vibration
By adjusting to the resonance frequency of the rotor 3, the ultrasonic
Rate can be increased. Also, the burst frequency fBIs
By matching with the eigenvalue of the meniscus vibration,
Irregular vibration of the scum can be suppressed. This burst signal S
BThe amount of ink ejected during one burst of
Since it is not enough to obtain the gradation density,
One dot is formed by superimposing ink ejected by strike
are doing. Therefore, the period T for recording one dot T
dIndicates a bar that can secure the amount of ink necessary for full gradation printing.
The time is set to be longer than the number of strikes.
【００３８】図４(c)に示すドット濃度制御信号ＳDは、
一定ドッド周期の間に異なるバースト数を設定してドッ
ト（Ａ），（ｂ），（Ｃ）の３ドットを記録する信号で
ある。このように、１周期内のバースト回数を変化させ
ることにより、各ドット毎の濃度を制御することが可能
である。The dot density control signal SD shown in FIG.
This is a signal for recording three dots of dots (A), (b) and (C) by setting different numbers of bursts during a fixed dot period. As described above, by changing the number of bursts in one cycle, it is possible to control the density of each dot.
【００３９】図５は、ドット濃度制御信号ＳDにより記
録されるドット（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の模式図であ
る。この図に示すように、各ドットはインクの微粒子に
より形成され、その濃度がインク微粒子の数により制御
されている。FIG. 5 is a schematic diagram of dots (A), (B), and (C) recorded by the dot density control signal SD . As shown in this figure, each dot is formed by fine particles of ink, and its density is controlled by the number of fine particles of ink.
【００４０】このように、本実施の形態によればノズル
プレート８に複数個の圧電振動子１１，１１，…の並び
に沿った直線状の貫通孔６を形成したので、ノズルプレ
ート８に複数の圧電振動子１１，１１，…のそれぞれに
対応させて個別に貫通孔を形成する場合と比較して、ノ
ズルプレート８の加工やヘッド本体１０の組み立てが簡
単になり、構造が簡単で安価なミストジェット式記録ヘ
ッドを実現できる。これにより、安価な記録装置の提供
が可能となる。As described above, according to the present embodiment, the nozzle plate 8 is formed with the linear through holes 6 along the rows of the plurality of piezoelectric vibrators 11, 11,. The processing of the nozzle plate 8 and the assembling of the head body 10 are simpler than the case where the through holes are individually formed corresponding to each of the piezoelectric vibrators 11, 11,. A jet recording head can be realized. This makes it possible to provide an inexpensive recording device.
【００４１】次に、本発明に係るミストジェット式記録
ヘッドの第２実施形態を説明する。図６は、本実施形態
のミストジェット式記録ヘッドの構成の一部分を示す断
面図である。なお、この図において前述した図１と共通
する部分には同一の符号を付している。Next, a mist jet recording head according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of the configuration of the mist jet recording head of the present embodiment. In this figure, the same parts as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals.
【００４２】本実施形態のミストジェット式記録ヘッド
は、図１に示す一対の縦長直線状部材２，２の一方を、
側壁面２ａの形状を凹面形状のままとし、他方を図６に
示すように断面が直線状となる平面状の側壁面を有する
部材２７と入れ替えた構成としている。即ち、インク室
３の片側の壁面だけが横断面を放物線状に形成した構成
となっている。このヘッド本体２０の構成によれば、焦
点位置に集中する超音波のエネルギーが両面共放物線状
にした場合と比べて低下するが、このエネルギーの低下
量は実用上支障ない程度である。むしろ、ヘッド本体２
０の構造が第１実施形態のヘッド本体１０より単純化さ
れるため、加工工数を削減でき安価にできる効果が大き
い。これにより、更に安価なミストジェット式記録ヘッ
ド、及び記録装置の提供が可能となる。The mist jet recording head according to the present embodiment is configured such that one of the pair of vertically long linear members 2 shown in FIG.
The configuration is such that the shape of the side wall surface 2a is kept concave, and the other is replaced with a member 27 having a flat side wall surface whose cross section is linear as shown in FIG. That is, only one wall surface of the ink chamber 3 has a parabolic cross section. According to the configuration of the head main body 20, the energy of the ultrasonic wave concentrated on the focal position is reduced as compared with the case where both sides are parabolic, but the amount of reduction of the energy is not practically hindered. Rather, head body 2
Since the structure of No. 0 is simpler than that of the head main body 10 of the first embodiment, there is a great effect that the number of processing steps can be reduced and the cost can be reduced. This makes it possible to provide a more inexpensive mist jet recording head and recording apparatus.
【００４３】次に、本発明に係るミストジェット式記録
ヘッドの第３実施形態を説明する。図７は、本実施形態
のミストジェット式記録ヘッドの構成を示す斜視図であ
る。なお、この図においても前述した図１と共通する部
分には同一の符号を付けて、その説明は省略するものと
する。図７に示すように、本実施形態のヘッド本体３０
は、ノズルプレート８の貫通孔６による縁部８ｂ及び一
対の縦長直線状部材２，２の側壁面２ａ，２ａを圧電素
子１１及び駆動電極１２の配列ピッチ（図示略）に合わ
せて波形状に形成することで、個々の圧電素子及び駆動
電極に対してそれぞれ１つの部分円形状の吐出口８ｃを
形成している。これにより、超音波のエネルギーを波形
状とする簡単な加工によって焦点位置に集束させること
ができ、ミストの発生をより安定化させることができ
る。Next, a third embodiment of the mist jet recording head according to the present invention will be described. FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the mist jet recording head of the present embodiment. In this figure, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG. 1 described above, and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 7, the head body 30 of the present embodiment is
Is that the edge 8b formed by the through hole 6 of the nozzle plate 8 and the side walls 2a, 2a of the pair of vertically long linear members 2, 2 are corrugated in accordance with the arrangement pitch (not shown) of the piezoelectric elements 11 and the drive electrodes 12. By forming them, one partial circular discharge port 8c is formed for each piezoelectric element and each drive electrode. Thereby, the energy of the ultrasonic wave can be focused on the focal position by a simple processing to make it into a wave shape, and the generation of mist can be further stabilized.
【００４４】次に、本発明に係るミストジェット式記録
ヘッドの第４実施形態を説明する。本実施形態のミスト
ジェット式記録ヘッドは、第１実施形態で詳述した圧電
素子による駆動に代えて、可撓薄膜からなる微小板を静
電気駆動することでインクを吐出する構成としている。
ここで、図８はヘッド本体１０の断面とその駆動機構を
概略的に示した図、図９は図８のＡ部拡大図で（ａ）は
電圧非印加状態（ニュートラル状態）、（ｂ）は電圧印
加状態を示している。また、図１０は図８のＢ方向矢視
図、図１１は図１０のＣ部拡大図である。Next, a fourth embodiment of the mist jet recording head according to the present invention will be described. The mist jet recording head according to the present embodiment is configured to eject ink by electrostatically driving a micro plate made of a flexible thin film, instead of driving by the piezoelectric element described in detail in the first embodiment.
Here, FIG. 8 is a diagram schematically showing a cross section of the head main body 10 and a driving mechanism thereof, FIG. 9 is an enlarged view of a portion A in FIG. 8, (a) is a state where no voltage is applied (neutral state), and (b) Indicates a voltage applied state. 10 is a view as viewed in the direction of arrow B in FIG. 8, and FIG. 11 is an enlarged view of a portion C in FIG.
【００４５】図８に示すように、少なくともヘッド本体
１０のインク室３の底面１６に、インク室３側から順に
樹脂膜１７及び導電膜１８からなる可撓薄膜１９を形成
する。この可撓性薄膜１９を図９（ａ）に示すニュート
ラル状態から図９（ｂ）に示すように駆動電圧Ｖａを導
電膜１８−２５間に印加して、可撓薄膜１９に静電吸引
力を作用させた状態にすることで、可撓薄膜１９を静電
気力により変形及び弾性復元させてインク室３内のイン
クを吐出側から所定量吐出させる。具体的には、図９〜
図１１に示すように、縦長直線状部材２，２のインク室
３の底面１６に可撓性薄膜１９を形成し、この可撓薄膜
１９のインク室３側とは反対側の表面に、スペーサ２３
を介して、基板２４上に形成した導電膜２５及び樹脂膜
２６を接続している。なお、このスペーサ２３は犠牲層
のエッチング等により形成できる。また、樹脂膜２６は
導電膜１８と２５のショート防止のために設けている
が、スペーサ２３により離間されているため樹脂膜２６
を省いた構成としてもよく、樹脂膜２６の代わりに非伝
導性の微小ビーズを散布してもよい。As shown in FIG. 8, a flexible thin film 19 composed of a resin film 17 and a conductive film 18 is formed on at least the bottom surface 16 of the ink chamber 3 of the head body 10 from the ink chamber 3 side. The flexible thin film 19 is applied with a driving voltage Va between the conductive films 18-25 as shown in FIG. 9B from the neutral state shown in FIG. In this state, the flexible thin film 19 is deformed and elastically restored by the electrostatic force, and the ink in the ink chamber 3 is ejected from the ejection side by a predetermined amount. Specifically, FIG.
As shown in FIG. 11, a flexible thin film 19 is formed on the bottom surface 16 of the ink chamber 3 of the vertically long linear members 2, 2, and a spacer is provided on the surface of the flexible thin film 19 opposite to the ink chamber 3 side. 23
The conductive film 25 formed on the substrate 24 and the resin film 26 are connected via the. The spacer 23 can be formed by etching a sacrifice layer or the like. Although the resin film 26 is provided to prevent short-circuit between the conductive films 18 and 25, since the resin film 26 is separated by the spacer 23,
May be omitted, and non-conductive fine beads may be sprayed instead of the resin film 26.
【００４６】ここで、可撓薄膜１９の厚みは、例えば樹
脂膜１７を０．５μｍ、導電膜１８を０．２μｍにで
き、また、基板２４上の導電膜２５の厚みも０．５μ
ｍ、樹脂膜２６の厚みを０．２μｍにできる。さらに、
スペーサ２３の厚みは０．２μｍ、基板２４の厚みは
１．２ｍｍとすることができる。そして、可撓薄膜１９
の可動長Ｌ1を５μｍ、Ｌ2を１５μｍとし、スペーサの
寸法Ｗ1を１μｍ、Ｗ2を２μｍとすることができる。Here, the thickness of the flexible thin film 19 can be, for example, 0.5 μm for the resin film 17 and 0.2 μm for the conductive film 18, and the thickness of the conductive film 25 on the substrate 24 is also 0.5 μm.
m, the thickness of the resin film 26 can be made 0.2 μm. further,
The thickness of the spacer 23 can be 0.2 μm, and the thickness of the substrate 24 can be 1.2 mm. And the flexible thin film 19
The movable length L 1 5 [mu] m, the L 2 and 15 [mu] m, 1 [mu] m dimension W 1 of the spacer, the W 2 may be a 2μm of.
【００４７】電極として作用する導電膜１８，２５は、
金属或いは導電性を有する金属化合物で構成することが
できる。この金属としては、金、銀、パラジウム、亜
鉛、アルミニウム等を用いることができ、金属化合物と
しては、酸化インジウム、酸化亜鉛、アルミニウム添加
酸化亜鉛（通称：ＡＺＯ）等を用いることができる。具
体的には、ＳｎＯ2膜（ネサ膜）、ＩＴＯ膜等を挙げる
ことができる。また、スペーサ２３としては、例えば樹
脂、シリコン酸化物、シリコン窒化物、セラミック等を
用いることができ、基板２４としては、剛性を維持でき
る物ならば何でもよく、例えばガラス，ポリエチレンテ
レフタレート，ポリカーボネート等の樹脂、シリコン，
カーボン等の半導体、アルミニウム，鉄等の金属、或い
はセラミック等を用いることができる。また、導電膜２
５と基板２４を一体化してシリコン，アルミニウム等の
導電性基板を使用してもよい。The conductive films 18 and 25 acting as electrodes are
It can be composed of a metal or a metal compound having conductivity. As the metal, gold, silver, palladium, zinc, aluminum, or the like can be used. As the metal compound, indium oxide, zinc oxide, aluminum-added zinc oxide (commonly known as AZO), or the like can be used. Specifically, a SnO 2 film (Nesa film), an ITO film, and the like can be given. Further, as the spacer 23, for example, resin, silicon oxide, silicon nitride, ceramic, or the like can be used. As the substrate 24, any material can be used as long as it can maintain rigidity. For example, glass, polyethylene terephthalate, polycarbonate, or the like can be used. Resin, silicone,
Semiconductors such as carbon, metals such as aluminum and iron, and ceramics can be used. In addition, conductive film 2
5 and the substrate 24 may be integrated to use a conductive substrate such as silicon or aluminum.
【００４８】上記構成により、本実施形態のミストジェ
ット記録ヘッドは、ドライバ１６により例えば１０Ｖの
駆動電圧Ｖａを導電膜１８−２５間に１０ＭＨｚのサイ
クルで電圧印加／非印加を繰り返すことで、ノズルプレ
ート８の縁部８ａからインクミストが吐出されて形成さ
れ、低電力で良好な記録を行うことができる。また、イ
ンク吐出の駆動源となる可撓薄膜からなる微小板は、イ
ンク室底面で２次元のマトリクス状に配列して構成して
もよく、これによればインク吐出量の制御を容易にでき
る。さらに、ノズルプレート８を設けずに、振動波反射
体５にノズル部としての貫通孔を一体に設けた構成とし
ても構わない。With the above-described configuration, the mist jet recording head of the present embodiment allows the driver 16 to repeatedly apply / disapply a drive voltage Va of, for example, 10 V between the conductive films 18-25 at a cycle of 10 MHz, thereby providing a nozzle plate. The ink mist is ejected from the edge 8a of the ink jet head 8 to perform good printing with low power. In addition, the microplates made of a flexible thin film serving as a driving source for ink ejection may be arranged in a two-dimensional matrix on the bottom surface of the ink chamber, and this makes it easy to control the amount of ink ejection. . Further, the vibration wave reflector 5 may be integrally provided with a through hole as a nozzle portion without providing the nozzle plate 8.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクを吐出させるノズルプレートの貫通孔を、複数個
の振動子の配置方向に沿って直線状に連続して形成して
いるため、複数の振動子それぞれに対応させて貫通孔を
形成する必要はなく、以て、構造が簡単でヘッド作製が
容易となる安価なミストジェット式記録ヘッドを実現で
きる。また、振動波反射体のインク室を形成する両側壁
面を共に横断面が放物線状の凹面形状に形成することに
より、インク中に放出された振動波のエネルギーを両側
壁面から貫通孔に高効率で集束させることができ、イン
クの吐出をより強力にできる。さらに、ノズルプレート
の貫通孔のインク吐出側の縁部を横断面で鋭角に形成す
ることにより、液面を安定させることができ、所望のイ
ンク吐出量を高精度で安定して得ることができる。そし
て、前記ミストジェット式記録ヘッドを用いると共に、
記録媒体の裏側に設けた背面電極とノズルプレートとの
間に直流電圧を印加することにより、ノズルプレートの
貫通孔から吐出されるインク粒子に静電気力を作用さ
せ、インク粒子を確実に記録媒体に吸着させることがで
きる。As described above, according to the present invention,
Since the through holes of the nozzle plate for ejecting ink are formed linearly and continuously along the arrangement direction of the plurality of transducers, it is not necessary to form the through holes corresponding to each of the plurality of transducers. Thus, an inexpensive mist jet recording head having a simple structure and easy head fabrication can be realized. Also, by forming both side walls forming the ink chamber of the vibration wave reflector into a parabolic concave shape in cross section, the energy of the vibration waves released into the ink can be efficiently transferred from both side walls to the through hole. Focusing can be performed, and ink ejection can be more powerful. Furthermore, by forming the edge of the through hole of the nozzle plate on the ink ejection side at an acute angle in the cross section, the liquid surface can be stabilized, and a desired ink ejection amount can be stably obtained with high accuracy. . And, while using the mist jet recording head,
By applying a DC voltage between the back electrode provided on the back side of the recording medium and the nozzle plate, an electrostatic force is applied to the ink particles ejected from the through holes of the nozzle plate, and the ink particles are reliably applied to the recording medium. Can be adsorbed.
【図１】本発明に係る第１実施形態のミストジェット式
記録ヘッドの構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a mist jet recording head according to a first embodiment of the invention.
【図２】第１実施形態のミストジェット式記録ヘッドの
横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the mist jet recording head according to the first embodiment.
【図３】ミストジェット式記録ヘッドを用いた記録装置
の要部構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a main configuration of a recording apparatus using a mist jet recording head.
【図４】ミストジェット式記録ヘッドを動作させるため
のヘッド駆動信号を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a head drive signal for operating a mist jet recording head.
【図５】図４に示すヘッド駆動信号による印刷結果を示
す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a printing result based on the head drive signal shown in FIG. 4;
【図６】本発明に係るストジェット式記録ヘッドの第２
実施形態の構成の一部分を示す断面図である。FIG. 6 shows a second example of the jet recording head according to the present invention.
It is a sectional view showing a part of composition of an embodiment.
【図７】第３実施形態のミストジェット式記録ヘッドの
構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view illustrating a configuration of a mist jet recording head according to a third embodiment.
【図８】ヘッド本体の断面とその駆動機構を概略的に示
した図である。FIG. 8 is a diagram schematically showing a cross section of a head main body and a driving mechanism thereof.
【図９】図８のＡ部拡大図であり（ａ）は電圧非印加状
態、（ｂ）は電圧印加状態を示す図である。9 is an enlarged view of a portion A in FIG. 8 (a) is a diagram showing a voltage non-applied state, and (b) is a diagram showing a voltage applied state.
【図１０】図８のＢ方向矢視図である。FIG. 10 is a view in the direction of arrow B in FIG. 8;
【図１１】図１０のＣ部拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view of a portion C in FIG. 10;
【図１２】従来のミストジェット式記録ヘッドの構成を
示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional mist jet recording head.
【図１３】メニスカスに励起される表面波とその波頭部
より分離する微粒子の形態を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a surface wave excited by a meniscus and a form of fine particles separated from a wave front thereof.
２ 縦長直線状部材 ２ａ 側壁面 ３ インク室 ５ 振動波反射体 ６ 貫通孔 ８ ノズルプレート ８ａ 縁部 ９ 樹脂膜（絶縁材） １０，２０ ヘッド本体 １１ 圧電振動子 ２１ 記録媒体 ２２ 背面電極 １００ 記録装置 Ｐ 焦点位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Vertically linear member 2a Side wall surface 3 Ink chamber 5 Vibration wave reflector 6 Through hole 8 Nozzle plate 8a Edge 9 Resin film (insulating material) 10, 20 Head main body 11 Piezoelectric vibrator 21 Recording medium 22 Back electrode 100 Recording device P Focus position
Claims (8)
して、該部材の対面する側壁面の少なくとも片側を凹面
形状に形成し、該側壁面間に断面先絞り状のインク室を
形成した振動波反射体と、 前記振動波反射体のインク室先絞り側の面に配置され、
前記一対の縦長直線状部材間の間隙直上に該縦長直線状
部材の長手方向に沿って連続した貫通孔を有するノズル
プレートと、 前記振動波反射体のインク室底面側に絶縁材を介して設
けられ、前記縦長直線状部材の長手方向に沿って一定間
隔で配設した複数個の振動子と、 前記複数個の振動子それぞれに記録データに基づく電圧
を印加する電圧印加手段とを備え、 前記インク室にインクを充填した状態で前記振動子を振
動させたとき、該振動子からの振動波が前記振動波反射
体の側壁面により反射して前記ノズルプレートの貫通孔
に集束し、該貫通孔からミスト状のインクが吐出される
ことを特徴とするミストジェット式記録ヘッド。1. A pair of vertically long linear members are arranged in parallel and close to each other, at least one side of a side wall surface facing the member is formed in a concave shape, and an ink chamber having a narrowed cross section is formed between the side wall surfaces. A vibration wave reflector, which is disposed on a surface of the vibration wave reflector on the side of the ink chamber leading end,
A nozzle plate having a through-hole that is continuous along the longitudinal direction of the vertically-long linear member immediately above a gap between the pair of vertically-long linear members; and a nozzle plate provided on the ink chamber bottom surface side of the vibration wave reflector via an insulating material. A plurality of transducers arranged at regular intervals along the longitudinal direction of the vertically long linear member, and voltage applying means for applying a voltage based on recording data to each of the plurality of transducers, When the vibrator is vibrated in a state where the ink chamber is filled with ink, a vibration wave from the vibrator is reflected by a side wall surface of the vibration wave reflector and is focused on a through hole of the nozzle plate. A mist jet recording head, wherein mist-like ink is ejected from a hole.
成する両側壁面を共に凹面形状に形成したことを特徴と
する請求項１記載のミストジェット式記録ヘッド。2. The mist jet recording head according to claim 1, wherein both side walls forming said ink chamber are formed in a concave shape.
は、横断面が放物線状であることを特徴とする請求項１
又は請求項２記載のミストジェット式記録ヘッド。3. The concave shape of the side wall surface of the vibration wave reflector has a parabolic cross section.
Or a mist jet recording head according to claim 2.
インク吐出側の縁部を、横断面を鋭角に形成したことを
特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のミ
ストジェット式記録ヘッド。4. The mist jet type according to claim 1, wherein an edge portion of the nozzle plate on the ink discharge side by the through hole has an acute angle in cross section. Recording head.
インク吐出側の縁部及び前記振動波反射体の側壁面を、
それぞれ前記縦長直線状部材の長手方向に沿って前記振
動子の配列ピッチに合わせて波形状に形成したことを特
徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載のミス
トジェット式記録ヘッド。5. An edge portion of the nozzle plate on an ink ejection side by the through hole and a side wall surface of the vibration wave reflector.
The mist jet recording head according to any one of claims 1 to 4, wherein the mist jet recording head is formed in a wavy shape in accordance with an arrangement pitch of the vibrators along a longitudinal direction of the vertically long linear member. .
特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項記載のミ
ストジェット式記録ヘッド。6. The mist jet recording head according to claim 1, wherein the vibrator is a piezoelectric vibrator.
膜であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれ
か１項記載のミストジェット式記録ヘッド。7. The mist jet recording head according to claim 1, wherein the vibrator is a flexible thin film driven by electrostatic.
のミストジェット式記録ヘッドを用いた記録装置であっ
て、前記記録ヘッドに対峙する記録媒体の裏側に設けた
背面電極と、前記背面電極とノズルプレートとの間に直
流電圧を印加するインク粒子吸着手段とを備えたことを
特徴とする記録装置。8. A recording apparatus using the mist jet recording head according to claim 1, wherein a back electrode provided on a back side of a recording medium facing the recording head; A recording apparatus comprising: an ink particle adsorbing unit that applies a DC voltage between the back electrode and the nozzle plate.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000175496A JP2001353889A (en) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | Mist jet type recording head and recorder using the same |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2013212640A (en) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid ejecting device, method for manufacturing the same, and method for manufacturing nozzle plate |
-
2000
- 2000-06-12 JP JP2000175496A patent/JP2001353889A/en active Pending
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| US7416281B2 (en) | 2002-08-06 | 2008-08-26 | Ricoh Company, Ltd. | Electrostatic actuator formed by a semiconductor manufacturing process |
| US8052249B2 (en) | 2002-08-06 | 2011-11-08 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid discharge head, liquid supply cartridge, and liquid jet apparatus having electrostatic actuator formed by a semiconductor manufacturing process |
| JP2013212640A (en) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid ejecting device, method for manufacturing the same, and method for manufacturing nozzle plate |
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