JPH03155949A - Ink jet head - Google Patents
Ink jet headInfo
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- JPH03155949A JPH03155949A JP29460489A JP29460489A JPH03155949A JP H03155949 A JPH03155949 A JP H03155949A JP 29460489 A JP29460489 A JP 29460489A JP 29460489 A JP29460489 A JP 29460489A JP H03155949 A JPH03155949 A JP H03155949A
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- generating member
- nozzle
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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。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an inkjet recording device such as a printer that makes ink droplets fly and forms an ink image on a medium such as recording paper, and more specifically relates to an inkjet printer head. Regarding.
［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。[Prior Art] A pressure generating member composed of a nozzle forming substrate having a plurality of nozzles, and a laminated material of a pressure member such as PZT and a metal plate arranged one-on-one to face each nozzle. An on-demand type device comprising a piezoelectric transducer, and ink filling the space between the piezoelectric transducer and a nozzle forming substrate and the periphery of the piezoelectric transducer, and displacing the piezoelectric transducer with an applied voltage to cause the ink to protrude from the nozzle. An inkjet head is disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-8953. The inkjet head with this structure has high ink ejection efficiency and ejection stability because the piezoelectric transducer is displaced almost perpendicularly to the nozzle forming substrate and the ink flow path of the nozzle meniscus is short. It has the advantage that even if foreign matter such as air bubbles or dust gets mixed in, normal operation is possible without being affected by this.
［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。[Problem to be solved by the invention] In the conventional technology, when the interval dimension of each nozzle is reduced,
Correspondingly, the width of the pressure generating member is also reduced, and the characteristics such as the ejection speed and amount of ink droplet ejection are also reduced. In addition, if the pressure generating member is lengthened to ensure displacement of the generating member in order to prevent these problems, there is a problem in that the ejection response is reduced.
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。Therefore, in order to solve these conventional problems, the present invention aims to maintain sufficient ejection speed and ejection amount of ink droplets even when the distance between each nozzle becomes short, that is, even when high-density nozzles are formed. The object of the present invention is to provide an inkjet head that has excellent frequency response and ejection stability while ensuring the following.
［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。[Means for Solving the Problems] The inkjet head of the present invention includes a nozzle forming substrate having a plurality of nozzles, and a pressure droplet that is disposed one-to-one facing each of the nozzles and is immersed in ink. The pressure generating member is provided with a voltage applying means for applying a voltage to the pressure generating member, and the pressure generating member is displaced by the applied voltage to increase the pressure of the ink existing in a space between the nozzle substrate and the ink from the nozzle. The inkjet head for projecting ink is characterized in that the mounting direction of the pressure generating member is gradually changed. Further, the width of the mounting portion of the pressure generating member is wider than the width of the portion near the nozzle.
［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。[Operation] According to the operation of the present invention, since the mounting direction of the pressure generating member is changed little by little, the ratio of the width of the mounting portion of the pressure generating member to the width of the vicinity of the nozzle is 2.
It is 1 to 1. From this, even when the distance between each nozzle is reduced and the density is increased, the natural period of the pressure generating member is high,
Therefore, it is possible to provide an inkjet head that has excellent frequency response and ejection stability while ensuring sufficient ejection speed and amount of ink droplets.
［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
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
。FIG. 1 is a schematic perspective view of a printer using an inkjet head according to an embodiment of the present invention. 100 is an inkjet head of the present invention, and 101 is its power line. 200 is a recording paper, and 300 is a platen. By rotating the platen 300 in the direction of arrow P in the figure, the recording paper 200 is fed in the direction of arrow M in the figure. At this time, the inkjet head 100 forms an ink image on the recording paper 200 while moving in the direction of arrow H in the figure.
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。FIG. 2 is an overall perspective view of an inkjet head according to an embodiment of the present invention. A spacer 10 determines the distance between the nozzle forming substrate 20 (hereinafter referred to as a nozzle plate) and the pressure generating member 30. The thickness is 10 μm.
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。The nozzle plate 20 is made of Ni with a thickness of 50 μm. The exit diameter of the nozzle 21 is 50 μm. The nozzles 21 are arranged in a staggered manner, with a total of 32 nozzles 21 being shifted by 16 at intervals of 50 μm.
They are arranged so that the center of the pressure generating member 30 and the center of the nozzle coincide.
第３図は、圧力発生部材３０の構造図である。FIG. 3 is a structural diagram of the pressure generating member 30.
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。The upper part is 100μm PZT31 and the lower part is about 50μm.
It is formed of elastic plates 32 of m. This elastic plate has N
i, Invar MO, etc. are used.
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。FIG. 4 is an overall view of an inkjet head according to an embodiment of the present invention, and shows the arrangement of PZT, which is the pressure generating member 30. The pressure generating member 30 is connected to the nozzle 2
Similar to 1, 16 pieces are shifted at intervals of 50 μm, and a total of 32 pieces are arranged in a staggered manner. Also, the nozzle spacing is 0.2
It is 1 mm. Furthermore, since the mounting direction of each pressure generating member 30 is slightly changed, the width of the mounting part of the pressure generating member (point B in FIG. 4) is 0.30 mm, and the width of the mounting part of the pressure generating member (point B in FIG. Width of point A in the figure) 0, 1'
5 mm, and the ratio of the width of the attachment part of the pressure generating member to the width of the part near the nozzle is 2:1.
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。This reduces the natural period to about 40 to obtain the same displacement.
% can be improved. Furthermore, if the same natural period is maintained, the displacement can be increased by about 40%. This is because increasing the rigidity of the beam at its base is effective, and reducing the mass at the tip of the beam as a vibrating body is effective.
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。By attaching the pressure-generating member in this manner, the tip of the pressure-generating member can be made thinner without reducing the natural period, and accordingly, the nozzle spacing dimension can be reduced, allowing for higher density. It can also generate sufficient power with a small amount of energy.
次に第５図を用いて、本発明の別の実施例を説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described using FIG.
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。FIG. 5 is a general review of one embodiment of the present invention, and shows the arrangement of PZT, which is the pressure generating member 30.
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。The pressure generating members 30 are arranged in the shape of a circle divided into six equal parts,
Below that, nozzles 21 are arranged so that the center of the pressure generating member and the center of the nozzles coincide. Note that R and L correspond to R and L in FIG. 1, and indicate the direction in which the inkjet head moves.
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
。In this case, since the pressure generating member has a triangular shape, the natural period for obtaining the same displacement can be improved by approximately 100%. Also, if the same natural period is ensured, the displacement will be reduced to about 1
It can be increased by 00%. Further, the head portion can be made smaller, and the nozzle portion can be made denser as before.
［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。[Effects of the Invention] As described above, since the inkjet head of the present invention is installed by gradually changing the mounting direction of the pressure generating member, the width of the front end of the pressure generating member is smaller than that of the rear end. Because it is thin, even if the nozzle density is increased, the pressure generating member can be driven at a high natural frequency without reducing its displacement. Furthermore, even if the nozzle density is increased, the displacement of the tip of the pressure generating member is large, so that the ink between the nozzle forming substrate and the pressure generating member can be accelerated at high speed and under high pressure. Therefore, it is possible to provide an inkjet head with excellent frequency response and frequency stability while ensuring sufficient ink droplet ejection speed and amount.
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In addition, resolution can be increased by increasing the density of the nozzle.
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FIG. 1 is an overall schematic perspective view of a printer using an inkjet head according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an overall perspective view of an inkjet head according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a structural diagram of the pressure generating member. FIG. 4 shows the overall recovery of an inkjet head according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the overall recovery of an inkjet head according to an embodiment of the present invention. 100... Inkjet head 101... Power line 200... Recording paper 300... Platen 10... Spacer 20... Nozzle plate 21... Nozzle 30...・Pressure generating member 31...PZT 32...Elastic plate or more
Claims (2)
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。(1) A nozzle forming substrate having a plurality of nozzles, a pressure generating member disposed one-to-one facing each of the nozzles and immersed in ink, and a voltage for applying voltage to the pressure generating member. an inkjet head comprising: an applying means, which displaces the pressure generating member by an applied voltage to increase the pressure of the ink existing in a gap with the nozzle substrate, and causes the ink to protrude from the nozzle; An inkjet head characterized by slightly changing the mounting direction of parts.
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。(2) The inkjet head according to claim 1, wherein the width of the mounting portion of the pressure generating member is wider than the width of the portion near the nozzle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29460489A JPH03155949A (en) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29460489A JPH03155949A (en) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | Ink jet head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03155949A true JPH03155949A (en) | 1991-07-03 |
Family
ID=17809912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29460489A Pending JPH03155949A (en) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | Ink jet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03155949A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696026A2 (en) | 1994-08-02 | 1996-02-07 | Nec Corporation | Speech coding device |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP29460489A patent/JPH03155949A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696026A2 (en) | 1994-08-02 | 1996-02-07 | Nec Corporation | Speech coding device |
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