JPH03293142A - インクジェット噴射装置 - Google Patents
インクジェット噴射装置Info
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- JPH03293142A JPH03293142A JP9682190A JP9682190A JPH03293142A JP H03293142 A JPH03293142 A JP H03293142A JP 9682190 A JP9682190 A JP 9682190A JP 9682190 A JP9682190 A JP 9682190A JP H03293142 A JPH03293142 A JP H03293142A
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- electric field
- polarized
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 16
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 22
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 26
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
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】
夜彬欠駅
本発明は、インクジェノ1〜噴射装置に関し、より詳細
には、電歪振動子を用いた加圧オンデマンド型のインク
ジェット噴射ヘッドに関する。例えば、インフジエラ1
−プリンタやプロッタに適用されるものである。
には、電歪振動子を用いた加圧オンデマンド型のインク
ジェット噴射ヘッドに関する。例えば、インフジエラ1
−プリンタやプロッタに適用されるものである。
従】J1捉
オンデマンド型インクジェット噴射装置は高速化を図る
ため、ノズルの高集積化が行なわれているが、ヘッドを
暉動する回路もIC化することにより一層の集積化、小
型化、低コスト化が促進されている。従ってこれらに対
応するための課題として、■インク噴射メカニズムその
ものが小型であり、ノズルピッチを小さくできること、
■旺動電圧、電流が低く暉動回路のIC化を低価格で実
現できること、が重要となっている。
ため、ノズルの高集積化が行なわれているが、ヘッドを
暉動する回路もIC化することにより一層の集積化、小
型化、低コスト化が促進されている。従ってこれらに対
応するための課題として、■インク噴射メカニズムその
ものが小型であり、ノズルピッチを小さくできること、
■旺動電圧、電流が低く暉動回路のIC化を低価格で実
現できること、が重要となっている。
本発明に係る従来技術を記載した公知文献としては、米
国特許第4584590号明細書がある。第9図は、従
来例による電界と分極方向を示す図である。図中、1]
−は電歪体、12〜15は電歪体暉動電極である。電極
12.13は負極性に、電極14.15は正極性にする
と電界Eは矢印の方向になる。この電界の方向と垂直方
向に分極Pさせて、中央部(+電極部)を矢印16の方
向に変位させている。この変位でインクを加圧する。し
かしながら、この構成によれば、電界強度が電歪体の厚
さ方向の中央部で弱くなり、また電極間距離が長くなる
ため充分な変位を得るには高い電圧が必要である。
国特許第4584590号明細書がある。第9図は、従
来例による電界と分極方向を示す図である。図中、1]
−は電歪体、12〜15は電歪体暉動電極である。電極
12.13は負極性に、電極14.15は正極性にする
と電界Eは矢印の方向になる。この電界の方向と垂直方
向に分極Pさせて、中央部(+電極部)を矢印16の方
向に変位させている。この変位でインクを加圧する。し
かしながら、この構成によれば、電界強度が電歪体の厚
さ方向の中央部で弱くなり、また電極間距離が長くなる
ため充分な変位を得るには高い電圧が必要である。
一目一剪
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
低電圧鄭動が可能な効率のよいインクジェット噴射装置
を提供することを目的としてなされたものである。
低電圧鄭動が可能な効率のよいインクジェット噴射装置
を提供することを目的としてなされたものである。
膿−一」又
本発明は、上記目的を達成するために、(1)オンデマ
ンド型インクジェット噴射装置において、インク流入口
とインク噴射口を有するインク加圧室と、該インク加圧
室の壁面の一部を構成する電歪体と、該電歪体をその電
車体が形成する壁面の短手方向に略平行な一方向に分極
せしめ、前記電歪体を分極方向と略垂直方向にシェアモ
ードで振動させるべく、前記分極方向に略垂直な方向に
電界を印加する電極とを有し、該電極は2対あり、各々
前記電歪体の分極方向に略垂直であり、かつ方向が逆と
なるような電界を印加せしめること、更には、(2)前
記2対の電極のうち、前記電歪体の片側同一面の電位は
等価(vO)とし、反対面の電極のうち一方をVoより
高く、他方をVoより低くすることにより互いに通力向
の電界を印加すること、更には、(3)前記電位■0を
印加する側の電極を一体的に形成すること、更には、(
4)電位Voをグランドレベルとすることを特徴とした
ものである。以ド、本発明の実施例に基づいて説明する
。
ンド型インクジェット噴射装置において、インク流入口
とインク噴射口を有するインク加圧室と、該インク加圧
室の壁面の一部を構成する電歪体と、該電歪体をその電
車体が形成する壁面の短手方向に略平行な一方向に分極
せしめ、前記電歪体を分極方向と略垂直方向にシェアモ
ードで振動させるべく、前記分極方向に略垂直な方向に
電界を印加する電極とを有し、該電極は2対あり、各々
前記電歪体の分極方向に略垂直であり、かつ方向が逆と
なるような電界を印加せしめること、更には、(2)前
記2対の電極のうち、前記電歪体の片側同一面の電位は
等価(vO)とし、反対面の電極のうち一方をVoより
高く、他方をVoより低くすることにより互いに通力向
の電界を印加すること、更には、(3)前記電位■0を
印加する側の電極を一体的に形成すること、更には、(
4)電位Voをグランドレベルとすることを特徴とした
ものである。以ド、本発明の実施例に基づいて説明する
。
まず、第4図(a)、(b)は、本発明のインフジエラ
1〜噴射装置に用いられる電歪体のシェアモード歪みを
説明するための図で、2は電歪体、El、 E2は電歪
体駆動電極、Eは電界及びその印加方向、Pは分極及び
その方向である。図において、電歪体2の長方形のセグ
メントSが示されている。電歪体2はP方向に分極され
ている。図(b)を参照すると、電極E、、E2間に、
分極方向Pに直交するEによって表わされた方向又はベ
3 り1−ルに電位を印加する。電位を与えない図(a)と
電位を与える図(b)とを比較すると、図(b)のセグ
メンl−Sには歪みがひき起こされている。
1〜噴射装置に用いられる電歪体のシェアモード歪みを
説明するための図で、2は電歪体、El、 E2は電歪
体駆動電極、Eは電界及びその印加方向、Pは分極及び
その方向である。図において、電歪体2の長方形のセグ
メントSが示されている。電歪体2はP方向に分極され
ている。図(b)を参照すると、電極E、、E2間に、
分極方向Pに直交するEによって表わされた方向又はベ
3 り1−ルに電位を印加する。電位を与えない図(a)と
電位を与える図(b)とを比較すると、図(b)のセグ
メンl−Sには歪みがひき起こされている。
すなわち、分極Pの方向に垂直な方向に電界Eを印加す
ると図(b)に示す如く剪断歪み(シェアモード歪み)
を起こすことがわかる。
ると図(b)に示す如く剪断歪み(シェアモード歪み)
を起こすことがわかる。
第1図は、本発明によるインクジェット噴射装置に用い
られる電歪体の構成図で、図中、2は電歪体、4は電歪
体駆動電極、Eは電界及びその印加方向、Pは分極及び
その方向である。電歪体平面に平行な方向に分極させた
ものに2対の電極を図示の如く極性を持たせ、左右逆方
向の電界を分極方向に垂直に印加し、従来例と同様の変
位をさせインクを加圧する。
られる電歪体の構成図で、図中、2は電歪体、4は電歪
体駆動電極、Eは電界及びその印加方向、Pは分極及び
その方向である。電歪体平面に平行な方向に分極させた
ものに2対の電極を図示の如く極性を持たせ、左右逆方
向の電界を分極方向に垂直に印加し、従来例と同様の変
位をさせインクを加圧する。
ここで、本発明の電歪体の特徴を説明するために、第2
図(a)、(b)に基づいて従来例との比較をする。図
(a)は従来の電歪体であり、図(b)が本発明の電歪
体である。
図(a)、(b)に基づいて従来例との比較をする。図
(a)は従来の電歪体であり、図(b)が本発明の電歪
体である。
図(、)に示す従来のものでは電界が図中の点線の如く
形成されて、電界強度が電歪体の厚さ方向の中央部で弱
くなる。また、電極間距離が長くなるため、充分な変位
を得るには高い電圧が必要である。
形成されて、電界強度が電歪体の厚さ方向の中央部で弱
くなる。また、電極間距離が長くなるため、充分な変位
を得るには高い電圧が必要である。
これに対して図(b)に示す本発明では、変位部全面に
電極が形成されているため、−様な電界分布が得られる
。また、電極間距離を小さくできるため、低い電圧で高
い電界強度が得られる。
電極が形成されているため、−様な電界分布が得られる
。また、電極間距離を小さくできるため、低い電圧で高
い電界強度が得られる。
第3図は、本発明の電歪体の電界と分極方向を示す図で
ある。剪断歪みを起こす部分は既に説明した通りである
が、その他の部分(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)は分
極方向と電界方向が図中に示した関係になり、長平方向
に伸び振動モードとなり、(イ)、(ニ)部は伸び、(
ロ)、(ハ)部は縮む方向に変位する。このことは図か
らも判るように、主たる歪みの剪断歪みを助長する結果
となり、更に効率を高める結果となる。
ある。剪断歪みを起こす部分は既に説明した通りである
が、その他の部分(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)は分
極方向と電界方向が図中に示した関係になり、長平方向
に伸び振動モードとなり、(イ)、(ニ)部は伸び、(
ロ)、(ハ)部は縮む方向に変位する。このことは図か
らも判るように、主たる歪みの剪断歪みを助長する結果
となり、更に効率を高める結果となる。
第5図(a)〜(c)は、本発明の電歪体の変位を説明
するための図で、図(a)は構成図、図(b)は変位状
態を示す図、図(c)は従来例との比較のための説明図
である。tは電歪体の厚さ、Qlは電極の長さ、Q2は
電極間の間隔、vlは左右の変位体積、v2は中央部の
変位体積、△■は全体の変位体積、Qは電極の奥行、δ
は電歪体の変位量、■は印加電圧である。変位体積へ■
に関し次のような式が成り立つ。
するための図で、図(a)は構成図、図(b)は変位状
態を示す図、図(c)は従来例との比較のための説明図
である。tは電歪体の厚さ、Qlは電極の長さ、Q2は
電極間の間隔、vlは左右の変位体積、v2は中央部の
変位体積、△■は全体の変位体積、Qは電極の奥行、δ
は電歪体の変位量、■は印加電圧である。変位体積へ■
に関し次のような式が成り立つ。
△V=2Vユ+■2
v2= Q、2・ δ ・ a
3=8,5.V、′・
したがって、
第6図(a)〜(c)は、第5図(a)〜(c)に示し
た本発明の電歪体の変位との比較のために説明する従来
の電歪体の変位を示す図である。図(a)は構成図、図
(b)は図(a)の左半分の部分図、図(c)は本発明
との比較のための説明図である。図(c)によると次式
が成り立つ。
た本発明の電歪体の変位との比較のために説明する従来
の電歪体の変位を示す図である。図(a)は構成図、図
(b)は図(a)の左半分の部分図、図(c)は本発明
との比較のための説明図である。図(c)によると次式
が成り立つ。
d is ・ V
従ってX erox方式は寸法(t、+ Q工)に関係
なくPZTのd 15定数と印加電圧Vにのみ依存する
。
なくPZTのd 15定数と印加電圧Vにのみ依存する
。
これに対し本発明では、第5図(c)に示す如く6−d
、5.V、Q・ となるため、同じPZT材質と印加電圧を採用した場合
、Ω、〉tにすれば前述のX erox方式より大きい
変位を得ることができる。したがって、同じ変位を得る
場合に駆動電圧の低減が図れる。
、5.V、Q・ となるため、同じPZT材質と印加電圧を採用した場合
、Ω、〉tにすれば前述のX erox方式より大きい
変位を得ることができる。したがって、同じ変位を得る
場合に駆動電圧の低減が図れる。
第7図(a)、(b)は、本発明のインフジエラ1−噴
射装置を示す図で、図(a)は平面図、図(b)は図(
a)の■−■断面図である。1はインク加圧室のハウジ
ング、2は電歪体、3a〜3cはインク加圧室、4−1
a〜4−40は電歪体恥動電極、5はカウンタブロック
、6は絶縁シール体、7a、7bは接合層、8a〜8C
はインク噴射口、98〜9cはインク流入口である。
射装置を示す図で、図(a)は平面図、図(b)は図(
a)の■−■断面図である。1はインク加圧室のハウジ
ング、2は電歪体、3a〜3cはインク加圧室、4−1
a〜4−40は電歪体恥動電極、5はカウンタブロック
、6は絶縁シール体、7a、7bは接合層、8a〜8C
はインク噴射口、98〜9cはインク流入口である。
噴射装置は、3つのインク噴射口を駆動するための単一
の電歪体2を有している。該電歪体2はその表面上に形
成された電極4−1a〜4−40を有しており、電歪体
2とインク加圧室のハウジング]に取り付けられている
。該ハウジング1は、その中に形成された3つのインク
加圧室38〜3Cを有しており、該インク加圧室3a〜
3Gは、インク噴射口88〜8cへ接続されている。イ
ンク源は、インク流入口98〜9cを介してインク加圧
室3a〜3cへ連通している。このインク加圧室38〜
3cとハウジング1は絶縁シール体6によって電歪体2
と分離されている。カウンタブロック5は、電歪体2の
反対側の表面に取り付けられている。
の電歪体2を有している。該電歪体2はその表面上に形
成された電極4−1a〜4−40を有しており、電歪体
2とインク加圧室のハウジング]に取り付けられている
。該ハウジング1は、その中に形成された3つのインク
加圧室38〜3Cを有しており、該インク加圧室3a〜
3Gは、インク噴射口88〜8cへ接続されている。イ
ンク源は、インク流入口98〜9cを介してインク加圧
室3a〜3cへ連通している。このインク加圧室38〜
3cとハウジング1は絶縁シール体6によって電歪体2
と分離されている。カウンタブロック5は、電歪体2の
反対側の表面に取り付けられている。
第8図は、本発明によるインクジェット噴射装置の噴射
制御の一実施例である。図中、10はコントローラ、そ
の他第7図と同じ作用をする部分は同一の参照番号が付
しである。
制御の一実施例である。図中、10はコントローラ、そ
の他第7図と同じ作用をする部分は同一の参照番号が付
しである。
コントローラ1. Oは、電源と電歪体駆動電極との接
続を行なう。図に示した状態は電源を切った状態である
が、スイッチSを切換して電源を入れると、電極4−L
a、 4−1b、 4−1cには負電位が、また電極4
−3a、 4−3b、 4−3cには正電位が印加され
、第3図に示すような変位が得られる。
続を行なう。図に示した状態は電源を切った状態である
が、スイッチSを切換して電源を入れると、電極4−L
a、 4−1b、 4−1cには負電位が、また電極4
−3a、 4−3b、 4−3cには正電位が印加され
、第3図に示すような変位が得られる。
殖−一末
以上の説明から明らかなように、本発明によると、従来
例より著しく効率化が図られ、ヘッドの小型高積化、駆
動電圧の低減による低コストでのIC化に大きな効果を
もたらす。
例より著しく効率化が図られ、ヘッドの小型高積化、駆
動電圧の低減による低コストでのIC化に大きな効果を
もたらす。
第1図は、本発明によるインクジェット噴射装置に用い
られる電歪体の構成図、第2図(a)。 (b)は、本発明の電歪体の特徴点を説明するための図
で、図(a)は従来例、図(b)は本発明の例を示す図
、第3図は、本発明の電歪体の電界と分極方向を示す図
、第4図(a)、(b)は、本発明のインクジェット噴
射装置に用いられる電歪体のシェアモード歪みを説明す
るための図、第5図(a)〜(c)は、本発明の電歪体
の変位を説明するための図、第6図(a)〜(c)は、
従来の電歪体の変位を説明するための図、第7図(a)
、(b)は、本発明のインクジェット噴射装置を示す図
で1図(a)は平面図、図(b)は図(a)のn−n断
面図、第8図は、本発明によるインクジェット噴射装置
の噴射制御の一実施例を示す図、第9図は、従来の電歪
体の電界と分極方向を示す図である。 ]−・・インク加圧室のハウジング、2・・・電歪体、
3a〜3c・・・インク加圧室、4−1a〜4−40・
・電歪体師動電極、5・・カウンタブロック、6・・・
絶縁シール体、7a、7b・・・接合層、8a、8c・
・・インク噴射口、98〜9G・・・インク流入口、1
0コントローラ。
られる電歪体の構成図、第2図(a)。 (b)は、本発明の電歪体の特徴点を説明するための図
で、図(a)は従来例、図(b)は本発明の例を示す図
、第3図は、本発明の電歪体の電界と分極方向を示す図
、第4図(a)、(b)は、本発明のインクジェット噴
射装置に用いられる電歪体のシェアモード歪みを説明す
るための図、第5図(a)〜(c)は、本発明の電歪体
の変位を説明するための図、第6図(a)〜(c)は、
従来の電歪体の変位を説明するための図、第7図(a)
、(b)は、本発明のインクジェット噴射装置を示す図
で1図(a)は平面図、図(b)は図(a)のn−n断
面図、第8図は、本発明によるインクジェット噴射装置
の噴射制御の一実施例を示す図、第9図は、従来の電歪
体の電界と分極方向を示す図である。 ]−・・インク加圧室のハウジング、2・・・電歪体、
3a〜3c・・・インク加圧室、4−1a〜4−40・
・電歪体師動電極、5・・カウンタブロック、6・・・
絶縁シール体、7a、7b・・・接合層、8a、8c・
・・インク噴射口、98〜9G・・・インク流入口、1
0コントローラ。
Claims (1)
- 1、オンデマンド型インクジェット噴射装置において、
インク流入口とインク噴射口を有するインク加圧室と、
該インク加圧室の壁面の一部を構成する電歪体と、該電
歪体をその電歪体が形成する壁面の短手方向に略平行な
一方向に分極せしめ、前記電歪体を分極方向と略垂直方
向にシェアモードで振動させるべく、前記分極方向に略
垂直な方向に電界を印加する電極とを有し、該電極は2
対あり、各々前記電歪体の分極方向に略垂直であり、か
つ方向が逆となるような電界を印加せしめることを特徴
とするインクジェット噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9682190A JPH03293142A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | インクジェット噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9682190A JPH03293142A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | インクジェット噴射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03293142A true JPH03293142A (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=14175241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9682190A Pending JPH03293142A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | インクジェット噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03293142A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100417230B1 (ko) * | 1996-05-29 | 2004-04-21 | 삼성전자주식회사 | 개스킷을사용하지않고결합되는두부품사이를밀봉하는방법 |
JP2012061631A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Sii Printek Inc | 液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの製造方法 |
JP2015027761A (ja) * | 2013-07-30 | 2015-02-12 | ブラザー工業株式会社 | 液体吐出装置の製造方法、圧電アクチュエータの製造方法及び液体吐出装置 |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP9682190A patent/JPH03293142A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100417230B1 (ko) * | 1996-05-29 | 2004-04-21 | 삼성전자주식회사 | 개스킷을사용하지않고결합되는두부품사이를밀봉하는방법 |
JP2012061631A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Sii Printek Inc | 液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの製造方法 |
CN102431303A (zh) * | 2010-09-14 | 2012-05-02 | 精工电子打印科技有限公司 | 液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法 |
JP2015027761A (ja) * | 2013-07-30 | 2015-02-12 | ブラザー工業株式会社 | 液体吐出装置の製造方法、圧電アクチュエータの製造方法及び液体吐出装置 |
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