JPS63179753A - ドロツプオンデマンドインクジエツトヘツド - Google Patents
ドロツプオンデマンドインクジエツトヘツドInfo
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- JPS63179753A JPS63179753A JP1164287A JP1164287A JPS63179753A JP S63179753 A JPS63179753 A JP S63179753A JP 1164287 A JP1164287 A JP 1164287A JP 1164287 A JP1164287 A JP 1164287A JP S63179753 A JPS63179753 A JP S63179753A
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04581—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
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-
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- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14338—Multiple pressure elements per ink chamber
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、情報処理装置のデータ出力を行なうためのプ
リンタに関し、詳しくは印字を行なうためのドロップオ
ンデマンドインクジェットヘッドに関する。
リンタに関し、詳しくは印字を行なうためのドロップオ
ンデマンドインクジェットヘッドに関する。
従来、この種のヘッドの一例として、第５図（ａ）。
（ｂ） 、 （Ｃ）に示すものが既に知られている。同
図（ａ）は平面図を、Φ）は弾性プレート４を除いた平
面図を、（Ｃ）はそのＢ −Ｂ’断面図を示す。これは
、電気機械変換手段として、例えば圧電素子３を用い、
圧電素子３０両電極面に記録信号に応じた電圧を印加す
ることによシ、圧電素子３を伸縮変化させて、弾性プレ
ート４をたわませ、弾性プレート４と基板とで形成され
た圧力室２の容積変化を生じせしめる。この容積変化に
よシ、圧力室２の内圧を瞬時に上昇させ、ノズル１よシ
インク滴を噴射することができる。このインク滴が、媒
体上に付着することＫよシ、記録が行なわれる。印加電
圧除去後は、弾性プレート４は時間の経過と共に、初め
の状態に復帰する。この様な構成のヘッドの例としては
、特公昭５８−１２１３８号公報等が挙げられる。
図（ａ）は平面図を、Φ）は弾性プレート４を除いた平
面図を、（Ｃ）はそのＢ −Ｂ’断面図を示す。これは
、電気機械変換手段として、例えば圧電素子３を用い、
圧電素子３０両電極面に記録信号に応じた電圧を印加す
ることによシ、圧電素子３を伸縮変化させて、弾性プレ
ート４をたわませ、弾性プレート４と基板とで形成され
た圧力室２の容積変化を生じせしめる。この容積変化に
よシ、圧力室２の内圧を瞬時に上昇させ、ノズル１よシ
インク滴を噴射することができる。このインク滴が、媒
体上に付着することＫよシ、記録が行なわれる。印加電
圧除去後は、弾性プレート４は時間の経過と共に、初め
の状態に復帰する。この様な構成のヘッドの例としては
、特公昭５８−１２１３８号公報等が挙げられる。
この様な構成のヘッドにおいて、同じヘッドを用いて体
積の異なるインク滴を噴射させようとする場合、圧電素
子に印加する駆動パルスのパルス幅を変化させて、イン
ク滴の体積を変える方法が一般的であるが、この方法で
は、インク滴の体積を変化させた場合インク滴の飛翔速
度も変化してしまう問題があった。また、この問題を解
決するために空気流を用いてインク滴速度を安定化する
方法も提案されているが、ヘッドの構成が複雑になるの
みならず空気ポンプ等の余分な装置が必要となるため好
ましくなかった。
積の異なるインク滴を噴射させようとする場合、圧電素
子に印加する駆動パルスのパルス幅を変化させて、イン
ク滴の体積を変える方法が一般的であるが、この方法で
は、インク滴の体積を変化させた場合インク滴の飛翔速
度も変化してしまう問題があった。また、この問題を解
決するために空気流を用いてインク滴速度を安定化する
方法も提案されているが、ヘッドの構成が複雑になるの
みならず空気ポンプ等の余分な装置が必要となるため好
ましくなかった。
本発明の目的は、インク滴飛翔速度を変えることなく、
インク滴体積を変化させることが可能なドロップオンデ
マンドインクジェットヘッドを提供することである。
インク滴体積を変化させることが可能なドロップオンデ
マンドインクジェットヘッドを提供することである。
本発明は、少なくとも、圧力室と、前記圧力室の一端に
設けられたノズルと、前記圧力室の容積変化を生じさせ
るために取り付けた圧電素子を電気信号を印加すること
で圧力室の容積変化を瞬時に生じ、噴射圧を発生させて
、インク滴を噴射するドロップオンデマンドインクジェ
ットヘッドにおいて、圧力室内で発生する圧力固有振動
の振動モードのうちの複数の任意のモードの波形におけ
る振幅の腹の部分のうちのいくつかに対応する位置に、
それぞれの節の部分で分割された複数個の圧電素子が取
り付けられていることを特徴とするドロップオンデマン
ドインクジェットヘッドである。
設けられたノズルと、前記圧力室の容積変化を生じさせ
るために取り付けた圧電素子を電気信号を印加すること
で圧力室の容積変化を瞬時に生じ、噴射圧を発生させて
、インク滴を噴射するドロップオンデマンドインクジェ
ットヘッドにおいて、圧力室内で発生する圧力固有振動
の振動モードのうちの複数の任意のモードの波形におけ
る振幅の腹の部分のうちのいくつかに対応する位置に、
それぞれの節の部分で分割された複数個の圧電素子が取
り付けられていることを特徴とするドロップオンデマン
ドインクジェットヘッドである。
次に、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図が本発明の実施例を示す図である。同図（ａ）は
平面図を、Φ）は弾性プレート４を除いた平面図を、（
Ｃ）はそのＡ−Ａ断面図を示す。ヘッドは、ノズル１、
圧力室２、オリフィス５、及び、インク溜６を構成する
ノズルプレート７、ノズルプレート７と共に圧力室を構
成する弾性プレート４．０２枚のプレートを接合し、圧
力室の真上に圧電素子α）３１、圧電素子ｏ３２、圧電
素子…３３、圧電水−７４ｖ）３４を貼シ付けて形成さ
れている。
平面図を、Φ）は弾性プレート４を除いた平面図を、（
Ｃ）はそのＡ−Ａ断面図を示す。ヘッドは、ノズル１、
圧力室２、オリフィス５、及び、インク溜６を構成する
ノズルプレート７、ノズルプレート７と共に圧力室を構
成する弾性プレート４．０２枚のプレートを接合し、圧
力室の真上に圧電素子α）３１、圧電素子ｏ３２、圧電
素子…３３、圧電水−７４ｖ）３４を貼シ付けて形成さ
れている。
第２図は、このヘッドにおける圧力固有振動の３次及び
５次のモードと、ヘッドの形状及び圧電素子取付位置と
の位置関係を示しておシ、圧電素子α）３１〜（ＩＶ）
３４は、このモードの節の部分を境界とし、腹の部分に
対応する位置に貼り付けられている。１つのドツトに対
する各記録信号に対応して、圧電素子α）３１−４Ｖ）
３４１Ｃ第３図に示されるようなタイミングで電圧を印
加すると、圧電素子α）３１〜ｍ１３４が伸縮変化し、
弾性プレート４を撓ませ、圧力室２の容積変化を生じる
。この容積変化によシ、圧力室２の内圧は瞬時に上昇し
。
５次のモードと、ヘッドの形状及び圧電素子取付位置と
の位置関係を示しておシ、圧電素子α）３１〜（ＩＶ）
３４は、このモードの節の部分を境界とし、腹の部分に
対応する位置に貼り付けられている。１つのドツトに対
する各記録信号に対応して、圧電素子α）３１−４Ｖ）
３４１Ｃ第３図に示されるようなタイミングで電圧を印
加すると、圧電素子α）３１〜ｍ１３４が伸縮変化し、
弾性プレート４を撓ませ、圧力室２の容積変化を生じる
。この容積変化によシ、圧力室２の内圧は瞬時に上昇し
。
ノズル１よりインク滴が噴射される。ここで、特に１第
２図に示されている３次モードの固有周期ｒｓの半周期
と一致するような位相を有する駆動パルス、例えば第３
図に示されるような駆動パルスを各圧電素子に印加する
と、圧力室内には、３次モードの圧力固有振動が選択的
に励起される。
２図に示されている３次モードの固有周期ｒｓの半周期
と一致するような位相を有する駆動パルス、例えば第３
図に示されるような駆動パルスを各圧電素子に印加する
と、圧力室内には、３次モードの圧力固有振動が選択的
に励起される。
これによシノズル部の圧力も固有周期と一致して上昇下
降し、インク滴が形成される。
降し、インク滴が形成される。
一方、ｆＪｃ２図に示されている５次モードの固有周期
ｒ、の半周期と一致するような位相を有する駆動パルス
、例えば第４図に示されるような駆動パルスを各圧電素
子に印加した場合には、圧力室内には、５次モードの圧
力固有振動が選択的に励起される。これによυ、やはシ
インク滴が形成されるが、５次モードの固有周期ｒ、は
、３次モードの固有周期ｒｊ と比べて短いために、３
次モードで形成された場合よシも小さい体積のインク滴
が形成される。
ｒ、の半周期と一致するような位相を有する駆動パルス
、例えば第４図に示されるような駆動パルスを各圧電素
子に印加した場合には、圧力室内には、５次モードの圧
力固有振動が選択的に励起される。これによυ、やはシ
インク滴が形成されるが、５次モードの固有周期ｒ、は
、３次モードの固有周期ｒｊ と比べて短いために、３
次モードで形成された場合よシも小さい体積のインク滴
が形成される。
このようにして各圧電素子に与える駆動パルスの位相を
制御することによシ、異なった滴径のインク滴を噴射さ
せることが可能となる。この時、駆動パルスのピーク電
圧を変化させることによシ、インク滴速度を制御するこ
とができるため、二つのモードのどちらの場合に本同じ
速度でインク滴を噴射させることができる。その際、ど
ちらの場合にも、圧電素子の位置、及び駆動パルスの位
相によって、圧力室内に励起されるモードは制御されて
いるので、形成されるインク滴の体積は、駆動パルスの
ピーク電圧にほとんど影響されない。
制御することによシ、異なった滴径のインク滴を噴射さ
せることが可能となる。この時、駆動パルスのピーク電
圧を変化させることによシ、インク滴速度を制御するこ
とができるため、二つのモードのどちらの場合に本同じ
速度でインク滴を噴射させることができる。その際、ど
ちらの場合にも、圧電素子の位置、及び駆動パルスの位
相によって、圧力室内に励起されるモードは制御されて
いるので、形成されるインク滴の体積は、駆動パルスの
ピーク電圧にほとんど影響されない。
この実施例において、圧力固有振動の腹の部分に一致す
るように圧電素子を取りつける圧力室の振動モードが二
つであること、そして、そのモードが３次モードと５次
モードであること、取りつけられる圧電素子の枚数が４
枚であること、及び、圧電素子の駆動信号が第３図及び
第４図に示されているものであることは、本発明の構成
を限定するものではない。
るように圧電素子を取りつける圧力室の振動モードが二
つであること、そして、そのモードが３次モードと５次
モードであること、取りつけられる圧電素子の枚数が４
枚であること、及び、圧電素子の駆動信号が第３図及び
第４図に示されているものであることは、本発明の構成
を限定するものではない。
本発明は、以上説明したように、圧力室内で発生するの
圧力固有振動の振動モードのうちの複数の任意のモード
の波形における振幅の腹の部分のうちのいくつかに対応
する位置に、それらのモードの節の部分で分割された複
数個の圧電素子を取り付け、それらのモードの位相に一
致する駆動信号によって前記圧電素子を駆動することに
より、一つのヘッドを用いて、インク滴飛翔速度を変え
ることなく、異なった体積のインク滴を噴射することが
できるという効果を有するものである。
圧力固有振動の振動モードのうちの複数の任意のモード
の波形における振幅の腹の部分のうちのいくつかに対応
する位置に、それらのモードの節の部分で分割された複
数個の圧電素子を取り付け、それらのモードの位相に一
致する駆動信号によって前記圧電素子を駆動することに
より、一つのヘッドを用いて、インク滴飛翔速度を変え
ることなく、異なった体積のインク滴を噴射することが
できるという効果を有するものである。
第１図（ａ）、Φ） 、 （Ｃ）は、本発明の実施例を
示す図であ！Ｄ、（ａ）は平面図を、（ｂ）は弾性プレ
ートを除いた平面図を、（Ｃ）はＡ−λ断面図を示す。 第２図は。 実施例における圧力固有振動の３次のモード及び５次の
モードと、ヘッドの形状及び圧電素子取付位置との位置
関係を示す図。第３図は、実施例において大きいインク
滴を噴射させる場合に圧電素子に与える駆動信号を示す
図であシ、第４図は、実施例において小さいインク滴を
噴射させる場合に圧電素子に与える駆動信号を示す図で
ある。第５図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）は、従来
のドロップオンデマンドインクジェットヘッドの構成を
示しており、（ａ）は平面図を、Φ）は弾性プレートを
除いた平面図を、（Ｃ）はＢ −Ｂ’断面図を示す。 図において、１で・・・・・ノズル、２・・・・・・圧
力室、３・・・・・・圧電素子、４・・・・・・弾性プ
レート、５・・・・・・オリフィス、６・・・・・・イ
ンク溜、７・・・・・・ノズルプレート、３１〜３４・
・・・・・圧電素子α）卓を示す。 ’％ｊ、／ 茅 ｌ 閃 （Ｃ） ｆＳでｔ子（Ｕ （ｂ） 第 ５ 閃 （αン
示す図であ！Ｄ、（ａ）は平面図を、（ｂ）は弾性プレ
ートを除いた平面図を、（Ｃ）はＡ−λ断面図を示す。 第２図は。 実施例における圧力固有振動の３次のモード及び５次の
モードと、ヘッドの形状及び圧電素子取付位置との位置
関係を示す図。第３図は、実施例において大きいインク
滴を噴射させる場合に圧電素子に与える駆動信号を示す
図であシ、第４図は、実施例において小さいインク滴を
噴射させる場合に圧電素子に与える駆動信号を示す図で
ある。第５図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）は、従来
のドロップオンデマンドインクジェットヘッドの構成を
示しており、（ａ）は平面図を、Φ）は弾性プレートを
除いた平面図を、（Ｃ）はＢ −Ｂ’断面図を示す。 図において、１で・・・・・ノズル、２・・・・・・圧
力室、３・・・・・・圧電素子、４・・・・・・弾性プ
レート、５・・・・・・オリフィス、６・・・・・・イ
ンク溜、７・・・・・・ノズルプレート、３１〜３４・
・・・・・圧電素子α）卓を示す。 ’％ｊ、／ 茅 ｌ 閃 （Ｃ） ｆＳでｔ子（Ｕ （ｂ） 第 ５ 閃 （αン
Claims (2)
- （１）圧力室と、前記圧力室の一端に設けられたノズル
と、前記圧力室の容積変化を生じさたるために取り付け
た圧電素子と具備し、前記圧電素子に電気信号を印加す
ることで圧力室の容積変化を瞬時に生じ、噴射圧を発生
させて、インク滴を噴射するドロップオンデマンドイン
クジェットヘッドにおいて、圧力室内で発生する圧力固
有振動の振動モードのうちの任意に選択された複数のモ
ードの波形における振幅の腹の部分のうちのいくつかに
対応する位置に、それらのモードの節の部分で分割され
た複数個の圧電素子が取り付けられていることを特徴と
するドロップオンデマンドインクジェットヘッド。 - （２）前記複数個の圧電素子が、前記複数のモードの振
動波形と一致した位相で駆動される、特許請求範囲（１
）項記載のドロップオンデマンドインクジェットヘッド
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164287A JPS63179753A (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | ドロツプオンデマンドインクジエツトヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164287A JPS63179753A (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | ドロツプオンデマンドインクジエツトヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63179753A true JPS63179753A (ja) | 1988-07-23 |
Family
ID=11783606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1164287A Pending JPS63179753A (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | ドロツプオンデマンドインクジエツトヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63179753A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07202284A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-08-04 | Ngk Insulators Ltd | 圧電／電歪膜型素子 |
| JP2004140397A (ja) * | 1993-11-26 | 2004-05-13 | Ngk Insulators Ltd | 圧電／電歪膜型素子 |
| WO2004085833A1 (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-07 | Ngk Insulators, Ltd. | 液体噴射装置 |
| US7264339B2 (en) | 2002-10-29 | 2007-09-04 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Droplet ejecting apparatus |
-
1987
- 1987-01-20 JP JP1164287A patent/JPS63179753A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07202284A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-08-04 | Ngk Insulators Ltd | 圧電／電歪膜型素子 |
| JP2004140397A (ja) * | 1993-11-26 | 2004-05-13 | Ngk Insulators Ltd | 圧電／電歪膜型素子 |
| US7264339B2 (en) | 2002-10-29 | 2007-09-04 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Droplet ejecting apparatus |
| WO2004085833A1 (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-07 | Ngk Insulators, Ltd. | 液体噴射装置 |
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