JPH037348A - 高密度プリンタヘッド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はノズル近傍に制御電極を有した可動片の急激な
変位でインクを噴射せしめる高密度プリンタヘッドの構
造に関する。

〔従来の技術〕

従来技術によるインクを直接的に吐出制御する実施例を
第４図（ａ）、　（ｂ）に示す、第４図（ａ）がノズル
面への正面図、第４図（ｂ）は側面図でノズルが４個の
場合で示しである。

１と２はインク通路を形成する基材である。３はインク
タンク５よりインクを通過させるインク通路で、ノズル
３Ｃまでに支通路３ａと充分体積の大きなインク室３ｂ
へと分枝させている。

４は電歪素子で、インク室３ｂに対向して基材２上に設
けて、図示してないが電圧を印加してインク室３ｂを圧
縮してインクをノズル３ｃより選択的に吐出させる。

これが従来例のプリンタヘッドで、実際はノズル数が８
〜４０程度である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし前述の従来技術では、所定のピッチで多数のノズ
ル、例えば１００個以上を形成する場合第４図で明確な
様にインク圧縮口１５が末広がりになり配置困難になる
問題点がある。更には、インク通路が長くなり抵抗が高
くなりインク吐出せしめる力が得られなくなる大きな欠
陥も発生する。

そこで本発明はこの様な問題点を解決するもので、その
目的はインク吐出力発生手段をノズル近傍に設けて、イ
ンク吐出制御の容易性と多数ノズル作製も簡単である高
密度プリンタヘッドを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の高密度プリンタヘッドは、ノズル体とインク室
との間に設けられている可動片の急激な変位によって前
記ノズル体のノズルより前記インク室のインクを噴射せ
しめるプリンタヘッドに於て、前記可動片を共通電極で
もある弾性体と１体となして、所定ピッチで前記共通電
極に対向して独立に制御可能にした制御電極を配した片
持梁で形成することにより、ノズルとインク押圧発生手
段間の距ぬ「が極めて近傍に設けられた故、インク吐出
制御が極めて容易である。更には支持基材と可動片を同
一体より作成するので特性の個々のバラツキも小さくな
ると同時に多数構成も容易な大きな特徴を有する。

尚更には、前記可動片を記録方向と直角方向に複数列配
することにより更に高密度なプリンタヘッドを作製出来
る特徴も有する。

〔作用〕

ノズルとインク吐出力発生手段である可動片が極めて近
くに設けられることによりインク噴射制御が極めて容易
となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例に於ける具体的な構造の断面図
を示す、第２図は支持基材と可動片を１体で２列構成し
た場合を示す図である。第３図は更に多数のノズルを作
製する場合の複数個のヘッドを組合せた例を示す図であ
る。

さて、第１図で１０はノズル１１を有したノズル体であ
る。１３は共通？ｉ！極でもある弾性体である。１４は
弾性体１３と固着した電歪特性を有する圧電体である。

１３ａと１４ａは弾性体１３と圧電体１４よりなる支持
体１６より形成して変位せしめである片持梁の可動片１
７を形成しているものである。

１８は支持体１６と共働してインク２０を保持する框体
である。１９はインク２０の特性を安定化させ温度制御
手段で、常温で固体であるインクは溶融させて液体にす
る手段でもある。

２１は外部よりのインク供給口である。２２ａと２２ｂ
は可動片１７に印加する電圧を制御する制御手段である
。１２は噴射したインク滴を表す。

第２図は可動片１７の配列例を示す部分正面断面図で第
１図に対応している０図で１７ａは共通電極である弾性
体１３に対向している制御電極で制御手段２２ａと２２
ｂに接続しである。制御手段２２ａと２２ｂの左右の矢
印はプリントデータ、及びクロック等のフローを表す。

３２は支持体１６と可動片１７とのギャップを表わし、
インクの流入を容易にする。

ここで、可動片１７に制υ１１手段２２ａと２２ｂによ
って電圧を印加すると可動片１７は圧電体１４ａが縮む
ので框体１９側へ変位する。急激に印加電圧を取り去る
と可動片１７は固有娠動数近くの加速度でノズル方向に
戻る。この時の押圧力でインク２０はノズル１１より噴
射する。

ノズル体１０の厚みは３０〜２００μｍ程度で従来の数
１０ｍｍに比較すると吐出抵抗は極めて小さくなる。序
に、ノズル径は密度によるが３０〜１００μｍ程度であ
る。

可動片１７の作製は、フォトエツチングかレーザー加工
により容易に精度よく実行出来るのも本発明の特徴であ
る。

ところで、実際のノズル配置は２００〜４００ｄｐｉ　
（デンシティ・パー・インチ）で６０〜１３０μｍであ
るので、ドツト形成方向に所定のドツト間隔の整数倍に
第１図と第２図の様に複数列にして作製の容易さと支持
基材側は調性が高い程良いので隣接ノズル間を離す様に
する。

例えば、ノズル配置を４列にしても構わないし、求める
記録密度が小さい場合は１列でも構わない。

最後に第３図を説明する。これは、Ａ４判用プリンタヘ
ッドでＡ３、又はＡ２判用をプリンタヘッドを作成する
場合の例を示す図で、複数個の可動片を有する支持体を
ノズル間隔を失うことなく、接合してより大きな高密度
大をヘッドを作製するのである。第３図では、支持基材
２３と２４で接合部２５を示している。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、共通電極である弾性体と固
着した圧電体より支持部と可動部を形成することにより
、ノズルとインク吐出力発生手段間の距離を小さく設計
出来ることからインク吐出制御が容易であり、また、任
意の密度と大きさのプリンタヘッドが容易に製作可能で
あり、産業界に絶大な貢献をするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に於ける具体的な構造の断面図
を示す図、第２図は第１図に対応した可動片を含む正面
断面図を示す図。第３図は複数個の可動片を含む支持基
材を接合してより大型プリンタヘッド製作を示す図。 第４図は従来技術によるプリンタヘッドの実施例を示す
図で、第４図（ａ）が正面図で、第４図（ｂ）が側面図
。 １０・・・ノズル体 １３・・・弾性体 １４・・・圧電体 １６・・・支持基材 １７・・・可動片 １７ａ・・・制御電極 １８・・・框体 ２０・・・インク ２２ａ、２２ｂ・・・制御手段 以　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ノズル体とインク室との間に設けられている可動
   片の急激な変位によって前記ノズル体のノズルより前記
   インク室のインクを噴射せしめる高密度プリンタヘッド
   に於て、前記可動片を共通電極でもある弾性体と電歪特
   性を有する圧電体とよりなる支持基材と１体となして、
   所定ピッチで前記共通電極に対向して独立に制御可能に
   した制御電極を配した片持梁で形成したことを特徴とす
   る高密度プリンタヘッド。
2. （２）前記可動片を記録方向と直角方向に複数列配して
   なることを特徴とする高密度プリンタヘッド。