JPH07148922A - インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ - Google Patents
インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタInfo
- Publication number
- JPH07148922A JPH07148922A JP5299618A JP29961893A JPH07148922A JP H07148922 A JPH07148922 A JP H07148922A JP 5299618 A JP5299618 A JP 5299618A JP 29961893 A JP29961893 A JP 29961893A JP H07148922 A JPH07148922 A JP H07148922A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- pressure chambers
- pressure
- pressure chamber
- ink jet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/145—Arrangement thereof
- B41J2/15—Arrangement thereof for serial printing
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 効率よく安定した印字品質を図る、あるい
は、圧力室の体積変位量を維持しつつ圧電素子に印加す
る電圧の低減を図るインクジェットプリントヘッド及び
これを用いたインクジェットプリンタを提供する。 【構成】 インクジェットプリントヘッドは、円状に千
鳥配置されインクが流通する複数の圧力室2a、2b
と、圧力室2a、2bから流出するインクの流路である
インク流路4a、4bと、を有する。また、各圧力室2
a、2bの片面を形成している振動板と、電圧を印加す
ることで振動板を振動させ、圧力室2a、2bに圧力を
加えて圧力室2a、2bに圧力を加えて圧力室2a、2
b内のインクをインク流路4a、4bを介してノズルか
ら吐き出させることにより印字を行わせる圧電素子を有
する。外側千鳥配置された圧力室2aは、内側千鳥配置
された圧力室2bより、円周方向に等しいかあるいは長
く形成され、円の中心方向に等しいかあるいは短く形成
されている。
は、圧力室の体積変位量を維持しつつ圧電素子に印加す
る電圧の低減を図るインクジェットプリントヘッド及び
これを用いたインクジェットプリンタを提供する。 【構成】 インクジェットプリントヘッドは、円状に千
鳥配置されインクが流通する複数の圧力室2a、2b
と、圧力室2a、2bから流出するインクの流路である
インク流路4a、4bと、を有する。また、各圧力室2
a、2bの片面を形成している振動板と、電圧を印加す
ることで振動板を振動させ、圧力室2a、2bに圧力を
加えて圧力室2a、2bに圧力を加えて圧力室2a、2
b内のインクをインク流路4a、4bを介してノズルか
ら吐き出させることにより印字を行わせる圧電素子を有
する。外側千鳥配置された圧力室2aは、内側千鳥配置
された圧力室2bより、円周方向に等しいかあるいは長
く形成され、円の中心方向に等しいかあるいは短く形成
されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、ファック
ス、プロッタ、ワープロ等に用いられるインクジェット
プリントヘッド及びインクジェットプリンタ、特にカイ
ザー型インクジェットプリントヘッドにおいて、インク
をノズルから吐き出させる圧力室及び圧電素子の改良さ
れた構造に関する。
ス、プロッタ、ワープロ等に用いられるインクジェット
プリントヘッド及びインクジェットプリンタ、特にカイ
ザー型インクジェットプリントヘッドにおいて、インク
をノズルから吐き出させる圧力室及び圧電素子の改良さ
れた構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、インクジェットプリントヘッ
ドを用いたインクジェットプリンタが知られている。イ
ンクジェットプリンタは、プリントヘッドを印刷媒体に
接触させずにプリントヘッドからインクの微粒子を吹き
付ける方式である。このため、印刷媒体による技術的な
制限が緩く、高速印刷が可能である等の利点を有してい
る。
ドを用いたインクジェットプリンタが知られている。イ
ンクジェットプリンタは、プリントヘッドを印刷媒体に
接触させずにプリントヘッドからインクの微粒子を吹き
付ける方式である。このため、印刷媒体による技術的な
制限が緩く、高速印刷が可能である等の利点を有してい
る。
【0003】図8には、一従来例に係るカイザー型イン
クジェットプリントヘッドの構成が示されている(特開
平5−254140号公報)。この図に示されるインク
ジェットプリントヘッドは、図8(a)に示されるよう
に、インク供給路42を円状に形成するとともに、この
インク供給路42からインクを供給し貯留する圧力室4
4をこのインク供給路42の内側に円状に配置してい
る。圧力室44は、それぞれ、インク路46に連通して
おり、インク路46は図9に示されるノズル48に圧力
室44からインクを導く。また、図8(b)に示される
ように、この実施例では圧電素子50を円状に配置して
いる。圧電素子50は、図8(a)に示される圧力室4
4に対応して貼付されるものである。
クジェットプリントヘッドの構成が示されている(特開
平5−254140号公報)。この図に示されるインク
ジェットプリントヘッドは、図8(a)に示されるよう
に、インク供給路42を円状に形成するとともに、この
インク供給路42からインクを供給し貯留する圧力室4
4をこのインク供給路42の内側に円状に配置してい
る。圧力室44は、それぞれ、インク路46に連通して
おり、インク路46は図9に示されるノズル48に圧力
室44からインクを導く。また、図8(b)に示される
ように、この実施例では圧電素子50を円状に配置して
いる。圧電素子50は、図8(a)に示される圧力室4
4に対応して貼付されるものである。
【0004】このインクジェットプリントヘッドにより
印字を行う場合、圧電素子50に電圧を印加し選択的に
励振させる。すると、励振された圧電素子50に対応す
る圧力室44にインク供給路42からインクが流れ込
み、さらに圧力室44からインク路46を介してノズル
48に向けインクが流出する。インクの流出量は、圧力
室44の体積変位量に相当する。そして、図9に示され
るように千鳥配置されているノズル48から所望の吐出
量のインクを吐き出させることで、多ドットの安定した
印字が可能となる。なお、この従来のインクジェットプ
リントヘッドにおいて、圧力室を励振させ安定した印字
品質を達成するためには、圧電素子50に対して約40
Vの電圧を印加する必要がある。
印字を行う場合、圧電素子50に電圧を印加し選択的に
励振させる。すると、励振された圧電素子50に対応す
る圧力室44にインク供給路42からインクが流れ込
み、さらに圧力室44からインク路46を介してノズル
48に向けインクが流出する。インクの流出量は、圧力
室44の体積変位量に相当する。そして、図9に示され
るように千鳥配置されているノズル48から所望の吐出
量のインクを吐き出させることで、多ドットの安定した
印字が可能となる。なお、この従来のインクジェットプ
リントヘッドにおいて、圧力室を励振させ安定した印字
品質を達成するためには、圧電素子50に対して約40
Vの電圧を印加する必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ICの
搭載等の製造工程、電波障害、安全性等を考慮すると、
圧電素子に印加する電圧をより低減させることが望まし
いが、上述したように、従来のインクジェットプリント
ヘッドにおいて安定した印字品質を得るためには、圧電
素子に対して約40Vの電圧を印加しなければならな
い。
搭載等の製造工程、電波障害、安全性等を考慮すると、
圧電素子に印加する電圧をより低減させることが望まし
いが、上述したように、従来のインクジェットプリント
ヘッドにおいて安定した印字品質を得るためには、圧電
素子に対して約40Vの電圧を印加しなければならな
い。
【0006】また、印字品質を向上させるためにも装置
の大型化を防ぎつつインクの吐出量を増大させることが
望ましい。
の大型化を防ぎつつインクの吐出量を増大させることが
望ましい。
【0007】あるいは、逆にインクジェットプリントヘ
ッドの製造コスト、小型化等の面から所望の吐出量を維
持しつつ圧力室、圧電素子をより小さく形成することが
望ましい。
ッドの製造コスト、小型化等の面から所望の吐出量を維
持しつつ圧力室、圧電素子をより小さく形成することが
望ましい。
【0008】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、効率よく安定し
た印字品質を図る、あるいは、圧力室の体積変位量を維
持しつつ圧電素子に印加する電圧の低減を図るインクジ
ェットプリントヘッド及びこれを用いたインクジェット
プリンタを提供することにある。
めになされたものであり、その目的は、効率よく安定し
た印字品質を図る、あるいは、圧力室の体積変位量を維
持しつつ圧電素子に印加する電圧の低減を図るインクジ
ェットプリントヘッド及びこれを用いたインクジェット
プリンタを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項1記載のインクジェットプリントヘッ
ドは、円又は円弧状に千鳥配置され、インクが流通する
複数の圧力室と、対応する前記圧力室から流出するイン
クの流路である複数のインク流路と、前記圧力室の片面
を形成し、振動することにより前記圧力室に圧力を加え
て圧力室内のインクを前記インク流路を介してノズルか
ら吐き出させる振動板と、前記各圧力室に対応して前記
振動板の外面に取り付けられ、電圧を印加することで前
記振動板を振動させる複数の圧電素子と、を有し、外側
千鳥配置された前記圧力室は、その円周方向が内側千鳥
配置された前記圧力室の円周方向と等しく若しくは長く
形成され、かつその径方向が内側千鳥配置された前記圧
力室のの径方向と等しく若しくは短く形成されたことを
特徴とする。
るために、請求項1記載のインクジェットプリントヘッ
ドは、円又は円弧状に千鳥配置され、インクが流通する
複数の圧力室と、対応する前記圧力室から流出するイン
クの流路である複数のインク流路と、前記圧力室の片面
を形成し、振動することにより前記圧力室に圧力を加え
て圧力室内のインクを前記インク流路を介してノズルか
ら吐き出させる振動板と、前記各圧力室に対応して前記
振動板の外面に取り付けられ、電圧を印加することで前
記振動板を振動させる複数の圧電素子と、を有し、外側
千鳥配置された前記圧力室は、その円周方向が内側千鳥
配置された前記圧力室の円周方向と等しく若しくは長く
形成され、かつその径方向が内側千鳥配置された前記圧
力室のの径方向と等しく若しくは短く形成されたことを
特徴とする。
【0010】また、請求項2記載のインクジェットプリ
ントヘッドは、円又は円弧状に千鳥配置され、インクが
流通する複数の圧力室と、対応する前記圧力室から流出
するインクの流路である複数のインク流路と、前記圧力
室の片面を形成し、振動することにより前記圧力室に圧
力を加えて圧力室内のインクを前記インク流路を介して
ノズルから吐き出させる振動板と、前記各圧力室に対応
して前記振動板の外面に取り付けられ、電圧を印加する
ことで前記振動板を振動させる複数の圧電素子と、を有
し、外側千鳥配置された前記圧力室及び前記圧電素子
は、その円周方向がその径方向以上の長さで形成された
ことを特徴とする。
ントヘッドは、円又は円弧状に千鳥配置され、インクが
流通する複数の圧力室と、対応する前記圧力室から流出
するインクの流路である複数のインク流路と、前記圧力
室の片面を形成し、振動することにより前記圧力室に圧
力を加えて圧力室内のインクを前記インク流路を介して
ノズルから吐き出させる振動板と、前記各圧力室に対応
して前記振動板の外面に取り付けられ、電圧を印加する
ことで前記振動板を振動させる複数の圧電素子と、を有
し、外側千鳥配置された前記圧力室及び前記圧電素子
は、その円周方向がその径方向以上の長さで形成された
ことを特徴とする。
【0011】また、請求項3記載のインクジェットプリ
ントヘッドは、円又は円弧状に千鳥配置され、インクが
流通する複数の圧力室と、対応する前記圧力室から流出
するインクの流路である複数のインク流路と、前記圧力
室の片面を形成し、振動することにより前記圧力室に圧
力を加えて圧力室内のインクを前記インク流路を介して
ノズルから吐き出させる振動板と、前記各圧力室に対応
して前記振動板の外面に取り付けられ、電圧を印加する
ことで前記振動板を振動させる複数の圧電素子と、を有
し、内側千鳥配置された前記圧力室及び前記圧電素子
は、その径方向がその円周方向以上の長さで形成された
ことを特徴とする。
ントヘッドは、円又は円弧状に千鳥配置され、インクが
流通する複数の圧力室と、対応する前記圧力室から流出
するインクの流路である複数のインク流路と、前記圧力
室の片面を形成し、振動することにより前記圧力室に圧
力を加えて圧力室内のインクを前記インク流路を介して
ノズルから吐き出させる振動板と、前記各圧力室に対応
して前記振動板の外面に取り付けられ、電圧を印加する
ことで前記振動板を振動させる複数の圧電素子と、を有
し、内側千鳥配置された前記圧力室及び前記圧電素子
は、その径方向がその円周方向以上の長さで形成された
ことを特徴とする。
【0012】また、請求項4記載のインクジェットプリ
ンタは、上記請求項1乃至3記載のインクジェットプリ
ントヘッドを備えたことを特徴とする。
ンタは、上記請求項1乃至3記載のインクジェットプリ
ントヘッドを備えたことを特徴とする。
【0013】
【作用】以上のような本発明に係るインクジェットプリ
ントヘッドにおいては、圧力室を円又は円弧状に千鳥配
置する、つまり、円の中心から放射状に圧力室は配置さ
れているので、放射状の外に行くほど面積を広く取るこ
とができる。外側千鳥配置された圧力室の円周方向の長
さを、内側千鳥配置された圧力室の円周方向の長さ以上
にし、また、外側千鳥配置された圧力室の径方向の長さ
を、内側千鳥配置された圧力室の径方向の長さ以下にす
る。これにより、本発明では放射状及び千鳥配置の特徴
の有効利用を最大限図りつつ、圧電素子への印加電圧を
従来と同じにした場合、圧力室の体積変位量を増加させ
ることができる。あるいは、逆に圧力室の体積変位量を
一定にした場合は、その所望の体積変位量を得るための
圧電素子を小型化することができる。
ントヘッドにおいては、圧力室を円又は円弧状に千鳥配
置する、つまり、円の中心から放射状に圧力室は配置さ
れているので、放射状の外に行くほど面積を広く取るこ
とができる。外側千鳥配置された圧力室の円周方向の長
さを、内側千鳥配置された圧力室の円周方向の長さ以上
にし、また、外側千鳥配置された圧力室の径方向の長さ
を、内側千鳥配置された圧力室の径方向の長さ以下にす
る。これにより、本発明では放射状及び千鳥配置の特徴
の有効利用を最大限図りつつ、圧電素子への印加電圧を
従来と同じにした場合、圧力室の体積変位量を増加させ
ることができる。あるいは、逆に圧力室の体積変位量を
一定にした場合は、その所望の体積変位量を得るための
圧電素子を小型化することができる。
【0014】また、圧電素子の大きさを従来と同じにし
た場合、圧力室の所望の体積変位量を得るための圧電素
子への印加電圧をより低減させることができる。
た場合、圧力室の所望の体積変位量を得るための圧電素
子への印加電圧をより低減させることができる。
【0015】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
について説明する。
について説明する。
【0016】図1には、本実施例に係るインクジェット
プリントヘッドの構成が示されている。
プリントヘッドの構成が示されている。
【0017】本実施例に係るインクジェットプリントヘ
ッドは、円状に千鳥配置されインクが流通する複数の圧
力室2a、2bと、各圧力室2a、2bに連通してお
り、圧力室2a、2bから流出するインクの流路である
インク流路4a、4bと、を有する。また、図2に示さ
れるように、本実施例では圧電素子6a、6bを円状に
千鳥配置している。図3は、各圧力室2a、2bと各圧
電素子6a、6bとの関係を示した図であり、図1にお
けるA−A´線による断面図である。図3に示したよう
に、振動板8は、ガラス等で形成されており、例えば感
光性ガラスを素材とした基板10に接着剤等(図示せ
ず)で取り付けられることで、圧力室2aの片面を形成
している。圧電素子6aは、各圧力室2aに対応させて
その振動板8の外面に貼り付けられている。本実施例に
おけるインクジェットプリントヘッドは、圧電素子6a
に電圧を印加することで振動板8を振動させ、振動板8
は、振動することにより圧力室2aに圧力を加えて圧力
室2a内のインクをインク流路4aを介してノズルから
吐き出させることにより印字する。圧力室2a内のイン
クは、インク供給路12から供給され貯留される。な
お、本実施例におけるノズルは、図9に示したノズルを
流用することができる。
ッドは、円状に千鳥配置されインクが流通する複数の圧
力室2a、2bと、各圧力室2a、2bに連通してお
り、圧力室2a、2bから流出するインクの流路である
インク流路4a、4bと、を有する。また、図2に示さ
れるように、本実施例では圧電素子6a、6bを円状に
千鳥配置している。図3は、各圧力室2a、2bと各圧
電素子6a、6bとの関係を示した図であり、図1にお
けるA−A´線による断面図である。図3に示したよう
に、振動板8は、ガラス等で形成されており、例えば感
光性ガラスを素材とした基板10に接着剤等(図示せ
ず)で取り付けられることで、圧力室2aの片面を形成
している。圧電素子6aは、各圧力室2aに対応させて
その振動板8の外面に貼り付けられている。本実施例に
おけるインクジェットプリントヘッドは、圧電素子6a
に電圧を印加することで振動板8を振動させ、振動板8
は、振動することにより圧力室2aに圧力を加えて圧力
室2a内のインクをインク流路4aを介してノズルから
吐き出させることにより印字する。圧力室2a内のイン
クは、インク供給路12から供給され貯留される。な
お、本実施例におけるノズルは、図9に示したノズルを
流用することができる。
【0018】本実施例において特徴的なことは、外側千
鳥配置、すなわち千鳥配置された圧力室2a、2bのう
ち外周部分に配置された圧力室2aは、その円周方向
(以下、幅という)が内側千鳥配置、すなわち千鳥配置
された圧力室2a、2bのうち内周部分に配置された圧
力室2bの円周方向と等しく若しくは長く形成され、か
つ外側千鳥配置された圧力室2aは、その径方向(以
下、長さという)が 内側千鳥配置された圧力室2bの
径方向と等しく若しくは短く形成されたことである。ま
た、圧力室2a及び圧電素子6aの幅は、その長さ以上
に形成され、圧力室2b及び圧電素子6bの長さは、そ
の幅以上に形成されたことを特徴とする。これにより、
圧電素子6a、6bにかかる印加電圧及び圧電素子6
a、6bの面積(以下、ピエゾ面積という)が従来通り
に設定された場合、ノズルからの吐出量を増大させるこ
とができる。換言すれば、圧電素子6a、6bにかかる
印加電圧を従来通りにし、ピエゾ面積を小さくしたとし
ても従来と同じ吐出量を得ることができる。また、ピエ
ゾ面積を一定にした場合、圧力室2a、2bの体積変位
量、すなわち所望のノズルからの吐出量を維持しつつ、
圧電素子6a、6bに対する印加電圧の低減を図ること
ができる。
鳥配置、すなわち千鳥配置された圧力室2a、2bのう
ち外周部分に配置された圧力室2aは、その円周方向
(以下、幅という)が内側千鳥配置、すなわち千鳥配置
された圧力室2a、2bのうち内周部分に配置された圧
力室2bの円周方向と等しく若しくは長く形成され、か
つ外側千鳥配置された圧力室2aは、その径方向(以
下、長さという)が 内側千鳥配置された圧力室2bの
径方向と等しく若しくは短く形成されたことである。ま
た、圧力室2a及び圧電素子6aの幅は、その長さ以上
に形成され、圧力室2b及び圧電素子6bの長さは、そ
の幅以上に形成されたことを特徴とする。これにより、
圧電素子6a、6bにかかる印加電圧及び圧電素子6
a、6bの面積(以下、ピエゾ面積という)が従来通り
に設定された場合、ノズルからの吐出量を増大させるこ
とができる。換言すれば、圧電素子6a、6bにかかる
印加電圧を従来通りにし、ピエゾ面積を小さくしたとし
ても従来と同じ吐出量を得ることができる。また、ピエ
ゾ面積を一定にした場合、圧力室2a、2bの体積変位
量、すなわち所望のノズルからの吐出量を維持しつつ、
圧電素子6a、6bに対する印加電圧の低減を図ること
ができる。
【0019】図4は、圧電素子6aに電圧を印加し撓ま
せた状態を示す概念図であり、以下、この図を用いて本
実施例の作用について説明する。
せた状態を示す概念図であり、以下、この図を用いて本
実施例の作用について説明する。
【0020】電圧の印加により振動板8の撓んだときの
変化量δ(m)は、実験値により次式で近似することが
できる。
変化量δ(m)は、実験値により次式で近似することが
できる。
【0021】δ=αw2 V 但し、αは変位係数、wは振動板8の幅(m)、Vは印
加電圧(V)である。なお、振動板8は、圧力室2aを
完全に覆っているので、振動板8と圧力室2aの幅及び
長さは等しいものとする。また、振動板8と圧電素子6
aの幅及び長さも等しいものとする。上記式に基づき、
実験により得られた実験値w=8×10-4(m)、V=
40(V)、δ=250×10-9(m)を上記式に代入
することによりαを求めると、 α=250×10-9/[(8×10-4)2 ×40)] =9.77×10-3(1/m・V) となり、変位係数αを求めることができる。ここで、本
実施例におけるインクジェットプリントヘッドを実際に
設計製造したところ、取りうる振動板8の幅は、w=
1.1×10-3(m)であったので、このときの変化量
δは、同じ印加電圧の場合、 δ=9.77×10-3×(1.1×10-3)2 ×40 ≒473×10-9(m) となる。このように、振動板8の幅を広げることによ
り、同じ印加電圧でより大きな変位量を得ることができ
る。この結果、ノズルからの吐出量を増大させることが
できる。
加電圧(V)である。なお、振動板8は、圧力室2aを
完全に覆っているので、振動板8と圧力室2aの幅及び
長さは等しいものとする。また、振動板8と圧電素子6
aの幅及び長さも等しいものとする。上記式に基づき、
実験により得られた実験値w=8×10-4(m)、V=
40(V)、δ=250×10-9(m)を上記式に代入
することによりαを求めると、 α=250×10-9/[(8×10-4)2 ×40)] =9.77×10-3(1/m・V) となり、変位係数αを求めることができる。ここで、本
実施例におけるインクジェットプリントヘッドを実際に
設計製造したところ、取りうる振動板8の幅は、w=
1.1×10-3(m)であったので、このときの変化量
δは、同じ印加電圧の場合、 δ=9.77×10-3×(1.1×10-3)2 ×40 ≒473×10-9(m) となる。このように、振動板8の幅を広げることによ
り、同じ印加電圧でより大きな変位量を得ることができ
る。この結果、ノズルからの吐出量を増大させることが
できる。
【0022】次に、w=1.1×10-3(m)のときの
圧力室2aの長さdを求める。w=8×10-4(m)の
ときの圧力室2aの長さは、実験によりd=3.5×1
0-3(m)と求められている。このとき、振動板8の撓
みによる圧力室2aの体積変位量をw=8×10
-4(m)の場合とw=1.1×10-3(m)の場合とを
等しくするために、その体積変位量を図4における斜線
部分に近似させると、圧力室2aの長さdは、 (8×10-4×250×10-9×3.5×10-3)/2 =(1.1×10-3×473×10-9×d)/2 より、 d≒1.345(mm) となる。
圧力室2aの長さdを求める。w=8×10-4(m)の
ときの圧力室2aの長さは、実験によりd=3.5×1
0-3(m)と求められている。このとき、振動板8の撓
みによる圧力室2aの体積変位量をw=8×10
-4(m)の場合とw=1.1×10-3(m)の場合とを
等しくするために、その体積変位量を図4における斜線
部分に近似させると、圧力室2aの長さdは、 (8×10-4×250×10-9×3.5×10-3)/2 =(1.1×10-3×473×10-9×d)/2 より、 d≒1.345(mm) となる。
【0023】従って、振動板8と圧電素子6aの大きさ
を近似させると、ピエゾ面積は、実験値に対して、 (1.1×1.345)/(0.8×3.5)≒0.53 となり、本実施例によれば、同じ印加電圧とした場合、
同じ体積変位量を得るためのピエゾ面積を約0.53倍
小さくすることができる。従って、圧力室2aをより小
さく形成することができるので、同円周上の圧力室数を
増やすことができる。つまり、ドット数を増大させるこ
とができるようになる。
を近似させると、ピエゾ面積は、実験値に対して、 (1.1×1.345)/(0.8×3.5)≒0.53 となり、本実施例によれば、同じ印加電圧とした場合、
同じ体積変位量を得るためのピエゾ面積を約0.53倍
小さくすることができる。従って、圧力室2aをより小
さく形成することができるので、同円周上の圧力室数を
増やすことができる。つまり、ドット数を増大させるこ
とができるようになる。
【0024】一方、w=1.1×10-3(m)のとき、
実験値と同じ変位量δ=250×10-9(m)を得るに
は上記式より、 V=250×10-9/[9.77×10-3×(1.1×10-3)2 ] ≒21.15(V) となる。
実験値と同じ変位量δ=250×10-9(m)を得るに
は上記式より、 V=250×10-9/[9.77×10-3×(1.1×10-3)2 ] ≒21.15(V) となる。
【0025】従って、印加電圧は実験値に対して、 21.15/40≒0.53 となり、本実施例によれば、同じピエゾ面積とした場
合、同じ体積変位量を得るための印加電圧を約0.53
倍小さくすることができる。これにより、電波障害の可
能性の低減、安全性の向上、更には、安価なICを使用
することも可能となり、製造コストの削減をも図ること
ができる。
合、同じ体積変位量を得るための印加電圧を約0.53
倍小さくすることができる。これにより、電波障害の可
能性の低減、安全性の向上、更には、安価なICを使用
することも可能となり、製造コストの削減をも図ること
ができる。
【0026】図1に示したように、本実施例における圧
力室2a、2bは、直線状の中心端部から放射状に配設
されている。放射状というのは、外に行くほど面積が広
がるという特徴を有している。そこで、その特徴を有効
利用するために、本実施例における圧力室2a、2b
は、千鳥配置され、かつ各圧力室2a、2bを図1に示
したように、外周部分に配置した圧力室2aをやや幅広
の形状にし、また、内周部分に配置した圧力室2bをや
や縦長の形状にすることで圧力室2aに連通したインク
流路4aの間に有効に配設することができる。
力室2a、2bは、直線状の中心端部から放射状に配設
されている。放射状というのは、外に行くほど面積が広
がるという特徴を有している。そこで、その特徴を有効
利用するために、本実施例における圧力室2a、2b
は、千鳥配置され、かつ各圧力室2a、2bを図1に示
したように、外周部分に配置した圧力室2aをやや幅広
の形状にし、また、内周部分に配置した圧力室2bをや
や縦長の形状にすることで圧力室2aに連通したインク
流路4aの間に有効に配設することができる。
【0027】一方、前述したように、圧電素子6aを略
正方形に近づけることによりエネルギー効率を向上させ
ることができる。従って、圧力室2a、2bも略正方形
の形状であることが望ましいわけであるが、放射状及び
千鳥配置の特徴の有効利用を最大限に図りつつ所望の圧
力室2a、2bの体積変位量、すなわちインクの吐出量
を最大限に効率よく得られるようにするため、本実施例
における圧力室2a、2b及び圧電素子6a、6bは、
上述した形状を有している。
正方形に近づけることによりエネルギー効率を向上させ
ることができる。従って、圧力室2a、2bも略正方形
の形状であることが望ましいわけであるが、放射状及び
千鳥配置の特徴の有効利用を最大限に図りつつ所望の圧
力室2a、2bの体積変位量、すなわちインクの吐出量
を最大限に効率よく得られるようにするため、本実施例
における圧力室2a、2b及び圧電素子6a、6bは、
上述した形状を有している。
【0028】もちろん、外側千鳥配置された圧力室2a
と内側千鳥配置された圧力室2bとからのインクの流出
量を等しくする必要があるため、仮に圧電素子6aを正
方形にすれば、圧電素子6a、6bは同じ大きさの正方
形になる。
と内側千鳥配置された圧力室2bとからのインクの流出
量を等しくする必要があるため、仮に圧電素子6aを正
方形にすれば、圧電素子6a、6bは同じ大きさの正方
形になる。
【0029】ここで、各圧電素子6a、6bは正方形で
はないが、より正方形に近づけるためには、図1に示し
たように、千鳥配置された圧力室2a、2bの形状から
導き出せるように、外側千鳥配置された圧力室2aに対
応した圧力素子6aは、幅が長さより長く、また、内側
千鳥配置された圧力室2bは、幅が長さより短く形成し
た方が効率よく所望の圧電素子6a、6bを得ることが
できる。従って、外側の圧力室2aと内側の圧力室2b
とは異なる形状で形成されることになる。
はないが、より正方形に近づけるためには、図1に示し
たように、千鳥配置された圧力室2a、2bの形状から
導き出せるように、外側千鳥配置された圧力室2aに対
応した圧力素子6aは、幅が長さより長く、また、内側
千鳥配置された圧力室2bは、幅が長さより短く形成し
た方が効率よく所望の圧電素子6a、6bを得ることが
できる。従って、外側の圧力室2aと内側の圧力室2b
とは異なる形状で形成されることになる。
【0030】以上のようにして、圧電素子6a、6bに
電圧を印加し選択的に励振させると、励振された圧電素
子6a、6bに対応する圧力室2a、2bにインク供給
路12からインクが流れ込む。更に、当該圧力室2a、
2bからインク流路4aを介してノズルに向け等しい流
出量のインクが流出する。そして、ノズルからインクが
吐き出させることにより印字が行われる。
電圧を印加し選択的に励振させると、励振された圧電素
子6a、6bに対応する圧力室2a、2bにインク供給
路12からインクが流れ込む。更に、当該圧力室2a、
2bからインク流路4aを介してノズルに向け等しい流
出量のインクが流出する。そして、ノズルからインクが
吐き出させることにより印字が行われる。
【0031】従って、本実施例によれば、より小さいピ
エゾ面積で、あるいはより低い印加電圧で各圧力室2
a、2bから所望の同じ体積変位量のインクが流出され
るので効率的に安定した印字を行うことができる。
エゾ面積で、あるいはより低い印加電圧で各圧力室2
a、2bから所望の同じ体積変位量のインクが流出され
るので効率的に安定した印字を行うことができる。
【0032】図5、6、7には本発明に係るインクジェ
ットプリンタの一実施例の全体的な構造が示されてお
り、前述したインクジェットプリントヘッドが内蔵され
ている。
ットプリンタの一実施例の全体的な構造が示されてお
り、前述したインクジェットプリントヘッドが内蔵され
ている。
【0033】各図において、インクジェットプリンタは
ファクシミリ、プロッタあるいはバーコードプリンタと
して小型薄型とするためにフラットプラテン20を含
み、図示していない記録紙は図7の矢印Aで示されるよ
うにフラットプラテン20に向かって送り込まれる。記
録紙の送りを正しく行うため、フラットプラテン20の
前後にはそれぞれフィードローラ21、22が設けら
れ、それぞれ対向するアイドルローラ23、24との間
に記録紙を挟んで所定量の送り作用を行うことができ
る。
ファクシミリ、プロッタあるいはバーコードプリンタと
して小型薄型とするためにフラットプラテン20を含
み、図示していない記録紙は図7の矢印Aで示されるよ
うにフラットプラテン20に向かって送り込まれる。記
録紙の送りを正しく行うため、フラットプラテン20の
前後にはそれぞれフィードローラ21、22が設けら
れ、それぞれ対向するアイドルローラ23、24との間
に記録紙を挟んで所定量の送り作用を行うことができ
る。
【0034】フラットプラテン20の上方には一対のキ
ャリッジガイド25、26が設けられており、このキャ
リッジガイド25、26にキャリッジ27が記録紙の行
方向に往復移動可能に指示されている。このキャリッジ
27には詳細には図示していないが、ステッピングモー
タその他の駆動力によって記録紙に対して行方向の任意
位置に移動できるよう駆動系が接続されている。従っ
て、キャリッジ27は図の矢印BCで示される方向に往
復移動することができる。
ャリッジガイド25、26が設けられており、このキャ
リッジガイド25、26にキャリッジ27が記録紙の行
方向に往復移動可能に指示されている。このキャリッジ
27には詳細には図示していないが、ステッピングモー
タその他の駆動力によって記録紙に対して行方向の任意
位置に移動できるよう駆動系が接続されている。従っ
て、キャリッジ27は図の矢印BCで示される方向に往
復移動することができる。
【0035】前記キャリッジ27には前述したインクジ
ェットプリントヘッドが内蔵されており、ノズル48が
フラットプラテン20の上に導かれた記録紙に向かって
対向配置されている。
ェットプリントヘッドが内蔵されており、ノズル48が
フラットプラテン20の上に導かれた記録紙に向かって
対向配置されている。
【0036】前記キャリッジ27に内蔵されているイン
クジェットプリントヘッドにインクを供給するため、フ
ラットプラテン20の下方にはインクカートリッジ28
が設けられており、インクカートリッジ28からインク
ジェットプリントヘッドの導入口に向かって必要なイン
ク供給が例えば可撓性のあるチューブを通して行われ
る。
クジェットプリントヘッドにインクを供給するため、フ
ラットプラテン20の下方にはインクカートリッジ28
が設けられており、インクカートリッジ28からインク
ジェットプリントヘッドの導入口に向かって必要なイン
ク供給が例えば可撓性のあるチューブを通して行われ
る。
【0037】また、インクジェットプリントヘッドのノ
ズル48が未使用時にインク固化を起こさないように、
インクジェットプリンタにはクリーニングユニット29
が設けられており、非プリント時にはキャリッジ27が
インクジェットプリントヘッドをクリーニングユニット
29に向かって退避させている。
ズル48が未使用時にインク固化を起こさないように、
インクジェットプリンタにはクリーニングユニット29
が設けられており、非プリント時にはキャリッジ27が
インクジェットプリントヘッドをクリーニングユニット
29に向かって退避させている。
【0038】前述したページ送り及びクリーニングユニ
ット29に所望の駆動力を与えるため、図4に示される
ように、インクジェットプリントにはフィードモータ3
0が設けられ、また前述したキャリッジ27を駆動する
ためにキャリッジ駆動モータ31が設けられ、それぞれ
図示していない伝達機構を介してフィードローラ21、
22及びキャリッジ27の駆動が行われている。
ット29に所望の駆動力を与えるため、図4に示される
ように、インクジェットプリントにはフィードモータ3
0が設けられ、また前述したキャリッジ27を駆動する
ためにキャリッジ駆動モータ31が設けられ、それぞれ
図示していない伝達機構を介してフィードローラ21、
22及びキャリッジ27の駆動が行われている。
【0039】以上のように、本発明に係るインクジェッ
トプリントヘッドをインクジェットプリンタに適用する
ことにより、印字品質が向上した性能の良いインクジェ
ットプリンタを実現することができる。
トプリントヘッドをインクジェットプリンタに適用する
ことにより、印字品質が向上した性能の良いインクジェ
ットプリンタを実現することができる。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るイン
クジェットプリントヘッドは、千鳥配置し、かつ外側千
鳥配置された圧力室及び圧電素子を、円周方向を径方向
に対して同等若しくはより長く形成し、また、内側千鳥
配置された圧力室及び圧電素子を、円周方向を径方向に
対して同等若しくはより短く形成したことにより、圧力
室の放射状及び千鳥配置の特徴の有効利用を最大限に図
りつつ、圧電素子への印加電圧を従来と同じにした場
合、圧力室の体積変位量を増加させることが可能とな
る。あるいは、圧力室の体積変位量を一定にした場合
は、その所望の体積変位量を得るための圧電素子を小型
化することが可能となる。
クジェットプリントヘッドは、千鳥配置し、かつ外側千
鳥配置された圧力室及び圧電素子を、円周方向を径方向
に対して同等若しくはより長く形成し、また、内側千鳥
配置された圧力室及び圧電素子を、円周方向を径方向に
対して同等若しくはより短く形成したことにより、圧力
室の放射状及び千鳥配置の特徴の有効利用を最大限に図
りつつ、圧電素子への印加電圧を従来と同じにした場
合、圧力室の体積変位量を増加させることが可能とな
る。あるいは、圧力室の体積変位量を一定にした場合
は、その所望の体積変位量を得るための圧電素子を小型
化することが可能となる。
【0041】また、圧電素子の大きさを従来と同じにし
た場合、圧力室の所望の体積変位量を得るための圧電素
子への印加電圧をより低減させることが可能となる。こ
れにより、電波障害の可能性の低減、安全性の向上を図
ることが可能となる。更には、安価なICを使用するこ
とも可能となり、製造コストの削減をも図ることが可能
となる。
た場合、圧力室の所望の体積変位量を得るための圧電素
子への印加電圧をより低減させることが可能となる。こ
れにより、電波障害の可能性の低減、安全性の向上を図
ることが可能となる。更には、安価なICを使用するこ
とも可能となり、製造コストの削減をも図ることが可能
となる。
【0042】また、上記インクジェットプリントヘッド
をインクジェットプリンタに備えることにより、印字品
質を維持しつつ低電圧の、安全性の高い、あるいは小型
化されたインクジェットプリンタを提供することが可能
となる。
をインクジェットプリンタに備えることにより、印字品
質を維持しつつ低電圧の、安全性の高い、あるいは小型
化されたインクジェットプリンタを提供することが可能
となる。
【図1】本発明に係るインクジェットプリントヘッドの
一実施例の構成を示す平面図である。
一実施例の構成を示す平面図である。
【図2】この実施例における圧電素子の構成を示す図で
ある。
ある。
【図3】本実施例における圧電素子、振動板及び圧力室
の位置関係を示すA−A´線に沿う断面図である。
の位置関係を示すA−A´線に沿う断面図である。
【図4】本実施例における振動板を撓ませた状態を示す
概念図である。
概念図である。
【図5】本発明に係るインクジェットプリントヘッドが
内蔵されたインクジェットプリンタの要部平面図であ
る。
内蔵されたインクジェットプリンタの要部平面図であ
る。
【図6】図5に示したインクジェットプリンタの要部正
面図である。
面図である。
【図7】図5、6に示したインクジェットプリンタの要
部側面図である。
部側面図である。
【図8】(a)は従来のインクジェットプリントヘッド
の構成を示す平面図であり、(b)は圧電素子の構成を
示す図である。
の構成を示す平面図であり、(b)は圧電素子の構成を
示す図である。
【図9】インクジェットプリントヘッドのノズル近傍を
示す図である。
示す図である。
2a、2b 圧力室 4a、4b インク流路 6a、6b 圧電素子 8 振動板 10 圧電基板 12 インク供給路 48 ノズル
Claims (4)
- 【請求項1】 円又は円弧状に千鳥配置され、インクが
流通する複数の圧力室と、 対応する前記圧力室から流出するインクの流路である複
数のインク流路と、 前記圧力室の片面を形成し、振動することにより前記圧
力室に圧力を加えて圧力室内のインクを前記インク流路
を介してノズルから吐き出させる振動板と、 前記各圧力室に対応して前記振動板の外面に取り付けら
れ、電圧を印加することで前記振動板を振動させる複数
の圧電素子と、 を有し、 外側千鳥配置された前記圧力室は、その円周方向が内側
千鳥配置された前記圧力室の円周方向と等しく若しくは
長く形成され、かつその径方向が内側千鳥配置された前
記圧力室のの径方向と等しく若しくは短く形成されたこ
とを特徴とするインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項2】 円又は円弧状に千鳥配置され、インクが
流通する複数の圧力室と、 対応する前記圧力室から流出するインクの流路である複
数のインク流路と、 前記圧力室の片面を形成し、振動することにより前記圧
力室に圧力を加えて圧力室内のインクを前記インク流路
を介してノズルから吐き出させる振動板と、 前記各圧力室に対応して前記振動板の外面に取り付けら
れ、電圧を印加することで前記振動板を振動させる複数
の圧電素子と、 を有し、 外側千鳥配置された前記圧力室及び前記圧電素子は、そ
の円周方向がその径方向以上の長さで形成されたことを
特徴とするインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項3】 円又は円弧状に千鳥配置され、インクが
流通する複数の圧力室と、 対応する前記圧力室から流出するインクの流路である複
数のインク流路と、 前記圧力室の片面を形成し、振動することにより前記圧
力室に圧力を加えて圧力室内のインクを前記インク流路
を介してノズルから吐き出させる振動板と、 前記各圧力室に対応して前記振動板の外面に取り付けら
れ、電圧を印加することで前記振動板を振動させる複数
の圧電素子と、 を有し、 内側千鳥配置された前記圧力室及び前記圧電素子は、そ
の径方向がその円周方向以上の長さで形成されたことを
特徴とするインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項4】 請求項1乃至3記載のインクジェットプ
リントヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット
プリンタ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5299618A JPH07148922A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ |
US08/281,693 US5627575A (en) | 1993-11-30 | 1994-07-28 | Ink jet print head and ink jet printer |
DE4435946A DE4435946A1 (de) | 1993-11-30 | 1994-10-07 | Tintenstrahldrucker und Druckkopf für einen solchen |
FR9413326A FR2713144B1 (fr) | 1993-11-30 | 1994-11-07 | Tête d'impression à jets d'encre et imprimante la comportant. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5299618A JPH07148922A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07148922A true JPH07148922A (ja) | 1995-06-13 |
Family
ID=17874949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5299618A Pending JPH07148922A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5627575A (ja) |
JP (1) | JPH07148922A (ja) |
DE (1) | DE4435946A1 (ja) |
FR (1) | FR2713144B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8905519B2 (en) | 1999-06-30 | 2014-12-09 | Memjet Technology Ltd. | Inkjet printhead assembly comprising printhead modules having converging ink galleries |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2001210104B2 (en) * | 1999-10-25 | 2005-03-24 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printhead for pen |
JP2003513832A (ja) * | 1999-10-25 | 2003-04-15 | シルバーブルック リサーチ ピーティーワイ リミテッド | センサを有する電子的に制御可能なペン |
WO2002034530A1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-05-02 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printhead for pen |
US7431449B2 (en) * | 2000-10-20 | 2008-10-07 | Silverbrook Research Pty Ltd | Mobile telecommunications device with interactive paper sensor |
AU1010301A (en) * | 2000-10-20 | 2002-05-06 | Silverbrook Res Pty Ltd | Capping mechanism for pen printhead |
US7456994B2 (en) * | 2000-10-20 | 2008-11-25 | Silverbrook Research Pty Ltd | Mobile telecommunications device with stylus having printhead tip |
SG152904A1 (en) * | 2000-10-20 | 2009-06-29 | Silverbrook Res Pty Ltd | Cartridge for an electronic pen |
CN1222418C (zh) * | 2000-10-20 | 2005-10-12 | 西尔弗布鲁克研究有限公司 | 笔用打印头 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2808275C2 (de) * | 1978-02-27 | 1983-03-10 | NCR Corp., 45479 Dayton, Ohio | Tintenstrahldruckkopf |
JPS58112754A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-05 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | インクジエツト記録装置の記録ヘツド |
DE3331488A1 (de) * | 1982-09-01 | 1984-03-01 | Konishiroku Photo Industry Co., Ltd., Tokyo | Kopfstueck fuer eine farbspritz-druckvorrichtung |
DE3804165A1 (de) * | 1988-02-11 | 1989-08-24 | Olympia Aeg | Verfahren zum bestuecken eines tintenstrahldruckkopfes mit piezokristallen |
US5157420A (en) * | 1989-08-17 | 1992-10-20 | Takahiro Naka | Ink jet recording head having reduced manufacturing steps |
JP2756599B2 (ja) * | 1989-10-20 | 1998-05-25 | キヤノン株式会社 | 記録装置のシート搬送装置 |
JPH05254140A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-05 | Rohm Co Ltd | インクジェットプリントヘッド及びこれを用いたノンインパクトプリンタ |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP5299618A patent/JPH07148922A/ja active Pending
-
1994
- 1994-07-28 US US08/281,693 patent/US5627575A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-10-07 DE DE4435946A patent/DE4435946A1/de not_active Withdrawn
- 1994-11-07 FR FR9413326A patent/FR2713144B1/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8905519B2 (en) | 1999-06-30 | 2014-12-09 | Memjet Technology Ltd. | Inkjet printhead assembly comprising printhead modules having converging ink galleries |
US9085148B2 (en) | 1999-06-30 | 2015-07-21 | Memjet Technology Ltd. | Inkjet printhead assembly |
US9168755B2 (en) | 1999-06-30 | 2015-10-27 | Memjet Technology Ltd. | Inkjet printhead assembly |
US9539819B2 (en) | 1999-06-30 | 2017-01-10 | Mernjet Technology Limited | Inkjet printhead assembly including slotted shield plate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5627575A (en) | 1997-05-06 |
DE4435946A1 (de) | 1995-06-01 |
FR2713144A1 (fr) | 1995-06-09 |
FR2713144B1 (fr) | 1997-04-30 |
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