JP2001260347A - 圧電式インクジェットプリンタヘッド - Google Patents
圧電式インクジェットプリンタヘッドInfo
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Abstract
キャビティープレートと、前記各圧力室内のインクの噴
出を行う圧電アクチェータとから成る圧電式インクジェ
ットプリンタヘッドにおいて、所定量のインクを噴出す
ることができ、且つ、大型化を招来することなく、印字
密度の向上を図る。 【解決手段】 前記キャビティープレートを、第1キャ
ビティープレート10と第2キャビティープレート20
の二つに構成する一方、前記圧電アクチェータも、第1
圧電アクチェータ30と第2圧電アクチェータ40の二
つに構成して、これらを積層し、前記第1キャビティー
プレート10における圧力室15に連通するノズル61
と、前記第2キャビティープレート20における圧力室
25に連通するノズル61とを列状に並べて設ける。
Description
ェットプリンタヘッドのうち、その印字駆動に、積層し
た圧電アクチェータを使用した圧電式インクジェットプ
リンタヘッドに関するものである。
リンタヘッドは、例えば、特開平4−341851号公
報等に開示されているように、列方向に適宜ピッチ間隔
で並ぶ複数個のインク噴出用ノズル及びこの各ノズルご
との圧力室を備えたキャビティープレートと、前記各圧
力室ごとに形成した駆動電極及び隣接する圧力室に共通
するコモン電極を圧電シートを挟んで積層した圧電アク
チェータとからなり、この圧電アクチェータを、前記キ
ャビティープレートに、当該圧電アクチェータにおける
各駆動電極が各圧力室に対応するように積層した構成に
している。
とコモン電極に対する通電により、圧電シートのうち前
記通電した駆動電極の部分が、当該通電した駆動電極に
対応する圧力室内に向かって歪み変形することにより、
この圧力室内のインクをノズルから噴出して、所定の印
字を行う。
電式インクジェットプリンタヘッドにおいて、その印字
密度を高くするには、各インク噴出用ノズルにおける列
方向に沿ったピッチ間隔を小さくすることで、列方向に
沿った単位長さ当たりに設けられるノズルの個数を多く
することが必要である。
リンタヘッドにおいては、前記各インク噴出用ノズルの
各々に対する圧力室を、前記各ノズルと同じピッチ間隔
で一列に並べて設けるという構成であるから、前記各ノ
ズルにおける列方向のピッチ間隔を、高印字密度化のた
めに小さくすると、これに応じて前記各圧力室のピッチ
間隔も小さくなり、ひいては、前記各圧力室における横
幅寸法が狭くなることになる。
なると、前記圧電アクチェータのうち前記圧力室に該当
する部分が通電によって積層方向に歪み変形するときに
おける圧力室内への歪み変形量が小さくなるから、通電
したときに所定量のインクを噴出することができなくな
る。
プリンタヘッドにおいては、高印字密度化に一定の限界
が存在するという問題があった。
対する各圧力室を、前記各ノズルの列の左右両側に、交
互に振り分けて二列に配設するという構成にすることに
より、各圧力室における横幅寸法を、各圧力室を一列に
並べて設ける場合の二倍に広くすることができる。しか
し、その反面、圧力室が二列に並ぶことで、キャビティ
ープレート及びこれら積層する圧電アクチェータにおけ
る横幅寸法が二倍に広くなるので、圧電式インクジェッ
トプリンタヘッドの大型化及び重量のアップを招来する
という問題がある。
インクジェットプリンタヘッドを提供すること技術的課
題とする。
るため本発明は、第1に、請求項1に記載したように、
「適宜ピッチ間隔で列状に並ぶ複数個のインク噴出用ノ
ズル及びこの各ノズルのうち一つ飛ばしの各ノズルごと
に連通する圧力室を備えた第1キャビティープレート
と、前記各ノズルのうち前記一つ飛ばし以外の各ノズル
ごとの圧力室を備えた第2キャビティープレートと、前
記第1キャビティープレートにおける各圧力室ごとの駆
動電極及び隣接する圧力室に共通するコモン電極を備え
た第1圧電アクチェータと、前記第2キャビティープレ
ートにおける各圧力室ごとの駆動電極及び隣接する圧力
室に共通するコモン電極を備えた第2圧電アクチェータ
とからなり、前記第1及び第2圧電アクチェータが、そ
の間に変形し難い剛体プレートを挟んで積層され、第1
圧電アクチェータに第1キャビティープレートが、第2
圧電アクチェータに第2キャビティープレートが各々積
層され、更に、前記第2圧電アクチェータ、前記剛体プ
レート及び第1圧電アクチェータに、前記第2キャビテ
ィープレートにおける各圧力室を前記各ノズルのうち一
つ飛ばし以外の各ノズルとを連通する連通孔が設けられ
ている。」という構成にした。
したように、「複数個のインク噴出用ノズル及びこの各
ノズルごとに連通する圧力室を備えた第1キャビティー
プレートと、同じく複数個のインク噴出用ノズル及びこ
の各ノズルごとに連通する圧力室を備えた第2キャビテ
ィープレートと、前記第1キャビティープレートにおけ
る各圧力室ごとの駆動電極及び隣接する圧力室に共通す
るコモン電極を備えた第1圧電アクチェータと、前記第
2キャビティープレートにおける各圧力室ごとの駆動電
極及び隣接する圧力室に共通するコモン電極を備えた第
2圧電アクチェータとからなり、前記第1及び第2圧電
アクチェータが、その間に変形し難い剛体プレートを挟
んで積層され、第1圧電アクチェータに第1キャビティ
ープレートが、第2圧電アクチェータに第2キャビティ
ープレートが各々積層され、更に、前記第1及び第2キ
ャビティープレートにおける各ノズルが、当該第1及び
第2キャビティープレートのうち各圧電アクチェータに
対する積層面と直角の側面に、二列に並べて開口してい
る。」という構成にした。
いて、第1圧電アクチェータ及び第2圧電アクチェータ
の間に変形し難い剛体プレートを挟んでいることによ
り、前記第1圧電アクチェータに通電にて発生する積層
方向の歪み変形の殆ど全てが、第1キャビティープレー
トにおける圧力室に対して及ぶ一方、前記第2圧電アク
チェータに通電にて発生する積層方向の歪み変形の殆ど
全ても、第2キャビティープレートにおける圧力室に対
して及ぶことになる。
出用ノズルのうち一つ飛ばしの各ノズルからは第1キャ
ビティープレートにおける圧力室からのインクの噴出
が、残りの各ノズルからは第2キャビティープレートに
おける圧力室からのインクの噴出が各々選択的に行わ
れ、所定の印字が行われる。
ける各圧力室は、列状に並んでいる各インク噴出用ノズ
ルのうち一つ飛ばしの各ノズルの各々に対応する一方、
前記第2キャビティープレートにおける各圧力室も、列
状に並んでいる各インク噴出用ノズルのうち残りの一つ
飛ばしの各ノズルの各々に対応することにより、この第
1及び第2キャビティープレートにおける各圧力室の間
隔ピッチを、前記列状に並んでいる各インク噴出用ノズ
ルのピッチ間隔の二倍することができる。
を、インク噴出用ノズルの全てに対する圧力室を一列状
に並べた場合の二倍に広くすることができるから、所定
のインク噴出量を確実に確保することができる。
と、前記第2キャビティープレートとは、互いに同じ平
面上におてい平行に並べたものではなく、その間に第1
圧電アクチェータ、剛体プレート及び第2圧電アクチェ
ータを挟んで積層した形態であることにより、全体の幅
寸法が増大することを回避できる。
方向の厚さが厚くなるが、第1圧電アクチェータと第2
圧電アクチェータとの間に剛体プレートを挟んだことに
より、この一枚の剛体プレートを両圧電アクチェータに
対して共用できるから、両圧電アクチェータの各々に剛
体プレートを設ける場合よりも、積層方向の厚さを薄く
できると共に、部品点数を少なくできる。
つ飛ばしの各ノズルと、これ以外の各ノズルとは、請求
項4に記載したように、一つの列に並ぶ構成にするか、
又は、別々の列に並ぶ構成にしても良い。
も、同様に、第1圧電アクチェータ及び第2圧電アクチ
ェータの間に変形し難い剛体プレートを挟んでいること
により、所定の印字を、第1キャビティープレートにお
ける各圧力室に連通する各ノズルからのインクの噴出
と、第2キャビティープレートにおける各圧力室に連通
する各ノズルからのインクの噴出とによって確実に行う
ことができる。また、前記第1キャビティープレート
と、前記第2キャビティープレートとは積層され、且
つ、第1圧電アクチェータと第2圧電アクチェータの間
に剛体プレートが挟まれいることにより、これらの各イ
ンク噴出用ノズルにおける単位長さ当たりの個数を多く
した状態のもとで、各圧力室の横幅寸法を広くすること
ができるし、積層方向の厚さを薄くした状態で、全体の
幅寸法が増大することを回避できる。
プレートにおける各圧力室に連通する各インク噴出用ノ
ズルと、第2キャビティープレートにおける各圧力室に
連通する各インク噴出用ノズルとを、前者の各インク噴
出用ノズルの間に後者の各インク噴出用ノズルが位置す
るようにずらせることにより、各ノズルにおける列方向
に沿ってのピッチ間隔を狭くすることができる。
ェットプリンタヘッドにおける高印字密度化を、インク
噴出量の減少、大型化及び重量のアップを招来すること
なく、確実に達成できる効果を有する。
記剛体プレートとその両表面における第1及び第2圧電
アクチェータとを一体化することにより、これらを製作
する工程及び組み立て工程を簡単化でき、より低価格化
を図ることができる利点がある。
について説明する。
ティープレートを、符号20は、第2キャビティープレ
ートを、符号30は、前記第1キャビティープレートに
対して積層される第1圧電アクチェータを、符号40
は、前記第2キャビティープレートに対して積層される
第2圧電アクチェータを、符号50は、厚さ方向に変形
し難い材料にて構成され、その表裏両面に前記第1及び
第2圧電アクチェータが積層される剛性プレートを、そ
して、符号60は、前記第1キャビティープレート10
に積層されるノズルプレートを各々示す。
バープレート11、マニホールドプレート12、スペー
サプレート13及びベースプレート14の四枚の薄い金
属板を一体的に積層したものに構成され、そのカバープ
レート11の表面には、前記薄い金属板製のノズルプレ
ート60が積層され、このノズルプレート60には、多
数個のインク噴出用ノズル61が、二列に沿ってピッチ
間隔Pで穿設されている。
15aが前記各ノズル61のうち一つ飛ばしの各ノズル
61に連通する圧力室15が、前記各ノズル61のピッ
チ間隔Pの二倍のピッチ間隔で穿設され、また、前記マ
ニホールドプレート12には、インクを前記各圧力室1
5の他端に導くためのインク通路16が穿設され、これ
ら各圧力室15は、前記第1圧電アクチェータ30及び
スペーサプレート13の積層にて密閉され、また、前記
インク通路16は、スペーサプレート13及びカバープ
レート11の積層にて密閉される構成になっている。
は、前記第1キャビティープレート10と略同様に、カ
バープレート21、マニホールドプレート22、スペー
サプレート23及びベースプレート24の四枚の薄い金
属板を一体的に積層したものに構成され、そのベースプ
レート24には、複数個の圧力室25が、前記ノズルプ
レート60における各ノズル61のピッチ間隔Pの二倍
のピッチ間隔で穿設され、また、前記マニホールドプレ
ート22には、インクを前記各圧力室25の他端に導く
ためのインク通路26が穿設され、これら各圧力室25
は、前記第2圧電アクチェータ40及びスペーサプレー
ト23の積層にて密閉され、また、前記インク通路26
は、スペーサプレート23及びカバープレート21の積
層にて密閉される構成になっている。
圧電シート31,32を一体的に積層した構造で、この
両圧電シート31,32のうち一方の圧電シート31に
は、前記第1キャビティープレート10における各圧力
室15の各々に対応する駆動電極33が、他方の圧電シ
ート32には、前記圧力室15のうち隣接する複数個の
圧力室に共通するコモン電極34が各々形成されてい
る。
前記第1圧電アクチェータ30と略同様に、二枚の圧電
シート41,42を一体的に積層した構造で、この両圧
電シート41,42のうち一方の圧電シート41に、前
記第2キャビティープレート20における各圧力室25
の各々に対応する駆動電極43が、他方の圧電シート4
2には、前記圧力室25のうち隣接する複数個の圧力室
25に共通するコモン電極44が各々形成されている。
圧電アクチェータ40は、その間に、前記剛性プレート
50を挟んで一体的に積層され、この積層体の表面のう
ち前記第1及び第2キャビティープレート10,20か
らの露出する部分に、前記各駆動電極33,43及びコ
モン電極34,44に対する接続用端子電極70の複数
個が形成されている。
第2圧電アクチェータ40及び剛性プレート50からな
る積層体における一方の表面に、前記第1キャビティー
プレート10を、他方の表面に、前記第2キャビティー
プレート20を各々積層するに際して、前記第2キャビ
ティープレート20における各圧力室25の先端25a
を、前記ノズルプレート60における各ノズル61のう
ち一つ飛ばし以外の各ノズル61に、前記第1圧電アク
チェータ30、第2圧電アクチェータ40、剛性プレー
ト50及び第1キャビティープレート10に穿設した連
通孔80を介して連通するように構成する。
30及び第2圧電アクチェータ40の間に剛体プレート
50を挟んでいることにより、前記第1圧電アクチェー
タ30に通電にて発生する積層方向の歪み変形の殆ど全
てが、第1キャビティープレート10における圧力室1
5に対して及ぶ一方、前記第2圧電アクチェータ40に
通電にて発生する積層方向の歪み変形の殆ど全ても、第
2キャビティープレート20における圧力室25に対し
て及ぶことになる。
ノズル61のうち一つ飛ばしの各ノズル61からは第1
キャビティープレート10における圧力室15からのイ
ンクの噴出が、残りの各ノズル61からは第2キャビテ
ィープレート20における圧力室25からのインクの噴
出が各々選択的に行われ、所定の印字が行われる。
における各圧力室15は、列状に並んでいる各インク噴
出用ノズル61のうち一つ飛ばしの各ノズル61の各々
に対応する一方、前記第2キャビティープレート20に
おける各圧力室25も、列状に並んでいる各インク噴出
用ノズル61のうち残りの一つ飛ばしの各ノズル61の
各々に対応することにより、この第1及び第2キャビテ
ィープレート10,20における各圧力室15,25の
ピッチ間隔を、前記列状に並んでいる各インク噴出用ノ
ズル61のピッチ間隔Pの二倍にすることができる。
横幅寸法を、インク噴出用ノズル61の全てに対する圧
力室を一列状に並べた場合の二倍に広くすることができ
るから、所定のインク噴出量を確実に確保することがで
きる。
10と、前記第2キャビティープレート20とは、互い
に同じ平面上において平行に並べたものではなく、その
間に第1圧電アクチェータ30、剛体プレート50及び
第2圧電アクチェータ40を挟んで積層した形態である
ことにより、全体の幅寸法が増大することを回避でき
る。
方向の厚さが厚くなるが、第1圧電アクチェータ30と
第2圧電アクチェータ40との間に剛体プレート50を
挟んだことにより、この一枚の剛体プレート50を両圧
電アクチェータ30,40に対して共用できるから、両
圧電アクチェータ30,40の各々に剛体プレートを別
々に設ける場合よりも、積層方向の厚さを薄くできると
共に、部品点数を少なくできる。
ビティープレート10における各圧圧力室15に連通す
る各ノズル61と、第2キャビティープレート20にお
ける各圧力室25に連通する各ノズル61とを、別々に
二列に沿って配設する場合であったが、本発明は、これ
に限らず、第1の実施の形態の変形例である図8に示す
ように、第1キャビティープレート10における各圧力
室15に連通する各ノズル61と、第2キャビティープ
レート20における各圧力室25に連通する各ノズル6
1とを、一列に沿って所定のピッチ間隔Pで交互に並べ
る構成にしても良いのである。
を示す。
記第1の実施の形態と略同様に、第1圧電アクチェータ
30、第2圧電アクチェータ40及び剛性プレート50
からなる積層体における一方の表面に、前記第1キャビ
ティープレート10を、他方の表面に、前記第2キャビ
ティープレート20を各々積層した構成である。
ルプレート600を、前記第1の実施の形態のように、
第1キャビティープレート10に対して積層して設ける
ことに代えて、このノズルプレート600を、前記第1
及び第2キャビティープレート10,20のうち各圧電
アクチェータ30,40に対する積層面と直角の側面に
設けて、このノズルプレート600に、前記第1キャビ
ティープレート10における各圧力室15の先端15a
に連通するインク噴出用ノズル611と、前記第2キャ
ビティープレート20における各圧力室25の先端25
aに連通するインク噴出用ノズル612とを、二列に並
べて穿設するという構成にしたものである。
0における各圧力室15に連通するノズル611と、第
2キャビティープレート20における各圧力室25に連
通するノズル612とは、その一方の各ノズル611の
間に他方の各ノズル612が位置するようにずれてお
り、これにより、前記ノズル611,612は、列方向
に沿って所定のピッチ間隔Pで二列に並ぶという構成に
されている。
第1キャビティープレート10に対する各ノズル611
と、第2キャビティープレート20に対する各ノズル6
12とを、列方向に沿って同じ位置する設ける場合より
も、各ノズル611,612間のピッチ間隔Pを狭くす
ることができる。
1の実施の形態と同様に、第1圧電アクチェータ30及
び第2圧電アクチェータ40の間に変形し難い剛体プレ
ート50を挟んでいることにより、所定の印字を、第1
キャビティープレート10における各圧力室15に連通
する各ノズル611からのインクの噴出と、第2キャビ
ティープレート20における各圧力室25に連通する各
ノズル612からのインクの噴出とによって確実に行う
ことができる。
と、前記第2キャビティープレート20とは積層され、
且つ、第1圧電アクチェータ30と第2圧電アクチェー
タ40の間に剛体プレート50が挟まれていることによ
り、これらの各インク噴出用ノズル611,612にお
ける単位長さ当たりの個数を多くした状態のもとで、各
圧力室15,25の横幅寸法を広くすることができる
し、積層方向の厚さを薄くした状態で、全体の幅寸法が
増大することを回避できる。
ジェットプリンタヘッドの一部を示す斜視図である。
る。
レートとノズルプレートとの関係を示す分解斜視図であ
る。
ある。
ジェットプリンタヘッドの一部を示す斜視図である。
プレートとノズルプレートとの関係を示す分解斜視図で
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】適宜ピッチ間隔で列状に並ぶ複数個のイン
ク噴出用ノズル及びこの各ノズルのうち一つ飛ばしの各
ノズルごとに連通する圧力室を備えた第1キャビティー
プレートと、前記各ノズルのうち前記一つ飛ばし以外の
各ノズルごとの圧力室を備えた第2キャビティープレー
トと、前記第1キャビティープレートにおける各圧力室
ごとの駆動電極及び隣接する圧力室に共通するコモン電
極を備えた第1圧電アクチェータと、前記第2キャビテ
ィープレートにおける各圧力室ごとの駆動電極及び隣接
する圧力室に共通するコモン電極を備えた第2圧電アク
チェータとからなり、前記第1及び第2圧電アクチェー
タは、その間に変形し難い剛体プレートを挟んで積層さ
れ、第1圧電アクチェータに第1キャビティープレート
が、第2圧電アクチェータに第2キャビティープレート
が各々積層され、更に、前記第2圧電アクチェータ、前
記剛体プレート及び第1圧電アクチェータに、前記第2
キャビティープレートにおける各圧力室を前記各ノズル
のうち一つ飛ばし以外の各ノズルとを連通する連通孔が
設けられていることを特徴とする圧電式インクジェット
プリンタヘッド。 - 【請求項2】複数個のインク噴出用ノズル及びこの各ノ
ズルごとに連通する圧力室を備えた第1キャビティープ
レートと、同じく複数個のインク噴出用ノズル及びこの
各ノズルごとに連通する圧力室を備えた第2キャビティ
ープレートと、前記第1キャビティープレートにおける
各圧力室ごとの駆動電極及び隣接する圧力室に共通する
コモン電極を備えた第1圧電アクチェータと、前記第2
キャビティープレートにおける各圧力室ごとの駆動電極
及び隣接する圧力室に共通するコモン電極を備えた第2
圧電アクチェータとからなり、前記第1及び第2圧電ア
クチェータが、その間に変形し難い剛体プレートを挟ん
で積層され、第1圧電アクチェータに第1キャビティー
プレートが、第2圧電アクチェータに第2キャビティー
プレートが各々積層され、更に、前記第1及び第2キャ
ビティープレートにおける各ノズルが、当該第1及び第
2キャビティープレートのうち各圧電アクチェータに対
する積層面と直角の側面に、二列に並べて開口している
ことを特徴とする圧電式インクジェットプリンタヘッ
ド。 - 【請求項3】前記請求項1又は2の記載において、前記
剛体プレートとその両表面における第1及び第2圧電ア
クチェータとが一体化されていることを特徴とする圧電
式インクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項4】前記請求項1の記載において、前記各イン
ク噴出用ノズルのうち一つ飛ばしの各ノズルと、これ以
外の各ノズルとは、一つの列に並んでいるか、又は別々
の列に並んでいることを特徴とする圧電式インクジェッ
トプリンタヘッド。 - 【請求項5】前記請求項2の記載において、第1キャビ
ティープレートにおける各圧力室に連通する各インク噴
出用ノズルと、第2キャビティープレートにおける各圧
力室に連通する各インク噴出用ノズルとは、前者の各イ
ンク噴出用ノズルの間に後者の各インク噴出用ノズルが
位置するようにずれていることを特徴とする圧電式イン
クジェットプリンタヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000072679A JP2001260347A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 圧電式インクジェットプリンタヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000072679A JP2001260347A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 圧電式インクジェットプリンタヘッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001260347A true JP2001260347A (ja) | 2001-09-25 |
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ID=18591047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000072679A Pending JP2001260347A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 圧電式インクジェットプリンタヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001260347A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6918660B2 (en) * | 2002-05-08 | 2005-07-19 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink ejecting device |
JP2005193673A (ja) * | 2004-01-10 | 2005-07-21 | Xerox Corp | ドロップ発生装置 |
US7204579B2 (en) | 2003-09-24 | 2007-04-17 | Fujifilm Corporation | Droplet discharging head and inkjet recording apparatus |
US7503643B2 (en) | 2004-03-31 | 2009-03-17 | Fujifilm Corporation | Liquid droplet discharge head and image forming apparatus |
-
2000
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