JP2695418C - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】技術分野 本発明は、オンデマンド型インクジェットヘッドに関する。従来技術 第５図は、従来のインクジェット記録ヘッドの一例を示すための要部断面図で
、図中、２０は圧電素子２０ａと弾性板２０ｂとから成る振動ユニット、２１は
衝撃棒片、２２はノズル入口開口部、２３は記録液、２４はノズル、２５は振動
ユニット固定部で、周知のように、圧電素子２０ａと弾性板２０ｂとから成る振
動ユニット２０が記録液２３中において、その一端が振動ユニット固定部２５に
固定支持され、他端に設けられた衝撃棒片２１がノズル入口開口部２２の前方に
配置され、この衝撃棒片２１の変位による圧力変化がノズル入口開口部の記録液
に伝達されてノズル２４より記録液２３が噴射される。 しかしながら、上述のインクジェット記録ヘッドにおいては、振動ユニット２
０としてユニモルフ、或いは、バイモルフタイプの振動子を使用しており、その
ため変位は大きくとれるが、その反面応答速度が遅く、振動周波数を高くできな
い。また、クシ歯状に形成した振動子による直接振動タイプは変位が小さく、所
望の変位を得るためには振動子を長くする必要がありヘッドが大きくなる欠点が
あった。更に、振動子が記録液に接していることから振動子の電極間並びに電極
とアース間のリークを防止するために非導電性の記録液を使用する必要があり、
記録液が高価で、しかも種類が限定される等の欠点を有するものであった。目的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、特に、振動子として積
層型を用いて小型化を図り、更には、この振動子をインクに接しないようにする
ことによって、記録液の種類を非導電性のものに限定することなく、選択の巾を
ひろげ、より経済的で信頼性の高いオンデマンド型イ ンクジェットヘッドを提供することを目的としてなされたものである。構成 本発明は、上記の目的を達成するため、多数個の積層型振動子と、前記各積層
型振動子側に記録液が流れ込み積層型振動子が記録液に直接接することを防ぐと
ともに、前記各積層型振動子からの振動を受ける薄膜部材と、前記各薄膜部材に
対向する側に記録液を吐出させるための前記各積層型振動子に対応した開口部を
貫通して設けているノズルプレートとを備え、前記薄膜部材と前記各積層型振動
子との間に絶縁部材を有し、前記各積層型振動子の振動に基づいて前記薄膜部材
を振動させ、該薄膜部材と前記ノズルプレートとの間の記録液を前記各開口部か
ら吐出させることを特徴とするオンデマンド型インクジェットヘッドにおいて、
前記積層型振動子は、両端のみが他の部材に取り付けられており、その一端は前
記薄膜部材に取り付けられ、他端は振動子ホルダーに取り付けられ、かつ、絶縁
部材を介して該振動子ホルダー に取り付けられていること を特徴としたものである。以下、本発明の一実施例に
基づいて説明する。 第１図は、本発明におけるドロップオンデマンドインクジェット記録ヘッドの
構成を説明するための要部断面図で、図中、１は積層型振動子、２は振動子ホル
ダー、３はノズルプレート、４はＲＴＶゴム、５はノズル、６は振動ユニットノ
ズル対向面、７，７′は電極で、積層型振動子１は、両端に変形しないセラミッ
ク１ｂを有し、これらのセラミックに挟まれる様に電歪振動子１ａが積層されて
おり、一端が振動子ホルダー２に固着され、反対側の面がノズル５に対向して配
設されている。 このように積層型振動子１の振動面が直接ノズルに対向しているのでノズルか
らの記録液の吐出効率がよく、また振動子に積層型を用いることによってヘッド
の小型化を図ることができる。更には、ノズル側の積層型振動子１の変形しない
セラミック１ｂと振動子ホルダー２との間隙にＲＴＶゴム４を充填することによ
り記録液が積層型振動 子に接触しないように構成されており、これにより、記録液によるリークを防止
することができる。また、上記の積層型振動子と振動子ホルダー間の絶縁性をよ
くするために変形しないセラミック面をテフロン等で絶縁コートしたり、ＲＴＶ
ゴムに僅か埋没させるか、もしくは、第２図に示すように、ステンレス等の接液
性の良い振動部材として薄膜８を接合する方法もある。 第３図は、ノズルプレート３の一実施例を示す斜視図で、図中、９はウェハー
、１０は溝、１１はノズル近傍の絞り部である。ノズルプレート３はＳiウェハ
ー９を一次エッチングして溝１０を形成し、二次エッチングでノズル近傍の絞り
部１１を、図から明らかなように貫通させて形成することによって、精度よくミ
クロンオーダで溝やノズルを形成することができる。 また、Ｓiウェハー９でノズル近傍の絞り部１１を形成し、他の方法、例えば
エレクトロフォーミングで作ったノズルをプレートに貼り付けることも可能であ
る。 第４図は、積層型振動子１をクシ歯状に形成した場合の一例を示すための斜視
図で、積層型振動子１を各々第３図に示すノズル５に対向させるように、クシ歯
状に形成することによって集積度、組立性の向上を図ることができる。 上述の実施例によれば、積層型振動子１のノズル対向面６を、例えば、一辺が
０.５mmの正方形に形成した場合、積層型振動子１の変位量は２μｍ程度必要で
あるが、これは積層型振動子１を長さが９mm、６０層程度のものとすることで実
現でき、駆動電圧も５０Ｖ程度の低電圧でよい。効果 上述の説明から明らかなように、本発明においては、振動子に積層型を用いる
ことで、ヘッドの小型化を図ることができ、又、振動子が記録液に接しない構造
とすることにより、記録液の選択の巾がひろがる等の利点を有し、さらには、振
動部材に対向する側に設けたノズルプレートの開口部から記録液を吐出させるた
め、記録液流れのロスが少なくすみ、吐出効率が良いオンデマンド型イ ンクジェットヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明におけるドロップオンデマンドインクジェット記録ヘッドの
実施例を示すための要部断面図、第２図は、他の実施例を示す要部断面図、第３
図は、ノズルプレートの構成を示すための斜視図、第４図は、積層型振動子をク
シ歯状に形成した場合の一例を示すための斜視図、第５図は、従来のインクジェ
ット記録ヘッドの一例を説明するための要部構成図である。 １…積層型振動子、２…振動子ホルダー、３…ノズルプレート、４…ＲＴＶゴム
、５…ノズル、６…振動子ノズル対向面、７，７′…振動子用電極、８…薄膜、
９…ウェハー、１０…溝、１１…ノズル絞り部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 (１)、多数個の積層型振動子と、前記各積層型振動子側に記録液が流れ込み積層
   型振動子が記録液に直接接することを防ぐとともに、前記各積層型振動子からの
   振動を受ける薄膜部材と、前記各薄膜部材に対向する側に記録液を吐出させるた
   めの前記各積層型振動子に対応した開口部を貫通して設けているノズルプレート
   とを備え、前記薄膜部材と前記各積層型振動子との間に絶縁部材を有し、前記各
   積層型振動子の振動に基づいて前記薄膜部材を振動させ、該薄膜部材と前記ノズ
   ルプレートとの間の記録液を前記各開口部から吐出させることを特徴とするオン
   デマンド型インクジェットヘッドにおいて、前記積層型振動子は、両端のみが他
   の部材に取り付けられており、その一端は前記薄膜部材に取り付けられ、他端は
   振動子ホルダーに取り付けられ、かつ、絶縁部材を介して該 振動子ホルダーに取り付けられていること を特徴とするオンデマンド型インクジ
   ェットヘッド。