JP2715969B2 - インクジェットプリントヘッド - Google Patents
インクジェットプリントヘッドInfo
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- JP2715969B2 JP2715969B2 JP7062837A JP6283795A JP2715969B2 JP 2715969 B2 JP2715969 B2 JP 2715969B2 JP 7062837 A JP7062837 A JP 7062837A JP 6283795 A JP6283795 A JP 6283795A JP 2715969 B2 JP2715969 B2 JP 2715969B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インク滴を吐出させて
記録用紙上に画像を形成するインクジェットプリンタ用
のプリントヘッドに関し、特にドロップオンデマンド型
のインクジェットプリントヘッドに関する。
記録用紙上に画像を形成するインクジェットプリンタ用
のプリントヘッドに関し、特にドロップオンデマンド型
のインクジェットプリントヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタ用のプリントヘ
ッドのうち、ドロップオンデマンド型の従来のインクジ
ェットプリントヘッドは、必要なときにのみインク滴を
吐出させるため、圧電材料と導電材料とを交互に積層し
た圧電アクチュエータに電圧を印加してプリントヘッド
内に設けてあるインク室に圧力波を発生させ、その圧力
波によってインク室に設けてあるノズル孔からインク滴
を吐出させるように構成されている。
ッドのうち、ドロップオンデマンド型の従来のインクジ
ェットプリントヘッドは、必要なときにのみインク滴を
吐出させるため、圧電材料と導電材料とを交互に積層し
た圧電アクチュエータに電圧を印加してプリントヘッド
内に設けてあるインク室に圧力波を発生させ、その圧力
波によってインク室に設けてあるノズル孔からインク滴
を吐出させるように構成されている。
【０００３】この方式は、構成が簡単であるという長所
がある反面、多数のノズル孔を高密度に配設するために
は、圧電アクチュエータの高集積化が必要であり、圧電
アクチュエータを高集積化すると、印加電圧を高くしな
ければならないという問題が発生する。
がある反面、多数のノズル孔を高密度に配設するために
は、圧電アクチュエータの高集積化が必要であり、圧電
アクチュエータを高集積化すると、印加電圧を高くしな
ければならないという問題が発生する。
【０００４】この問題を解決するための手段が特開昭６
３−２５２７５０号公報および特開平２−２３８９５０
号公報および特開平４−２２３１７４号公報に開示され
ている。
３−２５２７５０号公報および特開平２−２３８９５０
号公報および特開平４−２２３１７４号公報に開示され
ている。
【０００５】図６は、従来のインクジェットプリントヘ
ッドの第一の例を示す斜視図で、特開昭６３−２５２７
５０号公報に開示されている例である。
ッドの第一の例を示す斜視図で、特開昭６３−２５２７
５０号公報に開示されている例である。
【０００６】図６の例は、圧電材料で構成されているブ
ロック２１および２２に、それぞれスリット２３および
２４を設けて流路とし、スリット２３および２４の側面
となる流路側壁２５および２６の内面に電極２７を設
け、ブロック２１および２２の前面をノズル孔２８を有
するノズルプレート２９で覆ってスリット２３および２
４を封止し、ブロック２１および２２に駆動電圧を印加
することによって圧電材料の剪断効果（ｄ15モード）に
よって流路側壁２５および２６を図中の一点鎖線で示す
ように変形させ、スリット２３および２４の中のインク
に圧力波を発生させてノズル孔２８からインク滴を吐出
させるものである。
ロック２１および２２に、それぞれスリット２３および
２４を設けて流路とし、スリット２３および２４の側面
となる流路側壁２５および２６の内面に電極２７を設
け、ブロック２１および２２の前面をノズル孔２８を有
するノズルプレート２９で覆ってスリット２３および２
４を封止し、ブロック２１および２２に駆動電圧を印加
することによって圧電材料の剪断効果（ｄ15モード）に
よって流路側壁２５および２６を図中の一点鎖線で示す
ように変形させ、スリット２３および２４の中のインク
に圧力波を発生させてノズル孔２８からインク滴を吐出
させるものである。
【０００７】図７は従来のインクジェットプリントヘッ
ドの第二の例を示す斜視図で、特開平２−２３８９５０
号公報に開示されている例である。
ドの第二の例を示す斜視図で、特開平２−２３８９５０
号公報に開示されている例である。
【０００８】図７の例は、基板３１の上に圧電素子３２
を設けており、圧電素子３２にはスリット３３が形成さ
れている。圧電素子３２の上には底壁部３４が配設され
ており、底壁部３４の上のスリット３３に対応する位置
には、流路隔壁３５が設けられている。流路隔壁３５の
上には上壁部３７が設けられており、圧電素子３２およ
び流路隔壁３５の前面をノズル孔３８を有するノズルプ
レート３９で覆ってスリット３３を封止している。従っ
て、圧電素子３２に電圧を印加することによって流路隔
壁３５および底壁部３４を図中の一点鎖線で示すように
変形させると、隣接する流路隔壁３５の間の流路３６内
のインクに圧力波が伝達され、ノズル孔３８からインク
滴が噴出される。
を設けており、圧電素子３２にはスリット３３が形成さ
れている。圧電素子３２の上には底壁部３４が配設され
ており、底壁部３４の上のスリット３３に対応する位置
には、流路隔壁３５が設けられている。流路隔壁３５の
上には上壁部３７が設けられており、圧電素子３２およ
び流路隔壁３５の前面をノズル孔３８を有するノズルプ
レート３９で覆ってスリット３３を封止している。従っ
て、圧電素子３２に電圧を印加することによって流路隔
壁３５および底壁部３４を図中の一点鎖線で示すように
変形させると、隣接する流路隔壁３５の間の流路３６内
のインクに圧力波が伝達され、ノズル孔３８からインク
滴が噴出される。
【０００９】特開平４−２２３１７４号公報に開示され
ている例は（図示省略）、板状の圧電体に圧力室やノズ
ル孔やインク供給路等を形成し、圧力室の両側面に駆動
用の電極を配設し、この電極に電圧を印加することによ
って圧電体の厚さを変化させ、これによって圧力室の容
積を変化させて圧力室内に圧力波を発生させてノズル孔
からインク滴を吐出させるものである。
ている例は（図示省略）、板状の圧電体に圧力室やノズ
ル孔やインク供給路等を形成し、圧力室の両側面に駆動
用の電極を配設し、この電極に電圧を印加することによ
って圧電体の厚さを変化させ、これによって圧力室の容
積を変化させて圧力室内に圧力波を発生させてノズル孔
からインク滴を吐出させるものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
インクジェットプリントヘッドのうち特開昭６３−２５
２７５０号公報に開示されているもの（図６）は、圧電
素子を加工してスリットを形成してそれに電極を付設し
なければならず、また上下の圧電素子のスリットの位置
合わせが必要なため、製造上の困難が多くて製造コスト
が高くなるという問題点を有している。また、隣接する
二つのスリットに同時に圧力波を発生させることが不可
能なために時分割駆動を行わなければならず、このため
駆動用な制御回路が複雑になるという欠点も有してい
る。
インクジェットプリントヘッドのうち特開昭６３−２５
２７５０号公報に開示されているもの（図６）は、圧電
素子を加工してスリットを形成してそれに電極を付設し
なければならず、また上下の圧電素子のスリットの位置
合わせが必要なため、製造上の困難が多くて製造コスト
が高くなるという問題点を有している。また、隣接する
二つのスリットに同時に圧力波を発生させることが不可
能なために時分割駆動を行わなければならず、このため
駆動用な制御回路が複雑になるという欠点も有してい
る。
【００１１】特開平２−２３８９５０号公報に開示され
ているもの（図７）は、隣接する二つのスリット間の相
互干渉の問題について充分に解決されておらず、また、
圧電素子に設けたスリットと流路隔壁との位置合わせの
精度を必要とするため、製造上の困難が多いという問題
点も有している。更に、ノズル孔を有するノズルプレー
トの取付けも精度を要するため、ノズル孔のピッチが小
さくなる程製造が困難になるという欠点も有している
（この点は、特開昭６３−２５２７５０号公報の場合も
同じである）。
ているもの（図７）は、隣接する二つのスリット間の相
互干渉の問題について充分に解決されておらず、また、
圧電素子に設けたスリットと流路隔壁との位置合わせの
精度を必要とするため、製造上の困難が多いという問題
点も有している。更に、ノズル孔を有するノズルプレー
トの取付けも精度を要するため、ノズル孔のピッチが小
さくなる程製造が困難になるという欠点も有している
（この点は、特開昭６３−２５２７５０号公報の場合も
同じである）。
【００１２】特開平４−２２３１７４号公報に開示され
ているものは、圧力室の容積を変化を大きくするために
は、高電圧で圧電体を駆動しなければならず、底電圧で
圧電体を駆動しようとすると、圧電体の厚さの変化が小
さくなるため、圧力室の幅および長さを大きくして所望
の容積変化量を確保する必要があり、従って高集積度の
プリントヘッドを得るのは困難であるという問題点を有
している。また、圧電体の駆動部に圧力室およびノズル
を形成しなければならないため、形状が複雑となって加
工が困難であり、また容積変化量もばらつくため、特性
の信頼性が低くなるという欠点も有している。
ているものは、圧力室の容積を変化を大きくするために
は、高電圧で圧電体を駆動しなければならず、底電圧で
圧電体を駆動しようとすると、圧電体の厚さの変化が小
さくなるため、圧力室の幅および長さを大きくして所望
の容積変化量を確保する必要があり、従って高集積度の
プリントヘッドを得るのは困難であるという問題点を有
している。また、圧電体の駆動部に圧力室およびノズル
を形成しなければならないため、形状が複雑となって加
工が困難であり、また容積変化量もばらつくため、特性
の信頼性が低くなるという欠点も有している。
【００１３】本発明の目的は、上述のような従来のイン
クジェットプリントヘッドの欠点を除去し、高集積度の
プリントヘッドを容易に製造することができ、従って製
造コストを低減することができ、しかも加工精度による
性能面に対する影響が少ないいため、安定した吐出を行
わせることができる信頼性の高いインクジェットプリン
トヘッドを提供することにある。
クジェットプリントヘッドの欠点を除去し、高集積度の
プリントヘッドを容易に製造することができ、従って製
造コストを低減することができ、しかも加工精度による
性能面に対する影響が少ないいため、安定した吐出を行
わせることができる信頼性の高いインクジェットプリン
トヘッドを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の第一のインクジ
ェットプリントヘッドは、圧電材料を上下方向に積層し
中間に導電材料で形成した複数枚の電極プレートを挟ん
で内部電極とした積層圧電アクチュエータと、前記積層
圧電アクチュエータの下部に設けた凹状の圧力室と、前
記圧力室の底部に設けた振動板と、前記圧力室の中央部
に対応する位置において前記振動板の下面と接触する凸
部を有し前記振動板の剛性よりも高い剛性を有する凸状
プレートと、前記積層圧電アクチュエータの剛性よりも
高い剛性を有し前記積層圧電アクチュエータを固定する
ハウジングと、前記積層圧電アクチュエータの背面に取
付けられ前記圧力室に対応する位置にノズル孔を設けた
ノズルプレートと、前記積層圧電アクチュエータの前面
に取付けた外部電極とを備え、前記内部電極は、前記ノ
ズルプレートから前記外部電極の方に水平に伸びる電極
プレートと前記外部電極から前記ノズルプレートの方に
水平に伸びる電極プレートとを交互に配設し、前記電極
プレートの幅は前記積層圧電アクチュエータの幅と同じ
とし、前記電極プレートの長さは相手側の前記外部電極
または前記ノズルプレートまでは到達しない長さとし、
前記電極プレートの重畳している部分の長さを前記積層
圧電アクチュエータの奥行の約８０％程度としたもので
あり、特に、電極プレートの数を３枚としたものであ
る。
ェットプリントヘッドは、圧電材料を上下方向に積層し
中間に導電材料で形成した複数枚の電極プレートを挟ん
で内部電極とした積層圧電アクチュエータと、前記積層
圧電アクチュエータの下部に設けた凹状の圧力室と、前
記圧力室の底部に設けた振動板と、前記圧力室の中央部
に対応する位置において前記振動板の下面と接触する凸
部を有し前記振動板の剛性よりも高い剛性を有する凸状
プレートと、前記積層圧電アクチュエータの剛性よりも
高い剛性を有し前記積層圧電アクチュエータを固定する
ハウジングと、前記積層圧電アクチュエータの背面に取
付けられ前記圧力室に対応する位置にノズル孔を設けた
ノズルプレートと、前記積層圧電アクチュエータの前面
に取付けた外部電極とを備え、前記内部電極は、前記ノ
ズルプレートから前記外部電極の方に水平に伸びる電極
プレートと前記外部電極から前記ノズルプレートの方に
水平に伸びる電極プレートとを交互に配設し、前記電極
プレートの幅は前記積層圧電アクチュエータの幅と同じ
とし、前記電極プレートの長さは相手側の前記外部電極
または前記ノズルプレートまでは到達しない長さとし、
前記電極プレートの重畳している部分の長さを前記積層
圧電アクチュエータの奥行の約８０％程度としたもので
あり、特に、電極プレートの数を３枚としたものであ
る。
【００１５】本発明の第二のインクジェットプリントヘ
ッドは、圧電材料を前後方向に積層し中間に導電材料で
形成した複数枚の電極プレートを挟んで内部電極とした
積層圧電アクチュエータと、前記積層圧電アクチュエー
タの下部に設けた凹状の圧力室と、前記圧力室の底部に
設けた振動板と、前記圧力室の中央部に対応する位置に
おいて前記振動板の下面と接触する凸部を有し前記振動
板の剛性よりも高い剛性を有する凸状プレートと、前記
積層圧電アクチュエータの剛性よりも高い剛性を有し前
記積層圧電アクチュエータを固定するハウジングと、前
記積層圧電アクチュエータの背面に取付けられ前記圧力
室に対応する位置にノズル孔を設けたノズルプレート
と、前記積層圧電アクチュエータの前面に取付けた外部
電極とを備え、前記内部電極は、前記積層圧電アクチュ
エータの上面から垂直に下方に伸びる電極プレートと前
記圧力室の天井面の近傍から垂直に上方に伸びる電極プ
レートとを交互に配設し、前記電極プレートの幅は前記
積層圧電アクチュエータの幅と同じとし、前記電極プレ
ートの長さは相手側の前記圧力室の天井面または前記積
層圧電アクチュエータの上面までは到達しない長さと
し、前記電極プレートの重畳している部分の長さを前記
積層圧電アクチュエータの上面と前記圧力室の天井面と
の距離の約８０％程度としたものであり、特に、電極プ
レートの数を３枚としたものである。
ッドは、圧電材料を前後方向に積層し中間に導電材料で
形成した複数枚の電極プレートを挟んで内部電極とした
積層圧電アクチュエータと、前記積層圧電アクチュエー
タの下部に設けた凹状の圧力室と、前記圧力室の底部に
設けた振動板と、前記圧力室の中央部に対応する位置に
おいて前記振動板の下面と接触する凸部を有し前記振動
板の剛性よりも高い剛性を有する凸状プレートと、前記
積層圧電アクチュエータの剛性よりも高い剛性を有し前
記積層圧電アクチュエータを固定するハウジングと、前
記積層圧電アクチュエータの背面に取付けられ前記圧力
室に対応する位置にノズル孔を設けたノズルプレート
と、前記積層圧電アクチュエータの前面に取付けた外部
電極とを備え、前記内部電極は、前記積層圧電アクチュ
エータの上面から垂直に下方に伸びる電極プレートと前
記圧力室の天井面の近傍から垂直に上方に伸びる電極プ
レートとを交互に配設し、前記電極プレートの幅は前記
積層圧電アクチュエータの幅と同じとし、前記電極プレ
ートの長さは相手側の前記圧力室の天井面または前記積
層圧電アクチュエータの上面までは到達しない長さと
し、前記電極プレートの重畳している部分の長さを前記
積層圧電アクチュエータの上面と前記圧力室の天井面と
の距離の約８０％程度としたものであり、特に、電極プ
レートの数を３枚としたものである。
【００１６】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１７】図１は本発明の第一の実施例を示す斜視
図、図２は図１のＢ−Ｂ線断面図で、図１の実施例の動
作時の圧力室の状態を示す図、図３は図１の実施例の側
断面図である。
図、図２は図１のＢ−Ｂ線断面図で、図１の実施例の動
作時の圧力室の状態を示す図、図３は図１の実施例の側
断面図である。
【００１８】本実施例は、図１〜図３に示すように、圧
電材料を上下方向に積層し中間に導電材料で形成した複
数枚の電極プレートを挟んで内部電極７とした積層圧電
アクチュエータ２と、積層圧電アクチュエータ２の下部
に設けた凹状の圧力室５と、圧力室５の底部に設けた振
動板６と、圧力室５の中央部に対応する位置において振
動板６の下面と接触する凸部を有し、振動板６の剛性よ
りも高い剛性を有する凸状プレート４と、積層圧電アク
チュエータ２の剛性よりも高い剛性を有し、積層圧電ア
クチュエータ２を固定するハウジング８とを備えてい
る。積層圧電アクチュエータ２の背面には、圧力室５に
対応する位置にノズル孔３を設けたノズルプレート１が
取付けられており、積層圧電アクチュエータ２の前面に
は、外部電極（図示省略）が取付けられている。ノズル
プレート１は、耐薬品性のある樹脂またはステンレス鋼
等の金属で形成されており、ノズル孔３は、インクの濡
れによって吐出方向が変化するのを防止するため、表面
に撥水処理を施している。振動板６は、剛性が小さく、
繰返えし荷重に対する長い寿命が得られるように、ニッ
ケル等の金属または樹脂またはガラス繊維等の可撓性の
高い材料で形成されており、凸状プレート４は、振動板
６よりも剛性の高い金属または樹脂等で形成されてい
る。積層圧電アクチュエータ２は、積層圧電アクチュエ
ータ２よりも高い剛性のハウジング８に固定されている
（図３参照）。
電材料を上下方向に積層し中間に導電材料で形成した複
数枚の電極プレートを挟んで内部電極７とした積層圧電
アクチュエータ２と、積層圧電アクチュエータ２の下部
に設けた凹状の圧力室５と、圧力室５の底部に設けた振
動板６と、圧力室５の中央部に対応する位置において振
動板６の下面と接触する凸部を有し、振動板６の剛性よ
りも高い剛性を有する凸状プレート４と、積層圧電アク
チュエータ２の剛性よりも高い剛性を有し、積層圧電ア
クチュエータ２を固定するハウジング８とを備えてい
る。積層圧電アクチュエータ２の背面には、圧力室５に
対応する位置にノズル孔３を設けたノズルプレート１が
取付けられており、積層圧電アクチュエータ２の前面に
は、外部電極（図示省略）が取付けられている。ノズル
プレート１は、耐薬品性のある樹脂またはステンレス鋼
等の金属で形成されており、ノズル孔３は、インクの濡
れによって吐出方向が変化するのを防止するため、表面
に撥水処理を施している。振動板６は、剛性が小さく、
繰返えし荷重に対する長い寿命が得られるように、ニッ
ケル等の金属または樹脂またはガラス繊維等の可撓性の
高い材料で形成されており、凸状プレート４は、振動板
６よりも剛性の高い金属または樹脂等で形成されてい
る。積層圧電アクチュエータ２は、積層圧電アクチュエ
ータ２よりも高い剛性のハウジング８に固定されている
（図３参照）。
【００１９】内部電極７は、ノズルプレート１から外部
電極の方に水平に伸びる２枚の電極プレートと、外部電
極からノズルプレート１の方に水平に伸びる１枚の電極
プレートとで構成されており、それらの幅は積層圧電ア
クチュエータ２の幅と同じである。またそれらの長さ
は、相手側の外部電極またはノズルプレート１までは到
達していない。３枚の電極プレートの重畳している部分
の長さは、積層圧電アクチュエータ２の奥行の約８０％
程度である。従って、電極プレートのない部分では、内
部電極７に電圧を印加したときでも電界強度は０であ
り、電歪効果による振動は発生しない。なお、上述の実
施例では、内部電極７を構成する電極プレートの数は３
枚であるが、２枚または４枚以上であってもよい。
電極の方に水平に伸びる２枚の電極プレートと、外部電
極からノズルプレート１の方に水平に伸びる１枚の電極
プレートとで構成されており、それらの幅は積層圧電ア
クチュエータ２の幅と同じである。またそれらの長さ
は、相手側の外部電極またはノズルプレート１までは到
達していない。３枚の電極プレートの重畳している部分
の長さは、積層圧電アクチュエータ２の奥行の約８０％
程度である。従って、電極プレートのない部分では、内
部電極７に電圧を印加したときでも電界強度は０であ
り、電歪効果による振動は発生しない。なお、上述の実
施例では、内部電極７を構成する電極プレートの数は３
枚であるが、２枚または４枚以上であってもよい。
【００２０】上述のように構成されたインクジェットプ
リントヘッドは、内部電極７に電圧を印加すると、積層
圧電アクチュエータ２は、電歪効果によっていわゆる縦
効果振動モードを生じ、矢印Ａ方向（上下方向）に変位
を生ずる。従って、積層圧電アクチュエータ２が振動
し、この振動と同期して、凸状プレート４の凸部４ａを
支点とし、積層圧電アクチュエータ２と振動板６との結
合部分が振動する。この振動によって圧力室５の容積が
変化するため、圧力室５内に圧力波が発生して圧力室５
内に充填されているインクがノズル孔３から吐出する。
リントヘッドは、内部電極７に電圧を印加すると、積層
圧電アクチュエータ２は、電歪効果によっていわゆる縦
効果振動モードを生じ、矢印Ａ方向（上下方向）に変位
を生ずる。従って、積層圧電アクチュエータ２が振動
し、この振動と同期して、凸状プレート４の凸部４ａを
支点とし、積層圧電アクチュエータ２と振動板６との結
合部分が振動する。この振動によって圧力室５の容積が
変化するため、圧力室５内に圧力波が発生して圧力室５
内に充填されているインクがノズル孔３から吐出する。
【００２１】図４は本発明の第二の実施例を示す斜視
図、図５は図４のＤ−Ｄ線断面図で、図４の実施例の動
作時の圧力室の状態を示す図である。
図、図５は図４のＤ−Ｄ線断面図で、図４の実施例の動
作時の圧力室の状態を示す図である。
【００２２】本実施例は、積層圧電アクチュエータ１２
として、圧電材料を前後方向に積層し中間に導電材料で
形成した複数枚の電極プレート１７を挟んで内部電極と
したものを使用した例である。
として、圧電材料を前後方向に積層し中間に導電材料で
形成した複数枚の電極プレート１７を挟んで内部電極と
したものを使用した例である。
【００２３】内部電極１７は、積層圧電アクチュエータ
１２の上面から垂直に下方に伸びる２枚の電極プレート
と、圧力室１５の天井面の近傍から垂直に上方に伸びる
１枚の電極プレートとで構成されており、それらの幅は
積層圧電アクチュエータ２の幅と同じである。またそれ
らの長さは、相手側の面すなわち圧力室１５の天井面ま
たは積層圧電アクチュエータ１２の上面までは到達して
いない。３枚の電極プレートの重畳している部分の長さ
は、積層圧電アクチュエータ１２の上面と圧力室１５の
天井面との距離の約８０％程度である。
１２の上面から垂直に下方に伸びる２枚の電極プレート
と、圧力室１５の天井面の近傍から垂直に上方に伸びる
１枚の電極プレートとで構成されており、それらの幅は
積層圧電アクチュエータ２の幅と同じである。またそれ
らの長さは、相手側の面すなわち圧力室１５の天井面ま
たは積層圧電アクチュエータ１２の上面までは到達して
いない。３枚の電極プレートの重畳している部分の長さ
は、積層圧電アクチュエータ１２の上面と圧力室１５の
天井面との距離の約８０％程度である。
【００２４】上述以外の部分、すなわちノズルプレート
１１およびノズル孔１３および凸状プレート１４および
圧力室１５および振動板１６の構成および作用は、図１
の対応する部分と同じである。
１１およびノズル孔１３および凸状プレート１４および
圧力室１５および振動板１６の構成および作用は、図１
の対応する部分と同じである。
【００２５】上述のように構成されたインクジェットプ
リントヘッドは、内部電極１７に電圧を印加すると、積
層圧電アクチュエータ１２は、電歪効果によっていわゆ
る横効果振動モードを生じ、矢印Ｃ方向（上下方向）に
変位を生ずる。従って内部電極７に交流電圧を与えるこ
とにより、図１の実施例と同じようにノズル孔１３から
インクを吐出させることができる。
リントヘッドは、内部電極１７に電圧を印加すると、積
層圧電アクチュエータ１２は、電歪効果によっていわゆ
る横効果振動モードを生じ、矢印Ｃ方向（上下方向）に
変位を生ずる。従って内部電極７に交流電圧を与えるこ
とにより、図１の実施例と同じようにノズル孔１３から
インクを吐出させることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェットプリントヘッドは、圧電材料を上下方向または前
後方向に積層し、その中間に複数枚の電極プレートを挟
んで内部電極とし、凹状の圧力室を下部に設けた積層圧
電アクチュエータと、圧力室の底部に設けた振動板と、
圧力室の中央部に対応する位置において振動板の下面と
接触する凸部を有し振動板の剛性よりも高い剛性を有す
る凸状プレートと、積層圧電アクチュエータの背面に取
付けられ圧力室に対応する位置にノズル孔を設けたノズ
ルプレートとを設けることにより、製造コストを低減す
ることができ、しかも加工精度による性能面に対する影
響が少ないいため、安定した吐出を行わせることができ
る信頼性の高いインクジェットプリントヘッドを得るこ
とができるという効果がある。また、圧力室の高さ方向
の変化量を大きくすることができるため、高集積度のプ
リントヘッドを容易に製造することができるという効果
もある。
ェットプリントヘッドは、圧電材料を上下方向または前
後方向に積層し、その中間に複数枚の電極プレートを挟
んで内部電極とし、凹状の圧力室を下部に設けた積層圧
電アクチュエータと、圧力室の底部に設けた振動板と、
圧力室の中央部に対応する位置において振動板の下面と
接触する凸部を有し振動板の剛性よりも高い剛性を有す
る凸状プレートと、積層圧電アクチュエータの背面に取
付けられ圧力室に対応する位置にノズル孔を設けたノズ
ルプレートとを設けることにより、製造コストを低減す
ることができ、しかも加工精度による性能面に対する影
響が少ないいため、安定した吐出を行わせることができ
る信頼性の高いインクジェットプリントヘッドを得るこ
とができるという効果がある。また、圧力室の高さ方向
の変化量を大きくすることができるため、高集積度のプ
リントヘッドを容易に製造することができるという効果
もある。
【図１】本発明の第一の実施例を示す斜視図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ線断面図で、図１の実施例の動作
時の圧力室の状態を示す図である。
時の圧力室の状態を示す図である。
【図３】図１の実施例の側断面図である。
【図４】本発明の第二の実施例を示す斜視図である。
【図５】図４のＤ−Ｄ線断面図で、図４の実施例の動作
時の圧力室の状態を示す図である。
時の圧力室の状態を示す図である。
【図６】従来のインクジェットプリントヘッドの第一の
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図７】従来のインクジェットプリントヘッドの第二の
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
１・１１ ノズルプレート ２・１２ 積層圧電アクチュエータ ３・１３ ノズル孔 ４・１４ 凸状プレート ５・１５ 圧力室 ６・１６ 振動板 ７・１７ 内部電極 ８ ハウジング ２１・２２ ブロック ２３・２４ スリット ２５・２６ 流路側壁 ２７ 電極 ２８ ノズル孔 ２９ ノズルプレート ３１ 基板 ３２ 圧電素子 ３３ スリット ３４ 底壁部 ３５ 流路隔壁 ３６ 流路 ３７ 上壁部 ３８ ノズル孔 ３９ ノズルプレート
Claims (4)
- 【請求項１】 圧電材料を上下方向に積層し中間に導電
材料で形成した複数枚の電極プレートを挟んで内部電極
とした積層圧電アクチュエータと、前記積層圧電アクチ
ュエータの下部に設けた凹状の圧力室と、前記圧力室の
底部に設けた振動板と、前記圧力室の中央部に対応する
位置において前記振動板の下面と接触する凸部を有し前
記振動板の剛性よりも高い剛性を有する凸状プレート
と、前記積層圧電アクチュエータの剛性よりも高い剛性
を有し前記積層圧電アクチュエータを固定するハウジン
グと、前記積層圧電アクチュエータの背面に取付けられ
前記圧力室に対応する位置にノズル孔を設けたノズルプ
レートと、前記積層圧電アクチュエータの前面に取付け
た外部電極とを備え、 前記内部電極は、前記ノズルプレートから前記外部電極
の方に水平に伸びる電極プレートと前記外部電極から前
記ノズルプレートの方に水平に伸びる電極プレートとを
交互に配設し、前記電極プレートの幅は前記積層圧電ア
クチュエータの幅と同じとし、前記電極プレートの長さ
は相手側の前記外部電極または前記ノズルプレートまで
は到達しない長さとし、前記電極プレートの重畳してい
る部分の長さを前記積層圧電アクチュエータの奥行の約
８０％程度とし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】 電極プレートの数を３枚としたことを特
徴とする請求項１記載のインクジェットプリントヘッ
ド。 - 【請求項３】 圧電材料を前後方向に積層し中間に導電
材料で形成した複数枚の電極プレートを挟んで内部電極
とした積層圧電アクチュエータと、前記積層圧電アクチ
ュエータの下部に設けた凹状の圧力室と、前記圧力室の
底部に設けた振動板と、前記圧力室の中央部に対応する
位置において前記振動板の下面と接触する凸部を有し前
記振動板の剛性よりも高い剛性を有する凸状プレート
と、前記積層圧電アクチュエータの剛性よりも高い剛性
を有し前記積層圧電アクチュエータを固定するハウジン
グと、前記積層圧電アクチュエータの背面に取付けられ
前記圧力室に対応する位置にノズル孔を設けたノズルプ
レートと、前記積層圧電アクチュエータの前面に取付け
た外部電極とを備え、 前記内部電極は、前記積層圧電アクチュエータの上面か
ら垂直に下方に伸びる電極プレートと前記圧力室の天井
面の近傍から垂直に上方に伸びる電極プレートとを交互
に配設し、前記電極プレートの幅は前記積層圧電アクチ
ュエータの幅と同じとし、前記電極プレートの長さは相
手側の前記圧力室の天井面または前記積層圧電アクチュ
エータの上面までは到達しない長さとし、前記電極プレ
ートの重畳している部分の長さを前記積層圧電アクチュ
エータの上面と前記圧力室の天井面との距離の約８０％
程度とし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】 電極プレートの数を３枚としたことを特
徴とする請求項３記載のインクジェットプリントヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7062837A JP2715969B2 (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | インクジェットプリントヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7062837A JP2715969B2 (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | インクジェットプリントヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08258257A JPH08258257A (ja) | 1996-10-08 |
| JP2715969B2 true JP2715969B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=13211835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7062837A Expired - Fee Related JP2715969B2 (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | インクジェットプリントヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2715969B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106142841B (zh) * | 2015-03-27 | 2019-09-24 | 兄弟工业株式会社 | 压电促动器和记录头 |
-
1995
- 1995-03-22 JP JP7062837A patent/JP2715969B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08258257A (ja) | 1996-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971007 |
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