JP2885928B2 - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
- Publication number
- JP2885928B2 JP2885928B2 JP30393590A JP30393590A JP2885928B2 JP 2885928 B2 JP2885928 B2 JP 2885928B2 JP 30393590 A JP30393590 A JP 30393590A JP 30393590 A JP30393590 A JP 30393590A JP 2885928 B2 JP2885928 B2 JP 2885928B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- thickness direction
- plate
- pressure chamber
- hole
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリンタ特にインクジェットプリンタのヘッ
ドに関するものである。
ドに関するものである。
従来の圧電式インクジェットプリンタヘッドとして
は、圧電素子のバイモルフによる撓みを利用してインク
を充填した圧力室の壁を変形させ、その時の圧力により
インクを突出させるカイザー方式が、例えば特公昭57−
20904号公報に記載されている。
は、圧電素子のバイモルフによる撓みを利用してインク
を充填した圧力室の壁を変形させ、その時の圧力により
インクを突出させるカイザー方式が、例えば特公昭57−
20904号公報に記載されている。
また圧電素子の剪断モードによる変形を利用して、イ
ンクを充填したチャンネルの隔壁を変形させ、その時の
圧力によりインクを突出させる剪断モード方式が、例え
ば特開昭63−247051号公報に記載されている。
ンクを充填したチャンネルの隔壁を変形させ、その時の
圧力によりインクを突出させる剪断モード方式が、例え
ば特開昭63−247051号公報に記載されている。
しかしながら、上述した従来の方式ではそれぞれ問題
がある。
がある。
カイザー方式では圧力室を平面上に並べるためマルチ
ノズルのノズルピッチより大きくなりノズルに接続する
インクの流路が必要となり、そのためにインク吐出の抵
抗が増し、圧力損失が発生すると同時にヘッドが大型に
なる。
ノズルのノズルピッチより大きくなりノズルに接続する
インクの流路が必要となり、そのためにインク吐出の抵
抗が増し、圧力損失が発生すると同時にヘッドが大型に
なる。
また剪断モード方式では圧力室と隔壁（駆動壁）を作
るため数10ミクロンの巾の切削等による溝加工が必要と
なり、コストアップにつながる。またインクを吐出させ
るためには隔壁自身が剪断モードで変形する事になるが
隔壁が隣の圧力室と共通なため隣接する圧力室同志の圧
力に干渉が起こる等の問題がある。また構造上隣接ノズ
ルから同時にインクを吐出させることができない。
るため数10ミクロンの巾の切削等による溝加工が必要と
なり、コストアップにつながる。またインクを吐出させ
るためには隔壁自身が剪断モードで変形する事になるが
隔壁が隣の圧力室と共通なため隣接する圧力室同志の圧
力に干渉が起こる等の問題がある。また構造上隣接ノズ
ルから同時にインクを吐出させることができない。
本発明の目的は加工組み立てが容易なローコスト、小
型、高性能なインクジェットプリンタヘッドを提供する
ものである。
型、高性能なインクジェットプリンタヘッドを提供する
ものである。
本発明は、圧電体の厚み方向の変化を利用する新しい
原理によるもので、高い解像度をクロストークなく与え
ることのできるインクジェットヘッドの提供を目的とし
ている。
原理によるもので、高い解像度をクロストークなく与え
ることのできるインクジェットヘッドの提供を目的とし
ている。
上記問題点を解決させるため本発明のインクジェット
ヘッドは少なくとも一方の基板にインク供給孔を有する
上基板及び下基板と、該上下基板間に厚み方向に開放す
るインク溜め、インク供給路、圧力室、及びノズル孔を
それぞれ直結して形成しかつ両面に駆動電極を配し、厚
み方向に分極した板状圧電体を配設した構成を特徴とす
る。
ヘッドは少なくとも一方の基板にインク供給孔を有する
上基板及び下基板と、該上下基板間に厚み方向に開放す
るインク溜め、インク供給路、圧力室、及びノズル孔を
それぞれ直結して形成しかつ両面に駆動電極を配し、厚
み方向に分極した板状圧電体を配設した構成を特徴とす
る。
又、本発明のインクジェットヘッドは少なくとも一方
の基板にインク供給孔を有する上基板及び下基板と、該
上下基板間に、厚み方向に開放するインク溜め、インク
供給路、圧力室、及びノズル孔をそれぞれ直結して形成
し、かつ両面に駆動電極を配し、厚み方向に分極した板
状圧電体を配設し厚み方向に開放するインク溜めを有す
る隔壁板とを、交互に複数個順次積層し、かつ前記イン
ク溜め同志がそれぞれ対応するように積層配置した構成
を特徴とする。
の基板にインク供給孔を有する上基板及び下基板と、該
上下基板間に、厚み方向に開放するインク溜め、インク
供給路、圧力室、及びノズル孔をそれぞれ直結して形成
し、かつ両面に駆動電極を配し、厚み方向に分極した板
状圧電体を配設し厚み方向に開放するインク溜めを有す
る隔壁板とを、交互に複数個順次積層し、かつ前記イン
ク溜め同志がそれぞれ対応するように積層配置した構成
を特徴とする。
本構成によれば、インクを吐出させるための圧力室の
加圧は板状圧電体の両面に配設した駆動電極に電圧を印
加することにより前記板状圧電体の厚みを減少させて圧
力室の容積を変化させることにより、インクを吐出させ
る。
加圧は板状圧電体の両面に配設した駆動電極に電圧を印
加することにより前記板状圧電体の厚みを減少させて圧
力室の容積を変化させることにより、インクを吐出させ
る。
〔実施例〕 以下、本発明による一実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明によるインクジェットヘッドの分解
斜視図であり、電気機械変換特性を有する板状圧電体20
はインク溜め20c、インク供給路20d、圧力室20e、ノズ
ル孔20fをそれぞれ直結して厚み方向に開放するように
くり抜かれている。また隔壁板30はインク溜め30cが厚
み方向に開放するようにくり抜かれている。そして板状
圧電体20と隔壁板30は交互に複数個順次積み重ねられ、
インク溜め30c同志がそれぞれ対応するように積層配置
して共通インク溜めを形成し、上基板80と下基板70に挾
まれている。上基板80にはインク供給孔81が設けられて
いる。今インクがインク供給孔81より供給されるとイン
クはインク溜め20cよりインク供給路20dを通って板状圧
電体20の圧力室20eに供給される。圧力室20eの一端はノ
ズル孔20fに接続している。この様子を断面斜視図で現
すと第２図の如くになる。また分解断面図で現すと第３
図の如くになる。板状圧電体20の両面には駆動電極20
a、20bを配設し、該板状圧電体20は厚み方向に分極して
おく。駆動電極20a、20bに極性を選んでパルス電圧を加
えると、瞬間的に板状圧電体20の厚みが減少し圧力室20
eの圧力が上がり、圧力室20e内のインクはノズル孔20f
を通ってインク液滴20gとなって外部に吐出する。ここ
で図示していないがノズル孔20fはノズル孔を有する別
部材からなるノズル板で代替することも可能である。板
状圧電体20の周辺20h内には電極（以下スルーホール電
極と呼ぶ）201、202、203…が設けてあり、また隔壁板3
0の周辺30hにもスルーホール電極301、302、303…を形
成しておく。同様に下基板70の周辺70hにもスルーホー
ル電極701、702、703…を設け、該下基板70の外側には
電極引き出し用フレキシブル配線板90を設けそれぞれの
電極をスルーホール電極を通して外部に引出している。
即ち第１番目の上側駆動電極20aはスルーホール電極201
を介して下側に電極移しされ、隔壁板30に設けたスルー
ホール電極301に接続し、順次下層の対応するスルーホ
ール電極401、501、601…に接続し、最終的に最下面の
フレキシブル配線板90の外部リード電極端子901に接続
される。ここで第１番目の駆動電極20aはスルーホール
電極201に接触しており、他のスルーホール電極202、20
3…にはさけるように駆動電極パターンを形成してお
く。同様にして第２番目の上側駆動電極40aはスルーホ
ール電極403を介してフレキシブル配線板90の外部リー
ド電極端子903に接続される。また第１番目下側駆動電
極20b（第３図参照）はスルーホール電極202を介して次
の隔壁板30のスルーホール電極302を介してフレキシブ
ル配線板90の外部リード電極端子902に接続される。圧
力室20eとインク溜め20cの間のインク供給路20dにはく
びれを設けてあり、それにより圧力室20eの圧力が上っ
てインクがノズル孔20fから吐出する時、圧力室20eのイ
ンクがインク溜め20cへ逆流する抵抗を増してインクの
吐出効率を上げている。板状圧電体20、40、60…は圧電
セラミックのグリーンシートを用い、両面の駆動電極は
印刷等で作る。隔壁板30、50…もセラミックのグリーン
シートを用いるが隔壁板30、50…は単なる構造材なので
必ずしも圧電セラミックである必要はない。それ等を交
互に積み重ねたのち両側に上基板80と下基板70を付け、
加圧焼結し、一体化することによりマルチノズルのイン
クジェットヘッドができる。
る。第１図は本発明によるインクジェットヘッドの分解
斜視図であり、電気機械変換特性を有する板状圧電体20
はインク溜め20c、インク供給路20d、圧力室20e、ノズ
ル孔20fをそれぞれ直結して厚み方向に開放するように
くり抜かれている。また隔壁板30はインク溜め30cが厚
み方向に開放するようにくり抜かれている。そして板状
圧電体20と隔壁板30は交互に複数個順次積み重ねられ、
インク溜め30c同志がそれぞれ対応するように積層配置
して共通インク溜めを形成し、上基板80と下基板70に挾
まれている。上基板80にはインク供給孔81が設けられて
いる。今インクがインク供給孔81より供給されるとイン
クはインク溜め20cよりインク供給路20dを通って板状圧
電体20の圧力室20eに供給される。圧力室20eの一端はノ
ズル孔20fに接続している。この様子を断面斜視図で現
すと第２図の如くになる。また分解断面図で現すと第３
図の如くになる。板状圧電体20の両面には駆動電極20
a、20bを配設し、該板状圧電体20は厚み方向に分極して
おく。駆動電極20a、20bに極性を選んでパルス電圧を加
えると、瞬間的に板状圧電体20の厚みが減少し圧力室20
eの圧力が上がり、圧力室20e内のインクはノズル孔20f
を通ってインク液滴20gとなって外部に吐出する。ここ
で図示していないがノズル孔20fはノズル孔を有する別
部材からなるノズル板で代替することも可能である。板
状圧電体20の周辺20h内には電極（以下スルーホール電
極と呼ぶ）201、202、203…が設けてあり、また隔壁板3
0の周辺30hにもスルーホール電極301、302、303…を形
成しておく。同様に下基板70の周辺70hにもスルーホー
ル電極701、702、703…を設け、該下基板70の外側には
電極引き出し用フレキシブル配線板90を設けそれぞれの
電極をスルーホール電極を通して外部に引出している。
即ち第１番目の上側駆動電極20aはスルーホール電極201
を介して下側に電極移しされ、隔壁板30に設けたスルー
ホール電極301に接続し、順次下層の対応するスルーホ
ール電極401、501、601…に接続し、最終的に最下面の
フレキシブル配線板90の外部リード電極端子901に接続
される。ここで第１番目の駆動電極20aはスルーホール
電極201に接触しており、他のスルーホール電極202、20
3…にはさけるように駆動電極パターンを形成してお
く。同様にして第２番目の上側駆動電極40aはスルーホ
ール電極403を介してフレキシブル配線板90の外部リー
ド電極端子903に接続される。また第１番目下側駆動電
極20b（第３図参照）はスルーホール電極202を介して次
の隔壁板30のスルーホール電極302を介してフレキシブ
ル配線板90の外部リード電極端子902に接続される。圧
力室20eとインク溜め20cの間のインク供給路20dにはく
びれを設けてあり、それにより圧力室20eの圧力が上っ
てインクがノズル孔20fから吐出する時、圧力室20eのイ
ンクがインク溜め20cへ逆流する抵抗を増してインクの
吐出効率を上げている。板状圧電体20、40、60…は圧電
セラミックのグリーンシートを用い、両面の駆動電極は
印刷等で作る。隔壁板30、50…もセラミックのグリーン
シートを用いるが隔壁板30、50…は単なる構造材なので
必ずしも圧電セラミックである必要はない。それ等を交
互に積み重ねたのち両側に上基板80と下基板70を付け、
加圧焼結し、一体化することによりマルチノズルのイン
クジェットヘッドができる。
本発明によると上記した如く、従来のカイザー方式と
比較すると小型で圧力損失の少ない効率の良い安価なヘ
ッドができる。また剪断モード方式と比較すると駆動時
の隔壁の積極的な変形がなく従って隣接圧力室同志の圧
力干渉も無く、隣接ノズルの同時インク吐出が可能とな
る。またグリーンシートによる多数個取りを採用する
と、切削加工も不要となり特長あるヘッドが可能とな
る。
比較すると小型で圧力損失の少ない効率の良い安価なヘ
ッドができる。また剪断モード方式と比較すると駆動時
の隔壁の積極的な変形がなく従って隣接圧力室同志の圧
力干渉も無く、隣接ノズルの同時インク吐出が可能とな
る。またグリーンシートによる多数個取りを採用する
と、切削加工も不要となり特長あるヘッドが可能とな
る。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図はインクジェッ
トヘッドの分解斜視図、第２図は断面斜視図、第３図は
分解断面図である。 20……板状圧電体、 20a、20b……駆動電極、 20c……インク溜め、20d……インク供給路、 20e……圧力室、20f……ノズル孔、 30……隔壁板、70……下基板、 80……上基板、81……インク供給孔。
トヘッドの分解斜視図、第２図は断面斜視図、第３図は
分解断面図である。 20……板状圧電体、 20a、20b……駆動電極、 20c……インク溜め、20d……インク供給路、 20e……圧力室、20f……ノズル孔、 30……隔壁板、70……下基板、 80……上基板、81……インク供給孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−180850（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも一方の基板にインク供給孔を有
する上基板及び下基板と、該上下基板間に、厚み方向に
開放するインク溜め、インク供給路、圧力室、及びノズ
ル孔をそれぞれ直結して形成し、かつ両面に駆動電極を
配し、厚み方向に分極した板状圧電体を配設し、前記駆
動電極に電圧を印加することによる前記板状圧電体の厚
み方向の変化により圧力室の容積を変化させることを特
徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２】少なくとも一方の基板にインク供給孔を有
する上基板及び下基板と、該上下基板間に、厚み方向に
開放するインク溜め、インク供給路、圧力室、及びノズ
ル孔をそれぞれ直結して形成し、かつ両面に駆動電極を
配し、厚み方向に分極した板状圧電体を配設し厚み方向
に開放するインク溜めを有する隔壁板とを、交互に複数
個順次積層し、かつ前記インク溜め同志がそれぞれ対応
するように積層配置し、前記駆動電極に電圧を印加する
ことにより前記板状圧電体の厚み方向の変化により圧力
室の容積を変化させることを特徴とするインクジェット
ヘッド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30393590A JP2885928B2 (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | インクジェットヘッド |
| EP91310423A EP0486256B1 (en) | 1990-11-13 | 1991-11-12 | Printing head for ink-jet printer |
| DE69127258T DE69127258D1 (de) | 1990-11-13 | 1991-11-12 | Tintenstrahldruckkopf |
| US07/791,280 US5289209A (en) | 1990-11-13 | 1991-11-13 | Printing head for ink-jet printer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30393590A JP2885928B2 (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04176654A JPH04176654A (ja) | 1992-06-24 |
| JP2885928B2 true JP2885928B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=17927056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30393590A Expired - Lifetime JP2885928B2 (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2885928B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-13 JP JP30393590A patent/JP2885928B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04176654A (ja) | 1992-06-24 |
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