JP3000652B2 - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
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- JP3000652B2 JP3000652B2 JP27029790A JP27029790A JP3000652B2 JP 3000652 B2 JP3000652 B2 JP 3000652B2 JP 27029790 A JP27029790 A JP 27029790A JP 27029790 A JP27029790 A JP 27029790A JP 3000652 B2 JP3000652 B2 JP 3000652B2
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- Japan
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- flow path
- ink jet
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- recording head
- path substrate
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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、インク滴を飛翔させて記録体に画像を形成
するインクジェット記録ヘッドの構造に関するものであ
る。
するインクジェット記録ヘッドの構造に関するものであ
る。
［従来の技術］ 従来はインク噴射ノズル面を除いて、流路基板、振動
板、圧電素子を含み込むようにヘッドケースが装着さ
れ、前記流路基板、振動板、圧電素子と前記ヘッドケー
スの間に空間が形成されたままか、もしくは、前記空間
に圧電素子とそれに対応した電気的配線の接続を確保す
るためのゴム部材等が挟持されていた。
板、圧電素子を含み込むようにヘッドケースが装着さ
れ、前記流路基板、振動板、圧電素子と前記ヘッドケー
スの間に空間が形成されたままか、もしくは、前記空間
に圧電素子とそれに対応した電気的配線の接続を確保す
るためのゴム部材等が挟持されていた。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の方法では、プリンタの高速化、
高密度化に対応するため、ノズル数、応答周波数の増大
を図ると、圧電素子の振動による騒音エネルギーは増大
し、且つ、高周波数であるがゆえに、ユーザーに対し、
聴感的に不快感を与えてしまう。又、流路基板の端面に
インク噴射ノズルが配置されるエッジエジェクトタイプ
のインクジェットヘッドであれば、振動源に直接連通す
る流路基板の露出面積が狭く抑えることが出来、従来の
方法でも、ある程度の効果は期待出来た。しかし、流路
基板において、圧電素子が固着された振動板と反対面の
側面全域にインク噴射ノズルが配置されるフェイスエジ
ェクトタイプのインクジェットヘッドは、流路基板の露
出面積はエッジタイプに比べ極端に大きくなり、且つ、
構造的にブザーと同様であり、非常に大きな騒音を発す
る。
高密度化に対応するため、ノズル数、応答周波数の増大
を図ると、圧電素子の振動による騒音エネルギーは増大
し、且つ、高周波数であるがゆえに、ユーザーに対し、
聴感的に不快感を与えてしまう。又、流路基板の端面に
インク噴射ノズルが配置されるエッジエジェクトタイプ
のインクジェットヘッドであれば、振動源に直接連通す
る流路基板の露出面積が狭く抑えることが出来、従来の
方法でも、ある程度の効果は期待出来た。しかし、流路
基板において、圧電素子が固着された振動板と反対面の
側面全域にインク噴射ノズルが配置されるフェイスエジ
ェクトタイプのインクジェットヘッドは、流路基板の露
出面積はエッジタイプに比べ極端に大きくなり、且つ、
構造的にブザーと同様であり、非常に大きな騒音を発す
る。
本発明は、このような課題を解決するものであって、
その目的は、高速化、高密度化（多ノズル化）等の高性
能化に伴い増大する騒音を低く抑え、高性能化と静粛性
を両立させたインクジェット記録装置を提供することに
ある。又、構造的に大きな騒音を発するフェイスタイプ
のインクジェットヘッドにおいて、その騒音を低く抑
え、静粛性を確保したインクジェット記録装置を提供す
ることにある。
その目的は、高速化、高密度化（多ノズル化）等の高性
能化に伴い増大する騒音を低く抑え、高性能化と静粛性
を両立させたインクジェット記録装置を提供することに
ある。又、構造的に大きな騒音を発するフェイスタイプ
のインクジェットヘッドにおいて、その騒音を低く抑
え、静粛性を確保したインクジェット記録装置を提供す
ることにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明のインクジェットヘッドは、流路が形成された
流路基板と、該流路基板の一方の面に接合された振動板
と、振動板上に接合された圧電素子と、流路基板の振動
板形成面と対向する他方の面に形成されたインク噴射ノ
ズルとを備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、流
路基板と、振動板の振動板形成面側に圧電素子及び振動
板を包み込み、且つ空間を形成する様ヘッドケースが装
着され、空間には高弾性を有する高分子樹脂から成るモ
ールド材が充填されたことを特徴とする。
流路基板と、該流路基板の一方の面に接合された振動板
と、振動板上に接合された圧電素子と、流路基板の振動
板形成面と対向する他方の面に形成されたインク噴射ノ
ズルとを備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、流
路基板と、振動板の振動板形成面側に圧電素子及び振動
板を包み込み、且つ空間を形成する様ヘッドケースが装
着され、空間には高弾性を有する高分子樹脂から成るモ
ールド材が充填されたことを特徴とする。
また、係るインクジェットヘッドにおいて、高弾性を
有する高分子樹脂は、シリコン樹脂或いはエポキシ系樹
脂であることを特徴とする。
有する高分子樹脂は、シリコン樹脂或いはエポキシ系樹
脂であることを特徴とする。
また、係るインクジェットヘッドにおいて、ヘッドケ
ースを透明部材で形成し、且つ、モールド材が紫外線硬
化型樹脂であることを特徴とする。
ースを透明部材で形成し、且つ、モールド材が紫外線硬
化型樹脂であることを特徴とする。
［作用］ 本発明の前記構造によれば、圧電素子の変形により振
動する流路基板を、インク噴射ノズル面を除いて、振動
板、圧電素子も含め、硬化後、弾性の強いシリコン樹脂
等のモールド材で包み込むことにより、流路基板から伝
播する振動を吸収、あるいは減衰させることが出来、大
気中に放出させる騒音レベルを低く抑えることが可能と
なる。
動する流路基板を、インク噴射ノズル面を除いて、振動
板、圧電素子も含め、硬化後、弾性の強いシリコン樹脂
等のモールド材で包み込むことにより、流路基板から伝
播する振動を吸収、あるいは減衰させることが出来、大
気中に放出させる騒音レベルを低く抑えることが可能と
なる。
［実施例］ 本発明の実施例を図面にもとづき説明する。第１図
（ａ）は、流路基板1aの端面にインク噴射ノズル4aが配
置されるエッジエジェクトタイプのインクジェット記録
ヘッドの一実施例を示す透視斜視図である。複数の流路
形状の彫り込まれた流路基板1aと振動板2aを接着剤ある
いは溶剤等で接合し流路空間が形成されている。その流
路空間上に振動板2aを介して振動板2a上に圧電素子3aが
固着されている。この圧電素子3aの機械的変形によりイ
ンクの充填された前記流路空間に圧力変化を与えインク
噴射ノズル4aよりインク滴を噴射する。又、インク噴射
ノズル4aが配列される面を除いて、流路基板1a、振動板
2a、圧電素子3a等はヘッドケース5aにより密封されてい
る。
（ａ）は、流路基板1aの端面にインク噴射ノズル4aが配
置されるエッジエジェクトタイプのインクジェット記録
ヘッドの一実施例を示す透視斜視図である。複数の流路
形状の彫り込まれた流路基板1aと振動板2aを接着剤ある
いは溶剤等で接合し流路空間が形成されている。その流
路空間上に振動板2aを介して振動板2a上に圧電素子3aが
固着されている。この圧電素子3aの機械的変形によりイ
ンクの充填された前記流路空間に圧力変化を与えインク
噴射ノズル4aよりインク滴を噴射する。又、インク噴射
ノズル4aが配列される面を除いて、流路基板1a、振動板
2a、圧電素子3a等はヘッドケース5aにより密封されてい
る。
次に、第２図（ａ）は、流路基板1bの反振動板側の片
面全域にインク噴射ノズル4bが配置されフェイスジェク
トタイプのインクジェット記録ヘッドの一実施例を示す
透視斜視図である。複数の流路形状の彫り込まれた流路
基板1bと振動板2bを接着剤あるいは溶剤等で接合し流路
空間が形成されている。その流路空間上に振動板2bを介
して振動板2b上に圧電素子3bが固着されている。ヘッド
のメカニズムを司る部品及び構成は第１図（ａ）のエッ
ジタイプと同様であるが、インク噴射ノズル4bは図に示
すように流路基板1bの厚み方向で、流路基板1bの片面全
域に配置されているため、そのノズル面全域を大気中に
さらさざる負えない。そのため、ヘッドケース5bは前記
ノズル面を除いて、振動板2b、圧電素子3bを包み込むよ
う装着してある。
面全域にインク噴射ノズル4bが配置されフェイスジェク
トタイプのインクジェット記録ヘッドの一実施例を示す
透視斜視図である。複数の流路形状の彫り込まれた流路
基板1bと振動板2bを接着剤あるいは溶剤等で接合し流路
空間が形成されている。その流路空間上に振動板2bを介
して振動板2b上に圧電素子3bが固着されている。ヘッド
のメカニズムを司る部品及び構成は第１図（ａ）のエッ
ジタイプと同様であるが、インク噴射ノズル4bは図に示
すように流路基板1bの厚み方向で、流路基板1bの片面全
域に配置されているため、そのノズル面全域を大気中に
さらさざる負えない。そのため、ヘッドケース5bは前記
ノズル面を除いて、振動板2b、圧電素子3bを包み込むよ
う装着してある。
第１図（ｂ）は本発明のインクジェット記録ヘッドの
第１の実施例であるエッジエジェクトタイプの断面図で
ある。部品構成においては第１図（ａ）と同様である
が、流路基板1a、振動板2a、圧電素子3aとヘッドケース
5aの間の空間に、時間経過と共に硬化するシリコン樹脂
等が充填されモールド層6aを形成している。この樹脂
は、前記空間への注入時に流動性を有するものであるた
め、流路基板1a、振動板2a、圧電素子3aの表面、あるい
はそれらの部品により形成される微少空間の隅隅まで十
分に行き渡ったモールド層6aを形成できる。この構造に
おいて、圧電素子3aを駆動した際に流路基板1a、振動板
2a、圧電素子3aから伝播する振動は、弾性の強いモール
ド層6aにより減衰、あるいは吸収され、非常に小さい音
振動として対気中に放出される。
第１の実施例であるエッジエジェクトタイプの断面図で
ある。部品構成においては第１図（ａ）と同様である
が、流路基板1a、振動板2a、圧電素子3aとヘッドケース
5aの間の空間に、時間経過と共に硬化するシリコン樹脂
等が充填されモールド層6aを形成している。この樹脂
は、前記空間への注入時に流動性を有するものであるた
め、流路基板1a、振動板2a、圧電素子3aの表面、あるい
はそれらの部品により形成される微少空間の隅隅まで十
分に行き渡ったモールド層6aを形成できる。この構造に
おいて、圧電素子3aを駆動した際に流路基板1a、振動板
2a、圧電素子3aから伝播する振動は、弾性の強いモール
ド層6aにより減衰、あるいは吸収され、非常に小さい音
振動として対気中に放出される。
又、第２図（ｂ）は本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第２の実施例であるフェイスエジェクトタイプの断
面図であり、第１図（ｂ）と同様に、振動板2b、圧電素
子3bとヘッドケース5bの間の空間に、空気、水蒸気に接
することにより、時間経過と共に硬化するシリコン樹
脂、或は、熱を加えることにより硬化するエポキシ系樹
脂等が充填、固化され、モールド層6bが形成されてい
る。この構造においても、第１図（ｂ）と同様の原理に
より、モールド層6bがない場合に比べ飛躍的に騒音を減
少させることができる。実際に、実験室レベルで、騒音
測定を行った結果、モールド層6bがない状態で70dBレベ
ルの騒音が、モールド層6bを形成さすことで、同一駆動
条件下で50dBレベルに低下し、飛躍的な効果が確認され
ている。
ドの第２の実施例であるフェイスエジェクトタイプの断
面図であり、第１図（ｂ）と同様に、振動板2b、圧電素
子3bとヘッドケース5bの間の空間に、空気、水蒸気に接
することにより、時間経過と共に硬化するシリコン樹
脂、或は、熱を加えることにより硬化するエポキシ系樹
脂等が充填、固化され、モールド層6bが形成されてい
る。この構造においても、第１図（ｂ）と同様の原理に
より、モールド層6bがない場合に比べ飛躍的に騒音を減
少させることができる。実際に、実験室レベルで、騒音
測定を行った結果、モールド層6bがない状態で70dBレベ
ルの騒音が、モールド層6bを形成さすことで、同一駆動
条件下で50dBレベルに低下し、飛躍的な効果が確認され
ている。
次に本発明のインクジェット記録ヘッドの第３の実施
例について説明する。この構造においては、第１図
（ａ）、第２図（ａ）と同様であるが、ヘッドケース5
a、5bは例えばポリカーボネート、ポリサルフォン、PMM
Aのような透明の部材から成り、モールド層6a、6bは紫
外線硬化型樹脂（例えばスリーボンド社製3080）を充
填、固化し形成されている。即ち、紫外線非照射時の流
動性を活用し、流路基板1a、1b、振動板2a、2b、圧電素
子3a、3bとヘッドケース5a、5bとに形成される空間に充
填し、充填後、紫外線を照射し固化させ、モールド層6
a、6bを形成するものである。この構成によると、第
１、第２の実施例と同様の騒音防止効果が得られ、且
つ、樹脂硬化時間の大幅削減が可能となり、生産上のリ
ードタイムの飛躍的短縮を達成できる。又、モールド材
固化のために熱を加えることが不要であり、加熱するこ
とにより発生する流路基板1a、1bのソリや変形等を防止
できる。尚、第１、第２及び第３の実施例は共に、ヘッ
ド内部をモールドすることにより、電気配線系回りをモ
ールド材でシールする構造となることから、電気配線系
へのインクの付着により発生する電気的信頼性の劣化を
防止する効果も合わせ持つ。
例について説明する。この構造においては、第１図
（ａ）、第２図（ａ）と同様であるが、ヘッドケース5
a、5bは例えばポリカーボネート、ポリサルフォン、PMM
Aのような透明の部材から成り、モールド層6a、6bは紫
外線硬化型樹脂（例えばスリーボンド社製3080）を充
填、固化し形成されている。即ち、紫外線非照射時の流
動性を活用し、流路基板1a、1b、振動板2a、2b、圧電素
子3a、3bとヘッドケース5a、5bとに形成される空間に充
填し、充填後、紫外線を照射し固化させ、モールド層6
a、6bを形成するものである。この構成によると、第
１、第２の実施例と同様の騒音防止効果が得られ、且
つ、樹脂硬化時間の大幅削減が可能となり、生産上のリ
ードタイムの飛躍的短縮を達成できる。又、モールド材
固化のために熱を加えることが不要であり、加熱するこ
とにより発生する流路基板1a、1bのソリや変形等を防止
できる。尚、第１、第２及び第３の実施例は共に、ヘッ
ド内部をモールドすることにより、電気配線系回りをモ
ールド材でシールする構造となることから、電気配線系
へのインクの付着により発生する電気的信頼性の劣化を
防止する効果も合わせ持つ。
［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ヘッド
は、流路が形成された流路基板と、該流路基板の一方の
面に接合された振動板と、振動板上に接合された圧電素
子と、流路基板の振動板形成面と対向する他方の面に形
成されたインク噴射ノズルとを備えたインクジェット記
録ヘッドにおいて、流路基板と、振動板の振動板形成面
側に圧電素子及び振動板を包み込み、且つ空間を形成す
る様ヘッドケースが装着され、空間には高弾性を有する
高分子樹脂から成るモールド材が充填されたことによ
り、振動板と圧電素子と、ヘッドケースとの間に形成さ
れる空間のみに高弾性を有する高分子樹脂が充填され、
駆動部が直接樹脂で覆われるため、少量のモールド材で
容易に且つ確実に、低騒音なインクジェット記録ヘッド
を低コストで提供することができるという効果を有す
る。
は、流路が形成された流路基板と、該流路基板の一方の
面に接合された振動板と、振動板上に接合された圧電素
子と、流路基板の振動板形成面と対向する他方の面に形
成されたインク噴射ノズルとを備えたインクジェット記
録ヘッドにおいて、流路基板と、振動板の振動板形成面
側に圧電素子及び振動板を包み込み、且つ空間を形成す
る様ヘッドケースが装着され、空間には高弾性を有する
高分子樹脂から成るモールド材が充填されたことによ
り、振動板と圧電素子と、ヘッドケースとの間に形成さ
れる空間のみに高弾性を有する高分子樹脂が充填され、
駆動部が直接樹脂で覆われるため、少量のモールド材で
容易に且つ確実に、低騒音なインクジェット記録ヘッド
を低コストで提供することができるという効果を有す
る。
また、係るインクジェットヘッドにおいて、高弾性を
有する高分子樹脂は、シリコン樹脂或いはエポキシ系樹
脂であることにより、樹脂注入時においては流動性を有
するものであり、流路基板、振動板、圧電素子の表面、
或いはそれらの部品により形成される微小空間の隅々ま
で十分に行き渡ったモールド層を形成でき、上記低騒音
なインクジェット記録ヘッドをより容易で高精度に形成
することができるという効果を有する。
有する高分子樹脂は、シリコン樹脂或いはエポキシ系樹
脂であることにより、樹脂注入時においては流動性を有
するものであり、流路基板、振動板、圧電素子の表面、
或いはそれらの部品により形成される微小空間の隅々ま
で十分に行き渡ったモールド層を形成でき、上記低騒音
なインクジェット記録ヘッドをより容易で高精度に形成
することができるという効果を有する。
また、係るインクジェットヘッドにおいて、ヘッドケ
ースを透明部材で形成し、且つ、モールド材が紫外線硬
化型樹脂であることにより、上記低騒音なインクジェッ
ト記録ヘッドをより容易に、且つ短時間で製造すること
ができるという効果を有する。
ースを透明部材で形成し、且つ、モールド材が紫外線硬
化型樹脂であることにより、上記低騒音なインクジェッ
ト記録ヘッドをより容易に、且つ短時間で製造すること
ができるという効果を有する。
第１図（ａ）は、本発明のインクジェット記録ヘッドの
第１の実施例であるエッジエジェクトタイプの透視斜視
図である。第１図（ｂ）は、本発明のインクジェット記
録ヘッドの第１の実施例であるエッジエジェクトタイプ
の断面図である。第２図は（ａ）は、本発明のインクジ
ェット記録ヘッドの第２の実施例であるフェイスエジェ
クトタイプの透視斜視図である。第２図（ｂ）は、本発
明のインクジェット記録ヘッドの第２の実施例であるフ
ェイスエジェクトタイプの断面図である。 1a,1b……流路基板 2a,2b……振動板 3a,3b……圧電素子 4a,4b……インク噴射ノズル 5a,5b……ヘッドケース 6a,6b……モールド層
第１の実施例であるエッジエジェクトタイプの透視斜視
図である。第１図（ｂ）は、本発明のインクジェット記
録ヘッドの第１の実施例であるエッジエジェクトタイプ
の断面図である。第２図は（ａ）は、本発明のインクジ
ェット記録ヘッドの第２の実施例であるフェイスエジェ
クトタイプの透視斜視図である。第２図（ｂ）は、本発
明のインクジェット記録ヘッドの第２の実施例であるフ
ェイスエジェクトタイプの断面図である。 1a,1b……流路基板 2a,2b……振動板 3a,3b……圧電素子 4a,4b……インク噴射ノズル 5a,5b……ヘッドケース 6a,6b……モールド層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−150354（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−60259（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−176549（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−60260（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16
Claims (3)
- 【請求項１】流路が形成された流路基板と、該流路基板
の一方の面に接合された振動板と、前記振動板上に接合
された圧電素子と、前記流路基板の前記振動板形成面と
対向する他方の面に形成されたインク噴射ノズルとを備
えたインクジェット記録ヘッドにおいて、 前記流路基板と、前記振動板の前記振動板形成面側に前
記圧電素子及び前記振動板を包み込み、且つ空間を形成
する様ヘッドケースが装着され、前記空間には高弾性を
有する高分子樹脂から成るモールド材が充填されたこと
を特徴とするインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項２】前記高弾性を有する高分子樹脂は、シリコ
ン樹脂或いはエポキシ系樹脂であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項３】前記ヘッドケースを透明部材で形成し、且
つ、前記モールド材が紫外線硬化型樹脂であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記
録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27029790A JP3000652B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27029790A JP3000652B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04146153A JPH04146153A (ja) | 1992-05-20 |
| JP3000652B2 true JP3000652B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=17484304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27029790A Expired - Fee Related JP3000652B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3000652B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10780698B2 (en) | 2016-06-29 | 2020-09-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Inverted TIJ |
-
1990
- 1990-10-08 JP JP27029790A patent/JP3000652B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04146153A (ja) | 1992-05-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071112 |
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|
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