JP3088733B2 - イングジェットヘッド - Google Patents
イングジェットヘッドInfo
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- JP3088733B2 JP3088733B2 JP17679090A JP17679090A JP3088733B2 JP 3088733 B2 JP3088733 B2 JP 3088733B2 JP 17679090 A JP17679090 A JP 17679090A JP 17679090 A JP17679090 A JP 17679090A JP 3088733 B2 JP3088733 B2 JP 3088733B2
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- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- piezoelectric body
- parallel flow
- liquid chamber
- common liquid
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、インクジェットヘッド、より詳細には、イ
ンクジェット記録装置におけるインクジェットヘッドの
駆動手段に関する。
ンクジェット記録装置におけるインクジェットヘッドの
駆動手段に関する。
従来技術 オンデマンド型インクジェット記録装置は、圧力室の
容積変化によりインクを噴射する記録装置であり、その
他の方式によるインクジェット記録装置、例えば、荷電
偏向型のインクジェット記録装置と比べ構造が単純で、
不要なインクの回収の必要がない等の長所を有してい
る。
容積変化によりインクを噴射する記録装置であり、その
他の方式によるインクジェット記録装置、例えば、荷電
偏向型のインクジェット記録装置と比べ構造が単純で、
不要なインクの回収の必要がない等の長所を有してい
る。
第３図は、従来のオンデマンド型インクジェット記録
装置におけるインクジェットヘッドの断面図、第４図
は、第３図の分解斜視図である。図において、31は基
板、32は圧電体、33は流路形成材、34は上板、35は共通
液室、36は配電板、37はボンディング材、38は前記圧電
体32において厚み変位する活性部、39は厚み変位しない
不活性部、40はインクの流路である。なお、前記圧電体
32には流路40と等しい間隔で溝が設けられ、溝内には軟
質の弾性材からなる充填材42が埋設され、溝により区分
された隣接する圧電体凸部32a間の相互の干渉を防いで
いる。圧電体凸部32aと流路40とは対応しており、配電
板36の選択された圧電体凸部32aに駆動電圧が印加され
ると該圧電体凸部32aは厚み方向の変位を生じアクチュ
エータとなり、流路40が圧縮され、該流路40内のインク
がノズル口41より噴射される。なお、圧電体32は、積層
型圧電体をあらわしているが、単層の場合においても噴
射原理は同じである。流路形成材33は充填材42の面にド
ライフィルムを塗布してエッチングにより製作したり、
上板34にエッチングを施したり、モールド等により一体
的に作られる。この場合、各々の流路40は共通液室35に
連通するようになっている。如上の流路形成材33は、圧
電体32と上板34との間に、圧電体凸部32aと流路40とが
等しく対応するように接合されるが、複数の流路40を同
時に駆動したとき、すべて流路40から噴射される液滴の
質量、吐出速度が等しく、また単独で駆動したときも、
複数駆動したときも各々のノズル41から噴射される液滴
質量、吐出速度が等しいことが要求される。しかして、
上記の従来のインクジェットヘッドにおける圧電体32は
駆動電圧を低減するために厚み変位するアクチュエータ
部（活性部38）と厚み変位しない部分（不活性部39）と
の面積比率を大きくして、すなわち、高価な圧電体コス
トを低減するようにしていた。
装置におけるインクジェットヘッドの断面図、第４図
は、第３図の分解斜視図である。図において、31は基
板、32は圧電体、33は流路形成材、34は上板、35は共通
液室、36は配電板、37はボンディング材、38は前記圧電
体32において厚み変位する活性部、39は厚み変位しない
不活性部、40はインクの流路である。なお、前記圧電体
32には流路40と等しい間隔で溝が設けられ、溝内には軟
質の弾性材からなる充填材42が埋設され、溝により区分
された隣接する圧電体凸部32a間の相互の干渉を防いで
いる。圧電体凸部32aと流路40とは対応しており、配電
板36の選択された圧電体凸部32aに駆動電圧が印加され
ると該圧電体凸部32aは厚み方向の変位を生じアクチュ
エータとなり、流路40が圧縮され、該流路40内のインク
がノズル口41より噴射される。なお、圧電体32は、積層
型圧電体をあらわしているが、単層の場合においても噴
射原理は同じである。流路形成材33は充填材42の面にド
ライフィルムを塗布してエッチングにより製作したり、
上板34にエッチングを施したり、モールド等により一体
的に作られる。この場合、各々の流路40は共通液室35に
連通するようになっている。如上の流路形成材33は、圧
電体32と上板34との間に、圧電体凸部32aと流路40とが
等しく対応するように接合されるが、複数の流路40を同
時に駆動したとき、すべて流路40から噴射される液滴の
質量、吐出速度が等しく、また単独で駆動したときも、
複数駆動したときも各々のノズル41から噴射される液滴
質量、吐出速度が等しいことが要求される。しかして、
上記の従来のインクジェットヘッドにおける圧電体32は
駆動電圧を低減するために厚み変位するアクチュエータ
部（活性部38）と厚み変位しない部分（不活性部39）と
の面積比率を大きくして、すなわち、高価な圧電体コス
トを低減するようにしていた。
第３図の活性部38は、駆動電極が配設された圧電体凸
部32aの厚み変位発生区間に設けられ、不活性部39は、
厚み変位の発生をせず、ノズル部41の近傍およびボンデ
ィング材37の近傍の電極部付近に設けられている。しか
し、活性部38の区間は圧電体32の長手方向区間の大部分
をしめているので、活性部38の圧電体凸部32aは流路40
のノズル部41を形成する流路形成材33および上板34の共
通液室35端部に及んでいる。この状態で圧電体32が駆動
されると流路形成材33と、該流路形成材33の上面に接合
している上板34が同時に押圧され、押圧方向に移動する
ので、流路40が加圧されて圧縮される実効圧縮量が減少
することとなって吐出効率が低下し、また、この現象
は、駆動される流路の数、即ち駆動チャネル数が増す
と、押圧される上板34は上方への移動量が増し、更に吐
出効率が低下するという欠点があった。この現像は、駆
動チャネル数により異なるだけでなく、流路40の位置に
よっても生じ、インク滴の噴射量や吐出速度が異ってく
る。更に、共通液室35では、該共通液室35が圧縮される
ことで各々の流路40の圧力が分散され、例えば一つの流
路40が非駆動で、当該流路40を挟んだ他の流路40が駆動
された場合、非駆動にも拘らず液滴が吐出するという問
題があった。
部32aの厚み変位発生区間に設けられ、不活性部39は、
厚み変位の発生をせず、ノズル部41の近傍およびボンデ
ィング材37の近傍の電極部付近に設けられている。しか
し、活性部38の区間は圧電体32の長手方向区間の大部分
をしめているので、活性部38の圧電体凸部32aは流路40
のノズル部41を形成する流路形成材33および上板34の共
通液室35端部に及んでいる。この状態で圧電体32が駆動
されると流路形成材33と、該流路形成材33の上面に接合
している上板34が同時に押圧され、押圧方向に移動する
ので、流路40が加圧されて圧縮される実効圧縮量が減少
することとなって吐出効率が低下し、また、この現象
は、駆動される流路の数、即ち駆動チャネル数が増す
と、押圧される上板34は上方への移動量が増し、更に吐
出効率が低下するという欠点があった。この現像は、駆
動チャネル数により異なるだけでなく、流路40の位置に
よっても生じ、インク滴の噴射量や吐出速度が異ってく
る。更に、共通液室35では、該共通液室35が圧縮される
ことで各々の流路40の圧力が分散され、例えば一つの流
路40が非駆動で、当該流路40を挟んだ他の流路40が駆動
された場合、非駆動にも拘らず液滴が吐出するという問
題があった。
目的 本発明は、如上の問題点に鑑みなされたもので、圧電
体を、厚み変位し押圧可能な活性部と、押圧しない不活
性部とに区分し、活性部の範囲を定めることにより、各
流路の相互干渉を防止できて高画質のインクジェットヘ
ッドを提供することを目的とする。
体を、厚み変位し押圧可能な活性部と、押圧しない不活
性部とに区分し、活性部の範囲を定めることにより、各
流路の相互干渉を防止できて高画質のインクジェットヘ
ッドを提供することを目的とする。
構成 本発明は、上記目的を達成するために、（１）複数の
スリットを有し、該スリット間で形成される凸部をアク
チュエータとし、前記スリットが軟質弾性材で充填され
た圧電体と、前記凸部に対応して平行流路が設けられた
流路形成材とを有し、前記平行流路に対して垂直な方向
に前記凸部に厚み変位を生じさせることで、前記平行流
路の一端に連通する共通液室内のインクを該平行流路の
他端部に配設したノズルより液滴として噴射させるイン
クジェット記録装置において前記圧電体は、電極が形成
されず厚み変位しない不活性部と、電極が形成されて厚
み変位する活性部とを有し、該活性部は前記平行流路に
包含される位置内にのみ配設されていること、更には、
（２）前記圧電体の上部に設けられた前記平行流路と共
通液室とは、前記圧電体の活性部と不活性部とで接合さ
れていることを特徴としたものである。以下、本発明の
実施例に基づいて説明する。
スリットを有し、該スリット間で形成される凸部をアク
チュエータとし、前記スリットが軟質弾性材で充填され
た圧電体と、前記凸部に対応して平行流路が設けられた
流路形成材とを有し、前記平行流路に対して垂直な方向
に前記凸部に厚み変位を生じさせることで、前記平行流
路の一端に連通する共通液室内のインクを該平行流路の
他端部に配設したノズルより液滴として噴射させるイン
クジェット記録装置において前記圧電体は、電極が形成
されず厚み変位しない不活性部と、電極が形成されて厚
み変位する活性部とを有し、該活性部は前記平行流路に
包含される位置内にのみ配設されていること、更には、
（２）前記圧電体の上部に設けられた前記平行流路と共
通液室とは、前記圧電体の活性部と不活性部とで接合さ
れていることを特徴としたものである。以下、本発明の
実施例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一実
施例を説明するための側断面図、第２図は、第１図の要
部を拡大した平面図、図において、１は基台、２は駆動
電圧の印加により厚み方向に伸長する圧電体で、積層ま
たは単層からなり、PZT等が用いられる。３は該圧電体
２に駆動電圧を選択的に印加するため、図示しない回路
に接続する配電板、４は上板、５はインク供給口12より
導入されインクを収容する共通液室、６は流路形成材、
７は前記配電板３と圧電体２とを導通するボンディング
材、10は前記流路形成材６に長さ方向に設けられた一定
幅のインクの流路で、一端10aは前記共通液室５に連通
し、先細りとなる他端部10bの先端にノズル11が配設さ
れ大気開放される。流路形成材６は圧電体２と上板４と
の間に挟持され、接合して一体構成される。圧電体２
は、前記流路10に対応して該流路10を押圧して圧縮する
アクチュエータとなる凸部2aが設けられ、相隣る凸部2a
間の隙には軟質弾性材（図示せず）が充填され隣接する
アクチュエータの干渉を防いでいる。８は前記流路10に
おいて、共通液室５の部分を除いて、流路幅一定部分の
みをアクチュエイトする活性部で、圧電素子２の電極が
設けられた部分、９は流路10の端部10aを境界として共
通液室５および、流路幅が狭少となる他端部10bからノ
ズル11に到る電極がなく電歪の生じない不活性部で、駆
動電圧が印加されたとき活性部８の範囲が押圧される。
施例を説明するための側断面図、第２図は、第１図の要
部を拡大した平面図、図において、１は基台、２は駆動
電圧の印加により厚み方向に伸長する圧電体で、積層ま
たは単層からなり、PZT等が用いられる。３は該圧電体
２に駆動電圧を選択的に印加するため、図示しない回路
に接続する配電板、４は上板、５はインク供給口12より
導入されインクを収容する共通液室、６は流路形成材、
７は前記配電板３と圧電体２とを導通するボンディング
材、10は前記流路形成材６に長さ方向に設けられた一定
幅のインクの流路で、一端10aは前記共通液室５に連通
し、先細りとなる他端部10bの先端にノズル11が配設さ
れ大気開放される。流路形成材６は圧電体２と上板４と
の間に挟持され、接合して一体構成される。圧電体２
は、前記流路10に対応して該流路10を押圧して圧縮する
アクチュエータとなる凸部2aが設けられ、相隣る凸部2a
間の隙には軟質弾性材（図示せず）が充填され隣接する
アクチュエータの干渉を防いでいる。８は前記流路10に
おいて、共通液室５の部分を除いて、流路幅一定部分の
みをアクチュエイトする活性部で、圧電素子２の電極が
設けられた部分、９は流路10の端部10aを境界として共
通液室５および、流路幅が狭少となる他端部10bからノ
ズル11に到る電極がなく電歪の生じない不活性部で、駆
動電圧が印加されたとき活性部８の範囲が押圧される。
以上は、圧電体２に駆動電圧が印加されたとき活性部
８の範囲の流路10のみを押圧するものであるが、このこ
とは圧電体２の不活性部９である共通液室５および流路
10の一端10bで、流路形成材６と上板４との密着した接
合を可能とするものである。
８の範囲の流路10のみを押圧するものであるが、このこ
とは圧電体２の不活性部９である共通液室５および流路
10の一端10bで、流路形成材６と上板４との密着した接
合を可能とするものである。
如上の動作においては、 圧電体２の変位発生は流路10の平行流路内で生じ流路
形成材６、上板４を押圧するので圧縮効率を低下させな
い。
形成材６、上板４を押圧するので圧縮効率を低下させな
い。
流路形成部材６の圧電体２との接合が不活性部分９に
おいて可能となり、その結果、流路形成材６および上板
４との接合強度が増加し、剛性の高い構造体となる。
おいて可能となり、その結果、流路形成材６および上板
４との接合強度が増加し、剛性の高い構造体となる。
共通液室５が不活性部９となるため、共通液室５を介
して他の流路10への圧力の廻り込みがない。
して他の流路10への圧力の廻り込みがない。
以上の，，にあげた特徴により圧縮効率が高く
なるため駆動電圧が低減され、各流路10間の相互干渉を
防止することができる。
なるため駆動電圧が低減され、各流路10間の相互干渉を
防止することができる。
効果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、圧
電体を電極があり駆動電圧印加により流路部分のみを押
圧圧縮する活性部と、電極がなく押圧力の発生しない不
活性部分を流路先端部および共通液室に設けることで、
流路間の相互干渉が防止でき画質向上の効果が得られ、
また剛性の高いインクジェットヘッドとなるので圧縮効
率が高くなり駆動電圧を低減できる。
電体を電極があり駆動電圧印加により流路部分のみを押
圧圧縮する活性部と、電極がなく押圧力の発生しない不
活性部分を流路先端部および共通液室に設けることで、
流路間の相互干渉が防止でき画質向上の効果が得られ、
また剛性の高いインクジェットヘッドとなるので圧縮効
率が高くなり駆動電圧を低減できる。
第１図は、本発明のインクジェットヘッドの側断面図、
第２図は、第１図の要部拡大した平面図、第３図は、従
来のインクジェットヘッドの側断面図、第４図は、第３
図の斜視分解図である。 １……基台、２……圧電体、３……配電板、４……上
板、５……共通液室、６……流路形成材、８……活性
部、９……不活性部、10……流路。
第２図は、第１図の要部拡大した平面図、第３図は、従
来のインクジェットヘッドの側断面図、第４図は、第３
図の斜視分解図である。 １……基台、２……圧電体、３……配電板、４……上
板、５……共通液室、６……流路形成材、８……活性
部、９……不活性部、10……流路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 駒井 博道 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 松本 修三 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 中野 智昭 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭62−56150（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−297652（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−197049（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055
Claims (2)
- 【請求項１】複数のスリットを有し、該スリット間で形
成される凸部をアクチュエータとし、前記スリットが軟
質弾性材で充填された圧電体と、前記凸部に対応して平
行流路が設けられた流路形成材とを有し、前記平行流路
に対して垂直な方向に前記凸部に厚み変位を生じさせる
ことで、前記平行流路の一端に連通する共通液室内のイ
ンクを該平行流路の他端部に配設したノズルより液滴と
して噴射させるインクジェット記録装置において、前記
圧電体は、電極が形成されず厚み変位しない不活性部
と、電極が形成されて厚み変位する活性部とを有し、該
活性部は前記平行流路に包含される位置内にのみ配設さ
れていることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２】前記圧電体の上部に設けられた前記平行流
路と共通液室とは、前記圧電体の活性部と不活性部とで
接合されていることを特徴とする請求項第１項に記載の
インクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17679090A JP3088733B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | イングジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17679090A JP3088733B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | イングジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0464448A JPH0464448A (ja) | 1992-02-28 |
| JP3088733B2 true JP3088733B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=16019895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17679090A Expired - Lifetime JP3088733B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | イングジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3088733B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08192513A (ja) * | 1995-01-18 | 1996-07-30 | Fujitsu Ltd | 圧電式インクジェットプリンタヘッド |
| JPH0939244A (ja) * | 1995-05-23 | 1997-02-10 | Fujitsu Ltd | 圧電ポンプ |
-
1990
- 1990-07-03 JP JP17679090A patent/JP3088733B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0464448A (ja) | 1992-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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