JP3196799B2 - 積層型インクジェット記録ヘッド - Google Patents

積層型インクジェット記録ヘッド

Info

Publication number
JP3196799B2
JP3196799B2 JP14535494A JP14535494A JP3196799B2 JP 3196799 B2 JP3196799 B2 JP 3196799B2 JP 14535494 A JP14535494 A JP 14535494A JP 14535494 A JP14535494 A JP 14535494A JP 3196799 B2 JP3196799 B2 JP 3196799B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
common ink
recording head
plate
film
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 - Fee Related
Application number
JP14535494A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07329297A (ja
Inventor
知明 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP14535494A priority Critical patent/JP3196799B2/ja
Publication of JPH07329297A publication Critical patent/JPH07329297A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3196799B2 publication Critical patent/JP3196799B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14419Manifold

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ノズル開口に連通する
圧力室の一部領域に圧電振動子の薄板を貼設し、この圧
電振動子により圧力室を圧縮してインク滴を発生させる
記録ヘッド、より詳細にはノズルプレート、圧力室形成
部材、及び振動板を層状に一体構成したインクジェット
記録ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】圧力室を構成している振動板の一部領域
に圧電振動板を貼着し、圧電振動板のたわみ変位により
圧力室の容積を変化させてインク滴を発生させるインク
ジェット式記録ヘッドは、圧力室の広い面積を変位させ
ることが可能なため、インク滴を安定して発生させるこ
とができるという特徴を備えている。このような記録ヘ
ッドの圧電振動子は、例えば実開平61-45137号公報に示
されたようにインクタンクに接続する共通のインク室
と、これに連通するとともにそれぞれがノズル開口に連
通する圧力発生室とを基体に形成し、圧力発生室の一
部、及び共通のインク室の一部を弾性変形可能な板で封
止し、振動板の圧力発生室に対向する領域にたわみ振動
可能な圧電振動子を固定して構成されている。
【0003】一方、印字密度の向上が求められるように
なって、圧力発生室のサイズを小さくせざるを得なくな
ったため、特開平6-40030号公報に見られるような記録
ヘッドを構成する圧電振動子、振動板、スペーサ部材、
ノズルプレート等等の部材を積層して構成した記録ヘッ
ドが提案されている。
【0004】このような構造を採ると、ノズル開口の配
列ピッチを小さくすることが可能となって、記録密度が
向上するものの、小型化に伴って共通のインク室をノズ
ルプレート側に配置した構造であるため、共通のインク
室がノズルプレートを介して熱交換され易くなり、低温
時に共通のインク室のインクなどの液が圧力室よりも先
に凍結しやすく、航空機等での輸送時や、寒冷地で使用
時に破損を招く虞れがあるという問題を抱えている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの問題
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、インクの凍結による破損を防止することができる新
規な積層型インクジェット式記録ヘッドを提供すること
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、表面に圧電振動子を有して
振動部材を形成する振動板と、圧力発生室を形成する複
数の通孔を有するスペーサ部材と、該スペーサ部材の他
方を封止するとともに、共通のインク室と前記圧力発生
室との間に流路制限孔を形成する通孔と、前記圧力発生
室とノズル開口とを接続する連通孔とを有する蓋部材
と、該蓋部材により一方の面が封止され、また前記流路
制限孔を介して前記各圧力発生室に連通する共通のイン
ク室を形成する通孔と、前記圧力発生室とノズル開口と
を接続する連通孔とを備えた共通のインク室形成板と、
前記共通のインク室形成板の他面を封止するとともに、
前記圧力発生室とノズル開口とを接続する連通孔を備え
たフィルムと、前記各連通孔を介して前記圧力発生室に
接続するノズル開口を備えたノズルプレートとをそれぞ
れ順番に積層して一体に成形してなるインクジェット記
録ヘッドにおいて、前記共通のインク室とノズルプレー
トとの間に断熱用の空洞が形成されている積層型インク
ジェット記録ヘッド。
【0007】
【作用】共通インク室が空洞の空気層により外部から断
熱されているため、共通のインク室、及び流路制限孔内
のインクの凍結時期を圧力発生室よりも遅らせて、たと
え圧力発生室内のインクが凍結しても、その凍結インク
の体積膨張分を流路制限孔から共通のインク室に逃す。
その後、共通のインク室のインクが凍結した際には、共
通のインク室に対向する領域のフィルムを弾性変形させ
て他に不当な圧力が伝搬するのを防止する。
【0008】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図1、及び図2は本発明の一実施
例を示す分解斜視図と、1つの共通のインク室に接続す
る圧力発生室近傍の構造を示す断面図であって、図中符
号1は、圧電振動子駆動部で、厚さ10μm程度のジル
コニアの薄板からなる振動板2の表面に、後述する圧力
発生室4に対向するようにPZTからなる圧電振動板
3、3、3‥‥を固定して構成されている。
【0009】5は、スペーサで、圧力発生室4を形成す
るのに適した厚さ、例えば150μmのジルコニア(Z
rO2)などのセラミックス板に圧力発生室4、4、4
‥‥形状に一致した通孔6、6、6‥‥を一定ピッチで
穿設して構成されている。
【0010】8は、圧力発生室4の他面を封止する基板
で、圧力発生室4寄りの一端側にはノズル開口31、3
1、31‥‥と圧力発生室4、4、4‥‥とを接続する
連通孔9、9、9‥‥が、また他端側には圧力発生室4
と共通のインク室19とを接続する連通孔10、10、
10‥‥が設けられている。
【0011】これら3つの部材1、5、8は、それぞれ
ユニットとして構成され、後述するユニット固定板11
に取り付けられる。
【0012】11は、一方の面に上述した各ユニットが
所定の位置に接着剤で固定されるユニット固定板で、こ
の実施例では流路制限板を兼ねており、連通孔10と共
通のインク室19との境界にノズル開口とほぼ同等の流
路抵抗を備える流路制限孔12が設けられ、また通孔9
に対向する個所にはノズル開口31と接続する連通孔1
3を穿設して構成されている。
【0013】15は、後述する共通インク室構成板18
とユニット固定板11とを接合するための熱溶着フィル
ムで、共通のインク室19に一致する窓16、及びノズ
ル開口31、31、31‥‥と圧力発生室4、4、4‥
‥とを接続する連通孔17、17、17‥‥とが穿設さ
れている。
【0014】18は、前述の共通のインク室形成板で、
共通のインク室19を形成するに適した厚み、例えば1
50μmのステンレス鋼などの耐蝕性を備えた板材に、
共通のインク室19の形状に対応する略V字状に分岐し
た窓20、20、20‥‥と、圧力発生室4、4、4‥
‥とノズル開口31、31、31‥‥とを接続する連通
孔21、21、21‥‥を穿設して構成されている。
【0015】25は、共通のインク室19のノズルプレ
ート側の面を封止する蓋板で、この実施例ではインク凍
結時にも柔軟性を備え、かつノズルプレート30と共通
のインク室形成板18との接着を兼ねて、熱溶着フィル
ムが用いられ、ノズル開口31、31、31‥‥との接
続を確保する連通孔26が設けられている。
【0016】27は、熱溶着フィルムで、蓋板25と共
同して共通のインク室形成板18にノズルプレート30
を熱溶着するとともに、共通のインク室19に対向する
領域には図3に示したように共通のインク室19よりも
一回り小さなサイズの窓28が形成され、またノズル開
口31、31、31‥‥に対向する個所には連通孔2
9、29、29、29‥‥が穿設されている。
【0017】30はノズルプレートで、圧力発生室4の
一側よりはノズル開口31、31、31‥‥が穿設され
ていて、連通孔9、13、17、21、26、及び29
を介して各圧力発生室4、4、4‥‥に接続するととも
に、共通のインク室19の一方の面を封止している熱溶
着フィルム25との間に空洞14が形成されている。
【0018】このように構成された装置において、圧電
振動子3に駆動信号が印加されると、振動板2が圧力発
生室4側を凸とするように撓んで、圧力発生室4を収縮
させる。これにより圧力発生室4のインクが通孔9、1
3、17、21、及び26を経由してノズル開口31に
至り、ここからインク滴として吐出される。
【0019】インク滴形成後に駆動信号が除去される
と、圧電振動板3が元の位置に復帰して、圧力発生室4
が膨張する。これによりインク滴の形成により消費され
た分のインクが共通のインク室19から流路制限孔12
を経由して圧力発生室4に流入する。以下、このような
繰り返しにより印字動作が実行される。
【0020】ところで、このようなインクジェット記録
ヘッドが寒冷地や、航空機輸送等、比較的液が凍結し易
い環境におかれた場合には、記録ヘッドに充填されてい
るインクや代換えの液が凍結する。
【0021】この凍結は、図2に示すような比較的表面
に接しているノズル開口31近傍のインク、圧力発生室
4のインクから始まり、また外表面側を熱溶着フィルム
27の窓28により形成された空洞14に接している共
通のインク室19、及びこれよりも奥に位置する流路制
限孔12のインクの凍結は、比較的遅い時期に起こる。
【0022】このため、圧力発生室4に収容されている
インク、及びノズル開口31近傍のインクが凍結して
も、凍結により生じた膨張分が未だ凍結していない流路
制限孔12を通って共通のインク室19に流れ込み、圧
力発生室4のインク膨張に起因する圧力発生室4の破損
が未然に防止される。そして、凍結が共通のインク室4
にまで及んだ場合にも、共通のインク室19の表面側を
封止している熱溶着フィルム25は、ノズルプレート3
0との間に位置する空洞14内に膨張して、凍結による
インク体積の増加を吸収して他の領域に圧力が及ぶのを
防止する。
【0023】なお、この実施例においては空洞14を封
止しているが、駆動に対向する位置のノズルプレート3
0に通孔を設けて空洞14を大気に連通させるようにし
てもよい。
【0024】図4、図5は、本発明の第2実施例を示す
ものであって、図中符号40は、共通のインク室19の
封止と、後述するノズルプレート42との接合を兼ねた
熱溶着フィルムで、ノズル開口43、43、43‥‥に
対向する位置には連通孔41が穿設されていて、前述の
実施例と同様に通孔9、13、17、21とによりノズ
ル開口43を圧力発生室4に接続できるようになってい
る。
【0025】42は、ノズルプレートで、圧力発生室4
に連通する熱溶着フィルム40の連通孔41、41、4
1‥‥に対向する位置にノズル開口43が穿設され、ま
た共通のインク室19に対向する領域には、内側を凹と
する凹部44がエッチング等により形成されていて、接
合後に共通のインク室19に対向する熱溶着フィルム4
0とノズルプレート42との間に空洞45を形成できる
ようになっている。なお、図中符号46は、凹部44を
大気に連通させるための通孔を示す。
【0026】この実施例においては、共通のインク室1
9の一方の面を封止するフィルム40がノズルプレート
42の空洞45の空気層により断熱されるため、やはり
前述と同様に凍結早期においては、流路制限孔12及び
共通のインク室19を凍結から守って圧力発生室4の膨
張分のインクを流路制限孔12から共通のインク室19
に逃がし、また全体が凍結した場合にもフィルム40を
空洞45側に膨張させて、インクの凍結から記録ヘッド
の破損を守ことができる。そして、この実施例によれ
ば、熱溶着フィルム27(図2)を1枚分少なくするこ
とができ、溶着個所の減少により信頼性を高めることが
できる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
表面に圧電振動子を有して振動部材を形成する振動板
と、圧力発生室を形成する複数の通孔を有するスペーサ
部材と、スペーサ部材の他方を封止するとともに、共通
のインク室と圧力発生室との間に流路制限孔を形成する
通孔を有する蓋部材と、蓋部材により一方の面が封止さ
れ、また流路制限孔を介して各圧力発生室に連通する共
通のインク室を形成する通孔を備えた共通のインク室形
成板と、共通のインク室形成板の他面を封止するととも
に、圧力発生室とノズル開口とを接続する連通孔を備え
たフィルムと、各連通孔を介して圧力発生室に接続する
ノズル開口を備えたノズルプレートとを順番に積層する
とともに、共通のインク室とノズルプレートとの間に断
熱用の空洞を設けたので、共通のインク室と流路制限孔
の凍結を圧力発生室やノズル開口近傍よりも遅らせて、
凍結に伴う圧力発生室からのインクを共通のインク室に
逃がし、また共通のインク室までが凍結した場合にはフ
ィルムを空洞側に変形させて、他に不当な圧力が伝搬す
るのを防止して、インク等液体の凍結に起因する記録ヘ
ッドの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す分解斜視図である。
【図2】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図3】共通のインク室19と窓28との関係を示す図
である。
【図4】本発明の他の実施例を示す分解斜視図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 圧電振動子駆動部 2 振動板 3 圧電振動板 4 圧力発生室 11 流路制限板 12 流路制限孔 14 空洞 18 共通のインク室形成板 19 共通のインク室 25 フィルム 27 フィルム 30 ノズルプレート 31 ノズル開口 45 空洞
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/175

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に圧電振動子を有して振動部材を形
    成する振動板と、圧力発生室を形成する複数の通孔を有
    するスペーサ部材と、該スペーサ部材の他方を封止する
    とともに、共通のインク室と前記圧力発生室との間に流
    路制限孔を形成する通孔と、前記圧力発生室とノズル開
    口とを接続する連通孔とを有する蓋部材と、該蓋部材に
    より一方の面が封止され、また前記流路制限孔を介して
    前記各圧力発生室に連通する共通のインク室を形成する
    通孔と、前記圧力発生室とノズル開口とを接続する連通
    孔とを備えた共通のインク室形成板と、前記共通のイン
    ク室形成板の他面を封止するとともに、前記圧力発生室
    とノズル開口とを接続する連通孔を備えたフィルムと、
    前記各連通孔を介して前記圧力発生室に接続するノズル
    開口を備えたノズルプレートとをそれぞれ順番に積層し
    て一体に成形してなるインクジェット記録ヘッドにおい
    て、 前記共通のインク室とノズルプレートとの間に断熱用の
    空洞が形成されている積層型インクジェット記録ヘッ
    ド。
  2. 【請求項2】 前記空洞が大気に連通している請求項1
    の積層型インクジェット記録ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記フィルムとノズルプレートの間に、
    前記共通のインク室よりも一回り小さな窓、及び前記圧
    力発生室と前記ノズル開口とを接続する連通孔を備えた
    第2のフィルムが挿入されている請求項1の積層型イン
    クジェット記録ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記ノズルプレートの圧力発生室側に、
    前記共通のインク室よりも一回り小さなサイズの凹部が
    形成されている請求項1の積層型インクジェット記録ヘ
    ッド。
  5. 【請求項5】 前記フィルムが熱溶着フィルムである請
    求項1の積層型インクジェット記録ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記第2のフィルムが熱溶着フィルムで
    ある請求項3の積層型インクジェット記録ヘッド。
JP14535494A 1994-06-03 1994-06-03 積層型インクジェット記録ヘッド Expired - Fee Related JP3196799B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14535494A JP3196799B2 (ja) 1994-06-03 1994-06-03 積層型インクジェット記録ヘッド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14535494A JP3196799B2 (ja) 1994-06-03 1994-06-03 積層型インクジェット記録ヘッド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07329297A JPH07329297A (ja) 1995-12-19
JP3196799B2 true JP3196799B2 (ja) 2001-08-06

Family

ID=15383262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14535494A Expired - Fee Related JP3196799B2 (ja) 1994-06-03 1994-06-03 積層型インクジェット記録ヘッド

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3196799B2 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6176571B1 (en) 1996-03-28 2001-01-23 Sony Corporation Printer
JP4570308B2 (ja) 1999-12-10 2010-10-27 富士フイルム株式会社 インクジェットヘッド、印刷装置及びインクジェットヘッドの製造方法
DE69931526T2 (de) 1999-12-10 2007-04-26 Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara Tintenstrahldruckkopf, verfahren zur herstellung von druckköpfen und drucker
JP4748833B2 (ja) * 2000-06-22 2011-08-17 パナソニック株式会社 インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置
JP5464077B2 (ja) * 2010-06-29 2014-04-09 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド
JP2012020422A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置
JP5707806B2 (ja) * 2010-09-16 2015-04-30 株式会社リコー 液体吐出ヘッド及び画像形成装置
JP5776454B2 (ja) * 2011-09-05 2015-09-09 ブラザー工業株式会社 液滴噴射装置
US9168747B2 (en) * 2013-10-08 2015-10-27 Xerox Corporation Multi-layer electroformed nozzle plate with attenuation pockets
CN105365383B (zh) 2014-08-18 2019-04-09 精工爱普生株式会社 液体喷射装置以及液体喷射装置的制造方法
JP6583625B2 (ja) 2015-09-11 2019-10-02 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07329297A (ja) 1995-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3317308B2 (ja) 積層型インクジェット記録ヘッド、及びその製造方法
US7946682B2 (en) Plate member for a liquid jet head
JP3196811B2 (ja) 積層型インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法
US5963234A (en) Laminated ink jet recording head having flow path unit with recess that confronts but does not communicate with common ink chamber
JP3196799B2 (ja) 積層型インクジェット記録ヘッド
JPS63247051A (ja) パルス滴付着装置およびパルス滴付着装置の製造方法
JPH09314836A (ja) 積層型インクジェット式記録ヘッド
JP3386119B2 (ja) 積層型インクジェット記録ヘッドの流路ユニット
JP3679863B2 (ja) インクジェット式記録ヘッド
JP3620293B2 (ja) インクジェット式記録ヘッドおよびその製造方法
JP4129614B2 (ja) インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置
JP2001047620A (ja) インクジェットヘッド
JP3384418B2 (ja) インクジェット記録ヘッド
JP3678025B2 (ja) インクジェット式記録ヘッド
JP3513992B2 (ja) 積層型インクジェット式記録ヘッド
JP2002019109A (ja) インクジェット記録ヘッド
JPH11291493A (ja) インクジェット式記録ヘッド
JP3302515B2 (ja) 積層型インクジェット式記録ヘッド
JP3407535B2 (ja) 積層型インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法
JP2001162792A (ja) インクジェット式記録ヘッド
JP3381790B2 (ja) 積層型インクジェット記録ヘッドの圧力発生ユニット
JP2003062998A (ja) インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置
JP2003053967A (ja) インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置
JP4585721B2 (ja) インクジェット式記録ヘッドの製造方法
JP2001270125A (ja) インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置

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: 20010509

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090608

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees