JP3815228B2 - Piezoelectric inkjet printer head - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電式のインクジェットプリンタヘッドの構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
先行技術のオンディマンド型の圧電式インクジェットプリンタヘッドにおいては、特開平9−141856号公報に記載されているように、複数個のノズルとこの各ノズルごとの圧力室(インクキャビティ)及びこの圧力室に連通されると共にインクを供給するインクマニホールドを備えたマニホールドプレートの背面に、ダイヤフラムとなる振動板を介して、前記圧力室箇所に対応させて選択的に駆動させるための圧電素子等のエネルギー発生部を備えたカバープレートを固着したインクジェットプリンタヘッドが開示されている。
【0003】
そして、前記圧電素子を駆動して振動させると、振動板を介して圧力室が選択的に加圧され、その圧力が対応するノズル孔に伝播されて、インク滴の吐出により印刷が実行される。そのとき、前記圧力室に作用した圧力波はノズル孔へ向かう前進成分だけでなく、インクマニホールド方向に向かう後退成分がある。その後退成分のため、いわゆるクロストークが発生するので、前記後退成分を、前記カバープレートに凹み形成されたダンパー室にて吸収緩和しようとするものであった。
【0004】
ところで、本出願人は、特願2000−62106号等において、圧力室を備えたベースプレートに対してマニホールドを備えた2枚のマニホールドプレートを隣接積層し、その下側のマニホールドプレートの下面にノズルプレートを配置し、前記各プレートを接着剤を介して積層固定してキャビティプレートユニットを構成し、このキャビティプレートユニットにおけるベースプレートの上面に、その各圧力室の箇所に対応した位置に対面するように圧電素子を組み込んだ板状の圧電アクチュエータを接着固定したものを提案した。
【0005】
このように構成すると、圧力室とマニホールドとがキャビティプレートユニットの平面視の面積内で重なった位置に配置できるからインクジェットヘッドをコンパクトにできるという効果があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の構成では、キャビティプレートユニットは、剛性の高い金属板等からなる複数枚のプレートを積層していたから、前記圧電素子を選択的に駆動した場合、当該圧電素子による変位の活性部が圧電アクチュエータの板部の平面を湾曲させるように弾性変形するのに伴って、圧電アクチュエータに接着されたキャビティプレートユニットも弾性変形するのであるが、キャビティプレートユニットにおけるプレートの剛性が高いと、必要でない(選択されていない)圧力室に対して、前記弾性変形が影響し、その圧力室からのインクの噴射に影響を及ぼす、いわゆるクロストーク(cross talk)現象が発生して、噴射すべきインク滴が飛沫状になるなどの問題があった。
【0007】
本発明は、このような問題を解消したインクジェットプリンタヘッドを提供することを技術的課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため、請求項1に記載の発明は、複数個のノズル及びこの各ノズル毎の圧力室を第1の方向に列状に備えたキャビティプレートと、前記各圧力室ごとに選択的に駆動可能な活性部を有しインクを吐出させる圧電アクチェータとを積層させてなる圧電式インクジェットプリンタヘッドにおいて、前記キャビティプレートユニットを、前記圧力室が設けられたベースプレートと、インク供給源からのインクを溜めたのち前記各圧力室に補充するマニホールド室が設けられたマニホールドプレートと、該マニホールドプレートと前記ベースプレートとの間に介挿するスペーサプレートと、前記圧力室に連通するノズルが設けられたノズルプレートとにより積層構成し、前記マニホールドプレートには前記マニホールド室を前記複数の圧力室の配列方向に延びるように形成する一方、前記スペーサプレートには、薄肉部を残して前記マニホールド室側に開放された凹所を、前記マニホールド室のほぼ全長にわたり、且つ前記列状に配置された複数の圧力室の全てに跨がるように形成したものである。
【0009】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記凹所は、前記マニホールド室と略同じ大きさに形成されているものである。
【0010】
そして、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記マニホールド室の長手方向を前記複数の圧力室の配列方向と平行に配置し、前記凹所は、前記マニホールド室のほぼ全長にわたり、且つ前記複数の圧力室の全てに跨がるような長溝状に形成されているものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。図1〜図7は、本発明の圧電式インクジェットプリンタヘッドを示す。これらの図において、キャビティプレートユニット10に対して接合されるプレート型の圧電アクチュエータ20の上面には、外部機器との接続のために、フレキシブルフラットケーブル40が接着剤にて重ね接合されているものであり、キャビティプレートユニット10の下面側に開口されたノズル54から下向きにインクが吐出するものとする。
【0012】
第1の実施の形態によるキャビティプレートユニット10は、図3及び図4に示すように構成されている。すなわち、ノズルプレート43、下層プレート11、マニホールドプレート12、スペーサプレート13及びベースプレート14の五枚の薄板を接着にて重ねて接合して積層した構造である。実施形態では、ノズルプレート43を除く各プレート11、12、13、14は42%ニッケル合金鋼板製で、50μm〜150μm程度の厚さである。前記ノズルプレート43には、微小径のインク噴出用のノズル54が、当該ノズルプレート43における第1の方向(長辺方向)に沿って2列の千鳥配列状に設けられている。即ち、ノズルプレート43の前記第1の方向と平行な2つの基準線43a、43bに沿って、微小ピッチPの間隔で千鳥状配列にて多数個のノズル54が穿設されている。
【0013】
また、前記各ノズル54に対応する後述の圧力室16と、後述する圧電アクチュエータ20における圧電素子の活性部とは各プレートの平面視において上下に重なり対応する位置となるように配列され、前記各圧力室16は前記第1の方向と交差(直交)する方向に延びるように形成されて、圧力室16の列は前記第1の方向に沿って延びる。そして、前記マニホールドプレート12には、インク通路としての一対のマニホールド室12a、12aが、前記ノズル54の列の両側に沿って延びるように穿設されている。その場合、この各マニホールド室12aは、プレートの平面視において、前記圧力室16の列と重なり且つ各圧力室16を跨ぐように延びている(図3及び図4参照)。
【0014】
このマニホールドプレート12における各マニホールド室12aは、下層プレート11と上側のスペーサプレート13とにより挟まれ、積層されることにより密閉される構造になっている。
【0015】
また、前記ベースプレート14には、その長辺(前記第1の方向)に沿う中心線に対して直交する第2の方向(短辺方向)に延びる細幅の圧力室16の多数個が穿設されている。そして、前記中心線を挟んで左右両側にて平行状の長手基準線14a、14bを設定すると、前記中心線より左側の圧力室16の先端16aは前記左側の長手基準線14a上に位置し、逆に前記長手中心線より右側の圧力室16の先端16aは前記右側の長手基準線14b上に位置し、且つこの左右の圧力室16の先端16aが交互に配置されているので、左右両側の圧力室16は一つおきに互いに逆方向に延びるように交互に配置されていることになる(図4参照)。
【0016】
この各圧力室16の先端16aは、前記ノズルプレート43における前記千鳥状配列のノズル54に、前記スペーサプレート13、マニホールドプレート12及び下層プレート11に同じく千鳥状配列にて穿設されている微小径の貫通孔17、17を介して連通している。一方、前記各圧力室16の他端16bは、前記スペーサプレート13における左右両側部位に穿設された貫通孔18を介して、前記マニホールドプレート12におけるマニホールド室12aに連通している。なお、前記他端16bは、図4に示すように、ベースプレート14の下面側にのみ開口するように凹み形成されているものである。また、最上層のベースプレート14の一端部に穿設された供給孔19aの上面には、その上方のインクタンクから供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ29が張設されている。
【0017】
これにより、図示しないインク供給源(インクタンク)から前記前記ベースプレート14及びスペーサプレート13の一端部に穿設の供給孔19a,19bを介して前記左右両マニホールド室12a,12a内に流入したインクは、この各インク通路12aから前記各貫通孔18を通って前記各圧力室16内に分配されたのち、この各圧力室16内から前記貫通孔17を通って、当該圧力室16に対応するノズル54に至るという構成になっている(図3及び図6参照)。
【0018】
そして、前記スペーサプレート13の下面には、前記マニホールド室12a側に開放された薄肉状の凹所を少なくとも前記複数の圧力室16に跨がるように形成するのである。その第1実施形態は、図4及び図7に示すごとく、前記各マニホールド室12aの長手方向(延びる方向)を前記複数の圧力室16の配列方向(第1の方向)と平行に延びるように配置し、前記薄肉状の凹所(凹溝)55は、前記マニホールド室12aのほぼ全長にわたり、且つ前記各列毎の複数の圧力室16の全てに跨がるような長溝状に形成されているものである。実施形態では各マニホールド室12aに対して2列の凹所55が形成されている。
【0019】
他の実施形態は、図8に示すごとく、前記薄肉状の凹所56は、前記マニホールド室12aと略同じ大きさて平面視形状も略同じに形成されているものである。
【0020】
これらの薄肉状の凹所55(56)は、後述するように圧電素子の活性部に対応するスペーサプレート13の箇所の弾性変形が適切に行われるように剛性をやや低くなるようにするものである。
【0021】
一方、前記圧電アクチュエータ20は、図2及び図5に示すように、9枚の圧電シート21a,21b,21c,21d,21e,21f,21g,22,23を積層した構造で、前記各圧電シートのうち最下段の圧電シート22とそれから上方へ数えて奇数番目の圧電シート21b,21d,21fの上面(広幅面)には、前記キャビティプレートユニット10における各圧力室16の箇所ごとに細幅の個別電極24が、第1の方向(長辺方向)に沿って列状に形成され、各個別電極24は前記第1の方向と直交する第2の方向に沿って各圧電シートの長辺の端縁部近傍まで延びている。下から偶数段目の圧電シート21a,21c,21e,21gの上面(広幅面)には、複数個の圧力室16に対して共通のコモン電極25が形成されている。
【0022】
実施形態においては、前記各個別電極24の幅寸法は対応する圧力室16における平面視での広幅部より少し狭く設定されている。
【0023】
他方、圧力室16は前記のベースプレート14の短辺の中央部側で、前記第1の方向(長辺)に沿って2列状に配列されているので、前記コモン電極25は、その2列の圧力室16、16を一体的に覆うように、偶数段目の圧電シート21a,21c,21e,21gの短辺方向の中央において長辺に沿って延びる平面視略矩形状に形成されると共に、該偶数段目の圧電シート21a,21c,21e,21gの対の短辺の端縁部近傍では当該端縁部のほぼ全長にわたって延びる引き出し部25a,25aが一体的に形成されている。
【0024】
そして、前記偶数段目の圧電シート21a,21c,21e,21gの対の長辺の端縁部近傍の表面であって、前記コモン電極25が形成されていない箇所には、前記各個別電極24と同じ上下位置(対応する位置)に、当該個別電極24と略同じ幅寸法で長さの短いダミー個別電極26を形成する。この場合、図5に示すように、各ダミー個別電極26の端部は前記コモン電極25の第1の方向(長辺に沿う方向)の側縁に対して適宜の隙間寸法の切れ目があるように隔てる。ダミー個別電極26の層の1つおきの長さをL2とL3(<L2)のように長短に設定して、ダミー個別電極26の端部とコモン電極25の側縁とのパターンの切れ目の位置を圧電シートの積層の1枚おきに当該圧電シートの第2の方向(短辺方向)にずらせても良い。実施形態では、下から2番目の層(圧電シート21a)及び6番目の層(圧電シート21e)でのダミー個別電極26の長さL2を、4番目の層(圧電シート21c)及び8番目の層(圧電シート21g)でのダミー個別電極26の長さL3より前記隙間寸法だけ長くなるように設定する。
【0025】
他方、最下段の圧電シート22とそれから上方へ数えて奇数番目の圧電シート21b,21d,21fの上面(広幅面)のうち、前記引き出し部25a,25aに対応する位置(同じ上下位置、圧電シートの対の短辺の端縁部近傍)には、ダミーコモン電極27を形成するのである。
【0026】
前記最上段のトップシート23の上面には、その長辺の端縁部に沿って、前記各個別電極24の各々に対する表面電極30と、前記コモン電極25に対する表面電極31とが、設けられている(図2参照)。
【0027】
さらに、前記最下段の圧電シート22を除いて、他の全ての圧電シート21a,21b,21c,21d,21e,21f,21gとトップシート23とには、前記各表面電極30と、それに対応する位置(同じ上下位置)の個別電極24並びにダミー個別電極26とが互いに連通するように、スルーホール32を穿設する。同様に、前記少なくとも1つの表面電極31(実施形態では、トップシート23の4隅の位置の表面電極31)と、それに対応する位置(同じ上下位置)のコモン電極25乃至はその引き出し部25aが互いに連通するように、スルーホール33を穿設し、スルーホール32、33内に充填された導電性材料を介して、各層の個別電極24同士及びそれと対応する位置の表面電極30とが電気的に接続されているように構成し、同じく、各層のコモン電極25同士及びそれと対応する位置の表面電極31とが電気的に接続されているように構成するものである。
【0028】
これにより、上下に積層された複数枚の圧電シート21とトップシートとは上下同じ位置の前記個別電極24及びダミー個別電極26が表面電極30の箇所と電気的に接続されるし、同じく上下複数枚のコモン電極25及びダミーコモン電極27が表面電極31の箇所と電気的に接続されることになる(図6参照)。
【0029】
そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ20における下面(圧力室16と対面する広幅面)全体に、接着剤層としてのインク非浸透性の合成樹脂材からなる接着剤シート41を予め貼着し、次いで、前記キャビティプレートユニット10に対して、当該圧電アクチュエータ20における各個別電極24が前記キャビティプレートユニット10における各圧力室16の各々に対応するように接着・固定される(図7、図8参照)。また、この圧電アクチュエータ20における上側の表面には、前記フレキシブルフラットケーブル40が重ね押圧されることにより、このフレキシブルフラットケーブル40における各種の配線パターン(図示せず)が、前記各表面電極30、31に電気的に接合される。
【0030】
なお、前記接着剤シート41等の接着剤層の材料としては、少なくともインク非浸透性であり、且つ電気絶縁性を備えたものであって、ナイロン系やダイマー酸ベースのポリアミド樹脂を主成分とするポリアミド系ホットメルト形接着剤、ポリエステル系ホットメルト形接着剤のフィルム状のものを使用しても良いが、ポリオレフィン系ホットメルト形接着剤を前記圧電アクチュエータ20の前記広幅面に塗布してから、キャビティプレートユニット10に接着・固定するようにしても良い。接着層の厚さは約1μm程度である。
【0031】
この構成において、前記圧電アクチュエータ20における各個別電極24のうち任意の個別電極24と、コモン電極25との間に電圧を印加することにより、圧電シート21のうち前記電圧を印加した個別電極24に対応する部分に圧電による積層方向の歪みが発生するという圧電素子の活性部となる。圧電アクチュエータ20における圧電素子の活性部と、前記各ノズル54に対する圧力室16とは各プレートの平面視において上下に重なることになる。
【0032】
そして、前記活性部の歪みにて前記各個別電極24に対応する圧力室16の内容積が縮小されることにより、この圧力室16内のインクが、ノズル54から液滴状に噴出して、所定の印字が行われる(図8参照)。
【0033】
上述のように、圧電アクチュエータ20とキャビティプレートユニット10との間に、全ての圧力室16を覆うように、前記接着剤層を介在させることにより、この接着剤層がインクを浸透させない被膜の役割を果たすと共に、圧電アクチュエータ20とキャビティプレートユニット10とを強固に固定する作用も同時にできる。そして、接着剤であるので、その層の厚さを従来のダイヤフラムプレートに比して極めて薄く形成でき、且つ低コストにてインクジェットプリンタヘッドを製造することができるという効果を奏する。また、複数の圧力室16にわたって延びる圧電シート21、22を積層して圧電アクチュエータ20を構成しているから、圧電アクチュエータ20全体の剛性が高くなり、従来のダイヤフラムプレートのような振動を起こすことがなく、高い周波数での駆動を可能にすることができる。
【0034】
そして、前記圧電アクチュエータ20における活性部を選択的に駆動した場合、当該活性部が圧電アクチュエータ20の板部の平面を湾曲させるように弾性変形するのに伴って、圧電アクチュエータに接着されたキャビティプレートユニット10も弾性変形するのであるが、本発明では、キャビティプレートユニット10におけるスペーサプレート13に複数の圧力室16を跨ぐように、凹溝55を設けることにより、圧力室16に対応する箇所のスペーサプレート13の肉厚を部分的に薄くして部分的に剛性を低くすると、必要でない(選択されていない)圧力室16に対して、前記弾性変形が少なくなって、その圧力室16からのインクの噴射に影響を及ぼす、いわゆるクロストーク(cross talk)現象が発生して、噴射すべきインク滴が飛沫状になるという現象を無くすることができる効果を奏する。
【0035】
なお、前記実施形態では、1乃至複数本の長い凹溝55を、前記圧力室16の配列方向と直交する方向に延びるようにして形成した(図7参照)が、図8に示すごとく、マニホールド室12aの平面視形状とほぼ同じ平面視形状の凹所56を、スペーサプレート13の下面側(マニホールド室12aと対面する側)に形成しても良い。
【0036】
【発明の作用・効果】
以上に説明したように、請求項1に記載の発明は、複数個のノズル及びこの各ノズル毎の圧力室を第1の方向に列状に備えたキャビティプレートと、前記各圧力室ごとに選択的に駆動可能な活性部を有しインクを吐出させる圧電アクチェータとを積層させてなる圧電式インクジェットプリンタヘッドにおいて、前記キャビティプレートユニットを、前記圧力室が設けられたベースプレートと、インク供給源からのインクを溜めたのち前記各圧力室に補充するマニホールド室が設けられたマニホールドプレートと、該マニホールドプレートと前記ベースプレートとの間に介挿するスペーサプレートと、前記圧力室に連通するノズルが設けられたノズルプレートとにより積層構成し、前記マニホールドプレートには前記マニホールド室を前記複数の圧力室の配列方向に延びるように形成する一方、前記スペーサプレートには、薄肉部を残して前記マニホールド室側に開放された凹所を、前記マニホールド室のほぼ全長にわたり、且つ前記列状に配置された複数の圧力室の全てに跨がるように形成したものである。
【0037】
キャビティプレートユニットを構成する各プレートの板厚を全体として薄くして、キャビティプレートユニット全体の剛性を低くすることも可能ではあるが、圧力室やマニホールド室の容量を確保するには、前記ベースプレートやマニホールドプレートの厚さを確保する必要があり、その両面のプレートの板厚を薄くし過ぎると、キャビティプレートユニット全体の剛性が低くなり過ぎるという問題がある。そこで、本発明のようにスペーサプレートの一部の板厚のみを薄くすることにし、且つ圧電アクチュエータの活性部と対応し、しかも圧力室の容量にも影響しない位置として、マニホールド室と対面するスペーサプレートの片面に凹所を配置することにした。そして、この薄肉状の凹所は前記列状に配置された複数の圧力室の全てに跨がるように形成したものであるから、この凹所の存在によって、マニホールド室内のインクの流れを妨げず、且つ前記活性部が湾曲するように弾性変形する方向の剛性を低くすることができるのである。
【0038】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記凹所は、前記マニホールド室と略同じ大きさに形成されているものであるから、当該凹所の存在によって、マニホールド室内のインクの流れを妨げない作用が大きくなる。
【0039】
そして、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記マニホールド室の長手方向を前記複数の圧力室の配列方向と平行に配置し、前記凹所は、前記マニホールド室のほぼ全長にわたり、且つ前記複数の圧力室の全てに跨がるような長溝状に形成されているものであるので、この凹所の存在によって、マニホールド室内のインクの流れを妨げず、且つ前記活性部が湾曲するように弾性変形する方向の剛性を低くすることができる作用を一層向上させることができるという効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドを示す分解斜視図である。
【図2】 キャビティプレートユニットと圧電アクチュエータとの一端部を示す拡大斜視図である。
【図3】 キャビティプレートユニットの分解斜視図である。
【図4】 キャビティプレートユニットの部分的拡大斜視図である。
【図5】 圧電アクチュエータの分解斜視図である。
【図6】 図1のVI−VI線矢視で示す圧電式インクジェットプリンタヘッドの拡大側断面図である。
【図7】 第1実施形態における凹溝とマニホールド室と圧力室との配置関係を示す平面図である。
【図8】 第2実施形態における凹溝とマニホールド室と圧力室との配置関係を示す一部切欠き斜視図である。
【符号の説明】
10 キャビティプレートユニット
11 下層プレート
12 マニホールドプレート
12a マニホールド室
13 スペーサプレート
14 ベースプレート
16 圧力室
20 圧電アクチュエータ
21a,21b,21c,21d,21e,21f,21g,22 圧電シート
23 トップシート
24 個別電極
25 コモン電極
26 ダミー個別電極
27 ダミーコモン電極
30,31 表面電極
32,33 スルーホール
55 凹溝
56 凹所
43 ノズルプレート
54 ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a configuration of a piezoelectric ink jet printer head.
[0002]
[Prior art]
In the prior art on-demand type piezoelectric inkjet printer head, as described in JP-A-9-141856, a plurality of nozzles, pressure chambers (ink cavities) for the respective nozzles, and pressure chambers are provided. An energy generating unit such as a piezoelectric element for selectively driving corresponding to the pressure chamber portion via a diaphragm serving as a diaphragm on the back surface of a manifold plate having an ink manifold that communicates and supplies ink An ink jet printer head having a cover plate having a fixed structure is disclosed.
[0003]
When the piezoelectric element is driven and vibrated, the pressure chamber is selectively pressurized through the diaphragm, the pressure is transmitted to the corresponding nozzle hole, and printing is performed by ejecting ink droplets. . At this time, the pressure wave acting on the pressure chamber has not only a forward component toward the nozzle hole but also a backward component toward the ink manifold. Because of the backward component, so-called crosstalk occurs, so that the backward component is intended to be absorbed and relaxed in the damper chamber formed in the cover plate.
[0004]
In the meantime, in the Japanese Patent Application No. 2000-62106, the applicant of the present invention laminated two manifold plates each having a manifold on a base plate having a pressure chamber, and a nozzle plate on the lower surface of the lower manifold plate. The cavity plate unit is configured by laminating and fixing each of the plates via an adhesive, and the piezoelectric plate is placed on the upper surface of the base plate in the cavity plate unit so as to face the position corresponding to the location of each pressure chamber. A plate-like piezoelectric actuator incorporating an element was proposed.
[0005]
With this configuration, there is an effect that the ink jet head can be made compact because the pressure chamber and the manifold can be arranged at positions where they overlap in the area of the cavity plate unit in plan view.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described configuration, the cavity plate unit is formed by laminating a plurality of plates made of a highly rigid metal plate or the like. Therefore, when the piezoelectric element is selectively driven, the active portion of the displacement by the piezoelectric element is piezoelectric. The cavity plate unit bonded to the piezoelectric actuator is also elastically deformed as it is elastically deformed so as to bend the plane of the plate portion of the actuator, but it is not necessary if the plate of the cavity plate unit has high rigidity ( The pressure chamber (not selected) is affected by the elastic deformation, and the so-called cross talk phenomenon that affects the ejection of ink from the pressure chamber occurs. There were problems such as splashing.
[0007]
It is a technical object of the present invention to provide an ink jet printer head that solves such problems.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this technical problem, the invention described in
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the first aspect, the recess is formed to have substantially the same size as the manifold chamber.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the inkjet printer head according to the first aspect, the longitudinal direction of the manifold chamber is arranged in parallel with the arrangement direction of the plurality of pressure chambers, and the recess is formed by the manifold. It is formed in the shape of a long groove extending over almost the entire length of the chamber and over all of the plurality of pressure chambers.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 7 show a piezoelectric ink jet printer head of the present invention. In these drawings, a flexible
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
Each
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
As a result, the ink that has flowed into the left and
[0018]
A thin-walled recess opened to the
[0019]
In another embodiment, as shown in FIG. 8, the thin-
[0020]
These thin-walled recesses 55 (56) are designed to slightly lower the rigidity so that the elastic deformation of the portion of the
[0021]
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 5, the
[0022]
In the embodiment, the width of each
[0023]
On the other hand, since the
[0024]
The
[0025]
On the other hand, on the upper surface (wide surface) of the lowermost
[0026]
On the upper surface of the uppermost
[0027]
Further, except for the lowermost
[0028]
As a result, the plurality of piezoelectric sheets 21 and the top sheet that are stacked one above the other are electrically connected to the location of the
[0029]
Then, an
[0030]
The material of the adhesive layer such as the
[0031]
In this configuration, by applying a voltage between any
[0032]
Then, the internal volume of the
[0033]
As described above, the adhesive layer is interposed between the
[0034]
When the active portion in the
[0035]
In the above embodiments, one or a plurality of
[0036]
[Operation and effect of the invention]
As described above, the invention according to
[0037]
Although it is possible to reduce the overall thickness of each plate constituting the cavity plate unit to reduce the rigidity of the cavity plate unit as a whole, in order to secure the capacity of the pressure chamber and the manifold chamber, It is necessary to ensure the thickness of the manifold plate, and if the plate thickness of the plates on both sides is too thin, there is a problem that the rigidity of the entire cavity plate unit becomes too low. Therefore, as in the present invention, only a part of the spacer plate is thinned, and corresponds to the active portion of the piezoelectric actuator, and the spacer facing the manifold chamber is a position that does not affect the capacity of the pressure chamber. It was decided to place a recess on one side of the plate. Since the thin recesses are formed so as to extend over all of the plurality of pressure chambers arranged in the row , the presence of these recesses hinders the flow of ink in the manifold chambers. In addition, the rigidity in the direction of elastic deformation so that the active portion is curved can be reduced.
[0038]
Further, the invention according to claim 2 is the ink jet printer head according to
[0039]
According to a third aspect of the present invention, in the inkjet printer head according to the first aspect, the longitudinal direction of the manifold chamber is arranged in parallel with the arrangement direction of the plurality of pressure chambers, and the recess is formed by the manifold. Since it is formed in a long groove shape over almost the entire length of the chamber and over all of the plurality of pressure chambers , the presence of this recess does not hinder the flow of ink in the manifold chamber, and The effect that the rigidity in the direction of elastic deformation so that the active portion is curved can be further improved can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a piezoelectric inkjet printer head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing one end portions of a cavity plate unit and a piezoelectric actuator.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a cavity plate unit.
FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of a cavity plate unit.
FIG. 5 is an exploded perspective view of a piezoelectric actuator.
6 is an enlarged side sectional view of the piezoelectric ink jet printer head taken along line VI-VI in FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a positional relationship among the concave grooves, the manifold chambers, and the pressure chambers in the first embodiment.
FIG. 8 is a partially cutaway perspective view showing an arrangement relationship among a recessed groove, a manifold chamber, and a pressure chamber in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記キャビティプレートユニットを、前記圧力室が設けられたベースプレートと、インク供給源からのインクを溜めたのち前記各圧力室に補充するマニホールド室が設けられたマニホールドプレートと、該マニホールドプレートと前記ベースプレートとの間に介挿するスペーサプレートと、前記圧力室に連通するノズルが設けられたノズルプレートとにより積層構成し、前記マニホールドプレートには前記マニホールド室を前記複数の圧力室の配列方向に延びるように形成する一方、前記スペーサプレートには、薄肉部を残して前記マニホールド室側に開放された凹所を、前記マニホールド室のほぼ全長にわたり、且つ前記列状に配置された複数の圧力室の全てに跨がるように形成したことを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。Cavity plate having a plurality of nozzles and pressure chambers for each nozzle arranged in a row in a first direction, and a piezoelectric actuator having an active portion that can be selectively driven for each pressure chamber and ejecting ink In the piezoelectric inkjet printer head formed by laminating
The cavity plate unit includes a base plate provided with the pressure chamber, a manifold plate provided with a manifold chamber for replenishing each pressure chamber after storing ink from an ink supply source, the manifold plate and the base plate, And a spacer plate interposed between the pressure chambers and a nozzle plate provided with a nozzle communicating with the pressure chamber, and the manifold chamber extends on the manifold plate in the arrangement direction of the plurality of pressure chambers. On the other hand, the spacer plate is provided with a recess opened to the manifold chamber side, leaving a thin portion, over almost the entire length of the manifold chamber and in all of the plurality of pressure chambers arranged in a row. An ink jet printer head formed so as to straddle.
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