JPH01283153A - 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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- JPH01283153A JPH01283153A JP11446388A JP11446388A JPH01283153A JP H01283153 A JPH01283153 A JP H01283153A JP 11446388 A JP11446388 A JP 11446388A JP 11446388 A JP11446388 A JP 11446388A JP H01283153 A JPH01283153 A JP H01283153A
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- Japan
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- ink
- piezoelectric element
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- vibrating
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- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、インク液を液滴状に射出して記録を行うイ
ンクジェット記録ヘッドに関し、特にイーンク射出の高
速化が可能なマルチノズルのインクジェット記録ヘッド
に関する。 に従来の技術】 従来、微細なノズルからインクを噴射し、紙などの記録
媒体上に付着させて記録を行うインクジェット記録ヘッ
ドが知られているが、その方式の一つにオンデマ、ンド
型インクジェット記録ヘッドがある。 第６図はこの種のインクジェット記録ヘッドの従来構成
を示すもので、ステンレス鋼、ガラスなどからなる平板
状の基板ｌに、複数のインクノズル２、インク通路３、
インク加圧室４及びこれらに共通のインク供給部５をエ
ツチングあるいは機械加工体どの手段で溝状に形成し、
その上にＭｔ。 （振、軸板）６を重ねて接着や拡散接合などの手段で固
定することによりインク流路を形成している。 そして、振動板６の上のインク加圧室４に対応する位置
には電気機械変換素子としての役割を持つ圧電素子７を
接着し、さらに振動板６の一部にインク供給口８を設け
ている。 圧電素子７の上面及び下面には電極を形成してあり、午
の電極、に駆動電圧を印加して圧電素子７に歪みを生じ
させることにより、振動板６を変形させてインク加圧室
４の容積を減少させ、これによりインクノズル２からイ
ンク滴を噴射させて記録を行う。 このオンデマンド型インクジェット記録ヘッドは、構造
が単純なために小型で安価であり、また騒音が低いなど
の優れた特長を備えている。
ンクジェット記録ヘッドに関し、特にイーンク射出の高
速化が可能なマルチノズルのインクジェット記録ヘッド
に関する。 に従来の技術】 従来、微細なノズルからインクを噴射し、紙などの記録
媒体上に付着させて記録を行うインクジェット記録ヘッ
ドが知られているが、その方式の一つにオンデマ、ンド
型インクジェット記録ヘッドがある。 第６図はこの種のインクジェット記録ヘッドの従来構成
を示すもので、ステンレス鋼、ガラスなどからなる平板
状の基板ｌに、複数のインクノズル２、インク通路３、
インク加圧室４及びこれらに共通のインク供給部５をエ
ツチングあるいは機械加工体どの手段で溝状に形成し、
その上にＭｔ。 （振、軸板）６を重ねて接着や拡散接合などの手段で固
定することによりインク流路を形成している。 そして、振動板６の上のインク加圧室４に対応する位置
には電気機械変換素子としての役割を持つ圧電素子７を
接着し、さらに振動板６の一部にインク供給口８を設け
ている。 圧電素子７の上面及び下面には電極を形成してあり、午
の電極、に駆動電圧を印加して圧電素子７に歪みを生じ
させることにより、振動板６を変形させてインク加圧室
４の容積を減少させ、これによりインクノズル２からイ
ンク滴を噴射させて記録を行う。 このオンデマンド型インクジェット記録ヘッドは、構造
が単純なために小型で安価であり、また騒音が低いなど
の優れた特長を備えている。
ところで、この方式のインクジェット記録ヘッドで印字
速度を高速化し、解像度（ドツト密度）を向上させるた
めには、多数のインクノズルを集積してマルチノズルヘ
ッドにする必要がある。ところが、インクノズルが多く
なると、これに対応してインク加圧室の集積密度も高く
なり、インク射出の安定性が低下してくるという問題が
あった。 この原因は、隣接するインク加圧室の振動が互いに他に
伝わり、駆動信号の印加されていないインクノズルから
インクが流出してインクノズル面の濡れの状態が変化し
たり、駆動信号の印加されているインク加圧室間の相互
干渉によってインクの射出状態が変化することにあると
考えられている。 そこで、この発明は、隣接するインク加圧室間での振動
伝搬を抑制し、高速で安定したインク射出が可能なイン
クジェット記録ヘッドを提供することを目的とするもの
である。
速度を高速化し、解像度（ドツト密度）を向上させるた
めには、多数のインクノズルを集積してマルチノズルヘ
ッドにする必要がある。ところが、インクノズルが多く
なると、これに対応してインク加圧室の集積密度も高く
なり、インク射出の安定性が低下してくるという問題が
あった。 この原因は、隣接するインク加圧室の振動が互いに他に
伝わり、駆動信号の印加されていないインクノズルから
インクが流出してインクノズル面の濡れの状態が変化し
たり、駆動信号の印加されているインク加圧室間の相互
干渉によってインクの射出状態が変化することにあると
考えられている。 そこで、この発明は、隣接するインク加圧室間での振動
伝搬を抑制し、高速で安定したインク射出が可能なイン
クジェット記録ヘッドを提供することを目的とするもの
である。
上記目的を達成するために、この発明は、インク加圧室
となる複数の溝が形成された平板状の基板上に振動板が
積層され、この振動板の前記インク加圧室に対応する位
置に圧電素子が配置されるインクジェット記録ヘッドに
おいて、振動板を弾性率が比較的低い材料で構成すると
ともに、この振動板の上に弾性率が比較的高い板材から
なる振動部材を接合し、この振動部材の上に圧電素子を
貼着するものとする。
となる複数の溝が形成された平板状の基板上に振動板が
積層され、この振動板の前記インク加圧室に対応する位
置に圧電素子が配置されるインクジェット記録ヘッドに
おいて、振動板を弾性率が比較的低い材料で構成すると
ともに、この振動板の上に弾性率が比較的高い板材から
なる振動部材を接合し、この振動部材の上に圧電素子を
貼着するものとする。
隣接するインク加圧室に振動板を通して振動が伝わって
も、振動板は弾性率が低い材料で構成されているので振
動は途中で減衰し、インク射出に悪影響を及ぼさない。 一方、圧電素子の歪みは、弾性率の高い板材を介して振
動板の対応する部分に所要の変位を生じさせる。
も、振動板は弾性率が低い材料で構成されているので振
動は途中で減衰し、インク射出に悪影響を及ぼさない。 一方、圧電素子の歪みは、弾性率の高い板材を介して振
動板の対応する部分に所要の変位を生じさせる。
第１図はこの発明の実施例の分解斜視図、第２図はその
縦断面図、また第３図はその構成部材を積層一体出して
インクジェット記録ヘッドを構成した場合の縦断面図で
ある。 第１図〜第３図において、１０はＡＢＳ、アクリルなど
のプラスチック材料から射出成形で作られた基板で、こ
の基板１０の表面には複数のインクノズル１１、インク
通路１２、インク加圧室１３及びこれらに共通のインク
供給部１４が溝状に形成されている。 １５は振動板で、弾性率の低い材料、例えば基板ｌＯと
同様のプラスチック材料でやはり射出成形により作られ
ている。この振動板１５にはインク加圧室１３に対応さ
せて位置決め用としての凹部１６が形成されている。基
板１０と振動板１５とは、第３図の状態に積層される際
に、ＡＢＳ樹脂を溶剤で溶かしたドープセメントなどで
接着される。 １７は弾性率の高い材料、例えばステンレス鋼板などを
プレス成形して作られた振動部材で、振動板１５の凹部
１６に合わせて図示の通り波形に形成されている。振動
部材１７は、その裏面側の凸部を振動板１５の凹部１．
６に挿入して振動板１５に接着剤などで固定される。 １８は短冊形の圧電素子で、振動部材１７の凹部に挿入
され、その底部に接着剤などで貼着される。第３図に示
すように、圧電素子１８の上部電極にはそれぞれリード
線１９が接続され、振動部材１７には共通リード線２ｏ
が接続される。 このように構成された第３図のインクジェット記録ヘッ
ドにおいて、図示しない制御回路によってリード線１９
及び共通リード線２ｏを介して圧電素子１８に電気信号
が印加されると、圧電素子１８が伸縮し、それによって
振動部材１７とこれに接着された振動板１５とが一緒に
なって、インク加圧室１３の内方に変形し、インク加圧
室１３の容積を減少させる。その結果、その容積減少分
に相当するインク液がインクノズル１１から図示しない
記録紙に液滴状に射出される。 このとき、隣接するインク加圧室１３間に、振動板１５
を通して互いに振動が伝わるが、プラスチック材料の弾
性率は２００〜５００ｋｇ／ＩＩＩｍ”程度であり、金
属とかガラスに比べると１桁ないしは２桁も低いため、
振動はその途中で減衰し、インク射出に悪影響を及ぼす
ような作用は生じない。 なお、振動板１５の上に弾性率の高い振動部材１７を接
着した構造になっているため、振動部材１７を介して振
動が伝搬するのではないかと懸念されるが、振動板１５
自体が振動を吸収し易いものであるため、隣接するイン
ク加圧室１３間での相互作用は実質的に生じないことが
実験で確認された。また、振動部材１７を図示実施例の
ように波形にしてその底部のみ振動させるようにするこ
とにより、−動部材１７を通しての振動の伝搬の影響を
より軽減することができる。 第４図及び第５図はこの発明の別の実施例を示すもので
、第４図は分解縦断面図、第５図はその構成部材を積層
一体出してインクジェット記録ヘッドを構成した状態の
縦断面図である。 第４図及び第５図において、２１はノズル板で、このノ
ズル板２１にはインクノズル２２が形成されている。２
３は基板としてのキャビテイ板で、このキャビテイ板２
３には中央部にインク加圧室２４が貫通して形成され、
さらのその左右に溝状のインク供給通路２５が形成され
ている。これらインクノズル２２、インク加圧室２４及
びインク供給通路２５は、図の紙面の前後方向に並べて
複数設けられている。 ２６は振動板で、この振動板２６の下面には各インク供
給通路２５に共通の溝状のインク供給路２７がインク供
給通路２５に直交するように形成され、また上面にはイ
ンク加圧室２４に対応させて凹部２８が形成されている
。 ノズル板２１、キャビテイ板２３及び振動板２６は、い
ずれも弾性率の低いプラスチックを用い、射出成形など
の方法で作られている。 ２９は弾性率の高いステンレス鋼板で作られた振動部材
で、振動板２６の凹部に合わせて、凹部２９ａがプレス
成形により連続的に形成されている。３０は圧電素子で
ある。 上記各構成部材は、第５図に示すように積層され、接着
により一体化される。３１は圧電素子３０の上部電極に
接続されたリード線、３２は振動部材２９に接続された
共通リード線である。リード線３１．３２を介して圧電
素子３０に電気振動板が印加されると、インクノズル２
２からインク滴が射出される。そのときの動作及び作用
は第３図の場合と同様であるので省略する。 以上の説明から分かる通り、図示実施例のインクジェッ
ト記録ヘッドは、振動吸収特性に優れた弾性率の低い材
料で振、動板を構−成し、その上に弾性率の高い板材か
らなる振動部材を接合し、その上に圧電素子を貼着する
ようにしたので、隣接するインク加圧室間での振動の影
響はほとんど生じない。 また、弾性率の低い材料としてプラスチックを使用する
ことができ、その場合は成形や接着が容易なのでインク
ジェット記録ヘッドを安価に製作することができる。 さらに、弾性率の高い板材として導電性の材料を用いれ
任、各圧電素子の下部電極への導通が容易となり、組立
の簡素化５を図るこ゛とができる。 なお、上述実施例、では振動板上面に凹部を形成し、ま
たこれに応じて振動部材に凹凸面をプレス成形したが、
振動部材を単に平板とし、これを平坦な振動板上に接合
してもよい。また、振動部材をインク加圧室ごとに分離
して、例えば短冊状に形成し、これらを別々に振動板上
に接合する構成も考えられる。
縦断面図、また第３図はその構成部材を積層一体出して
インクジェット記録ヘッドを構成した場合の縦断面図で
ある。 第１図〜第３図において、１０はＡＢＳ、アクリルなど
のプラスチック材料から射出成形で作られた基板で、こ
の基板１０の表面には複数のインクノズル１１、インク
通路１２、インク加圧室１３及びこれらに共通のインク
供給部１４が溝状に形成されている。 １５は振動板で、弾性率の低い材料、例えば基板ｌＯと
同様のプラスチック材料でやはり射出成形により作られ
ている。この振動板１５にはインク加圧室１３に対応さ
せて位置決め用としての凹部１６が形成されている。基
板１０と振動板１５とは、第３図の状態に積層される際
に、ＡＢＳ樹脂を溶剤で溶かしたドープセメントなどで
接着される。 １７は弾性率の高い材料、例えばステンレス鋼板などを
プレス成形して作られた振動部材で、振動板１５の凹部
１６に合わせて図示の通り波形に形成されている。振動
部材１７は、その裏面側の凸部を振動板１５の凹部１．
６に挿入して振動板１５に接着剤などで固定される。 １８は短冊形の圧電素子で、振動部材１７の凹部に挿入
され、その底部に接着剤などで貼着される。第３図に示
すように、圧電素子１８の上部電極にはそれぞれリード
線１９が接続され、振動部材１７には共通リード線２ｏ
が接続される。 このように構成された第３図のインクジェット記録ヘッ
ドにおいて、図示しない制御回路によってリード線１９
及び共通リード線２ｏを介して圧電素子１８に電気信号
が印加されると、圧電素子１８が伸縮し、それによって
振動部材１７とこれに接着された振動板１５とが一緒に
なって、インク加圧室１３の内方に変形し、インク加圧
室１３の容積を減少させる。その結果、その容積減少分
に相当するインク液がインクノズル１１から図示しない
記録紙に液滴状に射出される。 このとき、隣接するインク加圧室１３間に、振動板１５
を通して互いに振動が伝わるが、プラスチック材料の弾
性率は２００〜５００ｋｇ／ＩＩＩｍ”程度であり、金
属とかガラスに比べると１桁ないしは２桁も低いため、
振動はその途中で減衰し、インク射出に悪影響を及ぼす
ような作用は生じない。 なお、振動板１５の上に弾性率の高い振動部材１７を接
着した構造になっているため、振動部材１７を介して振
動が伝搬するのではないかと懸念されるが、振動板１５
自体が振動を吸収し易いものであるため、隣接するイン
ク加圧室１３間での相互作用は実質的に生じないことが
実験で確認された。また、振動部材１７を図示実施例の
ように波形にしてその底部のみ振動させるようにするこ
とにより、−動部材１７を通しての振動の伝搬の影響を
より軽減することができる。 第４図及び第５図はこの発明の別の実施例を示すもので
、第４図は分解縦断面図、第５図はその構成部材を積層
一体出してインクジェット記録ヘッドを構成した状態の
縦断面図である。 第４図及び第５図において、２１はノズル板で、このノ
ズル板２１にはインクノズル２２が形成されている。２
３は基板としてのキャビテイ板で、このキャビテイ板２
３には中央部にインク加圧室２４が貫通して形成され、
さらのその左右に溝状のインク供給通路２５が形成され
ている。これらインクノズル２２、インク加圧室２４及
びインク供給通路２５は、図の紙面の前後方向に並べて
複数設けられている。 ２６は振動板で、この振動板２６の下面には各インク供
給通路２５に共通の溝状のインク供給路２７がインク供
給通路２５に直交するように形成され、また上面にはイ
ンク加圧室２４に対応させて凹部２８が形成されている
。 ノズル板２１、キャビテイ板２３及び振動板２６は、い
ずれも弾性率の低いプラスチックを用い、射出成形など
の方法で作られている。 ２９は弾性率の高いステンレス鋼板で作られた振動部材
で、振動板２６の凹部に合わせて、凹部２９ａがプレス
成形により連続的に形成されている。３０は圧電素子で
ある。 上記各構成部材は、第５図に示すように積層され、接着
により一体化される。３１は圧電素子３０の上部電極に
接続されたリード線、３２は振動部材２９に接続された
共通リード線である。リード線３１．３２を介して圧電
素子３０に電気振動板が印加されると、インクノズル２
２からインク滴が射出される。そのときの動作及び作用
は第３図の場合と同様であるので省略する。 以上の説明から分かる通り、図示実施例のインクジェッ
ト記録ヘッドは、振動吸収特性に優れた弾性率の低い材
料で振、動板を構−成し、その上に弾性率の高い板材か
らなる振動部材を接合し、その上に圧電素子を貼着する
ようにしたので、隣接するインク加圧室間での振動の影
響はほとんど生じない。 また、弾性率の低い材料としてプラスチックを使用する
ことができ、その場合は成形や接着が容易なのでインク
ジェット記録ヘッドを安価に製作することができる。 さらに、弾性率の高い板材として導電性の材料を用いれ
任、各圧電素子の下部電極への導通が容易となり、組立
の簡素化５を図るこ゛とができる。 なお、上述実施例、では振動板上面に凹部を形成し、ま
たこれに応じて振動部材に凹凸面をプレス成形したが、
振動部材を単に平板とし、これを平坦な振動板上に接合
してもよい。また、振動部材をインク加圧室ごとに分離
して、例えば短冊状に形成し、これらを別々に振動板上
に接合する構成も考えられる。
この発明は、振動板を振、動吸収性に優れた材料で構成
し、隣接□するインク加圧室間で振動が伝搬しないよう
にしたので、駆動信号が印加されていないインク加圧室
からインクが流出したり、駆動信号が印加されているイ
ンク加圧室間の相互干渉に−よりインク射出状態が影響
受けたりすることがない、したがって、この発明によれ
ば、高速かつ安定的なインク射出を実現することが可能
となる。 また、弾性率の低い材料としてプラスチックを使用する
ことで、加工、組立の両面で製作を容易にし、インクジ
ェット記録ヘッドのコストを引き下げることができる。
し、隣接□するインク加圧室間で振動が伝搬しないよう
にしたので、駆動信号が印加されていないインク加圧室
からインクが流出したり、駆動信号が印加されているイ
ンク加圧室間の相互干渉に−よりインク射出状態が影響
受けたりすることがない、したがって、この発明によれ
ば、高速かつ安定的なインク射出を実現することが可能
となる。 また、弾性率の低い材料としてプラスチックを使用する
ことで、加工、組立の両面で製作を容易にし、インクジ
ェット記録ヘッドのコストを引き下げることができる。
第１図はこの発明の実施例の分解斜視図、第２図は第１
図の縦断面図、第３図は第２図の構成部材を積層一体出
した状態の縦断面図、第４図はこの発明の別の実施例の
分解縦断面図、第５図は第４図の構成部材を積層一体出
した状態の縦断面図、第６図は従来例の分解斜視図であ
る。 １０：基板、１３：インク加圧室、１５：振動板、１７
：振動部材、１８：圧電素子、２１：ノズル板、２３：
キャビテイ板、２４：インク加圧室、２６：振動板、２
９：振動部材、３０：圧電素子。 代駄弁理士駒田喜英 第１図 〕１８圧！＃″÷ ♂エエｄＰ７ｒｋ””” 第２図 第３図 口Ｚ＝）４０／！：を案子 第４図 第５図
図の縦断面図、第３図は第２図の構成部材を積層一体出
した状態の縦断面図、第４図はこの発明の別の実施例の
分解縦断面図、第５図は第４図の構成部材を積層一体出
した状態の縦断面図、第６図は従来例の分解斜視図であ
る。 １０：基板、１３：インク加圧室、１５：振動板、１７
：振動部材、１８：圧電素子、２１：ノズル板、２３：
キャビテイ板、２４：インク加圧室、２６：振動板、２
９：振動部材、３０：圧電素子。 代駄弁理士駒田喜英 第１図 〕１８圧！＃″÷ ♂エエｄＰ７ｒｋ””” 第２図 第３図 口Ｚ＝）４０／！：を案子 第４図 第５図
Claims (1)
- １）複数のインク加圧室が溝状に形成された平板状の基
板上に振動板が積層され、この振動板の前記インク加圧
室に対応する位置に圧電素子が配置されるインクジェッ
ト記録ヘッドにおいて、振動板を弾性率が比較的低い材
料で構成するとともに、この振動板の上に弾性率が比較
的高い板材からなる振動部材を接合し、この振動部材の
上に圧電素子を貼着したことを特徴とするインクジェッ
ト記録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63114463A JPH0729425B2 (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63114463A JPH0729425B2 (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01283153A true JPH01283153A (ja) | 1989-11-14 |
| JPH0729425B2 JPH0729425B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=14638367
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JPH0729425B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08258274A (ja) * | 1995-03-23 | 1996-10-08 | Sharp Corp | インクジェットヘッド |
| US6910272B2 (en) | 2001-02-14 | 2005-06-28 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing an ink jet recording head |
| JP2007127136A (ja) * | 2007-02-23 | 2007-05-24 | Brother Ind Ltd | 液体移送装置 |
| JP2007175943A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Fuji Xerox Co Ltd | 液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出ヘッドの製造方法 |
| JP2010030267A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Samsung Electro Mechanics Co Ltd | インクジェットヘッド駆動部及びその製造方法 |
| JP2010201914A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58108164A (ja) * | 1981-12-22 | 1983-06-28 | Seiko Epson Corp | インクジエツトヘツド |
-
1988
- 1988-05-11 JP JP63114463A patent/JPH0729425B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58108164A (ja) * | 1981-12-22 | 1983-06-28 | Seiko Epson Corp | インクジエツトヘツド |
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| US8100514B2 (en) | 2008-07-28 | 2012-01-24 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Inkjet head actuator and manufacturing method of the same |
| JP2010201914A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0729425B2 (ja) | 1995-04-05 |
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