JPH03178445A - インクジェットヘッド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はインクジェットプリンタに用いるインクジェッ
トヘッドに関するものである。

従来の技術 近年、インクジェットプリンタは高印字品質。

高解像度、静粛性及びカラー化等で他のプリンタに比較
して優れている面が多Ａあるので、急速に普及してきて
いる。

以下に従来のインクジェットヘッドについて説明する。

第４図は従来のインクジェットヘッドの構造を示す平面
図、第６図は第４図のＡ−Ａ線における断面図を示すも
のである。第４図及び第６図において、基板１と振動板
２の間に複数のインク噴出口３〜７．圧力室８〜１２及
びインク供給部１３が形成されている。圧力室８〜１２
に対応する振動板２に圧電素子１４〜１８が接着されて
いる。１９と２０は、前記圧電素子１ｅに電界を制御部
２１から印加する電極であり、他の圧電素子にも同様に
電極が構成されている。

上記のようなインクジェットヘッドは、例えば基板１に
インク供給部１３．圧力室８〜１２．インク噴出口３〜
７等のインクの流路部をエツチングや機械加工で形成し
その基板１に振動板２を溶着や接着等によって接合し、
振動板２には圧電素子１４〜１８を接着する。例えば、
圧電素子１６の電極１９と２ｏに制却部２１から駆動信
号を印加すると圧電素子１６は面収縮（圧電素子の分極
方向に印加した場合）を起こしｅ圧電素子１６と接着部
分の振動板２が圧力室側に変位し、圧力室１０の圧力変
動にようインクが加圧されてインク滴が噴出口６から吐
出する。上記の構成では、圧電素子等の電気−機械変換
素子を各々の圧力室上部に正確に貼９合わせなければな
らず、又−収約に各々の電極が振動板上に配置されてり
、１、それとの電気的結合も精度を要し、その接着工数
はインク噴出口が多くなる程多くなう、ばらつきが発生
しやすいので信頼性が低下しコスト高になる。

次に特公昭５５−１８２７８号公報で提案されたインク
ジェットヘッドについて説明する。第６図は提案例にか
けるインクジェットヘッドの構造を示す平面図である。

第６図において一体形の圧電素子２２が、圧力室８〜１
２の総てを覆って振動板２に接着されている。圧電素子
２２には圧力室８〜１２の各４に対応して制御電極２３
〜２７（反対側電極は図示せず）が設けられている。例
えば、電極２５に電圧を印加すると圧電素子の電極２６
の部分だけが面収縮を起こして振動板２の電極２６の部
分だけが圧力室側に変位して、圧力室１ｏの圧力変動に
よりインクが加圧されインク滴が噴出口６から吐出する
。

発明が解決しようとする課題 しかしながら゛上記の提案例の構成の構成では、従来例
に比して部品点数は減るが、振動板と圧電素子の接着時
に位置決め精度が厳しく、又各圧力室の駆動時に圧電素
子に応力の相互干渉を生じて歪量が十分に取れなくなる
という問題点を有していた。

本発明は上記の問題点を解決するもので、噴出口の高密
度化、多口化及び低コスト化したインクジェットヘッド
を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のインクジェットヘッ
ドは、電気−機械変換機能を有する振動板を用い、振動
板の重陽部分を凹状又は凸状にした構成を有している。

作　　用 この構成によって、電気−機械変換機能を有する振動板
で応力の不均衡を作す出して面と垂直の方向に変位を行
い、圧力室を直接加圧できるので従来よりも小さい圧力
室とすることができる。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第１図は本発明の一実施例に訃けるインクジェッ
トヘッドの構造を示す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ
にかける断面図である。第１図及び第２図において複数
の噴出口３〜７、その噴出口の各々に連絡する圧力室８
〜１２及びインク供給部１３は従来例と同様であるが、
振動板がなく電気−機械変換機能を有する板２８が流路
部を形成している基板１に直接に接合されている。

電気−機械変換機能を有する板２８と基板１との接合面
には、共通電極２９が蒸着やスパッタ等で設けられてい
る。また板２８の圧力室と反対側の面には、圧力室８〜
１２に対応して圧力室と同程度の大きさの凹部３ｏ〜３
４を設け、その上面に電極３６〜３もが蒸着やスパッタ
等で設けられている。

以上のように構成されたインクジェットヘッドについて
以下その動作を説明する。例えば圧力室１ｏについて説
明する。

第３図は、電気−機械変換機能を有する板２８の電極部
分の断面拡大図で第３図（ａ）は電源入力前、同図（２
ｂ）は電源入力後の電気−機械変換機能を有する板２８
の変形状況を示し、前記板２８の分極方向を矢印イで示
しである０信号により電圧を印加すると（ａ）に示す電
気−機械変換機能を有する板２８の電極３７と共通電甑
２９に挟筐れている部分が、（ｂ）に示す矢印ａ、ａ’
方向に伸びようとする。前記部分は凹形状なので、板２
８の厚さ方向の中心線Ｃに対して非対称となジ、矢印ａ
−ａ’の伸びに対して応力不均衡が発生して前記の電気
−機械変換機能を有する板の電極に挟１れている部分は
、矢印すの方向に変位する０これによって。

圧力室１０が圧力変動を起こしインク滴が噴出口６から
吐出する。

なか本発明では電圧を印加する際にインク滴を吐出させ
ているが、分極方向又は電圧の極性を変えて通常電圧を
印加して矢印ａと反対の方向に変位させた状態から、電
圧を零に落して圧電素子の変位を元に戻すことにようイ
ンクを吐出させることもできる。

筐た本発明では電気−機械変換機能を有する板に凹部を
設けたが、凸部を設けても応力不均衡を生じて同様の効
果をもたらす。

発明の効果 以上のように本発明は、基板と電気−機械変換機能を有
する板で、複数の圧力室を又は同時に前記圧力室に連結
するインク供給部や複数のインク噴出口を構成し、前記
の電気−機械変換機能を有する板の前記複数の圧力室に
対応した部位の圧力室側の面又はその反対側の面の少な
くとも一方を凹状若しくは凸状とし、その部分に電界を
印加できる一体形圧電素子板を振動板として使用するた
め構造を簡単にできる。また前記振動板で応力不均衡を
作シ出して面と垂直の方向に変位を行うので、インクの
吐出に必要な圧力を得るのに今１でよりも小さな面の変
位でよく圧力室を小形化でき、部品点数や工数を減らす
ことができるので、高信頼化とインク噴出口の高密度化
及び低コスト化が可能な優れたインクジェットヘッドを
実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例にかけるインクジェット
ヘッドの構造を示す平面図、第２図はその第１図Ａ−Ａ
線断面図、第３図は圧電素子板の電極部分の拡大断面図
、第４図は従来のインクジェットヘッドの構造を示す平
面図、第６図はその縦断面図、第６図は他の従来例のイ
ンクジェットヘッドの構造を示す平面図である。 １・・・・・・基板、５・・・・・・インク噴出口、１
ｏ・・・・・・圧力室、１３・・・・・・インク供給口
、２８・・・・・・電気−機械変換機能を有する板、２
９・・・・・・共通電極、３２・・・・・・凹部、３７
・・・・・・凹部の電極。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板と電気−機械変換機能を有する板で、複数の
   圧力室を又は同時に前記圧力室に連結するインク供給部
   や複数のインク噴出口を構成し、電気−機械変換機部を
   有する板の前記圧力室構成部分の圧力室側又はその反対
   側の少なくとも一方を凹状若しくは凸状形状としその部
   分に電界を印加する手段を有するインクジェットヘッド
   。
2. （２）電気−機械変換機能を有する板に圧電材料を用い
   た特許請求の範囲第１項記載のインクジェットヘッド。
3. （３）インク噴出口より遠い圧力室で凹状、若しくは凸
   状や大きさ又は電極の面積を変えた特許請求の範囲第１
   項記載のインクジェットヘッド。
4. （４）電気−機械変換機能を有する板の表裏に電極を設
   けた特許請求の範囲第１項記載のインクジェットヘッド
   。
5. （５）電気−機械変換機能を有する板の片面に電極を設
   けた特許請求の範囲第１項記載のインクジェットヘッド
   。