JPH03247454A - 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】 投先光互 本発明は、インクジェットヘッドに関し、例えば、各種
記録装置に適用されるものである。

灸米技権 本発明に係る従来技術を記載した公知文献としては特開
昭６０−９０７７０号公報がある。この従来技術の構成
においては、圧電素子を厚み変位させる時に、その垂直
方向にも変位しようとする。

そのために、基板と圧電素子がユニモルフとして働き、
厚み（ａａ３）変位とユニモルフ変位の合成による加圧
室の容積変化でのインク噴射となり、効率が低下すると
ともに、基板の変形のため各加圧室間で互いに干渉し、
インクの噴射が不安定になるという欠点があった。

第４図及び第５図は従来例のインクジェットヘッドを示
す図で、図中、２１は剛性部材、２２は圧電素子、２３
はスリット、２４は電極、２５は加圧室、２６はノズル
、２７はインク供給部、２８は振動板、２９は基板であ
る。加圧室２５の巾Ｗｃは８０μ、加圧室間の壁の巾Ｗ
ｄは２０μで、加圧室２５は１００μピツチで配列され
ている。加圧室２５の深さＤｃは３０μである。

圧電素子２２は加圧室２５を覆い、上下に電極を有し、
スリット２３によって各加圧室に対応するように上部を
残して分割されている。振動板２８と圧電素子２２は振
動板２８の表面に設けられた電極２４に接着されている
。

圧電素子２２の各加圧室２５に対応する部分の巾ＷＰは
５０μ、長さＬｐは３００μ、電極間距離Ｌｅは３５０
μである。剛性部材２１は電極を介して圧電素子２２の
電極に積層されており、その両端がコの字型に曲がり、
厚さＬｇを有する。

この例ではＬｇは１ｍである。この構成によれば、ヘッ
ドを高集積化するためにはＷｐを小さくシナければなら
ず、また圧電素子の加工性や能動電圧を考慮すると、圧
電素子（＝加圧室）を長くしなければならず、ユニモル
フ変化が大きくなる。

第６図は、そのユニモルフ変形を示した図である。すな
わち、圧電素子の厚みを増す方向に電界を印加した場合
の変形例である。

このユニモルフ変位を小さくするには基板を厚くすれば
よいが、ヘッドが大きく重くなるため、カラーシリアル
プリンターのように数ヘットをキャリッジに搭載するに
は不向きである。

月−一一昨 本発明は、上述のごとき決意を解決するためになされた
もので、基板の変形による加圧室間の干渉を防ぎ、効率
の良い安定したインクジェットヘッドを提供することを
目的としてなされたものである。

碧−−−戊 本発明は、上記目的を達成するために、（１）基板の上
面に圧電素子を積層し、該圧電素子に複数の平行なスリ
ットを形成して、該スリット間の各圧電素子の凸部に対
応して上面に複数の加圧室を形成し、該加圧室はノズル
とインク供給部に連結しており、前記圧電素子はスリッ
トの長手方向とアレイ方向に垂直な方向に電界をかける
ことにより、電界と同方向に厚み変位させてノズルより
インクを噴射させるインクジェットヘッドにおいて、前
記基板の下面にも圧電素子を接合し、上面の圧電素子と
同時に駆動すること、更には、（２）前記上面の圧電素
子の駆動数にあわせて、下面圧電素子の駆動電圧を変え
ること、更には、（３）前記下面の圧電素子にもスリッ
トを設は上下面の対応する圧電素子を同時に駆動するこ
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（ａ）、（ｂ）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構成図で、図中、１
は基板、２．１０は圧電素子、３はスリット、４は圧電
素子の凸部、６はノズル、８は振動板、９は流路板。

第１図（ａ）に示すように、基板上面と下面に圧電素子
２．１０を設け（矢印は分極方向を示す）、両圧電素子
が同時に厚みが増す（減る）方向に電圧を印加すれば、
ユニモルフ変形を減少できる。

第１図（ｂ）は、インクジェットヘッドの斜視図で、振
動板８を用いずに圧電素子２のスリット３に充填剤を注
入してもよい。

第２図のように、上下圧電素子の形状が異なる場合は下
面の圧電素子１０に印加する電・圧を上面の圧電素子２
で駆動する数にあわせて（多いときは高く）制御するこ
とにより、さらにユニモルフ変形が減少する。圧電素子
２と１０が同等の圧電体の場合（厚さ、圧電特性等）、
圧電素子２の駆動電圧をＶｐ、駆動数をＮ、圧電素子１
０の実効駒動巾をＷ（Ｗｐと同方向）とすると圧電素子
１０の駆動電圧Ｖｐ（１０）は 又、Ｖｐ（１０）の設定を数本以上毎の能動数Ｎとして
も可能である。

第３図のように上下対応するようにスリットを設け、対
応する部分を同時駆動することによりユニモルフ変形は
ほとんどなくすことができ、また、下面のスリット数を
上面スリット数より減らしても可能である。

処−一末 以上の説明から明らかなように、本発明によると、基板
と圧電素子のユニモルフ変形を防止することにより効率
のよい相互干渉が少なく、安定した噴射が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）、（ｂ）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構成図、第２図は、
本発明の他の実施例を示す図、第３図は、本発明の更に
他の実施例を示す図、第４図及び第５図は、従来例のイ
ンクジェットヘッドを示す図、第６図は、従来例におけ
るユニモルフ変形を示す図である。 １・・・基板、２．１０・・・圧電素子、３・・・スリ
ット、４・・・圧電素子の凸部、６・・・ノズル、８・
・・振動板、９・・・流路板。 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基板の上面に圧電素子を積層し、該圧電素子に複数
   の平行なスリットを形成して、該スリット間の各圧電素
   子の凸部に対応して上面に複数の加圧室を形成し、該加
   圧室はノズルとインク供給部に連結しており、前記圧電
   素子はスリットの長手方向とアレイ方向に垂直な方向に
   電界をかけることにより、電界と同方向に厚み変位させ
   てノズルよりインクを噴射させるインクジェットヘッド
   において、前記基板の下面にも圧電素子を接合し、上面
   の圧電素子と同時に駆動することを特徴とするインクジ
   ェットヘッド。