JPH04216060A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録ヘッ
ドに関する。
ドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、インクジェット記録ヘッドとして
は、例えば図６（ａ）に示す、特開昭５８ー１０２７７
５号公報に記載されたものなどが知られている。図にお
いて、記録ヘッドは、基板３上に振動板２と圧電素子１
を積層して構成されている。
は、例えば図６（ａ）に示す、特開昭５８ー１０２７７
５号公報に記載されたものなどが知られている。図にお
いて、記録ヘッドは、基板３上に振動板２と圧電素子１
を積層して構成されている。
【０００３】また、図６（ｂ）に示すように、圧電素子
１が圧力室４全体を覆うものが知られている。
１が圧力室４全体を覆うものが知られている。
【０００４】これらはいずれも振動板２上に積層された
圧電素子１の幅は、圧力室４の幅と同一幅であり、隣合
う圧力室間の振動の相互干渉を減少させ、安定性を向上
させようとするものである。
圧電素子１の幅は、圧力室４の幅と同一幅であり、隣合
う圧力室間の振動の相互干渉を減少させ、安定性を向上
させようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし前述の従来技術
では、図６に示すように、圧電素子１の幅が圧力室４の
幅と同一幅である。だが圧電素子１の幅も圧力室４の幅
も、製造上ある公差を持ってばらつく。このため図７（
ａ）に示すように、圧電素子１の接合工程で圧電素子１
の幅のほうが圧力室４の幅より大きくなることがある。 また幅が一緒でも、接合工程で圧電素子１の位置が幅方
向にずれたりする。
では、図６に示すように、圧電素子１の幅が圧力室４の
幅と同一幅である。だが圧電素子１の幅も圧力室４の幅
も、製造上ある公差を持ってばらつく。このため図７（
ａ）に示すように、圧電素子１の接合工程で圧電素子１
の幅のほうが圧力室４の幅より大きくなることがある。 また幅が一緒でも、接合工程で圧電素子１の位置が幅方
向にずれたりする。
【０００６】これらについて、記録ヘッドの特性にどう
影響するかは、従来余り詳しく評価されていなかった。
影響するかは、従来余り詳しく評価されていなかった。
【０００７】そこで本発明者らが調査したところ、図７
（ｂ）に示すように、圧電素子１の幅が圧力室４の幅よ
り大きくなると、圧力室４以外の部分との接合面積が増
し圧電素子１の動きが拘束されてしまう。圧電素子１の
動きが拘束されると、駆動電圧が一定の場合、圧電素子
１によって発生する圧力は低下する。よって記録ヘッド
の駆動電圧は高くなってしまう。また、圧電素子１と圧
力室４との位置がずれるとインク粒のスピード、飛行状
態、応答性、安定性など一連の飛行特性が悪くなる。さ
らに、ノズル毎の圧電素子１の位置のずれる方向、量が
異なると、記録ヘッド内でのインク粒の特性ばらつきが
大きくなり、印字不良を発生するなどの問題も有してい
た。
（ｂ）に示すように、圧電素子１の幅が圧力室４の幅よ
り大きくなると、圧力室４以外の部分との接合面積が増
し圧電素子１の動きが拘束されてしまう。圧電素子１の
動きが拘束されると、駆動電圧が一定の場合、圧電素子
１によって発生する圧力は低下する。よって記録ヘッド
の駆動電圧は高くなってしまう。また、圧電素子１と圧
力室４との位置がずれるとインク粒のスピード、飛行状
態、応答性、安定性など一連の飛行特性が悪くなる。さ
らに、ノズル毎の圧電素子１の位置のずれる方向、量が
異なると、記録ヘッド内でのインク粒の特性ばらつきが
大きくなり、印字不良を発生するなどの問題も有してい
た。
【０００８】そこで本発明のインクジェット記録ヘッド
は、このような問題点を解決するものであり、その目的
は低電圧で駆動でき、ノズル毎の特性差の少ないインク
ジェット記録ヘッドを提供することにある。
は、このような問題点を解決するものであり、その目的
は低電圧で駆動でき、ノズル毎の特性差の少ないインク
ジェット記録ヘッドを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドは、ノズル、圧力室、供給準備室からなるイ
ンク流路を有し、圧力室上に圧電素子を配置し、ノズル
からインクを吐出するインクオンデマンド型のインクジ
ェット記録ヘッドにおいて、前記圧電素子の幅Ｌ、前記
圧力室の幅Ｗとしたとき、０．６×Ｗ≦Ｌ＜Ｗの式が成
り立つことを特徴とする。
記録ヘッドは、ノズル、圧力室、供給準備室からなるイ
ンク流路を有し、圧力室上に圧電素子を配置し、ノズル
からインクを吐出するインクオンデマンド型のインクジ
ェット記録ヘッドにおいて、前記圧電素子の幅Ｌ、前記
圧力室の幅Ｗとしたとき、０．６×Ｗ≦Ｌ＜Ｗの式が成
り立つことを特徴とする。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図である。
【００１１】図１（ａ）に基づいて説明すると、ノズル
６、圧力室４、供給準備室５からなるインク流路が基板
３に形成されている。基板３には薄い振動板２が熱融着
もしくは接着剤により貼られている。インクを噴出する
ための圧電素子１は前記基板３の圧力室４上の前記振動
板２上に配置される。本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの基板３の材料としては、セラミック、シリコン、ガ
ラス。金、ニッケルなどの金属材料。ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、アクリルスチレン樹脂、
ＡＢＳ樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボ
ネート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポ
リアミド、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレート
、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリフェニレンエーテル、ポリアリルサルフォン
、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエー
テルケトン、ジアリルフタレート樹脂、液晶ポリマー、
ふっ素系ポリマー、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノ
ール樹脂、アクリル樹脂などのプラスチック材料。 ネガティブ型、ポジティブ型、液状、ドライフィルム型
などの感光性樹脂材料などが挙げられる。本特許は、材
料及び接合方法を限定するものではない。流路の形成方
法としては、エッチング方法、成形、フォトリソグラフ
、機械加工、レーザー加工などが挙げられる。振動板２
の材料としては、前述の基板３の材料例と同様のものが
挙げられる。基板３と振動板２の材料の組合せは、同一
材料の組合せでも、異種材料の組合せでもかまわない。 図１（ｂ）は図１（ａ）のａ−ａ’断面図で、圧力室４
と圧電素子１の位置関係を示す。ここで圧電素子１の幅
Ｌと圧力室４の幅Ｗは、 Ｌ ＜ Ｗ
式１となっている。本発明者の実験によれば、上
記の式１の関係にある記録ヘッドでは、駆動電圧が低く
できる。
６、圧力室４、供給準備室５からなるインク流路が基板
３に形成されている。基板３には薄い振動板２が熱融着
もしくは接着剤により貼られている。インクを噴出する
ための圧電素子１は前記基板３の圧力室４上の前記振動
板２上に配置される。本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの基板３の材料としては、セラミック、シリコン、ガ
ラス。金、ニッケルなどの金属材料。ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、アクリルスチレン樹脂、
ＡＢＳ樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボ
ネート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポ
リアミド、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレート
、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリフェニレンエーテル、ポリアリルサルフォン
、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエー
テルケトン、ジアリルフタレート樹脂、液晶ポリマー、
ふっ素系ポリマー、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノ
ール樹脂、アクリル樹脂などのプラスチック材料。 ネガティブ型、ポジティブ型、液状、ドライフィルム型
などの感光性樹脂材料などが挙げられる。本特許は、材
料及び接合方法を限定するものではない。流路の形成方
法としては、エッチング方法、成形、フォトリソグラフ
、機械加工、レーザー加工などが挙げられる。振動板２
の材料としては、前述の基板３の材料例と同様のものが
挙げられる。基板３と振動板２の材料の組合せは、同一
材料の組合せでも、異種材料の組合せでもかまわない。 図１（ｂ）は図１（ａ）のａ−ａ’断面図で、圧力室４
と圧電素子１の位置関係を示す。ここで圧電素子１の幅
Ｌと圧力室４の幅Ｗは、 Ｌ ＜ Ｗ
式１となっている。本発明者の実験によれば、上
記の式１の関係にある記録ヘッドでは、駆動電圧が低く
できる。
【００１２】図２に図１の記録ヘッドにおいて、圧力室
幅Ｗ≒０．８ｍｍの時の、圧電素子１の幅Ｌと圧力室４
の幅Ｗの関係と、記録ヘッドのインク滴の飛行特性の関
係を示す。この場合電圧は一定である。図より駆動電圧
が低くかつインク吐出速度が速くなるのは、前記圧電素
子幅Ｌと前記圧力室幅Ｗが以下の式２の関係にある時で
ある。
幅Ｗ≒０．８ｍｍの時の、圧電素子１の幅Ｌと圧力室４
の幅Ｗの関係と、記録ヘッドのインク滴の飛行特性の関
係を示す。この場合電圧は一定である。図より駆動電圧
が低くかつインク吐出速度が速くなるのは、前記圧電素
子幅Ｌと前記圧力室幅Ｗが以下の式２の関係にある時で
ある。
【００１３】
０．４ｍｍ ≦ Ｌ ≦ ０．７２ｍｍ
式２記録ヘッドの
製造工程において、圧電素子１が全く位置ずれを起こさ
ないようにするのは難しい。また圧電素子１の製造ばら
つきも考慮しなければならない。そこで図３に圧電素子
１と圧力室４の位置の状態を示す。
式２記録ヘッドの
製造工程において、圧電素子１が全く位置ずれを起こさ
ないようにするのは難しい。また圧電素子１の製造ばら
つきも考慮しなければならない。そこで図３に圧電素子
１と圧力室４の位置の状態を示す。
【００１４】ここで圧電素子１の幅Ｌは、Ｌ＝０．６ｍ
ｍ、圧力室４の幅Ｗは、Ｗ＝０．８ｍｍである。ａは圧
電素子の幅Ｌが０．５ｍｍのもの。ｂは圧電素子１の幅
Ｌが０．７ｍｍのもの。ｃは圧電素子１の幅Ｌは０．６
ｍｍで位置がずれているものである。このときの各圧電
素子の状態と記録ヘッドの吐出インクスピードを以下の
表１に示す。
ｍ、圧力室４の幅Ｗは、Ｗ＝０．８ｍｍである。ａは圧
電素子の幅Ｌが０．５ｍｍのもの。ｂは圧電素子１の幅
Ｌが０．７ｍｍのもの。ｃは圧電素子１の幅Ｌは０．６
ｍｍで位置がずれているものである。このときの各圧電
素子の状態と記録ヘッドの吐出インクスピードを以下の
表１に示す。
【００１５】（以下余白）
【００１６】
【表１】
【００１７】表１より圧電素子の幅Ｌが０．５ｍｍ以下
になるものは、圧電素子の位置ずれによる記録ヘッドの
特性差が大きくなってしまう。また０．７ｍｍについて
も、位置ずれによる特性差が大きくなってしまう。
になるものは、圧電素子の位置ずれによる記録ヘッドの
特性差が大きくなってしまう。また０．７ｍｍについて
も、位置ずれによる特性差が大きくなってしまう。
【００１８】よって圧電素子１が位置ずれを起こしても
、記録ヘッドの特性に影響が少なく、取り扱いが容易な
圧電素子幅Ｌは、 ０．６×Ｗ ≦ Ｌ ＜Ｗ
式３と
なる。
、記録ヘッドの特性に影響が少なく、取り扱いが容易な
圧電素子幅Ｌは、 ０．６×Ｗ ≦ Ｌ ＜Ｗ
式３と
なる。
【００１９】この式３を満足する圧電素子を用いた記録
ヘッドでは、ヘッド内の特性ばらつきが小さくてすむ。
ヘッドでは、ヘッド内の特性ばらつきが小さくてすむ。
【００２０】また、図４に本発明のヘッドの製造方法の
一例を示す。
一例を示す。
【００２１】ヘッド基板３に接合された振動板２上には
、一枚からなる圧電素子１が接合されている。ここで、
図に示された圧電素子１の斜線部を切削除去加工するこ
とにより、個々の圧力室４上に圧電素子１を形成する。
、一枚からなる圧電素子１が接合されている。ここで、
図に示された圧電素子１の斜線部を切削除去加工するこ
とにより、個々の圧力室４上に圧電素子１を形成する。
【００２２】この方法を用いると、圧電素子１接合時の
位置ずれを防止することができる。さらに、図５に本発
明の実施例を示す。
位置ずれを防止することができる。さらに、図５に本発
明の実施例を示す。
【００２３】図５の記録ヘッドも図１の記録ヘッドと同
様にヘッド基板３に振動板２が接合され、振動板２上に
圧電素子１が接合されている。ここで圧力室４上に配置
された圧電素子１の幅は、前述の式３を満足しており、
かつ長さは圧力室４の長さよりも短くなっている。
様にヘッド基板３に振動板２が接合され、振動板２上に
圧電素子１が接合されている。ここで圧力室４上に配置
された圧電素子１の幅は、前述の式３を満足しており、
かつ長さは圧力室４の長さよりも短くなっている。
【００２４】圧電素子１の接着行程において、圧電素子
１は、幅方向以外にも長さ方向にも移動しやすい。長さ
方向についても、幅方向同様あまり長すぎると、圧電素
子の動きを拘束することになる。図のように圧電素子１
の長さを短くすることにより、接着行程での位置ずれが
発生しても、圧電素子１が圧力室４の長さ、幅からはみ
出すことはない。
１は、幅方向以外にも長さ方向にも移動しやすい。長さ
方向についても、幅方向同様あまり長すぎると、圧電素
子の動きを拘束することになる。図のように圧電素子１
の長さを短くすることにより、接着行程での位置ずれが
発生しても、圧電素子１が圧力室４の長さ、幅からはみ
出すことはない。
【００２５】よって圧電素子１の位置ずれが発生しても
、さらに特性ばらつきの少ないヘッドにすることができ
る。
、さらに特性ばらつきの少ないヘッドにすることができ
る。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、記録
ヘッドの駆動電圧が低くできる。また、接合工程で圧電
素子の位置がずれても、特性への影響が少ない。よって
記録ヘッド内での特性ばらつきが少なく、印字不良も少
なくなる、などの効果を有する。
ヘッドの駆動電圧が低くできる。また、接合工程で圧電
素子の位置がずれても、特性への影響が少ない。よって
記録ヘッド内での特性ばらつきが少なく、印字不良も少
なくなる、などの効果を有する。
【図１】（ａ）は本発明の記録ヘッドの一実施例を示す
平面図、（ｂ）は、（ａ）のａ−ａ’断面図。
平面図、（ｂ）は、（ａ）のａ−ａ’断面図。
【図２】本発明の、圧電素子の幅と圧力室の幅の関係と
特性の関係を示す図。
特性の関係を示す図。
【図３】本発明の、圧電素子と圧力室の位置を示す断面
図。
図。
【図４】本発明の記録ヘッドの製造方法の一実施例を示
す断面図。
す断面図。
【図５】本発明の記録ヘッドの一実施例を示す平面図。
【図６】（ａ）は従来のインクジェット記録ヘッドを示
す図断面図、（ｂ）従来のインクジェット記録ヘッドを
示す図。
す図断面図、（ｂ）従来のインクジェット記録ヘッドを
示す図。
【図７】（ａ）は従来のインクジェット記録ヘッドを示
す図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ’断面図。
す図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ’断面図。
１ 圧電素子
２ 振動板
３ 基板
４ 圧力室
５ 供給準備室
６ ノズル
Claims (1)
- 【請求項１】 ノズル、圧力室、供給準備室からなる
インク流路を有し、圧力室上に圧電素子を配置し、ノズ
ルからインクを吐出するインクオンデマンド型のインク
ジェット記録ヘッドにおいて、前記圧電素子の幅Ｌ、前
記圧力室の幅Ｗとしたとき、０．６×Ｗ≦Ｌ＜Ｗの式が
成り立つ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 |
|---|---|---|---|
| JP40284090A JPH04216060A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40284090A JPH04216060A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04216060A true JPH04216060A (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=18512621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40284090A Pending JPH04216060A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04216060A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999003682A1 (fr) * | 1997-07-18 | 1999-01-28 | Seiko Epson Corporation | Tete d'impression a jets d'encre, procede de fabrication de cette derniere et imprimante a jets d'encre |
-
1990
- 1990-12-17 JP JP40284090A patent/JPH04216060A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999003682A1 (fr) * | 1997-07-18 | 1999-01-28 | Seiko Epson Corporation | Tete d'impression a jets d'encre, procede de fabrication de cette derniere et imprimante a jets d'encre |
| US6390608B1 (en) | 1997-07-18 | 2002-05-21 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head, its manufacturing method and inkjet recording device |
| US6416680B1 (en) | 1997-07-18 | 2002-07-09 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet recording head, its manufacturing method and ink-jet recording device |
| EP2000307A3 (en) * | 1997-07-18 | 2009-09-23 | Seiko Epson Corporation | Inkjet recording head, method of manufacturing the same, and inkjet recorder |
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