JPH04269547A - インクジェット記録ヘッド - 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】

【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。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来のインクジェット記録ヘッド
を示したものであり、同図は複数のノズルのなかの一ノ
ズルについて、流路に対して垂直方向の断面図を示す。

【０００３】電圧により変形する振動源１（例えば圧電
素子）は、金属またはプラスチック材料により形成され
た振動板２に装着されている。振動板２は流路３が敷設
された基板４に接合され、基板４にはノズル５が穿設さ
れたノズルプレート６が接合されている。

【０００４】前記の様に接合された振動源１、振動板２
、基板４及びノズルプレート６より構成されるインク吐
出体ａは、その外周部をプラスチック材料によって形成
されたケース７によって囲われている。振動源１には振
動源１を駆動するための電気エネルギーを入力するため
の駆動ライン１５（例えばＦＰＣ）が接続されている。 流路３の内部にはインク粒８を形成するためのインクが
充填されている。

【０００５】この様なインクジェット記録ヘッドは、ノ
ズル５よりインク粒８を吐出するために、振動源１を駆
動して流路３内のインクに伝達するときに、基板４が不
要な振動をしてしまう。また、このときの振動はインク
ジェット記録ヘッド各部にまで伝達してインクジェット
記録ヘッド全体が振動してしまう。これは、基板４に敷
設された流路３が振動することを意味する。この結果、
吐出スピード、または重量が均一にならない等、特性の
安定したインク粒８を得ることができなくなってしまう
。

【０００６】さらに、このインクジェット記録ヘッド全
体の不要な振動は、その周囲の環境に騒音を発生すると
いった問題点を有する。

【０００７】特に駆動する振動源１の数が多数となると
、この現象はより顕著となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はインクジェッ
ト記録ヘッドにおいて、インク粒を吐出するために振動
源を駆動したとき、基板に敷設された流路やインクジェ
ット記録ヘッド全体に不要な振動が発生することを防ぐ
。これにより、特性の安定したインク粒を吐出でき、な
おかつ騒音を低く抑えた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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような問題点を解決
するために、本発明ではケース部材に不要な振動を抑え
るための金属材料を装着した。

【００１０】

【実施例】そこで以下に、本発明の詳細を図示した実施
例に基づいて説明する。

【００１１】図１は、本発明によるインクジェット記録
ヘッドを示す図であり、金属壁９の固定位置を表わす。

【００１２】ケース７の内部には複数の振動源１（例え
ば圧電素子）、振動板２、流路が敷設された基板４、及
び複数のノズルが穿設されたノズルプレート６より構成
されるインク吐出体ａを備える。

【００１３】不要な振動を抑えるための金属壁９は該ケ
ース７の固定部ｂ、または固定部ｃに接着剤、または圧
入等の接合手段を用いて固定される。

【００１４】以下に、図１のインクジェット記録ヘッド
における断面図を用いて実施例の詳細を説明する。尚、
図１での固定部ｂ、及びｃとでは固定部の違いによる効
果は確認されなかったため、固定部ｃに固定した実施例
についてのみ述べる。

【００１５】図２に、本発明によるインクジェット記録
ヘッドの一実施例を示す。同図は流路に対して垂直方向
の断面図を示す。

【００１６】電圧により変形する振動源１は、金属また
はプラスチック材料により形成された振動板２に装着さ
れている。振動板２は流路３が敷設された基板４に接合
され、基板４にはノズル５が穿設されたノズルプレート
６が接合されている。

【００１７】前記の様に接合された振動源１、振動板２
、基板４及びノズルプレート６より構成されるインク吐
出体ａは、外周部をケース７によって囲われている。 振動源１には振動源１を駆動するための電気エネルギー
を入力するための駆動ライン１５（例えばＦＰＣ）が接
続されている。流路３の内部にはインク粒８を形成する
ためのインクが充填されている。

【００１８】金属壁９（例えば制振性アルミ、亜鉛、シ
ンチュウ）は振動源１と振動板２との間に空間１０を隔
てて接着剤１１によってケース７に固定されている。接
着剤１１を用いない場合は圧入により固定する。ケース
７は複雑な形状を比較的安価に実現し、そして外観良く
するためにプラスチック材料によって構成されている。 金属壁９にはラインホール１６が設けられ、駆動ライン
１５が通される。

【００１９】インク吐出体ａに剛性、及び質量を増した
ケース７を固着したために、インク粒８を吐出したとき
に発生するインク吐出体ａの振動は抑えられる。

【００２０】さらに、ケース７に金属壁９を固定するこ
とで、インク粒８を吐出させたとき発生するケース７の
振動をも抑える。

【００２１】また、ケース７に金属壁９を固定すること
は、ケース７の強度を向上させ外部からの衝撃に対して
耐久力が上がると同時に、インクジェット記録ヘッドの
中枢ともいえる振動源１を外部の異物（例えば金属片、
塵、ほこり）から保護する。即ち、インクを充填した流
路３への不要な振動を低減できることとなり、吐出スピ
ード、重量が均一になる等、特性の安定したインク粒８
を得ることができる。

【００２２】また、ケース７等の振動により発生してい
た騒音を抑えることができる。このときの騒音は、金属
壁９を固定しない状態では約６５ｄＢ（Ａ）であったも
のが約６０ｄＢ（Ａ）の値となった（騒音測定方法は、
ＩＳＯ−７７７９）。

【００２３】次に、空間１０にモールド材（例えばシリ
コーン系樹脂、エポキシ系樹脂）を封入した場合につい
て説明する。モールド材はラインホール１５より空間１
０に注入される。空間１０に何も封入しない状態では振
動源１の振動、及び吐出体ａの不要な振動が空間１０を
介して金属壁９、及びケース７に伝達していた。しかし
、空間１０に比較的柔らかいモールド材を封入すると、
振動源１、及び振動板２の振動はモールド材で減衰され
て伝達されるために、振動はケース７、及び金属壁９に
まで至らない。また、ラインホール１６の駆動ライン１
５との隙間が埋められるため、外部環境に漏れていた騒
音を防ぐことができる。また、このときインク粒８の吐
出スピード、重量はモールド材を封入する前と同一であ
り、特性上の変化は見られなかった。

【００２４】空間１０に比較的硬めのモールド材を封入
した場合、やはり外部環境への騒音は防ぐことができる
。しかし、空間１０に比較的柔らかいモールド材を封入
したときより振動源１を振動しにくくさせ、インク粒８
の吐出スピード、重量が若干減少するが、振動源を振動
させるための電圧を約５Ｖ程度増加するだけでモールド
材を封入する前の特性とすることができる。

【００２５】いずれのモールド材も、インク吐出体ａに
モールド材が接触することで、また、モールド材を通し
て金属壁９と一体化されることで、インク吐出体ａの剛
性と質量が増加するため、インク吐出体ａが不要な振動
をすることがない。また、モールド材の色が透明に近い
ものを使用することで、不透明のモールド材と比較して
モールド材封入時の状態が確認でき、モールド材内部に
気泡、ほこり等の異物が混入しないように均一に封入す
ることができ、よりモールド材の効果を安定して得るこ
とができる。

【００２６】この様に、空間１０にモールド材を封入す
ることによって、インクジェット記録ヘッドの部材の不
要な振動が抑えられる。そして、外部環境に対する騒音
も低減し、騒音値として約４８ｄＢ（Ａ）に低減される
。

【００２７】また、モールド材は外部からの衝撃に対し
てダンパーの働きをして、インクジェット記録ヘッドの
衝撃に対する耐久力を向上させ、インクジェット記録ヘ
ッドの中枢ともいえる振動源１を衝撃から保護する。

【００２８】図３は金属壁９にラインホール１６を備え
ない場合のインクジェット記録ヘッドを示す。この場合
、駆動ライン１５は金属壁９とケース７との接合をする
ための接着剤１１の内部に挟み込まれる。接合が圧入に
よる場合は、金属壁９とケース７との間に挟み込まれる
。すると、空間１０に何も封入しない状態において、約
５５ｄＢ（Ａ）の騒音値となる。

【００２９】図２の実施例でのモールド材を空間１０に
封入しない場合と比較して、騒音値が約５ｄＢ（Ａ）低
減されるのは、ラインホール１６より外部に伝達してい
た不要な振動を金属壁９で抑え込んだためである。空間
１０にモールド材を封入した場合、騒音値は約４５ｄＢ
（Ａ）となる。図２の実施例でのモールド材を空間１０
に封入した場合と比較して、騒音値が約３ｄＢ（Ａ）低
減されるのは、モールド材により減衰できなかった不要
な振動を金属壁９で抑え込んだためである。このとき、
モールド材の硬さによるインク粒８の特性に及ぼす影響
は図２での実施例と同様である。

【００３０】また、図２、図３での実施例において、金
属壁９とケース７との固定部の面積を多くするためにそ
れぞれの表面に凹凸（例えばリブ）を設けて固定するこ
とによってインクジェット記録ヘッドの強度をより向上
させることができる。これによってもより不要な振動を
抑え、騒音を低減することができる。

【００３１】次に図４によって、他の実施例についての
説明を行なう。図４は、前記実施例と同様に流路に対し
て垂直方向の断面図を示す。図４は図２での実施例と比
較してケース７に成形、または切削等の加工によってモ
ールド隔壁１２を備えている。モールド隔壁１２には注
入口１３が設けられているといった点で異なる。

【００３２】まず、空間１０にモールド材を封入しない
場合について述べる。

【００３３】空間１０には何も封入せずに、金属壁９を
接着剤１４によりケース７、及びモールド隔壁１２に固
定する。この固定方法によらない場合は接着剤１４によ
りモールド隔壁１２を接合し、ケース７とは圧入により
固定する。駆動ライン１５は注入口１３、及びラインホ
ール１６に通される。

【００３４】金属壁９の接着は、ケース７、及びモール
ド隔壁１２のそれぞれに金属壁９を接合することで、接
合面積を図２での実施例より多くすることを示し、それ
により固定を確実にしてケース７が不要な振動をするこ
とを抑える。

【００３５】そして、より特性の安定したインク粒８を
得ることができる。このとき騒音も低減し、約６５ｄＢ
（Ａ）の騒音が約５５ｄＢ（Ａ）となった。

【００３６】次に、間隙１０にモールド材（例えばシリ
コーン系樹脂、エポキシ系樹脂）を封入する場合につい
て述べる。モールド材を注入口１３、またはラインホー
ル１５より注入した場合、インクジェット記録ヘッド各
部の不要な振動が抑えられ、モールド材を注入しない場
合より特性の安定したインク粒８を得ることができる。 また、騒音もさらに抑えられ、約４３ｄＢ（Ａ）に低減
される。ラインホール１６の内部にモールド材を封入し
ても同様の結果であった。また、図３での実施例と同様
にモールド材は外部からの衝撃に対してダンパーの働き
、及び保護の働きをする。

【００３７】図５は図４でのインクジェット記録ヘッド
に対して、金属壁９にラインホール１６を備えない場合
についての実施例を示す。この場合、駆動ライン１５は
金属壁９とケース７との接合をするための接着剤１４の
内部に挟み込まれる。すると、空間１０に何も封入しな
い状態において、約５０ｄＢ（Ａ）の騒音値となる。図
４の実施例でのモールド材を空間１０に封入しない場合
と比較して、騒音値が約５ｄＢ（Ａ）低減されるのは、
注入口１３、及びラインホール１６より外部に伝達して
いた不要な振動を金属壁９で抑え込んだためである。空
間１０にモールド材を封入した場合、騒音値は約４０ｄ
Ｂ（Ａ）となる。

【００３８】図４の実施例でのモールド材を空間１０に
封入した場合と比較して、騒音値が約３ｄＢ（Ａ）低減
されるのは、モールド材により減衰できなかった不要な
振動を金属壁９で抑え込んだためである。また、モール
ド材の色が透明に近いものを使用することで、不透明の
モールド材と比較してモールド材封入時の状態が確認で
き、モールド材内部に気泡、ほこり等の異物が混入しな
いように均一に封入することができ、よりモールド材の
効果を安定して得ることができる。

【００３９】尚、図４、及び図５のそれぞれの実施例に
おいて、空間１０に比較的柔らかいモールド材を封入し
た場合と、比較的硬いモールド材を封入した場合でのイ
ンク粒８の吐出スピード、重量への影響は図２、図３で
の実施例と同様であり、硬いモールド材の場合、やはり
振動源１を振動するための電圧を約５Ｖ増加すれば吐出
スピード、重量のモールド材封入による減少は補正でき
モールド材を封入する前の特性とすることができる。

【００４０】また、図４、図５での実施例において、金
属壁９とケース７、及びモールド隔壁１２との固定部の
面積を多くするためにそれぞれの表面に凹凸（例えばリ
ブ）を設けて固定することによってインクジェット記録
ヘッドの強度をより向上させることができる。これによ
ってより不要な振動を抑え、騒音を低減することができ
る。

【００４１】図６は、さらに改良した本発明による実施
例である。まず、ケース７の接合の方法について説明す
る。振動板２、流路３を敷設した基板４、及びノズル５
を穿設したノズルプレート６のそれぞれに接合されるケ
ース７は、段差を設けて接合部ｄの様になっており、図
２、図３での実施例と比較して接合される面積が多くな
っている。即ち、インク吐出体ａの不要な振動をケース
７との接合面積を大きくすることでその振動がケース７
により効率良く伝達され金属壁９により確実に抑えられ
ることを示す。また、このときにケース７の厚みを厚く
すればよりその効果は向上する。

【００４２】次に、金属壁９の形状についての説明をす
る。

【００４３】図２、図３での実施例では金属壁９はプレ
ート状の形状である。これに対し図６の実施例では振動
源１を避けて、振動源１を覆う様な形状となっている。 そして、図６に示す様に金属壁９はケース７、及び振動
板２のそれぞれに接着剤１１を用いて固定される。また
、この固定方法によらない場合は接着剤１１により振動
板２を接合し、ケース７とは圧入により固定する。駆動
ライン１５はラインホール１６に通される。尚、金属壁
９にラインホール１６を設けない場合は、駆動ライン１
５は図３での実施例と同様に、金属壁９とケース７との
接合をするための接着剤１１の内部に挟み込まれる。 接合が圧入による場合は、金属壁９とケース７との間に
挟み込まれる。この様に金属壁９を用いると、インクジ
ェット記録ヘッド全体の強度が向上して、インクジェッ
ト記録ヘッドの各部を構成する部材の不要な振動を抑え
ることができる。

【００４４】図６による方法を行なうと、より特性の安
定したインク粒８を得ることができる。また、外部への
騒音の影響も低減される。

【００４５】

【発明の効果】以上説明した様に本発明においては、イ
ンクジェット記録ヘッドのケース部材に、不要な振動を
抑えるための金属材料を備えることにより、振動源によ
るインク粒を吐出したとき発生する基板やインクジェッ
ト記録ヘッド全体の不要な振動を防ぐことができる。こ
れにより、特性の安定したインク粒の吐出ができ、なお
かつ騒音を低減することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明でのインクジェット記録ヘッドの金属壁
の固定位置を示した説明図である。

【図２】本発明でのインクジェット記録ヘッドを示した
説明図である。

【図３】本発明でのインクジェット記録ヘッドを示した
説明図である。

【図４】本発明でのインクジェット記録ヘッドを示した
説明図である。

【図５】本発明でのインクジェット記録ヘッドを示した
説明図である。

【図６】本発明でのインクジェット記録ヘッドを示した
説明図である。

【図７】従来のインクジェット記録ヘッドを示した説明
図である。

【符号の説明】

ａ　　インク吐出体 ｂ　　固定部 ｃ　　固定部 ｄ　　接合部 １　　振動源 ２　　振動板 ３　　流路 ４　　基板 ５　　ノズル ６　　ノズルプレート ７　　ケース ８　　インク粒 ９　　金属壁 １０　　空間 １１　　接着剤 １２　　モールド隔壁 １３　　注入口 １４　　接着剤 １５　　駆動ライン １６　　ラインホール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　振動源による振動を流路のインクに与
   えて、該流路に連通するノズルよりインク粒を吐出して
   記録ドットを形成するインクジェット記録ヘッド、にお
   いて、前記振動源と前記流路及びノズルを有するインク
   吐出体と、該インク吐出体に固着されたケース部材を備
   え、該ケース部材に制振用の部材を装着したことを特徴
   とするインクジェット記録ヘッド。