JPH0477256A - マルチノズル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】 ［概　要］ インク粒子を噴射して記録媒体に記録を行うインクジェ
ットプリンタに使用されるマルチノズルインクジェット
ヘッドに関し、 複数の圧力室をカバーするように該圧力室の外壁に接着
剤により取り付けられた圧電素子の割れを防止すること
を目的とし、 インク供給源よりインクの供給を受ける複数の圧力室と
、前記各圧力室に共通の外壁に複数の該圧力室をカバー
するように接着剤により取り付けられ、該各圧力室に選
択的に圧力を発生させる圧電素子と、前記各圧力室にそ
れぞれ連通する複数のインク噴射用ノズルとを備えたマ
ルチノズルインクジェットヘッドにおいて、前記圧電素
子の厚さを０．１５ｍｍより厚くした構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、インク粒子を噴出して記録媒体に記録を行う
インクジェットプリンタに使用されるマルチノズルイン
クジェットヘッドに関するものである。

従来のノンインパクト記録方式としては、情報パターン
を作る各種の方式が利用されていて、それらは静電方式
、電解方式、放電方弐１感熱方式等の各記録装置として
知られている。

しかし、これらはいずれも特殊処理された記録媒体を必
要とする。

これに対し、同じノンインパクト記録方式であるインク
ジェット記録方式は、インク小滴を記録紙上に所定の情
報パターンで付着させて印刷を行うもので、高速印字、
低騒音、普通紙使用による低ランニングコスト等の特徴
を持つため、近年注目されてきており、さらに高画像品
質が得られる技術開発が望まれている。

［従来の技術］ 第２図は従来のマルチノズルインクジェットヘッドの構
造説明図（第２図（ａ）は正面図、第２図ｆｂ）は側面
図）で、図中、１は並設された複数個の圧力室、２は圧
電素子、３はノズルである。各圧力室１は、底板４に設
けられて図示しないインク供給源に接続するインク供給
口５からインクの供給を受けるようになっている。圧電
素子２は、圧力室１に圧力を生しさせるためのもので、
各圧力室１に共通の外壁（振動板に相当）６上の各圧力
室１に対向する位置に接着剤７によってそれぞれ取り付
けられている。各ノズル３は、インク噴射用のもので、
各圧力室１にそれぞれ連通している。

８は排出口である。

印字に際しては、所定時機に所定の圧力室１に対向する
圧電素子２に通電して該圧電素子２を作動させる。これ
により、圧力室１の該圧電素子２に対向する部分に圧力
が付与され、該圧力室ｌに連通するノズル３からインク
が噴射されて該ノズル３に対向配置された記録紙に付着
して記録が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この従来構造では、圧電素子は各圧力室に対向
して１個ずつ接着により取り付けられているため、圧電
素子の位置精度が低く、ノズル間での特性ばらつきを生
じる原因となっていた。また圧電素子接着作業には時間
がかかり、これはノズル数が増すにつれて一層著るしく
なり問題となっている。

そこで、これらの諸問題を解決するため、複数の圧力室
を１枚の圧電素子でカバーすることが既に提案されてい
る。

この場合、複数の圧力室を１枚の圧電素子がカバーする
ため、圧電素子接着面積は大きくなる。

この圧電素子接着には、従来エポキシ接着剤を使用し、
接着剤硬化は１００℃程度に恒温保持することにより行
っている。この高温硬化により、接着強度が高まり、圧
電素子の機械的変位を効率良く圧力室に伝えることがで
きる。

ところで、圧力室の外壁である振動板はステンレスある
いはガラスで形成されるが、これらの素材及び圧電素子
の線熱膨張率は次表の通りである。

このような線熱膨張率の振動板に圧電素子を接着すると
、圧電素子が劃れるという問題が生した。

これは、圧電素子の厚さが０．１５ｍｍ以下で長辺の長
さ（圧電素子並設方向の長さ）が１０甑以上の場合に特
に問題となる。これは圧電素子と振動板の熱膨張率の差
によるストレスにより生しると考えられる。具体的には
、例えば、長さ１０ｍｍで１００°Ｃと室温での圧電素
子と振動板の収縮長さの差を上記表を基に求めると、 ステンレスの場合　　　約７μｍ ガラスの場合　　　　　５２〜９０μｍとなる。その結
果、１００″Ｃで接着剤の硬化を行うと、圧電素子の厚
さが０．１〜０．１５ｍｍでは割れた。これは、ガラス
を使用した場合特に問題となる。なお、素子厚さ０．２
ｍｍでは劃れが起こらなかった。

本発明は、複数の圧力室をカバーするように該圧力室の
外壁に接着剤により取り付けられた圧電素子の割れを防
止することのできるマルチノズルインクジェットヘット
”を提供することを目的としでいる。

（課題を解決するための手段〕 上述の目的を達成するため、本発明では、インク供給源
よりインクの供給を受ける複数の圧力室と、該各圧力室
に共通の外壁に複数の該圧力室をカバーするように接着
剤により取り付けられ、該各圧力室に選択的に圧力を発
生させる圧電素子と、前記各圧力室にそれぞれ連通する
複数のインク噴射用ノズルとを備えたマルチノズルイン
クジェットヘッドにおいて、前記圧電素子の厚さを０，
１５Ｉより厚くした構成とする。

〔作　用〕

圧電素子の強度が厚さを増すことにより増大するため、
接着剤を加熱により硬化させても圧電素子に割れは生じ
ない。このことは実験により確かめられている。

〔実施例］ 以下、第１図に関連して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明が適用されるマルチノズルインクジェ・
ノトヘソト′の構造説明図（第１図（ａ）は正面図、第
１図（ｂ）は側面図）で、図中、１１は複数の圧力室１
をカバーして外壁６に取り付けられた長さ１０ｍｍ以上
の圧電素子である。該圧電素子１１は、厚さが０．１５
ｍｍより厚くなっており、その外壁６と接する側には一
様に電極が形成され、他の側には圧力室１に対応する部
分のみ電極が形成されている。

圧電素子１１の外壁６に対する取り付けは、従来と同様
に接着剤７を用いて該接着剤７を加熱により硬化させる
ことによって行われる。接着剤７には、例えば−液性ユ
ポキン系接着剤、ＥＰ］０６（セメダイン社製）が用い
られる。この接着剤の硬化を、１００″Ｃ，２時間放置
、あるいは１４０°Ｃ１３時間放置で行ったところ、圧
電素子の割れは起こらなかった。これは、上述のように
圧電素子１１の厚さを厚くすることによって該圧電素子
１１の強度が増したためである。

このようにして得られたインクジェノトヘントを用いて
インク噴射を行った結果、圧電素子の厚さの上昇に伴い
噴射に必要な駆動電圧に若干の上昇は見られたが、実用
上問題のないことが確かめられた。

なお、上述のように圧電素子１１を接着した後、該圧電
素子１１を複数箇所で切断し、−圧力室に一圧電素子が
対応するようにして使用することもできる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、圧電素子（７）Ｈ
さを０．１５ｍｍより厚くすることによって、接着剤硬
化のための加熱に起因する圧電素子の割れを防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）は本発明の実施例のマルチノズ
ルインクジェットヘッドの構造説明図、 第２図（ａ）、　（ｂ）は従来のマルチノズルインクシ
エンドヘッドの構造説明図で、 図中、 １は圧力室、 ３はノズル、 ６は外壁（振動板）、 ７は接着剤、 １１は圧電素子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インク供給源よりインクの供給を受ける複数の圧力室（
   １）と、 前記各圧力室（１）に共通の外壁（６）に複数の該圧力
   室（１）をカバーするように接着剤により取り付けられ
   、該各圧力室（１）に選択的に圧力を発生させる圧電素
   子（１１）と、 前記各圧力室（１）にそれぞれ連通する複数のインク噴
   射用ノズル（３）とを備えたマルチノズルインクジェッ
   トヘッドにおいて、 前記圧電素子（１１）の厚さを０．１５ｍｍより厚くし
   たことを特徴とするマルチノズルインクジェットヘッド
   。