JPH0516349A

JPH0516349A - インクジエツトヘツド

Info

Publication number: JPH0516349A
Application number: JP17665091A
Authority: JP
Inventors: Michio Shimura; 美千男志村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-07-17
Filing date: 1991-07-17
Publication date: 1993-01-26

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、インクジェットプリンタの改良に
関し、供給路側を絞ることなくノズル側への圧力伝達効
率を高めることのできるインクジェットヘッドを提供す
ることを目的としている。【構成】インクジェットヘッドは、インク滴を噴射す
るノズル２と、該ノズル２よりインク滴を噴射させる圧
力を発生させるための圧力室７と、該圧力室７にインク
を供給する供給路９と、圧力室７上にピエゾ素子５と振
動板４とで構成された圧力発生源６とを備えている。圧
力発生源６のピエゾ素子５は、供給路９上まで取り付け
られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タの改良に関するものである。

【０００２】インクジェットプリンタは、小型で低騒
音，低価格であることから、ＯＡ用プリンタとして脚光
を浴びており、特にワードプロセッサやパーソナルコン
ピュータのプリンタとしてユーザの強い要望がある。ま
た、このインクジェットプリンタは、カラー記録が容易
に行える利点もあることから、開発が急務となってい
る。

【０００３】

【従来の技術】図６は従来のインクジェットヘッドの側
面図、図７は図６のインクジェットヘッドを用いた従来
のインクジェットプリンタの要部（印字機構部）構造説
明図（図７（Ａ）は正面図、図７（Ｂ）は側面図）で、
これらの構成，作用は次の通りである。

【０００４】まず、図６において、インクジェットヘッ
ド６０は、インク滴を噴射するノズル６１が形成された
ノズル板６２と、ノズル６１よりインク滴を噴射させる
圧力を発生させる振動板６３とピエゾ素子６４より成る
圧力発生源６５を有する圧力室６６と、該圧力室６６に
インクを供給する供給路６７と、該供給路６７にインク
を供給する共通インク室６８より構成されている。ピエ
ゾ素子６４の電極は、フレキシブルプリント板６９には
んだ付け等で接続されている。

【０００５】このインクジェットヘッド６０のノズル６
１からのインク滴の噴射に際しては、フレキシブルプリ
ント板６９からピエゾ素子６４に信号を印加する。これ
により、ピエゾ素子６４が収縮することで振動板６３が
圧力室６６側に撓み、該圧力室６６に圧力が発生する。
この圧力により、ノズル６１からインク滴が噴射され
る。

【０００６】また、図７の印字機構部では、プラテン７
０により記録紙７１を搬送し、キャリッジ７２上に搭載
したインクジェットヘッド６０のピエゾ素子に選択的に
信号を印加して、ノズル６１よりインクを噴射し、記録
紙７１上に記録を行う。そしてインクジェットヘッド６
０へのインク供給は、別置きのインクタンク７３よりチ
ューブ７４を介し行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来構
造では、ノズルよりインクを噴射させる際に圧力発生源
で発生させた圧力は、ノズル側と供給路側の両方に伝わ
り、ノズル側への圧力伝達効率を高めるために供給路側
を絞ると、インク供給が円滑に行われないという問題が
あった。

【０００８】本発明は、供給路側を絞ることなくノズル
側への圧力伝達効率を高めることのできるインクジェッ
トヘッドを提供することを目的としている。

【０００９】

【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、インク滴を噴射するノズルと、該ノズ
ルよりインク滴を噴射させる圧力を発生するための圧力
室と、該圧力室にインクを供給する供給路と、前記圧力
室上にピエゾ素子と振動板とで構成された圧力発生源と
を備えたインクジェットヘッドにおいて、前記圧力発生
源のピエゾ素子を前記供給路上まで取り付けたことを特
徴とする構成（第１の構成）とする。

【００１０】また、インク滴を噴射するノズルと、該ノ
ズルよりインク滴を噴射させる圧力を発生するための圧
力室と、該圧力室にインクを供給する供給路と、前記圧
力室上にピエゾ素子と振動板とで構成された圧力発生源
とを備えたインクジェットヘッドにおいて、前記圧力室
のインク供給側の周辺に、浅く掘り下げた補助供給路を
設け、前記圧力発生源のピエゾ素子を前記補助供給路ま
で取り付けたことを特徴とする構成（第２の構成）とす
る。

【００１１】また、インク滴を噴射するノズルと、該ノ
ズルよりインク滴を噴射させる圧力を発生するための圧
力室と、該圧力室にインクを供給する供給路とを有する
ヘッド本体と、前記圧力室に対応させてピエゾ素子と振
動板とで構成された圧力発生源とを備えたインクジェッ
トヘッドにおいて、前記圧力発生源を前記ヘッド本体か
ら結合可能に分離し、かつ前記振動板に、前記圧力室に
対向する該圧力室より小さいサイズの凸部を設けて、該
凸部の凹側内に前記ピエゾ素子を配置するとともに、前
記ヘッド本体の前記圧力発生源と対向する面に、前記ヘ
ッド本体と前記圧力発生源を結合する際に前記振動板の
凸部により前記圧力室内に絞り込まれる補助振動板を設
け、前記圧力発生源で発生した圧力を効率よく伝えるよ
うにしたことを特徴とする構成（第３の構成）とする。

【００１２】

【作用】第３の構成の場合は、ヘッド本体と圧力発生源
とを結合して使用される。いずれの構成の場合も、印字
に際しピエゾ素子に通電すると、ピエゾ素子が収縮する
ことで振動板が圧力側に撓む。これにより、圧力室に圧
力が発生し、ノズルからインクが噴射される。

【００１３】この際に、第１の構成の場合は、ピエゾ素
子が供給路までかかっているために、供給路の流路抵抗
が一時的に上昇し、圧力室からノズルへの圧力伝達は効
率良く行われる。そして、第２の構成の場合は、ピエゾ
素子が補助供給路までかかっているために、補助供給路
の流路抵抗が一時的に上昇し、圧力室からノズルへの圧
力伝達効率は向上する。また、第３の構成の場合は、ヘ
ッドの低コスト化として、ヘッド本体と圧力発生源を分
離させ、圧力発生源で発生した圧力のヘッド本体への伝
達は、振動板の凸部で補助振動板を絞り込ませて、伝達
効率を向上するようにする。

【００１４】

【実施例】以下、図１乃至図５に関連して本発明の実施
例を説明する。

【００１５】図１に第１の実施例を示す。

【００１６】図１は本例のインクジェットヘッドでの側
面図で、インクジェットヘッド１は、インク滴を噴射す
るノズル２を形成したノズル板３と、ノズル２よりイン
ク滴を噴射させる圧力を発生する振動板４とピエゾ素子
５とより成る圧力発生源６を有する圧力室７と、該圧力
室７に共通インク室８よりインクを供給する供給路９と
を備えている。

【００１７】圧力発生源６のピエゾ素子５は、供給路９
上まで取り付けられ、該ピエゾ素子５の電極は、フレキ
シブルプリント板１０にはんだ付け等で接続されてい
る。また、インクジェットヘッド１には、共通インク室
８にインクを補充するインクタンク１１が取り付けられ
ている。

【００１８】いま、印字に際しピエゾ素子５に電圧を印
加すると、該ピエゾ素子５が収縮することで振動板４が
圧力室７側及び供給路９側に撓み、供給路９の流路抵抗
を一時的に上昇させるため、供給路９側への圧力の伝わ
りが減少し、圧力室７内で発生した圧力はノズル２側に
効率良く伝達される。

【００１９】図２に第２の実施例を示す。

【００２０】図２は本例のインクジェットヘッドの側面
図で、インクジェットヘッド２１は、インク滴を噴射す
るノズル２２を形成したノズル板２３と、ノズル２２よ
りインク滴を噴射させる圧力を発生する振動板２４とピ
エゾ素子２５とより成る圧力発生源２６を有する圧力室
２７と、該圧力室２７の周辺を浅く掘り下げた補助供給
路２８Ａと、該補助供給路２８Ａに共通インク室２９よ
りインクを供給する供給路２８Ｂとを備えている。

【００２１】圧力発生源２６のピエゾ素子２５は補助供
給路２８Ａ上まで取り付けられ、該ピエゾ素子２５の電
極は、フレキシブルプリント板１０にはんだ付け等で接
続されている。また、インクジェットヘッド２１には、
共通インク室２９にインクを補充するインクタンク１１
が取り付けられている。

【００２２】印字に際しピエゾ素子２５に電圧を印加す
ると、前例と同様に振動板２４が圧力室２７側に撓み、
補助供給路２８Ａの流路抵抗を一時的に上昇させるた
め、供給路２８Ｂへの圧力の伝わりが減少し、圧力室２
７内で発生した圧力はノズル２２側に効率良く伝達され
る。

【００２３】図３乃至図５に第３の実施例を示す。

【００２４】図３は本例のインクジェットヘッドの側面
図で、インクジェットヘッド３１は、インク滴を噴射す
るノズル３２を形成したノズル板３３と、ノズル３２よ
りインク滴を噴射させる圧力を発生させる圧力室３４
と、該圧力室３４に供給路３５を介しインクを供給する
共通インク室３６と、圧力室３４を覆う補助振動板３７
と、共通インク室３６にインクを補充するインクタンク
３８とを一体化して成るヘッド本体３９に、圧力発生部
４０を分離可能に取り付けて構成されている。

【００２５】圧力発生部４０は、振動板４１とピエゾ素
子４２とより成る圧力発生源４３に、カバー４４を取り
付けた一体構造のものである。振動板４１には、各圧力
室３４に対応する凸部４５が形成され、ピエゾ素子４２
はこの凸部４５の凹側に接着されている。ピエゾ素子４
２の電極は、フレキシブルプリント板４６に、はんだ付
け等で接続されている。

【００２６】図４は上記インクジェットヘッド３１の実
装構造説明図（図４（Ａ）は正面図、図４（Ｂ）は側面
図）で、圧力発生部４０はキャリッジ４７上に固定さ
れ、アーム状の押え板４８は、ラック４９とピニオン５
０で開閉できるように、ピン５１を介しキャリッジ４７
に支持されている。ヘッド本体３９は、押え板４８によ
り、圧力発生部４０との間にクランプされて実装され
る。押え板４８の開閉は、モータ５２によりピニオン５
０を回転させることにより行われる。ピニオン５０が図
４（Ｂ）の時計方向に回転すると、ラック４９は左方に
移動し、該ラック４９のピン５３と長穴５４を介し係合
する押え板４８は閉じる。また、ピニオン５０が反時計
方向に回転すると押え板４８は開く。

【００２７】図５は、このように実装されたインクジェ
ットヘッドのヘッド本体クランプ状態を示す側面図で、
補助振動板３７は、圧力発生源４３の凸部４５により、
該凸部４５になじむように圧力室３４上より撓ませて絞
り成形されている。圧力発生部４０からヘッド本体３９
への圧力伝達は、この補助振動板３７の絞り成形された
部分を介し行われるが、供給路３５側への圧力の伝わり
が凸部４５の突出により減少する。従って、前例と同様
に、ノズル側への圧力伝達効率を高めることができる。
また本例の場合は、圧力発生部が、ヘッド本体と分離さ
れていて、ヘッド本体交換時にも使用できるため、コス
ト的に有利である。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、供
給路を絞ることなくノズル側への圧力伝達効率を高める
ことができ、ピエゾ素子を小さくすることが可能にな
る。また、供給路側への圧力の伝わりが減少し、インク
供給を円滑に行うことが可能となった。このことは、ヘ
ッドの小型化及び高速化を図る上できわめて有利とな
る。さらに、ヘッド本体と圧力発生部を分離することに
より、ヘッドの低コスト化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のインクジェットヘッド
の側面図である。

【図２】本発明の第２の実施例のインクジェットヘッド
の側面図である。

【図３】本発明の第３の実施例のインクジェットヘッド
の側面図である。

【図４】本発明の第３の実施例のインクジェットヘッド
実装構造説明図で、図４（Ａ）は正面図、図４（Ｂ）は
側面図である。

【図５】本発明の第３の実施例のヘッド本体クランプ状
態を示す側面図である。

【図６】従来のインクジェットヘッドの側面図である。

【図７】図６のインクジェットヘッドを用いた従来のイ
ンクジェットプリンタの要部構造説明図で、図７（Ａ）
は正面図、図７（Ｂ）は側面図である。

【符号の説明】

１，２１，３１インクジェットヘッド２，２２，３２ノズル４，２４，４１振動板５，２５，４２ピエゾ素子６，２６，４３圧力発生源７，２７，３４圧力室９，２８Ｂ，３５供給路２８Ａ補助供給路３７補助振動板３９ヘッド本体４０圧力発生部４５凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク滴を噴射するノズル（２）と、該
ノズル（２）よりインク滴を噴射させる圧力を発生する
ための圧力室（７）と、該圧力室（７）にインクを供給
する供給路（９）と、前記圧力室（７）上にピエゾ素子
（５）と振動板（４）とで構成された圧力発生源（６）
とを備えたインクジェットヘッドにおいて、前記圧力発生源（６）のピエビ素子（５）を、前記供給
路（９）上まで取り付けたことを特徴とするインクジェ
ットヘッド。
【請求項２】インク滴を噴射するノズル（２２）と、
該ノズル（２２）よりインク滴を噴射する圧力を発生す
るための圧力室（２７）と、該圧力室（２７）にインク
を供給する供給路（２８Ｂ）と、前記圧力室（２７）上
にピエゾ素子と振動板（２４）とで構成された圧力発生
源（２６）とを備えたインクジェットヘッドにおいて、前記圧力室（２７）のインク供給側の周辺に、浅く堀り
下げた補助供給路（２８Ａ）を設け、前記圧力発生源（２６）のピエゾ素子（２５）を、前記
補助供給路（２８Ａ）まで取り付けたことを特徴とする
インクジェットヘッド。
【請求項３】インク滴を噴射するノズル（３２）と、
該ノズル（３２）よりインク滴を噴射させる圧力を発生
するための圧力室（３４）と、該圧力室（３４）にイン
クを供給する供給路（３５）とを有するヘッド本体（３
９）と、前記圧力室（３４）に対応させてピエゾ素子（４２）と
振動板（４１）とで構成された圧力発生源（４３）とを
備えたインクジェットヘッドにおいて、前記圧力発生源（４３）を前記ヘッド本体（３９）から
結合可能に分離し、かつ、前記振動板（４１）に、前記
圧力室（３４）に対向する該圧力室（３４）より小サイ
ズの凸部（４５）を設けて、該凸部（４５）の凹側内に
前記ピエゾ素子（４２）を配置するとともに、前記ヘッ
ド本体（３９）の前記圧力発生源（４３）と対向する面
に、前記ヘッド本体（３９）と前記圧力発生源（４３）
を結合する際に前記振動板（４１）の凸部（４５）によ
り前記圧力室（３４）内に絞り込まれる補助振動板（３
７）を設け、前記圧力発生源（４３）で発生した圧力を
効率よく伝えるようにしたことを特徴とするインクジェ
ットヘッド。