JPH0528638U - インクジエツトヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェットヘッドのインク溜りの奥行を
長くし、反射波によるインク噴射に対する悪影響を防止
し、振動板の破損を防止するとともに高速印字を可能に
する。 【構成】 基板１の上面に振動板が貼り付けてあり、振
動板の上面に圧電素子３が装着してある。インク溜り４
は、反射波がインクの噴射に悪影響を及ぼさないように
奥行を長くしてある。加圧室６で生じた圧力波は、イン
ク溜り４内を主に所定の開き角内でインク溜りの反対側
の壁面に向って進行する。インク溜り４内には、圧力波
の進路から外れた位置に振動板を支える複数の支柱７が
設けてある。圧力波は支柱７にぶつからず、離れた位置
のインク溜りの反対側の壁に衝突するので、弱い反射波
しか発生せず、またこの弱い反射波が支柱７にぶつかる
と、その進行が妨げられるので、反射波によりインクの
噴射に悪影響を及ぼすことがない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プリンタのインクジェットヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

インクジェットヘッドの構成として、一般的に基板上にインク溜り、加圧室お よびノズル等を含むインク流路を形成し、この基板上に振動板を被せて貼着し、 さらにこの振動板の上面に圧電素子を設けものが用いられている。この構成にお いて、インク溜りから加圧室に供給されたインクは、圧電素子によって瞬間的に 加圧されてノズルからインク滴が噴射される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記した構成のインクジェットヘッドにおいては、圧電素子によって振動板に 加圧すると、大部分のエネルギーは、インクをノズルから噴射させるために使わ れる。しかし、その一部は後部連通路からインク溜りにインクを逆流させること にも使われる。これにともなって発生する圧力波は、後部連通路から一定の角度 の範囲で、インク溜り内を進行し、インク溜りの後方の壁面に衝突する。その反 射波がインク流路から加圧室に溜まっているインクを振動させる現象を起す。こ れによってインク噴射後の振動減衰時間が長くなり印字速度が遅くなる。また、 ノズルからのインクの噴射を不安定にし、インク滴量のばらつき発生や、印字位 置の不安定等の原因になっている。特にこの現象はインク溜りの奥行が短いほど 、またインクの噴射速度が早いほど著しくなる傾向があり、高速印字を阻害する 原因にもなっている。このような反射波の影響は、インク溜りを広くし奥行を長 くすることによりある程度防止可能である。しかしそうするとこんどは、薄くて 脆いガラス板でできている振動板の支持状態が悪くなり、振動板が破損し易くな るので、インク溜りを大きくすることには限度があった。

【０００４】 そこで本考案の目的は、第１に、インク溜りの奥行きを長くしても振動板が破 損しないようにすることにあり、第２に、反射波の影響を少なくすることにより 、高速印字を可能にすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案のインクジェットヘッドは、インク溜り から加圧室を介してノズルへ連通するインク流路が形成してある基板の上面に振 動板が貼着され、振動板の上面に加圧室内のインクに圧力を印加する圧電素子が 設けてあるインクジェットヘッドにおいて、インク溜りには、加圧室から発する 圧力波の進路から外れた位置に、振動板を支える複数の支柱が設けてある。

【０００６】

【作用】

複数の支柱によって、振動板が強固に支持され、インク溜りの奥行を長くして も振動板の破損が生じない。加圧室内で発生した圧力波はインク溜り内を所定の 放射角にて進行し、支柱には衝突しないで通過し、離れた位置にあるインク溜り の反対側に衝突してから弱い反射波となって折り返す。この反射波は支柱の存在 によってその進行が妨げられるから反射波が加圧室にまで及ぶことが防止される 。

【０００７】

【実施例】

以下本考案の実施例について図面を参照して説明する。 図１，図２に示すようにすように、インクジェットヘッドの基本構成として、 剛性の高いガラス板の上面に、エッチングにより、加圧室等を構成するインク流 路が形成してある。インク流路の詳細は、図の左側の近くにインク溜り４が設け てあり、このインク溜り４からは、複数の後部連通路５…が続き、各連通路５に 続いてそれぞれ加圧室６…が設けてある。インク溜り４および加圧室６の底部は 、後部連通路５よりも深くしてあり、後部連通路５は、加圧室内のインクが逆流 するのを妨げるようにさらに浅くして流路抵抗を大きくしてもよい。加圧室６の 前端部には、前部連通路８が接続されており、この前部連通路８は、先端部に向 けて徐々に浅くかつ狭くなるように形成され、基板の端部近くにてノズル９にな っている。この基板１の上面に振動板２が貼着され、振動板２の上面には、加圧 室６内のインクに加圧する圧電素子３が装着してある。

【０００８】 インク溜り４は、基板１の面積のうち大きなスペースを占めているが、この奥 行は、反射波による影響と、振動板の強度との関係から規制される。一般に、こ の奥行を２〜３ｍｍ以内にすれば、クラック発生の危険性は生じないが、代わり に、加圧室６から発する圧力波による反射波の影響を受け易くなっており、高速 印字を難しいものにする。奥行をこれよりやや長い４〜５ｍｍにすると、反射波 の影響は受けなくなる代わりに、振動板２にクラック発生の恐れが生じることが 判っている。また、圧力波の進路範囲内に障害物が存在する場合にも同様に反射 波を発生させる危険性がある。

【０００９】 図３に示すように、本実施例では、反射波の影響を受けないように、インク溜 りの奥行の長さを５ｍｍとし、反射波を生じない位置すなわち、インク溜り４内 の圧力波の進路から外れた位置に、振動板を支える支柱７…を多数配設してある 。圧力波の進路外、すなわち反射波を生じにくい位置は、後部連通路５からイン ク溜り４内への延長線から±２０°の領域を避けた位置であり、この位置に支柱 ７を設ければ、圧力波が支柱に衝突することは少ない。実際には圧力波は波動で あるから、ある角度以上の広がりが全くないとは言えない。しかしこの±２０° の範囲外では圧力波がきわめて弱くしたがってその反射波はさらに弱くなり、事 実上無視できる。なお支柱７は、インク流路等の溝を形成する際に、同時に形成 してある。

【００１０】 上記の構成において、圧電素子３に電圧を印加すると、インクをノズルから噴 射させるとともに、後部連通路５から圧力波が主に４０°（±２０°）の開き角 でインク溜り４内を反対側の壁面に向って進むが、この領域には支柱７は配設し てないため、支柱７による反射波は殆んど生じず壁面に到達してから反射する。 インク溜り４の奥行は十分に長くしてあるので、この反射波は弱いものであるが 、反射角によってはこの反射波が支柱７にぶつかってその進行が妨げられること になり、インク噴射後のノズルまたは他のノズルに対する反射波の影響はほとん ど及ばないものになる。

【００１１】 他の実施例として、支柱の設置位置が圧力波の影響を受けない位置に設置する ことが困難である場合には、支柱の断面形状を加圧室側に向かって先端部を鋭角 にした三角形状にし、これを圧力波の進路に沿って設けるようにしてもよい。こ れにより、圧力波が支柱の側面に沿って進行し易くなる。また、圧力波が支柱に 衝突しても反射波の影響が小さく、かつ振動板の補強がなされる。その他の構成 は上記実施例と同様である。

【００１２】 なお、基板の材質やインク流路等の構成は例示であり、上記に示したもの以外 に任意の材質，構成を採用しても本考案は適用可能である。

【００１３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、インク溜りに振動板を補強する支柱が設 けてあるので、ガラスの薄板で構成してある振動板を破損することがなくなり、 インク溜りの奥行を長くして圧力波の反射波の影響を小さくすることができる。 また、支柱は、インク溜り内の圧力波の進路から外れた位置に設けてあるので、 加圧室からの圧力波が支柱で反射してその反射波により、ノズル先端部のインク に振動を与えることもなくなり、高速印字が可能になる。また、圧力波がインク 溜りの壁で反射した弱い反射波の進行を支柱によって妨げることも可能であり、 反射波の悪影響を一層排除することができる。

【００１４】 支柱の断面形状を円形でなく、加圧室に向けて鋭角な先端を有する形状にする ことにより、圧力波を逃がし易く反射波を加圧室およびノズルに伝えにくいもの とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案における振動板を除いた状態を示す基板
上面の平面図である。

【図２】本考案の要部の断面図である。

【図３】支柱の位置を説明する図１の部分拡大図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 振動板 ３ 圧電素子 ４ インク溜り ５、８ インク流路 ６ 加圧室 ７ 支柱 ９ ノズル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク溜りから加圧室を介してノズルへ
   連通するインク流路が形成してある基板の上面に振動板
   が貼着され、上記振動板の上面に上記加圧室内のインク
   に圧力を印加する圧電素子が設けてあるインクジェット
   ヘッドにおいて、 上記インク溜りには、上記加圧室から発する圧力波の進
   路から外れた位置に、上記振動板を支える複数の支柱が
   設けてあることを特徴とするインクジェットヘッド。