JPH0596724A - インクジエツトヘツド - Google Patents
インクジエツトヘツドInfo
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- JPH0596724A JPH0596724A JP22993591A JP22993591A JPH0596724A JP H0596724 A JPH0596724 A JP H0596724A JP 22993591 A JP22993591 A JP 22993591A JP 22993591 A JP22993591 A JP 22993591A JP H0596724 A JPH0596724 A JP H0596724A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- ink
- piezoelectric elements
- nozzle
- pressure chamber
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ノズルから記録媒体にインク滴を飛翔させて記
録を行なうインクジェットヘッドに関し、多数の圧電素
子を各圧力室に対応して高精度にかつ能率的に位置決め
実装可能とすることを目的とする。 【構成】各ノズル１に通じる圧力室内のインクに圧力を
加える圧電素子が各圧力室ごとに配設されているインク
ジェットヘッドにおいて、各圧電素子71、72…7n-1、7n
の一端同士が一体に連結している構成とする。
録を行なうインクジェットヘッドに関し、多数の圧電素
子を各圧力室に対応して高精度にかつ能率的に位置決め
実装可能とすることを目的とする。 【構成】各ノズル１に通じる圧力室内のインクに圧力を
加える圧電素子が各圧力室ごとに配設されているインク
ジェットヘッドにおいて、各圧電素子71、72…7n-1、7n
の一端同士が一体に連結している構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ノズルから記録媒体に
インク滴を飛翔させて記録を行なうインクジェットヘッ
ドに関する。
インク滴を飛翔させて記録を行なうインクジェットヘッ
ドに関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は従来のインクジェットヘッドの部
分破断斜視図である。インクジェットヘッドの先端には
ノズル１の列を有し、各ノズル１は各インク流路２を介
して、インク室３と連通しており、インク流路２の途中
に圧力室４を有している。５は、インク室３へのインク
供給口である。インク流路２の上には、振動板６が積層
されており、その上に、各圧力室４ごとに圧電素子７が
積層接着されている。11はキャリッジへの取付け孔であ
る。
分破断斜視図である。インクジェットヘッドの先端には
ノズル１の列を有し、各ノズル１は各インク流路２を介
して、インク室３と連通しており、インク流路２の途中
に圧力室４を有している。５は、インク室３へのインク
供給口である。インク流路２の上には、振動板６が積層
されており、その上に、各圧力室４ごとに圧電素子７が
積層接着されている。11はキャリッジへの取付け孔であ
る。
【０００３】図10は図９のインク流路２に沿った位置の
断面図である。各圧電素子７に、選択的にパルス電圧を
印加することにより、圧電素子７が変形して振動板６が
破線で示すように圧力室４側に変形する。このときの圧
力室４内の圧力上昇によって、ノズル１からインク滴８
が飛び出し、記録媒体９に付着する。
断面図である。各圧電素子７に、選択的にパルス電圧を
印加することにより、圧電素子７が変形して振動板６が
破線で示すように圧力室４側に変形する。このときの圧
力室４内の圧力上昇によって、ノズル１からインク滴８
が飛び出し、記録媒体９に付着する。
【０００４】ところで、高解像度の記録を行なうには、
より多くのノズルを接近して設ける必要があるため、印
字品質を上げるには、より多くの圧電素子７を接近して
配設する必要があるが、各圧力室４に対応して多数の圧
電素子７を正確に位置決め配置することが困難であり、
量産性に欠ける。
より多くのノズルを接近して設ける必要があるため、印
字品質を上げるには、より多くの圧電素子７を接近して
配設する必要があるが、各圧力室４に対応して多数の圧
電素子７を正確に位置決め配置することが困難であり、
量産性に欠ける。
【０００５】図11は従来の圧電素子の実装方法を示す斜
視図である。圧電素子７をインクジェットヘッドに実装
するには、各圧電素子７を振動板６に位置決めして接着
した後、インク流路２を有する流路板10に振動板６を位
置決め固定する。そのため、図11に示すように、位置決
め用治具12に、図９の各圧力室４に対応する位置に貫通
窓13を開けておき、この位置決め治具12を振動板６に位
置決めして重ねる。そして、接着剤の着いた圧電素子７
を、各貫通孔13に嵌め込んで接着することで、振動板６
に接着固定する。
視図である。圧電素子７をインクジェットヘッドに実装
するには、各圧電素子７を振動板６に位置決めして接着
した後、インク流路２を有する流路板10に振動板６を位
置決め固定する。そのため、図11に示すように、位置決
め用治具12に、図９の各圧力室４に対応する位置に貫通
窓13を開けておき、この位置決め治具12を振動板６に位
置決めして重ねる。そして、接着剤の着いた圧電素子７
を、各貫通孔13に嵌め込んで接着することで、振動板６
に接着固定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のイン
クジェットヘッドは、位置決め治具12を用いて、各圧電
素子７を１個ずつ振動板６上に位置決めして接着し、こ
の振動板６を流路板10に位置決めして重ね、接着しなけ
ればならない。そのため、多数の圧電素子７を各圧力室
４に高精度に位置決めして実装する作業が困難であり、
特に高解像度の印字を可能とするために、多数の圧電素
子７を高精度に位置決めして実装することが困難であ
り、作業性が悪い。
クジェットヘッドは、位置決め治具12を用いて、各圧電
素子７を１個ずつ振動板６上に位置決めして接着し、こ
の振動板６を流路板10に位置決めして重ね、接着しなけ
ればならない。そのため、多数の圧電素子７を各圧力室
４に高精度に位置決めして実装する作業が困難であり、
特に高解像度の印字を可能とするために、多数の圧電素
子７を高精度に位置決めして実装することが困難であ
り、作業性が悪い。
【０００７】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、多数の圧電素子を各圧力室に対応して高精度に
かつ能率的に位置決め実装可能とすることにある。
着目し、多数の圧電素子を各圧力室に対応して高精度に
かつ能率的に位置決め実装可能とすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１は本発明によるイン
クジェットヘッドの基本原理を説明する平面図である。
請求項１の発明は、各ノズル１に通じる圧力室内のイン
クに圧力を加える圧電素子が各圧力室ごとに配設されて
いるインクジェットヘッドにおいて、各圧電素子71、72
…7nの一端同士が一体に連結している構成である。
クジェットヘッドの基本原理を説明する平面図である。
請求項１の発明は、各ノズル１に通じる圧力室内のイン
クに圧力を加える圧電素子が各圧力室ごとに配設されて
いるインクジェットヘッドにおいて、各圧電素子71、72
…7nの一端同士が一体に連結している構成である。
【０００９】請求項２の発明は、図４に示すように、前
記の各圧電素子71、72…7n-1、7nが放射状に拡がってお
り、基端で一体に連結している。しかも連結部28側がノ
ズル側に向くように配置されている。
記の各圧電素子71、72…7n-1、7nが放射状に拡がってお
り、基端で一体に連結している。しかも連結部28側がノ
ズル側に向くように配置されている。
【００１０】請求項３の発明は、前記の各圧電素子71、
72…7n-1、7nが、電極を介して複数枚重ねて接着されて
いる構成である。
72…7n-1、7nが、電極を介して複数枚重ねて接着されて
いる構成である。
【００１１】
【作用】請求項１のように、各圧電素子71、72…7nの一
端同士が一体に連結している構成では、各圧電素子71、
72…7nは、インクジェットヘッドに実装したときに、各
圧力室の真上に位置するように、予め各圧力室４に対応
するように位置決めして形成されている。また従来のよ
うに多数の圧電素子７を一個ずつ治具を用いて位置決め
し接着するのと異なり、一体型の圧電素子7aを一個のみ
振動板６に位置決めして接着すれば足りるため、多数の
圧電素子71、72…7nのインクジェットヘッドへの実装が
容易になる。そのため、解像度の高い印字を行なうため
に多数のノズルを有するインクジェットヘッドに特に有
効である。
端同士が一体に連結している構成では、各圧電素子71、
72…7nは、インクジェットヘッドに実装したときに、各
圧力室の真上に位置するように、予め各圧力室４に対応
するように位置決めして形成されている。また従来のよ
うに多数の圧電素子７を一個ずつ治具を用いて位置決め
し接着するのと異なり、一体型の圧電素子7aを一個のみ
振動板６に位置決めして接着すれば足りるため、多数の
圧電素子71、72…7nのインクジェットヘッドへの実装が
容易になる。そのため、解像度の高い印字を行なうため
に多数のノズルを有するインクジェットヘッドに特に有
効である。
【００１２】請求項２の発明は、各圧電素子71、72…7n
が扇子の骨のように、放射状に拡がっているため、高硬
度の圧電素子を一体に連結した形状に切削加工するのが
容易となる。しかも、放射状の圧電素子71、72…7nの連
結部28側がノズル側に向くように配置されているため、
各インク流路も放射状に配置され、その中心位置にノズ
ルが集中していることになる。
が扇子の骨のように、放射状に拡がっているため、高硬
度の圧電素子を一体に連結した形状に切削加工するのが
容易となる。しかも、放射状の圧電素子71、72…7nの連
結部28側がノズル側に向くように配置されているため、
各インク流路も放射状に配置され、その中心位置にノズ
ルが集中していることになる。
【００１３】その結果、各圧力室とノズルまでの距離が
一定となるため、各圧力室からノズル先端までの圧力の
伝達時間が均等となり、かつ圧力の減衰量も一定とな
る。したがって、どのノズルから飛び出すインク滴も、
その大きさが一定となり、かつ圧電素子に信号電圧を印
加してからインク滴が記録媒体に到達するまでの時間
も、各ノズル間で一定となり、印字品質が向上する。
一定となるため、各圧力室からノズル先端までの圧力の
伝達時間が均等となり、かつ圧力の減衰量も一定とな
る。したがって、どのノズルから飛び出すインク滴も、
その大きさが一定となり、かつ圧電素子に信号電圧を印
加してからインク滴が記録媒体に到達するまでの時間
も、各ノズル間で一定となり、印字品質が向上する。
【００１４】請求項３は、多数の圧電素子71、72…7nの
一端が連結している一体型の圧電素子が、複数枚の圧電
素子を積層した構成なため、電圧印加したときの圧電素
子の変位および駆動力が大きくなり、低電圧で確実にイ
ンク滴を飛翔させることができる。
一端が連結している一体型の圧電素子が、複数枚の圧電
素子を積層した構成なため、電圧印加したときの圧電素
子の変位および駆動力が大きくなり、低電圧で確実にイ
ンク滴を飛翔させることができる。
【００１５】
【実施例】次に本発明によるインクジェットヘッドが実
際上どのように具体化されるかを実施例で説明する。図
２は一体型圧電素子の第一実施例を示す斜視図であり、
図９に示すように各圧力室４が平行に並んでいるインク
ジェットヘッドに適用されるものである。
際上どのように具体化されるかを実施例で説明する。図
２は一体型圧電素子の第一実施例を示す斜視図であり、
図９に示すように各圧力室４が平行に並んでいるインク
ジェットヘッドに適用されるものである。
【００１６】この実施例は、各圧電素子71、72…7n-1、
7nが櫛歯状に並んでいる。すなわち、図９における各圧
力室４が平行に並んでいるため、それに対応して各圧電
素子71、72…7n-1、7nも平行に並んでいる。しかも、各
圧力室４…が円弧状にずれているため、各圧電素子71、
72…7n-1、7nも円弧状にずらして形成されている。
7nが櫛歯状に並んでいる。すなわち、図９における各圧
力室４が平行に並んでいるため、それに対応して各圧電
素子71、72…7n-1、7nも平行に並んでいる。しかも、各
圧力室４…が円弧状にずれているため、各圧電素子71、
72…7n-1、7nも円弧状にずらして形成されている。
【００１７】この実施例では、一体型の圧電素子7aに位
置決め孔14が開けられており、また振動板６にも位置決
め孔15が開けられている。そのため、治具16の二本の位
置決めピン17が位置決め孔15に入るように、治具16上に
振動板６を重ねた状態で、接着剤の付いた一体型の圧電
素子7aの位置決め孔14にピン17が入るように、振動板６
上に一体型の圧電素子7aを重ねて接着する。
置決め孔14が開けられており、また振動板６にも位置決
め孔15が開けられている。そのため、治具16の二本の位
置決めピン17が位置決め孔15に入るように、治具16上に
振動板６を重ねた状態で、接着剤の付いた一体型の圧電
素子7aの位置決め孔14にピン17が入るように、振動板６
上に一体型の圧電素子7aを重ねて接着する。
【００１８】一方、図９に示すインクジェットヘッドの
流路板にも、鎖線で示す位置に予め位置決め孔18を開け
ておき、治具16上に、ピン17が流路板の位置決め孔18に
入るように、治具16上に流路板を重ねた状態で、前記の
ように一体型の圧電素子7aが接着された振動板６および
一体型の圧電素子7aの位置決め孔15、14にピン17が入る
ように重ねて、流路板10に振動板６を接着することでイ
ンクジェットヘッドが完成する。
流路板にも、鎖線で示す位置に予め位置決め孔18を開け
ておき、治具16上に、ピン17が流路板の位置決め孔18に
入るように、治具16上に流路板を重ねた状態で、前記の
ように一体型の圧電素子7aが接着された振動板６および
一体型の圧電素子7aの位置決め孔15、14にピン17が入る
ように重ねて、流路板10に振動板６を接着することでイ
ンクジェットヘッドが完成する。
【００１９】このように、各圧電素子71、72…7n-1、7n
が一体に連結されているため、振動板６に接着したり、
振動板６を流路板10に接着する際に、位置決め孔を利用
して一斉に位置決めでき、各圧電素子71、72…7n-1、7n
を流路板10の各圧力室に高精度にかつ能率的に位置決め
でき、圧力室を多数有する高解像度のインクジェットヘ
ッドの製造に極めて有効である。なお、一体型の圧電素
子7aと振動板６、振動板６と流路板10との位置決めとし
て、位置決め孔に治具のピンを入れる方式を例示した
が、これに限定されるものではない。
が一体に連結されているため、振動板６に接着したり、
振動板６を流路板10に接着する際に、位置決め孔を利用
して一斉に位置決めでき、各圧電素子71、72…7n-1、7n
を流路板10の各圧力室に高精度にかつ能率的に位置決め
でき、圧力室を多数有する高解像度のインクジェットヘ
ッドの製造に極めて有効である。なお、一体型の圧電素
子7aと振動板６、振動板６と流路板10との位置決めとし
て、位置決め孔に治具のピンを入れる方式を例示した
が、これに限定されるものではない。
【００２０】ところで、圧電素子は硬度が極めて高いた
め、図１、図２のように櫛歯状の圧電素子71、72…7
n-1、7nを形成するには、ダイヤモンドカッタで切削加
工する必要があるが、各圧電素子71、72…7n-1、7n間の
根元部をコ字状に切削するのが極めて困難である。ま
た、図９のように各圧力室４を平行に配置すると、中央
のインク流路は、ノズル１とインク流路２がほぼ一直線
になっているのに対し、ノズル１のピッチよりも圧力室
４のピッチがはるかに大きいために、外側のインク流路
２は、ノズル１から圧力室４までの距離が大きくなって
いる。
め、図１、図２のように櫛歯状の圧電素子71、72…7
n-1、7nを形成するには、ダイヤモンドカッタで切削加
工する必要があるが、各圧電素子71、72…7n-1、7n間の
根元部をコ字状に切削するのが極めて困難である。ま
た、図９のように各圧力室４を平行に配置すると、中央
のインク流路は、ノズル１とインク流路２がほぼ一直線
になっているのに対し、ノズル１のピッチよりも圧力室
４のピッチがはるかに大きいために、外側のインク流路
２は、ノズル１から圧力室４までの距離が大きくなって
いる。
【００２１】このように外側のインク流路２は圧力室４
からノズル１までの距離が大きいため、各圧電素子71、
72…7n-1、7nで各圧力室４に加わった圧力がノズル１ま
で伝達するまでの減衰量が大きく、インク滴の飛翔力お
よび飛翔速度が低下する。しかも、圧力がノズル１まで
伝達する所要時間も長くなる。
からノズル１までの距離が大きいため、各圧電素子71、
72…7n-1、7nで各圧力室４に加わった圧力がノズル１ま
で伝達するまでの減衰量が大きく、インク滴の飛翔力お
よび飛翔速度が低下する。しかも、圧力がノズル１まで
伝達する所要時間も長くなる。
【００２２】インクジェットヘッドによる印字は、イン
クジェットヘッドを高速で移動させながらドットを印字
し、ドットの組み合わせで文字などを構成するが、前記
のように中央のノズル１と外側のノズル１とで圧力の伝
達条件が異なると、設計どおりの整った文字を印字でき
ず、印字品質が低下する。
クジェットヘッドを高速で移動させながらドットを印字
し、ドットの組み合わせで文字などを構成するが、前記
のように中央のノズル１と外側のノズル１とで圧力の伝
達条件が異なると、設計どおりの整った文字を印字でき
ず、印字品質が低下する。
【００２３】図３〜図７は、このような問題を一掃でき
る第二実施例を示す図である。図３は第二実施例による
流路板10ａの平面図とｂ−ｂ断面図である。ノズル１を
中心にして放射状にインク流路２が形成されており、ノ
ズル１から等距離の位置に圧力室４が形成されている。
このように、中央側のノズルも外側のノズルも、ノズル
１−インク流路２−圧力室４の経路が同じ寸法なため、
圧力室４で発生した圧力がノズル１まで到達する時間も
圧力の減衰量も均一となり、インクの飛翔力、飛翔速度
がすべてのノズルで同等となる。その結果、どのノズル
も、ドットの印字条件が同じとなり、設計どおりの整っ
た文字を印字できる。
る第二実施例を示す図である。図３は第二実施例による
流路板10ａの平面図とｂ−ｂ断面図である。ノズル１を
中心にして放射状にインク流路２が形成されており、ノ
ズル１から等距離の位置に圧力室４が形成されている。
このように、中央側のノズルも外側のノズルも、ノズル
１−インク流路２−圧力室４の経路が同じ寸法なため、
圧力室４で発生した圧力がノズル１まで到達する時間も
圧力の減衰量も均一となり、インクの飛翔力、飛翔速度
がすべてのノズルで同等となる。その結果、どのノズル
も、ドットの印字条件が同じとなり、設計どおりの整っ
た文字を印字できる。
【００２４】なお、流路板10ａは、樹脂やセラミックス
を成型したり、エッチングや切削などで形成することも
できる。
を成型したり、エッチングや切削などで形成することも
できる。
【００２５】図４は第二実施例における一体型圧電素子
7bと振動板６の平面図である。この実施例における一体
型の圧電素子7bは、各圧電素子71、72…7n-1、7nが放射
状に開いている。そのため、各圧電素子71、72…7n-1、
7nの幅Ｗが全長にわたってほぼ同じ寸法とすると、隣接
する圧電素子71、72…7n-1、7n間は、Ｖ字状の切り込み
19となるので、コ字状の窪み29を有する図２の一体型圧
電素子7aと違って、各圧電素子71、72…7n-1、7nのダイ
ヤモンドカッタによる切削形成が容易になる。
7bと振動板６の平面図である。この実施例における一体
型の圧電素子7bは、各圧電素子71、72…7n-1、7nが放射
状に開いている。そのため、各圧電素子71、72…7n-1、
7nの幅Ｗが全長にわたってほぼ同じ寸法とすると、隣接
する圧電素子71、72…7n-1、7n間は、Ｖ字状の切り込み
19となるので、コ字状の窪み29を有する図２の一体型圧
電素子7aと違って、各圧電素子71、72…7n-1、7nのダイ
ヤモンドカッタによる切削形成が容易になる。
【００２６】また振動板６は、扇子状の一体型圧電素子
7bを位置決めするために、予め位置決め線20が印刷され
ており、この振動板６上に、接着剤が塗布された一体型
の圧電素子7bを重ね、その両側縁21、22を前記の位置決
め線20に位置合わせすることで、一体型の圧電素子7bと
振動板６との位置合わせ／接着が完了し、図５のように
一体型圧電素子7bが接着された振動板６が得られる。
7bを位置決めするために、予め位置決め線20が印刷され
ており、この振動板６上に、接着剤が塗布された一体型
の圧電素子7bを重ね、その両側縁21、22を前記の位置決
め線20に位置合わせすることで、一体型の圧電素子7bと
振動板６との位置合わせ／接着が完了し、図５のように
一体型圧電素子7bが接着された振動板６が得られる。
【００２７】この振動板６を、図３の流路板10ａに重ね
て接着することで、インクジェットヘッドが完成する。
このときの位置決めは、流路板10ａおよび振動板６に予
め開けられた孔23、24を用いて行われる。こうして一体
型の圧電素子7bが実装されたインクジェットヘッドは、
各圧電素子71、72…7n-1、7nが流路板10ａの各圧力室４
の真上に位置決めされているため、圧電素子71、72…7n
-1、7nの変位によって、対応する圧力室４を加圧するこ
とができる。
て接着することで、インクジェットヘッドが完成する。
このときの位置決めは、流路板10ａおよび振動板６に予
め開けられた孔23、24を用いて行われる。こうして一体
型の圧電素子7bが実装されたインクジェットヘッドは、
各圧電素子71、72…7n-1、7nが流路板10ａの各圧力室４
の真上に位置決めされているため、圧電素子71、72…7n
-1、7nの変位によって、対応する圧力室４を加圧するこ
とができる。
【００２８】図６はこの実施例におけるインクジェット
ヘッドを、図３におけるｂ−ｂ位置で切断した断面図で
ある。図２の実施例と違って、圧電素子713 が、ノズル
１側から圧力室４上に延びている。そして、図示のよう
に各圧電素子71、72…7n-1、7nの先端が、圧力室４の中
心に位置するように配置した場合は、各圧電素子71、72
…7n-1、7nの先端が、鎖線で示すように圧力室４側に変
位することで、圧力室４中のインクに圧力が加わる。
ヘッドを、図３におけるｂ−ｂ位置で切断した断面図で
ある。図２の実施例と違って、圧電素子713 が、ノズル
１側から圧力室４上に延びている。そして、図示のよう
に各圧電素子71、72…7n-1、7nの先端が、圧力室４の中
心に位置するように配置した場合は、各圧電素子71、72
…7n-1、7nの先端が、鎖線で示すように圧力室４側に変
位することで、圧力室４中のインクに圧力が加わる。
【００２９】これに対し、図７に示すように、各圧電素
子71、72…7n-1、7nをさらに長くして、それぞれの圧電
素子71、72…7n-1、7nの中央と圧力室４の中央とが一致
するように構成し、かつ両面の電極への印加電圧の極性
を逆にすることにより、鎖線で示すように、圧電素子
71、72…7n-1、7nの中央部を圧力室４側に湾曲させるこ
とで、圧力室４中を加圧することもできる。
子71、72…7n-1、7nをさらに長くして、それぞれの圧電
素子71、72…7n-1、7nの中央と圧力室４の中央とが一致
するように構成し、かつ両面の電極への印加電圧の極性
を逆にすることにより、鎖線で示すように、圧電素子
71、72…7n-1、7nの中央部を圧力室４側に湾曲させるこ
とで、圧力室４中を加圧することもできる。
【００３０】以上の各実施例では、各圧電素子71、72…
7n-1、7nに駆動電圧を印加するための電極の説明が省か
れているが、図５の各圧電素子71、72…7n-1、7n上に斜
線で示した部分25が個別電極であり、フレキシブルプリ
ントケーブル26などを介して、駆動回路に接続される。
また、各圧電素子71、72…7n-1、7nと振動板６との間に
は、共通電極が導電性接着剤などで接着され、アースに
接続される。なお、振動板６を共通電極として兼用する
こともできる。
7n-1、7nに駆動電圧を印加するための電極の説明が省か
れているが、図５の各圧電素子71、72…7n-1、7n上に斜
線で示した部分25が個別電極であり、フレキシブルプリ
ントケーブル26などを介して、駆動回路に接続される。
また、各圧電素子71、72…7n-1、7nと振動板６との間に
は、共通電極が導電性接着剤などで接着され、アースに
接続される。なお、振動板６を共通電極として兼用する
こともできる。
【００３１】ところで、インク滴を確実に飛翔させるに
は、圧力室４中のインクを十分に加圧する必要がある
が、そのために、各圧電素子71、72…7n-1、7nの両面の
個別電極25と共通電極間に十分大きな電圧を印加しなけ
ればならない。これに対し図８は、各圧電素子71、72…
7n-1、7nを、間に共通電極27を挟んで積層接着した構成
である。この図は、圧電素子71、72…7n-1、7nを２層に
積層した例であり、この実施例における圧電素子の変位
量u0と駆動力F0を計算すると次のようになる。
は、圧力室４中のインクを十分に加圧する必要がある
が、そのために、各圧電素子71、72…7n-1、7nの両面の
個別電極25と共通電極間に十分大きな電圧を印加しなけ
ればならない。これに対し図８は、各圧電素子71、72…
7n-1、7nを、間に共通電極27を挟んで積層接着した構成
である。この図は、圧電素子71、72…7n-1、7nを２層に
積層した例であり、この実施例における圧電素子の変位
量u0と駆動力F0を計算すると次のようになる。
【００３２】
【数１】 ここに、ｄ：圧電定数 ts：共通電極の厚さ Ｖ：印加
電圧
電圧
【００３３】
【数２】 ここに、Ｙ：ヤング率（圧電素子） このように複数枚の圧電素子を積層して接着すると、変
位量および駆動力を増大でき、変位量および駆動力を従
来と同じ量とすれば、印加電圧を低減できる。したがっ
て、前記の各実施例における各圧電素子71、72…7n-1、
7nを、このように電極を挟んで複数枚重ねて接着した構
成とすることにより、印加電圧を低減できる。
位量および駆動力を増大でき、変位量および駆動力を従
来と同じ量とすれば、印加電圧を低減できる。したがっ
て、前記の各実施例における各圧電素子71、72…7n-1、
7nを、このように電極を挟んで複数枚重ねて接着した構
成とすることにより、印加電圧を低減できる。
【００３４】このように積層した複数枚の圧電素子71、
72…7n-1、7nの上下面に個別電極25を有する構成では、
各圧電素子71、72…7n-1、7nと振動板６との間に絶縁層
を形成して、各圧電素子71、72…7n-1、7n間を絶縁する
必要がある。
72…7n-1、7nの上下面に個別電極25を有する構成では、
各圧電素子71、72…7n-1、7nと振動板６との間に絶縁層
を形成して、各圧電素子71、72…7n-1、7n間を絶縁する
必要がある。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、インクジ
ェットヘッドの各圧電素子71、72…7n -1、7nの一端同士
が一体に連結しているため、多数の圧電素子71、72…7n
-1、7nを各圧力室４に対応して高精度にかつ一斉に能率
的に位置決め実装することができる。
ェットヘッドの各圧電素子71、72…7n -1、7nの一端同士
が一体に連結しているため、多数の圧電素子71、72…7n
-1、7nを各圧力室４に対応して高精度にかつ一斉に能率
的に位置決め実装することができる。
【００３６】また、前記の一体型の圧電素子は、各圧電
素子71、72…7n-1、7nが放射状に拡がっており、一体に
連結している側がノズル側に向くように配置されている
ため、各圧電素子71、72…7n-1、7nの加工が容易とな
り、しかも各インク流路が同じ形状、同じ長さとなるた
め、ノズル先端のインクに加わる圧力が均一な条件とな
り、高品質の印字が可能となる。
素子71、72…7n-1、7nが放射状に拡がっており、一体に
連結している側がノズル側に向くように配置されている
ため、各圧電素子71、72…7n-1、7nの加工が容易とな
り、しかも各インク流路が同じ形状、同じ長さとなるた
め、ノズル先端のインクに加わる圧力が均一な条件とな
り、高品質の印字が可能となる。
【００３７】しかも、前記の各圧電素子71、72…7n-1、
7nが、電極を介して複数枚重ねて接着されている構成と
することにより、駆動電圧を低減でき、変位量や駆動力
が増大する。
7nが、電極を介して複数枚重ねて接着されている構成と
することにより、駆動電圧を低減でき、変位量や駆動力
が増大する。
【図１】本発明によるインクジェットヘッドの基本原理
を説明する斜視図である。
を説明する斜視図である。
【図２】一体型圧電素子の第一実施例を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】一体型の放射状圧電素子を用いたインクジェッ
トヘッドにおける流路板の平面図と中心断面図である。
トヘッドにおける流路板の平面図と中心断面図である。
【図４】放射状圧電素子および該放射状圧電素子が積層
接着される振動板の平面図である。
接着される振動板の平面図である。
【図５】放射状圧電素子が積層接着された振動板の平面
図である。
図である。
【図６】放射状圧電素子を用いたインクジェットヘッド
の中心断面図である。
の中心断面図である。
【図７】放射状圧電素子を用いたインクジェットヘッド
の別の実施例を示す中心断面図である。
の別の実施例を示す中心断面図である。
【図８】複数枚の圧電素子を、間に共通電極を挟んで積
層接着した実施例を示す斜視図と側面図である。
層接着した実施例を示す斜視図と側面図である。
【図９】従来のインクジェットヘッドの部分破断斜視図
である。
である。
【図10】図９のインク流路に沿った位置の断面図であ
る。
る。
【図11】従来の圧電素子の実装方法を示す斜視図であ
る。
る。
１ ノズル ２ インク流路 ３ インク室 ４ 圧力室 ５ インク供給口 ６ 振動板 ７ 圧電素子 ８ インク滴 ９ 記録媒体 10 流路板 11 キャリッジへの取付け孔 12 位置決め用治具 13 貫通窓 14,15 位置決め孔 16 治具 17 位置決めピン 18 位置決め孔 7a 一体型の圧電素子 7b 放射状の一体型圧電素子 71,72 …7n-1,7n 圧電素子 10ａ 流路板 19 Ｖ字状の切り込み 20 位置決め線 21,22 放射状圧電素子の両側縁 23,24 位置決め兼取付け孔 25 個別電極 26 フレキシブルプリントケーブル 27 共通電極 28 連結部 29 コ字状の窪み
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清田 航平 東京都稲城市大字大丸1405番地 富士通ア イソテツク株式会社内 (72)発明者 長谷川 栄一 東京都稲城市大字大丸1405番地 富士通ア イソテツク株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 各ノズル(1) に通じる圧力室内のインク
に圧力を加える圧電素子が、各圧力室ごとに配設されて
いるインクジェットヘッドにおいて、 各圧電素子( 71、72…7n-1、7n )の一端同士が一体に連
結していることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２】 前記の一体型の圧電素子の各圧電素子(
71、72…7n-1、7n )が放射状に拡がり、それぞれの基端
で一体に連結しており、しかも連結部側がノズル側に向
くように配置されていることを特徴とする請求項１記載
のインクジェットヘッド。 - 【請求項３】 前記の各圧電素子( 71、72…7n-1、7n )
が、電極を介して複数枚重ねて接着されていることを特
徴とする請求項１または２記載のインクジェットヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22993591A JPH0596724A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | インクジエツトヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22993591A JPH0596724A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | インクジエツトヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0596724A true JPH0596724A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=16900034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22993591A Pending JPH0596724A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | インクジエツトヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0596724A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5850240A (en) * | 1994-11-25 | 1998-12-15 | Francotyp-Postalia Gmbh | Arrangement for an ink-jet printer head composed of individual ink printer modules |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP22993591A patent/JPH0596724A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5850240A (en) * | 1994-11-25 | 1998-12-15 | Francotyp-Postalia Gmbh | Arrangement for an ink-jet printer head composed of individual ink printer modules |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001017 |