JPH09272205A - 積層型インクジェット式記録ヘッド - Google Patents

積層型インクジェット式記録ヘッド

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JPH09272205A
JPH09272205A JP8108382A JP10838296A JPH09272205A JP H09272205 A JPH09272205 A JP H09272205A JP 8108382 A JP8108382 A JP 8108382A JP 10838296 A JP10838296 A JP 10838296A JP H09272205 A JPH09272205 A JP H09272205A
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generating chamber
chamber
supply port
ink supply
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Takahiro Katakura
孝浩 片倉
Kazumi Kamoi
和美 鴨井
Minoru Usui
稔 碓井
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い密度で配列されるノズル開口近傍の接着
代を拡大すること。 【解決手段】 ノズル開口18−1、18−2、18−
3‥‥が千鳥状に形成され、また圧力発生室7−1、7
−2、7−3‥‥、連通孔10−1、10−2、10−
3‥‥、及びインク供給口12が、ノズル開口18−
1、18−2、18−3‥‥の配列形態の合わせて圧力
発生室7−1、7−2、7−3‥‥、に対して相対的に
均一な位置となるように位置決めして、孔径が特に小さ
いノズル開口18−1、18−2、18−3の位置を圧
力発生室の軸方向にずらせて接着領域を拡大する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも表面に
圧電振動子が固定された第1の蓋部材と、圧力発生室を
形成するスペーサと、共通のインク室、及びノズルプレ
ートに連通する連通孔を備えた第2の蓋部材を積層して
構成されて、ノズル開口、共通のインク室を備えた流路
ユニットに固定された積層型インクジェット式記録ヘッ
ドに関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット式記録ヘッドは、記録媒
体上のドットをインク滴により構成する関係上、インク
滴のサイズを小さくすることにより極めて高い解像度で
の印刷が可能であるものの、効率よく印刷するためには
ノズル開口の数を多くする必要があり、圧電振動子をイ
ンク滴噴射源に使用する場合には、圧電振動子の小型化
が極めて重要な要件となる。
【0003】ところで、アクチュエータとしてたわみ振
動を使用するインクジェット式記録ヘッドは、表面に圧
電振動子が固定された第1の蓋部材と、圧力発生室を形
成する圧力発生室形成基板と、第2の蓋部材とからなる
アクチュエータユニットは、セラミックにより構成する
ことが可能であるため接合に接着剤を必要としない。他
方、これらアクチュエータユニットにインクを供給した
り、また圧力発生室で加圧されたインクを液滴として吐
出させる流路ユニットは、直径が数十μm程度の通孔を
高い位置で多数穿設したノズル開口を必要とするため、
通常金属の薄板を用いて構成され、接着剤を介してアク
チュエータユニットに接合されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ノズル
開口の配列ピッチが狭く、例えば210μm程度になる
と、接着代が極めて狭くなり、ノズル開口に接着剤が流
込んで目詰まりが発生したり、インクの漏れ出しが発生
することによりインク吐出性能の低下等を招くという問
題がある。本発明はこのような問題に鑑みてなされたも
のであってその目的とするところは、流路ユニットとノ
ズルプレートを確実に接合することができる新規な積層
型インクジェット式記録ヘッドを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、圧力発生室を形成する圧力
発生室形成基板と、該圧力発生室形成基板の一方の面を
封止するとともに前記圧力発生室を膨張収縮させる圧電
振動子が設けられた第1の蓋部材と、前記圧力発生室形
成基板の他方の面を封止するとともにインク供給口と前
記圧力発生室と接続する連通孔及び前記圧力発生室とノ
ズル開口とを接続する連通孔が形成された第2の蓋部材
とからなるアクチュエータユニットと、前記圧力発生室
と連通する連通孔と前記インク供給口とを備えたインク
供給口形成基板と、前記インク供給口を介して前記圧力
発生室に連通する共通のインク室、及び前記圧力発生室
に連通する連通孔とを備えた共通のインク室形成基板
と、前記共通のインク室形成基板の他面を封止するとと
もに前記各連通孔を介して前記圧力発生室に接続する前
記ノズル開口を備えたノズルプレートとを接着剤で接合
してなる流路ユニットと、からなる記録ヘッドにおい
て、前記ノズル開口が千鳥状に形成され、また前記圧力
発生室、前記連通孔、及びインク供給口が、前記ノズル
開口の配列形態の合わせて前記圧力発生室に対して相対
的に均一な位置となるように位置決めするようにした。
【0006】
【作用】孔径が特に小さいノズル開口やインク供給口の
位置を圧力発生室の軸方向にずらせて接着領域を広げ、
またこれらノズル開口、インク供給口の穿設時の歪みを
分散させる。
【0007】
【発明の実施の形態】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。図1は、1つのアクチ
ュエータユニットの圧力発生室近傍の構造を示す断面図
であって、図中符号2は第1の蓋部材で、厚さ10μm
程度のジルコニアの薄板から構成され、その表面には圧
力発生室7、7’に対向するように駆動電極を形成し、
その表面にPZT等からなる圧電振動子4、4’を固定
して構成されている。
【0008】6は、スペーサで、圧力発生室7、7’を
形成するのに適した厚さ、例えば150μmのジルコニ
ア(ZrO2)などのセラミックス板に通孔を穿設して
構成され、後述する第2の蓋部材8と第1の蓋部材2と
により両面を封止されて圧力発生室7、7’が形成され
ている。
【0009】これら圧力発生室7、7’は、圧電振動子
4、4’のたわみ振動を受けて収縮、膨張してノズル開
口18、18’からインク滴を吐出し、またインク供給
口12、12’を介して共通のインク室16、16’の
インクを吸引する。
【0010】8は、第2の蓋部材で、やはりジルコニア
等のセラミック板に、ノズル開口18、18’と圧力発
生室7、7’とを接続するノズル連通孔9、9’と、ま
た圧力発生室7、7’とインク供給口12、12’とを
接続する連通孔10、10’を圧力発生室77’の位置
に合わせて穿設して構成されている。
【0011】これら各部材2、6、8は、粘土状のセラ
ミックス材料を所定の形状に成形し、これを積層して焼
成することにより接着剤を使用することなくアクチュエ
ータユニットに纏められている。
【0012】11は、インク供給口形成基板で、アクチ
ュエータユニットの固定基板を兼ねるとともに、圧力発
生室7、7’と共通のインク室16、16’との間の流
路抵抗を決めるインク供給口12、12’、及び圧力発
生室7、7’とノズル開口18、18’と接続するノズ
ル連通孔13、13’を穿設して構成されている。
【0013】15は、共通のインク室形成基板で、共通
のインク室16、16’を形成するに適した厚み、例え
ば150μmのステンレス鋼などの耐蝕性を備えた板材
に、共通のインク室16、16’の形状に対応する通孔
と、ノズル開口18、18’と圧力発生室7、7’とを
接続する連通孔17、17’を穿設して構成されてい
る。
【0014】19は、ノズルプレートで、アクチュエー
タユニットのノズル連通孔9、9’や、インク供給口形
成基板11の連通孔13、13’、共通のインク室形成
基板15の連通孔17、17’と連通可能な位置にノズ
ル開口18、18を列状に形成して構成されている。こ
れらインク供給口形成基板11、共通のインク室形成基
板15、及びノズルプレート18は、それぞれの間に熱
溶着フィルムや接着剤等の接着剤層21、22により流
路ユニット20に纏められる。
【0015】このように構成されたアクチュエータユニ
ットと、流路ユニットとは接着剤層23により固定され
て、インクジェット式記録ヘッドが構成されている。
【0016】ところで本発明においては、図2に示した
ように圧力発生室7、7’、インク供給口12、1
2’、連通孔10、10’等の位置関係が、ノズル開口
18−1、18-2、18−3‥‥、18’−1、18’-
2、18’−3‥‥は、それぞれ交互に複数ドット分ずら
されて、千鳥状となるように配置され、また各列間では
配列方向に半ピッチずらされていて、2列のノズル開口
18−1、18-2、18−3‥‥、18’−1、18’-
2、18’−3‥‥が各列、及び両列で千鳥状に位置する
ように位置決めされている。
【0017】一方、各列の圧力発生室7−1、7−2、7
−3‥‥、7’−1、7’−2、7’−3‥‥は、その中央
側の端部がノズル開口18−1、18-2、18−3‥‥、
18’−1、18’-2、18’−3‥‥と一定の位置関係
で対向するように、ノズル開口18、18’と同様にそ
れぞれ交互にほぼ複数ドット分ずらされて、千鳥状とな
るように配置され、また各ノズル開口列間では各列の配
列方向に半ピッチずらされている。
【0018】また各ノズル開口18−1、18-2、18
−3‥‥、18’−1、18’-2、18’−3‥‥と圧力
発生室7−1、7−2、7−3‥‥、7’−1、7’−2、
7’−3‥‥とを接続する連通孔9、9’、13、1
3’17、17’は、それれぞれのノズル開口18−
1、18-2、18−3‥‥、18’−1、18’-2、1
8’−3‥‥と圧力発生室7−1、7−2、7−3‥‥、
7’−1、7’−2、7’−3‥‥を直線流路で接続でき
るように、千鳥状に位置決めされ、またインク供給口1
2、12’と圧力発生室7、7’とを接続する連通孔1
2、12’もインク供給口12、12’からのインクが
圧力発生室7、7’の所定の位置に流入するように相対
的に均一な位置となるように位置決めされている。
【0019】そして、図3に示したように各列の圧力発
生室7−1、7−2、7−3‥‥とこれにインクを供給す
るインク供給口12とを接続する連通孔10の間の距離
をLとすると、隣接する連通孔10間の最短の距離、及
びノズル開口18と圧力発生室7とを接続する隣接する
連通孔10との最短の距離がそれぞれ約2L以上となる
ようにそれぞれの位置が決められている。
【0020】また、ノズル開口18と圧力発生室7とを
接続するための隣接の通孔10との最短距離を4lとす
れば、特にインクの流れが印字品質に大きな影響を与え
るノズル開口近傍の接着代が大きくなるので、接合時の
接着剤がノズル開口18、18’に流れ込むのが防止で
き、また微小な通孔の穿孔作業が要求されるノズル開口
18、18’やインク供給口12、12’の近傍の歪み
を分散することが可能となる。
【0021】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、ノズル開口が千鳥状に形成され、また圧力発生室、
連通孔、及びインク供給口が、ノズル開口の配列形態の
合わせて圧力発生室に対して相対的に均一な位置となる
ように位置決めしたので、孔径が特に小さいノズル開口
やインク供給口の位置を圧力発生室の軸方向にずらせて
接着領域を広げることができて、接着強度の確保ができ
るばかりでなく、これらノズル開口やインク供給口への
接着剤の流れ込みを防止でき、さらにはノズル開口、イ
ンク供給口の穿設時の歪みを分散させて高い位置精度を
確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を、1つの圧力発生室の近傍を拡大して示す断面図で
ある。
【図2】同上記録ヘッドにおける圧力発生室、ノズル開
口、連通孔の位置関係を示す図である。
【図3】同上記録ヘッドの第2の蓋部材に形成される各
連通孔間の距離を示す図である。
【符号の説明】
2 第1の蓋部材 4 圧電振動子 5 端子 6 圧力発生室形成基板 7、7’ 圧力発生室 8 第2の蓋部材 9、9’ 連通孔 11 インク供給口形成基板 15 共通のインク室形成基板 16 共通のインク室 18、18’ ノズル開口 19 ノズルプレート

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧力発生室を形成する圧力発生室形成基
    板と、該圧力発生室形成基板の一方の面を封止するとと
    もに前記圧力発生室を膨張収縮させる圧電振動子が設け
    られた第1の蓋部材と、前記圧力発生室形成基板の他方
    の面を封止するとともにインク供給口と前記圧力発生室
    と接続する連通孔及び前記圧力発生室とノズル開口とを
    接続する連通孔が形成された第2の蓋部材とからなるア
    クチュエータユニットと、 前記圧力発生室と連通する連通孔と前記インク供給口と
    を備えたインク供給口形成基板と、前記インク供給口を
    介して前記圧力発生室に連通する共通のインク室、及び
    前記圧力発生室に連通する連通孔とを備えた共通のイン
    ク室形成基板と、前記共通のインク室形成基板の他面を
    封止するとともに前記各連通孔を介して前記圧力発生室
    に接続する前記ノズル開口を備えたノズルプレートとを
    接着剤で接合してなる流路ユニットと、 からなる記録ヘッドにおいて、 前記ノズル開口が千鳥状に形成され、また前記圧力発生
    室、前記連通孔、及びインク供給口が、前記ノズル開口
    の配列形態の合わせて前記圧力発生室に対して相対的に
    均一な位置となるように位置決めされている積層型イン
    クジェット式記録ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記インク供給口と前記圧力発生室とを
    接続する前記第2の蓋部材に形成された連通孔の前記ノ
    ズル開口の配列方向の距離をLとしたとき、前記インク
    供給口と前記圧力発生室のとを接続する連通孔の最短距
    離、及び前記圧力発生室と前記ノズル開口とを接続する
    前記第2の蓋部材に形成された連通孔の最短距離が2L
    以上となるように位置決めされている請求項1のインク
    ジェット式記録ヘッド。
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