JPH0999557A - インクジェット式印字ヘッド - Google Patents
インクジェット式印字ヘッドInfo
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- JPH0999557A JPH0999557A JP26058795A JP26058795A JPH0999557A JP H0999557 A JPH0999557 A JP H0999557A JP 26058795 A JP26058795 A JP 26058795A JP 26058795 A JP26058795 A JP 26058795A JP H0999557 A JPH0999557 A JP H0999557A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- print head
- ink chamber
- jet print
- ink jet
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14419—Manifold
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インク室構成部材とフレームとの線膨張係数
の違いを緩衝し、信頼性の高いインクジェット式印字ヘ
ッドを提供出来た。 【解決手段】 ノズルプレート１０１と、ノズルプレー
ト１０１に配設されたノズル開口部１０２を仕切る壁部
材１０３と、振動板１０４を積層して構成されるインク
室１１０と、該インク室１１０に対応するように配置さ
れた圧力発生部材１０５を固定するベース板２０１が、
フレーム２０４により支持されており、電気信号により
前記圧力発生部材１０５を駆動させることで振動板１０
４を介してインク室１１０を加圧し、ノズル開口部１０
２よりインク滴を吐出させるインクジェット式印字ヘッ
ドにおいて、前記インク室構成部材とフレーム２０４と
の間隙に緩衝部材２２０を配置した。
の違いを緩衝し、信頼性の高いインクジェット式印字ヘ
ッドを提供出来た。 【解決手段】 ノズルプレート１０１と、ノズルプレー
ト１０１に配設されたノズル開口部１０２を仕切る壁部
材１０３と、振動板１０４を積層して構成されるインク
室１１０と、該インク室１１０に対応するように配置さ
れた圧力発生部材１０５を固定するベース板２０１が、
フレーム２０４により支持されており、電気信号により
前記圧力発生部材１０５を駆動させることで振動板１０
４を介してインク室１１０を加圧し、ノズル開口部１０
２よりインク滴を吐出させるインクジェット式印字ヘッ
ドにおいて、前記インク室構成部材とフレーム２０４と
の間隙に緩衝部材２２０を配置した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタに用いる印字ヘッドの構造に関する。
リンタに用いる印字ヘッドの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のインクジェット式印字ヘッドは、
日本特許公報、特公昭６０−８９５３号公報に示された
ように、インクタンクを構成する容器の壁面に複数のノ
ズル開口を形成すると共に、各ノズル開口と対向するよ
うに伸縮方向を一致させて圧電素子を配設して構成され
ている。この印字ヘッドは、駆動信号を圧電素子に印加
して圧電素子を伸縮させ、この時に発生するインクの動
圧によりインク滴をノズル開口から吐出させて印刷用紙
にドットを形成するものである。
日本特許公報、特公昭６０−８９５３号公報に示された
ように、インクタンクを構成する容器の壁面に複数のノ
ズル開口を形成すると共に、各ノズル開口と対向するよ
うに伸縮方向を一致させて圧電素子を配設して構成され
ている。この印字ヘッドは、駆動信号を圧電素子に印加
して圧電素子を伸縮させ、この時に発生するインクの動
圧によりインク滴をノズル開口から吐出させて印刷用紙
にドットを形成するものである。
【０００３】このような形式の印字ヘッドに於いては、
液滴の形成効率や飛翔力が大きいことが望ましい。しか
しながら、圧電素子の単位長さ、及び単位電圧当りの伸
縮率は極めて小さいため、印字に要求される飛翔力を得
るには高い電圧を印加することが必要となり、駆動回路
や電気絶縁対策が複雑化するという問題がある。
液滴の形成効率や飛翔力が大きいことが望ましい。しか
しながら、圧電素子の単位長さ、及び単位電圧当りの伸
縮率は極めて小さいため、印字に要求される飛翔力を得
るには高い電圧を印加することが必要となり、駆動回路
や電気絶縁対策が複雑化するという問題がある。
【０００４】このような問題を解決するため、日本特許
公報特開昭６３−２９５２６９号公報に示されているよ
うに、電極と圧電材料とを交互にサンドイッチ状に積層
したインクジェット式印字ヘッド用の圧電素子が提案さ
れている。この圧電素子によれば電極間距離を可及的に
小さくすることが出来るため、駆動信号の電圧を下げる
ことが出来るという効果がある。特開平４−１０５２号
公報には上記の積層型圧電素子を基台に固定した後にノ
ズル列ピッチに対応するように圧電素子を加工し、この
圧電素子列を振動板に固着したインクジェット式印字ヘ
ッドが詳細に記されている。
公報特開昭６３−２９５２６９号公報に示されているよ
うに、電極と圧電材料とを交互にサンドイッチ状に積層
したインクジェット式印字ヘッド用の圧電素子が提案さ
れている。この圧電素子によれば電極間距離を可及的に
小さくすることが出来るため、駆動信号の電圧を下げる
ことが出来るという効果がある。特開平４−１０５２号
公報には上記の積層型圧電素子を基台に固定した後にノ
ズル列ピッチに対応するように圧電素子を加工し、この
圧電素子列を振動板に固着したインクジェット式印字ヘ
ッドが詳細に記されている。
【０００５】又、近年ＰＣのカラー化、環境保護による
再生紙の台頭等に伴い、プリンタにも悪い紙質への高印
字品質が要求されてきている。
再生紙の台頭等に伴い、プリンタにも悪い紙質への高印
字品質が要求されてきている。
【０００６】この要求に応えるべく、インクジェット式
プリンタでは、にじみの少ないインクの開発や、プラテ
ン近傍にヒーターを取り付けてインクの乾燥速度を早く
する等の対策を施してきた。しかしながらこのことは、
インクジェット式印字ヘッドの構成部品の耐インク性の
確保や、線膨張係数の違いによる熱応力の発生の回避
等、構成部品の選択の自由度や製造条件の自由度を制限
する結果となっている。特開平７−１６４６３４号、特
開平７−１６４６３６号では、熱による構成部品間の線
膨張係数の違いによる応力を緩和させる構造が開示され
ている。
プリンタでは、にじみの少ないインクの開発や、プラテ
ン近傍にヒーターを取り付けてインクの乾燥速度を早く
する等の対策を施してきた。しかしながらこのことは、
インクジェット式印字ヘッドの構成部品の耐インク性の
確保や、線膨張係数の違いによる熱応力の発生の回避
等、構成部品の選択の自由度や製造条件の自由度を制限
する結果となっている。特開平７−１６４６３４号、特
開平７−１６４６３６号では、熱による構成部品間の線
膨張係数の違いによる応力を緩和させる構造が開示され
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ヘッド構造では図７に示すようにＣ部での応力発生を回
避する事は出来ない。又、Ｃ部での応力発生による信頼
性の劣化は多ノズル化に伴いヘッドが大型化するにつれ
て顕在化する課題であった。
ヘッド構造では図７に示すようにＣ部での応力発生を回
避する事は出来ない。又、Ｃ部での応力発生による信頼
性の劣化は多ノズル化に伴いヘッドが大型化するにつれ
て顕在化する課題であった。
【０００８】本発明の目的は、安価で信頼性の高いイン
クジェット式印字ヘッドを提供することにある。
クジェット式印字ヘッドを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
式印字ヘッドは、インク室、インク供給路及びインク流
路が形成された壁部材と、該壁部材の一方の面に積層さ
れたインク室と連通するノズル開口が穿設されたノズル
プレートと、前記壁部材の他方の面に積層された振動板
とからなるインク室構成部材と、前記振動板と当接し前
記インク室にインク滴吐出させるための圧力を発生させ
る圧力発生部材と、前記インク室構成部材及び圧力発生
部材を支持するフレーム部材とを有するインクジェット
式印字ヘッドにおいて、前記インク室構成部材と前記フ
レーム部材との間に緩衝部材を配置したことを特徴とす
る。
式印字ヘッドは、インク室、インク供給路及びインク流
路が形成された壁部材と、該壁部材の一方の面に積層さ
れたインク室と連通するノズル開口が穿設されたノズル
プレートと、前記壁部材の他方の面に積層された振動板
とからなるインク室構成部材と、前記振動板と当接し前
記インク室にインク滴吐出させるための圧力を発生させ
る圧力発生部材と、前記インク室構成部材及び圧力発生
部材を支持するフレーム部材とを有するインクジェット
式印字ヘッドにおいて、前記インク室構成部材と前記フ
レーム部材との間に緩衝部材を配置したことを特徴とす
る。
【００１０】また、前記緩衝部材の線膨張係数（ＣＴ
Ｅ）が、前記壁部材のＣＴＥ＜前記緩衝部材のＣＴＥ＜
前記フレーム部材のＣＴＥで有ることを特徴とする。
Ｅ）が、前記壁部材のＣＴＥ＜前記緩衝部材のＣＴＥ＜
前記フレーム部材のＣＴＥで有ることを特徴とする。
【００１１】また、前記緩衝部材が金属、金属の中のス
テンレス材、樹脂である事を特徴とする。
テンレス材、樹脂である事を特徴とする。
【００１２】また、前記振動板に薄肉部を形成すると共
に、前記緩衝部材の前記薄肉部に対応する位置に溝を形
成したことを特徴とする。
に、前記緩衝部材の前記薄肉部に対応する位置に溝を形
成したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】図３、図４は本発明に於けるイン
クジェット式印字ヘッドの斜視図である。
クジェット式印字ヘッドの斜視図である。
【００１４】図１は、本発明に於けるインクジェット式
印字ヘッドのノズル配列に直交する方向の断面図、即
ち、図３に於けるＡ−Ａ断面図である。
印字ヘッドのノズル配列に直交する方向の断面図、即
ち、図３に於けるＡ−Ａ断面図である。
【００１５】図２は、本発明におけるインクジェット式
印字ヘッドのノズル配列方向の断面図、即ち、図３に於
けるＢ−Ｂ断面図である。
印字ヘッドのノズル配列方向の断面図、即ち、図３に於
けるＢ−Ｂ断面図である。
【００１６】図１、図２、図４に於いて、インクタンク
（図示されていない）から供給されたインクは、各イン
ク室１１０に連通する壁部材１０３に形成されたインク
流路１１１を通り、各インク室１１０に対応するように
形成されたインク供給路１０７を通って、ノズルプレー
ト１０１、壁部材１０３、振動板１０４を積層して構成
されるインク室１１０に供給される。ここで、インク室
構成部材のノズルプレート１０１、壁部材１０３、振動
板１０４は緩衝部材２２０とフレーム２０４に固定され
ている。
（図示されていない）から供給されたインクは、各イン
ク室１１０に連通する壁部材１０３に形成されたインク
流路１１１を通り、各インク室１１０に対応するように
形成されたインク供給路１０７を通って、ノズルプレー
ト１０１、壁部材１０３、振動板１０４を積層して構成
されるインク室１１０に供給される。ここで、インク室
構成部材のノズルプレート１０１、壁部材１０３、振動
板１０４は緩衝部材２２０とフレーム２０４に固定され
ている。
【００１７】各インク室１１０に対応して圧力発生部材
１０５と、ノズル開口部１０２が配置されており、圧力
発生部材１０５はベース板２０１上に配置、固着され、
フレーム２０４に挿入され、接着剤２０３で固着されて
いる。ここで、圧力発生部材１０５は、ＦＰＣ２０２を
介したプリンタ本体からの電気信号による伸縮運動によ
り、インク室１１０を加圧し、ノズル開口部１０２より
インクを吐出する。
１０５と、ノズル開口部１０２が配置されており、圧力
発生部材１０５はベース板２０１上に配置、固着され、
フレーム２０４に挿入され、接着剤２０３で固着されて
いる。ここで、圧力発生部材１０５は、ＦＰＣ２０２を
介したプリンタ本体からの電気信号による伸縮運動によ
り、インク室１１０を加圧し、ノズル開口部１０２より
インクを吐出する。
【００１８】以下に本ヘッドの製造方法を示す。
【００１９】図１において、ベース板２０１に固着され
た後にノズルピッチに対応するように加工された圧力発
生部材１０５にＦＰＣ２０２を実装した圧電素子ユニッ
ト５０１を作製する。
た後にノズルピッチに対応するように加工された圧力発
生部材１０５にＦＰＣ２０２を実装した圧電素子ユニッ
ト５０１を作製する。
【００２０】一方、振動板１０４と壁部材１０３とノズ
ルプレート１０１を積層接着したインク室構成部材６０
１を作製する。ここで、図２に示すように、振動板１０
４は、インク室１１０に対応する位置に島状突起部２０
９と、それ以外の変形しやすい振動膜部２１０を有す
る。振動板１０４の島状突起部２０９は、圧力発生部材
１０５の端面に塗布した接着剤１１２により固定されて
おり、圧力発生部材１０５の変位によるインク室１１０
の体積変化を効率的に行う効果がある。この様な構成の
振動板１０４は、金属板上（例えばＳＵＳやＮｉ等、ｔ
＝１０〜５０μｍ）に振動膜部２１０となる薄い樹脂層
（例えばＰＩ、ＰＰＳ、ＰＥ等、ｔ＝１〜１０μｍ）を
形成し、島状突起部２０９を残して選択的に金属部分を
エッチングする事によって形成することができる。
ルプレート１０１を積層接着したインク室構成部材６０
１を作製する。ここで、図２に示すように、振動板１０
４は、インク室１１０に対応する位置に島状突起部２０
９と、それ以外の変形しやすい振動膜部２１０を有す
る。振動板１０４の島状突起部２０９は、圧力発生部材
１０５の端面に塗布した接着剤１１２により固定されて
おり、圧力発生部材１０５の変位によるインク室１１０
の体積変化を効率的に行う効果がある。この様な構成の
振動板１０４は、金属板上（例えばＳＵＳやＮｉ等、ｔ
＝１０〜５０μｍ）に振動膜部２１０となる薄い樹脂層
（例えばＰＩ、ＰＰＳ、ＰＥ等、ｔ＝１〜１０μｍ）を
形成し、島状突起部２０９を残して選択的に金属部分を
エッチングする事によって形成することができる。
【００２１】壁部材１０３は、インクの吐出スピード、
吐出量等を決定する重要なパーツであり、カラープリン
ト化に伴う高画質の要求に応える為には、数ミクロンの
寸法精度が要求される。
吐出量等を決定する重要なパーツであり、カラープリン
ト化に伴う高画質の要求に応える為には、数ミクロンの
寸法精度が要求される。
【００２２】この要求に応えるべく本実施例では、結晶
方位（１１０）面を表面に持つシリコン単結晶基板の異
方性エッチング法により製作した。
方位（１１０）面を表面に持つシリコン単結晶基板の異
方性エッチング法により製作した。
【００２３】シリコン単結晶基板の異方性エッチング法
は、結晶方位により決まる方向にエッチングが進行す
る。（１１１）結晶面は、他の結晶面に比べてエッチン
グ速度が極端に遅いため、寸法精度の必要なインク室部
分を（１１１）面で構成するようにすると、非常に高い
アスペクト比のインク室を高密度に、かつ、高精度に形
成できる。又、この事は、米国特許第４３１２００８号
明細書に於いても公知である。
は、結晶方位により決まる方向にエッチングが進行す
る。（１１１）結晶面は、他の結晶面に比べてエッチン
グ速度が極端に遅いため、寸法精度の必要なインク室部
分を（１１１）面で構成するようにすると、非常に高い
アスペクト比のインク室を高密度に、かつ、高精度に形
成できる。又、この事は、米国特許第４３１２００８号
明細書に於いても公知である。
【００２４】ノズルプレート１０１はＳＵＳ材を所望の
ピッチにプレス法で穴加工する事で作製した。
ピッチにプレス法で穴加工する事で作製した。
【００２５】又、フレーム２０４は圧電素子ユニット５
０１と島状突起物２０９を位置合わせする機能を持たせ
る為、寸法精度、平面度等の高精度が要求される。本実
施例では比較的低コストで、平面度を出す為の後加工、
即ちラップ加工等が容易な材料として液晶ポリマーの射
出成型を採用している。
０１と島状突起物２０９を位置合わせする機能を持たせ
る為、寸法精度、平面度等の高精度が要求される。本実
施例では比較的低コストで、平面度を出す為の後加工、
即ちラップ加工等が容易な材料として液晶ポリマーの射
出成型を採用している。
【００２６】従来は、この後、上記振動板１０４、壁部
材１０３、ノズルプレート１０１を積層接着しインク室
構成部材６０１を作製した後、フレーム２０４にインク
室構成部材６０１を接着と同時に圧力発生部材１０５上
面に接着剤１１２を塗布した圧電素子ユニット５０１挿
入し、島状突起物２０９と圧力発生部材１０５上面との
位置決め及び接合を図っていた。
材１０３、ノズルプレート１０１を積層接着しインク室
構成部材６０１を作製した後、フレーム２０４にインク
室構成部材６０１を接着と同時に圧力発生部材１０５上
面に接着剤１１２を塗布した圧電素子ユニット５０１挿
入し、島状突起物２０９と圧力発生部材１０５上面との
位置決め及び接合を図っていた。
【００２７】しかしながら、従来の構造では、悪い紙質
への高速印字、高印字品質の要求に応えるべく、ヘッド
の多ノズル化や、にじみの少ないインクの開発、プラテ
ン近傍にヒーターを取り付けてインクの乾燥速度を早く
する等の対策を施してきたことで、インクジェット式印
字ヘッドの、構成部品の耐インク性の劣化や、線膨張係
数の違いによる熱応力の発生による信頼性の劣化等の課
題が顕在化してきた。
への高速印字、高印字品質の要求に応えるべく、ヘッド
の多ノズル化や、にじみの少ないインクの開発、プラテ
ン近傍にヒーターを取り付けてインクの乾燥速度を早く
する等の対策を施してきたことで、インクジェット式印
字ヘッドの、構成部品の耐インク性の劣化や、線膨張係
数の違いによる熱応力の発生による信頼性の劣化等の課
題が顕在化してきた。
【００２８】特に、線膨張係数の違いによる熱応力の発
生は、接着硬化等ヘッド製造工程中でさらされる環境温
度の高温化、ヘッド使用環境の高温化等により顕在化し
てきた。
生は、接着硬化等ヘッド製造工程中でさらされる環境温
度の高温化、ヘッド使用環境の高温化等により顕在化し
てきた。
【００２９】特開平７−１６４６３４号、特開平７−１
６４６３６号では、熱による構成部品間の線膨張係数の
違いによる応力を緩和させる構造が開示されている。
６４６３６号では、熱による構成部品間の線膨張係数の
違いによる応力を緩和させる構造が開示されている。
【００３０】しかしながら、上記のヘッド構造では図７
に示すようにＣ部での応力発生を回避する事は出来な
い。
に示すようにＣ部での応力発生を回避する事は出来な
い。
【００３１】又、Ｃ部での応力発生による信頼性の劣化
は多ノズル化に伴いヘッドが大型化するにつれて顕在化
する課題であった。
は多ノズル化に伴いヘッドが大型化するにつれて顕在化
する課題であった。
【００３２】図７の構造に対して本発明のヘッドは、図
１に示すようにインク室構成部材６０１とフレーム２０
４との間隙に、線膨張係数の違いにより発生する応力を
緩衝する緩衝部材２２０を設置している。
１に示すようにインク室構成部材６０１とフレーム２０
４との間隙に、線膨張係数の違いにより発生する応力を
緩衝する緩衝部材２２０を設置している。
【００３３】この構造によれば、インク室構成部材６０
１をフレーム２０４上の緩衝部材２２０で受ける事にな
るため、図７のＣ部のような応力発生は少ない。
１をフレーム２０４上の緩衝部材２２０で受ける事にな
るため、図７のＣ部のような応力発生は少ない。
【００３４】ここで、緩衝部材２２０の材質は、緩衝部
材２２０の線膨張係数(以下ＣＴＥ)と、ノズルプレート
１０１、壁部材１０３、振動板１０４で形成するインク
室構成部材６０１の発生応力を支配する部品、即ち、剛
性が大きく、フレーム２０４のＣＴＥとの差が最も大き
な部品である壁部材１０３のＣＴＥと、フレーム２０４
のＣＴＥとの間に、壁部材１０３のＣＴＥ＜緩衝部材２
２０のＣＴＥ＜フレーム２０４のＣＴＥの関係が有る材
料として、ＳＵＳ４３０を採用した。
材２２０の線膨張係数(以下ＣＴＥ)と、ノズルプレート
１０１、壁部材１０３、振動板１０４で形成するインク
室構成部材６０１の発生応力を支配する部品、即ち、剛
性が大きく、フレーム２０４のＣＴＥとの差が最も大き
な部品である壁部材１０３のＣＴＥと、フレーム２０４
のＣＴＥとの間に、壁部材１０３のＣＴＥ＜緩衝部材２
２０のＣＴＥ＜フレーム２０４のＣＴＥの関係が有る材
料として、ＳＵＳ４３０を採用した。
【００３５】ちなみにＳＵＳ４３０のＣＴＥは、９Ｅ−
６／℃である。本実施例で採用したヘッド構成部品の材
質、ＣＴＥ、ヤング率、板厚は表１の通り。
６／℃である。本実施例で採用したヘッド構成部品の材
質、ＣＴＥ、ヤング率、板厚は表１の通り。
【００３６】この事で、温度上昇によるフレーム２０４
の膨張を緩衝部材２２０で制限出来た為、インク室構成
部材６０１とフレーム２０４の界面に発生する応力を小
さくすることが出来た。
の膨張を緩衝部材２２０で制限出来た為、インク室構成
部材６０１とフレーム２０４の界面に発生する応力を小
さくすることが出来た。
【００３７】この事で、ヘッド製造工程上の温度上昇、
使用環境温度の変化に対して信頼性の高いヘッドを提供
できた。
使用環境温度の変化に対して信頼性の高いヘッドを提供
できた。
【００３８】ここで、緩衝部材２２０は、図１に示すよ
うに圧力発生部材挿入部に孔部１３０と、振動板１０４
のコンプライアンスの逃げ溝１３１を設ける必要があ
る。
うに圧力発生部材挿入部に孔部１３０と、振動板１０４
のコンプライアンスの逃げ溝１３１を設ける必要があ
る。
【００３９】この緩衝部材２２０の製造方法としては、
プレス加工が望ましいが、緩衝部材板厚が厚くなってく
ると、プレスによる加工変形、バリの発生が課題となっ
てくる。この時は、所望の形状に加工した複数枚のＳＵ
Ｓ板を、接着剤、拡散接合等の方法で積層接着して緩衝
材２２０として利用しても同等の効果が得られる。
プレス加工が望ましいが、緩衝部材板厚が厚くなってく
ると、プレスによる加工変形、バリの発生が課題となっ
てくる。この時は、所望の形状に加工した複数枚のＳＵ
Ｓ板を、接着剤、拡散接合等の方法で積層接着して緩衝
材２２０として利用しても同等の効果が得られる。
【００４０】又、緩衝部材２２０の他の材料として、熱
硬化性樹脂を利用しても良い。熱硬化性樹脂には、射出
成型により容易に所望の形状が得ることが出来、ＣＴＥ
が小さい材料が多いので有効である。
硬化性樹脂を利用しても良い。熱硬化性樹脂には、射出
成型により容易に所望の形状が得ることが出来、ＣＴＥ
が小さい材料が多いので有効である。
【００４１】
【表１】
【００４２】この後、従来と同様に図２に示すように、
フレーム２０４と緩衝部材２２０にインク室構成部材６
０１を接着と同時に、圧力発生部材１０５上面に接着剤
１１２を塗布した圧電素子ユニットを挿入し、島状突起
物２０９と圧力発生部材１０５上面との位置決め及び接
合を行い、インクジェット式印字ヘッドを得る。
フレーム２０４と緩衝部材２２０にインク室構成部材６
０１を接着と同時に、圧力発生部材１０５上面に接着剤
１１２を塗布した圧電素子ユニットを挿入し、島状突起
物２０９と圧力発生部材１０５上面との位置決め及び接
合を行い、インクジェット式印字ヘッドを得る。
【００４３】本実施例のヘッドの斜視図を図５に示し
た。ヘッド仕様は以下の通り。
た。ヘッド仕様は以下の通り。
【００４４】
【表２】
【００４５】本発明のヘッド構造は水平方向の線膨張係
数の違いにより発生する応力を緩和するだけでなく、垂
直方向、即ち、インク吐出方向の圧力発生部材１０５と
フレーム２０４との熱による変形の差を小さくできる。
数の違いにより発生する応力を緩和するだけでなく、垂
直方向、即ち、インク吐出方向の圧力発生部材１０５と
フレーム２０４との熱による変形の差を小さくできる。
【００４６】このことは、ヘッド製造時の接着剤硬化温
度で釣り合った圧力発生部材１０５上面とフレーム２０
４上面が、常温に戻ることで発生する圧力発生部材１０
５のインク室側への突出を抑える効果があり、これによ
り、インク吐出バラツキを小さくすることが出来た。
度で釣り合った圧力発生部材１０５上面とフレーム２０
４上面が、常温に戻ることで発生する圧力発生部材１０
５のインク室側への突出を抑える効果があり、これによ
り、インク吐出バラツキを小さくすることが出来た。
【００４７】本実施例では、圧力発生部材として電界方
向と垂直方向の変位を利用したｄ３１方向の積層型圧電
素子を使用した例を示したが、本発明は、これに限定さ
れるものではなく、図６に示すように、電界方向と同方
向の変位を利用したｄ３３方向の変位を利用した圧電素
子であっても同等の効果を有する事が出来る。
向と垂直方向の変位を利用したｄ３１方向の積層型圧電
素子を使用した例を示したが、本発明は、これに限定さ
れるものではなく、図６に示すように、電界方向と同方
向の変位を利用したｄ３３方向の変位を利用した圧電素
子であっても同等の効果を有する事が出来る。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェット式印字ヘッドによれば、インク室構成部材とフレ
ーム２２０との線膨張係数の違いを緩衝し、信頼性の高
いインクジェット式印字ヘッドを提供できる。
ェット式印字ヘッドによれば、インク室構成部材とフレ
ーム２２０との線膨張係数の違いを緩衝し、信頼性の高
いインクジェット式印字ヘッドを提供できる。
【００４９】また、ヘッド製造時の接着剤硬化温度で釣
り合った圧力発生部材上面とフレーム上面が、常温に戻
ることで発生する圧力発生部材のインク室側への突出を
抑える効果があり、これにより、インク吐出バラツキを
小さくすることができる。
り合った圧力発生部材上面とフレーム上面が、常温に戻
ることで発生する圧力発生部材のインク室側への突出を
抑える効果があり、これにより、インク吐出バラツキを
小さくすることができる。
【図１】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す図３に於けるＡ−Ａ断面図。
例を示す図３に於けるＡ−Ａ断面図。
【図２】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す図３に於けるＢ−Ｂ断面図。
例を示す図３に於けるＢ−Ｂ断面図。
【図３】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す斜視図。
例を示す斜視図。
【図４】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す斜視図。
例を示す斜視図。
【図５】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す斜視図。
例を示す斜視図。
【図６】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す断面図。
例を示す断面図。
【図７】従来のインクジェット式印字ヘッドを示す断面
図。
図。
１０１ ノズルプレート １０２ ノズル開口部 １０３ 壁部材 １０４ 振動板 １０５ 圧力発生部材 １３１ コンプライアンス逃げ溝 ２０９ 島状突起物 ２１０ 振動膜部 ２２０ 緩衝部材
Claims (6)
- 【請求項１】 インク室、インク供給路及びインク流路
が形成された壁部材と、該壁部材の一方の面に積層され
たインク室と連通するノズル開口が穿設されたノズルプ
レートと、前記壁部材の他方の面に積層された振動板と
からなるインク室構成部材と、前記振動板と当接し前記
インク室にインク滴吐出させるための圧力を発生させる
圧力発生部材と、前記インク室構成部材及び圧力発生部
材を支持するフレーム部材とを有するインクジェット式
印字ヘッドにおいて、 前記インク室構成部材と前記フレーム部材との間に緩衝
部材を配置したことを特徴とするインクジェット式印字
ヘッド。 - 【請求項２】 前記緩衝部材の線膨張係数（ＣＴＥ）
が、前記壁部材のＣＴＥ＜前記緩衝部材のＣＴＥ＜前記
フレーム部材のＣＴＥで有ることを特徴とする請求項１
記載のインクジェット式印字ヘッド。 - 【請求項３】 前記緩衝部材が金属である事を特徴とす
る請求項１記載のインクジェット式印字ヘッド。 - 【請求項４】 前記緩衝部材がステンレス材である事を
特徴とする請求項１記載のインクジェット式印字ヘッ
ド。 - 【請求項５】 前記緩衝部材が樹脂である事を特徴とす
る請求項１記載のインクジェット式印字ヘッド。 - 【請求項６】 前記振動板に薄肉部を形成すると共に、
前記緩衝部材の前記薄肉部に対応する位置に溝部を形成
したことを特徴とする請求項１、３、４または５記載の
インクジェット式印字ヘッド。
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26058795A JP3291999B2 (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | インクジェット式印字ヘッド |
| EP01105383A EP1104698B1 (en) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Ink jet recording head and method of producing the same |
| DE69629220T DE69629220T2 (de) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Tintenstrahlaufzeichunugskopf und sein Herstellungsverfahren |
| DE69628954T DE69628954T2 (de) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Tintenstrahlaufzeichnungskopf und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US08/708,675 US6139132A (en) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Ink jet recording head with nozzle communicating hole having smaller width than pressurizing chambers in direction of array of pressurizing chambers |
| EP96114233A EP0761447B1 (en) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Ink jet recording head and method of producing the same |
| DE69625296T DE69625296T2 (de) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Tintenstrahlaufzeichnungskopf und sein Herstellungsverfahren |
| EP01105378A EP1104697B1 (en) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Ink jet recording head and method of producing the same |
| US09/556,587 US6460981B1 (en) | 1995-09-05 | 2000-04-20 | Ink jet recording head having spacer with etched pressurizing chambers and ink supply ports |
| US09/576,174 US6729002B1 (en) | 1995-09-05 | 2000-05-23 | Method of producing an ink jet recording head |
| US10/102,656 US6561633B2 (en) | 1995-09-05 | 2002-03-22 | Ink jet recording head having spacer with etched pressurizing chambers and ink supply ports |
| US10/425,868 US7028377B2 (en) | 1995-09-05 | 2003-04-30 | Method of producing an ink jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26058795A JP3291999B2 (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | インクジェット式印字ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0999557A true JPH0999557A (ja) | 1997-04-15 |
| JP3291999B2 JP3291999B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=17350024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3291999B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6796639B2 (en) | 2001-10-09 | 2004-09-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Inkjet print head |
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| US10391797B2 (en) | 2015-10-30 | 2019-08-27 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus |
-
1995
- 1995-10-06 JP JP26058795A patent/JP3291999B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US9050801B2 (en) | 2011-02-04 | 2015-06-09 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and method for manufacturing liquid ejecting head |
| JP2013001008A (ja) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Toshiba Tec Corp | インクジェットヘッド |
| CN108136772A (zh) * | 2015-10-30 | 2018-06-08 | 精工爱普生株式会社 | 液体喷射设备 |
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| US10464358B2 (en) | 2015-10-30 | 2019-11-05 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus |
| CN108136772B (zh) * | 2015-10-30 | 2020-03-03 | 精工爱普生株式会社 | 液体喷射设备 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3291999B2 (ja) | 2002-06-17 |
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