JPH11254669A - Ink jet head - Google Patents

Ink jet head

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JPH11254669A
JPH11254669A JP5540898A JP5540898A JPH11254669A JP H11254669 A JPH11254669 A JP H11254669A JP 5540898 A JP5540898 A JP 5540898A JP 5540898 A JP5540898 A JP 5540898A JP H11254669 A JPH11254669 A JP H11254669A
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ink
ink jet
channel
driving
head
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Hisashi Takada
久 高田
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance a nozzle density without increasing in size. SOLUTION: The ink jet head comprises a plurality of drivers 219 arranged in one surface, and a plurality of corresponding ink channels 211 of the drivers 219. The drivers 219 contains first drivers for driving the channels 211 of a first direction as seen from one surface of the plurality of the channels 211, and second drivers 219 for driving the channel 211 of a second direction of a reverse direction from the first direction as seen from the one surface of the channels 211.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に用いられるインクジェットヘッドに関する。
The present invention relates to an ink jet head used in an ink jet recording apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、インクチャンネル内にインク
を溜めておき、圧電素子に電圧を印加することにより生
じる圧電素子の変形を利用して、インクチャンネル内の
インクを加圧することにより、インクチャンネルに連通
するノズルからインクを噴射させるインクジェットヘッ
ドが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, ink is stored in an ink channel, and the ink in the ink channel is pressurized by utilizing the deformation of the piezoelectric element caused by applying a voltage to the piezoelectric element. There is known an ink jet head that ejects ink from a nozzle communicating with the ink jet head.

【0003】このインクジェットヘッドでは、インクを
噴射するインクジェットユニットを複数設けて、記録シ
ートの同じ位置にインクを重ねて記録したり、イエロー
(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)などの数色のイ
ンクを噴射させて、それらの色を混ぜ合わせることによ
りフルカラー画像の記録ができるようになっているのが
通常である。
In this ink jet head, a plurality of ink jet units for ejecting ink are provided so that ink is superimposed and recorded at the same position on a recording sheet, and a number of inks such as yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are recorded. Normally, a full-color image can be recorded by ejecting color inks and mixing the colors.

【0004】ここで図11から図13を用いて従来のイ
ンクジェットヘッドを説明する。図11は、従来のイン
クジェットヘッドにおけるインクジェットユニットのノ
ズルを有する面の一部を示す平面図である。図12は図
11のF−F線断面図であり、図13は図12のG−G
線断面図であり、図14は図11のH−H線断面図であ
る。なお、図中において同一符号は同一または相当する
部材を示す。
Here, a conventional ink jet head will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a plan view showing a part of a surface having nozzles of an inkjet unit in a conventional inkjet head. 12 is a sectional view taken along line FF of FIG. 11, and FIG. 13 is a sectional view taken along line GG of FIG.
FIG. 14 is a sectional view taken along line HH of FIG. 11. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding members.

【0005】これらの図を参照して、インクジェットユ
ニット200は、チャンネルプレート301、隔壁30
3、個別電極側配線部318、振動板305、共通電極
側配線部317、基板307とを一体に重ねて、ノズル
プレート306を横(図12の左側方向)から貼り付け
た構成となっている。
Referring to these drawings, the ink jet unit 200 includes a channel plate 301 and a partition 30.
3, the individual electrode side wiring portion 318, the diaphragm 305, the common electrode side wiring portion 317, and the substrate 307 are integrally laminated, and the nozzle plate 306 is attached from the side (the left side in FIG. 12). .

【0006】チャンネルプレート301と隔壁303の
間には、インクを収容する複数のインクチャンネル31
1と、各インクチャンネル311をインク共通室313
に連結するインレット315と、インレット315を介
してインクチャンネル311にインクを供給するインク
共通室313とが形成されている。インク共通室313
は図示しないインクタンクに連結されており、インクタ
ンクよりインクの供給を受ける。
A plurality of ink channels 31 for accommodating ink are provided between the channel plate 301 and the partition wall 303.
1 and each ink channel 311 is connected to an ink common chamber 313.
And an ink common chamber 313 for supplying ink to the ink channel 311 via the inlet 315 are formed. Common ink chamber 313
Is connected to an ink tank (not shown), and receives supply of ink from the ink tank.

【0007】振動板305には、各インクチャンネル3
11に対応した駆動用圧電素子319と圧電素子柱部3
21が含まれ、駆動用圧電素子319と圧電素子柱部3
21とはセパレート溝320によって分離される。
[0007] The vibration plate 305 has each ink channel 3
11 corresponding to the driving piezoelectric element 319 and the piezoelectric element pillar 3
21, the driving piezoelectric element 319 and the piezoelectric element pillar 3
21 is separated by a separate groove 320.

【0008】基板307と駆動用圧電素子319との間
の共通電極側配線部317は、アースに接続され、隔壁
303と駆動用圧電素子319との間の個別電極側配線
部318は、ヘッド吐出駆動部に接続される。この共通
電極側配線部317は、駆動用圧電素子319内の共通
電極に接続され、個別電極側配線部は駆動用圧電素子3
19内の個別電極に接続される。
The common electrode side wiring portion 317 between the substrate 307 and the driving piezoelectric element 319 is connected to the ground, and the individual electrode side wiring portion 318 between the partition wall 303 and the driving piezoelectric element 319 is connected to the head discharge. Connected to drive unit. The common electrode side wiring section 317 is connected to a common electrode in the driving piezoelectric element 319, and the individual electrode side wiring section is connected to the driving piezoelectric element 3.
19 are connected to the individual electrodes.

【0009】このような構成のインクジェットユニット
の動作は、インクジェットプリンタの制御部によってコ
ントロールされ、共通電極側配線部317と個別電極側
配線部318との間に電圧が印加され、駆動用圧電素子
319は隔壁303を押す方向に変形する。駆動用圧電
素子319の変形は隔壁303に伝えられ、これにより
インクチャンネル311内のインクが加圧され、ノズル
312を介してインクドロップが記録シートに向かって
飛翔する。
The operation of the ink-jet unit having such a configuration is controlled by the control unit of the ink-jet printer, a voltage is applied between the common electrode side wiring portion 317 and the individual electrode side wiring portion 318, and the driving piezoelectric element 319 is driven. Is deformed in the direction in which the partition wall 303 is pushed. The deformation of the driving piezoelectric element 319 is transmitted to the partition wall 303, whereby the ink in the ink channel 311 is pressurized, and the ink drop flies toward the recording sheet via the nozzle 312.

【0010】インクジェットヘッドの性能を向上させる
ために、インクジェットユニット300を2つ用いてノ
ズルを千鳥配列にする方法が知られている。これは、2
つのインクジェットユニット300をノズル間隔の半分
だけずらして配列するもので、ノズルを千鳥配列にする
ことでノズル密度を倍にするものである。
In order to improve the performance of the ink jet head, a method is known in which two ink jet units 300 are used to arrange the nozzles in a staggered arrangement. This is 2
The two ink jet units 300 are arranged by being shifted by a half of the nozzle interval, and the nozzle density is doubled by staggering the nozzles.

【0011】図15に2つのインクジェットユニット3
00を用いてノズルを千鳥配列にした場合のインクジェ
ットヘッドのノズルを有する面の平面図を示す。これに
よれば、たとえば、ノズル密度が180[dpi]のイ
ンクジェットヘッドを2つ用いれば、ノズル密度360
[dpi]のインクジェットヘッドとすることができ
る。
FIG. 15 shows two ink jet units 3
FIG. 3 is a plan view of a surface having nozzles of an inkjet head when the nozzles are arranged in a staggered pattern using 00. According to this, for example, if two inkjet heads having a nozzle density of 180 [dpi] are used, the nozzle density 360
[Dpi] inkjet head.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、インクジェッ
トヘッドの性能を向上させるためには、記録シートに印
刷されるドットのきめを細かくするためにノズルの間隔
を狭めてノズル密度を高める必要がある。上述のインク
ジェットユニット300のノズル密度を高めるには、イ
ンクチャンネル311の容積を確保する必要性や、振動
板305の加工の困難性などから構造上の問題があっ
た。
However, in order to improve the performance of the ink jet head, it is necessary to increase the nozzle density by narrowing the interval between nozzles in order to make the dots printed on the recording sheet finer. In order to increase the nozzle density of the inkjet unit 300 described above, there are structural problems due to the necessity of securing the volume of the ink channel 311 and difficulty in processing the diaphragm 305.

【0013】またインクジェットユニット300を2つ
用いてノズルを千鳥配列にする方法では、単純にインク
ジェットユニット300を2つ用いるだけなので、イン
クジェットヘッドが大きくなると同時に重量も増すとい
った問題があった。インクジェットヘッドは、記録中に
記録媒体上を移動するので、移動させる機構を簡素化す
るために小型化、軽量化が要求される。
In the method of using two ink jet units 300 to form a staggered arrangement of nozzles, since only two ink jet units 300 are used, there is a problem that the ink jet head becomes large and the weight also increases. Since the inkjet head moves on a recording medium during recording, it is required to reduce the size and weight in order to simplify a mechanism for moving the inkjet head.

【0014】本発明は、係る問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は大型化することなくノズル密
度を高めたインクジェットヘッドを提供することであ
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an ink jet head having an increased nozzle density without increasing the size.

【0015】さらに本発明は、構造が簡単で製造が容易
なインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
Still another object of the present invention is to provide an ink jet head having a simple structure and easy manufacture.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明のある局面による
と、1つの面内に配列された複数の駆動部と、複数の駆
動部のそれぞれに対応する複数のインクチャンネルとを
備えたインクジェットヘッドであって、複数の駆動部
は、複数のインクチャンネルのうち1つの面から見て第
1の方向にあるインクチャンネルを駆動する第1の駆動
部と、複数のインクチャンネルのうち、1つの面から見
て第1の方向とは逆側の第2の方向にあるインクチャン
ネルを駆動する第2の駆動部とを含むことを特徴とす
る。
According to one aspect of the present invention, an ink jet head having a plurality of driving units arranged in one plane and a plurality of ink channels respectively corresponding to the plurality of driving units. Wherein the plurality of driving units are a first driving unit that drives an ink channel in a first direction when viewed from one surface of the plurality of ink channels, and one surface of the plurality of ink channels. And a second driving unit that drives an ink channel in a second direction opposite to the first direction as viewed from above.

【0017】この発明に従うと、大型化することなくノ
ズル密度を高めたインクジェットヘッドを提供すること
ができる。
According to the present invention, it is possible to provide an ink jet head having an increased nozzle density without increasing the size.

【0018】さらに好ましくは、1つの面内に配列され
た複数の駆動部は、1つの振動板として一体に形成さ
れ、1つの振動板は、電極が形成され、複数の駆動部と
して動作する部分と、電極が形成されないことによって
複数の駆動部のそれぞれを分割する部分とを有すること
を特徴とする。
More preferably, the plurality of driving units arranged in one plane are integrally formed as one vibration plate, and one vibration plate is provided with an electrode and is a part which operates as a plurality of driving units. And a portion that divides each of the plurality of driving units by not forming an electrode.

【0019】この発明に従うと、さらに、構造が簡単で
製造が容易なインクジェットヘッドを提供することがで
きる。
According to the present invention, it is possible to provide an ink jet head having a simple structure and easy manufacture.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]以下、図面
を参照して、本発明の第1の実施の形態におけるインク
ジェットヘッドについて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] An ink jet head according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1は、本発明の第1の実施の形態におけ
るインクジェットヘッドを適用したインクジェットプリ
ンタの概要構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet printer to which an ink jet head according to a first embodiment of the present invention is applied.

【0022】インクジェットプリンタ1は、用紙やプラ
スチック薄板などの記録媒体である記録シート2と、イ
ンクジェット方式のプリンタヘッドであるインクジェッ
トヘッド3と、インクジェットヘッド3を保持するキャ
リッジ4と、キャリッジ4を記録シート2の記録面に平
行に往復移動させるための摺動軸5、6と、キャリッジ
4を摺動軸5、6に沿って往復駆動させる駆動モータ7
と、駆動モータ7の回転をキャリッジの往復運動に変え
るためのタイミングベルト9と、アイドルプーリ8とを
含んでいる。
The ink jet printer 1 includes a recording sheet 2 as a recording medium such as paper or a plastic thin plate, an ink jet head 3 as an ink jet printer head, a carriage 4 holding the ink jet head 3, and a recording sheet. Sliding shafts 5 and 6 for reciprocating in parallel with the recording surface of the recording medium 2 and a drive motor 7 for reciprocatingly driving the carriage 4 along the sliding shafts 5 and 6
And a timing belt 9 for changing the rotation of the drive motor 7 into a reciprocating motion of the carriage, and an idle pulley 8.

【0023】また、インクジェットプリンタ1は、記録
シート2を搬送経路に沿って案内するガイド板を兼ねる
プラテン10と、プラテン10との間で記録シート2を
抑えることにより記録シート2の浮きを防止する紙押さ
え板11と、記録シート2を排出するための排出ローラ
12と、拍車ローラ13と、プリンタヘッド3のインク
を吐出するノズル面を洗浄しインク吐出量を良好な状態
に回復させる回復系14と、記録シート2を手動で搬送
するための紙送りノブ15とを含んでいる。
In addition, the ink jet printer 1 prevents the recording sheet 2 from floating by suppressing the recording sheet 2 between the platen 10 and the platen 10 which also serves as a guide plate for guiding the recording sheet 2 along the conveyance path. The paper press plate 11, the discharge roller 12 for discharging the recording sheet 2, the spur roller 13, and the recovery system 14 for cleaning the nozzle surface of the printer head 3 which discharges ink and recovering the ink discharge amount to a good state. And a paper feed knob 15 for manually conveying the recording sheet 2.

【0024】記録シート2は、手差しあるいはカットシ
ートフィーダなどの給紙装置によって、インクジェット
ヘッド3とプラテン10とが対向する記録部へ送り込ま
れる。この際、図示しない紙送りローラの回転量が制御
され、記録部への搬送が制御される。
The recording sheet 2 is fed to a recording section where the ink jet head 3 and the platen 10 face each other by a sheet feeding device such as a manual feed or a cut sheet feeder. At this time, the rotation amount of a paper feed roller (not shown) is controlled, and the conveyance to the recording unit is controlled.

【0025】インクジェットヘッド3には圧電素子(P
ZT)が用いられる。圧電素子には、電圧が印加され、
歪みが生じる。この歪みは、インクで満たされたインク
チャンネルの容積を変化させる。この容積変化によりイ
ンクチャンネルに設けられたノズルからインクが吐出さ
れ、記録シート2への記録が行なわれる。これについて
は、後で詳しく述べる。
The ink jet head 3 has a piezoelectric element (P
ZT) is used. A voltage is applied to the piezoelectric element,
Distortion occurs. This distortion changes the volume of the ink channel filled with ink. Due to this change in volume, ink is ejected from nozzles provided in the ink channel, and recording on the recording sheet 2 is performed. This will be described in detail later.

【0026】キャリッジ4は駆動モータ7、アイドルプ
ーリ8、およびタイミングベルト9により、記録シート
2を桁方向(記録シート2を横切る方向)に主走査し、
キャリッジ4に取付けられたインクジェットヘッド3は
1ライン分の画像を記録する。1ラインの記録が終わる
ごとに、記録シート2は縦方向に送られ、副走査されて
次のラインが記録される。
The carriage 4 performs a main scan of the recording sheet 2 in the traverse direction (a direction crossing the recording sheet 2) by the driving motor 7, the idle pulley 8, and the timing belt 9,
The inkjet head 3 mounted on the carriage 4 records an image for one line. Each time recording of one line is completed, the recording sheet 2 is fed in the vertical direction and is sub-scanned to record the next line.

【0027】記録シート2にはこのようにして画像が記
録される。記録部を通過した記録シート2は、その搬送
方向下流側に配置された排出ローラ12と、これに圧接
される拍車ローラ13とによって排出される。
The image is recorded on the recording sheet 2 in this manner. The recording sheet 2 that has passed through the recording unit is discharged by a discharge roller 12 disposed downstream of the recording sheet in the transport direction and a spur roller 13 pressed against the discharge roller 12.

【0028】図2は、インクジェットプリンタ1の制御
部の概要構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the control unit of the ink jet printer 1. As shown in FIG.

【0029】インクジェットプリンタ1の制御部は、C
PU101と、RAM102と、ROM103と、デー
タ受信部104と、ヘッド吐出駆動部105と、ヘッド
移動駆動部106と、紙送り駆動部107と、回復系モ
ータ駆動部108と、各種センサ部109とを含んでい
る。
The control unit of the ink jet printer 1 is C
PU 101, RAM 102, ROM 103, data receiving unit 104, head ejection driving unit 105, head movement driving unit 106, paper feed driving unit 107, recovery motor driving unit 108, and various sensor units 109 Contains.

【0030】全体を制御するCPU101は、必要に応
じてRAM102を用い、ROM103に記憶されてい
るプログラムを実行する。このプログラムには、データ
受信部104から読込まれる画像データに基づいて、ヘ
ッド吐出駆動部105、ヘッド移動駆動部106、紙送
り駆動部107、各種センサ部109を制御し、記録シ
ート2上に画像を記録するための部分と、必要なときに
回復系モータ駆動部108、各種センサ部109を制御
し、インクジェットヘッド3のノズル面を良好な状態に
回復させるための部分とが含まれる。
The CPU 101 for controlling the whole executes a program stored in the ROM 103 by using the RAM 102 as necessary. This program controls the head ejection drive unit 105, the head movement drive unit 106, the paper feed drive unit 107, and various sensor units 109 based on the image data read from the data reception unit 104, A part for recording an image and a part for controlling the recovery system motor drive unit 108 and various sensor units 109 when necessary to recover the nozzle surface of the inkjet head 3 to a good state are included.

【0031】データ受信部104はホストコンピュータ
などに接続され、記録すべき画像データを受信する。
The data receiving unit 104 is connected to a host computer or the like, and receives image data to be recorded.

【0032】CPU101の制御に基づいて、ヘッド吐
出駆動部105は、インクジェットヘッド3の圧電素子
を駆動し、ヘッド移動駆動部106はインクジェットヘ
ッド3を保持するキャリッジ4を桁方向に移動させる駆
動モータ7を駆動し、紙送り駆動部107は紙送りロー
ラを駆動する。また、CPU101の制御に基づいて、
回復系モータ駆動部108は、インクジェットヘッド3
のノズル面を良好な状態に回復させるために必要なモー
タなどを駆動する。
Under the control of the CPU 101, the head ejection drive unit 105 drives the piezoelectric elements of the ink jet head 3, and the head movement drive unit 106 drives the drive motor 7 that moves the carriage 4 holding the ink jet head 3 in the column direction. , And the paper feed drive unit 107 drives the paper feed roller. Also, based on the control of the CPU 101,
The recovery system motor drive unit 108 includes the inkjet head 3
A motor and the like necessary for restoring the nozzle surface to a good state are driven.

【0033】図3〜図8は、インクジェットヘッド3の
インクジェットユニット200の構成を説明するための
図である。図3は、インクジェットユニット200のノ
ズル212を有する面の一部を示す平面図である。図4
は図3のA−A線断面図、図5は図3のB−B線断面
図、図6は図3のC−C線断面図である。図7は図4の
D−D線断面図、図8は図4のE−E線断面図である。
FIGS. 3 to 8 are views for explaining the structure of the ink-jet unit 200 of the ink-jet head 3. FIG. FIG. 3 is a plan view illustrating a part of the surface of the inkjet unit 200 having the nozzle 212. FIG.
3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3, and FIG. 6 is a sectional view taken along line CC of FIG. 7 is a sectional view taken along line DD of FIG. 4, and FIG. 8 is a sectional view taken along line EE of FIG.

【0034】インクジェットユニット200は、チャン
ネルプレート201と202、隔壁203と204、振
動板205とを一体に重ね、ノズルプレート206を横
(図4左方向)から貼り合わせた構成となっている。
The ink jet unit 200 has a structure in which channel plates 201 and 202, partition walls 203 and 204, and a vibration plate 205 are integrally laminated, and a nozzle plate 206 is attached from the side (left direction in FIG. 4).

【0035】ノズルプレート206は、ニッケルなどの
金属またはポリイミドなどの合成樹脂などからなり、ノ
ズル212を有する。
The nozzle plate 206 is made of a metal such as nickel or a synthetic resin such as polyimide, and has a nozzle 212.

【0036】ノズル212は、ノズルプレート206が
ニッケルなどの金属の場合は電気鋳造またはプレス加工
により、ノズルプレート206がポリイミドなどの合成
樹脂の場合はレーザ加工により、穴開け加工される。ノ
ズル212の内径は、飛翔させるインクドロップの径に
よって決められるものであるが、本実施の形態では25
[μm]とした。
The nozzle 212 is formed by electroforming or pressing when the nozzle plate 206 is made of metal such as nickel, and by laser processing when the nozzle plate 206 is made of synthetic resin such as polyimide. The inner diameter of the nozzle 212 is determined by the diameter of the ink drop to be ejected.
[Μm].

【0037】チャンネルプレート201と202は、ス
テンレス鋼(SUS)あるいはニッケル(Ni)をエッ
チングすることにより、複数のインクチャンネル211
とインク共通室213,214と、各インクチャンネル
211をインク共通室213,214に連結するインレ
ット215を形成する。このときインクチャンネル21
1とインク共通室213,214の深さは、インクチャ
ンネル211内に加える圧力などにより決められるが、
本実施の形態では200[μm]とした。
The channel plates 201 and 202 are formed by etching a plurality of ink channels 211 by etching stainless steel (SUS) or nickel (Ni).
And the ink common chambers 213 and 214 and an inlet 215 connecting each ink channel 211 to the ink common chambers 213 and 214. At this time, the ink channel 21
1 and the depth of the ink common chambers 213 and 214 are determined by the pressure applied in the ink channel 211, etc.
In this embodiment, the thickness is set to 200 [μm].

【0038】隔壁203,204は、ステンレス鋼(S
US)あるいはニッケル(Ni)で、厚さ約10[μ
m]の薄膜である。
The partition walls 203 and 204 are made of stainless steel (S
US) or nickel (Ni) with a thickness of about 10 [μ
m].

【0039】振動板205には、各インクチャンネル2
11に対応した複数の駆動用圧電素子219と、共通電
極側配線部217と個別電極側配線部218とを含む。
振動板205の加工は、まず、隔壁203上に形成され
た共通電極側配線部217に圧電素子が固定され、その
後ダイサ加工によりセパレート溝220が形成されて圧
電素子が分断される。そして個別電極側配線部218が
形成されることにより行なわれる。
Each ink channel 2 is provided on the diaphragm 205.
11 includes a plurality of driving piezoelectric elements 219 corresponding to 11, a common electrode side wiring portion 217 and an individual electrode side wiring portion 218.
In the processing of the vibration plate 205, first, the piezoelectric element is fixed to the common electrode side wiring portion 217 formed on the partition wall 203, and then the separate groove 220 is formed by dicer processing to separate the piezoelectric element. This is performed by forming the individual electrode side wiring portion 218.

【0040】また、この分断によって、各インクチャン
ネル211に対応する駆動用圧電素子219と、これら
を囲む壁216とが分離される。
Further, by this division, the driving piezoelectric elements 219 corresponding to the respective ink channels 211 and the wall 216 surrounding them are separated.

【0041】共通電極側配線部217は、一端をインク
ジェットユニット200内のすべての駆動用圧電素子2
19に共通のアースに接続され、他端をすべての駆動用
圧電素子219内の共通電極に接続される。個別電極側
配線部218は、一端をインクジェットプリンタ1のヘ
ッド吐出駆動部105に接続され、他端を各駆動用圧電
素子219内の個別電極に接続される。
One end of the common electrode side wiring portion 217 is connected to all the driving piezoelectric elements 2 in the ink jet unit 200.
19 is connected to a common ground, and the other end is connected to a common electrode in all the driving piezoelectric elements 219. One end of the individual electrode side wiring section 218 is connected to the head ejection driving section 105 of the inkjet printer 1, and the other end is connected to an individual electrode in each driving piezoelectric element 219.

【0042】チャンネルプレート201,202、隔壁
203,204、振動板205、ノズル212とはイン
クに侵されない接着剤(AZ−15など)にて貼り合わ
され、ノズルプレート206が、ノズル212をインク
チャンネル211の位置に合わせて貼り付けられる。本
実施の形態での接着層の厚みは約2〜3[μm]であ
る。
The channel plates 201 and 202, the partition walls 203 and 204, the vibration plate 205, and the nozzle 212 are bonded together with an adhesive (AZ-15 or the like) which is not affected by ink, and the nozzle plate 206 connects the nozzle 212 to the ink channel 211. Pasted according to the position. The thickness of the adhesive layer in the present embodiment is about 2 to 3 [μm].

【0043】このような構成のインクジェットユニット
200の動作は、インクジェットプリンタ1のヘッド吐
出駆動部105によって制御される。ヘッド吐出駆動部
105からは、共通電極側配線部217と個別電極側配
線部218との間に、印字信号である所定の電圧が印加
され、駆動用圧電素子219は隔壁203または204
を押す方向に変形する。駆動用圧電素子219の変形
は、隔壁203または204に伝えられ、これによりイ
ンクチャンネル211内のインクが加圧され、ノズル2
12を介してインクドロップが記録シート2に向かって
飛翔する。
The operation of the ink jet unit 200 having such a configuration is controlled by the head discharge drive unit 105 of the ink jet printer 1. A predetermined voltage, which is a print signal, is applied between the common electrode side wiring portion 217 and the individual electrode side wiring portion 218 from the head ejection driving portion 105, and the driving piezoelectric element 219
Deforms in the direction of pressing. The deformation of the driving piezoelectric element 219 is transmitted to the partition wall 203 or 204, whereby the ink in the ink channel 211 is pressurized and the nozzle 2
The ink drop flies toward the recording sheet 2 via the recording sheet 2.

【0044】図6を参照して、インク共通室214は図
示しないインクタンクに接続されており、インクタンク
によりインクが供給される。インク共通室214内のイ
ンクは、インレット215を介してインクチャンネル2
11へと供給される。チャンネルプレート201にある
インク共通室213も同様に、インクタンクに接続され
ている。
Referring to FIG. 6, ink common chamber 214 is connected to an ink tank (not shown), and ink is supplied from the ink tank. The ink in the ink common chamber 214 is supplied to the ink channel 2 via the inlet 215.
11 is supplied. Similarly, the ink common chamber 213 in the channel plate 201 is connected to the ink tank.

【0045】図7を参照して、駆動用圧電素子219
は、隔壁203に接して一列に配列されている。チャン
ネルプレート201に形成されたインクチャンネル21
1は、隔壁203から見て駆動用圧電素子219と反対
側に配列されている。チャンネルプレート202に形成
されたインクチャンネル211は、隔壁203から見て
駆動用圧電素子219と同じ側に配列されている。ま
た、チャンネルプレート201に形成されたインクチャ
ンネル211に対応する駆動用圧電素子219と、チャ
ンネルプレート202側のインクチャンネル211に対
応する駆動用圧電素子219とが交互に配列されてい
る。
Referring to FIG. 7, driving piezoelectric element 219
Are arranged in a row in contact with the partition wall 203. Ink channel 21 formed in channel plate 201
1 is arranged on the side opposite to the driving piezoelectric element 219 when viewed from the partition wall 203. The ink channels 211 formed in the channel plate 202 are arranged on the same side as the driving piezoelectric elements 219 when viewed from the partition wall 203. Further, the driving piezoelectric elements 219 corresponding to the ink channels 211 formed on the channel plate 201 and the driving piezoelectric elements 219 corresponding to the ink channels 211 on the channel plate 202 side are alternately arranged.

【0046】換言すれば、インクジェットユニット20
0は、隣り合う駆動用圧電素子219が、異なるチャン
ネルプレート201,202に形成されたインクチャン
ネル211に対応するように、駆動用圧電素子219と
インクチャンネル211が配列されている。
In other words, the ink jet unit 20
0 indicates that the driving piezoelectric elements 219 and the ink channels 211 are arranged such that the adjacent driving piezoelectric elements 219 correspond to the ink channels 211 formed on the different channel plates 201 and 202.

【0047】従来、柱部材として用いられていた圧電素
子を、インクチャンネル211内のインクを加圧するた
めの駆動用の圧電素子として用いて、スペースを削減し
た構成となっている。
The space is reduced by using a piezoelectric element conventionally used as a pillar member as a driving piezoelectric element for pressurizing ink in the ink channel 211.

【0048】ここで、駆動用圧電素子219の変形によ
り生じる反力について説明する。駆動用圧電素子219
が変形してノズルプレート201側のインクチャンネル
211内のインクを加圧する場合に、隔壁203を押す
が、その反力が隔壁204に作用する。隔壁204を支
えるチャンネルプレート202は、反力が作用する位置
にインクチャンネル211が形成されておらず、部分的
に厚くなっている。したがって、チャンネルプレート2
02によって反力を支えるのに十分な剛性を保つことが
できる。
Here, the reaction force generated by the deformation of the driving piezoelectric element 219 will be described. Driving piezoelectric element 219
When the ink is deformed to pressurize the ink in the ink channel 211 on the nozzle plate 201 side, the partition wall 203 is pushed, and the reaction force acts on the partition wall 204. The channel plate 202 supporting the partition wall 204 is partially thick because the ink channel 211 is not formed at the position where the reaction force acts. Therefore, channel plate 2
02 can maintain sufficient rigidity to support the reaction force.

【0049】駆動用圧電素子219が変形してチャンネ
ルプレート202側のインクチャンネル211内のイン
クを加圧する場合も同様に、チャンネルプレート201
の反力が作用する位置にインクチャンネル211が形成
されていないので、反力を支えるのに十分な剛性を保つ
ことができる。
Similarly, when the driving piezoelectric element 219 is deformed and pressurizes the ink in the ink channel 211 on the channel plate 202 side, the channel plate 201 is pressed.
Since the ink channel 211 is not formed at the position where the reaction force acts, sufficient rigidity to support the reaction force can be maintained.

【0050】さらに、チャンネルプレート201,20
2の振動板205と反対側の面223を別の部材、たと
えば他のインクジェットユニット200などで固定すれ
ば、チャンネルプレート201,202の変形を防止で
きる。これによりチャンネルプレート201,202の
変形により生じるクロストークを確実に防止することが
できる。
Further, the channel plates 201, 20
If the surface 223 opposite to the second diaphragm 205 is fixed by another member, for example, another ink jet unit 200 or the like, the deformation of the channel plates 201 and 202 can be prevented. Thus, crosstalk caused by deformation of the channel plates 201 and 202 can be reliably prevented.

【0051】本実施の形態で示したインクジェットヘッ
ド3は、インクジェットユニット200を上述のごとく
構成したので、従来のインクジェットヘッドのインク飛
翔性能を維持しつつ、ノズル密度を倍にすることがで
き、かつ、小型化することができる。また、圧電素子を
柱部材として用いないので、圧電素子を有効に利用する
ことができ材料コストの削減ができる。
In the ink jet head 3 shown in this embodiment, since the ink jet unit 200 is configured as described above, the nozzle density can be doubled while maintaining the ink flying performance of the conventional ink jet head, and , And can be downsized. Further, since the piezoelectric element is not used as the column member, the piezoelectric element can be effectively used, and the material cost can be reduced.

【0052】[第2の実施の形態]次に、第2の実施の
形態について説明する。第2の実施の形態におけるイン
クジェットヘッド3は、第1の実施の形態におけるイン
クジェットヘッド3のインクジェットユニット200に
複数ある駆動用圧電素子219を1つにした形態であ
る。第2の実施の形態においては、駆動用圧電素子21
9を除いて第1の実施の形態と同じなので、ここでは説
明を繰返さない。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment will be described. The inkjet head 3 according to the second embodiment has a configuration in which a plurality of driving piezoelectric elements 219 are provided in the inkjet unit 200 of the inkjet head 3 according to the first embodiment. In the second embodiment, the driving piezoelectric element 21
Since the configuration is the same as that of the first embodiment except for No. 9, the description will not be repeated here.

【0053】図9は、第2の実施の形態におけるインク
ジェットヘッド3のインクジェットユニット200の断
面図である。
FIG. 9 is a sectional view of an ink jet unit 200 of the ink jet head 3 according to the second embodiment.

【0054】図を参照して、振動板205は、圧電素子
を積層して作られたもので、電極を圧電素子の間に入れ
て積層した電極部221と、電極を入れずに圧電素子を
積層した空隙部222とからなる。空隙部と電極部と
は、交互に配列され、空隙部は電極部を分割する。振動
板205は電極部221と空隙部222との間にセパレ
ート溝を有しない。電極部221は、インクチャンネル
211に対向する位置にあり、電極部221の間に空隙
部222が設けられる。
Referring to the figure, diaphragm 205 is formed by laminating piezoelectric elements. Electrode 221 is formed by laminating electrodes between piezoelectric elements, and a piezoelectric element is laminated without electrodes. And a void portion 222 which is laminated. The gaps and the electrodes are alternately arranged, and the gaps divide the electrode. Diaphragm 205 does not have a separate groove between electrode portion 221 and gap portion 222. The electrode part 221 is located at a position facing the ink channel 211, and a gap 222 is provided between the electrode parts 221.

【0055】図10は、図9のI−I線断面の一部を示
す図であり、振動板205の電極部221の断面を示す
図である。図を参照して、駆動用圧電素子219は、極
性が逆になるように交互に積層されている。そして駆動
用圧電素子219の間には、共通電極224と個別電極
225とが交互に入り込んでおり、共通電極224は共
通電極側配線部217に、個別電極225は個別電極側
配線部218に接続されている。なお、空隙部222に
は、共通電極224と個別電極225が積層されていな
い。
FIG. 10 is a view showing a part of a cross section taken along line II of FIG. 9, and is a view showing a cross section of the electrode portion 221 of the diaphragm 205. Referring to the drawing, driving piezoelectric elements 219 are alternately stacked so that the polarities are reversed. The common electrode 224 and the individual electrode 225 are alternately inserted between the driving piezoelectric elements 219, and the common electrode 224 is connected to the common electrode side wiring portion 217, and the individual electrode 225 is connected to the individual electrode side wiring portion 218. Have been. Note that the common electrode 224 and the individual electrode 225 are not stacked in the gap 222.

【0056】このように振動板205を構成したので、
共通電極側配線部217と個別電極側配線部218との
間に電圧を印加すると、電極部221のみが圧電効果に
より変形し、空隙部222は変形しない。
Since the diaphragm 205 is configured as described above,
When a voltage is applied between the common electrode side wiring portion 217 and the individual electrode side wiring portion 218, only the electrode portion 221 is deformed by the piezoelectric effect, and the gap portion 222 is not deformed.

【0057】したがって、電極部221の変形により隔
壁203または隔壁204を押す方向に力が加えられ、
隔壁203または隔壁204が変形する。これによりイ
ンクチャンネル211内のインクが加圧されノズル21
2を介してインクドロップが記録シート2に向かって飛
翔する。
Therefore, a force is applied in the direction of pushing the partition 203 or 204 by the deformation of the electrode portion 221,
The partition 203 or 204 is deformed. As a result, the ink in the ink channel 211 is pressurized,
2, the ink drop flies toward the recording sheet 2.

【0058】本実施の形態におけるインクジェットヘッ
ド3によると、第1の実施の形態で示したインクジェッ
トヘッド3と同様の効果の他に、次の効果を奏すること
ができる。
According to the ink jet head 3 of this embodiment, the following effects can be obtained in addition to the same effects as those of the ink jet head 3 shown in the first embodiment.

【0059】本実施の形態におけるインクジェットヘッ
ド3は、電極部221と空隙部222とがセパレート溝
で分離されていないので、空隙部222が隔壁203と
204との間の距離を維持する役割を果たす。これによ
り空隙部222に隣接する電極部2221の変形による
チャンネルプレート201またはチャンネルプレート2
02の変形を防止することができる。
In the ink jet head 3 according to the present embodiment, since the electrode portion 221 and the gap portion 222 are not separated by the separate groove, the gap portion 222 plays a role of maintaining the distance between the partition walls 203 and 204. . Thus, the channel plate 201 or the channel plate 2 due to the deformation of the electrode portion 2221 adjacent to the gap portion 222
02 can be prevented from being deformed.

【0060】また、電極部221と空隙部222とをセ
パレート溝で分離する必要がないので、インクジェット
ヘッド3を単純な構造とすることができるとともに、イ
ンクジェットヘッド3を容易に製造することができる。
Further, since it is not necessary to separate the electrode portion 221 from the gap portion 222 by a separate groove, the inkjet head 3 can have a simple structure, and the inkjet head 3 can be easily manufactured.

【0061】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態におけるインクジェ
ットヘッドを適用したインクジェットプリンタの回路構
成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a circuit configuration of an inkjet printer to which an inkjet head according to a first embodiment of the present invention is applied.

【図2】図1のインクジェットプリンタの制御回路のブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a control circuit of the inkjet printer of FIG.

【図3】インクジェットユニット200の平面図であ
る。
FIG. 3 is a plan view of the inkjet unit 200.

【図4】図3のA−A線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;

【図5】図3のB−B線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3;

【図6】図3のC−C線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line CC of FIG. 3;

【図7】図4のD−D線断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line DD of FIG. 4;

【図8】図4のE−E線断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line EE of FIG. 4;

【図9】本発明の第2の実施の形態におけるインクジェ
ットヘッドのインクジェットユニットの断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of an inkjet unit of an inkjet head according to a second embodiment of the present invention.

【図10】振動板の断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a diaphragm.

【図11】従来のインクジェットユニットの平面図であ
る。
FIG. 11 is a plan view of a conventional ink jet unit.

【図12】図11のF−F線断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line FF of FIG. 11;

【図13】図12のG−G線断面図である。13 is a sectional view taken along line GG of FIG.

【図14】図11のH−H線断面図である。FIG. 14 is a sectional view taken along line HH of FIG. 11;

【図15】従来のインクジェットユニットを2つ用いて
ノズル密度を2倍にしたときの平面図である。
FIG. 15 is a plan view when nozzle density is doubled using two conventional inkjet units.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

200 インクジェットユニット 201,202 チャンネルプレート 203,204 隔壁 205 振動板 206 ノズルプレート 211 インクチャンネル 212 ノズル 219 圧電素子 221 電極部 222 空隙部 200 inkjet unit 201, 202 channel plate 203, 204 partition wall 205 vibration plate 206 nozzle plate 211 ink channel 212 nozzle 219 piezoelectric element 221 electrode section 222 void section

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1つの面内に配列された複数の駆動部
と、 前記複数の駆動部のそれぞれに対応する複数のインクチ
ャンネルとを備えたインクジェットヘッドであって、 前記複数の駆動部は、前記複数のインクチャンネルのう
ち、前記1つの面から見て第1の方向にあるインクチャ
ンネルを駆動する第1の駆動部と、 前記複数のインクチャンネルのうち、前記1つの面から
見て前記第1の方向とは逆側の第2の方向にあるインク
チャンネルを駆動する第2の駆動部とを含む、インクジ
ェットヘッド。
1. An inkjet head comprising: a plurality of driving units arranged in one plane; and a plurality of ink channels corresponding to each of the plurality of driving units, wherein the plurality of driving units are: A first driving unit that drives an ink channel in a first direction when viewed from the one surface of the plurality of ink channels; and a first driving unit that drives the ink channel from among the plurality of ink channels when viewed from the one surface. A second driving unit that drives an ink channel in a second direction opposite to the first direction.
【請求項2】 前記1つの面内に配列された複数の駆動
部は、1つの振動板として一体に形成され、 前記1つの振動板は、電極が形成され、前記複数の駆動
部として動作する部分と、電極が形成されないことによ
って前記複数の駆動部のそれぞれを分割する部分とを有
する、請求項1に記載のインクジェットヘッド。
2. The plurality of driving units arranged in one plane are integrally formed as one diaphragm, and the one diaphragm is formed with electrodes and operates as the plurality of driving units. The inkjet head according to claim 1, further comprising a portion and a portion that divides each of the plurality of driving units by not forming an electrode.
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