JPS61283554A

JPS61283554A - インクジエツトヘツドの振動ユニツト

Info

Publication number: JPS61283554A
Application number: JP12583985A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Matsumoto; 松本　修三; Takuo Isayama; 伊佐山　拓郎; Minoru Ameyama; 飴山　実; Hiroshi Yamazaki; 博史山崎; Yasuo Katano; 泰男片野; Kyuhachiro Iwasaki; 岩崎　久八郎
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1985-06-10
Filing date: 1985-06-10
Publication date: 1986-12-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】孜逝分見本！明は、マルチノズルインクジェットヘッドに使用し
て好適な振動ユニットに関する。

従ｍ石第１５図は、従来のオンデマンド型マルチノズルインク
ジェットヘッドの一例を示す断面構成図、第１６図は、
その斜視図、第１７図は、平面図で、図中、ｌはノズル
、２は電気機械変換素子、３は弾性板、４は連結部、５
はインク流路基板、６はインク滴、７はインク加圧液室
゛、８はインク供給側流路、９はインク供給パイプ、１
０は振動基板、１１はダイヤフラム、１２は支持体、１
３は振動ユニットで、該振動ユニット１３は電気機械変
換素子２と弾性板３とを接着して構成されている。

流路基板５は樹脂等で構成され、ノズル１、インク供給
側流路８、インク加圧液室７等が一体的に成形されてい
る。振動基板１０も樹脂等により構成され、ダイヤフラ
ム１１、連結部４、支持体１２が一体的に成形されてい
る。

上記インクジェットヘッドは、周知のように、振動ユニ
ット１３によって、ダイヤフラム１１を変位させてイン
ク加圧液室７内のインクを加圧してノズル１よりインク
滴６を噴射させて図示しない記録紙に記録を行うもので
、前記振動ユニットは、第１６図及び１７図に示すよう
に櫛歯状に構成され、マルチノズル構造となっている。

而して、上述のごときマルチノズルのインクジェットヘ
ッドにおいては、振動ユニットは、部品コスト的にみて
、単体となったものより一体型の方が有利であり、ユニ
ット接着時及びヘッドへの組立時の取り扱い性、位置精
度管理等に対しても一体型の方が勝っている。

しかし、従来のマルチノズルヘッドにおいては、ノズル
がキャリッジの走査方向に対して一定角度αをもった線
上に配置されるので、ヘッドの幅方向に対しても角度α
の線上に配置されることになる。従って、従来は、櫛歯
状振動ユニットを配設すると、第１７図に示すように、
櫛歯方向がヘッドに対して角度α分だけ斜めになり、幅
方向にＷｌについて、ヘッド自体の大きさが振動ユニッ
トが張り出す分だけ必要となっていた。また、ヘッドが
幅方向に大きくなると、キャリッジの走査方向にキャリ
ッジが大きくなり、これがキャリッジの走査長を長くし
、結果的に、プリンタが大きくなってしまうという欠点
があった。

貝ｍ本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、一体型の櫛歯状振動ユニットにおいて、ヘッドを
小型化することができ、しかも、加工が容易な振動ユニ
ットを提供することを目的としてなされたものである。

１成本発明は、上記目的を達成するために、多数個のノズル
と、各ノズルに対応した多数個のインク加圧液室と、該
インク加圧液室の体積を変化させる振動ユニットとを有
し、前記インク加圧液室は少なくとも壁の一部が弾性体
で形成され、該弾性体が前記振動ユニットで変位されて
前記インク加圧液室の体積が変化され、それによって、
前記ノズルよりインク滴を噴射させるようにしたインク
ジェットヘッドにおいて、前記振動ユニットは、振動部
が櫛歯状に配置され、各櫛歯の先端を結ぶ　　　　　　
３直線に対して振動部の配列方向が傾斜していることを
特徴としたものである。以下、本発明の実施例に基づい
て説明する。

第１図は、本発明による振動ユニットを配設したインク
ジェットヘッドの平面図で、図中、第１５図乃至第１７
図に示したインクジェットヘッドと同様の作用をする部
分には、第１５図乃至第１７図の場合と同一の参照番号
が付しである。而して、本発明においては、振動ユニッ
ト１３は、各櫛歯１３１．１３２・・・１３ｅの先端を
結ぶ線（ノズル上の線）に対して角度βをもって各櫛歯
が斜状に形成されている。なお、第１図においては、角
度βが左下り方向になるように櫛歯が形成されているが
、これは図示例に限定されるものではなく、インクジェ
ットヘッドの加圧液室の配列に対応していれば、右上り
であってもよい。従って、本発明によると、各櫛歯はヘ
ッドに沿って縦方向に配置されるので、第１５図乃至第
１７図に示した従来のヘッドに比して、各櫛歯の幅を一
定とすれば、ヘッドに余分な張山部を設ける必要はなく
、ヘッドの幅をＷ２　＜Ｗｌ　とすることができ、ヘッ
ドを小型化することができる。

第２図乃至第６図は、それぞれ上述のごとき振動ユニッ
トの製造方法を説明するための図で、第２図に示した例
は、（ａ）図に示すように、長方形の電気機械変換素子
を回転切削加工等により溝切り加工して櫛歯状電気機械
変換素子２を形成するとともに、長方形の弾性板をプレ
ス加工、エツチング加工等により櫛歯状の弾性板３を形
成し、これら別々に櫛歯状に形成された電気機械変換素
子２と弾性板３を接着して（ｂ）図に示すような振動ユ
ニット１３を構成したものである。

第３図に示した例は、（ｂ）図に示すように、弾性板３
に位置決め用の穴３”を設けたものであるが、この場合
も、第２図に示した例と同様、（ａ）図に示した櫛歯状
電気機械変換素子２と、（ｂ）図に示した位置決め用の
穴３′を有する櫛歯状の弾性板３を接着して振動ユニッ
トを形成するようにしたものである。

第４図及び第５図に示した例は、それぞれ（ａ）図に示
すように、長方形の電気機械変換素子２ａと長方形の弾
性板３ａを接着し、その後、（ｂ）図に示すように、回
転切削加工等により、これら変換素子２ａと弾性板３ａ
を同時に溝切り加工し、櫛歯状の振動ユニット１３とし
たものである。この時、第５図に示した例において、溝
切りの長さｌを、電気機械変換素子２ａの切削方向の長
さしに対してｌ≧Ｌになるようにすると、変換素子は櫛
歯状振動ユニット１３１〜１３Ｂ　（なお、図において
１３２以降はまだ切断されていない）は完全に分断され
、櫛歯状の弾性板３ａと多数個の短冊形の電気機械変換
素子２１，２ａ・・・を有する構成となり、第１５図乃
至第１７図に示した従来の振動ユニットに比して、振動
ユニット間の振動伝播が減少し、相互干渉が減少する。

また、櫛歯状の弾性板３ａの上に短冊形の電気機械変換
素子を１枚ずつ接着する場合に比し、加工が容易で、各
ユニット間のバラツキも少なく、接着時の位置精度や許
容範囲を太き（とることができる。また、周知のように
、振動ユニットの歯先部には、連結部４を接合するため
の溝３”　（第２図では丸穴３”）が加工されるが、第
４図及び第６図に示した例においては、接着時、櫛歯状
電気機械変換素子２ａと弾性板３ａを先端部で位置をず
らして接着し、弾性板３ａのみ連結部接合用の溝加工３
”を施すようにし、第５図に示した例においては、２ａ
、３ａの両方に溝加工を施すようにしている。

なお、第４図は、電気機械変換素子と弾性板の後端を一
致させ、前端（櫛歯部側）をずらせた例、第５図は、前
端を一致させ、後端をずらせた例、第６図は、前端及び
後端の両方をずらした例を示している。

第７図及び第８図は、それぞれ電気機械変換素子２ａと
弾性板３ａの溝切り加工前の形状を説明するための図で
、共に、第６図に示した振動ユニットを形成する場合の
図で、電気機械変換素子２ａは、第７図の場合は、略長
方形状であり、弾性板３ａに接着後に該弾性板３ａに合
わせて平行四辺形状に切削するようにしたものであり、
第８図の場合は、最初から略平行四辺形状に形成したち
　　　　　きのである。なお、第７匿及び第８図におい
て、弾性板３ａは平行四辺形状となっているが、これも
平行四辺形に限定されるものではない。

第９図は、振動ユニット製造方法の他の例を示す図で、
この場合には、まず、（ａ）図に示すように、長方形の
電気機械変換素子２ａと櫛歯状の弾性体３を準備し、こ
れらを（ｂ）図に示すように接着し、その後、櫛歯状弾
性体３の切溝に沿って電気機械変換素子２ａを切断する
ようにしたもので、溝切り加工は電気機械変換素子２ａ
のみを行えばよい。なお、この時、弾性板３の櫛歯溝長
ｉに対して電気機械変換素子２ａの切断方向長さしは、
Ｌ：５１となっている。また、（Ｃ）図は（ｂ）図のＣ
−Ｃ線断面図であるが、各振動部において、弾性板の幅
方向の長さＷｌは、電気機械変換素子の幅方向の長さＷ
ｌに対してＷ！≦Ｗ２となっている。すなわち、弾性板
の櫛歯溝幅よりも・薄い歯厚の切削加工具を用いること
により、電気機械変換素子のみを切断して櫛歯状振動ユ
ニットを構成するようにしており、これにより、セラミ
ックのみの切断を可能にし、ダイヤモンドカッター等に
よって容易に加工できるようにしている。

第１０図及び第１１図は、それぞれ振動ユニットを製作
する時の電気機械変換素子２ａと櫛歯状弾性板３の関係
を示す図で、第１０図の場合は、電気機械変換素子２ａ
として図中に斜線を施して示すように長方形状のものを
使用し、これを図示のように、櫛歯状弾性板３に該弾性
板の櫛歯部に合わせて接着し、接着後に溝切り加工する
ようにしたものであり、第１１図の場合は、平行四辺形
の電気機械変換素子を弾性板３の櫛歯部に合わせて接着
し、その後に溝切り加工するようにしたものであるが電
気機械変換素子及び弾性板共に図示のものに限定される
ものではないことは前述の通りである。また、第１１図
に示すように、櫛歯溝部長を溝部方向に対して直角にな
るようにしておく時は、複数枚のカッ歯による同時切削
加工が容易となる。

第１２図乃至第１４図は、それぞれ上述の如く構成した
櫛歯状振動ユニットをヘッドに配置した時の例を示す平
面図であるが、図中に点線にて示すように、振動ユニッ
トの一端を片持梁状に固定する支持体１２を段状に形成
することにより、各振動部に対して同等の安定した変位
を得ることができる。また、ノズル数、ヘッドの形状等
により、上述のごとき振動ユニットをＮ［１ｉｌ（第１
２図）使用し、或いは、複数個を分割した形で配置して
例えば第１３図に示すように２個の振動ユニットＩ及び
■を直列に配置しても、或いは第１４図に示すように並
列に配置してもよい。

置してもよい。

班果以上の説明から明らかなように、本発明によると、イン
クジェットヘッドを小型化することができ、しかも、加
工が容易な櫛歯状振動ユニットを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による振動ユニットの・一実施例を示
す平面図、第２図乃至第６図は、それぞれ本発明による
振動ユニットの製造方法の例を説明するための図、第７
図及び第８図は、それぞれ溝切り加工前の電気機械変換
素子と弾性板の関係を示す図、第９図は本発明による振
動ユニットの製造方法の他の例を説明するための図、第
１０図及び第１１図は、それぞれ電気機械変換素子と櫛
歯状弾性板の関係を示す図、第１２図乃至第１４図は、
それぞれ本発明による振動ユニットを装着したインクジ
ェットヘッドの例を示す平面図、第１５図は、従来のイ
ンクジェットヘッドの一例を示す断面構成図、第１６図
は、斜視図、第１７図は、平面図である。２．２ａ・・・電気機械変換素子、３・・・櫛歯状弾性
板。ＩＯ・・・振動基板、１３・・・振動ユニット。第１図第１５図１子第１６図第１７図〜　　　　　０

Claims

【特許請求の範囲】

多数個のノズルと、各ノズルに対応した多数個のインク
加圧液室と、該インク加圧液室の体積を変化させる振動
ユニットとを有し、前記インク加圧液室は少なくとも壁
の一部が弾性体で形成され、該弾性体が前記振動ユニッ
トで変位されて前記インク加圧液室の体積が変化され、
それによって、前記ノズルよりインク滴を噴射させるよ
うにしたインクジェットヘッドにおいて、前記振動ユニ
ットは、振動部が櫛歯状に配置され、各櫛歯の先端を結
ぶ直線に対して振動部の配列方向が傾斜していることを
特徴とするインクジェットヘッドの振動ユニット。