JPS62212160A

JPS62212160A - インクジエツトヘツド

Info

Publication number: JPS62212160A
Application number: JP5616886A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Itano; 板野　勉
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1986-03-13
Filing date: 1986-03-13
Publication date: 1987-09-18
Anticipated expiration: 2009-04-06
Also published as: JPH0624854B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明はファクシミリやプリンター、１に用、いられる
インクジェットヘッドの構造に関する。

〔従来の技術〕

インクジェット記録技術は、インクを微細なノズルから
記録媒体に向けて噴射し記録を行なうもので長年に亘っ
て実用化への試みがなされている。このインクジェット
記録に用いるインクジェットヘッドとしては、連続噴射
型とオデマンド型がある。オデマンド型は必要な時だけ
インク滴を噴射するもので、インクの回収機構やインク
滴の偏向が不要であるという特徴がある。

このようなオデマンド型ヘッドの従来の構造は、第３図
に示される図において、例えば円筒ガラス管２００を引
き伸ばしてノズル２０１と圧力室２０２を形成し、この
圧力室の外側に円筒ピエゾ２０３を配置固着している。

さらに圧力室２゜２と配管２０５とを接続するためにガ
ラス管２００のノズル２０１と反対側の端面にジョイン
１−２０４が固着され配管２０５に接続されている。こ
の６℃水のインフジエラＩ・へ・ソドは構造が簡単であ
るが、滴噴射のくり返し周波数が５ｋｌｌｚ程度までで
、これ以上のくり返し周波数になると、滴速度の変動が
激しくなる欠点があった。

＆ｅって、このような高繰返し周波数での速度の変動を
押えた高性能のインクジェットが必要となる。このよう
なインクジェットヘッドは、特願昭５８−１５９８２０
、実願昭５７−０１７５８９等に開示されている。

このようなインクジェットヘッドの一例は、第４図に示
される。先端部に数１０μの孔径を有し円Ｓ（を形の接
続フランジからなるノズル部３００と、円板状の薄板に
多数の微細な穴を有する流体抵抗素子を所定の円板状の
ハウジングに収めた流体抵抗部３’０１と、圧電素子を
接着剤等で補強した圧電素子部品３０２と、円板状の弁
座と弁からなる微細な弁素子を円板状のハウジングに収
めた弁部品３０３と、配管との接続のためのジョインＩ
・３０４とにより構成され、配管２０５に接続されてい
る。これら各部品間は接着剤により密閉連結されている
。このように弁素子や流体抵抗素子を所定の位置に挿入
することにより、高くり返し周波数に対して滴速度の変
動が少なく且つ滴の大きさの変調が可能なインクジェッ
トへ・ソドが得られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これら弁素子、流体抵抗素子を組み込ん
で高性能化したインクジェットヘッドでは、ノズル部、
流体抵抗素子部、圧電素子部、弁素子部、ジョインＩ・
等に分割されているため、これらを密封連結する必要が
あり、実際には各部品の端面に接着剤を塗布し貼り合わ
せて前記要求を満たしている。

しかし、このような各部品の連結方法では、第１に微小
部品に定量の接着剤を均一に塗布する複雑な工程が必要
であり、第２に接着剤が塗布された個々の部品を連結す
る場合取り扱いに細心の注意が必要であり、第３に接着
剤を乾燥させるための時間が必要であり、さらに第４に
細心の注意を払って組み立てた場合でも接着剤のインク
通路への流れ込みにより歩留りの低下を生ずる等の問題
があった。

本発明の目的は、これらの問題点を解決し、高性能で且
つ組立が簡単で、しかも歩留りの良いインクジェットヘ
ッドの構造を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の構成は、微小なインク滴を噴射するノズルと、
流体の流量を調整する流体抵抗素子と、前記流体に圧力
を加える電気−機械変換素子と、前記流体の流量制御を
行なう弁素子との各部品および前記流体を入力する配管
が接続されるジヨイントから構成されるインクジェット
ヘッドにおいて、前記各部品を各々Ｏリング溝をもつハ
ウジングに固着形成した各ハウジング部材と前記ジヨイ
ントとが、一方の端に前記ノズルのストッパを有し他方
の端に押圧を加える押圧手段を設けた筺体の溝部に所定
の順に配置され、前記各ハウジング部材の間に前記Ｏリ
ング溝に収めたＯリングがそれぞれ配置されることによ
り、前記押圧手段によって加圧したとき密閉一体化され
てなることを特徴とする。

〔実施例〕

次に、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例の部分破砕し
た分解斜視図および（！ｌＩｌ断面図、第２図（ａ）、
（ｂ）は第１図の流体抵抗部品１０４の構成品の斜視図
および断面図である。本実施例は、両端にストッパ１０
１．１１２のある筺体１１５の満１００の中に、ノズル
部品１０３．流体抵抗部品１０４．圧電素子部品１０８
．弁部品１０９、ジョインｌ−１１０がぞれぞれＯリン
グ１１４を介在して挿入され、一方のストッパ１１２側
からネジ１１３により押圧して構成される。他方のスト
ッパ１０１には円錐ノズル（１０３）が（を通し、この
円錐ノズルの底辺のフランジで支持されるよう孔１０２
が開けられている。このノズル部品１０３は、円錐形ノ
ズル本体とノズルの補強とフランジ及び位置出しを兼ね
たハウジングからなり、円錐形のノズルがスト・ソバ１
０１の孔１０２を貫通し、フランジで固定されるように
配置されている。この円錐形のノズルは、精密に加圧し
なノＩ型に主にフ第１〜リソグラフィー技術や、めっき
技術を用いて形成される。

流体抵抗部品ｔ　ｏ　４は流体抵抗素子を、第２図に示
すように、中心部に貫通穴１２０があり、−面にＯリン
グ用溝１０６があり、幅が満１００幅と等しい直方体の
ハウジング１０５に収納して形成される。この０リング
用溝１０６に微小な０リング１１４を収めてＯリング１
則がノズル＋ｐ！ｌとなるよう配置される。このような
ハウジング１０５を用いることにより、各部品のインク
通路を密閉すると共に、その通路の位置出しが可能とな
る。このＯリン・グ用ンＭ　１０６の深さはＯリング１
１４の半径以上の深さが望ましい。なお、流体抵抗素子
は、例えばセラミックやガラス等の基板上に蒸着。

フォトリングラフィ、めっき技術等を用いて大量に形成
され、直径数ｉｎ、Ｉ！Ａ厚数十ｊＺの円板の中に数ノ
１の穴が多数個形成されているものである。

次に、圧電素子部品名１０８は、円筒型の圧電素子１０
７の両端に、ハウジング１０５を固着して形成され、両
端のハウジングの０リンク１１４を収納した面がそれぞ
れ流体抵抗部品１０４、弁部品１０９に向くように配置
されている。この弁部品１０９は、弁素子が流体抵抗素
子と同様に、ハウジング１０５内に収められて形成され
Ｏリングを収納した面がジョイント１１０の側に向くよ
うに配置されている。なお、弁素子はセラミックやガラ
ス等の基板上に蒸着、フォトリングラフィ。

エツチング、めっき技術によって大量に形成され、厚さ
数１０μｍ、直径数ａｍの円板状の弁と弁座からなるも
のである。

また、ジョイント１１０は、直方体金属あるいは絶縁体
の一面に穴を掘り、他の一面から掘った穴と直角に貫通
するように形成され、この穴を掘った一面が弁部品１０
９と対向され、他の面が配管との接続ジョイン１−１１
１を付加して上向きになるよ・うに配置されている。

このように配置された各部品は、筺体１１５のス）・ツ
バ１１２側に設けられたネジ１１３で押圧することによ
り、各部品間の溝に収めたＯリング１１４がつぶされ、
隣り合ったハウジングの面同志が密着するまで押圧が加
えられる。従って、ハウジングの面は両面共により平滑
な面であることが好ましく、加工の際のパリは除去して
おく必要がある。なお、各部品間の密閉に用いているＯ
リング１１４は通常の規格品では得られないものである
が、インフジエラ１−ヘッドの各微小部品の大きさに合
わせて（放線に製作されたものが用いられる。

以上のように、本実施例のインクジェットヘッドでは、
組み立ての際に微細な０リングを押しつぶすことにより
密閉一体化を可能にしたため、接着剤を使用する必要が
ない。従って、微小部品への接着剤の定量、均一な塗布
工程が不要で、接着剤を塗布した微小部品を取り汲う必
要がなく、接着剤を屹燥させる工程が不要となる他、接
着剤のインク通路ｌ＼の流れ込みによる事故等が全くな
い。

なお、以北の実施例は主に筺体及び溝が矩形の場合につ
いて述べたが、円形や多角形さらに先端にス１〜ツバを
設けた中空の円筒に円板状のハウジングを用いた部品を
落としこむ構造なども充分考えられる。さらにジヨイン
ト１１０はヘッド内のインク通路と配管の接続が直角の
６のを説明したが、例えば押し圧を得るのに使用するネ
ジを中空にすることにより、インク通路と配管を容易に
軸方向に揃える構造も考えられる。また、本発明は、弁
素子や流体抵抗素子のないインフジエラ１−ヘッドや、
弁素子のみ、流体抵抗素子のみのインクジェットヘッド
にも充分適用することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明したように、本発明によるインクジェットヘ
ッドは、弁素子抵抗素子等を組み込み滴速度の変動の小
さい高くり返し動作や滴の大きさの変調が可能な高性能
特性を維持すると共に、部品間の密閉、疎結を接着剤に
よらず微細なＯリングと押し圧により簡単に実現できる
構成にしたため、微小部品ｌ＼の接着剤の定量均一な塗
布工程が不要となり、接着剤を塗布した微小部品を取り
汲う必要がなく、接着剤を乾燥させる工程が不要となる
ばかりでなく、接着剤のインク通路への流れ込みにより
不良がなくなり、コストや信頼性及び歩留りの向上に大
きな効果を有する。さらに、一部の部品欠陥やゴム等が
あっても、容易に分解できるため不良部品の交換が容易
にでき、総合的な歩留りが向上するという大きな効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例の部５Ｙ破砕
分解斜視図および側断面図、第２図（ａ＞、（＋））は
本実施例に用いる流体抵抗部品１０４の各素子のハウジ
ングの斜視図および断面図、第３図は従来の簡単なイン
クジェ・ｌ、　Ｉ−ヘッドの断面図、第４図は従来の高
性能なインフジエラ１−ヘッドの側面図をそれぞれ示す
。１００・・・講、１０１，１１２・・・ス１〜ツバ−１
１０２・・・孔、１０３・・・ノズル部品、１０４・・
・流体抵抗部品、１０５・・・ハウジング、１０６・・
・Ｏリング用ｉＩ４．１０７・・・圧電素子、１０８・
・・圧電素子部品、１０９・・・弁部品、１１０・・・
ジョ、インド、１１１・・・接続ジョインＩ・、１１３
・・・イ・ジ、１１４・・・０リング、１１５・・・筺
体、２ｏＯ・・・ガラス管、２０１・・・ノズル、２０
２・・・圧力室、２ｏ３・・・円筒ピエゾ、２０４，３
０４−ジョイン１−１２０５　、、、配管、３００・・
・ノズル部、３０１・・・流体抵抗素子部、３０２・・
・圧電素子部、３０Ｂ・・・弁素子部。１餐、： ′　　　１Ｘ丁代理人　弁理士　　　内　原　　　ｆｉ　”　””伝日
ゝ゛Ｎ−ν 第１図干３図円晶ピエゾ２０３第４図

Claims

【特許請求の範囲】

微小なインク滴を噴射するノズルと、流体の流量を調整
する流体抵抗素子と、前記流体に圧力を加える電気−機
械変換素子と、前記流体の流量制御を行なう弁素子との
各部品、および前記流体の入力する配管と接続を行うジ
ョイントから構成されるインクジェットヘッドにおいて
、前記各部品を各々Ｏリング溝をもつハウジングに固着
形成した各ハウジング部材と前記ジョイントとが、一方
の端に前記ノズルのストッパを有し他方の端に押圧を加
える押圧手段を設けた筺体の溝部に所定の順に配置され
、前記各ハウジング部材の間に前記Ｏリング溝に収めた
Ｏリングがそれぞれ配置されることにより、前記押圧手
段によって加圧したとき密閉一体化されてなることを特
徴とするインクジェットヘッド。