JPS6345057A - インクジエツト記録ヘツド - Google Patents

インクジエツト記録ヘツド

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Publication number
JPS6345057A
JPS6345057A JP18985486A JP18985486A JPS6345057A JP S6345057 A JPS6345057 A JP S6345057A JP 18985486 A JP18985486 A JP 18985486A JP 18985486 A JP18985486 A JP 18985486A JP S6345057 A JPS6345057 A JP S6345057A
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JP
Japan
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ink
plate
cavity
piezoelectric
recording head
Prior art date
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Pending
Application number
JP18985486A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Nishimura
真 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Priority to DE3645017A priority patent/DE3645017C2/de
Priority to DE19863630206 priority patent/DE3630206A1/de
Priority to US06/903,789 priority patent/US4752788A/en
Publication of JPS6345057A publication Critical patent/JPS6345057A/ja
Priority to US07/164,774 priority patent/US4819014A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
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    • B41J2/14209Structure of print heads with piezoelectric elements of finger type, chamber walls consisting integrally of piezoelectric material
    • B41J2002/14225Finger type piezoelectric element on only one side of the chamber

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】 【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電効果を利用してインクキャビティ内のイ
ンクをインクノズルから液滴状に噴射させるマルチノズ
ル式インクジェット記録ヘッドに関する。
【従来技術とその問題点】
圧電効果を利用してインクキャビティ内のインクをイン
クノズルから液滴状に噴射させることは古(から知られ
ている。第4図は特開昭52−49033号公報に記載
されている従来のマルチノズル式インクジェット記録ヘ
ッドの断面図である。図において、1は内部に液室2を
有する圧電素子円筒体である。液室2の一方はインク供
給路3、他方はインク通路4となっており、インク通路
4の先にはノズル5が形成されている。インクはインク
供給口6から供給されて共通供給室7に溜められている
。この記録ヘッドにおいては、圧電素子円筒体1はエポ
キシ樹脂製本体8内に埋設されている。 しかして、圧電素子円筒体1を選択駆動することにより
、当該圧電素子円筒体1の液室2が体積を収縮されて、
その液室2内のインクがノズル5を介して噴射させられ
る。 ところで、この従来のインクジェット記録ヘッドにおい
ては、ノズル5の駆動手段として圧電素子円筒体1が用
いられているが、この圧電素子円筒体1は圧電材料から
成る円筒体と、この円筒体の内面および外面に設けられ
た内側電極および外側電極とから構成されている。イン
クジェット記録ヘッドを小形化するためには、それに応
じて、圧電素子円筒体1も小形化されなければならない
。 しかしながら、小形すなわち外径および内径が極端に小
さい圧電材料製円筒体を製作し、さらにその内面(内壁
面)に内側電極を形成することは、製作技術上非常に困
難である。たとえば、ノズル口を40μm×40μmの
大きさに形成しかつ1mm間隔にて配置しようとする場
合、圧電素子円筒体1もそのような1mo+間隔にて配
置できる程小形に形成することは不可能に近い。つまり
、圧電素子円筒体1の外径は最大0.511II11で
あり、内径に至ってはそれよりも更に小さくなる。しか
も、その内壁面に内側電極を形成しなければならない、
このようなことは現在の製作技術をもってしても不可能
である。そのために、圧電素子円筒体1はある程度の大
きさに構成されるが、その結果、第4図に示したように
、必要なノズル部の幅り、に比較して本体8の幅L2が
極めて大きくなってしまうという欠点を有している。 さらに、エポキシ樹脂製本体8内に、小形の圧電素子円
筒体1を埋設すること、および、極細のインク供給路3
、インク通路4、ノズル5を形成することは、可能では
あるが、実際には非常に困難である。 そこで、本件出願人により、このような欠点を解消して
、コンパクトに構成できかつ製作が容易であるインクジ
ェット記録ヘッドが提案された(特願昭60−1974
13号)。 第5図はこの既1zにかかる構成例を示し、同図(A)
はその横断面図、同図(B)はその縦断面図である。第
6図はその構成例における圧電体プレートを示し、同図
(A)はその平面図、同図(B)はその横断面図、同図
(C)はその縦断面図である。 第7図はその構成例の一部を断面で示した斜視図である
。 これらの図において、10は圧電材料から成る一枚の平
板状に成形された圧電体プレートである。 この圧電体プレート10には、第6図に詳細に示すよう
に、インクキャビティ12およびこのインクキャビティ
12に連通ずるインク供給口22およびインクノズル2
4が複数列形成されている。インクキャビティ12は2
つの深溝部16.18および両温溝部16゜18間に設
けられた浅溝部14から成る。 再び第5図に戻って説明する。26は圧電体プレート1
0のインクキャビティ、インクノズルおよびインク供給
口が形成されている面に接着または融着もしくはその他
の手段により接合されたカバープレートである。そして
、インクキャビティ12において、浅溝部14を形成す
る圧電体膨出部20(第6図)に電圧印加用電極28が
それぞれ設けられ、その電極28に対応する圧電体プレ
ー)10の下面に電極30がそれぞれ設けられている。 しかして、このように構成されたインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、電極28.30間に電圧を印加すると、
画電極28.30間の圧電体が膨張して、インクキャビ
ティ12内の体積を減少させ、その結果インクキャビテ
ィ12内のインクが当該インクキャビティ12に連通ず
るインクノズル24から液滴状に噴射され、図示してい
ない記録担体上にもたらされる。このとき、インクキャ
ビティ12の体積収縮は主として圧電体膨出部20によ
って惹起されるので、当該インクキャビティ12の体積
収縮運動が隣接のインクキャビティ12に影響すること
は回避される。つまり、インクキャビティ間のクロスト
ークが回避される。 第5図ないし第7図に示した構成例においては、第8図
に詳細に示すように、ノズル24の大きさは40μm×
40μm1ノズル24 、24の間隔Cはたとえば1m
mに形成されている。さらに、圧電体プレート10の厚
さLは0.5 mm、インクキャビティ120幅B0は
0.7 mm、浅溝部14つまり圧電体膨出部20の幅
B1は0.6 mm、そして深溝部16.18の幅B2
は50μmに形成されている。このように非常に微細な
インクキャビティ12は、たとえば、半導体ウェハの切
断に使用されているグイシングツ−を用いて形成するこ
とができる。この種のグイシングツ−においては既に1
5μmの厚さの切刃が開発されており、従ってこの種の
グイシングツ−を用いれば、インクキャビティ12を充
分に切削可能である。 このように、既提案によるインクジェット記録ヘッドは
、たとえば、ノズル間隔が11、そしてノズルはインク
キャビティ12の横幅のほぼ中心に置かれるので、イン
クキャビティ12の中心軸線間隔も同様に1m1lとす
ることができ、その結果極めてコンパクトに構成可能で
ある。 ところで、第5図ないし第8図に示した既提案の構成例
においては、圧電体プレート10にインクキャビティ1
2とインク供給口22とインクノズル24とが形成さて
いる。この場合、インクキャビティ12の加工工程と、
インク供給口22の加工工程と、インクノズル24の加
工工程とが必要であり、加工が非常に@雑であった。さ
らに、インクノズル22は、インクキャビティ12に連
通ずるように切削加工の際、隣接するノズル間のピンチ
を等間隔になるようにするのが非常に労力を要するとい
う欠点があった。
【発明の目的】
本発明は、このような点に鑑みてなされ、加工が容易と
なるインクジェット記録ヘッドを提供することを目的と
する。
【発明の要点】
このような目的を達成するために、本発明は、圧電材料
から成る圧電体プレートの表面に、複数列のインクキャ
ビティを設け、かつその圧電体プレートの表面に、その
インクキャビティにそれぞれ連通する複数個のインク供
給口を有するカバープレートを接合し、そして、このカ
バープレートの上には、前記インク供給口に連通するイ
ンク供給室を有するインク供給板を接合したことを特徴
とする。 本発明においては、インクキャビティへのインク供給手
段は圧電体プレートとは別体に形成され、従って圧電体
プレートには少なくともインクキャビティを、たとえば
ダイシングソーによって設ければよい。それゆえ、圧電
体プレートの加工が非常に而単になる。 本発明の一つの実施態様よおいては、圧電体プレートの
一方の側面には、各インクキャビティにそれぞれ連通す
る複数個のインクノズルを有するノズル板が取付けられ
る。 このような実施態様によれば、インクノズルも圧電体プ
レートと別体に形成され、従って圧電体プレートにはイ
ンクキャビティだけを設ければよい。それゆえ、圧電体
プレートの加工がより一層容易になる。
【発明の実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 第1図は本発明の第1実施例を示し、同図(A)はその
横断面図、同図(B)はその縦断面図である。 なお、第1図において、第5図ないし第8図の各部分と
同一機能を有する部分には同一符号が付されている。 しかして、第1図においては、3段に積層された3個の
記録ヘンドユニット40.42.44から成る多段形マ
ルチノズル式インクジェット記録ヘッドが示されている
。各記録ヘッドユニット40.42.44は、主として
、圧電体プレート10.カバープレート32およびイン
ク供給板34から構成されている。この場合に、圧電体
プレート10にはインクキャビティ12が形成され、そ
して電極28.30が設けられていることは、上述した
のと同じである。しかしながら、本発明においては、イ
ンク供給口48を有するカバープレート32が圧電体プ
レート10に接合されている。そして、このカバープレ
ート32の上には、各インク供給口48に連通ずるイン
ク供給室46を有するインク供給板34が接合されてい
る。なお、カバーフレート32は金属薄板たとえばステ
ンレス板から成り、インク供給板32は板ガラスから成
る。 第1図に示した実施例においては、インクキャビティ1
2は圧電体プレー)10の全幅に亘って形成されており
、従って圧電体プレート10にはインクキャビティ12
だけが形成されている。そして、記録ヘンドユニソト4
0.42.44の背面には背面Fi50が取付けられて
、インクキャビティ12を塞ぎ、その前面にはノズル仮
36が取付けられてインクキャビティ12を塞いでいる
。ノズル板36には、それぞれインクキャビティ12に
連通ずる複数個のインクノズル38が明けられている。 なお、インクキャビティ12と、カバープレート32の
インク供給口48と、インク供給板34のインク供給室
46との関係は第2図に示す通りである。すなわち、イ
ンク供給室46は複数例(この場合には5例)のインク
キャビティと交差するように細長く形成されてインクキ
ャビティ12の上側に位置し、そしてインク供給室46
とインクキャビティ12との間にそれぞれインク供給口
48が位置している。第2図において、47はインク供
給室46にインクを注入するための注入口であり、図示
していないインクチューブ等に結合される。 しかして、このように構成されたインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、電極28.30間に電圧を印加すると、
電極28.30間の圧電体が膨張して、インクキャビテ
ィ12内の体積を減少させ、その結果インクキャビティ
12内のインクが当該インクキャビティ12に連通ずる
インクノズル38から液適状に噴射され、図示されてい
ない記録坦体上にもたらされる。 その場合に、インクキャビティ12内へのインクの補給
は、カバープレート32のインク供給口4日を介してイ
ンク供給板34のインク供給室46によって行われる。 次に、第3図は本発明の第2実施例を示し、同図(A)
はその横断面図、同図(B)はその縦断面図である。第
3図において、第1図および第2図と同一機能を有する
部分には同一符号が付されている。この第2実施例が第
1実施例と異なる点は、第1実施例においてはインクキ
ャビティ12は圧電体プレート10の全幅に亘って形成
され、そのために記録へ7ドユニフ)40.42.44
の背面が背面板50によって塞がれているが、第2実施
例においてはインクキャビティ12は圧電体プレート1
0の背面側には途中まで形成され、その結果インクキャ
ビティ12が圧電体プレート10の背部58によって閉
塞されている点である。52,54.56はこのように
して構成された記録ヘッドユニットを示し、記録ヘンド
ユニット40.42.44 (第1図)に対応している
。 なお、上述の説明では、記録ヘッドユニットは多段に積
層した例について述べたが、単段で用いることが出来る
ことは明らかである。
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明においては、インクキャ
ビティへのインク供給手段は、圧電体プレートとは別体
に形成される。それゆえ、圧電体プレートの加工が非常
に簡単になる。なお、インクノズルを圧電体プレートと
別体に形成した場合には、圧電体プレートの加工がより
一層簡単になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示し、同図(A)はその
横断面図、同図(B)はその縦断面図である。 第2図はその実施例におけるインクキャビティとインク
供給口とインク供給室との関係を説明するための概略図
である。 第3図は本発明の第2実施例を示し、同図(A)はその
横断面図、同図(B)はその縦断面図である。 第4図は従来のマルチノズル式インクジェット記録ヘッ
ドの断面図である。 第5図は本件出願人によって既に提案されているマルチ
ノズル式インクジェット記録ヘッドを示し、同図(A)
はその横断面図、同図(B)はその縦断面図である。 第6図はその構成例における圧電体プレートを示し、同
図(A)はその平面図、同図(B)はその横断面図、同
図(C)はその縦断面図である。 第7図はその構成例の一部を断面で示した斜視図である
。 第8図はその構成例の一部拡大断面図である。 10:圧電体プレート、12:インクキャビティ、32
:カバープレート、34:インク供給板、36二ノズル
手反、38:インクノズル、46:インク供給室、48
:インク供給口。 第3母 晃4ツ 晃5図 吊7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)圧電効果を利用してインクキャビティ内のインクを
    インクノズルから液滴状に噴射させる記録ヘッドにおい
    て、 圧電材料から成る圧電体プレートの表面に複数列のイン
    クキャビティを設け、かつその圧電体プレートの表面に
    、そのインクキャビティにそれぞれ連通する複数個のイ
    ンク供給口を有するカバープレートを接合し、さらに、
    このカバープレートの上には、前記インク供給口に連通
    するインク供給室を有するインク供給板を接合したこと
    を特徴とするインクジェット記録ヘッド。 2)特許請求の範囲第1項記載のヘッドにおいて、前記
    圧電体プレートの一方の側面には、前記各インクキャビ
    ティにそれぞれ連通する複数個のインクノズルを有する
    ノズル板が取付けられていることを特徴とするインクジ
    ェット記録ヘッド。
JP18985486A 1985-09-06 1986-08-13 インクジエツト記録ヘツド Pending JPS6345057A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18985486A JPS6345057A (ja) 1986-08-13 1986-08-13 インクジエツト記録ヘツド
DE3645017A DE3645017C2 (ja) 1985-09-06 1986-09-04
DE19863630206 DE3630206A1 (de) 1985-09-06 1986-09-04 Tintenstrahldruckkopf
US06/903,789 US4752788A (en) 1985-09-06 1986-09-04 Ink jet recording head
US07/164,774 US4819014A (en) 1985-09-06 1988-04-21 Ink jet recording head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18985486A JPS6345057A (ja) 1986-08-13 1986-08-13 インクジエツト記録ヘツド

Publications (1)

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JPS6345057A true JPS6345057A (ja) 1988-02-26

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ID=16248293

Family Applications (1)

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JP (1) JPS6345057A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014004716A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Canon Inc 液体吐出ヘッド

Cited By (1)

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