JP2000108348A - インクジェット式記録ヘッド、及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

インクジェット式記録ヘッド、及びこれを用いた画像形成装置

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JP2000108348A
JP2000108348A JP28364498A JP28364498A JP2000108348A JP 2000108348 A JP2000108348 A JP 2000108348A JP 28364498 A JP28364498 A JP 28364498A JP 28364498 A JP28364498 A JP 28364498A JP 2000108348 A JP2000108348 A JP 2000108348A
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piezoelectric vibrator
recording head
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jet recording
adhesive layer
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JP28364498A
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Satoshi Hosono
聡 細野
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Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク滴吐出後の圧電振動子の残留振動に起
因するクロストークを減少させること。 【解決手段】 縦振動モードで作動する圧電振動子9を
接着層14を介して固定基板13に複数固定してなる圧
電振動子ユニット15と、圧電振動子9の変位を受けて
インク滴を吐出する流路ユニット1とを、ヘッドホルダ
16により固定してなるインクジェット式記録ヘッドに
おいて、接着層14の厚みtを圧電振動子9の固有振動
周期の振動を吸収するようにスペーサ材により管理す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、縦振動モードの
圧電振動子の伸縮によりノズル開口からインク滴を吐出
させて画像や文字を記録用紙に記録するインクジェット
式記録ヘッド、より詳細には圧電振動子とこれをユニッ
トに纏める固定基板との固定構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ノズル開口、及びリザーバに連通する圧
力発生室の一部を弾性板で形成するとともに、軸長方向
に伸縮する圧電振動子により弾性板を弾性変形させて圧
力発生室を膨張、収縮させるインクジェット式記録ヘッ
ドは、面方向に変形するたわみ振動を用いた記録ヘッド
に比較して、小型化が可能で、しかも高速駆動が可能で
あるという特徴を備えている。
【0003】ところが、高密度印刷に対応すべく、圧電
振動子を高密度に固定基板に配置すると、インク滴吐出
後の圧力発生室の残留振動が圧電振動子、固定基板を介
して他の圧力発生室に伝搬し、ノズル開口に形成されて
いるメニスカスを無用に振動させてクロストークが生じ
るという問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは圧力発生室の残留振動が他の圧力発生室に伝搬する
の防止して高い印字品質での印刷を可能とするインクジ
ェット式記録ヘッドを提供することである。
【0005】本発明の第2の目的は、同上インクジェッ
ト式記録ヘッドを用いた画像形成装置を提供することで
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、縦振動モードで作動する圧
電振動子を接着層を介して固定基板に複数固定してなる
圧電振動子ユニットと、前記圧電振動子の変位を受けて
インク滴を吐出する流路ユニットとを、ヘッドホルダに
より固定してなるインクジェット式記録ヘッドにおい
て、前記接着層が、前記圧電振動子の固有振動周期の振
動を吸収するようにスペーサ材により層厚を管理するよ
うにした。
【0007】
【作用】圧電振動子の残留振動に周期に合わせて接着剤
層の厚さを調整し、圧電振動子の残留振動を接着剤層で
吸収させて他の圧力発生室への伝搬を防止する。
【0008】
【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図1、図2は本発明に
使用するインクジェット式記録ヘッドの一実施例を示す
ものであって、インク滴を吐出する流路ユニット1は、
インクを加圧する圧力発生室2、外部からインクの供給
を受けるリザーバ3、圧力発生室2とリザーバ3とを接
続するインク供給口4を備えたスペーサ5のそれぞれの
面を、ノズル開口6を備えたノズルプレート7と、後述
する圧電振動子の変位を受けて圧力発生室2の容積を変
化させる弾性板8とを積層して構成されている。
【0009】圧電振動子9は、伸縮方向に平行に異なる
極の内部電極10、11を圧電材料12を挟んで積層さ
れた圧電定数d31のものとして構成され、図2に示した
ように固定基板13に圧力発生室2の配列ピッチに合わ
せて一端を自由端とするように接着剤層14を介して固
定され圧電振動子ユニット15に纏められている。
【0010】これら流路ユニット1と圧電振動子ユニッ
ト15は、圧電振動子9の先端を弾性板8のアイランド
部8aに当接させてヘッドホルダ16に固定されて記録
ヘッドに構成されている。そして、圧電振動子9と固定
基板13とを接合する接着剤層14は、直径tの硝子や
高分子材料のビーズ等の電気絶縁性を有するスペーサ材
17を、電気絶縁性接着剤に混練して調製されたものを
用いて形成され、その厚みtが管理されている。なお、
図中符号18は、位置決め部材として機能するダミーの
圧電振動子を示す。
【0011】この実施例において、フレキシブルケーブ
ル19を介して圧電振動子9に駆動信号を印加すると、
圧電振動子9が収縮、伸長して、圧力発生室2を膨張収
縮させて、リザーバ3からインクを圧力発生室2に充填
させた後、圧力発生室2を加圧してノズル開口6からイ
ンク滴を吐出させる。
【0012】インク滴吐出後、圧力発生室2には膨張、
収縮に伴い周期Taの残留振動が発生する。この振動
は、弾性板8を介して圧電振動子9に伝達されるが、固
定基板13との間に、この周期Taの振動に対して選択
的に吸収する接着剤層14が介在するため、固定基板1
3への伝搬が可及的に少なくなる。これにより、インク
滴を吐出させるベく駆動された圧電振動子9の残留振動
が、隣接する非駆動状態の圧電振動子に伝搬することが
無く、圧電振動子9の無用な振動に起因するクロストー
クを防止することができる。
【0013】すなわち、図3に示したように接着剤層1
4の厚さtが大きくなると吸収可能な振動の周期が長く
なる傾向になり、圧電振動子2の変位の弾性板8への伝
達量も小さくなる。したがって、接着剤層14の厚みを
管理することにより、圧力発生室2の残留振動を効果的
に減衰させることができる。
【0014】これにより、インク滴を吐出する圧電振動
子9の残留振動が圧電振動子9、及び固定基板13を伝
搬して隣接する他の圧力発生室2に作用するのを防止で
きて、クロストークを効果的に防止することが可能とな
る。
【0015】つぎに、上述した圧電振動子ユニット15
の製造方法について説明する。内部電極20、21と圧
電材料22とを交互に積層してユニット分のサイズを備
えた圧電定数d31の圧電振動板23と、固定基板24と
を用意し、ギャップ材25が混練された接着剤26を固
定基板24、また圧電振動板23の固定領域に塗布する
(図4(I))。この際、固定基板24の材質によって
はその接着領域を擦過したり、また接着性向上剤を塗布
する等して接着性を確保しておくのが望ましい。
【0016】圧電振動板23の一方の極の内部電極20
だけが形成された領域を固定領域とするように位置決め
して押圧すると、圧電振動板23と固定基板24とがギ
ャップ材25により決まる厚みtの接着剤層27を介し
て固定される(図4(II))。
【0017】ついで、ダイシングソウやワイヤソウの切
断具28により、自由端側の先端からスリット29、2
9、29、‥‥を形成して切分けると、圧電振動子ユニ
ットが完成する(図4(III))。
【0018】なお、上述の実施例においては、圧電振動
子9と固定基板13との側面を対向させて固定した圧電
振動子ユニットについて説明したが、図5(イ)に示し
たように圧電振動子9の端面と固定基板13の端面とを
対向させて、スペーサ材が混練された接着剤層14で固
定しても同様の作用を奏する。
【0019】また、上述の実施例においては伸縮方向に
平行に内部電極を積層した圧電定数d31の圧電振動子9
を用いた圧電振動子ユニットについて説明したが、図5
(ロ)に示したような伸縮方向に垂直に内部電極30、
31を圧電材料32を介挿して積層した圧電定数d33の
圧電振動子34を用いた圧電振動子ユニットに適用して
も同様の作用を奏する。
【0020】このように構成されたインクジェット式記
録ヘッド40は、図6に示したようはタイミングベルト
41を介して駆動モータ42に接続され、ガイド部材4
3により往復動するキャリッジ44の、記録用紙45と
対向する面の側に固定されてインクジェット式画像形成
装置に仕上げられ、インクカートリッジ46からインク
の供給を受けて記録用紙45にインク滴を吐出してドッ
トパターンにより画像を形成することができる。
【0021】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、縦振動モードで作動する圧電振動子を接着層を介し
て固定基板に複数固定してなる圧電振動子ユニットと、
圧電振動子の変位を受けてインク滴を吐出する流路ユニ
ットとを、ヘッドホルダにより固定してなるインクジェ
ット式記録ヘッドにおいて、接着層が、圧電振動子の固
有振動周期の振動を吸収するようにスペーサ材により層
厚を管理されているので、圧電振動子の残留振動が接着
剤層により吸収され、隣接する圧力発生室への伝搬を無
くしてクロストークを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を示す断面図である。
【図2】同上記録ヘッドに使用する圧電振動子ユニット
の一実施例を示す図である。
【図3】接着剤層の厚みと、吸収可能な振動の周期及び
弾性板への変位伝達量との関係を示す線図である。
【図4】図(I)乃至(III)は、ぞれぞれ同上圧電振動
子ユニットの製造方法の一実施例を示す図である。
【図5】図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明の他の実
施例を示す図である。
【図6】本発明のインクジェット式記録ヘッドを用いた
画像形成装置の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
1 流路ユニット 9 縦振動モードの圧電振動子 13 固定基板 14 接着剤層 17 スペーサ材

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縦振動モードで作動する圧電振動子を接
    着層を介して固定基板に複数固定してなる圧電振動子ユ
    ニットと、前記圧電振動子の変位を受けてインク滴を吐
    出する流路ユニットとを、ヘッドホルダにより固定して
    なるインクジェット式記録ヘッドにおいて、 前記接着層が、前記圧電振動子の固有振動周期の振動を
    吸収するようにスペーサ材により層厚を管理されている
    インクジェット式記録ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記接着剤層が低弾性接着剤により構成
    されている請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッ
    ド。
  3. 【請求項3】 前記接着剤層が電気絶縁層である請求項
    1に記載のインクジェット式記録ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記スペーサ材が電気絶縁材料により構
    成されている請求項1に記載のインクジェット式記録ヘ
    ッド。
  5. 【請求項5】 前記圧電振動子の側面が前記接着層を介
    して前記固定基板に固定されている請求項1に記載のイ
    ンクジェット式記録ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記圧電振動子の端面が前記接着層を介
    して前記固定基板に固定されている請求項1に記載のイ
    ンクジェット式記録ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記固定基板の接着領域に接着性向上処
    理が施されている請求項1に記載のインクジェット式記
    録ヘッド。
  8. 【請求項8】 縦振動モードで作動する圧電振動子を、
    該圧電振動子の固有振動周期の振動を吸収するようにス
    ペーサ材により層厚が管理された接着層を介して固定基
    板に複数固定してなる圧電振動子ユニットと、前記圧電
    振動子の変位を受けてインク滴を吐出する流路ユニット
    とをヘッドホルダにより固定したインクジェット式記録
    ヘッドを、記録媒体に対向するように配置するととも
    に、前記記録ヘッドに外部からインクを供給するインク
    ジェット式画像形成装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20040107