JP2002001974A - インクジェット式プリンタヘッド構造 - Google Patents
インクジェット式プリンタヘッド構造Info
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 組立が簡単でインク漏れや部材の剥離等の不
具合の少ないインクジェット式プリンタヘッド構造を提
供する。 【解決手段】 一枚の圧電素子プレート550の表面に
圧力室401の開口部内側の対応位置に沿って一巡する
溝554を形成し、これらの溝554により区画される
圧電素子プレート550の各部を各圧力室401毎の圧
電素子555として機能させる。各圧電素子555間に
圧電素子555と同じ厚みの無可動部556が形成され
るため、圧力室401間の隔壁部402を含め、振動板
500と圧力室プレート400との圧着による積層接合
作業が的確に行われようになる。
具合の少ないインクジェット式プリンタヘッド構造を提
供する。 【解決手段】 一枚の圧電素子プレート550の表面に
圧力室401の開口部内側の対応位置に沿って一巡する
溝554を形成し、これらの溝554により区画される
圧電素子プレート550の各部を各圧力室401毎の圧
電素子555として機能させる。各圧電素子555間に
圧電素子555と同じ厚みの無可動部556が形成され
るため、圧力室401間の隔壁部402を含め、振動板
500と圧力室プレート400との圧着による積層接合
作業が的確に行われようになる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
プリンタヘッドの構造、特に、ノズルおよびインクプー
ルに連絡する複数の圧力室を穿設した圧力室プレート上
に圧電素子を積層して各圧力室の体積を個別に変化させ
ることでノズルからのインクの吐出およびインクプール
からのインクの補給動作を行うインクジェット式プリン
タにおいて、圧電素子や振動板の固着を確実に行うため
の改良に関する。
プリンタヘッドの構造、特に、ノズルおよびインクプー
ルに連絡する複数の圧力室を穿設した圧力室プレート上
に圧電素子を積層して各圧力室の体積を個別に変化させ
ることでノズルからのインクの吐出およびインクプール
からのインクの補給動作を行うインクジェット式プリン
タにおいて、圧電素子や振動板の固着を確実に行うため
の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ノンインパクト記録方式は記録時
における騒音が極めて小さく、また高速印字が可能であ
るという点において感心を集めている。
における騒音が極めて小さく、また高速印字が可能であ
るという点において感心を集めている。
【0003】その中でも、プリンタヘッドから液状のイ
ンク滴を飛ばすことにより記録紙に付着させ、文字,図
形,写真等の印字を行うインクジェット式記録方式は、
高速記録を行えると共に、普通紙に特別の定着処理等を
施さずに記録が行えるため、現在、種々のインクジェッ
ト式プリンタが提案され、商品化されている。
ンク滴を飛ばすことにより記録紙に付着させ、文字,図
形,写真等の印字を行うインクジェット式記録方式は、
高速記録を行えると共に、普通紙に特別の定着処理等を
施さずに記録が行えるため、現在、種々のインクジェッ
ト式プリンタが提案され、商品化されている。
【0004】図6から図10は圧電素子の伸縮変形効果
(ユニモルフモード)を利用して圧力室の体積を変化さ
せることでインクの吐出および補給を行うインクジェッ
ト式プリンタヘッドの従来例である。
(ユニモルフモード)を利用して圧力室の体積を変化さ
せることでインクの吐出および補給を行うインクジェッ
ト式プリンタヘッドの従来例である。
【0005】このうち図6ではインクジェット式プリン
タヘッドの一般的な部品構成について示している。この
種のインクジェット式プリンタヘッドは、インク吐出用
のノズル101を備えたノズルプレート100と、イン
クプール201を形成したインクプールプレート20
0、および、インク供給口301を形成したインク供給
プレート300と、圧力室401を穿設した圧力室プレ
ート400、ならびに、振動板500と圧電素子600
とを積層して接合することにより形成される。なお、イ
ンク連通部700はノズル101と圧力室401とを連
絡するためのもので、インクプールプレート200とイ
ンク供給プレート300に共通して設けられ、更に、図
示しないインクタンクからインクプール201にインク
を供給するためのインク吸入口800は、インク供給プ
レート300と圧力室プレート400および振動板50
0を貫通して設けられている。
タヘッドの一般的な部品構成について示している。この
種のインクジェット式プリンタヘッドは、インク吐出用
のノズル101を備えたノズルプレート100と、イン
クプール201を形成したインクプールプレート20
0、および、インク供給口301を形成したインク供給
プレート300と、圧力室401を穿設した圧力室プレ
ート400、ならびに、振動板500と圧電素子600
とを積層して接合することにより形成される。なお、イ
ンク連通部700はノズル101と圧力室401とを連
絡するためのもので、インクプールプレート200とイ
ンク供給プレート300に共通して設けられ、更に、図
示しないインクタンクからインクプール201にインク
を供給するためのインク吸入口800は、インク供給プ
レート300と圧力室プレート400および振動板50
0を貫通して設けられている。
【0006】通常、圧電素子600は振動板500に予
め接合されており、部品の組み立てに際しては、各プレ
ートに設けられた位置決め穴900を基準として、振動
板500,圧力室プレート400,インク供給プレート
300,インクプールプレート200およびノズルプレ
ート100が、個々に、あるいは一括して位置決めされ
て接合される。接合作業が完了したインクジェット式プ
リンタヘッドの一部を取り出して図7の断面斜視図に内
部構造を示す。
め接合されており、部品の組み立てに際しては、各プレ
ートに設けられた位置決め穴900を基準として、振動
板500,圧力室プレート400,インク供給プレート
300,インクプールプレート200およびノズルプレ
ート100が、個々に、あるいは一括して位置決めされ
て接合される。接合作業が完了したインクジェット式プ
リンタヘッドの一部を取り出して図7の断面斜視図に内
部構造を示す。
【0007】次に、図7の矢視A−Aに相当する部分を
示す図8および図9の断面図を用いて圧電素子600お
よび振動板500の伸縮変形動作を説明する。
示す図8および図9の断面図を用いて圧電素子600お
よび振動板500の伸縮変形動作を説明する。
【0008】図8に示されるように、振動板500上に
は圧力室プレート400における各圧力室401の配設
位置に対応して圧電素子600が積層して接合されてお
り、この圧電素子600の表裏にそれぞれ外部電極60
0a,外部電極600bが形成されている。圧電素子6
00の分極は、例えば、外部電極600aから外部電極
600bに向かう図8中のPの方向でなされている(無
論、方向性は逆でもよい)。
は圧力室プレート400における各圧力室401の配設
位置に対応して圧電素子600が積層して接合されてお
り、この圧電素子600の表裏にそれぞれ外部電極60
0a,外部電極600bが形成されている。圧電素子6
00の分極は、例えば、外部電極600aから外部電極
600bに向かう図8中のPの方向でなされている(無
論、方向性は逆でもよい)。
【0009】このうち外部電極600bは振動板500
と直に電気的に接続され、各圧電素子600に共通の電
極部となる振動板500を介してパルス発生器等の駆動
電源1000の一方の極に接続されている。
と直に電気的に接続され、各圧電素子600に共通の電
極部となる振動板500を介してパルス発生器等の駆動
電源1000の一方の極に接続されている。
【0010】また、外部電極600aには各圧電素子6
00毎に個別の電気信号線601が設けられ、この電気
信号線601と各圧電素子600毎のON/OFF制御
用スイッチ回路602を介して、駆動電源1000のも
う一方の極に接続されている。
00毎に個別の電気信号線601が設けられ、この電気
信号線601と各圧電素子600毎のON/OFF制御
用スイッチ回路602を介して、駆動電源1000のも
う一方の極に接続されている。
【0011】ここで、印字命令が入力されると、ON/
OFF制御用スイッチ回602がONとなって圧電素子
600に駆動電源1000からの電圧が印加される。圧
電素子600は圧電横効果により図9中のeの方向に縮
もうとする。しかし、圧電素子600において振動板5
00と接合した側の面では振動板500の負荷によって
圧電素子600の歪み量が規制されるので、その歪み量
が反対側の面のそれに比べて小さくなる。この歪み量の
非対称性により、結果的に、圧電素子600と振動板5
00との接合部分は図9中のfの方向へ突出するように
して変形することになる。これにより圧力室401内の
体積は減少し、その内部のインクが加圧される。
OFF制御用スイッチ回602がONとなって圧電素子
600に駆動電源1000からの電圧が印加される。圧
電素子600は圧電横効果により図9中のeの方向に縮
もうとする。しかし、圧電素子600において振動板5
00と接合した側の面では振動板500の負荷によって
圧電素子600の歪み量が規制されるので、その歪み量
が反対側の面のそれに比べて小さくなる。この歪み量の
非対称性により、結果的に、圧電素子600と振動板5
00との接合部分は図9中のfの方向へ突出するように
して変形することになる。これにより圧力室401内の
体積は減少し、その内部のインクが加圧される。
【0012】図10(a),図10(b),図10
(c)の各々は、図7の矢視B−Bに相当する断面図に
よってインクの吐出動作を具体的に説明した図である。
(c)の各々は、図7の矢視B−Bに相当する断面図に
よってインクの吐出動作を具体的に説明した図である。
【0013】まず、図10(a)は初期状態を示す図で
あり、この状態では、インクがインクプール201とイ
ンク供給口301および圧力室401を通じてノズル1
01先端まで充填されている。ここで印字命令によりO
N/OFF制御用スイッチ回路602がON状態になる
と、圧電素子600に電位が生じ、圧電素子600は、
図10(b)に示されるように、図中のg方向に突出す
るようにして変位する。これにより、圧力室401内の
インクは加圧され、ノズル101およびインク供給口3
01に圧力を開放する。この結果、ノズル101の側で
はインクの吐出が行われることになる。
あり、この状態では、インクがインクプール201とイ
ンク供給口301および圧力室401を通じてノズル1
01先端まで充填されている。ここで印字命令によりO
N/OFF制御用スイッチ回路602がON状態になる
と、圧電素子600に電位が生じ、圧電素子600は、
図10(b)に示されるように、図中のg方向に突出す
るようにして変位する。これにより、圧力室401内の
インクは加圧され、ノズル101およびインク供給口3
01に圧力を開放する。この結果、ノズル101の側で
はインクの吐出が行われることになる。
【0014】その後ON/OFF制御用スイッチ回路6
02がOFF状態になって圧電素子600の電荷が放電
されると、圧電素子600は、図10(c)に示される
ように、図中のh方向に弾性復帰して初期状態に戻る。
この動作により、インクの吐出等で圧力室401から流
出したインクに相当する量のインクがインクプール20
1からインク供給口301を介して再び圧力室401に
充填され、一連の動作が終了する。実際にはこの一連の
動作が高速で繰り返され印字が行われることになる。
02がOFF状態になって圧電素子600の電荷が放電
されると、圧電素子600は、図10(c)に示される
ように、図中のh方向に弾性復帰して初期状態に戻る。
この動作により、インクの吐出等で圧力室401から流
出したインクに相当する量のインクがインクプール20
1からインク供給口301を介して再び圧力室401に
充填され、一連の動作が終了する。実際にはこの一連の
動作が高速で繰り返され印字が行われることになる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】このような構造を有す
るインクジェット式プリンタヘッドの組み立てにおい
て、振動板500と圧力室プレート400を接合した後
で圧電素子600を振動板500に接合しようとする
と、圧電素子600を振動板500に接合する時の荷重
によって振動板500における圧力室対応位置に撓みが
生じ、圧電素子600と振動板500の間に適正な負荷
が作用せず、接合部の厚さを薄くすることが困難とな
る。更には、接合部の厚さが不均一となって圧電素子6
00および振動板500の伸縮変形の特性にバラツキが
生じるといった弊害も生じる。
るインクジェット式プリンタヘッドの組み立てにおい
て、振動板500と圧力室プレート400を接合した後
で圧電素子600を振動板500に接合しようとする
と、圧電素子600を振動板500に接合する時の荷重
によって振動板500における圧力室対応位置に撓みが
生じ、圧電素子600と振動板500の間に適正な負荷
が作用せず、接合部の厚さを薄くすることが困難とな
る。更には、接合部の厚さが不均一となって圧電素子6
00および振動板500の伸縮変形の特性にバラツキが
生じるといった弊害も生じる。
【0016】そこで、このような順序で組み立てを行う
際の不都合を解消するための手段として、圧力室401
の側から振動板500の圧力室対応位置に負荷をかけた
状態で圧電素子600と振動板500との接合を行う方
法が提案されている。しかし、このような方法を適用し
た場合、振動板500の圧力室対応位置に裏側から負荷
をかける仕組みが必要となり、組み立て行程あるいは接
合に用いる装置が複雑化してしまうといった問題があ
る。
際の不都合を解消するための手段として、圧力室401
の側から振動板500の圧力室対応位置に負荷をかけた
状態で圧電素子600と振動板500との接合を行う方
法が提案されている。しかし、このような方法を適用し
た場合、振動板500の圧力室対応位置に裏側から負荷
をかける仕組みが必要となり、組み立て行程あるいは接
合に用いる装置が複雑化してしまうといった問題があ
る。
【0017】また、これとは別に、始めに圧電素子60
0と振動板500を接合しておき、その後でこの振動板
500と圧力室プレート400を圧接して積層接合する
組立順序を適用することによって、圧電素子600と振
動板500の接合部に均一に荷重を加えようとする方法
も試みられている。
0と振動板500を接合しておき、その後でこの振動板
500と圧力室プレート400を圧接して積層接合する
組立順序を適用することによって、圧電素子600と振
動板500の接合部に均一に荷重を加えようとする方法
も試みられている。
【0018】しかし、圧電素子600を接合した振動板
500をそのまま圧力室プレート400に圧着しようと
しても、振動板500上の圧電素子600間に溝状の間
隙があるので、単純に圧電素子600の上面に力を加え
て振動板500を圧力室プレート400に押さえ付けて
も、この溝状の間隙が形成された部分の振動板500の
位置が圧力室プレート400の表面、より具体的には、
圧力室401間の隔壁部の上面に適正に圧着されなくな
るといった問題がある。
500をそのまま圧力室プレート400に圧着しようと
しても、振動板500上の圧電素子600間に溝状の間
隙があるので、単純に圧電素子600の上面に力を加え
て振動板500を圧力室プレート400に押さえ付けて
も、この溝状の間隙が形成された部分の振動板500の
位置が圧力室プレート400の表面、より具体的には、
圧力室401間の隔壁部の上面に適正に圧着されなくな
るといった問題がある。
【0019】このような問題を解決するため、図11
(a)および図11(b)に示されるような押圧用治具
1100が使用されることになる。この押圧用治具11
00は、圧電素子600に対応する部分に圧電素子60
0の厚みよりも僅かに深い凹部を形成したもので、この
凹部間に形成される凸部を圧電素子600間の溝状の間
隙に突入させ、振動板500を直に押圧することによっ
て圧力室401間の隔壁部402の上面に振動板500
を圧着しようとするものである。
(a)および図11(b)に示されるような押圧用治具
1100が使用されることになる。この押圧用治具11
00は、圧電素子600に対応する部分に圧電素子60
0の厚みよりも僅かに深い凹部を形成したもので、この
凹部間に形成される凸部を圧電素子600間の溝状の間
隙に突入させ、振動板500を直に押圧することによっ
て圧力室401間の隔壁部402の上面に振動板500
を圧着しようとするものである。
【0020】このような押圧用治具1100を適切に利
用するためには、押圧用治具1100自体の加工精度や
使用時の位置決め精度が要求されるため、組立工程が複
雑化するといった弊害が生じる。更に、押圧用治具11
00の凹部が圧電素子600の厚みよりも深いため、圧
電素子600の電極取り出し部600cの部分、つま
り、図11bに示されるように圧電素子600が圧力室
401よりも外側に張り出した部分において、圧力室プ
レート400の中実部と振動板500とが十分に圧着さ
れず、この部分の接合が不十分となって、圧力室プレー
ト400と振動板500の接合部からインクの漏れが生
じたり、または、接合部が剥がれたりするといった不具
合を引き起こす可能性がある。
用するためには、押圧用治具1100自体の加工精度や
使用時の位置決め精度が要求されるため、組立工程が複
雑化するといった弊害が生じる。更に、押圧用治具11
00の凹部が圧電素子600の厚みよりも深いため、圧
電素子600の電極取り出し部600cの部分、つま
り、図11bに示されるように圧電素子600が圧力室
401よりも外側に張り出した部分において、圧力室プ
レート400の中実部と振動板500とが十分に圧着さ
れず、この部分の接合が不十分となって、圧力室プレー
ト400と振動板500の接合部からインクの漏れが生
じたり、または、接合部が剥がれたりするといった不具
合を引き起こす可能性がある。
【0021】また、機械加工によって圧電素子600を
個々に分離する際に圧電素子600に加わる負荷が大き
いため、圧電素子600にバリやクラックが発生する可
能性が高い。従来はこの問題を解決するために、加工速
度を遅くする、圧電素子600を厚くする、あるいは、
機械加工以外の方法、例えば、特開平02−92644
等で提案されるようなエッチング処理等で圧電素子60
0を分離するといった対策が必要であり、実用化におい
て大きな問題となっていた。
個々に分離する際に圧電素子600に加わる負荷が大き
いため、圧電素子600にバリやクラックが発生する可
能性が高い。従来はこの問題を解決するために、加工速
度を遅くする、圧電素子600を厚くする、あるいは、
機械加工以外の方法、例えば、特開平02−92644
等で提案されるようなエッチング処理等で圧電素子60
0を分離するといった対策が必要であり、実用化におい
て大きな問題となっていた。
【0022】また、特開平1−269546号では、一
枚の圧電素子に電極パターンを印刷することで、圧電素
子を個々に分離することなく各電極部毎に独立させて圧
電素子を駆動しようとする方法も提案されている。しか
し、この方法では圧電素子それ自体が各部において同じ
厚さで一体化しているため、相異なる電極で駆動される
隣接領域の圧電素子の動作が相互に干渉し、各電極対応
位置の圧電素子の個別動作、つまり、各圧力室毎のイン
クの吐出動作が不安定となる問題が生じる。
枚の圧電素子に電極パターンを印刷することで、圧電素
子を個々に分離することなく各電極部毎に独立させて圧
電素子を駆動しようとする方法も提案されている。しか
し、この方法では圧電素子それ自体が各部において同じ
厚さで一体化しているため、相異なる電極で駆動される
隣接領域の圧電素子の動作が相互に干渉し、各電極対応
位置の圧電素子の個別動作、つまり、各圧力室毎のイン
クの吐出動作が不安定となる問題が生じる。
【0023】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、前記従来技術
の欠点を解消し、複雑な押圧治具を使用しなくても圧力
室プレートと振動板と圧電素子とを的確に積層して接合
することができ、また、干渉を生じることなく各圧力室
毎に圧電素子を的確に動作させることのできるインクジ
ェット式プリンタヘッド構造を提供することにある。
の欠点を解消し、複雑な押圧治具を使用しなくても圧力
室プレートと振動板と圧電素子とを的確に積層して接合
することができ、また、干渉を生じることなく各圧力室
毎に圧電素子を的確に動作させることのできるインクジ
ェット式プリンタヘッド構造を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明は、ノズルおよび
インクプールに連絡する複数の圧力室を穿設した圧力室
プレート上の圧力室対応位置に振動板を介して圧電素子
を固着し、圧電素子および振動板の伸縮変形により各圧
力室の体積を個別に変化させてノズルからのインクの吐
出およびインクプールからのインクの補給動作を行うイ
ンクジェット式プリンタヘッド構造であり、前記目的を
達成するため、特に、全ての圧力室対応位置を包含する
一枚の圧電素子プレートの表面に、各圧力室の開口部内
側の対応位置に沿って一巡する溝を形成し、これらの溝
により区画される圧電素子プレートの部分を各圧力室毎
の圧電素子としたことを特徴とする構成を有する。
インクプールに連絡する複数の圧力室を穿設した圧力室
プレート上の圧力室対応位置に振動板を介して圧電素子
を固着し、圧電素子および振動板の伸縮変形により各圧
力室の体積を個別に変化させてノズルからのインクの吐
出およびインクプールからのインクの補給動作を行うイ
ンクジェット式プリンタヘッド構造であり、前記目的を
達成するため、特に、全ての圧力室対応位置を包含する
一枚の圧電素子プレートの表面に、各圧力室の開口部内
側の対応位置に沿って一巡する溝を形成し、これらの溝
により区画される圧電素子プレートの部分を各圧力室毎
の圧電素子としたことを特徴とする構成を有する。
【0025】このように、全ての圧力室対応位置を包含
する一枚の圧電素子プレートを振動板を介して圧力室プ
レート上に積層する構成であるため、その積層組み立て
工程において、単に圧電素子プレートの表面を押圧する
だけの簡単な作業で圧電素子プレートの全面を的確に振
動板に圧着することができ、また、圧電素子プレートを
実装した振動板も、圧力室プレートの圧力室間に形成さ
れる隔壁部を含めて的確に圧力室プレート上に圧着され
るようになり、適切な接合状態を得ることができるよう
になる。この結果、プレート状の部材間に生じる不用意
なインク漏れや剥がれの発生が防止される。また、圧電
素子プレートの表面に形成した溝によって圧電素子プレ
ートが区画され、これらの溝により区画された圧電素子
プレートの各部が、各圧力室毎の圧電素子として機能す
る。各圧電素子間に所定の深さの溝が形成されるため、
隣接する領域の圧電素子の動作の影響は最小限度に抑え
られ、各圧力室毎の圧電素子を独立して的確に動作させ
ることができるようになる。
する一枚の圧電素子プレートを振動板を介して圧力室プ
レート上に積層する構成であるため、その積層組み立て
工程において、単に圧電素子プレートの表面を押圧する
だけの簡単な作業で圧電素子プレートの全面を的確に振
動板に圧着することができ、また、圧電素子プレートを
実装した振動板も、圧力室プレートの圧力室間に形成さ
れる隔壁部を含めて的確に圧力室プレート上に圧着され
るようになり、適切な接合状態を得ることができるよう
になる。この結果、プレート状の部材間に生じる不用意
なインク漏れや剥がれの発生が防止される。また、圧電
素子プレートの表面に形成した溝によって圧電素子プレ
ートが区画され、これらの溝により区画された圧電素子
プレートの各部が、各圧力室毎の圧電素子として機能す
る。各圧電素子間に所定の深さの溝が形成されるため、
隣接する領域の圧電素子の動作の影響は最小限度に抑え
られ、各圧力室毎の圧電素子を独立して的確に動作させ
ることができるようになる。
【0026】ここで、圧電素子プレートを区画して各圧
力室毎の圧電素子を生成する溝は、前記各圧力室の開口
部内側の直線部および円弧部の対応位置に沿った複数の
直線状貫通溝の組み合わせによって形成することができ
る。
力室毎の圧電素子を生成する溝は、前記各圧力室の開口
部内側の直線部および円弧部の対応位置に沿った複数の
直線状貫通溝の組み合わせによって形成することができ
る。
【0027】これにより、エッチングやサンドブラスト
等を用いた従来通りの溝加工に加え、ダイシングやワイ
ヤ放電加工等のように、両端部に取り残しを形成して特
定部分にのみ溝を形成することが困難な加工方法、ある
いは、溝の方向を途中で転換することが不可能な加工方
法を適用した溝加工が可能となる。特に、ダイシングに
よる溝加工は加工精度や加工速度の点で有利であり、ま
た、放電間隙を有する非接触のワイヤ放電加工は、圧電
素子におけるバリやクラックの発生の防止に有効であ
る。
等を用いた従来通りの溝加工に加え、ダイシングやワイ
ヤ放電加工等のように、両端部に取り残しを形成して特
定部分にのみ溝を形成することが困難な加工方法、ある
いは、溝の方向を途中で転換することが不可能な加工方
法を適用した溝加工が可能となる。特に、ダイシングに
よる溝加工は加工精度や加工速度の点で有利であり、ま
た、放電間隙を有する非接触のワイヤ放電加工は、圧電
素子におけるバリやクラックの発生の防止に有効であ
る。
【0028】また、圧電素子プレートは、シート状の圧
電素子本体とその表面を被覆する外部電極体とによって
構成することができる。
電素子本体とその表面を被覆する外部電極体とによって
構成することができる。
【0029】この場合、外部電極体を貫通して圧電素子
本体にまで溝を切り込む構成とすることにより、各圧力
室毎の圧電素子の動作の分離とこれを独立して動作させ
るための外部電極の分離を同時に実施することができ、
製造工程の簡略化が可能となる。
本体にまで溝を切り込む構成とすることにより、各圧力
室毎の圧電素子の動作の分離とこれを独立して動作させ
るための外部電極の分離を同時に実施することができ、
製造工程の簡略化が可能となる。
【0030】何れの場合においても、圧電素子と振動板
との相互作用による伸縮変形を最も効果的に行うために
は、溝の幅を圧力室の幅の5%ないし20%の範囲内と
することが望ましい。
との相互作用による伸縮変形を最も効果的に行うために
は、溝の幅を圧力室の幅の5%ないし20%の範囲内と
することが望ましい。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態の幾つかについて詳細に説明する。図1は、エッ
チングあるいはサンドブラスト等を使用して溝を形成し
た圧電素子プレートを備えた一実施形態のインクジェッ
ト式プリンタヘッドの構成について示した部品構成図で
ある。
施形態の幾つかについて詳細に説明する。図1は、エッ
チングあるいはサンドブラスト等を使用して溝を形成し
た圧電素子プレートを備えた一実施形態のインクジェッ
ト式プリンタヘッドの構成について示した部品構成図で
ある。
【0032】図1に示したインクジェット式プリンタヘ
ッドの構成要素のうち、ノズルプレート100,インク
プールプレート200,インク供給プレート300,圧
力室プレート400,振動板500の構造に関しては、
図6を参照して述べた従来例のインクジェット式プリン
タヘッドの構造と同様であるので説明を省略し、ここで
は、圧電素子プレート550の構造について詳細に説明
する。
ッドの構成要素のうち、ノズルプレート100,インク
プールプレート200,インク供給プレート300,圧
力室プレート400,振動板500の構造に関しては、
図6を参照して述べた従来例のインクジェット式プリン
タヘッドの構造と同様であるので説明を省略し、ここで
は、圧電素子プレート550の構造について詳細に説明
する。
【0033】この圧電素子プレート550は、少なくと
も、圧力室プレート400に穿設された全ての圧力室4
01を同時に覆うことが可能な面積を有するシート状の
圧電素子本体551と、その表面全体を被覆する外部電
極体552、および、圧電素子本体551の裏面全体を
被覆する外部電極体553により構成される。
も、圧力室プレート400に穿設された全ての圧力室4
01を同時に覆うことが可能な面積を有するシート状の
圧電素子本体551と、その表面全体を被覆する外部電
極体552、および、圧電素子本体551の裏面全体を
被覆する外部電極体553により構成される。
【0034】その断面構造に関して詳しくは図示しない
が、圧電素子本体551に対する外部電極体552,5
53の関係は、図8の従来例で示した圧電素子600に
対する外部電極600a,600bの関係と同様であ
る。
が、圧電素子本体551に対する外部電極体552,5
53の関係は、図8の従来例で示した圧電素子600に
対する外部電極600a,600bの関係と同様であ
る。
【0035】圧電素子プレート550の表面には、圧力
室プレート400に穿設された各々の圧力室401の開
口部対応位置の内側に沿って一巡する溝554が、少な
くとも外部電極体552を貫通する深さで、かつ、圧電
素子本体551を完全には切断しない深さで刻設して設
けられ、これらの溝554で区画された圧電素子プレー
ト550の各部分が、各圧力室401毎の圧電素子55
5として機能する。
室プレート400に穿設された各々の圧力室401の開
口部対応位置の内側に沿って一巡する溝554が、少な
くとも外部電極体552を貫通する深さで、かつ、圧電
素子本体551を完全には切断しない深さで刻設して設
けられ、これらの溝554で区画された圧電素子プレー
ト550の各部分が、各圧力室401毎の圧電素子55
5として機能する。
【0036】各圧電素子555は、その上面側に、他の
部分の外部電極体552と電気的に絶縁された外部電極
体552の部分、即ち、各圧電素子555毎の外部電極
555aを備え、また、その下面側には、溝554の形
成前と同様に全ての圧電素子555に共通する外部電極
体553を備える。
部分の外部電極体552と電気的に絶縁された外部電極
体552の部分、即ち、各圧電素子555毎の外部電極
555aを備え、また、その下面側には、溝554の形
成前と同様に全ての圧電素子555に共通する外部電極
体553を備える。
【0037】各圧電素子555毎の外部電極555aに
は、図8を参照して述べた従来例の外部電極600aと
同様にして電気信号線およびON/OFF制御用スイッ
チ回路を介して駆動電源の一方の極が接続され、また、
共通電極を兼ねる外部電極体553には、図8を参照し
て述べた従来例の外部電極600bと同様にして振動板
500を介して駆動電源の他方の極が接続されることに
なるが、これらの点に関しては自明であるので図示を省
略する。
は、図8を参照して述べた従来例の外部電極600aと
同様にして電気信号線およびON/OFF制御用スイッ
チ回路を介して駆動電源の一方の極が接続され、また、
共通電極を兼ねる外部電極体553には、図8を参照し
て述べた従来例の外部電極600bと同様にして振動板
500を介して駆動電源の他方の極が接続されることに
なるが、これらの点に関しては自明であるので図示を省
略する。
【0038】また、溝554で区画されない他の部分の
圧電素子プレート550の外部電極体552に対しては
如何なる状況下でも駆動電源からの電圧が印加されるこ
とはないので、この部分は、単に、圧電素子555と同
一の厚みを有する無可動部556としてのみ機能するこ
ととなる。
圧電素子プレート550の外部電極体552に対しては
如何なる状況下でも駆動電源からの電圧が印加されるこ
とはないので、この部分は、単に、圧電素子555と同
一の厚みを有する無可動部556としてのみ機能するこ
ととなる。
【0039】図2は組み立ての完了した同実施形態のイ
ンクジェット式プリンタヘッドの一部を取り出して示し
た断面斜視図である。圧電素子555の各々は、圧力室
プレート400上に穿設された複数の圧力室401に重
合するようにして振動板500に接合されている。
ンクジェット式プリンタヘッドの一部を取り出して示し
た断面斜視図である。圧電素子555の各々は、圧力室
プレート400上に穿設された複数の圧力室401に重
合するようにして振動板500に接合されている。
【0040】図3は圧力室401と各々の圧電素子55
5との位置関係を図2の矢視B方向から見た透視図であ
る。圧電素子プレート550は溝554によって無可動
部556と各圧力室401毎の圧電素子555とに分割
されており、各圧電素子555は、圧力室401に重な
るように配置され、また、無可動部556は圧力室40
1とは重ならないように接合される構成となっている。
5との位置関係を図2の矢視B方向から見た透視図であ
る。圧電素子プレート550は溝554によって無可動
部556と各圧力室401毎の圧電素子555とに分割
されており、各圧電素子555は、圧力室401に重な
るように配置され、また、無可動部556は圧力室40
1とは重ならないように接合される構成となっている。
【0041】次に、同実施形態の構造を適用した場合の
インクジェット式プリンタヘッドの組み立てについて説
明する。
インクジェット式プリンタヘッドの組み立てについて説
明する。
【0042】なお、ここでは一例として、予め圧電素子
プレート550を振動板500に接合してから、この振
動板500を圧力室プレート400に接合する場合につ
いて述べるが、前記構成に伴う作用効果の点に関して
は、予め圧力室プレート400に振動板500を接合し
た状態で、この振動板500に圧電素子プレート550
を接合する場合に関しても同様である。
プレート550を振動板500に接合してから、この振
動板500を圧力室プレート400に接合する場合につ
いて述べるが、前記構成に伴う作用効果の点に関して
は、予め圧力室プレート400に振動板500を接合し
た状態で、この振動板500に圧電素子プレート550
を接合する場合に関しても同様である。
【0043】図4(a)および図4(b)は圧電素子プ
レート550を実装した振動板500を圧力室プレート
400に接合する際に使用する押圧用治具1200とそ
の使用方法について簡単に示した断面図である。
レート550を実装した振動板500を圧力室プレート
400に接合する際に使用する押圧用治具1200とそ
の使用方法について簡単に示した断面図である。
【0044】図4(a)および図4(b)に示されるよ
うに、圧電素子555および無可動部556を有する圧
電素子プレート550が接合された振動板500を圧力
室プレート400に接合する際には、圧電素子プレート
550の上面側を平らな押圧用治具1200で加圧する
だけで、圧力室プレート400の圧力室401間に形成
された隔壁部402に対し、確実に振動板500の対応
位置を押し付けることができる。これは、図4(a)に
示されるように、隣接する圧電素子555間に介在する
無可動部556を介して振動板500が圧力室401間
の隔壁部402に適切に押し付けられることによって生
じる効果である。既に述べた通り、圧電素子555の厚
みと無可動部556の厚みは完全に同一である。
うに、圧電素子555および無可動部556を有する圧
電素子プレート550が接合された振動板500を圧力
室プレート400に接合する際には、圧電素子プレート
550の上面側を平らな押圧用治具1200で加圧する
だけで、圧力室プレート400の圧力室401間に形成
された隔壁部402に対し、確実に振動板500の対応
位置を押し付けることができる。これは、図4(a)に
示されるように、隣接する圧電素子555間に介在する
無可動部556を介して振動板500が圧力室401間
の隔壁部402に適切に押し付けられることによって生
じる効果である。既に述べた通り、圧電素子555の厚
みと無可動部556の厚みは完全に同一である。
【0045】また、圧電素子555の電極取り出し部5
55cの対応位置においても、振動板500を的確に圧
力室プレート400に押し付けることができる。これ
は、無可動部556と同じ厚みを有する電極取り出し部
555cを介して振動板500が直接的に圧力室プレー
ト400の中実部分に押し付けられるためである。
55cの対応位置においても、振動板500を的確に圧
力室プレート400に押し付けることができる。これ
は、無可動部556と同じ厚みを有する電極取り出し部
555cを介して振動板500が直接的に圧力室プレー
ト400の中実部分に押し付けられるためである。
【0046】これより、単純な平面に形成された押圧用
治具1200を用いた簡単な組立工程で、各圧力室40
1間に生じるインク漏れを防止することができるように
なり、また、接合不良に起因する部材の剥がれといった
問題も確実に解消される。また、電極取り出し部555
cの周辺で振動板500と圧力室プレート400との接
合部に生じるインク漏れも解消される。
治具1200を用いた簡単な組立工程で、各圧力室40
1間に生じるインク漏れを防止することができるように
なり、また、接合不良に起因する部材の剥がれといった
問題も確実に解消される。また、電極取り出し部555
cの周辺で振動板500と圧力室プレート400との接
合部に生じるインク漏れも解消される。
【0047】実際に電圧を印加して個々の圧電素子55
5を駆動した場合の動作に関しては図8および図9を参
照して述べた従来技術と同様である。つまり、電極パタ
ーンのみを分割して同じ厚みの一枚の圧電素子の各部を
独立させて動作するようにした特開平1−269546
号等のものとは相違し、隣接領域の圧電素子の動作の影
響を受けて他の圧電素子の動作に支障を生じることは全
くない。これは、電極パターンの分割にとどまらず、本
実施形態においては、圧電素子プレート550の主要部
を形成する圧電素子本体551の部分にまで溝554を
突入させ、各圧電素子555の伸縮変形の自由度を向上
させているからである。
5を駆動した場合の動作に関しては図8および図9を参
照して述べた従来技術と同様である。つまり、電極パタ
ーンのみを分割して同じ厚みの一枚の圧電素子の各部を
独立させて動作するようにした特開平1−269546
号等のものとは相違し、隣接領域の圧電素子の動作の影
響を受けて他の圧電素子の動作に支障を生じることは全
くない。これは、電極パターンの分割にとどまらず、本
実施形態においては、圧電素子プレート550の主要部
を形成する圧電素子本体551の部分にまで溝554を
突入させ、各圧電素子555の伸縮変形の自由度を向上
させているからである。
【0048】図5は、ダイシングあるいはワイヤ放電加
工等を使用して溝を形成した圧電素子プレート550を
備えたインクジェット式プリンタヘッドの一例について
示した斜視断面図であり、図2を参照して述べた実施形
態との相違は、各圧電素子555を一巡して区画する溝
554が、圧電素子プレート550を縦または横に貫く
複数の直線状の貫通溝557によって形成されている点
である。
工等を使用して溝を形成した圧電素子プレート550を
備えたインクジェット式プリンタヘッドの一例について
示した斜視断面図であり、図2を参照して述べた実施形
態との相違は、各圧電素子555を一巡して区画する溝
554が、圧電素子プレート550を縦または横に貫く
複数の直線状の貫通溝557によって形成されている点
である。
【0049】このように、直線状の貫通溝557の組み
合わせによって各圧電素子555を一巡する溝554を
形成することにより、ダイシングあるいはワイヤ放電加
工等のように、両端部に取り残しを形成して特定部分に
のみ溝を形成することが困難な加工方法、あるいは、溝
の方向を途中で転換することが不可能な加工方法を適用
して溝554を加工することが可能となる。
合わせによって各圧電素子555を一巡する溝554を
形成することにより、ダイシングあるいはワイヤ放電加
工等のように、両端部に取り残しを形成して特定部分に
のみ溝を形成することが困難な加工方法、あるいは、溝
の方向を途中で転換することが不可能な加工方法を適用
して溝554を加工することが可能となる。
【0050】このうち、切削加工の一種であるダイシン
グは加工速度および加工精度の点で有利であり、また、
放電間隙を有する非接触のワイヤ放電加工は、ワークに
対して力学的なダメージを与えないことから、圧電素子
555のバリやクラックの発生の防止に有効である。
グは加工速度および加工精度の点で有利であり、また、
放電間隙を有する非接触のワイヤ放電加工は、ワークに
対して力学的なダメージを与えないことから、圧電素子
555のバリやクラックの発生の防止に有効である。
【0051】このように、直線状の貫通溝557の組み
合わせによって各圧電素子555を一巡する溝554を
形成することにより、従来から使用されていたエッチン
グやサンドブラスト等の限定された加工手段のみなら
ず、アンダーカットを残すのに不向きなワイヤ放電加工
や溝の方向性の転換が困難なダイシング加工等に関して
も、その特性を有効に利用した加工を実施することが可
能となり、そのメリットは大きい。
合わせによって各圧電素子555を一巡する溝554を
形成することにより、従来から使用されていたエッチン
グやサンドブラスト等の限定された加工手段のみなら
ず、アンダーカットを残すのに不向きなワイヤ放電加工
や溝の方向性の転換が困難なダイシング加工等に関して
も、その特性を有効に利用した加工を実施することが可
能となり、そのメリットは大きい。
【0052】これらの各実施形態において、溝554の
幅に関しては、概ね、圧力室401の幅に対して5%な
いし20%程度とすることが望ましい。
幅に関しては、概ね、圧力室401の幅に対して5%な
いし20%程度とすることが望ましい。
【0053】通常、これらの各実施形態に見られるよう
なユニモルフモードのアクチュエータにおいては、伸縮
変形の効率が最大となるのは圧電素子555の幅が圧力
室401の幅の80%から90%程度であることが実験
や数値解析等により知られている。しかし、その反面こ
の値を超えると効率が極端に減少してしまうという問題
も抱えているため、加工精度等のマージンを考慮して、
圧電素子555の幅の設計値は圧力室401の幅の70
%から80%程度とするのが実用的である(電子写真学
会1996年度第一回研究会「新MACH方式インクジェッ
トヘッド」)。
なユニモルフモードのアクチュエータにおいては、伸縮
変形の効率が最大となるのは圧電素子555の幅が圧力
室401の幅の80%から90%程度であることが実験
や数値解析等により知られている。しかし、その反面こ
の値を超えると効率が極端に減少してしまうという問題
も抱えているため、加工精度等のマージンを考慮して、
圧電素子555の幅の設計値は圧力室401の幅の70
%から80%程度とするのが実用的である(電子写真学
会1996年度第一回研究会「新MACH方式インクジェッ
トヘッド」)。
【0054】前述した各実施形態では、各圧力室401
の開口部内側の対応位置に沿って圧電素子プレート55
0上に溝554を形成して圧電素子555を形成するよ
うにしているので、圧電素子555の幅を圧力室401
の幅の70%から80%程度にするために必要とされる
溝554の幅は、(100−70)%/2から(100
−80)%/2の範囲、結果的に、圧力室401の幅に
対して10%から15%の範囲となる。
の開口部内側の対応位置に沿って圧電素子プレート55
0上に溝554を形成して圧電素子555を形成するよ
うにしているので、圧電素子555の幅を圧力室401
の幅の70%から80%程度にするために必要とされる
溝554の幅は、(100−70)%/2から(100
−80)%/2の範囲、結果的に、圧力室401の幅に
対して10%から15%の範囲となる。
【0055】しかし、実際には圧電素子555を実装し
た圧電素子プレート550と振動板500との間の位置
決め精度、あるいは、振動板500と圧力室プレート4
00との間の位置決め精度を考慮すると、適正な圧電素
子555を形成するために必要とされる溝554の幅は
圧力室401の幅の5%から20%が適切な値となる。
た圧電素子プレート550と振動板500との間の位置
決め精度、あるいは、振動板500と圧力室プレート4
00との間の位置決め精度を考慮すると、適正な圧電素
子555を形成するために必要とされる溝554の幅は
圧力室401の幅の5%から20%が適切な値となる。
【0056】前述したように各駆動圧電素子555間に
無可動部556を介在させた構造によれば、各圧電素子
600間を完全に分離した従来例(例えば図8)と比較
して溝幅が狭くて済むため、溝加工時に圧電素子555
に加わる負荷が低減され、圧電素子555の破損を防止
することが可能になる。
無可動部556を介在させた構造によれば、各圧電素子
600間を完全に分離した従来例(例えば図8)と比較
して溝幅が狭くて済むため、溝加工時に圧電素子555
に加わる負荷が低減され、圧電素子555の破損を防止
することが可能になる。
【0057】また、各駆動圧電素子555間に無可動部
556が存在するため、圧電素子555および無可動部
556が接合された振動板500を圧力室プレート40
0に接合する際、圧電素子プレート550の上面を単純
な平面形状の押圧用治具1200で加圧するだけで、圧
力室プレート400の圧力室401間に形成される隔壁
部402に対して確実に振動板500の対応位置を押し
付けることができ、また、圧電素子555の電極取り出
し部555cの対応位置においても、振動板500を的
確に圧力室プレート400の中実部に押し付けることが
できるようになるので、前記と同様、各圧力室401間
に生じるインク漏れや接合不良に起因する部材の剥がれ
といった問題を確実に解消することができる。
556が存在するため、圧電素子555および無可動部
556が接合された振動板500を圧力室プレート40
0に接合する際、圧電素子プレート550の上面を単純
な平面形状の押圧用治具1200で加圧するだけで、圧
力室プレート400の圧力室401間に形成される隔壁
部402に対して確実に振動板500の対応位置を押し
付けることができ、また、圧電素子555の電極取り出
し部555cの対応位置においても、振動板500を的
確に圧力室プレート400の中実部に押し付けることが
できるようになるので、前記と同様、各圧力室401間
に生じるインク漏れや接合不良に起因する部材の剥がれ
といった問題を確実に解消することができる。
【0058】
【発明の効果】本発明のインクジェット式プリンタヘッ
ド構造は、一枚の圧電素子プレートの表面に各圧力室の
開口部内側の対応位置に沿って一巡する溝を形成し、こ
れらの溝により区画される圧電素子プレートの各部を各
圧力室毎の圧電素子として機能させるように構成したの
で、圧電素子の周辺に過剰な間隙部分が形成されること
がなくなり、圧電素子と振動板および圧力室プレートの
積層組み立て工程において、単に圧電素子の表面を押圧
するだけの簡単な作業により、圧力室間に形成される隔
壁部も含め、振動板を的確に圧力室プレート上に圧着し
て接合することができるようになった。従って、接合不
良によるインク漏れや部材の剥がれ等の問題が解消され
る。また、圧電素子プレートの表面に形成した溝によっ
て圧電素子が区画されるため、隣接する領域の圧電素子
の動作の影響が抑えられ、圧電素子プレートの各部が独
立した圧電素子として確実に動作できるようになった。
ド構造は、一枚の圧電素子プレートの表面に各圧力室の
開口部内側の対応位置に沿って一巡する溝を形成し、こ
れらの溝により区画される圧電素子プレートの各部を各
圧力室毎の圧電素子として機能させるように構成したの
で、圧電素子の周辺に過剰な間隙部分が形成されること
がなくなり、圧電素子と振動板および圧力室プレートの
積層組み立て工程において、単に圧電素子の表面を押圧
するだけの簡単な作業により、圧力室間に形成される隔
壁部も含め、振動板を的確に圧力室プレート上に圧着し
て接合することができるようになった。従って、接合不
良によるインク漏れや部材の剥がれ等の問題が解消され
る。また、圧電素子プレートの表面に形成した溝によっ
て圧電素子が区画されるため、隣接する領域の圧電素子
の動作の影響が抑えられ、圧電素子プレートの各部が独
立した圧電素子として確実に動作できるようになった。
【0059】更に、圧電素子の各々を一巡して他部と区
画するための溝は、複数の直線状貫通溝の組み合わせに
よって形成するようにしたので、エッチングやサンドブ
ラスト等による通常の溝加工に加え、ダイシングやワイ
ヤ放電加工等のように両端部に取り残しを形成して特定
部分にのみ溝を形成することが困難な加工方法、あるい
は、溝の方向を途中で転換することが不可能な加工方法
を適用した加工も可能となり、加工精度や加工速度の向
上、または、バリやクラックの発生防止など、所望する
目的に応じて最適の加工方法を選択することができるよ
うになった。
画するための溝は、複数の直線状貫通溝の組み合わせに
よって形成するようにしたので、エッチングやサンドブ
ラスト等による通常の溝加工に加え、ダイシングやワイ
ヤ放電加工等のように両端部に取り残しを形成して特定
部分にのみ溝を形成することが困難な加工方法、あるい
は、溝の方向を途中で転換することが不可能な加工方法
を適用した加工も可能となり、加工精度や加工速度の向
上、または、バリやクラックの発生防止など、所望する
目的に応じて最適の加工方法を選択することができるよ
うになった。
【0060】しかも、圧電素子プレートは、シート状の
圧電素子本体とその表面を被覆する外部電極体とによっ
て構成しているので、各圧電素子毎の機械的な動作の分
離と各圧電素子毎の外部電極の生成とを簡単な溝加工に
よって同時に行うことができるようになり、製造工程が
簡略化された。
圧電素子本体とその表面を被覆する外部電極体とによっ
て構成しているので、各圧電素子毎の機械的な動作の分
離と各圧電素子毎の外部電極の生成とを簡単な溝加工に
よって同時に行うことができるようになり、製造工程が
簡略化された。
【図1】エッチングあるいはサンドブラスト等を使用し
て溝を形成した圧電素子プレートを備えた一実施形態の
インクジェット式プリンタヘッドの構成について示した
部品構成図である。
て溝を形成した圧電素子プレートを備えた一実施形態の
インクジェット式プリンタヘッドの構成について示した
部品構成図である。
【図2】組み立ての完了した同実施形態のインクジェッ
ト式プリンタヘッドの一部を取り出して示した断面斜視
図である。
ト式プリンタヘッドの一部を取り出して示した断面斜視
図である。
【図3】同実施形態のインクジェット式プリンタヘッド
の圧力室と各々の圧電素子との位置関係を示した透視図
である
の圧力室と各々の圧電素子との位置関係を示した透視図
である
【図4】図4(a)および図4(b)は圧電素子プレー
トを実装した振動板を圧力室プレートに接合する際に使
用する押圧用治具とその使用方法について簡単に示した
断面図である。
トを実装した振動板を圧力室プレートに接合する際に使
用する押圧用治具とその使用方法について簡単に示した
断面図である。
【図5】ダイシングあるいはワイヤ放電加工等を使用し
て溝を形成した圧電素子プレートを備えたインクジェッ
ト式プリンタヘッドの一例について示した斜視断面図で
ある。
て溝を形成した圧電素子プレートを備えたインクジェッ
ト式プリンタヘッドの一例について示した斜視断面図で
ある。
【図6】従来のインクジェット式プリンタヘッドの一般
的な部品構成について示した組み立て概念図である。
的な部品構成について示した組み立て概念図である。
【図7】従来のインクジェット式プリンタヘッドの一部
を取り出して示した断面斜視図である。
を取り出して示した断面斜視図である。
【図8】図7の矢視A−Aに相当する部分を初期状態で
示した断面図である。
示した断面図である。
【図9】図7の矢視A−Aに相当する部分を伸縮変形状
態で示した断面図である。
態で示した断面図である。
【図10】図10(a)は図7の矢視B−Bに相当する
部分を初期状態で示した断面図、図10(b)は図7の
矢視B−Bに相当する部分を伸縮変形状態で示した断面
図、図10(c)は図7の矢視B−Bに相当する部分が
伸縮変形状態から初期状態に戻るときの状態を示した断
面図である。
部分を初期状態で示した断面図、図10(b)は図7の
矢視B−Bに相当する部分を伸縮変形状態で示した断面
図、図10(c)は図7の矢視B−Bに相当する部分が
伸縮変形状態から初期状態に戻るときの状態を示した断
面図である。
【図11】図11(a)および図11(b)は従来の組
み立て工程で使用されていた押圧治具の作用原理を示し
た断面図である。
み立て工程で使用されていた押圧治具の作用原理を示し
た断面図である。
100 ノズルプレート 101 ノズル 200 インクプールプレート 201 インクプール 300 インク供給プレート 301 インク供給口 400 圧力室プレート 401 圧力室 402 隔壁部 500 振動板 550 圧電素子プレート 551 圧電素子本体 552 外部電極体 553 外部電極体 554 溝 555 圧電素子 555a 外部電極 555c 電極取り出し部 556 無可動部 557 直線状の貫通溝 600 圧電素子(従来例) 600a 外部電極 600b 外部電極 600c 電極取り出し部 601 電気信号線 602 ON/OFF制御用スイッチ回路 700 インク連通部 800 インク吸入口 900 位置決め穴 1000 駆動電源 1100 押圧用治具(従来例) 1200 押圧用治具
Claims (8)
- 【請求項1】 ノズルおよびインクプールに連絡する複
数の圧力室を穿設した圧力室プレート上の圧力室対応位
置に振動板を介して圧電素子を固着し、該圧電素子およ
び前記振動板の伸縮変形により前記各圧力室の体積を個
別に変化させて前記ノズルからのインクの吐出および前
記インクプールからのインクの補給動作を行うインクジ
ェット式プリンタヘッド構造であって、 前記全ての圧力室対応位置を包含する一枚の圧電素子プ
レートの表面に、前記各圧力室の開口部内側の対応位置
に沿って一巡する溝を形成し、これらの溝により区画さ
れる圧電素子プレートの部分を各圧力室毎の圧電素子と
したことを特徴とすることを特徴とするインクジェット
式プリンタヘッド構造。 - 【請求項2】 前記一枚の圧電素子プレートの表面に、
前記各圧力室の開口部内側の直線部および円弧部の対応
位置に沿った複数の直線状貫通溝を設けることにより前
記各圧力室の開口部内側に沿って一巡する溝を形成した
ことを特徴とする請求項1記載のインクジェット式プリ
ンタヘッド構造。 - 【請求項3】 前記一枚の圧電素子プレートは、シート
状の圧電素子本体とその表面を被覆する外部電極体とに
よって構成され、前記溝は、少なくとも前記外部電極体
を貫通して前記圧電素子本体にまで切り込まれているこ
とを特徴とする請求項1または請求項2記載のインクジ
ェット式プリンタヘッド構造。 - 【請求項4】 前記溝がエッチングによって形成されて
いることを特徴とする請求項1記載のインクジェット式
プリンタヘッド構造。 - 【請求項5】 前記溝がサンドブラストによって形成さ
れていることを特徴とする請求項1記載のインクジェッ
ト式プリンタヘッド構造。 - 【請求項6】 前記溝がダイシングによって形成されて
いることを特徴とする請求項2記載のインクジェット式
プリンタヘッド構造。 - 【請求項7】 前記溝がワイヤ放電加工によって形成さ
れていることを特徴とする請求項2記載のインクジェッ
ト式プリンタヘッド構造。 - 【請求項8】 前記溝が前記各圧力室の幅の5%ないし
20%の溝幅で形成されていることを特徴とする請求項
1,請求項2,請求項3,請求項4,請求項5,請求項
6または請求項7記載のインクジェット式プリンタヘッ
ド構造。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000191190A JP2002001974A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | インクジェット式プリンタヘッド構造 |
US09/892,136 US6637869B2 (en) | 2000-06-26 | 2001-06-26 | Ink jet type printer head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000191190A JP2002001974A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | インクジェット式プリンタヘッド構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002001974A true JP2002001974A (ja) | 2002-01-08 |
Family
ID=18690530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000191190A Pending JP2002001974A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | インクジェット式プリンタヘッド構造 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6637869B2 (ja) |
JP (1) | JP2002001974A (ja) |
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---|---|---|---|---|
US6964086B2 (en) * | 2002-03-04 | 2005-11-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of manufacturing thin film piezoelectric element, and element housing jig |
US7665831B2 (en) * | 2003-09-29 | 2010-02-23 | Fujifilm Corporation | Image forming apparatus and method of driving ink discharge |
JP2005246656A (ja) * | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Ricoh Co Ltd | 液滴吐出ヘッド、液体吐出装置及び画像形成装置 |
DE602006016882D1 (de) * | 2005-02-17 | 2010-10-28 | Brother Ind Ltd | Piezoelektrischer Aktor und Flüssigkeitsfördervorrichtung |
US8621751B2 (en) * | 2010-09-08 | 2014-01-07 | Microjet Technology Co., Ltd | Inkjet head manufacturing method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01269546A (ja) | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
JPH0292644A (ja) | 1988-09-30 | 1990-04-03 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
JP3043936B2 (ja) * | 1994-02-08 | 2000-05-22 | シャープ株式会社 | インクジェットヘッド |
JP3196811B2 (ja) * | 1994-10-17 | 2001-08-06 | セイコーエプソン株式会社 | 積層型インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法 |
EP0893259B8 (en) * | 1997-07-25 | 2003-03-26 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head and a method of manufacturing the same |
US6447106B1 (en) * | 1999-05-24 | 2002-09-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ink jet head and method for the manufacture thereof |
-
2000
- 2000-06-26 JP JP2000191190A patent/JP2002001974A/ja active Pending
-
2001
- 2001-06-26 US US09/892,136 patent/US6637869B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6637869B2 (en) | 2003-10-28 |
US20010055051A1 (en) | 2001-12-27 |
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