JPH05261901A - Ink jet head - Google Patents
Ink jet headInfo
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- JPH05261901A JPH05261901A JP6230492A JP6230492A JPH05261901A JP H05261901 A JPH05261901 A JP H05261901A JP 6230492 A JP6230492 A JP 6230492A JP 6230492 A JP6230492 A JP 6230492A JP H05261901 A JPH05261901 A JP H05261901A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はインクジェットプリンタ
のインクジェットヘッドの構造に関し、一層詳しくは積
層構造を持つインクジェットヘッドに関する。周知のよ
うに、インクジェットプリンタは記録紙等の記録媒体に
非接触で印字を行い得るという特徴を有する。すなわ
ち、インクジェットプリンタれ、該ノズルからインク微
小滴を印字データに基づいて選択に噴射させることによ
り記録媒体に印字が行われる。このためインクジェット
プリンタには記録媒体に対する制限が少なく、カラー化
が容易であり、高速印字を比較的容易にかつ低騒音で行
い得る等の利点がある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the structure of an inkjet head for an inkjet printer, and more particularly to an inkjet head having a laminated structure. As is well known, the ink jet printer has a feature that it can print on a recording medium such as a recording paper in a non-contact manner. That is, an inkjet printer prints on a recording medium by selectively ejecting minute ink droplets from the nozzle based on print data. Therefore, the ink jet printer has advantages that there are few restrictions on the recording medium, colorization is easy, and high-speed printing can be performed relatively easily and with low noise.
【０００２】[0002]
【従来の技術】上述したように、インクジェットプリン
タの印字ヘッドすなわちインクジェットヘッドにはイン
ク微小滴を噴射させるために複数のインク噴射ノズルが
設けられるが、これらインク噴射ノズルのそれぞれはイ
ンク流路を介して圧力室に連通させられ、その圧力室は
リストリクタを介してインク溜に連通させられる。各圧
力室には電気機械変換素子例えば圧電素子が適用され、
この圧電素子に電圧を印加すると、圧力室の容積変化が
生じ、これによりインク噴射ノズルからはインク微小滴
が噴射させられる。インク噴射ノズルの径は数ミクロン
オーダーのサイズを持ち、またインク流路の幅も数十ミ
クロンから数百ミクロンのオーダーとされ、しかもイン
ク噴射ノズルは数ミクロンのオーダーの所定ピッチで配
列しなくてはならない。したがって、インクジェットヘ
ッドの製造には精密加工の伴うためにその製造コストは
比較的高く付くことになる。2. Description of the Related Art As described above, a print head of an ink jet printer, that is, an ink jet head is provided with a plurality of ink ejecting nozzles for ejecting minute ink droplets, and each of these ink ejecting nozzles passes through an ink flow path. Is made to communicate with the pressure chamber, and the pressure chamber is made to communicate with the ink reservoir via the restrictor. An electromechanical conversion element such as a piezoelectric element is applied to each pressure chamber,
When a voltage is applied to this piezoelectric element, the volume of the pressure chamber changes, and as a result, ink droplets are ejected from the ink ejection nozzle. The diameter of the ink ejection nozzle is on the order of several microns, and the width of the ink flow path is on the order of tens of microns to hundreds of microns, and the ink ejection nozzles must be arranged at a predetermined pitch of the order of several microns. Don't Therefore, the manufacturing cost of the inkjet head is relatively high because the manufacturing process involves precision processing.
【０００３】近年、インクジェットヘッドをできるだけ
単純な工程でしかも低コストで製造するためにインクジ
ェットヘッドを積層構造として構成することが試みられ
ている。例えば、図１１に示した従来のインクジェット
ヘッド１０は積層構造を持つインクジェットヘッド本体
１２を具備し、このインクジェットヘッド本体１２は図
１２に示すようにステンレス、ガラスあるいはセラミッ
ク材料から形成される流路板１４を具備し、この流路板
１４には所定の間隔で配列された複数の圧力室１４ａ
と、各圧力室１４ａの前端側から延びてインク噴射ノズ
ルに終端するインク流路１４ｂと、各圧力室１４ａの後
端から延びるリストリクタ１４ｃと、各リストリクタ１
４ｃから後方に延びるインク流路１４ｄと、これれらイ
ンク流路１４ｄと連通する共通のインク溜１４ｅとが例
えばエッチング加工によって形成される。流路板１４ａ
には例えばステンレス等から形成される振動板１６が適
用され、この振動板１６には圧力室１４ａに対応する領
域に圧電素子片１６ａが貼り付けられる。また、各圧電
素子片１６ａには電極板（図示されない）が適用され、
各電極板から半田付けあるいは圧着されたリード線が引
き出される。なお、振動板１６は圧電素子片１６ａのそ
れぞれに適用された電極板の対向電極として例えば接地
される。このような積層構造を例えば２つ重ね合わせる
ことにより、インクジェットヘッド１０は上下方向に二
列に配置されたインク噴射ノズルを備え、その二列のイ
ンク噴射ノズルの配列ピッチは互いに上下方向に半ピッ
チずらされ、かくして所定の画素ピッチすなわちドット
ピッチで印字が行われることになる。例えば、二列のイ
ンク噴射ノズルのそれぞれが１２個含む場合には、２４
×２４マトリックスで印字が行われることになる。In recent years, it has been attempted to construct the ink jet head as a laminated structure in order to manufacture the ink jet head in as simple a process as possible and at low cost. For example, the conventional inkjet head 10 shown in FIG. 11 includes an inkjet head main body 12 having a laminated structure, and the inkjet head main body 12 is, as shown in FIG. 12, a flow path plate made of stainless steel, glass or a ceramic material. The flow path plate 14 includes a plurality of pressure chambers 14a arranged at predetermined intervals.
An ink flow path 14b extending from the front end side of each pressure chamber 14a and terminating in an ink ejecting nozzle, a restrictor 14c extending from the rear end of each pressure chamber 14a, and each restrictor 1
An ink channel 14d extending rearward from 4c and a common ink reservoir 14e communicating with these ink channels 14d are formed by, for example, etching. Channel plate 14a
A diaphragm 16 made of, for example, stainless steel is applied to the diaphragm 16, and a piezoelectric element piece 16a is attached to the diaphragm 16 in a region corresponding to the pressure chamber 14a. Further, an electrode plate (not shown) is applied to each piezoelectric element piece 16a,
The soldered or crimped lead wire is pulled out from each electrode plate. The vibrating plate 16 is, for example, grounded as a counter electrode of the electrode plate applied to each of the piezoelectric element pieces 16a. By stacking, for example, two such laminated structures, the inkjet head 10 includes ink ejection nozzles arranged in two rows in the vertical direction, and the arrangement pitch of the two rows of ink ejection nozzles is a half pitch in the vertical direction. The printing is carried out at the predetermined pixel pitch, that is, the dot pitch. For example, if each of the two rows of ink ejection nozzles includes 12 nozzles, 24
Printing will be performed in a x24 matrix.
【０００４】図１２に示すように、インクジェットヘッ
ド本体１２にはインク供給用の補助タンク１７がその側
面に取り付けられ、この補助タンク１７はインク溜１４
ｅと連通させられ、これによりインクが該インク溜１４
ｅに順次補給される。インクジェットヘッド本体１２が
図１１に示すようにインクジェットヘッド１０のホルダ
部１８に収納されると、補助タンク１７の供給口１７ａ
はインク供給用の主タンク２０に可撓性ホース２２を介
して接続される。インクジェットヘッド１０はキャリッ
ジ２４上に搭載され、このキャリッジ２４はプラテン２
６に沿って移動させられ、このときプラテン２６によっ
て保持された記録媒体例えば記録用紙Ｐに向かってイン
クジェットヘッド本体１２からインク微小的が印字デー
タに基づいて噴射させられて、例えば参照符号２８で示
すような印字が行われることになる。As shown in FIG. 12, an auxiliary tank 17 for supplying ink is attached to the side surface of the ink jet head main body 12, and the auxiliary tank 17 has an ink reservoir 14.
e, which allows the ink to pass through the ink reservoir 14
are sequentially supplied to e. When the inkjet head main body 12 is housed in the holder portion 18 of the inkjet head 10 as shown in FIG. 11, the supply port 17a of the auxiliary tank 17 is provided.
Is connected to a main tank 20 for supplying ink via a flexible hose 22. The inkjet head 10 is mounted on a carriage 24, and the carriage 24 is mounted on the platen 2.
6 is ejected from the inkjet head main body 12 based on the print data toward the recording medium, for example, the recording paper P, which is held by the platen 26, and is indicated by reference numeral 28, for example. Such printing will be performed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなインクジェットヘッド本体の積層構造によれば、多
数の圧力室、インク流路およびインク噴射ノズル等をエ
ッチング加工により比較的高精度で一度に作成し得ると
いう利点はあるが、インクジェットヘッド本体の全体を
構成する際には様々な面倒な手間が掛かり、このため製
造コストが比較的嵩む点が問題とされている。詳述する
と、例えば、インクジェットヘッド本体のノズル端面に
平面性を与えるためにラップ加工することが必要であ
り、このラップ加工時にインク噴射ノズルの目詰まりが
生じることがあり、その目詰まりを排除するための後処
理が伴うこと、圧電素子片およぼ電極板を一枚ずつ貼り
付けて接着する工程も面倒であること等により、製造コ
ストが高く付くことになる。また、一枚の流路板からは
一列のインク噴射ノズルしが得られないために、所定の
印字品質を得るためには少なくとも二枚の流路板が必要
となり、その分だけ製造工程が複雑化する点も問題とな
る。したがって、本発明の目的は積層構造を持つインク
ジェットヘッドであって、従来の場合よりも簡単な製造
工程でしかも低コストで製造し得るインクジェットヘッ
ドを提供することである。By the way, according to the laminated structure of the ink jet head body as described above, a large number of pressure chambers, ink flow paths, ink ejection nozzles, etc. are formed at a time with relatively high precision by etching. Although there is an advantage of being able to do so, various problems are involved in constructing the entire inkjet head main body, which causes a problem of relatively high manufacturing cost. More specifically, for example, it is necessary to perform lapping in order to impart flatness to the nozzle end surface of the inkjet head main body, and clogging of the ink ejection nozzle may occur during this lapping, and the clogging is eliminated. Since the post-processing for this purpose is involved and the step of sticking and adhering the piezoelectric element pieces and the electrode plates one by one is troublesome, the manufacturing cost is increased. Further, since one row of ink jet nozzles cannot be obtained from one flow path plate, at least two flow path plates are required to obtain a predetermined print quality, and the manufacturing process is complicated accordingly. There is also a problem in terms of conversion. Therefore, an object of the present invention is to provide an inkjet head having a laminated structure, which can be manufactured by a simpler manufacturing process and at a lower cost than the conventional case.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によるインクジェ
ットヘッドは所定のピッチで配列した複数のインク噴射
ノズルを持つノズル板と、このノズル板のインク噴射ノ
ズルに対応して配列されたインク流路、これらインク流
路のそれぞれに連通した圧力室、これら圧力室から延び
たリストリクタ、および各圧力室にそのリストリクタを
介して連通する共通のインク溜を持つ流路板を具備し、
ノズル板はそのインク噴射ノズルを流路板のインク流路
のそれぞれに開口させるように該流路板の一方の側面に
適用される。本発明によるインクジェットヘッドは、更
に、流路板の他方の側面に適用された振動板と、この振
動板に適用されかつ前記流路板の圧力室に対応した領域
に電気機械変換素子片を持つ駆動板と、この駆動板に適
用されかつ該駆動板の電気機械変換素子片に対応した領
域に電極片を持つ電極板とを具備する。本発明によれ
ば、上述したノズル板、流路板、振動板、駆動板および
電極板を一体的な積層構造とすることが特徴とされる。An ink jet head according to the present invention has a nozzle plate having a plurality of ink jet nozzles arranged at a predetermined pitch, an ink flow passage arranged corresponding to the ink jet nozzles of the nozzle plate, A pressure chamber communicating with each of these ink flow paths, a restrictor extending from these pressure chambers, and a flow path plate having a common ink reservoir communicating with each pressure chamber via the restrictor,
The nozzle plate is applied to one side surface of the flow channel plate so that the ink ejection nozzles are opened in each of the ink flow channels of the flow channel plate. The inkjet head according to the present invention further has a vibration plate applied to the other side surface of the flow path plate, and an electromechanical conversion element piece applied to the vibration plate and in a region corresponding to the pressure chamber of the flow path plate. A drive plate and an electrode plate applied to the drive plate and having an electrode piece in a region corresponding to the electromechanical conversion element piece of the drive plate are provided. According to the present invention, the nozzle plate, the flow path plate, the vibration plate, the drive plate, and the electrode plate described above are integrally laminated.
【０００７】[0007]
【作用】以上の構成から明らかなように、本発明による
インクジェットヘッドにおいては、ノズル板には所定の
ピッチで配列した複数のインク噴射ノズルが形成されて
いるので、上述した従来のようにラップ加工は必要とさ
れず、このためラップ時発生するごみ等によるインク噴
射ノズルの目詰まりの問題は解消される。また、本発明
によれば、駆動板および電極板のそれぞれには電気機械
変換素子片および電極片が予め形成されているので、ノ
ズル板、流路板、振動板、駆動板および電極板を一体的
な積層構造とする際には個々の電気機械変換素子片およ
び個々の電極片を貼り付ける作業は必要とされない。更
に、本発明によれば、ノズル板を用いることにより、単
一の流路板に対して二列以上のインク噴射ノズルを配列
することが可能である。As apparent from the above construction, in the ink jet head according to the present invention, the nozzle plate is formed with a plurality of ink jet nozzles arranged at a predetermined pitch. Is not required, and therefore the problem of clogging of the ink ejection nozzle due to dust or the like generated during wrapping is solved. Further, according to the present invention, since the electromechanical conversion element piece and the electrode piece are pre-formed on the drive plate and the electrode plate, respectively, the nozzle plate, the flow path plate, the vibration plate, the drive plate and the electrode plate are integrated. In the case of forming a typical laminated structure, it is not necessary to attach individual electromechanical conversion element pieces and individual electrode pieces. Furthermore, according to the present invention, by using the nozzle plate, it is possible to arrange two or more rows of ink ejection nozzles with respect to a single flow path plate.
【０００８】[0008]
【実施例】図１ないし図１０を参照して、本発明による
インクジェットヘッドの実施例について説明する。先
ず、図１ないし図６を参照すると、本発明によるインク
ジェットヘッドの第１の実施例が示され、このインクジ
ェットヘッドはノズル３０を具備し、このノズル板３０
は例えばステンレス、ガラス、セラミック等の適当な材
料から形成される。ノズル板３０には上下に配列された
二列のインク噴射ノズル３０ａがマイクロドリル、放電
加工、エレクトロフォーミング等により形成される。図
２に最もよく図示するように、二列のインク噴射ノズル
３０ａは互いに同じピッチで配列されるが、しかし一方
の列のインク噴射ノズルは他方の列のインク噴射ノズル
に対して半ピッチずらされて配置される。なお、本実施
例では、各列には７つのインク噴射ノズル３０ａが含ま
れるので、１４×１４マトリックスで印字が行われる
が、必要に応じて各配列のインク噴射ノズルの数を増や
すことが可能である。EXAMPLES Examples of an ink jet head according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, referring to FIGS. 1 to 6, there is shown a first embodiment of an inkjet head according to the present invention, which includes a nozzle 30 and a nozzle plate 30.
Is formed of a suitable material such as stainless steel, glass, or ceramic. Two rows of ink jet nozzles 30a arranged vertically are formed on the nozzle plate 30 by micro drilling, electric discharge machining, electroforming or the like. As best shown in FIG. 2, the two rows of ink jet nozzles 30a are arranged at the same pitch as each other, but the ink jet nozzles of one row are offset from the ink jet nozzles of the other row by a half pitch. Are arranged. In this embodiment, since each row includes seven ink ejection nozzles 30a, printing is performed in a 14 × 14 matrix, but the number of ink ejection nozzles in each array can be increased if necessary. Is.
【０００９】また、インクジェットヘッドは流路板３２
を具備し、この流路板３２は本実施例ではステンレスあ
るいはガラスから形成される。図３に詳しく図示するよ
うに、流路板３２にはノズル板３０の二列のインク噴射
ノズル３０ａにそれぞれ対応して左右に配列されたイン
ク流路３２ａが形成され、ノズル板３０が流路板３２に
適用された際に左右二列のインク噴射ノズル３０ａが左
右のインク流路３２ａの内側先端部でそれぞれ開口する
ようになっている。左右に配列されたインク流路３２ａ
のぞれぞれは圧力室３２ｂに連通させられ、各圧力室３
２ｂはリストリクタ３２ｃを介して共通のインク溜３２
ｄに連通させられる。本実施例では、インク流路３２
ａ、圧力室３２ｂ、リストリクタ３２ｃおよびインク溜
３２ｄの形成については、ステンレスあるいはガラスの
板素材にエッチング等の溝付け加工によって高精度で行
うことが可能であり、この場合流路板３２の底面側は振
動板として機能することになる。すなわち、図４に示す
ように、流路板３２には流路板部分３２ｅおよび振動板
部分３２ｆが含まれ、これは単一の板素材にかかる溝付
け加工を行うことにより得られる。もちろん、図５に示
すように、流路板部分３２ｅおよび振動板部分３２ｆを
それぞれ個別に構成することも可能であり、この場合に
は流路板部分すなわち流路板３２ｅをセラミックから形
成してもよく、一方振動板部分すなわち振動板３２ｆに
ついてはステンレスあるいはガラスから形成される。な
お、流路板部分３２ｅおよび振動板部分３２ｆをそれぞ
れ個別に構成され、しかも該流路板部分３２がステンレ
ス等の導電性材料から形成される場合には、インク流路
３２ａ、圧力室３２ｂ、リストリクタ３２ｃおよびイン
ク溜３２ｄは放電加工等で形成してもよい。図１および
図３において、参照符号３２ｇはインク溜３２ｄにイン
クを供給するインク供給通路の一部を形成する貫通孔を
示し、この貫通孔３２ｇは部分的にインク溜３２ｄに開
口させられる。Further, the ink jet head has a flow path plate 32.
The flow path plate 32 is made of stainless steel or glass in this embodiment. As shown in detail in FIG. 3, the flow path plate 32 is formed with ink flow paths 32a arranged on the left and right corresponding to the two rows of ink ejection nozzles 30a of the nozzle plate 30, respectively. When applied to the plate 32, the left and right two rows of ink ejection nozzles 30a are opened at the inner front end portions of the left and right ink flow paths 32a, respectively. Ink channels 32a arranged on the left and right
Each of the pressure chambers 32b is communicated with the pressure chamber 32b.
2b is a common ink reservoir 32 via a restrictor 32c.
communicated with d. In this embodiment, the ink flow path 32
The a, the pressure chamber 32b, the restrictor 32c, and the ink reservoir 32d can be formed with high precision by grooving such as etching on a stainless steel or glass plate material. The side will function as a diaphragm. That is, as shown in FIG. 4, the flow path plate 32 includes a flow path plate portion 32e and a vibration plate portion 32f, which can be obtained by performing a grooving process on a single plate material. Of course, as shown in FIG. 5, the flow path plate portion 32e and the vibrating plate portion 32f can be individually configured. In this case, the flow path plate portion, that is, the flow path plate 32e is formed of ceramic. On the other hand, the diaphragm portion, that is, the diaphragm 32f is made of stainless steel or glass. When the flow path plate portion 32e and the vibration plate portion 32f are individually configured and the flow path plate portion 32 is made of a conductive material such as stainless steel, the ink flow path 32a, the pressure chamber 32b, The restrictor 32c and the ink reservoir 32d may be formed by electric discharge machining or the like. 1 and 3, reference numeral 32g indicates a through hole forming a part of an ink supply passage for supplying ink to the ink reservoir 32d, and the through hole 32g is partially opened in the ink reservoir 32d.
【００１０】インクジェットヘッドは更に駆動板３４を
具備し、この駆動板３４は本実施例ではステンレス、ガ
ラスあるいは合成樹脂等から形成される。駆動板３４の
一方の側面すなわち流路板３２の振動板部分３２ｆに適
用される側の側面には図６に示すように電気機械変換素
子片例えば圧電素子片３４ａが適当な接着剤によって貼
り付けられ、これら圧電素子片３４ａの配置形態は流路
板３２の圧力室３２ｂの配置形態と一致させられる。す
なわち、駆動板３４が流路板３２に適用された際に各圧
電素子片３４ａはそれに該当する圧力室３２ｆの領域に
位置させられる。圧電素子片３４ａの厚さが比較的大き
な場合には、駆動板３４に凹部を形成してそこに圧電素
子片３４ａを埋め込み、該駆動板３４の表面をできるだ
け均一な平面にすることが好ましい。駆動板３４が圧電
特性を持ち得るセラミックから形成される場合には、圧
力室３２ｆの領域に対応する領域にポーリング電圧を印
加し、その領域だけに圧電特性を付与するようにしても
よい。駆動板３４にも貫通孔３４ｂが設けられ、この貫
通孔３４ｂは流路板３２の貫通孔３２ｇと整列されてイ
ンク供給路の一部を形成する。The ink jet head further comprises a drive plate 34, which is made of stainless steel, glass, synthetic resin or the like in this embodiment. As shown in FIG. 6, an electromechanical conversion element piece such as a piezoelectric element piece 34a is attached to one side surface of the drive plate 34, that is, the side surface of the flow path plate 32 on the side applied to the vibrating plate portion 32f, by an appropriate adhesive. The piezoelectric element pieces 34 a are arranged in the same manner as the pressure chambers 32 b of the flow path plate 32. That is, when the drive plate 34 is applied to the flow path plate 32, each piezoelectric element piece 34a is positioned in the region of the corresponding pressure chamber 32f. When the thickness of the piezoelectric element piece 34a is relatively large, it is preferable to form a recess in the drive plate 34 and embed the piezoelectric element piece 34a therein to make the surface of the drive plate 34 as flat as possible. When the drive plate 34 is made of a ceramic that can have piezoelectric characteristics, a poling voltage may be applied to a region corresponding to the region of the pressure chamber 32f and the piezoelectric properties may be imparted only to that region. The drive plate 34 is also provided with a through hole 34b, and the through hole 34b is aligned with the through hole 32g of the flow path plate 32 to form a part of the ink supply path.
【００１１】インクジェットヘッドは更に電極板３６を
具備し、この電極板３６はセラミック、ガラス等の絶縁
材料から形成される。電極板３６の一方の側面すなわち
駆動板３４にされる側の側面には電極片３６ａが形成さ
れ、これら電極片３６ａの配置形態は駆動板３４の圧電
素子片３４ａの配置形態に一致させられる。各電極片３
６ａは良導体金属薄板を接着剤でもって貼り付けてもよ
いが、好ましくは絶縁材料の板素材に導電性ペーストを
プリントすることにより形成され、各電極片３６ａから
はリード部が引き出される。振動板３２ｆがステンレス
等の導電性金属によって形成される場合には、それ自体
が複数の電極片３６ａに対して共通の対向電極として接
地させられるが、振動板３２ｆが絶縁材料とされるとき
は振動板３２ｆと駆動板３４との間に導電性ペーストに
よる電極層あるいは金属薄板等が介在させられる。駆動
板３６にも貫通孔３６ｂが設けられ、この貫通孔３６ｂ
は駆動板３４の貫通孔３４ｂと整列されてインク供給路
の一部を形成する。The ink jet head further includes an electrode plate 36, which is made of an insulating material such as ceramic or glass. Electrode pieces 36a are formed on one side surface of the electrode plate 36, that is, a side surface on the side to be the drive plate 34, and the arrangement form of these electrode pieces 36a is matched with the arrangement form of the piezoelectric element pieces 34a of the drive plate 34. Each electrode piece 3
6a may be a thin plate of a good conductor metal attached with an adhesive, but it is preferably formed by printing a conductive paste on a plate material of an insulating material, and the lead portion is pulled out from each electrode piece 36a. When the diaphragm 32f is made of a conductive metal such as stainless steel, the diaphragm 32f itself is grounded as a common counter electrode for the plurality of electrode pieces 36a. However, when the diaphragm 32f is an insulating material, An electrode layer made of a conductive paste, a thin metal plate, or the like is interposed between the vibrating plate 32f and the driving plate 34. The drive plate 36 is also provided with a through hole 36b.
Are aligned with the through holes 34b of the driving plate 34 and form a part of the ink supply path.
【００１２】上述したノズル板３０、流路板３２（ある
いは図５に示す流路板３２ｅ、振動板ｆ）、駆動板３４
および電極板３６は互いに一体的な積層構造として固着
される。このような固着については適当な接着剤によっ
て行ってもよく、あるいは拡散結合等によって行うこと
もできる。また、かかる構成部材のすべてがステンレ
ス、ガラス、セラミック等の耐熱材料から形成される場
合には、焼結による固着も行い得る。このようにして、
インクジェットヘッドが一体的な積層構造として得られ
ると、圧電素子片３４ａが振動板３２ｆに固着され、こ
れによりインクジェットヘッドは所謂バイモルフ駆動方
式で作動させらることになる。インクジェットヘッドが
インクジェットプリンタのキャリッジ（図示されない）
上に搭載されるとき、電極板３４の各電極片３４ａから
引き出されたリード部は電圧印加回路に個々に接続さ
れ、これにより電極片３４ａには印字データに応じて選
択的にパルス電圧が印加される。また、キャリッジへの
インクジェットヘッドの搭載時には、インク供給通路
（３２ｇ、３４ｂ、３６ｂ）は該キャリッジ上に設けら
れたインク供給タンク（図示されない）に接続される
か、あるいはインクジェットプリンタの本体側に設けら
れたインク供給タンクに可撓性ホースを介して接続され
る。The above-mentioned nozzle plate 30, flow channel plate 32 (or flow channel plate 32e, vibration plate f shown in FIG. 5), drive plate 34
The electrode plate 36 and the electrode plate 36 are fixed to each other as an integral laminated structure. Such fixing may be performed by using an appropriate adhesive, or by diffusion bonding or the like. Further, when all the constituent members are made of a heat-resistant material such as stainless steel, glass, or ceramic, fixation by sintering can be performed. In this way
When the ink jet head is obtained as an integrated laminated structure, the piezoelectric element piece 34a is fixed to the vibration plate 32f, whereby the ink jet head is operated by a so-called bimorph drive method. Inkjet head is carriage of inkjet printer (not shown)
When mounted on the electrode plate 34, the lead portions extracted from the electrode pieces 34a of the electrode plate 34 are individually connected to the voltage application circuit, whereby the pulse voltage is selectively applied to the electrode pieces 34a according to the print data. To be done. When the inkjet head is mounted on the carriage, the ink supply passages (32g, 34b, 36b) are connected to an ink supply tank (not shown) provided on the carriage, or provided on the main body side of the inkjet printer. The ink supply tank is connected via a flexible hose.
【００１３】図７を参照すると、本発明によるインクジ
ェットヘッドの第２の実施例が示され、このインクジェ
ットヘッドはその積層構造の一部としてインク供給用の
補助タンク３８を電極板３６に固着させた点を除けば図
１なしい図６に示したものと同様である。補助タンク３
８は合成樹脂から形成して電極板３６に接着してもよい
が、それが耐熱材料から作られる場合には焼結によって
電極板３６に固着させることもできる。補助タンク３８
にはインク供給口３８ａが形成され、このインク供給口
３８ａはインク供給通路（３２ｇ、３４ｂ、３６ｂ）と
接続される。Referring to FIG. 7, there is shown a second embodiment of the ink jet head according to the present invention, in which an ink supply auxiliary tank 38 is fixed to the electrode plate 36 as a part of its laminated structure. Except for the points, it is similar to that shown in FIG. Auxiliary tank 3
8 may be formed of a synthetic resin and adhered to the electrode plate 36, but when it is made of a heat resistant material, it may be fixed to the electrode plate 36 by sintering. Auxiliary tank 38
An ink supply port 38a is formed in the ink supply port 38a, and the ink supply port 38a is connected to the ink supply passages (32g, 34b, 36b).
【００１４】図８を参照すると、本発明によるインクジ
ェットヘッドの第３の実施例が示され、このインクジェ
ットヘッドには、その積層構造の一部として、ノズル板
３０のインク噴射ノズル３０ａを閉鎖し得るようになっ
た閉鎖体を保持するための閉鎖体保持部材４０が取り付
けられ、この点を除けば、図８のインクジェットヘッド
も図１なしい図６に示したものと同様である。この第３
の実施例では、閉鎖体保持部材４０は矩形状の枠体とし
て構成され、その中央領域にはインク噴射ノズル３０ａ
のすべてを露出し得るようになった矩形状開口部４０ａ
が形成される。閉鎖体保持部材４０は下側部部分は中空
とされ、その中には閉鎖体として磁性流体が収容され
る。閉鎖体保持部材すなわち枠体４０の内側下方縁部す
なわち矩形状開口部４０ａの下辺を画定する縁部には磁
性流体の出入り口が形成される。インクジェットヘッド
がインクジェットプリンタのキャリッジに搭載され、か
つその休止位置に置かれた際に、インクジェットプリン
タの本体側またはインクジェットヘッド側に設けられた
可動永久磁石が閉鎖体保持部材４０に沿って上昇させら
れられると、磁性流体が磁気吸引力でもって引き上げら
れ、この引き上げられた磁性流体は上述の出入り口から
矩形状開口部４０ａ内に流入することになる。図８で
は、かかる引上げ磁性流体が参照符号４０ｂで示され、
この引上げ磁性流体４０ｂによってインク噴射ノズル３
０ａのすべてが閉鎖され、これにより各インク噴射ノズ
ル３０ａ内のインクの乾燥が阻止されることになる。な
お、水性のインクが使用される場合には、油性の磁性流
体を用いることが好ましい。本実施例では、閉鎖体とし
て、磁性流体が用いられたが、その他の閉鎖体として、
例えば磁性以外の流体あるいは可動弾性ゴム片を用いる
ことも可能であり、その可動弾性ゴム片を閉鎖位置と非
閉鎖位置との間で駆動させる駆動手段は閉鎖体保持部材
側に設けてもよいし、あるいはインクジェットプリンタ
の本体側に設けることも可能である。Referring to FIG. 8, there is shown a third embodiment of an ink jet head according to the present invention, in which the ink jet nozzle 30a of the nozzle plate 30 can be closed as part of its laminated structure. A closing body holding member 40 for holding the closing body thus formed is attached. Except for this point, the ink jet head of FIG. 8 is similar to that shown in FIG. This third
In the embodiment, the closing body holding member 40 is configured as a rectangular frame body, and the ink ejecting nozzle 30a is provided in the central region thereof.
Of the rectangular opening 40a so that all of the
Is formed. The lower part of the closing body holding member 40 is hollow, and a magnetic fluid is contained therein as a closing body. A magnetic fluid inlet / outlet port is formed at an inner lower edge portion of the closing body holding member, that is, the frame body 40, that is, an edge portion that defines a lower side of the rectangular opening 40a. When the inkjet head is mounted on the carriage of the inkjet printer and placed in the rest position thereof, the movable permanent magnet provided on the main body side of the inkjet printer or the inkjet head side is raised along the closing body holding member 40. Then, the magnetic fluid is pulled up by the magnetic attraction force, and the pulled magnetic fluid flows into the rectangular opening 40a from the above-mentioned inlet / outlet port. In FIG. 8, such a pull-up magnetic fluid is designated by reference numeral 40b,
The pulling magnetic fluid 40b causes the ink jet nozzle 3 to
0a are all closed, which prevents the ink in each ink ejection nozzle 30a from drying. When a water-based ink is used, it is preferable to use an oily magnetic fluid. In this embodiment, magnetic fluid was used as the closing body, but as other closing bodies,
For example, it is possible to use a fluid other than magnetism or a movable elastic rubber piece, and the drive means for driving the movable elastic rubber piece between the closed position and the non-closed position may be provided on the side of the closing body holding member. Alternatively, it may be provided on the main body side of the inkjet printer.
【００１５】本発明においては、図１ないし図６に示し
たインクジェットヘッドの積層構造に補助タンク３８お
よび閉鎖体保持部材４０の双方を取り付けることも可能
であり、その概略構造が一部破断断面図として図９に示
される。なお、同図では、上述の第１、第２および第３
の実施例に対応する構成要素には同じ参照符号が用いら
れている。In the present invention, it is possible to attach both the auxiliary tank 38 and the closing member holding member 40 to the laminated structure of the ink jet head shown in FIGS. 1 to 6, and its schematic structure is a partially cutaway sectional view. As shown in FIG. In the figure, the above-mentioned first, second and third
The same reference numerals are used for the components corresponding to the embodiment of FIG.
【００１６】図１０は補助タンクを持つインクジェット
ヘッドをインクジェットプリンタに組み込んだ際の概略
構成例が平面図として示され、同図において、参照符号
４２はキャリッジ（図示されない）上に搭載されたイン
クジェットヘッドを示し、また参照符号４４はインク供
給用の主タンクを示し、更に参照符号４６および４８は
それぞれプラテンおよび記録用紙を示す。印字作動時、
インクジェットヘッド４２はプラテン４６に沿ってすな
わち矢印５０で示す方向に沿って往復移動させられ、こ
れにより記録用紙４８に印字を行う。印字作動の停止
時、インクジェットヘッド４２は図１０に示す休止位置
に置かれ、このとき主タンク４４から延びる可動パイプ
５２がインクジェットヘッド４２の補助タンク（３８）
のインク供給口に接続され、これにより該補助タンクは
主タンクからインクの供給を受ける。インクジェットヘ
ッド自体の垂直方向高さは通常約20mm程度とされ、また
その水平方向の長さすなわちインクジェットヘッドの移
動方向に沿う長さは約30mm程度とされるので、その補助
タンクの容量は２ccないし10cc程度が妥当である。した
がって、図１０に図示するように、インクジェットプリ
ンタの本体側に設けた主タンク４４からインクを補助タ
ンクに適宜供給することが好ましい。なお、主タンク４
４の容量は在来のインクジェットプリンタのインクタン
クの容量と同様に50ないし200cc 範囲内とすることが好
ましい。FIG. 10 is a plan view showing a schematic configuration example when an ink jet head having an auxiliary tank is incorporated in an ink jet printer. In the figure, reference numeral 42 is an ink jet head mounted on a carriage (not shown). Reference numeral 44 indicates a main tank for supplying ink, and reference numerals 46 and 48 indicate a platen and a recording sheet, respectively. When printing,
The inkjet head 42 is reciprocally moved along the platen 46, that is, in the direction indicated by the arrow 50, thereby printing on the recording paper 48. When the printing operation is stopped, the inkjet head 42 is placed in the rest position shown in FIG. 10, and at this time, the movable pipe 52 extending from the main tank 44 has the auxiliary tank (38) of the inkjet head 42.
Connected to the ink supply port of the main tank so that the auxiliary tank receives the supply of ink from the main tank. The vertical height of the inkjet head itself is usually about 20 mm, and its horizontal length, that is, the length along the moving direction of the inkjet head is about 30 mm, so that the auxiliary tank has a capacity of 2 cc or more. About 10cc is appropriate. Therefore, as shown in FIG. 10, it is preferable to appropriately supply the ink to the auxiliary tank from the main tank 44 provided on the main body side of the inkjet printer. The main tank 4
The capacity of 4 is preferably in the range of 50 to 200 cc, which is similar to the capacity of the ink tank of a conventional inkjet printer.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるインクジェットヘッドの積層構造は図１２に示し
た従来例の場合よりも容易に組立できるだけでなく、そ
の製造コストも低く抑えることが可能である。As is apparent from the above description, the laminated structure of the ink jet head according to the present invention is not only easier to assemble than the conventional example shown in FIG. 12, but also the manufacturing cost thereof can be kept low. Is.
【図１】本発明によるインクジェットヘッドの第１の実
施例を示す部品配列斜視図である。FIG. 1 is a component arrangement perspective view showing a first embodiment of an inkjet head according to the present invention.
【図２】図１のインクジェットヘッドのノズル板を示す
拡大正面図である。FIG. 2 is an enlarged front view showing a nozzle plate of the inkjet head of FIG.
【図３】図１のインクジェットヘッドの流路板を示す拡
大正面図である。FIG. 3 is an enlarged front view showing a flow channel plate of the inkjet head of FIG.
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図であって、流
路板および振動板を一体形成した例を示す図である。4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3, showing an example in which a flow path plate and a vibration plate are integrally formed.
【図５】図４と同様な断面図であって、流路板および振
動板をそれぞれ個別に形成した例を示す図である。FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 4, showing an example in which a flow path plate and a vibration plate are individually formed.
【図６】図１のインクジェットヘッドの駆動板を示す拡
大正面図である。FIG. 6 is an enlarged front view showing a drive plate of the inkjet head of FIG.
【図７】本発明によるインクジェットヘッドの第２の実
施例を示す部品配列斜視図である。FIG. 7 is a component array perspective view showing a second embodiment of the inkjet head according to the present invention.
【図８】本発明によるインクジェットヘッドの第３の実
施例を示す部品配列斜視図である。FIG. 8 is a component array perspective view showing a third embodiment of the inkjet head according to the present invention.
【図９】図１ないし図６に示したようなインクジェット
ヘッドの積層構造に補助タンクおよび閉鎖体保持部材の
双方を取り付けた実施例を概略的に示す一部破断断面図
である。9 is a partially cutaway sectional view schematically showing an embodiment in which both the auxiliary tank and the closing body holding member are attached to the laminated structure of the inkjet head as shown in FIGS. 1 to 6. FIG.
【図１０】補助タンクを持つインクジェットヘッドをイ
ンクジェットプリンタに組み込んだ際の概略構成例を示
す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a schematic configuration example when an inkjet head having an auxiliary tank is incorporated in an inkjet printer.
【図１１】従来のインクジェットプリンタの概略構造を
示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing a schematic structure of a conventional inkjet printer.
【図１２】図１１のインクジェットプリンタのインクジ
ェットヘッド本体を示す斜視図である。12 is a perspective view showing an inkjet head main body of the inkjet printer of FIG. 11. FIG.
１０…インクジェットヘッド １２…インクジェットヘッド本体 １４…流路板 １４ａ…圧力室 １４ｂ…インク流路 １４ｃ…リストリクタ １４ｄ…インク流路 １４ｅ…インク溜 １６…振動板 １６ａ…圧電素子片 １７…補助タンク １７ａ…供給口 １８…ホルダ部 ２０…主タンク ２２…可撓性ホース ２６…プラテン ３０…ノズル板 ３０ａ…インク噴射ノズル ３２…流路板 ３２ａ…インク流路 ３２ｂ…圧力室 ３２ｃ…リストリクタ ３２ｄ…インク溜 ３２ｅ…流路板部分 ３２ｆ…振動板部分 ３２ｇ…貫通孔 ３４…駆動板 ３４ａ…圧電素子片 ３４ｂ…貫通孔 ３６…電極板 ３６ａ…電極片 ３６ｂ…貫通孔 ３８…補助タンク ４０…閉鎖体保持部材 ４０ａ…矩形状開口部 ４０ｂ…磁性流体 ４２…インクジェットヘッド ４４…主タンク ４６…プラテン ４８…記録用紙 ５２…可動パイプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inkjet head 12 ... Inkjet head main body 14 ... Flow path plate 14a ... Pressure chamber 14b ... Ink flow path 14c ... Restrictor 14d ... Ink flow path 14e ... Ink reservoir 16 ... Vibration plate 16a ... Piezoelectric element piece 17 ... Auxiliary tank 17a ... Supply port 18 ... Holder part 20 ... Main tank 22 ... Flexible hose 26 ... Platen 30 ... Nozzle plate 30a ... Ink jet nozzle 32 ... Flow path plate 32a ... Ink flow path 32b ... Pressure chamber 32c ... Restrictor 32d ... Ink Reservoir 32e ... Flow path plate portion 32f ... Vibration plate portion 32g ... Through hole 34 ... Driving plate 34a ... Piezoelectric element piece 34b ... Through hole 36 ... Electrode plate 36a ... Electrode piece 36b ... Through hole 38 ... Auxiliary tank 40 ... Closure body holding Member 40a ... Rectangular opening 40b ... Magnetic fluid 42 ... Inkjet head 44 ... Main tank 4 ... platen 48 ... recording paper 52 ... movable pipe
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 英幸 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 笹生 浩 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hideyuki Kikuchi 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (72) Inventor, Hiroshi Sasao 1015, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited
Claims (5)
射ノズル（３０ａ）を持つノズル板（３０）と、このノ
ズル板のインク噴射ノズルに対応して配列されたインク
流路（３２ａ）、これらインク流路のそれぞれに連通し
た圧力室（３２ｂ）、これら圧力室から延びたリストリ
クタ（３２ｃ）、および各圧力室にそのリストリクタを
介して連通する共通のインク溜（３２ｄ）を持つ流路板
（３２ｅ）を具備し、前記ノズル板はそのインク噴射ノ
ズルを前記流路板のインク流路のそれぞれに開口させる
ように該流路板の一方の側面に適用され、更に、前記流
路板の他方の側面に適用された振動板（３２ｆ）と、こ
の振動板に適用されかつ前記流路板の圧力室に対応した
領域に電気機械変換素子片（３４ａ）を持つ駆動板（３
４）と、この駆動板に適用されかつ該駆動板の電気機械
変換素子片に対応した領域に電極片（３６ａ）を持つ電
極板（３６）とを具備し、前記ノズル板、流路板、振動
板、駆動板および電極板が一体的な積層構造とされるこ
とを特徴とするインクジェットヘッド。1. A nozzle plate (30) having a plurality of ink ejection nozzles (30a) arranged at a predetermined pitch, and ink flow passages (32a) arranged corresponding to the ink ejection nozzles of the nozzle plate, A flow path having a pressure chamber (32b) communicating with each of the ink flow paths, a restrictor (32c) extending from these pressure chambers, and a common ink reservoir (32d) communicating with each pressure chamber via the restrictor. A plate (32e), the nozzle plate being applied to one side surface of the flow channel plate so as to open the ink ejection nozzles to each of the ink flow channels of the flow channel plate; A diaphragm (32f) applied to the other side surface of the drive plate, and a drive plate (3f) applied to the diaphragm and having an electromechanical conversion element piece (34a) in a region corresponding to the pressure chamber of the flow path plate.
4) and an electrode plate (36) applied to this drive plate and having an electrode piece (36a) in a region corresponding to the electromechanical conversion element piece of the drive plate, the nozzle plate, the flow path plate, An ink jet head having a vibrating plate, a driving plate, and an electrode plate that are integrally laminated.
ッドにおいて、前記流路板（３２ｅ）と前記振動板（３
２ｆ）とが単一の板材料（３２）から形成されて一体化
されていることを特徴とするインクジェットヘッド。2. The ink jet head according to claim 1, wherein the flow path plate (32e) and the vibrating plate (3).
An inkjet head characterized in that 2f) and 2f) are formed integrally from a single plate material (32).
ェットヘッドにおいて、前記電極板（３６）に対して補
助タンク（３８）が更に適用されて一体的な積層構造と
され、前記補助タンクが前記電極板、駆動板（３４）お
よび振動板（３２ｆ）を貫通して形成されたインク供給
路を介して前記流路板（３２）のインク溜（３２ｄ）と
連通させられることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。3. The ink jet head according to claim 1 or 2, wherein an auxiliary tank (38) is further applied to the electrode plate (36) to form an integral laminated structure, and the auxiliary tank is An ink jet characterized by being connected to an ink reservoir (32d) of the flow path plate (32) through an ink supply path formed through the electrode plate, the drive plate (34) and the vibration plate (32f). head.
に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記ノズル板
（３０）のインク噴射ノズル（３２ａ）を閉鎖し得るよ
うになった閉鎖体（４０ｂ）を保持するための閉鎖体保
持部材（４０）が該ノズル板に対して更に適用されて一
体的な積層構造とされることを特徴とするインクジェッ
トヘッド。4. The ink jet head according to any one of claims 1 to 3, wherein the ink jet nozzle (32a) of the nozzle plate (30) can be closed. An ink jet head characterized in that a closing body holding member (40) for holding the above is further applied to the nozzle plate to form an integral laminated structure.
に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記補助タン
ク（３８）がインクジェットヘッドの休止位置で主タン
ク（４４）と着脱自在に接続されてインク補充を受ける
ことを特徴とするインクジェットヘッド。5. The ink jet head according to any one of claims 1 to 4, wherein the auxiliary tank (38) is detachably connected to the main tank (44) at a rest position of the ink jet head. An inkjet head characterized by receiving replenishment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6230492A JP3132884B2 (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Inkjet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6230492A JP3132884B2 (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Inkjet head |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH05261901A true JPH05261901A (en) | 1993-10-12 |
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ID=13196267
Family Applications (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3132884B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7992970B2 (en) | 2003-09-29 | 2011-08-09 | Fujifilm Corporation | Droplet ejecting apparatus |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP6230492A patent/JP3132884B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7992970B2 (en) | 2003-09-29 | 2011-08-09 | Fujifilm Corporation | Droplet ejecting apparatus |
Also Published As
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|---|---|
| JP3132884B2 (en) | 2001-02-05 |
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