JPS5898259A - インクジエツトヘツド - Google Patents
インクジエツトヘツドInfo
- Publication number
- JPS5898259A JPS5898259A JP19807681A JP19807681A JPS5898259A JP S5898259 A JPS5898259 A JP S5898259A JP 19807681 A JP19807681 A JP 19807681A JP 19807681 A JP19807681 A JP 19807681A JP S5898259 A JPS5898259 A JP S5898259A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- piezo element
- groove
- upper substrate
- piezoelectric vibrator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14298—Structure of print heads with piezoelectric elements of disc type
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、オンデマンド型インクジェットヘッドの改良
に関する。
に関する。
本発明の目的は、製造が簡単で高い歩留りで製造でき、
低コストでかつヘッド駆動におけるエネルギー効率の高
いインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
低コストでかつヘッド駆動におけるエネルギー効率の高
いインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
従来のオンデマンド型インクジェットヘッドは第１図に
示すように金属、ガラスまたはセラミック基板にフォト
エツチングや機械加工等によって必要な加工をほどこし
た下部基板４と、一部に圧電振動子のダイヤフラム部６
を含む金属、ガラスまたはセラミックの平板状の上部基
板７を貼合せて、インクノズル１、圧力室２．インク準
備室９等を形成し、さらに、前記上部基板７の圧力室２
に対応する位置に両面に電極５１．５２を設けたピエゾ
素子６が接着され、リード線を介して電気信号源８が接
続されて構成されている。１ｏは図示していないインク
溜からインクを供給するためのインク供給管である。
示すように金属、ガラスまたはセラミック基板にフォト
エツチングや機械加工等によって必要な加工をほどこし
た下部基板４と、一部に圧電振動子のダイヤフラム部６
を含む金属、ガラスまたはセラミックの平板状の上部基
板７を貼合せて、インクノズル１、圧力室２．インク準
備室９等を形成し、さらに、前記上部基板７の圧力室２
に対応する位置に両面に電極５１．５２を設けたピエゾ
素子６が接着され、リード線を介して電気信号源８が接
続されて構成されている。１ｏは図示していないインク
溜からインクを供給するためのインク供給管である。
このような、構造のインクジェットヘッドではピエゾ素
子６に電気信号が印加されると、ピエゾ素子５は変形し
、同時にピエゾ素子６と接着したダイヤフラム部６は圧
力室２側に変位し、圧力室２中のインクを加圧し、イン
ク吐出ノズル１より。
子６に電気信号が印加されると、ピエゾ素子５は変形し
、同時にピエゾ素子６と接着したダイヤフラム部６は圧
力室２側に変位し、圧力室２中のインクを加圧し、イン
ク吐出ノズル１より。
インク液滴３を吐出し、記録媒体上に記録画像を形成す
るものである。
るものである。
前記平板状の上部基板７は、ヘッドの機械的強度や振動
特性との関係からかなりの厚さが必要である。ところが
、前記構造のようにダイヤプラム部６とそれ以外の基板
部７が連続的につながっていると、ダイヤフラム部６が
それ以外の基板部材７で周囲を固定された状態となり、
ダイヤフラムとしての動きが妨げられ、結果として、ピ
エゾ素子５に印加する軍用を高くしないとインク吐出が
しに〈〈、インク吐出におけるエネルギー効率が低いと
いう欠点があった。このような欠点を除去するだめの方
法として第２図に示すような構造を有するインクジェッ
トヘッドが提案されている。
特性との関係からかなりの厚さが必要である。ところが
、前記構造のようにダイヤプラム部６とそれ以外の基板
部７が連続的につながっていると、ダイヤフラム部６が
それ以外の基板部材７で周囲を固定された状態となり、
ダイヤフラムとしての動きが妨げられ、結果として、ピ
エゾ素子５に印加する軍用を高くしないとインク吐出が
しに〈〈、インク吐出におけるエネルギー効率が低いと
いう欠点があった。このような欠点を除去するだめの方
法として第２図に示すような構造を有するインクジェッ
トヘッドが提案されている。
これは第１図の構成の上部基板７の一部、すなわち前記
ダイヤフラム６に相当する部分を肉薄にし、圧電振動子
のエネルギー効率を向上させたものである。しかしピエ
ゾ素子６とダイヤフラム部６を接着する場合、その接着
面の平面性がエネルギー効率を左右する重要なファクタ
ーとなっており。
ダイヤフラム６に相当する部分を肉薄にし、圧電振動子
のエネルギー効率を向上させたものである。しかしピエ
ゾ素子６とダイヤフラム部６を接着する場合、その接着
面の平面性がエネルギー効率を左右する重要なファクタ
ーとなっており。
前記ダイヤフラム部６を肉薄にする構造では、ダイヤフ
ラム部６の平面性を確保するための加工が困難であり、
特にマルチノズルヘッドにおいてはダイヤフラム部６が
小型でしかも多数になるため。
ラム部６の平面性を確保するための加工が困難であり、
特にマルチノズルヘッドにおいてはダイヤフラム部６が
小型でしかも多数になるため。
その加工が一段とむずかしく、したがってコストも高い
という欠点があった。
という欠点があった。
本発明は以上のような欠点を解消するためになされたも
ので、以下その一実施例を図面を用いて詳細に説明する
。
ので、以下その一実施例を図面を用いて詳細に説明する
。
第３図は本発明の第１の実施例を示すものである。図中
第１図と同一部分には同一符号を付して説明を省略する
。第３図の第１図との相違は、上部基板７のピエゾ素子
６の外周囲に沿った位置の全周または一部に溝１１を設
けた点である。このようにピエゾ素子６の周囲に沿った
位置に溝１１を設けることによってダイヤフラム部６が
その周辺部分の上部基板７から受ける影響が小さくなり
。
第１図と同一部分には同一符号を付して説明を省略する
。第３図の第１図との相違は、上部基板７のピエゾ素子
６の外周囲に沿った位置の全周または一部に溝１１を設
けた点である。このようにピエゾ素子６の周囲に沿った
位置に溝１１を設けることによってダイヤフラム部６が
その周辺部分の上部基板７から受ける影響が小さくなり
。
したがって、ダイヤフラム部６の変形を妨げる力を大部
分除去することができる。この結果、圧電振動子６に印
加する信号電圧を大幅に低下させることができ、機器設
計における回路部品のコストダウンと軽量小型化を図る
ことができる。
分除去することができる。この結果、圧電振動子６に印
加する信号電圧を大幅に低下させることができ、機器設
計における回路部品のコストダウンと軽量小型化を図る
ことができる。
第４図は第３図の構成をマルチノズル化した場合の実施
例を示す。図において、１−１．１−２゜・・・・・・
・・・１−ｎはインクノズル、５−１．５−２゜・・・
・・・・・・５−ｎはピエゾ素子、８−１．８−２．・
・・・・・・・・８−ｎはピエゾ素子５−１．５−２．
・・・・・・・・・６−ｎを駆動する電気信号源、１１
−１．１１−２、・・・・・・・・・１１−ｎはピエゾ
素子５−１．５−２゜・・・・・・・・・５−ｎの周囲
の上部基板７に形成された溝。
例を示す。図において、１−１．１−２゜・・・・・・
・・・１−ｎはインクノズル、５−１．５−２゜・・・
・・・・・・５−ｎはピエゾ素子、８−１．８−２．・
・・・・・・・・８−ｎはピエゾ素子５−１．５−２．
・・・・・・・・・６−ｎを駆動する電気信号源、１１
−１．１１−２、・・・・・・・・・１１−ｎはピエゾ
素子５−１．５−２゜・・・・・・・・・５−ｎの周囲
の上部基板７に形成された溝。
２は各インクヘッドに対して共通して設けられた圧力室
、１０は圧力室２内にインクを供給するためのインク供
給管である。
、１０は圧力室２内にインクを供給するためのインク供
給管である。
圧電振動子５−１．５−２．・・・・・・・・・５−ｎ
は溝１１−１．１１−２．・川内・・１１−ｎによって
それぞれ上部基板７より分離独立した状態になり。
は溝１１−１．１１−２．・川内・・１１−ｎによって
それぞれ上部基板７より分離独立した状態になり。
各圧電振動子５−１．５−２．・・・・・・・・・５−
ｎの駆動によって生ずる振動が基板７０表面を伝搬して
他の圧電振動子５−１．５−２．・・・・・・・・・５
−ｎ［伝わるのを防ぐ。したがって、マルチヘッドにお
いて、各ヘッド間において生ずるいわゆる相互干渉を防
止することができ、各インクノズル１−１゜１−２．・
・・・・・・・・１−ｎからは安定してインク液滴３−
１．３−２．・・・・・・・・・３−ｎが吐出される。
ｎの駆動によって生ずる振動が基板７０表面を伝搬して
他の圧電振動子５−１．５−２．・・・・・・・・・５
−ｎ［伝わるのを防ぐ。したがって、マルチヘッドにお
いて、各ヘッド間において生ずるいわゆる相互干渉を防
止することができ、各インクノズル１−１゜１−２．・
・・・・・・・・１−ｎからは安定してインク液滴３−
１．３−２．・・・・・・・・・３−ｎが吐出される。
なお、第４図を見ると理解されるように１本発明によれ
ば、ピエゾ素子５−１．６−２．・・・・・・・・・ｓ
−ｎを上部基板７に接着する位置が溝１１−１゜１１−
２ 、・・・・・・・・・１１−ｎで示されることにな
り。
ば、ピエゾ素子５−１．６−２．・・・・・・・・・ｓ
−ｎを上部基板７に接着する位置が溝１１−１゜１１−
２ 、・・・・・・・・・１１−ｎで示されることにな
り。
製造も非常に容易になる。
第６図は本発明によるマルチノズルヘッドの他の実施例
で、その構造は第４図に示した構造において、上部基板
７のピエゾ素子接着面と反対側の面に、構１１−１〜１
１−ｎよシ外側に配置されるような外部溝１２−１〜１
２−ｎを設けたものである。第６図は、第６図に示すム
ーＢ線の一部拡大断面図である。このような構造にする
ことにより、第４図で説明したようなピエゾ振動子６−
１．５−２．・・・・・・・・・ｓ−ｎの振動伝帳によ
る相互干渉をさらに減少させることができ、さらに、こ
の外溝１２ 、１２’は下部基板４に、ピエゾ振動子を
形成した前記上部基板７を接着する場合の接着剤の逃げ
場所にもなり、インクノズル１−１〜１−ｎに通じる通
路の接着剤によるつ捷りや、接着剤が圧力室２−１〜２
−ｎ内に流れ出し、ピエゾ振動子６−１〜５−ｎの有効
面積を減らすことも防ぐことができる等の効果を有する
ものである。
で、その構造は第４図に示した構造において、上部基板
７のピエゾ素子接着面と反対側の面に、構１１−１〜１
１−ｎよシ外側に配置されるような外部溝１２−１〜１
２−ｎを設けたものである。第６図は、第６図に示すム
ーＢ線の一部拡大断面図である。このような構造にする
ことにより、第４図で説明したようなピエゾ振動子６−
１．５−２．・・・・・・・・・ｓ−ｎの振動伝帳によ
る相互干渉をさらに減少させることができ、さらに、こ
の外溝１２ 、１２’は下部基板４に、ピエゾ振動子を
形成した前記上部基板７を接着する場合の接着剤の逃げ
場所にもなり、インクノズル１−１〜１−ｎに通じる通
路の接着剤によるつ捷りや、接着剤が圧力室２−１〜２
−ｎ内に流れ出し、ピエゾ振動子６−１〜５−ｎの有効
面積を減らすことも防ぐことができる等の効果を有する
ものである。
第７図は第６図に示した構造の変形で、外部溝部１２−
１〜１２− ｎ＋１を隣接するもの同士を結合させて広
くしたものである。第８図には第７図のムーＢ線に沿っ
た一部断面図を示す。これは。
１〜１２− ｎ＋１を隣接するもの同士を結合させて広
くしたものである。第８図には第７図のムーＢ線に沿っ
た一部断面図を示す。これは。
前記、接着剤の逃げ場を広くとったものであり、図中、
多数の小孔１３は、接着時にまきこんだ空気の抜き孔と
して、或は加熱硬化時の膨張の逃げ孔として、或は接着
剤が不足した場合の補充用孔として作用する。また、小
孔１３を設けることにより接着面積が増え、接着強度の
増加にもつながる。図では、小孔１３は円形になってい
るが、楕円、四角、長方形９円弧状等どんな形状でもさ
しつかえなく、また、小孔１３の場所も、数も特に限定
されるものではない。
多数の小孔１３は、接着時にまきこんだ空気の抜き孔と
して、或は加熱硬化時の膨張の逃げ孔として、或は接着
剤が不足した場合の補充用孔として作用する。また、小
孔１３を設けることにより接着面積が増え、接着強度の
増加にもつながる。図では、小孔１３は円形になってい
るが、楕円、四角、長方形９円弧状等どんな形状でもさ
しつかえなく、また、小孔１３の場所も、数も特に限定
されるものではない。
第９図は、前記、第７図および第８図に示した上部基板
７と同様な構成を有するピエゾ振動子を、エアフローラ
併用した。ステンメ型マルチノズルヘッドに応用した実
施例の断面図である。図において、第７図、第８図の各
部と同−又は対応した部分には同一符号を付して説明を
省略する。１４はエアー供給管で、インクノズル１−１
．１−２゜・・・・・・・・・１−ｎの前方に対向配置
されたエアーノズル１５−１．１６−２．・・・・・・
・・・１６−ｎにエアーを供給する。１６−１．１６−
２．・・・・・・・・・１６−ｎはエアーノズル１５−
１．１６−２．・・・・・・・・・１６−ｎよシ噴射さ
れたエアーフローである。１６は接着剤で、一部は外部
溝１２．***１３に侵入している。ヘッドの動作は周知
であり、また、溝１１−１．１１−２．・旧−・・１１
−ｎ、１２．***１３の作用は第７図、第８図の場合と
同一であるので説明は省略する。
７と同様な構成を有するピエゾ振動子を、エアフローラ
併用した。ステンメ型マルチノズルヘッドに応用した実
施例の断面図である。図において、第７図、第８図の各
部と同−又は対応した部分には同一符号を付して説明を
省略する。１４はエアー供給管で、インクノズル１−１
．１−２゜・・・・・・・・・１−ｎの前方に対向配置
されたエアーノズル１５−１．１６−２．・・・・・・
・・・１６−ｎにエアーを供給する。１６−１．１６−
２．・・・・・・・・・１６−ｎはエアーノズル１５−
１．１６−２．・・・・・・・・・１６−ｎよシ噴射さ
れたエアーフローである。１６は接着剤で、一部は外部
溝１２．***１３に侵入している。ヘッドの動作は周知
であり、また、溝１１−１．１１−２．・旧−・・１１
−ｎ、１２．***１３の作用は第７図、第８図の場合と
同一であるので説明は省略する。
接着剤１６は一部溝１２．***１３に侵入しているので
、これらの溝１２．***１３がない平担な場合に比較し
て接着面積は大きくなっていることがわかる。この構造
は、ヘッドの高密度化、小型化に効果を発揮する。
、これらの溝１２．***１３がない平担な場合に比較し
て接着面積は大きくなっていることがわかる。この構造
は、ヘッドの高密度化、小型化に効果を発揮する。
なお、前記、溝１１．１２．の加工はフオトエノチング
工法によれば、両面の溝は同時に精度よく加工でキ、シ
かも一度に多量の材料が処理できるのでコストを大幅に
下げることが可能である。
工法によれば、両面の溝は同時に精度よく加工でキ、シ
かも一度に多量の材料が処理できるのでコストを大幅に
下げることが可能である。
以上のように１本発明によれば、インク吐出にあずかる
圧電振動子のエネルギー効率を向上させると同時にマル
チヘッドにおいては振動子特性のバラツキの減小および
圧電振動子間の振動の伝播による相互干渉を防止でき、
また、接着面積を増加させることができるため高集積化
小型化が可能であるなど数々の利点があり、その効果は
多大である。
圧電振動子のエネルギー効率を向上させると同時にマル
チヘッドにおいては振動子特性のバラツキの減小および
圧電振動子間の振動の伝播による相互干渉を防止でき、
また、接着面積を増加させることができるため高集積化
小型化が可能であるなど数々の利点があり、その効果は
多大である。
第１図および第２図は従来のインクジェットヘッドの断
面図、第３図は本発明の一実施例におけるインクジェッ
トヘッドの断面側面図、第４図は本発明によるインクジ
ェットヘッドのマルチノズルヘッドへの実施例を示す平
面図、第６図は本発明の第２の実施例を示す平面図、第
６図は第６図のムーＢ線断面の一部拡大図、第７図は本
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
平面図、第８図は第７図のムーＢ線断面の一部拡大図、
第９図は本発明によるマルチノズルヘッドの第４の実施
例を示す断面平面図である。 １・・・・・・ノズル、２・・・・・・圧力室、３・・
・・・・インク液滴、４・・・・・・下部基板、６・・
・・・・ピエゾ素子、６・・・・・・ダイヤフラム部、
７・・・・・・上部基板、８・・・・・・信号源。 ９・・・・・・インク準備室、１ｏ・・・・・・インク
供給管、１１・・・・・・溝、１２・・・・・・外部溝
、１３・・・・・・小孔、１４・・・・・・エアー供給
管％１６・・印・エアーノズル、１６・・川・エアーフ
ロー。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 １１４３図 ２ ４ ９ 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図
面図、第３図は本発明の一実施例におけるインクジェッ
トヘッドの断面側面図、第４図は本発明によるインクジ
ェットヘッドのマルチノズルヘッドへの実施例を示す平
面図、第６図は本発明の第２の実施例を示す平面図、第
６図は第６図のムーＢ線断面の一部拡大図、第７図は本
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
平面図、第８図は第７図のムーＢ線断面の一部拡大図、
第９図は本発明によるマルチノズルヘッドの第４の実施
例を示す断面平面図である。 １・・・・・・ノズル、２・・・・・・圧力室、３・・
・・・・インク液滴、４・・・・・・下部基板、６・・
・・・・ピエゾ素子、６・・・・・・ダイヤフラム部、
７・・・・・・上部基板、８・・・・・・信号源。 ９・・・・・・インク準備室、１ｏ・・・・・・インク
供給管、１１・・・・・・溝、１２・・・・・・外部溝
、１３・・・・・・小孔、１４・・・・・・エアー供給
管％１６・・印・エアーノズル、１６・・川・エアーフ
ロー。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 １１４３図 ２ ４ ９ 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図
Claims (1)
- インク室を形成する壁の少くとも一部に圧力印゛ 加手
段を備え、インクに急激な圧力上昇を生じさせ、ノズル
よシインク液滴を吐出させ記録媒体上に記録画像を形成
するように構成され、前記圧力印加手段は金属またはガ
ラス等の平板状基板にピエゾ素子が接着されてなり、前
記平板状基板のピエゾ素子の外周に隣接した一部または
全周に溝が設けられていることを特徴とするインクジェ
ットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19807681A JPS5898259A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | インクジエツトヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19807681A JPS5898259A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | インクジエツトヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5898259A true JPS5898259A (ja) | 1983-06-11 |
Family
ID=16385110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19807681A Pending JPS5898259A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | インクジエツトヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5898259A (ja) |
Cited By (9)
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-
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