JP3246517B2 - インクジェットヘッド - Google Patents

インクジェットヘッド

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JP3246517B2
JP3246517B2 JP4519592A JP4519592A JP3246517B2 JP 3246517 B2 JP3246517 B2 JP 3246517B2 JP 4519592 A JP4519592 A JP 4519592A JP 4519592 A JP4519592 A JP 4519592A JP 3246517 B2 JP3246517 B2 JP 3246517B2
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知明 阿部
聡 細野
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一枚の圧電振動板を歯
割りして基板に複数の圧電振動子を設けた圧電素子ユニ
ットをアクチュエータとするインクジェットヘッドに関
する。
【0002】
【従来の技術】オンデマンド型インクジェットヘッド
は、大きく分けて2種類のものがあり、第1のものはノ
ズルの先端にインクを瞬間的に気化させるヒータを設
け、気化時の膨張圧力によりインク滴を生成、飛翔させ
る、いわゆるバブルジェット型であり、また第2のもの
はインクを押圧する複数の圧電素子を有し、変形時に生
じる圧力によりインクを液滴として飛翔させるものがあ
る。
【0003】第2の形式のインクジェットヘッドは、特
公昭60−8953号公報に示されたように、ノズルに連通す
る圧力室を備えた流路ユニットと、軸方向に変位する圧
電素子からなる圧力発生部材とを、圧力室に対向するよ
うに圧力発生部材を配置し、圧力発生部材の軸方向の変
位によりインク室のインクを加圧してノズル開口からイ
ンク滴を吐出させるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、流路ユ
ニットと圧力発生部材は、それぞれ共通のケース構成部
材に保持されているため、流路ユニットの端部側の剛性
が大きくなり、中央領域に配置された圧力発生部材と端
部に配置された圧力発生部材とでは変位特性が大きく相
違し、インク滴の吐出特性が大きく相違するという問題
がある。
【0005】本発明は、この様な問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、インク滴吐出
用の圧力発生部材の変位特性を均質化させて、インク滴
を均質に吐出させることができるインクジェットヘッド
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために本発明においては、圧電素子の軸方向の変位に
よりインク室の容積を変化させてインクを加圧し、ノズ
ルからインク滴を吐出させるインクジェットヘッドにお
いて、共通の基板の両側にダミー圧力発生部材が、また
前記ダミー圧力発生部材の内側にインク吐出用の圧力発
生部材がそれぞれ一端側を自由端とするように固定され
た圧電素子ユニットと、前記ダミー圧力発生部材と前記
インク吐出用の圧力発生部材とに対向する位置に前記イ
ンク室を備えたインク流路ユニットと、前記インク滴吐
出用の圧力発生部材の前記自由端側の先端を前記インク
室に当接させて固定するケース部材とを備えるようにし
た。
【0007】
【作用】インク滴吐出用圧力発生部材の外側にダミー圧
力発生部材が形成されているため、端部のインク滴吐出
用圧力発生部材の変位特性が中央領域のものと同等とな
る。
【0008】
【実施例】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2は、本発明のインクジェッ
トヘッドの一実施例を示すものであって、キャビティ形
成基板36にはインク室32が設けられ、それを密封す
るように突起部91を有する弾性板30、及びインク室
32に連通するノズル34を備えたノズル形成基板33
が積層されている。弾性板30の突起部91には、後述
する駆動用圧力発生部材150、151、152、15
3、154、155の先端が接合され、各圧力発生部材
はそれぞれ単独に駆動回路43に電気的に接続されてい
る。
【0009】図1は、前述の圧力発生部材の一実施例を
示すものであって、駆動用圧力発生部材150、15
1、152、153、154、155と、その列設方向
の両端にそれぞれ1本ずつダミー圧力発生部材140、
141とがエポキシ系接着剤等で基板14に接合されて
構成されている。
【0010】この実施例において、駆動用圧力発生部材
150が伸長変位すると、図3に示したようにインク室
32の容積が収縮してインク51が加圧されてインク滴
50としてノズル34から吐出する。ところで、本実施
例においては、全ての駆動用圧力発生部材150、15
1、152、153、154、155の外側には、ダミ
ー圧力発生部材140、141が存在し、かつこれもイ
ンク室51’、51’に当接しているため、端部の駆動
用圧力発生部材150、155に対する拘束力が、イン
ク室51’、51’により緩和され、中央部の駆動用圧
力発生部材152、153との変位特性に差が無く、全
てのノズルから均一な吐出特性でインク滴が吐出する。
【0011】これに対して図4に示したようにダミー圧
力発生部材が存在しない従来の記録ヘッドでは、最外側
にインク滴50の吐出に関与する圧力発生部材150、
155が存在するため、端部側の弾性率、剛性が中央領
域と異なるため、インク滴の吐出特性が相違する。
【0012】なお、上述の実施例においては、先端から
後端までスリットを形成しているが、図5に示したよう
に非振動領域側で連続するようにスリットを形成したも
のに適用しても同様の作用を奏する。すなわち、駆動用
圧力発生部材150〜155の両側にダミー圧力発生部
材140、141を配置することで駆動用圧力発生部材
150〜155の変位特性を改善することができる。そ
して、この実施例においては、最外側に駆動用圧力発生
部材150〜155の幅w1より大きな幅w2を備えた
第2のダミー圧力発生部材140’、141’が配置さ
れていて、その先端が非圧力室形成領域に当接してい
る。
【0013】図6は本発明の圧力発生部材列の加工状態
を示すもので、圧力発生部材列は、板状の圧電素子23
を1枚のダイシングカッター70で複数回切断して加工
される。この工程においてダミー圧力発生部材140を
切り出す場合、矢印61の方向にダミー圧力発生部材1
40が逃げるため、その逃げ量θ1だけダンシングカッ
ター70は傾いて切り出されてしまう。その結果、図7
に示したように、ダイシングカッター70の逃げ角度θ
1に相当する分だけ、ダミー圧力発生部材140の幅t
1は薄肉化する。
【0014】しかしながら、本発明では薄肉化を予期し
てダミー圧力発生部材140を設けて、製造時のダイシ
ングカッター70の逃げを吸収させることができ、駆動
用圧力発生部材150、151、152、153、15
4、155の幅を均一にすることができる。これによっ
て、変位時に駆動用圧力発生部材150、151、15
2、153、154、155の発生力のばらつきが少な
くなり、インク51を押圧する力が一定となり、各ノズ
ルからのインク滴50の飛翔速度、吐出量が均質にな
る。
【0015】また、図8に示したように複数枚のダイシ
ングカッター70で加工する場合にも、ダミー圧力発生
部材140、141を設けることにより、最端部のダイ
シングカッター70の逃げをダミー圧力発生部材14
0、141で寸法的に吸収することができるため、他の
駆動用圧力発生部材150、151、152、153、
154、155の幅を均一にすることができる。
【0016】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、圧電素子の軸方向の変位によりインク室の容積を変
化させてインクを加圧し、ノズルからインク滴を吐出さ
せるインクジェットヘッドにおいて、共通の基板の両側
にダミー圧力発生部材が、またダミー圧力発生部材の内
側にインク吐出用の圧力発生部材がそれぞれ一端側を自
由端とするように固定された圧電素子ユニットと、ダミ
ー圧力発生部材とインク吐出用の圧力発生部材とに対向
する位置にインク室を備えたインク流路ユニットと、イ
ンク滴吐出用の圧力発生部材の自由端側の先端をインク
室に当接させて固定するケース部材とを備えたので、製
造時の歯割工程における切断手段の逃げをダミー圧力発
生部材により吸収でき、駆動用圧力発生部材を均質に切
り出すことができる。またダミー圧力発生部材をインク
室を当接させればインク滴吐出用圧力発生部材の変位特
性を中央領域のものに等しくできるため、端部領域を含
めた全てのノズルから均一なインク滴を吐出させること
が可能となる。また、インク吐出用の圧力発生部材の外
側にダミー圧力発生部材が位置するため、一端側が自由
端とされているインク吐出用の圧力発生部材をダミー圧
力発生部材により外力から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェットヘッドに使用する圧力
発生部材列の一実施例を示す斜視図である。
【図2】本発明のインクジェットヘッドの第1の実施例
を示す断面図である。
【図3】同上記録ヘッドの動作を示す図である。
【図4】ダミー圧力発生部材を有しない従来の記録ヘッ
ドに一例を示す図である。
【図5】本発明のインクジェットヘッドの第2の実施例
を示す断面図である。
【図6】本発明の圧力発生部材列の加工状態を示す図で
ある。
【図7】本発明の圧力発生部材列の加工工程を示す図で
ある。
【図8】本発明の圧力発生部材列の加工工程を示す図で
ある。
【符号の説明】
23 圧電素子 30 弾性板 32 インク室 33 ノズル形成基板 34 ノズル 36 キャビティ形成基板 37 ケース 43 駆動回路 140、141 ダミー圧力発生部材 150〜155 インク吐出用の圧力発生部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/055

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電素子の軸方向の変位によりインク室
    の容積を変化させてインクを加圧し、ノズルからインク
    滴を吐出させるインクジェットヘッドにおいて、 共通の基板の両側にダミー圧力発生部材が、また前記ダ
    ミー圧力発生部材の内側にインク吐出用の圧力発生部材
    がそれぞれ一端側を自由端とするように固定された圧電
    素子ユニットと、 前記ダミー圧力発生部材と前記インク吐出用の圧力発生
    部材とに対向する位置に前記インク室を備えたインク流
    路ユニットと、 前記インク滴吐出用の圧力発生部材の前記自由端側の先
    端を前記インク室に当接させて固定するケース部材とか
    らなるインクジェットヘッド。
  2. 【請求項2】 前記インク流路ユニットの、前記ダミー
    圧力発生部材と対向する領域にインク室が形成されてい
    る請求項1に記載のインクジェットヘッド。
  3. 【請求項3】 先端が前記インク室の非形成領域に当接
    するように、前記ダミーの圧力発生部材の外側に位置し
    て第2のダミー圧力発生部材が配置されている請求項1
    に記載のインクジェットヘッド。
JP4519592A 1991-12-26 1992-03-03 インクジェットヘッド Expired - Lifetime JP3246517B2 (ja)

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EP92121977A EP0550030B1 (en) 1991-12-26 1992-12-24 Ink jet recording head and process for forming same
EP97108517A EP0795404B1 (en) 1991-12-26 1992-12-24 Ink jet recording head
DE69233523T DE69233523T2 (de) 1991-12-26 1992-12-24 Tintenstrahldruckkopf
US07/997,571 US5517225A (en) 1991-12-26 1992-12-28 Ink jet recording head
US08/469,504 US5764257A (en) 1991-12-26 1995-06-06 Ink jet recording head
US08/471,230 US5630274A (en) 1991-12-26 1995-06-06 Method of making an ink jet recording head
US09/070,766 US6286942B1 (en) 1991-12-26 1998-05-01 Ink jet recording head with mechanism for positioning head components
HK98110817.3A HK1010045B (en) 1991-12-26 1998-09-22 Ink jet recording head and process for forming same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3106026B2 (ja) * 1993-02-23 2000-11-06 日本碍子株式会社 圧電/電歪アクチュエータ
JP3088890B2 (ja) * 1994-02-04 2000-09-18 日本碍子株式会社 圧電/電歪膜型アクチュエータ
JP2871473B2 (ja) * 1994-07-14 1999-03-17 日本電気株式会社 インクジェット式プリンタ用ヘッド
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