JPH02217251A - インクジェットヘッド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェット記録装置におけるインクジェッ
トヘッドに関し、特に、インクオンデマンド型のインク
ジェットヘッドの改善に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は、従来のインクオンデマンド型のインクジェッ
トヘッドの一例を概略的に図解する断面図である。この
図において、支持ブロック１の左方端部に棒状の圧電体
２の左方端部が固定されている。支持ブロック１の右方
端部には圧力室ブロック３が固定されている。圧力室ブ
ロック３は圧力室４を含んでおり、圧力室４の左方端か
ら棒状圧電体２の右方端部が液密的かつ摺動可能に挿入
されている。圧力室４の右方端はノズル５を含むノズル
板６によって閉じられている。また、圧力室４には、イ
ンク源（図示せず）からインクを供給するためのインク
供給孔７が通じている。棒状圧電体２には１組の電極８
が設けられており、それらの電極８は記録信号電圧源ｖ
ｉに接続されている。以上のように構成されているイン
クジェットヘッドにおいて、記録信号電圧源ｖｓから１
組の電極８に記録信号が印加されれば、棒状の圧電体２
は横効果によって長さが少し延びる。したがって、棒状
圧電体２が圧力室４内のインクを加圧することになり、
ノズル５からインク滴が射出される。

［発明が解決しようとする課題］ 第４図に示された従来のインクジェットヘッドにおいて
は、棒状の圧電体２は、印加される記録信号電圧によっ
て所要の延びを生じるように、約１０〜２０ｍｍの長さ
を有していなければならない。一方、インクジェットヘ
ッドを小型化するためには、棒状圧電体２か細いことが
望まれる。特に、マルチノズルを有するインクジェット
ヘッドにおいては、それらのノズル数に対応した複数の
棒状圧電体が並置されるので、棒状圧電体２をさらに細
くすることが望まれる。しかし、棒状圧電体２の細さに
は、その機械的強度の観点から制限がある。したがって
、インクジェットヘッドの小型化は棒状圧電体の太さに
よって制約を受けており、特にマルチノズルヘッドにお
いてその制約が著しい。

また、従来、マルチノズルヘッドを構成する場合、第４
図のようなインクジェットヘッドを複数個並置して構成
している。すなわち、マルチノズルヘッドを構成する個
々のインクジェットヘッドは個別に組立てられる。した
がって、従来のマルチノズルヘッドの組立工程は複雑で
あり、また個々のインクジェット間においてインクの射
出特性を調整しなければならない。

以上のような先行技術の課題に鑑み、本発明の１つの目
的は、小型化されたインクジェットヘッド提供すること
である。

本発明のもう１つの目的は、組立が容易で小型化された
マルチノズルヘッドを提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の１つの態様によれば、インクジェットヘッドは
、細長い筒状のガイド部材と、ガイド部材の第１の端部
から挿入された細長い棒状の圧電体と、ガイド部材の第
２の端部と挿入された棒状圧電体の第１の端部との間に
形成される圧力室と、圧力室にインクを供給するための
インク供給孔と、圧力室からインク滴を射出するための
ノズルと、棒状圧電体に設けられた１組の電極とを備え
、筒状のガイド部材は棒状圧電体の主要長さを内包して
その圧電体を機械的に保護しており、１組の電極へ記録
信号電圧が印加されたときに圧電体の第１の端部が変位
し、それによって、ノズルからインク滴が射出される。

本発明のもう１つの態様によれば、インクジェットヘッ
ドは、複数の細長い筒を含むガイド部材と、複数の筒の
第１の端部から挿入された複数の細長い技を含む櫛状の
圧電体と、複数の筒の第２の端部と挿入された複数の枝
の先端との間に形成される複数の圧力室と、複数の圧力
室にインクを供給するための複数のインク供給孔と、複
数の圧内室からインク滴を射出するための複数のノズル
と、圧電体の枝ごとに１組ずつ設けられた複数組の電極
とを備え、複数の筒の各々は圧電体の複数の枝の各々の
主要長さを内包して枝の各々を機械的！こ保護しており
、複数組の電極のうち選択された組に記録信号電圧が印
加されたときに、対応する圧電体の枝の先端が変位し、
それによって、対応するノズルからインク滴が射出され
る。

［作用］ 本発明の１つの態様によるインクジェットヘッドにおい
ては、筒状のガイド部材が細長い棒状の圧電体の主要長
さを内包してその圧電体を機械的に保護している。した
がって、棒状の圧電体を従来より細くすることができる
のでインクジェットヘッドを小型化することができ、特
にマルチノズルヘッドにおいてその効果が大きい。

本発明のもう１つの態様によるマルチノズルヘッドにお
いては、ガイド部材が複数の細長い筒を含み、圧電体が
複数の細長い枝を含む櫛状に一体成形されている。した
がって、このマルチノズルヘッドは組立が容易でかつ小
型化することができる。

［実施例］ 第１Ａ図は本発明の一実施例によるインクジェットヘッ
ドを概略的に図解する断面図であり、第１Ｂ図は第１Ａ
図の部分拡大図である。これらの図を参照して、圧力室
ベース３１ａの溝内に細長い棒状圧電体２ａが挿入され
ており、棒状圧電体２ａの左方端部は圧力室ベース３１
ａの左方端部に固定されている。棒状圧電体２ａには１
対の電極８ａが設けられており、それらの圧電体と電極
はシール膜９によって覆われている。圧力室ベース３１
ａの右方端部にはノズル５ａを含むノズル部材６ａが固
定されている。棒状圧電体２ａの右方端部とノズル部材
６ａとの間に圧力室４ａが形成され、圧力室ベース３１
ａは圧力室カバープレー）３２ａによって覆われている
。圧力室カバープレート３２ａは圧力室４ａヘインクを
供給するためのインク供給孔７ａを含んでいる。圧力室
カバープレート３２ａ上には、さらにインクチューブ１
０を固定するためのインクチューブ固定プレート３３ａ
が固定されている。インクチューブ１０は、インク源（
図示せず）からインク供給孔へインクを導くものである
。

なお、シール膜９は圧力室４ａの液密性を改善するとと
もに棒状圧電体２ａの摺動性を改善する。

さらに、圧力室ベース３１ａと圧力室カバープレート３
２ａが金属材料で形成されているときには、シール膜９
はそれらの圧力室部品３１ａ、３２ａと電極８ａとの間
の絶縁材料としても働く。

このように構成されたインクジェットヘッドは第４図に
示された従来のインクジェットヘッドと同様に動作し得
ることが理解されよう。しかし、第１Ａ図のインクジェ
ットヘッドにおいては、圧力室ベース３１ａの溝と圧力
室カバープレート３２ａによって形成される細長い筒内
に棒状圧電体２ａの大部分の長さが内包されている。し
たがって、棒状圧電体２ａはその筒によって機械的に保
護されており、従来の棒状圧電体２に比べてはるかに細
くすることができる。その結果、第１Ａ図のインクジェ
ットヘッドは、従来のインクジェットヘッドに比べて小
型化することができる。特に、第１Ａ図のようなインク
ジェットヘッドを利用してマルチノズルヘッドを構成す
る場合、その小型化の効果はさらに顕著となる。

今、第１Ａ図がそのようなマルチノズルヘッドの断面を
示しているとすれば１．第１Ｃ図は第１八図中の線ＩＣ
−ＩＣに沿った断面の一部を示している。すなわち、マ
ルチノズルヘッドを構成する場合、複数本の棒状圧電体
２ａが並置されるので、１本あたりの棒状圧電体の太さ
の減少がわずかであっても、全体としてマルチノズルヘ
ッドの小型化に大きく寄与し得ることが理解されよう。

第２図は本発明のもう１つの実施例を示すマルチノズル
ヘッドの概略的な分解斜視図である。このマルチノズル
ヘッドにおいて、細長い複数の溝を有する圧力室ベース
３１ａ上に、複数の細長い枝を含む櫛状の圧電体２ｂが
下部スペーサｌｌａを介して嵌め込まれる。櫛状圧電体
２ｂの６技には、表裏に１対の電極８ｂが設けられてい
る。圧内室ベース３２ｂの溝の前方端は複数のノズル５
ａを有するノズル部材６ｂによって閉じられる。

これによって、櫛状の圧電体２ｂの複数の枝の先端とノ
ズル部材６ｂとの間に複数の圧力室が形成される。圧力
室カバープレート３２ｂはそれらの複数の圧力室へイン
クを供給するための複数のインク供給孔７ｂを含んでい
る。圧力室カバープレート３２ｂ上には、さらににイン
クチューブ固定プレート３３ｂが固定される。インクチ
ューブ固定プレート３３ｂは、複数のインク供給孔７ｂ
に対応する複数のインクチューブ固定孔を含んでいる。

以上のように構成されたマルチノズルヘッドにおいて、
複数組の電極８ｂのうちの選択された組へ記録信号電圧
を印加することによって、対応するノズル５ｂからイン
ク滴を射出し得ることが理解されよう。第２図のマルチ
ノズルヘッドにおいては、複数の細長い溝を有する一体
物の圧力室ベース３１ｂ内へ、複数の細長い枝を有する
一体物の櫛状圧電体２ｂを嵌め込むので、個別のインク
ジェットヘッドを集合してマルチノズルヘッドとする従
来のマルチノズルヘッドに比べて、組立がはるかに容易
であることが理解されよう。また、第２図のマルチノズ
ルヘッドは、個別のインクジェットを集合させた従来の
マルチノズルヘッドに比べて、各ノズル間の射出特性を
均一にすることができる。

第３図は本発明のさらにもう１つの実施例によるマルチ
ノズルヘッドに用いられる圧電体を概略的に示す斜視図
である。第３図の櫛状圧電体２Ｃは第２図における櫛状
圧電体２ｂと類似しているが、第３図の櫛状圧電体２Ｃ
上には集積回路１２が設けられている。集積回路１２は
、圧電体の細長い枝の各々に設けられた電極８Ｃへ印加
する記録信号電圧を発生するためのドライバ回路を含ん
でいる。こうすることによって、マルチノズルヘッドに
おける圧電体までの配線数を大幅に減らすことができる
。

［発明の効果］ 本発明によれば、筒状のガイド部材が細長い棒状の圧電
体の主要長さを内包してその圧電体を機械的に保護して
いる。したがって、棒状の圧電体を従来より細くするこ
とができるので、小型化されたインクジェットヘッドを
提供することができる。

さらに、本発明によれば、ガイド部材が複数の細長い筒
を含み、圧電体が複数の細長い枝を含む櫛状に一体成形
されている。したがって、組立が容易でかつ小型化され
たマルチノズルヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、本発明の一実施例によるインクジェットヘ
ッドの概略的な断面図である。 第１Ｂ図は第１Ａ図の部分拡大図である。 第１Ｃ図は、第１Ａ図のインクジェットヘッドがマルチ
ノズルヘッドであるとした場合の線ＩＣ−ＩＣに沿った
部分断面図である。 第２図は本発明のもう１つの実施例によるマルチノズル
ヘッドを示す概略的な分解斜視図である。 第３図は、本発明のさらにもう１つの実施例によるマル
チノズルヘッドにおける櫛状圧電体を示す概略的な斜視
図である。 第４図は、従来のインクジェットヘッドを概略的に示す
断面図である。 図において、２ａ、２ｂ、２ｃは圧電体、３１ａ、３２
ｂは圧力室ベース、３２ａ、３２ｂは圧力室カバープレ
ート、３３ｇ、３３ｂはインクチューブ固定プレート、
４ａは圧力室、５ｍ、５ｂはノズル、６ａ、６ｂはノズ
ル部材、７ａ、　　７ｂはインク供給孔、８ａ、８ｂ、
８ｃは電極、９はシール膜、１０はインクチューブ、ｌ
ｌａ、１１ｂはスペーサ、モして１２は集積回路を示す
。 なお、第１八図ないし第１Ｃ図において、同一符号は同
一内容または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）細長い筒状のガイド部材と、 前記ガイド部材の一方端から挿入された細長い棒状の圧
   電体と、 前記ガイド部材の他方端と前記挿入された棒状圧電体の
   一方端との間に形成される圧力室と、前記圧力室にイン
   クを供給するためのインク供給孔と、 前記圧力室からインク滴を射出するためのノズルと、 前記棒状圧電体に設けられた１組の電極とを備え、 前記筒状のガイド部材は前記棒状圧電体の主要長さを内
   包して前記圧電体を機械的に保護しており、 前記１組の電極へ記録信号電圧が印加されたときに前記
   圧電体の前記一方端が変位し、それによって、前記ノズ
   ルからインク滴が射出されることを特徴とするインクジ
   ェットヘッド。
2. （２）複数の細長い筒を含むガイド部材と、前記複数の
   筒の一方端から挿入された複数の細長い枝を含む櫛状の
   圧電体と、 前記複数の筒の他方端と前記挿入された複数の枝の先端
   との間に形成される複数の圧力室と、前記複数の圧力室
   にインクを供給するための複数のインク供給孔と、 前記複数の圧力室からインク滴を射出するための複数の
   ノズルと、 前記圧電体の枝ごとに１組ずつ設けられた複数組の電極
   とを備え、 前記複数の筒の各々は前記圧電体の複数の枝の各々の主
   要長さを内包して前記枝の各々を機械的に保護しており
   、 前記複数組の電極のうち選択された組に記録信号電圧が
   印加されたときに、対応する前記圧電体の枝の先端が変
   位し、それによって、対応する前記ノズルからインク滴
   が射出されることを特徴とするインクジェットヘッド。