JPH0615819A - インクジェット記録ヘッド装置 - Google Patents
インクジェット記録ヘッド装置Info
- Publication number
- JPH0615819A JPH0615819A JP4172596A JP17259692A JPH0615819A JP H0615819 A JPH0615819 A JP H0615819A JP 4172596 A JP4172596 A JP 4172596A JP 17259692 A JP17259692 A JP 17259692A JP H0615819 A JPH0615819 A JP H0615819A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- pressure chamber
- recording head
- partition wall
- head device
- 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
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ピエゾアクチュエ−タ先端部の形状誤差、接
着層の不均一によって影響されずにヘッド特性が均一で
製作し易いインクジェット記録ヘッド装置を提供するこ
とである。 【構成】 オリフィス(21)を介して吐出すべきインクを
収容するインク圧力室(26)を内部に有するヘッド部材
と、一端にインク圧力室(26)を規定する圧力隔壁(23)を
備えており変位自在となるようにヘッド部材に設けられ
た突起部材(22)と、一端が突起部材(22)の他端に取り付
けられた変位自在なピエゾアクチュエ−タ(20)とを含む
ことを特徴とする。
着層の不均一によって影響されずにヘッド特性が均一で
製作し易いインクジェット記録ヘッド装置を提供するこ
とである。 【構成】 オリフィス(21)を介して吐出すべきインクを
収容するインク圧力室(26)を内部に有するヘッド部材
と、一端にインク圧力室(26)を規定する圧力隔壁(23)を
備えており変位自在となるようにヘッド部材に設けられ
た突起部材(22)と、一端が突起部材(22)の他端に取り付
けられた変位自在なピエゾアクチュエ−タ(20)とを含む
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録ヘッ
ド装置に係り、詳細にはインクジェットプリンタ用のイ
ンクジェット記録ヘッド装置に係る。
ド装置に係り、詳細にはインクジェットプリンタ用のイ
ンクジェット記録ヘッド装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】図３〜７に一般的なインクジェット記録
ヘッド装置を示す。
ヘッド装置を示す。
【０００３】図３は複数のピエゾ素子からなるヘッド装
置の全体図、図４はその概略断面図、図５はピエゾ素子
の動作を説明する図、図６はピエゾ素子の先端の拡大
図、図７は他のピエゾ素子の先端の拡大図である。
置の全体図、図４はその概略断面図、図５はピエゾ素子
の動作を説明する図、図６はピエゾ素子の先端の拡大
図、図７は他のピエゾ素子の先端の拡大図である。
【０００４】１はベ−スプレ−ト、２はピエゾ素子３
（積層型）をベ−スプレ−ト１に固定するためのピエゾ
素子固定板、４はインク圧力室８に充填されたインクを
圧力室８から吐出するオリフィス、５はピエゾＧＮＤ電
極、６はピエゾ信号電極、７はフィルタプレ−ト、９は
フィルタ、１０はシ−ルゴム、１１はインク供給口であ
る。
（積層型）をベ−スプレ−ト１に固定するためのピエゾ
素子固定板、４はインク圧力室８に充填されたインクを
圧力室８から吐出するオリフィス、５はピエゾＧＮＤ電
極、６はピエゾ信号電極、７はフィルタプレ−ト、９は
フィルタ、１０はシ−ルゴム、１１はインク供給口であ
る。
【０００５】図３のように配置された各ピエゾ素子は図
３、４に示すように各ピエゾ素子の一端の先端（ピエゾ
ＧＮＤ電極５の先端）が圧力室８のインクと接するよう
に配置されている。ピエゾ素子は電界を印加されるとＤ
方向に変位し（図５）、ピエゾ素子の先端が圧力室８内
で変位することによってインクが加圧され、オリフィス
からインクが吐出される。
３、４に示すように各ピエゾ素子の一端の先端（ピエゾ
ＧＮＤ電極５の先端）が圧力室８のインクと接するよう
に配置されている。ピエゾ素子は電界を印加されるとＤ
方向に変位し（図５）、ピエゾ素子の先端が圧力室８内
で変位することによってインクが加圧され、オリフィス
からインクが吐出される。
【０００６】図６の拡大図に見られるように、ピエゾ素
子の一端の周面と該一端の周面に対応する圧力室８の壁
面との間にシ−ルゴム１０が注入されている。このシ−
ルゴムは液状のものを流し込んでピエゾ素子の一端の周
面と該一端の周面に対応する圧力室８の壁面との間をシ
−ルするがシ−ルゴムの先端位置を正確に制御すること
は難しく（図６においてシ−ルゴム１０のインクと接す
る部位１３、１４のピエゾ素子の一端の先端からの距離
Ｌが一定ではない）、しかも気泡がトラップしないよう
に表面を親水処理する必要がある。
子の一端の周面と該一端の周面に対応する圧力室８の壁
面との間にシ−ルゴム１０が注入されている。このシ−
ルゴムは液状のものを流し込んでピエゾ素子の一端の周
面と該一端の周面に対応する圧力室８の壁面との間をシ
−ルするがシ−ルゴムの先端位置を正確に制御すること
は難しく（図６においてシ−ルゴム１０のインクと接す
る部位１３、１４のピエゾ素子の一端の先端からの距離
Ｌが一定ではない）、しかも気泡がトラップしないよう
に表面を親水処理する必要がある。
【０００７】又、図７においては、圧力室８を形成する
側壁１５と一体的に形成されており圧力室８を規定する
圧力隔壁１２が設けられている。ピエゾ素子の一端の先
端はこの圧力隔壁１２の一方の面に接着層１１により接
着されている。したがって、ピエゾ素子に電界が印加さ
れるとピエゾ素子はＤ方向に変位し、この変位によって
隣接するピエゾ素子（隣接チャネル）との側壁１５が図
７の点線のごとくｄ方向に変形する。又、ピエゾ素子の
一端の先端と圧力隔壁との直接的な接着によってピエゾ
素子の変位が拘束され変位量が小さくなる。
側壁１５と一体的に形成されており圧力室８を規定する
圧力隔壁１２が設けられている。ピエゾ素子の一端の先
端はこの圧力隔壁１２の一方の面に接着層１１により接
着されている。したがって、ピエゾ素子に電界が印加さ
れるとピエゾ素子はＤ方向に変位し、この変位によって
隣接するピエゾ素子（隣接チャネル）との側壁１５が図
７の点線のごとくｄ方向に変形する。又、ピエゾ素子の
一端の先端と圧力隔壁との直接的な接着によってピエゾ
素子の変位が拘束され変位量が小さくなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図６の構造のピエゾ素
子、すなわち直接インクに圧力を加える構造のピエゾ素
子の場合には、前述のごとくシ−ルゴムを均一に充填す
る（インクに接する端部とピエゾ素子の先端からの距離
Ｌが等しくなるように充填する）ことが製作上困難であ
る上に圧力室内の気泡の負圧吸引除去を容易にするた
め、ゴム表面を親水処理する必要がある。
子、すなわち直接インクに圧力を加える構造のピエゾ素
子の場合には、前述のごとくシ−ルゴムを均一に充填す
る（インクに接する端部とピエゾ素子の先端からの距離
Ｌが等しくなるように充填する）ことが製作上困難であ
る上に圧力室内の気泡の負圧吸引除去を容易にするた
め、ゴム表面を親水処理する必要がある。
【０００９】又、図７の構造の他のピエゾ素子、すなわ
ち圧力隔壁１２の一方の面にピエゾ素子の先端を接着層
を介して連結する構造のものではピエゾ素子の強度の点
からピエゾ素子の幅を小さくはできず、隣接チャネルと
の側壁１５まで変形し影響を及ぼしあうため、クロスト
−クを避ける必要からもノズル密度は高くできない。更
に接着層の均一性が確保されずチャネル特性も均一にで
きない。
ち圧力隔壁１２の一方の面にピエゾ素子の先端を接着層
を介して連結する構造のものではピエゾ素子の強度の点
からピエゾ素子の幅を小さくはできず、隣接チャネルと
の側壁１５まで変形し影響を及ぼしあうため、クロスト
−クを避ける必要からもノズル密度は高くできない。更
に接着層の均一性が確保されずチャネル特性も均一にで
きない。
【００１０】本発明の目的は、ピエゾアクチュエ−タ先
端部の形状誤差、接着層の不均一によって影響されずに
ヘッド特性が均一で製作し易いインクジェット記録ヘッ
ド装置を提供することにある。
端部の形状誤差、接着層の不均一によって影響されずに
ヘッド特性が均一で製作し易いインクジェット記録ヘッ
ド装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、オリフィスを
介して吐出すべきインクを収容するインク圧力室を内部
に有するヘッド部材と、一端にインク圧力室を規定する
圧力隔壁を備えており変位自在となるようにヘッド部材
に設けられた突起部材と、一端が突起部材の他端に取り
付けられた変位自在なピエゾアクチュエ−タとを含むこ
とを特徴とする。
介して吐出すべきインクを収容するインク圧力室を内部
に有するヘッド部材と、一端にインク圧力室を規定する
圧力隔壁を備えており変位自在となるようにヘッド部材
に設けられた突起部材と、一端が突起部材の他端に取り
付けられた変位自在なピエゾアクチュエ−タとを含むこ
とを特徴とする。
【００１２】
【作用】変位自在な突起部材は一端にインク圧力室を規
定する圧力隔壁を備えており、変位自在なピエゾアクチ
ュエ−タは一端が突起部材の他端に取り付けられている
ので、ピエゾアクチュエ−タの変位により圧力隔壁を変
位させてインク圧力室内のインク圧力を容易に制御する
ことができる。また、ヘッド部材内部に複数のインク圧
力室を設けても隣接する他のピエゾアクチュエ−タの変
位の影響を受けることを防止でき、更に夫々のインク圧
力室の容積とインク圧力室に加えられる圧力とを実質的
に均一にして隣接チャネル間の特性のばらつきを小とす
ることができるとともにノズル密度を下げずにクロスト
−クを阻止できる。
定する圧力隔壁を備えており、変位自在なピエゾアクチ
ュエ−タは一端が突起部材の他端に取り付けられている
ので、ピエゾアクチュエ−タの変位により圧力隔壁を変
位させてインク圧力室内のインク圧力を容易に制御する
ことができる。また、ヘッド部材内部に複数のインク圧
力室を設けても隣接する他のピエゾアクチュエ−タの変
位の影響を受けることを防止でき、更に夫々のインク圧
力室の容積とインク圧力室に加えられる圧力とを実質的
に均一にして隣接チャネル間の特性のばらつきを小とす
ることができるとともにノズル密度を下げずにクロスト
−クを阻止できる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明のインクジェット記録ヘッド装
置の実施例の概略図、図２はその断面図である。
置の実施例の概略図、図２はその断面図である。
【００１４】図１、２において、２０は印加される電界
に応じて長手軸に沿って変位自在なピエゾアクチュエ−
タ、２１は加圧されたインクをインク圧力室２６から吐
出させるオリフィス、２２は一端にインク圧力室２６内
のインクと接する圧力隔壁２３を有し他端がピエゾアク
チュエ−タ２０の一端に接着層２７によって取り付けら
れた突起部、２４はベ−ス板２５にピエゾアクチュエ−
タ２０を固定するピエゾ固定台、２８はフィルタプレ−
ト、２９はフィルタプレ−ト２８に設けられたフィル
タ、３０はＰＺＴ（鉛、ジルコネ−ト、タイタネ−ト）
プレ−ト、３１はノズルプレ−ト、３２はオリフィスプ
レ−ト、３３はインク圧力室２６へのインクの供給口で
ある。
に応じて長手軸に沿って変位自在なピエゾアクチュエ−
タ、２１は加圧されたインクをインク圧力室２６から吐
出させるオリフィス、２２は一端にインク圧力室２６内
のインクと接する圧力隔壁２３を有し他端がピエゾアク
チュエ−タ２０の一端に接着層２７によって取り付けら
れた突起部、２４はベ−ス板２５にピエゾアクチュエ−
タ２０を固定するピエゾ固定台、２８はフィルタプレ−
ト、２９はフィルタプレ−ト２８に設けられたフィル
タ、３０はＰＺＴ（鉛、ジルコネ−ト、タイタネ−ト）
プレ−ト、３１はノズルプレ−ト、３２はオリフィスプ
レ−ト、３３はインク圧力室２６へのインクの供給口で
ある。
【００１５】図１において、突起部２２は一端に圧力隔
壁２３、他端にベ−ス部３５、中央に圧力隔壁２３及び
ベ−ス部３５と一体的に形成された突出部３４を備えて
おり、圧力隔壁２３は例えば感光性ガラス製でエッチン
グ加工により形成できる。ベ−ス部３５はピエゾアクチ
ュエ−タ２０の一端と接着されていることを除いて前後
左右いずれにも固定されていない。圧力隔壁２３が感光
性ガラス製であると表面の親水処理が不要となり、さら
にシ−ルゴムも不要となる。
壁２３、他端にベ−ス部３５、中央に圧力隔壁２３及び
ベ−ス部３５と一体的に形成された突出部３４を備えて
おり、圧力隔壁２３は例えば感光性ガラス製でエッチン
グ加工により形成できる。ベ−ス部３５はピエゾアクチ
ュエ−タ２０の一端と接着されていることを除いて前後
左右いずれにも固定されていない。圧力隔壁２３が感光
性ガラス製であると表面の親水処理が不要となり、さら
にシ−ルゴムも不要となる。
【００１６】インク圧力室２６はベ−ス板２５、フイル
タプレ−ト２８、ＰＺＴプレ−ト３０、ノズルプレ−ト
３１およびオリフィスプレ−ト３２の薄板の積層により
構成されるヘッド部材の内部に形成されている。なお、
ヘッド部材には複数のノズル（インク圧力室）を含む。
実施例の各部の寸法は次の通りである。積層されたフイ
ルタプレ−ト２８、ＰＺＴプレ−ト３０、ノズルプレ−
ト３１およびオリフィスプレ−ト３２の厚さＬ5 は2.2
mm、圧力隔壁２３の厚さＬ1 は0.1 mm、高さＬ6 は0.6
mm、突出部３４の厚さＬ3 は0.15 mm 、オリフィス２１
の径は0.04 mm 、ピエゾアクチュエ−タ２０の長さＬ2
は9.5 mm、ノズルピッチＬ4 は0.5 mmである。
タプレ−ト２８、ＰＺＴプレ−ト３０、ノズルプレ−ト
３１およびオリフィスプレ−ト３２の薄板の積層により
構成されるヘッド部材の内部に形成されている。なお、
ヘッド部材には複数のノズル（インク圧力室）を含む。
実施例の各部の寸法は次の通りである。積層されたフイ
ルタプレ−ト２８、ＰＺＴプレ−ト３０、ノズルプレ−
ト３１およびオリフィスプレ−ト３２の厚さＬ5 は2.2
mm、圧力隔壁２３の厚さＬ1 は0.1 mm、高さＬ6 は0.6
mm、突出部３４の厚さＬ3 は0.15 mm 、オリフィス２１
の径は0.04 mm 、ピエゾアクチュエ−タ２０の長さＬ2
は9.5 mm、ノズルピッチＬ4 は0.5 mmである。
【００１７】インク滴吐出の動作を図１、２に基づいて
説明する。
説明する。
【００１８】ピエゾアクチュエ−タ２０に電圧（正）が
印加されると圧電横効果によりピエゾアクチュエ−タ２
０は突起部２２のベ−ス部３５に当接するピエゾアクチ
ュエ−タ２０の一端から該ピエゾアクチュエ−タ２０の
他端に向かう方向（図２の上方から下方）に縮み（変位
し）、圧力隔壁２３がピエゾアクチュエ−タ２０側に湾
曲してインク圧力室２６が拡大されインクの供給口３３
から拡大された容量に応じてインク圧力室２６へのイン
クの流入が起こる。
印加されると圧電横効果によりピエゾアクチュエ−タ２
０は突起部２２のベ−ス部３５に当接するピエゾアクチ
ュエ−タ２０の一端から該ピエゾアクチュエ−タ２０の
他端に向かう方向（図２の上方から下方）に縮み（変位
し）、圧力隔壁２３がピエゾアクチュエ−タ２０側に湾
曲してインク圧力室２６が拡大されインクの供給口３３
から拡大された容量に応じてインク圧力室２６へのイン
クの流入が起こる。
【００１９】一定時間後、電圧の印加が解除されると、
湾曲された圧力隔壁２３が復元し、このときの圧力でイ
ンク滴がオリフィスから吐出される。
湾曲された圧力隔壁２３が復元し、このときの圧力でイ
ンク滴がオリフィスから吐出される。
【００２０】
【発明の効果】変位自在な突起部材は一端にインク圧力
室を規定する圧力隔壁を備えており、変位自在なピエゾ
アクチュエ−タは一端が突起部材の他端に取り付けられ
ているので、ピエゾアクチュエ−タの変位により圧力隔
壁を変位させてインク圧力室内のインク圧力を容易に制
御し得、またヘッド部材内部に複数のインク圧力室を設
けても隣接する他のピエゾアクチュエ−タの変位の影響
を受けることを防止し得、更に夫々のインク圧力室の容
積とインク圧力室に加えられる圧力とを実質的に均一に
して隣接チャネル間の特性のばらつきを小とすることが
できるとともにノズル密度を下げずにクロスト−クを阻
止し得る。
室を規定する圧力隔壁を備えており、変位自在なピエゾ
アクチュエ−タは一端が突起部材の他端に取り付けられ
ているので、ピエゾアクチュエ−タの変位により圧力隔
壁を変位させてインク圧力室内のインク圧力を容易に制
御し得、またヘッド部材内部に複数のインク圧力室を設
けても隣接する他のピエゾアクチュエ−タの変位の影響
を受けることを防止し得、更に夫々のインク圧力室の容
積とインク圧力室に加えられる圧力とを実質的に均一に
して隣接チャネル間の特性のばらつきを小とすることが
できるとともにノズル密度を下げずにクロスト−クを阻
止し得る。
【図１】本発明のインクジェット記録ヘッド装置の実施
例の概略図である。
例の概略図である。
【図２】図１の実施例の断面図である。
【図３】一般的なインクジェット記録ヘッド装置の全体
図である。
図である。
【図４】一般的なインクジェット記録ヘッド装置の概略
断面図である。
断面図である。
【図５】一般的なインクジェット記録ヘッド装置のピエ
ゾ素子の動作を説明する図である。
ゾ素子の動作を説明する図である。
【図６】一般的なインクジェット記録ヘッド装置のピエ
ゾ素子の先端の拡大図である。
ゾ素子の先端の拡大図である。
【図７】一般的なインクジェット記録ヘッド装置の他の
ピエゾ素子の先端の拡大図である。
ピエゾ素子の先端の拡大図である。
２０ ピエゾアクチュエ−タ ２１ オリフィス ２２ 突起部材 ２３ 圧力隔壁 ２５ ベ−ス板 ２６ インク圧力室 ２８ フィルタプレ−ト ３０ ＰＺＴプレ−ト ３１ ノズルプレ−ト ３２ オリフィスプレ−ト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 武志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 オリフィスを介して吐出すべきインクを
収容するインク圧力室を内部に有するヘッド部材と、一
端に前記インク圧力室を規定する圧力隔壁を備えており
変位自在となるように前記ヘッド部材に設けられた突起
部材と、一端が前記突起部材の他端に取り付けられた変
位自在なピエゾアクチュエ−タとを含むことを特徴とす
るインクジェット記録ヘッド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172596A JPH0615819A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | インクジェット記録ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172596A JPH0615819A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | インクジェット記録ヘッド装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0615819A true JPH0615819A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=15944785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4172596A Pending JPH0615819A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | インクジェット記録ヘッド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615819A (ja) |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4172596A patent/JPH0615819A/ja active Pending
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