JPS63149159A - インクジエツト記録ヘツド - Google Patents

インクジエツト記録ヘツド

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Publication number
JPS63149159A
JPS63149159A JP29595286A JP29595286A JPS63149159A JP S63149159 A JPS63149159 A JP S63149159A JP 29595286 A JP29595286 A JP 29595286A JP 29595286 A JP29595286 A JP 29595286A JP S63149159 A JPS63149159 A JP S63149159A
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JP
Japan
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ink
plate
groove
recording head
main surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP29595286A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirozo Matsumoto
浩造 松本
Kazuhiko Nagayama
永山 一彦
Yukinori Kawamura
幸則 河村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPS63149159A publication Critical patent/JPS63149159A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14209Structure of print heads with piezoelectric elements of finger type, chamber walls consisting integrally of piezoelectric material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
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    • B41J2/135Nozzles
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    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14209Structure of print heads with piezoelectric elements of finger type, chamber walls consisting integrally of piezoelectric material
    • B41J2002/14217Multi layer finger type piezoelectric element

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧電効果を利用してインクキャビティ内のイ
ンクをインクノズルから液滴状に噴射すせるマルチノズ
ル式インクジェット記録ヘッドに関する。
〔従来の技術〕
圧電効果を利用してインクキャビティ内のインクをイン
クノズルから液滴状に噴射させることは古くから知られ
ていた。第5図は従来技術によるマルチノズル式インク
ジェット記録ヘッドの1面図である。図において、■は
内部に液室を有する圧電素子円筒体である。液室2の一
方はインク供給路3、他方はインク通路4となっており
、インク通路4の先にはノズル5が形成されている。イ
ンクはインク供給口6から供給されて共通供給室7に溜
められている。この記録ヘッドにおいては、圧電素子円
筒体1は工ボキシ樹脂製本体8内に埋設されている。し
かして、圧電素子円筒体1を選択駆動することにより、
当該圧電素子円筒体1の液室2が体積を収縮されて、そ
の液室2内のインクがノズル5を介して噴射させられる
また、別の従来技術によるインクジェット記録ヘッドの
断面構造を第6図に示す。第6図の11はヘッドであシ
、ヘッド11には圧力室12、インク通路13、ノズル
14が形成され、圧力2&111.;−よびインク通路
13にはインクを供給するためのインク供給管15が接
続されている。インク供給も15はさらにインク供給源
16に連らなっている。一方、圧力室12の背面は金属
からなる可撓性プレート17およびそれに接合された電
気−機械変換素子(圧電素子〕18で構成されている。
この構成において、記録し々い時には、ノズル14より
インクが流失しないようにインク供給圧力はインクの表
面張力と平衡状態を保つように調整されている。記録時
忙は情報信号に応じて圧電素子18に電圧パルスを与え
ると、可撓性プレート17は圧力室12の内側に向って
曲がる。この時の可撓性プレート17の変形によって、
圧力室12内に生ずる急激な体積変化がノズル14に達
すると、その変化音に応じてインクの小滴が飛び出し記
録紙等に印字される。インクの補給は可撓性プレート1
7が元の位置に戻るときに生ずる負の圧力によってイン
ク供給源16からインク供給管15を通してなされる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、この第5図に示した従来技術のインクジェッ
ト記録ヘッドにおいては、ノズル5からインクを噴射さ
せる手段として圧電素子円筒体1が用いられているが、
この圧電素子円筒体1は圧電材料からなる円筒体と、こ
の円筒体の内面および外側に設けられた内側電極および
外側電極とから構成されている。インクジェット記録ヘ
ッドを小形化するためには、それに応じて圧電素子円筒
体1も小形化しなければならない。しかしながら、小形
化すなわち外径および内径が極端に不さい圧電材料製円
筒体を製作し、さらにその内側(内壁面)に内側電極を
形成することは製作技術上非常釦困難である。たとえは
、ノズル口を40μ島×40μ島の大きさに形成し、か
つ1闘間隔に配置できるほど小形に形成するととは不可
能に近い。つまり、圧電素子円筒体1の外径は最大Q、
5 xm、であシ、内径に至ってはそれよりもさらに小
さくなる。しかも、その内壁面に内側電極を形成しなけ
ればならない。このようなことは、現在の製作技術をも
ってしても不可能である。そのために、圧電素子円筒体
1はある程度の大きさに構成されるが、その結釆第5図
に示したように必要なノズル部の幅L1に比較して本体
80幅り、が極めて大きくなってしまうという欠点を有
している。さらにエポキシ樹脂製本体8内に小形の圧電
素子円筒体1を埋設すること、および極細のインク供給
路3、インク通路4、ノズル5を形成することは可能で
あるが、実際には非常に困難である。
また第6図の圧電素子18としては、従来からPZT 
(チタン酸ジルコン酸鉛)系の圧電セラミックが使用さ
れていた。かかる構成の欠点は記録ヘッドが大型であっ
てエネルギー消費が大きく、かつ圧力室部分にはPZT
からなる圧電素子’に1枚1枚接着等の方法で貼付しな
ければならないため、労力がかがクコスト高となる。
また、第6図の構造においてノズルをマルチ化する際に
も前記と同様の欠点がある。
この発明は以上の点に鑑みて力され、記録ヘッドの小形
化とノズルのマルチ化および製造コストの低減が可能々
インクジェット記録ヘッドの提供を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
前記の目的は、ドクターブレード法または押出し法で厚
さが0.1〜0.5闘前後の圧電セラミックグリーンシ
ートを得、このグリーンシートから所定形状のカバープ
レート、インク供給路プレート、インクキャビティプレ
ート、台板を採取し、プレス打抜き加工もしくはレーザ
加工6一 によってインク供給路プレートにはインク通路、インク
キャビティプレートにはインクキャビティ溝、インク供
給路湾、インクノズル溝を形成せしめ、さらに所定プレ
ートの所定部分にスクリーン印刷などでpt、pdある
いはpd−Agペーストを塗布して電極形成を行った後
、前記各プレートラ順次#[層して熱圧浩ヲ行い、これ
を焼成して一体化することによって達成することができ
る。
〔作用〕
このような構成において、2つの電極間に電圧を印加す
る七、両電極間の圧電セラミックが膨張してインクキャ
ビティ溝の体積を減少させ、その結果インクキャビティ
溝のインクがインクキャビティ溝に連通ずるインクノズ
ル溝を経て、インクノズルから一液一滴状に噴射され、
記録担体上にもたらされる。非常に微細なインクキャビ
ティ溝、インクノズルなどは本体を複数の平らなプレー
トで構成しているため、プレス打抜き加工もしくはレー
ザ加工を用いて形成でき、各プレートの積層および焼成
条件を制御すれば工業的に十分製造可能である。
〔実施例〕
以下、本発明の構成を図面に基いて説明する。
第1図は本発明に関するインクジェット記録ヘッドの構
成部材を示したものである。
同図(A)は公知のドクターブレード法などで得た圧電
セラミックグリーンシート19である。
本発明で使用する圧電セラミックはとくに圧電歪定数(
d33)の犬であることが要求されるので、組成として
はptl(Zr、 Ti )Ox −pb (NiNb
)0.+ (pb、5r)CZrsTi、5b)Osあ
るいは(pb、5r)(Zr、Ti、Nb)03系など
が適している。圧電セラミックグリーンシートの厚さは
通常0.1〜Q、 5 mm程度であるならばその目的
に応じて長さ9幅とともに任意に制御できる。また、本
発明に関する圧電セラミックグリーンシートは押出し法
でも製造可能である。
同図の)は第1図(4)の圧電セラミックグリーンシー
トから切断加工で採取したカバープレート20である。
さらに同図(0はインク供給路プレート21、同図(2
)はインクキャピテイプレート24である。
インク供給路プレート21にはプレス打抜き加工あるい
はレーザ加工によって、−刀の主面から他方の主面およ
びこの主面と垂直な一側面に開口するインク通路22が
形成され、一方の主面にはPje pciあるいはp 
d−Agペーストが内部電極23としてスクリーン印刷
法などで印刷されている。インクキャビティプレート2
4には、プレス打抜きあるいはレーザ加工によってイン
ク供給路プレートのインク通路22と重々るインク供給
溝26と、このインク供給溝26に連通して一方の主面
から他方の主面に開口するインクキャビティ溝25、イ
ンク供給溝26、このインクキャビティ溝に連通して前
記主面と垂直な一側面に開口するインクノズル溝27が
形成されている。第1図■は台板28であり、インクキ
ャビティプレート24に接しない他方の主面にはインク
キャビティ溝25と同寸法の内部電極29が印刷されて
いる。
以上の第1図に示した各プレートの厚さは、カバープレ
ート20は0.1〜Q、2ix、インク供給路プレート
21は0.3〜Q、5mm、インクキャビティプレート
24は0.1〜0.2 mixおよび台板28は0.2
〜Q、 4 tnmの範囲が好ましいものである。さら
にインクキャビティ溝、インクノズル溝などの加工方法
として、プレス加工とレーザ加工に限定したのは、前記
方法が圧電セラミックグリーンシートの材料特性を損ね
ずに本発明で要求する微細加工を可能とするためであ乞
次に、第1図に示した各プレートを台板28、インクキ
ャビティプレート24、インク供給路プレート21、カ
バーブレー)20の順に積層し、温度60°〜1200
C、圧力80〜200に9/adの条件で感温プレスを
行い、各々のプレートを熱圧着させる。熱圧着された積
層体を電気炉に挿入し、400〜600 ’Oに数時間
保持して圧電セラミックグリーンシートに含まれている
有機バインダーを除去した後、さらに1150〜125
0″Oまで昇温させ、この温度で数時間保持することに
よシ各々のプレートが一体化し、インクジェット記録ヘ
ッドが得られる。
第2図は以上の工程で得たインクジェット記録ヘッドの
構成の一例であり、同図囚はその横断面図、同図ω)は
その縦断面図である。同図囚において25はインクキャ
ビティ溝、27Aはインクノズル、23と29は電圧印
加用電極である。同図(6)の22はインク通路でメジ
、図示していない外部のインク供給タンクと接続されて
いる。そして同図の)の26はインク供給溝、27はイ
ンクノズルである。
しかして、このように構成されたインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、電極23.29間に電圧を印加すると、
両電極23.29間の圧電セラミック部が膨張してイン
クキャビティ溝25の体積を減少させ、その結果インク
キャビティ溝25のインクが昌該インクキャビティ溝2
5に連通ずるインクノズル溝27を経テ、インクノズル
27Aから液滴状に噴射され、図示していない記録担体
上にもたらされる。
第2図に示した構成においては、第3図に詳細に示すよ
うに、ノズル27Aの大*さus。
μmX100μm、ノズル27A、27Aの間隔Cは例
えば0.25 mxに形成されている。さらにインクキ
ャビティ溝25の厚さL n 0.1 mm 。
インクキャビティ溝25の幅B。はQ、 2zxに形成
されている。このように非常に微細なインクキャビティ
溝、インクノズルなどはプレス打抜き加工もしくはレー
ザ加工を用いて形成でき、さらに各プレートの積層およ
び焼成条件を制御することで工業的に十分製造可能であ
る。
さらに、本発明においては第4図に示す構成のインクジ
ェット記録ヘッドも提供できる。第4図忙おいては、イ
ンクキャビティ溝25の上下に23,23Aおよび29
,29Aの電極を配設し、23と23A、29と29A
で一組の電圧印加用電極としたものである。第4図に示
す構成は第2図に示す構成の場合より電極間の圧電体の
厚さが薄くなるので、インクキャビティ溝25の体積減
少をよシ低い電圧で可能にできるという利点を有する。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明においては圧電セラミック
グリーンからカバープレート、インク通路をもつインク
供給プレート、複数列のインクキャビティ溝、インクノ
ズル溝、インク供給溝をもつインクキャビティプレート
および台板を得、さらに各プレートの所要部分に電極ペ
ーストを印刷した後、前記の各々のプレートを積層し焼
成することによって記録ヘッドを構成するようにしたの
で、コンバク)K構成できかつ製作が容易であるインク
ジェット記録ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の記録ヘッドの構成部材を示す斜視図で
あり、同図囚は圧電セラミックグリーンシート、同図の
)はカバープレート、同図(0はインク供給路プレート
、同図0はインクキャビティプレートおよび同図■は台
板である。第2図は本発明の構成を示すものであシ同図
■はその横断面図、同図(B)はその縦断面図である、
第3図は本発明の実施例の一部拡大断面図である、第4
図は本発明の第2の構成における横断面図を示したもの
である、第5図と第6図は従来技術によるインクジェッ
ト記録ヘッドの断面図である。 1:圧電素子円筒体、2:液室、3:インク供給室、4
:インク通路、5:インクノズル1.6:インク供給口
、7:インク共通供給案、8:エポキシ樹脂本体、11
:ヘッド本体、12:圧力室、13:インク通路、14
:インクノズル、15:インク供給管、16:インク供
給源、17:可撓性プレート、18:圧電素子、19:
圧電セラミックグリーンシート、2o:カバープレート
、21:インク供給路プレート、22:インク通路、2
3.23A、29,29A:電極、24:インクキャビ
ティプレート、25:インクキャビティ溝、26:イン
ク供給溝、27:インクノズル溝、28:台板。 第Z 閃 υ 第5 図 第3閃 葛7i閃

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 カバープレートと、 このカバープレートに接する一方の主面から他方の主面
    および該主面と垂直な一側面に開口するインク通路を有
    し、該インク通路のない前記一方の主面にインクキャビ
    ティ溝に対応する複数の電極を有するインク供給路プレ
    ートと、前記インク通路と重なるインク供給溝と、この
    インク供給溝に連通して一方の主面から他方の主面に開
    口するインクキャビティ溝および、このインクキャビテ
    ィ溝に連通して前記主面と垂直な一側面に開口するイン
    クノズル溝を有するインクキャビティプレートと、 このインクキャビティプレートに接しない他方の主面に
    前記インクキャビティ溝に対応する電極を有する台板と
    を、 圧電セラミックグリーンシートから形成し、これらプレ
    ートを順次積層し焼成することにより一体化したことを
    特徴とするインクジェット記録ヘッド。
JP29595286A 1986-12-12 1986-12-12 インクジエツト記録ヘツド Pending JPS63149159A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993022140A1 (fr) * 1992-04-23 1993-11-11 Seiko Epson Corporation Tete a jet de liquide et procede de production associe
US5643379A (en) * 1992-05-27 1997-07-01 Ngk Insulators, Ltd. Method of producing a piezoelectric/electrostrictive actuator
US5880756A (en) * 1993-12-28 1999-03-09 Seiko Epson Corporation Ink jet recording head
US5933170A (en) * 1992-05-27 1999-08-03 Ngk Insulators, Ltd. Ink jet print head
US6270203B1 (en) * 1992-08-26 2001-08-07 Seiko Epson Corporation Multilayer ink jet recording head having a pressure generating unit and a flow path unit
US6502929B1 (en) 1993-12-24 2003-01-07 Seiko Epson Corporation Laminated ink jet recording head having a plurality of actuator units
US6601949B1 (en) 1992-08-26 2003-08-05 Seiko Epson Corporation Actuator unit for ink jet recording head
US6616270B1 (en) 1998-08-21 2003-09-09 Seiko Epson Corporation Ink jet recording head and ink jet recording apparatus comprising the same

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5530465A (en) * 1992-04-23 1996-06-25 Seiko Epson Corporation Liquid spray head and its production method
WO1993022140A1 (fr) * 1992-04-23 1993-11-11 Seiko Epson Corporation Tete a jet de liquide et procede de production associe
US6345424B1 (en) 1992-04-23 2002-02-12 Seiko Epson Corporation Production method for forming liquid spray head
US6290340B1 (en) 1992-05-19 2001-09-18 Seiko Epson Corporation Multi-layer ink jet print head and manufacturing method therefor
US5643379A (en) * 1992-05-27 1997-07-01 Ngk Insulators, Ltd. Method of producing a piezoelectric/electrostrictive actuator
US5933170A (en) * 1992-05-27 1999-08-03 Ngk Insulators, Ltd. Ink jet print head
US6601949B1 (en) 1992-08-26 2003-08-05 Seiko Epson Corporation Actuator unit for ink jet recording head
US6270203B1 (en) * 1992-08-26 2001-08-07 Seiko Epson Corporation Multilayer ink jet recording head having a pressure generating unit and a flow path unit
US6929354B2 (en) 1992-08-26 2005-08-16 Seiko Epson Corp Multi-layer ink jet recording head and manufacturing method therefor
US6502929B1 (en) 1993-12-24 2003-01-07 Seiko Epson Corporation Laminated ink jet recording head having a plurality of actuator units
US6893117B2 (en) 1993-12-24 2005-05-17 Seiko Epson Corporation Laminated ink jet recording head
US6902262B2 (en) 1993-12-24 2005-06-07 Seiko Epson Corporation Laminated ink jet recording head
US5880756A (en) * 1993-12-28 1999-03-09 Seiko Epson Corporation Ink jet recording head
US6616270B1 (en) 1998-08-21 2003-09-09 Seiko Epson Corporation Ink jet recording head and ink jet recording apparatus comprising the same
US6966635B2 (en) 1998-08-21 2005-11-22 Seiko Epson Corporation Ink jet recording head and ink jet recording apparatus comprising the same

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