JPH01128839A - インクジェット記録ヘッド - 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】 １４立夏 本発明は、インクジェット記録ヘッドに関する。

灸来挟嵐 第５図は、従来のインクジェット記録ヘリドの一例を説
明するための構成図で、（ａ）図は要部断面図、（ｂ）
図は複数個のノズルを一列に配置した場合の一例を説明
するための平面図で、図中、１は加圧室、２は電歪振動
子２ａと弾性板２ｂとから成る電気機械変換素子、３は
ノズル、４は記録液流路、５は記録液で、周知のように
、加圧室１の壁の一部に設けた電気機械変換素子２を印
字信号に応じて変位させて該加圧室１の体積変化を圧力
変化として該加圧室１の記録液５に伝達してノズル３よ
り液滴を噴射させるものである。

しかしながら、上述のインクジェット記録ヘッドにおい
ては、電気機械変換素子２がその周囲で固定されている
ため、この電気機械変換素子２によって発生し得る変位
は剛性の面から極めて小さく、所望の圧力変化を得るた
めには、より大面積の電気機械変換素子２を有する壁を
必要とすることから加圧室１が大型化し、ノズルの高密
度化ができなかった。

上記のような欠点を解消するために、（ｂ）に示すよう
に、加圧室とノズルの間に記録液流路４を設け、この記
録液流路４を這い回してノズル３の高密度化を図ってい
るが、この方法はノズルの高密度化を図ることができる
ものの記録液流路を這い回すためヘッドの大型化は避け
られない。

第６図は、他の従来例を示すための要部断面図で、図中
、６は衝撃棒片、７は電気機械変換素子２の固定部、８
はノズル入口開口部で、周知のように、電気機械変換素
子２は記録液５中においてその一端が固定部７で固定支
持され、他端に設けられた衝撃棒片６がノズル入口開口
部８の前方に配置され、この衝撃棒片６の変位による圧
力変化が加圧室１の記録液５に伝達されて、ノズル３よ
り液滴を噴射させるものである。

上述の例においては、電気機械変換素子２が片持ち支持
されているので、第５図に示した例に比してより大きい
変位を得ることができるが、この変位によって所望の圧
力変化を得るためには、電気機械変換素子２の先端に設
けられた衝撃棒片６のノズル方向に対して垂直な断面積
を大きくする必要があり、第５図に示した従来技術と同
様、ノズルの高密度化が困難であった。

目　　　　　的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、従来技術のように、加圧室と記録液流路を独立し
て設けることなく、電気機械変換素子の一つの面を記録
液流路に対向させて加圧室を構成するようにすることに
よって小型化を実現し、更には、ノズルの高密度化を図
ることを目的としてなされたものである。

構　　　成 本発明は、上記の目的を達成させるため、電気機械変換
素子を有し、該電気機械変換素子に印加される印字信号
に対応して生じる該電気機械変換素子の変位を圧力変化
として記録液に伝達してノズルより記録液を噴射させる
ようにしたインクジェット記録ヘッドにおいて、前記電
気機械変換素子の一つの面に対向して配設され前記ノズ
ルに連通している溝状の記録液流路を有し、前記電気機
械変換素子を前記ノズルに対して反対側の一端で固定す
るとともに前記記録液流路に対して垂直の方向に駆動す
るようにしたことを特徴としたものである。以下、本発
明の実施例に基づいて説明する。

第１図は１本発明によるインクジェット記録ヘッドの一
実施例を説明するための要部断面図、第２図は、本発明
によるインクジェット記録ヘッドの電気機械変換素子を
複数個クシ歯状に配列した場合の例を示すための概観図
で、第１図は、第２図の１−１線断面図である。図中、
２は電気機械変換素子で、該電気機械変換素子２は、前
述のように、電歪振動子２ａと弾性板２ｂとを結合させ
て成り１弾性板２ｂ側がノズル３に連通した記録液流路
４に対向して配置され、その一端がノズル３に対して反
対側の電気機械変換素子固定部７で片持ち梁になるよう
に固定支持されて、記録液流路４に対して垂直方向すな
わち矢印入方向に変位させるようになっている。

第３図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の動作原理を説明する
ための要部構成図で、（ａ）図は電気機械変換素子２に
印字信号が印加されていない峙つより電気機械変換素子
２が変位されていない時の状態、（ｂ）図は印字信号が
印加された時つまり電気機械変換素子２が記録液流路４
から離れる方向に変位した時の状態、（Ｃ）図は（ｂ）
図に示す状態から印字信号が解除されて電気機械変換素
子２が（ｂ）図に示す状態から記録液流路４に接近した
場合の状態を示し、この（ｂ）図から（ｃ）図の状態に
変位する時に記録液流路４内の記録液５を加圧し、原理
的には（ｄ）図にΔ■にて示す体積の記録液をノズル３
より噴射させる。

このように、電気機械変換素子の固定部７をノズル３に
対して反対側に設けて記録液流路４に対して垂直に変位
させた場合、電気機械変換素子２が記録液５をノズル３
の方向に押し出すように変位するので、ノズル３より液
滴を噴射させるためにはより効果的であり、更には、電
気機械変換素子２が片持梁りで構成されているので、先
端（自由端側）の変位が大きく、従って大きな体積変化
を得ることが可能である。

第４図（ａ）乃至第４図（ｅ）は、電気機械変換素子２
に印字信号が印加されていない時の電気機械変換素子２
と記録液流路４の位置関係を示すための図で、各図とも
第１図のＴＶ−ＩＶ線方向から見た図に相当する断面図
で、図中、１０は薄膜フィルム、１１は記録液流路上面
であり、（ａ）図〜（Ｃ）図は、電気機械変換素子２が
記録液５中に配設されている場合の例を示し、（ａ）図
は、記録液流路４の幅に対して若干幅の広い電気機械変
換素子２が記録液流路上面１１に接触しないように少し
ギャップをもって配設されている例、（ｂ）図は、記録
液流路４より幅の狭い電気機械変換素子２が記録液流路
４の溝の中に若干挿入されて配設されている例、（Ｃ）
図は、記録液流路４より若干広い電気機械変換素子２が
記録液流路上面１１に接触して配設されている例である
。又、（ｄ）図および（ｅ）図は、記録液流路４と電気
機械変換素子２との間に薄膜フィルム１０を設け、電気
機械変換素子２が直接、記録液流路４の記録液５に接触
しないようにした場合の例を示し、（ｄ）図は、電気機
械変換素子２が記録液流路４の溝の中に若干挿入されて
配設されている例、（ｅ）図は、記録液流路４の幅より
若干広い電気機械変換素子２が薄膜フィルム１０を介し
て記録液流路上面１１に接触するように配設されている
例であるが、本発明がこれらの例に限定されるものでな
いことは容易に理解できよう。

上述の実施例に示すように、本発明によると、電気機械
変換素子２の幅を記録液流路４の幅と同程度とすればよ
いので小型化が実現でき、ノズルの高密度化を図ること
が可能となる。又、電気機械変換素子２の変位によって
得られる体積変化を変更する必要がある場合は、電気機
械変換素子２の長手方向の長さを変えればよいので簡単
に変更することができる。更には、第２図に示したよう
に電気機械変換素子２を複数個クシ歯状に配列すること
によって、ノズルの高密度化、組立時の作業効率の向上
を図ることができる。

効　　　果 上述の説明から明らかなように１本発明においては、特
別な加圧室を設けることなく、電気機械変換素子の一つ
の面を記録液流路に対向させて、かつ、片持ち支持した
簡単な構成とすることで、小型化が実現でき、更には、
ノズルの高密度化を図ることができる。又、電気機械変
換素子の変位がノズルの方向に記録液を押し出すように
作用するのでノズルからの記録液の吐出効率の向上を図
ることができる。又、電気機械変換素子を記録液中に配
設させた構成とすることによってヘッドの簡素化、生産
コストの軽減ができる。

更に、薄膜フィルムを用いて、電気機械変換素子が記録
液流路の記録液に直接接触しないようにすることによっ
て、電気機械変換素子部での記録液によるリークを防止
でき、又、記録液も非導電性のみに限定されることなく
自由に選択できる等の利点を有する。

更には、電気機械変換素子を複数個クシ歯状に配列する
ことによって、ノズルの高密度化並びに組立時の作業効
率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１２２本発明よるインクジェット記録ヘッドを
説明するための要部断面図で第２図の！−！線断面図、
第２図は、本発明によるインクジェット記録ヘッドの一
例を示すための平面図、第３図（ａ）乃至第３図（ｄ）
は、本発明が適用されるインクジェット記録ヘッドの動
作説明をするための図、第４図（ａ）乃至第４図（ｅ）
は、それぞれ第１図のｖ−ｖ線方向から見た図に相当す
る断面図、第５図および第６図は、従来のインクジェッ
ト記録ヘッドを説明するための構成図である。 １・・・加圧室、２ａ・・・電歪振動子、２ｂ・・・弾
性板。 ２・・・電気機械変換素子、３・・・ノズル、４・・・
記録液流路、５・・・記録液、６・・・衝撃棒片、７・
・・電気機械変換素子固定部、８・・・ノズル入口開口
部、１０・・・薄膜フィルｌｘ、１１・・・記録液流路
上面。 第　１　　図　　　　　　　　　　　第　２　　面宵　
３　図 ｄ１

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、電気機械変換素子を有し、該電気機械変換素子
   に印加される印字信号に対応して生じる該電気機械変換
   素子の変位を圧力変化として記録液に伝達してノズルよ
   り記録液を噴射させるようにしたインクジェット記録ヘ
   ッドにおいて、前記電気機械変換素子の一つの面に対向
   して配設され前記ノズルに連通している溝状の記録液流
   路を有し、前記電気機械変換素子を前記ノズルに対して
   反対側の一端で固定するとともに前記記録液流路に対し
   て垂直の方向に駆動するようにしたことを特徴とするイ
   ンクジェット記録ヘッド。
2. （２）、前記電気機械変換素子が記録液中に配置されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
   のインクジェット記録ヘッド。
3. （３）、前記電気機械変換素子と前記記録液流路との間
   に薄膜フィルムが介在し、前記電気機械変換素子の変位
   が、該薄膜フィルムを介して記録液に伝達されるように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
   のインクジェット記録ヘッド。
4. （４）、前記電気機械変換素子が複数個クシ歯状に配列
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   又は第（２）項又は第（３）項に記載のインクジェット
   記録ヘッド。