JPS62179948A - インクジエツト記録装置における振動ユニツト - 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】 肢止分立 本発明は、インクジェット記録装置のインクジェットヘ
ッド部に使用する振動ユニットに関する。

従米肢酉 第１９図は、従来のオンデマンド型マルチノズルインク
ジェットヘッドの一例を示す断面構成図、第２０図は、
その斜視図で、図中、１はノズル、２は電気機械変換素
子、３は弾性板、４は連結部、５はインク流路基板、６
はインク滴、７はインク加圧液室、８はインク供給流路
、９はインク供給パイプ、１０は振動基板、１１はダイ
ヤフラム、１２は支持部、１３は振動ユニット、１４は
位置決めピンで、振動ユニット１３は電気機械変換素子
２と弾性板３とを接着して構成されている。流路基板５
は樹脂等で構成され、ノズル１．インク供給流路８．イ
ンク加圧液室７等が一体的に形成されている。振動基板
１０も樹脂等により構成され、ダイヤフラム１１．連結
部４．支持部１２゜位置決めビン１４が一体的に形成さ
れている。上記インクジェットヘッドは、周知のように
、振動ユニット１３によって、ダイヤフラム１１を変位
させてインク加圧液室７内のインクを加圧してノズルｌ
よりインク滴６を噴射させて図示しない記録紙に記録を
行うもので、前記振動ユニットは、第２０図に示すよう
に櫛歯状に構成され、マルチノズル構造となっている。

而して、上述のごときマルチノズルのインクジェットヘ
ッドにおいては、振動ユニットは、部品コスト的にみて
、単体となったものより一体型の方が有利であり、ユニ
ット接着時及びヘッドへの組立時の取り扱い性、位置精
度管理等に対しても一体型の方が勝っている。

しかし、一体型とした場合、パルス印加により駆動され
た振動ユニットの振動が他の振動ユニットへ機械的に伝
播するという振動ユニット間の相互干渉の度合が、単体
の振動ユニットを複数個配設した場合よりも大きくなる
という問題があるが、これは、櫛歯の元の部分で電気機
械変換素子及び弾性板がともに一体構造となっているた
めである。

第２０図は、櫛歯状の弾性板に短冊形の複数個の電気機
械変換素子を配設した構成とする一体型の櫛歯状振動ユ
ニットによって、機械的振動による相互干渉の低減を図
ったものであるが、これによって、相互干渉の低減効果
は認められるものの、まだ、十分とはいえなかった。特
に、弾性板を厚くすると振動の伝播が多くなり、これが
設計上の問題となっている。

且−−ｍ 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、一体型の櫛歯状振動ユニットにおいて、機械的な
振動伝播による相互干渉をな（すとともに、この一体型
の櫛歯状振動ユニットを簡単かつ歩留りよく加工できる
ようにすることを目的としてなされたものである。

盪−一部 本発明は、上記目的を達成するために、多数個のノズル
と、各ノズルに対応した多数個のインク加圧液室と、該
インク加圧液室の体積を変化させる振動ユニットとを有
し、前記インク加圧液室は少な（とも壁の一部が弾性体
で形成され、該弾性体が前記振動ユニットで変位されて
前記インク加圧液室の体積が変化され、それによって、
前記ノズルよりインク滴を噴射させるようにしたインク
ジェット記録装置において、前記振動ユニットが、櫛歯
状の弾性板と、該櫛歯状弾性板の各櫛歯部に配置された
短冊型の電気機械変換素子とを有し、該櫛歯状弾性板の
各櫛歯部間の少なくとも一部が電気機械変換素子を配置
した駆動部の断面積に対して小さい断面積となる挟小部
を有して該櫛歯状弾性板が一体となっていること、或い
は、前記振動ユニットが、弾性板と、該弾性板上に配置
された短冊型の電気機械変換素子とを有し、前記弾性板
が支持体に接合されており、かつ、該弾性板が前記電気
機械変換素子を配置した駆動部の断面積に対して駆動部
に対向する端面の面積が小なる面となっていること、或
いは、前記振動ユニットが、櫛歯状の弾性板と、該櫛歯
状弾性板の各櫛歯部に配置された短冊型の電気機械変換
素子とを有し、該櫛歯状弾性板の上に金属の振動抑止材
が配設されている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、本発明によるインクジェットヘッドの一実施
例を説明するための断面構成図、第２図は、斜視図（た
だし、第３図に示す弾性板を使用した場合の斜視図）で
、図中、第１９図及び第２０図と同一の作用をする部分
には第１９図及び第２０図と同一の参照番号を付しであ
る。而して、本発明においては、振動ユニット１３は櫛
歯状の弾性板１２”の上に櫛歯数個の電気機械変換素子
３を接着して配設した構成となっている。

第３図乃至第７図は、それぞれ第１図に示した弾性板３
の実施例を示す図で、各図とも（Ａ）図は平面図、（Ｂ
）図は（Ａ）図のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）図は（Ａ）図
のＣ−Ｃ線断面図である。

而して、本発明において、弾性板３は電気機械変換素子
２が配設される駆動部の弾性板３の各櫛歯３ａの断面積
に対し櫛歯元部３ｃで挟小部となっていて、断面積も小
となっており、これによって、パルス印加により駆動さ
れた振動ユニットの振動の伝播がこの挟小部３ｃで減少
し、振動ユニット間の相互干渉がなくなる。なお、第３
図乃至第６図に示した実施例は、櫛歯元部３ｃの断面積
（（Ｃ）図）を駆動部の櫛歯部３ａの断面積（（Ｂ）図
）に対して、小さくしたものであり、これらの弾性板３
は、金属でできており、エツチング、プレス加工等で容
易に加工できる。また、第７図は、櫛歯元部の挟小部３
Ｃの厚さを櫛歯部３ａの厚さより薄くすることにより、
櫛歯元部３Ｃの断面積（（Ｃ）図）を櫛歯部（（Ｂ）図
）の断面積より小さくしたものであるが、これはハーフ
エツチング等によって容易に加工可能である。

また、電気機械変換素子２の電極として、弾性板３との
接着面側については、弾性板３が挟小部を介して一体と
なっているので、共通電極として弾性板から電極をとる
ことができる。

第８図は、第１図に示した支持部１２を別体として櫛歯
状の支持体１２゛　とじた場合の平面である。

以上の説明から明らかなように、上記実施例によると、
動歯状の弾性体に短冊形の複数個の電気機械変換素子を
配設した構成とする一体型の櫛歯状振動ユニットとする
ことによって、機械的振動による相互干渉を低減するこ
とができる。また、上述のごとく構成することにより、
一体型の櫛歯状振動ユニットを容易に加工することがで
きる。

第９図は、本発明によるインクジェットへラドの他の実
施例を説明するための断面図、第１０図は、その斜視図
で、図中、第１図及び第２図に示した実施例と同様の作
用をする部分には第２図及び第２図の場合と同一の参照
番号が付しである。

第１１図は、第９図及び第１０図に示した弾性板３の加
工過程における平面図、第１２図は支持体１２゛の平面
図であって、共に金属であって、エツチング、プレス加
工等によって加工される。

弾性板３は、前記実施例と同様駆動部３ａ、位置決め穴
３ｂ、挟小部３ｃを有している。また、支持体１２°は
、弾性板３と同様な櫛歯となっており、各櫛歯の先端で
振動ユニットの振動を支持する様になっている。弾性板
３は支持体１２′の所定の位置に接着され、その後、該
弾性板は挟小部のＡ−Ａ線に沿ってレーザー、プレス等
の手段によって挟小部３ｃで容易に切断され、第１３図
に示すように加工され、これに電気機械変換素子を所定
の位置に接着配置し、ヘッド上に接合する。

これによって、駆動部の断面積に対して、該駆動部と対
向する断面積が小となる。上記一連の加工において、弾
性板は一体のものとして扱えるので、取り扱いは容易で
あって、位置精度管理も容易である。また、切断部も断
面が小さく、熱や歪の発生を低減できる。

第１４図（ＩＩ）〜（ＩＩＩ）は、それぞれ前述のごと
き弾性板３の加工例を示す図で、（Ａ）図は加工前の平
面図、（Ｂ）図は加工後の平面図、（Ｃ）図は加工部断
面形状で、（Ａ）図の点線位置で切断することによって
（Ｂ）図に示すような構造にし、（Ｃ）図に示すような
端面形状にすることができる。

以上の説明から明らかなように、上記実施例によると、
複数個の弾性体に短冊形の複数個の電気機械変換素子を
配設した構成とする支持体を介して一体型とする櫛歯状
振動ユニットとすることによって、換言すれば、弾性板
はできあがりにおいて完全分離しているので、振動ユニ
ットの１ＪｉＴｈが弾性板を介して伝播することがなく
なり、機械的振動による相互干渉を低減することができ
る。また、上述のごとき構成にすることによって一体型
の櫛歯状振動ユニットを容易に加工することができる。

第１５図は、本発明の他の実施例を説明するだめの断面
図、第１６図は斜視図で、本実施例においては、振動板
３は振動抑止板１５によって支持部１２に取り付けられ
ている。

第１７図において（Ａ）図は、第１５図に示した弾性板
３の平面図、（Ｂ）図及び（Ｂｏ）図は、それぞれ振動
抑止材１５の斜視図で、第１６図には、（Ｂｏ）図に示
した振動抑止材１５を使用した例が示しである。

而して、この実施例においては、櫛歯状弾性板３には各
櫛歯の根本部に取付穴３ａが設けられており、一方、振
動抑止材１５には取付穴に対応する位置に接合ビン１５
ａが設けられている。この接合ピン１５ａを取付穴３ａ
に圧入することで、振動抑止材１５は櫛歯状弾性板１３
上に配設される。振動抑止材１５は鉛などのように高密
度の金属を材質にしている。前述したように、駆動され
た振動ユニットの振動が他の振動ユニットへ機械的に伝
播されることは櫛歯の元の共通部分に起因する。従って
、この部位に振動ユニットに対して相対的に大なる質量
をもった部材を強固に接合することによって、振動は急
速に減衰されることとなり、振動ユニット間で振動が機
械的に伝播することがなくなる。ここで、櫛歯状弾性板
と振動抑止材との総合状態は非常に重要であって、両者
間が一体となっているように振動が直接伝達されること
が望ましい。

第１８図は、櫛歯状弾性板３と振動抑止材１５の他の例
を示す図である。なお、上記実施例においては、あらか
じめ形成された振動抑止材１５を櫛歯状弾性板３に圧入
することによって配設したが、例えば、ハンダを櫛歯状
弾性板の取付穴部ヘポソティングすることによって、振
動抑止をすることも可能である。　　。

以上の説明から明らかなように、上記実施例によると、
櫛歯状の弾性体に短冊形の複数個の電気機械変換素子を
配設した構成とする一体型の櫛歯状振動ユニットにおい
て、振動抑止材を櫛歯状振動板に配設することによって
、機械的振動による相互干渉を低減することができる。

また、上述のごとき構成にすることによって一体型の櫛
歯状振動ユニットを容易に加工することができる。

班−一来 以上の説明から明らかなように、本発明によると、 （イ）一体型の櫛歯状振動ユニットを容易に加工するこ
とができる。

（ロ）櫛歯状の弾性体に短冊形の複数個の電気機械変換
素子を配設した構成とする一体型の櫛歯状振動ユニット
にすることにより、機械的振動による相互干渉を低減す
ることができる。

（ハ）複数個の弾性体に短冊形の複数個の電気機械変換
素子を配設した構成とする支持体を介して一体型の櫛歯
状振動ユニットとすることによって、機械的振動による
相互干渉を低減することができる。

（ニ）櫛歯状の弾性体に短冊形の複数個の電気機械変換
素子を配設した構成とする一体型の櫛歯状振動ユニット
において、振動抑止材を櫛歯状振動板に配設することに
よって、機械的振動による相互干渉を低減することがで
きる。

等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるインクジェットヘッドの一実施
例を説明するための断面図、第２図は、斜視図、第３図
乃至第７図は、それぞれ第１図に示した弾性板３の変形
例を示す図、第８図は、支持板１２゛の平面図、第９図
は、本発明によるインクジェットヘッドの他の実施例を
説明すための断面図、第１Ｏ図は、斜視図、第１１図は
、第９図に示した弾性板３の加工途中における平面図、
第１２図は、支持板１２゛の平面図、第１３図は、弾性
板３の平面図、第１４図（１）　−（ＩＩＩ）は、それ
ぞれ弾性板３の加工例を示す図、第１５図は、本発明に
よるインクジェットヘッドの他の実施例を説明するため
の断面図、第１６図は、斜視図、第１７図及び１８図は
、それぞれ第１５図に示した弾性板１３及び振動抑止部
材１５の例を示す図で、第１９図は、従来のインクジェ
ットヘッドの一例を示す断面図、第２０図は、その斜視
図である。 １・・・ノズル、２・・・電気機械変換素子、３・・・
弾性板。 １０・・・振動基板、１２・・・支持部、１２゛・・・
支持板。 １３・・・振動ユニット、１４・・・位置決めピン、１
５・・・振動抑止材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、多数個のノズルと、各ノズルに対応した多数個
   のインク加圧液室と、該インク加圧液室の体積を変化さ
   せる振動ユニットとを有し、前記インク加圧液室は少な
   くとも壁の一部が弾性体で形成され、該弾性体が前記振
   動ユニットで変位されて前記インク加圧液室の体積が変
   化され、それによって、前記ノズルよりインク滴を噴射
   させるようにしたインクジェット記録装置において、前
   記振動ユニットは、櫛歯状の弾性板と、該櫛歯状弾性板
   の各櫛歯部に配置された短冊型の電気機械変換素子とを
   有し、該櫛歯状弾性板の各櫛歯部間の少なくとも一部が
   電気機械変換素子を配置した駆動部の断面積に対して小
   さい断面積となる挟小部を有して該櫛歯状弾性板が一体
   となっていることを特徴とするインクジェット記録装置
   における振動ユニット。
2. （２）、多数個のノズルと、各ノズルに対応した多数個
   のインク加圧液室と、該インク加圧液室の体積を変化さ
   せる振動ユニットとを有し、前記インク加圧液室は少な
   くとも壁の一部が弾性体で形成され、該弾性体が前記振
   動ユニットで変位されて前記インク加圧液室の体積が変
   化され、それによって、前記ノズルよりインク滴を噴射
   させるようにしたインクジェット記録装置において、前
   記振動ユニットは、弾性板と、該弾性板上に配置された
   短冊型の電気機械変換素子とを有し、前記弾性板は支持
   体に接合されており、かつ、該弾性板は電気機械変換素
   子を配置した駆動部の断面積に対して駆動部に対向する
   端面の面積が小なる面となっていることを特徴とするイ
   ンクジェット記録装置における振動ユニット。
3. （３）、多数個のノズルと、各ノズルに対応した多数個
   のインク加圧液室と、該インク加圧液室の体積を変化さ
   せる振動ユニットとを有し、前記インク加圧液室は少な
   くとも壁の一部が弾性体で形成され、該弾性体が前記振
   動ユニットで変位されて前記インク加圧液室の体積が変
   化され、それによって、前記ノズルよりインク滴を噴射
   させるようにしたインクジェット記録装置において、前
   記振動ユニットは、櫛歯状の弾性板と、該櫛歯状弾性板
   の各櫛歯部に配置された短冊型の電気機械変換素子とを
   有し、該櫛歯状弾性板の上に金属の振動抑止材が配設さ
   れていることを特徴とするインクジェット記録装置にお
   ける振動ユニット。
4. （４）、前記櫛歯状弾性板の各櫛歯に対応するように前
   記振動抑止材の櫛歯を配設したことを特徴とする特許請
   求の範囲第（３）項に記載のインクジェット記録装置に
   おける振動ユニット。