JP2001113697A - Ink-jet recording head - Google Patents
Ink-jet recording headInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子の伸縮
によりノズル開口からインク滴を吐出させて画像や文字
を記録媒体に記録するインクジェット式記録ヘッドの構
造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an ink jet recording head for recording an image or a character on a recording medium by ejecting ink droplets from nozzle openings by expansion and contraction of a piezoelectric vibrator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】縦振動の圧電素子を用いたインクジェッ
ト式記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）は、一般
に図５及び図６に示すように、複数の圧力発生室３１０
が形成された流路基板３０７を、やはり複数のノズル３
０９が形成されたノズルプレート３０８と振動板３０６
にて両側からサンドイッチ構造で接合して形成された流
路ユニット３１７と、振動子ユニット３１８とをヘッド
ケース３０２に固定して構成されている。2. Description of the Related Art In general, an ink jet recording head (hereinafter, referred to as a "recording head") using a piezoelectric element having a longitudinal vibration has a plurality of pressure generating chambers 310 as shown in FIGS.
The flow path substrate 307 in which is formed a plurality of nozzles 3
Nozzle plate 308 with diaphragm 09 and diaphragm 306
, A passage unit 317 and a vibrator unit 318, which are formed by being joined in a sandwich structure from both sides, are fixed to the head case 302.
【０００３】振動子ユニット３１８は、複数の圧電素子
３０５を、その固定端を取付け板３０４に固着して構成
されている。圧電素子３０５には駆動信号を送るための
フレキシブルケーブル３０３が接続され、これには駆動
信号処理用のＩC３１４が実装されている。そして振動
子ユニット３１８の圧電素子３０５の自由端が上記流路
ユニット３１７の圧力発生室３１０に垂直に当接するよ
うに取付け板３０４がヘッドケース３０２に接合されて
いる。また、フレキシブルケーブル３０３は一端を回路
基板３１５に接合されている。[0003] The vibrator unit 318 is configured by fixing a plurality of piezoelectric elements 305 at fixed ends to a mounting plate 304. A flexible cable 303 for transmitting a drive signal is connected to the piezoelectric element 305, and an IC 314 for processing a drive signal is mounted on the flexible cable 303. The mounting plate 304 is joined to the head case 302 such that the free end of the piezoelectric element 305 of the vibrator unit 318 abuts on the pressure generating chamber 310 of the flow path unit 317 vertically. The flexible cable 303 has one end joined to the circuit board 315.
【０００４】上記ヘッドケース３０２は合成樹脂製で、
インクを導く為の流路３１３が形成され、流路３１３を
通ったインクは流路ユニット３１７に形成されているリ
ザーバ３１１に入り、次に各圧力発生室３１０に充填さ
れる。各圧力発生室３１０にはそれぞれノズル３０９が
連通しており、ノズル３０９にはインクのメニスカスが
形成されている。この状態で圧電素子３０５に駆動信号
を印加すると、圧電素子３０５が伸縮し、それに応じて
圧力発生室３１０内の圧力が変化し、ノズル３０９から
インク滴が吐出する。[0004] The head case 302 is made of synthetic resin.
A flow path 313 for guiding ink is formed, and the ink that has passed through the flow path 313 enters a reservoir 311 formed in the flow path unit 317, and is then filled in each pressure generating chamber 310. A nozzle 309 communicates with each of the pressure generating chambers 310, and a meniscus of ink is formed in the nozzle 309. When a drive signal is applied to the piezoelectric element 305 in this state, the piezoelectric element 305 expands and contracts, the pressure in the pressure generating chamber 310 changes accordingly, and ink droplets are ejected from the nozzle 309.
【０００５】上記記録ヘッドでは、圧電素子３０５が伸
縮する際、その変形力が振動板３０６を伝ってヘッドケ
ース３０２や流路ユニット３１７にも伝わる。しかもヘ
ッドケース３０２が合成樹脂で形成され、ＩＣ３１４が
ヘッドケース３０２に当たらないようにＩＣ収容用凹部
３１２を形成するため、肉厚が薄くなって強度低下を来
たし、図７および図８に示すように圧電素子３０５の伸
縮に伴ってヘッドケース３０２や流路ユニット３１７の
変形がおきる。この強度低下を補う目的で、補強板３０
１がヘッドケース３０２に固定されている。In the recording head, when the piezoelectric element 305 expands and contracts, its deformation force is transmitted to the head case 302 and the flow path unit 317 via the vibration plate 306. In addition, since the head case 302 is formed of a synthetic resin and the recess 314 for accommodating the IC is formed so that the IC 314 does not contact the head case 302, the thickness is reduced and the strength is reduced. As shown in FIGS. The head case 302 and the flow path unit 317 are deformed as the piezoelectric element 305 expands and contracts. In order to compensate for this reduction in strength, the reinforcing plate 30
1 is fixed to the head case 302.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年のノズル
列の長大化によりケースヘッドの長さも増すため、その
中央部の変形量はより大きくなってしまう。これを改善
するため補強板３０１の厚みを増すなどしてヘッドケー
ス３０２の強度を上げてきた。そしてヘッドケース３０
２の強度が上がることによりヘッドケース３０２の共振
周波数も上昇し、圧電素子３０５の駆動周波数に近づい
てしまい、インクの吐出特性に悪影響を及ぼし、補強板
による効果が相殺されてしまう。However, since the length of the case head is also increased due to the recent increase in the length of the nozzle row, the amount of deformation at the center thereof is further increased. To improve this, the strength of the head case 302 has been increased by increasing the thickness of the reinforcing plate 301 or the like. And head case 30
By increasing the strength of No. 2, the resonance frequency of the head case 302 also increases, approaching the drive frequency of the piezoelectric element 305, adversely affecting the ink ejection characteristics, and canceling out the effect of the reinforcing plate.
【０００７】さらに、補強板の厚みを増した分だけ補強
板の壁部に接する樹脂の肉厚は薄くなるため、これによ
り樹脂が補強板の周りに完全にまわらなかったり、浮い
てしまう恐れがあり、これを防止するために樹脂部分を
厚肉にすると記録ヘッドが大型化してしまう問題があ
る。Further, the thickness of the resin in contact with the wall of the reinforcing plate is reduced by an amount corresponding to the increase in the thickness of the reinforcing plate, so that there is a possibility that the resin may not completely spread around the reinforcing plate or may float. In order to prevent this, if the thickness of the resin portion is increased, there is a problem that the recording head becomes large.
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的はヘッドケースの共振周波数の上昇
や、重量の大幅な増大や、形状の大型化を招くことな
く、高い印字品質で印刷することができるインクジェッ
ト式記録ヘッドを提供することである。The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to achieve high print quality without increasing the resonance frequency of the head case, drastically increasing the weight, and increasing the size of the shape. An object of the present invention is to provide an ink jet recording head capable of printing by using the above method.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のインクジェット式記録ヘッドは、複数の
ノズルが形成されたノズルプレートと、上記ノズルに連
通する圧力発生室が形成された流路基板と、上記圧力室
の開口を塞ぐ振動板と、上記振動板に自由端が固着され
て長手方向に伸縮することにより上記圧力室の圧力を変
化させる圧電素子と、上記圧電素子の固定端は取付け板
に接合され、ヘッドケースに固定され、また上記圧電素
子には駆動信号を送るためのフレキシブルケーブルと、
上記ヘッドケースにはフレキシブルケーブルに取り付け
られているＩＣの収容用凹部が形成され、さらに上記ヘ
ッドケースには上記圧電素子の固着壁と対向する壁部
に、剛性向上のために固定された補強板が、流路ユニッ
ト側において厚肉であるインクジェット式記録ヘッドで
あって、ノズル列方向に延びるヘッドケースの壁部が圧
電素子の伸縮に対して変形量が小さく、ヘッドケースの
共振周期と、圧電素子を駆動する駆動周期とが異なる周
期であることを要旨とする。In order to achieve the above object, an ink jet recording head according to the present invention includes a nozzle plate having a plurality of nozzles formed therein and a pressure generating chamber communicating with the nozzles. A flow path substrate, a vibrating plate closing an opening of the pressure chamber, a piezoelectric element having a free end fixed to the vibrating plate and extending and contracting in a longitudinal direction to change the pressure in the pressure chamber, and fixing the piezoelectric element The end is joined to a mounting plate, fixed to a head case, and a flexible cable for sending a drive signal to the piezoelectric element,
A recess for accommodating an IC attached to a flexible cable is formed in the head case, and a reinforcing plate fixed to a wall portion of the head case opposed to a fixing wall of the piezoelectric element for improving rigidity. Is a thick ink jet recording head on the side of the flow channel unit, wherein the wall of the head case extending in the nozzle row direction has a small deformation amount with respect to expansion and contraction of the piezoelectric element, and the resonance period of the head case and the piezoelectric The gist is that the driving cycle for driving the element is different from the driving cycle.
【００１０】このため、たとえ圧電振動子の伸縮に伴っ
て上記壁部が振動したとしても、その変形量は少なく、
またその振動周期が異なるため、圧力発生室の圧力状態
が安定し、ノズル列間クロストークやノズル列内クロス
トーク等の不安定な吐出状態が生じにくく、吐出特性が
安定化する。Therefore, even if the wall vibrates due to expansion and contraction of the piezoelectric vibrator, the amount of deformation is small,
Further, since the oscillation periods are different, the pressure state of the pressure generating chamber is stabilized, and an unstable discharge state such as crosstalk between nozzle rows or crosstalk within the nozzle row hardly occurs, and the discharge characteristics are stabilized.
【００１１】請求項２に記載のインクジェット式記録ヘ
ッドは、上記壁部に固定された補強板の形状が、流路ユ
ニット側でしかも圧電素子に相対する側面を厚肉にする
ことで、ヘッドケースの流路ユニット取付け面だけの剛
性が部分的に上がるので、ヘッドケース全体の共振周波
数を、増した重量分に比較して低く抑えることができ、
吐出特性が安定化する。In the ink jet type recording head according to the present invention, the shape of the reinforcing plate fixed to the wall portion is such that the side face on the side of the flow path unit and the piezoelectric element is thickened, so that the head case is formed. The rigidity of only the mounting surface of the flow path unit is partially increased, so the resonance frequency of the entire head case can be suppressed lower than that of the increased weight.
The ejection characteristics are stabilized.
【００１２】請求項５に記載のインクジェット式記録ヘ
ッドは、上記補強板の材質にステンレススチールを使用
することで、補強板の露出部があっても錆びにくくなる
とともに、安価にすることができる。In the ink jet recording head according to the fifth aspect, by using stainless steel as the material of the reinforcing plate, even if there is an exposed portion of the reinforcing plate, it is less likely to rust and can be made inexpensive.
【００１３】請求項６に記載のインクジェット式記録ヘ
ッドは、上記補強板の材質に高比重部材を使用すること
で、上記壁部の質量が上がり、共振周期を圧電素子の駆
動周期と変化させるとともに、剛性が上がり、吐出特性
が安定化する。なお、上記高比重部材とは、おおむね比
重が１０ｇ／ｃｍ3以上の材料からなる部材をいう。In the ink jet recording head according to a sixth aspect of the present invention, by using a high specific gravity member for the material of the reinforcing plate, the mass of the wall is increased, and the resonance period is changed from the driving period of the piezoelectric element. This increases the rigidity and stabilizes the ejection characteristics. The high specific gravity member is a member made of a material having a specific gravity of about 10 g / cm 3 or more.
【００１４】請求項７に記載のインクジェット式記録ヘ
ッドは、上記補強板の材質にセラミックを使用する場合
には、上記壁部の剛性が金属に比べて大幅高いので薄く
でき、壁部の樹脂の肉厚を成形上余裕のある値にするこ
とができるので歩留まりが上がり、延いてはコストダウ
ンできる。In the ink jet recording head according to the present invention, when ceramic is used as the material of the reinforcing plate, the rigidity of the wall is significantly higher than that of metal, so that it can be made thinner and the resin of the wall can be made thinner. Since the thickness can be set to a value that allows a margin in molding, the yield can be increased and the cost can be reduced.
【００１５】請求項８に記載のインクジェット式記録ヘ
ッドは、上記補強板をヘッドケースに固定する方法とし
て、ヘッドケースの成形時に補強板をインサート成形す
ることで、強固に固定することができる。The ink jet recording head according to the present invention can be firmly fixed by fixing the reinforcing plate to the head case by insert-molding the reinforcing plate when the head case is formed.
【００１６】請求項９に記載のインクジェット式記録ヘ
ッドは、上記補強板をヘッドケースに固定する方法とし
て、ヘッドケースの成形後に補強板を接着剤で固定する
ことで、成形後にヘッドケースと補強板の材質の違いに
よる歪みや応力が発生しなくなる。According to a ninth aspect of the present invention, in the ink jet recording head, the reinforcing plate is fixed to the head case by fixing the reinforcing plate with an adhesive after forming the head case. No distortion or stress is generated due to the difference in the material.
【００１７】請求項１０に記載のインクジェット式記録
ヘッドは、上記補強板にＩＣ収容用凹部を設け、ＩＣが
接触しない領域から厚肉形状にすることで、従来樹脂で
あった肉厚分をすべて補強板にできるので、非常に強度
が強くできる。In the ink jet recording head according to the present invention, the reinforcing plate is provided with an IC accommodating concave portion, and a thick portion is formed from a region where the IC does not come into contact, so that the thickness of the conventional resin is reduced. Since it can be made into a reinforcing plate, it can be very strong.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を示した詳
細図に基づいて説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【００１９】図１および図２は、本発明のインクジェッ
ト式記録ヘッドの一実施の形態を示す図であり、圧電素
子５が収容されるヘッドケース２と、ヘッドケース２に
接合される流路ユニット１７とを備えている。FIGS. 1 and 2 are views showing an embodiment of an ink jet recording head according to the present invention, in which a head case 2 accommodating a piezoelectric element 5 and a flow path unit joined to the head case 2 are shown. 17 are provided.
【００２０】上記流路ユニット１７は、複数の圧力発生
室１０が形成された流路基板７を、やはり複数のノズル
９が形成されたノズルプレート８と振動板６にて両側か
らサンドイッチ構造で接合して形成され、流路ユニット
１７の振動板６側とヘッドケース２が接合されている。
そして上記流路ユニット１７の振動板６側とヘッドケー
ス２が接合されている。The flow path unit 17 joins the flow path substrate 7 in which the plurality of pressure generating chambers 10 are formed by a sandwich structure from both sides with the nozzle plate 8 in which the plurality of nozzles 9 are formed and the vibration plate 6. The head case 2 is joined to the diaphragm 6 side of the flow path unit 17.
The diaphragm 6 side of the flow path unit 17 and the head case 2 are joined.
【００２１】一方、圧電素子５は固定端を取付け板４に
接合され、また駆動信号を送るためのフレキシブルケー
ブル３は駆動信号処理用のＩC１４を搭載して圧電素子
５に接続され、これらの部材により振動子ユニット１８
を形成している。そして圧電素子５の自由端は上記流路
ユニット１７の圧力発生室１０に垂直に接合しており、
さらに取付け板４はヘッドケース２に固定されている。
また、圧電素子５に駆動信号を送るためのフレキシブル
ケーブル３は、一端を回路基板１５に接合されている。On the other hand, the piezoelectric element 5 has a fixed end joined to the mounting plate 4, and the flexible cable 3 for sending a drive signal is mounted on an IC 14 for processing a drive signal and connected to the piezoelectric element 5, and these members are connected. Vibrator unit 18
Is formed. The free end of the piezoelectric element 5 is vertically joined to the pressure generating chamber 10 of the flow path unit 17,
Further, the mounting plate 4 is fixed to the head case 2.
One end of the flexible cable 3 for sending a drive signal to the piezoelectric element 5 is joined to the circuit board 15.
【００２２】上記ヘッドケース２は合成樹脂製で、イン
クを導く為の流路１３が形成され、流路１３を通ったイ
ンクは流路ユニット１７に形成されているリザーバ１１
に入り、次に各圧力発生室１０に充填される。各圧力発
生室１０にはそれぞれノズル９が連通しており、ノズル
９にはインクのメニスカスが形成されている。この状態
で圧電素子５に駆動信号を送ると、圧電素子５が伸縮
し、それに応じて圧力発生室１０内の圧力を変化させ、
ノズル９からインク滴として吐出させる。The head case 2 is made of a synthetic resin and has a flow path 13 for guiding ink. The ink passing through the flow path 13 is supplied to a reservoir 11 formed in a flow path unit 17.
Then, each pressure generating chamber 10 is filled. A nozzle 9 communicates with each of the pressure generating chambers 10, and a meniscus of ink is formed in the nozzle 9. When a drive signal is sent to the piezoelectric element 5 in this state, the piezoelectric element 5 expands and contracts, and changes the pressure in the pressure generating chamber 10 accordingly.
The ink is ejected from the nozzle 9 as an ink droplet.
【００２３】上記ヘッドケース２の、ＩＣ収容用凹部１
２が形成されている壁部には、板状の補強板１が埋め込
まれてている。補強板１は、流路ユニット１７がある側
（図中下方）で、振動子ユニット１８に相対する領域
に、他の領域よりも少なくとも一方の面、この実施例で
は両側面に厚肉部１ａが形成されている。すなわち、ヘ
ッドケース２の壁部のＩＣ収容用凹部１２が途切れた辺
りから厚肉に形成されている領域で、補強板１の肉厚が
厚くなっている。The recess 1 for accommodating the IC of the head case 2
A plate-like reinforcing plate 1 is embedded in the wall portion where the second member 2 is formed. On the side where the flow channel unit 17 is located (downward in the figure), the reinforcing plate 1 is provided with a thick portion 1a on at least one surface, that is, on both side surfaces in this embodiment, in a region facing the vibrator unit 18. Are formed. That is, the thickness of the reinforcing plate 1 is increased in a region where the IC accommodating recess 12 of the wall of the head case 2 is formed thickly from around the break.
【００２４】上記記録ヘッドでは、補強板１の肉厚を、
ヘッドケース２の最も変形しやすい流路ユニット１７の
近傍だけを選択的に厚肉としているため、重量の増加を
可及的に抑えて、圧電振動子の伸縮による流路ユニット
及びヘッドケースの変形を防止することができる。In the recording head, the thickness of the reinforcing plate 1 is
Since only the vicinity of the flow path unit 17 which is most easily deformed in the head case 2 is selectively thickened, increase in weight is suppressed as much as possible, and deformation of the flow path unit and the head case due to expansion and contraction of the piezoelectric vibrator. Can be prevented.
【００２５】補強板の形状をそのようにすることによ
り、ヘッドの吐出特性に悪影響を与えずにヘッドケース
の剛性を高めることができる。By making the shape of the reinforcing plate such, the rigidity of the head case can be increased without adversely affecting the ejection characteristics of the head.
【００２６】また次に図３および図４に示す例は、本発
明の別の実施例を示すものであり、ノズル列が多数の場
合である。FIGS. 3 and 4 show another embodiment of the present invention, in which the number of nozzle rows is large.
【００２７】上記ヘッドケース２では、先に示した実施
例同様に圧電素子に駆動信号を送るフレキシブルケーブ
ル３に搭載されるＩＣ１４の逃げ溝が、対向する壁部に
ＩＣ収容用凹部１２として形成されている。そして壁部
には補強板１及び１'が固定されている。In the head case 2, as in the previous embodiment, a relief groove for the IC 14 mounted on the flexible cable 3 for sending a drive signal to the piezoelectric element is formed as an IC accommodating recess 12 on the opposing wall. ing. The reinforcing plates 1 and 1 'are fixed to the wall.
【００２８】上記補強板１の断面形状は、流路ユニット
１７がある側で、振動子ユニット１８に相対する側面を
厚肉にしている。この実施例では、２列の振動子ユニッ
ト１８に対称に挟まれる位置にある補強板１は両側面
を、また相対する振動子ユニット１８が片側のみの補強
板１'は、振動子ユニット１８のある側面のみに厚肉部
１ａ'が形成されている。すなわち、ヘッドケース２の
壁部のＩＣ収容用凹部１２が途切れた辺りから厚肉に形
成されている領域で、補強板１の肉厚が厚くなってい
る。The cross-sectional shape of the reinforcing plate 1 is such that the side facing the vibrator unit 18 is thick on the side where the flow path unit 17 is located. In this embodiment, the reinforcing plate 1 symmetrically sandwiched between the two rows of the vibrator units 18 is on both sides, and the reinforcing plate 1 ′ in which the opposing vibrator unit 18 is on only one side is The thick portion 1a 'is formed only on a certain side surface. That is, the thickness of the reinforcing plate 1 is increased in a region where the IC accommodating recess 12 of the wall of the head case 2 is formed thickly from around the break.
【００２９】また、補強板１の厚肉部１ａが形成されて
いる領域は、従来のように補強板１に厚肉部１ａが形成
されてない場合、前述したようにヘッドケース２の肉厚
が大きいため、偏肉となって、射出成形法にあってはヒ
ケの原因となっていたが、本発明のように厚肉部１ａを
設けることで、上記の問題が解決され高精度で剛性の高
いヘッドケースを製造することができる。The region where the thick portion 1a of the reinforcing plate 1 is formed is the same as the conventional case where the thick portion 1a is not formed on the reinforcing plate 1 as described above. Is large, which causes uneven wall thickness, which causes sink marks in the injection molding method. However, the provision of the thick portion 1a as in the present invention solves the above-described problem and improves rigidity with high precision. Can be manufactured.
【００３０】以上に挙げた実施例において、補強板１の
材質をステンレススチールにすれば、水溶性のインクな
どを使用しても錆にくく長期間に渡って性能を維持でき
るとともに、効果に対するコストを低く抑えることがで
きる。In the above-described embodiment, if the material of the reinforcing plate 1 is stainless steel, it is hard to rust even if a water-soluble ink or the like is used, and the performance can be maintained for a long period of time. It can be kept low.
【００３１】以上に挙げた実施例において、補強板１の
材質を例えばタングステン合金などの高比重部材にすれ
ば、上記壁部の質量が上がり、共振周期を圧電素子の駆
動周期からより多く変化させることができるとともに、
剛性が上がり、吐出特性が安定化する。なお、上記高比
重部材とは、おおむね比重が１０ｇ／ｃｍ3以上の材料
からなる部材をいう。In the above-described embodiments, if the material of the reinforcing plate 1 is made of a high specific gravity member such as a tungsten alloy, the mass of the wall increases, and the resonance period is changed more than the driving period of the piezoelectric element. While being able to
The rigidity is increased, and the ejection characteristics are stabilized. The high specific gravity member is a member made of a material having a specific gravity of about 10 g / cm 3 or more.
【００３２】以上に挙げた実施例において、補強板１の
材質をセラミックにすれば、上記壁部の上記壁部の剛性
が金属製の物より高くなり、圧電素子５の伸縮に対する
変形量をより抑えることができ、吐出特性が安定化す
る。In the embodiment described above, if the material of the reinforcing plate 1 is made of ceramic, the rigidity of the wall of the wall is higher than that of a metal, and the deformation of the piezoelectric element 5 with respect to expansion and contraction is increased. The discharge characteristics can be stabilized.
【００３３】尚、上述の実施例においては補強板全体を
ヘッドケース２に埋め込むようにしているが、強度的な
低下を招かない範囲で一部を露出させても同様の作用を
有することは明らかである。Although the entire reinforcing plate is embedded in the head case 2 in the above-described embodiment, it is apparent that a similar effect can be obtained even if a part of the reinforcing plate is exposed to the extent that the strength is not reduced. It is.
【００３４】また、補強板１の厚肉部の断面形状を矩形
としているが、図９及び図１０に示したように、例えば
断面円形、三角形等であっても同様の作用を有すること
は明らかである。Although the cross-sectional shape of the thick portion of the reinforcing plate 1 is rectangular, it is apparent that the same effect can be obtained even if the cross-section is circular or triangular as shown in FIGS. It is.
【００３５】以上に挙げた実施例において、補強板１と
ヘッドケース２との固定方法として、樹脂製のヘッドケ
ース２に補強板１をインサート成形すると、ヘッドケー
ス２に埋設される形となるため強固に固定できるので、
補強板としての効果が最大に生かすことができる。In the above-described embodiment, when the reinforcing plate 1 is insert-molded into the resin head case 2 as a method of fixing the reinforcing plate 1 and the head case 2, the reinforcing plate 1 is embedded in the head case 2. Because it can be fixed firmly,
The effect as a reinforcing plate can be maximized.
【００３６】以上に挙げた実施例において、補強板１と
ヘッドケース２との固定方法として、樹脂製のヘッドケ
ース２を成形後に、補強板１を接着剤で固定すること
で、成形後にヘッドケース２と補強板１の材質の違いに
よる熱歪みや応力が発生しなくなるので、より精度の良
いヘッドケースを得ることができる。In the embodiment described above, the reinforcing plate 1 and the head case 2 are fixed by fixing the reinforcing plate 1 with an adhesive after forming the resin head case 2 so that the head case 2 is formed after the molding. Since no thermal distortion or stress is generated due to the difference in the material of the reinforcing plate 2 and the reinforcing plate 1, a more accurate head case can be obtained.
【００３７】その際、図１１に示すように、ＩＣ収容用
凹部を補強板１自体に設けて、流路ユニット側の面およ
び長手方向の両側を接着することで強固に固定できる。At this time, as shown in FIG. 11, a concave portion for accommodating the IC is provided in the reinforcing plate 1 itself, and the surface on the side of the flow channel unit and both sides in the longitudinal direction can be firmly fixed.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヘ
ッドケースに固定される補強板の断面形状を流路ユニッ
ト側で厚くすることでヘッドケース全体の重量増加を抑
えつつ、吐出時の変形し易い部分だけ剛性を向上させた
ことによりインク吐出時の流路ユニットの変形と、共振
周波数の駆動周波数への接近を抑えてヘッドケースの大
型化を招くことなく印字品質の向上を図ることができ
る。As described above, according to the present invention, by increasing the cross-sectional shape of the reinforcing plate fixed to the head case on the side of the flow path unit, it is possible to suppress an increase in the weight of the entire head case, By improving the rigidity of only the parts that are easily deformed, it is possible to improve the print quality without increasing the size of the head case by suppressing the deformation of the flow path unit during ink ejection and the approach of the resonance frequency to the drive frequency. Can be.
【図１】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of an ink jet recording head of the present invention.
【図２】同上ヘッドをＸＺ平面で切った詳細断面図であ
る。FIG. 2 is a detailed sectional view of the same head taken along an XZ plane.
【図３】本発明の他の実施例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of the present invention.
【図４】同上ヘッドをＸＺ平面で切った詳細断面図であ
る。FIG. 4 is a detailed sectional view of the same head taken along an XZ plane.
【図５】従来のインクジェット式記録装置の一例を示す
斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an example of a conventional ink jet recording apparatus.
【図６】同上ヘッドをＸＺ平面で切った詳細断面図であ
る。FIG. 6 is a detailed sectional view of the same head taken along an XZ plane.
【図７】同上ヘッドをＸＺ平面で切った詳細断面図であ
り、その作用を示す。FIG. 7 is a detailed cross-sectional view of the same head taken along the XZ plane, and shows its operation.
【図８】同上ヘッドのＹＺ平面で切った詳細断面図であ
り、その作用を示す。FIG. 8 is a detailed cross-sectional view of the same head taken along the YZ plane, showing the operation thereof.
【図９】本発明のヘッドに埋め込まれる補強板の形状で
他の例を示す。FIG. 9 shows another example of the shape of the reinforcing plate embedded in the head of the present invention.
【図１０】本発明のヘッドに埋め込まれる補強板の形状
で他の例を示す。FIG. 10 shows another example of the shape of the reinforcing plate embedded in the head of the present invention.
【図１１】本発明のヘッドの補強板の接着による固定の
例を示す。FIG. 11 shows an example of fixing the head of the present invention by bonding a reinforcing plate.
１ 補強板 １ａ 補強板の厚肉部 １ｂ 補強板の板状部 ２ ヘッドケース ３ フレキシブルケーブル ４ 取付け板 ５ 圧電素子 ６ 振動板 ７ 流路基板 ８ ノズルプレート ９ ノズル １０ 圧力発生室 １１ リザーバ １２ ＩＣ収容用凹部 １３ 流路 １４ ＩＣ １５ 回路基板 １６ 取付け板挿入溝 １７ 流路ユニット １８ 振動子ユニット ３０１ 補強板 ３０２ ヘッドケース ３０３ フレキシブルケーブル ３０４ 取付け板 ３０５ 圧電素子 ３０６ 振動板 ３０７ 流路基板 ３０８ ノズルプレート ３０９ ノズル ３１０ 圧力発生室 ３１１ リザーバ ３１２ ＩＣ収容用凹部 ３１３ 流路 ３１４ ＩＣ ３１５ 回路基板 ３１６ 取付け板挿入溝 ３１７ 流路ユニット ３１８ 振動子ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reinforcement board 1a Thick part of reinforcement board 1b Plate part of reinforcement board 2 Head case 3 Flexible cable 4 Mounting plate 5 Piezoelectric element 6 Vibrating plate 7 Flow path substrate 8 Nozzle plate 9 Nozzle 10 Pressure generating chamber 11 Reservoir 12 IC accommodation Recess 13 flow path 14 IC 15 circuit board 16 mounting plate insertion groove 17 flow path unit 18 vibrator unit 301 reinforcing plate 302 head case 303 flexible cable 304 mounting plate 305 piezoelectric element 306 vibration plate 307 flow path substrate 308 nozzle plate 309 nozzle 310 Pressure generating chamber 311 Reservoir 312 IC accommodating recess 313 Flow path 314 IC 315 Circuit board 316 Mounting plate insertion groove 317 Flow path unit 318 Transducer unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 智明 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF40 AF68 AF93 AG14 AG84 AP02 AP24 AP25 AP46 AP79 AR14 BA03 BA14 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Tomoaki Takahashi 3-3-5 Yamato, Suwa-shi, Nagano F-term in Seiko Epson Corporation (reference) 2C057 AF40 AF68 AF93 AG14 AG84 AP02 AP24 AP25 AP46 AP79 AR14 BA03 BA14
Claims (10)
ズルに連通する複数の圧力発生室を備えた流路ユニット
を備え、前記インク流路ユニットの一側面に形成する振
動板に圧電素子の自由端が接合されて前記振動板に直行
する方向に伸縮することによってインク吐出に必要な圧
力を発生させ、前記圧電素子は取付け板を介してヘッド
ケースに接合されたインクジェット式記録ヘッドにおい
て、前記流路ユニット側が他の領域よりも厚肉に形成さ
れた補強板が前記ヘッドケースに接合されていることを
特徴とするインクジェット式記録ヘッド。A plurality of nozzles formed in a row, a flow path unit provided with a plurality of pressure generating chambers communicating with the nozzles, and a piezoelectric element formed on a vibration plate formed on one side surface of the ink flow path unit. The free end of the ink jet recording head is joined to a head case via a mounting plate by generating the pressure required for ink ejection by expanding and contracting in a direction perpendicular to the diaphragm, the piezoelectric element being joined, An ink jet recording head, wherein a reinforcing plate having the flow channel unit side formed thicker than other regions is joined to the head case.
ト側の前記圧電素子が接合された側に対向する側が厚肉
であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェッ
ト式記録ヘッド。2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the reinforcing plate has a large thickness on a side of the flow path unit opposite to a side to which the piezoelectric element is joined.
と該フレキシブルケーブルに搭載されているＩＣの収容
用凹部が前記ヘッドケースに形成されており、前記補強
板形状を前記ヘッドケースの前記ＩＣ収容用凹部にあわ
せて厚肉部を形成したことを特徴とする請求項１または
２に記載のインクジェット式記録ヘッド。3. A flexible cable and a recess for accommodating an IC mounted on the flexible cable are formed in the piezoelectric element in the head case, and the reinforcing plate shape is formed in the recess for accommodating the IC in the head case. 3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein a thick portion is formed together.
あることを特徴とする請求項１から３に記載のインクジ
ェット式記録ヘッド。4. The ink jet recording head according to claim 1, wherein a material of the head case is made of resin.
ールを使用したことを特徴とする請求項１から４に記載
のインクジェット記録ヘッド。5. The ink jet recording head according to claim 1, wherein a material of the reinforcing plate is stainless steel.
用したことを特徴とする請求項１から４に記載のインク
ジェット式記録ヘッド。6. The ink jet recording head according to claim 1, wherein a material having a high specific gravity is used as a material of the reinforcing plate.
使用したことを特徴とする請求項１から４に記載のイン
クジェット式記録ヘッド。7. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the reinforcing plate is made of a ceramic material.
品であり、前記補強板は、インサート成形により前記ヘ
ッドケースに封入されることを特徴とする請求項１から
７に記載のインクジェット式記録ヘッド。8. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the head case is an injection-molded product made of resin, and the reinforcing plate is sealed in the head case by insert molding. .
品であり、前記補強板は、接着剤により前記ヘッドケー
スに接合されることを特徴とする請求項１から７に記載
のインクジェット式記録ヘッド。9. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the head case is an injection-molded product made of resin, and the reinforcing plate is joined to the head case with an adhesive. .
にフレキシブルケーブルと前記フレキシブルケーブルに
搭載されているＩＣの収容用凹部を前記補強板に設けて
おり、前記ＩＣ収容用凹部が途切れたところから厚肉部
を形成したことを特徴とする請求項９に記載のインクジ
ェット式記録ヘッド。10. The shape of the reinforcing plate is such that the piezoelectric element has a flexible cable and a concave portion for accommodating an IC mounted on the flexible cable provided in the reinforcing plate, and the concave portion for accommodating the IC is interrupted. 10. The ink jet recording head according to claim 9, wherein a thick portion is formed from a thin film.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP29552599A JP2001113697A (en) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | Ink-jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29552599A JP2001113697A (en) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | Ink-jet recording head |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2001113697A true JP2001113697A (en) | 2001-04-24 |
Family
ID=17821761
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP29552599A Pending JP2001113697A (en) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | Ink-jet recording head |
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| Country | Link |
|---|---|
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