JP2002347244A - Ink jet head - Google Patents

Ink jet head

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JP2002347244A
JP2002347244A JP2001156582A JP2001156582A JP2002347244A JP 2002347244 A JP2002347244 A JP 2002347244A JP 2001156582 A JP2001156582 A JP 2001156582A JP 2001156582 A JP2001156582 A JP 2001156582A JP 2002347244 A JP2002347244 A JP 2002347244A
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JP
Japan
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ink
reference pin
flow path
hole
plate
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Application number
JP2001156582A
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Japanese (ja)
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Kenji Yamada
健二 山田
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Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an ink jet head for use in a recorder forming an ink image on a recording medium b flying ink drops in which accuracy of bonding position between channel forming members can be ensured easily and variation is suppressed in the ink ejection characteristics. SOLUTION: Reference hole of a channel forming member has protrusions at three or more positions toward the center and has an axis symmetric shape where the diameter of inscribed circle at the protrusion is smaller than the outside diameter of a reference pin. Engaging position of the reference pin is different between overlapping channel forming parts. Furthermore, total engaging length is set shorter than one half of the outer circumferential length of the reference pin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力発生手段が発
生する圧力によってインク滴を飛翔させ記録媒体にイン
ク像を形成する記録装置に用いるインクジェットヘッド
に関する。より詳しくは、ヘッド構成部品相互の位置決
め構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head used in a recording apparatus for forming an ink image on a recording medium by causing ink droplets to fly by pressure generated by pressure generating means. More specifically, the present invention relates to a structure for positioning the head components with each other.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明は、圧力発生手段を用いたオンデ
マンド型インクジェットヘッドで、特に、多数のノズル
を高密度に集積させたマルチノズルインクジェットヘッ
ドに関するものである。オンデマンド型インクジェット
ヘッドにはインクを噴射する方式として、電気ヒータに
よりインク中に気泡を発生させてインクを噴射するサー
マル方式と、圧電素子を用いて圧力室の壁面の一部を変
形させてインクを噴射する圧電素子方式とがある。サー
マル方式は、リソグラフィ技術により微細な加工が可能
で、ノズルピッチを100μm以下に出来るという長所
があるが、噴射する液体の沸点が100℃程度に限定さ
れ、且つ、連続噴射の際の駆動周波数が10kHz程度
に限られるという短所がある。上記沸点の制限は、イン
クの種類を制限するため、産業応用の面では支障になる
ことがある。一方、圧電素子方式は圧電素子の変位量が
小さく、インク噴射には、圧力室の振動板表面積を大き
くする必要があるため、ノズルピッチを100μm程度
までしか小さくできない。しかし、駆動周波数は圧電素
子の形状に依存するので、圧電素子寸法を適切に選択す
れば、周波数を20kHz以上にすることが出来、印刷
速度の高速化に適した方式と言える。また、サーマル方
式と違って、インクの種類を選ばないという利点もあ
り、産業用で見受けられる高粘度インクの噴射も可能で
ある。従って、圧電素子方式のインクジェットのニーズ
は今後も大きくなるものと見込まれている。本発明は圧
電素子方式に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an on-demand type ink jet head using pressure generating means, and more particularly to a multi-nozzle ink jet head having a large number of nozzles integrated at a high density. The on-demand type inkjet head ejects ink by a thermal method in which bubbles are generated in the ink by an electric heater to eject the ink, and an ink in which a part of the wall of the pressure chamber is deformed by using a piezoelectric element. And a piezoelectric element method for injecting. The thermal method has the advantage that fine processing can be performed by lithography technology and the nozzle pitch can be reduced to 100 μm or less, but the boiling point of the liquid to be jetted is limited to about 100 ° C., and the driving frequency during continuous jetting is low. There is a disadvantage that it is limited to about 10 kHz. Since the restriction of the boiling point restricts the type of ink, it may hinder industrial applications. On the other hand, in the piezoelectric element method, the amount of displacement of the piezoelectric element is small, and it is necessary to increase the surface area of the diaphragm of the pressure chamber for ink ejection. Therefore, the nozzle pitch can be reduced only to about 100 μm. However, since the drive frequency depends on the shape of the piezoelectric element, if the dimensions of the piezoelectric element are appropriately selected, the frequency can be increased to 20 kHz or more, which can be said to be a method suitable for increasing the printing speed. Further, unlike the thermal method, there is an advantage that the type of ink is not selected, and it is possible to eject high-viscosity ink found in industrial use. Accordingly, it is expected that the need for the piezoelectric element type ink jet will increase in the future. The present invention relates to a piezoelectric element system.

【0003】インクジェットヘッドの製造方法の従来例
として、特開平11−58749では、オリフィスプレ
ートから支持板、共通インク供給路までの流路形成部材
は、夫々の板に設けた基準穴に基準ピンを通して、接着
時の位置合わせを行っていた。位置合わせを高精度に行
うためには、基準ピンと基準穴の寸法を極めて同寸法
に、精密に製造する必要がある。しかしながら、基準ピ
ンと基準穴の寸法を完全に一致する事は製造上出来な
い。また、部品加工上から言えば、インクジェットヘッ
ドの製造において用いられる一般的な金属、または樹脂
材料では、基準穴及び基準ピンの加工寸法精度は実用上
±10μmである。
As a conventional example of a method for manufacturing an ink jet head, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-58749, a flow path forming member from an orifice plate to a support plate and a common ink supply path is formed by passing a reference pin through a reference hole provided in each plate. , Alignment at the time of bonding was performed. In order to perform alignment with high precision, it is necessary to precisely manufacture the dimensions of the reference pin and the reference hole to the same size. However, the dimensions of the reference pin and the reference hole cannot be completely matched in manufacturing. From the viewpoint of component processing, in the case of a general metal or resin material used in the manufacture of an inkjet head, the processing dimensional accuracy of the reference hole and the reference pin is ± 10 μm in practical use.

【0004】基準ピンを利用して組み立てする場合に、
基準穴が基準ピンよりも小さい場合、流路形成部材を構
成する各プレートの基準穴に基準ピンを挿入する工程で
大きな抵抗を伴うため、図3の様に、各プレートの基準
穴に不均一な変形を引き起こし、流路形成部材を構成す
る各プレート間での位置ずれの原因となったり、各プレ
ート間に隙間tが発生し、結果として、各プレート間の
接着不良等の不具合を生じる。また、基準ピン21の曲
がりや損傷を引き起こし、組立不良を引き起こす要因に
もなる。
When assembling using a reference pin,
If the reference hole is smaller than the reference pin, a large resistance is involved in the process of inserting the reference pin into the reference hole of each plate constituting the flow path forming member. Therefore, as shown in FIG. Such deformation causes a positional shift between the plates constituting the flow path forming member, and a gap t occurs between the plates. As a result, defects such as poor adhesion between the plates occur. In addition, it causes the reference pin 21 to bend or be damaged, which is a factor of causing an assembly failure.

【0005】従って、組み立て上、基準穴は基準ピンに
対して、必ず数μm大きくする事が必要で、必然的に図
4に示す様な隙間xを生じる。更に、図5に示す様に、
この隙間xに、部品の製造精度±10μmを加味する
と、流路形成部材間の組み立て後の位置誤差yは、最大
約50μm程度存在することになる。
[0005] Therefore, in assembling, it is necessary to make the reference hole larger by several μm than the reference pin, and a gap x as shown in FIG. 4 is inevitably generated. Further, as shown in FIG.
Taking into account the manufacturing accuracy of parts ± 10 μm to the gap x, the position error y between the flow path forming members after assembly is about 50 μm at the maximum.

【0006】これ以上の高精度を求めるには、各プレー
トの基準穴径を前もって測定し、測定値の近いものを選
別し、且つ、選別した各プレートの穴径に適合する直径
の基準ピンとで組み立て作業を行うことにより可能であ
る。しかし、前記方法では、非常に歩留まりの悪い、且
つ価格の高い製造方法となってしまう。
In order to obtain higher precision, a reference hole diameter of each plate is measured in advance, a plate having a close measured value is selected, and a reference pin having a diameter suitable for the selected plate is used. This is possible by performing an assembly operation. However, the above-mentioned method results in a very low yield and high cost manufacturing method.

【0007】図6は、流路形成部材を位置ずれの少ない
状態で組み立てた場合の、理想的なインクジェットヘッ
ドの部分断面図である。しかしながら、実際の組み立て
においては、基準穴と基準ピンの寸法差のため、図7で
示されたインクジェットヘッドの断面図の様に、流路形
成部材を構成する各プレートが位置ずれした状態を生じ
る。図6の例では、振動板の薄肉部が、圧電素子の変形
に伴って均等に変位するので液室容積変化が安定し、ま
た、ノズル位置も振動板中心と一致しているのでインク
吐出性能が高効率であり、吐出速度、吐出体積等の特性
が安定する。更に、圧電素子の伸縮方向に対して振動板
の薄肉部が均等に位置しているので、圧電素子に横方向
の応力が発生せず、寿命等の特性が向上する。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of an ideal ink jet head when the flow path forming member is assembled with little displacement. However, in actual assembling, due to the dimensional difference between the reference hole and the reference pin, the respective plates constituting the flow path forming member are displaced as shown in the cross-sectional view of the ink jet head shown in FIG. . In the example of FIG. 6, the thin portion of the diaphragm is uniformly displaced with the deformation of the piezoelectric element, so that the change in the volume of the liquid chamber is stable, and the nozzle position is also coincident with the center of the diaphragm. Is highly efficient, and characteristics such as a discharge speed and a discharge volume are stabilized. Further, since the thin portion of the vibration plate is located evenly in the direction of expansion and contraction of the piezoelectric element, lateral stress is not generated in the piezoelectric element, and characteristics such as life are improved.

【0008】これに対し、図7の例では、振動板の薄肉
部が不均一に変位し、最悪の場合、変形しない流路形成
部材を圧電素子が押してしまうこととなり、結果とし
て、インク吐出効率が悪く、吐出速度、吐出体積等の特
性が不安定となる。更には、全く吐出しないインクジェ
ットヘッドとなることもあり、印刷品質を著しく低下さ
せる。また、圧電素子の伸縮方向に対して振動板の薄肉
部が不均等に位置しているので、圧電素子に横方向の応
力が発生して、圧電素子の破損や振動板薄肉部の破損と
いった不良を引き起こし、寿命特性にも悪影響を及ぼ
す。
On the other hand, in the example shown in FIG. 7, the thin portion of the vibration plate is displaced unevenly, and in the worst case, the piezoelectric element pushes the non-deformed flow path forming member. And the characteristics such as the discharge speed and the discharge volume become unstable. In addition, the ink jet head may not discharge at all, which significantly lowers print quality. In addition, since the thin portion of the diaphragm is unequally positioned with respect to the expansion and contraction direction of the piezoelectric element, lateral stress is generated in the piezoelectric element, and failure such as breakage of the piezoelectric element or damage of the thin portion of the diaphragm is caused. And adversely affect the life characteristics.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】基準穴が基準ピンより
も小さい場合、各プレートの基準穴に不均一な変形を引
き起こし、各プレート間の接着不良等の不具合を生じ
る。また、基準穴が基準ピンに対して大きい場合も、組
み立て後の位置誤差が生じ、インク吐出効率が悪く、吐
出速度、吐出体積等の特性が不安定となる。
When the reference hole is smaller than the reference pin, the reference hole of each plate is deformed non-uniformly, which causes a problem such as poor adhesion between the plates. Also, when the reference hole is larger than the reference pin, a positional error after assembly occurs, resulting in poor ink ejection efficiency, and unstable characteristics such as ejection speed and ejection volume.

【0010】本発明の目的は、インク吐出特性のばらつ
きを低減し、流路形成部材を構成する各プレート間の接
着位置の精度が確保し易いインクジェットヘッドを提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ink jet head which can reduce variations in ink ejection characteristics and can easily ensure the accuracy of the bonding position between the plates constituting the flow path forming member.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明では、インクを蓄える複数圧力室と、電気信
号の印加により前記圧力室内に圧力変動を発生させる圧
力発生手段と、前記圧力室の壁面の少なくとも一部を形
成し且つ圧力発生手段に連結されている振動板と、前記
圧力室にインクを供給する流路となるリストリクタと、
該リストリクタにインクを供給する共通インク供給路
と、インク液滴を圧力室から噴射するための噴射口とな
るノズルから構成され、インク流路の一部を構成する流
路形成部材は複数のプレートの張り合わせで形成され、
前記複数のプレートに設けられた2ヶ所以上の組立用の
基準穴と基準ピンとの填め合いにより、貼り合わせ位置
を決定するインクジェットヘッドにおいて、少なくとも
1ヶ所の前記基準穴は、中心に向かって少なくとも3カ
所以上の凸部を有し、凸部の内接円の直径は、前記基準
ピン外径よりも小さい軸対称な形状であることを特徴と
する。
According to the present invention, there is provided a pressure chamber comprising: a plurality of pressure chambers for storing ink; a pressure generating means for generating a pressure fluctuation in the pressure chamber by applying an electric signal; A diaphragm that forms at least a part of the wall surface of the and that is connected to the pressure generating means, and a restrictor serving as a flow path for supplying ink to the pressure chamber;
A common ink supply path for supplying ink to the restrictor, a nozzle serving as an ejection port for ejecting ink droplets from the pressure chamber, and a flow path forming member that forms a part of the ink flow path has a plurality of flow paths. Formed by laminating plates,
In an inkjet head that determines a bonding position by fitting two or more assembling reference holes provided in the plurality of plates with reference pins, at least one reference hole has at least three reference holes toward the center. It has a plurality of convex portions, and the diameter of the inscribed circle of the convex portions is smaller than the outer diameter of the reference pin and has an axially symmetric shape.

【0012】また、本発明では、前記基準穴の複数の凸
部と、前記基準ピンの係合する位置は、重なり合う前記
流路形成部間では異なる位置にあることを特徴とする。
Further, in the present invention, the positions where the plurality of projections of the reference hole and the reference pin are engaged are different between the overlapping flow path forming portions.

【0013】更には、本発明では、前記基準穴の複数の
凸部と、前記基準ピンの係合する長さの合計は前記基準
ピン外周長さの1/2よりも小さいことを特徴とする。
Further, in the present invention, the total length of engagement of the plurality of projections of the reference hole and the reference pin is smaller than 1/2 of the outer peripheral length of the reference pin. .

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明に関して図面に基づ
いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明に関するインクジェットヘ
ッドの構造及び部品構成を説明する斜視図であり、図2
は、本発明に関するインクジェットヘッドの組み立て状
態を示す部分断面図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating the structure and component structure of an ink jet head according to the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an assembled state of the inkjet head according to the present invention.

【0016】2は、複数のノズル1を形成したオリフィ
スプレートである。ノズル1の開口形状の加工精度は、
インクジェットヘッドのインク吐出特性に大きな影響を
及ぼす。複数のノズル間において、これらのノズル精度
のばらつきを低く押さえるため、オリフィスプレート2
の製法は高い加工精度が要求される。このため、オリフ
ィスプレート2はニッケルの電鋳加工、ステンレス板等
の精密プレス加工法、またはレーザ加工法等により形成
される。
Reference numeral 2 denotes an orifice plate on which a plurality of nozzles 1 are formed. The processing accuracy of the opening shape of the nozzle 1 is as follows.
This has a great effect on the ink ejection characteristics of the inkjet head. The orifice plate 2 is used to reduce the variation in nozzle accuracy among a plurality of nozzles.
The production method requires high processing accuracy. For this reason, the orifice plate 2 is formed by electroforming of nickel, precision pressing of a stainless steel plate or the like, or laser processing.

【0017】4は圧力室3が形成されたチャンバプレー
トであり、6は共通インク供給路11と圧力室3とを連
結し、圧力室3へのインク流入量を制御するリストリク
タ5を形成したリストリクタプレートである。チャンバ
プレート4、リストリクタプレート6は、ステンレス材
のエッチング加工法またはニッケル材の電鋳加工法等で
作られる。
Reference numeral 4 denotes a chamber plate in which the pressure chambers 3 are formed. Reference numeral 6 connects the common ink supply path 11 and the pressure chambers 3 to form a restrictor 5 for controlling the amount of ink flowing into the pressure chambers 3. It is a restrictor plate. The chamber plate 4 and the restrictor plate 6 are made by a stainless steel etching method or a nickel material electroforming method.

【0018】10は積層圧電体素子14の圧力を効率よ
く圧力室に伝えるための振動板7と、図1中には図示さ
れていない島状剛体突起8と、共通インク通路11から
リストリクタ5に流入するインク中のゴミ等を取り除く
フィルタ部9とを形成したダイアフラムプレートであ
る。ダイアフラムプレート10は、ダイアフラムプレー
トA101とダイアフラムプレートB102の2層から
なる。ダイアフラムプレートA101は、厚みが約20
μmのポリイミド樹脂等の高分子樹脂フィルムから作ら
れ、フィルタ部9は、ノズル1の穴径よりも小さな無数
の微細穴をレーザ加工で形成した。ダイアフラムプレー
トB102は、厚みが約50μmのステンレス材で、ダ
イアフラムプレートA101と張り合わせ接着した後、
エッチング加工法で島状剛体突起8を形成した。
Reference numeral 10 denotes a vibration plate 7 for efficiently transmitting the pressure of the laminated piezoelectric element 14 to the pressure chamber, an island-shaped rigid projection 8 not shown in FIG. And a filter portion 9 for removing dust and the like in the ink flowing into the filter plate. The diaphragm plate 10 has two layers, a diaphragm plate A101 and a diaphragm plate B102. The diaphragm plate A101 has a thickness of about 20
The filter portion 9 was made of a polymer resin film such as a polyimide resin having a thickness of μm, and the filter portion 9 was formed by laser processing with innumerable fine holes smaller than the hole diameter of the nozzle 1. Diaphragm plate B102 is made of stainless steel having a thickness of about 50 μm, and is adhered to diaphragm plate A101 by bonding.
The island-shaped rigid projections 8 were formed by the etching method.

【0019】12は共通インク通路11を形成したハウ
ジングであり、金属または樹脂で作られ、外部インクタ
ンクからインクを共通インク通路11まで導くインク導
入パイプ13が接合されている。
Reference numeral 12 denotes a housing in which a common ink passage 11 is formed. The housing 12 is made of metal or resin, and is joined to an ink introduction pipe 13 for leading ink from an external ink tank to the common ink passage 11.

【0020】次に、本発明の一例について、より詳細に
説明する。
Next, an example of the present invention will be described in more detail.

【0021】図1において、流路形成部材は、ハウジン
グ12と各プレートとから構成され、ここで各プレート
は、オリフィスプレート2と、チャンバプレート4と、
リストリクタプレート6と、ダイアフラムプレート10
とする。前記流路形成部材の組立方法は、次の様に行
う。
In FIG. 1, the flow path forming member is composed of a housing 12 and each plate, wherein each plate includes an orifice plate 2, a chamber plate 4,
Restrictor plate 6 and diaphragm plate 10
And The method of assembling the flow path forming member is performed as follows.

【0022】まず、ハウジング12の2個の基準穴24
に、2個の基準ピン21を圧入する。
First, two reference holes 24 of the housing 12 are provided.
Then, two reference pins 21 are press-fitted.

【0023】次に、この2個の基準ピン21を位置あわ
せとして順次、エポキシ樹脂等の接着剤を適量塗布した
他の各プレートを重ねて圧着する。ここで、各プレート
は、基準ピン21が嵌合する1個の基準穴22及び周り
止めの長穴23を有する。
Next, with the two reference pins 21 being aligned, other plates coated with an appropriate amount of an adhesive such as an epoxy resin are sequentially stacked and pressed. Here, each plate has one reference hole 22 into which the reference pin 21 fits, and a long hole 23 for the rotation stop.

【0024】本例では、基準穴22は、図8に示す様に
三角形状に形成し、その内接円の直径φHは、前記基準
ピン外径φPよりも20μm以上小さく設定している。
このような形状にすることにより、基準穴22に基準ピ
ン21を挿入時、基準穴22内部の実質的に凸部となる
3カ所の接触部を極僅かに変形させれば、基準ピン21
とは嵌合間隔0とする事が出来る。また、基準穴形状は
軸対称な形状であるため、基準ピンを挿入する事による
変形は各凸部において均等となり、基準ピンの中心は、
必ず基準穴の中心と一致する。
In this embodiment, the reference hole 22 is formed in a triangular shape as shown in FIG. 8, and the diameter φH of the inscribed circle is set to be smaller than the reference pin outer diameter φP by at least 20 μm.
By adopting such a shape, when the reference pin 21 is inserted into the reference hole 22 and the three contact portions which are substantially convex inside the reference hole 22 are slightly deformed, the reference pin 21
Means that the fitting interval can be zero. In addition, since the reference hole shape is an axially symmetric shape, the deformation caused by inserting the reference pin becomes uniform at each projection, and the center of the reference pin is
Be sure to match the center of the reference hole.

【0025】この様に、各プレートは、基準穴22に基
準ピン21を挿入する工程で大きな抵抗を受けずに間隔
0で嵌合出来るので、各プレートの変形や、基準ピン2
1の曲がり、損傷を防止する事が出来、常に精度の良い
組立状態を達成することが出来る。基準穴22の形状
は、基準ピン21と3カ所以上の接触部が存在すれば良
く、図9や図10に示す様に、例えば4つ、ないしは6
つの凸部を持つ形状においても同様の機能を果たす。
As described above, since each plate can be fitted at an interval of 0 without receiving a large resistance in the process of inserting the reference pin 21 into the reference hole 22, the deformation of each plate and the reference pin 2
1 can be prevented from being bent and damaged, and an accurate assembly state can always be achieved. The shape of the reference hole 22 may be any shape as long as there are three or more contact portions with the reference pin 21. For example, as shown in FIGS.
The same function is achieved in a shape having two convex portions.

【0026】更に、図11に示す様に、本発明の他の例
として、互いに重なり合う前記各プレート間では、一方
の基準穴22の形状が、重なり合う他方の基準穴の中心
に対して180度回転した形状とする。この例の様に、
基準穴22の基準ピンと係合する位置は、重なり合う各
プレート間では異なる位置にあるように形成し、尚且
つ、図12で示す様に、一枚のプレートが基準ピンと係
合する長さLの合計は、基準ピンの円周の1/2以下と
する事により、図13で示す断面形状の様に、各プレー
トの嵌合による基準穴22の変形部が互いに干渉する事
がなくなり、各プレートは、組立状態の精度がより良く
なる。
Further, as shown in FIG. 11, as another example of the present invention, between each of the plates overlapping each other, the shape of one reference hole 22 is rotated by 180 degrees with respect to the center of the other overlapping reference hole. Shape. As in this example,
The position where the reference hole of the reference hole 22 engages with the reference pin is formed so as to be at a different position between the respective overlapping plates. Further, as shown in FIG. By making the total not more than の of the circumference of the reference pin, the deformed portions of the reference hole 22 due to the fitting of the plates do not interfere with each other as in the cross-sectional shape shown in FIG. Means that the accuracy of the assembled state is better.

【0027】以下に、圧力発生手段の組立について説明
する。
Hereinafter, the assembly of the pressure generating means will be described.

【0028】複数の積層圧電体素子14と、それを固定
する支持基板15とからなる圧力発生手段18を、位置
決めを行い、接合する。圧力発生手段18を製作する順
序は、まず支持基板15に、棒状の積層圧電体素子を複
数本並べて接着固定する。支持基板15は剛性の高い、
又はヤング率の高い材料である方が積層圧電体素子14
の変位を振動板7に効率よく伝えることが出来るので、
セラミック基板を用いた。その後、棒状の積層圧電体素
子をダイシングソー、ワイヤソー等を利用した切断によ
り分割する。この時、分割された各々の積層圧電体素子
14は圧力室の一つずつに対応するようになっている。
The pressure generating means 18 comprising a plurality of laminated piezoelectric elements 14 and a support substrate 15 for fixing the same is positioned and joined. The order of manufacturing the pressure generating means 18 is as follows. First, a plurality of bar-shaped laminated piezoelectric elements are arranged and adhered to the support substrate 15. The support substrate 15 has high rigidity,
Alternatively, the material having a higher Young's modulus is preferably used for the laminated piezoelectric element 14.
Can be transmitted to the diaphragm 7 efficiently,
A ceramic substrate was used. Thereafter, the rod-shaped laminated piezoelectric element is divided by cutting using a dicing saw, a wire saw, or the like. At this time, each of the divided laminated piezoelectric elements 14 corresponds to one of the pressure chambers.

【0029】更に、図2において、支持基板15の両面
には、それぞれの積層圧電体素子14に外部駆動回路か
ら独立した電気信号を送るための個別電極16と、及び
共通電極17とが形成されている。共通電極17は、ス
ルーホールにより、支持基板15の共通電極17側に配
線され、フレキシブルケーブル19と一括して接続され
る。フレキシブルケーブル19の端末は外部駆動回路に
接続されている。
Further, in FIG. 2, on both surfaces of the support substrate 15, individual electrodes 16 for sending electric signals independent of an external drive circuit to the respective laminated piezoelectric elements 14 and a common electrode 17 are formed. ing. The common electrode 17 is wired to the common electrode 17 side of the support substrate 15 by a through hole, and is connected to the flexible cable 19 at a time. The terminal of the flexible cable 19 is connected to an external drive circuit.

【0030】選択的な電気信号が外部駆動回路から積層
圧電体素子14に印加されることにより、積層圧電体素
子14はひずみを生じる。積層圧電体素子14は、高剛
性の支持基板15上に接合されているため、島状剛体突
起8を介して振動板7に優先的に変位を与え、圧力室3
の圧力を高める。
When a selective electric signal is applied to the laminated piezoelectric element 14 from an external drive circuit, the laminated piezoelectric element 14 is distorted. Since the laminated piezoelectric element 14 is bonded on the support substrate 15 having high rigidity, the diaphragm 7 is preferentially displaced through the island-shaped rigid projections 8, and the pressure chamber 3 is displaced.
Increase pressure.

【0031】本例にて説明するインクジェットプリント
ヘッドは、こうした原理によってノズル1からインクを
吐出して記録媒体上にインク画像を形成する装置に用い
られる。
The ink jet print head described in this embodiment is used in an apparatus for forming an ink image on a recording medium by discharging ink from the nozzles 1 based on such a principle.

【0032】[0032]

【発明の効果】 以上説明した様に、本発明によれば、
基準穴が凸部を有する形状とすることにより、基準ピン
と基準穴とが係合し、従って、寸法差が0となる事によ
り、流路形成部材間の組み立てに伴う位置誤差を常に高
精度にでき、また、製造の歩留まりも向上できるインク
ジェットヘッドを提供出来る。
As described above, according to the present invention,
Since the reference hole has a shape having a convex portion, the reference pin and the reference hole are engaged with each other. Therefore, the dimensional difference is reduced to zero, so that the positional error caused by the assembly between the flow path forming members can be always accurately determined. In addition, it is possible to provide an ink jet head capable of improving the production yield.

【0033】更には、インク吐出速度、吐出体積等の特
性が安定し、寿命が向上し、結果として印字品質が向上
したインクジェットヘッドを提供できる。
Further, it is possible to provide an ink jet head in which the characteristics such as the ink discharge speed and the discharge volume are stable, the life is improved, and as a result, the print quality is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一例を示すインクジェットヘッドの
構造及び部品構成を説明する斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating the structure and component configuration of an inkjet head according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一例の組み立て状態を示す部分断面
図である。
FIG. 2 is a partial sectional view showing an assembled state of an example of the present invention.

【図3】 従来のインクジェットヘッドの基準穴と基準
ピンの嵌合状態の一例を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a fitted state of a reference hole and a reference pin of a conventional inkjet head.

【図4】 従来のインクジェットヘッドの基準穴と基準
ピンの嵌合状態の別の例を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of a fitting state of a reference hole and a reference pin of a conventional inkjet head.

【図5】 従来のインクジェットヘッドの基準穴と基準
ピンとを用いて位置合わせを行った場合の、流路形成部
材を形成する各プレート間の組立誤差を示す平面図であ
る。
FIG. 5 is a plan view showing an assembly error between plates forming a flow path forming member when alignment is performed using a reference hole and a reference pin of a conventional inkjet head.

【図6】 流路形成部材が正確に位置決めされ、組み立
てられた状態を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state where the flow path forming member is accurately positioned and assembled.

【図7】 流路形成部材が異常に位置決めされ、組み立
てられた状態を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where the flow path forming member is abnormally positioned and assembled.

【図8】 本発明の基準穴の第一の例を示す平面図であ
る。
FIG. 8 is a plan view showing a first example of a reference hole according to the present invention.

【図9】 本発明の基準穴の第二の例を示す平面図であ
る。
FIG. 9 is a plan view showing a second example of the reference hole of the present invention.

【図10】 本発明の基準穴の第三の例を示す平面図で
ある。
FIG. 10 is a plan view showing a third example of the reference hole of the present invention.

【図11】 本発明の一例の組み立て状態を説明する部
分斜視図である。
FIG. 11 is a partial perspective view illustrating an assembled state of an example of the present invention.

【図12】 本発明の一例の組み立て状態を説明する平
面図である。
FIG. 12 is a plan view illustrating an assembled state of an example of the present invention.

【図13】 本発明の一例の基準穴と基準ピンの嵌合状
態を示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a fitted state of a reference hole and a reference pin according to an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1はノズル、2はオリフィスプレート、3は圧力室、4
はチャンバプレート、5はリストリクタ、6はリストリ
クタプレート、7は振動板、8は島状剛体突起、9はフ
ィルタ部、10はダイアフラムプレート、101はダイ
アフラムプレートA、102はダイアフラムプレート
B、11は共通インク供給路、12はハウジング、13
はインク導入パイプ、14は積層圧電体素子、15は支
持基板、16は個別電極、17は共通電極、18は圧力
発生手段、19はフレキシブルケーブル、20は導電性
接合部材、21は基準ピン、22は基準穴、23は長
穴、24は基準穴、30は接着剤、31は固定用接着剤
1 is a nozzle, 2 is an orifice plate, 3 is a pressure chamber, 4
Is a chamber plate, 5 is a restrictor, 6 is a restrictor plate, 7 is a vibrating plate, 8 is an island-shaped rigid projection, 9 is a filter section, 10 is a diaphragm plate, 101 is a diaphragm plate A, 102 is a diaphragm plate B, 11 Is a common ink supply path, 12 is a housing, 13
Is an ink introduction pipe, 14 is a laminated piezoelectric element, 15 is a support substrate, 16 is an individual electrode, 17 is a common electrode, 18 is a pressure generating means, 19 is a flexible cable, 20 is a conductive bonding member, 21 is a reference pin, 22 is a reference hole, 23 is a long hole, 24 is a reference hole, 30 is an adhesive, and 31 is a fixing adhesive.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インクを蓄える複数の圧力室と、電気信号
の印加により前記圧力室内に圧力変動を発生させる圧力
発生手段と、前記圧力室の壁面の少なくとも一部を形成
して圧力発生手段と連結されている振動板と、前記圧力
室にインクを供給する流路となるリストリクタと、該リ
ストリクタにインクを供給する共通インク供給路と、イ
ンク液滴を圧力室から噴射するための噴射口となるノズ
ルとから構成され、インク流路の一部を構成する流路形
成部材は複数のプレートで形成され、前記プレートの張
り合わせ時には、プレートに設けられた少なくとも2ヶ
所以上の組立用の基準穴と基準ピンとの填め合いによ
り、張り合わせ位置を決定するインクジェットヘッドに
おいて、 少なくとも1ヶ所の前記基準穴は、中心に向かって少な
くとも3カ所以上の凸部を有し、凸部の内接円の直径
は、前記基準ピン外径よりも小さい軸対称な形状である
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
A plurality of pressure chambers for storing ink; pressure generating means for generating pressure fluctuations in the pressure chambers by applying an electric signal; and pressure generating means forming at least a part of a wall surface of the pressure chambers. A connected vibration plate, a restrictor serving as a flow path for supplying ink to the pressure chamber, a common ink supply path for supplying ink to the restrictor, and ejection for ejecting ink droplets from the pressure chamber A flow path forming member, which is constituted by a nozzle serving as a mouth and forms a part of an ink flow path, is formed of a plurality of plates, and at the time of laminating the plates, at least two or more assembling references provided on the plate are provided. In an ink jet head for determining a bonding position by fitting a hole and a reference pin, at least one reference hole has at least three reference holes toward a center. An ink jet head having more than one convex portion, wherein the diameter of the inscribed circle of the convex portion is smaller than the outer diameter of the reference pin, and has an axially symmetric shape.
【請求項2】前記基準穴の複数の凸部と、前記基準ピン
とが係合する位置は、前記流路形成部材を構成するプレ
ート間相互においては異なることを特徴とする、請求項
1に記載のインクジェットヘッド。
2. The method according to claim 1, wherein positions at which the plurality of protrusions of the reference hole and the reference pin are engaged are different between plates constituting the flow path forming member. Inkjet head.
【請求項3】前記基準穴の複数の凸部と、前記基準ピン
の係合する長さの合計は、前記基準ピンの円周の1/2
よりも小さいことを特徴とする、請求項1に記載のイン
クジェットヘッド。
3. The total length of engagement of the plurality of projections of the reference hole and the reference pin is 1 / of the circumference of the reference pin.
The inkjet head according to claim 1, wherein the size of the inkjet head is smaller than that of the inkjet head.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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