JPH01290434A - Ink jet head - Google Patents

Ink jet head

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Publication number
JPH01290434A
JPH01290434A JP11990488A JP11990488A JPH01290434A JP H01290434 A JPH01290434 A JP H01290434A JP 11990488 A JP11990488 A JP 11990488A JP 11990488 A JP11990488 A JP 11990488A JP H01290434 A JPH01290434 A JP H01290434A
Authority
JP
Japan
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foil
piezoelectric
piezoelectric element
piezoelectric transducer
nozzle plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP11990488A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuyoshi Kitahara
強 北原
Haruhiko Koto
小藤 治彦
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP11990488A priority Critical patent/JPH01290434A/en
Publication of JPH01290434A publication Critical patent/JPH01290434A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B41J2/14282Structure of print heads with piezoelectric elements of cantilever type

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stabilize ink droplets discharge characteristics and improve manufacturing yields by arranging a piezoelectric transducer of a specific structure consisting of first and second foil members and a piezoelectric element in the opening of a nozzle plate. CONSTITUTION:A piezoelectric transducer 37 is composed, in a laminated form, of a piezoelectric element, the Ni foil 34 which is junctioned across the one side of the element 35 and sandwiched between a frame 27 and a nozzle plate 21 jutting out of the left end of the element 35, the electrode foil provided across the other surface of the element 35, and the Ni foil 24 bound between the frame 27 and the frame 21. Therefore, the transducer 37 is of the double lever structure with both soft ends. If an electric signal is selectively applied to the element 35 by a jet head drive circuit 38, a bending moment is generated in the piezoelectric transducer 37 to allow the movable section of an oscillator located at the top of a nozzle opening 20 to oscillate in a direction in which the movable section almost crosses the plate 21. Thus, ink droplets remaining near the oscillator are sent flying.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインク滴を飛翔させ記録紙等の媒体上にインク
像を形成するプリンタ等インクジェット方式の記録方式
に関しさらに詳細にはインクジェットプリンタヘッドに
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an inkjet recording system such as a printer that flies ink droplets to form an ink image on a medium such as recording paper, and more particularly relates to an inkjet printer head. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のインクジェットヘッドの構成としては複数のノズ
ル開口を有するノズル板とこの背後にインクと直接接触
する圧電変換器を有する構造が知られている。(特公昭
60−8953号公報)この構造では圧電変換器を構成
する振動子がノズル板と概ね直交する方向に変位する如
く振動することと各ノズル間のインク流路が短い距離で
通じていることによりインク滴吐出効率および安定性が
高くインク中にガス・ゴミ等異物が混入した場合でもこ
の影響を受けず正常動作が可能であるという特徴を有す
る。更に振動子はノズル板と微小な空隙を保って配され
た片持ち梁状または両支持端近傍を軟構造にした両持ち
梁状振動子が用いられている。
A known structure of a conventional inkjet head includes a nozzle plate having a plurality of nozzle openings and a piezoelectric transducer behind the nozzle plate that is in direct contact with ink. (Japanese Patent Publication No. 60-8953) In this structure, the vibrator constituting the piezoelectric transducer vibrates so as to be displaced in a direction approximately perpendicular to the nozzle plate, and the ink flow path between each nozzle communicates over a short distance. As a result, the ink droplet ejection efficiency and stability are high, and even if foreign matter such as gas or dust gets mixed into the ink, normal operation is possible without being affected by this. Further, the vibrator used is a cantilever-like vibrator arranged with a small gap between it and the nozzle plate, or a double-supported beam vibrator having a soft structure near both supporting ends.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術の片持ち梁状圧電変換器を用いたインクジ
ェットヘッドの構造では精度確保が困難でインク滴吐出
特性が安定しない、製造部留まりが低いという問題点を
有していた。即ちノズル板及びこれと対峙する振動子可
動部分との間隙はインク滴吐出特性に影響する為微小な
空隙を高精度に管理する必要がある。しかしながら片持
ち梁の場合支持部分に対して梁の長さが長いため支持部
分での支持方向への傾きが振動子先端では拡大され振動
子とノズル板との空隙に影響する。そのため特性が安定
せず製造部留まりが低いと°いう問題点を有していた。
The structure of the inkjet head using the cantilever piezoelectric transducer of the prior art described above has problems in that it is difficult to ensure accuracy, the ink droplet ejection characteristics are not stable, and retention in the manufacturing department is low. That is, since the gap between the nozzle plate and the movable part of the vibrator facing the nozzle plate affects the ink droplet ejection characteristics, it is necessary to manage the minute gap with high precision. However, in the case of a cantilever beam, since the length of the beam is longer than the support portion, the inclination toward the support direction at the support portion is expanded at the tip of the vibrator, which affects the gap between the vibrator and the nozzle plate. Therefore, there was a problem that the properties were not stable and retention in the manufacturing department was low.

また、従来技術に基づく両持ち梁振動子では、両支持端
近傍が軟構造であるため製造時における振動子とノズル
板間空隙管理が困難である、圧電素子との電気配線作業
が困難である、振動子を複数用いる構造を採用する場合
両持ち梁振動子片側の支持端を共通化した櫛歯構造をと
れないという問題点を有していた。
In addition, in the double-supported beam vibrator based on the conventional technology, the vicinity of both support ends has a soft structure, so it is difficult to manage the gap between the vibrator and the nozzle plate during manufacturing, and electrical wiring work with the piezoelectric element is difficult. However, when adopting a structure using a plurality of vibrators, there was a problem in that a comb-teeth structure in which the support end on one side of the double-supported beam vibrator was shared was not possible.

本発明の目的はこれらの問題点を解決してインク滴吐出
特性の安定した製造部留まりの高い両持ち梁状振動子を
用いたインクジェットヘッドを実現することにある。
An object of the present invention is to solve these problems and realize an inkjet head using a double-sided beam-shaped vibrator with stable ink droplet ejection characteristics and high retention in the manufacturing site.

[課題を解決するための手段] 本発明のインクジェットヘッドは少なくとも1つ以上の
ノズル開口を有するノズルプレートと、前記ノズル開口
に対向して配置され、1層の圧電素子と該圧電素子の片
面に接合され該圧電素子の一端に突出した少なくとも1
層以上の第1の箔部材と前記圧電素子の他面に接合され
該圧電素子の他端に突出した少なくとも1層以上の第2
の箔部材との積層構造からなり、前記第1、第2の箔部
材の突出部を固定端とした両持ち梁構造をとる圧電変換
器と、該圧電変換器と前記ノズルプレートの空隙と前記
圧電変換器の周辺を充たすインクと、前記第1、第2の
箔部材に選択的電気信号を印加するヘッド駆動回路とを
具備したことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] An inkjet head of the present invention includes a nozzle plate having at least one or more nozzle openings, a layer of piezoelectric elements disposed opposite to the nozzle openings, and a layer of piezoelectric elements on one side of the piezoelectric elements. at least one bonded member protruding from one end of the piezoelectric element;
a first foil member having at least one layer and a second foil member having at least one layer bonded to the other surface of the piezoelectric element and protruding from the other end of the piezoelectric element;
A piezoelectric transducer has a laminated structure with a foil member, and has a double-supported beam structure with the protrusions of the first and second foil members as fixed ends; The present invention is characterized in that it includes ink that fills the periphery of the piezoelectric transducer, and a head drive circuit that selectively applies electrical signals to the first and second foil members.

また、かかるインクジェットヘッドに常温で固層状態に
あるホットメルトインクと、該ホットメルトインクを固
層状態から液層状態に変化させる発熱手段を具備しても
よい。
Further, such an inkjet head may be provided with a hot melt ink that is in a solid state at room temperature, and a heat generating means for changing the hot melt ink from a solid state to a liquid state.

〔作用〕[Effect]

本発明の上記構成では、圧電変換器を構成する圧電素子
に選択的電気信号を印加することにより圧電変換器に曲
げモーメントを発生させノズル開口上部の振動子可動部
分をノズルプレートと略直交する方向に振動させる。上
記振動により近傍のインクを押し出しインク滴として飛
翔させる。
In the above configuration of the present invention, a selective electric signal is applied to the piezoelectric element constituting the piezoelectric transducer to generate a bending moment in the piezoelectric transducer, and the movable part of the vibrator above the nozzle opening is moved in a direction substantially perpendicular to the nozzle plate. make it vibrate. The vibration pushes out nearby ink and causes it to fly as ink droplets.

〔実施例〕〔Example〕

次に実施例に基づいて本発明を説明する。 Next, the present invention will be explained based on examples.

第1図は本発明の一実施例を示すプリンタの斜視図であ
る。同図において記録紙10はプラテン11に捲き回さ
れ送りローラ12,13によって押圧される。ガイド軸
14.17に案内されプラテン軸に平行な方向に移動可
能なキャリッジ15上にインクジェットヘッド16が搭
載されて構成される。インクジェットヘッド16は独立
にインク滴を吐出制御可能な複数のノズルを有しプラテ
ン軸方向に走査され上記ノズルから選択的にインク滴を
吐出し記録紙10上にインク像を形成する。
FIG. 1 is a perspective view of a printer showing an embodiment of the present invention. In the figure, a recording paper 10 is wound around a platen 11 and is pressed by feed rollers 12 and 13. The inkjet head 16 is mounted on a carriage 15 that is guided by guide shafts 14 and 17 and movable in a direction parallel to the platen axis. The inkjet head 16 has a plurality of nozzles that can independently control the ejection of ink droplets, and is scanned in the platen axis direction, selectively ejecting ink droplets from the nozzles to form an ink image on the recording paper 10.

記録紙10はプラテン11、送りローラ12.13の回
転により走査方向と直行する副走査方向に搬送され記録
紙面上への印字が行われる。
The recording paper 10 is conveyed in the sub-scanning direction perpendicular to the scanning direction by rotation of the platen 11 and feed rollers 12 and 13, and printing is performed on the surface of the recording paper.

第2図は本発明の実施例を示すインクジェットヘッドの
断面図である。フレーム27とノズルプレート21の間
にスペーサ23.33と箔部材24.34と電気絶縁性
シール部材25.32と共通電極板22とを積層し固定
ねじ26.31を用いて予備インク室29及びインク室
39を固定形成する。圧電変換器37はPZTよりなる
圧電素子35と、前記圧電素子35の片面に全域に渡っ
て接合され前記圧電素子35の左端より突出してフレー
ム27とノズルプレート21の間に挟持されたNi箔3
4と、前記圧電素子35の他面に全域に渡って設けられ
た電極箔36と、前記圧電素子35において前記電極箔
36が設けられている面の一部に接合され前記圧電素子
35の右端より突出してフレーム27とノズルプレート
21の間に締結されたNi箔24との積層により構成さ
れる。従って圧電変換器37は両端が軟構造である両持
ち梁構造を取る。ここで前記Ni箔34とNi箔24は
、−層構造であるが、それに限定するものではなく二層
以上の積層構造もとり得る。インク室39内は記録用イ
ンク30で充たされており圧電変換器37は記録用イン
ク30中に存在している。ノズル板21は複数のノズル
開口20を有する金属箔板から構成される。圧電変換器
37とノズルプレート21間の微小な空隙はインクジェ
ットヘッドのインク滴吐出特性に重要な影響を及ぶこと
が解っており、その微小な空隙を高精度に管理する必要
がある。そこでノズルプレート21と圧電変換器37の
両端に突出したNi箔24.34の間に厚さを適宜に設
定されたスペーサ23.33を置く。またスペーサ23
.33はノズルプレート21と独立している必要性はな
くノズルプレート21と一体化した構造をもとり得る。
FIG. 2 is a sectional view of an inkjet head showing an embodiment of the present invention. A spacer 23.33, a foil member 24.34, an electrically insulating seal member 25.32, and a common electrode plate 22 are stacked between the frame 27 and the nozzle plate 21, and the preliminary ink chamber 29 and The ink chamber 39 is fixedly formed. The piezoelectric transducer 37 includes a piezoelectric element 35 made of PZT, and a Ni foil 3 that is bonded over the entire area to one side of the piezoelectric element 35, protrudes from the left end of the piezoelectric element 35, and is sandwiched between the frame 27 and the nozzle plate 21.
4, an electrode foil 36 provided over the entire area on the other surface of the piezoelectric element 35, and a right end of the piezoelectric element 35 bonded to a part of the surface of the piezoelectric element 35 on which the electrode foil 36 is provided. It is constructed by laminating a Ni foil 24 that protrudes further and is fastened between the frame 27 and the nozzle plate 21. Therefore, the piezoelectric transducer 37 has a double-supported beam structure with both ends having a soft structure. Here, the Ni foil 34 and the Ni foil 24 have a -layer structure, but are not limited thereto, and may have a laminated structure of two or more layers. The ink chamber 39 is filled with recording ink 30, and the piezoelectric transducer 37 is present in the recording ink 30. The nozzle plate 21 is composed of a metal foil plate having a plurality of nozzle openings 20. It is known that the minute gap between the piezoelectric transducer 37 and the nozzle plate 21 has an important effect on the ink droplet ejection characteristics of the inkjet head, and it is necessary to manage the minute gap with high precision. Therefore, a spacer 23.33 having an appropriately set thickness is placed between the nozzle plate 21 and the Ni foil 24.34 protruding from both ends of the piezoelectric transducer 37. Also spacer 23
.. 33 does not need to be independent from the nozzle plate 21, and may have a structure integrated with the nozzle plate 21.

フレーム27は予備インク室29を有しておりインク中
へのゴミ・紙ケバ等の侵入防止を目的としたフタ28を
備えている。ヘッド駆動回路38は圧電素子35に印加
する選択的電気信号を発生する。ヘッド駆動回路38か
ら発生した選択的電気信号の一方はNi箔24を経て電
極箔36に達する。また共通電極はNi箔34と電気伝
導性を有するスペーサ33と同じく電気伝導性を有する
ノズルプレート21と共通電極板22とから構成される
。ここでスペーサ23は非電気伝導性を有する必要があ
る。
The frame 27 has a spare ink chamber 29 and a lid 28 for preventing dust, paper fluff, etc. from entering the ink. Head drive circuit 38 generates selective electrical signals that are applied to piezoelectric element 35. One of the selective electrical signals generated from the head drive circuit 38 passes through the Ni foil 24 and reaches the electrode foil 36. The common electrode is composed of a Ni foil 34, a spacer 33 having electrical conductivity, a nozzle plate 21 which also has electrical conductivity, and a common electrode plate 22. Here, the spacer 23 needs to have non-electrical conductivity.

次に動作について説明する。予備インク室29からイン
クがノズル近傍に供給されて充たされる。共通電極と電
極箔36の間に電圧を印加することにより圧電効果によ
り圧電素子35は収縮する。一方Ni箔34の層は高い
弾性率を有するため寸法変化が規制されNi箔34の側
に曲がるごとく曲げモーメントが発生する。圧電変換器
37はこの結果ノズルプレート21の方向に変形変位し
近傍の記録用インク30をノズル開口20から吐出させ
る。
Next, the operation will be explained. Ink is supplied from the preliminary ink chamber 29 to the vicinity of the nozzle to fill it. By applying a voltage between the common electrode and the electrode foil 36, the piezoelectric element 35 contracts due to the piezoelectric effect. On the other hand, since the layer of Ni foil 34 has a high modulus of elasticity, dimensional changes are restricted, and a bending moment is generated as the layer bends toward the Ni foil 34 side. As a result, the piezoelectric transducer 37 is deformed and displaced in the direction of the nozzle plate 21, causing recording ink 30 in the vicinity to be ejected from the nozzle opening 20.

また、第2図においてフレーム27に発熱手段としての
発熱部材4oが取付けられている。このとき使用される
記録用インク3oは常温では固相状態であり摂氏60度
から摂氏120度で相変態し液相状態となるホットメル
トインクである。特にフレーム27及びノズルプレート
21は熱伝導性の良好なアルミニウム、亜鉛、その他の
金属で製造されていることが望ましい。ホットメルトイ
ンクと発熱手段を具備した第2図の構成によれば、圧電
変換器37を構成する2電極にNi箔等の金線よりも耐
応力性に優れた箔部材を使用している為に、相変態時に
記録用インクすなわちホットメルトインク内に発生する
内部応力により電極が破断されることがない。また両持
ち梁構造をとっているため常温と高温での温度差と圧電
変換器37構成部材の線膨張率の違いに起因する圧電変
換器37の曲がり変形を小さく押さえることが可能とな
り、インクジェットヘッドのインク滴吐出特性確保のた
めに重要な因子である圧電変換器37とノズルプレート
21との間の微小な空隙を高精度に管理することが可能
となる等の効果を有する。
Further, in FIG. 2, a heat generating member 4o as a heat generating means is attached to the frame 27. The recording ink 3o used at this time is a hot melt ink that is in a solid state at room temperature and undergoes a phase transformation and becomes a liquid state at a temperature of 60 degrees Celsius to 120 degrees Celsius. In particular, it is desirable that the frame 27 and the nozzle plate 21 be made of aluminum, zinc, or other metals that have good thermal conductivity. According to the configuration shown in FIG. 2, which is equipped with hot melt ink and heat generating means, a foil member such as Ni foil, which has better stress resistance than gold wire, is used for the two electrodes that make up the piezoelectric transducer 37. Furthermore, the electrodes will not be broken due to internal stress generated within the recording ink, ie, hot melt ink, during phase transformation. In addition, since it has a double-supported beam structure, it is possible to suppress bending deformation of the piezoelectric transducer 37 caused by the temperature difference between room temperature and high temperature and the difference in the coefficient of linear expansion of the components of the piezoelectric transducer 37. This has effects such as making it possible to control with high precision the minute gap between the piezoelectric transducer 37 and the nozzle plate 21, which is an important factor for ensuring the ink droplet ejection characteristics.

第3図も本発明の実施例であり、第2図に示した実施例
において複数の圧電変換器37を並置した場合、特に圧
電変換器37とスペーサ23.33とノズルプレート2
1のみを表した斜視図である。Ni箔34は共通電極を
兼ねているため固定部において一体化した構造を取る。
FIG. 3 also shows an embodiment of the present invention, and when a plurality of piezoelectric transducers 37 are arranged side by side in the embodiment shown in FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing only part 1; Since the Ni foil 34 also serves as a common electrode, it has an integrated structure at the fixed portion.

Ni箔24はセグメント電極としての機能を持つため各
々分離した構成になっている。上記の如<Ni箔34が
櫛歯状構造をとることにより、各圧電変換器37間、及
び複数の圧電変換器37とそのそれぞれに対応したノズ
ル開口20との取付は位置精度を容易に管理することが
できるという効果を有する。
Since the Ni foils 24 function as segment electrodes, they are separated from each other. As described above, since the Ni foil 34 has a comb-like structure, the positional accuracy can be easily managed between each piezoelectric transducer 37 and when mounting a plurality of piezoelectric transducers 37 and their corresponding nozzle openings 20. It has the effect of being able to.

また、本実施例ではNi箔24が圧電素子35よりも広
い横幅をもっている。これは製造時において圧電素子3
5とNi箔24.34の取付は位置が幅方向にばらつい
ても動作時に圧電変換器37の捩じれ方向の振動を防止
できるという効果を有する。
Furthermore, in this embodiment, the Ni foil 24 has a wider width than the piezoelectric element 35. This is because the piezoelectric element 3
5 and the Ni foils 24 and 34 have the effect of preventing torsional vibration of the piezoelectric transducer 37 during operation even if the positions vary in the width direction.

第4図も本発明の実施例であり、第2図に示した圧電変
換器37の別の実施例を説明する為に圧電変換器37と
スペーサ23.33とノズルプレート21のみを表した
断面図である。本実施例では箔部材24を圧電素子35
の全域に渡って配置したことが特徴である。この時圧電
変換器37が圧電バイメタル効果を発揮する為には箔部
材24と箔部材34が相異なる曲げ剛性を持っている必
要があり、好ましくは前記曲げ剛性の相違がより大きい
ことが望ましい。仮に箔部材24と箔部材34が同一部
材の場合には第4図に示す如く一方の箔部材すなわち箔
部材24の方が薄くなければならない。この時には、駆
動時運電変換器37のスペーサ23側の方が大きく変形
変位するためノズル間口20は圧電変換器37の図中右
寄りに配置される。
FIG. 4 is also an embodiment of the present invention, and for explaining another embodiment of the piezoelectric transducer 37 shown in FIG. It is a diagram. In this embodiment, the foil member 24 is used as a piezoelectric element 35.
It is characterized by its placement over the entire area. At this time, in order for the piezoelectric transducer 37 to exhibit a piezoelectric bimetal effect, the foil member 24 and the foil member 34 need to have different bending stiffnesses, and preferably the difference in bending stiffness is larger. If the foil member 24 and the foil member 34 are the same member, one of the foil members, that is, the foil member 24, must be thinner, as shown in FIG. At this time, since the spacer 23 side of the power transport converter 37 is deformed and displaced more greatly during driving, the nozzle frontage 20 is disposed to the right of the piezoelectric converter 37 in the drawing.

第5図も本発明の他の実施例であり、第2図に示した圧
電変換器37の別の実施例を説明するために圧電変換器
37とスペーサ23.33とノズルプレート21のみを
表した断面図である。本実施例における圧電変換器37
はNi箔34と圧電素子35と電極箔36の積層からな
る棒状振動子にNi箔34側と電極箔36側からそれぞ
れ切り込み加工を施すことによって構成されている。前
記切り込み加工を施した箇所は両持ち梁状振動千両固定
端近傍の軟構造部を構成する。切り込み加工方法として
はダイシングソー等による切削加工及びエツチングによ
る加工が実施されている。この実施例では矩形の切り込
み加工を施しているが特に矩形に限定するものではない
。円形の切り込み加工を施した場合には圧電変換器37
の振動運動による切り込み加工部への応力集中を防止で
き耐久性及び信頼性の優れたインクジェットヘッドを実
現できる。また切り込み加工深さ及び切り込み加工の幅
は2箇所とも適宜に設定可能なため、2箇所の両固定端
近傍軟構造部の剛性を自由にまた精度良く設計製造する
ことが可能である。また2@所の両固定端近傍軟構造部
の剛性を同じく設計した場合には圧電変換器37の振動
運動が安定化しインク滴吐出特性の安定したインクジェ
ットヘッドを得ることができる。本実施例によると本発
明の他の実施例と同様に圧電素子35に電圧を印加する
ための2本の信号線を圧電変換器37の両固定端に分離
して構成することが可能となる。
FIG. 5 also shows another embodiment of the present invention, and only the piezoelectric transducer 37, spacers 23, 33, and nozzle plate 21 are shown to explain another embodiment of the piezoelectric transducer 37 shown in FIG. FIG. Piezoelectric transducer 37 in this embodiment
is constructed by cutting a rod-shaped vibrator made of a laminated layer of Ni foil 34, piezoelectric element 35, and electrode foil 36 from the Ni foil 34 side and from the electrode foil 36 side, respectively. The cut-out portion constitutes a soft structure near the fixed end of the double-supported vibrating beam. As the cutting method, cutting with a dicing saw or the like and etching are carried out. In this embodiment, a rectangular cut is made, but the cut is not particularly limited to a rectangle. When a circular cut is made, the piezoelectric transducer 37
It is possible to prevent stress concentration on the notched portion due to the vibration movement of the inkjet head, thereby realizing an inkjet head with excellent durability and reliability. Furthermore, since the depth of the cut and the width of the cut can be set appropriately at both locations, it is possible to design and manufacture the rigidity of the soft structure portions near both fixed ends freely and with high precision. Furthermore, if the rigidity of the soft structural parts near both fixed ends of the 2@ locations is designed to be the same, the vibration motion of the piezoelectric transducer 37 is stabilized, and an inkjet head with stable ink droplet ejection characteristics can be obtained. According to this embodiment, as in other embodiments of the present invention, it is possible to separate two signal lines for applying voltage to the piezoelectric element 35 at both fixed ends of the piezoelectric transducer 37. .

すなわち第3図に示したセグメント電極の機能を有する
箔部材24と共通電極の機能を有する箔部材34にそれ
ぞれ第5図中の電極箔36と箔部材34が対応しセグメ
ント電極線22bと共通電極線22aを接続することが
でき、小型化された製造部留まりの高い耐久性の優れた
インクジェットヘッドを得ることが可能となる。また本
実施例の構成によるとスペーサ23.33の厚さを同一
にすることができ圧電変換器37とノズルプレート21
間の微小な間隙を精度良く管理することが可能となる。
That is, the electrode foil 36 and foil member 34 in FIG. 5 correspond to the foil member 24 having the function of a segment electrode and the foil member 34 having the function of a common electrode shown in FIG. 3, respectively, and the segment electrode wire 22b and the common electrode The wire 22a can be connected, making it possible to obtain a highly durable inkjet head that is miniaturized and can be retained in the manufacturing department. Further, according to the configuration of this embodiment, the thickness of the spacers 23 and 33 can be made the same, and the thickness of the piezoelectric transducer 37 and the nozzle plate 21 can be made the same.
It becomes possible to manage minute gaps between the two with high precision.

[発明の効果] 以上述べたように本発明の上記構成によれば、インク滴
吐出特性安定化のために高精度に管理する必要のあるノ
ズルプレートと圧電変換器可動部分の間隙が適切に管理
され低電圧での駆動が可能な特性の安定した製造部留ま
りの高いインクジェットヘッドを実現できるという効果
を有する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the above configuration of the present invention, the gap between the nozzle plate and the movable part of the piezoelectric transducer, which needs to be managed with high precision in order to stabilize the ink droplet ejection characteristics, can be appropriately managed. This has the effect that it is possible to realize an inkjet head with stable characteristics that can be driven at low voltage and has a high retention rate in the manufacturing department.

また本発明の上記構成によれば圧電変換器の振動運動や
外的な衝撃に対しても電気配線が破断することのない信
頼性の高いインクジェットヘッドを実現できるという効
果を有する。
Further, according to the above configuration of the present invention, it is possible to realize a highly reliable inkjet head in which the electrical wiring does not break even when the piezoelectric transducer vibrates or external shock occurs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドを具備したプリンタの斜視図。 第2図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドの断面図。 第3図は本発明による一実施例であり、圧電変換器を複
数配置した場合を示す斜視図。 第4図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドの断面図。 第5図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドの断面図。 10 記録紙 13 ローラ 16 インクジェットヘッド 20 ノズル開口 21 ノズルプレート 24.34 箔部材 35 圧電素子 37 圧電変換器 以上 出願人  セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴木喜三部 他1名 16インフジエ、トヘッド 第1図 20ノス゛ル関口 20ノス゛ル間口 21 ノス゛ルフ′トート 第3図
FIG. 1 is a perspective view of a printer equipped with an inkjet head showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of an inkjet head showing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an embodiment according to the present invention, and is a perspective view showing a case where a plurality of piezoelectric transducers are arranged. FIG. 4 is a sectional view of an inkjet head showing an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a sectional view of an inkjet head showing an embodiment of the present invention. 10 Recording paper 13 Roller 16 Inkjet head 20 Nozzle opening 21 Nozzle plate 24.34 Foil member 35 Piezoelectric element 37 Piezoelectric transducer and above Applicant Seiko Epson Co., Ltd. agent Patent attorney Kizobe Suzuki and 1 other person 16 Infujie, Tohead No. 1 Figure 20 Nozuru Sekiguchi 20 Noseru Frontage 21 Noself' Tote Figure 3

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくとも1つ以上のノズル開口を有するノズル
プレートと、前記ノズル開口に対向して配置され、1層
の圧電素子と該圧電素子の片面に接合され該圧電素子の
一端に突出した少なくとも1層以上の第1の箔部材と前
記圧電素子の他面に接合され該圧電素子の他端に突出し
た少なくとも1層以上の第2の箔部材との積層構造から
なり、前記第1、第2の箔部材の突出部を固定端とした
両持ち梁構造をとる圧電変換器と、該圧電変換器と前記
ノズルプレートの空隙と前記圧電変換器の周辺を充たす
インクと、前記第1、第2の箔部材に選択的電気信号を
印加するヘッド駆動回路とを具備したことを特徴とする
インクジェットヘッド。
(1) A nozzle plate having at least one or more nozzle openings, a one-layer piezoelectric element disposed opposite to the nozzle opening, and at least one piezoelectric element bonded to one side of the piezoelectric element and protruding from one end of the piezoelectric element. It has a laminated structure of a first foil member of at least one layer and a second foil member of at least one layer that is bonded to the other surface of the piezoelectric element and protrudes from the other end of the piezoelectric element, and a piezoelectric transducer having a double-supported beam structure with the protrusion of the foil member as a fixed end; ink filling a gap between the piezoelectric transducer and the nozzle plate and a periphery of the piezoelectric transducer; 1. An inkjet head comprising: a head drive circuit for applying a selective electric signal to a foil member.
(2)前記インクは常温で固層状態であるホットメルト
インクであり、該ホットメルトインクを固層状態から液
層状態に変化させる発熱手段を具備したことを特徴とす
る請求項1のインクジェットヘッド。
(2) The inkjet head according to claim 1, wherein the ink is a hot melt ink that is in a solid state at room temperature, and is equipped with a heat generating means for changing the hot melt ink from a solid state to a liquid state. .
JP11990488A 1988-05-17 1988-05-17 Ink jet head Pending JPH01290434A (en)

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