JPH0776090A - Nozzle of ink jet printer - Google Patents

Nozzle of ink jet printer

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JPH0776090A
JPH0776090A JP22327493A JP22327493A JPH0776090A JP H0776090 A JPH0776090 A JP H0776090A JP 22327493 A JP22327493 A JP 22327493A JP 22327493 A JP22327493 A JP 22327493A JP H0776090 A JPH0776090 A JP H0776090A
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resonator
piezoelectric element
nozzle
ink
ink jet
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Yoshio Kojima
▲吉▼夫 小島
尚志 ▲高▼橋
Hisashi Takahashi
Mitsuhiro Nakagaki
光博 中垣
Kuniyoshi Tsubouchi
邦良 坪内
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Abstract

PURPOSE:To restore required capacity by rapidly disassembling an exciting part in the case of damage to replace a damaged part by connecting the piezoelectric element and resonator constituting the exciting part in a freely detachable manner. CONSTITUTION:The exciting part 10 of mechanical resonance nozzles is constituted by attaching two piezoelectric elements 1 and a resonator 2 by a nut capable of easily disassembling/re-assembling both of them and attached to a body 20. The exciting part 10 is attached using a screw and clamped together with a covering engineering plastic part 30. When various parts containing the piezoelectric elements 1 are damaged, the exciting part can be easily disassembled and only a damaged part can be rapidly replaced. The resonance frequency of the exciting part 10 can be adjusted by changing the clamping force of the nut 3 and an ink jet printer having stable capacity is obtained without receiving the effect of the dimensional irregularity or individual difference of parts.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は帯電制御式のインクジェ
ットプリンタに係り、特に、圧電素子の振動量を機械的
な共振現象により増幅し、インクを粒子化するためのエ
ネルギーとして与えるノズル構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charge control type ink jet printer, and more particularly to a nozzle structure which amplifies a vibration amount of a piezoelectric element by a mechanical resonance phenomenon and gives it as energy for atomizing ink.

【0002】[0002]

【従来の技術】被印字物へ非接触で文字を印字する装置
の一つに帯電制御式のインクジェットプリンタがある。
この中でも、常にインクを噴出し必要なときにインク滴
を偏向させ印字するコンティニュアスタイプのインクジ
ェットプリンタは高速化に対応しやすいことから、缶や
瓶等へのマーキング装置として広く使用されている。こ
のようなインクジェットプリンタでは、主に圧電素子を
振動源とし、その振動量を増幅する方法として、液柱共
鳴を利用した流体共振方法,機械的な共振現象を利用し
た方法、また変位拡大機構による方法などが用いられて
いる。このうち、機械的な共振現象を利用した方法は、
環境温度の変化に伴うインク物性変化の影響を受けにく
いという特徴をもつ。その一例として、例えば特開昭62
−501494号に見るように、振動発生源である圧電素子の
微小な振動量を機械的に共振させ増幅することで、効率
良く、すなわち低電圧でインクを粒子化させることがで
きる。この例でも見るように、通常振動源である圧電素
子と振動増幅手段である共振子とで構成される励振部
を、半田接合や接着剤接続など熱的ないし化学的に取付
け、半永久的に両者が分離しないようにしている。この
方法では、製作工数が少ないため信頼性が高く、また部
品点数が少ないため安価に製作できるという利点をも
つ。
2. Description of the Related Art There is a charge control type ink jet printer as one of the devices for printing characters on a printing object without contact.
Among them, continuous type ink jet printers that constantly eject ink and deflect ink droplets when necessary to print are widely used as marking devices for cans, bottles, etc. because they are easy to handle higher speeds. . In such an ink jet printer, a piezoelectric element is mainly used as a vibration source, and as a method of amplifying the vibration amount, a fluid resonance method utilizing liquid column resonance, a method utilizing mechanical resonance phenomenon, or a displacement magnifying mechanism is used. The method is used. Among them, the method utilizing mechanical resonance phenomenon is
It is characterized by being less susceptible to changes in the physical properties of ink due to changes in environmental temperature. As one example, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
As seen in No. 501494, by mechanically resonating and amplifying a minute amount of vibration of a piezoelectric element that is a vibration source, ink can be efficiently made into particles, that is, at a low voltage. As can be seen in this example, the excitation part, which is usually composed of a piezoelectric element that is a vibration source and a resonator that is a vibration amplification means, is thermally or chemically attached, such as by solder bonding or adhesive connection, and semi-permanently. I try not to separate them. This method has an advantage that the number of manufacturing steps is small and thus the reliability is high, and the number of parts is small, so that it can be manufactured at a low cost.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、半田や接着材
による取付け方法では、圧電素子と共振子から成る励振
部を容易に分解することができない。そのため、仮りに
何らかの原因で圧電素子や共振子が所期の性能を失った
場合、両者が接合されているため損傷個所の限定が困難
であり、励振部全体を交換しなければならないが、これ
では正常な部品まで廃棄することになるため不経済であ
る。
However, with the mounting method using solder or an adhesive, the excitation part including the piezoelectric element and the resonator cannot be easily disassembled. Therefore, if the piezoelectric element or resonator loses the desired performance for some reason, it is difficult to limit the damaged part because the two are joined, and the entire excitation part must be replaced. It is uneconomical because even normal parts are discarded.

【0004】また、従来の取付け方法では、共振子の機
械加工精度の影響や圧電素子製作時のバラツキ等により
励振部の共振周波数(固有振動数)のずれが予想され
る。多数のノズルの共振周波数を同一値に設定すること
は難しく、通常、機械共振ノズルでは共振周波数から離
れるにしたがい共振子先端の振幅が小さくなるため、共
振周波数のずれがノズル特性のバラツキとなってしま
う。これを解決するためには、励振部全体の長さを調整
する方法がある。しかし、共振周波数を低くするため共
振子を長くすることは事実上困難であるし、また、共振
周波数を高くするため共振子を短く加工することは可能
だが、共振子先端からオリフィス部までの距離が異なっ
てしまうため、ノズル特性を不安定にするための要因と
なるため実用的ではない。
Further, in the conventional mounting method, a deviation of the resonance frequency (natural frequency) of the excitation part is expected due to the influence of the machining accuracy of the resonator, variations in manufacturing the piezoelectric element, and the like. It is difficult to set the resonance frequency of a large number of nozzles to the same value, and in mechanical resonance nozzles, the amplitude of the resonator tip becomes smaller as the distance from the resonance frequency increases, so deviations in the resonance frequency cause variations in nozzle characteristics. I will end up. In order to solve this, there is a method of adjusting the length of the entire excitation unit. However, it is practically difficult to lengthen the resonator to lower the resonance frequency, and it is possible to shorten the resonator to increase the resonance frequency, but the distance from the resonator tip to the orifice Is not practical because it becomes a factor for making the nozzle characteristics unstable.

【0005】本発明の目的は、何らかの原因で励振部が
ノズルとしての機能を損なった場合、速やかに励振部を
分解し、損傷部を交換することにより故障部分を取除
き、所期の性能を回復させることになる。また、本発明
の他の目的は、部品等の寸法精度のバラツキや個体差な
どの原因から生ずるノズル特性のバラツキをなくし、安
定したインクジェットプリンタを提供することにある。
The object of the present invention is to quickly disassemble the exciting part and replace the damaged part to remove the defective part when the exciting part loses its function as a nozzle for some reason, thereby improving the desired performance. It will recover. Another object of the present invention is to provide a stable ink jet printer in which variations in nozzle characteristics caused by factors such as variations in dimensional accuracy of components and individual differences are eliminated.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、機械的な共振現象を利用したインクジェットプリン
タにおいて、振動発生源である圧電素子と圧電素子の振
動量を増幅してインクに伝える共振子とを熱ないし化学
的に結合することなくすべて分解可能となるように取付
けるように構成した。
In order to achieve the above object, in an ink jet printer utilizing a mechanical resonance phenomenon, a resonance is transmitted to ink by amplifying a vibration amount of a piezoelectric element which is a vibration source and a piezoelectric element. It is configured so that it can be decomposed without being thermally or chemically bonded to the child.

【0007】[0007]

【作用】前述のように構成することにより、圧電素子を
含む各種部品が損傷した場合でも容易に分解できるた
め、損傷部のみを速やかに交換できると共に、部品類の
寸法のバラツキや個体差の影響を受けることなく、安定
した性能をもつインクジェットプリンタを提供すること
にある。
By configuring as described above, even if various parts including the piezoelectric element are damaged, they can be easily disassembled, so that only the damaged part can be quickly replaced, and the effects of dimensional variations of parts and individual differences. An object of the present invention is to provide an ink jet printer having stable performance without being affected.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を引用しなが
ら説明する。図3は、従来の機械的な共振現象を利用し
たインクジェットプリンタの励幅部10構造の一例を示
す。機械共振とは、周知のように、共振現象とは振動系
に加わる周期的外力の振動数が振動系の固有振動数に近
くなると、振動系の振幅が急激に増加する現象をいい、
このような構造としては、例えば、特開昭62−501494号
に見るように、通常、振動発生源である圧電素子1と圧
電素子1の振動を増幅してインクに伝える共振子2とを
半田ないし接着剤等の手段で接合することで励振部10
を構成している。このように構成した場合、製作工程及
び部品点数が少ないため信頼性が高く、また部品点数が
少ないことから安価に製作できるという利点をもつ。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 shows an example of the structure of the excitation width part 10 of the conventional ink jet printer utilizing the mechanical resonance phenomenon. Mechanical resonance, as is well known, is a phenomenon in which the amplitude of the vibration system rapidly increases when the frequency of the periodic external force applied to the vibration system approaches the natural frequency of the vibration system.
As such a structure, for example, as disclosed in JP-A-62-501494, usually, the piezoelectric element 1 which is a vibration source and the resonator 2 which amplifies the vibration of the piezoelectric element 1 and transmits it to the ink are soldered. Alternatively, the excitation part 10 is formed by joining the parts with an adhesive or the like.
Are configured. With this structure, the manufacturing process and the number of parts are small, so that the reliability is high, and the number of parts is small, so that the structure can be manufactured at low cost.

【0009】しかし、半田や接着剤による取付け方法で
は、圧電素子1と共振子2から成る励振部10を容易に
分解することができないため、何らかの原因で圧電素子
1や共振子2が所期の性能を失った場合、両者が接合さ
れているため容易に分解できない。このため、損傷個所
の限定が困難となり、励振部全体を交換するという手段
を講じなければならないが、これでは正常な部品まで廃
棄することになるため不経済である。
However, since the excitation section 10 composed of the piezoelectric element 1 and the resonator 2 cannot be easily disassembled by the mounting method using solder or adhesive, the piezoelectric element 1 and the resonator 2 are expected to be undesired for some reason. If the performance is lost, they cannot be easily disassembled because they are joined. For this reason, it becomes difficult to limit the damaged part, and it is necessary to take measures to replace the entire excitation part, but this is uneconomical because even normal parts are discarded.

【0010】また、共振子2の機械加工精度のバラツキ
などにより、各ノズルでの共振周波数がずれることが予
想される。一般に、機械共振ノズルでは共振周波数から
離れるにしたがい振幅が小さくなるため、共振周波数の
ずれが、そのままノズル特性のバラツキとなってしま
う。このため、同一の周波数で励振した場合、あるノズ
ルは良好な性能を有するが、ノズルによってはインクが
粒子化せず、プリンタとして機能しなくなるという恐れ
がある。
Further, it is expected that the resonance frequency of each nozzle will be shifted due to variations in the machining accuracy of the resonator 2. Generally, in the mechanical resonance nozzle, the amplitude becomes smaller as the distance from the resonance frequency increases, so that the deviation of the resonance frequency causes the variation of the nozzle characteristics as it is. Therefore, when excited at the same frequency, some nozzles have good performance, but there is a risk that some nozzles may not function as ink and the ink may not function as a printer.

【0011】本発明はこのような問題を解決し、安定し
たインクジェットプリンタ用ノズルを実現する構造及び
その組立方法について発明したものであり、以下にその
内容を説明する。まず、図1は本発明のインクジェット
プリンタ用ノズルの一実施例の外観を示したものであ
り、図2はその断面図である。この例では、2個の圧電
素子1と共振子2を容易に分解・再組立可能なナット3
で取付けることで機械共振ノズルの励振部10を構成し
ている。また、励振部10はボディ20部に取付けられ
る。励振部10の取付けはネジを用いてするものである
が、励振部10を覆うエンブラ部30と一緒にとも締め
されるものである。
The present invention solves the above problems and invents a structure and an assembling method for realizing a stable nozzle for an ink jet printer, and the contents will be described below. First, FIG. 1 shows an appearance of an embodiment of a nozzle for an inkjet printer of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view thereof. In this example, a nut 3 that can easily disassemble and reassemble the two piezoelectric elements 1 and the resonator 2
The exciter section 10 of the mechanical resonance nozzle is configured by mounting with. The excitation unit 10 is attached to the body 20. The excitation part 10 is attached by using a screw, but it is also tightened together with the embra part 30 that covers the excitation part 10.

【0012】インク流路4はエンブラ部30を貫通して
ボディ20部に嵌合して固定支持されている。インク流
路4に接着材を施してシール性のよい嵌合にしている。
インク流路4のボディ20部への固定支持は、励振部1
0およびエンブラ部30をボディ20部に取り付ける前
に行うのが組立ての作業性が良いものである。
The ink flow path 4 penetrates through the embra part 30 and is fitted and fixed to the body 20 part. An adhesive material is applied to the ink flow path 4 so that the ink flow path 4 is fitted with good sealing properties.
The ink channel 4 is fixedly supported on the body 20 by the excitation unit 1.
0 and the embra part 30 are carried out before the body 20 part is attached for good workability in assembly.

【0013】先のネジはエンブラ30の後方から挿入し
て締め付けるものである。同じサイズの2本のネジで、
十分な締め付けが行われるようにしている。エンブラ部
30はネジで止められているので、分解・組立が容易で
あるとともに衝撃等による外力から圧電素子1を保護す
るものである。さらに、エンブラ30には圧電素子1駆
動用の電源線を取付けるため一部を切欠いているが、そ
こからインクが浸透し圧電素子1がショートすることを
防止するため、上記間隙部にコーティング剤を充填して
いる。なお、コーティング剤としては、耐溶剤性に優れ
たものを使用すると共に、それにより圧電素子1の振動
特性が変化してノズル特性を損なわないよう配慮が必要
である。このような構造とした場合、ナット3の締め付
け力を強くすると各接触面での密着度が向上し共振周波
数は上昇するが、弱くすると低下させることが可能とな
る。このため、部品類の寸法精度のバラツキや圧電素子
1の個体差などにより共振周波数のずれが生じた場合で
も、締め付け力を調整することで容易に共振周波数を所
望の値に調整できる。なお、この例では2個の圧電素子
1を使用しているが、圧電素子1の数は、インクを粒子
化するのに必要なエネルギーを得られるだけ取付けば良
く、必ずしも2個に限定されるものではない。
The above-mentioned screw is inserted and tightened from the rear of the embra 30. With two screws of the same size,
Ensuring sufficient tightening is performed. Since the embra part 30 is fastened with screws, it can be easily disassembled and assembled and protects the piezoelectric element 1 from an external force such as an impact. Further, a part of the embler 30 is notched in order to attach a power source line for driving the piezoelectric element 1. However, in order to prevent ink from penetrating therethrough and short-circuiting the piezoelectric element 1, a coating agent is provided in the gap. Filling. In addition, it is necessary to use a coating agent having excellent solvent resistance and to prevent the vibration characteristics of the piezoelectric element 1 from being changed by the coating agent and impairing the nozzle characteristics. With such a structure, when the tightening force of the nut 3 is increased, the degree of adhesion at each contact surface is improved and the resonance frequency is increased, but when it is weakened, the resonance frequency can be decreased. Therefore, even if the resonance frequency is deviated due to variations in dimensional accuracy of parts or individual differences of the piezoelectric element 1, the resonance frequency can be easily adjusted to a desired value by adjusting the tightening force. In this example, two piezoelectric elements 1 are used, but the number of piezoelectric elements 1 may be set so that the energy necessary for atomizing the ink can be obtained, and the number is not limited to two. Not a thing.

【0014】このように構成した場合、圧電素子1を含
む各種部品が損傷した場合でも容易に分解できるため、
損傷部のみを速やかに交換できるという効果がある。ま
た、ナット3の締め付け力を変えることで励振部10の
共振周波数を調整できるため、部品類の寸法のバラツキ
や個体差の影響を受けることなく、安定した性能をもつ
インクジェットプリンタを提供できる効果がある。ま
た、インクの侵入による絶縁不良を防止できる効果があ
る。
With this structure, even if various parts including the piezoelectric element 1 are damaged, they can be easily disassembled.
The effect is that only the damaged part can be replaced promptly. In addition, since the resonance frequency of the excitation unit 10 can be adjusted by changing the tightening force of the nut 3, there is an effect that an inkjet printer having stable performance can be provided without being affected by variations in dimensions of parts and individual differences. is there. In addition, there is an effect that insulation failure due to ink invasion can be prevented.

【0015】さらに、図1の例では、インク流路4をノ
ズル後方に配置すると共に、ノズル全体の形状を縦方向
に薄い扁平状にしている。これは、通常ノズルヘッド部
(図示せず)と呼ばれる筐体内に励振部10や帯電電
極,偏向電極、さらには制御信号用配線や各種の流路部
など様々な部品を収納するためであり、特にインクビー
ムの噴出方向を微調整するため高さ方向へ移動する時の
調整代を確保するために重要である。さらに、インクを
噴出するノズルヘッド部が生産ライン上に取付けられる
位置としては、コンベア等のすきまなどが多くノズルヘ
ッドの小型化は重要な課題である。このような観点か
ら、ノズルについても、縦方向に扁平な形状が好ましい
といえる。
Further, in the example of FIG. 1, the ink flow path 4 is arranged at the rear of the nozzle, and the overall shape of the nozzle is thin and flat in the vertical direction. This is for accommodating various parts such as the excitation unit 10, the charging electrodes, the deflection electrodes, the control signal wiring, and the various flow passages in a housing usually called a nozzle head (not shown), In particular, it is important to finely adjust the ejection direction of the ink beam to secure an adjustment allowance when moving in the height direction. Further, as the position at which the nozzle head portion for ejecting ink is mounted on the production line, there are many gaps in the conveyor and the like, and miniaturization of the nozzle head is an important issue. From this point of view, it can be said that the nozzle is also preferably flat in the vertical direction.

【0016】さて、上述の例では、ボディ20と接触す
る共振子2の断面形状を、ボディ20と同一形状として
いた。図4に詳細形状を示す。図4(a)は、その断面
形状を示し、また、図4(b)は共振子2の正面図であ
る(なお、図4(b)の四角に示されている4つの丸は
2本のネジと2本のインク流路4が貫通する穴でかすが
いになるように配置されている。)。このように構成し
た場合、ボディ20と共振子2の接触面積を十分大きく
確保できるため、安定した密着状態を得ることができる
という効果が期待できる。しかし、共振子2の形状は必
ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図5に
示すように、共振子2形状を円形とし、支持部品7と組
合わせる構造とすることも可能である。この例では、ボ
ディ20とのインクシール機能を共振子2のつば部で行
い、圧電素子1の取付けは支持部材7で行うようにし
た。このように二分割構造としたことにより、ボディ2
0の断面形状が円形,矩形とどのような形状の場合にも
共振子2を共用できるため、支持部品7のみを製作すれ
ば対応できる効果がある。また、共振子2の形状をすべ
て円形としているため、共振子2の製作に当たり、旋盤
等の一種類の工作機械で加工できるため、安価に製作で
きる効果がある。さらに、図6は共振子2と支持部品7
とを二分割すると共に、ボディ20とのインクシール機
能及び圧電素子1の取付けをすべて支持部品7で行うよ
うにした場合の構成例である。このように構成した場
合、共振子2が極めて小さくなるため、切削代が少なく
短時間かつ安価に製作できる効果がある。
In the above example, the resonator 2 in contact with the body 20 has the same sectional shape as the body 20. FIG. 4 shows the detailed shape. 4 (a) shows the cross-sectional shape thereof, and FIG. 4 (b) is a front view of the resonator 2 (note that the four circles shown in the squares of FIG. 4 (b) are two. Are arranged so that the screw and the hole through which the two ink flow paths 4 penetrate each other form a slight glare.) With such a configuration, a sufficiently large contact area between the body 20 and the resonator 2 can be ensured, so that an effect that a stable close contact state can be obtained can be expected. However, the shape of the resonator 2 is not necessarily limited to this. For example, as shown in FIG. 5, the resonator 2 may have a circular shape and may be combined with the support component 7. In this example, the ink sealing function with the body 20 is performed by the collar portion of the resonator 2, and the piezoelectric element 1 is attached by the support member 7. Due to this two-part structure, the body 2
Since the resonator 2 can be shared regardless of whether the cross-sectional shape of 0 is circular or rectangular, it is effective to manufacture only the support component 7. Further, since the resonator 2 has a circular shape in its entirety, the resonator 2 can be manufactured with one type of machine tool such as a lathe, so that the resonator 2 can be manufactured at low cost. Further, FIG. 6 shows the resonator 2 and the support component 7.
This is an example of a configuration in which the support part 7 is divided into two parts and the ink sealing function with the body 20 and the attachment of the piezoelectric element 1 are all performed. In the case of such a configuration, the resonator 2 becomes extremely small, so that there is an effect that the cutting allowance is small and the resonator 2 can be manufactured in a short time and at a low cost.

【0017】次いで、ノズル部内のインク室について説
明する。共振子2の振動により粒子化されたインクはオ
リフィス部40を通り噴出されるが、口径が数十から百
μm程度と細いためオリフィス部40に異物が詰まりや
すい。また、装置の長期間停止時には、洗浄工程の際の
残留インクの影響でインク詰まりが発生することもあ
る。インク目詰まりが発生すると、その間に印字した製
品は不良品となるため、速やかに目詰まりの要因を排除
し、復旧させることが重要である。これを実現するため
には、インク室の容積を小さくし、内部を洗浄しやすい
構造にすることが好ましい。その具体的構造を図7及び
図8に示す。このうち、図7はインクシール用Oリング
溝をボディ20側へ設けた例、一方、図8はOリング溝
を共振子2側へ設けた例である。図にも見るようにイン
ク供給側の流路4をオリフィス付近に配置し洗浄しやす
くすると共に、排出側の流路4もオリフィス付近に配置
し除去された異物を速やかにノズル外へ排出可能な構造
とすることで、インク室を極めて小さく、かつ洗浄しや
すくできる効果がある。
Next, the ink chamber in the nozzle portion will be described. The ink atomized by the vibration of the resonator 2 is ejected through the orifice portion 40, but since the diameter is as thin as several tens to 100 μm, the orifice portion 40 is easily clogged with foreign matter. Further, when the apparatus is stopped for a long period of time, ink clogging may occur due to the effect of residual ink during the cleaning process. When ink clogging occurs, the product printed in the meantime becomes a defective product, so it is important to quickly eliminate the factor of clogging and restore it. In order to realize this, it is preferable to reduce the volume of the ink chamber so that the inside can be easily cleaned. The specific structure is shown in FIGS. Of these, FIG. 7 shows an example in which an O-ring groove for ink sealing is provided on the body 20 side, while FIG. 8 shows an example in which an O-ring groove is provided on the resonator 2 side. As shown in the drawing, the flow path 4 on the ink supply side is arranged near the orifice to facilitate cleaning, and the flow path 4 on the discharge side is also arranged near the orifice so that the removed foreign matter can be quickly discharged to the outside of the nozzle. The structure has the effect of making the ink chamber extremely small and easy to clean.

【0018】なお、図示されていないが、オリフィス部
40はネジによりボディ20に取付けられている。オリ
フィス部40とボディ20との間にOリングを挟持して
接合面からのインクの漏れを阻止している。同様にボデ
ィ20と共振子2との間にOリングを挟持して接合面か
らのインクの漏れを阻止している。
Although not shown, the orifice portion 40 is attached to the body 20 with a screw. An O-ring is sandwiched between the orifice portion 40 and the body 20 to prevent ink from leaking from the joint surface. Similarly, an O-ring is sandwiched between the body 20 and the resonator 2 to prevent ink from leaking from the joint surface.

【0019】また、前述のように、励振部10の小型化
に伴い、共振子2の小径化が要求される。これにより、
共振子2先端の軸芯とオリフィス部40の軸芯のずれ量
が大きくなってくる。このずれ量が大きくなると、共振
子2がボディ20の内壁面と接触し共振子2先端の振動
量が低下するため、ノズルとしての機能を失ってしまう
恐れがある。その対策として、図9に示すように、共振
子2後縁部を延長し、そこにOリングを取付けることで
共振子2の位置決めを行い、オリフィス部40との軸芯
を一致させるようにした。これにより、励振部10を小
型化した場合にも、安定したノズル特性を維持できる効
果がある。
Further, as mentioned above, with the miniaturization of the excitation unit 10, it is required to reduce the diameter of the resonator 2. This allows
The amount of deviation between the axial center of the tip of the resonator 2 and the axial center of the orifice 40 increases. If this amount of deviation increases, the resonator 2 comes into contact with the inner wall surface of the body 20 and the amount of vibration at the tip of the resonator 2 decreases, so that the function as a nozzle may be lost. As a countermeasure against this, as shown in FIG. 9, the rear edge of the resonator 2 is extended, and an O-ring is attached thereto to position the resonator 2, so that the axis of the resonator 40 and the axis of the resonator 40 are aligned with each other. . As a result, there is an effect that stable nozzle characteristics can be maintained even when the excitation unit 10 is downsized.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、圧電素子を含む各種部
品が損傷した場合でも容易に分解できるため、損傷部の
みを速やかに交換できるという効果がある。
According to the present invention, even if various parts including a piezoelectric element are damaged, the parts can be easily disassembled, so that only the damaged part can be quickly replaced.

【0021】また、ナットの締め付け力を増減すること
で励振部の共振周波数を調整できるため、部品類の寸法
のバラツキや個体差の影響を受けることなく、安定した
性能をもつインクジェットプリンタを実現できる効果が
ある。
Further, since the resonance frequency of the excitation part can be adjusted by increasing or decreasing the tightening force of the nut, it is possible to realize an ink jet printer having stable performance without being affected by dimensional variations of parts and individual differences. effective.

【0022】また、共振子の形状をすべて円形としてい
るため、旋盤等の一種類の工作機械で加工できるため、
安価に製作できる効果がある。
Further, since the resonators are all circular in shape, they can be machined with one type of machine tool such as a lathe.
There is an effect that it can be manufactured at low cost.

【0023】また、インク供給側の流路をオリフィス付
近に配置し洗浄しやすくすると共に、排出側の流路もオ
リフィス付近に配置し除去された異物を速やかにノズル
外へ排出可能な構造とすることで、インク室を極めて小
さく、かつ洗浄しやすくできる。さらに、励振部を小型
化した場合にも、安定したノズル特性を維持することが
できる効果がある。
In addition, the flow path on the ink supply side is arranged near the orifice to facilitate cleaning, and the flow path on the discharge side is also arranged near the orifice so that the removed foreign matter can be promptly discharged to the outside of the nozzle. This makes the ink chamber extremely small and easy to clean. Furthermore, there is an effect that stable nozzle characteristics can be maintained even when the excitation unit is downsized.

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

【図1】本発明の一実施例を示すインクジェットプリン
タの縦外観図及び横外観図。
FIG. 1 is a vertical external view and a horizontal external view of an inkjet printer showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示すインクジェットプリン
タの横断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an inkjet printer showing an embodiment of the present invention.

【図3】従来の機械共振方式の励振部を示す横断面図。FIG. 3 is a transverse cross-sectional view showing a conventional mechanical resonance type excitation unit.

【図4】本発明の一実施例の共振固形上を示す横断面
図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a resonant solid according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の支持部材形状を示す横断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the shape of a supporting member of the present invention.

【図6】本発明の支持部材形状を示す横断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the shape of a supporting member of the present invention.

【図7】本発明のインクシール構造を示す横断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the ink seal structure of the present invention.

【図8】本発明のインクシール構造を示す横断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the ink seal structure of the present invention.

【図9】本発明の共振子の軸芯設定法を示す横断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a method of setting the axis of the resonator of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧電素子、2…共振子、3…ナット、4…インク流
路、7…支持部品、10…励振部、20…ボディ、30
…エンブラ、40…オリフィス部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piezoelectric element, 2 ... Resonator, 3 ... Nut, 4 ... Ink flow path, 7 ... Supporting part, 10 ... Excitation part, 20 ... Body, 30
... Embra, 40 ... Orifice part.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年11月2日[Submission date] November 2, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0005[Name of item to be corrected] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0005】本発明の目的は、何らかの原因で励振部が
ノズルとしての機能を損なった場合、速やかに励振部を
分解し、損傷部を交換することにより故障部分を取除
き、所期の性能を回復させることにる。また、本発明
の他の目的は、部品等の寸法精度のバラツキや個体差な
どの原因から生ずるノズル特性のバラツキをなくし、安
定したインクジェットプリンタを提供することにある。
The object of the present invention is to quickly disassemble the exciting part and replace the damaged part to remove the defective part when the exciting part loses its function as a nozzle for some reason, thereby improving the desired performance. Ru Oh to be restored. Another object of the present invention is to provide a stable ink jet printer in which variations in nozzle characteristics caused by factors such as variations in dimensional accuracy of components and individual differences are eliminated.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0007】[0007]

【作用】前述のように構成することにより、圧電素子を
含む各種部品が損傷した場合でも容易に分解できるた
め、損傷部のみを速やかに交換できると共に、部品類の
寸法のバラツキや個体差の影響を受けることなく、安定
した性能をもつインクジェットプリンタを提供すること
ができる
By configuring as described above, even if various parts including the piezoelectric element are damaged, they can be easily disassembled, so that only the damaged part can be quickly replaced, and the effects of dimensional variations of parts and individual differences. To provide an inkjet printer with stable performance without receiving
You can

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を引用しなが
ら説明する。図3は、従来の機械的な共振現象を利用し
たインクジェットプリンタの励部10構造の一例を示
。周知のように、共振現象とは振動系に加わる周期的
外力の振動数が振動系の固有振動数に近くなると、振動
系の振幅が急激に増加する現象をいい、このような構造
としては、例えば、特開昭62−501494号に見るように、
通常、振動発生源である圧電素子1と圧電素子1の振動
を増幅してインクに伝える共振子2とを半田ないし接着
剤等の手段で接合することで励振部10を構成してい
る。このように構成した場合、製作工程及び部品点数が
少ないため信頼性が高く、また部品点数が少ないことか
ら安価に製作できるという利点をもつ。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 3 shows an example of the excited vibration portion 10 structure of an inkjet printer using a conventional mechanical resonant phenomena. As circumferential known, the frequency of the periodic external force to the resonance phenomenon applied to the vibration system is close to the natural frequency of the vibration system, the phenomenon that the amplitude of the vibration system is rapidly increased, as such structures , For example, as seen in JP-A-62-501494,
Usually, the excitation unit 10 is configured by joining the piezoelectric element 1 that is a vibration source and the resonator 2 that amplifies the vibration of the piezoelectric element 1 and transmits the vibration to the ink by means of solder or adhesive. With this structure, the manufacturing process and the number of parts are small, so that the reliability is high, and the number of parts is small, so that the structure can be manufactured at low cost.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪内 邦良 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kuniyoshi Tsubouchi 502 Jinritsucho, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】振動発生源である圧電素子とこの圧電素子
の振動で共振する共振子とからなる励振部を備えている
インクジェットプリンタのノズルにおいて、 圧電素子と共振子を着脱自在に結合したことを特徴とす
るインクジェットプリンタのノズル。
1. In a nozzle of an ink jet printer having an exciting section composed of a piezoelectric element which is a vibration source and a resonator which resonates by the vibration of the piezoelectric element, the piezoelectric element and the resonator are detachably coupled. A nozzle for an inkjet printer.
【請求項2】請求項1記載のものにおいて、圧電素子と
共振子をねじにより着脱自在に結合したことを特徴とす
るインクジェットプリンタのノズル。
2. A nozzle for an ink jet printer according to claim 1, wherein the piezoelectric element and the resonator are detachably coupled with a screw.
【請求項3】振動発生源である圧電素子とこの圧電素子
の振動で共振する共振子とからなる励振部を備えている
インクジェットプリンタのノズルにおいて、 前記共振子の後部に延在する支持部を設け、この支持部
に圧電素子を取外し自在に取付けたことを特徴とするイ
ンクジェットプリンタのノズル。
3. A nozzle of an ink jet printer comprising an exciting section composed of a piezoelectric element which is a vibration source and a resonator which resonates by the vibration of the piezoelectric element, wherein a supporting section extending to the rear of the resonator is provided. A nozzle for an ink jet printer, characterized in that a piezoelectric element is detachably attached to this support portion.
【請求項4】振動発生源である圧電素子とこの圧電素子
の振動で共振する共振子とからなる励振部を備えている
インクジェットプリンタのノズルにおいて、 前記共振子の後部に延在する支持棒を設け、この支持棒
に圧電素子を嵌め込んで支持し、支持棒に形成している
ねじにナットを螺合して圧電素子を共振子に締め付け固
定したことを特徴とするインクジェットプリンタのノズ
ル。
4. A nozzle of an ink jet printer having an excitation part composed of a piezoelectric element which is a vibration source and a resonator which resonates by the vibration of the piezoelectric element, wherein a support rod extending to the rear part of the resonator is provided. A nozzle for an ink jet printer, characterized in that a piezoelectric element is fitted and supported on the support rod, and a nut is screwed into a screw formed on the support rod to fasten and fix the piezoelectric element to the resonator.
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