JPH08300647A - Ink jet head - Google Patents
Ink jet headInfo
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- JPH08300647A JPH08300647A JP10534795A JP10534795A JPH08300647A JP H08300647 A JPH08300647 A JP H08300647A JP 10534795 A JP10534795 A JP 10534795A JP 10534795 A JP10534795 A JP 10534795A JP H08300647 A JPH08300647 A JP H08300647A
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- piezoelectric element
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タのインクジェットヘッドに関し、特に振動板と圧電素
子、或いは振動板とホルダーを接着する接着剤に、硬化
した接着剤より高弾性率の微粒子及び／或いは所定硬さ
で均一な大きさの微粒子を混入したインクジェットヘッ
ドに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head for an ink jet printer, and more particularly to an adhesive for adhering a vibration plate and a piezoelectric element, or a vibration plate and a holder, with fine particles having a higher elastic modulus than the hardened adhesive and / or The present invention relates to an inkjet head in which fine particles having a predetermined hardness and a uniform size are mixed.
【０００２】近来、印字媒体にインクの微粒子を直接吹
きつけて記録するインクジェットプリンタが、印字媒体
に対する制限がなく、且つ高速度印刷、低騒音であり、
カラー化が容易であることから急速に普及しつつある。Recently, an ink jet printer which directly sprays fine particles of ink onto a print medium for recording has no limitation on the print medium, high speed printing and low noise.
Since it is easy to colorize, it is rapidly spreading.
【０００３】このインクジェットプリンタのインクジェ
ットヘッドは、例えば、ノズル孔を有するノズル板、壁
部材及び振動板で圧力室を形成し、インクを満たした圧
力室に振動板を介して圧電素子の電気歪みによる変位に
よって圧力を与えてノズル孔からインクを噴射してドッ
ト印字を形成するものである。In the ink jet head of this ink jet printer, for example, a pressure chamber is formed by a nozzle plate having a nozzle hole, a wall member and a vibrating plate, and the pressure chamber filled with ink is caused by an electric strain of a piezoelectric element through the vibrating plate. The displacement is applied with pressure to eject ink from the nozzle holes to form dot printing.
【０００４】振動板と圧電素子間、及び振動板の縁とホ
ルダーは夫々接着剤で接着しており、接着剤の弾性率が
低いために駆動時に接着層が伸縮し、圧電素子の発生力
を接着層で消費し、インク噴射の効率を低下させてい
る。また、接着層の厚さが均一でないために伸縮量にバ
ラツキが発生してインク粒子の飛翔にバラツキが生じて
いるので、これらを解決する方法が望まれている。The vibrating plate and the piezoelectric element, and the edge of the vibrating plate and the holder are adhered to each other with an adhesive agent. Since the elastic modulus of the adhesive agent is low, the adhesive layer expands and contracts during driving, and the force generated by the piezoelectric element is reduced. It is consumed by the adhesive layer and reduces the efficiency of ink ejection. In addition, since the thickness of the adhesive layer is not uniform and the amount of expansion and contraction varies, the flight of ink particles also varies. Therefore, a method for solving these is desired.
【０００５】[0005]
【従来の技術】図４にインクジェットプリンタの概要を
示す。図に示すように、インクジェットヘッド（以下印
字ヘッドという)1を搭載したキャリア２にガイドシャフ
ト３が嵌合し、また、プーリP1,P2 に掛けられたタイミ
ングベルト（以下ベルトという)4にキャリア２が固定さ
れ、プーリP1はモータM1に連結されている。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an outline of an ink jet printer. As shown in the figure, a guide shaft 3 is fitted to a carrier 2 on which an inkjet head (hereinafter referred to as a print head) 1 is mounted, and a carrier 2 is mounted on a timing belt (hereinafter referred to as a belt) 4 hung on pulleys P1 and P2. Is fixed, and the pulley P1 is connected to the motor M1.
【０００６】キャリア２は板状のプラテン５の上方に配
置され、モータM1の正逆方向回転によりベルト４によっ
てプラテン５に平行に矢印Ａ、Ｂ方向に移動する。プラ
テン５の前段に、図示していない回転伝達機構を介して
モータM2に連結された送りローラＲが配置されている。The carrier 2 is disposed above the plate-shaped platen 5, and is moved in parallel with the platen 5 in the directions of arrows A and B by the belt 4 by the rotation of the motor M1 in the forward and reverse directions. A feed roller R connected to a motor M2 via a rotation transmission mechanism (not shown) is arranged in front of the platen 5.
【０００７】印字ヘッド１は、ヘッド部10及びヘッド駆
動部11から成り、ヘッド部10は、プラテン５に所定の間
隙を介して対向し、先端に後述する複数のノズルを有
し、またノズル孔にインクを供給する図示していないイ
ンクタンクを備えている。The print head 1 is composed of a head portion 10 and a head driving portion 11. The head portion 10 faces the platen 5 with a predetermined gap, has a plurality of nozzles at the tip, and nozzle holes. An ink tank (not shown) for supplying the ink is provided.
【０００８】ヘッド駆動部11は、印字データに基づいて
図示していない制御部の指令で、選択的に駆動信号をヘ
ッド部10に送信する回路で、図示していないフレキシブ
ルケーブルにより制御部に接続されている。The head drive unit 11 is a circuit for selectively transmitting a drive signal to the head unit 10 in response to a command from a control unit (not shown) based on print data, and is connected to the control unit by a flexible cable (not shown). Has been done.
【０００９】従って、キャリア２が移動しながら、印字
ヘッド１のノズル孔からインクを噴射して印字用紙７に
マトリックスドットによって印字を形成する。印字用紙
７は送りローラＲの駆動によって矢印Ｃ方向に行送りさ
れる。Therefore, while the carrier 2 is moving, ink is ejected from the nozzle holes of the print head 1 to form a print on the print paper 7 by matrix dots. The printing paper 7 is fed in the direction of arrow C by driving the feed roller R.
【００１０】次に図５及び図６によりヘッド部10を説明
する。図５と図６(a) 及び(b) に示すように、ヘッド部
10は、圧電素子81,82,…、ノズル孔91,92,… (例えば、
孔径30〜50μｍ) が設けられたノズル板121,122,…、圧
力室131,132,…、壁部材141,142,…、振動板151,152,…
及びインク供給口161,162,…で構成されている。Next, the head portion 10 will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 5 and 6 (a) and (b), the head portion
Reference numeral 10 denotes piezoelectric elements 8 1 , 8 2 , ..., Nozzle holes 9 1 , 9 2 ,.
Nozzle plates 12 1 , 12 2 , ..., pressure chambers 13 1 , 13 2 , ..., wall members 14 1 , 14 2 , ..., diaphragms 15 1 , 15 2 , ...
And ink supply ports 16 1 , 16 2 , ...
【００１１】圧電素子81,82,…は、振動板151,152,…の
外側に接着剤18ａで接着(18Aは接着層を示す) されてい
る。接着剤18ａは、エボキシ樹脂系接着剤で硬化後のヤ
ング率は１ＧＰａ未満である。また、ノズル板121,122,
…と振動板151,152,…の間に壁部材141,142,…が配置さ
れて、これらに囲まれた空間部により圧力室131,132,…
が形成されている。[0011] The piezoelectric elements 81, 82, ... are adhered at the diaphragm 15 1, 15 2, the adhesive 18a ... on the outside of the (18A illustrates the adhesive layer). The adhesive 18a is an epoxy resin adhesive and has a Young's modulus of less than 1 GPa after curing. In addition, the nozzle plates 12 1 , 12 2 ,
, And the diaphragms 15 1 , 15 2 , ... are provided with wall members 14 1 , 14 2 , ..., and the pressure chambers 13 1 , 13 2 , ... due to the space surrounded by these.
Are formed.
【００１２】実際には、ノズル板121,122,…及び壁部材
141,142,…が一体に形成されて、振動板151,152,…が静
電接合 (或いは拡散接合等) によって接合されている。
また、振動板151,152,…の各縁部はホルダー171,172,…
が接着剤18ａで接着(18Aは接着層を示す) され、圧電素
子81,82,…の端面はホルダー171,172,…の面と当接して
いる。ホルダー171,172,…は、圧力室131,132,…及び圧
電素子81,82,…を保持している。Actually, the nozzle plates 12 1 , 12 2 , ... And the wall member
14 1, 14 2, ... are joined integrally formed, by the diaphragm 15 1, 15 2, ... it is electrostatic bonding (or diffusion bonding, etc.).
Further, the edges of the diaphragms 15 1 , 15 2 , ... Are holders 17 1 , 17 2 ,.
Are adhered by an adhesive 18a (18A indicates an adhesive layer), and the end surfaces of the piezoelectric elements 8 1 , 8 2 , ... Are in contact with the surfaces of the holders 17 1 , 17 2 ,. The holders 17 1 , 17 2 , ... Hold the pressure chambers 13 1 , 13 2 , ... And the piezoelectric elements 8 1 , 8 2 ,.
【００１３】従って、インク供給口161,162,…からイン
ク6aを圧力室131,132,…に供給し、ヘッド駆動部11ａか
ら圧電素子81,82,…の電極に選択的に電圧を印加して、
その電気歪みによる変位で収縮させ、振動板151,152,…
を引きつけて、圧力室131,13 2,…のインク6aの体積を増
し、圧電素子81,82,…の収縮を解放した時に、振動板15
1,152,…を復帰させて、その圧力によってインク6aが上
記のようにノズル孔91,92,…から噴射する。Therefore, the ink supply port 161, 162,… From Inn
6a to pressure chamber 131,132, Head drive unit 11a
Piezoelectric element 81, 82By selectively applying voltage to the electrodes of
Displacement due to the electric strain causes the diaphragm 15 to contract.1, 152, ...
The pressure chamber 131,13 2Increasing the volume of ink 6a
Piezoelectric element 81, 82When releasing the contraction of ..., the diaphragm 15
1, 152, ... is returned, and the pressure causes the ink 6a to rise.
Nozzle hole 91, 92, ...
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によれ
ば、振動板及び圧電素子間を接着している接着剤の硬化
後の接着層の弾性率が低い（ヤング率１ＧＰａ未満）こ
とにより、圧電素子によって振動板を加圧した場合、接
着層が伸縮するために、圧電素子の発生力を接着層が消
費し、発生力をノズル孔からのインク押し出しに効率良
く利用することができない。According to the above-mentioned conventional method, since the elastic modulus of the adhesive layer after curing of the adhesive that bonds the diaphragm and the piezoelectric element is low (Young's modulus is less than 1 GPa), When the vibrating plate is pressed by the element, the adhesive layer expands and contracts, so that the adhesive layer consumes the generated force of the piezoelectric element, and the generated force cannot be efficiently used for ejecting ink from the nozzle hole.
【００１５】また、振動板及びホルダー間を接着してい
る接着剤の硬化後の接着層の弾性率が低いことにより、
圧電素子によって振動板を加圧した場合、振動板がホル
ダーから加圧方向に逃げるため、圧電素子の発生力をイ
ンク押し出しに効率良く利用することができない。Further, the elastic modulus of the adhesive layer after curing of the adhesive agent that adheres between the diaphragm and the holder is low,
When the diaphragm is pressed by the piezoelectric element, the diaphragm escapes from the holder in the pressing direction, and thus the generated force of the piezoelectric element cannot be efficiently used for pushing out the ink.
【００１６】更に、複数のノズル孔はインクが均一な噴
射を必要としているが、振動板と圧電素子間の接着層の
全ての厚みが均一でないと、圧電素子の発生力による接
着層の伸縮量にバラツキができ、全ノズル孔からのイン
ク粒子の噴射特性（噴射量、噴射速度、噴射角度）にバ
ラツキが発生する。Further, the plurality of nozzle holes require uniform ejection of ink, but if the thickness of the adhesive layer between the vibration plate and the piezoelectric element is not uniform, the amount of expansion and contraction of the adhesive layer due to the force generated by the piezoelectric element. And the ejection characteristics (ejection amount, ejection velocity, ejection angle) of the ink particles from all the nozzle holes vary.
【００１７】また、振動板とホルダー間の接着層の厚み
が均一でないと、圧電素子で振動板を加圧した場合、振
動板、壁部材及びノズル板の逃げ量にバラツキができ、
全ノズル孔からのインク粒子の噴射特性にバラツキが発
生する。という問題点がある。If the thickness of the adhesive layer between the diaphragm and the holder is not uniform, when the diaphragm is pressed by the piezoelectric element, the amount of escape of the diaphragm, the wall member and the nozzle plate may vary.
Variations occur in the ejection characteristics of ink particles from all nozzle holes. There is a problem.
【００１８】インクジェットヘッドの形成に関わる接着
剤については、特開昭６０−９１８０号公報「複合圧電
積層体」及び特開昭６４−９６７３号公報「圧電たわみ
素子」が提案されている。With regard to the adhesive used for forming the ink jet head, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-9180, "Composite Piezoelectric Laminate" and Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-9673, "Piezoelectric Deflection Element" have been proposed.
【００１９】特開昭６０−９１８０号公報は、単層圧電
素子を接合して積層圧電素子を製造する時に、ガラス微
粒子入りの銀ペーストを用いることで、従来の接着層を
無くし、積層圧電素子内の接着層での変位の損失を低減
するものであり、上記問題点を解決する手段には成り得
ない。Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-9180 discloses a laminated piezoelectric element in which a conventional adhesive layer is eliminated by using a silver paste containing glass particles when a single-layer piezoelectric element is bonded to manufacture a laminated piezoelectric element. It is intended to reduce the displacement loss in the inner adhesive layer, and cannot be a means for solving the above problems.
【００２０】特開昭６４−９６７３号公報は、圧電たわ
み素子の圧電体と基板の高強度の接着方法として、基板
上に電気化学的に微粒子を析出させ、この表面粗さを利
用して、圧電素子との接着強度を高めるものであり、上
記問題点を解決する手段とは成り得ない。Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-9673 discloses a high-strength bonding method for a piezoelectric body of a piezoelectric flexure element and a substrate, in which fine particles are electrochemically deposited on the substrate and the surface roughness is utilized. It is intended to increase the adhesive strength with the piezoelectric element and cannot be a means for solving the above problems.
【００２１】本発明は、発生力を有効に利用して振動板
を駆動させることができ、噴射特性を向上させると共
に、均一化することができるインクジェットヘッドを提
供することを目的としている。It is an object of the present invention to provide an ink jet head which can effectively utilize the generated force to drive the diaphragm, improve jetting characteristics, and uniformize the jetting characteristics.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】図１及び図２は本発明の
原理図で、図１は請求項１に対応する原理図、図２は請
求項２に対応する原理図である。1 and 2 are principle diagrams of the present invention. FIG. 1 is a principle diagram corresponding to claim 1, and FIG. 2 is a principle diagram corresponding to claim 2.
【００２３】１）請求項１に対応する手段 図１において、６はインク、９はノズル孔、13は圧力
室、12はインク６の粒子を噴射するノズル孔９を形成し
たノズル板、15はノズル板12に所定距離をおいて対向す
る振動板、14はノズル板12及び振動板15を接続して圧力
室13を形成する壁部材、８は振動板15に接着され、振動
板15を駆動させる圧電素子、18は振動板15と圧電素子８
を接着する接着剤、19は接着剤18の硬化後の弾性率より
高い弾性率を有する材料で形成された第１の微粒子、20
は所定硬さを有する材料で均一な大きさに形成された第
２の微粒子である。1) Means corresponding to claim 1 In FIG. 1, 6 is ink, 9 is a nozzle hole, 13 is a pressure chamber, 12 is a nozzle plate having nozzle holes 9 for ejecting particles of the ink 6, and 15 is A vibrating plate facing the nozzle plate 12 at a predetermined distance, 14 is a wall member that connects the nozzle plate 12 and the vibrating plate 15 to form a pressure chamber 13, and 8 is bonded to the vibrating plate 15 to drive the vibrating plate 15. Piezoelectric element to be activated, 18 is the diaphragm 15 and the piezoelectric element 8
An adhesive 19 for adhering the adhesive, 19 is a first fine particle formed of a material having an elastic modulus higher than the elastic modulus of the adhesive 18 after curing, 20
Is a second fine particle formed of a material having a predetermined hardness and having a uniform size.
【００２４】ノズル板12、振動板15、壁部材14、圧力室
13及び圧電素子８をを少なくとも１組備えたインクジェ
ットヘッドであって、接着剤18に、第１の微粒子19及び
／或いは第２の微粒子20を混入した構成とする。Nozzle plate 12, vibrating plate 15, wall member 14, pressure chamber
An ink jet head including at least one set of the piezoelectric element 8 and the piezoelectric element 8 is configured such that the first fine particles 19 and / or the second fine particles 20 are mixed in the adhesive 18.
【００２５】即ち、ノズル孔９からのインク６の噴射に
圧電素子８の発生力を効率良く利用するためには，振動
板15と圧電素子８間の接着層の弾性率が高いことが必要
であり、インク６の噴射特性の低下、及びバラツキを少
なくするためには、振動板15と圧電素子８間の接着層の
バラツキを少なくすることが必要である。That is, in order to efficiently use the generated force of the piezoelectric element 8 to eject the ink 6 from the nozzle hole 9, it is necessary that the elastic modulus of the adhesive layer between the vibration plate 15 and the piezoelectric element 8 is high. Therefore, in order to reduce the ejection characteristic of the ink 6 and reduce the variation, it is necessary to reduce the variation in the adhesive layer between the vibration plate 15 and the piezoelectric element 8.
【００２６】２）請求項２に対応する手段 図２において、６はインク、９はノズル孔、13は圧力
室、12はインク６の粒子を噴射するノズル孔９を形成し
たノズル板、15はノズル板12に所定距離をおいて対向す
る振動板、14はノズル板12及び振動板15を接続して圧力
室13を形成する壁部材、８は振動板15に接着され、振動
板15を駆動させる圧電素子、17は振動板15の縁部に接着
されて、圧力室13を保持するホルダー、18は振動板15と
ホルダー17を接着する接着剤、19は接着剤18の硬化後の
弾性率より高い弾性率を有する材料で形成された第１の
微粒子、20は所定硬さを有する材料で均一な大きさに形
成された第２の微粒子である。2) Means corresponding to claim 2 In FIG. 2, 6 is ink, 9 is a nozzle hole, 13 is a pressure chamber, 12 is a nozzle plate having nozzle holes 9 for ejecting particles of the ink 6, and 15 is A vibrating plate facing the nozzle plate 12 at a predetermined distance, 14 is a wall member that connects the nozzle plate 12 and the vibrating plate 15 to form a pressure chamber 13, and 8 is bonded to the vibrating plate 15 to drive the vibrating plate 15. Piezoelectric element to be caused, 17 is a holder which is adhered to the edge of the vibration plate 15 and holds the pressure chamber 13, 18 is an adhesive agent for adhering the vibration plate 15 and the holder 17, and 19 is an elastic modulus of the adhesive agent 18 after curing. The first fine particles made of a material having a higher elastic modulus, and 20 are the second fine particles made of a material having a predetermined hardness and having a uniform size.
【００２７】ノズル板12、振動板15、壁部材14、圧力室
13、圧電素子８及びホルダー17を少なくとも１組備えた
インクジェットヘッドであって、接着剤18に、第１の微
粒子19及び／或いは第２の微粒子20を混入した構成とす
る。Nozzle plate 12, vibrating plate 15, wall member 14, pressure chamber
13. An inkjet head including at least one set of a piezoelectric element 8 and a holder 17, which has a structure in which a first fine particle 19 and / or a second fine particle 20 are mixed in an adhesive 18.
【００２８】即ち、ノズル孔９からのインク６の噴射に
圧電素子８の発生力を効率良く利用するためには，振動
板15とホルダー17間の接着層の弾性率が高いことが必要
であり、インク６の噴射特性の低下及びバラツキを少な
くするためには、振動板15とホルダー17間の接着層のバ
ラツキを少なくすることが必要である。That is, in order to efficiently use the generated force of the piezoelectric element 8 to eject the ink 6 from the nozzle hole 9, it is necessary that the adhesive layer between the vibration plate 15 and the holder 17 has a high elastic modulus. In order to reduce the deterioration and variation of the ejection characteristics of the ink 6, it is necessary to reduce the variation of the adhesive layer between the diaphragm 15 and the holder 17.
【００２９】以下、請求項３〜請求項５に対応する手段
を説明する。請求項３では、請求項１或いは請求項２に
おいて、第１の微粒子19及び／或いは第２の微粒子20
は、ヤング率を１ギガパスカル以上とした構成とする。Means corresponding to claims 3 to 5 will be described below. In a third aspect, in the first or second aspect, the first fine particles 19 and / or the second fine particles 20.
Has a Young's modulus of 1 gigapascal or more.
【００３０】請求項４では、請求項１或いは請求項２に
おいて、第１の微粒子19及び／或いは第２の微粒子20
は、平均粒子径を１〜１０μｍにした構成とする。請求
項５では、請求項１、請求項２、請求項３或いは請求項
４において、第１の微粒子19及び／或いは第２の微粒子
20は、セラミックス粉末、ガラス粉末、金属粉末及び樹
脂粉末のいずれか１種類の粉末或いは複数種類を組み合
わせた粉末を用いた構成とする。According to a fourth aspect, in the first or second aspect, the first fine particles 19 and / or the second fine particles 20.
Has an average particle size of 1 to 10 μm. In claim 5, in claim 1, claim 2, claim 3 or claim 4, the first fine particles 19 and / or the second fine particles.
20 is configured to use a powder of any one of ceramic powder, glass powder, metal powder, and resin powder, or a combination of a plurality of powders.
【００３１】[0031]
１）請求項１に対応する作用 図１に示すように、接着剤18に第１の微粒子19を混合し
た場合は、硬化後の接着層の弾性率が高くなって、圧電
素子８の駆動による振動板15と圧電素子８間の接着層の
伸縮が減少し、圧力室13のインク６の加圧に圧電素子８
の発生力を有効に利用され、効率良くインク６を噴射さ
せることができる。或いは、接着剤18に第２の微粒子20
を混合した場合は、振動板15と圧電素子８間の接着時の
押圧により、接着層が第２の微粒子20の大きさによって
規制されて均一になり、圧電素子の発生力による接着層
の伸縮量のバラツキが減少し、圧電素子８の発生力を均
一に利用することができて、少なくとも１つのノズル孔
９からのインク粒子の特性の低下及びバラツキが減少
し、効率良く且つ均一にインク６を噴射させることがで
きる。1) Action corresponding to claim 1 As shown in FIG. 1, when the adhesive 18 is mixed with the first fine particles 19, the elastic modulus of the adhesive layer after curing becomes high, and the piezoelectric element 8 is driven. Expansion and contraction of the adhesive layer between the vibrating plate 15 and the piezoelectric element 8 is reduced, and the piezoelectric element 8 is applied to pressurize the ink 6 in the pressure chamber 13.
It is possible to effectively use the generated force of the ink and to eject the ink 6 efficiently. Alternatively, the second fine particles 20 may be added to the adhesive 18.
In the case of mixing, the adhesive layer is regulated by the size of the second fine particles 20 to be uniform due to the pressure applied when the vibration plate 15 and the piezoelectric element 8 are bonded, and the adhesive layer expands and contracts due to the force generated by the piezoelectric element. The variation of the amount is reduced, the generated force of the piezoelectric element 8 can be utilized uniformly, the characteristic deterioration and variation of the ink particles from at least one nozzle hole 9 are reduced, and the ink 6 can be efficiently and uniformly formed. Can be jetted.
【００３２】また、接着剤18に第１の微粒子19及び第２
の微粒子20を混合した場合は、上記夫々単独に混合した
場合の効果を加重して得ることができる。 ２）請求項２に対応する作用 図２に示すように、接着剤18に第１の微粒子19を混合し
た場合は、硬化後の接着層の弾性率が高くなって、圧電
素子８の駆動による振動板15とホルダー17間の接着層の
伸縮が減少し、圧力室13のインク６の加圧に圧電素子８
の発生力が有効に利用され、効率良くインク６を噴射さ
せることができる。或いは、接着剤18に第２の微粒子20
を混合した場合は、振動板15とホルダー17間の接着時の
押圧により、接着層が第２の微粒子20の大きさによって
規制されて均一になり、圧電素子８の発生力による接着
層の伸縮量のバラツキが減少し、圧電素子８の発生力を
均一に利用することができて、少なくとも１つのノズル
孔９からのインク粒子の特性の低下及びバラツキが減少
し、効率良く且つ均一にインク６を噴射させることがで
きる。The adhesive 18 has a first fine particle 19 and a second fine particle.
When the fine particles 20 are mixed, it is possible to obtain the effects obtained by individually mixing the fine particles 20. 2) Action corresponding to claim 2 As shown in FIG. 2, when the adhesive 18 is mixed with the first fine particles 19, the elastic modulus of the adhesive layer after curing becomes high, and the piezoelectric element 8 is driven. The expansion and contraction of the adhesive layer between the vibration plate 15 and the holder 17 is reduced, and the piezoelectric element 8 is applied to pressurize the ink 6 in the pressure chamber 13.
Is effectively used, and the ink 6 can be ejected efficiently. Alternatively, the second fine particles 20 may be added to the adhesive 18.
In the case of mixing, the adhesive layer is regulated by the size of the second fine particles 20 and becomes uniform due to the pressure applied during bonding between the vibration plate 15 and the holder 17, and the adhesive layer expands and contracts due to the force generated by the piezoelectric element 8. The variation of the amount is reduced, the generated force of the piezoelectric element 8 can be utilized uniformly, the characteristic deterioration and variation of the ink particles from at least one nozzle hole 9 are reduced, and the ink 6 can be efficiently and uniformly formed. Can be jetted.
【００３３】また、接着剤18に第１の微粒子19及び第２
の微粒子20を混合した場合は、上記夫々単独に混合した
場合の効果を重ねて得ることができる。以下、請求項３
〜請求項５に対応する作用を説明する。In addition, the adhesive 18 has the first fine particles 19 and the second fine particles.
When the fine particles 20 are mixed, the effects of the above individual mixing can be obtained together. Hereinafter, claim 3
~ The operation corresponding to claim 5 will be described.
【００３４】請求項３では、第１の微粒子19及び／或い
は第２の微粒子20は、ヤング率を１ギガパスカル以上と
したことにより、硬化後の接着層に高い弾性率が得ら
れ、請求項１或いは請求項２の効果を容易に得ることが
できる。In the third aspect, since the first fine particles 19 and / or the second fine particles 20 have a Young's modulus of 1 gigapascal or more, a high elastic modulus can be obtained in the cured adhesive layer. The effect of claim 1 or claim 2 can be easily obtained.
【００３５】請求項４では、第１の微粒子19及び／或い
は第２の微粒子20は、平均粒子径を１〜１０μｍにした
ことにより、硬化後に均一な接着層が得られ、請求項１
或いは請求項２の効果を容易に得ることができる。In the fourth aspect, the first fine particles 19 and / or the second fine particles 20 have an average particle diameter of 1 to 10 μm, so that a uniform adhesive layer can be obtained after curing.
Alternatively, the effect of claim 2 can be easily obtained.
【００３６】請求項５では、第１の微粒子19及び／或い
は第２の微粒子20は、セラミックス粉末、ガラス粉末、
金属粉末及び樹脂粉末のいずれか１種類の粉末或いは複
数種類を組み合わせた粉末を用いたことにより、請求項
１、請求項２、請求項３或いは請求項４の効果を容易に
得ることができる。In the fifth aspect, the first fine particles 19 and / or the second fine particles 20 are ceramic powder, glass powder,
The effect of claim 1, claim 2, claim 3, or claim 4 can be easily obtained by using any one kind of powder of the metal powder and the resin powder or a powder combining a plurality of kinds.
【００３７】[0037]
【実施例】以下、本発明の実施例１〜実施例３を図３に
より説明する。図３は本発明の実施例を示す印字ヘッド
の構成図である。図４及び図５と同一符号は同一対象物
を示す。Embodiments 1 to 3 of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of a print head showing an embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIGS. 4 and 5 denote the same objects.
【００３８】図３の微粒子19ａは、図１及び図２の第１
の微粒子19及び第２の微粒子に対応している。図３(a)
及び(b) に示すように、印字ヘッド1aの振動板151,152,
…と圧電素子81,82,…の間、及び振動板151,152,…とホ
ルダー171,172,…の間の接着層18B は、従来例で説明し
た接着剤18ａに微粒子19ａを混入した接着剤18ｂを硬化
させたものである。The fine particles 19a in FIG. 3 correspond to the first particles in FIGS.
It corresponds to the fine particles 19 and the second fine particles. Figure 3 (a)
And as shown in (b), the diaphragms 15 1 , 15 2 ,
The adhesive layer 18B between the piezoelectric element 8 1 , 8 2 , and the piezoelectric element 8 1 , 8 2 , and between the vibrating plates 15 1 , 15 2 , and the holder 17 1 , 17 2 , is the adhesive 18a described in the conventional example. The adhesive 18b mixed with the fine particles 19a is cured.
【００３９】微粒子19ａは、接着剤18ａの硬化後の弾性
率より高い弾性率を有し、且つ、所定粒径する材料、例
えば、シリカ（二酸化珪素：SiO2) で１〜10μｍの粒径
に均一に形成された粉末である。シリカは、ヤング率が
１ＧＰａ以上である。The fine particles 19a have a modulus of elasticity higher than that of the adhesive 18a after curing and have a predetermined grain size, for example, silica (silicon dioxide: SiO 2 ) having a grain size of 1 to 10 μm. It is a uniformly formed powder. Silica has a Young's modulus of 1 GPa or more.
【００４０】このような構成を有するので、接着剤18ｂ
の硬化後の見掛け上の弾性率を上げることができ、圧電
素子81,82,…の発生力による振動板151,152,…と圧電素
子81,82,…の間、及び振動板151,152,…とホルダー171,
172,…の間の接着層18B の伸縮量を減少させることがで
きる。Since it has such a structure, the adhesive 18b
Apparent can increase the modulus on the cured, piezoelectric elements 81, 82, ... diaphragm 15 1, 15 2 by generating force, ... and the piezoelectric elements 81, 82, ... between, And the diaphragm 15 1 , 15 2 , ... and the holder 17 1 ,
17 2, it is possible to reduce the amount of extension of the adhesive layer 18B between ....
【００４１】また、均一な粒径の微粒子19ａにより、バ
ラツキのない均一な厚さの接着層18B が得られる。接着
層18B の厚みは、振動板151,152,…と圧電素子81,82,…
間、及び振動板151,152,…とホルダー171,172,…の間の
接着時に、均一に荷重を加えることにより容易に粒径と
同様の厚みに制御することができる。なお、接着剤18ｂ
の量は印刷法等によって制御することができる。Further, the fine particles 19a having a uniform particle diameter can provide the adhesive layer 18B having a uniform thickness without variation. The thickness of the adhesive layer 18B is the same as that of the vibration plates 15 1 , 15 2 , ... And the piezoelectric elements 8 1 , 8 2 ,.
During, and the diaphragm 15 1, 15 2, ... and the holder 17 1, 17 2, ... at the time of bonding between the can be easily controlled to the same thickness as the particle size by uniformly applying a load. The adhesive 18b
Can be controlled by the printing method or the like.
【００４２】従って、圧電素子81,82,…が振動板151,15
2,…を加圧した時に、振動板151,15 2,…と圧電素子81,8
2,…間の接着層18B による圧電素子81,82,…の発生力の
消費が減少し、且つ、振動板151,152,…がホルダー171,
172,…から離れる方向に逃げる量が減少するので、圧電
素子81,82,…の発生力をノズル孔91,92,…からのインク
6aの噴射に効率良く作用させることができる。Therefore, the piezoelectric element 81, 82, ... is the diaphragm 151, 15
2The diaphragm 151, 15 2, ... and piezoelectric element 81, 8
2Piezoelectric element 8 with adhesive layer 18B between ,.1, 82Of…
Consumption is reduced and the diaphragm 151, 152,… Is holder 171,
172Since the amount of escape in the direction away from, ...
Element 81, 82Nozzle hole 91, 92Ink from ...
It is possible to efficiently act on the injection of 6a.
【００４３】また、接着層18B が均一でバラツキが減少
することにより、圧電素子81,82,…が振動板151,152,…
を押圧した時に、接着層18B の伸縮量のバラツキが減少
し、ノズル孔91,92,…からのインク6aの噴射特性（噴射
量、噴射速度及び噴射角度）の低下及びバラツキを減少
させることができる。[0043] Further, by the adhesive layer 18B is uniform variation decreases, the piezoelectric elements 81, 82, ... is the diaphragm 15 1, 15 2, ...
When the is pressed, the variation of the expansion and contraction amount of the adhesive layer 18B is reduced, and the reduction and variation of the ejection characteristics (ejection amount, ejection speed and ejection angle) of the ink 6a from the nozzle holes 9 1 , 9 2 ,. be able to.
【００４４】以上のことから安定した印刷動作を得るこ
とができる。上記例では、振動板151,152,…と圧電素子
81,82,…の間、及び振動板151,152,…とホルダー171,17
2,…の間に接着剤18ｂを使用した場合を説明したが、振
動板151,152,…と圧電素子81,82,…の間だけ、或いは振
動板151,152,…とホルダー17 1,172,…の間だけに接着剤
18ｂを使用する方法としても良く、夫々相応の効果が得
られる。From the above, stable printing operation can be obtained.
You can In the above example, the diaphragm 151, 152, ... and piezoelectric element
81, 82Between, and, and diaphragm 151, 152,… And holder 171, 17
2The case where the adhesive 18b was used between the, ...
Moving board 151, 152, ... and piezoelectric element 81, 82, ... only, or shake
Moving board 151, 152,… And holder 17 1, 172Adhesive only between,…
18b can be used as well, and each has the corresponding effect.
Can be
【００４５】また、上記例では、接着剤18ｂに混入され
た微粒子19ａがシリカの場合を説明したが、所定の高弾
性率を有していれば他の粉末でも良く、例えば、酸化ジ
ルコニウム(ZrO2)等のセラミックス粉末、銀粉等の金属
粉末、エポキシ樹脂等の樹脂粉末等を用いても良く、ま
た、これらの複数種類を組み合わせた混合粉末を用いて
も良い。In the above example, the case where the fine particles 19a mixed in the adhesive 18b is silica has been explained, but other powders may be used as long as they have a predetermined high elastic modulus, for example, zirconium oxide (ZrO 2). Ceramic powder such as 2 ), metal powder such as silver powder, resin powder such as epoxy resin, or the like may be used, or mixed powder in which a plurality of these kinds are combined may be used.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
請求項１では、接着剤に第１の微粒子を混合した場合
は、圧電素子の駆動による振動板と圧電素子間の接着層
の伸縮が減少し、圧力室のインクの加圧に圧電素子の駆
動力を有効に利用され、効率良くインクを噴射させるこ
とができる。As described above, according to the present invention,
In the present invention, when the first fine particles are mixed with the adhesive, the expansion and contraction of the adhesive layer between the vibration plate and the piezoelectric element due to the driving of the piezoelectric element is reduced, and the piezoelectric element is driven to pressurize the ink in the pressure chamber. The force can be effectively used and the ink can be ejected efficiently.
【００４７】或いは、接着剤に第２の微粒子を混合した
場合は、圧電素子の発生力による接着層の伸縮量のバラ
ツキが減少し、圧電素子の発生力を均一に利用すること
ができて、少なくとも１つのノズル孔からのインク粒子
の噴射特性の低下及びバラツキが減少し、効率良く且つ
均一にインクを噴射させることができる。Alternatively, when the second fine particles are mixed with the adhesive, the variation in the expansion / contraction amount of the adhesive layer due to the generated force of the piezoelectric element is reduced, and the generated force of the piezoelectric element can be used uniformly. It is possible to efficiently and uniformly eject ink, since deterioration and variation in the ejection characteristics of ink particles from at least one nozzle hole are reduced.
【００４８】また、接着剤に第１の微粒子19及び第２の
微粒子を混合した場合は、上記夫々単独に混合した場合
の効果を重ねて得ることができる。請求項２では、接着
剤に第１の微粒子を混合した場合は、圧電素子の駆動に
よる振動板とホルダー間の接着層の伸縮が減少し、圧力
室のインクの加圧に圧電素子の発生力が有効に利用さ
れ、効率良くインクを噴射させることができる。When the first fine particles 19 and the second fine particles are mixed with the adhesive, the effects of the above individual mixing can be obtained together. In the present invention, when the first fine particles are mixed with the adhesive, the expansion and contraction of the adhesive layer between the vibration plate and the holder due to the driving of the piezoelectric element is reduced, and the force generated by the piezoelectric element is applied to pressurize the ink in the pressure chamber. Is effectively used, and ink can be ejected efficiently.
【００４９】或いは、接着剤に第２の微粒子を混合した
場合は、圧電素子の発生力による接着層の伸縮量のバラ
ツキが減少し、圧電素子の発生力を均一に利用すること
ができて、少なくとも１つのノズル孔からのインク粒子
の特性の低下及びバラツキが減少し、効率良く且つ均一
にインクを噴射させることができる。Alternatively, when the second fine particles are mixed with the adhesive, the variation in the expansion / contraction amount of the adhesive layer due to the force generated by the piezoelectric element is reduced, and the force generated by the piezoelectric element can be used uniformly. It is possible to efficiently and uniformly eject the ink, because the deterioration and variation of the characteristics of the ink particles from at least one nozzle hole are reduced.
【００５０】また、接着剤に第１の微粒子及び第２の微
粒子を混合した場合は、上記夫々単独に混合した場合の
効果を重ねて得ることができる。請求項３では、硬化後
の接着層に高い弾性率が得られ、構成請求項１或いは請
求項２の効果を容易に得ることができる。In addition, when the first fine particles and the second fine particles are mixed with the adhesive, the effects of the above individual mixing can be obtained together. In the third aspect, a high elastic modulus is obtained in the adhesive layer after curing, and the effects of the first or second configuration can be easily obtained.
【００５１】請求項４では、硬化後に均一な接着層が得
られ、請求項１或いは請求項２の効果を容易に得ること
ができる。請求項５では、請求項１、請求項２、請求項
３或いは請求項４の効果を容易に得ることができる。と
いう効果がある。According to the fourth aspect, a uniform adhesive layer can be obtained after curing, and the effect of the first or second aspect can be easily obtained. In claim 5, the effects of claim 1, claim 2, claim 3, or claim 4 can be easily obtained. There is an effect.
【図１】 本発明の請求項１に対応する原理図FIG. 1 is a principle diagram corresponding to claim 1 of the present invention.
【図２】 本発明の請求項２に対応する原理図FIG. 2 is a principle diagram corresponding to claim 2 of the present invention.
【図３】 本発明の実施例を示す構成図FIG. 3 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図４】 インクジェットプリンタの概要を示す斜視図FIG. 4 is a perspective view showing an outline of an inkjet printer.
【図５】 従来例のヘッド部の一部を破断して示す斜視
図FIG. 5 is a perspective view showing a head portion of a conventional example with a part thereof broken away.
【図６】 従来例のヘッド部の一部を示す構成図FIG. 6 is a configuration diagram showing a part of a conventional head unit.
６,6a はインク、 ８,81,82は圧電素子、 ９,9
1,92はノズル孔、12,121,122はノズル板、 13,131,132
は圧力室、 14,141,142は壁部材、15,151,152は振動
板、 17,171,172はホルダー、18a,18b は接着剤、18
A,18B は接着層、 19は第１の微粒子、 19ａは
微粒子6,6a is ink, 8,8 1 , 8 2 are piezoelectric elements, 9,9
1 and 9 2 are nozzle holes, 12, 12 1 and 12 2 are nozzle plates, 13, 13 1 and 13 2
Is a pressure chamber, 14,14 1 and 14 2 are wall members, 15,15 1 and 15 2 are diaphragms, 17,17 1 and 17 2 are holders, 18a and 18b are adhesives, 18
A and 18B are adhesive layers, 19 is the first fine particles, and 19a is the fine particles.
Claims (5)
したノズル板と、 ノズル板に所定距離をおいて対向する振動板と、 ノズル板及び振動板を接続して圧力室を形成する壁部材
と、 振動板に接着され、振動板を駆動させる圧電素子とを少
なくとも１組備えたインクジェットヘッドであって、 前記振動板と前記圧電素子を接着する接着剤に、該接着
剤の硬化後の弾性率より高い弾性率を有する材料で形成
された第１の微粒子、及び／或いは所定硬さを有する材
料で均一な大きさに形成された第２の微粒子を混入した
ことを特徴とするインクジェットヘッド。1. A nozzle plate having nozzle holes for ejecting ink particles, a vibrating plate facing the nozzle plate at a predetermined distance, and a wall member connecting the nozzle plate and the vibrating plate to form a pressure chamber. An inkjet head having at least one set of a piezoelectric element that is bonded to the diaphragm and that drives the diaphragm, wherein the adhesive that bonds the diaphragm and the piezoelectric element to the elastic material after curing the adhesive. An ink jet head characterized by mixing first fine particles formed of a material having a higher elastic modulus and / or second fine particles formed of a material having a predetermined hardness and having a uniform size.
したノズル板と、 ノズル板に所定距離をおいて対向する振動板と、 ノズル板及び振動板を接続して圧力室を形成する壁部材
と、 振動板に接着され、振動板を駆動させる圧電素子と、 振動板の縁部に接着されて、圧力室を保持するホルダー
とを少なくとも１組備えたインクジェットヘッドであっ
て、 前記振動板と前記ホルダーを接着する接着剤に、該接着
剤の硬化後の弾性率より高い弾性率を有する材料で形成
された第１の微粒子、及び／或いは所定硬さを有する材
料で均一な大きさに形成された第２の微粒子を混入した
ことを特徴とするインクジェットヘッド。2. A nozzle plate having nozzle holes for ejecting ink particles, a vibrating plate facing the nozzle plate at a predetermined distance, and a wall member connecting the nozzle plate and the vibrating plate to form a pressure chamber. An inkjet head having at least one set of a piezoelectric element that is adhered to the diaphragm to drive the diaphragm, and a holder that is adhered to the edge of the diaphragm to hold the pressure chamber. The adhesive for adhering the holder is formed into a uniform size with the first fine particles formed of a material having a higher elastic modulus than that of the adhesive after curing, and / or a material having a predetermined hardness. An ink jet head containing the mixed second fine particles.
の微粒子は、ヤング率を１ギガパスカル以上としたこと
を特徴とする請求項１或いは請求項２のインクジェット
ヘッド。3. The first fine particles and / or the second fine particles
The inkjet head according to claim 1 or 2, wherein the fine particles have a Young's modulus of 1 gigapascal or more.
の微粒子は、平均粒子径を１〜１０μｍにしたことを特
徴とする請求項１或いは請求項２のインクジェットヘッ
ド。4. The first fine particles and / or the second fine particles
The inkjet head according to claim 1 or 2, wherein the fine particles have an average particle diameter of 1 to 10 µm.
の微粒子は、セラミックス粉末、ガラス粉末、金属粉末
及び樹脂粉末のいずれか１種類の粉末或いは複数種類を
組み合わせた粉末を用いたことを特徴とする請求項１、
請求項２、請求項３或いは請求項４のインクジェットヘ
ッド。5. The first fine particles and / or the second fine particles
2. The fine particles of 1 are powders of any one type of ceramic powder, glass powder, metal powder and resin powder, or powders obtained by combining a plurality of types.
The inkjet head according to claim 2, claim 3, or claim 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10534795A JPH08300647A (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10534795A JPH08300647A (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | Ink jet head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08300647A true JPH08300647A (en) | 1996-11-19 |
Family
ID=14405210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10534795A Withdrawn JPH08300647A (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | Ink jet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08300647A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018067704A (en) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | キヤノン株式会社 | Vibrator, ultrasonic motor, and optical equipment |
| US10763762B2 (en) | 2016-10-17 | 2020-09-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibrator, ultrasonic motor, and optical device |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP10534795A patent/JPH08300647A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018067704A (en) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | キヤノン株式会社 | Vibrator, ultrasonic motor, and optical equipment |
| US10763762B2 (en) | 2016-10-17 | 2020-09-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibrator, ultrasonic motor, and optical device |
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