JPH11129474A - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents

インクジェット式記録ヘッド

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JPH11129474A
JPH11129474A JP31452297A JP31452297A JPH11129474A JP H11129474 A JPH11129474 A JP H11129474A JP 31452297 A JP31452297 A JP 31452297A JP 31452297 A JP31452297 A JP 31452297A JP H11129474 A JPH11129474 A JP H11129474A
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強 北原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電振動子ユニットをヘッドホルダに固定す
る接着剤による圧電振動子のブロックをなくし、また接
着剤の注入作業の能率の向上すること。 【解決手段】 非振動領域の一部が固定基板7の先端面
7aから突出し、かつ少なくとも固定基板側のスリット
5の終端5aを、接着剤がスリットに到達するのを阻止
する程度ΔL突出させる。これにより固定基板7の先端
面7aとスリット5の終端との間には連続部6aが形成
され、かつスリット5の端面5aが固定基板7の先端面
7aから若干突出していて、接着剤Pがスリットに到達
するのを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、縦振動モードの
圧電振動子の伸縮によりノズル開口からインク滴を吐出
させて画像や文字を記録用紙に記録するインクジェット
式記録ヘッド、より詳細には圧電振動子のヘッドフレー
ムへの取り付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ノズル開口、及びリザーバに連通する圧
力発生室の一部を弾性板で形成するとともに、軸長方向
に伸縮する圧電振動子により弾性板を弾性変形させて圧
力発生室を膨張、収縮させるインクジェット式記録ヘッ
ドは、面方向に変形するたわみ振動を用いた記録ヘッド
に比較して、小型化が可能で、しかも高速駆動が可能で
あるという特徴を備えている。
【0003】図6は、上述の縦振動モードの圧電振動子
を使用したインクジェット式記録ヘッドの一例を示すも
ので、圧電振動子ユニット30は、導電層と、圧電材料
層とを交互に積層して構成された圧電振動子31、3
1、31、‥‥を一定ピッチで並ぶように固定基板32
に固定して構成されている。
【0004】一方、圧電振動子31の変位を受けてイン
ク滴を吐出する流路ユニット33は、弾性板34、流路
形成板35、及びノズルプレート36を積層して構成さ
れている。
【0005】このように構成された流路ユニット33を
ヘッドフレーム37の一方の開口端38に接着剤により
固定した状態で、圧電振動子31の先端が弾性板34に
当接するように圧電振動子ユニット30を位置決めし
て、流路ユニット33を下方とするようにセットし直
し、ヘッドフレーム37の圧電振動子ユニット挿入口3
9側に形成されている接着剤注入口40から注射針等に
より液状の接着剤Pを注入すると、ヘッドフレーム37
の下方の開口端38側に延びて形成された接着剤誘導用
の溝41を毛細管力で接着剤が移動して固定基板32の
背面とヘッドフレーム37の内周面との間に浸透して固
化する。なお、図中符号42は、フレキシブケーブル
を、また符号43は、ノズル開口をそれぞれ示す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、規定量
を上回る接着剤Pを誤って注入すると、ヘッドフレーム
37と固定基板32の両側面との間に形成された狭い間
隙44に毛細管力で接着剤が流れ込み、ここからさらに
圧電振動子31側に回り込む。圧電振動子31側に回り
込んだ接着剤P’は、図7に示したように圧電振動子3
1を分離しているスリット45の狭い間隙に毛細管力で
吸い込まれ、ここで固化して圧電振動子31の変位を阻
害し、インク滴の吐出を妨げるという問題がある。また
このような問題は、接着剤の注入量を厳重に管理するこ
とにより回避することができるが、作業能率が極端に低
下するという問題がある。本発明はこのような問題に鑑
みてなされたものであって、その目的とするところは圧
電振動子への接着剤の流れ込みを確実に防止して、作業
能率を向上することができる固定構造を備えたインクジ
ェット式記録ヘッドを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、圧電材料と導電層が交互に
積層され、縦振動モードで作動する圧電振動板をスリッ
トにより歯割りして圧電振動子に切分け、非振動領域を
固定基板に複数固定してなる圧電振動子ユニットと、前
記圧電振動子の変位を受けてインク滴を吐出する流路ユ
ニットとを接着剤によりヘッドフレームに一体に固定し
てなるインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記非振
動領域の一部が前記固定基板の先端面から突出し、かつ
少なくとも前記固定基板側の前記スリットの終端が、前
記接着剤が前記スリットに到達するのを阻止する程度の
位置となるように形成した。
【0008】
【作用】固定基板の先端面とスリットの終端との間には
連続部が形成され、かつスリットの端面が固定基板の先
端面から若干突出するため、接着剤はスリットに到達で
きず、非振動領域で固化する。
【0009】
【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図中符号1は、本発明
が特徴とする圧電振動子ユニットで、一方の極となる内
部電極2と他方の極となる内部電極3とを、それぞれが
一方の端部でのみ露出するとともに、振動領域でのみラ
ップするように圧電材料4を介して交互に積層して、圧
電定数d31を有する圧電振動板を、図2に示したように
流路ユニット33の圧力発生室の配列ピッチに一致させ
てスリット5、5、5、‥‥により振動領域を櫛歯状に
歯割りして構成された圧電振動子6、6、6、‥‥を、
その非振動領域の一部が固定基板7の先端面7aよりも
突出するように位置決めして、接着剤により固定して構
成されている。
【0010】スリット5、5、5、‥‥は、その終端5
aの少なくと固定基板7側が固定基板7の先端面7aよ
りも接着剤Pを阻止できる程度の長さΔLだけ圧電振動
子6の先端側に位置するように形成されている。
【0011】なお、図中符号6’、6’は、インク滴の
吐出には関与せず、圧電振動子ユニット1をヘッドホル
ダ37に挿入する際の位置決めを支援するダミーの圧電
振動子を示す。
【0012】これら圧電振動子6、6、6、‥‥は、両
端部からそれぞれ非振動領域に延びるセグメント電極8
とコモン電極9が形成され、外部電極8、9を介して駆
動信号を伝送するフレキシブルケーブル10に接続され
ている。
【0013】次に上述の圧電振動子ユニット1の製造方
法を図3に基づいて説明する。後端から先端近傍まで延
びる一方の極となる内部電極となる導電材料11を表面
から露出させ、先端から活性領域の終端側まで延びる他
方の極となる内部電極となる導電材料12とを、圧電材
料13を挟みながら積層し、乾燥後に焼成して形成され
た圧電振動板14と、固定基板15とを用意する(図3
(I))。
【0014】圧電振動板14の一方の内部電極11だけ
が形成された領域、つまり不活性領域が固定基板15の
先端から若干量ΔL突出するように位置決めして不活性
領域を固定基板15に接着剤で固定する(図3(I
I))。
【0015】ついで、ダイシングソウやワイヤソウの切
断具16により、自由端側の先端から少なくともセグメ
ント電極となる導電層17の後端側を分離でき、かつ他
面の不活性領域が連続状態で固定基板15の先端から露
出するように終端5a(図1)が斜めとなるスリット
5、5、5、‥‥を形成して、少なくとも圧電振動子6
としての振動領域及びセグメント電極となる導電層17
を櫛歯状に切分けると、圧電振動子ユニットが完成する
(図3(III))。なお、図中符号18は、コモン電極
となる導電層を示す。
【0016】この実施例において、圧電振動子ユニット
1をその圧電振動子6、6、6、‥‥の先端が弾性板3
4に当接するように位置決めして、ヘッドフレーム37
の接着剤注入口40から注射針等により液状の接着剤P
を注入すると、接着剤Pは、固定基板7との対向面に形
成された接着剤誘導用の溝41、及びヘッドフレーム3
7と固定基板7の背面との間隙を毛細管力で下方に移動
する。
【0017】この移動の過程で余分となった接着剤P
は、圧電振動子6、6、6‥‥の非振動領域の連続部6
aと固定基板7とで形成された隙間に毛細管力により吸
収、保持され、固定基板7の先端面7aから突出してい
るスリット5、5、5、‥‥に到達するのを阻止され、
固定基板7の先端面7a、及び圧電振動子6の非振動領
域の連続部6aで固化する。
【0018】なお、上述の実施例においては、スリット
5の終端5aが斜めとなるように形成したが、図4に示
したようにセグメント電極8との接続を振動領域に移動
させることによりスリットの終端5bを、圧電振動子6
の軸に対して垂直に形成することができる。
【0019】また、上述の内部電極を圧電振動子の伸縮
方向に平行に配置した圧電定数d31のものに例を採って
説明したが、図5に示したように2つの極の内部電極2
0、21を、それぞれ伸長方向に対して垂直に、かつ一
端側が側面から露出するように圧電材料22を介して積
層した圧電定数d33の圧電振動板を、非振動領域が固定
基板7の先端面7aから若干突出させて固定基板7に固
定するとともに、終端5cが非振動領域内で、かつ固定
基板7の先端面7aからΔLだけ先端側に位置するよう
にスリット5、5。5で切分けて圧電振動子23を形成
しても同様の作用を奏することは明らかである。なお、
図中符号24、25が接続用の外部電極を示す
【0020】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、圧電材料と導電層が交互に積層され、縦振動モード
で作動する圧電振動板をスリットにより歯割りして圧電
振動子に切分け、非振動領域を固定基板に複数固定して
なる圧電振動子ユニットと、圧電振動子の変位を受けて
インク滴を吐出する流路ユニットとを接着剤によりヘッ
ドフレームに一体に固定してなるインクジェット式記録
ヘッドにおいて、非振動領域の一部が固定基板の先端面
から突出し、かつ少なくとも固定基板側のスリットの終
端が、接着剤がスリットに到達するのを阻止する程度の
位置となるように形成したので、固定基板の先端面とス
リットの終端との間には連続部が形成され、かつスリッ
トの端面が固定基板の先端面から若干突出していて、固
定基板を固定するに必要以上の接着剤が注入されたとし
ても、接着剤がスリットに到達するのを阻止して非振動
領域で固化させることができ、圧電振動子が接着剤によ
り固着されてしまうといった不良を皆無とすることがで
きるばかりでなく、接着剤の注入作業を簡素化して生産
性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を、1つの圧力発生室での断面構造で示す図である。
【図2】図(イ)、(ロ)は、ぞれぞれ同上記録ヘッド
に使用する圧電振動子ユニットの表裏の構造を示す図で
ある。
【図3】図(I)乃至(III)は、それぞれ同上圧電振動
子の製造方法の一実施例を示す図である。
【図4】本発明のインクジェット式記録ヘッドの他の実
施例を、圧電振動子ユニットの構造で示す図である。
【図5】本発明のインクジェット式記録ヘッドの他の実
施例を、圧電振動子ユニットの構造で示す図である。
【図6】図(イ)、(ロ)は、それぞれ縦振動モードの
圧電振動子を使用た従来のインクジェット式記録ヘッド
と、ヘッドホルダの上面の構造を示す図である。
【図7】図(イ)、(ロ)は、それぞれ従来の圧電振動
子ユニットの表裏の構造を示す図である。
【符号の説明】
1 圧電振動子ユニット 5 スリット 5a スリットの終端 6 圧電振動子 7 固定基板 33 流路ユニット 37 ヘッドホルダ 40 接着剤注入口 P 接着剤

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縦振動モードで作動する圧電振動板をス
    リットにより歯割りして圧電振動子に切分け、一端を固
    定基板に複数固定してなる圧電振動子ユニットと、前記
    圧電振動子の変位を受けてインク滴を吐出する流路ユニ
    ットと、前記圧電振動子ユニットを接着剤により固定し
    て前記流路ユニットに当節させるヘッドフレームとから
    なるインクジェット式記録ヘッドにおいて、 少なくとも前記固定基板側の前記スリットの終端が、前
    記接着剤が前記スリットに到達するのを阻止する程度の
    位置となるように形成されているインクジェット式記録
    ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記ヘッドフレームの開口近傍に前記接
    着剤の注入口が形成されている請求項1に記載のインク
    ジェット式記録ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記スリットの終端が、前記固定基板側
    が前記圧電振動子の自由端側に位置するように斜めに形
    成されている請求項1に記載のインクジェット式記録ヘ
    ッド。
  4. 【請求項4】 前記スリットの終端が、前記圧電振動子
    の軸方向に垂直に形成されている請求項1に記載のイン
    クジェット式記録ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記圧電振動板が、圧電定数d31または
    圧電定数d33である請求項1に記載のインクジェット式
    記録ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記圧電振動板が、圧電材料と導電層を
    交互に積層して構成されている請求項1に記載のインク
    ジェット式記録ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記圧電振動子ユニットが、複数の前記
    圧電振動子の非振動領域を固定基板に固定して構成され
    ている請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。
  8. 【請求項8】 前記非振動領域の一部が、前記固定基板
    の先端面から突出している請求項1または請求項7に記
    載のインクジェット式記録ヘッド。
  9. 【請求項9】 前記突出量が前記固定基板の先端と前記
    ヘッドフレームのなす間隙よりも大きくなるように設定
    されている請求項8に記載のインクジェット式記録ヘッ
    ド。
  10. 【請求項10】 前記ヘッドフレームの、前記固定基板
    に対向する面に前記接着剤を誘導する溝が形成されてい
    る請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。
  11. 【請求項11】 前記圧電振動子の前記固定基板から突
    出した領域、前記固定基板の先端面、及び前記ヘッドフ
    レームで形成される凹部が、前記接着剤の吸収部として
    機能する請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッ
    ド。
  12. 【請求項12】 前記ヘッドフレームの開口近傍の前記
    固定基板に前記接着剤の注入口が形成されている請求項
    1に記載のインクジェット式記録ヘッド。
  13. 【請求項13】 前記固定基板と前記ヘッドフレームと
    が前記接着剤を毛細管力で保持する間隙を形成している
    請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。
  14. 【請求項14】 前記圧電振動子ユニットと前記流路ユ
    ニットとが前記ヘッドフレームを介して接着剤により一
    体に固定されている請求項1に記載のインクジェット式
    記録ヘッド。
  15. 【請求項15】 前記圧電振動子の固定端側が連続体と
    して形成されている請求項1に記載のインクジェット式
    記録ヘッド。
  16. 【請求項16】 前記圧電振動子が一定のピッチで前記
    固定基板に固定されている請求項1に記載のインクジェ
    ット式記録ヘッド。
  17. 【請求項17】 前記圧電振動子の表面に導電層を形成
    して前記スリットにより各圧電振動子毎に分離すること
    により外部からの駆動信号を選択的に受ける外部接続用
    のセグメント電極が形成されている請求項1に記載のイ
    ンクジェット式記録ヘッド。
  18. 【請求項18】 前記圧電振動子の列設方向の両端に前
    記圧電振動子ユニットの位置決め部材となるダミーの圧
    電振動子が形成されている請求項1に記載のインクジェ
    ット式記録ヘッド。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102189800A (zh) * 2010-03-10 2011-09-21 精工爱普生株式会社 液体喷射头和液体喷射装置
US8690298B2 (en) 2010-03-10 2014-04-08 Seiko Epson Corporation Liquid-ejecting head, liquid-ejecting apparatus, and piezoelectric element and piezoelectric material

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