JPH1148473A - On demand type multinozzle ink jet head - Google Patents

On demand type multinozzle ink jet head

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JPH1148473A
JPH1148473A JP20768097A JP20768097A JPH1148473A JP H1148473 A JPH1148473 A JP H1148473A JP 20768097 A JP20768097 A JP 20768097A JP 20768097 A JP20768097 A JP 20768097A JP H1148473 A JPH1148473 A JP H1148473A
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JP
Japan
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ink
piezoelectric element
scale
diaphragm
bonded
Prior art date
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JP20768097A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Noto
信博 能登
Takuji Torii
卓爾 鳥居
Yoshitaka Akiyama
佳孝 秋山
Yasuo Takano
泰夫 高野
Norimasa Kondo
徳政 近藤
Nobuhiro Kurosawa
信広 黒澤
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Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • B41J2002/14491Electrical connection
    • 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
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/18Electrical connection established using vias

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of a second drop by bonding a laminated piezoelectric element to a diaphragm using an elastic material exhibiting a bonding function lower than a specified hardness of A or D scale thereby reducing mutual interference and preventing the ink drop jetting characteristics from deteriorating. SOLUTION: An orifice, a chamber, restrictor plates 12, 11 and 10, a diaphragm 3 and a support 13 are bonded and further bonded integrally to common ink supply path plates A, B and a common ink supply path plate cover bonded together before being bonded with a head board fixing plate. When it is fixed to the forward end of a laminated piezoelectric element 4 on a head board 6 by applying an elastic material 9, the laminated piezoelectric element 4 is bonded to a diaphragm 3 corresponding to one pressure chamber. A silicone resin exhibiting a bonding function lower than Shore hardness of 80 deg. on scale A or Shore hardness of 30 deg. on scale D is employed as the elastic material 9.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は積層圧電素子を用い
たオンデマンド型インクジェットヘッドにおいて、振動
板と積層圧電素子を連結固定する接着層の材料特性に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a material property of an adhesive layer for connecting and fixing a diaphragm and a laminated piezoelectric element in an on-demand type ink jet head using the laminated piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録方式では、現在、記
録信号が入力されたときにのみインクを噴射するオンデ
マンド方式が主流となっており、オンデマンド方式とし
ては、インクをヒータで直接加熱してヒータ表面で発生
した気泡を利用するサーマルジェット方式と、圧電素子
(ピエゾ素子)の駆動でノズルからインクを噴射させる
ピエゾ方式が広く知られている。
2. Description of the Related Art In an ink jet recording system, an on-demand system in which ink is ejected only when a recording signal is input is currently mainstream. A thermal jet method using bubbles generated on the surface and a piezo method in which ink is ejected from nozzles by driving a piezoelectric element (piezo element) are widely known.

【0003】特にピエゾ方式では、圧電素子と振動板の
結合状態を良好にして圧電素子の変位を効率良く加圧室
に伝達することが必要とされており、例えば、特開昭6
2−73952号公報に記載されているように、インク
液滴を噴射するために使用する圧電素子と振動板をDス
ケールでのショア硬度を40度以上とする接着層により
接着すれば、圧電素子の機械的変形を振動板を介して効
率よくインク流路中のインクに伝達することができ、イ
ンク液滴噴射における信頼性の高いインクジェットヘッ
ドを提供できることが示されている。
In particular, in the piezo method, it is necessary to improve the coupling between the piezoelectric element and the diaphragm to efficiently transmit the displacement of the piezoelectric element to the pressurizing chamber.
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-79352, if a piezoelectric element used for ejecting ink droplets and a diaphragm are bonded by an adhesive layer having a Shore hardness of 40 degrees or more on a D scale, the piezoelectric element It has been shown that mechanical deformation can be efficiently transmitted to the ink in the ink flow path via the diaphragm, and a highly reliable inkjet head in ejecting ink droplets can be provided.

【0004】上記した従来のヘッド構造を図2に示す。FIG. 2 shows the conventional head structure described above.

【0005】流路に対応する溝が形成された基板19と
振動板20が接合されてインク流路21とノズル22が
形成され、振動板20の導電性を有した接着層23を介
して金属板24が接着され、順次、接着層23、ピエゾ
振動子25、薄膜電極26、半田バンプ9が形成されて
いる。
[0005] A substrate 19 having a groove corresponding to the flow path and a vibration plate 20 are joined to form an ink flow path 21 and a nozzle 22, and a metal is interposed through a conductive adhesive layer 23 of the vibration plate 20. The plate 24 is adhered, and an adhesive layer 23, a piezo vibrator 25, a thin film electrode 26, and a solder bump 9 are sequentially formed.

【0006】印字は、半田バンプ27と金属板24の間
にスイッチ28を介して電源29より駆動電圧V0をピ
エゾ振動子25に印加させ、ピエゾ振動子25と金属板
24に発生させた機械的変形を、順次、接着層23、振
動板20、インク30に伝達させてインク30を押し出
し、インク液滴31をノズル22より噴射方向32に噴
射せしめることにより行われる。なお、印字後、ピエゾ
振動子25の変形は回復し、噴射したインクの不足分は
インク供給口33から供給方向34へと供給される。
The printing is performed by applying a driving voltage V0 to the piezo vibrator 25 from a power supply 29 between the solder bump 27 and the metal plate 24 via a switch 28 via a switch 28, and generating the mechanical voltage generated on the piezo vibrator 25 and the metal plate 24. The deformation is performed by sequentially transmitting the ink to the adhesive layer 23, the vibration plate 20, and the ink 30, extruding the ink 30, and ejecting the ink droplet 31 in the ejection direction 32 from the nozzle 22. After the printing, the deformation of the piezoelectric vibrator 25 is recovered, and the shortage of the ejected ink is supplied from the ink supply port 33 in the supply direction 34.

【0007】このような構造のヘッドは、通常カイザー
型インクジェットヘッドと呼ばれるものであり、圧電素
子と振動板を柔かい粘着剤で接着すると圧電素子の振動
を粘着剤が吸収してしまい、インクの噴射ができないと
されている。
A head having such a structure is generally called a Kaiser type ink jet head. When a piezoelectric element and a vibration plate are bonded with a soft adhesive, the vibration of the piezoelectric element is absorbed by the adhesive, and ink is ejected. Is not possible.

【0008】[0008]

【発明が解決しようする課題】しかしながら、基板上に
複数の積層圧電素子を列状に配設してノズルを形成し、
各ノズルにおける積層型圧電素子のd33方向の変位でイ
ンクを噴射させるインクジェットヘッドでは、振動板と
圧電素子をDスケールによるショア硬度40度以上の接
着層により接着すると、隣り合うノズルからインク液滴
を噴射させる際、個々のメニスカス振動が十分に減衰で
きない状態で相互に影響しあってインク液滴速度が低下
するといった噴射特性の不均一化の問題や、最初に噴射
したインク液滴のあとにセカンドドロップが噴射される
という問題がり、いずれも印刷品質の低下を招いてしま
う。
However, a plurality of laminated piezoelectric elements are arranged in a row on a substrate to form a nozzle.
In the ink jet head for ejecting ink d 33 direction of displacement of the multilayer piezoelectric element of each nozzle, the diaphragm and the piezoelectric element is bonded by the adhesive layer of the above Shore hardness of 40 degrees by D scale, ink from adjacent nozzles droplets When the ink is ejected, the individual meniscus vibrations cannot be sufficiently attenuated and interact with each other to reduce the ink droplet speed. There is a problem that a second drop is ejected, and all of them cause a decrease in print quality.

【0009】従って、本発明の課題は、所望のインク液
滴噴射後、速やかにメニスカス振動を減衰させることに
より、隣接ノズル間の駆動状況が相互に影響し合う相互
干渉を低減してインク液滴噴射の特性低下を防ぐととも
に、メニスカスの残留振動に起因するセカンドドロップ
の発生を防止できるマルチノズルインクジェットヘッド
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce meniscus vibrations promptly after a desired ink droplet is ejected, thereby reducing mutual interference in which driving conditions between adjacent nozzles affect each other, and thereby reducing ink droplets. It is an object of the present invention to provide a multi-nozzle ink jet head that can prevent a drop in ejection characteristics and can prevent a second drop from being caused by residual vibration of a meniscus.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記の課題
を解決するため、インクを蓄える加圧室、電気信号の印
加により加圧室内に圧力変動を発生させる積層型圧電素
子、加圧室の壁面の少なくとも一部を形成している振動
板、加圧室にインクを供給する流路であるリストリク
タ、リストリクタにインクを供給する共通インク供給
路、及びインク液滴を加圧室から噴射するオリフィスか
ら構成された複数のノズルを列状に配置して、各ノズル
における積層圧電素子のd33方向の変位で加圧室を加
圧してインクを噴射するオンデマンド型マルチノズルイ
ンクジェットヘッドにおいて、前記振動板への前記積層
型圧電素子の接着を、Aスケールでのショア硬度80度
またはDスケールでのショア硬度30度より小さい接着
機能を有する弾性材料で行う構成とした。ここで、Aス
ケールのショア硬度80度をDスケールのショア硬度に
換算した値はショア硬度30度である。なお、本発明に
おいて適用されるこのように小さい接着機能を有する弾
性材料は、好ましくはシリコン系の樹脂である。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a pressurized chamber for storing ink, a laminated piezoelectric element for generating pressure fluctuation in the pressurized chamber by applying an electric signal, a pressurized chamber A diaphragm that forms at least a part of the wall surface of the, a restrictor that is a flow path that supplies ink to the pressurizing chamber, a common ink supply path that supplies ink to the restrictor, and an ink droplet that flows from the pressurizing chamber. In an on-demand type multi-nozzle inkjet head which arranges a plurality of nozzles composed of orifices for ejecting in a row and presses a pressure chamber with a displacement of a laminated piezoelectric element in the d33 direction in each nozzle to eject ink. An elastic material having an adhesive function of bonding the laminated piezoelectric element to the vibration plate with a Shore hardness of less than 80 degrees on A scale or 30 degrees on D scale. It was configured to perform. Here, the value obtained by converting the Shore hardness of A scale of 80 degrees to the Shore hardness of D scale is 30 degrees of Shore hardness. The elastic material having such a small adhesive function applied in the present invention is preferably a silicon-based resin.

【0011】上記構造とすれば、所望のインク液滴噴射
後、速やかにメニスカス振動を減衰させ、隣接ノズル間
の駆動状況が相互に影響し合う相互干渉を低減し、メニ
スカスの残留振動に起因するセカンドドロップの発生を
防止できる。
According to the above structure, the meniscus vibration is attenuated immediately after the desired ink droplet is ejected, the mutual interference of the driving conditions between adjacent nozzles is reduced, and the meniscus is caused by the residual vibration of the meniscus. Second drop can be prevented.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明につ
いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は、本発明の一例であるマルチノズル
インクジェットヘッドのノズル部の構成を示した断面図
である。このヘッドは、入力信号に応じてインクを噴射
することにより記録を行うことができる。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a nozzle portion of a multi-nozzle ink jet head as an example of the present invention. This head can perform recording by ejecting ink according to an input signal.

【0014】1はオリフィス、2は加圧室、3は振動
板、4はd33変位を利用するよう高制された積層型圧電
素子、5aと5bは信号入力端子、6はヘッド基板、7
はインク流路8と加圧室2とを連結し加圧室2へのイン
ク流入を制御するリストリクタ、8はインク流路、9は
振動板3と圧電素子4とを連結する弾性材料、10はリ
ストリクタ7を形成するリストリクタプレート、11は
加圧室2を形成するチャンバープレート、12はオリフ
ィス1を形成するオリフィスプレートである。インク
は、インク流路8、リストリクタ7、加圧室2、オリフ
ィス1の順に流れる。圧電素子4は信号入力端子5aに
正電位が印加されたときに伸長し、信号入力端子5aと
5b間に電位差が無くなれば伸長前の状態に戻って変形
しなくなる。
[0014] 1 orifice, 2 pressure chamber, 3 the diaphragm, the multilayer piezoelectric element Takasei to utilize d 33 displacement 4, 5a and 5b is the signal input terminal, the head substrate 6, 7
Is a restrictor that connects the ink flow path 8 to the pressure chamber 2 and controls the flow of ink into the pressure chamber 2, 8 is an ink flow path, 9 is an elastic material that connects the vibration plate 3 and the piezoelectric element 4, Reference numeral 10 denotes a restrictor plate that forms the restrictor 7, 11 denotes a chamber plate that forms the pressurizing chamber 2, and 12 denotes an orifice plate that forms the orifice 1. The ink flows in the order of the ink flow path 8, the restrictor 7, the pressurizing chamber 2, and the orifice 1. The piezoelectric element 4 expands when a positive potential is applied to the signal input terminal 5a, and returns to the state before expansion if there is no potential difference between the signal input terminals 5a and 5b, and does not deform.

【0015】ここで、振動板3、リストリクタプレート
10、チャンバープレート11は、例えばステンレス材
から作られ、オリフィスプレート12はニッケル材から
作られている。また、ヘッド基板6は、セラミックスや
ポリイミドなどの絶縁物から作られ、導体ペーストや半
田めっきなどで電極が形成されている。
Here, the diaphragm 3, the restrictor plate 10, and the chamber plate 11 are made of, for example, stainless steel, and the orifice plate 12 is made of nickel. The head substrate 6 is made of an insulating material such as ceramics or polyimide, and has electrodes formed thereon by a conductive paste or solder plating.

【0016】弾性材料9は、例えばシリコン系樹脂の接
着剤よりなり、具体的には、室温下においてAスケール
でのショア硬度が72度のDOW CORNING社製
3−6611、あるいはAスケールでのショア硬度が7
1度の東レダウコーニング社製SE1701などが挙げ
られる。
The elastic material 9 is made of, for example, an adhesive made of a silicon resin, and specifically, 3-6611 manufactured by DOW CORNING Co., Ltd. having a Shore hardness of 72 degrees at A scale at room temperature, or a Shore at A scale. Hardness is 7
One example is SE1701 manufactured by Toray Dow Corning.

【0017】本発明のマルチノズルインクジェットヘッ
ドの製造方法について、図3を用いて以下に説明する。
A method for manufacturing the multi-nozzle ink jet head of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0018】図3は、本例のインクジェットヘッドのプ
レート類の組立順序を示した部品展開図であり、まず、
ヘッド基板6に長さ36mmの積層型圧電素子棒を2本
所定の間隔となるように並べて、積層型圧電素子棒の取
付け面にエポキシ系接着剤を塗布してヘッド基板6に固
定する。その後、ダイシングソーやワイヤソー等で積層
圧電素子棒を1ノズルの駆動源となる積層圧電素子の幅
が0.2mmでノズルピッチが0.51mmとなるよう
に切断し、1列に32個の分割された積層圧電素子を形
成する。この時、分割されたそれぞれの積層型圧電素子
は加圧室の一つずつに対応するようになっている。
FIG. 3 is an exploded view showing the order of assembling the plates of the ink jet head of this embodiment.
Two laminated piezoelectric element rods each having a length of 36 mm are arranged on the head substrate 6 at a predetermined interval, and an epoxy-based adhesive is applied to a mounting surface of the laminated piezoelectric element rods and fixed to the head substrate 6. Thereafter, the laminated piezoelectric element rod is cut with a dicing saw or a wire saw so that the width of the laminated piezoelectric element serving as a driving source of one nozzle is 0.2 mm and the nozzle pitch is 0.51 mm, and 32 pieces are divided into one row. The laminated piezoelectric element thus formed is formed. At this time, each of the divided laminated piezoelectric elements corresponds to one of the pressure chambers.

【0019】次に、オリフィスプレート12、チャンバ
ープレート11、リストリクタプレート10、振動板
3、支持板13を纏めて接着する。この組み合わせを積
層プレートAと呼ぶ。さらに、共通インク供給路プレー
トA14、共通インク供給路プレートB15、共通イン
ク供給路プレートカバー16の3枚のプレートを纏めて
接着し、この組み合わせを積層プレートBと呼ぶ。そし
て、積層プレートAと積層プレートBを一体に接着した
後にヘッド基板取り付け用プレート17を接着固定した
組み合わせを積層プレートCと呼ぶ。
Next, the orifice plate 12, the chamber plate 11, the restrictor plate 10, the diaphragm 3, and the support plate 13 are bonded together. This combination is called a laminated plate A. Further, the three plates of the common ink supply path plate A14, the common ink supply path plate B15, and the common ink supply path plate cover 16 are adhered together, and this combination is called a laminated plate B. A combination of the laminated plate A and the laminated plate B integrally bonded and then bonded and fixed to the head substrate mounting plate 17 is referred to as a laminated plate C.

【0020】前述したヘッド基板6の積層型圧電素子の
先端に、先に示した弾性材料を塗布して積層プレートC
に取付けると、積層型圧電素子が加圧室の一つずつに対
応した振動板に弾性材料で接着される。さらにヘッド基
板取り付け用プレート17に接触するヘッド基板6の周
縁部を接着剤(例えば紫外線硬化性接着剤やエポキシ系
接着剤)で固定すると、前述した図1のヘッド構造を有
したマルチノズルインクジェットヘッドが作製される。
The above-described elastic material is applied to the tip of the laminated piezoelectric element of the head substrate 6 to form a laminated plate C
Then, the laminated piezoelectric elements are bonded to the vibration plates corresponding to the respective pressure chambers with an elastic material. Further, when the peripheral portion of the head substrate 6 that contacts the head substrate mounting plate 17 is fixed with an adhesive (for example, an ultraviolet curable adhesive or an epoxy-based adhesive), the multi-nozzle inkjet head having the above-described head structure of FIG. Is produced.

【0021】なお、図3ではヒータ18を共通インク供
給路プレートカバー16に貼り付けてようになっている
が、これは、インクとして室温で固体であるが噴射時に
は加熱溶融されるホットメルトインクを使用することを
想定した場合であり、室温で液体のインクを用いる場合
はヒータ18を取付ける必要はない。
In FIG. 3, the heater 18 is adhered to the common ink supply path plate cover 16. This is because a hot melt ink which is solid at room temperature as ink but is heated and melted at the time of jetting is used. In this case, it is assumed that the ink is used, and when the liquid ink is used at room temperature, it is not necessary to attach the heater 18.

【0022】図4は、本発明のインクジェットヘッドの
ノズル面を示したもので、1列に32個のノズルが配置
され、2列で合計64個のノズルが形成されている。
FIG. 4 shows the nozzle surface of the ink jet head of the present invention, in which 32 nozzles are arranged in one row, and a total of 64 nozzles are formed in two rows.

【0023】表1は、上記のような構造のインクジェッ
トヘッドの噴射特性について、振動板3と積層型圧電素
子4を連結固定する接着機能を有した弾性材料を変えて
調査した結果である。材料を1液性接着剤および2液性
接着剤より選定して検討を行った。
Table 1 shows the results of an investigation on the ejection characteristics of the ink jet head having the above-described structure by changing the elastic material having an adhesive function of connecting and fixing the vibration plate 3 and the laminated piezoelectric element 4. The material was selected from one-part adhesives and two-part adhesives and examined.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】上記表1において、駆動条件は、パルス幅
が8μs、駆動周波数が2kHz、インク液滴速度が13
m/sである。なお、インクはホットメルトインクを用
い、ヘッドをヒータで130℃に加熱している。
In Table 1 above, the driving conditions are as follows: pulse width: 8 μs, driving frequency: 2 kHz, ink droplet speed: 13
m / s. The ink is hot melt ink, and the head is heated to 130 ° C. by a heater.

【0026】表1からわかるように、Aスケールでのシ
ョア硬度が80度以下であれば、セカンドドロップの発
生が無いことがわかる。これはインクのメニスカスの振
動減衰が十分に行われたため、最初に噴射されたインク
液滴の影響が残らなかったためである。なお、表1中の
ショア硬度は室温下で測定された数値であるが、調査し
た材料はいずれも130℃での使用が可能なものであ
る。
As can be seen from Table 1, when the Shore hardness on the A scale is 80 degrees or less, no second drop occurs. This is because the vibration of the ink meniscus was sufficiently attenuated, and the influence of the ink droplets ejected first did not remain. In addition, the Shore hardness in Table 1 is a value measured at room temperature, but all the investigated materials can be used at 130 ° C.

【0027】次に、セカンドドロップが発生しなかった
シリコン系樹脂の接着剤のうち、DOW CORNIN
G社製の3−6611(ショア硬度72度(Aスケー
ル))を用いたインクジェットヘッドの1列について、
クロストークを測定した結果を図5に示す。駆動条件
は、パルス幅が8μs、駆動周波数が10kHzで、全ノ
ズルを一定電圧30Vで、偶数ノズル16本と奇数ノズ
ル16本を50μsずらして駆動した。図の横軸はノズ
ルの番号、縦軸が32ノズルを16ノズルずつ偶奇分割
して駆動したときの速度を単独駆動したときの速度(こ
こでは13m/s)で割った値(速度比)である。
Next, among the silicone resin adhesives in which second drops did not occur, DOW CORNIN was used.
For one row of an inkjet head using 3-6611 (Shore hardness 72 degrees (A scale)) manufactured by Company G,
FIG. 5 shows the result of measuring the crosstalk. The driving conditions were as follows: the pulse width was 8 μs, the driving frequency was 10 kHz, all the nozzles were driven at a constant voltage of 30 V, and 16 even-numbered nozzles and 16 odd-numbered nozzles were shifted by 50 μs. The horizontal axis in the figure is the nozzle number, and the vertical axis is the value (speed ratio) obtained by dividing the speed when 32 nozzles are driven evenly and oddly by 16 nozzles by the speed when driven alone (here, 13 m / s). is there.

【0028】図において、速度比が1に近いほど隣接ノ
ズルの噴射の影響が小さいことを示めすが、ここでは全
てのノズルにおいてほぼ1に相当しているので、本発明
のインクジェットヘッドではクロストークの影響を小さ
くできることがわかる。これは、振動板と積層型圧電素
子を接着する弾性材料が、電気的信号の印加でインク液
滴を噴射した後に発生するメニスカス振動を効率良く減
衰させているためである。
In the figure, it is shown that the closer the speed ratio is to 1, the smaller the effect of the ejection of the adjacent nozzle is. However, since the effect is almost equal to 1 for all the nozzles, the crosstalk in the ink jet head of the present invention is reduced. It can be understood that the influence of the above can be reduced. This is because the elastic material that bonds the vibration plate and the laminated piezoelectric element efficiently attenuates the meniscus vibration generated after ejecting the ink droplets by applying an electric signal.

【0029】このように、上記のような構造のインクジ
ェットヘッドで振動板と積層型圧電素子をAスケールに
おけるショア硬度を80度、またはこれをDスケールの
ショア硬度で換算した値のショア硬度30度より小さい
硬度の弾性材料で連結固定すると、安定したインク液滴
噴射特性が得られ、セカンドドロップの発生がないた
め、良好な印刷品質を保持することができる。
As described above, in the ink jet head having the above-mentioned structure, the Shore hardness of the diaphragm and the laminated piezoelectric element on the A scale is 80 degrees, or the Shore hardness on the basis of the Shore hardness of the D scale is 30 degrees. When connected and fixed with an elastic material having a smaller hardness, stable ink droplet ejection characteristics can be obtained, and since there is no generation of second drops, good print quality can be maintained.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明のインクジェットヘッドは、振動
板と圧電素子をショア硬度80度(Aスケール)または
ショア硬度30度(Dスケール)より小さい硬度の弾性
材料で接着したことによって、メニスカスの残留振動を
速やかに減衰するためクロストークの影響を低減し、イ
ンク液滴の着地ずれを小さくして良好な印刷品質を得る
ことができ、セカンドドロップの発生による印刷品質の
低下をなくすことができる。
According to the ink jet head of the present invention, the vibrating plate and the piezoelectric element are bonded with an elastic material having a hardness smaller than 80 degrees Shore hardness (A scale) or 30 degrees Shore hardness (D scale), so that the meniscus remains. Vibration is quickly attenuated, so that the influence of crosstalk can be reduced, the landing deviation of ink droplets can be reduced, good print quality can be obtained, and print quality degradation due to the occurrence of second drops can be eliminated.

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

【図1】 本発明で用いたインクジェットヘッドのノズ
ル断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view of a nozzle of an inkjet head used in the present invention.

【図2】 従来のインクジェットヘッドのノズル断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of a nozzle of a conventional inkjet head.

【図3】 本発明のジェットパックの組立順序を示す斜
視図
FIG. 3 is a perspective view showing the assembly order of the jet pack of the present invention.

【図4】 本発明で用いたマルチノズルインクジェット
ヘッドのノズルの正面図
FIG. 4 is a front view of a nozzle of the multi-nozzle inkjet head used in the present invention.

【図5】 本発明のインクジェットヘッドのクロストー
クを測定した結果を示したグラフ。
FIG. 5 is a graph showing the results of measuring the crosstalk of the inkjet head of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1はオリフィス、2は加圧室、3は振動板、4は圧電素
子、5aと5bは信号入力端子、6はヘッド基板、7は
リストリクタ、8はインク流路、9はシリコンゴム、1
0はリストリクタプレート、11はチャンバープレー
ト、12はオリフィスプレート、13は支持板、14は
共通インク供給路プレートA、15は共通インク供給路
プレートB、16は共通インク供給路プレートカバー、
17は圧電素子固定板取り付け用プレート、18はヒー
タ、19は基板、20は振動板、21は流路、22はノ
ズル、23は接着層、24は金属板、25はピエゾ振動
子、26薄膜電極、27は半田バンプ、28はスイッ
チ、29は電源、30はインク、31はインク液滴、3
2は噴射方向、33はインク供給口、34はインク供給
方向である。
1 is an orifice, 2 is a pressure chamber, 3 is a vibration plate, 4 is a piezoelectric element, 5a and 5b are signal input terminals, 6 is a head substrate, 7 is a restrictor, 8 is an ink flow path, 9 is silicon rubber, 1
0 is a restrictor plate, 11 is a chamber plate, 12 is an orifice plate, 13 is a support plate, 14 is a common ink supply path plate A, 15 is a common ink supply path plate B, 16 is a common ink supply path plate cover,
17 is a plate for attaching a piezoelectric element fixing plate, 18 is a heater, 19 is a substrate, 20 is a vibration plate, 21 is a flow path, 22 is a nozzle, 23 is an adhesive layer, 24 is a metal plate, 25 is a piezo oscillator, and 26 thin film Electrode, 27 is a solder bump, 28 is a switch, 29 is a power supply, 30 is ink, 31 is an ink droplet, 3
2 is an ejection direction, 33 is an ink supply port, and 34 is an ink supply direction.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 泰夫 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 近藤 徳政 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 黒澤 信広 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasuo Takano 1060 Takeda, Hitachinaka-shi, Ibaraki Pref.Hitachi Koki Co., Ltd. (72) Inventor Tokumasa Kondo 1060 Takeda, Hitachinaka-shi, Ibaraki Pref. Inventor Nobuhiro Kurosawa 1060 Takeda, Hitachinaka-shi, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Koki Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インクの圧力を高める加圧室と、電気信号
の印加により加圧室内に圧力変動を発生させる積層型圧
電素子と、加圧室の壁面の少なくとも一部を形成する振
動板と、加圧室にインク供給用の流路を形成するリスト
リクタと、リストリクタにインクを供給する共通インク
供給路と、インク液滴を加圧室から噴射するオリフィス
から構成された複数のノズルを列状に配設して、各ノズ
ルにおける積層型圧電素子のd33方向の変位で加圧室を
加圧してインクを噴射するオンデマンド型マルチノズル
インクジェットヘッドにおいて、 前記振動板への前記積層型圧電素子の接着を、Aスケー
ルでのショア硬度80度またはDスケールでのショア硬
度30度より小さい接着機能を有した弾性材料で行うこ
とを特徴とするオンデマンド型マルチノズルインクジェ
ットヘッド。
1. A pressure chamber for increasing the pressure of ink, a laminated piezoelectric element for generating pressure fluctuation in the pressure chamber by applying an electric signal, and a diaphragm forming at least a part of a wall surface of the pressure chamber. A plurality of nozzles each including a restrictor for forming an ink supply flow path in the pressurized chamber, a common ink supply path for supplying ink to the restrictor, and an orifice for ejecting ink droplets from the pressurized chamber. and arranged in a row, in the on-demand type multi-nozzle ink jet head for ejecting the d 33 direction ink pressurizing chamber is pressurized by the displacement of the multilayer piezoelectric element of each nozzle, the multilayer to the diaphragm The on-demand type multi-function device, wherein the piezoelectric element is bonded with an elastic material having a bonding function smaller than the Shore hardness of 80 degrees on the A scale or the Shore hardness of 30 degrees on the D scale. Zulu inkjet head.
【請求項2】前記弾性材料がシリコン系樹脂であること
を特徴とする請求項1記載のオンデマンド型マルチノズ
ルインクジェットヘッド。
2. The on-demand type multi-nozzle ink jet head according to claim 1, wherein said elastic material is a silicon resin.
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