JP3444257B2 - Inkjet recording head - Google Patents
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- JP3444257B2 JP3444257B2 JP2000014983A JP2000014983A JP3444257B2 JP 3444257 B2 JP3444257 B2 JP 3444257B2 JP 2000014983 A JP2000014983 A JP 2000014983A JP 2000014983 A JP2000014983 A JP 2000014983A JP 3444257 B2 JP3444257 B2 JP 3444257B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
ヘッドに関し、特に、圧電素子に電圧を印加してノズル
からインクを吐出させるインクジェット記録ヘッドに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head, and more particularly to an ink jet recording head that applies a voltage to a piezoelectric element to eject ink from a nozzle.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、インクジェット記録ヘッドと
して種々の方式が提案されている。中でも圧電方式のも
のは広く実用化されている。この圧電方式のインクジェ
ット記録ヘッドにおける問題点を示す。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of ink jet recording heads have been proposed. Among them, the piezoelectric type has been widely put into practical use. Problems in this piezoelectric ink jet recording head will be described.
【0003】図12は、従来のインクジェット記録ヘッ
ドの断面図である。インクジェット記録ヘッドは、圧電
素子33と積層流路板36とを接着剤39により接合さ
れている。37は応力集中部分、38は柱折れ部分であ
る。FIG. 12 is a sectional view of a conventional ink jet recording head. In the ink jet recording head, the piezoelectric element 33 and the laminated flow path plate 36 are joined by an adhesive 39. 37 is a stress concentration portion, and 38 is a column break portion.
【0004】図12のように圧電素子と積層流路板を熱
硬化性接着剤によって接合した際、熱硬化性接着剤の問
題点は、線膨張係数が双方の部材によって異なる点にあ
る。積層流路板を構成する金属部材と、圧電素子では、
積層流路板は、ステンレス材で11.8×10-6、ニッ
ケル材で13.4×10-6、圧電素子は、1.4×10
-6である。密着度を得るため、接着剤を加圧加熱硬化さ
せた時に、加圧力が作用しているため、摩擦力により変
形量の大きい積層流路板に圧電素子が引っ張られ、溝加
工によって形成された圧電素子の柱にせん断方向の強制
的な変形が生じる。実際には、図12に示すように、積
層流路板と圧電素子の接合面には、接着剤が介在してお
り、完全に積層流路板と一体となって変形するわけでは
ないと考えられるが、接着剤の硬化反応が始まっている
ため、まったく独立して変形するということも考えられ
ず、状態としては、一体変形と独立変形の中間状態にあ
ると考えられる。この変形によって、図12に示すよう
に、圧電素子の柱の接合面と底部に変形が生じ、柱の根
本付近に応力が集中する。圧電素子は、圧電材料層と電
極層を積層して構成されており、強度としては積層界面
部分が弱いため、応力が集中する部分に近い積層界面が
破壊される。When the piezoelectric element and the laminated flow path plate are joined by a thermosetting adhesive as shown in FIG. 12, a problem with the thermosetting adhesive is that the linear expansion coefficient differs between both members. With the metal member forming the laminated flow channel plate and the piezoelectric element,
The laminated flow path plate was made of stainless steel at 11.8 × 10 −6 , the nickel material was made at 13.4 × 10 −6 , and the piezoelectric element was formed at 1.4 × 10 −6 .
-6 . Since pressure force is applied when the adhesive is heated and cured to obtain a close contact, the piezoelectric element is pulled by the laminated flow path plate with a large amount of deformation due to frictional force, and is formed by groove processing. Forced deformation in the shear direction occurs in the column of the piezoelectric element. Actually, as shown in FIG. 12, it is considered that an adhesive agent is present at the joint surface between the laminated flow channel plate and the piezoelectric element, so that the laminated flow channel plate and the piezoelectric element are not completely deformed together with the laminated flow channel plate. However, since the curing reaction of the adhesive has started, it cannot be considered that the adhesive deforms completely independently, and the state is considered to be in the intermediate state between integral deformation and independent deformation. As a result of this deformation, as shown in FIG. 12, the joint surface and the bottom of the pillar of the piezoelectric element are deformed, and the stress concentrates near the base of the pillar. The piezoelectric element is configured by laminating a piezoelectric material layer and an electrode layer, and has a weak laminated interface portion, so that the laminated interface near the stress concentrated portion is destroyed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のこの種のインクジェット記録ヘッドは、積層流路板と
圧電素子の線膨張係数が大きく異なるため、圧電素子の
柱の根本付近に応力が集中して破壊されるという問題点
がある。As described above, in the conventional ink jet recording head of this kind, since the linear expansion coefficient of the laminated flow path plate and the piezoelectric element are greatly different, stress is generated near the base of the column of the piezoelectric element. There is a problem of being concentrated and destroyed.
【0006】本発明の目的は、圧電素子の柱の破壊を防
止するインクジェット記録ヘッドを提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide an ink jet recording head which prevents the pillar of the piezoelectric element from being destroyed.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドは、圧電素子と、圧力室を構成する積層流路
板とを接合して構成されるインクジェット記録ヘッドに
おいて、前記圧電素子は溝加工により駆動柱を形成さ
れ、前記積層流路板は、前記圧電素子の溝加工ピッチ方
向の延長線上に抜き穴が設けられた各プレートを積層し
接合したことを特徴とする。The ink jet recording head of the present invention is an ink jet recording head constituted by joining a piezoelectric element and a laminated flow path plate forming a pressure chamber, wherein the piezoelectric element is formed by groove processing. A driving column is formed, and the laminated flow path plate is formed by laminating plates in which punched holes are provided on an extension line in the groove processing pitch direction of the piezoelectric element.
It is characterized by being joined .
【0008】[0008]
【0009】[0009]
【0010】本発明のインクジェット記録ヘッドは、前
記積層流路板は、前記圧力室を加圧するダイヤフラム部
を有する振動板と、前記圧力室を構成するチャンバープ
レートと、共通のインク溜りであるインクプールから前
記圧力室にインクを供給する供給プレートと、前記イン
クプールを有するインクプールプレートと、振動を吸収
するダンパー部を有するダンパープレートと、インク滴
を吐出するノズルを有するノズルプレートとを積層し接
合したことを特徴としてもよい。In the ink jet recording head of the present invention, the laminated flow path plate has a diaphragm having a diaphragm portion for pressurizing the pressure chamber, a chamber plate constituting the pressure chamber, and an ink pool which is a common ink reservoir. From a supply plate for supplying ink from the pressure chamber to the pressure chamber, an ink pool plate having the ink pool, a damper plate having a damper part for absorbing vibration, and a nozzle plate having nozzles for ejecting ink droplets are laminated and joined. It may be characterized by having done.
【0011】本発明のインクジェット記録ヘッドは、前
記積層流路板の各プレートは、接着により接合されたこ
とを特徴としてもよい。The ink jet recording head of the present invention may be characterized in that the plates of the laminated flow path plate are bonded by adhesion.
【0012】本発明のインクジェット記録ヘッドは、前
記圧電素子と前記積層流路板とは、接着により接合され
たことを特徴としてもよい。The ink jet recording head of the present invention may be characterized in that the piezoelectric element and the laminated flow path plate are bonded by adhesion.
【0013】本発明のインクジェット記録ヘッドは、さ
らに、前記ノズルプレート側に、前記抜き穴を塞ぐ形状
でノズルプレートカバーを装着したことを特徴としても
よい。The ink jet recording head of the present invention may further be characterized in that a nozzle plate cover is mounted on the nozzle plate side so as to close the hole.
【0014】[0014]
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態
のインクジェット記録ヘッドの圧電素子側からの正面図
である。図2は、インクジェット記録ヘッドの基本構成
を示す図1のA−A断面図である。1はインクジェット
記録ヘッド、2は各プレートの抜き穴、3は圧電素子、
4はインク供給口、5は圧電素子3上にある外部個別電
極、6は圧力室を構成する積層流路板、7は振動板、8
はチャンバープレート、9は供給プレート、10はイン
クプールプレート、11はダンパープレート、12はノ
ズルプレート、13は外部共通電極である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view from the piezoelectric element side of an inkjet recording head according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1 showing the basic configuration of the inkjet recording head. 1 is an inkjet recording head, 2 is a hole for each plate, 3 is a piezoelectric element,
Reference numeral 4 is an ink supply port, 5 is an external individual electrode on the piezoelectric element 3, 6 is a laminated flow path plate forming a pressure chamber, 7 is a vibration plate, and 8
Is a chamber plate, 9 is a supply plate, 10 is an ink pool plate, 11 is a damper plate, 12 is a nozzle plate, and 13 is an external common electrode.
【0016】圧電素子3は、ノズルプレート12の後述
する各ノズルに対応して駆動柱を構成し、且つ駆動柱の
両端にダミー柱を構成したピッチで溝加工された積層圧
電素子が構成されている。また、圧電素子3の裏面及び
側面には、外部電極(外部個別電極5と外部共通電極1
3)が印刷されており、図示しないプリント基板とはん
だ接続され、プリント基板より電気信号を伝達すること
により、圧電素子3を駆動させる。The piezoelectric element 3 constitutes a driving column corresponding to each nozzle of the nozzle plate 12 to be described later, and a laminated piezoelectric element grooved at a pitch at which dummy columns are formed at both ends of the driving column. There is. In addition, external electrodes (external individual electrode 5 and external common electrode 1) are provided on the back surface and the side surface of the piezoelectric element 3.
3) is printed and is soldered to a printed circuit board (not shown), and the piezoelectric element 3 is driven by transmitting an electric signal from the printed circuit board.
【0017】図3は振動板7の正面図、図4はチャンバ
ープレート8の正面図、図5は供給プレート9の正面
図、図6はインクプールプレート10の正面図、図7は
ダンパープレート11の正面図、図8はノズルプレート
12の正面図である。図2〜図8を参照して、インクジ
ェット記録ヘッド1の構成を詳細に説明する。3 is a front view of the diaphragm 7, FIG. 4 is a front view of the chamber plate 8, FIG. 5 is a front view of the supply plate 9, FIG. 6 is a front view of the ink pool plate 10, and FIG. 7 is a damper plate 11. FIG. 8 is a front view of the nozzle plate 12. The configuration of the inkjet recording head 1 will be described in detail with reference to FIGS.
【0018】インクを供給し、後述する圧力室内に充填
されたインクを加圧し、吐出動作を行う積層流路板6の
構成としては、圧電素子3に印字データに基づく電気信
号が伝達されることにより、圧電素子3が変位すると、
それに応じて圧力室を加圧するダイヤフラム部14を有
する振動板7を設ける。更にその上面(図2では下面)
に、圧力室を構成するチャンバープレート8を設け、そ
の上面(図2では下面)にインクプール15から各圧力
室にインクを供給する供給プレート9、共通のインク溜
りであるインクプール15を有するインクプールプレー
ト10、振動を吸収するダンパー部16を有するダンパ
ープレート11、最上面(図2では最下面)にインク滴
を吐出するノズル17を有するノズルプレート12を積
層し接合する。As a constitution of the laminated flow path plate 6 which supplies ink, pressurizes the ink filled in the pressure chamber described later, and performs ejection operation, an electric signal based on print data is transmitted to the piezoelectric element 3. As a result, when the piezoelectric element 3 is displaced,
A diaphragm 7 having a diaphragm portion 14 that pressurizes the pressure chamber in accordance therewith is provided. Furthermore, its upper surface (lower surface in FIG. 2)
In addition, a chamber plate 8 that constitutes a pressure chamber is provided, and an ink having a supply plate 9 that supplies ink from the ink pool 15 to each pressure chamber and an ink pool 15 that is a common ink pool are provided on the upper surface (lower surface in FIG. 2) of the chamber plate 8. A pool plate 10, a damper plate 11 having a damper portion 16 for absorbing vibration, and a nozzle plate 12 having a nozzle 17 for ejecting ink droplets on the uppermost surface (the lowermost surface in FIG. 2) are laminated and joined.
【0019】ここで振動板7は、ステンレスまたは、ニ
ッケル等の部材を用い、ダイヤフラム部14を形成する
ために、エッチング加工あるいは、電鋳技術でプレート
を形成する。また別の部材としては、ポリイミド等の樹
脂と金属部材を貼り合わせ、圧電素子3との接合部分
に、金属部材を残すようにエッチング加工を施して形成
する。チャンバープレート8は、ステンレスやニッケル
等の金属部材をエッチングした金属プレート、または、
樹脂材料を用いた射出成形部材、シリコンやガラス等の
無機材をエッチング加工した部材、あるいは、ドライフ
ィルム等の感光性樹脂材料を用いて構成する。供給プレ
ート9は、ステンレス、ニッケル等の金属部材を用いて
エッチング加工する。インクプールプレート10や、ダ
ンパープレート11も同様に、金属部材を用いエッチン
グ加工によって形成する。The vibrating plate 7 is made of stainless steel, nickel or the like, and a plate is formed by etching or electroforming to form the diaphragm portion 14. As another member, a resin such as polyimide and a metal member are attached to each other, and etching is performed so as to leave the metal member at the joint portion with the piezoelectric element 3. The chamber plate 8 is a metal plate obtained by etching a metal member such as stainless steel or nickel, or
An injection molded member made of a resin material, a member obtained by etching an inorganic material such as silicon or glass, or a photosensitive resin material such as a dry film is used. The supply plate 9 is etched using a metal member such as stainless steel or nickel. Similarly, the ink pool plate 10 and the damper plate 11 are also formed by etching using a metal member.
【0020】ノズルプレート12はノズル17を微細加
工技術で加工する必要があり、その方法として、部材に
ステンレス材を用いる場合は、プレス加工、ニッケル材
を用いる場合は、電鋳技術を用い、ポリイミド等の樹脂
材には、エキシマレーザを用いてノズル17をレーザ加
工によって形成する。In the nozzle plate 12, it is necessary to process the nozzles 17 by a fine processing technique. As a method therefor, when a stainless material is used for a member, press working is used, and when a nickel material is used, an electroforming technique is used, and a polyimide is used. The nozzle 17 is formed in the resin material such as by laser processing using an excimer laser.
【0021】各プレートの接合方法としては、各プレー
トに接着剤をスクリーン印刷等の方法により塗布する、
あるいは、チャンバープレート8形成部材として使用す
るドライフィルム等の感光性樹脂を各プレート上にラミ
ネートし、各プレートを積層し加圧加熱接着する方法、
または、チャンバープレート8、供給プレート9、イン
クプールプレート10を熱拡散接合によって接合する方
法が用いられている。ノズルプレート12に樹脂プレー
トを用いる場合は、予め熱可塑性、熱硬化性接着剤が3
μm〜10μm塗布されている樹脂プレートを用いるこ
とができる。更に振動板にも樹脂プレートを用いる場合
には、同様の方法を用いて接着することができる。As a method for joining the plates, an adhesive is applied to each plate by a method such as screen printing.
Alternatively, a method in which a photosensitive resin such as a dry film used as a member for forming the chamber plate 8 is laminated on each plate, and the plates are laminated and pressure-heated and bonded.
Alternatively, a method of joining the chamber plate 8, the supply plate 9, and the ink pool plate 10 by thermal diffusion joining is used. When a resin plate is used for the nozzle plate 12, it is necessary to use a thermoplastic or thermosetting adhesive in advance.
A resin plate coated with μm to 10 μm can be used. Furthermore, when a resin plate is also used as the diaphragm, the same method can be used for bonding.
【0022】各プレートに加工されている抜き穴2の
内、図6と図7に示すインクプールプレート10とダン
パープレート11の片側の抜き穴2については、インク
プール15が構成されている都合上、他の抜き穴2と形
状が異なっている。Among the holes 2 formed in each plate, the ink pool 15 is formed for the holes 2 on one side of the ink pool plate 10 and the damper plate 11 shown in FIGS. 6 and 7. , The shape is different from the other punched holes 2.
【0023】図9は、図1のインクジェット記録ヘッド
1の圧電素子3と振動板7との接合部分のB−B断面拡
大図である。図9より、18は圧電素子3が溝加工され
てできた柱、19は、圧電素子3と積層流路板6を接合
する接着剤、20は振動板7とチャンバープレート8が
接合されてできる圧力室、21は内部電極層である。接
着剤19は、圧電素子3のダイヤフラム部14と対向す
る接着面に塗布され、選定される接着剤19としては、
二液性常温硬化型接着剤や熱硬化型のエポキシ系接着剤
が用いられ、硬化後の硬度が80〜95(ショアA)と
高く、駆動した圧電素子3の動きにダイヤフラム部14
が追従すること、また、圧電素子3の変位量が、損失な
くダイヤフラム部14に伝達されることが望ましく、硬
化後の膜厚は、3μm〜5μmで形成される。接着剤1
9の塗布方法としては、スクリーン印刷や、転写、ロー
ラ印刷等の方法が用いられる。FIG. 9 is an enlarged sectional view of the piezoelectric element 3 and the vibrating plate 7 of the ink jet recording head 1 of FIG. As shown in FIG. 9, 18 is a pillar formed by grooving the piezoelectric element 3, 19 is an adhesive agent that joins the piezoelectric element 3 and the laminated flow path plate 6, and 20 is an adhesive piece that joins the vibration plate 7 and the chamber plate 8. The pressure chamber 21 is an internal electrode layer. The adhesive 19 is applied to the adhesive surface of the piezoelectric element 3 facing the diaphragm portion 14, and as the selected adhesive 19,
A two-component room temperature curing type adhesive or a thermosetting type epoxy adhesive is used, and the hardness after curing is as high as 80 to 95 (Shore A), and the diaphragm portion 14 moves when the driven piezoelectric element 3 moves.
And the displacement of the piezoelectric element 3 is preferably transmitted to the diaphragm portion 14 without loss, and the film thickness after curing is 3 μm to 5 μm. Adhesive 1
As the coating method of 9, a method such as screen printing, transfer, roller printing or the like is used.
【0024】ここで、先程記述した二液性常温硬化型接
着剤は、ポッティングライフが短い、混合型であるた
め、配合比の管理が必要等、取り扱いが難しく、比較的
使用されるのは、熱硬化型接着剤である。熱硬化型接着
剤は、一液性であれば、配合比の管理も必要なく、ポッ
ティングライフも長いので取り扱い易い。ただし、熱硬
化性接着剤の問題点は、接合する際に熱をかけて硬化さ
せることにある。積層流路板6を構成する金属部材と、
圧電素子3では、積層流路板6は、ステンレス材で1
1.8×10-6、ニッケル材で13.4×10-6、圧電
素子3は、1.4×10-6と、線膨張係数が異なる。密
着度を得るため、接着剤19を加圧加熱硬化させた時
に、加圧力が作用しているため、摩擦力により変形量の
大きい積層流路板6に圧電素子3が引っ張られ、溝加工
によって形成された圧電素子3の柱18にせん断方向の
強制的な変形が生じる。実際には、図9に示すように、
積層流路板6と圧電素子3の接合面には、接着剤19が
介在しており、完全に積層流路板6と一体となって変形
するわけではないと考えられるが、接着剤19の硬化反
応が始まっているため、まったく独立して変形するとい
うことも考えられず、状態としては、一体変形と独立変
形の中間状態にあると考えられる。この変形によって、
圧電素子3の柱の接合面と底部に変形が生じ圧電素子3
が破壊される恐れがある。Here, the two-component room temperature curing type adhesive described above is a mixed type having a short potting life, and therefore it is difficult to handle because of the need to control the compounding ratio and it is relatively used. It is a thermosetting adhesive. If the thermosetting adhesive is a one-component type, it does not need to control the compounding ratio and has a long potting life, so it is easy to handle. However, the problem with the thermosetting adhesive is that it is cured by applying heat during joining. A metal member that constitutes the laminated flow channel plate 6,
In the piezoelectric element 3, the laminated flow path plate 6 is made of stainless steel.
The linear expansion coefficient is 1.8 × 10 −6 , the nickel material is 13.4 × 10 −6 , and the piezoelectric element 3 is 1.4 × 10 −6, which is different from the linear expansion coefficient. Since pressure is applied when the adhesive 19 is pressed and heated and cured in order to obtain close contact, the piezoelectric element 3 is pulled by the laminated flow path plate 6 having a large amount of deformation due to a frictional force, and by the groove processing. The columns 18 of the formed piezoelectric element 3 are forcibly deformed in the shearing direction. Actually, as shown in FIG.
Although the adhesive 19 is present on the joint surface between the laminated flow channel plate 6 and the piezoelectric element 3, it is considered that the adhesive 19 is not completely deformed integrally with the laminated flow channel plate 6. Since the curing reaction has started, it is unlikely that they will deform completely independently, and it is considered that they are in an intermediate state between integral deformation and independent deformation. By this transformation,
Deformation occurs at the joint surface and bottom of the pillar of the piezoelectric element 3
May be destroyed.
【0025】図1に示す第1の実施の形態では、積層流
路板6を構成する、振動板7、チャンバープレート8、
供給プレート9、インクプールプレート10、ダンパー
プレート11、ノズルプレート12の各プレートに圧電
素子3の溝加工ピッチ方向の延長線上に抜き穴2が形成
されている。この抜き穴2は、積層流路板6と圧電素子
3を熱硬化性接着剤で接合時に発生する線膨張による積
層流路板6の熱変形量を低減させる役目を果たし、これ
により圧電素子3の柱18にかかるせん断力を低減さ
せ、圧電素子3の破壊を防止することができる。In the first embodiment shown in FIG. 1, the vibrating plate 7, the chamber plate 8, and the vibrating plate 7, which constitute the laminated flow path plate 6,
Each of the supply plate 9, the ink pool plate 10, the damper plate 11, and the nozzle plate 12 has a hole 2 formed on an extension line of the piezoelectric element 3 in the groove processing pitch direction. The punched holes 2 serve to reduce the amount of thermal deformation of the laminated flow channel plate 6 due to linear expansion that occurs when the laminated flow channel plate 6 and the piezoelectric element 3 are bonded with a thermosetting adhesive, whereby the piezoelectric element 3 is formed. It is possible to reduce the shearing force applied to the pillar 18 and prevent the piezoelectric element 3 from being broken.
【0026】図10は図1のインクジェット記録ヘッド
1をヘッドケースに接合した斜視図である。22はヘッ
ドケース、23はノズルプレートカバーである。ヘッド
ケース22は、図示しないインクカートリッジが装着さ
れ、ヘッドケース22を介して、インクジェット記録ヘ
ッド1のインク供給口4にインクが充填される。インク
ジェット記録ヘッド1とヘッドケース22は、接着剤に
よって接合されるが、その際の接着剤の塗布範囲として
は、抜き穴2よりも外側に塗布されてヘッドケース22
と接合される。また、ノズルプレート12側には、両端
の抜き穴2を塞ぐような形状で、ノズルプレートカバー
23が装着される。これにより、ワイピング動作時のイ
ンク拭き取りによってインクが抜き穴2を通って圧電素
子3に付着し、ショートすることを防ぐ。FIG. 10 is a perspective view of the ink jet recording head 1 of FIG. 1 joined to a head case. Reference numeral 22 is a head case, and 23 is a nozzle plate cover. An ink cartridge (not shown) is attached to the head case 22, and ink is filled in the ink supply port 4 of the inkjet recording head 1 via the head case 22. The inkjet recording head 1 and the head case 22 are joined by an adhesive, and the application range of the adhesive at this time is that the head case 22 is applied outside the punched hole 2.
Is joined with. Further, a nozzle plate cover 23 is attached to the nozzle plate 12 side in a shape that closes the punched holes 2 at both ends. This prevents the ink from adhering to the piezoelectric element 3 through the drain hole 2 and being short-circuited by wiping the ink during the wiping operation.
【0027】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。図11は第2の実施の形態の断面図(図1の
A−A断面図)である。図11を参照すると、圧電素子
3の溝加工面の反対面に、スリット24が設けられてい
る。このスリット24が加工されていることにより、積
層流路板6と圧電素子3を接合する際、積層流路板6の
熱変形に圧電素子3がならう形になり、圧電素子3の柱
18にかかるせん断力を低減させる効果がある。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a sectional view of the second embodiment (a sectional view taken along the line AA in FIG. 1). Referring to FIG. 11, a slit 24 is provided on the surface of the piezoelectric element 3 opposite to the grooved surface. By processing the slits 24, when the laminated flow channel plate 6 and the piezoelectric element 3 are joined, the piezoelectric element 3 is shaped to follow the thermal deformation of the laminated flow channel plate 6, and the pillars 18 of the piezoelectric element 3 are formed. It has the effect of reducing the shearing force applied to.
【0028】図11に示す本発明の第2の実施の形態で
は、圧電素子3の溝加工面の反対面に、スリット24が
少なくとも1つ加工されているが、スリット24の数に
制限はない。In the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11, at least one slit 24 is machined on the surface opposite to the groove machined surface of the piezoelectric element 3, but the number of slits 24 is not limited. .
【0029】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、積層流
路板を構成する各プレートに抜き穴を形成しているた
め、この抜き穴が、積層流路板と圧電素子を熱硬化性接
着剤で接合時に発生する線膨張による積層流路板の熱変
形量を低減させる役目を果たし、これにより圧電素子の
柱にかかるせん断力を低減させ、圧電素子の破壊を防止
する効果がある。As described above, according to the present invention, since holes are formed in each of the plates constituting the laminated flow channel plate, the holes can thermoset the laminated flow channel plate and the piezoelectric element. The adhesive serves to reduce the amount of thermal deformation of the laminated flow path plate due to the linear expansion that occurs at the time of joining, thereby reducing the shearing force applied to the columns of the piezoelectric element and preventing the piezoelectric element from being destroyed.
【0030】また、ノズルプレート側には、両端の抜き
穴を塞ぐような形状で、ノズルプレートカバーが装着さ
れているため、ワイピング動作時のインク拭き取りによ
ってインクが抜き穴を通って圧電素子に付着しショート
することを防止する効果がある。Further, since the nozzle plate cover is mounted on the nozzle plate side so as to close the holes at both ends, the ink adheres to the piezoelectric element through the holes when the ink is wiped off during the wiping operation. It has the effect of preventing short circuit.
【0031】さらに、第2の実施の形態のように、圧電
素子の溝加工面の反対面に、スリットを設けることによ
っても、圧電素子の柱にかかるせん断力を低減させる効
果がある。Further, as in the second embodiment, providing a slit on the surface opposite to the grooved surface of the piezoelectric element also has the effect of reducing the shearing force applied to the column of the piezoelectric element.
【図1】第1の実施の形態のインクジェット記録ヘッド
の圧電素子側からの正面図である。FIG. 1 is a front view from the piezoelectric element side of an inkjet recording head according to a first embodiment.
【図2】図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図3】振動板の正面図である。FIG. 3 is a front view of a diaphragm.
【図4】チャンバープレートの正面図である。FIG. 4 is a front view of a chamber plate.
【図5】供給プレートの正面図である。FIG. 5 is a front view of a supply plate.
【図6】インクプールプレートの正面図である。FIG. 6 is a front view of an ink pool plate.
【図7】ダンパープレートの正面図である。FIG. 7 is a front view of a damper plate.
【図8】ノズルプレートの正面図である。FIG. 8 is a front view of a nozzle plate.
【図9】図1のBーB断面図である。9 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図10】インクジェット記録ヘッドをヘッドケースに
接合した斜視図である。FIG. 10 is a perspective view in which an inkjet recording head is joined to a head case.
【図11】第2の実施の形態における、図1のA−A断
面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 in the second embodiment.
【図12】従来のインクジェット記録ヘッドの断面図で
ある。FIG. 12 is a cross-sectional view of a conventional inkjet recording head.
1 インクジェット記録ヘッド 2 抜き穴 3 圧電素子 4 インク供給口 5 外部個別電極 6 積層流路板 7 振動板 8 チャンバープレート 9 供給プレート 10 インクプールプレート 11 ダンパープレート 12 ノズルプレート 13 外部共通電極 14 ダイヤフラム部 15 インクプール 18 柱 19 接着剤 20 圧力室 21 内部電極層 22 ヘッドケース 23 ノズルプレートカバー 1 Inkjet recording head 2 punch holes 3 Piezoelectric element 4 Ink supply port 5 External individual electrode 6 laminated flow board 7 diaphragm 8 chamber plates 9 Supply plate 10 ink pool plate 11 damper plate 12 nozzle plate 13 External common electrode 14 Diaphragm part 15 ink pool 18 pillars 19 adhesive 20 pressure chamber 21 Internal electrode layer 22 head case 23 Nozzle plate cover
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16
Claims (5)
る積層流路板とを接合して構成されるインクジェット記
録ヘッドにおいて、前記圧電素子は溝加工により駆動柱
を形成され、前記積層流路板は、前記圧電素子の溝加工
ピッチ方向の延長線上に抜き穴が設けられた各プレート
を積層し接合したことを特徴とするインクジェット記録
ヘッド。1. An ink jet recording head configured by joining a piezoelectric element and a laminated flow channel plate forming a nozzle and a pressure chamber, wherein the piezoelectric element has a drive column formed by groove processing, and the laminated flow channel is formed. The plate is each plate in which a punched hole is provided on an extension line in the groove processing pitch direction of the piezoelectric element.
An ink jet recording head comprising a plurality of laminated and joined layers .
るダイヤフラム部を有する振動板と、前記圧力室を構成
するチャンバープレートと、共通のインク溜りであるイ
ンクプールから前記圧力室にインクを供給する供給プレ
ートと、前記インクプールを有するインクプールプレー
トと、振動を吸収するダンパー部を有するダンパープレ
ートと、インク滴を吐出するノズルを有するノズルプレ
ートとを積層し接合したことを特徴とする請求項1記載
のインクジェット記録ヘッド。2. The laminated flow path plate includes a diaphragm having a diaphragm portion that pressurizes the pressure chamber, a chamber plate that forms the pressure chamber, and an ink pool that is a common ink reservoir, and ink is transferred from the ink pool to the pressure chamber. And a nozzle plate having a nozzle portion for ejecting ink droplets are laminated and joined. The inkjet recording head according to claim 1.
より接合されたことを特徴とする請求項2記載のインク
ジェット記録ヘッド。3. The ink jet recording head according to claim 2, wherein the plates of the laminated flow path plate are bonded by adhesion.
着により接合されたことを特徴とする請求項1、2また
は3記載のインクジェット記録ヘッド。4. The ink jet recording head according to claim 1, 2 or 3, wherein the piezoelectric element and the laminated flow path plate are bonded by adhesion.
塞ぐ形状でノズルプレートカバーを装着したことを特徴
とする請求項2、3または4記載のインクジェット記録
ヘッド。5. Before SL nozzle plate side, claim 2, 3 or 4 ink jet recording head wherein a wearing the nozzle plate cover in a shape closing the drain hole.
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