JPH0867005A - Inkjet head - Google Patents
Inkjet headInfo
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- JPH0867005A JPH0867005A JP20701794A JP20701794A JPH0867005A JP H0867005 A JPH0867005 A JP H0867005A JP 20701794 A JP20701794 A JP 20701794A JP 20701794 A JP20701794 A JP 20701794A JP H0867005 A JPH0867005 A JP H0867005A
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- pressure plate
- ink
- pressure
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- nozzle
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加圧板の少なくとも一対の対向辺に互いに反
対方向に夫々少なくとも１つの突出部を形成したインク
ジェットヘッドに関し、インクの粒量と粒速の低下を防
ぎ、印字品質を確保することができるインクジェットヘ
ッドを提供する。
【構成】 インク６の粒子を噴射するノズル孔９を有す
るノズル板12と、インク６を押し出す加圧板18と、少な
くとも一部が弾性体17で構成され、ノズル板12及び加圧
板18を接続する壁部材14と、ノズル板12、壁部材14及び
加圧板18で形成される圧力室13と、加圧板18を駆動する
アクチュエータ８とを備え、アクチュエータ８によって
加圧板18を駆動させて、圧力室13に供給されたインク６
をノズル孔９から噴射するインクジェットヘッドであっ
て、加圧板８の少なくとも一対の対向辺に互いに反対方
向に夫々少なくとも１つの所定寸法の突出部19を形成
し、突出部19の先端は、周囲構造に接続或いは保持され
る構成とする。
(57) [Summary] [Object] An inkjet head in which at least one projecting portion is formed on at least a pair of opposing sides of a pressure plate in opposite directions to each other, and it is possible to prevent decrease in ink particle amount and particle speed and to improve print quality. An inkjet head that can be secured is provided. [Structure] A nozzle plate 12 having nozzle holes 9 for ejecting particles of ink 6, a pressure plate 18 for pushing out ink 6, and at least a part made of an elastic body 17 are connected to the nozzle plate 12 and the pressure plate 18. A pressure chamber 13 formed by the wall member 14, the nozzle plate 12, the wall member 14 and the pressure plate 18 and an actuator 8 for driving the pressure plate 18 is provided. Ink 6 supplied to 13
An ink jet head for ejecting from a nozzle hole 9, at least one protrusion 19 having a predetermined size is formed on at least one pair of opposing sides of the pressure plate 8 in opposite directions, and the tip of the protrusion 19 has a peripheral structure. It is configured to be connected to or held by.
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係り、特に加圧板の少なく
とも一対の対向辺に互いに反対方向に夫々少なくとも１
つの突出部を形成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 of an ink jet printer, and more particularly, to at least one pair of opposing sides of a pressure plate in opposite directions to each other.
The present invention relates to an inkjet head having two protrusions.
【０００２】近来、印字媒体にインクの微小粒子を直接
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、且つ高速印字ができて、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 for directly recording fine particles of ink onto a print medium for recording has no limitation on the print medium, high-speed printing is possible, low noise, and easy colorization. It is spreading rapidly.
【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、ノズルを有するノズル板、壁部
材及び加圧板で圧力室を形成し、インクを満たした圧力
室に加圧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, a wall member and a pressure plate, and the pressure chamber filled with ink is displaced by electric strain of the piezoelectric element via the pressure plate. Is applied to eject ink from a nozzle to form a dot print.
【０００４】インクジェットヘッドは部品精度や組み立
て精度のバラツキにより、加圧板に接する圧電素子の一
側面が加圧板の縦横の中心位置からずれ易く、ずれてい
ると圧電素子の変位が加圧板を平行に押圧せずに傾きを
生じて、圧力室内に発生する圧力が所望値に達せず、イ
ンクの粒量及び粒速が低下し、印字品質が確保できない
ので、これを解決する方法が望まれている。In the ink jet head, one side surface of the piezoelectric element in contact with the pressure plate is easily displaced from the vertical and horizontal center positions of the pressure plate due to variations in parts accuracy and assembly accuracy. There is a tilt without pressing, the pressure generated in the pressure chamber does not reach the desired value, the ink particle amount and particle speed decrease, and printing quality cannot be ensured. Therefore, a method for solving this is desired. .
【０００５】[0005]
【従来の技術】図６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、又キャリア２に送りねじ４が螺合し、
送りねじ４は図示省略したモータに連結されている。キ
ャリア２はプラテン５の前面に配置され、モータの正逆
回転により送りねじ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。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an outline of an ink jet printer. As shown in the figure, a guide shaft 3 is fitted to a carrier 2 having an inkjet head (hereinafter referred to as a print head) 1, and a feed screw 4 is screwed to the carrier 2.
The feed screw 4 is connected to a motor (not shown). The carrier 2 is arranged on the front surface of the platen 5, and is moved in parallel with the platen 5 in the directions of arrows A and B by the feed screw 4 by the forward and reverse rotations of the motor.
【０００６】印字ヘッド１は、ヘッド部10及び加圧回路
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孔を備え
ている。加圧回路部11は、印字データに基づいて選択的
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 print head 1 is composed of a head portion 10 and a pressure circuit portion 11. The head portion 10 faces the platen 5 with a predetermined gap and has a plurality of nozzle holes described later at its tip. The pressure circuit section 11 is a circuit that selectively transmits a drive signal to the head section 10 based on print data, and is connected to the control section by a flexible cable (not shown).
【０００７】従って、キャリア２が移動しながら、印字
ヘッド１はノズル孔からインク6a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は図示していない移動機構の駆動及びプラテン５の
回転によって矢印Ｃ方向に行送りされる。Therefore, while the carrier 2 is moving, the print head 1 ejects the ink 6a from the nozzle holes to print the print paper 7.
A print is formed by matrix dots. The printing paper 7 is fed in the direction of arrow C by driving a moving mechanism (not shown) and rotating the platen 5.
【０００８】次に図７及び図８によりヘッド部10を説明
する。図７及び図８に示すように、ヘッド部10は、圧電
素子81,82,─、ノズル孔91,9 2,─、（例えば、孔径30〜
50μｍ) が夫々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. 7 and 8.
To do. As shown in FIG. 7 and FIG.
Element 81, 82, ─, nozzle hole 91, 9 2, ─, (For example, pore size 30〜
Nozzle plate 12 with 50 μm each1,122, ─, pressure chamber
131,132, ─, Wall member 141,142, ─, diaphragm 151, 152, ─ and
Ink supply port 161, 162, ─.
【０００９】圧電素子81,82,─は、矩形板状で、一端面
が振動板151,152,─の外側に接着され、両面に電極が設
けられている。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。[0009] The piezoelectric element 8 1, 8 2, ─ is a rectangular plate, the vibration plate 15 1, 15 2 is one end surface, is bonded to the outside of ─, electrodes are provided on both surfaces. In addition, the nozzle plates 12 1 , 12 2 , ─ and the diaphragm 15 1 ,
Wall members 14 1 , 14 2 , are arranged between 15 2 , and pressure chambers 13 1 , 13 2 , are formed by a space portion surrounded by these members.
【００１０】実際には、ノズル板121,122,─、壁部材14
1,142,─及び振動板151,152,─は、夫々一体に形成され
て、静電接合 (或いは拡散接合) 或いは接着剤等によっ
て接合されている。In practice, the nozzle plates 12 1 , 12 2 , ..., the wall member 14
1 , 14 2 and the diaphragms 15 1 , 15 2 are integrally formed and joined by electrostatic bonding (or diffusion bonding) or an adhesive agent.
【００１１】従って、圧電素子81,82,─に選択的に電圧
を印加して、その電気歪みの変位量により振動板151,15
2,─に対応する位置を振動させることによって、圧力室
131,132,─に圧力を加えて、インク供給口161,162,─か
ら供給されたインク6aが上記のようにノズル孔91,92,─
から噴射する。Therefore, a voltage is selectively applied to the piezoelectric elements 8 1 , 8 2 , ... And the vibration plates 15 1 , 15 are caused by the displacement amount of the electric strain.
By vibrating the position corresponding to 2 ,
Ink 6a supplied from the ink supply ports 16 1 , 16 2 ,-by applying pressure to 13 1 , 13 2 ,,-causes nozzle holes 9 1 , 9 2 ,,-as described above.
Jet from.
【００１２】なお、振動板151,152,─と壁部材141,142,
─、或いはノズル板121,122,─と壁部材141,142,─を一
体として、例えば電鋳法で形成したヘッド部もある。ま
た、ステンレス鋼板或いは感光ガラスをエッチングして
形成したノズル板、壁部材及び振動板を使用したヘッド
部もある。The diaphragms 15 1 , 15 2 , and the wall members 14 1 , 14 2 ,
Alternatively, there is also a head portion in which the nozzle plates 12 1 and 12 2 and the wall members 14 1 and 14 2 are integrally formed by, for example, an electroforming method. Further, there is also a head portion using a nozzle plate formed by etching a stainless steel plate or a photosensitive glass, a wall member and a vibrating plate.
【００１３】このようなヘッド部10が一般的に使用され
ているが、圧電素子81,82,─に電圧を印加して、振動板
151,152,─を振動させる時に、圧電素子81,82,─の発生
する力は、インク6aを押し出す力と振動板151,152,─を
湾曲させる力の和となる。Although such a head unit 10 is generally used, a voltage is applied to the piezoelectric elements 8 1 , 8 2 , ...
When vibrating 15 1 , 15 2 ,-, the force generated by the piezoelectric elements 8 1 , 8 2 ,-is the sum of the force pushing out the ink 6a and the force bending the vibrating plates 15 1 , 15 2 , .
【００１４】しかし、振動板151,152,─の周囲は、壁部
材141,142,─に固定されているため、振動板151,152,─
を湾曲させるために大きな力が必要となる。その結果、
インク6aを押し出す力が減少する。このため、圧電素子
81,82,─の発生力に対するインク6aの押し出し力への変
換効率が悪い。[0014] However, the vibration plate 15 1, 15 2, around the ─, wall members 14 1, 14 2, because it is fixed to ─, diaphragm 15 1, 15 2, ─
A large force is required to bend the. as a result,
The force for pushing out the ink 6a is reduced. Therefore, the piezoelectric element
8 1, 8 2, is poor conversion efficiency to the extrusion force of the ink 6a for generating force ─.
【００１５】また、振動板151,152,─と壁部材141,142,
─の接続部に大きな応力が発生し、この応力によって疲
労破壊を起こし、接続部が破断するおそれがある。とい
う問題点がある。Further, the diaphragms 15 1 , 15 2 and the wall members 14 1 , 14 2 ,
A large stress is generated in the connection part of ─, and this stress may cause fatigue fracture and the connection part may be broken. There is a problem.
【００１６】この問題点を解決するために、本出願人に
よる特願平６−０５９８７２号「インクジェットヘッ
ド」の方法が提案されている。図９によりその概要を説
明する。In order to solve this problem, the method of Japanese Patent Application No. 6-059872 "inkjet head" by the present applicant has been proposed. The outline will be described with reference to FIG.
【００１７】ヘッド部10ａは、圧電素子81,82,─、ノズ
ル孔91,92,─、ノズル板121,122,─、圧力室131,132,
─、一部に弾性体171,172,─を有する壁部材14a1,14a
2 , ─、加圧板181,182,─及びインク供給口161,162,─
で構成されている。圧力室131,13 2,─及び壁部材14a1,1
4a2,─は、剛性の高い材料 (金属、或いはヤング率が１
×1010Pa程度の樹脂) で形成されている。The head portion 10a includes a piezoelectric element 81, 82, ─, Noz
Hole 91, 92, ─, nozzle plate 121, 122, ─, pressure chamber 131,132,
-, Partly elastic body 171, 172Wall member 14a having1, 14a
2 , ─, pressure plate 181, 182, And ink supply port 161, 162, ─
It is composed of. Pressure chamber 131,13 2, And the wall member 14a1, 1
4a2, ─ is a material with high rigidity (metal or Young's modulus is 1
× 10TenIt is made of resin (Pa level).
【００１８】壁部材14a1,14a2,─の弾性体171,172,─
は、ヤング率が１×105 〜１×109 Pa程度のゴム或いは
樹脂で形成されて加圧板181,182,─に接しており、圧電
素子81,82,─の一端面が加圧板181,182,─の外側に接着
されている。Elastic bodies 17 1 , 17 2 , of the wall members 14 a 1 , 14 a 2 ,
Is made of rubber or resin having a Young's modulus of about 1 × 10 5 to 1 × 10 9 Pa and is in contact with the pressure plates 18 1 , 18 2 ,-, and one end surface of the piezoelectric elements 8 1 , 8 2 , Are bonded to the outside of the pressure plates 18 1 , 18 2 ,.
【００１９】圧力室131,132,─は、ノズル板121,122,
─、壁部材14a1,14a2,─、弾性体171,172,─及び加圧板
181,182,─で形成されている。加圧板181,182,─は一体
に形成されている。The pressure chambers 13 1 , 13 2 , --are the nozzle plates 12 1 , 12 2 ,
-, Wall members 14a 1 , 14a 2 ,-, elastic bodies 17 1 , 17 2 ,-, and pressure plate
It is formed of 18 1 , 18 2 ,. The pressure plates 18 1 , 18 2 , ... Are integrally formed.
【００２０】弾性体171,172,─は、液体状になっている
一液性シリコーンゴム、或いは二液性シリコーンゴムを
スクリーン印刷等の印刷方法により、壁部材14a1,14a2,
─の一端に形成し、加圧板181,182,─を位置合わせした
後、常温或いは高温(120度Ｃ程度）で硬化させ、板状部
材に形成する。The elastic members 17 1 , 17 2 , ... Are made of liquid one-component silicone rubber or two-component silicone rubber by a printing method such as screen printing, and the wall members 14 a 1 , 14 a 2 ,
Is formed at one end of the plate, and the pressure plates 18 1 , 18 2 are aligned with each other, and then cured at room temperature or high temperature (about 120 ° C.) to form a plate member.
【００２１】従って、圧電素子81,82,─は電圧を印加し
てその電気歪みの変位量により加圧板181,182,─を押圧
した時に、弾性体171,172,─を押圧して変形させること
によって圧力室131,132,─のインク6aの圧力を高めるの
で、より安定した動作が可能となる。Therefore, when the voltage is applied to the piezoelectric elements 8 1 , 8 2 and the pressure plates 18 1 , 18 2 are pressed by the displacement amount of the electric strain, the elastic bodies 17 1 , 17 2 ,. Since the pressure of the ink 6a in the pressure chambers 13 1 , 13 2 , ... is increased by pressing and deforming, the more stable operation becomes possible.
【００２２】[0022]
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によれ
ば、インクを押し出す時には、圧力室の内部に約15気圧
(＝15×105 Pa) の圧力が発生して、圧力室の内面を押
す。According to the above-mentioned conventional method, when the ink is pushed out, about 15 atm is put inside the pressure chamber.
A pressure of (= 15 × 10 5 Pa) is generated and pushes the inner surface of the pressure chamber.
【００２３】しかしながら、ヘッド部を構成する部品寸
法の精度及び組み立て精度にバラツキがあるために、圧
電素子の端面が加圧板の中心位置に対して僅かのずれが
発生する。However, due to variations in the dimensional accuracy and the assembly accuracy of the parts forming the head portion, the end faces of the piezoelectric element are slightly displaced from the center position of the pressure plate.
【００２４】しかし、圧力室は長方形に形成されている
ので、図10(a) に示すように、圧力室の長手方向に対し
て圧電素子が中心位置からずれていても、そのずれが僅
かであれば、スパンが長いので、圧電素子の駆動時の加
圧板の長手方向の左右端の押圧力の差に影響は少なく、
加圧板は弾性体を左側と右側をほぼ等しく押圧して平行
移動するが、図10(b) に示すように、圧力室の横方向に
対して圧電素子が中心位置からずれていると、そのずれ
が僅かであっても、スパンが短いので、圧電素子の駆動
時に、圧電素子の接触部を支点として、加圧板の横方向
に作用する力のモーメントが、圧電素子との接触部の左
側と右側で等しくならないため、弾性体に支持されてい
る加圧板が傾く。However, since the pressure chamber is formed in a rectangular shape, as shown in FIG. 10 (a), even if the piezoelectric element is displaced from the center position in the longitudinal direction of the pressure chamber, the displacement is slight. If so, since the span is long, there is little influence on the difference in pressing force between the left and right ends of the pressure plate in the longitudinal direction when the piezoelectric element is driven,
The pressure plate moves the elastic body in parallel by pressing the left side and the right side almost equally, but as shown in Fig. 10 (b), when the piezoelectric element is displaced from the center position in the lateral direction of the pressure chamber, Since the span is short even if the displacement is slight, the moment of the force acting in the lateral direction of the pressure plate with the contact portion of the piezoelectric element as the fulcrum when the piezoelectric element is driven is the same as the left side of the contact portion with the piezoelectric element. The pressure plate supported by the elastic body tilts because the pressure plates are not equal on the right side.
【００２５】このように平行移動すべき加圧板が傾く
と、圧力が逃げるために、圧力室の内部に発生する圧力
は所定値に達せず、インクの粒量と粒速が低下し、印字
品質が低下する。部品寸法の精度及び組み立て精度を高
めることは、コストが高くなるので限度があり経済性の
面で解決が困難である。という問題点がある。When the pressure plate to be moved in parallel tilts in this way, the pressure escapes, so that the pressure generated inside the pressure chamber does not reach a predetermined value, and the ink particle amount and particle speed decrease, resulting in poor print quality. Is reduced. Increasing the accuracy of the component dimensions and the assembling accuracy increases the cost, and thus has a limit and is difficult to solve in terms of economy. There is a problem.
【００２６】本発明は、加圧板の傾きを抑止することに
より、インクの粒量と粒速の低下を防止し、印字品質を
確保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。An object of the present invention is to provide an ink jet head which can prevent the drop of the particle amount and the particle speed of the ink by suppressing the inclination of the pressure plate and can secure the printing quality.
【００２７】[0027]
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図
（請求項１に対応する）で、(a) は側断面図、(b) はノ
ズル板を省略して示す斜視図である。FIG. 1 is a principle view of the present invention (corresponding to claim 1), (a) is a side sectional view, and (b) is a perspective view showing a nozzle plate omitted. .
【００２８】図において、６はインク、９はノズル孔、
17は弾性体、12はインク６の粒子を噴射するノズル孔９
を有するノズル板、18はインク６を押し出す加圧板、14
は少なくとも一部が弾性体17で構成され、ノズル板12及
び加圧板18を接続する壁部材、13はノズル板12、壁部材
14及び加圧板18で形成される圧力室、８は加圧板18を駆
動するアクチュエータ、19は加圧板18の少なくとも一対
の対向辺に互いに反対方向に夫々少なくとも１つの所定
寸法に形成され、先端が周囲構造に接続或いは保持され
る突出部である。In the figure, 6 is ink, 9 is nozzle hole,
17 is an elastic body, 12 is a nozzle hole 9 for ejecting particles of the ink 6.
Nozzle plate having 18; pressure plate for pushing out ink 6; 14
Is a wall member at least a part of which is made of an elastic body 17 and connects the nozzle plate 12 and the pressure plate 18, and 13 is the nozzle plate 12 and the wall member.
A pressure chamber formed by 14 and the pressure plate 18, an actuator 8 for driving the pressure plate 18, and 19 formed in at least one pair of opposing sides of the pressure plate 18 in at least one predetermined dimension in mutually opposite directions, and a tip end thereof. A protrusion that is connected to or retained by the surrounding structure.
【００２９】従って、アクチュエータ８の駆動によって
加圧板18を押圧して、圧力室13に供給されたインク６を
ノズル孔９から噴射するように構成されている。更に請
求項２では、請求項１における加圧板18は、突出部19の
突出方向の剛性が、突出方向に対して直交する方向の剛
性より高い材料で構成されたことを特徴としている。Therefore, the pressure plate 18 is pressed by driving the actuator 8 and the ink 6 supplied to the pressure chamber 13 is ejected from the nozzle hole 9. Further, in the second aspect, the pressure plate 18 in the first aspect is characterized in that the protrusion 19 has a rigidity in the protruding direction higher than that in a direction orthogonal to the protruding direction.
【００３０】請求項３では、請求項２における加圧板18
は、突出部19の突出方向の剛性と突出方向に対して直交
する方向の剛性に異方性を持たせたことを特徴としてい
る。請求項４では、請求項２或いは請求項３における加
圧板18は、突出部19の突出方向に対して平行に繊維材を
配合したことを特徴としている。According to a third aspect, the pressure plate 18 according to the second aspect.
Is characterized in that the rigidity of the protruding portion 19 in the protruding direction and the rigidity in the direction orthogonal to the protruding direction are made anisotropic. According to a fourth aspect, the pressure plate 18 according to the second or third aspect is characterized in that the fibrous material is mixed in parallel with the protruding direction of the protruding portion 19.
【００３１】[0031]
【作用】請求項１は、アクチュエータ８により加圧板18
が駆動する時に、アクチュエータ８が押圧する位置が加
圧板18の中心位置よりずれていて、加圧板18を傾かせる
力が働いても、突出部19の傾きに対抗する力によって傾
きが防止されて、加圧板18はほぼ平行に移動する。従っ
て、圧力室13内の圧力低下を防止することができ、イン
ク６の粒量や粒速の低下がなく、印字品質を確保するこ
とができる。According to the first aspect of the present invention, the pressure plate 18 is provided by the actuator 8.
Even when the position pressed by the actuator 8 is displaced from the center position of the pressure plate 18 when the actuator is driven, and the force for tilting the pressure plate 18 is exerted, the force against the tilt of the protrusion 19 prevents the tilt. The pressure plate 18 moves substantially in parallel. Therefore, it is possible to prevent the pressure in the pressure chamber 13 from decreasing, and it is possible to ensure the print quality without a decrease in the particle amount or particle speed of the ink 6.
【００３２】請求項２、請求項３及び請求項４では、突
出部の突出方向と突出方向に対して直交する方向の剛性
に異方性を持たせる方法、突出部の突出方向に対して平
行に繊維材を配合する方法によって、突出部の突出方向
の剛性を突出方向に対して直交する方向の剛性より高く
構成することにより、突出方向には撓みにくくなるの
で、突出部の傾きに対抗する力によって加圧板の傾きが
一層防止されてほぼ平行に移動し、請求項１の効果を更
に高めることができる。In the second, third, and fourth aspects, a method of imparting anisotropy to the rigidity of the protruding portion and the direction perpendicular to the protruding direction, and the method of making the protruding portion parallel to the protruding direction By configuring the protrusion in the protruding direction to have a rigidity higher than the rigidity in the direction orthogonal to the protruding direction by the method of mixing the fiber material with the fiber, it is difficult to bend in the protruding direction, and thus the inclination of the protruding portion is counteracted. The force further prevents the pressure plate from tilting and moves in a substantially parallel manner, so that the effect of claim 1 can be further enhanced.
【００３３】[0033]
【実施例】以下、図２〜図５により本発明の実施例１〜
実施例３を説明する。全図を通じて同一符号は同一対象
物を示す。EXAMPLES Examples 1 to 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Example 3 will be described. The same reference numerals denote the same objects throughout the drawings.
【００３４】１）実施例１の説明 図２及び図３により実施例１（請求項１に対応してい
る）を説明する。図２は本発明の実施例１を示す側断面
図、図３は実施例１の要部を示す斜視図である。1) Description of Embodiment 1 Embodiment 1 (corresponding to claim 1) will be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2 is a side sectional view showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view showing a main part of the first embodiment.
【００３５】図２は、従来例で説明した複数のノズル孔
を有するヘッド部の１つのノズル孔に対応する部分を示
しており、図３は図２の加圧板を示す。図２の圧電素子
81,82,─は、図１のアクチュエータ８に対応している。FIG. 2 shows a portion corresponding to one nozzle hole of the head portion having a plurality of nozzle holes described in the conventional example, and FIG. 3 shows the pressure plate of FIG. Piezoelectric element of FIG.
Reference numerals 8 1 , 8 2, ... Correspond to the actuator 8 in FIG.
【００３６】図２及び図３に示すように、樹脂材で形成
された加圧板18a1(18a2,─) の四隅から圧力室131(132,
─) の長手方向に突出部19a,19b 、19c,19d が設けられ
ている。As shown in FIGS. 2 and 3, from the four corners of the pressure plate 18a 1 (18a 2 ,-) formed of a resin material, the pressure chamber 13 1 (13 2 ,
─) is provided with protrusions 19a, 19b, 19c, 19d in the longitudinal direction.
【００３７】突出部19a,19b 、19c,19d の先端は、図示
していないが、隣接するノズル孔に対応する圧力室を構
成する加圧板の同様な突出部に夫々接続されている。こ
のような構成を有するので、圧電素子81(82,─) に電圧
を印加して、その変位量で加圧板18a1(18a2,─) が押圧
された時に、圧電素子81(82,─) が加圧板18a1(18a2,
─) の幅方向の中心位置からずれていても、加圧板18a1
(18a2,─) の傾むこうとする力に対しては、突出部19a,
19b 、19c,19d の傾きに対抗する力によって、傾きが防
止されて、加圧板18a1(18a2,─) はほぼ平行に移動す
る。Although not shown, the tips of the protrusions 19a, 19b, 19c and 19d are connected to similar protrusions of a pressure plate which constitutes a pressure chamber corresponding to an adjacent nozzle hole. With such a configuration, when a voltage is applied to the piezoelectric element 8 1 (8 2 ,-) and the pressure plate 18a 1 (18a 2 ,-) is pressed by the displacement amount, the piezoelectric element 8 1 (8 8 2 , ─) is the pressure plate 18a 1 (18a 2 ,
─) is displaced from the center position in the width direction, the pressure plate 18a 1
(18a 2 , ─) against the tilting force, the protrusions 19a,
The force against the inclination of 19b, 19c, and 19d prevents the inclination, and the pressure plates 18a 1 (18a 2 ,-) move substantially in parallel.
【００３８】次に数値例を示すと、 圧力室181(18a2, ─) のサイズ1.1 ×0.19ｍｍ（長さ×
幅） 圧電素子81(82,─) のサイズ１×0.1 ｍｍ（長さ×幅) 圧電素子81(82,─) のヤング率67 GPa 弾性体171(172,─) のサイズ0.04×0.01ｍｍ (幅×厚
さ) 弾性体171(172,─) のヤング率１MPa 加圧板18a1(18a2,─) の厚さ 0.1ｍｍ 加圧板18a1(18a2,─) のヤング率６GPa のヘッド部10ａに、インク圧力15気圧を加えた時の、加
圧板18a1の変位体積は、39.6ピコリットルである。A numerical example will be given below. The size of the pressure chamber 18 1 (18a 2 ,-) 1.1 × 0.19 mm (length ×
Width) Piezoelectric element 8 1 (8 2 , ─) size 1 × 0.1 mm (length × width) Piezoelectric element 8 1 (8 2 , ─) Young's modulus 67 GPa Elastic body 17 1 (17 2 , ─) Size 0.04 × 0.01mm (width × thickness) Elastic body 17 1 (17 2 , ─) Young's modulus 1MPa Pressure plate 18a 1 (18a 2 , ─) Thickness 0.1mm Pressure plate 18a 1 (18a 2 ,,) The displacement volume of the pressure plate 18a 1 when an ink pressure of 15 atm is applied to the head portion 10a having a Young's modulus of 6 GPa is 39.6 picoliters.
【００３９】圧電素子81が 0.1ｍｍ横へずれると、加圧
板18a1が傾くために、変位体積は、40.5ピコリットル
と、2.2 ％増加する。ここで、0.02×0.04ｍｍ（長さ×
幅）の突出部19a,19b 、19c,19d を付けると、変位体積
は、40.3ピコリットルと1.6 ％増まで減少した。この増
加分をできるだけ少なくして39.6ピコリットルに近づけ
るように、突出部19a,19b 、19c,19dの寸法を選択設定
することにより、効果を高めることができる。When the piezoelectric element 8 1 is laterally displaced by 0.1 mm, the pressure plate 18a 1 is tilted, and the displacement volume is increased by 40.5 picoliters by 2.2%. Where 0.02 x 0.04 mm (length x
With the protrusions 19a, 19b, 19c, 19d of (width), the displacement volume decreased to 40.3 picoliters, up to 1.6%. The effect can be enhanced by selectively setting the dimensions of the protrusions 19a, 19b, 19c, and 19d so that the increase is reduced as much as possible to approach 39.6 picoliters.
【００４０】２）実施例２の説明 図４により実施例２（請求項１に対応する）を説明す
る。図２及び図３で説明した実施例１と実施例２が異な
るのは、実施例２では、加圧板18b1(18b2,─) の四隅か
ら圧力室131(132,─) の幅方向に突出部19e,19f 、19g,
19h を設けたことである。2) Description of Embodiment 2 Embodiment 2 (corresponding to claim 1) will be described with reference to FIG. The second embodiment differs from the first embodiment described with reference to FIGS. 2 and 3 in that the width of the pressure chamber 13 1 (13 2 ,-) from the four corners of the pressure plate 18b 1 (18b 2 ,-) in the second embodiment is different. Projections 19e, 19f, 19g,
19h is provided.
【００４１】従って、圧電素子81(82,─) に電圧を印加
して、その変位量で加圧板18b1(18b 2,─) が押圧された
時に、圧電素子81(82,─) が加圧板18b1(18b2,─) の幅
方向の中心位置からずれていても、加圧板18b1(18b2,
─) の傾むこうとする力に対しては、突出部19e,19f,、
19g,19h の傾きに対抗する力によって、傾きが防止され
て、加圧板18b1(18b2,─) はほぼ平行に移動する。Therefore, the piezoelectric element 81(82, ─)
Then, the pressure plate 18b1(18b 2, ─) was pressed
Sometimes the piezoelectric element 81(82, ─) is the pressure plate 18b1(18b2, ─) width
Pressure plate 18b1(18b2,
─) to the tilting force, the protrusions 19e, 19f ,,
The force against the inclination of 19g, 19h prevents the inclination.
Pressure plate 18b1(18b2, ─) moves almost in parallel.
【００４２】３）実施例３の説明 図５により実施例３（請求項２、請求項３及び請求項４
に対応している）を説明する。図４で説明した実施例２
と実施例３が異なるのは、実施例３では、加圧板18c1(1
8c2,─) の四隅から圧力室131(132,─) の幅方向に突出
した突出部19i,19k 、19m,19n を設け、突出方向の剛性
が他方の剛性より高い材料で構成したことである。3) Description of Example 3 Example 3 (claims 2, 3, and 4) will be described with reference to FIG.
Corresponding to)). Example 2 described with reference to FIG.
The third embodiment differs from the third embodiment in that the pressure plate 18c 1 (1
8c 2 , ─) is provided with protrusions 19i, 19k, 19m, 19n protruding from the four corners of the pressure chamber 13 1 (13 2 , ─) in the width direction, and is made of a material whose rigidity in the protrusion direction is higher than that of the other. That is.
【００４３】即ち、図５に示すように、加圧板18c1(18c
2,─) をプラスチック成型する時に、突出部19i,19k,、
19m,19n の突出方向に平行して、カーボン繊維20を配合
したものである。That is, as shown in FIG. 5, the pressure plate 18c 1 (18c
(2 , ─) when molding plastic, projecting parts 19i, 19k ,,
The carbon fibers 20 are compounded in parallel with the protruding directions of 19m and 19n.
【００４４】従って、加圧板18c1(18c2,─) は、突出部
19i,19k 、19m,19n の突出方向と他方向（突出方向に対
して直角方向）の剛性に異方性を持たせることができ、
カーボン繊維20の方向は剛性が高くなって撓みにくく、
これに比べてカーボン繊維20と直角方向は剛性が低くな
って撓み易くなるので、圧電素子81(82,─) に電圧を印
加して、その変位量で加圧板18b1(18b2,─) が押圧され
た時に、圧電素子81(8 2,─) が加圧板18c1(18c2,─) の
幅方向の中心位置からずれていても、加圧板18c1(18
c2 , ─) の傾きを更に防止することができ、加圧板18c
1(18c2 , ─) はほぼ平行移動する。Therefore, the pressure plate 18c1(18c2, ─) is the protrusion
Projection direction of 19i, 19k, 19m, 19n and other direction (
Then, the rigidity in the right angle direction) can be made anisotropic.
The direction of the carbon fiber 20 is high in rigidity and difficult to bend,
Compared to this, the rigidity is lower in the direction perpendicular to the carbon fiber 20.
Therefore, the piezoelectric element 81(82, ─) with voltage
In addition, the pressure plate 18b1(18b2, ─) is pressed
When the piezoelectric element 81(8 2, ─) is the pressure plate 18c1(18c2, ─)
Even if it is displaced from the center position in the width direction, the pressure plate 18c1(18
c2, ─) can be further prevented from tilting, and pressure plate 18c
1(18c2, ─) almost move in parallel.
【００４５】このようにして、加圧板に突出部を設ける
ことにより、また、突出部の突出方向の剛性が他方の剛
性より高い材料で構成することにより、圧電素子の駆動
時に中心位置がずれていても、加圧板の傾きが抑止され
て、ほぼ平行に移動して圧力室に作用するので、インク
の粒量や粒速の低下が防止され、印字品質を確保するこ
とができる。As described above, by providing the pressure plate with the protruding portion and by using a material in which the rigidity of the protruding portion in the protruding direction is higher than the rigidity of the other, the center position is displaced when the piezoelectric element is driven. However, since the pressure plate is prevented from tilting and moves substantially in parallel to act on the pressure chamber, it is possible to prevent the drop of the ink particle amount and the particle speed and to secure the print quality.
【００４６】上記実施例３では、カーボン繊維を加圧板
のプラスチック成型時に配合する場合を説明したが、ガ
ラス繊維を配合する方法としても良く、同様の効果が得
られる。In the above-mentioned Example 3, the case where carbon fiber is compounded at the time of molding the pressure plate with plastic has been described. However, a method of compounding glass fiber may be used, and the same effect can be obtained.
【００４７】[0047]
【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、アクチュエータにより加圧板が駆動する時
に、アクチュエータが押圧する位置が加圧板の中心位置
よりずれていて、加圧板を傾かせる力が働いても、突出
部の傾きに対抗する力によって傾きが防止されて、加圧
板はほぼ平行に移動する。従って、圧力室内の圧力低下
を防止することができ、インクの粒量や粒速の低下がな
く、印字品質を確保することができる。As described above, according to the present invention, in claim 1, when the pressure plate is driven by the actuator, the position pressed by the actuator is displaced from the center position of the pressure plate, and the pressure plate is tilted. Even if a force is applied, the force against the inclination of the protrusion prevents the inclination, and the pressure plate moves substantially in parallel. Therefore, it is possible to prevent a pressure drop in the pressure chamber, and it is possible to ensure printing quality without a drop in ink particle amount or particle speed.
【００４８】請求項２、請求項３及び請求項４では、突
出部の突出方向の剛性を他方向の剛性より高く構成する
（即ち、突出部の突出方向と他方向の剛性に異方性を持
たせる。突出部の突出方向に対して平行に繊維材を配合
する）ことにより、突出方向には撓みにくくなるので、
突出部の傾きに対抗する力によって加圧板の傾きが一層
防止されてほぼ平行に移動し、請求項１の効果を更に高
めることができる。という効果がある。In the second, third, and fourth aspects, the rigidity of the protruding portion in the protruding direction is made higher than the rigidity in the other direction (that is, the rigidity of the protruding portion in the protruding direction and the rigidity in the other direction are anisotropic. By mixing the fiber material in parallel with the protruding direction of the protruding portion), it becomes difficult to bend in the protruding direction.
Due to the force that opposes the inclination of the protrusion, the inclination of the pressure plate is further prevented and the pressure plate moves substantially in parallel, so that the effect of claim 1 can be further enhanced. There is an effect.
【図１】 本発明の原理図FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.
【図２】 本発明の実施例１を示す側断面図FIG. 2 is a side sectional view showing the first embodiment of the present invention.
【図３】 実施例１の要部を示す斜視図FIG. 3 is a perspective view showing a main part of the first embodiment.
【図４】 本発明の実施例２を示す斜視図FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の実施例３を示す斜視図FIG. 5 is a perspective view showing a third embodiment of the present invention.
【図６】 インクジェットプリンタの概要を示す斜視図FIG. 6 is a perspective view showing an outline of an inkjet printer.
【図７】 ヘッド部の一部を破断して示す斜視図FIG. 7 is a perspective view showing a part of the head portion by cutting away.
【図８】 従来例のヘッド部を示す構成図FIG. 8 is a configuration diagram showing a head unit of a conventional example.
【図９】 異なる従来例のヘッド部を示す構成図FIG. 9 is a configuration diagram showing a head unit of a different conventional example.
【図１０】 異なる従来例の問題点を示す説明図FIG. 10 is an explanatory diagram showing problems of different conventional examples.
６,6a はインク、 ８はアクチュエータ、
81,82 は圧電素子、９,91,92はノズル孔、 10,10aは
ヘッド部、 12,121,122はノズル板、13,131,132は
圧力室、 141,142,14a1,14a2 は壁部材、17,171,172
は弾性体、 18,181,182,18a1〜18c1,18a2〜18c2は加
圧板、19,19a〜19i,19k,19m,19n は突出部、
20はカーボン繊維6,6a is ink, 8 is actuator,
8 1 , 8 2 are piezoelectric elements, 9, 9 1 , 9 2 are nozzle holes, 10, 10a are head parts, 12, 12 1 , 12 2 are nozzle plates, 13, 13 1 , 13 2 are pressure chambers, 14 1, 14 2 , 14a 1 and 14a 2 are wall members, 17, 17 1 and 17 2
Is an elastic body, 18,18 1 , 18 2 , 18a 1 to 18c 1 , 18a 2 to 18c 2 is a pressure plate, 19,19a to 19i, 19k, 19m, 19n are protrusions,
20 is carbon fiber
Claims (4)
るノズル板と、 インクを押し出す加圧板と、 少なくとも一部が弾性体で構成され、該ノズル板及び該
加圧板を接続する壁部材と、 該ノズル板、該壁部材及び該加圧板で形成される圧力室
と、 該加圧板を駆動するアクチュエータとを備え、 該アクチュエータによって該加圧板を駆動させて、該圧
力室に供給されたインクを該ノズル孔から噴射するイン
クジェットヘッドであって、 前記加圧板の少なくとも一対の対向辺に互いに反対方向
に夫々少なくとも１つの所定寸法の突出部を形成し、 該突出部の先端は、周囲構造に接続或いは保持されるこ
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 pressure plate for pushing out ink, a wall member at least a part of which is made of an elastic body, and which connects the nozzle plate and the pressure plate, A pressure chamber formed by the nozzle plate, the wall member, and the pressure plate, and an actuator for driving the pressure plate are provided, and the pressure plate is driven by the actuator to supply ink supplied to the pressure chamber. An ink jet head for ejecting from the nozzle hole, wherein at least one pair of opposing sides of the pressure plate are formed with at least one protrusion having predetermined dimensions in opposite directions, and a tip of the protrusion is connected to a surrounding structure. Alternatively, an inkjet head that is held.
剛性が、該突出方向に対して直交する方向の剛性より高
い材料で構成されたことを特徴とする請求項１のインク
ジェットヘッド。2. The ink jet head according to claim 1, wherein the pressure plate is made of a material whose rigidity in the protruding direction of the protruding portion is higher than rigidity in a direction orthogonal to the protruding direction.
剛性と該突出方向に対して直交する方向の剛性に異方性
を持たせたことを特徴とする請求項２のインクジェット
ヘッド。3. The ink jet head according to claim 2, wherein the pressure plate has anisotropy in rigidity in a protruding direction of the protruding portion and rigidity in a direction orthogonal to the protruding direction.
対して平行に繊維材を配合したことを特徴とする請求項
２或いは請求項３のインクジェットヘッド。4. The ink jet head according to claim 2, wherein the pressure plate has a fiber material mixed in parallel to the protruding direction of the protruding portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20701794A JPH0867005A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Inkjet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20701794A JPH0867005A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Inkjet head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0867005A true JPH0867005A (en) | 1996-03-12 |
Family
ID=16532827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20701794A Pending JPH0867005A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Inkjet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010710 |