JP2002361877A - Inkjet print head - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、オフィス用並びに
産業用インクジェットプリントヘッドに関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to office and industrial ink jet printheads.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、従来技術によるインクジェット
プリントヘッドの一例となる分解斜視図である。2. Description of the Related Art FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of a conventional ink jet print head.
【０００３】２はノズル１を形成したオリフィスプレー
ト、４は圧力室３を形成したチャンバプレート、６はリ
ストリクタ５を形成したリストリクタプレート、９は振
動板部７およびフィルタ部８を形成したダイアフラムプ
レート、１１は共通インク通路１０を形成したハウジン
グ、１３は複数の積層圧電素子１２を固定する積層圧電
素子固定板である。Reference numeral 2 denotes an orifice plate on which a nozzle 1 is formed, 4 a chamber plate on which a pressure chamber 3 is formed, 6 a restrictor plate on which a restrictor 5 is formed, 9 a diaphragm on which a diaphragm 7 and a filter 8 are formed. A plate 11 is a housing in which the common ink passage 10 is formed, and 13 is a laminated piezoelectric element fixing plate for fixing a plurality of laminated piezoelectric elements 12.
【０００４】従来は、上記インクジェットプリントヘッ
ド構成部品を、各構成部品の位置決め穴１４を基準にし
て組み立てる構成となっていた。Conventionally, the components of the ink jet print head have been assembled with reference to the positioning holes 14 of each component.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】インクジェットプリン
タを構成する上で、解像度、印字方式により、ノズルを
適切な配列にする必要がある。In configuring an ink jet printer, it is necessary to arrange nozzles appropriately according to the resolution and printing method.
【０００６】しかしながら、上述した構成ではノズルの
配列により、上記構成部品をノズル配列に合わせて個別
に製作する必要がある。そのため、個々のノズル配列に
対応した上記構成部品の種類も増やす必要があり、部品
の共通化が図れず、結果として、安価なインクジェット
プリントヘッドを提供することが困難であった。However, in the above-described configuration, it is necessary to individually manufacture the above-described components according to the nozzle arrangement, depending on the arrangement of the nozzles. Therefore, it is necessary to increase the types of the components corresponding to the individual nozzle arrangements, and it is not possible to share the components, and as a result, it has been difficult to provide an inexpensive inkjet print head.
【０００７】また、インク吐出特性ばらつきを低減する
上でも、上記構成部品のオリフィスプレート、チャンバ
プレート、リストリクタプレート、ダイアフラムプレー
ト等のプレート類の製造方法は電鋳、エッチング加工が
主であり、部品の大きさが大きくなると、加工時間及び
部品精度のばらつきが大きくなるという問題が内在して
いる。そのため、上記加工法において、安価で高精度の
部品を確保するためには、極力部品の大きさを小さくす
る必要がある。つまり、上記加工法で複数列のノズルを
持つインクジェットプリントヘッドを形成することには
限界がある。In order to reduce variations in ink discharge characteristics, the method of manufacturing plates such as the orifice plate, chamber plate, restrictor plate, diaphragm plate and the like of the above components is mainly electroforming and etching. There is an inherent problem that when the size of the part increases, the processing time and the accuracy of the parts increase. Therefore, in the above processing method, it is necessary to reduce the size of the parts as much as possible in order to secure inexpensive and high-precision parts. That is, there is a limit in forming an ink jet print head having a plurality of rows of nozzles by the above processing method.
【０００８】更に、インク吐出特性ばらつきを低減する
ためには、前記圧電素子先端の平面度及び位置を高精度
に加工し、前記複数の各圧力室に対応するよう位置決め
されなくてはならない。これも、部品の大きさが大きく
なればなるほど高精度に加工することは困難となり、部
品を安価なものとすることは困難となる。Further, in order to reduce variations in ink ejection characteristics, the flatness and position of the tip of the piezoelectric element must be processed with high precision and positioned so as to correspond to the plurality of pressure chambers. In this case, as the size of the component increases, it becomes more difficult to process the component with high precision, and it becomes difficult to reduce the cost of the component.
【０００９】本発明は、上記した従来の課題を解決する
もので、その目的とするところはインク噴射特性のばら
つきを低減し、かつ安価なインクジェットプリントヘッ
ドを提供することである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an inexpensive ink jet print head which reduces variations in ink ejection characteristics.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、オリフィスを有するノズルが、複数個
列をなして配設されているインクジェットプリントヘッ
ドにおいて、前記ノズルを複数列形成する１枚のオリフ
ィスプレートに位置決め手段を設け、該位置決め手段に
より前記構成部品を組み立てることを特徴とする。According to the present invention, there is provided an ink jet print head in which a plurality of nozzles each having an orifice are arranged in a plurality of rows. The orifice plate is provided with positioning means, and the components are assembled by the positioning means.
【００１１】また、前記構成のインクジェットプリント
ヘッドを固定するための固定部材に位置決め手段を具備
し、該位置決め手段により前記インクジェットプリント
ヘッドを固定したことを特徴とする。[0011] A positioning member may be provided on a fixing member for fixing the ink jet print head having the above configuration, and the ink jet print head may be fixed by the positioning member.
【００１２】また、ドラム外周より所定のギャップを持
ち、ドラムと対応する様に湾曲し、且つ位置決め手段を
具備したプリントヘッド固定部材に、前記位置決め手段
により、前記インクジェットプリントヘッドを固定した
ことを特徴とする。Further, the ink jet print head is fixed to the print head fixing member having a predetermined gap from the outer periphery of the drum, curved to correspond to the drum, and provided with positioning means by the positioning means. And
【００１３】また、前記オリフィスプレートに複数列の
ノズル列間に薄肉部を設けたことを特徴とする。Further, a thin portion is provided between the plurality of nozzle rows on the orifice plate.
【００１４】更に、前記オリフィスプレートがプレス加
工あるいは電鋳加工であることを特徴とするインクジェ
ットプリントヘッドにより解決される。Further, the present invention solves the above problem by an ink jet print head, wherein the orifice plate is formed by press working or electroforming.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一例について、図
を参考にしながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は、本発明によるインクジェットプリ
ントヘッドの一例の概略構成を示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an example of an ink jet print head according to the present invention.
【００１７】２はノズル1を複数列形成し、複数の位置
決め穴１４を設けた1枚のオリフィスプレート、４は圧
力室３を形成したチャンバプレート、６はリストリクタ
５を形成したリストリクタプレート、９は振動板７およ
びフィルタ部８を形成したダイアフラムプレート、１１
は共通インク通路１０を設けたハウジングである。Reference numeral 2 denotes a single orifice plate in which a plurality of rows of nozzles 1 are formed and a plurality of positioning holes 14 are provided, 4 denotes a chamber plate in which a pressure chamber 3 is formed, 6 denotes a restrictor plate in which a restrictor 5 is formed, Reference numeral 9 denotes a diaphragm plate on which the diaphragm 7 and the filter unit 8 are formed;
Is a housing provided with a common ink passage 10.
【００１８】まず、これらの部材を位置決め穴１４にて
接合する。First, these members are joined at the positioning holes 14.
【００１９】次に、複数の積層圧電素子１２とそれを固
定する積層圧電素子固定板１３とを位置決めして接合す
る。Next, the plurality of laminated piezoelectric elements 12 and the laminated piezoelectric element fixing plate 13 for fixing the same are positioned and joined.
【００２０】前記オリフィスプレート２を除く構成部品
は、オリフィスプレート２のノズル列毎に分割されたユ
ニットとなる様に形成される。Components other than the orifice plate 2 are formed so as to be a unit divided for each nozzle row of the orifice plate 2.
【００２１】上記のような構成をとることにより、ノズ
ル配列に左右されることなく、オリフィスプレート２を
除く構成部品は最小限の大きさとなり、加工精度も向上
し、かつ安価な部品となるばかりでなく共通化も図れ
る。更に、共通化を図れることで部品単価が安価とな
る。By adopting the above configuration, components other than the orifice plate 2 can be minimized in size, the processing accuracy can be improved, and the cost can be reduced without being affected by the nozzle arrangement. Instead, they can be shared. Furthermore, the unit price can be reduced by achieving commonality.
【００２２】また、各ノズル１に対応する積層圧電素子
１２と、各ノズル１に対応する振動板７の位置合わせ
は、治具等により各ノズル列毎に調整して行われるの
で、従来技術からなる圧電素子固定板１３に積層圧電素
子１２を接合し、ダイシング加工等の加工精度および積
層圧電素子端面の平面度を高精度に仕上げ、なおかつ前
記プレート類の加工精度および位置決め穴の位置精度を
高精度に仕上げる方法よりも容易となる。The alignment between the laminated piezoelectric element 12 corresponding to each nozzle 1 and the diaphragm 7 corresponding to each nozzle 1 is performed by adjusting each nozzle row with a jig or the like. The laminated piezoelectric element 12 is joined to the piezoelectric element fixing plate 13 to form a highly accurate processing accuracy such as dicing and the flatness of the end face of the laminated piezoelectric element, and the processing accuracy of the plates and the positioning accuracy of the positioning holes are improved. It is easier than finishing with precision.
【００２３】したがって、安価で、尚且つインク噴射特
性のばらつきを低減したインクジェットヘッドを提供す
ることが可能となる。Therefore, it is possible to provide an ink jet head which is inexpensive and has a reduced variation in ink ejection characteristics.
【００２４】また、図２、３に示すように、どのような
ノズル配列にも対応可能であり、用紙走行系が平面又は
円筒状であっても、インクジェットプリントヘッドを固
定するためのプリントヘッド固定部材１６の形状変更
と、位置決め手段を、例えば位置決めピン１７を設ける
ことにより対応が可能となる。図３において、プリント
ヘッド固定部材にインクジェットプリントヘッドを固定
した際、ドラムとのギャップを持って配置する。搬送用
紙の厚さが一般的な５５ｋｇ紙で約８０〜９０μｍの場
合、前記ギャップは、搬送時の用紙の浮き上がり分を考
え、通常約１．０〜１．５ｍｍ程度である。As shown in FIGS. 2 and 3, it is possible to correspond to any nozzle arrangement, and to fix the ink jet print head even if the paper traveling system is flat or cylindrical. The change in the shape of the member 16 and the positioning means, for example, the provision of the positioning pin 17 can be handled. In FIG. 3, when the ink jet print head is fixed to the print head fixing member, it is arranged with a gap with the drum. When the thickness of the conveyed paper is about 80 to 90 μm for general 55 kg paper, the gap is usually about 1.0 to 1.5 mm in consideration of the lifting of the paper during conveyance.
【００２５】更に、用紙走行系が円筒状の場合には、図
４に示すようにオリフィスプレート２の複数列のノズル
列間に薄肉部を設け、湾曲し易くすることも可能であ
る。図４では、オリフィスプレート２の両面に薄肉部を
設けた構成を示しているが、どちらか片方でも構わな
い。また、オリフィスプレート２のインク吐出面側と反
対側の面のみに薄肉部を設ける場合は、オリフィスプレ
ート２のインク吐出面側が平滑になるため、ワイピング
時のインク除去性を妨げず、より効果的である。Further, when the paper traveling system is cylindrical, a thin portion may be provided between a plurality of nozzle rows of the orifice plate 2 as shown in FIG. 4 to facilitate bending. FIG. 4 shows a configuration in which thin portions are provided on both surfaces of the orifice plate 2, but either one may be used. Further, when the thin portion is provided only on the surface of the orifice plate 2 opposite to the ink ejection surface side, the ink ejection surface side of the orifice plate 2 becomes smooth, so that the ink removal property at the time of wiping is not hindered and more effective. It is.
【００２６】本発明のインクジェットプリントヘッドに
用いるオリフィスプレートの製造方法には、電鋳加工と
プレス加工を用いる事が可能である。As a method for manufacturing an orifice plate used in the ink jet print head of the present invention, it is possible to use electroforming and pressing.
【００２７】通常、電鋳加工は、大型で且つ高精度の部
品を必要とすると歩留まりが悪くなり、従って、使用可
能品を製作するためには、大量に製作する必要があり、
結果として高価な部品となってしまう。しかし、本発明
においては、オリフィスプレートさえ加工精度が出てい
れば、他の部品は従来の構成に比べて小型に分割され、
位置決め穴によって組み上げられるため、加工精度のば
らつきは累積されない。Normally, in the electroforming process, when large and high-precision parts are required, the yield is deteriorated. Therefore, in order to produce usable products, it is necessary to produce a large quantity.
The result is expensive parts. However, in the present invention, as long as the orifice plate has high processing accuracy, other parts are divided into smaller parts as compared with the conventional configuration,
Since they are assembled by the positioning holes, variations in processing accuracy are not accumulated.
【００２８】また、加工精度に優れたプレス加工を用い
ると、ノズル穴位置精度及び位置決め穴等の精度が出せ
るため、インクの噴射特性が良好になる。プレス加工の
場合は、パンチの型精度及び、プレス機の送り精度によ
るため、比較的長尺のオリフィスプレートに対しても精
度良く対応可能である。In addition, when press working with excellent working accuracy is used, the nozzle hole position accuracy and the accuracy of the positioning holes can be obtained, so that the ink ejection characteristics are improved. In the case of press working, since it depends on the punch accuracy and the feed accuracy of the press machine, it is possible to accurately cope with a relatively long orifice plate.
【００２９】本発明では、大型で高精度を必要とする部
品は、オリフィスプレートのみとなるため、安価でイン
ク噴射特性のばらつきを低減したインクジェットプリン
トヘッドを提供することが可能となる。According to the present invention, the only component that is large and requires high precision is the orifice plate. Therefore, it is possible to provide an ink jet print head that is inexpensive and has reduced variations in ink ejection characteristics.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明によれば、ノズルを複数列形成す
るオリフィスプレート1枚に位置決め基準穴を設け、該
位置決め穴を基準に、ノズル列に対応した各部品を組み
立てることにより、インク噴射のばらつきを低減し、安
価なインクジェットプリントヘッドを提供することがで
きる。According to the present invention, a positioning reference hole is provided in one orifice plate forming a plurality of rows of nozzles, and each component corresponding to the nozzle row is assembled with reference to the positioning hole, thereby enabling ink ejection. Variation can be reduced and an inexpensive inkjet print head can be provided.
【図１】 本発明による一例を示す、インクジェットプ
リントヘッドの概略構成を示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an ink jet print head, showing an example according to the present invention.
【図２】 本発明による用紙走行系が平面対応の一例を
示す、インクジェットプリントヘッドの概略構成を示す
分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an ink jet print head, showing an example in which a paper traveling system according to the present invention corresponds to a plane.
【図３】 本発明による用紙走行系が円筒対応の一例を
示す、インクジェットプリントヘッドの概略構成を示す
側面図である。FIG. 3 is a side view showing a schematic configuration of an ink jet print head, showing an example in which a paper traveling system according to the present invention corresponds to a cylinder.
【図４】 本発明による用紙走行系が円筒対応の他の一
例を示す、インクジェットプリントヘッドの概略構成を
示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of an ink jet print head showing another example of a paper traveling system corresponding to a cylinder according to the present invention.
【図５】 従来技術からなるインクジェットヘッドの一
例として概略構成を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration as an example of an inkjet head according to the related art.
【符号の説明】 １はノズル、２はオリフィスプレート、２−ａは薄肉
部、３は圧力室、４はチャンバプレート、５はリストリ
クタ、６はリストリクタプレート、７は振動板、８はフ
ィルタ部、９はダイアフラムプレート、１０は共通イン
ク通路、１１はハウジング、１１−ａは固定用穴、１２
は積層圧電素子、１３は圧電素子固定板、１４は位置決
め穴、１５はフレキシブルケーブル、１６はプリントヘ
ッド固定部材、１６−ａは固定用ネジ穴、１７は位置決
めピン、１８はドラム[Description of Signs] 1 is a nozzle, 2 is an orifice plate, 2-a is a thin portion, 3 is a pressure chamber, 4 is a chamber plate, 5 is a restrictor, 6 is a restrictor plate, 7 is a diaphragm, and 8 is a filter. , 9 is a diaphragm plate, 10 is a common ink passage, 11 is a housing, 11-a is a fixing hole, 12
Is a laminated piezoelectric element, 13 is a piezoelectric element fixing plate, 14 is a positioning hole, 15 is a flexible cable, 16 is a print head fixing member, 16-a is a fixing screw hole, 17 is a positioning pin, and 18 is a drum.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 健二 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF21 AF93 AP12 AP13 AP22 AP38 AP77 AQ06 BA04 BA14 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Kenji Yamada 1060 Takeda, Hitachinaka-shi, Ibaraki F-term in Hitachi Koki Co., Ltd. (reference) 2C057 AF21 AF93 AP12 AP13 AP22 AP38 AP77 AQ06 BA04 BA14
Claims (5)
により圧力室内に圧力変動を発生させる積層圧電素子
と、積層圧電素子と接着されている振動板と、振動板と
反対側に位置する積層圧電素子端部を固定する積層圧電
素子固定板と、圧力室にインクを供給する流路であるリ
ストリクタと、リストリクタにインクを供給する共通イ
ンク通路を有するハウジングと、インク滴を圧力室から
吐出するオリフィスを有するノズルが複数個列をなして
配設されているインクジェットプリントヘッドにおい
て、前記ノズルを複数列形成する１枚のオリフィスプレ
ートに、位置決め手段を設け、該位置決め手段により、
上記インクジェットプリントヘッド構成部品を組み立て
ることを特徴とする、複数のノズル列を有するインクジ
ェットプリントヘッド。1. A pressure chamber for storing ink, a laminated piezoelectric element for generating pressure fluctuation in the pressure chamber by application of an electric signal, a diaphragm adhered to the laminated piezoelectric element, and a diaphragm located on a side opposite to the diaphragm. A laminated piezoelectric element fixing plate for fixing the end of the laminated piezoelectric element, a restrictor serving as a flow path for supplying ink to the pressure chamber, a housing having a common ink path for supplying ink to the restrictor, In an ink jet print head in which a plurality of nozzles having orifices ejected from a plurality of rows are arranged, one orifice plate forming the nozzles in a plurality of rows is provided with positioning means, and the positioning means,
An inkjet printhead having a plurality of nozzle rows, wherein the inkjet printhead components are assembled.
を固定するための固定部材は位置決め手段を具備し、該
位置決め手段により、前記インクジェットプリントヘッ
ドを固定したことを特徴とする請求項１に記載のインク
ジェットプリントヘッド。2. The ink-jet print according to claim 1, wherein the fixing member for fixing the ink-jet print head having the above-mentioned structure includes positioning means, and the ink-jet print head is fixed by the positioning means. head.
ラムと対応する様に湾曲し、且つ位置決め手段を具備し
たプリントヘッド固定部材に、前記位置決め手段によ
り、前記インクジェットプリントヘッドを固定したこと
を特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリント
ヘッド。3. The ink jet print head is fixed to a print head fixing member having a predetermined gap from the outer periphery of the drum, curved to correspond to the drum, and having positioning means, by the positioning means. The ink jet print head according to claim 1, wherein
列の間に薄肉部を設けたことを特徴とする請求項３に記
載のインクジェットプリントヘッド。4. The ink jet print head according to claim 3, wherein a thin portion is provided between the plurality of nozzle rows in the orifice plate.
るいは電鋳加工であることを特徴とする、請求項１、
２、３又は４に記載のインクジェットプリントヘッド。5. The method according to claim 1, wherein the orifice plate is formed by press working or electroforming.
The inkjet printhead according to 2, 3, or 4.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001172079A JP2002361877A (en) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | Inkjet print head |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001172079A JP2002361877A (en) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | Inkjet print head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002361877A true JP2002361877A (en) | 2002-12-18 |
| JP2002361877A5 JP2002361877A5 (en) | 2004-12-09 |
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ID=19013759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001172079A Pending JP2002361877A (en) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | Inkjet print head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002361877A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007136700A (en) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Seiko Epson Corp | Liquid ejector |
| JP2017001385A (en) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 株式会社リコー | Line head array and image forming apparatus incorporating the same |
| US11472183B2 (en) | 2020-05-26 | 2022-10-18 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid discharge head, discharge device, and liquid discharge apparatus |
-
2001
- 2001-06-07 JP JP2001172079A patent/JP2002361877A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007136700A (en) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Seiko Epson Corp | Liquid ejector |
| JP2017001385A (en) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 株式会社リコー | Line head array and image forming apparatus incorporating the same |
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Effective date: 20031219 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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