JP2850762B2 - Inkjet head - Google Patents

Inkjet head

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JP2850762B2
JP2850762B2 JP6170621A JP17062194A JP2850762B2 JP 2850762 B2 JP2850762 B2 JP 2850762B2 JP 6170621 A JP6170621 A JP 6170621A JP 17062194 A JP17062194 A JP 17062194A JP 2850762 B2 JP2850762 B2 JP 2850762B2
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ink
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jet head
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豊司 潮田
正俊 安原
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Nippon Electric Co Ltd
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    • 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
    • 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
    • B41J2002/14419Manifold

Landscapes

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

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はインク滴の叶出によって
記録を行うインクジェットヘッドに関し、特に高密度の
マルチノズルヘッドの圧力発生手段である圧電素子の構
成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head for performing recording by applying ink droplets, and more particularly to a structure of a piezoelectric element as a pressure generating means of a high density multi-nozzle head.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、圧力発生手段である圧電素子を長
手方向に変位させて、振動プレートの圧力室に対応する
壁を変形させて圧力室内のインクを加圧し、ノズルより
インク滴を噴射するインクジェットヘッドは、特開昭5
8−119871号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a piezoelectric element as a pressure generating means is displaced in a longitudinal direction to deform a wall corresponding to a pressure chamber of a vibration plate to pressurize ink in the pressure chamber and eject ink droplets from a nozzle. The ink jet head is disclosed in
It is disclosed in JP-A-8-119871.

【0003】図11は、そのインクジェットヘッドの構
成を示すための断面図で、図12はそのノズル部の拡大
断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing the structure of the ink jet head, and FIG. 12 is an enlarged sectional view of the nozzle portion.

【0004】図11において、インクジェットヘッド
は、ノズル302を有する複数の圧力室300と、圧電
素子304の加圧(印加電圧)の状態に応じてインク滴
を叶出するためのノズルプレート318とを含む。長手
軸を横切る断面が矩形である圧電素子304は、図12
に示される矢印Aによって表されるように、長手軸に沿
って膨張,収縮する。長手軸に沿う圧電素子304のそ
の動きは、脚部307と、この脚部307に並置された
粘弾性材料308と、図12に示された位置へ余荷重が
与えられた振動プレート310とを含む結合手段306
を介して、圧力室300内へ伝達される。インクは、図
12に示される狭い開口314により形成される狭い入
口部を介して、インク溜312から圧力室300内へ流
入する。インク溜312は流路プレート320の凹部に
よって形成されている。インク供給管323は図11に
示されるように、その一端においてインク溜312と連
通する。各圧電素子304はその先端において支持さ
れ、その圧電素子支持手段328である板材326は、
圧電素子304の先端に取り付けられた脚部307を受
容する孔324が設けられ、脚部307は孔324内に
おいて長手方向に移動自在で、圧電素子304の横方向
の動きを阻止するとともに、圧電素子304の長手方向
の動きを許容する。
In FIG. 11, an ink jet head includes a plurality of pressure chambers 300 having nozzles 302 and a nozzle plate 318 for emitting ink droplets according to the state of pressurization (applied voltage) of a piezoelectric element 304. Including. The piezoelectric element 304 having a rectangular cross section across the longitudinal axis is shown in FIG.
Expands and contracts along the longitudinal axis as represented by the arrow A shown in FIG. The movement of the piezoelectric element 304 along the longitudinal axis causes the leg 307, the viscoelastic material 308 juxtaposed to the leg 307, and the vibrating plate 310 to which the extra load is applied to the position shown in FIG. Coupling means 306 including
Is transmitted to the inside of the pressure chamber 300. Ink flows from the ink reservoir 312 into the pressure chamber 300 via a narrow inlet formed by the narrow opening 314 shown in FIG. The ink reservoir 312 is formed by a concave portion of the flow path plate 320. The ink supply tube 323 communicates with the ink reservoir 312 at one end as shown in FIG. Each piezoelectric element 304 is supported at its tip, and the plate member 326 as the piezoelectric element supporting means 328 is
A hole 324 for receiving a leg 307 attached to the tip of the piezoelectric element 304 is provided. Allow longitudinal movement of element 304.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のインクジェ
ットヘッドは、インク滴噴射に必要な圧電素子304の
変位量を確保するために、その分、圧電素子304の長
手方向の長さを確保しなければならず、又印加電圧も高
くする必要があった。
In the above-mentioned conventional ink jet head, in order to secure the displacement of the piezoelectric element 304 necessary for ejecting ink droplets, the length of the piezoelectric element 304 in the longitudinal direction must be secured accordingly. And the applied voltage had to be increased.

【0006】これを解決する手段として、特開昭60−
90770号公報のインクジェットヘッド、特開平1−
115638号公報のドロップオンデマンドインクジェ
ット記録ヘッドが開示されている。
As means for solving this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 90770/90
Japanese Patent Publication No. 115638 discloses a drop-on-demand ink jet recording head.

【0007】これは、圧電素子304として積層型圧電
素子を用いるとこにより印加電圧を低減してヘッドの小
型化を図るものである。しかし、例えば300dpi以
上でかつノズル数が48個以上の高密度なノズル配置を
有するインクジェットヘッドを実現するために、この積
層型圧電素子を一列に高密度に、かつ個々に振動プレー
トに接着して配置しなければならず、その組立工程は容
易なものではない。
[0007] By using a laminated piezoelectric element as the piezoelectric element 304, the applied voltage is reduced, and the size of the head is reduced. However, in order to realize an ink jet head having a high-density nozzle arrangement of, for example, 300 dpi or more and 48 or more nozzles, the laminated piezoelectric elements are adhered to a vibration plate in a line at a high density and individually. Must be arranged, and the assembly process is not easy.

【0008】そのため、実現的にはノズル,圧力室を含
むインク流路を互い違いに配置、すなわち千鳥状に配置
することによって、その圧電素子の一列あたりの配置ピ
ッチを緩くするという方法を採らざるを得ない。ところ
が、その千鳥状に配置された圧力室の位置に対応して分
割させた圧電素子を配置しながら組み立てることは、そ
の組立工程を更に難しくしてしまい、それによりインク
ジェットヘッドのコストを上昇させるという問題点があ
った。
For this reason, in practice, a method of alternately arranging the ink flow paths including the nozzles and the pressure chambers, that is, by arranging the ink paths in a staggered manner, to loosen the arrangement pitch per row of the piezoelectric elements has to be adopted. I can't get it. However, assembling while arranging the divided piezoelectric elements corresponding to the positions of the staggered pressure chambers further complicates the assembling process, thereby increasing the cost of the ink jet head. There was a problem.

【0009】それ故、本発明は、このような問題点を解
決するもので、組立を容易にしてコストを低減させるこ
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
とする。
Therefore, an object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an ink jet head which can be easily assembled and cost can be reduced.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは上記目的を達成するために、インクを叶出する
ノズル孔とこのノズル孔にインクを供給する圧力室とを
複数個有するインク流路と、圧力室に供給するインクを
保持するインク溜とから構成されるプレートに接合され
た振動プレートと、この振動プレートの圧力室に対向す
る位置に圧力室の壁を瞬時変形させてインクに圧力を発
生させる圧力発生手段とを備え、記録媒体にインク滴を
噴射し、文字,図形をドットで形成するインクジェット
ヘッドにおいて、前記圧力発生手段が少なくともその中
央にセンタ溝を設けて少なくとも2列の駆動部を形成
し、それぞれの駆動部が列方向に分割され、その分割さ
れた個々の先端の位置がノズルの左右に配置された前記
複数の圧力室の各々に対応するように、センタ溝に対し
垂直に分割溝が設けられたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, an ink jet head according to the present invention has an ink flow path having a plurality of nozzle holes for delivering ink and a plurality of pressure chambers for supplying ink to the nozzle holes. A vibration plate joined to a plate composed of an ink reservoir for holding ink to be supplied to the pressure chamber, and a wall of the pressure chamber which is instantaneously deformed at a position of the vibration plate facing the pressure chamber to apply pressure to the ink. An ink jet head for ejecting ink droplets onto a recording medium to form characters and figures by dots, wherein the pressure generating means includes at least one of the pressure generating means.
Forming a driving portion of the at least two rows provided center groove to central
Then, each drive unit is divided in the column direction, and the positions of the divided individual tips are arranged on the left and right sides of the nozzle.
So as to correspond to each of the plurality of pressure chambers, to center the groove
It is characterized in that a dividing groove is provided vertically .

【0011】[0011]

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の第1実施例のインクジェットヘッド
の流路プレートの上面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a top view of the flow path plate of the ink jet head according to the first embodiment of the present invention.

【0012】流路プレート100は、感光性ガラス,感
光性樹脂,樹脂モールド等で、インク流路102aとイ
ンク流路102bの一部をそれぞれ構成する圧力室10
3aと圧力室103bが共に一直線になるように成形さ
れ、なおかつノズル101に向かって連通するように向
かい合って配置される。例えば、図1に示すように、ノ
ズルが全部で20個なら、10個のインク流路102,
102bが2列となるように構成して各々が向かい合う
ように配置される。
The flow path plate 100 is made of a photosensitive glass, a photosensitive resin, a resin mold, or the like.
The pressure chamber 3a and the pressure chamber 103b are both formed so as to be straight, and are arranged facing each other so as to communicate with the nozzle 101. For example, as shown in FIG. 1, if the total number of nozzles is 20, there are 10 ink flow paths 102,
102b are arranged in two rows and arranged so as to face each other.

【0013】そのインク流路102a,102bの回り
には、1つのU字形状のインク溜105がそれぞれのイ
ンク流路102a,102b内の圧力室103a,10
3bにインク流入口を介してインク113を供給可能に
配置されている。
Around the ink flow paths 102a and 102b, one U-shaped ink reservoir 105 is provided with pressure chambers 103a and 103 in each of the ink flow paths 102a and 102b.
3b is arranged so that the ink 113 can be supplied via the ink inlet.

【0014】図2は本発明の第1実施例のインクジェッ
トヘッドの断面図である。この図2は図1に示す流路プ
レート100のA−A′に示す位置の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the ink jet head according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of the flow path plate 100 shown in FIG.

【0015】このインクジェットヘッドは、流路プレー
ト100の上側に直径50μm程度のノズル101を開
孔したノズルプレート107が接合され、その下側に5
〜20μm程度の厚さを有する振動プレート108が接
合されている。これらの流入プレート100,ノズルプ
レート107および振動プレート108を積層した板は
ハウジング110に支持されている。また、ノズルプレ
ート107を省略して、流路プレート100にノズル孔
101を形成しても良い。
In this ink jet head, a nozzle plate 107 having a nozzle 101 having a diameter of about 50 μm is joined to the upper side of the flow path plate 100, and
The vibration plate 108 having a thickness of about 20 μm is joined. A plate in which the inflow plate 100, the nozzle plate 107, and the vibration plate 108 are stacked is supported by the housing 110. Alternatively, the nozzle plate 107 may be omitted, and the nozzle holes 101 may be formed in the flow path plate 100.

【0016】流路プレート100内のインク溜105
は、インク供給管106によって外部に設けられたイン
クタンク(図示省略)からインク113が供給される。
The ink reservoir 105 in the flow path plate 100
The ink 113 is supplied from an ink tank (not shown) provided outside through an ink supply pipe 106.

【0017】振動プレート108の下側面には圧力室1
03a,103bに対向する位置に圧電素子109が突
起110aを介して接合されている。その圧電素子10
9は、図に示すようにその中央にセンタ溝111を設け
て断面形状をU字型とし、更にセンタ溝111によって
形成された駆動部112a,112bにはノズル101
の左右に配置された複数の圧力室103の各々に対応す
るように、センタ溝111に対し垂直に分割溝119
a,119b(図6参照)が設けられている。また圧電
素子109には、センタ溝111全面に駆動部112a
と112b共通の共通電極114が設けられ、駆動部1
12aと112bのセンタ溝111とは反対の側面にそ
れぞれ信号電極115a,115bが設けられている。
The pressure chamber 1 is provided on the lower surface of the vibrating plate 108.
A piezoelectric element 109 is joined to a position opposing to 03a and 103b via a projection 110a. The piezoelectric element 10
9, a center groove 111 is provided at the center thereof to form a U-shaped cross section, and the driving portions 112a and 112b formed by the center groove 111 have nozzles 101.
Perpendicular to the center groove 111 so as to correspond to each of the plurality of pressure chambers 103 arranged on the left and right of the
a, 119b (see FIG. 6). In addition, the piezoelectric element 109 has a driving portion 112a on the entire surface of the center groove 111.
And a common electrode 114 common to 112b.
Signal electrodes 115a and 115b are provided on the side surfaces of 12a and 112b opposite to the center groove 111, respectively.

【0018】圧電素子109は、圧電素子109の各々
の駆動部112a,112bの先端に形成された突起1
10aまたはスペーサを介して、振動プレート108の
下側面の圧力室103に対向する位置に接合されてい
る。
The piezoelectric element 109 includes a projection 1 formed at the tip of each of the driving portions 112a and 112b of the piezoelectric element 109.
It is joined to the lower surface of the vibration plate 108 at a position facing the pressure chamber 103 via a spacer 10a or a spacer.

【0019】ここで、上記構成による本発明の動作につ
いて図面を参照して説明する。
Here, the operation of the present invention having the above configuration will be described with reference to the drawings.

【0020】信号電極115aまたは115bに電圧を
印加すると、圧電素子109の振動部112a,112
bは伸び変形し、先端の突起110aが振動プレート1
08を急激に押すようにして、圧力室103内のインク
113に衝撃を与える。衝撃を受けた圧力室103内の
インク113は圧力波が発生し、その圧力波はノズル1
01内のインクに伝播する。その圧力波が伝播されたイ
ンクはノズル101によって叶出され、インク滴116
となって飛翔する。
When a voltage is applied to the signal electrode 115a or 115b, the vibrating portions 112a, 112
b extends and deforms, and the protrusion 110a at the tip is
08 is suddenly pressed to give an impact to the ink 113 in the pressure chamber 103. A pressure wave is generated in the ink 113 in the pressure chamber 103 that has been subjected to the shock, and the pressure wave is generated by the nozzle 1.
It propagates to the ink in 01. The ink to which the pressure wave has been propagated is delivered by the nozzle 101, and the ink droplet 116
And fly.

【0021】それらの圧力室103は、それぞれのイン
ク流入口を介して1つの共通なインク溜105に連なっ
ており、インク滴を噴射した後、その失われたインク量
の分だけインク113がインク溜105からインク流路
102a,102bの一部を構成する圧力室103a,
103bへ供給される。
The pressure chambers 103 are connected to one common ink reservoir 105 through the respective ink inlets. After ejecting ink droplets, the ink 113 is replaced by the amount of the lost ink. The pressure chambers 103a, which form a part of the ink flow paths 102a, 102b from the reservoir 105,
103b.

【0022】この消費されたインク溜105のインク1
13は、インク溜105に連なっているインク供給管1
06によって外部に設けられたインクタンク(図示省
略)から、毛細管力により補給される。
The consumed ink 1 in the ink reservoir 105
13 is an ink supply pipe 1 connected to the ink reservoir 105
At 06, ink is supplied from an ink tank (not shown) provided outside by capillary force.

【0023】ここで、例えば図1に示したように、ノズ
ル101を20個有するインクジェットヘッドに使用さ
れる圧電素子109を得るための製造工程を図3及至図
6を用いて説明する。
Here, for example, as shown in FIG. 1, a manufacturing process for obtaining a piezoelectric element 109 used for an ink jet head having 20 nozzles 101 will be described with reference to FIGS.

【0024】図3に示すように、直方体形状の圧電素材
109′の中に中間電極117が設けられている。この
圧電素材109′は例えばチタン酸ジルコン酸鉛系の圧
電材料の厚さ20〜60μmの生シートに銀・パラジウ
ム等の導電性材料の中間電極を、厚膜印刷積層法により
積層形成、焼結して得られる。この中間電極117は圧
電材料の中央部分にパターニングされた第1中間電極1
17aと中央部分以外にパターニングされた第2中間電
極117bを交互に配置する。
As shown in FIG. 3, an intermediate electrode 117 is provided in a rectangular parallelepiped piezoelectric material 109 '. This piezoelectric material 109 ′ is formed by laminating an intermediate electrode made of a conductive material such as silver or palladium on a raw sheet having a thickness of 20 to 60 μm of a lead zirconate titanate-based piezoelectric material by a thick-film printing lamination method, and sintering. Is obtained. This intermediate electrode 117 is a first intermediate electrode 1 patterned at the center of the piezoelectric material.
17a and the patterned second intermediate electrodes 117b other than the central portion are alternately arranged.

【0025】次に第2工程として図4に示したとおり、
圧電素子109の上面の中央部からスライシング等の方
法で第1中間電極117aを越える程度までセンタ溝1
11を形成する。すると、同一の中間電極パターン構造
を持つ2つの駆動部112a,112bとその下に中間
電極を持たない基部118が形成される。
Next, as a second step, as shown in FIG.
The center groove 1 extends from the center of the upper surface of the piezoelectric element 109 to a point beyond the first intermediate electrode 117a by slicing or the like.
11 is formed. Then, two driving units 112a and 112b having the same intermediate electrode pattern structure and a base 118 having no intermediate electrode are formed thereunder.

【0026】また図7に示すように、必要に応じて、各
駆動部112a,112bの上面に突起120a,12
0bを圧電素材109′の上面から削り出すか、または
板材を接着して形成してもよい。
As shown in FIG. 7, if necessary, the protrusions 120a, 120b are formed on the upper surfaces of the drive units 112a, 112b.
Ob may be cut out from the upper surface of the piezoelectric material 109 'or may be formed by bonding a plate material.

【0027】次に図5に示す第3工程において第2工程
で形成したセンタ溝111の全面と各駆動部112a,
112bの上部から第2中間電極117b−a,117
b−bに至る側面に信号電極115a,115bを形成
する。これら電極は、Au等の導電性を有する材料をメ
ッキ,スパッタまたは蒸着法等によって形成する。
Next, in a third step shown in FIG. 5, the entire surface of the center groove 111 formed in the second step and each of the driving portions 112a,
From the top of 112b, the second intermediate electrodes 117b-a, 117
The signal electrodes 115a and 115b are formed on the side surface bb. These electrodes are formed of a conductive material such as Au by plating, sputtering or vapor deposition.

【0028】そして図6の第4工程で、図1に示す圧力
室103の個数,幅と各圧力室間のピッチに一致するよ
うに駆動部112a,112bを複数の分割溝119a
〜119fで分割する。各々の分割溝119a〜119
fの深さ、すなわち底の位置115′は、信号電極11
5a,115bの範囲を越えた位置からセンタ溝111
の底部より高い位置までの範囲内に設けられている。こ
れは、信号電極115を分割させ、かつセンタ溝111
に設けた共通電極114が分割されないようにするため
である。
In the fourth step of FIG. 6, the driving units 112a and 112b are divided into a plurality of divided grooves 119a so as to match the number and width of the pressure chambers 103 and the pitch between the pressure chambers shown in FIG.
Divide by 119f. Each of the dividing grooves 119a to 119
The depth of f, that is, the bottom position 115 ′,
5a and 115b from the center groove 111
Is provided in a range up to a position higher than the bottom of the. This causes the signal electrode 115 to be divided and the center groove 111 to be divided.
This is to prevent the common electrode 114 provided in the above from being divided.

【0029】従って、共通電極114は1本の導電線で
接地し、分割された信号電極115a〜115tに、接
続されたFPCケーブル等の信号線(図示せず)を介し
て各々印加電圧信号を印加することによって分割された
各々の駆動部112が独立に駆動することができる。
Accordingly, the common electrode 114 is grounded by one conductive line, and the applied voltage signal is applied to each of the divided signal electrodes 115a to 115t via a signal line (not shown) such as an FPC cable connected thereto. By applying the voltage, each of the divided driving units 112 can be driven independently.

【0030】ここで上記実施例では、インクジェットヘ
ッドに使用する圧電素子は2列分を一体成形したもので
あったが、別の実施例として、4列分を一体成形した圧
電素子を使用する場合について図8及至図10を用いて
説明する。
Here, in the above embodiment, the piezoelectric elements used in the ink jet head are integrally formed in two rows. However, in another embodiment, when the piezoelectric elements integrally formed in four rows are used. Will be described with reference to FIGS.

【0031】図8は本発明の第1実施例のインクジェッ
トヘッドに使用する圧電素子の別の例を示す外観斜視
図、図9は図8の圧電素子に使用される4種類の電極パ
ターンの上面図、図10は図8の圧電素子の断面図であ
る。
FIG. 8 is an external perspective view showing another example of a piezoelectric element used in the ink jet head according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a top view of four types of electrode patterns used in the piezoelectric element of FIG. FIG. 10 and FIG. 10 are sectional views of the piezoelectric element of FIG.

【0032】図8の圧電素子223は、図9に示すよう
に両端と中央部分にパターニングされた第1の電極層2
01(図9(a))と、両端と中央部分にパターニング
されていない第2の電極層202(図9(b))が、図
10に示されるように、パターニングされた部位が4列
オーバーラップするようにパターニングされており、圧
電材料203を挟んで交互に複数層積層されている。
The piezoelectric element 223 shown in FIG. 8 has a first electrode layer 2 patterned at both ends and a central portion as shown in FIG.
10 (FIG. 9A) and the second electrode layer 202 (FIG. 9B) which is not patterned at both ends and the center portion, as shown in FIG. It is patterned so as to overlap, and a plurality of layers are alternately stacked with the piezoelectric material 203 interposed therebetween.

【0033】更にその下に絶縁材料205を挟んで中央
部分にのみパターニングされていない第3の電極層20
4(図9(c))が積層され、この第3の電極層204
の下に絶縁材料207を挟んで全面パターニングされて
いる第4の電極層206(図9(d))が積層され、こ
の第4の電極層206の下には絶縁材料208がベース
層として積層されている。
Furthermore, the third electrode layer 20 which is not patterned only in the central portion under the insulating material 205
4 (FIG. 9C) are laminated, and the third electrode layer 204
A fourth electrode layer 206 (FIG. 9D), which is patterned over the entire surface with an insulating material 207 interposed therebetween, is stacked under the insulating layer 207. Under the fourth electrode layer 206, an insulating material 208 is stacked as a base layer. Have been.

【0034】この第3の電極層204は、第1の溝20
9及び第2の溝210に露出している第2の電極層20
2への配線を圧電素子223の側部から容易に行えるよ
うにするためのものである。同様に第4の電極層206
は、第3の溝に露出している第1の電極層201への配
線を圧電素子223の側部から容易に行えるようにする
ためのものである。
The third electrode layer 204 is formed in the first groove 20
9 and the second electrode layer 20 exposed in the second groove 210
2 to facilitate the wiring from the side of the piezoelectric element 223. Similarly, the fourth electrode layer 206
This is for making it possible to easily perform wiring to the first electrode layer 201 exposed in the third groove from the side of the piezoelectric element 223.

【0035】この圧電素子223を得るための製造工程
について図面を参照して説明する。
A manufacturing process for obtaining the piezoelectric element 223 will be described with reference to the drawings.

【0036】まず、図9の破線で示される第1の電極層
201の非パターニング部の一部,第2の電極層202
のパターニング部の一部そして第3の電極層204のパ
ターニング部の一部を切断する、つまり図8及び図10
に示すように、第3の電極層204より深く第4の電極
層206より浅くなるよう形成された第1の溝209及
び第2の溝210と、中央部分で第1の電極層201の
パターニング部の一部,第2の電極層202の非パター
ニング部の一部,第3の電極層204の非パターニング
部の一部そして第4の電極層206のパターニング部の
一部を切断する、つまり第4の電極層206より深くな
るように形成された第3の溝211とを形成する。
First, a part of the non-patterned portion of the first electrode layer 201 indicated by a broken line in FIG.
Of the patterning portion of the third electrode layer 204 and a part of the patterning portion of the third electrode layer 204, that is, FIGS.
As shown in FIG. 5, the first groove 209 and the second groove 210 formed so as to be deeper than the third electrode layer 204 and shallower than the fourth electrode layer 206, and to pattern the first electrode layer 201 in the central portion. Part, a part of the non-patterned part of the second electrode layer 202, a part of the non-patterned part of the third electrode layer 204, and a part of the patterned part of the fourth electrode layer 206. A third groove 211 formed so as to be deeper than the fourth electrode layer 206 is formed.

【0037】そして、両端の列の外側に露出する第1の
電極層201を繋げると共にパッドを形成する2つの電
極212と、第1の溝209および第2の溝210に露
出する第2の電極層202と第3の電極層204をそれ
ぞれ繋げるための第1の溝209および第2の溝210
全面に形成された2つの電極213と、両端の列の外側
に露出する第3の電極層204に繋がりパッドを形成す
る両端の2つの電極214と、第3の溝211に露出す
る第1の電極層201と第4の電極層206を繋げるた
めに第3の211溝全面に形成された電極215と、両
端の列の外側に露出する第4の電極層206に繋がりパ
ッドを形成する両端の2つの電極216とを蒸着等の方
法で形成する。
Then, two electrodes 212 connecting the first electrode layer 201 exposed to the outside of the rows at both ends and forming a pad, and the second electrode exposed to the first groove 209 and the second groove 210 A first groove 209 and a second groove 210 for connecting the layer 202 and the third electrode layer 204, respectively;
Two electrodes 213 formed on the entire surface, two electrodes 214 at both ends forming pads by connecting to the third electrode layer 204 exposed outside the rows at both ends, and a first electrode exposed at the third groove 211. An electrode 215 formed on the entire surface of the third groove 211 for connecting the electrode layer 201 and the fourth electrode layer 206, and an electrode 215 formed on the entire surface of the fourth electrode layer 206 exposed to the outside of both end rows to form a pad. The two electrodes 216 are formed by a method such as vapor deposition.

【0038】最後に第3の溝211の底部の電極を切断
するように第4の溝217を形成すると共に、第4の電
極層206に繋がった外部の両端の電極216より深
く、なおかつ行方向に、そして各圧力室に対応するよう
に第5の溝218を形成する。
Finally, the fourth groove 217 is formed so as to cut the electrode at the bottom of the third groove 211, and is deeper than the external electrodes 216 connected to the fourth electrode layer 206 at both ends and in the row direction. And a fifth groove 218 is formed to correspond to each pressure chamber.

【0039】圧電素子223は、このような工程を経て
製造される。
The piezoelectric element 223 is manufactured through such a process.

【0040】また、圧電素子が3列の場合、上記構造の
うち左右両端のうちどちらか一方が無い構造になるよう
にすればよい。
In the case where the number of piezoelectric elements is three, the structure may be such that there is no one of the left and right ends of the above structure.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンクジェットヘッドに貼り付ける圧電素子が一体で成形
できるため、圧電素子のインクジェットヘッドへの位置
合わせ,貼り付けが一度で済み、圧電素子の振動プレー
トへの接着,組立が極めて容易になり、安価な圧電素子
を得ることができる。また、ノズル間,列間の位置精度
が加工精度のみであり、貼り合わせ精度の要因が無くな
るため、位置精度を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the piezoelectric element to be attached to the ink jet head can be formed integrally, so that the positioning and attachment of the piezoelectric element to the ink jet head only need to be performed once, and Adhesion to the vibrating plate and assembly are extremely easy, and an inexpensive piezoelectric element can be obtained. Further, the positional accuracy between the nozzles and between the rows is only the processing accuracy, and the factor of the bonding accuracy is eliminated, so that the positional accuracy can be improved.

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

【図1】本発明の第1実施例のインクジェットヘッドの
流路プレートの上面図である。
FIG. 1 is a top view of a flow path plate of an inkjet head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例のインクジェットヘッドの
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the inkjet head according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図1のインクジェットヘッドの圧電素子の製造
の第1工程を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a first step of manufacturing the piezoelectric element of the ink jet head of FIG.

【図4】図1のインクジェットヘッドの圧電素子の製造
の第2工程を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a second step of manufacturing the piezoelectric element of the ink jet head of FIG.

【図5】図1のインクジェットヘッドの圧電素子の製造
の第3工程を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a third step of manufacturing the piezoelectric element of the ink jet head of FIG. 1;

【図6】図1のインクジェットヘッドの圧電素子の製造
の第4工程を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view illustrating a fourth step of manufacturing the piezoelectric element of the ink jet head of FIG. 1;

【図7】本発明のインクジェットヘッドに使用する圧電
素子の別の例を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing another example of the piezoelectric element used in the ink jet head of the present invention.

【図8】本発明の第1実施例のインクジェットヘッドに
使用する圧電素子の別の例を示す外観斜視図である。
FIG. 8 is an external perspective view showing another example of the piezoelectric element used in the ink jet head according to the first embodiment of the present invention.

【図9】図8の圧電素子に使用される4種類の電極パタ
ーンの上面図である。
FIG. 9 is a top view of four types of electrode patterns used in the piezoelectric element of FIG.

【図10】図8の圧電素子の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the piezoelectric element of FIG.

【図11】従来のインクジェットヘッドの全体の断面図
である。
FIG. 11 is an overall sectional view of a conventional ink jet head.

【図12】図6のノズル部の拡大断面図である。FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of the nozzle section of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

109 圧電素子 111 センタ溝 112 駆動部 114 共通電極 115 信号電極 117 中間電極 118 基部 119 分割部 109 Piezoelectric element 111 Center groove 112 Driver 114 Common electrode 115 Signal electrode 117 Intermediate electrode 118 Base 119 Dividing part

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/045 B41J 2/055Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B41J 2/045 B41J 2/055

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 インクを叶出するノズル孔とこのノズル
孔にインクを供給する圧力室とを複数個有するインク流
路と、前記圧力室に供給するインクを保持するインク溜
とから構成されるプレートに接合された振動プレート
と、この振動プレートの前記圧力室に対向する位置に前
記圧力室の壁を瞬時変形させてインクに圧力を発生させ
る圧力発生手段とを備え、記録媒体にインク滴を噴射
し、文字,図形をドットで形成するインクジェットヘッ
ドにおいて、 前記圧力発生手段が少なくともその中央にセンタ溝を設
けて少なくとも2列の駆動部を形成し、それぞれの駆動
部が列方向に分割され、その分割された個々の先端の位
置がノズルの左右に配置された前記複数の圧力室の各々
に対応するように、センタ溝に対し垂直に分割溝が設け
られたことを特徴とするインクジェットヘッド。
1. An ink flow path having a plurality of nozzle holes for delivering ink, a plurality of pressure chambers for supplying ink to the nozzle holes, and an ink reservoir for holding ink to be supplied to the pressure chambers. A vibration plate joined to the plate, and pressure generating means for instantaneously deforming a wall of the pressure chamber at a position facing the pressure chamber of the vibration plate to generate pressure on the ink, and to form an ink droplet on the recording medium. In an ink jet head for jetting and forming characters and figures by dots, the pressure generating means forms a center groove at least at the center thereof.
Only to form the driving portion of the at least two rows, each of the drive unit is divided in the column direction, each of the divided plurality of pressure chambers position of each tip is located on the left and right of the nozzle <br / Separate grooves are provided perpendicular to the center groove to correspond to>
An ink jet head, characterized by being obtained.
【請求項2】 前記圧力発生手段は、その中央にセンタ
溝を設けて断面形状をU字型とし、前記センタ溝によっ
て形成された2列の駆動部にはノズルの左右に配置され
た前記複数の圧力室の各々に対応するように、センタ溝
に対し垂直に分割溝が設けられると共に、センタ溝全面
に前記2列の駆動部共通の電極と駆動部のセンタ溝とは
反対の両側面に信号電極をそれぞれ設けたことを特徴と
する請求項1記載のインクジェットヘッド。
2. The pressure generating means is provided with a center groove at the center thereof to have a U-shaped cross section, and two rows of drive units formed by the center grooves are provided with the plurality of driving units arranged on the left and right sides of a nozzle. In order to correspond to each of the pressure chambers, a dividing groove is provided perpendicularly to the center groove, and the electrodes common to the two rows of the driving unit and the opposite side surfaces of the center groove of the driving unit are provided on the entire surface of the center groove. 2. The ink jet head according to claim 1, further comprising signal electrodes.
【請求項3】 前記圧力発生手段は、その中央に第3の
溝とこの第3の溝の両側に第1の溝及び第2の溝を設け
て駆動部を4列形成し、更に前記第3の溝に前記駆動部
を2列ずつに分離する第4の溝を設けると共に前記3つ
の溝に対し垂直に第5の溝を設けたことを特徴とする請
求項1記載のインクジェットヘッド。
3. The pressure generating means is provided with a third groove in the center thereof, and a first groove and a second groove on both sides of the third groove to form four rows of drive units. 2. The ink jet head according to claim 1, wherein a fourth groove for separating the driving unit into two rows is provided in the three grooves, and a fifth groove is provided perpendicular to the three grooves.
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