JP3175269B2 - Inkjet print head - Google Patents
Inkjet print headInfo
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- JP3175269B2 JP3175269B2 JP6239192A JP6239192A JP3175269B2 JP 3175269 B2 JP3175269 B2 JP 3175269B2 JP 6239192 A JP6239192 A JP 6239192A JP 6239192 A JP6239192 A JP 6239192A JP 3175269 B2 JP3175269 B2 JP 3175269B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2002/14306—Flow passage between manifold and chamber
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット式プリ
ンタに用いる印字ヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a print head used in an ink jet printer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のインクジェット式印字ヘッドは、
図９に示す様に、インクタンクを構成する容器の壁面に
複数のノズル開口２２１を形成すると共に、各ノズル開
口と対応するように伸縮方向を一致させて圧電体２３０
を配設して構成されている。この印字ヘッドは、駆動信
号を圧電素子に印加して圧電体を伸縮させ、この時に発
生するインクの動圧によりインク滴をノズル開口から吐
出させて印刷用紙にドットを形成するものである。この
様なヘッドは、ガラス（プラスチック）のベース基板２
１０とガラス（プラスチック）薄板等の弾性振動板２５
２との間に複数のインクキャビティ２２０、ノズル２２
１、インク供給路２２２と、各インク供給路２２２に通
じインクをとどめ置くインク溜部２４０を形成し、電極
４３１を両面に形成した圧電体２３０の板をインクキャ
ビティの面積程度に切断した後、各インクキャビティの
上にガラス薄板を挟んで接着した構造を有している。2. Description of the Related Art A conventional ink jet print head is:
As shown in FIG. 9, a plurality of nozzle openings 221 are formed on the wall surface of the container constituting the ink tank, and the expansion and contraction directions are matched so as to correspond to the respective nozzle openings.
Are arranged. In this print head, a drive signal is applied to a piezoelectric element to expand and contract a piezoelectric body, and ink droplets are ejected from nozzle openings by dynamic pressure of ink generated at this time to form dots on printing paper. Such a head is made of a glass (plastic) base substrate 2.
10 and an elastic diaphragm 25 such as a glass (plastic) thin plate
2, a plurality of ink cavities 220 and nozzles 22
1. After forming an ink supply path 222 and an ink reservoir 240 communicating with each ink supply path 222 and retaining the ink, and cutting the plate of the piezoelectric body 230 having the electrodes 431 formed on both surfaces thereof to about the area of the ink cavity, Each ink cavity has a structure in which a thin glass plate is sandwiched between the ink cavities.
【０００３】又、ＰＺＴ等の圧電体と金属板、セラミッ
クとの積層材とで構成された梁状部材の長手方向の両端
が支持されている圧力発生部材と、飛翔媒体であるイン
クとこのインクの吐出口であるノズルとを有し、印加電
圧により圧力発生器から圧力を発生させ、インクをノズ
ルから吐出させるオンデマンド型のインクジェットヘッ
ドが特公昭６０−８９５３号公報で開示されている。こ
のヘッドは、圧力発生部材がノズル形成基板に対してほ
ぼ直角に変位することと、ノズルメニスカスのインク流
路が短いため、インクの吐出効率及び吐出安定性が高
く、インク中に気泡・ゴミ等の異物が混入した場合で
も、この影響を受けずに正常動作が可能であるという利
点を有している。Further, a pressure generating member having a beam-like member composed of a piezoelectric material such as PZT, a metal plate, and a laminated material of ceramic, both ends of which are supported in the longitudinal direction, an ink as a flying medium, and the ink Japanese Patent Publication No. 60-8953 discloses an on-demand type ink jet head which has a nozzle serving as a discharge port, generates pressure from a pressure generator by an applied voltage, and discharges ink from the nozzle. In this head, since the pressure generating member is displaced substantially at right angles to the nozzle forming substrate and the ink flow path of the nozzle meniscus is short, the ink ejection efficiency and ejection stability are high, and air bubbles and dust in the ink are high. This has the advantage that normal operation is possible without being affected by such foreign substances.
【０００４】又、特公昭６１−２０２４号公報では、連
続した弾性振動板上に、連続した圧電体を接着し、ノズ
ル開口に対応させて電極を選択的に形成する事で、選択
的に圧力発生部材を駆動する構造が開示されている。こ
の構造は、ノズル数が増加しても、圧電体をノズル数分
だけ接着する工数を削減できるという利点を有してい
る。In Japanese Patent Publication No. 61-2024, a continuous piezoelectric body is adhered on a continuous elastic vibration plate, and electrodes are selectively formed corresponding to nozzle openings, thereby selectively applying pressure. A structure for driving the generating member is disclosed. This structure has an advantage that even if the number of nozzles increases, the number of steps for bonding the piezoelectric body by the number of nozzles can be reduced.
【０００５】又、特公昭６２−１３４２６７号公報で
は、ヘッド本体にメタライズしたセラミックスを用い圧
電体を拡散接合した構造が開示されている。この構造は
接着剤による圧力損失、バラツキを低減できるという利
点を有している。[0005] Japanese Patent Publication No. 62-134267 discloses a structure in which a piezoelectric body is diffusion-bonded to a head body by using metallized ceramics. This structure has an advantage that pressure loss and variation due to the adhesive can be reduced.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構造のヘッドでは、 １、圧電体４３０の接着時における作業性が悪い。However, in the head having the above-described structure, (1) the workability at the time of bonding the piezoelectric body 430 is poor.
【０００７】２、接着の不均一さによる特性のばらつき
が大きい。[0007] 2. Variations in characteristics due to non-uniform bonding are large.
【０００８】３、接着部の剥離が起こり易い。[0008] 3. Adhesive parts are easily peeled off.
【０００９】４、切断加工時の内部歪による特性のばら
つきが大きい。4. Variations in characteristics due to internal strain during cutting are large.
【００１０】５、駆動信号用配線パターン、共通電極の
引き回しが困難。5. It is difficult to route the drive signal wiring pattern and the common electrode.
【００１１】６、特公昭６２−１３４２６７号公報のヘ
ッド構造では、メタライズセラミックスを精度良く高密
度に加工することが必要となり、飛躍的なコストアップ
につながる。6. In the head structure disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-134267, it is necessary to process metallized ceramics with high precision and high density, which leads to a dramatic cost increase.
【００１２】などの問題点を有していた。There are problems such as the following.
【００１３】又、これらの問題はプリンタの性能を向上
させるためにノズル数を増やしたり、ノズル密度を高く
するほど、よりクローズアップされてきていた問題であ
った。[0013] Further, these problems are problems that are becoming more and more noticeable as the number of nozzles is increased or the nozzle density is increased in order to improve the performance of the printer.
【００１４】そこで本発明はこれらの問題点を解決する
ことで、その目的とするところは、多ノズル数でも均一
な特性を有する信頼性の高いインクジェット式印字ヘッ
ドをきわめて低コストに提供することである。The present invention solves these problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable ink jet print head having uniform characteristics even with a large number of nozzles at an extremely low cost. is there.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
式印字ヘッドは、ノズル開口に対応して配置された圧力
発生部材に駆動信号が印加されることにより、前記ノズ
ル開口からインクを吐出するインクジェット式印字ヘッ
ドにおいて、前記圧力発生部材が、連続した圧電体と、
該圧電体上の前記ノズル開口に対応して配置された弾性
振動板とを備え、前記弾性振動板は前記圧電体上に厚膜
印刷法またはメッキ法により形成されたものであること
を特徴とする。According to the present invention, there is provided an ink jet print head which discharges ink from a nozzle opening by applying a drive signal to a pressure generating member arranged corresponding to the nozzle opening. In the print head, the pressure generating member is a continuous piezoelectric body,
An elastic vibrating plate arranged corresponding to the nozzle opening on the piezoelectric body, wherein the elastic vibrating plate is formed on the piezoelectric body by a thick film printing method or a plating method. I do.
【００１６】更には、前記弾性振動板と前記駆動信号用
配線パターンは、圧電体上に厚膜印刷法により形成され
ていることを特徴としている。Further, the elastic vibration plate and the drive signal wiring pattern are formed on a piezoelectric body by a thick film printing method.
【００１７】更には、前記弾性振動板と前記駆動信号用
配線パターンは、圧電体上にメッキ法により形成されて
いることを特徴としている。Further, the elastic vibration plate and the drive signal wiring pattern are formed on a piezoelectric body by a plating method.
【００１８】[0018]
【実施例】本発明の第１の実施例を図１〜図３を用いて
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１９】図１は本発明の第１の実施例のインクジェ
ット式印字ヘッドの構造図である。ガラスで出来たベー
ス基板２１０上に、キャビティ２２０、ノズル２２１、
インク供給路２２２、インク溜部２４０が形成されてい
る。圧電体２３０は、片面に共通電極２５１、もう一方
の面に弾性振動板２５３、駆動信号用配線パターン２５
３が形成されている。圧電体２３０、共通電極２５１、
弾性振動板２５２によって、圧力発生部材２６０が形成
されている。共通電極２５１はグランドに、また、駆動
信号用配線パターン２５３は駆動回路（図示されていな
い）に接続され、駆動信号によって圧力発生部材２６０
を駆動しインクを飛翔させる。ベース基板２１０のキャ
ビティ２２０等の形成側と共通電極２５１を対面させ、
キャビティ２２０と圧力発生部材２６０とが対向するよ
うに接合し、本実施例のインクジェットヘッドを得る。FIG. 1 is a structural view of an ink jet print head according to a first embodiment of the present invention. On a base substrate 210 made of glass, a cavity 220, a nozzle 221,
An ink supply path 222 and an ink reservoir 240 are formed. The piezoelectric body 230 has a common electrode 251 on one surface, an elastic vibration plate 253 on the other surface, and a drive signal wiring pattern 25.
3 are formed. Piezoelectric body 230, common electrode 251,
The pressure generating member 260 is formed by the elastic vibration plate 252. The common electrode 251 is connected to the ground, and the drive signal wiring pattern 253 is connected to a drive circuit (not shown).
To fly the ink. The side on which the cavity 220 and the like of the base substrate 210 are formed and the common electrode 251 face each other,
The cavity 220 and the pressure generating member 260 are joined so as to face each other to obtain the ink jet head of this embodiment.
【００２０】次に、図２と図３を用いて圧力発生部材２
６０の製造方法について説明する。ＰｂＯ、ＴｉＯ2、
ＺｒＯ2、添加剤を調合、混合した後８００〜１０００
℃で仮焼、粉砕しバインダーを添加する事によりペース
ト状にしたチタン酸ジルコン酸鉛系複合ペロブスカイト
セラミックス等の圧電材料からなる圧電体をドクターブ
レード法等でシート状にした後、焼結する方法や、或
は、バルク状で焼結した後に薄く切り出し、ラップして
厚み精度を確保した圧電体２３０を得る。Next, referring to FIG. 2 and FIG.
The manufacturing method of the No. 60 will be described. PbO, TiO2,
After mixing and mixing ZrO2 and additives, 800-1000
A method of sintering a piezoelectric body made of a piezoelectric material such as lead zirconate titanate-based composite perovskite ceramics into a paste by calcining, pulverizing and adding a binder at a temperature of, for example, a doctor blade method and then sintering. Alternatively, after sintering in a bulk form, the piezoelectric body 230 is cut out thinly and wrapped to obtain a piezoelectric body 230 having a sufficient thickness accuracy.
【００２１】その後、圧電体２３０の片面に共通電極２
５１として厚膜印刷法、メッキ法、スパッタリング法等
により、Ｎｉ等の導電材料を０．５μｍ程度形成する。Then, the common electrode 2 is placed on one side of the piezoelectric body 230.
As 51, a conductive material such as Ni is formed to a thickness of about 0.5 μm by a thick film printing method, a plating method, a sputtering method, or the like.
【００２２】圧電体２３０のもう一方の面には、図３に
示す様に弾性振動板２５２と、駆動信号用配線パターン
２５３を形成する。弾性振動板２５２は、ノズル開口に
対応するように所望の位置に所望の形状、厚みで形成す
る必要があり、駆動信号用配線パターン２５３は、所望
のピッチ、形状で形成する必要がある。ここでの、弾性
振動板２５２と駆動信号用配線パターン２５３の形成方
法としては、 （１）スクリーンマスクにより所望の位置、形状、厚み
でＮｉ、Ｍｏ、Ｔｎ等の金属ペーストを印刷、焼成する
ことで弾性振動板２５２と駆動信号用配線パターン２５
３を形成する厚膜印刷法。On the other surface of the piezoelectric body 230, an elastic vibration plate 252 and a driving signal wiring pattern 253 are formed as shown in FIG. The elastic vibration plate 252 needs to be formed at a desired position and a desired shape so as to correspond to the nozzle opening, and the drive signal wiring pattern 253 needs to be formed at a desired pitch and shape. Here, the method for forming the elastic vibration plate 252 and the drive signal wiring pattern 253 is as follows: (1) Printing and baking a metal paste such as Ni, Mo, or Tn at a desired position, shape, and thickness using a screen mask. The elastic vibration plate 252 and the drive signal wiring pattern 25
3. A thick film printing method for forming 3.
【００２３】（２）フォト法や、印刷法を用いてレジス
トを弾性振動板部と駆動信号配線パターン部が露出する
ように形成し、その部分にＮｉなどの金属を析出させる
無電解メッキ法。(2) An electroless plating method in which a resist is formed by using a photo method or a printing method so that the elastic vibration plate portion and the drive signal wiring pattern portion are exposed, and a metal such as Ni is deposited on the exposed portion.
【００２４】（３）弾性振動板２５２と駆動信号配線パ
ターン２５３を形成する側の圧電体全面にスパッタリン
グ法で導電薄膜を形成し、その上面にフォト法や印刷法
で弾性振動板部と駆動信号配線パターン部が隠れるよう
にレジストを形成する。その後、レジストの形成されて
いない部分の導電薄膜をエッチングし、弾性振動板２５
２と駆動信号配線パターン２５３と同形状の導電薄膜層
を形成する。しかる後、電解メッキ法により所望の弾性
振動板厚みになるまで、Ｎｉ等の金属を析出させるメッ
キ法。(3) A conductive thin film is formed by sputtering on the entire surface of the piezoelectric body on which the elastic vibration plate 252 and the drive signal wiring pattern 253 are to be formed. A resist is formed so that the wiring pattern portion is hidden. Thereafter, the conductive thin film in the portion where the resist is not formed is etched, and the elastic diaphragm 25 is etched.
2 and a conductive thin film layer having the same shape as the drive signal wiring pattern 253 are formed. Thereafter, a plating method of depositing a metal such as Ni until a desired elastic diaphragm thickness is obtained by an electrolytic plating method.
【００２５】が考えられる。Is conceivable.
【００２６】次に本発明の第２の実施例を図４〜図９を
用いて説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００２７】本実施例によれば圧力発生部材２６０を構
成している圧電体２３０を大きなシート状のまま加工せ
ずに使用し、加工性のよい弾性体を加工しているだけの
ため、きわめて作業性がよく、圧力発生部材２６０を高
密度に精度良く形成することが出来る。According to the present embodiment, the piezoelectric body 230 constituting the pressure generating member 260 is used without processing in a large sheet shape, and only an elastic body having good workability is processed. Workability is good, and the pressure generating member 260 can be formed with high density and high precision.
【００２８】図４は本発明の第２の実施例のインクジェ
ット式印字ヘッドの構造図である。本実施例は大きく分
けてノズル側部材Ａ１と振動子側部材Ａ２とに分けられ
る。厚さ７００μｍのＳｉ単結晶基板（図４参照）を用
いて、Ｓｉ単結晶部４１にノズル２２１、インク供給路
２２２が形成され、４つのインク供給路２２２はインク
供給路交差部２３において統合されている。ノズル２２
１上には、これを覆うように厚さ３５μｍの圧電体２３
０が配設されている。圧電体２３０上には、ノズル２２
１側に全面を覆ってＣｒ、Ｎｉ、Ａｕよりなる厚さ０．
５μｍ程度の共通電極２５１が配設されており、また、
ノズル２２１の反対側の面には、厚さ２０μｍのＮｉで
形成された弾性振動板２５２がノズル２２１上に、駆動
信号用配線パターン２５３がこれにつづいて配設されて
いる。ノズル２２１上の圧電体２３０、弾性振動板２５
２、共通電極２５１が圧力発生部材２６０となる。更
に、インク供給路交差部２３上にインク供給口２２が設
けられている。ノズル２２１の大きさは、圧電体側が１
０３０μｍ×１０３０μｍ、出口側が４３μｍ×４３μ
ｍである。ノズル２２１に供給するインク５０をとどめ
置くインク溜部２４０は圧電体２３０に対してノズルと
反対側に配置されており、インク供給口２２、インク供
給路２２２を通してノズル２２１に通じている。FIG. 4 is a structural view of an ink jet print head according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is roughly divided into a nozzle-side member A1 and a vibrator-side member A2. Using a 700 μm thick Si single crystal substrate (see FIG. 4), a nozzle 221 and an ink supply path 222 are formed in the Si single crystal part 41, and the four ink supply paths 222 are integrated at the ink supply path intersection 23. ing. Nozzle 22
A piezoelectric body 23 having a thickness of 35 μm is
0 is provided. On the piezoelectric body 230, the nozzle 22
One side covers the entire surface and is made of Cr, Ni, and Au.
A common electrode 251 of about 5 μm is provided.
On the surface on the opposite side of the nozzle 221, an elastic vibration plate 252 made of Ni having a thickness of 20 μm is provided on the nozzle 221, followed by a drive signal wiring pattern 253. Piezoelectric body 230 on nozzle 221 and elastic diaphragm 25
2. The common electrode 251 becomes the pressure generating member 260. Further, an ink supply port 22 is provided on the ink supply path intersection 23. The size of the nozzle 221 is 1 on the piezoelectric body side.
030 μm × 1030 μm, exit side 43 μm × 43 μm
m. An ink reservoir 240 for holding the ink 50 to be supplied to the nozzle 221 is arranged on the opposite side of the piezoelectric body 230 from the nozzle, and communicates with the nozzle 221 through the ink supply port 22 and the ink supply path 222.
【００２９】図５〜図９を用いて本発明の一実施例のイ
ンクジェット式印字ヘッドの製造工程について説明す
る。A manufacturing process of the ink jet print head according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００３０】はじめにノズル側部材Ａ１に関して図５〜
図７を用いて説明する。ノズル側部材Ａ１は図５に示す
ようにＳｉ単結晶基板４０を用いて製造する。Ｓｉ単結
晶基板４０の両面（Ｓｉ単結晶の［１００］面）に、熱
酸化により、厚さ０．１μｍのＳｉＯ2膜４２を形成す
る。これにより、Ｓｉ単結晶基板４０はＳｉ単結晶部４
１とＳｉＯ2膜より成る３層構造となる。First, regarding the nozzle side member A1, FIG.
This will be described with reference to FIG. The nozzle side member A1 is manufactured using a Si single crystal substrate 40 as shown in FIG. A 0.1 μm-thick SiO 2 film 42 is formed on both surfaces ([100] plane of the Si single crystal) of the Si single crystal substrate 40 by thermal oxidation. Thereby, the Si single crystal substrate 40 is
1 and a SiO 2 film.
【００３１】次の工程を図６を用いて説明する。図６
（ａ）は上面図であり、（ｂ）はｎ−ｎ’面の断面図で
ある。Ｓｉ単結晶基板４０の片面のＳｉＯ2膜４２をフ
ォトリソグラフィ技術によって、図６に示すように、Ｓ
ｉ単結晶の［１１０］の方向（図上矢印Ｘ−Ｘ’、Ｙ−
Ｙ’の方向）に辺を持つように取り去る。The next step will be described with reference to FIG. FIG.
(A) is a top view, and (b) is a cross-sectional view of the nn ′ plane. As shown in FIG. 6, the SiO 2 film 42 on one side of the Si single crystal substrate 40 is
The direction of [110] of the i single crystal (arrows XX ′, Y−
(Y 'direction).
【００３２】次の工程を図７を用いて説明する。図７
（ａ）は上面図であり、（ｂ）は図上ｐ−ｐ’面の断面
図である。図６のＳｉ単結晶基板４０をピロカテコー
ル、エチレンジアミンと水の混合液を用いエッチングす
る。この後、ＳｉＯ2膜４２を除去する。すると、Ｓｉ
単結晶部４１は異方性エッチングされ図７に示したよう
にノズル２２１、インク供給路２２２、インク供給口交
差部２３が形成される。インク供給部２１のサイズは幅
８０μｍ、深さ５６μｍ、長さ８０μｍである。また、
ノズル２２１は図上、左右上下に１３５５μｍピッチで
形成されている。The next step will be described with reference to FIG. FIG.
(A) is a top view and (b) is a cross-sectional view taken along the line pp 'in the figure. 6 is etched using a mixed solution of pyrocatechol, ethylenediamine and water. Thereafter, the SiO 2 film 42 is removed. Then, Si
The single crystal portion 41 is anisotropically etched to form a nozzle 221, an ink supply path 222, and an ink supply port intersection 23 as shown in FIG. The size of the ink supply unit 21 is 80 μm in width, 56 μm in depth, and 80 μm in length. Also,
The nozzles 221 are formed at a 1355 μm pitch on the left, right, up and down in the drawing.
【００３３】図８、図９を用いて振動子側部材Ａ２の製
造工程について説明する。図８に示す圧電体２３０は厚
さ３５μｍのチタン酸ジルコン酸鉛系複合ペロブスカイ
トセラミック等の圧電材料である。圧電体２３０の両面
には片面に厚さ０．５μｍ程度にＣｒ，Ｎｉ，Ａｕ等か
らなる共通電極２５１をメッキ、スパッタリング等で形
成する。また、もう一方の面には実施例１で記載した
（２）の方式と同様の方式で図８の状態の振動子側部材
Ａ２の弾性振動板１１と駆動信号用配線パターン１３を
形成した。ここで、弾性振動板のサイズは８００μｍ×
８００μｍであり、図８に示すようにノズル２２１に対
応するように、左右上下に１３５５μｍピッチで形成さ
れている。又、配線部２５３の幅は８０μｍとした。The manufacturing process of the transducer-side member A2 will be described with reference to FIGS. The piezoelectric body 230 shown in FIG. 8 is a piezoelectric material such as a 35 μm-thick lead zirconate titanate-based composite perovskite ceramic. On both surfaces of the piezoelectric body 230, a common electrode 251 made of Cr, Ni, Au, or the like is formed on one surface to a thickness of about 0.5 μm by plating, sputtering, or the like. Further, on the other surface, the elastic vibration plate 11 and the drive signal wiring pattern 13 of the vibrator-side member A2 in the state shown in FIG. 8 were formed by the same method as the method (2) described in the first embodiment. Here, the size of the elastic diaphragm is 800 μm ×
It is formed at a pitch of 1355 μm on the left, right, up and down so as to correspond to the nozzle 221 as shown in FIG. The width of the wiring portion 253 was 80 μm.
【００３４】以上のようにして形成されたノズル側部材
Ａ１と振動子側部材Ａ２をポリイミド系接着剤、アクリ
ル系紫外線硬化型の接着剤を用いて接合し、インク供給
路交差部２３上の圧電体２３０にレーザー等を用いて穴
を開け、インク供給口２２を形成する。インク供給口２
２の直径は２５０μｍである。このようにして、第１図
に示すようなインクジェットヘッドを得る。The nozzle-side member A1 and the vibrator-side member A2 formed as described above are joined by using a polyimide-based adhesive or an acrylic-based UV-curable adhesive, and the piezoelectric member on the ink supply path intersection 23 is joined. A hole is formed in the body 230 using a laser or the like, and the ink supply port 22 is formed. Ink supply port 2
2 has a diameter of 250 μm. Thus, an ink jet head as shown in FIG. 1 is obtained.
【００３５】以上述べてきたように、本実施例のインク
ジェットヘッドは、圧力発生部材２６０を構成している
圧電体２３０を大きなシート状のまま加工せずに使用
し、加工性のよい弾性体１１を加工しているだけのた
め、きわめて作業性がよく、圧力発生部材を高密度に形
成することが出来る。また、インク溜部２４０が圧力発
生部材２６０に対してノズル２２１と反対側に配設され
ているため、インク溜部２４０がノズル２２１の配置を
妨げる事なく十分に大きく設けることが出来る。更に、
ノズル側部材Ａ１としてＳｉ単結晶基板４０を用い、異
方性エッチングによって製造しているため、きわめて高
精度の流路抵抗の小さなノズル２２１、インク供給路２
２２が形成できる。従って、ノズルを高密度に数多く配
設することが出来、インク飛翔特性の安定したインクジ
ェットヘッドがきわめて低コストで提供できる。As described above, the ink jet head of the present embodiment uses the piezoelectric body 230 constituting the pressure generating member 260 without processing it in the form of a large sheet. , The workability is extremely good, and the pressure generating member can be formed with high density. Further, since the ink reservoir 240 is disposed on the opposite side of the pressure generating member 260 from the nozzle 221, the ink reservoir 240 can be provided sufficiently large without obstructing the arrangement of the nozzle 221. Furthermore,
Since the silicon single crystal substrate 40 is used as the nozzle-side member A1 and is manufactured by anisotropic etching, the nozzle 221 and the ink supply path 2 have extremely high precision and a small flow path resistance.
22 can be formed. Therefore, a large number of nozzles can be arranged at high density, and an ink jet head having stable ink flying characteristics can be provided at extremely low cost.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明によれば、圧力発生部材が一枚の
連続した圧電体と、ノズルに対応した弾性振動板から形
成され、又、圧電体と弾性振動板との接合に接着剤を使
用していないので、圧力発生部材を高密度に精度よく配
設した、均質な特性を有するインクジェットヘッドを提
供することが出来る。According to the present invention, the pressure generating member is formed of one continuous piezoelectric member and an elastic diaphragm corresponding to the nozzle, and an adhesive is used for bonding the piezoelectric member and the elastic diaphragm. Since it is not used, it is possible to provide an ink jet head having uniform characteristics, in which the pressure generating members are densely arranged with high precision.
【図１】本発明のインクジェット式印字ヘッドの第１の
実施例の構造を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a first embodiment of an ink jet print head according to the present invention.
【図２】本発明の第１の実施例のインクジェット式印字
ヘッドの製造工程を示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing a manufacturing process of the ink jet print head according to the first embodiment of the present invention.
【図３】（ａ）本発明の第１の実施例のインクジェット
式印字ヘッドの製造工程を示す上面図。 （ｂ）本発明の第１の実施例のインクジェット式印字ヘ
ッドの製造工程を示す断面図。FIG. 3A is a top view illustrating a manufacturing process of the ink jet print head according to the first embodiment of the present invention. (B) Sectional drawing which shows the manufacturing process of the inkjet type print head of the 1st Example of this invention.
【図４】（ａ）本発明の第２の実施例のインクジェット
式印字ヘッドの製造方法を示す上面図。 （ｂ）本発明の第２の実施例のインクジェット式印字ヘ
ッドの製造方法を示すｍ−ｍ’断面図。FIG. 4A is a top view illustrating a method for manufacturing an ink jet print head according to a second embodiment of the present invention. (B) A sectional view taken along the line MM ′ showing the method for manufacturing the inkjet print head according to the second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２の実施例のインクジェット式印字
ヘッドの製造工程を示す断面図。FIG. 5 is a sectional view showing a manufacturing process of the ink jet print head according to the second embodiment of the present invention.
【図６】（ａ）本発明の第２の実施例のインクジェット
式印字ヘッドの製造工程を示す上面図。 （ｂ）本発明の第２の実施例のインクジェット式印字ヘ
ッドの製造工程を示すｎ−ｎ’断面図。FIG. 6A is a top view illustrating a manufacturing process of an ink jet print head according to a second embodiment of the present invention. (B) nn 'sectional drawing which shows the manufacturing process of the inkjet type print head of the 2nd Example of this invention.
【図７】（ａ）本発明の第２の実施例のインクジェット
式印字ヘッドの製造工程を示す上面図。 （ｂ）本発明の第２の実施例のインクジェット式印字ヘ
ッドの製造工程を示すｐ−ｐ’断面図。FIG. 7A is a top view illustrating a manufacturing process of an ink jet print head according to a second embodiment of the present invention. (B) A sectional view taken along the line pp 'showing the steps of manufacturing the ink jet print head according to the second embodiment of the present invention.
【図８】（ａ）本発明の第２の実施例のインクジェット
式印字ヘッドの製造工程を示す上面図。 （ｂ）本発明の第２の実施例のインクジェット式印字ヘ
ッドの製造工程を示すｑ−ｑ’断面図。FIG. 8A is a top view showing a manufacturing process of the ink jet print head according to the second embodiment of the present invention. (B) A sectional view taken along the line qq 'showing the manufacturing process of the ink jet print head according to the second embodiment of the present invention.
【図９】従来のインクジェット式印字ヘッドの構造を示
す斜視図。FIG. 9 is a perspective view showing the structure of a conventional ink jet print head.
２１０・・・ベース基板 ２２０・・・キャビティ ２２１・・・ノズル ２２２・・・インク供給路 ２３０・・・圧電体 ２４０・・・インク溜部 ２５１・・・共通電極 ２５２・・・弾性振動板 ２５３・・・駆動信号用配線パターン ２６０・・・圧力発生部材 ４０・・・Ｓｉ単結晶基板 ４２・・・ＳｉＯ2膜210 ... base substrate 220 ... cavity 221 ... nozzle 222 ... ink supply path 230 ... piezoelectric body 240 ... ink reservoir 251 ... common electrode 252 ... elastic vibration plate 253 ··· Wiring pattern for drive signal 260 ··· Pressure generating member 40 ··· Si single crystal substrate 42 ··· SiO 2 film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−219654（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−249769（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−31054（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−338547（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−161357（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−274557（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-219654 (JP, A) JP-A-61-249769 (JP, A) JP-A-4-31054 (JP, A) JP-A-4-210 338547 (JP, A) JP-A-3-161357 (JP, A) JP-A-2-274557 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B41J 2 / 055 B41J 2/16
Claims (2)
生部材に駆動信号が印加されることにより、前記ノズル
開口からインクを吐出するインクジェット式印字ヘッド
において、 前記圧力発生部材が、連続した圧電体と、該圧電体上の
前記ノズル開口に対応して配置された弾性振動板とを備
え、前記弾性振動板は前記圧電体上に厚膜印刷法または
メッキ法により形成されたものであることを特徴とする
インクジェット式印字ヘッド。1. An ink jet print head that ejects ink from a nozzle opening by applying a drive signal to a pressure generating member disposed corresponding to a nozzle opening, wherein the pressure generating member is a continuous piezoelectric element. And a resilient diaphragm arranged corresponding to the nozzle opening on the piezoelectric body, wherein the resilient diaphragm is formed on the piezoelectric body by a thick film printing method or a plating method. An ink jet print head characterized by the following.
された基板と、該基板上に積層された圧力発生部材とを
備えたインクジェット式印字ヘッドにおいて、 前記圧力発生部材は、連続した圧電体と、該圧電体の前
記キャビティ側に形成された共通電極と、前記圧電体の
他方面に前記ノズル開口に対応するよう形成された弾性
振動板とを備え、前記弾性振動板は前記圧電体上に厚膜
印刷法またはメッキ法により形成されたものであること
を特徴とするインクジェット式印字ヘッド。2. An ink jet print head comprising: a substrate in which a cavity communicating with a nozzle opening is formed; and a pressure generating member laminated on the substrate, wherein the pressure generating member includes a continuous piezoelectric body, A common electrode formed on the cavity side of the piezoelectric body; and an elastic vibration plate formed on the other surface of the piezoelectric body so as to correspond to the nozzle opening, wherein the elastic vibration plate has a thickness on the piezoelectric body. An ink jet print head formed by a film printing method or a plating method.
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