JP2001219561A - Head chip and head unit - Google Patents

Head chip and head unit

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JP2001219561A
JP2001219561A JP2000034836A JP2000034836A JP2001219561A JP 2001219561 A JP2001219561 A JP 2001219561A JP 2000034836 A JP2000034836 A JP 2000034836A JP 2000034836 A JP2000034836 A JP 2000034836A JP 2001219561 A JP2001219561 A JP 2001219561A
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JP
Japan
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piezoelectric ceramic
groove
head
head chip
plate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000034836A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Koseki
修 小関
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
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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
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head chip for manufacturing a long recording head with high accuracy at low cost and a head unit employing it. SOLUTION: This head chip comprises a piezoelectric ceramic plate 11 having a plurality of grooves 12 opening to one side and one end face, a cover plate 17 bonded to one side of the piezoelectric ceramic plate 11 to seal the opening of the grooves 12 and defining ink chambers communicating with the grooves 12, and a nozzle plate 25 for sealing the one end face of the piezoelectric ceramic plate 11 and having nozzle openings 27 corresponding to respective grooves 12 wherein the inner volume of the groove 12 is varied by applying a drive voltage to an electrode 15 provided on the side wall 13 of the groove 12 and ink filling the groove 12 is ejected from the nozzle opening 27. The piezoelectric ceramic plate 11 comprises a plurality of piezoelectric ceramic substrates 11a-11c bonded in the longitudinal direction of the groove 12.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、プリン
タ、ファックスなどに適用されるインクジェット式記録
装置に搭載されるヘッドチップ及びこれを用いたヘッド
ユニットに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a head chip mounted on an ink jet recording apparatus applied to, for example, a printer or a facsimile, and a head unit using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複数のノズルからインクを吐
出する記録ヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記
録するインクジェット式記録装置が知られている。かか
るインクジェット式記録装置では、被記録媒体に対向す
る記録ヘッドはヘッドホルダに設けられ、ヘッドホルダ
はキャリッジに搭載されて被記録媒体の搬送方向とは直
交する方向に走査される。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an ink jet recording apparatus for recording characters and images on a recording medium by using a recording head which discharges ink from a plurality of nozzles. In such an ink jet recording apparatus, a recording head facing a recording medium is provided on a head holder, and the head holder is mounted on a carriage and scanned in a direction orthogonal to a transport direction of the recording medium.

【0003】このような記録ヘッドの一例の分解概略を
図7に、また、要部断面を図8に示す。図7及び図8に
示すように、圧電セラミックプレート101には、複数
の溝102が並設され、各溝102は、側壁103で分
離されている。各溝102の長手方向一端部は圧電セラ
ミックプレート101の一端面まで延設されており、他
端部は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅く
なっている。また、各溝102内の両側壁103の開口
側表面には、長手方向に亘って、駆動電界印加用の電極
105が形成されている。
FIG. 7 shows a schematic exploded view of one example of such a recording head, and FIG. As shown in FIGS. 7 and 8, a plurality of grooves 102 are provided in the piezoelectric ceramic plate 101, and each groove 102 is separated by a side wall 103. One end of each groove 102 in the longitudinal direction extends to one end surface of the piezoelectric ceramic plate 101, and the other end does not extend to the other end surface, but gradually decreases in depth. Further, electrodes 105 for applying a driving electric field are formed on the opening side surfaces of both side walls 103 in each groove 102 in the longitudinal direction.

【0004】圧電セラミックプレート101の溝102
の開口側には、カバープレート107が接着剤109を
介して接合されている。カバープレート107には、各
溝102の浅くなった他端部と連通する凹部となるイン
ク室111と、このインク室111の底部から溝102
とは反対方向に貫通するインク供給口112とを有す
る。
[0004] Groove 102 of piezoelectric ceramic plate 101
A cover plate 107 is joined to the opening side of the cover via an adhesive 109. The cover plate 107 has an ink chamber 111 serving as a recess communicating with the shallow other end of each groove 102, and a groove 102 from the bottom of the ink chamber 111.
And an ink supply port 112 penetrating in the opposite direction.

【0005】また、圧電セラミックプレート101とカ
バープレート107との接合体の溝102が開口してい
る端面には、ノズルプレート115が接合されており、
ノズルプレート115の各溝102に対向する位置には
ノズル開口117が形成されている。
A nozzle plate 115 is joined to an end face of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 101 and the cover plate 107 where the groove 102 is open.
A nozzle opening 117 is formed at a position facing each groove 102 of the nozzle plate 115.

【0006】なお、圧電セラミックプレート101のノ
ズルプレート115とは反対側でカバープレート107
とは反対側の面には、配線基板120が固着されてい
る。配線基板120には、各電極105とボンディング
ワイヤ121等で接続された配線122が形成され、こ
の配線122を介して電極105に駆動電圧を印加でき
るようになっている。
The cover plate 107 is located on the side of the piezoelectric ceramic plate 101 opposite to the nozzle plate 115.
The wiring board 120 is fixed to the surface on the opposite side to the above. A wiring 122 connected to each electrode 105 by a bonding wire 121 or the like is formed on the wiring substrate 120, and a driving voltage can be applied to the electrode 105 via the wiring 122.

【0007】このように構成される記録ヘッドでは、イ
ンク供給口112から各溝102内にインクを充填し、
所定の溝102の両側の側壁103に電極105を介し
て所定の駆動電界を作用させると、側壁103が変形し
て所定の溝102内の容積が変化し、これにより、溝1
02内のインクがノズル開口117から吐出する。
In the recording head configured as described above, ink is filled into each groove 102 from the ink supply port 112,
When a predetermined driving electric field is applied to the side walls 103 on both sides of the predetermined groove 102 via the electrode 105, the side wall 103 is deformed and the volume in the predetermined groove 102 is changed.
02 is ejected from the nozzle opening 117.

【0008】例えば、図9に示すように、溝102aに
対応するノズル開口117からインクを吐出する場合に
は、その溝102a内の電極105a,105bに正の
駆動電圧を印加すると共にそれぞれに対向する電極10
5c,105dを接地するようにする。これにより、側
壁103a,103bには溝102aに向かう方向の駆
動電界が作用し、これが圧電セラミックプレート101
の分極方向と直交すれば、圧電厚みすべり効果により側
壁103a,103bが溝102a方向に変形し、溝1
02a内の容積が減少して圧力が増加し、ノズル開口1
17からインクが吐出する。
For example, as shown in FIG. 9, when ink is ejected from the nozzle opening 117 corresponding to the groove 102a, a positive drive voltage is applied to the electrodes 105a and 105b in the groove 102a and the electrodes 105a and 105b face each other. Electrode 10
5c and 105d are grounded. As a result, a driving electric field is applied to the side walls 103a and 103b in a direction toward the groove 102a, and the driving electric field is applied to the piezoelectric ceramic plate 101.
Perpendicular to the polarization direction of the groove 103a, the side walls 103a and 103b are deformed in the direction of the groove 102a due to the piezoelectric thickness-shear effect.
02a decreases, the pressure increases and the nozzle opening 1
17 ejects ink.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た記録ヘッドを構成する圧電セラミックプレートは、比
較的大きいサイズで製造するのは困難であり、長尺のい
わゆるラインプリンタ等を製造する場合には、複数個の
記録ヘッドをノズル開口の列方向とは交差する方向にず
らして、いわゆる千鳥状に配列しなければならず、コス
トがかかってしまうという問題がある。
However, it is difficult to manufacture the piezoelectric ceramic plate constituting the above-described recording head in a relatively large size. When manufacturing a long so-called line printer or the like, A plurality of recording heads must be shifted in a direction intersecting with the row direction of the nozzle openings, and must be arranged in a so-called staggered manner.

【0010】また、複数個の記録ヘッドを位置合わせし
なければならないため、ノズル開口の相対位置精度が低
いという問題がある。
Further, since a plurality of recording heads must be aligned, there is a problem that the relative positional accuracy of the nozzle openings is low.

【0011】本発明は、このような事情に鑑み、長尺の
記録ヘッドを低コストで且つ高精度に製造することので
きるヘッドチップ及びこれを用いたヘッドユニットを提
供することを課題とする。
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a head chip capable of manufacturing a long recording head at low cost and with high accuracy, and a head unit using the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第1の態様は、一方面及び一端面に開口する複数の
溝を形成した圧電セラミックプレートと、この圧電セラ
ミックプレートの前記一方面に接合されて前記溝の開口
を封止すると共に前記溝に連通するインク室が画成され
たカバープレートと、前記圧電セラミックプレートの前
記一端面を封止すると共に前記溝のそれぞれに対応して
ノズル開口を有するノズルプレートとを具備し、前記溝
内の側壁に設けられた電極に駆動電圧を印加することに
より当該溝内の容積を変化させてその内部に充填された
インクを前記ノズル開口から吐出するヘッドチップにお
いて、前記圧電セラミックプレートが、前記溝の長手方
向で接合された複数枚の圧電セラミック基板からなるこ
とを特徴とするヘッドチップにある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric ceramic plate having a plurality of grooves formed on one surface and one end surface, and the one surface of the piezoelectric ceramic plate. A cover plate that is joined to seal the opening of the groove and defines an ink chamber that communicates with the groove, and seals the one end surface of the piezoelectric ceramic plate and corresponds to each of the grooves. A nozzle plate having a nozzle opening, and changing the volume in the groove by applying a driving voltage to an electrode provided on a side wall in the groove to change the volume of the ink in the groove from the nozzle opening. In the head chip for discharging, the piezoelectric ceramic plate is composed of a plurality of piezoelectric ceramic substrates joined in a longitudinal direction of the groove. In the Dochippu.

【0013】本発明の第2の態様は、第1の態様におい
て、前記複数の圧電セラミック基板同士が接合された接
合部に前記溝が形成されていることを特徴とするヘッド
チップにある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a head chip according to the first aspect, wherein the groove is formed at a joint where the plurality of piezoelectric ceramic substrates are joined.

【0014】本発明の第3の態様は、第2の態様におい
て、前記接合部に形成された溝が、実際には使用されな
いダミーの溝であることを特徴とするヘッドチップにあ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a head chip according to the second aspect, wherein the groove formed in the joint is a dummy groove which is not actually used.

【0015】本発明の第4の態様は、第1〜3の何れか
の態様において、前記圧電セラミックプレートは、前記
圧電セラミック基板を接合後に厚さ方向に薄く切削され
たことを特徴とするヘッドチップにある。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the piezoelectric ceramic plate is thinly cut in a thickness direction after the piezoelectric ceramic substrate is joined. On the chip.

【0016】本発明の第5の態様は、第1〜4の何れか
の態様ヘッドチップと、このヘッドチップを搭載すると
共に前記ヘッドチップの駆動回路を搭載したヘッドホル
ダとを具備することを特徴とするヘッドユニットにあ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a head chip according to any one of the first to fourth aspects, and a head holder mounting the head chip and mounting a drive circuit for the head chip. Head unit.

【0017】本発明の第6の態様は、第5の態様におい
て、前記ヘッドホルダには、インクを収容したインクカ
ートリッジが着脱自在に保持できることを特徴とするヘ
ッドユニットにある。
A sixth aspect of the present invention is the head unit according to the fifth aspect, wherein the head holder is capable of detachably holding an ink cartridge containing ink.

【0018】かかる本発明では、長尺の記録ヘッドを安
価に製造することができ、且つ安定した印字品質を保持
することができる。
According to the present invention, a long recording head can be manufactured at low cost, and stable printing quality can be maintained.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に基づ
いて本発明を詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments of the present invention.

【0020】図1は、一実施形態に係るヘッドチップの
分解斜視図であり、図2は、その断面図である。図示す
るように、本実施形態のヘッドチップ10を構成する圧
電セラミックプレート11には、複数の溝12が並設さ
れ、各溝12は、側壁13で分離されている。各溝12
の長手方向一端部は圧電セラミックプレート11の一端
面まで延設されており、他端部は、他端面までは延びて
おらず、深さが徐々に浅くなっている。また、各溝12
内の両側壁13の開口側表面には、長手方向に亘って、
駆動電界印加用の電極15が形成されている。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a head chip according to one embodiment, and FIG. 2 is a sectional view thereof. As shown in the drawing, a plurality of grooves 12 are provided in a piezoelectric ceramic plate 11 constituting a head chip 10 of the present embodiment, and each groove 12 is separated by a side wall 13. Each groove 12
Has one end in the longitudinal direction extending to one end of the piezoelectric ceramic plate 11, and the other end does not extend to the other end but has a gradually decreasing depth. In addition, each groove 12
On the opening side surface of both side walls 13 in the longitudinal direction,
An electrode 15 for applying a driving electric field is formed.

【0021】また、本実施形態のヘッドチップ10は、
長尺のいわゆるラインインクジェットヘッドに用いられ
るものであり、圧電セラミックプレート11は、例え
ば、A4サイズの用紙幅、約210mm程度の幅を有す
る。また、圧電セラミックプレート11に形成される各
溝12は、例えば、約141.1μmの間隔で比較的高
密度、例えば、180dpi程度に設けられている。こ
のような圧電セラミックプレート11は、溝12の長手
方向に沿って接合された複数枚、本実施形態では3枚の
圧電セラミック基板11a〜11cからなる。
The head chip 10 of the present embodiment is
The piezoelectric ceramic plate 11 is used for a long so-called line inkjet head. The piezoelectric ceramic plate 11 has, for example, an A4 size paper width and a width of about 210 mm. The grooves 12 formed in the piezoelectric ceramic plate 11 are provided at a relatively high density, for example, about 180 dpi at intervals of, for example, about 141.1 μm. Such a piezoelectric ceramic plate 11 is composed of a plurality of, in this embodiment, three, piezoelectric ceramic substrates 11a to 11c joined along the longitudinal direction of the groove 12.

【0022】ここで、圧電セラミックプレート11を構
成する各圧電セラミック基板11a〜11cが接合され
た接合部16には、図2に示すように、溝12が形成さ
れていることが好ましい。そのため、各圧電セラミック
基板11a〜11cの幅方向の寸法は、比較的高精度に
調整されている。
Here, as shown in FIG. 2, it is preferable that a groove 12 is formed in the joint 16 where the piezoelectric ceramic substrates 11a to 11c constituting the piezoelectric ceramic plate 11 are joined. Therefore, the width dimension of each of the piezoelectric ceramic substrates 11a to 11c is adjusted with relatively high accuracy.

【0023】このような圧電セラミックプレート11の
製造方法は、特に限定されないが、本実施形態では、以
下のように形成した。
The method for manufacturing such a piezoelectric ceramic plate 11 is not particularly limited, but in the present embodiment, it was formed as follows.

【0024】まず、図3(a)に示すように、各圧電セ
ラミック基板11a〜11cとなる複数の、本実施形態
では、3つのブロック90を形成する。各ブロック90
は、本実施形態では同一寸法とし、その厚さは圧電セラ
ミック基板11a〜11cの所望の厚さより厚く形成さ
れている。例えば、本実施形態では、圧電セラミック基
板11a〜11cが厚さ約0.8mmで形成するのに対
し、ブロック90を約5〜7mmの厚さで形成した。
First, as shown in FIG. 3A, a plurality of blocks 90 are formed in the present embodiment to be the respective piezoelectric ceramic substrates 11a to 11c. Each block 90
Have the same dimensions in the present embodiment, and have a thickness greater than a desired thickness of the piezoelectric ceramic substrates 11a to 11c. For example, in the present embodiment, the piezoelectric ceramic substrates 11a to 11c are formed with a thickness of about 0.8 mm, whereas the blocks 90 are formed with a thickness of about 5 to 7 mm.

【0025】次に、図3(b)に示すように、3つの各
ブロック90の接合面となる端面を研磨して、接合面を
平坦にすると共に幅方向の寸法を比較的高精度に形成す
る。これは、接合面を平坦にして接着強度を高めると共
に、上述したように各圧電セラミック基板11a〜11
cの接合部16に溝12が形成されるようにするためで
ある。このように端面を研磨後、各ブロック90を、例
えば、エポキシ接着剤等によって接着固定する。
Next, as shown in FIG. 3 (b), the end faces to be the joining surfaces of the three blocks 90 are polished to flatten the joining surfaces and to form the dimensions in the width direction with relatively high precision. I do. This is because the bonding surface is flattened to increase the bonding strength, and as described above, each of the piezoelectric ceramic substrates 11a to 11
This is because the groove 12 is formed in the joint 16 of FIG. After polishing the end surface in this manner, each block 90 is bonded and fixed with, for example, an epoxy adhesive.

【0026】次いで、図3(c)に示すように、複数枚
接合したブロック90を厚さ方向に複数枚に薄く切削す
ることにより、圧電セラミック基板11a〜11cから
なる圧電セラミックプレート11とする。
Next, as shown in FIG. 3C, the plurality of bonded blocks 90 are thinly cut into a plurality of pieces in the thickness direction to form a piezoelectric ceramic plate 11 composed of piezoelectric ceramic substrates 11a to 11c.

【0027】その後は、例えば、円盤状のダイスカッタ
ーによって圧電セラミックプレート11に各溝12を形
成し、各溝12内に、例えば、公知の斜め方向からの蒸
着により電極15を形成する。なお、各溝12の深さが
徐々に浅くなった部分は、ダイスカッターの形状を利用
して形成される。
Thereafter, each groove 12 is formed in the piezoelectric ceramic plate 11 by, for example, a disk-shaped die cutter, and the electrode 15 is formed in each groove 12 by, for example, evaporation from a known oblique direction. The portion where the depth of each groove 12 is gradually reduced is formed using the shape of a die cutter.

【0028】また、このような圧電セラミックプレート
11の溝12の開口側には、カバープレート17が接合
されている。カバープレート17には、各溝12の浅く
なった他端部と連通する凹部となるインク室21と、こ
のインク室21の底部から溝12とは反対方向に貫通す
るインク供給口22とを有する。
A cover plate 17 is joined to the opening side of the groove 12 of the piezoelectric ceramic plate 11. The cover plate 17 has an ink chamber 21 serving as a recess communicating with the shallow other end of each groove 12, and an ink supply port 22 penetrating from the bottom of the ink chamber 21 in a direction opposite to the groove 12. .

【0029】なお、カバープレート17は、セラミック
プレート、金属プレートなどで形成することができる
が、圧電セラミックプレート11との接合後の変形等を
考えると、熱膨張率の近似したセラミックプレートを用
いるのが好ましい。
The cover plate 17 can be formed of a ceramic plate, a metal plate, or the like. However, in consideration of deformation after bonding with the piezoelectric ceramic plate 11, a ceramic plate having a similar coefficient of thermal expansion is used. Is preferred.

【0030】また、圧電セラミックプレート11とカバ
ープレート17との接合体の溝12が開口している端面
には、ノズルプレート25が接合されており、ノズルプ
レート25の各溝12に対向する位置にはノズル開口2
7が形成されている。
A nozzle plate 25 is joined to an end surface of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 11 and the cover plate 17 where the groove 12 is open, and is located at a position facing each groove 12 of the nozzle plate 25. Is nozzle opening 2
7 are formed.

【0031】本実施形態では、ノズルプレート25は、
圧電セラミックプレート11とカバープレート17との
接合体の溝12が開口している端面の大きさよりも大き
くなっている。このノズルプレート25は、ポリイミド
フィルムなどに、例えば、エキシマレーザ装置を用いて
ノズル開口27を形成したものである。また、図示しな
いが、ノズルプレート25の被印刷物に対向する面に
は、インクの付着等を防止するために撥水性を有する撥
水膜が設けられている。
In this embodiment, the nozzle plate 25 is
The groove 12 of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 11 and the cover plate 17 is larger than the size of the open end face. The nozzle plate 25 has a nozzle opening 27 formed in a polyimide film or the like by using, for example, an excimer laser device. Although not shown, a water-repellent film having a water-repellent property is provided on the surface of the nozzle plate 25 facing the printing material in order to prevent ink from adhering.

【0032】なお、本実施形態では、圧電セラミックプ
レート11とカバープレート17との接合体の溝12が
開口している端部の周囲には、ノズル支持プレート28
が配置されている。このノズル支持プレート28は、ノ
ズルプレート25の接合体端面の外側と接合されて、ノ
ズルプレート25を安定して保持するためのものであ
る。勿論、このノズル支持プレート28は設けなくても
よい。
In this embodiment, the nozzle support plate 28 is provided around the end of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 11 and the cover plate 17 where the groove 12 is open.
Is arranged. The nozzle support plate 28 is joined to the outside of the end face of the joined body of the nozzle plate 25 to stably hold the nozzle plate 25. Of course, the nozzle support plate 28 need not be provided.

【0033】このような構成のヘッドチップ10は、ま
ず、圧電セラミックプレート11とカバープレート17
とを接合し、その接合体の端面にノズルプレート25を
接合する。次いで、ノズルプレート25の外側面、及び
圧電セラミックプレート11とカバープレート17との
接合体にノズル支持プレート28を嵌合接着することに
より形成される。
The head chip 10 having the above-described structure includes a piezoelectric ceramic plate 11 and a cover plate 17.
And the nozzle plate 25 is joined to the end surface of the joined body. Next, the nozzle support plate 28 is fitted and bonded to the outer surface of the nozzle plate 25 and the joined body of the piezoelectric ceramic plate 11 and the cover plate 17.

【0034】このような本実施形態のヘッドチップ10
では、圧電セラミックプレート11を複数枚の圧電セラ
ミック基板11a〜11cを接合することにより形成す
るようにしたので、長尺のヘッドチップを高精度に形成
でき、且つ安価で提供することができる。また、各圧電
セラミック基板11a〜11cの接合部16に溝12が
形成されているため、電圧を印加した際にも接合部16
が変形することなく、インク吐出に悪影響を及ぼす虞も
ない。
The head chip 10 of the present embodiment as described above
Since the piezoelectric ceramic plate 11 is formed by joining a plurality of piezoelectric ceramic substrates 11a to 11c, a long head chip can be formed with high precision and can be provided at low cost. Further, since the groove 12 is formed in the joint portion 16 of each of the piezoelectric ceramic substrates 11a to 11c, even when a voltage is applied, the joint portion 16 is formed.
Is not deformed, and there is no possibility of adversely affecting ink ejection.

【0035】なお、本実施形態では、略同一の大きさの
圧電セラミック基板11a〜11cを接合して圧電セラ
ミックプレート11を形成するようにしたが、これに限
定されるわけではない。
In the present embodiment, the piezoelectric ceramic plates 11 are formed by joining the piezoelectric ceramic substrates 11a to 11c having substantially the same size. However, the present invention is not limited to this.

【0036】また、本実施形態では、3枚の圧電セラミ
ック基板を接合して圧電セラミックプレートを形成する
ようにしたが、その枚数は限定されず、例えば、4枚以
上接合するようにしてもよいし、勿論、2枚の圧電セラ
ミック基板を接合するようにしてもよい。
In this embodiment, three piezoelectric ceramic substrates are joined to form a piezoelectric ceramic plate. However, the number is not limited. For example, four or more sheets may be joined. Alternatively, of course, two piezoelectric ceramic substrates may be joined.

【0037】また、このようなヘッドチップ10を駆動
するための配線等の設け方も特に限定されないが、以下
に、その一例を示す。
Although there is no particular limitation on the manner in which wirings and the like for driving such a head chip 10 are provided, an example is shown below.

【0038】図4及び図5には、上述したヘッドチップ
10をヘッドチップユニット30とする製造工程の一例
を示す。
FIGS. 4 and 5 show an example of a manufacturing process in which the above-described head chip 10 is used as the head chip unit 30. FIG.

【0039】図4に示すように、圧電セラミックプレー
ト11のノズル開口側とは反対側の端部には電極15に
接続される図示しない配線パターンが形成されており、
この配線パターンには異方性導電膜38を介してフレキ
シブルケーブル32が接合される。また、圧電セラミッ
クプレート11とカバープレート17との接合体のノズ
ル支持プレート28の後端側には、圧電セラミックプレ
ート11側のアルミニウム製のベースプレート33と、
カバープレート17側のヘッドカバー34とが組み付け
られる。ベースプレート33とヘッドカバー34とは、
ベースプレート33の係止孔33aにヘッドカバー34
の係止シャフト34aを係合することにより固定され、
両者で圧電セラミックプレート11とカバープレート1
7との接合体を挟持する。ヘッドカバー34には、カバ
ープレート17のインク供給口22のそれぞれに連通す
るインク導入路35が設けられている。
As shown in FIG. 4, a wiring pattern (not shown) connected to the electrode 15 is formed at the end of the piezoelectric ceramic plate 11 opposite to the nozzle opening side.
The flexible cable 32 is joined to this wiring pattern via an anisotropic conductive film 38. On the rear end side of the nozzle support plate 28 of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 11 and the cover plate 17, an aluminum base plate 33 on the piezoelectric ceramic plate 11 side is provided.
The head cover 34 on the cover plate 17 side is assembled. The base plate 33 and the head cover 34
The head cover 34 is inserted into the locking hole 33a of the base plate 33.
Is fixed by engaging the locking shaft 34a of
Both the piezoelectric ceramic plate 11 and the cover plate 1
7 is sandwiched. The head cover 34 is provided with an ink introduction path 35 communicating with each of the ink supply ports 22 of the cover plate 17.

【0040】次に、図5(a)に示すように、圧電セラ
ミックプレート11の後端側に突出したベースプレート
33上には配線基板36が固着される。ここで、配線基
板36上にはヘッドチップを駆動するための集積回路な
どの駆動回路37が搭載され、駆動回路37とフレキシ
ブルケーブル32とが異方性導電膜38を介して接続さ
れる。これにより、図5(b)のヘッドチップユニット
30が完成する。
Next, as shown in FIG. 5A, a wiring board 36 is fixed on a base plate 33 protruding from the rear end side of the piezoelectric ceramic plate 11. Here, a drive circuit 37 such as an integrated circuit for driving a head chip is mounted on the wiring board 36, and the drive circuit 37 and the flexible cable 32 are connected via an anisotropic conductive film 38. Thus, the head chip unit 30 shown in FIG. 5B is completed.

【0041】さらに、このようなヘッドチップユニット
30は、例えば、インクカートリッジを着脱自在に保持
するタンクホルダに組み付けて用いられる。
Further, such a head chip unit 30 is used, for example, by assembling it with a tank holder which detachably holds an ink cartridge.

【0042】このようなタンクホルダの一例を図6に示
す。図6に示すタンクホルダ41は、一方面が開口した
略箱形形状をなし、図示しないインクカートリッジが着
脱自在に保持可能なものである。また、底壁上面には、
インクカートリッジの底部に形成された開口部であるイ
ンク供給口と連結する連結部42が設けられている。こ
の連通部42内には図示しないインク流路が形成され、
その開口となる連結部42の先端には、フィルタ43が
設けられている。また、連結部42内に形成されたイン
ク流路は底壁の裏面側まで連通して形成され、各インク
流路は、タンクホルダ41の裏面側に設けられた流路基
板45内の図示しないインク流路を介して流路基板45
の側壁に開口するヘッド連結口46に連通する。このヘ
ッド連結口46はタンクホルダ41の側面側に開口し、
当該側壁の底部には、上述したヘッドチップユニット3
0を保持するヘッドチップユニット保持部47が設けら
れている。ヘッドチップユニット保持部47は、配線基
板36上に設けられた駆動回路37を包囲する略コ字状
に立設された包囲壁48と、包囲壁48内にあってヘッ
ドチップユニット30のベースプレート33及び配線基
板36に設けられた係止孔30aと係合する係合シャフ
ト49が立設されている。
FIG. 6 shows an example of such a tank holder. The tank holder 41 shown in FIG. 6 has a substantially box shape with one side opened, and is capable of detachably holding an ink cartridge (not shown). Also, on the bottom wall upper surface,
A connecting portion 42 is provided for connecting to an ink supply port which is an opening formed at the bottom of the ink cartridge. An ink channel (not shown) is formed in the communication portion 42,
A filter 43 is provided at the distal end of the connecting portion 42 serving as the opening. The ink flow path formed in the connection portion 42 is formed to communicate with the back side of the bottom wall. Each ink flow path is not shown in the flow path substrate 45 provided on the back side of the tank holder 41. Flow path substrate 45 via ink flow path
Communicates with the head connection port 46 that opens on the side wall of the head. The head connection port 46 opens on the side of the tank holder 41,
The head chip unit 3 described above is provided at the bottom of the side wall.
A head chip unit holding section 47 for holding 0 is provided. The head chip unit holding portion 47 includes a substantially U-shaped surrounding wall 48 surrounding the drive circuit 37 provided on the wiring board 36, and a base plate 33 of the head chip unit 30 in the surrounding wall 48. Further, an engagement shaft 49 that engages with the locking hole 30a provided in the wiring board 36 is provided upright.

【0043】従って、このヘッドチップユニット保持部
47にヘッドチップユニット30を搭載してヘッドユニ
ット40が完成する。このとき、ヘッドカバー34に形
成されたインク導入路35が流路基板45のヘッド連結
口46に連結される。これにより、タンクホルダ41の
連結部42を介してインクカートリッジから導入された
インクは、流路基板45内のインク流路を通ってヘッド
チップユニット30のインク導入路35に導入され、イ
ンク室21及び溝12内に充填される。
Accordingly, the head chip unit 30 is mounted on the head chip unit holding section 47, and the head unit 40 is completed. At this time, the ink introduction path 35 formed in the head cover 34 is connected to the head connection port 46 of the flow path substrate 45. As a result, the ink introduced from the ink cartridge via the connection portion 42 of the tank holder 41 is introduced into the ink introduction passage 35 of the head chip unit 30 through the ink passage in the passage substrate 45, and the ink chamber 21 And filled in the groove 12.

【0044】そして、従来技術で説明したように、所定
の溝12の両側の側壁13に電極15を介して所定の駆
動電界を作用させると、側壁13が変形して所定の溝1
2内の容積が変化し、これにより、溝12内のインクが
ノズル開口27から吐出する。
When a predetermined driving electric field is applied to the side walls 13 on both sides of the predetermined groove 12 via the electrode 15 as described in the prior art, the side wall 13 is deformed and the predetermined groove 1 is formed.
2 changes, whereby the ink in the groove 12 is ejected from the nozzle opening 27.

【0045】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明はこのような構成に限定されるものではな
い。
The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such a configuration.

【0046】例えば、本実施形態では、単色のインクを
吐出する構成のヘッドチップ及びヘッドチップユニット
を例示したが、これに限定されず、例えば、複数のヘッ
ドチップを重ねて設け、複数色のインクを吐出させる構
成としてもよい。
For example, in the present embodiment, the head chip and the head chip unit configured to discharge a single color ink are illustrated. However, the present invention is not limited to this. May be discharged.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、ヘッド
チップを構成する圧電セラミックプレートを溝の長手方
向で接合された複数枚の圧電セラミック基板で形成する
ようにしたので、複数個の記録ヘッドを千鳥状に配列す
ること無く長尺の記録ヘッドを形成できるため、長尺の
記録ヘッドを小型化することができ且つ安価に製造する
ことができる。
As described above, according to the present invention, the piezoelectric ceramic plate constituting the head chip is formed by a plurality of piezoelectric ceramic substrates joined in the longitudinal direction of the groove. Can be formed without arranging them in a staggered pattern, so that the long recording head can be reduced in size and manufactured at low cost.

【0048】また、一枚のノズルプレートに全てのノズ
ル開口を一列に形成することができるためノズル開口の
相対位置精度を著しく向上することができ、安定した印
字品質を保持することができるという効果を奏する。
Further, since all the nozzle openings can be formed in one line in one nozzle plate, the relative positional accuracy of the nozzle openings can be remarkably improved, and stable printing quality can be maintained. To play.

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

【図1】本発明の一実施形態に係るヘッドチップの分解
斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a head chip according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態に係るヘッドチップの断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view of a head chip according to an embodiment of the present invention.

【図3】ヘッドチップを構成する圧電セラミックプレー
トの製造工程を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a manufacturing process of a piezoelectric ceramic plate constituting a head chip.

【図4】本発明の一実施形態に係るヘッドチップを用い
たユニットの分解斜視図である。
FIG. 4 is an exploded perspective view of a unit using a head chip according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施形態に係るヘッドチップを用い
たユニットの組立を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an assembly of a unit using a head chip according to one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施形態に係るヘッドチップを用い
たユニットの組立を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing an assembly of a unit using a head chip according to one embodiment of the present invention.

【図7】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す分解斜
視図である。
FIG. 7 is an exploded perspective view showing an outline of a recording head according to the related art.

【図8】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す断面図
である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an outline of a recording head according to a conventional technique.

【図9】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す断面図
である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an outline of a recording head according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ヘッドチップ 11 圧電セラミックプレート 11a〜11c 圧電セラミック基板 12 溝 13 側壁 15 電極 17 カバープレート 25 ノズルプレート 27 ノズル開口 30 ヘッドチップユニット 40 ヘッドユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Head chip 11 Piezoelectric ceramic plate 11a-11c Piezoelectric ceramic substrate 12 Groove 13 Side wall 15 Electrode 17 Cover plate 25 Nozzle plate 27 Nozzle opening 30 Head chip unit 40 Head unit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方面及び一端面に開口する複数の溝を
形成した圧電セラミックプレートと、この圧電セラミッ
クプレートの前記一方面に接合されて前記溝の開口を封
止すると共に前記溝に連通するインク室が画成されたカ
バープレートと、前記圧電セラミックプレートの前記一
端面を封止すると共に前記溝のそれぞれに対応してノズ
ル開口を有するノズルプレートとを具備し、前記溝内の
側壁に設けられた電極に駆動電圧を印加することにより
当該溝内の容積を変化させてその内部に充填されたイン
クを前記ノズル開口から吐出するヘッドチップにおい
て、前記圧電セラミックプレートが、前記溝の長手方向
で接合された複数枚の圧電セラミック基板からなること
を特徴とするヘッドチップ。
1. A piezoelectric ceramic plate having a plurality of grooves formed on one surface and one end surface, and joined to the one surface of the piezoelectric ceramic plate to seal an opening of the groove and communicate with the groove. A cover plate in which an ink chamber is defined, and a nozzle plate sealing the one end surface of the piezoelectric ceramic plate and having a nozzle opening corresponding to each of the grooves, provided on a side wall in the groove. In a head chip that changes the volume in the groove by applying a driving voltage to the applied electrode and discharges the ink filled therein from the nozzle opening, the piezoelectric ceramic plate is disposed in the longitudinal direction of the groove. A head chip comprising a plurality of bonded piezoelectric ceramic substrates.
【請求項2】 請求項1において、前記複数の圧電セラ
ミック基板同士が接合された接合部に前記溝が形成され
ていることを特徴とするヘッドチップ。
2. The head chip according to claim 1, wherein the groove is formed at a joint where the plurality of piezoelectric ceramic substrates are joined.
【請求項3】 請求項2において、前記接合部に形成さ
れた溝が、実際には使用しないダミーの溝であることを
特徴とするヘッドチップ。
3. The head chip according to claim 2, wherein the groove formed in the joint is a dummy groove that is not actually used.
【請求項4】 請求項1〜3の何れかにおいて、前記圧
電セラミックプレートは、前記圧電セラミック基板を接
合後に厚さ方向に薄く切削されたことを特徴とするヘッ
ドチップ。
4. The head chip according to claim 1, wherein the piezoelectric ceramic plate is cut in a thickness direction after bonding the piezoelectric ceramic substrate.
【請求項5】 請求項1〜4の何れかのヘッドチップ
と、このヘッドチップを搭載すると共に前記ヘッドチッ
プの駆動回路を搭載したヘッドホルダとを具備すること
を特徴とするヘッドユニット。
5. A head unit comprising: the head chip according to claim 1; and a head holder on which the head chip is mounted and on which a driving circuit for the head chip is mounted.
【請求項6】 請求項5において、前記ヘッドホルダに
は、インクを収容したインクカートリッジが着脱自在に
保持できることを特徴とするヘッドユニット。
6. The head unit according to claim 5, wherein an ink cartridge containing ink is detachably held in the head holder.
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