JP2001270102A - Liquid drop discharge head - Google Patents

Liquid drop discharge head

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JP2001270102A
JP2001270102A JP2000081089A JP2000081089A JP2001270102A JP 2001270102 A JP2001270102 A JP 2001270102A JP 2000081089 A JP2000081089 A JP 2000081089A JP 2000081089 A JP2000081089 A JP 2000081089A JP 2001270102 A JP2001270102 A JP 2001270102A
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JP
Japan
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electrode
diaphragm
electrodes
discharge head
liquid chamber
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Application number
JP2000081089A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirotoshi Eguchi
裕俊 江口
Hiromichi Komai
博道 駒井
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid drop discharge head which can stably drive with a low voltage by reducing an air damper effect. SOLUTION: A partition wall 12 between electrodes for separating a gap space between a diaphragm 6 and electrodes 11 is provided immediately below a partition wall 5 between liquid chambers which separates liquid chambers 4. The number of the inter-electrode partition walls 12 is made smaller than the number of the inter-liquid chamber partition walls 5. The number of electrodes 11 included between adjacent inter-electrode partition walls 12 is set to be not smaller than 2 and smaller than 10. The electrodes 11 are disposed in a non parallel state to the diaphragm 6. A notch part is formed to an electrode forming part where the electrodes 11 are formed when the electrodes are disposed in the non parallel state. The inter-electrode partition wall 12 is a partition wall between recessed parts formed to a substrate where the electrodes 11 are set. Moreover, the inter-electrode partition wall 12 is joined to a substrate where the diaphragm 6 is set.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液滴吐出ヘッドに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a droplet discharge head.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の
画像記録装置或いは画像形成装置として用いるインクジ
ェット記録装置において使用する液滴吐出ヘッドである
インクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノ
ズルと、このノズルが連通する液室(インク流路、圧力
室、吐出室、加圧液室等とも称される。)とこの液室の
壁面を形成する振動板と、この振動板に対向する電極と
を有し、振動板と電極との間に電圧を印加することで発
生する静電力により振動板を変形させて、液室内の圧力
/体積を変化させることによりノズルからインク滴を吐
出させる静電型インクジェットヘッドが知られている。
2. Description of the Related Art An ink jet head, which is a liquid drop discharge head used in an image recording apparatus such as a printer, a facsimile, a copying apparatus, or the like, is used as an ink jet recording apparatus. It has a communicating liquid chamber (also referred to as an ink flow path, a pressure chamber, a discharge chamber, a pressurized liquid chamber, etc.), a diaphragm forming a wall surface of the liquid chamber, and an electrode facing the diaphragm. An electrostatic inkjet head that discharges ink droplets from nozzles by deforming a diaphragm by electrostatic force generated by applying a voltage between the diaphragm and an electrode and changing the pressure / volume in a liquid chamber. It has been known.

【0003】このような静電型インクジェットヘッドに
おいては、振動板と電極との間に微小なギャップを形成
することが必要で、このギャップはアクチュエータ変位
量を規定する部分であり、温度湿度などの環境変化で振
動板が変形するなどしてギャップ長さ(振動板と電極と
の間の実効的な間隔)が変動すると、振動板の変位特性
が変化してしまう。
In such an electrostatic type ink jet head, it is necessary to form a minute gap between the diaphragm and the electrode, and this gap is a portion for defining the amount of displacement of the actuator, and is used for controlling the temperature and humidity. When the gap length (the effective gap between the diaphragm and the electrode) changes due to deformation of the diaphragm due to environmental changes, the displacement characteristics of the diaphragm change.

【0004】そのため、温度湿度などの環境等による影
響をうけることなく振動板を均一に変位させるためにギ
ャップ部分をほぼ完全に外気とは封止する必要がある
が、このように封止されたギャップ部分には気体(空
気、窒素等の不活性ガス)が存在し、アクチュエータを
高周波数駆動で且つ多ノズル同時駆動を行うと、振動板
の変位に伴なって気体が圧縮されて圧力が上昇し、振動
板の変位が抑制されるという所謂大きなエアダンパー効
果が発生する。
Therefore, in order to uniformly displace the diaphragm without being affected by the environment such as temperature and humidity, the gap portion needs to be almost completely sealed from the outside air. Gas (inert gas such as air and nitrogen) exists in the gap, and when the actuator is driven at a high frequency and multiple nozzles are driven simultaneously, the gas is compressed due to the displacement of the diaphragm and the pressure increases. However, a so-called large air damper effect that displacement of the diaphragm is suppressed is generated.

【0005】そこで、従来、特開平11−34319号
公報に記載されているように、電極形成部のエアダンパ
ー効果を低減するために、振動板部以外のギャップを振
動板部分よりも深く形成してエアーの逃げ部分を大きく
し、また、チャンネル間の支柱部分(ギャップ長さを規
定するギャップスペーサ部となり、電極を隔てる電極間
隔壁ともなる)にチャンネル間を連通する開口部(切り
欠き)を設けることによって、エアーの逃げを可能にす
ることが提案されている。また、特開平7−29908
号公報にも振動室を封止し、その容積変化量を規定し、
一定値に保つことが開示されている。
Therefore, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-34319, in order to reduce the air damper effect of the electrode forming portion, a gap other than the diaphragm portion is formed deeper than the diaphragm portion. The opening (notch) that communicates between the channels is formed in the column between the channels (the gap spacer that defines the gap length and also serves as the electrode spacing wall that separates the electrodes). It has been proposed that the provision of air enables the escape of air. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-29908
The vibration chamber is also sealed in the official gazette, and the volume change amount is specified.
It is disclosed to keep it constant.

【0006】さらに、特開平11−34319号公報で
は、振動室を封止し、振動板直下のギャップより振動板
直下以外のギャップを広くすること、又は、隣接する振
動室を連通することによって、振動室全体の容量を増や
し、その振動室内圧力の上昇を低減させることが開示さ
れている。
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-34319, the vibration chamber is sealed, and a gap other than immediately below the diaphragm is made wider than a gap immediately below the diaphragm, or an adjacent vibration chamber is communicated. It is disclosed that the capacity of the entire vibration chamber is increased and the rise in the pressure of the vibration chamber is reduced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の静電型インクジェットヘッドを試作して実験した結
果、振動板の静的又は準静的に取り扱える低い駆動周波
数では、エアダンパー効果は低減したが、駆動周波数を
数KHz〜数+KHzまでダイナミックに駆動した場合
には、振動板の直下から離れた場所の方へ容量を大きく
しても、エアダンパー効果は低減しなかった。
However, as a result of trial production of the above-mentioned conventional electrostatic ink jet head, an air damper effect is reduced at a low driving frequency at which the diaphragm can be handled statically or quasi-statically. However, when the drive frequency was dynamically driven from several KHz to several + KHz, the air damper effect was not reduced even if the capacity was increased toward a place away from immediately below the diaphragm.

【0008】そこで、本発明者らは、さまざまの実験を
繰り返した結果、エアーダンパー効果の低減効果が得ら
れないのは、空気の圧力の伝播速度(音速)を考慮する
と、駆動周波数が50kHzの時、空気の圧力は、約
1.7mm(=1/50KHz×1/4×330m/s
ec)しか進まないために振動室(ギャップ空間)全体
の圧力を上昇するまでには至らないこと、また空気その
ものも短時間では微小な距離しか進まないことから、振
動板近傍の圧力のみが上昇するためであるという知見を
得た。
The inventors of the present invention have conducted various experiments and found that the effect of reducing the air damper effect is not obtained because the propagation frequency (sound speed) of the air pressure is taken into consideration when the driving frequency is 50 kHz. At this time, the pressure of the air is about 1.7 mm (= 1/50 KHz × 1 / × 330 m / s).
ec), the pressure of the entire vibration chamber (gap space) does not rise because it only advances, and since the air itself travels only a small distance in a short time, only the pressure near the diaphragm increases. It was found that it was to do.

【0009】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、エアダンパー効果を低減して低電圧で安定的に
駆動可能な液滴吐出ヘッドを提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a droplet discharge head capable of stably driving at a low voltage with a reduced air damper effect.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る液滴吐出ヘッドにおいて、液室間隔壁
の直下に振動板と電極との間に形成されるギャップ空間
を隔てる電極間隔壁を有し、この電極間隔壁の数と液室
間隔壁の数が異なる構成としたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, in a droplet discharge head according to the present invention, an electrode for separating a gap space formed between a diaphragm and an electrode immediately below a liquid chamber spacing wall. It has a spacing wall, and the number of the electrode spacing walls is different from the number of the liquid chamber spacing walls.

【0011】ここで、隣り合う電極間隔壁の間に含まれ
る電極数が2個以上10個未満であることが好ましい。
また、振動板に対して電極を非平行状態で配置すること
が好ましい。この非平行状態で配置した場合には電極を
形成した電極形成部に切り欠き部を設けることが好まし
い。
Here, it is preferable that the number of electrodes included between adjacent electrode spacing walls is 2 or more and less than 10.
Preferably, the electrodes are arranged in a non-parallel state with respect to the diaphragm. When the electrodes are arranged in a non-parallel state, it is preferable to provide a notch in the electrode forming portion on which the electrode is formed.

【0012】また、電極間隔壁は電極を設ける基板に形
成した凹部間隔壁であることがこのましい。さらに、電
極間隔壁は振動板を設けた基板と接合されることが好ま
しい。
Preferably, the electrode spacing wall is a recessed spacing wall formed on a substrate on which electrodes are provided. Further, it is preferable that the electrode spacing wall is joined to a substrate provided with a diaphragm.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図1は本発明の第1実施形態
に係る静電型インクジェットヘッドの液室長辺方向に沿
う模式的断面説明図、図2は同ヘッドの液室短辺方向に
沿う模式的断面説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the electrostatic ink jet head according to the first embodiment of the present invention along a liquid chamber long side direction. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the same head along a liquid chamber short side direction. .

【0014】この静電型インクジェットヘッドは、振動
板基板1と電極基板2とを接合してなる。振動板基板1
には、液滴を吐出するノズル3と、このノズル3が連通
し、液室間隔壁5で隔てられた液室4と、この液室4の
底部を形成する振動板6と、液室4にインクを供給する
共通液室8と、液室6と共通液室8とを連通する流体抵
抗部7とを形成している。
This electrostatic ink jet head is formed by joining a diaphragm substrate 1 and an electrode substrate 2. Diaphragm board 1
A nozzle 3 for discharging liquid droplets, a liquid chamber 4 communicating with the nozzle 3 and separated by a liquid chamber spacing wall 5, a diaphragm 6 forming a bottom of the liquid chamber 4, and a liquid chamber 4. A common liquid chamber 8 for supplying ink to the liquid chamber 6 and a fluid resistance portion 7 communicating the liquid chamber 6 and the common liquid chamber 8 are formed.

【0015】また、電極基板2には凹部10を形成し、
この凹部10の底面に振動板6に所定のギャップをおい
て対向する電極11を形成し、これらの振動板6と電極
11によって静電力で振動板6を変形変位させるアクチ
ュエータ部を構成している。なお、電極11の表面には
図示しないが振動板6との接触による損傷などを防止す
るために酸化膜や窒化膜などの絶縁膜を成膜している。
Further, a concave portion 10 is formed in the electrode substrate 2,
An electrode 11 is formed on the bottom surface of the concave portion 10 so as to oppose the diaphragm 6 with a predetermined gap, and the diaphragm 6 and the electrode 11 constitute an actuator section that deforms and displaces the diaphragm 6 by electrostatic force. . Although not shown, an insulating film such as an oxide film or a nitride film is formed on the surface of the electrode 11 to prevent damage due to contact with the diaphragm 6.

【0016】ここで、振動板6と電極11との間のギャ
ップ空間を形成する電極基板2の凹部10は少なくとも
2つの液室4に対応して1個を形成することにより、こ
の凹部10間の隔壁(電極間隔壁)12によって2個の
電極11毎にギャップ空間を隔てている。すなわち、電
極間隔壁12の数は液室間隔壁5の数と異ならせて少な
くしている。したがって、電極間隔壁12、12の間或
いは電極間隔壁12と外周隔壁13との間で形成される
振動板6が変形するための空間(これを「振動室14」
と称する。)は液室4の数より少なくなる。
Here, the concave portion 10 of the electrode substrate 2 forming the gap space between the diaphragm 6 and the electrode 11 is formed corresponding to at least two liquid chambers 4 so that the concave portion 10 (Electrode spacing wall) 12 separates the gap space between two electrodes 11. That is, the number of the electrode spacing walls 12 is made different from the number of the liquid chamber spacing walls 5 and is reduced. Therefore, a space (referred to as a “vibration chamber 14”) in which the diaphragm 6 formed between the electrode spacing walls 12, 12 or between the electrode spacing wall 12 and the outer peripheral partition 13 is deformed.
Called. ) Is less than the number of liquid chambers 4.

【0017】この電極間隔壁12及び外周隔壁13は振
動板基板1と接合している。また、電極間隔壁12は振
動板6と電極11との間のギャップ長を規定するギャッ
プスペーサを兼ねている。なお、ここでは、電極基板2
に凹部10を形成することによって凹部10間隔壁であ
る電極間隔壁12によって振動室14及びギャップスペ
ーサ並びに振動板基板1と電極基板2との接合部分を形
成しているが、別途、これらの機能を持つスペーサ部材
を振動板基板1と電極基板2との間に介在させることも
できる。
The electrode spacing wall 12 and the outer peripheral partition 13 are joined to the diaphragm substrate 1. The electrode spacing wall 12 also functions as a gap spacer for defining a gap length between the diaphragm 6 and the electrode 11. Here, the electrode substrate 2
The vibration chamber 14 and the gap spacer, and the joint between the diaphragm substrate 1 and the electrode substrate 2 are formed by the electrode spacing wall 12 which is the spacing wall of the recess 10 by forming the recess 10 in the recess 10. May be interposed between the diaphragm substrate 1 and the electrode substrate 2.

【0018】そして、振動室14の開口部は水分や埃等
の異物が侵入するのを防止するために封止剤15にて封
止して振動室14を密閉空間としている。
The opening of the vibration chamber 14 is sealed with a sealant 15 in order to prevent foreign substances such as moisture and dust from entering, so that the vibration chamber 14 is a closed space.

【0019】このように構成したインクジェットヘッド
においては、振動板6と電極11との間に駆動波形を印
加することによって、振動板6と電極11との間に静電
力(静電吸引力)が発生して、振動板6が電極11側に
変形変位する。これにより、液室4の内容積が拡張され
て内圧が下がるため、流体抵抗部7を介して共通液室8
から液室4にインクが充填される。
In the ink jet head configured as described above, by applying a driving waveform between the diaphragm 6 and the electrode 11, an electrostatic force (electrostatic attraction) is generated between the diaphragm 6 and the electrode 11. As a result, the diaphragm 6 is deformed and displaced toward the electrode 11. As a result, the internal volume of the liquid chamber 4 is expanded and the internal pressure is reduced.
Then, the liquid chamber 4 is filled with ink.

【0020】次いで、電極11への電圧印加を断つと、
静電力が作用しなくなり、振動板6はそれ自身のもつ弾
性によって復元する。この動作に伴い液室4の内圧が上
昇し、ノズル3からインク滴が吐出される。再び電極に
電圧を印加すると、再び静電吸引力によって振動板6は
電極11側に引き込まれる。
Next, when the voltage application to the electrode 11 is stopped,
The electrostatic force stops working, and the diaphragm 6 is restored by its own elasticity. With this operation, the internal pressure of the liquid chamber 4 increases, and ink droplets are ejected from the nozzles 3. When a voltage is applied to the electrode again, the diaphragm 6 is drawn into the electrode 11 again by the electrostatic attraction force.

【0021】ところで、上述したように振動板6が変位
することによって、密閉空間(振動室14)の空気が圧
縮され、圧力が上昇するので、振動板6が振動室14の
圧力で押し戻され、空気が無い場合による計算で求めた
振動板6の変位よりも小さくなる。ここで、圧力の上昇
ΔPは、(1)式で表される。
As described above, the displacement of the vibration plate 6 compresses the air in the closed space (vibration chamber 14) and increases the pressure. Therefore, the vibration plate 6 is pushed back by the pressure of the vibration chamber 14, The displacement is smaller than the displacement of the diaphragm 6 calculated by the calculation when there is no air. Here, the pressure increase ΔP is represented by the equation (1).

【0022】[0022]

【数1】 (Equation 1)

【0023】この(1)式で、P0は振動室14の初期
圧力、Vは振動室14の初期容積、ΔVは振動板6の変
位による容積変化量(エアダンパ効果と呼ぶ)を示して
いる。このエアダンパ効果を低減し、振動室内部の圧力
上昇ΔPを減少させ、駆動の低電圧化と応答性の向上を
達成するためには、振動室14の初期容量を増加させる
ことが効果的であることが理解される。
In the equation (1), P 0 is the initial pressure of the vibration chamber 14, V is the initial volume of the vibration chamber 14, and ΔV is the volume change due to the displacement of the diaphragm 6 (referred to as an air damper effect). . In order to reduce the air damper effect, reduce the pressure rise ΔP inside the vibration chamber, and achieve a lower driving voltage and improved responsiveness, it is effective to increase the initial capacity of the vibration chamber 14. It is understood that.

【0024】そこで、この実施形態のインクジェットヘ
ッドにおいては、前述したように、電極基板2の凹部1
0は少なくとも2つの液室4に対応して1個を形成する
ことにより、1つの液室4に対応する振動室14として
2つの液室分の空間を確保している。したがって、各電
極間に電極間隔壁を設ける場合に比べて、振動室14の
初期容量が増加するので、その分圧力上昇も小さくな
り、ダンパー効果を低減することができる。
Therefore, in the ink jet head of this embodiment, as described above, the concave portion 1 of the electrode substrate 2 is provided.
The number 0 is one corresponding to at least two liquid chambers 4 to secure a space for two liquid chambers as the vibration chamber 14 corresponding to one liquid chamber 4. Therefore, the initial capacity of the vibration chamber 14 is increased as compared with the case where the electrode spacing wall is provided between the electrodes, so that the pressure rise is correspondingly reduced and the damper effect can be reduced.

【0025】ここで、液室間隔壁5の数と電極間隔壁1
2の数の関係、すなわち1つの振動室14に含まれる液
室4の数について詳細に検討した。ここでは、ノズルピ
ッチが150dpi相当のヘッドを用いて、振動板6の
短辺幅=130μm、振動板6の長辺長=1000μ
m、液室間隔壁5の厚さ=39μm、ギャップ長=0.
25μm、1個の振動室14の直上に形成された液室4
の数をN、同時駆動するアクチュエータの数をnとし
て、振動板6の板厚をh、駆動しない振動板6の最大変
位をδh、液室間隔壁5の最大変位をδHとして実験を
行った。この結果を表1に示している。
Here, the number of the liquid chamber spacing walls 5 and the electrode spacing walls 1
The relationship between the numbers 2 and the number of liquid chambers 4 included in one vibration chamber 14 was examined in detail. Here, using a head having a nozzle pitch of 150 dpi, the short side width of the diaphragm 6 = 130 μm and the long side length of the diaphragm 6 = 1000 μm
m, thickness of the liquid chamber spacing wall 5 = 39 μm, gap length = 0.
25 μm, liquid chamber 4 formed directly above one vibration chamber 14
, The number of actuators to be simultaneously driven is n, the thickness of the diaphragm 6 is h, the maximum displacement of the diaphragm 6 not driven is δh, and the maximum displacement of the liquid chamber spacing wall 5 is δH. . Table 1 shows the results.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】この表から分かるように、振動板6の板厚
hが3μmの場合には、1個の振動室14の直上に配置
した液室4の数(振動板6の数)を10個とし、9個の
振動板6を駆動したときの駆動しない残り1個の振動板
6の変位量は0.07μmである。
As can be seen from the table, when the thickness h of the vibration plate 6 is 3 μm, the number of the liquid chambers 4 (the number of the vibration plates 6) disposed immediately above one vibration chamber 14 is ten. When the nine diaphragms 6 are driven, the displacement of the remaining one diaphragm 6 that is not driven is 0.07 μm.

【0028】さらに、振動板6の板厚hが2.5μmの
場合には、1個の振動室14の直上に配置した液室4の
数を10個とし、9個の振動板6を駆動したときの駆動
しない残り1個の振動板6の最大変位δhは0.12μ
mとなった。これは振動板6と電極11との間の間隔
(ギャップ長)の約半分に相当し、駆動させない液室4
への不要な圧力印加となって、噴射に影響を与えるおそ
れがある。
Further, when the thickness h of the vibration plate 6 is 2.5 μm, the number of the liquid chambers 4 disposed immediately above one vibration chamber 14 is set to 10, and the nine vibration plates 6 are driven. The maximum displacement δh of the remaining one vibrating plate 6 is 0.12 μm
m. This corresponds to about half of the gap (gap length) between the diaphragm 6 and the electrode 11, and the liquid chamber 4 that is not driven
Unnecessary pressure may be applied to the nozzle and affect the injection.

【0029】したがって、1個の振動室14に対応する
液室4の数、即ち電極間隔壁12で仕切られる電極11
の数は10個未満にすることが好ましい。なお、個々具
体的には、振動室の容積、振動板の剛性、液室間隔壁の
厚さ、電極間隔壁の強度などに応じて1個の振動室に対
応する液室の数を決定すればよい。
Therefore, the number of the liquid chambers 4 corresponding to one vibration chamber 14, that is, the number of the electrodes 11 separated by the electrode spacing wall 12.
Is preferably less than 10. Specifically, the number of liquid chambers corresponding to one vibration chamber may be determined according to the volume of the vibration chamber, the rigidity of the vibration plate, the thickness of the liquid chamber separation wall, the strength of the electrode separation wall, and the like. I just need.

【0030】次に、本発明の第2実施形態に係るインク
ジェットヘッドについて図3を参照して説明する。この
実施形態では、電極基板2の凹部10内に電極11を傾
斜させて配置するための断面略直角三角形状の電極形成
部16を立ち上げて形成し、この電極形成部16に電極
11を形成することにより、振動板6と電極11とを振
動板短手方向で非平行な状態で対向させている。この非
平行な振動板6と電極11との間に形成されるギャップ
を非平行ギャップという。
Next, an ink jet head according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, an electrode forming portion 16 having a substantially right-angled triangular cross section for arranging the electrode 11 in the recess 10 of the electrode substrate 2 is formed by rising, and the electrode 11 is formed in the electrode forming portion 16. Thus, the diaphragm 6 and the electrode 11 are opposed to each other in a non-parallel state in the transverse direction of the diaphragm. The gap formed between the non-parallel diaphragm 6 and the electrode 11 is called a non-parallel gap.

【0031】このように振動板6と電極11とを非平行
な状態で対向配置することにより、振動板6は電極11
との間のギャップが短いところから変位を開始するの
で、漸次振動板6と電極11とのギャップ長は短くな
る。したがって、振動板6を変位させるための駆動電圧
の低電圧化を図ることができる。
By thus arranging the diaphragm 6 and the electrode 11 to face each other in a non-parallel state, the diaphragm 6
Since the displacement starts from a point where the gap between them is short, the gap length between the diaphragm 6 and the electrode 11 gradually decreases. Therefore, the driving voltage for displacing the diaphragm 6 can be reduced.

【0032】なお、電極基板2の凹部10に形成した電
極形成部16は凹部10を形成するときにエッチング等
で電極形成部16を残して掘り込んで形成することがで
きる。
The electrode forming portion 16 formed in the concave portion 10 of the electrode substrate 2 can be formed by excavating the electrode forming portion 16 by etching or the like when forming the concave portion 10.

【0033】また、電極11の表面に形成する保護膜の
厚みを電極形成部16と振動板基板1との最も狭い部分
を埋める形で形成することで、保護膜と振動板基板1と
を接合することができ、液室間隔壁5の直下に形成した
電極間隔壁となる支持部材として機能させることができ
る。
Further, by forming the thickness of the protective film formed on the surface of the electrode 11 so as to fill the narrowest portion between the electrode forming portion 16 and the diaphragm substrate 1, the protective film and the diaphragm substrate 1 are joined. And can function as a support member serving as an electrode spacing wall formed immediately below the liquid chamber spacing wall 5.

【0034】次に、本発明の第3実施形態に係るインク
ジェットヘッドについて図4を参照して説明する。この
実施形態は、上記第3実施形態における電極形成部16
の1又は複数箇所に切り欠き部18を形成したものであ
る。
Next, an ink jet head according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the third embodiment in that the electrode forming portion 16 is different from that of the third embodiment.
The notch 18 is formed at one or a plurality of locations.

【0035】すなわち、電極間隔壁12の数を減らして
も、電極11を非平行状態で設けるために傾斜面を有す
る電極形成部16を設けると、振動板6との間の実質的
な隙間が狭くなって、電極形成部16が電極間隔壁とし
て機能し実効的な振動室14の容積が各電極11毎の分
割されたのと同様になるおそれがある。そこで、電極形
成部16に切り欠き部18を設けることで振動室14が
各電極11毎に実質的にも分割された状態にならないよ
うしている。これにより非平行ギャップを形成する場合
でも振動室の容積を増加してエアダンパー効果を低減す
ることができる。
That is, even if the number of the electrode spacing walls 12 is reduced, if the electrode forming portion 16 having the inclined surface is provided to provide the electrodes 11 in a non-parallel state, a substantial gap between the diaphragm 6 and the electrode forming portion 16 is reduced. There is a possibility that the electrode chamber 16 becomes narrower and the electrode forming portion 16 functions as an electrode spacing wall, so that the effective volume of the vibration chamber 14 becomes the same as that of each of the electrodes 11. Therefore, the notch 18 is provided in the electrode forming part 16 so that the vibration chamber 14 is not substantially divided for each electrode 11. Thereby, even when a non-parallel gap is formed, the volume of the vibration chamber can be increased and the air damper effect can be reduced.

【0036】なお、振動板6に対向した電極11を除去
すると静電力が減少するので、電極形成部16のうちの
電極11を形成しない部分(例えば振動板長手方向で振
動板6と対向しない部分)に切り欠き部18を形成する
ことが好ましい。
When the electrode 11 facing the diaphragm 6 is removed, the electrostatic force is reduced. Therefore, a portion of the electrode forming portion 16 where the electrode 11 is not formed (for example, a portion not facing the diaphragm 6 in the longitudinal direction of the diaphragm). ) Is preferably formed with the notch 18.

【0037】なお、上記各実施形態においてはインク滴
を吐出するインクジェットヘッドに適用した例で説明し
たが、液体レジスト等の他の液体を吐出するヘッドにも
同様に適用することができる。
In each of the above embodiments, an example is described in which the present invention is applied to an ink jet head for discharging ink droplets. However, the present invention can be similarly applied to a head for discharging another liquid such as a liquid resist.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液滴
吐出ヘッドによれば、液室の直下に電極間を隔てる電極
間隔壁を有し、電極間隔壁と液室間隔壁の数が異なるの
で、エアダンパ効果を低減できて、信頼性が向上する。
As described above, according to the droplet discharge head of the present invention, the electrode spacing wall that separates the electrodes is provided immediately below the liquid chamber, and the number of the electrode spacing wall and the liquid chamber spacing wall is reduced. Since they are different, the air damper effect can be reduced, and the reliability is improved.

【0039】ここで、隣り合う電極間隔壁の間に含まれ
る電極数を2個以上10個未満とすることにより、非駆
動の振動板に不要な圧力がかからず噴射特性が安定す
る。
Here, by setting the number of electrodes included between adjacent electrode spacing walls to be two or more and less than ten, unnecessary pressure is not applied to the non-driven diaphragm, and the ejection characteristics are stabilized.

【0040】また、振動板と電極とを非平行状態で配置
することにより、低電圧駆動化を図れる。この場合、電
極を形成する電極形成部に切り欠き部を設けることによ
り、実効的な空間の減少を低減できてエアダンパ効果を
低減でき、信頼性が向上する。
Further, by arranging the diaphragm and the electrodes in a non-parallel state, low voltage driving can be achieved. In this case, by providing the cutout portion in the electrode forming portion for forming the electrode, it is possible to reduce the effective space reduction, reduce the air damper effect, and improve the reliability.

【0041】また、電極間隔壁は電極を設けた基板に形
成した凹部間隔壁とすることで構成が簡単になり、さら
に、電極間隔壁は振動板を設けた基板と接合することで
別途支持部材が不要になって構成が簡単になる。
Further, the electrode spacing wall is formed as a recessed spacing wall formed on the substrate on which the electrodes are provided, thereby simplifying the structure. Further, the electrode spacing wall is joined to the substrate provided with the vibration plate to separately support the member. Is unnecessary and the configuration is simplified.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係る静電型インクジェ
ットヘッドの液室長辺方向に沿う模式的断面説明図
FIG. 1 is a schematic cross-sectional explanatory view along a long side direction of a liquid chamber of an electrostatic inkjet head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同ヘッドの液室短辺方向に沿う模式的断面説明
FIG. 2 is a schematic cross-sectional explanatory view along a liquid chamber short side direction of the head.

【図3】本発明の第2実施形態に係る静電型インクジェ
ットヘッドの液室短辺方向に沿う模式的断面説明図
FIG. 3 is a schematic cross-sectional explanatory view along a liquid chamber short side direction of an electrostatic inkjet head according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施形態に係る静電型インクジェ
ットヘッドの要部斜視説明図
FIG. 4 is an explanatory perspective view of a main part of an electrostatic inkjet head according to a third embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…振動板基板、2…電極基板、3…ノズル、4…液
室、5…液室間隔壁、6…振動板、10…凹部、11…
電極、12…電極間隔壁、14…振動室、18…切り欠
き部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... diaphragm board, 2 ... electrode board, 3 ... nozzle, 4 ... liquid chamber, 5 ... liquid chamber spacing wall, 6 ... diaphragm, 10 ... recess, 11 ...
Electrodes, 12: electrode spacing wall, 14: vibration chamber, 18: notch.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液滴を吐出するノズルに連通している液
室の壁面を形成する振動板と、この振動板に対向する電
極と、前記振動板を静電力で変形変位させて前記ノズル
から液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドにおいて、前記液
室を隔てる液室間隔壁の直下に前記振動板と電極との間
に形成されるギャップ空間を隔てる電極間隔壁を有し、
この電極間隔壁の数と液室間隔壁の数が異なることを特
徴とする液滴吐出ヘッド。
1. A diaphragm forming a wall surface of a liquid chamber communicating with a nozzle for discharging droplets, an electrode opposed to the diaphragm, and the diaphragm being deformed and displaced by electrostatic force from the nozzle. In a droplet discharge head that discharges droplets, an electrode spacing wall that separates a gap space formed between the vibration plate and the electrode immediately below a liquid chamber spacing wall that separates the liquid chamber,
A droplet discharge head characterized in that the number of electrode spacing walls and the number of liquid chamber spacing walls are different.
【請求項2】 請求項1に記載の液滴吐出ヘッドにおい
て、隣り合う電極間隔壁の間に含まれる電極数が2個以
上10個未満であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the number of electrodes included between adjacent electrode spacing walls is two or more and less than ten.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の液滴吐出ヘッド
において、前記振動板に対して前記電極を非平行状態で
配置したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
3. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the electrodes are arranged in a non-parallel state with respect to the vibration plate.
【請求項4】 請求項3に記載の液滴吐出ヘッドにおい
て、前記電極を形成した電極形成部に切り欠き部を設け
ていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
4. The droplet discharge head according to claim 3, wherein a cutout portion is provided in an electrode forming portion on which the electrode is formed.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の液滴
吐出ヘッドにおいて、前記電極間隔壁は前記電極を設け
る基板に形成した凹部間隔壁であることを特徴とする液
滴吐出ヘッド。
5. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the electrode interval wall is a recess interval wall formed on a substrate on which the electrode is provided.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の液滴
吐出ヘッドにおいて、前記電極間隔壁は前記振動板を設
けた基板と接合されていることを特徴とする液滴吐出ヘ
ッド。
6. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the electrode spacing wall is joined to a substrate provided with the vibration plate.
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