JP2002079670A - Ink jet recording head - Google Patents

Ink jet recording head

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JP2002079670A
JP2002079670A JP2001193741A JP2001193741A JP2002079670A JP 2002079670 A JP2002079670 A JP 2002079670A JP 2001193741 A JP2001193741 A JP 2001193741A JP 2001193741 A JP2001193741 A JP 2001193741A JP 2002079670 A JP2002079670 A JP 2002079670A
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JP
Japan
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ink
flow path
partition
partition wall
recording head
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Application number
JP2001193741A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyotaka Nakamura
清隆 中村
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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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

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To discharge ink drops straight from an ink discharge hole by preventing a diaphragm from inclining when the diaphragm of a channel member is formed by cutting by a dicing saw or the like, and eliminating a positional deviation between the ink discharge hole and a maximum pressure generation region (central part of a channel). SOLUTION: When a breadth, a height and a pitch of the diaphragm 1 of the channel member 3 which constitutes the ink jet recording head 10 are (a), b and c respectively, bxc/(axa)/10 is made 2 or smaller.

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、文字や画像の印刷
に用いるインクジェット記録装置に搭載されるインクジ
ェット記録へッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head mounted on an ink jet recording apparatus used for printing characters and images.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パーソナルコンピューターの普及
やマルチメディアの発達に伴って、情報を記録媒体に出
カする画像形成装置として、インクジェット記録装置の
利用が急速に拡大している。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of personal computers and the development of multimedia, the use of an ink jet recording apparatus as an image forming apparatus for outputting information to a recording medium has been rapidly expanding.

【0003】インクジェット記録装置に搭載されるイン
クジェット記録へッド(以下、へッドと称す)としては、
インクが充填される流路内に微細なヒータを設け、この
ヒータによりインクを加熱、沸騰させ、流路内に生ずる
気泡によって流路内のインクを加圧し、インク吐出孔よ
りインク滴を吐出させるサーマルジェット方式と、イン
クが充填される流路を形成する隔壁を圧電素子によって
屈曲変位させ、機械的に流路内のインクを加圧し、イン
ク吐出孔よりインク滴を吐出させる圧電方式が一般的で
あるが、これらのうち圧電方式は、耐久性及び応答性に
優れるとともに、直接インクを加熱しないため、インク
の種類が限定されないといった利点がある。
An ink jet recording head (hereinafter, referred to as a head) mounted on an ink jet recording apparatus includes:
A fine heater is provided in the flow path filled with ink, and the ink is heated and boiled by the heater, the ink in the flow path is pressurized by bubbles generated in the flow path, and ink droplets are discharged from the ink discharge holes. A thermal jet method and a piezoelectric method in which a partition forming a flow path filled with ink is bent and displaced by a piezoelectric element to mechanically pressurize ink in the flow path and discharge ink droplets from ink discharge holes are common. However, among these, the piezoelectric method has the advantages that the durability and the responsiveness are excellent and that the type of ink is not limited because the ink is not directly heated.

【0004】このような圧電方式のへッドとしては、図
6に示すように、平行に列設した複数の隔壁41を有
し、これら隔壁41間をインクの流路42としてなるチ
タン酸ジルコン酸鉛等を主成分とする圧電セラミックス
製の流路部材43と、各隔壁41の頂部に接合され、各
流路42にインクを供給するためのインク供給孔46を
備えた天板45と、上記流路部材43の―方端側に接合
され、各流路42と連通するインク吐出孔47を備えた
ノズル板48とからなり、上記隔壁41の両側面上半分
には、その長手方向に沿って駆動用電極44をそれぞれ
形成したものがあった(特開平7−101056号公報
参照)。
As shown in FIG. 6, such a piezoelectric type head has a plurality of partition walls 41 arranged in parallel, and a zirconate titanate forming an ink flow path 42 between the partition walls 41. A flow path member 43 made of piezoelectric ceramics containing lead oxide or the like as a main component, a top plate 45 joined to the top of each partition wall 41 and provided with an ink supply hole 46 for supplying ink to each flow path 42, A nozzle plate 48 provided with an ink discharge hole 47 communicating with each of the flow paths 42 and joined to the negative end of the flow path member 43; In some cases, the driving electrodes 44 were formed along the respective lines (see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-101056).

【0005】なお、上記流路部材43の他方端側は閉じ
られた構造になっており、流路部材43を構成する圧電
セラミックスは図中矢印の方向に分極処理されている。
また、49は駆動用電極44と不図示の外部回路とを接
続し、外部回路からの信号を駆動用電極44へ通電する
ための引出線である。
The other end of the flow path member 43 has a closed structure, and the piezoelectric ceramic constituting the flow path member 43 is polarized in the direction of the arrow in the figure.
Reference numeral 49 denotes a lead line for connecting the driving electrode 44 to an external circuit (not shown) and supplying a signal from the external circuit to the driving electrode 44.

【0006】そして、このへッド50を用いて記録媒体
に印刷するには、隔壁41の両側面に形成された駆動用
電極44間に通電すると、隔壁41が圧電セラミックス
の剪断モード変形により略く字状に屈曲変位するため、
各流路42内のインクを加圧し、インク吐出孔47より
インク滴を吐出するようになっていた。
In order to print on a recording medium using the head 50, when a current is applied between driving electrodes 44 formed on both side surfaces of the partition 41, the partition 41 is substantially deformed by shear mode deformation of the piezoelectric ceramic. Because it is bent and displaced in a U shape,
The ink in each flow path 42 is pressurized, and ink droplets are ejected from the ink ejection holes 47.

【0007】また、このへッド50を製造するには、予
め厚み方向に分極処理したチタン酸ジルコン酸鉛等を主
成分とする圧電セラミック体に、例えばダイシングソー
と呼ばれるダイヤモンド砥粒を固着した回転刃(以下、
ダイヤモンドホイールと称す)を有した装置によって複
数の溝を等間隔に刻設し、各溝をインクの流路42とす
るとともに、流路42を仕切る壁を隔壁41とした流路
部材43を製作し、次いで隔壁41の両側面に蒸着法や
スパッタリング法などの膜形成手段により駆動用電極4
4を被着したあと、隔壁41の頂部にインク供給孔46
を有する天板45を接着剤にて接合するとともに、流路
部材43の開放端部に、予め穿孔されたインク吐出孔4
7を有するノズル板48を接着剤にて接合することによ
って製造されていた。
In order to manufacture the head 50, for example, a diamond abrasive grain called a dicing saw is fixed to a piezoelectric ceramic body mainly composed of lead zirconate titanate or the like which has been polarized in the thickness direction in advance. Rotary blade (hereinafter,
Using a device having a diamond wheel), a plurality of grooves are engraved at equal intervals, and each groove is used as an ink flow path 42, and a wall member 43 is used as a partition wall 41 partitioning the flow path 42. Then, the driving electrodes 4 are formed on both side surfaces of the partition 41 by a film forming means such as an evaporation method or a sputtering method.
4 is applied, and an ink supply hole 46 is formed at the top of the partition wall 41.
And a top plate 45 having an ink ejection hole 4 formed in advance at the open end of the flow path member 43.
7 has been manufactured by joining a nozzle plate 48 having an adhesive 7 with an adhesive.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、イン
クジェット記録ヘッド50の高精度化、高密度化に伴っ
て、ヘッド50を構成する流路部材43の隔壁41の幅
や隔壁41のピッチが極めて小さくなっているのである
が、隔壁41と流路42を形成するために、ダイシング
ソーにて研削加工を施すと、隔壁41の剛性が小さいこ
とから、回転刃の振れによる加工圧によって隔壁41が
流路42の底面に垂直な線に対して傾いてしまい、図7
に示すように、インク吐出孔47と圧力最大発生領域と
なる流路4の中心部P(流路42の断面を四角形とした
時、対角線の交点)との位置にずれが発生するといった
課題があった。その為、隔壁41を変位させて流路42
内のインクを加圧すると、インク吐出孔47の軸線に対
して斜めに圧力が発生することから、インク滴をインク
吐出孔47に対して真っ直ぐに吐出させることができ
ず、記録媒体上へのインクの着弾位置がずれてしまい、
情報に即した正確な文字や画像を印刷することができな
かった。
In recent years, as the accuracy and density of the ink jet recording head 50 have increased, the width of the partition wall 41 of the flow path member 43 constituting the head 50 and the pitch of the partition wall 41 have become extremely large. Although it has become smaller, when the grinding process is performed with a dicing saw to form the partition wall 41 and the flow path 42, the partition wall 41 has a small rigidity. As shown in FIG.
As shown in (2), there is a problem that the position between the ink discharge hole 47 and the central portion P of the flow path 4 (the crossing point of the diagonal line when the cross section of the flow path 42 is rectangular) is shifted. there were. Therefore, the partition wall 41 is displaced to
When the ink inside is pressurized, pressure is generated obliquely with respect to the axis of the ink ejection hole 47, so that the ink droplet cannot be ejected straight to the ink ejection hole 47, and The ink landing position has shifted,
It was not possible to print accurate characters and images according to the information.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記課
題に鑑み、少なくとも一部が圧電セラミックからなる複
数の隔壁を並設し、各隔壁間をインクの流路とした流路
部材と、上記隔壁の頂部に接合され、各流路を塞ぐ天板
とを有し、上記隔壁の両側面にはそれぞれ駆動用電極を
備え、該駆動用電極に通電して隔壁を略く字状に屈曲変
位させることで、上記流路内のインクを加圧し、上記流
路と連通するインク吐出孔からインク滴を吐出するイン
クジェット記録ヘッドにおいて、上記隔壁の幅をa、隔
壁の高さをb、隔壁のピッチをcとした時、b×c/
(a×a)/10の値が2以下となるようにしたことを
特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides a flow path member in which a plurality of partition walls at least partially made of piezoelectric ceramic are arranged in parallel, and a flow path for ink is provided between the partition walls. A top plate that is joined to the top of the partition wall and closes each flow path; and a drive electrode is provided on each of both side surfaces of the partition wall. By displacing, the ink in the flow path is pressurized, and in the ink jet recording head that discharges ink droplets from the ink discharge holes communicating with the flow path, the width of the partition is a, the height of the partition is b, the partition is b, Where c is the pitch of b × c /
The value of (a × a) / 10 is set to 2 or less.

【0010】また、本発明において、圧電セラミックス
からなる隔壁の両側面に存在する気孔部や結晶粒子の脱
粒部等の凹部開口部の占有面積率は、40%以上、85
%未満とすることが好ましく、さらには、上記圧電セラ
ミックスとして、平均結晶粒子径が0.6〜7μmで、
かつ4点曲げ強度が70MPa以上、破壊靭性値が0.
7MPam1/2以上を有するものを用いることが好まし
い。
Further, in the present invention, the occupied area ratio of the opening portion of the concave portion such as the pore portion or the crystal grain falling portion present on both side surfaces of the partition wall made of the piezoelectric ceramic is 40% or more and 85% or more.
%, More preferably the piezoelectric ceramic has an average crystal particle diameter of 0.6 to 7 μm,
And a four-point bending strength of 70 MPa or more, and a fracture toughness of 0.1 MPa.
It is preferable to use one having 7 MPam 1/2 or more.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0012】図1は本発明のインクジェット記録へッド
の一例を示す一部を破断した斜視図、図2(a)(b)
は本発明のインクジェット記録へッドの駆動原理を説明
するための部分断面図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an example of the ink jet recording head of the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b).
FIG. 3 is a partial cross-sectional view for explaining the principle of driving the inkjet recording head of the present invention.

【0013】このインクジェット記録へッド10は、複
数の隔壁1を等間隔で並設してなり、各隔壁1間をイン
クの流路2とした圧電セラミックスからなる流路部材3
と、上記隔壁1の頂部に接合され、各流路2にインクを
導くためのインク供給孔6を備えた天板5と、上記流路
部材3の一方端側に接合され、各流路2と連通するイン
ク吐出孔7を備えたノズル板8とからなり、上記隔壁1
の両側面の上半分にはその長手方向に沿って駆動用電極
4を形成してある。なお、各隔壁1は、両側面の駆動用
電極4間にそれぞれ通電した時、剪断モード変形によっ
て略く字状に屈曲変位させるため、図中矢印の方向に分
極処理してある。
In the ink jet recording head 10, a plurality of partition walls 1 are arranged in parallel at equal intervals, and a flow path member 3 made of piezoelectric ceramics is used as an ink flow path 2 between the partition walls 1.
A top plate 5 joined to the top of the partition wall 1 and having an ink supply hole 6 for leading ink to each flow path 2; and a top plate 5 joined to one end side of the flow path member 3, And a nozzle plate 8 having an ink discharge hole 7 communicating with the partition wall 1.
A driving electrode 4 is formed on the upper half of both side surfaces of the substrate along the longitudinal direction. Each partition 1 is polarized in the direction of an arrow in the figure in order to bend in a substantially rectangular shape by shear mode deformation when a current is applied between the driving electrodes 4 on both side surfaces.

【0014】また、上記流路部材3の他方端側は閉じた
構造となっており、隔壁1に形成された駆動用電極4は
流路2を越えて流路部材3の後方に延設された配線9を
介して駆動用回路(不図示)と電気的に接続されるように
なっている。
The other end of the flow path member 3 has a closed structure, and a driving electrode 4 formed on the partition wall 1 extends beyond the flow path 2 to the rear of the flow path member 3. It is electrically connected to a driving circuit (not shown) via the wiring 9.

【0015】このヘッド10を製造するには、まず、流
路部材3を製作するために圧電セラミック体を用意す
る。圧電セラミック体としては、チタン酸ジルコン酸鉛
(PZT系)を主成分とする圧電セラミックス、マグネシ
ウム二オブ酸鉛(PMN系)を主成分とする圧電セラミック
ス、ニッケル二オブ酸鉛(PNN系)を主成分とする圧電
セラミックス、さらにはこれら主成分を複合した圧電セ
ラミックス等を用いることができる。
In order to manufacture the head 10, first, a piezoelectric ceramic body is prepared for manufacturing the flow path member 3. As the piezoelectric ceramic body, lead zirconate titanate
(PZT-based), piezoelectric magnesium based on lead magnesium niobate (PMN-based), piezoelectric ceramic based on lead nickel niobate (PNN-based), Piezoelectric ceramics or the like in which components are combined can be used.

【0016】そして、この圧電セラミック体の厚み方向
に分極処理を施したあと、ダイシングソー等のダイヤモ
ンドホイールによって、一端が閉じられた複数の溝を等
間隔に並設し、これらの溝をインクの流路2とするとと
もに、各流路2を仕切る壁を隔壁1とした流路部材3を
製作する。この時、隔壁の幅をa、隔壁の高さをb、隔壁
のピッチをcとした時、b×c/(a×a)/10が2
以下となるようにすることが重要である。
After the piezoelectric ceramic body is polarized in the thickness direction, a plurality of grooves, one end of which is closed, are arranged at regular intervals by a diamond wheel such as a dicing saw. A flow path member 3 is manufactured in which the flow paths 2 are used and the walls separating the respective flow paths 2 are partition walls 1. At this time, when the width of the partition is a, the height of the partition is b, and the pitch of the partition is c, b × c / (a × a) / 10 is 2
It is important that:

【0017】即ち、本件発明者は、ヘッド10の開発に
あたり、研削加工を施した流路部材3の隔壁2が傾いて
いることを知見し、隔壁2の傾きが少ない流路部材3に
ついて研究を重ねたところ、その理由は明らかではない
が、隔壁の幅をa、隔壁の高さをb、隔壁のピッチをcと
した時、b×c/(a×a)/10を2以下とすること
で隔壁1の傾きを極めて抑えることができることを見出
し、本発明に至った。その為、本発明によれば、インク
吐出孔7と圧力最大発生領域となる流路2の中心部との
位置ずれを極めて小さくすることができる。
That is, the inventor of the present invention, in developing the head 10, found that the partition wall 2 of the ground flow path member 3 was inclined, and conducted research on the flow path member 3 in which the partition wall 2 has a small inclination. When the layers are overlapped, the reason is not clear, but when the width of the partition is a, the height of the partition is b, and the pitch of the partition is c, b × c / (a × a) / 10 is set to 2 or less. As a result, it has been found that the inclination of the partition wall 1 can be extremely suppressed, and the present invention has been achieved. Therefore, according to the present invention, the displacement between the ink discharge hole 7 and the center of the flow path 2 which is the pressure maximum generation region can be extremely reduced.

【0018】また、隔壁1が傾かないようにするには、
隔壁1に作用する応力を小さくすることが必要であり、
例えば#1000〜#2000番手のダイヤモンド砥粒
を固着した回転刃を用い、送り速度を15mm/sec
以下、好ましくは5mm/sec以下で加工すれば良
い。
To prevent the partition wall 1 from tilting,
It is necessary to reduce the stress acting on the partition 1,
For example, using a rotary blade to which diamond abrasive grains of # 1000 to # 2000 are adhered, the feed speed is 15 mm / sec.
The processing may be performed at a speed of preferably 5 mm / sec or less.

【0019】また、隔壁1の傾きをさらに抑えるととも
に、加工速度を高めるには、圧電セラミックスからなる
隔壁1の両側面に存在する気孔部や結晶粒子の脱粒部等
の凹部開口部の占有面積率を40%以上、85%未満と
することが好ましい。
In order to further suppress the inclination of the partition wall 1 and increase the processing speed, the occupied area ratio of the opening portion of the concave portion such as a pore portion or a crystal grain removal portion present on both side surfaces of the partition wall 1 made of piezoelectric ceramics. Is preferably 40% or more and less than 85%.

【0020】ここで、圧電セラミックスからなる隔壁1
の両側面に存在する凹部開口部の占有面積率とは、画像
解析装置における測定視野の面積に対し、測定視野内に
存在する凹部開口部の全面積の割合のことを言う。
Here, the partition 1 made of piezoelectric ceramics
The occupied area ratio of the concave opening present on both side surfaces of the image analyzing device refers to the ratio of the total area of the concave opening present in the measuring visual field to the area of the measuring visual field in the image analyzer.

【0021】そして、隔壁1の傾きを抑えるため、隔壁
1に作用する応力を小さくするには、ダイヤモンドホイ
ールとの接触面積を小さくすれば良く、そのためには圧
電セラミックスからなる隔壁1の両側面に、気孔部や脱
粒部等の凹部開口部を適度に存在させることにより達成
することができるのであるが、この凹部開口部の占有面
積率が40%未満であると、隔壁1の側面において凹部
開口部が占める割合が少なく、ダイヤモンドホイールと
の接触面積が大きいために研削加工時の抵抗が大きなり
すぎ、隔壁1の傾きを抑える効果が小さく、逆に凹部開
口部の占有面積率が85%以上となると、研削加工時に
おける隔壁1のチッピング量が多くなり、インク吐出孔
7と流路2の中心部(最大圧力発生領域)との位置ずれ
が大きくなるからである。
In order to suppress the inclination of the partition 1, the stress acting on the partition 1 can be reduced by reducing the contact area with the diamond wheel. This can be achieved by appropriately providing recess openings such as pores and grain-removing portions. However, if the occupied area ratio of the recess openings is less than 40%, the recess openings on the side surfaces of the partition wall 1 can be achieved. Is small, the contact area with the diamond wheel is large, so the resistance during grinding is too large, the effect of suppressing the inclination of the partition wall 1 is small, and conversely, the occupied area ratio of the recess opening is 85% or more. In this case, the amount of chipping of the partition wall 1 during the grinding process increases, and the displacement between the ink discharge hole 7 and the center of the flow path 2 (the maximum pressure generation region) increases. A.

【0022】しかも、隔壁1の側面に形成する凹部開口
部の占有面積率を40%以上、85%未満とすれば、ダ
イヤモンドホイールとの接触面積を小さくし、隔壁1に
作用する応力を小さくできるため、ダイヤモンドホイー
ルの回転速度や送り速度を速めることができ、例えば、
送り速度にあっては30mm/secにまで速めること
もでき、生産性を高めることができる。なお、隔壁1の
側面に形成する凹部開口部の占有面積率を40%以上、
85%未満とするには、圧電セラミックスの製法におけ
る成形時の圧力や焼成温度あるいは圧電セラミックスの
結晶粒子径等を調節することにより得ることができる。
Further, if the occupied area ratio of the opening of the concave portion formed on the side surface of the partition 1 is set to 40% or more and less than 85%, the contact area with the diamond wheel can be reduced, and the stress acting on the partition 1 can be reduced. Therefore, the rotation speed and feed speed of the diamond wheel can be increased, for example,
The feed speed can be increased to 30 mm / sec, and productivity can be increased. The occupied area ratio of the recess opening formed on the side surface of the partition wall 1 is 40% or more,
The ratio of less than 85% can be obtained by adjusting the pressure at the time of molding in the method of producing the piezoelectric ceramics, the firing temperature, the crystal grain size of the piezoelectric ceramics, and the like.

【0023】さらに、隔壁1の傾きを抑えるには、隔壁
1を形成する圧電セラミックスとして、平均結晶粒子径
が0.6〜7μm、4点曲げ強度が70MPa以上、破
壊靭性値が0.7MPam1/2以上であるものを用いる
ことが好ましい。
Further, in order to suppress the inclination of the partition 1, the piezoelectric ceramic forming the partition 1 has an average crystal grain diameter of 0.6 to 7 μm, a four-point bending strength of 70 MPa or more, and a fracture toughness of 0.7 MPa 1. It is preferable to use those having a ratio of / 2 or more.

【0024】なぜなら、圧電セラミックスの平均結晶粒
子径が0.6μm未満だと、ダイヤモンドホイールとの
接触面積が大きくなり、圧電セラミックスにかかる応力
も大きくなり、逆に平均結晶粒子径が7μmを越える
と、チッピングが発生した場合、大きな欠損となり、駆
動用電極4に電圧を印加して隔壁1を変位させる場合に
変位量が大きく低下してしまうからである。
If the average crystal grain size of the piezoelectric ceramic is less than 0.6 μm, the contact area with the diamond wheel becomes large, and the stress applied to the piezoelectric ceramic also becomes large. Conversely, if the average crystal grain size exceeds 7 μm, This is because, when chipping occurs, a large loss occurs, and when a voltage is applied to the driving electrode 4 to displace the partition 1, the displacement amount is greatly reduced.

【0025】また、圧電セラミックスの4点曲げ強度が
70MPa未満あるいは破壊靭性値が0.7MPam
1/2未満であると、圧電セラミックスを研削加工して隔
壁1を形成する場合に、隔壁1の破損やチッピングが生
じ易くなり、隔壁1の変位量が低下して、インク滴の吐
出速度や吐出量が低下したり、インク滴の吐出にばらつ
きが発生するからである。
Further, the piezoelectric ceramic has a four-point bending strength of less than 70 MPa or a fracture toughness of 0.7 MPa
When the thickness is less than 1/2 , when the partition wall 1 is formed by grinding the piezoelectric ceramic, the partition wall 1 is easily damaged or chipped, the displacement amount of the partition wall 1 is reduced, and the ejection speed of the ink droplets and the like are reduced. This is because the ejection amount is reduced and the ejection of the ink droplets varies.

【0026】次に、各隔壁1の側面上半分及び流路2の
終端から流路部材3の後端に、蒸着法、スパッタリング
法、メッキ法等の膜形成手段によって、白金、金、パラ
ジウム、ロジウム、ニッケル、アルミニウム等の金属膜
あるいは白金−金、パラジウム−銀、白金−パラジウム
等を主体とする合金膜を被着し、各隔壁1の側面上半分
には上記金属膜又は合金膜からなる駆動用電極4を、流
路2の終端から流路部材3の後端には上記金属膜又は合
金膜からなる引出線9をそれぞれ形成する。
Next, platinum, gold, palladium, platinum, gold, palladium, A metal film of rhodium, nickel, aluminum or the like or an alloy film mainly composed of platinum-gold, palladium-silver, platinum-palladium or the like is applied, and the upper half of each partition 1 is made of the above-mentioned metal film or alloy film. Lead wires 9 made of the above-mentioned metal film or alloy film are formed on the drive electrode 4 from the end of the flow path 2 to the rear end of the flow path member 3.

【0027】しかる後、各隔壁1の頂部にセラミック
ス、ガラス、シリコン等の絶縁材料からなり、各流路2
へインクを導入するためのインク供給孔6を備えた天板
5を接着剤やガラスにて接合するとともに、流路部材3
の開放端部を塞ぐべく、予め所定のピッチで穿孔したイ
ンク吐出孔7を有するセラミックス、ガラス、シリコン
等の材料から形成されたノズル板8を接着剤やガラスに
て接合することにより、図1に示すへッド10を得るこ
とができる。
Thereafter, the top of each partition 1 is made of an insulating material such as ceramics, glass, silicon or the like.
A top plate 5 having an ink supply hole 6 for introducing ink into the flow path member 3 is joined with an adhesive or glass.
1 is formed by bonding a nozzle plate 8 made of a material such as ceramics, glass, or silicon having ink discharge holes 7 previously drilled at a predetermined pitch to close the open end of the nozzle plate with an adhesive or glass. Can be obtained.

【0028】そして、本発明によれば、隔壁1の傾きが
殆どないことから、ノズル板8を接合した時に、インク
吐出孔7と圧力最大発生領域となる流路2の中心部との
位置ずれを極めて小さくすることができる。
According to the present invention, since the partition wall 1 has almost no inclination, when the nozzle plate 8 is joined, the positional deviation between the ink discharge holes 7 and the center of the flow path 2 which is the region where the maximum pressure is generated. Can be made extremely small.

【0029】次に、図1に示す本発明のインクジェット
記録ヘッド10の駆動原理について説明する。
Next, the driving principle of the ink jet recording head 10 of the present invention shown in FIG. 1 will be described.

【0030】まず、インクとして顔料タイプの油性イン
クや水性染料インクあるいは紫外線硬化インク等のイン
クをインク供給孔6より各流路2へ導入し、例えば図2
(a)に示すように、駆動用電極4b,4c及び駆動用
電極4h,4iにそれぞれ正極の電圧を、駆動用電極4
a,4d,4g,4jに負極の電圧を印加すると、隔壁1
a及び隔壁1bが流路2a側へ屈曲変位するとともに、
隔壁1d,1eが流路2d側へ屈曲変位するため、流路
2a,2d内に充填されたインクを加圧して、インク吐
出孔7よりインク滴を吐出させることができる。次に各
駆動用電極4a〜4d,4g〜4jへの通電を遮断する
と、屈曲変位していた隔壁1a,1b,1d,1eが弾性
作用によって元の形状に戻り、流路2a,2d内が減圧
される結果、インク供給孔6からインクの導入が開始さ
れることになり、さらに前述した駆動用電極4a〜4
d,4g〜4jへ正負を逆転して電圧を印加すると、図
2(b)のように隔壁1a,1bが流路2aに対して外
側へ屈曲変位するとともに、隔壁1d,1eが流路2d
に対して外側へ屈曲変位するため、流路2a,2d内が
さらに減圧されてインクが充填されることになる。そし
て、各駆動用電極4a〜4d,4g〜4jへの通電を遮
断すると、屈曲変位していた隔壁1a,1b,1d,1e
が弾性作用によって元の形状に戻り、次のインク滴の吐
出段階に入るようになっており、これらの動作を順次繰
り返すことでインク滴の吐出を連続的に行うことができ
るようになっている。
First, an ink such as a pigment type oil-based ink, a water-based dye ink, or an ultraviolet curable ink is introduced into each flow path 2 from the ink supply hole 6 as shown in FIG.
As shown in (a), a positive electrode voltage is applied to the driving electrodes 4b and 4c and the driving electrodes 4h and 4i, respectively.
When a negative voltage is applied to a, 4d, 4g, and 4j, partition walls 1
a and the partition 1b are bent toward the flow path 2a,
Since the partition walls 1d and 1e are bent and displaced toward the flow path 2d, the ink filled in the flow paths 2a and 2d can be pressurized and ink droplets can be discharged from the ink discharge holes 7. Next, when the energization to the driving electrodes 4a to 4d and 4g to 4j is cut off, the partition walls 1a, 1b, 1d, and 1e that have been bent and displaced return to their original shapes by the elastic action, and the inside of the flow paths 2a and 2d is closed. As a result of the pressure reduction, the introduction of the ink from the ink supply hole 6 is started, and the driving electrodes 4 a to 4
When voltages are applied in the opposite directions to d, 4g-4j, the partition walls 1a, 1b are bent outwardly with respect to the flow path 2a and the partition walls 1d, 1e are displaced from the flow path 2d as shown in FIG.
, The inside of the flow passages 2a and 2d is further depressurized and filled with ink. When the power supply to the driving electrodes 4a to 4d and 4g to 4j is cut off, the partition walls 1a, 1b, 1d, and 1e that have been bent and displaced.
Is returned to the original shape by the elastic action, and enters a discharge stage of the next ink droplet. By repeating these operations sequentially, the discharge of the ink droplet can be continuously performed. .

【0031】そして、本発明によれば、隔壁1の幅を
a、隔壁1の高さをb、隔壁1のピッチをcとした時、b
×c/(a×a)/10が2以下となるようにしてある
ことから、隔壁1の倒れを防止することができるため
に、インク吐出孔7と圧力最大発生領域となる流路2の
中心部との位置ずれを極めて小さくすることができ、イ
ンク滴を吐出させれば、インク吐出孔7の軸線に対して
ほぼ真っ直ぐにインク滴を吐出させることができる。そ
の為、記録媒体上の所定位置にインクを正確に着弾させ
ることができ、情報に即した正確な文字や画像を印刷す
ることができる。
According to the present invention, the width of the partition 1 is
a, when the height of the partition 1 is b and the pitch of the partition 1 is c, b
Since xc / (axa) / 10 is set to 2 or less, it is possible to prevent the partition wall 1 from falling down. The displacement from the center can be made extremely small, and if the ink droplet is ejected, the ink droplet can be ejected almost straight with respect to the axis of the ink ejection hole 7. Therefore, the ink can be accurately landed at a predetermined position on the recording medium, and accurate characters and images according to the information can be printed.

【0032】ところで、図1に示すへッド10では、流
路部材3全体を圧電セラミックスで形成した例を示した
が、隔壁1のみが圧電セラミックスにより形成されたも
のであっても良く、また、図3に示すヘッドのように、
図1におけるノズル板8を、インク吐出孔7を持たない
蓋板18とし、天板15にインク吐出孔17を、流路部
材13に各流路12と連通するインク供給孔16を設け
たものや、図4に示すヘッドのように、互いに分極方向
を異ならせた圧電セラミック板を貼り合わせた状態でダ
イシングソーにて複数の溝を等間隔に並設することによ
り、溝を流路22、溝22を仕切る壁を隔壁21とした
流路部材23を用いたものでも良く、本発明の範囲を逸
脱しない範囲であれば、改良や変更を加えることができ
ることは言うまでもない。
By the way, in the head 10 shown in FIG. 1, an example is shown in which the entire flow path member 3 is formed of piezoelectric ceramics. However, only the partition wall 1 may be formed of piezoelectric ceramics. , Like the head shown in FIG.
The nozzle plate 8 in FIG. 1 is a lid plate 18 having no ink discharge holes 7, the top plate 15 is provided with ink discharge holes 17, and the flow path member 13 is provided with ink supply holes 16 communicating with each flow path 12. Alternatively, as in the head shown in FIG. 4, a plurality of grooves are juxtaposed at equal intervals by a dicing saw in a state in which piezoelectric ceramic plates having different polarization directions are attached to each other, so that the grooves are formed in the flow path 22. It is needless to say that a channel member 23 having a partition 21 as a wall partitioning the groove 22 may be used, and it is needless to say that improvements and changes can be made without departing from the scope of the present invention.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 (実施例1)チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする複数
の圧電セラミック体を用意し、予め厚み方向に分極処理
したあと、隔壁1の幅a、隔壁1の高さb、隔壁1のピ
ッチcが表1の範囲となるようにダイシングソーにて複
数の溝を研削し、溝をインクの流路2、溝を仕切る壁を
隔壁1とした流路部材3を製作した。
Embodiments of the present invention will be described below. (Example 1) A plurality of piezoelectric ceramic bodies containing lead zirconate titanate as a main component were prepared, and after polarization treatment in the thickness direction in advance, the width a of the partition 1, the height b of the partition 1, and the pitch of the partition 1 A plurality of grooves were ground with a dicing saw so that c was in the range shown in Table 1, and a flow path member 3 having the grooves as ink flow paths 2 and the partition walls as partition walls 1 was produced.

【0034】なお、溝加工にあたっては、#1200番
手のダイヤモンド砥粒を固着した回転刃を用い、回転数
25000rpm、送り速度10mm/secの条件で
研削加工を行った。
In the groove processing, grinding was performed at a rotation speed of 25,000 rpm and a feed speed of 10 mm / sec using a rotary blade to which # 1200 diamond abrasive grains were fixed.

【0035】次に、各流路部材3の隔壁1の側面上半分
に、その長手方向に沿ってスパッタリング法によりAu
膜からなる駆動用電極4を、流路2の終端から流路部材
3の後端にはAu膜からなる引出線9を形成した。
Next, Au is formed on the upper half of the side surface of the partition wall 1 of each flow path member 3 along the longitudinal direction thereof by sputtering.
A lead wire 9 made of an Au film was formed on the drive electrode 4 made of a film and from the end of the flow path 2 to the rear end of the flow path member 3.

【0036】しかる後、隔壁1の頂部に、インク供給孔
6を備えたアルミナセラミック製の天板5をエポキシ系
の接着剤にて接合するとともに、流路部材3の開放端部
に、インク吐出孔7を穿孔したポリイミド樹脂製のノズ
ル板8をエポキシ系の接着剤にて接合して図1に示す構
造をした各へッド10を製作した。
Thereafter, a top plate 5 made of alumina ceramic having an ink supply hole 6 is joined to the top of the partition wall 1 with an epoxy-based adhesive, and ink is ejected to the open end of the flow path member 3. Each head 10 having the structure shown in FIG. 1 was manufactured by joining a nozzle plate 8 made of a polyimide resin having holes 7 with an epoxy adhesive.

【0037】そして、製作した各へッド10から吐出さ
れるインク滴を記録媒体に着弾させて、各インク滴の着
弾位置間隔と、撮影用カメラと連結した画像処理装置で
測定した各インク吐出孔7間のピッチを比較することに
よって、上記インク滴の着弾位置の位置ずれを算出し
た。なお、隔壁1の駆動用電極4には駆動周波数が12
0kHzとし、マイナス側の入力はカットした状態の正
弦波を用いて、プラス側にのみ30Vの電圧を印加する
ようにし、インク滴の吐出を行った。
Then, the ink droplets ejected from each of the manufactured heads 10 are landed on a recording medium, the landing positions of the ink droplets, and the respective ink ejections measured by an image processing apparatus connected to a photographing camera. By comparing the pitch between the holes 7, the displacement of the landing position of the ink droplet was calculated. The drive electrode 4 of the partition 1 has a drive frequency of 12
The input of the negative side was set to 0 kHz, a sine wave in a cut state was used, and a voltage of 30 V was applied only to the positive side to discharge ink droplets.

【0038】また、ヘッド10を複数のインク吐出孔7
を通る平面にて切断し、インク吐出孔7と隔壁1の傾き
具合とを撮影用カメラで撮影し、その画像を分析するこ
とによって、インク吐出孔7と流路2の中心部(最大圧
力発生領域)との位置ずれを算出した。
The head 10 is connected to the plurality of ink ejection holes 7.
Is cut in a plane passing through the ink jetting hole 7 and the degree of inclination of the partition wall 1 is photographed by a photographing camera, and the image is analyzed. Region).

【0039】結果は表1及び図5に示す通りである。な
お、図5はb×c/(a×a)/10の値と、インク吐
出孔7と流路2の中心部(最大圧力発生領域)との位置
ずれの度合いを示すグラフである。
The results are as shown in Table 1 and FIG. FIG. 5 is a graph showing the value of b × c / (a × a) / 10 and the degree of misalignment between the ink discharge hole 7 and the center of the flow path 2 (the maximum pressure generation region).

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】この結果、まず、図5よりb×c/(a×
a)/10の値と、インク吐出孔7と流路2の中心部
(最大圧力発生領域)との位置ずれの度合いとの間には
相関関係があることが判る。
As a result, first, b × c / (a ×
It can be seen that there is a correlation between the value of a) / 10 and the degree of displacement between the ink ejection hole 7 and the center of the flow path 2 (the maximum pressure generation region).

【0042】そして、表1及び図5より判るように、b
×c/(a×a)/10の値が2を越えると、インク吐
出孔7と流路2の中心部(最大圧力発生部)との位置ず
れは±2μmを越えることとなり、記録媒体上のインク
着弾位置の位置ずれは、要求されている±6μmを越え
ることとなり、正確な文字や画像を印刷するのに不適当
であった。
Then, as can be seen from Table 1 and FIG.
If the value of × c / (a × a) / 10 exceeds 2, the displacement between the ink ejection hole 7 and the center of the flow path 2 (maximum pressure generating portion) exceeds ± 2 μm, and the position on the recording medium Of the ink landing position exceeds the required ± 6 μm, which is inappropriate for printing accurate characters and images.

【0043】これに対し、b×c/(a×a)/10の
値が2以下であると、インク吐出孔7と流路2の中心部
(最大圧力発生部)との位置ずれを±2μm以下とする
ことができ、記録媒体上のインク着弾位置の位置ずれを
±6μm以下とすることができるため、へッド10に要
求されている印画特性を満たし、情報に即した正確な文
字や画像を印刷することができ、優れていた。
On the other hand, if the value of b × c / (a × a) / 10 is 2 or less, the positional deviation between the ink discharge hole 7 and the center of the flow path 2 (maximum pressure generating portion) becomes ±. 2 μm or less, and the displacement of the ink landing position on the recording medium can be ± 6 μm or less, so that the printing characteristics required for the head 10 are satisfied and accurate characters based on information are satisfied. And the images could be printed and were excellent.

【0044】(実施例2)次に、表1に示す試料No.
4の寸法形状を有するヘッド10において、隔壁1の側
面に存在する気孔部や脱粒部等の凹部開口部の占有面積
率を異ならせて実施例1と同様の実験を行った。
(Example 2) Next, the sample Nos.
An experiment similar to that in Example 1 was performed by changing the occupation area ratio of the opening of the concave portion such as the pore portion or the particle-removing portion existing on the side surface of the partition wall 1 in the head 10 having the dimension and shape of 4.

【0045】結果は表2に示す通りである。The results are as shown in Table 2.

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】この結果、試料No.19〜23に見られ
るように、隔壁1の側面に存在する凹部開口部の占有面
積率が大きくなるにしたがって、インク吐出孔7と流路
2の中心部(最大圧力発生部)との位置ずれ、及び記録
媒体上へのインク着弾位置の位置ずれを小さくできるこ
とが判る。しかも、流路2の形成にあたり、加工速度高
めることもできた。ただし、試料No.23のように、
隔壁1の側面に存在する凹部開口部の占有面積率が85
%となると、インク吐出孔7と流路2の中心部(最大圧
力発生部)との位置ずれ、及び記録媒体上へのインク着
弾位置の位置ずれが大きくなるとともに、隔壁1に大き
なチッピングが発生した。
As a result, Sample No. As can be seen from 19 to 23, as the occupied area ratio of the recess opening existing on the side surface of the partition wall 1 increases, the positional displacement between the ink ejection hole 7 and the center of the flow path 2 (maximum pressure generating portion). It can be seen that the displacement of the ink landing position on the recording medium can be reduced. Moreover, in forming the flow path 2, the processing speed could be increased. However, the sample No. Like 23,
The occupied area ratio of the opening of the recess existing on the side surface of the partition wall 1 is 85
%, The positional deviation between the ink discharge holes 7 and the center of the flow path 2 (the maximum pressure generating portion) and the positional deviation of the ink landing position on the recording medium become large, and large chipping occurs in the partition wall 1. did.

【0048】この結果、隔壁1の側面に存在する凹部開
口部の占有面積率は40%以上、85%未満とすれば良
いことが判る。
As a result, it is found that the occupied area ratio of the opening of the concave portion existing on the side surface of the partition wall 1 should be 40% or more and less than 85%.

【0049】(実施例3)さらに、表1に示す試料N
o.4の寸法形状を有するヘッド10において、隔壁1
を形成する圧電セラミックスの平均結晶粒子径、4点曲
げ強度、破壊靱性値を異ならせて実施例1と同様の実験
を行った。
Example 3 Further, Sample N shown in Table 1
o. In the head 10 having the size and the shape of 4 as shown in FIG.
An experiment similar to that of Example 1 was performed by changing the average crystal grain size, the four-point bending strength, and the fracture toughness value of the piezoelectric ceramics forming the piezoelectric ceramics.

【0050】なお、隔壁1を形成する圧電セラミックス
の平均結晶粒径は、焼結体表面又は断面をSEM(電子
顕微鏡)により写真を撮影し、インターセプト法により
平均結晶粒径を測定し、4点曲げ強度はJIS R16
01に準拠して測定し、破壊靱性値はJIS R160
7に準拠して測定した。
The average crystal grain size of the piezoelectric ceramic forming the partition walls 1 was determined by taking a photograph of the surface or cross section of the sintered body with an SEM (electron microscope), measuring the average crystal grain size by the intercept method, Bending strength is JIS R16
01 and measured in accordance with JIS R160
7 was measured.

【0051】結果は表3に示す通りである。The results are as shown in Table 3.

【0052】[0052]

【表3】 [Table 3]

【0053】この結果、表3に見られるように、(b×
c)/(a×a)/10の値が2以下であり、隔壁1の
側面における凹部開口部の占有面積率が40%以上、8
5%未満の範囲にあり、かつ圧電セラミックスの平均結
晶粒子径が0.6〜7μm、4点曲げ強度が70MPa
以上、破壊靱性値が0.7MPam1/2以上であるもの
を用いれば、隔壁1の傾きを抑え、流路2の中心点とイ
ンク吐出孔7との位置ずれを効果的に小さくすることが
でき、優れていた。
As a result, as shown in Table 3, (b ×
c) / (a × a) / 10 is 2 or less, and the occupied area ratio of the recess opening on the side surface of the partition wall 1 is 40% or more, and 8
Less than 5%, and the average crystal grain size of the piezoelectric ceramic is 0.6 to 7 μm, and the four-point bending strength is 70 MPa.
As described above, when a material having a fracture toughness of 0.7 MPam 1/2 or more is used, the inclination of the partition wall 1 can be suppressed, and the displacement between the center point of the flow path 2 and the ink ejection hole 7 can be effectively reduced. Can and was excellent.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、少なく
とも一部が圧電セラミックからなる複数の隔壁を並設
し、各隔壁間をインクの流路とした流路部材と、上記隔
壁の頂部に接合され、各流路を塞ぐ天板とを有し、上記
隔壁の両側面にはそれぞれ駆動用電極を備え、該駆動用
電極に通電して隔壁を略く字状に屈曲変位させることで
流路内に圧力波を発生させ、該流路と連通するインク吐
出孔からインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド
において、上記隔壁の幅をa、隔壁の高さをb、隔壁のピ
ッチをcとした時、b×c/(a×a)/10の値が2
以下となるようにしたことから、研削加工による隔壁形
成時における傾きを抑え、隔壁を流路底面に対して垂直
に形成することができるため、インク吐出孔と最大圧力
発生領域との位置ずれを極めて小さくすることができる
ため、インク滴を吐出させればインク吐出孔に対してほ
ぼ真っ直ぐに吐出することができ、記録媒体上のインク
着弾位置のばらつきを±6μm以下に抑えることがで
き、へッドに要求されている印画特性を満たし、情報に
即した正確な文字や画像を印刷することができる。
As described above, according to the present invention, a plurality of partition walls at least partially made of piezoelectric ceramic are arranged in parallel, and a flow path member having an ink flow path between each partition wall; A top plate that is joined to the top and closes each flow path; and a drive electrode is provided on each of both side surfaces of the partition wall, and the drive electrode is energized to bend the partition wall into a substantially rectangular shape. In the ink jet recording head that generates a pressure wave in the flow path and discharges ink droplets from ink discharge holes communicating with the flow path, the width of the partition is a, the height of the partition is b, and the pitch of the partition is c. And the value of b × c / (a × a) / 10 is 2
Since it is set as follows, the inclination at the time of forming the partition wall by the grinding process can be suppressed, and the partition wall can be formed perpendicular to the bottom surface of the flow path, so that the positional displacement between the ink ejection hole and the maximum pressure generation region can be reduced. Since the ink droplets can be made extremely small, they can be ejected almost straight to the ink ejection holes by ejecting ink droplets, and the variation in ink landing position on the recording medium can be suppressed to ± 6 μm or less. It can print accurate characters and images that meet the printing characteristics required by the printhead and that are informed of the information.

【0055】また、本発明のインクジェット記録ヘッド
によれば、圧電セラミックスからなる隔壁の側面に存在
する気孔部や脱粒部等の凹部開口部の占有面積率を40
%以上、85%未満とすることにより、ダイヤモンドホ
イールを用いた研削加工時における隔壁の傾きをさらに
抑えることができるとともに、加工速度を高め、生産性
を向上させることができる。
Further, according to the ink jet recording head of the present invention, the occupied area ratio of the opening of the concave portion such as the pore portion or the grain-removing portion existing on the side surface of the partition wall made of the piezoelectric ceramic is 40%.
% Or more and less than 85%, the inclination of the partition walls during grinding using a diamond wheel can be further suppressed, the processing speed can be increased, and productivity can be improved.

【0056】さらに、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドによれば、平均結晶粒子径が0.6〜7μm、4点曲
げ強度が70MPa以上、破壊靱性値が0.7MPam
1/2以上である圧電セラミックスにより隔壁を形成する
ことにより、ダイヤモンドホイールを用いた研削加工時
における隔壁の傾きをより一層抑えることができるとと
もに、隔壁の破損や大きなチッピング等の欠陥を少なく
でき、さらには加工速度を高めることができる。
Further, according to the ink jet recording head of the present invention, the average crystal particle diameter is 0.6 to 7 μm, the four-point bending strength is 70 MPa or more, and the fracture toughness value is 0.7 MPa.
By forming the partition wall with a piezoelectric ceramic that is 1/2 or more, the inclination of the partition wall during grinding using a diamond wheel can be further suppressed, and defects such as breakage of the partition wall and large chipping can be reduced. Further, the processing speed can be increased.

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

【図1】本発明のインクジェット記録へッドの一例を示
す一部を破断した斜視図である。
FIG. 1 is a partially broken perspective view showing an example of an ink jet recording head of the present invention.

【図2】(a)(b)は本発明のインクジェット記録へ
ッドの駆動原理を説明するための部分断面図である。
FIGS. 2A and 2B are partial cross-sectional views for explaining the driving principle of an ink jet recording head according to the present invention.

【図3】本発明のインクジェット記録へッドの他の例を
示す一部を破断した斜視図である。
FIG. 3 is a partially broken perspective view showing another example of the inkjet recording head of the present invention.

【図4】本発明のインクジェット記録へッドのさらに他
の例を示す―部を破断した斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing still another example of the ink jet recording head of the present invention, in which a portion-is broken.

【図5】b×c/(a×a)/10の値と、インク吐出
孔と流路の中心点との位置ずれの値との関係を示すグラ
フである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a value of b × c / (a × a) / 10 and a value of a displacement between an ink ejection hole and a center point of a flow path.

【図6】従来のインクジェット記録へッドを示す―部を
破断した斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a conventional ink jet recording head, in which a portion-is broken.

【図7】図6に示すインクジェット記録ヘッドの一つの
流路を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing one flow path of the ink jet recording head shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21,41:隔壁 2,12,22,42:流路 3,13,23,43:流路部材 4,14,44:駆動用電極 5,15,45:天板 6,16,46:インク供給孔 7,17,47:インク吐出孔 8,18,48:ノズル板 9,19,49:配線 10,50:インクジェット記録へッド 1, 11, 21, 41: partition wall 2, 12, 22, 42: flow path 3, 13, 23, 43: flow path member 4, 14, 44: drive electrode 5, 15, 45: top plate 6, 16 , 46: Ink supply holes 7, 17, 47: Ink ejection holes 8, 18, 48: Nozzle plate 9, 19, 49: Wiring 10, 50: Ink jet recording head

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも一部が圧電セラミックスからな
る複数の隔壁を並設し、各隔壁間をインクの流路とした
流路部材と、上記隔壁の頂部に接合され、各流路を塞ぐ
天板とを有し、上記隔壁の両側面にはそれぞれ駆動用電
極を備え、該駆動用電極に通電して隔壁を屈曲変位させ
ることで上記流路内のインクを加圧し、上記流路と連通
するインク吐出孔からインク滴を吐出するインクジェッ
ト記録ヘッドにおいて、上記隔壁の幅をa、隔壁の高さ
をb、隔壁のピッチをcとした時、b×c/(a×a)
/10の値が2以下となるようにしたことを特徴とする
インクジェット記録ヘッド。
A plurality of partition walls at least partially made of piezoelectric ceramics are juxtaposed, a flow path member having an ink flow path between the partition walls, and a ceiling member joined to the top of the partition walls to close each flow path. And a drive electrode on each side surface of the partition wall, and pressurizes the ink in the flow path by applying a current to the drive electrode to bend and displace the partition wall, thereby communicating with the flow path. B × c / (a × a), where the width of the partition is a, the height of the partition is b, and the pitch of the partition is c, in an ink jet recording head that discharges ink droplets from the ink discharge holes to be formed.
An ink jet recording head, wherein the value of / 10 is 2 or less.
【請求項2】上記圧電セラミックスからなる隔壁の両側
面に存在する気孔部や結晶粒子の脱粒部等の凹部開口部
の占有面積率が40%以上、85%未満であることを特
徴とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド。
2. An occupied area ratio of an opening portion of a concave portion such as a pore portion or a degranulation portion of crystal grains present on both side surfaces of the partition wall made of the piezoelectric ceramic is 40% or more and less than 85%. Item 2. An ink jet recording head according to item 1.
【請求項3】上記圧電セラミックスの平均結晶粒子径が
0.6〜7μmで、かつ4点曲げ強度が70MPa以
上、破壊靭性値が0.7MPam1/2以上であることを
特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載のイ
ンクジェット記録ヘッド。
3. The piezoelectric ceramic according to claim 1, wherein the piezoelectric ceramic has an average crystal grain diameter of 0.6 to 7 μm, a four-point bending strength of 70 MPa or more, and a fracture toughness of 0.7 MPam 1/2 or more. The inkjet recording head according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006035684A1 (en) * 2004-09-29 2006-04-06 Toray Industries, Inc. Layered film

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