JP2002283566A - Ink jet printer head and its manufacturing method - Google Patents

Ink jet printer head and its manufacturing method

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JP2002283566A
JP2002283566A JP2001085445A JP2001085445A JP2002283566A JP 2002283566 A JP2002283566 A JP 2002283566A JP 2001085445 A JP2001085445 A JP 2001085445A JP 2001085445 A JP2001085445 A JP 2001085445A JP 2002283566 A JP2002283566 A JP 2002283566A
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JP
Japan
Prior art keywords
pressure chamber
head substrate
piezoelectric member
forming
piezoelectric
Prior art date
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Application number
JP2001085445A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Shimozato
正志 下里
Takashi Harakawa
崇 原川
Jun Sugiyama
旬 杉山
Isao Suzuki
伊左雄 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Toshiba TEC Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba TEC Corp filed Critical Toshiba TEC Corp
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet printer head which can be improved in the discharge efficiency and can be made compact and low-cost. SOLUTION: A pressure chamber 2 penetrating in a thickness direction of piezoelectric members 8 and 9 is formed to a head substrate 1 of a flat thin plate having the piezoelectric members 8 and 9 and a non piezoelectric member 10 joined in a plane direction. Since a length of the pressure chamber 2 is made equivalent to the thickness of the head substrate 1 of the flat thin plate, there is no side wall of the pressure chamber 2 which does not relate to discharging. A capacitance is hence a minimum and a movement of a side wall related to discharging is prevented from being restricted, and accordingly the discharge efficiency can be improved and miniaturization and cost reduction are enabled. Moreover, since the pressure chamber 2 has the short length, machining grooves is facilitated and machining costs can be reduced.

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、プリンタ、コピ
ー、ファクス等に使用されるインクジェットプリンタヘ
ッド及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet printer head used for printers, copiers, faxes, and the like, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、特開昭63−247051号公
報、特開平2−150355号公報等をはじめ、圧電材
料のシェアモード(せん断モード)を利用したインクジ
ェットプリンタヘッドが提案されているが、これらのイ
ンクジェットプリンタヘッドは特開平7−101056
号公報で指摘されるように、その多くは圧電材料により
形成された基板に圧力室となる微細溝をダイアモンドブ
レードにより形成すること、PZTに代表される圧電材
料が強誘電体であることから、インクの吐出に関与しな
い部分にも大きな静電容量を有するため、エネルギー効
率が悪いという問題点をもっている。
2. Description of the Related Art Ink jet printer heads using a shear mode (shear mode) of a piezoelectric material have been proposed, for example, in JP-A-63-247051 and JP-A-2-150355. Is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-101056.
As pointed out in the publication, most of them form fine grooves serving as pressure chambers on a substrate formed of a piezoelectric material with a diamond blade, and the piezoelectric material represented by PZT is a ferroelectric substance. There is also a problem that energy efficiency is poor because a portion not involved in ink ejection also has a large capacitance.

【0003】このような問題点を解決するために、前記
特開平7−101056公報に記載された提案は、ベー
ス部材上に圧電部材(圧電セラミック基板)と低誘電率
部材(アルミナ基板)を配し、インクの吐出に関与しな
い部分を低誘電率部材とすることにより、静電容量を小
さくしている。
In order to solve such a problem, the proposal described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-101056 discloses a method in which a piezoelectric member (piezoelectric ceramic substrate) and a low dielectric member (alumina substrate) are arranged on a base member. In addition, the capacitance that is low by making the portion that does not contribute to the ejection of ink a low dielectric member.

【0004】また、特開平11−342615号公報に
記載された提案は、圧電部材を板厚方向に積層した基板
と、低誘電率部材を板厚方向に積層した基板とを接続固
定し、これらの基板に圧力室となる溝を形成し、インク
の吐出に関与しない部分を低誘電率部材とし、静電容量
を小さくしている。
Further, a proposal described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-342615 discloses a method of connecting and fixing a substrate on which a piezoelectric member is laminated in the thickness direction and a substrate on which a low dielectric member is laminated in the thickness direction. A groove serving as a pressure chamber is formed in the substrate, and a portion not involved in the ejection of ink is made of a low dielectric member to reduce the capacitance.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
7−101056号公報、特開平11−342615号
公報に提案された構成では、静電容量は下げられるが、
圧力室となる溝の長さが非常に長いため、静電容量を小
さくするには限度があり、また、吐出に関与しない溝が
長く存在するため、この分だけインクジェットプリンタ
ヘッドが大きくなる。さらには、そのインクの吐出に関
与しない長い溝を加工するために刃物の磨耗も大きくな
り、刃物交換頻度が上がり、コストアップにつながる。
一般的に、吐出に関与する溝の長さは0.5〜10mm
程度であるのに対し、この溝をダイヤモンドカッターで
加工した場合、その直径は50〜100mm程度である
ので、溝深さによるが、吐出に関与しない溝の長さは3
〜10mm程度となり、この部分のための材料増大、加
工増大によるコストアップは無視できない。
However, in the configurations proposed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-101056 and 11-342615, the capacitance can be reduced.
Since the length of the groove serving as the pressure chamber is very long, there is a limit in reducing the capacitance. In addition, since there is a long groove that does not participate in ejection, the size of the ink-jet printer head increases accordingly. Further, since a long groove not involved in the ejection of the ink is processed, the wear of the blade increases, and the frequency of blade replacement increases, leading to an increase in cost.
Generally, the length of the groove involved in ejection is 0.5 to 10 mm
On the other hand, when this groove is processed with a diamond cutter, its diameter is about 50 to 100 mm.
It is about 10 to 10 mm, and the cost increase due to the increase in material and processing for this part cannot be ignored.

【0006】加えて、特開平7−101056号公報、
特開平11−342615号公報に記載された提案は、
特開昭63−247051号公報等のインクジェットプ
リンタヘッドに比べ、吐出に関与しない部分の溝が動作
しないため、吐出に関与する部分の溝における側壁の動
作を抑制することとなり、静電容量低下による効率アッ
プに比べれば小さいが、効率を下げている要素があるこ
とも否めない。
[0006] In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No.
The proposal described in JP-A-11-342615 is
As compared with the ink jet printer head disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-247051 and the like, the groove in the portion not involved in the ejection does not operate, so that the operation of the side wall in the groove in the portion involved in the ejection is suppressed, and the capacitance is reduced. Although it is smaller than increasing efficiency, it is undeniable that there are factors that reduce efficiency.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載のインクジ
ェットプリンタヘッドは、予め分極された2枚の圧電部
材と少なくとも1枚の非圧電部材とを平面方向に接合し
た扁平薄板状のヘッド基板と、2枚の前記圧電部材の接
合面に跨るように形成されてそれらの圧電部材の板厚方
向に貫通する多数の圧力室と、前記圧力室の内面の少な
くとも前記2枚の圧電部材に跨る両側壁に形成された多
数の内部電極と、前記ヘッド基板の表面に形成され前記
内部電極に電気的に接続された配線電極と、前記圧力室
の一端に対向する多数のインク吐出口を有して前記ヘッ
ド基板の扁平な表面に積層固定されたオリフィスプレー
トと、前記圧力室にインクを供給するインク供給部を有
し前記ヘッド基板の裏面に接合されたカバーと、を具備
する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an ink jet printer head comprising a flat thin plate-shaped head substrate in which two pre-polarized piezoelectric members and at least one non-piezoelectric member are joined in a plane direction. A number of pressure chambers formed so as to straddle the joining surface of the two piezoelectric members and penetrating in the thickness direction of the piezoelectric members, and both sides of the inner surface of the pressure chamber straddling at least the two piezoelectric members. A plurality of internal electrodes formed on a wall, a wiring electrode formed on a surface of the head substrate and electrically connected to the internal electrodes, and a plurality of ink discharge ports opposed to one end of the pressure chamber. An orifice plate laminated and fixed to the flat surface of the head substrate; and a cover having an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber and joined to the back surface of the head substrate.

【0008】したがって、圧力室の長さは扁平薄板状の
ヘッド基板の板厚と同等であるため、吐出に関与しない
圧力室の側壁は存在しない。このため、静電容量は最低
限であり、吐出に関与する側壁の動きも抑制を受けない
ので、吐出効率が格段に良く、また、小型化、低コスト
化が可能である。さらに、圧力室の長さが短いため溝の
加工を容易にし加工コストを下げることが可能となる。
さらに、圧力室の両側壁は2枚の圧電部材により形成さ
れ、その圧電部材の両側壁に内部電極が形成されている
ため、小さい印加電圧で側壁を大きく変形させることが
できる。
Therefore, since the length of the pressure chamber is equal to the thickness of the flat thin plate-shaped head substrate, there is no side wall of the pressure chamber which is not involved in the ejection. For this reason, the capacitance is minimal, and the movement of the side wall involved in the ejection is not suppressed, so that the ejection efficiency is remarkably improved, and the size and cost can be reduced. Further, since the length of the pressure chamber is short, the processing of the groove is facilitated and the processing cost can be reduced.
Further, since both side walls of the pressure chamber are formed by two piezoelectric members, and the internal electrodes are formed on both side walls of the piezoelectric member, the side walls can be largely deformed by a small applied voltage.

【0009】請求項2記載のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法は、予め分極されて同極同士が接合され
た2枚の圧電部材にその一方の圧電部材から他方の圧電
部材に達する深さの一辺開口の多数の溝を形成する溝形
成工程と、前記溝の内面の少なくとも前記2枚の圧電部
材に跨る両側壁に内部電極を形成する内部電極形成工程
と、前記溝の開放された一辺を閉塞することで周辺が閉
ざされた圧力室を形成するように前記2枚の圧電部材の
一方に非圧電性のブロック材を接合してブロック積層体
を形成するブロック積層体形成工程と、2枚の前記圧電
部材の接合面に対して直交する方向に前記ブロック積層
体をスライスすることにより前記圧電部材に形成した前
記溝の一辺を閉塞した圧力室を有する扁平薄板のヘッド
基板を形成するスライス工程と、前記ヘッド基板の表面
に前記内部電極に電気的に接続された配線電極を形成す
る配線電極形成手段と、前記圧力室からインクを吐出さ
せるオリフィスプレートを前記ヘッド基板の一方の面に
積層固定するオリフィスプレート接合工程と、前記ヘッ
ド基板の前記圧力室にインクを供給するインク供給部を
有し前記ヘッド基板の他方の面にカバーを接合するカバ
ー接合工程と、よりなる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an ink jet printer head, wherein one side opening of a depth extending from one piezoelectric member to the other piezoelectric member is provided on two piezoelectric members which are prepolarized and have the same polarity joined. Forming an internal electrode on both side walls of at least two piezoelectric members on the inner surface of the groove, and closing an open side of the groove. A block laminate forming step of forming a block laminate by joining a non-piezoelectric block material to one of the two piezoelectric members so as to form a pressure chamber whose periphery is closed, By slicing the block laminate in a direction orthogonal to the bonding surface of the piezoelectric member, a flat thin plate head substrate having a pressure chamber in which one side of the groove formed in the piezoelectric member is closed is formed. A chair step, a wiring electrode forming means for forming a wiring electrode electrically connected to the internal electrode on the surface of the head substrate, and an orifice plate for discharging ink from the pressure chamber on one surface of the head substrate. An orifice plate joining step of laminating and fixing, and a cover joining step of joining the cover to the other surface of the head substrate having an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber of the head substrate.

【0010】したがって、静電容量が小さく、吐出効率
が格段に良く、小型化、低コスト化が可能なインクジェ
ットプリンタヘッドを製作することができる。また、貼
り合わせて作製したブロック積層体をスライスすること
により、一括で大量のヘッド基板が作製できるので、量
産性に優れている。さらに、溝加工形成後に内部電極を
一括して形成するので、それほど大きな負担とはならな
い。
Therefore, it is possible to manufacture an ink jet printer head having a small capacitance, a remarkably good ejection efficiency, and a reduction in size and cost. In addition, since a large number of head substrates can be manufactured at a time by slicing the block stacked body manufactured by bonding, excellent mass productivity is achieved. Further, since the internal electrodes are formed at once after the groove is formed, the load is not so large.

【0011】請求項3記載のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法は、予め分極されて同極同士が接合され
た2枚の圧電部材にその一方の圧電部材から他方の圧電
部材に達する深さの一辺開口の多数の溝を形成する溝形
成工程と、前記溝の開放された一辺を閉塞することで周
辺が閉ざされた圧力室を形成するように前記2枚の圧電
部材の一方に非圧電性のブロック材を接合してブロック
積層体を形成するブロック積層体形成工程と、2枚の前
記圧電部材の接合面に対して直交する方向に前記ブロッ
ク積層体をスライスすることにより前記圧電部材に形成
した前記溝の一辺を閉塞した圧力室を有する扁平薄板の
ヘッド基板を形成するスライス工程と、前記溝の内面の
少なくとも前記2枚の圧電部材に跨る側壁に内部電極を
形成し前記ヘッド基板の表面に前記内部電極に電気的に
接続された配線電極を形成する内部電極配線電極形成工
程と、前記圧力室からインクを吐出させるオリフィスプ
レートを前記ヘッド基板の一方の面に積層固定するオリ
フィスプレート接合工程と、前記ヘッド基板の前記圧力
室にインクを供給するインク供給部を有し前記ヘッド基
板の他方の面にカバーを接合するカバー接合工程と、よ
りなる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an ink jet printer head, wherein one side opening of a depth extending from one piezoelectric member to the other piezoelectric member is formed on two piezoelectric members which are prepolarized and are joined to each other. A non-piezoelectric block on one of the two piezoelectric members so as to form a pressure chamber whose periphery is closed by closing one open side of the groove. Forming a block laminate by joining materials to form a block laminate, and forming the block laminate on the piezoelectric member by slicing the block laminate in a direction orthogonal to a joining surface of the two piezoelectric members. A slicing step of forming a flat thin plate head substrate having a pressure chamber in which one side of the groove is closed, and forming the internal electrode on an inner surface of the groove on a side wall extending over at least the two piezoelectric members. An internal electrode wiring electrode forming step of forming a wiring electrode electrically connected to the internal electrode on a surface of a plate; and an orifice for laminating and fixing an orifice plate for discharging ink from the pressure chamber to one surface of the head substrate. A plate joining step, and a cover joining step of joining the cover to the other surface of the head substrate having an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber of the head substrate.

【0012】したがって、静電容量が小さく、吐出効率
が格段に良く、小型化、低コスト化が可能なインクジェ
ットプリンタヘッドを製作することができる。また、貼
り合わせて作製したブロック積層体をスライスすること
により、一括で大量のヘッド基板が作製できるので、量
産性に優れている。さらに、ブロック積層体をスライス
した後に内部電極と配線電極を同時に形成することがで
き、工程数の削減が可能となる。
Therefore, it is possible to manufacture an ink jet printer head which has a small capacitance, a remarkably good ejection efficiency, and can be reduced in size and cost. In addition, since a large number of head substrates can be manufactured at a time by slicing the block stacked body manufactured by bonding, excellent mass productivity is achieved. Furthermore, after slicing the block laminate, the internal electrodes and the wiring electrodes can be formed at the same time, and the number of steps can be reduced.

【0013】請求項4記載の発明は、請求項2又は3記
載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法におい
て、前記ヘッド基板に前記オリフィスプレートを接合し
た後に、前記オリフィスプレートにインク吐出口を形成
するようにした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an ink jet printer head according to the second or third aspect, after the orifice plate is joined to the head substrate, an ink discharge port is formed in the orifice plate. did.

【0014】したがって、オリフィスプレート接合後に
インク吐出口を形成することにより、接着剤によるイン
ク吐出口内の目詰まりを防止できる。また、圧力室の両
端が扁平薄板状のヘッド基板の両面に開口するので、オ
リフィスプレートとは反対側からのインク吐出口の認識
も容易にでき、インク吐出口の位置精度が向上する。
Therefore, by forming the ink discharge ports after the orifice plate is joined, clogging of the ink discharge ports due to the adhesive can be prevented. Further, since both ends of the pressure chamber are opened on both sides of the flat thin plate-shaped head substrate, it is easy to recognize the ink ejection port from the side opposite to the orifice plate, and the positional accuracy of the ink ejection port is improved.

【0015】請求項5記載のインクジェットプリンタヘ
ッドは、予め分極された1枚の圧電部材と少なくとも2
枚の非圧電部材とを平面方向に接合した扁平薄板状のヘ
ッド基板と、前記圧電部材と前記2枚の非圧電部材の一
方との接合面に跨るように形成されて前記圧電部材及び
前記非圧電部材の板厚方向に貫通する多数の圧力室と、
前記圧力室の内面の少なくとも前記圧電部材の両側壁に
形成された多数の内部電極と、前記ヘッド基板の表面に
形成され前記内部電極に電気的に接続された配線電極
と、前記圧力室の一端に対向する多数のインク吐出口を
有して前記ヘッド基板の扁平な表面に積層固定されたオ
リフィスプレートと、前記圧力室にインクを供給するイ
ンク供給部を有し前記ヘッド基板の裏面に接合されたカ
バーと、を具備する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an ink-jet printer head comprising: one pre-polarized piezoelectric member;
A flat thin plate-shaped head substrate in which two non-piezoelectric members are joined in a plane direction, and the piezoelectric member and the non-piezoelectric member formed so as to straddle a joining surface between the piezoelectric member and one of the two non-piezoelectric members. Many pressure chambers penetrating in the thickness direction of the piezoelectric member,
A large number of internal electrodes formed on at least both side walls of the piezoelectric member on the inner surface of the pressure chamber, wiring electrodes formed on the surface of the head substrate and electrically connected to the internal electrodes, and one end of the pressure chamber An orifice plate having a large number of ink ejection ports opposed to each other and laminated and fixed on the flat surface of the head substrate, and an ink supply unit for supplying ink to the pressure chambers, and joined to the back surface of the head substrate And a cover.

【0016】したがって、圧力室の長さは扁平薄板状の
ヘッド基板の板厚と同等であるため、吐出に関与しない
圧力室の側壁は存在しない。このため、静電容量は最低
限であり、吐出に関与する側壁の動きも抑制を受けない
ので、吐出効率が格段に良く、また、小型化、低コスト
化が可能である。さらに、圧力室の長さが短いため溝の
加工を容易にし加工コストを下げることが可能となる。
さらに、比較的高価な圧電部材を少なくしてよりコスト
ダウンに寄与することができる。
Accordingly, since the length of the pressure chamber is equal to the thickness of the flat thin plate-shaped head substrate, there is no side wall of the pressure chamber which is not involved in the ejection. For this reason, the capacitance is minimal, and the movement of the side wall involved in the ejection is not suppressed, so that the ejection efficiency is remarkably improved, and the size and cost can be reduced. Further, since the length of the pressure chamber is short, the processing of the groove is facilitated and the processing cost can be reduced.
Further, the number of relatively expensive piezoelectric members can be reduced, which can further contribute to cost reduction.

【0017】請求項6記載のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法は、予め分極された1枚の圧電部材とこ
の圧電部材に接合された非圧電部材とに両者の接合面を
跨ぐ深さの一辺開口の多数の溝を形成する溝形成工程
と、前記溝の内面の少なくとも前記圧電部材の両側壁に
内部電極を形成する内部電極形成工程と、前記溝の開放
された一辺を閉塞することで周辺が閉ざされた圧力室を
形成するように前記圧電部材又は前記非圧電部材の一方
に非圧電性のブロック材を接合してブロック積層体を形
成するブロック積層体形成工程と、前記圧電部材と前記
非圧電部材との接合面に対して直交する方向に前記ブロ
ック積層体をスライスすることにより前記圧電部材に形
成した前記溝の一辺を閉塞した圧力室を有する扁平薄板
のヘッド基板を形成するスライス工程と、前記ヘッド基
板の表面に前記内部電極に電気的に接続された配線電極
を形成する配線電極形成工程と、前記圧力室からインク
を吐出させるオリフィスプレートを前記ヘッド基板の一
方の面に積層固定するオリフィスプレート接合工程と、
前記ヘッド基板の前記圧力室にインクを供給するインク
供給部を有し前記ヘッド基板の他方の面にカバーを接合
するカバー接合工程と、よりなる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet printer head, wherein one side of a pre-polarized piezoelectric member and a non-piezoelectric member bonded to the piezoelectric member have a one-sided opening having a depth extending over a bonding surface of the two members. A groove forming step of forming a large number of grooves, an internal electrode forming step of forming internal electrodes on at least both side walls of the piezoelectric member on the inner surface of the groove, and a periphery closed by closing one open side of the groove. Forming a block laminate by joining a non-piezoelectric block material to one of the piezoelectric member or the non-piezoelectric member so as to form a compressed pressure chamber; and forming the piezoelectric member and the non-piezoelectric member. By slicing the block laminated body in a direction orthogonal to a joining surface with a member, a flat thin plate head substrate having a pressure chamber in which one side of the groove formed in the piezoelectric member is closed is formed. A slicing step, a wiring electrode forming step of forming a wiring electrode electrically connected to the internal electrode on the surface of the head substrate, and an orifice plate for discharging ink from the pressure chamber on one surface of the head substrate. Orifice plate joining process for laminating and fixing
A cover joining step of having an ink supply unit for supplying ink to the pressure chambers of the head substrate and joining a cover to the other surface of the head substrate.

【0018】したがって、静電容量が小さく、吐出効率
が格段に良く、小型化、低コスト化が可能なインクジェ
ットプリンタヘッドを製作することができる。また、貼
り合わせて作製したブロック積層体をスライスすること
により、一括で大量のヘッド基板が作製できるので、量
産性に優れている。さらに、溝加工形成後に内部電極を
一括して形成するので、それほど大きな負担とはならな
い。
Therefore, it is possible to manufacture an ink jet printer head having a small capacitance, a remarkably excellent discharge efficiency, and a reduction in size and cost. In addition, since a large number of head substrates can be manufactured at a time by slicing the block stacked body manufactured by bonding, excellent mass productivity is achieved. Further, since the internal electrodes are formed at once after the groove is formed, the load is not so large.

【0019】請求項7記載のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法は、予め分極された1枚の圧電部材とこ
の圧電部材に接合された非圧電部材とに両者の接合面を
跨ぐ深さの一辺開口の多数の溝を形成する溝形成工程
と、前記溝の開放された一辺を閉塞することで周辺が閉
ざされた圧力室を形成するように前記圧電部材又は前記
非圧電部材の一方に非圧電性のブロック材を接合してブ
ロック積層体を形成するブロック積層体形成工程と、前
記圧電部材と前記非圧電部材との接合面に対して直交す
る方向に前記ブロック積層体をスライスすることにより
前記圧電部材に形成した前記溝の一辺を閉塞した圧力室
を有する扁平薄板のヘッド基板を形成するスライス工程
と、前記溝の内面の少なくとも前記の圧電部材の両側壁
に内部電極を形成し前記ヘッド基板の表面に前記内部電
極に電気的に接続された配線電極を形成する内部電極配
線電極形成工程と、前記圧力室からインクを吐出させる
オリフィスプレートを前記ヘッド基板の一方の面に積層
固定するオリフィスプレート接合工程と、前記ヘッド基
板の前記圧力室にインクを供給するインク供給部を有し
前記ヘッド基板の他方の面にカバーを接合するカバー接
合工程と、よりなる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an ink jet printer head, wherein one side of a piezoelectric member which is pre-polarized and a non-piezoelectric member which is bonded to the piezoelectric member have a one-sided opening having a depth across a bonding surface of the two members. A groove forming step of forming a large number of grooves, and a non-piezoelectric member formed on one of the piezoelectric member or the non-piezoelectric member so as to form a pressure chamber whose periphery is closed by closing an open side of the groove; A block laminate forming step of joining block materials to form a block laminate, and slicing the block laminate in a direction orthogonal to a joining surface between the piezoelectric member and the non-piezoelectric member, thereby forming the piezoelectric member. A slicing step of forming a flat thin plate head substrate having a pressure chamber in which one side of the groove is closed, and forming internal electrodes on at least both side walls of the piezoelectric member on the inner surface of the groove. An internal electrode wiring electrode forming step of forming a wiring electrode electrically connected to the internal electrode on the surface of the head substrate, and laminating and fixing an orifice plate for discharging ink from the pressure chamber to one surface of the head substrate An orifice plate joining step, and a cover joining step having an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber of the head substrate and joining a cover to the other surface of the head substrate.

【0020】したがって、静電容量が小さく、吐出効率
が格段に良く、小型化、低コスト化が可能なインクジェ
ットプリンタヘッドを製作することができる。また、貼
り合わせて作製したブロック積層体をスライスすること
により、一括で大量のヘッド基板が作製できるので、量
産性に優れている。さらに、ブロック積層体をスライス
した後に内部電極と配線電極を同時に形成することがで
き、工程数の削減が可能となる。
Therefore, it is possible to manufacture an ink jet printer head having a small capacitance, a remarkably excellent discharge efficiency, and a reduction in size and cost. In addition, since a large number of head substrates can be manufactured at a time by slicing the block stacked body manufactured by bonding, excellent mass productivity is achieved. Furthermore, after slicing the block laminate, the internal electrodes and the wiring electrodes can be formed at the same time, and the number of steps can be reduced.

【0021】請求項8記載の発明は、請求項6又は7記
載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法におい
て、前記ヘッド基板に前記オリフィスプレートを接合し
た後に、前記オリフィスプレートにインク吐出口を形成
するようにした。
According to an eighth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an ink jet printer head according to the sixth or seventh aspect, after the orifice plate is joined to the head substrate, an ink discharge port is formed in the orifice plate. did.

【0022】したがって、オリフィスプレート接合後に
インク吐出口を形成することにより、接着剤によるイン
ク吐出口内の目詰まりを防止できる。また、圧力室の両
端が扁平薄板状のヘッド基板の両面に開口するので、オ
リフィスプレートとは反対側からのインク吐出口の認識
も容易にでき、インク吐出口の位置精度が向上する。
Therefore, by forming the ink discharge ports after the orifice plate is joined, clogging of the ink discharge ports due to the adhesive can be prevented. Further, since both ends of the pressure chamber are opened on both sides of the flat thin plate-shaped head substrate, it is easy to recognize the ink ejection port from the side opposite to the orifice plate, and the positional accuracy of the ink ejection port is improved.

【0023】請求項9記載のインクジェットプリンタヘ
ッドは、予め分極された1枚の圧電部材と少なくとも1
枚の非圧電部材とを平面方向に接合した扁平薄板状のヘ
ッド基板と、前記圧電部材にその板厚方向に貫通する多
数の圧力室と、前記圧力室の内面両側壁の略半分の深さ
の領域に形成された多数の内部電極と、前記ヘッド基板
の表面に形成され前記内部電極に電気的に接続された配
線電極と、前記圧力室の一端に対向する多数のインク吐
出口を有して前記ヘッド基板の扁平な表面に積層固定さ
れたオリフィスプレートと、前記圧力室にインクを供給
するインク供給部を有し前記ヘッド基板の裏面に接合さ
れたカバーと、を具備する。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an ink jet printer head, wherein at least one pre-polarized piezoelectric member is provided.
A flat thin plate-shaped head substrate in which two non-piezoelectric members are joined in a plane direction, a large number of pressure chambers penetrating the piezoelectric member in a thickness direction thereof, and a depth approximately half of both inner side walls of the pressure chambers A large number of internal electrodes formed in the region, a wiring electrode formed on the surface of the head substrate and electrically connected to the internal electrodes, and a large number of ink ejection ports facing one end of the pressure chamber. An orifice plate laminated and fixed to the flat surface of the head substrate, and a cover having an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber and joined to the back surface of the head substrate.

【0024】したがって、圧力室の長さは扁平薄板状の
ヘッド基板の板厚と同等であるため、吐出に関与しない
圧力室の側壁は存在しない。このため、静電容量は最低
限であり、吐出に関与する側壁の動きも抑制を受けない
ので、吐出効率が格段に良く、また、小型化、低コスト
化が可能である。さらに、圧力室の長さが短いため溝の
加工を容易にし加工コストを下げることが可能となる。
さらに、ヘッド基板の部品点数を少なくすることができ
る。さらに、比較的高価な圧電部材を少なくしてよりコ
ストダウンに寄与することができる。
Therefore, since the length of the pressure chamber is equal to the thickness of the flat thin plate-shaped head substrate, there is no side wall of the pressure chamber which is not involved in the ejection. For this reason, the capacitance is minimal, and the movement of the side wall involved in the ejection is not suppressed, so that the ejection efficiency is remarkably improved, and the size and cost can be reduced. Further, since the length of the pressure chamber is short, the processing of the groove is facilitated and the processing cost can be reduced.
Further, the number of components on the head substrate can be reduced. Further, the number of relatively expensive piezoelectric members can be reduced, which can further contribute to cost reduction.

【0025】請求項10記載のインクジェットプリンタ
ヘッドの製造方法は、予め分極された1枚の圧電部材の
表面に一辺開口の多数の溝を形成する溝形成工程と、前
記溝の両側壁の略半分の深さの領域に内部電極を形成す
る内部電極形成工程と、前記溝の開放された一辺を閉塞
することで周辺が閉ざされた圧力室を形成するように前
記圧電部材に非圧電性のブロック材を接合してブロック
積層体を形成するブロック積層体形成工程と、前記圧電
部材と前記ブロック材との接合面に対して直交する方向
に前記ブロック積層体をスライスすることにより前記圧
電部材に形成した前記溝の一辺を閉塞した圧力室を有す
る扁平薄板のヘッド基板を形成するスライス工程と、前
記ヘッド基板の表面に前記内部電極に電気的に接続され
た配線電極を形成する配線電極形成工程と、前記圧力室
からインクを吐出させるオリフィスプレートを前記ヘッ
ド基板の一方の面に積層固定するオリフィスプレート接
合工程と、前記ヘッド基板の前記圧力室にインクを供給
するインク供給部を有し前記ヘッド基板の他方の面にカ
バーを接合するカバー接合工程と、とよりなる。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet printer head, wherein a plurality of grooves having one side opening are formed on the surface of one pre-polarized piezoelectric member, and substantially half of both side walls of the groove. An internal electrode forming step of forming an internal electrode in a region having a depth of, and a non-piezoelectric block in the piezoelectric member so as to form a pressure chamber whose periphery is closed by closing one open side of the groove. Forming a block laminate by joining materials to form a block laminate, and forming the block laminate on the piezoelectric member by slicing the block laminate in a direction orthogonal to a joining surface between the piezoelectric member and the block material. A slicing step of forming a flat thin plate head substrate having a pressure chamber in which one side of the groove is closed, and forming a wiring electrode electrically connected to the internal electrode on the surface of the head substrate A wiring electrode forming step, an orifice plate joining step of laminating and fixing an orifice plate for discharging ink from the pressure chamber to one surface of the head substrate, and an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber of the head substrate. And a cover joining step of joining a cover to the other surface of the head substrate.

【0026】したがって、静電容量が小さく、吐出効率
が格段に良く、小型化、低コスト化が可能なインクジェ
ットプリンタヘッドを製作することができる。また、貼
り合わせて作製したブロック積層体をスライスすること
により、一括で大量のヘッド基板が作製できるので、量
産性に優れている。さらに、溝加工形成後に内部電極を
一括して形成するので、それほど大きな負担とはならな
い。
Therefore, it is possible to manufacture an ink jet printer head having a small capacitance, a remarkably good discharge efficiency, and a reduction in size and cost. In addition, since a large number of head substrates can be manufactured at a time by slicing the block stacked body manufactured by bonding, excellent mass productivity is achieved. Further, since the internal electrodes are formed at once after the groove is formed, the load is not so large.

【0027】請求項11記載の発明は、請求項10記載
のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、
前記ヘッド基板に前記オリフィスプレートを接合した後
に、前記オリフィスプレートにインク吐出口を形成する
ようにした。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet printer head according to the tenth aspect,
After joining the orifice plate to the head substrate, an ink discharge port is formed in the orifice plate.

【0028】したがって、オリフィスプレート接合後に
インク吐出口を形成することにより、接着剤によるイン
ク吐出口内の目詰まりを防止できる。また、圧力室の両
端が扁平薄板状のヘッド基板の両面に開口するので、オ
リフィスプレートとは反対側からのインク吐出口の認識
も容易にでき、インク吐出口の位置精度が向上する。
Therefore, by forming the ink discharge ports after the orifice plate is joined, clogging of the ink discharge ports due to the adhesive can be prevented. Further, since both ends of the pressure chamber are opened on both sides of the flat thin plate-shaped head substrate, it is easy to recognize the ink ejection port from the side opposite to the orifice plate, and the positional accuracy of the ink ejection port is improved.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図1ない
し図9に基づいて説明する。まず、図1及び図2を参照
してインクジェットプリンタヘッドHの構成について説
明する。図1はインクジェットプリンタヘッドHの縦断
側面図、図2はインクジェットプリンタヘッドHの斜視
図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the inkjet printer head H will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a vertical sectional side view of the inkjet printer head H, and FIG. 2 is a perspective view of the inkjet printer head H.

【0030】インクジェットプリンタヘッドHは、扁平
薄板状のヘッド基板1と、このヘッド基板1に形成され
た圧力室2の一端に対向する多数のインク吐出口3を有
してヘッド基板1の扁平な表面に積層固定されたオリフ
ィスプレート4と、圧力室2にインクを供給するインク
供給部5を有してヘッド基板1の裏面に接合されたカバ
ー6とを有する。このカバー6は扁平な容器状に形成さ
れ、内部に各圧力室2に連通された共通インク室7が形
成されている。ヘッド基板1は、予め分極された2枚の
圧電部材8,9と1枚の非圧電部材10とを平面方向に
接合することにより形成されている。圧力室2は2枚の
圧電部材8,9の接合面に跨るように形成されてそれら
の圧電部材8,9の板厚方向に貫通されている。
The ink jet printer head H has a flat thin plate-shaped head substrate 1 and a large number of ink discharge ports 3 opposed to one end of a pressure chamber 2 formed in the head substrate 1. It has an orifice plate 4 laminated and fixed on the front surface, and a cover 6 having an ink supply unit 5 for supplying ink to the pressure chamber 2 and joined to the back surface of the head substrate 1. The cover 6 is formed in a flat container shape, and a common ink chamber 7 communicated with each pressure chamber 2 is formed therein. The head substrate 1 is formed by joining two pre-polarized piezoelectric members 8 and 9 and one non-piezoelectric member 10 in a plane direction. The pressure chamber 2 is formed so as to straddle the joining surface of the two piezoelectric members 8 and 9 and penetrates the piezoelectric members 8 and 9 in the thickness direction.

【0031】圧電部材8,9はPZT(チタン酸ジルコ
ン酸鉛)等の圧電材料を用いて形成されている。非圧電
部材10は圧電性の必要の無い材料により形成されてい
る。そして、圧電部材8,9は、上下方向の分極方向が
相反するように接合されていて、後述する内部電極に電
圧を印加すると圧力室2の側壁がくの字状に変形するた
め、インク吐出口3からインクが吐出される。
The piezoelectric members 8, 9 are formed using a piezoelectric material such as PZT (lead zirconate titanate). The non-piezoelectric member 10 is formed of a material that does not need piezoelectricity. The piezoelectric members 8 and 9 are joined so that the vertical polarization directions are opposite to each other. When a voltage is applied to an internal electrode, which will be described later, the side wall of the pressure chamber 2 is deformed into a V-shape. 3 ejects ink.

【0032】インクジェットプリンタヘッドHの細部の
構成については、図3ないし図9を参照して製造工程順
に説明する。
The detailed configuration of the ink jet printer head H will be described in the order of the manufacturing process with reference to FIGS.

【0033】まず、図3(a)(b)に示すように、平
坦板状の圧電部材80,90を分極方向が相反するよう
に(換言すれば同極同士が重なるように)接合する。接
合は接着剤により行う。
First, as shown in FIGS. 3A and 3B, the flat plate-like piezoelectric members 80 and 90 are joined so that the polarization directions are opposite (in other words, the same poles overlap). Joining is performed with an adhesive.

【0034】次に、図4に示すように、一方の圧電部材
90の表面から他方の圧電部材80に達する深さの一辺
開口の溝11を多数平行に形成する(溝形成工程)。こ
れらの溝11は、ICウェハーの切断等に用いているダ
イシングソーのダイヤモンドホイール等により平行に研
削される。これら溝11の両側には側壁12が形成され
る。溝11のサイズは、インクジェットプリンタヘッド
Hの仕様などにより異なるが、例えば溝の深さが0.2
〜1mm、幅が20〜200μm程度となる。なお、圧
電部材90の厚さは溝11の深さの略半分の厚さである
が、もっと厚いものを用いて後で研磨等でにより厚さを
定めてもよい。圧電部材80の厚さは、カバー6の接合
等を考慮して設計する。
Next, as shown in FIG. 4, a large number of grooves 11 each having an opening on one side having a depth from the surface of one piezoelectric member 90 to the other piezoelectric member 80 are formed in parallel (groove forming step). These grooves 11 are ground in parallel by a diamond wheel or the like of a dicing saw used for cutting an IC wafer. Side walls 12 are formed on both sides of these grooves 11. The size of the groove 11 varies depending on the specifications of the inkjet printer head H and the like.
11 mm and a width of about 20-200 μm. The thickness of the piezoelectric member 90 is approximately half the depth of the groove 11, but a thicker member may be used to determine the thickness by polishing or the like later. The thickness of the piezoelectric member 80 is designed in consideration of the joining of the cover 6 and the like.

【0035】次に、溝11の内面に、内部電極13とな
る金属膜を形成する(内部電極形成工程)。この例では
無電解ニッケルメッキ法によりニッケル膜を形成した上
に、電解金メッキ法により金膜を形成する。側壁12の
上の金属膜は不要であるので、予めマスキングしてメッ
キするか、メッキ後に研磨等で切除してもよい。また、
メッキ法によらずとも、スパッタ法、蒸着法等、周知の
技術で内部電極を形成してもよい。但しこの場合、溝1
1の底付近まで電極膜を形成する必要があるので、溝1
1の深さや幅に応じて、適宜な方法を選択する必要があ
る。また、圧電材料80,90は熱により劣化するの
で、使用する材料に応じて、成膜時にかかる温度は制限
される。
Next, a metal film to be the internal electrode 13 is formed on the inner surface of the groove 11 (internal electrode forming step). In this example, a nickel film is formed by an electroless nickel plating method, and then a gold film is formed by an electrolytic gold plating method. Since the metal film on the side wall 12 is unnecessary, it may be masked and plated in advance, or may be cut off by polishing after plating. Also,
Instead of the plating method, the internal electrodes may be formed by a known technique such as a sputtering method or a vapor deposition method. However, in this case, the groove 1
Since it is necessary to form an electrode film near the bottom of
It is necessary to select an appropriate method in accordance with the depth and width of 1. In addition, since the piezoelectric materials 80 and 90 are degraded by heat, the temperature applied during film formation is limited according to the material used.

【0036】次に、図5に示すように、溝11を塞ぐよ
うに非圧電性のブロック材100を接着により接合しブ
ロック積層体14を形成する(ブロック積層体形成工
程)。ブロック材100の材料は後述するスライス加工
や、配線電極の形成を考慮して選択するとよい。ここで
は快削性セラミックスを用いた。スライス加工を重視す
ると圧電部材を用いることも有効であるが、分極する必
要は無い。
Next, as shown in FIG. 5, a non-piezoelectric block material 100 is bonded to the groove 11 so as to cover the groove 11 to form a block laminate 14 (block laminate forming step). The material of the block material 100 may be selected in consideration of slicing described later and formation of wiring electrodes. Here, a free-cutting ceramic was used. When emphasis is placed on slicing, it is effective to use a piezoelectric member, but there is no need for polarization.

【0037】次に、ブロック積層体14を図6に示す点
線に沿ってスライスする(スライス工程)。このスライ
ス加工は、ダイヤモンドカッターや、バンドソー、ワイ
ヤーソー等周知の技術により行う。このスライスにより
ブロック積層体14から複数枚ヘッド基板1が形成され
る。
Next, the block laminate 14 is sliced along the dotted line shown in FIG. 6 (slicing step). This slicing is performed by a known technique such as a diamond cutter, a band saw, and a wire saw. By this slicing, a plurality of head substrates 1 are formed from the block laminate 14.

【0038】図7はスライスされた1枚のヘッド基板1
を示すものである。このヘッド基板1の圧電部材8,9
は、図6における圧電部材80,90をスライスした薄
板のチップであり、非圧電部材10は、図6におけるブ
ロック材100をスライスした薄板のチップであり、し
たがって、扁平薄板状のヘッド基板1が形成される。こ
の状態では、一辺が開放されていたコの字形の溝11は
周辺が閉塞された圧力室2となる。この圧力室2はヘッ
ド基板1の板厚方向に貫通されることになる。ヘッド基
板1の厚さ、すなわち圧力室2の長さは、ブロック積層
体14をスライスする厚さであり、この例では0.5〜
30mm程度である。そして圧力室2の内面には2枚の
圧電部材8,9が跨る両側壁12に内部電極13が形成
されている。なお、スライス面には、オリフィスプレー
ト4やカバー6が接着されるので、厚めにスライスし
て、研磨やラッピング等で面仕上げを兼ねて厚さを出し
てもよい。
FIG. 7 shows one sliced head substrate 1.
It is shown. The piezoelectric members 8 and 9 of the head substrate 1
6 is a thin chip obtained by slicing the piezoelectric members 80 and 90 shown in FIG. 6, and the non-piezoelectric member 10 is a thin chip obtained by slicing the block material 100 shown in FIG. It is formed. In this state, the U-shaped groove 11 whose one side is open becomes the pressure chamber 2 whose periphery is closed. The pressure chamber 2 penetrates in the thickness direction of the head substrate 1. The thickness of the head substrate 1, that is, the length of the pressure chamber 2, is a thickness for slicing the block laminate 14, and in this example, 0.5 to
It is about 30 mm. On the inner surface of the pressure chamber 2, internal electrodes 13 are formed on both side walls 12 over which the two piezoelectric members 8, 9 straddle. In addition, since the orifice plate 4 and the cover 6 are adhered to the slice surface, the slice may be sliced to be thick, and the thickness may be obtained by polishing or lapping to serve as a surface finish.

【0039】次に、図7に示すように、ヘッド基板1の
一面に多数の配線電極15を形成する(配線電極形成工
程)。配線電極15は前述した内部電極13と導通する
必要があるので、圧力室2に回りこむ金属膜形成方法が
よい。ここではスパッタ法によりアルミ膜を形成する。
内部電極13の場合と同様に、予めマスキングするか、
成膜後に必要部分をマスキングしてエッチングにより除
去する等、周知の方法でパターニングする。
Next, as shown in FIG. 7, a large number of wiring electrodes 15 are formed on one surface of the head substrate 1 (wiring electrode forming step). Since the wiring electrode 15 needs to be electrically connected to the internal electrode 13 described above, a method of forming a metal film that goes around the pressure chamber 2 is preferable. Here, an aluminum film is formed by a sputtering method.
As in the case of the internal electrode 13, masking is performed in advance,
Patterning is performed by a well-known method such as masking a necessary portion after film formation and removing by etching.

【0040】次に、図8に示すように、予めインク吐出
口3が形成されたオリフィスプレート4を、配線電極1
5が形成されていないヘッド基板1の面に接合する(オ
リフィス接合工程)。このとき、インク吐出口3と圧力
室2とが整合するように位置合わせして接着する。オリ
フィスプレート4は周知のものでよく、例えば、電鋳法
で作成された金属板、プレス法によりインク吐出口3を
形成した金属板、レーザ加工によりインク吐出口3を形
成した樹脂板等が使用できる。
Next, as shown in FIG. 8, the orifice plate 4 in which the ink discharge ports 3 are formed in advance is connected to the wiring electrode 1.
5 is bonded to the surface of the head substrate 1 where the head 5 is not formed (orifice bonding step). At this time, the ink ejection port 3 and the pressure chamber 2 are aligned and bonded so as to be aligned. The orifice plate 4 may be a well-known one. For example, a metal plate formed by an electroforming method, a metal plate having the ink discharge ports 3 formed by a pressing method, a resin plate having the ink discharge ports 3 formed by laser processing, or the like is used. it can.

【0041】また、接着時にインク吐出口3が接着剤で
塞がれることを防止するために、インク吐出口3を形成
する前のオリフィスプレート4をヘッド基板1に接着し
た後に、レーザ加工法によりインク吐出口3を形成して
もよい。この場合、圧力室2の両端が扁平薄板状のヘッ
ド基板1の両面に開口するので、オリフィスプレート4
とは反対側からのインク吐出口3の認識も容易にでき、
インク吐出口3の位置精度が向上する。
Further, in order to prevent the ink discharge ports 3 from being blocked by the adhesive during bonding, the orifice plate 4 before forming the ink discharge ports 3 is bonded to the head substrate 1 and then subjected to laser processing. The ink ejection port 3 may be formed. In this case, since both ends of the pressure chamber 2 are opened on both sides of the flat thin plate-shaped head substrate 1, the orifice plate 4
The ink ejection port 3 can be easily recognized from the opposite side,
The position accuracy of the ink ejection port 3 is improved.

【0042】なお、配線電極15と、外部の駆動電圧発
生手段とを繋ぐ方法によっては、配線電極15が形成さ
れた面にオリフィスプレート4を接着してもよい。
The orifice plate 4 may be adhered to the surface on which the wiring electrodes 15 are formed, depending on the method of connecting the wiring electrodes 15 to external drive voltage generating means.

【0043】次に、図9に示すように、インク供給部
5、共通インク室7を有するカバー6を、ヘッド基板1
のオリフィスプレート4とは反対の面に接合する(カバ
ー接合工程)。このとき、共通インク室7と圧力室2と
が整合するように位置合わせして接着する。カバー6
は、樹脂成形、金属成形、金属の切削加工等、周知の方
法で作成すればよいが、材質は使用するインクに耐性が
あることを考慮する。また、接着に熱が必要な場合に
は、カバー6の寸法形状にもよるが、そり防止のために
熱膨張率も考慮するとよい。なお、カバー6のインク供
給部5に、インクタンク(図示せず)からのインクを受
け入れる接続管16(図2参照)を接続してもよい。
Next, as shown in FIG. 9, the cover 6 having the ink supply section 5 and the common ink chamber 7 is attached to the head substrate 1.
Is bonded to the surface opposite to the orifice plate 4 (cover bonding step). At this time, the common ink chamber 7 and the pressure chamber 2 are aligned and bonded so as to be aligned. Cover 6
May be formed by a well-known method such as resin molding, metal molding, metal cutting, or the like, but it is considered that the material is resistant to the ink used. When heat is required for bonding, the coefficient of thermal expansion may be considered in order to prevent warpage, depending on the dimensions and shape of the cover 6. Note that a connection pipe 16 (see FIG. 2) for receiving ink from an ink tank (not shown) may be connected to the ink supply unit 5 of the cover 6.

【0044】このような構成において、配線電極15を
通じて所望の圧力室2の内部電極13に電圧を印加する
と、その圧力室2の両側壁12の変形動作により、圧力
室2内のインクがインク吐出口3から吐出する。この
際、圧力室2の長さは扁平薄板状のヘッド基板1の板厚
と同等であるため、吐出に関与しない圧力室2の側壁1
2は存在しない。このため、静電容量は最低限であり、
吐出に関与する側壁12の動きも抑制を受けないので、
吐出効率が格段に良く、また、小型化、低コスト化が可
能である。さらに、圧力室2の長さが短いため、図4に
示す溝形成工程における溝11の加工を容易にし、ま
た、溝11の切削工具の磨耗も少なくすることができる
ため、加工コストを下げることができる。
In this configuration, when a voltage is applied to the desired internal electrode 13 of the pressure chamber 2 through the wiring electrode 15, the ink in the pressure chamber 2 is discharged by the deformation operation of the side walls 12 of the pressure chamber 2. Discharge from outlet 3. At this time, since the length of the pressure chamber 2 is equal to the thickness of the flat thin plate-shaped head substrate 1, the side wall 1 of the pressure chamber 2 which is not involved in the ejection is formed.
2 does not exist. For this reason, the capacitance is minimal,
Since the movement of the side wall 12 involved in the ejection is not suppressed,
Discharge efficiency is remarkably good, and downsizing and cost reduction are possible. Further, since the length of the pressure chamber 2 is short, machining of the groove 11 in the groove forming step shown in FIG. 4 is facilitated, and wear of a cutting tool for the groove 11 can be reduced, so that machining cost can be reduced. Can be.

【0045】前述の製造方法においては、溝形成工程の
直ぐ後に内部電極13を形成したが、ブロック積層体1
4をスライスしてヘッド基板1を作成した時点で内部電
極13を成膜してもよい。この方法は、ヘッド基板1の
厚みが薄い、即ち、圧力室2の長さが短い場合に有効で
ある。
In the above-described manufacturing method, the internal electrodes 13 were formed immediately after the groove forming step.
When the head substrate 1 is prepared by slicing the substrate 4, the internal electrodes 13 may be formed. This method is effective when the thickness of the head substrate 1 is small, that is, when the length of the pressure chamber 2 is short.

【0046】次に、図示しないが、変形例について説明
する。前記実施の形態では、2枚の圧電部材8,9を接
合したが、この例は、2枚の圧電部材8,9のどちらか
一方に代えて非圧電材部材を用いた例である。この場
合、ヘッド基板1及びインクジェットプリンタヘッドH
全体の構成及、製造方法は前記実施の形態とまったく同
様である。違う点は、圧力室2の側壁12の全高さのう
ちの半分、すなわち、圧電部材により形成されている領
域の側壁12が電圧印加により駆動され、残る半分はそ
の動きに引きずられて変形し、前述した実施の形態とほ
ぼ同様な動きをする。但し、変形が小さいので前述した
実施の形態より印加電圧が高くなる。しかしながら、比
較的高価な圧電材料を1枚しか使用しないので、コスト
ダウンが期待できる。
Next, although not shown, a modified example will be described. In the above embodiment, the two piezoelectric members 8 and 9 are joined, but this example is an example in which a non-piezoelectric member is used in place of one of the two piezoelectric members 8 and 9. In this case, the head substrate 1 and the inkjet printer head H
The overall configuration and manufacturing method are exactly the same as in the above embodiment. The difference is that half of the total height of the side wall 12 of the pressure chamber 2, that is, the side wall 12 of the region formed by the piezoelectric member is driven by applying a voltage, and the other half is deformed by being dragged by its movement, The operation is almost the same as that of the above-described embodiment. However, since the deformation is small, the applied voltage is higher than in the above-described embodiment. However, since only one relatively expensive piezoelectric material is used, cost reduction can be expected.

【0047】次に、別なる変形例について説明する。こ
の例は、前記実施の形態における2枚の圧電部材8,9
のうちの1枚を用いて圧力室2を形成し、その圧力室2
の側壁12の全高さの略半分の高さの領域に内部電極1
3を形成したものである。この場合、先の変形例と同様
に圧力室2の側壁12の半分が、電圧印加により駆動さ
れ、残る半分はその動きに引きずられて変形し、前述し
た実施の形態とほぼ同様な動きをする。また、印加電圧
も同様に高い。比較的高価な圧電材料を1枚しか使用し
ないことに加え、ヘッド基板を構成する部品数も少なく
することができるので、よりコストダウンが期待でき
る。この場合には、スライス工程前の溝加工工程の後
に、圧電部材の表面と直交する直線に対して傾斜する方
向から蒸着法により金属膜を形成するとよい(内部電極
配線電極形成工程)。
Next, another modified example will be described. This example corresponds to the two piezoelectric members 8 and 9 in the above embodiment.
The pressure chamber 2 is formed by using one of the
The internal electrode 1 is provided in a region having a height approximately half the total height of the side wall 12 of
3 is formed. In this case, as in the previous modification, half of the side wall 12 of the pressure chamber 2 is driven by voltage application, and the other half is deformed by being dragged by the movement, and performs almost the same movement as in the above-described embodiment. . Also, the applied voltage is similarly high. Since only one relatively expensive piezoelectric material is used and the number of components constituting the head substrate can be reduced, further cost reduction can be expected. In this case, after the groove processing step before the slicing step, a metal film may be formed by a vapor deposition method from a direction inclined with respect to a straight line orthogonal to the surface of the piezoelectric member (internal electrode wiring electrode forming step).

【0048】以上の変形例を含めて、ヘッド基板を構成
する材料の組み合わせを変えることにより、従来より知
られているシェアモードヘッドの種々の形態に対応する
ことができる。
By changing the combination of the materials constituting the head substrate, including the above-described modifications, it is possible to cope with various forms of the conventionally known share mode head.

【0049】[0049]

【発明の効果】請求項1記載のインクジェットプリンタ
ヘッドによれば、圧力室の長さは扁平薄板状のヘッド基
板の板厚と同等であるため、吐出に関与しない圧力室の
側壁は存在しない。このため、静電容量は最低限であ
り、吐出に関与する側壁の動きも抑制を受けないので、
吐出効率が格段に良く、また、小型化、低コスト化が可
能である。さらに、圧力室の長さが短いため溝の加工を
容易にし加工コストを下げることが可能となる。さら
に、圧力室の両側壁は2枚の圧電部材により形成され、
その圧電部材の両側壁に内部電極が形成されているた
め、小さい印加電圧で側壁を大きく変形させることがで
きる。
According to the ink jet printer head of the first aspect, since the length of the pressure chamber is equal to the thickness of the flat thin plate-shaped head substrate, there is no side wall of the pressure chamber which is not involved in the ejection. For this reason, the capacitance is the minimum, and the movement of the side wall related to the ejection is not suppressed.
Discharge efficiency is remarkably good, and downsizing and cost reduction are possible. Further, since the length of the pressure chamber is short, the processing of the groove is facilitated and the processing cost can be reduced. Further, both side walls of the pressure chamber are formed by two piezoelectric members,
Since the internal electrodes are formed on both side walls of the piezoelectric member, the side walls can be largely deformed by a small applied voltage.

【0050】請求項2記載のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法によれば、静電容量が小さく、吐出効率
が格段に良く、小型化、低コスト化が可能な請求項1記
載のインクジェットプリンタヘッドを製作することがで
きる。また、貼り合わせて作製したブロック積層体をス
ライスすることにより、一括で大量のヘッド基板が作製
できるので、量産性に優れている。さらに、溝加工形成
後に内部電極を一括して形成するので、それほど大きな
負担とはならない。
According to the method of manufacturing an ink jet printer head according to the second aspect of the present invention, the electrostatic capacity is small, the discharge efficiency is extremely good, and the size and cost can be reduced. can do. In addition, since a large number of head substrates can be manufactured at a time by slicing the block stacked body manufactured by bonding, excellent mass productivity is achieved. Further, since the internal electrodes are formed at once after the groove is formed, the load is not so large.

【0051】請求項3記載のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法によれば、静電容量が小さく、吐出効率
が格段に良く、小型化、低コスト化が可能な請求項1記
載のインクジェットプリンタヘッドを製作することがで
きる。また、貼り合わせて作製したブロック積層体をス
ライスすることにより、一括で大量のヘッド基板が作製
できるので、量産性に優れている。さらに、ブロック積
層体をスライスした後に内部電極と配線電極を同時に形
成することができ、工程数の削減が可能となる。
According to the method for manufacturing an ink jet printer head according to the third aspect, the ink jet printer head according to the first aspect has a small capacitance, a remarkably good ejection efficiency, and can be reduced in size and cost. can do. In addition, since a large number of head substrates can be manufactured at a time by slicing the block stacked body manufactured by bonding, excellent mass productivity is achieved. Furthermore, after slicing the block laminate, the internal electrodes and the wiring electrodes can be formed at the same time, and the number of steps can be reduced.

【0052】請求項4記載のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法によれば、請求項1記載のインクジェッ
トプリンタヘッドを製造するときに、オリフィスプレー
ト接合後にインク吐出口を形成することにより、接着剤
によるインク吐出口内の目詰まりを防止できる。また、
圧力室の両端が扁平薄板状のヘッド基板の両面に開口す
るので、オリフィスプレートとは反対側からのインク吐
出口の認識も容易にでき、インク吐出口の位置精度が向
上する。
According to the method of manufacturing an ink jet printer head according to the fourth aspect, when manufacturing the ink jet printer head according to the first aspect, the ink discharge port is formed after the orifice plate is joined, thereby discharging the ink by the adhesive. Clogging in the mouth can be prevented. Also,
Since both ends of the pressure chamber are opened on both sides of the flat thin plate-shaped head substrate, recognition of the ink discharge port from the side opposite to the orifice plate can be easily performed, and the positional accuracy of the ink discharge port is improved.

【0053】請求項5記載のインクジェットプリンタヘ
ッドによれば、圧力室の長さは扁平薄板状のヘッド基板
の板厚と同等であるため、吐出に関与しない圧力室の側
壁は存在しない。このため、静電容量は最低限であり、
吐出に関与する側壁の動きも抑制を受けないので、吐出
効率が格段に良く、また、小型化、低コスト化が可能で
ある。さらに、圧力室の長さが短いため溝の加工を容易
にし加工コストを下げることが可能となる。さらに、比
較的高価な圧電部材を少なくしてよりコストダウンに寄
与することができる。
According to the ink jet printer head of the fifth aspect, since the length of the pressure chamber is equal to the thickness of the flat thin plate-shaped head substrate, there is no side wall of the pressure chamber which is not involved in the ejection. For this reason, the capacitance is minimal,
Since the movement of the side wall involved in the discharge is not suppressed, the discharge efficiency is remarkably improved, and the size and cost can be reduced. Further, since the length of the pressure chamber is short, the processing of the groove is facilitated and the processing cost can be reduced. Further, the number of relatively expensive piezoelectric members can be reduced, which can further contribute to cost reduction.

【0054】請求項6記載のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法によれば、静電容量が小さく、吐出効率
が格段に良く、小型化、低コスト化が可能な請求項5記
載のインクジェットプリンタヘッドを製作することがで
きる。また、貼り合わせて作製したブロック積層体をス
ライスすることにより、一括で大量のヘッド基板が作製
できるので、量産性に優れている。さらに、溝加工形成
後に内部電極を一括して形成するので、それほど大きな
負担とはならない。
According to the method for manufacturing an ink jet printer head according to the sixth aspect, the ink jet printer head according to the fifth aspect is manufactured, wherein the capacitance is small, the discharge efficiency is extremely good, and the size and cost can be reduced. can do. In addition, since a large number of head substrates can be manufactured at a time by slicing the block stack manufactured by bonding, excellent mass productivity is achieved. Further, since the internal electrodes are formed at once after the groove is formed, the load is not so large.

【0055】請求項7記載のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法によれば、静電容量が小さく、吐出効率
が格段に良く、小型化、低コスト化が可能な請求項5記
載のインクジェットプリンタヘッドを製作することがで
きる。また、貼り合わせて作製したブロック積層体をス
ライスすることにより、一括で大量のヘッド基板が作製
できるので、量産性に優れている。さらに、ブロック積
層体をスライスした後に内部電極と配線電極を同時に形
成することができ、工程数の削減が可能となる。
According to the method for manufacturing an ink jet printer head according to the seventh aspect, the ink jet printer head according to the fifth aspect is manufactured, which has a small capacitance, a remarkably good ejection efficiency, and can be reduced in size and cost. can do. In addition, since a large number of head substrates can be manufactured at a time by slicing the block stacked body manufactured by bonding, excellent mass productivity is achieved. Furthermore, after slicing the block laminate, the internal electrodes and the wiring electrodes can be formed at the same time, and the number of steps can be reduced.

【0056】請求項8記載のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法によれば、請求項5記載のインクジェッ
トプリンタヘッドを製造する場合に、オリフィスプレー
ト接合後にインク吐出口を形成することにより、接着剤
によるインク吐出口内の目詰まりを防止できる。また、
圧力室の両端が扁平薄板状のヘッド基板の両面に開口す
るので、オリフィスプレートとは反対側からのインク吐
出口の認識も容易にでき、インク吐出口の位置精度が向
上する。
According to the method for manufacturing an ink jet printer head according to the eighth aspect, when manufacturing the ink jet printer head according to the fifth aspect, the ink discharge port is formed after the orifice plate is joined, so that the ink discharge by the adhesive is performed. Clogging in the mouth can be prevented. Also,
Since both ends of the pressure chamber are opened on both sides of the flat thin plate-shaped head substrate, recognition of the ink discharge port from the side opposite to the orifice plate can be easily performed, and the positional accuracy of the ink discharge port is improved.

【0057】請求項9記載のインクジェットプリンタヘ
ッドによれば、圧力室の長さは扁平薄板状のヘッド基板
の板厚と同等であるため、吐出に関与しない圧力室の側
壁は存在しない。このため、静電容量は最低限であり、
吐出に関与する側壁の動きも抑制を受けないので、吐出
効率が格段に良く、また、小型化、低コスト化が可能で
ある。さらに、圧力室の長さが短いため溝の加工を容易
にし加工コストを下げることが可能となる。さらに、ヘ
ッド基板の部品点数を少なくすることができる。さら
に、比較的高価な圧電部材を少なくしてよりコストダウ
ンに寄与することができる。
According to the ink jet printer head of the ninth aspect, since the length of the pressure chamber is equal to the thickness of the flat thin head substrate, there is no side wall of the pressure chamber which is not involved in the ejection. For this reason, the capacitance is minimal,
Since the movement of the side wall involved in the discharge is not suppressed, the discharge efficiency is remarkably improved, and the size and cost can be reduced. Further, since the length of the pressure chamber is short, the processing of the groove is facilitated and the processing cost can be reduced. Further, the number of components on the head substrate can be reduced. Further, the number of relatively expensive piezoelectric members can be reduced, which can further contribute to cost reduction.

【0058】請求項10記載のインクジェットプリンタ
ヘッドの製造方法によれば、静電容量が小さく、吐出効
率が格段に良く、小型化、低コスト化が可能な請求項9
記載のインクジェットプリンタヘッドを製作することが
できる。また、貼り合わせて作製したブロック積層体を
スライスすることにより、一括で大量のヘッド基板が作
製できるので、量産性に優れている。さらに、溝加工形
成後に内部電極を一括して形成するので、それほど大き
な負担とはならない。
According to the method for manufacturing an ink jet printer head according to the tenth aspect, the capacitance is small, the ejection efficiency is remarkably good, and the size and cost can be reduced.
The described inkjet printer head can be manufactured. In addition, since a large number of head substrates can be manufactured at a time by slicing the block stacked body manufactured by bonding, excellent mass productivity is achieved. Further, since the internal electrodes are formed at once after the groove is formed, the load is not so large.

【0059】請求項11記載のインクジェットプリンタ
ヘッドの製造方法によれば、請求項9記載のインクジェ
ットプリンタヘッドを製造する場合に、オリフィスプレ
ート接合後にインク吐出口を形成することにより、接着
剤によるインク吐出口内の目詰まりを防止できる。ま
た、圧力室の両端が扁平薄板状のヘッド基板の両面に開
口するので、オリフィスプレートとは反対側からのイン
ク吐出口の認識も容易にでき、インク吐出口の位置精度
が向上する。
According to the method for manufacturing an ink jet printer head according to the eleventh aspect, when manufacturing the ink jet printer head according to the ninth aspect, the ink discharge port is formed after the orifice plate is joined, whereby the ink is discharged by the adhesive. Clogging in the mouth can be prevented. Further, since both ends of the pressure chamber are opened on both sides of the flat thin plate-shaped head substrate, it is easy to recognize the ink ejection port from the side opposite to the orifice plate, and the positional accuracy of the ink ejection port is improved.

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

【図1】本発明の一実施の形態におけるインクジェット
プリンタヘッドの縦断側面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional side view of an ink jet printer head according to an embodiment of the present invention.

【図2】インクジェットプリンタヘッドの斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view of an inkjet printer head.

【図3】インクジェットプリンタヘッドの製造過程を示
すもので、ヘッド基板を構成する圧電部材を接合する状
態を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a process of manufacturing the ink jet printer head and showing a state where piezoelectric members constituting a head substrate are joined.

【図4】インクジェットプリンタヘッドの製造過程を示
すもので、(a)は溝形成工程及び内面電極形成工程の
状態を示す斜視図、(b)は溝形成工程の状態を示す一
部拡大の正面図である。
4A and 4B show a manufacturing process of the ink jet printer head, wherein FIG. 4A is a perspective view showing a state of a groove forming step and an inner surface electrode forming step, and FIG. 4B is a partially enlarged front view showing a state of the groove forming step. FIG.

【図5】インクジェットプリンタヘッドの製造過程を示
すもので、ブロック積層体形成工程の状態を示す斜視図
である。
FIG. 5 is a perspective view showing a manufacturing process of the ink jet printer head and showing a state of a block laminate forming step.

【図6】インクジェットプリンタヘッドの製造過程を示
すもので、スライス工程の状態を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a manufacturing process of the inkjet printer head and showing a state of a slicing step.

【図7】インクジェットプリンタヘッドの製造過程を示
すもので、配線電極形成工程の状態を示す斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view showing a manufacturing process of the ink jet printer head and showing a state of a wiring electrode forming step.

【図8】インクジェットプリンタヘッドの製造過程を示
すもので、オリフィスプレート接合工程の状態を示す斜
視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a process of manufacturing the ink jet printer head and showing a state of an orifice plate joining step.

【図9】インクジェットプリンタヘッドの製造過程を示
すもので、カバー接合工程の状態を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a manufacturing process of the ink jet printer head and showing a state of a cover joining step.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヘッド基板 2 圧力室 3 インク吐出口 4 オリフィスプレート 5 インク供給部 6 カバー 8,9 圧電部材 10 非圧電部材 11 溝 12 側壁 13 内部電極 14 ブロック積層体 15 配線電極 80,90 圧電部材 100 ブロック材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Head board 2 Pressure chamber 3 Ink ejection opening 4 Orifice plate 5 Ink supply part 6 Cover 8, 9 Piezoelectric member 10 Non-piezoelectric member 11 Groove 12 Side wall 13 Internal electrode 14 Block laminated body 15 Wiring electrode 80, 90 Piezoelectric member 100 Block material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 旬 静岡県三島市南町6番78号 東芝テック株 式会社三島事業所内 (72)発明者 鈴木 伊左雄 静岡県三島市南町6番78号 東芝テック株 式会社三島事業所内 Fターム(参考) 2C057 AF54 AF93 AG12 AG32 AG39 AG45 AG93 AP22 AP23 AP25 AP38 AP52 AP55 AQ10 BA03 BA14  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shun Sugiyama 6-78, Minamicho, Mishima-shi, Shizuoka Toshiba Tec Corporation Inside the Mishima Plant (72) Inventor Isao Suzuki 6-78, Minami-cho, Mishima-shi, Shizuoka Toshiba Tec F-term (reference) at Mishima Plant of Shikisha 2C057 AF54 AF93 AG12 AG32 AG39 AG45 AG93 AP22 AP23 AP25 AP38 AP52 AP55 AQ10 BA03 BA14

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 予め分極された2枚の圧電部材と少なく
とも1枚の非圧電部材とを平面方向に接合した扁平薄板
状のヘッド基板と、 2枚の前記圧電部材の接合面に跨るように形成されてそ
れらの圧電部材の板厚方向に貫通する多数の圧力室と、 前記圧力室の内面の少なくとも前記2枚の圧電部材に跨
る両側壁に形成された多数の内部電極と、 前記ヘッド基板の表面に形成され前記内部電極に電気的
に接続された配線電極と、 前記圧力室の一端に対向する多数のインク吐出口を有し
て前記ヘッド基板の扁平な表面に積層固定されたオリフ
ィスプレートと、 前記圧力室にインクを供給するインク供給部を有し前記
ヘッド基板の裏面に接合されたカバーと、を具備するイ
ンクジェットプリンタヘッド。
1. A flat thin plate-shaped head substrate in which two pre-polarized piezoelectric members and at least one non-piezoelectric member are joined in a plane direction, and so as to straddle a joining surface of the two piezoelectric members. A large number of pressure chambers formed and penetrating in the thickness direction of the piezoelectric members; a large number of internal electrodes formed on both sides of at least the two piezoelectric members on the inner surface of the pressure chamber; A wiring electrode formed on the surface of the head substrate and electrically connected to the internal electrode; and an orifice plate laminated and fixed to the flat surface of the head substrate having a number of ink ejection ports facing one end of the pressure chamber. And a cover having an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber and joined to a back surface of the head substrate.
【請求項2】 予め分極されて同極同士が接合された2
枚の圧電部材にその一方の圧電部材から他方の圧電部材
に達する深さの一辺開口の多数の溝を形成する溝形成工
程と、 前記溝の内面の少なくとも前記2枚の圧電部材に跨る両
側壁に内部電極を形成する内部電極形成工程と、 前記溝の開放された一辺を閉塞することで周辺が閉ざさ
れた圧力室を形成するように前記2枚の圧電部材の一方
に非圧電性のブロック材を接合してブロック積層体を形
成するブロック積層体形成工程と、 2枚の前記圧電部材の接合面に対して直交する方向に前
記ブロック積層体をスライスすることにより前記圧電部
材に形成した前記溝の一辺を閉塞した圧力室を有する扁
平薄板のヘッド基板を形成するスライス工程と、 前記ヘッド基板の表面に前記内部電極に電気的に接続さ
れた配線電極を形成する配線電極形成手段と、 前記圧力室からインクを吐出させるオリフィスプレート
を前記ヘッド基板の一方の面に積層固定するオリフィス
プレート接合工程と、 前記ヘッド基板の前記圧力室にインクを供給するインク
供給部を有し前記ヘッド基板の他方の面にカバーを接合
するカバー接合工程と、よりなるインクジェットプリン
タヘッドの製造方法。
2. A pre-polarized two-pole homojunction
A groove forming step of forming a large number of grooves each having an opening on one side having a depth reaching one piezoelectric member from the other piezoelectric member, and both side walls straddling at least the two piezoelectric members on the inner surface of the groove; An internal electrode forming step of forming an internal electrode in a non-piezoelectric block on one of the two piezoelectric members so as to form a pressure chamber whose periphery is closed by closing one open side of the groove. A step of forming a block laminate by joining materials, and forming the block laminate on the piezoelectric member by slicing the block laminate in a direction orthogonal to a joining surface of the two piezoelectric members. A slicing step of forming a flat thin plate head substrate having a pressure chamber in which one side of the groove is closed, and a wiring electrode forming means for forming a wiring electrode electrically connected to the internal electrode on a surface of the head substrate An orifice plate joining step of laminating and fixing an orifice plate for discharging ink from the pressure chamber to one surface of the head substrate; and an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber of the head substrate. A cover joining step of joining a cover to the other surface of the substrate, and a method of manufacturing an ink jet printer head.
【請求項3】 予め分極されて同極同士が接合された2
枚の圧電部材にその一方の圧電部材から他方の圧電部材
に達する深さの一辺開口の多数の溝を形成する溝形成工
程と、 前記溝の開放された一辺を閉塞することで周辺が閉ざさ
れた圧力室を形成するように前記2枚の圧電部材の一方
に非圧電性のブロック材を接合してブロック積層体を形
成するブロック積層体形成工程と、 2枚の前記圧電部材の接合面に対して直交する方向に前
記ブロック積層体をスライスすることにより前記圧電部
材に形成した前記溝の一辺を閉塞した圧力室を有する扁
平薄板のヘッド基板を形成するスライス工程と、 前記溝の内面の少なくとも前記2枚の圧電部材に跨る側
壁に内部電極を形成し前記ヘッド基板の表面に前記内部
電極に電気的に接続された配線電極を形成する内部電極
配線電極形成工程と、 前記圧力室からインクを吐出させるオリフィスプレート
を前記ヘッド基板の一方の面に積層固定するオリフィス
プレート接合工程と、 前記ヘッド基板の前記圧力室にインクを供給するインク
供給部を有し前記ヘッド基板の他方の面にカバーを接合
するカバー接合工程と、よりなるインクジェットプリン
タヘッドの製造方法。
3. A pre-polarized two-pole homojunction
A groove forming step of forming a large number of grooves having one side opening with a depth reaching one piezoelectric member from the one piezoelectric member to the other piezoelectric member, and closing the open side of the groove to close the periphery. Forming a block laminate by joining a non-piezoelectric block material to one of the two piezoelectric members so as to form a pressure chamber, and forming a block laminate on the joining surface of the two piezoelectric members. A slicing step of slicing the block laminated body in a direction perpendicular to the slicing step to form a flat thin plate head substrate having a pressure chamber closing one side of the groove formed in the piezoelectric member; and at least an inner surface of the groove. Forming an internal electrode on a side wall extending over the two piezoelectric members, and forming a wiring electrode electrically connected to the internal electrode on a surface of the head substrate; Orifice plate joining step of laminating and fixing an orifice plate for discharging ink from one surface of the head substrate, and an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber of the head substrate, and the other surface of the head substrate And a cover joining step of joining the cover to the ink jet printer head.
【請求項4】 前記ヘッド基板に前記オリフィスプレー
トを接合した後に、前記オリフィスプレートにインク吐
出口を形成するようにした請求項2又は3記載のインク
ジェットプリンタヘッドの製造方法。
4. The method for manufacturing an ink jet printer head according to claim 2, wherein after the orifice plate is bonded to the head substrate, an ink discharge port is formed in the orifice plate.
【請求項5】 予め分極された1枚の圧電部材と少なく
とも2枚の非圧電部材とを平面方向に接合した扁平薄板
状のヘッド基板と、 前記圧電部材と前記2枚の非圧電部材の一方との接合面
に跨るように形成されて前記圧電部材及び前記非圧電部
材の板厚方向に貫通する多数の圧力室と、 前記圧力室の内面の少なくとも前記圧電部材の両側壁に
形成された多数の内部電極と、 前記ヘッド基板の表面に形成され前記内部電極に電気的
に接続された配線電極と、 前記圧力室の一端に対向する多数のインク吐出口を有し
て前記ヘッド基板の扁平な表面に積層固定されたオリフ
ィスプレートと、 前記圧力室にインクを供給するインク供給部を有し前記
ヘッド基板の裏面に接合されたカバーと、を具備するイ
ンクジェットプリンタヘッド。
5. A flat thin plate-shaped head substrate in which one pre-polarized piezoelectric member and at least two non-piezoelectric members are joined in a plane direction, and one of the piezoelectric member and the two non-piezoelectric members A large number of pressure chambers formed so as to straddle the joining surface with the piezoelectric member and the non-piezoelectric member in the thickness direction of the piezoelectric member, and a plurality of pressure chambers formed on at least both side walls of the piezoelectric member on the inner surface of the pressure chamber. An internal electrode, a wiring electrode formed on the surface of the head substrate and electrically connected to the internal electrode, and a flat surface of the head substrate having a number of ink ejection ports facing one end of the pressure chamber. An ink jet printer head comprising: an orifice plate laminated and fixed on the front surface; and a cover having an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber and joined to the back surface of the head substrate.
【請求項6】 予め分極された1枚の圧電部材とこの圧
電部材に接合された非圧電部材とに両者の接合面を跨ぐ
深さの一辺開口の多数の溝を形成する溝形成工程と、 前記溝の内面の少なくとも前記圧電部材の両側壁に内部
電極を形成する内部電極形成工程と、 前記溝の開放された一辺を閉塞することで周辺が閉ざさ
れた圧力室を形成するように前記圧電部材又は前記非圧
電部材の一方に非圧電性のブロック材を接合してブロッ
ク積層体を形成するブロック積層体形成工程と、 前記圧電部材と前記非圧電部材との接合面に対して直交
する方向に前記ブロック積層体をスライスすることによ
り前記圧電部材に形成した前記溝の一辺を閉塞した圧力
室を有する扁平薄板のヘッド基板を形成するスライス工
程と、 前記ヘッド基板の表面に前記内部電極に電気的に接続さ
れた配線電極を形成する配線電極形成工程と、 前記圧力室からインクを吐出させるオリフィスプレート
を前記ヘッド基板の一方の面に積層固定するオリフィス
プレート接合工程と、 前記ヘッド基板の前記圧力室にインクを供給するインク
供給部を有し前記ヘッド基板の他方の面にカバーを接合
するカバー接合工程と、よりなるインクジェットプリン
タヘッドの製造方法。
6. A groove forming step of forming a large number of grooves each having an opening on one side and having a depth extending over a joint surface between the piezoelectric member and a non-piezoelectric member bonded to the piezoelectric member. An internal electrode forming step of forming internal electrodes on at least both side walls of the piezoelectric member on the inner surface of the groove; and forming the pressure chamber having a closed periphery by closing an open side of the groove. A block laminate forming step of joining a non-piezoelectric block material to one of the member or the non-piezoelectric member to form a block laminate; and a direction orthogonal to a joining surface between the piezoelectric member and the non-piezoelectric member. Slicing the block laminate to form a flat thin plate head substrate having a pressure chamber in which one side of the groove formed in the piezoelectric member is closed; and slicing the internal electrode on the surface of the head substrate. A wiring electrode forming step of forming a wiring electrode electrically connected to the orifice plate; an orifice plate joining step of laminating and fixing an orifice plate for discharging ink from the pressure chamber to one surface of the head substrate; A method of manufacturing an ink jet printer head, comprising: a cover joining step having an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber and joining a cover to the other surface of the head substrate.
【請求項7】 予め分極された1枚の圧電部材とこの圧
電部材に接合された非圧電部材とに両者の接合面を跨ぐ
深さの一辺開口の多数の溝を形成する溝形成工程と、 前記溝の開放された一辺を閉塞することで周辺が閉ざさ
れた圧力室を形成するように前記圧電部材又は前記非圧
電部材の一方に非圧電性のブロック材を接合してブロッ
ク積層体を形成するブロック積層体形成工程と、 前記圧電部材と前記非圧電部材との接合面に対して直交
する方向に前記ブロック積層体をスライスすることによ
り前記圧電部材に形成した前記溝の一辺を閉塞した圧力
室を有する扁平薄板のヘッド基板を形成するスライス工
程と、 前記溝の内面の少なくとも前記の圧電部材の両側壁に内
部電極を形成し前記ヘッド基板の表面に前記内部電極に
電気的に接続された配線電極を形成する内部電極配線電
極形成工程と、 前記圧力室からインクを吐出させるオリフィスプレート
を前記ヘッド基板の一方の面に積層固定するオリフィス
プレート接合工程と、 前記ヘッド基板の前記圧力室にインクを供給するインク
供給部を有し前記ヘッド基板の他方の面にカバーを接合
するカバー接合工程と、よりなるインクジェットプリン
タヘッドの製造方法。
7. A groove forming step of forming a large number of grooves each having an opening on one side and having a depth extending over a joint surface between the piezoelectric member and a non-piezoelectric member joined to the piezoelectric member. A block laminate is formed by joining a non-piezoelectric block material to one of the piezoelectric member or the non-piezoelectric member so as to form a pressure chamber whose periphery is closed by closing one open side of the groove. A block laminated body forming step, and a pressure at which one side of the groove formed in the piezoelectric member is closed by slicing the block laminated body in a direction orthogonal to a bonding surface between the piezoelectric member and the non-piezoelectric member. A slicing step of forming a flat thin plate head substrate having a chamber; and forming internal electrodes on at least both side walls of the piezoelectric member on the inner surface of the groove, and electrically connecting the internal electrodes to the surface of the head substrate. An internal electrode wiring electrode forming step of forming a wiring electrode; an orifice plate joining step of laminating and fixing an orifice plate for discharging ink from the pressure chamber to one surface of the head substrate; and an ink in the pressure chamber of the head substrate. And a cover joining step of joining the cover to the other surface of the head substrate having an ink supply unit for supplying ink.
【請求項8】 前記ヘッド基板に前記オリフィスプレー
トを接合した後に、前記オリフィスプレートにインク吐
出口を形成するようにした請求項6又は7記載のインク
ジェットプリンタヘッドの製造方法。
8. The method for manufacturing an ink jet printer head according to claim 6, wherein an ink discharge port is formed in the orifice plate after the orifice plate is bonded to the head substrate.
【請求項9】 予め分極された1枚の圧電部材と少なく
とも1枚の非圧電部材とを平面方向に接合した扁平薄板
状のヘッド基板と、 前記圧電部材にその板厚方向に貫通する多数の圧力室
と、 前記圧力室の内面両側壁の略半分の深さの領域に形成さ
れた多数の内部電極と、 前記ヘッド基板の表面に形成され前記内部電極に電気的
に接続された配線電極と、 前記圧力室の一端に対向する多数のインク吐出口を有し
て前記ヘッド基板の扁平な表面に積層固定されたオリフ
ィスプレートと、 前記圧力室にインクを供給するインク供給部を有し前記
ヘッド基板の裏面に接合されたカバーと、を具備するイ
ンクジェットプリンタヘッド。
9. A flat thin plate-shaped head substrate in which one pre-polarized piezoelectric member and at least one non-piezoelectric member are joined in a plane direction, and a plurality of piezoelectric members penetrating through the piezoelectric member in the plate thickness direction. A pressure chamber, a number of internal electrodes formed in a region having a depth of about half of both side walls on the inner surface of the pressure chamber, and a wiring electrode formed on the surface of the head substrate and electrically connected to the internal electrode. An orifice plate having a large number of ink ejection ports facing one end of the pressure chamber and stacked and fixed on a flat surface of the head substrate; and an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber. An ink jet printer head comprising: a cover joined to a back surface of the substrate.
【請求項10】 予め分極された1枚の圧電部材の表面
に一辺開口の多数の溝を形成する溝形成工程と、 前記溝の両側壁の略半分の深さの領域に内部電極を形成
する内部電極形成工程と、 前記溝の開放された一辺を閉塞することで周辺が閉ざさ
れた圧力室を形成するように前記圧電部材に非圧電性の
ブロック材を接合してブロック積層体を形成するブロッ
ク積層体形成工程と、 前記圧電部材と前記ブロック材との接合面に対して直交
する方向に前記ブロック積層体をスライスすることによ
り前記圧電部材に形成した前記溝の一辺を閉塞した圧力
室を有する扁平薄板のヘッド基板を形成するスライス工
程と、 前記ヘッド基板の表面に前記内部電極に電気的に接続さ
れた配線電極を形成する配線電極形成工程と、 前記圧力室からインクを吐出させるオリフィスプレート
を前記ヘッド基板の一方の面に積層固定するオリフィス
プレート接合工程と、 前記ヘッド基板の前記圧力室にインクを供給するインク
供給部を有し前記ヘッド基板の他方の面にカバーを接合
するカバー接合工程と、よりなるインクジェットプリン
タヘッドの製造方法。
10. A groove forming step of forming a large number of grooves each having an opening on one side on a surface of one pre-polarized piezoelectric member, and forming an internal electrode in a region approximately half the depth of both side walls of the groove. Forming an internal electrode forming step, and joining a non-piezoelectric block material to the piezoelectric member so as to form a pressure chamber having a closed periphery by closing one open side of the groove. A block laminated body forming step, by slicing the block laminated body in a direction orthogonal to a bonding surface between the piezoelectric member and the block material, forming a pressure chamber in which one side of the groove formed in the piezoelectric member is closed. A slicing step of forming a flat thin-plate head substrate, a wiring electrode forming step of forming a wiring electrode electrically connected to the internal electrode on the surface of the head substrate, and discharging ink from the pressure chamber. An orifice plate joining step of laminating and fixing an orifice plate to one surface of the head substrate, and an ink supply unit for supplying ink to the pressure chamber of the head substrate, and joining a cover to the other surface of the head substrate. Cover joining step, and a method of manufacturing an ink jet printer head.
【請求項11】 前記ヘッド基板に前記オリフィスプレ
ートを接合した後に、前記オリフィスプレートにインク
吐出口を形成するようにした請求項10記載のインクジ
ェットプリンタヘッドの製造方法。
11. The method for manufacturing an ink jet printer head according to claim 10, wherein after the orifice plate is joined to the head substrate, an ink discharge port is formed in the orifice plate.
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