JP2003127358A - Ink jet recording head and ink jet recording device - Google Patents

Ink jet recording head and ink jet recording device

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JP2003127358A
JP2003127358A JP2001323201A JP2001323201A JP2003127358A JP 2003127358 A JP2003127358 A JP 2003127358A JP 2001323201 A JP2001323201 A JP 2001323201A JP 2001323201 A JP2001323201 A JP 2001323201A JP 2003127358 A JP2003127358 A JP 2003127358A
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JP
Japan
Prior art keywords
pressure generating
piezoelectric
ink jet
recording head
jet recording
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Pending
Application number
JP2001323201A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuto Shimada
勝人 島田
Manabu Nishiwaki
学 西脇
Shiro Yazaki
士郎 矢崎
Original Assignee
Seiko Epson Corp
セイコーエプソン株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp, セイコーエプソン株式会社 filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet recording head which properly keeps ink discharging characteristics and prevents fluctuation of the ink discharging characteristics, and also to provide an ink jet recording device. SOLUTION: The ink jet recording device is provided with a flow passage forming substrate 10 in which a pressure generating chamber 12 communicating with a nozzle opening is formed, and piezoelectric elements 300 which are arranged on one side of the flow passage forming substrate 10 through a diaphragm and creates a change in pressure inside the pressure generating chamber 12. There are provided a plurality of common lead electrodes 65 which are drawn out up to the outside of the pressure generating chamber 12 from common electrodes 60 arranged in an area corresponding to the pressure generating chamber 12 and common to a plurality of the piezoelectric elements 300, and these common lead electrodes are extended in the same direction as that in which an individual lead electrode 90 drawn out from an individual electrode 80 of the piezoelectric elements 300 is extended.

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、インク滴を吐出す
るノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構
成し、この振動板の表面に圧電素子を形成して、圧電素
子の変位によりインク滴を吐出させるインクジェット式
記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric element, in which a part of a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening for ejecting ink droplets is composed of a vibrating plate, and a piezoelectric element is formed on the surface of the vibrating plate. The present invention relates to an inkjet recording head and an inkjet recording device that eject ink droplets by displacement.
【0002】[0002]
【従来の技術】インク滴を吐出するノズル開口と連通す
る圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧
電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧して
ノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式
記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦
振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、た
わみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものの
2種類が実用化されている。
2. Description of the Related Art A part of a pressure generating chamber that communicates with a nozzle opening for ejecting ink droplets is composed of a vibrating plate, and the vibrating plate is deformed by a piezoelectric element to pressurize ink in the pressure generating chamber to eject it from the nozzle opening. Two types of inkjet recording heads that eject ink droplets have been put into practical use: one that uses a longitudinal vibration mode piezoelectric actuator that expands and contracts in the axial direction of a piezoelectric element, and one that uses a flexural vibration mode piezoelectric actuator. ing.
【0003】前者は圧電素子の端面を振動板に当接させ
ることにより圧力発生室の容積を変化させることができ
て、高密度印刷に適したヘッドの製作が可能である反
面、圧電素子をノズル開口の配列ピッチに一致させて櫛
歯状に切り分けるという困難な工程や、切り分けられた
圧電素子を圧力発生室に位置決めして固定する作業が必
要となり、製造工程が複雑であるという問題がある。
The former allows the volume of the pressure generating chamber to be changed by bringing the end face of the piezoelectric element into contact with the vibrating plate, and a head suitable for high-density printing can be manufactured. There is a problem in that the manufacturing process is complicated because a difficult process of matching the array pitch of the openings and cutting into comb teeth or a work of positioning and fixing the cut piezoelectric element in the pressure generating chamber are required.
【0004】これに対して後者は、圧電材料のグリーン
シートを圧力発生室の形状に合わせて貼付し、これを焼
成するという比較的簡単な工程で振動板に圧電素子を作
り付けることができるものの、たわみ振動を利用する関
係上、ある程度の面積が必要となり、高密度配列が困難
であるという問題がある。
On the other hand, in the latter, the piezoelectric element can be formed on the vibration plate by a relatively simple process of sticking a green sheet of a piezoelectric material in conformity with the shape of the pressure generating chamber and firing it. However, due to the use of flexural vibration, a certain area is required, and there is a problem that high-density arrangement is difficult.
【0005】一方、後者の記録ヘッドの不都合を解消す
べく、特開平5−286131号公報に見られるよう
に、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧
電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法に
より圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生
室毎に独立するように圧電素子を形成したものが提案さ
れている。
On the other hand, in order to eliminate the disadvantage of the latter recording head, a uniform piezoelectric material layer is formed over the entire surface of the diaphragm by a film forming technique as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-286131. It has been proposed that the piezoelectric material layer is cut into a shape corresponding to the pressure generating chamber by a lithographic method and a piezoelectric element is formed so as to be independent for each pressure generating chamber.
【0006】これによれば圧電素子を振動板に貼付ける
作業が不要となって、リソグラフィ法という精密で、か
つ簡便な手法で圧電素子を高密度に作り付けることがで
きるばかりでなく、圧電素子の厚みを薄くできて高速駆
動が可能になるという利点がある。
According to this, the work of attaching the piezoelectric element to the diaphragm becomes unnecessary, and not only the piezoelectric element can be densely formed by a precise and simple method such as a lithography method, but also the piezoelectric element. The advantage is that the thickness can be reduced and high speed driving is possible.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧電素
子を高密度に配列したインクジェット式記録ヘッドで
は、多数の圧電素子を同時に駆動して多数のインク滴を
一度に吐出させると、電圧降下が発生して圧電素子の変
位量が不安定となり、インク吐出特性が低下するという
問題がある。
However, in the ink jet recording head in which the piezoelectric elements are arranged in high density, when a large number of piezoelectric elements are simultaneously driven to eject a large number of ink droplets, a voltage drop occurs. As a result, the amount of displacement of the piezoelectric element becomes unstable and the ink ejection characteristics deteriorate.
【0008】また、外部配線が接続される接続部から遠
い位置に設けられた圧電素子ほど印加される電圧が低く
なり易い。このため、一列に並設された圧電素子であっ
ても接続部からの距離によってインク吐出特性にばらつ
きが生じてしまうという問題がある。
Moreover, the applied voltage is likely to be lower as the piezoelectric element is located farther from the connection portion to which the external wiring is connected. For this reason, there is a problem that even if the piezoelectric elements are arranged side by side in a row, the ink ejection characteristics vary depending on the distance from the connection portion.
【0009】本発明はこのような事情に鑑み、インク吐
出特性を良好に保持できると共に、インク吐出特性のば
らつきを防止したインクジェット式記録ヘッド及びイン
クジェット式記録装置を提供することを課題とする。
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide an ink jet type recording head and an ink jet type recording apparatus which can maintain good ink ejection characteristics and prevent variations in ink ejection characteristics.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第1の態様は、ノズル開口に連通する圧力発生室が
形成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側
に振動板を介して設けられて前記圧力発生室内に圧力変
化を生じさせる圧電素子とを具備するインクジェット式
記録ヘッドにおいて、前記圧力発生室に対応する領域に
設けられ複数の圧電素子に共通する共通電極から前記圧
力発生室の外側まで引き出される共通リード電極を複数
本有し、且つこれらの共通リード電極が前記圧電素子の
個別電極から引き出される個別リード電極の延設方向と
同一方向に延設されていることを特徴とするインクジェ
ット式記録ヘッドにある。
According to a first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, there is provided a flow path forming substrate in which a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening is formed, and one surface side of the flow path forming substrate. An ink jet recording head having a piezoelectric element that is provided via a vibration plate to generate a pressure change in the pressure generating chamber, and is common to a plurality of piezoelectric elements provided in a region corresponding to the pressure generating chamber. There are a plurality of common lead electrodes that are drawn out from the electrodes to the outside of the pressure generating chamber, and these common lead electrodes are extended in the same direction as the extending direction of the individual lead electrodes that are drawn out from the individual electrodes of the piezoelectric element. Inkjet recording heads characterized in that
【0011】かかる第1の態様では、共通電極から複数
の共通リード電極を引き出すことにより、共通電極の抵
抗値を実質的に低下させることができ、多数の圧電素子
を同時に駆動しても電圧降下が発生することがないた
め、インク吐出特性が安定する。また、共通リード電極
を個別リード電極と同一方向に延設することにより、ヘ
ッドを大型化することなく、複数の共通リード電極を容
易に延設することができる。
In the first aspect, by pulling out the plurality of common lead electrodes from the common electrode, the resistance value of the common electrode can be substantially reduced, and the voltage drop even if a large number of piezoelectric elements are driven at the same time. Since the ink does not occur, the ink ejection characteristics are stable. Further, by extending the common lead electrode in the same direction as the individual lead electrodes, it is possible to easily extend the plurality of common lead electrodes without increasing the size of the head.
【0012】本発明の第2の態様は、第1の態様におい
て、前記共通リード電極が、前記共通電極を構成する層
と同一の層で形成されていることを特徴とするインクジ
ェット式記録ヘッドにある。
A second aspect of the present invention is the ink jet recording head according to the first aspect, wherein the common lead electrode is formed of the same layer as the layer forming the common electrode. is there.
【0013】かかる第2の態様では、共通リード電極を
比較的容易に形成することができる。
In the second aspect, the common lead electrode can be formed relatively easily.
【0014】本発明の第3の態様は、第1の態様におい
て、前記共通リード電極が、前記個別リード電極を構成
する層と同一の層で形成されていることを特徴とするイ
ンクジェット式記録ヘッドにある。
A third aspect of the present invention is the ink jet recording head according to the first aspect, wherein the common lead electrode is formed of the same layer as the layer forming the individual lead electrodes. It is in.
【0015】かかる第3の態様では、共通電極の抵抗値
を効果的に低下させることができ、多数の圧電素子を同
時に駆動しても電圧降下が発生することなく常に安定し
た吐出特性を得ることができる。
In the third aspect, the resistance value of the common electrode can be effectively reduced, and even if a large number of piezoelectric elements are driven at the same time, no stable voltage drop occurs and stable ejection characteristics can always be obtained. You can
【0016】本発明の第4の態様は、第1〜3の何れか
の態様において、前記共通リード電極が、前記個別リー
ド電極n本に1本の割合で設けられていることを特徴と
するインクジェット式記録ヘッドにある。
A fourth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to third aspects, the common lead electrode is provided in a ratio of one to n individual lead electrodes. It is in an inkjet recording head.
【0017】かかる第4の態様では、各圧電素子と共通
リード電極との距離の差が小さくなるため、多数の圧電
素子を同時に駆動による電圧降下が発生しても、変位量
のばらつきが小さく抑えられる。
In the fourth aspect, since the difference in the distance between each piezoelectric element and the common lead electrode is small, even if a voltage drop occurs due to the driving of a large number of piezoelectric elements at the same time, the variation in the displacement amount is suppressed to a small level. To be
【0018】本発明の第5の態様は、第1〜4の何れか
の態様において、前記個別リード電極と前記共通リード
電極とのそれぞれの端部近傍が前記圧電素子を駆動する
ための駆動回路に繋がる外部配線が接続される接続部と
なっており、これらの接続部が前記圧力発生室の列方向
に沿って一列に並設され、且つ前記接続部のピッチが前
記圧力発生室のピッチよりも短いことを特徴とするイン
クジェット式記録ヘッドにある。
A fifth aspect of the present invention is the drive circuit for driving the piezoelectric element according to any one of the first to fourth aspects, in the vicinity of the respective end portions of the individual lead electrode and the common lead electrode. Is a connection portion to which external wiring connected to is connected, these connection portions are arranged side by side in a row along the column direction of the pressure generating chambers, and the pitch of the connection portions is greater than the pitch of the pressure generating chambers. The ink jet recording head is characterized by being short.
【0019】かかる第5の態様では、各接続部が一列に
並設されているため、外部配線の接続が容易となる。ま
た、比較的狭いスペースに個別リード電極及び共通リー
ド電極を延設することができ、ヘッドの小型化を図るこ
とができる。
In the fifth aspect, since the connection portions are arranged in a line, the external wiring can be easily connected. Moreover, the individual lead electrodes and the common lead electrodes can be extended in a relatively narrow space, and the head can be miniaturized.
【0020】本発明の第6の態様は、第1〜4の何れか
の態様において、前記個別リード電極と前記共通リード
電極とのそれぞれの端部近傍が前記圧電素子を駆動する
ための駆動回路に繋がる外部配線が接続される接続部と
なっており、これらの接続部が前記圧力発生室の長手方
向の異なる位置に設けられ、且つ前記個別リード電極の
ピッチが前記圧力発生室のピッチと略同一であることを
特徴とするインクジェット式記録ヘッドにある。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, a drive circuit for driving the piezoelectric element near the respective end portions of the individual lead electrode and the common lead electrode. Are connecting portions to which external wirings connected to are connected, these connecting portions are provided at different positions in the longitudinal direction of the pressure generating chamber, and the pitch of the individual lead electrodes is substantially equal to the pitch of the pressure generating chamber. The ink jet recording head is characterized by being the same.
【0021】かかる第6の態様では、外部配線が接続さ
れる接続部の面積を大きくできるため、外部配線の接続
の信頼性を向上できる。
In the sixth aspect, since the area of the connecting portion to which the external wiring is connected can be increased, the reliability of the connection of the external wiring can be improved.
【0022】本発明の第7の態様は、第1〜6の何れか
の態様において、前記流路形成基板に複数の隔壁によっ
て画成される前記圧力発生室の列が2列設けられ、前記
個別リード電極及び前記共通リード電極が前記圧力発生
室の列間に対応する領域に延設されていることを特徴と
するインクジェット式記録ヘッドにある。
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the flow passage forming substrate is provided with two rows of the pressure generating chambers defined by a plurality of partition walls. The ink jet recording head is characterized in that the individual lead electrodes and the common lead electrodes are extended in regions corresponding to the rows of the pressure generating chambers.
【0023】かかる第7の態様では、2列の各圧力発生
室に対応する領域の共通電極から効率的に共通リード電
極を延設することができ、ヘッドの小型化を図ることが
できる。
In the seventh aspect, the common lead electrode can be efficiently extended from the common electrode in the region corresponding to each of the two rows of pressure generating chambers, and the size of the head can be reduced.
【0024】本発明の第8の態様は、第1〜7の何れか
の態様において、各共通リード電極のそれぞれが、前記
圧力発生室の外側に延設された配線電極によって電気的
に接続されていることを特徴とするインクジェット式記
録ヘッドにある。
In an eighth aspect of the present invention according to any one of the first to seventh aspects, each of the common lead electrodes is electrically connected by a wiring electrode extending outside the pressure generating chamber. Inkjet recording heads characterized in that
【0025】かかる第8の態様では、外部配線との接続
を容易にし、接続抵抗を低下させることができ、インク
吐出特性が安定する。
In the eighth aspect, the connection with the external wiring can be facilitated, the connection resistance can be reduced, and the ink ejection characteristics can be stabilized.
【0026】本発明の第9の態様は、第1〜8の何れか
の態様において、前記圧力発生室がシリコン単結晶基板
に異方性エッチングにより形成され、前記圧電素子の各
層が成膜及びリソグラフィ法により形成されたものであ
ることを特徴とするインクジェット式記録ヘッドにあ
る。
In a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, the pressure generating chamber is formed in a silicon single crystal substrate by anisotropic etching, and each layer of the piezoelectric element is formed and formed. The inkjet recording head is characterized by being formed by a lithography method.
【0027】かかる第9の態様では、高密度のノズル開
口を有するインクジェット式記録ヘッドを大量に且つ比
較的容易に製造することができる。
In the ninth aspect, a large amount of ink jet recording head having high density nozzle openings can be manufactured relatively easily.
【0028】本発明の第10の態様は、第1〜9の何れ
かの態様のインクジェット式記録ヘッドを具備するイン
クジェット式記録装置にある。
A tenth aspect of the present invention is an ink jet recording apparatus comprising the ink jet recording head according to any one of the first to ninth aspects.
【0029】かかる第10の態様では、インク吐出特性
を安定させ、信頼性を向上したインクジェット式記録装
置を実現することができる。
In the tenth aspect, it is possible to realize an ink jet recording apparatus with stable ink ejection characteristics and improved reliability.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】以下に本発明を実施形態に基づい
て詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below based on embodiments.
【0031】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1に係るインクジェット式記録ヘッドを示す分解斜視図
であり、図2は、図1の断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is an exploded perspective view showing an ink jet recording head according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of FIG.
【0032】図示するように、流路形成基板10は、本
実施形態では面方位(110)のシリコン単結晶基板か
らなる。流路形成基板10としては、通常、150〜3
00μm程度の厚さのものが用いられ、望ましくは18
0〜280μm程度、より望ましくは220μm程度の
厚さのものが好適である。これは、隣接する圧力発生室
間の隔壁の剛性を保ちつつ、配列密度を高くできるから
である。
As shown in the figure, the flow path forming substrate 10 is a silicon single crystal substrate having a plane orientation (110) in this embodiment. The flow path forming substrate 10 is usually 150 to 3
A thickness of about 00 μm is used, preferably 18
The thickness is preferably about 0 to 280 μm, more preferably about 220 μm. This is because the array density can be increased while maintaining the rigidity of the partition wall between the adjacent pressure generating chambers.
【0033】流路形成基板10の一方の面は開口面とな
り、他方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリ
コンからなる、厚さ1〜2μmの弾性膜50が形成され
ている。
One surface of the flow path forming substrate 10 is an opening surface, and the other surface is provided with an elastic film 50 made of silicon dioxide formed by thermal oxidation in advance and having a thickness of 1 to 2 μm.
【0034】一方、流路形成基板10の開口面には、シ
リコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより、
複数の隔壁11により区画された圧力発生室12が幅方
向に並設され、その長手方向外側には、後述するリザー
バ形成基板30のリザーバ部31に連通して各圧力発生
室12の共通のインク室となるリザーバの一部を構成す
る連通部13が形成され、各圧力発生室12の長手方向
一端部とそれぞれインク供給路14を介して連通されて
いる。
On the other hand, on the opening surface of the flow path forming substrate 10, a silicon single crystal substrate is anisotropically etched,
The pressure generating chambers 12 partitioned by the plurality of partition walls 11 are arranged side by side in the width direction, and on the outer side in the longitudinal direction, the pressure generating chambers 12 communicate with the reservoir portion 31 of the reservoir forming substrate 30 described later, and the common ink of each pressure generating chamber 12 is provided. A communication portion 13 that forms a part of a reservoir serving as a chamber is formed, and communicates with one end portion in the longitudinal direction of each pressure generation chamber 12 via an ink supply passage 14.
【0035】ここで、異方性エッチングは、シリコン単
結晶基板のエッチングレートの違いを利用して行われ
る。例えば、本実施形態では、シリコン単結晶基板をK
OH等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々に侵食されて
(110)面に垂直な第1の(111)面と、この第1
の(111)面と約70度の角度をなし且つ上記(11
0)面と約35度の角度をなす第2の(111)面とが
出現し、(110)面のエッチングレートと比較して
(111)面のエッチングレートが約1/180である
という性質を利用して行われる。かかる異方性エッチン
グにより、二つの第1の(111)面と斜めの二つの第
2の(111)面とで形成される平行四辺形状の深さ加
工を基本として精密加工を行うことができ、圧力発生室
12を高密度に配列することができる。
Here, anisotropic etching is performed by utilizing the difference in etching rate of the silicon single crystal substrate. For example, in this embodiment, the silicon single crystal substrate is set to K.
When it is dipped in an alkaline solution such as OH, it is gradually eroded and the first (111) plane perpendicular to the (110) plane and the first (111) plane
Forms an angle of about 70 degrees with the (111) plane of
A second (111) plane that makes an angle of about 35 degrees with the (0) plane appears, and the etching rate of the (111) plane is about 1/180 of the etching rate of the (110) plane. Is done using. By such anisotropic etching, it is possible to perform precision machining based on the depth machining of the parallelogram shape formed by the two first (111) planes and the two diagonal second (111) planes. The pressure generating chambers 12 can be arranged in high density.
【0036】本実施形態では、各圧力発生室12の長辺
を第1の(111)面で、短辺を第2の(111)面で
形成している。この圧力発生室12は、流路形成基板1
0をほぼ貫通して弾性膜50に達するまでエッチングす
ることにより形成されている。ここで、弾性膜50は、
シリコン単結晶基板をエッチングするアルカリ溶液に侵
される量がきわめて小さい。また各圧力発生室12の一
端に連通する各インク供給路14は、圧力発生室12よ
り浅く形成されており、圧力発生室12に流入するイン
クの流路抵抗を一定に保持している。すなわち、インク
供給路14は、シリコン単結晶基板を厚さ方向に途中ま
でエッチング(ハーフエッチング)することにより形成
されている。なお、ハーフエッチングは、エッチング時
間の調整により行われる。
In this embodiment, the long side of each pressure generating chamber 12 is formed by the first (111) plane, and the short side is formed by the second (111) plane. The pressure generating chamber 12 is provided in the flow path forming substrate 1
It is formed by etching through almost 0 to reach the elastic film 50. Here, the elastic film 50 is
The amount of the alkaline solution that etches the silicon single crystal substrate is extremely small. Further, each ink supply passage 14 communicating with one end of each pressure generation chamber 12 is formed shallower than the pressure generation chamber 12, and keeps the flow resistance of the ink flowing into the pressure generation chamber 12 constant. That is, the ink supply path 14 is formed by etching the silicon single crystal substrate halfway in the thickness direction (half etching). The half etching is performed by adjusting the etching time.
【0037】また、流路形成基板10の開口面側には、
各圧力発生室12のインク供給路14とは反対側で連通
するノズル開口21が穿設されたノズルプレート20が
接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。な
お、ノズルプレート20は、厚さが例えば、0.1〜1
mmで、線膨張係数が300℃以下で、例えば2.5〜
4.5[×10-6/℃]であるガラスセラミックス、又
は不錆鋼などからなる。ノズルプレート20は、一方の
面で流路形成基板10の一面を全面的に覆い、シリコン
単結晶基板を衝撃や外力から保護する補強板の役目も果
たす。また、ノズルプレート20は、流路形成基板10
と熱膨張係数が略同一の材料で形成するようにしてもよ
い。この場合には、流路形成基板10とノズルプレート
20との熱による変形が略同一となるため、熱硬化性の
接着剤等を用いて容易に接合することができる。
On the opening surface side of the flow path forming substrate 10,
A nozzle plate 20 having a nozzle opening 21 that communicates with the pressure generating chamber 12 on the side opposite to the ink supply path 14 is fixed via an adhesive or a heat-welding film. The nozzle plate 20 has a thickness of, for example, 0.1 to 1
mm, a coefficient of linear expansion of 300 ° C. or less, for example, 2.5 to
It is made of glass ceramics of 4.5 [× 10 −6 / ° C.] or rust-free steel. The nozzle plate 20 entirely covers one surface of the flow path forming substrate 10 with one surface, and also serves as a reinforcing plate that protects the silicon single crystal substrate from impact and external force. Further, the nozzle plate 20 is used as the flow path forming substrate 10.
It may be made of a material having substantially the same thermal expansion coefficient. In this case, since the flow path forming substrate 10 and the nozzle plate 20 have substantially the same deformation due to heat, they can be easily joined using a thermosetting adhesive or the like.
【0038】ここで、インク滴吐出圧力をインクに与え
る圧力発生室12の大きさと、インク滴を吐出するノズ
ル開口21の大きさとは、吐出するインク滴の量、吐出
スピード、吐出周波数に応じて最適化される。例えば、
1インチ当たり360個のインク滴を記録する場合、ノ
ズル開口21は数十μmの直径で精度よく形成する必要
がある。
Here, the size of the pressure generating chamber 12 that applies the ink droplet ejection pressure to the ink and the size of the nozzle opening 21 that ejects the ink droplet depend on the amount of the ejected ink droplet, the ejection speed, and the ejection frequency. Optimized. For example,
When recording 360 ink drops per inch, it is necessary to accurately form the nozzle openings 21 with a diameter of several tens of μm.
【0039】一方、流路形成基板10の開口面とは反対
側の弾性膜50の上には、厚さが例えば、約0.2μm
の下電極膜60と、厚さが例えば、約1μmの圧電体層
70と、厚さが例えば、約0.1μmの上電極膜80と
が、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子30
0を構成している。ここで、圧電素子300は、下電極
膜60、圧電体層70、及び上電極膜80を含む部分を
いう。一般的には、圧電素子300の何れか一方の電極
を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層70を各圧力
発生室12毎にパターニングして構成する。そして、こ
こではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体
層70から構成され、両電極への電圧の印加により圧電
歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態で
は、下電極膜60は圧電素子300の共通電極とし、上
電極膜80を圧電素子300の個別電極としているが、
駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。
何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部
が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素
子300と当該圧電素子300の駆動により変位が生じ
る振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。
On the other hand, a thickness of, for example, about 0.2 μm is formed on the elastic film 50 on the side opposite to the opening surface of the flow path forming substrate 10.
The lower electrode film 60, the piezoelectric layer 70 having a thickness of, for example, about 1 μm, and the upper electrode film 80 having a thickness of, for example, about 0.1 μm are laminated in a process described below to form the piezoelectric element 30.
Configures 0. Here, the piezoelectric element 300 refers to a portion including the lower electrode film 60, the piezoelectric layer 70, and the upper electrode film 80. Generally, one of the electrodes of the piezoelectric element 300 is used as a common electrode, and the other electrode and the piezoelectric layer 70 are patterned for each pressure generating chamber 12. Further, here, a portion which is composed of one of the patterned electrodes and the piezoelectric layer 70 and in which piezoelectric strain is generated by applying a voltage to both electrodes is referred to as a piezoelectric active portion. In the present embodiment, the lower electrode film 60 is the common electrode of the piezoelectric element 300, and the upper electrode film 80 is the individual electrode of the piezoelectric element 300.
There is no problem in reversing this due to the driving circuit and wiring.
In any case, the piezoelectric active portion is formed for each pressure generating chamber. Further, here, the piezoelectric element 300 and the vibration plate that is displaced by the driving of the piezoelectric element 300 are collectively referred to as a piezoelectric actuator.
【0040】ここで、図3に示すように、圧電素子30
0の個別電極である各上電極膜80には、インク供給路
14とは反対側の端部近傍から流路形成基板10の端部
近傍まで延設される、例えば、金(Au)等からなる個
別リード電極90が接続され、この個別リード電極90
の端部近傍は、外部配線が接続される接続部100とな
っている。
Here, as shown in FIG. 3, the piezoelectric element 30
Each upper electrode film 80, which is an individual electrode of 0, extends from the vicinity of the end opposite to the ink supply path 14 to the vicinity of the end of the flow path forming substrate 10, for example, from gold (Au) or the like. Is connected to the individual lead electrode 90.
In the vicinity of the end portion of the, there is a connection portion 100 to which external wiring is connected.
【0041】一方、圧電素子300の共通電極である下
電極膜60は、圧力発生室12に対向する領域に、圧力
発生室12の並設方向に亘って延設されている。また、
下電極膜60のインク供給路14とは反対側の端部に
は、複数の共通リード電極65が設けられている。
On the other hand, the lower electrode film 60, which is a common electrode of the piezoelectric element 300, extends in the region facing the pressure generating chamber 12 in the direction in which the pressure generating chambers 12 are arranged in parallel. Also,
A plurality of common lead electrodes 65 are provided at the end of the lower electrode film 60 opposite to the ink supply path 14.
【0042】これらの各共通リード電極65は、本実施
形態では、下電極膜60を構成する層と同一の層からな
り、下電極膜60の端部から個別リード電極90の間を
流路形成基板10の端部近傍まで延設されている。すな
わち、これらの各共通リード電極65は、個別リード電
極90の延設方向と同一方向に延設されている。
In the present embodiment, each of these common lead electrodes 65 is made of the same layer as the layer forming the lower electrode film 60, and a flow path is formed between the end portion of the lower electrode film 60 and the individual lead electrode 90. It is extended to the vicinity of the end of the substrate 10. That is, each of these common lead electrodes 65 extends in the same direction as the extending direction of the individual lead electrodes 90.
【0043】また、共通リード電極65の端部近傍は外
部配線が接続される接続部100Aとなっており、これ
らの接続部100Aと個別リード電極90の接続部10
0とは、圧力発生室12の並設方向で一列となるように
設けられている。
Further, the vicinity of the end of the common lead electrode 65 is a connecting portion 100A to which external wiring is connected, and the connecting portion 10A between the connecting portion 100A and the individual lead electrode 90 is formed.
0 is provided so as to form a line in the direction in which the pressure generating chambers 12 are arranged in parallel.
【0044】このように、共通電極である下電極膜60
から複数本の共通リード電極65を延設することによ
り、下電極膜60の抵抗値を実質的に低下させることが
でき、多数の圧電素子を同時に駆動した際に、電圧降下
の発生を防止することができ、常に安定したインク吐出
特性を得ることができる。
Thus, the lower electrode film 60 which is the common electrode
By extending a plurality of common lead electrodes 65 from the above, the resistance value of the lower electrode film 60 can be substantially reduced, and a voltage drop can be prevented when a large number of piezoelectric elements are simultaneously driven. It is possible to obtain stable ink ejection characteristics.
【0045】また、共通リード電極65を個別リード電
極90の延設方向と同一方向に延設することにより、流
路形成基板10の面積を大きくすることなく、すなわ
ち、ヘッドを大型化することなく、複数本の共通リード
電極65を延設してインク吐出特性を安定させることが
できる。
By extending the common lead electrode 65 in the same direction as the extending direction of the individual lead electrodes 90, the area of the flow path forming substrate 10 is not increased, that is, the head is not enlarged. The plurality of common lead electrodes 65 can be extended to stabilize the ink ejection characteristics.
【0046】また、各接続部100,100Aが、圧力
発生室12の並設方向で一列に設けられているため、各
接続部100,100Aに外部配線を容易に接続するこ
とができる。
Since the connecting portions 100 and 100A are provided in a line in the direction in which the pressure generating chambers 12 are arranged in parallel, external wiring can be easily connected to the connecting portions 100 and 100A.
【0047】ここで、このような共通リード電極65
は、一定の間隔、例えば、n本の個別リード電極90に
対して1本の割合で設けられ、少なくとも20本の個別
リード電極90に対して1本の割合で設けられているこ
とが好ましい。
Here, such a common lead electrode 65 is formed.
Are preferably provided at a constant interval, for example, one for n individual lead electrodes 90, and one for at least 20 individual lead electrodes 90.
【0048】このように共通リード電極65を一定の間
隔で設けることにより、各圧電素子300と共通リード
電極65との距離差が小さくなるため、多数の圧電素子
300を同時に駆動した際に電圧降下が生じたとして
も、各圧電素子300の変位量のばらつきが小さくイン
ク吐出特性のばらつきも小さく抑えられる。
By providing the common lead electrodes 65 at regular intervals in this way, the distance difference between each piezoelectric element 300 and the common lead electrode 65 becomes small, so that a voltage drop occurs when a large number of piezoelectric elements 300 are simultaneously driven. Even if the occurrence occurs, the variation in the displacement amount of each piezoelectric element 300 is small and the variation in the ink ejection characteristics can be suppressed to be small.
【0049】また、これらの共通リード電極65の接続
部100A及び個別リード電極90の接続部100のピ
ッチは、圧力発生室12のピッチよりも短いピッチであ
ることが好ましい。すなわち、各接続部100,100
Aのピッチを、それぞれが短絡しない程度に比較的短い
ピッチとして、共通リード電極65及び個別リード電極
90を比較的狭い領域に延設することにより、ヘッドの
小型化を図ることができる。
The pitch of the connecting portion 100A of the common lead electrode 65 and the connecting portion 100 of the individual lead electrode 90 is preferably shorter than the pitch of the pressure generating chambers 12. That is, each connection unit 100, 100
By making the pitch of A relatively short so as not to short-circuit each other and extending the common lead electrode 65 and the individual lead electrode 90 in a relatively narrow region, the head can be miniaturized.
【0050】なお、本実施形態では、共通リード電極6
5を、下電極膜60を構成する層と同一の層で形成する
ようにしたが、これに限定されず、例えば、個別リード
電極90と同一の層で形成するようにしてもよい。勿
論、共通リード電極65は、下電極膜60又は個別リー
ド電極90とは別途に設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, the common lead electrode 6
Although 5 is formed in the same layer as the layer forming the lower electrode film 60, it is not limited to this and may be formed in the same layer as the individual lead electrode 90, for example. Of course, the common lead electrode 65 may be provided separately from the lower electrode film 60 or the individual lead electrodes 90.
【0051】何れにしても、共通リード電極65を設け
ることにより、下電極膜60の抵抗値を実質的に低下さ
せることができ、多数の圧電素子を同時に駆動しても圧
電効果が発生することなく常に安定した吐出特性を得る
ことができる。
In any case, by providing the common lead electrode 65, the resistance value of the lower electrode film 60 can be substantially reduced, and the piezoelectric effect can be generated even if a large number of piezoelectric elements are driven at the same time. It is possible to always obtain stable ejection characteristics.
【0052】また、このような圧電素子300が形成さ
れた流路形成基板10には、さらに、各圧力発生室12
の共通のインク室となるリザーバ110の少なくとも一
部を構成するリザーバ部31を有するリザーバ形成基板
30が接合されている。このリザーバ部31は、本実施
形態では、リザーバ形成基板30を厚さ方向に貫通して
圧力発生室12の幅方向に亘って形成されており、弾性
膜50を貫通して設けられた貫通孔51を介して流路形
成基板10の連通部13と連通されて各圧力発生室12
の共通のインク室となるリザーバ110を構成してい
る。
Further, in the flow path forming substrate 10 on which the piezoelectric element 300 as described above is formed, each pressure generating chamber 12 is further provided.
The reservoir forming substrate 30 having the reservoir portion 31 forming at least a part of the reservoir 110 serving as the common ink chamber is joined. In the present embodiment, the reservoir portion 31 is formed through the reservoir forming substrate 30 in the thickness direction and across the width of the pressure generating chamber 12, and is a through hole provided through the elastic film 50. The pressure generating chambers 12 are connected to the communication portion 13 of the flow path forming substrate 10 via 51.
A reservoir 110 that serves as a common ink chamber of the above is configured.
【0053】このリザーバ形成基板30としては、流路
形成基板10の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラ
ス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施
形態では、流路形成基板10と同一材料のシリコン単結
晶基板を用いて形成した。
As the reservoir forming substrate 30, it is preferable to use a material having substantially the same coefficient of thermal expansion as that of the passage forming substrate 10, such as glass or a ceramic material. It was formed using a silicon single crystal substrate of the same material.
【0054】また、リザーバ形成基板30の圧電素子3
00に対向する領域には、圧電素子300の運動を阻害
しない程度の空間を確保した状態で、その空間を密封可
能な圧電素子保持部32が設けられ、圧電素子300は
この圧電素子保持部32内に密封されている。
Further, the piezoelectric element 3 of the reservoir forming substrate 30
In a region facing 00, a piezoelectric element holding portion 32 that can seal the space is provided in a state where a space that does not hinder the movement of the piezoelectric element 300 is secured, and the piezoelectric element 300 includes the piezoelectric element holding portion 32. It is sealed inside.
【0055】また、リザーバ形成基板30には、封止膜
41及び固定板42とからなるコンプライアンス基板4
0が接合されている。ここで、封止膜41は、剛性が低
く可撓性を有する材料(例えば、厚さが6μmのポリフ
ェニレンサルファイド(PPS)フィルム)からなり、
この封止膜41によってリザーバ部31の一方面が封止
されている。また、固定板42は、金属等の硬質の材料
(例えば、厚さが30μmのステンレス鋼(SUS)
等)で形成される。この固定板42のリザーバ110に
対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部4
3となっているため、リザーバ110の一方面は可撓性
を有する封止膜41のみで封止され、内部圧力の変化に
よって変形可能な可撓部33となっている。
The reservoir forming substrate 30 has a compliance substrate 4 including a sealing film 41 and a fixing plate 42.
0 is joined. Here, the sealing film 41 is made of a material having low rigidity and flexibility (for example, a polyphenylene sulfide (PPS) film having a thickness of 6 μm),
One surface of the reservoir section 31 is sealed by the sealing film 41. The fixing plate 42 is made of a hard material such as metal (for example, stainless steel (SUS) having a thickness of 30 μm).
Etc.). The area of the fixing plate 42 facing the reservoir 110 is the opening 4 completely removed in the thickness direction.
Therefore, the one surface of the reservoir 110 is sealed only by the sealing film 41 having flexibility, and is a flexible portion 33 that can be deformed by a change in internal pressure.
【0056】なお、このような本実施形態のインクジェ
ット式記録ヘッドは、図示しない外部インク供給手段か
らインクを取り込み、リザーバ110からノズル開口2
1に至るまで内部をインクで満たした後、図示しない駆
動回路からの記録信号に従い、外部配線を介して圧力発
生室12に対応するそれぞれの下電極膜60と上電極膜
80との間に電圧を印加し、弾性膜50、下電極膜60
及び圧電体層70をたわみ変形させることにより、各圧
力発生室12内の圧力が高まりノズル開口21からイン
ク滴が吐出する。
The ink jet recording head of this embodiment as described above takes in ink from an external ink supply means (not shown), and the nozzle opening 2 from the reservoir 110.
After filling the inside with ink up to 1, a voltage is applied between the lower electrode film 60 and the upper electrode film 80 corresponding to the pressure generating chamber 12 via the external wiring in accordance with a recording signal from a drive circuit (not shown). Is applied to the elastic film 50 and the lower electrode film 60.
By flexurally deforming the piezoelectric layer 70, the pressure inside each pressure generating chamber 12 increases and ink droplets are ejected from the nozzle openings 21.
【0057】(実施形態2)図4は、実施形態2に係る
インクジェット式記録ヘッドの配線パターンを示す平面
図である。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a plan view showing a wiring pattern of an ink jet recording head according to a second embodiment.
【0058】本実施形態は、図4に示すように、個別リ
ード電極90の接続部100と共通リード電極65の接
続部100Aとを、圧力発生室12の長手方向で異なる
位置に設け、且つ個別リード電極90の接続部100
を、圧力発生室12のピッチと略同一のピッチで設ける
ようにした以外、実施形態1と同様である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the connecting portion 100 of the individual lead electrode 90 and the connecting portion 100A of the common lead electrode 65 are provided at different positions in the longitudinal direction of the pressure generating chamber 12, and are individually provided. Connection part 100 of lead electrode 90
Is similar to that of the first embodiment except that it is provided at a pitch substantially the same as the pitch of the pressure generating chambers 12.
【0059】このような構成によっても、勿論、実施形
態1と同様の効果が得られる。また、本実施形態の構成
では、外部配線が接続される接続部100、100Aの
面積を大きくできるため、外部配線の接続の信頼性を向
上できる。
With such a structure, of course, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, in the configuration of the present embodiment, the area of the connecting portions 100 and 100A to which the external wiring is connected can be increased, so that the reliability of the connection of the external wiring can be improved.
【0060】(実施形態3)図5は、実施形態3に係る
インクジェット式記録ヘッドの配線パターンを示す平面
図である。
(Third Embodiment) FIG. 5 is a plan view showing a wiring pattern of an ink jet recording head according to a third embodiment.
【0061】本実施形態では、図5に示すように、流路
形成基板10に、複数の隔壁によって画成される圧力発
生室12の列が2列設けられている。そして、各個別リ
ード電極90及び共通リード電極65が、それぞれ圧力
発生室12の列間に対向する領域に延設されていると共
に、各共通リード電極65が、圧力発生室12の列の間
に延設された配線電極120によって電気的に接続され
ている。なお、本実施形態では、配線電極120に共通
リード電極65が接続された部分が、外部配線の接続さ
れる接続部100Aとなっている。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the flow path forming substrate 10 is provided with two rows of pressure generating chambers 12 defined by a plurality of partition walls. Then, the individual lead electrodes 90 and the common lead electrodes 65 are respectively extended in the regions facing the columns of the pressure generating chambers 12, and the common lead electrodes 65 are disposed between the columns of the pressure generating chambers 12. It is electrically connected by the extended wiring electrode 120. In the present embodiment, the portion where the common lead electrode 65 is connected to the wiring electrode 120 is the connecting portion 100A to which the external wiring is connected.
【0062】このような構成では、圧力発生室12の列
を並設した場合に、ヘッドを大型化することなく共通リ
ード電極65を延設することができ、上述の実施形態と
同様に、常に安定したインク吐出特性を得ることができ
る。
With such a configuration, when the rows of the pressure generating chambers 12 are arranged side by side, the common lead electrode 65 can be extended without increasing the size of the head, and like the above-described embodiment, it is always possible. Stable ink ejection characteristics can be obtained.
【0063】(他の実施形態)以上、本発明の各実施形
態を説明したが、インクジェット式記録ヘッドの基本的
構成は上述したものに限定されるものではない。
(Other Embodiments) Although the respective embodiments of the present invention have been described above, the basic structure of the ink jet recording head is not limited to the above.
【0064】例えば、上述の各実施形態では、成膜及び
リソグラフィプロセスを応用して製造される薄膜型のイ
ンクジェット式記録ヘッドを例にしたが、勿論これに限
定されるものではなく、例えば、グリーンシートを貼付
する等の方法により形成される厚膜型のインクジェット
式記録ヘッドにも本発明を採用することができる。
For example, in each of the above-mentioned embodiments, the thin film type ink jet recording head manufactured by applying the film formation and the lithographic process is taken as an example. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a thick film type ink jet recording head formed by a method such as attaching a sheet.
【0065】また、これら各実施形態のインクジェット
式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するイン
ク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成し
て、インクジェット式記録装置に搭載される。図6は、
そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図であ
る。
Further, the ink jet recording head of each of these embodiments constitutes a part of a recording head unit having an ink flow path communicating with an ink cartridge or the like, and is mounted on an ink jet recording apparatus. Figure 6
It is a schematic diagram showing an example of the ink jet type recording device.
【0066】図6に示すように、インクジェット式記録
ヘッドを有する記録ヘッドユニット1A及び1Bは、イ
ンク供給手段を構成するカートリッジ2A及び2Bが着
脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット1A及び1
Bを搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けら
れたキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられてい
る。この記録ヘッドユニット1A及び1Bは、例えば、
それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物
を吐出するものとしている。
As shown in FIG. 6, in the recording head units 1A and 1B having an ink jet recording head, the cartridges 2A and 2B constituting the ink supply means are detachably provided, and the recording head units 1A and 1B.
The carriage 3 on which B is mounted is provided on a carriage shaft 5 attached to the apparatus body 4 so as to be movable in the axial direction. The recording head units 1A and 1B are, for example,
The black ink composition and the color ink composition are respectively discharged.
【0067】そして、駆動モータ6の駆動力が図示しな
い複数の歯車およびタイミングベルト7を介してキャリ
ッジ3に伝達されることで、記録ヘッドユニット1A及
び1Bを搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿っ
て移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ軸5に
沿ってプラテン8が設けられており、図示しない給紙ロ
ーラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シ
ートSがプラテン8上を搬送されるようになっている。
The driving force of the driving motor 6 is transmitted to the carriage 3 via a plurality of gears (not shown) and the timing belt 7, so that the carriage 3 having the recording head units 1A and 1B mounted thereon is arranged along the carriage shaft 5. Be moved. On the other hand, a platen 8 is provided on the apparatus main body 4 along the carriage shaft 5, and a recording sheet S, which is a recording medium such as paper fed by a feed roller (not shown), is conveyed on the platen 8. It is like this.
【0068】[0068]
【発明の効果】以上説明したように本発明では、複数の
圧電素子に共通する共通電極から引き出される複数の共
通リード電極を、圧電素子の個別電極から引き出される
個別リード電極と同一方向に延設するようにしたので、
ヘッドを大型化することなく、この共通リード電極によ
って共通電極の抵抗値を実質的に低下させることができ
る。したがって、多数の圧電素子を同時に駆動しても電
圧降下が発生することがなく、常に安定したインク吐出
特性を得ることができる。
As described above, according to the present invention, a plurality of common lead electrodes drawn from a common electrode common to a plurality of piezoelectric elements are extended in the same direction as the individual lead electrodes drawn from individual electrodes of the piezoelectric element. I decided to do so,
This common lead electrode can substantially reduce the resistance value of the common electrode without increasing the size of the head. Therefore, even if a large number of piezoelectric elements are driven at the same time, a voltage drop does not occur, and stable ink ejection characteristics can always be obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の実施形態1に係るインクジェット式記
録ヘッドの分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an ink jet recording head according to a first embodiment of the invention.
【図2】本発明の実施形態1に係るインクジェット式記
録ヘッドの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the ink jet recording head according to the first embodiment of the invention.
【図3】本発明の実施形態1に係るインクジェット式記
録ヘッドの配線パターンを示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a wiring pattern of the ink jet recording head according to the first embodiment of the invention.
【図4】本発明の実施形態2に係るインクジェット式記
録ヘッドの配線パターンを示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a wiring pattern of an ink jet recording head according to a second embodiment of the invention.
【図5】本発明の実施形態3に係るインクジェット式記
録ヘッドの配線パターンを示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a wiring pattern of an ink jet recording head according to a third embodiment of the invention.
【図6】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記
録装置の概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of an inkjet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
10 流路形成基板 12 圧力発生室 20 ノズルプレート 21 ノズル開口 30 リザーバ形成基板 40 コンプライアンス基板 60 下電極膜 65 共通リード電極 70 圧電体層 80 上電極膜 90 個別リード電極 100,100A 接続部 110 リザーバ 300 圧電素子 10 Flow path forming substrate 12 Pressure generation chamber 20 nozzle plate 21 nozzle opening 30 Reservoir forming substrate 40 compliance board 60 Lower electrode film 65 Common lead electrode 70 Piezoelectric layer 80 Upper electrode film 90 individual lead electrodes 100,100A connection 110 reservoir 300 Piezoelectric element
フロントページの続き (72)発明者 矢崎 士郎 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2C057 AF34 AF83 AG12 AG92 AG93 AP34 AP51 Continued front page    (72) Inventor Shiro Yazaki             Seiko, 3-3-3 Yamato, Suwa City, Nagano Prefecture             -In Epson Corporation F-term (reference) 2C057 AF34 AF83 AG12 AG92 AG93                       AP34 AP51

Claims (10)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 ノズル開口に連通する圧力発生室が形成
    される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振
    動板を介して設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を
    生じさせる圧電素子とを具備するインクジェット式記録
    ヘッドにおいて、 前記圧力発生室に対応する領域に設けられ複数の圧電素
    子に共通する共通電極から前記圧力発生室の外側まで引
    き出される共通リード電極を複数本有し、且つこれらの
    共通リード電極が前記圧電素子の個別電極から引き出さ
    れる個別リード電極の延設方向と同一方向に延設されて
    いることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
    1. A flow passage forming substrate in which a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening is formed, and a pressure change is generated in the pressure generating chamber provided on one surface side of the flow passage forming substrate via a vibration plate. In an ink jet recording head including a piezoelectric element, a plurality of common lead electrodes that are provided in a region corresponding to the pressure generating chamber and are drawn to the outside of the pressure generating chamber from a common electrode that is common to a plurality of piezoelectric elements are provided. An ink jet recording head, wherein the common lead electrodes extend in the same direction as the extending direction of the individual lead electrodes drawn out from the individual electrodes of the piezoelectric element.
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記共通リード電極
    が、前記共通電極を構成する層と同一の層で形成されて
    いることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
    2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the common lead electrode is formed of the same layer as a layer forming the common electrode.
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記共通リード電極
    が、前記個別リード電極を構成する層と同一の層で形成
    されていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッ
    ド。
    3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the common lead electrode is formed of the same layer as the layer forming the individual lead electrodes.
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れかにおいて、前記共
    通リード電極が、前記個別リード電極n本に1本の割合
    で設けられていることを特徴とするインクジェット式記
    録ヘッド。
    4. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the common lead electrode is provided in a ratio of one for every n individual lead electrodes.
  5. 【請求項5】 請求項1〜4の何れかにおいて、前記個
    別リード電極と前記共通リード電極とのそれぞれの端部
    近傍が前記圧電素子を駆動するための駆動回路に繋がる
    外部配線が接続される接続部となっており、これらの接
    続部が前記圧力発生室の列方向に沿って一列に並設さ
    れ、且つ前記接続部のピッチが前記圧力発生室のピッチ
    よりも短いことを特徴とするインクジェット式記録ヘッ
    ド。
    5. The external wiring connected to a drive circuit for driving the piezoelectric element according to claim 1, wherein the respective end vicinities of the individual lead electrode and the common lead electrode are connected to an external wiring. An inkjet characterized in that the connecting portions are arranged in a line along the row direction of the pressure generating chambers, and the pitch of the connecting portions is shorter than the pitch of the pressure generating chambers. Recording head.
  6. 【請求項6】 請求項1〜4の何れかにおいて、前記個
    別リード電極と前記共通リード電極とのそれぞれの端部
    近傍が前記圧電素子を駆動するための駆動回路に繋がる
    外部配線が接続される接続部となっており、これらの接
    続部が前記圧力発生室の長手方向の異なる位置に設けら
    れ、且つ前記個別リード電極のピッチが前記圧力発生室
    のピッチと略同一であることを特徴とするインクジェッ
    ト式記録ヘッド。
    6. The external wiring connected to a drive circuit for driving the piezoelectric element according to any one of claims 1 to 4, in the vicinity of respective end portions of the individual lead electrode and the common lead electrode. Connection parts, these connection parts are provided at different positions in the longitudinal direction of the pressure generating chamber, and the pitch of the individual lead electrodes is substantially the same as the pitch of the pressure generating chamber. Inkjet recording head.
  7. 【請求項7】 請求項1〜6の何れかにおいて、前記流
    路形成基板に複数の隔壁によって画成される前記圧力発
    生室の列が2列設けられ、前記個別リード電極及び前記
    共通リード電極が前記圧力発生室の列間に対応する領域
    に延設されていることを特徴とするインクジェット式記
    録ヘッド。
    7. The flow passage forming substrate according to claim 1, wherein two rows of the pressure generating chambers defined by a plurality of partition walls are provided, and the individual lead electrode and the common lead electrode are provided. Is extended in a region corresponding to the space between the rows of the pressure generating chambers.
  8. 【請求項8】 請求項1〜7の何れかにおいて、各共通
    リード電極のそれぞれが、前記圧力発生室の外側に延設
    された配線電極によって電気的に接続されていることを
    特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
    8. The inkjet according to claim 1, wherein each of the common lead electrodes is electrically connected by a wiring electrode extending outside the pressure generating chamber. Recording head.
  9. 【請求項9】 請求項1〜8の何れかにおいて、前記圧
    力発生室がシリコン単結晶基板に異方性エッチングによ
    り形成され、前記圧電素子の各層が成膜及びリソグラフ
    ィ法により形成されたものであることを特徴とするイン
    クジェット式記録ヘッド。
    9. The pressure generating chamber according to claim 1, wherein the pressure generating chamber is formed in a silicon single crystal substrate by anisotropic etching, and each layer of the piezoelectric element is formed by film formation and a lithography method. An ink jet recording head characterized by being present.
  10. 【請求項10】 請求項1〜9の何れかのインクジェッ
    ト式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装置。
    10. An ink jet recording apparatus comprising the ink jet recording head according to claim 1.
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