JP2017210000A - Inkjet head and inkjet recording apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet head and an inkjet recording apparatus according to an embodiment, capable of shortening the maximum length between a common-electrode connection terminal and each drive element, and improving reliability by stably driving each drive element.SOLUTION: An inkjet head comprises a nozzle plate; a common electrode; and an individual electrode. The nozzle plate has a plurality of nozzles formed thereon. The common electrode is connected to a plurality of actuators and applies a voltage to the actuators. The individual electrode applies a voltage to the individual actuators. The actuators are divided into a plurality of groups, and the individual electrode and the common electrode are provided for every group. A parallel section on which a plurality of individual-electrode connection terminals to be connected to the individual electrode are provided in parallel, is provided in an end portion of the nozzle plate. Common-electrode connection terminals are disposed in an outside portion of the parallel section having the individual-electrode connection terminals and between the individual-electrode connection terminals, respectively.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an inkjet head and an inkjet recording apparatus.

オンデマンド型インクジェット記録方式は、画像信号に従ってノズルからインク滴を吐出し、記録紙上にインク滴による画像を形成するものである。オンデマンド型インクジェット記録方式は、発熱素子型と圧電素子型とを含む。   The on-demand type ink jet recording method is a method in which ink droplets are ejected from nozzles in accordance with image signals to form an image with ink droplets on recording paper. The on-demand ink jet recording system includes a heating element type and a piezoelectric element type.

発熱素子型では、インクの流路にある発熱体が、インク中に気泡を発生させる。気泡によって押されたインク滴が、ノズルから吐出される。一方、圧電素子型では、アクチュエータである圧電素子(ピエゾ素子)が変形することで、インク室に収容されたインクに圧力変化を生じさせる。これにより、加圧されたインク滴が、ノズルから吐出される。   In the heating element type, a heating element in the ink flow path generates bubbles in the ink. Ink droplets pushed by the bubbles are ejected from the nozzles. On the other hand, in the piezoelectric element type, a piezoelectric element (piezo element) that is an actuator is deformed to cause a pressure change in the ink stored in the ink chamber. Thereby, the pressurized ink droplet is ejected from the nozzle.

圧電素子型の一例としてのインクジェットヘッドは、複数のノズルと、個々のノズルに対応した複数のアクチュエータと、を備えている。アクチュエータは、圧電素子と、圧電素子に電圧を印加する共通電極および個別電極と、を有している。共通電極および個別電極は、夫々導体パターンを介して駆動回路に電気的に接続されている。駆動回路から共通電極および個別電極を介して圧電素子に駆動電圧が印加されると、圧電素子が変形する。
これにより、インク圧力室に供給されたインクが加圧される。加圧されたインクの一部は、インク滴となってノズルから吐出される。
An ink jet head as an example of a piezoelectric element type includes a plurality of nozzles and a plurality of actuators corresponding to the individual nozzles. The actuator includes a piezoelectric element, and a common electrode and an individual electrode that apply a voltage to the piezoelectric element. The common electrode and the individual electrode are electrically connected to the drive circuit via conductor patterns, respectively. When a driving voltage is applied from the driving circuit to the piezoelectric element via the common electrode and the individual electrode, the piezoelectric element is deformed.
As a result, the ink supplied to the ink pressure chamber is pressurized. Part of the pressurized ink is ejected from the nozzle as ink droplets.

特開2014−14967号公報JP 2014-14967 A 特開2013−215930号公報JP 2013-215930 A 特開2005−39986号公報JP 2005-39986 A

多数の駆動素子を有するインクジェットヘッドにおいて、共通電極を有する構造の場合、この共通電極と電圧を印加するための外部素子との接続端子は、ヘッド本体の端部のみに配置していた。このような構成では、ヘッド本体のサイズが大きくなるにつれて共通電極の接続端子と駆動素子との間の最長距離が長くなる。そのため、配線抵抗による電圧変動が生じてしまい、各駆動素子の駆動に影響を与える可能性がある。   In an inkjet head having a large number of drive elements, in the case of a structure having a common electrode, connection terminals between the common electrode and an external element for applying a voltage are arranged only at the end of the head body. In such a configuration, the maximum distance between the connection terminal of the common electrode and the drive element becomes longer as the size of the head body increases. For this reason, voltage fluctuation due to wiring resistance occurs, which may affect the driving of each driving element.

また、共通電極の接続端子と駆動素子との間の最長距離と最短距離との差が大きいことによって、各駆動素子間での電圧変動差が大きくなり、各駆動素子の駆動の安定性が低くなる可能性がある。また、共通電極の接続端子がヘッド本体の端部のみに配置されている場合、電流集中が起こることで、ショートや配線破損などの不具合が懸念される。   In addition, since the difference between the longest distance and the shortest distance between the connection terminal of the common electrode and the drive element is large, the voltage fluctuation difference between the drive elements becomes large, and the drive stability of each drive element is low. There is a possibility. Further, when the connection terminal of the common electrode is arranged only at the end of the head main body, current concentration occurs, and there is a concern about problems such as short circuit and wiring breakage.

本実施の形態は、共通電極の接続端子と駆動素子との間の最長距離を短縮することができ、各駆動素子を安定して駆動することで、安定性を高めることができるインクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置を提供することにある。   In the present embodiment, the longest distance between the connection terminal of the common electrode and the drive element can be shortened, and the stability can be improved by driving each drive element stably. It is to provide a recording apparatus.

一つの実施の形態に係るインクジェットヘッドは、ノズルプレートと、共通電極と、個別電極とを有する。ノズルプレートは、複数のノズルが形成されている。共通電極は、複数のアクチュエータに接続し、アクチュエータに電圧を印加する。個別電極は、個々のアクチュエータに電圧を印加する。複数のアクチュエータを複数のグループに分割し、各グループ毎に個別電極と、共通電極とをそれぞれ配設する。ノズルプレートの端部に個別電極と接続する複数の個別電極の接続端子を並設した並設部を設ける。共通電極の接続端子は、個別電極の接続端子の並設部の外側部分と、個別電極の接続端子間とにそれぞれ配置した。   An inkjet head according to one embodiment includes a nozzle plate, a common electrode, and individual electrodes. The nozzle plate is formed with a plurality of nozzles. The common electrode is connected to a plurality of actuators and applies a voltage to the actuators. Individual electrodes apply voltages to individual actuators. A plurality of actuators are divided into a plurality of groups, and an individual electrode and a common electrode are provided for each group. A juxtaposed portion in which connection terminals of a plurality of individual electrodes connected to the individual electrodes are juxtaposed is provided at the end of the nozzle plate. The connection terminal of the common electrode was disposed between the outer portion of the juxtaposed portion of the connection terminal of the individual electrode and between the connection terminals of the individual electrode.

第1の実施の形態に係るインクジェットプリンタの全体の概略構成を示す縦断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of an entire inkjet printer according to a first embodiment. 第1の実施の形態のインクジェットヘッドの要部構成を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing the main configuration of the ink jet head according to the first embodiment. 第1の実施の形態のインクジェットヘッドの個別電極と個別電極の接続端子との接続状態を示す要部の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the principal part which shows the connection state of the individual electrode of the inkjet head of 1st Embodiment, and the connection terminal of an individual electrode. 第1の実施の形態のインクジェットヘッドの共通電極と共通電極の接続端子との接続状態を示す要部の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the principal part which shows the connection state of the common electrode of the inkjet head of 1st Embodiment, and the connection terminal of a common electrode.

(構成)
以下に、第1の実施の形態について、図1から図4を参照して説明する。なお、複数の表現が可能な各要素に、一つ以上の他の表現の例を付すことがある。しかし、これは、他の表現が付されていない要素について異なる表現がされることを否定するものではないし、例示されていない他の表現がされることを制限するものでもない。また、各図面は実施形態を概略的に示すものであり、図面に示される各要素の寸法は、実施形態の説明と異なることがある。
(Constitution)
The first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. Note that one or more examples of other expressions may be attached to each element capable of a plurality of expressions. However, this does not deny that a different expression is given for an element to which no other expression is attached, and does not restrict other expressions not illustrated. Each drawing schematically shows an embodiment, and the size of each element shown in the drawing may differ from the explanation of the embodiment.

図1は、第1の実施の形態に係るインクジェットプリンタ1の全体の概略構成を示す縦断面図である。インクジェットプリンタ1は、インクジェット記録装置の一例である。なお、インクジェット記録装置はこれに限らず、複写機のような他の装置であっても良い。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the entire inkjet printer 1 according to the first embodiment. The ink jet printer 1 is an example of an ink jet recording apparatus. The ink jet recording apparatus is not limited to this, and may be another apparatus such as a copying machine.

図1に示すように、インクジェットプリンタ1は、例えば、記録媒体である記録紙Pを搬送しながら画像形成等の各種処理を行う。インクジェットプリンタ1は、筐体10と、給紙カセット11と、排紙トレイ12と、保持ローラ(ドラム)13と、搬送装置14と、保持装置15と、画像形成装置16と、除電剥離装置17と、反転装置18と、クリーニング装置19とを備える。   As shown in FIG. 1, the inkjet printer 1 performs various processes such as image formation while conveying a recording paper P that is a recording medium, for example. The ink jet printer 1 includes a housing 10, a paper feed cassette 11, a paper discharge tray 12, a holding roller (drum) 13, a conveying device 14, a holding device 15, an image forming device 16, and a static elimination device 17. And a reversing device 18 and a cleaning device 19.

給紙カセット11は、複数の記録紙Pを収容して、筐体10内に配置される。排紙トレイ12は、筐体10の上部にある。インクジェットプリンタ1によって画像形成がされた記録紙Pは、排紙トレイ12に排出される。   The paper feed cassette 11 accommodates a plurality of recording papers P and is disposed in the housing 10. The paper discharge tray 12 is at the top of the housing 10. The recording paper P on which an image is formed by the ink jet printer 1 is discharged to the paper discharge tray 12.

搬送装置14は、記録紙Pが搬送される経路に沿って配置された複数のガイドおよび複数の搬送ローラを有する。当該搬送ローラは、モータに駆動されて回転することで、記録紙Pを給紙カセット11から排紙トレイ12まで搬送する。   The transport device 14 has a plurality of guides and a plurality of transport rollers arranged along a path along which the recording paper P is transported. The transport roller is driven by a motor and rotates to transport the recording paper P from the paper feed cassette 11 to the paper discharge tray 12.

保持ローラ13は、導体によって形成された円筒状のフレームと、当該フレームの表面に形成された薄い絶縁層とを有する。前記フレームは接地(グランド接続)される。保持ローラ13は、その表面上に記録紙Pを保持した状態で回転することにより、記録紙Pを搬送する。   The holding roller 13 has a cylindrical frame formed of a conductor and a thin insulating layer formed on the surface of the frame. The frame is grounded (ground connection). The holding roller 13 conveys the recording paper P by rotating while holding the recording paper P on the surface thereof.

保持装置15は、搬送装置14によって給紙カセット11から搬出された記録紙Pを、保持ローラ13の表面(外周面)に吸着させて保持させる。保持装置15は、記録紙Pを保持ローラ13に対して押圧した後、帯電による静電気力で記録紙Pを保持ローラ13に吸着させる。   The holding device 15 holds the recording paper P carried out of the paper feed cassette 11 by the transport device 14 by adsorbing it on the surface (outer peripheral surface) of the holding roller 13. The holding device 15 presses the recording paper P against the holding roller 13 and then attracts the recording paper P to the holding roller 13 by electrostatic force due to charging.

画像形成装置16は、保持装置15によって保持ローラ13の外面に保持された記録紙Pに、画像を形成する。画像形成装置16は、保持ローラ13の表面に面する複数のインクジェットヘッド21を有する。複数のインクジェットヘッド21は、例えば、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの四色のインクを、それぞれ記録紙Pに吐出することで、画像を形成する。   The image forming apparatus 16 forms an image on the recording paper P held on the outer surface of the holding roller 13 by the holding device 15. The image forming apparatus 16 includes a plurality of inkjet heads 21 that face the surface of the holding roller 13. The plurality of inkjet heads 21 form images by ejecting, for example, four colors of ink of cyan, magenta, yellow, and black onto the recording paper P, respectively.

除電剥離装置17は、画像が形成された記録紙Pを、除電することで、保持ローラ13から剥離する。除電剥離装置17は、電荷を供給して記録紙Pを除電し、記録紙Pと保持ローラ13との間に爪を挿入する。これにより、記録紙Pは保持ローラ13から剥離される。保持ローラ13から剥離された記録紙Pは、搬送装置14によって、排紙トレイ12または反転装置18に搬送される。   The neutralization peeling device 17 peels the recording paper P on which the image is formed from the holding roller 13 by neutralizing the recording paper P. The neutralization peeling device 17 supplies electric charges to neutralize the recording paper P, and inserts a claw between the recording paper P and the holding roller 13. As a result, the recording paper P is peeled off from the holding roller 13. The recording paper P peeled off from the holding roller 13 is transported by the transport device 14 to the paper discharge tray 12 or the reversing device 18.

クリーニング装置19は、保持ローラ13を清浄する。クリーニング装置19は、保持ローラ13の回転方向において除電剥離装置17よりも下流にある。クリーニング装置19は、回転する保持ローラ13の表面にクリーニング部材19aを当接させ、回転する保持ローラ13の表面を洗浄する。   The cleaning device 19 cleans the holding roller 13. The cleaning device 19 is downstream of the static elimination device 17 in the rotation direction of the holding roller 13. The cleaning device 19 brings the cleaning member 19 a into contact with the surface of the rotating holding roller 13 and cleans the surface of the rotating holding roller 13.

反転装置18は、保持ローラ13から剥離された記録紙Pの表裏面を反転させ、当該記録紙Pを再び保持ローラ13の表面上に供給する。反転装置18は、例えば記録紙Pを前後方向逆にスイッチバックさせる所定の反転経路に沿って記録紙Pを搬送することにより、記録紙Pを反転させる。   The reversing device 18 reverses the front and back surfaces of the recording paper P peeled from the holding roller 13 and supplies the recording paper P onto the front surface of the holding roller 13 again. The reversing device 18 reverses the recording paper P by, for example, conveying the recording paper P along a predetermined reversing path for switching back the recording paper P in the front-rear direction.

図2は、インクジェットヘッド21の要部構成を示す平面図である。図3は、インクジェットヘッド21の個別電極(下部電極部106c)と個別電極の接続端子との接続状態を示す要部の縦断面図である。図4は、インクジェットヘッド21の共通電極(上部電極部107c)と共通電極の接続端子との接続状態を示す要部の縦断面図である。なお、図2、図3および図4は、説明のために、本来は隠れる種々の要素を実線で示す。   FIG. 2 is a plan view showing the main configuration of the inkjet head 21. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part showing a connection state between the individual electrode (lower electrode portion 106c) of the inkjet head 21 and the connection terminal of the individual electrode. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a main part showing a connection state between the common electrode (upper electrode portion 107 c) of the inkjet head 21 and the connection terminal of the common electrode. 2, 3, and 4 show various elements that are originally hidden for the sake of explanation by solid lines.

インクジェットプリンタ1は、複数のインクジェットヘッド21に接続される図示しない複数のインクタンクおよび複数の制御部を備える。インクジェットヘッド21は、対応する色のインクを収容するインクタンクに接続される。   The ink jet printer 1 includes a plurality of ink tanks (not shown) connected to a plurality of ink jet heads 21 and a plurality of control units. The inkjet head 21 is connected to an ink tank that stores ink of a corresponding color.

インクジェットヘッド21は、保持ローラ13に保持された記録紙Pに、インク滴を吐出することで文字や画像を形成する。インクジェットヘッド21は、図3、図4に示すようにノズルプレート100と、圧力室構造体200と、インク流路構造体400とを備える。圧力室構造体200は、基材の一例である。   The inkjet head 21 forms characters and images by ejecting ink droplets onto the recording paper P held by the holding roller 13. As shown in FIGS. 3 and 4, the inkjet head 21 includes a nozzle plate 100, a pressure chamber structure 200, and an ink flow path structure 400. The pressure chamber structure 200 is an example of a base material.

ノズルプレート100は、矩形の板状に形成される。ノズルプレート100は、圧力室構造体200の上に、一体構造として形成される。ノズルプレート100は、複数のノズル(オリフィス、インク吐出孔)101と、複数の駆動素子(圧電素子、アクチュエータ)102と、を有する。   The nozzle plate 100 is formed in a rectangular plate shape. The nozzle plate 100 is formed as an integral structure on the pressure chamber structure 200. The nozzle plate 100 includes a plurality of nozzles (orifices and ink ejection holes) 101 and a plurality of driving elements (piezoelectric elements and actuators) 102.

複数のノズル101は、円形の孔である。ノズル101の直径は、例えば20μmである。図2に示すように複数のノズル101は、ノズルプレート100の長手方向(図2中で上下方向)および短手方向(図2中で左右方向)に沿ってそれぞれ複数列に並んでいる。一方の列のノズル101と、他方の列のノズル101とは、ノズルプレート100の長手方向において一定の間隔を有して配置される。これにより、複数の駆動素子102がより高密度に配置される。   The plurality of nozzles 101 are circular holes. The diameter of the nozzle 101 is 20 μm, for example. As shown in FIG. 2, the plurality of nozzles 101 are arranged in a plurality of rows along the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 2) and the short direction (horizontal direction in FIG. 2) of the nozzle plate 100. The nozzles 101 in one row and the nozzles 101 in the other row are arranged with a certain interval in the longitudinal direction of the nozzle plate 100. Thereby, the plurality of drive elements 102 are arranged with higher density.

ノズルプレート100の長手方向において、隣接するノズル101の中心間距離は、例えば、340μmである。ノズルプレート100の短手方向(図2中で左右方向)において、ノズル101の二つの列の間の距離は、例えば、240μmである。   In the longitudinal direction of the nozzle plate 100, the distance between the centers of adjacent nozzles 101 is, for example, 340 μm. In the short direction of the nozzle plate 100 (left-right direction in FIG. 2), the distance between the two rows of the nozzles 101 is, for example, 240 μm.

複数の駆動素子102は、複数のノズル101に対応して配置される。言い換えると、駆動素子102は、対応するノズル101と同一軸上に位置する。駆動素子102は、円環状に形成され、対応するノズル101を囲む。駆動素子102はこれに限らず、例えば、一部が開放された円環状(C字状)であっても良い。   The plurality of drive elements 102 are arranged corresponding to the plurality of nozzles 101. In other words, the drive element 102 is located on the same axis as the corresponding nozzle 101. The drive element 102 is formed in an annular shape and surrounds the corresponding nozzle 101. The drive element 102 is not limited to this, and may be, for example, an annular shape (C-shape) with a part opened.

圧力室構造体200は、シリコンウエハによって、矩形の板状に形成される。なお、圧力室構造体200はこれに限らず、例えば、炭化シリコン(SiC)やゲルマニウム基板のような他の半導体であっても良い。また、基材はこれに限らず、セラミックス、ガラス、石英、樹脂、または金属のような他の材料によって形成されても良い。利用されるセラミックスは、例えば、アルミナセラミックス、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、またはチタン酸バリウムのような窒化物、炭化物、または酸化物である。利用される樹脂は、例えば、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、またはポリエーテルサルフォンのようなプラスチック材である。利用される金属は、例えばアルミまたはチタンである。圧力室構造体200の厚さは、例えば725μmである。圧力室構造体200の厚さは、例えば、100〜775μmの範囲にある。   The pressure chamber structure 200 is formed in a rectangular plate shape using a silicon wafer. The pressure chamber structure 200 is not limited to this, and may be another semiconductor such as silicon carbide (SiC) or a germanium substrate. The substrate is not limited to this, and may be formed of other materials such as ceramics, glass, quartz, resin, or metal. The ceramics used are, for example, alumina ceramics, zirconia, silicon carbide, silicon nitride or nitrides, carbides or oxides such as barium titanate. The resin used is, for example, a plastic material such as ABS (acrylonitrile butadiene styrene), polyacetal, polyamide, polycarbonate, or polyethersulfone. The metal used is, for example, aluminum or titanium. The thickness of the pressure chamber structure 200 is, for example, 725 μm. The thickness of the pressure chamber structure 200 is, for example, in the range of 100 to 775 μm.

図3および図4に示すように、圧力室構造体200は、第1の面200aと、第2の面200bと、複数の圧力室(インク室)201を有する。第1および第2の面200a,200bは、平坦化される。第2の面200bは、第1の面200aの反対側に位置する。ノズルプレート100は、第1の面200aに固着する。   As shown in FIGS. 3 and 4, the pressure chamber structure 200 includes a first surface 200 a, a second surface 200 b, and a plurality of pressure chambers (ink chambers) 201. The first and second surfaces 200a and 200b are flattened. The second surface 200b is located on the opposite side of the first surface 200a. The nozzle plate 100 is fixed to the first surface 200a.

複数の圧力室201は円形の孔である。圧力室201の直径は、例えば、190μmである。なお、圧力室201の形状はこれに限らない。圧力室201は、圧力室構造体200をその厚さ方向に貫通し、第1および第2の面200a,200bにそれぞれ開口する。第1の面200aに開口する複数の圧力室201は、ノズルプレート100によって塞がれる。   The plurality of pressure chambers 201 are circular holes. The diameter of the pressure chamber 201 is, for example, 190 μm. The shape of the pressure chamber 201 is not limited to this. The pressure chamber 201 penetrates the pressure chamber structure 200 in the thickness direction and opens in the first and second surfaces 200a and 200b, respectively. The plurality of pressure chambers 201 that open to the first surface 200 a are closed by the nozzle plate 100.

複数の圧力室201は、複数のノズル101に対応して配置される。言い換えると、圧力室201は、対応するノズル101と同一軸上に位置する。このため、圧力室201に、対応するノズル101が連通する。圧力室201は、ノズル101を介してインクジェットヘッド21の外部につながる。   The plurality of pressure chambers 201 are arranged corresponding to the plurality of nozzles 101. In other words, the pressure chamber 201 is located on the same axis as the corresponding nozzle 101. For this reason, the corresponding nozzle 101 communicates with the pressure chamber 201. The pressure chamber 201 is connected to the outside of the inkjet head 21 via the nozzle 101.

インク流路構造体400は、例えばステンレスによって矩形の板状に形成される。インク流路構造体400の厚さは、例えば4mmである。なお、インク流路構造体400の材料は、ステンレスに限らない。例えば、セラミックスまたは樹脂のような他の材料によって形成されても良い。使用されるセラミックスは、例えば、アルミナセラミックス、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素のような窒化物、炭化物、または酸化物である。使用される樹脂は、例えば、ABS、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、またはポリエーテルサルフォンのようなプラスチック材である。インク流路構造体400の材料は、インクを吐出するための圧力の発生に影響が生じないように、ノズルプレート100との膨張係数の差を考慮して選択される。   The ink flow path structure 400 is formed in a rectangular plate shape using, for example, stainless steel. The thickness of the ink flow path structure 400 is, for example, 4 mm. The material of the ink flow path structure 400 is not limited to stainless steel. For example, you may form with other materials like ceramics or resin. The ceramics used are, for example, alumina ceramics, zirconia, silicon carbide, nitrides such as silicon nitride, carbides or oxides. The resin used is, for example, a plastic material such as ABS, polyacetal, polyamide, polycarbonate, or polyethersulfone. The material of the ink flow path structure 400 is selected in consideration of the difference in expansion coefficient with the nozzle plate 100 so as not to affect the generation of pressure for ejecting ink.

インク流路構造体400は、例えばエポキシ系接着剤によって、圧力室構造体200に接着される。インク流路構造体400は、インク流路401と、図示しないインク供給口と、インク排出口とを有する。   The ink flow path structure 400 is bonded to the pressure chamber structure 200 by, for example, an epoxy adhesive. The ink flow path structure 400 includes an ink flow path 401, an ink supply port (not shown), and an ink discharge port.

インク流路401は、インク流路構造体400の表面に形成された溝である。インク流路401の深さは、例えば2mmである。インク供給口は、インク流路の一方の端部に開口する。インク供給口は、例えばチューブを介してインクタンクに接続される。インクタンクは、インク流路401を介して複数の圧力室201に接続される。   The ink flow path 401 is a groove formed on the surface of the ink flow path structure 400. The depth of the ink flow path 401 is 2 mm, for example. The ink supply port opens at one end of the ink flow path. The ink supply port is connected to the ink tank via a tube, for example. The ink tank is connected to the plurality of pressure chambers 201 via the ink flow path 401.

インクタンクのインクは、インク供給口を通って、インク流路401に流入する。インク流路401に供給されたインクは、複数の圧力室201に供給される。圧力室201に充填されたインクは、圧力室201に開口するノズル101内にも流入する。インクジェットプリンタ1は、インクの圧力を適切な負圧に保つことで、インクをノズル101内に留める。インクは、ノズル101内にメニスカスを生じさせるとともに、ノズル101から漏れ出さないように維持される。   The ink in the ink tank flows into the ink flow path 401 through the ink supply port. The ink supplied to the ink flow path 401 is supplied to the plurality of pressure chambers 201. The ink filled in the pressure chamber 201 also flows into the nozzle 101 that opens in the pressure chamber 201. The ink jet printer 1 keeps the ink in the nozzle 101 by keeping the ink pressure at an appropriate negative pressure. The ink causes a meniscus in the nozzle 101 and is maintained so as not to leak from the nozzle 101.

インク排出口は、インク流路401の他方の端部に開口する。インク排出口は、例えばチューブを介してインクタンクに接続される。圧力室201に流入しなかったインク流路401のインクは、インク排出口を通って、インクタンクに排出される。このように、インクタンクとインク流路401との間で、インクが循環する。インクが循環することで、インクジェットヘッド21と、インクとの温度が一定に保たれ、例えば熱によるインクの変質が抑制される。   The ink discharge port opens at the other end of the ink flow path 401. The ink discharge port is connected to the ink tank via a tube, for example. The ink in the ink flow path 401 that has not flowed into the pressure chamber 201 is discharged to the ink tank through the ink discharge port. In this way, ink circulates between the ink tank and the ink flow path 401. As the ink circulates, the temperature of the inkjet head 21 and the ink is kept constant, and, for example, the quality of the ink due to heat is suppressed.

次に、ノズルプレート100について詳しく説明する。図3および4に示すように、ノズルプレート100は、上述のノズル101および駆動素子102と、振動板104と、絶縁膜105と、下部電極106と、上部電極107と、保護膜108と、撥インク膜109とを有する。絶縁膜105および保護膜108は、絶縁部の一例である。   Next, the nozzle plate 100 will be described in detail. As shown in FIGS. 3 and 4, the nozzle plate 100 includes the nozzle 101 and the driving element 102, the diaphragm 104, the insulating film 105, the lower electrode 106, the upper electrode 107, the protective film 108, and the repellent film. And an ink film 109. The insulating film 105 and the protective film 108 are an example of an insulating part.

振動板104は、例えば、圧力室構造体200の第1の面200aに成膜されたSiO(二酸化ケイ素)によって、矩形の板状に形成される。言い換えると、振動板104は、シリコンウエハである圧力室構造体200の酸化膜である。振動板104は、単結晶Si(ケイ素)、Al(酸化アルミニウム)、HfO(酸化ハフニウム)、ZrO(酸化ジルコニウム)、またはDLC(Diamond Like Carbon)のような他の材料によって形成されても良い。振動板104の厚さは、例えば4μmである。振動板104の厚さは、概ね1〜50μmの範囲にある。 The diaphragm 104 is formed in a rectangular plate shape by, for example, SiO 2 (silicon dioxide) formed on the first surface 200a of the pressure chamber structure 200. In other words, the diaphragm 104 is an oxide film of the pressure chamber structure 200 that is a silicon wafer. The diaphragm 104 is formed of other materials such as single crystal Si (silicon), Al 2 O 3 (aluminum oxide), HfO 2 (hafnium oxide), ZrO 2 (zirconium oxide), or DLC (Diamond Like Carbon). May be. The thickness of the diaphragm 104 is, for example, 4 μm. The thickness of the diaphragm 104 is generally in the range of 1 to 50 μm.

振動板104は、第1の面104aと、第2の面104bとを有する。第1の面104aは、圧力室構造体200に固着し、複数の圧力室201を塞ぐ。第2の面104bは、第1の面104aの反対側に位置する。   The diaphragm 104 has a first surface 104a and a second surface 104b. The first surface 104 a is fixed to the pressure chamber structure 200 and closes the plurality of pressure chambers 201. The second surface 104b is located on the opposite side of the first surface 104a.

下部電極106は、振動板104の第2の面104bに形成される。図2および図3に示すように、下部電極106は、配線部106aと、個別接続端子部106bと、圧電膜111と接する下部電極部(個別電極)106cとをそれぞれ有する。下部電極106の端子部106bは、振動板104の短手方向の一方の端部に位置し、振動板104の長手方向に沿って並ぶ並設部106fを有する。   The lower electrode 106 is formed on the second surface 104 b of the diaphragm 104. As shown in FIGS. 2 and 3, the lower electrode 106 includes a wiring portion 106 a, an individual connection terminal portion 106 b, and a lower electrode portion (individual electrode) 106 c in contact with the piezoelectric film 111. The terminal portion 106 b of the lower electrode 106 has a juxtaposed portion 106 f that is located at one end portion in the short direction of the diaphragm 104 and is arranged along the longitudinal direction of the diaphragm 104.

図2および図4に示すように、上部電極107は、配線部107aと、共通接続端子部107bと、圧電膜111と接する上部電極部(共通電極)107cとを有する。端子部107bは、振動板104の短手方向の一方の端部に位置し、振動板104の長手方向に沿って配置された端子部106bの並設部106fとの間および両端部に位置する。   As shown in FIGS. 2 and 4, the upper electrode 107 includes a wiring portion 107 a, a common connection terminal portion 107 b, and an upper electrode portion (common electrode) 107 c in contact with the piezoelectric film 111. The terminal portion 107b is located at one end of the diaphragm 104 in the short side direction, and is located between and at both ends with the juxtaposed portion 106f of the terminal portion 106b disposed along the longitudinal direction of the diaphragm 104. .

下部電極106は、例えば、Pt(白金)およびAl(アルミニウム)の薄膜である。
上部電極107の配線部107aおよび端子部107bは、例えば、Ti(チタン)およびAlの薄膜である。なお、下部電極106および上部電極107は、Ni(ニッケル)、Cu(銅)、Al(アルミニウム)、Ag(銀)、Ti(チタン)、W(タングステン)、Mo(モリブデン)、Au(金)のような他の材料によって形成されても良い。
The lower electrode 106 is, for example, a thin film of Pt (platinum) and Al (aluminum).
The wiring portion 107a and the terminal portion 107b of the upper electrode 107 are, for example, thin films of Ti (titanium) and Al. The lower electrode 106 and the upper electrode 107 are Ni (nickel), Cu (copper), Al (aluminum), Ag (silver), Ti (titanium), W (tungsten), Mo (molybdenum), Au (gold). It may be formed of other materials such as

下部電極106および上部電極107の厚さは、例えば0.5μmである。下部電極106および上部電極107の膜厚は、概ね0.01〜1μmの範囲にある。下部電極106の配線部106aおよび上部電極107の配線部107aの幅は、例えば10μmである。   The thickness of the lower electrode 106 and the upper electrode 107 is, for example, 0.5 μm. The film thicknesses of the lower electrode 106 and the upper electrode 107 are generally in the range of 0.01 to 1 μm. The width of the wiring portion 106a of the lower electrode 106 and the wiring portion 107a of the upper electrode 107 is, for example, 10 μm.

図3および図4に示すように、駆動素子102は、圧電膜111に接する下部電極部106cと、圧電膜111と、圧電膜111に接する上部電極部107cとからなり、振動板104の第2の面104bにある。駆動素子102は、対応するノズル101からインク滴を吐出させるための圧力を、対応する圧力室201のインクに発生させる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the driving element 102 includes a lower electrode portion 106 c in contact with the piezoelectric film 111, a piezoelectric film 111, and an upper electrode portion 107 c in contact with the piezoelectric film 111. On the surface 104b. The drive element 102 generates a pressure for ejecting ink droplets from the corresponding nozzle 101 in the ink in the corresponding pressure chamber 201.

下部電極106の圧電膜111と接する電極部106cは、振動板104の第2の面104bにある。電極部106cは、ノズル101を囲む円環状に形成される。電極部106cは、ノズル101と同一軸上に位置する。電極部106cの外径は、例えば133μmである。電極部106cの内径は、例えば30μmである。このため、電極部106cは、ノズル101から離間する電極部106cのうち一部は圧電膜111とは接しない部分106dを有し、配線部106aと接することで導通を確保している。   An electrode portion 106 c in contact with the piezoelectric film 111 of the lower electrode 106 is on the second surface 104 b of the diaphragm 104. The electrode part 106 c is formed in an annular shape surrounding the nozzle 101. The electrode part 106 c is located on the same axis as the nozzle 101. The outer diameter of the electrode portion 106c is, for example, 133 μm. The inner diameter of the electrode part 106c is, for example, 30 μm. For this reason, the electrode portion 106c has a portion 106d that does not contact the piezoelectric film 111 in the electrode portion 106c that is separated from the nozzle 101, and ensures electrical continuity by being in contact with the wiring portion 106a.

下部電極106の配線部106aは、対応する駆動素子102の電極部106cと端子部106bとを接続する。配線部106aは、ノズルプレート100の短手方向に、ノズルプレート100の長手方向に隣接する駆動素子102間を通って延びる。   The wiring part 106a of the lower electrode 106 connects the electrode part 106c and the terminal part 106b of the corresponding driving element 102. The wiring portion 106 a extends in the short direction of the nozzle plate 100 and between the drive elements 102 adjacent to each other in the longitudinal direction of the nozzle plate 100.

図3および4に示すように、圧電膜111は、ノズル101を囲むとともに、下部電極106の電極部106cとほぼ同じ大きさの円環状に形成される。圧電膜111は、下部電極106の電極部106cよりも僅かに小さく形成されるが、電極部106cより大きくても良い。圧電膜111は、ノズル101と同一軸上に位置する。圧電膜111は、下部電極106の電極部106cを覆う。   As shown in FIGS. 3 and 4, the piezoelectric film 111 surrounds the nozzle 101 and is formed in an annular shape having substantially the same size as the electrode portion 106 c of the lower electrode 106. The piezoelectric film 111 is formed slightly smaller than the electrode portion 106c of the lower electrode 106, but may be larger than the electrode portion 106c. The piezoelectric film 111 is located on the same axis as the nozzle 101. The piezoelectric film 111 covers the electrode part 106 c of the lower electrode 106.

圧電膜111は、圧電性材料であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の膜である。なお、圧電膜111はこれに限らず、例えば、PTO(PbTiO:チタン酸鉛)、PMNT(Pb(Mg1/3Nb2/3)O−PbTiO)、PZNT(Pb(Zn1/3Nb2/3)O−PbTiO)、ZnO、およびAlNのような種々の圧電性材料によって形成されても良い。 The piezoelectric film 111 is a film of lead zirconate titanate (PZT) which is a piezoelectric material. The piezoelectric film 111 is not limited to this, for example, PTO (PbTiO 3: lead titanate), PMNT (Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3 -PbTiO 3), PZNT (Pb (Zn 1 / 3 Nb 2/3 ) O 3 —PbTiO 3 ), ZnO, and AlN may be used to form the piezoelectric material.

圧電膜111の厚さは、例えば2μmである。圧電膜の厚さは、例えば、圧電特性および絶縁破壊電圧によって決定される。圧電膜の厚さは、概ね0.1μmから5μmの範囲にある。   The thickness of the piezoelectric film 111 is 2 μm, for example. The thickness of the piezoelectric film is determined by, for example, the piezoelectric characteristics and the breakdown voltage. The thickness of the piezoelectric film is generally in the range of 0.1 μm to 5 μm.

圧電膜111は、その厚み方向に分極を発生させる。当該分極の方向と同方向の電界が圧電膜111に印加すると、圧電膜111は、当該電界の方向と直交する方向に伸縮する。言い換えると、圧電膜111は、膜厚に対して直交する方向(面内方向)に収縮または伸長する。   The piezoelectric film 111 generates polarization in the thickness direction. When an electric field in the same direction as the direction of polarization is applied to the piezoelectric film 111, the piezoelectric film 111 expands and contracts in a direction orthogonal to the direction of the electric field. In other words, the piezoelectric film 111 contracts or expands in a direction (in-plane direction) orthogonal to the film thickness.

なお、圧電膜111としてPZTのような強誘電体を使用した場合は、分極方向と反対の電界を加えることにより分極反転を生じる。したがって、実質的に分極方向と同じ方向にのみ電界を印加することが可能であり、電界を加えることにより圧電膜111は膜厚方向に伸長し、膜厚に対して直交する方向(面内方向)に収縮する。   When a ferroelectric such as PZT is used as the piezoelectric film 111, polarization inversion occurs by applying an electric field opposite to the polarization direction. Therefore, it is possible to apply an electric field substantially only in the same direction as the polarization direction, and by applying the electric field, the piezoelectric film 111 extends in the film thickness direction and is perpendicular to the film thickness (in-plane direction). ).

上部電極107の電極部107cは、ノズル101を囲むとともに、下部電極106の電極部106cおよび圧電膜111とほぼ同じ大きさの円環状に形成される。上部電極107の電極部107cは、圧電膜111よりも僅かに小さく形成されるが、圧電膜111より大きくても良い。電極部107cは、ノズル101と同一軸上に位置する。電極部107cは、圧電膜111を覆う。言い換えると、電極部107cは、圧電膜111の吐出側(インクジェットヘッド21の外に向く側)に設けられる。   The electrode portion 107 c of the upper electrode 107 surrounds the nozzle 101 and is formed in an annular shape having substantially the same size as the electrode portion 106 c of the lower electrode 106 and the piezoelectric film 111. The electrode portion 107 c of the upper electrode 107 is formed slightly smaller than the piezoelectric film 111, but may be larger than the piezoelectric film 111. The electrode part 107 c is located on the same axis as the nozzle 101. The electrode part 107 c covers the piezoelectric film 111. In other words, the electrode portion 107 c is provided on the ejection side (side facing the ink jet head 21) of the piezoelectric film 111.

圧電膜111は、下部電極106の電極部106cと、上部電極107の電極部107cとの間に介在する。言い換えると、圧電膜111に、下部電極106の電極部106cおよび上部電極107の電極部107cが重なる。圧電膜111は、二つの電極部106c,107cの間を絶縁する。上部電極107の電極部107cは、圧電膜111を介して下部電極106の電極部106cに対向する。   The piezoelectric film 111 is interposed between the electrode portion 106 c of the lower electrode 106 and the electrode portion 107 c of the upper electrode 107. In other words, the electrode portion 106 c of the lower electrode 106 and the electrode portion 107 c of the upper electrode 107 overlap the piezoelectric film 111. The piezoelectric film 111 insulates between the two electrode portions 106c and 107c. The electrode portion 107 c of the upper electrode 107 faces the electrode portion 106 c of the lower electrode 106 with the piezoelectric film 111 interposed therebetween.

上部電極107の電極部107cは、駆動素子102の外面102aを形成する。外面102aは、振動板104の反対側を向く駆動素子102の一面である。言い換えると、外面102aは、駆動素子102の吐出側に向く。外面102aは、振動板104の第2の面104bと略平行な面である。   The electrode portion 107 c of the upper electrode 107 forms the outer surface 102 a of the drive element 102. The outer surface 102 a is one surface of the driving element 102 facing the opposite side of the diaphragm 104. In other words, the outer surface 102 a faces the ejection side of the drive element 102. The outer surface 102 a is a surface that is substantially parallel to the second surface 104 b of the diaphragm 104.

絶縁膜105は、振動板104の第2の面104bと、駆動素子102の表面と、下部電極106の配線部106aと、を覆う。絶縁膜105は、下部電極106の端子部106bを露出させる複数の孔105bを有する。   The insulating film 105 covers the second surface 104 b of the vibration plate 104, the surface of the driving element 102, and the wiring portion 106 a of the lower electrode 106. The insulating film 105 has a plurality of holes 105 b that expose the terminal portions 106 b of the lower electrode 106.

絶縁膜105は、例えば、SiOによって形成される。絶縁膜105は、例えば、SiN(窒化ケイ素)のような他の材料によって形成されても良い。絶縁膜105は、振動板104の第2の面104bと、駆動素子102の表面と、下部電極106の下部電極部106cと、の上において、おおよそ均一な厚さを有する。絶縁膜105の厚さは1μmである。絶縁膜105の厚さは、好ましくは大よそ0.1μmから5μmの範囲にある。
なお、絶縁膜105の厚さは、部分的に異なっても良い。
Insulating film 105 is formed by, for example, SiO 2. The insulating film 105 may be formed of other materials such as SiN (silicon nitride), for example. The insulating film 105 has a substantially uniform thickness on the second surface 104 b of the vibration plate 104, the surface of the driving element 102, and the lower electrode portion 106 c of the lower electrode 106. The thickness of the insulating film 105 is 1 μm. The thickness of the insulating film 105 is preferably in the range of about 0.1 μm to 5 μm.
Note that the thickness of the insulating film 105 may be partially different.

絶縁膜105は、複数のコンタクト部113を有する。コンタクト部113は、対応する駆動素子102の外面102aの上にある絶縁膜105の一部に設けられた孔105cである。コンタクト部113は、例えば、直径20μmの円形に形成される。コンタクト部113の孔105bは、圧電膜111と接しない部分107dの一部を露出させる。また、コンタクト部113の孔105cは、上部電極107の電極部107cの一部を露出させる。コンタクト部113の孔105cは、円環状の電極部107cの内周と外周との間の中央よりも、電極部107cの外周に近く配置される。   The insulating film 105 has a plurality of contact portions 113. The contact portion 113 is a hole 105 c provided in a part of the insulating film 105 on the outer surface 102 a of the corresponding driving element 102. The contact portion 113 is formed in a circular shape with a diameter of 20 μm, for example. The hole 105 b of the contact portion 113 exposes a part of the portion 107 d that does not contact the piezoelectric film 111. Further, the hole 105 c of the contact portion 113 exposes a part of the electrode portion 107 c of the upper electrode 107. The hole 105c of the contact portion 113 is disposed closer to the outer periphery of the electrode portion 107c than the center between the inner periphery and the outer periphery of the annular electrode portion 107c.

図4に示すように上部電極107の共通接続端子部107bと、配線部107aとは、絶縁膜105の表面105aにある。言い換えると、上部電極107の端子部107bおよび配線部107aは、絶縁膜105の上にある。絶縁膜105の表面105aは、振動板104の反対方向に向く。   As shown in FIG. 4, the common connection terminal portion 107 b of the upper electrode 107 and the wiring portion 107 a are on the surface 105 a of the insulating film 105. In other words, the terminal portion 107 b and the wiring portion 107 a of the upper electrode 107 are on the insulating film 105. The surface 105 a of the insulating film 105 faces in the opposite direction of the diaphragm 104.

図3および4に示すように、上部電極107の配線部107aは、対応する駆動素子102の電極部107cと、共通接続端子部107bとをつなぐ。配線部107aは、ノズルプレート100の短手方向に延びる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the wiring portion 107a of the upper electrode 107 connects the corresponding electrode portion 107c of the driving element 102 and the common connection terminal portion 107b. The wiring portion 107 a extends in the short direction of the nozzle plate 100.

図2に示すように配線部107aは、ノズルプレート100の短手方向の中央付近において合体し、ノズルプレート100の長手方向に沿って延びる部分を形成する。このため、共通接続端子部107bと、8個の電極部107cとは、配線部107aによって接続される。一方、短手方向端部にある駆動素子102と接続し、周期的にノズルプレート100の端部側に引き出された配線部107aは、共通接続端子部107bへとつながり、各駆動素子102と共通接続端子部107bとの距離が短くなるように配置される。   As shown in FIG. 2, the wiring portion 107 a is united in the vicinity of the center of the nozzle plate 100 in the short direction, and forms a portion extending along the longitudinal direction of the nozzle plate 100. Therefore, the common connection terminal portion 107b and the eight electrode portions 107c are connected by the wiring portion 107a. On the other hand, the wiring portion 107a that is connected to the driving element 102 at the end portion in the short-side direction and is periodically drawn to the end portion side of the nozzle plate 100 is connected to the common connection terminal portion 107b, and is common to each driving element 102. It arrange | positions so that the distance with the connection terminal part 107b may become short.

図4に示すように、上部電極107の配線部107aは、駆動素子102を覆う絶縁膜105の表面105aを通る。配線部107aの一方の端部は、コンタクト部113を通って、上部電極107の電極部107cに接続される。言い換えると、コンタクト部113は、配線部107aを電極部107cに接続するために、絶縁膜105が部分的に除去された部分である。   As shown in FIG. 4, the wiring portion 107 a of the upper electrode 107 passes through the surface 105 a of the insulating film 105 that covers the driving element 102. One end of the wiring portion 107 a is connected to the electrode portion 107 c of the upper electrode 107 through the contact portion 113. In other words, the contact portion 113 is a portion where the insulating film 105 is partially removed in order to connect the wiring portion 107a to the electrode portion 107c.

絶縁膜105は、上部電極107の配線部107aと、下部電極106の電極部106cとの間を隔てる。絶縁膜105は、下部電極106と上部電極107とが電気的に接続することを防ぐ。   The insulating film 105 separates the wiring portion 107 a of the upper electrode 107 and the electrode portion 106 c of the lower electrode 106. The insulating film 105 prevents the lower electrode 106 and the upper electrode 107 from being electrically connected.

保護膜108は、振動板104の第2の面104b上にある。保護膜108は、例えば、東レ株式会社のフォトニース(登録商標)のような感光性ポリイミドによって形成される。すなわち、保護膜108は、絶縁膜105と異なるとともに、絶縁性を有する材料によって形成される。保護膜108はこれに限らず、樹脂またはセラミックスのような、他の絶縁性の材料によって形成されても良い。利用される樹脂は、例えば、他の種類のポリイミド、ABS、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォンのようなプラスチック材である。利用されるセラミックスは、例えば、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、チタン酸バリウムなどの窒化物、または酸化物である。また、保護膜108は、駆動素子102および上部電極107との絶縁性を有するならば、金属材料によって形成されても良い。当該金属材料は、例えば、アルミ、SUS、またはチタンである。   The protective film 108 is on the second surface 104 b of the diaphragm 104. The protective film 108 is formed of, for example, a photosensitive polyimide such as Photo Nice (registered trademark) manufactured by Toray Industries, Inc. That is, the protective film 108 is different from the insulating film 105 and is formed of an insulating material. The protective film 108 is not limited to this, and may be formed of other insulating materials such as resin or ceramics. Resins used are plastic materials such as other types of polyimide, ABS, polyacetal, polyamide, polycarbonate, and polyethersulfone. The ceramics used are, for example, nitrides such as zirconia, silicon carbide, silicon nitride, barium titanate, or oxides. In addition, the protective film 108 may be formed of a metal material as long as it has an insulating property with respect to the driving element 102 and the upper electrode 107. The metal material is, for example, aluminum, SUS, or titanium.

保護膜108の材料は、耐熱性、絶縁性、熱膨張係数、平滑性、インクに対する濡れ性を考慮して選択される。当該材料の絶縁性は、インクジェットプリンタ1が導電率の高いインクを使用する場合、駆動素子102が駆動する際のインクの変質度合いに影響し得る。   The material of the protective film 108 is selected in consideration of heat resistance, insulation, thermal expansion coefficient, smoothness, and ink wettability. When the ink jet printer 1 uses ink having high conductivity, the insulating property of the material can affect the degree of ink deterioration when the drive element 102 is driven.

保護膜108は、振動板104の第2の面104bと、絶縁膜105の表面105aと、上部電極107の配線部107aとを覆う。言い換えると、保護膜108は、絶縁膜105の上から駆動素子102および下部電極106の配線部106aを覆う。保護膜108は、例えばインクや空気中の水分から、駆動素子102、下部電極106、および上部電極107を保護する。保護膜108は、下部電極106および上部電極107の複数の端子部106b,107bをそれぞれ露出させる複数の孔を有する。   The protective film 108 covers the second surface 104 b of the diaphragm 104, the surface 105 a of the insulating film 105, and the wiring portion 107 a of the upper electrode 107. In other words, the protective film 108 covers the driving element 102 and the wiring part 106 a of the lower electrode 106 from above the insulating film 105. The protective film 108 protects the driving element 102, the lower electrode 106, and the upper electrode 107 from, for example, ink or moisture in the air. The protective film 108 has a plurality of holes that expose the plurality of terminal portions 106b and 107b of the lower electrode 106 and the upper electrode 107, respectively.

保護膜108の材料は、振動板104の材料とヤング率が異なる。振動板104を形成するSiOのヤング率は、80.6GPaである。一方、保護膜108を形成するポリイミドのヤング率は、4GPaである。すなわち、保護膜108のヤング率は振動板104のヤング率よりも小さい。 The material of the protective film 108 differs from the material of the diaphragm 104 in Young's modulus. The Young's modulus of SiO 2 forming the diaphragm 104 is 80.6 GPa. On the other hand, the Young's modulus of the polyimide forming the protective film 108 is 4 GPa. That is, the Young's modulus of the protective film 108 is smaller than the Young's modulus of the diaphragm 104.

保護膜108の表面108aは、大よそ平滑に形成されるが、微小な凹凸を有する。例えば、駆動素子102が設けられた部分において、保護膜108の表面108aは、他の部分に比べて隆起する。保護膜108の表面108aは、振動板104に固着した面の反対側に位置する。   The surface 108a of the protective film 108 is formed to be roughly smooth, but has minute irregularities. For example, in the portion where the driving element 102 is provided, the surface 108a of the protective film 108 is raised as compared with other portions. The surface 108 a of the protective film 108 is located on the opposite side of the surface fixed to the diaphragm 104.

駆動素子102、下部電極106、および上部電極107がある部分以外の保護膜108の厚さは、約4μmである。保護膜108の膜厚は、概ね1〜50μmの範囲にある。
この保護膜108の厚さは、振動板104の第2の面104bから、保護膜108の表面108aまでの距離である。駆動素子102上に形成された保護膜108の厚さは、約2.5μmである。この保護膜108の厚さは、駆動素子102の上にある絶縁膜105の表面105aから、保護膜108の表面108aまでの距離である。
The thickness of the protective film 108 other than the portion where the driving element 102, the lower electrode 106, and the upper electrode 107 are present is about 4 μm. The thickness of the protective film 108 is approximately in the range of 1 to 50 μm.
The thickness of the protective film 108 is the distance from the second surface 104 b of the diaphragm 104 to the surface 108 a of the protective film 108. The thickness of the protective film 108 formed on the driving element 102 is about 2.5 μm. The thickness of the protective film 108 is a distance from the surface 105 a of the insulating film 105 on the driving element 102 to the surface 108 a of the protective film 108.

撥インク膜109は、保護膜108と、絶縁膜105の一部とを覆う。撥インク膜109は、例えば、旭硝子株式会社のサイトップ(登録商標)のような、撥液性を有するシリコーン系撥液材料またはフッ素含有系有機材料によって形成される。なお、撥インク膜109は、他の材料によって形成されても良い。   The ink repellent film 109 covers the protective film 108 and a part of the insulating film 105. The ink repellent film 109 is formed of a silicone-based liquid repellent material or a fluorine-containing organic material having liquid repellency, such as Cytop (registered trademark) of Asahi Glass Co., Ltd. The ink repellent film 109 may be formed of other materials.

撥インク膜109は、下部電極106の端子部106bと、上部電極107の端子部107bとの周辺において、保護膜108を覆わずに露出させる。撥インク膜109の表面109aは、ノズルプレート100の表面を形成する。撥インク膜109の表面109aは、保護膜108に固着した面の反対側に位置する。   The ink repellent film 109 is exposed without covering the protective film 108 around the terminal portion 106 b of the lower electrode 106 and the terminal portion 107 b of the upper electrode 107. The surface 109 a of the ink repellent film 109 forms the surface of the nozzle plate 100. The surface 109 a of the ink repellent film 109 is located on the opposite side of the surface fixed to the protective film 108.

駆動素子102、上部電極107、および下部電極106がある部分以外の撥インク膜109の厚さは、例えば1μmである。撥インク膜109の厚さは、好ましくは例えば、0.01〜10μmの範囲にある。駆動素子102が設けられた部分における撥インク膜109の厚さは、他の部分よりも薄い。なお、撥インク膜109の厚さは一定でも良い。   The thickness of the ink repellent film 109 other than the portion where the drive element 102, the upper electrode 107, and the lower electrode 106 are present is, for example, 1 μm. The thickness of the ink repellent film 109 is preferably in the range of 0.01 to 10 μm, for example. The thickness of the ink repellent film 109 in the portion where the driving element 102 is provided is thinner than the other portions. The thickness of the ink repellent film 109 may be constant.

ノズル101が吐出したインク滴がノズル101近傍に付着すると、インク吐出の安定性が低下する可能性がある。撥インク膜109は、インク滴がノズルプレート100の表面に付着することを抑制する。   If the ink droplets ejected by the nozzle 101 adhere to the vicinity of the nozzle 101, there is a possibility that the stability of ink ejection is lowered. The ink repellent film 109 suppresses ink droplets from adhering to the surface of the nozzle plate 100.

ノズル101は、振動板104と、保護膜108と、撥インク膜109とを貫通する。
言い換えると、ノズル101は、振動板104と、保護膜108と、撥インク膜109とに形成される。振動板104および保護膜108が親インク性(親液性)を有するため、圧力室201に収容されたインクのメニスカスは、ノズル101内に保たれる。保護膜108の一部は、ノズル101と、駆動素子102の内周面との間に介在する。
The nozzle 101 passes through the vibration plate 104, the protective film 108, and the ink repellent film 109.
In other words, the nozzle 101 is formed on the vibration plate 104, the protective film 108, and the ink repellent film 109. Since the vibration plate 104 and the protective film 108 have ink affinity (liquid affinity), the meniscus of the ink stored in the pressure chamber 201 is kept in the nozzle 101. A part of the protective film 108 is interposed between the nozzle 101 and the inner peripheral surface of the driving element 102.

下部電極106の端子部106bに、例えばフレキシブルケーブルを介して、図示しない制御部が接続される。制御部は、例えば、インクジェットヘッド21を制御するICや、インクジェットプリンタ1を制御するマイクロコンピュータである。一方、上部電極107の端子部107bは、例えば、GND(グランド接地=0V)に接続される。   A control unit (not shown) is connected to the terminal portion 106b of the lower electrode 106 through, for example, a flexible cable. The control unit is, for example, an IC that controls the inkjet head 21 or a microcomputer that controls the inkjet printer 1. On the other hand, the terminal portion 107b of the upper electrode 107 is connected to, for example, GND (ground ground = 0V).

制御部は、下部電極106に、対応する駆動素子102を駆動するための信号を伝送させる。下部電極106は、複数の駆動素子102を独立して動作させるための個別電極として用いられる。   The control unit causes the lower electrode 106 to transmit a signal for driving the corresponding driving element 102. The lower electrode 106 is used as an individual electrode for operating the plurality of driving elements 102 independently.

上記のインクジェットヘッド21は、例えば次のように印字(画像形成)を行う。ユーザの操作によって、制御部に印字指示信号が入力される。制御部は、当該印字指示に基づいて、複数の駆動素子102に信号を印加する。言い換えると、制御部は、下部電極106の電極部106cに、駆動電圧を印加する。   The inkjet head 21 performs printing (image formation) as follows, for example. A print instruction signal is input to the control unit by a user operation. The control unit applies signals to the plurality of drive elements 102 based on the print instruction. In other words, the control unit applies a driving voltage to the electrode part 106 c of the lower electrode 106.

下部電極106の電極部106cに信号が印加されると、下部電極106の電極部106cと、上部電極107の電極部107cとの間に電位差が生じる。これにより、圧電膜111に分極方向と同方向の電界が印加され、駆動素子102が電界方向と直交する方向に伸縮する。   When a signal is applied to the electrode portion 106 c of the lower electrode 106, a potential difference is generated between the electrode portion 106 c of the lower electrode 106 and the electrode portion 107 c of the upper electrode 107. As a result, an electric field in the same direction as the polarization direction is applied to the piezoelectric film 111, and the drive element 102 expands and contracts in a direction orthogonal to the electric field direction.

このようなノズルプレート100において、駆動素子102が電界方向と直交する方向に伸びた場合、振動板104は、圧力室201の容積を縮小させるように湾曲する。反対に、駆動素子102が電界方向と直交する方向に縮んだ場合、振動板104は、圧力室201の容積を拡大させるように湾曲する。この際、絶縁膜105および保護膜108は、当該湾曲を阻害する。   In such a nozzle plate 100, when the drive element 102 extends in a direction orthogonal to the electric field direction, the diaphragm 104 bends so as to reduce the volume of the pressure chamber 201. On the contrary, when the driving element 102 is contracted in a direction orthogonal to the electric field direction, the diaphragm 104 is curved so as to increase the volume of the pressure chamber 201. At this time, the insulating film 105 and the protective film 108 inhibit the bending.

詳しく説明すると、図3および図4に示すように、駆動素子102は、振動板104と、絶縁膜105および保護膜108と、に挟まれる。このため、駆動素子102が電界方向と直交する方向に伸びた場合、振動板104に、圧力室201側に対して凹形状に変形する力がかかる。言い換えると、振動板104は、圧力室201の容積を増大させる方向に湾曲しようとする。反対に、絶縁膜105および保護膜108に、圧力室201側に対して凸形状に変形する力がかかる。言い換えると、絶縁膜105および保護膜108は、圧力室201の容積を減少させる方向に湾曲しようとする。   More specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the drive element 102 is sandwiched between the diaphragm 104, the insulating film 105, and the protective film 108. For this reason, when the driving element 102 extends in a direction orthogonal to the electric field direction, a force is applied to the diaphragm 104 to deform into a concave shape with respect to the pressure chamber 201 side. In other words, the diaphragm 104 tends to bend in a direction that increases the volume of the pressure chamber 201. On the other hand, the insulating film 105 and the protective film 108 are subjected to a force that deforms into a convex shape with respect to the pressure chamber 201 side. In other words, the insulating film 105 and the protective film 108 tend to bend in a direction that reduces the volume of the pressure chamber 201.

一方、駆動素子102が電界方向と直交する方向に縮んだ場合、振動板104に、圧力室201側に対して凸形状に変形する力がかかる。言い換えると、振動板104は、圧力室201の容積を減少させる方向に湾曲しようとする。また、絶縁膜105および保護膜108に、圧力室201側に対して凹形状に変形する力がかかる。言い換えると、絶縁膜105および保護膜108は、圧力室201の容積を増大させる方向に湾曲しようとする。   On the other hand, when the driving element 102 is contracted in a direction orthogonal to the electric field direction, a force is applied to the diaphragm 104 so as to deform into a convex shape with respect to the pressure chamber 201 side. In other words, the diaphragm 104 tends to bend in a direction that reduces the volume of the pressure chamber 201. In addition, the insulating film 105 and the protective film 108 are subjected to a force that deforms into a concave shape with respect to the pressure chamber 201 side. In other words, the insulating film 105 and the protective film 108 tend to bend in a direction that increases the volume of the pressure chamber 201.

上述のように、振動板104と、絶縁膜105および保護膜108とは、互いに反対方向に湾曲しようとする。すなわち、絶縁膜105および保護膜108が形成する絶縁部は、駆動素子102による振動板104の変形を阻害する力(膜応力)を生じさせる。   As described above, the diaphragm 104, the insulating film 105, and the protective film 108 tend to bend in opposite directions. That is, the insulating portion formed by the insulating film 105 and the protective film 108 generates a force (film stress) that hinders the deformation of the diaphragm 104 by the driving element 102.

部材の変形量は、ヤング率および当該部材の厚さに影響される。保護膜108を形成するポリイミドは、振動板104を形成するSiOよりヤング率が小さい。このため、保護膜108の方が、振動板104よりも、同じ力に対する変形量が大きい。さらに、絶縁膜105は、振動板104よりも薄い。このため、絶縁膜105の方が、振動板104よりも、同じ力に対する変形量が大きい。 The amount of deformation of the member is affected by the Young's modulus and the thickness of the member. The polyimide forming the protective film 108 has a Young's modulus smaller than that of SiO 2 forming the diaphragm 104. For this reason, the protective film 108 has a larger deformation amount for the same force than the diaphragm 104. Furthermore, the insulating film 105 is thinner than the diaphragm 104. For this reason, the amount of deformation of the insulating film 105 with respect to the same force is larger than that of the diaphragm 104.

以上のように、駆動素子102は、ベンディングモード(屈曲振動)で動作する。駆動素子102は、電圧が印加されたときに、振動板104を変形させることで、圧力室201の容積を変化させる。   As described above, the drive element 102 operates in the bending mode (bending vibration). The drive element 102 changes the volume of the pressure chamber 201 by deforming the diaphragm 104 when a voltage is applied.

まず、駆動素子102は、振動板104を変形させることで圧力室201の容積を増大させる。これにより、圧力室201に収容されたインクに負圧が生じ、インク流路401から圧力室201にインクが流入する。   First, the drive element 102 increases the volume of the pressure chamber 201 by deforming the diaphragm 104. As a result, a negative pressure is generated in the ink stored in the pressure chamber 201, and the ink flows from the ink flow path 401 into the pressure chamber 201.

次に、駆動素子102は、振動板104を変形させることで圧力室201の容積を減少させる。これにより、圧力室201のインクが加圧される。当該インクにかかる正の圧力は、インク流路401に逃げず、圧力室201に閉じ込められる。これにより、加圧されたインクがノズル101から吐出される。   Next, the drive element 102 reduces the volume of the pressure chamber 201 by deforming the diaphragm 104. Thereby, the ink in the pressure chamber 201 is pressurized. The positive pressure applied to the ink does not escape to the ink flow path 401 and is confined in the pressure chamber 201. Thereby, the pressurized ink is ejected from the nozzle 101.

振動板104と保護膜108とのヤング率の差が大きいほど、インク吐出が可能となる電圧がより低くなり、インクジェットヘッド21が効率良くインクを吐出できる。さらに、絶縁膜105および保護膜108が形成する絶縁部と、振動板104との厚さの差が大きいほど、インク吐出が可能となる電圧がより低くなり、インクジェットヘッド21が効率良くインクを吐出できる。   The greater the difference in Young's modulus between the diaphragm 104 and the protective film 108, the lower the voltage at which ink can be ejected, and the ink jet head 21 can eject ink efficiently. Furthermore, the greater the difference in thickness between the insulating portion formed by the insulating film 105 and the protective film 108 and the diaphragm 104, the lower the voltage at which ink can be ejected, and the inkjet head 21 ejects ink efficiently. it can.

次に、インクジェットヘッド21の製造方法の一例について説明する。まず、圧力室201が形成される前の圧力室構造体200(シリコンウエハ)の第1の面200aの全域に、振動板104としてのSiO膜を成膜する。当該SiO膜は、例えば熱酸化膜法によって成膜される。なお、SiO膜はCVD法のような他の方法によって成膜されても良い。 Next, an example of a method for manufacturing the inkjet head 21 will be described. First, an SiO 2 film as the diaphragm 104 is formed over the entire first surface 200a of the pressure chamber structure 200 (silicon wafer) before the pressure chamber 201 is formed. The SiO 2 film is formed by, for example, a thermal oxide film method. Note that the SiO 2 film may be formed by other methods such as a CVD method.

圧力室構造体200を形成するシリコンウエハは、大きな一枚の円板である。当該シリコンウエハから、後で複数の圧力室構造体200が切り取られる。なお、これに限らず、一枚の矩形のシリコンウエハから、一つの圧力室構造体200を形成しても良い。   The silicon wafer forming the pressure chamber structure 200 is a single large disk. A plurality of pressure chamber structures 200 are later cut from the silicon wafer. However, the present invention is not limited to this, and one pressure chamber structure 200 may be formed from one rectangular silicon wafer.

前記シリコンウエハは、インクジェットヘッド21の製造過程において、繰り返し加熱および薄膜の成膜がなされる。このため、前記シリコンウエハは、耐熱性を有し、SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)規格に準じ、且つ鏡面研磨によって平滑化されたものである。   The silicon wafer is repeatedly heated and a thin film is formed in the manufacturing process of the inkjet head 21. For this reason, the silicon wafer has heat resistance, conforms to SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) standard, and is smoothed by mirror polishing.

次に、振動板104の第2の面104bに、下部電極106を形成する金属膜を成膜する。まず、スパッタリング法を用いてTiの膜とPtの膜とを順番に成膜する。Ptの膜厚は例えば0.45μm、Ti膜厚は例えば0.05μmである。なお、当該金属膜は、蒸着および鍍金のような他の製法によって形成されても良い。   Next, a metal film for forming the lower electrode 106 is formed on the second surface 104 b of the vibration plate 104. First, a Ti film and a Pt film are sequentially formed by sputtering. The film thickness of Pt is, for example, 0.45 μm, and the film thickness of Ti is, for example, 0.05 μm. The metal film may be formed by other manufacturing methods such as vapor deposition and plating.

次に、下部電極106を形成する金属膜の上に、圧電膜111を形成する。圧電膜111は、例えばRFマグネトロンスパッタリング法により成膜される。このとき、前記シリコンウエハの温度は、例えば350℃に加熱される。圧電膜111は、成膜後、圧電膜111に圧電性を付与するために、650℃で3時間熱処理される。これにより、圧電膜111は、良好な結晶性を得るとともに、良好な圧電性能を得る。圧電膜111は、例えば、CVD(化学的気相成長法)、ゾルゲル法、AD法(エアロゾルデポジション法)、水熱合成法のような他の製法によって形成されても良い。   Next, the piezoelectric film 111 is formed on the metal film that forms the lower electrode 106. The piezoelectric film 111 is formed by, for example, an RF magnetron sputtering method. At this time, the temperature of the silicon wafer is heated to 350 ° C., for example. After the film formation, the piezoelectric film 111 is heat treated at 650 ° C. for 3 hours in order to impart piezoelectricity to the piezoelectric film 111. Thereby, the piezoelectric film 111 obtains good crystallinity and good piezoelectric performance. The piezoelectric film 111 may be formed by other manufacturing methods such as a CVD (chemical vapor deposition method), a sol-gel method, an AD method (aerosol deposition method), and a hydrothermal synthesis method.

次に、圧電膜111の上に、上部電極107の電極部107cを形成するPtの金属膜を成膜する。当該金属膜は、例えばスパッタリング法によって成膜される。当該金属膜は、真空蒸着および鍍金のような他の製法によって形成されても良い。   Next, a Pt metal film for forming the electrode portion 107 c of the upper electrode 107 is formed on the piezoelectric film 111. The metal film is formed by, for example, a sputtering method. The metal film may be formed by other manufacturing methods such as vacuum deposition and plating.

次に、上記金属膜および圧電膜111をエッチングすることで、上部電極107の電極部107cと、圧電膜111とをパターニングする。パターニングは、前記金属膜の上にエッチングマスクを作り、当該エッチングマスク以外の前記金属膜および圧電膜111をエッチングによって除去することで行う。前記金属膜および圧電膜111は、一時にパターニングされる。なお、前記金属膜および圧電膜111は、個別にパターニングされても良い。エッチングマスクは、感光性レジストの塗布、プリベーク、所望のパターンが形成されたマスクを用いた露光、現像、およびポストベークによって形成される。   Next, the electrode part 107c of the upper electrode 107 and the piezoelectric film 111 are patterned by etching the metal film and the piezoelectric film 111. The patterning is performed by creating an etching mask on the metal film and removing the metal film and the piezoelectric film 111 other than the etching mask by etching. The metal film and the piezoelectric film 111 are patterned at a time. The metal film and the piezoelectric film 111 may be individually patterned. The etching mask is formed by application of a photosensitive resist, pre-baking, exposure using a mask on which a desired pattern is formed, development, and post-baking.

次に、パターニングによって、下部電極106を形成する。パターニングは、圧電膜111および上部電極107の電極部107cと、圧電膜111の下の前記金属膜(Pt/Ti)との上にエッチングマスクを作り、当該エッチングマスク以外の前記金属膜をエッチングによって除去することで行う。エッチングマスクは、感光性レジストの塗布、プリベーク、所望のパターンが形成されたマスクを用いた露光、現像、およびポストベークによって形成される。   Next, the lower electrode 106 is formed by patterning. For patterning, an etching mask is formed on the piezoelectric film 111 and the electrode portion 107c of the upper electrode 107 and the metal film (Pt / Ti) below the piezoelectric film 111, and the metal film other than the etching mask is etched. Do by removing. The etching mask is formed by application of a photosensitive resist, pre-baking, exposure using a mask on which a desired pattern is formed, development, and post-baking.

下部電極106および上部電極107の電極部106c,107cと圧電膜111との中心にノズル101が形成される。このため、電極部106c,107cおよび圧電膜111の中心と同心円の、金属膜および圧電膜111がない部分が形成される。このように、駆動素子102が振動板104の第2の面104bに形成される。パターニングによって、下部電極106の配線部106a、下部電極部106c、および駆動素子102以外では、振動板104が露出する。   The nozzle 101 is formed at the center between the electrode portions 106 c and 107 c of the lower electrode 106 and the upper electrode 107 and the piezoelectric film 111. For this reason, the part without the metal film and the piezoelectric film 111 which is concentric with the centers of the electrode portions 106c and 107c and the piezoelectric film 111 is formed. Thus, the drive element 102 is formed on the second surface 104b of the diaphragm 104. By the patterning, the diaphragm 104 is exposed except for the wiring portion 106a, the lower electrode portion 106c, and the driving element 102 of the lower electrode 106.

次に、振動板104の第2の面104bと、駆動素子102との上に、絶縁膜105を形成する。絶縁膜105は、良好な絶縁性を低温成膜にて実現できるCVD法によって形成される。絶縁膜105はこれに限らず、スパッタリング法、または蒸着のような他の方法によって形成されても良い。   Next, the insulating film 105 is formed on the second surface 104 b of the diaphragm 104 and the driving element 102. The insulating film 105 is formed by a CVD method that can realize good insulating properties at low temperature. The insulating film 105 is not limited to this, and may be formed by other methods such as sputtering or evaporation.

絶縁膜105は、成膜後にパターニングされる。ノズル101を形成するため、駆動素子102の中心と同心円の絶縁膜105がない部分が形成される。同時に、コンタクト部113が形成される。当該絶縁膜105が無い部分の直径は、例えば10μmである。パターニングは、エッチングマスク以外の絶縁膜105をエッチングによって除去することで行う。エッチングマスクは、感光性レジストの塗布、プリベーク、所望のパターンが形成されたマスクを用いた露光、現像、定着、およびポストベークによって形成される。   The insulating film 105 is patterned after film formation. In order to form the nozzle 101, a portion without the insulating film 105 concentric with the center of the driving element 102 is formed. At the same time, the contact portion 113 is formed. The diameter of the portion without the insulating film 105 is, for example, 10 μm. The patterning is performed by removing the insulating film 105 other than the etching mask by etching. The etching mask is formed by application of a photosensitive resist, pre-baking, exposure using a mask on which a desired pattern is formed, development, fixing, and post-baking.

次に、絶縁膜105の上に、下部電極の配線部106aおよび端子部106b、上部電極107の配線部107aおよび端子部107bを形成する金属膜を成膜する。当該金属膜は、例えばスパッタリング法によって成膜されるTi(チタン)/Al(アルミニウム)薄膜である。Tiの膜厚は、例えば0.1μm、Alの膜厚は、例えば0.4μmである。当該金属膜は、真空蒸着および鍍金のような他の製法によって形成されても良い。当該金属膜は、コンタクト部113を通って下部電極106の電極部106c、上部電極107の電極部107cにのいずれかに接続される。   Next, on the insulating film 105, a metal film for forming the wiring portion 106a and the terminal portion 106b of the lower electrode and the wiring portion 107a and the terminal portion 107b of the upper electrode 107 is formed. The metal film is, for example, a Ti (titanium) / Al (aluminum) thin film formed by a sputtering method. The film thickness of Ti is, for example, 0.1 μm, and the film thickness of Al is, for example, 0.4 μm. The metal film may be formed by other manufacturing methods such as vacuum deposition and plating. The metal film is connected to one of the electrode portion 106 c of the lower electrode 106 and the electrode portion 107 c of the upper electrode 107 through the contact portion 113.

上記金属膜をパターニングすることで、下部電極の配線部106aおよび端子部106b、上部電極107の配線部107aおよび端子部107bを形成する。パターニングは、前記金属膜上にエッチングマスクを作り、当該エッチングマスク以外の前記金属膜をエッチングによって除去することで行う。エッチングマスクは、感光性レジストの塗布、プリベーク、所望のパターンが形成されたマスクを用いた露光、現像、およびポストベークによって形成される。   By patterning the metal film, the lower electrode wiring portion 106a and the terminal portion 106b, and the upper electrode 107 wiring portion 107a and the terminal portion 107b are formed. The patterning is performed by creating an etching mask on the metal film and removing the metal film other than the etching mask by etching. The etching mask is formed by application of a photosensitive resist, pre-baking, exposure using a mask on which a desired pattern is formed, development, and post-baking.

次に、振動板104を形成するSiO膜をパターニングし、ノズル101の一部を形成する。パターニングは、SiO膜上にエッチングマスクを作り、エッチングマスク以外のSiO膜をエッチングによって除去することで行う。エッチングマスクは、振動板104の上への感光性レジストの塗布、プリベーク、所望のパターンが形成されたマスクを用いた露光、現像、およびポストベークによって形成される。 Next, the SiO 2 film that forms the vibration plate 104 is patterned to form part of the nozzle 101. Patterning is made an etching mask on the SiO 2 film performs SiO 2 film other than the etching mask by removing by etching. The etching mask is formed by application of a photosensitive resist on the vibration plate 104, pre-baking, exposure using a mask on which a desired pattern is formed, development, and post-baking.

次に、振動板104、絶縁膜105、下部電極の配線部106aおよび端子部106b、上部電極107の配線部107aおよび端子部107bの上に、保護膜108をスピンコーティング法(スピンコート)によって形成する。すなわち、絶縁膜105を覆う保護膜108を形成する。まず、ポリイミド前駆体を含有した溶液で振動板104の第2の面104bおよび絶縁膜105を覆う。次に、前記シリコンウエハが回転させられ、溶液表面が平滑にされる。ベークによって熱重合と溶剤除去を行うことで、保護膜108が形成される。   Next, the protective film 108 is formed on the diaphragm 104, the insulating film 105, the wiring portion 106a and the terminal portion 106b of the lower electrode, and the wiring portion 107a and the terminal portion 107b of the upper electrode 107 by a spin coating method (spin coating). To do. That is, the protective film 108 that covers the insulating film 105 is formed. First, the second surface 104b of the diaphragm 104 and the insulating film 105 are covered with a solution containing a polyimide precursor. Next, the silicon wafer is rotated to smooth the solution surface. The protective film 108 is formed by performing thermal polymerization and solvent removal by baking.

保護膜108の形成方法は、スピンコーティングに限らない。保護膜108は、CVD、真空蒸着、または鍍金のような他の方法によって形成されても良い。   The method for forming the protective film 108 is not limited to spin coating. The protective film 108 may be formed by other methods such as CVD, vacuum deposition, or plating.

保護膜108をパターニングすることによって、ノズル101を形成するとともに、下部電極106の端子部106bと、上部電極107の端子部107bとを露出させる。パターニングは、保護膜108の材料に応じた手順で行われる。   By patterning the protective film 108, the nozzle 101 is formed, and the terminal portion 106b of the lower electrode 106 and the terminal portion 107b of the upper electrode 107 are exposed. The patterning is performed by a procedure corresponding to the material of the protective film 108.

保護膜108が、例えば、東レ株式会社のセミコファイン(登録商標)のような非感光性ポリイミドによって形成される場合について説明する。まず、ポリイミド前駆体を含有した溶液をスピンコーティング法によって成膜し、ベークによって熱重合と溶剤除去を行って焼成成形する。その後、非感光性ポリイミド膜上にエッチングマスクを作り、エッチングマスク以外のポリイミド膜をエッチングによって除去することで、パターニングがなされる。エッチングマスクは、非感光性ポリイミド膜上への感光性レジストの塗布、プリベーク、所望のパターンが形成されたマスクを用いた露光、現像、およびポストベークによって形成される。   The case where the protective film 108 is formed of non-photosensitive polyimide such as Semico Fine (registered trademark) manufactured by Toray Industries, Inc. will be described. First, a solution containing a polyimide precursor is formed into a film by a spin coating method, subjected to thermal polymerization and solvent removal by baking, and then fired and molded. Thereafter, an etching mask is formed on the non-photosensitive polyimide film, and the polyimide film other than the etching mask is removed by etching to perform patterning. The etching mask is formed by application of a photosensitive resist on the non-photosensitive polyimide film, pre-baking, exposure using a mask on which a desired pattern is formed, development, and post-baking.

保護膜108が、例えば、東レ株式会社のフォトニース(登録商標)のような感光性ポリイミドによって形成される場合について説明する。まず、溶液をスピンコーティング法によって成膜した後、プリベークを行う。その後、マスクを用いた露光と、現像工程とを経てパターニングが行われる。ポジ型感光性ポリイミドの場合、上記マスクは、ノズル101、開口部115、下部電極106の端子部106b、および上部電極107の端子部107bに対応する部分が開口する(光が透過する)。ネガ型感光性ポリイミドの場合、上記マスクは、ノズル101、開口部115、下部電極106の端子部106b、および上部電極107の端子部107bに対応する部分が遮光される。その後、ポストベークが行われ、保護膜108が焼成成形される。   The case where the protective film 108 is formed of, for example, photosensitive polyimide such as Photo Nice (registered trademark) manufactured by Toray Industries, Inc. will be described. First, the solution is deposited by spin coating and then pre-baked. Thereafter, patterning is performed through exposure using a mask and a development process. In the case of positive photosensitive polyimide, the mask has openings corresponding to the nozzle 101, the opening 115, the terminal portion 106b of the lower electrode 106, and the terminal portion 107b of the upper electrode 107 (light is transmitted). In the case of negative photosensitive polyimide, the mask shields light from portions corresponding to the nozzle 101, the opening 115, the terminal portion 106b of the lower electrode 106, and the terminal portion 107b of the upper electrode 107. Thereafter, post-baking is performed, and the protective film 108 is fired.

次に、保護膜108の上にカバーテープを貼り付ける。カバーテープは、例えば、シリコンウエハの化学機械研磨(Chemical Mecanical Polishing:CMP)用の裏面保護テープである。カバーテープが貼り付けられた圧力室構造体200を上下反転し、圧力室構造体200に複数の圧力室201を形成する。圧力室201は、パターニングによって形成される。   Next, a cover tape is attached on the protective film 108. The cover tape is, for example, a back surface protective tape for chemical mechanical polishing (CMP) of a silicon wafer. The pressure chamber structure 200 to which the cover tape is attached is turned upside down to form a plurality of pressure chambers 201 in the pressure chamber structure 200. The pressure chamber 201 is formed by patterning.

図3および4は、第1の実施形態の絶縁性の保護膜が形成されたインクジェットヘッドを示す断面図である。シリコン基板専用のDeep−RIEと呼ばれる垂直深堀ドライエッチング(例えば、国際公開第2003/030239号参照)を行い、圧力室構造体200をエッチングし、圧力室201を形成する。このとき、シリコンウエハである圧力室構造体200上に所望のパターンを形成したレジストマスクを作り、これにより、前記圧力室201が所望のパターンに形成される。レジストマスクは、感光性レジストの塗布、プリベーク、所望のパターンが形成されたマスクを用いた露光、現像、およびポストベークによって形成される。   3 and 4 are cross-sectional views showing the ink jet head on which the insulating protective film of the first embodiment is formed. A vertical deep dry etching called Deep-RIE dedicated to a silicon substrate (for example, see International Publication No. 2003/030239) is performed to etch the pressure chamber structure 200 to form the pressure chamber 201. At this time, a resist mask having a desired pattern formed on the pressure chamber structure 200, which is a silicon wafer, is formed, whereby the pressure chamber 201 is formed in the desired pattern. The resist mask is formed by application of a photosensitive resist, pre-baking, exposure using a mask on which a desired pattern is formed, development, and post-baking.

上記エッチングに用いられるSFガスは、振動板104のSiOや保護膜108のポリイミドに対してはエッチング作用を及ぼさない。そのため、圧力室201を形成する前記シリコンウエハのドライエッチングの進行は、振動板104で止まる。言い換えると、振動板104は、上記エッチングのストップ層として機能する。 The SF 6 gas used for the etching does not exert an etching action on the SiO 2 of the diaphragm 104 and the polyimide of the protective film 108. Therefore, the progress of dry etching of the silicon wafer that forms the pressure chamber 201 stops at the vibration plate 104. In other words, the diaphragm 104 functions as a stop layer for the etching.

なお、上述のエッチングは、薬液を用いるウェットエッチング法、プラズマを用いるドライエッチング法のような、種々の方法を用いて良い。さらに、材料によってエッチング方法やエッチング条件を変えて良い。   Note that for the above-described etching, various methods such as a wet etching method using a chemical solution and a dry etching method using plasma may be used. Further, the etching method and etching conditions may be changed depending on the material.

以上のように、振動板104上に駆動素子102およびノズル101を形成する工程から、圧力室構造体200に圧力室201を形成する工程までが、成膜技術、フォトリソグラフィエッチング技術、およびスピンコーティング法によって行われる。このため、ノズル101、駆動素子102、および圧力室201が、一つのシリコンウエハに精密かつ簡便に形成される。   As described above, from the process of forming the drive element 102 and the nozzle 101 on the diaphragm 104 to the process of forming the pressure chamber 201 in the pressure chamber structure 200, the film formation technique, the photolithography etching technique, and the spin coating are performed. Done by law. For this reason, the nozzle 101, the drive element 102, and the pressure chamber 201 are precisely and easily formed on one silicon wafer.

次に、圧力室構造体200の第2の面200bに、インク流路構造体400を接着する。すなわち、インク流路構造体400を、エポキシ系接着剤でレジストマスク210に接着する。   Next, the ink flow path structure 400 is bonded to the second surface 200 b of the pressure chamber structure 200. That is, the ink flow path structure 400 is bonded to the resist mask 210 with an epoxy adhesive.

次に、下部電極106の端子部106bと、上部電極107の端子部107bとを覆うように、カバーテープを保護膜108の一部に貼り付ける。当該カバーテープは樹脂によって形成され、保護膜108から容易に脱着可能である。前記カバーテープは、下部電極106の端子部106bおよび上部電極107の端子部107bに、ゴミや撥インク膜109が付着することを防止する。   Next, a cover tape is attached to a part of the protective film 108 so as to cover the terminal portion 106 b of the lower electrode 106 and the terminal portion 107 b of the upper electrode 107. The cover tape is made of resin and can be easily detached from the protective film 108. The cover tape prevents dust and ink repellent film 109 from adhering to the terminal portion 106b of the lower electrode 106 and the terminal portion 107b of the upper electrode 107.

次に、保護膜108上に撥インク膜109を形成する。撥インク膜109は、保護膜108上に液状の撥インク膜材料をスピンコーティングすることによって成膜される。この際、インク供給口より陽圧空気を注入する。これにより、インク流路401と繋がったノズル101から陽圧空気が排出される。この状態で、液体の撥インク膜材料を塗布すると、ノズル101の内周面に撥インク膜材料が付着することが抑制される。撥インク膜109が形成された後、前記カバーテープを保護膜108から剥がす。   Next, an ink repellent film 109 is formed on the protective film 108. The ink repellent film 109 is formed by spin coating a liquid ink repellent film material on the protective film 108. At this time, positive pressure air is injected from the ink supply port. Accordingly, positive pressure air is discharged from the nozzle 101 connected to the ink flow path 401. When a liquid ink repellent film material is applied in this state, the ink repellent film material is suppressed from adhering to the inner peripheral surface of the nozzle 101. After the ink repellent film 109 is formed, the cover tape is peeled off from the protective film 108.

次に、前記シリコンウエハを分割して、複数のインクジェットヘッド21を形成する。
インクジェットヘッド21は、インクジェットプリンタ1の内部に搭載される。下部電極106の端子部106bに、例えばフレキシブルケーブルを介して制御部が接続される。
さらに、インク流路構造体400のインク供給口およびインク排出口が、例えばチューブを介してインクタンクに接続される。
Next, the silicon wafer is divided to form a plurality of inkjet heads 21.
The inkjet head 21 is mounted inside the inkjet printer 1. A control part is connected to the terminal part 106b of the lower electrode 106 through a flexible cable, for example.
Furthermore, the ink supply port and the ink discharge port of the ink flow path structure 400 are connected to the ink tank through, for example, a tube.

上記のように、本実施形態では、圧力室構造体200の上にノズルプレート100を作成する。しかし、ノズルプレート100を圧力室構造体200の上に作成する代わりに、圧力室構造体200の一部を、振動板104としても良い。例えば、圧力室構造体200の一方の面に駆動素子102を形成し、他方の面側から圧力室201に相当する穴を形成する。当該穴は、圧力室構造体200を貫通しない。圧力室構造体200の一方の面側には薄い層が残り、この部分が振動板104として動作する。   As described above, in this embodiment, the nozzle plate 100 is formed on the pressure chamber structure 200. However, instead of creating the nozzle plate 100 on the pressure chamber structure 200, a part of the pressure chamber structure 200 may be used as the diaphragm 104. For example, the drive element 102 is formed on one surface of the pressure chamber structure 200, and a hole corresponding to the pressure chamber 201 is formed from the other surface side. The hole does not penetrate the pressure chamber structure 200. A thin layer remains on one surface side of the pressure chamber structure 200, and this portion operates as the diaphragm 104.

(作用・効果)
次に、図2を参照して、上記構成の第1の実施の形態の作用効果について説明する。第1の実施形態のインクジェットプリンタ1のインクジェットヘッド21によれば、複数のノズル101が形成されているノズルプレート100と、個々のノズル101に対応した複数の駆動素子102と、を具備する。ノズルプレート100は、複数の駆動素子102に接続し、駆動素子102に電圧を印加する共通電極である上部電極部107cと、個々の駆動素子102に電圧を印加するための個別電極である下部電極部106cと、を有する。さらに、ノズルプレート100の端部に個別電極の下部電極部106cと接続する複数の個別電極の接続端子である端子部106bを並設した並設部106fを設けている。
共通電極である上部電極部107cの接続端子である端子部107bは、振動板104の長手方向に沿って配置された端子部106bの並設部106fとの間および両端部に位置する。これにより、上部電極107の接続端子部107bを高頻度にノズルプレート100の端部へ引き出すことができる。そのため、上部電極部107cと電圧を印加するための外部素子との接続端子である端子部107bをヘッド本体の端部のみに配置した場合に比べて各駆動素子102の上部電極部107cと接続端子部107bとの距離を短縮することができる。したがって、各駆動素子102と上部電極部107cの接続端子部107bとの距離を短くすることができることによって、配線抵抗による電圧変動を軽減することができる。さらに、各駆動素子102の上部電極部107cと接続端子部107bとの間の、最長距離と最短距離との差を軽減することができる。これによって、各駆動素子102間での電圧変動差が小さくなり、駆動の安定性を保つことが可能となる。加えて、接続端子部107bが高頻度に設けられることによって電流集中を回避することができ、ショートや配線破損などの発生による歩留低下を抑制することができる。
(Action / Effect)
Next, with reference to FIG. 2, the effect of 1st Embodiment of the said structure is demonstrated. According to the inkjet head 21 of the inkjet printer 1 of the first embodiment, the nozzle plate 100 in which a plurality of nozzles 101 are formed and the plurality of driving elements 102 corresponding to the individual nozzles 101 are provided. The nozzle plate 100 is connected to a plurality of driving elements 102, and an upper electrode portion 107c that is a common electrode that applies a voltage to the driving elements 102, and a lower electrode that is an individual electrode for applying a voltage to each driving element 102 Part 106c. Further, a juxtaposed portion 106f in which terminal portions 106b, which are connection terminals of a plurality of individual electrodes connected to the lower electrode portion 106c of the individual electrodes, are provided at the end of the nozzle plate 100.
Terminal portions 107b, which are connection terminals of the upper electrode portion 107c, which is a common electrode, are located between and at both ends with the juxtaposed portions 106f of the terminal portions 106b disposed along the longitudinal direction of the diaphragm 104. Accordingly, the connection terminal portion 107b of the upper electrode 107 can be pulled out to the end portion of the nozzle plate 100 with high frequency. Therefore, the upper electrode portion 107c and the connection terminal of each drive element 102 are compared with the case where the terminal portion 107b, which is a connection terminal between the upper electrode portion 107c and an external element for applying a voltage, is disposed only at the end of the head body. The distance to the portion 107b can be shortened. Therefore, the distance between each driving element 102 and the connection terminal portion 107b of the upper electrode portion 107c can be shortened, so that voltage fluctuation due to wiring resistance can be reduced. Furthermore, the difference between the longest distance and the shortest distance between the upper electrode portion 107c and the connection terminal portion 107b of each drive element 102 can be reduced. As a result, the voltage fluctuation difference between the drive elements 102 is reduced, and the drive stability can be maintained. In addition, current concentration can be avoided by providing the connection terminal portion 107b with a high frequency, and a decrease in yield due to occurrence of a short circuit or wiring breakage can be suppressed.

また、本実施の形態では複数の駆動素子102を複数のグループに分割し、各グループ毎に個別電極である下部電極部106cと、共通電極である上部電極部107cとをそれぞれ配設している。ここでは、図2に示すように8個の駆動素子102を1つのグループとし、各駆動素子102のほぼ中心位置間に上部電極107の配線部107aを配置している。配線部107aの配置方向と直交する方向に下部電極106の配線部106aを延出している。ここで、下部電極106の配線部106aは、下部電極106の端子部106bの並設部106fの並設方向に対して各下部電極106の両側に配置されている。さらに、下部電極106の配線部106aは、ノズルプレート100の長手方向に隣接する他方の列の駆動素子102との間を通り、端子部106bへと引き出されている。これにより、各グループの駆動素子102を同形状で規則的に成形することができ、インクジェットヘッド21の製造を簡素化することができる。   In the present embodiment, the plurality of driving elements 102 are divided into a plurality of groups, and a lower electrode portion 106c that is an individual electrode and an upper electrode portion 107c that is a common electrode are provided for each group. . Here, as shown in FIG. 2, the eight drive elements 102 are made into one group, and the wiring portion 107 a of the upper electrode 107 is arranged between substantially the center positions of the respective drive elements 102. The wiring part 106a of the lower electrode 106 extends in a direction orthogonal to the arrangement direction of the wiring part 107a. Here, the wiring part 106 a of the lower electrode 106 is disposed on both sides of each lower electrode 106 with respect to the juxtaposed direction of the juxtaposed part 106 f of the terminal part 106 b of the lower electrode 106. Further, the wiring portion 106 a of the lower electrode 106 passes between the driving elements 102 in the other row adjacent in the longitudinal direction of the nozzle plate 100 and is drawn out to the terminal portion 106 b. Thereby, the drive elements 102 of each group can be regularly formed in the same shape, and the manufacture of the inkjet head 21 can be simplified.

なお、上記実施の形態では、8個の駆動素子102を1つのグループとし、すべてのグループに含まれる駆動素子102の数を同数にした例を示したが、各グループに含まれる駆動素子102の数は、必ずしも同数にする必要はなく、各グループに含まれる駆動素子102の数を変更してもよい。この場合も、各駆動素子102の上部電極部107cと接続端子部107bとの間の、最長距離と最短距離との差を軽減することができる。そのため、上部電極部107cの接続端子部107bを高頻度に形成することで、上部電極部107cの接続端子部107bと駆動素子102との間の最長距離を短縮すると同時に最長距離と最短距離の差を軽減することができ、駆動に与える影響を軽減することができる。   In the above embodiment, an example is shown in which eight drive elements 102 are grouped into one group, and the number of drive elements 102 included in all groups is the same. However, the drive elements 102 included in each group have the same number. The number is not necessarily the same, and the number of drive elements 102 included in each group may be changed. Also in this case, the difference between the longest distance and the shortest distance between the upper electrode portion 107c and the connection terminal portion 107b of each drive element 102 can be reduced. Therefore, by forming the connection terminal portion 107b of the upper electrode portion 107c frequently, the longest distance between the connection terminal portion 107b of the upper electrode portion 107c and the driving element 102 is shortened, and at the same time, the difference between the longest distance and the shortest distance. Can be reduced, and the influence on driving can be reduced.

これらの実施形態によれば、共通電極の接続端子と駆動素子との間の最長距離を短縮することができ、各駆動素子を安定して駆動することで、安定性を高めることができるインクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置を提供することができる。   According to these embodiments, the longest distance between the connection terminal of the common electrode and the driving element can be shortened, and the stability can be improved by driving each driving element stably. In addition, an ink jet recording apparatus can be provided.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…インクジェットプリンタ、21…インクジェットヘッド、100…ノズルプレート、101…ノズル、102…駆動素子(アクチュエータ)、104…振動板、、105…絶縁膜、106…下部電極(個別電極)、106a…配線部、106b…個別接続端子部、106c…下部電極部、106f…並設部、107…上部電極(共通電極)、107a…配線部、107b…共通接続端子部、107c…上部電極部、108…保護膜、109…撥インク膜、111…圧電膜、200…圧力室構造体、201…圧力室。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet printer, 21 ... Inkjet head, 100 ... Nozzle plate, 101 ... Nozzle, 102 ... Drive element (actuator), 104 ... Diaphragm, 105 ... Insulating film, 106 ... Lower electrode (individual electrode), 106a ... Wiring Part 106b, individual connection terminal part 106c, lower electrode part 106f, side-by-side part 107, upper electrode (common electrode) 107a, wiring part 107b, common connection terminal part 107c, upper electrode part 108 Protective film 109 ... ink repellent film 111 ... piezoelectric film 200 ... pressure chamber structure 201 ... pressure chamber

一つの実施の形態に係るインクジェットヘッドは、ノズルプレートと、複数のアクチュエータと、共通電極と、個別電極とを有する。ノズルプレートは、インクを吐出する複数のノズルが形成されている。複数のアクチュエータは、個々の前記ノズルに対応している。共通電極は、複数のアクチュエータに接続し、アクチュエータに電圧を印加する。個別電極は、個々のアクチュエータに電圧を印加する。複数のアクチュエータを複数のグループに分割し、各グループ毎に個別電極と、共通電極とをそれぞれ配設する。ノズルプレートの端部に個別電極と接続する複数の個別電極の接続端子を並設した並設部を設ける。共通電極の接続端子は、個別電極の接続端子の並設部の外側部分と、個別電極の接続端子間とにそれぞれ配置した。 An inkjet head according to one embodiment includes a nozzle plate, a plurality of actuators, a common electrode, and individual electrodes. The nozzle plate has a plurality of nozzles that eject ink . The plurality of actuators correspond to the individual nozzles. The common electrode is connected to a plurality of actuators and applies a voltage to the actuators. Individual electrodes apply voltages to individual actuators. A plurality of actuators are divided into a plurality of groups, and an individual electrode and a common electrode are provided for each group. A juxtaposed portion in which connection terminals of a plurality of individual electrodes connected to the individual electrodes are arranged in parallel at the end of the nozzle plate is provided. The connection terminal of the common electrode was disposed between the outer portion of the juxtaposed portion of the connection terminal of the individual electrode and between the connection terminals of the individual electrode.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]複数のノズルが形成されているノズルプレートと、個々の前記ノズルに対応した複数のアクチュエータと、を具備し、前記ノズルプレートは、複数の前記アクチュエータに接続し、前記アクチュエータに電圧を印加する共通電極と、個々の前記アクチュエータに電圧を印加するための個別電極と、を有し、複数の前記アクチュエータを複数のグループに分割し、前記各グループ毎に前記個別電極と、前記共通電極とをそれぞれ配設し、前記ノズルプレートの端部に前記個別電極と接続する複数の個別電極の接続端子を並設した並設部を設け、前記共通電極の接続端子は、前記個別電極の接続端子の並設部の外側部分と、前記個別電極の接続端子間とにそれぞれ配置したインクジェットヘッド。
[2][1]に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記個別電極は、前記アクチュエータ間を通り、前記接続端子へと引き出されるインクジェットヘッド。
[3][1]に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記ノズルプレートの前記各グループは、それぞれ前記個別電極の数が同数であるインクジェットヘッド。
[4][3]に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記個別電極の配線部は、前記個別電極の接続端子の並設方向に対して前記個別電極の両側に配置されているインクジェットヘッド。
[5][1]乃至[4]のいずれかに記載のインクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置。
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
[1] A nozzle plate having a plurality of nozzles and a plurality of actuators corresponding to each of the nozzles, the nozzle plate being connected to the plurality of actuators and applying a voltage to the actuators A plurality of actuators divided into a plurality of groups, the individual electrodes for each group, and the common electrode. A plurality of individual electrode connection terminals connected to the individual electrodes are provided at the end of the nozzle plate, and the common electrode connection terminals are connected to the individual electrode connection terminals. Ink jet heads respectively disposed between the outer portion of the parallel arrangement portions and between the connection terminals of the individual electrodes.
[2] The inkjet head according to [1], wherein the individual electrode passes between the actuators and is drawn out to the connection terminal.
[3] The inkjet head according to [1], wherein each group of the nozzle plates has the same number of individual electrodes.
[4] The inkjet head according to [3], wherein the wiring portion of the individual electrode is disposed on both sides of the individual electrode with respect to a direction in which the connection terminals of the individual electrode are arranged in parallel.
[5] An ink jet recording apparatus having the ink jet head according to any one of [1] to [4].

Claims (5)

複数のノズルが形成されているノズルプレートと、
個々の前記ノズルに対応した複数のアクチュエータと、を具備し、
前記ノズルプレートは、複数の前記アクチュエータに接続し、前記アクチュエータに電圧を印加する共通電極と、個々の前記アクチュエータに電圧を印加するための個別電極と、を有し、
複数の前記アクチュエータを複数のグループに分割し、前記各グループ毎に前記個別電極と、前記共通電極とをそれぞれ配設し、
前記ノズルプレートの端部に前記個別電極と接続する複数の個別電極の接続端子を並設した並設部を設け、
前記共通電極の接続端子は、前記個別電極の接続端子の並設部の外側部分と、前記個別電極の接続端子間とにそれぞれ配置したインクジェットヘッド。
A nozzle plate formed with a plurality of nozzles;
A plurality of actuators corresponding to each of the nozzles,
The nozzle plate is connected to a plurality of the actuators, and has a common electrode for applying a voltage to the actuators, and an individual electrode for applying a voltage to each of the actuators,
Dividing the plurality of actuators into a plurality of groups, and arranging the individual electrodes and the common electrodes for each of the groups,
Provided side by side with a plurality of individual electrode connection terminals connected to the individual electrode at the end of the nozzle plate;
The common electrode connection terminal is an ink-jet head that is arranged between an outer portion of a juxtaposed portion of the connection terminals of the individual electrodes and between the connection terminals of the individual electrodes.
請求項1に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記個別電極は、前記アクチュエータ間を通り、前記接続端子へと引き出されるインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 1,
The individual electrode is an ink jet head that passes between the actuators and is drawn out to the connection terminal.
請求項1に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記ノズルプレートの前記各グループは、それぞれ前記個別電極の数が同数であるインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 1,
In each of the groups of the nozzle plates, the number of the individual electrodes is the same.
請求項3に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記個別電極の配線部は、前記個別電極の接続端子の並設方向に対して前記個別電極の両側に配置されているインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 3,
The wiring part of the said individual electrode is an inkjet head arrange | positioned at the both sides of the said individual electrode with respect to the juxtaposition direction of the connecting terminal of the said individual electrode.
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のインクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置。   An ink jet recording apparatus comprising the ink jet head according to claim 1.
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