JP3175269B2 - Inkjet print head - Google Patents

Inkjet print head

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JP3175269B2
JP3175269B2 JP6239192A JP6239192A JP3175269B2 JP 3175269 B2 JP3175269 B2 JP 3175269B2 JP 6239192 A JP6239192 A JP 6239192A JP 6239192 A JP6239192 A JP 6239192A JP 3175269 B2 JP3175269 B2 JP 3175269B2
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piezoelectric body
print head
ink
ink jet
nozzle
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稔 碓井
秀明 曽根原
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2002/14306Flow passage between manifold and chamber

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット式プリ
ンタに用いる印字ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a print head used in an ink jet printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のインクジェット式印字ヘッドは、
図9に示す様に、インクタンクを構成する容器の壁面に
複数のノズル開口221を形成すると共に、各ノズル開
口と対応するように伸縮方向を一致させて圧電体230
を配設して構成されている。この印字ヘッドは、駆動信
号を圧電素子に印加して圧電体を伸縮させ、この時に発
生するインクの動圧によりインク滴をノズル開口から吐
出させて印刷用紙にドットを形成するものである。この
様なヘッドは、ガラス(プラスチック)のベース基板2
10とガラス(プラスチック)薄板等の弾性振動板25
2との間に複数のインクキャビティ220、ノズル22
1、インク供給路222と、各インク供給路222に通
じインクをとどめ置くインク溜部240を形成し、電極
431を両面に形成した圧電体230の板をインクキャ
ビティの面積程度に切断した後、各インクキャビティの
上にガラス薄板を挟んで接着した構造を有している。
2. Description of the Related Art A conventional ink jet print head is:
As shown in FIG. 9, a plurality of nozzle openings 221 are formed on the wall surface of the container constituting the ink tank, and the expansion and contraction directions are matched so as to correspond to the respective nozzle openings.
Are arranged. In this print head, a drive signal is applied to a piezoelectric element to expand and contract a piezoelectric body, and ink droplets are ejected from nozzle openings by dynamic pressure of ink generated at this time to form dots on printing paper. Such a head is made of a glass (plastic) base substrate 2.
10 and an elastic diaphragm 25 such as a glass (plastic) thin plate
2, a plurality of ink cavities 220 and nozzles 22
1. After forming an ink supply path 222 and an ink reservoir 240 communicating with each ink supply path 222 and retaining the ink, and cutting the plate of the piezoelectric body 230 having the electrodes 431 formed on both surfaces thereof to about the area of the ink cavity, Each ink cavity has a structure in which a thin glass plate is sandwiched between the ink cavities.

【0003】又、PZT等の圧電体と金属板、セラミッ
クとの積層材とで構成された梁状部材の長手方向の両端
が支持されている圧力発生部材と、飛翔媒体であるイン
クとこのインクの吐出口であるノズルとを有し、印加電
圧により圧力発生器から圧力を発生させ、インクをノズ
ルから吐出させるオンデマンド型のインクジェットヘッ
ドが特公昭60−8953号公報で開示されている。こ
のヘッドは、圧力発生部材がノズル形成基板に対してほ
ぼ直角に変位することと、ノズルメニスカスのインク流
路が短いため、インクの吐出効率及び吐出安定性が高
く、インク中に気泡・ゴミ等の異物が混入した場合で
も、この影響を受けずに正常動作が可能であるという利
点を有している。
Further, a pressure generating member having a beam-like member composed of a piezoelectric material such as PZT, a metal plate, and a laminated material of ceramic, both ends of which are supported in the longitudinal direction, an ink as a flying medium, and the ink Japanese Patent Publication No. 60-8953 discloses an on-demand type ink jet head which has a nozzle serving as a discharge port, generates pressure from a pressure generator by an applied voltage, and discharges ink from the nozzle. In this head, since the pressure generating member is displaced substantially at right angles to the nozzle forming substrate and the ink flow path of the nozzle meniscus is short, the ink ejection efficiency and ejection stability are high, and air bubbles and dust in the ink are high. This has the advantage that normal operation is possible without being affected by such foreign substances.

【0004】又、特公昭61−2024号公報では、連
続した弾性振動板上に、連続した圧電体を接着し、ノズ
ル開口に対応させて電極を選択的に形成する事で、選択
的に圧力発生部材を駆動する構造が開示されている。こ
の構造は、ノズル数が増加しても、圧電体をノズル数分
だけ接着する工数を削減できるという利点を有してい
る。
In Japanese Patent Publication No. 61-2024, a continuous piezoelectric body is adhered on a continuous elastic vibration plate, and electrodes are selectively formed corresponding to nozzle openings, thereby selectively applying pressure. A structure for driving the generating member is disclosed. This structure has an advantage that even if the number of nozzles increases, the number of steps for bonding the piezoelectric body by the number of nozzles can be reduced.

【0005】又、特公昭62−134267号公報で
は、ヘッド本体にメタライズしたセラミックスを用い圧
電体を拡散接合した構造が開示されている。この構造は
接着剤による圧力損失、バラツキを低減できるという利
点を有している。
[0005] Japanese Patent Publication No. 62-134267 discloses a structure in which a piezoelectric body is diffusion-bonded to a head body by using metallized ceramics. This structure has an advantage that pressure loss and variation due to the adhesive can be reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構造のヘッドでは、 1、圧電体430の接着時における作業性が悪い。
However, in the head having the above-described structure, (1) the workability at the time of bonding the piezoelectric body 430 is poor.

【0007】2、接着の不均一さによる特性のばらつき
が大きい。
[0007] 2. Variations in characteristics due to non-uniform bonding are large.

【0008】3、接着部の剥離が起こり易い。[0008] 3. Adhesive parts are easily peeled off.

【0009】4、切断加工時の内部歪による特性のばら
つきが大きい。
4. Variations in characteristics due to internal strain during cutting are large.

【0010】5、駆動信号用配線パターン、共通電極の
引き回しが困難。
5. It is difficult to route the drive signal wiring pattern and the common electrode.

【0011】6、特公昭62−134267号公報のヘ
ッド構造では、メタライズセラミックスを精度良く高密
度に加工することが必要となり、飛躍的なコストアップ
につながる。
6. In the head structure disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-134267, it is necessary to process metallized ceramics with high precision and high density, which leads to a dramatic cost increase.

【0012】などの問題点を有していた。There are problems such as the following.

【0013】又、これらの問題はプリンタの性能を向上
させるためにノズル数を増やしたり、ノズル密度を高く
するほど、よりクローズアップされてきていた問題であ
った。
[0013] Further, these problems are problems that are becoming more and more noticeable as the number of nozzles is increased or the nozzle density is increased in order to improve the performance of the printer.

【0014】そこで本発明はこれらの問題点を解決する
ことで、その目的とするところは、多ノズル数でも均一
な特性を有する信頼性の高いインクジェット式印字ヘッ
ドをきわめて低コストに提供することである。
The present invention solves these problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable ink jet print head having uniform characteristics even with a large number of nozzles at an extremely low cost. is there.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
式印字ヘッドは、ノズル開口に対応して配置された圧力
発生部材に駆動信号が印加されることにより、前記ノズ
ル開口からインクを吐出するインクジェット式印字ヘッ
ドにおいて、前記圧力発生部材が、連続した圧電体と、
該圧電体上の前記ノズル開口に対応して配置された弾性
振動板とを備え、前記弾性振動板は前記圧電体上に厚膜
印刷法またはメッキ法により形成されたものであること
を特徴とする。
According to the present invention, there is provided an ink jet print head which discharges ink from a nozzle opening by applying a drive signal to a pressure generating member arranged corresponding to the nozzle opening. In the print head, the pressure generating member is a continuous piezoelectric body,
An elastic vibrating plate arranged corresponding to the nozzle opening on the piezoelectric body, wherein the elastic vibrating plate is formed on the piezoelectric body by a thick film printing method or a plating method. I do.

【0016】更には、前記弾性振動板と前記駆動信号用
配線パターンは、圧電体上に厚膜印刷法により形成され
ていることを特徴としている。
Further, the elastic vibration plate and the drive signal wiring pattern are formed on a piezoelectric body by a thick film printing method.

【0017】更には、前記弾性振動板と前記駆動信号用
配線パターンは、圧電体上にメッキ法により形成されて
いることを特徴としている。
Further, the elastic vibration plate and the drive signal wiring pattern are formed on a piezoelectric body by a plating method.

【0018】[0018]

【実施例】本発明の第1の実施例を図1〜図3を用いて
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0019】図1は本発明の第1の実施例のインクジェ
ット式印字ヘッドの構造図である。ガラスで出来たベー
ス基板210上に、キャビティ220、ノズル221、
インク供給路222、インク溜部240が形成されてい
る。圧電体230は、片面に共通電極251、もう一方
の面に弾性振動板253、駆動信号用配線パターン25
3が形成されている。圧電体230、共通電極251、
弾性振動板252によって、圧力発生部材260が形成
されている。共通電極251はグランドに、また、駆動
信号用配線パターン253は駆動回路(図示されていな
い)に接続され、駆動信号によって圧力発生部材260
を駆動しインクを飛翔させる。ベース基板210のキャ
ビティ220等の形成側と共通電極251を対面させ、
キャビティ220と圧力発生部材260とが対向するよ
うに接合し、本実施例のインクジェットヘッドを得る。
FIG. 1 is a structural view of an ink jet print head according to a first embodiment of the present invention. On a base substrate 210 made of glass, a cavity 220, a nozzle 221,
An ink supply path 222 and an ink reservoir 240 are formed. The piezoelectric body 230 has a common electrode 251 on one surface, an elastic vibration plate 253 on the other surface, and a drive signal wiring pattern 25.
3 are formed. Piezoelectric body 230, common electrode 251,
The pressure generating member 260 is formed by the elastic vibration plate 252. The common electrode 251 is connected to the ground, and the drive signal wiring pattern 253 is connected to a drive circuit (not shown).
To fly the ink. The side on which the cavity 220 and the like of the base substrate 210 are formed and the common electrode 251 face each other,
The cavity 220 and the pressure generating member 260 are joined so as to face each other to obtain the ink jet head of this embodiment.

【0020】次に、図2と図3を用いて圧力発生部材2
60の製造方法について説明する。PbO、TiO2、
ZrO2、添加剤を調合、混合した後800〜1000
℃で仮焼、粉砕しバインダーを添加する事によりペース
ト状にしたチタン酸ジルコン酸鉛系複合ペロブスカイト
セラミックス等の圧電材料からなる圧電体をドクターブ
レード法等でシート状にした後、焼結する方法や、或
は、バルク状で焼結した後に薄く切り出し、ラップして
厚み精度を確保した圧電体230を得る。
Next, referring to FIG. 2 and FIG.
The manufacturing method of the No. 60 will be described. PbO, TiO2,
After mixing and mixing ZrO2 and additives, 800-1000
A method of sintering a piezoelectric body made of a piezoelectric material such as lead zirconate titanate-based composite perovskite ceramics into a paste by calcining, pulverizing and adding a binder at a temperature of, for example, a doctor blade method and then sintering. Alternatively, after sintering in a bulk form, the piezoelectric body 230 is cut out thinly and wrapped to obtain a piezoelectric body 230 having a sufficient thickness accuracy.

【0021】その後、圧電体230の片面に共通電極2
51として厚膜印刷法、メッキ法、スパッタリング法等
により、Ni等の導電材料を0.5μm程度形成する。
Then, the common electrode 2 is placed on one side of the piezoelectric body 230.
As 51, a conductive material such as Ni is formed to a thickness of about 0.5 μm by a thick film printing method, a plating method, a sputtering method, or the like.

【0022】圧電体230のもう一方の面には、図3に
示す様に弾性振動板252と、駆動信号用配線パターン
253を形成する。弾性振動板252は、ノズル開口に
対応するように所望の位置に所望の形状、厚みで形成す
る必要があり、駆動信号用配線パターン253は、所望
のピッチ、形状で形成する必要がある。ここでの、弾性
振動板252と駆動信号用配線パターン253の形成方
法としては、 (1)スクリーンマスクにより所望の位置、形状、厚み
でNi、Mo、Tn等の金属ペーストを印刷、焼成する
ことで弾性振動板252と駆動信号用配線パターン25
3を形成する厚膜印刷法。
On the other surface of the piezoelectric body 230, an elastic vibration plate 252 and a driving signal wiring pattern 253 are formed as shown in FIG. The elastic vibration plate 252 needs to be formed at a desired position and a desired shape so as to correspond to the nozzle opening, and the drive signal wiring pattern 253 needs to be formed at a desired pitch and shape. Here, the method for forming the elastic vibration plate 252 and the drive signal wiring pattern 253 is as follows: (1) Printing and baking a metal paste such as Ni, Mo, or Tn at a desired position, shape, and thickness using a screen mask. The elastic vibration plate 252 and the drive signal wiring pattern 25
3. A thick film printing method for forming 3.

【0023】(2)フォト法や、印刷法を用いてレジス
トを弾性振動板部と駆動信号配線パターン部が露出する
ように形成し、その部分にNiなどの金属を析出させる
無電解メッキ法。
(2) An electroless plating method in which a resist is formed by using a photo method or a printing method so that the elastic vibration plate portion and the drive signal wiring pattern portion are exposed, and a metal such as Ni is deposited on the exposed portion.

【0024】(3)弾性振動板252と駆動信号配線パ
ターン253を形成する側の圧電体全面にスパッタリン
グ法で導電薄膜を形成し、その上面にフォト法や印刷法
で弾性振動板部と駆動信号配線パターン部が隠れるよう
にレジストを形成する。その後、レジストの形成されて
いない部分の導電薄膜をエッチングし、弾性振動板25
2と駆動信号配線パターン253と同形状の導電薄膜層
を形成する。しかる後、電解メッキ法により所望の弾性
振動板厚みになるまで、Ni等の金属を析出させるメッ
キ法。
(3) A conductive thin film is formed by sputtering on the entire surface of the piezoelectric body on which the elastic vibration plate 252 and the drive signal wiring pattern 253 are to be formed. A resist is formed so that the wiring pattern portion is hidden. Thereafter, the conductive thin film in the portion where the resist is not formed is etched, and the elastic diaphragm 25 is etched.
2 and a conductive thin film layer having the same shape as the drive signal wiring pattern 253 are formed. Thereafter, a plating method of depositing a metal such as Ni until a desired elastic diaphragm thickness is obtained by an electrolytic plating method.

【0025】が考えられる。Is conceivable.

【0026】次に本発明の第2の実施例を図4〜図9を
用いて説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0027】本実施例によれば圧力発生部材260を構
成している圧電体230を大きなシート状のまま加工せ
ずに使用し、加工性のよい弾性体を加工しているだけの
ため、きわめて作業性がよく、圧力発生部材260を高
密度に精度良く形成することが出来る。
According to the present embodiment, the piezoelectric body 230 constituting the pressure generating member 260 is used without processing in a large sheet shape, and only an elastic body having good workability is processed. Workability is good, and the pressure generating member 260 can be formed with high density and high precision.

【0028】図4は本発明の第2の実施例のインクジェ
ット式印字ヘッドの構造図である。本実施例は大きく分
けてノズル側部材A1と振動子側部材A2とに分けられ
る。厚さ700μmのSi単結晶基板(図4参照)を用
いて、Si単結晶部41にノズル221、インク供給路
222が形成され、4つのインク供給路222はインク
供給路交差部23において統合されている。ノズル22
1上には、これを覆うように厚さ35μmの圧電体23
0が配設されている。圧電体230上には、ノズル22
1側に全面を覆ってCr、Ni、Auよりなる厚さ0.
5μm程度の共通電極251が配設されており、また、
ノズル221の反対側の面には、厚さ20μmのNiで
形成された弾性振動板252がノズル221上に、駆動
信号用配線パターン253がこれにつづいて配設されて
いる。ノズル221上の圧電体230、弾性振動板25
2、共通電極251が圧力発生部材260となる。更
に、インク供給路交差部23上にインク供給口22が設
けられている。ノズル221の大きさは、圧電体側が1
030μm×1030μm、出口側が43μm×43μ
mである。ノズル221に供給するインク50をとどめ
置くインク溜部240は圧電体230に対してノズルと
反対側に配置されており、インク供給口22、インク供
給路222を通してノズル221に通じている。
FIG. 4 is a structural view of an ink jet print head according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is roughly divided into a nozzle-side member A1 and a vibrator-side member A2. Using a 700 μm thick Si single crystal substrate (see FIG. 4), a nozzle 221 and an ink supply path 222 are formed in the Si single crystal part 41, and the four ink supply paths 222 are integrated at the ink supply path intersection 23. ing. Nozzle 22
A piezoelectric body 23 having a thickness of 35 μm is
0 is provided. On the piezoelectric body 230, the nozzle 22
One side covers the entire surface and is made of Cr, Ni, and Au.
A common electrode 251 of about 5 μm is provided.
On the surface on the opposite side of the nozzle 221, an elastic vibration plate 252 made of Ni having a thickness of 20 μm is provided on the nozzle 221, followed by a drive signal wiring pattern 253. Piezoelectric body 230 on nozzle 221 and elastic diaphragm 25
2. The common electrode 251 becomes the pressure generating member 260. Further, an ink supply port 22 is provided on the ink supply path intersection 23. The size of the nozzle 221 is 1 on the piezoelectric body side.
030 μm × 1030 μm, exit side 43 μm × 43 μm
m. An ink reservoir 240 for holding the ink 50 to be supplied to the nozzle 221 is arranged on the opposite side of the piezoelectric body 230 from the nozzle, and communicates with the nozzle 221 through the ink supply port 22 and the ink supply path 222.

【0029】図5〜図9を用いて本発明の一実施例のイ
ンクジェット式印字ヘッドの製造工程について説明す
る。
A manufacturing process of the ink jet print head according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0030】はじめにノズル側部材A1に関して図5〜
図7を用いて説明する。ノズル側部材A1は図5に示す
ようにSi単結晶基板40を用いて製造する。Si単結
晶基板40の両面(Si単結晶の[100]面)に、熱
酸化により、厚さ0.1μmのSiO2膜42を形成す
る。これにより、Si単結晶基板40はSi単結晶部4
1とSiO2膜より成る3層構造となる。
First, regarding the nozzle side member A1, FIG.
This will be described with reference to FIG. The nozzle side member A1 is manufactured using a Si single crystal substrate 40 as shown in FIG. A 0.1 μm-thick SiO 2 film 42 is formed on both surfaces ([100] plane of the Si single crystal) of the Si single crystal substrate 40 by thermal oxidation. Thereby, the Si single crystal substrate 40 is
1 and a SiO 2 film.

【0031】次の工程を図6を用いて説明する。図6
(a)は上面図であり、(b)はn−n’面の断面図で
ある。Si単結晶基板40の片面のSiO2膜42をフ
ォトリソグラフィ技術によって、図6に示すように、S
i単結晶の[110]の方向(図上矢印X−X’、Y−
Y’の方向)に辺を持つように取り去る。
The next step will be described with reference to FIG. FIG.
(A) is a top view, and (b) is a cross-sectional view of the nn ′ plane. As shown in FIG. 6, the SiO 2 film 42 on one side of the Si single crystal substrate 40 is
The direction of [110] of the i single crystal (arrows XX ′, Y−
(Y 'direction).

【0032】次の工程を図7を用いて説明する。図7
(a)は上面図であり、(b)は図上p−p’面の断面
図である。図6のSi単結晶基板40をピロカテコー
ル、エチレンジアミンと水の混合液を用いエッチングす
る。この後、SiO2膜42を除去する。すると、Si
単結晶部41は異方性エッチングされ図7に示したよう
にノズル221、インク供給路222、インク供給口交
差部23が形成される。インク供給部21のサイズは幅
80μm、深さ56μm、長さ80μmである。また、
ノズル221は図上、左右上下に1355μmピッチで
形成されている。
The next step will be described with reference to FIG. FIG.
(A) is a top view and (b) is a cross-sectional view taken along the line pp 'in the figure. 6 is etched using a mixed solution of pyrocatechol, ethylenediamine and water. Thereafter, the SiO 2 film 42 is removed. Then, Si
The single crystal portion 41 is anisotropically etched to form a nozzle 221, an ink supply path 222, and an ink supply port intersection 23 as shown in FIG. The size of the ink supply unit 21 is 80 μm in width, 56 μm in depth, and 80 μm in length. Also,
The nozzles 221 are formed at a 1355 μm pitch on the left, right, up and down in the drawing.

【0033】図8、図9を用いて振動子側部材A2の製
造工程について説明する。図8に示す圧電体230は厚
さ35μmのチタン酸ジルコン酸鉛系複合ペロブスカイ
トセラミック等の圧電材料である。圧電体230の両面
には片面に厚さ0.5μm程度にCr,Ni,Au等か
らなる共通電極251をメッキ、スパッタリング等で形
成する。また、もう一方の面には実施例1で記載した
(2)の方式と同様の方式で図8の状態の振動子側部材
A2の弾性振動板11と駆動信号用配線パターン13を
形成した。ここで、弾性振動板のサイズは800μm×
800μmであり、図8に示すようにノズル221に対
応するように、左右上下に1355μmピッチで形成さ
れている。又、配線部253の幅は80μmとした。
The manufacturing process of the transducer-side member A2 will be described with reference to FIGS. The piezoelectric body 230 shown in FIG. 8 is a piezoelectric material such as a 35 μm-thick lead zirconate titanate-based composite perovskite ceramic. On both surfaces of the piezoelectric body 230, a common electrode 251 made of Cr, Ni, Au, or the like is formed on one surface to a thickness of about 0.5 μm by plating, sputtering, or the like. Further, on the other surface, the elastic vibration plate 11 and the drive signal wiring pattern 13 of the vibrator-side member A2 in the state shown in FIG. 8 were formed by the same method as the method (2) described in the first embodiment. Here, the size of the elastic diaphragm is 800 μm ×
It is formed at a pitch of 1355 μm on the left, right, up and down so as to correspond to the nozzle 221 as shown in FIG. The width of the wiring portion 253 was 80 μm.

【0034】以上のようにして形成されたノズル側部材
A1と振動子側部材A2をポリイミド系接着剤、アクリ
ル系紫外線硬化型の接着剤を用いて接合し、インク供給
路交差部23上の圧電体230にレーザー等を用いて穴
を開け、インク供給口22を形成する。インク供給口2
2の直径は250μmである。このようにして、第1図
に示すようなインクジェットヘッドを得る。
The nozzle-side member A1 and the vibrator-side member A2 formed as described above are joined by using a polyimide-based adhesive or an acrylic-based UV-curable adhesive, and the piezoelectric member on the ink supply path intersection 23 is joined. A hole is formed in the body 230 using a laser or the like, and the ink supply port 22 is formed. Ink supply port 2
2 has a diameter of 250 μm. Thus, an ink jet head as shown in FIG. 1 is obtained.

【0035】以上述べてきたように、本実施例のインク
ジェットヘッドは、圧力発生部材260を構成している
圧電体230を大きなシート状のまま加工せずに使用
し、加工性のよい弾性体11を加工しているだけのた
め、きわめて作業性がよく、圧力発生部材を高密度に形
成することが出来る。また、インク溜部240が圧力発
生部材260に対してノズル221と反対側に配設され
ているため、インク溜部240がノズル221の配置を
妨げる事なく十分に大きく設けることが出来る。更に、
ノズル側部材A1としてSi単結晶基板40を用い、異
方性エッチングによって製造しているため、きわめて高
精度の流路抵抗の小さなノズル221、インク供給路2
22が形成できる。従って、ノズルを高密度に数多く配
設することが出来、インク飛翔特性の安定したインクジ
ェットヘッドがきわめて低コストで提供できる。
As described above, the ink jet head of the present embodiment uses the piezoelectric body 230 constituting the pressure generating member 260 without processing it in the form of a large sheet. , The workability is extremely good, and the pressure generating member can be formed with high density. Further, since the ink reservoir 240 is disposed on the opposite side of the pressure generating member 260 from the nozzle 221, the ink reservoir 240 can be provided sufficiently large without obstructing the arrangement of the nozzle 221. Furthermore,
Since the silicon single crystal substrate 40 is used as the nozzle-side member A1 and is manufactured by anisotropic etching, the nozzle 221 and the ink supply path 2 have extremely high precision and a small flow path resistance.
22 can be formed. Therefore, a large number of nozzles can be arranged at high density, and an ink jet head having stable ink flying characteristics can be provided at extremely low cost.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、圧力発生部材が一枚の
連続した圧電体と、ノズルに対応した弾性振動板から形
成され、又、圧電体と弾性振動板との接合に接着剤を使
用していないので、圧力発生部材を高密度に精度よく配
設した、均質な特性を有するインクジェットヘッドを提
供することが出来る。
According to the present invention, the pressure generating member is formed of one continuous piezoelectric member and an elastic diaphragm corresponding to the nozzle, and an adhesive is used for bonding the piezoelectric member and the elastic diaphragm. Since it is not used, it is possible to provide an ink jet head having uniform characteristics, in which the pressure generating members are densely arranged with high precision.

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

【図1】本発明のインクジェット式印字ヘッドの第1の
実施例の構造を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a first embodiment of an ink jet print head according to the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例のインクジェット式印字
ヘッドの製造工程を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a manufacturing process of the ink jet print head according to the first embodiment of the present invention.

【図3】(a)本発明の第1の実施例のインクジェット
式印字ヘッドの製造工程を示す上面図。 (b)本発明の第1の実施例のインクジェット式印字ヘ
ッドの製造工程を示す断面図。
FIG. 3A is a top view illustrating a manufacturing process of the ink jet print head according to the first embodiment of the present invention. (B) Sectional drawing which shows the manufacturing process of the inkjet type print head of the 1st Example of this invention.

【図4】(a)本発明の第2の実施例のインクジェット
式印字ヘッドの製造方法を示す上面図。 (b)本発明の第2の実施例のインクジェット式印字ヘ
ッドの製造方法を示すm−m’断面図。
FIG. 4A is a top view illustrating a method for manufacturing an ink jet print head according to a second embodiment of the present invention. (B) A sectional view taken along the line MM ′ showing the method for manufacturing the inkjet print head according to the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例のインクジェット式印字
ヘッドの製造工程を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing a manufacturing process of the ink jet print head according to the second embodiment of the present invention.

【図6】(a)本発明の第2の実施例のインクジェット
式印字ヘッドの製造工程を示す上面図。 (b)本発明の第2の実施例のインクジェット式印字ヘ
ッドの製造工程を示すn−n’断面図。
FIG. 6A is a top view illustrating a manufacturing process of an ink jet print head according to a second embodiment of the present invention. (B) nn 'sectional drawing which shows the manufacturing process of the inkjet type print head of the 2nd Example of this invention.

【図7】(a)本発明の第2の実施例のインクジェット
式印字ヘッドの製造工程を示す上面図。 (b)本発明の第2の実施例のインクジェット式印字ヘ
ッドの製造工程を示すp−p’断面図。
FIG. 7A is a top view illustrating a manufacturing process of an ink jet print head according to a second embodiment of the present invention. (B) A sectional view taken along the line pp 'showing the steps of manufacturing the ink jet print head according to the second embodiment of the present invention.

【図8】(a)本発明の第2の実施例のインクジェット
式印字ヘッドの製造工程を示す上面図。 (b)本発明の第2の実施例のインクジェット式印字ヘ
ッドの製造工程を示すq−q’断面図。
FIG. 8A is a top view showing a manufacturing process of the ink jet print head according to the second embodiment of the present invention. (B) A sectional view taken along the line qq 'showing the manufacturing process of the ink jet print head according to the second embodiment of the present invention.

【図9】従来のインクジェット式印字ヘッドの構造を示
す斜視図。
FIG. 9 is a perspective view showing the structure of a conventional ink jet print head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

210・・・ベース基板 220・・・キャビティ 221・・・ノズル 222・・・インク供給路 230・・・圧電体 240・・・インク溜部 251・・・共通電極 252・・・弾性振動板 253・・・駆動信号用配線パターン 260・・・圧力発生部材 40・・・Si単結晶基板 42・・・SiO2210 ... base substrate 220 ... cavity 221 ... nozzle 222 ... ink supply path 230 ... piezoelectric body 240 ... ink reservoir 251 ... common electrode 252 ... elastic vibration plate 253 ··· Wiring pattern for drive signal 260 ··· Pressure generating member 40 ··· Si single crystal substrate 42 ··· SiO 2 film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−219654(JP,A) 特開 昭61−249769(JP,A) 特開 平4−31054(JP,A) 特開 平4−338547(JP,A) 特開 平3−161357(JP,A) 特開 平2−274557(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-219654 (JP, A) JP-A-61-249769 (JP, A) JP-A-4-31054 (JP, A) JP-A-4-210 338547 (JP, A) JP-A-3-161357 (JP, A) JP-A-2-274557 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B41J 2 / 055 B41J 2/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ノズル開口に対応して配置された圧力発
生部材に駆動信号が印加されることにより、前記ノズル
開口からインクを吐出するインクジェット式印字ヘッド
において、 前記圧力発生部材が、連続した圧電体と、該圧電体上の
前記ノズル開口に対応して配置された弾性振動板とを備
え、前記弾性振動板は前記圧電体上に厚膜印刷法または
メッキ法により形成されたものであることを特徴とする
インクジェット式印字ヘッド。
1. An ink jet print head that ejects ink from a nozzle opening by applying a drive signal to a pressure generating member disposed corresponding to a nozzle opening, wherein the pressure generating member is a continuous piezoelectric element. And a resilient diaphragm arranged corresponding to the nozzle opening on the piezoelectric body, wherein the resilient diaphragm is formed on the piezoelectric body by a thick film printing method or a plating method. An ink jet print head characterized by the following.
【請求項2】 ノズル開口に連通するキャビティが形成
された基板と、該基板上に積層された圧力発生部材とを
備えたインクジェット式印字ヘッドにおいて、 前記圧力発生部材は、連続した圧電体と、該圧電体の前
記キャビティ側に形成された共通電極と、前記圧電体の
他方面に前記ノズル開口に対応するよう形成された弾性
振動板とを備え、前記弾性振動板は前記圧電体上に厚膜
印刷法またはメッキ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印字ヘッド。
2. An ink jet print head comprising: a substrate in which a cavity communicating with a nozzle opening is formed; and a pressure generating member laminated on the substrate, wherein the pressure generating member includes a continuous piezoelectric body, A common electrode formed on the cavity side of the piezoelectric body; and an elastic vibration plate formed on the other surface of the piezoelectric body so as to correspond to the nozzle opening, wherein the elastic vibration plate has a thickness on the piezoelectric body. An ink jet print head formed by a film printing method or a plating method.
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