JP3314313B2 - Inkjet head - Google Patents

Inkjet head

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JP3314313B2
JP3314313B2 JP11071893A JP11071893A JP3314313B2 JP 3314313 B2 JP3314313 B2 JP 3314313B2 JP 11071893 A JP11071893 A JP 11071893A JP 11071893 A JP11071893 A JP 11071893A JP 3314313 B2 JP3314313 B2 JP 3314313B2
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ink
piezoelectric
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ink chamber
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英雄 保富
修 蛭子
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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
    • B41J2002/14475Structure thereof only for on-demand ink jet heads characterised by nozzle shapes or number of orifices per chamber

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

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は複数の凸部を有する圧電
部材と該凸部と嵌合する凹部を有する非圧電体との間に
インク室を形成しているマルチノズルタイプのインクジ
ェット記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-nozzle type ink jet recording apparatus in which an ink chamber is formed between a piezoelectric member having a plurality of convex portions and a non-piezoelectric member having a concave portion fitted with the convex portions. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来におけるインクジェット記録装置の
一例として、図31に示すように、圧電体プレート51
の一方の内部に凹部52を形成し、該凹部52の底面に
凸部53を突設して一つの広い溝aと、2つの深い溝b
とを形成し、その後圧電体プレート51の一方の面にカ
バープレート54を取り付けることにより前記凹部52
をインク室と成すと共に、前記圧電体プレート51の他
方の面と前記凸部53の先端面とに電極55、56を設
け、該電極55、56の間に電圧を印加することにより
圧電体プレート51の凸部53を変形させてインクをノ
ズル孔から噴射させる構成のものがあった。(米国特許
第4,819,614号及び4,752,788号参
照)
2. Description of the Related Art As an example of a conventional ink jet recording apparatus, as shown in FIG.
A concave portion 52 is formed in one of the insides, and a convex portion 53 is protruded from the bottom surface of the concave portion 52 to form one wide groove a and two deep grooves b.
Is formed, and then a cover plate 54 is attached to one surface of the piezoelectric plate 51 to thereby form the recess 52.
Are formed as ink chambers, and electrodes 55 and 56 are provided on the other surface of the piezoelectric plate 51 and the tip end surface of the convex portion 53, and a voltage is applied between the electrodes 55 and 56 to form a piezoelectric plate. There is a configuration in which the convex portion 53 of the 51 is deformed to eject ink from the nozzle hole. (See U.S. Pat. Nos. 4,819,614 and 4,752,788)

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが前記した従来
のものは、図31で明白なように圧電体プレート51の
内部に複雑な断面形状の溝加工を施す必要がありその製
造コストをいたずらに高価にすると共に、特に高密度化
した場合は前記2つの溝bの幅は数μm値となるので実
質上加工が困難である問題があった。
However, in the above-described conventional device, as shown in FIG. 31, it is necessary to form a groove having a complicated sectional shape inside the piezoelectric plate 51, and the manufacturing cost is unnecessarily high. In addition, especially when the density is increased, the width of the two grooves b becomes several μm, so that there is a problem that the processing is substantially difficult.

【0004】又、インク室を形成する隔壁が圧電体部材
で構成されているので、両電極55、56間の電界がま
わり込み、前記隔壁を振動させて隣接するインク室の容
積が変位してインクを飛翔させクロストークしたり、ノ
ズルの周辺を汚染してインク飛翔方向が変動する起因と
なるといった問題もあった。又、たとえ前記電界のまわ
り込みを低くすることができても、凸部53の変位に伴
って該凸部53と一体形成されている隔壁部分を不用意
に横側へ変形させてインクの正しい飛翔を阻害したり、
高速応答性を欠くといった問題があった。
Further, since the partition forming the ink chamber is formed of a piezoelectric member, the electric field between the two electrodes 55 and 56 wraps around and vibrates the partition to displace the volume of the adjacent ink chamber. There are also problems such as crosstalk caused by flying the ink, and contamination of the periphery of the nozzle, which causes the ink flying direction to fluctuate. Further, even if the wraparound of the electric field can be reduced, the partitioning portion integrally formed with the convex portion 53 is inadvertently deformed to the lateral side with the displacement of the convex portion 53, so that the correct ink can be obtained. Hinder flight,
There is a problem that high-speed response is lacking.

【0005】本発明は、前記諸問題に鑑みて提案するも
のでその目的は、従来と比して簡単に製造でき、そのコ
ストを低減できながらクロストーク等の少ないインク噴
射をさせることができるインクジェット記録装置を提供
することにある。
The present invention is proposed in view of the above-mentioned problems, and has as its object the purpose of which is to manufacture an ink-jet printer which can be manufactured more easily than conventional ones, and which can eject ink with little crosstalk while reducing its cost. A recording device is provided.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にかかるインクジェットヘッドは、上面と側面
に絶縁性のコーティングがなされた複数の凸部を有し、
該凸部の少なくとも一部が圧電体である圧電部材と、該
圧電部材における複数の凸部の各々に嵌合される複数の
凹部を有した非圧電体からなる非圧電部材と、を備え、
前記各凸部の先端面と対向する各凹部の底面との間でイ
ンク室が形成される構成のインクジェットヘッドであっ
て、前記圧電部材の各凸部間に形成される各凹部の底面
と、該底面と対向する、非圧電部材の各凹部間に形成さ
れる各凸部の先端面とが当接され、かつ圧電部材と非圧
電部材は、各当接面が離れる方向へ移動しないように拘
束されており、前記圧電部材の各凸部の側面と、該各凸
部の側面と対向する、非圧電部材の各凹部の側面との間
に隙間が形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an ink jet head according to the present invention has a plurality of convex portions having an upper surface and side surfaces coated with an insulating coating,
A piezoelectric member having at least a part of the protrusions as a piezoelectric body, and a non-piezoelectric member made of a non-piezoelectric body having a plurality of concave portions fitted to each of the plurality of protrusions in the piezoelectric member,
An ink jet head having a configuration in which an ink chamber is formed between a front end surface of each of the convex portions and a bottom surface of each of the concave portions facing each other, wherein a bottom surface of each of the concave portions formed between each of the convex portions of the piezoelectric member, The bottom surface and the tip surface of each convex portion formed between each concave portion of the non-piezoelectric member are in contact with each other, and the piezoelectric member and the non-piezoelectric member do not move in the direction in which each contact surface separates. A gap is formed between the side surface of each convex portion of the piezoelectric member and the side surface of each concave portion of the non-piezoelectric member that faces the side surface of each convex portion.

【0007】前記絶縁性のコーティングは、アモルファ
スカーボンを含む膜により成されるものであってもよ
い。
[0007] The insulating coating may be formed of a film containing amorphous carbon.

【0008】[0008]

【作用】本発明のインクジェットヘッドによると、圧電
部材の複数の凸部とこれらに対応する非圧電部材の複数
の凹部とは嵌合され、各凸部の先端面と各凹部の底面と
の間でインク室が形成される。そして、前記インク室に
圧力が瞬時に加わったときに、該インク室の内圧が瞬時
に上昇しても、その圧力による非圧電部材の変位を抑え
ることができ、加えられた圧力により正規の量のインク
が該ノズル孔から噴射されることになり、良好な画質を
得ることができる。さらに、圧電部材の各凸部の側面
と、非圧電部材の各凹部の側面との間に隙間が形成され
ており、圧電部材の各凸部の変形が非圧電部材の規制を
受けることなく迅速かつ十分に行われるようになり、吐
出効率が良くなる。そして、圧電部材の各凸部の上面お
よび側面に絶縁性コーティングがなされているので、低
抵抗インクを使用することができる。
According to the ink jet head of the present invention, the plurality of protrusions of the piezoelectric member and the corresponding plurality of recesses of the non-piezoelectric member are fitted to each other, and the gap between the tip surface of each protrusion and the bottom surface of each recess is formed. This forms an ink chamber. When the pressure is instantaneously applied to the ink chamber, even if the internal pressure of the ink chamber rises instantaneously, the displacement of the non-piezoelectric member due to the pressure can be suppressed. Is ejected from the nozzle hole, and good image quality can be obtained. Further, a gap is formed between the side surface of each convex portion of the piezoelectric member and the side surface of each concave portion of the non-piezoelectric member, so that the deformation of each convex portion of the piezoelectric member can be quickly performed without being restricted by the non-piezoelectric member. In addition, the discharge is sufficiently performed, and the discharge efficiency is improved. Since the insulating coating is applied to the upper surface and the side surface of each projection of the piezoelectric member, it is possible to use a low-resistance ink.

【0009】[0009]

【実施例】本発明のインクジェット記録装置を図面の実
施例に基づいて説明する。図1はインクジェット記録装
置の一実施例を示した概略構成図である。該インクジェ
ット記録装置は、大別して本体、給紙駆動系1と、メイ
ンエンジンコントローラ2と、コントローラ3と、清
掃、回復機構4と、インタフエース5と、ドライバユニ
ット6と、ラインヘッドユニット7と、操作部8と、排
紙トレイ9と、ボデイ10と、記録紙カセット11とを
備えて構成されており、前記ラインヘッドユニット7に
は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のマ
ルチノズルヘッド13を具備している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An ink jet recording apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an ink jet recording apparatus. The inkjet recording apparatus is roughly divided into a main body, a paper feed drive system 1, a main engine controller 2, a controller 3, a cleaning and recovery mechanism 4, an interface 5, a driver unit 6, a line head unit 7, The line head unit 7 includes an operation unit 8, a paper discharge tray 9, a body 10, and a recording paper cassette 11, and has a multi-nozzle head of four colors of yellow, magenta, cyan, and black. 13 is provided.

【0010】該マルチノズルヘッド13は、図2で平面
的に示すように例えばアルミナから成るベースプレート
15上に、例えばアルミナから成る端子板16と、図3
に示すように例えばPZT圧電セラミックスから成る凸
部17aをもった圧電部材17が配設されてあり、該圧
電部材17の上には前記凸部17aと嵌合した凹部18
aを有する非圧電部材18が設けてある。
The multi-nozzle head 13 is provided with a terminal plate 16 made of, for example, alumina on a base plate 15 made of, for example, alumina as shown in plan view in FIG.
As shown in FIG. 1, a piezoelectric member 17 having a convex portion 17a made of, for example, PZT piezoelectric ceramics is provided, and a concave portion 18 fitted with the convex portion 17a is provided on the piezoelectric member 17.
A non-piezoelectric member 18 having a is provided.

【0011】因みに本発明の圧電体部材として用いるこ
とができる圧電体材料には次のものがある。圧電結晶と
しては、水晶SiO2 ・ロッシェル塩(NaKC4 4
6 ・4H 2 O),酒石酸エチレンディアミン(ED
T.C6 142 6 ),酒石酸カリウム(DKT.K
2 4 4 6 ・1/2 H2 O),第2リン酸アンモニウ
ム(ADP:NH4 2 PO4 ),ペロブスカイト系結
晶としてCaTiO3 ,BaTiO3 ,PLZT,タン
グステンブロンズ系結晶としてNaxWO3 ,ニオブ酸
バリウムナトリウム(Ba2 NaNb5 15),ニオブ
酸カリウム鉛(Pb2 KNb5 15),ニオブ酸リチウ
ム(LiNbO3 ),タンタル酸リチウム(LiTaO
3 )。更に、塩素酸ソーダ(NaCll3 ),電気石,
閃亜鉛鉱(ZnS),硫酸リチウム(LiSO4
2 O),メタガリウム酸リチウム(LiGaO 2 ),ヨ
ウ素酸リチウム(LiIO3 ),硫酸グリシン(TG
S),ゲルマニウム酸ビスマス(Bi12GeO20),ゲ
ルマニウム酸リチウム(LiGeO3 ),チタニウム酸
バリウム・ゲルマニウム(Ba2 Ge2 TiO8 )等の
結晶・圧電半導体としては、ウルツ鉱BeO,ZnO,
CdS,CdSe,AlN。圧電セラミックスとして
は、チタニウム酸バリウム(BaTiO3 ),チタニウ
ム酸ジルコニウム酸鉛(PbTiO3 ・PbZr
3 ),チタニウム酸鉛(PbTiO 3 ),ニオブ酸バ
リウム酸鉛((Ba−Pb)Nb2 6 )。
Incidentally, it is not possible to use the piezoelectric member of the present invention.
The following piezoelectric materials can be used. Piezoelectric crystals and
For example, quartz SiOTwo・ Rochelle salt (NaKC)FourHFour
O6・ 4H TwoO), ethylenediamine tartrate (ED
T. C6H14NTwoO6), Potassium tartrate (DKT.K)
TwoCFourHFourO6・ 1/2 HTwoO), Ammonium diphosphate
(ADP: NHFourHTwoPOFour), Perovskite connection
CaTiO as a crystalThree, BaTiOThree, PLZT, tongue
NaxWO as Gusten bronze crystalThree, Niobate
Barium sodium (BaTwoNaNbFiveOFifteen),niobium
Potassium lead (PbTwoKNbFiveOFifteen), Lithium niobate
(LiNbOThree), Lithium tantalate (LiTaO)
Three). Further, sodium chlorate (NaCl1)Three), Tourmaline,
Sphalerite (ZnS), Lithium sulfate (LiSOFourH
TwoO), lithium metagallate (LiGaO Two), Yo
Lithium oxalate (LiIOThree), Glycine sulfate (TG
S), bismuth germanate (Bi12GeO20) 、 Ge
Lithium rumanate (LiGeOThree), Titanium acid
Barium germanium (BaTwoGeTwoTiO8)
Crystal and piezoelectric semiconductors include wurtzite BeO, ZnO,
CdS, CdSe, AlN. As piezoelectric ceramics
Is a barium titanate (BaTiOThree), Titaniu
Lead zirconate oxalate (PbTiOThree・ PbZr
OThree), Lead titanate (PbTiO Three), Ba niobate
Lead silicate ((Ba-Pb) NbTwoO6).

【0012】又は前記圧電結晶、圧電性半導体、圧電セ
ラミックス材料の粉をプラスチック類に分散して成型し
たものでも良い。圧電性高分子としては、ポリフッ化ビ
ニリデンPVDF(−CH2 −CF2 −)n ・ポリフッ
化ビニリデン/PZT・ゴム/PZT・トリフルオロエ
チレンとフッ化ビニリデンの共重合体・シアン化ビニリ
デンと酢酸ビニルの共重合体・ポリシエン化ビニリデン
等が上げられる。
Alternatively, a powder obtained by dispersing the powder of the above-mentioned piezoelectric crystal, piezoelectric semiconductor, or piezoelectric ceramic material in a plastic may be used. Examples of the piezoelectric polymer include polyvinylidene fluoride PVDF (-CH 2 -CF 2- ) n · polyvinylidene fluoride / PZT · rubber / PZT · copolymer of trifluoroethylene and vinylidene fluoride · vinylidene cyanide and vinyl acetate And polyvinylidene polyisocyanate.

【0013】これらを分極処理した後、圧電部材として
加工し用いるか、もしくは圧電体部材として加工し分極
処理した後に用いても良い。又非圧電体部材として用い
ることができる材料には次のものがある。セラミックス
としてAl2 3 ,SiC,C,BaTiO3 ,BiO
3 ・3SnO2 ,Pb(ZrX ,Ti1-x )O3 ,Zn
O,SiO2 ,(1−x)Pb(Zrx ,Ti1-x )O
3 +(x)La2 3 ,Zn1-x Mnx Fe2 3 ,γ
−Fe2 3 ,SrO・6Fe2 3 ,La1-x Cax
CrO3 ,SnO2 ,遷移金属酸化物,ZnO−Bi2
3 ,半導性BaTiO3 ,β−Al2 3 ,安定化ジ
ルコニア,LaB6 ,B4 C,ダイヤモンド,TiN,
TiC,Si3 4,Y2 2 S:Eu,PLZT,T
hO2 ,−CaO・nSiO2 ,Ca5 (F,Cl)P
3 12,TiO2 ,K2 O・nAl2 3 ,ガラス類と
して元素ガラス=Si,Se,Te,As,水素結合ガ
ラス=HPO3 ,H3 PO4 ,SiO2 ,B2 2 ,P
2 5 ,GeO2 ,As2 3 ・酸化物ガラス=SbO
3 ,Bi2 3 ,P2 3 ,V2 5 ,Sb2 5 ,A
23 ,SO3 ,ZrO2 ・フッ化物ガラス=BeF
2 ・塩化物ガラス=ZnCl 2 ・硫化物ガラス=GeS
2 ,As2 3 ,炭酸塩ガラス=K2 CO3 ,MgCO
3 ・硝酸塩ガラス=NaNO3 ,KNO3 ,AgNO3
・硫酸塩ガラス=Na 2 2 3 ・H2 O,Tl2 SO
4 ,ミョウバン,ケイ酸ガラス=SiO2,ケイ酸アルカ
リガラス=Na2 O−CaO−SiO2 , カリ石灰ガラ
ス=K2 O−CaO−SiO2 ,ソーダ石灰ガラス=N
2 l−CaO−SiO2,鉛ガラス, バリウムガラス・
ホウケイ酸ガラス。
After these are polarized, they are used as piezoelectric members.
Processing and use, or processing as a piezoelectric member and polarization
It may be used after processing. Also used as a non-piezoelectric member
Materials that can be used include: Ceramics
As AlTwoOThree, SiC, C, BaTiOThree, BiO
Three・ 3SnOTwo, Pb (ZrX, Ti1-x) OThree, Zn
O, SiOTwo, (1-x) Pb (Zrx, Ti1-x) O
Three+ (X) LaTwoOThree, Zn1-xMnxFeTwoOThree, Γ
-FeTwoOThree, SrO.6FeTwoOThree, La1-xCax
CrOThree, SnOTwo, Transition metal oxide, ZnO-BiTwo
OThree, Semiconductive BaTiOThree, Β-AlTwoOThree, Stabilization
Luconia, LaB6, BFourC, diamond, TiN,
TiC, SiThreeNFour, YTwoOTwoS: Eu, PLZT, T
hOTwo, -CaO.nSiOTwo, CaFive(F, Cl) P
ThreeO12, TiOTwo, KTwoO ・ nAlTwoOThree, Glass and
Element glass = Si, Se, Te, As, hydrogen bonding gas
Lass = HPOThree, HThreePOFour, SiOTwo, BTwoOTwo, P
TwoOFive, GeOTwo, AsTwoOThree・ Oxide glass = SbO
Three, BiTwoOThree, PTwoOThree, VTwoOFive, SbTwoOFive, A
sTwoOThree, SOThree, ZrOTwo・ Fluoride glass = BeF
Two・ Chloride glass = ZnCl Two・ Sulphide glass = GeS
Two, AsTwoSThree, Carbonate glass = KTwoCOThree, MgCO
Three・ Nitrate glass = NaNOThree, KNOThree, AgNOThree
・ Sulfate glass = Na TwoSTwoOThree・ HTwoO, TlTwoSO
Four, Alum, silicate glass = SiO2,Alkali silicate
Rigarasu = NaTwoO-CaO-SiO2,Potash lime glass
S = KTwoO-CaO-SiOTwo, Soda-lime glass = N
aTwol-CaO-SiO2,Lead glass,Barium glass
Borosilicate glass.

【0014】プラスチック類として飽和ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビ
ニル樹脂、イオン架橋オレフィン共重合体(アイオノマ
ー)、スチレン−ブタジェンブロック共重合体、ポリア
セタール、ポリカーボネード、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、セルロースエステル、ポリイミド、スチロー
ル樹脂等の熱可望性樹脂;エポキシ樹脂、ウレタン樹
脂、ナイロン類、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、熱硬化ア
クリル樹脂等の熱硬化性樹脂;ポリビニルカルパゾー
ル、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリ
ビニロール等の光導電性樹脂で、これらは単独で、又は
組合せて使用することができる。
As plastics, saturated polyester resin, polyamide resin, acrylic resin, ethylene-vinyl acetate resin, ion-crosslinked olefin copolymer (ionomer), styrene-butadiene block copolymer, polyacetal, polycarbonate, vinyl chloride-vinyl acetate Heat-sensitive resin such as copolymer, cellulose ester, polyimide, styrene resin, etc .; heat of epoxy resin, urethane resin, nylons, silicone resin, phenol resin, melamine resin, xylene resin, alkyd resin, thermosetting acrylic resin, etc. Curable resin; a photoconductive resin such as polyvinylcarbazole, polyvinylpyrene, polyvinylanthracene, and polyvinylol, which can be used alone or in combination.

【0015】その他、液晶ポリマー等のエンジアプラス
チック類。プラスチック類と粉末、ウィスカーとの混合
物でも良い。感光性樹脂、厚膜用ホトレジスト樹脂等が
使用可能。ベークライト・フッ素系樹脂、ガラス・エポ
キシ樹脂(エポキシ中にガラスフィラー混入)更にイン
ク室に接する側面を絶縁膜コートする場合は全ての金属
が使用できる。
[0015] Other plastics such as liquid crystal polymers. A mixture of plastics, powder and whiskers may be used. Photosensitive resin, photoresist resin for thick film, etc. can be used. When bakelite / fluorinated resin, glass / epoxy resin (glass filler mixed in epoxy) and the side surface in contact with the ink chamber is coated with an insulating film, all metals can be used.

【0016】これらの材料は、板状にした後、非圧電体
部材として加工するか、もしくは型成型したり、パター
ンエッチング、光硬化等を利用して最初から非圧電体部
材の形状に成型しても良い。そして圧電部材17、及び
非圧電部材18の前面には、例えばポリイミドフィルム
から成るノズル孔19aを有するノズルプレート19
が、又非圧電部材18の上面にはエポキシ樹脂からなる
インク蓋20が設けてあり、更に前記圧電部材17、及
び非圧電部材18の両側面にはエポキシ樹脂から成る閉
塞板21が設けてある。
These materials are formed into a plate shape and then processed as a non-piezoelectric member, or molded into a non-piezoelectric member shape from the beginning by using pattern etching, light curing, or the like. May be. A nozzle plate 19 having a nozzle hole 19a made of, for example, a polyimide film is provided on the front surface of the piezoelectric member 17 and the non-piezoelectric member 18.
However, an ink lid 20 made of epoxy resin is provided on the upper surface of the non-piezoelectric member 18, and closing plates 21 made of epoxy resin are provided on both side surfaces of the piezoelectric member 17 and the non-piezoelectric member 18. .

【0017】尚、前記インク蓋20にはインク供給孔2
4が設けてある。端子板16上には多数の端子22と、
各端子22に接続された多数の導体23が金属蒸着によ
り一体形成されている。しかして図4、5に示すように
前記圧電部材17の後端部を除く部分には奥行き方向に
沿って多数の凸部17aが幅方向所定間隔おきに形成さ
れており、各凸部17aは非圧電部材18に形成された
凹部18aに嵌合している。
The ink lid 20 has an ink supply hole 2.
4 are provided. Many terminals 22 are provided on the terminal plate 16,
Many conductors 23 connected to each terminal 22 are integrally formed by metal evaporation. As shown in FIGS. 4 and 5, a large number of convex portions 17a are formed at predetermined intervals in the width direction along the depth direction at portions other than the rear end portion of the piezoelectric member 17, and each convex portion 17a The non-piezoelectric member 18 is fitted in a concave portion 18a.

【0018】前記圧電部材17と非圧電部材18とは、
例えばエポキシ系の接着剤により非圧電部材18の両端
部のみが互いに接着されていて、前記凸部17aの先端
面と凹部18aの底面との間にはインク室29を構成す
る空間が形成されている。ノズルプレート19は、圧電
部材17、及び非圧電部材18とにエポキシ系の接着剤
で互いに接着されており、該ノズルプレート19にはイ
ンク室29に連通する先細り状のノズル孔19aがエキ
シマレーザーにより各インク室29毎に形成されてい
る。
The piezoelectric member 17 and the non-piezoelectric member 18 are
For example, only the two end portions of the non-piezoelectric member 18 are adhered to each other by an epoxy-based adhesive, and a space forming the ink chamber 29 is formed between the tip end surface of the convex portion 17a and the bottom surface of the concave portion 18a. I have. The nozzle plate 19 is bonded to the piezoelectric member 17 and the non-piezoelectric member 18 with an epoxy-based adhesive, and the nozzle plate 19 has a tapered nozzle hole 19a communicating with the ink chamber 29 formed by an excimer laser. It is formed for each ink chamber 29.

【0019】前記圧電部材17における各凸部17aの
上面には、個別電極32が設置されており、反対側の面
には共通電極33が設置されている。すなわち、圧電部
材17の分極方向と個別電極32、共通電極33に形成
される電界の方向とが平行であり、この平行方向とイン
クの吐出方向とは交差するようになっている。個別電極
32、共通電極33は凸部17aの後端部において端子
板16の導体23および端子22とを介して図1に示す
ドライバユニット6の出力端に接続されている。非圧電
部材18には全てのインク室29に連通するインク供給
スリット35が形成されており、このインク供給スリッ
ト35は図2に示したインク蓋20と閉塞板21とによ
り覆われている。
An individual electrode 32 is provided on the upper surface of each projection 17a of the piezoelectric member 17, and a common electrode 33 is provided on the opposite surface. That is, the direction of polarization of the piezoelectric member 17 is parallel to the direction of the electric field formed on the individual electrode 32 and the common electrode 33, and the parallel direction intersects the ink ejection direction. The individual electrode 32 and the common electrode 33 are connected to the output end of the driver unit 6 shown in FIG. 1 via the conductor 23 and the terminal 22 of the terminal plate 16 at the rear end of the projection 17a. The non-piezoelectric member 18 has an ink supply slit 35 communicating with all the ink chambers 29. The ink supply slit 35 is covered by the ink lid 20 and the closing plate 21 shown in FIG.

【0020】尚、ノズルプレート19は、例えば厚さ2
5〜200μm程度のポリイミドフィルム(東レ:カプ
トン)を用いることができ、ノズル孔19aの直径は例
えば10〜100μm程度である。非圧電部材18の奥
行きは例えば2〜50mm程度であり、圧電部材17に
おける凸部17aの幅は例えば20〜150μm程度で
ある。また凸部17aのピッチは例えば約42.3〜2
54μm(画素密度:600〜100dpi)程度であ
る。
The nozzle plate 19 has a thickness of, for example, 2 mm.
A polyimide film of about 5 to 200 μm (Toray: Kapton) can be used, and the diameter of the nozzle hole 19a is, for example, about 10 to 100 μm. The depth of the non-piezoelectric member 18 is, for example, about 2 to 50 mm, and the width of the protrusion 17 a in the piezoelectric member 17 is, for example, about 20 to 150 μm. The pitch of the projections 17a is, for example, about 42.3 to 2
It is about 54 μm (pixel density: 600 to 100 dpi).

【0021】斯く成されている前記マルチノズルヘッド
13の要部製造工程を図6乃至図12に基づいて説明す
る。先ず図6のように圧電部材17と成るPZT圧電体
プレートの上下面に無電解メッキによるAu/Ni膜、
又はAU/(Ni1 Cr)のスパッタ膜を10μm〜
0.1μm形成して電極層32、33を形成する。
The manufacturing process of the main part of the multi-nozzle head 13 will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 6, an Au / Ni film formed by electroless plating on the upper and lower surfaces of a PZT piezoelectric plate serving as a piezoelectric member 17,
Alternatively, the AU / (Ni 1 Cr) sputtered film is
The electrode layers 32 and 33 are formed to a thickness of 0.1 μm.

【0022】次に、図7のようにオートマチックダイシ
ングソーを用いて、複数の凸部17aを所定の間隔で形
成する。その後、図8のように、前記凸部17aの上面
及び側面にアモルファスカーボンによる絶縁保護膜17
cを0.5μm形成する。これにより、使用するインク
として抵抗が低いものも使用可能となる。一方、非圧電
部材18は、図9に示されるように例えば長方形を成す
アルミナプレートにおける未分極のPZTプレートの一
表面に、図10のようにダイシングソーを用いてインク
供給スリット35を形成する。
Next, as shown in FIG. 7, a plurality of convex portions 17a are formed at predetermined intervals using an automatic dicing saw. Thereafter, as shown in FIG. 8, an insulating protective film 17 made of amorphous carbon is formed on the upper surface and side surfaces of the convex portion 17a.
c is formed to 0.5 μm. As a result, ink having low resistance can be used. On the other hand, in the non-piezoelectric member 18, as shown in FIG. 9, an ink supply slit 35 is formed on one surface of an unpolarized PZT plate of, for example, a rectangular alumina plate using a dicing saw as shown in FIG.

【0023】次に図11に示すように、前記インク供給
スリット35の反対面に該スリット35と直交するイン
ク室29となる凹部18aをダイシングソーで削溝す
る。(この場合前記圧電部材17における凸部17aと
嵌合可能な寸法に形成する)しかる後、図12に示すよ
うに前記圧電部材17をベースプレート15上に配置す
ると共に、その凸部17aに非圧電部材18の凹部18
aを嵌合させ、前記両部17a、18aの間にインク室
29を形成する。
Next, as shown in FIG. 11, a concave portion 18a serving as an ink chamber 29 orthogonal to the slit 35 is cut by a dicing saw on the surface opposite to the ink supply slit 35. (In this case, the piezoelectric member 17 is formed to have a size that can be fitted to the convex portion 17a of the piezoelectric member 17.) Then, as shown in FIG. Recess 18 of member 18
a, and an ink chamber 29 is formed between the two portions 17a and 18a.

【0024】そして図12に示すように前記圧電部材1
7、及び非圧電部材18の前面にエポキシ系の接着剤1
8bでノズル孔19aをインク室29に臨ませたノズル
プレート19を接着する一方、インク供給スリット35
上にインク蓋20を固定すると共に、前記両部材17、
18の両側面に閉塞板21を接着固定する。次に以上の
ように成された実施例の作用について説明する。
Then, as shown in FIG.
7, and an epoxy adhesive 1 on the front surface of the non-piezoelectric member 18.
8b, the nozzle plate 19 having the nozzle hole 19a facing the ink chamber 29 is adhered to the ink supply slit 35.
The ink cover 20 is fixed thereon, and the two members 17,
The closing plates 21 are bonded and fixed to both side surfaces of 18. Next, the operation of the embodiment constructed as described above will be described.

【0025】先ず画像信号に応じてドライバユニット6
により個別電極32、共通電極33間にパルス電圧を印
加すると、図13aのように個別電極32、共通電極3
3間に矢印A方向の電界が形成される。このとき、圧電
部材17は矢印Pの方向に分極しているので、圧電部材
17の凸部17aが厚み方向振動モードで変形して点線
のような状態になる。したがって凸部17aの先端面と
凹部18aの底面との間のインク室29の体積が減少
し、該インク室29のインクが加圧されてインクがノズ
ル孔19aから噴出し、記録紙(図示せず)に吸着され
る。このとき、凸部17a面は点線のように凸状になる
が、圧電部材17全体は,非圧電部材18と間隙を介し
て嵌合しているので、この振動による変形を吸収し、振
動を他のインク室に伝えない役わりをしている。
First, the driver unit 6 according to the image signal
When a pulse voltage is applied between the individual electrode 32 and the common electrode 33, the individual electrode 32 and the common electrode 3 as shown in FIG.
An electric field in the direction of arrow A is formed between the three. At this time, since the piezoelectric member 17 is polarized in the direction of the arrow P, the convex portion 17a of the piezoelectric member 17 is deformed in the thickness direction vibration mode to be in a state shown by a dotted line. Accordingly, the volume of the ink chamber 29 between the front end surface of the convex portion 17a and the bottom surface of the concave portion 18a is reduced, and the ink in the ink chamber 29 is pressurized, the ink is ejected from the nozzle hole 19a, and the recording paper (shown in FIG. ). At this time, the surface of the convex portion 17a becomes convex as shown by a dotted line, but since the entire piezoelectric member 17 is fitted to the non-piezoelectric member 18 via a gap, the deformation due to the vibration is absorbed, and the vibration is absorbed. It serves not to tell other ink chambers.

【0026】個別電極32、共通電極33間の電圧が零
になると、圧電部材17の凸部17aが実線の状態に戻
り、インク室29の体積が増加するので、インク供給ス
リット35を介してインク室29にインクが供給され次
のインク飛翔の準備ができる。以上の動作が画像信号に
応じて各インク室29毎に順次あるいは同時に行われる
ことにより、1ライン分の画像が描かれ、これが記録紙
の移動に同期して継続されることにより、画像信号に応
じた画像が記録紙に描かれる。
When the voltage between the individual electrode 32 and the common electrode 33 becomes zero, the projection 17a of the piezoelectric member 17 returns to the solid line state, and the volume of the ink chamber 29 increases. The ink is supplied to the chamber 29 to prepare for the next ink flight. The above operation is performed sequentially or simultaneously for each ink chamber 29 in accordance with the image signal, so that an image for one line is drawn, and this is continued in synchronization with the movement of the recording paper. The corresponding image is drawn on the recording paper.

【0027】この場合、各個別電極32に印加するパル
ス信号の波形を図13a−1乃至図13a−7に変える
ことで次の様な結果が得られ有効に利用することができ
る。即ち、パルス印加し、急峻にインク室29体積を減
少させ、インク飛翔させる場合において、図13a−1
のパルスは一般的なパルスである。しかしながらこのパ
ルスでは図13aのように通常動作させてインクを飛翔
させると、ピエゾ凸部17aが急激に点線から実線状態
にもどる為、急峻にインク室29の体積が増加してノズ
ル部から気泡が混入し、次のパルス印加時、インク圧を
吸収し飛翔を防げるおそれがある。図13a−2のパル
スはこの気泡発生を防止する為にゆっくり実線状態にも
どしてやるパルスである。
In this case, by changing the waveform of the pulse signal applied to each individual electrode 32 from FIG. 13a-1 to FIG. 13a-7, the following results can be obtained and used effectively. In other words, when a pulse is applied to rapidly reduce the volume of the ink chamber 29 and cause ink to fly, FIG.
Are general pulses. However, with this pulse, when the ink is caused to fly by normal operation as shown in FIG. 13A, the piezo convex portion 17a suddenly returns from the dotted line to the solid line state, so that the volume of the ink chamber 29 sharply increases and bubbles are generated from the nozzle portion. When the next pulse is applied, the ink may absorb the ink pressure and prevent flying. The pulse in FIG. 13A-2 is a pulse that slowly returns to the solid line state in order to prevent this bubble generation.

【0028】即ち、インク飛翔後の凸部17aの急激な
体積変化を防止する為、図13a−1のようにパルスを
急激に立ち下げるのではなく除々に電圧を減少させるも
のである。図13a−3、及び図13a−4は前記の逆
のインク飛翔方法で、インク室29を一度増加させイン
クを満たした後急峻に元にもどし、インク室29の体積
減少させインク飛翔させる方法である。図13a−4に
おいてパルスの立ち上げを傾斜させる理由は図13a−
3と同様である。
That is, in order to prevent a sudden change in the volume of the convex portion 17a after the ink has jumped, the voltage is gradually decreased instead of sharply dropping the pulse as shown in FIG. 13A-1. FIGS. 13a-3 and 13a-4 show a method of ejecting ink by increasing the ink chamber 29 once, filling it with ink, and then returning the ink chamber 29 sharply, reducing the volume of the ink chamber 29 and ejecting ink. is there. The reason why the rising of the pulse is inclined in FIG.
Same as 3.

【0029】図13a−5及び図13a−6では主パル
スの後サブパルスを印加する方法である。特にインク飛
翔を高い周波数で行うときに(高速印字)、サテライト
ノイズが発生し易い。そこで図13a−5又は図13a
−6のようにサテライトが発生する手前でインク室29
をサブパルスにより若干増加させることでインク柱の尾
引き部を強制的にインク室29に吸い込ませてサテライ
トを防止する。
FIGS. 13A-5 and 13A-6 show a method of applying a sub-pulse after a main pulse. In particular, when performing ink flying at a high frequency (high-speed printing), satellite noise is likely to occur. FIG. 13A-5 or FIG.
Before the satellite is generated as shown in FIG.
Is slightly increased by the sub-pulse to force the tail of the ink column to be sucked into the ink chamber 29 to prevent satellites.

【0030】図13a−1〜図13a−6、及び後記す
る図13e−1〜図13g−1は全て個別電極32に画
像情報に応じて電圧印加しドライブするタイプであるの
に対し、図13a−7は共通電極33側にDC電圧を印
加し、個別電極32側を画像情報に応じて接地して電界
を形成してドライブするタイプである。この方法である
と画像制御は簡単なスイッチング回路ですむので、ドラ
イバーICが簡単でコストが安くなる。
13a-1 to 13a-6 and FIGS. 13e-1 to 13g-1 which will be described later are of the type in which a voltage is applied to the individual electrode 32 in accordance with image information and driven. Reference numeral -7 denotes a type in which a DC voltage is applied to the common electrode 33 and the individual electrode 32 is grounded according to image information to form an electric field and drive. According to this method, image control can be performed by a simple switching circuit, so that the driver IC is simple and the cost is low.

【0031】図13e−1はピエゾ凸部17aの個別電
極32に印加するバイアス電圧を、常にあげている。こ
の為、低電圧でインク飛翔させることができドライバー
コストを安くできる。更に図13f−1、及び図13g
−1は1回分の画像情報に応じたパルス波形にAC的な
成分を付加することでインクの切れを良好にできる。
FIG. 13e-1 constantly shows the bias voltage applied to the individual electrode 32 of the piezo convex portion 17a. Therefore, the ink can be ejected at a low voltage, and the driver cost can be reduced. 13f-1 and 13g
A value of -1 makes it possible to make the ink run out well by adding an AC-like component to a pulse waveform corresponding to one image information.

【0032】特に多枚数印字を行う場合においては、従
来パルスではインクの切れが悪いためインクが飛び散
り、汚れやインク飛翔方向の変化等の不都合が目立つよ
うになるが、前記図13f−1、及び図13g−1の波
形にすることで画像ノイズを防止することができる。
又、前記実施例における変形例として図14、15に示
すようにマルチノズルヘッド13の前面付近で圧電部材
17と非圧電部材18とが隙間なく嵌合するように構成
し、非圧電部材18に小さな溝31’を形成してノズル
孔としてもよい。また圧電部材の凸部17aに小さな溝
31を形成してノズル孔としてもよくこの場合は図3や
図12に示すノズルプレート19が不要になりコストダ
ウンにつながる利を有する。
In particular, in the case of printing a large number of sheets, the conventional pulse does not cut the ink well, so that the ink splatters, and inconveniences such as stains and changes in the ink flying direction become noticeable. Image noise can be prevented by using the waveform of FIG. 13g-1.
Further, as a modified example of the above-described embodiment, as shown in FIGS. 14 and 15, the piezoelectric member 17 and the non-piezoelectric member 18 are configured to be fitted with no gap near the front surface of the multi-nozzle head 13, and A small groove 31 'may be formed to form a nozzle hole. In addition, a small groove 31 may be formed in the convex portion 17a of the piezoelectric member to form a nozzle hole. In this case, the nozzle plate 19 shown in FIGS.

【0033】更に、図16のように、圧電部材17の凸
部17aの先端面と非圧電部材18の凹部18aの底面
とを凹面に形成してもよく、この場合は気泡の発生を抑
制できるのでインク飛翔効率が向上しドライブ電圧を下
げることができる。又、第2の実施例として図17に示
すように、圧電部材17における凸部17aを積層状に
形成し、その上面に個別電極32を下面に共通電極33
を設けるようにしても良い。
Further, as shown in FIG. 16, the distal end surface of the convex portion 17a of the piezoelectric member 17 and the bottom surface of the concave portion 18a of the non-piezoelectric member 18 may be formed as concave surfaces. In this case, generation of bubbles can be suppressed. Therefore, the ink flying efficiency is improved and the drive voltage can be reduced. As a second embodiment, as shown in FIG. 17, the projections 17a of the piezoelectric member 17 are formed in a laminated shape, and the individual electrodes 32 are formed on the upper surface and the common electrodes 33 are formed on the lower surface.
May be provided.

【0034】この場合圧電体として作用する部分が凸面
17aの上部領域のみなので、他のインク室29に印加
電圧による振動が伝波しにくくクロストークを解消でき
る。尚この実施例の製造工程は図18乃至20に示すよ
うに、絶縁性剛体プレートX上に、上下面に電極32、
33をグリーンシート法で形成したPZT薄層プレート
X1を導電性接着層を介して接着してダイシングソーで
切削し、非圧電部材18の凹部18aと嵌合する凸部1
7aを形成して該凸部17aの上面に個別電極32を形
成する。
In this case, since the portion acting as the piezoelectric body is only the upper region of the convex surface 17a, the vibration due to the applied voltage is not easily transmitted to the other ink chambers 29, and the crosstalk can be eliminated. As shown in FIGS. 18 to 20, the manufacturing process of this embodiment is such that the electrodes 32 are formed on the upper and lower surfaces of the insulating rigid plate X.
33, a PZT thin-layer plate X1 formed by a green sheet method is adhered via a conductive adhesive layer, cut with a dicing saw, and the convex portion 1 fitted to the concave portion 18a of the non-piezoelectric member 18 is formed.
7a is formed, and the individual electrode 32 is formed on the upper surface of the projection 17a.

【0035】更に、この実施例の変形例として図21に
示すように、例えばアルミナプレートX2上にPZT圧
電粉体を溶剤分散した塗液をスクリーン印刷でパターン
塗布後焼成して圧電体凸部17aを形成すると共に、非
圧電部材18として、プレートX3に厚膜ホトレジスト
をパターン露光によりエッチングして隔壁X4を形成
し、インク室29を構成するようにしても良く、この場
合はダイシングソーによる切削加工を省略できるのでそ
の分コストダウンを成すことができる利を伴う。又、第
3の実施例として図22に示すように、アルミナプレー
トX2上にグリーンシート法で形成したPZT圧電体層
と電極層を多層積した凸部17aを設けるようにしても
良い。
Further, as a modified example of this embodiment, as shown in FIG. 21, for example, a coating liquid obtained by dispersing a PZT piezoelectric powder in a solvent on an alumina plate X2 is screen-printed, pattern-applied, and baked to form a piezoelectric projection 17a. In addition, as the non-piezoelectric member 18, a thick film photoresist may be etched on the plate X3 by pattern exposure to form a partition X4 to form the ink chamber 29. In this case, a cutting process using a dicing saw Can be omitted, so that the cost can be reduced accordingly. Further, as a third embodiment, as shown in FIG. 22, a projection 17a may be provided on an alumina plate X2 in which a PZT piezoelectric layer and an electrode layer formed by a green sheet method are multilayered.

【0036】この場合は印加電圧による変位量を積層数
に比例して増加させることができる。尚、図17〜図2
1に示した実施例の共通電極33は、個別電極32の下
面に櫛歯状に一対一に対応して設けられインク室29を
形成する領域外で1ケ所に共通化されているので個別電
極32と共通電極33の間にのみ電圧が印加され、他部
への電界のまわり込みが少なく有効的に振動を発生させ
ることができる。
In this case, the amount of displacement due to the applied voltage can be increased in proportion to the number of layers. 17 to 2
The common electrode 33 of the embodiment shown in FIG. 1 is provided on the lower surface of the individual electrode 32 in a one-to-one correspondence in a comb shape and is shared in one place outside the region where the ink chamber 29 is formed. A voltage is applied only between the common electrode 32 and the common electrode 33, and the electric field can be effectively prevented from wrapping around the other portions, thereby effectively generating vibration.

【0037】又、第4の実施例として図23に示すよう
に圧電部材17における凸部17aを図のように台形に
しても良く、この場合は非圧電部材18との嵌合が簡単
に行え組立容易化を計れる。更に、第5の実施例として
図24に示すようにPZT粉を焼成により成型し、その
後銀パラジウムペースト、又はパラジウムペーストを印
刷塗布して焼き付けにより電極32を形成して圧電部材
17を構成すると共に、非圧電部材18を樹脂(工業用
プラスチック)材で射出成型したものを用いても良い、
この場合は凹部18aの角部に容易にRを形成すること
ができ圧電部材17の谷部との接触面積が減少し前記両
部材17、18の偏心嵌合時にも有利に対応できる一
方、前記Rの作用でインク室29内に気泡の発生するの
を抑制することができる。
As a fourth embodiment, the projection 17a of the piezoelectric member 17 may be trapezoidal as shown in FIG. 23 as shown in FIG. 23. In this case, the non-piezoelectric member 18 can be easily fitted. Easy assembly. Further, as a fifth embodiment, as shown in FIG. 24, a PZT powder is molded by firing, and thereafter, a silver palladium paste or a palladium paste is applied by printing and baking to form the electrode 32, thereby forming the piezoelectric member 17. The non-piezoelectric member 18 may be formed by injection molding a resin (industrial plastic) material.
In this case, R can be easily formed at the corner of the concave portion 18a, the contact area with the valley of the piezoelectric member 17 is reduced, and it is possible to advantageously cope with the eccentric fitting of the two members 17, 18 on the other hand. By the action of R, the generation of bubbles in the ink chamber 29 can be suppressed.

【0038】更に、第6の実施例として図25に示すよ
うに圧電部材17の凸部17aと非圧電部材18の凹部
18aとを図のように互いに千鳥状に対向させるように
しても良く、この場合インク室29量を増大できながら
非圧電部材18の隔壁強度を剛性化できると共に、ロッ
ド間隔を縮少できる利を伴う。更に、第7の実施例とし
て図26に示すように上下に設けた圧電部材17の凸部
17aを交互に対向させて配置し、その凸部17aに嵌
合する凹部18aを形成した樹脂材から成る非圧電部材
18を挟持状に設けてインク室29が並列するように成
しても良く、この場合は、非圧電部材18が樹脂であ
り、しかもインク室29の隔壁が圧電部材17の凸部1
7a域から外れていることにより隣接するインク室29
に変位を及ぼさない。
Further, as a sixth embodiment, as shown in FIG. 25, the convex portions 17a of the piezoelectric member 17 and the concave portions 18a of the non-piezoelectric member 18 may be opposed to each other in a zigzag pattern as shown in FIG. In this case, the strength of the partition wall of the non-piezoelectric member 18 can be increased while the amount of the ink chamber 29 can be increased, and the interval between the rods can be reduced. Further, as shown in FIG. 26, as shown in FIG. 26, the protrusions 17a of the piezoelectric members 17 provided vertically are alternately arranged to face each other, and a resin material having a recess 18a fitted to the protrusions 17a is formed. The non-piezoelectric member 18 may be provided in a sandwich shape so that the ink chambers 29 are arranged side by side. In this case, the non-piezoelectric member 18 is made of a resin, and the partition of the ink chamber 29 is formed by a protrusion of the piezoelectric member 17. Part 1
7a, the ink chambers 29 adjacent to the
Does not affect displacement.

【0039】又、圧電部材17と非圧電部材18との嵌
合状態を固定する実施例として図27に示すように前記
両部材17、18の外部面を一体的に樹脂モールデング
Mしても良く、この場合は固定手段を合理化できコスト
低減を計れる。又、図28に示されたようにマルチノズ
ルヘッド13の下面にセラミックヒータから成るパネル
ヒータHを併設することにより外気の温度に影響される
ことなく、常にインクの表面張力や粘度を一定に保つこ
とができ、安定したインク飛翔を得ることができる。
As an embodiment for fixing the fitted state between the piezoelectric member 17 and the non-piezoelectric member 18, as shown in FIG. In this case, the fixing means can be rationalized and the cost can be reduced. Further, as shown in FIG. 28, a panel heater H made of a ceramic heater is provided on the lower surface of the multi-nozzle head 13 so that the surface tension and the viscosity of the ink are always kept constant without being affected by the temperature of the outside air. And stable ink flying can be obtained.

【0040】尚、前記各実施例に供したノズルプレート
19に形成されるノズル孔19aの形状は、図29a乃
至29jに示された形状からインク条件等に適応するも
のを選択的に用いれば良い。又、圧電部材17と非圧電
部材18との嵌合状態を無接着で固定する手段の一例と
して、図30に示すように凹凸部を嵌合させた前記両部
材17、18をベースプレート15上に搭載し、該プレ
ート15に支柱15aを立設すると共に、該支柱15a
に上下動可能に遊嵌支持させたアーム15bを設け、該
アーム15bの一端を非圧電部材18の上面に当接さ
せ、該アーム15b他端の下面と前記ベースプレート1
5の上面との間に圧縮弾機15cを介在させて該弾機1
5cの伸張付勢力で前記アーム15bを介し非圧電部材
18を圧電部材17に圧接して固定することもできる。
The shape of the nozzle holes 19a formed in the nozzle plate 19 used in each of the above embodiments may be selectively selected from those shown in FIGS. . As an example of a means for fixing the fitted state between the piezoelectric member 17 and the non-piezoelectric member 18 without bonding, as shown in FIG. The support 15a is mounted on the plate 15, and the support 15a is
The arm 15b is provided so as to be freely movable up and down so that one end of the arm 15b abuts on the upper surface of the non-piezoelectric member 18, and the lower surface of the other end of the arm 15b and the base plate 1
5 and an upper surface of the compression machine 15c.
The non-piezoelectric member 18 can be pressed and fixed to the piezoelectric member 17 via the arm 15b with the extension biasing force of 5c.

【0041】この場合はマルチノズルヘッド13の互換
性に簡便を与えることができる。又、図3に示した第1
の実施例において圧電部材17と非圧電部材18とを互
いに固着する接着剤18bは、マルチノズルヘッド13
の幅方向両端部にのみ設けてもよく、このようにして
も、圧電部材17と非圧電部材18との間隔は十分に小
さいので、インク室29の圧力が低下することはない
し、圧電部材17の凸部17aの振動時、凸部17a以
外の部分の歪みをこの間隔で吸収スリップさせ、クロス
トークすることなく、高速でインクを飛翔できる。
In this case, the compatibility of the multi-nozzle head 13 can be simplified. Also, the first type shown in FIG.
In the embodiment, the adhesive 18b for fixing the piezoelectric member 17 and the non-piezoelectric member 18 to each other is
May be provided only at both ends in the width direction. In this case, too, the distance between the piezoelectric member 17 and the non-piezoelectric member 18 is sufficiently small, so that the pressure in the ink chamber 29 does not decrease. When the convex portion 17a vibrates, the distortion of the portion other than the convex portion 17a is absorbed and slipped at this interval, and the ink can fly at high speed without crosstalk.

【0042】又、前記実施例では非圧電部材18にイン
ク供給スリット35を設け、インク蓋20の孔24を介
してインク室29にインクを供給するように構成した
が、インク室29にインクを供給する構成は各種のもの
が周知であり、例えば閉塞板21の側方からインク供給
管によって供給するものなど、任意に選択可能である。
In the above embodiment, the ink supply slit 35 is provided in the non-piezoelectric member 18 so as to supply ink to the ink chamber 29 through the hole 24 of the ink lid 20. Various supply configurations are known, and for example, a configuration in which ink is supplied from the side of the closing plate 21 by an ink supply tube can be arbitrarily selected.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のインク
ジェットヘッドによれば、圧電部材の複数の凸部とこれ
らに対応する非圧電部材の複数の凹部とは嵌合され、各
凸部の先端面と各凹部の底面との間でインク室が形成さ
れる。従って、簡略な構成でインクジェットヘッドを形
成することができる。しかも、各凸部は、その上面およ
び側面に絶縁性のコーティングがなされているため、該
各凸部に流れる電流がインクを介して漏れることがな
く、抵抗の低いインクを使用可能である。そして、圧電
部材の各凸部間に形成される各凹部の底面と、該底面と
対向する、非圧電部材の各凹部間に形成される各凸部の
先端面とが当接され、かつ圧電部材と非圧電部材は、各
当接面が離れる方向へ移動しないように拘束されている
ので、圧電部材のある凸部が駆動され、該凸部と非圧電
部材の凹部とにより形成されるインク室に圧力が加わっ
たときに、該インク室の内圧が瞬時に上昇しても、その
圧力による非圧電部材の変位を抑えることができ、加え
られた圧力により正規の量のインクが該インク室から吐
出されることになり、良好な画質を得ることができる。
さらに、圧電部材の各凸部の側面と、該各凸部の側面と
対向する、非圧電部材の各凹部の側面との間に隙間が形
成されているので、圧電部材の各凸部の変形が非圧電部
材の規制を受けることなく自由に迅速かつ十分に行われ
るようになり、吐出効率が良くなるという効果を奏す
る。
As described above, according to the ink jet head of the present invention, the plurality of convex portions of the piezoelectric member and the corresponding plurality of concave portions of the non-piezoelectric member are fitted to each other. An ink chamber is formed between the tip surface and the bottom surface of each recess. Therefore, an inkjet head can be formed with a simple configuration. Moreover, since the upper and side surfaces of each of the protrusions are coated with an insulating material, the current flowing through each of the protrusions does not leak through the ink, and ink with low resistance can be used. Then, the bottom surface of each concave portion formed between each convex portion of the piezoelectric member and the distal end surface of each convex portion formed between each concave portion of the non-piezoelectric member, which faces the bottom surface, and Since the member and the non-piezoelectric member are constrained so that the respective contact surfaces do not move away from each other, a convex portion of the piezoelectric member is driven, and ink formed by the convex portion and the concave portion of the non-piezoelectric member is formed. When pressure is applied to the chamber, even if the internal pressure of the ink chamber rises instantaneously, the displacement of the non-piezoelectric member due to the pressure can be suppressed, and a normal amount of ink can be reduced by the applied pressure. And good image quality can be obtained.
Further, since a gap is formed between the side surface of each convex portion of the piezoelectric member and the side surface of each concave portion of the non-piezoelectric member facing the side surface of each convex portion, the deformation of each convex portion of the piezoelectric member Can be performed promptly and satisfactorily without being restricted by the non-piezoelectric member, and there is an effect that the discharge efficiency is improved.

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

【図1】本発明のインクジェット記録装置の一実施例を
示した模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an ink jet recording apparatus of the present invention.

【図2】マルチノズルヘッドの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the multi-nozzle head.

【図3】第1実施例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the first embodiment.

【図4】第1実施例の要部幅方向断面図である。FIG. 4 is a sectional view in a width direction of a main part of the first embodiment.

【図5】第1実施例の要部奥行き方向断面図である。FIG. 5 is a sectional view in a depth direction of a main part of the first embodiment.

【図6】第1実施例の製造工程を説明する斜視図であ
る。
FIG. 6 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the first embodiment.

【図7】第1実施例の製造工程を説明する斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the first embodiment.

【図8】第1実施例の製造工程を説明する斜視図であ
る。
FIG. 8 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the first embodiment.

【図9】第1実施例の製造工程を説明する斜視図であ
る。
FIG. 9 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the first embodiment.

【図10】第1実施例の製造工程を説明する斜視図であ
る。
FIG. 10 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the first embodiment.

【図11】第1実施例の製造工程を説明する斜視図であ
る。
FIG. 11 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the first embodiment.

【図12】第1実施例の製造工程を説明する斜視図であ
る。
FIG. 12 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the first embodiment.

【図13】印加電圧のパルス波形と圧電体の変位状態と
の関係を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between a pulse waveform of an applied voltage and a displacement state of a piezoelectric body.

【図14】第1実施例の変形を示した幅方向部分正面図
である。
FIG. 14 is a widthwise partial front view showing a modification of the first embodiment.

【図15】図14の奥行き方向部分断面図である。15 is a partial sectional view in the depth direction of FIG. 14;

【図16】第1実施例の変形を示す幅方向部分断面図で
ある。
FIG. 16 is a partial sectional view in the width direction showing a modification of the first embodiment.

【図17】第2実施例の幅方向部分断面図である。FIG. 17 is a partial sectional view in the width direction of the second embodiment.

【図18】第2実施例の製造工程を説明する斜視図であ
る。
FIG. 18 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the second embodiment.

【図19】第2実施例の製造工程を説明する斜視図であ
る。
FIG. 19 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the second embodiment.

【図20】第2実施例の製造工程を説明する斜視図であ
る。
FIG. 20 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the second embodiment.

【図21】第2実施例の変形を示す幅方向部分断面図で
ある。
FIG. 21 is a partial sectional view in the width direction showing a modification of the second embodiment.

【図22】第3実施例を示す幅方向部分断面図である。FIG. 22 is a partial sectional view in the width direction showing a third embodiment.

【図23】第4実施例を示す幅方向部分断面図である。FIG. 23 is a partial sectional view in the width direction showing the fourth embodiment.

【図24】第5実施例を示す幅方向部分断面図である。FIG. 24 is a partial sectional view in the width direction showing the fifth embodiment.

【図25】第6実施例を示す幅方向部分断面図である。FIG. 25 is a partial sectional view in the width direction showing a sixth embodiment.

【図26】第7実施例を示す幅方向部分断面図である。FIG. 26 is a partial sectional view in the width direction showing a seventh embodiment.

【図27】第1実施例の変形例を示す斜視図である。FIG. 27 is a perspective view showing a modification of the first embodiment.

【図28】第1実施例の変形例を示す斜視図である。FIG. 28 is a perspective view showing a modification of the first embodiment.

【図29】ノズル孔の形状を示す図である。FIG. 29 is a diagram showing the shape of a nozzle hole.

【図30】実施例の固定手段を示す模式図である。FIG. 30 is a schematic view showing a fixing means of the embodiment.

【図31】従来例を示す幅方向部分断面図である。FIG. 31 is a partial sectional view in the width direction showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

17……圧電部材 17a…凸部 18……非圧電部材 18a…凹部 19a…ノズル孔 29……インク室 32……個別電極 33……共通電極 17: Piezoelectric member 17a: Convex part 18: Non-piezoelectric member 18a: Concave part 19a: Nozzle hole 29: Ink chamber 32: Individual electrode 33: Common electrode

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/045

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 上面および側面に絶縁性のコーティング
がなされた複数の凸部を有し、該凸部の少なくとも一部
が圧電体である圧電部材と、 該圧電部材における複数の凸部の各々に嵌合される複数
の凹部を有した非圧電体からなる非圧電部材と、 を備え、前記各凸部の先端面と対向する各凹部の底面と
の間でインク室が形成される構成のインクジェットヘッ
ドであって、 前記圧電部材の各凸部間に形成される各凹部の底面と、
該底面と対向する、非圧電部材の各凹部間に形成される
各凸部の先端面とが当接され、かつ圧電部材と非圧電部
材は、各当接面が離れる方向へ移動しないように拘束さ
れており、 前記圧電部材の各凸部の側面と、該各凸部の側面と対向
する、非圧電部材の各凹部の側面との間に隙間が形成さ
れて いることを特徴とするインクジェットヘッド。
1. A piezoelectric member having a plurality of projections having an upper surface and side surfaces coated with an insulating coating, at least a part of the projections being a piezoelectric body, and each of the plurality of projections in the piezoelectric member A non-piezoelectric member made of a non-piezoelectric body having a plurality of concave portions fitted into the ink container, wherein an ink chamber is formed between a tip end surface of each of the convex portions and a bottom surface of each of the concave portions facing each other. An inkjet head, wherein the bottom surface of each concave portion formed between each convex portion of the piezoelectric member,
The bottom surface and the tip surface of each convex portion formed between each concave portion of the non-piezoelectric member are in contact with each other, and the piezoelectric member and the non-piezoelectric member do not move in the direction in which each contact surface separates. The piezoelectric member is constrained and faces the side surface of each convex portion of the piezoelectric member and the side surface of each convex portion.
A gap is formed between the side surface of each concave portion of the non-piezoelectric member.
Ink jet head, characterized by being.
【請求項2】(2) 前記絶縁性のコーティングは、アモルフThe insulating coating may be an amorphous
ァスカーボンを含む膜により成されることを特徴とするCharacterized by being formed by a film containing carbon carbon
請求項1に記載のインクジェットヘッド。The inkjet head according to claim 1.
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