JP3528623B2 - Piezoelectric vibrator unit and ink jet recording head using the same - Google Patents

Piezoelectric vibrator unit and ink jet recording head using the same

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JP3528623B2
JP3528623B2 JP26712398A JP26712398A JP3528623B2 JP 3528623 B2 JP3528623 B2 JP 3528623B2 JP 26712398 A JP26712398 A JP 26712398A JP 26712398 A JP26712398 A JP 26712398A JP 3528623 B2 JP3528623 B2 JP 3528623B2
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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]

【発明の属する技術分野】本発明はインクを吐出させる
のに好適な圧電振動子ユニット及びこの圧電振動子ユニ
ットを用いたインクジェット式記録ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric vibrator unit suitable for ejecting ink and an ink jet recording head using the piezoelectric vibrator unit.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のインクジェット式記録ヘッド
(以下、記録ヘッドという)は、例えば、圧力室やリザ
ーバを有する流路ユニットと、この流路ユニットの背面
側に配置され、圧力室の容積を変化させる圧電振動子ユ
ニットとを備えている。流路ユニットは、圧力室やリザ
ーバとなる通孔を開設した流路形成板と、この流路形成
板の正面側に接着され、多数のノズル開口を列状に開設
したノズルプレートと、流路形成板の背面側に接着さ
れ、ノズル開口に対応して設けた島部を有する弾性シー
ト等を備え、圧電振動子ユニットは、櫛歯状に形成され
た多数の圧電振動子(以下、振動子という)等を備え
る。そして、振動子の櫛歯状先端を流路ユニットの背面
側から弾性シートの島部にそれぞれ当接させるようにし
て圧電振動子ユニットを配置する。
2. Description of the Related Art An ink jet recording head of this type (hereinafter referred to as a recording head) is, for example, a flow path unit having a pressure chamber and a reservoir, and is arranged on the back side of the flow path unit to reduce the volume of the pressure chamber. And a piezoelectric vibrator unit for changing. The flow channel unit includes a flow channel forming plate having through holes that serve as pressure chambers and reservoirs, a nozzle plate bonded to the front side of the flow channel forming plate and having a number of nozzle openings arranged in rows, and a flow channel. The piezoelectric vibrator unit is provided with a plurality of piezoelectric vibrators (hereinafter, referred to as vibrators) formed in a comb tooth shape and provided with an elastic sheet or the like that is bonded to the back side of the forming plate and has an island portion provided corresponding to the nozzle openings. Say) etc. Then, the piezoelectric vibrator unit is arranged such that the comb-teeth end of the vibrator is brought into contact with the island portion of the elastic sheet from the back side of the flow path unit.

【0003】このような構成の記録ヘッドでインク滴を
吐出させる場合には、駆動パルスを印加することにより
振動子を伸縮させて弾性シートを変形させ、圧力室の容
積を変化させる。例えば、振動子を収縮させることによ
り圧力室を膨張させてリザーバのインクを圧力室に流入
させ、その後、振動子を伸長させて圧力室を収縮させ
る。この圧力室の収縮によりインク室内のインク圧力が
高まり、インク室内のインクがノズル開口から吐出され
る。
When ink droplets are ejected by the recording head having such a configuration, a drive pulse is applied to expand and contract the vibrator to deform the elastic sheet and change the volume of the pressure chamber. For example, the pressure chamber is expanded by contracting the vibrator to allow the ink in the reservoir to flow into the pressure chamber, and then the vibrator is expanded to contract the pressure chamber. The contraction of the pressure chamber increases the ink pressure in the ink chamber, and the ink in the ink chamber is ejected from the nozzle opening.

【0004】この記録ヘッドで使用される振動子の一種
にd31モードの振動子がある。このd31モードの振
動子は、圧電体や内部電極を複数層積層させたものであ
り、この積層方向とは垂直な方向に変位する振動子であ
る。そして、この振動子は、高速で振動させることがで
きると共に、ドットの高密度化への対応が容易であると
いう特徴を有している。
One of the vibrators used in this recording head is a d31 mode vibrator. This d31 mode vibrator is a vibrator in which a plurality of layers of piezoelectric bodies and internal electrodes are stacked, and is displaced in a direction perpendicular to the stacking direction. The vibrator is characterized in that it can be vibrated at high speed and that it is easy to deal with high density of dots.

【0005】ところで、このd31モードの振動子を用
いた記録ヘッドでは、振動子の静電容量が大きいため、
インクを吐出させ得る程度に振動子を伸縮させると、振
動子は必要以上に強い力を発生してしまう。換言すれ
ば、この振動子は、電気エネルギーを必要以上に消費し
ている。
By the way, in the recording head using the d31 mode oscillator, since the electrostatic capacitance of the oscillator is large,
If the vibrator is expanded or contracted to the extent that ink can be ejected, the vibrator will generate an excessively strong force. In other words, this vibrator consumes electric energy more than necessary.

【0006】このため、振動子を駆動させる際に多くの
電流が必要となり、多ドットを同時に吐出させる際の駆
動パルスの歪みの原因となったり、振動子の過剰な発熱
の原因となったりする。
Therefore, a large amount of current is required to drive the vibrator, which may cause distortion of the drive pulse when ejecting multiple dots at the same time or cause excessive heat generation of the vibrator. .

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この点に鑑み、振動子
の変位量は変えずに静電容量を小さくして、電気エネル
ギーの消費を低く抑える試みがなされている。例えば、
内部電極及び圧電体の積層数を少なくしたり、振動子の
側面を凹状に切り欠いたりして振動子の静電容量を小さ
くしたものがある。
In view of this point, attempts have been made to suppress the consumption of electric energy by reducing the capacitance without changing the displacement amount of the vibrator. For example,
There is a type in which the capacitance of the vibrator is reduced by reducing the number of laminated internal electrodes and piezoelectric bodies, or by notching the side surface of the vibrator in a concave shape.

【0008】しかしながら、内部電極及び圧電体の積層
数を少なくしたものでは、振動子先端面の面積、即ち、
振動子と弾性シートの島部との当接面積が狭くなり、島
部を局所的に押圧することになってしまう。このため、
島部が撓んでしまい振動子の変位を弾性シートに効率良
く伝達できず、インクを正確に吐出させ難くなるという
問題点があった。また、振動子を切り欠いたものでは、
振動子と島部との当接面積は比較的広くできるものの切
り欠かれて幅の狭くなった部分が先端頭部の端部を押圧
するため、曲げモーメントが発生してしまい、振動子の
変位を弾性シートの島部に効率良く伝達できず、インク
を正確に吐出させ難いという問題点があった。
However, in the case where the number of laminated internal electrodes and piezoelectric bodies is reduced, the area of the end surface of the vibrator, that is,
The contact area between the oscillator and the island portion of the elastic sheet is reduced, and the island portion is locally pressed. For this reason,
There is a problem that the island portion is bent, the displacement of the vibrator cannot be efficiently transmitted to the elastic sheet, and it becomes difficult to eject ink accurately. Also, in the one with the oscillator cut out,
The contact area between the oscillator and the island can be made relatively large, but the notched and narrowed part presses the end of the tip head, which causes a bending moment, resulting in displacement of the oscillator. However, there is a problem in that the ink cannot be accurately ejected to the island portion of the elastic sheet and it is difficult to eject the ink accurately.

【0009】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、振動子の変位量を変えずに静電容量を小
さくできる圧電振動子ユニット、及び、振動子の変位を
弾性シートに効率良く伝達できるインクジェット式記録
ヘッドを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a piezoelectric vibrator unit capable of reducing the capacitance without changing the displacement amount of the vibrator and an elastic sheet for the displacement of the vibrator. An object of the present invention is to provide an ink jet recording head that can efficiently transmit.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたもので、請求項1に記載のもの
は、共通内部電極と個別内部電極とを圧電体を挟んで交
互に積層して構成した振動子を櫛歯状に列設し、当該振
動子の自由端部を残して固定板を接合し、振動子の自由
端部を圧電体の積層方向と直交する振動子長手方向に伸
縮可能とした圧電振動子ユニットにおいて、前記振動子
の自由端部に振動子列設方向に貫く中空構造となる開口
部を開設し、該開口部の先端から基端に対応した領域内
に前記共通内部電極と前記個別内部電極の重ね合わせ領
域が収まるように配置したことを特徴とする圧電振動子
ユニットである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to achieve the above object. According to a first aspect of the present invention, common internal electrodes and individual internal electrodes are alternated with a piezoelectric body sandwiched therebetween. Vibrators formed by stacking the two in a comb shape and joined to a fixing plate while leaving the free ends of the vibrators, and the free ends of the vibrators are orthogonal to the stacking direction of the piezoelectric body. A piezoelectric vibrator unit capable of expanding and contracting in the longitudinal direction, wherein the vibrator
An opening having a hollow structure is formed at the free end of the opening in the direction in which the transducers are arranged, and within the area corresponding to the base end from the tip of the opening.
In the overlapping area of the common internal electrode and the individual internal electrode
The piezoelectric vibrator unit is characterized in that the piezoelectric vibrator unit is arranged so that the area is contained .

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】ここで、「開口部の基端」とは、開口部に
おける固定板側の端部のことを意味し、「開口部の先
端」とは同じく振動子先端側の端部のことを意味する。
Here, the "base end of the opening" means the end of the opening on the side of the fixed plate, and the "tip of the opening" also means the end on the tip side of the vibrator. means.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【0025】[0025]

【0026】[0026]

【0027】[0027]

【0028】[0028]

【0029】また、請求項12に記載のものは、請求項
1から請求項17の何れかに記載の圧電振動子ユニット
と、弾性シートとノズル開口を形成したノズルプレート
とにより区画された圧力室とを備えたインクジェット式
記録ヘッドであって、前記弾性シートを、弾性体膜とノ
ズル開口に対応して設けられた島部とから構成し、振動
子の先端を島部に当接させたことを特徴とするインクジ
ェット式記録ヘッドである。
According to a twelfth aspect of the present invention, a pressure chamber defined by the piezoelectric vibrator unit according to any one of the first to seventeenth aspects, an elastic sheet and a nozzle plate having nozzle openings formed therein. An ink jet recording head comprising: an elastic sheet, wherein the elastic sheet is composed of an elastic film and an island portion provided corresponding to a nozzle opening, and a tip of a vibrator is brought into contact with the island portion. And an inkjet recording head.

【0030】[0030]

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。まず、インクジェット式記録ヘ
ッド1(以下、記録ヘッド1という)の全体構成につい
て説明する。図1は、本発明を適用した記録ヘッド1の
一例を示す図であり、要部を拡大して示した断面図であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the overall configuration of the inkjet recording head 1 (hereinafter referred to as recording head 1) will be described. FIG. 1 is a diagram showing an example of a recording head 1 to which the present invention is applied, and is a sectional view showing an enlarged main part.

【0032】この記録ヘッド1は、ケース2、流路ユニ
ット3、圧電振動子ユニット4等によって構成してあ
る。なお、この記録ヘッド1の説明では、便宜上、図1
の上方に相当する先端側を前方側、図1の下側に相当す
る基端側を後方側ということにする。
The recording head 1 is composed of a case 2, a flow path unit 3, a piezoelectric vibrator unit 4 and the like. In the description of the recording head 1, FIG.
The front side corresponding to the upper side of the above is referred to as the front side, and the base side corresponding to the lower side of FIG. 1 is referred to as the rear side.

【0033】ケース2は、先端と後端が共に開放した収
容空部5を設けた合成樹脂製のブロック状部材であり、
その先端には流路ユニット3を接合し、収容空部5内に
は振動子群21の櫛歯状先端を先端側開口に臨ませた状
態で圧電振動子ユニット4を収容し固定する。また、収
容空部5の側方には、基端側にてインクカートリッジに
連通しているインク供給管6を設ける。
The case 2 is a block-shaped member made of synthetic resin, which is provided with an accommodation space 5 whose both front and rear ends are open.
The flow path unit 3 is joined to the tip of the piezoelectric vibrator unit 4, and the piezoelectric vibrator unit 4 is housed and fixed in the accommodation space 5 with the comb-teeth end of the vibrator group 21 facing the front end side opening. In addition, an ink supply pipe 6 that communicates with the ink cartridge on the base end side is provided on the side of the accommodation space 5.

【0034】流路ユニット3は、流路形成板7を挟んで
ノズルプレート8と弾性シート9を両側に積層すること
により概略構成してある。
The flow channel unit 3 is roughly constructed by laminating the nozzle plate 8 and the elastic sheet 9 on both sides with the flow channel forming plate 7 interposed therebetween.

【0035】ノズルプレート8は、ドット形成密度に対
応したピッチで多数(例えば、96個)のノズル開口1
0…を列状に開設した薄い板状部材であり、例えば、ス
テンレス板によって構成してある。
The nozzle plate 8 has a large number (for example, 96) of nozzle openings 1 at a pitch corresponding to the dot formation density.
It is a thin plate-shaped member in which 0 ... Is opened in rows and is made of, for example, a stainless plate.

【0036】このノズルプレート8に積層される流路形
成板7には通孔を開設してある。この通孔は、インク供
給管6を通じて供給されたインクが流入するリザーバ1
1、ノズル開口10からインクを吐出させるために必要
なインク圧力を発生させる圧力室12、これらのリザー
バ11と圧力室12を連通するインク供給口13,13
を形成するための部材である。そして、本実施形態で
は、流路形成板7はシリコンウェハーをエッチング処理
することにより形成する。
A through hole is opened in the flow path forming plate 7 laminated on the nozzle plate 8. The through hole is provided in the reservoir 1 through which the ink supplied through the ink supply pipe 6 flows.
1. A pressure chamber 12 that generates an ink pressure necessary for ejecting ink from the nozzle opening 10, and ink supply ports 13 and 13 that connect the reservoir 11 and the pressure chamber 12 to each other.
Is a member for forming. In the present embodiment, the flow path forming plate 7 is formed by etching the silicon wafer.

【0037】弾性シート9は、本実施形態では、PPS
(ポリフェニレンサルファイト)等の高分子膜を弾性体
膜14としてステンレス板15上にラミネートした二重
構造である。そして、ステンレス板15は、リザーバ1
1に対応する部分など不要部分をエッチング処理により
除去して、振動子群21の駆動振動子29の先端が背面
側から当接する島部16(厚肉部)を形成し、この島部
16の周囲を弾性体膜14(薄肉部)だけにして弾性部
17を構成する。この島部16は、ノズル開口10と同
様にドット形成密度に対応したピッチで多数設けてあ
り、ノズル配列方向に対応する幅が狭く、駆動振動子2
9の圧電体積層方向(後述)に対応する長さを長くした
ブロック状に形成してある。
In this embodiment, the elastic sheet 9 is made of PPS.
It has a double structure in which a polymer film such as (polyphenylene sulfite) is laminated on the stainless plate 15 as the elastic film 14. The stainless plate 15 is used as the reservoir 1.
The unnecessary portion such as the portion corresponding to 1 is removed by etching to form the island portion 16 (thick portion) with which the tip of the driving oscillator 29 of the oscillator group 21 abuts from the back side. The elastic portion 17 is configured by surrounding the elastic film 14 (thin portion) only. As with the nozzle openings 10, a large number of the island portions 16 are provided at a pitch corresponding to the dot formation density, the width corresponding to the nozzle arrangement direction is narrow, and the drive vibrator 2 is provided.
9 is formed in a block shape having a long length corresponding to the piezoelectric body stacking direction (described later).

【0038】そして、ノズルプレート8を流路形成板7
の正面側に配置すると共に、弾性シート9を背面側に配
置し、ノズルプレート8と弾性シート9とで流路形成板
7を挟み、接着等により一体化すると流路ユニット3が
形成される。
The nozzle plate 8 is connected to the flow path forming plate 7
The flow passage unit 3 is formed by arranging the elastic sheet 9 on the front side and the elastic sheet 9 on the back side, and sandwiching the flow passage forming plate 7 between the nozzle plate 8 and the elastic sheet 9 and integrating them by adhesion or the like.

【0039】この流路ユニット3では、ノズルプレート
8と弾性シート9とにより圧力室12やリザーバ11が
区画される。そして、ノズル開口10の背面側に圧力室
12が位置し、この圧力室12の背面側に弾性シート9
の弾性部17が位置する。また、圧力室12の側方にリ
ザーバ11が位置し、このリザーバ11と圧力室12と
は、前後方向に2本並んで設けたインク供給口13,1
3により連通される。さらに、リザーバ11には、イン
ク供給管6を通じてインクカートリッジからのインクが
供給される。
In this flow path unit 3, the pressure chamber 12 and the reservoir 11 are defined by the nozzle plate 8 and the elastic sheet 9. The pressure chamber 12 is located on the back side of the nozzle opening 10, and the elastic sheet 9 is placed on the back side of the pressure chamber 12.
The elastic part 17 is located. Further, a reservoir 11 is located on the side of the pressure chamber 12, and the reservoir 11 and the pressure chamber 12 are provided with two ink supply ports 13, 1 provided side by side in the front-rear direction.
It is connected by 3. Further, the ink from the ink cartridge is supplied to the reservoir 11 through the ink supply pipe 6.

【0040】圧電振動子ユニット4は、振動子群21と
固定板22とにより概略構成してある。この振動子群2
1は、いわゆるd31モードの駆動振動子29を各ノズ
ル開口10に対応させて櫛歯状に列設した櫛歯状振動子
群である。このd31モードの駆動振動子29は、駆動
パルスが印加されることにより圧電体及び内部電極の積
層方向とは垂直な方向である振動子長手方向、即ち、先
端方向或いは基端方向に伸縮(変位)する。そして、駆
動振動子29、及びダミー振動子28(図2参照)に
は、振動子列設方向に貫通した開口部23を、隣り合う
振動子と向かい合う側の側面、即ち、隣り合う振動子側
の側面に開設し、これにより振動子の一部を中空構造と
してある。また、固定板22は、櫛歯状振動子群21に
おける一方の側面側の基端側部分に接着等によって固定
する。なお、この圧電振動子ユニット4については、後
で詳細に説明する。
The piezoelectric vibrator unit 4 is roughly constituted by a vibrator group 21 and a fixed plate 22. This transducer group 2
Reference numeral 1 denotes a comb-tooth-shaped vibrator group in which so-called d31 mode drive vibrators 29 are arranged in a comb-tooth shape so as to correspond to the nozzle openings 10. The d31 mode drive vibrator 29 expands and contracts (displaces) in the vibrator longitudinal direction, which is the direction perpendicular to the stacking direction of the piezoelectric body and the internal electrode, that is, in the front end direction or the base end direction when a drive pulse is applied. ) Do. The drive oscillator 29 and the dummy oscillator 28 (see FIG. 2) have openings 23 penetrating in the oscillator array direction on the side faces facing the adjacent oscillators, that is, on the adjacent oscillator side. It is opened on the side surface of the device, so that a part of the vibrator has a hollow structure. Further, the fixing plate 22 is fixed to the base end portion on one side surface side of the comb-shaped oscillator group 21 by adhesion or the like. The piezoelectric vibrator unit 4 will be described in detail later.

【0041】また、櫛歯状振動子群21における他方の
側面には、配線の一種であるフレキシブルケーブル24
を実装する。そして、各振動子28,29には、このフ
レキシブルケーブル24を通じて駆動パルスが供給され
る。この駆動パルスにより、駆動振動子29は先端或い
は後端側に伸縮し、弾性部17を構成する島部16及び
弾性体膜14は前後方向に変形する。この弾性部17の
前後方向の移動に伴って圧力室12は、膨張或いは収縮
して容積を変化させる。
A flexible cable 24, which is a kind of wiring, is provided on the other side surface of the comb-shaped oscillator group 21.
Implement. Then, a drive pulse is supplied to each of the vibrators 28 and 29 through the flexible cable 24. By this drive pulse, the drive vibrator 29 expands and contracts toward the front end or the rear end, and the island portion 16 and the elastic film 14 forming the elastic portion 17 are deformed in the front-rear direction. With the movement of the elastic portion 17 in the front-rear direction, the pressure chamber 12 expands or contracts to change its volume.

【0042】ノズル開口10からインク滴を吐出させる
場合には、所定の駆動振動子29に選択的に駆動信号を
印加して、例えば、圧力室12を一旦膨張させてから収
縮させる。このようにすると、圧力室12の膨張に伴っ
てリザーバ11内のインクが圧力室12に流入し、圧力
室12の収縮に伴って圧力室12内のインクの圧力が高
まる。そして、ノズル開口10から押し出されたインク
がインク滴として吐出される。
When ink droplets are to be ejected from the nozzle openings 10, a drive signal is selectively applied to a predetermined drive vibrator 29, for example, the pressure chamber 12 is once expanded and then contracted. By doing so, the ink in the reservoir 11 flows into the pressure chamber 12 as the pressure chamber 12 expands, and the ink pressure in the pressure chamber 12 increases as the pressure chamber 12 contracts. Then, the ink pushed out from the nozzle opening 10 is ejected as an ink droplet.

【0043】次に、圧電振動子ユニット4について詳細
に説明する。ここで、図2は圧電振動子ユニット4の外
観斜視図である。図3は圧電振動子ユニット4を説明す
る図であり、(a)は図2におけるA−A断面図、
(b)は駆動振動子29の自由端部29aの拡大断面
図、(c)は開口部23の先端部分の拡大断面図、
(d)は開口部23の基端部分の拡大断面図である。
Next, the piezoelectric vibrator unit 4 will be described in detail. Here, FIG. 2 is an external perspective view of the piezoelectric vibrator unit 4. 3A and 3B are views for explaining the piezoelectric vibrator unit 4, and FIG. 3A is a sectional view taken along line AA in FIG.
(B) is an enlarged cross-sectional view of the free end portion 29a of the drive vibrator 29, (c) is an enlarged cross-sectional view of the tip portion of the opening 23,
FIG. 7D is an enlarged cross-sectional view of the base end portion of the opening 23.

【0044】上記した振動子群21は、図2に示すよう
に、振動子の列設方向(配列方向)における両端部に位
置するダミー振動子28,28と、これらのダミー振動
子28,28の間に配置された多数の駆動振動子29…
とから構成してある。ここで、駆動振動子29は、駆動
信号によって伸縮してインク吐出に寄与し得る振動子で
ある。一方、ダミー振動子28は、インク吐出に寄与せ
ず、圧電振動子ユニット4をケース2の所定位置に位置
決めする際に使用したり、振動子群21のケース2内に
おける位置を定める際に使用する振動子である。
As shown in FIG. 2, the above-mentioned vibrator group 21 includes dummy vibrators 28 and 28 located at both ends in the row direction (arrangement direction) of the vibrators, and the dummy vibrators 28 and 28. A large number of drive vibrators 29 arranged between the ...
It consists of and. Here, the drive vibrator 29 is a vibrator that can expand and contract according to a drive signal and contribute to ink ejection. On the other hand, the dummy vibrator 28 does not contribute to ink ejection and is used when the piezoelectric vibrator unit 4 is positioned at a predetermined position of the case 2 or when the position of the vibrator group 21 in the case 2 is determined. It is a vibrator.

【0045】なお、本実施形態では、ダミー振動子28
の幅を駆動振動子29の幅よりも2〜3倍程度広く設定
してある。これにより、ダミー振動子28の機械的強度
を高めて圧電振動子ユニット4の位置決め精度を向上さ
せることができる。また、このダミー振動子28の基端
部に設けた共通電極配線部30の面積を広く設けること
ができるので、フレキシブルケーブル24との間の接続
信頼性を高めることができると共に、より多くの電流を
流すことができる。
In the present embodiment, the dummy vibrator 28
Is set to be about 2 to 3 times wider than the width of the drive vibrator 29. Thereby, the mechanical strength of the dummy vibrator 28 can be increased and the positioning accuracy of the piezoelectric vibrator unit 4 can be improved. Further, since the area of the common electrode wiring portion 30 provided at the base end portion of the dummy vibrator 28 can be widened, the connection reliability with the flexible cable 24 can be improved and more current can be supplied. Can be drained.

【0046】次に、振動子28,29の構造について説
明する。なお、駆動振動子29とダミー振動子28と
は、振動子の幅に差があるものの基本的に同じ構造であ
るため、ここでは、駆動振動子29の構造について説明
し、ダミー振動子28については説明を省略する。
Next, the structure of the vibrators 28 and 29 will be described. The drive vibrator 29 and the dummy vibrator 28 have basically the same structure although the widths of the vibrators are different. Therefore, the structure of the drive vibrator 29 will be described here, and the dummy vibrator 28 will be described. Is omitted.

【0047】図3(b)に示すように、駆動振動子29
は、圧電体31を挟んで共通内部電極32と個別内部電
極33とを交互に積層した積層体34と、開口部23を
形成するためのスペーサ35とから構成してあり、2つ
の積層体34,34の間にスペーサ35を介在させた状
態で積層し一体化して構成する。なお、この駆動振動子
29は、後述するように積層体34,34とスペーサ3
5とを積層して一体化した板状の振動子板を櫛歯状に切
り分けることにより形成する。切り分けられた駆動振動
子29は細長い角柱状に形成されており、図3(a)に
示すように、基端から振動子長手方向の約半分に亘る基
端部29bは固定板22に接合され、先端から振動子長
手方向の約半分に亘る自由端部29aは固定板22の縁
から突出する方向に延出している。要するに、この駆動
振動子29はいわゆる片持梁のような状態で固定板22
に固定されている。
As shown in FIG. 3B, the drive vibrator 29
Is composed of a laminated body 34 in which the common internal electrodes 32 and the individual internal electrodes 33 are alternately laminated with the piezoelectric body 31 sandwiched therebetween, and a spacer 35 for forming the opening 23. , 34 with a spacer 35 interposed between them, and they are integrally formed. The drive vibrator 29 is composed of the laminated bodies 34, 34 and the spacer 3 as will be described later.
5 and 5 are laminated and integrated to form a plate-shaped vibrator plate, which is cut into comb teeth. The divided drive vibrator 29 is formed in an elongated prismatic shape. As shown in FIG. 3A, a base end portion 29b extending from the base end to about half of the vibrator longitudinal direction is joined to the fixing plate 22. A free end portion 29 a extending from the tip to approximately half in the longitudinal direction of the vibrator extends in a direction projecting from the edge of the fixed plate 22. In short, this drive vibrator 29 is fixed plate 22 in a state like a so-called cantilever.
It is fixed to.

【0048】なお、この駆動振動子29の先端は弾性シ
ート9の島部16に背面側から当接させてある。そし
て、この駆動振動子29の自由端部29aは駆動信号が
印加されることにより伸縮可能な活性部として機能し、
基端部29bは伸縮しない不活性部として機能する。
The tip of the drive vibrator 29 is brought into contact with the island portion 16 of the elastic sheet 9 from the back side. The free end portion 29a of the drive vibrator 29 functions as an active portion that can expand and contract when a drive signal is applied,
The base end portion 29b functions as an inactive portion that does not expand and contract.

【0049】この駆動振動子29の先端が当接する島部
16の形状に関し、本実施形態では、図3(a)に示す
ように、振動子列設方向側に相当する当接面の幅Wは、
駆動振動子29の先端の幅と同じか僅かに広い程度と
し、長手方向の長さL1は島部16が撓まない程度に駆
動振動子29の先端面の長さL2(駆動振動子29の圧
電体積層方向の厚みに相当)よりも長く設けて駆動振動
子29から突出させてある。この構成により、駆動振動
子29の変位を島部16に効率良く伝達させることがで
きる。
Regarding the shape of the island portion 16 with which the tip of the drive vibrator 29 abuts, in the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the width W of the abutment surface corresponding to the vibrator array direction is W. Is
The length L1 in the longitudinal direction is set to be equal to or slightly wider than the width of the tip of the drive oscillator 29, and the length L2 of the tip surface of the drive oscillator 29 (the length of the drive oscillator 29 of the drive oscillator 29 is set so that the island portion 16 does not bend). It is provided longer than (corresponding to the thickness in the piezoelectric body stacking direction) and protrudes from the drive vibrator 29. With this configuration, the displacement of the drive vibrator 29 can be efficiently transmitted to the island portion 16.

【0050】上記したスペーサ35は、開口部23を形
成するために積層体34,34同士の間に介在させた部
材であり、例えば、積層体34の圧電体31と同じ圧電
体や、酸化ジルコニウム等のセラミックなど、積層体3
4の線膨張率とほぼ等しい線膨張率の材料によって構成
する。これは、圧電振動子ユニット4を製造する際の焼
成工程にて、積層体34とスペーサ35の熱収縮度合い
をほぼ等しくするためである。これにより、焼成後の振
動子板における反りやクラックの発生を防ぐことができ
る。
The spacer 35 described above is a member interposed between the laminated bodies 34, 34 to form the opening 23. For example, the same piezoelectric body as the piezoelectric body 31 of the laminated body 34 or zirconium oxide. Laminate 3 such as ceramics etc.
It is made of a material having a linear expansion coefficient substantially equal to the linear expansion coefficient of No. 4. This is to make the degree of thermal contraction of the laminated body 34 and the spacer 35 substantially the same in the firing process when manufacturing the piezoelectric vibrator unit 4. As a result, it is possible to prevent warpage and cracks in the vibrator plate after firing.

【0051】この駆動振動子29における自由端部29
aには、図3(b)に示すように、共通内部電極32と
個別内部電極33とが重なり合った重ね合わせ領域(オ
ーバーラップ部分)が振動子長手方向に沿って形成して
ある。この重ね合わせ領域は、共通内部電極32と個別
内部電極33との電位差に応じて積層体34が歪み変形
する領域であり、この領域で積層体34が歪み変形する
ことにより自由端部29aが収縮する。また、この自由
端部29aには、駆動振動子29を振動子列設方向に貫
く開口部23を開設してある。
The free end portion 29 of this drive vibrator 29
As shown in FIG. 3B, an overlapping region (overlap portion) where the common internal electrode 32 and the individual internal electrode 33 are overlapped with each other is formed in a along the transducer longitudinal direction. This overlapping region is a region in which the laminated body 34 is strained and deformed according to the potential difference between the common internal electrode 32 and the individual internal electrode 33, and the free end portion 29a is contracted by the strained deformation of the laminated body 34 in this region. To do. The free end portion 29a is provided with an opening 23 that penetrates the drive oscillator 29 in the oscillator array direction.

【0052】本実施形態では、図3(c)に示すよう
に、この重ね合わせ領域の先端が、開口部23の先端2
3aよりも基端側に位置するように、2つの積層体3
4,34の先端側の非作動部をブリッジ部35aによっ
て接合している。ここで、ブリッジ部35aは、スペー
サ35の一部分であり、互いに離隔した平行に配置した
積層体同士を振動子の自由端部分で接合する部分であ
る。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3C, the tip of this overlapping area is the tip 2 of the opening 23.
The two stacked bodies 3 are arranged so as to be located on the base end side of 3a.
The non-actuated portions of the tip end side of 4, 34 are joined by the bridge portion 35a. Here, the bridge portion 35a is a part of the spacer 35, and is a portion that joins the stacked bodies arranged in parallel and separated from each other at the free end portion of the vibrator.

【0053】また、図3(d)に示すように、重ね合わ
せ領域の基端が、開口部23の基端23bとほぼ同じか
やや先端側に位置するように設けてある。換言すれば、
重ね合わせ領域が、開口部23の先端から基端の間に対
応した開口領域に収まるようにしてある。これは、積層
体34を効率よく変形させるようにするためである。即
ち、積層体34,34が変形する領域までもスペーサ3
5で接合してしまうと、スペーサ35が積層体34,3
4の歪みを抑えてしまい駆動振動子29を効率良く伸縮
させることが困難となってしまう。そして、本実施形態
のように、重ね合わせ領域が開口領域に収まるようにす
ると、積層体34,34の変形が抑えられることがな
く、駆動振動子29を効率良く伸縮させることができ
る。
Further, as shown in FIG. 3 (d), the base end of the overlapping region is provided so as to be located substantially the same as or slightly closer to the base end 23b of the opening 23. In other words,
The overlapping area is arranged to fit in the opening area corresponding to the area between the tip and the base of the opening 23. This is for efficiently deforming the laminated body 34. That is, the spacer 3 is formed even in the region where the stacked bodies 34, 34 are deformed.
If joined at 5, the spacer 35 will cause the spacers 35,
Therefore, it becomes difficult to efficiently expand and contract the drive vibrator 29 because the distortion of No. 4 is suppressed. Then, as in the present embodiment, when the overlapping region is set within the opening region, deformation of the stacked bodies 34, 34 is not suppressed, and the drive vibrator 29 can be efficiently expanded and contracted.

【0054】次に、駆動振動子29に設けられた電極に
ついて説明する。上記した個別内部電極33は、銀パラ
ジウム合金等の電極材料を用いてあり、振動子先端まで
設けてある。そして、この振動子先端で個別外部電極3
6に電気的に接続される。この個別外部電極36は、駆
動振動子29に駆動パルスを印加するための電極であ
り、駆動振動子29毎に電気的に絶縁されている。この
個別外部電極36は、振動子先端面から、固定板22の
接着面とは反対の櫛歯状振動子群21の他方の側面に亘
って倒L字状に形成してあり、この他方の側面では、図
2にも示すように、駆動振動子29の基端部29bまで
形成してある。なお、この個別外部電極36は、金、ニ
ッケル、クロム、銅などの電極材料を用いてあり、蒸着
やスパッタリング等によって形成する。
Next, the electrodes provided on the drive vibrator 29 will be described. The individual internal electrodes 33 described above are made of an electrode material such as a silver-palladium alloy and are provided up to the tip of the vibrator. Then, at the tip of this vibrator, the individual external electrode 3
6 electrically connected. The individual external electrode 36 is an electrode for applying a drive pulse to the drive vibrator 29, and is electrically insulated for each drive vibrator 29. The individual external electrode 36 is formed in an inverted L shape from the vibrator tip surface to the other side surface of the comb-tooth vibrator group 21 opposite to the bonding surface of the fixing plate 22. On the side surface, as shown in FIG. 2, the base end portion 29b of the drive vibrator 29 is formed. The individual external electrodes 36 are made of an electrode material such as gold, nickel, chromium, or copper, and are formed by vapor deposition, sputtering, or the like.

【0055】上記した共通内部電極32もまた銀パラジ
ウム合金等の電極材料により形成してあり、振動子基端
まで設けてある。そして、この振動子基端で共通外部電
極37に電気的に接続してある。この共通外部電極37
は、各駆動振動子29の共通内部電極32に電気的に接
続させた電極であり、固定板22の接着面である櫛歯状
振動子群21の一方の側面から櫛歯状振動子群21の他
方の側面の基端部分に亘って一連に、略コ字状に回り込
ませて形成してある。なお、櫛歯状振動子群21の他方
の側面の基端部分においては、図2に示すように、個別
外部電極36との間に隙間を空けてあり、この共通外部
電極37と個別外部電極36とを電気的に絶縁させてあ
る。また、この共通外部電極37についても、金、ニッ
ケル、クロム、銅などの電極材料を蒸着やスパッタリン
グ等の方法を用いて形成する。
The common internal electrode 32 described above is also formed of an electrode material such as a silver-palladium alloy, and is provided up to the base end of the vibrator. Then, the base end of the vibrator is electrically connected to the common external electrode 37. This common external electrode 37
Is an electrode electrically connected to the common internal electrode 32 of each drive vibrator 29, and the comb-tooth vibrator group 21 from one side surface of the comb-tooth vibrator group 21 which is the bonding surface of the fixing plate 22. Is formed so as to extend around the base end portion of the other side surface in a substantially U-shape. At the base end portion of the other side surface of the comb-shaped oscillator group 21, as shown in FIG. 2, there is a gap between the individual external electrode 36 and the common external electrode 37 and the individual external electrode. It is electrically insulated from 36. The common external electrode 37 is also formed of an electrode material such as gold, nickel, chromium, or copper by using a method such as vapor deposition or sputtering.

【0056】そして、櫛歯状振動子群21の他方の側面
の基端部分は、フレキシブルケーブル24を実装する配
線実装面としてある。この配線実装面では、図2に示す
ように、ダミー振動子28,28の共通外部電極37,
37を共通電極配線部30,30としてあり、駆動振動
子29の基端部分を個別電極配線部38…としてある。
従って、フレキシブルケーブル24を櫛歯状振動子21
の側面、即ち、固定板接合面とは反対側の他方の側面で
接続することができ、配線作業を容易に行わせることが
できる。さらに、共通電極配線部30と個別電極配線部
38とは、互いに重ならないように振動子長手方向にず
らして形成してある。従って、このフレキシブルケーブ
ル24を配線する際において、溶けた半田によって共通
電極配線部30と個別電極配線部38とが短絡してしま
うのを確実に防止できる。
The base end portion of the other side surface of the comb-shaped oscillator group 21 serves as a wiring mounting surface on which the flexible cable 24 is mounted. On this wiring mounting surface, as shown in FIG. 2, the common external electrodes 37 of the dummy vibrators 28, 28,
37 is a common electrode wiring portion 30, 30, and the base end portion of the drive vibrator 29 is an individual electrode wiring portion 38.
Therefore, the flexible cable 24 is connected to the comb-shaped oscillator 21.
Can be connected on the side surface of, that is, the other side surface opposite to the fixing plate joining surface, and the wiring work can be easily performed. Further, the common electrode wiring portion 30 and the individual electrode wiring portion 38 are formed so as to be offset in the vibrator longitudinal direction so as not to overlap each other. Therefore, when wiring the flexible cable 24, it is possible to reliably prevent the common electrode wiring portion 30 and the individual electrode wiring portion 38 from being short-circuited by the melted solder.

【0057】以上のように構成した圧電振動子ユニット
4では、各振動子28,29の積層面(即ち、隣り合う
振動子28,29の対向した側面)に開口部23を開設
することにより、各振動子28,29の一部を中空構造
に構成したので、駆動振動子29の静電容量を少なくす
ることができる。これにより、駆動振動子29に駆動パ
ルスを印加するための回路素子、例えば、トランジスタ
等に、電流容量が少ない安価な回路素子を使用すること
ができ、コストダウンが図れる。さらに、振動子自体の
発熱量を少なくすることができる。加えて、同時に駆動
するドット数の差に基づく電流量の差を小さくできるの
で、圧電振動子ユニット4に供給する駆動パルスを発生
する駆動パルス発生回路(駆動パルス発生手段)を設け
てインクジェット式記録装置を構成した場合には、多数
の駆動振動子29…を同時駆動させた場合における駆動
パルスの歪みが少なくなる。従って、多ドットを同時に
記録した場合と数ドットを記録した場合とにおける画質
の差を、極めて少なくすることができる。
In the piezoelectric vibrator unit 4 configured as described above, the openings 23 are formed in the laminated surface of the vibrators 28 and 29 (that is, the side surfaces of the adjacent vibrators 28 and 29 facing each other). Since a part of each of the vibrators 28 and 29 has a hollow structure, the electrostatic capacity of the drive vibrator 29 can be reduced. As a result, an inexpensive circuit element having a small current capacity can be used as a circuit element for applying a drive pulse to the drive vibrator 29, for example, a transistor, and the cost can be reduced. Furthermore, the amount of heat generated by the vibrator itself can be reduced. In addition, since the difference in the amount of current based on the difference in the number of dots that are driven at the same time can be reduced, a drive pulse generation circuit (drive pulse generation means) that generates a drive pulse to be supplied to the piezoelectric vibrator unit 4 is provided to perform inkjet recording. When the device is constructed, the distortion of the drive pulse when a large number of drive vibrators 29 ... Are simultaneously driven is reduced. Therefore, the difference in image quality between the case where a large number of dots are recorded simultaneously and the case where a few dots are recorded can be extremely reduced.

【0058】また、駆動振動子29の一部を中空構造と
したので、駆動振動子29の外形形状はそのままで静電
容量を少なくすることができる。これにより、静電容量
を少なくしても駆動振動子29の先端面の大きさを従来
と同程度或いはそれ以上にすることができるので、弾性
シート9の島部16を全体的に均一に押圧することがで
きる。従って、駆動振動子29の変位を弾性シート9に
効率良く伝達でき、インクを正確に吐出させることがで
きる。さらに、開口部23を開設したことにより駆動振
動子29の表面積が増えるので、駆動振動子29が発生
した熱を効率良く放出させることができる。このため、
駆動振動子29が過剰に加熱されることを防止でき、振
動子の動作を安定させることもできる。
Moreover, since a part of the driving vibrator 29 has a hollow structure, the external capacitance of the driving vibrator 29 can be reduced without changing its outer shape. As a result, even if the capacitance is reduced, the size of the tip surface of the drive vibrator 29 can be made equal to or larger than that of the conventional one, so that the island portion 16 of the elastic sheet 9 is pressed uniformly. can do. Therefore, the displacement of the drive vibrator 29 can be efficiently transmitted to the elastic sheet 9, and the ink can be accurately ejected. Further, since the surface area of the drive vibrator 29 is increased by opening the opening 23, the heat generated by the drive vibrator 29 can be efficiently released. For this reason,
The drive vibrator 29 can be prevented from being excessively heated, and the operation of the vibrator can be stabilized.

【0059】次に、上記した構成を有する圧電振動子ユ
ニット4の製造方法について、図4に基づいて説明す
る。圧電振動子ユニット4を作成するには、先ず、圧電
体31、内部電極層32、圧電体31、内部電極層3
3、圧電体31、内部電極層32…というように積層し
て形成した大判の積層体34と、大判のスペーサ35と
から大判の振動子板を作成する。そして、この振動子板
から小判の振動子板を切り出し、この切り出した振動子
板を櫛歯状に歯割りする。なお、図4(e)では、切り
出した後の振動子板(積層体34,スペーサ35)を示
してある。
Next, a method of manufacturing the piezoelectric vibrator unit 4 having the above structure will be described with reference to FIG. To make the piezoelectric vibrator unit 4, first, the piezoelectric body 31, the internal electrode layer 32, the piezoelectric body 31, the internal electrode layer 3 are formed.
A large-sized vibrator plate is prepared from the large-sized laminated body 34 formed by laminating the piezoelectric material 31, the piezoelectric body 31, the internal electrode layer 32, and the like, and the large-sized spacer 35. Then, a small vibrator plate is cut out from this vibrator plate, and the cut vibrator plate is divided into comb teeth. Note that FIG. 4E shows the vibrator plate (the laminated body 34, the spacer 35) after being cut out.

【0060】まず、大判の積層体34の作成方法につい
て説明する。まず、図4(a)に示す大判の板状圧電体
31を印刷機にセットする。次に、第1のマスクパター
ンを用いて板状圧電体31の表面の各印刷領域41…
に、図4(b)に示すような個別内部電極33となる電
極層を印刷する。この電極層は、各印刷領域41の一方
の長辺から他方の長辺に向かって短辺の半分程度の位置
まで設けてある。なお、上記したように、この電極層及
び後述する共通内部電極32となる電極層は、銀パラジ
ウム合金等の電極材料によって形成する。
First, a method of forming the large-sized laminated body 34 will be described. First, the large plate piezoelectric body 31 shown in FIG. 4A is set in the printing machine. Next, using the first mask pattern, each print region 41 ... On the surface of the plate-shaped piezoelectric body 31.
Then, an electrode layer to be the individual internal electrodes 33 as shown in FIG. 4B is printed. This electrode layer is provided from one long side of each print area 41 to the other long side up to about half the position of the short side. As described above, this electrode layer and the electrode layer that will be the common internal electrode 32 described later are formed of an electrode material such as a silver-palladium alloy.

【0061】個別内部電極33となる電極層を印刷した
ならば、この電極層の上に新たな板状圧電体31を重
ね、セットする。板状圧電体31をセットしたならば、
第2のマスクパターンを用い、セットした板状圧電体3
1の印刷領域41に、図4(c)に示すような共通内部
電極32となる電極層を印刷する。この電極層は、印刷
領域41の他方の長辺から短辺方向に沿って一方の長辺
の手前まで設けてある。共通内部電極32となる電極層
を印刷したならば、この電極層の上に重ねて新たな板状
圧電体31をセットし、このセットした板状圧電体31
の印刷領域に個別内部電極33となる電極層を印刷す
る。以後、同様な工程を繰り返して大判の積層体34を
作成する。
After printing the electrode layer to be the individual internal electrode 33, a new plate-shaped piezoelectric body 31 is placed on the electrode layer and set. After setting the plate-shaped piezoelectric body 31,
Plate-shaped piezoelectric body 3 set using the second mask pattern
An electrode layer to be the common internal electrode 32 as shown in FIG. 4C is printed on the first print area 41. This electrode layer is provided along the short side direction from the other long side of the printing region 41 to the front of the one long side. After the electrode layer to be the common internal electrode 32 is printed, a new plate-shaped piezoelectric body 31 is set on the electrode layer, and the set plate-shaped piezoelectric body 31 is set.
An electrode layer to be the individual internal electrodes 33 is printed in the print area of. Thereafter, similar steps are repeated to form a large-sized laminated body 34.

【0062】上記の手順で大判の積層体34を作成した
ならば焼成を行う。この焼成工程では、大判の積層体3
4を2枚とスペーサ35となる圧電体とを用意し、積層
体34,34でスペーサ35となる圧電体を挟んだ状態
で積層して焼成し、一体化する。これにより、大判の振
動子板が作成される。ここで、スペーサ35となる圧電
体とは、図4(d)に示すように、開口部23となる部
分、即ち、個別内部電極33と共通内部電極32との重
ね合わせ領域に対応させて通孔42を開設した圧電体で
ある。なお、この通孔42は、プレス加工等の任意の加
工方法によって開設する。ここで、スペーサ35を積層
体34の圧電体31と同じ圧電体によって構成したこと
により、上記したように、焼成時における積層体34と
スペーサ35の収縮度合いがほぼ等しくなり、振動子板
における反りやクラックの発生を防げる。
After the large-sized laminated body 34 is prepared by the above procedure, firing is performed. In this firing process, large-sized laminated body 3
Two sheets of 4 and a piezoelectric body serving as the spacer 35 are prepared, and the piezoelectric bodies serving as the spacers 35 are stacked and fired to be integrated with the stacked bodies 34, 34. As a result, a large-sized vibrator plate is created. Here, as shown in FIG. 4D, the piezoelectric body serving as the spacer 35 is made to correspond to the portion serving as the opening 23, that is, the overlapping region of the individual internal electrode 33 and the common internal electrode 32. It is a piezoelectric body having holes 42 formed therein. The through hole 42 is opened by an arbitrary processing method such as press working. Here, since the spacer 35 is made of the same piezoelectric material as the piezoelectric material 31 of the laminated body 34, as described above, the degree of contraction of the laminated body 34 and the spacer 35 during firing becomes substantially equal, and the warpage of the vibrator plate Prevents the occurrence of cracks.

【0063】大判の振動子板を作成したならば、この大
判の振動子板を上記した印刷領域41に沿って切断し、
小判の振動子板に切り分ける。この切り分けた小判の振
動子板は、表面をラップ処理するなどして整形する。そ
して、小判の振動子板の表面には、個別外部電極36及
び共通外部電極37を、蒸着やスパッタリング等によっ
て形成する。
After the large-sized vibrator plate is prepared, the large-sized vibrator plate is cut along the above-mentioned printing area 41,
Cut into oval transducer plates. The cut oval vibrator plate is shaped by lapping the surface. Then, the individual external electrodes 36 and the common external electrode 37 are formed on the surface of the small-sized vibrator plate by vapor deposition, sputtering or the like.

【0064】外部電極層を形成したならば、図4(e)
に示すように、この小判の振動子板における一方の側面
に固定板22を接着する。振動子板と固定板22とを接
着したならば、ダイシングソー等を用いて、振動子板を
切断して各振動子28,29を櫛歯状に切り分ける。こ
の切り分け工程において、符号Bに示すように、基端部
29bに切り残し部を残すようにして切り分ける。具体
的には、一方の側面側においては固定板取付部を残すよ
うに先端から基端側に向かい、尚且つ、他方の側面側に
おいては個別内部電極33と電気的に接続した個別外部
電極36が振動子28,29毎に電気的に絶縁されるよ
うに先端から基端まで一連に溝を形成し、該溝により各
振動子28,29を切り分ける。このようして、振動子
28,29を形成することにより、切り残し部分には共
通内部電極32が振動子列設方向に延在する。そして、
この切り残し部分の共通内部電極32により、共通外部
電極37の電気抵抗値を低くすることができる。従っ
て、駆動パルスの損失を少なくすることができる。
Once the external electrode layers have been formed, FIG.
As shown in, the fixing plate 22 is bonded to one side surface of the oval vibrator plate. After the vibrator plate and the fixed plate 22 are bonded, the vibrator plate is cut using a dicing saw or the like to cut the vibrators 28 and 29 into comb teeth. In this cutting step, as shown by reference numeral B, cutting is performed so as to leave an uncut portion at the base end portion 29b. Specifically, on one side surface side, the individual external electrodes 36 are electrically connected to the individual internal electrodes 33 on the other side surface side from the tip end toward the base end side so as to leave the fixing plate attachment portion. A groove is formed in series from the front end to the base end so that the vibrators 28 and 29 are electrically insulated, and the vibrators 28 and 29 are cut by the groove. By forming the vibrators 28 and 29 in this manner, the common internal electrode 32 extends in the vibrator array direction in the uncut portion. And
The electric resistance value of the common external electrode 37 can be reduced by the uncut portion of the common internal electrode 32. Therefore, the loss of the drive pulse can be reduced.

【0065】なお、この切り分け工程において、各振動
子28,29を切り残し部を残さずに完全に切り分ける
ようにしても良い。換言すれば、図4(e)に符号Cで
示すように、固定板22の接着面とは反対の振動子板の
他方の側面から固定板22まで到達する溝により振動子
板を歯割りして振動子28,29を形成するようにして
もよい。このようにすると、隣り合う振動子同士の電気
的絶縁をより確実に行うことができる。そして、この場
合には、固定板22に導電性を付与し、固定板22によ
って各振動子28,29の共通外部電極37同士を導通
させる。この導通は、例えば、固定板22自体をステン
レス板等の導電性材料によって構成しても良いし、固定
板22の表面に導電性層を形成するようにしてもよい。
It should be noted that, in this cutting step, the vibrators 28 and 29 may be completely cut without leaving any uncut portions. In other words, as shown by symbol C in FIG. 4 (e), the oscillator plate is divided into teeth by the groove that reaches the fixed plate 22 from the other side surface of the oscillator plate opposite to the adhesive surface of the fixed plate 22. The vibrators 28 and 29 may be formed by forming the vibrators 28 and 29. By doing so, it is possible to more reliably perform electrical insulation between adjacent vibrators. Then, in this case, the fixed plate 22 is made conductive, and the fixed plate 22 makes the common external electrodes 37 of the vibrators 28 and 29 conductive. For this conduction, for example, the fixed plate 22 itself may be made of a conductive material such as a stainless plate, or a conductive layer may be formed on the surface of the fixed plate 22.

【0066】ところで、上記した第1実施形態では、各
振動子28,29毎に開口部23を1つ開設すると共
に、個別内部電極33と共通内部電極32との重ね合わ
せ領域を開口部23の開口領域に収めるようにしたもの
について説明したが、本発明はこの構成に限定されるも
のではない。以下、本発明の他の実施形態について説明
する。
By the way, in the above-described first embodiment, one opening 23 is provided for each transducer 28, 29, and the overlapping area of the individual internal electrode 33 and the common internal electrode 32 is formed in the opening 23. Although the one that is accommodated in the opening region has been described, the present invention is not limited to this configuration. Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described.

【0067】まず、図5を参照して第2実施形態につい
て説明する。この第2実施形態は、個別内部電極33と
共通内部電極32の重ね合わせ領域と、開口部23の開
口領域とを揃えて略一致させた点に特徴がある。
First, the second embodiment will be described with reference to FIG. The second embodiment is characterized in that the overlapping region of the individual internal electrodes 33 and the common internal electrode 32 and the opening region of the opening 23 are aligned and substantially matched.

【0068】具体的に説明すると、開口部23の先端側
では、開口部23の先端23aの振動子長手方向の位置
(以下の説明において同様)と、重ね合わせ領域の先端
の位置とを略一致させてある。換言すれば、積層体34
の先端部の非作動部分にスペーサ35のブリッジ部35
aを設け、このブリッジ部35aにより積層体34(3
4a,34b)同士を接合してある。また、開口部23
の基端側では、重ね合わせ領域の基端の位置と固定板2
2の先端の位置と開口部23の基端23bの位置とを略
一致させてある。
More specifically, on the tip side of the opening 23, the position of the tip 23a of the opening 23 in the longitudinal direction of the transducer (similar in the following description) and the position of the tip of the overlapping region are substantially the same. I am allowed. In other words, the laminated body 34
The bridge portion 35 of the spacer 35 is attached to the non-actuated portion of the tip of the spacer.
a is provided, and the laminated body 34 (3
4a, 34b) are joined together. In addition, the opening 23
At the base end side of, the position of the base end of the overlapping area and the fixing plate 2
The position of the tip end of 2 and the position of the base end 23b of the opening 23 are substantially aligned.

【0069】このように構成すると、積層体34が歪み
変形し得る重ね合わせ領域と開口部23が開設された開
口領域とが一致するので、スペーサ35により積層体3
4の歪み変形が抑えられることがなく、積層体34を効
率良く変形させることができる。さらに、固定板22の
先端の位置と開口部23の基端23bの位置とを一致さ
せると共に、振動子先端側でも振動子長手方向の位置を
揃えてブリッジ部35aにより、積層体34,34同士
を接合しているため、固定板22に直接接着されている
第1の積層体34aと、スペーサ35を介して第1の積
層体34aと接合している第2の積層体34bとに関
し、歪み得る部分の長さが両積層体34a,34bにお
いて同じ長さになる。即ち、開口領域(重ね合わせ領
域)と同じ長さになる。これにより、駆動振動子29を
伸縮させた際における第1の積層体34a側の固有振動
周期と、第2の積層体34b側の固有振動周期とが一致
する。従って、第1の積層体34aと第2の積層体34
bとが同じ周期で振動するので、インクの吐出を一層安
定させることができる。
According to this structure, since the overlapping area where the laminated body 34 can be deformed by strain and the opening area where the opening 23 is formed coincide with each other, the laminated body 3 is formed by the spacer 35.
The strain deformation of No. 4 is not suppressed, and the laminated body 34 can be efficiently deformed. Further, the positions of the tip end of the fixing plate 22 and the base end 23b of the opening 23 are made to coincide with each other, and the positions in the vibrator longitudinal direction are aligned on the vibrator tip side as well. Since the first laminated body 34a directly bonded to the fixing plate 22 and the second laminated body 34b bonded to the first laminated body 34a via the spacer 35 The length of the obtained portion is the same in both laminated bodies 34a and 34b. That is, it has the same length as the opening area (overlapping area). As a result, the natural vibration period on the first laminated body 34a side when the drive vibrator 29 is expanded and contracted matches the natural vibration period on the second laminated body 34b side. Therefore, the first laminated body 34a and the second laminated body 34a
Since b and oscillate in the same cycle, it is possible to further stabilize the ink ejection.

【0070】次に、図6を参照して第3実施形態につい
て説明する。この第3実施形態では、開口部23を、圧
電体31の積層方向に沿って3つ開設している。このよ
うに圧電体31の積層方向に沿って複数の開口部23
a,23b,23cを開設すると、圧電体積層方向に沿
って積層体34と開口部23とが交互に存在するので、
振動子28,29の圧電体積層方向の長さを一層長くす
ることができる。また、1つの開口部23の積層方向の
長さを短くすることもできるので、振動子28,29の
強度を高めることもできる。さらに、複数の開口部23
を設けたことにより、開口部23の内周面を含めた振動
子28,29の表面積を増やすことができるので、駆動
振動子29が発生する熱を一層効率良く放出することが
できる。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, three openings 23 are provided along the stacking direction of the piezoelectric bodies 31. As described above, the plurality of openings 23 are formed along the stacking direction of the piezoelectric body 31.
When a, 23b, and 23c are opened, since the laminated bodies 34 and the openings 23 are alternately present along the piezoelectric body laminating direction,
The lengths of the vibrators 28 and 29 in the piezoelectric body stacking direction can be further increased. Further, since the length of one opening 23 in the stacking direction can be shortened, the strength of the vibrators 28, 29 can be increased. Furthermore, the plurality of openings 23
Since the surface area of the vibrators 28 and 29 including the inner peripheral surface of the opening 23 can be increased by providing the above, the heat generated by the drive vibrator 29 can be radiated more efficiently.

【0071】なお、図6では、3つの開口部23a,2
3b,23cを設けたものを例示したが、開口部23の
数は適宜変えることができる。例えば、2つでも良い
し、4つでも良い。また、複数の開口部23…を圧電体
31の積層方向に沿って開設するには、スペーサ35と
なる圧電体(通孔42を開設した圧電体シート)を、積
層体34の間に挟んで積層するだけでよいので、製造も
容易である。
In FIG. 6, the three openings 23a, 2a
Although the example in which 3b and 23c are provided is illustrated, the number of openings 23 can be appropriately changed. For example, it may be two or four. Further, in order to open a plurality of openings 23 along the stacking direction of the piezoelectric bodies 31, a piezoelectric body serving as a spacer 35 (piezoelectric sheet having the through holes 42) is sandwiched between the stacked bodies 34. Since it is only necessary to stack the layers, manufacturing is easy.

【0072】次に、図7を参照して第4実施形態につい
て説明する。この第4実施形態では、開口部23(23
d,23e)を、振動子28,29の長手方向に沿って
2つ開設している。換言すれば、開口部23の長手方向
の途中にブリッジ部35bを設けている。この構成で
は、振動子板を切断して振動子28,29を櫛歯状に切
り分ける際に、このブリッジ部35bが開口領域の積層
体34の過剰な撓みを防ぐように作用する。従って、切
り分け時における振動子28,29の破損を効果的に防
止することができる。なお、図7では、2つの開口部2
3d,23eを設けたものを例示したが、この実施形態
においても開口部23の数を適宜変えることができる。
また、各開口部23の振動子長手方向の長さ(ブリッジ
部35bの振動子長手方向の位置)は任意に設定するこ
とができる。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, the opening 23 (23
Two d, 23e) are provided along the longitudinal direction of the transducers 28, 29. In other words, the bridge portion 35b is provided midway in the longitudinal direction of the opening 23. In this configuration, when the oscillator plate is cut to divide the oscillators 28 and 29 into comb teeth, the bridge portion 35b acts to prevent excessive bending of the laminated body 34 in the opening region. Therefore, breakage of the vibrators 28 and 29 at the time of cutting can be effectively prevented. In FIG. 7, the two openings 2
Although the example in which 3d and 23e are provided is illustrated, the number of the openings 23 can be appropriately changed also in this embodiment.
Further, the length of each opening 23 in the vibrator longitudinal direction (the position of the bridge portion 35b in the vibrator longitudinal direction) can be set arbitrarily.

【0073】次に、図8を参照して第5実施形態につい
て説明する。この第5実施形態では、スペーサ35´に
内部電極を形成すると共に、共通内部電極32,32に
よって開口部23を区画している。
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, an internal electrode is formed on the spacer 35 ′, and the opening 23 is defined by the common internal electrodes 32, 32.

【0074】具体的に説明すると、スペーサ35´にお
ける圧電体積層方向の略中間であって開口部23よりも
先端側の非作動部分には、個別スペーサ電極44を設け
てある。この個別スペーサ電極44は、個別内部電極3
3と同様に銀パラジウム合金等の電極材料により形成し
てあり、振動子28,29の先端で個別外部電極36に
導通させてある。同様に、開口部23よりも基端側の部
分には、共通スペーサ電極45を設けてある。この共通
スペーサ電極45もまた銀パラジウム合金により形成し
てあり、振動子28,29の基端で共通外部電極37に
導通させてある。
More specifically, an individual spacer electrode 44 is provided at a non-actuated portion of the spacer 35 'substantially in the middle of the piezoelectric body stacking direction and closer to the tip than the opening 23. The individual spacer electrode 44 corresponds to the individual internal electrode 3
Similar to 3, it is formed of an electrode material such as a silver-palladium alloy, and is electrically connected to the individual external electrodes 36 at the tips of the vibrators 28 and 29. Similarly, a common spacer electrode 45 is provided in the portion closer to the base end than the opening 23. The common spacer electrode 45 is also made of a silver-palladium alloy and is electrically connected to the common external electrode 37 at the base ends of the vibrators 28 and 29.

【0075】このようなスペーサ35´は、圧電体を積
層することにより作成することができる。即ち、開口部
23となる通孔42を開設した大判のスペーサ用圧電体
を印刷機にセットし、この圧電体の印刷領域41に個別
スペーサ電極44、共通スペーサ電極45となる電極材
料を印刷して電極を形成する。電極層を形成したなら
ば、形成した電極層に重ねるようにして新たなスペーサ
用圧電体を積層してスペーサ35´を作成する。そし
て、このスペーサ35´を間に挟むようにして別途作成
した2枚の大判の積層体34,34を積層する。なお、
スペーサ35´と接する側の積層体34の表面には、共
通内部電極32となる電極層を印刷しておく。積層体3
4,34及びスペーサ35´を積層したならば、これら
の積層体34,34及びスペーサ35´を焼成によって
一体化し、大判の振動子板を作成する。そして、この振
動子板から小判の振動子板を切り出し、この切り出した
振動子板を櫛歯状に歯割りする。
Such a spacer 35 'can be formed by laminating piezoelectric bodies. That is, a large-sized spacer piezoelectric body having a through hole 42 to be the opening 23 is set in a printing machine, and an electrode material to be an individual spacer electrode 44 and a common spacer electrode 45 is printed on a printing area 41 of the piezoelectric body. To form electrodes. After the electrode layer is formed, a new spacer piezoelectric material is laminated so as to overlap the formed electrode layer to form the spacer 35 '. Then, the two large-sized laminated bodies 34, 34, which are separately prepared, are laminated with the spacer 35 'interposed therebetween. In addition,
An electrode layer to be the common internal electrode 32 is printed on the surface of the laminated body 34 on the side in contact with the spacer 35 '. Laminate 3
After laminating 4, 34 and the spacer 35 ', these laminated bodies 34, 34 and the spacer 35' are integrated by firing to form a large-sized vibrator plate. Then, a small vibrator plate is cut out from this vibrator plate, and the cut vibrator plate is divided into comb teeth.

【0076】このようにして作成した櫛歯状振動子群2
1では、開口部23を区画する部分に共通内部電極3
2,32が露出した状態で形成されると共に、スペーサ
35´にも内部電極44,45が形成されている。即
ち、このスペーサ35´の部分においても積層体34と
同様に、圧電体と内部電極とが交互に形成される。従っ
て、積層体34の線膨張率とスペーサ35´の線膨張率
とをより近づけることができ、焼成時に発生する振動子
板の反りや歪みをより効果的に防止することができる。
Comb-shaped oscillator group 2 thus created
In 1, the common internal electrode 3 is formed in the part that defines the opening 23.
2 and 32 are formed in an exposed state, and internal electrodes 44 and 45 are also formed on the spacer 35 '. That is, also in the spacer 35 ′, similarly to the laminated body 34, the piezoelectric body and the internal electrode are alternately formed. Therefore, the linear expansion coefficient of the laminated body 34 and the linear expansion coefficient of the spacer 35 'can be made closer to each other, and the warpage and distortion of the vibrator plate generated during firing can be more effectively prevented.

【0077】なお、図8では、共通内部電極32,32
によって開口部23を区画したものを例示したが、個別
内部電極33,33によって開口部23を区画してもよ
い。また、スペーサ35´に設ける内部電極44,45
は、一層に限定されるものではなく、複数層設けるよう
にしてもよい。
In FIG. 8, the common internal electrodes 32, 32 are
Although the opening 23 is partitioned by the example, the opening 23 may be partitioned by the individual internal electrodes 33, 33. In addition, the internal electrodes 44, 45 provided on the spacer 35 '
Is not limited to one layer, and a plurality of layers may be provided.

【0078】次に、図9を参照して第6実施形態につい
て説明する。この第6実施形態では、スペーサ47を、
導電性材料により構成すると共に共通外部電極37或い
は個別外部電極36の一方にのみ導通させている。本実
施形態では、スペーサ47の先端に絶縁層47aを設け
てあり、スペーサ47を共通外部電極37にのみ電気的
に接続させてある。
Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. In the sixth embodiment, the spacer 47 is
It is made of a conductive material and is electrically connected to only one of the common external electrode 37 or the individual external electrode 36. In this embodiment, the insulating layer 47a is provided at the tip of the spacer 47, and the spacer 47 is electrically connected only to the common external electrode 37.

【0079】この構成では、スペーサ47自体が共通内
部電極32と同じ機能を発揮する。このため、積層体3
4に効率良く電界を与えることができ、振動子28,2
9の変位効率を向上させることができる。なお、図9で
は、スペーサ47を共通外部電極37にのみ導通させた
ものを例示したが、スペーサ47を個別外部電極36に
のみ導通させるようにしてもよい。
In this structure, the spacer 47 itself exhibits the same function as the common internal electrode 32. Therefore, the laminated body 3
4 can efficiently apply an electric field to the oscillators 28, 2
The displacement efficiency of 9 can be improved. Although the spacer 47 is electrically connected only to the common external electrode 37 in FIG. 9, the spacer 47 may be electrically connected only to the individual external electrode 36.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
It has the following effects.

【0081】即ち、請求項1に記載の発明によれば、振
動子の自由端部に開設した開口部により振動子の一部を
中空構造にしたので、振動子の変位量を変えずに静電容
量を少なくすることができる。これにより、振動子に駆
動パルスを印加するための回路素子に、電流容量が少な
い安価な回路素子を使用することができ、コストダウン
が図れる。さらに、振動子自体の発熱量を少なくするこ
ともできる。また、同時に駆動するドット数の差に基づ
く電流量の差を小さくでき、多数の振動子を同時駆動さ
せた場合と、数本程度の少数の振動子を駆動させた場合
における駆動パルスの歪みを少なくすることができる
That is, according to the first aspect of the invention, since a part of the vibrator has a hollow structure by the opening formed at the free end of the vibrator, the vibration amount of the vibrator is not changed and the static amount is maintained. The electric capacity can be reduced. As a result, an inexpensive circuit element having a small current capacity can be used as a circuit element for applying a drive pulse to the vibrator, and the cost can be reduced. Further, the amount of heat generated by the vibrator itself can be reduced. In addition, the difference in the amount of current based on the difference in the number of dots that are driven simultaneously can be reduced, and the distortion of the drive pulse when driving a large number of transducers at the same time and when driving a small number of transducers, such as a few Can be reduced

【0082】また、振動子の一部を中空構造としたの
で、振動子の表面積を増やすことができる。このため、
振動子が発生した熱を効率良く放出させることができ
る。従って、振動子が過剰に加熱することをなくすこと
ができ、振動子の動作を安定させることもできる。
Moreover, since a part of the vibrator has a hollow structure, the surface area of the vibrator can be increased. For this reason,
The heat generated by the vibrator can be efficiently released. Therefore, the vibrator can be prevented from being excessively heated, and the operation of the vibrator can be stabilized.

【0083】さらに、共通内部電極と個別内部電極との
重ね合わせ領域を、開口部の開口領域にあわせて設けた
ので、開口部により分けられた積層体の撓み部分の長さ
を揃えることができる。従って、撓み部分の固有振動周
期を各振動子間で一致させることができる。このため、
振動子全体の伸縮動作をより一層安定させることができ
る。
Furthermore, since the overlapping region of the common internal electrode and the individual internal electrode is provided in accordance with the opening region of the opening, the lengths of the bent portions of the laminated body divided by the opening can be made uniform. . Therefore, the natural vibration period of the bent portion can be made to match between the vibrators. For this reason,
The expansion and contraction operation of the entire vibrator can be further stabilized.

【0084】また、請求項に記載の発明によれば、圧
電体の積層方向に沿って開口部を複数開設したので、振
動子の圧電体積層方向の厚みを厚くしながらも静電容量
を少なくすることができる。また、振動子の表面積を一
層増やすことができるので、より高い放熱効果を得るこ
とができ、振動子の一層の安定動作に寄与できる。
Further, according to the invention described in claim 5 , since a plurality of openings are formed along the stacking direction of the piezoelectric bodies, the capacitance can be increased while increasing the thickness of the vibrator in the stacking direction of the piezoelectric bodies. Can be reduced. Further, since the surface area of the vibrator can be further increased, a higher heat dissipation effect can be obtained, which can contribute to the further stable operation of the vibrator.

【0085】また、請求項に記載の発明によれば、振
動子の長手方向に沿って開口部を複数開設したので、開
口部同士の間に存在するブリッジ部が積層体同士を接合
する。このため、開口部を開設したことによる剛性不足
をブリッジ部で補うことができ、櫛歯状に切り分ける際
における振動子の破損を効果的に防止することができ
る。
According to the sixth aspect of the invention, since a plurality of openings are opened along the longitudinal direction of the vibrator, the bridge portion existing between the openings joins the laminates. For this reason, the lack of rigidity due to the opening of the opening can be compensated for by the bridge portion, and damage to the vibrator at the time of cutting into comb teeth can be effectively prevented.

【0086】また、請求項に記載の発明によれば、共
通内部電極と個別内部電極の少なくとも一方の内部電極
によって開口部を区画するようにしたので、この開口部
にも電界を発生し得る内部電極が存在する。従って、振
動子を効率良く伸縮させることができる。
According to the invention described in claim 7 , since the opening is divided by at least one of the common internal electrode and the individual internal electrode, an electric field can be generated also in this opening. There are internal electrodes. Therefore, the vibrator can be efficiently expanded and contracted.

【0087】また、請求項から請求項10に記載の発
明によれば、積層体の線膨張率とスペーサの線膨張率と
の大差をなくすことができるので、焼成時に発生する振
動子板の反りや歪みをより効果的に防止することができ
る。
Further, according to the invention described in claim 8 to claim 10 , since it is possible to eliminate a large difference between the linear expansion coefficient of the laminate and the linear expansion coefficient of the spacer, it is possible to prevent Warpage and distortion can be prevented more effectively.

【0088】また、請求項11に記載の発明によれば、
スペーサを導電性材料により構成し、共通外部電極若し
くは個別外部電極の一方にのみ電気的に接続したので、
スペーサ自体が内部電極と同じ機能を発揮する。このた
め、圧電体に効率良く電界を与えることができ、振動子
の変位効率を向上させることができる。
According to the invention described in claim 11 ,
Since the spacer is made of a conductive material and electrically connected to only one of the common external electrode or the individual external electrode,
The spacer itself performs the same function as the internal electrode. Therefore, an electric field can be efficiently applied to the piezoelectric body, and the displacement efficiency of the vibrator can be improved.

【0089】ところで、本願発明によれば、櫛歯状振動
子群の一方の側面側においては固定板取付部を残すよう
に先端から基端側に向かって設け、他方の側面側におい
ては個別内部電極と電気的に接続した個別外部電極が振
動子毎に電気的に絶縁されるように先端から基端まで一
連に設けた溝により、振動子板を歯割りして各振動子を
設けたので、溝によって切り残された部分には、共通内
部電極が振動子列設方向に延在する。そして、この切り
残し部分の共通内部電極により、共通内部電極の電気抵
抗値を低くすることができる。従って、駆動パルスの損
失を少なくすることができる。
By the way , according to the invention of the present application , one side surface of the comb-shaped oscillator group is provided from the tip to the base end side so as to leave the fixing plate attachment portion, and the other side surface side is provided with the individual internal parts. Since the individual external electrodes that are electrically connected to the electrodes are electrically insulated for each vibrator, the vibrator plate is divided into teeth by the grooves that are provided in series from the tip to the base end so that each vibrator is provided. In the portion left uncut by the groove, the common internal electrode extends in the transducer array direction. Then, the electric resistance value of the common internal electrode can be lowered by the common internal electrode in the uncut portion. Therefore, the loss of the drive pulse can be reduced.

【0090】また固定板の接着面とは反対側の振動子
板の他方の側面から固定板まで到達する溝により振動子
板を櫛歯状に歯割りして櫛歯状振動子を形成するように
したので、振動子同士の電気的絶縁をより確実に行うこ
とができる。
[0090] Furthermore, the vibrator plate by a groove that reaches the fixed plate from the other side opposite to the vibrator plate and the tooth breaking in a comb shape to form a comb-shaped resonator and the adhesive surface of the fixed plate Since this is done, electrical insulation between the vibrators can be performed more reliably.

【0091】さらに、櫛歯状振動子群の側面を、共通内
部電極及び個別内部電極に駆動パルスを供給する配線手
段を実装する配線実装面としたので、フレキシブルケー
ブルを櫛歯状振動子の当該側面のみで接続することがで
き、配線作業を容易に行わせることができる。
Furthermore, since the side surface of the comb-shaped oscillator group is the wiring mounting surface for mounting the wiring means for supplying the drive pulse to the common internal electrodes and the individual internal electrodes, the flexible cable is used for the comb-shaped oscillator group. Connection can be made only on the side surface, and wiring work can be easily performed.

【0092】また、請求項12に記載の発明によれば、
振動子に開設した開口部により振動子を中空構造にして
あるので、振動子の外形形状を変えずに静電容量を少な
くすることができる。このため、振動子の圧電体積層方
向の厚みを厚くすることができ、弾性シートの島部を全
体的に押圧することができる。これに伴い、振動子の変
位を効率良く島部に伝達でき、圧力室の容積も効率よく
変化させることができる。従って、インク滴を効率良く
吐出させることができる。
According to the invention described in claim 12 ,
Since the vibrator has a hollow structure due to the opening formed in the vibrator, the capacitance can be reduced without changing the outer shape of the vibrator. Therefore, the thickness of the vibrator in the piezoelectric body stacking direction can be increased, and the island portion of the elastic sheet can be pressed as a whole. Along with this, the displacement of the vibrator can be efficiently transmitted to the island portion, and the volume of the pressure chamber can also be efficiently changed. Therefore, the ink droplets can be efficiently ejected.

【0093】また、請求項13に記載の発明によれば、
島部の両端部を振動子の先端よりも圧電体積層方向に突
出させたので、島部の変位を効率良く圧力室の容積変化
に変換できる。従って、インク滴を一層効率良く吐出さ
せることができる。
According to the invention described in claim 13 ,
Since both ends of the island portion are projected in the piezoelectric body stacking direction more than the tip of the vibrator, the displacement of the island portion can be efficiently converted into the volume change of the pressure chamber. Therefore, the ink droplets can be ejected more efficiently.

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

【図1】本発明に係る圧電振動子ユニット及びインクジ
ェット式記録ヘッドの要部を拡大して示した断面図であ
る。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a piezoelectric vibrator unit and an inkjet recording head according to the present invention.

【図2】圧電振動子ユニットの外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of a piezoelectric vibrator unit.

【図3】駆動振動子の説明図であり、(a)は図2にお
けるA−A断面図、(b)は駆動振動子の自由端部の拡
大断面図、(c)は開口部の先端部分の拡大断面図、
(d)は開口部の基端部分の拡大断面図である。
3A and 3B are explanatory views of a drive vibrator, in which FIG. 3A is a sectional view taken along line AA in FIG. 2, FIG. 3B is an enlarged sectional view of a free end portion of the drive vibrator, and FIG. Enlarged sectional view of the part,
(D) is an enlarged sectional view of a base end portion of the opening.

【図4】圧電振動子ユニットを作成する工程を説明する
図であり、(a)は大判の板状圧電体を説明する図、
(b)は板状圧電体の表面の印刷領域に印刷される個別
内部電極を説明する図、(c)は印刷領域に印刷される
共通内部電極を説明する図、(d)はスペーサとなる圧
電体を説明する図、(e)は振動子の歯割りを説明する
図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a process of producing a piezoelectric vibrator unit, FIG. 4A is a diagram illustrating a large plate-shaped piezoelectric body,
(B) is a figure explaining the individual internal electrode printed on the printing area | region of the surface of a plate-shaped piezoelectric body, (c) is a figure explaining the common internal electrode printed on a printing area, (d) becomes a spacer FIG. 3 is a diagram for explaining the piezoelectric body, and FIG. 6 (e) is a diagram for explaining the tooth division of the vibrator.

【図5】第2実施形態の振動子を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a vibrator according to a second embodiment.

【図6】第3実施形態の振動子を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a vibrator according to a third embodiment.

【図7】第4実施形態の振動子を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a vibrator according to a fourth embodiment.

【図8】第5実施形態の振動子を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a vibrator according to a fifth embodiment.

【図9】第6実施形態の振動子を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a vibrator according to a sixth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 記録ヘッド 2 ケース 3 流路ユニット 4 圧電振動子ユニット 5 収容空部 6 インク供給管 7 流路形成板 8 ノズルプレート 9 弾性シート 10 ノズル開口 11 リザーバ 12 圧力室 13 インク供給口 14 弾性体膜 15 ステンレス板 16 島部 17 弾性部 21 振動子群 22 固定板 23 開口部 24 フレキシブルケーブル 28 ダミー振動子 29 駆動振動子 30 共通電極配線部 31 圧電体 32 共通内部電極 33 個別内部電極 34 積層体 35 スペーサ 36 個別外部電極 37 共通外部電極 38 個別電極配線部 41 印刷領域 42 通孔 44 個別スペーサ電極 45 共通スペーサ電極 47 スペーサ 1 recording head 2 cases 3 flow path unit 4 Piezoelectric vibrator unit 5 accommodation space 6 Ink supply pipe 7 Flow path forming plate 8 nozzle plate 9 Elastic sheet 10 nozzle openings 11 Reservoir 12 Pressure chamber 13 Ink supply port 14 Elastic membrane 15 stainless steel plate 16 islands 17 Elastic part 21 Transducer group 22 Fixed plate 23 opening 24 flexible cable 28 Dummy oscillator 29 Drive oscillator 30 Common electrode wiring part 31 Piezoelectric body 32 common internal electrode 33 Individual internal electrodes 34 laminate 35 Spacer 36 individual external electrodes 37 Common external electrode 38 Individual electrode wiring section 41 print area 42 through holes 44 Individual spacer electrode 45 common spacer electrode 47 spacer

───────────────────────────────────────────────────── 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 B41J 2/055 B41J 2/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 共通内部電極と個別内部電極とを圧電体
を挟んで交互に積層して構成した振動子を櫛歯状に列設
し、当該振動子の自由端部を残して固定板を接合し、振
動子の自由端部を圧電体の積層方向と直交する振動子長
手方向に伸縮可能とした圧電振動子ユニットにおいて、 前記振動子の自由端部に振動子列設方向に貫く中空構造
となる開口部を開設し、該開口部の先端から基端に対応
した領域内に前記共通内部電極と前記個別内部電極の重
ね合わせ領域が収まるように配置したことを特徴とする
圧電振動子ユニット。
1. A vibrator comprising a common internal electrode and an individual internal electrode, which are alternately laminated with a piezoelectric body sandwiched therebetween, is arranged in a comb-tooth shape, and a fixing plate is provided while leaving a free end of the vibrator. A piezoelectric vibrator unit in which a free end of a vibrator is expandable / contractible in a vibrator longitudinal direction orthogonal to a stacking direction of piezoelectric bodies, in which a hollow structure is formed so that the free end of the vibrator penetrates in a vibrator array direction.
Opened an opening becomes, corresponding to the proximal end from the distal end of the opening
The weight of the common internal electrode and the individual internal electrode is
A piezoelectric vibrator unit characterized in that the piezoelectric vibrator unit is arranged so that the mating region fits .
【請求項2】 前記固定板を櫛歯状振動子群の一方の側
面に接合したことを特徴とする請求項1に記載の圧電振
動子ユニット。
2. The piezoelectric vibrator unit according to claim 1, wherein the fixing plate is bonded to one side surface of the comb-shaped vibrator group.
【請求項3】 前記振動子は、共通内部電極と個別内部
電極とを圧電体を挟んで交互に積層した積層体を複数備
え、 離隔した状態で平行に配置した積層体同士を接合するブ
リッジ部を、振動子の先端部分の非作動部に設けたこと
を特徴とする請求項1または2に記載の圧電振動子ユニ
ット。
3. The vibrator includes a plurality of laminated bodies in which a common internal electrode and an individual internal electrode are alternately laminated with a piezoelectric body sandwiched therebetween, and a bridge portion which joins the laminated bodies arranged in parallel in a separated state. The piezoelectric vibrator unit according to claim 1 or 2 , wherein the piezoelectric vibrator unit is provided in a non-actuating portion at a tip portion of the vibrator.
【請求項4】 前記開口部の基端の位置と固定板の先端
の位置とを揃えた状態で固定板を櫛歯状振動子群に接合
したことを特徴とする請求項1からの何れかに記載の
圧電振動子ユニット。
4. Any of Claims 1 to 3, characterized in that bonding the fixing plate in a state of aligning the position of the tip of the fixing plate and the position of the proximal end of the opening in a comb-like transducer group The piezoelectric vibrator unit according to claim 1.
【請求項5】 前記開口部を、圧電体の積層方向に沿っ
て複数開設したことを特徴とする請求項1からの何れ
かに記載の圧電振動子ユニット。
Wherein the opening, the piezoelectric vibrator unit according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a plurality opened along the stacking direction of the piezoelectric element.
【請求項6】 前記開口部を、振動子の長手方向に沿っ
て複数開設したことを特徴とする請求項1からの何れ
かに記載の圧電振動子ユニット。
Wherein the opening, the piezoelectric vibrator unit according to any one of claims 1 to 5 along the longitudinal direction of the vibrator, characterized in that a plurality opened.
【請求項7】 前記共通内部電極と個別内部電極の少な
くとも一方の内部電極によって開口部を区画したことを
特徴とする請求項1からの何れかに記載の圧電振動子
ユニット。
Wherein said common inner electrode and the piezoelectric vibrator unit according to claim 1, characterized in that partitions the opening 6 of the at least one of the internal electrodes of the individual internal electrodes.
【請求項8】 前記振動子は、共通内部電極と個別内部
電極とを圧電体を挟んで交互に積層した複数の積層体
と、前記開口部を形成するために積層体同士の間に介在
させたスペーサとを備え、 当該スペーサに内部電極を形成したことを特徴とする請
求項1からの何れかに記載の圧電振動子ユニット。
8. The vibrator includes a plurality of laminated bodies in which a common internal electrode and an individual internal electrode are alternately laminated with a piezoelectric body sandwiched between the laminated body, and the laminated body is interposed between the laminated bodies to form the opening. and a spacer, piezoelectric vibrator unit according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the formation of the internal electrode to the spacer.
【請求項9】 前記振動子は、共通内部電極と個別内部
電極とを圧電体を挟んで交互に積層した複数の積層体
と、前記開口部を形成するために積層体同士の間に介在
させたスペーサとを備え、 当該スペーサを、積層体の線膨張率とほぼ等しい線膨張
率の材料によって構成したことを特徴とする請求項1か
の何れかに記載の圧電振動子ユニット。
9. The vibrator includes a plurality of laminated bodies in which a common internal electrode and an individual internal electrode are alternately laminated with a piezoelectric body sandwiched between the laminated body and the laminated bodies to form the opening. The piezoelectric vibration according to any one of claims 1 to 8 , further comprising: a spacer, the spacer being made of a material having a linear expansion coefficient substantially equal to a linear expansion coefficient of the laminate. Child unit.
【請求項10】 前記スペーサを、積層体を構成する圧
電体と同じ圧電体により構成したことを特徴とする請求
に記載の圧電振動子ユニット。
10. The piezoelectric vibrator unit according to claim 9 , wherein the spacer is made of the same piezoelectric material as the piezoelectric material forming the laminated body.
【請求項11】 前記振動子は、共通内部電極と個別内
部電極とを圧電体を挟んで交互に積層した積層体と、前
記開口部を形成するために積層体同士の間に介在させた
スペーサとを備え、 当該スペーサを、導電性材料により構成し、尚且つ、共
通内部電極と電気的に接続した共通外部電極若しくは個
別内部電極と電気的に接続した個別外部電極の一方にの
み電気的に接続したことを特徴とする請求項1から
び請求項の何れかに記載の圧電振動子ユニット。
11. The vibrator includes a laminated body in which a common internal electrode and an individual internal electrode are alternately laminated with a piezoelectric body sandwiched therebetween, and a spacer interposed between the laminated bodies to form the opening. And the spacer is made of a conductive material and is electrically connected to only one of the common external electrode electrically connected to the common internal electrode or the individual external electrode electrically connected to the individual internal electrode. The piezoelectric vibrator unit according to any one of claims 1 to 6 and claim 9 , wherein the piezoelectric vibrator unit is connected.
【請求項12】 請求項1から11の何れかに記載の圧
電振動子ユニットと、 弾性シートとノズル開口を形成したノズルプレートとに
より区画された圧力室とを備えたインクジェット式記録
ヘッドであって、 前記弾性シートを、弾性体膜とノズル開口に対応して設
けられた島部とから構成し、 振動子の先端を島部に当接させたことを特徴とするイン
クジェット式記録ヘッド。
12. A piezoelectric vibrator unit according to any one of claims 1 to 11, an ink jet head comprising a pressure chamber partitioned by the nozzle plate forming the elastic sheet and the nozzle opening An ink jet recording head, wherein the elastic sheet is composed of an elastic film and an island portion provided corresponding to a nozzle opening, and a tip of a vibrator is brought into contact with the island portion.
【請求項13】 前記島部の両端部を振動子の先端より
も圧電体積層方向に突出させたことを特徴とする請求項
12に記載のインクジェット式記録ヘッド。
13. The both end portions of the island portion are projected in the piezoelectric body stacking direction from the tip of the vibrator.
12. The ink jet recording head according to item 12 .
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