JP3741804B2 - Inkjet recording head - Google Patents

Inkjet recording head Download PDF

Info

Publication number
JP3741804B2
JP3741804B2 JP31300696A JP31300696A JP3741804B2 JP 3741804 B2 JP3741804 B2 JP 3741804B2 JP 31300696 A JP31300696 A JP 31300696A JP 31300696 A JP31300696 A JP 31300696A JP 3741804 B2 JP3741804 B2 JP 3741804B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure generating
reservoir
pressure
ink
generating chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31300696A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10138477A (en
Inventor
学 西脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP31300696A priority Critical patent/JP3741804B2/en
Publication of JPH10138477A publication Critical patent/JPH10138477A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3741804B2 publication Critical patent/JP3741804B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明が属する技術の分野】
本発明は、ノズル開口に連通する圧力発生室の一部をたわみ振動するアクチュエータにより膨張、収縮させて、ノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット式記録ヘッドには、圧力発生室を機械的に変形させてインクを加圧する圧電振動型と、圧力発生室の中に発熱素子を設け、発熱素子の熱で発生した気泡の圧力によりインクを加圧するバブルジェット型との2種類のものが存在する。そして圧電振動型の記録ヘッドは、さらに軸方向に変位する圧電振動子を使用した第1の記録ヘッドと、たわみ変位する圧電振動子を使用した第2の記録ヘッドとの2種類に分類される。
【0003】
第1の記録ヘッドは、高速駆動が可能でかつ高い密度での記録が可能である反面、圧電振動子の加工に切削作業が伴ったり、また圧電振動子を圧力発生室に固定する際に3次元的組立作業を必要として、製造の工程数が多くなるという問題がある。これに対して、第2の記録ヘッドは、圧電振動子が膜状であるため、圧力発生室を構成する弾性膜と一体的に焼成して作り付けることが可能で、製造工程の簡素化を図ることができるという特徴を有するものの、たわみ振動できる程度の面積を必要とするため、圧力発生室の幅が大きくなって配列密度が低下するという問題を抱えている。
【0004】
このようなたわみ振動を利用した記録ヘッドが抱える問題点を克服するため、例えば特許出願公表平5-504740号公報には、格子面(110)のシリコン単結晶基板を異方性エッチングして圧力発生室、インク供給口、リザーバが形成された流路形成ユニットと、圧力発生室に連通するノズル開口が複数形成されたノズルプレートとを備え、流路形成ユニットの他面を酸化シリコンにより弾性変形可能なメンブレムとして構成したインクジェット式記録ヘッドが提案されている。
【0005】
これによれば、エッチングにより主要な部材を構成することができるため、印刷密度の高い記録ヘッドを高い歩留まりで製造することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらシリコン単結晶基板を、一方の面からエッチングして他方の面を残すようにして隔壁を形成する関係上、リザーバを構成する壁の剛性が大きく、圧力発生室へのインク供給に不足が生じたり、またクロストークを生じるという問題がある。
このような問題を解消するため、リザーバに対向する領域の弾性板を選択的に薄くすることも考えられるが、リザーバは比較的面積が広いため、弾性板の強度が低下して耐久性が低下するなどの新たな問題が生じる。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは露出面の強度を下げることなく、リザーバに十分なコンプライアンスを確保することができるシリコン単結晶基板を主材としたインクジェット式記録ヘッドを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、ノズル開口からインク滴を吐出する圧力発生室と、外部からインクの供給を受けるリザーバと、前記圧力発生室を加圧する圧力発生手段を備え、少なくとも前記リザーバをシリコン単結晶基板の異方性エッチングにより形成したインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記リザーバには、前記圧力発生室の配列方向と交差する方向かつ前記圧力発生室側から前記リザーバ側連続して延出する隔壁が前記圧力発生室の配列方向に所定の間隔で配置され、前記隔壁、前記圧力発生室から前記リザーバに逆流したインクの圧力で弾性変形する壁と、前記壁により挟まれた中空部とにより構成されている。
【0008】
【作用】
リザーバの圧力がインク滴吐出により上昇すると、隔壁の壁がたわんで圧力を吸収する。
【0009】
【発明の実施の態様】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例の基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施例を示す組立斜視図であり、また図2は1つの圧力発生室の長手方向における断面構造を示す図であって、記録ヘッドは、圧電振動子等の圧力発生手段により圧力発生室11のインクを加圧するアクチュエータユニット1と、アクチュエータユニット1にインクを供給するとともに、圧力発生室11で加圧されたインクをインク滴として吐出させるノズル開口を備えた流路形成ユニット2、これら2つの部材を接合するインク供給口形成基板3とから構成されている。
【0010】
アクチュエータユニット1は、開口側が拡開し、他面が弾性板12により封止された凹部として形成された圧力発生室11を一定のピッチで形成するとともに、弾性板12の圧力発生室11に対向する位置に圧力発生手段、この実施例では薄膜法により形成された圧電振動体膜からなる圧電振動子13を作り付けて構成されている。
【0011】
流路形成ユニット2は、圧力発生室11の一端、この実施例では側部側に端面がほぼ一致するように誘導路21と、これに連通するリザーバ22とを形成し、また圧力発生室11の他端側に位置するように各圧力発生室11と独立に連通するノズル連通孔23と、ノズル開口24を形成して構成されている。
【0012】
誘導路21の両端21aは、圧力発生室11が位置しない側部まで延長され、またリザーバ22には圧力発生室11が位置する領域に位置させて、図3に示したようにインクが流入しない中空部25aを備えた2枚の壁25bからなる隔壁25を所定の間隔で形成されている。
【0013】
インク供給口形成基板3は、圧力発生室11の開口の一方の斜面11aに対向する位置にインク供給口31を、また圧力発生室11の他方の斜面11bに対向する位置にノズル連通孔32を、さらに圧力発生室11が位置せず、かつ誘導路21の端部21aに対向する位置には、外部からのインクを供給するインク導入口33を設けて構成されている。
【0014】
このインク供給口形成基板3は、インクに対して耐蝕性を有するとともに、シリコン単結晶基板よりも弾性の大きな金属、例えば不錆鋼の板からなり、これをプレス加工や、エッチング加工等により構成されている。
【0015】
この実施例において、外部駆動回路から圧電振動子13に信号を印加すると、圧電振動子13がたわみ変位を起こして圧力発生室11の容積を縮小させる。
【0016】
圧力発生室11の縮小によりで加圧されたインクは、その一部がインク供給口形成基板3のノズル連通孔32、及び流路形成ユニット2のノズル連通孔23を経由してノズル開口24からインク滴として吐出する。
【0017】
インク滴の吐出が終了して圧電振動子13が元の状態に戻ると、圧力発生室11が膨張してインク供給口形成基板3のインク供給口31を介してリザーバ22のインクが圧力発生室11に流れ込み、次のインク滴の吐出に備える。
【0018】
ところで、圧力発生室11が収縮して圧力発生室11のインクが加圧されると、インク滴として吐出された以外のインクがインク供給口31からリザーバ22に流れ込み、ここの圧力を上昇させる。
【0019】
この圧力上昇により、比較的薄く形成された隔壁25を構成している壁25b、25bが中空25a側にたわんで、圧力の上昇分を吸収し、インク滴を吐出しない他の圧力発生室11に圧力変動が伝搬するのを防止する。
【0020】
これにより、駆動信号が印加されない圧力発生室11のノズル開口24からインク滴が吐出する現象、いわゆるクロストークの発生を防止するとともに、圧力発生室11にインクを供給するためのコンプライアンスを付与する。
【0021】
次に上述したアクチュエータユニットの製造方法を図4に基づいて説明する。表面が(110)で切り出されたシリコン単結晶基板40を熱酸化法等により、少なくとも表裏両面に1μm程度のSiO2層41、42を形成した母材43を用意する。エッチング面側(図中、下面)に形成されたSiO2層41は、エッチング保護膜として機能し、また駆動面(図中、上面)のSiO2層42は、この上に形成される圧電振動子13の絶縁膜、及び弾性膜12として機能する(図4(I))。
【0022】
非エッチング面となるSiO2層42の表面にスパツタリングにより厚さ0.2〜0.8μm程度の白金(Pt)の膜を形成して下電極44を、この表面にPZT等の圧電体材料をスパッタリング等の造膜法により1.0μm厚の圧電体膜45として形成し、赤外光により所定温度で所定時間、アニール処理を行こなう(図4(II))。
【0023】
アニール処理後、圧電体膜45を、圧力発生室11となる領域に対応させてトリミングして圧力発生室11ごとに独立して変位できる圧電振動子13として成形する(図4(III))。
【0024】
圧力発生室11の配列方向にあわせてフオトレジスト層を形成して、弗化水素酸と弗化アンモニウムを1:6の割合で混合した緩衝弗酸液を用いてエッチング面のSiO2層41を除去して圧力発生室11の開口側に対応した窓46をパターニングする(図4(IV))。
【0025】
母材43を80°C程度に加熱した10%の水酸化カリウム溶液に浸漬して、他方のSiO2層42に到達するまで異方性エッチングを行なうと、圧力発生室11となる凹部47が形成され、接合面側のSiO2層41を必要に応じて除去すると、アクチュエータユニットが完成する。
【0026】
次に流路形成ユニットの製造方法を図5に基づいて説明する。
表面が(110)で切り出されたシリコン単結晶基板50を熱酸化法等により、少なくとも表裏両面に1μm程度のSiO2層51、52を形成した母材53を用意する(図5(I))。
【0027】
誘導路21、リザーバ22、ノズル連通孔23、及び隔壁25を形成すべき位置にあわせてフオトレジスト層を形成して、弗化水素酸と弗化アンモニウムを1:6の割合で混合した緩衝弗酸液を用いてエッチング面のSiO2層51を除去して誘導路21、リザーバ22、ノズル連通孔23、及び隔壁25の中空部25aを形成するため窓54、55、56をパターニングする(図5(II))。
【0028】
母材53を80°C程度に加熱した10%の水酸化カリウム溶液に浸漬してリザーバとして最適な深さまで異方性エッチングを実行する。これにより誘導路21、ノズル連通孔23となる凹部57、58が形成され(図5(III))、またリザーバ22となる凹部59が隔壁25とともに形成される(図5(III'))。
【0029】
ノズル連通孔23となる凹部58の先端に位置合わせして、ノズル開口24に適した径の通孔60をドライエッチング等により穿設し、接合面側のSiO2層52を必要に応じて除去すると、流路形成ユニットが完成する(図5(IV))。
【0030】
このようにして構成されたアクチュエータユニット1、インク供給口形成基板3、及び流路形成ユニット2とを接着剤層を介して積層し、接着に適した温度、例えば60乃至200°Cに加熱して、所定の圧力で加圧して接着する。
【0031】
接着が終了した段階で、常温に戻すと、アクチュエータユニット1、及び流路形成ユニット2を構成しているシリコンと、インク供給口形成基板3を構成している金属との熱膨張率の相違に起因する応力が各接合面に作用することになるが、インク供給口形成基板3が自身の弾性により吸収する。
【0032】
なお、上述の実施例においては、圧電振動子を製膜法により形成するようにしているが、圧電材料のグリーンシートを貼着し、これを焼成して圧電振動子を構成しても同様の作用を奏することは明らかである。
【0033】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、外面の壁の剛性に関りなく、インク滴吐出により逆流したインクによるリザーバ内の圧力上昇を、隔壁の壁の変形により確実に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の記録ヘッドの一実施例を示す組立斜視図である。
【図2】本発明の記録ヘッドの一実施例を、1つの圧力発生室の断面構造で示す図である。
【図3】リザーバに形成されている隔壁を拡大して示す図である。
【図4】図(I)乃至(V)は、それぞれアクチュエータユニットに製造方法を示す図である。
【図5】図(I)乃至(IV)は、それぞれ流路形成ユニットの製造方法を示す図である。
【符号の説明】
1 アクチュエータユニット
2 流路形成ユニット
3 インク供給口形成基板
11 圧力発生室
12 弾性板
13 圧電振動子
21 誘導路
22 リザーバ
23 ノズル連通孔
24 ノズル開口
25 隔壁
25a 中空室
25b 壁
31 インク供給口
32 ノズル連通孔
33 インク導入口
[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to an ink jet recording head in which a part of a pressure generation chamber communicating with a nozzle opening is expanded and contracted by an actuator that flexures and vibrates to discharge ink droplets from the nozzle opening.
[0002]
[Prior art]
The ink jet recording head has a piezoelectric vibration type that pressurizes ink by mechanically deforming a pressure generation chamber, and a heating element provided in the pressure generation chamber, and ink is applied by pressure of bubbles generated by heat of the heating element. There are two types, a bubble jet type that pressurizes. Piezoelectric vibration type recording heads are further classified into two types: a first recording head using a piezoelectric vibrator that is displaced in the axial direction and a second recording head using a piezoelectric vibrator that is flexibly displaced. .
[0003]
The first recording head can be driven at a high speed and can be recorded at a high density. On the other hand, the processing of the piezoelectric vibrator is accompanied by a cutting operation, or is fixed when the piezoelectric vibrator is fixed to the pressure generating chamber. There is a problem that the number of manufacturing steps increases because of the need for a dimensional assembly work. On the other hand, the second recording head has a piezoelectric vibrator in the form of a film, so that it can be fired integrally with the elastic film constituting the pressure generating chamber, thereby simplifying the manufacturing process. Although it has a feature that it can be achieved, it requires an area that can bend and vibrate, and therefore has a problem that the width of the pressure generating chamber is increased and the arrangement density is lowered.
[0004]
In order to overcome the problems of a recording head using such flexural vibration, for example, in Japanese Patent Application Publication No. 5-504740, a silicon single crystal substrate having a lattice plane (110) is anisotropically etched to perform pressure. A flow path forming unit in which a generation chamber, an ink supply port, and a reservoir are formed, and a nozzle plate in which a plurality of nozzle openings communicating with the pressure generation chamber are formed. The other surface of the flow path forming unit is elastically deformed by silicon oxide. An ink jet recording head configured as a possible membrane has been proposed.
[0005]
According to this, since a main member can be formed by etching, a recording head having a high printing density can be manufactured with a high yield.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, because the silicon single crystal substrate is etched from one side and the other side is left to form the partition wall, the wall constituting the reservoir has high rigidity, and ink supply to the pressure generating chamber is insufficient. Or crosstalk.
In order to solve such problems, it may be possible to selectively thin the elastic plate in the region facing the reservoir. However, since the reservoir has a relatively large area, the strength of the elastic plate is reduced and durability is reduced. New problems occur.
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to use a silicon single crystal substrate that can ensure sufficient compliance in the reservoir without lowering the strength of the exposed surface. An ink jet recording head is provided.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, in the present invention, a pressure generation chamber for ejecting ink droplets from the nozzle opening, a reservoir for receiving ink supply from the outside, and a pressure generation means for pressurizing the pressure generation chamber, the ink jet recording head at least the reservoir is formed by anisotropic etching of the silicon single crystal substrate, the reservoir, in a direction crossing the arrangement direction of the pressure generating chamber, and the reservoir-side from the pressure generating chamber side continuously extending partition walls are placed at predetermined intervals in the arrangement direction of the pressure generating chamber, said partition wall, a wall is elastically deformed by the pressure of the ink flowing back to the reservoir from the pressure generating chamber, wherein It is comprised by the hollow part pinched | interposed by the wall.
[0008]
[Action]
When the pressure in the reservoir rises due to ink droplet ejection, the wall of the partition is bent and absorbs the pressure.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Therefore, details of the present invention will be described below based on the illustrated embodiments.
FIG. 1 is an assembled perspective view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a cross-sectional structure in the longitudinal direction of one pressure generating chamber. An actuator unit 1 that pressurizes ink in the pressure generating chamber 11 by a generating unit, and a flow path that includes a nozzle opening that supplies ink to the actuator unit 1 and discharges the ink pressurized in the pressure generating chamber 11 as ink droplets. A forming unit 2 and an ink supply port forming substrate 3 for joining these two members are configured.
[0010]
The actuator unit 1 has a pressure generating chamber 11 formed as a recess whose opening side is expanded and the other surface is sealed by an elastic plate 12 at a constant pitch, and is opposed to the pressure generating chamber 11 of the elastic plate 12. In this embodiment, a pressure generating means, in this embodiment, a piezoelectric vibrator 13 made of a piezoelectric vibrating body film formed by a thin film method is formed.
[0011]
The flow path forming unit 2 forms a guide path 21 and a reservoir 22 communicating with the end of the pressure generation chamber 11 so that the end faces thereof substantially coincide with one end of the pressure generation chamber 11, in this embodiment, the side portion. A nozzle communication hole 23 communicating with each pressure generating chamber 11 independently and a nozzle opening 24 are formed so as to be located on the other end side of the nozzle.
[0012]
Both ends 21a of the guide path 21 are extended to the side where the pressure generating chamber 11 is not located, and the reservoir 22 is positioned in a region where the pressure generating chamber 11 is located so that ink does not flow as shown in FIG. A partition wall 25 composed of two walls 25b each having a hollow portion 25a is formed at a predetermined interval.
[0013]
The ink supply port forming substrate 3 has an ink supply port 31 at a position facing one slope 11 a of the opening of the pressure generation chamber 11 and a nozzle communication hole 32 at a position facing the other slope 11 b of the pressure generation chamber 11. Further, an ink introduction port 33 for supplying ink from the outside is provided at a position where the pressure generation chamber 11 is not located and is opposed to the end portion 21a of the guide path 21.
[0014]
The ink supply port forming substrate 3 is made of a metal made of a metal having a higher elasticity than the silicon single crystal substrate, such as a non-rust steel, and having a corrosion resistance against the ink. Has been.
[0015]
In this embodiment, when a signal is applied from an external drive circuit to the piezoelectric vibrator 13, the piezoelectric vibrator 13 is deflected to reduce the volume of the pressure generating chamber 11.
[0016]
A portion of the ink pressurized by the reduction of the pressure generating chamber 11 passes from the nozzle opening 24 via the nozzle communication hole 32 of the ink supply port forming substrate 3 and the nozzle communication hole 23 of the flow path forming unit 2. It is ejected as ink droplets.
[0017]
When the ejection of the ink droplets is completed and the piezoelectric vibrator 13 returns to the original state, the pressure generation chamber 11 expands, and the ink in the reservoir 22 passes through the ink supply port 31 of the ink supply port forming substrate 3. 11 to prepare for the discharge of the next ink droplet.
[0018]
By the way, when the pressure generating chamber 11 contracts and the ink in the pressure generating chamber 11 is pressurized, ink other than the ink droplets discharged from the ink supply port 31 flows into the reservoir 22 to increase the pressure here.
[0019]
Due to this pressure increase, the walls 25b, 25b constituting the partition wall 25 formed relatively thin bends toward the hollow portion 25a, absorbs the increased pressure, and does not discharge ink droplets. Prevents pressure fluctuations from propagating to the surface.
[0020]
This prevents the phenomenon that ink droplets are ejected from the nozzle opening 24 of the pressure generating chamber 11 to which no drive signal is applied, that is, the occurrence of so-called crosstalk, and provides compliance for supplying ink to the pressure generating chamber 11.
[0021]
Next, a manufacturing method of the actuator unit described above will be described with reference to FIG. A base material 43 in which SiO 2 layers 41 and 42 of about 1 μm are formed on at least the front and back surfaces of the silicon single crystal substrate 40 whose surface is cut out at (110) is prepared by a thermal oxidation method or the like. The SiO2 layer 41 formed on the etching surface side (lower surface in the drawing) functions as an etching protective film, and the SiO2 layer 42 on the driving surface (upper surface in the drawing) is the piezoelectric vibrator 13 formed thereon. The insulating film and the elastic film 12 function (FIG. 4I).
[0022]
A platinum (Pt) film having a thickness of about 0.2 to 0.8 .mu.m is formed by sputtering on the surface of the SiO2 layer 42 to be a non-etched surface, and a lower electrode 44 is sputtered on the surface and a piezoelectric material such as PZT is sputtered. A piezoelectric film 45 having a thickness of 1.0 μm is formed by a film forming method such as the above, and annealing treatment is performed at a predetermined temperature for a predetermined time with infrared light (FIG. 4 (II)).
[0023]
After the annealing treatment, the piezoelectric film 45 is trimmed corresponding to the region to be the pressure generation chamber 11 and formed as a piezoelectric vibrator 13 that can be displaced independently for each pressure generation chamber 11 (FIG. 4 (III)).
[0024]
A photoresist layer is formed in accordance with the arrangement direction of the pressure generating chambers 11, and the SiO2 layer 41 on the etching surface is removed using a buffered hydrofluoric acid solution in which hydrofluoric acid and ammonium fluoride are mixed at a ratio of 1: 6. Then, the window 46 corresponding to the opening side of the pressure generating chamber 11 is patterned (FIG. 4 (IV)).
[0025]
When the base material 43 is immersed in a 10% potassium hydroxide solution heated to about 80 ° C. and anisotropic etching is performed until the base material 43 reaches the other SiO 2 layer 42, a recess 47 serving as the pressure generating chamber 11 is formed. When the SiO2 layer 41 on the joining surface side is removed as necessary, the actuator unit is completed.
[0026]
Next, the manufacturing method of a flow path formation unit is demonstrated based on FIG.
A base material 53 in which SiO 2 layers 51 and 52 of about 1 μm are formed on at least the front and back surfaces of the silicon single crystal substrate 50 whose surface is cut out at (110) is prepared by a thermal oxidation method or the like (FIG. 5 (I)).
[0027]
A photoresist layer is formed at a position where the guide path 21, the reservoir 22, the nozzle communication hole 23, and the partition wall 25 are to be formed, and a buffer fluoride in which hydrofluoric acid and ammonium fluoride are mixed at a ratio of 1: 6. The SiO2 layer 51 on the etched surface is removed using an acid solution to pattern the windows 54, 55, and 56 to form the guide path 21, the reservoir 22, the nozzle communication hole 23, and the hollow portion 25a of the partition wall 25 (see FIG. 5 (II)).
[0028]
The base material 53 is immersed in a 10% potassium hydroxide solution heated to about 80 ° C., and anisotropic etching is performed to an optimum depth as a reservoir. As a result, recesses 57 and 58 to be the guide path 21 and the nozzle communication hole 23 are formed (FIG. 5 (III)), and a recess 59 to be the reservoir 22 is formed together with the partition wall 25 (FIG. 5 (III ′)).
[0029]
When a hole 60 having a diameter suitable for the nozzle opening 24 is formed by dry etching or the like in alignment with the tip of the concave portion 58 to be the nozzle communication hole 23, the SiO2 layer 52 on the joint surface side is removed as necessary. Then, the flow path forming unit is completed (FIG. 5 (IV)).
[0030]
The actuator unit 1, the ink supply port forming substrate 3, and the flow path forming unit 2 thus configured are stacked via an adhesive layer and heated to a temperature suitable for bonding, for example, 60 to 200 ° C. Then, pressurize with a predetermined pressure to bond.
[0031]
When the bonding is completed and the temperature is returned to room temperature, the difference in thermal expansion between the silicon constituting the actuator unit 1 and the flow path forming unit 2 and the metal constituting the ink supply port forming substrate 3 is different. The resulting stress acts on each joint surface, but the ink supply port forming substrate 3 absorbs it by its own elasticity.
[0032]
In the above-described embodiment, the piezoelectric vibrator is formed by the film forming method. However, the same thing can be said even if a piezoelectric material is formed by attaching a green sheet of piezoelectric material and firing it. It is clear that there is an effect.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, regardless of the rigidity of the outer wall, the pressure increase in the reservoir due to the ink flowing backward by ink droplet ejection can be reliably absorbed by the deformation of the partition wall. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an assembled perspective view showing an embodiment of a recording head of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of one pressure generating chamber according to an embodiment of the recording head of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view showing a partition formed in a reservoir.
FIGS. 4 (I) to (V) are diagrams showing a method of manufacturing an actuator unit, respectively.
FIGS. 5 (I) to (IV) are diagrams showing a method for manufacturing a flow path forming unit, respectively.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Actuator unit 2 Flow path formation unit 3 Ink supply port formation board | substrate 11 Pressure generation chamber 12 Elastic plate 13 Piezoelectric vibrator 21 Guide path 22 Reservoir 23 Nozzle communication hole 24 Nozzle opening 25 Partition 25a Hollow chamber 25b Wall 31 Ink supply port 32 Nozzle Communication hole 33 Ink introduction port

Claims (2)

ノズル開口からインク滴を吐出する圧力発生室と、外部からインクの供給を受けるリザーバと、前記圧力発生室を加圧する圧力発生手段を備え、少なくとも前記リザーバをシリコン単結晶基板の異方性エッチングにより形成したインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記リザーバには、前記圧力発生室の配列方向と交差する方向かつ前記圧力発生室側から前記リザーバ側連続して延出する隔壁が前記圧力発生室の配列方向に所定の間隔で配置され、
前記隔壁、前記圧力発生室から前記リザーバに逆流したインクの圧力で弾性変形する壁と、前記壁により挟まれた中空部とにより構成されているインクジェット式記録ヘッド。
A pressure generation chamber for discharging ink droplets from the nozzle opening; a reservoir for receiving ink supply from the outside; and a pressure generation means for pressurizing the pressure generation chamber. At least the reservoir is formed by anisotropic etching of a silicon single crystal substrate. In the formed inkjet recording head,
Said reservoir, said in a direction crossing the arrangement direction of the pressure generating chambers, and distribution at predetermined intervals in the arrangement direction of the partition wall extending continuously in the reservoir side from the pressure generating chamber side is the pressure generating chamber Placed,
The partition walls, the pressure on the wall of the elastic deformation of the ink flowing back to the reservoir from the pressure generating chamber, an ink jet recording head is constituted by a hollow portion sandwiched by the wall.
一方の面が弾性板により封止された凹部として形成された圧力発生室を一定のピッチで有し、前記弾性板の圧力発生室に対向する位置に圧力発生手段を有し、シリコン単結晶基板の異方性エッチングにより形成されたアクチュエータユニットと、
前記圧力発生室の一端で連通するインク供給口と、前記圧力発生室の他端で連通するノズル連通孔とを有し、金属材料からなるインク供給口形成基板と、
前記圧力発生室の一端で連通するリザーバと、前記圧力発生室の他端で連通するノズル開口とを有し、シリコン単結晶基板の異方性エッチングにより形成された流路形成ユニットと、
を積層、接合して構成されたインクジェット式記録ヘッドにおいて
前記リザーバには、前記圧力発生室の配列方向と交差する方向かつ前記圧力発生室側から前記リザーバ側連続して延出する隔壁が前記圧力発生室の配列方向に所定の間隔で配置され、
前記隔壁、前記圧力発生室から前記リザーバに逆流したインクの圧力で弾性変形する壁と、前記壁により挟まれた中空部とにより構成されているインクジェット式記録ヘッド。
A silicon single crystal substrate having pressure generating chambers formed on one surface as concave portions sealed by an elastic plate at a constant pitch, and having pressure generating means at positions facing the pressure generating chambers of the elastic plate; An actuator unit formed by anisotropic etching of
An ink supply port that is communicated at one end of the pressure generation chamber, a nozzle communication hole that is communicated at the other end of the pressure generation chamber, and an ink supply port forming substrate made of a metal material;
A flow path forming unit formed by anisotropic etching of a silicon single crystal substrate, having a reservoir communicating with one end of the pressure generating chamber and a nozzle opening communicating with the other end of the pressure generating chamber;
In an ink jet recording head configured by laminating and bonding ,
Said reservoir, said in a direction crossing the arrangement direction of the pressure generating chambers, and distribution at predetermined intervals in the arrangement direction of the partition wall extending continuously in the reservoir side from the pressure generating chamber side is the pressure generating chamber Placed,
The partition walls, the pressure on the wall of the elastic deformation of the ink flowing back to the reservoir from the pressure generating chamber, an ink jet recording head is constituted by a hollow portion sandwiched by the wall.
JP31300696A 1996-11-08 1996-11-08 Inkjet recording head Expired - Fee Related JP3741804B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31300696A JP3741804B2 (en) 1996-11-08 1996-11-08 Inkjet recording head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31300696A JP3741804B2 (en) 1996-11-08 1996-11-08 Inkjet recording head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10138477A JPH10138477A (en) 1998-05-26
JP3741804B2 true JP3741804B2 (en) 2006-02-01

Family

ID=18036105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31300696A Expired - Fee Related JP3741804B2 (en) 1996-11-08 1996-11-08 Inkjet recording head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3741804B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100738117B1 (en) 2006-07-06 2007-07-12 삼성전자주식회사 Piezoelectric inkjet printhead

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10138477A (en) 1998-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4730197A (en) Impulse ink jet system
JPS62111758A (en) Impulse ink jet printing head and manufacture thereof
US6238585B1 (en) Method for manufacturing an ink-jet head having nozzle openings with a constant width
JP3386119B2 (en) Flow path unit for multilayer inkjet recording head
JPH09323431A (en) Ink jet recording head, manufacture of the head, and ink jet recording apparatus using the same
JP3404750B2 (en) Ink jet head, method of manufacturing the same, and ink jet recording apparatus
JP3231523B2 (en) On-demand type inkjet head
JP3166268B2 (en) Ink jet print head and method of manufacturing the same
JP2004209874A (en) Liquid discharging head
JP3175269B2 (en) Inkjet print head
JP3741804B2 (en) Inkjet recording head
US6142616A (en) Ink jet recording head
JP4609746B2 (en) Inkjet head manufacturing method
JPH0796605A (en) Ink jet type recording head
JPH11300971A (en) Ink jet recording head and ink jet recording apparatus
JPH0760960A (en) Ink jet head
JPH10166572A (en) Ink jet type recording head
JP3589108B2 (en) Ink jet recording head and ink jet recording apparatus
JP3125536B2 (en) Inkjet head
JP3129090B2 (en) Inkjet head
JP3412156B2 (en) Inkjet recording head
JP2000127382A (en) Ink jet recording head and ink jet recorder
JPH11179903A (en) Actuator and ink jet recording head
JP2002205404A (en) Production method for nozzle plate, ink-jet recording head, and ink-jet recording apparatus
JP3381790B2 (en) Pressure generation unit for multilayer inkjet printhead

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030219

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050726

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050908

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051109

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091118

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091118

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101118

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101118

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111118

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees