JPH05112005A - Ink jet printer head - Google Patents

Ink jet printer head

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Publication number
JPH05112005A
JPH05112005A JP27373691A JP27373691A JPH05112005A JP H05112005 A JPH05112005 A JP H05112005A JP 27373691 A JP27373691 A JP 27373691A JP 27373691 A JP27373691 A JP 27373691A JP H05112005 A JPH05112005 A JP H05112005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric member
printer head
ink
piezoelectric
ink jet
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.)
Pending
Application number
JP27373691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Shimozato
正志 下里
Osamu Tsutsumida
治 堤田
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.)
Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Tokyo Electric Co Ltd
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 Tokyo Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Electric Co Ltd
Priority to JP27373691A priority Critical patent/JPH05112005A/en
Publication of JPH05112005A publication Critical patent/JPH05112005A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent an ink jet printer head from crosstalk and to improve the quality of printing and printing speed. CONSTITUTION:Two main body plates 26 wherein the apex part is a piezoelectric member 22 and the end part is a non-piezoelectric member 23 and a number of partition walls 24 are stood, are provided and the piezoelectric member 22 on another partition wall 24 is positioned between non-piezoelectric members 23 of pertition walls 24 of one side by integrating these main body plates 26 and structural crosstalk is prevented from occurrence by pressing an ink in a pressurizing room 28 by means of a piezoelectric member 2 and electrode layers 20 and 21 on adjoining partition walls 24 are separated from each other to prevent also electric crosstalk from occurring.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、オンデマンド方式のイ
ンクジェットプリンタヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an on-demand type ink jet printer head.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、静粛で高密度印刷が可能なインク
ジェットプリンタヘッドとして、オリフィスからインク
滴を吐出させて印刷用紙に定着させるインクジェットプ
リンタヘッドなどが実用化されている。
2. Description of the Related Art At present, as an inkjet printer head capable of quiet and high-density printing, an inkjet printer head for ejecting ink droplets from an orifice to fix the ink onto a printing paper has been put into practical use.

【0003】例えば、オンデマンド方式のインクジェッ
トプリンタヘッドでは、アレイ状に連設されたオリフィ
スの各々に連通した圧力室内に少なくとも表面が変位自
在な圧力発生手段を設けた構造などとなっている。そし
て、このようなインクジェットプリンタヘッドでは、印
刷画像に対応した駆動電力で圧力発生手段を振動させて
圧力室内のインクをオリフィスからインク滴として吐出
させるようになっている。
For example, an on-demand type ink jet printer head has a structure in which a pressure generating means at least the surface of which is displaceable is provided in a pressure chamber communicating with each of the orifices arranged in an array. Then, in such an inkjet printer head, the pressure generating means is vibrated by the drive power corresponding to the print image, and the ink in the pressure chamber is ejected as an ink droplet from the orifice.

【0004】そして、現在では上述のようなインクジェ
ットプリンタヘッドの圧力発生手段として予め分極した
圧電性部材を使用することが提案されている。そこで、
このようなインクジェットプリンタヘッドの従来例とし
て特開平2-208050号公報に開示された二個の装置を図4
及び図5に基づいて説明する。まず、第一のインクジェ
ットプリンタヘッド1は、図4に例示するように、上部
・下部電極層2,3が上下面に形成された圧電性部材4
からなる隔壁5を非圧電性部材からなるベース基板6上
に連設した本体プレート7を設け、二個の本体プレート
7を一体に接合して一方の前記隔壁5間の凹部を他方の
隔壁5の頂面で密閉することで圧力室8を形成し、これ
らの圧力室8と連通する位置にオリフィス9が形成され
たオリフィス板10を二個の前記本体プレート7の端面
に一体に接合した構造となっている。なお、このインク
ジェットプリンタヘッド1では、各本体プレート7の圧
電性部材4は上部電極層2から下部電極層3に向かって
分極されている。また、このインクジェットプリンタヘ
ッド1では、配置的に接触する前記上部電極層2は二個
の前記本体プレート7の表面に絶縁保護膜(図示せず)が
形成されることで互いに絶縁されている。
At present, it has been proposed to use a pre-polarized piezoelectric member as the pressure generating means of the ink jet printer head as described above. Therefore,
As a conventional example of such an ink jet printer head, two devices disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-208050 are shown in FIG.
And it demonstrates based on FIG. First, as illustrated in FIG. 4, the first inkjet printer head 1 has a piezoelectric member 4 having upper and lower electrode layers 2 and 3 formed on the upper and lower surfaces thereof.
A main body plate 7 in which the partition walls 5 made of non-piezoelectric material are continuously provided on a base substrate 6 made of a non-piezoelectric member is provided, and the two main body plates 7 are integrally joined to form a recess between the one partition wall 5 and the other partition wall 5. A structure in which pressure chambers 8 are formed by sealing at the top surface of the above, and an orifice plate 10 having an orifice 9 formed at a position communicating with these pressure chambers 8 is integrally joined to the end faces of the two main body plates 7. Has become. In this inkjet printer head 1, the piezoelectric member 4 of each body plate 7 is polarized from the upper electrode layer 2 toward the lower electrode layer 3. Further, in the inkjet printer head 1, the upper electrode layers 2 that are in contact with each other in a disposition manner are insulated from each other by forming an insulating protective film (not shown) on the surfaces of the two body plates 7.

【0005】このような構成において、このインクジェ
ットプリンタヘッド1では、通電方向の選択的な切替え
で一つの圧力室8を囲む三個の圧電性部材4を同時に駆
動することで、所定のオリフィス9からインク滴を吐出
させるようになっている。
In the ink jet printer head 1 having such a structure, the three piezoelectric members 4 surrounding one pressure chamber 8 are simultaneously driven by selectively switching the energization direction, so that the predetermined orifice 9 is discharged. It is designed to eject ink drops.

【0006】なお、このようなインクジェットプリンタ
ヘッド1の本体プレート7は、例えば、ベース基板6上
に下部電極層3と圧電性部材4と上部電極層2とを順次
積層してから凹溝を切削加工等することで製作される。
In the body plate 7 of the ink jet printer head 1 as described above, for example, the lower electrode layer 3, the piezoelectric member 4 and the upper electrode layer 2 are sequentially laminated on the base substrate 6 and then the concave groove is cut. It is manufactured by processing.

【0007】また、上記公報に開示された他のインクジ
ェットプリンタヘッド11は、図5に例示するように、
電極層12,13が両側面に形成された圧電性部材14
で隔壁15を形成した本体プレート16を設け、二個の
本体プレート16の一体接合で一方の前記隔壁15間の
凹溝内に他方の隔壁15を配置し、これらの隔壁15の
側面間をRTV(Room TemperatureValcanization)
ゴム17で密閉することで圧力室18を形成している。
なお、このインクジェットプリンタヘッド11では、各
本体プレート16の圧電性部材14は一方の電極層12
から他方の電極層13に向かって分極されている。
Further, another ink jet printer head 11 disclosed in the above publication, as illustrated in FIG.
Piezoelectric member 14 having electrode layers 12 and 13 formed on both side surfaces
A main body plate 16 having a partition wall 15 formed therein is provided, and the other partition wall 15 is disposed in the concave groove between the one partition wall 15 by integrally joining the two main body plates 16, and the RTV is provided between the side surfaces of these partition walls 15. (Room Temperature Valcanization)
The pressure chamber 18 is formed by sealing with the rubber 17.
In the ink jet printer head 11, the piezoelectric member 14 of each body plate 16 has one electrode layer 12
Is polarized toward the other electrode layer 13.

【0008】このような構成において、このインクジェ
ットプリンタヘッド11も前述したインクジェットプリ
ンタヘッド1と同様に、通電方向の選択的な切替えで一
つの圧力室18を囲む三個の圧電性部材14を同時に駆
動することで、所定のオリフィス9からインク滴を吐出
させるようになっている。
In such a structure, the ink jet printer head 11 also drives the three piezoelectric members 14 surrounding one pressure chamber 18 at the same time by selectively switching the energizing direction similarly to the ink jet printer head 1 described above. By doing so, ink droplets are ejected from the predetermined orifice 9.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示された
インクジェットプリンタヘッド1,11では、三個の圧
電性部材4,14を同時に駆動して一つのオリフィス9
からインク滴を吐出させるようになっている。
In the ink jet printer heads 1 and 11 disclosed in the above publication, the three piezoelectric members 4 and 14 are simultaneously driven to form one orifice 9
It is designed to eject ink droplets from.

【0010】しかし、上述したインクジェットプリンタ
ヘッド1,11では、構造的に各圧電性部材4,14は
三つの圧力室8,18に連通しているので、一つの圧力
室8,18内のインクを加圧するために三個の圧電性部
材4,14が変形すると、これらの圧電性部材4,14
に連通する他の圧力室8,18内のインクにも必然的に
圧力変動が生じることになる。そして、このように駆動
しない圧力室8,18に不要な圧力変動が生じると、こ
の圧力室8,18に連通するオリフィス9から微小なイ
ンク滴が突出するようなことが発生し、このようなクロ
ストークのために印刷品質が低下することになる。
However, in the ink jet printer heads 1 and 11 described above, since the piezoelectric members 4 and 14 are structurally communicated with the three pressure chambers 8 and 18, the ink in one pressure chamber 8 and 18 is ink. When the three piezoelectric members 4 and 14 are deformed to pressurize them, the piezoelectric members 4 and 14 are deformed.
The pressure fluctuations inevitably occur in the ink in the other pressure chambers 8 and 18 communicating with. When unnecessary pressure fluctuations occur in the pressure chambers 8 and 18 that are not driven in this way, minute ink droplets may protrude from the orifice 9 that communicates with the pressure chambers 8 and 18, and Print quality will be degraded due to crosstalk.

【0011】さらに、上述のような圧電性部材4,14
の駆動制御でクロストークが防止できたとしても、圧力
変動が作用した圧力室8,18内のインクは振動が低下
するまではインク滴として安定的に吐出させることが困
難であるため、やはり印刷速度が低下することになる。
Further, the piezoelectric members 4 and 14 as described above.
Even if the crosstalk can be prevented by the drive control of the ink, it is difficult to stably eject the ink in the pressure chambers 8 and 18 in which the pressure fluctuations act as ink droplets until the vibration is reduced. The speed will decrease.

【0012】また、あるオリフィス9からインク滴を吐
出させる場合、その圧力室8,18に上下方向で対向す
る圧電性部材4,14は上下方向に伸長して左右方向で
縮小するので、この両側に位置する圧力室8,18内の
インクは減圧されてインク滴を吐出させることができな
い。同様に、インク滴を吐出させる圧力室8,18の左
右方向に位置する圧電性部材4,14は、他方の左右方
向の圧力室8,18は加圧するが上下方向の圧力室8,
18は減圧するのでインク滴は突出不能である。つま
り、このインクジェットプリンタヘッド1,11では、
同時に圧力室8,18を加圧してインク滴を突出させる
ことができるオリフィス9の個数は全体の半分であるた
め、その印刷速度が低下している。
When ink droplets are ejected from a certain orifice 9, the piezoelectric members 4 and 14 facing the pressure chambers 8 and 18 in the vertical direction expand in the vertical direction and contract in the horizontal direction. The ink in the pressure chambers 8 and 18 located at is depressurized and ink droplets cannot be ejected. Similarly, the piezoelectric members 4 and 14 located in the left and right directions of the pressure chambers 8 and 18 for ejecting ink droplets pressurize the other left and right direction pressure chambers 8 and 18, but the up and down direction pressure chambers 8 and 18.
Since 18 is depressurized, ink droplets cannot project. That is, in the inkjet printer heads 1 and 11,
At the same time, the number of orifices 9 that can pressurize the pressure chambers 8 and 18 to cause the ink droplets to project is half the total number, and therefore the printing speed thereof is reduced.

【0013】本発明は、高品質な印刷を高速に行なうイ
ンクジェットプリンタヘッドを得るものである。
The present invention provides an ink jet printer head for high quality printing at high speed.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】オリフィスとインク供給
路とが各々連通した圧力室内に予め分極された圧電性部
材を配置し、前記インク供給路から供給されて前記圧力
室内に保持されたインクを印加電力に従って変形する前
記圧電性部材で加圧して前記オリフィスから吐出するよ
うにしたインクジェットプリンタヘッドにおいて、上下
面に電極層が設けられた前記圧電性部材で先端部が形成
されて末端部が非圧電性部材で形成された多数の隔壁を
平板状の基部に立設した二個の本体プレートを設け、こ
れらの本体プレートの一体接合で一方の隔壁の非圧電性
部材間に他方の隔壁の圧電性部材を配置した。
A pre-polarized piezoelectric member is arranged in a pressure chamber in which an orifice and an ink supply passage communicate with each other, and ink supplied from the ink supply passage and held in the pressure chamber is retained. In an inkjet printer head configured to pressurize with the piezoelectric member that deforms according to applied power and to discharge from the orifice, the piezoelectric member having electrode layers on the upper and lower surfaces forms a front end and a non-end end. A large number of partition walls formed of piezoelectric members are provided on a flat base to provide two main body plates, and these main body plates are integrally joined to each other so that one partition wall has a non-piezoelectric member and the other partition wall has a piezoelectric element. The sex member was arranged.

【0015】[0015]

【作用】一つの圧力室内のインクを一個の圧電性部材で
個々に加圧することができるので、構造的なクロストー
クによる印刷品質の低下を防止することができ、隣接す
る隔壁の電極層を互いに離反させることができるので、
電気的なクロストークによる印刷品質の低下も防止する
ことができ、各圧電性部材を同時に駆動することが可能
なので印刷速度を高速化することもでき、高品質な印刷
を高速に行なうインクジェットプリンタヘッドを得るも
のである。
Since the ink in one pressure chamber can be individually pressurized by one piezoelectric member, it is possible to prevent the print quality from deteriorating due to structural crosstalk, and to prevent the electrode layers of the adjacent partition walls from being separated from each other. Can be separated,
It is possible to prevent deterioration of print quality due to electrical crosstalk, and it is possible to drive each piezoelectric member at the same time, so that the printing speed can be increased, and an inkjet printer head that performs high-quality printing at high speed. Is what you get.

【0016】[0016]

【実施例】本発明の実施例を図1ないし図3に基づいて
説明する。なお、ここで例示する図1は図2に例示する
インクジェットプリンタヘッド19をB−B線で切断し
た縦断正面図となっており、図2は図1に例示するイン
クジェットプリンタヘッド19をA−A線で切断した縦
断側面図となっている。まず、このインクジェットプリ
ンタヘッド19は、図1に例示するように、上下面に電
極層20,21が形成された圧電性部材22で先端部が
形成されて末端部が非圧電性部材23で形成された多数
の隔壁24が基部25に櫛歯状に立設された二個の本体
プレート26を設け、これらの本体プレート26を一体
接合して一方の隔壁24の非圧電性部材23間に他方の
隔壁24の圧電性部材22を配置した構造となってい
る。そこで、このインクジェットプリンタヘッド19で
は、前記圧電性部材22の頂面と前記隔壁24間の凹溝
27とで形成される空間が圧力室28となっており、こ
れらの圧力室28の各々と対向する位置に貫通孔でオリ
フィスが形成されたオリフィス板(図示せず)が、一体接
合された二個の前記本体プレート26の前面に接合され
ている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 1 illustrated here is a vertical sectional front view of the inkjet printer head 19 illustrated in FIG. 2 taken along line BB, and FIG. 2 illustrates the inkjet printer head 19 illustrated in FIG. It is a vertical side view taken along a line. First, as shown in FIG. 1, the ink jet printer head 19 has a piezoelectric member 22 having electrode layers 20 and 21 formed on the upper and lower surfaces at the front end and a non-piezoelectric member 23 at the end. A plurality of separated partition walls 24 are provided on the base portion 25 with two main body plates 26 erected in a comb-like shape, and these main body plates 26 are integrally joined to each other between the non-piezoelectric members 23 of one partition wall 24. The piezoelectric member 22 of the partition wall 24 is arranged. Therefore, in the ink jet printer head 19, the space formed by the top surface of the piezoelectric member 22 and the concave groove 27 between the partition walls 24 is a pressure chamber 28, which faces each of the pressure chambers 28. An orifice plate (not shown) having an orifice formed in a through hole is joined to the front surfaces of the two body plates 26 integrally joined.

【0017】また、このインクジェットプリンタヘッド
19では、前記本体プレート26の前記隔壁24の非圧
電性部材23と前記基部25とは絶縁基板の切削加工で
一体形成されており、二個の前記本体プレート26は前
記隔壁24の前記非圧電性部材23と略同形状に形成さ
れた両側の凸部29で接合されている。そして、このイ
ンクジェットプリンタヘッド19では、前記電極層2
0,21と前記圧電性部材22との間には絶縁層30と
接着層31とが各々形成されており、前記電極層20,
21の末端部に形成された端子部32,33は前記絶縁
層30で分割されている。さらに、図2に例示するよう
に、このような端子部32,33が位置する前記本体プ
レート26の基部25の後縁部は段差34が形成されて
おり、この段差34で二個の前記本体プレート26の端
子部32,33が分離されている。なお、このインクジ
ェットプリンタヘッド19では、前記圧電性部材22の
頂面に位置する前記電極層20が個別電極で他方の電極
層21が共通電極となっており、図3(b)に例示するよ
うに、この共通電極である電極層21の端子部33は主
走査方向に連通した形状で個別電極である電極層20の
端子部32は前記圧電性部材22毎に分割されている。
また、図2に例示したように、二個の前記本体プレート
26の少なくとも一方には表面から前記圧力室28に連
通する長溝35が主走査方向に形成されており、この長
溝35で形成されたインク供給路にインクタンク(図示
せず)が連結されている。
In the ink jet printer head 19, the non-piezoelectric member 23 of the partition wall 24 of the main body plate 26 and the base portion 25 are integrally formed by cutting an insulating substrate, and the two main body plates are formed. 26 is joined by the convex portions 29 on both sides of the partition wall 24 which are formed in substantially the same shape as the non-piezoelectric member 23. In the inkjet printer head 19, the electrode layer 2
An insulating layer 30 and an adhesive layer 31 are formed between each of the electrode layers 20, 21 and the piezoelectric member 22.
The terminal portions 32 and 33 formed at the end portion of 21 are divided by the insulating layer 30. Further, as illustrated in FIG. 2, a step 34 is formed at the rear edge portion of the base portion 25 of the body plate 26 in which the terminal portions 32 and 33 are located, and the step 34 forms the two body portions. The terminal portions 32 and 33 of the plate 26 are separated. In the inkjet printer head 19, the electrode layer 20 located on the top surface of the piezoelectric member 22 is an individual electrode and the other electrode layer 21 is a common electrode, as shown in FIG. 3 (b). Further, the terminal portion 33 of the electrode layer 21 which is the common electrode has a shape communicating with the main scanning direction, and the terminal portion 32 of the electrode layer 20 which is the individual electrode is divided for each piezoelectric member 22.
Further, as illustrated in FIG. 2, a long groove 35 communicating from the surface to the pressure chamber 28 is formed in at least one of the two main body plates 26 in the main scanning direction, and is formed by the long groove 35. An ink tank (not shown) is connected to the ink supply path.

【0018】このような構成において、このインクジェ
ットプリンタヘッド19では、インクタンクから長溝3
5で各圧力室28内にインクが供給された状態で、所定
の圧電性部材22を選択的な通電で伸縮させることで、
この圧電性部材22と対向する圧力室28内のインクを
加圧してオリフィスからインク滴を吐出させる。
With this arrangement, the ink jet printer head 19 has the long groove 3 extending from the ink tank.
In the state where ink is supplied into each pressure chamber 28 in 5, the predetermined piezoelectric member 22 is expanded and contracted by selective energization,
The ink in the pressure chamber 28 facing the piezoelectric member 22 is pressurized to eject ink droplets from the orifice.

【0019】この時、このインクジェットプリンタヘッ
ド19では、一つの圧力室28内のインクを一個の圧電
性部材22で個々に加圧する構造となっているので、構
造的なクロストークによる印刷品質の低下が防止されて
いる。さらに、上述のような圧電性部材22の選択的な
駆動は、電極層21に高電圧を常時印加した状態で所定
の電極層20に選択的に低電圧を印加することで行なわ
れるが、このインクジェットプリンタヘッド19では、
構造的に隣接する隔壁24の電極層20,21が互いに
離反しているので、電気的なクロストークによる印刷品
質の低下も防止されている。つまり、このようなインク
ジェットプリンタヘッド19において、非圧電性部材2
3を省略して隔壁24の全体を圧電性部材22で形成す
ることも考えられるが、この場合は隣接する隔壁24の
電極層20,21が極めて近接するために電荷の移動が
発生し、駆動する圧電性部材22の両側にクロストーク
が発生するなどして印刷品質が低下することになる。そ
こで、本発明のインクジェットプリンタヘッド19で
は、隔壁24の組合わせで圧電性部材22が非圧電性部
材23間に位置するようにして電極層20,21を離反
させることで、電気的なクロストークを防止して印刷品
質を向上させている。さらに、このインクジェットプリ
ンタヘッド19では、上述のように電気的及び構造的な
クロストークが防止されているので各圧電性部材22を
同時に駆動することが可能であり、しかも、圧電性部材
22の変形速度と復元速度とを違えるような制御も要し
ないので、その印刷速度を高速化することが可能であ
る。
At this time, the ink jet printer head 19 has a structure in which the ink in one pressure chamber 28 is individually pressurized by one piezoelectric member 22, so that the print quality is deteriorated due to structural crosstalk. Is prevented. Further, the selective driving of the piezoelectric member 22 as described above is performed by selectively applying a low voltage to a predetermined electrode layer 20 while a high voltage is constantly applied to the electrode layer 21. In the inkjet printer head 19,
Since the electrode layers 20 and 21 of the partition walls 24 that are structurally adjacent to each other are separated from each other, deterioration of print quality due to electrical crosstalk is also prevented. That is, in such an inkjet printer head 19, the non-piezoelectric member 2
It is conceivable to omit 3 and form the partition wall 24 entirely with the piezoelectric member 22, but in this case, since the electrode layers 20 and 21 of the adjacent partition walls 24 are extremely close to each other, charge transfer occurs and driving is performed. As a result, crosstalk is generated on both sides of the piezoelectric member 22 which causes the print quality to deteriorate. Therefore, in the inkjet printer head 19 of the present invention, the electrical crosstalk is achieved by separating the electrode layers 20 and 21 so that the piezoelectric member 22 is located between the non-piezoelectric members 23 by the combination of the partition walls 24. To improve print quality. Further, in the ink jet printer head 19, since the electrical and structural crosstalk is prevented as described above, it is possible to drive the piezoelectric members 22 at the same time, and the deformation of the piezoelectric member 22 is also possible. Since it is not necessary to control the speed and the restoration speed to be different, the printing speed can be increased.

【0020】ここで、このようなインクジェットプリン
タヘッド19の本体プレート26の各部の材料や製作方
法の具体例を以下に詳述する。まず、アルミナ等のセラ
ミックやポリサルフォン等の樹脂及びガラスなどの非圧
電性部材からなる絶縁基板に切削加工等で段差34を形
成し、この上に板厚0.05〜1.0(mm)で前後長さ1.0〜30(m
m)程度のPZT(Lead Zirco Titanate)からなる圧
電性部材22を接着層31で接合する。なお、圧電性部
材22の板厚は0.1〜0.5(mm)が望ましく、その前後長さ
は要求される吐出特性や圧力室28の左右幅等に基づい
て規定される。
Specific examples of materials and manufacturing methods for the respective parts of the main body plate 26 of the ink jet printer head 19 will be described below. First, a step 34 is formed by cutting or the like on an insulating substrate made of a ceramic such as alumina or a resin such as polysulfone and a non-piezoelectric member such as glass, and a plate thickness of 0.05 to 1.0 (mm) and a front-rear length of 1.0 are formed on the step 34. ~ 30 (m
A piezoelectric member 22 made of PZT (Lead Zirco Titanate) of about m) is joined by an adhesive layer 31. The plate thickness of the piezoelectric member 22 is preferably 0.1 to 0.5 (mm), and its front-rear length is defined based on the required discharge characteristics, the lateral width of the pressure chamber 28, and the like.

【0021】そして、図3(a)に例示するように、上述
のようにして一体接合された絶縁基板と圧電性部材22
との上に絶縁層30と電極層20とを順次成膜してから
フォトエッチングのパターニングで電極層20の端子部
32を形成し、同図(b)に例示するように、これらの端
子部32間の位置にダイシング加工で多数の凹溝27を
形成することで隔壁24を形成すると共に電極層20を
分断する。このようにすることで、この電極層20は圧
電性部材22と同一形状となるので導電特性が良好であ
る。なお、このインクジェットプリンタヘッド19で
は、圧電性部材22より後方の電極層20,21を分離
する絶縁層30が圧電性部材22と電極層20との間に
も設けられているが、この絶縁層30をフォトエッチン
グ等で圧電性部材22上から除去してから電極層20を
設けて通電特性を向上させることも実施可能である。同
様に、圧電性部材22と電極層21との間にも薄膜状の
接着層31が設けられているが、この場合は接着層31
を導電性接着剤で形成して通電特性を向上させることが
実施可能である。
Then, as illustrated in FIG. 3A, the insulating substrate and the piezoelectric member 22 integrally joined as described above.
And the insulating layer 30 and the electrode layer 20 are sequentially formed on the substrate and the terminal portion 32 of the electrode layer 20 is formed by patterning by photoetching. As illustrated in FIG. The partition walls 24 are formed by dividing the electrode layer 20 by forming a large number of concave grooves 27 at positions between 32 by dicing. By doing so, the electrode layer 20 has the same shape as the piezoelectric member 22 and therefore has good conductivity characteristics. In this inkjet printer head 19, an insulating layer 30 for separating the electrode layers 20 and 21 behind the piezoelectric member 22 is also provided between the piezoelectric member 22 and the electrode layer 20. It is also possible to remove the 30 from the piezoelectric member 22 by photoetching or the like and then provide the electrode layer 20 to improve the current-carrying characteristics. Similarly, a thin film adhesive layer 31 is provided between the piezoelectric member 22 and the electrode layer 21. In this case, the adhesive layer 31 is used.
It is practicable to improve the current-carrying characteristics by forming a conductive adhesive.

【0022】ここで、上述のようにダイシング加工で形
成した凹溝27は、図2に例示したように、その後縁部
に不要なアールが必然的に形成されるが、これは樹脂等
の充填材で簡易に密閉することができる。また、このよ
うな凹溝27の末端部のアールの部分をインク供給路に
利用することも考えられ、その開口部が過大である場合
は圧電性部材22を後方に延長することで開口部の大き
さを調節することが可能である。なお、このようにダイ
シング加工で凹溝27のアールの部分では、その切断面
に電極層20,21が近接して露出するため、ここに絶
縁被膜(図示せず)を形成して放電を防止することが考え
られる。また、このような絶縁被膜は、圧電性部材22
上に位置する電極層20に配線を直接的に行なうように
して凹溝27のアールの部分に電極層20を形成しない
ことなどで省略可能である。
Here, the concave groove 27 formed by the dicing process as described above inevitably has an unnecessary radius at the rear edge thereof as illustrated in FIG. 2, but this is filled with resin or the like. Can be easily sealed with a material. It is also conceivable to use the rounded portion at the end of the concave groove 27 for the ink supply path. If the opening is too large, the piezoelectric member 22 is extended rearward to open the opening. It is possible to adjust the size. Since the electrode layers 20 and 21 are exposed close to the cut surface at the rounded portion of the concave groove 27 by the dicing process as described above, an insulating coating (not shown) is formed here to prevent discharge. It is possible to do it. In addition, such an insulating coating is used for the piezoelectric member 22.
This can be omitted by forming the wiring directly on the upper electrode layer 20 and not forming the electrode layer 20 on the rounded portion of the concave groove 27.

【0023】そして、上述のようにして形成した二個の
本体プレート26を一体接合することで、相互に組合わ
される隔壁24によって左右幅が0.05〜1.0(mm)で上下
幅が0.02〜0.2(mm)程度の圧力室28が形成されるの
で、この圧力室28毎に直径0.02〜0.08(mm)程度のオリ
フィスが形成されたオリフィス板を本体プレート26の
前面に一体接合することで、このインクジェットプリン
タヘッド19の製作は完了する。なお、このインクジェ
ットプリンタヘッド19では、隣接する隔壁24の側面
間に圧力室28に連通する間隙があるが、これは極めて
薄く長いので圧電性部材22の圧力損失は微小であり、
このような間隙をゴム等で充填することも実施可能であ
る。
The two body plates 26 formed as described above are integrally joined to each other, so that the partition walls 24 are combined with each other so that the lateral width is 0.05 to 1.0 (mm) and the vertical width is 0.02 to 0.2 ( mm) pressure chambers 28 are formed. Therefore, an orifice plate having an orifice with a diameter of about 0.02 to 0.08 (mm) is integrally formed on each pressure chamber 28 on the front surface of the main body plate 26. The production of the printer head 19 is completed. In the inkjet printer head 19, there is a gap communicating with the pressure chamber 28 between the side faces of the adjacent partition walls 24, but since this gap is extremely thin and long, the pressure loss of the piezoelectric member 22 is very small.
It is also possible to fill such a gap with rubber or the like.

【0024】なお、このインクジェットプリンタヘッド
19では、絶縁基板の後縁部に段差34が形成されてい
るので一体接合された本体プレート26の端子部32,
33にFPC(Flexible Printed Circuit)等の配
線材(図示せず)を簡易に接続することができるが、この
ような配線材の接続は本体プレート26の接合前に行な
うと作業が極めて簡易である。
In the ink jet printer head 19, since the step 34 is formed at the trailing edge of the insulating substrate, the terminal portions 32 of the main body plate 26 integrally joined,
A wiring material (not shown) such as an FPC (Flexible Printed Circuit) can be easily connected to the 33. However, if the wiring material is connected before the main body plate 26 is joined, the work is extremely simple. ..

【0025】また、本実施例のインクジェットプリンタ
ヘッド19では、電極層20,21や絶縁層30を除去
した凸部29で本体プレート26を一体接合することで
隣接する電極層20,21を完全に離反させることを想
定したが、本発明は上記構造に限定されるものではな
い。つまり、このインクジェットプリンタヘッド19で
は、隣接する隔壁24の電極層20,21が絶縁性を確
保できる距離に離反していれば良いので、二個の本体プ
レート26を電極層20上で一体接合することも実施可
能である。さらに、本実施例のインクジェットプリンタ
ヘッド19では、互いに近接する電極層21を共通電極
とすることで電気的なクロストークを良好に防止するこ
とを例示したが、本発明は上記形式に限定されるもので
はなく、電極層21を個別電極としても電気的なクロス
トークは略防止可能である。
In the ink jet printer head 19 of this embodiment, the main plate 26 is integrally joined by the convex portion 29 from which the electrode layers 20 and 21 and the insulating layer 30 are removed, so that the adjacent electrode layers 20 and 21 can be completely removed. Although it is assumed that they are separated from each other, the present invention is not limited to the above structure. That is, in the inkjet printer head 19, it is sufficient that the electrode layers 20 and 21 of the adjacent partition walls 24 are separated from each other by a distance capable of ensuring insulation, so that the two main body plates 26 are integrally joined on the electrode layer 20. It is also feasible. Further, in the ink jet printer head 19 of the present embodiment, it has been illustrated that the electrode layers 21 adjacent to each other are used as the common electrode to effectively prevent the electric crosstalk, but the present invention is limited to the above-mentioned form. However, even if the electrode layer 21 is used as an individual electrode, electrical crosstalk can be substantially prevented.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明は上述のように、オリフィスとイ
ンク供給路とが各々連通した圧力室内に予め分極された
圧電性部材を配置し、前記インク供給路から供給されて
前記圧力室内に保持されたインクを印加電力に従って変
形する前記圧電性部材で加圧して前記オリフィスから吐
出するようにしたインクジェットプリンタヘッドにおい
て、上下面に電極層が設けられた前記圧電性部材で先端
部が形成されて末端部が非圧電性部材で形成された多数
の隔壁を平板状の基部に立設した二個の本体プレートを
設け、これらの本体プレートの一体接合で一方の隔壁の
非圧電性部材間に他方の隔壁の圧電性部材を配置したこ
とにより、一つの圧力室内のインクを一個の圧電性部材
で個々に加圧することができるので、構造的なクロスト
ークによる印刷品質の低下を防止することができ、隣接
する隔壁の電極層を互いに離反させることができるの
で、電気的なクロストークによる印刷品質の低下も防止
することができ、各圧電性部材を同時に駆動することが
可能なので印刷速度を高速化することもでき、高品質な
印刷を高速に行なうインクジェットプリンタヘッドを得
ることができる等の効果を有するものである。
As described above, according to the present invention, a pre-polarized piezoelectric member is arranged in the pressure chamber in which the orifice and the ink supply passage communicate with each other, and the piezoelectric member is supplied from the ink supply passage and held in the pressure chamber. In an ink jet printer head configured to pressurize the ejected ink with the piezoelectric member that deforms according to the applied power and eject the ink from the orifice, a tip portion is formed by the piezoelectric member provided with electrode layers on upper and lower surfaces. Provided are two body plates in which a large number of partition walls whose end portions are formed of non-piezoelectric members are erected on a flat plate-shaped base portion, and the body plates are integrally joined to each other between the non-piezoelectric members of one partition wall. By arranging the piezoelectric members of the partition walls, the ink in one pressure chamber can be individually pressurized by one piezoelectric member, so that a printed product with structural crosstalk It is possible to prevent the deterioration of the print quality due to the electrical crosstalk because the electrode layers of the adjacent partition walls can be separated from each other, and it is possible to drive each piezoelectric member at the same time. Therefore, the printing speed can be increased, and an ink jet printer head that performs high-quality printing at high speed can be obtained.

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

【図1】本発明の実施例を示し、図2をB−B線で切断
した縦断正面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional front view of the embodiment of the present invention taken along the line BB in FIG.

【図2】図1をA−A線で切断した縦断側面図である。FIG. 2 is a vertical sectional side view of FIG. 1 taken along the line AA.

【図3】要部の製作工程を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a manufacturing process of a main part.

【図4】第一の従来例を示す縦断正面図である。FIG. 4 is a vertical sectional front view showing a first conventional example.

【図5】第二の従来例を示す縦断正面図である。FIG. 5 is a vertical sectional front view showing a second conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

19 インクジェットプリンタヘッド 20,21 電極層 22 圧電性部材 23 非圧電性部材 24 隔壁 25 基部 26 本体プレート 28 圧力室 19 Inkjet printer head 20, 21 Electrode layer 22 Piezoelectric member 23 Non-piezoelectric member 24 Partition wall 25 Base portion 26 Main body plate 28 Pressure chamber

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オリフィスとインク供給路とが各々連通
した圧力室内に予め分極された圧電性部材を配置し、前
記インク供給路から供給されて前記圧力室内に保持され
たインクを印加電力に従って変形する前記圧電性部材で
加圧して前記オリフィスから吐出するようにしたインク
ジェットプリンタヘッドにおいて、上下面に電極層が設
けられた前記圧電性部材で先端部が形成されて末端部が
非圧電性部材で形成された多数の隔壁を平板状の基部に
立設した二個の本体プレートを設け、これらの本体プレ
ートの一体接合で一方の隔壁の非圧電性部材間に他方の
隔壁の圧電性部材を配置したことを特徴とするインクジ
ェットプリンタヘッド。
1. A pre-polarized piezoelectric member is arranged in a pressure chamber in which an orifice and an ink supply passage communicate with each other, and ink supplied from the ink supply passage and held in the pressure chamber is deformed according to an applied power. In an inkjet printer head in which pressure is applied by the piezoelectric member to eject from the orifice, the piezoelectric member having electrode layers on the upper and lower surfaces has a tip formed of a non-piezoelectric member. Provided are two body plates in which a large number of formed partition walls are erected on a flat base, and the piezoelectric members of the other partition wall are arranged between the non-piezoelectric members of one partition wall by integrally joining these body plates. An inkjet printer head characterized by the above.
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