JPH05177832A - Ink jet head printing head and electronic machinery equipped therewith - Google Patents

Ink jet head printing head and electronic machinery equipped therewith

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JPH05177832A
JPH05177832A JP27292A JP27292A JPH05177832A JP H05177832 A JPH05177832 A JP H05177832A JP 27292 A JP27292 A JP 27292A JP 27292 A JP27292 A JP 27292A JP H05177832 A JPH05177832 A JP H05177832A
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JP
Japan
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individual ink
individual
glass substrate
ink
tip
Prior art date
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Application number
JP27292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Amano
敏男 天野
Hisayoshi Fujimoto
久義 藤本
Nobuhisa Ishida
暢久 石田
Yasushi Ema
恭 江馬
Akihiro Shimokata
晃博 下方
Shinsaku Takada
信作 高田
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.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an ink jet printing head realizing still more high densification and solving a problem such as a failure of emission of ink or the lowering of printing quality. CONSTITUTION:A large number of individual ink passages 12 are formed on the surface of a photosensitive glass substrate 10 susceptible to anisotropic etching in an array form by anisotropic etching so as to extend from both ends of the glass substrate 10 to the vicinity of the central part thereof and the leading end parts 12d of the individual ink passages 12 are collectively arranged in one row at the central part of the substrate 10 and a vibration plate 20 is attached to the surface of the glass substrate 10 so as to cover all of the individual ink passages 12. A common electrode is provided on the vibration plate 20 and individual piezoelectric elements 30 are fixed on the common electrode so as to be positioned above pressure chambers and individual electrodes are provided on the individual piezoelectric elements 30. Therefore, when voltage is applied to the common electrode and the individual electrodes, the individual piezoelectric elements 30 are displaced downwardly and the corresponding parts of the vibration plate 20 are curved and deformed to reduce the ink volumes of the individual ink passages 12 and the ink of the individual ink passages 12 is pushed out.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
トヘッド、並びにそれを備える、プリンタ、ワープロ、
ファクシミリ、プロッタ等の電子機器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet print head, a printer, a word processor, and a printer including the same.
The present invention relates to electronic devices such as facsimiles and plotters.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリンタ、ワープロ等の各種電子機器に
搭載されるインクジェットプリントヘッドにカイザー方
式がある。カイザー方式のプリントヘッドは、一般に図
9に示すように、供給路101、圧力室102、及び先
端部103で構成される多数の個別インク路104を感
光性ガラス基板100に一定間隔を置いて形成し、全て
の個別インク路104を覆うようにガラス基板100に
振動板110(図9では便宜上省いてある、図10参
照)を取付け、個別インク路104の圧力室102上に
位置する振動板110の対応部分にピエゾ素子120を
それぞれ設けたものである。そして通常は、集積度を高
めるために図10に示すように、ガラス基板100の両
面に、個別インク路104、振動板110、及びピエゾ
素子120を設け、印字走査方向に対して傾けて配置
し、インク吐出のタイミングを制御している。
2. Description of the Related Art There is a Kaiser system for an ink jet print head mounted on various electronic devices such as printers and word processors. As shown in FIG. 9, a Kaiser type print head generally has a large number of individual ink passages 104 each including a supply passage 101, a pressure chamber 102, and a tip portion 103 formed on a photosensitive glass substrate 100 at regular intervals. Then, a vibrating plate 110 (see FIG. 10, which is omitted for convenience in FIG. 9) is attached to the glass substrate 100 so as to cover all the individual ink passages 104, and the vibrating plate 110 positioned above the pressure chamber 102 of the individual ink passages 104. The piezo elements 120 are respectively provided at the corresponding portions. Usually, in order to increase the degree of integration, as shown in FIG. 10, the individual ink passages 104, the vibrating plate 110, and the piezo element 120 are provided on both surfaces of the glass substrate 100, and are arranged at an angle with respect to the print scanning direction. , The timing of ink ejection is controlled.

【0003】その他に、図8に示すように、ガラス基板
100に、その一端から中央付近まで延びる個別インク
路群104Aと、他端から中央付近まで延びる個別イン
ク路群104Bとを、それぞれアレイ状に形成し、個別
インク路104の先端部103をガラス基板100の中
央に一列状に配置し、ガラス基板100上に振動板(図
8には図示せず)を取付け、圧力室102上に位置する
振動板の対応部分にピエゾ素子120を固定したものも
ある。
In addition, as shown in FIG. 8, on a glass substrate 100, an individual ink passage group 104A extending from one end to the vicinity of the center and an individual ink passage group 104B extending from the other end to the vicinity of the center are respectively arranged in an array. And the tip portions 103 of the individual ink passages 104 are arranged in a line in the center of the glass substrate 100, a vibrating plate (not shown in FIG. 8) is mounted on the glass substrate 100, and it is positioned on the pressure chamber 102. There is also a piezoelectric element 120 fixed to the corresponding portion of the vibrating plate.

【0004】これらのプリントヘッドは、いずれもピエ
ゾ素子120に電界を加えてピエゾ素子120を変位さ
せ、この変位によって振動板110の対応部分を動かし
て、インクを個別インク路104の先端部103から押
し出すものである。
In each of these print heads, an electric field is applied to the piezo element 120 to displace the piezo element 120, and the corresponding portion of the vibrating plate 110 is moved by this displacement to move the ink from the tip 103 of the individual ink path 104. Push it out.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なプリントヘッドでは、一般的に、等方性エッチングが
可能な感光性ガラス基板を用い、このガラス基板に個別
インク路を等方性エッチングによって形成している。と
ころが、等方性エッチングではエッチング深さを制御す
ることが難しく、個別インク路の深さを深くするには、
個別インク路の幅を広くしなければならない。これに対
し、プリントヘッドの高密度化を達成するためには、個
別インク路の幅を狭くする必要がある。このため、上記
図8や図10に示したような構造を取り入れ、集積度を
上げている。
By the way, in the print head as described above, generally, a photosensitive glass substrate capable of isotropic etching is used, and individual ink paths are formed on the glass substrate by isotropic etching. Is forming. However, it is difficult to control the etching depth in isotropic etching, and in order to increase the depth of the individual ink passage,
The width of the individual ink path must be wide. On the other hand, in order to achieve high density of the print head, it is necessary to narrow the width of the individual ink passage. Therefore, the structure shown in FIGS. 8 and 10 is adopted to increase the degree of integration.

【0006】しかしながら、等方性エッチングを用いて
いるため、エッチング深さ(個別インク路の深さ)が浅
くなるのは避け難い。特に、より一層の高密度化を図る
ために、個別インク路の間隔が狭くなるような流路パタ
ーンを形成した場合、個別インク路の深さが益々浅くな
る。そうなると、インクの流路抵抗が増大し、インクの
噴出が不能になったり、ピエゾ素子の駆動周波数を高く
することが不可能になったりする等の問題が生ずる。
However, since isotropic etching is used, it is unavoidable that the etching depth (depth of individual ink passage) becomes shallow. In particular, in the case of forming a flow path pattern in which the intervals between the individual ink passages are narrowed in order to achieve higher density, the depth of the individual ink passages becomes smaller and smaller. In that case, the flow path resistance of the ink increases, and problems such as the inability to eject the ink and the inability to increase the driving frequency of the piezo element occur.

【0007】又、等方性エッチングでは、個別インク路
がどうしても浅くなるため、図7に示すように、個別イ
ンク路104の横断面形状が半円形になる。このため、
特に先端部103が半円形であると、インク滴形状にむ
らが発生したり、サテライト(インクの飛び出し時にイ
ンクが尾を引いて、インクの切れが悪くなる現象)が起
こったりし、印字品質が低下する。
Further, in the isotropic etching, since the individual ink passages are inevitably shallow, the individual ink passages 104 have a semicircular cross section as shown in FIG. For this reason,
In particular, if the tip portion 103 is semi-circular, unevenness in the ink droplet shape may occur, and satellites (a phenomenon in which the ink trails when ink jumps out and ink runs out poorly) may occur, resulting in poor print quality. descend.

【0008】従って、本発明の目的は、より一層の高密
度化を実現すると共に、インク不出や印字品質低下等の
問題点を解決するインクジェットプリントヘッド、並び
にこのプリントヘッドを備える電子機器を提供すること
にある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an ink jet print head which realizes a higher density and solves problems such as non-printing of ink and deterioration of print quality, and an electronic device including the print head. To do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のインクジェットプリントヘッドは、異方性
エッチングが可能な感光性ガラス基板に、その一端から
中央付近に、及び他端から中央付近に延びる多数の個別
インク路を異方性エッチングによってそれぞれアレイ状
に形成し、印字密度に合わせて個別インク路の先端部を
中央付近に一列状に配置し、ガラス基板の個別インク路
を形成した側に、全ての個別インク路を覆うように振動
板を取付け、振動板上に、個別インク路上に位置する振
動板の対応部分を変位させるためのピエゾ素子と電極と
からなる振動板変位手段を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an ink jet print head of the present invention comprises a photosensitive glass substrate capable of anisotropic etching, one end of which is near the center and the other end of which is centered. A large number of individual ink passages extending in the vicinity are formed in an array by anisotropic etching, and the tips of the individual ink passages are arranged in a line near the center according to the printing density to form the individual ink passages on the glass substrate. A vibrating plate is mounted on the above side so as to cover all the individual ink passages, and a vibrating plate displacing means including a piezoelectric element and an electrode for displacing a corresponding portion of the vibrating plate located on the individual ink passage on the vibrating plate. Is provided.

【0010】本発明のプリントヘッドでは、異方性エッ
チングが可能な感光性ガラス基板を用い、異方性エッチ
ングによって個別インク路を形成するため、エッチング
幅に影響されずにエッチング深さを容易に制御すること
ができる。従って、個別インク路の幅を狭くしても、そ
の深さを深くすることができ、インクの流路抵抗が大き
くならずに済み、インク不出等の問題点を起こさずに高
密度化を実現できる。
In the print head of the present invention, a photosensitive glass substrate capable of anisotropic etching is used, and the individual ink paths are formed by anisotropic etching. Therefore, the etching depth can be easily adjusted without being affected by the etching width. Can be controlled. Therefore, even if the width of the individual ink path is narrowed, the depth can be increased, the flow resistance of the ink does not increase, and the density of the ink can be increased without causing problems such as ink failure. realizable.

【0011】又、特に個別インク路の先端部の深さと幅
との比率を深さ/幅=1以上にすることができるので、
インク滴形状のむらやサテライトが発生しなくなり、イ
ンクの吐出能力が格段に高まり、印字品質を向上させる
ことができる。更に、集積度を上げるために狭幅の個別
インク路であっても、十分な深さを持つ個別インク路の
先端部をガラス基板の中央部に集約することが可能とな
り、より一層の高密度化を実現できる。
Further, in particular, since the ratio of the depth and the width of the tip of the individual ink path can be set to depth / width = 1 or more,
The unevenness of the ink droplet shape and satellites are not generated, the ink ejection capability is significantly improved, and the printing quality can be improved. Further, even in the case of narrow individual ink passages to increase the degree of integration, it is possible to gather the tip portions of the individual ink passages having a sufficient depth in the central portion of the glass substrate, resulting in higher density. Can be realized.

【0012】本発明のプリントヘッドは、振動板変位手
段により振動板を変位させ、個別インク路のインク容積
を増減し、インク容積が減少に転じた個別インク路から
インクを噴出させるものであるが、具体的な振動板変位
手段としては、次の態様〜が例示される。 態様:個別インク路上に位置する振動板の対応部分に
固定された個別ピエゾ素子と、この個別ピエゾ素子の両
面に設けられ、個別ピエゾ素子に電界を加えるための電
極とからなるもの。
In the print head of the present invention, the vibrating plate is displaced by the vibrating plate displacement means to increase or decrease the ink volume of the individual ink passage and eject the ink from the individual ink passage whose ink volume has decreased. As specific diaphragm displacement means, the following modes are exemplified. Aspect: An individual piezo element fixed to a corresponding portion of the vibration plate located on the individual ink path, and electrodes provided on both surfaces of the individual piezo element for applying an electric field to the individual piezo element.

【0013】態様:振動板上に固定されたピエゾ素子
と、個別インク路上に位置するピエゾ素子の対応部分の
片面又は両面に設けられ、ピエゾ素子の対応部分に電界
を加えるための電極とからなるもの。 態様:振動板上に固定されたピエゾ素子と、このピエ
ゾ素子の片面又は両面に設けられ、ピエゾ素子に電界を
加えるための電極とからなり、電極を個別インク路に対
応する電極に分離するための切り込みをピエゾ素子の片
面又は両面に形成したもの。
Aspect: A piezo element fixed on the vibrating plate, and an electrode for applying an electric field to the corresponding part of the piezo element provided on one or both sides of the corresponding part of the piezo element located on the individual ink path. thing. Aspect: A piezo element fixed on the vibration plate and an electrode for applying an electric field to the piezo element, which is provided on one side or both sides of the piezo element, for separating the electrode into electrodes corresponding to individual ink paths The notch is formed on one side or both sides of the piezo element.

【0014】なお、個別インク路の先端部の深さと幅と
の比率(深さ/幅)は、1以上であればよいが、実用的
には2程度(即ち、深さが幅の2倍)が妥当である。
The ratio (depth / width) of the depth and width of the tip of the individual ink passage may be 1 or more, but in practice it is about 2 (that is, the depth is twice the width). ) Is appropriate.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明のインクジェットプリントヘッ
ド、及びこれを備える電子機器を実施例に基づいて説明
する。図1はプリンタ、ワープロ等の電子機器に搭載す
るプリントヘッドの一実施例の平面図を示す。プリント
ヘッド以外の電子機器の構造については通常と大差な
く、ここではプリントヘッドを中心に述べる。図1に示
すプリントヘッドは、図示したような流路パターンを持
つ個別インク路12からなる個別インク路群12A、1
2Bを形成した感光性ガラス基板10と、個別インク路
群12A、12Bを覆うようにガラス基板10上に貼付
された振動板20(図1では省略してある、図3参照)
と、個別インク路12上に位置する振動板20の対応部
分に固着された個別ピエゾ素子30とを備える。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The ink jet print head of the present invention and electronic equipment equipped with the same will be described below based on embodiments. FIG. 1 is a plan view of an embodiment of a print head mounted on an electronic device such as a printer or word processor. The structure of electronic devices other than the print head is not much different from usual, and the print head will be mainly described here. The print head shown in FIG. 1 has individual ink passage groups 12A, 1A each including an individual ink passage 12 having a flow passage pattern as shown in the drawing.
2B formed photosensitive glass substrate 10 and diaphragm 20 attached on glass substrate 10 so as to cover individual ink path groups 12A and 12B (omitted in FIG. 1, see FIG. 3)
And an individual piezo element 30 fixed to a corresponding portion of the vibration plate 20 located on the individual ink path 12.

【0016】ガラス基板10は異方性エッチングが可能
なものであり、個別インク路群12A、12Bは印字密
度に合わせて異方性エッチングによりガラス基板10の
表面側に形成されている。各個別インク路群12A、1
2Bにおいて、多数の個別インク路12は、それぞれガ
ラス基板10の一端と他端から中央付近に延び、供給路
12a、圧力室12b、狭幅部12c、及びノズルとし
て機能する先端部12dで構成される。より高密度化す
るために、全ての個別インク路12の先端部12dは、
ガラス基板10の中央部に一列状に集約され、これに応
じて狭幅部12cは、圧力室12bから先端部12dに
向かって斜めに延びている。
The glass substrate 10 is capable of anisotropic etching, and the individual ink passage groups 12A and 12B are formed on the surface side of the glass substrate 10 by anisotropic etching according to the printing density. Each individual ink path group 12A, 1
In 2B, a large number of individual ink passages 12 respectively extend from one end and the other end of the glass substrate 10 to the vicinity of the center and are composed of a supply passage 12a, a pressure chamber 12b, a narrow portion 12c, and a tip portion 12d that functions as a nozzle. It In order to increase the density, the tips 12d of all the individual ink passages 12 are
The narrow portions 12c are gathered in a line in the central portion of the glass substrate 10, and accordingly, the narrow portion 12c extends obliquely from the pressure chamber 12b toward the tip portion 12d.

【0017】個別インク路12の先端部12dが集約さ
れた部分では、図1の円形実線Xで囲んだ部分の拡大図
を示す図2から分かるように、各群12A、12Bから
の先端部(斜線部分)12dが一定ピッチで交互に配置
されており、これらの先端部12dはガラス基板10の
表面側に現出している。なお、各群12A、12Bの個
別インク路12は、それぞれガラス基板10の一端部及
び他端部に形成された共通インク路(図示せず)に連通
し、インクは、共通インク路から供給路12a、圧力室
12b及び狭幅部12cを経て、先端部12dに流れ
る。
In the portion where the tips 12d of the individual ink passages 12 are gathered, as can be seen from FIG. 2 which shows an enlarged view of the portion surrounded by the circular solid line X in FIG. 1, the tips from the groups 12A and 12B ( The shaded portions) 12d are alternately arranged at a constant pitch, and these tip portions 12d are exposed on the front surface side of the glass substrate 10. The individual ink passages 12 of each of the groups 12A and 12B communicate with a common ink passage (not shown) formed at one end and the other end of the glass substrate 10, respectively, and ink is supplied from the common ink passage. After passing through 12a, the pressure chamber 12b, and the narrow portion 12c, it flows to the tip portion 12d.

【0018】図3において、ガラス基板10の表面側に
取付けられた振動板20は、各先端部12dに連通する
断面円形の孔21を有する。この実施例では、この振動
板20がノズルプレートを兼用しており、しかも孔21
の断面形状が円形であるため、インク滴が安定した球状
になり、印字品位が一段と向上する。振動板20上に固
着された個別ピエゾ素子30は、個別インク路12の圧
力室12b上に位置し、圧力室12bの平面形状とほぼ
同様の大きさである。又、図1及び図3には特に示して
いないが、各群12A、12Bの個別インク路12の圧
力室12b上に位置する振動板20の上面には、ITO
等で共通電極が設けられ、個別ピエゾ素子30の上面に
は、同じく個別電極が設けられている。
In FIG. 3, the diaphragm 20 attached to the front surface side of the glass substrate 10 has a hole 21 having a circular cross section which communicates with each tip 12d. In this embodiment, the vibrating plate 20 also serves as the nozzle plate, and the holes 21
Since the cross-sectional shape of is a circle, the ink droplet becomes a stable spherical shape, and the printing quality is further improved. The individual piezo element 30 fixed on the vibration plate 20 is located on the pressure chamber 12b of the individual ink passage 12 and has substantially the same size as the planar shape of the pressure chamber 12b. Although not particularly shown in FIGS. 1 and 3, ITO is provided on the upper surface of the vibration plate 20 located on the pressure chamber 12b of the individual ink passage 12 of each group 12A, 12B.
And the like, and a common electrode is provided on the upper surface of the individual piezo element 30.

【0019】前述した如く異方性エッチングを用いれ
ば、エッチング幅に関係なくエッチング深さを深くする
ことが可能であるため、図4に示すように、個別インク
路12の深さdと幅wとの比率をd/w=1以上に設定
して、横断面形状を長方形にすることができる。これに
より、個別インク路12は、供給路12a、圧力室12
b、狭幅部12c、及び先端部12dに渡って一定の深
さとなる。従って、個別インク路12の幅を狭くして高
密度化することができるようになり、特に先端部12d
のピッチを0.1mm程度にまで縮めることができる。
因みに、等方性エッチングを採用した場合は、図7に示
すように、個別インク路104の横断面形状は半円形で
あり、深さdと幅wとの比率d/wは1よりも小さくな
り、先端部のピッチも精精0.2mm程度が限度であ
る。
As described above, if anisotropic etching is used, the etching depth can be increased irrespective of the etching width. Therefore, as shown in FIG. 4, the depth d and the width w of the individual ink passage 12 are increased. By setting the ratio of and to d / w = 1 or more, the cross-sectional shape can be made rectangular. As a result, the individual ink passage 12 includes the supply passage 12a and the pressure chamber 12
The depth is constant over b, the narrow portion 12c, and the tip portion 12d. Therefore, the width of the individual ink passage 12 can be narrowed to increase the density, and especially the tip portion 12d.
The pitch can be reduced to about 0.1 mm.
Incidentally, when isotropic etching is adopted, as shown in FIG. 7, the cross-sectional shape of the individual ink passage 104 is a semicircle, and the ratio d / w between the depth d and the width w is smaller than 1. Therefore, the pitch of the tip is limited to about 0.2 mm.

【0020】上記プリントヘッドの作用について簡潔に
述べる。図1の線A−Aにおける要部拡大断面図を示す
図5において、振動板20の上面に設けた共通電極31
と、個別ピエゾ素子30の上面に設けた個別電極32と
に、適当な極性の電圧を印加すると、個別ピエゾ素子3
0に電界が加わり、この素子30が振動板20に向かっ
て変位する。この変位により、圧力室12b上に位置す
る振動板20の対応部分が下方向に押圧されて湾曲・変
形する。すると、圧力室12bのインク容積が減少し、
圧力室12bに充填してあったインクが押され、狭幅部
12c及び先端部12dを経て、振動板20の対応孔2
1からガラス基板10の表面に垂直に吐出される。
The operation of the print head will be briefly described. In FIG. 5 showing an enlarged cross-sectional view of the main part taken along the line AA of FIG. 1, the common electrode 31 provided on the upper surface of the diaphragm 20
When a voltage having an appropriate polarity is applied to the individual electrode 32 provided on the upper surface of the individual piezoelectric element 30, the individual piezoelectric element 3
An electric field is applied to 0, and this element 30 is displaced toward the diaphragm 20. Due to this displacement, the corresponding portion of the vibration plate 20 located on the pressure chamber 12b is pressed downward to be curved / deformed. Then, the ink volume of the pressure chamber 12b decreases,
The ink filled in the pressure chamber 12b is pushed, passes through the narrow portion 12c and the tip portion 12d, and then the corresponding hole 2 of the vibration plate 20.
1 is ejected perpendicularly to the surface of the glass substrate 10.

【0021】図6に別実施例を示す。このプリントヘッ
ドは、ガラス基板40の裏面側に、図1に示すような流
路パターンを持つ多数の個別インク路42からなる個別
インク路群42A、42Bが形成され、個別インク路4
2の先端部42dのみがガラス基板40を貫通し、基板
40の表面側に現出するものである。先端部42dは、
先の実施例と同様に、ガラス基板40の表面側の中央部
に一列状に集約されている。ガラス基板40の裏面側に
は、全ての個別インク路42を覆うように振動板50が
取付けられ、個別インク路42の圧力室上に位置する振
動板50の対応部分には、個別ピエゾ素子60が固着さ
れている。この実施例では、先端部42dがそのままノ
ズルとして機能し、ガラス基板40がノズルプレートの
役目も担う。勿論、図面には示していないが、個別イン
ク路42の圧力室上に位置する振動板50の対応部分に
は共通電極が、個別ピエゾ素子60上には個別電極が設
けられている。
FIG. 6 shows another embodiment. In this print head, individual ink passage groups 42A and 42B including a large number of individual ink passages 42 having a flow passage pattern as shown in FIG.
Only the tip 42d of No. 2 penetrates the glass substrate 40 and appears on the front surface side of the substrate 40. The tip portion 42d is
Similar to the previous embodiment, the glass substrates 40 are arranged in a line in the central portion on the front surface side. A vibrating plate 50 is attached to the back surface side of the glass substrate 40 so as to cover all the individual ink passages 42, and the individual piezo element 60 is provided at a corresponding portion of the vibrating plate 50 located above the pressure chamber of the individual ink passages 42. Is stuck. In this embodiment, the tip portion 42d directly functions as a nozzle, and the glass substrate 40 also serves as a nozzle plate. Of course, although not shown in the drawing, a common electrode is provided at a corresponding portion of the vibration plate 50 located on the pressure chamber of the individual ink passage 42, and an individual electrode is provided on the individual piezoelectric element 60.

【0022】図6のプリントヘッドも、前記実施例と作
用的には相違がない。即ち、共通及び個別電極に電圧を
印加して、個別ピエゾ素子60に電界を加え、これを変
位させる。そして、振動板50の対応部分を変形させ
て、個別インク路42のインクを押し出す。上記実施例
は、いずれも本の一例に過ぎず、本発明の目的を逸脱し
ない限り種々に変更してもよい。例えば、上記実施例で
は、いずれも振動板変位手段が前記態様に係るもので
あるが、振動板上の共通電極も分離して個別電極とし、
ピエゾ素子の両面を個別電極としてもよい。
The print head of FIG. 6 is also no different in operation from the above embodiment. That is, a voltage is applied to the common and individual electrodes to apply an electric field to the individual piezo element 60 to displace it. Then, the corresponding portion of the vibration plate 50 is deformed to push out the ink in the individual ink passage 42. The above embodiments are merely examples of the book, and may be variously modified without departing from the object of the present invention. For example, in the above embodiments, the diaphragm displacement means is related to the above aspect, but the common electrode on the diaphragm is also separated into individual electrodes,
Both sides of the piezo element may be used as individual electrodes.

【0023】又は、各個別インク路群の全ての個別イン
ク路の圧力室上に位置する振動板上に1枚のピエゾ素子
を固定し、各圧力室上に位置するピエゾ素子の対応部分
の片面又は両面にそれぞれ電極を設けても差し支えない
〔前記態様〕。或いは、同様に圧力室上に位置する振
動板上に1枚のピエゾ素子を固定し、ピエゾ素子の片面
又は両面に電極を設け、電極を各圧力室に対応する電極
に分離するための切り込みをピエゾ素子の片面又は両面
に形成しても構わない〔前記態様〕。これら態様、
の場合には、ピエゾ素子が1枚で済むため、生産性が
高まる。またこの場合、ピエゾ素子の下面(即ち振動板
上)を個別電極とし、ピエゾ素子の上面を共通電極とす
ることも可能である。
Alternatively, one piezo element is fixed on the vibrating plate located on the pressure chambers of all the individual ink passages of each individual ink passage group, and one side of the corresponding portion of the piezo element located on each pressure chamber is fixed. Alternatively, electrodes may be provided on both surfaces [the above embodiment]. Alternatively, similarly, one piezo element is fixed on the vibration plate located on the pressure chamber, an electrode is provided on one side or both sides of the piezo element, and a notch for separating the electrode into electrodes corresponding to each pressure chamber is provided. It may be formed on one side or both sides of the piezo element [the above embodiment]. These aspects,
In the case of, since only one piezo element is required, productivity is increased. Further, in this case, it is possible to use the lower surface of the piezo element (that is, the vibration plate) as an individual electrode and the upper surface of the piezo element as a common electrode.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明のインクジェットプリントヘッド
は、以上説明したように異方性エッチングが可能な感光
性ガラス基板に、その一端と他端から中央付近にそれぞ
れ延びる多数の個別インク路を異方性エッチングによっ
て形成してあるので、下記の効果を奏する。 (1)エッチング幅に依らず、エッチング深さを制御す
ることが可能であるため、個別インク路の幅を狭くして
も、その深さを深くすることができ、しかも1枚のガラ
ス基板で非常に多数の個別インク路を集積することがで
き、高密度化を実現できる。 (2)狭幅の個別インク路であっても、その深さを深く
して個別インク路の横断面積を大きくすることができる
ので、インクの流路抵抗が大きくならない。従って、イ
ンク不出は生じず、駆動周波数を高くすることができ
る。 (3)図1に示すように、狭幅の個別インク路をアレイ
状に配し、その深さを十分に確保した上で、その先端部
をガラス基板の中央部に一列状に集約すれば、相当な高
集積度であるにもかかわらず、インク吐出の制御が容易
である。 (4)個別インク路の先端部における深さと幅との比率
を、深さ/幅=1以上にして、先端部の横断面形状を矩
形状にすることができるため、インク滴形状にむらが生
じたり、サテライトが発生したりするようなことがな
く、印字品位が向上する。 (5)振動板変位手段を前記態様、とすれば、各個
別インク路群に対して1枚のピエゾ素子で済み、これを
電極のパターンニング又は切り込み形成によって実質的
に個別ピエゾ素子とすることにより、個別インク路毎に
個別ピエゾ素子を取付ける場合よりも、生産性が向上
し、ピエゾ素子の品質が安定することに加えて、小型で
安価なプリントヘッドを提供できる。 (6)更に、個別インク路の先端部に連通する断面円形
の孔を有するノズルプレートを、ガラス基板に付設する
ことにより、インク滴が安定した球状になり、印字品質
が一層高まる。
As described above, the ink jet print head according to the present invention has a large number of individual ink passages extending from one end and the other end of the photosensitive glass substrate, which are anisotropically etched, to the vicinity of the center. Since it is formed by reactive etching, it has the following effects. (1) Since the etching depth can be controlled independently of the etching width, the depth can be increased even if the width of the individual ink path is narrowed, and moreover, with a single glass substrate. A very large number of individual ink paths can be integrated, and high density can be realized. (2) Even in the case of a narrow individual ink path, the depth can be increased to increase the cross-sectional area of the individual ink path, so the ink flow resistance does not increase. Therefore, the ink does not run out and the drive frequency can be increased. (3) As shown in FIG. 1, by arranging the narrow individual ink passages in an array form and ensuring a sufficient depth of the ink passages, the leading ends of the individual ink passages can be gathered in a line in the central portion of the glass substrate. In spite of the high degree of integration, control of ink ejection is easy. (4) Since the ratio of the depth to the width at the tip of the individual ink path is set to depth / width = 1 or more and the cross-sectional shape of the tip can be made into a rectangular shape, the shape of the ink droplet is uneven. Printing quality is improved without any occurrence of satellites or satellites. (5) If the vibrating plate displacing means is in the above-described mode, one piezoelectric element is sufficient for each individual ink path group, and this is substantially an individual piezoelectric element by patterning or forming notches on the electrodes. As a result, the productivity is improved, the quality of the piezo element is stable, and a small and inexpensive print head can be provided as compared with the case where the individual piezo element is attached to each individual ink path. (6) Further, by attaching a nozzle plate having a circular cross-section hole communicating with the tip of the individual ink passage to the glass substrate, the ink droplet becomes a stable spherical shape, and the printing quality is further improved.

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

【図1】本発明の一実施例に係るプリントヘッドの平面
図である。
FIG. 1 is a plan view of a print head according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】図1に円形実線Xで囲んだ部分の拡大図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged view of a portion surrounded by a circular solid line X in FIG.

【図3】図1のプリントヘッドの要部縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of the print head of FIG.

【図4】本発明のプリントヘッドにおける個別インク路
の横断面形状を説明するための断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional shape of individual ink paths in the print head of the present invention.

【図5】図1の線A−Aにおける要部拡大断面図であ
る。
5 is an enlarged cross-sectional view of a main part taken along the line AA in FIG.

【図6】本発明の別実施例に係るプリントヘッドの要部
縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a main part of a print head according to another embodiment of the present invention.

【図7】図4と対比するために、従来例における個別イ
ンク路の横断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of an individual ink passage in a conventional example for comparison with FIG.

【図8】従来例に係るプリントヘッドの平面図である。FIG. 8 is a plan view of a print head according to a conventional example.

【図9】通常のカイザー方式のプリントヘッドの一部省
略平面図である。
FIG. 9 is a partially omitted plan view of an ordinary Kaiser type print head.

【図10】図9に示すプリントヘッドの一部省略側面図
である。
FIG. 10 is a side view of the print head shown in FIG. 9 with a part thereof omitted.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、40 感光性ガラス基板 12、42 個別インク路 20、50 振動板 30、60 個別ピエゾ素子 31 共通電極 32 個別電極 10, 40 Photosensitive glass substrate 12, 42 Individual ink path 20, 50 Vibration plate 30, 60 Individual piezo element 31 Common electrode 32 Individual electrode

フロントページの続き (72)発明者 江馬 恭 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内 (72)発明者 下方 晃博 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内 (72)発明者 高田 信作 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内Front page continuation (72) Inventor Kyo Ema, 21, Saiin Mizozaki-cho, Ukyo-ku, Kyoto City, ROHM Co., Ltd. Shinsaku 21, Mizozaki-cho, Saiin, Ukyo-ku, Kyoto ROHM Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】異方性エッチングが可能な感光性ガラス基
板に、その一端から中央付近に、及び他端から中央付近
に延びる多数の個別インク路を異方性エッチングによっ
てそれぞれアレイ状に形成し、印字密度に合わせて個別
インク路の先端部を中央付近に一列状に配置し、ガラス
基板の個別インク路を形成した側に、全ての個別インク
路を覆うように振動板を取付け、振動板上に、個別イン
ク路上に位置する振動板の対応部分を変位させるための
ピエゾ素子と電極とからなる振動板変位手段を設けたこ
とを特徴とするインクジェットプリントヘッド。
1. A photosensitive glass substrate capable of anisotropic etching, wherein a large number of individual ink passages extending from one end to the vicinity of the center and from the other end to the vicinity of the center are formed in an array by anisotropic etching. , According to the print density, the tip of the individual ink path is arranged in a line in the vicinity of the center, and a vibration plate is attached to the side of the glass substrate where the individual ink path is formed so as to cover all the individual ink paths. An ink jet print head characterized in that a vibrating plate displacing means including a piezo element and an electrode for displacing a corresponding portion of the vibrating plate located on the individual ink path is provided on the upper side.
【請求項2】前記個別インク路の先端部は、ガラス基板
の中央部に集約されていることを特徴とする請求項1記
載のインクジェットプリントヘッド。
2. The ink jet print head according to claim 1, wherein the tip ends of the individual ink passages are gathered in the central portion of the glass substrate.
【請求項3】前記個別インク路の先端部は、個別インク
路の深さと幅との比率が、深さ/幅=1以上である横断
面形状を有することを特徴とする請求項1又は2記載の
インクジェットプリントヘッド。
3. The tip portion of the individual ink passage has a cross-sectional shape in which the ratio of the depth to the width of the individual ink passage is depth / width = 1 or more. The described inkjet printhead.
【請求項4】前記個別インク路の先端部が存在するガラ
ス基板の表面に、個別インク路の先端部に連通する断面
円形の孔を有するノズルプレートを付設したことを特徴
とする請求項1〜3のいずれか1項記載のインクジェッ
トプリントヘッド。
4. A nozzle plate having a circular cross-section hole communicating with the tip of the individual ink passage is attached to the surface of the glass substrate where the tip of the individual ink passage exists. 4. The inkjet printhead according to any one of 3 above.
【請求項5】前記個別インク路はガラス基板の表面側に
形成され、個別インク路の先端部がガラス基板の表面側
に現出していることを特徴とする請求項1〜4のいずれ
か1項記載のインクジェットプリントヘッド。
5. The individual ink passage is formed on the front surface side of a glass substrate, and the tip of the individual ink passage is exposed on the front surface side of the glass substrate. Inkjet printhead according to the item.
【請求項6】前記個別インク路はガラス基板の裏面側に
形成され、個別インク路の先端部がガラス基板の表面側
に現出していることを特徴とする請求項1〜4のいずれ
か1項記載のインクジェットプリントヘッド。
6. The individual ink passage is formed on the rear surface side of the glass substrate, and the tip of the individual ink passage is exposed on the front surface side of the glass substrate. Inkjet printhead according to the item.
【請求項7】請求項1〜6のいずれか1項記載のインク
ジェットプリントヘッドを具備することを特徴とする電
子機器。
7. An electronic apparatus comprising the ink jet print head according to claim 1. Description:
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6402971B2 (en) * 1996-01-26 2002-06-11 Seiko Epson Corporation Ink jet recording head and manufacturing method therefor
KR100549406B1 (en) * 1999-03-04 2006-02-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Ink distribution portion in the ink jet head and the method for fabricating the same
US7270403B2 (en) 2003-09-01 2007-09-18 Fujifilm Corporation Inkjet head and inkjet recording apparatus
JP5849131B1 (en) * 2014-08-20 2016-01-27 株式会社東芝 Ink jet head and manufacturing method thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6402971B2 (en) * 1996-01-26 2002-06-11 Seiko Epson Corporation Ink jet recording head and manufacturing method therefor
US7673975B2 (en) 1996-01-26 2010-03-09 Seiko Epson Corporation Ink jet recording head having piezoelectric element and electrode patterned with same shape and without pattern shift therebetween
US7827659B2 (en) 1996-01-26 2010-11-09 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing an ink jet recording head having piezoelectric element
US7850288B2 (en) 1996-01-26 2010-12-14 Seiko Epson Corporation Ink jet recording head having piezoelectric element and electrode patterned with same shape and without pattern shift therebetween
USRE45057E1 (en) 1996-01-26 2014-08-05 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing an ink jet recording head having piezoelectric element
KR100549406B1 (en) * 1999-03-04 2006-02-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Ink distribution portion in the ink jet head and the method for fabricating the same
US7270403B2 (en) 2003-09-01 2007-09-18 Fujifilm Corporation Inkjet head and inkjet recording apparatus
JP5849131B1 (en) * 2014-08-20 2016-01-27 株式会社東芝 Ink jet head and manufacturing method thereof
US9358785B2 (en) 2014-08-20 2016-06-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Inkjet head having high mechanical strength and method of manufacturing the same

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