JPH0538808A - Ink jet print head and electronic equipment equipped with the same - Google Patents

Ink jet print head and electronic equipment equipped with the same

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JPH0538808A
JPH0538808A JP19694291A JP19694291A JPH0538808A JP H0538808 A JPH0538808 A JP H0538808A JP 19694291 A JP19694291 A JP 19694291A JP 19694291 A JP19694291 A JP 19694291A JP H0538808 A JPH0538808 A JP H0538808A
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JP
Japan
Prior art keywords
ink
individual
side wall
print head
piezoelectric body
Prior art date
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Pending
Application number
JP19694291A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisayoshi Fujimoto
久義 藤本
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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Publication date
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Publication of JPH0538808A publication Critical patent/JPH0538808A/en
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an inexpensive ink jet print head which can embody a high density and high quality printing, and at the same time, has a favorable productivity, and in addition, can use a high viscous ink; and an electronic equipment equipped with the print head. CONSTITUTION:Individual ink passages 11 which go through diagonally from one end surface of the other end surface of a head base 1 are formed in an alley shape with uniform intervals on the heat base. A sidewall displacing means which consists of a common electrode 14, a piezoelectric body 15, an individual electrode 16 and a protective film 17 is provided on a sidewall surface 13a and the rear end surface 13c of the head base 1 (including the rear end surface of a sidewall 12) among wall surfaces which become the contour of the individual ink passage 11, and the sidewall displacing means is not provided on a sidewall surface 13b. Therefore, when a voltage is applied on the common and individual electrodes 14, 16, the piezoelectric body 15 to which an electric field is added is displaced to the alley direction by the polarization electrical charge of the piezoelectric body 15 and the voltage polarity of the electrodes 14, 16, and the corresponding sidewall 12 deforms to the alley direction, accompanying with the displacement.

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、側壁変位手段の変位を
利用して個別インク路のインク容積を変化させてインク
を吐出させる新規な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 a novel ink jet print head for ejecting ink by changing the ink volume of an individual ink passage by utilizing the displacement of a side wall displacing means, and a printer, a word processor and a facsimile including the same. , Electronic devices such as 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、一般には
ヘッド基台に形成した共通インク路から分岐する個別イ
ンク路を覆うようにヘッド基台に振動板を取付け、振動
板上における個別インク路の対応位置にそれぞれ圧電体
を配置したものである。このプリントヘッドでは、圧電
体に電界を加えて圧電体を変位させ、この変位に伴って
振動板を動かすことによりインクを個別インク路の先端
口から押し出すものである。又、ヘッド自体をその走査
方向に対して傾斜させて、印字を高密度化、高品質化す
ることも行われている。
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. In the Kaiser type print head, a vibration plate is generally attached to the head base so as to cover the individual ink passages branched from the common ink passage formed on the head base, and piezoelectric plates are respectively provided at corresponding positions of the individual ink passages on the vibration base. The body is arranged. In this print head, an electric field is applied to the piezoelectric body to displace the piezoelectric body, and the vibration plate is moved in accordance with this displacement to push out ink from the tip end port of the individual ink path. Further, the head itself is tilted with respect to the scanning direction to increase the density and quality of printing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなカイザー方式に代表される圧電体を利用する通常
のインクジェットプリントヘッドでは、これまで以上に
印字ドットを高密度化すると共に印字を高品質化するの
は機構的に至難であり、より高密度を実現しようとする
と生産性が悪くなり、コスト高になる。又、印字品質を
高めるためには高密度化の他に高粘度のインクを使用す
ることも求められるのであるが、それには個別インク路
を可及的に短くしてインクの流体摩擦を小さくしなけれ
ば、インクを飛ばすことができない。しかし、前記プリ
ントヘッドでは、個別インク路をこれ以上短縮するのは
困難であるため、高粘度のインクを使用するのは無理で
ある。更には、インクの目詰まり対策にも十分配慮して
おく必要があるが、個別インク路が長いと、その対策が
大掛かりになる。
However, in an ordinary ink jet print head using a piezoelectric material represented by the Kaiser system as described above, the density of printing dots is increased and the quality of printing is improved more than ever. It is mechanically difficult to do so, and if it is attempted to realize a higher density, the productivity will deteriorate and the cost will increase. In addition, in order to improve printing quality, it is required to use high-viscosity ink in addition to high density. To do this, the individual ink paths should be as short as possible to reduce the fluid friction of the ink. Without it, the ink cannot be ejected. However, it is difficult to use high-viscosity ink in the print head because it is difficult to further shorten the individual ink path. Further, it is necessary to give sufficient consideration to measures against ink clogging, but if the individual ink path is long, the measures will be serious.

【0004】従って、本発明の目的は、印字の高密度化
且つ高品質化を実現すると共に、生産性が良く、しかも
高粘度のインクを使用できる低廉な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 inexpensive ink jet print head which realizes high density and high quality of printing, has good productivity, and can use high viscosity ink, and this print head. To provide an electronic device.

【0005】[0005]

【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、ヘッド
基台に、このヘッド基台の一端面から他端面に斜めに貫
通する個別インク路を一定間隔を置いてアレイ状に形成
し、個別インク路の輪郭となる壁面のうち、少なくとも
インクの流れ方向とアレイ方向に垂直な方向に沿う一方
の側壁面には、圧電体を共通電極と個別電極で挟んでな
る側壁変位手段を設けると共に、前記垂直な方向に沿う
他方の側壁面には側壁変位手段を設けないことを特徴と
する。
In order to achieve the above-mentioned object, the ink jet print head of the present invention has a head base having a fixed individual ink path extending obliquely from one end surface to the other end surface of the head base. A piezoelectric body is formed on a common electrode and an individual electrode on at least one side wall surface which is formed in an array shape at intervals and which is a contour of the individual ink path and extends along at least a direction perpendicular to the ink flow direction and the array direction. It is characterized in that the side wall displacing means sandwiched between is provided, and the side wall displacing means is not provided on the other side wall surface along the vertical direction.

【0006】本発明のプリントヘッドは、アレイ状に配
列した個別インク路によって形成される側壁を側壁変位
手段によってアレイ方向に変位させて、個別インク路の
インク容積を変化させ、個別インク路のインクを押し出
す新しい印字機構を取り入れたものである。この印字機
構について詳述すると、側壁変位手段の圧電体は、例え
ばアレイ方向に分極しており、この分極状態で、例えば
圧電体の一方側(側壁面側)に在る共通電極に適当な極
性の電圧を印加すると共に、圧電体の他方側(個別イン
ク路側)に在る個別電極に前記極性とは反対の極性の電
圧を印加すると、分極の正負電荷と電圧の正負極性に応
じて、電界を加えた圧電体がアレイ方向に変位し、結果
的に側壁変位手段の変位に伴って対応側壁もアレイ方向
に変位し、個別インク路の容積が変化する。
In the print head of the present invention, the side walls formed by the individual ink passages arranged in an array are displaced in the array direction by the side wall displacement means to change the ink volume of the individual ink passages, and the ink of the individual ink passages is changed. It incorporates a new printing mechanism that pushes out. This printing mechanism will be described in detail. The piezoelectric body of the side wall displacement means is polarized, for example, in the array direction, and in this polarized state, for example, a proper polarity is applied to the common electrode on one side (side wall surface side) of the piezoelectric body. When a voltage of the opposite polarity to the above-mentioned polarity is applied to the individual electrode on the other side (individual ink path side) of the piezoelectric body, the electric field depending on the positive / negative charge of polarization and the positive / negative polarity of the voltage is applied. The piezoelectric body added with is displaced in the array direction, and as a result, the corresponding side wall is also displaced in the array direction along with the displacement of the side wall displacement means, and the volume of the individual ink passage is changed.

【0007】即ち、もう少し具体的に述べると、例えば
圧電体の側壁面側を正電荷に、その反対側(個別インク
路側)を負電荷に分極させた場合、共通電極に正の電圧
を、個別電極に負の電圧を印加すると、圧電体がアレイ
方向に縮小し、この圧電体を持つ側壁変位手段によって
対応側壁が個別インク路を閉塞するような形状に変形す
る。側壁が変形すれば、その変形を受ける側に在る個別
インク路のインク容積が減少すると共に、反対側の個別
インク路のインク容積が増加する。このインク容積の増
減を適宜実行することで、容積減少に転化した個別イン
ク路のインクが押されて、個別インク路の先端口(オリ
フィス)から噴出される。このように、本発明のプリン
トヘッドは、圧電体のアレイ方向への変位に伴って側壁
をアレイ方向に大きく変位させて、インク容積を変化さ
せることにより、個別インク路のインクを押し出すとい
う作用を有する。
More specifically, for example, when the side wall surface side of the piezoelectric body is polarized positively and the opposite side (individual ink path side) is polarized negatively, a positive voltage is separately applied to the common electrode. When a negative voltage is applied to the electrodes, the piezoelectric body contracts in the array direction, and the side wall displacing means having the piezoelectric body deforms the corresponding side wall into a shape that closes the individual ink path. When the side wall is deformed, the ink volume of the individual ink passage on the side subject to the deformation is reduced and the ink volume of the individual ink passage on the opposite side is increased. By appropriately performing the increase / decrease in the ink volume, the ink in the individual ink passage converted into the volume decrease is pushed and ejected from the tip end orifice (orifice) of the individual ink passage. As described above, the print head of the present invention has the effect of pushing out the ink in the individual ink passages by largely displacing the side wall in the array direction in accordance with the displacement of the piezoelectric body in the array direction and changing the ink volume. Have.

【0008】本発明のプリントヘッドで、側壁変位手段
を構成する圧電体としては、既知のものを使用すればよ
く、例えばPZT、ZnOからなるものを使用する。圧
電体は個別インク路の側壁面においてはアレイ方向に分
極しているものであるが、この分極化は、PZTの場合
には側壁に側壁変位手段を設けた後に行うのが妥当であ
る。又、ZnOの場合には、スパッタ等による膜形成時
に分極が自然に行われる(軸配向する)。
In the print head of the present invention, as the piezoelectric material forming the side wall displacement means, a known piezoelectric material may be used, for example, a piezoelectric material made of PZT or ZnO. The piezoelectric body is polarized in the array direction on the side wall surface of the individual ink path, but in the case of PZT, it is appropriate to perform this polarization after providing the side wall displacement means on the side wall. Further, in the case of ZnO, polarization is naturally performed (axially oriented) during film formation by sputtering or the like.

【0009】本発明のプリントヘッドに用いるヘッド基
台は、個別インク路によって形成される側壁が上記圧電
体の変位を受けてアレイ方向に変位する限り、素材に限
定はない。しかし、実際にはアレイ状の個別インク路の
易形成性、側壁の変位容易性等から、素材としては感光
性ガラス等が最良である。
The head base used in the print head of the present invention is not limited in material as long as the side wall formed by the individual ink path is displaced in the array direction by the displacement of the piezoelectric body. However, in practice, photosensitive glass or the like is the best material as a raw material because of the ease of forming array-shaped individual ink passages, the ease of displacement of the side walls, and the like.

【0010】[0010]

【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前後方向における断面図
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、ヘッド基台1と、
ヘッド基台1の前端面に取付けたオリフィスプレート2
と、ヘッド基台1の後端面に付設した裏カバー3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 shows a cross-sectional view in the front-rear direction 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 includes a head base 1 and
Orifice plate 2 attached to the front end face of head base 1
And a back cover 3 attached to the rear end surface of the head base 1.

【0011】ヘッド基台1の正面図を図2に、図2の線
A−Aにおける断面図を図3に示す。図2と図3から分
かるように、ヘッド基台1には、その一端面(後端面)
から他端面(前端面)に斜めに貫通する複数(この実施
例では9つ)の個別インク路11が一定間隔を置いてア
レイ状に形成されている。従って、個別インク路11は
ヘッド基台1の前端面と後端面に開口する。この個別イ
ンク路11によって、個別インク路間に複数(この実施
例では8つ)の側壁12が形成され、当然ながら側壁1
2は個別インク路11に沿って直立状に延在する。又、
個別インク路11と側壁12は平面及び断面とも矩形を
呈する。
A front view of the head base 1 is shown in FIG. 2, and a sectional view taken along line AA of FIG. 2 is shown in FIG. As can be seen from FIGS. 2 and 3, the head base 1 has one end surface (rear end surface) thereof.
A plurality of (nine in this embodiment) individual ink passages 11 obliquely penetrating from the other end surface (front end surface) to each other are formed in an array at regular intervals. Therefore, the individual ink passages 11 open on the front end face and the rear end face of the head base 1. The individual ink passages 11 form a plurality of (eight in this embodiment) side walls 12 between the individual ink passages, and the side walls 1 are naturally formed.
2 extends upright along the individual ink paths 11. or,
The individual ink passage 11 and the side wall 12 have a rectangular shape in both plane and cross section.

【0012】この実施例では、図2に示すように、側壁
12の下側はヘッド基台1に連続するが、上側はヘッド
基台1から若干の間隙を置いて分離している。こうする
ことで、側壁12が下側を固定端に、上側を自由端にし
た言わば片持梁の状態になり、上側もヘッド基台1に連
続させた両持梁の状態よりも、側壁12が変位し易くな
るばかりか、その変位量も16倍以上も大きくなる。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the lower side of the side wall 12 is continuous with the head base 1, but the upper side is separated from the head base 1 with a slight gap. By doing so, the side wall 12 is in a so-called cantilevered state in which the lower side is the fixed end and the upper side is the free end, and the upper side wall 12 is more than the cantilever beam continuous to the head base 1. Is not only easily displaced, but also the displacement amount is increased by 16 times or more.

【0013】図3に詳細に示す如く、個別インク路11
の輪郭となる壁面のうち、インクの流れ方向とアレイ方
向に垂直な方向に沿う一方の側壁面13aと、ヘッド基
台1の後端面(側壁12の後端面も含む)13cとに
は、共通電極14、圧電体15、個別電極16、及び保
護膜17が順に設けられ、これら4つの要素14、1
5、16、17で側壁変位手段を構成している。この側
壁変位手段は、前記垂直な方向に沿う他方の側壁面13
bには設けられていない。従って、各側壁変位手段は、
それぞれ個別インク路11の側壁面13aからヘッド基
台1の後端面13cまで連続する。なお、この側壁変位
手段は図2では省略してある。
As shown in detail in FIG. 3, the individual ink paths 11
Among the wall surfaces that are the outlines of the above, one side wall surface 13a along the direction perpendicular to the ink flow direction and the array direction and the rear end surface of the head base 1 (including the rear end surface of the side wall 12) 13c are common. An electrode 14, a piezoelectric body 15, an individual electrode 16, and a protective film 17 are sequentially provided, and these four elements 14, 1
5, 16 and 17 form a side wall displacement means. The side wall displacing means includes the other side wall surface 13 along the vertical direction.
It is not provided in b. Therefore, each side wall displacement means
Each is continuous from the side wall surface 13a of the individual ink passage 11 to the rear end surface 13c of the head base 1. The side wall displacement means is omitted in FIG.

【0014】共通電極14と個別電極16は、図面には
特に示していないが、ヘッド基台1の後端面から電圧を
印加できるようになっており、側壁変位手段を個々に作
動させることができる。保護膜17は、導電性インクを
使用した場合に共通及び個別電極14、16が短絡する
のを防ぐと共に、電極14、16と圧電体15を保護す
る役目も担っている。
Although not shown in the drawing, the common electrode 14 and the individual electrode 16 are designed so that a voltage can be applied from the rear end face of the head base 1, and the side wall displacement means can be individually operated. .. The protective film 17 prevents the common and individual electrodes 14 and 16 from being short-circuited when a conductive ink is used, and also has a role of protecting the electrodes 14 and 16 and the piezoelectric body 15.

【0015】個別インク路11が開口するヘッド基台1
の前端面に取付けたオリフィスプレート2は、全ての個
別インク路11をこの前端面側から閉塞するものであ
り、個別インク路11に対応する数(9つ)のオリフィ
ス21を有する(図4参照)。更に、ヘッド基台1の後
端面に設けた裏カバー3は、全ての個別インク路11を
後端面側から塞ぐと共に、全個別インク路11に連通す
るインク供給路31を有する。従ってインクは、インク
供給路31を経て、個別インク路11に分流し、オリフ
ィス21から噴出される。
Head base 1 in which individual ink passages 11 are open
The orifice plate 2 attached to the front end face of the device closes all the individual ink passages 11 from the front end face side, and has the number (9) of orifices 21 corresponding to the individual ink passages 11 (see FIG. 4). ). Further, the back cover 3 provided on the rear end face of the head base 1 closes all the individual ink passages 11 from the rear end face side and has an ink supply passage 31 communicating with all the individual ink passages 11. Therefore, the ink is divided into the individual ink passage 11 via the ink supply passage 31, and is ejected from the orifice 21.

【0016】次に、このように構成したプリントヘッド
の作用について述べる。要部の拡大断面図を示す図3及
び側壁12の動作を示す図5(側壁変位手段は図示せ
ず)において、仮に各圧電体15の側壁面13aに沿う
部分がそれぞれ側壁面13a側を正電荷、その反対側
(個別インク路11側)を負電荷として分極しているも
のとする。この分極状態で、例えば個別インク路11a
に係る共通電極14に正極性の電圧を、個別電極16に
負極性の電圧をそれぞれ印加すると、圧電体15は、側
壁面13a側においては正電荷の分極と共通電極14の
正極性の電圧との関係から、及び個別インク路11a側
においては負電荷の分極と個別電極16の負極性の電圧
との関係から、アレイ方向(図面の左右方向)に縮小す
る。この圧電体15の縮小に基づく側壁変位手段の変位
により、側壁12(特に自由端である上側部分)は図面
の右方向に押され、側壁12の右隣に在る個別インク路
11a側に傾斜する(図5の点線部分参照)。この結
果、個別インク路11aのインク容積が実質上減少する
ため、この個別インク路11aのインクが押され、オリ
フィスプレート2の対応オリフィス21からインクが噴
出される。
Next, the operation of the print head thus constructed will be described. In FIG. 3 showing an enlarged cross-sectional view of the main part and FIG. 5 showing the operation of the side wall 12 (the side wall displacing means is not shown), the portions along the side wall surface 13a of each piezoelectric body 15 are positive on the side wall surface 13a side. It is assumed that the charge and the opposite side (the side of the individual ink passage 11) are polarized as a negative charge. In this polarized state, for example, the individual ink paths 11a
When a positive voltage is applied to the common electrode 14 and a negative voltage is applied to the individual electrode 16, the piezoelectric body 15 has a positive charge polarization and a positive voltage of the common electrode 14 on the side wall surface 13a side. And the relationship between the polarization of the negative charge and the negative voltage of the individual electrode 16 on the side of the individual ink path 11a reduces in the array direction (the horizontal direction in the drawing). Due to the displacement of the side wall displacement means based on the reduction of the piezoelectric body 15, the side wall 12 (particularly the upper portion which is the free end) is pushed rightward in the drawing, and is inclined toward the individual ink passage 11a adjacent to the right side of the side wall 12. (See the dotted line in FIG. 5). As a result, the ink volume of the individual ink passage 11a is substantially reduced, so that the ink of the individual ink passage 11a is pushed and ejected from the corresponding orifice 21 of the orifice plate 2.

【0017】インク噴出後に、印加電圧を遮断するか、
若しくは印加電圧の極性を反転すると、電圧遮断の場合
には、圧電体15が元の状態に戻る。電圧極性反転の場
合には、圧電体15には上記の作用とは逆の作用が生ず
る。即ち、圧電体15は、側壁面13a側における正電
荷の分極と共通電極14の負極性の電圧とにより、及び
個別インク路11a側における負電荷の分極と個別電極
16の正極性の電圧とにより、アレイ方向に伸張する。
この圧電体15の伸張によって、側壁12が逆に図面の
左方向に傾く。いずれの場合も、個別インク路11aの
インク容積が増加に転じるので、個別インク路11aに
インクが新たに充足される。
After ejecting the ink, the applied voltage is cut off, or
Alternatively, when the polarity of the applied voltage is reversed, the piezoelectric body 15 returns to the original state when the voltage is cut off. In the case of voltage polarity reversal, the piezoelectric body 15 has an action opposite to the above action. That is, the piezoelectric body 15 is polarized by the positive charge polarization on the side wall surface 13a side and the negative voltage of the common electrode 14, and by the negative charge polarization on the individual ink path 11a side and the positive voltage of the individual electrode 16. , Stretch in the array direction.
The extension of the piezoelectric body 15 causes the side wall 12 to be tilted to the left in the drawing. In either case, since the ink volume of the individual ink passage 11a starts to increase, the ink is newly filled in the individual ink passage 11a.

【0018】なお、上述の実施例では、側壁12を右方
向に傾斜させて、個別インク路11aのインク容積を減
少させることで、インクを押し出す作用について説明し
てあるが、側壁12を一旦左方向に傾斜させた後に、右
方向に戻すことによる反動を利用して、個別インク路1
1aのインクを押し出すようにしてもよい。この場合、
まず共通電極14に負極性の電圧を、個別電極16に正
極性の電圧を印加して、側壁12を左方向に傾ける。す
ると、個別インク路11aのインク容積が増加するの
で、この個別インク路11aにインクを満たす。次い
で、共通電極14に正極性の電圧を、個別電極16に負
極性の電圧を印加すると、側壁12が右方向に傾くの
で、個別インク路11aのインク容積が減少する。イン
ク容積が減少に転化すれば、インクが押されて、対応オ
リフィス21から押し出される。
In the above-mentioned embodiment, the side wall 12 is inclined rightward to reduce the ink volume in the individual ink passage 11a, thereby pushing out the ink. Direction of the individual ink path 1 by utilizing the recoil caused by returning to the right direction.
The ink 1a may be pushed out. in this case,
First, a negative voltage is applied to the common electrode 14 and a positive voltage is applied to the individual electrode 16 to tilt the side wall 12 to the left. Then, the ink volume of the individual ink passage 11a increases, so that the individual ink passage 11a is filled with ink. Next, when a positive polarity voltage is applied to the common electrode 14 and a negative polarity voltage is applied to the individual electrode 16, the side wall 12 tilts to the right, and the ink volume of the individual ink passage 11a decreases. When the ink volume is reduced, the ink is pushed and pushed out from the corresponding orifice 21.

【0019】このように、本発明のプリントヘッドで
は、側壁12に設けた共通及び個別電極14、16と圧
電体15からなる側壁変位手段(保護膜17も含む)の
変位を利用して、側壁12を変形させることで、個別イ
ンク路11のインク容積を増減し、インクを噴出させる
ものである。従って、側壁12を動かすための側壁変位
手段が作用上重要である。この側壁変位手段を側壁12
に設けるには、スパッタ、蒸着等を用いて、共通及び個
別電極14、16、圧電体15及び保護膜17をそれぞ
れパターンニングして必要な厚さに成膜した後、圧電体
15を所定の方向に分極させる。この分極は、例えば前
記作用で説明した分極状態にするには、ヘッド基台1の
後端面側を示す図6において、共通電極14から導かれ
て両端に配線された共通電極14’に正電圧を、個別電
極16から各々延びる個別電極16’に負電圧を印加す
ればよい。
As described above, in the print head of the present invention, the side wall displacing means (including the protective film 17) formed on the side wall 12 and including the common and individual electrodes 14 and 16 and the piezoelectric body 15 is used to move the side wall. By deforming 12, the ink volume of the individual ink passage 11 is increased or decreased to eject the ink. Therefore, the side wall displacement means for moving the side wall 12 is important in operation. This side wall displacement means is used as the side wall 12
In order to provide the same, the common and individual electrodes 14, 16 and the piezoelectric body 15 and the protective film 17 are patterned by sputtering, vapor deposition or the like to a required thickness, and then the piezoelectric body 15 is formed to a predetermined thickness. Polarize in the direction. In order to bring the polarization into the polarization state described in the above operation, for example, in FIG. 6 showing the rear end face side of the head base 1, a positive voltage is applied to the common electrode 14 ′ which is guided from the common electrode 14 and wired at both ends. Then, a negative voltage may be applied to the individual electrodes 16 ′ extending from the individual electrodes 16.

【0020】図7に別の実施例を示す。この実施例は、
個別インク路111によって形成される側壁112が両
持梁の状態にあるものであり、側壁112は上下側とも
ヘッド基台101に連続しているが、これ以外の構造は
上記実施例と全く同一である。このため、ヘッド基台1
01の線B−Bにおける断面図は図3に示す断面図と同
じであるから、上記実施例と全く同様に、共通及び個別
電極14、16に電圧を印加すると、圧電体15の変位
に連れて、側壁112は上下側が固定されているため図
の点線のように湾曲する。側壁112の変形により、個
別インク路111aのインク容積が増え、個別インク路
111bのそれが減る。この増減を利用してインクを押
し出す作用は前述した通りである。又、この実施例にお
ける圧電体15の分極も、図6につき先述したように行
えばよく、この分極化を図8に示す。
FIG. 7 shows another embodiment. This example
The side wall 112 formed by the individual ink passages 111 is in the form of a doubly supported beam, and the side wall 112 is continuous with the head base 101 on both the upper and lower sides, but the other structure is exactly the same as that of the above embodiment. Is. Therefore, the head base 1
The cross-sectional view taken along the line BB of 01 is the same as the cross-sectional view shown in FIG. 3. Therefore, when a voltage is applied to the common and individual electrodes 14 and 16 in exactly the same manner as in the above-mentioned embodiment, the piezoelectric body 15 is displaced. Since the upper and lower sides of the side wall 112 are fixed, the side wall 112 is curved as shown by the dotted line in the figure. The deformation of the side wall 112 increases the ink volume of the individual ink passage 111a and decreases that of the individual ink passage 111b. The action of pushing out the ink by utilizing this increase and decrease is as described above. The polarization of the piezoelectric body 15 in this embodiment may be performed as described above with reference to FIG. 6, and this polarization is shown in FIG.

【0021】なお、かかる構造のプリントヘッドは、個
別インク路の深さ(インクの流れ方向とアレイ方向に垂
直な方向の寸法)と、個別インク路の長さ(インクの流
れ方向の寸法)を、それぞれ1mm以下にすることがで
き、個別インク路を非常に短縮できる。これがため、高
粘度のインクも支障なく使用することができるのであ
る。特に、個別インク路の深さがその長さよりも大き
い、所謂長尺ヘッドを容易に提供でき、ライン型プリン
トヘッドの実用化も可能である。
In the print head having such a structure, the depth of the individual ink path (the dimension in the direction perpendicular to the ink flow direction and the array direction) and the length of the individual ink path (the dimension in the ink flow direction) are determined. , And each can be 1 mm or less, and the individual ink path can be greatly shortened. Therefore, high-viscosity ink can be used without any trouble. In particular, it is possible to easily provide a so-called long head in which the depth of the individual ink passage is larger than its length, and it is possible to put the line-type print head into practical use.

【0022】[0022]

【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構成されるので、側壁変位手段
の共通及び個別電極に適当な極性の電圧を印加すること
で、圧電体における分極の正負電荷と印加電圧の正負極
性とに応じて、電界を加えた圧電体がアレイ方向に変位
し、それに連れて対応側壁もアレイ方向に大きく変形
し、結果的に個別インク路のインク容積が変化(増減)
し、容積が減少に転じた個別インク路のインクが押し出
されるという画期的なものである。
Since the ink jet print head of the present invention is constructed as described above, by applying a voltage of an appropriate polarity to the common and individual electrodes of the side wall displacement means, the positive and negative electric charges of the polarization in the piezoelectric body can be obtained. Depending on the positive and negative polarities of the applied voltage, the piezoelectric body to which an electric field is applied is displaced in the array direction, and the corresponding side walls are also largely deformed in the array direction, resulting in a change in the ink volume of the individual ink paths (increased or decreased). )
However, it is an epoch-making thing that the ink in the individual ink path whose volume has decreased is pushed out.

【0023】従って、本発明のプリントヘッドは、印字
の高密度化、高品質化を容易に実現できる。又、既存の
技術、製造工程を用いて量産できるので、生産性が非常
に高く廉価である。更に、個別インク路を相当短縮(イ
ンクの流れ方向とアレイ方向に垂直な方向の寸法をイン
クの流れ方向の寸法よりも大きく)できるため、高粘度
のインクを使用できる。
Therefore, the print head of the present invention can easily realize high density and high quality printing. Further, since it can be mass-produced by using the existing technology and manufacturing process, the productivity is very high and the price is low. Further, since the individual ink paths can be considerably shortened (the dimension in the direction perpendicular to the ink flow direction and the array direction is larger than the dimension in the ink flow direction), high viscosity ink can be used.

【0024】この他、個別インク路は、インクの流れ方
向の寸法がインクの流れ方向とアレイ方向に垂直な方向
の寸法よりも短いので、多くのドットを配列するライン
型プリントヘッドに好適である。しかも、個別インク路
のインクの流れ方向の寸法を短縮できるため、インクの
目詰まり対策も容易になる。
In addition, since the individual ink path has a dimension in the ink flow direction shorter than the dimension in the direction perpendicular to the ink flow direction and the array direction, it is suitable for a line type print head in which many dots are arranged. .. Moreover, since the size of the individual ink passages in the ink flow direction can be shortened, it is easy to prevent ink clogging.

【0025】これらにより、上記プリントヘッドを具備
する電子機器でも、高品質な印字、印字性能の向上等の
効果が得られる。
As a result, it is possible to obtain the effects of high quality printing, improvement of printing performance, and the like, even in an electronic device equipped with the above print head.

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

【図1】本発明のプリントヘッドの一実施例に係る前後
方向の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view in the front-rear direction according to an embodiment of a print head of the present invention.

【図2】図1に示すプリントヘッドのヘッド基台の正面
図である。
FIG. 2 is a front view of a head base of the print head shown in FIG.

【図3】図2に示すヘッド基台の線A−Aにおける一部
省略断面図である。
3 is a partially omitted cross-sectional view taken along line AA of the head base shown in FIG.

【図4】図1に示すプリントヘッドのオリフィスプレー
トの正面図である。
FIG. 4 is a front view of an orifice plate of the printhead shown in FIG.

【図5】ヘッド基台の側壁の動作を説明するための正面
図である。
FIG. 5 is a front view for explaining the operation of the side wall of the head base.

【図6】ヘッド基台の側壁面に設けた側壁変位手段にお
ける圧電体の分極化を説明するための背面図である。
FIG. 6 is a rear view for explaining polarization of the piezoelectric body in the side wall displacement means provided on the side wall surface of the head base.

【図7】図2に示すヘッド基台の別態様に係るヘッド基
台の正面図である。
7 is a front view of a head base according to another mode of the head base shown in FIG.

【図8】図7に示すヘッド基台の側壁面に設けた側壁変
位手段における圧電体の分極化を説明するための背面図
である。
8 is a rear view for explaining polarization of the piezoelectric body in the side wall displacement means provided on the side wall surface of the head base shown in FIG.

【符号の説明】 1、101 ヘッド基台 2 オリフィスプレート 3 裏カバー 11、111 個別インク路 12、112 側壁 13a、13b 側壁面 14 共通電極 15 圧電体 16 個別電極[Explanation of reference numerals] 1, 101 Head base 2 Orifice plate 3 Back cover 11, 111 Individual ink passage 12, 112 Side walls 13a, 13b Side wall surface 14 Common electrode 15 Piezoelectric body 16 Individual electrode

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ヘッド基台に、このヘッド基台の一端面か
ら他端面に斜めに貫通する個別インク路を一定間隔を置
いてアレイ状に形成し、個別インク路の輪郭となる壁面
のうち、少なくともインクの流れ方向とアレイ方向に垂
直な方向に沿う一方の側壁面には、圧電体を共通電極と
個別電極で挟んでなる側壁変位手段を設けると共に、前
記垂直な方向に沿う他方の側壁面には側壁変位手段を設
けないことを特徴とするインクジェットプリントヘッ
ド。
1. A head base is formed with an array of individual ink passages obliquely penetrating from one end surface to the other end surface of the head base at regular intervals in an array form, and among the wall surfaces that are contours of the individual ink passages. , At least one side wall surface along a direction perpendicular to the ink flow direction and the array direction is provided with a side wall displacement means formed by sandwiching a piezoelectric body between a common electrode and an individual electrode, and the other side along the vertical direction. An ink jet print head characterized in that a wall displacement means is not provided on the wall surface.
【請求項2】請求項1記載のインクジェットプリントヘ
ッドを具備してなることを特徴とする電子機器。
2. An electronic apparatus comprising the ink jet print head according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5933169A (en) * 1995-04-06 1999-08-03 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Two actuator shear mode type ink jet print head with bridging electrode

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