JPH0781055A - Ink jet head - Google Patents
Ink jet headInfo
- Publication number
- JPH0781055A JPH0781055A JP25360793A JP25360793A JPH0781055A JP H0781055 A JPH0781055 A JP H0781055A JP 25360793 A JP25360793 A JP 25360793A JP 25360793 A JP25360793 A JP 25360793A JP H0781055 A JPH0781055 A JP H0781055A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- substrate
- pressure chamber
- plate
- lid
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インク液滴を画像記録
媒体上へ選択的に付着させるインクジェットヘッドの構
造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an ink jet head for selectively depositing ink droplets on an image recording medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来技術における圧電式インクジェット
プリンタヘッドとしては、圧電素子のバイモルフによる
撓みを利用してインクを充填したチャネルの隔壁を変形
させ、そのときの圧力によりインクを噴射させるカイザ
ー方式があり、たとえば特公昭57−20904号公報
に開示されている。2. Description of the Related Art As a conventional piezoelectric ink jet printer head, there is a Kaiser system in which the partition wall of a channel filled with ink is deformed by utilizing the bending of a piezoelectric element by a bimorph and the ink is ejected by the pressure at that time. For example, it is disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-20904.
【0003】また積層した圧電板からなる圧電素子の一
端を基台に固定し、他端を自由端としてノズル開口に対
向させ、この自由端とノズル開口の間にインク溜部を形
成した積層アクチュエータ方式があり、たとえば特開平
4−1052号公報に開示されている。Further, a laminated actuator in which one end of a piezoelectric element composed of laminated piezoelectric plates is fixed to a base, the other end is made to face a nozzle opening as a free end, and an ink reservoir is formed between the free end and the nozzle opening. There is a method, which is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-1052.
【0004】またさらに厚さ方向に分極された1枚の圧
電板をくり抜いて1つの圧力室を形成し、この圧電板を
積層してマルチノズルインクジェットヘッドを構成した
圧力室収縮方式があり、たとえば特開平4−22317
4号公報に開示されている。Further, there is a pressure chamber contraction system in which one piezoelectric plate polarized in the thickness direction is hollowed out to form one pressure chamber, and the piezoelectric plates are laminated to form a multi-nozzle ink jet head. JP-A-4-22317
No. 4 publication.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の各方式ではそれぞれ問題がある。カイザー方式
では飛翔力の大きなインク液滴を形成するためには、圧
電素子の充分な変形が必要であり、伸縮率の極めて小さ
い圧電素子は充分な大きさが必要である。このため圧力
室が大きくなりマルチノズルのピッチが高密度化でき
ず、かつ圧電素子を駆動するのに大きな電圧を必要とす
る。However, each of the above-mentioned conventional methods has problems. In the Kaiser system, in order to form ink droplets having a large flying force, the piezoelectric element needs to be sufficiently deformed, and the piezoelectric element having an extremely small expansion / contraction rate needs to have a sufficient size. Therefore, the pressure chambers become large, the pitch of the multi-nozzles cannot be increased, and a large voltage is required to drive the piezoelectric elements.
【0006】また積層アクチュエータ方式では、つぎに
詳しく述べるような多くの問題点がある。Further, the laminated actuator system has many problems as described in detail below.
【0007】図12は特開平4−1052号公報に開示
された積層アクチュエータ方式の構成を示す断面図であ
る。この構成ではインク圧力室90の壁の一部が振動板
91として機能し、後で述べるように、細長い棒状の圧
電素子92の自由端92aでこれを支えているので、高
い剛性のインク圧力室の容器構成を採れない。このた
め、固い容器で構成されたヘッドに比べて、インク圧力
室が電圧無印加の初期状態にもどるのに時間がかかるの
で、インク噴射の連続応答性に限界がある。FIG. 12 is a sectional view showing the structure of the laminated actuator system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-1052. In this structure, a part of the wall of the ink pressure chamber 90 functions as the vibration plate 91, and as described later, the free end 92a of the piezoelectric element 92 in the shape of an elongated rod supports this, so that the ink pressure chamber of high rigidity is provided. Can not adopt the container configuration of. For this reason, it takes time for the ink pressure chamber to return to the initial state in which no voltage is applied, as compared with the head configured with a hard container, and thus there is a limit to the continuous response of ink ejection.
【0008】また板状の圧電素子92の厚さ方向と垂直
方向の伸びを利用しているので積層しても変形量が積算
されるわけではない。圧電材料の変形は小さなものであ
るので、インクを噴射させるために充分な変位量をとる
ためには、圧電素子92の充分な長さを必要とする。こ
のためヘッド全体は大型化し、その構造の複雑さ、およ
び圧電素子92の自由端92aと振動板91の接合にお
ける高精度な公差要求の点から製作が難しく、高価なも
のとなる。Further, since the extension of the plate-shaped piezoelectric element 92 in the direction perpendicular to the thickness direction is utilized, the deformation amount is not integrated even if they are laminated. Since the deformation of the piezoelectric material is small, the piezoelectric element 92 needs to have a sufficient length in order to obtain a sufficient displacement for ejecting ink. For this reason, the entire head becomes large, and it is difficult and expensive to manufacture due to the complexity of its structure and the requirement for high-accuracy tolerance in joining the free end 92a of the piezoelectric element 92 and the diaphragm 91.
【0009】図13は特開平4−1052号公報に開示
された図9とは別の構成の積層アクチュエータ方式を示
す断面図である。積層された圧電素子101の自由端1
01aをノズル開口102に対向させ、この自由端10
1aとノズル開口102間のインクを圧電素子101の
自由端101aで押して、このときの動圧でインクを吐
出させる。この構成では自由端101aが動くと同時に
インクが、ノズル開口102とは垂直方向のインク溜に
逃げる。このために高い効率が望めないとともに、飛翔
能力がノズル開口102と圧電素子101の自由端10
1aの間隙の寸法で左右されるので、精度要求が厳し
い。FIG. 13 is a sectional view showing a laminated actuator system having a structure different from that of FIG. 9 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-1052. Free end 1 of stacked piezoelectric element 101
01a is opposed to the nozzle opening 102, and the free end 10
The ink between 1a and the nozzle opening 102 is pushed by the free end 101a of the piezoelectric element 101, and the dynamic pressure at this time ejects the ink. In this configuration, the free end 101a moves, and at the same time, the ink escapes to the ink reservoir in the direction perpendicular to the nozzle opening 102. For this reason, high efficiency cannot be expected, and the flight capability is such that the nozzle opening 102 and the free end 10 of the piezoelectric element 101 are
Since it depends on the size of the gap 1a, the accuracy requirement is strict.
【0010】さらにインクを吐出させるために押し出す
体積は、圧電素子101の面積と長さ、そして印加電圧
に比例する。このために充分な素子の大きさを必要とす
るので、インクジェットヘッドが大型化するという課題
がある。Further, the volume pushed out for ejecting ink is proportional to the area and length of the piezoelectric element 101 and the applied voltage. For this reason, a sufficient size of the element is required, which causes a problem that the inkjet head becomes large.
【0011】さらには水系インクではインクの電気分解
が起きないように、充填されたインクと電極の絶縁性を
保つことが必要である。しかしながら、電極103は基
本的に気孔などが存在する平滑でない圧電材料の表面に
形成されるため、電極103が気孔上で欠落し、この電
極103表面上に絶縁膜を配してもこの欠落部に安定し
た膜が形成できず、完全な電気絶縁性がとれない。この
ためこの欠落部にインクが接触し、インクの化学変化で
電極103が腐食したり、気体が発生しインク吐出不能
に陥ったりする課題もある。Further, in the water-based ink, it is necessary to maintain the insulation between the filled ink and the electrode so that the electrolysis of the ink does not occur. However, since the electrode 103 is basically formed on the surface of a non-smooth piezoelectric material having pores and the like, the electrode 103 is missing on the pores, and even if an insulating film is arranged on the surface of the electrode 103, this missing part is formed. A stable film cannot be formed and complete electrical insulation cannot be obtained. Therefore, there is a problem that the ink comes into contact with the missing portion, the electrode 103 is corroded due to a chemical change of the ink, or gas is generated and the ink cannot be ejected.
【0012】本発明の目的は、かかる従来の圧電式イン
クジェットの構成や機構に起因する問題を解決し、吐出
力や連続応答性などの性能に優れ、しかも低電圧で駆動
することができ、小型でかつ製作の簡単なインクジェッ
トヘッドを提供するものである。An object of the present invention is to solve the problems caused by the structure and mechanism of such a conventional piezoelectric ink jet, to provide excellent performance such as ejection force and continuous response, and to drive at a low voltage. The present invention provides an inkjet head that is simple and easy to manufacture.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のインクジェットヘッドは、下記記載の構成を採
用する。In order to achieve the above object, the ink jet head of the present invention adopts the constitution described below.
【0014】本発明による第1のインクジェットヘッド
は、くり抜き部を有し厚さ方向に分極させた板状圧電材
料を導電材料を介して複数枚積層した圧電素子からなる
隔壁と、隔壁を複数個配列する基板と、隔壁と基板とに
よる複数の窪みを形成し、この窪みを覆う蓋により構成
する圧力室と、基板または蓋のいずれかにそれぞれ設け
るインク供給口とインク噴射口とを備え、板状圧電材料
の厚さ方向の変化で圧力室の容積を変化させて、インク
噴射口よりインク液滴を噴射させることを特徴とする。A first ink jet head according to the present invention has a plurality of partition walls, each partition wall comprising a piezoelectric element in which a plurality of plate-shaped piezoelectric materials each having a cutout portion and polarized in the thickness direction are stacked with a conductive material interposed therebetween. A substrate having an array, a plurality of recesses formed by the partition walls and the substrate, and a pressure chamber configured by a lid covering the recesses, an ink supply port and an ink ejection port provided on either the substrate or the lid, respectively, a plate It is characterized in that the volume of the pressure chamber is changed by changing the thickness direction of the piezoelectric material and the ink droplets are ejected from the ink ejection port.
【0015】本発明による第2のインクジェットヘッド
は、くり抜き部を有し厚さ方向に分極させた板状圧電材
料を導電材料を介して複数枚積層した圧電素子からなる
隔壁と、隔壁を複数個配列する基板と、隔壁と基板とに
よる複数の窪みを形成し、それぞれ窪みを覆う独立した
蓋により構成する圧力室と、基板または蓋のいずれかに
それぞれ設けるインク供給口とインク噴射口とを備え、
板状圧電材料の厚さ方向の変化で圧力室の容積を変化さ
せて、インク噴射口よりインク液滴を噴射させることを
特徴とするインクジェットヘッド。A second ink jet head according to the present invention has a plurality of partition walls and a partition wall composed of a piezoelectric element in which a plurality of plate-shaped piezoelectric materials each having a hollow portion and polarized in the thickness direction are laminated with a conductive material interposed therebetween. A substrate to be arranged, a plurality of depressions formed by the partition wall and the substrate, and a pressure chamber formed by an independent lid that covers each depression, and an ink supply port and an ink ejection port provided on either the substrate or the lid. ,
An ink jet head characterized in that the volume of a pressure chamber is changed by changing the thickness of a plate-shaped piezoelectric material to eject ink droplets from an ink ejection port.
【0016】本発明による第3のインクジェットヘッド
は、板状圧電材料を駆動するための電極としての導電材
料と、圧力室に充填されたインクとが接触しないように
圧力室の隔壁にコーティング膜を設けることを特徴とす
る。In the third ink jet head according to the present invention, the partition wall of the pressure chamber is coated with a coating film so that the conductive material as an electrode for driving the plate-shaped piezoelectric material does not come into contact with the ink filled in the pressure chamber. It is characterized in that it is provided.
【0017】本発明による第4のインクジェットヘッド
は、くり抜き部を有し厚さ方向に分極させた板状圧電材
料を導電材料を介して複数枚積層した圧電素子からなる
隔壁と、隔壁を複数個マトリックス状に配列する基板
と、隔壁と基板とによる複数の窪みを形成し、この窪み
を覆う蓋により構成する圧力室と、基板または蓋のいず
れかにそれぞれ設けるインク供給口とインク噴射口とを
備え、板状圧電材料の厚さ方向の変化で圧力室の容積を
変化させて、インク噴射口よりインク液滴を噴射させる
ことを特徴とする。A fourth ink jet head according to the present invention has a plurality of partition walls and a partition wall composed of a piezoelectric element in which a plurality of plate-shaped piezoelectric materials each having a hollow portion and polarized in the thickness direction are laminated with a conductive material interposed therebetween. A substrate arranged in a matrix, a plurality of recesses formed by the partition walls and the substrate, a pressure chamber formed by a lid covering the recesses, an ink supply port and an ink ejection port respectively provided on the substrate or the lid. It is characterized in that the volume of the pressure chamber is changed by a change in the thickness direction of the plate-shaped piezoelectric material, and ink droplets are ejected from the ink ejection port.
【0018】本発明による第5のインクジェットヘッド
は、マトリックス状に配列されたインク噴射口のインク
噴射口列の中心線に直交する軸に対して、隣接するイン
ク噴射口の位置が微少量ずれていることを特徴とする。In the fifth ink jet head according to the present invention, the position of the adjacent ink ejection port is slightly deviated from the axis orthogonal to the center line of the ink ejection port array of the ink ejection ports arranged in a matrix. It is characterized by being
【0019】[0019]
【作用】本発明のインクジェットヘッドの上記の構成に
よれば、圧電素子で圧力室の一部を形成し、かつ板状圧
電材料を積層しているので、圧電素子の変形量を充分大
きくとることができる。このため、小型の圧力室が形成
でき高密度で小型なインクジェットヘッドを提供するこ
とができる。According to the above construction of the ink jet head of the present invention, since the piezoelectric element forms a part of the pressure chamber and the plate-shaped piezoelectric material is laminated, the deformation amount of the piezoelectric element should be sufficiently large. You can Therefore, a small pressure chamber can be formed, and a high-density and small inkjet head can be provided.
【0020】また圧力室が剛性の高い隔壁と基板と蓋と
で形成されているため、発生内圧に対して充分押し戻す
力がある。このため圧力室の応答振動数が高く連続応答
速度の速いインクジェットヘッドを提供することができ
る。Further, since the pressure chamber is formed by the partition wall having a high rigidity, the substrate and the lid, there is a force enough to push back the generated internal pressure. Therefore, it is possible to provide an inkjet head having a high response frequency of the pressure chamber and a high continuous response speed.
【0021】さらに隔壁が駆動アクチュエータを兼ねて
いる。このため部品点数が少なく、安価なインクジェッ
トヘッドを提供することができる。Further, the partition also serves as a drive actuator. Therefore, it is possible to provide an inexpensive inkjet head having a small number of parts.
【0022】[0022]
【実施例】以下、本発明の実施例におけるインクジェッ
トヘッドの構成を、図面を基に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The construction of an ink jet head in an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0023】[0023]
【実施例1】図1、および図2は、本発明の第1の実施
例におけるインクジェットヘッドを示しており、図1は
圧力室を示す断面図であり、図2はヘッドの一部を破断
して示す分解斜視図である。以下図1と図2とを交互に
参照して説明する。Embodiment 1 FIGS. 1 and 2 show an ink jet head according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a sectional view showing a pressure chamber, and FIG. FIG. Hereinafter, description will be given with reference to FIG. 1 and FIG. 2 alternately.
【0024】図1および図2に示すように、厚さ方向に
分極し、中央がくり抜かれた第1の板状圧電材料1aは
第1の導電材料2aを介して、第1の板状圧電材料1a
と反対方向に分極した第2の板状圧電材料1bと張り合
わされ、さらに第2の導電材料2bを介して、第2の板
状圧電材料1bと反対方向に分極した第3の板状圧電材
料1cと張り合わされる。さらに同様に必要な枚数だ
け、導電材料と板状圧電材料とを順次積層することで隔
壁10が形成される。As shown in FIGS. 1 and 2, the first plate-shaped piezoelectric material 1a, which is polarized in the thickness direction and has a hollowed-out center, is connected to the first plate-shaped piezoelectric material 1a via the first conductive material 2a. Material 1a
And a second plate-shaped piezoelectric material 1b polarized in the opposite direction, and a third plate-shaped piezoelectric material polarized in the opposite direction to the second plate-shaped piezoelectric material 1b via the second conductive material 2b. Laminated with 1c. Similarly, the partition wall 10 is formed by sequentially laminating the required number of conductive materials and the plate-shaped piezoelectric material.
【0025】また、第1の導電材料2a、第3の導電材
料2cなどは第1の集電極3aと導通がとられ、第2の
導電材料2b、第4の導電材料2dなどは第2の集電極
3bと導通がとられている。Further, the first conductive material 2a, the third conductive material 2c and the like are electrically connected to the first collector electrode 3a, and the second conductive material 2b and the fourth conductive material 2d are the second conductive material 2a and the second conductive material 2d. It is electrically connected to the collecting electrode 3b.
【0026】このような構成により第1の集電極3a、
第2の集電極3b間に電圧を印加すると、導電材料間に
電圧が生じ、板状圧電材料の厚さ方向に電界が発生す
る。このため隔壁10は圧電素子として機能する。With this configuration, the first collector electrode 3a,
When a voltage is applied between the second collector electrodes 3b, a voltage is generated between the conductive materials and an electric field is generated in the thickness direction of the plate-shaped piezoelectric material. Therefore, the partition wall 10 functions as a piezoelectric element.
【0027】この圧電素子からなる隔壁10は、インク
噴射口12を開口するように形成した基板11上に複数
個配列され、隔壁10と基板11とは接着材で固定され
る。そして板状圧電材料のくり抜き部に対応する複数の
窪みが形成される。A plurality of partition walls 10 composed of this piezoelectric element are arranged on a substrate 11 formed so as to open the ink ejection ports 12, and the partition walls 10 and the substrate 11 are fixed by an adhesive material. Then, a plurality of depressions corresponding to the cut-out portions of the plate-shaped piezoelectric material are formed.
【0028】この窪みをインク供給口13の開いた蓋1
4で覆い、隔壁10と蓋14とを接着材で固定すること
で、複数の独立した圧力室15が形成される。The lid 1 with the ink supply port 13 open
A plurality of independent pressure chambers 15 are formed by covering the partition walls 10 and the lid 14 with an adhesive material.
【0029】本実施例ではインク噴射口12を基板11
上に形成し、インク供給口13を蓋14に形成したが、
インク噴射口12を蓋14に、インク供給口13を基板
11に形成してもよい。In this embodiment, the ink ejection port 12 is connected to the substrate 11
The ink supply port 13 is formed on the upper side, and the lid 14 is formed.
The ink ejection port 12 may be formed in the lid 14 and the ink supply port 13 may be formed in the substrate 11.
【0030】また図1と図2の構成ではインク噴射口1
2を基板11内に形成したが、基板に別部材のノズルプ
レートを張り合わせてもよい。In addition, in the configuration of FIGS. 1 and 2, the ink ejection port 1
Although No. 2 is formed in the substrate 11, a nozzle plate which is a separate member may be attached to the substrate.
【0031】さらにインク供給口13から供給されるイ
ンクは直接圧力室15に流入するように構成したが、図
3に示すように隔壁10の一部に凹部30を設けて、圧
力室15内のインクが逆流するのを押さえるためのイン
ク供給流路を形成してよい。Further, the ink supplied from the ink supply port 13 is constructed so as to directly flow into the pressure chamber 15. However, as shown in FIG. An ink supply channel may be formed to prevent the ink from flowing back.
【0032】さらに隔壁10は楕円形状のくり抜き部を
有する板状圧電材料で箱型形状を形成したが、図4に示
すようにコの字型の隔壁40に封止板41を取り付けた
構成でもよい。Further, the partition wall 10 is formed in a box shape with a plate-shaped piezoelectric material having an elliptical hollow portion. However, as shown in FIG. 4, a U-shaped partition wall 40 may be provided with a sealing plate 41. Good.
【0033】さらに説明では隔壁10の基板11との接
着面、および隔壁10と蓋14との接着面には導電材料
による電極を形成しなかったが、電極を形成し基板と蓋
に接する板状圧電素子を駆動してもかまわない。Further, in the description, the electrodes made of a conductive material were not formed on the bonding surface of the partition wall 10 to the substrate 11 and the bonding surface of the partition wall 10 to the lid 14. It does not matter if the piezoelectric element is driven.
【0034】つぎに、本発明の第1の実施例におけるイ
ンクジェットヘッドの動作を、図1と図2とを用いて説
明する。Next, the operation of the ink jet head in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
【0035】第1の集電極3a、第2の集電極3bにそ
れぞれ接続されたフレキシブル配線板からなる第1の駆
動電極16a、第2の駆動電極16bに電圧を印加する
と、第1の導電材料2aと第2の導電材料2bの間に電
圧が発生する。そして第2の板状圧電材料1bは、厚さ
方向で電界が生じる。When a voltage is applied to the first drive electrode 16a and the second drive electrode 16b, which are flexible wiring boards respectively connected to the first collector electrode 3a and the second collector electrode 3b, the first conductive material is applied. A voltage is generated between 2a and the second conductive material 2b. Then, in the second plate-shaped piezoelectric material 1b, an electric field is generated in the thickness direction.
【0036】第2の板状圧電材料1bは厚さ方向で電界
と反対方向に分極されているので、厚さ方向に縮む。板
状圧電材料の厚さをt、変形量をδt、印加電圧をV、
厚さ方向の圧電定数をd33とすると、歪は電界強度に比
例し、 δt/t=d33V/t、 つまり、δt=d33Vとなる。Since the second plate-shaped piezoelectric material 1b is polarized in the thickness direction in the direction opposite to the electric field, it contracts in the thickness direction. The thickness of the plate-shaped piezoelectric material is t, the deformation amount is δt, the applied voltage is V,
When the piezoelectric constant in the thickness direction is d 33 , the strain is proportional to the electric field strength, and δt / t = d 33 V / t, that is, δt = d 33 V.
【0037】この上式は、変形量は電圧に比例し、圧電
材料の厚さに依存しないことを意味する。The above equation means that the amount of deformation is proportional to the voltage and does not depend on the thickness of the piezoelectric material.
【0038】積層された各々の板状圧電材料は、第2の
板状圧電材料1bと同様の変形が発生し、全厚さ方向の
変形は、両面に電極が形成された板状圧電材料の積層枚
数mと比例してm×δtとなり、一枚に比べm倍の大き
な変形量が得られる。The laminated plate-like piezoelectric materials undergo the same deformation as the second plate-like piezoelectric material 1b, and the deformation in the entire thickness direction is caused by the plate-like piezoelectric material having electrodes on both sides. It becomes m × δt in proportion to the number of stacked layers m, and a large amount of deformation that is m times that of one sheet can be obtained.
【0039】この変形の力は大きく、蓋14はほぼ変形
量に等しいだけ基板11に近づくため、圧力室の断面積
をSとすると、S×m×δtだけの容積は収縮する。こ
の容積の収縮により圧力室15内に圧力が発生し、イン
ク噴射口12よりインク液滴17が噴射される。Since the force of this deformation is large and the lid 14 approaches the substrate 11 by almost the same amount as the amount of deformation, when the sectional area of the pressure chamber is S, the volume of S × m × δt contracts. Due to the contraction of the volume, pressure is generated in the pressure chamber 15, and the ink droplet 17 is ejected from the ink ejection port 12.
【0040】容積変化量はインク液滴17を形成するた
めに一定量が必要であるが、本実施例では一枚の板状圧
電材料の変形量をm倍に増幅できるので、圧力室の断面
積Sは一枚の圧電素子で構成した場合のほぼ1/mにす
ることが可能となり、小さな圧力室が形成できる。The volume change amount requires a constant amount to form the ink droplets 17, but in this embodiment, the deformation amount of one plate-shaped piezoelectric material can be amplified m times, so that the pressure chamber is disconnected. The area S can be made almost 1 / m of that of a single piezoelectric element, and a small pressure chamber can be formed.
【0041】このため、複数の圧力室を高密度に実装で
きるので、高密度マルチノズルヘッドを有するインクジ
ェットヘッドが構成できる。Therefore, a plurality of pressure chambers can be mounted at high density, so that an ink jet head having a high density multi-nozzle head can be constructed.
【0042】さらにインク吐出特性において、蓋14が
インク噴射口12に向かって変位するため、この圧力が
インク噴射に直接作用し、流体抵抗によるロスが少な
い。Further, in the ink ejection characteristics, since the lid 14 is displaced toward the ink ejection port 12, this pressure directly acts on the ink ejection, and the loss due to the fluid resistance is small.
【0043】さらに圧力室15を連続した箱型の壁であ
る隔壁10と、その圧力室15の開放部を基板11と蓋
14とで押さえた構成としているので、内部発生圧力に
対して充分耐えうる剛性を有している。Further, since the pressure chamber 15 is constituted by the partition wall 10 which is a continuous box-shaped wall and the open portion of the pressure chamber 15 is pressed by the substrate 11 and the lid 14, the pressure chamber 15 is sufficiently resistant to the internally generated pressure. Has sufficient rigidity.
【0044】そこでインク噴射動作によって生じる隔壁
10および基板11および蓋14の歪に対する応答振動
がすばやく行われるため、連続応答性が良い。このため
単位時間当たりのインク噴射数が多くできるので、高速
印字が可能である。Therefore, since the response vibration to the distortion of the partition wall 10, the substrate 11 and the lid 14 caused by the ink jetting operation is performed quickly, the continuous response is good. For this reason, the number of ink jets per unit time can be increased, and high-speed printing is possible.
【0045】また、変形量は積層により増幅されるの
で、必要変形量を得るため必要な印加する電圧を、圧電
素子一枚の場合に比べ低くできる。このため低電圧駆動
が可能である。Further, since the amount of deformation is amplified by stacking, the applied voltage required to obtain the required amount of deformation can be made lower than in the case of one piezoelectric element. Therefore, low voltage driving is possible.
【0046】さらに、隔壁10が駆動アクチュエータで
あり、かつ構造物である隔壁を兼ねている。このため部
品点数が少なくかつ精度の厳しい要求もなく、製作が容
易で安価に製造できる。Further, the partition wall 10 is a drive actuator and also serves as a partition wall which is a structure. Therefore, the number of parts is small and there is no strict requirement for accuracy, and the manufacturing is easy and the manufacturing cost is low.
【0047】以上の説明では圧電素子の縮みによるイン
ク噴射動作を記載したが、電界方向と分極方向とを同方
向にし、板状圧電材料を厚さ方向に伸ばして圧力の容積
を増加させ、その後電圧印加を断ち圧電素子が元の状態
に戻ることで圧力を発生させインクを噴射させることも
可能である。In the above description, the ink jetting operation by the contraction of the piezoelectric element has been described, but the electric field direction and the polarization direction are made the same direction, the plate-shaped piezoelectric material is extended in the thickness direction to increase the pressure volume, and thereafter. It is also possible to generate pressure and eject ink by cutting off the voltage application and returning the piezoelectric element to the original state.
【0048】つぎに本発明によるインクジェットヘッド
の構造を形成するための製造方法について説明する。図
5、図6、図7、図8は、本発明の第1の実施例による
インクジェットヘッドの製造方法を示し、一部を断面に
した斜視図である。以下、これらの図面を用い製造工程
順に説明する。Next, a manufacturing method for forming the structure of the ink jet head according to the present invention will be described. 5, FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8 are perspective views with a partial cross section showing a method of manufacturing an inkjet head according to a first embodiment of the present invention. The manufacturing steps will be described below with reference to these drawings.
【0049】図5に示すように、板状圧電材料となる圧
電セラミックの第1のグリーンシート50aの中央部を
楕円状に打ち抜き、表面の一部に第1の露出部51aが
残るように第1の導電材料52aを印刷法により形成す
る。As shown in FIG. 5, the central portion of the first green sheet 50a of piezoelectric ceramic, which is a plate-shaped piezoelectric material, is punched out in an elliptical shape so that the first exposed portion 51a remains on a part of the surface. The first conductive material 52a is formed by a printing method.
【0050】つぎに、図6で示すように第1の導電材料
52aの上に、板状圧電材料となる新たな第2のグリー
ンシート50bを積み重ね、第1の露出部51aの反対
側の端面に位置する部分に第2の露出部51bが残るよ
うに、第2の導電材料52bを印刷法により形成する。Next, as shown in FIG. 6, a new second green sheet 50b serving as a plate-shaped piezoelectric material is stacked on the first conductive material 52a, and the end surface on the opposite side of the first exposed portion 51a is stacked. The second conductive material 52b is formed by a printing method so that the second exposed portion 51b remains in the portion located at.
【0051】このように板状圧電材料となるグリーンシ
ートと導電材料とを交互に積み重ねたのちに、加圧焼結
処理することで、図7に示すような圧電素子ブロック5
3を形成することができる。As described above, the green sheets and the conductive material, which are the plate-shaped piezoelectric materials, are alternately stacked and then pressure-sintered, so that the piezoelectric element block 5 as shown in FIG.
3 can be formed.
【0052】そして図7で示すように、インク噴射口1
2を形成したガラス製の基板11上に圧電素子ブロック
53を接着する。さらに圧電素子ブロック上面54をマ
スキングしたうえで、金(Au)などの導電材料を全面
に蒸着法により形成することにより電極55を形成す
る。Then, as shown in FIG. 7, the ink ejection port 1
The piezoelectric element block 53 is adhered onto the glass substrate 11 on which 2 is formed. Further, after masking the upper surface 54 of the piezoelectric element block, an electrode 55 is formed by forming a conductive material such as gold (Au) on the entire surface by vapor deposition.
【0053】このとき、圧電素子ブロック53内の第1
の導電材料52a、第2の導電材料52b(図6参照)
などは、それぞれ圧電素子ブロック壁面56で、電極5
5と導通をとることができる。At this time, the first element in the piezoelectric element block 53 is
Conductive material 52a, second conductive material 52b (see FIG. 6)
Are the piezoelectric element block wall surfaces 56 and the electrodes 5
5 can be electrically connected.
【0054】さらに図8に示すように、圧電素子ブロッ
ク53と基板11の一部とをダイヤモンドカッタなどの
切断工具によりカットする。この結果、溝57が形成さ
れ、圧電素子ブロック53と電極55とは分割される。Further, as shown in FIG. 8, the piezoelectric element block 53 and a part of the substrate 11 are cut by a cutting tool such as a diamond cutter. As a result, the groove 57 is formed and the piezoelectric element block 53 and the electrode 55 are divided.
【0055】つぎに、インク供給口13を形成したガラ
スからなる蓋14を圧電素子上に接着することにより、
複数の圧力室15を形成することができる。Next, a glass lid 14 having the ink supply port 13 formed thereon is adhered onto the piezoelectric element,
A plurality of pressure chambers 15 can be formed.
【0056】以上、本発明の第1の実施例におけるイン
クジェットヘッドの構成を形成するための製造方法につ
いて述べてきたが、本発明は、この製造方法に限定され
るものではない。Although the manufacturing method for forming the constitution of the ink jet head in the first embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this manufacturing method.
【0057】たとえば、基板11はガラスでなく、セラ
ミック、プラスチックなどでもかまわない。また蓋14
はガラスでなく、セラミック、プラスチック、金属でも
かまわない。また本実施例では板状圧電材料に圧電セラ
ミックを用いたが、有機高分子圧電フィルムを用いるこ
とも可能である。For example, the substrate 11 may be made of ceramic, plastic or the like instead of glass. Also the lid 14
Is not glass but may be ceramic, plastic or metal. Further, in this embodiment, the piezoelectric ceramic is used as the plate-shaped piezoelectric material, but an organic polymer piezoelectric film can be used.
【0058】本実施例では圧電素子と基板、圧電素子と
蓋の接着面では電極を形成しなかったが、圧電ブロック
53の基板11および蓋14の当接する面に導電材料を
塗布し、電極を形成することで、基板および蓋と隣合わ
せた板状圧電材用も駆動することも可能である。In this embodiment, no electrodes were formed on the bonding surfaces of the piezoelectric element and the substrate and between the piezoelectric element and the lid. However, a conductive material is applied to the surfaces of the piezoelectric block 53 where the substrate 11 and the lid 14 come into contact, and the electrodes are attached. By forming it, it is also possible to drive a plate-shaped piezoelectric material adjacent to the substrate and the lid.
【0059】さらに電極の取り出し方は実施例に限定さ
れるものでなく、たとえば集電極の形成には真空蒸着法
を用いたが、圧電素子の端面に導電塗装を塗布してもか
まわないし、圧電素子上の集電極から直接、フレキシブ
ル配線板を接続してもかまわない。Further, the method of taking out the electrodes is not limited to the embodiment. For example, although the vacuum deposition method was used for forming the collecting electrode, conductive coating may be applied to the end face of the piezoelectric element. The flexible wiring board may be directly connected to the collector electrode on the element.
【0060】[0060]
【実施例2】図9は本発明の第2の実施例におけるイン
クジェットヘッドの構成を示す一部を断面した分解斜視
図である。[Embodiment 2] FIG. 9 is an exploded perspective view, partly in section, showing the construction of an ink jet head in a second embodiment of the present invention.
【0061】図9に示すように、実施例1で説明したも
のと同じ構成の隔壁10を基板11上に複数個配列する
ことにより形成された複数の窪みのそれぞれに、インク
供給口13を形成し、独立した蓋60を接着して圧力室
15を構成する。As shown in FIG. 9, an ink supply port 13 is formed in each of a plurality of recesses formed by arranging a plurality of partition walls 10 having the same structure as described in the first embodiment on a substrate 11. Then, the independent lid 60 is adhered to form the pressure chamber 15.
【0062】実施例1で説明したものと同じ第1の集電
極91aと第2の集電極91bを隔壁10の端面に形成
し、第1の駆動電極92a、第2の駆動電極92bとそ
れぞれ電気的接続がとられる。The same first collector electrode 91a and second collector electrode 91b as those described in the first embodiment are formed on the end faces of the partition wall 10 and are electrically connected to the first drive electrode 92a and the second drive electrode 92b, respectively. Connection is made.
【0063】第1の駆動電極92aと第2の駆動電極9
2bとの間に電圧を印加すると、実施例1と同様に蓋6
0は基板11側に変位する。このとき、それぞれの蓋6
0は互いに独立しているので、お互い機械的干渉を生じ
ない。First drive electrode 92a and second drive electrode 9
When a voltage is applied between the lid 6 and 2b, as in the first embodiment, the lid 6
0 is displaced to the substrate 11 side. At this time, each lid 6
Since 0s are independent of each other, they do not cause mechanical interference with each other.
【0064】この図9に示す構成にすることで、個々の
圧力室15は完全に独立となる。このため圧力室15間
の干渉は完全になくなる。このため印刷モードの如何に
関わらず、噴射特性の一定なインクジェットヘッドを提
供することができる。With the structure shown in FIG. 9, the individual pressure chambers 15 are completely independent. Therefore, the interference between the pressure chambers 15 is completely eliminated. Therefore, it is possible to provide an inkjet head having a constant ejection characteristic regardless of the print mode.
【0065】さらに蓋60はプラスチック、セラミッ
ク、金属などで形成され、軽量で高弾性な特性であれば
隔壁10と蓋14の結合した部材は、高い固有振動数を
有し高速で連続応答するインクジェットヘッドが得られ
る。Further, the lid 60 is made of plastic, ceramic, metal or the like, and if it is lightweight and has a high elastic property, the member in which the partition wall 10 and the lid 14 are combined has a high natural frequency and is an ink jet which responds continuously at a high speed. The head is obtained.
【0066】[0066]
【実施例3】図10は本発明の第3の実施例におけるイ
ンクジェットヘッドの構成を示す断面図である。[Third Embodiment] FIG. 10 is a sectional view showing the arrangement of an inkjet head according to the third embodiment of the present invention.
【0067】図7に示すように、圧力室15を形成する
隔壁10の内面部には、ポリパラキシレン樹脂を使用し
た化学蒸着法により形成するコーティング膜70を設け
ている。このコーティング膜70は高い電気絶縁性を有
し、圧力室15に接する電極である導電材料71a,7
1b,71cなどは、インクが充填された圧力室15と
電気的に絶縁することができる。As shown in FIG. 7, a coating film 70 formed by a chemical vapor deposition method using a polyparaxylene resin is provided on the inner surface of the partition wall 10 forming the pressure chamber 15. The coating film 70 has a high electrical insulating property and is a conductive material 71 a, 7 which is an electrode in contact with the pressure chamber 15.
1b, 71c, etc. can be electrically insulated from the pressure chamber 15 filled with ink.
【0068】さらに図10に示す本発明の構成によれ
ば、それぞれの板状圧電材料を駆動する電極である導電
材料71a、71b,71cなどは、端面で圧力室の壁
面72を形成する。このため、板状圧電材料表面上の気
孔部に発生する絶縁膜不良の問題がない。Further, according to the structure of the present invention shown in FIG. 10, the conductive materials 71a, 71b, 71c, etc., which are the electrodes for driving the respective plate-shaped piezoelectric materials, form the wall surface 72 of the pressure chamber at the end surfaces. Therefore, there is no problem of defective insulating film that occurs in the pores on the surface of the plate-shaped piezoelectric material.
【0069】さらにこの図10に示す構成にすると、導
電材料71a,71b,71cなどで形成された駆動電
極がインクに接触していない。このためにインクの化学
的変化で駆動電極が腐食したり、気体が発生したりする
ことがなく、水性インク・油性インク(非水性)インク
のいずれでも使用可能なインクジェットヘッドが得られ
る。Further, in the structure shown in FIG. 10, the drive electrodes formed of the conductive materials 71a, 71b, 71c and the like are not in contact with the ink. Therefore, the drive electrode is not corroded or the gas is not generated due to the chemical change of the ink, and an ink jet head that can use both the water-based ink and the oil-based ink (non-aqueous) ink can be obtained.
【0070】図10を用いて説明した本発明の第3の実
施例では、ポリパラキシレン樹脂を用いたコーティング
膜70を用いた構成を示した。しかしながら、本発明は
この構成に限定されるものではなく、たとえば、導電材
料71a,71b,71cなどを、あらかじめ圧力室1
5を形成する壁に出ないように印刷しておいて、その後
圧電素子を加圧焼結し、圧力室15を形成する隔壁10
の壁面には電極が露出しない構成にすることも可能であ
る。In the third embodiment of the present invention described with reference to FIG. 10, the constitution using the coating film 70 made of polyparaxylene resin is shown. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the conductive materials 71a, 71b, 71c, etc. may be previously added to the pressure chamber 1.
The partition wall 10 is formed so that the piezoelectric element is pressure-sintered by printing so that it does not appear on the wall forming the pressure chamber 15.
It is also possible to have a structure in which the electrodes are not exposed on the wall surface of.
【0071】[0071]
【実施例4】図11は本発明の第4の実施例におけるイ
ンクジェットヘッドの構成を示す一部を断面した斜視図
である。[Embodiment 4] FIG. 11 is a perspective view, partly in section, showing the structure of an ink jet head in a fourth embodiment of the present invention.
【0072】図11に示すように、実施例1で説明した
ものと同じ構成の隔壁10を、インクを吐出するインク
噴射口12を設けた基板11上に、各々がインク噴射口
12の一つ一つに対応するようにマトリックス状に配列
し接着する。As shown in FIG. 11, a partition 10 having the same structure as that described in the first embodiment is provided on a substrate 11 provided with an ink ejection port 12 for ejecting ink, and one of the ink ejection ports 12 is provided. Arrange and bond in a matrix so as to correspond to one.
【0073】そしてさらに基板11上に形成された複数
の窪みを、インク供給口13を設けた蓋14でそれぞれ
覆い、複数の圧力室15をマトリックス状に形成する。
なお図11に示すように、隔壁10は基板11上にX軸
方向に間隔寸法Pで、Y軸方向に間隔寸法Rで配列す
る。Further, a plurality of depressions formed on the substrate 11 are covered with a lid 14 provided with an ink supply port 13 to form a plurality of pressure chambers 15 in a matrix.
As shown in FIG. 11, the partition walls 10 are arranged on the substrate 11 with the interval dimension P in the X-axis direction and the interval dimension R in the Y-axis direction.
【0074】圧電材料の隔壁10に電圧を印加すれば、
インクが充填された圧力室15には圧力が発生し、圧力
室15上に配置されたインク噴射口12よりインク液滴
17が吐出する。間隔寸法Pと間隔寸法Rは小さいの
で、小さな基板11の平面上から面状にインクが噴射で
きる。なおインクは図11では示していないが、インク
供給口13と連結されたインクカートリッジの共通イン
ク溜より供給される。If a voltage is applied to the partition wall 10 made of a piezoelectric material,
A pressure is generated in the pressure chamber 15 filled with ink, and an ink droplet 17 is ejected from the ink ejection port 12 arranged on the pressure chamber 15. Since the interval dimension P and the interval dimension R are small, ink can be ejected in a planar manner from the plane of the small substrate 11. Although not shown in FIG. 11, the ink is supplied from the common ink reservoir of the ink cartridge connected to the ink supply port 13.
【0075】図11では配線パターンの図示は省略して
あるが、基板11の裏側に配線をパターニングしてあ
り、外部から各々の圧力室15を駆動できるようにして
ある。Although the wiring pattern is not shown in FIG. 11, wiring is patterned on the back side of the substrate 11 so that each pressure chamber 15 can be driven from the outside.
【0076】図11に示す構成の動作原理は実施例1と
同じであり、板状圧電材料の積層の効果により吐出力は
高く、インク連続噴射特性は良いインクジェットヘッド
が得られる。The principle of operation of the structure shown in FIG. 11 is the same as that of the first embodiment, and an ink jet head having a high ejection force and good ink continuous ejection characteristics can be obtained by the effect of stacking the plate-shaped piezoelectric materials.
【0077】また製造方法については実施例1と同様な
方法であり、マトリックス状にくり抜き部を形成した圧
電素子を基板に張りつけたあと、切断加工して図11に
示すインクジェットヘッドを形成する。The manufacturing method is the same as that of the first embodiment, and the piezoelectric element having the cutouts formed in a matrix shape is attached to the substrate and then cut to form the ink jet head shown in FIG.
【0078】この図11に示すインクジェットヘッドの
構成においては、インク噴射口12は、複数の列80
a,80b,80c,80dを形成し、平面上に多くの
インク噴射口12が形成できるので、より多数ノズル化
が可能となる。In the structure of the ink jet head shown in FIG. 11, the ink ejection ports 12 are arranged in a plurality of rows 80.
Since a, 80b, 80c, and 80d are formed and a large number of ink ejection ports 12 can be formed on a plane, a larger number of nozzles can be formed.
【0079】これは本発明の実施例1で述べたように、
小さな圧力室が形成できることと、面上に多数の独立し
た圧力室が形成できることとの本発明の特徴的な構成に
よるものである。This is as described in the first embodiment of the present invention.
This is due to the characteristic configuration of the present invention that small pressure chambers can be formed and that a large number of independent pressure chambers can be formed on the surface.
【0080】また隣接するインク噴射口の列80aと列
80bのインク噴射口12の位置を列に直交する軸を基
準にし、寸法Qだけずれている構成にする。このように
すると、隔壁10を基板11に並べられる限界で決まっ
たピッチ寸法は、インク噴射口12の列80a,80b
などの数だけ高密度化することができる。図では4列と
したので図11に示すように隔壁10の配列間隔をPと
すると、Q=P/4だけインク噴射口のピッチ寸法を高
密度化することができる。Further, the positions of the ink ejection openings 12 of the adjacent ink ejection openings 80a and 80b are deviated by a dimension Q with reference to an axis orthogonal to the rows. In this way, the pitch dimension determined by the limit in which the partition walls 10 can be arranged on the substrate 11 is determined by the rows 80a and 80b of the ink ejection ports 12.
It is possible to increase the density by as many as. Since there are four rows in the figure, if the arrangement interval of the partition walls 10 is P as shown in FIG. 11, the pitch dimension of the ink ejection ports can be increased by Q = P / 4.
【0081】[0081]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、圧電板を積層しているので圧電素子の変形量を
充分大きくとることができる。このため、吐出力が高
く、さらに小型の圧力室が形成できので、高密度で小型
なインクジェットヘッドが得られるという効果がある。As is apparent from the above description, according to the present invention, since the piezoelectric plates are laminated, the deformation amount of the piezoelectric element can be made sufficiently large. For this reason, since the ejection force is high and a smaller pressure chamber can be formed, there is an effect that a high-density and small-sized inkjet head can be obtained.
【0082】さらに、圧電素子で圧力室の一部を形成
し、圧力室全体が堅い壁で構成されている。このため応
答振動数が高く連続応答速度の速いインクジェットヘッ
ドが得られるという効果がある。Further, a part of the pressure chamber is formed by the piezoelectric element, and the entire pressure chamber is composed of a hard wall. Therefore, there is an effect that an inkjet head having a high response frequency and a high continuous response speed can be obtained.
【0083】またさらに、隔壁が駆動アクチュエータを
兼ねている。このため部品点数が少なく構成が簡単なの
で、製作が容易で、安価なインクジェットヘッドが得ら
れるという効果がある。Furthermore, the partition also serves as a drive actuator. Therefore, since the number of parts is small and the configuration is simple, there is an effect that an inexpensive inkjet head can be obtained which is easy to manufacture.
【図1】本発明の第1の実施例におけるインクジェット
ヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an inkjet head according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例におけるインクジェット
ヘッドの構成の一部を破断して示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a partially broken structure of the inkjet head in the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例におけるインクジェットヘッド
の他の構造の実施例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing an example of another structure of the inkjet head in the example of the present invention.
【図4】本発明の実施例におけるインクジェットヘッド
の隔壁の他の構造の実施例を示す分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view showing an example of another structure of the partition wall of the inkjet head in the example of the present invention.
【図5】本発明の第1の実施例におけるインクジェット
ヘッドの圧電素子の構造を形成するための製造方法を示
す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a manufacturing method for forming the structure of the piezoelectric element of the ink jet head in the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第1の実施例におけるインクジェット
ヘッドの圧電素子の構造を形成するための製造方法を示
す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a manufacturing method for forming the structure of the piezoelectric element of the ink jet head in the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第1の実施例におけるインクジェット
ヘッドの圧電素子の構造を形成するための製造方法を示
す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing the manufacturing method for forming the structure of the piezoelectric element of the ink jet head in the first embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第1の実施例におけるインクジェット
ヘッドの圧電素子の構造を形成するための製造方法を示
す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a manufacturing method for forming the structure of the piezoelectric element of the ink jet head in the first embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第2の実施例におけるインクジェット
ヘッドの構成の一部を破断して示す分解斜視図である。FIG. 9 is an exploded perspective view showing a partially broken structure of an inkjet head according to a second embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第3の実施例におけるインクジェッ
トヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of an inkjet head according to a third embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第4の実施例におけるインクジェッ
トヘッドの構成を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of an inkjet head according to a fourth embodiment of the present invention.
【図12】従来例におけるインクジェットヘッドの構成
を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration of an inkjet head in a conventional example.
【図13】従来例におけるインクジェットヘッドの構成
を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration of an inkjet head in a conventional example.
1a 第1の板状圧電材料 1b 第2の板状圧電材料 1c 第3の板状圧電材料 2a 第1の導電材料 2b 第2の導電材料 10 隔壁 11 基板 12 インク噴射口 13 インク供給口 14 蓋 15 圧力室 17 インク液滴 1a First plate-shaped piezoelectric material 1b Second plate-shaped piezoelectric material 1c Third plate-shaped piezoelectric material 2a First conductive material 2b Second conductive material 10 Partition wall 11 Substrate 12 Ink jet port 13 Ink supply port 14 Lid 15 pressure chamber 17 ink droplet
Claims (5)
板状圧電材料を、導電材料を介して複数枚積層した圧電
素子からなる隔壁と、隔壁を複数個配列する基板と、隔
壁と基板とによる複数の窪みを形成し、この窪みを覆う
蓋により構成する圧力室と、基板または蓋のいずれかに
それぞれ設けるインク供給口とインク噴射口とを備え、
板状圧電材料の厚さ方向の変化で圧力室の容積を変化さ
せて、インク噴射口よりインク液滴を噴射させることを
特徴とするインクジェットヘッド。1. A partition comprising a piezoelectric element having a plurality of plate-shaped piezoelectric materials laminated with a conductive material and having a hollow portion and polarized in the thickness direction, a substrate on which a plurality of partitions are arranged, and a partition. A plurality of depressions are formed by the substrate, and a pressure chamber configured by a lid that covers the depressions, and an ink supply port and an ink ejection port provided on either the substrate or the lid are provided,
An ink jet head characterized in that the volume of a pressure chamber is changed by changing the thickness of a plate-shaped piezoelectric material to eject ink droplets from an ink ejection port.
板状圧電材料を導電材料を介して複数枚積層した圧電素
子からなる隔壁と、隔壁を複数個配列する基板と、隔壁
と基板とによる複数の窪みを形成し、それぞれ窪みを覆
う独立した蓋により構成する圧力室と、基板または蓋の
いずれかにそれぞれ設けるインク供給口とインク噴射口
とを備え、板状圧電材料の厚さ方向の変化で圧力室の容
積を変化させて、インク噴射口よりインク液滴を噴射さ
せることを特徴とするインクジェットヘッド。2. A partition comprising a piezoelectric element in which a plurality of plate-shaped piezoelectric materials each having a hollow portion and polarized in the thickness direction are laminated with a conductive material interposed therebetween, a substrate on which a plurality of partitions are arranged, and a partition and a substrate. A plurality of dents formed by and a pressure chamber configured by an independent lid that covers each dent, an ink supply port and an ink ejection port that are respectively provided in either the substrate or the lid, and the thickness of the plate-shaped piezoelectric material An ink jet head characterized in that the volume of a pressure chamber is changed by changing the direction to eject ink droplets from an ink ejection port.
ての導電材料と、圧力室に充填されたインクとが接触し
ないように圧力室の隔壁にコーティング膜を設けること
を特徴とする請求項1、または請求項2に記載のインク
ジェットヘッド。3. A coating film is provided on the partition wall of the pressure chamber so that the conductive material as an electrode for driving the plate-shaped piezoelectric material and the ink filled in the pressure chamber do not come into contact with each other. The inkjet head according to claim 1 or claim 2.
板状圧電材料を導電材料を介して複数枚積層した圧電素
子からなる隔壁と、隔壁を複数個マトリックス状に配列
する基板と、隔壁と基板とによる複数の窪みを形成し、
この窪みを覆う蓋により構成する圧力室と、基板または
蓋のいずれかにそれぞれ設けるインク供給口とインク噴
射口とを備え、板状圧電材料の厚さ方向の変化で圧力室
の容積を変化させて、インク噴射口よりインク液滴を噴
射させることを特徴とするインクジェットヘッド。4. A partition comprising a piezoelectric element having a plurality of plate-shaped piezoelectric materials laminated with a conductive material and having a hollow portion and polarized in the thickness direction, and a substrate having a plurality of partitions arranged in a matrix. Forming a plurality of depressions by the partition wall and the substrate,
A pressure chamber constituted by a lid covering the depression, an ink supply port and an ink ejection port respectively provided on the substrate or the lid are provided, and the volume of the pressure chamber is changed by changing the thickness direction of the plate-shaped piezoelectric material. An ink jet head characterized by ejecting ink droplets from an ink ejection port.
口のインク噴射口列の中心線に直交する軸に対して、隣
接するインク噴射口の位置が微少量ずれていることを特
徴とする請求項4記載のインクジェットヘッド。5. The position of an adjacent ink ejection port is slightly deviated from the axis orthogonal to the center line of the ink ejection port array of the ink ejection ports arranged in a matrix. 4. The inkjet head according to item 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25360793A JP3227285B2 (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Method of manufacturing inkjet head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25360793A JP3227285B2 (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Method of manufacturing inkjet head |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0781055A true JPH0781055A (en) | 1995-03-28 |
JP3227285B2 JP3227285B2 (en) | 2001-11-12 |
Family
ID=17253728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25360793A Expired - Fee Related JP3227285B2 (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Method of manufacturing inkjet head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3227285B2 (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6933663B2 (en) | 2001-04-06 | 2005-08-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Cell driving type actuator and method for manufacturing the same |
US6943483B2 (en) | 2001-03-01 | 2005-09-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Comb teeth type piezoelectric actuator and method for manufacturing the same |
US7025444B2 (en) | 2001-04-06 | 2006-04-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Multislit type actuator, inkjet head and method for manufacturing multislit type actuator |
US7196455B2 (en) | 2003-10-30 | 2007-03-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Cell driving type piezoelectric/electrostrictive actuator and method of manufacturing the same |
JP2007181990A (en) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid ejection head and liquid ejector |
US7262545B2 (en) | 2003-05-30 | 2007-08-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Cell driving type piezoelectric/electrostrictive actuator and method of manufacturing the same |
US7274133B2 (en) | 2003-05-30 | 2007-09-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Cell driving type piezoelectric actuator, and method of manufacturing cell driving type piezoelectric actuator |
JP2009132133A (en) * | 2007-01-09 | 2009-06-18 | Canon Inc | Ink-jet recording head, its manufacturing method, and semiconductor device |
US7588322B2 (en) | 2004-09-30 | 2009-09-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Liquid drop discharge piezoelectric device |
US7992970B2 (en) | 2003-09-29 | 2011-08-09 | Fujifilm Corporation | Droplet ejecting apparatus |
US9950510B2 (en) | 2015-08-27 | 2018-04-24 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4594262B2 (en) | 2006-03-17 | 2010-12-08 | 日本碍子株式会社 | Dispensing device |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP25360793A patent/JP3227285B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6943483B2 (en) | 2001-03-01 | 2005-09-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Comb teeth type piezoelectric actuator and method for manufacturing the same |
US7246420B2 (en) | 2001-03-01 | 2007-07-24 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for manufacturing a comb teeth type piezoelectric actuator |
US7025444B2 (en) | 2001-04-06 | 2006-04-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Multislit type actuator, inkjet head and method for manufacturing multislit type actuator |
US6933663B2 (en) | 2001-04-06 | 2005-08-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Cell driving type actuator and method for manufacturing the same |
US7861388B2 (en) | 2003-05-30 | 2011-01-04 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of manufacturing a cell driving type piezoelectric/electrostrictive actuator |
US7262545B2 (en) | 2003-05-30 | 2007-08-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Cell driving type piezoelectric/electrostrictive actuator and method of manufacturing the same |
US7274133B2 (en) | 2003-05-30 | 2007-09-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Cell driving type piezoelectric actuator, and method of manufacturing cell driving type piezoelectric actuator |
US7992970B2 (en) | 2003-09-29 | 2011-08-09 | Fujifilm Corporation | Droplet ejecting apparatus |
US7196455B2 (en) | 2003-10-30 | 2007-03-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Cell driving type piezoelectric/electrostrictive actuator and method of manufacturing the same |
US7588322B2 (en) | 2004-09-30 | 2009-09-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Liquid drop discharge piezoelectric device |
JP2007181990A (en) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid ejection head and liquid ejector |
JP2009132133A (en) * | 2007-01-09 | 2009-06-18 | Canon Inc | Ink-jet recording head, its manufacturing method, and semiconductor device |
US9950510B2 (en) | 2015-08-27 | 2018-04-24 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3227285B2 (en) | 2001-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0402172B2 (en) | Head for ink-jet printer | |
US5818482A (en) | Ink jet printing head | |
JP3106026B2 (en) | Piezoelectric / electrostrictive actuator | |
EP0485241B1 (en) | Ink jet head | |
US5983471A (en) | Method of manufacturing an ink-jet head | |
JP3227285B2 (en) | Method of manufacturing inkjet head | |
JP2000158645A (en) | Ink jet head | |
EP0897803B1 (en) | Ink-jet head and methods of manufacturing and driving the same | |
US6050679A (en) | Ink jet printer transducer array with stacked or single flat plate element | |
US6231169B1 (en) | Ink jet printing head including a backing member for reducing displacement of partitions between pressure generating chambers | |
JP3610987B2 (en) | Multilayer ink jet recording head | |
EP1506868B1 (en) | Ink-jet head | |
EP1493575B1 (en) | Inkjet printing head | |
JPH09300609A (en) | Ink-jet head | |
EP1493574B1 (en) | Method for manufacturing inkjet printing head | |
JP3075586B2 (en) | Inkjet head | |
JP3680947B2 (en) | Multilayer ink jet recording head | |
JP2658541B2 (en) | Inkjet recording head | |
JPH10278263A (en) | Ink jet recording head | |
JPH0776083A (en) | Ink jet head | |
JP2885928B2 (en) | Inkjet head | |
JP2002019110A (en) | Liquid jet head unit and liquid jet head | |
JP3075582B2 (en) | Inkjet head | |
JPH04279351A (en) | Ink jet head | |
JP2858956B2 (en) | Ink jet head and method of manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |